【2014西城高三二模】北京市西城区2014届高三二模试卷 数学理
北京市西城区2014届高三上学期期末考试数学理试题Word版含答案

北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末试卷高三数学(理科) 2014.1第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.设集合{|02}A x x =<<,1{|||}B x x =≤,则集合A B =( )(A )(0,1)(B )(0,1](C )(1,2)(D )[1,2)3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 若3a =,2b =,1cos()3A B +=,则c =( ) (A )4(B(C )3(D4.执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( ) (A )34 (B )45(C )56(D )12.已知复数z 满足2i=1iz +,那么z 的虚部为( ) (A )1-(B )i -(C )1(D )i5.已知圆22:(1)(1)1C x y ++-=与x 轴切于A 点,与y 轴切于B 点,设劣弧»AB 的中点为M ,则过点M 的圆C 的切线方程是( )6. 若曲线221ax by +=为焦点在x 轴上的椭圆,则实数a ,b 满足( ) (A )22a b > (B )11a b< (C )0a b <<(D )0b a <<7.定义域为R 的函数()f x 满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,2()f x x x =-,则当[2,1]x ∈--时,()f x 的最小值为( ) (A )116-(B ) 18-(C ) 14-(D ) 08. 如图,正方体1111ABCD A BC D -的棱长为动点P 在对角线1BD 上,过点P 作垂直于1BD 的平面α,记这样得到的截面多边形(含三角形)的周长为y ,设BP =x ,则当[1,5]x ∈时,函数()y f x =的值域为( )(A) (B) (C) (D)第Ⅱ卷(非选择题 共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9. 在平面直角坐标系xOy 中,点(1,3)A ,(2,)B k -,若向量OA AB ⊥,则实数k = _____.10.若等差数列{}n a 满足112a =,465a a +=,则公差d =______;24620a a a a ++++=______.(A)2y x =+-(B)1y x =+-(C)2y x =-+(D)1y x =+-11.已知一个正三棱柱的所有棱长均相等,其侧(左)视图如图所示, 那么此三棱柱正(主)视图的面积为______.12.甲、乙两名大学生从4个公司中各选2个作为实习单位,则两人所选的实习单位中恰有1个相同的选法种数是______. (用数字作答)13. 如图,,B C 为圆O 上的两个点,P 为CB 延长线上一点,PA 为圆O 的切线,A 为切点. 若2PA =,3BC =,则PB =______;ACAB=______.14.在平面直角坐标系xOy 中,记不等式组220,0,2x y x y x y +⎧⎪-⎨⎪+⎩≥≤≤所表示的平面区域为D .在映射,:u x y T v x y=+⎧⎨=-⎩的作用下,区域D 内的点(,)x y 对应的象为点(,)u v . (1)在映射T 的作用下,点(2,0)的原象是 ; (2)由点(,)u v 所形成的平面区域的面积为______.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)已知函数()f x x ω=,π()sin()(0)3g x x ωω=->,且()g x 的最小正周期为π.(Ⅰ)若()2f α=,[π,π]α∈-,求α的值; (Ⅱ)求函数()()y f x g x =+的单调增区间.侧(左)视图16.(本小题满分13分)以下茎叶图记录了甲、乙两组各三名同学在期末考试中的数学成绩.乙组记录中有一个数字模糊,无法确认,假设这个数字具有随机性,并在图中以a 表示.(Ⅰ)若甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,求a 的值; (Ⅱ)求乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率;(Ⅲ)当2a =时,分别从甲、乙两组中各随机选取一名同学,记这两名同学数学成绩之差的绝对值为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望.17.(本小题满分14分)如图,在多面体ABCDEF 中,底面ABCD 是边长为2的菱形, 60=∠BAD ,四边形BDEF 是矩形,平面BDEF ⊥平面ABCD ,BF =3, H 是CF 的中点.(Ⅰ)求证:AC ⊥平面BDEF ;(Ⅱ)求直线DH 与平面BDEF 所成角的正弦值; (Ⅲ)求二面角H BD C --的大小.18.(本小题满分13分)已知函数()()e xf x x a =+,其中e 是自然对数的底数,a ∈R . (Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间;(Ⅱ)当1a <时,试确定函数2()()g x f x a x =--的零点个数,并说明理由.甲组 乙组 891a822 F BCEAHD19.(本小题满分14分)已知,A B 是抛物线2:W y x =上的两个点,点A 的坐标为(1,1),直线AB 的斜率为k ,O 为坐标原点.(Ⅰ)若抛物线W 的焦点在直线AB 的下方,求k 的取值范围;(Ⅱ)设C 为W 上一点,且AB AC ⊥,过,B C 两点分别作W 的切线,记两切线的交点为D ,求OD 的最小值.20.(本小题满分13分)设无穷等比数列{}n a 的公比为q ,且*0()n a n >∈N ,[]n a 表示不超过实数n a 的最大整数(如[2.5]2=),记[]n n b a =,数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 的前n 项和为n T . (Ⅰ)若114,2a q ==,求n T ; (Ⅱ)若对于任意不超过2014的正整数n ,都有21n T n =+,证明:120122()13q <<. (Ⅲ)证明:n n S T =(1,2,3,n =L )的充分必要条件为1,a q N N **挝.北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末高三数学(理科)参考答案及评分标准2014.1一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.1.B 2.C 3.D 4.B 5.A 6.C 7.A 8.D 二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9.4 10.125511. 12.24 13.1 214.(1,1) π注:第10、13、14题第一问2分,第二问3分.三、解答题:本大题共6小题,共80分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分. 15.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:因为π()sin()(0)3g x x ωω=->的最小正周期为π, 所以 2||ωπ=π,解得2ω=. ……………… 3分由 ()2f α=22α=,即 cos 22α=, ……………… 4分所以 π22π4k α=±,k ∈Z . 因为 [π,π]α∈-, 所以7πππ7π{,,,}8888α∈--. ……………… 6分(Ⅱ)解:函数 π()()2sin(2)3y f x g x x x =+=+-ππ2sin 2cos cos 2sin 33x x x =+- (8)分1sin 222x x =+ πsin(2)3x =+, (10)分由 2πππ2π2π232k k x -++≤≤, ………………11分解得 5ππππ1212k k x -+≤≤. (12)分所以函数()()y f x g x =+的单调增区间为5ππ[ππ]()1212k k k -+∈Z ,.…………13分16.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:依题意,得 11(889292)[9091(90)]33a ++=+++, ……………… 2分解得 1a =. ……………… 3分(Ⅱ)解:设“乙组平均成绩超过甲组平均成绩”为事件A , ……………… 4分依题意 0,1,2,,9a =,共有10种可能. (5)分由(Ⅰ)可知,当1a =时甲、乙两个小组的数学平均成绩相同, 所以当2,3,4,,9a =时,乙组平均成绩超过甲组平均成绩,共有8种可能. (6)分所以乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率84()105P A==. (7)分(Ⅲ)解:当2a=时,分别从甲、乙两组同学中各随机选取一名同学,所有可能的成绩结果有339⨯=种,它们是:(88,90),(88,91),(88,92),(92,90),(92,91),(92,92),(92,90),(92,91),(92,92),..................9分则这两名同学成绩之差的绝对值X的所有取值为0,1,2,3,4. (10)分因此2(0)9P X==,2(1)9P X==,1(2)3P X==,1(3)9P X==,1(4)9P X==. (11)分所以随机变量X的分布列为: (12)分所以X的数学期望221115()01234993993E X=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. (13)分17.(本小题满分14分)(Ⅰ)证明:因为四边形ABCD是菱形,所以AC BD⊥. (1)分因为平面BDEF⊥平面ABCD,且四边形BDEF是矩形,所以ED⊥平面ABCD, (2)分又因为AC⊂平面ABCD,所以ED AC⊥. (3)分因为 EDBD D =,所以 AC ⊥平面BDEF . ……………… 4分(Ⅱ)解:设ACBD O =,取EF 的中点N ,连接ON ,因为四边形BDEF 是矩形,,O N 分别为,BD EF 的中点, 所以 //ON ED ,又因为 ED ⊥平面ABCD ,所以 ON ⊥平面ABCD , 由AC BD ⊥,得,,OB OC ON 两两垂直.所以以O 为原点,,,OB OC ON 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,如图建立空间直角坐标系. ……………… 5分因为底面ABCD 是边长为2的菱形,60BAD ∠=,BF =所以 (0,A ,(1,0,0)B ,(1,0,0)D -,(1,0,3)E -,(1,0,3)F ,C ,13()222H . ………………6分因为 AC ⊥平面BDEF ,所以平面BDEF 的法向量AC =. …………7分 设直线DH 与平面BDEF 所成角为α, 由 33()22DH =, 得 32sin |cos ,|DH AC DH AC DH ACα⨯⋅=<>===所以直线DH 与平面BDEF . ………………9分(Ⅲ)解:由(Ⅱ),得13(,)222BH =-,(2,0,0)DB =. 设平面BDH 的法向量为111(,,)x y z =n ,所以0,0,BH DB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n (10)分即111130,20,x z x ⎧-++=⎪⎨=⎪⎩ 令11z =,得(0,=n . ………………11分由ED ⊥平面ABCD ,得平面BCD 的法向量为(0,0,3)ED =-,则1cos ,2ED ED ED⋅<>===-n n n . (13)分由图可知二面角H BD C --为锐角,所以二面角H BD C --的大小为60. ………………14分18.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:因为()()e xf x x a =+,x ∈R ,所以()(1)e x f x x a '=++. ……………… 2分令()0f x '=,得1x a =--. ……………… 3分当x 变化时,()f x 和()f x '的变化情况如下: (5)分故()f x 的单调减区间为(,1)a -∞--;单调增区间为(1,)a --+∞.………… 6分(Ⅱ)解:结论:函数()g x 有且仅有一个零点. ……………… 7分理由如下:由2()()0g x f x a x =--=,得方程2e x ax x -=,显然0x =为此方程的一个实数解.所以0x =是函数()g x 的一个零点. ……………… 9分当0x ≠时,方程可化简为ex ax -=. 设函数()e x a F x x -=-,则()e 1x a F x -'=-, 令()0F x '=,得x a =.当x 变化时,()F x 和()F x '的变化情况如下:即()F x 的单调增区间为(,)a +∞;单调减区间为(,)a -∞.所以()F x 的最小值min ()()1F x F a a ==-. ………………11分因为 1a <,所以min ()()10F x F a a ==->, 所以对于任意x ∈R ,()0F x >, 因此方程ex ax -=无实数解.所以当0x ≠时,函数()g x 不存在零点.综上,函数()g x 有且仅有一个零点. ………………13分19.(本小题满分14分)(Ⅰ)解:抛物线2y x =的焦点为1(0,)4. ……………… 1分由题意,得直线AB 的方程为1(1)y k x -=-, ……………… 2分令 0x =,得1y k =-,即直线AB 与y 轴相交于点(0,1)k -. ……………… 3分因为抛物线W 的焦点在直线AB 的下方, 所以 114k ->, 解得 34k <. ……………… 5分(Ⅱ)解:由题意,设211(,)B x x ,222(,)C x x ,33(,)D x y ,联立方程21(1),,y k x y x -=-⎧⎨=⎩ 消去y ,得210x kx k -+-=, 由韦达定理,得11x k +=,所以 11x k =-. ……………… 7分同理,得AC 的方程为11(1)y x k-=--,211x k =--. (8)分对函数2y x =求导,得2y x '=,所以抛物线2y x =在点B 处的切线斜率为12x ,所以切线BD 的方程为21112()y x x x x -=-, 即2112y x x x =-. ……………… 9分同理,抛物线2y x =在点C 处的切线CD 的方程为2222y x x x =- (10)分联立两条切线的方程2112222,2,y x x x y x x x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩ 解得12311(2)22x x x k k +==--,3121y x x k k==-, 所以点D 的坐标为111((2),)2k k k k---. ………………11分因此点D 在定直线220x y ++=上. ………………12分因为点O 到直线220x y ++=的距离d ==,所以5OD ≥,当且仅当点42(,)55D --时等号成立. (13)分由3125y k k =-=-,得15k =,验证知符合题意.所以当k =OD有最小值. ………………14分20.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:由等比数列{}n a 的14a =,12q =, 得14a =,22a =,31a =,且当3n >时,01n a <<. .................. 1分 所以14b =,22b =,31b =,且当3n >时,[]0n n b a ==. (2)分即 ,6, 2,4, 17, 3.n n n T n ==⎧⎪=⎨⎪⎩≥ (3)分(Ⅱ)证明:因为 201421()n T n n =+≤,所以 113b T ==,120142(2)n n n b T T n -=-=≤≤. ……………… 4分因为 []n n b a =,所以 1[3,4)a ∈,2014[2,3)(2)n a n ∈≤≤. ……………… 5分由 21a q a =,得 1q <. ……………… 6分因为 201220142[2,3)a a q =∈,所以 20122223qa >≥, 所以 2012213q<<,即 120122()13q <<. ……………… 8分(Ⅲ)证明:(充分性)因为1a N *Î,q N *Î,所以11n n a a q N -*=?,所以 []n n n b a a == 对一切正整数n 都成立. 因为 12n n S a a a =+++L ,12n n T b b b =+++L ,所以 n n S T =. ……………… 9分(必要性)因为对于任意的n N *Î,n n S T =,当1n =时,由1111,a S b T ==,得11a b =;当2n ≥时,由1n n n a S S -=-,1n n n b T T -=-,得n n a b =.所以对一切正整数n 都有n n a b =. 由 n b Z Î,0n a >,得对一切正整数n 都有n a N *Î, (10)分所以公比21a q a =为正有理数. ………………11分假设 q N *Ï,令p q r=,其中,,1p r r N *?,且p 与r 的最大公约数为1. 因为1a 是一个有限整数,所以必然存在一个整数()k k N Î,使得1a 能被k r 整除,而不能被1k r +整除.又因为111211k k k k a p a a qr++++==,且p 与r 的最大公约数为1.所以2k a Z +Ï,这与n a N *Î(n N *Î)矛盾. 所以q *∈N .因此1a N *Î,q *∈N . ……………13分高考资源网版权所有!投稿可联系QQ :1084591801。
北京市西城区2014届高三数学二模理科数学试卷(带解析)
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北京市西城区2014届高三数学二模理科数学试卷(带解析)1.已知集合{|20}A x x =-<,{|}B x x a =<,若A B A =,则实数a 的取值范围是( )(A )(,2]-∞- (B )[2,)-+∞ (C )(,2]-∞ (D )[2,)+∞ 【答案】D 【解析】试题分析:{|20}{|2}A x x x x =-<=<,{|}B x x a =<,A B A =,则A B ⊆,2a ≥.考点:集合的运算.2.在复平面内,复数2=(12i)z +对应的点位于( )(A )第一象限 (B )第二象限 (C )第三象限 (D )第四象限 【答案】B 【解析】试题分析:2=(12i)34z i +=-+,在复平面内对应的点位于第二象限. 考点:复数的运算,复数的几何意义.3.直线2y x =为双曲线2222 1(0,0)x y C a b a b-=>>:的一条渐近线,则双曲线C 的离心率是( )(A (B (C (D 【答案】A 【解析】试题分析:由题意可得2b a =,即22222241b c a e a a-===-,所以25e =,即e = 考点:双曲性的几何意义.4.某四棱锥的三视图如图所示,记A 为此棱锥所有棱的长度的集合,则( )A .,且B .,且C .,且D .,且【答案】D 【解析】试题分析:由三视图可知,该四棱锥是底面对角线长为2,高为4的正四棱锥,因此它的底考点:三视图.5.设平面向量a ,b ,c 均为非零向量,则“()0⋅-=a b c ”是“=b c ”的( ) (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件(D )既不充分也不必要条件 【答案】B 【解析】试题分析:由b c =得,0b c -=,得()0a b c ⋅-=;反之不成立,故()0a b c ⋅-=是b c =的必要而不充分条件. 考点:充要条件的判断.6.如图,阴影区域是由函数cos y x =的一段图象与x 轴围成的封闭图形,那么这个阴影区域的面积是( )(A )1 (B )2 (C )π2(D )π【答案】B 【解析】图形的面积,2222cos sin 2S xdx xππππ--===⎰,故选B .考点:定积分求面积。
北京市西城区2014年高三二模试卷
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2014 高考数学预测卷(文科)2014年北京市高考模拟试卷数学(文科) 第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合A = {}2|<x x , B = {}034|2<+-x x x ,则A B 等于( )(A ){}12|<<-x x (B ){}21|<<x x (C ){}32|<<x x (D ){}32|<<-x x 2.设0.5323, log 2, cos 3a b c π===,则( ) (A )c b a <<(B )c a b <<(C )a b c <<(D )b c a <<3. 已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x >时,()ln(1)f x x =+,则函数()f x 的大致图像为( )(A )(B )(C )(D )4. 程序框图如图所示,若输入a 的值是虚数单位i ,则输出的结果是( ) (A )1- (B )1i -(C )0(D )i -5. 命题“0x ∃∈R ,20log 0x ≤”的否定为( ) (A )0x ∃∈R ,20log 0x > (B )0x ∃∈R ,20log 0x ≥(C )x ∀∈R ,2log 0x ≥(D )x ∀∈R ,2log 0x >6. 记集合22{(,)4}A x y x y =+≤和集合{(,)|20,0,0}B x y x y x y =+-≤≥≥表示的平面区域分别为Ω1,Ω2,若在区域Ω1内任取一点M (x ,y ),则点M 落在区域Ω2内的概率为( ) (A )21π(B )1π(C )41 (D )π-24π7. 在△ABC 中,若tan2A B a ba b--=+,则△ABC 的形状是( ) (A )直角三角形 (B )等腰三角 (C )等腰直角三角形 (D )等腰三角形或直角三角形 8. 一四面体的三视图如图所示,则该四面体四个面中最大的面积是( )(A )2(B )22 (C )32 (D )3第Ⅱ卷(非选择题 共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9.抛物线24y x =上一点M 与该抛物线的焦点F 的距离||4MF =,则点M 的横坐标x = .10.为了解本市居民的生活成本,甲、乙、丙三名同学利用假期分别对三个社区进行了“家庭每月日常消费额”的调查.他们将调查所得到的数据分别绘制成频率分布直方图(如图所示),记甲、乙、丙所调查数据的标准差分别为1s ,2s ,3,s 则它们的大小关系为 .(用“>”连接)11.已知等差数列{}n a 的前n 项和为257,1,10,n S a S S ==若则= .12.已知函数221,0()2,0x x f x x x x -⎧-≤⎪=⎨-->⎪⎩,若2(2)()f a f a ->,则实数a 的取值范围是 .乙丙甲13.设不等式组⎪⎩⎪⎨⎧+-≤≥≥kkx y y x 4,0,0在直角坐标系中所表示的区域的面积为S ,则当1k >时,1-k kS 的最小值为 .14.在平面直角坐标系xOy 中,若直线1y kx =+与曲线11||||y x x x x=+--有四个公共点,则实数k 的取值范围为 .三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分13分)已知函数21()sin cos 2f x x x x =-. (Ⅰ)求()12f π-的值; (Ⅱ)若[0,]2x π∈,求函数()y f x =的最小值及取得最小值时的x 值.16.(本小题满分13分)某学校餐厅新推出A B C D 、、、四款套餐,某一天四款套餐销售情况的条形图如下.为了了解同学对新推出的四款套餐的评价,对每位同学都进行了问卷调查,然后用分层抽样的方法从调查问卷中抽取20份进行统计,统计结果如下面表格所示:(Ⅰ)若同学甲选择的是A 款套餐,求甲的调查问卷被选中的概率;(Ⅱ)若想从调查问卷被选中且填写不满意的同学中再选出2人进行面谈,求这两人中至少有一人选择的是D 款套餐的概率.17.(本小题满分14分)如图,菱形ABCD 的边长为6,60BAD ∠=,ACBD O =.将菱形ABCD 沿对角线AC 折起,得到三棱锥B ACD -,点M 是棱BC的中点,DM =(Ⅰ)求证://OM 平面ABD ; (Ⅱ)求证:平面ABC ⊥平面MD O ; (Ⅲ)求三棱锥M A B D -的体积.ABCCMOD18.(本小题满分13分)已知()ln 4f x a x x =-,3()g x x x =-- (1) 求()f x 在1x =处的切线方程;(2) 若20[,]x e e ∃∈使得00()()f x g x <成立,求实数a 的取值范围,在平面直角坐标系xoy 中,已知12,F F 分别是椭圆2222:1(0)x y G a b a b+=>>的左、右焦点,椭圆G 与抛物线28y x =-有一个公共的焦点,且过点(-. (Ⅰ)求椭圆G 的方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆G 相交于A 、B 两点,若OA OB ⊥(O 为坐标原点),试判断直线l 与圆2283x y +=的位置关系,并证明你的结论.已知数列{}n a 满足*1,()a a a N =∈,*1(0,1,)n n S pa p p n N +=≠≠-∈ (1) 求数列{}n a 的通项公式;(2) 对任意*k N ∈,若将123,,k k k a a a +++按从小到大的顺顺序排列后,此三项均能构成等差数列,且记公差为k d .i. 求p 的值以及数列{}k d 的通项公式; ii.记数列{}k d 的前k 项和为k S ,问是否存在正整数a ,使得30k S <恒成立,若存在求出a 的最大值;若不存在说明理由.参考答案及评分标准一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.1.B 2.A 3.C 4. D 5.D 6.A 7. D 8. C 二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9. 3 10.123s s s >> 11. 21 12.12a -<< 13. 32 14.11{,0,}88-三、解答题:本大题共6小题,共80分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分. 15.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)∵21()sin cos 2f x x x x =-12cos 22x x =- sin(2)6x π=-, ………………5分∴()sin(2)sin()121263f ππππ-=-⨯-=-= . ………7分 (Ⅱ)∵02x π≤≤∴02x π≤≤.∴52666x πππ-≤-≤. …………9分∴1sin(2)126x π-≤-≤,即1()12f x -≤≤. ………11分∴min 1()2f x =- 此时266x ππ-=- ∴0x =. ………12分∴当0x =时,min 1()2f x =-. ………………13分16.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)由条形图可得,选择A ,B ,C ,D 四款套餐的学生共有200人, ……………1分其中选A 款套餐的学生为40人,……………2分 由分层抽样可得从A 款套餐问卷中抽取了 42004020=⨯份. ……………4分 设事件M =“同学甲被选中进行问卷调查”, ……………5分 则.10404)(==M P . ……………6分 答:若甲选择的是A 款套餐,甲被选中调查的概率是0.1.(II) 由图表可知,选A ,B ,C ,D 四款套餐的学生分别接受调查的人数为4,5,6,5. 其中不满意的人数分别为1,1,0,2个 . ……………7分 记对A 款套餐不满意的学生是a ;对B 款套餐不满意的学生是b ;对D 款套餐不满意的学生是c ,d. ……………8分 设事件N=“从填写不满意的学生中选出2人,至少有一人选择的是D 款套餐” …………9分 从填写不满意的学生中选出2人,共有(a,b),(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),(c,d)6个基本事件,……10分 而事件N 有(a,c),(a,d),(b,c),(b,d),(c,d)5个基本事件, …… …11分 则 65)(=N P . …… …13分 答:这两人中至少有一人选择的是D 款套餐的概率是65.17.(本小题满分14分)(Ⅰ)证明:因为点O 是菱形ABCD 的对角线的交点,所以O 是AC 的中点.又点M 是棱BC 的中点,所以OM 是ABC ∆的中位线,//OM AB . ……………2分 因为OM ⊄平面ABD ,AB ⊂平面ABD ,所以//OM 平面ABD . ……………4分 (Ⅱ)证明:由题意,3OM OD ==,因为DM =所以90DOM ∠=,OD OM ⊥. ……………6分 又因为菱形ABCD ,所以OD AC ⊥. …………7分 因为OMAC O =,所以OD ⊥平面ABC , ……………8分 因为OD ⊂平面MDO ,所以平面ABC ⊥平面MDO . ……………9分(Ⅲ)解:三棱锥M ABD -的体积等于三棱锥D ABM -的体积. ……………10分由(Ⅱ)知,OD ⊥平面ABC ,所以3OD =为三棱锥D ABM -的高. ……………12分ABM ∆的面积为11sin120632222BA BM ⨯⨯=⨯⨯⨯=, ……………13分所求体积等于132ABM S OD ∆⨯⨯=. ……………14分 ABCMOD18.(本小题满分13分) (1)4)(-='xax f , …………………(1分) 4)1(-='a f , …………………(2分)故切线方程为a x a y --=)4(; …………………(4分) (2)34ln )(2+-+=x x x a x h ,xax x x x a x h +-=-+='4242)(2, …………………(6分) ① 若0816≤-=∆a ,即2≥a ,则0)(≥'x h ,则)(x h 在()+∞,1上单调递增,又0)1(=h ,不符舍去. …………………(8分) ②若0>∆,则2<a ,, 令0)(>'x h 得2241ax -+>, 令0)(<'x h 得22410ax -+<<, 则)(x h 在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+2241,0a 上单调递减,在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞-+,2241a单调递增, …………………(10分)又0)1(=h ,则必有0)(<e h , …………………(11分) 即0342<+-+e e a ,342-+-<e e a . …………………(12分) 19.(本小题满分14分)解(Ⅰ)由已知得, 由题意得2c = ,又22421a b +=,………………………2分 消去a 可得,42280b b --=,解得24b =或22b =-(舍去),则28a =,所以椭圆C 的方程为22184y x +=.……………………………………………………5分 (Ⅱ)结论:直线l 与圆2283x y +=相切. 证明:由题意可知,直线l 不过坐标原点,设,A B 的坐标分别为112212(,),(,),()x y x y y y >(ⅰ)当直线l x ⊥轴时,直线l 的方程为(0)x m m =≠且m -<<则1122,,x m y x m y ==== OA OB ⊥ 12120x x y y ∴+=22(4)02m m ∴--=解得3m =±,故直线l的方程为3x =± ,因此,点(0,0)O 到直线l的距离为d =,又圆2283x y +=的圆心为(0,0)O ,半径3r d == 所以直线l 与圆2283x y +=相切 …8分(ⅱ)当直线l 不垂直于x 轴时,设直线l 的方程为y kx n =+,联立直线和椭圆方程消去y 得; 得222(12)4280k x knx n +++-= ,2121222428,1212kn n x x x x k k--∴+==++2212121212()()()y y kx n kx n k x x nk x x n =++=+++222812n k k -=+ OA OB ⊥ 12120x x y y ∴+=,故2222228801212n n k k k--+=++, 即22223880,388n k n k --==+① ………………………………………11分又圆2283x y +=的圆心为(0,0)O ,半径r =, 圆心O 到直线l的距离为d =222222313(1)n n d k k ∴===++② 将①式带入②式得: 22288833(1)k d k +==+, 所以d r == 因此,直线l 与圆2283x y +=相切 ………………14分20.(本小题满分13分)解:(1)*1(0,1,)n n S pa p p n N +=≠≠-∈∴当2n ≥时,有1n n S pa -=,11(2)n n a p n a p++∴=≥……………………2分 所以数列{}n a 从第二项起是公比为1p p+的等比数列; 当n =1时,12a pa =,而10,p a a ≠=,可得2a a p=所以2,11(),2n n a n a a p n p p -=⎧⎪=+⎨⎪⎩≥……………………4分(2)i .由(1)知11123111(),(),()k k k k k k a p a p a p a a a p p p p p p-+++++++=== 若1k a +为等差中项则1232k k k a a a +++=+,解得:13p =-若2k a +为等差中项则2132k k k a a a +++=+,解得:p φ∈ 若3k a +为等差中项则3122k k k a a a +++=+,解得:23p =-综上所述13p =-或者23p =-…………………6分当13p =-时,1123(2),3(2)k k k k a a a a -++=--=--,注意到1(2)k --与(2)k -异号,112||92k k k k d a a a -++=-=⋅…………………7分当23p =-时,1133131(),()2222k k k k a a a a -++--=-=-注意到11()2k --与11()2k +-同号,11391||()82k k k k a d a a -++=-=…………………8分 综上所述:当13p =-时19(2)k k d a -=;当23p =-时191()82k k a d -=…………………9分ii 当13p =-时19(2)k k d a -=9(21)k k S a ∴=-,则由30k S <,得103(21)k a <-,当3k ≥时1013(21)k <-,1a ∴<这时不存在符合题意的最大正整数a ;…………………10分当23p =-时191()82k k a d -=91(1())42k k a S ∴=-则由30k S <,得4013(1())2k a <-4040133(1())2k >-,13a ∴=时,满足30k S <恒成立,当14a ≥时,存在*k N ∈,使得4013(1())2ka >-即30k S >,所以当14a ≥时30k S <不恒成立…………………12分 综上所述:当23p =-时存在满足题意的最大正整数13a =………………13分。
北京市西城区2014年高三二模试卷(教师版)
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北京市西城区2014年高三二模试卷(教师版)整理佀进东氮化硅陶瓷玻璃不锈钢无机非金属材料金属材料验证铁的吸氧腐蚀下列说法正确的是 A .正反应为吸热反应B .实验1中,CO 的转化率为80%C .650℃时,化学平衡常数K =8/3D .实验1再加入1.0 mol H 2O ,重新达到平衡时,n (CO 2)为1.6 mol 答案:C 25.(17分)铃兰醛具有甜润的百合香味,常用作肥皂、洗涤剂和化妆品的香料。
合成铃兰醛的路线如下图所示(部分试剂和条件未注明):已知:iii请回答:(1)由A 生成B 的反应类型是 。
(2)D 的结构简式是 。
(3)生成E 的化学方程式是 。
(4) F 能发生银镜反应,F 的结构简式是 。
(5)下列有关G 的叙述中,不正确...的是 。
a .G 分子中有4种不同化学环境的氢原子 b .G 能发生加聚反应、氧化反应和还原反应 c .1 mol G 最多能与4 mol H 2发生加成反应 (6)由H 生成铃兰醛的化学方程式是 。
(7)F 向G 转化的过程中,常伴有分子式为C 17H 22O 的副产物K 产生。
K 的结构简式是 。
(8)以有机物A 、苯酚、甲醛及必要的无机物为原料合成某高分子树脂,其结构为,合成路线是 。
答案: (17分)(1)加成反应(2分)(2(2分)(3(4(5)a c (2分)(6)(7)3) 33) 3 (2分) CHCH 2OH 3) 3 + O 2 + 2 H 2O 22 CHCHO3) 3Cu △CH 3 CH 3 (2分)CH=C-CH=C-CHO CH 3 CH 3 (2分)(2分)3) 3 + CH 3OH + H 2O 3 3) 3 浓H SO △(8)26.(13分)海水是巨大的化学资源宝库。
Ⅰ.从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素。
(1)Cl 2的电子式是 。
(2)已知:X 2 (g)+H 22表示Cl 2、Br 2和I 2右图表示平衡常数K 与温度t 的关系。
北京市西城区2014届高三上学期期末考试 数学(理)试题 解析
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北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末试卷高三数学(理科) 第Ⅰ卷(共40分)一、选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共40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.设集合{|02}A x x =<<,1{|||}B x x =≤,则集合AB =()(A )(0,1) (B)(0,1] (C)(1,2) (D)[1,2)2。
已知复数z 满足2i=1iz +,那么z 的虚部为( )(A )1- (B )i - (C )1 (D )i3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 。
若3a =,2b =,1cos()3A B +=,则c =( )(A )4 15 (C)3 (174.执行如图所示的程序框图,输出的S值为( )(A)34(B)45(C)56(D)15.已知圆22:(1)(1)1C x y与x轴切于A点,与y轴切于B点,设劣弧AB的中点为M,则过点M的圆C的切线方程是()(A)22y x(B)112y x(C )22yx (D )12yx6.若曲线221axby +=为焦点在x 轴上的椭圆,则实数a ,b 满足()(A )22ab >(B)11ab< (C )0a b << (D )0b a <<7。
.定义域为R 的函数()f x 满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,2()f x x x=-,则当[2,1]x ∈--时,()f x 的最小值为( )(A)116- (B )18-(C )14-(D )8。
如图,正方体1111ABCD A BC D -的棱长为23动点P 在对角线1BD 上,过点P 作垂直于1BD 的平面α,记这样得到的截面多边形(含三角形)的周长为y ,设BP =x ,则当[1,5]x ∈时,函数()y f x =的值域为( )(A )[26,66](B )[26,18] (C)[36,18] (D)[36,66]【答案】D 【解析】试题分析:棱长为23,故体对角线1BD =6,根据对称性,只需研究[1,3]x ∈,函数()y f x =的值域,连接11,,AB B C AC ,则1BD ⊥面1ABC ,此时2BP =,当1BP =时,截面周长为截面1ABC 周长的一半,即36,当3BP =时,即当截面过体对角线1BD 中点时,此时截面为正六边形,其顶点为个棱的中点,如图所示,截面周长为66.,所以函数()y f x =的值域为[36,66].考点:1、直线和平面垂直的判定;2、截面周长.第Ⅱ卷(共110分)二、填空题(每题5分,满分30分,将答案填在答题纸上)9.在平面直角坐标系xOy 中,点(1,3)A ,(2,)B k -,若向量OA AB ⊥,则实数k =_____.【答案】4 【解析】试题分析:=1,3(3OA AB =-(),,k-3),因为OA AB ⊥,故0OA AB ⋅=,即-3+3(k-3)=0,解得4k =.考点:1、向量的坐标运算;2、向量垂直. 10.若等差数列{}n a 满足112a =,465a a +=,则公差d =______;24620a a a a ++++=______.11.已知一个正三棱柱的所有棱长均相等,其侧(左)视图如图所示, 那么此三棱柱正(主)视图的面积为______.12。
2014年北京西城区高三二模数学(理)试卷分析
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2014年北京西城区高三二模数学(理科)试题解析整张卷子相对于一模试卷,难度并没有明显起伏,作为距离高考最近的一次模拟,难度与区分度都接近高考水平,我们一起分题型来看一下。
【选择题】8道选择题目,考察的知识点相比一模少了极坐标系的基本概念,不过极坐标知识点本身高考的要求较低,对应难度的题目应该同属于送分的题目,这里不多赘述。
其他题目中规中矩,没有非常具有区分度的题目。
第七题具有一定的迷惑性,结合概率及不等式组的相关基本概念,本身并不难,重点考查的是考生审题及对概率问题基本概念的理解。
第八题题干的描述相对复杂,就算开始没有很好的理解题目,结合题目后半部分给出的三个待判断的结论,可以辅助理解题目,帮助作答。
本题有一定的区分度。
在这多说两句关于难度与区分度的事情。
我们说一道题难,很可能在答题者的角度,只有两个结果,会或者不会;考生要么直接下笔作答,要么绞尽脑汁也不知道怎么做,一道题目难度越大,越少的人会做。
那什么是区分度呢?首先,区分度跟难度有一定关系,比方说一道题目让小学生求函数的导数,题目难度绝对大,神童一下子就被区分出来了;那么撇开难度的区分度我们怎么理解呢?举个二次函数的例子,给出一个二次函数的具体表达式,要求求单调区间。
可用的方法非常多,可以求导,可以利用韦达定理,可以结合图像顶点。
那么最善于用最快速的方法解题的学生,就可以快速的拿分。
那么从整张试卷的角度来看,如果考生可以用最快的速度完成选择题,那么就有更多的时间作答后面的大题,毕竟考试的时间是有限的,在保证做对已经做了的题目的基础上,保留更多时间给还没做的题目,那么就有更多拿分的机会,这也是区分度的一种表现。
【填空题】填空题的每一道题都有对应的知识点,第9题是较单纯的二项式展开;第10题是解三角形,具体涉及到三角函数的运算,正弦定理;第11题是平面几何的题目,用到了相似三角形,比例的计算,如果学会了解析几何,反而忘记了平面几何的相关定理,这题会比较棘手;第12题考察了算法,结果又呈现周期性,要细心;第13题考察了圆锥曲线;第14题比较有意思,我们具体说下。
北京市西城区2014届高三第二次模拟考试--数学理
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北京2014年高三二模数学(理)试题 郭伟峰第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知全集{0,1,2,3,4}U =,集合{0,1,2,3}A =,{2,3,4}B =,那么C U (A ∩B)A .{0,1}B .{2,3}C .{0,1,4}D .{0,1,2,3,4}2.在复平面内,复数1z 的对应点是1(1,1)Z ,2z 的对应点是2(1,1)Z -,则12z z ⋅=A .1B .2C .i -D .i3.在极坐标系中,圆心为(1,)2π,且过极点的圆的方程是A .2sin =ρθB .2sin =-ρθC .2cos =ρθD .2cos =-ρθ4.如图所示的程序框图表示求算式“235917⨯⨯⨯⨯” 之值,则判断框内可以填入A .10k ≤B .16k ≤C .22k ≤D .34k ≤5.设122a =,133b =,3log 2c =,则A .b a c <<B .a b c <<C .c b a <<D .c a b << 6.对于直线m ,n 和平面α,β,使m ⊥α成立的一个充分条件是A .m n ⊥,n ∥αB .m ∥β,⊥βαC .m ⊥β,n ⊥β,n ⊥αD .m n ⊥,n ⊥β,⊥βα7.已知正六边形ABCDEF 的边长是2,一条抛物线恰好经过该六边形的四个顶点,则抛物线的焦点到准线的距离是A B C D .8.已知函数()[]f x x x =-,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数.若关于x 的方程()f x kx k=+有三个不同的实根,则实数k 的取值范围是A .111[1,)(,]243--B .111(1,][,)243--C .111[,)(,1]342--D .111(,][,1)342-- 第Ⅱ卷(非选择题 共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9.右图是甲,乙两组各6名同学身高(单位:cm )数据的茎叶图.记甲,乙两组数据的平均数依次为x 甲和x 乙,则 x 甲______x 乙. (填入:“>”,“=”,或“<”)10.5(21)x -的展开式中3x 项的系数是______.(用数字作答)11.在△ABC 中,2BC =,AC ,3B π=,则AB =______;△ABC 的面积是______.12.如图,AB 是半圆O 的直径,P 在AB 的延长线上,PD 与半圆O 相切于点C ,AD PD ⊥.若4PC =,2PB =,则CD =______.13.在等差数列{}n a 中,25a =,1412a a +=,则n a =______;设*21()1n n b n a =∈-N ,则数列{}n b 的前n 项和n S =______.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)如图,在直角坐标系xOy 中,角α的顶点是原点,始边与x 轴正半轴重合,终边交单位圆于点A ,且,)62ππ∈(α.将角α的终边按逆时针方向旋转3π,交单位圆于点B .记),(),,(2211y x B y x A .(Ⅰ)若311=x ,求2x ; (Ⅱ)分别过,A B 作x 轴的垂线,垂足依次为,C D .记△AOC 的面积为1S ,△BOD 的面积为2S .若122S S =,求角α的值.16.(本小题满分13分)某超市在节日期间进行有奖促销,凡在该超市购物满300元的顾客,将获得一次摸奖机会,规则如下:奖盒中放有除颜色外完全相同的1个红球,1个黄球,1个白球和1个黑球.顾客不放回的每次摸出1个球,若摸到黑球则停止摸奖,否则就要将奖盒中的球全部摸出才停止.规定摸到红球奖励10元,摸到白球或黄球奖励5元,摸到黑球不奖励.(Ⅰ)求1名顾客摸球3次停止摸奖的概率;(Ⅱ)记X 为1名顾客摸奖获得的奖金数额,求随机变量X 的分布列和数学期望.17.(本小题满分14分)如图1,四棱锥ABCD P -中,⊥PD 底面ABCD ,面ABCD 是直角梯形,M 为侧棱PD 上一点.该四棱锥的俯视图和侧(左)视图如图2所示.(Ⅰ)证明:⊥BC 平面PBD ;(Ⅱ)证明:AM ∥平面PBC ;(Ⅲ)线段CD 上是否存在点N ,使AM 与BN 所成角的余弦值为43?若存在,找到所有符合要求的点N ,并求CN 的长;若不存在,说明理由.18.(本小题满分13分)如图,椭圆22:1(01)y C x m m +=<<的左顶点为A ,M 是椭圆C 上异于点A 的任意一点,点P 与点A 关于点M 对称.(Ⅰ)若点P 的坐标为9(,55,求m 的值; (Ⅱ)若椭圆C 上存在点M ,使得OP OM ⊥,求m19.(本小题满分14分)已知函数322()2(2)13f x x x a x =-+-+,其中a ∈R . (Ⅰ)若2a =,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;(Ⅱ)求()f x 在区间[2,3]上的最大值和最小值.20.(本小题满分13分)已知集合1212{(,,,)|,,,n n n S x x x x x x = 是正整数1,2,3,,n 的一个排列}(2)n ≥,函数1,0,()1,0.x g x x >⎧=⎨-<⎩ 对于12(,,)n n a a a S ∈…,定义:121()()(),{2,3,,}i i i i i b g a a g a a g a a i n -=-+-++-∈ ,10b =,称i b 为i a 的满意指数.排列12,,,n b b b 为排列12,,,n a a a 的生成列;排列12,,,n a a a 为排列12,,,n b b b 的母列.(Ⅰ)当6n =时,写出排列3,5,1,4,6,2的生成列及排列0,1,2,3,4,3--的母列;(Ⅱ)证明:若12,,,n a a a 和12,,,n a a a ''' 为n S 中两个不同排列,则它们的生成列也不同; (Ⅲ)对于n S 中的排列12,,,n a a a ,定义变换τ:将排列12,,,n a a a 从左至右第一个满意指数为负数的项调至首项,其它各项顺序不变,得到一个新的排列.证明:一定可以经过有限次变换τ将排列12,,,n a a a 变换为各项满意指数均为非负数的排列.。
北京市西城区2014年高三一模试卷 数学理
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北京市西城区2014年高三一模试卷数 学(理科) 2014.4一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项. 1.设全集U =R ,集合2{|0}A x x =<≤,{|1}B x x =<,则集合()U A B = ð( ) (A )(,2]-∞ (B )(,1]-∞ (C )(2,)+∞ (D )[2,)+∞2. 已知平面向量(2,1)=-a ,(1,1)=b ,(5,1)=-c . 若()//k +a b c ,则实数k 的值为( )(A )2 (B )12 (C )114 (D )114- 3.在极坐标系中,过点π(2,)2且与极轴平行的直线方程是( )(A )2ρ= (B )2θπ= (C )cos 2ρθ= (D )sin =2ρθ4.执行如图所示的程序框图,如果输入2,2a b ==,那么输出的a 值为( ) (A )4 (B )16 (C )256 (D )3log 165.下列函数中,对于任意x ∈R ,同时满足条件()()f x f x =-和(π)()f x f x -=的函数是( ) (A )()sin =f x x (C )()cos =f x x (B )()sin cos =f x x x (D )22()cos sin =-f x x x6. “8m <”是“方程221108x y m m -=--表示双曲线”的( )(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件 7.某企业为节能减排,用9万元购进一台新设备用于生产. 第一年需运营费用2万元,从第二年起,每年运营费用均比上一年增加2万元,该设备每年生产的收入均为11万元. 设该设备使用了()n n *∈N 年后,年平均盈利额达到最大值(盈利额等于收入减去成本),则n 等于( ) (A )3 (B )4 (C )5 (D )68. 如图,设P 为正四面体A BCD -表面(含棱)上与顶点不重合的一点,由点P 到四个顶点的距离组成的集合记为M ,如果集合M 中有且只有2个元素,那么符合条件的点P 有( ) (A ) 4个 (B )6个 (C )10个 (D )14个第Ⅱ卷(非选择题 共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9.设复数1ii 2ix y -=++,其中,x y ∈R ,则x y +=______. 10. 若抛物线2:2C y px =的焦点在直线240x y +-=上,则p =_____;C 的准线方程为_____.11.已知一个正三棱柱的所有棱长均等于2,它的俯视图是一个边长为2的正三角形,那么它的侧(左)视图面积的最小值是________.12.若不等式组1,0,26,ax y x y x y ⎧⎪⎪⎨+⎪⎪+⎩≥≥≤≤表示的平面区域是一个四边形,则实数a 的取值范围是_______.13. 科技活动后,3名辅导教师和他们所指导的3名获奖学生合影留念(每名教师只指导一名学生),要求6人排成一排,且学生要与其指导教师相邻,那么不同的站法种数是______. (用数字作答)14.如图,在直角梯形ABCD 中,//AB CD ,AB BC ⊥,2AB =,1CD =,(0)BC a a =>,P 为线段AD (含端点)上一个动点,设AP xAD = ,PB PC y ⋅=,对于函数()y f x =,给出以下三个结论:①当2a =时,函数()f x 的值域为[1,4]; ②(0,)a ∀∈+∞,都有(1)1f =成立; ③(0,)a ∀∈+∞,函数()f x 的最大值都等于4.其中所有正确结论的序号是______.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分13分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 已知222b c a bc +=+.(Ⅰ)求A 的大小;(Ⅱ)如果cos B 2b =,求△ABC 的面积.16.(本小题满分13分)在某批次的某种灯泡中,随机地抽取200个样品,并对其寿命进行追踪调查,将结果列成频率分布表如下. 根据寿命将灯泡分成优等品、正品和次品三个等级,其中寿命大于或等于500天的灯泡是优等品,寿命小于300天的灯泡是次品,其余的灯泡是正品. (Ⅰ)根据频率分布表中的数据,写出a ,b 的值; (Ⅱ)某人从灯泡样品中随机地购买了()*∈n n N 个,如果这n 个灯泡的等级情况恰好与按三个等级分......层抽样...所得的结果相同,求n 的最小值; (Ⅲ)某人从这个批次的灯泡中随机地购买了3个进行使用,若以上述频率作为概率,用X 表示此人所购买的灯泡中次品的个数,求X 的分布列和数学期望. 17.(本小题满分14分)如图,在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 和侧面BCC 1B 1都是矩形,E 是CD 的中点,D 1E ⊥CD ,AB =2BC =2.(Ⅰ)求证:BC ⊥D 1E ; (Ⅱ)求证:B 1C ∥ 平面BED 1;(Ⅲ)若平面BCC 1B 1与平面BED 1所成的锐二面角的大小为π3,求线段D 1E 的长度.18.(本小题满分13分)已知函数2ln ,,()23,,x x x a f x x x x a >⎧⎪=⎨-+-⎪⎩≤ 其中0a ≥.(Ⅰ)当0a =时,求函数()f x 的图象在点(1,(1))f 处的切线方程;(Ⅱ)如果对于任意12,x x ∈R ,且12x x <,都有12()()f x f x <,求a 的取值范围.19.(本小题满分14分)已知椭圆2212xW y +=:,直线l 与W 相交于,M N 两点,l 与x 轴、y 轴分别相交于C 、D 两点,O 为坐标原点.(Ⅰ)若直线l 的方程为210x y +-=,求OCD ∆外接圆的方程;(Ⅱ)判断是否存在直线l ,使得,C D 是线段MN 的两个三等分点,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.20.(本小题满分13分)在数列{}n a 中,1()n a n n*=∈N . 从数列{}n a 中选出(3)k k ≥项并按原顺序组成的新数列记为{}n b ,并称{}n b 为数列{}n a 的k 项子列. 例如数列1111,,,2358为{}n a 的一个4项子列.(Ⅰ)试写出数列{}n a 的一个3项子列,并使其为等差数列;(Ⅱ)如果{}n b 为数列{}n a 的一个5项子列,且{}n b 为等差数列,证明:{}n b 的公差d 满足108d -<<;(Ⅲ)如果{}n c 为数列{}n a 的一个(3)m m ≥项子列,且{}n c 为等比数列,证明:1231122m m c c c c -++++-≤.北京市西城区2014年高三一模试卷参考答案及评分标准 高三数学(理科) 2014.41~4CBDC 5~8DAAC9.25-10.8 4x =- 11. 12.(3,5) 13.48 14.○2,○3 注:第10题第一问2分,第二问3分. 第14题若有错选、多选不得分.三、解答题:本大题共6小题,共80分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分.15.(本小题满分13分) (Ⅰ)解:因为 222b c a bc +=+,所以 2221cos 22b c a A bc +-==,…… 3分又因为 (0,π)∈A ,所以 π3A =. ……………… 5分(Ⅱ)解:因为 cos 3=B ,(0,π)∈B ,所以 sin 3B ==. ………………7分 由正弦定理sin sin =a bA B , ………………9分 得 sin 3sin ==b Aa B. ………………10分因为 222b c a bc +=+,所以 2250--=c c ,解得 1=c 因为 0>c ,所以 1=c . …11分故△ABC 的面积1sin 2S bc A == ………………13分 16.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:0.15a =,30b =. ……………… 2分(Ⅱ)解:由表可知:灯泡样品中优等品有50个,正品有100个,次品有50个,所以优等品、正品和次品的比例为50:100:501:2:1=. ……………… 4分所以按分层抽样法,购买灯泡数24()*=++=∈n k k k k k N ,所以n 的最小值为4. …… 6分 (Ⅲ)解:X 的所有取值为0,1,2,3. ……………… 7分由题意,购买一个灯泡,且这个灯泡是次品的概率为0.10.150.25+=, ……… 8分 从本批次灯泡中购买3个,可看成3次独立重复试验,所以033127(0)C (1)464P X ==⨯-=,1231127(1)C (1)4464P X ==⨯⨯-=, 2213119(2)C ()(1)4464P X ==⨯-=,33311(3)C ()464P X ==⨯=. ……………… 11分 所以随机变量X………………12分所以X 的数学期望2727913()0123646464644E X =⨯+⨯+⨯+⨯=. ………………13分(注:写出1(3,)4X B ,3311()C ()(1)44kk k P X k -==-,0,1,2,3k =. 请酌情给分)17.(本小题满分14分)(Ⅰ)证明:因为底面ABCD 和侧面11BCC B 是矩形,所以 BC CD ⊥,1BC CC ⊥,又因为 1= CD CC C ,所以 BC ⊥平面11DCC D ,…………2分因为 1D E ⊂平面11DCC D ,所以1BC D E ⊥. ………………4分(Ⅱ)证明:因为 1111//, BB DD BB DD =,所以四边形11D DBB 是平行四边形. 连接1DB 交1D B 于点F ,连接EF ,则F 为1DB 的中点. 在1∆B CD 中,因为DE CE =,1DF B F =,所以 1//EF B C . …………6分又因为 1⊄B C 平面1BED ,⊂EF平面1BED ,所以 1//B C 平面1BED . ………………8分(Ⅲ)解:由(Ⅰ)可知1BC D E ⊥,又因为1D E CD⊥,BC CD C = ,所以 1D E ⊥平面ABCD . ………………9分设G 为AB 的中点,以E 为原点,EG ,EC ,1ED 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,如图建立空间直角坐标系,设1D E a =,则11(0,0,0), (1,1,0), (0,0,), (0,1,0), (1,2,), (1,0,0)E B D a C B a G .设平面1BED 法向量为(,,)x y z =n ,因为 1(1,1,0), (0,0,)EB ED a == ,由10,0,EB ED ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n得0,0.x y z +=⎧⎨=⎩令1x =,得(1,1,0)=-n . ………………11分设平面11BCC B 法向量为111(,,)x y z =m ,因为 1(1,0,0), (1,1,)CB CB a ==,由10,0,CB CB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ m m得 11110,0.x x y az =⎧⎨++=⎩ 令11z =,得(0,,1)a =-m . ………………12分由平面11BCC B 与平面1BED 所成的锐二面角的大小为π3,得||π|cos ,|cos 3⋅<>===m n m n m n , ………………13分 解得1a =. ………………14分18.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:由题意,得()(ln )ln 1f x x x x ''==+,其中0x >, ……………… 2分所以 (1)1f '=,又因为(1)0f =,所以函数()f x 的图象在点(1,(1))f 处的切线方程为1y x =-. 4分(Ⅱ)解:先考察函数2()23g x x x =-+-,x ∈R 的图象,配方得2()(1)2g x x =---, ……… 5分所以函数()g x 在(,1)-∞上单调递增,在(1,)+∞单调递减,且max ()(1)2g x g ==-.……………… 6分因为对于任意12,x x ∈R ,且12x x <,都有12()()f x f x <成立,所以 1a ≤. ……………… 8分 以下考察函数()ln h x x x =,(0,)x ∈+∞的图象, 则 ()ln 1h x x '=+, 令()ln 10h x x '=+=,解得1e=x . ……………… 9分 随着x 变化时,()h x 和()h x '的变化情况如下:即函数()h x 在1(0,)e 上单调递减,在1(,)e +∞上单调递增,且min 11()()e e==-h x h . ……… 11分 因为对于任意12,x x ∈R ,且12x x <,都有12()()f x f x <成立,所以 1e≥a . ……………… 12分因为 12e->-(即min max ()()h x g x >), 所以a 的取值范围为1,e [1].……………… 13分 19.(本小题满分14分)(Ⅰ)证明:因为直线l 的方程为210x y +-=,所以与x 轴的交点(1,0)C ,与y 轴的交点1(0,)2D . ……………… 1分则线段CD 的中点11(,)24,||CD ==, ……………… 3分 即OCD ∆外接圆的圆心为11(,)24,半径为1||2CD =, 所以OCD ∆外接圆的方程为22115()()2416x y -+-=. ……………… 5分 (Ⅱ)解:结论:存在直线l ,使得,C D 是线段MN 的两个三等分点.理由如下:由题意,设直线l 的方程为(0)y kx m km =+≠,11(,)M x y ,22(,)N x y , 则 (,0)mC k-,(0,)D m , ……………… 6分 由方程组2212y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 得222(12)4220k x kmx m +++-=, ……………… 7分 所以 2216880k m ∆=-+>, (*) ……………… 8分由韦达定理,得122412kmx x k -+=+, 21222212m x x k -=+. ……………… 9分由,C D 是线段MN 的两个三等分点,得线段MN 的中点与线段CD 的中点重合. 所以 1224120km x x k mk-+==+-, ………………10分解得 2k =±. ……………… 11分由,C D 是线段MN 的两个三等分点,得||3||MN CD =. 12|x x -= ……… 12分即 12||3||mx x k-==,解得 m = ……………… 13分 验证知(*)成立. 所以存在直线l ,使得,C D 是线段MN 的两个三等分点,此时直线l 的方程为y y = ……………… 14分 20.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:答案不唯一. 如3项子列12,13,16; ……………… 2分 (Ⅱ)证明:由题意,知1234510b b b b b >>>>>≥,所以 210d b b =-<. ……………… 3分 若 11b = ,由{}n b 为{}n a 的一个5项子列,得212b ≤,所以 2111122d b b =--=-≤. 因为 514b b d =+,50b >,所以 515411d b b b =-=->-,即14d >-. 这与12d -≤矛盾. 所以 11b ≠. 所以 112b ≤, ……………… 6分 因为 514b b d =+,50b >,所以 51511422d b b b =-->-≥,即18d >-,综上,得108d -<<. ……7分(Ⅲ)证明:由题意,设{}n c 的公比为q ,则 211231(1)m m c c c c c q q q-++++=++++ .因为{}n c 为{}n a 的一个m 项子列,所以 q 为正有理数,且1q <,111()c a a*=∈N ≤. 设 (,K q K L L *=∈N ,且,K L 互质,2L ≥).当1K =时,因为 112q L =≤,所以 211231(1)m m c c c c c q q q -++++=++++ 211111()()222≤-++++ m 112()2-=-m ,所以 112312()2m m c c c c -++++- ≤. ……………… 10分当1K ≠时, 因为 11111m m m m K c c qa L---==⨯是{}n a 中的项,且,K L 互质,所以 1*()-=⨯∈m a K M M N ,所以 211231(1)m m c c c c c q q q-++++=++++ 1232111111()----=++++ m m m m M K K L K L L.因为 2L ≥,*K M ∈N ,,所以 21112311111()()2()2222m m m c c c c --++++++++=- ≤. 综上, 1231122m m c c c c -++++-≤. ……………… 13分。
2014北京西城区高三期末数学(理)试题答案
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2014.1
13.1
2
14. (1,1)
π
注:第 10、13、14 题第一问 2 分,第二问 3 分.
三、解答题:本大题共 6 小题,共 80 分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分.
15.(本小题满分 13 分)
(Ⅰ)解:因为 g ( x )
sin(
x
π )(
0) 的最小正周期为 π
,
3
所以 2 ,解得 ω 2 . |ω|
5
55
分
………………13
由
y3
1 k
k
2 5
,得 k
1
5
26
,验证知符合题意.
所以当 k 1 26 时, O D 有最小值 2 5 .
5
5
分
………………14
20.(本小题满分 13 分)
(Ⅰ)解:由等比数列{an} 的 a1 =
4 ,q =
1, 2
得 a1 = 4 , a2 = 2 , a3 = 1 ,且当 n > 3 时, 0 < an < 1 .
因为 bn = [an ] ,
所以 a1 [3, 4) , an [2, 3)(2≤ n≤2014) . 分
由 q a2 ,得 q 1 . a1
分
因为 a2014 a2 q 2012 [ 2, 3) ,
所以 q 2012 ≥ 2 2 , a2 3
所以
2 q 2012 1 ,即
21 ( ) 2012 q 1 .
(92, 90) , (92, 91) ,
(92, 92) ,
……………… 9 分
则这两名同学成绩之差的绝对值 X 的所有取值为 0,1, 2, 3, 4 .
北京市西城区2014届高三上学期期末考试数学理试题-Word版含答案

北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末试卷高三数学〔理科〕第Ⅰ卷〔选择题 共40分〕一、选择题:本大题共8小题,每题5分,共40分.在每题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.设集合{|02}A x x =<<,1{|||}B x x =≤,则集合A B =〔 〕〔A 〕(0,1)〔B 〕(0,1]〔C 〕(1,2)〔D 〕[1,2)3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 假设3a =,2b =,1cos()3A B +=,则c =〔 〕 〔A 〕4〔B〔C 〕3〔D4.执行如下列图的程序框图,输出的S 值为〔 〕 〔A 〕34 〔B 〕45〔C 〕56〔D 〕12.已知复数z 满足2i=1iz +,那么z 的虚部为〔 〕 〔A 〕1-〔B 〕i -〔C 〕1〔D 〕i5.已知圆22:(1)(1)1C xy 与x 轴切于A 点,与y 轴切于B 点,设劣弧AB 的中点为M ,则过点M 的圆C 的切线方程是〔 〕6. 假设曲线221ax by +=为焦点在x 轴上的椭圆,则实数a ,b 满足〔 〕 〔A 〕22a b > 〔B 〕11a b< 〔C 〕0a b <<〔D 〕0b a <<7.定义域为R 的函数()f x 满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,2()f x x x =-,则当[2,1]x ∈--时,()f x 的最小值为〔 〕 〔A 〕116-〔B 〕 18-〔C 〕 14-〔D 〕 08. 如图,正方体1111ABCD A BC D -的棱长为动点P 在对角线1BD 上,过点P 作垂直于1BD 的平面α,记这样得到的截面多边形〔含三角形〕的周长为y ,设BP =x ,则当[1,5]x ∈时,函数()y f x =的值域为〔 〕〔A〕 〔B〕 〔C〕 〔D〕第Ⅱ卷〔非选择题 共110分〕二、填空题:本大题共6小题,每题5分,共30分.9. 在平面直角坐标系xOy 中,点(1,3)A ,(2,)B k -,假设向量OA AB ⊥,则实数k =_____.10.假设等差数列{}n a 满足112a =,465a a +=,则公差d =______;24620a a a a ++++=______.〔A 〕22y x 〔B 〕112y x 〔C 〕22y x〔D 〕12y x11.已知一个正三棱柱的所有棱长均相等,其侧〔左〕视图如下列图, 那么此三棱柱正〔主〕视图的面积为______.12.甲、乙两名大学生从4个公司中各选2个作为实习单位,则两人所选的实习单位中恰有1个相同的选法种数是______. 〔用数字作答〕13. 如图,,B C 为圆O 上的两个点,P 为CB 延长线上一点,PA 为圆O 的切线,A 为切点. 假设2PA =,3BC =,则PB =______;ACAB=______.14.在平面直角坐标系xOy 中,记不等式组220,0,2x y x y x y +⎧⎪-⎨⎪+⎩≥≤≤所表示的平面区域为D .在映射,:u x y T v x y =+⎧⎨=-⎩的作用下,区域D 内的点(,)x y 对应的象为点(,)u v . 〔1〕在映射T 的作用下,点(2,0)的原象是 ; 〔2〕由点(,)u v 所形成的平面区域的面积为______.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.〔本小题总分值13分〕已知函数()f x x ω=,π()sin()(0)3g x x ωω=->,且()g x 的最小正周期为π.〔Ⅰ〕假设()f α=[π,π]α∈-,求α的值; 〔Ⅱ〕求函数()()y f x g x =+的单调增区间.侧(左)视图216.〔本小题总分值13分〕以下茎叶图记录了甲、乙两组各三名同学在期末考试中的数学成绩.乙组记录中有一个数字模糊,无法确认,假设这个数字具有随机性,并在图中以a 表示.〔Ⅰ〕假设甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,求a 的值; 〔Ⅱ〕求乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率;〔Ⅲ〕当2a =时,分别从甲、乙两组中各随机选取一名同学,记这两名同学数学成绩之差的绝对值为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望.17.〔本小题总分值14分〕如图,在多面体ABCDEF 中,底面ABCD 是边长为2的菱形, 60=∠BAD ,四边形BDEF 是矩形,平面BDEF ⊥平面ABCD ,BF =3, H 是CF 的中点.〔Ⅰ〕求证:AC ⊥平面BDEF ;〔Ⅱ〕求直线DH 与平面BDEF 所成角的正弦值; 〔Ⅲ〕求二面角H BD C --的大小.18.〔本小题总分值13分〕已知函数()()e xf x x a =+,其中e 是自然对数的底数,a ∈R . 〔Ⅰ〕求函数)(x f 的单调区间;〔Ⅱ〕当1a <时,试确定函数2()()g x f x a x =--的零点个数,并说明理由.甲组乙组 890 1a822 F BCEAHD19.〔本小题总分值14分〕已知,A B 是抛物线2:W y x =上的两个点,点A 的坐标为(1,1),直线AB 的斜率为k ,O 为坐标原点.〔Ⅰ〕假设抛物线W 的焦点在直线AB 的下方,求k 的取值范围;〔Ⅱ〕设C 为W 上一点,且AB AC ⊥,过,B C 两点分别作W 的切线,记两切线的交点为D ,求OD 的最小值.20.〔本小题总分值13分〕设无穷等比数列{}n a 的公比为q ,且*0()n a n >∈N ,[]n a 表示不超过实数n a 的最大整数〔如[2.5]2=〕,记[]n n b a =,数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 的前n 项和为n T . 〔Ⅰ〕假设114,2a q,求n T ; 〔Ⅱ〕假设对于任意不超过2014的正整数n ,都有21n T n ,证明:120122()13q <<. 〔Ⅲ〕证明:n n S T 〔1,2,3,n 〕的充分必要条件为1,a q N N .北京市西城区2013 —2014学年度第一学期期末高三数学〔理科〕参考答案及评分标准一、选择题:本大题共8小题,每题5分,共40分.1.B 2.C 3.D 4.B 5.A 6.C 7.A 8.D 二、填空题:本大题共6小题,每题5分,共30分.9.410.125511.12.2413.1214.(1,1)π注:第10、13、14题第一问2分,第二问3分.三、解答题:本大题共6小题,共80分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分. 15.〔本小题总分值13分〕〔Ⅰ〕解:因为π()sin()(0)3g x xωω=->的最小正周期为π,所以2||ωπ=π,解得2ω=. (3)分由()fα=2α=即cos2α=, (4)分所以π22π4kα=±,k∈Z.因为[π,π]α∈-,所以7πππ7π{,,,}8888α∈--. ……………… 6分〔Ⅱ〕解:函数 π()()2sin(2)3y f x g x x x =+=+-ππ2sin 2cos cos 2sin 33x x x =+- (8)分1sin 222x x =+ πsin(2)3x =+, (10)分由 2πππ2π2π232k k x -++≤≤, ………………11分解得 5ππππ1212k k x -+≤≤. (12)分所以函数()()y f x g x =+的单调增区间为5ππ[ππ]()1212k k k -+∈Z ,.…………13分16.〔本小题总分值13分〕〔Ⅰ〕解:依题意,得 11(889292)[9091(90)]33a ++=+++, ……………… 2分解得 1a =. ……………… 3分〔Ⅱ〕解:设“乙组平均成绩超过甲组平均成绩”为事件A , ……………… 4分依题意 0,1,2,,9a =,共有10种可能. (5)分由〔Ⅰ〕可知,当1a =时甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,所以当2,3,4,,9a=时,乙组平均成绩超过甲组平均成绩,共有8种可能. (6)分所以乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率84()105P A==. (7)分〔Ⅲ〕解:当2a=时,分别从甲、乙两组同学中各随机选取一名同学,所有可能的成绩结果有339⨯=种,它们是:(88,90),(88,91),(88,92),(92,90),(92,91),(92,92),(92,90),(92,91),(92,92),..................9分则这两名同学成绩之差的绝对值X的所有取值为0,1,2,3,4. (10)分因此2(0)9P X==,2(1)9P X==,1(2)3P X==,1(3)9P X==,1(4)9P X==. (11)分所以随机变量X的分布列为: (12)分所以X的数学期望221115()01234993993E X=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. (13)分17.〔本小题总分值14分〕〔Ⅰ〕证明:因为四边形ABCD是菱形,所以AC BD⊥. (1)分因为平面BDEF⊥平面ABCD,且四边形BDEF是矩形,所以ED⊥平面ABCD, (2)分又因为 AC ⊂平面ABCD ,所以 ED AC ⊥. ……………… 3分因为 EDBD D =,所以 AC ⊥平面BDEF . ……………… 4分〔Ⅱ〕解:设ACBD O =,取EF 的中点N ,连接ON ,因为四边形BDEF 是矩形,,O N 分别为,BD EF 的中点, 所以 //ON ED ,又因为 ED ⊥平面ABCD ,所以 ON ⊥平面ABCD , 由AC BD ⊥,得,,OB OC ON 两两垂直.所以以O 为原点,,,OB OC ON 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,如图建立空间直角坐标系. ……………… 5分因为底面ABCD 是边长为2的菱形,60BAD ∠=,BF =所以 (0,A ,(1,0,0)B ,(1,0,0)D -,(1,0,3)E -,(1,0,3)F ,C ,13()22H . ………………6分因为 AC ⊥平面BDEF ,所以平面BDEF 的法向量AC =. …………7分 设直线DH 与平面BDEF 所成角为α, 由 33()22DH =, 得 32sin |cos ,|DH AC DH AC DH ACα⨯⋅=<>===,所以直线DH 与平面BDEF . (9)分〔Ⅲ〕解:由〔Ⅱ〕,得13(,)222BH =-,(2,0,0)DB =. 设平面BDH 的法向量为111(,,)x y z =n ,所以0,0,BH DB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n (10)分即111130,20,x z x ⎧-++=⎪⎨=⎪⎩ 令11z =,得(0,=n . ………………11分由ED ⊥平面ABCD ,得平面BCD 的法向量为(0,0,3)ED =-, 则01cos ,2ED ED ED⋅⨯<>===-n n n . (13)分由图可知二面角H BD C --为锐角,所以二面角H BD C --的大小为60. ………………14分18.〔本小题总分值13分〕〔Ⅰ〕解:因为()()e xf x x a =+,x ∈R ,所以()(1)e x f x x a '=++. ……………… 2分令()0f x '=,得1x a =--. ……………… 3分当x 变化时,()f x 和()f x '的变化情况如下: (5)分故()f x 的单调减区间为(,1)a -∞--;单调增区间为(1,)a --+∞.………… 6分〔Ⅱ〕解:结论:函数()g x 有且仅有一个零点. ……………… 7分理由如下:由2()()0g x f x a x =--=,得方程2e x ax x -=,显然0x =为此方程的一个实数解.所以0x =是函数()g x 的一个零点. ……………… 9分当0x ≠时,方程可化简为ex ax -=. 设函数()e x a F x x -=-,则()e 1x a F x -'=-, 令()0F x '=,得x a =.当x 变化时,()F x 和()F x '的变化情况如下:即()F x 的单调增区间为(,)a +∞;单调减区间为(,)a -∞.所以()F x 的最小值min ()()1F x F a a ==-. ………………11分因为 1a <,所以min ()()10F x F a a ==->,所以对于任意x ∈R ,()0F x >, 因此方程ex ax -=无实数解.所以当0x ≠时,函数()g x 不存在零点.综上,函数()g x 有且仅有一个零点. ………………13分19.〔本小题总分值14分〕〔Ⅰ〕解:抛物线2y x =的焦点为1(0,)4. (1)分由题意,得直线AB 的方程为1(1)y k x -=-, ……………… 2分令 0x =,得1y k =-,即直线AB 与y 轴相交于点(0,1)k -. ……………… 3分因为抛物线W 的焦点在直线AB 的下方, 所以 114k ->, 解得 34k <. ……………… 5分〔Ⅱ〕解:由题意,设211(,)B x x ,222(,)C x x ,33(,)D x y ,联立方程21(1),,y k x y x -=-⎧⎨=⎩ 消去y ,得210x kx k -+-=, 由韦达定理,得11x k +=,所以 11x k =-. ……………… 7分同理,得AC 的方程为11(1)y x k-=--,211x k =--. (8)分对函数2y x =求导,得2y x '=,所以抛物线2y x =在点B 处的切线斜率为12x ,所以切线BD 的方程为21112()y x x x x -=-, 即2112y x x x =-. ……………… 9分同理,抛物线2y x =在点C 处的切线CD 的方程为2222y x x x =- (10)分联立两条切线的方程2112222,2,y x x x y x x x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩ 解得12311(2)22x x x k k +==--,3121y x x k k==-, 所以点D 的坐标为111((2),)2k k k k---. ………………11分因此点D 在定直线220x y ++=上. ………………12分因为点O 到直线220x y ++=的距离d ==,所以OD 42(,)55D --时等号成立. (13)分由3125y k k =-=-,得15k =,验证知符合题意.所以当k =OD有最小值. (14)分20.〔本小题总分值13分〕 〔Ⅰ〕解:由等比数列{}n a 的14a ,12q, 得14a ,22a ,31a ,且当3n 时,01na . (1)分所以14b ,22b ,31b ,且当3n 时,[]0n n b a . (2)分即 ,6, 2,4, 17, 3.n n n T n ==⎧⎪=⎨⎪⎩≥ (3)分〔Ⅱ〕证明:因为 201421()n T n n =+≤,所以 113b T ,120142(2)n n n b T T n -=-=≤≤. (4)分因为 []nn b a ,所以 1[3,4)a ∈,2014[2,3)(2)n a n ∈≤≤. ……………… 5分由 21a q a =,得 1q <. ……………… 6分因为 201220142[2,3)a a q =∈,所以 20122223qa >≥, 所以 2012213q<<,即 120122()13q <<. ……………… 8分〔Ⅲ〕证明:〔充分性〕因为1a N ,q N ,所以11nna a q N ,所以 []n n n b a a 对一切正整数n 都成立.因为 12n n S a a a ,12n n T b b b ,所以 nn S T . ……………… 9分〔必要性〕因为对于任意的n N ,n n S T , 当1n =时,由1111,a S b T ,得11a b ;当2n ≥时,由1n n n a S S -=-,1n n n b T T -=-,得n n a b =.所以对一切正整数n 都有n n a b =. 由 nb Z ,0n a ,得对一切正整数n 都有na N , (10)分所以公比21a q a =为正有理数. ………………11分假设 qN ,令pqr,其中,,1p r r N ,且p 与r 的最大公约数为1. 因为1a 是一个有限整数, 所以必然存在一个整数()k kN ,使得1a 能被k r 整除,而不能被1k r +整除.又因为111211k k k k a p a a q r++++==,且p 与r 的最大公约数为1.所以2ka Z ,这与n a N 〔n N 〕矛盾.所以q *∈N . 因此1a N ,q *∈N . (13)分。
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北京市西城区2014届高三上学期期末考试数学理试题-Word版含答案北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末试卷高三数学(理科) 2014.1第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.设集合{|02}A x x =<<,1{|||}B x x =≤,则集合A B =I ( )(A )(0,1) (B )(0,1] (C )(1,2) (D )[1,2)3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 若3a =,2b =,1cos()3A B +=,则c =( ) (A )4 (B(C )3 (D2.已知复数z 满足2i =1iz +,那么z 的虚部为( ) (A )1-(B )i -(C )1(D )i4.执行如图所示的程序框图,( ) (A )34(B )45(C )56(D )1 6. 若曲线221axby +=为焦点在x 轴上的椭圆,则实数a,b 满足( )(A )22ab >(B )11a b< (C )0a b << (D )0b a <<7.定义域为R 的函数()f x 满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,2()f x x x=-,则当[2,1]x ∈--时,()f x 的最小值为( )5.已知圆22:(1)(1)1C x y ++-=与x 轴切于A 点,与y 轴切于B 点,设劣弧»AB 的中点为M ,则过点M 的圆C 的切线方程是( ) (A )2y x =+-(B )1y x =+-(C )2y x =-+(D )1y x =+-(A )116- (B ) 18- (C ) 14- (D ) 0 8. 如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为,动点P在对角线1BD 上,过点P记这样得到的截面多边形(含三角形)的周长为y则当[1,5]x ∈时,函数()y f x =(A ) (B ) (C ) (D )第Ⅱ卷(非选择题 共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9. 在平面直角坐标系xOy 中,点(1,3)A ,(2,)B k -,若向量OA AB⊥u u u r u u u r ,则实数k = _____.10.若等差数列{}na 满足112a =,465aa +=,则公差d =______;24620aa a a ++++=L ______.11.已知一个正三棱柱的所有棱长均相等,其侧(左)视图如图所示,2那么此三棱柱正(主)视图的面积为______.12.甲、乙两名大学生从4个公司中各选2个作为实习单位,则两人所选的实习单位中恰有1个相同的选法种数是______. (用数字作答)13. 如图,,B C 为圆O 上的两个点,P 为CB 延长线上一点,PA 为圆O 的切线,A 为切点. 若2PA =,3BC =,则PB =______;ACAB=______.14.在平面直角坐标系xOy 中,记不等式组220,0,2x y x y x y +⎧⎪-⎨⎪+⎩≥≤≤所表示的平面区域为D .在映射,:u x y T v x y=+⎧⎨=-⎩的作用下,区域D 内的点(,)x y 对应的象为点(,)u v . (1)在映射T 的作用下,点(2,0)的原象是 ; (2)由点(,)u v 所形成的平面区域的面积为______.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分13分)已知函数()f x xω=,π()sin()(0)3g x x ωω=->,且()g x 的最小正周期为π.(Ⅰ)若()2f α=,[π,π]α∈-,求α的值;(Ⅱ)求函数()()y f x g x =+的单调增区间.16.(本小题满分13分)以下茎叶图记录了甲、乙两组各三名同学在期末考试中的数学成绩.乙组记录中有一个数字模糊,无法确认,假设这个数字具有随机性,并在图中以a 表示.(Ⅰ)若甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,求a 的值;(Ⅱ)求乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率;(Ⅲ)当2a =时,分别从甲、乙两组中各随机甲乙选取一名同学,记这两名同学数学成绩之差的绝对值为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望.17.(本小题满分14分)如图,在多面体ABCDEF 中,底面ABCD 是边长为2的菱形,ο60=∠BAD ,四边形BDEF 是矩形,平面BDEF ⊥平面ABCD ,BF =3, H 是CF 的中点. (Ⅰ)求证:AC ⊥平面BDEF ; (Ⅱ)求直线DH 与平面BDEF 所成角的正弦值;(Ⅲ)求二面角H BD C --的大小.18.(本小题满分13分)已知函数()()e xf x x a =+,其中e 是自然对数的底数,a ∈R.(Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间; F BCEAH D(Ⅱ)当1a <时,试确定函数2()()g x f x a x =--的零点个数,并说明理由.19.(本小题满分14分)已知,A B 是抛物线2:W y x =上的两个点,点A 的坐标为(1,1),直线AB 的斜率为k , O 为坐标原点. (Ⅰ)若抛物线W 的焦点在直线AB 的下方,求k 的取值范围;(Ⅱ)设C 为W 上一点,且AB AC ⊥,过,B C 两点分别作W 的切线,记两切线的交点为D ,求OD 的最小值.20.(本小题满分13分)设无穷等比数列{}na 的公比为q ,且*0()nan >∈N ,[]n a 表示不超过实数na 的最大整数(如[2.5]2=),记[]n n b a =,数列{}na 的前n 项和为n S ,数列{}nb 的前n 项和为nT .(Ⅰ)若114,2a q ==,求nT ; (Ⅱ)若对于任意不超过2014的正整数n ,都有21nTn =+,证明:120122()13q <<.(Ⅲ)证明:nnS T =(1,2,3,n =L )的充分必要条件为1,a qN N **挝.北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末高三数学(理科)参考答案及评分标准2014.1一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.1.B 2.C3.D 4.B 5.A 6.C7.A 8.D二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9.410.12 55 11.12.24 13.1214.(1,1) π注:第10、13、14题第一问2分,第二问3分. 三、解答题:本大题共6小题,共80分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分. 15.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:因为π()sin()(0)3g x x ωω=->的最小正周期为π, 所以2||ωπ=π,解得2ω=. ……………… 3分由()f α=2α=,即cos 2α=,……………… 4分 所以 π22π4k α=±,k ∈Z . 因为 [π,π]α∈-, 所以7πππ7π{,,,}8888α∈--.……………… 6分 (Ⅱ)解:函数 π()()2sin(2)3y f x g x x x =+=+-ππ2sin 2cos cos 2sin33x x x =+-……………… 8分1sin 2cos 222x x =+πsin(2)3x =+,………………10分由2πππ2π2π232k k x -++≤≤,………………11分解得5ππππ1212k k x -+≤≤.………………12分所以函数()()y f x g x =+的单调增区间为5ππ[ππ]()1212k k k -+∈Z ,.…………13分16.(本小题满分13分) (Ⅰ)解:依题意,得11(889292)[9091(90)]33a ++=+++, (2)分解得1a =.……………… 3分(Ⅱ)解:设“乙组平均成绩超过甲组平均成绩”为事件A , ……………… 4分依题意 0,1,2,,9a =L ,共有10种可能. ……………… 5分由(Ⅰ)可知,当1a =时甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,所以当2,3,4,,9a =L 时,乙组平均成绩超过甲组平均成绩,共有8种可能.… 6分所以乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率84()105P A ==. ……………… 7分 (Ⅲ)解:当2a =时,分别从甲、乙两组同学中各随机选取一名同学,所有可能的成绩结果有339⨯=种, 它们是:(88,90),(88,91),(88,92),(92,90),(92,91),(92,92),(92,90),(92,91),(92,92), ……………… 9分则这两名同学成绩之差的绝对值X 的所有取值为0,1,2,3,4. ……………… 10分因此2(0)9P X ==,2(1)9P X ==,1(2)3P X ==,1(3)9P X ==,1(4)9P X ==.…………… 11分所以随机变量X 的分布列为:……………12分所以X的数学期望221115E X=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.……………13分()0123499399317.(本小题满分14分)(Ⅰ)证明:因为四边形ABCD是菱形,所以⊥. AC BD……………… 1分因为平面BDEF⊥平面ABCD,且四边形BDEF是矩形,所以ED⊥平面ABCD,……………… 2分又因为AC⊂平面ABCD,所以⊥. ED AC……………… 3分因为ED BD D=I,所以AC⊥平面BDEF.……………… 4分 (Ⅱ)解:设AC BD O=I ,取EF 的中点N ,连接ON ,因为四边形BDEF 是矩形,,O N 分别为,BD EF 的中点,所以 //ON ED ,又因为 ED ⊥平面ABCD ,所以 ON ⊥平面ABCD,由AC BD ⊥,得,,OB OC ON 两两垂直.所以以O 为原点,,,OB OC ON 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,如图建立空间直角坐标系.……………… 5分因为底面ABCD 是边长为23BF =,所以 (0,A ,(1,0,0)B ,(1,0,0)D -(1,0,3)F ,C ,13()22H . 分 因为 AC ⊥平面BDEF ,所以平面BDEF 的法向量(0,AC =u u u r. …………7分设直线DH 与平面BDEF 所成角为α,由33()22DH =u u u u r ,得sin |cos ,|7DH AC DH AC DH ACα⋅=<>===u u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u r ,所以直线DH 与平面BDEF 所成角的正弦值. ………………9分(Ⅲ)解:由(Ⅱ),得13(,)222BH =-u u u r ,(2,0,0)DB =u u u r.设平面BDH 的法向量为111(,,)x y z =n ,所以0,0,BH DB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u r u u u r n n………………10分即111130,20,x z x ⎧-+=⎪⎨=⎪⎩ 令11z =,得(0,=n .………………11分由ED ⊥平面ABCD ,得平面BCD 的法向量为(0,0,3)ED =-u u u r,则1cos ,2ED ED ED⋅<>===-u u u ru u u r u u u r n n n . ………………13分由图可知二面角H BD C --为锐角, 所以二面角H BD C--的大小为60o. (14)分18.(本小题满分13分) (Ⅰ)解:因为()()exf x x a =+,x ∈R ,所以()(1)e xf x x a '=++.……………… 2分令()0f x '=,得1x a =--. ……………… 3分当x 变化时,()f x 和()f x '的变化情况如下:…………… 5分故()f x 的单调减区间为(,1)a -∞--;单调增区间为(1,)a --+∞.………… 6分(Ⅱ)解:结论:函数()g x 有且仅有一个零点. ……………… 7分理由如下: 由2()()0g x f x a x =--=,得方程2ex ax x -=,显然0x =为此方程的一个实数解.所以x =是函数()g x 的一个零点. (9)分当0x ≠时,方程可化简为e x ax -=.设函数()ex a F x x-=-,则()e1x aF x -'=-,令()0F x '=,得x a =.当x 变化时,()F x 和()F x '的变化情况如下:即()F x 的单调增区间为(,)a +∞;单调减区间为(,)a -∞.所以()F x 的最小值min ()()1F x F a a==-. ………………11分因为 1a <, 所以min()()10F x F a a ==->,所以对于任意x ∈R ,()0F x >, 因此方程ex ax-=无实数解.所以当0x ≠时,函数()g x 不存在零点. 综上,函数()g x 有且仅有一个零点.………………13分19.(本小题满分14分) (Ⅰ)解:抛物线2y x =的焦点为1(0,)4. ……………… 1分由题意,得直线AB的方程为1(1)y k x -=-, ……………… 2分令 0x =,得1y k =-,即直线AB 与y 轴相交于点(0,1)k -. ……………… 3分因为抛物线W 的焦点在直线AB 的下方, 所以 114k ->, 解得34k <.……………… 5分(Ⅱ)解:由题意,设211(,)B x x ,222(,)C x x ,33(,)D x y ,联立方程21(1),,y k x y x -=-⎧⎨=⎩消去y ,得210x kx k -+-=,由韦达定理,得11x k+=,所以11x k =-. ……………… 7分 同理,得AC的方程为11(1)y x k-=--,211x k=--. ……………… 8分 对函数2y x =求导,得2y x '=,所以抛物线2y x =在点B 处的切线斜率为12x ,所以切线BD 的方程为21112()y xx x x -=-, 即2112y x x x =-. ……………… 9分同理,抛物线2y x =在点C 处的切线CD 的方程为2222y x x x =-.………………10分联立两条切线的方程2112222,2,y x x x y x x x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩ 解得12311(2)22x x x k k+==--,3121yx x k k==-, 所以点D的坐标为111((2),)2k k k k---. ………………11分因此点D在定直线220x y ++=上. ………………12分因为点O到直线220x y ++=的距离5d ==,所以5OD ≥,当且仅当点42(,)55D --时等号成立. ………………13分由3125yk k =-=-,得15k ±=,验证知符合题意.所以当k =时,OD有最小值. ………………14分20.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:由等比数列{}na 的14a =,12q =, 得14a =,22a =,31a =,且当3n >时,01n a <<. ……………… 1分所以14b =,22b =,31b =,且当3n >时,[]0n n b a ==. ……………… 2分即,6, 2,4, 17, 3.n n n T n ==⎧⎪=⎨⎪⎩≥……………… 3分 (Ⅱ)证明:因为 201421()nTn n =+≤,所以113b T ==,120142(2)n n n b T T n -=-=≤≤. ………………4分因为 []nnb a =,所以1[3,4)a ∈,2014[2,3)(2)n a n ∈≤≤. ……………… 5分 由21a q a =,得1q <.……………… 6分因为 201220142[2,3)aa q =∈,所以 20122223q a >≥, 所以2012213q <<,即120122()13q <<. ……………… 8分(Ⅲ)证明:(充分性)因为 1a N *Î,q N *Î,所以 11n na a q N -*=?,所以 []nnnb a a == 对一切正整数n 都成立.因为 12nnS a a a =+++L ,12nnT b b b =+++L ,所以n nS T =.……………… 9分(必要性)因为对于任意的n N *Î,nnST =, 当1n =时,由1111,a S b T ==,得11ab =;当2n ≥时,由1nn n aS S -=-,1nn n bT T -=-,得nnab =.所以对一切正整数n 都有nnab =.由 nb Z Î,0na >,得对一切正整数n 都有n a N *Î, ………………10分 所以公比21a q a =为正有理数. ………………11分假设q N *Ï,令pq r=,其中,,1p r r N *?,且p 与r 的最大公约数为1.因为1a 是一个有限整数,所以必然存在一个整数()k k N Î,使得1a 能被kr整除,而不能被1k r +整除.又因为111211k k k k a p aa qr++++==,且p 与r 的最大公约数为1.所以2k a Z+Ï,这与na N *Î(n N *Î)矛盾.所以q *∈N .因此1a N *Î,q *∈N .……………13分。
北京市西城区2014届高三数学上学期期末考试试题 理 新人教A版

市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末试卷高三数学〔理科〕2014.1第1卷〔选择题 共40分〕一、选择题:本大题共8小题,每一小题5分,共40分.在每一小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.设集合{|02}A x x =<<,1{|||}B x x =≤,如此集合A B =〔 〕〔A 〕(0,1)〔B 〕(0,1]〔C 〕(1,2)〔D 〕[1,2)3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 假设3a =,2b =,1cos()3A B +=,如此c =〔 〕 〔A 〕4〔B〔C 〕3〔D4.执行如下列图的程序框图,输出的S 值为〔 〕〔A 〕34〔B 〕45〔C 〕56〔D 〕12.复数z 满足2i=1iz +,那么z 的虚部为〔 〕 〔A 〕1-〔B 〕i -〔C 〕1〔D 〕i5.圆22:(1)(1)1C xy 与x 轴切于A 点,与y 轴切于B 点,设劣弧AB 的中点为M ,如此过点M 的圆C 的切线方程是〔 〕6. 假设曲线221ax by +=为焦点在x 轴上的椭圆,如此实数a ,b 满足〔 〕 〔A 〕22a b > 〔B 〕11a b< 〔C 〕0a b <<〔D 〕0b a <<7.定义域为R 的函数()f x 满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,2()f x x x =-,如此当[2,1]x ∈--时,()f x 的最小值为〔 〕〔A 〕116-〔B 〕18-〔C 〕14-〔D 〕08. 如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为P 在对角线1BD 上,过点P 作垂直于1BD 的平面α,记这样得到的截面多边形 〔含三角形〕的周长为y ,设BP =x ,如此当[1,5]x ∈时,函数()y f x =的值域为〔〔A 〕〔B 〕 〔C 〕 〔D 〕第2卷〔非选择题 共110分〕二、填空题:本大题共6小题,每一小题5分,共30分.9.在平面直角坐标系xOy 中,点(1,3)A ,(2,)B k -,假设向量OA AB ⊥,如此实数k =_____.10.假设等差数列{}n a 满足112a =,465a a +=,如此公差d =______;24620a a a a ++++=______.〔A 〕22y x 〔B 〕112y x 〔C 〕22y x〔D 〕12yx11.一个正三棱柱的所有棱长均相等,其侧〔左〕视图如下列图, 那么此三棱柱正〔主〕视图的面积为______.12.甲、乙两名大学生从4个公司中各选2个作为实习单位,如此两人所选的实习单位中恰有1个一样的选法种数是______. 〔用数字作答〕13. 如图,,B C 为圆O 上的两个点,P 为CB 延长线上一点,PA 为圆O 的切线,A 为切点. 假设2PA =,3BC =,如此PB =______;ACAB=______.14.在平面直角坐标系xOy 中,记不等式组所表示的平面区域为D .在映射,:u x y T v x y=+⎧⎨=-⎩的作用下,区域D 内的点(,)x y 对应的象为点(,)u v . 〔1〕在映射T 的作用下,点(2,0)的原象是; 〔2〕由点(,)u v 所形成的平面区域的面积为______.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.〔本小题总分为13分〕函数()f x x ω=,π()sin()(0)3g x x ωω=->,且()g x 的最小正周期为π.〔Ⅰ〕假设()f α=[π,π]α∈-,求α的值; 〔Ⅱ〕求函数()()y f x g x =+的单调增区间.侧(左)视图216.〔本小题总分为13分〕以下茎叶图记录了甲、乙两组各三名同学在期末考试中的数学成绩.乙组记录中有一个数字模糊,无法确认,假设这个数字具有随机性,并在图中以a 表示.〔Ⅰ〕假设甲、乙两个小组的数学平均成绩一样,求a 的值; 〔Ⅱ〕求乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率;〔Ⅲ〕当2a =时,分别从甲、乙两组中各随机选取一名同学,记这两名同学数学成绩之差的绝对值为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望.17.〔本小题总分为14分〕如图,在多面体ABCDEF 中,底面ABCD 是边长为2的菱形, 60=∠BAD ,四边形BDEF 是矩形,平面BDEF ⊥平面ABCD ,BF =3, H 是CF 的中点.〔Ⅰ〕求证:AC ⊥平面BDEF ;〔Ⅱ〕求直线DH 与平面BDEF 所成角的正弦值; 〔Ⅲ〕求二面角H BD C --的大小.18.〔本小题总分为13分〕函数()()e xf x x a =+,其中e 是自然对数的底数,a ∈R . 〔Ⅰ〕求函数)(x f 的单调区间;〔Ⅱ〕当1a <时,试确定函数2()()g x f x a x =--的零点个数,并说明理由.甲组乙组 891a8 22 F BCEAHD19.〔本小题总分为14分〕,A B 是抛物线2:W y x =上的两个点,点A 的坐标为(1,1),直线AB 的斜率为k ,O 为坐标原点.〔Ⅰ〕假设抛物线W 的焦点在直线AB 的下方,求k 的取值范围;〔Ⅱ〕设C 为W 上一点,且AB AC ⊥,过,B C 两点分别作W 的切线,记两切线的交点为D ,求OD 的最小值.20.〔本小题总分为13分〕设无穷等比数列{}n a 的公比为q ,且*0()n a n >∈N ,[]n a 表示不超过实数n a 的最大整数〔如[2.5]2=〕,记[]n n b a =,数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 的前n 项和为n T . 〔Ⅰ〕假设114,2a q,求n T ; 〔Ⅱ〕假设对于任意不超过2014的正整数n ,都有,证明:120122()13q <<. 〔Ⅲ〕证明:n n S T 〔1,2,3,n 〕的充分必要条件为1,a q N N .市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末高三数学〔理科〕参考答案与评分标准2014.1一、选择题:本大题共8小题,每一小题5分,共40分.1.B 2.C 3.D 4.B 5.A 6.C 7.A 8.D 二、填空题:本大题共6小题,每一小题5分,共30分.9.4 10.12 5511..2413.12 14.(1,1)π注:第10、13、14题第一问2分,第二问3分.三、解答题:本大题共6小题,共80分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分. 15.〔本小题总分为13分〕〔Ⅰ〕解:因为π()sin()(0)3g x xωω=->的最小正周期为π,所以2||ωπ=π,解得2ω=.……………… 3分由()fα=2α=,即cos2α=, (4)分所以π22π4kα=±,k∈Z.因为[π,π]α∈-,所以7πππ7π{,,,}8888α∈--. ……………… 6分〔Ⅱ〕解:函数 π()()2sin(2)3y f x g x x x =+=+-ππ2sin 2cos cos 2sin 33x x x =+-……………… 8分1sin 2222x x =+ πsin(2)3x =+, (10)分由 2πππ2π2π232k k x -++≤≤, ………………11分解得 5ππππ1212k k x -+≤≤.………………12分 所以函数()()y f x g x =+的单调增区间为5ππ[ππ]()1212k k k -+∈Z , (13)分16.〔本小题总分为13分〕〔Ⅰ〕解:依题意,得 11(889292)[9091(90)]33a ++=+++, ………………2分解得1a =.………………3分〔Ⅱ〕解:设“乙组平均成绩超过甲组平均成绩〞为事件A , ………………4分依题意 0,1,2,,9a =,共有10种可能. (5)分由〔Ⅰ〕可知,当1a =时甲、乙两个小组的数学平均成绩一样, 所以当2,3,4,,9a =时,乙组平均成绩超过甲组平均成绩,共有8种可能.…6分所以乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率84()105P A ==. ……………… 7分〔Ⅲ〕解:当2a =时,分别从甲、乙两组同学中各随机选取一名同学,所有可能的成绩结果有339⨯=种,它们是:(88,90),(88,91),(88,92),(92,90),(92,91),(92,92),(92,90),(92,91),(92,92),……………… 9分如此这两名同学成绩之差的绝对值X的所有取值为0,1,2,3,4. ………………10分因此2(0)9P X==,2(1)9P X==,1(2)3P X==,1(3)9P X==,1(4)9P X==. (11)分所以随机变量X的分布列为: (12)分所以X的数学期望221115()01234993993E X=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. (13)分17.〔本小题总分为14分〕〔Ⅰ〕证明:因为四边形ABCD是菱形,所以AC BD⊥. (1)分因为平面BDEF⊥平面ABCD,且四边形BDEF是矩形,所以ED⊥平面ABCD, (2)分又因为AC⊂平面ABCD,所以ED AC⊥. (3)分因为 EDBD D =,所以 AC ⊥平面BDEF .……………… 4分 〔Ⅱ〕解:设ACBD O =,取EF 的中点N ,连接ON ,因为四边形BDEF 是矩形,,O N 分别为,BD EF 的中点, 所以 //ON ED ,又因为 ED ⊥平面ABCD ,所以 ON ⊥平面ABCD , 由AC BD ⊥,得,,OB OC ON 两两垂直.所以以O 为原点,,,OB OC ON 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,如图建立空间直角坐标系.……………… 5分因为底面ABCD 是边长为2的菱形,60BAD ∠=,BF =所以 (0,A ,(1,0,0)B ,(1,0,0)D -,(1,0,3)E -,(1,0,3)F ,C ,13()22H . ………………6分因为 AC ⊥平面BDEF ,所以平面BDEF 的法向量(0,AC =. …………7分 设直线DH 与平面BDEF 所成角为α,由 33()22DH =, 得 32sin |cos ,|DH AC DH AC DH ACα⨯⋅=<>===,所以直线DH 与平面BDEF ………………9分〔Ⅲ〕解:由〔Ⅱ〕,得13()22BH =-,(2,0,0)DB =. 设平面BDH 的法向量为111(,,)x y z =n ,所以0,0,BH DB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n ………………10分即111130,20,x z x ⎧-++=⎪⎨=⎪⎩ 令11z =,得(0,=n . ………………11分由ED ⊥平面ABCD ,得平面BCD 的法向量为(0,0,3)ED =-, 如此01cos ,2ED ED ED⋅⨯<>===-n n n . ………………13分由图可知二面角H BD C --为锐角,所以二面角H BD C --的大小为60.………………14分18.〔本小题总分为13分〕〔Ⅰ〕解:因为()()e xf x x a =+,x ∈R ,所以()(1)e x f x x a '=++.……………… 2分 令()0f x '=,得1x a =--.……………… 3分 当x 变化时,()f x 和()f x '的变化情况如下: (5)分故()f x 的单调减区间为(,1)a -∞--;单调增区间为(1,)a --+∞.………… 6分〔Ⅱ〕解:结论:函数()g x 有且仅有一个零点. ……………… 7分理由如下:由2()()0g x f x a x =--=,得方程2ex ax x -=, 显然0x =为此方程的一个实数解.所以0x =是函数()g x 的一个零点. ……………… 9分 当0x ≠时,方程可化简为e x ax -=.设函数()ex aF x x -=-,如此()e 1x a F x -'=-,令()0F x '=,得x a =.当x 变化时,()F x 和()F x '的变化情况如下:即()F x 的单调增区间为(,)a +∞;单调减区间为(,)a -∞.所以()F x 的最小值min ()()1F x F a a ==-. ………………11分因为 1a <,所以min ()()10F x F a a ==->, 所以对于任意x ∈R ,()0F x >, 因此方程ex ax -=无实数解.所以当0x ≠时,函数()g x 不存在零点.综上,函数()g x 有且仅有一个零点.………………13分19.〔本小题总分为14分〕〔Ⅰ〕解:抛物线2y x =的焦点为1(0,)4. ………………1分由题意,得直线AB 的方程为1(1)y k x -=-, ………………2分 令 0x =,得1y k =-,即直线AB 与y 轴相交于点(0,1)k -. ………………3分因为抛物线W 的焦点在直线AB 的下方, 所以 114k ->, 解得 34k <. ……………… 5分〔Ⅱ〕解:由题意,设211(,)B x x ,222(,)C x x ,33(,)D x y ,联立方程21(1),,y k x y x -=-⎧⎨=⎩ 消去y ,得210x kx k -+-=, 由韦达定理,得11x k +=,所以 11x k =-. ……………… 7分同理,得AC 的方程为11(1)y x k-=--,211x k =--. (8)分对函数2y x =求导,得2y x '=,所以抛物线2y x =在点B 处的切线斜率为12x ,所以切线BD 的方程为21112()y x x x x -=-, 即2112y x x x =-. (9)分同理,抛物线2y x =在点C 处的切线CD 的方程为2222y x x x =- (10)分联立两条切线的方程2112222,2,y x x x y x x x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩解得12311(2)22x x x k k +==--,3121y x x k k==-, 所以点D 的坐标为111((2),)2k k k k---. (11)分因此点D 在定直线220x y ++=上.………………12分因为点O 到直线220x y ++=的距离d ==,所以OD 42(,)55D --时等号成立. ………………13分由3125y k k =-=-,得k =.所以当k =OD . ………………14分20.〔本小题总分为13分〕 〔Ⅰ〕解:由等比数列{}n a 的14a ,12q, 得14a ,22a ,31a ,且当3n时,01na . (1)分 所以14b ,22b ,31b ,且当3n 时,[]0n n b a . (2)分即 ,6, 2,4, 17, 3.n n n T n ==⎧⎪=⎨⎪⎩≥……………… 3分〔Ⅱ〕证明:因为 201421()n T n n =+≤,所以 113b T ,120142(2)n n n b T T n -=-=≤≤. (4)分因为 []nn b a ,所以 1[3,4)a ∈,2014[2,3)(2)n a n ∈≤≤. ……………… 5分由 21a q a =,得 1q <. ……………… 6分因为 201220142[2,3)a a q =∈,所以 20122223qa >≥, 所以 ,即 120122()13q <<. ……………… 8分 〔Ⅲ〕证明:〔充分性〕因为 1a N ,q N ,所以 11nn a a q N ,所以 []n n n b a a 对一切正整数n 都成立.因为 12n n S a a a ,12n n T b b b ,所以 nn S T . (9)分〔必要性〕因为对于任意的n N ,n n S T ,当1n =时,由1111,a S b T ,得11a b ;当2n ≥时,由1n n n a S S -=-,1n n n b T T -=-,得n n a b =.所以对一切正整数n 都有n n a b =. 由 nb Z ,0n a ,得对一切正整数n 都有na N , (10)分所以公比21a q a =为正有理数. ………………11分假设 qN ,令pqr,其中,,1p r r N ,且p 与r 的最大公约数为1. 因为1a 是一个有限整数, 所以必然存在一个整数()k kN ,使得1a 能被k r 整除,而不能被1k r +整除.又因为111211k k k k a p a a q r++++==,且p 与r 的最大公约数为1.所以2ka Z ,这与n a N 〔n N 〕矛盾.所以q *∈N . 因此1a N ,q *∈N . (13)分。
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北京市西城区2014年高三二模试卷
数学(理科) 2014.5
第I 卷(选择题 共40分)
一、 选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题
目要求的一项.
1.已知集合{|20}A x x =-<,{|}B x x a =<,若A B A =I ,则实数a 的取值范围是( ).
A .(,2]-∞-
B .[2,)-+∞
C .(,2]-∞
D .[2,)+∞
2.在复平面内,复数2(12i)z =+对应的点位于( ).
A . 第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
3.直线2y x =为双曲线22
22
:
1(0,0)x y C a b a b -=>>的一条渐近线,则双曲线C 的离心率是( ).
A .5
B .52
C .3
D .
32
4.某四棱锥的三视图如图所示,记A 为此棱锥所有棱的长度的集
合,则( ). A . 2A ∈,且4A ∈ B .
2A ∈,且4A ∈
C . 2A ∈,且25A ∈
D .2A ∈,且17A ∈
5.设平面向量a ,b ,c 均为非零向量,则“()0⋅-=a b c ”是“=b c ”的( ).
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .充分必要条件
D .既不充分也不必要条件
6.如图,阴影区域是由函数cos y x =的一段图象与x
轴围成的封闭图形,那么这个阴影区域的面积是( ).
A .1
B .2
C .
π2
D .π
7.在平面直角坐标系xOy中,不等式组
0,
0,
80
x
y
x y
⎧
⎪
⎨
⎪+-
⎩
…
…
…
所表示的平面区域是α,不等式组
04,
010
x
y
⎧
⎨
⎩
剟
剟
所表
示的平面区域是β.从区域α中随机取一点(,)
P x y,则P为区域β内的点的概率是().
A.1
4
B.
3
5
C.
3
4
D.
1
5
8.设Ω为平面直角坐标系xOy 中的点集,从Ω中的任意一点P 作x 轴、y 轴的垂线,垂足分别为
M ,N ,记点M 的横坐标的最大值与最小值之差为()x Ω,点N 的纵坐标的最大值与最小值之差为()y Ω.
若Ω是边长为1的正方形,给出下列三个结论: ①()x Ω的最大值为2;
②()()x y Ω+Ω的取值范围是[2,22]; ③()()x y Ω-Ω恒等于0.
其中所有正确结论的序号是( ). A .①
B .②③
C .①②
D .①②③
第II 卷(非选择题 共110分)
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9.61
()x x
+的二项展开式中,常数项为_________.
10.在ABC V 中,若1
4,3,cos 3
a b A ===,则sin A =______,B =______.
11.如图,AB 和CD 是圆O 的两条弦,AB 与CD 相交于点E ,
且4,:
4:
1C E D E A E B E ===,则AE =_______;
AC
BD
=______.
12.执行如图所示的程序框图,输出的a 值为_________.
13.设抛物线2:4C y x =的焦点为,F M 为抛物线C 上一点,(2,2)N ,则M
F M N +的取值范围为_________.
14.已知f 是有序数对集合**{(,)|,}M x y x y =∈∈N N 上的一个映射,正整数对(,)x y 在映射f 下的象为实数z ,记作(,)f x y z =,对于任意的正整数,()m n m n >,映射f 由下表给出:
(,)x y (,)n n (,)m n (,)n m
(,)f x y
n m n - m n +
则(3,5)f =_______,使不等式(2,)4x f x …成立的x 集合是_________.
三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)
在平面直角坐标系xOy中,点(cos,2sin),(sin,0)
A B
θθθ,其中θ∈R.
(I)当
2π
3
θ=,求向量AB
uu u r
的坐标;
(II)当
π
[0,]
2
θ∈时,求AB
uu u r
的最大值.
16.(本小题满分13分)
为了解某校学生的视力情况,现采用随机抽样的方式从该校的,A B两班中各抽5名学生进行视力检测.检测的数据如下:
A班的5名学生的视力检测结果:43.,51.,46.,41.,49..
B班的5名学生的视力检测结果:51.,49.,40.,40.,45..
(I)分别计算两组数据的平均数,从计算结果看,哪个班的学生视力较好?
(II)由数据判断哪个班的5名学生视力方差较大?(结论不要求证明)
(III)现从班的上述5名学生中随机选取3名学生,用X表示其中视力大于46.的人数,求X的分布列和数学期望.
17.(本小题满分14分)
如图,在三棱锥P ABC -中,PA ⊥底面,,ABC AC BC H ⊥为PC 的中点,M 为AH 的中点,2,1PA AC BC ===
(I )求证:AH ⊥面PBC ;
(II )求PM 与平面AHB 所成角的正弦值 (III )设点N 在线段PB 上,且
,PN
MN PB
λ=∥平面ABC ,求实数λ的值.
18.(本小题满分13分)
已知函数1
2e ()44
x f x ax x +=++,其中a ∈R
(I )若0a =,求函数()f x 的极值;
(II )当1a >时,试确定函数()f x 的单调区间.
19.(本小题满分14分)
设,A B 是椭圆22
:143
x y W +
=上不关于坐标轴对称的两个点,直线AB 交x 轴于点M (与点,A B 不重合),O 为坐标原点.
(I )如果点M 是椭圆W 的右焦点,线段MB 的中点在y 轴上,求直线AB 的方程;
(II )设N 为x 轴上一点,且4OM ON ⋅=uuu r uuu r
,直线AN 与椭圆W 的另外一个交点为C ,证明:点B 与点
C 关于x 轴对称.
20.(本小题满分14分)
在无穷数列{}n a 中,11a =,对于任意*n ∈N ,都有*1,n n n a a a +∈<N .设*m ∈N ,记使得n a m …成立的n 最大值为m b .
(I )设数列为1,3,5,7,L ,写出123,,b b b 的值; (II )若{}n b 为等差数列,求出所有可能的数列{}n a ;
(III )设12,p p a q a a a A =+++=L ,求12q b b b +++L 的值.(用,,p q A 表示)。