2017年河南省平顶山市高考数学一模试卷(理科)含答案解析

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2020年08月16日 05:13
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2017
年河南省平顶山市高考数学一模试卷(理科)



一.选择题:本大题共
12
小题,每小题
5
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
.若集合
A=
{
x
||
x
|<
1
},
B=
{
x
|≥
1
},则
A
∪
B=
( )

A
.(﹣
1
,
1
]
B
.[﹣
1
,
1
]
C
.(
0
,
1
)
D
.(﹣∞,
1
]


2
.若复数(
1< br>+
2i
)(
1
+
ai
)是纯虚数(
i
为虚数单位),则实数
a
的值是( )
A
.﹣
2 B
.
C
.﹣
D
.
2

3
.某几何体的三视图如图所示,它的表面积为( )


A
.
66π B
.
51π C
.
48π D
.
33π

4
.下列说法正确的是( )

A
.
“
∀
x
∈
R
,
e
x
>
0”
的否定是
“
∃
x
∈
R
,使
e
x
>
0”

B
.若
x
+
y
≠
3
(
x
,
y
∈
R
),则
x< br>≠
2
或
y
≠
1

C
.
“x
2
+
2x
≥
ax
(
1
≤
x
≤
2
)恒成立
”
等价于
“
(
x
2
+
2x
)
min
≥(
ax
)
max
(< br>1
≤
x
≤
2
)
”

D
.< br>“
若
a=
﹣
1
,则函数
f
(
x)
=ax
2
+
2x
﹣
1
只有一个零点
”
的逆命题为真命题

5
.已知向量
=
(
1
,﹣
2
),
=
(
1
,
1
),
m ab
,
=
+
λ
,如果
mn
,
那么实数
λ=
( )

A
.
4 B
.
3 C
.
2 D
.
1


≤
a
恒成立,则实数
a
的取值范围为( )


6
.若对于任意的
x
>
0
,不等式
A
.
a
≥
B
.
a
>
C
.
a
<
D
.
a
≤

7
.甲袋中装有
3
个白球和
5
个黑球,乙袋中装有
4
个白球 和
6
个黑球,现从甲


袋中随机取出一个球放入乙袋中,充分混合后,再 从乙袋中随机取出一个球放回
甲袋中,则甲袋中白球没有减少的概率为( )

A
.
B
.
C
.
D
.

8
.若执行如图所示程序框图,则输出的
s
值为( )


A
.﹣
2016 B
.
2016 C
.﹣
2017 D
.
2017

的正三棱柱形容器(下有底)内,可放置最大球的
9
.高为
5
,底面边长为
4
半径是( )

A
.
B
.
2 C
.
D
.
< br>10
.已知点
p
(
x
,
y
)满足过点
p
(
x
,
y
)向圆
x
2
+
y< br>2
=1
做两条切
的值是( )

线,切点分别是点
A
和点
B
,则当∠
APB
最大时,
A
.
2 B
.
3 C
.
D
.

﹣
11
. 过双曲线
=1
(
a
>
0
,
b
>
0
)的右焦点
D
作直线
y=
﹣
x
的垂线,垂
=2
,则该双曲线的离心率为( )

足为
A
,交双曲线左支于
B
点,若
A
.
B
.
2 C
.
D
.

12
.已知
f
(
x
)是定义在(
0
,+∞)的函数.对任意两个不相等的正数
x
1
,
x
2
,
都有
( )

A
.
a
<
b
<
c B
.
b
<
a
<
c C
.
c
<
a
<
b D
.
c
<
b
<
a

>
0
,记
a=
,
b=
,
c=
,则




二、填空题(共
4
小题,每小题
5
分,满分
20
分)

13
.设随机变量
ξ
~
N
(
2
,
4
),若
P
(
ξ
>
a
+< br>2
)
=P
(
ξ
<
2a
﹣
3
),则实数
a
的值
为 .

14
.若的展开式中第
3
项的二项式系数是
15
,则展开式中所有项的系
数之和为 .

15
.在△
ABC
中,
a=3
,
b=2
1 6
.
=
已知函数
f
(
x
)
零点.



三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.

1 7
.(
12
分)已知
S
n
为数列{
a
n< br>}的前
n
项和,且
2S
n
=3a
n
﹣
2
(
n
∈
N
*
).

(
Ⅰ
)求
a
n
和
S
n
;

(
Ⅱ
)若
b
n
=log
3
(
S< br>n
+
1
),求数列{
b
2n
}的前
n
项和
T
n
.

18
.(
12
分)某校高 一共录取新生
1000
名,为了解学生视力情况,校医随机抽
取了
100名学生进行视力测试,并得到如下频率分布直方图.

(
Ⅰ
)若视力在< br>4.6
~
4.8
的学生有
24
人,试估计高一新生视力在4.8
以上的人
数;


,∠
B=2
∠
A
,则
c=
.

.若
a
>
0
,则函数
y=f
(
f
(x
))﹣
1
有 个
1
~
50
名

951
~
1000
名

近视

不近视

41

9

32

18

(
Ⅱ
)校医发现学习成绩较高的学生近视率较高,又在抽取的
100
名学生中,对
成绩在前
50
名的学生和其他学生分别进行统计 ,得到如右数据,根据这些数据,
校医能否有超过
95%
的把握认为近视与学习成绩有 关?

(
Ⅲ
)用分层抽样的方法从(
Ⅱ
)中
27< br>名不近视的学生中抽出
6
人,再从这
6
人中任抽
2
人 ,其中抽到成绩在前
50
名的学生人数为
ξ
,求
ξ
的分布列 和数学
期望.


附
K
2
=
P
(
K
2
≥
k
)

k

:

0.10

0.05

0.025

0.010

0.005

2.706

3.841

5.024

6.635

7.879


19
.(
12
分)如图,在四棱锥
P
﹣
ABCD
中,
CB
⊥平面
PAB
,< br>AD
∥
BC
,且
PA=PB=AB=BC=2AD=2
.
(
Ⅰ
)求证:平面
DPC
⊥平面
BPC
;

(
Ⅱ
)求二面角
C
﹣
PD
﹣
B
的 余弦值.


20
.(
12
分)如图,点
P
为圆
E
:(
x
﹣
1
)
2
+
y< br>2
=r
2
(
r
>
1
)与
x
轴的左交点,过
点
P
作弦
PQ
,使
PQ
与
y
轴交于
PQ
的中点
D
.

(
Ⅰ
)当
r
在(
1
,+∞)内变化时,求点
Q
的轨迹方程;
(
Ⅱ
)已知点
A
(﹣
1
,
1
),设直线
AQ
,
EQ
分别与(
Ⅰ
)中的轨迹交于另一< br>点
Q
1
,
Q
2
,求证:当
Q
在(< br>Ⅰ
)中的轨迹上移动时,只要
Q
1
,
Q
2
都 存在,且
Q
1
,
Q
2
不重合,则直线
Q
1
Q
2
恒过定点,并求该定点坐标.


21
.(
12
分)设函数
f
(
x
)
=e
mx
+
x
2
﹣
mx
.

(
1< br>)证明:
f
(
x
)在(﹣∞,
0
)单调递减,在(< br>0
,+∞)单调递增;

(
2
)若对于任意
x
1
,
x
2
∈[﹣
1
,
1
],都有|f
(
x
1
)﹣
f
(
x
2
)| ≤
e
﹣
1
,求
m
的取
值范围.



请考生从(
22
)、(
23
)两题中任选一题作答.注意 :只能做所选定的题目.如
果多做,则按所做的第一个题目计分,作答时请用
2B
铅笔 在答题卡上将所选题
号后的方框涂黑.(本小题满分
10
分)[选修
4-4< br>:坐标系与参数方程]

22
.(
10
分)在直角坐标系xOy
中,以坐标原点为极点,以
x
轴的正半轴为极
轴建立极坐标系,曲 线
C
的极坐标方程为
ρ=2
(
Ⅰ
)将曲线
C
的极坐标方程化为参数方程:

(
Ⅱ
)如果过曲线
C
上一 点
M
且斜率为﹣
那

么当|
MQ
|取得最小值时,求
M
点的坐标.



[选修
4-5
:不等式选讲]

23
.已知函数
f
(
x
)
=
|
x
﹣
2
| +|
x
+
1
|.

(
Ⅰ
)解不等式
f
(
x
)>
5
;

(
Ⅱ
)若
f
(
x
)≥


﹣

对任意实数
x
恒成立,求
a
的取值范围.sinθ
.

y=
﹣
x
+
6
交于点< br>Q
,的直线与直线
l
:



2017
年河南省平顶山市高考数学一模试卷(理科)

参考答案与试题解析



一.选择题:本大题共
12小题,每小题
5
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.< br>
1
.若集合
A=
{
x
||
x
|<
1
},
B=
{
x
|≥
1
},则
A
∪
B=
( )

A
.(﹣
1
,
1
]
B
.[﹣
1
,
1
]

【考点】并集及其运算.

【分析】分别求出集合
A
、
B
的范围,取并集即可.

【解答】解:集合
A=
{
x
||
x
|<
1
}
=
(﹣
1
,
1
),

B={
x
|≥
1
}
=
(
0
,
1< br>],

则
A
∪
B=
(﹣
1
,
1
],

故选:
A
.

【点评】本题考查了集合的并集的运算,考查不等式问题,是一道基础题.




2
.若复数(
1
+
2i
)(
1
+
ai
)是纯虚数(
i
为虚数单位),则实数
a
的值是( )
C
.(
0
,
1
)
D
.(﹣∞,
1
]

A
.﹣
2 B
.
C
.﹣
D
.
2

【考点】复数代数形式的乘除运算.

【分析】利用复数的运算法则、纯虚数的定义即可得出.

【解答】解:复数(
1
+
2i
)(
1
+
ai
)
=1
﹣
2a
+(
2
+
a
)
i
是纯虚数,则1
﹣
2a=0
,
2
+
a
≠
0
,解得
a=
.

故选:
B
.

【点评】本 题考查了复数的运算法则、纯虚数的定义,考查了推理能力与计算能
力,属于基础题.



3
.某几何体的三视图如图所示,它的表面积为( )



A
.
66π B
.
51π C
.
48π D
.
33π

【考点】由三视图求面积、体积.

【分析】由几何体的三视图可知,该几何体是一组 合体,上部为半球体,直径为
6
.下部为母线长为
5
的圆锥,分别求面积,再 相加即可.

【解答】解:由几何体的三视图可知,该几何体是一组合体,上部为半球体,直< br>径为
6
.下部为母线长为
5
的圆锥.

半球表面积为
2π
×
3
2
=18π

圆锥的侧面积为
π
×
3
×
5=15π

所以所求的表面积为
π
+
15π=33π

故选
D
.

【点评】本题考查由三视图考查由三视图还原几何体直观 图,求几何体的表面积,
属于基础题.



4
.下列说法正确的是( )

A
.
“
∀
x
∈
R
,
e
x
>
0”
的否定是
“
∃
x
∈
R
,使
e
x
>
0”
B
.若
x
+
y
≠
3
(
x< br>,
y
∈
R
),则
x
≠
2
或
y
≠
1

C
.
“x
2
+
2x≥
ax
(
1
≤
x
≤
2
)恒成立
”
等价于
“
(
x
2
+
2x
)
m in
≥(
ax
)
max
(
1
≤
x
≤
2
)
”

D
.
“
若
a=
﹣
1
,则函数
f
(
x
)
=ax
2
+
2x
﹣
1
只有一个零点
”
的逆命题为真命题

【考点】命题的真假判断与应用.

【分析】
A
,
“
∀
x
∈
R
,
e
x
>
0”
的否定 是
“
∃
x
∈
R
,使
e
x
≤
0”
;

B
,
y
∈
R
)
“若
x=2
且
y=1
,命题
“
若
x
+< br>y
≠
3
(
x
,,则
x
≠
2
或
y
≠
1”
的逆否命题是:
则
x
+
y=3 “
为真命题,故原命题为真命题;

C
,例
a=2
时,x
2
+
2x
≥
2x
在
x
∈[
1
,
2
]上恒成立,而(
x
2
+
2x
)< br>min
=3
<
2x
max
=4
;


D
,
a=0
时,函数
f
(
x
)=ax
2
+
2x
﹣
1
只有一个零点;

【解答】解:对于
A
,
“
∀
x
∈
R
,< br>e
x
>
0”
的否定是
“
∃
x
∈R
,使
e
x
≤
0”
,故错;

对于< br>B
,命题
“
若
x
+
y
≠
3
(
x
,
y
∈
R
),则
x
≠
2或
y
≠
1”
的逆否命题是:
“
若
x=2
且
y=1
,则
x
+
y=3“
为真命题,故原命题为真命题 ,故正确;

x
2
+
2x
≥
2x
在
x
∈[
1
,
2
]上恒成立,对于
C
,例
a=2
时,而(
x
2
+
2x
)
min
=3
<
2x
max
=4
,
故错;

=ax2
+
2x
﹣
1
只有一个零点,对于
D
,原命题 的逆命题为:若函数
f
(
x
)则
a=
﹣
1“
,
∵
a=0
时,函数
f
(
x
)
=ax< br>2
+
2x
﹣
1
只有一个零点,故错;

故选:
B

【点评】本题考查了命题真假的判定,属于基础题.



5
.已知向量
=
(
1
,﹣
2
),
=
(
1
,
1
),
mab
,
=
+
λ
,如果
mn
,
那么实数
λ=
( )

A
.
4 B
.
3 C
.
2 D
.
1



【考点】数量积判断两个平面向量的垂直关系.

【分析 】先利用平面向量坐标运算法则求出,,再由⊥,利用向量垂直的
条件能求出实数
λ
.

【解答】解:∵向量
=
(
1
,﹣
2
),
=
(
1
,
1
),
mab
,
=
+
λ
,

∴
m
=
(
0
,﹣
3
),
=
(
1
+
λ
,﹣
2< br>+
λ
),

∵
mn
,

∴
=0
﹣
3
(﹣
2
+
λ
)
=0
,




解得
λ=2
.

故选:
C
.

【点评】本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要 认真审题,注意向量垂直
的性质的合理运用.



6
.若对于任意的
x
>
0
,不等式

≤
a
恒成立,则实数
a
的取值范围为( )


A
.
a
≥
B
.
a
>
C
.
a
<
D
.
a
≤

【考点】基本不等式.

【分析】由< br>x
>
0
,不等式
成立思想可得
a
的范围.

【解答】解:由
x
>
0
,
令
t=x
+,则
t
≥
2=2

=
,

=
,运用 基本不等式可得最大值,由恒
当且仅当
x=1
时,
t
取得最小值2
.

取得最大值,

所以对于任意的
x
>< br>0
,不等式
则
a
≥,

故选:
A
.

【点评】本题考查函数的恒成立问题的解法,注意运用 基本不等式求得最值,考
查运算能力,属于中档题.



7
.甲袋中装有
3
个白球和
5
个黑球,乙袋中装有
4
个白球 和
6
个黑球,现从甲
袋中随机取出一个球放入乙袋中,充分混合后,再从乙袋中随机取 出一个球放回
甲袋中,则甲袋中白球没有减少的概率为( )

A
.
B
.
C
.
D
.

≤
a
恒成立,

【考点】古典概型及其概率计算公式.
< br>【分析】白球没有减少的情况有:①抓出黑球,抓入任意球,概率是:.抓出
白球,抓入白球,概 率是,再把这
2
个概率相加,即得所求.


【解答】解:白球没有 减少的情况有:①抓出黑球,抓入任意球,概率是:.
抓出白球,抓入白球,概率是
故所求事件 的概率为
=
,

=
,


故选
C
.

【点评】本题考查古典概型及其概率计算公式的应用,属于基础题.



8
.若执行如图所示程序框图,则输出的
s
值为( )


A
.﹣
2016 B
.
2016
【考点】程序框图.

C
.﹣
2017 D
.
2017

【分析】由程序框图求出前几次运行结果,观察规律可知,得 到的
S
的结果与
n
的值的关系,由程序框图可得当
n=2017时,退出循环,由此能求出结果.

【解答】解:模拟程序的运行,可得

n=1
,
s=0

满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=
﹣
1
,
n=2

满足 条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=
﹣
1
+
3=2
,
n=3

满足条件
n
<
20 17
,执行循环体,
s=
﹣
1
+
3
﹣
5=
﹣
3
,
n=4

满足条件
n
<
2 017
,执行循环体,
s=
﹣
1
+
3
﹣
5
+
7=4
,
n=5

满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=
﹣
5
,
n=6
< br>满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=6
,n=7

…

满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=
﹣
2015
,
n=2016

满足条件
n
<
2017
,执行循环体,
s=2016
,n=2017

不满足条件
n
<
2017
,退出循环, 输出
s
的值为
2016
.

故选:
B
.

【点评】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模 拟程序框图的运行过程,
以便得出正确的结论,属于基础题.




9
.高为
5
,底面边长为
4
半径是( )

A
.
B
.
2 C
.
D
.

的正三棱柱形容器(下有底)内,可放置最大球的
【考点】棱柱的结构特征.

【分析】由题中条件知高为
5
,底面边长为
4
的正三棱柱形容器(下有底) 内,
可放置最大球的半径,即为底面正三角形的内切圆的半径,然后解答即可.

【解答】解:由题意知,

正三棱柱形容器内有一个球,其最大半径为
r

r
即为底面正三角形的内切圆半径,

∵底面边长为
4
r=2

故选
B
.
【点评】本题考查棱柱的结构特征、球的性质,考查学生空间想象能力,解答的
关键是构造球的大圆 沟通条件之间的联系.



过点
p
(
x
,
y
)向圆
x
2
+
y
2
=1
做两 条切
的值是( )

的

10
.已知点
p
(
x
,
y
)满足
线,切点分别是点
A
和点
B
,则当∠
APB
最大时,
A
.
2 B
.
3 C
.
D
.

【考点】简单线性规划.

【分析】作出不等式组对应的平面区域,根据数形结合求确 定当
α
最小时,
P
的
位置,利用向量的数量积公式,求解即可.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图,要使∠
APB
最大,

则
P
到圆心的距离最小即可,

由图象可知当
OP
垂直直线
x
+
y
﹣
2
|
OP
|
= =2
,|
OA
|
=1
,

=0
时
P
到圆心的距离最小,此时


设∠
APB=α
,则
si n
此时
cosα=
,
故选:
D
.

•
=
,
=•
=

•=
.

< br>【点评】本题主要考查线性规划的应用,考查学生分析解决问题的能力,利用数
形结合是解决本题 的关键.



11
.过双曲线﹣
=1
(
a
>
0
,
b
>
0
)的右焦点
D
作 直线
y=
﹣
x
的垂线,垂
=2
,则该双曲线的离心率为( )

足为
A
,交双曲线左支于
B
点,若
A
.
B
.
2 C
.
D
.

【考点】双曲线的简单性质.

【分析】根据题意直线
AB
的方程为
y=
(
x
﹣
c
)代入双曲线渐近线方程,求出
A< br>的坐标,进而求得
B
的表达式,代入双曲线方程整理求得
a
和
c
的关系式,进
而求得离心率.

【解答】解:设
F
(c
,
0
),则直线
AB
的方程为
y=
(
x
﹣
c
)代入双曲线渐近
线方程
y=
﹣
x
得
A
(
由
=2
,可得
B
(﹣
,﹣),< br>
,﹣
﹣
),

=1
,

把
B
点坐标代入双曲线方程


即
即离心率
e==
故选:
C
.

=1
,整理可得
c=
.

a
,

【点评】本题主要考查了双曲线的简单性质.解题的关键是通过分析题 设中的信
息,找到双曲线方程中
a
和
c
的关系.



12
.已知
f
(
x
)是定义在(
0,+∞)的函数.对任意两个不相等的正数
x
1
,
x
2
,
都有
( )

A
.
a
<
b
<
c B
.
b
<
a
<
c C
.
c
<
a
<
b D
.
c
<
b
<
a

【考点】函数单调性的性质.

【分析】由题意可得函数
3
0.2< br><
log
2
5
,故可得答案.

【解答】解:∵f
(
x
)是定义在(
0
,+∞)上的函数,对任意两个不相等的 正数
x
1
,
x
2
,都有
∴函数
>
0
,

是(
0
,+∞)上的增函数,比较大小可得
0.3< br>2
<
>
0
,记
a=
,
b=
,
c=
,则
是(
0
,+∞)上的增函数,

∵
1< br><
3
0.2
<
3
,
0
<
0.32
<
1
,
log
2
5
>
2
,

∴
0.3
2
<
3
0.2
<
lo g
2
5
,

∴
c
<
a
<
b
.

故选:
C
.

【点评】本题主要考查利用函数的单调性比较大小,考 查学生对指数函数、对数
函数性质的运用能力,属于中档题.



二、填空题(共
4
小题,每小题
5
分,满分
20
分)

13
.设随机变量
ξ
~
N
(
2
,4
),若
P
(
ξ
>
a
+
2
)
=P
(
ξ
<
2a
﹣
3
),则实数
a
的值


为 .

【考点】正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.

【分析】直接利用正态分布的对称性,列出方程求解即可.


【解答】解: 由题意可知随机变量
ξ
~
N
(
2
,
4
), 满足正态分布,对称轴为
μ=2
,
P
(
ξ
>
a+
2
)
=P
(
ξ
<
2a
﹣
3
),

则:
a
+
2
+
2a
﹣3=4
,解得
a=
.

故答案为.

【点评】本题考查正态分布的基本性质的应用,考查计算能力.



14
.若
数之和为
的展开式中第
3
项的二项式系数是15
,则展开式中所有项的系
.

【考点】二项式系数的性质.

【分析】求出展开式的通项,令
r=2
求出展开式第
3
项的二项式系数,列出方程
求出
n
;令二项式中的
x=1
求出展开式的所有项的系数和.

【解答】解:展开式的通项为

当
r=2
时是展开式中第
3
项的二项式系数为
C
n
2
=15

解得
n=6

令二项式中的
x=1
得

展开式中所有项的系数之和为
故答案为:.

.

【点评】 本题考查了二项式这部分的两个重要的题型:求展开式的特定项、求展
开式的系数和问题.



15
.在△
ABC
中,
a=3
,b=2
【考点】余弦定理.

【分析】由∠
B=2
∠
A
,得到
sinB=sin2A=2sinAcosA
,利用正弦定理化简将
a
与
b
的值代入求出
cosA
的值,利用余弦定理列出关系式,将a
,
b
,
cosA
的值代入
,∠
B=2
∠
A
,则
c=

5
.


即可求出
c
的值.

【解答】解:∵∠
B=2
∠
A
,

∴
sinB=sin2A=2sinAcosA
,

利用正弦定理化简得:
b=2acosA
,

把
a=3,
b=2
代入得:
2=6cosA
,即
cosA=
,< br>
由余弦定理得:
a
2
=b
2
+
c
2
﹣
2bccosA
,即
9=24
+
c
2
﹣
8c
,

解得:
c=5
或
c=3
,

当
c=3时,
a=c
,即∠
A=
∠
C
,∠
B=2
∠
A=2
∠
C
,

∴∠
A
+∠
C=
∠
B
,即∠
B=90°
,

而
32
+
3
2
≠(
2
则
c=5
.

故答案为:
5

【点评】此题考查了正弦、余弦定理,以及二倍角的正弦函数 公式,熟练掌握定
理是解本题的关键.



16
.已知函 数
f
(
x
)
=
个零点.

【考点】根的存在性及根的个数判断.

【分析】函数
y=f
(f
(
x
))﹣
1=0
,求出
f
(
x< br>)的值,然后利用分段函数的表
达式求解
x
的值,推出结果.

【解答】解:函数
y=f
(
f
(
x
))﹣
1,令
f
(
f
(
x
))﹣
1=0
,
当
f
(
x
)>
0
时,可得
log< br>2
f
(
x
)
=1
,解得
f
(
x
)
=2
,

则
log
2
x=2
,解得
x=4
,
ax
+
1=2
,解得
x=
(舍去).

当
f
(
x
)<
0
,可得< br>af
(
x
)+
1=1
,解得
f
(
x
)
=0
,

则
log
2
x=0
, 解得
x=1
,
ax
+
1=0
,解得
x=
﹣ .

所以函数的零点
3
个.

故答案为:
3
.

.若
a
>
0
, 则函数
y=f
(
f
(
x
))﹣
1
有
3

)
2
,矛盾,舍去;


【点评 】本题考查分段函数的应用,函数的零点个数的求法,考查转化思想以及
计算能力.



三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.

17
.(
12
分)(
2017•
平顶山一模)已知
S
n
为数列{
a
n
}的前
n
项和,且
2S
n
= 3a
n
﹣
2
(
n
∈
N
*
).
(
Ⅰ
)求
a
n
和
S
n
;

(
Ⅱ
)若
b
n
=log
3
(
S< br>n
+
1
),求数列{
b
2n
}的前
n
项和
T
n
.

【考点】数列的求和.

【分析】 (
Ⅰ
)由
2S
n
=3a
n
﹣
2
可 求得
a
1
=2
;当
n
≥
2
时,
a
n
=3a
n
﹣
1
,从而可知数
列{
an
}是首项为
2
,公比为
3
的等比数列,继而可得
a< br>n
和
S
n
;

(
Ⅱ
)由(
Ⅰ
)知
S
n
=3
n
﹣
1
,从而可得
b
n
=n
,
b
2n
=2n
,利用等差数列的求和 公式
即可求得数列{
b
2n
}的前
n
项和
T
n
.

【解答】解:(
Ⅰ
)∵
2S
n
= 3a
n
﹣
2
,

∴
n=1
时,
2 S
1
=3a
1
﹣
2
,解得
a
1
= 2
;

当
n
≥
2
时,
2S
n﹣
1
=3a
n
﹣
1
﹣
2
,

∴
2S
n
﹣
2S
n
﹣
1
=3a< br>n
﹣
3a
n
﹣
1
,

∴
2 a
n
=3a
n
﹣
3a
n
﹣
1
,< br>
∴
a
n
=3a
n
﹣
1
,

∴数列{
a
n
}是首项为
2
,公比为
3
的 等比数列,

∴
a
n
=2•3
n
﹣
1
,

S
n
==3
n
﹣
1
,

(
Ⅱ
)∵
a
n
=2•3
n
﹣
1
,
S
n
=3
n
﹣
1
,

∴
b
n
=log
3
(
S
n
+
1
)
= log
3
3
n
=n
,

∴
b
2n
=2n
,

∴
T
n=2
+
4
+
6
+
…
+
2n==n2
+
n
.

【点评】本题考查数列的求和,着重考查等比数列的 判定与通项公式、求和公式
的应用,突出考查等差数列的求和,属于中档题.



18
.(
12
分)(
2017•
平顶山一模)某校高一共录取新生
1000
名,为了解学生视

力情况,校医 随机抽取了
100
名学生进行视力测试,并得到如下频率分布直方图.
(
Ⅰ< br>)若视力在
4.6
~
4.8
的学生有
24
人,试估计 高一新生视力在
4.8
以上的人
数;


1
~
50
名

951
~
1000
名

近视

不近视

41

9

32

18

(
Ⅱ
)校医发现学习成绩较高的学生近视率较高,又在抽取的
100
名学生中,对
成绩在前
50
名的学生和其他学生分别进行统计 ,得到如右数据,根据这些数据,
校医能否有超过
95%
的把握认为近视与学习成绩有 关?

(
Ⅲ
)用分层抽样的方法从(
Ⅱ
)中
27< br>名不近视的学生中抽出
6
人,再从这
6
人中任抽
2
人 ,其中抽到成绩在前
50
名的学生人数为
ξ
,求
ξ
的分布列 和数学
期望.

附
K
2
=
P
(
K
2
≥
k
)

k

2.706

3.841

5.024

6.635

7.879

:

0.10

0.05

0.025

0.010

0.005


【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.

【分析】(< br>Ⅰ
)利用频率分布表,求出前四组学生的视力在
4.8
以下的人数,然
后求解视力在
4.8
以上的人数.

(
Ⅱ
)求出
k
2
,即可说明校医有超过
95%
的把握认为近视与成绩有关.
6
人中年级名次在
1
~
50
名和
951
~1000
名的分别有
2
人和
4
人,(
Ⅲ
)依题 意,
所以
ξ
可取
0
,
1
,
2
.求 出概率,顶点分布列,然后求解期望即可.


【解答】解:(
Ⅰ
)由图可知,前四组学生的视力在
4.8
以下,第一组有
0.15
×
0.2
×
100=3
人,第二组有
0.35
×
0.2×
100=7
人,第三组
1.35
×
0.2
×
100=27
人,
第四组有
24
人.
…
(
2
分)

所以视力在
4.8
以上的人数为
人.
…

(
Ⅱ
)


,因此校医有超过
95%
的把 握认为近视与成绩有关.
…
(
8
分)

6
人中年级 名次在
1
~
50
名和
951
~
1000
名 的分别有
2
人和
4
人,(
Ⅲ
)依题意,
所以
ξ
可取
0
,
1
,
2.
ξ
的分布列为
ξ

P

…
(
10
分)

ξ
的数学期望.
…
(
12
分)

0


,,

,
1


2


【点评】本题考查频率分布直方图以及概率的求法,分布列以及期望的 求法,考
查转化思想以及计算能力.



19
.
CB
⊥平面
PAB
,(
12
分)(
2017•
平顶 山一模)如图,在四棱锥
P
﹣
ABCD
中,
AD
∥
BC
,且
PA=PB=AB=BC=2AD=2
.

(
Ⅰ
)求证:平面
DPC
⊥平面
BPC
;

(
Ⅱ
)求二面角
C
﹣
PD
﹣
B
的 余弦值.


【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的判定.
< /p>


【分析】(
Ⅰ
)分别取
PC
,
PB
的 中点
E
,
F
,连结
DE
,
EF
,
AF
,证明
AF
⊥
EF
,
AF
⊥
PB.推出
AF
⊥平面
BPC
,然后证明
DE
⊥平面
BPC
,即可证明平面
DPC
⊥平面
BPC
.
…
.

(
Ⅱ
)解法
1
:连结
BE
,说明BE
⊥
CP
,推出
BE
⊥平面
DPC
,过E
作
EM
⊥
PD
,
垂足为
M
,连结< br>MB
,说明∠
BME
为二面角
C
﹣
PD
﹣< br>B
的平面角.在△
PDE
中,
求解即可.

解法2
:以
A
为坐标原点,建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,求出平面
PDC
和面
PBC
的法向量,由空间向量的数量积求解二面角
C
﹣
PD
﹣
B
的余弦值
即可.

【解答】(本小题满分
12
分)

解:(
Ⅰ
)证明 :如图,分别取
PC
,
PB
的中点
E
,
F
,

连结
DE
,
EF
,
AF
,由题意知, 四边形
ADEF
为矩形,∴
AF
⊥
EF
.
…
(
2
分)

又∵△
PAB
为等边三角形,
∴
AF
⊥
PB
.又∵
EF
∩
PB=F
,

∴
AF
⊥平面
BPC
.
…

又
DE
∥
AF
.

∴
DE
⊥平面
BPC
,又
DE
⊂平面
DPC
,

∴平面
DPC
⊥平面
BPC
.
…

(Ⅱ
)解法
1
:连结
BE
,则
BE
⊥
C P
,由(
Ⅰ
)知,

BE
⊥平面
DPC
, 过
E
作
EM
⊥
PD
,垂足为
M
,连结MB
,则∠
BME
为二面角
C
…
﹣
PD
﹣
B
的平面角.(
7
分)

由题意知,
DP=DC=
∴在△
PDE
中,
又,

,
PC=
,∴,∴,

.
…
(
10
分)


∴,∴.
…
(
12
分)

(
Ⅱ
)解法
2
:如图,以
A
为坐标原点,建立空间直角坐标系,则,
A
(
0
,
0
,
0
),
B
(
0
,
2
,
0
),
,
,
C
(
0
,
2
,
2
),
D
(
0,
0
,
1
).

,
,
;

.
…
(
8
分)

,

设平面PDC
和面
PBC
的法向量分别为
由,得,令
y=
﹣< br>1
得
由,得,令
a=1
得.
…
(
10
分)

∴二面角
C
﹣
PD
﹣
B
的余弦值 为.
…
(
12
分)


【点评】本题考查平面与平 面垂直的判定定理的应用,二面角的平面角的求法,
考查空间想象能力以及计算能力.



20
.(
12
分)(
2017•
平顶 山一模)如图,点
P
为圆
E
:(
x
﹣
1
)
2
+
y
2
=r
2
(
r
>
1
)
与
x
轴的左交点,过点
P
作弦
PQ
, 使
PQ
与
y
轴交于
PQ
的中点
D
.

(
Ⅰ
)当
r
在(
1
,+∞)内变化时,求点< br>Q
的轨迹方程;

(
Ⅱ
)已知点
A
(﹣1
,
1
),设直线
AQ
,
EQ
分别与(
Ⅰ
)中的轨迹交于另一
点
Q
1
,
Q
2
, 求证:当
Q
在(
Ⅰ
)中的轨迹上移动时,只要
Q
1
,
Q
2
都存在,且
Q
1
,
Q
2
不 重合,则直线
Q
1
Q
2
恒过定点,并求该定点坐标.



【考点】直线与抛物线的位置关系;抛物线的标准方程.

y
)【分析】(
Ⅰ
)设
Q
(
x
,,则
PQ
的中点
代入坐标得答案;

(
Ⅱ
)分别设出
Q、
Q
1
、
Q
2
的坐标,结合
A
,Q
,
Q
1
共线,
E
,
Q
,
Q
2
共线可把
Q
1
、
Q
2
的坐标用
Q
的坐标表示,得到线
Q
1
Q
2
的方程,再由直线系方程可 得直线
Q
1
Q
2
恒过定点,并求该定点坐标.

【 解答】(
Ⅰ
)解:设
Q
(
x
,
y
),则< br>PQ
的中点
∵
E
(
1
,
0
),∴< br>在圆
E
中,∵
DE
⊥
DQ
,∴
,
, 则
.

.

,

,由题意
DE
⊥
DQ
,得,
∴点
Q
的轨迹方程
y
2
=4x
(
x
≠
0
);

(
Ⅱ
)证明:设
Q
(
t
2
,
2t
),,,

则直 线
Q
1
Q
2
的方程为(
t
1
+
t
2
)
y
﹣
2x
﹣
2t
1
t
2
=0
.

Q
,
Q
1
共线,由
A
,得,从而(
,否则
Q
1
不存在),
由
E
,
Q
,< br>Q
2
共线,得,从而

(
t
≠
0
, 否则
Q
2
不存在),
∴,,

∴直线
Q
1
Q
2
的方程化为
t
2
(
y
﹣
4x
)+
2t
(
x
+
1
)+(
y
+< br>4
)
=0
,

令,得
x=
﹣
1,
y=
﹣
4
.

∴直线
Q
1
Q
2
恒过定点(﹣
1
,﹣
4
).

【点评 】本题考查直线与抛物线位置关系的应用,训练了平面向量在求解圆锥曲


线问题中的应用 ,考查计算能力,属中档题.



21
.(
12
分)(
2015•
新课标
Ⅱ
)设函数
f
(
x
)
=e
mx
+
x
2
﹣
mx
.

(
1
)证明:
f
(
x
)在(﹣∞,
0)单调递减,在(
0
,+∞)单调递增;

(
2
)若对 于任意
x
1
,
x
2
∈[﹣
1
,
1
],都有|
f
(
x
1
)﹣
f
(
x
2
)|≤
e
﹣
1
,求
m
的取
值范 围.

【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.
【分析】(
1
)利用
f′
(
x
)≥
0
说明函数为增函数,利用
f′
(
x
)≤
0
说明函数为
减函数.注意参数
m
的讨论;

(
2
)由(
1< br>)知,对任意的
m
,
f
(
x
)在[﹣
1,
0
]单调递减,在[
0
,
1
]单调递增,
则 恒成立问题转化为最大值和最小值问题.从而求得
m
的取值范围.

【解答】 解:(
1
)证明:
f′
(
x
)
=m
(e
mx
﹣
1
)+
2x
.

若
m
≥
0
,则当
x
∈(﹣∞,
0
)时,
e< br>mx
﹣
1
≤
0
,
f′
(
x
)<
0
;当
x
∈(
0
,+∞)
时,
emx
﹣
1
≥
0
,
f′
(
x
) >
0
.

若
m
<
0
,则当
x∈(﹣∞,
0
)时,
e
mx
﹣
1
>
0
,
f′
(
x
)<
0
;当
x
∈(< br>0
,+∞)
时,
e
mx
﹣
1
<
0< br>,
f′
(
x
)>
0
.

所以,f
(
x
)在(﹣∞,
0
)时单调递减,在(
0
,+∞)单调递增.

(
2
)由(
1
)知,对任意的
m
,
f
(
x
)在[﹣
1
,
0
] 单调递减,在[
0
,
1
]单调递增,
故
f
(
x
)在
x=0
处取得最小值.

所以对于任意
x
1
,
x
2
∈[﹣
1
,
1
],|
f
(
x
1
)﹣
f
(
x
2
)|≤e
﹣
1
的充要条件是

即

设函数
g
(
t
)
=e
t
﹣
t
﹣
e
+
1
,则
g′
(
t
)
=e
t
﹣< br>1
.

当
t
<
0
时,
g′
(
t
)<
0
;当
t
>
0
时,
g′
(
t
)>
0
.故
g
(
t
)在(﹣ ∞,
0
)单调递
减,在(
0
,+∞)单调递增.

又
g
(
1
)
=0
,
g
(﹣
1)
=e
﹣
1
+
2
﹣
e
<
0< br>,故当
t
∈[﹣
1
,
1
]时,
g
(
t
)≤
0
.

当
m
∈[﹣
1,
1
]时,
g
(
m
)≤
0
,
g
(﹣
m
)≤
0
,即合式成立;

当
m< br>>
1
时,由
g
(
t
)的单调性,
g
(
m
)>
0
,即
e
m
﹣
m
>e
﹣
1
.


当
m
<﹣
1
时,
g
(﹣
m
)>
0
,即
e
﹣
m
+
m
>
e
﹣
1
.

综上,
m
的取值范围是[﹣
1
,
1
]
< br>【点评】本题主要考查导数在求单调函数中的应用和恒成立在求参数中的应
用.属于难题,高考压 轴题.



请考生从(
22
)、(
23
)两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如
果多做,则按所做的第一个题目计分,作答时请 用
2B
铅笔在答题卡上将所选题
号后的方框涂黑.(本小题满分
10
分)[选修
4-4
:坐标系与参数方程]

22
.(
10< br>分)(
2017•
平顶山一模)在直角坐标系
xOy
中,以坐标原点为 极点,
以
x
轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线
C
的极坐标方程为
ρ=2
(
Ⅰ
)将曲线
C
的极坐标方程化为参数方程:

(
Ⅱ
)如果过曲线
C
上一点
M
且斜率为﹣那

么当|
MQ
|取得最小值时,求
M
点的坐标.

【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.

【分析】(
Ⅰ< br>)根据
ρcosθ=x
,
ρsinθ=y
,
ρ
2=x
2
+
y
2
化为普通方程,再转化为参数
方程即可.

(
Ⅱ
)设斜率为的直线与
l
的夹角为
γ
(定值),
M
到
l
的距离为
d
,令
,则
界 限求解最小值即可.

【解答】解:(
Ⅰ
)∵
∵
ρcosθ =x
,
ρsinθ=y
,
ρ
2
=x
2
+< br>y
2
,

∴曲线
C
的普通方程为
∴曲线C
的参数方程为
(
Ⅱ
)方法一:设斜率为
则
,

(
α
为参数).


的直线与
l
的夹角为
γ
(定值),
M
到
l
的距离为
d
,
sinθ
.

y=
﹣
x
+
6
交于点Q
,的直线与直线
l
:
,利用三角函数的有
,∴,

,所以
d
取最小值时,|
MQ
|最小.


令
当时,
d
最小.

,则,
∴点
M
的坐标为
(
Ⅱ
)方法二:设斜率为
则,

.


的直线与
l
的夹角为
γ
(定值),
M
到
l
的距离为
d
,
∴
d
取最小 值时,|
MQ
|最小.

∴,
M
是过圆心垂直于
l
的直线
由
∴点
M
的坐标为
,得
.

或
与圆(靠近直线
l
端)的交点.

(舍去).

【点评】本题考查参数方程、极坐标方程、普通方程的互化,以及应用,直线参
数方程的几何意 义的运用.属于中档题.



[选修
4-5
:不等式选讲]

23
.(
2017 •
平顶山一模)已知函数
f
(
x
)
=
|
x
﹣
2
|+|
x
+
1
|.

(Ⅰ
)解不等式
f
(
x
)>
5
;

(
Ⅱ
)若
f
(
x
)≥﹣

对任意 实数
x
恒成立,求
a
的取值范围.
【考点】函数恒成立问题;绝对值 不等式的解法.

【分析】(
Ⅰ
)去掉绝对值符号,然后求解不等式即可解不 等式
f
(
x
)>
5
;

(
Ⅱ)利用绝对值的几何意义,求出
f
(
x
)的最小值,利用恒成立,转化不 等式
求解即可.

【解答】(本小题满分
10
分)

解:(
Ⅰ
)原不等式可化为:
解得:
x
<﹣
2
或
x
>
3
,

所以解集为:(﹣∞,﹣
2
)∪(
3
,+∞).
…

(
Ⅱ
)因为|
x
﹣
2
|+|
x
+
1
|≥|
x
﹣
2
﹣(
x
+< br>1
)|
=3
,
…
(
7
分)

或或
…
(
3
分)


所以
f
(
x
)≥
3
,当
x
≤﹣
1
时等 号成立.

所以
f
(
x
)
min
=3
.

又
故.
…
(
10
分)

,
< br>【点评】本题考查函数的恒成立,函数的最值的求法,绝对值不等式的几何意义
的应用,考查转化 思想以及计算能力.

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