北京市西城区2020年5月高三数学二模考试数学试题与答案
2020届北京市西城区高三诊断性考试(二模)数学试题(解析版)
2020届北京市西城区高三诊断性考试（二模）数学试题一、单选题1．设集合{}3A x x =<，{}2,B x x k k ==∈Z ，则A B =I （ ） A ．{}0,2 B ．{}2,2-C ．{}2,0,2-D ．{}2,1,0,1,2--【答案】C【解析】求出集合A ，利用交集的定义可得出集合A B I . 【详解】{}{}333A x x x x =<=-<<Q ，{}2,B x x k k ==∈Z ，因此，{}2,0,2A B =-I .故选：C. 【点睛】本题考查交集的计算，涉及了绝对值不等式的求解，考查计算能力，属于基础题. 2．若复数z 满足1z i i ⋅=-+，则在复平面内z 对应的点位于（ ） A ．第一象限 B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限【答案】A【解析】利用复数的除法运算将复数z 表示为一般形式，进而可判断出复数z 在复平面内对应的点所在的象限. 【详解】1z i i ⋅=-+Q ，211i i i z i i i-++∴===+，因此，复数z 在复平面内对应的点位于第一象限. 故选：A. 【点睛】本题考查复数对应的点所在象限的判断，涉及复数除法运算的应用，考查计算能力，属于基础题.3．下列函数中，值域为R 且区间()0,∞+上单调递增的是（ ）A ．3y x =-B ．y x x =C ．1y x -=D ．y =【答案】B【解析】求出各选项中函数的值域，并判断出各函数在区间()0,∞+上的单调性，由此可得出结论.【详解】对于A 选项，函数3y x =-的值域为R 且区间()0,∞+上单调递减；对于B 选项，22,0,0x x y x x x x ⎧-≤==⎨>⎩，当0x >时，20y x =>；当0x ≤时，20y x =-≤. 所以，函数y x x =的值域为R ，且在区间()0,∞+上单调递增；对于C 选项，函数1y x -=的值域为{}0x x ≠，且在区间()0,∞+上单调递减；对于D 选项，函数y =[)0,+∞，且在区间()0,∞+上单调递增.故选：B. 【点睛】本题考查基本初等函数值域的求解，同时也考查了函数单调性的判断，考查推理能力，属于基础题.4．抛物线24x y =的准线方程是（ ）． A ．1y = B ．1y =- C ．1x =- D ．1x =【答案】B【解析】Q 抛物线24x y =是焦点在y 轴，开口向上的抛物线，，且24p =12p∴= ∴准线方程为1y =-故答案选B5．在ABC V 中，若::4:5:6a b c =，则其最大内角的余弦值为（ ） A ．18B ．14C ．310D ．35【答案】A【解析】先根据大边对大角定理判断出ABC V 的最大角，再利用余弦定理求解即可. 【详解】::4:5:6a b c =Q ，则C 为ABC V 的最大内角，设()40a t t =>，则5b t =，6c t =，由余弦定理得()()()2222224561cos 22458t t t a b c C ab t t +-+-===⨯⨯. 故选：A. 【点睛】本题考查利用余弦定理求角的余弦值，涉及大边对大角定理的应用，考查计算能力，属于基础题.6．设0.23a =，3log 2b =，0.2log 3c =，则（ ） A ．a c b >> B ．a b c >>C ．b c a >>D ．b a c >>【答案】B【解析】利用指数函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出a 、b 、c 的大小关系. 【详解】指数函数3x y =为R 上的增函数，则0.20331a =>=；对数函数3log y x =为()0,∞+上的增函数，则333log 1log 2log 3<<，即01b <<； 对数函数0.2log y x =为()0,∞+上的减函数，则0.20.2log 3log 10c =<=. 因此，a b c >>. 故选：B. 【点睛】本题考查指数式与对数式的大小比较，一般利用指数函数、对数函数的单调性结合中间值法来比较，考查推理能力，属于基础题.7．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积是（ ）A ．6B ．4C ．3D ．2【答案】D【解析】作出几何体的直观图，可知该几何体为四棱锥，求出四棱锥的底面积和高，可求得该四棱锥的体积. 【详解】作出几何体的直观图如下图所示：可知，该几何体为四棱锥P ABCD -，且底面ABCD 为直角梯形，其面积为()12232S +⨯==，四棱锥P ABCD -的高为2h PD ==， 因此，该几何体的体积为1132233P ABCD V Sh -==⨯⨯=. 故选：D. 【点睛】本题考查利用三视图计算几何体的体积，一般要将几何体的直观图作出来，考查空间想象能力与计算能力，属于中等题.8．若圆22420x y x y a +-++=与x 轴，y 轴均有公共点，则实数a 的取值范围是（ ） A ．(,1]-∞ B ．(,0]-∞ C ．[0,)+∞ D ．[5,)+∞【答案】A【解析】将圆的方程化为标准方程，根据题意得出关于a 的不等式组，即可解得实数a 的取值范围. 【详解】将圆的方程化为标准方程得()()22215x y a -++=-，由于该圆与x 轴、y 轴均有公共点，则505251a a a ->⎧-≥-≥，解得1a ≤，因此，实数a 的取值范围是(],1-∞. 故选：A. 【点睛】本题考查利用直线与圆的位置关系求参数，同时也要注意利用一般方程表示圆时的等价条件，考查计算能力，属于中等题.9．若向量a r 与b r不共线，则“0a b ⋅<r r ”是“2a b a b ->+r r r r ”的（ ）A ．充分而不必要条件B ．必要而不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件【答案】A【解析】根据平面向量数量积的运算结合充分条件、必要条件的定义判断即可. 【详解】由于向量a r 与b r不共线，当0a b ⋅<r r 时，22222a b a a b b a a -=-⋅+>=r r r r r r r r ，则a b a ->r r r ，同理可得a b b ->r r r ，2a b a b ∴->+r r r r ，则“0a b ⋅<r r”⇒“2a b a b ->+r r r r ”；若a b ⊥r r ，22222a b a a b b a a -=-⋅+>=r r r r r r r r ，则a b a ->r r r ，同理a b b ->r r r， 所以，“2a b a b ->+r r r r ”⇒“0a b ⋅<r r”，因此，“0a b ⋅<r r”是“2a b a b ->+r r r r ”的充分不必要条件.故选：A. 【点睛】本题考查充分不必要条件的判断，涉及平面向量数量积的应用，考查推理能力，属于中等题.10．设函数()()1xf x x e =-，若关于x 的不等式()1f x ax <-有且仅有一个整数解，则正数a 的取值范围是（ ） A ．(]0,e B ．(20,e ⎤⎦C ．21,2e ⎛⎤⎥⎝⎦D ．211,2e ⎛⎤+ ⎥⎝⎦【答案】D【解析】利用导数分析函数()y f x =的单调性与极值，作出函数()y f x =与1y ax =-的图象，根据图象和整数解的个数得出关于实数a 的不等式组，即可求得实数a 的取值范围. 【详解】()()1x f x x e =-Q ，()x f x xe '∴=，令()0f x '=，得0x =，列表如下：()f x]极小值Z所以，函数()y f x =的单调递减区间为(),0-∞，单调递增区间为()0,∞+. 则函数()y f x =在0x =处取得极小值，且极小值为()01f =-，如下图所示：当0a >时，若关于x 的不等式()1f x ax <-有且仅有一个整数解，则()()11221f a f a ⎧<-⎪⎨≥-⎪⎩，解得2112e a +<≤；当0a <时，由于直线1y ax =-与x 轴的负半轴交于点1,0a ⎛⎫⎪⎝⎭，当1x a<时，关于x 的不等式()1f x ax <-有无数个整数解，不合乎题意. 综上所述，实数a 的取值范围是211,2e ⎛⎤+ ⎥⎝⎦.故选：D. 【点睛】本题考查利用函数不等式整数解的个数问题求参数，考查数形结合思想的应用，属于中等题.二、填空题11．设平面向量()1,2a =-r ，(),2b k =r 满足a b ⊥r r，则b =r ____．【答案】【解析】利用垂直向量的坐标表示求出实数k 的值，利用向量模的坐标公式可求得b r的值. 【详解】()1,2a =-r Q ，(),2b k =r 且a b ⊥r r，40a b k ∴⋅=-=r r ，得4k =，则()4,2b =r ，因此，b ==r故答案为：【点睛】本题考查利用向量垂直求参数，同时也考查了利用坐标计算向量的模，考查计算能力，属于基础题.12．若双曲线()2221016x y a a -=>经过点()2,0，则该双曲线渐近线的方程为____．【答案】2y x =±【解析】将点()2,0的坐标代入双曲线的方程，求出实数a 的值，进而可得出该双曲线的渐近线方程. 【详解】将点()2,0的坐标代入双曲线的方程得241a=，0a >Q ，可得2a =， 所以，双曲线的方程为221416x y -=，因此，该双曲线的渐近线方程为2y x =±.故答案为：2y x =±. 【点睛】本题考查利用双曲线的标准方程求渐近线方程，考查计算能力，属于基础题. 13．甲、乙、丙、丁四人参加冬季滑雪比赛，有两人获奖.在比赛结果揭晓之前，四人的猜测如下表，其中“√”表示猜测某人获奖，“×”表示猜测某人未获奖，而“○”则表示对某人是否获奖未发表意见.已知四个人中有且只有两个人的猜测是正确的，那么两名获奖者是_______.【答案】乙、丁【解析】本题首先可根据题意中的“四个人中有且只有两个人的猜测是正确的”将题目分为四种情况，然后对四种情况依次进行分析，观察四人所猜测的结果是否冲突，最后即可得出结果. 【详解】从表中可知，若甲猜测正确，则乙，丙，丁猜测错误，与题意不符，故甲猜测错误；若乙猜测正确，则依题意丙猜测无法确定正误，丁猜测错误；若丙猜测正确，则丁猜测错误；综上只有乙，丙猜测不矛盾，依题意乙，丙猜测是正确的，从而得出乙，丁获奖. 所以本题答案为乙、丁. 【点睛】本题是一个简单的合情推理题，能否根据“四个人中有且只有两个人的猜测是正确的”将题目所给条件分为四种情况并通过推理判断出每一种情况的正误是解决本题的关键，考查推理能力，是简单题.14．在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是正方形，PA ⊥底面ABCD ，4PA AB ==，E 、F 、H 分别是棱PB 、BC 、PD 的中点，对于平面EFH 截四棱锥P ABCD -所得的截面多边形，有以下三个结论：①截面的面积等于； ②截面是一个五边形；③截面只与四棱锥P ABCD -四条侧棱中的三条相交． 其中，所有正确结论的序号是______． 【答案】②③【解析】取CD 的中点G ，PA 的四等分点I ，顺次连接E 、F 、G 、H 、I ，则平面EFGHI 即为过E 、F 、H 的平面截四棱锥P ABCD -所得截面，计算出截面面积，根据截面形状可判断命题①②③的正误.【详解】取CD 的中点G ，PA 的四等分点I ，顺次连接E 、F 、G 、H 、I ，则平面EFGHI 即为过E 、F 、H 的平面截四棱锥P ABCD -所得截面，如下图所示：在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是正方形，PA ⊥底面ABCD ，4PA AB ==，E Q 、F 分别为PB 、BC 的中点，//EF PC ∴且1232EF PC == EF ⊂Q 平面EFH ，PC ⊄平面EFH ，//PC ∴平面EFH ， PC ⊂Q 平面PCD ，平面PCD I 平面EFH GH =，//GH PC ∴，H Q 为PD 的中点，G ∴为CD 的中点，1232GH PC ∴== 同理可得////EH BD FG ，且1222EH FG BD === PA ⊥Q 平面ABCD ，BD ⊂平面ABCD ，BD PA ∴⊥，Q 四边形ABCD 为正方形，则BD AC ⊥，PA AC A =Q I ，BD ∴⊥平面PAC ，PC ⊂Q 平面PAC ，BD PC ∴⊥，则EF EH ⊥，所以，四边形EFGH 为矩形，其面积为23226EF EH⋅== 设FG AC M =I ，BD AC N =I ，则M 为CN 的中点，N 为AC 的中点，1124CM CN AC ∴==，34AM AC ∴=， //PC Q 平面EFH ，PC ⊂平面PAC ，平面PAC I 平面EFH IM =，//IM PC ∴，且3334IM PC ==， IEH ∴V 的边EH 上的高为33233IJ IM MJ =-== IEH V 的面积为11223622IEH S EH IJ =⋅=⨯=V 所以，截面面积为46656=①错误；该截面是一个五边形，命题②正确；由图可知，截面与四棱锥P ABCD -侧棱PA 、PB 、PD 相交，命题③正确. 故答案为：②③. 【点睛】本题考查的知识点是棱锥的几何特征，与棱锥相关的面积和体积计算，确定截面的形状是解答的关键，考查推理能力与计算能力，属于中等题.三、双空题15．设函数()2sin 22cos f x x x =+，则函数()f x 的最小正周期为____；若对于任意x ∈R ，都有()f x m ≤成立，则实数m 的最小值为____．【答案】π1【解析】利用三角恒等变换思想化简函数()y f x =的解析式，利用正弦型函数的周期公式可求得该函数的周期，求出函数()y f x =的最大值，可求得实数m 的最小值. 【详解】()2sin 22cos sin 2cos 21214f x x x x x x π⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝⎭，所以，函数()y f x =的周期为22T ππ==，函数()y f x =的最大值为()max 1f x =，由于对于任意x ∈R ，都有()f x m ≤成立，则()max 1m f x ≥=.因此，实数m 1.故答案为：π1. 【点睛】本题考查正弦型函数周期的计算，同时也考查了利用不等式恒成立求参数，解答的关键就是利用三角恒等变换思想化简函数()y f x =的解析式，考查计算能力，属于中等题.四、解答题16．如图，在几何体ABCDEF 中，底面ABCD 是边长为2的正方形，DE ⊥平面ABCD ，//DE BF ，且22DE BF ==．（Ⅰ）求证：平面//BCF 平面ADE ； （Ⅱ）求钝二面角D AE F --的余弦值． 【答案】（Ⅰ）详见解析；（Ⅱ）13-．【解析】（Ⅰ）推导出//BF 平面ADE ，//BC 平面ADE ，利用面面平行的判定定理可证明出平面//BCF 平面ADE ；（Ⅱ）分别以DA 、DC 、DE 为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系，利用空间向量法可计算出钝二面角D AE F --的余弦值． 【详解】（Ⅰ）因为//DE BF ，DE ⊂平面ADE ，BF ⊄平面ADE ，所以//BF 平面ADE ． 同理，得//BC 平面ADE ．又因为BC BF B =I ，BC ⊂平面BCF ，BF ⊂平面BCF ，所以平面//BCF 平面ADE ；（Ⅱ）由DE ⊥平面ABCD ，底面ABCD 为正方形，可知DA 、DC 、DE 两两垂直，分别以DA 、DC 、DE 为x 轴、y 轴、z 轴，如图建立空间直角坐标系， 则()0,0,0D 、()0,0,2E 、()2,2,1F 、()2,0,0A ，所以()2,0,2AE =-u u u v ，()0,2,1AF =u u u v，设平面AEF 的法向量(),,n x y z =v，由00AE n AF n ⎧⋅=⎨⋅=⎩u u u v v u u u v v ，得22020x z y z -+=⎧⎨+=⎩， 令1y =，则2z =-，2x =-，得()2,1,2n =--v． 平面ADE 的一个法向量()0,1,0m =v．11cos ,133m n m n m n ⋅===⋅⨯v vv vv v ，因此，钝二面角D AE F --的余弦值为13-. 【点睛】本题考查面面垂直的证明，同时也考查了利用空间向量法求解二面角的余弦值，考查计算能力，属于中等题.17．从①前n 项和2()n S n p p =+∈R ，②13n n a a +=-，③611a =且122n n n a a a ++=+，这三个条件中任选一个，补充到下面的问题中，并完成解答． 在数列{}n a 中，11a =，_______，其中*n ∈N ． （Ⅰ）求{}n a 的通项公式；（Ⅱ）若1,,n m a a a 成等比数列，其中*,m n ∈N ，且1m n >>，求m 的最小值．【答案】选择①：（Ⅰ）*21()n a n n N =-∈；（Ⅱ）5．选择②：（Ⅰ）32()n a n n =-∈N *；（Ⅱ）6．选择③：（Ⅰ）*21()n a n n =-∈N ；（Ⅱ）5．【解析】（Ⅰ）选择①，由11a S =求得p 的值，再由()12n n n a S S n -=-≥可求得数列{}n a 的通项公式；选择②，可知数列{}n a 是以3为公差的等差数列，进而可求得数列{}n a 的通项公式； 选择③，可知数列{}n a 是等差数列，求出公差d 的值，进而可求得数列{}n a 的通项公式；（Ⅱ）由21nm a a a =可得出m 关于n 的表达式，进而可求得m 的最小值． 【详解】选择①：（Ⅰ）当1n =时，由1111a S p ==+=，得0p =.当2n ≥时，由题意，得()21n S n =-，所以()1212nn n a S S n n -=-=-≥．经检验，11a =符合上式，所以()21n a n n N *=-∈；（Ⅱ）由1a 、n a 、m a 成等比数列，得21nm a a a =，即()()221121n m -=⨯-． 化简，得2211221222m n n n ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭， 因为m 、n 是大于1的正整数，且m n >，所以当2n =时，m 有最小值5． 选择②：（Ⅰ）因为13n n a a +=-，所以13n n a a +-=． 所以数列{}n a 是公差3d =的等差数列.所以()()()1113132n a a n d n n n N*=+-=+-=-∈；（Ⅱ）由1a 、n a 、m a 成等比数列，得21nm a a a =，即()()232132n m -=⨯-． 化简，得2222342333m n n n ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭， 因为m 、n 是大于1的正整数，且m n >，所以当2n =时，m 取到最小值6； 选择③：（Ⅰ）由122n n n a a a ++=+，得121n n n n a a a a +++-=-，所以数列{}n a 是等差数列，设等差数列{}n a 的公差为d ，又因为11a =，61511a a d =+=，所以2d =. 所以()()1121n a a n d n n N*=+-=-∈；（Ⅱ） 因为1a 、n a 、m a 成等比数列，所以21nm a a a =，即()()221121n m -=⨯-． 化简，得2211221222m n n n ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭，因为m 、n 是大于1的正整数，且m n >，所以当2n =时，m 有最小值5． 【点睛】本题考查等差数列通项公式的求解，同时也考查了等差数列基本量的计算，考查计算能力，属于中等题.18．某花卉企业引进了数百种不同品种的康乃馨，通过试验田培育，得到了这些康乃馨种子在当地环境下的发芽率，并按发芽率分为8组：[)0.486,0.536、[)0.536,0.586、L 、[)0.836,0.886加以统计，得到如图所示的频率分布直方图．企业对康乃馨的种子进行分级，将发芽率不低于0.736的种子定为“A 级”，发芽率低于0.736但不低于0.636的种子定为“B 级”，发芽率低于0.636的种子定为“C 级”．（Ⅰ）现从这些康乃馨种子中随机抽取一种，估计该种子不是“C 级”种子的概率； （Ⅱ）该花卉企业销售花种，且每份“A 级”、“B 级”、“C 级”康乃馨种子的售价分别为20元、15元、10元．某人在市场上随机购买了该企业销售的康乃馨种子两份，共花费X 元，以频率为概率，求X 的分布列和数学期望；（Ⅲ）企业改进了花卉培育技术，使得每种康乃馨种子的发芽率提高到原来的1.1倍，那么对于这些康乃馨的种子，与旧的发芽率数据的方差相比，技术改进后发芽率数据的方差是否发生变化？若发生变化，是变大了还是变小了？（结论不需要证明）． 【答案】（Ⅰ）0.8；（Ⅱ）分布列详见解析，数学期望为31；（Ⅲ）方差变大了． 【解析】（Ⅰ）利用频率分布直方图中矩形面积之和为1，求出a 的值，再结合频率分布直方图以及对立事件的概率公式可求得所求事件的概率；（Ⅱ）由题意可知，随机变量X 的可能取值有20、25、30、35、40，计算出随机变量X 在不同取值下的概率，由此可列出随机变量X 的分布列，进而可求得随机变量X 的数学期望；（Ⅲ）根据离散型随机变量方差的性质可得出结论. 【详解】（Ⅰ）设事件M 为：“从这些康乃馨种子中随机抽取一种，且该种子不是“C 级”种子”， 由图表，得()0.4 1.2 4.0 6.0 4.4 1.20.40.051a +++++++⨯=，解得 2.4a =，由图表，知“C 级”种子的频率为()0.4 1.2 2.40.050.2++⨯=，故可估计从这些康乃馨种子中随机抽取一种，该种子是“C 级”的概率为0.2． 因为事件M 与事件“从这些康乃馨种子中随机抽取一种，且该种子是“C 级”种子”为对立事件，所以事件M 的概率()10.20.8PM =-=；（Ⅱ）由题意，任取一颗种子，恰好是“A 级”康乃馨的概率为()4.4 1.20.40.050.3++⨯=，恰好是“B 级”康乃馨的概率为()4.0 6.00.050.5+⨯=，恰好是“C 级”的概率为()0.4 1.2 2.40.050.2++⨯=．随机变量X 的可能取值有20、25、30、35、40， 且()2200.20.04PX ===，()2520.50.20.2P X ==⨯⨯=，()2300.520.30.20.37P X ==+⨯⨯=，()350.30.520.3P X ==⨯⨯=， ()2400.30.09P X ===.所以X 的分布列为：故X 的数学期望()200.04250.2300.37350.3400.0931EX =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=．（Ⅲ）与旧的发芽率数据的方差相比，技术改进后发芽率数据的方差变大了． 【点睛】本题考查频率分布直方图的应用，同时也考查了离散型随机变量分布列及数学期望的计算，考查计算能力，属于中等题.19．已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12，右焦点为F ，点(),0A a ，且1AF =．（Ⅰ）求椭圆C 的方程；（Ⅱ）过点F 的直线l （不与x 轴重合）交椭圆C 于点M 、N ，直线MA 、NA 分别与直线4x =交于点P 、Q ，求PFQ ∠的大小．【答案】（Ⅰ）22143x y +=；（Ⅱ）90PFQ ∠=o． 【解析】（Ⅰ）由已知条件求得a 、c 的值，进而可得出b 的值，由此可得出椭圆C 的方程；（Ⅱ）设直线l 的方程为1x ty =+，设点()11,M x y 、()22,N x y ，将直线l 的方程与椭圆C 的方程联立，列出韦达定理，并求出点P 、Q 的坐标，计算出FP u u u r 、FQ uuur 的坐标，并计算出FP FQ ⋅u u u r u u u r，由此可得出PFQ ∠的大小. 【详解】（Ⅰ）由题意得121c aAF a c ⎧=⎪⎨⎪=-=⎩，解得2a =，1c =，从而223b a c =-=，所以椭圆C 的方程为22143x y +=；（Ⅱ）设直线l 的方程为1x ty =+，设点()11,M x y 、()22,N x y ，联立221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩，消去x 得()2234690t y ty ++-=，则()214410t ∆=+>恒成立，由韦达定理得122634t y y t +=-+，122934y y t =-+， 设点()4,P m ，()()11112,1,AM x y ty y =-=-u u u u r ，()2,AP m =u u u r，由//AM AP u u u u r u u u r得()1121y m ty =-，可得1121y m ty =-，即点1124,1y P ty ⎛⎫⎪-⎝⎭， 同理可得点2224,1y Q ty ⎛⎫ ⎪-⎝⎭，1123,1y FP ty ⎛⎫∴= ⎪-⎝⎭u u u r ，2223,1y FQ ty ⎛⎫= ⎪-⎝⎭u u u r ，()()()121221212124499111y y y y FP FQ ty ty t y y t y y ∴⋅=+=+---++u u u r u u u r222223634909613434t t t t t -+=+=-++++， 因此，90PFQ ∠=o.【点睛】本题考查椭圆方程的求解，同时也考查了椭圆中角的计算，涉及平面向量数量积以及韦达定理设而不求法的应用，考查计算能力，属于中等题. 20．设函数()cos xf x ae x =+，其中a R ∈．（Ⅰ）已知函数()f x 为偶函数，求a 的值； （Ⅱ）若1a =，证明：当0x >时，()2f x >；（Ⅲ）若()f x 在区间[]0,π内有两个不同的零点，求a 的取值范围．【答案】（Ⅰ）0；（Ⅱ）详见解析；（Ⅲ）34,2e e ππ--⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭． 【解析】（Ⅰ）利用偶函数的定义()()f x f x -=，化简后可得实数a 的值； （Ⅱ）利用导数分析函数()y f x =在()0,∞+上的单调性，进而可证得()2f x >； （Ⅲ）令()0f x =得cos xx a e =-，令()cos x xh x e =-，利用导数分析函数()y h x =在区间[]0,π上的单调性与极值，利用数形结合思想可求得实数a 的取值范围. 【详解】（Ⅰ）函数()y f x =为偶函数，所以()()f x f x -=，即()cos cos xx ae x ae x -+-=+，整理得()0x xa e e--=对任意的x ∈R 恒成立，0a ∴=；（Ⅱ）当1a =时，()cos x f x e x =+，则()sin x f x e x '=-，0x Q >，则e 1x >，1sin 1x -≤≤，()sin 0xf x e x '∴=->，所以，函数()cos x f x e x =+在()0,∞+上单调递增，∴当0x >时，()()02f x f >=；（Ⅲ）由()cos 0x f x ae x =+=，得cos xx a e =-，设函数()cos x xh x e =-，[]0,x π∈， 则()sin cos 4x xx x x h x e e π⎛⎫+ ⎪+⎝⎭'==，令()0h x '=，得34x π=． 随着x 变化，()h x '与()h x 的变化情况如下表所示：x30,4π⎡⎫⎪⎢⎣⎭34π 3,4ππ⎛⎤⎥⎝⎦()h x ' +-()h xZ极大值]所以，函数()y h x =在30,4π⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递增，在3,4ππ⎛⎤⎥⎝⎦上单调递减．又因为()01h =-，()h eππ-=，334422h ee ππ-⎛⎫= ⎪⎝⎭，且()340h e h π⎛⎫> ⎪⎝⎭，如下图所示：所以，当342a e ππ--⎡⎫∈⎪⎢⎪⎣⎭时，方程cos x xa e =-在区间[]0,π内有两个不同解， 因此，所求实数a 的取值范围为342,2e ππ--⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭． 【点睛】本题考查利用函数的奇偶性求参数，利用导数证明函数不等式，同时也考查了利用导数求解函数的零点个数问题，考查推理能力与数形结合思想的应用，属于中等题. 21．设N 为正整数，区间[,1]k k k I a a =+（其中k a ∈R ，1,2,,k N =L ）同时满足下列两个条件：①对任意[0,100]x ∈，存在k 使得k x I ∈；②对任意{}1,2,,k N ∈L ，存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉（其中1,2,,1,1,,i k k N =-+L L ）． （Ⅰ）判断(1,2,,)k a k N =L 能否等于1k -或12k-；（结论不需要证明）．（Ⅱ）求N 的最小值；（Ⅲ）研究N 是否存在最大值，若存在，求出N 的最大值；若不在在，说明理由． 【答案】（Ⅰ）k a 可以等于1k -，但k a 不能等于12k-；（Ⅱ）100；（Ⅲ）N 存在最大值，为200．【解析】（Ⅰ）根据题意可得出结论；（Ⅱ）根据（Ⅰ）中的结论得出k a 可以等于1k -，可得出区间k I 的长度为1，结合①得出100N ≥，再由[]10,1I =，[]21,2I =，L，[]10099,100I =满足条件①、②可得出N 的最小值；（Ⅲ）利用反证法推导出111k k a a +->+，进而得出2001100a +>，由此得出[]()122000,100I I I ⊆U UL U ，进而得出200N ≤，再举例说明200N =成立，由此可得出正整数N 的最大值. 【详解】（Ⅰ）k a 可以等于1k -，但k a 不能等于12k-； （Ⅱ）记b a -为区间[],a b 的长度，则区间[]0,100的长度为100，k I 的长度为1． 由①，得100N ≥． 又因为[]10,1I =，[]21,2I =，L，[]10099,100I =显然满足条件①，②．所以N 的最小值为100；（Ⅲ）N 的最大值存在，且为200． 解答如下：（1）首先，证明200N ≤．由②，得1I 、2I 、L 、N I 互不相同，且对于任意k ，[]0,100k I ≠∅I ．不妨设12n a a a <<<<L L ．如果20a ≤，那么对于条件②，当1k =时，不存在[]0,100x ∈，使得()1,2,,i x I i N ∉=L ．这与题意不符，故20a >. 如果111k k a a +-+≤，那么()11kk k I I I -+⊆U ，这与条件②中“存在[]0,100x ∈，使得i x I ∉（其中1i =、2、L 、1k -、1k +、L 、N ）”矛盾，故111k k a a +->+．所以421a a >+，6412a a >+>，L，200198199a a >+>，则2001100a +>．故[]()122000,100I I I ⊆U UL U ．若存在201I ，这与条件②中“存在[]0,100x ∈，使得()1,2,,200i x I i ∉=L ”矛盾，所以200N ≤．（2）给出200N =存在的例子 ．令()110012199k a k =-+-，其中1k =、2、L 、200，即1a 、2a 、L 、200a 为等差数列，公差100199d =．由1d <，知1k k I I +≠∅I ，则易得122001201,22I I I ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦U UL U ， 所以1I 、2I 、L 、200I 满足条件①．又公差10011992d =>， 所以()1001199k k I -∈，()()10011,2,,1,1,,199i k I i k k N -∉=-+L L ．（注：()1001199k -为区间k I 的中点对应的数）所以1I 、2I 、L 、200I 满足条件②．综合（1）（2）可知N 的最大值存在，且为200． 【点睛】本题考查数列与区间的综合应用，考查反证法的应用，考查推理论证能力，属于难题.。
2020年北京市西城区高考数学二模试卷(含答案解析)
2020年北京市西城区高考数学二模试卷一、选择题（本大题共10小题，共40.0分）1.设全集，集合，，则集合A. B.C. D. ，2.设复数，则A. B. 2i C. D.3.焦点在x轴的正半轴上，且焦点到准线的距离为4的抛物线的标准方程是A. B. C. D.4.在锐角中，若，，，则A. B. C. D.5.函数是A. 奇函数，且值域为B. 奇函数，且值域为RC. 偶函数，且值域为D. 偶函数，且值域为R6.圆截x轴所得弦的长度等于A. 2B.C.D. 47.设a，b，c为非零实数，且，则A. B.C. D. 以上三个选项都不对8.设向量，满足，，则的最小值为A. B. C. 1 D.9.设为等比数列，则“对于任意的，”是“为递增数列”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10.佩香囊是端午节传统习俗之一．香囊内通常填充一些中草药，有清香、驱虫、开窍的功效，因地方习俗的差异，香囊常用丝布做成各种不同的形状，形形色色，玲珑夺目．图1的▱ABCD由六个正三角形构成．将它沿虚线折起来，可得图2所示的六面体形状的香囊．那么在图2这个六面体中，棱AB与CD所在直线的位置关系为A. 平行B. 相交C. 异面且垂直D. 异面且不垂直二、填空题（本大题共5小题，共25.0分）11.在的展开式中，x的系数为______．12.在等差数列中，若，，则______；使得数列前n项的和取到最大值的______．13.某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为______．14.能说明“若，则方程表示的曲线为椭圆或双曲线”是错误的一组m，n的值是______．15.已知函数的定义域为R，满足，且当时，有以下三个结论：；当时，方程在区间上有三个不同的实根；函数有无穷多个零点，且存在一个零点．其中，所有正确结论的序号是______．三、解答题（本大题共6小题，共85.0分）16.如图，在三棱柱中，底面ABC，，D是的中点，且．Ⅰ求证：平面；Ⅱ求直线BC与平面所成角的正弦值．17.已知函数同时满足下列四个条件中的三个：最小正周期为；最大值为2；；．Ⅰ给出函数的解析式，并说明理由；Ⅱ求函数的单调递增区间．18.随着科技的进步，视频会议系统的前景愈加广阔．其中，小型视频会议软件格外受人青睐．根据调查统计，小型视频会议软件下载量前6名的依次为A，B，C，D，E，在实际中，存在很多软件下载后但并未使用的情况．为此，某调查公司对有视频会议需求的人群进行抽样调查，统计得到这6款软件的下载量单位：人次与使用量单位：人次，数据用柱状图表示如图：定义软件的使用率，当时，称该款软件为“有效下载软件”调查公司以调查得到的使用率t作为实际中该款软件的使用率．Ⅰ在这6款软件中任取1款，求该款软件是“有效下载软件”的概率；Ⅱ从这6款软件中随机抽取4款，记其中“有效下载软件”的数量为X，求X的分布列与数学期望；Ⅲ将Ⅰ中概率值记为对于市场上所有小型视频会议软件，能否认为这些软件中大约有的软件为“有效下载软件”？说明理由．19.设函数，其中，曲线在点处的切线经过点．Ⅰ求a的值；Ⅱ求函数的极值；Ⅲ证明：．20.已知椭圆E：经过点，离心率为为坐标原点．Ⅰ求椭圆E的方程；Ⅱ设A，B分别为椭圆E的左、右顶点，D为椭圆E上一点不在坐标轴上，直线CD交x 轴于点P，Q为直线AD上一点，且，求证：C，B，Q三点共线．21.如图，表1是一个由个非负实数组成的40行20列的数表，其中2，，40；，2，，表示位于第m行第n列的数．将表1中每一列的数都按从大到小的次序从上到下重新排列不改变该数所在的列的位置，得到表即，其中，2，，39；，2，，．表1表2Ⅰ判断是否存在表1，使得表2中的2，，40；，2，，等于？等于呢？结论不需要证明Ⅱ如果，且对于任意的，2，，39；，2，，20，都有成立，对于任意的，2，，40；，2，，19，都有成立，证明：；Ⅲ若2，，，求最小的正整数k，使得任给，都有成立．-------- 答案与解析 --------1.答案：D解析：解：，，，，，．故选：D．进行补集和并集的运算即可．本题考查了描述法和区间的定义，补集和并集的运算，考查了计算能力，属于基础题．2.答案：A解析：解：，．故选：A．由z求得，利用两数和的平方公式展开即可得出．本题考查复数代数形式的乘除运算，考查复数的基本概念，是基础题．3.答案：D解析：解：根据题意，要求抛物线的焦点在x轴的正半轴上，设其标准方程为，又由焦点到准线的距离为4，即，故要求抛物线的标准方程为，故选：D．根据题意，设要求抛物线的标准方程为，结合抛物线的几何性质可得p的值，代入抛物线的标准方程即可得答案．本题考查抛物线的标准方程，注意抛物线标准方程的形式，属于基础题．4.答案：C解析：解：在锐角中，若，，，由正弦定理，可得，由B为锐角，可得．故选：C．由已知利用正弦定理可求sin B的值，结合B为锐角，利用同角三角函数基本关系式即可求解cos B 的值．本题主要考查了正弦定理，同角三角函数基本关系式在解三角形中的应用，属于基础题．5.答案：B解析：解：根据题意，函数，其定义域为，有，即函数为奇函数，其导数，在区间和上都是增函数，且；其图象大致如图：其值域为R；故选：B．根据题意，其出函数的定义域，分析可得，即函数为奇函数；进而求出函数的导数，分析其单调性可得在区间和上都是增函数，且；作出函数的草图，分析其值域，即可得答案．本题考查函数的奇偶性的判断以及值域的计算，注意分析函数的定义域，属于基础题．6.答案：B解析：解：令，则圆的方程转换为，所以，，所以．故选：B．首先令，整理得两根和与两根积，进一步求出弦长．本题考查的知识要点：直线圆的位置关系的应用，一元二次方程根和系数关系式的应用，主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力，属于基础题型．7.答案：C解析：解：设a，b，c为非零实数，且，所以对于选项A：当，，时，，故错误．对于选项B：当，，时，无意义，故错误．对于选项C：由于，，所以，故正确．对于选项D：由于C正确，所以选项D错误．故选：C．直接利用不等式的性质的应用求出结果．本题考查的知识要点：不等式的性质的应用，主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力，属于基础题型．8.答案：B解析：解：，当时，取得最小值．故选：B．两边平方，得出关于x的二次函数，从而得出最小值．本题考查了平面向量的模长计算，考查二次函数的最值，属于基础题．9.答案：C解析：解：对于任意的，，即．，，任意的，，或．“为递增数列”，反之也成立．“对于任意的，”是“为递增数列”的充要条件．故选：C．对于任意的，，即可得：，，任意的，解出即可判断出结论．本题考查了等比数列的通项公式及其单调性、不等式的解法，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．10.答案：B解析：解：将平面展开图还原为直观图，可得两个三棱锥拼接的六面体，它们共一个底面，且AB与CD相交，且B，C两点重合，故选：B．可将平面展开图还原为直观图，可得两个三棱锥拼接的六面体，它们共一个底面，即可判断AB，CD的位置关系．本题考查平面展开图与其直观图的关系，考查空间想象能力，属于基础题．11.答案：30解析：解：展开式的通项公式为：；令x的指数为1，即；的系数为：；故答案为：30．先写出二项式的展开式的通项，要求x的系数，只要使得展开式中x的指数是1，求得r，代入数值求出x的系数．本题考查二项式定理，解决的方法是利用二项展开式的通项公式，属于容易题．12.答案：9 5解析：解：设等差数列的公差为d，，，，，解得：，．．令，解得．使得数列前n项的和取到最大值的．故答案为：9，5．设等差数列的公差为d，由，，可得，，解得：，可得令，解得n即可得出．本题考查了等差数列的通项公式、方程与不等式的解法，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．13.答案：解析：解：根据几何体的三视图转换为直观图为：该几何体为底面为边长为2，高为2的正四棱锥体．如图所示：所以．故答案为：．首先把三视图转换为直观图，进一步求出几何体的表面积．本题考查的知识要点：三视图和直观图形之间的转换，几何体的表面积公式的应用，主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力，属于基础题型．14.答案：答案不唯一，，解析：解：则方程表示的曲线为椭圆或双曲线”是错误的一组m，n的值为：满足即可，可取，，故答案为：，．由题意可得满足或者，即可，任意取满足m，n的值即可．本题考查双曲线，椭圆的性质，属于基础题．15.答案：解析：解：因为函数的定义域为R，满足，时，，所以；所以正确；的大致图象如图所示可得当时，方程在区间上有三个不同的实根；所以正确因为时，时，，又因为，所以函数由无数个零点，但没有整数零点，所以不正确；故答案为：．由题意可得函数的大致图象，可判断出所给命题的真假．本题考查函数的性质及命题真假的判断，属于中档题．16.答案：Ⅰ证明：连接，设，连接DE，由为三棱柱，得．又是的中点，．平面，平面，平面；Ⅱ解：底面ABC，，，CB，两两互相垂直，故分别以CA，CB，所在直线为x，y，z轴建立空间直角坐标系，则0，，2，，0，，2，，0，，，，．设平面的法向量为，由，取，得；设直线BC与平面所成角为．则．直线BC与平面所成角的正弦值为．解析：Ⅰ连接，设，连接DE，可得，再由直线与平面平行的判定得到平面；Ⅱ由底面ABC，，得CA，CB，两两互相垂直，分别以CA，CB，所在直线为x，y，z轴建立空间直角坐标系，求出平面的一个法向量与的坐标，由两向量所成角的余弦值可得直线BC与平面所成角的正弦值．本题考查直线与平面平行的判定，考查空间想象能力与思维能力，训练了利用空间向量求解空间角，是中档题．17.答案：解：Ⅰ若函数满足条件，则，这与，矛盾，故函数不能满足条件，所以函数只能满足条件，，，由条件，可得，又因为，可得，由条件，可得，由条件，可得，又因为，所以，所以Ⅱ由，，可得：，，可得的单调递增区间为，．解析：Ⅰ若函数满足条件，则由，推出与，矛盾，可得函数不能满足条件，由条件，利用周期公式可求，由条件，可得，由条件，可得，结合范围，可求，可得函数解析式．Ⅱ利用正弦函数的单调性即可求解．本题主要考查了由的部分图象确定其解析式，考查了正弦函数的图象和性质，属于基础题．18.答案：解：，，，，，．款软件中有4款有效下载软件，这6款软件中任取1款，该款软件是“有效下载软件”的概率为．的可能取值有2，3，4，且，，，X 2 3 4P．不能认为这些软件中大约有的软件为“有效下载软件”．理由：用样本估计总体时应保证总体中的每个个体被等可能抽取，此次调查是对有视频会议需求的人群进行抽样调查，且只选取下载量排名前6名的软件，不是对所有软件进行的随机抽取6件的样本．解析：计算各软件的使用率，得出有效下载软件的个数，从而可得出所求概率；根据超几何分布的概率公式计算概率，得出分布列和数学期望；根据样本是否具有普遍性进行判断．本题考查了古典概型的概率计算，离散型随机变量的分布列，样本估计总体思想，属于中档题．19.答案：解：，则，，故取消在处的切线方程，把点代入切线方程可得，，由可得，，易得，当时，，函数单调递减，当时，，函数单调递增，故当时，函数取得极小值，没有极大值，证明：等价于，由可得当且仅当时等号成立，所以，故只要证明即可，需验证等号不同时成立设，则，当时，，函数单调递减，当时，，函数单调递增，所以，当且仅当时等号成立，因为等号不同时成立，所以当时，．解析：由题意，结合导数的几何意义可求切线的斜率，进而可求切线方程，代入已知点的坐标可求a；先对函数求导，结合导数与极值的关系即可求解；由于等价于，结合可得，故只要证明即可，需验证等号不同时成立结合导数可证．本题主要考查了导数的几何意义及导数与极值的关系，还考查了利用导数证明不等式，体现了转化思想的应用．20.答案：解：Ⅰ由题意，得，，又因为，所以，，故椭圆E的方程为．Ⅱ，，，设，则，所以直线CD的方程为，令，得点P的坐标为，设，由，得显然，直线AD的方程为，将代入，得，即，故直线BQ的斜率存在，且．又因为直线BC的斜率，所以，即C，B，Q三点共线．解析：Ⅰ由，，，解得a，c，进而得出椭圆的方程．Ⅱ设，则，直线CD的方程为，令，得点P 的坐标，设，由，得显然，写出直线AD的方程为，得，所以，即C，B，Q三点共线．本题考查椭圆的方程，直线与椭圆相交问题，向量问题，属于中档题．21.答案：解Ⅰ存在表1，使得，不存在表1，使得．证明：Ⅱ因为对于任意的，2，3，，，2，，都有．所以，，．所以，即．由于，2，，，2，3，，都有．所以，，．所以，即．解：Ⅲ当表1如下图时，0111101111101111011111011110111111101111011111011110其中，每行恰有1个0和19个1，每列恰有2个0和38个因此每行的和均为19，符合题意．重新排序后，对应表2中，前38行中每行各数均为1，每行的和均为20，后两行各数均为0，因此．以下先证：对于任意满足条件的表1，在表2中的前39行中，至少包含原表1中某一行设为第r行的全部实数即包含，，，，假设表2的前39行中，不能包含原表1中任一行的全部实数、则表2的前39行中至多含有表1中的个数．这与表2中前39行中共有个数相矛盾．所以：表2的前39行中，至少包含原表1中某一行设为第r行，的全部实数．其次，在表2中，根据重拍规则得：当时，，2，，．所以，所以．综上所述．解析：Ⅰ直接利用表格求出结果．Ⅱ利用行列式的变换的应用求出结果．Ⅲ利用假设法的应用和关系式的变换的应用求出结论．本题考查的知识要点：行列式的变换的应用，组合数的应用，主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力，属于难题．。
北京市西城区2020届高三数学二模试题含解析
市西城区2020届高三数学二模试题（含解析）一、选择题（共10小题）.1. 设全集U＝R，集合A＝{x|x＜2}，B＝{x|x＜1}，则集合（UA）∪B＝（）A. （﹣∞，2）B. [2，+∞）C. （1，2）D. （﹣∞，1）∪[2，+∞）【答案】D【解析】【分析】先求出U A，再求（UA）∪B得解【详解】U＝R，A＝{x|x＜2}，B＝{x|x＜1}，∴U A＝{x|x≥2}，（UA）∪B＝（﹣∞，1）∪[2，+∞）.故选：D【点睛】本题主要考查集合的补集和并集运算，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.2. 设复数z＝1+i，则z2＝（）A. ﹣2iB. 2iC. 2﹣2iD. 2+2i【答案】A【解析】【分析】由z求得z，再利用复数的乘方运算求解即可.【详解】∵z＝1+i，∴2z＝（1﹣i）2212i i=+-＝﹣2i .故选：A.【点睛】本题主要考查共轭复数的定义，考查了复数出乘方运算，属于基础题.3. 焦点在x 轴的正半轴上，且焦点到准线的距离为4的抛物线的标准方程是（）A. x 2＝4yB. y 2＝4xC. x 2＝8yD. y 2＝8x【答案】D【解析】【分析】根据题意，设抛物线的标准方程为22(0)y px p =>，结合抛物线的几何性质可得p 的值，代入抛物线的标准方程即可得答案.【详解】根据题意，要求抛物线的焦点在x 轴的正半轴上，设其标准方程为22(0)y px p =>，又由焦点到准线的距离为4，即p ＝4，故要求抛物线的标准方程为y 2＝8x ，故选：D.【点睛】本题考查抛物线标准方程的求解，属于基础题4. 在锐角ABC ∆中，若2a =，3b =，π6A =，则cos B =（）A. 34B. 【答案】C【解析】【分析】由题意可用正弦定理先求出sin B ，再由三角函数中的平方关系及B 角的X 围，求出cos B ，进而得到答案. 【详解】在锐角ABC ∆中，若2a =，3b =，6A π=，∴由正弦定理sin sin a b A B =，可得13sin 32sin 24b A B a ⨯⋅===， ∴由B为锐角，可得cos B ==． 故选：C【点睛】本题主要考查正弦定理及三角函数中平方关系的应用，考查理解辨析能力与运算求解能力，属于基础题.5. 函数f (x )＝x 1x-是（） A. 奇函数，且值域为（0，+∞）B. 奇函数，且值域为RC. 偶函数，且值域为（0，+∞）D. 偶函数，且值域为R【答案】B【解析】【分析】由奇偶性定义，求出函数f (x )为奇函数，再求出函数的导数，分析其单调性可得在区间（﹣∞，0）和（0，+∞）上都是增函数，且f （1）＝f （﹣1）＝0；作出函数的草图，分析其值域，即可得答案.【详解】根据题意，函数f (x )＝x 1x-，其定义域为{x |x ≠0}，有f （﹣x ）＝（﹣x ）﹣（1x -）＝﹣（x 1x-）＝﹣f (x )，即函数f (x )为奇函数，其导数f ′(x )＝121x +，在区间（﹣∞，0）和（0，+∞）上都是增函数，且f （1）＝f （﹣1）＝0； 其图象大致如图：其值域为R ；故选：B.【点睛】本题考查函数奇偶性的判断，值域的求解，属于基础题6. 圆x 2+y 2+4x ﹣2y +1＝0截x 轴所得弦的长度等于（）35【答案】B 【解析】【分析】首先令y ＝0，整理得两根和与两根积，进一步求出弦长.【详解】令y ＝0，可得x 2+4x +1＝0，所以124x x +=-，121=x x ，所以2121212|()423AB x x x x x x =-=+-故选：B【点睛】本题考查的是圆中弦长的求法，较简单.7. 设,,a b c 为非零实数，且a b c >>，则（）A. a b b c ->-B. 111a b c<< C. 2a b c +> D. 以上三个选项都不对【答案】C【解析】【分析】直接利用不等式的性质，结合特例，利用排除法，即可求解.【详解】设,,a b c 为非零实数，且a b c >>，所以对于选项A ：当3,2,1a b c ===时，1a b b c -=-=，故错误.对于选项B ：当0,1,2a b c 时，1a无意义，故错误. 对于选项C ：由于,a c b c >>，所以2a b c +>，故正确.对于选项D ：由于C 正确，所以选项D 错误.故选：C.【点睛】本题主要考查了不等式的基本性质，其中解答中不等式的基本性质，以及合理利用特例，结合排除法求解是解答的关键，着重考查了推理与论证能力.8. 设向量,a b →→满足1a b →→==，12a b →→⋅=，则()a x b x R →→+∈的最小值为（）A.B. 【答案】B【解析】【分析】 两边平方，得出2a xb →→+关于x 的二次函数，从而得出最小值.【详解】解：222222132124a x b a x a b x b x x x →→→→→→⎛⎫+=+⋅+=++=++ ⎪⎝⎭ ∴当12x =-时，a x b →→+=故选：B.【点睛】本题考查向量的模的求解方法，利用二次函数求最值，考查运算能力，是中档题.9. 设{}n a 为等比数列，则“对于任意的*2,m m m N a a +∈>”是“{}n a 为递增数列”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】【分析】对于任意的*2,m m m N a a +∈>，即()210m a q >﹣.可得：2010m a q ⎧⎨-⎩＞＞，2010m a q ⎧⎨-⎩＜＜，任意的*m N ∈，解出即可判断出结论.【详解】解：对于任意的*2,m m m N a a +∈>，即()210m a q >﹣. ∴2010m a q ⎧⎨-⎩＞＞，2010m a q ⎧⎨-⎩＜＜，任意的*m N ∈， ∴01m a q ⎧⎨⎩＞＞，或001m a q ⎧⎨⎩＜＜＜. ∴“{}n a 为递增数列”，反之也成立.∴“对于任意的*2,m m m N a a +∈>”是“{}n a 为递增数列”的充要条件. 故选：C.【点睛】本题考查等比数列的单调性，充分必要条件，是基础题. ABCD 由六个正三角形构成，将它沿虚线折起来，可得图2所示的六面体形状的香囊，那么在图2这个六面体中，棱AB与CD所在直线的位置关系为（）A. 平行B. 相交C. 异面且垂直D. 异面且不垂直【答案】B【解析】【分析】可将平面展开图还原为直观图，可得两个三棱锥拼接的六面体，它们共一个底面，即可判断AB，CD的位置关系．【详解】将平面展开图还原为直观图，可得两个三棱锥拼接的六面体，它们共一个底面，B C两点重合，所以AB与CD相交，且，故选：B【点睛】本题考查平面展开图与其直观图的关系，考查空间想象能力，属于基础题．二、填空题：本大题共5小题，每小题5分，共25分.11. 在（1+5x）6的展开式中，含x的项系数为_____.【答案】30.【解析】【分析】先写出二项式的展开式的通项，要求含x 的项系数，只要使得展开式中x 的指数是1，求得r ，代入数值即可求出含x 项的系数.【详解】展开式的通项公式为： ()6166155rr r r r r r T C x C x -+=⋅⋅=⋅⋅， 令x 的指数为1，即r ＝1；∴含x 的项系数为：16530C ＝； 故答案为：30.【点睛】本题考查二项式中具体项的系数求解问题，属于基础题12. 在等差数列{a n }中，若a 1+a 2＝16，a 5＝1，则a 1＝_____；使得数列{a n }前n 项的和S n 取到最大值的n ＝_____.【答案】 (1). 9 (2). 5.【解析】【分析】设等差数列{a n }的公差为d ，由a 1+a 2＝16，a 5＝1，可得2a 1+d ＝16，a 1+4d ＝1，解得：a 1，d ，可得a n ，令a n ≥0，解得n 即可得出.【详解】解：设等差数列{a n }的公差为d ，∵a 1+a 2＝16，a 5＝1，∴2a 1+d ＝16，a 1+4d ＝1，解得：a 1＝9，d ＝﹣2.∴a n ＝9﹣2（n ﹣1）＝11﹣2n .令a n ＝11﹣2n ≥0，解得n 112≤=512+.∴使得数列{a n }前n 项的和S n 取到最大值的n ＝5.故答案为：9；5.【点睛】本题考查等差数列的通项公式，考查等差数列前n 项的和的最值，考查学生的计算能力，是中档题.13. 某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为_____.【答案】4+45.【解析】【分析】首先把三视图转换为直观图，进一步求出几何体的表面积.【详解】根据几何体的三视图转换为直观图为，该几何体为底面为边长为2，高为2正四棱锥体.如图所示：所以212242212S =⨯+⨯⨯+=5故答案为：【点睛】本题考查了利用三视图求几何体的表面积，考查了空间想象能力和空间感，属于基础题.14. 能说明“若()20m n +≠，则方程2212x y m n +=+表示的曲线为椭圆或双曲线”是错误的一组,m n 的值是_____.【答案】4,2m n ==（答案不唯一）.【解析】【分析】由题意可得满足20m n =+>或者0,20m n <+<即可，取满足上述条件的,m n 的值即可（答案不唯一）. 【详解】若方程222x y m n +=+1表示的曲线为椭圆或双曲线是错误的，则20m n =+>，或者0,20m n <+<，则可取4,2m n ==（答案不唯一）.故答案为：4,2m n ==（答案不唯一）.【点睛】本题主要考查了椭圆与双曲线的标准方程，属于基础题.15. 已知函数f (x )的定义域为R ，满足f （x +2）＝2f (x )，且当x ∈（0，2]时，f (x )＝2x ﹣3.有以下三个结论：①f （-1）12=-； ②当a ∈（14，12]时，方程f (x )＝a 在区间[﹣4，4]上有三个不同的实根； ③函数f (x )有无穷多个零点，且存在一个零点b ∈Z .其中，所有正确结论的序号是_____.【答案】①②.【分析】由题意可得函数f (x )的大致图象，根据图像逐个判断，即可判断出所给命题的真假.【详解】如图：对①，因为函数f (x )的定义域为R ，满足f （x +2）＝2f (x )，x ∈（0，2]时，f (x )＝2x ﹣3，所以f （-1）12=f （-1+2） 12=f （1）12=•（21﹣3）12=-，所以①正确； 对②，f (x )的大致图象如图所示可得当a ∈（14，12]时， 方程f (x )＝a 在区间[﹣4，4]上有三个不同的实根，所以②正确对③，因为x ∈（0，2]时，f (x )＝2x ﹣3＝0，x ＝log 23，又因为f （x +2）＝2f (x )，所以函数f (x )由无数个零点，但没有整数零点，所以③不正确；故答案为：①②.【点睛】本题考查了类周期函数的图像与性质，考查了数形结合思想和函数方程思想，属于三、解答题：本大题共6小题，共85分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.16. 如图，在三棱柱ABC﹣A1B1C1中，CC1⊥底面ABC，AC⊥BC，D是A1C1的中点，且AC＝BC＝AA1＝2.（1）求证：BC1∥平面AB1D；（2）求直线BC与平面AB1D所成角的正弦值.【答案】（1）证明见解析；（26【解析】【分析】（1）连接A1B，设A1B∩AB1＝E，连接DE，可得BC1∥DE，再由直线与平面平行的判定得到BC1∥平面AB1D；（2）由CC1⊥底面ABC，AC⊥BC，得CA，CB，CC1两两互相垂直，分别以CA，CB，CC1所在直线为x，y，z轴建立空间直角坐标系，求出平面AB1D的一个法向量与AB的坐标，1由两向量所成角的余弦值可得直线BC与平面AB1D所成角的正弦值.【详解】（1）证明：连接A1B，设A1B∩AB1＝E，连接DE，由ABC﹣A1B1C1为三棱柱，得A1E＝BE.又∵D是A1C1的中点，∴BC1∥DE.∵BC 1⊄平面AB 1D ，DE ⊂平面AB 1D ，∴BC 1∥平面AB 1D ；（2）解：∵CC 1⊥底面ABC ，AC ⊥BC ，∴CA ，CB ，CC 1两两互相垂直，故分别以CA ，CB ，CC 1所在直线为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系，则C （0，0，0），B （0，2，0），A （2，0，0），B 1（0，2，2），D （1，0，2），∴()1222AB =-，，，()1120B D =-，，，()020BC =-，，. 设平面AB 1D 的法向量为()n x y z ，，=，由11222020n AB x y z n B D x y ⎧⋅=-++=⎪⎨⋅=-=⎪⎩，取y ＝1，得()211n =，，； 设直线BC 与平面AB 1D 所成角为θ.则sin θ＝|cos n BC ＜，＞|66n BCn BC ⋅==⋅. ∴直线BC 与平面AB 1D 所成角的正弦值为66.【点睛】本题考查线面平行的证明和求线面角的大小，考查了通过线线平行证明线面平行的方法，同时考查了空间直角坐标系，利用向量求线面角，是立体几何中较为常规的一类题型，有一定的计算量，属于中档题.17. 已知函数()()sin 0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭同时满足下列四个条件中的三个：①最小正周期为π；②最大值为2；③()01f =-；④06f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭ （1）给出函数()f x 的解析式，并说明理由；（2）求函数()f x 的单调递增区间【答案】（1）()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，理由见解析；（2）5,1212k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦，k Z ∈. 【解析】【分析】（1）根据题意，先判断()f x 不能满足条件③，再由条件①求出2ω=，由条件②，得2A =，由条件④求出3πϕ=，即可得出函数解析式；（2）根据正弦函数的单调区间，列出不等式，即可求出结果.【详解】（1）若函数()f x 满足条件③，则(0)sin 1f A ϕ==-.这与0A >，02πϕ<<矛盾，故()f x 不能满足条件③，所以函数()f x 只能满足条件①，②，④. 由条件①，得2||ππω=， 又因为0>ω，所以2ω=.由条件②，得2A =. 由条件④，得2sin 063f ππϕ⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，又因为02πϕ<<，所以3πϕ=.所以2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. （2）由222232k x k πππππ-≤+≤+，k Z ∈， 得51212k x k ππππ-≤≤+， 所以函数()f x 的单调递增区间为5,1212k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦，k Z ∈. 【点睛】本题主要考查由三角函数的性质求函数解析式，以及求正弦型函数的单调区间，熟记正弦函数的性质即可，属于常考题型.18. 随着科技的进步，视频会议系统的前景愈加广阔.其中，小型视频会议软件格外受人青睐.根据调查统计，小型视频会议软件下载量前6名的依次为A ，B ，C ，D ，E ，F .在实际中，存在很多软件下载后但并未使用的情况.为此，某调查公司对有视频会议需求的人群进行抽样调查，统计得到这6款软件的下载量W （单位：人次）与使用量U （单位：人次），数据用柱状图表示如图：定义软件的使用率t U W=，当t ≥0.9时，称该款软件为“有效下载软件”.调查公司以调查得到的使用率t 作为实际中该款软件的使用率.（1）在这6款软件中任取1款，求该款软件是“有效下载软件”的概率；（2）从这6款软件中随机抽取4款，记其中“有效下载软件”的数量为X ，求X 的分布列与数学期望；（3）将（1）中概率值记为x %.对于市场上所有小型视频会议软件，能否认为这些软件中大约有x %的软件为“有效下载软件”？说明理由.【答案】（1）23；（2）分布列见解析；期望为83；（3）不能；答案见解析. 【解析】【分析】（1）计算各软件的使用率，得出有效下载软件的个数，从而可得出所求概率；（2）根据超几何分布的概率公式计算概率，得出分布列和数学期望；（3）根据样本是否具有普遍性进行判断.【详解】解：（1）t A 9196=＞0.9，t B 8491=＞0.9，t C 6985=＜0.9，t D 5474=＜0.9，t E 6469=＞0.9，t F 6365=＞0.9. ∴6款软件中有4款有效下载软件，∴这6款软件中任取1款，该款软件是“有效下载软件”的概率为4263=. （2）X 的可能取值有2，3，4，且P （X ＝2）22424625C C C ==，P （X ＝3）314246815C C C ==，P （X ＝4）4446115C C ==， ∴X 的分布列为：E （X ）＝25⨯+315⨯+4153⨯=. （3）不能认为这些软件中大约有x %的软件为“有效下载软件”.理由：用样本估计总体时应保证总体中的每个个体被等可能抽取，此次调查是对有视频会议需求的人群进行抽样调查，且只选取下载量排名前6名的软件，不是对所有软件进行的随机抽取6件的样本.【点睛】本题考查随机事件的概率，超几何分布，考查数学建模能力与数学应用能力，是中档题.19. 设函数()ln f x ax x =，其中a R ∈，曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线经过点()3,2.（1）求a 的值；（2）求函数()f x 的极值；（3）证明:()2x x f x e e->. 【答案】（1）1a =；（2）极小值11e e f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，没有极大值；（3）证明见解析. 【解析】【分析】 （1）由题意，结合导数的几何意义可求切线的斜率，进而可求切线方程，代入已知点的坐标可求a ；（2）先对函数求导，结合导数与极值的关系即可求解；（3）由于()2x x f x e e ->等价于2ln 0x x x x e e -+>，结合（2）可得()1ln f x x x e=≥-，故只要证明10x x e e-≥即可，（需验证等号不同时成立）结合导数可证. 【详解】解：（1）()ln f x a x a '+=，则()()10,1f f a '==，故()y f x =在()()1,1f 处的切线方程()1y a x =-，把点()3,2代入切线方程可得，1a =，（2）由（1）可得()ln 1,0f x x x '=+>， 易得，当10x e<<时，()0f x '<，函数单调递减，当1x e >时,()0f x '>，函数单调递增，故当1=x e 时，函数取得极小值11e e f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，没有极大值， 证明：（3）()2x x f x e e ->等价于2ln 0x x x x e e-+>， 由（2）可得()1ln f x x x e =≥-（当且仅当1=x e时等号成立）①， 所以21ln x x x x x x e e e e-+≥-， 故只要证明10x x e e-≥即可，（需验证等号不同时成立） 设()1x x g x e e =-，0x >则()1x x g x e-'=， 当01x <<时，()0g x '<，函数单调递减，当1x >时，()0g x '>，函数单调递增， 所以()()10g x g ≥=，当且仅当1x =时等号成立，②因为①②等号不同时成立，所以当0x >时，()2x x f x e e->. 【点睛】本题主要考查了导数的几何意义及导数与极值的关系，还考查了利用导数证明不等式，体现了转化思想的应用．20. 已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>经过点()0,1C O 为坐标原点. （1）求椭圆E 的方程；（2）设A 、B 分别为椭圆E 的左、右顶点，D 为椭圆E 上一点（不在坐标轴上），直线CD 交x 轴于点P ，Q 为直线AD 上一点，且4OP OQ =⋅，求证：C 、B 、Q 三点共线.【答案】（1）2214x y +=；（2）证明见解析. 【解析】【分析】（1）将点C 的坐标代入椭圆E 的方程，可求得b 的值，再由椭圆E 的离心率可求得a 、c 的值，由此可得出椭圆E 的方程；（2）设点()()0000,0D x y x y ≠，可得出220044x y -=，求出直线CD 的方程，可求得点P 的坐标，由4OP OQ =⋅，可求得点Q 的横坐标，代入直线AD 的方程可求得点Q 的坐标，验证BQ BC k k =，即可证得结论成立.【详解】（1）将点C 的坐标代入椭圆E 的坐标可得1b =， 由题意可得223210c e a a c c ⎧==⎪⎪⎪-=⎨⎪>⎪⎪⎩，解得23a c =⎧⎪⎨=⎪⎩， 因此，椭圆E 的标准方程为2214x y +=； （2）椭圆E 的左、右顶点分别为()2,0A -、()2,0B ，设点()()0000,0D x y x y ≠，则220014x y +=，则220044x y -=，直线CD 斜率为001CD y k x -=，则直线CD 的方程为0011y y x x -=+， 令0y =，可得001x x y =-，即点00,01x P y ⎛⎫ ⎪-⎝⎭， 设点()11,Q x y ，由104OP OQ x x ⋅==，可得()01041y x x -=， 直线AD 的斜率为002AD y k x =+，则直线AD 的方程为()0022y y x x =++，将()0041y x x -=代入直线AD 的方程得()()000002222y x y y x x -+=+， 所以点Q 的坐标为()()()000000041222,2y y x y x x x ⎛⎫--+ ⎪ ⎪+⎝⎭， 直线BC 的斜率为101022BC k -==-- 直线BQ 的斜率为()()()2000000020000001012222222222424BQ y x y x y y y y k x x y x x x y y -+-+===-+-----20000200002214242BC x y y y k y x y y -+==-=--， 又BQ 、BC 有公共点B ，因此，C 、B 、Q 三点共线.【点睛】本题考查椭圆标准方程的求解，同时也考查了椭圆中三点共线的证明，考查计算能力，属于难题.21. 如图，表1是一个由40×20个非负实数组成的40行20列的数表，其中a m ，n （m ＝1，2，…，40；n ＝1，2，…，20）表示位于第m 行第n 列的数.将表1中每一列的数都按从大到小的次序从上到下重新排列（不改变该数所在的列的位置），得到表2（即b i ，j ≥b i +1，j ，其中i ＝1，2，…，39；j ＝1，2，…，20）.表1表2（1）判断是否存在表1，使得表2中的b i ，j （i ＝1，2，…，40；j ＝1，2，…，20）等于100﹣i ﹣j ？等于i +2﹣j 呢？（结论不需要证明）（2）如果b 40，20＝1，且对于任意的i ＝1，2，…，39；j ＝1，2，…，20，都有b i ，j ﹣b i +1，j ≥1成立，对于任意的m ＝1，2，…，40；n ＝1，2，…，19，都有b m ，n ﹣b m ，n +1≥2成立，证明：b 1，1≥78；（3）若a i ，1+a i ，2+…+a i ，20≤19（i ＝1，2，…，40），求最小的正整数k ，使得任给i ≥k ，都有b i ，1+b i ，2+…+b i ，20≤19成立.【答案】（1）存在表1，使得b i ，j ＝100﹣i ﹣j ，不存在表1，使得2ji j b i -=+，；（2）证明见解析；（3）k ＝39. 【解析】 【分析】（1）由1000i j --≥，140i ≤≤，120j ≤≤可知存在表1，使得,100i j b i j =--；若,2i j j i b -+=，则1,12i j j i b +-++=，故,1,10i j i j b b +-=-<，故不存在；（2）对于任意的1,2,3,39,1,2,,20i j ==，都有,1,1i j i j b b -≥-成立，进而得()()()1,202,202,203,2039,2040,2039bb b b b b -+-++-≥，故1,2040,203940b b ≥+=，同理由对于任意的1,2,,40,1,2,3,,19m n ==，都有,12m n m n b b +-≥，得1,11,203878b b ≥+≥.（3）取特殊表1，得39k ≥，再证明39k ≤即可得39k =.【详解】解（1）存在表1，使得b i ，j ＝100﹣i ﹣j ，不存在表1，使得2ji j b i -=+，.证明：（2）因为对于任意的1,2,3,39,1,2,,20i j ==，都有,1,1i j i j b b -≥-.所以1,202,20220320392040201,1,,1b b b b b b -≥--≥≥，，，，.所以()()()1202202203203920402039b b b b b b +++≥---，，，，，，，即12020403940b b ≥+=，，. 由于1,2,,40,1,2,3,,19m n ==，都有,12m n m n b b +-≥，.所以1,11,21,21,31,191,202,2,,2b b b b b b ≥--≥-≥所以()()()1112121311912038b b b b b b --++≥-+，，，，，，，即1178b ≥，.解：（3）当表1如下图时，其中，每行恰有1个0和19个1，每列恰有2个0和38个1.因此每行的和均为19，符合题意.重新排序后，对应表2中，前38行中每行各数均为1，每行的和均为20，后两行各数均为0，因此k ≥39.以下先证：对于任意满足条件的表1，在表2中的前39行中，至少包含原表1中某一行（设为第r 行）的全部实数（即包含12.20,,,r r r a a a ，，），假设表2的前39行中，不能包含原表1中任一行的全部实数、 则表2的前39行中至多含有表1中的40×19＝760个数. 这与表2中前39行中共有39×20＝780个数相矛盾.所以：表2的前39行中，至少包含原表1中某一行（设为第r 行），的全部实数. 其次，在表2中，根据重排规则得：当39i ≥时，,39,,i j j i j b b a ≤≤，（1,2,,20j =）.所以1220122019i i i r r r b b b a a a ++⋯+≤++⋯+≤，，，，，，， 所以39k ≤. 综上所述39k =.【点睛】本题主要考查不等式，排列组合的综合应用，考查数学抽象，逻辑推理，数学运算等核心素养，是难题.。
2020北京市西城区高三数学二模考试试卷
北京市西城区诊断性测试 高三数学 第 3 页(共6 页)
....................
三、解答题:本大题共6小题,共85分.解答应写出必要的文字说明、 证明过程或 演算步骤.
16.(本 小 题 满 分 14 分 ) 如图,在几何体ABCDEF 中,底面ABCD 是边长为2的正方形,DE⊥平 面 ABCD,
第 Ⅰ卷 (选择题 共40分)
一、选择题:本大题共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.设 集 合 A ={x||x|<3},B ={x|x=2k,k∈Z},则 A ∩B =
(A){0,2}
(B){-2,2} (C){-2,0,2}
(D){-2,-1,0,1,2}
2. 若复数z 满足z·i=-1+i,则在复平面内z 对应的点位于
(A) 第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限
(D)第 四 象
限 3.下列函数中,值域为 R 且在区间 (0,+)上单调递增的是
(A)y=-x3 (B)y=x|x| (C)y=x-1
(D)y= x
4. 抛物线x2=4y 的准线方程为
数 解 ,则正数a 的取值范围是
(A)(0,e]
(C)(1,e2 ] 2
(B)(0,e2]
(D)(1,e2+1] 2
北京市西城区诊断性测试 高三数学 第 2 页(共6 页)
....................
第 Ⅱ 卷 (非 选 择 题
共 110 分 )
二 、 填 空 题 : 本 大 题 共 5 小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 25 分 .
k-1,k+1,…,N ). (Ⅰ)判断ak(k=1,2,…,N )能否2等于k-1或 k -1;(结论不需要 证明) (Ⅱ)求 N 的最小值; (Ⅲ)研究 N 是否存在最大值,若存在,求 出 N 的最大值;若不存在,说明理 由.
西城北京市2020年高三二模数学试题及答案(WORD版)
北 京 西 城 区 高 三 诊 断 性 测 试数 学2020.5第Ⅰ卷（选择题 共40分）一、选择题：本大题共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． 01．设集合{}3A x x =<，{}2,B x x k k ==∈Z ，则AB =（A ）{}0,2（B ）{}2,2-（C ）{}2,0,2- （D ）{}2,1,0,1,2--02．若复数z 满足i 1i z ⋅=-+，则在复平面内z 对应的点位于（A ）第一象限 （B ）第二象限 （C ）第三象限 （D ）第四象限03．下列函数中，值域为R 且区间(0,)+∞上单调递增的是（A ）3y x =-（B ）y x x =（C ）1y x -=（D ）y =04．抛物线24x y =的准线方程为（A ）1x = （B ）1x =-（C ）1y = （D ）1y =-05．在ABC ∆中，若::4:5:6a b c =，则其最大内角的余弦值为（A ）18（B ）14（C ）310 （D ）3506．设0.23a =，3log 2b =，0.2log 3c =，则（A ）a c b >> （B ）a b c >> （C ）b c a >> （D ）b a c >>07．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积是（A ）6（B ）4（C ）3（D ）208．若圆22420x y x y a +-++=与x 轴，y 轴均有公共点，则实数a 的取值范围是（A ）(,1]-∞（B ）(,0]-∞（C ）[0,)+∞（D ）[5,)+∞09．若向量a 与b 不共线，则“0•<a b ”是“2->+a b a b ”的（A ）充分而不必要条件 （B ）必要而不充分条件（C ）充要条件（D ）既不充分也不必要条件10．设函数()(1)e x f x x =-．若关于x 的不等式()1f x ax <-有且仅有一个整数解，则正数a 的取值范围是（A ）(0,e]（B ）2(0,e ]（C ）2e 1,2⎛⎤ ⎥⎝⎦（D ）2e 11,2⎛⎤+ ⎥⎝⎦第Ⅱ卷（非选择题 共110分）二、填空题：本大题共5小题，每小题5分，共25分． 11．设平面向量(1,2)=-a ，(,2)k =b 满足⊥a b ，则=b ____．12．若双曲线2221(0)16x y a a -=>经过点(2,0)，则该双曲线渐近线的方程为____．13．设函数2()sin 22cos f x x x =+，则函数()f x 的最小正周期为____；若对于任意x ∈R ，都有()f x m ≤成立，则实数m 的最小值为____．14．甲、乙、丙、丁四人参加冬季滑雪比赛，其中有两人最终获奖．在比赛结果揭晓之前，四人的猜测如下表，其中“√”表示猜测某人获奖，“×”表示猜测某人未获奖，而“○”则表示对某人是否获奖____，____．15．在四棱锥P -，,,E F H 分别是棱,,PB BC PD①截面的面积等于②截面是一个五边形；③截面只与四棱锥P ABCD -四条侧棱中的三条相交． 其中，所有正确结论的序号是______．三、解答题：本大题共6小题，共85分．解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤． 16．（本小题满分14分）如图，在几何体ABCDEF 中，底面ABCD 是边长为2的正方形，DE ⊥平面ABCD ，DE BF ∥，且22DE BF ==．（Ⅰ）求证：平面BCF ∥平面ADE ； （Ⅱ）求钝二面角D AE F --的余弦值．17．（本小题满分14分）从①前n 项和2()n S n p p =+∈R ，②13n n a a +=-，③611a =且122n n n a a a ++=+这三个条件中任选一个，补充到下面的问题中，并完成解答．在数列{}n a 中，11a =，_______，其中*n ∈N ． （Ⅰ）求{}n a 的通项公式；（Ⅱ）若1,,n m a a a 成等比数列，其中*,m n ∈N ，且1m n >>，求m 的最小值．注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分． 18．（本小题满分14分）某花卉企业引进了数百种不同品种的康乃馨，通过试验田培育，得到了这些康乃馨种子在当地环境下的发芽率，并按发芽率分为8组：[0.486,0.536)，[0.536,0.586)，…，[0.836,0.886)加以统计，得到如图所示的频率分布直方图．企业对康乃馨的种子进行分级，将发芽率不低于0.736的种子定为“A 级”，发芽率低于0.736但不低于0.636的种子定为“B 级”，发芽率低于0.636的种子定为“C 级”．（Ⅰ）现从这些康乃馨种子中随机抽取一种，估计该种子不是“C 级”种子的概率； （Ⅱ）该花卉企业销售花种，且每份“A 级”、“B 级”“C 级”康乃馨种子的售价分别为20元、15元、10元．某人在市场上随机购买了该企业销售的康乃馨种子两份，共花费X 元，以频率为概率，求X 的分布列和数学期望；（Ⅲ）企业改进了花卉培育技术，使得每种康乃馨种子的发芽率提高到原来的1.1倍，那么对于这些康乃馨的种子，与旧的发芽率数据的方差相比，技术改进后发芽率数据的方差是否发生变化？若发生变化，是变大了还是变小了？（结论不需要证明）．19．（本小题满分14分）已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为12，右焦点为F ，点(,0)A a ，且1AF =．（Ⅰ）求椭圆C 的方程；（Ⅱ）过点F 的直线l （不与x 轴重合）交椭圆C 于点,M N ，直线,MA NA 分别与直线4x =交于点P ，Q ，求PFQ ∠的大小．20．（本小题满分15分）设函数()e cos x f x a x =+，其中a ∈R ． （Ⅰ）已知函数()f x 为偶函数，求a 的值； （Ⅱ）若1a =，证明：当0x >时，()2f x >；（Ⅲ）若()f x 在区间[0,π]内有两个不同的零点，求a 的取值范围． 21．（本小题满分14分）设N 为正整数，区间[,1]k k k I a a =+（其中k a ∈R ，1,2,,k N =）同时满足下列两个条件：①对任意[0,100]x ∈，存在k 使得k x I ∈； ②对任意{}1,2,,k N ∈，存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉（其中1,2,,1,1,,i k k N =-+）． （Ⅰ）判断(1,2,,)k a k N =能否等于1k -或12k-；（结论不需要证明）． （Ⅱ）求N 的最小值；（Ⅲ）研究N 是否存在最大值，若存在，求出N 的最大值；若不在在，说明理由．西城区高三诊 断 性测试数学参考答案2020.5一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分. 1．C 2．A 3．B 4．D 5. A 6. B7. D8. A9. A10. D二、填空题：本大题共5小题，每小题5分，共25分. 11．12．2y x =± 13．π1 14．乙，丁15．②③注：第14题全部选对得5分，其他得0分；第15题全部选对得5分，不选或有错选得0分，其他得3分. 三、解答题：本大题共6小题，共85分. 其他正确解答过程，请参照评分标准给分. 16．（本小题满分14分）解：（Ⅰ）因为//DE BF ，DE ⊂平面ADE ，BF ⊄平面ADE ，所以//BF 平面ADE . ………………3分 同理，得//BC 平面ADE . 又因为BCBF B =，BC ⊂平面BCF ，BF ⊂平面BCF ，所以平面//BCF 平面ADE . ………………6分 （Ⅱ）由DE ⊥平面ABCD ，底面ABCD 为正方形，得,,DA DC DE 两两垂直，故分别以,,DA DC DE 为x 轴，y 轴，z 轴，如图建立空间直角坐标系， ………………7分则(0,0,0)D ，(0,0,2)E ，(2,2,1)F ，(2,0,0)A ， 所以(2,0,2)AE =-，(0,2,1)AF =. ………8分 设平面AEF 的法向量(,,)x y z =n ， 由0AE ⋅=n ，0AF ⋅=n ，得220,20,x z y z -+=⎧⎨+=⎩令1y =，得(2,1,2)=--n .………………11分 平面DAE 的法向量(0,1,0)=m .设钝二面角D AE F --的平面角为θ，则1|cos ||cos ,|||||||3θ⋅=<>==⋅m n m n m n ，所以1cos 3θ=-，即钝二面角D AE F --的余弦值为13-. ………………14分17．（本小题满分14分） 解：选择 ①：(Ⅰ) 当1n =时，由111S a ==，得0p =. ……………… 2分 当2n ≥时，由题意，得21(1)n S n -=-， ……………… 3分所以121n n n a S S n -=-=-（2n ≥）. ……………… 5分 经检验，11a =符合上式，所以21()n a n n =-∈N *. ……………… 6分(Ⅱ)由1,,n m a a a 成等比数列，得21nm a a a =，……………… 8分 即2(21)1(21)n m -=⨯-. ……………… 9分化简，得22112212()22m n n n =-+=-+，……………… 11分因为m ，n 是大于1的正整数，且m n >， 所以当2n =时，m 有最小值5．……………… 14分选择 ②:(Ⅰ)因为13n n a a +=-，所以13n n a a +-=．………………2分所以数列{}n a 是公差3d =的等差数列． ………………4分所以1(1)32()n a a n d n n =+-=-∈N *. ………………6分(Ⅱ)由1,,n m a a a 成等比数列，得21n m a a a =，……………… 8分即2(32)1(32)n m -=⨯-. ……………… 9分化简，得22223423()33m n n n =-+=-+，………………11分因为m ，n 是大于1的正整数，且m n >， 所以当2n =时，m 取到最小值6．………………14分 选择 ③：(Ⅰ) 由122n n n a a a ++=+，得121n n n n a a a a +++-=-. 所以数列{}n a 是等差数列．……………… 2分又因为11a =，61511a a d =+=， 所以2d =． ……………… 4分所以1(1)21()n a a n d n n =+-=-∈N *. ………………6分(Ⅱ) 因为1,,n m a a a 成等比数列，所以21nm a a a =，………………8分 即2(21)1(21)n m -=⨯-. ……………… 9分化简，得22112212()22m n n n =-+=-+，……………… 11分因为m ，n 是大于1的正整数，且m n >， 所以当2n =时，m 有最小值5．……………… 14分18．（本小题满分14分）解：（Ⅰ）设事件M 为：“从这些康乃馨种子中随机抽取一种，且该种子不是“C 级”种子”， ……………… 1分由图表，得(0.4 1.2 4.0 6.0 4.4 1.20.4)0.051a +++++++⨯=， 解得 2.4a =.……………… 2分由图表，知“C 级”种子的频率为(0.4 1.2 2.4)0.050.2++⨯=，………… 3分 故可估计从这些康乃馨种子中随机抽取一种，该种子是“C 级”的概率为0.2.因为事件M 与事件“从这些康乃馨种子中随机抽取一种，且该种子是“C 级”种子”为对立事件，所以事件M 的概率()10.20.8P M =-=.……………… 5分（Ⅱ） 由题意，任取一种种子，恰好是“A 级”康乃馨的概率为(4.4 1.20.4)0.050.3++⨯=， 恰好是“B 级”康乃馨的概率为(4.0 6.0)0.050.5+⨯=，恰好是“C 级”的概率为(0.4 1.2 2.4)0.050.2++⨯=. ……………… 7分 随机变量X 的可能取值有20，25，30，35，40， 且(20)0.20.20.04P X ==⨯=，(25)0.20.50.50.20.2P X ==⨯+⨯=，(30)0.50.50.30.20.20.30.37P X ==⨯+⨯+⨯=， (35)0.30.50.50.30.3P X ==⨯+⨯=， (40)0.30.30.09P X ==⨯=.……………… 9分所以X 的分布列为：……………… 10分故X 的数学期望()200.04250.2300.37350.3400.0931E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. ……………… 11分（Ⅲ）与旧的发芽率数据的方差相比，技术改进后发芽率数据的方差变大了.…… 14分19．（本小题满分14分） 解：（Ⅰ）由题意得1,21,c a a c ⎧=⎪⎨⎪-=⎩解得2a =，1c =， …………… 3分 从而b =所以椭圆C 的方程为22143x y +=．… 5分（Ⅱ）当直线l 的斜率不存在时，有3(1,)2M ，3(1,)2N -，(4,3)P -，(4,3)Q ，(1,0)F ，则(3,3)FP =-，(3,3)FQ =，故0FP FQ ⋅=，即90PFQ ∠=．…………6分 当直线l 的斜率存在时，设:(1)l y k x =-，其中0k ≠． ……………… 7分 联立22(1),3412,y k x x y =-⎧⎨+=⎩得2222(43)84120k x k x k +-+-=． ……………… 8分 由题意，知0∆>恒成立，设11(,)M x y ，22(,)N x y ，则2122843k x x k +=+，212241243k x x k -=+．………… 9分直线MA 的方程为11(2)2yy x x =--． ……………… 10分令4x =，得1122P y y x =-，即112(4,)2y P x -． ……………… 11分同理可得222(4,)2y Q x -． ……………… 12分 所以112(3,)2y FP x =-，222(3,)2y FQ x =-． 因为121249(2)(2)yy FP FQ x x ⋅=+--212124(1)(1)9(2)(2)k x x x x --=+--2121212124[()1]92()4k x x x x x x x x -++=+-++22222222241284(1)434394121644343k k k k k k k k k --+++=+--+++22222224[(412)8(43)]9(412)164(43)k k k k k k k --++=+--++0=， 所以90PFQ ∠=． 综上，90PFQ ∠=.……………… 14分20．（本小题满分15分） 解：（Ⅰ）函数()f x 为偶函数，所以(π)(π)f f -=，即ππe 1e 1a a --=-， ……………… 2分 解得0a =.验证知0a =符合题意. ……………… 4分 （Ⅱ）()e sin x f x x '=-. ……………… 6分 由0x >，得e 1x >，sin [1,1]x ∈-， ……………… 7分 则()e sin 0x f x x '=->，即()f x 在(0,)+∞上为增函数.故()(0)2f x f >=，即()2f x >. ………………9 分 （Ⅲ）由()e cos 0xf x a x =+=，得a = 设函数cos ()e xxh x =-，[0,π]x ∈ ……………… 10分 则sin cos ()e xx xh x +'=. ……………… 11分令()0h x '=，得3π4x =.随着x 变化，()h x '与()h x 的变化情况如下表所示：所以()h x 在3(0,)4上单调递增，在(,π)4上单调递减. ……………… 13分又因为(0)1h =-，π(π)e h -=，3π43π()4h -=， 所以当3ππ4[e ,)a --∈时，方程cos e x x a =-在区间[0,π]内有两个不同解，且在区间3π[0,)4与3π(,π]4上各有一个解.即所求实数a 的取值范围为3ππ4[e ,)2--. ……………… 15分21．（本小题满分14分）解：(Ⅰ)k a 可以等于1k -，但k a 不能等于12k-. ……………… 3分 (Ⅱ) 记b a -为区间[,]a b 的长度，则区间[0,100]的长度为100，k I 的长度为1.由①，得100N ≥. ……………… 6分 又因为1[0,1]I =，2[1,2]I =，，100[99,100]I =显然满足条件①，②.所以N 的最小值为100. ……………… 8分 (Ⅲ)N 的最大值存在，且为200. ……………… 9分 解答如下：（1）首先，证明200N ≤. 由②,得12,,,N I I I 互不相同，且对于任意k ，[0,100]kI ≠∅.不妨设12n a a a <<<<.如果20a ≤，那么对于条件②，当1k =时，不存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉(2,3,,)i N =.这与题意不符，故20a >. ……………… 10分 如果111k k a a +-+≤，那么11k k k I I I -+⊆，这与条件②中“存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉(1,2,,1,1,)i k k N =-+”矛盾，故111k k a a +->+.所以4211a a >+>，6412a a >+>，，200198199a a >+>，则2001100a +>. 故12200[0,100]I I I ⊇.若存在201I ，这与条件②中“存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉(1,2,,200)i =”矛盾，所以200N ≤. ……………… 12分 （2）给出200N =存在的例子 .令1100(1)2199k a k =-+-，其中1,2,,200k =，即12200,,,a a a 为等差数列，公差100199d =.由1d <，知1kk I I +≠∅，则易得122001201[,]22I I I =-，所以12200,,,I I I 满足条件①.西城区2020年高三二模数学试题及答案(WORD 版)11 / 11 又公差10011992d =>， 所以100(1)199k k I -∈，100(1)199i k I -∉(1,2,,1,1,)i k k N =-+.（注：100(1)199k - 为区间k I 的中点对应的数）所以12200,,,I I I 满足条件②.综合（1）（2）可知N 的最大值存在，且为200. ……………… 14分。
2020年北京市西城区高三二模数学试题(含答案和解析)
西城区高三诊断性测试数学2020.5本试卷共6页,150分㊂考试时长120分钟㊂考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效㊂考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回㊂第Ⅰ卷(选择题共40分)一㊁选择题:本大题共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.设集合A={x||x|<3},B={x|x=2k,kɪZ},则AɘB=(A){0,2}(B){-2,2}(C){-2,0,2}(D){-2,-1,0,1,2}2.若复数z满足z㊃i=-1+i,则在复平面内z对应的点位于(A)第一象限(B)第二象限(C)第三象限(D)第四象限3.下列函数中,值域为R且在区间(0,+¥)上单调递增的是(A)y=-x3(B)y=x|x|(C)y=x-1(D)y=x4.抛物线x2=4y的准线方程为(A)x=1(B)x=-1(C)y=1(D)y=-15.在әA B C中,若aʒbʒc=4ʒ5ʒ6,则其最大内角的余弦值为(A)18(B)14(C)310(D)356.设a=30.2,b=l o g32,c=l o g0.23,则(A)a>c>b(B)a>b>c(C)b>c>a(D)b>a>c7.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是(A)6(B)4(C)3(D)28.若圆x2+y2-4x+2y+a=0与x轴,y轴均有公共点,则实数a的取值范围是(A)(-¥,1](B)(-¥,0](C)[0,+¥)(D)[5,+¥)9.若向量a与b不共线,则 a㊃b<0 是 2|a-b|>|a|+|b| 的(A)充分而不必要条件(B)必要而不充分条件(C)充要条件(D)既不充分也不必要条件10.设函数f(x)=(x-1)e x.若关于x的不等式f(x)<a x-1有且仅有一个整数解,则正数a的取值范围是(A)(0,e](B)(0,e2](C)(1,e22](D)(1,e2+12]第Ⅱ卷(非选择题共110分)二㊁填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.设平面向量a=(1,-2),b=(k,2)满足aʅb,则|b|=12.若双曲线x2a2-y216=1(a>0)经过点(2,0),则该双曲线渐近线的方程为.13.设函数f(x)=s i n2x+2c o s2x.则函数f(x)的最小正周期为;若对于任意xɪR,都有f(x)ɤm成立,则实数m的最小值为.14.甲㊁乙㊁丙㊁丁四人参加冬季滑雪比赛,其中有两人最终获奖.在比赛结果揭晓之前,四人的猜测如下表,其中 ɿ 表示猜测某人获奖, ˑ 表示猜测某人未获奖,而 ʻ 则表示对某人是否获奖未发表意见.已知四个人中有且只有两个人的猜测是完全正确的,那么两名获奖者是,.甲获奖乙获奖丙获奖丁获奖甲的猜测ɿˑˑɿ乙的猜测ˑʻʻɿ丙的猜测ˑɿˑɿ丁的猜测ʻʻɿˑ15.在四棱锥P-A B C D中,底面A B C D为正方形,P Aʅ底面A B C D,P A=A B=4, E,F,H分别是棱P B,B C,P D的中点,对于平面E F H截四棱锥P-A B C D所得的截面多边形,有以下三个结论:①截面的面积等于46;②截面是一个五边形;③截面只与四棱锥P-A B C D四条侧棱中的三条相交.其中,所有正确结论的序号是.三㊁解答题:本大题共6小题,共85分.解答应写出必要的文字说明㊁证明过程或演算步骤.16.(本小题满分14分)如图,在几何体A B C D E F中,底面A B C D是边长为2的正方形,D Eʅ平面A B C D, D EʊB F,且D E=2B F=2.(Ⅰ)求证:平面B C Fʊ平面A D E;(Ⅱ)求钝二面角D-A E-F的余弦值.17.(本小题满分14分)从①前n项和S n=n2+p(pɪR),②a n=a n+1-3,③a6=11且2a n+1=a n+a n+2这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并完成解答.在数列{a n}中,a1=1,,其中nɪN*.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若a1,a n,a m成等比数列,其中m,nɪN*,且m>n>1,求m的最小值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.(本小题满分14分)某花卉企业引进了数百种不同品种的康乃馨,通过试验田培育,得到了这些康乃馨种子在当地环境下的发芽率,并按发芽率分为8组:[0.486,0.536),[0.536,0.586), ,[0.836,0.886.企业对康乃馨的种子进行分级,将发芽率不低于0.736的种子定为 A级 ,发芽率低于0.736但不低于0.636的种子定为 B级 ,发芽率低于0.636的种子定为 C级 . (Ⅰ)现从这些康乃馨种子中随机抽取一种,估计该种子不是 C级 种子的概率; (Ⅱ)该花卉企业销售花种,且每份 A级 ㊁ B级 ㊁ C级 康乃馨种子的售价分别为20元㊁15元㊁10元.某人在市场上随机购买了该企业销售的康乃馨种子两份,共花费X元,以频率为概率,求X的分布列和数学期望;(Ⅲ)企业改进了花卉培育技术,使得每种康乃馨种子的发芽率提高到原来的1.1倍,那么对于这些康乃馨的种子,与旧的发芽率数据的方差相比,技术改进后发芽率数据的方差是否发生变化?若发生变化,是变大了还是变小了?(结论不需要证明).19.(本小题满分14分)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为12,右焦点为F,点A(a,0),且|A F|=1.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过点F的直线l(不与x轴重合)交椭圆C于点M,N,直线M A,N A分别与直线x=4相交于点P,Q.求øP F Q的大小.北京市西城区诊断性测试高三数学第5页(共6页)20.(本小题满分15分)设函数f(x)=a e x+c o s x,其中aɪR.(Ⅰ)已知函数f(x)为偶函数,求a的值;(Ⅱ)若a=1,证明:当x>0时,f(x)>2;(Ⅲ)若f(x)在区间[0,π]内有两个不同的零点,求a的取值范围.21.(本小题满分14分)设N为正整数,区间I k=[a k,a k+1](其中a kɪR,k=1,2, ,N)同时满足下列两个条件:①对任意xɪ[0,100],存在k使得xɪI k;②对任意kɪ{1,2, ,N},存在xɪ[0,100],使得x∉I i(其中i=1,2, , k-1,k+1, ,N).(Ⅰ)判断a k(k=1,2, ,N)能否等于k-1或k2-1;(结论不需要证明) (Ⅱ)求N的最小值;(Ⅲ)研究N是否存在最大值,若存在,求出N的最大值;若不存在,说明理由.西城区高三诊断性测试数学参考答案2020.5一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分.1．C 2．A 3．B 4．D 5.A 6.B7.D8.A9.A10.D二、填空题：本大题共5小题，每小题5分，共25分.11．12．2y x =±13．π114．乙，丁15．②③注：第14题全部选对得5分，其他得0分；第15题全部选对得5分，不选或有错选得0分，其他得3分.三、解答题：本大题共6小题，共85分.其他正确解答过程，请参照评分标准给分.16．（本小题满分14分）解：（Ⅰ）因为//DE BF ，DE ⊂平面ADE ，BF ⊄平面ADE ，所以//BF 平面ADE .………………3分同理，得//BC 平面ADE .又因为BC BF B = ，BC ⊂平面BCF ，BF ⊂平面BCF ，所以平面//BCF 平面ADE .………………6分（Ⅱ）由DE ⊥平面ABCD ，底面ABCD 为正方形，得,,DA DC DE 两两垂直，故分别以,,DA DC DE 为x 轴，y 轴，z 轴，如图建立空间直角坐标系，………………7分则(0,0,0)D ，(0,0,2)E ，(2,2,1)F ，(2,0,0)A ，所以(2,0,2)AE =- ，(0,2,1)AF =.………8分设平面AEF 的法向量(,,)x y z =n ，由0AE ⋅= n ，0AF ⋅= n ，得220,20,x z y z -+=⎧⎨+=⎩A BCFED yxz令1y =，得(2,1,2)=--n .………………11分平面DAE 的法向量(0,1,0)=m .设钝二面角D AE F --的平面角为θ，则1|cos ||cos ,|||||||3θ⋅=<>==⋅m n m n m n ，所以1cos 3θ=-，即钝二面角D AE F --的余弦值为13-.………………14分17．（本小题满分14分）解：选择①：(Ⅰ)当1n =时，由111S a ==，得0p =.………………2分当2n ≥时，由题意，得21(1)n S n -=-，………………3分所以121n n n a S S n -=-=-（2n ≥）.………………5分经检验，11a =符合上式，所以21()n a n n =-∈N *.………………6分(Ⅱ)由1,,n m a a a 成等比数列，得21nm a a a =，………………8分即2(21)1(21)n m -=⨯-.………………9分化简，得22112212(22m n n n =-+=-+，………………11分因为m ，n 是大于1的正整数，且m n >，所以当2n =时，m 有最小值5．………………14分选择②:(Ⅰ)因为13n n a a +=-，所以13n n a a +-=．………………2分所以数列{}n a 是公差3d =的等差数列．………………4分所以1(1)32()n a a n d n n =+-=-∈N *.………………6分(Ⅱ)由1,,n m a a a 成等比数列，得21nm a a a =，………………8分即2(32)1(32)n m -=⨯-.………………9分化简，得22223423(33m n n n =-+=-+，………………11分因为m ，n 是大于1的正整数，且m n >，所以当2n =时，m 取到最小值6．………………14分选择③：(Ⅰ)由122n n n a a a ++=+，得121n n n n a a a a +++-=-.所以数列{}n a 是等差数列．………………2分又因为11a =，61511a a d =+=，所以2d =．………………4分所以1(1)21()n a a n d n n =+-=-∈N *.………………6分(Ⅱ)因为1,,n m a a a 成等比数列，所以21nm a a a =，………………8分即2(21)1(21)n m -=⨯-.………………9分化简，得22112212(22m n n n =-+=-+，………………11分因为m ，n 是大于1的正整数，且m n >，所以当2n =时，m 有最小值5．………………14分18．（本小题满分14分）解：（Ⅰ）设事件M 为：“从这些康乃馨种子中随机抽取一种，且该种子不是“C 级”种子”，………………1分由图表，得(0.4 1.2 4.0 6.0 4.4 1.20.4)0.051a +++++++⨯=，解得 2.4a =.………………2分由图表，知“C 级”种子的频率为(0.4 1.2 2.4)0.050.2++⨯=，…………3分故可估计从这些康乃馨种子中随机抽取一种，该种子是“C 级”的概率为0.2.因为事件M 与事件“从这些康乃馨种子中随机抽取一种，且该种子是“C 级”种子”为对立事件，所以事件M 的概率()10.20.8P M =-=.………………5分（Ⅱ）由题意，任取一种种子，恰好是“A 级”康乃馨的概率为(4.4 1.20.4)0.050.3++⨯=，恰好是“B 级”康乃馨的概率为(4.0 6.0)0.050.5+⨯=，恰好是“C 级”的概率为(0.4 1.2 2.4)0.050.2++⨯=.………………7分随机变量X 的可能取值有20，25，30，35，40，且(20)0.20.20.04P X ==⨯=，(25)0.20.50.50.20.2P X ==⨯+⨯=，(30)0.50.50.30.20.20.30.37P X ==⨯+⨯+⨯=，(35)0.30.50.50.30.3P X ==⨯+⨯=，(40)0.30.30.09P X ==⨯=.………………9分所以X 的分布列为：X 2025303540P0.040.20.370.30.09………………10分故X 的数学期望()200.04250.2300.37350.3400.0931E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.………………11分（Ⅲ）与旧的发芽率数据的方差相比，技术改进后发芽率数据的方差变大了.……14分19．（本小题满分14分）解：（Ⅰ）由题意得1,21,c a a c ⎧=⎪⎨⎪-=⎩解得2a =，1c =，……………3分从而b =，所以椭圆C 的方程为22143x y +=．…5分（Ⅱ）当直线l 的斜率不存在时，有3(1,)2M ，3(1,)2N -，(4,3)P -，(4,3)Q ，(1,0)F ，则(3,3)FP =- ，(3,3)FQ = ，故0FP FQ ⋅=，即90PFQ ∠= ．…………6分当直线l 的斜率存在时，设:(1)l y k x =-，其中0k ≠．………………7分联立22(1), 3412,y k x x y =-⎧⎨+=⎩得2222(43)84120k x k x k +-+-=．………………8分由题意，知0∆>恒成立，设11(,)M x y ，22(,)N x y ，则2122843k x x k +=+，212241243k x x k -=+．…………9分MPAFNxyOQ直线MA 的方程为11(2)2y y x x =--．………………10分令4x =，得1122P y y x =-，即112(4,)2y P x -．………………11分同理可得222(4,2y Q x -．………………12分所以112(3,2y FP x =- ，222(3,)2y FQ x =- ．因为121249(2)(2)y y FP FQ x x ⋅=+--212124(1)(1)9(2)(2)k x x x x --=+--2121212124[()1]92()4k x x x x x x x x -++=+-++22222222241284(1)434394121644343k k k k k k k k k --+++=+--+++22222224[(412)8(43)]9(412)164(43)k k k k k k k --++=+--++0=，所以90PFQ ∠= ．综上，90PFQ ∠= .………………14分20．（本小题满分15分）解：（Ⅰ）函数()f x 为偶函数，所以(π)(π)f f -=，即ππe 1e 1a a --=-，………………2分解得0a =.验证知0a =符合题意.………………4分（Ⅱ）()e sin x f x x '=-.………………6分由0x >，得e 1x >，sin [1,1]x ∈-，………………7分则()e sin 0x f x x '=->，即()f x 在(0,)+∞上为增函数.故()(0)2f x f >=，即()2f x >.………………9分（Ⅲ）由()e cos 0xf x a x =+=，得cos e xxa =-.设函数cos ()e xxh x =-，[0,π]x ∈，………………10分则sin cos ()e xx xh x +'=.………………11分令()0h x '=，得3π4x =.随着x 变化，()h x '与()h x 的变化情况如下表所示：x 3π(0,)43π43π(,π)4()h x '+0-()h x ↗极大值↘所以()h x 在3π(0,)4上单调递增，在3π(,π)4上单调递减.………………13分又因为(0)1h =-，π(π)e h -=，3π43π()e 42h -=，所以当3ππ42[e ,)2a --∈时，方程cos e x x a =-在区间[0,π]内有两个不同解，且在区间3π[0,)4与3π(,π]4上各有一个解.即所求实数a 的取值范围为3ππ42[e ,e )2--.………………15分21．（本小题满分14分）解：(Ⅰ)k a 可以等于1k -，但k a 不能等于12k-.………………3分(Ⅱ)记b a -为区间[,]a b 的长度，则区间[0,100]的长度为100，k I 的长度为1.由①，得100N ≥.………………6分又因为1[0,1]I =，2[1,2]I =， ，100[99,100]I =显然满足条件①，②.所以N 的最小值为100.………………8分(Ⅲ)N 的最大值存在，且为200.………………9分解答如下：（1）首先，证明200N≤.由②,得12,,,N I I I 互不相同，且对于任意k ，[0,100]k I ≠∅ .不妨设12n a a a <<<< .如果20a ≤，那么对于条件②，当1k =时，不存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉(2,3,,)i N = .这与题意不符，故20a >.………………10分如果111k k a a +-+≤，那么11k k k I I I -+⊆ ，这与条件②中“存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉(1,2,,1,1,)i k k N =-+ ”矛盾，故111k k a a +->+.所以4211a a >+>，6412a a >+>， ，200198199a a >+>，则2001100a +>.故12200[0,100]I I I ⊇ .若存在201I ，这与条件②中“存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉(1,2,,200)i = ”矛盾，所以200N≤.………………12分（2）给出200N =存在的例子.令1100(1)2199k a k =-+-，其中1,2,,200k = ，即12200,,,a a a 为等差数列，公差100199d =.由1d <，知1k k I I +≠∅ ，则易得122001201[,]22I I I =- ，所以12200,,,I I I 满足条件①.又公差10011992d =>，所以100(1)199k k I -∈，100(1)199i k I -∉(1,2,,1,1,)i k k N =-+ .（注：100(1)199k -为区间k I 的中点对应的数）所以12200,,,I I I 满足条件②.综合（1）（2）可知N 的最大值存在，且为200. (14)。
2020北京市西城区高三数学二模考试试卷
西城区高三诊断性测试数学2020.5本试卷共6页,150分㊂考试时长120分钟㊂考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效㊂考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回㊂第Ⅰ卷(选择题共40分)一㊁选择题:本大题共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.设集合A={x||x|<3},B={x|x=2k,kɪZ},则AɘB=(A){0,2}(B){-2,2}(C){-2,0,2}(D){-2,-1,0,1,2}2.若复数z满足z㊃i=-1+i,则在复平面内z对应的点位于(A)第一象限(B)第二象限(C)第三象限(D)第四象限3.下列函数中,值域为R且在区间(0,+¥)上单调递增的是(A)y=-x3(B)y=x|x|(C)y=x-1(D)y=x4.抛物线x2=4y的准线方程为(A)x=1(B)x=-1(C)y=1(D)y=-15.在әA B C中,若aʒbʒc=4ʒ5ʒ6,则其最大内角的余弦值为(A)18(B)14(C)310(D)356.设a=30.2,b=l o g32,c=l o g0.23,则(A)a>c>b(B)a>b>c(C)b>c>a(D)b>a>c7.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是(A)6(B)4(C)3(D)28.若圆x2+y2-4x+2y+a=0与x轴,y轴均有公共点,则实数a的取值范围是(A)(-¥,1](B)(-¥,0](C)[0,+¥)(D)[5,+¥)9.若向量a与b不共线,则 a㊃b<0 是 2|a-b|>|a|+|b| 的(A)充分而不必要条件(B)必要而不充分条件(C)充要条件(D)既不充分也不必要条件10.设函数f(x)=(x-1)e x.若关于x的不等式f(x)<a x-1有且仅有一个整数解,则正数a的取值范围是(A)(0,e](B)(0,e2](C)(1,e22](D)(1,e2+12]第Ⅱ卷(非选择题共110分)二㊁填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.设平面向量a=(1,-2),b=(k,2)满足aʅb,则|b|=12.若双曲线x2a2-y216=1(a>0)经过点(2,0),则该双曲线渐近线的方程为.13.设函数f(x)=s i n2x+2c o s2x.则函数f(x)的最小正周期为;若对于任意xɪR,都有f(x)ɤm成立,则实数m的最小值为.14.甲㊁乙㊁丙㊁丁四人参加冬季滑雪比赛,其中有两人最终获奖.在比赛结果揭晓之前,四人的猜测如下表,其中 ɿ 表示猜测某人获奖, ˑ 表示猜测某人未获奖,而 ʻ 则表示对某人是否获奖未发表意见.已知四个人中有且只有两个人的猜测是完全正确的,那么两名获奖者是,.甲获奖乙获奖丙获奖丁获奖甲的猜测ɿˑˑɿ乙的猜测ˑʻʻɿ丙的猜测ˑɿˑɿ丁的猜测ʻʻɿˑ15.在四棱锥P-A B C D中,底面A B C D为正方形,P Aʅ底面A B C D,P A=A B=4, E,F,H分别是棱P B,B C,P D的中点,对于平面E F H截四棱锥P-A B C D所得的截面多边形,有以下三个结论:①截面的面积等于46;②截面是一个五边形;③截面只与四棱锥P-A B C D四条侧棱中的三条相交.其中,所有正确结论的序号是.三㊁解答题:本大题共6小题,共85分.解答应写出必要的文字说明㊁证明过程或演算步骤.16.(本小题满分14分)如图,在几何体A B C D E F中,底面A B C D是边长为2的正方形,D Eʅ平面A B C D, D EʊB F,且D E=2B F=2.(Ⅰ)求证:平面B C Fʊ平面A D E;(Ⅱ)求钝二面角D-A E-F的余弦值.17.(本小题满分14分)从①前n项和S n=n2+p(pɪR),②a n=a n+1-3,③a6=11且2a n+1=a n+a n+2这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并完成解答.在数列{a n}中,a1=1,,其中nɪN*.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若a1,a n,a m成等比数列,其中m,nɪN*,且m>n>1,求m的最小值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.(本小题满分14分)某花卉企业引进了数百种不同品种的康乃馨,通过试验田培育,得到了这些康乃馨种子在当地环境下的发芽率,并按发芽率分为8组:[0.486,0.536),[0.536,0.586), ,[0.836,0.886)加以统计,得到如图所示的频率分布直方图.企业对康乃馨的种子进行分级,将发芽率不低于0.736的种子定为 A级 ,发芽率低于0.736但不低于0.636的种子定为 B级 ,发芽率低于0.636的种子定为 C级 . (Ⅰ)现从这些康乃馨种子中随机抽取一种,估计该种子不是 C级 种子的概率; (Ⅱ)该花卉企业销售花种,且每份 A级 ㊁ B级 ㊁ C级 康乃馨种子的售价分别为20元㊁15元㊁10元.某人在市场上随机购买了该企业销售的康乃馨种子两份,共花费X元,以频率为概率,求X的分布列和数学期望;(Ⅲ)企业改进了花卉培育技术,使得每种康乃馨种子的发芽率提高到原来的1.1倍,那么对于这些康乃馨的种子,与旧的发芽率数据的方差相比,技术改进后发芽率数据的方差是否发生变化?若发生变化,是变大了还是变小了?(结论不需要证明).19.(本小题满分14分)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为12,右焦点为F,点A(a,0),且|A F|=1.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过点F的直线l(不与x轴重合)交椭圆C于点M,N,直线MA,N A分别与直线x=4相交于点P,Q.求øP F Q的大小.20.(本小题满分15分)设函数f(x)=a e x+c o s x,其中aɪR.(Ⅰ)已知函数f(x)为偶函数,求a的值;(Ⅱ)若a=1,证明:当x>0时,f(x)>2;(Ⅲ)若f(x)在区间[0,π]内有两个不同的零点,求a的取值范围.21.(本小题满分14分)设N为正整数,区间I k=[a k,a k+1](其中a kɪR,k=1,2, ,N)同时满足下列两个条件:①对任意xɪ[0,100],存在k使得xɪI k;②对任意kɪ{1,2, ,N},存在xɪ[0,100],使得x∉I i(其中i=1,2, , k-1,k+1, ,N).(Ⅰ)判断a k(k=1,2, ,N)能否等于k-1或k2-1;(结论不需要证明) (Ⅱ)求N的最小值;(Ⅲ)研究N是否存在最大值,若存在,求出N的最大值;若不存在,说明理由.。
北京市西城区2020年5月高三数学二模考试 数学试题与答案
18.(本 小 题 满 分 14 分 ) 某花卉企业引进了数百种不同品种的康乃馨,通过试验田培育,得到了这些康乃馨
种 子在当地环境下的发芽率,并按发芽率分为8组:[0.486,0.536),[0.536,0.586), … , [0.836,0.886)加 以 统 计 , 得 到 如 图 所 示 的 频 率 分 布 直 方 图 .
1.设集合 A={x||x|<3},B={x|x=2k,k∈Z},则 A∩B=
(A){0,2} (B){-2,2}
(C){-2,0,2}
(D){-2,-1,0,1,2}
2.若复数z 满足z·i=-1+i,则在复平面内z 对应的点位于
(A)第一象限 (B)第二象限
(C)第 三 象 限
(D)第 四 象 限
前,四人的猜测如下表, 其 中 “√”表 示 猜 测 某 人 获 奖, “× ”表 示 猜 测 某 人 未 获
奖,而 “○”则表示对某人是否获奖未发表 意 见.已 知 四 个 人 中 有 且 只 有 两 个 人 的
猜测是完全正确的,那么两名获奖者是 , .
甲获奖 乙获奖 丙获奖 丁获奖
甲的猜测
√
×
×
(C)130
6.设 a=30.2,b=log32,c=log0.23, 则
(A)a>c>b (B)a>b>c
(C)b>c>a
(D)35 (D)b>a>c
北京市西城区诊断性测试 高三数学 第 1 页(共6页)
7.某 几 何 体 的 三 视 图 如 图 所 示 , 则 该 几 何 体 的 体 积 是
(A)6
西城区高三诊断性测试
数学
2020.5
2020年北京市西城区高考数学二模试卷 (含答案解析)
2020年北京市西城区高考数学二模试卷一、选择题（本大题共10小题，共40.0分）1.设全集U={1,2，3，4，5}，集合A={1,3，4}，B={2,3，5}，则(∁U A)∪B=()A. {2}B. {2,5}C. {2,3，5}D. {2,3，4，5}2.已知复数z满足(1+i)z=(1−i)2，则z=()A. −1+iB. 1+iC. 1−iD. −1−i3.焦点在x 轴，且焦点到准线的距离为2的抛物线方程为()A. y2=2xB. y2=4xC. y2=±2xD. y2=±4x4.已知△ABC中，a=6，b=4，A=60°，则cosB=()A. √33B. 23C. √63D. √325.已知函数f(x)为奇函数，且当x>0时，f(x)=x2+1x，则f(−1)=()A. −2B. 0C. 1D. 26.圆x2+y2−4x+4y+6=0截直线x–y−5=0所得的弦长为()A. 5B. √6C. 5√22D. 17.已知a<b<0，则()A. 1a <1bB. a2<abC. a2<b2D. 1a−b<1a8.已知向量a⃗=(2,1)，|a⃗+b⃗ |=4，a⃗⋅b⃗ =1，则|b⃗ |=()A. 2B. 3C. 6D. 129.“a>b”是“a|a|>b|b|”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分又不必要条件10.如图，是一个正方体的展开图，如果将它还原为正方体，那么AB、CD这两条线段所在直线的位置关系是()A. 平行B. 相交C. 异面D. 平行或异面二、填空题（本大题共5小题，共25.0分）11. 在二项式(x 2−1x )5的展开式中，二项式系数之和是_____，含x 4的项的系数_______．12. 设S n 是等差数列{a n }的前n 项和，若a 2=5，S 9=−9，则a 8的值为_______． 13. 某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为______ ．14. 已知椭圆x 225+y 216=1与双曲线x 2m −y 25=1有共同的焦点F 1,F 2，则m =_________15. 已知函数f(x)={e x ,x ≥0−2x,x <0，则关于x 的方程f[f(x)]+k =0给出下列四个命题：①存在实数k ，使得方程恰有1个实根； ②存在实数k ，使得方程恰有2个不相等的实根； ③存在实数k ，使得方程恰有3个不相等的实根； ④存在实数k ，使得方程恰有4个不相等的实根．其中正确命题的序号是______ (把所有满足要求的命题序号都填上)． 三、解答题（本大题共6小题，共85.0分）16. 如图，四边形ABCD 是矩形，PA ⊥平面ABCD ，M 为PA 的中点．(Ⅰ)求证：PC//平面BDM ；(Ⅱ)若PA =AB =2√2，BD =2√3，求直线BM 与平面PAC 所成角的正弦值．)的最小正周期为π，且图象上有一个最低17.已知函数f(x)=Asin(ωx+θ)(A>0,ω>0,|θ|<π2,−3)．点为M(7π12(1)求f(x)的解析式；(2)求函数f(x)在[0,π]的单调递增区间18.随着科技的进步，视屏会议系统的前景愈加广阔，其中，小型视频会议软件格外受人青睐，根据调查统计，小型视频会议软件下载量前6名依次为A，B，C，D，E，F，在实际中，存在很多软件下载后未使用的情况，为此，某调查公司对有视频会议需求的人群进行抽样调查，统计得到这6款软件的下载量W(单位：人次)与使用量U(单位：人次)，数据用柱状图表示如下：，当t≥0.9时，称该软件为“有效下载软件”，调查公司以调查得到的定义软件的使用率t=UW使用率t作为实际中该款软件的使用率(Ⅰ)在这6款软件中任取1款，求该款软件是“有效下载软件”的概率(Ⅱ)从这6款软件中随机抽取4款，记其中“有效下载软件”的数量为X ，求X 的分布列与数学期望(Ⅲ)将(Ⅰ)中的概率值记为x%，对于市场上所有小型会议视频会议软件，能否认为这些软件中大约有x%的软件为“有效下载软件”？说明理由19. 设函数f(x)=xlnx ．(1)求曲线y =f(x)在点(1,f(1))处的切线方程；(2)若函数F(x)=f(x)−ax 2有两个极值点，求实数a 的取值范围；(3)当x 1>x 2>0时，m2(x 12−x 22)>f(x 1)−f(x 2)恒成立，求实数m 的取值范围．20. 已知点(1,32)在椭圆E:x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)上，设A ，B 分别为椭圆的左顶点、下顶点，原点O 到直线AB 的距离为2√217． (1)求椭圆E 的方程；(2)设P 为椭圆E 在第一象限内一点，直线PA ，PB 分别交y 轴、x 轴于D ，C 两点，求四边形ABCD 的面积．21.数列{a n}满足a1+2a2+3a3+⋯+na n=2−n+2．2n(1)求数列{a n}的通项公式；(2)设b n=a n，求{b n}的前n项和T n．(1+a n)⋅(1+a n+1)-------- 答案与解析 --------1.答案：C解析：本题考查集合的运算，考查计算能力，属于简单题．利用补集和并集运算的定义即可求解．解：∵∁U A={2,5}，B={2,3，5}，∴(∁U A)∪B={2,3，5}，故选C．2.答案：A解析：本题考查复数代数形式的乘除运算，考查复数的基本概念，是基础题．把已知等式变形，再由复数代数形式的乘除运算化简求得z，则z−可求．解：由(1+i)z=(1−i)2=−2i，得z=−2i1+i =−2i(1−i)(1+i)(1−i)=−1−i，∴z−=−1+i．故选：A．3.答案：D解析：本题考查了抛物线的标准方程，属于基础题．焦点到准线的距离为p．解：焦点在x 轴，且焦点到准线的距离为2，可知：p=2，故抛物线方程为y2=±4x．故选D．4.答案：C解析：本题主要考查了正弦定理，大边对大角，同角三角函数基本关系式的应用，属于基础题．由已知及正弦定理可得sin B，由b<a，可得范围B<60°，利用同角三角函数基本关系式即可得解cos B的值．解：∵a=6，b=4，A=60°，∴由正弦定理可得：sinB=b⋅sinAa =4×√326=√33，∵b<a，∴B<60°，∴cosB=√1−sin2B=√63．故选：C．5.答案：A解析：由条件利用函数的奇偶性和单调性的性质可得f(−1)=−f(1)，运算求得结果．解：∵函数f(x)为奇函数，x>0时，f(x)=x2+1x，∴f(−1)=−f(1)=−2，故选A．6.答案：B解析：计算直线和圆的相交弦长的通性通法就是，利用几何性质，只要计算出圆心到直线的距离，再用勾股定理即可．已知圆x2+y2−4x+4y+6=0，易得圆心和半径．再利用几何性质，只要计算出圆心到直线的距离，再用勾股定理即可算出弦长．解：已知圆x2+y2−4x+4y+6=0，易得圆心为(2,−2)，半径为√2．圆心为(2,−2)到直线x−y−5=0易得为√22．利用几何性质，则弦长为2√( √2 )2−(√22 )2 =√6．故选B．7.答案：D解析：解：对于A、B、C，令a=−2，b=−1，显然A、B、C错误；对于D，由a<b<0，得a<a−b<0，故1a−b <1a；故D正确；故选：D．根据特殊值判断A、B、C，根据不等式的性质判断D即可．本题考查了不等式的性质，考查特殊值的应用，是一道基础题．8.答案：B解析：解：∵|a⃗+b⃗ |=4，∴a⃗2+b⃗ 2+2a⃗⋅b⃗ =16，∴5+|b⃗ |2+2=16，∴|b⃗ |=3故选：B．将|a⃗+b⃗ |=4两边平方可得．本题考查了平面向量数量积的性质及其运算，属基础题．9.答案：C解析：。
北京市西城区2020届高三数学第二次模拟考试理科试题
北京市西城区 2020年抽样测试高三数学试卷（理科） 2020.5本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题：本大题共 8 小题，每小题 5 分，共 40 分. 在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项.1. 已知集合A 、B 满足A B A =I ，那么下列各式中一定成立的是（ ） A. AB B. B AC. A B B=U D. A B A =U2. 在复平面内，满足条件(1+z ⋅i)=2的复数z 对应的点位于 （ ） A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限3. 设向量a =(1, x -1)，b =(x +1,3)，则“x =2”是“a //b ”的（ ） A. 充分但不必要条件 B. 必要但不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件4. 已知一个平面a ，那么对于空间内的任意一条直线a ，在平面a 内一定存在一条直线b ，使得a 与b （ ）A. 平行B. 相交C. 异面D. 垂直题号分数一 二三总分1516171819205. 已知函数()sin f x x =，()f x ¢为()f x 的导函数，那么（ ） A. 将()f x 的图象向左平移2p个单位可以得到()f x '的图象 B. 将()f x 的图象向右平移2p个单位可以得到()f x '的图象C. 将()f x 的图象向左平移p 个单位可以得到()f x '的图象D. 将()f x 的图象向右平移p 个单位可以得到()f x '的图象6. 如果数列{}(R)n n a a Î对任意*,N m n Î满足m n m n a a a +=?，且38a =，那么10a 等于( ) A.1024 B. 512 C. 510 D. 2567. 设斜率为1的直线l 与椭圆22:142x y C +=相交于不同的两点A 、B ，则使||AB 为整数的直线l 共有（ ）A.4条B. 5条C. 6条D. 7条8. 根据程序设定，机器人在平面上能完成下列动作：先从原点O 沿正东偏北α（20πα≤≤）方向行走一段时间后，再向正北方向行走一段时间，但α的大小以及何时改变方向不定. 如右图. 假定机器人行走速度为10米/分钟，设机器人行走2分钟时的可能落点区域为S ，则S 的面积（单位：平方米）等于（ ） A. 100p B. 100200p - C. 400100p - D. 200北京市西城区 2020年抽样测试高三数学试卷（理科） 2020.5第Ⅱ卷(非选择题 共110分)二、填空题：本大题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分. 把答案填在题中横线上 . 9. 函数ln(1)y x =-的反函数是___________.10. 设(2,2),(0,4)AB AC ==uu u r uu u r，则ABC V 的内角A =___________.11. 若291()ax x-的展开式中常数项为84，则a =___________，其展开式中二项式系数之和为_________. (用数字作答)12 设P 为曲线1cos (2sin x y q q q ì=-+ïïíï=+ïî为参数)上任意一点，(3,5)A ，则||PA 的最小值为______________. 13. 已知一个球的表面积为144p ，球面上有P 、Q 、R 三点，且每两点间的球面距离均为3p ，那么此球的半径r =___________，球心到平面PQR 的距离为__________.14. 已知集合{1,2,3,4}A =，函数()f x 的定义域、值域都是A ，且对于任意i A ∈，i i f ≠)(. 设4321,,,a a a a 是4,3,2,1的任意一个排列，定义数表12341234()()()()a a a a f a f a f a f a ⎛⎫⎪⎝⎭，若两个数表的对应位置上至少有一个数不同，就说这是两张不同的数表，那么满足条件的不同的数表的张数为_________.三、解答题：本大题共 6 小题，共 80 分. 解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤. 15.（本小题满分12分）已知函数()cos (sin cos )1f x x x x =-+. （Ⅰ）求()f x 的值域和最小正周期； （Ⅱ）设(0,)a p Î，且()1f α=，求α的值.16.（本小题满分12分）甲，乙两人射击，每次射击击中目标的概率分别是11,34. 现两人玩射击游戏，规则如下：若某人某次射击击中目标，则由他继续射击，否则由对方接替射击. 甲、乙两人共射击3次，且第一次由甲开始射击. 假设每人每次射击击中目标与否均互不影响. (Ⅰ) 求3次射击的人依次是甲、甲、乙的概率；(Ⅱ) 若射击击中目标一次得1分，否则得0分(含未射击). 用ξ表示乙的总得分，求ξ的分布列和数学期望.如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，1,1,2AB BC AB BC AA ^===，D 是AA 1的中点. (Ⅰ) 求异面直线11AC 与1B D 所成角的大小； (Ⅱ) 求二面角C-B 1D-B 的大小；(Ⅲ) 在B 1C 上是否存在一点E ，使得//DE 平面ABC ? 若存在，求出1B EEC的值；若不存在，请说明理由.18.（本小题满分14分）设a ∈R，函数1,0,())1,0.a x x f x x a x ⎧-+<⎪=--> (Ⅰ) 当a =2时，试确定函数()f x 的单调区间；(Ⅱ) 若对任何x ∈R ，且0x ≠，都有()1f x x >-，求a 的取值范围.C BC 1 B 1A A 1D已知AOB V 的顶点A 在射线:(0)l y x =>上， A , B 两点关于x 轴对称，O 为坐标原点，且线段AB 上有一点M 满足||||3AM MB ?. 当点A 在l 上移动时，记点M 的轨迹为W . (Ⅰ) 求轨迹W 的方程；(Ⅱ)设P (-1,0)，Q (2,0)，求证：2MQP MPQ ??.20.（本小题满分14分）已知f 是直角坐标平面xOy 到自身的一个映射，点P 在映射f 下的象为点Q ，记作()Q f P =. 设1P 11(,)x y ，2132(),()P f P P f P ==,1,(),n n P f P -=L L . 如果存在一个圆，使所有的点*(,)(N )n n n P x y n Î都在这个圆内或圆上，那么称这个圆为点(,)n n n P x y 的一个收敛圆. 特别地，当11()P f P =时，则称点1P 为映射f 下的不动点. (Ⅰ) 若点(,)P x y 在映射f 下的象为点(2,1)Q x y -.○1 求映射f 下不动点的坐标；○2 若1P 的坐标为(1,2)，判断点*(,)(N )n n n P x y n Î是否存在一个半径为3的收敛圆，并说明理由. (Ⅱ) 若点(,)P x y 在映射f 下的象为点(1,)22x y x yQ +-+,1P (2,3). 求证：点*(,)(N )n n n P x y n Î存在一.北京市西城区 2020年抽样测试参考答案高三数学试卷（理科） 2020.5一、选择题：本大题共 8 小题，每小题 5 分，共 40 分.二、填空题：本大题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分.9. e 1(R)x y x =+? 10. 45o 11. 1，512 12. 4 13. 6， 14. 216 注：两空的题目，第一个空2分，第二个空3分. 三、解答题：本大题共 6 小题，共 80 分. 15.（本小题满分12分）（Ⅰ）解：()cos (sin cos )1f x x x x =-+2sin cos cos 1x x x =?+11cos2sin 2122x x +=-+ ---------------------------2分11(sin 2cos2)22x x =-+1)42x p =-+， ---------------------------4分 因为1sin(2)14xp-??(其中x ÎR )，1)42x p ?+?， 即函数()f x的值域为11[]22-+. ---------------------------6分函数()f x 的最小正周期为22T pp ==. ---------------------------8分（Ⅱ）解：由（Ⅰ）得1())1242f p a a =-+=，所以sin(2)42p a -=----------------------------9分因为0<<a p ，所以72444p p pa -<-<， ----------------------------10分 所以32,24444p p p pa a -=-=或， 所以 ,42p pa a ==或. ---------------------------12分16.（本小题满分12分）（Ⅰ）解：记 “3次射击的人依次是甲、甲、乙” 为事件A . ---------------------------1分由题意，得事件A 的概率122()339P A =?； ---------------------------5分 （Ⅱ）解：由题意，ξ的可能取值为0,1,2， ---------------------------6分11123237(0)++33334349P x ==创创=； 12121313(1)+33434472P x ==创创=； 2111(2)=34424P x ==创.所以，x 的分布列为：---------------------------10分x 的数学期望7131190129722472E x =???. ---------------------------12分 17.（本小题满分14分）方法一：（Ⅰ）解：如图，设F 为BB 1的中点，连接AF ，CF ， Q 直三棱柱111ABC A B C -，且D 是AA 1的中点， 111//,//AF B DAC AC\，CAF \?为异面直线11AC 与1BD 所成的角或其补角. -----------2分 在Rt ABF V 中，BF AB ^，AB =1，BF =1，AF \=CF =在ABC V 中，,1,AB BC AB BC ^==Q AC \=在ACF V 中，AC AF CF ==Q ，60CAF\?o，C G BC 1 B 1AA 1 DEF\异面直线11AC 与1B D 所成的角为60o. ----------------------------4分（Ⅱ）解：Q 直三棱柱111ABC A B C -，1B B BC \^， 又1,AB BC AB BB B ^=I ，BC \^平面1ABB D . ---------------------------5分如图，连接BD ，在1BB D V 中，112BD B D BB ===Q ，22211BD B D BB \+=，即1BD B D ^，BD Q 是CD 在平面1ABB D 内的射影，1CD B D \^，CDB \?为二面角C -B 1D -B 的平面角. ---------------------------7分在BCD V 中, 90CBD?o , BC=1, BD =tan BC CDBBD \?=,\二面角C -B 1D -B 的大小为arctan---------------------------9分 （Ⅲ）答：在B 1C 上存在一点E ，使得//DE 平面ABC ，此时11B EEC=.----------------------10分 以下给出证明过程.证明：如图，设E 为B 1C 的中点，G 为BC 的中点，连接EG ，AG ，ED ， 在1BCB V 中，1,BG GC B E EC ==Q ，1//EG BB \，且112EG BB =， 又1//AD BB ，且112AD BB =，//,EG AD EG AD \=， \四边形ADEG 为平行四边形，//DE AG \， ---------------------------12分 又AG Ì平面ABC ，DE Ë平面ABC ，\//DE 平面ABC . ---------------------------14分 方法二：（Ⅰ）如图，以B 为原点，BC 、BA 、BB 1分别为x 、y 、z 轴，建立空间直角坐标系O -xyz ，则111(0,0,0),(1,0,0),(0,1,0),(0,0,2),(1,0,2),(0,1,2),(0,1,1)B C A B C A D ，111(1,1,0),(0,1,1)AC B D =-=-uuu u r uuu rQ , ---------------------------2分 1111111111cos ,2||||AC B D AC B D AC B D ×\<>==-×uuu u r uuu ruuu u r uuu r uuu u r uuu r ， \异面直线11AC 与1B D 所成的角为60o. ---------------------------4分（Ⅱ）解：Q 直三棱柱111ABC A B C -，1B B BC \^， 又1,AB BC AB BB B ^=I ，BC \^平面1ABB D . ---------------------------5分如图，连接BD ，在1BB D V 中，112BD B D BB ===Q ，22211BD B D BB \+=，即1BD B D ^，BD Q 是CD 在平面1ABB D 内的射影，1CD B D \^，CDB \?为二面角C -B 1D -B 的平面角. ---------------------------7分(1,1,1),(0,1,1)DC DB =--=--uuu r uu u rQ ，cos ||||DC DB CDBDC DB ×\?=×uuu r uu u r uuu r uu u r \二面角C -B 1D -B 的大小为 -----------------------------9分 （Ⅲ）同方法一. ---------------------------14分 18.（本小题满分14分）（Ⅰ）解：当0x <时，1()2f x x=-+， 因为21()0f x x ¢=>， 所以()f x 在(,0)-?上为增函数； ---------------------------3分 当0x >时，()2)1f x x =--，1()f x ¢=， ---------------------------4分 由()0f x ¢>，解得23x >，由()0f x ¢<，解得203x <<，所以()f x 在2(,)3+?上为增函数，在2(0,)3上为减函数.综上，()f x 增区间为(,0)-?和2(,)3+?，减区间为2(0,)3. ---------------------------7分（Ⅱ）解：当0x <时，由()1f x x >-，得11a x x -+>-，即 11a x x>+-， 设 1()1g x x x=+-，所以1()[()()]113g x x x=--+--≤-=-（当且仅当1x =-时取等号）， 所以当1x =-时，()g x 有最大值3-， 因为对任何0x <，不等式11a x x>+-恒成立， 所以 3a >-； ---------------------------10分当0x >时，由()1f x x >-)11x a x -->-，即a x <-，设()h x x =-，则211())24h x x =--，12，即14x =时，()h x 有最小值14-，因为对任何0x >，不等式a x <-恒成立，所以 14a <-. --------------------------13分 综上，实数a 的取值范围为134a -<<-. ---------------------------14分19.（本小题满分14分）（Ⅰ）解：因为A , B 两点关于x 轴对称，所以AB 边所在直线与y 轴平行.设M (x , y )，由题意，得(),(,)A x B x -， ----------------------------2分所以||,||AM y MB y =-=，因为||||3AM MB ?，所以)()3y y -⨯+=，即2213y x -=， ----------------------------5分所以点M 的轨迹W 的方程为221(0)3y x x -=>. -----------------------------6分（Ⅱ）证明：设000(,)(0)M x y x >，因为曲线221(0)3y x x -=>关于x 轴对称，所以只要证明“点M 在x 轴上方及x 轴上时，2MQP MPQ ∠=∠”成立即可. 以下给出“当00y ≥时，2MQP MPQ ∠=∠” 的证明过程.因为点M 在221(0)3y x x -=>上，所以01x ≥.当x 0=2时，由点M 在W 上，得点(2,3)M ，此时,||3,||3MQ PQ MQ PQ ⊥==， 所以,42MPQ MQP ππ∠=∠=，则2MQP MPQ ∠=∠； --------------------------8分当02x ¹时，直线PM 、QM 的斜率分别为0000,12PM QM y y k k x x ==+-， 因为0001,2,0x x y ≥≠≥，所以0001PM y k x =≥+，且0011PM yk x =≠+，又tan PM MPQ k ∠=，所以(0,)2MPQ π∠∈，且4MPQ π∠≠，所以22tan tan 21(tan )MPQ MPQ MPQ ∠∠=-∠00002220000212(1)(1)1()1y x y x yx y x ⨯++==+--+，---------------10分 因为点M 在W 上，所以220013y x -=，即22033y x =-， 所以tan 2MPQ ∠000220002(1)(1)(33)2y x y x x x +==-+---，因为tan QM MQP k ∠=-，所以tan tan 2MQP MPQ ∠=∠， -----------------------------12分 在MPQ ∆中，因为(0,)2MPQ π∠∈，且4MPQ π∠≠，(0,)MQP π∠∈，所以2MQP MPQ ∠=∠. 综上，得当00y ≥时，2MQP MPQ ∠=∠.所以对于轨迹W 的任意一点M ，2MQP MPQ ∠=∠成立. -----------------------------14分20.（本小题满分14分）（Ⅰ）○1解：设不动点的坐标为000(,)P x y ， 由题意，得000021x x y y ì=ïïíï=-ïî，解得0010,2x y ==，所以映射f 下不动点为01(0,)2P . ---------------------------2分 ○2结论：点(,)nnnP x y 不存在一个半径为3的收敛圆. 证明：由1(1,2)P ，得234(2,1),(4,2),(8,1)P P P --，所以14||6PP =，则点14,P P 不可能在同一个半径为3的圆内， 所以点(,)n n n P x y (n ÎN *)不存在一个半径为3的收敛圆. --------------------------5分（Ⅱ）证明：由1(2,3)P ，得271(,)22P -. 由1()n n P f P +=，得11122n n n n n n x y x x y y ++ì+ïï=+ïïíï-ï=ïïïî， ---------------------------7分 所以11111,1n n n n n n x y x x y y +++++=+-=+，由21()n n P f P ++=，得112112122n n n n n n x y x x y y ++++++ì+ïï=+ïïïíï-ï=ïïïî， 所以221311,2222n n n n x x y y ++=+=+， ---------------------------9分 即22113(3),1(1)22n n n n x x y y ++-=--=-，由1230,30x x -??，得30n x -?，同理10n y -?，所以223111,3212n n n n x y x y ++--==--，所以数列212{3},{3}(n n x x n ---?N *)都是公比为12的等比数列，首项分别为 12131,32x x -=--=，所以112121113(),3()222n n n n x x ----=--=?， 同理可得1121213112(),1()222n n n n y y ----=?=-?. ---------------------------12分 所以对任意n ÎN *，|3|1,|1|2n n x y -??，设(3,1)A ，则||n AP =所以||n AP £故所有的点*(N )n P n Î都在以(3,1)A即点(,)n n n P x y 的收敛圆. -------------------------14分。
2020北京西城高三二模数学含答案
2020北京西城高三二模数 学 2020.5第Ⅰ卷（选择题 共40分）一、选择题：本大题共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．设集合{}3A x x =<，{}2,B x x k k ==∈Z ，则AB =（A ）{}0,2（B ）{}2,2−（C ）{}2,0,2−（D ）{}2,1,0,1,2−−2．若复数z 满足i 1i z ⋅=−+，则在复平面内z 对应的点位于（A ）第一象限（B ）第二象限（C ）第三象限（D ）第四象限3．下列函数中，值域为R 且区间(0,)+∞上单调递增的是（A ）3y x =−（B ）y x x =（C ）1y x −=（D ）y4．抛物线24x y =的准线方程为（A ）1x =（B ）1x =−（C ）1y =（D ）1y =−5．在ABC ∆中，若::4:5:6a b c =，则其最大内角的余弦值为（A ）18（B ）14（C ）310 （D ）356．设0.23a =，3log 2b =，0.2log 3c =，则（A ）a c b >>（B ）a b c >>（C ）b c a >>（D ）b a c >>7．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积是（A ）6 （B ）4 （C ）3 （D ）28．若圆22420x y x y a +−++=与x 轴，y 轴均有公共点，则实数a 的取值范围是（A ）(,1]−∞（B ）(,0]−∞（C ）[0,)+∞（D ）[5,)+∞9．若向量a 与b 不共线，则“0•<a b ”是“2−>+a b a b ”的（A ）充分而不必要条件 （B ）必要而不充分条件 （C ）充要条件（D ）既不充分也不必要条件10．设函数()(1)e x f x x =−．若关于x 的不等式()1f x ax <−有且仅有一个整数解，则正数a 的取值范围是（A ）(0,e]（B ）2(0,e ]（C ）2e 1,2⎛⎤ ⎥⎝⎦（D ）2e 11,2⎛⎤+ ⎥⎝⎦第Ⅱ卷（非选择题 共110分）二、填空题：本大题共5小题，每小题5分，共25分． 11．设平面向量(1,2)=−a ，(,2)k =b 满足⊥a b ，则=b ____．12．若双曲线2221(0)16x y a a −=>经过点(2,0)，则该双曲线渐近线的方程为____． 13．设函数2()sin 22cos f x x x =+，则函数()f x 的最小正周期为____；若对于任意x ∈R ，都有()f x m ≤成立，则实数m 的最小值为____．14．甲、乙、丙、丁四人参加冬季滑雪比赛，其中有两人最终获奖．在比赛结果揭晓之前，四人的猜测如下表，其中“√”表示猜测某人获奖，“×”表示猜测某人未获奖，而“○”则表示对某人是否获奖未发表意见．已知四个人中有且只有两个人的猜测是完全正确定的，那么两名获奖者是____，____．15．在四棱锥P ABCD −中，底面ABCD 是正方形，PA ⊥底面ABCD ，4PA AB ==，,,E F H 分别是棱,,PB BC PD 的中点，对于平面EFH 截四棱锥P ABCD −所得的截面多边形，有以下三个结论：①截面的面积等于 ②截面是一个五边形；③截面只与四棱锥P ABCD −四条侧棱中的三条相交． 其中，所有正确结论的序号是______．三、解答题：本大题共6小题，共85分．解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤． 16．（本小题满分14分）如图，在几何体ABCDEF 中，底面ABCD 是边长为2的正方形，DE ⊥平面ABCD ，DE BF ∥，且22DE BF ==．（Ⅰ）求证：平面BCF ∥平面ADE ； （Ⅱ）求钝二面角D AE F −−的余弦值．17．（本小题满分14分）从①前n 项和2()n S n p p =+∈R ，②13n n a a +=−，③611a =且122n n n a a a ++=+这三个条件中任选一个，补充到下面的问题中，并完成解答．在数列{}n a 中，11a =，_______，其中*n ∈N ． （Ⅰ）求{}n a 的通项公式；（Ⅱ）若1,,n m a a a 成等比数列，其中*,m n ∈N ，且1m n >>，求m 的最小值． 注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分．某花卉企业引进了数百种不同品种的康乃馨，通过试验田培育，得到了这些康乃馨种子在当地环境下的发芽率，并按发芽率分为8组：[0.486,0.536)，[0.536,0.586)，…，[0.836,0.886)加以统计，得到如图所示的频率分布直方图．企业对康乃馨的种子进行分级，将发芽率不低于0.736的种子定为“A级”，发芽率低于0.736但不低于0.636的种子定为“B级”，发芽率低于0.636的种子定为“C级”．（Ⅰ）现从这些康乃馨种子中随机抽取一种，估计该种子不是“C级”种子的概率；（Ⅱ）该花卉企业销售花种，且每份“A级”、“B级”“C级”康乃馨种子的售价分别为20元、15元、10元．某人在市场上随机购买了该企业销售的康乃馨种子两份，共花费X元，以频率为概率，求X的分布列和数学期望；（Ⅲ）企业改进了花卉培育技术，使得每种康乃馨种子的发芽率提高到原来的1.1倍，那么对于这些康乃馨的种子，与旧的发芽率数据的方差相比，技术改进后发芽率数据的方差是否发生变化？若发生变化，是变大了还是变小了？（结论不需要证明）．19．（本小题满分14分）已知椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的离心率为12，右焦点为F，点(,0)A a，且1AF=．（Ⅰ）求椭圆C的方程；（Ⅱ）过点F的直线l（不与x轴重合）交椭圆C于点,M N，直线,MA NA分别与直线4x=交于点P，Q，求PFQ∠的大小．设函数()e cos x f x a x =+，其中a ∈R ． （Ⅰ）已知函数()f x 为偶函数，求a 的值； （Ⅱ）若1a =，证明：当0x >时，()2f x >；（Ⅲ）若()f x 在区间[0,π]内有两个不同的零点，求a 的取值范围．21．（本小题满分14分）设N 为正整数，区间[,1]k k k I a a =+（其中k a ∈R ，1,2,,k N =）同时满足下列两个条件：①对任意[0,100]x ∈，存在k 使得k x I ∈； ②对任意{}1,2,,k N ∈，存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉（其中1,2,,1,1,,i k k N =−+）．（Ⅰ）判断(1,2,,)k a k N =能否等于1k −或12k−；（结论不需要证明）． （Ⅱ）求N 的最小值；（Ⅲ）研究N 是否存在最大值，若存在，求出N 的最大值；若不在在，说明理由．2020北京西城高三二模数学参考到案一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分. 1．C 2．A 3．B 4．D 5. A 6. B7. D8. A9. A10. D二、填空题：本大题共5小题，每小题5分，共25分.11．12．2y x =± 13．π1+ 14．乙，丁15．② ③注：第14题全部选对得5分，其他得0分；第15题全部选对得5分，不选或有错选得0分，其他得3分. 三、解答题：本大题共6小题，共85分. 其他正确解答过程，请参照评分标准给分. 16．（本小题满分14分）解：（Ⅰ）因为//DE BF ，DE ⊂平面ADE ，BF ⊄平面ADE ，所以//BF 平面ADE . ……………… 3分 同理，得//BC 平面ADE . 又因为BCBF B =，BC ⊂平面BCF ，BF ⊂平面BCF ，所以平面//BCF 平面ADE . ……………… 6分 （Ⅱ）由DE ⊥平面ABCD ，底面ABCD 为正方形，得,,DA DC DE 两两垂直，故分别以,,DA DC DE 为x 轴，y 轴，z 轴，如图建立空间直角坐标系， ……………… 7分则(0,0,0)D ，(0,0,2)E ，(2,2,1)F ，(2,0,0)A ， 所以(2,0,2)AE =−，(0,2,1)AF =. ……… 8分 设平面AEF 的法向量(,,)x y z =n ， 由0AE ⋅=n ，0AF ⋅=n ，得220,20,x z y z −+=⎧⎨+=⎩令1y =，得(2,1,2)=−−n . ………………11分 平面DAE 的法向量(0,1,0)=m .设钝二面角D AE F −−的平面角为θ，则 1|cos ||cos ,|||||||3θ⋅=<>==⋅m n m n m n ，所以1cos 3θ=−，即钝二面角D AE F −−的余弦值为13−. ……………… 14分17．（本小题满分14分）解：选择 ①：(Ⅰ) 当1n =时，由111S a ==，得0p =. ……………… 2分 当2n ≥时，由题意，得21(1)n S n −=−， ……………… 3分 所以121n n n a S S n −=−=−（2n ≥）. ……………… 5分 经检验，11a =符合上式，所以21()n a n n =−∈N *. ……………… 6分(Ⅱ)由1,,n m a a a 成等比数列，得21nm a a a =， ……………… 8分 即2(21)1(21)n m −=⨯−. ……………… 9分化简，得22112212()22m n n n =−+=−+， ……………… 11分因为m ，n 是大于1的正整数，且m n >，所以当2n =时，m 有最小值5． ……………… 14分选择 ②:(Ⅰ)因为13n n a a +=−，所以13n n a a +−=． ……………… 2分 所以数列{}n a 是公差3d =的等差数列． ……………… 4分 所以1(1)32()n a a n d n n =+−=−∈N *. ……………… 6分(Ⅱ)由1,,n m a a a 成等比数列，得21nm a a a =， ……………… 8分即2(32)1(32)n m −=⨯−. ……………… 9分化简，得22223423()33m n n n =−+=−+， ……………… 11分因为m ，n 是大于1的正整数，且m n >，所以当2n =时，m 取到最小值6． ……………… 14分 选择 ③： (Ⅰ) 由122n n n a a a ++=+，得121n n n n a a a a +++−=−.所以数列{}n a 是等差数列． ……………… 2分又因为11a =，61511a a d =+=，所以2d =． ……………… 4分 所以1(1)21()n a a n d n n =+−=−∈N *. ……………… 6分(Ⅱ) 因为1,,n m a a a 成等比数列，所以21nm a a a =， ……………… 8分 即2(21)1(21)n m −=⨯−. ……………… 9分化简，得22112212()22m n n n =−+=−+， ……………… 11分因为m ，n 是大于1的正整数，且m n >，所以当2n =时，m 有最小值5． ……………… 14分 18．（本小题满分14分）解：（Ⅰ）设事件M 为：“从这些康乃馨种子中随机抽取一种，且该种子不是“C 级”种子”，…………… 1分 由图表，得(0.4 1.2 4.0 6.0 4.4 1.20.4)0.051a +++++++⨯=，解得 2.4a =. ……………… 2分 由图表，知“C 级”种子的频率为(0.4 1.2 2.4)0.050.2++⨯=， ………… 3分故可估计从这些康乃馨种子中随机抽取一种，该种子是“C 级”的概率为0.2. 因为事件M 与事件“从这些康乃馨种子中随机抽取一种，且该种子是“C 级”种子”为对立事件，所以事件M 的概率()10.20.8P M =−=. ……………… 5分（Ⅱ） 由题意，任取一种种子，恰好是“A 级”康乃馨的概率为(4.4 1.20.4)0.050.3++⨯=， 恰好是“B 级”康乃馨的概率为(4.0 6.0)0.050.5+⨯=，恰好是“C 级”的概率为(0.4 1.2 2.4)0.050.2++⨯=. ……………… 7分 随机变量X 的可能取值有20，25，30，35，40， 且(20)0.20.20.04P X ==⨯=， (25)0.20.50.50.20.2P X ==⨯+⨯=，(30)0.50.50.30.20.20.30.37P X ==⨯+⨯+⨯=， (35)0.30.50.50.30.3P X ==⨯+⨯=，(40)0.30.30.09P X ==⨯=. ……………… 9分 所以X 的分布列为：X20 25 30 35 40 P0.040.20.370.30.09……………… 10分 故X 的数学期望()200.04250.2300.37350.3400.0931E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. ……………… 11分 （Ⅲ）与旧的发芽率数据的方差相比，技术改进后发芽率数据的方差变大了. …… 14分 19．（本小题满分14分）解：（Ⅰ）由题意得1,21,c a a c ⎧=⎪⎨⎪−=⎩解得2a =，1c =， …………… 3分 从而223b a c =−=，所以椭圆C 的方程为22143x y +=． … 5分（Ⅱ）当直线l 的斜率不存在时，有3(1,)2M ，3(1,)2N −，(4,3)P −，(4,3)Q ，(1,0)F ，MPAF NxyOQ则(3,3)FP =−，(3,3)FQ =，故0FP FQ ⋅=，即90PFQ ∠=． ………… 6分 当直线l 的斜率存在时，设:(1)l y k x =−，其中0k ≠． ……………… 7分 联立22(1),3412,y k x x y =−⎧⎨+=⎩ 得2222(43)84120k x k x k +−+−=． ……………… 8分 由题意，知0∆>恒成立，设11(,)M x y ，22(,)N x y ，则2122843k x x k +=+，212241243k x x k −=+． ………… 9分 直线MA 的方程为11(2)2y y x x =−−． ……………… 10分 令4x =，得1122P y y x =−，即112(4,)2y P x −． ……………… 11分 同理可得222(4,)2y Q x −． ……………… 12分 所以112(3,)2y FP x =−，222(3,)2y FQ x =−． 因为121249(2)(2)y y FP FQ x x ⋅=+−−212124(1)(1)9(2)(2)k x x x x −−=+−−2121212124[()1]92()4k x x x x x x x x −++=+−++ 22222222241284(1)434394121644343k k k k k k kk k −−+++=+−−+++22222224[(412)8(43)]9(412)164(43)k k k k k k k −−++=+−−++0=， 所以90PFQ ∠=．综上，90PFQ ∠=. ……………… 14分 20．（本小题满分15分） 解：（Ⅰ）函数()f x 为偶函数，所以(π)(π)f f −=，即ππe 1e 1a a −−=−， ……………… 2分 解得0a =.验证知0a =符合题意. ……………… 4分 （Ⅱ）()e sin x f x x '=−. ……………… 6分由0x >，得e 1x >，sin [1,1]x ∈−， ……………… 7分 则()e sin 0x f x x '=−>，即()f x 在(0,)+∞上为增函数.故()(0)2f x f >=，即()2f x >. ………………9 分（Ⅲ）由()e cos 0x f x a x =+=，得cos e xx a =−. 设函数cos ()e xx h x =−，[0,π]x ∈， ……………… 10分 则sin cos ()e xx x h x +'=. ……………… 11分 令()0h x '=，得3π4x =. 随着x 变化，()h x '与()h x 的变化情况如下表所示：所以()h x 在(0,)4上单调递增，在(,π)4上单调递减. ……………… 13分又因为(0)1h =−，π(π)e h −=，3π43π()e 42h −=，所以当3ππ4[e ,)2a −−∈时，方程cos e x x a =−在区间[0,π]内有两个不同解，且在区间3π[0,)4与3π(,π]4上各有一个解.即所求实数a 的取值范围为3ππ4[e ,)2−−. ……………… 15分 21．（本小题满分14分）解：(Ⅰ) k a 可以等于1k −，但k a 不能等于12k −. ……………… 3分 (Ⅱ) 记b a −为区间[,]a b 的长度，则区间[0,100]的长度为100，k I 的长度为1.由①，得100N ≥. ……………… 6分 又因为1[0,1]I =，2[1,2]I =，，100[99,100]I =显然满足条件①，②. 所以N 的最小值为100. ……………… 8分 (Ⅲ) N 的最大值存在，且为200. ……………… 9分 解答如下：（1）首先，证明200N ≤.由②,得12,,,N I I I 互不相同，且对于任意k ，[0,100]k I ≠∅.不妨设12n a a a <<<<. 如果20a ≤，那么对于条件②，当1k =时，不存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉(2,3,,)i N =. 这与题意不符，故20a >. ……………… 10分 如果111k k a a +−+≤，那么11k k k I I I −+⊆，这与条件②中“存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉(1,2,,1,1,)i k k N =−+”矛盾， 故111k k a a +−>+.所以4211a a >+>，6412a a >+>，，200198199a a >+>， 则2001100a +>.故12200[0,100]I I I ⊇.若存在201I ，这与条件②中“存在[0,100]x ∈，使得i x I ∉(1,2,,200)i =”矛盾， 所以200N ≤. ……………… 12分（2）给出200N =存在的例子 .令1100(1)2199k a k =−+−，其中1,2,,200k =，即12200,,,a a a 为等差数列，公差100199d =. 由1d <，知1k k I I +≠∅，则易得122001201[,]22I I I =−， 所以12200,,,I I I 满足条件①.又公差10011992d =>， 所以100(1)199k k I −∈，100(1)199i k I −∉(1,2,,1,1,)i k k N =−+.（注：100(1)199k − 为区间k I 的中点对应的数） 所以12200,,,I I I 满足条件②. 综合（1）（2）可知N 的最大值存在，且为200. ……………… 14分 word 下载地址。
2020年北京市西城区高考数学模拟试卷(5月份) (含答案解析)
2020年北京市西城区高考数学模拟试卷(5月份)一、选择题（本大题共10小题，共40.0分）1.已知集合A={x∈Z||x|<4}，B={x|x−1≥0}，则A∩B等于()A. (1,4)B. [1,4)C. {1,2，3}D. {2,3，4}2.复平面内表示复数z=i(−2+i)的点位于第()象限．A. 一B. 二C. 三D. 四3.下列函数是偶函数且值域为[0,+∞)的是()①y=|x|②y=x3③y=2|x|④y=x2+|x|A. ①②B. ②③C. ①④D. ③④4.已知抛物线C：y=−2x2，则其准线方程为()A. y=18B. y=14C. y=12D. y=25.在△ABC中，sin A:sin B:sin C=4:7:9，则△ABC的最大内角的余弦值为()A. 17B. −17C. 27D. −276.已知a=2−13，，c=log1213，则()A. a>b>cB. a>c>bC. c>a>bD. c>b>a7.某几何体的三视图如图所示，则该儿何体的体积是()A. 23B. 43C. 4D. 2√538.已知直线y=x+m与圆x2+y2−2x+m2=0有公共点，则实数m的取值范围是()A. −1<m≤3B. −1<m<13C. −1<m≤13D. −1≤m≤139.若a⃗，b⃗ 均为单位向量，则“|2a⃗−b⃗ |=|a⃗+2b⃗ |”是“a⃗⊥b⃗ ”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. 既不充分又不必要条件10.设函数f(x)=e x(3x−4)−ax+2a，若存在唯一的整数t，使得f(t)<0，则实数a的取值范围是()A. [2,e]B. [32e ,1] C. [2,e) D. [32e,34]二、填空题（本大题共5小题，共25.0分）11.已知向量a⃗=(2,m)，b⃗ =(−1,2)，若a⃗⊥b⃗ ，则|a⃗|=______．12.已知双曲线x2a2−y2b2=1的离心率为2，那么该双曲线的渐近线方程为______ ．13.函数f(x)=sin(2x−)−2sin2x的最小正周期是__________．14.甲、乙、丙、丁四个人参加比赛，有两人获奖.比赛结果揭晓之前，四个人作了如下猜测：甲：两名获奖者在乙、丙、丁中；乙：我没有获奖，丙获奖了；丙：甲、丁中有且只有一个获奖；丁：乙说得对．已知四个人中有且只有两个人的猜测是正确的，那么两个获奖者是____．15.如图，棱长为12的正方体ABCD−A1B1C1D1中，E，F分别是棱AB，A1D1的中点，过点C，E，F作该正方体的截面，则截面图形的周长是_______．三、解答题（本大题共6小题，共85.0分）16.如图，几何体ABCDEF中，△ABC，△DFE均为边长为2的正三角形，且平面ABC//平面DFE，四边形BCED为正方形．(1)若平面BCED⊥平面ABC，求证：平面ADE//平面BCF；(2)若二面角D−BC−A为150°，求直线BD与平面ADE所成角的正弦值．17.把满足条件T的函数f(n)构成的集合记为M，其中条件T:①f(n)是定义在N∗上的函数;②任意n∈N∗，f(n)∈N∗;③任意m，n∈N∗，f(m+n)≥f(m)+f(n)．(1)已知等差数列{a n}的前n项的和为S n=g(n)，且a2=3，a3+a5=10，求证：g(n)∈M;(2)已知f(n)∈M，且数列{f(n)}是公比为q的等比数列，求q的最小值;(3)已知f(n)∈M，且数列{f(f(n))}，{f(f(n)+1)}分别是公差为d1，d2的等差数列，求证：d1=d2．18.某市随机抽取部分企业调查年上缴税收情况(单位：万元)，将所得数据绘制成频率分布直方图(如图)，年上缴税收范围是[0,100]，样本数据分组为[0,20),[20,40)，[40,60),[60,80)，[80,100]．(1)求频率分布直方图中x的值；(2)如果年上缴税收不少于60万元的企业可申请政策优惠，若共抽取企业1200个，试估计有多少企业可以申请政策优惠；(3)从企业中任选4个，这4个企业年上缴税收少于20万元的个数记为X，求X的分布列和数学期望．(以直方图中的频率作为概率)19.已知椭圆C：x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1，F2.过P(0,√32b)且斜率为k的直线l与椭圆C相交于点M，N.当k=0时，四边形MNF1F2恰在以MF1为直径，面积为2516π的圆上．(Ⅰ)求椭圆C的方程；(Ⅱ)若|PM|⋅|PN|=37|MN|，求直线l的方程．20.已知函数f(x)=e x(x−ae x)．(1)当a=0，求f(x)的最值；(2)若f(x)有两个不同的极值点，求a的取值范围．21.已知数列{a n}是无穷数列，a1=a，a2=b(a,b是正整数)，a n+1={a na n−1(a na n−1>1),a n−1 a n (a na n−1≤1).(1)若a1=2，a2=1，写出a4，a5的值；(2)已知数列{a n}中a k=1(k∈N∗)，求证：数列{a n}中有无穷项为1；(3)已知数列{a n}中任何一项都不等于1，记b n=max{a2n−1,a2n}(n=1，2，3，…；max{m,n}为m，n中较大者).求证：数列{b n}是单调递减数列．-------- 答案与解析 --------1.答案：C解析：解：∵A={x∈Z||x|<4}={x∈Z|−4<x<4}={−3,−2,−1,0，1，2，3}，B={x|x−1≥0}={x|x≥1}，∴A∩B={1,2，3}，故选：C．求出A与B中不等式的解集确定出A与B，找出两集合的交集即可．此题考查了交集及其运算，熟练掌握交集的定义是解本题的关键．2.答案：C解析：本题考查复数的几何意义，同时考查复数的运算，利用复数运算法则化简z，从而得出z对应的点的坐标即可求解．解：由已知z=i(−2+i)=−1−2i，∴在复平面内复数z对应点的坐标为(−1,−2)，在第三象限，故选C．3.答案：C解析：本题考查了函数的值域，考查了函数的奇偶性，是基础题．由函数的奇偶性与值域逐一判断，即可找出正确选项．解：①函数y=f(x)=|x|，可得f(−x)=|−x|=f(x)，定义域为R，故函数为偶函数且|x|≥0，故①正确；②函数y=f(x)=x3，可得f(−x)=(−x)3=−x3=−f(x)，定义域为R，故函数为奇函数，②错误；③易知y=2|x|为偶函数，但值域为[1,+∞)，故③错误；④y=f(x)=x2+|x|，可得f(−x)=(−x)2+|−x|=f(x)，定义域为R，故函数为偶函数且y= x2+|x|≥0，故④正确．故选C．4.答案：A解析：本题考查抛物线的性质．解：因为抛物线为x2=−12y，所以2p=12,p2=18，所以准线为y=18．故选A．5.答案：D解析：本题给出三角形的两边和夹角，求最大角的余弦．着重考查了三角形中大边对大角、利用余弦定理解三角形的知识，属于基础题．直接利用余弦定理即可解：由题意得a:b:c=4:7:9，∴在△ABC中最大角为角C，不妨设a=4k，b=7k，c=9k(k>0)，则cosC=a2+b2−c22ab =16+49−812×4×7=−27，故选D．6.答案：C解析：本题考查了指数式与对数式的比较大小，属于基础题．解：0<a=2−13<20=1，b=log213<log21=0，c=log1213>log1212=1，即0<a<1,b<0,c>1，所以c>a>b．故选C．7.答案：B解析：解：根据三视图知，该几何体是底面为平行四边形的四棱锥P−ABCD，如图所示；则该四棱锥的高为2，底面积为1×2=2，所以该四棱锥的体积是V=13×2×2=43．故选：B．根据三视图知该几何体是底面为平行四边形的四棱锥，结合图中数据求出该几何体的体积．本题考查了利用三视图求几何体体积的应用问题，是基础题．8.答案：C解析：本题考查了圆的标准方程和直线与圆的位置关系，属于基础题．利用圆的标准方程，结合直线与圆的有交点建立不等式组{√2≤√1−m21−m2>0，计算得结论.解：因为直线y=x+m与圆x2+y2−2x+m2=0有公共点，即直线y=x+m与圆(x−1)2+y2=1−m2有公共点，所以{2≤√1−m21−m2>0解得−1<m≤13，因此实数m 的取值范围是−1<m≤13．故选C.9.答案：C解析：解：a⃗，b⃗ 均为单位向量，|2a⃗−b⃗ |=|a⃗+2b⃗ |⇔4a⃗2+b⃗ 2−4a⃗⋅b⃗ =a⃗2+4b⃗ 2+4a⃗⋅b⃗⇔4+1−4a⃗⋅b⃗ =1+4+4a⃗⋅b⃗⇔a⃗⋅b⃗ =0⇔“a⃗⊥b⃗ ”.∴“|2a⃗−b⃗ |=|a⃗+2b⃗ |”是“a⃗⊥b⃗ ”的充要条件．故选：C．a⃗，b⃗ 均为单位向量，|2a⃗−b⃗ |=|a⃗+2b⃗ |⇔4+1−4a⃗⋅b⃗ =1+4+4a⃗⋅b⃗ ⇔a⃗⋅b⃗ =0⇔“a⃗⊥b⃗ ”，即可判断出结论．本题考查了向量数量积运算性质、简易逻辑的判定方法，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．10.答案：C解析：本题考查导数和极值，考查了数形结合和转化的思想，设g(x)=e x(3x−4)，y=ax−2a，将条件转化为存在唯一的整数x0使得点(x0,g(x0))在直线y=ax−2a的下方，对g(x)求导，求出g(x)的最小值，进一步验证即可．解：设g(x)=e x(3x−4)，y=ax−2a，由题意知，存在唯一的整数x0使得点(x0,g(x0))在直线y= ax−2a的下方，∵g′(x)=e x(3x−4)+3e x=e x(3x−1)，∴当x<1时，g′(x)<0；3时，g′(x)>0．当x>13∴当x=1时，g(x)取最小值−3e13．3当x=0时，g(0)=−4；当x=1时，g(1)=−e<0；当x=2时，g(2)=2e2>0．直线y=ax−2a恒过定点(2,0)且斜率为a，故−a>g(1)=−e且g(0)=−4≥−2a，解得2≤a<e．答案：C11.答案：√5解析：本题考查向量的模的求法，考查向量垂直的性质等基础知识，考查运算求解能力，考查函数与方程思想，是基础题．利用向量垂直的性质、向量的模的定义直接求解．解：∵向量a⃗=(2,m)，b⃗ =(−1,2)，a⃗⊥b⃗ ，∴a⃗⋅b⃗ =−2+2m=0，解得m=1，∴a⃗=(2,1)，∴|a⃗|=√4+1=√5．故答案为：√5．12.答案：√3x±y=0．解析：利用双曲线的离心率求出a、b关系，然后求解双曲线的渐近线方程．本题考查双曲线的简单性质，属于基础题．解：双曲线x2a2−y2b2=1的离心率为2，可得ca=2，即：a2+b2a2=4，可得ba=√3，该双曲线的渐近线方程为：√3x±y=0．故答案为：√3x±y=0．13.答案：π解析：本题主要考查三角函数的性质.将函数化简求周期．解：f(x)=(sin2x−cos2x)−(1−cos2x)=(sin2x+cos2x)−=sin(2x+)−，最小正周期T==π．14.答案：乙和丁解析：本题主要考查合情推理的应用，属于较易题．分析甲乙丙丁说话之间的联系即可求出答案．解：若乙和丁的猜测同时正确，则甲和丙的猜测是错误的，可得乙没有获奖，丙获奖，则甲和丁中有一个获奖，这与“丙的猜测是错误的”相矛盾；因此乙和丁的猜测同时错误，甲和丙的猜测同时正确，故乙和丁获奖．故答案为乙和丁．15.答案：9√5+2√13+25解析：本题考查了简单多面体(棱柱、棱锥、棱台)及其结构特征和平面的基本性质及应用．利用正方体的结构特征，结合平面的基本性质找出截面，计算其周长得结论．解：如下图：取A1B1的中点E1，连接C1E1，在平面A1B1C1D1中，过F作C1E1的平行线交A1B1于H，交C1D1于M，连接EH交AA1于N，则过点C，E，F作该正方体的截面是五边形CMFNE．因为E，F分别是棱AB，A1D1的中点，正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为12，所以E1是A1B1的中点，因此D1M=A1H=14D1C1=3，A1N=13A1A=4，所以FN=√A1N2+A1F2=√16+36=2√13，NE=√AN2+AE2=√64+36=10，EC=√EB2+BC2=√36+144=6√5，CM=√CC12+CM2=√144+81=15，FM=√FD12+D1M2=√36+9=3√5，因此截面图形的周长是9√5+2√13+25．故答案为9√5+2√13+25．16.答案：解：(1)证明：取BC的中点O，DE的中点G，连接AO，OF，FG，AG，因为AO⊥BC，平面BCED⊥平面ABC，平面BCED∩平面ABC=BC，AO⊂平面ABC，故A O⊥平面BCED，同理FG⊥平面BCED，故OA//FG，又因为AO=FG=√3，AOFG为平行四边形，所以AG//OF，AG⊄平面BCF，OF⊂平面BCF，所以AG//平面BCF，又DE//BC，DE⊄平面BCF，BC⊂平面BCF，所以DE//平面BCF，又因为AG和DE交于点G，AG，DE⊂平面ADE，所以平面ADE//平面BCF；(2)连结GO，则GO⊥BC，又AO⊥BC，所以∠GOA为二面角D−BC−A的平面角，所以∠GOA=150°．过G做GO′⊥平面ABC交与O′点，以O′A,O′G为x轴和z轴，过O′点平行与OB的直线为y轴，建立如图所示的空间直角坐标系，则A(2√3,0,0)，D(0,1，1)，E(0,−1,1)，B(√3,1,0)， 所以AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2√3,1,1)，ED ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,0)， 设平面ADE 的一个法向量是n⃗ =(x,y,z )， 则{n ⃗ ·AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0n ⃗ ·ED ⃗⃗⃗⃗⃗ =0，即{−2√3x +y +z =02y =0, 令x =√3，则n ⃗ =(√3,0,6)， 又因为BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√3,0,1) 设θ为直线BD 与平面ADE 所成角， 所以sinθ=|cos <BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,n ⃗ >|=|BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·n ⃗⃗|BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |·|n ⃗⃗ ||=2√39=√3926． 即所求的角的正弦值为√3926．解析：考查线线，线面，面面平行的判定定理由性质定理，考查求二面角的平面角，直线与平面所成的角，中档题．(1)根据题意，先证明OA//FG ，证明AOFG 为平行四边形，利用面面平行的判定定理证明即可； (2)连结GO ，则GO ⊥BC ，又AO ⊥BC ，所以∠GOA 为二面角D −BC −A 的平面角，建立空间直角坐标系，利用向量法即可求解．17.答案：解：(1)由a 2=3，a 3+a 5=10，得a 1+d =3，2a 1+6d =10，所以a 1=2，d =1．所以S n =12n 2+32n ，即g(n)=12n 2+32n ， 因为a n =n +1∈N ∗，所以g(n)=S n ∈N ∗，又g(n +m)−g(n)−g(m)=12(m +n)2+32(m +n)−12m 2−32m −12n 2−32n =mn >0， 即g(n +m)>g(n)+g(m)，所以g(n)∈M ． (2)因为f(n)∈M ，所以f (2)≥f (1)+f (1)，即q ≥2． 当q =2时，f(n)=2n−1f (1)，此时f(n+m)−f(n)−f(m)=(2m+n−1−2m−1−2n−1)f(1)=2m+n−1(1−12n −12m)f(1)≥(1−12−12)f(1)=0，所以f(n+m)≥f(n)+f(m)，因此q的最小值为2．(3)因为f(m+n)≥f(m)+f(n)，所以f(n+1)≥f(n)+f(1)≥f(n)+1>f(n)，于是f(f(n+1))≥f(f(n)+1)>f(f(n))，设f(f(n))=d1n+k1，f(f(n)+1)=d2n+k2，k1，k2为常数，则d1n+d1+k1≥d2n+k2>d1n+k1，关于任意n∈N∗恒成立，d1n+d1+k1≥d2n+k2，，取n=0得d1+k1≥k2，取n>0，得d1−d2≤k2−k1−d1n≤0，所以d1≥d2;同理d2n+k2>d1n+k1，得d2≥d1，因此d1=d2．解析：本题考查数列的递推关系，等差数列的性质和求和，等差数列的通项公式，等比数列的性质和通项公式，考查新定义的应用，属于中档题．(1)由已知条件求出a1=2，d=1.即可得到S n=g(n)=12n2+32n，根据a n=n+1∈N∗，可知g(n)=S n∈N∗，结合g(n+m)−g(n)−g(m)>0，即g(n+m)>g(n)+g(m)，即可证明g(n)∈M;所以f(2)≥f(1)+f(1)，即q≥2．当q=2时，f(n)=2n−1f(1)，(2)根据f(n)∈M，可得公比q≥2.当q=2时，f(n)=2n−1f(1)，可得f(n+m)−f(n)−f(m)≥0，即f(n+m)≥f(n)+f(m)，进而得到q的最小值为2．(3)根据f(m+n)≥f(m)+f(n)即可得到f(f(n+1))≥f(f(n)+1)>f(f(n))，设f(f(n))=d1n+k1，f(f(n)+1)=d2n+k2，k1，k2为常数，即可得到d1n+d1+k1≥d2n+k2>d1n+k1，关于任意n∈N∗恒成立，进而得证d1=d2．18.答案：解：(1)由直方图可得：20×(x+0.025+0.0065+0.003×2)=1，∴x=0.0125;(2)企业缴税收不少于60万元的频率=0.003×2×20=0.12， ∴1200×0.12=144，∴1200个企业中有144个企业可以申请政策优惠;(3)X 的可能取值为0，1，2，3，4，由(1)可得：某个企业缴税少于20万元的概率=0.0125×20=0.25=14，P(X =0)=C 40(14)0(34)4=81256P(X =1)=C 41(14)1(34)3=2764，P(X =2)=C 42(14)2(34)2=27128 P(X =3)=C 43(14)3(34)1=364，P(X =4)=C 44(14)4(34)0=1256所以x 的分布列为：∴E (X )=0×81256+1×2764+2×27128+3×364+4×1256=1．(或E(X)=4×14=1)解析：本题考查了频率分布直方图的有关性质、随机变量服从二项分布的分布列与数学期望计算公式的应用．(1)由直方图可得：20×(x +0.025+0.0065+0.003×2)=1，解得x 即可;(2)企业缴税收不少于60万元的频率=0.003×2×20=0.12，即可得出1200个企业中有1200×0.12个企业可以申请政策优惠;(3)X 的可能取值为0，1，2，3，4.由(I)可得：某个企业缴税少于20万元的概率=0.0125×20=14.因此X ～B (4,14)，可得分布列为P (x =k )=C 4k (14)k·(34)4−k，(k =0,1,2,3,4)，即可求得E (X )的结果．19.答案：解：(Ⅰ)当k =0时，直线l//x 轴，又四边形MNF 1F 2恰在以MF 1为直径，面积为2516π的圆上， ∴四边形MNF 1F 2为矩形，且|MF 1|=52． ∴点M 的坐标为(c,b 2a )．又b 2a=√32b ， ∴ba =√32． 设a =2k,b =√3k ，则c =k ．在Rt △MF 1F 2中，|MF 2|=32k ，|F 1F 2|=2k ， ∴|MF 1|=52k =52，∴k =1． ∴a =2,b =√3， ∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1．(Ⅱ)将l ：y =kx +32与椭圆方程联立得(3+4k 2)x 2+12kx −3=0，设M(x 1,y 1)，N(x 2,y 2)，得x 1+x 2=−12k 3+4k 2，x 1x 2=−33+4k 2．故|PM|⋅|PN|=√1+k 2⋅|x 1−0|⋅√1+k 2⋅|x 2−0|=(1+k 2)|x 1x 2|=3+3k 23+4k 2．又|MN|=√1+k 2|x 1−x 2|=√1+k 2⋅√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=√1+k 2⋅√192k 2+363+4k 2，∴3+3k 23+4k2=37⋅√1+k 2⋅√192k 2+363+4k 2，即7√1+k 2=√192k 2+36， 解得k =±√1111， ∴直线l 的方程为y =±√1111x +32．解析：(Ⅰ)当k =0时，直线l//x 轴，推出点M 的坐标为(c,b 2a)，设a =2k,b =√3k ，则c =k ．|MF 1|=52k =52，求出a ，b 然后求解椭圆C 的方程． (Ⅱ)将l ：y =kx +32与椭圆方程联立得(3+4k 2)x 2+12kx −3=0，设M(x 1,y 1)，N(x 2,y 2)，利用韦达定理以及弦长公式，通过|PM|⋅|PN|=37|MN|，求出k ，即可求解直线l 的方程．本题主要考查直线、椭圆、直线与椭圆的位置关系等基础知识，考查运算求解能力、推理论证能力，考查函数与方程思想、化归与转化思想，考查考生分析问题和解决问题的能力．20.答案：解：(1)当a =0时，f(x)=xe x ，则由f′(x)=(x +1)e x >0，得x >−1，由f′(x)<0，得x <−1， ∴f(x)=xe x 在(−∞,−1)单调递减，在(−1,+∞)单调递增， 则f(x)min =f(−1)=−1e ，无最大值； (2)f′(x)=e x (x +1−2ae x )，由f(x)有两个极值点，得f′(x)=0有两个不等实根， ∴2a =x+1e x有两个不等的实根， 记g(x)=x+1e x，则g′(x)=−x e x，∴由g′(x)>0，得x <0，由g′(x)<0，得x >0， ∴g(x)在(−∞,0)上单调递增，(0,+∞)上单调递减， ∴g(x)max =g(0)=1,g(−1)=0， 且当x >0时，g(x)>0，g(x)如图所示，∴0<2a <1即0<a <12． 综上，a 的取值范围是(0,12)．解析：本题考查了利用导数研究函数的极值和利用导数研究闭区间上函数的最值，是中档题． (1)当a =0时，f(x)=xe x ，利用导数得出单调区间，即可得出最值； (2)由f(x)有两个极值点，得f′(x)=0有两个不等实根，则2a =x+1e 有两个不等的实根，记g(x)=x+1e ，利用导数得出单调性，根据图象即可得出结果．21.答案：解：(1)∵a 1=2，a 2=1，∴a 2a 1=12<1，∴a 3=a 1a 2=2．同理可得：a 4=a3a 2=2，a 5=a3a 4=1．(2)a k =1(k ∈N ∗)，假设a k+1=m ，①当m =1时，依题意有a k+2=a k+3=⋯=1， ②当m >1时，依题意有a k+2=m ，a k+3=1，③当m <1时，依题意有a k+2=1m ,a k+3=1m 2,a k+4=1m ,a k+5=1m ,a k+6=1．由以上过程可知：若a k =1(k ∈N ∗)，在无穷数列{a n }中，第k 项后总存在数值为1 的项，以此类推，数列{a n }中有无穷项为1．(3)证明：由条件可知a n >1(n =1,2，3，…)， ∵{a n }中任何一项不等于1，∴a n≠a n+1(n=1,2，3，…)．①若a2n−1>a2n，则b n=a2n−1．∵a2n+1=a2n−1a2n，∴a2n−1>a2n+1．若a2n−1a22n>1，则a2n+2=a2n−1a22n<a2n−1，于是a2n−1>a2n+2；若a2n−1a22n<1，则a2n+2=a2na2n+1a2n=a22na2n−1·a2n<a2n<a2n−1，于是a2n−1>a2n+2；若a2n−1a22n=1，则a2n+2=1，于题意不符；∴a2n−1>max{a2n+1,a2n+2}，即b n>b n+1．②若a2n−1<a2n，则b n=a2n．∵a2n+2=a2na2n−1，∴a2n>a2n+1；∵a2n+2=a2na2n+1，∴a2n>a2n+2；∴a2n>max{a2n+1,a2n+2}，即b n>b n+1．综上所述，对于一切正整数n，总有b n>b n+1，所以数列{b n}是单调递减数列．解析：本题考查了递推关系、分类讨论方法、数列的周期性，考查了推理能力与计算能力，属于难题．(1)利用递推关系即可得出．(2)a k=1(k∈N∗)，假设a k+1=m，对m分类讨论，利用已知递推关系即可证明．(3)由条件可知a n>1(n=1,2，3，…).由于{a n}中任何一项不等于1，可得a n≠a n+1(n=1,2，3，…).分类讨论：①若a2n−1>a2n，则b n=a2n−1.②若a2n−1<a2n，则b n=a2n.再利用递推关系即可证明．。