理科数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第 I 卷 选择题(60 分)
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分。在每小题给的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的。
1.已知集合 , ,则
A. B. C. D.
2.已知复数 ,则
A. B.3 C.1 D.
3.命题“ ”的否定是
A. B.
C. D.
4.等差数列 的前 项和为 ,已知 , ,则 的值等于
A. B. C. D.
5.在△ABC 中,设三边 AB,BC,CA 的中点分别为 E,F,D,则 =
A. B. C. D.
6.已知 ,则
1 2iz i
+= | |z =
5 2 i−
{ }na n nS 3 12S = 6 51S = 9S
66 90 117 127
EC FA +
BD BD2
1
AC AC2
1
tan 2θ =
( )
( )
sin cos2
sin sin2
π θ π θ
π θ π θ
+ − − = + − −
A. B. C. D.
7.函数 为奇函数的充要条件是
A. B. C. D.
8.某班有 60 名学生,一次考试的成绩 服从正态分布 ,若 ,
估计该班数学成绩在 100 分以上的人数为( )
A.12 B.20 C.30 D.40
9.函数 在区间 上的最大值与最小值的差记为 ,若
恒成立,则的取值范围是
A. B. C. D.
10.已知 是 上的偶函数,且在 上单调递减,则不等式 的解集
为
A. B. C. D.
11.已知三棱锥 中, , , ,若该三
棱锥的四个顶点在同一个球面上,则此球的体积为
A. B. C. D.
12.双曲线 的右焦点为 , 为双曲线 上的一点,且位于第一
象限,直线 分别交于曲线 于 两点,若 为正三角形,则直线 的斜
率等于
A. B. C. D.
第 II 卷 非选择题(90 分)
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。
13.设函数 ,则 ____________.
2 2− 0 2
3
( ) 2
1 1
a xf x x
−= + −
0 1a< < 1a> 0 1a< ≤ 1a ≥ ξ ( )290,5N ( )80 90 0.3P ξ≤ < = ( ) 1 xf x x = − [ ]2,5 max minf − max minf −− 2 2a a≥ − 1 3 2 2 , [ ]1, 2 [ ]0,1 [ ]1,3 ( )f x R [ )0,+∞ ( ) ( )ln 1f x f>
( )1e ,1− ( )1e ,e− ( ) ( )0,1 e,∪ +∞ ( ) ( )10,e 1,− ∪ +∞
A BCD− 5AB CD= = 2= =AC BD 3AD BC= =
3
2
π
24π 6π 6π
( )2 2
2 2: 1 , 0x yC a ba b
− = > F P C
,PO PF C ,M N ∆POF MN
2 2− − 3 2− 2 2+ 2 3− −
6x
ABC , ,A B C , ,a b c sin sin 3b C c B
π = −
B
1 1 3
2a c
+ = ABC 3 b
3
5
(Ⅲ)已知在患心肺疾病的 10 位女性中,有 3 位又患胃病.现在从患心肺疾病的 10 位女性中,
选出 3 名进行其他方面的排查,记选出患胃病的女性人数为 ,求 的分布列以及数学期望.
下面的临界值表供参考:
0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
(参考公式 其中 )
19.(12 分)在五面体 中, ,
,
, ,平面 平面
.
(I) 证明: 直线 平面 ;
(II) 已知 为棱 上的点,试确定 点位置,使
二面
角 的大小为 .
20.(12 分)已知函数
(I)讨论函数 的单调性;
(II)证明: .
21.(12 分)已知圆 ,圆 ,动圆 与圆 外切并与
ξ ξ
( )2P K k≥
k
( )
( )( )( )( )
2
2 n ad bcK a b c d a c b d
−= + + + + n a b c d= + + +
ABCDEF AB CD EF
2 2 2CD EF CF AB AD= = = = =
60DCF∠ = AD CD⊥ CDEF ⊥
ABCD
CE ⊥ ADF
P BC P
P DF A− − 60
( ) .xf x e=
( ) ( )g x f ax x a= − −
( ) 3 4lnf x x x x
+ + >
( )2 2: 1 1M x y+ + = ( )2 2: 1 9N x y− + = P M
圆 内切,圆心 的轨迹为曲线 .
(I)求 的方程;
(II)若直线 与曲线 交于 两点,问是否在 轴上存在一点 ,使得当 变
动时总有 ?若存在,请说明理由.
(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。
22.[选修 4-4:坐标系与参数方程](10 分)
在直角坐标系 中,曲线 ( 为参数, ).在以 为极点, 轴正半
轴为极轴的极坐标系中,直线 .
(I)若 与曲线 没有公共点,求 的取值范围;
(II)若曲线 上存在点到 距离的最大值为 ,求 的值.
23.[选修 4-5:不等式选讲](10 分)
已知函数 ,
(I)解不等式
(II)若对于 ,有 ,求证: .
N P C
C
( )1y k x= − C ,R S x T k
OTS OTR∠ = ∠
xOy cos ,: sin
x tC y
α
α
=
=
α 0t > O x
: cos 24l
πρ θ − =
l C t
C l 1 6 22
+ t
( ) 2 1,f x x x= − ∈R
( ) 1f x x< + ,x y ∈ R 1 11 , 2 13 6x y y− − ≤ + ≤ ( ) 1f x sin sin 3B B
π = −
1 3sin sin cos2 2B B B= − tan 3B=−
( )0,B π∈ 2
3B
π=
1 1 2 3sin sin 32 2 3 4ABCS ac B ac ac
π= = = =△ 4ac =
1 1 34 62a c ac a c
+ = + = × =
( )22 2 2 22 cos 36 1 4 2b a c ac B a c ac a c ac= + − = + + = + − = − =
( )
( )( )( )( )
2
2 n ad bcK a b c d a c b d
−= + + + +
( )2
2 50 20 15 5 10
25 25 30 20K
× − ×= × × ×
( )2
2 50 100 25 2 3 1 25 8.333 7.87925 25 30 20 3K
× × × × −= = ≈ >× × ×
( )2 7.879 0.005P K ≥ =
∴有 99.5%的把握认为患心肺疾病与性别有关
(Ⅲ)根据题意, 的值可能为 0,1,2,3
, , ,
分布列如下:
0 1 2 3
则
19.(1)∵ , ∴
∴四边形 为菱形,∴ ∵平面 平面 ,平面 平面
,
∵ ∴ 平面 ∴ ,又∵ ∴直线 平面
(2)∵ ,∴ 为正三角形,取 的中点 ,连接 ,则
∴ ,∵平面 平面 , 平面 ,平面 平面
,
∴ 平面 ∵ ∴ 两两垂直以 为原点, 的方向
为 轴,
建立空间直角坐标系∵ , ,∴
由(1)知 是平面 的法向量∵ ,
设 ,则 .
设平面 的法向量为 ∵ , ∴ ,
令 ,则 ∴ ∵二面角 为
,
ξ
( ) 3
7
3
10
350 120
CP C
ξ = = = ( ) 1 2
3 7
3
10
631 120
C CP C
ξ = = = ( ) 2 1
3 7
3
10
212 120
C CP C
ξ = = =
( ) 3
3
3
10
13 120
CP C
ξ = = =
ξ
P 7
2 4
2 1
4 0
7
4 0
1
120
7 21 7 1 90 1 2 324 40 40 120 10Eξ = × + × + × + × =
CD EF 2CD EF CF= = =
CDEF CE DF⊥ CDEF ⊥ ABCD CDEF ∩
ABCD CD=
AD CD⊥ AD⊥ ACDEF CE AD⊥ AD DF D∩ = CE ⊥ ADF
60DCF∠ = DEF EF G GD GD EF⊥
GD CD⊥ CDEF ⊥ ABCD GD⊂ CDEF CDEF ∩
ABCD CD=
GD⊥ ABCD AD CD⊥ , ,DA DC DG D , ,DA DC DG
, ,x y z
2CD EF CF= = = 1AB AD= = ( ) ( )0, 1, 3 , 0,1 3E F−
( )0, 3, 3CE = − ADF ( )0,1, 3DF = ( )1, 1,0CB = −
( )( ), ,0 0 1CP aCB a a a= = − ≤ ≤ ( ),2 ,0DP DC CP a a= + = −
PDF ( ), ,n x y z = 0, 0n DF n DP ⋅ = ⋅ = ( )
3 0
2 0
y z
ax a y
+ = + − =
3y a= ( )3 2 ,x a z a= − = − ( )( )3 2 , 3 ,n a a a= − − P DF A− −
60
∴ ,解得
∴ 点靠近 点的 的三等分点处
20.(1)解: ,
①若 时, 在 上单调递减;②若 时,当 时,
单调递减;当 时, 单调递增;
综上,若 时, 在 上单调递减;
若 时, 在 上单调递减;在 上单调递增;
(2)证明:要证 ,只需证 ,
由(1)可知当 时, ,即 ,
当 时,上式两边取以为底的对数,可得 ,
用 代替 可得 ,又可得 ,所以 ,
,
即原不等式成立.
21.解:(1)得圆 的圆心为 ,半径 ;圆 的圆心 ,半径 .
设圆 的圆心为 ,半径为 .因为圆 与圆 外切并与圆 内切,所以
由椭圆的定义可知,曲线 是以 为左右焦点,长半轴长为 2,短半轴为 的椭圆(左
顶点除外),其方程为
(2)假设存在 满足 .设
cos ,
n CE
n CE
n CE
⋅
= =
( )2 2 2
4 3 1
212 3 2 3
a
a a a
=
− + +
2
3a =
P B CB
( ) ( ) ( ), 1ax xg x f ax x a e x a g x ae= − − = − =′− −
0a≤ ( ) ( )0,g x g x′ < R 0a > 1 lnx aa
< − ( ) ( )0,g x g x′ < 1 lnx aa > − ( ) ( )0,g x g x′ >
0a≤ ( )g x R
0a > ( )g x 1, lnaa
−∞ −
1 ln ,aa
− +∞
( ) 3 4lnf x x x x
+ + > ( )ln 4 3 0xx x e x+ − + >
1a= 1 0xe x− − ≥ 1xe x≥ +
1 0x + > ( )ln 1 ( 1)x x x+ ≤ > −
1x− x ln 1( 0)x x x≤ − > 1 1ln 1( 0)xx x
≤ − > 1ln 1 ( 0)x xx
≥ − >
( ) 1ln 4 3 1 1 3 4xx x e x x x xx
+ − + > − + + + −
( )22 2 2 4 1 4 1x x x x x= + + − = + − + ( ) ( )2 2
2 4 1 2 1 0x x x≥ − + = − ≥
M ( )1,0M − 1 1r = N ( )1,0N 2 3r =
P ( ),P x y R P M N
1 2 1 2 4PM PN R r r R r r+ = + + − = + =
C ,M N 3
( )2 2
1 24 3
x y x+ = ≠ −
( ),0T t OTS OTR∠ = ∠ ( ) ( )1 1 2 2, , ,R x y S x y
联立 得 ,由韦达定理有
①,其中 恒成立,
由 (显然 的斜率存在),故 ,即
②,
由 两点在直线 上,故 代入②得:
即有
③
将①代入③即有: ④,要使得④与 的取
值无关,当且仅当“ ”时成立,综上所述存在 ,使得当 变化时,总有
22.解:(1)因为直线 的极坐标方程为 ,即 ,
所以直线 的直角坐标方程为 ;因为 ( 参数, )
所以曲线 的普通方程为 ,
由 消去 得, ,
所以 ,解得 ,故 的取值范围为 .
(2)由(1)知直线 的直角坐标方程为 ,
故曲线 上的点 到 的距离 ,
( )
2 2
1{
3 4 12 0
y k x
x y
= −
+ − = ( )2 2 2 23 4 8 4 12 0k x k x k+ − + − =
2
1 2 2
2
1 2 2
8
3 4{
4 12
3 4
kx x k
kx x k
+ = +
−= +
0∆ >
OTS OTR∠ = ∠ ,TS TR 0TS TRk k+ = 1 2
1 2
0y y
x t x t
+ =− −
,R S ( )1y k x= − ( ) ( )1 1 2 21 , 1y k x y k x= − = −
( )( ) ( )( )
( )( )
( )( )
( )( )
1 2 1 21 2 2 1
1 2 1 2
2 1 21 1 0
k x x t x x tk x x t k x x t
x t x t x t x t
− + + +− − + − − = =− − − −
( )( )1 2 1 22 1 2 0x x t x x t− + + + =
( ) ( )2 2 2
2 2
8 24 1 8 2 3 4 6 24 03 4 3 4
k t k t k t
k k
− − + + + −= =+ + k
4t = ( )4,0T k OTS OTR∠ = ∠
l cos 24
πρ θ − = cos sin 2ρ θ ρ θ+ =
l 2x y+ = ,x tcos
y sin
α
α
=
=
α 0t >
C
2
2
2 1x yt
+ =
2
2
2
2,
1,
x y
x yt
+ = + =
x ( )2 2 21 4 4 0t y y t+ − + − =
( )( )2 216 4 1 4 0t t∆ = − + − < 0 3t< < t ( )0, 3 l 2 0x y+ − = C ( )cos ,sint α α l cos sin 2 2 td α α+ −=
故 的最大值为 由题设得 ,解得 .又因为 ,
所以 .
23.解:(1)不等式 f(x)<x+1,等价于|2x﹣1|<x+1,即﹣x﹣1<2x﹣1<x+1,
求得 0<x<2,故不等式 f(x)<x+1 的解集为(0,2).
(2) ,
所以 f(x)=|2x﹣1|=|2(x﹣y﹣1)+(2y+1)|≤|2(x﹣y﹣1)|+|(2y+1)|≤2 + <1.
d
2 1 2
2
t + + 2 1 2 1 6 222
t + + = + 2t = ± 0t >
2t =
1 11 , 2 13 6x y y− − ≤ + ≤因为
1·3
1
6