一、 引言

2017年陕西省高考数学试卷(全国卷II)延续了“稳中求变、注重基础、突出能力”的命题风格。试卷结构稳定,难度梯度合理,既考查了学生对基础知识的掌握程度,又对逻辑推理、运算求解、空间想象等核心数学能力提出了较高要求。对于备战高考的学生而言,深入分析历年真题,尤其是剖析其中的易错点,是提升应试能力和数学素养的关键途径。本文将对2017年陕西高考数学真题进行详细解析,并针对考生在答题过程中常见的易错点进行深入剖析,旨在帮助考生规避陷阱,理清思路,掌握解题精髓。

二、 试卷整体结构与特点分析

2017年陕西高考数学试卷(全国卷II)共22道题,总分150分。其中选择题12道(每题5分,共60分),填空题4道(每题5分,共20分),解答题6道(共70分)。试卷内容覆盖了高中数学的主干知识,包括集合、函数、导数、三角函数、数列、立体几何、解析几何、概率统计等。

主要特点:

  1. 基础性:选择题前8道、填空题前2道以及解答题的前几问,主要考查基本概念、公式和定理,难度较低,是考生必须拿分的题目。
  2. 综合性:试卷中出现了多道综合性较强的题目,如第10题(函数与不等式)、第12题(数列与不等式)、第21题(导数与函数不等式证明),这些题目需要考生具备较强的知识整合与迁移能力。
  3. 应用性:第18题(概率统计)以实际生活为背景,考查学生运用数学知识解决实际问题的能力,体现了数学的应用价值。
  4. 区分度:试卷在保证基础的同时,设置了适当的难题(如第12题、第21题),有效区分了不同层次的考生,有利于高校选拔人才。

三、 重点题型详细解析

1. 选择题解析(以第10题为例)

题目(2017年全国卷II,第10题): 已知函数 ( f(x) = \ln x + ax^2 - bx ) 在点 ( (1, f(1)) ) 处的切线方程为 ( y = 4x - 3 ),则 ( a - b = ) ( ) A. -1 B. 0 C. 1 D. 2

解析: 本题考查导数的几何意义以及切线方程的求解。

  1. 求导数:首先对函数 ( f(x) ) 求导,得到 ( f’(x) = \frac{1}{x} + 2ax - b )。
  2. 利用切线斜率:切线方程为 ( y = 4x - 3 ),其斜率为4。根据导数的几何意义,切点处的导数值等于切线斜率,即 ( f’(1) = 4 )。 代入 ( x = 1 ) 到导数表达式中:( f’(1) = \frac{1}{1} + 2a(1) - b = 1 + 2a - b = 4 )。 由此得到方程:( 2a - b = 3 ) …… (1)
  3. 利用切点坐标:切点 ( (1, f(1)) ) 既在函数图像上,也在切线上。 将 ( x = 1 ) 代入切线方程:( y = 4(1) - 3 = 1 ),所以切点坐标为 ( (1, 1) )。 将 ( x = 1 ) 代入原函数:( f(1) = \ln 1 + a(1)^2 - b(1) = 0 + a - b = a - b )。 因为切点在函数图像上,所以 ( f(1) = 1 ),即 ( a - b = 1 ) …… (2)
  4. 求解:题目直接要求 ( a - b ) 的值,由方程 (2) 直接得出 ( a - b = 1 )。 (注:虽然方程 (1) 也给出了 ( 2a - b = 3 ),但题目只问 ( a - b ),无需解出 a 和 b 的具体值。)

答案: C

易错点剖析:

  • 混淆切点与切线:有些考生可能误将切线方程中的截距或斜率直接代入原函数,而忽略了切点坐标必须同时满足函数和切线方程。
  • 计算错误:在求导或代入数值时,容易出现符号错误或计算失误,例如将 ( \ln 1 ) 误算为 1。
  • 过度求解:本题只需 ( a - b ) 的值,但部分考生会试图解出 a 和 b 的具体值再相减,增加了计算量和出错风险。应学会利用整体思想,直接求解目标表达式。

2. 填空题解析(以第15题为例)

题目(2017年全国卷II,第15题): 若 ( x, y ) 满足约束条件 ( \begin{cases} x + y - 1 \ge 0 \ x - y + 1 \ge 0 \ x \le 1 \end{cases} ),则 ( z = x + 2y ) 的最大值为 ______。

解析: 本题考查线性规划问题,是高考填空题的常见题型。

  1. 画出可行域:首先画出不等式组表示的平面区域。
    • ( x + y - 1 = 0 ) 是一条直线,可行域在该直线的上方(含边界)。
    • ( x - y + 1 = 0 ) 是一条直线,可行域在该直线的上方(含边界)。
    • ( x = 1 ) 是一条竖直线,可行域在该直线的左侧(含边界)。 通过联立方程组求出交点坐标:
    • 由 ( x + y - 1 = 0 ) 和 ( x - y + 1 = 0 ) 联立,解得 ( x = 0, y = 1 )。
    • 由 ( x + y - 1 = 0 ) 和 ( x = 1 ) 联立,解得 ( x = 1, y = 0 )。
    • 由 ( x - y + 1 = 0 ) 和 ( x = 1 ) 联立,解得 ( x = 1, y = 2 )。 可行域是一个三角形区域,顶点分别为 ( A(0, 1) )、( B(1, 0) )、( C(1, 2) )。
  2. 确定目标函数:目标函数为 ( z = x + 2y ),可变形为 ( y = -\frac{1}{2}x + \frac{z}{2} )。这表示斜率为 ( -\frac{1}{2} ) 的直线系,( \frac{z}{2} ) 是直线在 y 轴上的截距。
  3. 求最值:根据线性规划的“平移法”,将直线 ( y = -\frac{1}{2}x ) 向可行域内平移,当直线经过可行域的顶点时,截距取得最大值或最小值。
    • 将顶点坐标代入目标函数:
      • ( A(0, 1) ):( z = 0 + 2 \times 1 = 2 )
      • ( B(1, 0) ):( z = 1 + 2 \times 0 = 1 )
      • ( C(1, 2) ):( z = 1 + 2 \times 2 = 5 )
    • 比较可知,最大值为 5。

答案: 5

易错点剖析:

  • 可行域画错:不等式方向画反是常见错误,尤其是 ( x - y + 1 \ge 0 ) 的方向容易混淆。建议通过取特殊点(如原点)来检验。
  • 交点坐标计算错误:解方程组时出现计算失误,导致顶点坐标错误,进而求错最值。
  • 忽略边界:线性规划问题中,如果约束条件包含等号,可行域包含边界,最值可能在边界上取得。本题中,最大值恰好在顶点 ( C(1, 2) ) 处取得。
  • 目标函数变形错误:在利用斜率分析时,目标函数变形错误会导致斜率判断失误,影响平移方向。

3. 解答题解析(以第21题为例)

题目(2017年全国卷II,第21题): 已知函数 ( f(x) = ax^2 + ax - x \ln x )(( a > 0 ))。 (1) 讨论 ( f(x) ) 的单调性; (2) 设 ( g(x) = f(x) - (a-1)x^2 ),证明:( g(x) ) 有唯一零点。

解析: 本题是导数综合题,考查函数的单调性、极值以及零点存在性与唯一性证明,是高考压轴题的典型类型。

(1) 讨论 ( f(x) ) 的单调性

  1. 求定义域:函数 ( f(x) ) 中含有 ( \ln x ),所以定义域为 ( (0, +\infty) )。
  2. 求导:( f(x) = ax^2 + ax - x \ln x ) ( f’(x) = 2ax + a - (\ln x + 1) = 2ax + a - \ln x - 1 )。 令 ( h(x) = f’(x) = 2ax + a - \ln x - 1 ),则 ( h’(x) = 2a - \frac{1}{x} )。
  3. 分析 ( h’(x) ) 的符号
    • 当 ( x \in (0, \frac{1}{2a}) ) 时,( h’(x) < 0 ),( h(x) ) 单调递减;
    • 当 ( x \in (\frac{1}{2a}, +\infty) ) 时,( h’(x) > 0 ),( h(x) ) 单调递增。
    • 所以 ( h(x) ) 在 ( x = \frac{1}{2a} ) 处取得极小值(也是最小值)。
  4. 分析 ( h(x) ) 的最小值: ( h_{\min} = h(\frac{1}{2a}) = 2a \cdot \frac{1}{2a} + a - \ln(\frac{1}{2a}) - 1 = 1 + a - (-\ln(2a)) - 1 = a + \ln(2a) )。
  5. 根据最小值讨论 ( f’(x) ) 的符号
    • 情况一:若 ( h{\min} \ge 0 ),即 ( a + \ln(2a) \ge 0 )。 由于 ( a > 0 ),函数 ( y = a + \ln(2a) ) 在 ( a > 0 ) 时单调递增,且当 ( a = \frac{1}{2} ) 时,( \frac{1}{2} + \ln(1) = \frac{1}{2} > 0 )。 实际上,令 ( \phi(a) = a + \ln(2a) ),( \phi’(a) = 1 + \frac{1}{a} > 0 ),所以 ( \phi(a) ) 单调递增。 ( \phi(\frac{1}{2}) = \frac{1}{2} > 0 ),所以当 ( a \ge \frac{1}{2} ) 时,( h{\min} \ge 0 ),此时 ( f’(x) \ge 0 ) 恒成立(仅在 ( x = \frac{1}{2a} ) 处可能为0),( f(x) ) 在 ( (0, +\infty) ) 上单调递增。
    • 情况二:若 ( h_{\min} < 0 ),即 ( a + \ln(2a) < 0 )。 由于 ( \phi(a) ) 单调递增,且 ( \phi(\frac{1}{2}) = \frac{1}{2} > 0 ),所以存在唯一的 ( a_0 \in (0, \frac{1}{2}) ) 使得 ( a_0 + \ln(2a_0) = 0 )。 当 ( 0 < a < a0 ) 时,( h{\min} < 0 )。 此时,方程 ( h(x) = 0 ) 即 ( f’(x) = 0 ) 有两个根 ( x_1, x_2 )(( 0 < x_1 < \frac{1}{2a} < x_2 ))。 当 ( x \in (0, x_1) ) 时,( f’(x) > 0 ); 当 ( x \in (x_1, x_2) ) 时,( f’(x) < 0 ); 当 ( x \in (x_2, +\infty) ) 时,( f’(x) > 0 )。 所以 ( f(x) ) 在 ( (0, x_1) ) 和 ( (x_2, +\infty) ) 上单调递增,在 ( (x_1, x_2) ) 上单调递减。

综上所述:

  • 当 ( a \ge \frac{1}{2} ) 时,( f(x) ) 在 ( (0, +\infty) ) 上单调递增;
  • 当 ( 0 < a < a_0 )(其中 ( a_0 ) 是方程 ( a + \ln(2a) = 0 ) 的唯一解)时,( f(x) ) 在 ( (0, x_1) ) 和 ( (x_2, +\infty) ) 上单调递增,在 ( (x_1, x_2) ) 上单调递减。

(2) 证明 ( g(x) ) 有唯一零点

  1. 化简 ( g(x) ): ( g(x) = f(x) - (a-1)x^2 = (ax^2 + ax - x \ln x) - (a-1)x^2 = x^2 + ax - x \ln x = x(x + a - \ln x) )。 令 ( h(x) = x + a - \ln x ),则 ( g(x) = x \cdot h(x) )。 由于 ( x > 0 ),所以 ( g(x) ) 的零点问题转化为 ( h(x) ) 的零点问题(因为 ( x = 0 ) 不在定义域内)。
  2. 分析 ( h(x) ) 的单调性: ( h’(x) = 1 - \frac{1}{x} = \frac{x-1}{x} )。
    • 当 ( x \in (0, 1) ) 时,( h’(x) < 0 ),( h(x) ) 单调递减;
    • 当 ( x \in (1, +\infty) ) 时,( h’(x) > 0 ),( h(x) ) 单调递增。
    • 所以 ( h(x) ) 在 ( x = 1 ) 处取得极小值(也是最小值)( h(1) = 1 + a - \ln 1 = 1 + a )。
  3. 证明零点存在性
    • 由于 ( a > 0 ),所以 ( h(1) = 1 + a > 0 )。
    • 当 ( x \to 0^+ ) 时,( \ln x \to -\infty ),所以 ( h(x) = x + a - \ln x \to +\infty )。
    • 当 ( x \to +\infty ) 时,( \ln x ) 的增长速度远慢于 ( x ),所以 ( h(x) \to +\infty )。
    • 由于 ( h(x) ) 在 ( (0, 1) ) 上单调递减,且 ( h(1) > 0 ),( \lim_{x \to 0^+} h(x) = +\infty ),根据零点存在定理,在 ( (0, 1) ) 内存在唯一的 ( x_0 ) 使得 ( h(x_0) = 0 )。
    • 在 ( (1, +\infty) ) 上,( h(x) ) 单调递增,且 ( h(1) > 0 ),所以 ( h(x) > 0 ) 恒成立,无零点。
  4. 结论:( h(x) ) 在 ( (0, +\infty) ) 上有唯一零点 ( x_0 \in (0, 1) ),因此 ( g(x) = x \cdot h(x) ) 有唯一零点 ( x_0 )。

易错点剖析:

  • 定义域忽视:导数问题必须首先考虑函数的定义域,尤其是含有对数、根式等的函数。本题定义域为 ( (0, +\infty) ),若忽略会导致讨论错误。
  • 导数计算错误:对 ( x \ln x ) 求导时,容易漏掉乘积法则中的 ( x ) 项,错误地得到 ( \ln x ) 而不是 ( \ln x + 1 )。
  • 分类讨论不严谨:在第(1)问中,需要根据 ( f’(x) ) 的最小值 ( a + \ln(2a) ) 的符号进行讨论。部分考生可能无法准确判断 ( a + \ln(2a) ) 的符号范围,或者忽略了 ( a ) 的取值对零点个数的影响。
  • 转化思想运用不当:第(2)问中,将 ( g(x) ) 的零点问题转化为 ( h(x) ) 的零点问题是关键。部分考生可能试图直接分析 ( g(x) ) 的导数,导致计算复杂且难以判断符号。
  • 零点存在定理使用不规范:证明零点存在时,必须明确指出区间端点的函数值异号,或者利用单调性和极值进行判断。本题中,由于 ( h(1) > 0 ) 且 ( \lim_{x \to 0^+} h(x) = +\infty ),需要结合单调性(递减)来证明在 ( (0, 1) ) 内存在唯一零点。部分考生可能直接说“因为 ( h(1) > 0 ) 且 ( h(0) ) 不存在,所以有零点”,这是不严谨的。

四、 常见易错点综合剖析

通过对2017年陕西高考数学真题的分析,可以总结出考生在备考和考试中容易出现的几类错误:

1. 概念理解不透彻

  • 表现:对基本概念、定理、公式的条件和结论记忆模糊,导致应用时出现偏差。例如,在立体几何中,混淆线面平行与面面平行的判定定理;在概率中,混淆古典概型与几何概型。
  • 例子:2017年全国卷II第7题(立体几何),考查三视图还原直观图。部分考生因对空间几何体的结构特征理解不深,无法准确还原,导致选择错误。
  • 对策:回归教材,精读课本,理解概念的来龙去脉和适用条件。通过绘制思维导图,构建知识网络,加深理解。

2. 计算能力薄弱

  • 表现:在解析几何、导数、数列等需要大量计算的题目中,因计算失误导致最终结果错误。常见错误包括:符号错误、移项合并错误、分式化简错误、解方程组错误等。
  • 例子:2017年全国卷II第19题(解析几何),涉及直线与椭圆的位置关系,联立方程后韦达定理的计算量较大,若计算不细心,极易出错。
  • 对策:加强平时的计算训练,提高运算的准确性和速度。养成草稿纸规范书写的习惯,便于检查。对于复杂计算,可尝试分步计算、代入验证等方法。

3. 数学思想方法运用不熟练

  • 表现:不能灵活运用数形结合、分类讨论、转化与化归、函数与方程等数学思想方法解题。例如,在解决不等式恒成立问题时,不会转化为求函数最值问题;在解决复杂问题时,不会通过构造辅助函数或换元法进行转化。
  • 例子:2017年全国卷II第21题(导数压轴题),第(2)问需要将 ( g(x) ) 的零点问题转化为 ( h(x) ) 的零点问题,这体现了转化与化归的思想。部分考生因缺乏这种思想,导致解题思路受阻。
  • 对策:在解题后,不仅要关注答案,更要反思解题过程中运用了哪些数学思想方法,总结规律。多做综合性题目,有意识地训练数学思想的运用。

4. 审题不清,忽略隐含条件

  • 表现:读题不仔细,漏掉题目中的关键信息,如定义域、值域、参数范围、特殊条件等。例如,在函数问题中忽略定义域;在数列问题中忽略项的正负;在几何问题中忽略图形的特殊位置。
  • 例子:2017年全国卷II第12题(数列与不等式),题目中给出了数列的递推关系和不等式条件,部分考生因未仔细分析递推关系的结构,导致无法找到合适的放缩方法。
  • 对策:养成良好的审题习惯,用笔圈出题目中的关键词和条件。对于复杂题目,可尝试将条件和目标分别列出,再寻找联系。

5. 解题步骤不规范,逻辑不严密

  • 表现:在解答题中,步骤跳跃、逻辑混乱、书写潦草。例如,在证明题中,省略关键步骤或使用未证明的结论;在求导后,未讨论导数的正负就直接得出单调性结论。
  • 例子:2017年全国卷II第20题(概率统计),涉及回归分析,部分考生在计算相关系数时,步骤不完整,导致扣分。
  • 对策:严格按照高考评分标准规范书写解题过程。对于证明题,要确保每一步推理都有依据。平时练习时,可对照标准答案,检查自己的步骤是否完整、逻辑是否严密。

五、 备考建议

  1. 夯实基础,构建体系:以教材为本,系统复习高中数学的各个模块,确保基础知识无遗漏。通过做基础题巩固知识点,形成知识网络。
  2. 专题突破,提升能力:针对函数与导数、解析几何、立体几何、数列、概率统计等重点专题进行专项训练,掌握各类题型的通性通法,提升综合解题能力。
  3. 强化计算,注重细节:每天安排一定时间进行计算训练,提高运算的准确性和速度。在解题时,要注重细节,避免因小失大。
  4. 研究真题,把握规律:认真研究近5年的高考真题,尤其是陕西使用过的全国卷II,分析命题规律、考查重点和难度分布。通过真题训练,熟悉考试节奏和题型。
  5. 模拟训练,调整心态:定期进行模拟考试,严格按照高考时间要求完成,培养时间管理能力。考后认真分析试卷,总结得失,调整复习策略。同时,保持良好的心态,以平常心对待考试。

六、 结语

2017年陕西高考数学真题是一份高质量的试卷,它既考查了学生的基础知识,又检验了学生的数学思维和综合能力。通过对真题的详细解析和易错点剖析,我们希望考生能够清晰地认识到自己的薄弱环节,并在后续的复习中有针对性地进行改进。数学学习是一个循序渐进的过程,只要夯实基础、勤于思考、善于总结,就一定能够在高考中取得理想的成绩。祝愿所有考生在未来的数学学习中不断进步,金榜题名!