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2018高考数学新课标3理科真题及答案解析

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1.(2018年新课标Ⅲ理)已知集合A={x|x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B=( ) A.{0} B.{1} C.{1,2}

D.{0,1,2}

C 【解析】A={x|x-1≥0}={x|x≥1},则A∩B={x|x≥1}∩{0,1,2}={1,2}.

2.(2018年新课标Ⅲ理)(1+i)(2-i)=( ) A.-3-i

B.-3+i C.3-i

2

D.3+i

D 【解析】(1+i)(2-i)=2-i+2i-i=3+i.

3.(2018年新课标Ⅲ理)中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是( )

A B

C D

A 【解析】由题意可知木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,小的长方体是榫头,从图形看出轮廓是长方形,内含一个长方形,且一条边重合,另外3边是虚线.故选A.

1

4.(2018年新课标Ⅲ理)若sin α=,则cos 2α=( )

3877A. B. C.- 999172

B 【解析】cos 2α=1-2sinα=1-2×=. 99

2524

x+5.(2018年新课标Ⅲ理)的展开式中x的系数为( ) xA.10

B.20

C.40 D.80

8

D.-

9

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2225r25-rrrr10-3rC 【解析】x+的展开式的通项为Tr+1=C5(x)=2C5x.由10-3r=4,解得rxx

252422

x+=2.∴的展开式中x的系数为2C5=40. x

6.(2018年新课标Ⅲ理)直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x-2)+y=2上,则△ABP面积的取值范围是( ) A.[2,6] B.[4,8] D.[22,32]

A 【解析】易得A(-2,0),B(0,-2),|AB|=22.圆的圆心为(2,0),半径r=2.圆心(2,0)|2+0+2|

到直线x+y+2=0的距离d=22=22,∴点P到直线x+y+2=0的距离h的取值

1+11

范围为[22-r,22+r],即[2,32].又△ABP的面积S=|AB|·h=2h,∴S的取值范围

2是[2,6].

7.(2018年新课标Ⅲ理)函数y=-x+x+2的图象大致为( )

4

2

2

2

C.[2,32]

A B

C D

D 【解析】函数过定点(0,2),排除A,B;函数的导数y′=-4x+2x=-2x(2x-1),由y′>0解得x<-

8.(2018年新课标Ⅲ理)某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p,各成员的支付方式相互.设X为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,DX=2.4,P(X=4)<P(X=6),

22

或0<x<,此时函数单调递增,排除C.故选D. 22

32

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则p=( )

A.0.7 B.0.6 C.0.4 D.0.3

B 【解析】某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p,为重复事件,满足X~

466

B(10,p).由P(X=4)<P(X=6),可得C410p(1-p)<C10p(1-p),解得p>.因为DX=2.4,所

1

2

以10p(1-p)=2.4,解得p=0.6或p=0.4(舍去).

9.(2018年新课标Ⅲ理)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积为则C=( ) πA. 2

πππ

B. C. D.

346

2

2

2

2

2

2

a2+b2-c2

4

,

1a+b-ca+b-cC 【解析】S△ABC=absin C=,则sin C==cos C.因为0<C<π,所以

242bcC=.

10.(2018年新课标Ⅲ理)设A,B,C,D是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC为等边三角形且面积为93,则三棱锥D­ABC体积的最大值为( ) A.123 B.183 C.243 B 【解析】由△ABC为等边三角形且面积为93,得S△ABC=

D.543 32

·|AB|=93,解得AB=6.设4

π4

半径为4的球的球心为O,△ABC 的外心为O′,显然D在O′O的延长线与球的交点处(如2322

图).O′C=××6=23,OO′=4-(23)=2,则三棱锥D­ABC高的最大值为6,则三棱

32133

锥D­ABC体积的最大值为××6=183.

34

x2y2

11.(2018年新课标Ⅲ理)设F1,F2是双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的左,右焦点,O是坐标原点.

ab过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,若|PF1|=6|OP|,则C的离心率为( )

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A.5 B.2 C.3 D.2

C 【解析】双曲线C的一条渐近线方程为y=x,∴点F2到渐近线的距离d=即|PF2|=b,∴|OP|=|OP|,∴|PF1|=

|OF2|-|PF2|=

22babc=b,a2+b26

c2-b2=a,cos∠PF2O=

2

b.∵|PF1|=c2

2

6a.△F1PF2中,由余弦定理得|PF1|=|PF2|+|F1F2|-

2

2

2

2|PF2|·|F1F2|cos∠PF2O,即6a=b+4c-2×b×2c×=4c-3b=4c-3(c-a),化简得3abc222222

c=c,∴e==

a2

c2

=3. a2

12.(2018年新课标Ⅲ理)设a=log0.20.3,b=log20.3,则( )

A.a+b<ab<0 B.ab<a+b<0 C.a+b<0<ab D.ab<0<a+b B 【解析】∵a=log0.20.3=

lg 0.3lg 0.3lg 0.3lg 0.3

,b=log20.3=,∴a+b=-=

-lg 5lg 2lg 2lg 5

510

lg 0.3·lg lg 0.3·lg

23lg 0.3(lg 5-lg 2)lg 0.3lg 0.310

=,ab=-·=.∵lg >lg

lg 2·lg 5lg 2·lg 5lg 2lg 5lg 2·lg 535lg 0.3 ,<0,∴ab<a+b<0.故选B. 2lg 2·lg 5

13.(2018年新课标Ⅲ理)已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ).若c∥(2a+b),则λ=________.

11λ1 【解析】(2a+b)=2(1,2)+(2,-2)=(4,2),由c∥(2a+b),得=,解得λ=. 2422

14.(2018年新课标Ⅲ理)曲线y=(ax+1)e在点(0,1)处的切线的斜率为-2,则a=________.

-3 【解析】由y=(ax+1)e,可得y′=ae+(ax+1)e.∵y′|x=0=a+1,∴a+1=-2,解得a=-3.

π15.(2018年新课标Ⅲ理)函数f(x)=cos3x+在[0,π]的零点个数为________.

6ππππkπ3 【解析】令f(x)=cos3x+=0,得3x+=+kπ(k∈Z),解得x=+(k∈Z).

66293当k=0时,x=

π4π7π

;当k=1时,x=;当k=2时,x=;当k=3时,x=999

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10ππ4π7π

.∵x∈[0,π],∴x=,或x=,或x=.∴f(x)的零点的个数为3. 9999

16.(2018年新课标Ⅲ理)已知点M(-1,1)和抛物线C:y=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点.若∠AMB=90°,则k=________.

2 【解析】∵抛物线的焦点为F(1,0),∴过A,B两点的直线方程为y=k(x-1).联立

y=4x,化简得y=k(x-1),

2

2

4+2kkx-2(2+k)x+k=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2,x1x2

22

2

2

2

k422

=1.∴y1+y2=k(x1+x2-2)=,y1y2=k(x1-1)(x2-1)=k[x1x2-(x1+x2)+1]=-

k→→→→

4.∵M(-1,1),∴MA=(x1+1,y1-1),MB=(x2+1,y2-1).∵∠AMB=90°=0,∴MA·MB=0,即(x1+1)(x2+1)+(y1-1)(y2-1)=0,整理得x1x2+(x1+x2)+y1y2-(y1+y2)+2=0,∴1+2442

+2-4-+2=0,即k-4k+4=0,解得k=2.

kk

17.(2018年新课标Ⅲ理)等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3. (1)求{an}的通项公式;

(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m. 【解析】(1)设等比数列{an}的公比为q. 由a1=1,a5=4a3,得1×q=4×(1×q),解得q=±2. 当q=2时,an=2

n-1

4

2

n-1

当q=-2时,an=(-2).

nnm1×[1-(-2)]1-(-2)1-(-2)

(2)当q=-2时,Sn==.由Sm=63,得=63,m∈N,无解;

1-(-2)331×(1-2)nm当q=2时,Sn==2-1.由Sm=63,得2-1=63,解得m=6.

1-2

18.(2018年新课标Ⅲ理)某工厂为提高生产效率,开展技术创新活动,提出了完成某项生产任务的两种新的生产方式.为比较两种生产方式的效率,选取40名工人,将他们随机分成两组,每组20人.第一组工人用第一种生产方式,第二组工人用第二种生产方式.根据工人完成生产任务的工作时间(单位:min)绘制了如下茎叶图:

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(1)根据茎叶图判断哪种生产方式的效率更高?并说明理由;

(2)求40名工人完成生产任务所需时间的中位数m,并将完成生产任务所需时间超过m和不超过m的工人数填入下面的列联表:

第一种生产方式 第二种生产方式 超过m 不超过m (3)根据(2)中的列联表,能否有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异?

n(ad-bc)2

附:K=

(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)

2

P(K2≥k) 0.050 k 3.841 0.010 0.001 6.635 10.828 【解析】(1)根据茎叶图中的数据知第一种生产方式的工作时间主要集中在72~92之间,第二种生产方式的工作时间主要集中在65~85之间, ∴第二种生产方式的工作时间较少,效率更高.

(2)这40名工人完成生产任务所需时间按从小到大的顺序排列后,排在中间的两个数据是79+81

79和81,m==80.

2由此填写列联表如下:

第一种生产方式 第二种生产方式 总计 40(15×15-5×5)

(3)K==10>6.635,

20×20×20×20

2

2超过m 15 5 20 不超过m 5 15 20 总计 20 20 40 ∴有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异.

19.(2018年新课标Ⅲ文)如图,边长为2的正方形ABCD所在的平面与半圆弧CD所在平面垂

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直,M是CD上异于C,D的点. (1)求证:平面AMD⊥平面BMC;

(2)当三棱锥M﹣ABC体积最大时,求面MAB与面MCD所成二面角的正弦值.

【解析】(1)证明:在半圆中,DM⊥MC.

∵正方形ABCD所在的平面与半圆弧CD所在平面垂直,∴AD⊥平面DCM. 又MC⊂平面DCM,∴AD⊥MC. 又AD∩DM=D,∴MC⊥平面ADM. ∵MC⊂平面MBC,∴平面AMD⊥平面BMC.

(2)∵△ABC的面积为定值,∴要使三棱锥M﹣ABC体积最大,则三棱锥的高最大,此时M为圆弧的中点.

以O为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系.

∵正方形ABCD的边长为2,∴A(2,-1,0),B(2,1,0),M(0,0,1),则平面MCD的一个法向量为m=(1,0,0).

→→

设平面MAB的一个法向量为n=(x,y,z),则AB=(0,2,0),AM=(-2,1,1). →n·AB=2y=0,∴

→n·AM=-2x+y+z=0.

令x=1,则y=0,z=2,∴n=(1,0,2).

m·n15∴cos〈m,n〉===. |m|·|n|1×55

设面MAB与面MCD所成的二面角为α,则sin α=

1-

5225

=5. 5

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20.(2018年新课标Ⅲ文)已知斜率为k的直线l与椭圆C:+=1交于A,B两点,线段AB43的中点为M(1,m)(m>0). 1

(1)求证:k<-;

2

→→→→→→

(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且FP+FA+FB=0,求证:|FA|,|FP|,|FB|成等差数列,并求该数列的公差.

【解析】(1)设A(x1,y1),B(x2,y2).

∵线段AB的中点为M(1,m),∴x1+x2=2,y1+y2=2m. 将A(x1,y1),B(x2,y2)代入+=1中,

43

化简得3(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0,即6(x1-x2)+8m(y1-y2)=0, ∴k=

x2y2

x2y2

y1-y263

=-=-. x1-x28m4m2

1m3点M(1,m)在椭圆内,即+<1(m>0),解得0<m<. 43231

∴k=-<-.

4m2

(2)证明:设(x3,y3),可得x1+x2=2.

→→→

∵FP+FA+FB=0,F(1,0),∴x1-1+x2-1+x3-1=0,y1+y2+y3=0. ∴x3=1,y3=-(y1+y2)=-2m. ∵m>0,∴P在第四象限.

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33

∴y3=-,m=,k=-1.

24

1113

∵|FA|=2-x1,|FB|=2-x2,|FP|=2-x3=,

22221

则|FA|+|FB|=4-(x1+x2)=3. 2→→→∴2|FP|=|FA|+|FB|.

联立化简得28x-56x+1=0.

xy4+3=1,

y=-x+,2

2

2

7

4

1

∴x1+x2=2,x1x2=.

28

∴|x1-x2|=(x1+x2)-4x1x2=

2321

. 7

1321

∴该数列的公差d满足2d=±|x1-x2|=±. 214321

∴该数列的公差为±.

28

21.(2018年新课标Ⅲ理)已知函数f(x)=(2+x+ax)ln(1+x)-2x. (1)若a=0,求证:当-1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0; (2)若x=0是f(x)的极大值点,求a.

【解析】(1)证明:当a=0时,f(x)=(2+x)ln(1+x)-2x(x>-1),则f′(x)=ln(1+x)-. 1+x2

x令g(x)=f′(x)=ln(1+x)-,则g′(x)=2.

1+x(1+x)当x∈(-1,0)时,g′(x)≤0;当x∈(0,+∞)时,g′(x)≥0. ∴f′(x)在(-1,0)递减,在(0,+∞)递增. ∴f′(x)≥f′(0)=0.

∴f(x)=(2+x)ln(1+x)-2x在(-1,+∞)上单调递增. 又f(0)=0,∴当-1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0. (2)由f(x)=(2+x+ax)ln(1+x)-2x,

2+x+axax-x+(1+2ax)(1+x)ln(1+x)

得f′(x)=(1+2ax)ln(1+x)+-2=. 1+x1+x令h(x)=ax-x+(1+2ax)(1+x)ln(1+x),

2

2

2

2

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则h′(x)=4ax+(4ax+2a+1)ln(1+x). 当a≥0,x>0时,h′(x)>0,h(x)单调递增. ∴h(x)>h(0)=0,即f′(x)>0.

∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,∴x=0不是f(x)的极大值点,不合题意. 当a<0时,令u(x)=h′(x)=4ax+(4ax+2a+1)ln(1+x), 1-2a则u′(x)=8a+4aln(1+x)+,显然u′(x)单调递减.

1+x1

①令u′(x)=0,解得a=-.

6

∴当-1<x<0时,u′(x)>0;当x>0时,u′(x)<0. ∴h′(x)在(-1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减. ∴h′(x)≤h′(0)=0,则h(x)在(0,+∞)上单调递减.

又h(0)=0,∴当-1<x<0时,h(x)>0,即f′(x)>0;当x>0时,h(x)<0,即f′(x)<0. ∴f(x)在(-1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减. ∴x=0是f(x)的极大值点,符合题意. 1-

②若-<a<0,则u′(x)=1+6a>0,u′e

6

1+6a4a-1=(2a-1)(1-e

1+6a4a

)<0,

∴u′(x)=0在(0,+∞)上有唯一一个零点,设为x0.

∴当0<x<x0时,u′(x)>0,h′(x)单调递增,h′(x)>h′(0)=0,即f′(x)>0. ∴f(x)在(0,x0)上单调递增,不合题意;

112

③若a<-,则u′(x)=1+6a<0,u′2-1=(1-2a)e>0,

6e∴u′(x)=0在(-1,0)上有唯一一个零点,设为x1.

∴当x1<x<0时,u′(x)<0,h′(x)单调递减,h′(x)>h′(0)=0,h(x)单调递增,h(x)<

h(0)=0,即f′(x)<0.

∴f(x)在(x1,0)上单调递减,不合题意. 1

综上,a=-. 6

x=cos θ,

22.(2018年新课标Ⅲ理)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的参数方程为(θ为参

y=sin θ

数),过点(0,-2)且倾斜角为α的直线l与⊙O交于A,B两点. (1)求α的取值范围;

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(2)求AB中点P的轨迹的参数方程.

【解析】(1)将⊙O的参数方程化为普通方程,得为x+y=1,圆心为O(0,0),半径r=1. π

当α=时,过点(0,-2)且倾斜角为α的直线l的方程为x=0,成立;

当α≠时,过点(0,-2)且倾斜角为α的直线l的方程为y=tan α·x+2.

2∵直线l与⊙O交于A,B两点,∴圆心O(0,0)到直线l的距离d=∴tanα>1,解得tan α>1或tan α<-1. πππ3π∴<α<或<α<. 4224

2

2

2

<1. 21+tanα|2|

π3π综上,α的取值范围为,.

44

(2)由(1)知直线l的斜率不为0,设直线l的方程为x=m(y+2). 设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x3,y3). 联立

x=m(y+2),2222

化简得(m+1)y+22my+2m-1=0. 22

x+y=1,

2

2

22m2m-1

∴y1+y2=-2,y1y2=2. m+1m+1

22m∴x1+x2=m(y1+2)+m(y2+2)=-2+22m,

m+1

3

x3=

x1+x2

22my1+y22m=2,y3==2. m+12m+1

22

2mx=

m+1,∴AB中点P的轨迹的参数方程为(m为参数),(-1<m<1).

2my=m+1

22

23.(2018年新课标Ⅲ理)设函数f(x)=|2x+1|+|x-1|. (1)画出y=f(x)的图象;

(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,求a+b的最小值.

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1

【解析】(1)当x≤-时,f(x)=-(2x+1)-(x-1)=-3x;

21

当-<x<1,f(x)=(2x+1)-(x-1)=x+2;

2当x≥1时,f(x)=(2x+1)+(x-1)=3x.

∴f(x)= x+2,-1<x<1,

2

3x,x≥1.

对应的图象如图所示.

1-3x,x≤-,

2

(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b. 当x=0时,f(0)=2≤0·a+b,∴b≥2;

当x>0时,要使f(x)≤ax+b恒成立,则f(x)的图象恒在直线y=ax+b的下方或在直线上. ∵f(x)的图象与y轴的交点的纵坐标为2,且各部分直线的斜率的最大值为3,

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∴当且仅当a≥3且b≥2时,不等式f(x)≤ax+b在[0,+∞)上成立, ∴a+b的最小值为5.

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