北京市高考数学联考试题分类大汇编集合试题解析

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高考数学真题分类汇编专题01:集合(含解析)

高考数学真题分类汇编专题01:集合(含解析)

2020年高考数学真题分类汇编专题01:集合一、单选题1.已知集合,,则A∩B中元素的个数为()A. 2B. 3C. 4D. 52.已知集合,,则中元素的个数为()A. 2B. 3C. 4D. 63.已知集合A={x||x|<3,x∈Z},B={x||x|>1,x∈Z},则A∩B=()A. B. {–3,–2,2,3) C. {–2,0,2} D. {–2,2}4.已知集合则()A. B. C. D.5.已知集合U={−2,−1,0,1,2,3},A={−1,0,1},B={1,2},则()A. {−2,3}B. {−2,2,3}C. {−2,−1,0,3}D. {−2,−1,0,2,3}6.设集合A={x|x2–4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|–2≤x≤1},则a=()A. –4B. –2C. 2D. 47.设集合A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A∪B=()A. {x|2<x≤3}B. {x|2≤x≤3}C. {x|1≤x<4}D. {x|1<x<4}8.设全集,集合,则()A. B. C. D.9.已知集合,,则().A. B. C. D.10.设集合S,T,S⊆N*,T⊆N*,S,T中至少有两个元素,且S,T满足:①对于任意x,y∈S,若x≠y,都有xy∈T;②对于任意x,y∈T,若x<y,则∈S;下列命题正确的是()A. 若S有4个元素,则S∪T有7个元素B. 若S有4个元素,则S∪T有6个元素C. 若S有3个元素,则S∪T有4个元素D. 若S有3个元素,则S∪T有5个元素11.已知集合P={x|1<x<4},Q={x|2<x<3},则P∩Q=()A. {x|1<x≤2}B. {x|2<x<3}C. {x|3≤x<4}D. {x|1<x<4}二、填空题12.已知集合,则________.答案解析部分一、单选题1.【答案】B解:由题意,,故中元素的个数为3.故答案为:B【分析】采用列举法列举出中元素的即可.2.【答案】C解:由题意,中的元素满足,且,由,得,所以满足的有,故中元素的个数为4.故答案为:C.【分析】采用列举法列举出中元素的即可.3.【答案】D解:因为,或,所以.故答案为:D.【分析】解绝对值不等式化简集合的表示,再根据集合交集的定义进行求解即可.4.【答案】D解:由解得,所以,又因为,所以,故答案为:D.【分析】首先解一元二次不等式求得集合A,之后利用交集中元素的特征求得,得到结果.5.【答案】A解:由题意可得:,则.故答案为:A.【分析】首先进行并集运算,然后计算补集即可.6.【答案】B解:求解二次不等式可得:,求解一次不等式可得:.由于,故:,解得:.故答案为:B.【分析】由题意首先求得集合A,B,然后结合交集的结果得到关于a的方程,求解方程即可确定实数a的值.7.【答案】C解:故答案为:C【分析】根据集合并集概念求解.8.【答案】C解:由题意结合补集的定义可知:,则.故答案为:C.【分析】首先进行补集运算,然后进行交集运算即可求得集合的运算结果.9.【答案】D解:,故答案为:D.【分析】根据交集定义直接得结果.10.【答案】A解:取:S={1,2,4},则T={2,4,8},S∪T={1,2,4,8},4个元素,排除C.S={2,4,8},则T={8,16,32},S∪T={2,4,8,16,32},5个元素,排除D;S={2,4,8,16}则T={8,16,32,64,128},S∪T={2,4,8,16,32,64,128},7个元素,排除B;故答案为:A.【分析】利用特殊集合排除选项,推出结果即可.11.【答案】B解:集合P={x|1<x<4},Q={x|2<x<3},则P∩Q={x|2<x<3}.故答案为:B.【分析】直接利用交集的运算法则求解即可.二、填空题12.【答案】解:∵,∴故答案为:.【分析】根据集合的交集即可计算.。

【精品解析】北京市高考数学最新联考试题分类大汇编(14)复数、推理与证明

【精品解析】北京市高考数学最新联考试题分类大汇编(14)复数、推理与证明

精品解析:北京市2012年高考数学最新联考试题分类大汇编(14)复数、推理与证明试题解析一、选择题:(2)(北京市东城区2012年1月高三考试文科)复数11i+在复平面上对应的点的坐标是(A )(1,1) (B )(1,1)- (C )(1,1)-- (D )(1,1)-【答案】B1. (2012年3月北京市朝阳区高三一模文科)复数10i 12i=- A.42i - B. 42i -+ C. 24i + D. 24i -【答案】B【答案】D二、填空题:(9)(2012年4月北京市海淀区高三一模理科)复数2i 1ia +-在复平面内所对应的点在虚轴上,那么实数a = 2 .9.(2012年3月北京市丰台区高三一模文科)在复平面内,复数11ii+-对应的点的坐标为____.【答案】(0,1)9. (2012年4月北京市房山区高三一模理科i是虚数单位,则1ii=+__.i2121+三、解答题:【命题分析】本题是一道以集合为背景的创新题,考查函数的性质和不等式的证明。

考查学生的理解能力和分析能力。

读懂题意是解题的前提,解题是注意分类讨论思想的应用。

20. (2012年3月北京市朝阳区高三一模文科)(本题满分13分)1m m m n S a a a +=+++,1,2,,m n =,求证[](1)1m m m S a S m m =-++,其中[]1m S m +表示不超过1m S m +的最大整数. (20)(本小题满分13分)换1T -将数列0A 变为数列10()T A -:01111,1,,1,,,,k k n a a a k a a -+---.易知1T -和T 是互逆变换.对于数列,0,0,,0n 连续实施变换1T -(一直不能再作1T -变换为止)得,0,0,,0n 1T -−−→1,1,0,,0n -1T -−−→2,0,2,0,,0n -1T -−−→3,1,2,0,,0n -1T -−−→1T -−−→01,,,n a a a , 则必有00a =(若00a ≠,则还可作变换1T -).反过来对01,,,n a a a 作有限次变换T ,所以m m S mt =(m t 为整数),于是1m m m S a S +=+1(1)m m a m t +=++,0m a m ≤≤, 所以m a 为m S 除以1m +后所得的余数,即[](1)1m m m S a S m m =-++.………13分 (20)(北京市东城区2012年4月高考一模理科)(本小题共14分)若对于正整数k ,()g k 表示k 的最大奇数因数,例如(3)3g =,(10)5g =.设(1)(2)(3)(4)(2)n n S g g g g g =+++++.(20)(共14分)解:(Ⅰ)(g =,(20)5g =. …………2分(Ⅱ)1(1)(2)112S g g =+=+=;2(1)(2)(3)(4)11316S g g g g =+++=+++=;3(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)1131537122S g g g g g g g g =+++++++=+++++++=.…………6分(Ⅲ)由(Ⅰ)(Ⅱ)不难发现对m *∈N , 有(2)()g m g m =. …………8分114n n S --=+ …………11分。

北京市高考数学联考试题分类大汇编(8)立体几何试题解析.doc

北京市高考数学联考试题分类大汇编(8)立体几何试题解析.doc

北京市 2020 年高考数学最新联考试题分类大汇编一、选择题:(3) ( 北京市东城区 2020 年 1 月高三考试文科)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( A)(B)( C)(D)【答案】 C【解析】该几何体为底面是直角边为的等腰直角三角形,高为的直三棱柱,其体积为。

7. ( 北京市西城区2020 年 1 月高三期末考试理科) 某几何体的三视图如图所示,该几何体的体积是()(A)(B)(C)(D)【答案】 D【解析】将三视图还原直观图,可知是一个底面为正方形(其对角线长为2),高为 2 的四棱锥,其体积为A.且,则B.且,则C.且,则D.且,则【答案】 C体的体积为.(9) ( 北京市城区 2020 年 4 月高考一模文科 ) 已知一个四棱的三如所示,四棱的体是 .10. (2020 年 4 月北京市房山区高三一模理科一个几何体的三如所示,个几何体的体 .三、解答:(17) ( 北京市城区2020 年 1 月高三考文科)(本小共14 分)如,在四棱中,底面是正方形,平面,是中点,段上一点.(Ⅰ)求:;(Ⅱ)确定点在段上的位置,使// 平面,并明理由.【命分析】本考垂直和面探索性等合。

考学生的空想象能力。

明垂直的方法:(1)异面直所成的角直角;( 2)面垂直的性定理;( 3)面面垂直的性定理;( 4)三垂定理和逆定理;( 5)勾股定理;( 6)向量垂直 . 要注意面、面面垂直的性定理的成立条件 . 解程中要特体会平行关系性的性,垂直关系的多性 . 本第一利用方法二行明;探求某明(Ⅰ)因平面,所以.又四形是正方形,所以,,所以平面 ,又平面,所以 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯7分. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 14 分(16) ( 2020 年 4 月北京市海淀区高三一模理科)(本小分14 分)在四棱中,//,,,平面,.(Ⅰ)平面平面,求://;(Ⅱ)求:平面;(Ⅲ)点段上一点,且直与平面所成角的正弦,求的.(16)(本小分 14 分)所以,,,所以,.所以, .因,平面,平面,所以平面 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9 分由(Ⅱ)知平面的一个法向量 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 分17. (2020 年 3 月北京市朝阳区高三一模文科⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分zPA D⋯⋯ ⋯yCBx⋯⋯ ⋯) (本分13 分)在如所示的几何体中,四形平行四形,,平面,,,,,且是的中点 .(Ⅰ)求:平面;(Ⅱ)在上是否存在一点,使得最大?若存在,求出的正切;若不存在,明理由 .(17)(本小分 13 分)(Ⅱ)解:假在上存在一点,使得最大. 因平面,所以 .又因,所以平面.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 分在中, .17. ( 北京市西城区 2020 年 4 月高三第一次模文 ) (本小分 14 分)如,矩形中,,.,分在段和上,∥,将矩形沿折起.折起后的矩形,且平面平面.(Ⅰ)求:∥平面;(Ⅱ)若,求:;(Ⅲ)求四面体体的最大.17.(本小分 14 分)(Ⅰ)明:因四形,都是矩形,所以∥∥,.所以四形是平行四形,⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分所以∥,⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 分因平面,所以∥平面.⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 分(Ⅱ)明:接,.因平面平面,且,所以平面,⋯⋯ 5 分所以.⋯⋯⋯⋯ 6 分9 分(Ⅲ)解:,,其中.由(Ⅰ)得平面,所以四面体的体.⋯⋯⋯ 11 分所以.⋯⋯⋯⋯⋯13 分当且当,即,四面体的体最大.(17) ( 北京市城区2020 年 4 月高考一模理科⋯⋯⋯⋯⋯⋯) (本小共14 分13 分)1(17)(共 13 分)(Ⅰ)明:取中点,.因,,所以,而,即△是正三角形又因 ,所以.⋯⋯⋯⋯2分所以在 2 中有, . ⋯⋯⋯⋯ 3 分所以二面角.的平2面角.1又二面角直二面角,所以. ⋯⋯⋯⋯ 5 分又因 ,所以⊥平面 , 即⊥平面 .⋯⋯⋯⋯6分(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知⊥平面,,如,以原点,建立空直角坐系,,,,.在1中,.因,所以∥,且 .所以四形平行四形.所以∥,且 .故点的坐(1,, 0) . 2 所以,, .⋯⋯⋯⋯8分不妨平面的法向量,即令,得 .⋯⋯⋯⋯10分所以 .⋯⋯⋯⋯12分故直与平面所成角的大小.⋯⋯⋯⋯13分(17) ( 北京市城区 2020 年 4 月高考一模文科 ) (本小共 14 分)如,在的正三角形中,,,分,,上的点,且足 . 将△沿折起到△的位置,使平面平面,,. (如)(Ⅰ)若中点,求:∥平面;(Ⅱ)求: .1 2(17)(共 14 分)明:(Ⅰ)取中点, .在△中,分 的中点,所以∥,且.因 ,所以∥ , 且,所以∥,且.所以四 形 平行四 形.所以∥.⋯⋯⋯⋯ 5 分又因 平面,且平面, 所以∥平面.(Ⅱ)取中点, .因 ,,所以,而,即△是正三角形 又因 , 所以 .所以在2 中有 . 因 平面平面,平面平面,.⋯⋯⋯⋯ 9 分⋯⋯⋯⋯ 7 分所以⊥平面 .⋯⋯⋯⋯ 12 分17. (2020又平面, 所以⊥ .年 3 月北京市丰台区高三一模文科) (本小 共⋯⋯⋯⋯ 14 分)14 分如 ,四棱 P-ABCD 中,底面 ABCD 是菱形, PA =PD ,∠ BAD =60o , E 是 AD 的中点,点Q在 棱 PC 上.(Ⅰ)求 : AD ⊥平面 PBE ; (Ⅱ)若 Q 是 PC 的中点,求 : PA // 平面 BDQ ;(Ⅲ)若 V P-BCDE =2 V Q - ABCD , 求的 .17. 明:(Ⅰ)因E 是 AD 的中点, PA =PD ,所以AD⊥PE .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 分因 底面 ABCD 是菱形,∠ BAD =60o ,所以 = ,又因 E 是 的中点,AB BD AD所以⊥.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分AD BE因 PE∩BE=E,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 分所以 AD⊥平面 PBE.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 分(Ⅱ)接 AC交 BD于点 O, OQ.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分因O 是中点,Q 是的中点,AC PC所以 OQ△ PAC中位.所以 OQ //因,所以.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14分17. (2020年4月北京市房山区高三一模理科(本小共14 分)在直三棱柱中,=2 ,.点分是,的中点,是棱上的点.(I )求:平面;(II)若 // 平面,确定点的位置,并出明;(III)求二面角的余弦 .17.(本小共 14 分)(I)明:∵在直三棱柱中,,点是的中点,∴⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 分, ,∴⊥平面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分平面∴,即⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 分又∴平面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 分( II )当是棱的中点, // 平面 . ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分明如下 :, 取的中点H,接 ,的中位∴∥,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 分∵由已知条件,正方形∴∥,∵ 的中点,(III)∵ 直三棱柱且又平面的法向量,==,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 分二面角的平面角,且角.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 分。

全国高考数学真题分类汇编(2013-2022)——集合专题(附解析)

全国高考数学真题分类汇编(2013-2022)——集合专题(附解析)

全国高考数学真题分类汇编(2013-2022)集合专题(附解析)一、选择题1.【2022年全国甲卷理科·第3题】设全集{2,1,0,1,2,3}U =--,集合{}2{1,2},430A B x x x =-=-+=∣,则()U A B ⋃=ð()A.{1,3}B.{0,3}C.{2,1}-D.{2,0}-【答案】D 解析:由题意,{}{}2=4301,3B x x x -+==,所以{}1,1,2,3A B ⋃=-,所以(){}U 2,0A B ⋃=-ð.故选:D.2.【2022年全国乙卷理科·第1题】设全集{1,2,3,4,5}U =,集合M 满足{1,3}U M =ð,则()A.2M ∈B.3M ∈C.4M ∉D.5M∉【答案】A 解析:由题知{2,4,5}M =,对比选项知,A 正确,BCD 错误3.【2022新高考全国II 卷·第1题】已知集合{}{}1,1,2,4,11A B x x =-=-≤,则A B = ()A.{1,2}-B.{1,2}C.{1,4}D.{1,4}-【答案】B 解析:{}|02B x x =≤≤,故{}1,2A B = .故选B.4.【2022新高考全国I 卷·第1题】若集合{4},{31}M x N x x =<=≥∣,则M N = ()A.{}02x x ≤<B.123x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C.{}316x x ≤<D.1163x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭【答案】D 解析:1{16},{}3M x x N x x =≤<=≥∣0∣,故1163M N x x ⎧⎫=≤<⎨⎬⎩⎭ ,故选:D5.【2021年新高考全国Ⅱ卷·第2题】设集合{1,2,3,4,5,6},{1,3,6},{2,3,4}U A B ===,则()U A B = ð()A.{3}B.{1,6}C.{5,6}D.{1,3}【答案】B 解析:由题设可得{}U 1,5,6B =ð,故(){}U 1,6A B ⋂=ð,故选B.6.【2021年新高考Ⅰ卷·第1题】设集合{}24A x x =-<<,{}2,3,4,5B =,则A B = ()A.{}2B.{}2,3C.{}3,4D.{}2,3,4【答案】B 解析:由题设有{}2,3A B ⋂=,故选B.7.【2020年新高考I 卷(山东卷)·第1题】设集合A ={x |1≤x ≤3},B ={x |2<x <4},则A ∪B =()A.{x |2<x ≤3}B.{x |2≤x ≤3}C.{x |1≤x <4}D.{x |1<x <4}【答案】C 解析:[1,3](2,4)[1,4)A B ==U U 故选:C8.【2020新高考II 卷(海南卷)·第1题】设集合A={2,3,5,7},B ={1,2,3,5,8},则A B =()A.{1,3,5,7}B.{2,3}C.{2,3,5}D.{1,2,3,5,7,8}【答案】C 解析:因为{2,3,5,7},{1,2,3,5,8}A B ==,所以{2,3,5}A B = ,故选:C9.【2021年高考全国乙卷理科·第2题】已知集合{}21,S s s n n ==+∈Z ,{}41,T t t n n ==+∈Z ,则S T Ç=()A.∅B.S C.T D.Z 【答案】C 解析:任取t T ∈,则()41221t n n =+=⋅+,其中n Z ∈,所以,t S ∈,故T S ⊆,因此,S T T = .故选:C.10.【2021年高考全国甲卷理科·第1题】设集合{}104,53M x x N x x ⎧⎫=<<=≤≤⎨⎬⎩⎭,则M N = ()A.103x x ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭B.143x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C.{}45x x ≤<D.{}05x x <≤【答案】B 解析:因为1{|04},{|5}3M x x N x x =<<=≤≤,所以1|43M N x x ⎧⎫⋂=≤<⎨⎬⎩⎭,故选:B.11.【2020年高考数学课标Ⅰ卷理科·第2题】设集合A ={x |x 2–4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |–2≤x ≤1},则a =()A.–4B.–2C.2D.4【答案】B 解析:求解二次不等式240x -≤可得:{}2|2A x x -=≤≤,求解一次不等式20x a +≤可得:|2a B x x ⎧⎫=≤-⎨⎬⎩⎭.由于{}|21A B x x ⋂=-≤≤,故:12a -=,解得:2a =-.故选:B.12.【2020年高考数学课标Ⅱ卷理科·第1题】已知集合U ={−2,−1,0,1,2,3},A ={−1,0,1},B ={1,2},则()U A B ⋃=ð()A.{−2,3}B.{−2,2,3}C.{−2,−1,0,3}D.{−2,−1,0,2,3}【答案】A 解析:由题意可得:{}1,0,1,2A B ⋃=-,则(){}U 2,3A B =- ð.故选:A .13.【2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第1题】已知集合{(,)|,,}A x y x y y x =∈≥*N ,{(,)|8}B x y x y =+=,则A B 中元素的个数为()A.2B.3C.4D.6【答案】C 解析:由题意,A B 中的元素满足8y x x y ≥⎧⎨+=⎩,且*,x y N ∈,由82x y x +=≥,得4x ≤,所以满足8x y +=的有(1,7),(2,6),(3,5),(4,4),故A B 中元素的个数为4.故选:C.14.【2019年高考数学课标Ⅲ卷理科·第1题】已知集合{}1,0,1,2A =-,2{|1}B x x =≤,则A B = ()A.{}1,0,1-B.{}0,1C.{}1,1-D.{}0,1,2【答案】A 解析:因为{}1,0,1,2A =-,{}11B x x =-≤≤,所以{}1,0,1A B =- ,故选A.15.【2019年高考数学课标全国Ⅱ卷理科·第1题】设集合{}2560A x x x =-+>,{}10B x x =-<,则A B = ()A.(),1-∞B.()2,1-C.()3,1--D.()3,+∞【答案】A 解析:{}{25602A x x x x x =-+>=≤或}3x ≥,{}{}101B x x x x =-<=<,故{}1A B x x =< ,故选A.16.【2019年高考数学课标全国Ⅰ卷理科·第1题】已知集合{42}M x =-<<,2{|60}N x x x =--<,则M N = ().{|43}A x x -<<.{|42}B x x -<<-.{|22}C x x -<<.{|23}D x x <<【答案】C 解析:2{|60}{|(2)(3)0}{|23},{|22}N x x x x x x x x M N x x =--<=+-<=-<<∴=-<< 故选C.17.【2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第1题】已知集合{}|10A x x =-≥,{}0,1,2B =,则A B = ()A.{}0B.{}1C.{}1,2D.{}0,1,2【答案】C 解析:{}{}|10|1A x x x x =-≥=≥,{}0,1,2B =,故{}1,2A B = ,故选C.18.【2018年高考数学课标Ⅱ卷(理)·第2题】已知集合(){}223A x y x y x y =+∈∈Z Z ,≤,,,则A 中元素的个数为()A.9B.8C.5D.4【答案】A 解析:(){}{}223(1,1),(1,0),(1,1),(0,1),(0,0),(0,1),(1,1),(1,0),(1,1)A x y x y x y =+∈∈=-------Z Z ,≤,,,故选A.19.【2018年高考数学课标卷Ⅰ(理)·第2题】己知集合{}220A x x x =-->,则R A =ð()A.{}12x x -<<B.{}12x x -≤≤C.{}{}12x x x x <-> D.{}{}12x x x x ≤-≥ 【答案】B 解析:集合{}220A x x x =+->,可得{}12A x x x =<->或,则{}-12R A x x =≤≤ð,故选:B.20.【2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科·第1题】已知集合{}|1A x x =<,{}|31x B x =<,则()A.{|0}A B x x =< B.A B =R C.{|1}A B x x => D.A B =∅ 【答案】A 解析:由31x <得033x <,所以0x <,故{|1}{|0}{|0}A B x x x x x x ⋂=<⋂<=<,故选A.21.【2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第1题】已知集合A ={}22(,)1x y x y +=│,B ={}(,)x y y x =│,则A B 中元素的个数为().A.3B.2C.1D.0【答案】B 解析:法1:集合中的元素为点集,由题意,结合A 表示以(0,0)为圆心,1为半径的单位圆上所有点组成的集合,集合B 表示直线y x =上所有点组成的集合,联立圆与直线的方程,可得圆221x y +=与直线y x =相交于两点,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,所以A B 中有两个元素.法2:结合图形,易知交点个数为2,即A B 的元素个数为2.故选B22.【2017年高考数学课标Ⅱ卷理科·第2题】设集合{}1,2,4A =,{}240x x x m B =-+=.若{}1A B = ,则B =()A.{}1,3-B.{}1,0C.{}1,3D.{}1,5【答案】C 解析:法1:常规解法∵{}1A B = ∴1是方程240x x m -+=的一个根,即3m =,∴{}2430B x x x =-+=故{}1,3B =法2:韦达定理法∵{}1A B = ∴1是方程240x x m -+=的一个根,∴利用伟大定理可知:114x +=,解得:13x =,故{}1,3B =法3:排除法∵集合B 中的元素必是方程方程240x x m -+=的根,∴124x x +=,从四个选项A﹑B﹑C﹑D 看只有C 选项满足题意.23.【2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第1题】设集合{}(2)(3)0S x x x =--≥,{}0T x x =>,则S T = ()A.[]2,3B.(][),23,-∞+∞ C.[)3,+∞D.(][)0,23,+∞ 【答案】D 解析:由(2)(3)0x x --≥解得3x ≥或2x ≤,所以{}23S x x x =或≤≥,所以{}023S T x x x =< 或≤≥,故选D.24.【2016高考数学课标Ⅱ卷理科·第2题】已知集合{1,2,3}A =,{|(1)(2)0,}B x x x x =+-<∈Z ,则A B = ()A.{1}B.{12},C.{0123},,,D.{10123}-,,,,【答案】C 解析:{|(1)(2)0,}={0,1}B x x x x Z =+-<∈,又{1,}A =2,3,所以{0,1,2,3}A B =,故选C.25.【2016高考数学课标Ⅰ卷理科·第1题】设集合2{|430}A x x x =-+<,{|230}B x x =->,则A B = ()(A)3(3,)2--(B)3(3,2-(C)3(1,)2(D)3(,3)2【答案】D 解析:{}{}243013A x x x x x =-+<=<<,{}32302B x x x x ⎧⎫=->=>⎨⎩⎭.故332A B x x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭.故选D.26.【2015高考数学新课标2理科·第1题】已知集合21,0,1,2A =--{,},{}(1)(20B x x x =-+<,则A B = ()A.{}1,0A =-B.{}0,1C.{}1,0,1-D.{}0,1,2【答案】A 解析:由已知得{}21B x x =-<<,故{}1,0A B =- ,故选A.27.【2014高考数学课标2理科·第1题】设集合0,1,2M ={},2{|320}N x x x =-+≤,则M N = ()A.{1}B.{2}C.{0,1}D.{1,2}【答案】D 解析:因为N ={x|1x 2}≤≤,所以M N={12},⋂,故选D.28.【2014高考数学课标1理科·第1题】已知集合A={x |2230x x --≥},B={}22x x -≤<,则A B ⋂=()A.[-2,-1]B.[-1,2)C.[-1,1]D.[1,2)【答案】A 解析:∵A={x |2230x x --≥}={}13x x x ≤-≥或,B={}22x x -≤<,∴A B ⋂={}21x x -≤≤,选A.29.【2013高考数学新课标2理科·第1题】已知集合=2{|(1)4,},N {1,0,1,2,3}M x x x R -<∈=-,则M N ⋂=()A.{0,1,2}B.{1,0,1,2}-C.{1,0,2,3}-D.{0,1,2,3}【答案】A 解析:化简集合M 得{|13,}M x x x R =-<<∈,则{0,1,2}M N ⋂=.30.【2013高考数学新课标1理科·第1题】已知集合A=2{|20}x x x ->,B={|x x <<,则()A.A B =∅ B.A B R = C.B A⊆D.A B ⊆【答案】D 解析:(,0)(2,),A A B R =-∞+∞∴= ,故选B.。

2024年北京市高考数学真题试卷及解析

2024年北京市高考数学真题试卷及解析

2024年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学一、选择题共10小题,每小题4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{|41}M x x =-<≤,{|13}N x x =-<<,则M N = ()A.{|43}x x -<<B.{|11}x x -<≤ C.{0,1,2}D.{|14}x x -<<2.已知1,izi =-则z =().A.1i- B.i- C.1i-- D.l3.求圆22260x y x y +-+=的圆心到20x y -+=的距离()A.B.24.(4x -的二项展开式中3x 的系数为()A.15B.6C.-4D.-135.已知向量,a b ,则“()()0a b a b +-= ”是“a b = 或a b =- ”的()条件.A.必要而不充分条件B.充分而不必要条件C.充分且必要条件D.既不充分也不必要条件6.已知()()()()1212rin sin 0,1,1,,2f x x f x f x x x πωω=>=-=-=∣∣则ω=()A.1B.2C.3D.47.记水的质量为1ln S d n-=,并且d 越大,水质量越好.若S 不变,且122.1, 2.2,d d ==,则1n与2n 的关系为()A.12n n <B.12n n >C.若1S <,则12;n n <若1S >,则12;n n >D 若1S <,则12n n >;若1S >,则12n n <;8.已知以边长为4的正方形为底面的四棱锥,四条侧棱分别为4,4,则该四棱锥的高为()A.2B.2C.9.已知()()1122,,,x y x y 是函数2x y =图象上不同的两点,则下列正确的是()A.12122log 22y y x x ++> B.12122log 22y y x x ++<C.12212log 2y y x x +>+ D.12212log 2y y x x +<+10.若集合(){}2,(),01,12x y y x t x x t x =+-≤≤≤≤∣表示的图形中,两点间最大距离为d ,面积为S ,则()A.3d =,1S < B.3d =,1S > C.d =1S < D.d =1S >第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.已知抛物线216y x =,则焦点坐标为_______.12.已知,63ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,且α与β的终边关于原点对称,则cos β的最大值为_______.13.已知双曲线2214x y -=,则过()3,0且和双曲线只有一个交点的直线的斜率为_______.14.已知三个圆柱的体积为公比为10的等比数列.第一个圆柱的直径为65mm,第二、三个圆柱的直径为325mm,第三个圆柱的高为230mm,求前两个圆柱的高度分别为_______.15.已知{}k k M ka b ==∣,n a ,n b 不为常数列且各项均不相同,下列正确的是___________.①,n n a b 均为等差数列,则M 中最多一个元素;②,n n a b 均为等比数列,则M 中最多三个元素;③n a 为等差数列,n b 为等比数列,则M 中最多三个元素.④n a 单调递增,n b 单调递减,则M 中最多一个元素三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.在ABC ∆中,7,a A =为钝角,sin 2cos 7B B =.(1)求A ∠;(2)从条件①,条件②和条件③中选择一个作为已知,求ABC ∆的面积.①7b =,②13cos 14B =;③sin c A =注:如果选择条件①,条件②和条件③分别解答,按第一个解答计分.17.已知四棱锥,//P ABCD AD BC -,1AB BC ==,3AD =,2DE PE ==,E $是AD 上一点PE AD⊥.BF平面PCD.(1)若F是PE中点,证明://(2)若AB⊥平面PED,求平面PAB与平面PCD夹角的余弦值.18.已知某险种的保费为0.4万元,前3次出险每次赔付0.8万元,第4次赔付0.6万元赔偿次数01234单数800100603010在总体中抽样100单,以频率估计概率:(1)求随机抽取一单,赔偿不少于2次的概率.(2)(i)毛利润是保费与赔偿金额之差.设毛利润为X,估计X的数学期望.(ü)若未赔偿过的保单下一保险期的保费下降4%,已赔偿过的增加20%.估计保单下一保险期毛利润的数学期望.19.已知椭圆方程()2222:10x y C a b a b+=>>,焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,过((0,)t t >的直线l 与椭圆交于,,(0,1)A B C ,连接AC 交椭圆于D .(1)求椭圆的离心率和方程.(2)若直线BD 的斜率为0,求t .20.已知()()ln 1f x x k x =++在(,())(0)t f t t >处切线为l .(1)若l 的斜率1k =-,求()f x 单调区间.(2)证明:切线l 不经过()0,0O .(3)已知()1,,()k A t f t =,()0,()C f t ,()0,0O ,其中0t >,切线l 与y 轴交于点B 时.当215ACO ABO S S ∆= ,符合条件的A 的个数为?(参考数据:1.09<ln3<1.10,1.60<ln5<1.61,1.94<ln7<1.95)21.设集合{}(,,,)|{1,2},{3,4},{5,6},{7,8},2|().M i j s t i j s t i j s t =∈∈∈∈+++对于给定有穷数列:{}(18)n A a n ≤≤,及序列12:,,....,x ωωωΩ,(),,,k k k k k i j s t M ω=∈,定义变换:T 将数列A 的第1111,,,i j s t 项加1,得到数列1()T A ;将数列1()T A 的第2222,,,i j s t 列加1,得到数列21()T T A ⋯;重复上述操作,得到数列21..()s T T T A ,记为()A Ω,若1357a a a a +++为偶数,证明:“存在序列Ω,使得()A Ω为常数列”的充要条件为“12345673a a a a a a a a +=+=+=+”.2024年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学答案解析第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.【答案】A【解析】由题意得()4,3M N =- 故选:A.2.【答案】C【解析】由题意得()11, z i i i =-=--故选:C.3.【答案】C【解析】由题意得22260x y x y +-+=,即()()221310x y -++=则其圆心坐标为(1,3)-,则圆心到直线20x y -+==故选:C.4.【答案】B【解析】(4x的二项展开式为(()()442144C C 1,0,1,2,3,4r rrr rr r Txxr --+==-=令432r -=,解得2r =,故所求即为()2241 6.-= 故选:B.5.【答案】A【解析】因为()()220a b a b a b +⋅-=-= ,可得22a b = ,即a b= 可知()()0a b a b +⋅-= 等价于a b=若a b = 或a b =- ,可得a b = ,即()()0a b a b +⋅-=,可知必要性成立.若()()0a b a b +⋅-= ,即a b = ,无法得出a b = 或$a b=- 综上所述,“()()0a b a b +⋅-= ”是“a b ≠ 且a b ≠-”的必要不充分条件故选:A.6.【答案】B【解析】由题意可知:1x 为()f x 的最小值点,2x 为()f x 的最大值点则12min22T x x π-==,即T π=且0ω>,所以$22Tπω==.故选:B.7.【答案】C【解析】由题意可得11221 2.1ln 1 2.2ln S d n S d n -⎧==⎪⎪⎨-⎪==⎪⎩解得12111222e eS S n n -⋅-⋅⎧=⎪⎪⎨⎪⎪=⎩若1S >,则112.1 2.2S S -->,可得112.1 2.2e e S S -->,即12n n >;若1S =,则1102.1 2.2S S --==,可得121;n n ==若1S <,则112.1 2.2S S --<,可得112.1 2.2e e S S --<,即12;n n <故选:C.8.【答案】D【解析】如图,底面PEF 为正方形当相邻的棱长相等时,不妨设4,PA PB AB PC PD =====分别取,AB CD 的中点,E F ,连接,,PE PF EF则,PE AB EF AB ⊥⊥,且PE EF E = ,,PE EF ⊂平面PEF 可知AB ⊥平面PEF ,且AB ⊂平面ABCD 所以平面PEF ⊥平面ABCD过P 作EF 的垂线,垂足为O ,即PO EF ⊥由平面PEF 平面,ABCD EF PO =⊂平面PEF 所以PO ⊥平面PEF由题意可得:2222,4,PE PF EF PE PF EF ===+=∴,即PE PF⊥则1122PE PF PO EF ⋅=⋅,可得PO =当相对的棱长相等时,不妨设4,PA PC PB PD ====因为BD PB PD ==+,此时不能形成三角形PBD ,与题意不符,这样情况不存在故选:D.9.【答案】A【解析】对于选项AB:可得121222222x x x x ++>=,即1212222x x y y++>>根据函数2log y x =是增函数,所以121212222log log 222x x y yx x +++>=,故A 正确,B 错误.对于选项C:例如120,1x x ==,则121,2y y ==可得()12223log log 0,122y y +=∈,即12212log 12y y x x +<=+,故C 错误对于选项D:例如121,2x x =-=-,则1211,24y y ==可得()122223log log log 332,128y y +==-∈--,即12212log 32y y x x +>-=+,故D 错误故选:A.10.【答案】C【解析】对任意给定] [1,2x ∈则2(1)0x x x x -=-≥,且][0,1t ∈可知222()x x t x x x x x x ≤+-≤+-=,即2x y x ≤≤再结合x 的任意性,所以所求集合表示的图形即为平面区域212y x y xx ⎧≤⎪≥⎨⎪≤≤⎩如图阴影部分所示,其中()1,1A ,()2,2B ,)(2,4C 可知任意两点间距离最大值10d AC ==阴影部分面积11212ABC S S <=⨯⨯= .故选:C二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.【答案】 (4,0)【解析】由题意抛物线的标准方程为216y x =,所以其焦点坐标为()4,0.12.【答案】12-【解析】由题意2,k k βαππ=++∈ ,从而()cos cos 2cos k βαππα=++=-因为,63ππα⎡⎤∈⎢⎣⎦,所以cos α的取值范围是13,,cos 22β⎡⎢⎣⎦的取值范围是31,22⎡⎤--⎢⎥⎣⎦当且仅当3πα=,即423k πβπ=+,k Z ∈时,cos β取得最大值,且最大值为12-故答案为:1.2-13.【答案】12±【解析】联立3x =与2214x y -=,解得52y =±,这表明满足题意的直线斜率一定存在设所求直线斜率为k ,则过点(3,0)且斜率为k 的直线方程为()3y k x =-,联立()22143x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,化简并整理得:()222214243640k x k x k -+--=,由题意得2140k -=或()()()2222244364140k k k ∆=++-=解得12k =±或无解,即12k =±,经检验,符合题意.故答案为:1.2±14.【答案】1152mm,23mm 【解析】设第一个圆柱的高为1h ,第二个圆柱的高为2h ,则222221232532523022106532522h h h ππππ⎛⎫⎛⎫⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故223h =mm 1115,2h =mm,故答案为:1152mm,23mm.15.【答案】①③④【解析】对于①{},{}n n a b 均为等差数列,故它们的散点图分布在直线上而两条直线至多有一个公共点,故M 中至多一个元素,故①正确对于②,取()112,2n n n n a b --==--,则{}{},n n a b 均为等比数列,但当n 为偶数时,有()1122n n n n b α--===--,此时M 中有无穷多个元素,故②错误.对于③设()0,1nn b Aq Aq q =≠≠±,()0n a kn b k =+≠若M 中至少四个元素,则关于n 的方程n Aq kn b =+至少有4个不同的正数解若0,1q q >≠,则由n y Aq =和y kn b =+的散点图可得关于n 的方程n Aq kn b =+至多有两个不同的解,矛盾.若0,1q q <≠±,考虑关于n 的方程n Aq kn b =+奇数解的个数和偶数解的个数当n Aq kn b =+有偶数解,此方程即为nA q kn b =+方程至多有两个偶数解,且有两个偶数解时ln ||0Ak q >否则ln ||0Ak q <,因||,n y A q y kn b ==+单调性相反方程nA q kn b =+至多一个偶数解当n Aq kn b =+有奇数解,此方程即为||n A q kn b-=+方程至多有两个奇数解,且有两个奇数解时ln ||0Ak q ->即ln ||0Ak q <否则ln ||0Ak q >,因||,n y A q y kn b =-=+单调性相反方程n A q kn b =+至多一个奇数解因为ln ||0,ln ||0Ak q Ak q ><不可能同时成立故n Aq kn b =+不可能有4个不同的正数解,故③正确对于(4),因为{}n a 为单调递增,{}n b 为递减数列,前者散点图呈上升趋势后者的散点图呈下降趋势,两者至多一个交点,故④正确.故答案为:①③④三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.【答案】(1)2;3A π=(2)选择①无解;选择②和③ABC ∆面积均为153.4【小问1解析】由题意得2sin cos cos 7B B B =,因为A 为钝角则cos 0B ≠,则32sin 7B =,则7sin sin sin 37b a BA A ===,解得3sin 2A =因为A 为钝角,则23A π=由题意得32sin cos cos 7B B B =,因为A 为钝角则cos 0B ≠,则32sin 7B =,则7sin sin sin 37b a BA A ===,解得3sin 2A =因为A 为钝角,则23A π=【小问2解析】由题意得2sin cos cos 7B B B =,因为A 为钝角则cos 0B ≠,则32sin 7B =,则7sin sin sin 37b a BA A ===,解得3sin 2A =因为A 为钝角,则23A π=.选择①7b =,则333sin 714142B ===,因为23A π=,则B 为锐角,则3B π=此时A B π+=,不合题意,舍弃.选择②13cos 14B =,因为B 为三角形内角,则33sin 14B ==则代入32sin 7B =得3332147b ⨯=,解得3b =()222sin sin sin sin cos cos sin 333C A B B B Bπππ⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭131********⎛⎫=+-⨯= ⎪⎝⎭则11sin 73.22144ABC S ab C ∆==⨯⨯⨯=选择③sin c A =则有2c ⨯=,解得5c =则由正弦定理得,sin sin a c A C=5,sin sin 1432C C ==⇒因为C 为三角形内角,则11cos 14C ==则()222sin sin sin sin cos sin 333B A C C C C πππ⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭3111533321421414⎛⎫=+-⨯= ⎪⎝⎭则1133153sin 7522144ABC S ac B ∆==⨯⨯⨯=17.【答案】(1)见解析(2)3030【小问1解析】取PD 的中点为S ,连接,SF SC ,则1//,12SF ED SF ED ==而//,2ED BC ED BC =,故//,SF BC SF BC =,故四边形SFBC 为平行四边形故//BF SC ,而BF ⊄平面,PCD SC ⊂平面PCD 所以//BF 平面PCD 【小问2解析】因为2ED =,故1AE =,故//,AE BC AE BC=故四边形2ED =$AECB$为平行四边形,故//CE AB ,所以CE ⊥平面PAD而,PE ED ⊂平面PAD ,故,CE PE CE ED ⊥⊥,而PE ED ⊥故建立如图所示的空间直角坐标系则()()()()()0,1,0,1,1,0,1,0,0,0,2,0,0,0,2A B C D P --()()()()0,1,2,1,1,2,1,0,2,0,2,2,PA PB PC PD ∴=--=--=-=-设平面PAB 的法向量为(,,)m x y z =则由()0200,2,1,200m PA y z m x y z m PB ⎧⋅=--=⎧⎪⇒⇒=-⎨⎨--=⋅=⎩⎪⎩ 取()0,2,1m =- 设平面PCD 的法向量为(),,n a b c =则由00n PC n PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 可得20220a b b c -=⎧⎨-=⎩,取(2,1,1)n =30cos <,>30m n ==-故平面PAB 与平面PCD 夹角的余弦值为303018.【答案】(1)110(2)(i)0.122万元(ii)0.1252万元【小问1解析】设A 为“随机抽取一单,赔偿不少于2次”由题设中的统计数据可得()6030101.80010060301010P A ++==++++【小问2解析】(i)设ξ为赔付金额,则ξ可取0,0.8,1.6,2.4,3由题设中的统计数据可得()()800410010,0.810005100010P P ξξ======603( 1.6)100050P ξ===,303( 2.4)1000100P ξ===101(3)1000100P ξ===()4133100.8 1.6 2.430.27851050100100E ξ∴=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=故()0.40.2780.122E X =-=(万元)(ii)由题设保费的变化为410.496%0.4 1.20.403255⨯⨯+⨯⨯=故()0.1220.40320.40.1252E Y =+-=(万元)19.【答案】(1)2221,422x y e +==(2)2t =【小问1解析】由题意b c ===,从而2a ==,所以椭圆方程为22142x y +=,离心率为2;2e =【小问2解析】显然直线AB 斜率存在,否则BD 重合,直线BD 斜率不存在与题意不符.同样直线AB 斜率不为0,否则直线AB 与椭圆无交点,矛盾.从而设(:,AB y kx t t =+>,()()1122,,,A x y B x y 联立()222221,12424042x y k x ktx t kx t ν⎧+=⎪⇒+++-=⎨⎪=+⎩由题意()()()2222221682128420k t k t k t ∆=-+-=+->,即,k t 应满足22420k t +->所以2121222424,1221kt t x x x x k k --+==++若直线BD 斜率为0,由椭圆的对称性可设()22,D x y -所以()121113:y y AD y x x y x x -=-++,在直线方程AD 中令0x =,得()()()()2122112121221121212422214C k t x kx t x kx t kx x t x x x y x y y t x x x x x x ktt-++++++===+==+++-所以2t =此时k 应满足222424200k t k k ⎧+-=->⎨≠⎩,即k 应满足22k <-或22k >综上所述,2t =满足题意,此时22k <-或2.2k >20.【答案】(1)单调递减区间为(-1,0),单调递增区间为(0,)+∞(2)证明见解析(3)2【小间1解析】1()ln(1),()11)11x f x x x f x x x x'=-+=-=>-++当(1,0)x ∈-时,()0;f x '<当(0,),()0x f x '∈+∞>()f x ∴在(-1,0)上单调递减,在(0,)+∞上单调递增则()f x 的单调递减区间为(-1,0),单调递增区间为(0,).+∞【小问2解析】.()11k f x x '=++,切线l 的斜率为11k t++则切线方程为()1()(0)1k y f t x t t t ⎛⎫-=+-> ⎪+⎝⎭将(0,0)代入则()1,()111k k f t t f t t t t ⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭即ln(1)t k t t t++=+1k t +,则ln(1)1t t t +=+,ln(1)01t t t +-=+令()ln(1)1tF t t t=+-+假设l 过(0,0),则()F t 在(0,)t ∈+∞存在零点.()()2211()0,()111t t t F t F t t t t +-'=-=>∴+++在()0,+∞上单调递增,()(0)0F t F >=()F t ∴在(0,)+∞无零点,∴与假设矛盾,故直线l 不过(0,0)【小问3解析】1k =时,12()ln(1),()10.11x f x x x f x x x'+=++=+=>++1()2ACO S tf t ∆=,设l 与y 轴交点B 为(0,)q 0t >时,若0q <,则此时l 与()f x 必有交点,与切线定义矛盾由(2)知0q ≠.所以0q >则切线l 的方程为()()1ln 111y t t x t t ⎛⎫--+=+- ⎪+⎝⎭令0x =,$则$ln(1).1t y q y t t ===+-+215ACO ABO S S ∆= ,则2()15ln(1)1t tf t t t t ⎡⎤=+-⎢+⎣⎦13ln(1)21501t t t t ∴+--=+,记15()13ln(1)2(0)1t h t t t t t =+-->+∴满足条件的A 有几个即()h t 有几个零点.()()()()()2222221313221151315294(21)(4)()211111t t t t t t t h t t t t t t '+-++-+--+-=--===+++++当10,2t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h t '<\,此时()h t 单调递减当1,42t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h t '>,此时()h t 单调递增;当()4,t ∈+∞时,()0h t '<,此时()h t 单调递减;因为1(0)0,0,(4)13ln 520131.6200.802(h h h ==-⨯-=>〈〉15247272(24)13ln 254826ln 548261.614820.540,2555h ⨯=--=--<⨯--=-<所以由零点存在性定理及()h t 的单调性,()h t 在1,42⎛⎫ ⎪⎝⎭上必有一个零点,在()4,24上必有一个零点.综上所述,()h t 有两个零点,即满足215ACO ABO S S =的A 有两个.21.【解析】我们设序列21...()k T T T A 为,{}(18)k n a n ≤≤,特别规定()0,18.n n a a n =≤≤若存在序列12:,,...,s ωωωΩ,使得()A Ω为常数列.则,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a =======所以,2,3,4,5,6,7,8,1.s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+根据21...()k T T T A 的定义,显然有,21,21,2,11,2k j k j k j k ja a a a ----+=+这里1,2,3,4,1,2,....j k ==所以不断使用该式就得到,12345678a a a a a a a a +=+=+=+,必要性得证.若12345678.a a a a a a a a +=+=+=+由已知,1357a a a a +++为偶数,而12345678a a a a a a a a +=+=+=+,所以()()24681213574a a a a a a a a a a +++=+-+++也是偶数我们设21...()s T T T A 是通过合法的序列Ω的变换能得到的所有可能的数列()A Ω中,使得,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-最小的一个.上面已经证明,21,21,211,2k j k j k j k j a a a a ----+=+,这里1,2,3,4,1,2,....j k ==从而由12345678a a a a a a a a +=+=+=+可得,1,2,3,4,5,6,7,8.s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+同时,由于k k k k i j s t +++总是偶数,所以,1,3,5,7k k k k a a a a +++和,4,6,8,2k k k k a a a a +++的奇偶性保持不变从而,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数.下面证明不存在1,2,3,4j =使得,21,22s j s j a a --≥.假设存在,根据对称性,不妨设1j =,,21,22s j s j a a --≥,即,1,22s s a a -≥情况1:若,3,4,5,6,7,80s s s s s s a a a a a a -+-+-=,则由,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,4,6,8,2s s s s a a a a +++都是偶数,知,1,2 4.s s a a -≥对该数列连续作四次变换(2,3,5,8),(2,4,6,8),(2,3,6,7),(2,4,5,7)后,新的4,14,24,34,44,54,64,74,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-减少4,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾.情况2:若,4,5,6,7,8,30s s s s s s a a a a a a -+-+->,不妨设,4,30s s a a ->情况2-1:如果,3,41s s a a -≥,则对该数列连续作两次变换(2,4,5,7),(2,4,6,8)后,新的2,12,22,32,42,52,62,72,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-至少减少2,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾.情况2-2:如果,4,31s s a a -≥,则对该数列连续作两次变换(2,3,5,8),(2,3,6,7)后,新的2,12,22,32,42,52,62,72,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-至少减少2,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾这就说明无论如何都会导致矛盾,所以对任意的1,2,3,4j =都有,21,2 1.s j s j a a --≤假设存在1,2,3,4j =使得,21,21s j s j a a --=,则,21,2s j s j a a -+是奇数,所以,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+都是奇数,设为2 1.N +则此时对任意1,2,3,4j =,由,21,2,1s j s j a a --≤可知必有{}{},21,2,,1.s j s j a a N N -=+而,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数,故集合{},|s m m N α=中的四个元素,,,i j s t 之和为偶数,对该数列进行一次变换(),,,i j s t ,则该数列成为常数列,新的1,11,21,31,41,51,61,71,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-等于零,比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-更小这与,2,3,4,5,6,7,1s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾.综上,只可能(),21,201,2,3,4s j s j j αα--==而,2,3,4,5,6,7,8,1s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+,故{}(),s n a A =Ω是常数列.充分性得证.。

2024年北京高考数学真题(含解析)

2024年北京高考数学真题(含解析)

2024年普通高等学校招生全国统一考试·数学试卷(北京卷)本试卷共12页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4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{|31}M x x =-<<,{|14}N x x =-≤<,则M N ⋃=()A.{}11x x -≤< B.{}3x x >-C.{}|34x x -<< D.{}4x x <2.已知1i iz=--,则z =().A.1i --B.1i-+ C.1i- D.1i+3.圆22260x y x y +-+=的圆心到直线20x y -+=的距离为()A.B.2C.3D.4.在(4x -的展开式中,3x 的系数为()A.6B.6- C.12D.12-5.设a ,b 是向量,则“()()·0a b a b +-=”是“a b =- 或a b = ”的().A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件6.设函数()()sin 0f x x ωω=>.已知()11f x =-,()21f x =,且12x x -的最小值为π2,则ω=()A.1B.2C.3D.47.生物丰富度指数1ln S d N-=是河流水质的一个评价指标,其中,S N 分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d 越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S 没有变化,生物个体总数由1N 变为2N ,生物丰富度指数由2.1提高到3.15,则()A.2132N N = B.2123N N =C.2321N N = D.3221N N =8.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为4的正方形,4PA PB ==,PC PD ==).A.1B.2C.D.9.已知()11,x y ,()22,x y 是函数2x y =的图象上两个不同的点,则()A.12122log 22y y x x ++< B.12122log 22y y x x ++>C.12212log 2y y x x +<+ D.12212log 2y y x x +>+10.已知()(){}2,|,12,01M x y y x t xx x t ==+-≤≤≤≤是平面直角坐标系中的点集.设d 是M 中两点间距离的最大值,S 是M 表示的图形的面积,则()A.3d =,1S <B.3d =,1S >C.d =,1S < D.d =,1S >第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.抛物线216y x =的焦点坐标为________.12.在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于原点对称.若ππ,63α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则cos β的最大值为________.13.若直线()3y k x =-与双曲线2214x y -=只有一个公共点,则k 的一个取值为________.14.汉代刘歆设计的“铜嘉量”是龠、合、升、斗、斛五量合一的标准量器,其中升量器、斗量器、斛量器的形状均可视为圆柱.若升、斗、斛量器的容积成公比为10的等比数列,底面直径依次为65mm,325mm,325mm ,且斛量器的高为230mm ,则斗量器的高为______mm ,升量器的高为________mm .15.设{}n a 与{}n b 是两个不同的无穷数列,且都不是常数列.记集合{}*|,N k k M k a b k ==∈,给出下列4个结论:①若{}n a 与{}n b 均为等差数列,则M 中最多有1个元素;②若{}n a 与{}n b 均为等比数列,则M 中最多有2个元素;③若{}n a 为等差数列,{}n b 为等比数列,则M 中最多有3个元素;④若{}n a 为递增数列,{}n b 为递减数列,则M 中最多有1个元素.其中正确结论的序号是______.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A ∠为钝角,7a =,3sin 2cos 7B b B =.(1)求A ∠;(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得ABC 存在,求ABC 的面积.条件①:7b =;条件②:13cos 14B =;条件③:sin c A =.注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.17.如图,在四棱锥P ABCD -中,//BC AD ,1AB BC ==,3AD =,点E 在AD上,且PE AD ⊥,2PE DE ==.(1)若F 为线段PE 中点,求证://BF 平面PCD .(2)若AB ⊥平面PAD ,求平面PAB 与平面PCD 夹角的余弦值.18.某保险公司为了了解该公司某种保险产品的索赔情况,从合同险期限届满的保单中随机抽取1000份,记录并整理这些保单的索赔情况,获得数据如下表:赔偿次数01234单数800100603010假设:一份保单的保费为0.4万元;前3次索赔时,保险公司每次赔偿0.8万元;第四次索赔时,保险公司赔偿0.6万元.假设不同保单的索赔次数相互独立.用频率估计概率.(1)估计一份保单索赔次数不少于2的概率;(2)一份保单的毛利润定义为这份保单的保费与赔偿总金额之差.(i )记X 为一份保单的毛利润,估计X 的数学期望()E X ;(ⅱ)如果无索赔的保单的保费减少4%,有索赔的保单的保费增加20%,试比较这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值与(i )中()E X 估计值的大小.(结论不要求证明)19.已知椭圆E :()222210x y a b a b+=>>,以椭圆E 的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点()(0,t t >且斜率存在的直线与椭圆E 交于不同的两点,A B ,过点A 和()0,1C 的直线AC 与椭圆E 的另一个交点为D .(1)求椭圆E 的方程及离心率;(2)若直线BD 的斜率为0,求t 的值.。

(北京卷)十年真题(2010_2019)高考数学真题分类汇编专题09立体几何文(含解析)

(北京卷)十年真题(2010_2019)高考数学真题分类汇编专题09立体几何文(含解析)

专题09立体几何历年考题细目表历年高考真题汇编【2018年北京文科06】某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()1.A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:四棱锥的三视图对应的直观图为:PA⊥底面ABCD,AC,CD,PC=3,PD=2,可得三角形PCD不是直角三角形.所以侧面中有3个直角三角形,分别为:△PAB,△PBC,△PAD.故选:C.2.【2017年北京文科06】某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为()A.60 B.30 C.20 D.10【解答】解:由三视图可知:该几何体为三棱锥,该三棱锥的体积10.故选:D.3.【2015年北京文科07】某四棱锥的三视图如图所示,该四棱锥最长棱的棱长为()A.1 B.C.D.2【解答】解:由三视图知:几何体是四棱锥,且四棱锥的一条侧棱与底面垂直,底面为正方形如图:其中PB⊥平面ABCD,底面ABCD为正方形∴PB=1,AB=1,AD=1,∴BD,PD.PC═该几何体最长棱的棱长为:故选:C.4.【2013年北京文科08】如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为对角线BD1的三等分点,P到各顶点的距离的不同取值有()A.3个B.4个C.5个D.6个【解答】解:建立如图所示的空间直角坐标系,不妨设正方体的棱长|AB|=3,则A(3,0,0),B(3,3,0),C(0,3,0),D(0,0,0),A1(3,0,3),B1(3,3,3),C1(0,3,3),D1(0,0,3),∴(﹣3,﹣3,3),设P(x,y,z),∵(﹣1,﹣1,1),∴(2,2,1).∴|PA|=|PC|=|PB1|,|PD|=|PA1|=|PC1|,|PB|,|PD1|.故P到各顶点的距离的不同取值有,3,,共4个.故选:B.5.【2012年北京文科07】某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的表面积是()A.28+6B.30+6C.56+12D.60+12【解答】解:三视图复原的几何体是底面为直角边长为4和5的三角形,一个侧面垂直底面的等腰三角形,高为4,底边长为5,如图,所以S底10,S后,S右10,S左6.几何体的表面积为:S=S底+S后+S右+S左=30+6.故选:B.6.【2011年北京文科05】某四棱锥的三视图如图所示,该四棱锥的表面积是()A.16B.16+16C.32D.16+32【解答】解:由已知中的三视力可得该几何体是一个四棱锥,棱锥的底面边长为4,故底面面积为16,棱锥的高为2,故侧面的高为:2,则每个侧面的面积为: 4,故棱锥的表面积为:16+16,故选:B.7.【2010年北京文科05】一个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的正视图与侧(左)视图分别如图所,则该几何体的俯视图为()A.B.C.D.【解答】解:由正视图可知去掉的长方体在正视线的方向,从侧视图可以看出去掉的长方体在原长方体的左侧,由以上各视图的描述可知其俯视图符合C选项.故选:C.8.【2010年北京文科08】如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,动点E、F在棱A1B1上.点Q是CD的中点,动点P在棱AD上,若EF=1,DP=x,A1E=y(x,y大于零),则三棱锥P﹣EFQ的体积()A.与x,y都有关B.与x,y都无关C.与x有关,与y无关D.与y有关,与x无关【解答】解:三棱锥P﹣EFQ的体积与点P到平面EFQ的距离和三角形EFQ的面积有关,由图形可知,平面EFQ与平面CDA1B1是同一平面,故点P到平面EFQ的距离是P到平面CDA1B1的距离,且该距离就是P到线段A1D的距离,此距离只与x有关,因为EF=1,点Q到EF的距离为线段B1C的长度,为定值,综上可知所求三棱锥的体积只与x有关,与y无关.故选:C.9.【2019年北京文科12】某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为l,那么该几何体的体积为.【解答】解:由三视图还原原几何体如图,该几何体是把棱长为4的正方体去掉一个四棱柱,则该几何体的体积V.故答案为:40.10.【2019年北京文科13】已知l,m是平面α外的两条不同直线.给出下列三个论断:①l⊥m;②m∥α;③l⊥α.以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:.【解答】解:由l,m是平面α外的两条不同直线,知:由线面平行的判定定理得:若l⊥α,l⊥m,则m∥α.故答案为:若l⊥α,l⊥m,则m∥α.11.【2016年北京文科11】某四棱柱的三视图如图所示,则该四棱柱的体积为.【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体上部是一个以俯视图为底面四棱柱,棱柱的底面面积S(1+2)×1,棱柱的高为1,故棱柱的体积V,故答案为:12.【2014年北京文科11】某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥最长棱的棱长为.【解答】解:由主视图知CD⊥平面ABC,设AC中点为E,则BE⊥AC,且AE=CE=1;由主视图知CD=2,由左视图知BE=1,在Rt△BCE中,BC,在Rt△BCD中,BD,在Rt△ACD中,AD=2.则三棱锥中最长棱的长为2.故答案为:2.13.【2013年北京文科10】某四棱锥的三视图如图所示,该四棱锥的体积为.【解答】解:几何体为底面边长为3的正方形,高为1的四棱锥,所以体积.故答案为:3.14.【2019年北京文科18】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为菱形,E为CD的中点.(Ⅰ)求证:BD⊥平面PAC;(Ⅱ)若∠ABC=60°,求证:平面PAB⊥平面PAE;(Ⅲ)棱PB上是否存在点F,使得CF∥平面PAE?说明理由.【解答】证明:(Ⅰ)∵四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为菱形,∴BD⊥PA,BD⊥AC,∵PA∩AC=A,∴BD⊥平面PAC.(Ⅱ)∵在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为菱形,E为CD的中点,∠ABC=60°,∴AB⊥AE,PA⊥AE,∵PA∩AB=A,∴AE⊥平面PAB,∵AE⊂平面PAE,∴平面PAB⊥平面PAE.解:(Ⅲ)棱PB上是存在中点F,使得CF∥平面PAE.理由如下:取AB中点G,连结GF,CG,∵在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为菱形,E为CD的中点,∴CG∥AE,FG∥PA,∵CG∩FG=G,AE∩PA=A,∴平面CFG∥平面PAE,∵CF⊂平面CFG,∴CF∥平面PAE.15.【2018年北京文科18】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,平面PAD⊥平面ABCD,PA⊥PD,PA=PD,E,F分别为AD,PB的中点.(Ⅰ)求证:PE⊥BC;(Ⅱ)求证:平面PAB⊥平面PCD;(Ⅲ)求证:EF∥平面PCD.【解答】证明:(Ⅰ)PA=PD,E为AD的中点,可得PE⊥AD,底面ABCD为矩形,可得BC∥AD,则PE⊥BC;(Ⅱ)由于平面PAB和平面PCD有一个公共点P,且AB∥CD,在平面PAB内过P作直线PG∥AB,可得PG∥CD,即有平面PAB∩平面PCD=PG,由平面PAD⊥平面ABCD,又AB⊥AD,可得AB⊥平面PAD,即有AB⊥PA,PA⊥PG;同理可得CD⊥PD,即有PD⊥PG,可得∠APD为平面PAB和平面PCD的平面角,由PA⊥PD,可得平面PAB⊥平面PCD;(Ⅲ)取PC的中点H,连接DH,FH,在三角形PCD中,FH为中位线,可得FH∥BC,FH BC,由DE∥BC,DE BC,可得DE=FH,DE∥FH,四边形EFHD为平行四边形,可得EF∥DH,EF⊄平面PCD,DH⊂平面PCD,即有EF∥平面PCD.16.【2017年北京文科18】如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥AB,PA⊥BC,AB⊥BC,PA=AB=BC=2,D为线段AC的中点,E为线段PC上一点.(1)求证:PA⊥BD;(2)求证:平面BDE⊥平面PAC;(3)当PA∥平面BDE时,求三棱锥E﹣BCD的体积.【解答】解:(1)证明:由PA⊥AB,PA⊥BC,AB⊂平面ABC,BC⊂平面ABC,且AB∩BC=B,可得PA⊥平面ABC,由BD⊂平面ABC,可得PA⊥BD;(2)证明:由AB=BC,D为线段AC的中点,可得BD⊥AC,由PA⊥平面ABC,PA⊂平面PAC,可得平面PAC⊥平面ABC,又平面PAC∩平面ABC=AC,BD⊂平面ABC,且BD⊥AC,即有BD⊥平面PAC,BD⊂平面BDE,可得平面BDE⊥平面PAC;(3)PA∥平面BDE,PA⊂平面PAC,且平面PAC∩平面BDE=DE,可得PA∥DE,又D为AC的中点,可得E为PC的中点,且DE PA=1,由PA⊥平面ABC,可得DE⊥平面ABC,可得S△BDC S△ABC2×2=1,则三棱锥E﹣BCD的体积为DE•S△BDC1×1.17.【2016年北京文科18】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PC⊥平面ABCD,AB∥DC,DC⊥AC.(1)求证:DC⊥平面PAC;(2)求证:平面PAB⊥平面PAC;(3)设点E为AB的中点,在棱PB上是否存在点F,使得PA∥平面CEF?说明理由.【解答】(1)证明:∵PC⊥平面ABCD,DC⊂平面ABCD,∴PC⊥DC,∵DC⊥AC,PC∩AC=C,∴DC⊥平面PAC;(2)证明:∵AB∥DC,DC⊥AC,∴AB⊥AC,∵PC⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,∴PC⊥AB,∵PC∩AC=C,∴AB⊥平面PAC,∵AB⊂平面PAB,∴平面PAB⊥平面PAC;(3)解:在棱PB上存在中点F,使得PA∥平面CEF.∵点E为AB的中点,∴EF∥PA,∵PA⊄平面CEF,EF⊂平面CEF,∴PA∥平面CEF.18.【2015年北京文科18】如图,在三棱锥V﹣ABC中,平面VAB⊥平面ABC,△VAB为等边三角形,AC⊥BC 且AC=BC,O,M分别为AB,VA的中点.(1)求证:VB∥平面MOC;(2)求证:平面MOC⊥平面VAB(3)求三棱锥V﹣ABC的体积.【解答】(1)证明:∵O,M分别为AB,VA的中点,∴OM∥VB,∵VB⊄平面MOC,OM⊂平面MOC,∴VB∥平面MOC;(2)∵AC=BC,O为AB的中点,∴OC⊥AB,∵平面VAB⊥平面ABC,OC⊂平面ABC,∴OC⊥平面VAB,∵OC⊂平面MOC,∴平面MOC⊥平面VAB(3)在等腰直角三角形ACB中,AC=BC,∴AB=2,OC=1,∴S△VAB,∵OC⊥平面VAB,∴V C﹣VAB•S△VAB,∴V V﹣ABC=V C﹣VAB.19.【2014年北京文科17】如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱垂直于底面,AB⊥BC,AA1=AC=2,BC=1,E、F分别为A1C1、BC的中点.(1)求证:平面ABE⊥平面B1BCC1;(2)求证:C1F∥平面ABE;(3)求三棱锥E﹣ABC的体积.【解答】解:(1)证明:∵三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱垂直于底面,∴BB1⊥AB,∵AB⊥BC,BB1∩BC=B,BB1,BC⊂平面B1BCC1,∴AB⊥平面B1BCC1,∵AB⊂平面ABE,∴平面ABE⊥平面B1BCC1;(Ⅱ)证明:取AB中点G,连接EG,FG,则∵F是BC的中点,∴FG∥AC,FG AC,∵E是A1C1的中点,∴FG∥EC1,FG=EC1,∴四边形FGEC1为平行四边形,∴C1F∥EG,∵C1F⊄平面ABE,EG⊂平面ABE,∴C1F∥平面ABE;(3)解:∵AA1=AC=2,BC=1,AB⊥BC,∴AB,∴V E﹣ABC S△ABC•AA1(1)×2.20.【2013年北京文科17】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,AB⊥AD,CD=2AB,平面PAD⊥底面ABCD,PA⊥AD.E和F分别是CD和PC的中点,求证:(Ⅰ)PA⊥底面ABCD;(Ⅱ)BE∥平面PAD;(Ⅲ)平面BEF⊥平面PCD.【解答】解:(Ⅰ)∵PA⊥AD,平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,由平面和平面垂直的性质定理可得PA⊥平面ABCD.(Ⅱ)∵AB∥CD,AB⊥AD,CD=2AB,E和F分别是CD和PC的中点,故四边形ABED为平行四边形,故有BE∥AD.又AD⊂平面PAD,BE不在平面PAD内,故有BE∥平面PAD.(Ⅲ)平行四边形ABED中,由AB⊥AD可得,ABED为矩形,故有BE⊥CD①.由PA⊥平面ABCD,可得PA⊥AB,再由AB⊥AD可得AB⊥平面PAD,∴CD⊥平面PAD,故有CD⊥PD.再由E、F分别为CD和PC的中点,可得EF∥PD,∴CD⊥EF②.而EF和BE是平面BEF内的两条相交直线,故有CD⊥平面BEF.由于CD⊂平面PCD,∴平面BEF⊥平面PCD.21.【2012年北京文科16】如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,D,E分别为AC,AB的中点,点F为线段CD上的一点,将△ADE沿DE折起到△A1DE的位置,使A1F⊥CD,如图2.(1)求证:DE∥平面A1CB;(2)求证:A1F⊥BE;(3)线段A1B上是否存在点Q,使A1C⊥平面DEQ?说明理由.【解答】解:(1)∵D,E分别为AC,AB的中点,∴DE∥BC,又DE⊄平面A1CB,∴DE∥平面A1CB.(2)由已知得AC⊥BC且DE∥BC,∴DE⊥AC,∴DE⊥A1D,又DE⊥CD,∴DE⊥平面A1DC,而A1F⊂平面A1DC,∴DE⊥A1F,又A1F⊥CD,∴A1F⊥平面BCDE,∴A1F⊥BE.(3)线段A1B上存在点Q,使A1C⊥平面DEQ.理由如下:如图,分别取A1C,A1B的中点P,Q,则PQ∥BC.∵DE∥BC,∴DE∥PQ.∴平面DEQ即为平面DEP.由(Ⅱ)知DE⊥平面A1DC,∴DE⊥A1C,又∵P是等腰三角形DA1C底边A1C的中点,∴A1C⊥DP,∴A1C⊥平面DEP,从而A1C⊥平面DEQ,故线段A1B上存在点Q,使A1C⊥平面DEQ.22.【2011年北京文科17】如图,在四面体PABC中,PC⊥AB,PA⊥BC,点D,E,F,G分别是棱AP,AC,BC,PB的中点.(Ⅰ)求证:DE∥平面BCP;(Ⅱ)求证:四边形DEFG为矩形;(Ⅲ)是否存在点Q,到四面体PABC六条棱的中点的距离相等?说明理由.【解答】证明:(Ⅰ)∵D,E分别为AP,AC的中点,∴DE∥PC,∵DE⊄平面BCP,∴DE∥平面BCP.(Ⅱ)∵D,E,F,G分别为AP,AC,BC,PB的中点,∴DE∥PC∥FG,DG∥AB∥EF∴四边形DEFG为平行四边形,∵PC⊥AB,∴DE⊥DG,∴四边形DEFG为矩形.(Ⅲ)存在点Q满足条件,理由如下:连接DF,EG,设Q为EG的中点,由(Ⅱ)知DF∩EG=Q,且QD=QE=QF=QG EG,分别取PC,AB的中点M,N,连接ME,EN,NG,MG,MN,与(Ⅱ)同理,可证四边形MENG为矩形,其对角线交点为EG的中点Q,且QM=QN EG,∴Q为满足条件的点.23.【2010年北京文科17】如图,正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面互相垂直.EF∥AC,AB,CE =EF=1.(Ⅰ)求证:AF∥平面BDE;(Ⅱ)求证:CF⊥平面BDE.【解答】证明:(Ⅰ)设AC于BD交于点G.因为EF∥AG,且EF=1,AG AC=1,所以四边形AGEF为平行四边形,所以AF∥EG,因为EG⊂平面BDE,AF⊄平面BDE,所以AF∥平面BDE.(Ⅱ)连接FG.因为EF∥CG,EF=CG=1,且CE=1,所以平行四边形CEFG为菱形.所以CF⊥EG.因为四边形ABCD为正方形,所以BD⊥AC.又因为平面ACEF⊥平面ABCD,且平面ACEF∩平面ABCD=AC,所以BD⊥平面ACEF.所以CF⊥BD.又BD∩EG=G,所以CF⊥平面BDE.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:空间几何体的结构、三视图和直观图,空间几何体的表面积与体积,空间点、直线、平面之间的位置关系,直线、平面平行、垂直的判定与性质,空间向量及其运算,立体几何中的向量方法(证明平行与垂直、求空间角和距离)等.历年考题主要以选择填空或解答题题型出现,重点考查的知识点为:三视图和直观图,空间几何体的表面积与体积,直线、平面平行、垂直的判定与性质,立体几何中的向量方法(证明平行与垂直、求空间角和距离)等.预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以知识点三视图和直观图,空间几何体的表面积与体积,直线、平面平行、垂直的判定与性质,立体几何中的向量方法(证明平行与垂直、求空间角和距离)等为重点较佳.最新高考模拟试题AD与BD所成的角为()1.在正方体中, 1A.45?B.90C.60D.120【答案】C【解析】如图,连结BC1、BD和DC1,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,由AB=D 1C 1,AB ∥D 1C 1,可知AD 1∥BC 1, 所以∠DBC 1就是异面直线AD 1与BD 所成角,在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,BC 1、BD 和DC 1是其三个面上的对角线,它们相等. 所以△DBC 1是正三角形,∠DBC 1=60° 故异面直线AD 1与BD 所成角的大小为60°. 故选:C . 2.在正方体中,用空间中与该正方体所有棱成角都相等的平面α去截正方体,在截面边数最多时的所有多边形中,多边形截面的面积为S ,周长为l ,则( ) A .S 为定值,l 不为定值 B .S 不为定值,l 为定值 C .S 与l 均为定值 D .S 与l 均不为定值【答案】C 【解析】正方体的所有棱中,实际上是3组平行的棱,每条棱所在直线与平面α所成的角都相等, 如图:与面1A BD 平行的面且截面是六边形时满足条件,不失一般性设正方体边长为1,即六边形EFGHMN ,其中分别为其所在棱的中点,由正方体的性质可得22EF =, ∴六边形的周长l 为定值32. ∴六边形的面积为,由正方体的对称性可得其余位置时也为正六边形,周长与面积不变, 故S 与l 均为定值,故选C.3.在四面体P ABC -中,ABC ∆为等边三角形,边长为3,3PA =,4PB =,5PC =,则四面体P ABC -的体积为( )A .3B .23C .11D .10【答案】C 【解析】如图,延长CA 至D ,使得3AD =,连接,DB PD , 因为,故ADB ∆为等腰三角形,又,故,所以即,故CB DB ⊥,因为,所以,所以CB PB ⊥,因,DB ⊂平面PBD ,PB ⊂平面PBD ,所以CB ⊥平面PBD , 所以,因A 为DC 的中点,所以,因为,故PDC ∆为直角三角形,所以,又,而4PB =,故即PBD ∆为直角三角形, 所以,所以,故选C.4.若,a b 是不同的直线,,αβ是不同的平面,则下列命题中正确的是( ) A .若,则αβ⊥B .若,则αβ‖C .若,则αβ‖D .若,则αβ‖ 【答案】C 【解析】A 中,若,平面,αβ可能垂直也可能平行或斜交,不正确; B 中,若,平面,αβ可能平行也可能相交,不正确;C 中,若,a b αβ⊥⊥,则,a b 分别是平面,αβ的法线,a b ‖必有αβ‖,正确;D 中,若,平面,αβ可能平行也可能相交,不正确.故选C.5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的外接球的体积是( )A .23π B .32π C .3π D .43π 【答案】B 【解析】解:根据几何体的三视图,该几何体是由一个正方体切去一个正方体的一角得到的. 故:该几何体的外接球为正方体的外接球,所以:球的半径,则:.故选:B . 6.如图,正方体中,E 为棱1BB 的中点,用过点A 、E 、1C 的平面截去该正方体的下半部分,则剩余几何体的正视图(也称主视图)是( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 解:正方体中,过点1,,A E C 的平面截去该正方体的上半部分后, 剩余部分的直观图如图:则该几何体的正视图为图中粗线部分.故选:A.7.下列说法错误的是()A.垂直于同一个平面的两条直线平行B.若两个平面垂直,则其中一个平面内垂直于这两个平面交线的直线与另一个平面垂直C.一个平面内的两条相交直线均与另一个平面平行,则这两个平面平行D.一条直线与一个平面内的无数条直线垂直,则这条直线和这个平面垂直【答案】D【解析】由线面垂直的性质定理知,垂直于同一个平面的两条直线平行,A正确;由面面垂直的性质定理知,若两个平面垂直,则其中一个平面内垂直于这两个平面交线的直线与另一个平面垂直,B正确;由面面平行的判定定理知,一个平面内的两条相交直线均与另一个平面平行,则这两个平面平行,C正确;当一条直线与平面内无数条相互平行的直线垂直时,该直线与平面不一定垂直,D错误,故选D.-中,8.《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的四面体称之为“鳖臑”.在如图所示的四棱锥P ABCD=,点E,F分别为PC,PD的中点,则图中的PD⊥平面ABCD,底面ABCD是正方形,且PD CD鳖臑有()A.2个B.3个C.4个D.5个【答案】C 【解析】由题意,因为PD ⊥底面ABCD ,所以PDDC ,PD BC ⊥,又四边形ABCD 为正方形,所以BC CD ⊥,所以BC ⊥平面PCD ,BC PC ⊥,所以四面体PDBC 是一个鳖臑, 因为DE ⊂平面PCD ,所以BC DE ⊥,因为PD CD =,点E 是PC 的中点,所以DE PC ⊥, 因为,所以DE ⊥平面PBC ,可知四面体EBCD 的四个面都是直角三角形,即四面体EBCD 是一个鳖臑, 同理可得,四面体PABD 和FABD 都是鳖臑, 故选C.9.在三棱锥P ABC -中,平面PAB ⊥平面ABC ,ABC △是边长为6的等边三角形,PAB △是以AB 为斜边的等腰直角三角形,则该三棱锥外接球的表面积为_______. 【答案】48π 【解析】如图,在等边三角形ABC 中,取AB 的中点F , 设其中心为O ,由6AB =, 得,PAB ∆是以AB 为斜边的等腰角三角形,PF AB ∴⊥,又因为平面PAB ⊥平面ABC ,PF ∴⊥平面 ABC ,PF OF ∴⊥,,则O 为棱锥P ABC -的外接球球心, 外接球半径,∴该三棱锥外接球的表面积为,故答案为48π.10.若将一个圆锥的侧面沿一条母线剪开,其展开图是半径为3,圆心角为23π的扇形,则该圆锥的体积为_______. 【答案】223π 【解析】因为展开图是半径为3,圆心角为23π的扇形,所以圆锥的母线3l =,圆锥的底面的周长为,因此底面的半径1r =,根据勾股定理,可知圆锥的高,所以圆锥的体积为.11.设m ,n 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列正确命题序号是_____. (1)若m α,n α∥,则m n ∥ (2)若m α⊥,m n ⊥则n α∥(3)若m α⊥,n β⊥且m n ⊥,则αβ⊥; (4)若m β⊂,αβ,则m α【答案】(3)(4) 【解析】 若,则m 与n 可能平行,相交或异面,故(1)错误; 若则n α∥或n α⊂,故(2)错误; 若且m n ⊥,则αβ⊥,故(3)正确;若,由面面平行的性质可得m α,故(4)正确;故答案为:(3)(4) 12.长方体的底面ABCD 是边长为1的正方形,若在侧棱1AA 上存在点E ,使得,则侧棱1AA 的长的最小值为_______.【答案】2 【解析】设侧棱AA 1的长为x ,A 1E =t ,则AE =x ﹣t ,∵长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1的底面是边长为1的正方形, ∠C 1EB =90°, ∴,∴2+t 2+1+(x ﹣t )2=1+x 2, 整理,得:t 2﹣xt+1=0,∵在侧棱AA 1上至少存在一点E ,使得∠C 1EB =90°, ∴△=(﹣x )2﹣4≥0, 解得x≥2.∴侧棱AA 1的长的最小值为2. 故答案为2.13.如图,在Rt ABC ∆中,1AB BC ==,D 和E 分别是边BC 和AC 上一点,DE BC ⊥,将CDE ∆沿DE 折起到点P 位置,则该四棱锥P ABDE -体积的最大值为_______.【答案】327【解析】在Rt ABC ∆中,由已知,1AB BC ==,DE BC ⊥,所以设,四边形ABDE 的面积为,当CDE ∆⊥平面ABDE 时,四棱锥P ABDE -体积最大, 此时,且,故四棱锥P ABDE -体积为,,30,3x ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭时,0V '> ;时,0V '<,所以,当33x =时,max 327V =. 故答案为32714.三棱锥P ABC -的4个顶点在半径为2的球面上,PA ⊥平面ABC ,ABC 是边长为3的正三角形,则点A 到平面PBC 的距离为______. 【答案】65【解析】△ABC 是边长为3的正三角形,可得外接圆的半径2r asin60==︒2,即r =1.∵PA ⊥平面ABC ,PA =h ,球心到底面的距离d 等于三棱锥的高PA 的一半即h2,那么球的半径R2,解得h=2,又由知,得'65d =故点A 到平面PBC 的距离为65故答案为65. 15.如图,该几何体由底面半径相同的圆柱与圆锥两部分组成,且圆柱的高与底面半径相等.若圆柱与圆锥的侧面积相等,则圆锥与圆柱的高之比为_______.【答案】3 【解析】设圆柱和圆锥的底面半径为R ,则圆柱的高1h =R ,圆锥的母线长为L ,因为圆柱与圆锥的侧面积相等, 所以,,解得:L =2R ,得圆锥的高为2h =3R ,所以,圆锥与圆柱的高之比为33RR=. 故答案为:3 16.直三棱柱中,,设其外接球的球心为O ,已知三棱锥O ABC -的体积为1,则球O 表面积的最小值为__________. 【答案】16π. 【解析】如图,在Rt ABC ∆中,设,则.分别取11,AC A C 的中点12,O O ,则12,O O 分别为111Rt A B C ∆和Rt ABC ∆外接圆的圆心, 连12,O O ,取12O O 的中点O ,则O 为三棱柱外接球的球心. 连OA ,则OA 为外接球的半径,设半径为R .∵三棱锥O ABC -的体积为1, 即,∴6ac =.在2Rt OO C ∆中,可得,∴,当且仅当a c =时等号成立,∴O 球表面积的最小值为16π. 故答案为:16π.17.在三棱锥P ABC -中,ABC ∆是边长为4的等边三角形,,25PC =.(1)求证:平面PAB ⊥平面ABC ;(2)若点M ,N 分别为棱BC ,PC 的中点,求三棱锥N AMC -的体积V . 【答案】(1)见证明;(2) 26=3V 【解析】(1)取AB 中点H ,连结PH ,HC .∵,4AB =,∴PH AB ⊥,22PH =. ∵等边ABC ∆的边长为4 ∴23HC =,又25PC = ∴∴90PHC ∠=, 即PH HC ⊥ 又∵,AB平面ABC ,CH ⊂平面ABC ∴PH ⊥平面ABC ,又PH ⊂平面PAB ∴平面PAB ⊥平面ABC(2)∵点M ,N 分别为棱BC ,PC 的中点 ∴点N 到平面ABC 的距离为1=22PH 且∴三棱锥N AMC -的体积18.如图所示,三棱柱中,90BCA ∠=°,1AC ⊥平面1A BC .(1)证明:平面ABC ⊥平面11ACC A ;(2)若,11A A A C =,求点1B 到平面1A BC 的距离.【答案】(1)见解析;(2)3 【解析】 (1)证明:1AC ⊥平面1A BC ,.,,BC ∴⊥平面11ACC A .又BC ⊂平面ABC ,∴平面ABC ⊥平面11ACC A .(2)解:取AC 的中点D ,连接1A D .,.又平面ABC ⊥平面11ACC A ,且交线为AC ,则1A D ⊥平面ABC .1AC ⊥平面1A BC ,,∴四边形11ACC A 为菱形,.又11A A A C =,1A AC ∴是边长为2正三角形,13A D ∴= .面11BB C C ,1BB ⊂面11BB C C1AA ∴面11BB C C设点1B 到平面1A BC 的距离为h .则.,,3h ∴=.所以点1B 到平面1A BC 的距离为3.19.在边长为3的正方形ABCD 中,点E ,F 分别在边AB ,BC 上(如左图),且=BE BF ,将AED ,DCF 分别沿DE ,DF 折起,使A ,C 两点重合于点A (如右图).(1)求证:A D EF '⊥; (2)当13BF BC =时,求点A 到平面DEF 的距离. 【答案】(1)见解析;(2)375【解析】(1)由ABCD 是正方形及折叠方式,得:A E A D '⊥',A F A D '⊥',,A D ∴'⊥平面A EF ', 平面A EF ',.(2),,,52DEFS∴=设点A 到平面DEF 的距离为d ,,,解得375d =. ∴点A 到平面DEF 的距离为375.20.如图,四棱锥S ABCD -中,SD ⊥平面ABCD ,//AB CD ,AD CD ⊥,SD CD =,AB AD =,2CD AD =,M 是BC 中点,N 是SA 上的点.(1)求证://MN 平面SDC ; (2)求A 点到平面MDN 的距离. 【答案】(1)见证明;(2)127d = 【解析】(1)取AD 中点为E ,连结ME ,NE ,则//ME DC ,因为ME ⊄平面SDC ,所以//ME 平面SDC ,同理//NE 平面SDC . 所以平面//MNE 平面SDC ,从而因此//MN 平面SDC .(2)因为CD AD ⊥,所以ME AD ⊥.因为SD ⊥平面ABCD ,所以SD CD ⊥,ME SD ⊥.所以ME ⊥平面SAD . 设2DA =,则3ME =,2NE =,,10MD =,5ND =.在MDN ∆中,由余弦定理,从而,所以MDN ∆面积为72. 又ADM ∆面积为12332⨯⨯=. 设A 点到平面MDN 的距离为d ,由得732d NE =, 因为2NE =,所以A 点到平面MDN 的距离127d =. 21.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,3PA =,//AB CD ,AB AD ⊥,,2AB =,E 为侧棱PA 上一点.(Ⅰ)若13PE PA =,求证:PC //平面EBD ; (Ⅱ)求证:平面EBC ⊥平面PAC ;(Ⅲ)在侧棱PD 上是否存在点F ,使得AF ⊥平面PCD ?若存在,求出线段PF 的长;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)详见解析;(Ⅲ)存在,线段PF 长32. 【解析】 (Ⅰ)设,连结EG ,由已知AB//CD ,DC 1=,AB 2=,得.由1PE PA 3=,得AE 2EP=. 在ΔPAC 中,由AE AGEP GC=,得EG //PC . 因为EG ⊂平面EBD ,PC ⊄平面EBD , 所以PC //平面EBD .(Ⅱ)因为PA ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD , 所以BC PA ⊥. 由已知得AC 2=,BC 2=,AB 2=,所以.所以BC AC ⊥. 又,所以BC ⊥平面PAC .因为BC ⊂平面EBC , 所以平面EBC ⊥平面PAC .(Ⅲ)在平面PAD 内作AF PD ⊥于点F ,由DC PA ⊥,DC AD ⊥,,得DC ⊥平面PAD .因为AF ⊂平面PAD ,所以CD AF ⊥. 又,所以AF ⊥平面PCD .由PA 3=,AD 1=,PA AD ⊥, 得3PF 2=. 22.已知三棱柱的底面ABC 是等边三角形,侧面AA C C ''⊥底面ABC ,D 是棱BB '的中点.(1)求证:平面DA C '⊥平面ACC A '';(2)求平面DA C '将该三棱柱分成上下两部分的体积比. 【答案】(1)见证明;(2)1:1 【解析】(1)取,AC A C ''的中点,O F ,连接OF 与C A '交于点E , 连接DE ,,OB B F ',则E 为OF 的中点,,且,所以BB FO '是平行四边形.又D 是棱BB '的中点,所以DE OB .。

北京市各地市高考数学联考试题分类大汇编 (共18套)

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2024年北京高考数学真题(详解版)

2024年北京高考数学真题(详解版)

2024年北京⾼考数学真题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________⼀、单选题1.已知集合,,则()A.B.C.D.【答案】A【分析】直接根据并集含义即可得到答案.【详解】由题意得,故选:A.2.已知,则().A.B.C.D.1【答案】C【分析】直接根据复数乘法即可得到答案.【详解】由题意得,故选:C.3.求圆的圆⼼到的距离()A.B.2C.D.【答案】C【分析】求出圆⼼坐标,再利⽤点到直线距离公式即可.【详解】由题意得,即,则其圆⼼坐标为,则圆⼼到直线的距离为,故选:C.4.的⼆项展开式中的系数为()A.15B.6C.D.【答案】B【分析】写出⼆项展开式,令,解出然后回代⼊⼆项展开式系数即可得解.【详解】的⼆项展开式为,令,解得,故所求即为.故选:B.5.已知向量,,则“”是“或”的()条件.A.必要⽽不充分条件B.充分⽽不必要条件C.充分且必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【分析】根据向量数量积分析可知等价于,结合充分、必要条件分析判断.【详解】因为,可得,即,可知等价于,若或,可得,即,可知必要性成⽴;若,即,⽆法得出或,例如,满⾜,但且,可知充分性不成⽴;综上所述,“”是“且”的必要不充分条件.故选:A.6.已知,,,,则()A.1B.2C.3D.4【答案】B【分析】根据三⻆函数最值分析周期性,结合三⻆函数最⼩正周期公式运算求解.【详解】由题意可知:为的最⼩值点,为的最⼤值点,则,即,且,所以.故选:B.7.记⽔的质量为,并且d越⼤,⽔质量越好.若S不变,且,,则与的关系为()A.B.C.若,则;若,则;D.若,则;若,则;【答案】C【分析】根据题意分析可得,讨论与1的⼤⼩关系,结合指数函数单调性分析判断.【详解】由题意可得,解得,若,则,可得,即;若,则,可得;若,则,可得,即;结合选项可知C正确,ABD错误;故选:C.8.已知以边⻓为4的正⽅形为底⾯的四棱锥,四条侧棱分别为4,4,,,则该四棱锥的⾼为()A.B.C.D.【答案】D【分析】取点作辅助线,根据题意分析可知平⾯平⾯,可知平⾯,利⽤等体积法求点到⾯的距离.【详解】如图,底⾯为正⽅形,当相邻的棱⻓相等时,不妨设,分别取的中点,连接,则,且,平⾯,可知平⾯,且平⾯,所以平⾯平⾯,过作的垂线,垂⾜为,即,由平⾯平⾯,平⾯,所以平⾯,由题意可得:,则,即,则,可得,所以四棱锥的⾼为.当相对的棱⻓相等时,不妨设,,因为,此时不能形成三⻆形,与题意不符,这样情况不存在.故选:D.9.已知,是函数图象上不同的两点,则下列正确的是()A.B.C.D.【答案】A【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB;举例判断CD即可.【详解】由题意不妨设,因为函数是增函数,所以,即,对于选项AB:可得,即,根据函数是增函数,所以,故A正确,B错误;对于选项C:例如,则,可得,即,故C错误;对于选项D:例如,则,可得,即,故D错误,故选:A.10.若集合表示的图形中,两点间最⼤距离为d、⾯积为S,则()A.,B.,C.,D.,【答案】C【分析】先以t为变量,分析可知所求集合表示的图形即为平⾯区域,结合图形分析求解即可.【详解】对任意给定,则,且,可知,即,再结合x的任意性,所以所求集合表示的图形即为平⾯区域,如图阴影部分所示,其中,可知任意两点间距离最⼤值;阴影部分⾯积.故选:C.【点睛】⽅法点睛:数形结合的重点是“以形助数”,在解题时要注意培养这种思想意识,做到⼼中有图,⻅数想图,以开拓⾃⼰的思维.使⽤数形结合法的前提是题⽬中的条件有明确的⼏何意义,解题时要准确把握条件、结论与⼏何图形的对应关系,准确利⽤⼏何图形中的相关结论求解.⼆、填空题11.已知抛物线,则焦点坐标为.【答案】【分析】形如的抛物线的焦点坐标为,由此即可得解.【详解】由题意抛物线的标准⽅程为,所以其焦点坐标为.故答案为:.12.已知,且α与β的终边关于原点对称,则的最⼤值为.【答案】/【分析】⾸先得出,结合三⻆函数单调性即可求解最值.【详解】由题意,从⽽,因为,所以的取值范围是,的取值范围是,当且仅当,即时,取得最⼤值,且最⼤值为.故答案为:.13.已知双曲线,则过且和双曲线只有⼀个交点的直线的斜率为.【答案】【分析】⾸先说明直线斜率存在,然后设出⽅程,联⽴双曲线⽅程,根据交点个数与⽅程根的情况列式即可求解.【详解】联⽴与,解得,这表明满⾜题意的直线斜率⼀定存在,设所求直线斜率为,则过点且斜率为的直线⽅程为,联⽴,化简并整理得:,由题意得或,解得或⽆解,即,经检验,符合题意.故答案为:.14.已知三个圆柱的体积为公⽐为10的等⽐数列.第⼀个圆柱的直径为65mm,第⼆、三个圆柱的直径为325mm,第三个圆柱的⾼为230mm,求前两个圆柱的⾼度分别为.【答案】【分析】根据体积为公⽐为10的等⽐数列可得关于⾼度的⽅程组,求出其解后可得前两个圆柱的⾼度.【详解】设第⼀个圆柱的⾼为,第⼆个圆柱的⾼为,则,故,,故答案为:.15.已知,,不为常数列且各项均不相同,下列正确的是.①,均为等差数列,则M中最多⼀个元素;②,均为等⽐数列,则M中最多三个元素;③为等差数列,为等⽐数列,则M中最多三个元素;④单调递增,单调递减,则M中最多⼀个元素.【答案】①③④【分析】利⽤两类数列的散点图的特征可判断①④的正误,利⽤反例可判断②的正误,结合通项公式的特征及反证法可判断③的正误.【详解】对于①,因为均为等差数列,故它们的散点图分布在直线上,⽽两条直线⾄多有⼀个公共点,故中⾄多⼀个元素,故①正确.对于②,取则均为等⽐数列,但当为偶数时,有,此时中有⽆穷多个元素,故②错误.对于③,设,,若中⾄少四个元素,则关于的⽅程⾄少有4个不同的正数解,若,则由和的散点图可得关于的⽅程⾄多有两个不同的解,⽭盾;若,考虑关于的⽅程奇数解的个数和偶数解的个数,当有偶数解,此⽅程即为,⽅程⾄多有两个偶数解,且有两个偶数解时,否则,因单调性相反,⽅程⾄多⼀个偶数解,当有奇数解,此⽅程即为,⽅程⾄多有两个奇数解,且有两个奇数解时即否则,因单调性相反,⽅程⾄多⼀个奇数解,因为,不可能同时成⽴,故不可能有4个不同的正数解,故③正确.对于④,因为为单调递增,为递减数列,前者散点图呈上升趋势,后者的散点图呈下降趋势,两者⾄多⼀个交点,故④正确.故答案为:①③④【点睛】思路点睛:对于等差数列和等⽐数列的性质的讨论,可以利⽤两者散点图的特征来分析,注意讨论两者性质关系时,等⽐数列的公⽐可能为负,此时要注意合理转化.三、解答题16.在△ABC中,,A为钝⻆,.(1)求;(2)从条件①、条件②和条件③这三个条件中选择⼀个作为已知,求△ABC的⾯积.①;②;③.注:如果选择条件①、条件②和条件③分别解答,按第⼀个解答计分.【答案】(1);(2)选择①⽆解;选择②和③△ABC⾯积均为.【分析】(1)利⽤正弦定理即可求出答案;(2)选择①,利⽤正弦定理得,结合(1)问答案即可排除;选择②,⾸先求出,再代⼊式⼦得,再利⽤两⻆和的正弦公式即可求出,最后利⽤三⻆形⾯积公式即可;选择③,⾸先得到,再利⽤正弦定理得到,再利⽤两⻆和的正弦公式即可求出,最后利⽤三⻆形⾯积公式即可;【详解】(1)由题意得,因为为钝⻆,则,则,则,解得,因为为钝⻆,则.(2)选择①,则,因为,则为锐⻆,则,此时,不合题意,舍弃;选择②,因为为三⻆形内⻆,则,则代⼊得,解得,,则.选择③,则有,解得,则由正弦定理得,即,解得,因为为三⻆形内⻆,则,则,则17.已知四棱锥P-ABCD,,,,,E是上⼀点,.(1)若F是PE中点,证明:平⾯.(2)若平⾯,求平⾯与平⾯夹⻆的余弦值.【答案】(1)证明⻅解析(2)【分析】(1)取的中点为,接,可证四边形为平⾏四边形,由线⾯平⾏的判定定理可得平⾯.(2)建⽴如图所示的空间直⻆坐标系,求出平⾯和平⾯的法向量后可求夹⻆的余弦值.【详解】(1)取的中点为,接,则,⽽,故,故四边形为平⾏四边形,故,⽽平⾯,平⾯,所以平⾯.(2)因为,故,故,故四边形为平⾏四边形,故,所以平⾯,⽽平⾯,故,⽽,故建⽴如图所示的空间直⻆坐标系,则,则设平⾯的法向量为,则由可得,取,设平⾯的法向量为,则由可得,取,故,故平⾯与平⾯夹⻆的余弦值为18.已知某险种的保费为万元,前3次出险每次赔付万元,第4次赔付万元赔偿次数01234单数在总体中抽样100单,以频率估计概率:(1)求随机抽取⼀单,赔偿不少于2次的概率;(2)(i)⽑利润是保费与赔偿⾦额之差.设⽑利润为,估计的数学期望;(ⅱ)若未赔偿过的保单下⼀保险期的保费下降,已赔偿过的增加.估计保单下⼀保险期⽑利润的数学期望.【答案】(1)(2)(i)0.122万元(ii)万元【分析】(1)根据题设中的数据可求赔偿次数不少2的概率;(2)(ⅰ)设为赔付⾦额,则可取,⽤频率估计概率后可求的分布列及数学期望,从⽽可求.(ⅱ)先算出下⼀期保费的变化情况,结合(1)的结果可求.【详解】(1)设为“随机抽取⼀单,赔偿不少于2次”,由题设中的统计数据可得.(2)(ⅰ)设为赔付⾦额,则可取,由题设中的统计数据可得,,,,故故(万元).(ⅱ)由题设保费的变化为,故(万元)19.已知椭圆⽅程C:,焦点和短轴端点构成边⻓为2的正⽅形,过的直线l与椭圆交于A,B,,连接AC交椭圆于D.(1)求椭圆⽅程和离⼼率;(2)若直线BD的斜率为0,求t.【答案】(1)(2)【分析】(1)由题意得,进⼀步得,由此即可得解;(2)说明直线斜率存在,设,,联⽴椭圆⽅程,由⻙达定理有,⽽,令,即可得解.【详解】(1)由题意,从⽽,所以椭圆⽅程为,离⼼率为;(2)显然直线斜率存在,否则重合,直线斜率不存在与题意不符,同样直线斜率不为0,否则直线与椭圆⽆交点,⽭盾,从⽽设,,联⽴,化简并整理得,由题意,即应满⾜,所以,若直线斜率为0,由椭圆的对称性可设,所以,在直线⽅程中令,得,所以,此时应满⾜,即应满⾜或,综上所述,满⾜题意,此时或.20.已知在处切线为l.(1)若切线l的斜率,求单调区间;(2)证明:切线l不经过;(3)已知,,,,其中,切线l与y轴交于点B时.当,符合条件的A的个数为?(参考数据:,,)【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为.(2)证明⻅解析(3)2【分析】(1)直接代⼊,再利⽤导数研究其单调性即可;(2)写出切线⽅程,将代⼊再设新函数,利⽤导数研究其零点即可;(3)分别写出⾯积表达式,代⼊得到,再设新函数研究其零点即可.【详解】(1),当时,;当,;在上单调递减,在上单调递增.则的单调递减区间为,单调递增区间为.(2),切线的斜率为,则切线⽅程为,将代⼊则,即,则,,令,假设过,则在存在零点.,在上单调递增,,在⽆零点,与假设⽭盾,故直线不过.(3)时,.,设与轴交点为,时,若,则此时与必有交点,与切线定义⽭盾.由(2)知.所以,则切线的⽅程为,令,则.,则,,记,满⾜条件的有⼏个即有⼏个零点.,当时,,此时单调递减;当时,,此时单调递增;当时,,此时单调递减;因为,,所以由零点存在性定理及的单调性,在上必有⼀个零点,在上必有⼀个零点,综上所述,有两个零点,即满⾜的有两个.【点睛】关键点点睛:本题第⼆问的关键是采⽤的是反证法,转化为研究函数零点问题. 21.设集合.对于给定有穷数列,及序列,,定义变换:将数列的第项加1,得到数列;将数列的第列加,得到数列…;重复上述操作,得到数列,记为.若为偶数,证明:“存在序列,使得为常数列”的充要条件为“”.【答案】证明⻅解析【分析】分充分性和必要性两⽅⾯论证.【详解】我们设序列为,特别规定.必要性:若存在序列,使得为常数列.则,所以.根据的定义,显然有,这⾥,.所以不断使⽤该式就得到,,必要性得证.充分性:若.由已知,为偶数,⽽,所以也是偶数.我们设是通过合法的序列的变换能得到的所有可能的数列中,使得最⼩的⼀个.上⾯已经证明,这⾥,.从⽽由可得.同时,由于总是偶数,所以和的奇偶性保持不变,从⽽和都是偶数.下⾯证明不存在使得.假设存在,根据对称性,不妨设,,即.情况1:若,则由和都是偶数,知.对该数列连续作四次变换后,新的相⽐原来的减少,这与的最⼩性⽭盾;情况2:若,不妨设.情况2-1:如果,则对该数列连续作两次变换后,新的相⽐原来的⾄少减少,这与的最⼩性⽭盾;情况2-2:如果,则对该数列连续作两次变换后,新的相⽐原来的⾄少减少,这与的最⼩性⽭盾.这就说明⽆论如何都会导致⽭盾,所以对任意的都有.假设存在使得,则是奇数,所以都是奇数,设为.则此时对任意,由可知必有.⽽和都是偶数,故集合中的四个元素之和为偶数,对该数列进⾏⼀次变换,则该数列成为常数列,新的等于零,⽐原来的更⼩,这与的最⼩性⽭盾.综上,只可能,⽽,故是常数列,充分性得证.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对新定义的理解,以及对其本质的分析.。

北京市高考数学联考试题分类大汇编(8)立体几何试题解析

北京市高考数学联考试题分类大汇编(8)立体几何试题解析

北京市 2020 年高考数学最新联考试题分类大汇编一、选择题:(3) ( 北京市东城区 2020 年 1 月高三考试文科)一个几何体的三视图以以下列图,则该几何体的体积为( A)(B)( C)(D)【答案】 C【解析】该几何体为底面是直角边为的等腰直角三角形,高为的直三棱柱,其体积为。

7. ( 北京市西城区2020 年 1 月高三期末考试理科) 某几何体的三视图以以下列图,该几何体的体积是()(A)(B)(C)(D)【答案】 D【解析】将三视图还原直观图,可知是一个底面为正方形(其对角线长为2),高为 2 的四棱锥,其体积为A.且,则B.且,则C.且,则D.且,则【答案】 C体的体积为.(9) ( 北京市城区 2020 年 4 月高考一模文科 ) 已知一个四棱的三如所示,四棱的体是 .10. (2020 年 4 月北京市房山区高三一模理科一个几何体的三如所示,个几何体的体 .三、解答:(17) ( 北京市城区2020 年 1 月高三考文科)(本小共14 分)如,在四棱中,底面是正方形,平面,是中点,段上一点.(Ⅰ)求:;(Ⅱ)确定点在段上的地址,使// 平面,并明原由.【命解析】本考垂直和面研究性等合。

考学生的空想象能力。

明垂直的方法:(1)异面直所成的角直角;( 2)面垂直的性定理;( 3)面面垂直的性定理;( 4)三垂定理和逆定理;( 5)勾股定理;( 6)向量垂直 . 要注意面、面面垂直的性定理的建立条件 . 解程中要特领悟平行关系性的性,垂直关系的多性 . 本第一利用方法二行明;研究某明(Ⅰ)因平面,所以.又四形是正方形,所以,,所以平面 ,又平面,所以 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯7分. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 14 分(16) ( 2020 年 4 月北京市海淀区高三一模理科)(本小分14 分)在四棱中,//,,,平面,.(Ⅰ)平面平面,求://;(Ⅱ)求:平面;(Ⅲ)点段上一点,且直与平面所成角的正弦,求的.(16)(本小分 14 分)所以,,,所以,.所以, .因,平面,平面,所以平面 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9 分由(Ⅱ)知平面的一个法向量 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 分17. (2020 年 3 月北京市旭日区高三一模文科⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分zPA D⋯⋯ ⋯yCBx⋯⋯ ⋯) (本分13 分)在如所示的几何体中,四形平行四形,,平面,,,,,且是的中点 .(Ⅰ)求:平面;(Ⅱ)在上可否存在一点,使得最大?若存在,求出的正切;若不存在,明原由 .(17)(本小分 13 分)(Ⅱ)解:假在上存在一点,使得最大. 因平面,所以 .又因,所以平面.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 分在中, .17. ( 北京市西城区 2020 年 4 月高三第一次模文 ) (本小分 14 分)如,矩形中,,.,分在段和上,∥,将矩形沿折起.折起后的矩形,且平面平面.(Ⅰ)求:∥平面;(Ⅱ)若,求:;(Ⅲ)求周围体体的最大.17.(本小分 14 分)(Ⅰ)明:因四形,都是矩形,所以∥∥,.所以四形是平行四形,⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分所以∥,⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 分因平面,所以∥平面.⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 分(Ⅱ)明:接,.因平面平面,且,所以平面,⋯⋯ 5 分所以.⋯⋯⋯⋯ 6 分9 分(Ⅲ)解:,,其中.由(Ⅰ)得平面,所以周围体的体.⋯⋯⋯ 11 分所以.⋯⋯⋯⋯⋯13 分当且当,即,周围体的体最大.(17) ( 北京市城区2020 年 4 月高考一模理科⋯⋯⋯⋯⋯⋯) (本小共14 分13 分)1(17)(共 13 分)(Ⅰ)明:取中点,.因,,所以,而,即△是正三角形又因 ,所以.⋯⋯⋯⋯ 2分所以在 2 中有, . ⋯⋯⋯⋯ 3 分所以二面角.的平2面角.1又二面角直二面角,所以. ⋯⋯⋯⋯ 5 分又因 ,所以⊥平面 , 即⊥平面 .⋯⋯⋯⋯6分(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知⊥平面,,如,以原点,建立空直角坐系,,,,.在1中,.因,所以∥,且 .所以四形平行四形.所以∥,且 .故点的坐(1,, 0) . 2 所以,, .⋯⋯⋯⋯8分不如平面的法向量,即令,得 .⋯⋯⋯⋯10分所以 .⋯⋯⋯⋯12分故直与平面所成角的大小.⋯⋯⋯⋯13分(17) ( 北京市城区 2020 年 4 月高考一模文科 ) (本小共 14 分)如,在的正三角形中,,,分,,上的点,且足 . 将△沿折起到△的地址,使平面平面,,. (如)(Ⅰ)若中点,求:∥平面;(Ⅱ)求: .1 2(17)(共 14 分)明:(Ⅰ)取中点, .在△中,分 的中点,所以∥,且.因 ,所以∥ , 且,所以∥,且.所以四 形 平行四 形.所以∥.⋯⋯⋯⋯ 5 分又因 平面,且平面, 所以∥平面.(Ⅱ)取中点, .因 ,,所以,而,即△是正三角形 又因 , 所以 .所以在2 中有 . 因 平面平面,平面平面,.⋯⋯⋯⋯ 9 分⋯⋯⋯⋯ 7 分所以⊥平面 .⋯⋯⋯⋯ 12 分17. (2020又平面, 所以⊥ .年 3 月北京市丰台区高三一模文科) (本小 共⋯⋯⋯⋯ 14 分)14 分如 ,四棱 P-ABCD 中,底面 ABCD 是菱形, PA =PD ,∠ BAD =60o , E 是 AD 的中点,点Q在 棱 PC 上.(Ⅰ)求 : AD ⊥平面 PBE ; (Ⅱ)若 Q 是 PC 的中点,求 : PA // 平面 BDQ ;(Ⅲ)若 V P-BCDE =2 V Q - ABCD , 求的 .17. 明:(Ⅰ)因E 是 AD 的中点, PA =PD ,所以AD⊥PE .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 分因 底面 ABCD 是菱形,∠ BAD =60o ,所以 = ,又因 E 是 的中点,AB BD AD所以⊥.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分AD BE因 PE∩BE=E,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 分所以 AD⊥平面 PBE.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 分(Ⅱ)接 AC交 BD于点 O, OQ.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分因O 是中点,Q 是的中点,AC PC所以 OQ△ PAC中位.所以 OQ //因,所以.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14分17. (2020年4月北京市房山区高三一模理科(本小共14 分)在直三棱柱中,=2 ,.点分是,的中点,是棱上的点.(I )求:平面;(II)若 // 平面,确定点的地址,并出明;(III)求二面角的余弦 .17.(本小共 14 分)(I)明:∵在直三棱柱中,,点是的中点,∴⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 分, ,∴⊥平面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分平面∴,即⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 分又∴平面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 分( II )当是棱的中点, // 平面 . ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分明以下 :, 取的中点H,接 ,的中位∴∥,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 分∵由已知条件,正方形∴∥,∵ 的中点,(III)∵ 直三棱柱且又平面的法向量,==,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 分二面角的平面角,且角.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 分。

(整理版)精品解析高考数学联考试题分类大汇编(2)常

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精品解析:北京市高考数学最新联考试题分类大汇编〔2〕常用逻辑
用语试题解析
一、选择题:
2. (3月北京市朝阳区高三一模文科)假设集合{}
21,A m =,{}3,4B =,那么“2m =〞是“{}4=B A 〞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
【答案】A
7.(北京市西城区4月高三第一次模拟文)设等比数列{}n a 的前n 项和为n S .那么“10a >〞是“32S S >〞的〔 C 〕
〔A 〕充分而不必要条件
〔B 〕必要而不充分条件 〔C 〕充要条件 〔D 〕既不充分又不必要条件
【答案】 A
〔2〕(北京市东城区4月高考一模文科)假设集合},0{2m A =,}2,1{=B ,那么
6.(3月北京市丰台区高三一模文科)假设函数1(),0,()2,0,x x f x x a x ⎧≤⎪=⎨⎪-+>⎩ 那么“a =1〞是“函
数y =f (x )在R 上单调递减〞的
(A) 充分不必要条件
(B) 必要不充分条件 (C) 充要条件
(D) 既不充分也不必要条件
【答案】A。

【精品解析】北京市高考数学最新联考试题分类大汇编(6)不等式

【精品解析】北京市高考数学最新联考试题分类大汇编(6)不等式

精品解析:北京市2012年高考数学最新联考试题分类大汇编(6)不等式试题解析一、选择题:5.(北京市西城区2012年1月高三期末考试理科)已知点(,)P x y 的坐标满足条件1,2,220,x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+-≥⎩那么22x y +的取值范围是( ) (A )[1,4](B )[1,5](C )4[,4]5(D )4[,5]5【答案】D(A )1a b >-(B )1a b >+(C )||||a b >(D )22a b> 【答案】A(7)(2012年4月北京市海淀区高三一模理科)已知函数2,1,()1,1,x ax x f x ax x ⎧-+≤=⎨->⎩ 若1212,,x x x x ∃∈≠R ,使得12()()f x f x =成立,则实数a 的取值范围是(A )2a < (B )2a > (C )22a -<< (D )2a >或2a <- 【答案】A【答案】D3. (北京市西城区2012年4月高三第一次模拟文)若2log 3a =,3log 2b =,41log 3c =,则下列结论正确的是( D ) (A )a c b << (B )c a b << (C )b c a <<(D )c b a <<y x z 2-=的最小值为 (A )27- (B ) 2- (C )1 (D ) 25【答案】A(3)(北京市东城区2012年4月高考一模文科)若点(,)P x y 在不等式组,,2y x y x x ≤⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩表示的平面区域内,则2z x y =+的最大值为(A )0 (B )2 (C ) 4 (D )6 【答案】D3.(2012年3月北京市丰台区高三一模文科)若变量x ,y 满足约束条件0,21,43,y x y x y ≤⎧⎪-≥⎨⎪-≤⎩则z =3x +5y 的取值范围是(A) [3,)+∞(B) [-8,3](C) (,9]-∞(D) [-8,9]二、填空题:(14) (北京市东城区2012年1月高三考试文科)在平面内,已知直线12l l ,点A 是12,l l 之间的定点,点A 到12,l l 的距离分别为3和2,点B 是2l 上的一个动点,若AC AB ⊥,且AC 与1l 交于点C ,则ABC ∆面积的最小值为____.12. (2012年3月北京市朝阳区高三一模文科)设,x y 满足约束条件0,, 230,y y x x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+-≤⎩则目标函数2z x y =-的最大值是 3 ; 使z 取得最大值时的点(,)x y 的坐标是 . 3,02⎛⎫⎪⎝⎭2l1lCBA E F(Ⅱ)若||||CD k AB ≤,其中k 为常数,且01k <<,求S 的最大值.19.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:依题意,点C 的横坐标为x ,点C 的纵坐标为29C y x =-+. ……1分点B 的横坐标B x 满足方程290B x -+=,解得3B x =,舍去3B x =-. ……2分所以2211(||||)(223)(9)(3)(9)22C S CD AB y x x x x =+⋅=+⨯-+=+-+. ……4分由点C 在第一象限,得03x <<.令()0f x '=,得1x =. ………………9分 ① 若13k <,即113k <<时,()f x '与()f x 的变化情况如下:x(0,1)1(1,3)k '+0-f x()f x↗极大值↘()。

北京市2020年高考数学最新联考试题分类大汇编(1)集合试题解析

北京市2020年高考数学最新联考试题分类大汇编(1)集合试题解析

北京市2020年高考数学最新联考试题分类大汇编一、选择题:(1)(北京市东城区2020年1月高三考试文科)已知集合{}0A x x =≥,{}0,1,2B =,则(A )A B ⊆ (B )B A ⊆ (C )A B B ⋃= (D )A B ⋂=∅【答案】B2. (2020年3月北京市朝阳区高三一模文科)若集合{}21,A m =,{}3,4B =,则“2m =”是“{}4=B A I ”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【答案】A(2)(北京市东城区2020年4月高考一模文科)若集合},0{2m A =,}2,1{=B ,则“1=m ”是“}2,1,0{=B A Y ”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【答案】A二、填空题:14. (2020年3月北京市朝阳区高三一模文科)已知集合{}22(,)4A x y x y =+≤,集合B =(){},,x y y m x m ≥为正常数.若O 为坐标原点,M ,N 为集合A 所表示的平面区域与集合B 所表示的平面区域的边界的交点,则MON ∆的面积S 与m 的关系式为 .241m m + 【命题分析】本题是一道以集合为背景的创新题,考查函数的性质和不等式的证明。

考查学生的理解能力和分析能力。

读懂题意是解题的前提,解题是注意分类讨论思想的应用。

解:(Ⅰ)因为①当0=x 时,0)0(=f ,所以方程0)(=-x x f 有实数根0;②x x f cos 4121)(+=',所以⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈'43,41)(x f ,满足条件1)(0<'<x f ; 由①②,函数4sin 2)(x x x f +=是集合M 中的元素. …………7分(20) (2020年4月北京市海淀区高三一模理科)(本小题满分14分)对于集合M ,定义函数1,,()1,.M x M f x x M -∈⎧=⎨∉⎩对于两个集合M ,N ,定义集合(20)(本小题满分14分)解:(Ⅰ)(1)=1A f ,(1)=1B f -,{1,6,10,16}A B ∆=.………………………………………3分(Ⅱ)根据题意可知:对于集合,C X ,①若a C Î且a X Ï,则(({})()1Card C X a Card C X ∆=∆-U ;②若a C Ï且a X Ï,则(({})()1Card C X a Card C X ∆=∆+U . 所以 要使()()Card X A Card X B ∆+∆的值最小,2,4,8一定属于集合X ;1,6,10,16是否属于X 不影响()()Card X A Card X B ∆+∆的值;集合X 不能含有A B U 之外的元素.所以 ()()()()A B C A B C f x f x ∆∆∆∆=.所以 ()()A B C A B C ∆∆=∆∆.由 ()()P A Q B A B ∆∆∆=∆知:()()P Q A B A B ∆∆∆=∆.所以 ()()()()()P Q A B A B A B A B ∆∆∆∆∆=∆∆∆.………………………………………14分(20)(北京市东城区2020年4月高考一模文科) (本小题共14分)对于函数()f x ,若00()f x x =,则称0x 为()f x 的“不动点”;若[]00()f f x x =,则称0x 为()f x 的“稳定点”.函数()f x 的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为A 和B ,即{}()A x f x x ==, []{}()B x f f x x ==.(Ⅰ)设函数()34f x x =+,求集合A 和B ;(Ⅱ)求证:A B ⊆;(Ⅲ)设函数2()(0)f x ax bx c a =++≠,且A =∅,求证:B =∅.(20)(共14分)A B ⊆.…………8分(Ⅲ)证明:由A =∅,得方程2ax bx c x ++=无实数解,则B =∅. …………12分②当0a <时,二次函数()y f x x =-(即2(1)y ax b x c =+-+)的图象在x。

2022年北京卷数学试题详细解析

2022年北京卷数学试题详细解析

2022年普通高等学校招生全国统一考试数学(北京卷)一、选择题共10小题,每小题4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{33}U x x =−<<,集合{|21}A x x =−<≤,则U C A = (A )(2,1]− (B )[)(3,2)1,3−−⋃(C )[)2,1−(D ) ()(3,2)1,3−−⋃【答案】D【解析】易得()C A (3,2)1,3U =−−⋃. 2.若复数z 满足i 34,z i ⋅=−,则z =(A )1 (B )5 (C )7 (D )25【答案】B【解析】由条件可知34i43i iz −==−−所以5z =. 3.若直线210x y +−=是圆()221x a y −+=的一条对称轴,则a =(A )12(B )12−(C )1 (D ) -1【答案】A【解析】若直线是圆的对称轴,则直线过圆心,圆心坐标(),0a ,所以由2010a +−=解得12a =. 4.已知函数1(),12xf x =+,则对任意的实数x ,有 (A )()()0f x f x −+= (B )()()0f x f x −−=(C )()()1f x f x −+= (D ) 1()()3f x f x −−=【答案】C【解析】由1(),12x f x =+可得12(),1221x x x f x −−==++所以得21()()121x x f x f x +−+==+.5.已知函数22()cos sin f x x x =−,则 (A )()f x 在()26ππ−−,上单调递减 (B )()f x 在()412ππ−,上单调递增(C )()f x 在(0)3π,上单调递减(D )()f x 在7()412ππ,上单调递增【答案】C【解析】22()cos sin cos 2f x x x x =−=,选项A 中:23x ππ∈(-,-),此时()f x 单调递增,选项B 中:226x ππ∈(-,),此时()f x 先递增后递减,选项C 中:2203x π∈(,),此时()f x 单调递减,选项D 中:7226x ππ∈(,),此时()f x 先递减后递增;所以选C. 6.设{}n a 是公差不为0的无穷等差数列,则“{}n a 为递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >”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】C 【解析】 ① 充分性证明:若{}n a 为递增数列,则有对n ∀∈N ,1n n a a +>,公差10n n d a a +=−>, 取正整数0N 1[]2a d =−+(其中1[]a d −为不大于1ad−的最大正整数), 则当0n N >时,只要0n a >,都有111(1)([]1)0n a a a n d a d d=+−>+−+>; ② 必要性证明:若存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >1(1)n a a n d =+−∴ 1d a d n −>,对0n N n ∀>∈N ,都成立10lim n d a n →+∞−=,且0d ≠∴ 0d >∴ 对n ∀∈N ,都有10n n a a d +−=>,1n n a a +>,即:{}n a 为递增数列;所以“{}n a 为递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”的充要条件∴ 选C7.在北京冬奥会上,国家速滑馆“冰丝带”使用高效环保的二氧化碳跨临界直制冰技术,为实现绿色东奥作出了贡献,如图描述了一定条件下二氧化碳所处的状态与T 和lg P 的关系,其中T 表示温度,单位是K ;P 表示压强,单位是bar .下列结论中正确的是 (A )当2201026T P ==,时,二氧化碳处于液态 (B )当270128T P ==,时,二氧化碳处于气态(C )当3009987T P ==,时,二氧化碳处于超临界状态 (D )当360729T P ==,时,二氧化碳处于超临界状态【答案】D【解析】A 选项:lg lg10263220P T =>=,,由图易知处于固态; B 选项:lg lg1282270P T =>=,,由图易知处于液态;C 选项:lg lg9987 3.999300P T =≈=,,由图易知处于固态;D 选项:lg lg7292360P T =>=,,由图易知处于超临界状态; 所以选D8.若443243210(21)x a x a x a x a x a −=++++,则024a a a ++= (A )40 (B )41(C )40−(D )41−【答案】B【解析】当1x =时,432101a a a a a =++++①;当时,1x =−时,4321081a a a a a =−+−+②;①+②得原式41=9. 已知正三棱锥P ABC −的6条棱长均为6,S 是ABC ∆及其内部的点构成的集合,设集合{|5}T Q S PQ =∈,则T 表示的区域的面积为( ) (A )34π (B )π (C )2π (D )3π【答案】B【解析】过点P 作底面射影点O,则由题意,6CO PC PO ==∴=,,,当CO 上存在一点Q 使得5PQ =,此时1QO =,则动点Q 在以QO 为半径,O10.在ABC ∆中,3490.AC BC C P ==∠=,,为ABC ∆所在平面内的动点,且PC =1,则PA PB ⋅的取值范围是( ) (A )[53]−, (B )[35]−, (C )[64]−, (D )[46]−,【答案】D【解析】建立如图所示坐标系,由题易知,设 (00)(30)(04)1(cos sin )[02]C A B PC P θθθπ=∴∈,,,,,,,设,,,22(3cos sin )(cos 4sin )3cos 4sin cos sin 3415sin()(sin cos )[46]55PA PB θθθθθθθθθϕϕϕ⋅=−−⋅−−=−−++=−+==∈−,,,, T10解析图 所以选D.【方法2】注意:,|,|2PC CB PC CA π<>=−<>,且0CA CB ⋅=∴2()()13cos ,4cos ,013cos ,4sin ,15sin[,PA PBPC CA PC CB PC PC CA PC CB CA CB PC CA PC CB PC CA PC CA PC CA ⋅=+⋅+=+⋅+⋅+⋅=+<>+<>+=+<>+<>=+<]ϕ>+其中,(0,),tan 24πϕϕ3∈=.∴46PA PB −⋅≤≤ ∴选D二、填空题共5小题,每小题5分,共25分。

北京三年2020-2022高考数学真题按题型分类汇编-解答题(含解析)

北京三年2020-2022高考数学真题按题型分类汇编-解答题(含解析)

北京三年2020-2022高考数学真题按题型分类汇编-解答题(含解析)一、解答题1.(2022·北京·统考高考真题)在ABC 中,sin 23sin C C =. (1)求C ∠;(2)若6b =,且ABC 的面积为63,求ABC 的周长.2.(2022·北京·统考高考真题)如图,在三棱柱111ABC A B C 中,侧面11BCC B 为正方形,平面11BCC B ⊥平面11ABB A ,2AB BC ==,M ,N 分别为11A B ,AC 的中点.(1)求证:MN ∥平面11BCC B ;(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求直线AB 与平面BMN 所成角的正弦值. 条件①:AB MN ⊥; 条件②:BM MN =.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.3.(2022·北京·统考高考真题)在校运动会上,只有甲、乙、丙三名同学参加铅球比赛,比赛成绩达到950m .以上(含950m .)的同学将获得优秀奖.为预测获得优秀奖的人数及冠军得主,收集了甲、乙、丙以往的比赛成绩,并整理得到如下数据(单位:m ): 甲:9.80,9.70,9.55,9.54,9.48,9.42,9.40,9.35,9.30,9.25; 乙:9.78,9.56,9.51,9.36,9.32,9.23; 丙:9.85,9.65,9.20,9.16.假设用频率估计概率,且甲、乙、丙的比赛成绩相互独立. (1)估计甲在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的概率;(2)设X 是甲、乙、丙在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的总人数,估计X 的数学期望E(X );(3)在校运动会铅球比赛中,甲、乙、丙谁获得冠军的概率估计值最大?(结论不要求证明)4.(2022·北京·统考高考真题)已知椭圆:2222:1(0)x y E a b a b+=>>的一个顶点为(0,1)A ,焦距为23. (1)求椭圆E 的方程;(2)过点(2,1)P -作斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点B ,C ,直线AB ,AC 分别与x 轴交于点M ,N ,当||2MN =时,求k 的值.5.(2022·北京·统考高考真题)已知函数()e ln(1)x f x x =+. (1)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (2)设()()g x f x '=,讨论函数()g x 在[0,)+∞上的单调性; (3)证明:对任意的,(0,)s t ∈+∞,有()()()f s t f s f t +>+. 6.(2022·北京·统考高考真题)已知12:,,,k Q a a a 为有穷整数数列.给定正整数m ,若对任意的{1,2,,}n m ∈,在Q 中存在12,,,,(0)i i i i j a a a a j +++≥,使得12i i i i j a a a a n +++++++=,则称Q 为m -连续可表数列.(1)判断:2,1,4Q 是否为5-连续可表数列?是否为6-连续可表数列?说明理由; (2)若12:,,,k Q a a a 为8-连续可表数列,求证:k 的最小值为4; (3)若12:,,,k Q a a a 为20-连续可表数列,且1220k a a a +++<,求证:7k ≥.7.(2020·北京·统考高考真题)如图,在正方体1111ABCD A B C D -中, E 为1BB 的中点.(Ⅰ)求证:1//BC 平面1AD E ;(Ⅱ)求直线1AA 与平面1AD E 所成角的正弦值.8.(2020·北京·统考高考真题)在ABC 中,11a b +=,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求: (Ⅰ)a 的值:(Ⅱ)sin C 和ABC 的面积. 条件①:17,cos 7c A ==-;条件②:19cos ,cos 816A B ==.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.9.(2020·北京·统考高考真题)某校为举办甲、乙两项不同活动,分别设计了相应的活动方案:方案一、方案二.为了解该校学生对活动方案是否支持,对学生进行简单随机抽样,获得数据如下表:假设所有学生对活动方案是否支持相互独立.(Ⅰ)分别估计该校男生支持方案一的概率、该校女生支持方案一的概率;(Ⅱ)从该校全体男生中随机抽取2人,全体女生中随机抽取1人,估计这3人中恰有2人支持方案一的概率;(Ⅲ)将该校学生支持方案二的概率估计值记为0p ,假设该校一年级有500名男生和300名女生,除一年级外其他年级学生支持方案二的概率估计值记为1p ,试比较0p 与1p 的大小.(结论不要求证明)10.(2020·北京·统考高考真题)已知函数2()12f x x =-. (Ⅰ)求曲线()y f x =的斜率等于2-的切线方程;(Ⅱ)设曲线()y f x =在点(,())t f t 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为()S t ,求()S t 的最小值.11.(2020·北京·统考高考真题)已知椭圆2222:1x y C a b+=过点(2,1)A --,且2a b =.(Ⅰ)求椭圆C 的方程:(Ⅱ)过点(4,0)B -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q .求||||PB BQ 的值. 12.(2020·北京·统考高考真题)已知{}n a 是无穷数列.给出两个性质:①对于{}n a 中任意两项,()i j a a i j >,在{}n a 中都存在一项m a ,使2i m ja a a =;②对于{}n a 中任意项(3)n a n ,在{}n a 中都存在两项,()k l a a k l >.使得2kn la a a =.(Ⅰ)若(1,2,)n a n n ==,判断数列{}n a 是否满足性质①,说明理由;(Ⅱ)若12(1,2,)n n a n -==,判断数列{}n a 是否同时满足性质①和性质②,说明理由; (Ⅲ)若{}n a 是递增数列,且同时满足性质①和性质②,证明:{}n a 为等比数列.参考答案:1.(1)6π (2)663【分析】(1)利用二倍角的正弦公式化简可得cos C 的值,结合角C 的取值范围可求得角C 的值;(2)利用三角形的面积公式可求得a 的值,由余弦定理可求得c 的值,即可求得ABC 的周长.【详解】(1)解:因为()0,C π∈,则sin 0C >2sin cos C C C =,可得cos C =,因此,6C π=.(2)解:由三角形的面积公式可得13sin 22ABCS ab C a ===,解得a =由余弦定理可得2222cos 48362612c a b ab C =+-=+-⨯=,c ∴=所以,ABC 的周长为6a b c ++=.2.(1)见解析 (2)见解析【分析】(1)取AB 的中点为K ,连接,MK NK ,可证平面//MKN 平面11BCC B ,从而可证//MN 平面11BCC B .(2)选①②均可证明1BB ⊥平面ABC ,从而可建立如图所示的空间直角坐标系,利用空间向量可求线面角的正弦值.【详解】(1)取AB 的中点为K ,连接,MK NK , 由三棱柱111ABC A B C 可得四边形11ABB A 为平行四边形, 而11,B M MA BK KA ==,则1//MK BB ,而MK ⊄平面11BCC B ,1BB ⊂平面11BCC B ,故//MK 平面11BCC B ,而,CN NA BK KA ==,则//NK BC ,同理可得//NK 平面11BCC B , 而,,NKMK K NK MK =⊂平面MKN ,故平面//MKN 平面11BCC B ,而MN ⊂平面MKN ,故//MN 平面11BCC B , (2)因为侧面11BCC B 为正方形,故1CB BB ⊥, 而CB ⊂平面11BCC B ,平面11CBB C ⊥平面11ABB A , 平面11CBB C ⋂平面111ABB A BB =,故CB ⊥平面11ABB A , 因为//NK BC ,故NK ⊥平面11ABB A , 因为AB ⊂平面11ABB A ,故NK AB ⊥, 若选①,则AB MN ⊥,而NK AB ⊥,NKMN N =,故AB ⊥平面MNK ,而MK ⊂平面MNK ,故AB MK ⊥,所以1AB BB ⊥,而1CB BB ⊥,CB AB B ⋂=,故1BB ⊥平面ABC ,故可建立如所示的空间直角坐标系,则()()()()0,0,0,0,2,0,1,1,0,0,1,2B A N M , 故()()()0,2,0,1,1,0,0,1,2BA BN BM ===, 设平面BNM 的法向量为(),,n x y z =,则00n BN n BM ⎧⋅=⎨⋅=⎩,从而020x y y z +=⎧⎨+=⎩,取1z =-,则()2,2,1n =--,设直线AB 与平面BNM 所成的角为θ,则 42sin cos ,233n AB θ===⨯. 若选②,因为//NK BC ,故NK ⊥平面11ABB A ,而KM ⊂平面MKN , 故NK KM ⊥,而11,1B M BK NK ===,故1B M NK =, 而12B B MK ==,MB MN =,故1BB M MKN ≅, 所以190BB M MKN ∠=∠=︒,故111A B BB ⊥, 而1CB BB ⊥,CB AB B ⋂=,故1BB ⊥平面ABC ,故可建立如所示的空间直角坐标系,则()()()()0,0,0,0,2,0,1,1,0,0,1,2B A N M ,故()()()0,2,0,1,1,0,0,1,2BA BN BM ===, 设平面BNM 的法向量为(),,n x y z =,则00n BN n BM ⎧⋅=⎨⋅=⎩,从而020x y y z +=⎧⎨+=⎩,取1z =-,则()2,2,1n =--,设直线AB 与平面BNM 所成的角为θ,则 42sin cos ,233n AB θ===⨯.3.(1)0.4 (2)75(3)丙【分析】(1) 由频率估计概率即可(2) 求解得X 的分布列,即可计算出X 的数学期望.(3) 计算出各自获得最高成绩的概率,再根据其各自的最高成绩可判断丙夺冠的概率估计值最大.【详解】(1)由频率估计概率可得甲获得优秀的概率为0.4,乙获得优秀的概率为0.5,丙获得优秀的概率为0.5, 故答案为0.4(2)设甲获得优秀为事件A 1,乙获得优秀为事件A 2,丙获得优秀为事件A 3 1233(0)()0.60.50.520P X P A A A ===⨯⨯=, 123123123(1)()()()P X P A A A P A A A P A A A ==++80.40.50.50.60.50.50.60.50.520=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=, 123123123(2)()()()P X P A A A P A A A P A A A ==++70.40.50.50.40.50.50.60.50.520=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=, 1232(3)()0.40.50.520P X P A A A ===⨯⨯=. ∴X 的分布列为∴38727()0123202020205E X =⨯+⨯+⨯+⨯= (3)丙夺冠概率估计值最大.因为铅球比赛无论比赛几次就取最高成绩.比赛一次,丙获得9.85的概率为14,甲获得9.80的概率为110,乙获得9.78的概率为16.并且丙的最高成绩是所有成绩中最高的,比赛次数越多,对丙越有利.4.(1)2214x y +=(2)4k =-【分析】(1)依题意可得22212bc c a b =⎧⎪=⎨⎪=-⎩,即可求出a ,从而求出椭圆方程;(2)首先表示出直线方程,设()11,B x y 、()22,C x y ,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线AB 、AC 的方程,表示出M x 、N x ,根据N M MN x x =-得到方程,解得即可; 【详解】(1)解:依题意可得1b =,2c =222c a b =-, 所以2a =,所以椭圆方程为2214x y +=;(2)解:依题意过点()2,1P -的直线为()12y k x -=+,设()11,B x y 、()22,C x y ,不妨令1222x x -≤<≤,由()221214y k x x y ⎧-=+⎪⎨+=⎪⎩,消去y 整理得()()22221416816160k x k k x k k +++++=, 所以()()()222216841416160k k k k k ∆=+-++>,解得0k <,所以212216814k kx x k ++=-+,2122161614k k x x k+⋅=+, 直线AB 的方程为1111y y x x --=,令0y =,解得111M xx y =-, 直线AC 的方程为2211y y x x --=,令0y =,解得221N xx y =-,所以212111N M x xMN x x y y =-=--- ()()2121121121x x k x k x =--++-++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()212122x x k x k x =+-++()()()()2121212222x x x x k x x +-+=++()()12212222x x k x x -==++,所以()()122122x x k x x -=++, ()212124k x x x x =+++⎡⎤⎣⎦22221616168241414k k k k k k k ⎡⎤⎛⎫++=+-+⎢⎥ ⎪++⎝⎭⎣⎦()()22221616216841414kk k k k k k⎡⎤+-+++⎣⎦+ 整理得4k ,解得4k =-5.(1)y x =(2)()g x 在[0,)+∞上单调递增.(3)证明见解析【分析】(1)先求出切点坐标,在由导数求得切线斜率,即得切线方程;(2)在求一次导数无法判断的情况下,构造新的函数,再求一次导数,问题即得解; (3)令()()()m x f x t f x =+-,(,0)x t >,即证()(0)m x m >,由第二问结论可知()m x 在[0,+∞)上单调递增,即得证.【详解】(1)解:因为()e ln(1)x f x x =+,所以()00f =, 即切点坐标为()0,0,又1()e (ln(1))1xf x x x=+++', ∴切线斜率(0)1k f '== ∴切线方程为:y x =(2)解:因为1()()e (ln(1))1xg x f x x x=++'=+, 所以221()e (ln(1))1(1)xg x x x x =++-++', 令221()ln(1)1(1)h x x x x =++-++, 则22331221()01(1)(1)(1)x h x x x x x +=-+=>++++', ∴()h x 在[0,)+∞上单调递增, ∴()(0)10h x h ≥=>∴()0g x '>在[0,)+∞上恒成立, ∴()g x 在[0,)+∞上单调递增.(3)解:原不等式等价于()()()(0)f s t f s f t f +->-, 令()()()m x f x t f x =+-,(,0)x t >, 即证()(0)m x m >,∵()()()e ln(1)e ln(1)x t x m x f x t f x x t x +=+-=++-+,e e ()e ln(1)e ln(1)()()11x t x x txm x x t x g x t g x x t x++=+++-+-=+-++'+,由(2)知1()()e (ln(1))1xg x f x x x=++'=+在[)0,∞+上单调递增, ∴()()g x t g x +>,∴()0m x '>∴()m x 在()0,∞+上单调递增,又因为,0x t >, ∴()(0)m x m >,所以命题得证.6.(1)是5-连续可表数列;不是6-连续可表数列. (2)证明见解析. (3)证明见解析.【分析】(1)直接利用定义验证即可;(2)先考虑3k ≤不符合,再列举一个4k =合题即可;(3)5k ≤时,根据和的个数易得显然不行,再讨论6k =时,由12620a a a +++<可知里面必然有负数,再确定负数只能是1-,然后分类讨论验证不行即可. (1)21a =,12a =,123a a +=,34a =,235a a +=,所以Q 是5-连续可表数列;易知,不存在,i j 使得16i i i j a a a +++++=,所以Q 不是6-连续可表数列.(2)若3k ≤,设为:Q ,,a b c ,则至多,,,,,a b b c a b c a b c ++++,6个数字,没有8个,矛盾;当4k =时,数列:1,4,1,2Q ,满足11a =,42a =,343a a +=,24a =,125a a +=,1236a a a ++=,2347a a a ++=,12348a a a a +++=, min 4k ∴=.(3) 12:,,,k Q a a a ,若i j =最多有k 种,若i j ≠,最多有2C k 种,所以最多有()21C 2k k k k ++=种,若5k ≤,则12,,,k a a a …至多可表()551152+=个数,矛盾, 从而若7k <,则6k =,,,,,,a b c d e f 至多可表6(61)212+=个数, 而20a b c d e f +++++<,所以其中有负的,从而,,,,,a b c d e f 可表1~20及那个负数(恰 21个),这表明~a f 中仅一个负的,没有0,且这个负的在~a f 中绝对值最小,同时~a f 中没有两数相同,设那个负数为(1)m m -≥ ,则所有数之和125415m m m m m ≥++++++-=+,415191m m +≤⇒=,{,,,,,}{1,2,3,4,5,6}a b c d e f ∴=-,再考虑排序,排序中不能有和相同,否则不足20个,112=-+ (仅一种方式), 1∴-与2相邻,若1-不在两端,则",1,2,__,__,__"x -形式,若6x =,则56(1)=+-(有2种结果相同,方式矛盾),6x ∴≠, 同理5,4,3x ≠ ,故1-在一端,不妨为"1,2,,,,"A B C D -形式,若3A =,则523=+ (有2种结果相同,矛盾),4A =同理不行,5A =,则6125=-++ (有2种结果相同,矛盾),从而6A =,由于7126=-++,由表法唯一知3,4不相邻,、 故只能1,2,6,3,5,4-,①或1,2,6,4,5,3-,② 这2种情形,对①:96354=+=+,矛盾,对②:82653=+=+,也矛盾,综上6k ≠, 当7k =时,数列1,2,4,5,8,2,1--满足题意,7k ∴≥.【点睛】关键点睛,先理解题意,是否为m -可表数列核心就是是否存在连续的几项(可以是一项)之和能表示从1到m 中间的任意一个值.本题第二问3k ≤时,通过和值可能个数否定3k ≤;第三问先通过和值的可能个数否定5k ≤,再验证6k =时,数列中的几项如果符合必然是{1,2,3,4,5,6}-的一个排序,可验证这组数不合题.7.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)23.【分析】(Ⅰ)证明出四边形11ABC D 为平行四边形,可得出11//BC AD ,然后利用线面平行的判定定理可证得结论;也可利用空间向量计算证明;(Ⅱ)可以将平面扩展,将线面角转化,利用几何方法作出线面角,然后计算;也可以建立空间直角坐标系,利用空间向量计算求解 . 【详解】(Ⅰ)[方法一]:几何法 如下图所示:在正方体1111ABCD A B C D -中,11//AB A B 且11AB A B =,1111//A B C D 且1111A B C D =, 11//AB C D ∴且11AB C D =,所以,四边形11ABC D 为平行四边形,则11//BC AD , 1BC ⊄平面1AD E ,1AD ⊂平面1AD E ,1//BC ∴平面1AD E ;[方法二]:空间向量坐标法以点A 为坐标原点,AD 、AB 、1AA 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系A xyz -,设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,则()0,0,0A 、()10,0,2A 、()12,0,2D 、()0,2,1E ,()12,0,2AD =,()0,2,1AE =,设平面1AD E 的法向量为(),,n x y z =,由10n AD n AE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得22020x z y z +=⎧⎨+=⎩,令2z =-,则2x =,1y =,则()2,1,2n =-.又∵向量()12,0,2BC =,()1·2201220BC n =⨯+⨯+⨯-=, 又1BC ⊄平面1AD E ,1//BC ∴平面1AD E ; (Ⅱ)[方法一]:几何法延长1CC 到F ,使得1C F BE =,连接EF ,交11B C 于G , 又∵1//C F BE ,∴四边形1BEFC 为平行四边形,∴1//BC EF , 又∵11//BC AD ,∴1//AD EF ,所以平面1AD E 即平面1AD FE , 连接1D G ,作11C H D G ⊥,垂足为H ,连接FH ,∵1FC ⊥平面1111D C B A ,1D G ⊂平面1111D C B A ,∴11FC D G ⊥, 又∵111FC C H C ⋂=,∴直线1D G ⊥平面1C FH , 又∵直线1D G ⊂平面1D GF ,∴平面1D GF ⊥平面1C FH ,∴1C 在平面1D GF 中的射影在直线FH 上,∴直线FH 为直线1FC 在平面1D GF 中的射影,∠1C FH 为直线1FC 与平面1D GF 所成的角,根据直线1//FC 直线1AA ,可知∠1C FH 为直线1AA 与平面1AD G 所成的角.设正方体的棱长为2,则111C G C F ==,1DG ∴1C H ==,∴FH =∴112sin 3C H C FH FH ∠==, 即直线1AA 与平面1AD E 所成角的正弦值为23.[方法二]:向量法接续(I)的向量方法,求得平面平面1AD E 的法向量()2,1,2n =-, 又∵()10,0,2AA =,∴11142cos ,323n AA n AA n AA ⋅<>==-=-⨯⋅, ∴直线1AA 与平面1AD E 所成角的正弦值为23. [方法三]:几何法+体积法如图,设11B C 的中点为F ,延长111,,A B AE D F ,易证三线交于一点P . 因为111,BB AA EF AD ∥∥,所以直线1AA 与平面1AD E 所成的角,即直线1B E 与平面PEF 所成的角. 设正方体的棱长为2,在PEF 中,易得5,2PE PF EF === 可得32PEFS=. 由11B PEF P B EF V V --=三棱锥三棱锥,得113111123232B H ⨯⋅=⨯⨯⨯⨯,整理得123B H =. 所以1112sin 3B H B EH B E ∠==. 所以直线1AA 与平面1AD E 所成角的正弦值为23.[方法四]:纯体积法设正方体的棱长为2,点1A 到平面1AED 的距离为h , 在1AED △中,115,22,3AE AD D E ===,22211115cos 2235D E AE AD AED D E AE +-∠==⋅⨯⨯所以125sin AED ∠=13AED S =. 由1111E AA D A AED V V --=,得111111133AD A AED S A B Sh ⋅=⋅,解得43h =, 设直线1AA 与平面1AED 所成的角为θ,所以12sin 3h AA θ==. 【整体点评】(Ⅰ)的方法一使用线面平行的判定定理证明,方法二使用空间向量坐标运算进行证明;(II )第一种方法中使用纯几何方法,适合于没有学习空间向量之前的方法,有利用培养学生的集合论证和空间想象能力,第二种方法使用空间向量方法,两小题前后连贯,利用计算论证和求解,定为最优解法;方法三在几何法的基础上综合使用体积方法,计算较为简洁;方法四不作任何辅助线,仅利用正余弦定理和体积公式进行计算,省却了辅助线和几何的论证,不失为一种优美的方法. 8.选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ)3sin C =3S = 选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ)7sin C =, 157S =【分析】选择条件①(Ⅰ)根据余弦定理直接求解,(Ⅱ)先根据三角函数同角关系求得sin A ,再根据正弦定理求sin C ,最后根据三角形面积公式求结果;选择条件②(Ⅰ)先根据三角函数同角关系求得sin ,sin A B ,再根据正弦定理求结果,(Ⅱ)根据两角和正弦公式求sin C ,再根据三角形面积公式求结果. 【详解】选择条件①(Ⅰ)17,cos 7c A ==-,11a b += 22222212cos (11)72(11)7()7a b c bc A a a a =+-∴=-+--⋅⋅-8a ∴=(Ⅱ)1cos (0,)sin 7A A A π=-∈∴==,由正弦定理得:7sin sin sin sin a c C A C C ==∴=11sin (118)822S ba C ==-⨯=选择条件②(Ⅰ)19cos ,cos ,(0,)816A B A B π==∈,sin A B ∴==由正弦定理得:6sin sin a b a A B === (Ⅱ)91sin sin()sin cos sin cos 168C A B A B B A =+=+==11sin (116)622S ba C ==-⨯=【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理,三角形面积公式,考查基本分析求解能力,属中档题.9.(Ⅰ)该校男生支持方案一的概率为13,该校女生支持方案一的概率为34;(Ⅱ)1336,(Ⅲ)01p p < 【分析】(Ⅰ)根据频率估计概率,即得结果;(Ⅱ)先分类,再根据独立事件概率乘法公式以及分类计数加法公式求结果; (Ⅲ)先求0p ,再根据频率估计概率1p ,即得大小. 【详解】(Ⅰ)该校男生支持方案一的概率为2001200+4003=,该校女生支持方案一的概率为3003300+1004=;(Ⅱ)3人中恰有2人支持方案一分两种情况,(1)仅有两个男生支持方案一,(2)仅有一个男生支持方案一,一个女生支持方案一,所以3人中恰有2人支持方案一概率为:2121311313()(1)()(1)3433436C -+-=; (Ⅲ)01p p <【点睛】本题考查利用频率估计概率、独立事件概率乘法公式,考查基本分析求解能力,属基础题.10.(Ⅰ)2130x y +-=,(Ⅱ)32.【分析】(Ⅰ)根据导数的几何意义可得切点的坐标,然后由点斜式可得结果;(Ⅱ)根据导数的几何意义求出切线方程,再得到切线在坐标轴上的截距,进一步得到三角形的面积,最后利用导数可求得最值.【详解】(Ⅰ)因为()212f x x =-,所以()2f x x '=-,设切点为()00,12x x -,则022x -=-,即01x =,所以切点为()1,11, 由点斜式可得切线方程为:()1121y x -=--,即2130x y +-=. (Ⅱ)[方法一]:导数法显然0t ≠,因为()y f x =在点()2,12t t -处的切线方程为:()()2122y t t x t --=--, 令0x =,得212y t =+,令0y =,得2122t x t+=,所以()S t =()221121222||t t t +⨯+⋅,不妨设0t >(0t <时,结果一样), 则()423241441144(24)44t t S t t t t t ++==++, 所以()S t '=4222211443(848)(324)44t t t t t +-+-= 222223(4)(12)3(2)(2)(12)44t t t t t t t -+-++==, 由()0S t '>,得2t >,由()0S t '<,得02t <<, 所以()S t 在()0,2上递减,在()2,+∞上递增, 所以2t =时,()S t 取得极小值, 也是最小值为()16162328S ⨯==. [方法二]【最优解】:换元加导数法()()2222121121()12(0)2|2|4||t t S t t t t t ++=⋅⋅+=⋅≠. 因为()S t 为偶函数,不妨设0t >,221()4S t =⋅,令a =2,0t a a =>.令412()a g a a +=,则面积为21[()]4S g a =,只需求出412()a g a a+=的最小值.34422412312()a a a a g a a a ⋅---='=()()()222223223(2a a a a a a a-++==.因为0a >,所以令()0g a '=,得a = 随着a 的变化,(),()g a g a '的变化情况如下表:所以min [()]g a g ===所以当a =2t =时,2min 1[()]324S t =⨯=. 因为[()]S t 为偶函数,当0t <时,min [()](2)(2)32S t S S =-==. 综上,当2t =±时,()S t 的最小值为32. [方法三]:多元均值不等式法同方法二,只需求出412()(0)a g a a a +=>的最小值.令4312444()a g a a a a a a +==+++≥=当且仅当34a a=,即a =所以当a =2t =时,2min 1[()]324S t =⨯=.因为()S t 为偶函数,当0t <时,min [()](2)(2)32S t S S =-==.综上,当2t =±时,()S t 的最小值为32. [方法四]:两次使用基本不等式法 同方法一得到()()()()()22222222222121241646464()41616324||444t t t t S t t t t t t ++++++=≥==+++≥=+++ ,下同方法一.【整体点评】(Ⅱ)的方法一直接对面积函数求导数,方法二利用换元方法,简化了运算,确定为最优解;方法三在方法二换元的基础上,利用多元均值不等式求得最小值,运算较为简洁;方法四两次使用基本不等式,所有知识最少,配凑巧妙,技巧性较高. 11.(Ⅰ)22182x y +=;(Ⅱ)1.【分析】(Ⅰ)由题意得到关于a ,b 的方程组,求解方程组即可确定椭圆方程;(Ⅱ)首先联立直线与椭圆的方程,然后由直线MA ,NA 的方程确定点P ,Q 的纵坐标,将线段长度的比值转化为纵坐标比值的问题,进一步结合韦达定理可证得0P Q y y +=,从而可得两线段长度的比值.【详解】(Ⅰ)设椭圆方程为:()222210x y a b a b+=>>,由题意可得:224112a ba b⎧+=⎪⎨⎪=⎩,解得:2282a b ⎧=⎨=⎩, 故椭圆方程为:22182x y +=. (Ⅱ)[方法一]:设()11,M x y ,()22,N x y ,直线MN 的方程为:()4y k x =+, 与椭圆方程22182x y +=联立可得:()222448x k x ++=, 即:()()222241326480k x k x k +++-=,则:2212122232648,4141k k x x x x k k --+==++. 直线MA 的方程为:()111122y y x x ++=++, 令4x =-可得:()()()1111111141214122122222P k x k x y x y x x x x ++-++++=-⨯-=-⨯-=++++,同理可得:()()222142Q k x y x -++=+.很明显0P Q y y <,且PQPB y PQy =,注意到, ()()()()()()()()122112121242424421212222P Q x x x x x x y y k k x x x x +++++⎛⎫+++=-++=-+⨯ ⎪++++⎝⎭, 而()()()()()122112124242238x x x x x x x x +++++=+++⎡⎤⎣⎦ 2222648322384141k k k k ⎡⎤⎛⎫--=+⨯+⎢⎥ ⎪++⎝⎭⎣⎦()()()22226483328412041k k k k -+⨯-++=⨯=+,故0,P Q P Q y y y y +==-.从而1PQPB y BQy ==. [方法二]【最优解】:几何含义法①当直线l 与x轴重合,不妨设(M N -,由平面几何知识得|||BP BQ ====||1||BP BQ =. ②当直线l 不与x 轴重合时,设直线:4l x ty =-,由题意,直线l 不过(2,1)A --和点(2,1)-,所以2t ≠±.设()()1122,,,M x y N x y ,联立224,1,82x ty x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()224880t y ty +-+=.由题意知0∆>,所以24t >.且12122288,44t y y y y t t +==++. 由题意知直线,MA NA 的斜率存在.111:1(2)2MA y l y x x ++=++. 当4x =-时,()()11111111111121244222(2)(2)122222P y y ty y x t y t y y x x x x ty -+---------+-+=-====++++-.同理,22(2)2Q t y y ty -+=-.所以()()1212121122(2)2||2||(2)22t y ty PB ty y y BQ t y ty ty y y +⋅--==+⋅--.因为1212ty y y y =+,所以1212112212||21||2PB y y y y y BQ y y y y y +--===+--. 【整体点评】方法一直接设直线MN 的方程为:()4y k x =+,联立方程消去y ,利用韦达定理化简求解;方法二先对斜率为零的情况进行特例研究,在斜率不为零的情况下设直线方程为:4l x ty =-,联立方程消去x ,直接利用韦达定理求得P ,Q 的纵坐标,运算更为简洁,应为最优解法.12.(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)详解解析;(Ⅲ)证明详见解析. 【分析】(Ⅰ)根据定义验证,即可判断; (Ⅱ)根据定义逐一验证,即可判断;(Ⅲ)解法一:首先,证明数列中的项数同号,然后证明2231a a a =,最后,用数学归纳法证明数列为等比数列即可.解法二:首先假设数列中的项数均为正数,然后证得123,,a a a 成等比数列,之后证得1234,,,a a a a 成等比数列,同理即可证得数列为等比数列,从而命题得证.【详解】(Ⅰ){}2323292,3,2n a a a a Z a ===∉∴不具有性质①;(Ⅱ){}22*(2)1*2,,,2,2i j i i i j n j ja a i j N i j i j N a a a a ---∀∈>=-∈∴=∴具有性质①;{}2*(2)11,3,1,2,22,k l n k n n l a n N n k n l a n a a ---∀∈≥∃=-=-===∴具有性质②;(Ⅲ)解法一首先,证明数列中的项数同号,不妨设恒为正数:显然()0*n a n N ≠∉,假设数列中存在负项,设{}0max |0n N n a =<, 第一种情况:若01N =,即01230a a a a <<<<<,由①可知:存在1m ,满足12210m a a a =<,存在2m ,满足22310m a a a =<, 由01N =可知223211a a a a =,从而23a a =,与数列的单调性矛盾,假设不成立.第二种情况:若02N ≥,由①知存在实数m ,满足0210Nm a a a =<,由0N 的定义可知:0m N ≤,另一方面,000221NNm N N a a a a a a =>=,由数列的单调性可知:0m N >,这与0N 的定义矛盾,假设不成立. 同理可证得数列中的项数恒为负数. 综上可得,数列中的项数同号.其次,证明2231a a a =:利用性质②:取3n =,此时()23kla a k l a =>,由数列的单调性可知0k l a a >>, 而3kk k la a a a a =⋅>,故3k <, 此时必有2,1k l ==,即2231a a a =,最后,用数学归纳法证明数列为等比数列:假设数列{}n a 的前()3k k ≥项成等比数列,不妨设()111s s a a q s k -=≤≤,其中10,1a q >>,(10,01a q <<<的情况类似)由①可得:存在整数m ,满足211k km k k a a a q a a -==>,且11k m k a a q a +=≥ (*) 由②得:存在s t >,满足:21s s k s s t t a aa a a a a +==⋅>,由数列的单调性可知:1t s k <≤+, 由()111s s a a qs k -=≤≤可得:2211111s t k s k k ta a a q a a q a ---+==>= (**)由(**)和(*)式可得:211111k s t k a q a qa q ---≥>, 结合数列的单调性有:211k s t k ≥-->-, 注意到,,s t k 均为整数,故21k s t =--,代入(**)式,从而11kk a a q +=.总上可得,数列{}n a 的通项公式为:11n n a a q -=.即数列{}n a 为等比数列. 解法二:假设数列中的项数均为正数:首先利用性质②:取3n =,此时23()kla a k l a =>,由数列的单调性可知0k l a a >>, 而3kk k la a a a a =⋅>,故3k <, 此时必有2,1k l ==,即2231a a a =,即123,,a a a 成等比数列,不妨设22131,(1)a a q a a q q ==>,然后利用性质①:取3,2i j ==,则224331121m a a q a a q a a q===, 即数列中必然存在一项的值为31a q ,下面我们来证明341a a q =,否则,由数列的单调性可知341a a q <,在性质②中,取4n =,则24k k k k l la aa a a a a ==>,从而4k <, 与前面类似的可知则存在{,}{1,2,3}()k l k l ⊆>,满足24kla a a =,若3,2k l ==,则:2341kla a a q a ==,与假设矛盾; 若3,1k l ==,则:243411kla a a q a q a ==>,与假设矛盾; 若2,1k l ==,则:22413kla a a q a a ===,与数列的单调性矛盾; 即不存在满足题意的正整数,k l ,可见341a a q <不成立,从而341a a q =,然后利用性质①:取4,3i j ==,则数列中存在一项2264411231m a a q a a q a a q===, 下面我们用反证法来证明451a a q ,否则,由数列的单调性可知34151a q a a q <<,在性质②中,取5n =,则25k k k k l la aa a a a a ==>,从而5k <, 与前面类似的可知则存在{}{}(),1,2,3,4k l k l ⊆>,满足25kla a a =,即由②可知:22222115111k k l k l l a a q a a q a a q----===, 若214k l --=,则451a a q ,与假设矛盾;若214k l -->,则451a a q >,与假设矛盾;若214k l --<,由于,k l 为正整数,故213k l --≤,则351a a q ≤,与315a q a <矛盾;综上可知,假设不成立,则451a a q .同理可得:566171,,a a q a a q ==,从而数列{}n a 为等比数列,同理,当数列中的项数均为负数时亦可证得数列为等比数列.由推理过程易知数列中的项要么恒正要么恒负,不会同时出现正数和负数. 从而题中的结论得证,数列{}n a 为等比数列.【点睛】本题主要考查数列的综合运用,等比数列的证明,数列性质的应用,数学归纳法与推理方法、不等式的性质的综合运用等知识,意在考查学生的转化能力和推理能力.。

精品解析:2024年北京高考数学真题(原卷版)(合并)

精品解析:2024年北京高考数学真题(原卷版)(合并)

绝密★本科目考试启用前2024年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学本试卷共12页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4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{|31}M x x =-<<,{|14}N x x =-≤<,则M N ⋃=()A.{}11x x -≤< B.{}3x x >-C.{}|34x x -<< D.{}4x x <2.已知1i iz=--,则z =().A.1i --B.1i -+C.1i- D.1i+3.圆22260x y x y +-+=的圆心到直线20x y -+=的距离为()A. B.2 C.3 D.4.在(4x -的展开式中,3x 的系数为()A .6B.6- C.12D.12-5.设a ,b 是向量,则“()()·0a b a b +-= ”是“a b =- 或a b = ”的().A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件6.设函数()()sin 0f x x ωω=>.已知()11f x =-,()21f x =,且12x x -的最小值为π2,则ω=()A.1B.2C.3D.47.生物丰富度指数1ln S d N-=是河流水质的一个评价指标,其中,S N 分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d 越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S 没有变化,生物个体总数由1N 变为2N ,生物丰富度指数由2.1提高到3.15,则()A.2132N N =B.2123N N =C.2321N N = D.3221N N =8.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为4的正方形,4PA PB ==,PC PD ==该棱锥的高为().A.1B.2C.D.9.已知()11,x y ,()22,x y 是函数2x y =的图象上两个不同的点,则()A.12122log 22y y x x ++< B.12122log 22y y x x ++>C.12212log 2y y x x +<+ D.12212log 2y y x x +>+10.已知()(){}2,|,12,01M x y y x t xx x t ==+-≤≤≤≤是平面直角坐标系中的点集.设d 是M 中两点间距离的最大值,S 是M 表示的图形的面积,则()A.3d =,1S <B.3d =,1S >C.d =,1S < D.d =,1S >第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.抛物线216y x =的焦点坐标为________.12.在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于原点对称.若ππ,63α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则cos β的最大值为________.13.若直线()3y k x =-与双曲线2214x y -=只有一个公共点,则k 的一个取值为________.14.汉代刘歆设计的“铜嘉量”是龠、合、升、斗、斛五量合一的标准量器,其中升量器、斗量器、斛量器的形状均可视为圆柱.若升、斗、斛量器的容积成公比为10的等比数列,底面直径依次为65mm,325mm,325mm ,且斛量器的高为230mm ,则斗量器的高为______mm ,升量器的高为________mm .15.设与是两个不同的无穷数列,且都不是常数列.记集合{}*|,N k k M k a b k ==∈,给出下列4个结论:①若与均为等差数列,则M 中最多有1个元素;②若与均为等比数列,则M 中最多有2个元素;③若为等差数列,为等比数列,则M 中最多有3个元素;④若为递增数列,为递减数列,则M 中最多有1个元素.其中正确结论的序号是______.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.在ABC V 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A ∠为钝角,7a =,sin 2cos 7B b B =.(1)求A ∠;(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得ABC V 存在,求ABC V 的面积.条件①:7b =;条件②:13cos 14B =;条件③:sin c A =注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.17.如图,在四棱锥P ABCD -中,//BC AD ,1AB BC ==,3AD =,点E 在AD 上,且PE AD ⊥,2PE DE ==.(1)若F 为线段PE 中点,求证://BF 平面PCD .(2)若AB ⊥平面PAD ,求平面PAB 与平面PCD 夹角的余弦值.18.某保险公司为了了解该公司某种保险产品的索赔情况,从合同险期限届满的保单中随机抽取1000份,记录并整理这些保单的索赔情况,获得数据如下表:赔偿次数01234单数800100603010假设:一份保单的保费为0.4万元;前3次索赔时,保险公司每次赔偿0.8万元;第四次索赔时,保险公司赔偿0.6万元.假设不同保单的索赔次数相互独立.用频率估计概率.(1)估计一份保单索赔次数不少于2的概率;(2)一份保单的毛利润定义为这份保单的保费与赔偿总金额之差.(i )记X 为一份保单的毛利润,估计X 的数学期望()E X ;(ⅱ)如果无索赔的保单的保费减少4%,有索赔的保单的保费增加20%,试比较这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值与(i )中()E X 估计值的大小.(结论不要求证明)19.已知椭圆E :()222210+=>>x y a b a b,以椭圆E 的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点()(0,t t >且斜率存在的直线与椭圆E 交于不同的两点,A B ,过点A 和()0,1C 的直线AC 与椭圆E 的另一个交点为D .(1)求椭圆E 的方程及离心率;(2)若直线BD 的斜率为0,求t 的值.20.设函数()()()ln 10f x x k x k =++≠,直线l 是曲线()y f x =在点()()(),0t f t t >处的切线.(1)当1k =-时,求()f x 的单调区间.(2)求证:l 不经过点()0,0.(3)当1k =时,设点()()(),0A t f t t >,()()0,C f t ,()0,0O ,B 为l 与y 轴的交点,ACO S 与ABOS 分别表示ACO △与ABO 的面积.是否存在点A 使得215ACO ABO S S =△△成立?若存在,这样的点A 有几个?(参考数据:1.09ln31.10<<,1.60ln51.61<<,1.94ln71.95<<)21.已知集合(){}{}{}{}{},,,1,2,3,4,5,6,7,8,M i j k w i j k w i j k w =∈∈∈∈+++且为偶数.给定数列128:,,,A a a a ,和序列12:,,s T T T Ω ,其中()(),,,1,2,,t t t t t T i j k w M t s =∈= ,对数列A 进行如下变换:将A 的第1111,,,i j k w 项均加1,其余项不变,得到的数列记作()1T A ;将()1T A 的第2222,,,i j k w 项均加1,其余项不变,得到数列记作()21T T A ;……;以此类推,得到()21s T T T A ,简记为()A Ω.(1)给定数列:1,3,2,4,6,3,1,9A 和序列()()():1,3,5,7,2,4,6,8,1,3,5,7Ω,写出()A Ω;(2)是否存在序列Ω,使得()A Ω为123456782,6,4,2,8,2,4,4a a a a a a a a ++++++++,若存在,写出一个符合条件的Ω;若不存在,请说明理由;(3)若数列A 的各项均为正整数,且1357a a a a +++为偶数,求证:“存在序列Ω,使得()A Ω的各项都相等”的充要条件为“12345678a a a a a a a a +=+=+=+”.绝密★本科目考试启用前2024年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学本试卷共12页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4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{|31}M x x =-<<,{|14}N x x =-≤<,则M N ⋃=()A.{}11x x -≤< B.{}3x x >-C.{}|34x x -<< D.{}4x x <【答案】C 【解析】【分析】直接根据并集含义即可得到答案.【详解】由题意得{}|34M x x N ⋃=-<<.故选:C.2.已知1i iz=--,则z =().A.1i --B.1i-+ C.1i- D.1i+【答案】C 【解析】【分析】直接根据复数乘法即可得到答案.【详解】由题意得()i 1i i 1z =--=-.故选:C.3.圆22260x y x y +-+=的圆心到直线20x y -+=的距离为()A.B.2C.3D.【答案】D 【解析】【分析】求出圆心坐标,再利用点到直线距离公式即可.【详解】由题意得22260x y x y +-+=,即()()221310x y -++=,则其圆心坐标为()1,3-,则圆心到直线20x y -+==故选:D.4.在(4x -的展开式中,3x 的系数为()A.6B.6- C.12D.12-【答案】A 【解析】【分析】写出二项展开式,令432r-=,解出r 然后回代入二项展开式系数即可得解.【详解】(4x 的二项展开式为(()()442144C C 1,0,1,2,3,4r rrr rr r T xxr --+==-=,令432r-=,解得2r =,故所求即为()224C 16-=.故选:A.5.设a ,b 是向量,则“()()·0a b a b +-=”是“a b =- 或a b = ”的().A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】【分析】根据向量数量积分析可知()()0a b a b +⋅-= 等价于a b =,结合充分、必要条件分析判断.【详解】因为()()220a b a b a b +⋅-=-= ,可得22a b = ,即a b = ,可知()()0a b a b +⋅-= 等价于a b = ,若a b = 或a b =- ,可得a b =,即()()0a b a b +⋅-= ,可知必要性成立;若()()0a b a b +⋅-= ,即a b =,无法得出a b = 或a b =- ,例如()()1,0,0,1a b ==,满足a b = ,但a b ≠ 且a b ≠- ,可知充分性不成立;综上所述,“()()0a b a b +⋅-=”是“a b ≠ 且a b ≠- ”的必要不充分条件.故选:B.6.设函数()()sin 0f x x ωω=>.已知()11f x =-,()21f x =,且12x x -的最小值为π2,则ω=()A .1B.2C.3D.4【答案】B 【解析】【分析】根据三角函数最值分析周期性,结合三角函数最小正周期公式运算求解.【详解】由题意可知:1x 为()f x 的最小值点,2x 为()f x 的最大值点,则12minπ22T x x -==,即πT =,且0ω>,所以2π2Tω==.故选:B.7.生物丰富度指数1ln S d N-=是河流水质的一个评价指标,其中,S N 分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d 越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S 没有变化,生物个体总数由1N 变为2N ,生物丰富度指数由2.1提高到3.15,则()A.2132N N =B.2123N N =C.2321N N = D.3221N N =【答案】D 【解析】【分析】根据题意分析可得12112.1,3.15ln ln S S N N --==,消去S 即可求解.【详解】由题意得12112.1, 3.15ln ln S S N N --==,则122.1ln 3.15ln N N =,即122ln 3ln N N =,所以3221N N =.故选:D.8.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为4的正方形,4PA PB ==,PC PD ==该棱锥的高为().A.1B.2C.D.【答案】D 【解析】【分析】取点作辅助线,根据题意分析可知平面PEF ⊥平面ABCD ,可知⊥PO 平面ABCD ,利用等体积法求点到面的距离.【详解】如图,底面ABCD 为正方形,当相邻的棱长相等时,不妨设4,PA PB AB PC PD =====,分别取,AB CD 的中点,E F ,连接,,PF EF ,则,PE AB EF AB ⊥⊥,且PE EF E ⋂=,,PE EF ⊂平面PEF ,可知AB ⊥平面PEF ,且AB ⊂平面ABCD ,所以平面PEF ⊥平面ABCD ,过P 作EF 的垂线,垂足为O ,即PO EF ⊥,由平面PEF 平面ABCD EF =,PO ⊂平面PEF ,所以⊥PO 平面ABCD ,由题意可得:2,4PE PF EF ===,则222PE PF EF +=,即PE PF ⊥,则1122PE PF PO EF ⋅=⋅,可得PE PF PO EF⋅==,当相对的棱长相等时,不妨设4PA PC ==,PB PD ==,因为BD PB PD ==+,此时不能形成三角形PBD ,与题意不符,这样情况不存在.故选:D.9.已知()11,x y ,()22,x y 是函数2x y =的图象上两个不同的点,则()A.12122log 22y y x x ++< B.12122log 22y y x x ++>C.12212log 2y y x x +<+ D.12212log 2y y x x +>+【答案】B 【解析】【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB ;举例判断CD 即可.【详解】由题意不妨设12x x <,因为函数2x y =是增函数,所以12022x x <<,即120y y <<,对于选项AB :可得121222222x x x x ++>=,即12122202x x y y ++>>,根据函数2log y x =是增函数,所以121212222log log 222x x y y x x+++>=,故B 正确,A 错误;对于选项D :例如120,1x x ==,则121,2y y ==,可得()12223log log 0,122y y +=∈,即12212log 12y y x x +<=+,故D 错误;对于选项C :例如121,x x =-=-,则1211,24y y ==,可得()122223log log log 332,128y y +==-∈--,即12212log 32y y x x +>-=+,故C 错误,故选:B.10.已知()(){}2,|,12,01M x y y x t xx x t ==+-≤≤≤≤是平面直角坐标系中的点集.设d 是M 中两点间距离的最大值,S 是M 表示的图形的面积,则()A.3d =,1S <B.3d =,1S >C.d =,1S <D.d =,1S >【答案】C 【解析】【分析】先以t 为变量,分析可知所求集合表示的图形即为平面区域212y x y x x ⎧≤⎪≥⎨⎪≤≤⎩,结合图形分析求解即可.【详解】对任意给定[]1,2x ∈,则()210xx x x -=-≥,且[]0,1t ∈,可知()222x x t x x x x x x ≤+-≤+-=,即2x y x ≤≤,再结合x 的任意性,所以所求集合表示的图形即为平面区域212y x y x x ⎧≤⎪≥⎨⎪≤≤⎩,如图阴影部分所示,其中()()()1,1,2,2,2,4A B C,可知任意两点间距离最大值d AC ==;阴影部分面积11212ABC S S <=⨯⨯△.故选:C.【点睛】方法点睛:数形结合的重点是“以形助数”,在解题时要注意培养这种思想意识,做到心中有图,见数想图,以开拓自己的思维.使用数形结合法的前提是题目中的条件有明确的几何意义,解题时要准确把握条件、结论与几何图形的对应关系,准确利用几何图形中的相关结论求解.第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.抛物线216y x =的焦点坐标为________.【答案】()4,0【解析】【分析】形如()22,0y px p =≠的抛物线的焦点坐标为,02p ⎛⎫⎪⎝⎭,由此即可得解.【详解】由题意抛物线的标准方程为216y x =,所以其焦点坐标为()4,0.故答案为:()4,0.12.在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于原点对称.若ππ,63α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则cos β的最大值为________.【答案】12-##0.5-【解析】【分析】首先得出π2π,Z k k βα=++∈,结合三角函数单调性即可求解最值.【详解】由题意π2π,Z k k βα=++∈,从而()cos cos π2πcos k βαα=++=-,因为ππ,63α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以cos α的取值范围是1,22⎡⎢⎣⎦,cos β的取值范围是1,22⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,当且仅当π3α=,即4π2π,Z 3k k β=+∈时,cos β取得最大值,且最大值为12-.故答案为:12-.13.若直线()3y k x =-与双曲线2214x y -=只有一个公共点,则k 的一个取值为________.【答案】12(或12-,答案不唯一)【解析】【分析】联立直线方程与双曲线方程,根据交点个数与方程根的情况列式即可求解.【详解】联立()22143x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,化简并整理得:()222214243640k x k x k -+--=,由题意得2140k -=或()()()2222Δ244364140k k k =++-=,解得12k =±或无解,即12k =±,经检验,符合题意.故答案为:12(或12-,答案不唯一).14.汉代刘歆设计的“铜嘉量”是龠、合、升、斗、斛五量合一的标准量器,其中升量器、斗量器、斛量器的形状均可视为圆柱.若升、斗、斛量器的容积成公比为10的等比数列,底面直径依次为65mm,325mm,325mm ,且斛量器的高为230mm ,则斗量器的高为______mm ,升量器的高为________mm .【答案】①.23②.57.5##1152【解析】【分析】根据体积为公比为10的等比数列可得关于高度的方程组,求出其解后可得前两个圆柱的高度.【详解】设升量器的高为1h ,斗量器的高为2h (单位都是mm ),则2222212325325ππ230221065325ππ22h h h ⎛⎫⎛⎫⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故223mm h =,1115mm 2h =.故答案为:11523mm,mm 2.15.设与是两个不同的无穷数列,且都不是常数列.记集合{}*|,N k k M k a b k ==∈,给出下列4个结论:①若与均为等差数列,则M 中最多有1个元素;②若与均为等比数列,则中最多有2个元素;③若为等差数列,为等比数列,则M 中最多有3个元素;④若为递增数列,为递减数列,则M 中最多有1个元素.其中正确结论的序号是______.【答案】①③④【解析】【分析】利用两类数列的散点图的特征可判断①④的正误,利用反例可判断②的正误,结合通项公式的特征及反证法可判断③的正误.【详解】对于①,因为{}{},n n a b 均为等差数列,故它们的散点图分布在直线上,而两条直线至多有一个公共点,故M 中至多一个元素,故①正确.对于②,取()112,2,n n n n a b --==--则{}{},n n a b 均为等比数列,但当n 为偶数时,有()1122n n n n a b --===--,此时M 中有无穷多个元素,故②错误.对于③,设()0,1nn b AqAq q =≠≠±,()0n a kn b k =+≠,若M 中至少四个元素,则关于n 的方程n Aq kn b =+至少有4个不同的正数解,若0,1q q >≠,则由n y Aq =和y kn b =+的散点图可得关于n 的方程n Aq kn b =+至多有两个不同的解,矛盾;若0,1q q <≠±,考虑关于n 的方程n Aq kn b =+奇数解的个数和偶数解的个数,当n Aq kn b =+有偶数解,此方程即为nA q kn b =+,方程至多有两个偶数解,且有两个偶数解时ln 0Ak q >,否则ln 0Ak q <,因,ny A q y kn b ==+单调性相反,方程nA q kn b =+至多一个偶数解,当n Aq kn b =+有奇数解,此方程即为nA q kn b -=+,方程至多有两个奇数解,且有两个奇数解时ln 0Ak q ->即ln 0Ak q <否则ln 0Ak q >,因,ny A q y kn b =-=+单调性相反,方程nA q kn b =+至多一个奇数解,因为ln 0Ak q >,ln 0Ak q <不可能同时成立,故n Aq kn b =+不可能有4个不同的整数解,即M 中最多有3个元素,故③正确.对于④,因为{}n a 为递增数列,{}n b 为递减数列,前者散点图呈上升趋势,后者的散点图呈下降趋势,两者至多一个交点,故④正确.故答案为:①③④.【点睛】思路点睛:对于等差数列和等比数列的性质的讨论,可以利用两者散点图的特征来分析,注意讨论两者性质关系时,等比数列的公比可能为负,此时要注意合理转化.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.在ABC V 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A ∠为钝角,7a =,sin 2cos 7B b B =.(1)求A ∠;(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得ABC V 存在,求ABC V 的面积.条件①:7b =;条件②:13cos 14B =;条件③:sin c A =注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)2π3A =;(2)选择①无解;选择②和③△ABC 面积均为1534.【解析】【分析】(1)利用正弦定理即可求出答案;(2)选择①,利用正弦定理得3B π=,结合(1)问答案即可排除;选择②,首先求出33sin 14B =,再代入式子得3b =,再利用两角和的正弦公式即可求出sinC ,最后利用三角形面积公式即可;选择③,首先得到5c =,再利用正弦定理得到sin 14C =,再利用两角和的正弦公式即可求出sin B ,最后利用三角形面积公式即可;【小问1详解】由题意得32sin cos cos 7B B B =,因为A 为钝角,则cos 0B ≠,则32sin 7B b =,则7sin sin sin 37b a BA A ===,解得3sin 2A =,因为A 为钝角,则2π3A =.【小问2详解】选择①7b =,则sin 714142B b ==⨯=,因为2π3A =,则B 为锐角,则3B π=,此时πA B +=,不合题意,舍弃;选择②13cos 14B =,因为B为三角形内角,则33sin 14B ==,则代入32sin 7B b =得3332147b ⨯=,解得3b =,()2π2π2πsin sin sin sin cos cos sin 333C A B B B B⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭13121421414⎛⎫=⨯+-⨯=⎪⎝⎭,则11sin 7322144ABC S ab C ==⨯⨯⨯=.选择③sin c A =2c ⨯=,解得5c =,则由正弦定理得sin sin a c A C =5sin 32C =,解得53sin 14C =,因为C 为三角形内角,则11cos 14C ==,则()2π2π2πsin sin sin sin cos cos sin 333B A C C C C ⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭3111533321421414⎛⎫=⨯+-⨯=⎪⎝⎭,则11sin 7522144ABC S ac B ==⨯⨯=△17.如图,在四棱锥P ABCD -中,//BC AD ,1AB BC ==,3AD =,点E 在AD 上,且PE AD ⊥,2PE DE ==.(1)若F 为线段PE 中点,求证://BF 平面PCD .(2)若AB ⊥平面PAD ,求平面PAB 与平面PCD 夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)3030【解析】【分析】(1)取PD 的中点为S ,接,SF SC ,可证四边形SFBC 为平行四边形,由线面平行的判定定理可得//BF 平面PCD .(2)建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面APB 和平面PCD 的法向量后可求夹角的余弦值.【小问1详解】取PD 的中点为S ,接,SF SC ,则1//,12SF ED SF ED ==,而//,2ED BC ED BC =,故//,SF BC SF BC =,故四边形SFBC 为平行四边形,故//BF SC ,而BF ⊄平面PCD ,SC ⊂平面PCD ,所以//BF 平面PCD .【小问2详解】因为2ED =,故1AE =,故//,=AE BC AE BC ,故四边形AECB 为平行四边形,故//CE AB ,所以CE ⊥平面PAD ,而,PE ED ⊂平面PAD ,故,CE PE CE ED ⊥⊥,而PE ED ⊥,故建立如图所示的空间直角坐标系,则()()()()()0,1,0,1,1,0,1,0,0,0,2,0,0,0,2A B C D P --,则()()()()0,1,2,1,1,2,1,0,2,0,2,2,PA PB PC PD =--=--=-=-设平面PAB 的法向量为(),,m x y z =,则由0m PA m PB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩可得2020y z x y z --=⎧⎨--=⎩,取()0,2,1m =- ,设平面PCD 的法向量为(),,n a b c =,则由0n PC n PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩可得20220a b b c -=⎧⎨-=⎩,取()2,1,1n = ,故cos ,30m n ==-,故平面PAB 与平面PCD 夹角的余弦值为303018.某保险公司为了了解该公司某种保险产品的索赔情况,从合同险期限届满的保单中随机抽取1000份,记录并整理这些保单的索赔情况,获得数据如下表:赔偿次数01234单数800100603010假设:一份保单的保费为0.4万元;前3次索赔时,保险公司每次赔偿0.8万元;第四次索赔时,保险公司赔偿0.6万元.假设不同保单的索赔次数相互独立.用频率估计概率.(1)估计一份保单索赔次数不少于2的概率;(2)一份保单的毛利润定义为这份保单的保费与赔偿总金额之差.(i )记X 为一份保单的毛利润,估计X 的数学期望()E X ;(ⅱ)如果无索赔的保单的保费减少,有索赔的保单的保费增加20%,试比较这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值与(i )中()E X 估计值的大小.(结论不要求证明)【答案】(1)110(2)(i)0.122万元;(ii)这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值大于(i )中()E X 估计值【解析】【分析】(1)根据题设中的数据可求赔偿次数不少2的概率;(2)(ⅰ)设ξ为赔付金额,则ξ可取0,0.8,0.1.6,2.4,3,用频率估计概率后可求ξ的分布列及数学期望,从而可求()E X .(ⅱ)先算出下一期保费的变化情况,结合(1)的结果可求()E Y ,从而即可比较大小得解.【小问1详解】设A 为“随机抽取一单,赔偿不少于2次”,由题设中的统计数据可得()603010180010060301010P A ++==++++.【小问2详解】(ⅰ)设ξ为赔付金额,则ξ可取0,0.8,1.6,2.4,3,由题设中的统计数据可得()()800410010,0.810005100010P P ξξ======,603( 1.6)100050P ξ===,303( 2.4)1000100P ξ===,101(3)1000100P ξ===,故()4133100.8 1.6 2.430.27851050100100E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=故()0.40.2780.122E X =-=(万元).(ⅱ)由题设保费的变化为410.496%0.4 1.20.403255⨯⨯+⨯⨯=,故()0.1220.40320.40.1252E Y =+-=(万元),从而()()E X E Y <.19.已知椭圆E :()222210+=>>x y a b a b,以椭圆E 的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点()(0,t t >且斜率存在的直线与椭圆E 交于不同的两点,A B ,过点A 和()0,1C 的直线AC 与椭圆E 的另一个交点为D .(1)求椭圆E 的方程及离心率;(2)若直线BD 的斜率为0,求t 的值.【答案】(1)221,422x y e +==(2)2t =【解析】【分析】(1)由题意得b c ==,进一步得a ,由此即可得解;(2)设(:,0,AB y kx t k t =+≠>,()()1122,,,A x y B x y ,联立椭圆方程,由韦达定理有2121222424,1221kt t x x x x k k --+==++,而()121112:y y AD y x x y x x -=-++,令0x =,即可得解.【小问1详解】由题意b c ===,从而2a ==,所以椭圆方程为22142x y +=,离心率为2e =;【小问2详解】直线AB 斜率不为0,否则直线AB与椭圆无交点,矛盾,从而设(:,0,AB y kx t k t =+≠>,()()1122,,,A x y B x y ,联立22142x y y kx t ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,化简并整理得()222124240k x ktx t +++-=,由题意()()()222222Δ1682128420k t k t k t=-+-=+->,即,k t 应满足22420kt +->,所以2121222424,1221kt t x x x x k k --+==++,若直线BD 斜率为0,由椭圆的对称性可设()22,D x y -,所以()121112:y y AD y x x y x x -=-++,在直线AD 方程中令0x =,得()()()()2122112121221121212422214C k t x kx t x kx t kx x t x x x y x y y t x x x x x x kt t-++++++====+==+++-,所以2t =,此时k 应满足222424200k t k k ⎧+-=->⎨≠⎩,即k 应满足22k <-或22k >,综上所述,2t =满足题意,此时22k <-或22k >.20.设函数()()()ln 10f x x k x k =++≠,直线l 是曲线()y f x =在点()()(),0t f t t >处的切线.(1)当1k =-时,求()f x 的单调区间.(2)求证:l 不经过点()0,0.(3)当1k =时,设点()()(),0A t f t t >,()()0,C f t ,()0,0O ,B 为l 与y 轴的交点,ACO S 与ABOS 分别表示ACO △与ABO 的面积.是否存在点A 使得215ACO ABO S S =△△成立?若存在,这样的点A 有几个?(参考数据:1.09ln31.10<<,1.60ln51.61<<,1.94ln71.95<<)【答案】(1)单调递减区间为(1,0)-,单调递增区间为(0,)+∞.(2)证明见解析(3)2【解析】【分析】(1)直接代入1k =-,再利用导数研究其单调性即可;(2)写出切线方程()1()(0)1k y f t x t t t ⎛⎫-=+-> ⎪+⎝⎭,将(0,0)代入再设新函数()ln(1)1tF t t t=+-+,利用导数研究其零点即可;(3)分别写出面积表达式,代入215ACO ABO S S = 得到13ln(1)21501tt t t+--=+,再设新函数15()13ln(1)2(0)1th t t t t t=+-->+研究其零点即可.【小问1详解】1()ln(1),()1(1)11x f x x x f x x x x'=-+=-=>-++,当()1,0x ∈-时,′<0;当∈0,+∞,′>0;()f x ∴在(1,0)-上单调递减,在(0,)+∞上单调递增.则()f x 的单调递减区间为(1,0)-,单调递增区间为(0,)+∞.【小问2详解】()11k f x x '=++,切线l 的斜率为11k t++,则切线方程为()1()(0)1k y f t x t t t ⎛⎫-=+-> ⎪+⎝⎭,将(0,0)代入则()1,()111k k f t t f t t t t ⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,即ln(1)1k t k t t tt ++=++,则ln(1)1t t t +=+,ln(1)01tt t +-=+,令()ln(1)1tF t t t=+-+,假设l 过(0,0),则()F t 在(0,)t ∈+∞存在零点.2211()01(1)(1)t t t F t t t t +-'=-=>+++,()F t ∴在(0,)+∞上单调递增,()(0)0F t F >=,()F t ∴在(0,)+∞无零点,∴与假设矛盾,故直线l 不过(0,0).【小问3详解】1k =时,12()ln(1),()1011x f x x x f x x x+'=++=+=>++.1()2ACO S tf t = ,设l 与y 轴交点B 为(0,)q ,0t >时,若0q <,则此时l 与()f x 必有交点,与切线定义矛盾.由(2)知0q ≠.所以0q >,则切线l 的方程为()()1ln 111y t t x t t ⎛⎫--+=+- ⎪+⎝⎭,令0x =,则ln(1)1t y q y t t ===+-+.215ACO ABO S S = ,则2()15ln(1)1t tf t t t t ⎡⎤=+-⎢⎥+⎣⎦,13ln(1)21501t t t t ∴+--=+,记15()13ln(1)2(0)1th t t t t t=+-->+,∴满足条件的A 有几个即()h t 有几个零点.()()()()()()()()2222221313221152141315294211111t t t t t t t h t t t t t t +-++--+--+-=--=++'==+++,当10,2t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h t '<,此时()h t 单调递减;当1,42t ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0h t '>,此时()h t 单调递增;当()4,t ∞∈+时,()0h t '<,此时()h t 单调递减;因为1(0)0,0,(4)13ln 520131.6200.802h h h ⎛⎫==-⨯-=> ⎪⎝⎭,15247272(24)13ln 254826ln 548261.614820.5402555h ⨯=--=--<⨯--=-<,所以由零点存在性定理及()h t 的单调性,()h t 在1,42⎛⎫⎪⎝⎭上必有一个零点,在(4,24)上必有一个零点,综上所述,()h t 有两个零点,即满足215ACO ABO S S =的A 有两个.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是采用的是反证法,转化为研究函数零点问题.21.已知集合()}{}{}{}{},,,1,2,3,4,5,6,7,8,M i j k w i j k w i j k w =∈∈∈∈+++且为偶数.给定数列128:,,,A a a a ,和序列12:,,s T T T Ω ,其中()(),,,1,2,,t t t t t T i j k w M t s =∈= ,对数列A 进行如下变换:将A 的第1111,,,i j k w 项均加1,其余项不变,得到的数列记作()1T A ;将()1T A 的第2222,,,i j k w 项均加1,其余项不变,得到数列记作()21T T A ;……;以此类推,得到()21s T T T A ,简记为()A Ω.(1)给定数列:1,3,2,4,6,3,1,9A 和序列()()():1,3,5,7,2,4,6,8,1,3,5,7Ω,写出()A Ω;(2)是否存在序列Ω,使得()A Ω为123456782,6,4,2,8,2,4,4a a a a a a a a ++++++++,若存在,写出一个符合条件的Ω;若不存在,请说明理由;(3)若数列A 的各项均为正整数,且1357a a a a +++为偶数,求证:“存在序列Ω,使得()A Ω的各项都相等”的充要条件为“12345678a a a a a a a a +=+=+=+”.【答案】(1)():3,4,4,5,8,4,3,10A Ω(2)不存在符合条件的Ω,理由见解析(3)证明见解析【解析】【分析】(1)直接按照()ΩA 的定义写出()ΩA 即可;(2)解法一:利用反证法,假设存在符合条件的Ω,由此列出方程组,进一步说明方程组无解即可;解法二:对于任意序列,所得数列之和比原数列之和多4,可知序列Ω共有8项,可知:()()2122128,1,2,3,4n n n n b b a a n --+-+==,检验即可;(3)解法一:分充分性和必要性两方面论证;解法二:若12345678a a a a a a a a +=+=+=+,分类讨论1357,,,a a a a 相等得个数,结合题意证明即可;若存在序列Ω,使得()ΩA 为常数列,结合定义分析证明即可.【小问1详解】因为数列:1,3,2,4,6,3,1,9A ,由序列()11,3,5,7T 可得()1:2,3,3,4,7,3,2,9T A ;由序列()22,4,6,8T 可得()21:2,4,3,5,7,4,2,10T T A ;由序列()31,3,5,7T 可得(321:3,4,4,5,8,4,3,10T T T A ;所以()Ω:3,4,4,5,8,4,3,10A .【小问2详解】解法一:假设存在符合条件的Ω,可知()ΩA 的第1,2项之和为12a a s ++,第3,4项之和为34a a s ++,则()()()()121234342642a a a a sa a a a s⎧+++=++⎪⎨+++=++⎪⎩,而该方程组无解,故假设不成立,故不存在符合条件的Ω;解法二:由题意可知:对于任意序列,所得数列之和比原数列之和多4,假设存在符合条件的Ω,且()128Ω:,,,A b b b ⋅⋅⋅,因为2642824484+++++++=,即序列Ω共有8项,由题意可知:()()2122128,1,2,3,4n n n n b b a a n --+-+==,检验可知:当2,3n =时,上式不成立,即假设不成立,所以不存在符合条件的Ω.【小问3详解】解法一:我们设序列()21...s T T T A 为{}(),18s n a n ≤≤,特别规定()0,18nn aa n =≤≤.必要性:若存在序列12:,,s T T T Ω ,使得()ΩA 的各项都相等.则,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a =======,所以,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+.根据()21...s T T T A 的定义,显然有,21,21,211,21s j s j s j s j a a a a ----+=++,这里1,2,3,4j =,1,2,...s =.所以不断使用该式就得到12345678,1,2s s a a a a a a a a a a s +=+=+=+=+-,必要性得证.充分性:若12345678a a a a a a a a +=+=+=+.由已知,1357a a a a +++为偶数,而12345678a a a a a a a a +=+=+=+,所以()()24681213574a a a a a a a a a a +++=+-+++也是偶数.我们设()21...s T T T A 是通过合法的序列Ω的变换能得到的所有可能的数列()ΩA 中,使得,1,2,3,4,5,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+--最小的一个.上面已经说明,21,21,211,21s j s j s j s j a a a a ----+=++,这里1,2,3,4j =,1,2,...s =.从而由12345678a a a a a a a a +=+=+=+可得,1,2,3,4,5,6,7,812s s s s s s s s a a a a a a a a a a s +=+=+=+=++.同时,由于t t t t i j k w +++总是偶数,所以,1,3,5,7t t t t a a a a +++和,2,4,6,8t t t t a a a a +++的奇偶性保持不变,从而,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数.下面证明不存在1,2,3,4j =使得,21,22s j s j a a --≥.假设存在,根据对称性,不妨设1j =,,21,22s j s j a a --≥,即,1,22s s a a -≥.情况1:若,3,4,5,6,7,80s s s s s s a a a a a a -+-+-=,则由,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数,知,1,24s s a a -≥.对该数列连续作四次变换()()()()2,3,5,8,2,4,6,8,2,3,6,7,2,4,5,7后,新的4,14,24,34,44,54,64,74,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-减少4,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾;情况2:若,3,4,5,6,7,80s s s s s s a a a a a a -+-+->,不妨设,3,40s s a a ->.情况2-1:如果,3,41s s a a -≥,则对该数列连续作两次变换()()2,4,5,7,2,4,6,8后,新的2,12,22,32,42,52,62,72,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-至少减少2,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾;情况2-2:如果,4,31s s a a -≥,则对该数列连续作两次变换()()2,3,5,8,2,3,6,7后,新的2,12,22,32,42,52,62,72,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-至少减少2,这与,1,2,3,4,5,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+--的最小性矛盾.这就说明无论如何都会导致矛盾,所以对任意的1,2,3,4j =都有,21,21s j s j a a --≤.假设存在1,2,3,4j =使得,21,21s j s j a a --=,则,21,2s j s j a a -+是奇数,所以,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+都是奇数,设为21N +.则此时对任意1,2,3,4j =,由,21,21s j s j a a --≤可知必有{}{},21,2,,1s j s j a a N N -=+.而,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数,故集合{},s m m a N =中的四个元素,,,i j k w 之和为偶数,对该数列进行一次变换(),,,i j k w ,则该数列成为常数列,新的1,11,21,31,41,51,61,71,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-等于零,比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-更小,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾.综上,只可能(),21,201,2,3,4s j s j a a j --==,而,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+,故{}(),Ωs na A =是常数列,充分性得证.解法二:由题意可知:Ω中序列的顺序不影响()ΩA 的结果,且()()()()12345678,,,,,,,a a a a a a a a 相对于序列也是无序的,(ⅰ)若12345678a a a a a a a a +=+=+=+,不妨设1357a a a a ≤≤≤,则2468a a a a ≥≥≥,①当1357a a a a ===,则8642a a a a ===,分别执行1a 个序列()2,4,6,8、2a 个序列()1,3,5,7,可得1212121212121212,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++,为常数列,符合题意;②当1357,,,a a a a 中有且仅有三个数相等,不妨设135a a a ==,则246a a a ==,即12121278,,,,,,,a a a a a a a a ,分别执行2a 个序列()1,3,5,7、7a 个序列()2,4,6,8可得122712212272778,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++,即1227122712272712,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++,因为1357a a a a +++为偶数,即173a a +为偶数,可知17,a a 的奇偶性相同,则*712a a -∈N ,分别执行712a a -个序列()1,3,5,7,()1,3,6,8,()2,3,5,8,()1,4,5,8,可得72172172172172172172173232323232323232,,,,,,,22222222a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a+-+-+-+-+-+-+-+,为常数列,符合题意;③若1357a a a a =<=,则2468a a a a =>=,即12125656,,,,,,,a a a a a a a a ,分别执行5a 个()1,3,6,8、1a 个()2,4,5,7,可得1512151215561556,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++,因为1256a a a a +=+,可得1512151215121512,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++,即转为①,可知符合题意;④当1357,,,a a a a 中有且仅有两个数相等,不妨设13a a =,则24a a =,即12125678,,,,,,,a a a a a a a a ,分别执行1a 个()2,4,5,7、5a 个()1,3,6,8,可得1512151215561758,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++,且1256a a a a +=+,可得1512151215121758,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++,因为13571572a a a a a a a +++=++为偶数,可知57,a a 的奇偶性相同,则()()()()1515151715743a a a a a a a a a a a +++++++=++为偶数,且15151517a a a a a a a a +=+=+<+,即转为②,可知符合题意;⑤若1357a a a a <<<,则2468a a a a >>>,即12345678,,,,,,,a a a a a a a a ,分别执行1a 个()2,3,5,8、3a 个()1,4,6,7,可得1312133415363718,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++,且1234a a a a +=+,可得1312131215363718,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++,因为1357a a a a +++为偶数,则()()()()()()131315371313572a a a a a a a a a a a a a a +++++++=+++++为偶数,且13131537a a a a a a a a +=+<+<+,即转为④,可知符合题意;综上所述:若12345678a a a a a a a a +=+=+=+,则存在序列Ω,使得()ΩA 为常数列;(ⅱ)若存在序列Ω,使得()ΩA 为常数列,因为对任意()128Ω:,,,A b b b ⋅⋅⋅,均有()()()()12123434b b a a b b a a +-+=+-+()()()()56567878b b a a b b a a =+-+=+-+成立,若()ΩA 为常数列,则12345678b b b b b b b b +=+=+=+,所以12345678a a a a a a a a +=+=+=+;综上所述:“存在序列Ω,使得()ΩA 为常数列”的充要条件为“12345678a a a a a a a a +=+=+=+”.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键在于对新定义的理解,以及对其本质的分析.。

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北京市2012年高考数学最新联考试题分类大汇编
一、选择题:
(1)(北京市东城区2012年1月高三考试文科)已知集合{}
0A x x =≥,{}0,1,2B =,

(A )A B ⊆ (B )B A ⊆ (C )A B B ⋃= (D )A B ⋂=∅
【答案】B
2. (2012年3月北京市朝阳区高三一模文科)若集合{}2
1,A m =,{}3,4B =,则
“2m =”是“{}4=B A I ”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
【答案】A
(2)(北京市东城区2012年4月高考一模文科)若集合},0{2
m A =,}2,1{=B ,则“1=m ”是“}2,1,0{=B A Y ”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
【答案】A
二、填空题:
14. (2012年3月北京市朝阳区高三一模文科)已知集合{}
22(,)4A x y x y =+≤,集合B =(){},,x y y m x m ≥为正常数.若O 为坐标原点,M ,N 为集合A 所表示的平
面区域与集合B 所表示的平面区域的边界的交点,则MON ∆的面积S 与m 的关系式为 .
241m m + 【命题分析】本题是一道以集合为背景的创新题,考查函数的性质和不等式的证明。

考查学生的理解能力和分析能力。

读懂题意是解题的前提,解题是注意分类讨论思想的应用。

解:(Ⅰ)因为①当0=x 时,0)0(=f ,
所以方程0)(=-x x f 有实数根0;
②x x f cos 4
121)(+=',
所以⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈'4
3,41)(x f ,满足条件1)(0<'<x f ; 由①②,函数4
sin 2)(x x x f +=是集合M 中的元素. …………7分
(20) (2012年4月北京市海淀区高三一模理科)(本小题满分14分)
对于集合M ,定义函数1,,()1,.M x M f x x M -∈⎧=⎨∉⎩
对于两个集合M ,N ,定义集合
(20)(本小题满分14分)
解:(Ⅰ)(1)=1A f ,(1)=1B f -,{1,6,10,16}A B ∆=.
………………………………………3分
(Ⅱ)根据题意可知:对于集合,C X ,①若a C Î且a X Ï,则(({})()1
Card C X a Card C X ∆=∆-U ;②若a C Ï且a X Ï,则
(({})()1Card C X a Card C X ∆=∆+U . 所以 要使()()Card X A Card X B ∆+∆的值最小,2,4,8一定属于集合X ;1,6,10,
16是否属于X 不影响()()Card X A Card X B ∆+∆的值;集合X 不能含有A B U 之外的元素.
所以 ()()()()A B C A B C f x f x ∆∆∆∆=.
所以 ()()A B C A B C ∆∆=∆∆.
由 ()()P A Q B A B ∆∆∆=∆知:()()P Q A B A B ∆∆∆=∆.
所以 ()()()()()P Q A B A B A B A B ∆∆∆∆∆=∆∆∆.
……………………………
…………14分
(20)(北京市东城区2012年4月高考一模文科) (本小题共14分)
对于函数()f x ,若00()f x x =,则称0x 为()f x 的“不动点”;若[]00()f f x x =,则称0x 为()f x 的“稳定点”.函数()f x 的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为A 和B ,即{}
()A x f x x ==, []{}
()B x f f x x ==.
(Ⅰ)设函数()34f x x =+,求集合A 和B ;
(Ⅱ)求证:A B ⊆;
(Ⅲ)设函数2()(0)f x ax bx c a =++≠,且A =∅,求证:B =∅.
(20)(共14分)
A B ⊆.
…………8分
(Ⅲ)证明:由A =∅,得方程2
ax bx c x ++=无实数解,

B =∅. …………12分
②当0a <时,二次函数()y f x x =-(即2
(1)y ax b x c =+-+)的图象在
x。

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