2018年全国高考新课标3卷理科数学试题(解析版)

高考真题高三数学第1页共7页2018年普通高等学校招生全国统一考试新课标3卷理科数学注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、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，用铅笔把答题卡上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，将本试卷和答案卡一并交回。一、选择题：本题共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A={x|x-1≥0}，B={0,1,2}，则A∩B=()A．{0}B．{1}C．{1,2}D．{0,1,2}解析：选C2．(1+i)(2-i)=()A．-3-iB．-3+iC．3-iD．3+i解析：选D3．中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来，构件的凸出部分叫棒头，凹进部分叫卯眼，图中木构件右边的小长方体是棒头．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()解析：选A4．若sinα=13，则cos2α=()A．89B．79C．-79D．-89解析：选Bcos2α=1-2sin2α=1-19=895．(x2+2x)5的展开式中x4的系数为()A．10B．20C．40D．80解析：选C展开式通项为Tr+1=C5rx10-2r(2x)r=C5r2rx10-3r，r=2,T3=C5222x4，故选C6．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)2+y2=2上，则ΔABP面积的取值范围是()A．[2,6]B．[4,8]C．[2,32]D．[22,32]解析：选A，线心距d=22,P到直线的最大距离为32，最小距离为2，|AB|=22,Smin=2,Smax=67．函数y=-x4+x2+2的图像大致为()高考真题高三数学第2页共7页解析：选D原函数为偶函数，设t=x2，t≥0，f(t)=-t2+t+2,故选D8．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独立，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)，则p=()A．0．7B．0．6C．0．4D．0．3解析：选BX～B(10,p),DX=10p(1-p)=2.4,解得p=0.4或p=0.6，p=0.4时，p(X=4)=C104(0.4)4(0.6)6P(X=6)=C106(0.4)6(0.6)4，不合。9．ΔABC的内角A，B，C的对边分别为a，b，c，若ΔABC的面积为a2+b2-c24，则C=()A．π2B．π3C．π4D．π6解析：选Ca2+b2-c2=2abcosC,S=12absinC=a2+b2-c24=12abcosCtanC=110．设A，B，C，D是同一个半径为4的球的球面上四点，ΔABC为等边三角形且其面积为93，则三棱锥D-ABC体积的最大值为()A．123B．183C．243D．543解析：选B，ΔABC的边长为a=6,ΔABC的高为33，球心O到ΔABC的距离=42-(23)2=2,当D到ΔABC的距离为R+2=6时，D-ABC体积的最大，最大值=13×93×6=18311．设F1，F2是双曲线C:x2a2－y2b2＝1(a＞0，b＞0)的左，右焦点，O是坐标原点．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()A．5B．2C．3D．2解析：选C设P(t,-bat),∵PF2与y=-bax垂直，∴-bta(t-c)=ab解得t=a2c即P(a2c,-abc)∴|OP|=(a2c)2+(-abc)2=a，|PF1|=(a2c+c)2+(-abc)2，依题有(a2c+c)2+(-abc)2=6a2，化简得c2=3a2，故选C12．设a=log0.20.3，b=log20.3，则()A．a+bab0B．aba+b0C．a+b0abD．ab0a+b解析：选B0a1，b-1,a+b0，ab0，0a+bab=1a+1b=1+log20.2log20.3=log22+log20.2log20.3=log20.4log20.31,a+bab二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．已知向量a=(1,2)，b=(2,-2)，c=(1,λ)．若c//(2a+b)，则λ=________．解析：2a+b=(4,2),c//(2a+b)则4λ=2，λ=1214．曲线y=(ax+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为-2，则a=________．解析：f′(x)=(ax+a+1)ex，f′(0)=a+1=-2,a=-315．函数f(x)=cos(3x+π6)在[0,π]的零点个数为________．高考真题高三数学第3页共7页解析：由3x+π6=kπ+π2得x=kπ3+π9,k∈Z，π9，4π9，7π9为[0,π]的零点16．已知点M(-1,1)和抛物线C:y2=4x，过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点．若∠AMB=900，则k=________．解析：k=2三、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17～21题为必考题，每个试题考生都必须作答。第22、23为选考题。考生根据要求作答。（一）必考题：共60分。17．（12分）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：（1）设{an}的公比为q，由已知得q4=4q2，解得q=0（舍去），q=-2或q=2．故an=(-2)n-1或an=2n-1．（2）若an=(-2)n-1，则Sm=1-(-2)m3．由Sm=63得(-2)m=-188，此方程没有正整数解．若an=2n-1，则Sm=2n-1．由Sm=63得2m=64，解得m=6．综上，m=6．18．（12分）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：（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：超过m不超过m第一种生产方式第二种生产方式（3）根据（2）中的列表，能否有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异？附：K2＝n(ad－bc)2(a＋b)(a＋c)(b＋d)(c＋d)，临界值表：P(K2≥k0)0.0500.0100.001k03.8416.63510.828解：（1）第二种生产方式的效率更高．理由如下：（i）由茎叶图可知：用第一种生产方式的工人中，有75%的工人完成生产任务所需时间至少80分钟，用第二种生产方式的工人中，有75%的工人完成生产任务所需时间至多79分钟．因此第二种生产方式的效率更高．（ii）由茎叶图可知：用第一种生产方式的工人完成生产任务所需时间的中位数为85．5分钟，用第二高考真题高三数学第4页共7页种生产方式的工人完成生产任务所需时间的中位数为73．5分钟．因此第二种生产方式的效率更高．（iii）由茎叶图可知：用第一种生产方式的工人完成生产任务平均所需时间高于80分钟；用第二种生产方式的工人完成生产任务平均所需时间低于80分钟，因此第二种生产方式的效率更高．（iv）由茎叶图可知：用第一种生产方式的工人完成生产任务所需时间分布在茎8上的最多，关于茎8大致呈对称分布；用第二种生产方式的工人完成生产任务所需时间分布在茎7上的最多，关于茎7大致呈对称分布，又用两种生产方式的工人完成生产任务所需时间分布的区间相同，故可以认为用第二种生产方式完成生产任务所需的时间比用第一种生产方式完成生产任务所需的时间更少，因此第二种生产方式的效率更高．※以上给出了4种理由，考生答出其中任意一种或其他合理理由均可得分．（2）由茎叶图知m=79+812=80．列联表如下：超过80不超过80第一种生产方式155第二种生产方式515（3）由于K2=40(15×15-5×5)220×20×20×20=106.635，所以有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异．19．（12分）如图，边长为2的正方形ABCD所在平面与半圆弧CD⌢所在平面垂直，M是CD⌢上异于C，D的点．（1）证明：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．19．解：（1）由题设知，平面CMD⊥平面ABCD，交线为CD．因为BC⊥CD，BC平面ABCD，所以BC⊥平面CMD，故BC⊥DM．因为M为CD⌢上异于C，D的点，且DC为直径，所以DM⊥CM．又BC∩CM=C，所以DM⊥平面BMC．而DM平面AMD，故平面AMD⊥平面BMC．（2）以D为坐标原点，DA→的方向为x轴正方向，建立如图所示的空间直角坐标系D−xyz．当三棱锥M−ABC体积最大时，M为CD⌢的中点．由题设得D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),M(0,1,1),AM→=(-2,1,1)，AB→=(0,2,0)，DA→=(2,0,0)设n=(x,y,z)是平面MAB的法向量，则-2x+y+z=02y=0可取n=(1,0,2)．DA→是平面MCD的法向量，因此cosn,DA→=55，sinn,DA→=255高考真题高三数学第5页共7页所以面MAB与面MCD所成二面角的正弦值是255．20．（12分）已知斜率为k的直线l与椭圆C:x24＋y23＝1交于A，B两点．线段AB的中点为M(1,m)(m0)．（1）证明：k-12；（2）设F为C的右焦点，P为C上一点，且FP→+FA→+FB→=0．证明：|FA→|,|FP→|,|FB→|成等差数列，并求该数列的公差．解：（1）设A(x1,y1)，B(x2,y2)，则x124＋y123＝1，x224＋y223＝1．两式相减，并由k=y1-y2x1-x2得x1+x24+y1+y23k=0由题设知x1+x22=1，y1+y22=m，于是k=-34m．①由题设得0m32，故k-12．（2）由题意得F(1,0)，设P(x3,y3)，则(x3-1,y3)+(x1-1,y1)+(x2-1,y2)=(0,0)由（1）及题设得x3=3-(x1+x2)=1，y3=-(y1+y2)=-2m0．又点P在C上，所以m=34，从而P(1,-32)，|FP→|=32．于是|FA→|=(x1-1)2+y12=(x1-1)2+3(1-x124)=2-x12同理|FB→|=2-x22．所以|FA→|+|FB→|=3．故2|FP→|=|FA→|+|FB→|，即|FA→|,|FP→|,|FB→|成等差数列．设该数列的公差为d，则2|d|=12|x1-x2|=12(x1+x2)2-4x1x2②将m=34代入①得k=-1．所以l的方程为y=-x+74，代入C的方程，并整理得7x2-14x+14=0．故x1+x2=2,x1x2=128，代入②解得|d|=32128．所以该数列的公差为32128或-32128．21．（12分）已知函数f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)-2x．（1）若a=0，证明：当-1x0时，f(x)0；当x0时，f(x)0；（2）若x=0是f(x)的极大值点，求a．解：（1）当a=0时，f(x)=(2+x)ln(1+x)-2x，f′(x)=ln(1+x)-x1+x．设函数g(x)=f′(x)=ln(1+x)-x1+x，则g′(x)=x(1+x)2．当-1x0时，g′(x)0；当x0时，g′(x)0．故当x-1时，g(x)≥g(0)=0，且仅当x=0时，g(x)=0，从而f′(x)≥0，且仅当x=0时，f′(x)=0．所以f(x)在(