2017年天津文
1.(2017年天津文)设集合A={1,2,6},B={2,4},C={1,2,3,4},则(A∪B)∩C= ( )
A.{2}
B.{1,2,4}
C.{1,2,4,6}
D.{1,2,3,4,6}
1.B 【解析】由题意可得A∪B ={1,2,4,6},所以(A∪B)∩C={1,2,4}.故选B.
2. (2017·天津高考)设x∈R,则“2-x≥0”是“|x-1|≤1”的()
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
解析:选B由2-x≥0,得x≤2,
由|x-1|≤1,得0≤x≤2.
∵0≤x≤2?x≤2,x≤2?/ 0≤x≤2,
故“2-x≥0”是“|x-1|≤1”的必要而不充分条件.
3. (2017年天津文)有5支彩笔(除颜色外无差别),颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫.从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为()
A. 4
5 B.
3
5 C.
2
5 D.
1
5
3. C 【解析】选取两支彩笔的方法有:红黄、红蓝、红绿、红紫、黄蓝、黄绿、黄紫、蓝绿、蓝紫、绿紫,共10种,含有红色彩笔的选法有:红黄、红蓝、红绿、红紫,共4种,
4. (2017·天津高考)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N的值为24,则输出N的值为()
A .0
B .1
C .2
D .3
解析:选C 第一次循环,24能被3整除,N =24
3=8>3;第二次循环,8不能被3整
除,N =8-1=7>3;
第三次循环,7不能被3整除,N =7-1=6>3; 第四次循环,6能被3整除,N =6
3=2<3,结束循环,
故输出N 的值为2.
5. (2017年天津文)已知双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,△OAF 是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为( ) A. x 24-y 2
12
=1
B. x 212-y 2
4
=1 C. x 23
-y 2=1
D.x 2
-y 2
3
=1
D .
6. (2017年天津文)已知奇函数f(x)在R 上是增函数.若a=-f(log 21
5),b=f(log 24.1),c=f(20.8),则a,b,c 的大小关系为( ) A.a <b <c
B.b <a <c
C.c <b <a
D.c <a <b
>b >c ,即c <b <a.故选C.
7. (2017年天津文)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f(5π8)=2,f(11π
8)=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则( ) A. ω=23,φ=π12
B. ω=23,φ=-11π
12 C. ω=13,φ=-11π24
D. ω=13,φ=7π24
8. (2017·天津高考)已知函数f (x )=????
?
|x |+2,x <1,x +2x ,x ≥1.设a ∈R ,若关于x 的不等式
f (x )≥????
x 2+a 在R 上恒成立,则a 的取值范围是( )
A .[-2,2]
B .[-23,2]
C .[-2,2 3 ]
D .[-23,2 3 ]
[解析] 选A 法一:作出f (x )的图象如图所示.
当y =????
x 2+a 的图象经过点(0,2)时,可知a =±2. 当y =x 2+a 的图象与y =x +2
x 的图象相切时,
由x 2+a =x +2
x ,得x 2-2ax +4=0,由Δ=0, 并结合图象可得a =2.
要使f (x )≥????
x 2+a 恒成立,
当a ≤0时,需满足-a ≤2,即-2≤a ≤0, 当a >0时,需满足a ≤2,即0<a ≤2, 综上可知,-2≤a ≤2.
法二:∵f (x )≥????x
2+a 在R 上恒成立, ∴-f (x )-x 2≤a ≤f (x )-x
2在R 上恒成立.
①令g (x )=-f (x )-x
2.
当0≤x <1时,f (x )=x +2, g (x )=-x -2-x 2=-3
2x -2≤-2,
即g (x )max =-2.
当x <0时,f (x )=-x +2,g (x )=x -2-x 2=x
2-2,
即g (x )<-2. 当x ≥1时,
f (x )=x +2x ,
g (x )=-x -2x -x 2=-32x -2
x ≤-23,
即g (x )max =-2 3. ∴a ≥-2.
②令h (x )=f (x )-x
2.
当0≤x <1时,
f (x )=x +2,h (x )=x +2-x 2=x
2+2≥2,
即h (x )min =2. 当x <0时,
f (x )=-x +2,h (x )=-x +2-x 2=-3
2x +2>2,
即h (x )>2.
当x ≥1时,
f (x )=x +2x ,h (x )=x +2x -x 2=x 2+2
x ≥2,
即h (x )min =2. ∴a ≤2.
综上可知,-2≤a ≤2.
法三:若a =23,则当x =0时,f (0)=2, 而????x 2+a =23,不等式不成立,故排除选项C ,D.
若a =-23,则当x =0时,f (0)=2,而????x 2+a =23,不等式不成立,故排除选项B.故选A.
此题直接求解难度较大,但也有一定的技巧可取,通过比较四个选项,只需判断a =23,-23是否满足条件即可,这种策略在做选择题时经常用到.
9. (2017年天津文)已知a ∈R ,i 为虚数单位,若a-i
2+i 为实数,则a 的值为___________.
10. (2017年天津)已知a ∈R ,设函数f (x )=ax -ln x 的图象在点(1,f (1))处的切线为l ,则l 在y 轴上的截距为_________.
解析:由题可得f (1)=a ,则切点为(1,a ).因为f ′(x )=a -1
x ,所以切线l 的斜率为f ′(1)=a -1,切线l 的方程为y -a =(a -1)(x -1),令x =0可得y =1,故l 在y 轴上的截距为1.
11. (2017年天津文)已知一个正方形的所有顶点在一个球面上,若这个正方体的表面积为18,则这个球的体积为___________.
12. (2017年天津文)设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .已知点C 在l 上,以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A .若∠FAC=120°,则圆的方程为___________.
13. (2017年天津文)若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1
ab 的最小值为___________.
14. (2017年天津文)在△ABC 中,∠A=60°,AB=3,AC=2.若→BD =2→DC ,→AE =λ→AC -→AB (λ∈R ),且→AD ·→AE
=-4
,则λ的值为___________.
15. (2017年天津)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a sin A =4b sin B ,ac
=5(a 2-b 2-c 2).
(1)求cos A 的值; (2)求sin(2B -A )的值.
【解析】(1)由a sin A =4b sin B 及正弦定理,得a =2b .
由ac =5(a 2-b 2-c 2)及余弦定理,得cos A =b 2
+c 2
-a 2
2bc =-55ac ac =-5
5
.
(2)由(1)可得sin A =255,代入a sin A =4b sin B ,得sin B =a sin A 4b =5
5.
由(1)知A 为钝角,所以cos B =1-sin 2
B =25
5.
于是sin 2B =2sin B cos B =45,cos 2B =1-2sin 2
B =3
5,
故sin(2B -A )=sin 2B cos A -cos 2B sin A =45×????-55-35×25
5=-255.
16. (2017年天津)电视台播放甲、乙两套连续剧,每次播放连续剧时,需要播放广告.已知每次播放甲、乙两套连续剧时,连续剧播放时长、广告播放时长、收视人次如下表所示:
已知电视台每周安排的甲、乙连续剧的总播放时间不多于600分钟,广告的总播放时间不少于30分钟,且甲连续剧播放的次数不多于乙连续剧播放次数的2倍.分别用x ,y 表示每周计划播出的甲、乙两套连续剧的次数.
(1)用x ,y 列出满足题目条件的数学关系式,并画出相应的平面区域; (2)问电视台每周播出甲、乙两套连续剧各多少次,才能使收视人次最多?
【分析】(1)由甲、乙连续剧总的播放时间不多于600分钟、广告时间不少于30分钟、甲连续播放的次数不多于乙连续播放的次数的2倍分别列出x ,y 满足的不等式,结合x ,y 为自然数建立不等式组,再画出平面区域.(2)列出目标函数,根据目标函数的几何意义求出最值.
解:(1)由已知x ,y 满足的数学关系式为???70x +60y ≤600,
5x +5y ≥30,
x ≤2y ,
x ∈N ,y ∈N ,
即???7x +6y ≤60,
x +y ≥6,x -2y ≤0,
x ∈N ,y ∈N .
该不等式组所表示的平面区域为图1中阴影部分内的整点(包括边界).
(2)设总收视人次为z 万,则目标函数为z =60x +25y . 由z =60x +25y ,得y =-125x +z
25. 当z
25取得最大值时,z 的值最大.
由图2可知当直线z =60x +25y 经过可行域上的点M 时,z
25最大,即z 最大.
联立?????7x +6y =60,x -2y =0,解得M (6,3),
所以电视台每周播出甲连续剧6次,乙连续剧3次时才能使总收视人次最多.
17. (2017年天津)如图,在四棱锥P -ABCD 中,AD ⊥平面PDC ,AD ∥BC ,PD ⊥PB ,AD =1,BC =3,CD =4,PD =2.
(1)求异面直线AP 与BC 所成角的余弦值; (2)求证:PD ⊥平面PBC ;
(3)求直线AB 与平面PBC 所成角的正弦值.
【解析】(1)如图,由已知AD ∥BC ,
∴∠DAP 或其补角即为异面直线AP 与BC 所成的角. ∵AD ⊥平面PDC ,∴AD ⊥PD .
在Rt △PDA 中,由已知得AP =AD 2+PD 2
=5,
∴cos ∠DAP =AD AP =5
5.
∴异面直线AP 与BC 所成角的余弦值为5
5.
(2)∵AD ⊥平面PDC ,直线PD ?平面PDC ,∴AD ⊥PD . 又∵BC //AD ,∴PD ⊥BC . 又PD ⊥PB ,∴PD ⊥平面PB C .
(3)过点D 作AB 的平行线交BC 于点F ,连接PF , 则DF 与平面PBC 所成的角等于AB 与平面PBC 所成的角. ∵PD ⊥平面PBC ,∴PF 为DF 在平面PBC 上的射影, ∴∠DFP 为直线DF 和平面PBC 所成的角.
∵AD∥BC,DF∥AB,∴BF=AD=1.
由已知得CF=BC-B F=2.
又AD⊥DC,∴BC⊥DC.
在Rt△DCF中,DF=CD2+CF2=25.
在Rt△DPF中,sin∠DFP=PD
DF=
5
5.
∴直线AB与平面PBC所成角的正弦值为
5 5.
18. (2017年天津文)已知{a n}为等差数列,前n项和为S n(n∈N*),{b n}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4-2a1,S11=11b4.
(1)求{a n}和{b n}的通项公式;
(2)求数列{a2n b n}的前n项和(n∈N*).
18.解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q.
由已知b2+b3=12,得b1(q+q2)=12,而b1=2,所以q2+q-6=0.
又因为q>0,解得q=2,所以b n=2n.
由b3=a4-2a1,可得3d-a1=8①;由S11=11b4,可得a1+5d=16②,
联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得a n=3n-2.
所以,{a n}的通项公式为a n=3n-2,{b n}的通项公式为b n=2n.
(2)设数列{a2n b n}的前n项和为Tn,由a2n=6n-2,有
T n=4×2+10×22+16×23+…+(6n-2)×2n,
2T n=4×22+10×23+16×24+…+(6n-8)×2n+(6n-2)×2n+1,
(3n-4)2n+2-16,得T n=(3n-4)2n+2+16.
所以,数列{a2n b n}的前n项和为(3n-4)2n+2+16.
19.4.(2017·天津高考)设a,b∈R,|a|≤1.已知函数f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+b,g(x)=e x f(x).
(1)求f(x)的单调区间;
(2)已知函数y=g(x)和y=e x的图象在公共点(x0,y0)处有相同的切线,
①求证:f(x)在x=x0处的导数等于0;
②若关于x 的不等式g (x )≤e x 在区间[x 0-1,x 0+1]上恒成立,求b 的取值范围. 解:(1)由f (x )=x 3-6x 2-3a (a -4)x +b ,
可得f ′(x )=3x 2-12x -3a (a -4)=3(x -a )[x -(4-a )]. 令f ′(x )=0,解得x =a ,或x =4-a . 由|a |≤1,得a <4-a .
当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:
所以f (x )的单调递增区间为(-∞,a ),(4-a ,+∞),单调递减区间为(a,4-a ). (2)①证明:因为g ′(x )=e x [f (x )+f ′(x )],
由题意知?????
g (x 0)=e x 0,
g ′(x 0)=e x 0,
所以?
????
f (x 0)e x 0=e x 0,
e x 0[
f (x 0)+f ′(x 0)]=e x 0,
解得?
????
f (x 0)=1,f ′(x 0)=0.
所以f (x )在x =x 0处的导数等于0. ②因为g (x )≤e x ,x ∈[x 0-1,x 0+1], 由e x >0,可得f (x )≤1. 又因为f (x 0)=1,f ′(x 0)=0,
所以x 0为f (x )的极大值点,结合(1)知x 0=a . 另一方面,由于|a |≤1,故a +1<4-a ,
由(1)知f (x )在(a -1,a )内单调递增,在(a ,a +1)内单调递减,
故当x 0=a 时,f (x )≤f (a )=1在[a -1,a +1]上恒成立,从而g (x )≤e x 在[x 0-1,x 0+1]上恒成立.
由f (a )=a 3-6a 2-3a (a -4)a +b =1, 得b =2a 3-6a 2+1,-1≤a ≤1. 令t (x )=2x 3-6x 2+1,x ∈[-1,1], 所以t ′(x )=6x 2-12x ,令t ′(x )=0, 解得x =2(舍去)或x =0.
因为t (-1)=-7,t (1)=-3,t (0)=1, 因此t (x )的值域为[-7,1]. 所以b 的取值范围是[-7,1].
20. (2017年天津文)已知椭圆x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)的左焦点为F (-
c ,0),右顶点为A ,点E 的坐标为(0,c ),△EFA 的面积为b 2
2. (1)求椭圆的离心率;
(2)设点Q 在线段AE 上,|FQ|=3
2c ,延长线段FQ 与椭圆交于点P ,点M ,N 在x 轴上,PM ∥QN ,且直线PM 与直线QN 间的距离为c ,四边形PQNM 的面积为3c . (i )求直线EP 的斜率; (ii )求椭圆的方程.
20.解:(1)设椭圆的离心率为e .由已知,可得12(c+a )c=b 2
2.
又由b 2
=a 2
-c 2
,可得2c 2
+ac-a 2
=0,即2e 2
+e-1=0.又因为0<e <1,解得e=1
2.
所以,椭圆的离心率为1
2.
(2)(ⅰ)依题意,设直线FP 的方程为x=my-c (m >0),则直线FP 的斜率为1
m . 由(1)知a=2c ,可得直线AE 的方程为x 2c +y
c =1,即x+2y-2c=0,
与直线FP 的方程联立,可解得x=(2m-2)c m+2,y=3c
m+2,即点Q 的坐标为((2m-2)c m+2,3c m+2)
.
由已知|FQ |=3c 2,有[(2m-2)c m+2+c]2+(3c m+2)2=(3c 2)2,整理得3m 2
-4m=0,所以m=-4
3,故直线FP 的斜率为3
4.
(ii)由a=2c ,可得b=3c ,故椭圆方程可以表示为x 24c 2+y 2
3c 2=1.
由(i )得直线FP 的方程为3x-4y+3c=0,与椭圆方程联立?????3x-4y+3c=0,x 24c 2+y 2
3c 2
=1, 消去y ,整理得7x 2
+6cx-13c 2
=0,解得x=-13c
7(舍去)或x=c.
因此可得点P (c ,3c
2),进而可得|FP|=(c+c )2
+(3c 2)2
=5c
2,
所以|PQ|=|FP|-|FQ|=5c 2-3c
2=c .
由已知,线段PQ 的长即为PM 与QN 这两条平行直线间的距离, 故直线PM 和QN 都垂直于直线FP .
因为QN ⊥FP ,所以|QN|=|FQ|·tan ∠QFN=3c 2×34=9c
8,
所以△FQN 的面积为12|FQ||QN|=27c 232,同理△EPM 的面积等于75c 2
32,
由四边形PQNM 的面积为3c ,得75c 232-27c 2
32=3c ,整理得c 2
=2c ,又由c >0,得c=2. 所以,椭圆的方程为x 216+y 2
12=1.