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- 2021-06-19 发布
2018年广东省东莞市高考数学二调试卷(文科)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)已知A={1,2,4,8,16},B={y|y=log2x,x∈A},则A∩B=( )
A.{1,2} B.{2,4,8} C.{1,2,4} D.{1,2,4,8}
2.(5分)若复数z满足(1+2i)z=(1﹣i),则|z|=( )
A. B. C. D.
3.(5分)已知sinα﹣cosα=,则sin2α=( )
A.﹣ B.﹣ C. D.
4.(5分)直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(5分)在△ABC中,B=,BC边上的高等于BC,则sinA=( )
A. B. C. D.
6.(5分)已知,则z=22x+y的最小值是( )
A.1 B.16 C.8 D.4
7.(5分)执行如图所示的程序框图,则输出的结果为( )
A.7 B.9 C.10 D.11
8.(5分)设函数f(x)=x3+ax2,若曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为x+y=0,则点P的坐标为( )
A.(0,0) B.(1,﹣1) C.(﹣1,1) D.(1,﹣1)或(﹣1,1)
9.(5分)在正四棱锥P﹣ABCD中,PA=2,直线PA与平面ABCD所成角为60°,E为PC的中点,则异面直线PA与BE所成角为( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
10.(5分)已知函数f(x)=sinx+λcosx(λ∈R)的图象关于x=﹣对称,则把函数f(x)的图象上每个点的横坐标扩大到原来的2倍,再向右平移,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)的一条对称轴方程为( )
A.x= B.x= C.x= D.x=
11.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为( )
A. B. C. D.
12.(5分)已知函数f(x)=xsinx+cosx+x2,则不等式的解集为( )
A.(e,+∞) B.(0,e) C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)设向量=(x,x+1),=(1,2),且⊥,则x= .
14.(5分)在各项都为正数的等比数列{an}中,已知a1=2,,则数列{an}的通项公式an= .
15.(5分)已知|x|≤2,|y|≤2,点P的坐标为(x,y),当x,y∈R时,点P满足(x﹣2)2+(y﹣2)2≤4的概率为 .
16.(5分)已知函数,其中m>0,若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的零点,则m的取值范围是 .
三.解答题:共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.
17.(12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2(n∈N*).
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ) 求数列{Sn}的前n项和Tn.
18.(12分)某城市随机抽取一年(365天)内100天的空气质量指数API的监测数据,结果统计如下:
API
[0,50]
(50,100]
(100,150]
(150,200]
(200,250]
(250,300]
>300
空气质量
优
良
轻微污染
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
天数
4
13
18
30
9
11
15
记某企业每天由空气污染造成的经济损失S(单位:元),空气质量指数API为ω.在区间[0,100]对企业没有造成经济损失;在区间(100,300]对企业造成经济损失成直线模型(当API为150时造成的 经济损失为500元,当API为200时,造成的经济损失为700元);当API大于300时造成的 经济损失为2000元;
(1)试写出是S(ω)的表达式:
(2)试估计在本年内随机抽取一天,该天经济损失S大于200元且不超过600元的概率;
(3)若本次抽取的样本数据有30天是在供暖季,其中有8天为重度污染,完成下面2×2列联表,并判断能否有95%的把握认为该市本年空气重度污染与供暖有关?
附:
P(K2≥k0)
0.25
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k0
1.32
2.07
2.70
3.84
8.02
6.63
7.87
10.82
K2=
非重度污染
重度污染
合计
供暖季
非供暖季
合计
100
19.(12分)如图1,矩形ABCD中,AB=12,AD=6,E、F分别为CD、AB边上的点,且DE=3,BF=4,将△BCE沿BE折起至△PBE位置(如图2所示),连结AP、PF,其中PF=2.
(1)求证:PF⊥平面ABED;
(2)求点A到平面PBE的距离.
20.(12分)已知椭圆C:的离心率为,且过点A(2,1).
(Ⅰ) 求椭圆C的方程;
(Ⅱ) 若P,Q是椭圆C上的两个动点,且使∠PAQ的角平分线总垂直于x轴,试判断直线PQ的斜率是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由.
21.(12分)已知函数f(x)=x2﹣(a﹣2)x﹣alnx(a∈R).
(Ⅰ)求函数y=f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当a=1时,证明:对任意的x>0,f(x)+ex>x2+x+2.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.答题时请写清题号并将相应信息点涂黑.[选修4-4参数方程与极坐标系]
22.(10分)在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数)在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C:ρ=2.
(Ⅰ) 求直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;
(Ⅱ) 求曲线上的点到直线的距离的最大值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x+a﹣1|+|x﹣2a|.
(1)若f(1)<3,求实数a的取值范围;
(2)若a≥1,x∈R,求证:f(x)≥2.
2018年广东省东莞市高考数学二调试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)已知A={1,2,4,8,16},B={y|y=log2x,x∈A},则A∩B=( )
A.{1,2} B.{2,4,8} C.{1,2,4} D.{1,2,4,8}
【解答】解:∵A={1,2,4,8,16},
∴B={y|y=log2x,x∈A}={0,1,2,3,4},
∴A∩B={1,2,4}.
故选:C.
2.(5分)若复数z满足(1+2i)z=(1﹣i),则|z|=( )
A. B. C. D.
【解答】解:由(1+2i)z=(1﹣i),
得=,
则|z|=.
故选:C.
3.(5分)已知sinα﹣cosα=,则sin2α=( )
A.﹣ B.﹣ C. D.
【解答】解:∵sinα﹣cosα=,
∴(sinα﹣cosα)2=1﹣2sinαcosα=1﹣sin2α=,
∴sin2α=﹣,
故选:A.
4.(5分)直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:设椭圆的方程为:,直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,
则直线方程为:,椭圆中心到l的距离为其短轴长的,
可得:,
4=b2(),
∴,
=3,
∴e==.
故选:B.
5.(5分)在△ABC中,B=,BC边上的高等于BC,则sinA=( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵在△ABC中,B=,BC边上的高等于BC,
∴AB=BC,
由余弦定理得:AC===BC,
故BC•BC=AB•AC•sinA=•BC•BC•sinA,
∴sinA=,
故选:D
6.(5分)已知,则z=22x+y的最小值是( )
A.1 B.16 C.8 D.4
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图,
设m=2x+y,则得y=﹣2x+m,
平移直线y=﹣2x+m,
由图象可知当直线y=﹣2x+m经过点A时,直线的截距最小,
此时m最小,z也最小,
由,解得,得A(1,1)
此时m=2×1+1=3,z=22x+y=z=23=8,
故选:C.
7.(5分)执行如图所示的程序框图,则输出的结果为( )
A.7 B.9 C.10 D.11
【解答】解:模拟程序的运行,可得:
,否;
,否;
,否;
,否;
,
是,输出i=9,
故选:B.
8.(5分)设函数f(x)=x3+ax2,若曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为x+y=0,则点P的坐标为( )
A.(0,0) B.(1,﹣1) C.(﹣1,1) D.(1,﹣1)或(﹣1,1)
【解答】解:∵f(x)=x3+ax2,
∴f′(x)=3x2+2ax,
∵函数在点(x0,f(x0))处的切线方程为x+y=0,
∴3x02+2ax0=﹣1,
∵x0+x03+ax02=0,解得x0=±1.
当x0=1时,f(x0)=﹣1,
当x0=﹣1时,f(x0)=1.
故选:D.
9.(5分)在正四棱锥P﹣ABCD中,PA=2,直线PA与平面ABCD所成角为60°,E为PC的中点,则异面直线PA与BE所成角为( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
【解答】解:连接AC,BD交于点O,连接OE,OP
因为E为PC中点,所以OE∥PA,
所以∠OEB即为异面直线PA与BE所成的角.
因为四棱锥P﹣ABCD为正四棱锥,
所以PO⊥平面ABCD,
所以AO为PA在面ABCD内的射影,所以∠PAO即为PA与面ABCD所成的角,即∠PAO=60°,
因为PA=2,所以OA=OB=1,OE=1.
所以在直角三角形EOB中∠OEB=45°,即面直线PA与BE所成的角为45°.
故选:C.
10.(5分)已知函数f(x)=sinx+λcosx(λ∈R)的图象关于x=﹣对称,则把函数f(x)的图象上每个点的横坐标扩大到原来的2倍,再向右平移,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)的一条对称轴方程为( )
A.x= B.x= C.x= D.x=
【解答】解:根据函数f(x)=sinx+λcosx(λ∈R)的图象关于x=﹣对称,可得
,
可得λ=﹣1,所以.
把f(x)的图象横坐标扩大到原来的2倍,可得y=sin(x﹣)的图象,
再向右平移,得到函数g(x)=sin[(x﹣)﹣]=sin(x﹣)的图象,
即g(x)=sin(﹣),
令 =kπ+,求得x=2kπ+,k∈Z,故函数g(x)的图象的对称轴方程为 x=2kπ+,k∈Z.
当k=0时,对称轴的方程为,
故选:D.
11.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵f(x)=y=2x2﹣e|x|,
∴f(﹣x)=2(﹣x)2﹣e|﹣x|=2x2﹣e|x|,
故函数为偶函数,
当x=±2时,y=8﹣e2∈(0,1),故排除A,B;
当x∈[0,2]时,f(x)=y=2x2﹣ex,
∴f′(x)=4x﹣ex=0有解,
故函数y=2x2﹣e|x|在[0,2]不是单调的,故排除C,
故选:D
12.(5分)已知函数f(x)=xsinx+cosx+x2,则不等式的解集为( )
A.(e,+∞) B.(0,e) C. D.
【解答】解:函数f(x)=xsinx+cosx+x2的导数为:
f′(x)=sinx+xcosx﹣sinx+2x=x(2+cosx),
则x>0时,f′(x)>0,f(x)递增,
且f(﹣x)=xsinx+cos(﹣x)+(﹣x)2=f(x),
则为偶函数,即有f(x)=f(|x|),
则不等式,即为f(lnx)<f(1)
即为f(|lnx|)<f(1),
则|lnx|<1,即﹣1<lnx<1,解得,<x<e.
故选:D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)设向量=(x,x+1),=(1,2),且⊥,则x= .
【解答】解:∵;
∴;
即x+2(x+1)=0;
∴.
故答案为:.
14.(5分)在各项都为正数的等比数列{an}中,已知a1=2,,则数列{an}的通项公式an= .
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q>0,∵a1=2,,
∴+=4,化为:q4﹣4q2+4=0,
解得q2=2,q>0,解得q=.
则数列{an}的通项公式an==.
故答案为:.
15.(5分)已知|x|≤2,|y|≤2,点P的坐标为(x,y),当x,y∈R时,点P满足(x﹣2)2+(y﹣2)2≤4的概率为 .
【解答】解:如图,点P所在的区域为正方形ABCD及其内部
满足(x﹣2)2+(y﹣2)2≤4的点位于的区域是
以C(2,2)为圆心,半径等于2的圆及其内部
∴P满足(x﹣2)2+(y﹣2)2≤4的概率为
P1===.
故答案为:
16.(5分)已知函数,其中m>0,若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的零点,则m的取值范围是 (3,+∞) .
【解答】解:当m>0时,函数的图象如下:
∵x>m时,f(x)=x2﹣2mx+4m=(x﹣m)2+4m﹣m2>4m﹣m2,
∴y要使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,
必须4m﹣m2<m(m>0),
即m2>3m(m>0),
解得m>3,
∴m的取值范围是(3,+∞),
故答案为:(3,+∞).
三.解答题:共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.
17.(12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2(n∈N*).
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ) 求数列{Sn}的前n项和Tn.
【解答】解:(Ⅰ)列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2①.
则:Sn+1=2an+1﹣2②,
②﹣①得:an+1=2an,
即:(常数),
当n=1时,a1=S1=2a1﹣2,
解得:a1=2,
所以数列的通项公式为:,
(Ⅱ)由于:,
则:,
=,
=2n+1﹣2.
﹣2﹣2﹣…﹣2,
=2n+2﹣4﹣2n.
18.(12分)某城市随机抽取一年(365天)内100天的空气质量指数API的监测数据,结果统计如下:
API
[0,50]
(50,100]
(100,150]
(150,200]
(200,250]
(250,300]
>300
空气质量
优
良
轻微污染
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
天数
4
13
18
30
9
11
15
记某企业每天由空气污染造成的经济损失S(单位:元),空气质量指数API为ω.在区间[0,100]对企业没有造成经济损失;在区间(100,300]对企业造成经济损失成直线模型(当API为150时造成的 经济损失为500元,当API为200时,造成的经济损失为700元);当API大于300时造成的 经济损失为2000元;
(1)试写出是S(ω)的表达式:
(2)试估计在本年内随机抽取一天,该天经济损失S大于200元且不超过600元的概率;
(3)若本次抽取的样本数据有30天是在供暖季,其中有8天为重度污染,完成下面2×2列联表,并判断能否有95%的把握认为该市本年空气重度污染与供暖有关?
附:
P(K2≥k0)
0.25
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k0
1.32
2.07
2.70
3.84
8.02
6.63
7.87
10.82
K2=
非重度污染
重度污染
合计
供暖季
非供暖季
合计
100
【解答】解:(1)根据在区间[0,100]对企业没有造成经济损失;在区间(100,300]对企业造成经济损失成直线模型(当API为150时造成的经济损失为500元,当API为200时,造成的经济损失为700元);当API大于300时造成的经济损失为2000元,可得S(ω)=;
(2)设“在本年内随机抽取一天,该天经济损失S大于200元且不超过600元”为事件A;
由200<S≤600,得100<ω≤175,频数为33,
∴P(A)=;
(2)根据以上数据得到如表:
非重度污染
重度污染
合计
供暖季
22
8
30
非供暖季
63
7
70
合计
85
15
100
K2的观测值K2=≈4.575>3.841
所以有95%的把握认为空气重度污染与供暖有关.
19.(12分)如图1,矩形ABCD中,AB=12,AD=6,E、F分别为CD、AB边上的点,且DE=3,BF=4,将△BCE沿BE折起至△PBE位置(如图2所示),连结AP、PF,其中PF=2.
(1)求证:PF⊥平面ABED;
(2)求点A到平面PBE的距离.
【解答】解:(1)连结EF,
由翻折不变性可知,PB=BC=6,PE=CE=9,
在△PBF中,PF2+BF2=20+16=36=PB2,
所以PF⊥BF…(2分)
在图1中,利用勾股定理,得EF==,
在△PEF中,EF2+PF2=61+20=81=PE2,
∴PF⊥EF…(4分)
又∵BF∩EF=F,BF⊂平面ABED,EF⊂平面ABED,
∴PF⊥平面ABED.…(6分)
(2)解:由(1)知PF⊥平面ABED,
∴PF为三棱锥P﹣ABE的高.…(8分)
设点A到平面PBE的距离为h,
由等体积法得VA﹣PBE=VP﹣ABE,…(10分)
即
∴h=,
即点A到平面PBE的距离为.…(14分)
20.(12分)已知椭圆C:的离心率为,且过点A(2,1).
(Ⅰ) 求椭圆C的方程;
(Ⅱ) 若P,Q是椭圆C上的两个动点,且使∠PAQ的角平分线总垂直于x轴,试判断直线PQ的斜率是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由.
【解答】解:(Ⅰ) 因为椭圆C的离心率为,且过点A(2,1),
所以,.…(2分)
因为a2=b2+c2,
解得a2=8,b2=2,…(3分)
所以椭圆C的方程为.…(4分)
(Ⅱ)解法一:因为∠PAQ的角平分线总垂直于x轴,所以PA与AQ所在直线关于直线x=2对称.
设直线PA的斜率为k,则直线AQ的斜率为﹣k.…(5分)
所以直线PA的方程为y﹣1=k(x﹣2),直线AQ的方程为y﹣1=﹣k(x﹣2).
设点P(xP,yP),Q(xQ,yQ),
由,消去y,得(1+4k2)x2﹣(16k2﹣8k)x+16k2﹣16k﹣4=0.①
因为点A(2,1)在椭圆C上,所以x=2是方程①的一个根,则,…(6分)
所以.…(7分)
同理.…(8分)
所以.…(9分)
又.…(10分)
所以直线PQ的斜率为.…(11分)
所以直线PQ的斜率为定值,该值为.…(12分)
解法二:设点P(x1,y1),Q(x2,y2),
则直线PA的斜率,直线QA的斜率.
因为∠PAQ的角平分线总垂直于x轴,所以PA与AQ所在直线关于直线x=2对称.
所以kPA=﹣kQA,即,①…(5分)
因为点P(x1,y1),Q(x2,y2)在椭圆C上,
所以,②.③
由②得,得,④…(6分)
同理由③得,⑤…(7分)
由①④⑤得,
化简得x1y2+x2y1+(x1+x2)+2(y1+y2)+4=0,⑥…(8分)
由①得x1y2+x2y1﹣(x1+x2)﹣2(y1+y2)+4=0,⑦…(9分)
⑥﹣⑦得x1+x2=﹣2(y1+y2).…(10分)
②﹣③得,得.…(11分)
所以直线PQ的斜率为为定值.…(12分)
解法三:设直线PQ的方程为y=kx+b,点P(x1,y1),Q(x2,y2),
则y1=kx1+b,y2=kx2+b,
直线PA的斜率,直线QA的斜率.…(5分)
因为∠PAQ的角平分线总垂直于x轴,所以PA与AQ所在直线关于直线x=2对称.
所以kPA=﹣kQA,即=,…(6分)
化简得x1y2+x2y1﹣(x1+x2)﹣2(y1+y2)+4=0.
把y1=kx1+b,y2=kx2+b代入上式,并化简得2kx1x2+(b﹣1﹣2k)(x1+x2)﹣4b+4=0.(*) …(7分)
由,消去y得(4k2+1)x2+8kbx+4b2﹣8=0,(**)
则,…(8分)
代入(*)得,…(9分)
整理得(2k﹣1)(b+2k﹣1)=0,
所以或b=1﹣2k.…(10分)
若b=1﹣2k,可得方程(**)的一个根为2,不合题意.…(11分)
若时,合题意.
所以直线PQ的斜率为定值,该值为.…(12分)
21.(12分)已知函数f(x)=x2﹣(a﹣2)x﹣alnx(a∈R).
(Ⅰ)求函数y=f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当a=1时,证明:对任意的x>0,f(x)+ex>x2+x+2.
【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域是(0,+∞),
f′(x)=2x﹣(a﹣2)﹣= …(2分)
当a≤0时,f′(x)>0对任意x∈(0,+∞)恒成立,
所以,函数f(x)在区间(0,+∞)单调递增;…(4分)
当a>0时,由f′(x)>0得x>,由f′(x)<0,得0<x<,
所以,函数在区间(,+∞)上单调递增,在区间(0,)上单调递减;
(Ⅱ)当a=1时,f(x)=x2+x﹣lnx,
要证明f(x)+ex>x2+x+2,
只需证明ex﹣lnx﹣2>0,设g(x)=ex﹣lnx﹣2,
则问题转化为证明对任意的x>0,g(x)>0,
令g′(x)=ex﹣=0,得ex=,
容易知道该方程有唯一解,不妨设为x0,则x0满足ex0=,
当x变化时,g′(x)和g(x)变化情况如下表
x
(0,x0)
x0
(x0,∞)
g′(x)
﹣
0
+
g(x)
递减
递增
g(x)min=g(x0)=ex0﹣lnx0﹣2=+x0﹣2,
因为x0>0,且x0≠1,所以g(x)min>2﹣2=0,
因此不等式得证.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.答题时请写清题号并将相应信息点涂黑.[
选修4-4参数方程与极坐标系]
22.(10分)在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数)在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C:ρ=2.
(Ⅰ) 求直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;
(Ⅱ) 求曲线上的点到直线的距离的最大值.
【解答】解:(Ⅰ)直线的参数方程为(t为参数),
转化为:x+y﹣4=0.
曲线C:ρ=2.
转化为:x2+y2=2x+2y,
即:x2+y2﹣2x﹣2y=0.
(Ⅱ)圆的方程x2+y2﹣2x﹣2y=0,
转化为标准式为:(x﹣1)2+(y﹣1)2=2,
则:圆心(1,1)到直线的距离d=,
所以:曲线上的点到直线的最大距离为:.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x+a﹣1|+|x﹣2a|.
(1)若f(1)<3,求实数a的取值范围;
(2)若a≥1,x∈R,求证:f(x)≥2.
【解答】解:(1)因为f(1)<3,所以|a|+|1﹣2a|<3.
①当a≤0时,得﹣a+(1﹣2a)<3,
解得a>﹣,所以﹣<a≤0;
②当0<a<时,得a+(1﹣2a)<3,
解得a>﹣2,所以0<a<;
③当a≥时,得a﹣(1﹣2a)<3,
解得a<,所以≤a<;
综上所述,实数a的取值范围是(﹣,).
(2)因为a≥1,x∈R,
所以f(x)=|x+a﹣1|+|x﹣2a|≥|(x+a﹣1)﹣(x﹣2a)|=|3a﹣1|=3a﹣1≥2.