北京市海淀区高三上学期期末考试数学试题含答案
海淀区高三年级第一学期理科数学期末测试及答案
海淀区高三年级第一学期理科数学期末测试一、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=-=αα2cos ,53cos 则( )A .257 B .257-C .2524D .2524-2.已知抛物线的方程为y 2=4x ,则此抛物线的焦点坐标为( )A .(-1,0)B .(0,-1)C .(1,0)D .(0,1)3.设集合1,,},4,3,2,1{22=+∈=nym xA n m A 则方程表示焦点位于x 轴上的椭圆有( )A .6个B .8个C .12个D .16个4.已知三条不同直线m 、n 、l ,两个不同平面βα,,有下列命题: ①βαββαα////,//,,⇒⊂⊂n m n m②ααα⊥⇒⊥⊥⊂⊂l n l m l n m ,,, ③αββαβα⊥⇒⊥⊂=⋂⊥n m n n m ,,, ④αα//,//m n n m ⇒⊂ 其中正确的命题是( )A .①③B .②④C .①②④D .③5.某台机器上安装甲乙两个元件,这两个元件的使用寿命互不影响.已知甲元件的使用寿命超过1年的概率为0.6,要使两个元件中至少有一个的使用寿命超过1年的概率至少为0.9,则乙元件的使用寿命超过1年的概率至少为 ( )A .0.3B .0.6C .0.75D .0.96.已知函数),20,0)(sin(πϕωϕω≤<>+=x y且此函数的图象如图所示,则点P (),ϕω的坐标是 ( ) A .)2,2(πB .)4,2(πC .)2,4(πD .)4,4(π7.已知向量),sin 3,cos 3(),sin ,cos 2(ββαα==b a 若向量a 与b 的夹角为60°,则直线 21)s i n ()c o s (021s i n c o s 22=++-=+-ββααy x y x 与圆的位置关系是 ( )A .相交B .相切C .相离D .相交且过圆心8.动点P 为椭圆)0(12222>>=+b a by ax 上异于椭圆顶点(±a ,0)的一点,F 1、F 2为椭圆的两个焦点,动圆C 与线段F 1、P 、F 1F 2的延长线及线段PF 2相切,则圆心C 的轨迹为除去坐标轴上的点的( )A .一条直线B .双曲线的右支C .抛物线D .椭圆二、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.已知双曲线1422=-xy,则其渐近线方程是 ,离心率e= .10.在复平面内,复数i z i z 32,121+=+=对应的点分别为A 、B 、O 为坐标原点,OB OA OP λ+=.若点P 在第四象限内,则实数λ的取值范围是 .11.等差数列{a n }的公差为3,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2=. 12.已知正四棱锥P —ABCD 中,PA=2,AB=2,M 是侧棱PC 的中点,则异面直线PA 与BM 所成角大小为 .13.动点P 在平面区域|)||(|2:221y x y x C +≤+内,动点Q 在曲线1)4()4(:222=-+-y x C上,则平面区域C 1的面积为 ,|PQ|的最小值为 . 14.已知每条棱长都为3的直平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,∠BAD=60°, 长为2的线段MN 的一个端点M 在 DD 1上运动,另一个端点N 在底面ABCD上运动.则MN 中点P 的轨迹与直平行 六面体表面所围成的几何体中较小体积值 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.(本小题共13分)在三角形ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若B c a C b c o s )2(c o s -=. (Ⅰ)求∠B 的大小; (Ⅱ)若,4,7=+=c a b 求三角形ABC 的面积.16.(本小题共13分)已知圆C 的方程为:.422=+y x(Ⅰ)直线l 过点P (1,2),且与圆C 交于A 、B 两点,若,32||=AB 求直线l 的方程;(Ⅱ)过圆C 上一动点M 作平行与x 轴的直线m ,设m 与y 轴的交点为N ,若向量 ON OM OQ +=,求动点Q 的轨迹方程,并说明此轨迹是什么曲线.17.(本小题共13分)如图,在直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,,6,3,1,901===︒=∠AA CA CB ACB M 为侧棱CC 1上一点,AM ⊥BA 1 (Ⅰ)求证:AM ⊥平面A 1BC ; (Ⅱ)求二面角B —AM —C 的大小; (Ⅲ)求点C 到平面ABM 的距离.18.(本小题共14分)设函数)1ln(2)1()(2x x x f +-+=. (Ⅰ)求函数f (x )的单调区间;(Ⅱ)当0<a <2时,求函数]30[1)()(2,在区间---=ax x x f x g 的最小值.19.(本小题共14分)设椭圆)0(12222>>=+b a by ax 的焦点分别为F 1(-1,0)、F 2(1,0),右准线l 交x 轴于点A ,且.221AF AF =(Ⅰ)试求椭圆的方程; (Ⅱ)过F 1、F 2分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D 、E 、M 、N 四点(如图所示),试求四边形DMEN 面积的最大值和最小值.20.(本小题共13分)已知函数f (x )的定义域为[0,1],且满足下列条件: ①对于任意;4)1(,3)(],1,0[=≥∈f x f x ,且总有②若.3)()()(,1,0,021212121-+≥+≤+≥≥x f x f x x f x x x x 则有 (Ⅰ)求f (0)的值; (Ⅱ)求证:4)(≤x f ; (Ⅲ)当33)(,...)3,2,1](31,31(1+<=∈-x x f n x n n时,试证明:.参考答案一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)题号1 2 3 4 5 6 7 8答案B C A D C B C A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)9.x y 2±=,(缺一扣1分)25 10.3121-<<-λ 11.-912.4π13.π48+,122- 14.92π三、解答题(本大题共6小题,共80分) 15.(共13分)解:(Ⅰ)由已知及正弦定理可得sin B cos C = 2sin A cos B -cos B sin C …………………………………………………2分 ∴2sin A cos B = sin B cos C +cos B sin C = sin(B +C )又在三角形ABC 中,sin (B +C ) = sin A ≠0 ………………………………………3分 ∴2sinAcosB = sinA ,即在△ABC 中,cosB=21,………………………………5分3π=B ………………………………………………………………………………6分(Ⅱ)B ac c a b cos 27222-+==ac c a -+=∴227………………………………………………………………8分又ac c a c a 216)(222++==+3=∴ac …………………………………………………………………………10分 B ac S ABC sin 21=∴∆43323321=⨯⨯=∴∆ABC S …………………………………………………13分16.(共13分)解:(Ⅰ)①直线l 垂直于x 轴时,直线方程为x =1,l 与圆的两个交点坐标为(1,3)和(1,-3),其距离为32 满足题意………………………………………1分 ②若直线l 不垂直于x 轴,设其方和为)1(2-=-x k y ,即02=+--k y kx …………………………………………………………2分 设圆心到此直线的距离为d ,则24232d -=,得d =1…………………3分 1|2|12++-=∴kk ,43=k ,………………………………………………………4分故所求直线方程为0543=+-y x ………………………………………………5分 综上所述,所求直线方程为0543=+-y x 或x =1……………………………6分(Ⅱ)设点M 的坐标为)0)(,(000≠y y x ,Q 点坐标为(x ,y )则N 点坐标是),0(0y …7分,ON OM OQ +=2,)2,(),(0000y y x x y x y x ===∴即………………………………………………9分又)0(44,4222020≠=+∴=+y yx y x ……………………………………………11分∴Q 点的轨迹方程是)0(,116422≠=+y yx…………………………………………12分轨迹是一个焦点在y 轴上的椭圆,除去短轴端点. …………………………………13分注:多端点时,合计扣1分.17.(共13分)证明:(Ⅰ)在直三棱柱111C B A ABC -中,易知面⊥11A ACC 面ABC , ︒=∠90ACB ,11A A C C BC 面⊥∴,……………………………………………………………2分 11A A C C AM 面⊆ AM BC ⊥∴B BA BC BA AM =⊥11 ,且BC A AM 1平面⊥∴……………………………………………………………4分解:(Ⅱ)设AM 与A 1C 的交点为O ,连结BO ,由(Ⅰ)可 知AM ⊥OB ,且AM ⊥OC ,所以∠BOC 为二面角 B -AM -C 的平面角,…………………………5分在Rt △ACM 和Rt △A 1AC 中,∠OAC+∠ACO=90°, ∴∠AA 1C=∠MAC ∴Rt △ACM~ Rt △A 1AC ∴AC 2= MC ²AA 1 ∴26=MC ……………………………………7分∴在Rt △ACM 中,223=AMCO AM MC AC ⋅=⋅21211=∴CO∴在Rt △BCO 中,1tan ==COBC BOC .︒=∠∴45BOC ,故所求二面角的大小 为45°………………………………9分 (Ⅲ)设点C 到平面ABM 的距离为h ,易知2=BO ,可知2322232121=⨯⨯=⋅⋅=∆BO AM S ABM ……………………………10分A B C M A B M C V V --= ………………………………………………………………11分 A B C A B MS MC hS∆∆⋅=∴313122232326=⨯=⋅=∴∆∆A B MA B CS S MC h∴点C 到平面ABM 的距离为22………………………………………………13分解法二:(Ⅰ)同解法一…………………………4分 (Ⅱ)如图以C 为原点,CA ,CB ,CC 1所在直线 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,则)0,1,0(),6,0,3(),0,0,3(1B A A ,设 M (0,0,z 1) 1BA AM ⊥ .01=⋅∴BA AM 即06031=++-z ,故261=z ,所以)26,0,0(M …………………6分设向量m =(x ,y ,z )为平面AMB 的法向量,则m ⊥AM ,m ⊥AB ,则 ⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅00AB m AM m 即,030263⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-y x z x 令x =1,平面AMB 的一个法向量为m =)2,3,1(,……………………………………………………………………8分 显然向量CB 是平面AMC 的一个法向量22||||,cos =⋅⋅>=<CB m CB m CB m易知,m 与CB 所夹的角等于二面角B -AM -C 的大小,故所求二面角的大小为 45°. ………………………………………………………………………………9分 (Ⅲ)所求距离为:2263||==⋅m CB m即点C 到平面ABM 的距离为22………………………………………………13分18.(共14分)解:(Ⅰ).1)2(212)1(2)('++=+-+=x x x x x x f …………………………2分由0)('>x f 得012>-<<-x x 或;由0)('<x f ,得.012<<--<x x 或 又)(x f 定义域为(-1,+∞)∴所以函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞),单调递减区间为(-1,0)…5分 (Ⅱ))1(212)(x n ax x x g +--=,定义域为(-1,+∞) 1)2(122)('+--=+--=x ax a x a x g ……………………………………………7分0202,20>->-∴<<aa a a 且由0)('>x g 得aa x ->2,即)(x g 在⎪⎭⎫⎝⎛+∞-,2a a上单调递增;由0)('<x g 得aa x -<<-21,即)(x g 在⎪⎭⎫⎝⎛--a a2,1上单调递减…………8分 ①时 )(,320x g a a<-<在⎪⎭⎫ ⎝⎛-a a 2,0上单调递减,在⎪⎭⎫⎝⎛-3,2a a 上单调递增; ∴在区间[0,3]上,ana aa g x g --=-=2221)2()(min ; (2)30<<a …10分②当)(,32,223x g aa a ≥-<≤时在(0,3)上单调递减,∴在区间[0,3]上,42136)3()(min n a g x g --==…………………………13分 综上可知,当230<<a 时,在区间[0,3]上,ana aa g x g --=-=2221)2()(min ;当223<≤a 时,在区间[0,3]上42136)3()(min n a g x g --==.…14分19.(共14分)解:(Ⅰ)由题意,),0,(,22||221a A C F F ∴==…………………………………2分212AF AF = 2F ∴为AF 1的中点……………………………………………3分2,322==∴b a即:椭圆方程为.12322=+yx……………………………………………………5分(Ⅱ)当直线DE 与x 轴垂直时,342||2==abDE ,此时322||==a MN ,四边形DMEN 的面积为42||||=⋅MN DE .同理当MN 与x 轴垂直时,也有四边形DMEN 的面积为42||||=⋅MN DE .…7 分当直线DE ,MN 均与x 轴不垂直时,设DE ∶)1(+=x k y ,代入椭圆方程,消去 y 得:.0)63(6)32(2222=-+++k x k x k设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+-=+,3263,326),,(),,(222122212211k k x x kkx x y x E y x D 则…………………………………8分所以,231344)(||222122121++⋅=-+=-kkx x x x x x ,所以,2221232)1(34||1||kk x x kDE ++=-+=,同理,.32)11(34)1(32)1)1((34||2222kkkkMN ++=-++-=………………………………10分所以,四边形的面积222232)11(3432)1(34212||||kkkk MN DE S ++⋅++⋅=⋅=13)1(6)21(242222++++=kkkk ,…………………………………12分 令uuu S kk u 61344613)2(24,122+-=++=+=得因为,2122≥+=kk u当2596,2,1==±=S u k 时,且S 是以u 为自变量的增函数,所以42596<≤S .综上可知,四边形DMEN 面积的最大值为4,最小值为2596.…………………14分20.(共13分)解:(Ⅰ)令021==x x ,由①对于任意]1,0[∈x ,总有3)0(,3)(≥∴≥f x f ……………………………1分 又由②得 3)0(,3)0(2)0(≤-≥f f f 即;……………………………………2分 .3)0(=∴f …………………………………………………………………………3分证明:(Ⅱ)任取2121]1,0[,x x x x <∈且设,则3)()()]([)(1211212--+≥-+=x x f x f x x x f x f , 因为1012≤-<x x ,所以03)(,3)(1212≥--≥-x x f x x f 即,).()(21x f x f ≤∴………………………………………………………………5分 .4)1()(,]1,0[=≤∈∴f x f x 时当……………………………………………7分(Ⅲ)先用数学归纳法证明:)(331)31(*11N n f n n ∈+≤-- (1)当n =1时,331314)1()31(+=+===f f ,不等式成立;(2)假设当n=k 时,)(331)31(*11N k f k k ∈+≤--由6)31()31()31(3)3131()31()]3131(31[)31(1-++≥-++≥++=-kkkkkkkkkk f f f f f f f得≤)31(3kf 9316)31(11+≤+--k k f331)31(+≤∴kkf即当n=k+1时,不等式成立. 由(1)(2)可知,不等式331)31(+≤∴kkf 对一切正整数都成立.于是,当)31(331331333,...)3,2,1](31,31(111---≥+=+⨯>+=∈n n nn nf x n x 时,,而x ∈[0,1],f (x )单调递增)31()31(1-<∴n nf f 所以33)31()31(1+<<∴-x f f n n……………………………………13分。
北京市海淀区2024届高三上学期期末练习数学试题含答案
海淀区2023-2024学年第一学期期末练习高三数学2024.01(答案在最后)本试卷共6页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,{}13,5A =,,{}1,2,3B =,则()U A B =ð()A.{}2,4,5,6 B.{}4,6 C.{}2,4,6 D.{}2,5,6【答案】A 【解析】【分析】由集合的交集运算、补集运算即可求解.【详解】由题意集合{}1,2,3,4,5,6U =,{}13,5A =,,{}1,2,3B =,则{}1,3A B = ,(){}2,4,5,6U A B = ð.故选:A.2.如图,在复平面内,复数1z ,2z 对应的点分别为1Z ,2Z ,则复数12z z ⋅的虚部为()A .i- B.1- C.3i - D.3-【答案】D 【解析】【分析】由复数对应的点求出复数1z ,2z ,计算12z z ⋅,得复数12z z ⋅的虚部.【详解】在复平面内,复数1z ,2z 对应的点分别为1Z ,2Z ,则112z i =+,22z i =-+,得()()1212i 2i 43i z z ⋅=+-+=--,所以复数12z z ⋅的虚部为3-.故选:D3.已知直线1:12yl x +=,直线2:220l x ay -+=,且12l l ∥,则=a ()A.1 B.1- C.4D.4-【答案】B 【解析】【分析】由直线平行的充要条件列方程求解即可.【详解】由题意直线1:12yl x +=,直线2:220l x ay -+=,且12l l ∥,所以()11202a ⨯--⨯=,解得1a =-.故选:B.4.已知抛物线2:8C y x =的焦点为F ,点M 在C 上,4MF =,O 为坐标原点,则MO =()A. B.4C.5D.【答案】D 【解析】【分析】先由抛物线的焦半径公式求出点M 的坐标,再利用两点间的距离公式求出MO .【详解】设()00,Mxy ,2008y x =,又因为024MF x =+=,所以2002,16x y ==,故MO ===故选:D.5.在正四棱锥P ABCD -中,2AB =,二面角P CD A --的大小为π4,则该四棱锥的体积为()A.4B.2C.43D.23【答案】C 【解析】【分析】作出辅助线,得到PQH ∠为二面角P CD A --的平面角,所以π4PQH ∠=,从而求出四棱锥的高,由棱锥体积公式求出答案.【详解】连接,AC BD ,相交于点H ,则H 为正方形ABCD 的中心,故PH ⊥底面ABCD ,取CD 的中点Q ,连接,HQ PQ ,则,HQ CD PQ CD ⊥⊥,112HQ AD ==,故PQH ∠为二面角P CD A --的平面角,所以π4PQH ∠=,故1PH HQ ==,所以该四棱锥的体积为21433AB PH ⨯⋅=.故选:C6.已知圆22:210C x x y ++-=,直线()10mx n y +-=与圆C 交于A ,B 两点.若ABC 为直角三角形,则()A.0mn =B.0-=m nC.0m n +=D.2230m n -=【答案】A 【解析】【分析】由直线与圆相交的弦长公式AB =.【详解】因为圆22:210C x x y ++-=,圆心为()1,0C -,半径为r =CA CB ==因为ABC为直角三角形,所以2AB ==,设圆心()1,0C -到直线()10mx n y +-=的距离为d,d ==由弦长公式AB =1d =1=,化简得0mn =.故选:A.7.若关于x 的方程log 0xa x a -=(0a >且1a ≠)有实数解,则a 的值可以为()A.10B.eC.2D.54【答案】D 【解析】【分析】根据反函数的性质以及导数的几何意义,只需函数()xf x a =与直线y x =相交即可.【详解】对比选项可知我们只需要讨论1a >时,关于x 的方程log 0xa x a -=的解的情况,若关于x 的方程log 0xa x a -=(0a >且1a ≠)有实数解,即()xf x a =与()log a g x x =的图像有交点,因为()xf x a =与()log a g x x =互为反函数,所以()xf x a =与()log a g x x =的图像关于直线对称,如图所示:设函数()xf x a =与直线y x =相切,切点为()00,P x y ,()ln xf x a a '=,则有000ln 1xx a a a x ⎧=⎪⎨=⎪⎩,解得:0ex a =⎧⎪⎨=⎪⎩,由图像可知,当(a ∈时,曲线()x f x a =与直线y x =有交点,即()xf x a =与()log a g x x =的图像有交点,即方程log 0xa x a -=有解.故选:D.8.已知直线1l ,2l 的斜率分别为1k ,2k ,倾斜角分别为1α,2α,则“()12cos 0αα->”是“120k k >”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】【分析】由题意首项得12ππ,0,,π22αα⎡⎫⎛⎫∈⋃⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭,再结合必要不充分条件的定义、斜率与倾斜角的关系,两角差的余弦公式即可得解.【详解】由题意两直线均有斜率,所以12ππ,0,,π22αα⎡⎫⎛⎫∈⋃⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭,若取122ππ,33αα==,则有()1202ππ1332cos cos αα⎛=⎫-= ⎪⎭->⎝,但122ππtan tan 3033k k ==-<;若12121212sin sin tan tan 0cos cos k k αααααα==>,又12sin sin 0αα>,所以12cos cos 0αα>,而()121212cos cos cos sin sin 0αααααα-=+>,综上所述,“()12cos 0αα->”是“120k k >”的必要而不充分条件.故选:B.9.已知{}n a 是公比为()1q q ≠的等比数列,n S 为其前n 项和.若对任意的*N n ∈,11n a S q<-恒成立,则()A.{}n a 是递增数列B.{}n a 是递减数列C.{}n S 是递增数列D.{}n S 是递减数列【答案】B 【解析】【分析】先根据等比数列前n 项和()111nn a q S q-=-,结合11na Sq<-恒成立,得出,a q 的取值范围,得到{}n a 是递减数列.【详解】{}n a 是公比为()1q q ≠的等比数列,n S 为其前n 项和()111nn a q S q-=-,()1111111n n n a q a a S S q q q-<∴=<--- ,恒成立,101n a q q ⨯>-恒成立,若0q <,则n q 可能为正也可能为负,不成立所以10,01na q q>>-,当{}10,01,n a q a ><<是递减数列,当10,1,a q {}n a 是递减数列,故选:B .10.蜜蜂被誉为“天才的建筑师”.蜂巢结构是一种在一定条件下建筑用材面积最小的结构.如图是一个蜂房的立体模型,底面ABCDEF 是正六边形,棱AG ,BH ,CI ,DJ ,EK ,FL 均垂直于底面ABCDEF ,上顶由三个全等的菱形PGHI ,PIJK ,PKLG 构成.设1BC =,10928GPI IPK KPG θ'∠=∠=∠=≈ ,则上顶的面积为()(参考数据:1cos 3θ=-,tan 2θ=A. B.332C.922D.924【答案】D 【解析】【分析】根据蜂房的结构特征,即可根据锐角三角函数以及三角形面积公式求解.【详解】由于10928GPI IPK KPG θ'∠=∠=∠=≈ ,所以10928GHI θ'∠=≈ ,连接G I ,取其中点为O ,连接OH ,所以2224tan2GO OH θ===,由1BC =,且多边形ABCDEF为正六边形,所以2sin 60AC AB == ,由于GI AC =,所以=44OH =,故一个菱形的面积为163222244GHI S GI OH =⨯⨯⋅= =,因此上顶的面积为344⨯=,故选:D第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.在51x x ⎫-⎪⎭的展开式中,x 的系数为__________.【答案】5-【解析】【分析】由二项式的展开式的通项进行求解即可.【详解】51x x ⎫-⎪⎭的展开式的通项为()53521551C 1C rrrr rrr T x x x --+⎛⎫=-=-⋅ ⎪⎝⎭令5312r-=得1r =,所以125C 5T x x =-⋅=-,x 的系数为5-.故答案为:5-.12.已知双曲线221x my -=30y -=,则该双曲线的离心率为__________.【答案】2【解析】【分析】由双曲线方程可得其渐近线方程,从而得关于m 的方程,再结合离心率公式求解即可.【详解】由题意得0m >,易知双曲线221x my -=,即2211y x m-=的渐近线方程为1,y m =13,m=得13,m =所以该双曲线的离心率11 2.c e a m==+=故答案为:2.13.已知点A ,B ,C 在正方形网格中的位置如图所示.若网格纸上小正方形的边长为1,则AB BC ⋅=__________;点C 到直线AB 的距离为__________.【答案】①.1-②.55755【解析】【分析】建立适当的平面直角坐标系,由向量数量积的坐标运算公式以及点到直线的距离公式即可求解.【详解】以B 为原点建立如图所示的平面直角坐标系,由题意()()()2,1,0,0,1,3A B C -,所以()()2,11,3231AB BC ⋅=-⋅=-=-,而直线AB 的表达式为12y x =-,即20x y +=所以点C 到直线AB 的距离为21235512d +⨯==+.故答案为:1-,55.14.已知无穷等差数列{}n a 的各项均为正数,公差为d ,则能使得1n n a a +为某一个等差数列{}n b 的前n 项和()1,2,n = 的一组1a ,d 的值为1a =__________,d =__________.【答案】①.1②.1(答案不唯一)【解析】【分析】设等差数列{}n b 的前n 项和为n S ,根据题意可得123,,b b b .根据2132,b b b =+结合等差数列的通项公式,可得关于1,a d 的方程,解方程即可.【详解】设等差数列{}n b 的前n 项和为n S ,则1,n n n S a a +=112223334,,.S a a S a a S a a ∴===又{}n a 是公差为d 的等差数列,11122212312233234233,2,2,b S a a b S S a a a a da b S S a a a a da ∴===-=-==-=-=2132,b b b =+ 即()()()21231111222,422,da a a da d a d a a d d a d ⨯=+∴+=+++整理得()110,a a d -=由题知110,.a a d >∴=故满足题意的一组1a ,d 的值为11a =,1d =.(答案不唯一)故答案为:1;1(答案不唯一)15.已知函数()cos f x x a =+.给出下列四个结论:①任意a ∈R ,函数()f x 的最大值与最小值的差为2;②存在a ∈R ,使得对任意x ∈R ,()()π2+-=f x f x a ;③当0a ≠时,对任意非零实数x ,ππ22f x f x ⎛⎫⎛⎫+≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;④当0a =时,存在()0,πT ∈,0x ∈R ,使得对任意Z n ∈,都有()()00f x f x nT =+.其中所有正确结论的序号是__________.【答案】②④【解析】【分析】取0a =可判断①,取1a =化简后可判断②,先化简,取πx =可判断③,取π2T =可判断④.【详解】对于①,当0a =时()cos f x x =,其最大值为1,最小值为0,()f x 的最大值与最小值的差为1,故①错误;对于②,当1a =时,()cos 11cos =+=+f x x x ,()()π-cos π-11cos 1cos =+=-=-f x x x x ,因此对任意x ∈R ,()()π22+-==f x f x a ,故②正确;对于③,ππcos sin 22⎛⎫⎛⎫+=++=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f x x a a x ,ππcos sin 22⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f x x a a x ,当πx =时ππ22⎛⎫⎛⎫+=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f x f x a ,故③错误;对于④,当0a =时()cos f x x =,取π2T =,0π=4x ,使得对任意Z n ∈,都有()()00f x f x nT =+,故正确.故答案为:②④三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.如图,在四棱柱1111ABCD A B C D -中,侧面11ABB A 是正方形,平面11ABB A ⊥平面ABCD ,AB CD ∥,12AD DC AB ==,M 为线段AB 的中点,1AD B M ⊥.(1)求证:1//C M 平面11ADD A ;(2)求直线1AC 与平面11MB C 所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)69【解析】【分析】(1)连接1AD ,由四棱柱性质可得11MAD C 为平行四边形,利用线面平行的判定定理即可证得1//C M 平面11ADD A ;(2)由面面垂直的性质以及线面垂直判定定理可求得1,,AD AB AA 三条棱两两垂直,建立空间直角坐标系利用空间向量即可求得结果.【小问1详解】连接1AD ,如下图所示:在四棱柱1111ABCD A B C D -中,侧面11CDD C 为平行四边形,所以11C D CD ∥,11C D CD =,因为AB CD ∥,12CD AB =,M 为AB 中点,所以CD AM ∥,CD AM =,所以11C D AM ∥,11C D AM =,所以四边形11MAD C 为平行四边形,所以11MC AD ∥,因为1C M ⊄平面11ADD A ,所以1//C M 平面11ADD A ,【小问2详解】在正方形11ABB A 中,1AA AB ⊥,因为平面11ABB A ⊥平面ABCD ,平面11ABB A ⊥⋂平面ABCD AB =;所以1AA ⊥平面ABCD ,而AD ⊂平面ABCD ,即可得1AA AD ⊥,因为1AD B M ⊥,11,AA B M ⊂平面11ABB A ,1B M 与1AA 相交,所以AD ⊥平面11ABB A ,而AB ⊂平面11ABB A ,即AD AB ⊥;如图建立空间直角坐标系A xyz -.不妨设1AD =,则()0,0,0A ,()11,2,1C ,()10,2,2B ,()0,0,1M .所以()11,2,1AC = ,()111,0,1C B =- ,()11,2,0MC =.设平面11MB C 的法向量为(),,n x y z =,则111020n C B x z n MC x y ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩ ,令2x =,则1y =-,2z =,于是()2,1,2n =-;因为111cos ,9AC n AC n AC n⋅==⋅,所以直线1AC 与平面11MB C所成角的正弦值为9.17.在ABC 中,2cos 2c A b a =-.(1)求C ∠的大小;(2)若c =ABC 存在,求AC 边上中线的长.条件①:ABC的面积为;条件②:1sin sin 2B A -=;条件③:2222b a -=.注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】17.π318.不能选①,选②或③,答案均为1【解析】【分析】(1)由正弦定理及sin sin cos cos sin B A C A C =+得到1cos 2C =,结合()0,πC ∈,得到π3C =;(2)选①,由三角形面积和余弦定理得到2211a b +=,由222a b ab +≥推出矛盾;选②,根据三角恒等变换得到π6A =,ABC 是以AC 为斜边的直角三角形,由正弦定理得到AC ,求出中线;选③,由余弦定理得到223a b ab +-=,设AC 边上的中线长为d ,再由余弦定理得到AC 边上的中线的长为1.【小问1详解】由正弦定理sin sin sin a b c A B C==及2cos 2c A b a =-,得2sin cos 2sin sin C A B A =-.①因为πA B C ++=,所以()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+.②由①②得2sin cos sin 0A C A -=.因为()0,πA ∈,所以sin 0A ≠.所以1cos 2C =.因为()0,πC ∈,所以π3C =.【小问2详解】选①,ABC 的面积为即1sin 2ab C =,即4ab =8ab =,因为c =222cos 2a b c C ab +-=,即2231162a b +-=,解得2211a b +=,由基本不等式得222a b ab +≥,但1128<⨯,故此时三角形不存在,不能选①,选条件②:1sin sin 2B A -=.由(1)知,π33ππ2B A A ∠=--∠=-∠.所以2π1sin sin sin sin sin sin 322B A A A A A A⎛⎫-=--=+-⎪⎝⎭31cos sin 22A A =-πsin 3A ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.所以π1sin 32A ⎛⎫-=⎪⎝⎭.因为2π0,3A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以πππ,333A ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭.所以π3π6A -=,即π6A =.所以ABC 是以AC 为斜边的直角三角形.因为c =所以32πsin sin 3AB AC C ===.所以AC 边上的中线的长为112AC =.选条件③:2222b a -=.由余弦定理得223122a b ab +-=,即223a b ab +-=.设AC 边上的中线长为d ,由余弦定理得2222cos 42b ab d a C =+-⋅2242b ab a =+-2222342b a b a +-=+-1=.所以AC 边上的中线的长为1.18.甲、乙、丙三人进行投篮比赛,共比赛10场,规定每场比赛分数最高者获胜,三人得分(单位:分)情况统计如下:场次12345678910甲8101071288101013乙9138121411791210丙121191111998911(1)从上述10场比赛中随机选择一场,求甲获胜的概率;(2)在上述10场比赛中,从甲得分不低于10分的场次中随机选择两场,设X 表示乙得分大于丙得分的场数,求X 的分布列和数学期望()E X ;(3)假设每场比赛获胜者唯一,且各场相互独立,用上述10场比赛中每人获胜的频率估计其获胜的概率.甲、乙、丙三人接下来又将进行6场投篮比赛,设1Y 为甲获胜的场数,2Y 为乙获胜的场数,3Y 为丙获胜的场数,写出方差()1D Y ,()2D Y ,()3D Y 的大小关系.【答案】(1)310(2)分布列见解析,43(3)()()()213D Y D Y D Y >>【解析】【分析】(1)从表格中可以发现甲获胜的场数为3场,从而得到甲获胜的概率;(2)从表格中可以发现在10场比赛中,甲得分不低于10分的场次有6场,分别是第2场,第3场,第5场,第8场,第9场,第10场。
2020~2021北京市海淀区高三上学期期末数学试卷及答案
2021北京海淀高三(上)期末数 学2020.01本试卷共8页,150分。
考试时常120分钟。
考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,本试卷和答题纸一并交回。
第一部分(选择题 共40分)一、选择题共10 小题,每小题4分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)抛物线x =2y 的准线方程是(A )21-=x (B )41-=x (C )21y -= (D ) 41y -= (2)在复平面内,复数ii+1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)在()52-x 的展开式中,4x 的系数为(A )5(B )5-(C )10(D )10(4)已知直线02:=++ay x l ,点),(11A --和点)(2,2B ,若AB l //,则实数a 的值为 (A )1(B )1-(C )2(D )2-(5)某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的体积为(A )2(B )4(C )6(D )12(6)已知向量a ,b 满足1=a ,),(12-=b ,且2=-b a ,则=⋅b a (A )1-(B )0(C )1(D )2(7)已知α,β是两个不同的平面,“αβ∥”的一个充分条件是(A )α内有无数直线平行于β (B )存在平面γ,αγ⊥,βγ⊥ (C )存在平面γ,m αγ=,n βγ=且m n ∥(D )存在直线l ,l α⊥,l β⊥ (8)已知函数2()12sin ()4f x x π=-+ 则(A )()f x 是偶函数(B )函数()f x 的最小正周期为2π (C )曲线()y f x =关于π4x =-对称 (D )(1)(2)f f >(9)数列{}n a 的通项公式为23n a n n =-,n ∈N ,前n 项和为n S ,给出下列三个结论:①存在正整数,()m n m n ≠,使得m n S S =;②存在正整数,()m n m n ≠,使得m n a a += ③记,12(1,2,3,)n n T a a a =则数列{}n T 有最小项,其中所有正确结论的序号是(A )① (B )③ (C )①③ (D )①②③(10)如图所示,在圆锥内放入连个球1O ,2O ,它们都与圆锥相切(即与圆锥的每条母线相切),切点圆(图中粗线所示)分别为⊙C 1,⊙C 2. 这两个球都与平面a 相切,切点分别为1F ,2F ,丹德林(G·Dandelin )利用这个模型证明了平面a 与圆锥侧面的交线为椭圆,1F ,2F 为此椭圆的两个焦点,这两个球也称为Dandelin 双球。
2024北京海淀区高三(上)期末数学试题及答案
高三年级(数学)参考答案 第 1 页(共 9 页)海淀区2023—2024学年第一学期期末练习高三数学参考答案一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)(1)A(2)D (3)B (4)D (5)C (6)A (7)D (8)B (9)B (10)D二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分)( 11 )5-(12)2 (13)1-(14)1 1(答案不唯一) (15)②④三、解答题(共6小题,共85分)(16)(共13分)解:(Ⅰ)连接1AD .在四棱柱1111ABCD A B C D -中,侧面11CDD C 为平行四边形,所以11//C D CD ,11C D CD =.因为//AB CD ,12CD AB =,M 为AB 中点, 所以//CD AM ,CD AM =.所以11//C D AM ,11C D AM =.所以四边形11MAD C 为平行四边形.所以11//MC AD .因为1C M ⊄平面11ADD A ,所以1//C M 平面11ADD A . (Ⅱ)在正方形11ABB A 中,1AA AB ⊥.因为平面11ABB A ⊥平面ABCD ,所以1AA ⊥平面ABCD .所以1AA ⊥AD .因为1AD B M ⊥, 1B M ⊂平面11ABB A ,1B M 与1AA 相交,M D 1C 1B 1A 1D C B A高三年级(数学)参考答案 第 2 页(共 9 页)所以AD ⊥平面11ABB A .所以AD ⊥AB .如图建立空间直角坐标系A xyz -.不妨设1AD =,则(0,0,0)A ,1(1,2,1)C ,1(0,2,2)B ,(0,0,1)M . 所以1(1,2,1)AC =,11(1,0,1)C B =-,1(1,2,0)MC =. 设平面11MB C 的法向量为 (,,)x y z =n ,则 1110,0,C B MC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0,20.x z x y -+=⎧⎨+=⎩ 令2x =,则1y =-,2z =.于是(2,1,2)=-n .因为111cos ,|||AC AC AC ⋅<>==⋅n n n |, 所以直线1AC 与平面11MB C高三年级(数学)参考答案 第 3 页(共 9 页)(17)(共14分)解:(Ⅰ)由正弦定理sin sin sin a b c A B C==及2cos 2c A b a =-,得 2sin cos 2sin sin C A B A =-. ①因为πA B C ++=,所以sin sin()sin cos cos sin B A C A C A C =+=+. ② 由①②得2sin cos sin 0A C A -=.因为(0,π)A ∈,所以sin 0A ≠. 所以1cos 2C =. 因为(0,π)C ∈, 所以π3C =. (Ⅱ)选条件②:1sin sin 2B A -=. 由(Ⅰ)知,π2ππ33B A A ∠=--∠=-∠. 所以2πsin sin sin()sin 3B A A A -=--11sin sin sin 22A A A A A =+-- πsin()3A =-. 所以π1sin()32A -=. 因为2π(0,)3A ∈,所以πππ(,)333A -∈-. 所以ππ36A -=,即π6A =. 所以ABC △是以AC 为斜边的直角三角形.因为c =所以2sin sin 3AB AC C ==.高三年级(数学)参考答案 第 4 页(共 9 页) 所以AC 边上的中线的长为1.选条件③:2222b a -=.由余弦定理得223a b ab +-=.AC 设边上的中线长为d ,由余弦定理得 2222cos 42b ab d a C =+-⋅ 2242b ab a =+- 2222234a b b a =-+-+1=. 所以AC 边上的中线的长为1.(18)(共13分)解:(Ⅰ)根据三人投篮得分统计数据,在10场比赛中,甲共获胜3场,分别是第3场,第8场,第10场.设A 表示“从10场比赛中随机选择一场,甲获胜”,则 3()10P A =.(Ⅱ)根据三人投篮得分统计数据,在10场比赛中,甲得分不低于10分的场次有6场,分别是第2场,第3场,第5场,第8场,第9场,第10场,其中乙得分大于丙得分的场次有4场,分别是第2场、第5场、第8场、第9场. 所以X 的所有可能取值为0,1,2.2024261(0)15C C P X C ===,1124268(1)15C C P X C ⋅===,0224262(2)5C C P X C ===. 所以X 的分布列为所以()012151553E X =⨯+⨯+⨯=. (Ⅲ)213()()()D Y D Y D Y >>.高三年级(数学)参考答案 第 5 页(共 9 页)(19)(共15分)解:(Ⅰ)由题意知3=a,2=c所以c 2224=-=b a c . 所以椭圆E 的方程为22194+=x y ,其短轴长为4. (Ⅱ)设直线CD 的方程为1=+x my , 11(,)C x y ,22(,)D x y ,则11(,)--M x y .由221,941⎧+=⎪⎨⎪=+⎩x y x my 得22(49)8320m y my ++-=. 所以122849-+=+my y m .由(3,0)A 得直线AM 的方程为11(3)3=-+y y x x . 由11(3),31⎧=-⎪+⎨⎪=+⎩y y x x x my 得11123y y x my -=+-.因为111=+x my , 所以12y y =-,112()122y my x m -=-+=.所以112(,)22my yN --. 因为Q 为OD 的中点,且221=+x my , 所以221(,)22my y Q +. 所以直线NQ 的斜率21221222121288492212()1812912249m y y y y m m k my my m y y m m m -+++====+-+--+--+. 当0m ≤时,0k ≤.高三年级(数学)参考答案 第 6 页(共 9 页)当0m >时,因为912m m +≥m .所以28129m k m =+.所以当m k(20)(共15分)解:(Ⅰ)①当1=a 时,2()sin (sin )f x x x x b x x x b =-+=-+.记()sin =-g x x x (0x ≥),则'()1cos 0=-≥g x x . 所以()g x 在[0,)+∞上是增函数. 所以当0>x 时,()(0)0>=g x g .所以当0>x 时,()(sin )f x x x x b b =-+>.②由2()sin =-+f x x x x b 得'()2sin cos f x x x x x =--,且'(0)0=f . 当0>x 时,'()(1cos )sin =-+-f x x x x x . 因为1cos 0-≥x ,sin 0->x x , 所以'()0>f x .因为'()'()-=-f x f x 对任意∈R x 恒成立, 所以当0<x 时,'()0<f x . 所以0是()f x 的唯一极值点.(Ⅱ)设曲线()=y f x 与曲线cos =-y x 的两条互相垂直的“优切线”的切点的横坐标分别为1x ,2x ,其斜率分别为1k ,2k ,则121=-k k . 因为(cos )'sin x x -=, 所以1212sin sin 1⋅==-x x k k . 所以12{sin ,sin }{1,1}=-x x . 不妨设1sin 1=x ,则122π=π+x k ,∈Z k . 因为111111'()2sin cos ==--k f x ax x x x ,由“优切线”的定义可知111112sin cos sin --=ax x x x x .高三年级(数学)参考答案 第 7 页(共 9 页)所以1124==π+πa x k ,∈Z k . 由“优切线”的定义可知2111111sin cos x x x b x x ⋅-+=-, 所以0=b . 当24=π+πa k ,∈Z k ,0=b 时,取122π=π+x k ,222π=-π-x k ,则11()cos 0=-=f x x ,22()cos 0=-=f x x ,11'()sin 1==f x x ,22'()sin 1==-f x x ,符合题意. 所以24=π+πa k ,∈Z k ,0=b .(21)(共15分)解:(Ⅰ)1()10f A =,1()12H A =; 2()12f A =,2()15H A =.由定义可知:将数表A 中的每个数变为其相反数,或交换两行(列),()H A ,()f A 的值不变. 因为m 为奇数,{1,1}ij a ∈-,所以(1),(2),,()r r r m ,(1),(2),,()c c c m 均不为0.(Ⅱ)当{0,}s m ∈或{0,}t m ∈时,不妨设0s =,即()0r i <,1,2,,i m =.若0t =,结论显然成立; 若0t ≠,不妨设()0c j >,1,2,,j t =,则(,)i j H ∈,1,2,,i m =,1,2,,j t =.所以()H A mt ≥,结论成立.当{0,}s m ∉且{0,}t m ∉时,不妨设()0r i >,1,2,,i s =,()0c j >,1,2,,j t =,则当1s i m +≤≤时,()0r i <;当1t j m +≤≤时,()0c j <. 因为当1,2,,i s =,1,2,,j t t m =++时,()0r i >,()0c j <,所以2(())(())()()0ij ij ij a r i a c j a r i c j ⋅⋅⋅=⋅⋅<.高三年级(数学)参考答案 第 8 页(共 9 页)所以(,)i j H ∈.同理可得:(,)i j H ∈,1,2,,i s s m =++,1,2,,j t =.所以()()()2H A s m t m s t mt ms st ≥-+-=+-. (Ⅲ)当5m =时,()()H A f A 的最小值为89. 对于如下的数表A ,()8()9H A f A =. 下面证明:()8()9H A f A ≥. 设(1)r ,(2)r ,…,()r m 中恰有s 个正数,(1)c ,(2)c ,…,()c m 中恰有t 个正数,,{0,1,2,3,4,5}s t ∈.①若{0,5}s ∈或{0,5}t ∈,不妨设0s =,即()0r i <,1,2,,5i =.所以当1ij a =时,(,)i j H ∈.由A 中所有数不全相同,记数表A 中1的个数为a ,则1a ≥,且25(1)(2)(5)25(25)()22r r r a a f A a +++++--===,()H A a ≥.所以()81()9H A f A ≥>. ②由①设{0,5}s ∉且{0,5}t ∉.若{2,3}s ∈或{2,3}t ∈,不妨设2s =,则由(Ⅱ)中结论知:()51041011H A t t t ≥+-=+≥.因为25|(1)(2)(5)|0()122r r r f A -+++<=≤,所以()118()129H A f A ≥>. ③由①②设{0,2,3,5}s ∉且{0,2,3,5}t ∉.若{,}{1,4}s t =,则由(Ⅱ)中结论知:()25817H A ≥-=. 因为0()12f A <≤, 所以()178()129H A f A ≥>.高三年级(数学)参考答案 第 9 页(共 9 页)若s t =,{1,4}s ∈,不妨设1s t ==,(1)0r >,(1)0c >,且()1()H A f A <,由(Ⅱ)中结论知:()8H A ≥.所以()()8f A H A >≥.若数表A 中存在ij a (,{2,3,4,5}i j ∈)为1,将其替换为1-后得到数表'A . 因为(')()1H A H A =-,(')()1f A f A ≥-, 所以(')()1()(')()1()H A H A H A f A f A f A -≤<-. 所以将数表A 中第i 行第j 列(,2,3,4,5i j =)为1的数替换为1-后()()H A f A 值变小. 所以不妨设1ij a =-(,2,3,4,5i j =). 因为()5528H A ≥+-=,()9f A ≤, 所以()8()9H A f A ≥.。
北京市海淀区高三上学期期末考试数学文试题 含答案
海淀区高三年级第一学期期末练习数学(文)参考答案及评分标准2014.1阅卷须知:1.评分参考中所注分数,表示考生正确做到此步应得的累加分数。
2.其它正确解法可以参照评分标准按相应步骤给分。
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.(本小题共13分)解:(Ⅰ)πcosππ2()2sinππ44sin cos44f=+=+=+------------------------3分(Ⅱ)由sin cos0x x+≠得ππ,4x k k≠-∈Z.因为cos2()2sinsin cosxf x xx x=++22cos sin2sinsin cosx xxx x-=++------------------------------------5分cos sinx x=+π)4x+,-------------------------------------7分所以()f x的最小正周期2πT=. -------------------------------------9分因为函数siny x=的对称轴为ππ+,2x k k=∈Z, ------------------------------11分又由πππ+,42x k k+=∈Z,得ππ+,4x k k=∈Z,9. 2 10.16 11. 712.{1,2,4}13.50,1015 14.1-;①②③所以()f x 的对称轴的方程为ππ+,4x k k =∈Z .-----------------------------------13分16.(本小题共13分)解:(Ⅰ)由上图可得0.010.190.290.451a ++++=,所以0.06a =. ----------------------------------4分(Ⅱ)设事件A 为“甲队员射击,命中环数大于7环”,它包含三个两两互斥的事件:甲队员射击,命中环数为8环,9环,10环.所以()0.290.450.010.75P A =++=. ----------------------------------9分 (Ⅲ)甲队员的射击成绩更稳定. ---------------------------------13分 17.(本小题共14分)解:(Ⅰ)因为底面ABCD 是菱形,所以//CD AB . ----------------------------1分 又因为CD ⊄平面PAB , -------------------3分 所以//CD 平面PAB . --------------------------4分 (Ⅱ)因为PA PB =,点E 是棱AB 的中点,所以PE AB ⊥. ----------------------------------5分 因为平面PAB ⊥平面ABCD ,平面PAB平面ABCD AB =,PE ⊂平面PAB ,----------------------------------7分所以PE ⊥平面ABCD , ------------------------------------8分 因为AD ⊂平面ABCD ,所以PE AD ⊥. ------------------------------------9分 (Ⅲ)因为CA CB =,点E 是棱AB 的中点,所以CE AB ⊥. --------------------------------10分 由(Ⅱ)可得PE AB ⊥, ---------------------------------11分 所以AB ⊥平面PEC , --------------------------------13分 又因为AB ⊂平面PAB ,所以平面PAB ⊥平面PEC . --------------------------------14分18.(本小题共13分)解:(Ⅰ)'()(1)e x f x x a =++,x ∈R . -------------------------------2分因为函数()f x 是区间[3,)-+∞上的增函数,所以'()0f x ≥,即10x a ++≥在[3,)-+∞上恒成立.------------------------------3分 因为1y x a =++是增函数,所以满足题意只需310a -++≥,即2a ≥. -------------------------------5分 (Ⅱ)令'()0f x =,解得1x a =-- -------------------------------6分 (),'()f x f x 的情况如下:--------------------------------------10分①当10a --≤,即1a ≥-时,()f x 在[0,2]上的最小值为(0)f , 若满足题意只需2(0)e f ≥,解得2e a ≥,所以此时,2e a ≥; --------------------------------------11分②当012a <--<,即31a -<<-时,()f x 在[0,2]上的最小值为(1)f a --, 若满足题意只需2(1)e f a --≥,求解可得此不等式无解,所以a 不存在; ------------------------12分③当12a --≥,即3a ≤-时,()f x 在[0,2]上的最小值为(2)f , 若满足题意只需2(2)e f ≥,解得1a ≥-,所以此时,a 不存在. ------------------------------13分综上讨论,所求实数a 的取值范围为2[e ,)+∞. 19. (本小题共14分)解:(Ⅰ)由题意可得1c =, ----------------------------------1分 又由题意可得12c a =, 所以2a =, ----------------------------------2分所以2223b a c =-=, ----------------------------------3分所以椭圆C 的方程为22143x y +=. ---------------------------------4分所以椭圆C 的右顶点(2,0)A , --------------------------------5分 代入圆F 的方程,可得21r =,所以圆F 的方程为22(1)1x y -+=. ------------------------------6分 (Ⅱ)法1:假设存在直线l :(2)y k x =-(0)k ≠满足条件, -----------------------------7分由22(2),143y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(43)1616120k x k x k +-+-=----------------------------8分设11(,)B x y ,则21216243k x k +=+, ---------------------------------9分可得中点22286(,)4343k kP k k -++, --------------------------------11分由点P 在圆F 上可得2222286(1)()14343k k k k --+=++化简整理得20k = --------------------------------13分 又因为0k ≠,所以不存在满足条件的直线l . --------------------------------14分 (Ⅱ)法2:假设存在直线l 满足题意.由(Ⅰ)可得OA 是圆F 的直径, -----------------------------7分 所以OP AB ⊥. ------------------------------8分 由点P 是AB 中点,可得||||2OB OA ==. --------------------------------9分设点11(,)B x y ,则由题意可得2211143x y +=. --------------------------------10分又因为直线l 的斜率不为0,所以214x <, -------------------------------11分所以22222211111||3(1)3444x x OB x y x =+=+-=+<,-------------------------------13分这与||||OA OB =矛盾,所以不存在满足条件的直线l . --------------------------14分 20. (本小题共13分)解:(Ⅰ)只有y =是N 函数. ----------------------------3分 (Ⅱ)函数()[ln ]1g x x =+是N 函数.证明如下:显然,*x ∀∈N ,*()[ln ]1g x x =+∈N . ---------------------------------------4分不妨设*[ln ]1,x k k +=∈N ,由[ln ]1x k +=可得1ln k x k -≤<, 即11e e k k x -≤≤<.因为*k ∀∈N ,恒有11e e e (e 1)1k k k ---=->成立, 所以一定存在*x ∈N ,满足1e e k k x -≤<, 所以设*k ∀∈N ,总存在*x ∈N 满足[ln ]1x k +=,所以函数()[ln ]1g x x =+是N 函数. ---------------------------------------8分 (Ⅲ)(1)当0b ≤时,有2(2)[]0f b a =⋅≤,所以函数()[]x f x b a =⋅都不是N 函数. ---------------------------9分(2)当0b >时,① 若0a ≤,有(1)[]0f b a =⋅≤,所以函数()[]x f x b a =⋅都不是N 函数. ------------------10分② 若01a <≤,由指数函数性质易得 x b a b a ⋅≤⋅,所以*x ∀∈N ,都有()[][]x f x b a b a =⋅≤⋅所以函数()[]x f x b a =⋅都不是N 函数. -----------------11分③ 若1a >,令12m m b a b a +⋅-⋅>,则2log (1)am b a >⋅-,所以一定存在正整数k 使得 12k k b a b a +⋅-⋅>, 所以*12,n n ∃∈N ,使得112k k b a n n b a +⋅<<<⋅, 所以12()(1)f k n n f k <<≤+.又因为当x k <时,x k b a b a ⋅<⋅,所以()()f x f k ≤; 当1x k >+时,1x k b a b a +⋅>⋅,所以()(1)f x f k ≥+, 所以*x ∀∈N ,都有*{()|}n f x x ∉∈N ,所以函数()[]x f x b a =⋅都不是N 函数.------------------13分综上所述,对于任意实数,a b ,函数()[]x f x b a =⋅都不是N 函数.。
北京市海淀区北京师大附中2024年数学高三第一学期期末复习检测试题含解析
北京市海淀区北京师大附中2024年数学高三第一学期期末复习检测试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设向量a ,b 满足2=a ,1b =,,60a b =,则a tb +的取值范围是 A .)2,⎡+∞⎣B .)3,⎡+∞⎣C .2,6⎡⎤⎣⎦D .3,6⎡⎤⎣⎦2.已知集合{}|1A x x =>-,集合(){}|20B x x x =+<,那么A B 等于( )A .{}|2x x >-B .{}1|0x x -<<C .{}|1x x >-D .{}|12x x -<<3.如图所示,用一边长为2的正方形硬纸,按各边中点垂直折起四个小三角形,做成一个蛋巢,将体积为43π的鸡蛋(视为球体)放入其中,蛋巢形状保持不变,则鸡蛋(球体)离蛋巢底面的最短距离为( )A .212 B .212C .612D .3124.若复数z 满足2312z z i -=+,其中i 为虚数单位,z 是z 的共轭复数,则复数z =( ) A .35B .25C .4D .55.已知集合A ={﹣2,﹣1,0,1,2},B ={x |x 2﹣4x ﹣5<0},则A ∩B =( ) A .{﹣2,﹣1,0}B .{﹣1,0,1,2}C .{﹣1,0,1}D .{0,1,2}6.甲在微信群中发了一个6元“拼手气”红包,被乙、丙、丁三人抢完,若三人均领到整数元,且每人至少领到1元,则乙获得“最佳手气”(即乙领到的钱数多于其他任何人)的概率是( )A .13B .310C .25D .347.如图,正四面体P ABC -的体积为V ,底面积为S ,O 是高PH 的中点,过O 的平面α与棱PA 、PB 、PC 分别交于D 、E 、F ,设三棱锥P DEF -的体积为0V ,截面三角形DEF 的面积为0S ,则( )A .08V V ≤,04S S ≤B .08V V ≤,04S S ≥C .08V V ≥,04S S ≤D .08V V ≥,04S S ≥8.在复平面内,复数z a bi =+(a ,b R ∈)对应向量OZ (O 为坐标原点),设OZ r =,以射线Ox 为始边,OZ 为终边旋转的角为θ,则()cos sin z r i θθ=+,法国数学家棣莫弗发现了棣莫弗定理:()1111cos sin z r i θθ=+,()2222cos sin z r i θθ=+,则()()12121212cos sin z z rr i θθθθ=+++⎡⎤⎣⎦,由棣莫弗定理可以导出复数乘方公式:()()cos sin cos sin nn r i r n i n θθθθ+=+⎡⎤⎣⎦,已知)43z i =,则z =( )A .23B .4C .83D .169.已知函数()3cos f x x m x =+,其图象关于直线3x π=对称,为了得到函数2()3g x m x =+的图象,只需将函数()f x 的图象上的所有点( ) A .先向左平移6π个单位长度,再把所得各点横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变 B .先向右平移6π个单位长度,再把所得各点横坐标缩短为原来的12,纵坐标保持不变 C .先向右平移3π个单位长度,再把所得各点横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变 D .先向左平移3π个单位长度,再把所得各点横坐标缩短为原来的12,纵坐标保持不变 10.已知{}n a 为正项等比数列,n S 是它的前n 项和,若116a =,且4a 与7a 的等差中项为98,则5S 的值是( )A .29B .30C .31D .3211.若干年前,某教师刚退休的月退休金为6000元,月退休金各种用途占比统计图如下面的条形图.该教师退休后加强了体育锻炼,目前月退休金的各种用途占比统计图如下面的折线图.已知目前的月就医费比刚退休时少100元,则目前该教师的月退休金为( ).A .6500元B .7000元C .7500元D .8000元12.已知定义在R 上函数()f x 的图象关于原点对称,且()()120f x f x ++-=,若()11f =,则()1(2)(3)(2020)f f f f ++++=( )A .0B .1C .673D .674二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
【数学】北京市海淀区高三上学期期末考试试卷(文)(解析版)
北京市海淀区高三上学期期末考试数学试卷(文)一、选择题。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.双曲线的左焦点的坐标为( )A. (-2,0)B.C.D.【答案】A【解析】先根据方程求出,再求出焦点坐标.由题意可知焦点在x轴上,,即,所以选A.2.已知等比数列满足,且成等差数列,则( )A. B. C. D.【答案】C【解析】设公比为q,由等比数列的通项公式和等差数列中项性质列方程,解方程可得q,即可得到所求值.成等差数列,得,即:,所以,=16故选:C.3.若,则( )A. B. C. D.【答案】D【解析】利用对数的运算得出,从而得出,解出a即可.化为,即,所以,,40,故选:D4.已知向量,且,则( )A. B. C. D.【答案】B【解析】利用已知条件求出t,然后可得结果.因为,所以,2t=2,t=1,(2,0)-(1,1)=(1,-1),故选B5.直线被圆截得的弦长为,则的值为( )A. B. C. D.【答案】A【解析】利用圆的弦的性质,通过勾股定理求出.圆心为,半径为;圆心到直线的距离为,因为弦长为2,所以,解得,故选A.6.已知函数,则“”是“函数在区间上存在零点”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】先将函数的零点问题转化成两个函数图象交点的问题,再判断充分必要性.=0,得:,设函数,当时,如下图,函数有交点,所以,在区间上存在零点,充分性成立。
(2)当在区间上存在零点时,如果=0,函数在上无交点如果>0,函数在上图象在第一象限,的图象在第四象限,无交点所以,还是<0,必要性成立,所以是充分必要条件,选C。
7.已知函数为的导函数,则下列结论中正确的是( )A. 函数的值域与的值域不同B. 存在,使得函数和都在处取得最值C. 把函数的图象向左平移个单位,就可以得到函数的图象D. 函数和在区间上都是增函数【答案】C【解析】根据辅助角公式化简可得f(x)sin(x),求导化简可得g(x)sin(x),结合三角形的函数的图象和性质即可判断,值域为:[-,],,值域为:[-,],两函数的值域相同,所以,A错误;B选项,不存在x0,使得函数f(x)和g(x)都在x0处取得极值点,B错误;C选项,的图像向右平移个单位:与相同,C正确;求出单调递增区间可知,在区间上不是增函数,D错误。
2023-2024学年北京市海淀区高三(上)期末数学试卷【答案版】
2023-2024学年北京市海淀区高三(上)期末数学试卷一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.已知集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},B={1,2,3},则∁U(A∩B)=()A.{2,4,5,6}B.{4,6}C.{2,4,6}D.{2,5,6}2.如图,在复平面内,复数z1,z2对应的点分别为Z1,Z2,则复数z1•z2的虚部为()A.﹣i B.﹣1C.﹣3i D.﹣33.已知直线l1:x+y2=1,直线l2:2x﹣ay+2=0,且l1∥l2,则a=()A.1B.﹣1C.4D.﹣44.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M在抛物线C上,且|MF|=4,O为坐标原点,则|OM|=()A.4√2B.4C.5D.2√55.在正四棱锥P﹣ABCD中,AB=2,二面角P﹣CD﹣A的大小为π4,则该四棱锥的体积为()A.4B.2C.43D.236.已知⊙C:x2+2x+y2﹣1=0,直线mx+n(y﹣1)=0与⊙C交于A,B两点.若△ABC为直角三角形,则()A.mn=0B.m﹣n=0C.m+n=0D.m2﹣3n2=07.若关于x的方程log a x−a x=0(a>0且a≠1)有实数解,则a的值可以为()A.10B.e C.2D.5 48.已知直线l1,l2的斜率分别为k1,k2,倾斜角分别为α1,α2,则“cos(α1﹣α2)>0”是“k1k2>0”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9.已知{a n}是公比为q(q≠1)的等比数列,S n为其前n项和.若对任意的n∈N*,S n<a11−q恒成立,则()A .{a n }是递增数列B .{a n }是递减数列C .{S n }是递增数列D .{S n }是递减数列10.蜜蜂被誉为“天才的建筑师”.蜂巢结构是一种在一定条件下建筑用材面积最小的结构.右图是一个蜂房的立体模型,底面ABCDEF 是正六边形,棱AG ,BH ,CI ,DJ ,EK ,FL 均垂直于底面ABCDEF ,上顶由三个全等的菱形PGHI ,PIJK ,PKLG 构成.设BC =1,∠GPI =∠IPK =∠KPG =θ≈109°28',则上顶的面积为( )(参考数据:cosθ=−13,tan θ2=√2)A .2√2B .3√32C .9√22D .9√24二、填空题共5小题,每小题5分,共25分。
2022-2023学年北京市各区(海淀朝阳东西城等)高三上学期期末考试数学试题分类汇编-数列解答题
(2023年西城区)高三期末(21) 已知 A n : a 1,a 2,…a n , (n ≥ 4) 为有穷数列.若对任意的{}0,1,...,1i n ∈-,都有1i i a a +- ≤ 1 (规定 a 0 = a n ),则称A n 具有性质 P .设 T n ={}(,)1,22(,1,2,...,2)i j i j a a j i n i j n -≤≤-≤-=-(Ⅰ)判断数列 A 4 :1,0.1,-1.2,-0.5, A5 :1,2,2.5,1.5,2是否具有性质 P ?若具有性质 P ,写 出对应的集合 T n ;(Ⅱ)若A 4具有性质 P ,证明:T 4≠∅ ;(Ⅲ)给定正整数 n ,对所有具有性质 P 的数列A n ,求T n 中元素个数的最小值.(2023年海淀区)高三期末(21)对于一个有穷正整数数列Q , 设其各项为12,,,m a a a , 各项和为()S Q , 集合{(,)|},1i j i j a a m i j >≤≤<中元素的个数为()T Q .(Ⅰ)写出所有满足()4,()1S Q T Q ==的数列Q ; (Ⅱ)对所有满足()6T Q =的数列Q ,求()S Q 的最小值; (Ⅲ)对所有满足()2023S Q =的数列Q ,求()T Q 的最大值.(2023年房山区)高三期末21. 若对m ∀,N n +∈,当m n A -∈时,都有m n a a A -∈,则称数列{}n a 受集合A 制约. (1)若2n n a =,判断{}n a 是否受N +制约,{}n a 是否受区间[]0,1制约; (2)若11a =,{}23,n a a =受集合{}2制约,求数列{}n a 的通项公式;(3)若记p :“{}n a 受区间[]1,2制约”,q :“{}n a 受集合{}2制约”,判断p 是否是q 的充分条件,p 是否是q 的必要条件,并证明你的结论.(2023年东城区)高三期末(21)已知数列12n A a a a :,,,,满足:{01}(122)i a i n n ∈=≥,,,,,,从A 中选取第1i 项、第2i 项、…、第m i 项(122m i i i m <<<≥,),称数列12,,,m i i i a a a 为A 的长度为m 的子列.记()T A 为A 所有子列的个数.例如001A :,,,其()3T A =.(Ⅰ)设数列1100A :,,,,写出A 的长度为3的全部子列,并求()T A ;(Ⅱ)设数列12n A a a a :,,,,11n n A a a a -':,,,,12n A a a a ''---:1,1,,1,判断()()()T A T A T A ''',,的大小,并说明理由;(Ⅲ)对于给定的正整数(11)n k k n ≤≤-,,若数列12n A a a a :,,,满足:12n a a a k +++=,求()T A 的最小值.(2023年大兴区)高三期末(21)已知数列{}(1,2,,2022)n a n =⋅⋅⋅,122022,,a a a 为从1到2022互不相同的整数的一个排列,设集合1{|,0,1,2,2022}jn i i A x x a n j +====-∑,A 中元素的最大值记为M ,最小值记为N .(Ⅰ)若数列{}n a 为:1352019202120222020201842⋅⋅⋅⋅⋅⋅,,,,,,,,,,,,且3j =,写出M N ,的值; (Ⅱ)若3j =,求M 的最大值及N 的最小值; (Ⅲ)若6j =,试求M 的最小值.(2023年朝阳区)高三期末(21)已知无穷数列{}n a 的各项均为正数,当4n ≤时,44n a a n ≤;当4n >时,11223311{,,,,}max n n n n n a a a a a a a a a ----=++++,其中231max{,,,,}s x x x x 表示123,,,,sx x x x 这s 个数中最大的数.(Ⅰ)若数列{}n a 的前4项为1,2,2,4,写出5a ,6a ,7a ,8a 的值; (Ⅱ)证明:对任意的n *∈N ,均有44n a a n ≤; (Ⅲ)证明:存在正整数N ,当n N >时,44n n a a a -=+.(2023年昌平区)高三期末21. 已知数列{}n a 满足:*11,24a a ∈≤N ,且()12,12,1,2,224,12n n n n n a a a n a a +≤⎧==⎨->⎩.记集合{}*n M a n =∈N∣. (1)若12a =,写出集合M 的所有元素;(2)若集合M 存在一个元素是3的倍数,证明:M 的所有元素都是3的倍数;(2023年通州区)高三期末(21) 约数,又称因数.它的定义如下:若整数a 除以整数m (m ≠0) 除得的商正好是整数而没有余数,我们就称a 为m 的倍数,称m 为a 的约数.设正整数a 共有k 个正约数,即为1a ,2a ,,1k a -,k a ,(12k a a a <<<).(Ⅰ)当k =4时,若正整数a 的k 个正约数构成等比数列,请写出一个a 的值. (Ⅱ)当k ≥4时,若12312,,,----k k a a a a a a 构成等比数列,求正整数a . (Ⅲ)记k k a a a a a a A 13221-+++= ,求证:2a A <.(2023年丰台区)高三期末21. 设λ为正实数,若各项均为正数的数列{}n a 满足:n *∀∈N ,都有1n n a a λ+≥+.则称数列{}n a 为()P λ数列.(1)判断以下两个数列是否为(2)P 数列: 数列A :3,5,8,13,21; 数列B :2log 5,π,5,10.(2)若数列{}n b满足10b >且1n n b b +=λ,使得数列{}n b 是()P λ数列?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由.(3)若各项均为整数的数列{}n a 是(1)P 数列,且{}n a 的前(2)m m ≥项和123m a a a a ++++为150,求m a m +的最小值及取得最小值时m a 的所有可能取值.答案(2023年西城区)高三期末【答案】(1)4A 不具有性质P ,5A 具有性质P ,()()()(){}51,4,2,4,2,5,3,5T = (2)证明见解析 (3)3n - 【解析】【分析】(1)根据性质P 的定义,观察到32 1.31a a -=>,可得4A 不具有性质P ,根据5:1,2,2.5,1.5,2A ,可以发现5A 中相邻两项及首尾两项的差的绝对值均小于等于1,故5A 具有性质P ,根据5T 定义代入求值,即可得出5T ;(2) “4T ≠∅”等价于“证明()()1,3,2,4两个元素至少有一个在4T 中”,利用反证法假设()()1,3,2,4两个元素都不在4T 中,通过范围推出矛盾即可.(3) 设n T 中元素个数最小值为n d ,根据新定义可得11n n d d -≥+,以此类推可得44n d d n ≥+-,由(2)中的结论可得41d ≥,即可得3n d n ≥-,再进行验证即可. 【小问1详解】解:由题知4:1,0.1, 1.2,0.5A --, 即12341,0.1, 1.2,0.5,a a a a ===-=- 因为32 1.31a a -=>, 所以4A 不具有性质P , 由于5:1,2,2.5,1.5,2A ,即123451,2, 2.5, 1.5,2,a a a a a =====因为21324311,0.51,11,a a a a a a -=≤-=≤-=≤54510.51,11,a a a a -=≤-=≤故5A 具有性质P ,因为41420.51,0.51,a a a a -=≤-=≤523501,0.51,a a a a -=≤-=≤故()()()(){}51,4,2,4,2,5,3,5T =; 【小问2详解】“4T ≠∅”等价于“证明()()1,3,2,4两个元素至少有一个在4T 中”, 假设()()1,3,2,4两个元素均不在4T 中, 则有31421,1,a a a a ->-> 不妨设12a a ≤, 若23a a >,则由()()313221a a a a a a -=-+-, 可得3111a a -≤-<, 与311a a ->矛盾, 故23a a ≤, 同理34a a ≤,从而1234a a a a ≤≤≤,所以()()01414221421a a a a a a a a a a -=-=-+-≥->, 与4A 具有性质P 矛盾, 所以假设不成立,即4T ≠∅; 【小问3详解】 设{}()123min ,,,,21,k n a a a a a k n =≤≤-规定1k =时,1k n a a -=,k n =时,11k a a +=,则[]11,,1k k k k a a a a -+∈+, 所以111k k a a +--≤,考虑数列311:,,k k k B a a a -+,112311:,,,,,,,n k k n C a a a a a a --+,由题设可知,他们均具有性质P , 设n T 中元素个数最小值为n d , 所以11n n d d -≥+,所以124124n n n d d d d n --≥+≥+≥≥+-,由(2)知41d ≥,从而3n d n ≥-, 当21n m =+时,令()()31,2,,,1,2,,12i m i a i i m a m i i m +===+-=+,当2n m =时,令()()11,2,,,1,2,,2i m i a i i m a m i i m +===+-=,此时均有3n d n =-,所以n T 中元素个数的最小值为3n -.【点睛】思路点睛:此题考查数列与集合结合的新定义问题,属于难题,关于新定义题的思路有: (1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思; (2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言; (3)将已知条件代入新定义的要素中; (4)结合数学知识进行解答.(2023年海淀区)高三期末(21)解:(Ⅰ)1,2,1和 3,1. (Ⅱ)()S Q 的最小值为7.首先证明()7S Q ≥:由题知26n C ≥得4n ≥.① 当4n =时,应有数列中各项均不相同,此时有()123410S Q ≥+++=;② 当5n =时,由于数列中各项必有不同的数,进而有()6S Q ≥. 若()6S Q =,满足上述要求 的数列中有四项为1,一项为2,此时()4T Q ≤,不符;③ 当n ≥6时,同②可得()S Q ≥7.综上所述,有()S Q ≥7. 同时当Q 为2,2,1,1,1时,()S Q =7,所以()S Q 的最小值为7. (Ⅲ)()T Q 的最大值为511566.下面分五步证明当()T Q 最大时,数列Q 应满足: ① 存在大于1的项,否则此时有()0T Q =;② 1n a =,否则将n a 拆分成n a 个1后()T Q 变大;③ 当1,2,,1t n =-时,有1t t a a +≥,否则交换1,t t a a +的顺序后()T Q 变为()1T Q +.进一步有1{0,1}t t a a +-∈,否则有12t t a a ++≥,此时将t a 改为1t a -,并在数列末尾添加一项 1,此时()T Q 变大;④ 各项只能为2或1,否则由①②③可得数列Q 中存在相邻的两项13, 2t t a a +==,设此时Q 中有x 项为2,则将t a 改为2,并在数列末尾添加一项1后,()T Q 的值至少变为()T Q x ++1()1x T Q -=+;⑤ 由上可得数列Q 为2,2,,2,1,1,1的形式, 设其中有x 项为2, 有y 项为1, 则有22023x y +=, 从而有2()(20232)22023T Q xy x x x x ==-=-+,由二次函数性质可得,当且仅当5061011x y =⎧⎨=⎩时,()T Q 最大,为511566.综上可得()T Q 的最大值为511566.(2023年房山区)高三期末21. 【答案】(1){}n a 受N +制约,不受[]0,1制约,理由见解析 (2),211,2n n n k a n n k=-⎧=⎨+=⎩且N k +∈.(3)p 是q 的充分不必要条件,证明见解析 【解析】【分析】(1)根据数列新定义,判断m 、N n +∈且m n A -∈是否有m n a a A -∈成立即可判断; (2)由题设可得22n n a a +-=,利用等差数列的定义写出{}n a 的通项公式; (3)由新定义判断p 、q 的推出关系,结合充分、必要性的定义得到结论. 【小问1详解】由m 、N n +∈且N m n +-∈,则1m n >≥,而222(21)mnm n nm na a -=-=--,显然2,(21)n m n --N +∈,则N m n a a +-∈,故{}n a 受N +制约, 由m 、N n +∈且[0,1]m n -∈,当0-=m n ,即m n =,故0[0,1]n n a a -∈=; 当1m n -=,即1m n =+,故112[022,1]n n n n n a a ++=-∉=-.故{}n a 不受[]0,1制约.综上,{}n a 受N +制约,不受[]0,1制约. 【小问2详解】由m 、N n +∈且2m n -=,有2m n a a -=, 所以22n n a a +-=,又11a =,23a =,故{}n a 的奇数项、偶数项分别为首项为1、3,且公差均为2的等差数列, 当21n k =-且N k +∈,则112(1)2n n a a n +=+⨯-=, 当2n k =且N k +∈,则32(1)12n n a a n =+⨯-=+,综上,,211,2n n n k a n n k =-⎧=⎨+=⎩且N k +∈.【小问3详解】结论:p 是q 的充分不必要条件,证明如下:p 为真:{}n a 受集合[]1,2制约,由m 、N n +∈且[1,2]m n -∈,当1m n -=,有1[1,2]n n a a +-∈成立,则21[1,2]n n a a ++-∈,进而可得:2[2,4]n n a a +-∈①; 当2m n -=,有2[1,2]n n a a +-∈成立,结合①有22{2}n n a a +-=∈; 此时,{}n a 受集合{}2制约;q 为真:{}n a 受集合{}2制约,由m 、N n +∈且2[1,2]m n -=∈,有22[1,2]n n a a +-=∈;而1[1,2]m n -=∈,不一定有1[1,2]n n a a +-∈成立(反例:,212,2n n n k a n n k=-⎧=⎨+=⎩且N k +∈,显然211m n -=-=,有[]214131,2a a -=-=∉), 故{}n a 不一定受区间[]1,2制约;所以,{}n a 受区间[]1,2制约,必受集合{}2制约,但受集合{}2制约,不一定受区间[]1,2制约; 综上,p 是q 的充分不必要条件.(2023年东城区)高三期末21 解:(Ⅰ)由()T A 的定义以及1100A :,,,,可得:A 的长度为3的子列为:100110,,;,,,A 的长度为2的子列有3个,A 的长度为4的子列有1个,所以()6T A =.…………………5分 (Ⅱ)()()().T A T A T A '''==理由如下:若121k k m m m m -,,,,是12n A a a a :,,,的一个子列,则121k k m m m m -,,,,为11n n A a a a -':,,,的一个子列.若121k k m m m m -,,,,与121k k n n n n -,,,,是12n A a a a :,,,的两个不同子列,则121k k m m m m -,,,,与121k k n n n n -,,,,也是11n n A a a a -':,,,的两个不同子列.所以()()T A T A '≤. 同理()()T A T A '≤, 所以()()T A T A '=.同理()().T A T A ''=所以有()()().T A T A T A '''==…………………10分(Ⅲ)由已知可得,数列12n A a a a :,,,中恰有k 个1,n k -个0.令000111n k k A *-个个:,下证:()()T A T A *≥. 由于000111n k k A *-个个:,所以A *的子列中含有i 个0,j 个1(0101,2)i n k j k i j =-=+≥,,,,,,,的子列有且仅有1个, 设为:000111i j 个个.而数列12n A a a a :,,,的含有i 个0,j 个1的子列至少有一个,所以()()T A T A *≥. 数列000111n k k A *-个个:中,不含有0的子列有1k -个,含有1个0的子列有k 个,含有2个0的子列有1k +个,,含有n k -个0的子列有1k +个,所以2()()(1)22T A n k k k nk n k *=-++-=+--.所以()T A 的最小值为22nk n k +--.…………………15分(2023年大兴区)高三期末(21) 解:(Ⅰ)6063M =,9N =.…………………… 4分 (Ⅱ)N 最小值为6,M 的最大值6063.证明:对于1,2,…,2021,2022的一个排列{}n a ,若3j =,则A 中的每一个元素为312310,1,2,...,2019n i n n n i x a a a a n ++++===++=∑,, 由题意31max()0,1,2,,2019n i i M a n +===∑,,那么,对于任意的{}n a ,总有2020202120226063M++=.同理,由题意31min()0,1,2,,2019n i i N a n +===∑,,那么,对于任意的{}n a ,总有1236N++=,…………………… 4分当n a n =(122022)n =⋅⋅⋅,,,时,满足:6N =,6063M =.…………………… 5分 (Ⅲ)M 的最小值为6069.由于6j =,对于1,2,……,2021,2022的一个排列{}n a , A 中的每一个元素为610,1,2,...,2016n i i x a n +===∑,,由题意61max()0,1,2,,2016n i i M a n +===∑,,对于任意的{}n a ,都有20221+2++20226M ⋅⋅⋅, 即20222023202262M ⨯,6069M .…………………… 2分 构造数列{}n a :21,2,,1011n a n n ==,,2120231,2,,1011n a n n -=-=,,对于数列{}n a ,设任意相邻6项的和为T ,则21221222324n n n n n n T a a a a a a -++++=+++++,或22122232425n n n n n n T a a a a a a +++++=+++++若21221222324n n n n n n T a a a a a a -++++=+++++,则(1)(2))((2023)+20231)(20232))T n n n n n n +++++---+--=((=20233⨯=6069,1,2,,1009n =若22122232425n n n n n n T a a a a a a +++++=+++++,则((1)(2))T n n n =+++++((20231)(20232)(20233))n n n --+--+--=202236066⨯=,(1,2,,1008n =)所以6069T ,即对这样的数列{}n a ,6069M =,又6069M,所以M 的最小值为6069.…………………… 5分(2023年朝阳区)高三期末(21)解:(Ⅰ)55a =,66a =,77a =,88a =.(Ⅱ)对任意4n >,存在{1,2,,1}i n -∈,使得n i n i a a a -=+.若4i >或4n i ->,则i a 或n i a -又可以写成数列中某两项的和,如1212()i i i a a a i i i =++=. 依此类推,存在12,,,{1,2,3,4}k j j j ∈,使得12k n j j j a a a a =+++,其中12k j j j n +++=.所以存在1234,,,p p p p ∈N ,使得11223344n a p a p a p a p a =+++, 且1234234p p p p n +++=. 设44a t =,则当4n ≤时,n a nt ≤. 当4n >时,112233441234234n a p a p a p a p a p t p t p t p t =++++⋅+⋅+⋅≤ 1234(234)p p p p t nt =+++=. 所以,对任意n *∈N ,均有n a nt ≤,即44n a a n ≤. (Ⅲ)令n n b nt a =-,其中44a t =.由(Ⅱ)知0n b ≥,40b =. 由4(1)44(1)4[4(1)][(4)]i k i k i k i k b b i k t a i k t a ++++++-=++--+-4(1)4444(1)4()0i k i k i k i k t a a a a a ++++++=-+=+-≤,得44(1)i k i k b b +++≥.所以,当1,2,3,4i =时,480i i i b b b ++≥≥≥≥.由(Ⅱ)知123411223344(234)()n b p p p p t p a p a p a p a =+++-+++11223344()(2)(3)(4)p t a p t a p t a p t a =-+-+-+- 11223344p b p b p b p b =+++.若12340b b b b ====,则0n b =.此时n a nt =,当4n >时,44n n a a a -=+. 若123,,b b b 不全为0,设123max{,,}M b b b =,m 为123,,b b b 中最小的正数,则n b M ≤. 当某个0i b >时,必有i M p m ≤.否则i M p m >,则n i i M b p b m M m>⋅=≥. 设不超过Mm的最大整数为0N , 则11223344p b p b p b p b +++能表示的不同值的个数不超过40(1)N +. 所以,对每一个1,2,3,4i =,48,,,i i i b b b ++只能取有限多个值.所以存在0k *∈N ,当0,p k p *∈N ≥时,4i p b +为常数.令044N k =+,则当n N >时,4n n b b +=,即4(4)n n n t a nt a ++-=-. 故44n n a a a -=+.(2023年昌平区)高三期末21. 【答案】(1)2,4,8,16 (2)见解析 (3)5 【解析】【分析】(1)根据递推关系可求M 的所有元素; (2)根据递推关系结合数学归纳法可得相应的证明; (3)利用列举法可求M 的元素个数的最大值 【小问1详解】若12a =,则2124a a ==,3228a a ==,43612a a ==,542824a a =-=,故{}n a 中的项的大小从第3项开始周期变化,且周期为2.故{}2,4,8,16M =. 【小问2详解】设*3,k a m m =∈N ,若112k a -≤,则132k m a -=,因2,3互质,故1k a -为3的倍数;若112k a ->,则13224k m a -=-即()1232438k a m m -=+=+,因2,3互质, 故1k a -为3的倍数, 依次类推,有21,,k a a -均为3的倍数.当1n k ≥+时,我们用数学归纳法证明:n a 也是3的倍数. 当1n k =+时,若12k a ≤,则16k a m +=,故1k a +为3的倍数; 若12k a >,则1624k a m +=-,故1k a +为3的倍数, 设当n m =时,n a 是3的倍数即m a 为3的倍数, 若12m a ≤,则12m m a a +=,故1m a 为3的倍数;若12m a >,则1224m m a a +=-,因24为3的倍数,故1m a 为3的倍数, 故当1n m =+时,n a 是3的倍数也成立,由数学归纳法可得n a 是3的倍数成立, 综上,M 的所有元素都是3的倍数. 【小问3详解】当11a =,则232,4a a ==,48a =,516a =,68a =,故M 的元素个数为5; 当13a =,则42356,12,24,24a a a a ====,故M 的元素个数为4; 当15a =,则5243610,20,16,8,16a a a a a =====,故M 的元素个数为5; 当17a =,则3456214,4,8,16,8a a a a a =====,故M 的元素个数为5; 当19a =,则234518,12,24,24a a a a ====,故M 的元素个数为4; 当111a =,则5243622,841,12,24,2a a a a a =====,故M 的元素个数为5; 当113a =,则524632,4,8,16,8a a a a a =====,故M 的元素个数为5; 当115a =,则23456,12,24,24a a a a ====,故M 的元素个数为4; 当117a =,则5243610,20,16,8,16a a a a a =====,故M 的元素个数为5; 当119a =,则3456214,4,8,16,8a a a a a =====,故M 的元素个数为5; 当121a =,则234518,412.24,24a a ====,故M 的元素个数为4;当123a =,则5243622,20,16,8,16a a a a a =====,故M 的元素个数为5; 当124a =,则224a =,故M 的元素个数为1; 当12,1,2,11a k k ==时,M 的元素个数不超过为5,综上,M 的元素个数的最大值为5.【点睛】思路点睛:根据递推关系研究数列的性质时,可根据局部性质结合数学归纳法去研究整体性质,另外对于数学有限情况的研究,可结合列举法讨论解决.(21)(Ⅰ)存在,比如1,2,4,8为8的所有约数即a =8. ……………………3分 (Ⅱ)易知32211,,,1a aa a a a a a a k k k ====--. ……………………5分 因为4k ≥,依题意可知2111223-----=--k k k k a a a a a a a a .所以3222123aa a a a a a a a a a --=--. 化简可得322223)1()(a a a a -=-∴,所以232321()a a a a a -=-. 因为3a N ∈*,所以3221a a N a a *-∈-, 因此可知3a 是完全平方数. ……………………7分由于2a 是整数a 的最小非1因子,3a 是a 的因子,且32a a >,所以223a a =. 所以21a a -,32a a -,…,1k k a a --为12-a ,222a a -, ,2212---k k a a .所以12(4)k a a k -=≥. ……………………9分(Ⅲ)易知 ,,a a a a a a k k ==-121,1i k i a a a +-=,(1i k ≤≤),所以21212212a a a a a a a a a A k k k k +++=--- . 因为21121212111a a a a a a a a -=-≤, ,1111111k k k k k k k ka a a a a a a a -----=-≤. 所以22221211212112111()k k k k k k k k a a a A a a a a a a a a a a a a a ------=+++=+++2212231111111111()()k k ka a a a a a a a a a --+-++-=-≤ . 因为11a =,k a a =,所以111()1k a a -<.所以22111()kA a a a a -<≤. 即2a A <. ……………………15分21. 【答案】(1)数列A 是,数列B 不是; (2)不存在,理由见解析; (3)答案见解析. 【解析】【分析】(1)根据定义验证12n n a a +-≥是否恒成立,即可判断;(2)假设存在,则由已知1n n b b +=1n n b b +-<. 当21n λ>时,1n n b b λ+-<<,这与假设矛盾,所以不存在; (3)根据已知推出11n n a a +≥+,进而推出m a m ≥,11m m a a -≤-,,()11m a a m ≤--,相加可推得150122m m a m ≥+-.根据基本式,结合题意可得m a m +的最小值不小于30.进而得出m 的范围,得到所有可能的整数解.分情况讨论,得出数列,即可得到m a 的所以可能的取值.【小问1详解】根据定义,(2)P 数列应满足n *∀∈N ,都有12n n a a +≥+, 即12n n a a +-≥恒成立.对于数列A :有5322-=≥,8532-=≥,13852-=≥,211382-=≥均满足,所以数列A 是(2)P 数列;对于数列B ,因为5π2-<不满足,所以数列B 不是(2)P 数列. 【小问2详解】不存在正实数λ,使得数列{}n b 是()P λ数列.说明理由如下:假设存在正实数λ,使得数列{}n b 是()P λ数列, 则n *∀∈N ,都有1n n b b λ+≥+,即1n n b b λ+≥-恒成立.因为1n n b b +=+所以1n n b b +-==<当21n λ>时,1n n b b λ+-<<,这与假设矛盾. 所以,不存在正实数λ,使得数列{}n b 是()P λ数列.【小问3详解】因为数列{}n a 是(1)P 数列,所以11n n a a +≥+. 所以121121m m m a a a a m m --≥+≥+≥≥+-≥,所以11m m a a -≤-,2112m m m a a a --≤-≤-,3213m m m a a a --≤-≤-,,()2312m a a a m ≤-≤--,()1211m a a a m ≤-≤--,所以123m a a a a ++++()1231m ma m ≤-++++-⎡⎤⎣⎦()12m m m ma -=-, 即()11502m m m ma -≤-,所以150122m m a m ≥+-.所以1503122m m a m m +≥+-115930222≥=-=, 因为数列{}n a 是整数列,所以m a m +的最小值不小于30. 假设30m a m +=,必有150313022m m +-≤,解得25123m ≤≤, 因为*m ∈N ,所以m 可取9,10,11,12. 当9m =时,21m a =,存在满足条件的数列.110a =,214a =,315a =,416a =,517a =,618=a ,719a =,820a =,921a =;当10m =时,20m a =,存在满足条件的数列.16a =,212a =,313a =,414a =,515a =,616a =,717a =,818a =,919a =,1020a =;当11m =时,19m a =,存在满足条件的数列.15a =,210a =,311a =,412a =,513a =,614a =,715a =,816a =,917a =,1018a =,1119a =;当12m =时,18m a =,存在满足条件的数列.17a =,28a =,39a =,410a =,511a =,612a =,713a =,814a =,915a =,1016a =,1117a =,1218a =.以上都是30m a m +=的充分条件.所以m a m +的最小值为30,此时m a 的所有可能的取值为18,19,20,21.。
2024年北京市海淀区数学高三上期末质量检测模拟试题含解析
2024年北京市海淀区数学高三上期末质量检测模拟试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知直线22y x a =-是曲线ln y x a =-的切线,则a =( ) A .2-或1 B .1-或2 C .1-或12 D .12-或1 2.在ABC ∆中,,A B C ∠∠∠所对的边分别是,,a b c ,若3,4,120a b C ︒==∠=,则c =( )A .37B .13C .13D .373.已知无穷等比数列{}n a 的公比为2,且13211112lim()3n n a a a →∞-++⋅⋅⋅+=,则242111lim()n n a a a →∞++⋅⋅⋅+=( ) A .13 B .23 C .1 D .434.已知某几何体的三视图如图所示,其中正视图与侧视图是全等的直角三角形,则该几何体的各个面中,最大面的面积为( )A .2B .5C .13D .225.复数z 满足()11z z i -=+ (i 为虚数单位),则z 的值是( )A .1i +B .1i -C .iD .i - 6.双曲线的渐近线与圆(x -3)2+y 2=r 2(r >0)相切,则r 等于( ) A .B .2C .3D .67.已知1sin 243απ⎛⎫+=⎪⎝⎭,则sin α的值等于( ) A .79- B .29- C .29 D .798.双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左右焦点为12,F F ,一条渐近线方程为:b l y x a=-,过点1F 且与l 垂直的直线分别交双曲线的左支及右支于,P Q ,满足11122OP OF OQ =+,则该双曲线的离心率为( ) AB .3 CD .2 9.函数()231f x x x =-+在[]2,1-上的最大值和最小值分别为( )A .23,-2B .23-,-9C .-2,-9D .2,-210.若圆锥轴截面面积为60°,则体积为( )A.3 B.3 C.3 D.3 11.若函数2()x f x x e a =-恰有3个零点,则实数a 的取值范围是( )A .24(,)e +∞B .24(0,)eC .2(0,4)eD .(0,)+∞12.已知抛物线C :214y x =的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,直线PF 与抛物线交于A ,B 两点,若2PA AF =,则AB 为( ) A .409 B .40 C .16 D .163二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2021-2022学年北京市海淀区高三上学期期末考试数学试卷(含答案解析)
2021-2022学年北京市海淀区高三上学期期末考试数学试卷1.已知集合A={−1,0,1,2},B={x|x(x−2)<0},则A∩B=( )A. ⌀B. {0}C. {1}D. {0,1}2.抛物线x2=2y的准线方程为( )A. x=−1B. y=−1C. x=−12D. y=−123.复数52+i的虚部为( )A. −2B. 2C. −1D. 14.在(x−1x2)4的展开式中,x的系数为( )A. −4B. 4C. −6D. 65.已知角α的终边在第三象限,且tanα=2,则sinα−cosα=( )A. −1B. 1C. −√55D. √556.已知{a n}是等差数列,S n是其前n项和,则“a4>a3”是“对于任意n∈N∗且n≠3,S n> S3”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7.若函数y=sin(πx−π6)在[0,m]上单调递增,则m的最大值为( )A. 13B. 12C. 23D. 18.已知圆C过点A(−1,2),B(1,0),则圆心C到原点距离的最小值为( )A. 12B. √22C. 1D. √29.如图,A,B是两个形状相同的杯子,且B杯高度是A杯高度的34,则B杯容积与A杯容积之比最接近的是( )A. 1:3B. 2:5C. 3:5D. 3:410.已知函数f(x)=2x,g(x)=log a x,若对于f(x)图象上的任意一点P,在g(x)的图象上总存在一点Q,满足OP⊥OQ,且|OP|=|OQ|,则实数a=( )A. 14B. 12C. 2D. 411.双曲线x2−y 24=1的渐近线方程是__________.12. 已知甲盒中有3个白球,2个黑球;乙盒中有1个白球,2个黑球.现从这8个球中随机选取一球,该球是白球的概率是__________,若选出的球是白球,则该球选自甲盒的概率是__________.13. 已知函数f(x)的值域为[−3,3],f(x)的图象向右平移1个单位后所得的函数图象与f(x)的图象重合,写出符合上述条件的一个函数f(x)的解析式:__________.14. 若AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=4,且|AP ⃗⃗⃗⃗⃗ |=1,则|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=__________,CP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最大值为__________.15. 如图,在正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,E 为棱B 1C 1的中点.动点P 沿着棱DC 从点D 向点C 移动,对于下列三个结论: ①存在点P ,使得PA 1=PE ; ②△PA 1E 的面积越来越小; ③四面体A 1PB 1E 的体积不变. 所有正确的结论的序号是__________.16. 在△ABC 中,b 2+c 2−a 2+bc =0. (Ⅰ)求∠A 的大小:(Ⅰ)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使得△ABC 存在,求△ABC 的面积.条件①:cosB =13; 条件②:sinC =√22;条件③:a =√3.17. 如图,已知长方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,AB =AD =2,AA 1=1.E 为A 1D 1的中点,平面CB 1E 交棱DD 1于点F. (Ⅰ)求证:B 1C//EF ;(Ⅰ)求二面角C −B 1E −C 的余弦值,并求点A 到平面CB 1E 的距离.18. 某班组织冬奥知识竞赛活动.规定首轮比赛需要从6道备选题中随机抽取3道题目进行作答.假设在6道备选题中,甲正确完成每道题的概率都是23且每道题正确完成与否互不影响.乙能正确完成其中4道题且另外2道题不能完成. (Ⅰ)求甲至少正确完成其中2道题的概率;(Ⅰ)设随机变量X 表示乙正确完成题目的个数,求X 的分布列及数学期望EX ;(Ⅰ)现规定至少正确完成其中2道题才能进入下一轮比赛,请你根据所学概率知识进行预测,谁进入下一轮比赛的可能性较大,并说明理由.19. 已知点A(0,−1)在椭圆C :x 23+y 2b2=1上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程和离心率;(Ⅰ)设直线l :y =k(x −1)(其中k ≠1)与椭圆C 交于不同两点E ,F ,直线AE ,AF 分别交直线x =3于点M ,N.当△AMN 的面积为3√3时,求k 的值. 20. 函数f(x)=ae x −sinx +2x.(Ⅰ)求曲线y =f(x)在点(0,f(0))处的切线方程; (Ⅰ)当a ≥0时,求函数f(x)在[0,1]上的最小值; (Ⅰ)直接写出a 的一个值,使f(x)≤a 恒成立,并证明. 21. 已知n 行n 列(n ≥2)的数表A =(a 1a 12⋯a 1n a 21a 22⋯a 2n⋮⋮⋱⋮a n1a n2⋯a nn)中,对任意的i ∈[1,2,…,n},j ∈[1,2,…,n},都有a ij ∈{0,1}.若当a ij =0时,总有∑a ij n i=1+∑a ij n j=1≥n ,则称数表A 为典型表,此时记S n =∑∑a ij nj=1n i=1.(Ⅰ)若数表B =(001100110),C =(110011000111011),请直接写出B ,C 是否是典型表; (Ⅰ)当n =6时,是否存在典型表A 使得S 6=17,若存在,请写出一个A ;若不存在,请说明理由;(Ⅰ)求S n 的最小值.答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】解不等式求出集合B,根据交集的定义计算即可.本题考查了集合的化简与运算问题,属于基础题.【解答】解:集合A={−1,0,1,2},B={x|x(x−2)<0}={x|0<x<2},则A∩B={1}.故选:C.2.【答案】D【解析】【分析】利用抛物线方程求解p,然后推出准线方程即可.本题考查抛物线的简单性质的应用,直线方程的求法,是基础题.【解答】解:抛物线x2=2y,可得p=1,所以抛物线的准线方程为:y=−12.故选:D.3.【答案】C【解析】【分析】先化简复数,然后根据虚部的定义即可求解.本题考查了复数的运算性质以及虚部的定义,属于基础题.【解答】解:因为复数52+i =5(2−i)(2+i)(2−i)=2−i,则复数的虚部为−1,故选:C.4.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,属于基础题.由题意利用二项展开式的通项公式,求得展开式中x的系数.【解答】解:(x−1x2)4的展开式的通项公式为T r+1=C4r⋅x4−r⋅(−1x2)r=C4r⋅(−1)r⋅x4−3r,令4−3r=1,求得r=1,可得展开式中x的系数为−C41=−4,故选:A.5.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查了同角三角函数基本关系式在三角函数求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.由已知利用同角三角函数基本关系式即可求解.【解答】解:因为角α的终边在第三象限,且tanα=2,所以cosα=−√11+tan2α=−√11+22=−√55,可得sinα=−√1−cos2α=−2√55,所以sinα−cosα=−2√55−(−√55)=−√55.故选:C.6.【答案】B【解析】【分析】本题考查了充分必要条件的判断,涉及等差数列的性质,属于中档题.根据充分必要条件的定义进行判断.【解答】解:因为{a n}是等差数列,设公差为d,若a4>a3,即a4−a3>0,也即d>0,如果{a n}是正项等差数列,当n=1时,S1>S3显然不成立,故由“a4>a3”不能推出“对于任意n∈N∗且n≠3,S n>S3”;反之,“对于任意n ∈N ∗且n ≠3,S n >S 3”可以推出“a 4>a 3”,即“对于任意n ∈N ∗且n ≠3,S n >S 3”⇒d >0,理由如下:用反证法说明:如果d <0,则数列{a n }为递减数列,n →+∞时,S n 越来越小,故不能满足对于任意n ∈N ∗且n ≠3,S n >S 3”;如果d =0,则数列{a n }为常数数列,假设a n =1,显然S n >S 3在n ≤3且n ∈N ∗时不成立; 故假设不成立,如果d >0,“对于任意n ∈N ∗且n ≠3,S n >S 3”可以推出“a 4>a 3”, 所以“a 4>a 3”是“对于任意n ∈N ∗且n ≠3,S n >S 3”的必要不充分条件, 故选:B.7.【答案】C【解析】 【分析】由函数直接可得单调递增区间,进而可得参数取值范围. 本题主要考查正弦函数的单调性,考查了函数思想,属于基础题. 【解答】解:由y =sin(πx −π6),可得当−π2+2kπ≤πx −π6≤π2+2kπ,k ∈Z 时函数单调递增, 即x ∈[−13+2k,23+2k],k ∈Z , 当k =0时,x ∈[−13,23], 又函数在[0,m]上单调递增, 所以0<m ≤23,即m 的最大值为23. 故选:C.8.【答案】B【解析】 【分析】根据题意,设圆心C 的坐标为(x,y),求出圆心C 的轨迹为直线x −y +1=0,由点到直线的距离公式分析可得答案.本题考查直线与圆的位置关系,涉及点到直线的距离,属于基础题. 【解答】解:根据题意,设圆心C 的坐标为(x,y),圆C 过点A(−1,2),B(1,0),则有(x +1)2+(y −2)2=(x −1)2+(y −0)2,变形可得:x −y +1=0,即圆心C 在直线x −y +1=0上, 圆心C 的轨迹为直线x −y +1=0,则圆心C 到原点距离的最小值即原点到直线x −y +1=0的距离,则其最小值d =√1+1=√22,故选:B.9.【答案】B【解析】 【分析】根据两个杯子形状相同可得底面积之比为高之比的平方,因此容积之比为高之比的立方即可求解. 本题主要考查体积的计算,立体几何的实际应用等知识,属于基础题. 【解答】解:因为A ,B 是两个形状相同的杯子,且B 杯高度是A 杯高度的34, 将两个杯子看成是圆柱体, 所以底面半径比也是34,所以两个杯子的底面积之比为S B :S A =(34)2,所以B 杯容积与A 杯容积之比S B ℎB S A ℎA =(34)2×34=2764≈0.4=2:5,故选:B.10.【答案】B【解析】 【分析】本题考查了指数函数和对数函数的图象及性质和分类讨论思想,难点在于找出x ,y 之间的关系,属于难题.设点P(x,2x ),点Q(b,y),分类讨论x =0和x ≠0两种情况,结合已知条件可以得到x ,y 的关系式,分析化简知y =−x ,代入化简即可得解. 【解答】解:设点P(x,2x ),点Q(b,y),当x =0时,点P(0,1),根据指数函数与对数函数的性质知,此时Q(1,0),显然满足条件; 当x ≠0,y ≠0,由OP ⊥OQ , 知k OP ⋅k OQ =−1,即2x x ⋅yb=−1,即b =−yx ⋅2x (∗),又|OP|=|OQ|,知√(2x )2+x 2=√b 2+y 2,即x 2+22x =y 2+b 2,将(∗)式代入,得x 2+22x =y 2+(−y x⋅2x )2=y 2+y 2x 2⋅22x =y 2x 2(x 2+22x ),由于x 2≥0,22x >0,有x 2+22x >0, 因此有y 2x 2=1,即y 2=x 2,即y =±x ,由于b >0,2x >0,所以(∗)式可知y =x 不满足条件,则有y =−x ,代入(∗)式得2xx=−b y =−a −x −x=a −x x=(1a )xx ,所以1a =2,故a =12. 故选:B.11.【答案】y =±2x【解析】 【分析】渐近线方程是x 2−y 24=0,整理后就得到双曲线的渐近线方程.本题考查双曲线的简单性质的应用,令标准方程中的“1”为“0”即可求出渐近线方程.属于基础题. 【解答】解:∵双曲线标准方程为x 2−y 24=1, 其渐近线方程是x 2−y 24=0,整理得y =±2x. 故答案为y =±2x.12.【答案】1234【解析】 【分析】本题考查了古典概型的概率计算公式的应用,考查了学生的运算能力,属于基础题.空1,总事件数为8,摸出白球事件数为4,可求解;空2总事件数为8,选出的球是白球,则该球选自甲盒的事件数为3,可求解. 【解答】解:从这8个球中随机选取一球,该球是白球的概率是:48=12, 若选出的球是白球,则该球选自甲盒的概率是P =3812=34.13.【答案】f(x)=3sin(2πx)(x ∈R)(答案不唯一)【解析】 【分析】本题考查函数的值域,以及函数的周期性,考查函数思想和推理能力,属于基础题. 考虑三角函数的值域和周期,可得满足条件的一个函数. 【解答】解:考虑f(x)=3sin(2πx)(x ∈R),可得f(x)的值域为[−3,3],且f(x)的最小正周期为1,f(x)的图象向右平移1个单位后所得的函数图象与f(x)的图象重合. 故答案为:f(x)=3sin(2πx)(x ∈R)(答案不唯一).14.【答案】2−2【解析】 【分析】本题考查了平面向量数量积的性质及其运算,属于中档题.根据向量数量积定义及其运算性质计算,再根据余弦函数最值性求解. 【解答】解:因为AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2=4,即|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2=4,所以|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=2,因为CP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(AP ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗=AP⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −4=|AP ⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅cos <AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ >−4 =1⋅2⋅cos <AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ >−4 =2cos <AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ >−4≤−2,当<AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ >=0时,等号成立,所以CP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最大值是−2, 故答案为:2;−2.15.【答案】①②③【解析】 【分析】本题主要考查立体几何中的探索性问题,锥体体积的计算等知识,属于中等题.建立空间直角坐标系,表达出各点坐标,设出P(0,m,0)(0≤m ≤2),选项①,列出方程,求出m 的值;选项②,利用点到直线距离的向量公式表达出P 到直线A 1E 距离,表达出△PA 1E 的面积,进而得到答案;③把△A 1B 1E 作为底,高为点P 到上底面的距离h ,可以判断四面体A 1PB 1E 的体积不变. 【解答】解:以D 为坐标原点,DA ,DC ,DD 1所在直线为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,设正方体棱长为2,则A 1(2,0,2),E(1,2,2),设P(0,m,0)(0≤m ≤2), 则PA 1=√4+m 2+4=√m 2+8,PE =√1+(m −2)2+4=√m 2−4m +9, 令m 2+8=m 2−4m +9,解得:m =14, 存在点P ,使得PA 1=PE ,①正确;PE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,2−m,2),A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,2,0),|A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√1+4=√5,cos⟨PE ⃗⃗⃗⃗⃗ ,A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⟩=√5⋅√m 2−4m+9=√5⋅√m 2−4m+9,设点P 到直线A 1E 距离为d ,则d =|PE ⃗⃗⃗⃗⃗ |sin⟨PE ⃗⃗⃗⃗⃗ ,A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⟩=√m 2−4m +9⋅√1−(3−2m√5⋅√m 2−4m+9)2=√m 2−8m+36√5,所以S △PA 1E =12|A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅d =12√m 2−8m +36=12√(m −4)2+20,因为0≤m ≤2,动点P 沿着棱DC 从点D 向点C 移动,即m 从0逐渐变到2,随着m 的变大,(m −4)2+20变小,△PA 1E 的面积越来越小,②正确; 以△A 1B 1E 为底,高为点P 到上底面的距离h ,因为DC//底面A 1B 1C 1D 1,所以h 不变,所以四面体A 1PB 1E 的体积不变,③正确. 故答案为:①②③.16.【答案】解:(Ⅰ)因为b 2+c 2−a 2+bc =0,所以b 2+c 2−a 2=−bc ,由余弦定理知,cosA =b 2+c 2−a 22bc =−bc 2bc =−12,因为A ∈(0,π),所以A =2π3. (Ⅰ)选择条件①②:cosB =13,sinC =√22,因为A =2π3,所以C ∈(0,π2),所以cosC =√22,所以cosB =−cos(A +C)=−cosAcosC +sinAsinC =−(−12)×√22+√32×√22=√2+√64≠13,故△ABC 不存在.选择条件①③:cosB =13,a =√3,因为A =2π3,所以B ∈(0,π2),所以sinB =2√23, 由正弦定理知,a sinA =b sinB ,即√3√32=2√23,所以b =4√23>a ,故△ABC 不存在. 选择条件②③:sinC =√22,a =√3,由正弦定理知,asinA =csinC ,即√3√32=√22,所以c =√2,所以sinB =sin(A +C)=sinAcosC +cosAsinC =√32×√22+(−12)×√22=√6−√24,所以△ABC 的面积为S =12acsinB =12×√3×√2×√6−√24=3−√34. 【解析】本题考查解三角形与三角函数的综合,熟练掌握正弦定理、余弦定理、两角和差公式等是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题. (Ⅰ)利用余弦定理,即可得解; (Ⅰ)选择条件①②:易知cosC =√22,再由cosB =−cos(A +C),计算可得cosB =√2+√64≠13,故△ABC不存在;选择条件①③:利用正弦定理可得b =4√23>a ,与“大边对大角”不符合,故△ABC 不存在; 选择条件②③:先利用正弦定理求得c =√2,再由sinB =sin(A +C),计算sinB 的值,最后根据S =12acsinB ,得解.17.【答案】(I)证明:由长方体的性质知:面BCC 1B 1//面ADD 1A 1,又B 1C ⊂面BCC 1B 1,∴B 1C//面ADD 1A 1,又面CB 1E ∩面ADD 1A 1=EF ,且B 1C ⊂面CB 1E ,∴B 1C//EF.(II)解:由题设,构建如下空间直角坐标系,则A(0,0,0),B 1(2,0,1), E(0,1,1),C(2,2,0),C 1(2,2,1),∴EB ⃗⃗⃗⃗⃗ 1=(2,−1,0),CB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−2,1), 若面CB 1E 的一个法向量为m ⃗⃗⃗ =(x,y,z),则{m ⃗⃗⃗ ⋅EB⃗⃗⃗⃗⃗ 1=2x −y =0m ⃗⃗⃗ ⋅CB⃗⃗⃗⃗⃗ 1=−2y +z =0,令y =2,则m ⃗⃗⃗ =(1,2,4),而面C 1B 1E 的一个法向量为n ⃗ =(0,0,1), ∴cos⟨m ⃗⃗⃗ ,n ⃗ ⟩=m⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ |m ⃗⃗⃗ ||n ⃗ |=4√1+4+16=4√2121,即为所求二面角余弦值.∴A 到平面CB 1E 的距离为|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |cos <m ⃗⃗⃗ ,AC⃗⃗⃗⃗⃗ >=2√2×√4214=2√217. 【解析】本题考查利用向量解决空间角,及距离的问题,考查学生的运算能力,属于中档题. (I)由面面平行的性质可得B 1C//面ADD 1A 1,再由线面平行的性质即可证结论.(II)构建空间直角坐标系,确定相关点坐标,再求面CB 1E 、面C 1B 1E 的法向量及直线AC 的方向向量,应用空间向量夹角的坐标表示求面面角余弦值及线线角余弦值,进而求A 到平面CB 1E 的距离.18.【答案】解:(I)设随机变量Y 表示甲正确完成题目的个数,P(Y =2)=C 32(23)2(13)=49,P(Y =3)=C 33(23)3=827,故甲至少正确完成其中2道题的概率P =P(Y =2)+P(Y =3)=49+827=2027. (II)由题意可知,X 所有可能取值为1,2,3, P(X =1)=C 41C 22C 63=15,P(X =2)=C 42C 21C 63=35,P(X =3)=C 43C 2C 63=15,故X 的分布列为: X 1 2 3P153515E(X)=1×15+2×35+3×15=2. (III)由(I)(II)可知,P(Y ≥2)=2027,P(X ≥2)=45, ∵45>2027,∴乙进入下一轮比赛的可能性较大.【解析】本题主要考查了离散型随机变量及其分布列,需要学生熟练掌握期望公式,属中档题题. (I)设随机变量Y 表示甲正确完成题目的个数,分别求出P(Y =2),P(Y =3),并求和,即可求解. (II)由题意可知,X 所有可能取值为1,2,3,分别求出对应的概率,即可得X 的分布列,并结合期望公式,即可求解. (III)由(I)(II)可知,P(Y ≥2)=2027,P(X ≥2)=45,通过比较大小,即可求解.19.【答案】解:(Ⅰ)将点A(0,−1)代入方程x 23+y 2b2=1,解得b 2=1,所以椭圆C 的方程为x 23+y 2=1,又c 2=a 2−b 2=3−1=2, 所以离心率e =√c 2a 2=√23=√63;(Ⅰ)联立{y =k(x −1)x 23+y 2=1,整理得(1+3k 2)x 2−6k 2x +3k 2−3=0, Δ>0恒成立,设点E ,F 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2), 由韦达定理得x 1+x 2=6k21+3k2,x 1x 2=3k 2−31+3k2,直线AE 的方程为y +1=y 1+1x 1x , 令x =3,得y =3y 1+3x 1−1,即M(3,3y 1+3x 1−1), 直线AF 的方程为y +1=y 2+1x 2x , 令x =3,得y =3y 2+3x 2−1,即N(3,3y 2+3x 2−1), |MN|=|3y 2+3x2−1−(3y 1+3x1−1)|=3×|x 1y 2−x 2y 1+x 1−x 2x 1x 2|=3×|k −1||x 1−x2x 1x 2|=3×|k −1|√(x 1+x 2)2−4x 1x 2(x 1x 2)2=3×|k−1|×√3×√2k 2+1|k 2−1|=2√3×√2k 2+1|k+1|, 所以△AMN 的面积S =12×|MN|×3=32×|MN|=3√3×√2k 2+1|k+1|=3√3,即√2k 2+1|k+1|=1⇒√2k 2+1=|k +1|, 解得k =0或k =2, 所以k 的值为0或2.【解析】(Ⅰ)将点A(0,−1)代入即可求解椭圆的方程,再利用离心率公式即可求解;(Ⅰ)联立{y=k(x−1)x23+y2=1,整理得(1+3k2)x2−6k2x+3k2−3=0,结合韦达定理,求出点M,N的坐标,可知S=12×|MN|×3=32×|MN|代入即可求解.本题考查了椭圆的方程及离心率,直线与椭圆的综合,属于中档题.20.【答案】解:(Ⅰ)因为f(x)=ae x−sinx+2x,所以f(0)=a且f′(x)=ae x−cosx+2,所以f′(0)=a−1+2=a+1,所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程y−a=(a+1)(x−0),即y=(a+1)x+a.(Ⅰ)当a≥0,x∈[0,1]时,因为f′(x)=ae x−cosx+2≥0+2−cosx>0,所以f(x)在[0,1]上单调递增,所以f(x)在[0,1]上的最小值为f(0)=a.(Ⅰ)取a=−1,以下证明f(x)=−e x−sinx+2x≤−1恒成立,令g(x)=e x+sinx−2x−1,即证g(x)≥0恒成立,(1)当x∈(−∞,0]时,有e x≤1,cosx∈[−1,1],所以g′(x)=e x+cosx−2≤0,所以g(x)在(−∞,0]上单调递减,所以g(x)≥g(0)=0在(−∞,0]上恒成立;(2)当x∈(0,+∞)时,令G(x)=g′(x)=e x+cosx−2,因为e x>1,sinx∈[−1,1],所以G′(x)=e x−sinx>0,所以G(x)=g′(x)=e x+cosx−2在(0,+∞)上单调递增,所以g′(x)>g′(0)=0在(0,+∞)上恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,所以g(x)>g(0)=0在(0,+∞)上恒成立.综上,g(x)≥0恒成立,所以f(x)≤a恒成立.【解析】本题主要考查利用导数研究函数的单调性与最值,考查不等式恒成立的证明,考查运算求解能力与逻辑推理能力,属于中档题(Ⅰ)求出f(0)及f(x)的导函数,从而可得f′(0),利用点斜式方程求解即可;(Ⅰ)利用导数求出f(x)的单调性,即可求解最小值;(Ⅰ)取a=−1,证明f(x)=−e x−sinx+2x≤−1恒成立,令g(x)=e x+sinx−2x−1,利用导数分别证得当x ∈(0,+∞)和x ∈(0,+∞)时,g(x)≥0即可.21.【答案】解:(I)对于数表B 有a 12=0,而∑a i2n i=1+∑a 1j nj=1=2≥3不成立,故数表B 不是典型表;对于数表C ,当a st =0时总有∑a it n i=1+∑a sj n j=1≥4成立,故数表 C 是典型表.(II)由题设知:当n =6要存在典型表A 使得S 6=17,则需(S 6)min ≤17.∵要使S 6最小,即典型表A 中的“1“最少,又a st =0时总有∑a it n i=1+∑a sj n j=1≥n ,∴让尽量多的横列和∑a it n i=1+∑a sj n j=1=6,故将表分成4个3×3数表,对角的两个数表数值相同,但上下、左右对称的数表数值不同,此时可保证S 6最小. ∴如典型表A =(1110001110001110000001110001110111),有(S 6)min =18. ∴不存在典型表 A 使得S 6=17.(Ⅰ)要使S n 最小,需让尽量多的横列和∑a it n i=1+∑a sj nj=1=n 或典型表中“1“尽量少,当n 为偶数时,由(2)知:(S n )min =2×(n2)2=n 22; 当n 为奇数时,在偶数n −1的数表中间加一行一列,并在新增行列中添加n 个“1,即可满足典型数列,此时(S n )min =2×(n−12)2+n =(n−1)22+n =n 2+12; 【解析】(I)由题设典型表的定义,结合给定的数表判断即可.(II)根据题设分析知:数值分配时有(S 6)min ≤17即可,结合典型表的定义及数表的对称性确定S 6最小时(0,1)在数表上的分布情况,即可判断是否存在. (III)结合(II)的分析,讨论n 为偶数、奇数情况下S n 的最小值. 本题考查归纳推理,考查学生的运算能力,属于中档题.。
海淀区高三年级第一学期期末练习数学考试答案
海淀区高三年级第一学期期末练习数学(理)答案及评分参考2011.1第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)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.有两空的题目,第一空3分,第二空2分) 9. 222x y x += (1,0) 10. 180 11. 512. M P N e e e << 13.① ④ 14. 4 32 (1)2 3 (01)k kk k ⎧+≥⎪⎨⎪+<<⎩ 三、解答题(本大题共6小题,共80分) 15.(共12分)解:(I ) x x x f 2cos )32cos()(--=πx x x 2cos 3sin2sin 3cos2cos -+=ππ .......................................2分x x 2cos 212sin 23-=)62si n(π-=x . .......................................4分)2,0(π∈x Θ,)65,6(62πππ-∈-∴x , .......................................5分]1,21()62sin(-∈-∴πx ,即)(x f 在(0,2π)的值域为]1,21(- . .......................................6分(II )由(I )可知,)62sin()(π-=A A f ,1)62sin(=-∴πA , ......................................7分π<<A 0Θ , 611626πππ<-<-∴A , .....................................8分 3,262πππ==-∴A A . ....................................9分A bc c b a cos 2222-+=Θ , .....................................10分把3a b ==代入,得到2320c c -+=, ..................................11分1=∴c 或2=c . ....................................12分 16.(共13分) 解:(I )方法一设选手甲在A 区投两次篮的进球数为X ,则)109,2(~B X , 故591092)(=⨯=X E , ....................................... 2分 则选手甲在A 区投篮得分的期望为6.3592=⨯ . ....................................... 3分设选手甲在B 区投篮的进球数为Y ,则)31,3(~B Y ,故1313)(=⨯=Y E , ....................................... 5分则选手甲在B 区投篮得分的期望为313=⨯ . ....................................... 6分 36.3>Θ,∴选手甲应该选择A 区投篮. .......................................7分方法二:(I )设选手甲在A 区投篮的得分为ξ,则ξ的可能取值为0,2,4,212291(0)(1)101009918(2)(1)1010100981(4)().10100P P C P ξξξ==-===⋅-====;;所以ξ的分布列为.......................................2分6.3=∴ξE .......................................3分 同理,设选手甲在B 区投篮的得分为η,则η的可能取值为0,3,6,9,3123223318(0)(1);327114(3)(1);339112(6)()(1);33911(9)().327P P C P C P ηηηη==-===⋅-===-====所以η的分布列为:.......................................5分3E η∴=, .......................................6分ηξE E >Θ,∴选手甲应该选择A 区投篮. .......................................7分(Ⅱ)设选手甲在A 区投篮得分高于在B 区投篮得分为事件C ,甲在A 区投篮得2分在B 区投篮得0分为事件1C ,甲在A 区投篮得4分在B 区投篮得0分为事件2C ,甲在A 区投篮得4分在B 区投篮得3分为事件3C ,则123C C C C =U U ,其中123,,C C C 为互斥事件. .......................................9分 则: 12312318881881449()()= ()()()1002710027100975P C P C C C P C P C P C =++=⨯+⨯+⨯=U U 故选手甲在A 区投篮得分高于在B 区投篮得分的概率为4975..................................13分17. (共14分)解:(I )Θ棱柱ABCD —1111A B C D 的所有棱长都为2,∴四边形ABCD 为菱形,AC BD ⊥ . .......................................1分又1A O ⊥平面ABCD, BD ⊂平面ABCD ,1AO BD ∴⊥ . .......................................2分 又1AC AO O =Q I ,1,AC AO ⊂平面11ACC A , ⊥∴BD 平面11ACC A , .......................................3分⊂1AA Θ平面11ACC A ,∴ BD ⊥1AA . .......................................4分(Ⅱ)连结1BCΘ四边形ABCD 为菱形,AC BD O =IABC1B 1C 1A DF1D OO ∴是BD 的中点. ....................................... 5分 又Θ点F 为1DC 的中点,∴在1DBC ∆中,1//BC OF , .......................................6分 ⊄OF Θ平面11BCC B ,⊂1BC 平面11BCC B∴//OF 平面11BCC B .......................................8分(III )以O 为坐标系的原点,分别以1,,OA OB OA 所在直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系. Θ侧棱1AA 与底面ABCD 的所成角为60°,1A O ⊥平面ABCD .ο601=∠∴AO A ,在AO A Rt 1∆中,可得11,AO AO == 在Rt AOB ∆中,OB ===得1(1,0,0),(0,A A D B ...............................10分 设平面D AA 1的法向量为),,(1111z y x n =⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅∴0111AD n AA n )0,3,1(),3,0,1(1--=-=Θ111100x x ⎧-+=⎪∴⎨-=⎪⎩ 可设)1,1,3(1-=n .......................................11分 又ΘBD ⊥平面11ACC A所以,平面11A ACC的法向量为2n OB ==u u r u u u r.......................................12分55353,cos 21-=⋅-=>=<∴n n , Θ二面角D —1AA —C 为锐角,故二面角D —1AA —C 的余弦值是55. ....................................14分18. (共13分)解:2211(21)()1(1)(1)a x ax a f x a x x x --+-'=--=+++,1x >-, .......................................2分(I )由题意可得13(1)24af -'==-,解得3a =, ....................................3分 因为(1)ln 24f =-,此时在点(1,(1))f 处的切线方程为(ln24)2(1)y x --=--, 即2ln22y x =-+-,与直线:21l y x =-+平行,故所求a 的值为3. ....................4分 (II ) 令()0f x '=,得到1212,0x x a=-= , 由12a ≥可知120a-≤ ,即10x ≤. ................................5分 ① 即12a =时,12120x x a=-==. 所以,2'2()0,(1,)2(1)x f x x x =-≤∈-+∞+, ................................6分 故()f x 的单调递减区间为(1,)-+∞ . ................................7分 ② 当112a <<时,1120a-<-<,即1210x x -<<=, 所以,在区间1(1,2)a--和(0,)+∞上,'()0f x <; ...............................8分在区间1(2,0)a-上,'()0f x >. .................................9分故 ()f x 的单调递减区间是1(1,2)a --和(0,)+∞,单调递增区间是1(2,0)a -. .........10分③当1a ≥时,1121x a=-≤-, 所以,在区间(1,0)-上()0f x '>; ................................11分在区间(0,)+∞上()0f x '< , ...............................12分 故()f x 的单调递增区间是(1,0)-,单调递减区间是(0,)+∞. ............................13分 综上讨论可得: 当12a =时,函数()f x 的单调递减区间是(1,)-+∞; 当112a <<时,函数()f x 的单调递减区间是1(1,2)a --和(0,)+∞,单调递增区间是1(2,0)a-; 当1a ≥时,函数()f x 的单调递增区间是(1,0)-,单调递减区间是(0,)+∞. 19. (共14分)解:(Ⅰ)抛物线22y px = (0)p >的准线为2px =-, .....................................1分 由抛物线定义和已知条件可知||1()1222p pMF =--=+=,解得2p =,故所求抛物线方程为24y x =. 2880y y b +-= ......................................3分 (Ⅱ)联立2124y x by x⎧=-+⎪⎨⎪=⎩,消x 并化简整理得.依题意应有64320b ∆=+>,解得2b >-. ..............................................4分 设1122(,),(,)A x y B x y ,则12128,8y y y y b +=-=-, .............................................5分 设圆心00(,)Q x y ,则应有121200,422x x y yx y ++===-. 因为以AB 为直径的圆与x 轴相切,得到圆半径为0||4r y ==, ........................6分又||AB =. 所以||28AB r ==, .........................................7分解得85b =-. .........................................8分所以12124822224165x x b y b y b +=-+-=+=,所以圆心为24(,4)5-. 故所求圆的方程为2224()(4)165x y -++=. ............................................9分 方法二:联立2124y x b y x⎧=-+⎪⎨⎪=⎩,消掉y 并化简整理得22(416)40x b x b -++=, 依题意应有2216(4)160b b ∆=+->,解得2b >-. ............................................4分 设1122(,),(,)A x y B x y ,则21212416,4x x b x x b +=+= . .............................................5分 设圆心00(,)Q x y ,则应有121200,422x x y yx y ++===-, 因为以AB 为直径的圆与x 轴相切,得到圆半径为0||4r y ==. .....................................6分又||AB =,又||28AB r ==8, .............................................7分解得85b =-, ..............................................8分所以12485x x +=,所以圆心为24(,4)5-. 故所求圆的方程为2224()(4)165x y -++=. .............................................9分 (Ⅲ)因为直线l 与y 轴负半轴相交,所以0b <,又l 与抛物线交于两点,由(Ⅱ)知2b >-,所以20b -<<,...........................................10分 直线l :12y x b =-+整理得220x y b +-=, 点O 到直线l的距离d , .................................................11分所以1||42AOB S AB d ∆==-= ..................................................12分令32()2g b b b =+,20b -<<,24()343()g b b b b b '=+=+,由上表可得()g b 最大值为432()327g -= . ...............................................13分所以当43b =-时,AOB ∆. ...............................................14分20.(共14分)解:(Ⅰ)当10n =时,集合{}1,2,3,,19,20A =L ,{}{}910,11,12,,19,20B x A x =∈>=L 不具有性质P . ...................................1分因为对任意不大于10的正整数m ,都可以找到该集合中两个元素110b =与210b m =+,使得12b b m -=成立................2分 集合{}*31,C x A x k k N =∈=-∈具有性质P . ................................................3分 因为可取110m =<,对于该集合中任意一对元素112231,31c k c k =-=-,*12,k k N ∈ 都有121231c c k k -=-≠. .....................................................................4分 (Ⅱ)当1000n =时,则{}1,2,3,,1999,2000A =L①若集合S 具有性质P ,那么集合{}2001T x x S =-∈一定具有性质P ....................5分 首先因为{}2001T x x S =-∈,任取02001,t x T =-∈ 其中0x S ∈, 因为S A ⊆,所以0{1,2,3,...,2000}x ∈,从而0120012000x ≤-≤,即,t A ∈所以T A ⊆. ...........................6分 由S 具有性质P ,可知存在不大于1000的正整数m , 使得对S 中的任意一对元素12,s s ,都有12s s m -≠. 对于上述正整数m ,从集合{}2001T x x S =-∈中任取一对元素11222001,2001t x t x =-=-,其中12,x x S ∈, 则有1212t t x x m -=-≠,所以集合{}2001T x x S =-∈具有性质P . .............................8分②设集合S 有k 个元素.由第①问知,若集合S 具有性质P ,那么集合{}2001T x x S =-∈一定具有性质P . 任给x S ∈,12000x ≤≤,则x 与2001x -中必有一个不超过1000, 所以集合S 与T 中必有一个集合中至少存在一半元素不超过1000,不妨设S 中有t 2k t ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭个元素12,,,t b b b L 不超过1000.由集合S 具有性质P ,可知存在正整数1000m ≤, 使得对S 中任意两个元素12,s s ,都有12s s m -≠, 所以一定有12,,,t b m b m b m S +++∉L .又100010002000i b m +≤+=,故12,,,t b m b m b m A +++∈L , 即集合A 中至少有t 个元素不在子集S 中, 因此2k k +≤2000k t +≤,所以20002kk +≤,得1333k ≤, 当{}1,2,,665,666,1334,,1999,2000S =L L 时, 取667m =,则易知对集合S 中任意两个元素12,y y , 都有12||667y y -≠,即集合S 具有性质P ,而此时集合S中有1333个元素.因此集合S 元素个数的最大值是1333. .....................................14分说明:其它正确解法按相应步骤给分.。
北京海淀区高三上学期期末考试数学试题含答案
海淀区高三年级第一学期期末练习数学 2020. 01本试卷共4页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
第一部分(选择题 共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,{}1,3,5A =,{}2,3,4B =,则集合U A B ð是(A ){1,3,5,6}(B ){1,3,5} (C ){1,3} (D ){1,5}(2)抛物线24y x =的焦点坐标为 (A )(0,1)(B )(10,) (C )(0,1-) (D )(1,0)-(3)下列直线与圆22(1)(1)2x y -+-=相切的是(A )y x =- (B )y x =(C )2y x =- (D )2y x =(4)已知,a b R Î,且a b >,则 (A )11ab <(B )sin sin a b >(C )11()()33ab<(D )22a b >(5)在51()x x-的展开式中,3x 的系数为 (A )5-(B )5(C )10-(D )10(6)已知平面向量,,a b c 满足++=0a b c ,且||||||1===a b c ,则⋅a b 的值为(A )12-(B )12(C)2-(D2(7)已知α, β, γ是三个不同的平面,且=m αγ,=n βγ,则“m n ∥”是“αβ∥”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(8)已知等边△ABC 边长为3. 点D 在BC 边上,且BD CD >,AD =下列结论中错误的是(A )2BDCD= (B )2ABDACDS S ∆∆= (C )cos 2cos BADCAD∠=∠ (D )sin 2sin BAD CAD ∠=∠(9)声音的等级()f x (单位:dB )与声音强度x (单位:2W/m )满足12()10lg110x f x -=⨯⨯.喷气式飞机起飞时,声音的等级约为140dB ;一般说话时,声音的等级约为60dB ,那么喷气式飞机起飞时声音强度约为一般说话时声音强度的 (A )610倍(B )810倍(C )1010倍(D )1210倍(10)若点N 为点M 在平面a 上的正投影,则记()N f M a =. 如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,记平面11AB C D 为b ,平面ABCD 为g ,点P 是棱1CC 上一动点(与C ,1C 不重合),1[()]Q f f P g b =,2[()]Q f f P b g =. 给出下列三个结论:①线段2PQ长度的取值范围是1[22;②存在点P 使得1PQ ∥平面b ; ③存在点P 使得12PQ PQ ^. 其中,所有正确结论的序号是 (A )①②③(B )②③(C )①③(D )①②第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
北京海淀高三第一学期期末数学理试题与答案
所以 4分
B1C ^
平面
ABC1
.
B
A
B1 A1
………………
因为 AC1 Ì 平面 A B C1 ,
所以 B1C A C1 . (Ⅱ) E F ∥平面 ABC ,理由如下:
………………5 分 ………………6 分
取 BC 的中点 G ,连接 G E , G A .
因为 E 是 B1C 的中点,
所以
………………8 分
(Ⅲ)对于满足 lT (ai ) n 1 ( i 1, 2, 3, , n )的每一个集合 T ,集合 S 中都存在三个不同的元素 e, f , g ,使得
dT (e, f ) dT ( f , g ) dT ( g , e) 3 恒成立,理由如下:
任取集合 T ,由 lT (ai ) n 1 ( i 1, 2, 3, , n )可知, lT (a1 ), lT (a2 ), , lT (an ) 中存在最大数,不妨记为 lT ( f ) (若最大数不唯一,任取一个).
(10) 2 3
(11) 3
(12) 2 π 3
(13) 1 ;4 3
三、解答题(共 6 小题,共 80 分)
(14) A1 , B1 , D
(15)(共 13 分)
解:(Ⅰ) 的值是 π . 6
………………2 分
x0
的值是
5 3
.
………………5 分
(Ⅱ)由题意可得:
f
(x
1 )
cos(π(x
1 )
C
2 n
1 2
n(n
1)
.
………………6 分
设删去的两个数为 lT (ak ), lT (am ) ,则 lT ( ak ) lT ( am )
北京海淀区2022-2023学年上学期高三期末数学试卷及答案
海淀区2022—2023学年第一学期期末练习高三数学参考答案一、选择题二、填空题(11)1(,0)2 (12)8− (13(14)y =;(1,2] (15)①②④三、解答题共6小题,共85分。
解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程。
(16)(本小题13分)解:(Ⅰ)()f x 的解析式为()sin(2)6f x x π=+, 单调递增区间为[,]()36k k k πππ−π+∈Z . (Ⅱ)由(Ⅰ)可知1()sin(2)62f B B π=+=,因为0B <<π,所以22666B πππ<+<π+.所以266B π5π+=.即3B π=.由余弦定理得2222cos b a c ac B =+−.即2212a c ac =+−.即212()3a c ac =+−.即12363ac =−.即8ac =.所以1sin 2ABC S ac B ==△.(17)(本小题14分)解:(Ⅰ)取PD 中点N ,连接,AN MN .在PCD △中,,M N 分别为,PC PD 的中点,所以MN DC P ,1=2MN DC , 因为AB DC P ,1=2AB DC , 所以AB MN P ,=AB MN .所以四边形ABMN 为平行四边形,因此BM AN P .又因为BM ⊄平面PAD ,AN ⊂平面PAD ,所以BM P 平面PAD .(Ⅱ)选择条件①因为PD ⊥平面ABCD ,,AD DC ⊂平面ABCD ,所以PD AD ⊥,PD DC ⊥. 又因为AD DC ⊥,所以建立如图空间直角坐标系D xyz −.因为PD ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以PD BD ⊥.所以在Rt PBD △中,1PD =,PBBD 在Rt ABD △中,1AD =,BD 1AB =,又因为12AB DC =,所以2DC =. 由题意得(0,0,0)D ,(1,0,0)A ,(1,1,0)B ,(0,2,0)C ,(0,0,1)P ,1(0,1,)2M , 所以(1,0,0)DA =u u u r ,1(0,1,)2DM =u u u u r ,(1,1,0)DB =u u u r . 设平面BDM 的法向量为(,,)x y z =n ,所以0,0,DM DB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u u r u u u r n n 即10,20.y z x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩令1y =−,则1,2x z ==. 所以平面BDM 的一个法向量为(1,1,2)=−n .易知DA u u u r 为平面PDM 的一个法向量.所以cos ,||||DA DA DA ⋅<>===⋅u u u r u u u r u u u r n n n .因为二面角P DM B −−为钝角,所以二面角P DM B −−的余弦值为.选择条件②因为PD ⊥平面ABCD ,,AD DC ⊂平面ABCD ,所以PD AD ⊥,PD DC ⊥,又因为AD DC ⊥,所以建立如图空间直角坐标系D xyz −.取CD 的中点E ,连接BE .因为AB DC P ,1=2AB DC ,所以AB DE P ,=AB DE , 又因为AD DC ⊥,所以四边形ABED 为矩形. 在BCD △中,因为BD BC ⊥,所以12BE DC =. 又因为12AB DC =,所以AB BE =. 所以四边形ABED 为正方形,即1AB AD ==,2DC =. 由题意得(0,0,0)D ,(1,0,0)A ,(1,1,0)B ,(0,2,0)C ,(0,0,1)P ,1(0,1,)2M , 所以(1,0,0)DA =u u u r ,1(0,1,)2DM =u u u u r ,(1,1,0)DB =u u u r . 设平面BDM 的法向量为(,,)x y z =n ,所以0,0,DM DB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u u r u u u r n n 即10,20.y z x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩ 令1y =−,则1,2x z ==.所以平面BDM 的一个法向量为(1,1,2)=−n .易知DA u u u r 为平面PDM 的一个法向量.所以cos ,||||DA DA DA ⋅<>===⋅u u u r u u u r u u u r n n n . 因为二面角P DM B −−为钝角,所以二面角P DM B −−的余弦值为6. (18)(本小题14分) 解:(Ⅰ)由图可知,亩产量是400 kg 的概率约为0.005500.25⨯=,亩产量是450 kg 的概率约为0.01500.5⨯=,亩产量是500 kg 的概率约为0.005500.25⨯=.估计H 地区明年每亩冬小麦统一收购总价为1500元的概率为0.250.60.15⨯=.(Ⅱ)X 的所有可能取值为960,1080,1200,1350,1500.(960)0.250.40.1P X ==⨯=,(1080)0.50.40.2P X ==⨯=,(1200)0.250.40.250.60.10.150.25P X ==⨯+⨯=+=,(1350)0.50.60.3P X ==⨯=,(1500)0.250.60.15P X ==⨯=.X 的分布列为()9600.110800.212000.2513500.315000.151242E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.(3)建议农科所推广该项技术改良.设增产前每亩冬小麦产量为ξkg ,增产后每亩冬小麦产量为ηkg ,则50.ηξ=+设增产后的每亩冬小麦总价格为Y 元,由分析可知()()50(2.40.430.6)E Y E X =+⨯⨯+⨯所以增产的50 kg 会产生增加的收益是50(2.40.430.6)138125⨯⨯+⨯=>,故建议农科所推广该项技术改良.19. (本小题14分)(Ⅰ)解法一:0是()f x 的极小值点,理由如下:当0x >时,ln(1)0x +>,所以()ln(1)0f x x x =+>.当10x −<<时,011x <+<,可知ln(1)0x +<,所以()ln(1)0f x x x =+>. 而(0)0f =,由极小值点的定义知,0是()f x 的极小值点.(Ⅰ)解法二:0是()f x 的极小值点,理由如下:对函数求导得()ln(1)1x f x x x '=+++.当0x >时,ln(1)0,01x x x +>>+, 所以()0f x '>.当10x −<<时,011x <+<,可知ln(1)0,01x x x +<<+, 所以()0f x '<.所以()f x 在区间(0,)+∞上单调递增,在区间(1,0)−上单调递减.所以0是()f x 的极小值点. (Ⅱ)证明:2()112f x x x >−+等价于ln(1)112x x x +>−+,即 21ln(1)20x x x x ++−>. 记21()ln(1)(1)2g x x x x x =++−>−. 求导得21()111x g x x x x '=+−=++. 当1x >−时易知()0g x '≥,所以函数()g x 在区间(1,)−+∞上单调递增.又(0)0g =,可得当0x >时,()(0)0g x g >=,即当0x >时,不等式21ln(1)02x x x ++−>成立.即当0x >时,不等式2()112f x x x >−+成立. 当10x −<<时,()(0)0g x g <=,即当10x −<<时,不等式21ln(1)02x x x ++−<成立.即当10x −<<时,不等式2()112f x x x >−+成立. 综合上述,不等式2()112f x x x >−+成立. (20)(本小题15分)解:(Ⅰ)将点(2,1)P −,Q 坐标带入椭圆E 的方程,得222411,8 1.a b a ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 解得228,2a b ==. 所以椭圆E 的方程为22182x y +=. (Ⅱ)若直线l 斜率不存在,即直线l 为0x =时,A 和M 点重合,B 和N 点重合,分别为椭圆的上下顶点,此时||||(2(22GM GN ⋅=⨯=,符合题意.若直线l 斜率存在,设直线AB 的方程为2y kx =+,1122(,),(,)A x y B x y (12x ≠−且22x ≠−). 联立方程222182y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得,22(41)1680k x kx +++=. 222(16)32(41)32(41)0k k k ∆=−+=−>,214k ∴>,即12k >或12k <−. 1221641k x x k −+=+,122841x x k =+. 1112PA y k x −=+,所以直线PA 的方程为111(2)12y y x x −=+++,取0x =得112(1)(0,1)2y M x −++. 同理可得222(1)(0,1)2y N x −++. 由||||2GM GN ⋅=得12122(1)2(1)1212222y y x x −−+−⋅+−=++, 即12122(1)2(1)11222kx kx x x ++−⋅−=++. 所以21212(21)222x x k x x −⋅=++,即2121212(21)22()4x x k x x x x −=+++. 2222841(21)283244141k k k k k +−=−+++, 即22(21)1483k k k −=−+, 因为12k >, 所以得|21|1|23|k k −=−, 即1k =.经检验符合题意,此时直线l 为2y x =+.综上所述,直线l 的方程为0x =或2y x =+.(21)(本小题15分)解:(Ⅰ)1,2,1和 3,1.(Ⅱ)()S Q 的最小值为7.首先证明()7S Q ≥:由题知26n C ≥得4n ≥.① 当4n =时,应有数列中各项均不相同,此时有()123410S Q ≥+++=; ② 当5n =时,由于数列中各项必有不同的数,进而有()6S Q ≥. 若()6S Q =,满足上述要求 的数列中有四项为1,一项为2,此时()4T Q ≤,不符; ③ 当n ≥6时,同②可得()S Q ≥7.综上所述,有()S Q ≥7. 同时当Q 为2,2,1,1,1时,()S Q =7,所以()S Q 的最小值为7. (Ⅲ)()T Q 的最大值为511566.下面分五步证明当()T Q 最大时,数列Q 应满足:① 存在大于1的项,否则此时有()0T Q =;② 1n a =,否则将n a 拆分成n a 个1后()T Q 变大;③ 当1,2,,1t n =−L 时,有1t t a a +≥,否则交换1,t t a a +的顺序后()T Q 变为()1T Q +. 进一步有1{0,1}t t a a +−∈,否则有12t t a a ++≥,此时将t a 改为1t a −,并在数列末尾添加一项 1,此时()T Q 变大;④ 各项只能为2或1,否则由①②③可得数列Q 中存在相邻的两项13, 2t t a a +==,设此时Q 中有x 项为2,则将t a 改为2,并在数列末尾添加一项1后,()T Q 的值至少变为()T Q x ++ 1()1x T Q −=+;⑤ 由上可得数列Q 为2,2,,2,1,1,1L L 的形式, 设其中有x 项为2, 有y 项为1, 则有22023x y +=,从而有2()(20232)22023T Q xy x x x x==−=−+,由二次函数性质可得,当且仅当5061011xy=⎧⎨=⎩时,()T Q最大,为511566.综上可得()T Q的最大值为511566.高三数学参考答案第7页(共7页)。
2020海淀区高三数学期末上学期试题及答案
高三年级(数学)第1页(共5页)海淀区高三年级第一学期期末练习数学 2020。
01本试卷共4页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
第一部分(选择题 共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,{}1,3,5A =,{}2,3,4B =,则集合UA B 是(A ){1,3,5,6}(B ){1,3,5}(C){1,3}(D ){1,5}(2)抛物线24y x =的焦点坐标为 (A )(0,1)(B )(10,) (C)(0,1-) (D )(1,0)-(3)下列直线与圆22(1)(1)2x y -+-=相切的是 (A)y x =- (B )y x =(C )2y x =- (D )2y x =(4)已知,a b R ,且ab ,则(A )11ab(B)sin sin a b(C)11()()33ab (D)22a b(5)在51()x x-的展开式中,3x 的系数为(A )5 (B )5 (C)10 (D)10(6)已知平面向量,,a b c 满足++=0a b c ,且||||||1===a b c ,则⋅a b 的值为高三年级(数学)第2页(共5页)(A )12(B )12(C )32(D)2(7)已知α, β, γ是三个不同的平面,且=m αγ,=n βγ,则“m n ∥”是“αβ∥”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(8)已知等边△ABC 边长为3. 点D 在BC 边上,且BD CD >,AD 下列结论中错误的是(A )2BD CD=(B )2ABDACDS S ∆∆= (C )cos 2cos BADCAD∠=∠ (D)sin 2sin BAD CAD ∠=∠(9)声音的等级()f x (单位:dB )与声音强度x (单位:2W/m )满足12()10lg110x f x -=⨯⨯。
2020海淀区高三数学期末上学期试题及答案
高三年级(数学)第1页(共5页)海淀区高三年级第一学期期末练习数学 2020. 01本试卷共4页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
第一部分(选择题 共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,{}1,3,5A =,{}2,3,4B =,则集合UA B 是(A ){1,3,5,6}(B ){1,3,5}(C){1,3}(D ){1,5}(2)抛物线24y x =的焦点坐标为 (A )(0,1)(B )(10,) (C)(0,1-) (D )(1,0)-(3)下列直线与圆22(1)(1)2x y -+-=相切的是(A )y x =- (B )y x =(C )2y x =- (D )2y x =(4)已知,a bR ,且a b ,则(A)11ab(B )sin sin a b(C)11()()33ab (D )22a b(5)在51()x x-的展开式中,3x 的系数为(A )5 (B )5 (C)10 (D )10(6)已知平面向量,,a b c 满足++=0a b c ,且||||||1===a b c ,则⋅a b 的值为高三年级(数学)第2页(共5页)(A)12(B )12(C )32(2(7)已知α, β, γ是三个不同的平面,且=m αγ,=n βγ,则“m n ∥”是“αβ∥”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(8)已知等边△ABC 边长为3。
点D 在BC 边上,且BD CD >,AD 下列结论中错误的是(A )2BD CD=(B )2ABDACDS S ∆∆= (C)cos 2cos BADCAD∠=∠(D )sin 2sin BADCAD∠=∠(9)声音的等级()f x (单位:dB )与声音强度x (单位:2W/m )满足12()10lg110x f x -=⨯⨯.喷气式飞机起飞时,声音的等级约为140dB ;一般说话时,声音的等级约为60dB,那么喷气式飞机起飞时声音强度约为一般说话时声音强度的 (A )610倍(B )810倍(C)1010倍(D )1210倍(10)若点N 为点M 在平面上的正投影,则记()Nf M . 如图,在棱长为1的正方体1111ABCDA B C D 中,记平面11AB C D 为,平面ABCD 为,点P 是棱1CC 上一动点(与C ,1C 不重合),1[()]Q f f P ,2[()]Q f f P 。
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海淀区高三年级第一学期期末练习数学 2020. 01本试卷共4页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
第一部分(选择题 共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,{}1,3,5A =,{}2,3,4B =,则集合U A B I ð是 (A ){1,3,5,6}(B ){1,3,5} (C ){1,3} (D ){1,5}(2)抛物线24y x =的焦点坐标为 (A )(0,1)(B )(10,) (C )(0,1-) (D )(1,0)-(3)下列直线与圆22(1)(1)2x y -+-=相切的是(A )y x =- (B )y x =(C )2y x =- (D )2y x =(4)已知,a b R Î,且a b >,则 (A )11ab <(B )sin sin a b >(C )11()()33ab<(D )22a b >(5)在51()x x-的展开式中,3x 的系数为 (A )5-(B )5(C )10-(D )10(6)已知平面向量,,a b c 满足++=0a b c ,且||||||1===a b c ,则⋅a b 的值为(A )12-(B )12(C)2-(D)2(7)已知α, β, γ是三个不同的平面,且=m αγI ,=n βγI ,则“m n ∥”是“αβ∥”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(8)已知等边△ABC 边长为3. 点D 在BC 边上,且BD CD >,AD =下列结论中错误的是(A )2BDCD= (B )2ABDACDS S ∆∆= (C )cos 2cos BADCAD∠=∠ (D )sin 2sin BAD CAD ∠=∠(9)声音的等级()f x (单位:dB )与声音强度x (单位:2W/m )满足12()10lg110x f x -=⨯⨯.喷气式飞机起飞时,声音的等级约为140dB ;一般说话时,声音的等级约为60dB ,那么喷气式飞机起飞时声音强度约为一般说话时声音强度的 (A )610倍(B )810倍(C )1010倍(D )1210倍(10)若点N 为点M 在平面a 上的正投影,则记()N f M a =. 如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,记平面11AB C D 为b ,平面ABCD 为g ,点P 是棱1CC 上一动点(与C ,1C 不重合),1[()]Q f f P g b =,2[()]Q f f P b g =. 给出下列三个结论:①线段2PQ长度的取值范围是1[2;②存在点P 使得1PQ ∥平面b ; ③存在点P 使得12PQ PQ ^. 其中,所有正确结论的序号是 (A )①②③(B )②③(C )①③(D )①②第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
(11)在等差数列{}n a 中, 25a =,52a =,则7a =_________. (12)若复数1i iz +=,则||z =_________.(13)已知点A ,点B ,C 分别为双曲线22213x y a -= (0)a >的左、右顶点. 若△ABC为正三角形,则该双曲线的离心率为_________. (14)已知函数()a f x x x=+在区间(1,4)上存在最小值,则实数a 的取值范围是_________.(15)用“五点法”作函数()sin()f x A x ωϕ=+的图象时,列表如下:A 1则(1)f -=_________,1(0)()2f f +-=_________.(16)已知曲线C :44221x y mx y ++=(m 为常数).(i )给出下列结论:①曲线C 为中心对称图形; ②曲线C 为轴对称图形;③当1m =-时,若点(,)P x y 在曲线C 上,则||1x ≥或||1y ≥.其中,所有正确结论的序号是 .(ii )当2m >-时,若曲线C 所围成的区域的面积小于π,则m 的值可以是 .(写出一个即可)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。
(17)(本小题共13分)已知函数21()cos cos 2f x x x x =+-.(Ⅰ)求函数()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若()f x 在区间[0,]m 上的最大值为1,求m 的最小值.(18)(本小题共13分)如图,在三棱锥V ABC -中,平面VAC ⊥平面ABC ,△ABC 和△VAC 均是等腰直角三角形,AB BC =,2AC CV ==,M ,N 分别为VA , VB 的中点. (Ⅰ)求证:AB //平面CMN ; (Ⅱ)求证:AB VC ⊥;(Ⅲ)求直线VB 与平面CMN 所成角的正弦值.(19)(本小题共13分)某市《城市总体规划(2016—2035年)》提出到2035年实现“15分钟社区生活圈”全覆盖的目标,从教育与文化、医疗与养老、交通与购物、休闲与健身4个方面构建 “15分钟社区生活圈”指标体系,并依据“15分钟社区生活圈”指数高低将小区划分为:优质小区(指数为0.6~1)、良好小区(指数为0.4~0.6)、中等小区(指数为0.2~0.4)注:每个小区“15分钟社区生活圈”指数11223344T wT w T w T w T =+++,其中1234,,,w w w w 为该小区四个方面的权重,1234,,,T T T T 为该小区四个方面的指标值(小区每一个方面的指标值为0~1之间的一个数值).现有100个小区的“15分钟社区生活圈”指数数据,整理得到如下频数分布表: (Ⅰ)分别判断A ,B ,C 三个小区是否是优质小区,并说明理由;(Ⅱ)对这100个小区按照优质小区、良好小区、中等小区和待改进小区进行分层抽样,抽取10个小区进行调查,若在抽取的10个小区中再随机地选取2个小区做深入调查,记这2个小区中为优质小区的个数为ξ,求ξ的分布列及数学期望.(20)(本小题共14分)已知椭圆2222:1x y C a b+=(0)a b >>的右顶点()2,0A .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设O 为原点,过点O 的直线l 与椭圆C 交于两点P ,Q ,直线AP 和AQ 分别与直线4x =交于点M ,N .求△APQ 与△AMN 面积之和的最小值.(21)(本小题共13分)已知函数2()e (1)(0)xf x ax a =+>.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)若函数()f x 有极小值,求证:()f x 的极小值小于1.(22)(本小题共14分)给定整数(2)n n ≥,数列211221,,,n n A x x x ++L :每项均为整数,在21n A +中去掉一项k x , 并将剩下的数分成个数相同的两组,其中一组数的和与另外一组数的和之差的最大值记为k m (1,2,,21)k n =+L . 将1221,,,n m m m +L 中的最小值称为数列21n A +的特征值. (Ⅰ)已知数列5:1,2,3,3,3A ,写出123,,m m m 的值及5A 的特征值;(Ⅱ)若1221n x x x +≤≤≤L ,当[(1)][(1)]0i n j n -+-+≥,其中,{1,2,,21}i j n ∈+L 且i j ≠ 时,判断||i j m m -与||i j x x -的大小关系,并说明理由;(Ⅲ)已知数列21n A +的特征值为1n -,求121||i j i j n x x ≤<≤+-∑的最小值.海淀区高三年级第一学期期末练习参考答案数学 2020.01阅卷须知:1.评分参考中所注分数,表示考生正确做到此步应得的累加分数。
2.其它正确解法可以参照评分标准按相应步骤给分。
一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.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。
(17)解:(Ⅰ)1cos 21()2222x f x x +=+-1sin 2cos 222x x =+ πsin(2)6x =+.因为sin y x =的单调递增区间为ππ2π,2π()22k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z , 令πππ22π,2π()622x k k k ⎡⎤+∈-+∈⎢⎥⎣⎦Z , 得πππ,π()36x k k k ⎡⎤∈-+∈⎢⎥⎣⎦Z . 所以()f x 的单调递增区间为πππ,π()36k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z . (Ⅱ)方法1:因为[0,]x m ∈,所以πππ2[,2]666x m +∈+.又因为[0,]x m ∈,()f x πsin(2)6x =+的最大值为1,所以ππ262m +≥. 解得π6m ≥.所以m 的最小值为π6.方法2:由(Ⅰ)知: 当且仅当π=π()6x k k +∈Z 时,()f x 取得最大值1. 因为()f x 在区间[0,]m 上的最大值为1,所以π6m ≥. 所以m 的最小值为π6.(18)解:(Ⅰ)在△VAB 中,M ,N 分别为VA ,VB 的中点,所以MN 为中位线. 所以//MN AB .又因为AB ⊄平面CMN ,MN ⊂平面CMN , 所以AB //平面CMN .(Ⅱ)在等腰直角三角形△VAC 中,AC CV =,所以VC AC ⊥.因为平面VAC ⊥平面ABC ,平面VAC I 平面ABC AC =, VC ⊂平面VAC ,所以VC ⊥平面ABC . 又因为AB ⊂平面ABC , 所以AB VC ⊥.(Ⅲ)在平面ABC 内过点C 做CH 垂直于AC ,由(Ⅱ)知,VC ⊥平面ABC , 因为CH⊂平面ABC ,所以VC CH ⊥. 如图,以C 为原点建立空间直角坐标系C xyz -.则(0,0,0)C ,(0,0,2)V ,(1,1,0)B ,(1,0,1)M ,11(,,1)22N . (1,1,2)VB =-u u r ,(1,0,1)CM =u u u u r ,11(,,1)22CN =u u u r .设平面CMN 的法向量为(,,)x y z =n ,则0,0.CM CN ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u u r u u ur n n 即0,110.22x z x y z +=⎧⎪⎨++=⎪⎩ 令1x =则1y =,1z =-,所以(1,1,1)=-n . 直线VB 与平面CMN 所成角大小为θ,sin |cos ,|||||VB VB VB θ⋅=<>==u u ru u r u u r n n n所以直线VB 与平面CMN所成角的正弦值为3. (19)解:(Ⅰ)方法1:A 小区的指数0.70.20.70.20.50.320.50.280.58T =⨯+⨯+⨯+⨯=, 0.580.60<,所以A 小区不是优质小区;B 小区的指数0.90.20.60.20.70.320.60.280.692T =⨯+⨯+⨯+⨯=, 0.6920.60>,所以B 小区是优质小区;C 小区的指数0.10.20.30.20.20.320.10.280.172T =⨯+⨯+⨯+⨯=, 0.1720.60<,所以C 小区不是优质小区. 方法2:A 小区的指数0.70.20.70.20.50.320.50.280.58T =⨯+⨯+⨯+⨯= 0.580.60<,所以A 小区不是优质小区;B 小区的指数0.90.20.60.20.70.320.60.28T =⨯+⨯+⨯+⨯0.60.20.60.20.60.320.60.280.6>⨯+⨯+⨯+⨯=.B 小区是优质小区;C 小区的指数0.10.20.30.20.20.320.10.28T =⨯+⨯+⨯+⨯0.60.20.60.20.60.320.60.280.6<⨯+⨯+⨯+⨯=.C 小区不是优质小区.(在对A 、B 、C 小区做说明时必须出现与0.6比较的说明.每一项中结论1分,计算和说明理由1分)(Ⅱ)依题意,抽取10个小区中,共有优质小区3010104100+⨯=个,其它小区1046-=个.依题意ξ的所有可能取值为0,1,2.26210C 151(0)C 453P ξ====;1146210C C 248(1)C 4515P ξ====;24210C 62(2)C 4515P ξ====.则ξ的分布列为:1824012315155E ξ=⨯+⨯+⨯=.(20)解:(Ⅰ)解:依题意,得222(0)2,2.a b a cac a b >>=⎧⎪⎪=⎨⎪⎪=-⎩解得,2,1.a b =⎧⎨=⎩所以椭圆C 的方程为2214x y +=.(Ⅱ)设点00(,)Q x y ,依题意,点P 坐标为00(,)x y --,满足220014x y +=(022x -<<且00y ≠),直线QA 的方程为00(2)2y y x x =-- 令4x =,得0022y y x =-,即002(4,)2y N x -. 直线PA 的方程为00(2)2y y x x =-+ ,同理可得002(4,)2y M x +. 设B 为4x =与x 轴的交点.11||||||||22APQ AMN P Q M N S S OA y y AB y y ∆∆+=⋅⋅-+⋅⋅-0000022112|2|2||2222y y y x x =⨯⨯+⨯⨯--+0000112||2||||22y y x x =+⋅--+ 002042||2||||4y y x =+⋅-.又因为220044x y +=,00y ≠,所以002012||2||APQ AMN S S y y y ∆∆+=+⋅002=2||4||y y +≥. 当且仅当01y =±取等号,所以APQ AMN S S ∆∆+的最小值为4.(21)解:(Ⅰ)由已知得2()e (21)x f x ax ax '=++,因为(0)1f = ,(0)1f ¢=, 所以直线l 的方程为1y x =+.(Ⅱ)(i )当01a <?时,2221(1)10ax ax a x a ++=++-≥,所以2()e (21)0x f x ax ax '=++≥(当且仅当1a =且1x =-时,等号成立). 所以()f x 在R 上是单调递增函数. 所以()f x 在R 上无极小值.(ii )当1a >时,一元二次方程2210ax ax ++=的判别式4(1)0a a ∆=->, 记12,x x 是方程的两个根,不妨设12x x <. 则121220,10.x x x x a +=-<⎧⎪⎨=>⎪⎩所以120x x <<.此时()f x ',()f x 随x 的变化如下:所以()f x 的极小值为2()f x .又因为()f x 在2[,0]x 单调递增,所以2()(0)1f x f <=.所以()f x 的极小值为小于1.22. 解:(Ⅰ)由题知:1(33)(23)1m =+-+=;2(33)(31)2m =+-+=;33m =.5A 的特征值为1.(Ⅱ)||=i j m m -||i j x x -.理由如下:由于[(1)][(1)]0i n j n -+-+≥,可分下列两种情况讨论:○1当,{1,2,,1}i j n ∈+L 时, 根据定义可知:212211()()i n n n n n i m x x x x x x x +++=+++-+++-L L212211 =()()n n n n n i x x x x x x x ++++++-++++L L同理可得:212211=()()j n n n n n j m x x x x x x x ++++++-++++L L所以i j i j m m x x -=-.所以||=||i j i j m m x x --.○2当,{1,2,,21}i j n n n ∈+++L 时,同○1理可得: 212111()()i n n n i n n m x x x x x x x ++-=+++--+++L L212111 =()()n n n n n i x x x x x x x ++-+++-+++-L L212111=()()j n n n n n j m x x x x x x x ++-+++-+++-L L所以i j j i m m x x -=-.所以||=||i j i j m m x x --.综上有:||=i j m m -||i j x x -.(Ⅲ)不妨设1221n x x x +≤≤≤L ,121||i j i j n x x ≤<≤+-∑=2122112(22)2022n n n n n nx n x x x x nx ++++-+++⋅---L L 2112222()(22)()2()n n n n n x x n x x x x ++=-+--++-L ,显然,211222n n n n x x x x x x ++-≥-≥≥-L ,212211()n n n n n x x x x x x ++-+++-+++L L121221()()n n n n x x x x x m ++≥++-+++=L L .当且仅当121n n x x ++=时取等号;212211()n n n n n x x x x x x ++-+++-+++L L2212311()()n n n x x x x x m +++≥++-+++=L L当且仅当11n x x +=时取等号;由(Ⅱ)可知121,n m m +的较小值为1n -,所以212211()1n n n n n x x x x x x n ++-+++-+++≥-L L .当且仅当1121n n x x x ++==时取等号,此时数列21n A +为常数列,其特征值为0,不符合题意,则必有212211()n n n n n x x x x x x n ++-+++-+++≥L L .下证:若0p q ≥≥,2k n ≤≤,总有(22)(1)()n k p kq n p q +-+≥++. 证明:(22)(1)()n k p kq n p q +-+-++=(1)(1)n k p n k q +--+-(1)()n k p q =+--0≥.所以(22)(1)()n k p kq n p q +-+≥++.因此121||i j i j n x x ≤<≤+-∑2112222()(22)()2()n n n n n x x n x x x x ++=-+--++-L212211(1)()n n n n n n x x x x x x ++-≥++++----L L(1)n n ≥+.当0,1,1,121,k k n x n k n ≤≤⎧=⎨+≤≤+⎩时,121||i j i j n x x ≤<≤+-∑可取到最小值(1)n n +,符合题意.所以121||i j i j n x x ≤<≤+-∑的最小值为(1)n n +.。