北京市通州区2012届高三上学期期末摸底考试数学(理科)试卷2012年1月本试卷分第I 卷和第II 卷两部分,第I 卷第1至2页,第II 卷2至4页,共150分.考试时间长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试题卷上作答无效.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷 (选择题 共40分)一、本大题共8个小题,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.把正确答案选项的标号填涂在答题卡上.1.已知集合{} |10A x x =-<,{} |1,2B x x x =<->或,那么A B 等于 A .{}1x x <-B .{}1x x <C .{}|1,2x x x <->或D .{} |1,2x x x <>或 2.复数11ii-+等于 A .1- B .i - C .1 D .i3.已知向量()1,2=-a ,(),4m =b ,且//a b ,那么2-a b 等于 A .()4,0 B .()0,4 C .()4,8-D .()4,8-4.已知右图中的三个直角三角形是一个几何体的三视图,那么这个几何体的体积等于A .30B .20C .15D .105.已知,a b ∈R ,那么“1122log log a b >”是 “33ab<”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件6.如右图,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在A 的同侧,在所在的河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50m ,45ACB ∠=︒,105CAB ∠=︒后,就可以计算出A ,B两点的距离为(其中2 1.414=⋅⋅⋅,3 1.732=⋅⋅⋅,精确到0.1) A .70.7mB .78.7mC .86.6mD .90.6m7.过圆()()22125x y -++=上一点()3,1M -的切线方程是 A .270x y --= B .250x y +-= C.210x y +-=D .250x y --=8.当()3,4x ∈时,不等式()()2log 230a x x -+-<恒成立,则实数a 的取值范围是 A .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦ B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .(]1,2D .[)2,+∞第Ⅱ卷 (非选择题 共110分)二、填空题:本大题共6个小题,每小题5分,共30分. 把答案填在答题卡相应的位置上.9.在二项式61x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,含4x 的项的系数是___________.10.已知x ,y 满足不等式组 3,1,30,x y x y x +⎧⎪--⎨⎪-⎩≥≥≤ 那么2z x y =+的最小值是___________.11.如图,已知PA 是圆O 的切线,切点为A ,AC 是圆O 的直径,PC 与圆O 交于点B ,4PA =,圆O 的半径是23,那么__________.PB =12.已知数列{n a } 是公差为正数的等差数列,且121a a +=,2310a a ⋅=,那么数列{n a }的前5项的和5__________.S = 13.下面四个命题:①已知函数(),0,,0,x x f x x x ⎧⎪=⎨-<⎪⎩≥ 且()()44f a f +=,那么4a =-;②一组数据18,21,19,a ,22的平均数是20,那么这组数据的方差是2;③已知奇函数()f x 在(0,)+∞为增函数,且(1)0f -=,则不等式()0f x <的解集{}1x x <-;④在极坐标系中,圆4cos ρθ=-的圆心的直角坐标是()2,0-. 其中正确的是___________________.14.直线l 与椭圆()222210x y a b a b+=>>交于不同的两点M ,N ,过点M ,N 作x 轴的垂线,垂足恰好是椭圆的两个焦点,已知椭圆的离心率是22,直线l 的斜率存在且不为0,那么直线l 的斜率是___________.三、解答题:本大题共6个小题,共80分.解答题写出文字说明,演算步骤或证明过程. 15.(本小题共13分)已知函数()()2sin 22cos 1f x x x =π-+-.(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期和最大值; (Ⅱ)求函数()f x 在区间3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值. 16.(本小题共13分)如图,四边形ABCD 是矩形,BC ⊥平面ABEF ,四边形ABEF是梯形,90EFA FAB ∠=∠=︒,EF FA ==112AD AB ==,点M 是DF 的中点. (Ⅰ)求证://BF 平面AMC ; (Ⅱ)求二面角B AC E --的余弦值.17.(本小题共13分)有甲、乙等7名选手参加一次讲演比赛,采用抽签的方式随机确定每名选手的演出顺序(序号为1,2,…,7). (Ⅰ)甲选手的演出序号是1的概率;(Ⅱ)求甲、乙两名选手的演出序号至少有一个为奇数的概率; (Ⅲ)求甲、乙两名选手之间的演讲选手个数X 的分布列与期望.18.(本小题共13分)已知函数x ax x f ln )(=,在点))(,(e f e 处的切线与直线40x y -=平行.(Ⅰ)求函数)(x f 的解析式;(Ⅱ)求函数()f x 在[](),20m m m +>上的最小值.19.(本小题共14分)已知数列{}n a 中,1a a =,22a =,n S 是数列{}n a 的前n 项和,且()123n n S n a a =+,n N *∈.(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅲ)若()()1221,82,n n n n b n a a++=⎧⎪=⎨⎪⋅⎩≥ n T 是数列{}n b 的前n 项和, 且2222n n n a T m a ++⋅<⋅+对一切n N *∈都成立,求实数m 取值范围.20.(本小题共14分)已知抛物线()2:0C x ay a =>,斜率为k 的直线l 经过抛物线的焦点F ,交抛物线于A ,B 两点,且抛物线上一点(22,)(1)M m m >到点F 的距离是3.(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若k > 0,且3AF FB =,求k 的值.(Ⅲ)过A ,B 两点分别作抛物线的切线,这两条切线的交点为点Q ,求证:0AB FQ =.(考生务必将答案答在答题卡上,在实体卷上作答无效)摸底考试参考答案2012、1 一、选择题1. D 2. B 3.C 4. D 5. A 6.A 7.B 8. B二、填空题9. 6 10.3 11.2 12.25 13.②,④ 14.22± 三、解答题15. 解:(Ⅰ)因为()()2sin 22cos 1f x x x π=-+-,所以()sin 2cos2f x x x =+2sin 24x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. …………………………..3分 所以2.2πωπ== ………………………….. 5分又因为1sin 214x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭, 所以()22f x -≤≤.所以函数()f x 的最小正周期是π;最大值是2. ………………………….. 7分(Ⅱ)由(Ⅰ)知()f x 2sin 24x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.因为344x ππ≤≤, 所以372444x πππ≤+≤. ………………………….. 9分所以当3244x ππ+=,即4x π=时,函数()f x 有最大值是1;当3242x ππ+=,即58x π=时,函数()f x 有最小值是2-.所以函数()f x 在区间3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值是1,最小值是2-. ………………………. 13分16. (Ⅰ)证明:连结BD ,交AC 于点G ,∴点G 是BD 的中点. ∵点M 是DF 的中点,∴MG 是BDF ∆的中位线. ∴//.BF MG ∵MG ⊂平面AMC ,BF ⊄平面AMC , ∴//BF 平面A. ………………………….. 5分(Ⅱ)解:以A 为原点,以AF ,AB ,AD 分别为x , y ,z 轴建立空间直角坐标系. ……………….. 4分∴()0,0,0A ,()0,2,1C ,()1,1,0E ,()1,0,0F ,∴()0,2,1AC = ,()1,1,0AE = ,()1,0,0AF =. 设平面ACE 的法向量(),,n x y z =, ∴0n AC ⋅= ,0n AE ⋅=.∴ 20,0.y z x y +=⎧⎨+=⎩令1x =,则1y =-,2z =.∴()1,1,2n =-.又AF是平面ACB 的法向量,∴cos ,n AF n AF n AF⋅=⋅16.661==⨯ 如图所示,二面角B AC E --为锐角.∴二面角B AC E --的余弦值是6.6………………………….. 13分17.解:(Ⅰ)设A 表示“甲选手的演出序号是1”, 所以()1.7P A =所以甲选手的演出序号是1的概率为1.7………………………….. 3分(Ⅱ)设B 表示“甲、乙两名选手的演出序号至少有一个为奇数”,B 表示“甲、乙两名选手的演出序号都是偶数”.所以()()2327611.7A PB P B A =-=-=所以甲、乙两名选手的演出序号至少有一个为奇数的概率为6.7……………………….. 6分(Ⅲ)X 的可能取值为0,1,2,3,4,5, ……………………….. 7分所以()2712207P X A ===,()27105121P X A ===,()2784221P X A ===, ()276137P X A ===,()2742421P X A ===,()2721521P X A ===. ……………………….. 10分所以X 的分布列为X 0 1 2 3 4 5P27 521 421 17 221 121………………….. 12分 所以2541210123457212172121EX =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯5.3= …………………..13分18.解:(Ⅰ)因为函数x ax x f ln )(=,所以定义域为()0,+∞,()'()ln 1f x a x =+. ………………………..2分因为在点))(,(e f e 处的切线与直线40x y -=平行,所以'()4f e =,即()ln 14a e +=. ………………………..4分 所以 2.a =所以()2ln .f x x x = ……………………….. 5分(Ⅱ)由(Ⅰ)()'()2ln 1f x x =+,令'()0f x =,得1x e=. 当1(0,)x e∈时,'()0f x <,所以函数()f x 在1(0,)e上单调递减;当),1(+∞∈e x 时,0)('>x f ,所以函数),1()(+∞e x f 在上单调递增.所以①若()1,2m m e ∈+时,函数()f x 的最小值是12()f e e =-;②若12m m e≤<+时,函数()[,2]f x m m +在上单调递增,所以函数()f x 的最小值是()2ln .f m m m = ………………….. 13分19.解:(Ⅰ)因为()123n n S n a a =+,11S a a ==,所以0.a = …………………….. 3分(Ⅱ)由(Ⅰ)可知 2n n na S =, 所以()111.2n n n a S +++=所以()1111.22n n n n n n a na a S S ++++=-=-所以()11.n n n a na +-=所以当2n ≥时,1.1n n a na n +=- 所以11n n a n a n +=-112n n a n a n --=-,,⋅⋅⋅,3221a a =, 所以12.n a n a += 所以()21n a n =-,2n ≥. 因为10a a ==满足上式,所以()21n a n =-,n N *∈. ………………………….. 6分(Ⅲ)当2n ≥时,()()82112.22111n b n n n n n n ⎛⎫===- ⎪⋅+++⎝⎭…………………………..7分又12b =, 所以12n n T b b b =++⋅⋅⋅+1111222231n n ⎛⎫⎛⎫=+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭………………………….. 9分112221n ⎛⎫=+- ⎪+⎝⎭311n n +=+ 所以31.1n n T n +=+ ……………………….. 10分因为2222n n n a T m a ++⋅<⋅+对一切n N *∈都成立, 即()()231214121n n m n n ++⋅<⋅+++对一切n N *∈都成立.所以2331..122122n m n n n n>=++++. ……………………….. 12分因为12n n+≥,当且仅当1n n =,即1n =时等号成立.所以124n n ++≥.所以11142n n ≤++所以3.8m > ……………………..14分20.解:(Ⅰ)因为点()22,M m 在抛物线()2:0C x ay a =>上,所以8am =.因为点()22,M m 到抛物线的焦点F 的距离是3,所以点()22,M m 到抛物线的准线4ay =-的距离是3.所以 3.4am += 所以8 3.4aa +=所以4a =,或8.a = ……………………….. 3分 因为1m >,所以4a =. .. 4分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知24.x y =因为直线l 经过点()0,1T ,3AF FB =所以直线l 的斜率一定存在,设直线l 的斜率是k . 所以直线l 的方程是1y kx =+,即10kx y -+=.所以联立方程组210,4,kx y x y -+=⎧⎨=⎩ 消去y ,得2440.x kx --= ………………………..5分所以221,24161622 1.2k k x k k ±+==±+ 因为3AF FB = ,且0k > 所以()222213212.k k k k ++=⋅+- …………………….. 7分 所以212.k k += 所以21.3k = 所以33k =(舍负) 所以k 的值是3.3 ………………….. 8分(Ⅲ)由(Ⅱ)知,方程组210,4,kx y x y -+=⎧⎨=⎩ 得2440.x kx --= 设()11,A x y ,()22,B x y , 所以()()()21212121,,.AB x x y y x x k x x =--=-- …………………….. 9分由24x y =,所以21.4y x = 所以1.2y x '= 所以切线QA 的方程是()11112y y x x x -=-, 切线QB 的方程是()2221.2y y x x x -=- ………………………….. 11分所以点Q 的坐标是()2,1k -,所以()2,2.FQ k =-所以0.AB FQ ⋅= …………………………..14分。