2012年北京市海淀区高三理科数学一模试题及答案
#北京海淀2012年高考一模试题和答案(理科全套)
北京海淀2012年高考一模语文试题第Ⅰ卷(选择题共27分)一、本大题共5小题,每小题3分,共15分。
1.下列词语中,字形和加点的字的读音全部正确的一项是()A.镌刻余音绕粱牵掣(zhi) 揆情度(duo)理B.观瞻激浊扬清商贾(gu) 良莠不齐C.棉薄两袖清风迄(qi)今矫(jiao)揉造作D. 斧正闻过饰非聒(guo)噪若即(ji)若离2.下列句子中,加点的成语使用不恰当的是()A.春天的颐和园,小草带着泥土的芬芳钻了出来,柳枝之昆明湖畔轻轻摇曳,桃花在枝头尽情绽放,真是秀色可餐。
B.中华民族几千年的文明积淀和不绝如缕的文化传统,是我国新时期文化发展的起点,是我们民生振兴的基石。
C.在全球经济一体化的浪潮下,一个经济体爆发危机,就会冲击到其他经济体,因此,任何开放国家都难以独善其身。
D.福岛核事故发生一周年之际,日本政府首次组织记者进入核电站采访,让他们按照规定路线走马观花的转了一遭。
3.下列句子中,没有语病的一句是()A.虽然中国公民在苏丹遭劫持是一起偶发事件,但中国公民出国要清楚的了解海外安全形势,防止各类安全风险,采取有效措施。
B.男子网坛两大巨头的决战持续近六小时,成为史上最长的大满贯决赛展现观众面前,这场决赛开启了世界男子网球赛的新时代。
C.文物局提出针对当前首都城市的发展和古都名城的保护,相关单位应加强文物保护力度,落实各项监管责任。
D.麦当劳(中国)有限公司销售过期食品,国家食品监管安全司要求其立即进行整改,以防止此类问题再次出现。
4.下列有关文学常识的表述,有错误的一项是()A.中国第一部纪传体通史《史记》是由司马迁撰写的,后人称赞它“不虚美,不隐恶”,具有秉笔直书的“实录”精神。
B.诸葛亮的《出师表》、李密的《陈情表》分别体现了中国古代文化中的忠、孝传统,这两篇文章言辞恳切,感人至深。
C.巴金的《家》描写了一个封建大家庭的分化和没落,反映了封建宗法制度的崩溃,它奠定了巴金在中国文坛上的巨匠地位。
2012年北京市高考数学试卷(理科)(含解析版)
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20.(13 分)设 A 是由 m×n 个实数组成的 m 行 n 列的数表,满足:每个数的绝 对值不大于 1,且所有数的和为零,记 s(m,n)为所有这样的数表构成的集 合.对于 A∈S(m,n),记 ri(A)为 A 的第ⅰ行各数之和(1≤ⅰ≤m),Cj(A) 为 A 的第 j 列各数之和(1≤j≤n);记 K(A)为|r1(A)|,|R2(A)|,…, |Rm(A)|,|C1(A)|,|C2(A)|,…,|Cn(A)|中的最小值.
(1)如表 A,求 K(A)的值;
1
1
﹣0.8
0.1
﹣0.3
﹣1
(2)设数表 A∈S(2,3)形如
(1)求证:A1C⊥平面 BCDE; (2)若 M 是 A1D 的中点,求 CM 与平面 A1BE 所成角的大小; (3)线段 BC 上是否存在点 P,使平面 A1DP 与平面 A1BE 垂直?说明理由.
17.(13 分)近年来,某市为促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃 圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱,为调查居民生
A.28+6
B.30+6
C.56+12
D.60+12
8.(5 分)某棵果树前 n 年的总产量 Sn 与 n 之间的关系如图所示.从目前记录的
结果看,前 m 年的年平均产量最高,则 m 的值为( )
A.5
B.7
C.9
第 2页(共 27页)
D.11
二.填空题共 6 小题.每小题 5 分.共 30 分.
点 E.则( )
A.CE•CB=AD•DB
数学_2012年北京市海淀区高考数学一模试卷(理科)(含答案)
2012年北京市海淀区高考数学一模试卷(理科)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 已知集合A ={x|x >1},B ={x|x <m},且A ∪B =R ,那么m 的值可以是( ) A −1 B 0 C 1 D 22. 在等比数列{a n }中,a 1=8,a 4=a 3a 5,则a 7=( ) A 116B 18C 14D 123. 在极坐标系中,过点(2,3π2)且平行于极轴的直线的极坐标方程是( )A ρsinθ=−2B ρcosθ=−2C ρsinθ=2D ρcosθ=2 4. 已知向量a →=(1, x),b →=(−1, x),若2a →−b →与b →垂直,则|a →|=( ) A √2 B √3 C 2 D 45. 执行如图所示的程序框图,输出的k 值是( )A 4B 5C 6D 76. 从甲、乙等5个人中选出3人排成一列,则甲不在排头的排法种数是( ) A 12 B 24 C 36 D 487. 已知函数f(x)={−x 2+ax ,x ≤1,ax −1,x >1, 若∃x 1,x 2∈R ,x 1≠x 2,使得f(x 1)=f(x 2)成立,则实数a 的取值范围是( )A a <2B a >2C −2<a <2D a >2或a <−28. 在正方体ABCD −A′B′C′D′中,若点P (异于点B )是棱上一点,则满足BP 与AC′所成的角为45∘的点P 的个数为( )A 0B 3C 4D 6二、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. 复数a+2i 1−i在复平面内所对应的点在虚轴上,那么实数a =________.10. 过双曲线x 29−y 216=1的右焦点,且平行于经过一、三象限的渐近线的直线方程是________. 11. 若tanα=12,则cos(2α+π2)=________.12. 设某商品的需求函数为Q =100−5P ,其中Q ,P 分别表示需求量和价格,如果商品需求弹性EQEP 大于1(其中EQEP =−Q ′Q P ,Q ′是Q 的导数),则商品价格P 的取值范围是________.13. 如图,以△ABC 的边AB 为直径的半圆交AC 于点D ,交BC 于点E ,EF ⊥AB 于点F ,AF =3BF ,BE =2EC =2,那么∠CDE =________,CD =________. 14. 已知函数f(x)={1,x ∈Q 0,x ∈C R Q则(I)f (f(x))=________; (II )给出下列三个命题: ①函数f(x)是偶函数;②存在x i ∈R(i =1, 2, 3),使得以点(x i , f(x i ))(i =1, 2, 3)为顶点的三角形是等腰直角三角形;③存在x i ∈R(i =1, 2, 3, 4),使得以点(x i , f(x i ))(i =1, 2, 3, 4)为顶点的四边形为菱形. 其中,所有真命题的序号是________.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. 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且A ,B ,C 成等差数列. (1)若b =√13,a =3,求c 的值; (2)设t =sinAsinC ,求t 的最大值.16. 在四棱锥P −ABCD 中,AB // CD ,AB ⊥AD ,AB =4,AD =2√2,CD =2,PA ⊥平面ABCD ,PA =4.(Ⅰ)设平面PAB ∩平面PCD =m ,求证:CD // m ; (Ⅱ)求证:BD ⊥平面PAC ;(Ⅲ)设点Q 为线段PB 上一点,且直线QC 与平面PAC 所成角的正弦值为√33,求PQPB 的值.17. 某学校随机抽取部分新生调查其上学所需时间(单位:分钟),并将所得数据绘制成频率分布直方图(如图),其中,上学所需时间的范围是[0, 100],样本数据分组为[0, 20),[20, 40),[40, 60),[60, 80),[80, 100]. (1)求直方图中x 的值;(2)如果上学所需时间不少于1小时的学生可申请在学校住宿,请估计学校600名新生中有多少名学生可以申请住宿;(3)从学校的新生中任选4名学生,这4名学生中上学所需时间少于20分钟的人数记为X ,求X 的分布列和数学期望.(以直方图中新生上学所需时间少于20分钟的频率作为每名学生上学所需时间少于20分钟的概率)18. 已知函数f(x)=e −kx (x 2+x −1k )(k <0).(1)求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数k ,使得函数f(x)的极大值等于3e −2?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.19. 在平面直角坐标系xOy 中,椭圆G 的中心为坐标原点,左焦点为F 1(−1, 0),P 为椭圆G 的上顶点,且∠PF 1O =45∘. (Ⅰ)求椭圆G 的标准方程;(Ⅱ)已知直线l 1:y =kx +m 1与椭圆G 交于A ,B 两点,直线l 2:y =kx +m 2(m 1≠m 2)与椭圆G 交于C ,D 两点,且|AB|=|CD|,如图所示. (ⅰ)证明:m 1+m 2=0;(ⅱ)求四边形ABCD 的面积S 的最大值.20. 对于集合M ,定义函数f M (x)={−1,x ∈M1,x ∉M. 对于两个集合M ,N ,定义集合M △N ={x|f M (x)⋅f N (x)=−1}.已知A ={2, 4, 6, 8, 10},B ={1, 2, 4, 8, 16}. (Ⅰ)写出f A (1)和f B (1)的值,并用列举法写出集合A △B ;(Ⅱ)用Card(M)表示有限集合M 所含元素的个数,求Card(X △A)+Card(X △B)的最小值;(Ⅲ)有多少个集合对(P, Q),满足P,Q⊆A∪B,且(P△A)△(Q△B)=A△B?2012年北京市海淀区高考数学一模试卷(理科)答案1. D2. B3. A4. C5. B6. D7. A8. B9. 210. 4x−3y−20=011. −4512. (10, 20)13. 60∘,3√131314. 1,①③.15. 解:(1)因为A,B,C成等差数列,所以2B=A+C.因为A+B+C=π,所以B=π3.因为b=√13,a=3,b2=a2+c2−2accosB,所以c2−3c−4=0,解得c=4,或c=−1(舍去).(2)因为A+C=23π,所以,t=sinAsin(2π3−A)=sinA(√32cosA+12sinA)=√34sin2A+12(1−cos2A2)=14+12sin(2A−π6).因为0<A<2π3,所以,−π6<2A−π6<7π6.所以当2A−π6=π2,即A=π3时,t有最大值34.16. (1)如图所示,过点B作BM // PA,并且取BM=PA,连接PM,CM.∴ 四边形PABM为平行四边形,∴ PM // AB,∵ AB // CD,∴ PM // CD,即PM为平面PAB∩平面PCD=m,m // CD.(2)在Rt△BAD和Rt△ADC中,由勾股定理可得BD=√42+(2√2)2=2√6,AC=√22+(2√2)2=2√3.∵ AB // DC,∴ ODOB =OCOA=24=12,∴ OD=13BD=2√63,OC=13AC=2√33.∴ OD 2+OC 2=(2√63)2+(2√33)2=4=CD 2,∴ OC ⊥OD ,即BD ⊥AC ;∵ PA ⊥底面ABCD ,∴ PA ⊥BD . ∵ PA ∩AC =A ,∴ BD ⊥平面PAC .(Ⅲ)建立如图所示的空间直角坐标系,则A(0, 0, 0), B(4, 0, 0),D(0, 2√2, 0),C(2, 2√2, 0),P(0, 0, 4). ∴ PB →=(4,0,−4),设PQ →=λPB →,则Q(4λ, 0, 4−4λ),∴ QC →=(2−4λ,2√2,4λ−4). BD →=(−4,2√2,0),由(2)可知BD →为平面PAC 的法向量. ∴ cos <BD →,QC →>=BD →⋅QC →|BD →||QC →|=16λ2√6√(2−4λ)2+(2√2)2+(4λ−4)2,∵ 直线QC 与平面PAC 所成角的正弦值为√33, ∴ √33=|16λ|2√6√(2−4λ)2+8+(4λ−4)2,化为12λ=7,解得λ=712. ∴ PQPB =712.17. 解:(1)由直方图可得:20×x +0.025×20+0.0065×20+0.003×2×20=1. 所以 x =0.0125.(2)新生上学所需时间不少于1小时的频率为:0.003×2×20=0.12, 因为600×0.12=72,所以600名新生中有72名学生可以申请住宿. (3)X 的可能取值为0,1,2,3,4.由直方图可知,每位学生上学所需时间少于20分钟的概率为14, P(X =0)=(34)4=81256,P(X =1)=C 41(14)(34)3=2764, P(X =2)=C 42(14)2(34)2=27128,P(X =3)=C 43(14)3(34)=364,P(X =4)=(14)4=1256.所以X 的分布列为:EX =0×81256+1×2764+2×27128+3×364+4×1256=1.(或EX =4×14=1)所以X 的数学期望为1.18. 解:(1)f(x)的定义域为R ,f′(x)=−ke −kx (x 2+x −1k )+e −kx (2x +1)=e −kx [−kx 2+(2−k)x +2],即 f ′(x)=−e −kx (kx −2)(x +1)(k <0). 令f ′(x)=0,解得:x =−1或x =2k .①当k =−2时,f ′(x)=2e 2x (x +1)2≥0, 故f(x)的单调递增区间是(−∞, +∞);②当−2<k <0时,f(x),f ′(x)随x 的变化情况如下:所以,函数f(x)的单调递增区间是(−∞,2k )和(−1, +∞),单调递减区间是(2k,−1). ③当k <−2时,f(x),f ′(x)随x 的变化情况如下:所以,函数f(x)的单调递增区间是(−∞, −1)和(2k,+∞),单调递减区间是(−1,2k). 综上,当k =−2时,f(x)的单调递增区间是(−∞, +∞);当−2<k <0时,f(x)的单调递增区间是(−∞,2k )和(−1, +∞),单调递减区间是(2k ,−1);当k <−2时,f(x)的单调递增区间是(−∞, −1)和(2k ,+∞),单调递减区间是(−1,2k ). (2) ①当k =−2时,f(x)无极大值.②当−2<k <0时,f(x)的极大值为f(2k)=e −2(4k2+1k),令e −2(4k 2+1k)=3e −2,即4k 2+1k=3,解得 k =−1或k =43(舍).③当k <−2时,f(x)的极大值为f(−1)=−e k k. 因为 e k <e −2,0<−1k <12,所以 −e k k<12e −2.因为 12e −2<3e −2,所以 f(x)的极大值不可能等于3e −2, 综上所述,当k =−1时,f(x)的极大值等于3e −2. 19. (1)设椭圆G 的标准方程为x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0).因为F 1(−1, 0),∠PF 1O =45∘,所以b =c =1.所以,a 2=b 2+c 2=2.所以,椭圆G 的标准方程为x 22+y 2=1.(2)设A(x 1, y 1),B(x 2, y 2),C(x 3, y 3),D(x 4, y 4). (ⅰ)证明:由{y =kx +m 1x 22+y 2=1.消去y 得:(1+2k 2)x 2+4km 1x +2m 12−2=0.则△=8(2k 2−m 12+1)>0,{x 1+x 2=−4km11+2k 2x 1x 2=2m 12−21+2k 2.⋯ 所以 |AB|=√(x 1−x 2)2+(y 1−y 2)2=√1+k 2√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=√1+k 2√(−4km 11+2k 2)2−4⋅2m 12−21+2k 2=2√2√1+k 2√2k 2−m 12+11+2k 2.同理 |CD|=2√2√1+k 2√2k 2−m 22+11+2k 2.因为|AB|=|CD|, 所以 2√2√1+k 2√2k 2−m 12+11+2k 2=2√2√1+k 2√2k 2−m 22+11+2k 2.因为 m 1≠m 2,所以m 1+m 2=0.(ⅱ)由题意得四边形ABCD 是平行四边形,设两平行线AB ,CD 间的距离为d ,则 d =12√1+k 2.因为 m 1+m 2=0,所以 d =1√1+k 2.所以 S =|AB|⋅d =2√2√1+k 2√2k 2−m 12+11+2k 2⋅1√1+k 2=4√2√(2k 2−m 12+1)m 121+2k 2≤4√22121221+2k 2=2√2. (或S =4√2√(2k 2+1)m 12−m 14(1+2k 2)2=4√2√−(m 121+2k 2−12)2+14≤2√2)所以 当2k 2+1=2m 12时,四边形ABCD 的面积S 取得最大值为2√2.20. (1)结合所给定义知,f A (1)=1,f B (1)=−1,A △B ={1, 6, 10, 16}. (2)根据题意可知:对于集合C ,X ,①若a∈C且a∉X,则Card(C△(X∪{a})=Card(C△X)−1;②若a∉C且a∉X,则Card(C△(X∪{a})=Card(C△X)+1.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,但集合X不能含有A∪B 之外的元素.所以当X为集合{1, 6, 10, 16}的子集与集合{2, 4, 8}的并集时,Card(X△A)+Card(X△B)取到最小值4.所以Card(X△A)+Card(X△B)的最小值(Ⅲ)因为A△B={x|f A(x)⋅f B(x)=−1},所以A△B=B△A.由定义可知:f A△B(x)=f A(x)⋅f B(x).所以对任意元素x,f(A△B)△C(x)=f A△B(x)⋅f C(x)=f A(x)⋅f B(x)⋅f C(x),fA△(B△C)(x)=f A(x)⋅f B△C(x)=f A(x)⋅f B(x)⋅f C(x).所以f(A△B)△C (x)=fA△(B△C)(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).所以P△Q△⌀=⌀.所以P△Q=⌀,即P=Q.因为P,Q⊆A∪B,所以满足题意的集合对(P, Q)的个数为27=128.。
2012年北京市各区一模试题分类解析(数学理)(5)三角函数
五、三角函数11.(2012年海淀一模理11)若1tan 2α=,则cos(2)απ2+= . 答案:45-。
5.(2012年西城一模理5)已知函数44()sin cos f x x x ωω=-的最小正周期是π,那么正数ω=( B )A .2B .1C .12 D .147.(2012年丰台一模理7)已知a b <,函数()=sin f x x ,()=cos g x x .命题p :()()0f a f b ⋅<,命题q :函数()g x 在区间(,)a b 内有最值.则命题p 是命题q 成立的( A )条件A.充分不必要B.必要不充分C.充要D.既不充分也不必要 4.(2012年门头沟一模理4)在ABC ∆中,已知4A π∠=,3B π∠=,1AB =,则BC 为( A )11C.311.(2012年东城11校联考理11)在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为c b a ,,,若sin A C =, 30=B ,2=b ,则边c = .答案:2。
11.(2012年房山一模11)已知函数()()ϕω+=x x f sin (ω>0, πϕ<<0)的图象如图所示,则ω=_ _,ϕ=_ _. 答案:58,910π。
6.(2012年密云一模理6) 已知函数sin(),(0,||)2y x πωϕωϕ=+><的简图如下图, 则ωϕ的值为( B ) A. 6π B. 6π C. 3π D. 3π15.(2012年海淀一模理15)在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c ,且A ,B ,C 成等差数列.(Ⅰ)若b =,3a =,求c 的值;(Ⅱ)设sin sin t A C =,求t 的最大值.解:(Ⅰ)因为,,A B C 成等差数列, 所以2B A C =+. 因为A B C ++=π, 所以3B π=.因为b =3a =,2222cos b a c ac B =+-,所以2340c c --=.所以4c =或1c =-(舍去).(Ⅱ)因为23A C +=π, 所以2sin sin()3t A A π=-1sin sin )2A A A =+11cos22()22A A -=+ 11sin(2)426A π=+-. … 因为203A π<<,所以72666A πππ-<-<.所以当262A ππ-=,即3A π=时,t 有最大值34.15.(2012年西城一模理15)在△ABC 中,已知sin()sin sin()A B B A B +=+-.(Ⅰ)求角A ;(Ⅱ)若||7BC =,20=⋅,求||AB AC +.解:(Ⅰ)原式可化为 B A B A B A B sin cos 2)sin()sin(sin =--+=.因为(0,π)B ∈, 所以 0sin >B , 所以 21cos =A . 因为(0,π)A ∈, 所以 π3A =.(Ⅱ)由余弦定理,得 222||||||2||||cos BC AB AC AB AC A =+-⋅.因为 ||7BC =,||||cos 20AB AC AB AC A ⋅=⋅=, 所以 22||||89AB AC +=.因为 222||||||2129AB AC AB AC AB AC +=++⋅=, 所以 ||129AB AC +=15.(2012年东城一模理15)已知函数22()(sin2cos2)2sin 2f x x x x =+-.(Ⅰ)求()f x 的最小正周期;(Ⅱ)若函数()y g x =的图象是由()y f x =的图象向右平移8π个单位长度,再向上平移1个单位长度得到的,当x ∈[0,4π]时,求()y g x =的最大值和最小值. 解:(Ⅰ)因为22()(sin 2cos2)2sin 2f x x x x =+-sin 4cos 4x x =+)4x π=+ ,所以函数()f x 的最小正周期为2π.(Ⅱ)依题意,()y g x ==[4()8x π-4π+]1+)14x π=-+.因为04x π≤≤,所以34444x πππ-≤-≤.当442x ππ-=,即316x π=时,()g x 1; 当444x ππ-=-,即0x =时, ()g x 取最小值0.15. (2012年丰台一模理15)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sin cos cos a B b C c B -=.(Ⅰ)判断△ABC 的形状;(Ⅱ)若121()cos 2cos 232f x x x =-+,求()f A 的取值范围.解:(Ⅰ)(法1)因为 sin cos cos a B b C c B -=,由正弦定理可得 sin sin sin cos sin cos A B B C C B -=. 即sin sin sin cos cos sin A B C B C B =+, ……2分所以 sin()sin sin C B A B +=. …4分 因为在△ABC 中,A B C ++=π,所以 sin sin sin A A B = 又sin 0A ≠, ……5分 所以 sin 1B =,2B π=. 所以 △ABC 为2B π=的直角三角形.……6分 (法2)因为 sin cos cos a B b C c B -=,由余弦定理可得 222222sin 22a b c a c b a B b c ab ac+-+-=⋅+⋅, …4分即sin a B a =.因为0a ≠, 所以sin 1B =. ……5分 所以在△ABC 中,2B π=. 所以 △ABC 为2B π=的直角三角形. ……6分 (Ⅱ)因为121()cos 2cos 232f x x x =-+22cos cos 3x x =- …8分=211(cos )39x --. ………10分所以 211()(cos )39f A A =--.因为△ABC 是2B π=的直角三角形,所以 02A π<<,且0cos 1A <<, …11分所以 当1cos 3A =时,()f A 有最小值是19-. …12分所以()f A 的取值范围是11[,)93-. …13分15.(2012年朝阳一模理15)已知函数π()cos()4f x x =-.(Ⅰ)若()10f α=,求si n 2α的值;(II )设()()2g x f x f x π⎛⎫=⋅+ ⎪⎝⎭,求函数()g x 在区间ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.解:(Ⅰ)因为π()cos()410f αα=-=,所以sin )210αα+=, 所以 7cos sin 5αα+=. 平方得,22sin 2sin cos cos αααα++=4925, 所以 24sin 225α=. ……6分 (II )因为()π()2g x f x f x ⎛⎫=⋅+⎪⎝⎭=ππcos()cos()44x x -⋅+=(cos sin )sin )22x x x x +⋅- =221(cos sin )2x x - =1cos 22x . …10分 当ππ,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,π2π2,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦. 所以,当0x =时,()g x 的最大值为12; 当π3x =时,()g x 的最小值为14-. ……13分15.(2012年东城11校联考理15)已知函数x x x x f ωωωcos sin 3cos )(2⋅-= )0(>ω的最小正周期是π,(1)求函数)(x f 的单调递增区间和对称中心;(2)若A 为锐角ABC ∆的内角,求)(A f 的取值范围.解:(1)x x x f ωω2sin 2322cos 1)(-+=21)32cos(++=πωx πωπ==22T 1=ω 21)32cos()(++=πx x fππππππππk x k Zk k x k +-≤≤+-∈≤+≤+-632,2322函数)(x f 的单调增区间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-ππππk k 6,32,Z k ∈Z k k k x k x ∈+∴+=+=+),21,212(212,232πππππππ对称中心为令 ………7分(2)所以)(A f 的取值范围为 )1,21⎢⎣⎡- ………13分15.(2012年石景山一模理15)在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,且C b B c a cos cos )2(=-.(Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)若cos 22A a ==,求AB C ∆的面积.解:(Ⅰ)因为C b B c a cos cos )2(=-,由正弦定理,得C B B C A cos sin cos )sin sin 2(=-. …2分∴ A C B C B B C B A sin )sin(cos sin cos sin cos sin 2=+=+=.…4分 ∵ 0A π<<, ∴0sin ≠A ,121)32cos(2121)32cos(13432320<++≤-<+≤-<+<<<ππππππA A A A∴ 21cos =B . 又∵ π<<B 0 , ∴ 3π=B . ……6分(Ⅱ)由正弦定理BbA a sin sin =,得b = …8分由 cos A =可得4A π=,由3π=B ,可得sin C =, …11分∴113sin 22242s ab C +==⨯=. ……13分15.(2012年房山一模15)已知ABC ∆的三个内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,tan tan tan A B A B +,,2=a c (Ⅰ)求tan()A B +的值; (Ⅱ)求ABC ∆的面积.解:(I )解tan tan tan A B A B +tan tan )A B =-tan tantan()1tan tan A BA B A B+∴+=-=………5分(II )由(I )知 60A B +=︒,120C ∴=︒ ……7分C ab b a c cos 2222-+=∴⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯-+=21224192b b ∴3=b ……10分 ∴233221sin 21⨯⨯⨯==∆C ab S ABC 233=…13分15.(2012年密云一模理15) 已知函数()22sin sin()2f x x x x π=+⋅+.(I)求()f x 的最小正周期 ,最大值以及取得最大值时x 的集合.(II) 若A 是锐角三角形ABC ∆的内角,()05,7,f A b a ===,求ABC ∆的面积.解:(I):()22sin .sin(22sin .cos 2f x x x x x x x π=+++)32sin 2=2sin(2x x x π++ ……4分().f x π∴的最小正周期是 ……5分=+2,.322k k Z x πππ∈+令:+,.12x k k Z ππ=∈解得+,}.12()2,x k k Z f x x ππ∴=∈的最大值是取得最大值时的集合是{x| ……7分(II)()sin(2)032f A A πππ=+=∴,0<A<A=3……9分ABC ∆在中,2222.cos a b c bc A =+-,25240c c --=,解得83c c ==-或(舍) ……11分1.sin 2ABC S bc A ∆∴==……13分15.(2012年门头沟一模理15)已知:函数2()sincos222xxxf x ωωω=+(0)ω>的周期为π.(Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)求函数()f x 的单调递增区间.解:(Ⅰ)1()cos )sin 2f x x x ωω=-+ …………4分()sin()3f x x πω=-……… 6分 因为函数的周期为π所以2ω= ………7分(Ⅱ)由(Ⅰ)知 ()s i n (2)32f x x π=-+ ………8分当 222()232k x k k Z πππππ-≤-≤+∈ 时函数单增……………10分5()1212k x k k Z ππππ-≤≤+∈ …………12分所以函数()f x 的单增区间为5[,]1212k k ππππ-+,其中k Z ∈ ……13分。
2012北京市高三一模理科数学分类汇编5:立体几何
2012北京市高三一模数学理分类汇编5:立体几何【2012北京市丰台区一模理】5.若正四棱锥的正视图和侧视图如右图所示,则该几何体的表面积是( )A .4B .4410+C .8D .4411+【答案】B【2012北京市房山区一模理】10. 一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为 .【答案】32 【2012北京市海淀区一模理】(8)在正方体''''ABCDA B C D 中,若点P (异于点B )是棱上一点,则满足BP 与'AC 所成的角为45的点P 的个数为A'B'C'D'A BCD(A )0 (B )3(C )4 (D )6 【答案】B【2012北京市海淀区一模理】(16)(本小题满分14分)在四棱锥P ABCD 中,AB //CD ,AB AD ,4,22,2AB AD CD ,PA平面ABCD ,4PA.(Ⅰ)设平面PAB 平面PCD m =,求证:CD //m ;PDCBA(Ⅱ)求证:BD ⊥平面PAC ;(Ⅲ)设点Q 为线段PB 上一点,且直线QC 与平面PAC,求PQ PB 的值.【答案】(Ⅰ)证明: 因为AB //CD ,CD ⊄平面PAB ,AB ⊂平面PAB ,所以CD //平面PAB . ………………………………………2分 因为CD ⊂平面PCD ,平面PAB平面PCD m =,所以CD //m . ………………………………………4分 (Ⅱ)证明:因为AP平面ABCD ,ABAD ,所以以A 为坐标原点,,,AB AD AP 所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则(4,0,0)B ,(0,0,4)P ,D ,C .………………………………………5分所以 (BD =-,AC =,(0,0,4)AP =,所以(4)2000BD AC ⋅=-⨯+⨯=,(4)00040BD AP ⋅=-⨯++⨯=.所以 BD AC ⊥,BD AP ⊥.因为 AP AC A =,AC ⊂平面PAC ,PA ⊂平面PAC ,所以 BD ⊥平面PAC .………………………………………9分(Ⅲ)解:设PQ PBλ(其中01λ),(,,)Q x y z ,直线QC 与平面PAC 所成角为θ.所以 PQ PB λ.所以 (,,4)(4,0,4)x y z λ.所以4,0,44,xy zλλ即(4,0,44)Q λλ.所以 (42,22,44)CQ λλ. ………………………………………11分由(Ⅱ)知平面PAC 的一个法向量为(4,22,0)BD =-.………………………………………12分因为 sin cos ,CQ BD CQ BDCQ BDθ,所以2234(42)8326(42)8(44)λλλ---=⋅-++-+.解得 7[0,1]12λ=∈. 所以 712PQ PB . ………………………………………14分【2012年北京市西城区高三一模理】4.已知正六棱柱的底面边长和侧棱长相等,体积为3123cm .其三视图中的俯视图如图所示,则其左视图的面积是( )(A )243cm (B )223cm (C )28cm (D )24cm 【答案】A【解析】正六棱柱的左视图是一个以AB 长为宽,高为2的矩形,32=AB所以左视图的面积为34232=⨯,选A.【2012北京市门头沟区一模理】3.己知某几何体的三视图如右图所示,则其体积为(A)8 (B) 4 (C)43(D)23【答案】B【2012北京市门头沟区一模理】8.正四棱柱1111ABCD A BC D -的底面边长为22,12AA =,点M 是BC 的中点,P 是平面11A BCD 内的一个动点,且满足2PM ≤,P 到11A D 和AD 的距离相等,则点P 的轨迹的长度为 (A)π(B)23π(C)22(D)2【答案】D【2012北京市朝阳区一模理】4. 已知平面α,直线,,a b l ,且,a b αα⊂⊂,则“l a ⊥且l b ⊥”是“l α⊥”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】B【2012北京市朝阳区一模理】10. 已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 .【答案】324【2012北京市石景山区一模理】设n m ,是两条不同的直线,γβα,,是三个不同的平面,下列命题正确的是( )A .αα//,//,//n m n m 则若B .βαγβγα//,,则若⊥⊥C .n m n m //,//,//则若ααD .n m n m ⊥⊥则若,//,αα【答案】D【解析】根据线面垂直的性质可知选项D 正确。
2012年高考理科数学北京卷(含详细答案)
A B=1,0}1,0,1}xy e=关于y轴对称,则()f x=()B.1x e-D.1xe--( )B.y=D.y=l与C所围成的图形的面积等于( )C.83D.表示的平面区域内存在点00(,)P x y,满足( )B.1(,)3-∞D.5(,)3-∞-第Ⅱ卷(非选择题共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在题中的横线上.9.在极坐标系中,点π(2,)6到直线sin2ρθ=的距离等于___________.10.若等比数列{}na满足2420a a+=,3540a a+=,则公比q=____;前n项和nS=____.11.如图,AB为圆O的直径,P A为圆O的切线,PB与圆O相交于D.若3PA=,:PD9:16DB=,则PD=___________;AB=___________.12.将序号分别为1,2,3,4,5的5张参观券全部分给4人,每人至少1张.如果分给同一人的2张参观券连号,那么不同的分法种数是___________.13.向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),则λμ=________.14.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D-中,E为BC的中点,点P在线段1D E上.点P到直线1CC的距离的最小值为___________.4的正方形,平面ABC ⊥平面,并求1BDBC 的值.. 19.(本小题满分14分)已知A ,B ,C 是椭圆22:14x W y +=上的三个点,O 是坐标原点.(Ⅰ)当点B 是W 的右顶点,且四边形OABC 为菱形时,求此菱形的面积; (Ⅱ)当点B 不是W 的顶点时,判断四边形OABC 是否可能为菱形,并说明理由.20.(本小题满分13分)已知{}n a 是由非负整数组成的无穷数列,该数列前n 项的最大值记为n A ,第n 项之后各项1n a +,2n a +,…的最小值记为n B ,n n n d A B =-.(Ⅰ)若{}n a 为2,1,4,3,2,1,4,3,…,是一个周期为4的数列(即对任意*n N ∈,4n n a a +=),写出1d ,2d ,3d ,4d 的值; (Ⅱ)设d 是非负整数,证明:()1,2,3,n d d n =-=的充分必要条件是{}n a 是公差为d 的等差数列;(Ⅲ)证明:若12a =,1(1,2,3,)n d n ==,则{}n a 的项只能是1或者2,且有无穷多项为1.2012年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学(理科)答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】D【解析】2|3A x x ⎧⎫=>-⎨⎬⎩⎭,利用二次不等式的解法可得{|3B x x =>或}1x <-,易得{}|3AB x x =>.【提示】求出集合B ,然后直接求解A B .【考点】集合间的基本运算. 2.【答案】D【解析】题目中0202x y ≤≤⎧⎨≤≤⎩表示的区域表示正方形区域,而动点D 可以存在的位置为正方形面积减去四分之一的圆的面积部分,因此2122π24π4224P ⨯-⨯-==⨯,故选D .【提示】本例的测度即为区域的面积,故只要求出题中两个区域:由不等式组表示的区域和到原点的距离大于2的点构成的区域的面积后再求它们的比值即可. 【考点】不等式组,平面区域与几何概率. 3.【答案】B【解析】当0a =时,如果0b =,此时i 0a b +=是实数,不是纯虚数,因此不是充分条件;而如果i a b +已经是纯虚数,由定义实部为零,虚部不为零可以得到0a =,因此是必要条件,故选B . 【提示】利用前后两者的因果关系,即可判断充要条件. 【考点】复数的概念,充分、必要条件. 4.【答案】C【解析】0,11,12,23,8k s k s k s k s ==⇒==⇒==⇒==,循环结束,输出的s 为8,故选C . 【提示】列出循环过程中s 与k 的数值,不满足判断框的条件即可结束循环. 【考点】循环结构的程序框图. 5.【答案】A【解析】由切割线定理可知2CE CB CD =,在直角ABC △中90,ACB CD AB ∠=⊥,则由射影定理可知2CD AD DB =,所以CE CB AD DB =.数学试卷 第10页(共36页)【提示】由题中三角形和圆的位置关系,通过条件求解即可. 【考点】几何证明选讲. 6.【答案】B【解析】由于题目要求是奇数,那么对于此三位数可以分成两种情况:奇偶奇,偶奇奇.如果是第一种奇偶奇的情况,可以从个位开始分析3种选择,之后二位,有2种选择,最后百位2种选择,共12种;如果是第二种情况偶奇奇,分析同理,个位有3种选择,十位有2种选择,百位有一种选择,共6种,因此总共12618+=种,选B .【提示】选择数字进行排列,判断奇偶性即可. 【考点】排列组合. 7.【答案】B【解析】从所给的三视图可以得到该几何体为三棱锥,本题所求表面积为三棱锥四个面的面积之和.利用垂直关系和三角形面积公式,可得:10,10,10,65S S S S ====后右底左,因此该几何体表面积3065S =+,故选B .【提示】通过三视图复原的几何体的形状,利用三视图的数据求出几何体的表面积即可. 【考点】由三视图求几何体的表面积. 8.【答案】C【解析】由图可知6,7,8,9这几年增长最快,超过平均值,所以应该加入,因此选C . 【提示】由已知中图像表示某棵果树前n 年的总产量S 与n 之间的关系,结合图像可得答案. 【考点】函数图像的应用.第Ⅱ卷二、填空题 9.【答案】2【解析】直线转化为1x y +=,曲线转化为圆229x y +=,圆心(0,0)到直线1x y +=的距离132d =<,所以有两个交点.【提示】将参数方程化为普通方程,利用圆心到直线的距离与半径比较,即可得到结论. 【考点】直线和圆的位置关系. 10.【答案】1 【解析】23S a =,所以111211212a a d a d d a a d ++=+⇒=⇒=+=.【提示】由{}n a 是等差数列23S a =,解得12d =,由此能求出2a . 【考点】等差数列的通项. 11.【答案】4【解析】在△ABC 中,得用余弦定理22214()()47()cos 2444a c b c b c b c b B ac c c+-++-+-=⇒-==,化简得8740c b -+=,与题目条件7b c +=联立,可解得4,3b c ==,答案为4.【提示】根据27a b c =+=,,1cos 4B =-,利用余弦定理可得,即可求得b 的值 【考点】余弦定理的运用. 12.【答案】3【解析】由24y x =,可求得焦点坐标为(1,0)F ,因为倾斜角为60,所以直线的斜率为tan603k ==,利用点斜式,直线的方程为33y x =-,将直线和曲线方程联立233123(3,23),,334y x A B y x⎧⎛⎫=-⎪⇒- ⎪⎨ ⎪=⎪⎝⎭⎩,因此11123322OAF A S OF y =⨯⨯=⨯⨯=△. 【提示】确定直线l 的方程,代入抛物线方程,确定A 的坐标,从而可求OAF △的面积.. 【考点】抛物线的简单性质,直线与抛物线的位置关系. 13.【答案】1【解析】根据平面向量的点乘公式cos DE CB DE DA DE DA θ==,可知cos DE DA θ=,所以21DE CB DA ==;||||cos ||cos DE DC DE DC DE αα==,又因为cos DE α就是向量DE 在DC 边上的射影,要想让DE DC 最大,即让射影最大,此时E 点与B 点重合,射影为||DC ,所以长度为1. 【提示】直接利用向量转化,求出数量积即可. 【考点】平面向量在平面几何中的运用. 14.【答案】(4,2)--【解析】对于①∵()22xg x =-,当1x <时,()0g x <,又∵①()0x R f x ∀∈<,或()0g x <∴()(2)(3)0f x m x m x m =-++<在1x ≥时恒成立,则由二次函数的性质可知开口只能向下,且二次函数与x 轴交点都在(1,0)的左边,则03121m m m <⎧⎪--<⎨⎪<⎩,∴40m -<<,即①成立的范围为40m -<<,数学试卷 第16页(共36页)又∵②(,4)x ∈∞--,()()0f x g x <, ∴此时()220x g x =-<恒成立∴()(2)(3)0f x m x m x m =-++>在(,4)x ∈-∞-有成立的可能,则只要4-比12x x ,中的较小的根大即可,(i )当10m -<<时,较小的根为3m --,34m --<-不成立, (ii )当1m =-时,两个根同为24->-,不成立,(iii )当41m -<<-时,较小的根为224m m <,-即2m <-成立. 综上可得①②成立时42m -<<-.【提示】①由于()220x g x =->时,1x ≥,根据题意有()(2)(3)0f x m x m x m =-++<在1x >时成立,根据二次函数的性质可求.②由于(,4)x ∈∞--,()()0f x g x <,而()220xg x =-<,则()(2)(3)0f x m x m x m =-++>在(,4)x ∈∞--时成立,结合二次函数的性质可求 【考点】指数函数的性质,二次函数的性质. 三、解答题15.【答案】(Ⅰ){|π,}x x k k ≠∈Z π(Ⅱ)ππ,π8k k k ⎡⎫-+∈⎪⎢⎭⎣Z 和3ππ,π8k k k ⎛⎤+∈ ⎥⎦⎝Z 【解析】(Ⅰ)(sin cos )sin2()sin x x xf x x-=(sin cos )2sin cos sin x x x xx-=2(sin cos )cos x x x =-sin 21cos 2x x =--π2sin 214x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,{|π}x x k k ≠∈Z ,原函数的定义域为{|π,}x x k k ≠∈Z ,最小正周期为π;(Ⅱ)由πππ2π22π+,242k x k k -≤-≤∈Z . 解得π3πππ,,88k x k k -≤≤+∈Z 又{|π,}x x k k ≠∈Z ,原函数的单调递增区间为ππ,π8k k k ⎡⎫-+∈⎪⎢⎭⎣Z ,3ππ,π8k k k ⎛⎤+∈ ⎥⎦⎝Z . 【提示】(Ⅰ)直接求出函数的定义域和最小正周期.(Ⅱ)利用正弦函数的单调增区间,结合函数的定义域求出函数的单调增区间即可. 【考点】三角函数的定义域,周期,单调性. 16.【答案】(Ⅰ)证明CD DE ⊥,1A D DE ⊥,又1CDA D D =,∴DE ⊥平面1A CD ,又1AC ⊂平面1A CD , ∴1AC ⊥DE ,又1AC CD ⊥,CD DE D =∴1AC ⊥平面BCDE . (Ⅱ)如图建立空间直角坐标系C xyz -,则(2,0,0)D -,1(00,23)A ,,(0,3,0)B ,(2,2,0)E -,(0,0,0)C , ∴1(0,3,23)A B =-,1(2,2,23)A E =--,设平面1A BE 法向量为(,,)n x y z =,则1100A B n A E n ⎧=⎪⎨=⎪⎩∴323022230y z x y z ⎧-=⎪⎨---=⎪⎩∴322z y y x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴(1,2,3)n =-又∵(1,0,3)M -∴(1,0,3)CM =-∴1342cos 2||||14313222CM n CM n θ+====+++∴CM 与平面1A BE 所成角的大小45数学试卷 第22页(共36页)(Ⅲ)设线段BC 上存在点P ,设P 点坐标为(0,,0)a ,则[0,3]a ∈则1(0,,23)A P a =-,(2,,0)DP a =设平面1A DP 法向量为1111(,,)n x y z =,则111123020ay z x ay ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩∴11113612z ay x ay⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴1111(,,)(3,6,3)n x y z a a ==-,假设平面1A DP 与平面1A BE 垂直,则10n n =, ∴31230a a ++=,612a =-,2a =- ∵03a ≤≤,∴不存在线段BC 上存在点P ,使平面1A DP 与平面1A BE 垂直.【提示】(Ⅰ)证明1A C ⊥平面BCDE ,因为1A C CD ⊥,只需证明1AC DE ⊥,即证明DE ⊥平面1A CD . (Ⅱ)建立空间直角坐标系,用坐标表示点与向量,求出平面1A BE 法向量(1,2,3)n =-,(1,0,3)CM =-,利用向量的夹角公式,即可求得CM 与平面1A BE 所成角的大小;(Ⅲ)设线段BC 上存在点P ,设P 点坐标为(0,,0)a ,则[0,3]a ∈,求出平面1A DP 法向量为1(3,6,3)n a a =-, 假设平面1A DP 与平面1A BE 垂直,则10n n =,可求得03a ≤≤,从而可得结论.. 【考点】平面图形的折叠问题,立体几何.17.【答案】(Ⅰ)由题意可知,厨余垃圾600吨,投放到“厨余垃圾”箱400吨, 故生活垃圾投放错误的概率为:40026003= (Ⅱ)由题意可知,生活垃圾投放错误有200602020300+++=, 故生活垃圾投放错误的概率:20060403100010++=(Ⅲ)由题意可知:600a b c ++=,,,a b c 的平均数为200,222222211[(200)(200)(200)](120000)33S a b c a b c =-+-+-=++-,因此有当600a =,0b =,0c =时有280000S =.【提示】(Ⅰ)厨余垃圾600吨,投放到“厨余垃圾”箱400吨,故可求厨余垃圾投放正确的概率. (Ⅱ)生活垃圾投放错误有2006040300++=,故可求生活垃圾投放错误的概率.(Ⅲ)计算方差可得22221(120000)3S a b c =++-,因此有当600a =,0b =,0c =时,有280000S =. 【考点】概率,方差18.【答案】(Ⅰ)33a b =⎧⎨=⎩(Ⅱ)12a h ⎛⎫-= ⎪⎝⎭【解析】(Ⅰ)由(1,)c 为公共切点可得:2()1(0)f x ax a =+>,则()2f x ax '=,12k a =,3()g x x bx =+,则2()=3g x x b '+,23k b =+,∴23a b =+①又(1)1f a =+,(1)1g b =+,∴11a b +=+,即a b =,代入①式可得:33a b =⎧⎨=⎩.(Ⅱ)24a b =,∴设3221()()()14h x f x g x x ax a x =+=+++则221()324h x x ax a '=++,令()0h x '=,解得:12a x =-,26ax =-;0a >,∴26a a-<-,∴原函数在2a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,单调递增,在26a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,单调递减,在6a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增 ①若12a -≤-,即2a ≤时,最大值为2(1)4a h a =-;②若126aa -<-<-,即26a <<时,最大值为12a h ⎛⎫-= ⎪⎝⎭③若16a -≥-时,即6a ≥时,最大值为12a h ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. 综上所述:当(02]a ∈,时,最大值为2(1)4a h a =-; 当(2,)a ∈+∞时,最大值为12a h ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.【提示】(Ⅰ)根据曲线()y f x =与曲线()y g x =在它们的交点(1,)c 处具有公共切线,可知切点处的函数值相等,切点处的斜率相等,故可求a b ,的值.(Ⅱ)根据24a b =,构建函数3221()()()14h x f x g x x ax a x =+=+++,求导函数,利用导数的正负,可确数学试卷 第28页(共36页)定函数的单调区间,进而分类讨论,确定函数在区间(,1)-∞-上的最大值. 【考点】利用导数求函数单调区间及最值.19.【答案】(Ⅰ)原曲线方程可化简得:2218852x y m m +=--, 由题意可得:8852805802m m mm ⎧>⎪--⎪⎪>⎨-⎪⎪>⎪-⎩,解得:75.2m <<(Ⅱ)证明:由已知直线代入椭圆方程化简得:22(21)16240k x kx +++=,2=32(23)0k ∆->,解得:232k >.由韦达定理得:21621M N k x x k +=-+①,22421M Nx x k =+,② 设(,4)N N N x k x +,(,4)M M M x kx +,(,1)G G x 则MB 方程为:62M Mkx y x x +=-,则3,16M M x G kx ⎛⎫ ⎪+⎝⎭, ∴316M M x AG x k ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,,(),2N N AN x x k =+,欲证A G N ,,三点共线,只需证AG ,AN 共线 即3(2)6MN N M x x k x x k +=-+成立,化简得:(3)6()M N M N k k x x x x +=-+ 将①②代入易知等式成立,则A G N ,,三点共线得证. 【提示】(Ⅰ)原曲线方程,化为标准方程,利用C 是焦点在x 轴点上的椭圆可得不等式组,即可求得m 的取值范围.(Ⅱ)由已知直线代入椭圆方程化简得:22(21)16240k x kx +++=,2=32(23)0k ∆->,解得232k >设(,4)N N N x k x +,(,4)M M M x kx +,(,1)G G x ,则MB 方程为:62M Mkx y x x +=-,则3,16M M x G kx ⎛⎫⎪+⎝⎭, 从而可得316M M x AG x k ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,,(),2N N AN x x k =+,欲证A G N ,,三点共线,只需证AG ,AN 共线,利用韦达定理,可以证明.【考点】椭圆的性质,直线与椭圆的位置关系.11 / 1220.【答案】(Ⅰ)0.7(Ⅱ)1(Ⅲ)212t t ++ 【解析】(Ⅰ)由题意可知1() 1.2r A =,2() 1.2r A =-,1() 1.1c A =,2()0.7c A =,3() 1.8c A =-∴()0.7k A =(Ⅱ)先用反证法证明()1k A ≤:若()1k A >,则1|()||1|11c A a a =+=+>,∴0a >同理可知0b >,∴0a b +>,由题目所有数和为0,即1a b c ++=-,∴11c a b =---<-与题目条件矛盾∴()1k A ≤.易知当0a b ==时,()1k A =存在∴()k A 的最大值为1.(Ⅲ)()k A 的最大值为212t t ++. 首先构造满足21()2t k A t +=+的,{}(1,2,1,2,...,21)i j A a i j t ===+: 1,11,21,1,11,21,211...1,...2t t t t t a a a a a a t +++-========-+,22,12,22,2,12,22,211...,...1(2)t t t t t t a a a a a a t t +++++========-+. 经计算知,A 中每个元素的绝对值都小于1,所有元素之和为0,且1221|()||()|2t r A r A t +==+,2121121|()||()|...|()|11(2)22t t t t t c A c A c A t t t t ++++====+>+>+++,1221121|()||()|...|()|122t t t t t c A c A c A t t +++-+====+=++. 下面证明212t t ++是最大值. 若不然,则存在一个数表(2,21)A S t ∈+,使得21()2t k A x t +=>+. 由()k A 的定义知A 的每一列两个数之和的绝对值都不小于x ,而两个绝对值不超过1的数的和,其绝对值不超过2,故A 的每一列两个数之和的绝对值都在区间[,2]x 中. 由于1x >,故A 的每一列两个数符号均与列和的符号相同,且绝对值均不小于1x -.设A 中有g 列的列和为正,有h 列的列和为负,由对称性不妨设g h <,则1g t h t ≤≥+,. 另外,由对称数学试卷 第34页(共36页)数学试卷 第35页(共36页) 数学试卷 第36页(共36页) 性不妨设A 的第一行行和为正,第二行行和为负.考虑A 的第一行,由前面结论知A 的第一行有不超过t 个正数和不少于1t +个负数,每个正数的绝对值不超过1(即每个正数均不超过1),每个负数的绝对值不小于1x -(即每个负数均不超过1x -). 因此11|()|()1(1)(1)21(1)[21(2)]r A r A t t x t t x x t t x x =≤++-=+-+=++-+<,故A 的第一行行和的绝对值小于x ,与假设矛盾.因此()k A 的最大值为212t t ++ 【提示】(Ⅰ)由题意可知1() 1.2r A =,2() 1.2r A =-,1() 1.1c A =,2()0.7c A =,3() 1.8c A =-,其中的最小值,即可求出所求.(Ⅱ)先用反证法证明()1k A ≤,然后证明()1k A =存在即可.(Ⅲ)首先构造满足21()2t k A t +=+的,{}(1,2,1,2,...,21)i j A a i j t ===+,然后证明212t t ++是最大值即可. 【考点】合情推理.。
2012年北京高考数学试题与答案(理科)
2012年普通高等学校招生全国统一考试数 学 (理) (北京卷)本试卷共5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{320}A x x =∈+>R ,{(1)(3)0}B x x x =∈+->R ,则AB =(2)设不等式组02,02x y ≤≤⎧⎨≤≤⎩表示的平面区域为D .在区域D 内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是(3)设a ,b ∈R .“0a =”是“复数i a b +是纯虚数”的(4)执行如图所示的程序框图,输出的S 值为(5)如图,90ACB ∠=︒,CD AB ⊥于点D ,以BD 为直径的圆与交BC 于点E .则(A )(,1)-∞-(B )2(1,)3--(C )2(,3)3-(D )(3,)+∞(A )4π (B )22π- (C )6π(D )44π- (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(A )2 (B )4 (C )8 (D )16S=S ∙2k1k=0, S=1是输出S结束开始C(6)从0,2中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为(7)某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的表面积是 (8)某棵果树前n 年的总产量n S 与n 之间的关系如图所示.从目前记录的结果看,前m 年的 年平均产量最高,m 的值为二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.(A )CE CB AD DB ⋅=⋅ (B )CE CB AD AB ⋅=⋅ (C )2AD AB CD ⋅= (D )2CE EB CD ⋅=(A )24 (B )18(C )12(D )6(A )28+(B )30+(C )56+(D )60+(A )5(B )7 (C )9(D )11俯视图侧(左)视图正(主)视图434(9)直线2(1x t t y t =+⎧⎨=--⎩为参数)与曲线3cos (3sin x y ααα=⎧⎨=⎩为参数)的交点个数为 .(10)已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和.若112a =,23S a =,则2a = . (11)在ABC ∆中,若2a =,7bc +=,1cos 4B =-,则b = . (12)在直角坐标系xoy 中,直线l 过抛物线24y x =的焦点F ,且与该抛物线相交于A 、B两点,其中,A 点在x 轴上方.若直线l 的倾斜角为60︒,则OAF ∆的面积为 . (13)已知正方形ABCD 的边长为1,点E 是AB 边上的动点,则DE CB ⋅的值为 . (14)已知()(2)(3)f x m x m x m =-++,()22xg x =-.若同时满足条件:①x ∀∈R ,()0f x <或()0g x <; ②(,4)x ∃∈-∞-,()()0f x g x <. 则m 的取值范围是 .三、解答题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程. (15)(本小题共13分)已知函数(sin cos )sin 2()sin x x xf x x-=.(Ⅰ)求()f x 的定义域及最小正周期; (Ⅱ)求()f x 的单调递增区间.(16)(本小题共14分)如图1,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,3BC =,6AC =,D 、E 分别为AC 、AB 上的点,且DE //BC ,2DE =,将ADE ∆沿DE 折起到1A DE ∆的位置,使1A C CD ⊥,如图2.(Ⅰ)求证:1AC ⊥平面BCDE ; (Ⅱ)若M 是1A D 的中点,求CM 与平面1A BE 所成角的大小; (Ⅲ)线段BC 上是否存在点P ,使平面1A DP 与平面1A BE 垂直?说明理由.(17)(本小题共13分)近年来,某市为了促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其 他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱.为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取 了该市三类垃圾箱中总计1000吨生活垃圾,数据统计如下(单位:吨):(Ⅰ)试估计厨余垃圾投放正确的概率; (Ⅱ)试估计生活垃圾投放错误的概率;(Ⅲ)假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分别为,,a b c ,其中0a >,a b c ++=600.当数据,,a b c 的方差2s 最大时,写出,,a b c的值(结论不要求证明),并求此时2s 的值. (注:222121[()()s x x x x n=-+-+…2()]n x x +-,其中x 为数据12,,,n x x x ⋅⋅⋅的平均数)(18)(本小题共13分)已知函数2()1(0)f x ax a =+>,3()g x x bx =+.(Ⅰ)若曲线()y f x =与曲线()y g x =在它们的交点(1,)c 处具有公共切线,求,a b 的值; (Ⅱ)当24a b =时,求函数()()f x g x +的单调区间,并求其在区间(]1-- ∞上的最大值.(19)(本小题共14分)已知曲线C :22(5)(2)8m x m y -+-=()m ∈R . (Ⅰ)若曲线C 是焦点在x 轴点上的椭圆,求m 的取值范围;(Ⅱ)设4m =,曲线C 与y 轴的交点为A 、B (点A 位于点B 的上方),直线4y kx =+与曲线C 交于不同的两点M 、N ,直线1y =与直线BM 交于点G . 求证:,,A G N 三点共线.(20)(本小题共13分)设A 是由m n ⨯个实数组成的m 行n 列的数表,满足:每个数的绝对值不大于1,且所有数的和为零.记(,)S m n 为所有这样的数表构成的集合.对于(,)A S m n ∈,记()i r A 为A 的第i 行各数之和(1≤i ≤)m ,()j c A 为A 的第j 列各数之和(1≤j ≤)n .记()k A 为1|()|r A ,2|()|r A ,…,|()|m r A ,1|()|c A ,2|()|c A ,…,|()|n c A 中的最小值.(Ⅰ)对如下数表A ,求()k A 的值;(Ⅱ)设数表(2,3)A S ∈形如求()k A 的最大值;(Ⅲ)给定正整数t ,对于所有的(2,21)A S t ∈+,求()k A 的最大值.2012高考北京数学真题答案及简析三、解答题 15.解:(sin cos )sin 2(sin cos )2sin cos ()2(sin cos )cos sin sin x x x x x x x f x x x x x x--===-{}πsin 21cos 221|π4x x x x x k k ⎛⎫=-+=--≠∈ ⎪⎝⎭Z ,,(1)原函数的定义域为{}|πx x k k ≠∈Z ,,最小正周期为π.(2)原函数的单调递增区间为πππ8k k ⎡⎫-+⎪⎢⎣⎭,k ∈Z ,3πππ8k k ⎛⎤+ ⎥⎝⎦,k ∈Z16.解:(1)CD DE ⊥,1A E DE ⊥∴DE ⊥平面1A CD ,又1A C ⊂平面1A CD ,∴1A C ⊥DE又1A C CD ⊥,∴1A C ⊥平面BCDE(2)如图建系C xyz -,则()200D -,,,()0023A ,,,()030B ,,,()220E -,,∴(103A B =-,,,()1210A E =--,,设平面1A BE 法向量为()n x y z =,, 则1100A Bn A E n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩∴3020y x y ⎧-=⎪⎨--=⎪⎩∴2z y y x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴(12n =-,又∵(10M -,∴()103CM =-,,∴cos ||||1CM n CM n θ⋅====⋅∴CM 与平面1A BE 所成角的大小45︒(3)设线段BC 上存在点P ,设P 点坐标为()00a ,,,则[]03a ∈,则(10AP a =-,,,()20DP a =,, 设平面1A DP 法向量为()1111nx y z =,, 则1111020ay x ay ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩∴111112z x ay ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴()136n a =-,y C假设平面1A DP 与平面1A BE 垂直则10n n ⋅=,∴31230a a ++=,612a =-,2a =- ∵03a <<∴不存在线段BC 上存在点P ,使平面1A DP 与平面1A BE 垂直17.(1)由题意可知:4002=6003 (2)由题意可知:200+60+403=100010(3)由题意可知:22221(120000)3s a b c =++-,因此有当600a =,0b =,0c =时,有280000s =. 18.解:(1)由()1c ,为公共切点可得:2()1(0)f x ax a =+>,则()2f x ax '=,12k a =, 3()g x x bx =+,则2()=3f x x b '+,23k b =+,∴23a b =+⎺又(1)1f a =+,(1)1g b =+,∴11a b +=+,即a b =,代入①式可得:33a b =⎧⎨=⎩. (2)24a b =,∴设3221()()()14h x f x g x x ax a x =+=+++则221()324h x x ax a '=++,令()0h x '=,解得:12a x =-,26ax =-;0a >,∴26a a-<-,∴原函数在2a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,单调递增,在26a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,单调递减,在6a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增 ①若12a--≤,即2a ≤时,最大值为2(1)4a h a =-;②若126a a -<-<-,即26a <<时,最大值为12a h ⎛⎫-= ⎪⎝⎭③若16a --≥时,即6a ≥时,最大值为12a h ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.综上所述:当(]02a ∈,时,最大值为2(1)4a h a =-;当()2,a ∈+∞时,最大值为12a h ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.19.(1)原曲线方程可化简得:2218852x y m m +=--由题意可得:8852805802m m mm ⎧>⎪--⎪⎪>⎨-⎪⎪>⎪-⎩,解得:752m <<(2)由已知直线代入椭圆方程化简得:22(21)16240k x kx +++=,2=32(23)k ∆-,解得:232k >由韦达定理得:21621M N k x x k +=+①,22421M Nx x k =+,② 设(,4)N N N x k x +,(,4)M M M x kx +,(1)G G x , MB 方程为:62M M kx y x x +=-,则316M M x G kx ⎛⎫⎪+⎝⎭,, ∴316M M x AG x k ⎛⎫=-⎪+⎝⎭,,()2N N AN x x k =+,,欲证A G N ,,三点共线,只需证AG ,AN 共线即3(2)6MN N M x x k x x k +=-+成立,化简得:(3)6()M N M N k k x x x x +=-+将①②代入易知等式成立,则A G N ,,三点共线得证。
海淀区高三一模数学试卷及答案(理科)
海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(理科)2012.04一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. (1)已知集合1Ax x ,B x x m ,且A B R ,那么m 的值可以是(A )1 (B )0 (C )1 (D )2 (2)在等比数列{}n a 中,14358a a a a ,,则7a =(A )116(B )18 (C )14 (D )12(3)在极坐标系中,过点3(2,)2π且平行于极轴的直线的极坐标方程是 (A )sin 2ρθ (B )cos 2ρθ(C )sin 2ρθ(D )cos 2ρθ(4)已知向量=(1)=(1)x x ,a b ,,-,若2-a b 与b 垂直,则=a(A(B(C )2 (D )4 (5)执行如图所示的程序框图,输出的k 值是(A )4 (B )5 (C )6 (D )7(6)从甲、乙等5个人中选出3人排成一列,则甲不在排头的排法种数是(A )12 (B )24 (C )36 (D )48(7)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(8)在正方体''''ABCD A B C D 中,若点P (异于点B )是棱上一点,则满足BP 与'AC 所成的角为45的点P 的个数为(A )0 (B )3 (C )4 (D )6二、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)复数2i1ia 在复平面内所对应的点在虚轴上,那么实数a = . (10)过双曲线221916x y 的右焦点,且平行于经过一、三象限的渐近线的直线方程是 . (11)若1tan 2α,则cos(2)απ2= . (12)设某商品的需求函数为1005QP ,其中,Q P 分别表示需求量和价格,如果商品需求弹性EQEP大于1(其中'EQ Q P EP Q,'Q 是Q 的导数),则商品价格P 的取值范围是 .(13)如图,以ABC ∆的边AB 为直径的半圆交AC 于点D ,交BC 于点E ,EF AB 于点F ,3AF BF ,22BE EC ,那么CDE = ,CD = .(14)已知函数1,,()0,,x f x xRQ Q 则(ⅰ)(())f f x = ; (ⅱ)给出下列三个命题:FEDCBAA'B'C'D'ABCD①函数f x 是偶函数; ②存在(1,2,3)i x iR ,使得以点(,())(1,2,3)i i x f x i为顶点的三角形是等腰直角三角形; ③存在(1,2,3,4)ix iR ,使得以点(,())(1,2,3,4)i i x f x i为顶点的四边形为菱形.其中,所有真命题的序号是 .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13分)在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c ,且A ,B , C 成等差数列. (Ⅰ)若13b,3a ,求c 的值;(Ⅱ)设sin sin t A C =,求t 的最大值.(16)(本小题满分14分)在四棱锥PABCD 中,AB //CD ,ABAD ,4,22,2AB AD CD ,PA平面ABCD ,4PA .(Ⅰ)设平面PAB平面PCD m =,求证:CD //m ;(Ⅱ)求证:BD ⊥平面PAC ;(Ⅲ)设点Q 为线段PB 上一点,且直线QC 与平面PAC,求PQPB的值.(17)(本小题满分13分)某学校随机抽取部分新生调查其上学所需时间(单位:分钟),并将所得数据绘制成频率分布直方图(如图),其中,上学所需时间的范围是[0,100],样本数据分组为[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].(Ⅰ)求直方图中x 的值;(Ⅱ)如果上学所需时间不少于1小时的学生可申请在学校住宿,请估计学校600名新生中有多少名学生可以申请住宿;PDCBA(Ⅲ)从学校的新生中任选4名学生,这4名学生中上学所需时间少于20分钟的人数记为X ,求X 的分布列和数学期望.(以直方图中新生上学所需时间少于20分钟的频率作为每名学生上学所需时间少于20分钟的概率)(18)(本小题满分13分)已知函数21()e()(0)kxf x x x k k-=+-<.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)是否存在实数k ,使得函数()f x 的极大值等于23e -?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.(19)(本小题满分13分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆G 的中心为坐标原点,左焦点为1(1,0)F -, P 为椭圆G 的上顶点,且145PF O ∠=︒. (Ⅰ)求椭圆G 的标准方程;(Ⅱ)已知直线1l :1y kx m =+与椭圆G 交于A ,B 两点,直线2l :2y kx m =+(12m m ≠)与椭圆G 交于C ,D 两点,且||||AB CD =,如图所示.(ⅰ)证明:120m m +=;(ⅱ)求四边形ABCD 的面积S 的最大值.(20)(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{()()1}M N M N x f x f x ∆=⋅=-. 已知{2,4,6,8,10}A ,{1,2,4,8,16}B.(Ⅰ)写出(1)A f 和(1)B f 的值,并用列举法写出集合A B ∆;(Ⅱ)用Card (M )表示有限集合M 所含元素的个数,求()()Card X A Card X B ∆+∆的最小值;(Ⅲ)有多少个集合对(P ,Q ),满足,P Q AB ⊆,且()()P A Q B A B ∆∆∆=∆?海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(理科)参考答案及评分标准 2012.04一. 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)2 (10)43200xy (11)45(12)(10,20)(13)60°(14)1 ①③ 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13分) 解:(Ⅰ)因为,,A B C 成等差数列, 所以2B A C =+. 因为A B C ++=π, 所以3B π=. ………………………………………2分 因为13b,3a,2222cos b a c ac B =+-,所以2340c c --=. ………………………………………5分所以4c =或1c =-(舍去). ………………………………………6分(Ⅱ)因为23A C +=π, 所以2sin sin()3t A A π=-1sin sin )22A A A =+11cos22()22A A -=+11sin(2)426A π=+-. ………………………………………10分 因为203A π<<,所以72666A πππ-<-<.所以当262A ππ-=,即3A π=时,t 有最大值34.………………………………………13分(16)(本小题满分14分)(Ⅰ)证明: 因为AB //CD ,CD ⊄平面PAB ,AB ⊂平面PAB ,所以CD //平面PAB . ………………………………………2分 因为CD ⊂平面PCD ,平面PAB平面PCD m =,所以CD //m . ………………………………………4分 (Ⅱ)证明:因为AP平面ABCD ,ABAD ,所以以A 为坐标原点,,,AB AD AP 所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则(4,0,0)B ,(0,0,4)P,(0,D,(2,C .………………………………………5分所以(4,BD =-,(2,AC =,(0,0,4)AP =,所以(4)2000BD AC ⋅=-⨯+⨯=,(4)00040BD AP ⋅=-⨯++⨯=.所以 BD AC ⊥,BD AP ⊥.因为 AP AC A =,AC ⊂平面PAC ,PA ⊂平面PAC ,所以 BD ⊥平面PAC .………………………………………9分(Ⅲ)解:设PQ PBλ(其中01λ),(,,)Q x y z ,直线QC 与平面PAC 所成角为θ.所以 PQPB λ.所以 (,,4)(4,0,4)x y z λ.所以4,0,44,xy zλλ即(4,0,44)Q λλ.所以 (42,22,44)CQλλ. ………………………………………11分由(Ⅱ)知平面PAC 的一个法向量为(4,BD =-.………………………………………12分因为 sin cos ,CQ BD CQ BDCQ BDθ,所以3=. 解得 7[0,1]12λ=∈. 所以 712PQ PB . ………………………………………14分(17)(本小题满分13分) 解:(Ⅰ)由直方图可得:200.025200.0065200.0032201x ⨯+⨯+⨯+⨯⨯=.所以 0.0125x . ………………………………………2分(Ⅱ)新生上学所需时间不少于1小时的频率为:0.0032200.12⨯⨯=, ………………………………………4分因为6000.1272⨯=,所以600名新生中有72名学生可以申请住宿.………………………………………6分(Ⅲ)X 的可能取值为0,1,2,3,4. ………………………………………7分由直方图可知,每位学生上学所需时间少于20分钟的概率为14, 4381(0)4256P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭, 3141327(1)C 4464P X ⎛⎫⎛⎫===⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 22241327(2)C 44128P X ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,334133(3)C 4464P X ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,411(4)4256P X ⎛⎫===⎪⎝⎭.812727310123412566412864256EX =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.(或1414EX =⨯=)所以X 的数学期望为1. ………………………………………13分(18)(本小题满分13分) 解:(Ⅰ)()f x 的定义域为R . 221'()e()e (21)e [(2)2]kxkx kx f x k x x x kx k x k---=-+-++=-+-+,即 '()e(2)(1)(0)kxf x kx x k -=--+<. ………………………………………2分令'()0f x =,解得:1x =-或2x k=. 当2k =-时,22'()2e (1)0xf x x =+≥,故()f x 的单调递增区间是(,).………………………………………3分 当20k -<<时,()f x ,'()f x 随x 的变化情况如下:所以,函数()f x 的单调递增区间是(,)k -∞和(1,)-+∞,单调递减区间是(,1)k-.………………………………………5分当2k <-时,()f x ,'()f x 随x 的变化情况如下:所以,函数()f x 的单调递增区间是(,1)-∞-和2(,)k +∞,单调递减区间是2(1,)k-.………………………………………7分(Ⅱ)当1k时,()f x 的极大值等于23e -. 理由如下:当2k =-时,()f x 无极大值.当20k -<<时,()f x 的极大值为22241()e ()f kk k-=+, ………………………………………8分令22241e ()3e k k--+=,即2413,k k += 解得 1k =-或43k =(舍).………………………………………9分当2k <-时,()f x 的极大值为e (1)kf k-=-.………………………………………10分因为 2e e k-<,1102k <-<, 所以 2e 1e 2k k --<. 因为221e 3e 2--<, 所以 ()f x 的极大值不可能等于23e -. ………………………………………12分 综上所述,当1k =-时,()f x 的极大值等于23e -.………………………………………13分(19)(本小题满分13分)(Ⅰ)解:设椭圆G 的标准方程为22221(0)x y a b a b+=>>.因为1(1,0)F -,145PF O ∠=︒,所以1b c .所以 2222ab c . ………………………………………2分所以 椭圆G 的标准方程为2212x y +=. ………………………………………3分 (Ⅱ)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y ,44(,)D x y .(ⅰ)证明:由122,1.2y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得:22211(12)4220k x km x m +++-=.则2218(21)0k m ∆=-+>,1122211224,1222.12km x x km x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩………………………………………5分 所以||AB ====同理||CD =. ………………………………………7分 因为 ||||AB CD =,所以=.因为 12m m ≠,所以 120m m +=. ………………………………………9分 (ⅱ)解:由题意得四边形ABCD 是平行四边形,设两平行线,AB CD 间的距离为d ,则 1221m m dk.因为 120m m +=, 所以 1221m dk. ………………………………………10分所以||S AB d =⋅=2221121k m m -++=≤=(或S ==所以 当221212k m +=时, 四边形ABCD 的面积S取得最大值为 ………………………………………13分(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aC 且aX ,则(({})()1Card C X a Card C X ∆=∆-;②若a C 且a X,则(({})()1Card C Xa Card C X ∆=∆+.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 之外的元素.所以 当X 为集合{1,6,10,16}的子集与集合{2,4,8}的并集时,()()Card X A Card X B ∆+∆取到最小值4. ………………………………………8分 (Ⅲ)因为 {()()1}A B A B x f x f x ∆=⋅=-,所以 A B B A ∆=∆.由定义可知:()()()A B A B f x f x f x ∆=⋅.所以 对任意元素x ,()()()()()()()A B C A B C A B C f x f x f x f x f x f x ∆∆∆=⋅=⋅⋅, ()()()()()()()A B C A B C A B C f x f x f x f x f x f x ∆∆∆=⋅=⋅⋅. 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 ∆∆∆∆∆=∆∆∆. 所以 P Q ∆∆∅=∅. 所以 P Q ∆=∅,即P Q .因为 ,P Q AB ⊆,所以 满足题意的集合对(P ,Q )的个数为72128=.………………………………………14分。
2012年高考理科数学北京卷-答案
数学(理科)答案解析
第Ⅰ卷
一、选择题
1.【答案】D
【解析】 ,利用二次不等式的解法可得 或 ,易得 .
【提示】求出集合 ,然后直接求解 .
【考点】集合间的基本运算.
2.【答案】D
【解析】题目中 表示的区域表示正方形区域,而动点 可以存在的位置为正方形面积减去四分之一的圆的面积部分,因此 ,故选D.
20.【答案】(Ⅰ)
(Ⅱ1
(Ⅲ)
【解析】(Ⅰ)由题意可知 , , , ,
∴
(Ⅱ)先用反证法证明 :
若 ,则 ,∴
同理可知 ,
∴ ,由题目所有数和为 ,即 ,
∴ 与题目条件矛盾
∴ .
易知当 时, 存在
∴ 的最大值为1.
(Ⅲ) 的最大值为 .
首先构造满足 的 :
, .
经计算知, 中每个元素的绝对值都小于1,所有元素之和为0,且 , , .
下面证明 是最大值.若不然,则存在一个数表 ,使得 .
由 的定义知 的每一列两个数之和的绝对值都不小于 ,而两个绝对值不超过1的数的和,其绝对值不超过2,故 的每一列两个数之和的绝对值都在区间 中.由于 ,故 的每一列两个数符号均与列和的符号相同,且绝对值均不小于 .
设 中有 列的列和为正,有 列的列和为负,由对称性不妨设 ,则 .另外,由对称性不妨设 的第一行行和为正,第二行行和为负.
【考点】由三视图求几何体的表面积.
8.【答案】C
【解析】由图可知6,7,8,9这几年增长最快,超过平均值,所以应该加入,因此选C.
【提示】由已知中图像表示某棵果树前 年的总产量 与 之间的关系,结合图像可得答案.
【考点】函数图像的应用.
2012-2013北京市海淀区高三数学一模试题和答案
2012-2013北京市海淀区高三数学一模试题和答案海淀区高三年级第二学期期中练习数 学 (理)参考答案及评分标准 2013.4说明: 合理答案均可酌情给分,但不得超过原题分数. 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, 有两空的小题,第一空3分,第二空2分, 共30分)三、解答题(本大题共6小题,共80分) 15.(本小题满分13分)解:(I )因为2()2cos )f x x x =--22= 2(3sin cos cos )x x x x -+-22(12sin 2)x x =-+- (2)分2= 12sin 2x x -+cos22x x = ………………4分π= 2sin(2)6x + ………………6分所以πππ2π()2sin(2)2sin 4463f =⋅+==………………7分 9. 0 10. 14 11.24512.3, 13.491a <≤ 14. 2,(21,2), Z k k k -∈所以 ()f x 的周期为2π2π= π||2T ω== ………………9分 (II )当ππ[,]63x ∈-时,π2π2[,]33x ∈-,ππ5π(2)[,]666x +∈- 所以当π6x =-时,函数取得最小值π()16f -=- ………………11分 当π6x =时,函数取得最大值π()26f = ………………13分 16.解:(I)因为“数学与逻辑”科目中成绩等级为B 的考生有10人, 所以该考场有100.2540÷=人 ………………1分所以该考场考生中“阅读与表达”科目中成绩等级为A 的人数为40(10.3750.3750.150.025)400.0753⨯----=⨯= ………………3分(II) 求该考场考生“数学与逻辑”科目的平均分为1(400.2)2(400.1)3(400.375)4(400.25)5(400.075)2.940⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=………………7分 (Ⅲ)设两人成绩之和为ξ,则ξ的值可以为16,17,18,19,20 ………………8分2621015(16)45C P C ξ===, 116221012(17)45C C P C ξ===11262222101013(18)45C C C P C C ξ==+=, 11222104(19)45C C P C ξ=== 222101(20)45C P C ξ===所以ξ的分布列为………………11分 所以1512134186161718192045454545455E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= 所以ξ的数学期望为865………………13分17.证明:(I) 因为ABC ∆是正三角形,M 是AC 中点,所以BM AC ⊥,即BD AC ⊥ ………………1分 又因为PA ABCD ⊥平面,BD ⊂平面ABCD ,PA BD ⊥ ………………2分 又PAAC A =,所以BD ⊥平面PAC ………………3分又PC ⊂平面PAC ,所以BD PC ⊥ ………………4分(Ⅱ)在正三角形ABC 中,BM =………………5分 在ACD ∆中,因为M 为AC 中点,DM AC ⊥,所以AD CD =120CDA ∠=,所以DM =:3:1BM MD = ………………6分 在等腰直角三角形PAB 中,4PA AB ==,PB =所以:3:1BN NP =,::BN NP BM MD =,所以//MN PD ………………8分 又MN ⊄平面PDC ,PD ⊂平面PDC,所以//MN 平面PDC ………………9分 (Ⅲ)因为90BAD BAC CAD ∠=∠+∠=,所以AB AD ⊥,分别以,AB AD AP , 为x 轴, y 轴, z 轴建立如图的空间直角坐标系,y所以(4,0,0),(0,0,4)B C D P由(Ⅱ)可知,(4,DB=为平面PAC的法向量………………10分4)PC=-,(4,0,4)PB=-设平面PBC的一个法向量为(,,)n x y z=,则n PCn PB⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即240440x zx z⎧+-=⎪⎨-=⎪⎩,令3,z=则平面PBC 的一个法向量为(3,3,3)n=………………12分设二面角A PC B--的大小为θ,则7cosn DBn DBθ⋅==⋅所以二面角A PC B--………………14分18. 解:(I)因为2()ln,f x x ax bx=++所以1()2f x ax bx'=++………………2分因为函数2()lnf x x ax bx=++在1x=处取得极值(1)120f a b'=++=………………3分当1a=时,3b=-,2231()x xf xx-+'=,'(),()f x f x随x的变化情况如下表:………………5分所以()f x 的单调递增区间为1(0,)2,1+∞(,)单调递减区间为1(,1)2………………6分(II)因为222(1)1(21)(1)()ax a x ax x f x x x-++--'==令()0f x '=,1211,2x x a==………………7分 因为()f x 在 1x =处取得极值,所以21112x x a=≠= 当102a<时,()f x 在(0,1)上单调递增,在(1,e]上单调递减 所以()f x 在区间(]0,e 上的最大值为(1)f ,令(1)1f =,解得2a =-………………9分 当0a >,2102x a=> 当112a <时,()f x 在1(0,)2a 上单调递增,1(,1)2a上单调递减,(1,e)上单调递增 所以最大值1可能在12x a=或e x =处取得 而2111111()ln ()(21)ln 10222224f a a a a a a a a=+-+=--< 所以2(e)ln e+e (21)e 1f a a =-+=,解得1e 2a =- ………………11分当11e 2a ≤<时,()f x 在区间(0,1)上单调递增,1(1,)2a 上单调递减,1(,e)2a上单调递增 所以最大值1可能在1x =或e x =处取得 而(1)ln1(21)0f a a =+-+< 所以2(e)ln e+e (21)e 1f a a =-+=, 解得1e 2a =-,与211e 2x a<=<矛盾 ………………12分 当21e 2x a=≥时,()f x 在区间(0,1)上单调递增,在(1,e)单调递减, 所以最大值1可能在1x =处取得,而(1)ln1(21)0f a a =+-+<,矛盾综上所述,12a e =-或 2a =-.………………13分 19.(本小题满分14分) 解:(I )设椭圆的焦距为2c ,因为a =,2c a =,所以1c =, 所以1b =. 所以椭圆C :2212x y += ………………4分(II )设A (1x ,1y ),B (2x ,2y )由直线l 与椭圆C 交于两点A ,B ,则22220y kx x y =⎧⎨+-=⎩ 所以22(12)20k x +-= ,则120x x +=,122212x x k =-+ ………………6分ABGH所以AB==………………7分点M0)到直线l的距离d=则GH=………………9分显然,若点H也在线段AB上,则由对称性可知,直线y kx=就是y轴,矛盾,所以要使AG BH=,只要AB GH=所以222228(1)24()121k krk k+=-++22424222424222(1)2(331)2(1)112231231k k k k krk k k k k k+++=+==+++++++………………11分当0k=时,r=………………12分当0k≠时,242112(1)2(1)31322rk k=+<+=++又显然24212(1)2132rk k=+>++,<综上,r≤<………………14分20.解:(Ⅰ)因为x∆+=3(,y x y∆∆∆为非零整数)故1,2x y∆=∆=或2,1x x∆=∆=,所以点P的相关点有8个………………2分又因为22()()5x y ∆+∆=,即221010()()5x x y y -+-= 所以这些可能值对应的点在以0P上 ………………4分(Ⅱ)依题意(,)n n n P x y 与000(,)P x y 重合则 1-12211000()()...()()n n n n n x x x x x x x x x x x --=-+-++-+-+=,1-1221100()()...()()n n n n n y y y y y y y y y y y--=-+-++-+-+= 即1-122110()+()+...+()+()=0n n n n x x x x x x x x ------,1-122110()+()+...+()+()=0n n n n y y y y y y y y ------ 两式相加得 1112-121010[()+()]+[()+()]+...+[()+()]=0n n n n n n n n x x y y x x y y x x y y -----------(*) 因为11,3(1,2,3,...,)Z i i i i i i x y x x y y i n --∈-+-==,故11()+()(=1,2,3,...,)i i i i x x y y i n ----为奇数,于是(*)的左边就是n 个奇数的和,因为奇数个奇数的和还是奇数,所以n 一定为偶数 ………………8分(Ⅲ)令11,,i i i i i i x x x y y y --∆=-∆=-(1,2,3,...,)i n =,依题意11210()()...()100n n n n y y y y y y ----+-++-=,因为0n i i T x===∑012n x x x x ++++112121(1)(1)(1)n x x x x x x =++∆++∆+∆+++∆+∆++∆ 121(1)n n n x n x x =++∆+-∆++∆………………10分因为有3i i x y ∆∆=+,且 i i x y ∆∆,为非零整数,所以当2i x ∆=的个数越多,则 T 的值越大,而且在123,,,..,n x x x x ∆∆∆∆ 这个序列中,数字2的位置越靠前,则相应的T 的值越大 而当i y ∆取值为1或1-的次数最多时,i x ∆取2的次数才能最多,T 的值才能最大. 当 100n =时,令所有的i y ∆都为1,i x ∆都取2,则1012(12100)10201T =++++=. 当100n >时,若*2(50,)n k k k =>∈N ,此时,i y ∆可取50k +个1,50k -个1-,此时i x ∆可都取2,()S n 达到最大 此时T =212((1)1)21n n n n n +++-++=++.若*21(50,)n k k k =+≥∈N ,令2n y ∆=,其余的i y ∆中有49k -个1-,49k +个1.相应的,对于i x ∆,有1n x ∆=,其余的都为2,则212((1)1)12T n n n n n =+++-++-=+当50100n ≤<时,令 1,2100,2,2100,i i y i n y n i n ∆=≤-∆=-<≤ 则相应的取2,2100,1,2100,i i x i n y n i n ∆=≤-∆=-<≤则T =1n ++2((1)(101))n n n +-+-((100)(99)1)n n +-+-+2205100982n n +-= 综上,22220510098, 50100,2(1), 100+2, 100n n n T n n n n n ⎧+-≤<⎪⎪⎪=+≥⎨⎪≥⎪⎪⎩且为偶数,且为奇数. ………………13分。
北京市2012高三数学一模分类汇编1集合、简易逻辑与函数理
2012 北京市高三一模数学理分类汇编1:会合、简略逻辑与函数【 2012 北京市丰台区一模理】1.已知会合A { x | x2 1}, B { a} ,若A B ,则 a 的取值范围是()A.( , 1) (1, ) B., 1 1,C.( -1 , 1)D. [-1 , 1]【答案】 B【 2012 北京市房山区一模理】 1. 已知集合M , a 0 , N 2 x 2 x Z5 如x果 0 , x 则,等于M N , a ()(A)1 ( B)2 ()1或 2(D)5C2【答案】 C【 2012 北京市海淀区一模理】(1)已知会合A ={x x > 1},B ={x x < m},且A B=R,那么 m 的值能够是(A)- 1 (B)0 (C)1 (D)2【答案】 D【 2012 年北京市西城区高三一模理】1.已知全集U R,会合A { x | 11} ,则e U A()x( A)(0,1)( B)(0,1]( C)( ,0] (1, )(D) ( ,0) [1, ) 【答案】 C【分析】 A { x 11} { x 0 x 1} ,所以C U A { x x0或x 1} ,选C.x【 2012 北京市门头沟区一模理】已知全集 U R,会合 A x x2 3x 4 0 ,B x x 2或 x 3 ,则会合A U B等于(A) x 2 x 4 (B) x 2 x 1(C) x 1 x 3 (D) x 3 x 4【答案】 C【 2012 北京市石景山区一模理】1.设会合M { x | x 2 2x 3 0}, N { x | log 1 x 0} ,2则 M N 等于()A.( 1,1) B.(1,3) C.(0,1) D.( 1,0)【答案】 B【分析】 M { x | x 2 2 x 3 0} { x | 1 x 3} , N { x | log 1 x 0} { x | x 1} ,2所以MN { x1 x3},答案选 B.【 2012 北京市石景山区一模理】14.会合U (x, y) | x R, y R , M ( x, y) | x y a , P ( x, y) | y f ( x) , 现给出以下函数:①y a x,② y = log a x,③ y sin( x a) ,④y cos ax ,若 0 a 1 时,恒有P C U M P, 则全部知足条件的函数 f ( x) 的编号是.【答案】①②④【分析】由 P C U M P, 可知M P , 画出相应的图象可知,①②④知足条件。
2012年北京高考数学试题与标准答案(理科)已校对
个人收集整理仅供参考学习2012 年普通高等学校招生全国统一考试数学 (理) (北京卷 )本试卷共 5 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.b5E2RGbCAP第一部分(选择题共40 分)一、选择题共8 小题,每小题 5 分,共 40 分.在每小题列出地四个选项中,选出符合题目要求地一项.(1)已知集合A{ x R 3x 20}, B{ x R (x 1)( x 3) 0},则AIB(A)(,1)(B)(1,2)(C)(2,3)(D)(3,)33(2)设不等式组0x2,D .在区域 D 内随机取一个点,则此点到坐0y表示地平面区域为2标原点地距离大于 2 地概率是( A)( B )2( C)4 2(D )464(3)设a,b R .“a0 ”是“复数 a bi 是纯虚数”地( 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(4)执行如图所示地程序框图,输出地S 值为开始(A)2k= 0, S=1(B)4k=k+ 1(C)8(D)16S=S?2kk<3是否输出 S结束(5)如图,ACB 90 , CD AB 于点D,以 BD 为直径地圆与交BC于点E.则个人收集整理仅供参考学习(A)CE CB AD DB(B)CE CB AD AB(C)AD AB CD 2(D)CE EB CD 2( 6)从0, 2中选一个数字,从1,3, 5 中选两个数字,组成无重复数字地三位数,其中奇数地个数为( A)24(B)18(C)12(D)6(7)某三棱锥地三视图如图所示,该三棱锥地表面积是4(A)2865234(B)3065正(主)视图侧(左)视图(C)56 12 5(D)6012 5俯视图(8)某棵果树前n年地总产量S n与n之间地关系S n如图所示.从目前记录地结果看,前m 年地年平均产量最高,m 地值为(A)5(B)7第二部分(非选择题共110 分)(C)9(D)11O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 n 二、填空题共6小题,每小题 5分,共 30 分.个人收集整理仅供参考学习x 2 t 为参数 ) 与曲线x 3cos 为参数 ) 地交点个数为.(9)直线1 (t y 3sin (yt(10)已知 { a } 为等差数列, S为其前项和.若 a 1 a ,则 a.n , S21 2(11)在 ABC 中,若 a2 , b c7 , cos B,则 b .4(12)在直角坐标系xoy 中,直线 l 过抛物线 y 24x 地焦点 F ,且与该抛物线相交于A 、 B两点,其中, A 点在 x 轴上方.若直线 l 地倾斜角为 60 ,则 OAF 地面积为.ABCD 地边长为 1,点 E 是 AB 边上地动点,则 uuur uur(13)已知正方形 DE CB 地值为.(14)已知 f ( x)m( x2m)( x m 3) ,xg x) 22 .若同时满足条件:(① x R , f ( x) 0 或 g( x) 0 ;② x (, 4) , f ( x) g( x) 0 .则 m 地取值范围是.三、解答题共 6 小题 ,共 80 分 . 解答应写出文字说明 ,演算步骤或证明过程 .(15)(本小题共 13 分)已知函数 f ( x)(sin x cos x)sin 2x.sin x(Ⅰ)求 f ( x) 地定义域及最小正周期;(Ⅱ)求 f ( x) 地单调递增区间.(16)(本小题共 14 分)如图 1,在 Rt ABC 中,C 90 , BC 3, AC 6 ,D 、E 分别为 AC 、 AB 上地点,且 DE //BC ,DE 2 ,将 ADE沿 DE 折起到 A DE 地位置,使 AC CD ,如图2.11(Ⅰ)求证:AC1平面BCDE;(Ⅱ)若 M 是 A1D 地中点,求 CM 与平面A1BE所成角地大小;(Ⅲ)线段 BC 上是否存在点P,使平面A1DP 与平面 A1BE 垂直?说明理由.(17)(本小题共 13 分)近年来,某市为了促进生活垃圾地分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应地垃圾箱.为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取了该市三类垃圾箱中总计1000 吨生活垃圾,数据统计如下(单位:吨):“厨余垃圾”箱“可回收物”箱“其他垃圾”箱厨余垃圾400100100可回收物3024030其他垃圾202060(Ⅰ)试估计厨余垃圾投放正确地概率;(Ⅱ)试估计生活垃圾投放错误地概率;(Ⅲ)假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱地投放量分别为a, b, c,其中 a0 , a b c 600a, b, c地方差s2 最大时,写出a, b, c .当数据地值(结论不要求证明),并求此时 s2地值.(注: s21[( x1 x)2(x2x) 2( x n x ) 2 ] ,其中 x 为数据 x1, x2 ,, x n地平均数)n(18)(本小题共 13 分)已知函数 f ( x) ax21( a0) , g( x) x3bx .(Ⅰ)若曲线 yf ( x) 与曲线 y g( x) 在它们地交点 (1, c) 处具有公共切线,求 a, b 地值;(Ⅱ)当 a 24b 时,求函数 f ( x) g( x) 地单调区间,并求其在区间--1 上地最大值.(19)(本小题共 14 分)已知曲线 C : (5m) x 2 (m 2) y 2 8 ( m R ) .(Ⅰ)若曲线 C 是焦点在 x 轴点上地椭圆,求m 地取值范围;(Ⅱ) 设 m 4 ,曲线 C 与 y 轴地交点为A 、B (点 A 位于点 B 地上方),直线 ykx 4与曲线 C 交于不同地两点M 、 N ,直线 y 1与直线 BM 交于点 G .求证: A, G, N 三点共线.(20)(本小题共 13 分)设 A是由 m n 个实数组成地 m 行 n 列地数表,满足:每个数地绝对值不大于1,且所有数地和为零.记 S( m, n) 为所有这样地数表构成地集合. p1EanqFDPw对于 A S(m, n) ,记 r i ( A) 为 A 地第 i 行各数之和 (1≤ i ≤ m) , c j ( A) 为 A 地第 j 列各数之和 (1 ≤ j ≤ n) .记 k (A) 为| r1( A) |,| r2( A) |,,| r m( A) |,| c1( A) |,| c2( A) |,,| c n( A) |中地最小值.(Ⅰ)对如下数表 A ,求k( A)地值;110.80.10.31(Ⅱ)设数表A S(2, 3) 形如11Ca b1求 k ( A) 地最大值;(Ⅲ)给定正整数t ,对于所有地 A S(2, 2t1) ,求 k ( A) 地最大值.2012高考北京数学真题答案及简析一、选择题题号12345678答案D D B C A B B C二、填空题题号91011121314答案21; n2n431; 1 4 , 24三、解答题15.解:(sin x cos x)sin 2x(sin x cos x)2sin xcos x2(sin x cos x)cos xf ( x)sin x sin xsin 2x1cos2 x 2 sin 2 x π1, x | x kπ,k Z 4(1)原函数地定义域为x | x kπ,k Z ,最小正周期为.π(2)原函数地单调递增区间为π,k Z,3πkπk Z,8816.解:(1)CD DE , A1E DEDE平面 A1CD ,又 A1C平面 ACD1,A1 C DE又 A1C CD,A1 C 平面 BCDE( 2 )如图建系 C xyz ,则 D 2 ,0 ,0 ,A 0,0,2 3 ,B 0,3,0 , E2,2,0zA1(0,0,2 3)∴ A1B 0,3, 2 3 , A1E2, 1,0设平面 A1 BE 法向量为n x ,y ,z则A1B n0∴3y 2 3z 0z 3 y∴2A1E n 02 x y0x y2ME (-2,2,0)D (-2,0,0)C (0,0,0)yxB (0,3,0)∴n1,2, 3又∵M 1,0, 3 ∴CM1,0, 3∴ cosCM n1342 |CM | | n |143 13 2222∴ CM 与平面A1BE所成角地大小45(3)设线段 BC 上存在点P,设P点坐标为0 ,a ,0,则 a0 ,3则 A1P0,a , 2 3 ,DP 2 ,a ,0设平面 A1 DP 法向量为n1x1,y1,z1ay1 2 3z1 0z13ay1则∴62 x1ay1 0x11ay1 2∴ n13a ,6 , 3a假设平面1与平面1垂直A DP A BE则 n 1 n 0 ,∴ 3a 12 3a 0 , 6 a 12 , a 2 ∵ 0 a 3∴不存在线段 BC 上存在点 P ,使平面 A 1 DP 与平面 A 1BE 垂直17.( )由题意可知: 4002= 3600( )由题意可知:200+60+4031000=10( )由题意可知: s 21 (a2 b 2 c 2 120000) ,因此有当 a 600, b 0 , c0 时,有s2380000 .18.解:( )由 1,c为公共切点可得:f ( x) ax 2 1(a 0) ,则 f ( x)2ax , k 12a ,g( x) x 3bx ,则 f ( x)=3 x 2 b , k 23 b ,2a 3 b又 f (1) a 1 , g(1) 1 b ,a 1 1b ,即 ab ,代入①式可得:a 3 .b 3(2) a24b , 设 h( x) f ( x) g( x) x 3ax21a 2 x 114a, x 2a ;则 h ( x) 3x 22axa 2,令 h ( x)0 ,解得: x 14 26a 0 ,a a ,26原函数在,a单调递增, 在a , a 单调递减, 在a , 上单调递增22 6 6①若 1≤ a ,即 a ≤2 时,最大值为 h(1) a 2a ;2 4②若 a 1 a ,即2 a 6 时,最大值为 ha 122 6③若 a a .1 时,即 a ≥6 时,最大值为 h 126综上所述:当 a0 ,2 时,最大值为h(1)aa 2 ;当 a 2 ,时,最大值为 ha4 1 .219.( 1)原曲线方程可化简得:x2y 218 85 m m 2885 m m 2 由题意可得:8 0 ,解得:7m 55 m28m2(2)由已知直线代入椭圆方程化简得:(2k 21)x 2 16kx24 0 ,=32(2 k 23) ,解得: k 232由韦达定理得: x Mx N16k ①, x M x N 24 ,②12k 22k 2 1设 N( x N , k x N 4) , M (x M , kx M 4) , G( x G ,1)MB 方程为: ykx M 63x M ,1 ,x2,则 G6x Mkx MAG3x M ,1,ANx N ,x N k 2 ,x M k6欲证 A ,G ,N 三点共线,只需证 AG , AN 共线即 3x M( x N k 2) x N 成立,化简得: (3k k) x M x N6( x M x N )x M k 6将①②代入易知等式成立,则A ,G ,N 三点共线得证 .20. 解:(1)由题意可知 r 1 A1.2 , r 2 A 1.2 , c 1 A 1.1, c 2 A 0.7 , c 3 A1.8∴ k A 0.7( 2)先用反证法证明 k A ≤1:若 k A 1 则 | c 1 A | | a1| a 1 1 ,∴ a同理可知 b 0 ,∴ a b 0 由题目所有数和为 0即 a b c 1 ∴ c 1 a b 1与题目条件矛盾 ∴ k A ≤1.易知当 ab0 时, k A 1 存在∴ k A 地最大值为 1(3) k A 地最大值为2t1 .t2首先构造满足 k( A)2t 1地 A { a i , j }( i 1,2, j 1,2,..., 2t 1) :t 2a1,1a1,2...a1,t1,a1,t 1a1,t2...a1,2 t 1t 1 ,t 2aa... at 2t 1, a2,t 1a... a1 .2,12,22,t t (t 2) 2,t 22,2 t 1经计算知, A 中每个元素地绝对值都小于1,所有元素之和为0,且| r 1 ( A) | | r 2 ( A) |2t 1,t 2| c 1( A) | | c 2 ( A) | ... |c t ( A) | 1 t 2 t 1 1t 12t 1 ,t (t 2) t 2t 2| c t 1 ( A) | | c t 2(A)| ... | c 2 t 1 (A)| 1t 1 2t1t2. 下 面 证 明2t1是最大值.t 2若不然,则存在一个数表 AS(2, 2t 1) , 使 得t 2 2t 1 .k ( A) x2t由 k (A) 地定义知 A 地每一列两个数之和地绝对值都不小于x ,而两个绝对值不超过 1地数地和,其绝对值不超过,故 A 地每一列两个数之和地绝对值都在区间 [ x,2] 中.由于2x 1 ,故 A 地每一列两个数符号均与列和地符号相同,且绝对值均不小于x 1.DXDiTa9E3d设 A 中 有 g 列 地 列 和 为 正 , 有 h 列 地 列 和 为 负 , 由 对 称 性 不 妨 设 g h , 则g t, h t 1. 另外,由对称性不妨设 A 地第一行行和为正,第二行行和为负.RTCrpUDGiT考虑 A 地第一行, 由前面结论知 A 地第一行有不超过 t 个正数和不少于 t1个负数,每个正数地绝对值不超过 1(即每个正数均不超过 1),每个负数地绝对值不小于x 1 (即每个负数均不超过 1x ) . 因此 5PCzVD7HxA| r 1 ( A) | r 1( A) t 1 (t 1)(1x) 2t1 (t 1)x x 2t 1 (t 2) x x ,故 A 地第一行行和地绝对值小于x ,与假设矛盾 . 因此 k A 地最大值为2t 1.t2版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This articleincludes some parts, including text, pictures,and design. Copyright is personal ownership.jLBHrnAILg用户可将本文地内容或服务用于个人学习、 研究或欣赏,以及其个人收集整理仅供参考学习他非商业性或非盈利性用途,但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定,不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利. 除此以外,将本文任何内容或服务用于其他用途时,须征得本人及相关权利人地书面许可,并支付报酬 . xHAQX74J0XUsers may use the contents or services of this articlefor personal study, research or appreciation, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the same time,they shall abide by the provisions of copyright law and otherrelevant laws, and shall not infringe upon the legitimaterights of this website and its relevant obligees. In addition, when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevantobligee.LDAYtRyKfE转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目地地合理、善意引用,不得对本文内容原意进行曲解、修改,并自负版权等法律责任. Zzz6ZB2LtkReproduction or quotation of the content of this articlemust be reasonable and good-faith citation for the use of news or informative public free information. 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2012海淀一摸理数
海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(理科)2012.04一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(1)已知集合{}1A x x =>,{}B x x m =<,且AB =R ,那么m 的值可以是(A )1- (B )0 (C )1 (D )2 (2)在等比数列{}n a 中,14358a a a a ==,,则7a =(A )116(B )18 (C )14 (D )12(3)在极坐标系中,过点3(2,)2π且平行于极轴的直线的极坐标方程是 (A )sin 2ρθ=- (B )cos 2ρθ=- (C )sin 2ρθ= (D )cos 2ρθ=(4)已知向量=(1)=(1)x x ,a b ,,-,若2-a b 与b 垂直,则=a(A(B(C )2 (D )4 (5)执行如图所示的程序框图,输出的k 值是(A )4 (B )5 (C )6 (D )7(6)从甲、乙等5个人中选出3人排成一列,则甲不在排头的排法种数是(A )12 (B )24 (C )36 (D )48(7)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 <- (8)在正方体''''ABCD A B C D -中,若点P (异于点B )是棱上一点,则满足BP 与'AC 所成的角为45°的点P 的个数为(A )0 (B )3 (C )4 (D )6二、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)复数2i1ia +-在复平面内所对应的点在虚轴上,那么实数a = . (10)过双曲线221916x y -=的右焦点,且平行于经过一、三象限的渐近线的直线方程是 . (11)若1tan 2α=,则cos(2)απ2+= . (12)设某商品的需求函数为1005Q P =-,其中,Q P 分别表示需求量和价格,如果商品需求弹性EQ EP 大于1(其中'EQ Q P EP Q=-,'Q 是Q 的导数),则商品价格P 的取值范围是 .(13)如图,以ABC ∆的边AB 为直径的半圆交AC 于点D ,交BC 于点E ,EF AB ^于点F ,3AF BF =,22BE EC ==,那么CDE Ð= ,CD = .(14)已知函数1,,()0,,x f x x ìÎïï=íïÎïîR Q Q ð则(ⅰ)(())f f x = ; (ⅱ)给出下列三个命题:FEDCBAA'B'C'D'ABCD①函数()f x 是偶函数; ②存在(1,2,3)i x i ?R ,使得以点(,())(1,2,3)i i x f x i =为顶点的三角形是等腰直角三角形;③存在(1,2,3,4)i x i?R ,使得以点(,())(1,2,3,4)i i x f x i =为顶点的四边形为菱形.其中,所有真命题的序号是 .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13分)在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c ,且A ,B , C 成等差数列.(Ⅰ)若b =3a =,求c 的值;(Ⅱ)设sin sin t A C =,求t 的最大值.(16)(本小题满分14分)在四棱锥P ABCD -中,AB //CD ,AB AD ^,4,2AB AD CD ===,PA ^平面A B C D,4PA =.(Ⅰ)设平面PAB平面PCD m =,求证:CD //m ;(Ⅱ)求证:BD ⊥平面PAC ;(Ⅲ)设点Q 为线段PB 上一点,且直线QC 与平面PAC所成角的正弦值为3,求PQ PB 的值.(17)(本小题满分13分)某学校随机抽取部分新生调查其上学所需时间(单位:分钟),并将所得数据绘制成频率分布直方图(如图),其中,上学所需时间的范围是[0,100],样本数据分组为[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].(Ⅰ)求直方图中x 的值;(Ⅱ)如果上学所需时间不少于1小时的学生可申请在学校住宿,请估计学校600名新生中有多少名学生可以申请住宿;PDCBA(Ⅲ)从学校的新生中任选4名学生,这4名学生中上学所需时间少于20分钟的人数记为X ,求X 的分布列和数学期望.(以直方图中新生上学所需时间少于20分钟的频率作为每名学生上学所需时间少于20分钟的概率)(18)(本小题满分13分)已知函数21()e()(0)kxf x x x k k-=+-<.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)是否存在实数k ,使得函数()f x 的极大值等于23e -?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.(19)(本小题满分13分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆G 的中心为坐标原点,左焦点为1(1,0)F -, P 为椭圆G 的上顶点,且145PFO ∠=︒. (Ⅰ)求椭圆G 的标准方程;(Ⅱ)已知直线1l :1y kx m =+与椭圆G 交于A ,B 两点,直线2l :2y kx m =+(12m m ≠)与椭圆G 交于C ,D 两点,且||||AB CD =,如图所示.(ⅰ)证明:120m m +=;(ⅱ)求四边形ABCD 的面积S 的最大值.(20)(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{()()1}M N M N x f x f x ∆=⋅=-. 已知{2,4,6,8,10}A =,{1,2,4,8,16}B =.(Ⅰ)写出(1)A f 和(1)B f 的值,并用列举法写出集合A B ∆;(Ⅱ)用Card (M )表示有限集合M 所含元素的个数,求()()Card X A Card X B ∆+∆的最小值;(Ⅲ)有多少个集合对(P ,Q ),满足,P Q AB ⊆,且()()P A Q B A B ∆∆∆=∆?海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(理科)参考答案及评分标准 2012.04一. 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)2 (10)43200x y --= (11)45-(12)(10,20)(13)60°13(14)1 ①③ 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13分) 解:(Ⅰ)因为,,A B C 成等差数列, 所以2B A C =+. 因为A B C ++=π, 所以3B π=. ………………………………………2分因为b =3a =,2222cos b a c ac B =+-,所以2340c c --=. ………………………………………5分所以4c =或1c =-(舍去). (6)分(Ⅱ)因为23A C +=π, 所以2sin sin()3t A A π=-1sin sin )2A A A =+11cos22()422A A -=+ 11sin(2)426A π=+-. ………………………………………10分因为203A π<<, 所以72666A πππ-<-<.所以当262A ππ-=,即3A π=时,t 有最大值34.………………………………………13分(16)(本小题满分14分)(Ⅰ)证明: 因为AB //CD ,CD ⊄平面PAB ,AB ⊂平面PAB ,所以CD //平面PAB . ………………………………………2分因为CD ⊂平面PCD ,平面PAB平面PCD m =,所以CD //m . ………………………………………4分(Ⅱ)证明:因为AP ^平面ABCD ,AB AD ^,所以以A 为坐标原点,,,AB AD AP 所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则(4,0,0)B ,(0,0,4)P,D,C .………………………………………5分所以(BD =-,AC =,(0,0,4)AP =,所以(4)2000BD AC ⋅=-⨯+⨯=,(4)00040BD AP ⋅=-⨯++⨯=.所以 BD AC ⊥,BD AP ⊥.因为 AP AC A =,AC ⊂平面PAC ,PA ⊂平面PAC ,所以 BD ⊥平面PAC .………………………………………9分(Ⅲ)解:设PQPBλ=(其中01λ#),(,,)Qxyz ,直线QC 与平面PAC 所成角为θ.所以 PQ PB λ=.所以 (,,4)(4,0,4)x y z λ-=-.所以 4,0,44,x y z λλì=ïïï=íïï=-+ïïî即(4,0,44)Q λλ-+.所以(42,44)CQ λλ=---+. ………………………………………11分由(Ⅱ)知平面PAC的一个法向量为(BD =-.………………………………………12分因为 sin cos ,CQ BD CQ BD CQ BDθ×=<>=×,所以3=. 解得 7[0,1]12λ=∈. 所以 712PQ PB =. ………………………………………14分(17)(本小题满分13分) 解:(Ⅰ)由直方图可得:200.025200.0065200.0032201x ⨯+⨯+⨯+⨯⨯=.所以 0.0125x =. ………………………………………2分(Ⅱ)新生上学所需时间不少于1小时的频率为:0.0032200.12⨯⨯=, ………………………………………4分因为6000.1272⨯=,所以600名新生中有72名学生可以申请住宿.………………………………………6分(Ⅲ)X 的可能取值为0,1,2,3,4. ………………………………………7分由直方图可知,每位学生上学所需时间少于20分钟的概率为14,4381(0)4256P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭, 3141327(1)C 4464P X ⎛⎫⎛⎫===⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 22241327(2)C 44128P X ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,334133(3)C 4464P X ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 411(4)4256P X ⎛⎫===⎪⎝⎭. X………………………………………12分812727310123412566412864256EX =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.(或1414EX =⨯=)所以X 的数学期望为 1. ………………………………………13分(18)(本小题满分13分) 解:(Ⅰ)()f x 的定义域为R . 221'()e()e (21)e [(2)2]kxkx kx f x k x x x kx k x k---=-+-++=-+-+,即 '()e (2)(1)(0)kx f x kx x k -=--+<. ………………………………………2分令'()0f x =,解得:1x =-或2x k=. 当2k =-时,22'()2e (1)0x f x x =+≥,故()f x 的单调递增区间是(,)-??. ………………………………………3分 当20k -<<时,()f x ,'()f x 随x 的变化情况如下:所以,函数()f x 的单调递增区间是(,)k -∞和(1,)-+∞,单调递减区间是(,1)k-.………………………………………5分当2k <-时,()f x ,'()f x 随x 的变化情况如下:所以,函数()f x 的单调递增区间是(,1)-∞-和(,)k +∞,单调递减区间是(1,)k-.………………………………………7分(Ⅱ)当1k =-时,()f x 的极大值等于23e -. 理由如下:当2k =-时,()f x 无极大值.当20k -<<时,()f x 的极大值为22241()e ()f kk k-=+, ………………………………………8分令22241e ()3e k k--+=,即2413,k k += 解得 1k =-或43k =(舍).………………………………………9分当2k <-时,()f x 的极大值为e (1)kf k-=-.………………………………………10分因为 2e e k-<,1102k <-<, 所以 2e 1e 2k k --<. 因为221e 3e 2--<, 所以 ()f x 的极大值不可能等于23e -. ………………………………………12分综上所述,当1k =-时,()f x 的极大值等于23e -.………………………………………13分(19)(本小题满分13分)(Ⅰ)解:设椭圆G 的标准方程为22221(0)x y a b a b+=>>.因为1(1,0)F -,145PFO ∠=︒, 所以1b c ==.所以 2222a b c =+=. ………………………………………2分所以 椭圆G 的标准方程为2212x y +=. ………………………………………3分 (Ⅱ)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y ,44(,)D x y .(ⅰ)证明:由122,1.2y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得:22211(12)4220k x km x m +++-=. 则2218(21)0k m ∆=-+>,1122211224,1222.12km x x k m x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩………………………………………5分 所以||AB ====同理||CD =………………………………………7分因为 ||||AB CD =,所以=因为 12m m ≠,所以 120m m +=. ………………………………………9分(ⅱ)解:由题意得四边形ABCD 是平行四边形,设两平行线,AB CD 间的距离为d ,则d =.因为 120m m +=,所以d =. ………………………………………10分所以||S AB d =⋅=2221121k m m -++=≤=(或S ==≤ 所以 当221212k m +=时, 四边形ABCD 的面积S取得最大值为. ………………………………………13分(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(({})()C a r d C X a C a r d C X ∆=∆-;②若a C Ï且a X Ï,则(({})C a r d C X a C a r d C X∆=∆+. 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 之外的元素.所以 当X 为集合{1,6,10,16}的子集与集合{2,4,8}的并集时,()()Card X A Card X B ∆+∆取到最小值4. ………………………………………8分(Ⅲ)因为 {()()1}A B A B x f x f x ∆=⋅=-,所以 A B B A ∆=∆.由定义可知:()()()A B A B f x f x f x ∆=⋅.所以 对任意元素x ,()()()()()()()A B C A B C A B C f x f x f x f x f x f x ∆∆∆=⋅=⋅⋅, ()()()()()()()A B C A B C A B C f x f x f x f x f x f x ∆∆∆=⋅=⋅⋅. 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 ∆∆∆∆∆=∆∆∆. 所以 P Q ∆∆∅=∅.所以 P Q ∆=∅,即P Q =.因为 ,P Q A B ⊆,所以 满足题意的集合对(P ,Q )的个数为72128=.………………………………………14分。
北京市各区2012年高考数学一模试题分类解析(15) 算法初步 理
十五、算法初步
5.(2012年海淀一模理5)执行如图所示的程序框图,输出的k 值是( B ) A .4 B .5 C .6 D .7
2.(2012年西城一模理2)执行如图所示的程序框图,若输入2x =,则输出y 的值为( D ) A .2 B .5 C .11 D .23
4.(2012年东城一模理4)右图给出的是计算100
1...81614121+++++的值的一个程序框图,其中判断框内应填入的条件是( B )
A .50>i
B .25>i
C .50<i
D .25<i
13.(2012年丰台一模理13)执行如下图所示的程序框图,则输出的i 值为______. 答案:6.
11.(2012年朝阳一模理11)执行如图所示的程序框图,若输入k的值是4,则输出S的值是 .
答案:3 4
5.(2012年东城11校联考理5)执行如图所示的程序框图,若输出的结果是8,则判断框
内m的取值范围是( B )
A.(30,42]
B.(42,56]
C.(56,72]
D.(30,72)
5.(2012年石景山一模理5)执行右面的框图,若输入的N是6,则输出p的值是( B )
A.120
B.720
C.1440
D.5040
5.(2012年房山一模理5)执行如图所示的程序框图,则输出的n的值为( C )
A.5
B.6
C.7
D.8 否是
4.(2012年密云一模理4)阅读右图所示的程序框图.若输入a=6,b=1,则输出的结果
是( B )
A.1 B.2
C.3 D.4。
2012北京市高三一模理科数学分类汇编10:复数_推理与证明
2012北京市高三一模数学理分类汇编10:复数,推理与证明【2012北京市海淀区一模理】(9)复数2i1ia +-在复平面内所对应的点在虚轴上,那么实数a = .【答案】2【2012北京市房山区一模理】9.i 是虚数单位,则1ii=+__. 【答案】i 2121+ 【2012年北京市西城区高三一模理】8.已知集合230123{|333}A x x a a a a ==+⨯+⨯+⨯,其中{0,1,2}(0,1,2,3)k a k ∈=,且30a ≠.则A 中所有元素之和等于( ) (A )3240(B )3120(C )2997(D )2889 【答案】D【解析】本题可转化为二进制,集合中的二进制数为0123a a a a ,因为03≠a ,所以最大的二进制数为1111,最小的二进制数1000,对应的十进制数最大为15,最小值为8,则,8到15之间的所有整数都有集合中的数,所以所有元素之和为9228)158(=⨯+,选C.【2012北京市丰台区一模理】14.定义在区间[a ,b]上的连结函数()y f x =,如果[,]a b ξ∃∈,使得()()'()()f b f a f b a ξ-=-,则称ξ为区间[a ,b]上的“中值点”。
下列函数:①()32;f x x =+②2()1;f x x x =-+③()ln(1)f x x =+;④31()()2f x x =-中,在区间[0,1]上“中值点”多于一个函数序号为 。
(写出所有..满足条件的函数的序号) 【答案】①④【2012北京市海淀区一模理】(14)已知函数1,,()0,,x f x x ìÎïï=íïÎïîR Q Q ð则 (ⅰ)(())f f x = ; (ⅱ)给出下列三个命题: ①函数()f x 是偶函数; ②存在(1,2,3)i x i ?R ,使得以点(,())(1,2,3)i i x f x i =为顶点的三角形是等腰直角三角形; ③存在(1,2,3,4)i x i?R ,使得以点(,())(1,2,3,4)i i x f x i =为顶点的四边形为菱形.其中,所有真命题的序号是 .【答案】1 ①③【2012北京市门头沟区一模理】9.复数1a ii+-为纯虚数,则a = . 【答案】1【2012北京市东城区一模理】(1)若a ,b ∈R ,i 是虚数单位,且(2)i 1i a b +-=+,则a b +的值为(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 【答案】D【2012北京市朝阳区一模理】1. 复数10i12i=- A. 42i -+ B. 42i - C. 24i - D. 24i +【答案】A【2012北京市石景山区一模理】2.在复平面内,复数21ii-+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】D 【解析】i i i i i i i i 2321231)1(1)1)(2(12-=-=-+--=+-)(,所以对应点在第四象限,答案选D. 【2012北京市石景山区一模理】14.集合{}{},|),(,,|),(a y x y x M R y R x y x U <+=∈∈={},)(|),(x f y y x P ==现给出下列函数:①xa y =,②x y a log =,③sin()y x a =+,④cos y ax =,若10<<a 时,恒有,P M C P U =I 则所有满足条件的函数)(x f 的编号是 .【答案】①②④【解析】由,P M C P U =I 可知φ=⋂P M ,画出相应的图象可知,①②④满足条件。
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海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(理科)2012.04一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. (1)已知集合{}1A x x =>,{}B x x m =<,且A B =R ,那么m 的值可以是(A )1- (B )0 (C )1 (D )2 (2)在等比数列{}n a 中,14358a a a a ==,,则7a =(A )116(B )18(C )14(D )12(3)在极坐标系中,过点3(2,)2π且平行于极轴的直线的极坐标方程是(A )sin 2ρθ=- (B )cos 2ρθ=- (C )sin 2ρθ= (D )cos 2ρθ=(4)已知向量=(1)=(1)x x ,a b ,,-,若2-a b 与b 垂直,则=a(A)(B)(C )2 (D )4 (5)执行如图所示的程序框图,输出的k 值是(A )4 (B )5 (C )6 (D )7(6)从甲、乙等5个人中选出3人排成一列,则甲不在排头的排法种数是(A )12 (B )24 (C )36 (D )48(7)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 <- (8)在正方体''''A B C D A B C D -中,若点P (异于点B )是棱上一点,则满足B P 与'A C 所成的角为45°的点P 的个数为(A )0 (B )3 (C )4 (D )6二、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)复数2i 1ia +-在复平面内所对应的点在虚轴上,那么实数a = . (10)过双曲线221916xy-=的右焦点,且平行于经过一、三象限的渐近线的直线方程是 . (11)若1tan 2α=,则cos(2)απ2+= .(12)设某商品的需求函数为1005Q P =-,其中,Q P 分别表示需求量和价格,如果商品需求弹性E Q E P大于1(其中'EQ Q P EPQ=-,'Q 是Q 的导数),则商品价格P 的取值范围是 .(13)如图,以A B C ∆的边A B 为直径的半圆交A C 于点D ,交B C 于点E ,EF AB ^于点F ,3A F B F =,22B E E C ==,那么C D E Ð= ,C D = .(14)已知函数1,,()0,,x f x x ìÎïï=íïÎïîR Q Q ð则 (ⅰ)(())f f x = ; (ⅱ)给出下列三个命题:FEDCBAA'B'C'D'ABCD①函数()f x 是偶函数; ②存在(1,2,3)i x i ?R ,使得以点(,())(1,2,3)i i x f x i =为顶点的三角形是等腰直角三角形;③存在(1,2,3,4)i x i?R ,使得以点(,())(1,2,3,4)i i x f x i =为顶点的四边形为菱形. 其中,所有真命题的序号是 .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13分)在A B C ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c ,且A ,B , C 成等差数列.(Ⅰ)若b =3a =,求c 的值;(Ⅱ)设sin sin t A C =,求t 的最大值.(16)(本小题满分14分)在四棱锥P A B C D -中,A B //C D ,AB AD ^,4,2AB AD C D ===,PA ^平面A B C D ,4P A =.(Ⅰ)设平面PAB 平面P C D m =,求证:C D //m ; (Ⅱ)求证:B D ⊥平面PAC ;(Ⅲ)设点Q 为线段P B 上一点,且直线Q C 与平面PAC3,求P Q P B的值.PDCBA(17)(本小题满分13分)某学校随机抽取部分新生调查其上学所需时间(单位:分钟),并将所得数据绘制成频率分布直方图(如图),其中,上学所需时间的范围是[0,100],样本数据分组为[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].(Ⅰ)求直方图中x 的值;(Ⅱ)如果上学所需时间不少于1小时的学生可申请在学校住宿,请估计学校600名新生中有多少名学生可以申请住宿;(Ⅲ)从学校的新生中任选4名学生,这4名学生中上学所需时间少于20分钟的人数记为X ,求X 的分布列和数学期望.(以直方图中新生上学所需时间少于20分钟的频率作为每名学生上学所需时间少于20分钟的概率)(18)(本小题满分13分)已知函数21()e()(0)kxf x x x k k-=+-<.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)是否存在实数k ,使得函数()f x 的极大值等于23e -?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.(19)(本小题满分13分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆G 的中心为坐标原点,左焦点为1(1,0)F -, P 为椭圆G 的上顶点,且145PF O ∠=︒. (Ⅰ)求椭圆G 的标准方程;(Ⅱ)已知直线1l :1y kx m =+与椭圆G 交于A ,B 两点,直线2l :2y kx m =+(12m m ≠)与椭圆G 交于C ,D 两点,且||||AB CD =,如图所示.(ⅰ)证明:120m m +=;(ⅱ)求四边形A B C D 的面积S 的最大值.(20)(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{()()1}M N M N x f x f x ∆=⋅=-. 已知{2,4,6,8,10}A =,{1,2,4,8,16}B =.(Ⅰ)写出(1)A f 和(1)B f 的值,并用列举法写出集合A B ∆;(Ⅱ)用Card (M )表示有限集合M 所含元素的个数,求()()Card X A Card X B ∆+∆的最小值;(Ⅲ)有多少个集合对(P ,Q ),满足,P Q A B ⊆ ,且()()P A Q B A B ∆∆∆=∆?海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(理科)参考答案及评分标准 2012.04一. 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)2 (10)43200x y --= (11)45- (12)(10,20)(13)60°13(14)1 ①③三.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13分) 解:(Ⅰ)因为,,A B C 成等差数列, 所以2B A C =+.因为A B C ++=π,所以3B π=. ………………………………………2分因为b =3a =,2222cos b a c ac B =+-,所以2340c c --=. ………………………………………5分所以4c =或1c =-(舍去). ………………………………………6分(Ⅱ)因为23A C +=π,所以2sin sin()3t A A π=-1sin sin )22A A A =+11c o s 2s i n 2()422A A -=+11sin(2)426A π=+-. ………………………………………10分因为203A π<<, 所以72666A πππ-<-<.所以当262A ππ-=,即3A π=时,t 有最大值34. ………………………………………13分(16)(本小题满分14分)(Ⅰ)证明: 因为A B //C D ,C D ⊄平面P A B ,A B ⊂平面P A B ,所以C D //平面P A B . ………………………………………2分 因为C D ⊂平面P C D ,平面PAB 平面P C D m =,所以C D //m . ………………………………………4分(Ⅱ)证明:因为A P ^平面A B C D ,AB AD ^,所以以A 为坐标原点,,,AB AD AP 所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则(4,0,0)B ,(0,0,4)P,(0,0)D,(2,0)C .………………………………………5分所以(4,0)B D =-,(2,0)AC =, (0,0,4)A P =,所以(4)2000BD AC ⋅=-⨯+⨯=,(4)00040BD AP ⋅=-⨯++⨯=.所以 B D A C ⊥,BD AP ⊥.因为 AP AC A = ,A C ⊂平面PAC ,PA ⊂平面PAC ,所以 B D ⊥平面PAC .………………………………………9分(Ⅲ)解:设P QP B λ=(其中01λ#),(,,)Qx yz ,直线Q C 与平面PAC 所成角为θ.所以 PQ PB λ= .所以 (,,4)(4,0,4)x y z λ-=-.所以 4,0,44,x y z λλì=ïïïï=íïï=-+ïïî即(4,0,44)Q λλ-+. 所以(42,44)C Q λλ=---+. ………………………………………11分由(Ⅱ)知平面PAC的一个法向量为(4,0)B D =-.………………………………………12分因为 sin cos ,C Q B DC Q BD C Q B Dθ×=<>=×, 所以3=.解得 7[0,1]12λ=∈. 所以712P Q P B=. ………………………………………14分(17)(本小题满分13分) 解:(Ⅰ)由直方图可得:200.025200.0065200.0032201x ⨯+⨯+⨯+⨯⨯=.所以 0.0125x =. ………………………………………2分 (Ⅱ)新生上学所需时间不少于1小时的频率为:0.0032200.12⨯⨯=, ………………………………………4分因为6000.1272⨯=,所以600名新生中有72名学生可以申请住宿.………………………………………6分(Ⅲ)X 的可能取值为0,1,2,3,4. ………………………………………7分由直方图可知,每位学生上学所需时间少于20分钟的概率为14,4381(0)4256P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭, 3141327(1)C 4464P X ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 22241327(2)C 44128P X ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,334133(3)C 4464P X ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 411(4)4256P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭.所以X 的分布列为:………………………………………12分812727310123412566412864256E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.(或1414E X =⨯=)所以X 的数学期望为1. ………………………………………13分(18)(本小题满分13分) 解:(Ⅰ)()f x 的定义域为R . 221'()e()e(21)e[(2)2]kxkxkxf x k x x x kx k x k---=-+-++=-+-+,即 '()e (2)(1)(0)kx f x kx x k -=--+<. ………………………………………2分 令'()0f x =,解得:1x =-或2x k=.当2k =-时,22'()2e (1)0x f x x =+≥,故()f x 的单调递增区间是(,)-? .………………………………………3分 当20k -<<时,()f x ,'()f x 随x 的变化情况如下:所以,函数()f x 的单调递增区间是2(,)k-∞和(1,)-+∞,单调递减区间是2(,1)k-.………………………………………5分当2k <-时,()f x ,'()f x 随x 的变化情况如下:所以,函数()f x 的单调递增区间是(,1)-∞-和2(,)k +∞,单调递减区间是2(1,)k -.………………………………………7分(Ⅱ)当1k =-时,()f x 的极大值等于23e -. 理由如下:当2k =-时,()f x 无极大值.当20k -<<时,()f x 的极大值为22241()e ()f k k k-=+,………………………………………8分令22241e ()3ekk--+=,即2413,kk+= 解得 1k =-或43k =(舍).………………………………………9分当2k <-时,()f x 的极大值为e(1)kf k-=-.………………………………………10分因为 2e e k -<,1102k<-<,所以 2e1e2kk --<.因为 221e3e2--<,所以 ()f x 的极大值不可能等于23e -. ………………………………………12分综上所述,当1k =-时,()f x 的极大值等于23e -.………………………………………13分(19)(本小题满分13分) (Ⅰ)解:设椭圆G 的标准方程为22221(0)x y a b ab+=>>.因为1(1,0)F -,145PF O ∠=︒,所以1b c ==.所以 2222a b c =+=. ………………………………………2分 所以 椭圆G 的标准方程为2212xy +=. ………………………………………3分(Ⅱ)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y ,44(,)D x y .(ⅰ)证明:由122,1.2y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得:22211(12)4220k x km x m +++-=.则2218(21)0k m ∆=-+>,1122211224,1222.12km x x km x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩………………………………………5分 所以||AB ====同理||C D =………………………………………7分因为 ||||AB CD =,所以=.因为 12m m ≠,所以 120m m +=. ………………………………………9分 (ⅱ)解:由题意得四边形A B C D 是平行四边形,设两平行线,AB CD 间的距离为d ,则d =.因为 120m m +=, 所以d =. ………………………………………10分所以||S AB d =⋅=2221121k m m -++=≤=.(或S ==≤所以 当221212k m +=时, 四边形A B C D 的面积S取得最大值为.………………………………………13分(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(({})(C a r d C X a C a r d CX ∆=∆- ;②若a C Ï且a X Ï,则(({})Ca rd C X a C ardCX∆=∆+. 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 之外的元素.所以 当X 为集合{1,6,10,16}的子集与集合{2,4,8}的并集时,()()Card X A Card X B ∆+∆取到最小值4. ………………………………………8分 (Ⅲ)因为 {()()1}A B A B x f x f x ∆=⋅=-,所以 A B B A ∆=∆.由定义可知:()()()A B A B f x f x f x ∆=⋅.所以 对任意元素x ,()()()()()()()A B C A B C A B C f x f x f x f x f x f x ∆∆∆=⋅=⋅⋅, ()()()()()()()A B C A B C A B C f x f x f x f x f x f x ∆∆∆=⋅=⋅⋅. 所以 ()()()()A B C A B C f x f x ∆∆∆∆=. 所以 ()()A B C A B C ∆∆=∆∆.由()()∆∆∆=∆.P Q A B A BP A Q B A B∆∆∆=∆知:()()所以()()()()()∆∆∆∆∆=∆∆∆.P Q A B A B A B A B所以P Q∆∆∅=∅.所以P Q=.∆=∅,即P Q因为,P Q A B⊆ ,所以满足题意的集合对(P,Q)的个数为72128=.………………………………………14分。