1、2017年江苏省南京市高考一模数学 一 、 填空题 (每题 5分,共 70分 ) 1.已知集合 A=x|x| 2, B=x|3x-2 1,则 A B=_. 解析: 由 A中不等式解得: -2 x 2,即 A=x|-2 x 2, 由 B中不等式解得: x 1,即 B=x|x 1, 则 A B=x|1 x 2. 答案 : x|1 x 2 2.复数 212aii(i是虚数单位 )是纯虚数,则实数 a 的值为 _. 解析: 2 1 2 4 2 1 2 1241 2 1 2 1 2 5 5 5 a i i a a i aa i a ii i i 复数 212aii是纯虚数 4 052105aa,解得:
2、a=4 答案 : 4 3.已知命题 p: x R, x2+2x+a 0是真命题,则实数 a的取值范围是 _. 解析: 若命题 p: x R, x2+2x+a 0是真命题, 则判别式 =4-4a 0, 即 a 1. 答案 : (-, 1 4.从长度为 2、 3、 5、 6的四条线段中任选三条,能构成三角形的概率为 _. 解析: 从长度为 2、 3、 5、 6的四条线段中任选三条, 共有 2、 3、 5; 2、 3、 6; 2、 5、 6; 3、 5、 6; 4种情况, 能构成三角形的有 2、 5、 6; 3、 5、 6,共两种情况, 所以 P(任取三条,能构成三角形 )=24=12 答案 : 1
3、25.某个容量为 100的样本的频率分布直方图如下,则在区间 4, 5)上的数据的频数为 _. 解析: 根据题意, 在区间 4, 5的频率为: 1-(0.05+0.1+0.15+0.4) 1=0.3, 而总数为 100,因此频数为 30 答案: 30 6.在如图所示的算法流程图中,若输出的 y的值为 26,则输入的 x的值为 _. 解析: 模拟执行程序框图,可得程序框图的功能是计算并输出2542 2 4xyx x x的值, 当输出的 y的值为 26 时,显然 x 4,有 x2-2x+2=26, 解得: x=-4或 x=6(舍去 ) 答案 : -4 7.在平面直角坐标系 xOy中,点 F为抛物线
4、 x2=8y 的焦点,则点 F到双曲线 22 19yx 的渐近线的距离为 _. 解析: 抛物线 x2=8y的焦点 F(0, 2), 双曲线 22 19yx 的渐近线方程为 y= 3x, 则 F到双曲线 22 19yx 的渐近线的距离为 222 10531d 答案 : 105 8.已知 a, b为实数,且 a b, a 0,则 a_ 22 bba (填“”、“”或“ =” ) 解析: a b, a 0, 2220( ) abbabaa , 22 baba 答案 : 9. ABC 是直角边等于 4 的等腰直角三角形, D 是斜边 BC 的中点, 1 4A M A B m A C,向量 AM 的终点
5、 M在 ACD的内部 (不含边界 ),则 AM BM 的取值范围是 _. 解析: 以 AB 为 x轴, AC为 y轴,作图如 下 图, 点 A(0, 0), B(4, 0), C(0, 4), D(2, 2), 则 1144 =A M A B m A C(4, 0)+m(0, 4)=(1, 4m),则 M(1, 4m) 又点 M在 ACD的内部 (不含边界 ), 1 4m 3, 1344 m, 则 AM BM (1, 4m) (-3, 4m)=16m2-3, -2 16m2-3 6. 答案 : (-2, 6) 10.已知四数 a1, a2, a3, a4依次成等比数列,且公比 q不为 1将此数
6、列删去一个数后得到的数列 (按原来的顺序 )是等差数列,则正数 q的取值集合是 _. 解析: 因为公比 q不为 1,所以不能删去 a1, a4设 an的公差为 d,则 若删去 a2,则由 2a3=a1+a4得 2a1q2=a1+a1q3,即 2q2=1+q3, 整理得 q2(q-1)=(q-1)(q+1) 又 q 1,则可得 q2=q+1,又 q 0解得 152q ; 若删去 a3,则由 2a2=a1+a4得 2a1q=a1+a1q3,即 2q=1+q3,整理得 q(q-1)(q+1)=q-1 又 q 1,则可得 q(q+1)=1,又 q 0解得 152q 综上所述, 152q 答案 : 15
7、2, 152 11.已知棱长为 1 的正方体 ABCD-A1B1C1D1, F 是棱 BC 的中点, M 是线段 A1F 上的动点,则MDD1与 MCC1的面积和的最小值是 _. 解析: 由题意,就是求 M到 DD1与 CC1距离和的最小值,由于 A1F在平面 ABCD上的射影为 AF,故问题转化为正方形 ABCD中, AF上的点到 D, C距离和的最小值,设出 D关于 AF 的对称点D,则 DD =455, cos CDD = 15 1 6 4 5 1 6 51 2 15 5 55CD , MDD1与 MCC1的面积和的最小值是 1 6 5 6 52 5 1 0. 答案 : 6510 12.
8、已知函数 f(x)=-x2+ax+b(a, b R)的值域为 (-, 0,若关于 x的不等式 f(x) c-1 的解集为 (m-4, m+1),则实数 c的值为 _. 解析: 函数 f(x)=-x2+ax+b(a, b R)的值域为 (-, 0, =0, a2+4b=0, 24ab 关于 x的不等式 f(x) c-1的解集为 (m-4, m+1), 方程 f(x)=c-1的两根分别为: m-4, m+1, 即方程: 22 14ax a x c 两根分别为: m-4, m+1, 方程: 22 14ax a x c 根为: 12 axc, 两根之差为: 2 1 1 4( ) ( )c m m ,
9、214c 答案 : 214 13.若对任意的 x D,均有 f1(x) f(x) f2(x)成立,则称函数 f(x)为函数 f1(x)到函数 f2(x)在区间 D 上的“折中函数”已知函数 f(x)=(k-1)x-1, g(x)=0, h(x)=(x+1)lnx,且 f(x)是 g(x)到 h(x)在区间 1, 2e上的“折中函数”,则实数 k的值构成的集合是 _. 解析: 根据题意,可得 0 (k-1)x-1 (x+1)lnx在 x 1, 2e上恒成立 当 x 1, 2e时,函数 f(x)=(k-1)x-1的图象为一条线段, 于是, 1020ffe,解得 k 2 另一方面, 1 ln 11
10、xxkx 在 x 1, 2e上恒成立 令 1 l n 1 l n 1ln xx xm x xx x x , 则 2ln xxmx x 由于 1 x 2e, 所以 1ln 1 0xxx , 于是函数 x-lnx为增函数, 从而 x-lnx 1-ln1 0, 所以 m (x) 0, 则函数 m(x)为 1, 2e上的增函数 所以 k-1 m(x)min=m(1)=1, 即 k 2 综上, k=2 答案 : 2 14.若实数 x, y满足 42x y x y ,则 x的取值范围是 _. 解析: 方法一:【几何法】 当 x=0时,解得 y=0,符合题意,当 x 0时,解答如下: 令 0,t y x ,
11、原方程可化为: 222xt x t , 记函数 22( ) xf t t , 2( )g t x t, t 0, x , 这两个函数都是关于 t 的函数,其中 x为参数, f(t)的图象为直线,且斜率为定值 -2, g(t)的图象为四分之一圆,半径为为 x , 问题等价为,在第一象限 f(t), g(t)两图象有公共点, 当直线与圆相切时,由 d=r解得 x=20, 当直线过的点 A(0,2x)在圆上的点 (0, x )处时, 即2=xx,解得 x=4, 因此,要使直线与圆有公共点, x 4, 20, 综合以上分析得, x 4, 20 0 方法二:【代数法】 令 0,t y x ,原方程可化为
12、: 242x t x t , 因为 x-y=x-t2 0,所以 x t2 0, 两边平方并整理得, 20t2-8xt+x2-4x=0(*), 这是一个关于 t的一元二次方程,则方程 (*)有两个正根 (含相等 ), 222126 4 8 0 4 01 4020x x xt t x x ,解得, x 4, 20 0 特别地,当 x=0时, y=0,符合题意 答案 : 4, 20 0 二、解答题:本大题共 6小题,共 90 分 .请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤 . 15.如图,在平面直角坐标系 xOy上,点 A(1, 0),点 B在单位圆上, AOB= (0 )
13、 (1)若点 B 34()55,求 tan( +4)的值; (2)若 O A O B O C, 1813OB OC,求 cos(3- ) 解析: (1)利用三角函数的定义及其和差公式即可得出; (2)利用向量的坐标运算、数量积运算性质、同角三角函数基本关系式、和差公式即可得出 答案: (1)由点 B 34()55, sin =45, cos 35, tan = 43 4 1t a n t a n13t a n4 71 t a n t a n444 1 3( ) ; (2) O A O B O C, OC =(1+cos, sin ) 1813OB OC, (cos, sin ) (1+cos,
14、 sin )=cos +cos2 +sin2 =cos +1=1813, 解得 cos =513, 0, 2 12s i n 1 c o s13 1 5 3 1 2 5 1 2 3c o s c o s c o s s i n s i n3 3 3 2 1 3 2 1 3 2 6( ) 16.如图,六面体 ABCDE中,面 DBC面 ABC, AE面 ABC (1)求证: AE面 DBC; (2)若 AB BC, BD CD,求证: AD DC 解析: (1)过点 D作 DO BC, O为垂足,由已知得 DO面 ABC,由此能证明 AE面 DBC (2)由已知得 DO AB, AB面 DBC,
15、从而 AB DC,由此能证明 AD DC 答案: (1)过点 D作 DO BC, O为垂足 因为面 DBC面 ABC,又面 DBC面 ABC=BC, DO 面 DBC, 所以 DO面 ABC 又 AE面 ABC,则 AE DO 又 AE 面 DBC, DO 面 DBC,故 AE面 DBC (2)由 (1)知 DO面 ABC, AB 面 ABC,所以 DO AB 又 AB BC,且 DO BC=O, DO, BC 平面 DBC,则 AB面 DBC 因为 DC 面 DBC,所以 AB DC 又 BD CD, AB DB=B, AB, DB 面 ABD,则 DC面 ABD 又 AD 面 ABD,故可
16、得 AD DC 17.如图,某城市有一条公路正西方 AO 通过市中心 O 后转向北偏东角方向的 OB,位于该市的某大学 M 与市中心 O 的距离 3 13OM km,且 AOM=,现要修筑一条铁路 L, L 在OA上设一站 A,在 OB上设一站 B,铁路在 AB部分为直线段,且经过大学 M,其中 tan =2,3cos13 , AO=15km (1)求大学 M在站 A的距离 AM; (2)求铁路 AB段的长 AB 解析: (1)在 AOM中,利用已知及余弦定理即可解得 AM的值; (2)由 3cos13 ,且为锐角,可求 sin,由正弦定理可得 sin MAO,结合 tan =2,可求 sin
17、, cos, sin ABO, sin AOB,结合 AO=15,由正弦定理即可解得 AB的值 答案: (1)在 AOM中, A0=15, AOM=,且 3cos13 , 3 13OM , 由余弦定理可得: AM2=OA2+OM2-2OA OM cos AOM=22 33 1 3 1 5 2 3 1 3 1 5 7 213( ) 所以可得: 62AM ,大学 M在站 A的距离 AM 为 62km (2) 3cos13 ,且为锐角, 2sin13 , 在 AOM中,由正弦定理可得:s in s inA M O MM A O ,即623 1 32s in13 M A O , 2s in2M A O
18、, 4MAO , ABO= -4, tan =2, 2sin5, 1cos5 , 1s i n s i n4 10( )ABO , 又 AOB= -, sin AOB=sin( - )= 25 在 AOB中, AO=15,由正弦定理可得:s i n s i nA B A OA O B A B O,即 15215 10AB , 解得 30 2AB ,即铁路 AB段的长 AB为 30 2 km 18.设椭圆 C: 221xyab(a b 0)的离心率 32e,直线 y=x+ 2 与以原点为圆心、椭圆 C的短半轴长为半径的圆 O相切 (1)求椭圆 C的方程; (2)设直线 12x与椭圆 C交于不同的
19、两点 M, N,以线段 MN为直径作圆 D,若圆 D与 y轴相交于不同的两点 A, B,求 ABD的面积; (3)如图, A1, A2, B1, B2是椭圆 C 的顶点, P 是椭圆 C 上除顶点外的任意点,直线 B2P 交 x轴于点 F,直线 A1B2交 A2P于点 E,设 A2P的斜率为 k, EF的斜率为 m,求证: 2m-k 为定值 解析: (1)由于直线 y=x+ 2 与以原点为圆心、椭圆 C的短半轴长为半径的圆 O相切,可得 022 b ,解得 b又离心率 32 ce a, b2=a2-c2,联立解得即可得出 (2)把 12x代入椭圆方程可得: 2 1116y ,可得 D的方程为:
20、 2 21 1 52 1 6xy令x=0,解得 y,可得 |AB|,利用 1 2ABDS A B O D即可得出 (3)由 (1)知: A1(-2, 0), A2(2, 0), B2(0, 1),可得直线 A1B2AD的方程,设直线 A2P的方程为 y=k(x-2), k 0,且 k 12,联立解得 E设 P(x1, y1),与椭圆方程联立可得(4k2+1)x2-16k2x+16k2-4=0解得 P设 F(x2, 0),则由 P, B2, F三点共线得, kB2P kB2F可得 F即可证明 2m-k为定值 答案: (1)直线 y=x+ 2 与以原点为圆心、椭圆 C的短半轴长为半径的圆 O 相切
21、, 022 b ,化为 b=1 离心率 32 ce a, b2=a2-c2=1,联立解得 a=2, c= 3 椭圆 C的方程为 2 2 14x y; (2)解:把 12x代入椭圆方程可得: 2 1116y ,解得 154y D的方程为: 2 21 1 52 1 6xy 令 x=0,解得 114y , 112AB, 1 1 1 1 1 1 12 2 2 2 8ABDS A B O D (3)证明:由 (1)知: A1(-2, 0), A2(2, 0), B2(0, 1), 直线 A1B2的方程为 y 12x+1, 由题意,直线 A2P的方程为 y=k(x-2), k 0,且 k 12, 由 1
22、122yxy k x ,解得 4 2 421( 2 )1,kkE 设 P(x1, y1),则由 22214y k xx y ,得 (4k2+1)x2-16k2x+16k2-4=0 21 216 42 41kx k , 21 28241kx k ,11 242 41( ) ky k x k 2228 2 44 1 4 )1( ,kkP 设 F(x2, 0),则由 P, B2, F 三点共线得, kB2P kB2F 即 22 224 1014182 0041kkk xk ,2 4221kx k , F(4221kk, 0) EF的斜率4 021214 2 4 2 42 1 2 1kkkmkkkk
23、2 1 1222km k k 为定值 19.已知数列 an的前 n项和为 Sn,且满足 Sn+n=2an(n N*) (1)证明:数列 an+1为等比数列,并求数列 an的通项公式; (2)若 bn=(2n+1)an+2n+1,数列 bn的前 n项和为 Tn求满足不等式 2 201021nTn的 n的最小值 解析: (1)利用递推式,再写一式,两式相减,可得数列 an+1为等比数列,从而可求数列an的通项公式; (2)求出数列 bn的前 n项和为 Tn,代入可求满足不等式 2 201021nTn的 n的最小值 答案: (1)证明:当 n=1时, 2a1=a1+1, a1=1 2an=Sn+n,
24、 n N*, 2an-1=Sn-1+n-1, n 2, 两式相减得 an=2an-1+1, n 2,即 an+1=2(an-1+1), n 2, 数列 an+1为以 2为首项, 2为公比的等比数列, an+1=2n, an=2n-1, n N*; (2)解: bn=(2n+1)an+2n+1=(2n+1) 2n, Tn=3 2+5 22+ +(2n+1) 2n, 2Tn=3 22+5 23+ +(2n+1) 2n+1, 两式相减可得 -Tn=3 2+2 22+2 23+ +2 2n-(2n+1) 2n+1, Tn=(2n-1) 2n+1+2 2 201021nTn可化为 2n+1 2010 2
25、10=1024, 211=2048 满足不等式 2 201021nTn的 n的最小值为 10 20.已知函数 21 ln2( )f x a x x, g(x)=-bx,其中 a, b R,设 h(x)=f(x)-g(x), (1)若 f(x)在 22x处取得极值,且 f (1)=g(-1)-2求函数 h(x)的单调区间; (2)若 a=0时,函数 h(x)有两个不同的零点 x1, x2 求 b的取值范围; 求证: 122 1xxe 解析: (1)根据极值点处的导数为零,结合 f(1)=g(-1)-2列出关于 a, b的方程组,求出 a,b,然后再利用导数研究导数研究单调区间; (2)将 a=0
26、代入,研究极值的符号,即可求出求 b的取值范围, 结合的结论,通过适当的变形,利用放缩法和基本不等式即可证明 答案: (1)由已知得 1f x axx, (x 0), 所以 22 20 fa ,所以 a=-2 由 f (1)=g(-1)-2, 得 a+1=b-2, 所以 b=1 所以 h(x)=-x2+lnx+x, (x 0) 则 1211 221 xxh x xxx , (x 0), 由 h (x) 0得 0 x 1, h (x) 0得 x 1 所以 h(x)的减区间为 (1, + ),增区间为 (0, 1) (2)由已知 h(x)=lnx+bx, (x 0) 所以 1h x bx, (x
27、0), 当 b 0时,显然 h (x) 0恒成立,此时函数 h(x)在定义域内递增, h(x)至多有一个零点,不合题意 当 b 0时,令 h (x)=0得 1 0xb,令 h (x) 0得 10 xb;令 h (x) 0得 1xb 所以 h(x)极大 = 1 10( ) ( ) h ln bb ,解得 1 0 be 且 x 0时, lnx 0, x +时, lnx 0 所以当 b ( 1e, 0)时, h(x)有两个零点 证明:由题意得 1122ln 0ln 0x bxx bx,即 1212 bxbxexex, 得 1212b x xe x x 因为 x1, x2 0, 所以 -b(x1+x2
28、) 0, 所以 1212b x xe x x 1, 因为 10 be, 所以 e-b 1, 所以 1 2 1 222 212 b x x x xx x e e e, 所以 122 1xxe 选做题 (选修 4-2:矩阵与变换 ) 21.已知点 P(a, b),先对它作矩阵1322 3122M对应的变换,再作 20 02N 对应的变换,得到的点的坐标为 (8, 43),求实数 a, b的值 解析: 利用矩阵的乘法,求出 MN, (NM)-1,利用变换得到的点的坐标为 (8, 43),即可求实数 a, b的值 答案: 依题意,132 0 1 32202 3 1 3 122NM , 由逆矩阵公式得,
29、 113443144( )NM , 所以1385444 3 33144 ,即有 a=5, b= 3 选修 4-4:坐标系与参数方程 22.已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与 x 轴的正半轴重合,若直线 l的极坐标方程为 s in 2 24( )p (1)把直线 l的极坐标方程化为直角坐标系方程; (2)已知 P为椭圆 C: 22139xy上一点,求 P到直线 l的距离的最小值 解析: (1)把直线 l的极坐标方程化为直角坐标系方程即可; (2)设 3 c o s 3 s in( , )P ,利用点到直线的距离公式表示出 P 到直线 l 的距离 d,利用余弦函数的值域确定出最小值即
30、可 答案: (1)直线 l的极坐标方程为 s in 2 24( )p , 整理得: 22s i n c o s c o s s i n s i n c o s 2 24 4 2 2( ) , 即 sin - cos =4, 则直角坐标系中的方程为 y-x=4,即 x-y+4=0; (2)设 3 c o s 3 s in( , )P , 点 P 到 直 线 l 的 距 离2 3 c o (s43 c o s 3 s i n 4 2 3 432 2 62|2)2|d , 则 P到直线 l的距离的最小值为 2 2 6 【必做题】第 23 题、第 24 题,每题 10分,共计 20 分 . 23.抛掷
31、甲,乙两枚质地均匀且四面上分别标有 1, 2, 3, 4 的正四面体,其底面落于桌面,记所得数字分别为 x, y设为随机变量,若 xy为整数,则 =0;若 xy为小于 1 的分数,则 =-1;若 xy为大于 1的分数,则 =1 (1)求概率 P( =0); (2)求的分布列,并求其数学期望 E( ) 解析: (1)数对 (x, y)共有 16种,利用列举法求出使 xy为整数的种数,由此能求出概率 P(=0) (2)随机变量的所有取值为 -1, 0, 1,分别求出相应的概率,由此能求出的分布列和数学期望 答案: (1)依题意,数对 (x, y)共有 16 种,其中使 xy为整数的有以下 8种:
32、(1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 4), (2, 1), (3, 1), (4, 1), (4, 2), 所以 81016) 2( P ; (2)随机变量的所有取值为 -1, 0, 1, =-1有以下 6种: (1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 4), (3, 4), 故 63-116) 8( P , =1有以下 2种: (3, 2), (4, 3),故 21116) 8( P , 3 1 1018 8 2( )P , 的分布列为: -1 0 1 P 38 12 18 的数学期望为 3 1 1 11 0 18 2 8() 4 E 24.
33、已知 (x+2)n=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2 +an(x-1)n(n N*) (1)求 a0及1nniiSa; (2)试比较 Sn与 (n-2)3n+2n2的大小,并说明理由 解析: (1)令 x=1,则 a0 3n,再令 x=2,则04n niia ,可得1nniiSa的值 (2)要比较 Sn与 (n-2)3n+2n2的大小,只要比较 4n与 (n-1)3n+2n2的大小检验可得当 n=1或 4或 5时, 4n (n-1)3n+2n2,当 n=2或 3时, 4n (n-1)3n+2n2猜测当 n 4时, 4n (n-1)3n+2n2,再用下面用数学归纳法、放缩法证明结论 答案:
34、 (1)令 x=1,则 a0 3n,令 x=2,则04n niia ,所以143n nnniiSa (2)要比较 Sn与 (n-2)3n+2n2的大小,只要比较 4n与 (n-1)3n+2n2的大小 当 n=1时, 4n (n-1)3n+2n2, 当 n=2或 3时, 4n (n-1)3n+2n2,当 n=4或 5时, 4n (n-1)3n+2n2 猜想:当 n 4时, 4n (n-1)3n+2n2下面用数学归纳法证明: 由上述过程可知,当 n=4 时,结论成立 假设当 n=k(k 4, k N*)时结论成立,即 4k (k-1)3k+2k2, 两边同乘以 4,得 4k+1 4(k-1)3k+2k2=k3k+1+2(k+1)2+(k-4)3k+6k2-4k-2, 而 (k-4)3k+6k2-4k-2=(k-4)3k+6(k2-k-2)+2k+10=(k-4)3k+6(k-2)(k+1)+2k+10 0, 所以 4k+1 (k+1)-13k+1+2(k+1)2, 即 n=k+1时结论也成立 由可知,当 n 4 时, 4n (n-1)3n+2n2成立 综上所述,当 n=1时, Sn (n-2)3n+2n2;当 n=2或 3时, 4n (n-1)3n+2n2, Sn (n-2)3n+2n2; 当 n 4时, Sn (n-2)3n+2n2