(全国Ⅲ卷)2017-2020年高考理科数学全国卷3试卷试题真题及答案.pdf
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1、数学试卷第 1页(共 76页)数学试卷第 2页(共 76页) 绝密启用前 2017 年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷) 理科数学 一、选择题:本大题共 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.已知集合 22 ( , )1Ax yxy,( , )Bx yyx,则AB中元素的个数() A.3B.2C.1D.0 2.设复数z满足1i z2i,则z () A. 1 2 B. 2 2 C.2D.2 3.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了 2014 年 1 月 至 2016 年 12 月期间月接待游客量(单位:
2、万人)的数据,绘制了下面的折线图. 根据该折线图,下列结论错误的是() A.月接待游客量逐月增加 B.年接待游客量逐年增加 C.各年的月接待游客量高峰期大致在 7,8 月份 D.各年 1 月至 6 月的月接待游客量相对 7 月至 12 月,波动性更小,变化比较平稳 4. 5 +y2yxx 的展开式中 33 yx的系数为() A.80B.40C.40D.80 5.已知双曲线 22 22 :1 xy C ab 00ab,的一条渐近线方程为 5 2 yx,且与椭圆 22 1 123 xy 有公共焦点,则C的方程为() A. 22 1 810 xy B. 22 1 45 xy C. 22 1 54 x
3、y D. 22 1 43 xy 6.设函数 3 cos f xx,则下列结论错误的是() A. f x的一个周期为2 B. f x的图像关于直线 8 = 3 x对称 C.f x的一个零点为 6 x D. f x在( 2 ,)单调递减 7.执行下面的程序框图, 为使输出S的值小于 91, 则输入的正整数N的最小值为() A.5B.4C.3D.2 8.已知圆柱的高为 1,它的两个底面的圆周在直径 2 的同一个球的球面上,则该圆柱的 体积为() A.B. 3 4 C. 2 D. 4 9.等差数列 n a的首项为 1,公差不为 0.若 236 a a a,成等比数列,则 n a前 6 项的和为 ()
4、A.24B.3C.3D.8 10.已知椭圆 C: 22 22 1 xy ab 0ab的左、右顶点分别为 1 A, 2 A,且以线段 12 A A为 直径的圆与直线20bxayab相切,则C的离心率为() 毕业学校_姓名_考生号_ _ 数学试卷第 3页(共 76页)数学试卷第 4页(共 76页) A. 6 3 B. 3 3 C. 2 3 D. 1 3 11.已知函数 211 ( )2(ee) xx f xxxa有唯一零点,则a () A. 1 2 B. 1 3 C. 1 2 D.1 12.在矩形ABCD中,12ABAD,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若 AP= AB+ AD ,则的最大
5、值为() A.3B.22C.5D.2 二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分. 13.若x,y满足约束条件 y0, 20, 0, x xy y 则z34xy的最小值为. 14.设等比数列 n a满足 1213 1,3aaaa ,则 4= a. 15.设函数 1,0, ( ) 2 ,0, x xx f x x 则满足 1 ( )()1 2 f xf x的x的取值范围是. 16.a b,为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC的直角边AC所在直线与 a b,都垂直,斜边AB以直线AC为旋转轴旋转,有下列结论: 当直线AB与a成60角时,AB与b成30角; 当直线AB与a
6、成60角时,AB与b成60角; 直线AB与a所成角的最小值为45; 直线AB与a所成角的最大值为60. 其中正确的是.(填写所有正确结论的编号) 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 1721 题为必考题, 每个试题考生都必须作答.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) ABC的 内 角A B C, ,的 对 边 分 别 为a b c, 已 知sin3cos0AA, =2 7a,2b . (1)求c; (2)设D为BC边上一点,且ADAC,求ABD的面积. 18.(12 分) 某超市计划按月订购一种酸奶,
7、每天进货量相同,进货成本每瓶 4 元,售价每瓶 6 元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶 2 元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验, 每天需求量与当天最高气温(单位:)有关.如果最高气温不低于 25,需求量为 500 瓶;如果最高气温位于区间20,25),需求量为 300 瓶;如果最高气温低于 20, 需求量为 200 瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温 数据,得下面的频数分布表: 最 高 气温 10,15)15,20)20,25)25,30)30,35)35,40) 天数216362574 以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率. (1)求六月份这
8、种酸奶一天的需求量X(单位:瓶)的分布列; (2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天 的进货量n(单位:瓶)为多少时,Y的数学期望达到最大值? 19.(12 分) 如 图 , 四 面 体ABCD中 ,ABC是 正 三 角 形 ,ACD是 直 角 三 角 形 , .ABDCBD ABBD, (1)证明:平面ACD 平面ABC; (2)过AC的平面交BD于点E,若平面AEC把四面体ABCD分成体积相等的两 数学试卷第 5页(共 76页)数学试卷第 6页(共 76页) 部分,求二面角DAEC的余弦值. 20.(12 分) 已知抛物线 C: 2 2yx,过点(2,0)
9、的直线l交C与,A B两点,圆M是以线段AB 为直径的圆. (1)证明:坐标原点O在圆M上; (2)设圆M过点P(4,2),求直线l与圆M的方程. 21.(12 分) 已知函数1(n)l fxaxx. (1)若( )0f x ,求a的值; (2)设m为整数,且对于任意正整数n, 2 111 1+1+1+ 222n m ,求m的最 小值. (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 44:坐标系与参数方程(10 分) 在直角坐标系xOy中,直线 1 l的参数方程为 2+ , , xt ykt (t为参数),直线 2 l的参
10、数方 程为 2, , xm m y k (m为参数).设 1 l与 2 l的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线 C. (1)写出C的普通方程; ( 2 ) 以 坐 标 原 点 为 极 点 ,x轴 正 半 轴 为 极 轴 建 立 极 坐 标 系 , 设 3 l: cossi2=0n,M为 3 l与C的交点,求M的极径. 23.选修 45:不等式选讲(10 分) 已知函数12fxxx(). (1)求不等式1fx ()的解集; (2)若不等式 2 fxxxm()的解集非空,求m的取值范围. -在-此-卷-上-答-题-无-效 - 毕业学校_姓名_考生号_ _ 数学试卷第 7页(共 76页)数学试卷第
11、 8页(共 76页) 2017 年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷) 理科数学答案解析 1 【答案】B 【解析】 A 表示圆 22 1xy上的点的集合, B 表示直线yx上的点的集合, 直线yx 与圆 22 1xy有两个交点,所以AB中元素的个数为 2. 2.【答案】C 【解析】 2i 1 i2i zi 1 i 1 i1 i 1 i ,所以z2. 3.【答案】A 【解析】根据折线图可知,2014 年 8 月到 9 月、2014 年 10 月到 11 月等月接待游客量都 是减少,所以 A 错误. 4 【答案】C 【解析】当第一个括号内取x时,第二个括号内要取含 23 x y的项,即 23 3
12、 5 2Cxy, 当第一个括号内取 y 时,第二个括号内要取含 32 x y的项,即 32 2 5 2Cxy,所 以 33 x y的系数为 2332 55 22108440CC. 5 【答案】B 【解析】 根据双曲线 C 的渐近线方程为 5 2 yx, 可知 5 2 b a , 又椭圆 22 1 123 xy 的焦点坐标为 (3, 0) 和 (3, 0) ,所以 22 9ab, 根据可知 22 4,5ab, 所以选 B. 6 【答案】D 【解析】根据函数解析式可知函数 fx的最小正周期为2,所以函数的一个周期为 2,A 正确;当 8 ,3 33 xx,所以 cos1 3 x,所以 B 正确;
13、4 coscos 33 f xxx,当 6 x时, 43 32 x,所以 0f x,所以 C 正确;函数 cos 3 f xx在( 2 , 2 3 )上单调递 减; ( 2 3 ,)上单调递增,故 D 不正确.所以选 D. 7 【答案】D 【解析】 0 100100102,100 91100 1090,13SMtSMt , ;,,90 91,输出S,此时,3t 不满足tN,所以输入的正整数N的最小值为 2,故选 D. 8 【答案】B 【 解 析 】 设 圆 柱 的 底 面 半 径 为r, 则 2 22 13 =1= 24 r , 所 以 , 圆 柱 的 体 积 33 = 1= 44 V,故选
14、B. 9 【答案】A 【解析】设等差数列 n a的公差为d,因为 236 ,a a a成等比数列,所以 2 263 a aa,即 2 111 52adadad, 又 1 1a , 所以 2 20dd, 又0,d 则2d , 所以 61 59aad ,所以 n a的前 6 项的和 6 1 9 624 2 S ,故选 A. 10 【答案】A 以线段 12 A A为直径的圆的方程为 222 xya,由原点到直线20bxayab的距离 22 2 ab da ba ,得 22 3ab,所以 C 的离心率 2 2 6 1 3 b e a . 11 【答案】C 【解析】由 211 2 xx fxxxa ee
15、 ,得 2 2121211211 222 24422 xxxxxx fxxxa eexxxa eexxa ee , 所以 2fxfx, 即1x 为 fx图像的对称轴.由题意 fx有唯一零点, 所以 fx的零点只能为1x ,即 21 11 1 112 10fa ee ,解得 1 2 a .故选 C. 12 【答案】A 【解析】以 A 为坐标原点,ABAD,所在直线分别为 x,y 轴建立如图所示的平面直角 坐标系,则 A(0,0) ,B(1,0) ,C(1,2) ,D(0,2) ,可得直线BD的方程为 数学试卷第 9页(共 76页)数学试卷第 10页(共 76页) 220 xy,点 C 到直线BD
16、的距离为 22 22 5 12 ,圆 C: 224 12 5 xy, 因为P在圆 C 上, 所以 P ( 2 5 1cos 5 , 2 5 2sin 5 ) (1,0)AB ,(0,2)AD ,( ,2 )APABAD ,所以 2 5 1cos 5 2 5 2sin2 5 2 55 2cossin2 sin3 55 ,tan2, 选 A. 13 【答案】1 【解析】作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线:340lxy,平 移直线l,当直线34zxy经过点A(1,1)时,z取得最小值,最小值为 341 . 14 【答案】8 【 解 析 】 设 等 比 数 列 n a的 公 比 为q
17、, 则 121(1 )1aaaq , 2 131(1 )3aaaq ,两式相除,得 2 11 13 q q ,解得 1 2,1qa ,所以 3 41 8a a q . 15 【答案】 1 (-, + ) 4 【解析】当0 x ,( )=21 x f x恒成立,当 1 0 2 x ,即 1 2 x 时, 1 2 1 ()=21 2 x f x , 当 1 0 2 x, 即 1 0 2 x 时, 111 ()= 222 f xx , 则不等式 1 ( )() 1 2 f xf x恒 成立.当0 x 时, 113 ( )()121 222 f xf xxxx, 所以 1 0 4 x.综上所 述,x的
18、取值范围是( 1 4 ,). 16 【答案】 【解析】由题意知,, ,a b AC三条直线两两相互垂直,画出图形如图.不妨设图中所示 正方体的棱长为 1, 则1,2ACAB, 斜边AB以直线AC为旋转轴旋转, 则A 点保持不变,B点的运动轨迹是以C为圆心,l为半径的圆. 数学试卷第 11页(共 76页)数学试卷第 12页(共 76页) 以C为坐标原点, 以CD 的方向为x轴正方向,CB 方向为y轴正方向,CA 的方向为z 轴正方向建立空间直角坐标系. 则D(1,0,0) ,A(0,0,1) , 直线a的单位方向向量(0,1,0),1.aa B点起始坐标为(0,1,0) , 直线b的单位方向向量
19、b(1,0,0),1.b 设B点在运动过程中的坐标B(cos ,sin ,0), 其中为CB 与CD 的夹角,0,2 ). 那么AB在运动过程中的向量(cos ,sin , 1),2ABAB . 设直线AB与a所成的夹角为0,2 , (cos ,sin , 1) (0,1,0)22 cossin0, 22 a AB 故, 4 2 所以正确,错误. 设直线AB与b所成的夹角为,则0,2 , b cos AB b AB (cos ,sin , 1) (1,0,0) b AB 2 =cos. 2 当AB与a成60角时,= 3 , 12 sin= 2cos= 2cos= 2=. 322 因为 22 s
20、in+cos=1, 所以 2 cos=. 2 所以 21 cos=cos=. 22 因为0,2 , 所以= 3 ,此时AB与b成60角. 所以正确,错误. 三、解答题 17.【答案】解: (1)由已知得tan3 A,所以 2 3 A=. 在ABC中,由余弦定理得 2 2 2844 cos 3 cc,即 2+2 24=0cc. 解得c6 ,(舍去) ,c=4 (2)由题设可得 = 2 C A D,所以 6 BADBACCAD. 故ABD面积与ACD面积的比值为 1 sin 26 1 1 2 AB AD AC AD 又ABC的面积为 1 42sin23 2 BAC,所以 ABD的面积为3. 【解析
21、】 (1) )先求出角A,再根据余弦定理求出c即可; (2)根据ABD,ACD, ABC的面积之间的关系求解即可. 18.【答案】解: ( 1 ) 由 题 意 知 ,X所 有 的 可 能 取 值 为 200,300,500 , 由 表 格 数 据 知 216 2000.2 90 P X , 数学试卷第 13页(共 76页)数学试卷第 14页(共 76页) 36 3000.4 90 P X , 2574 5000.4 90 P X . 因此X的分布列为 X200300500 P 0.20.40.4 (2)由题意知,这种酸奶一天的需求量至多为500,至少为200,因此只需考虑 200500n 当3
22、00500n时, 若最高气温不低于25,则642Ynnn; 若最高气温位于区间 20,,25 ,则6 3002300412002 ;Ynnn() 若最高气温低于20,则6 200220048002 ;Ynnn() 因此20.4120020.480020.26400.4 .EYnnnn() 当200300n 时, 若最高气温不低于20,则642 ;Ynnn 若最高气温低于20,则6 200220048002 ;Ynnn() 因此 20.40.480020.2160 1.2 .EYnnn 所以300n 时,Y的数学期望达到最大值,最大值为520元. 【解析】 (1)根据表格提供的数据进行分类求解即
23、可; (2)根据分布列得到关于利润的 函数表达式,进而求解最值. 19.解: (1)由题设可得,,ABDCBD 从而ADDC. 又ACD是直角三角形,所以 0 =90ACD. 取AC的中点O,连接,DO BO则,.DOAC DOAO 又由于ABC是正三角形,故BOAC. 所以DOB为二面角DACB的平面角. 在Rt AOB中, 222 BOAOAB. 又ABBD,所以 222222 BODOBOAOABBD,故 0 DOB=90. 所以平面ACD 平面ABC. (2)由题设及(1)知,OA,OB,OD两两垂直,以O为坐标原点,OA 的方向为x轴 正 方 向 , OA 为 单 位 长 , 建 立
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