【解析】【2014朝阳一模】北京市朝阳区2014届高三第一次综合练习 数学理试题 Word版含答案
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(2)已知i 为虚数单位,复数2i1i-的值是( ). A .1i -- B .1i + C .1i -+ D .1i -(3)若,x y 满足约束条件,1,33,x y y x x y +⎧⎪+⎨⎪+⎩≤3≤≥则函数2z x y =-的最大值是( ).A .1-B .0C .3D .6(4)在索契冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛赛前训练中,甲、乙两位队员各跳一次.设命题p 是“甲落地站稳”,q 是“乙落地站稳”,则命题“至少有一位队员落地没 有站稳”可表示为( ).A .p q ∨B .()p q ∨⌝C .()()p q ⌝∧⌝D .()()p q ⌝∨⌝(5)执行如右图所示的程序框图,则输出S 的值是( ).A .10B .17C .26D .28(6)函数2sin ()1xf x x =+的图象大致为( ).A .B .C .D .(7)已知AB uu u r和AC uuu r 是平面内两个单位向量,它们的夹角为60o ,则2AB AC -uu u r uu u r 与CA uu r 的夹角是 ( ).A .30oB .60oC .90oD .120o(8)如图,梯形ABCD 中,ADBC ,1AD AB ==,AD AB ⊥,45BCD ∠=o ,将ABD ∆沿对角线BD折起.设折起后点A 的位置为A ',并且平面A BD '⊥平面BCD .给出下面四个命题: ①A D BC '⊥;②三棱锥A BCD '-; ③CD ⊥平面A BD '; ④平面A BC '⊥平面A DC '. 其中正确命题的序号是( ).A .①②B .③④C .①③D .②④ 二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在答题卡上.(9)抛物线28y x =的准线方程是 .(10)在一次选秀比赛中,五位评委为一位表演者打分,若去掉一个最低分后平均分为90分,去掉一个最高分后平均分为86分.那么最高分比最低分高 分.(11)在ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 的对边.已知4b =,2c =,60A ∠=o ,则a = ;C ∠= .(12)一个空间几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为 ;表面积为 .(13)已知直线y x m =+与曲线224x y +=交于不同的两点,A B ,若||AB ≥BA则实数m 的取值范围是 .(14)将1,2,3,…………,9这9个正整数分别写在三张卡片上,要求每一张卡片上的任意两数之差都不在这张卡片上.现在第一张卡片上已经写有1和5,第二张卡片上写有2,第三张卡片上写有3,则6应该写在第 张卡片上;第三张卡片上的所有数组成的集合是 .三、解答题:本大题共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)(本小题满分13分)已知函数()2sin cos 2f x x x x =. (Ⅰ)求(0)f 的值及函数()f x 的单调递增区间; (Ⅱ)求函数()x f 在区间π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.(16)(本小题满分13分)某单位从一所学校招收某类特殊人才.对20位已经选拔入围的学生进行运动协调能力和逻辑思维能力的测试,其测试结果如下表:20位参加测试的学生中随机抽取一位,抽到逻辑思维能力优秀的学生的概率为15.(Ⅰ)求a, 的值;(Ⅱ)从运动协调能力为优秀的学生中任意抽取2位,求其中至少有一位逻辑思维能力优秀的学生的概率.(17)(本题满分14分)在四棱柱1111ABCD A B C D -中,1AA ⊥底面ABCD ,底面ABCD 为菱形,O 为11A C 与11B D 交点, 已知11AA AB ==,60BAD ∠=o . (Ⅰ)求证:11AC ⊥平面11B BDD ; (Ⅱ)求证:AO ∥平面1BC D ;(Ⅲ)设点M 在1BC D ∆内(含边界),且OM ⊥11B D ,说明满足条件的点M 的轨迹,并求OM 的最A1D C(18)(本小题满分13分)设函数()ln f x x =,()1g x ax =+,a ∈R ,记()()()F x f x g x =-. (Ⅰ)求曲线()y f x =在e x =处的切线方程; (Ⅱ)求函数()F x 的单调区间;(Ⅲ)当0a >时,若函数()F x 没有零点,求a 的取值范围.(19)(本小题满分14分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点(1,2,一个焦点为0).(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若直线(1)(0)y k x k =-≠与x 轴交于点P ,与椭圆C 交于,A B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点Q ,求||||AB PQ 的取值范围.(20)(本小题满分13分)已知{}n a 是公差不等于0的等差数列,{}n b 是等比数列(N )n *∈,且110a b =>.(Ⅰ)若33a b =,比较2a 与2b 的大小关系; (Ⅱ)若2244,a b a b ==.(ⅰ)判断10b 是否为数列{}n a 中的某一项,并请说明理由;(ⅱ)若m b 是数列{}n a 中的某一项,写出正整数m 的集合(不必说明理由).北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学学科测试答案(文史类)一、选择题15. 解:(Ⅰ)因为π()sin 22sin(2)3f x x x x ==-所以,(0)f = 由πππ2π22π232k x k -+-+≤≤,k ∈Z , 得π5πππ1212k x k -++≤≤,k ∈Z 所以)(x f 的单调递增区间是π5ππ,π1212k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k ∈Z . ………………………………………8分 (Ⅱ)因为π0,2x ≤≤所以ππ2π2333x --≤≤.所以,当ππ233x -=-,即0x =时,()f x 取得最小值 当ππ232x -=即5π12x =时,()f x 取得最大值2. ……………………………………………13分16. 解:(I )由题意可知,逻辑思维能力优秀的学生共有(2)a +人. 设事件A :从20位学生中随机抽取一位,逻辑思维能力优秀的学生, 则21()205a P A +==.解得 2a =.所以4b =. ……………………………………………………………………………………5分 (Ⅱ)由题意可知,运动协调能力为优秀的学生共有6位,分别记为123456,,,,,M M M M M M .其中5M 和6M 为运动协调能力和逻辑思维能力都优秀的学生.从中任意抽取2位,可表示为1213141516,,,,M M M M M M M M M M ,2324,,M M M M 2526,M M M M ,343536,,M M M M M M ,454656,,M M M M M M ,共15种可能.设事件B :从运动协调能力为优秀的学生中任意抽取2位,其中至少有一位逻辑思维能力优秀的学生. 事件B 包括1516,M M M M ,2526,M M M M ,3536,M M M M ,454656,,M M M M M M ,共9种可能. 所以93()155P B ==. 所以至少有一位逻辑思维能力优秀的学生的概率为35. ………………………………………………13分17. 解:(Ⅰ)依题意, 因为四棱柱1111ABCD A B C D -中,1AA ⊥底面ABCD , 所以1BB ⊥底面1111A B C D .又11AC ⊂底面1111A B C D , 所以1BB ⊥11A C . 因为1111A B C D 为菱形,所以1111AC B D ⊥.而1111BB B D B =I ,所以11AC ⊥平面11B BDD .分 (Ⅱ)连接AC ,交BD 于点E ,连接1C E .依题意,1AA ∥1CC , 且11AA CC =,1AA AC ⊥, 所以11A ACC 为矩形. 所以1OC ∥AE .D 1 C 1D COMA 1B 1又11112OC AC =,12AE AC =,11AC AC =, 所以1OC =AE ,所以1AOC E 为平行四边形, 则AO ∥1C E .又AO ⊄平面1BC D ,1C E ⊂平面1BC D ,所以AO ∥平面1BC D . ………………………………………………………9分 (Ⅲ)在1BC D ∆内,满足OM ⊥11B D 的点M 的轨迹是线段1C E ,包括端点.分析如下:连接OE ,则BD OE ⊥.由于BD ∥11B D ,故欲使OM ⊥11B D ,只需OM BD ⊥,从而需ME BD ⊥. 又在1BC D ∆中,11C D C B =,又E 为BD 中点,所以BD ⊥1C E . 故M 点一定在线段1C E 上. 当1OM C E ⊥时,OM 取最小值. 在直角三角形1OC E 中,1OE =,1OC =1C E =,所以1min 1OC OE OM C E ⋅== ……………………………………………………………14分 18.解:(I )1()f x x'=,则函数()f x 在e x =处的切线的斜率为1e k =.又(e)1f =,所以函数()f x 在e x =处的切线方程为11(e)e y x -=-,即1ey x = …………………………………4分(Ⅱ)()ln 1F x x ax =--, 11()ax F x a x x-'=-=,(0x >). ①当0a ≤时,()0F x '>,()F x 在区间(0,)+∞上单调递增; ②当0a >时,令()0F x '<,解得1x a >;令()0F x '>,解得10x a<<. 综上所述,当0a ≤时,函数()F x 的增区间是(0,)+∞;当0a >时,函数()F x 的增区间是1(0,)a,减区间是1(,)a +∞. …………………………………………9分(Ⅲ)依题意,函数()F x 没有零点,即()ln 10F x x ax =--=无解.由(Ⅱ)知,当0a >时,函数()F x 在区间1(0,)a上为增函数,区间1(,)a +∞上为减函数,由于(1)10F a =--<,只需111()ln 1ln 20F a a a a a=-⋅-=--<, 解得2e a ->.所以实数a 的取值范围为21(,)e+∞. …………………………………………………………………13分19. 解:(Ⅰ)由题意得2222=3,131,4a b ab ⎧-⎪⎨+=⎪⎩解得=2a ,1b =. 所以椭圆C 的方程是2214x y +=. ………………………………………………………4分(Ⅱ)由22(1),1,4y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(14)8440k x k x k +-+-=. 设1122(,),(,)A x y B x y ,则有2122814k x x k +=+,21224414k x x k-=+, 121222(2)14ky y k x x k -+=+-=+.所以线段AB 的中点坐标为2224(,)1414k kk k -++, 所以线段AB 的垂直平分线方程为22214()1414k k y x k k k --=--++. 于是,线段AB 的垂直平分线与x 轴的交点Q 223(,0)14kk+,又点(1,0)P , 所以22223111414k k PQ k k +=-=++.又AB ==.于是,22||141||14AB k k PQ k +===++ 因为0k ≠,所以221331k <-<+.所以||||AB PQ 的取值范围为(4,. ……………………………………………………14分20. 解:记{}n a 的11a b a ==,{}n a 公差为d ,{}n b 公比为q ,由0d ≠,得1q ≠(Ⅰ)2310b b q =>,1313222a ab b a ++==,2213b b b =,2b =,当2b =22a b >;当2b =132b b +13b b =时取等号, 而13b b ≠,所以132b b +>22a b >. 综上所述,22a b >. ……………………………………………………………………5分 (Ⅱ)(ⅰ)因为2244,a b a b ==,所以3,3,a d aq a d aq +=+=得313(1),q q -=- 所以213,1q q q ++==或2q =-.因为1q ≠,所以2q =-,(1)3d a q a =-=-.令10k a b =,即911(1)a k d b q +-=,93(1)(2)a k a a --=-,172k =, 所以10b 是{}n a 中的一项.(ⅱ)假设m k b a =,则111(1)m a k d b q -+-=,13(1)(2)m a k a a ---=-,143(2)m k --=- 当1,m =或2m n =,(n *∈N )时,k *∈N .正整数m 的集合是{}12m m=m=n,n *∈N 或. ……………………………………………13分北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学学科测试答案(文史类)一、选择题1. 【答案】C【解析】解:因为|03}{1,2}A x x =∈<<=N {,1|21}{|1}x B x x x -=>=>{ 所以{2}A B =I 故选C2. 【答案】C【解析】解:222i 2i(1i)2i+2i 2i 21i 1i (1i)(1i)1i 2+-====-+--+- 故选C3. 【答案】D【解析】画出,1,33,x y y x x y +⎧⎪+⎨⎪+⎩≤3≤≥表示的区域,如图所示:由2z x y =-,得2y x z =-,画出2y x =并平移,当过(3,0)时, 截距z -最小,即z 最大为6. 故选D4. 【答案】D【解析】解:因为p 是“甲落地站稳”,则p ⌝表示“甲落地没有站稳”;q 是“乙落地站稳”,则q ⌝表示“乙落地没有站稳”所以“至少有一位队员落地没有站稳”可以表示为()()p q ⌝∨⌝.5. 【答案】B【解析】解:列表法:6. 【答案】A【解析】解:因为22sin()sin ()()()11x xf x f x x x --==-=--++,所以()f x 是奇函数,图象关于原点对称;故排除C .D ;又2π1()0π214f =>+,排除B . 故选A .7. 【答案】C【解析】解:设2AB AC -uu u r uu u r 与CA uu r 的夹角是θ,则(2)cos 2AB AC CA AB AC CAθ-⋅=-uu u r uuu r uu r uu u r uuu r uu r 又AB uu u r和AC uuu r 是平面内两个单位向量,则1AB =uu u r ,1AC =uuu r ;则22(2)(2)22cos600AB AC CA AB AC AC AB AC AC AB AC AC -⋅=--⋅=-⋅+=-⋅︒+=uu u r uuu r uu r uu u r uuu r uuu r uu u r uuu r uuu r uu u r uuu r uuu r所以cos 0θ= ,则=90θ︒. 故选C8. 【答案】B【解析】解:依题意,标出平面图形上的信息如图所示, 画出折起后的几何体,设BD 中点为E ,并连接'A E如图所示, 对于①,因为''A B A D =,所以'A E BD ⊥;又平面A BD '⊥平面BCD ,则'A E ⊥面BCD ,'A E BC ⊥;若A D BC '⊥,'''A D A E A =I ,则BC ⊥面A BD ',则BC BD ⊥矛盾,故①错;对于②,'111'332A BCD BCD V S A E -==⨯△ 对于③,因为'A E ⊥面BCD ,则'A E C D ⊥,又C D B D ⊥,'A E BD E =I ,所以CD ⊥平面A BD ';故③正确;对于④,由③知,CD ⊥平面A BD ',所以'CD A B ⊥;又''A B A D ⊥,'A D CD D =I ,所以'A B ⊥面'A DC ;又'A B ⊂平面A BC ',所以平面A BC '⊥平面A DC '.故④正确; 故答案选B 二、填空题9. 【答案】2x =-【解析】解:因为抛物线28y x =,则28p =,即4p =,所以准线方程为22px =-=-. 故答案为2x =- . 10.【答案】16【解析】解:因为去掉一个最低分后平均分为90分,则这4人的总分为904360⨯=. 因为去掉一个最高分后平均分为86分,则这4人的总分为864344⨯=; 所以最高分比最低分高36034416-=. 故答案为16. 11.【答案】30︒【解析】解:由余弦定理,得2222cos 164812a b c bc A =+-=+-=,解得a =由正弦定理,得2sin 1sin 2c A C a ===,所以30C =︒或150︒(舍)故答案为,30︒. 12.【答案】13,【解析】解:由三视图画出几何体的直观图如图所示, 则几何体是底面是直角三角形的直三棱柱横着放. 所以1111133V =⨯⨯⨯=,11121111132S =⨯⨯⨯+⨯+⨯=+故答案为13,13.【答案】[【解析】解:如图,圆心O 到直线AB 距离为d =,则AB ==,解得m .故答案为[m ∈. 14.【答案】二,{3,4,9}【解析】解:因为每一张卡片上的任意两数之差都不在这张卡片上, 所以6只能在第二张卡片上(否则,若6在第一张上,651-=矛盾;若6在第三张卡片上633-=矛盾)同理,4只能在第三张卡片上(否则,4若在第一张上,514-=矛盾;若4在第二张上,422-=矛盾);同理,8只能在第一张卡片上,7只能在第二张卡片上,9只能在第三张卡片上.如图所示. 故答案为:二,{3,4,9}.。
(第6题图)北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学学科测试(理工类)2014.3(考试时间120分钟 满分150分)本试卷分为选择题(共40分)和非选择题(共110分)两部分第一部分(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项. (1)复数i(2+i)z =在复平面内对应的点位于(A )第一象限 (B )第二象限 (C )第三象限 (D )第四象限 (2)已知集合1{|()1}2xA x =<,集合{|lg 0}B x x =>,则AB =(A ){|0}x x > (B ){|1}x x > (C ) {|1}{|0}x x x x >< (D ) ∅ (3)已知平面向量a ,b 满足2==a b ,(2)()=2⋅--a +b a b ,则a 与b 的夹角为(A )6π (B ) 3π (C ) 32π (D ) 65π (4)如图,设区域{(,)01,01}D x y x y =≤≤≤≤,向区域D 内随机投一点,且投入到区域内任一点都是等可能的,则点落 入到阴影区域3{(,)01,0}M x y x y x =≤≤≤≤的概率为(A )14(B )13(C )25 (D ) 27(5)在ABC △中,π4A =,BC =“AC =是“π3B =”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)执行如图所示的程序框图,输出的S 值为(A )2 (B )2- (C )4 (D )4-(7)已知函数2sin ()1xf x x =+.下列命题: ①函数()f x 的图象关于原点对称; ②函数()f x 是周期函数; ③当2x π=时,函数()f x 取最大值;④函数()f x 的图象与函数1y x=的图象没有公共点,其中正确命题的序号是(A ) ①③ (B )②③ (C ) ①④ (D )②④ (8)直线y x m =+与圆2216x y +=交于不同的两点M ,N ,且3M N O M O N ≥+,其中O 是坐标原点,则实数m 的取值范围是 (A )(2,22⎡-⎣ (B )(22,4⎡--⎣(C ) [2,2]- (D ) [-第二部分(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.把答案填在答题卡上. (9)在各项均为正数的等比数列{}n a 中,12a =,2312a a +=,则该数列的前4项和为 .(10)在极坐标系中,A 为曲线2cos ρθ=上的点,B 为曲线cos 4ρθ=上的点,则线段AB 长度的最小值是 .(11)某三棱锥的三视图如图所示,则这个三棱锥的体积为 ;表面积为 .(12)双曲线2221(0)y x b b-=>的一个焦点到其渐近线的距离是2,则b = ;此双曲线的离心率为 .(13)有标号分别为1,2,3的红色卡片3张,标号分别为1,2,3的蓝色卡片3张,现将全部的6张卡片放在2行3列的格内 (如图).若颜色相同的卡片在同一行,则不同的放法种数 为 .(用数字作答)正视图俯视图(14)如图,在四棱锥S ABCD -中,SB ⊥底面ABCD .底面ABCD 为梯形,AB AD ⊥,AB ∥CD ,1,3AB AD ==,2CD =.若点E 是线段AD 上的动点,则满足90SEC ∠=︒的点E 的个数是 .三、解答题:本大题共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)(本小题满分13分)已知函数22()2sin()cos sin cos f x x x x x =π-⋅+-,x ∈R . (Ⅰ)求()2f π的值及函数()f x 的最小正周期; (Ⅱ)求函数()f x 在[]0,π上的单调减区间.(16)(本小题满分13分)某单位从一所学校招收某类特殊人才.对20位已经选拔入围的学生进行运动协调能力和逻辑思维能力的测试,其测试结果如下表:例如,只知道从这20位参加测试的学生中随机抽取一位,抽到运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生的概率为25. (I )求a ,b 的值;(II )从参加测试的20位学生中任意抽取2位,求其中至少有一位运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生的概率;(III )从参加测试的20位学生中任意抽取2位,设运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生人数为ξ,求随机变量ξ的分布列及其数学期望E ξ.BCDESA(17)(本小题满分14分)如图,四棱锥P ABCD -的底面为正方形,侧面PAD ⊥底面ABCD .PAD △为等腰直角三角形,且PA AD ⊥. E ,F 分别为底边AB 和侧棱PC 的中点.(Ⅰ)求证:EF ∥平面PAD ; (Ⅱ)求证:EF ⊥平面PCD ; (Ⅲ)求二面角E PD C --的余弦值.(18)(本小题满分13分)已知函数21()ln 2f x ax x =-,a ∈R . (Ⅰ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 在区间[1,e]的最小值为1,求a 的值.(19)(本小题满分14分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过点(1,2,离心率为2. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)直线(1)(0)y k x k =-≠与椭圆C 交于,A B 两点,点M 是椭圆C 的右顶点.直线AM 与直线BM 分别与y 轴交于点,P Q ,试问以线段PQ 为直径的圆是否过x 轴上的定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.(20)(本小题满分13分)从1,2,3,,n 中这n 个数中取m (,m n *∈N ,3m n ≤≤)个数组成递增等差数列,所有可能的递增等差数列的个数记为(,)f n m .(Ⅰ)当5,3n m ==时,写出所有可能的递增等差数列及(5,3)f 的值; (Ⅱ)求(100,10)f ;(Ⅲ)求证:()(1)(,)2(1)n m n f n m m -+>-.A E BCDPF北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学答案(理工类) 2014.3三、解答题15. (本小题满分13分) 解: ()f x =sin 2cos2x x -)4x π=-.(Ⅰ)())1224f πππ=⋅-==. 显然,函数()f x 的最小正周期为π. …………… 8分 (Ⅱ)令ππ3π2π22π242k x k +-+≤≤得 37ππππ88k x k ++≤≤,k ∈Z .又因为[]0,πx ∈,所以3π7π,88x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 函数()f x 在[]0,π上的单调减区间为3π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦. …………… 13分 16. (本小题满分13分)解:(I )设事件A :从20位学生中随机抽取一位,抽到运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生.由题意可知,运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生共有(6)a +人. 则62()205a P A +==. 解得 2a =.所以4b =. …………… 4分(II )设事件B :从20人中任意抽取2人,至少有一位运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生.由题意可知,至少有一项能力测试优秀的学生共有8人.则21222062()1()195C P B P B C =-=-=. …………… 7分(III )ξ的可能取值为0,1,2.20位学生中运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生人数为8人.所以21222033(0)95C P C ξ===,1112822048(1)95C C P C ξ===,2822014(2)95C P C ξ===.所以ξ的分布列为所以,0E ξ=⨯33951+⨯48952+⨯1495764955==. …………… 13分 17. (本小题满分14分)(Ⅰ)证明:取PD 的中点G ,连接FG ,AG .因为F ,G 分别是PC ,PD 的中点, 所以FG 是△PCD 的中位线. 所以FG ∥CD ,且12FG CD =. 又因为E 是AB 的中点,且底面ABCD 为正方形,所以1122AE AB CD ==,且AE ∥CD . 所以AE ∥FG ,且AE FG =. 所以四边形AEFG 是平行四边形. 所以EF ∥AG .又EF ⊄平面PAD ,AG ⊂平面PAD ,AE BCDPFG所以EF平面PAD . ……………4分(Ⅱ)证明: 因为平面PAD ⊥平面ABCD ,PA AD ⊥,且平面PAD 平面ABCD AD =, 所以PA ⊥平面ABCD . 所以PA AB ⊥,PA AD ⊥.又因为ABCD 为正方形,所以AB AD ⊥, 所以,,AB AD AP 两两垂直.以点A 为原点,分别以, , AB AD AP 为, , x y z 轴, 建立空间直角坐标系(如图). 由题意易知AB AD AP ==, 设2AB AD AP ===,则(0,0,0)A ,(2,0,0)B ,(2,2,0)C ,(0,2,0)D ,(0,0,2)P ,(1,0,0)E ,(1,1,1)F .因为(0,11)EF =,,(022)PD =-,,,(200)CD =-,,,且(0,11)(0,2,2)0EF PD ⋅=⋅-=,,(0,11)(2,00)0EF CD ⋅=⋅-=,,所以EF PD ⊥,EF CD ⊥. 又因为PD ,CD 相交于D ,所以EF⊥平面PCD . …………… 9分(Ⅲ)易得(102)EP =-,,,(0,22)PD =-,.设平面EPD 的法向量为(, , )x y z =n ,则0,0.EP PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 所以 20,220. x z y z -+=⎧⎨-=⎩即2,. x z y z =⎧⎨=⎩ 令1z =,则(2,1,1)=n .由(Ⅱ)可知平面PCD 的法向量是(0,11)EF =,, 所以cos ,32EF EF EF⋅〈〉===⋅n n n .由图可知,二面角E PD C --的大小为锐角,所以二面角E PD C -- ……………14分 18. (本小题满分13分)解:函数()f x 的定义域是(0,)+∞, 1()f x ax x'=-21ax x -=.(Ⅰ)(1)当0a =时,1()0f x x'=-<,故函数()f x 在(0,)+∞上单调递减. (2)当0a <时,()0f x '<恒成立,所以函数()f x 在(0,)+∞上单调递减.(3)当0a >时,令()0f x '=,又因为0x >,解得x =①当x ∈时,()0f x '<,所以函数()f x 在单调递减.②当)x ∈+∞时,()0f x '>,所以函数()f x 在)+∞单调递增. 综上所述,当0a ≤时,函数()f x 的单调减区间是(0,)+∞,当0a >时,函数()f x 的单调减区间是,单调增区间为)+∞.…7分 (Ⅱ)(1)当0a ≤时,由(Ⅰ)可知,()f x 在[1,e]上单调递减,所以()f x 的最小值为21(e)e 112f a =-=,解得240e a =>,舍去.(2)当0a >时,由(Ⅰ)可知,1,即1a ≥时,函数()f x 在[1,e]上单调递增, 所以函数()f x 的最小值为1(1)12f a ==,解得2a =.②当1e <<,即211e a <<时,函数()f x 在上单调递减,在上单调递增,所以函数()f x 的最小值为11ln 122f a =+=,解得e a =,舍去.e ,即210e a <≤时,函数()f x 在[1,e]上单调递减,所以函数()f x 的最小值为21(e)e 112f a =-=,得24e a =,舍去.综上所述,2a =. ……………13分19. (本小题满分14分)解:(Ⅰ)由题意得22=21314c a a b ⎧⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得=2a ,1b =. 所以椭圆C 的方程是2214x y +=. …………… 4分 (Ⅱ)以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点.由22(1)14y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(14)8440k x k x k +-+-=.设1122(,),(,)A x y B x y ,则有2122814k x x k +=+,21224414k x x k -=+.又因为点M 是椭圆C 的右顶点,所以点(2,0)M .由题意可知直线AM 的方程为11(2)2y y x x =--,故点112(0,)2y P x --. 直线BM 的方程为22(2)2y y x x =--,故点222(0,)2y Q x --. 若以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点0(,0)N x ,则等价于0PN QN ⋅=恒成立.又因为1012(,)2y PN x x =-,2022(,)2y QN x x =-, 所以221212001212224022(2)(2)y y y y PN QN x x x x x x ⋅=+⋅=+=----恒成立. 又因为121212(2)(2)2()4x x x x x x --=-++2222448241414k k k k -=-+++ 22414k k=+, 212121212(1)(1)[()1]y y k x k x k x x x x =--=-++22222448(1)1414k k k k k -=-+++22314k k-=+, 所以2222212000212212414304(2)(2)14k y y k x x x k x x k -++=+=-=--+.解得0x =.故以线段PQ 为直径的圆过x轴上的定点(. …………… 14分 20. (本小题满分13分) 解:(Ⅰ)符合要求的递增等差数列为1,2,3;2,3,4;3,4,5;1,3,5,共4个.所以(5,3)4f =. …………… 3分 (Ⅱ)设满足条件的一个等差数列首项为1a ,公差为d ,d *∈N .1019a a d =+,10110011199a a d --==≤,d 的可能取值为1,2,,11.对于给定的d ,11091009a a d d =--≤, 当1a 分别取1,2,3,,1009d -时,可得递增等差数列1009d -个(如:1d =时,191a ≤,当1a 分别取1,2,3,,91时,可得递增等差数列91个:1,2,3,,11;2,3,4,,12;;91,92,93,,100,其它同理).所以当d 取1,2,,11时,可得符合要求的等差数列的个数为:(100,10)100119(1211)1100966506f =⋅-⋅+++=-⋅=.…………… 8分(Ⅲ)设等差数列首项为1a ,公差为d ,1(1)m a a m d =+-,1111m a a n d m m --=--≤,北京市朝阳区高三年级第一次综合练习试题理11 / 11 记11n m --的整数部分是t ,则11111n n t m m ---<--≤,即111n m n t m m --<--≤. d 的可能取值为1,2,,t ,对于给定的d ,1(1)(1)m a a m d n m d =----≤,当1a 分别取1,2,3,,(1)n m d --时,可得递增等差数列(1)n m d --个.所以当d 取1,2,,t 时,得符合要求的等差数列的个数2(1)121(,)(1)222t t m n m f n m nt m t t +--+=--⋅=-+ 22121(21)()22(1)8(1)m n m n m t m m --+-+=--+-- 易证21112(1)1n m n m n m m m --+-<---≤. 又因为211||12(1)2(1)n m n m m m m m --++-=---,2113||2(1)12(1)n m n m m m m -+---=---, 所以21211||||12(1)2(1)1n m n m n m n m m m m --+-+-->-----. 所以(1)(,)(1)2t t f n m nt m +=--⋅ (1)()(1)11(1)122(1)n m n m n m n m n m m n m m m --+--+-->⋅--⋅=--. 即()(1)(,)2(1)n m n f n m m -+>-. …………… 13分。
(第6题图)北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学学科测试(理工类)2014.3(考试时间120分钟 满分150分)本试卷分为选择题(共40分)和非选择题(共110分)两部分第一部分(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项. (1)复数i(2+i)z =在复平面内对应的点位于(A )第一象限 (B )第二象限 (C )第三象限 (D )第四象限 (2)已知集合1{|(1}2xA x =<,集合{|lg 0}B x x =>,则AB =(A ){|0}x x > (B ){|1}x x > (C ) {|1}{|0}x x x x >< (D ) ∅ (3)已知平面向量a ,b 满足2==a b ,(2)()=2⋅--a +b a b ,则a 与b 的夹角为(A )6π (B ) 3π(C )32π (D ) 65π(4)如图,设区域{(,)01,01}D x y x y =≤≤≤≤,向区域D 内随机投一点,且投入到区域内任一点都是等可能的,则点落 入到阴影区域3{(,)01,0}M x y x y x =≤≤≤≤的概率为(A )14(B )13(C ) 25 (D ) 27(5)在ABC △中,π4A =,BC =“AC ”是“π3B =”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)执行如图所示的程序框图,输出的S 值为(A )2 (B )2- (C )4 (D )4-(7)已知函数2sin ()1xf x x =+.下列命题: ①函数()f x 的图象关于原点对称; ②函数()f x 是周期函数; ③当2x π=时,函数()f x 取最大值;④函数()f x 的图象与函数1y x=的图象没有公共点,其中正确命题的序号是(A ) ①③ (B )②③ (C ) ①④ (D )②④(8)直线y x m =+与圆2216xy +=交于不同的两点M ,N ,且3MN O M O N ≥+,其中O 是坐标原点,则实数m 的取值范围是 (A )(2,22⎡-⎣ (B )(22,4⎡--⎣(C) [2,2]- (D ) [-第二部分(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.把答案填在答题卡上. (9)在各项均为正数的等比数列{}n a 中,12a =,2312a a +=,则该数列的前4项和为 .(10)在极坐标系中,A 为曲线2cos ρθ=上的点,B 为曲线cos 4ρθ=上的点,则线段AB 长度的最小值是 .(11)某三棱锥的三视图如图所示,则这个三棱锥的体积为 ;表面积为 .(12)双曲线2221(0)y x b b-=>的一个焦点到其渐近线的距离是2,则b = ;此双曲线的离心率为 .(13)有标号分别为1,2,3的红色卡片3张,标号分别为1,2,3的蓝色卡片3张,现将全部的6张卡片放在2行3列的格内 (如图).若颜色相同的卡片在同一行,则不同的放法种数为 .(用数字作答)正视图俯视图(14)如图,在四棱锥S ABCD -中,SB ⊥底面ABCD .底面ABCD 为梯形,AB AD ⊥,AB ∥CD ,1,3AB AD ==,2CD =.若点E 是线段AD 上的动点,则满足90SEC ∠=︒的点E 的个数是 .三、解答题:本大题共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)(本小题满分13分)已知函数22()2sin()cos sin cos f x x x x x =π-⋅+-,x ∈R . (Ⅰ)求()2f π的值及函数()f x 的最小正周期; (Ⅱ)求函数()f x 在[]0,π上的单调减区间.(16)(本小题满分13分)某单位从一所学校招收某类特殊人才.对20位已经选拔入围的学生进行运动协调能力和逻辑思维能力的测试,其测试结果如下表:例如,只知道从这20位参加测试的学生中随机抽取一位,抽到运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生的概率为25. (I )求a ,b 的值;(II )从参加测试的20位学生中任意抽取2位,求其中至少有一位运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生的概率;(III )从参加测试的20位学生中任意抽取2位,设运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生人数为ξ,求随机变量ξ的分布列及其数学期望E ξ.BCDESA(17)(本小题满分14分)如图,四棱锥P ABCD -的底面为正方形,侧面PAD ⊥底面ABCD .PAD △为等腰直角三角形,且PA AD ⊥. E ,F 分别为底边AB 和侧棱PC 的中点.(Ⅰ)求证:EF ∥平面PAD ; (Ⅱ)求证:EF ⊥平面PCD ; (Ⅲ)求二面角E PD C --的余弦值.(18)(本小题满分13分)已知函数21()ln 2f x ax x =-,a ∈R . (Ⅰ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 在区间[1,e]的最小值为1,求a 的值.(19)(本小题满分14分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)直线(1)(0)y k x k =-≠与椭圆C 交于,A B 两点,点M 是椭圆C 的右顶点.直线AM 与直线BM 分别与y 轴交于点,P Q ,试问以线段PQ 为直径的圆是否过x 轴上的定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.(20)(本小题满分13分)从1,2,3,,n 中这n 个数中取m (,m n *∈N ,3m n ≤≤)个数组成递增等差数列,所有可能的递增等差数列的个数记为(,)f n m .(Ⅰ)当5,3n m ==时,写出所有可能的递增等差数列及(5,3)f 的值; (Ⅱ)求(100,10)f ;(Ⅲ)求证:()(1)(,)2(1)n m n f n m m -+>-.A E BCDPF北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学答案(理工类) 2014.3三、解答题15. (本小题满分13分) 解: ()f x =sin 2cos 2x x -)4x π=-.(Ⅰ)())12242f πππ=⋅-==.显然,函数()f x 的最小正周期为π. …………… 8分 (Ⅱ)令ππ3π2π22π242k x k +-+≤≤得 37ππππ88k x k ++≤≤,k ∈Z .又因为[]0,πx ∈,所以3π7π,88x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 函数()f x 在[]0,π上的单调减区间为3π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦. …………… 13分 16. (本小题满分13分)解:(I )设事件A :从20位学生中随机抽取一位,抽到运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生.由题意可知,运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生共有(6)a +人. 则62()205a P A +==. 解得 2a =.所以4b =. …………… 4分(II )设事件B :从20人中任意抽取2人,至少有一位运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生.由题意可知,至少有一项能力测试优秀的学生共有8人.则21222062()1()195C P B P B C =-=-=. …………… 7分(III )ξ的可能取值为0,1,2.20位学生中运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生人数为8人.所以21222033(0)95C P C ξ===,1112822048(1)95C C P C ξ===,2822014(2)95C P C ξ===.所以ξ的分布列为所以,0E ξ=⨯33951+⨯48952+⨯1495764955==. …………… 13分17. (本小题满分14分)(Ⅰ)证明:取PD 的中点G ,连接FG ,AG .因为F ,G 分别是PC ,PD 的中点, 所以FG 是△PCD 的中位线. 所以FG ∥CD ,且12FG CD =. 又因为E 是AB 的中点,且底面ABCD 为正方形,所以1122AE AB CD ==,且AE ∥CD . 所以AE ∥FG ,且AE FG =. 所以四边形AEFG 是平行四边形. 所以EF ∥AG .又EF ⊄平面PAD ,AG ⊂平面PAD ,AE BCDPFG所以EF平面PAD . ……………4分(Ⅱ)证明: 因为平面PAD ⊥平面ABCD ,PA AD ⊥,且平面PAD 平面ABCD AD =, 所以PA ⊥平面ABCD . 所以PA AB ⊥,PA AD ⊥.又因为ABCD 为正方形,所以AB AD ⊥, 所以,,AB AD AP 两两垂直.以点A 为原点,分别以, , AB AD AP 为, , x y z 轴, 建立空间直角坐标系(如图). 由题意易知AB AD AP ==, 设2AB AD AP ===,则(0,0,0)A ,(2,0,0)B ,(2,2,0)C ,(0,2,0)D ,(0,0,2)P ,(1,0,0)E ,(1,1,1)F .因为(0,11)EF =,,(022)PD =-,,,(200)CD =-,,, 且(0,11)(0,2,2)0EF PD ⋅=⋅-=,,(0,11)(2,00)0EF CD ⋅=⋅-=,,所以EF PD ⊥,EF CD ⊥.又因为PD ,CD 相交于D ,所以EF ⊥平面PCD . …………… 9分 (Ⅲ)易得(102)EP =-,,,(0,22)PD =-,.设平面EPD 的法向量为(, , )x y z =n ,则0,0.EP PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 所以 20,220. x z y z -+=⎧⎨-=⎩即2,. x z y z =⎧⎨=⎩令1z =,则(2,1,1)=n .由(Ⅱ)可知平面PCD 的法向量是(0,11)EF =,, 所以cos ,2EF EF EF⋅〈〉===⋅n n n .由图可知,二面角E PD C --的大小为锐角,所以二面角E PD C --的余弦值为3. ……………14分 18. (本小题满分13分)解:函数()f x 的定义域是(0,)+∞, 1()f x ax x '=-21ax x-=.(Ⅰ)(1)当0a =时,1()0f x x'=-<,故函数()f x 在(0,)+∞上单调递减. (2)当0a <时,()0f x '<恒成立,所以函数()f x 在(0,)+∞上单调递减.(3)当0a >时,令()0f x '=,又因为0x >,解得x =①当x ∈时,()0f x '<,所以函数()f x 在单调递减.②当)x ∈+∞时,()0f x '>,所以函数()f x 在)+∞单调递增. 综上所述,当0a ≤时,函数()f x 的单调减区间是(0,)+∞,当0a >时,函数()f x 的单调减区间是,单调增区间为)+∞.…7分 (Ⅱ)(1)当0a ≤时,由(Ⅰ)可知,()f x 在[1,e]上单调递减,所以()f x 的最小值为21(e)e 112f a =-=,解得240ea =>,舍去. (2)当0a >时,由(Ⅰ)可知,①1,即1a ≥时,函数()f x 在[1,e]上单调递增, 所以函数()f x 的最小值为1(1)12f a ==,解得2a =.②当1e <<,即211e a <<时,函数()f x 在上单调递减,在上单调递增,所以函数()f x 的最小值为11ln 122f a =+=,解得e a =,舍去.③e ,即210e a <≤时,函数()f x 在[1,e]上单调递减,所以函数()f x 的最小值为21(e)e 112f a =-=,得24ea =,舍去. 综上所述,2a =. ……………13分19. (本小题满分14分)解:(Ⅰ)由题意得22=21314c a a b ⎧⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得=2a ,1b =. 所以椭圆C 的方程是2214x y +=. …………… 4分 (Ⅱ)以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点.由22(1)14y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(14)8440k x k x k +-+-=. 设1122(,),(,)A x y B x y ,则有2122814k x x k +=+,21224414k x x k -=+.又因为点M 是椭圆C 的右顶点,所以点(2,0)M .由题意可知直线AM 的方程为11(2)2y y x x =--,故点112(0,)2y P x --. 直线BM 的方程为22(2)2y y x x =--,故点222(0,)2y Q x --. 若以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点0(,0)N x ,则等价于0PN QN ⋅=恒成立.又因为1012(,)2y PN x x =-,2022(,)2y QN x x =-, 所以221212001212224022(2)(2)y y y y PN QN x x x x x x ⋅=+⋅=+=----恒成立. 又因为121212(2)(2)2()4x x x x x x --=-++2222448241414k k k k -=-+++ 22414k k=+, 212121212(1)(1)[()1]y y k x k x k x x x x =--=-++22222448(1)1414k k k k k -=-+++22314k k-=+, 所以222212000212212414304(2)(2)14k y y k x x x k x x k -++=+=-=--+.解得0x =.故以线段PQ 为直径的圆过x轴上的定点(. …………… 14分 20. (本小题满分13分) 解:(Ⅰ)符合要求的递增等差数列为1,2,3;2,3,4;3,4,5;1,3,5,共4个.所以(5,3)4f =. …………… 3分 (Ⅱ)设满足条件的一个等差数列首项为1a ,公差为d ,d *∈N .1019a a d =+,10110011199a a d --==≤,d 的可能取值为1,2,,11.对于给定的d ,11091009a a d d =--≤, 当1a 分别取1,2,3,,1009d -时,可得递增等差数列1009d -个(如:1d =时,191a ≤,当1a 分别取1,2,3,,91时,可得递增等差数列91个:1,2,3,,11;2,3,4,,12;;91,92,93,,100,其它同理).所以当d 取1,2,,11时,可得符合要求的等差数列的个数为:(100,10)100119(1211)1100966506f =⋅-⋅+++=-⋅=.…………… 8分(Ⅲ)设等差数列首项为1a ,公差为d ,1(1)m a a m d =+-,1111m a a n d m m --=--≤,记11n m --的整数部分是t ,则11111n n t m m ---<--≤,即111n m n t m m --<--≤. d 的可能取值为1,2,,t ,对于给定的d ,1(1)(1)m a a m d n m d =----≤,当1a 分别取1,2,3,,(1)n m d --时,可得递增等差数列(1)n m d --个.所以当d 取1,2,,t 时,得符合要求的等差数列的个数2(1)121(,)(1)222t t m n m f n m nt m t t +--+=--⋅=-+ 22121(21)()22(1)8(1)m n m n m t m m --+-+=--+-- 易证21112(1)1n m n m n m m m --+-<---≤. 又因为211||12(1)2(1)n m n m m m m m --++-=---,2113||2(1)12(1)n m n m m m m -+---=---, 所以21211||||12(1)2(1)1n m n m n m n m m m m --+-+-->-----. 所以(1)(,)(1)2t t f n m nt m +=--⋅ (1)()(1)11(1)122(1)n m n m n m n m n m m n m m m --+--+-->⋅--⋅=--. 即()(1)(,)2(1)n m n f n m m -+>-. …………… 13分。
北京市朝阳区2013—2014学年度高三年级第一学期期中统一考试理科数学 第Ⅰ卷(共40分)一、选择题:本大题共8个小题,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{0,1,2}A =,{1,}B m =.若AB B =,则实数m 的值是()A .0B .2C .0或2D .0或1或22。
命题p :对任意x ∈R ,210x+>的否定是( )A .p ⌝:对任意x ∈R ,210x+≤ B .p ⌝:不存在0x ∈R ,0210x +≤C .p ⌝:存在0x ∈R ,0210x +≤D .p ⌝:存在0x∈R ,0210x +>3。
执行如图所示的程序框图,则输出的T 值为( )A .91B . 55C .54D .304。
若01m <<, 则( ) A .log(1)log (1)mm m m +>-B .log(1)0mm +>C .2)1(1m m +>- D .1132(1)(1)m m ->-考点:1.对数函数的单调性;2。
对数函数的图像与性质;3.指数函数的单调性5.由直线0x =,3x 2π=,0y =与曲线2sin y x =所围成的图形的面积等于( )A .3B .32 C .1 D .12【答案】A试题分析:考点:定积分6。
已知平面向量(1,2)=-a ,(2,1)=b ,(4,2)--c =,则下列结论中错误..的是( )A .向量c 与向量b 共线B .若12λλ=+c a b (1λ,2λ∈R ),则10λ=,22λ=-C .对同一平面内任意向量d ,都存在实数1k ,2k ,使得12k k =d b +c D .向量a 在向量b 方向上的投影为07.若函数2()f x x k=-的图象与函数()3g x x =-的图象至多有一个公共点,则实数k 的取值范围是( ) . 。
A. (,3]-∞B 。
北京市朝阳区2014届高三上学期期中考试数学理试题 2013.11(考试时间120分钟 满分150分)本试卷分为选择题(共40分)和非选择题(共110分)两部分第一部分(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项. 1.已知集合{0,1,2}A =,{1,}B m =.若AB B =,则实数m 的值是A .0B .2C .0或2D .0或1或22.命题p :对任意x ∈R ,210x+>的否定是A .p ⌝:对任意x ∈R ,210x+≤ B .p ⌝:不存在0x ∈R , 0210x+≤ C .p ⌝:存在0x ∈R , 0210x+≤ D .p ⌝:存在0x ∈R , 0210x+> 3.执行如图所示的程序框图,则输出的T 值为 A .91 B . 55 C .54 D .304.若01m <<, 则 A .log (1)log (1)m m m m +>- B .log (1)0m m +>C .2)1(1m m +>- D .1132(1)(1)m m ->-5.由直线0x =,3x 2π=,0y =与曲线2sin y x =所围成的图形的面积等于 A .3 B .32 C .1 D .12(1,2)=-a (2,1)=b (4,2)--c =A .向量c 与向量b 共线B .若12λλ=+c a b (1λ,2λ∈R ),则10λ=,22λ=-C .对同一平面内任意向量d ,都存在实数1k ,2k ,使得12k k =d b +cD .向量a 在向量b 方向上的投影为07. 若函数2()f x x k =-的图象与函数()3g x x =-的图象至多有一个公共点,则实数k 的取值范围是 . .A. (,3]-∞B. [9,)+∞C. (0,9]D. (,9]-∞8.同时满足以下4个条件的集合记作k A :(1)所有元素都是正整数;(2)最小元素为1;(3)最大元素为2014;(4)各个元素可以从小到大排成一个公差为k ()k *∈N 的等差 数列.那么6133A A 中元素的个数是 A .96B .94C .92D .90第二部分(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.把答案填在答题卡上.9.在公比小于零的等比数列{}n a 中,12a =,532a =,则数列{}n a 的前三项和3S = . 10.函数43y x x =++(3)x >-的最小值是 . 11.曲线()e x f x =在点0(x ,0())f x 处的切线经过点(1P ,0),则0x = .12.已知平面向量a 与b 的夹角为6π,=a ,1=b ,则-=a b ;若平行四边形ABCD 满足AB =+a b ,AD =a -b ,则平行四边形ABCD 的面积为 .13.已知函数222,0,()2,0.x x x f x x x x ⎧--≥=⎨-<⎩ 若2(3)(2)f a f a -<,则实数a 的取值范围是 .14.已知函数xa x f =)((10<<a ),数列}{n a 满足)1(1f a =,)(1n n a f a =+,n *∈N .则2a 与3a 中,较大的是 ;20a ,25a ,30a 的大小关系是 .三、解答题:本大题共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.(本小题满分13分)已知函数2π())4cos 4f x x x =-+.(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期及最小值; (Ⅱ)若π[0,]2α∈,且()3f α=,求α的值.16. (本小题满分13分)在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos 25A =. (Ⅰ)若5=bc ,求ABC ∆的面积; (Ⅱ)若1a =,求b c +的最大值.17.(本小题满分13分)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,*n ∈N ,且364a a +=,55S =-. (Ⅰ)求n a ;(Ⅱ)若123n n T a a a a =++++,求5T 的值和n T 的表达式.18. (本小题满分14分)已知函数2()43f x x x a =-++,a ∈R .(Ⅰ)若函数()y f x =的图象与x 轴无交点,求a 的取值范围; (Ⅱ)若函数()y f x =在[1,1]-上存在零点,求 a 的取值范围;(Ⅲ)设函数()52g x bx b =+-,b ∈R .当0a =时,若对任意的[1,4]x ∈,总存在[1,4]x ∈,使得12()()f x g x =,求b 的取值范围.19.(本小题满分14分)已知函数21()(3)3ln 2f x x m x m x =-++,m ∈R . (Ⅰ)求函数()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)设1(A x ,1())f x ,2(B x ,2())f x 为函数()f x 的图象上任意不同两点,若过A ,B 两点的直线l 的斜率恒大于3-,求m 的取值范围.20. (本小题满分13分)如果项数均为n ()2,n n *≥∈N的两个数列{}na ,{}nb 满足),,,2,1(n k k b ak k==-且集合}2,,3,2,1{},,,,,,,{2121n b b b a a a n n =,则称数列}{},{n n b a 是一对 “n 项相关数列”.(Ⅰ)设}{},{n n b a 是一对“4项相关数列”,求1234a a a a +++和1234b b b b +++的值,并写出一对“4项相关数列” }{},{n n b a ;(Ⅱ)是否存在 “15项相关数列” }{},{n n b a ?若存在,试写出一对}{},{n n b a ;若不存在,请说明理由;(Ⅲ)对于确定的n ,若存在“n 项相关数列”,试证明符合条件的“n 项相关数列”有偶数对.北京市朝阳区2013-2014学年度高三年级第一学期期中统一考试数学试卷答案(理工类) 2013.11一、选择题:二、填空题:(注:两空的填空,第一空3分,第二空2分)三、解答题:(15)(本小题满分13分)解: 2π())4cos 4f x x x =-+ππ1cos 2sin 2cos cos 2sin 4442xx x +=⋅⋅+⋅sin 2cos22cos22x x x =-++ sin 2cos22x x =++π)24x =++.(Ⅰ)函数()f x 的最小正周期为2ππ2=,函数()f x 的最小值为2 ………6分(Ⅱ)由()3f α=π)234α++=.所以πsin(2)4α+= 又因为π[0,]2α∈,所以ππ5π2444α≤+≤,所以ππ2α+=或π3π2α+=.所以0α=或π4α=. ………13分16. (本小题满分13分) 解:(Ⅰ)因为cos2A =,0A <<π,所以sin2A =. 所以4sin 2sin cos 225A A A ==. 因为5=bc , 所以2sin 21==∆A bc S ABC . ………6分 (Ⅱ)因为,552sin=A 所以532sin21cos 2=-=A A . 因为A bc c b a cos 2222-+=)cos 1(2)(2A bc c b +-+=1=.()2255()16164b c bc b c +=+-≤,所以b c +≤当且仅当2b c ==时等号成立.所以b c +………13分 17. (本小题满分13分)解:(Ⅰ)等差数列{}n a 的公差为d ,则1112545(51)552a d a d a d +++=⎧⎪⎨-+=-⎪⎩ 解得,15a =-,2d =,则27n a n =-,n *∈N . ………5分(Ⅱ)当4n ≥时, 270n a n =->,当3n ≤时,270n a n =-<. 则5T =12345()13a a a a a -++++=3n ≤时,n T =26n n -;4n ≥时,232618n n T S S n n =-=-+.即226,3,618,4,n n n n T n n n ⎧-≤=⎨-+≥⎩n *∈N . ………13分18. (本小题满分14分)解:(Ⅰ)若函数()y f x =的图象与x 轴无交点,则方程()0f x = 的判别式0∆<,即164(3)0a -+<,解得1a >. ………3分(Ⅱ)2()43f x x x a =-++的对称轴是2x =,所以()y f x =在[1,1]-上是减函数,()y f x =在[1,1]-上存在零点,则必有:(1)0(1)0f f ≤⎧⎨-≥⎩,即080a a ≤⎧⎨+≥⎩, 解得:80a -≤≤,故实数的取值范围为80a -≤≤; ………8分(Ⅲ)若对任意的1[1,4]x ∈,总存在2[1,4]x ∈,使12()()f x g x =,只需函数()y f x =的值域为函数()y g x =值域的子集.当0a =时,2()43f x x x =-+的对称轴是2x =,所以()y f x =的值域为[1,3]-, 下面求()52g x bx b =+-,[1,4]x ∈的值域, ①当0b =时,()5g x =,不合题意,舍②当0b >时,()52g x bx b =+-的值域为[5,52]b b -+,只需要51523b b -≤-⎧⎨+≥⎩,解得6b ≥ ③当0b <时,()52g x bx b =+-的值域为[52,5]b b +-,只需要52153b b +≤-⎧⎨-≥⎩,解得3b ≤- 综上:实数b 的取值范围6b ≥或3b ≤- ………14分 19. (本小题满分14分)解:(Ⅰ) 依题意,()f x 的定义域为()0,+∞,3()(3)m f x x m '=-++2(3)3x m x m -++=(3)()x x m --=.(ⅰ)若0m ≤,当3x >时,()0f x '>,()f x 为增函数. (ⅱ)若3m =,2(3)()0x f x x-'=≥恒成立,故当0x >时,()f x 为增函数.(ⅲ)若03m <<,当0x m <<时,()0f x '>,()f x 为增函数; 当3x >时,()0f x '>,()f x 为增函数. (ⅳ)若3m >,当03x <<时,()0f x '>,()f x 为增函数; 当x m >时,()0f x '>,()f x 为增函数.综上所述,当0m ≤时,函数()f x 的单调递增区间是()3,+∞;当03m <<时,函数()f x 的单调递增区间是()0,m ,()3,+∞;当3m =时,函数()f x 的单调递增区间是()0,+∞;当3m >时,函数()f x 的单调递增区间是()0,3,(),m +∞. ………6分 (Ⅱ)依题意,若过,A B 两点的直线l 的斜率恒大于3-,则有1212()()3f x f x x x ->--,当120x x >>时,1212()()3()f x f x x x ->--,即1122()3()3f x x f x x +>+; 当120x x <<时,1212()()3()f x f x x x -<--,即1122()3()3f x x f x x +<+. 设函数()()3g x f x x =+,若对于两个不相等的正数12,x x ,1212()()3f x f x x x ->--恒成立,则函数21()3ln 2g x x mx m x =-+在()0,+∞恒为增函数, 即在()0,+∞上,3()0mg x x m x'=-+≥恒成立.(1)当0m <时,当0x →,()g x '→-∞,说明此时()0g x '≥不恒成立; 或3()111m m mg m m m m m '=-+=---12322011m m m m m +-=+-<--,说明此时()0g x '≥不恒成立;(2)当0m =时,()0g x x '=>在()0,+∞上恒成立; (3)当0m >时,若3()0m g x x m x '=-+≥恒成立,而当0x >时,3m x x+≥ ( 当且仅当x =时取等号)即0m ≥成立,即0≥,解得0<,即012m <≤,显然12m =符合题意.综上所述,012m ≤≤时,过,A B 两点的直线l 的斜率恒大于3-. 解法二:在()0,+∞上,3()0m g x x m x '=-+≥恒成立,等价于3(1)m x x-≥-,在()0,x ∈+∞成立,即3(1)m x x-≤在()0,x ∈+∞成立. (ⅰ)当3x =时,上式显然满足;(ⅱ)当03x <<时,上式等价于23x m x ≥-,设2()3x h x x =-,此时()h x 为减函数,()(),0h x ∈-∞,只需0m ≥;(ⅲ)当3x >时,上式等价于23x m x ≤-,设2()3x h x x =-,则()h x = 2(3)6(3)93x x x -+-+-9363x x =-++-,当3x >时,()12h x ≥(当且仅当6x =时等号成立). 则此时12m ≤.在()0,+∞上,当012m ≤≤时,3()0mg x x m x'=-+≥成立. 过,A B 两点的直线l 的斜率恒大于3-.解法三:在()0,+∞上,3()0mg x x m x'=-+≥恒成立,等价于2()30h x x mx m =-+≥在),0(+∞∈x 恒成(1)0≤∆时,即0122≤-m m ,所以 120≤≤m 或(2)0∆>时,需02m<且()3h x m >,即30m ≥显然不成立. 综上所述,120≤≤m . ………………14分 20. (本小题满分13分)解:(Ⅰ)依题意,112233441,2,3,4a b a b a b a b -=-=-=-=,相加得,12341234()10a a a a b b b b +++-+++=,又1234a a a a +++123436b b b b ++++=,则123423a a a a +++=,123413b b b b +++=.“4项相关数列”}{n a :8,4,6,5;}{n b :7,2,3,1(不唯一)………3分 参考:(“4项相关数列”共6对:}{n a :8,5,4,6;}{n b :7,3,1,2 或}{n a :7,3,5,8;}{n b :6,1,2,4 或}{n a :3,8,7,5;}{n b :2,6,4,1 或}{n a :2,7,6,8;}{n b :1,5,3,4或}{n a :2,6,8,7;}{n b :1,4,5,3 或}{n a :8,4,6,5;}{n b :7,2,3,1 (Ⅱ)不存在. 理由如下:假设存在 “15项相关数列”}{},{n n b a ,则15,,2,115152211=-=-=-b a b a b a ,相加,得120)()(15211521=+++-+++b b b a a a又由已知465302115211521=+++=+++++++ b b b a a a ,由此585)(21521=+++a a a ,显然不可能,所以假设不成立。
北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学学科测试答案(文史类)15. 解:(Ⅰ)因为π()sin 22sin(2)3f x x x x ==-所以,(0)f =由πππ2π22π232k x k -+-+≤≤,k ∈Z , 得π5πππ1212k x k -++≤≤,k ∈Z 所以)(x f 的单调递增区间是π5ππ,π1212k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k ∈Z . ………………………………………8分 (Ⅱ)因为π0,2x ≤≤所以ππ2π2333x --≤≤.所以,当ππ233x -=-,即0x =时,()f x 取得最小值当ππ232x -=即5π12x =时,()f x 取得最大值2. ……………………………………………13分16. 解:(I )由题意可知,逻辑思维能力优秀的学生共有(2)a +人. 设事件A :从20位学生中随机抽取一位,逻辑思维能力优秀的学生,则21()205a P A +==. 解得 2a =.所以4b =. ……………………………………………………………………………………5分 (Ⅱ)由题意可知,运动协调能力为优秀的学生共有6位,分别记为123456,,,,,M M M M M M .其中5M 和6M 为运动协调能力和逻辑思维能力都优秀的学生.从中任意抽取2位,可表示为1213141516,,,,M M M M M M M M M M ,2324,,M M M M 2526,M M M M ,343536,,M M M M M M ,454656,,M M M M M M ,共15种可能.设事件B :从运动协调能力为优秀的学生中任意抽取2位,其中至少有一位逻辑思维能力优秀的学生. 事件B 包括1516,M M M M ,2526,M M M M ,3536,M M M M ,454656,,M M M M M M ,共9种可能.所以93()155P B ==.所以至少有一位逻辑思维能力优秀的学生的概率为35. ………………………………………………13分17. 解:(Ⅰ)依题意, 因为四棱柱1111ABCD A B C D -中,1AA ⊥底面ABCD , 所以1BB ⊥底面1111A B C D .又11AC ⊂底面1111A B C D , 所以1BB ⊥11AC . 因为1111A B C D 为菱形,所以1111AC B D ⊥.而1111BB B D B =I ,所以11AC ⊥平面11B BDD .(Ⅱ)连接AC ,交BD 于点E ,连接1C E .依题意,1AA ∥1CC ,且11AA CC =,1AA AC ⊥, 所以11A ACC 为矩形.所以1OC ∥AE . 又11112OC AC =,12AE AC =,11AC AC =, 所以1OC =AE ,所以1AOC E 为平行四边形, 则AO ∥1C E .又AO ⊄平面1BC D ,1C E ⊂平面1BC D ,所以AO ∥平面1BC D . ………………………………………………………9分 (Ⅲ)在1BC D ∆内,满足OM ⊥11B D 的点M 的轨迹是线段1C E ,包括端点.分析如下:连接OE ,则BD OE ⊥.由于BD ∥11B D ,故欲使OM ⊥11B D ,只需OM BD ⊥,从而需ME BD ⊥. 又在1BC D ∆中,11C D C B =,又E 为BD 中点,所以BD ⊥1C E . 故M 点一定在线段1C E 上. 当1OM C E ⊥时,OM 取最小值. 在直角三角形1OC E 中,1OE =,1OC =1C E = 所以1min 1OC OE OM C E ⋅== ……………………………………………………………14分 18.解:(I )1()f x x'=,则函数()f x 在e x =处的切线的斜率为1e k =.又(e)1f =,所以函数()f x 在e x =处的切线方程为11(e)e y x -=-,即1e y x = …………………………………4分(Ⅱ)()ln 1F x x ax =--, 11()axF x a x x-'=-=,(0x >).①当0a ≤时,()0F x '>,()F x 在区间(0,)+∞上单调递增;②当0a >时,令()0F x '<,解得1x a>;令()0F x '>,解得10x a <<.综上所述,当0a ≤时,函数()F x 的增区间是(0,)+∞;当0a >时,函数()F x 的增区间是1(0,)a,减区间是1(,)a +∞. …………………………………………9分(Ⅲ)依题意,函数()F x 没有零点,即()ln 10F x x ax =--=无解.由(Ⅱ)知,当0a >时,函数()F x 在区间1(0,)a 上为增函数,区间1(,)a +∞上为减函数,由于(1)10F a =--<,只需111()ln 1ln 20F a a a a a=-⋅-=--<, 解得2e a ->.所以实数a 的取值范围为21(,)e+∞. …………………………………………………………………13分19. 解:(Ⅰ)由题意得2222=3,131,4a b ab ⎧-⎪⎨+=⎪⎩解得=2a ,1b =. 所以椭圆C 的方程是2214x y +=. ………………………………………………………4分(Ⅱ)由22(1),1,4y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(14)8440k x k x k +-+-=. 设1122(,),(,)A x y B x y ,则有2122814k x x k +=+,21224414k x x k -=+,121222(2)14ky y k x x k -+=+-=+.所以线段AB 的中点坐标为2224(,)1414k kk k -++, 所以线段AB 的垂直平分线方程为22214()1414k k y x k k k --=--++. 于是,线段AB 的垂直平分线与x 轴的交点Q 223(,0)14k k+,又点(1,0)P , 所以22223111414k k PQ k k +=-=++.又AB=.于是,22||141||14AB k k PQ k +==++ 因为0k ≠,所以221331k <-<+. 所以||||AB PQ的取值范围为. ……………………………………………………14分20. 解:记{}n a 的11a b a ==,{}n a 公差为d ,{}n b 公比为q ,由0d ≠,得1q ≠(Ⅰ)2310b b q =>,1313222a ab b a ++==,2213b b b =,2b = 当2b =22a b >;当2b =132b b +13b b =时取等号, 而13b b ≠,所以132b b+>22a b >.综上所述,22a b >. ……………………………………………………………………5分 (Ⅱ)(ⅰ)因为2244,a b a b ==,所以3,3,a d aq a d aq +=+=得313(1),q q -=- 所以213,1q q q ++==或2q =-.因为1q ≠,所以2q =-,(1)3d a q a =-=-.令10k a b =,即911(1)a k d b q +-=,93(1)(2)a k a a --=-,172k =,所以10b 是{}n a 中的一项.(ⅱ)假设m k b a =,则111(1)m a k d b q -+-=,13(1)(2)m a k a a ---=-,143(2)m k --=-当1,m =或2m n =,(n *∈N )时,k *∈N .正整数m 的集合是{}12m m=m=n,n *∈N 或. ……………………………………………13分北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学学科测试答案(文史类)一、选择题1. 【答案】C【解析】解:因为|03}{1,2}A x x =∈<<=N {,1|21}{|1}x B x x x -=>=>{ 所以{2}A B =I 故选C2. 【答案】C【解析】解:222i 2i(1i)2i+2i 2i 21i 1i (1i)(1i)1i 2+-====-+--+- 故选C3. 【答案】D【解析】画出,1,33,x y y x x y +⎧⎪+⎨⎪+⎩≤3≤≥表示的区域,如图所示:由2z x y =-,得2y x z =-,画出2y x =并平移,当过(3,0)时,截距z -最小,即z 最大为6. 故选D4. 【答案】D【解析】解:因为p 是“甲落地站稳”,则p ⌝表示“甲落地没有站稳”;q 是“乙落地站稳”,则q ⌝表示“乙落地没有站稳”所以“至少有一位队员落地没有站稳”可以表示为()()p q ⌝∨⌝.5. 【答案】B6. 【答案】A【解析】解:因为22sin()sin ()()()11x xf x f x x x --==-=--++,所以()f x 是奇函数,图象关于原点对称;故排除C .D ;又2π1()0π214f =>+,排除B . 故选A .7. 【答案】C【解析】解:设2AB AC -u u u r u u u r 与CA uu r 的夹角是θ,则(2)cos 2AB AC CA AB AC CAθ-⋅=-uu u r uuu r uu r uu u r uuu r uu r 又AB uu u r和AC uuu r 是平面内两个单位向量,则1AB =uu u r ,1AC =uuu r ;则22(2)(2)22cos600AB AC CA AB AC AC AB AC AC AB AC AC -⋅=--⋅=-⋅+=-⋅︒+=uu u r uuu r uu r uu u r uuu r uuu r uu u r uuu r uuu r uu u r uuu r uuu r所以cos 0θ= ,则=90θ︒. 故选C8. 【答案】B【解析】解:依题意,标出平面图形上的信息如图所示, 画出折起后的几何体,设BD 中点为E ,并连接'A E 如图所示, 对于①,因为''A B A D =,所以'A E BD ⊥;又平面A BD '⊥平面BCD ,则'A E ⊥面BCD ,'A E BC ⊥;若A D BC '⊥,'''A D A E A =I ,则BC ⊥面A BD ',则BC BD ⊥矛盾,故①错;对于②,'111'332A BCD BCD V S A E -==⨯⨯△对于③,因为'A E ⊥面BCD ,则'A E C D ⊥,又C D B D ⊥,'A E BD E =I ,所以CD ⊥平面A BD ';故③正确;对于④,由③知,CD ⊥平面A BD ',所以'CD A B ⊥;又''A B A D ⊥,'A D CD D =I ,所以'A B ⊥面'A DC ;又'A B ⊂平面A BC ',所以平面A BC '⊥平面A DC '.故④正确; 故答案选B 二、填空题9. 【答案】2x =-【解析】解:因为抛物线28y x =,则28p =,即4p =,所以准线方程为22px =-=-.故答案为2x =- . 10.【答案】16【解析】解:因为去掉一个最低分后平均分为90分,则这4人的总分为904360⨯=. 因为去掉一个最高分后平均分为86分,则这4人的总分为864344⨯=;所以最高分比最低分高36034416-=. 故答案为16. 11.【答案】,30︒【解析】解:由余弦定理,得2222cos 164812a b c bc A =+-=+-=,解得a =由正弦定理,得2sin 1sin 2c A C a ===,所以30C =︒或150︒(舍)故答案为,30︒. 12.【答案】13,【解析】解:由三视图画出几何体的直观图如图所示,则几何体是底面是直角三角形的直三棱柱横着放.所以1111133V =⨯⨯⨯=,11121111132S =⨯⨯⨯+⨯+⨯=+故答案为13,13.【答案】[【解析】解:如图,圆心O 到直线AB距离为d =,则AB ==解得m故答案为[m ∈. 14.【答案】二,{3,4,9}【解析】解:因为每一张卡片上的任意两数之差都不在这张卡片上, 所以6只能在第二张卡片上(否则,若6在第一张上,651-=矛盾;若6在第三张卡片上633-=矛盾)同理,4只能在第三张卡片上(否则,4若在第一张上,514-=矛盾;若4在第二张上,422-=矛盾);同理,8只能在第一张卡片上,7只能在第二张卡片上,9只能在第三张卡片上.如图所示. 故答案为:二,{3,4,9}.内容由重庆家教网上传。
北京市朝阳区重点中学2014年春学期高三年级一模数学试卷(理科,有答案)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. 设集合{}11≤≤-∈=x R x A ,{}0)3(≤-∈=x x R x B ,则B A 等于A. {}31≤≤-∈x R xB. {}30≤≤∈x R xC. {}01≤≤-∈x R xD. {}10≤≤∈x R x2. 在极坐标系中,点A ()π,1到直线2cos =θρ的距离是 A. 1 B. 2 C. 3 D. 43. 执行如图所示的程序框图,输出的x 值为A. 58B. 1229C.35 D. 813 4. 已知函数f (x )是定义在[]6,6-上的偶函数,且f (3)>f (1),则下列各式一定成立的是A. f (0)<f (6)B. f (-3)>f (-2)C. f (-1)<f (3)D. f (-2)>f (1) 5. “1>>n m ”是“2log 2log n m <”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6. 某企业开展职工技能比赛,并从参赛职工中选1人参加该行业全国技能大赛。
经过6轮选拔,甲、乙两人成绩突出,得分情况如茎叶图所示。
若甲乙两人的平均成绩分别是甲x ,乙x ,则下列说法正确的是A. 甲x >乙x ,乙比甲成绩稳定,应该选乙参加比赛B. 甲x >乙x ,甲比乙成绩稳定,应该选甲参加比赛C. 甲x <乙x ,甲比乙成绩稳定,应该选甲参加比赛D. 甲x <乙x ,乙比甲成绩稳定,应该选乙参加比赛7. 棱长为2的正方体被一平面截成两个几何体,其中一个几何体的三视图如图所示,那么该几何体的体积是A.314 B. 4 C.310 D. 38. 如果某年年份的各位数字之和为7,我们称该年为“七巧年”。
北京市朝阳区2013-2014学年度高三年级第一学期期中统一考试数学试卷(理工类) 2013.11(考试时间120分钟 满分150分)本试卷分为选择题(共40分)和非选择题(共110分)两部分第一部分(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项. 1.已知集合{0,1,2}A =,{1,}B m =.若AB B =,则实数m 的值是A .0B .2C .0或2D .0或1或22.命题p :对任意x ∈R ,210x+>的否定是A .p ⌝:对任意x ∈R ,210x+≤ B .p ⌝:不存在0x ∈R , 0210x+≤ C .p ⌝:存在0x ∈R , 0210x+≤ D .p ⌝:存在0x ∈R , 0210x+> 3.执行如图所示的程序框图,则输出的T 值为 A .91 B . 55 C .54 D .304.若01m <<, 则 A .log (1)log (1)m m m m +>- B .log (1)0m m +>C .2)1(1m m +>- D .1132(1)(1)m m ->-5.由直线0x =,3x 2π=,0y =与曲线2sin y x =所围成的图形的面积等于A .3B .32C .1D .126.已知平面向量(1,2)=-a ,(2,1)=b ,(4,2)--c =,则下列结论中错误..的是 A .向量c 与向量b 共线B .若12λλ=+c a b (1λ,2λ∈R ),则10λ=,22λ=-C .对同一平面内任意向量d ,都存在实数1k ,2k ,使得12k k =d b +cD .向量a 在向量b 方向上的投影为07. 若函数2()f x x k =-的图象与函数()3g x x =-的图象至多有一个公共点,则实数k 的取值范围是 . .A. (,3]-∞B. [9,)+∞C. (0,9]D. (,9]-∞8.同时满足以下4个条件的集合记作k A :(1)所有元素都是正整数;(2)最小元素为1;(3)最大元素为2014;(4)各个元素可以从小到大排成一个公差为k ()k *∈N 的等差 数列.那么6133A A 中元素的个数是 A .96B .94C .92D .90第二部分(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.把答案填在答题卡上.9.在公比小于零的等比数列{}n a 中,12a =,532a =,则数列{}n a 的前三项和3S = . 10.函数43y x x =++(3)x >-的最小值是 . 11.曲线()e x f x =在点0(x ,0())f x 处的切线经过点(1P ,0),则0x = .12.已知平面向量a 与b 的夹角为6π,=a ,1=b ,则-=a b ;若平行四边形ABCD 满足AB =+a b ,AD =a -b ,则平行四边形ABCD 的面积为 .13.已知函数222,0,()2,0.x x x f x x x x ⎧--≥=⎨-<⎩ 若2(3)(2)f a f a -<,则实数a 的取值范围是 .14.已知函数xa x f =)((10<<a ),数列}{n a 满足)1(1f a =,)(1n n a f a =+,n *∈N .则2a 与3a中,较大的是 ;20a ,25a ,30a 的大小关系是 .三、解答题:本大题共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.(本小题满分13分)已知函数2π())4cos 4f x x x =-+.(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期及最小值; (Ⅱ)若π[0,]2α∈,且()3f α=,求α的值.16. (本小题满分13分)在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos 25A =. (Ⅰ)若5=bc ,求ABC ∆的面积; (Ⅱ)若1a =,求b c +的最大值.17.(本小题满分13分)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,*n ∈N ,且364a a +=,55S =-. (Ⅰ)求n a ;(Ⅱ)若123n n T a a a a =++++,求5T 的值和n T 的表达式.18. (本小题满分14分)已知函数2()43f x x x a =-++,a ∈R .(Ⅰ)若函数()y f x =的图象与x 轴无交点,求a 的取值范围; (Ⅱ)若函数()y f x =在[1,1]-上存在零点,求 a 的取值范围;(Ⅲ)设函数()52g x bx b =+-,b ∈R .当0a =时,若对任意的1[1,4]x ∈,总存在2[1,4]x ∈,使得12()()f x g x =,求b 的取值范围.19.(本小题满分14分)已知函数21()(3)3ln 2f x x m x m x =-++,m ∈R . (Ⅰ)求函数()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)设1(A x ,1())f x ,2(B x ,2())f x 为函数()f x 的图象上任意不同两点,若过A ,B 两点的直线l 的斜率恒大于3-,求m 的取值范围.20. (本小题满分13分)如果项数均为n ()2,n n *≥∈N的两个数列{}na ,{}nb 满足),,,2,1(n k k b ak k==-且集合}2,,3,2,1{},,,,,,,{2121n b b b a a a n n =,则称数列}{},{n n b a 是一对 “n 项相关数列”.(Ⅰ)设}{},{n n b a 是一对“4项相关数列”,求1234a a a a +++和1234b b b b +++的值,并写出一对“4项相关数列” }{},{n n b a ;(Ⅱ)是否存在 “15项相关数列” }{},{n n b a ?若存在,试写出一对}{},{n n b a ;若不存在,请说明理由;(Ⅲ)对于确定的n ,若存在“n 项相关数列”,试证明符合条件的“n 项相关数列”有偶数对.北京市朝阳区2013-2014学年度高三年级第一学期期中统一考试数学试卷答案(理工类) 2013.11一、选择题:二、填空题:(注:两空的填空,第一空3分,第二空2分)三、解答题:(15)(本小题满分13分)解: 2π())4cos 4f x x x =-+ππ1cos 2sin 2cos cos 2sin 4442xx x +=⋅⋅+⋅sin 2cos22cos22x x x =-++sin 2cos22x x =++π)24x =++.(Ⅰ)函数()f x 的最小正周期为2ππ2=,函数()f x 的最小值为2 ………6分(Ⅱ)由()3f α=π)234α++=.所以πsin(2)42α+=. 又因为π[0,]α∈,所以ππ5π2α≤+≤,所以ππ244α+=或π3π244α+=. 所以0α=或π4α=. ………13分16. (本小题满分13分) 解:(Ⅰ)因为cos2A =,0A <<π,所以sin2A =. 所以4sin 2sin cos 225A A A ==. 因为5=bc , 所以2sin 21==∆A bc S ABC . ………6分 (Ⅱ)因为,552sin=A 所以532sin21cos 2=-=A A . 因为A bc c b a cos 2222-+=)cos 1(2)(2A bc c b +-+=1=.()2255()16164b c bc b c +=+-≤,所以b c +≤当且仅当2b c ==时等号成立.所以b c +………13分 17. (本小题满分13分)解:(Ⅰ)等差数列{}n a 的公差为d ,则1112545(51)552a d a d a d +++=⎧⎪⎨-+=-⎪⎩ 解得,15a =-,2d =,则27n a n =-,n *∈N . ………5分(Ⅱ)当4n ≥时, 270n a n =->,当3n ≤时,270n a n =-<. 则5T =12345()13a a a a a -++++=3n ≤T =26n n -4n ≥22618T S S n n =-=-+即226,3,618,4,n n n n T n n n ⎧-≤=⎨-+≥⎩n *∈N . ………13分18. (本小题满分14分)解:(Ⅰ)若函数()y f x =的图象与x 轴无交点,则方程()0f x = 的判别式0∆<,即164(3)0a -+<,解得1a >. ………3分(Ⅱ)2()43f x x x a =-++的对称轴是2x =,所以()y f x =在[1,1]-上是减函数,()y f x =在[1,1]-上存在零点,则必有:(1)0(1)0f f ≤⎧⎨-≥⎩,即080a a ≤⎧⎨+≥⎩, 解得:80a -≤≤,故实数的取值范围为80a -≤≤; ………8分(Ⅲ)若对任意的1[1,4]x ∈,总存在2[1,4]x ∈,使12()()f x g x =,只需函数()y f x =的值域为函数()y g x =值域的子集.当0a =时,2()43f x x x =-+的对称轴是2x =,所以()y f x =的值域为[1,3]-, 下面求()52g x bx b =+-,[1,4]x ∈的值域, ①当0b =时,()5g x =,不合题意,舍②当0b >时,()52g x bx b =+-的值域为[5,52]b b -+,只需要51523b b -≤-⎧⎨+≥⎩,解得6b ≥ ③当0b <时,()52g x bx b =+-的值域为[52,5]b b +-,只需要52153b b +≤-⎧⎨-≥⎩,解得3b ≤- 综上:实数b 的取值范围6b ≥或3b ≤- ………14分 19. (本小题满分14分)解:(Ⅰ) 依题意,()f x 的定义域为()0,+∞,3()(3)m f x x m '=-++2(3)3x m x m -++=(3)()x x m --=.(ⅰ)若0m ≤,当3x >时,()0f x '>,()f x 为增函数. (ⅱ)若3m =,2(3)()0x f x x-'=≥恒成立,故当0x >时,()f x 为增函数.(ⅲ)若03m <<,当0x m <<时,()0f x '>,()f x 为增函数; 当3x >时,()0f x '>,()f x 为增函数. (ⅳ)若3m >,当03x <<时,()0f x '>,()f x 为增函数; 当x m >时,()0f x '>,()f x 为增函数.综上所述,当0m ≤时,函数()f x 的单调递增区间是()3,+∞;当03m <<时,函数()f x 的单调递增区间是()0,m ,()3,+∞;当3m =时,函数()f x 的单调递增区间是()0,+∞;当3m >时,函数()f x 的单调递增区间是()0,3,(),m +∞. ………6分 (Ⅱ)依题意,若过,A B 两点的直线l 的斜率恒大于3-,则有1212()()3f x f x x x ->--,当120x x >>时,1212()()3()f x f x x x ->--,即1122()3()3f x x f x x +>+; 当120x x <<时,1212()()3()f x f x x x -<--,即1122()3()3f x x f x x +<+. 设函数()()3g x f x x =+,若对于两个不相等的正数12,x x ,1212()()3f x f x x x ->--恒成立,则函数21()3ln 2g x x mx m x =-+在()0,+∞恒为增函数, 即在()0,+∞上,3()0mg x x m x'=-+≥恒成立.(1)当0m <时,当0x →,()g x '→-∞,说明此时()0g x '≥不恒成立; 或3()111m m mg m m m m m '=-+=---12322011m m m m m +-=+-<--,说明此时()0g x '≥不恒成立;(2)当0m =时,()0g x x '=>在()0,+∞上恒成立; (3)当0m >时,若3()0m g x x m x '=-+≥恒成立,而当0x >时,3m x x+≥ ( 当且仅当x =时取等号)即0m ≥成立,即0≥,解得0<,即012m <≤,显然12m =符合题意.综上所述,012m ≤≤时,过,A B 两点的直线l 的斜率恒大于3-. 解法二:在()0,+∞上,3()0m g x x m x '=-+≥恒成立,等价于3(1)m x x-≥-,在()0,x ∈+∞成立,即3(1)m x x-≤在()0,x ∈+∞成立. (ⅰ)当3x =时,上式显然满足;(ⅱ)当03x <<时,上式等价于23x m x ≥-,设2()3x h x x =-,此时()h x 为减函数,()(),0h x ∈-∞,只需0m ≥;(ⅲ)当3x >时,上式等价于23x m x ≤-,设2()3x h x x =-,则()h x = 2(3)6(3)93x x x -+-+-9363x x =-++-,当3x >时,()12h x ≥(当且仅当6x =时等号成立). 则此时12m ≤.在()0,+∞上,当012m ≤≤时,3()0mg x x m x'=-+≥成立. 过,A B 两点的直线l 的斜率恒大于3-.解法三:在()0,+∞上,3()0mg x x m x'=-+≥恒成立,等价于2()30h x x mx m =-+≥在),0(+∞∈x 恒成(1)0≤∆时,即0122≤-m m ,所以 120≤≤m 或(2)0∆>时,需02m<且()3h x m >,即30m ≥显然不成立. 综上所述,120≤≤m . ………………14分 20. (本小题满分13分)解:(Ⅰ)依题意,112233441,2,3,4a b a b a b a b -=-=-=-=,相加得,12341234()10a a a a b b b b +++-+++=,又1234a a a a +++123436b b b b ++++=,则123423a a a a +++=,123413b b b b +++=.“4项相关数列”}{n a :8,4,6,5;}{n b :7,2,3,1(不唯一)………3分 参考:(“4项相关数列”共6对:}{n a :8,5,4,6;}{n b :7,3,1,2 或}{n a :7,3,5,8;}{n b :6,1,2,4 或}{n a :3,8,7,5;}{n b :2,6,4,1 或}{n a :2,7,6,8;}{n b :1,5,3,4或}{n a :2,6,8,7;}{n b :1,4,5,3 或}{n a :8,4,6,5;}{n b :7,2,3,1 (Ⅱ)不存在. 理由如下:假设存在 “15项相关数列”}{},{n n b a ,则15,,2,115152211=-=-=-b a b a b a ,相加,得120)()(15211521=+++-+++b b b a a a又由已知465302115211521=+++=+++++++ b b b a a a ,由此585)(21521=+++a a a ,显然不可能,所以假设不成立。
北京市朝阳区2014-2015学年度高三(上)期末数学试卷(理工类)2015.1(考试时间120分钟 满分150分)本试卷分为选择题(共40分)和非选择题(共110分)两部分第一部分(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.设i 为虚数单位,则复数1i iz +=在复平面内对应的点所在的象限是 A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限2. 过抛物线24y x =的焦点F 的直线l 交抛物线于,A B 两点.若AB 中点M 到抛物线准线的距离为6,则线段AB 的长为A .6B .9C .12D .无法确定3.设函数()sin(2)3f x x π=-的图象为C ,下面结论中正确的是A .函数()f x 的最小正周期是2πB .图象C 关于点(,0)6π对称C .图象C 可由函数()sin 2g x x =的图象向右平移3π个单位得到D .函数()f x 在区间(,)2ππ-12上是增函数 4.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的全面积是A . 4+.8C . 4+D .5.αβ,表示不重合的两个平面,m ,l 表示不重合的两条直线.若m αβ=,l α⊄,l β⊄,则“l ∥m ”是“l ∥α且l ∥β”的A .充分且不必要条件B .必要且不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件6.在ABC ∆中,π4B =,则sin sin AC ⋅的最大值是A B .34C D7.点O 在ABC ∆的内部,且满足24OA OB OC ++=0,则ABC ∆的面积与AOC ∆的面积之比是A . 72B . 3C .52D .2 8.设连续正整数的集合{}1,2,3,...,238I =,若T 是I 的子集且满足条件:当x T ∈时,7x T ∉,则集合T 中元素的个数最多是( )A.204B. 207C. 208D.209第二部分(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.把答案填在答题卡上.9.角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点(1,2)P ,则sin(π)α-的值是 .10.双曲线22:C x y λ-=(0λ>)的离心率是 ;渐近线方程是 . 11.设不等式组240,0,0x y x y +-≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩表示平面区域为D ,在区域D 内随机取一点P ,则点P 落在圆221x y +=内的概率为 .12.有一口大钟每到整点就自动以响铃的方式报时,1点响1声,2点响2声,3点响3声,……,12点响12声(12时制),且每次报时时相邻两次响铃之间的间隔均为1秒.在一次大钟报时时,某人从第一声铃响开始计时,如果此次是12点的报时,则此人至少需等待 秒才能确定时间;如果此次是11点的报时,则此人至少需等待 秒才能确定时间.13.在锐角AOB 的边OA 上有异于顶点O 的6个点,边OB 上有异于顶点O 的4个点,加上点O ,以这11个点为顶点共可以组成 个三角形(用数字作答).14.已知函数1sin π()()ππx xx f x x -=∈+R .下列命题: ①函数()f x 既有最大值又有最小值;②函数()f x 的图象是轴对称图形;③函数()f x 在区间[π,π]-上共有7个零点;④函数()f x 在区间(0,1)上单调递增.其中真命题是 .(填写出所有真命题的序号)三、解答题:本大题共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.(本小题满分13分)退休年龄延迟是平均预期寿命延长和人口老龄化背景下的一种趋势.某机构为了解某城市市民的年龄构成,从该城市市民中随机抽取年龄段在20~80岁(含20岁和80岁)之间的600人进行调查,并按年龄层次[20,30),[30,40),[40,50),[50,60),[60,70),[70,80]绘制频率分布直方图,如图所示.若规定年龄分布在[20,40)岁的人为“青年人”,[40,60)为“中年人”, [60,80]为“老年人”.(Ⅰ)若每一组数据的平均值用该区间中点值来代替,试估算所调查的600人的平均年龄;(Ⅱ)将上述人口分布的频率视为该城市在20-80年龄段的人口分布的概率.从该城市20-80年龄段市民中随机抽取3人,记抽到“老年人”的人数为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望.1 6.(本小题满分14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是正方形,侧面PAB ⊥底面ABCD , PA AB =,点E 是PB 的中点,点F 在边BC 上移动.(Ⅰ)若F 为BC 中点,求证:EF //平面PAC ;(Ⅱ)求证:AE PF ⊥;(Ⅲ)若PB =,二面角E AF B --F 在边BC 上的位置,并说明理由.D P C B F A E0.02若有穷数列1a ,2a ,3,,m a a (m 是正整数)满足条件:1(1,2,3,,)i m i a a i m -+==,则称其为“对称数列”.例如,1,2,3,2,1和1,2,3,3,2,1都是“对称数列”.(Ⅰ)若}{n b 是25项的“对称数列”,且,13b ,14b 15,b ,25b 是首项为1,公比为2的等比数列.求}{n b 的所有项和S ;(Ⅱ)若}{n c 是50项的“对称数列”,且,26c ,27c 28,c ,50c 是首项为1,公差为2的等差数列.求}{n c 的前n 项和n S ,150,n n *≤≤∈N .18.(本小题满分13分) 设函数2e (),1axf x a x =∈+R . (Ⅰ)当35a =时,求函数)(x f 的单调区间;(Ⅱ)设()g x 为()f x 的导函数,当1[,2e]ex ∈时,函数()f x 的图象总在()g x 的图象的上方,求a 的取值范围.19.(本小题满分14分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>过点(1,2,离心率为2.过椭圆右顶点A 的两条斜率乘积为14-的直线分别交椭圆C 于,M N 两点.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)直线MN 是否过定点D ?若过定点D ,求出点D 的坐标;若不过,请说明理由.已知函数123()()()()f x x x x x x x =---,1x ,2x ,3x ∈R ,且123x x x <<. (Ⅰ)当10x =,21x =,32x =时,若方程()f x mx =恰存在两个相等的实数根,求实数m 的值;(Ⅱ)求证:方程()0f x '=有两个不相等的实数根;(Ⅲ)若方程()0f x '=的两个实数根是,αβ()αβ<,试比较122x x +与,αβ的大小并说明理由.。
北京市朝阳区九年级综合练习(一)数学试卷参考答案及评分标准 2014.5一、选择题(本题共32分,每小题4分)1.A 2.C 3.A4.D5.B 6.D 7.B8.C 二、填空题(本题共16分,每小题4分) 9.答案不唯一,如y =x +110. 3 11.12.(2,1);1n n-.(每空2分) 三、解答题(本题共30分,每小题5分) 13.解:原式3142=--+?………………………………………… 4分 =-4.………………………………………………………………… 5分14.解:220211.3x x x -≥⎧⎪⎨+>-⎪⎩①②,由不等式①,得x ≥1. ……………………………………………………… 2分由不等式②,得x <4. ………………………………………………………4分所以不等式组的解为1≤x < 4. ……………………………………………5分15.解:原式2224263x x x x =-+-++ ………………………………………………2分=x 2+2x +5. …………………………………………………………………3分∵ x 2+2x -4=0,∴ x 2+2x = 4. ……………………………………………………………………4分 ∴ 原式=4+5=9. …………………………………………………………………5分16. 证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =BC ,∠ABC=90°. ……………………………………………………1分 即∠ABE +∠CBF =90°. ∵AE ⊥l ,CF ⊥l ,∴∠AEB =∠BFC =90°,且∠ABE+∠BAE =90°. ……………………… 2分 ∴∠BAE =∠CBF . ………………………………………………………… 3分 ∴△ABE ≌△BCF . ………………………………………………………… 4分 ∴BE =CF . ………………………………………………………………… 5分17. 解:(1)∵A (1,0),B (9,0),AD =6.∴D (1,6). ………………………………………………………………… 1分 将B ,D 两点坐标代入y =kx +b 中,得6,90k b k b +=⎧⎨+=⎩ 解得 34,274k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴ 32744y x =-+. …………………………………………………… 3分(2)34b <或514b >. ……………………………………………………………… 5分18. 解:设走路线一的平均车速是每小时x 千米,则走路线二平均车速是每小时1.8x 千米. …………………………………… 1分 由题意,得3036201.860x x =+ ……………………………………………………… 2分 解方程,得 x =30. …………………………………………………………3分 经检验,x =30是原方程的解,且符合题意. …………………………………4分 所以 1.8x =54. …………………………………………………………………5分 答:走路线二的平均车速是每小时54千米.四、解答题(本题共20分,每小题5分) 19.(1)证明:∵CA =CD ,CF 平分∠ACB ,∴ CF 是AD 边的中线. …………………………………………………1分 ∵ E 是AB 的中点,∴ EF 是△ABD 的中位线.∴ EF ∥BD ; ………………………………………………………………2分(2)解:∵ ∠ACB =60°,CA =CD ,∴ △CAD 是等边三角形.∴ ∠ADC =60°,AD =DC =AC =8.∴ BD =BC -CD =4.过点A 作AM ⊥BC ,垂足为M .∴ sin AM AD ADC =⋅∠=12ABD S BD AM ∆=⋅= …………………………………………………… 3分∵ EF ∥BD ,∴△AEF ∽△ABD ,且12EF BD =.∴14AEF ABD S S ∆∆=.∴AEF S ∆= …………………………………………… 4分 四边形BDFE 的面积=ABD AEF S S ∆∆-= ………………………………… 5分20.解:(1)31.1; ……………………………………………………………………… 1分 (2)45134113584474513++++++ ……………………………………………… 2分≈0.16 .…………………………………………………………………… 3分该年度重度污染和严重污染出现的频率共是0.16.(3)4052000000.035100⨯⨯…………………………………………………… 4分 =7 280 0. ……………………………………………………………………5分 估计2013年北京市一天中出行超过20千米的机动车至少要向大气里排放 72 800千克污染物.21. 解:(1)证明:∵CA 、CB 为⊙O 的切线, ∴ CA =CB ,∠BCO =12∠ACB ,∴∠CBO =90°.……………………………… 1分 ∴ CO ⊥AB .∴ ∠ABO +∠CBM =∠BCO +∠CBM =90°. ∴ ∠ABO =∠BCO . ∴ ∠ABO =12∠ACB . ……………………………………………………………2分 (2) ∵ OA =OB ,∴∠EAB =∠ABO .∴ ∠BCO =∠EAB . ∵ sin ∠BCO =sin ∠EAB .…………………3分 ∴OB CB =13. ∵ CB =12,∴ OB =4. ……………………………………………4分 即⊙O 的半径为4.∴∠OBE =∠CAE =90°,∠E =∠E , ∴△OBE ∽△CAE . ∴BE AE =OBCA. ∵CA =CB =12, ∴BE AE =13. ………………………………………………………………………5分22.解:(1; ……………………………………………………………………… 1分 (2)如图(画出其中一种情况即可)A…………………………………… 3分(2)如图(画出其中一种情况即可)……………………………………………… 5分五、解答题(本题共22分,第23题7分,第24题7分,第25题8分)23.解:(1)由题意 m ≠ 0,………………………………………………………… 1分 ∵方程有两个不相等的实数根,∴ △>0. ………………………………………………………………2分即22[3(1)]4(23)(3)0m m m m -+-+=+>.得m ≠﹣3.…………………………………………………………………3分 ∴ m 的取值范围为m ≠0和m ≠﹣3;(2)设y =0,则23(1)230mx m x m -+++=.∵2(3)m ∆=+, ∴33(3)2m m x m+±+=.∴ 123m x m+=,21x =.………………………………………………5分 当 123m x m+=是整数时, 可得m =1或m =-1或m =3.………………………………………………………… 6分 ∵4x <,∴ m 的值为﹣1或3 . ……………………………………………………………7分24.解:(1)BE ; ……………………………………………………………… 1分(2)BE ; ………………………………………………………………… 3分 (3)BE =2CD ·sin α. ……………………………………………………………… 4分证明:如图,分别过点C 、D 作CM ⊥AB 于点M ,DN ⊥AE 于点N , ∵ CA =CB ,DA =DE ,∠ACB =∠ADE =2α, ∴ ∠CAB =∠DAE ,∠ACM =∠ADN=α,AM=12AB ,AN=12AE . ∴∠CAD =∠BAE . ……………………………………………………………… 5分Rt △ACM 和Rt △ADN 中,sin ∠ACM =AM AC ,sin ∠ADN =ANAD. ∴ sin AM AN AC AD α==.∴ 2sin AB AE AC ADα==.……………………… 6分又 ∵∠CAD =∠BAE ,∴ △BAE ∽△CAD .∴ 2sin BE AB CD ACα==∴ BE =2DC ·sin α. ……………………………………………………………… 7分25.解:(1)①如图1. ………………………………………………………………… 1分 ②如图2,作DF ⊥OA 于点F ,根据题意,得 AC =COBAO =30°,CE =DE , ∴ CDCFDF =32. ∴ D(,32).………………………2分 求得直线AB的表达式为2y =+, 直线OD的表达式为y =, ∴P(1).……………………… 3分在△DFO 中,可求得 DO =3.∴PC +PO 的最小值为3. (4)(2)∵抛物线y =ax 2+bx +c 经过点O 、C ,∴2y ax =. ……………………………………………………………… 5分由题意,得 22ax x +=+ . ……………………………………………6分 整理,得 22=0ax x +--. ∵ 242=0a ∆-⨯-=(). 图2∴a=………………………………………………………………7分当a=当a=……………………………………………………………………………………8分说明:各解答题其它正确解法请参照给分.。
i =1,S =10i <4?开始结束 是 否i =i +1 输出S S =S 2i- (第6题图) 北京市朝阳区高三年级第一次综合练习 数学学科测试(理工类)2014.3一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分. (1)复数i(2+i)z =在复平面内对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限(2)已知集合1{|()1}2xA x =<,集合{|lg 0}B x x =>,则A B =U ( )A .{|0}x x >B .{|1}x x >C . {|1}{|0}x x x x ><UD . ∅(3)已知平面向量a ,b 满足2==a b ,(2)()=2⋅--a +b a b ,则a 与b 的夹角为( )A . 6πB . 3πC . 32πD . 65π(4)如图,设区域{(,)01,01}D x y x y =≤≤≤≤,向区域D 内随机投一点,且投入到区域内任一点都是等可能的,则点落入到阴影区域3{(,)01,0}M x y x y x =≤≤≤≤的概率为( )A . 14B . 13C . 25D . 27(5)在ABC △中,π4A =,2BC =,则“3AC =”是“π3B =”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)执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( ) A .2 B .2- C .4 D .4-(7)已知函数2sin ()1xf x x =+.下列命题: ①函数()f x 的图象关于原点对称;②函数()f x 是周期函数; ③当2x π=时,函数()f x 取最大值; ④函数()f x 的图象与函数1y x=的图象没有公共点,其中正确命题的序号是( )A . ①③B .②③C . ①④D .②④(8)直线y x m =+与圆2216x y +=交于不同的两点M ,N ,且3MN OM ON ≥+uuu r uuu r uuu r,其中O 是坐标原点,则实数m 的取值范围是( ) A . ()22,22,22⎤⎡--⎦⎣U B .()42,2222,42⎤⎡--⎦⎣UC . [2,2]-D . [22,22]-y=x 311Oy x二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在答题卡上.(9)在各项均为正数的等比数列{}n a 中,12a =,2312a a +=,则该数列的前4项和为 .(10)在极坐标系中,A 为曲线2cos ρθ=上的点,B 为曲线cos 4ρθ=上的点,则线段AB 长度的最小值是 .(11)某三棱锥的三视图如图所示,则这个三棱锥的体积为 ;表面积为 .(12)双曲线2221(0)y x b b-=>的一个焦点到其渐近线的距离是2,则b = ;此双曲线的离心率为 .(13)有标号分别为1,2,3的红色卡片3张,标号分别为1,2,3的蓝色卡片3张,现将全部的6张卡片放在2行3列的格内(如 图).若颜色相同的卡片在同一行, 则不同的放法种数为 .(用数字作答)(14)如图,在四棱锥S ABCD -中,SB ⊥底面ABCD .底面ABCD 为梯形,AB AD ⊥,AB ∥CD ,1,3AB AD ==,2CD =.若点E 是线段AD 上的 动点,则满足90SEC ∠=︒的点E 的个数是 .三、解答题:本大题共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)(本小题满分13分)已知函数22()2sin()cos sin cos f x x x x x =π-⋅+-,x ∈R .(Ⅰ)求()2f π的值及函数()f x 的最小正周期;(Ⅱ)求函数()f x 在[]0,π上的单调减区间.1 正视图 侧视图 俯视图1 1 1 BC DESA(16)(本小题满分13分)某单位从一所学校招收某类特殊人才.对20位已经选拔入围的学生进行运动协调能力和逻辑思维能力 的测试,其测试结果如下表:一般 良好 优秀 一般 2 21 良好 4 b 1优秀13a例如,表中运动协调能力良好且逻辑思维能力一般的学生有4人.由于部分数据丢失,只知道从这20位参加测试的学生中随机抽取一位,抽到运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生的概率为25.(I )求a ,ξ的值; (II )从参加测试的20位学生中任意抽取2位,求其中至少有一位运动协调能力或逻辑思维能力优秀的 学生的概率;(III )从参加测试的20位学生中任意抽取2位,设运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生人数为ξ,求随机变量ξ的分布列及其数学期望E ξ.逻辑思维能力运动 协调能力(17)(本小题满分14分)如图,四棱锥P ABCD -的底面为正方形,侧面PAD ⊥底面ABCD .PAD △为等腰直角三角形, 且PA AD ⊥. E ,F 分别为底边AB 和侧棱PC 的中点. (Ⅰ)求证:EF ∥平面PAD ; (Ⅱ)求证:EF ⊥平面PCD ; (Ⅲ)求二面角E PD C --的余弦值.AE BC D P F(18)(本小题满分13分)已知函数21()ln 2f x ax x =-,a ∈R .(Ⅰ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 在区间[1,e]的最小值为1,求a 的值.(19)(本小题满分14分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点3(1,)2,离心率为32.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)直线(1)(0)y k x k =-≠与椭圆C 交于,A B 两点,点M 是椭圆C 的右顶点.直线AM 与直线 BM 分别与y 轴交于点,P Q ,试问以线段PQ 为直径的圆是否过x 轴上的定点?若是,求出定点坐标; 若不是,说明理由.(20)(本小题满分13分)从1,2,3,,n L 中这n 个数中取m (,m n *∈N ,3m n ≤≤)个数组成递增等差数列,所有可能的递增 等差数列的个数记为(,)f n m .(Ⅰ)当5,3n m ==时,写出所有可能的递增等差数列及(5,3)f 的值; (Ⅱ)求(100,10)f ;(Ⅲ)求证:()(1)(,)2(1)n m n f n m m -+>-.北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学答案(理工类)一、选择题题号1 2 3 4 5 6 7 8 答案B A B A B DC D二、填空题题号 910 1112 1314答案302132+325722三、解答题15. (本小题满分13分) 解: ()f x =sin 2cos 2x x -2sin(2)4x π=-.(Ⅰ)2()2sin(2)212242f πππ=⋅-=⋅=. 显然,函数()f x 的最小正周期为π. ………………………… 8分(Ⅱ)令ππ3π2π22π242k x k +-+≤≤得37ππππ88k x k ++≤≤,k ∈Z .又因为[]0,πx ∈,所以3π7π,88x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.函数()f x 在[]0,π上的单调减区间为3π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦. ……………………… 13分16. (本小题满分13分) 解:(I )设事件A :从20位学生中随机抽取一位,抽到运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生. 由题意可知,运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生共有(6)a +人.则62()205a P A +==. 解得 2a =.所以4b =. ………………………… 4分(II )设事件B :从20人中任意抽取2人,至少有一位运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生.由题意可知,至少有一项能力测试优秀的学生共有8人.则21222062()1()195C P B P B C =-=-=. ………………………… 7分(III )ξ的可能取值为0,1,2.20位学生中运动协调能力或逻辑思维能力优秀的学生人数为8人.所以21222033(0)95C P C ξ===,1112822048(1)95C C P C ξ===, 2822014(2)95C P C ξ===.所以ξ的分布列为所以,334814764012959595955E ξ=⨯+⨯+⨯== ………………………… 13分17. (本小题满分14分)(Ⅰ)证明:取PD 的中点G ,连接FG ,AG .因为F ,G 分别是PC ,PD 的中点, 所以FG 是△PCD 的中位线.所以FG ∥CD ,且12FG CD =.又因为E 是AB 的中点,且底面ABCD 为正方形,所以1122AE AB CD ==,且AE ∥CD .所以AE ∥FG ,且AE FG =. 所以四边形AEFG 是平行四边形.所以EF ∥AG . 又EF ⊄平面PAD ,AG ⊂平面PAD ,所以EF 平面PAD . …………………………4分 (Ⅱ)证明: 因为平面PAD ⊥平面ABCD ,PA AD ⊥,且平面PAD I 平面ABCD AD =,所以PA ⊥平面ABCD .所以PA AB ⊥,PA AD ⊥.又因为ABCD 为正方形,所以AB AD ⊥, 所以,,AB AD AP 两两垂直.以点A 为原点,分别以, , AB AD AP 为, , x y z 轴,建立空间直角坐标系(如图).由题意易知AB AD AP ==, 设2AB AD AP ===,则(0,0,0)A ,(2,0,0)B ,(2,2,0)C ,(0,2,0)D ,(0,0,2)P ,(1,0,0)E ,(1,1,1)F .因为(0,11)EF =uu u r ,,(022)PD =-u u u r ,,,(200)CD =-uu u r ,,,且(0,11)(0,2,2)0EF PD ⋅=⋅-=u u u r u u u r ,,(0,11)(2,00)0EF CD ⋅=⋅-=u u u r u u u r,,所以EF PD ⊥,EF CD ⊥.又因为PD ,CD 相交于D ,所以EF ⊥平面PCD . ………………………… 9分(Ⅲ)易得(102)EP =-uu r ,,,(0,22)PD =-u u u r,.设平面EPD 的法向量为(, , )x y z =n ,则 0,0.EP PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩uuruu ur n n 所以 20,220. x z y z -+=⎧⎨-=⎩即2,.x z y z =⎧⎨=⎩ 令1z =,则(2,1,1)=n .由(Ⅱ)可知平面PCD 的法向量是(0,11)EF =uu u r,,所以 23cos ,326EF EF EF⋅〈〉===⋅⋅uu u ruu u r uu u r n n n . ξ0 1 2 P3395 4895 1495A EBC DPF yAx A zAAE BCDP FG由图可知,二面角E PD C --的大小为锐角,所以二面角E PD C --的余弦值为33. …………………………14分18. (本小题满分13分)解:函数()f x 的定义域是(0,)+∞, 1()f x ax x '=-21ax x-=.(Ⅰ)(1)当0a =时,1()0f x x'=-<,故函数()f x 在(0,)+∞上单调递减.(2)当0a <时,()0f x '<恒成立,所以函数()f x 在(0,)+∞上单调递减. (3)当0a >时,令()0f x '=,又因为0x >,解得1x a=. ①当1(0,)x a∈时,()0f x '<,所以函数()f x 在1(0,)a 单调递减.②当1(,)x a ∈+∞时,()0f x '>,所以函数()f x 在1(,)a+∞单调递增. 综上所述,当0a ≤时,函数()f x 的单调减区间是(0,)+∞,当0a >时,函数()f x 的单调减区间是1(0,)a ,单调增区间为1(,)a+∞.……7分 (Ⅱ)(1)当0a ≤时,由(Ⅰ)可知,()f x 在[1,e]上单调递减,所以()f x 的最小值为21(e)e 112f a =-=,解得240ea =>,舍去.(2)当0a >时,由(Ⅰ)可知,①当11a≤,即1a ≥时,函数()f x 在[1,e]上单调递增, 所以函数()f x 的最小值为1(1)12f a ==,解得2a =.②当11e a <<,即211ea <<时,函数()f x 在1(1,)a 上单调递减,在1(,e)a 上单调递增, 所以函数()f x 的最小值为111()ln 122f a a =+=,解得e a =,舍去. ③当1e a ≥,即210ea <≤时,函数()f x 在[1,e]上单调递减, 所以函数()f x 的最小值为21(e)e 112f a =-=,得24ea =,舍去.综上所述,2a =. …………………………13分 19. (本小题满分14分)解:(Ⅰ)由题意得223=21314c a a b ⎧⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得=2a ,1b =.所以椭圆C 的方程是2214x y +=. ………………………… 4分(Ⅱ)以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点.由22(1)14y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(14)8440k x k x k +-+-=.设1122(,),(,)A x y B x y ,则有2122814k x x k +=+,21224414k x x k-=+. 又因为点M 是椭圆C 的右顶点,所以点(2,0)M .由题意可知直线AM 的方程为11(2)2y y x x =--,故点112(0,)2y P x --. 直线BM 的方程为22(2)2y y x x =--,故点222(0,)2y Q x --. 若以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点0(,0)N x ,则等价于0PN QN ⋅=u u u r u u u r恒成立.又因为1012(,)2y PN x x =-uuu r ,2022(,)2y QN x x =-uuu r , 所以221212001212224022(2)(2)y y y y PN QN x x x x x x ⋅=+⋅=+=----uuu r uuu r 恒成立. 又因为121212(2)(2)2()4x x x x x x --=-++2222448241414k k k k-=-+++ 22414kk=+, 212121212(1)(1)[()1]y y k x k x k x x x x =--=-++22222448(1)1414k k k k k -=-+++22314k k -=+, 所以2222212000212212414304(2)(2)14k y y k x x x k x x k -++=+=-=--+. 解得03x =±.故以线段PQ 为直径的圆过x 轴上的定点(3,0)±. ………………………… 14分20. (本小题满分13分) 解:(Ⅰ)符合要求的递增等差数列为1,2,3;2,3,4;3,4,5;1,3,5,共4个.所以(5,3)4f =. ………………………… 3分 (Ⅱ)设满足条件的一个等差数列首项为1a ,公差为d ,d *∈N .1019a a d =+,10110011199a a d --==≤,d 的可能取值为1,2,,11L .对于给定的d ,11091009a a d d =--≤, 当1a 分别取1,2,3,,1009d -L 时,可得递增等差数列1009d -个(如:1d =时,191a ≤,当1a 分别取1,2,3,,91L 时,可得递增等差数列91个:1,2,3,,11L ; 2,3,4,,12L ;L ;91,92,93,,100L ,其它同理).所以当d 取1,2,,11L 时,可得符合要求的等差数列的个数为:(100,10)100119(1211)1100966506f =⋅-⋅+++=-⋅=L .………………………… 8分 (Ⅲ)设等差数列首项为1a ,公差为d ,1(1)m a a m d =+-,1111m a a n d m m --=--≤,记11n m --的整数部分是t ,则11111n n t m m ---<--≤,即111n m n t m m --<--≤.d 的可能取值为1,2,,t L ,对于给定的d ,1(1)(1)m a a m d n m d =----≤,当1a 分别取1,2,3,,(1)n m d --L 时,可得递增等差数列(1)n m d --个.所以当d 取1,2,,t L 时,得符合要求的等差数列的个数2(1)121(,)(1)222t t m n m f n m nt m t t +--+=--⋅=-+22121(21)()22(1)8(1)m n m n m t m m --+-+=--+--易证21112(1)1n m n m n m m m --+-<---≤. 又因为211||12(1)2(1)n m n m m m m m --++-=---,2113||2(1)12(1)n m n m m m m -+---=---, 所以21211||||12(1)2(1)1n m n m n m n m m m m --+-+-->-----. 所以(1)(,)(1)2t t f n m nt m +=--⋅ (1)()(1)11(1)122(1)n m n mn m n m n m m n m m m --+--+-->⋅--⋅=--. 即()(1)(,)2(1)n m n f n m m -+>-. ………………………… 13分北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学(理工类)选填解析一、 选择题 1.【答案】B【解析】解:2i(2+i)=2i i 12i z =+=-+对应的点为(1,2)- 所以对应的点在第二象限. 故选B .2.【答案】A【解析】解:1{|()1}{|0}2xA x x x =<=>,{|lg 0}{|1}B x x x x =>=>所以{|0}A B x x =>U . 故选A3.【答案】B【解析】解:因为(2)()=2⋅--a +b a b , 所以2222+⋅-=-a a b b 所以22cos ,22+<>-=-a a b a b b 又2==a b ,所以44cos ,82+<>-=-a b所以1cos ,2<>=a b所以π,3<>=a b .故选B4.【答案】A【解析】解:阴影部分面积为134100111|0444x dx x ==-=⎰;区域D 的面积为111⨯=; 由几何概型知识,得概率为114=14.故选A .5.【答案】B【解析】解:若3AC =,π4A =,2BC =,由正弦定理得23sin 32sin 22AC A B BC ⋅⋅=== 又(0,π)B ∈,则π3B =或2π3.所以“3AC =”推不出“π3B =”;另一方面,若π4A =,2BC =,π3B = ,则32sin 23sin 22BC B AC A ⨯⋅===,所以“π3B =”能推出“3AC =” .所以“3AC =”是“π3B =”的必要不充分条件.故选B6.【答案】D【解析】解:列表S 10 84 4- 循环结束i 123 4所以输出的S 为4-. 故答案为D .7.【答案】C【解析】解:对于①,因为22sin()sin ()()()11x xf x f x x x --==-=--++,所以()f x 为奇函数,图象关于原点对称,①正确;对于②,因为sin y x =是周期函数,211y x =+不是周期函数,所以2sin ()1xf x x =+不是周期函数,故②不正确;对于③,因为()f x 图象连续不断且定义域为R ,所以()f x 的最大值一定是()f x 的极值;而222cos (1)sin 2'()(1)x x x x f x x +-⋅=+,22ππ'()0π2(1)4f -=≠+,所以当2x π=时,函数()f x 不取极值,故③错;对于④,由于()f x 与1y x =均关于原点对称,所以只需考虑0x >部分,因为22sin 11()11x f x x x x =<<++,故函数()f x 的图象与函数1y x=的图象没有公共点,④正确.故答案选C8.【答案】D【解析】如图,设圆心(0,0)到直线y x m =+的距离2md =,所以22222162m MN r d =-=-uuu r ,如图,22OM ON OA d m +===uuu r uuu r uu r又3MN OM ON ≥+uuu r uuu r uuu r , 则221662m m -≥,解得2222m -≤≤.故答案选D .二、 填空题 9.【答案】30【解析】解:设{}n a 的公比为q ,因为12a =,2312a a+=, 所以21112a q a q +=,即260q q +-=,(3)(2)0q q +-=, 所以3q =-(舍),2q =所以34116a a q ==,4123430S a a a a =+++=; 故答案为30.10.【答案】2【解析】解:由2cos ρθ=,得22cos ρρθ=,222x y x +=,22(1)1x y -+=; 由cos 4ρθ=,得4x =;圆心(1,0)到4x =的距离的为3. 所以线段AB 长度的最小值为312-=; 故答案为2.11.【答案】1,233+【解析】由三视图知,几何体为地面为等腰直角三角形,高为1的三棱锥;所以体积111211323V =⨯⨯⨯⨯=;表面积221133212122232244S =⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯=+. 故答案为1,233+12.【答案】2,5【解析】解:因为双曲线2221(0)y x b b-=>,所以焦点2(1,0)b ±+,准线为y bx =±;又焦点到其渐近线的距离是2,所以221+21+b b b=,即2b =.离心率为ca=21+5b = 故答案为2,513.【答案】72【解析】解:分步计数原理,33233272A A A ⋅⋅=. 故答案为72.14.【答案】2【解析】解:如图建立空间直角坐标系,设SB a =,(03)AE b b =≤≤ 则(0,0,)S a ,(3,1,0)C -,(,1,0)E b所以(,1,)ES b a =--u u r ,(3,2,0)EC b =--u u u r因为90SEC ∠=︒,2320ES EC b b ⋅=-++=uu r uu u r,解得1b =或2. 故答案为2.。