人大附中2012届高三高zhong 适应性练习(三模)(理数)word版
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北京2012年高考理科数学模拟试题三一.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.设集合{}01|2<-=x x M ,{}0lg |<=x x N ,则N M ⋃等于A {}11|<<-x xB {}10|<<x xC {}01|<<-x xD {}0|<x x2.已知21,e e 是不共线向量,212e e a +=,21e e b -=λ,当a ∥b 时,实数λ等于A 1-B 0C 21-D 2- 3.设n m ,是两条不同的直线,γβα,,是三个不同的平面,则下列命题正确的是A 若α⊂⊥n n m ,,则α⊥mB 若m n m //,α⊥,则α⊥nC 若αα//,//n m ,则n m //D 若γβγα⊥⊥,,则βα// 4.已知等比数列{}n a 中,各项都是正数,且2312,21,a a a 成等差数列,则9876a a a a ++等于 A 21+ B 21- C 223+ D 223-5.设抛物线x y 82-=的焦点为F,准线为l ,P 为抛物线上一点,l PA ⊥,A 为垂足,如果直线AF 的斜率为3,那么=PFA 34B 38C 8D 16 6.极坐标方程θρsin 2=和参数方程⎩⎨⎧--=+=ty tx 132(t 为参数)所表示的图形分别为A 圆,圆B 圆,直线C 直线,直线D 直线,圆7.已知点),(y x P 的坐标满足条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥≥0321y x x y x ,那么点P 到直线0943=--y x 的距离的最小值为PoB A DCA514 B 56C 2D 1 8.已知定义在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡23,0π上的函数)(x f y =的图像关于直线43π=x 对称,当43π≥x 时,x x f cos )(=,如果关于x 的方程a x f =)(有解,记所有解的和为S, 则S 不可能...为 Aπ45 B π23 C π49D π3 二.填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分) 9.在复平面内,复数ii++121对应的点的坐标为________________________. 10.在二项式521⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式中,含4x 项的系数为______________________. (用数字作答)11.如图,AB,CD 是半径a 的圆O 的两条弦,它们相交于AB 的中点P ,a CP 89=,︒=∠60AOP ,则=PD ________________.是一个正三棱柱的三视图,若三棱柱的体积是38,则12.如图=a ____________________.13.某棉纺厂为了解一批棉花的质量,从中随机抽测100根棉花纤维的长度(棉花纤维的长度是棉花质量 的重要指标)。
人大附中2012届高考适应性练习数学试题(理科)2012.5.27一、选择题1.已知集合2{N 4}A x x =∈<,2{R 230}B x x x =∈--<,则A ∩B =( )A .{-1,0,1}B .{0,1}C .{21<<-x x }D .{32<<-x x }2.已知复数z 满足z ·(1-i )=2,其中i 为虚数单位,则z =( ) A .1+i B .1-i C .-1+i D .-1-i 3.一个几何体的三视图如下,其中主视图和俯视图都是边长为2的正方形,则该几何体的体积是( ) A .4 B .8 C .34D .38 4.已知向量b a ,满足1=+==b a b a ,则向量b a ,夹角的余弦值为( ) A .21 B .-21 C .23 D .-23 5.已知数列}{n a 是等差数列,4,843==a a ,则前n 项和n S 中最大的是( ) A .3S B .4S 或5S C .5S 或6SD .6S6.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的渐近线方程为x y 2±=,则其离心率为( )A .5B .25C .5或3D .5或25 7.已知y x ,满足222(1)x y x y y a x -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,且y x z +=能取到最小值,则实数a 的取值范围是( )A .1-<aB .2≥aC .21<≤-aD .1-<a 或2≥a8.已知函数①21)(x x f =,②π()sin 2xf x =,③1ln 21)(+=x x f ,则以下四个命题对已知的三个函数都能成立的是( ) 命题p :)1(+x f 是偶函数;命题q :)1(+x f 在(0,1)上是增函数; 命题r :)(x f 恒过定点(1,1); 命题s :21)21(>f . A .命题p 、qB .命题q 、rC .命题r 、sD .命题s 、p二、填空题9.5)1(xx -的二项展开式中x 项的系数为__________________________.10.已知直线2)1(:++=x k y l ,圆⎩⎨⎧=+=θθsin 21cos 2:y x C ,则圆心C 的坐标是________;若直线l 与圆C 有公共点,则实数k 的取值范围是________.11.如图,已知PAB 是⊙O 的割线,点C 是PB 的中点,且PA =AC ,PT 是⊙O 的切线,TC 交⊙O 于点D ,TC =8,CD =7,则PT 的长为________________________________.12.如图所示程序框图运行的结果是____________________.13.一艘轮船在江中向正东方向航行,在点P 处观测到灯塔A ,B 在一直线上,并与航线成30°角,轮船沿航线前进1000米到达C 处,此时观测到灯塔A 在北偏西45°方向,灯塔B 在北偏东15°方向,则此时轮船到灯C 之间的距离CB 为_______米. 14.若)(x f 是定义在R 上的奇函数,且对0≥∀x ,总存在正数T ,使得T x f T x f =-+)()(成立,则称)(x f 具有“性质P ”.已知函数)(x g 具有“性质P ”,且)(x g 在[0,T ]上的解析式为)(x g =2x ,则(1)常数T =__________________________;(2)若当]3,3[T T x -∈时,函数kx x g y -=)(恰有9个零点,则k =______. 三、解答题15.(本小题满分13分)已知函数34sin 324cos 4sin2)(2+-=xx x x f . (Ⅰ)求函数)(x f 的最大值,并写出相应的x 取值集合;(Ⅱ)令f (α+3π)=510,且α(0,π)∈,求tan2α的值.16.(本小题满分14分)如图所示,在四棱锥P -ABCD 中,四边形ABCD 为菱形,△PAD 为等边三角形,平面PAD ⊥平面ABCD ,且∠DAB =60°,AB =2,E 为AD 的中点. (Ⅰ)求证:AD ⊥PB ;(Ⅱ)求二面角A -PD -C 的余弦值;(Ⅲ)在棱PB 上是否存在点F ,使EF ∥平面PDC ?并说明理由.17.(本小题满分13分)如图,某工厂2011年生产的A ,B ,C ,D 四种型号的产品产量用条形图表示,现用分层抽样的方法从中抽取50件样品参加今年五月份的一个展销会. (Ⅰ)问A ,B ,C ,D 型号的产品各抽取了多少件?(Ⅱ)从50件样品中随机抽取2件,求这2件产品恰好是不同型号的产品的概率; (Ⅲ)在50件样品中,从A ,C 两种型号的产品中随机抽取3件,其中A 种型号的产品有X 件,求随机变量X 的分布列和数学期望E (X ). 18.(本小题满分13分)已知函数)1ln(1221)(2+++-=x x mx x f . (Ⅰ)当23-=m 时,求函数)(x f 的极值点; (Ⅱ)当1≤m 时,曲线)(:x f y C =在点P (0,1)处的切线l 与C 有且只有一个公共点,求实数m 的范围.19.(本小题满分14分)已知椭圆)0(1:22221>>=+b a by a x C 经过点)23,1(M ,且其右焦点与抛物线x y C 4:22=的焦点F 重合.(Ⅰ)求椭圆1C 的方程;(Ⅱ)直线l 经过点F 与椭圆1C 相交于A 、B 两点,与抛物线2C 相交于C 、D 两点.求CDAB 的最大值.20.(本小题满分13分)已知集合S ={1,2,3,...,2011,2012},设A 是S 的至少含有两个元素的子集,对于A 中的任意两个不同的元素)(,y x y x >,若y x -都不能...整除y x +,则称集合A 是S 的“好子集”.(Ⅰ)分别判断数集P ={2,4,6,8}与Q ={1,4,7}是否是集合S 的“好子集”,并说明理由;(Ⅱ)求集合S 的“好子集”A 所含元素个数的最大值;(Ⅲ)设m A A A A ,...,,,321是集合S 的m 个“好子集”,且两两互不包含,记集合i A 的元素个数为),...,2,1(m i k i =,求证:1!(2012)!2012!miii k k =-≤∑中国人民大学附属中学高三模拟考试数学试题(理科)参考答案一、选择题:BAAB BACC 二、填空题: 9.-5;10.(1,0),(-∞,0]; 11.74; 12.10; 13.2500; 14.1,462- 三、解答题:15.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)因为34sin 324cos 4sin2)(2+-=xx x x f )sin 21(32sin2x x-+= 2分)3π2sin(22cos 32sin+=+=x x x 4分 因为.1)3π2sin(1≤+≤-x所以.)(x f 的最大值为2 6分相应值的集合为π{|4π(Z)}3x x k k =+∈ 7分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,2cos 22π21sin 23π)3π(21sin 2)3π(xx x x f =+=++=+.5102cos2=α,所以10102cos =α. 5412cos 2cos 2-=-=αα 10分 又因为)π,0(∈α 所以53cos 1sin 2=-=αα. 43cos sin tan -==ααα. 724tan 1tan 22tan 2-=-=ααα 13分 16.(本小题满分14分)(Ⅰ)证明:连结EB ,在△AEB 中,AE =1,AB =2,∠EAB =60°,∴BE 2=AE 2+AB 2-2AE ·AB ·cos60°=1+4-2=3. ∵AE 2+BE 2=AB 2, ∴AD ⊥EB 2分∵△PAD 为等边三角形,E 为AB 的中点, ∴AD ⊥PE . 又EB ∩PE =E . ∴AD ⊥平面PEB . ∴AD ⊥PB . 4分 (Ⅱ)∵平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD ∩平面ABCD =AD,且PE ⊥AD ,∴PE ⊥平面ABCD , ∴PE ⊥EB .以点E 为坐标原点,EA ,EB ,EP 为x ,y ,z 轴的正半轴建立空间直角坐标系,如图,则A (1,0,0),B (0,3,0)P (0,0,3),D (-1,0,0),)0,3,1(-==AB DC .设平面PCD 的一个法向量为),,(z y x n =,则00n DC n DP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即(,,)(0(,,0x y z x y z ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,∴00x x ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩ 令z =-1,则3=x ,y =1,故)1,1,3(-=n . 平面PAD 的一个法向量为)0,3,0(=.所以cos 53EB n EB n EB n⋅〈⋅〉===⋅.又二面角A -PD -C 为钝角, ∴二面角A -PD -C 的余弦值为55-. (Ⅲ)假设棱PB 上存在点F ,使EF ∥平面PDC ,设F (0,m ,n ),λ=,则:)3,3,0()3,,0(-=-λn m ,∴λλ33,3-==n m , ∴)33,3,0(λλ-=. ∵EF ∥平面PDC ,∴⊥,即)33,3,0(λλ-·)1,1,3(-=0. ∴21,0333==+-λλλ, 故当点F 为PB 的中点时,EF ∥平面PDC .17.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)从条形图上可知,共生产产品有50+100+150+200=500(件),样品比为10150050=,所以,A ,B ,C ,D 四种型号的产品分别取,20200101,10100101=⨯=⨯ 15150101,550101=⨯=⨯, 即样本中应抽取A 产品10件,B 产品20件,C 产品5件,D 产品15件 3分(Ⅱ)从50件产品中任取2件共有C250=1225种方法,2件恰为同一产品的方法数为C210+C220+C25+C215=350种.所以2件恰好为不同型号的产品的概率为7512253501=-7分 (Ⅲ)依题意,X 的可能取值为0,1,2,3, 8分则P (X =0)=4551031535=C C P (X =1)=45510031525110=CC C P (X =2)=45522531515210=CC C P (X =3)=455120315310=C C 故X 的分布列为12分 所以EX =2455120345522524551001455100=⨯+⨯+⨯+⨯13分 18.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)当23-=m 时,)1ln(1243)(2+++--=x x x x f , 其定义域为(-1,+∞), 1分)1(2273)('2+++-=x x x x f 令,0)('=x f 即02732=++x x 2分 解得2,3121-=-=x x , 3分经检验,函数)(x f 的极值点为31-4分 (Ⅱ)由题设知,点P (0,1)在曲线C 上且1)0('-=f ,切线l 的方程为1+-=x y ,5分于是方程:)1ln(122112+++-=+-x x mx x 即方程0)1ln(212=++-x x mx 在(-1,+∞)上有且只有一个实数根; 设)1ln(21)(2++-=x x mx x g ,即求m 的取值使得函数)(x g 在(-1,+∞)上有且只有一个零点 7分因为0)0(=g ,)1(1)1()('2->+-+=x x xm mx x g , 所以分以下几种情形讨论: ①当m =0时,1)('+-=x xx g ,)(x g 在(-1,0)上递增,在(0,+∞)上递减, 所以,)(x g 在(-1,+∞)上有且只有一个零点0 8分②当m =1时,01)('2≥+=x x x g ,)(x g 在(-1,+∞)上递增, 所以,)(x g 在(-1,+∞)上有且只有一个零点0 9分③当m <0时,由01)1()('2=+-+=x xm mx x g 得01=x 或112-=m x ,且111-<-m. 当x 变化时,)('x g 和)(x g 变化如下表:故)(x g 在(-1,+∞)上有且只有一个零点0 10分④当0<m <1时,由01)1()('2=+-+=x xm mx x g 得01=x 或112-=m x ,且011>-m. 当x 变化时,)('x g 和)(x g 变化如下表:因为,0)1ln()(,0)0()(>+==<mm g g m g , 所以,必存在)2,1(0mm m x -∈,使0)(0=x g . 故)(x g 在(-1,+∞)存在两个零点0和0x ,不符合题意 12分综上,m 的取值范围为(-∞,0]∪{1} 13分19.(本小题满分14分)解:(Ⅰ)解法1:由抛物线方程,得焦点F (1,0),∴c =1 1分故1222==-c b a ① 2分 又椭圆C 1经过点M (1,23), ∴149122=+b a ② 3分 由①②消去2a 并整理,得:099424=--b b ,解得32=b ,或432-=b (舍去), 4分 从而42=a ,故椭圆的方程为13422=+y x 5分 解法2:由抛物线方程,得焦点F (1,0),∴c =1.∴4)23()11()23()11(22222=+-+++=a , ∴3,422==b a ,故椭圆的方程为13422=+y x . (Ⅱ)①当直线l 垂直于x 轴时,则)2,1(),2,1(),23,1(),23,1(--D C B A , ∴43=CD AB6分 ②当直线l 与x 轴不垂直,设其斜率为k (k ≠0),则直线l 的方程为)1(-=x k y 由22(1)143y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得01248)43(2222=-+-+k x k x k 显然01>∆,∴该方程有两个不等的实数根,设),(),,(2211y x B y x A2221222143)3(4,438k k x x k k x x +-=⋅+=+……8分 所以,2122122212214)(1)()(x x x x k y y x x AB -++=-+-==2222222243)1(1243)3(16)438(1kk k k k k k ++=+--+⋅+……10分 由2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩得0)42(2222=++-k x k x k 显然02>∆,∴该方程有两个不等的实数根,设),(),,(4433y x D y x C∵k ≠0,∴24342kx x +=+. 由抛物线的定义,得22243)1(4442kk k x x CD +=+=++= 12分∴22222221213333344(1)3444AB k k k CD k k k k +=⋅==<++++(). 综上,当直线l 垂直于x 轴时,ABCD 取得最大值43. 14分 20.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)由于4-2=2整除4+2=6,所以集合P 不是集合S 的“好子集”;由于4-1=3不能整除4+1=5,7-1=6不能整除7+1=8,7-4=3不能整除7+4=11,所以集合Q 是集合S 的“好子集” 3分(Ⅱ)设集合)...}(,...,,,{21321n n a a a a a a a A <<<=是集合S 的一个“好子集”.令:)1,...,2,1(1-==-+n i b a a i i i .由于A 是S “好子集”,所以)1,...,2,1(1-=≠n i b i ,从而)1,...,2,1(2-=≥n i b i . 若存在某个2=i b ,则此时1+i a 与i a 同奇偶,从而2能整除i i a a ++1与A 是S “好子集”矛盾,故:)1,...,2,1(3-=≥n i b i 5分于是:)1(3...1211-≥+++=--n b b b a a n n从而:201112012)1(31=-≤-≤-a a n n 所以:671≤n另一方面:取}2011,2008,...,7,4,1{=A ,此时集合A 有671个元素,且是集合S 的一个“好子集”,故集合S 的“好子集”A 所含元素个数的最大值为671 8分(Ⅲ)将S 的2012个元素1,2,3,...,2012作全排列,其不同的排法总数为2012!个;另一方面:将子集i A 的i k 个元素排在前i k 个位置,子集i A 在S 中的补集的元素排在后2012-i k 个位置,即排成),...,,,,...,,(20122121i i k k y y y x x x -,这样的排列共有i k !(2012-i k )!个,它们全包含在全排列2012!中. 10分以下还要说明:以集合S 的m 个“好子集”m A A A A ,...,,,321中的元素排在前ik个位置,以它们对应的在S 中的补集的元素排在后2012-i k 个位置的各个排列中,在题设条件下,没有两个是相同的.不妨设:f i k k ≤,由条件f i A A ,互不包含,所以f i A A ⊄,所以排列),...,,,,...,,(2012'2'1''2'1'i i k k y y y x x x -中的前面i k 个元素不可能与排列),...,,,,...,,(20122121i i k k y y y x x x -中的前面i k 个元素完全相同,否则就有f i A A ⊆而与条件矛盾.故:!2012)!2012(!1≤-∑=i i mi k k 13分。
高三适应性考试(二)数学(A )2012.3第一卷(选择题 共60分) 一、选择题:(共60分)1.设集合},02|{},0)2)(3(|{<+=<-+=x x B x x x A 则=⋃B A)2,3.(--A )3,.(--∞B )2,2.(-C )2,.(--∞D2.(理)若复数的值为是纯虚数,则实数a i a a a )1()23(2-++-A.1B.2C.1或2D.1-(文)某林场有树苗30000棵,其中松鼠树苗4000棵,为调查树苗的生长情况,采用分层抽样的方法抽取一个容量为150的样本,则样本中松树苗的数量为 A.30 B.25 C.20 D.15 3.在等比数列}{a n 中,其中公比等于则且544321,4,1,0a a a a a a q +=+=+< A.8 B.-8 C.16 D.-16 4.(理)函数的反函数是)1)(1ln(21)(>-=x x x f)0(1)(.21>+=-x ex f A x)(1)(.21R x ex f B x∈+=-)(02)(.11>=--x e x fC x )(R x e x f D x ∈=--112)(. (文)函数的反函数是)0(ln 21)(>=x x x f)(R x e x fA ∈=-211)(. )0()(.211>=-x e x f B)()(.21R x ex fC x∈=- )0()(.21>=-x ex fD x5.已知的值为π,,ππ)tan(,54cos )2(ααα--=∈43.A 34.B 43.-C 34.-D6.将直线沿向量02=+-λy x 平移,)0,1(-=→a 所得直线与圆04222=-++y x y x 相切,则实数λ的值为A.0或10B.-2或8C.-3或7D.1或11 7(理)=+++∞→1221n n nn n c c linA.0B.2C.21 41.D(文)若曲线的方程为垂直,则与直线的一条切线l y x l x y 0844=-+= A.4-y-3=0 B.x+4y-5=0C.4x-y+3=0D.x+4y+5=08.某单位安排包括甲乙在内的6个人从事3项不同的工作,若每项工作安排2人,其中甲乙被安排从事同一项工作,则不同的安排方式共有A.12种B.18种C.36种D.54种9.在直三棱柱111C B A ABC -中,,,侧棱21,901====∠AA BC AC ACB OM 为11B A 的中点,则AM 与平面所成角的正切值为C C AA 1121.A 55.B 31.C 33.D10.(理)设奇函数f(x)在(∞-,0)上为减函数,且f(x)=0,则不等式[f(x)-f(-x)]⋅lnx<0的解集为A.(0,1)B.(1,2)C.(0,1)U(1,2)D.(0,1)U(2,+∞)(文)设奇函数f(x)在(-∞,0)在为减函数,且f(-2)=0,则不等式[f(x)-f(-x)]⋅x<0的解集为 A.(-∞,-2)U(0,2) B.(-∞,-2)U(2+∞) C.(-2,0)U(0,2) D.(-2,0)U(2,+∞) 11(理)已知F 为双曲线的右焦点,)0,0(1:2222>>=-b a b y ax C P 为双曲线右支上一点,且位于x 轴上方,M 为直线为坐标原点,上一点,o cax 2-=已知,OMOF op →→→+=且的离心率为则双曲线C OFOM |,|||→→=A.2 251.+B 2.C D.4(文)双曲线,3)0,0(1:2222e b a by ax C ,离心率为π一条渐近线的倾斜角为>>=-则be a +2的最小值为32.A 62.B 332.C 362.D 12.如图所示,已知球O 为棱长为1的正方体的截面面积为截球的内切球,则平面O ACD D C B A ABCD 11111-6.πA 3.πB π66.C π33.D 第二巻(非选择题 共90分) 二、填空题:(共20分) 13.函数.___________sin cos 的最大值是x x y -=14.(理)用数字作答)的系数是展开式中)(_________()1(145x x x -+.(文)在._______()162用数字作答)的展开式中,常数项是(x x+15(理)正方形ABCD 中,E 、F 分别为AB 、CD 的中点,沿EF 将正方形折成060的二面角,则异面直线FB 与AE 所成角的余弦值为________.(文)已知正方形ABCD 和正三角形CDE 所在平面互相垂直,点M 是线段CE 的中点,则异面直线AC 与DM 所成角的余弦值为__________.16.已知斜率为k(k>0)的直线l 过抛物线且与该抛物线的焦点,)0(22F p px y >=交于A 、B 两点,若.______,2==→→k FBAF则三、解答题:(共70分) 17.(10分)(理)在若、、的对边分别为、、中,角,c b a C B A ABC ∆,45cos 2(cos 2=++A A )π且.)cos(,3的值试求C B a c b -=+(文)已知等差数列{n a }的第四项的分别是等比数列、、且}{b ,6n 11534a a a a =、2b 43b b 、求数列}{b n 的通项公式及前n 项和n s .18(共12分)射击运动员在双向飞碟比赛中,每轮比赛连续发射两枪,击中两个飞靶得2分,击中一个飞靶得1分,不击中飞靶得0分,某射击运动员在每轮比赛连续发射两枪是,第一枪命中率为,32第二枪命中率为,31该运动员进行2轮比赛.(1)求该运动员得4分的概率为多少?(理)(2)若该运动员所得分数为ξ,求ξ的分布列及数学期望. (文)(2)求该运动员得一分的概率. 19.(共12分)如图,已知平行四边形ABCD 中,AD=2,CD=2,,沿垂足为E BC AE ADC O,,45⊥=∠直线AE 将上的点,是连接平面翻折成D B P D B AECD AE B BAE ''',,⊥∆∆ (1)当;''D AB CP PD P B 平面时,求证:⊥=(2)记二面角P-AC-D 的平面角为θ,.',11113cos 的值求PDP B =θ20.(共12分)(理)在数列{n a }中,).21(2,121-=≥=n n n n s a s s n n a 满足:项和时,其前当(1)设.}{b ,1n 的通项公式求数列nn s b =(2)要使不等式.03的最小值恒成立,求对一切正整数k n a k n ≥+(文)在若、、的对边分别为、、中,角,c b a C B A ABC ∆,45cos 2(cos 2=++A A )π且.)cos(,3的值试求C B a c b -=+21.(共12分)(理)如图,椭圆长轴端点为A ,B,O 为椭圆中心,F 为椭圆的右焦点,且,1=⋅→→FB AF.1||=→OF(1)求椭圆的标准方程.(2)记椭圆的上顶点为M ,直线l 交椭圆于P ,Q 两点,问:是否存在直线l ,使点F 恰为的方程;出直线的焦点)?若存在,求的垂心(三角形三条高l PQM ∆若不存在,请说明理由.(文)已知非零实数a ,函数).()2()(2R x x ax x f ∈-= (1) 若函数)(x f 有极大值32,求实数a 的值. (2) 若对任意.916)(],1,2[的取值范围恒成立,求实数不等式a x f x <-∈22.(共12分)(理)已知的图象都、与函数直线)()(),0(2721)(,ln )(2x g x f l m mx x x g x x f <++==相切,且与函数)(x f 的图象的切点的横坐标为1. (1)求直线l 方程及m 的值;(2)若的最大值;,求函数的导函数是其中)())()(')((')1()(x h x g x g x g x f x h -+= (3)当.)2(2)(20的大小与时,比较:a af b b a af a a b +++<<(文)如图,椭圆长轴端点为A ,B,O 为椭圆中心,F 为椭圆的右焦点,且,1=⋅→→FB AF.1||=→OF(3)求椭圆的标准方程.(4)记椭圆的上顶点为M ,直线l 交椭圆于P ,Q 两点,问:是否存在直线l ,使点F 恰为的方程;出直线的焦点)?若存在,求的垂心(三角形三条高l PQM ∆若不存在,请说明理由.。
哈师大附中2012高三第三次模拟考试(理科数学)参考答案一.选择题:BCCDC CADCA DA二.填空题:13.2281(3)25x y -+= 14. 10 15. 83 16. ①②④ 三.解答题:17. 解:(1)由已知:())6f x x πω=+ 3 分 由222πω=⨯得:2πω= 5 分所以:()sin()26f x x ππ=+ 故:3(1)2f = 7 分(2)由(1)知:()sin()226f x m x m πππ+=++ 为偶函数, 所以:sin()126m ππ+=±,故:()262m k k Z ππππ+=+∈ 即:22()3m k k Z =+∈ 故:正数m 的最小值为2312 分 18. 解:(Ⅰ)从5组数据中选取2组数据共有2510C =种情况,其中抽到的2组数据都在[25,30]的共有221C =种情况,所以事件“25302530m n ≤≤⎧⎨≤≤⎩”的概率为110. ……4分 (Ⅱ)根据数据,求得1(1011127)104x =+++=,1(23242615)224y =+++=, 41102311241226715911i i i x y ==⨯+⨯+⨯+⨯=∑,42222211011127414i i x ==+++=∑. 由公式求得12221911410223141441014n i ii n i i x y nx y b x nx∧==--⨯⨯===-⨯-∑∑, ……6分 3112210147a yb x ∧∧=-=-⨯=-, ……8分 所以y 关于x 的线性回归方程为311147y x ∧=-. ……10分 当14x =时,311216141477y ∧=⨯-=,2166|30|177-=<, 所以该研究所得到的线性回归方程是可靠的. ……12分19.解:(1)如图,以C 为原点建立空间直角坐标系,由已知:F(0,0,1)B,A , D (0,1,0),E( ……2分(BD ∴= ,(0,0,1)CF =,0)CA =0BD CF BD CF ∙=∴⊥0BD CA BD CA ∙=∴⊥又CF CA CBD =∴⊥ 平面AEFC ……5分 (2)由(1)知:(0,1,1)1)FE FD FB ==-=- 设平面EFB 法向量为111(,,)m x y z =由00m FE m FB ⎧=⎪⎨=⎪⎩得:3,1)m =- ……7分 设平面EFD 法向量为222(,,)n x y z =由00n FE n FD ⎧=⎪⎨=⎪⎩得:(,1)n = ……9分cos ,3m n ∴<>==- ……11分 所以:二面角B EFD --的余弦值为3 ……12分 20.. 解:(Ⅰ)设椭圆C 方程为:221(0,0,)mx ny m n m n +=>>≠依题意得:22221()(124(14m n m n ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩解得:2,4m n ==椭圆C 的方程为:22241x y += 5 分(Ⅱ) OM 和ON 的斜率之积为12 ,可知OM 和ON 的斜率存在且不为0, 设OM 的斜率为k , 则ON 的斜率为12k , 直线OM 的方程为:y kx =, 直线ON 的方程为:12y x k=, 设11(,)M x y ,2,2()N x y ,由22241x y y kx ⎧+=⎨=⎩得22(24)1k x +=,解得212124x k =+,221224k y k =+EB同理由2224112x y y x k ⎧+=⎪⎨=⎪⎩解得222212k x k =+ , 22214(12)y k =+ ………………9分∴22OM ON +=22221122x y x y +++ =222222112424124(12)k k k k k k +++++++ 223(12)34(12)4k k +==+. 即证得22OM ON +34=为定值. ………………………12分21.解:(1)由已知:/2()2(2)2f x ax x x =-<- 1分依题意得:/()0f x ≤在(0,2)上恒成立.1(2)a x x ⇔≤-在(0,2)上恒成立. 3分 因为:1()(2)u x x x =-在(0,2)上的最小值为1. 所以:a 的取值范围是:(,1]-∞5分 (2)1a >∴ 由22(1)2(1)'()0(2)2a x a f x x x---=-=<- 得:21(1)a x a--=解得:1212,12x x == …… 7分9分当:1x=:2()(12ln(10f x a=+>(1)a>所以:(,1x∈-∞时,()0f x>即:()0f x=在(,1-∞+内无解;令22ax e--=,则222ax e-=-<所以:2200()2ln440af x ax e a a-=+<-=,故(1x∈+又因为:()f x在(1上是减函数,所以:()0f x=在(1内必有一根。
2012年向明中学高考模拟考数学试卷(理科)一. 填空题:(本题满分56分,每小题4分)1.设集合21{|2},{1}2A x xB x x =-<<=≤,则A B =_______________. 2.已知△ABC 中,3cot 4A =-,则cos A =_______________.3. 若数列{}n a 满足:111,2()n n a a a n N *+==∈,则前6项的和6S = .4.设()()2,3,2,1a b ==-,则a 在b 上的投影为5.椭圆22192x y +=的焦点为12,F F ,点P 在椭圆上,若1||4PF =,则12F PF ∠的大小为_______________.6.函数()24(4)f x x x =-≥的反函数为________________.7.三阶行列式21145324---k第2行第1列元素的代数余子式为10-,则=k ____________.8.执行右边的框图:若输出的S 值满足811321<-<S ,则自然数p 的值为9.已知函数()200.618x f x x =⨯-的零点()0,1,x k k k ∈+∈Z ,则k = .10.某学生参加一次世博志愿者测试,已知在备选的10道试题中,预计每道题该学生答对的概率为23。
规定每位考生都从备选题中随机抽出3道题进行测试,则该学生仅答对2道题的概率是______________.(用数值表示)11.在极坐标系中,若过点(3,0)且与极轴垂直的直线交曲线4cos ρθ=于A 、B 两点,则AB =______________________.12.某班从5名班干部(其中男生3人,女生2人)中选3人参加学校学生会的干部竞选.设所选3人中女生人数为ξ,则随机变量ξ的方差=ξD ___________.13.ABC ∆中,已知2AB =,22AC =,则ACB ∠的最大值为_______________ . 14.已知集合M 是满足下列两个条件的函数)(x f 的全体:①)(x f 在定义域上是单调函数;开始 结束输入p输出S n =0 , S=0n =n +1n < p nS S 21+=是 否②在)(x f 的定义域内存在闭区间],[b a ,使)(x f 在],[b a 上的值域为⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,2b a .若函数m x x g +-=1)(,M x g ∈)(,则实数m 的取值范围是________________.二.选择题:(本题满分20分,每小题5分) 15. 复数31ii--等于---------------------------------------------------------------------------------( ) A .i 21+ B.12i - C.2i - D.2i + 16.下列函数中,与函数1y x=有相同定义域的是--------------------------------------( ) A .2()log f x x = B.1()f x x=C. ()||f x x =D.()2x f x = 17.设P 是△ABC 所在平面内的一点,2BC BA BP +=,则----------------------------( )A. 0PA PB +=B. 0PB PC +=C. 0PC PA +=D. 0PA PB PC ++=18. 已知,AC BD 为圆22:4O x y +=的两条互相垂直的弦,,AC BD 交于点()1,2M ,则四边形ABCD 面积的最大值为----------------------------------------------------------------( ) A 4 B 5 C 6 D 7 三. 解答题:(本大题共5题,满分74分)19.(本题满分12分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分6分.已知函数()2sin 2cos 6f x x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭, ,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. (1)若54sin =x ,求函数)(x f 的值; (2)求函数)(x f 的值域.20.(本题14分,其中第(1)小题7分,第(2)小题7分)设在直三棱柱111ABC A B C -中,12AB AC AA ===,90BAC ∠=,,E F 依次为1,C C BC 的中点.(1)求异面直线1A B 、EF 所成角θ的大小(用反三角函数值表示); (2)求点1B 到平面AEF 的距离.21.(本小题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.ABCP第17题图某学校要建造一个面积为10000平方米的运动场。
中国人民大学附属中学高三热身练习数学命题:高三数学组本试卷共7页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(选择题共40分)一、选择题共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{}21,{}P x x M a =≤=∣,若P M M = ,则实数a 的取值范围是()A.(,1]-∞- B.[1,1]- C.[)1,+∞ D.][(),11,-∞-⋃+∞2.若||1,||2,( )a b a b a ==-⊥r r r r r,则向量a 与b 的夹角为()A.30︒B.60︒C.120︒D.150︒3.已知nx⎫-⎪⎭的二项式系数之和为64,则其展开式的常数项为()A .240- B.240 C.60D.60-4.已知,R x y ∈,且x y >,则()A.11x y-<0 B.tan tan 0x y ->C.110e e xy⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D.ln ||ln ||0x y ->5.若双曲线221:142x y C -=与22222:1y x C a b-=具有相同的渐近线,则2C 的离心率为()A.2B.C.D.6.已知函数1,0()1,0x f x x -<⎧=⎨≥⎩,则不等式(1)1xf x -≤的解集为().A.[1,)-+∞ B.(,1]-∞ C.[1,2]D.[1,1]-7.已知(1,0),(1,0)A B -,若点P 满足PA PB ⊥,则点P 到直线:((1)0l m x n y -+-=的距离的最大值为()A.1B.2C.3D.48.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .则“,,a b c 成等比数列”是sin 2B ≤的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件9.故宫角楼的屋顶是我国十字脊顶的典型代表,如图1,它是由两个完全相同的直三棱柱垂直交叉构成,将其抽象成几何体如图2所示.已知三楼柱ABF CDE -和BDG ACH -是两个完全相同的直三棱柱,侧棱EF 与GH 互相垂直平分,,EF GH 交于点I ,AF BF a ==,AF BF ⊥,则点G 到平面ACEF 的距离是()A.33a B.12a C.2a D.24a 10.2024年1月17日我国自行研制的天舟七号货运飞船在发射3小时后成功对接于空间站天和核心舱后向端口,创造了自动交会对接的记录.某学校的航天科技活动小组为了探索运动物体追踪技术,设计了如下实验:目标P 在地面轨道上做匀速直线运动;在地面上相距7m 的A ,B 两点各放置一个传感器,分别实时记录A ,B 两点与物体P 的距离.科技小组的同学根据传感器的数据,绘制了“距离-时间”函数图像,分别如曲线a ,b 所示.1t 和2t 分别是两个函数的极小值点.曲线a 经过()()0110,,,r t r 和()20,t r ,曲线b 经过()22,t r .已知211212,4m,4s rt r t r t ===,并且从0=t 时刻到2=t t 时刻P 的运动轨迹与线段AB 相交.分析曲线数据可知,P 的运动轨迹与直线AB 所成夹角的正弦值以及P 的速度大小分别为()A.613,m /s 74 B.613,m /s 72 C.235,m /s 74D.235,m /s 72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.若2i1ia +-是纯虚数,则实数a 的值为__________.12.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线与x 轴的交点为A ,点B 在C 上.若||2FB =,则直线AB 的方程为__________.13.使lg lg lg()a b a b +=+成立的一组a ,b 的值为=a __________,b =__________.14.已知函数()sin(π)(0,0π)f x x ωϕωϕ=+><≤,若()f x 是偶函数,则ϕ=__________;若圆面222x y +≤恰好覆盖()f x 图象的最高点或最低点共3个,则ω的取值范围是__________.15.已知数列{}n a 的前n 项和为1,1n S a =且()2*11,Nn n a S n +=+∈,给出下列四个结论:①长度分别为11,,n n aS +的三条线段可以构成一个直角三角形:②*1N ,2n n n S -∀∈≥;③*21N ,2n n n n a a a ++∀∈+<;④*11πN ,2cos2n n n n a a ++∀∈=.其中所有正确结论的序号是__________.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,四边形ABCD 为菱形,π,23ABC AB ∠==,把ABC 沿着BC 折起,使A 到1A 位置.(1)证明:1BC AA ⊥;(2)若1AA =,求直线1DA 与平面1ABA 所成角的正弦值;(3)在(2)的条件下,求点D 到平面1ABA 的距离.17.已知函数2()cos 2cos ,(0)f x x x x ωωωω=+>的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)在锐角ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .c 为()f x 在π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,求a b -的取值范围.条件①:cos cos 2cos a B b A c C +=;条件②:2sin cos sin 2a A B b A +=;条件③:ABC 的面积为S ,且)2224a b c S +-=.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个条件计分.18.某口罩加工厂加工口罩由A ,B ,C 三道工序组成,每道工序之间相互独立,且每道工序加工质量分为高和低两种层次级别,A ,B ,C 三道工序加工的质量层次决定口罩的过滤等级;A ,B ,C 工序加工质量层次均为高时,口罩过滤等级为100等级(表示最低过滤效率为99.97%);C 工序的加工质量层次为高,A ,B 工序至少有一个质量层次为低时,口罩过滤等级为99等级(表示最低过滤效率为99%);其余均为95级(表示最低过滤效率为95%).现从A ,B ,C 三道工序的流水线上分别随机抽取100个口罩进行检测,其中A 工序加工质量层次为高的个数为50个,B 工序加工质量层次高的个数为75个,C 工序加工质量层次为高的个数为80个.表①:表示加工一个口罩的利润.口罩等级100等级99等级95等级利润/元210.5(1)用样本估计总体,估计该厂生产的口罩过滤等级为100等级的概率;(2)X 表示一个口罩的利润,求X 的分布列和数学期望;(3)用频率估计概率,由于工厂中A 工序加工质量层次为高的概率较低,工厂计划通过增加检测环节对A 工序进行升级.在升级过程中,每个口罩检测成本增加了0.2元时,相应的A 工序加工层次为高的概率在原来的基础上增加了b .试问:若工厂升级方案后对一个口罩利润的期望有所提高,写出一个满足条件的b 的值.19.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,以线段12F F 为直径的圆过C 的上下顶点,点()1,e 在C 上,其中e 为C 的离心率.(1)求椭圆C 的方程和短轴长;(2)点,A B 在C 上,且在x 轴的上方,满足1212//,2AF BF AF BF =,直线2AF 与直线1BF 的交点为P ,求12PF F △的面积.20.已知函数()()e ,()x f x x a x a =--∈R .(1)若曲线()y f x =在(0,(0))f 处的切线为x 轴,求a 的值;(2)在(1)的条件下,判断函数()f x 的单调性;(3)()221()1e 12xg x x ax x x ⎛⎫=-+-++⎪⎝⎭,若1-是()g x 的极大值点,求a 的取值范围.21.给定正整数2n ≥,设数列12,,...,n a a a 是1,2,...,n 的一个排列,对{}1,2,...,i n ∈,i x 表示以i a 为首项的递增子列的最大长度,i y 表示以i a 为首项的递减子列的最大长度.(1)若4n =,11a =,24a =,32a =,43a =,求1x 和2y ;(2)求证:{}1,2,...,1i n ∀∈-,()()22110i i i i x y x y ++-+-≠;(3)求1niii x y=-∑的最小值.中国人民大学附属中学高三热身练习数学第一部分(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{}21,{}P x x M a =≤=∣,若P M M = ,则实数a 的取值范围是()A.(,1]-∞-B.[1,1]- C.[)1,+∞ D.][(),11,-∞-⋃+∞【答案】B【分析】化简集合P ,由P M M = 得出M P ⊆,由子集的定义得出实数a 的取值范围.【详解】 集合{}210{11}[1,1]P x x x x =-≤=-≤≤=-∣∣,{},M a P M M =⋂=,[1,1]M P a ∴⊆∴∈-故选:B【点睛】本题主要考查了根据交集的结果求参数的取值范围,属于基础题.2.若||1,||2,( )a b a b a ==-⊥r r r r r,则向量a 与b 的夹角为()A.30︒B.60︒C.120︒D.150︒【答案】B【分析】根据()a b a -⊥ ,得()0a b a -×=,结合数量积得运算律求出a b ⋅ ,再根据向量夹角公式即可得解.【详解】因为()a b a -⊥ ,所以()0a b a -×= ,即20a a b -⋅= ,所以21a b a ⋅== ,所以1cos ,2a b a b a b ⋅==,又0,180a b ︒︒≤≤ ,所以向量a与b的夹角为60︒.故选:B.3.已知nx⎫-⎪⎭的二项式系数之和为64,则其展开式的常数项为()A.240-B.240C.60D.60-【答案】B【分析】根据二项式系数之和可得6n =,结合二项展开式分析求解.【详解】由题意可知:二项式系数之和为264n =,可得6n =,其展开式的通项为()()63362166C 12C ,0,1,2,,6rr rrr rr r T x xr---+=-=-⋅⋅⋅=⋅⋅⋅,令3302r -=,解得2r =,所以其展开式的常数项为()242612C 240-⋅⋅=.故选:B.4.已知,R x y ∈,且x y >,则()A.11x y-<0 B.tan tan 0x y ->C.110e e xy⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D.ln ||ln ||0x y ->【答案】C【分析】根据题意,利用不等式的基本性质,正切函数的性质,以及指数函数与对数函数的性质,逐项判定,即可求解.【详解】对于A 中,11y xx y xy--=,其中0y x -<,但xy 的符号不确定,所以A 不正确;对于B 中,例如ππ,4x y ==,此时tan tan 0110x y -=-=-<,所以B 不正确;对于C 中,由函数()1e xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 为单调递减函数,因为x y >,所以11e e xy⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得110e e xy⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以C 正确;对于D 中,例如2,3x y ==-,此时2ln ||ln ||ln 2ln 3ln 03x y -=-=<,所以D 不正确.故选:C.5.若双曲线221:142x y C -=与22222:1y x C a b-=具有相同的渐近线,则2C 的离心率为()A.2B.C.D.【答案】C【分析】先求出两个双曲线的离心率,根据渐近线相等列式,代入离心率求解即可.【详解】双曲线221:142x y C -=的渐近线为2y x =±,22222:1y x C a b -=的渐近线为a y x b =±,由题可知22a b=,所以2C 的离心率c e a ====故选:C.6.已知函数1,0()1,0x f x x -<⎧=⎨≥⎩,则不等式(1)1xf x -≤的解集为().A.[1,)-+∞B.(,1]-∞ C.[1,2]D.[1,1]-【答案】D【分析】由题可得()1,111,1x f x x -<⎧-=⎨≥⎩,然后分类讨论解不等式即得.【详解】∵1,0()1,0x f x x -<⎧=⎨≥⎩,∴1,1(1)1,1x f x x -<⎧-=⎨≥⎩,当1x ≥时,(1)11xf x x -≤⇔≤,∴1x =,当1x <时,(1)111xf x x x -≤⇔-≤⇔≥-,∴1<1x ≤-,综上所述,(1)1xf x -≤的解集为[1,1]-.故选:D .7.已知(1,0),(1,0)A B -,若点P 满足PA PB ⊥,则点P 到直线:((1)0l m x n y -+-=的距离的最大值为()A.1B.2C.3D.4【答案】C【分析】先确定P 的轨迹以及直线l 过的定点,再根据圆的性质特点求最值.【详解】由PA PB ⊥可得点P 的轨迹为以线段AB 为直线的圆,圆心为()0,0,半径为1,又直线:((1)0l m x n y -+-=,其过定点),13+=.故答案为:C8.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .则“,,a b c 成等比数列”是sin 2B ≤的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件【答案】A【分析】先将2b ac =代入余弦定理,利用基本不等式得到1cos 2B ≥,从而得到3sin 2B ≤,接着根据3sin 2B ≤得到B 可能为钝角,不满足,,a b c 成等比数列,从而得答案.【详解】当,,a b c 成等比数列时,2b ac =,所以22221cos 222a cb ac ac B ac ac +--=≥=,当且仅当a c =时等号成立,又()0,πB ∈,所以π3B ≤,所以3sin 2B ≤,充分性满足;当3sin 2B ≤时,π2π0,,π33B ⎛⎤⎡⎫∈⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭,而当2π,π3B ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,b 为最长的边,不满足,,a b c 成等比数列,必要性不满足.则“,,a b c 成等比数列”是sin 2B ≤的充分不必要条件.故选:A.9.故宫角楼的屋顶是我国十字脊顶的典型代表,如图1,它是由两个完全相同的直三棱柱垂直交叉构成,将其抽象成几何体如图2所示.已知三楼柱ABF CDE -和BDG ACH -是两个完全相同的直三棱柱,侧棱EF 与GH 互相垂直平分,,EF GH 交于点I ,AF BF a ==,AF BF ⊥,则点G 到平面ACEF 的距离是()A.33a B.12a C.2a D.24a 【答案】B【分析】根据已知条件,结合空间总直线与平面的位置关系,先确定点G 到平面ACEF 的垂线段,在根据已知条件得sin 22KGIGθ==h 即可.【详解】取AC 中点M ,连接MI ,过G 作MI 的垂线交MI 的延长线于点K,取AB 中点N ,连接FN ,由已知,M 、I 分别为AC 、EF 中点,因为ABF CDE -是直三棱柱,所以AF AC ⊥,//EF AC 且EF AC =,所以//FI AM 其=FI AM ,所以四边形AMIF 为平行四边形,又AF AC ⊥,所以AMIF 为矩形,所以EF MK ⊥,又EF GH ⊥,MK ⊂平面KIG ,GH Ì平面KIG ,MK GH I ⋂=,所以EF ⊥平面KIG ,KG ⊂平面KIG ,所以EF KG ⊥,又因为KG MK ⊥,EF ⊂平面ACEF ,MK ⊂平面ACEF ,EF MK I ⋂=,所以KG ⊥平面ACEF ,所以点G 到平面ACEF 的距离等于线段KG 的长度,设为h ;AF BF ⊥,在Rt ABF 中,AF BF a ==,所以AB ==,设角FAB θ∠=,则有2sin 2θ=,因为四边形AMIF 为平行四边形,所以//MI AF ,又因为因为BDG ACH -是直三棱柱,所以//AB HG ,且HG AB a ==,所以KIG FAB θ∠=∠=,22IG =,又因为KG ⊥平面ACEF ,IK ⊂平面ACEF ,所以KG IK ⊥,所以sin 22KGIGθ==2222=,解得2a h =,所以点G 到平面ACEF 的距离是2a ,故选:B.【点睛】关键点点睛:本题关键在于根据空间中点、线、面的位置关系,确定点G 到平面ACEF 的垂线段.10.2024年1月17日我国自行研制的天舟七号货运飞船在发射3小时后成功对接于空间站天和核心舱后向端口,创造了自动交会对接的记录.某学校的航天科技活动小组为了探索运动物体追踪技术,设计了如下实验:目标P 在地面轨道上做匀速直线运动;在地面上相距7m 的A ,B 两点各放置一个传感器,分别实时记录A ,B 两点与物体P 的距离.科技小组的同学根据传感器的数据,绘制了“距离-时间”函数图像,分别如曲线a ,b 所示.1t 和2t 分别是两个函数的极小值点.曲线a 经过()()0110,,,r t r 和()20,t r ,曲线b 经过()22,t r .已知211212,4m,4s rt r t r t ===,并且从0=t 时刻到2=t t 时刻P 的运动轨迹与线段AB 相交.分析曲线数据可知,P 的运动轨迹与直线AB 所成夹角的正弦值以及P 的速度大小分别为()A.613,m /s 74 B.613,m /s 72 C.235,m /s 74D.235,m /s 72【答案】B【分析】建系,设点,作相应的辅助线,分析可知6m,2m AC BC v ==,结合7m AB =分析求解即可.【详解】如图,建立平面直角坐标系,设动点P 的轨迹与y 轴重合,其在120,,t t t =时刻对应的点分别为O (坐标原点),,D E ,P 的速度为m /s,0v v >,因为1122112,4m,2s,4s rt r t r t t ====,可得22m r =,由题意可知:,AD BE 均与y 轴垂直,且4m,2m,2m AD BE OD DE v ====,作BC AD ⊥垂足为C ,则6m,2m AC BC v ==,因为222AC BCAB +=,即236449v +=,解得2v =;又因为BC ∥y 轴,可知P 的运动轨迹与直线AB 所成夹角即为ABC ∠,所以P 的运动轨迹与直线AB 所成夹角的正弦值为6sin 7AC ABC AB∠==.故选:B.【点睛】关键点点睛:建系,设动点P 的轨迹与y 轴重合,以坐标系为依托,把对应的量转化为相应的长度,进而分析求解.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.若2i1ia +-是纯虚数,则实数a 的值为__________.【答案】2【分析】求出复数的代数形式,然后根据纯虚数的定义列方程求解即可.【详解】()()()()()22i 1i 2i 1i 1i 221i1i 1a a a a a a a +++==--+-+++,因为2i1ia +-是纯虚数,所以20210a a -=⎧⎨+≠⎩,得2a =.故答案为:212.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线与x 轴的交点为A ,点B 在C 上.若||2FB =,则直线AB 的方程为__________.【答案】10x y -+=或10x y ++=【分析】先根据焦半径公式求出点B 坐标,进而可得直线方程.【详解】设(),B x y ,则||12FB x =+=,则1x =,此时2y =±,所以()1,2B 或()1,2B -,又由已知()1,0A -,直线AB 的方程为()()20111y x -=+--或()()20111y x --=+--,整理得10x y -+=或10x y ++=.故答案为:10x y -+=或10x y ++=.13.使lg lg lg()a b a b +=+成立的一组a ,b 的值为=a __________,b =__________.【答案】①.2(答案不唯一)②.2(答案不唯一)【分析】根据题意结合对数运算分析可得00ab a b a b =+⎧⎪>⎨⎪>⎩,取特值检验即可.【详解】若lg lg lg()a b a b +=+,则lg lg()ab a b =+,可得00ab a b a b =+⎧⎪>⎨⎪>⎩,例如2a b ==符合上式.故答案为:2;2.(答案不唯一)14.已知函数()sin(π)(0,0π)f x x ωϕωϕ=+><≤,若()f x 是偶函数,则ϕ=__________;若圆面222x y +≤恰好覆盖()f x 图象的最高点或最低点共3个,则ω的取值范围是__________.【答案】①.π2②.[)1,2【分析】根据偶函数的对称性分析可知ππ,Z 2k k ϕ=+∈,即可得结果;结合对称性可知圆面在y 轴右侧仅覆盖1个()f x 图象的最高点或最低点,结合周期性列式求解.【详解】因为()f x 是偶函数,则ππ,Z 2k k ϕ=+∈,且0πϕ<≤,所以π0,2k ϕ==;可得π()sin πcos π2f x x x ωω⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,设()f x 的最小正周期为T ,因为()f x 和222x y +≤均关于y 轴对称,可知圆面在y 轴右侧仅覆盖()f x 图象的1个最低点,对于222x y +=,令1y =±,解得1x =(不妨只考虑y 轴右侧,舍负);可得121TT ⎧≤⎪⎨⎪>⎩,解得12T <≤,且0ω>,则2π12πω<≤,解得12ω≤<,所以ω的取值范围是[)1,2,故答案为:π2;[)1,2.15.已知数列{}n a 的前n 项和为1,1n S a =且()2*11,N n n a S n +=+∈,给出下列四个结论:①长度分别为11,,n n aS +的三条线段可以构成一个直角三角形:②*1N ,2n n n S -∀∈≥;③*21N ,2n n n n a a a ++∀∈+<;④*11πN ,2cos 2n n n n a a ++∀∈=.其中所有正确结论的序号是__________.【答案】②【分析】①:先确定11,,n n a S +最大的那个,再根据勾股定理列式判断;②通过放缩得到12n n a a +≥,再进一步通过放缩判断;③④求出123,,a a a ,然后举例排除.【详解】对于①:21110,1n n a S a +=+>=,则11,0n n a S +>>,则221131024n n n n n a S S S S +⎛⎫-=+-=-+> ⎪⎝⎭,即1n n a S +>,假设长度分别为11,,n n a S +的三条线段可以构成一个直角三角形,则1n a +为斜边,所以2211n n a S +=+,所以21111n n a a ++=-+,所以10n a +=或11n a +=,与11n a +>矛盾,故①错误;对于②:21122n n n n a S S a +=+≥≥,当且仅当1n =等号成立,所以12n na a +≥,所以111212422n n n n n a a a a ----≥≥≥≥= ,所以1*2N ,n n n S a n -≥≥∀∈,②正确;对于③:由已知1231,2,10a a a ===,此时1322a a a +>,所以*21N ,2n n n n a a a ++∀∈+<不成立,③错误;对于④:由已知1231,2,10a a a ===,此时323π2cos 2a a ≠,所以*11πN ,2cos 2n nn n a a ++∀∈=不成立,④错误.故答案为:②.【点睛】关键点点睛:对于数列命题正误的判断,我们可以通过求出部分项,然后观察是否成立,从而达到排除的目的.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,四边形ABCD 为菱形,π,23ABC AB ∠==,把ABC 沿着BC 折起,使A 到1A 位置.(1)证明:1BC AA ⊥;(2)若16AA =,求直线1DA 与平面1ABA 所成角的正弦值;(3)在(2)的条件下,求点D 到平面1ABA 的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)65(3)2155【分析】(1)取线段BC 的中点E ,连接1,AE A E ,通过证明BC ⊥面1A AE 可得结论;(2)先证明出1,,AE A E BC 两两垂直,然后建立空间直角坐标系,利用向量法求线面角;(3)斜线段的长度乘以线面角的正弦可得点到面的距离.【小问1详解】取线段BC 的中点E ,连接1,AE A E ,因为四边形ABCD 为菱形,且π3ABC ∠=,所以ABC ,1A BC 为等边三角形,所以1,BC AE BC A E ⊥⊥,又11,,AE A E E AE A E =⊂ 面1A AE ,所以BC ⊥面1A AE ,又1AA ⊂面1A AE ,所以1BC AA ⊥;【小问2详解】由ABC ,1A BC 为边长为2的等边三角形可得13AE A E ==,所以22211AE A E A A +=,结合BC ⊥面1A AE 可得1,,AE A E BC 两两垂直,如图建立空间直角坐标系,)()()13,2,0,0,0,3,3,0,0,0,1,0DA AB -,(()11,,DA AB A A ===,设面1ABA 的法向量为(),,n x y z =,直线1DA 与平面1ABA 所成角为θ,则10AB n y A A n ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=-=⎪⎩ ,取1x =得()n =,116sin 5n DA n DA θ⋅===⋅ ,即直线1DA 与平面1ABA 所成角的正弦值为65;【小问3详解】由(2)得点D 到平面1ABA的距离为16215sin 55DA θ==.17.已知函数2()cos 2cos ,(0)f x x x x ωωωω=+>的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)在锐角ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .c 为()f x 在π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,求a b -的取值范围.条件①:cos cos 2cos a B b A c C +=;条件②:2sin cos sin 2a A B b A +=;条件③:ABC 的面积为S,且)2224a b c S +-=.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个条件计分.【答案】(1)1(2)(【分析】利用三角恒等变换整理可得π()2sin 216f x x ω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,结合最小正周期分析求解;以π26x +为整体,结合正弦函数最值可得3c =.若选条件①:利用正弦定理结合三角恒等变换可得π3C =,利用正弦定理边化角,结合三角恒等变换可得π3a b A ⎛⎫-=-⎪⎝⎭,结合正弦函数分析求解;若选条件②:利用正弦定理结合三角恒等变换可得π3C =,利用正弦定理边化角,结合三角恒等变换可得π3a b A ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,结合正弦函数分析求解;若选条件③:利用面积公式、余弦定理可得π3C =,利用正弦定理边化角,结合三角恒等变换可得π3a b A ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,结合正弦函数分析求解.【小问1详解】由题意可知:2π()cos 2cos 2cos 212sin 216f x x x x x x x ωωωωωω⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝⎭,因为函数()f x 的最小正周期为π,且0ω>,所以2π12πω==.【小问2详解】由(1)可知:π()2sin 216f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,因为π0,2⎡⎤∈⎢⎣⎦x ,则ππ7π2,666x ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,可知当ππ262x +=,即π6x =时,()f x 取到最大值3,即3c =.若条件①:因为cos cos 2cos a B b A c C +=,由正弦定理可得sin cos sin cos 2sin cos A B B A C C +=,又因为()sin cos sin cos sin sin A B B A A B C +=+=,可得sin 2sin cos C C C =,且π0,2C ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则sin 0C ≠,可得1cos 2C =,所以π3C =,由正弦定理可得sin sin sin 32a b c A B C ====,可得,a A b B ==,则π3a b A B A A ⎛⎫-=-=-+⎪⎝⎭1sin cos 22A A A ⎫=-+⎪⎪⎭π3cos 3A A A ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,因为ABC 锐角三角形,则π022ππ032A A ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得ππ62A <<,可得πππ636A -<-<,则1π1sin 232A ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭,可得b a <-<所以a b -的取值范围为(;若条件②;因为2sin cos sin 2a A B b A +=,由正弦定理可得:22sin cos sin sin 2A B B A A +=,则22sin cos 2sin sin cos A B B A A A +=,因为π0,2A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则sin 0A ≠,可得()2sin cos 2sin cos 2sin 2sin A B B A A B C +=+==即3sin 2C =,且π0,2C ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以π3C =,由正弦定理可得sin sin sin a b c A B C ====,可得,a A b B ==,则π3a b A B A A ⎛⎫-=-=-+⎪⎝⎭13sin cos 22A A A ⎫=-+⎪⎪⎭π3cos 3A A A ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,因为ABC 锐角三角形,则π022ππ032A A ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得ππ62A <<,可得πππ636A -<-<,则1π1sin 232A ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭,可得b a <-<所以a b -的取值范围为(;若选③:因为)2224a b c S +-=,则132cos sin 24ab Cab C =,整理得tan C =π0,2C ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以π3C =,由正弦定理可得sin sin sin 32a b c A B C ====,可得,a A b B ==,则π3a b A B A A ⎛⎫-=-=-+ ⎪⎝⎭13sin cos 22A A A ⎫=-+⎪⎪⎭π3cos 3A A A ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,因为ABC 锐角三角形,则π022ππ032A A ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得ππ62A <<,可得πππ636A -<-<,则1π1sin 232A ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭,可得b a <-<所以a b -的取值范围为(.18.某口罩加工厂加工口罩由A ,B ,C 三道工序组成,每道工序之间相互独立,且每道工序加工质量分为高和低两种层次级别,A ,B ,C 三道工序加工的质量层次决定口罩的过滤等级;A ,B ,C 工序加工质量层次均为高时,口罩过滤等级为100等级(表示最低过滤效率为99.97%);C 工序的加工质量层次为高,A ,B 工序至少有一个质量层次为低时,口罩过滤等级为99等级(表示最低过滤效率为99%);其余均为95级(表示最低过滤效率为95%).现从A ,B ,C 三道工序的流水线上分别随机抽取100个口罩进行检测,其中A 工序加工质量层次为高的个数为50个,B 工序加工质量层次高的个数为75个,C 工序加工质量层次为高的个数为80个.表①:表示加工一个口罩的利润.口罩等级100等级99等级95等级利润/元210.5(1)用样本估计总体,估计该厂生产的口罩过滤等级为100等级的概率;(2)X 表示一个口罩的利润,求X 的分布列和数学期望;(3)用频率估计概率,由于工厂中A 工序加工质量层次为高的概率较低,工厂计划通过增加检测环节对A 工序进行升级.在升级过程中,每个口罩检测成本增加了0.2元时,相应的A 工序加工层次为高的概率在原来的基础上增加了b .试问:若工厂升级方案后对一个口罩利润的期望有所提高,写出一个满足条件的b 的值.【答案】(1)0.3(2)分布列见详解;() 1.2E X =元(3)25b =(答案不唯一,满足1132b <≤即可)【分析】(1)根据可得A ,B ,C 三道工序加工的质量层次高的概率,结合独立事件概率乘法公式分析求解;(2)由题意可知:X 的可能取值为2,1,0.5,求相应的概率,进而可得分布列和期望;(3)由题意可知:工厂升级方案后A 道工序加工的质量层次高的概率为[]0.5,0,0.5b b +∈,由题意可知:Y 的可能取值为1.8,0.8,0.3,求相应的概率,进而可得期望,令()()E Y E X >运算求解即可.【小问1详解】设A ,B ,C 三道工序加工的质量层次高的概率分别为123,,p p p ,用频率估计概率可得:1235075800.5,0.75,0.8100100100p p p ======,记“该厂生产的口罩过滤等级为100等级”为事件M ,所以()0.50.750.80.3P M =⨯⨯=.【小问2详解】由题意可知:X 的可能取值为2,1,0.5,则有:()()()()31220.3,110.5P X P M P X p p p =====-=,()()()0.51210.2P X P X P X ==-=-==,所以X 的分布列为X 210.5P0.30.50.2X 的期望()20.310.50.50.2 1.2E X =⨯+⨯+⨯=(元).【小问3详解】由题意可知:工厂升级方案后A 道工序加工的质量层次高的概率为[]0.5,0,0.5b b +∈,设工厂升级方案后一个口罩利润的期望为Y ,由题意可知:Y 的可能取值为1.8,0.8,0.3,则有:()()1.80.50.750.80.60.3P Y b b ==+⨯⨯=+,()()0.80.810.50.750.50.6P Y b b ==-+⨯=-⎡⎤⎣⎦,()()()0.31210.2P Y P Y P Y ==-=-==,所以Y 的期望()()()1.80.60.30.80.50.60.30.20.61E Y b b b =⨯++⨯-+⨯=+(元),令()()E Y E X >,即0.61 1.2b +>,解得1132b <≤,例如25b =符合题意.19.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,以线段12F F 为直径的圆过C 的上下顶点,点()1,e 在C 上,其中e 为C 的离心率.(1)求椭圆C 的方程和短轴长;(2)点,A B 在C 上,且在x 轴的上方,满足1212//,2AF BF AF BF =,直线2AF 与直线1BF 的交点为P ,求12PF F △的面积.【答案】(1)22:12x C y +=;2(2【分析】(1)线段12F F 为直径的圆过C 的上下顶点,得11OB OF r ==,即b c =,然后计算离心率e ,从而点()1,e 代入C 可得椭圆C 的方程并可求短轴长;(2)由题可知,12PF F △的面积等于1212P F F y ,所以求P y 的值;由1212//,2AF BF AF BF =,得122AF BF =uuu r uuu r ,进而得点,A B 的坐标关系,即1212232x x y y =-⎧⎨=⎩,将点,A B 代入C ,求得2y ,再由12APF F PB △△∽,得12PF BP = ,即223P y y =,从而计算12PF F △的面积即可.【小问1详解】设()()120,,0F c F c -,,上下顶点分别为()()120,,0,B b B b -.由以线段12F F 为直径的圆过C 的上下顶点,得11OB OF r ==,得22b c =,即b c =.因为22222a b c c =+=,即a =,所以22c e a ==,由点2)2在C 上,得22222211a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=,2211122b b +=,解得1b =,所以2222a b ==,则22:12x C y +=,短轴长1222B B b ==.【小问2详解】根据题意,画出图象如图所示:因为1212//,2AF BF AF BF =,所以122AF BF =uuu r uuu r ,又12APF F PB △△∽,则1122PF AF BP BF ==,即12PF BP =,12PF BP = .设()()()1122,,,,,P P A x y B x y P x y ,()()121,0,1,0F F -由122AF BF =uuu r uuu r 得()12121212x x y y ⎧--=-⎨-=-⎩,即1212232x x y y =-⎧⎨=⎩,因为点()()1122,,,A x y B x y 在椭圆22:12x C y +=上,所以()()222222222322222x y x y ⎧-+⨯=⎪⎨+=⎪⎩,即22222222241287488x x y x y ⎧-+=-⎨+=⎩,两式相减得,21215x =即254x =,2225224y ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,又点,A B 在x 轴的上方,所以2148y =.又12PF BP = 得()22P P y y y -=-,即222141433812P y y ==⨯=.于是12121114142221212PF F P S F F y ==⨯⨯= .20.已知函数()()e ,()x f x x a x a =--∈R .(1)若曲线()y f x =在(0,(0))f 处的切线为x 轴,求a 的值;(2)在(1)的条件下,判断函数()f x 的单调性;(3)()221()1e 12x g x x ax x x ⎛⎫=-+-++ ⎪⎝⎭,若1-是()g x 的极大值点,求a 的取值范围.【答案】(1)0(2)(),0∞-上单调递减,()0,∞+上单调递增(3)()e,∞-+【分析】(1)求导,然后根据(0)0f '=列式计算即可;(2)求导,然后通过二次求导确定导函数的正负,进而确定函数的单调性;(3)求导,然后因式分解,确定导函数的零点,讨论零点大小,进而确定极值点.【小问1详解】由已知()(1)e 1x f x x a '=-+-,则0(0)(1)e 1f a a '=-+-=-,由于曲线()y f x =在(0,(0))f 处的切线为x 轴,所以0a -=,所以0a =;【小问2详解】当0a =时,()(1)e 1x f x x '=+-,令()(1)e 1x h x x =+-,则()(2)e x h x x '=+,当<2x -时,()0h x '<,()f x '单调递减,当2x >-时,()0h x '>,()f x '单调递增,又当<2x -时,()0f x '<恒成立,2(2)e 1f -'-=--,0(0)e 10f '=-=,所以当0x <时()0f x '<,0x >时,()0f x '>,所以()f x 在(),0∞-上单调递减,在()0,∞+上单调递增;【小问3详解】由已知()()()2()12e 11(1)e 1x x g x x ax x a x x x a '⎡⎤=-++--+=+-+-⎣⎦,令()(1)e 1x v x x a =-+-,则()(2)e xv x x a '=-+,当2x a <-时,()0v x '<,()v x 单调递减,当2x a >-时,()0v x '>,()v x 单调递增,又当2x a <-时,()0v x <恒成立,且()22e 10a v a --=--<,当x →+∞时,()0v x >,即()v x 在()2,a -+∞上有且只有一个零点,设为0x ,当01x <-,即()11(11)e 10v a --=--+->,解得e a <-,此时若()0g x '<,解得01x x <<-,()g x 在()0,1x -上单调递减,若()0g x '>,解得0x x <或1x >-,()g x 在()()0,,1,x -∞-+∞上单调递增,此时()g x 在=1x -处取极小值,不符合题意,舍去;当01x >-,即()11(11)e 10v a --=--+-<,解得e a >-,此时若()0g x '<,解得01x x -<<,()g x 在()01,x -上单调递减,若()0g x '>,解得1x <-或0x x >,()g x 在()()0,1,,x -∞-+∞上单调递增,此时()g x 在=1x -处取极大值,符合1-是()g x 的极大值点,当01x =-时,即()11(11)e 10v a --=--+-=,解得a e =-,此时()0g x '≥恒成立,()g x 无极值点,综上所述:a 的取值范围为()e,∞-+.【点睛】方法点睛:函数的极值跟导函数的零点有关,当零点不确定的时候,就需要对零点的存在性以及零点的大小进行分类讨论,从而达到确定极值点的目的.21.给定正整数2n ≥,设数列12,,...,n a a a 是1,2,...,n 的一个排列,对{}1,2,...,i n ∈,i x 表示以i a 为首项的递增子列的最大长度,i y 表示以i a 为首项的递减子列的最大长度.(1)若4n =,11a =,24a =,32a =,43a =,求1x 和2y ;(2)求证:{}1,2,...,1i n ∀∈-,()()22110i i i i x y x y ++-+-≠;(3)求1n i i i x y=-∑的最小值.【答案】(1)13x =,22y =(2)证明见解析(3)当n 为偶数时,1n i i i x y =-∑的最小值是2n ;当n 为奇数时,1n i i i x y =-∑的最小值是12n -.【分析】(1)直接根据定义求解;(2)分情况讨论证明11i i i i x y x y ++-≠-,故可推知i i x y -和11i i x y ++-不能同时为零,进而得到结论;(3)对n 的奇偶性分情况讨论,并利用小问2得到的结果即可.【小问1详解】以1a 为首项的最长递增子列是134,,a a a ,以2a 为首项的最长递减子列是23,a a 和24,a a .所以13x =,22y =.【小问2详解】对{}1,2,...,1i n ∈-,由于12,,...,n a a a 是1,2,...,n 的一个排列,故1i i a a +≠.若1i i a a +<,则每个以1i a +为首项的递增子列都可以在前面加一个i a ,得到一个以i a 为首项的更长的递增子列,所以1i i x x +>;而每个以i a 为首项的递减子列都不包含1i a +,且1i i a a +<,故可将i a 替换为1i a +,得到一个长度相同的递减子列,所以1i i y y +≤.这意味着11i i i i x y x y ++->-;若1i i a a +>,同理有1i i y y +>,1i i x x +≤,故11i i i i x y x y ++-<-.总之有11i i i i x y x y ++-≠-,从而i i x y -和11i i x y ++-不能同时为零,故()()22110i i i i x y x y ++-+-≠.【小问3详解】根据小问2的证明过程知i i x y -和11i i x y ++-不能同时为零,故111i i i i x y x y ++-+-≥.情况一:当n 为偶数时,设2n k =,则一方面有()21212211112n k k i i i i i i i i i n x y x y x y k --===-=-+-≥==∑∑∑;另一方面,考虑这样一个数列12,,...,n a a a :2121i i a k i a k i-=-+⎧⎨=+⎩,1,2,...,i k =.则对1,2,...,i k =,有21221i i x k i x k i -=-+⎧⎨=-+⎩,21211i iy k i y k i -=-+⎧⎨=-+⎩.故此时212111112n k k i i i i i i i n x y x y k --===-=-===∑∑∑.结合以上两方面,知1n i i i x y =-∑的最小值是2n .情况二:当n 为奇数时,设21n m =-,则一方面有()11121212211111112n n m m i i i i i i i i i i i i n x y x y x y x y m -----====--≥-=-+-≥=-=∑∑∑∑;另一方面,考虑这样一个数列12,,...,n a a a :1221i i a m a m i a m i +=⎧⎪=+⎨⎪=-⎩,1,2,...,1i m =-.则对1,2,...,1i m =-,有1221i i x m x m i x m i +=⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,12211i i y m y m i y m i +=⎧⎪=-+⎨⎪=-⎩.故此时11221111112n m m i i i i i i i n x y x y m --===--=-==-=∑∑∑.结合以上两方面,知1n i i i x y =-∑的最小值是12n -.综上,当n 为偶数时,1n i i i x y =-∑的最小值是2n ;当n 为奇数时,1n i i i x y =-∑的最小值是12n -.【点睛】关键点点睛:求最小(或最大)值的本质在于,先证明所求的表达式一定不小于(或不大于)某个数M ,再说明该表达式在某种情况下能取到M ,就得到了最小(或最大)值是M ,这便是“求最小(或最大)值”的本质.而在这个过程中,“想到M 的具体取值”这个过程并不存在绝对的逻辑性,可以穷尽各种手段,包括直觉、大胆猜测、高观点等,去猜出M 的值,这些内容也无需在证明过程中呈现.只要证明合乎逻辑,“如何想到M 的取值”无需交代,不影响解答的正确性.换言之,所谓“求”,便是“猜出结果,再证明结果正确”,与“算出”、“得出”本就是无关的.在高考范围内,大多数最小值和最大值问题都能够直接化为某个显而易见,容易刻画的模型,然后“直接算出”,但不可将此作为万能法宝,忘记了最小值最大值的原始定义和本质.。
浙江省2012届普通高等学校招生全国统一考试数学(理科)模拟试题(三)本试题卷分选择题和非选择题两部分.全卷共6页,选择题部分1至3页,非选择题部分3至6页.满分150分,考试时间120分钟.请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上.选择题部分(共50分)注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上.2.每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
不能答在试题卷上.参考公式:球的表面积公式 棱柱的体积公式 24S R π= V Sh =球的体积公式 其中S 表示棱柱的底面积,h 表示棱柱的高334R V π= 棱台的体积公式其中R 表示球的半径 )(312211S S S S h V ++=棱锥的体积公式 其中S 1、S 2分别表示棱台的上、下底面积,13V Sh = h 表示棱台的高其中S 表示棱锥的底面积,h 表示棱锥的高 如果事件,A B 互斥,那么()()()P A B P A P B +=+一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知复数1,z i =+则211zz +=+( )A .4355i -B .4355i +C .iD .i -2.设2135,2ln ,2log -===c b a 则( )A .a b c <<B .b c a <<C .c a b <<D . c b a << 3.若B A B A 22cos cos ,32+=+则π的值的范围是( ) A .]21,0[ B .]23,21[ C .]1,21[D .[0,1][来4.已知函数()log (01)a f x x a a =>≠且满足23()()f f a a >,则1(1)0f x->的解是( )A .01x <<B .1x <C .0x >D .1x > 5.已知 2.a b >≥现有下列不等式:①23;b b a >-②41112()ab a b+>+;③;ab a b >+④log 3log 3a b >。
2012年高中毕业年级第三次质量预测 数学(理科) 参考答案 一、选择题 DBAAC CBBBC DA 二、填空题 13.;14. -160;15.;16.0或(), 由正弦定理得,即.………………3分 由余弦定理得, 结合,得.………………6分 ()得, 从而.………………9分 所以的面积,………………12分 18.解:(1)记“该参赛者恰好连对一条线”为事件A. 则基本事件的总数为m==24; ………………2分 事件A包含的基本事件有n==8种,………………4分 所以,该参赛者恰好连对一条的概率X的所有可能取值为-8、-1、6、20. 所以 ,的分布列为 -8-1620 P ………………10分 E=……………12分 19.解:()M是线段AB1上中点时,.……………1分 下面给与证明: 如图:以AB,所在直线为x轴,z轴,在平面内过A且与AB垂直的直线为y轴,建立空间直角坐标系. 设=2,则 . ………………3分 所以. 即.………………5分 (),即,其中, .………………7分 设是平面ABN的一个法向量,则 即取.………………9分 所以. 即的最大值为.………………12分 20.解:(Ⅰ) 设半焦距为c.由题意的中垂线方程分别为, 于是圆心坐标为. ………………2分 所以=,即 , 即,所以, 于是 即, 所以,即. ………………5分 (II)时,,此时椭圆的方程为, 设,则, 所以.………………8分 当时,上式的最小值为,即=,得;………………10分 当时,上式的最小值为,即=, 解得不合题意,舍去. 综上所述, 椭圆的方程为.………………12分 21.解(I)当时,.………………1分 因为函数f(x)在处存在极值,所以 解得.………………3分 (II) 由(I)得 根据条件知A,B的横坐标互为相反数,不妨设. 若,则, 由是直角得,,即, 即.此时无解;………………5分 若,则. 由于AB的中点在轴上,且是直角,所以B点不可能在轴上,即. 同理有,即=0,. 因为函数在上的值域是, 所以实数的取值范围是.………………7分 (II),知,可知0一定是方程的根,………………8分 所以仅就时进行研究:方程等价于 构造函数 对于部分,函数的图像是开口向下的抛物线的一部分, 当时取得最大值,其值域是; 对于部分,函数,由,知函数在上单调递增. 所以,①当或时,方程有两个实根; ②当时,方程有三个实根; ③当时,方程有四个实根. ………………12分 22.证明:()在中,由知: ≌即 所以四点共圆;(II)如图,连结. 在中,,, 由正弦定理知由四点共圆知,, 所以23.解(I)由得. 即由得,即 所以圆C的直角坐标方程为(II)直线的参数方程可化为 由圆的半径为知,圆心(2,-2)到直线的距离为恰好为所以,解得.24.解:(I)≤得,,………………2分 因为不等式≤的解集为解得a=1; ………………5分 (II)的定义域为知; 对任意实数x,有恒成立. ………………7分 因为, 所以,即实数的取值范围.………………10分 P E D C B A。
中国人民大学附属中学高三模拟考试
数 学试题(理科)
2012.5
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷 两部分,共150分,考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本大题共8小题 ,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,
只有一项是符合题目要求的. 1.
已知集合 {}2|4A x x =∈<N ,{}
2|230B x x x =∈--<R ,则A B = ( )、 A .{}101-,,
B .{}01,
C .{}|12x x -<<
D .{}|23x x -<<
2.
已知复数z 满足()12z i ⋅-=,其中i 为虚数单位,则z =( )
A .1i +
B .1i -
C .1i -+
D .1i --
3.
一个几何体的三视图如下,其中主视图和俯视图都是边长为2的正方形,则该几何体的体积是(
)
A .4
B .8
C .
4
3
D .83
4.
已知向量a b ,满足1a b a b ==+= ,则向量a b
,夹角的余弦值为( )
A .12
B .1
2
- C .32 D .32-
5.
已知数列{}n a 是等差数列,38a =,44a =,则前n 项和n S 中最大的是( )
A .3S
B .4S 或5S
C .5S 或6S
D .6S
6.
已知双曲线()22
22100x y a b a b
-=>>,的渐近线方程为2y x =±,则其离心率为
( )
A .5
B .
52
C .5或3
D .5
或
52
7.
已知x y ,满足()2221
x y x y y a x ⎧-⎪
+⎨⎪-⎩
≥≤≥,且z x y =+能取到最小值,则实数a 的取值范围是
( ) A .1a <- B .2a ≥ C .12a -<≤
D .1a <-或2a ≥ 8.
已知函数:①()1
2
f x x =,②()πsin
2x f x =,③()1
ln 12
f x x =+.则以下四个命题对已知的三个函数都能成立的是( )
命题():1p f x +是偶函数; 命题():1q f x +在()01,上是增函数; 命题():r f x 恒过定点()11,; 命题11:22
s f ⎛⎫> ⎪⎝⎭.
A .命题p 、q
B .命题q 、r
C .命题r 、s
D .命题s 、p
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分,把答案填写在题中横线上. 9. 5
1x x ⎛
⎫- ⎪⎝
⎭的二项展开式中x 项的系数为 .
10.
已知直线():12l y k x =++,圆2cos 1:2sin x C y θθ
=+⎧⎨=⎩,则圆心C 的坐标是 ;若
直线l 与圆C 有公共点,则实数k 的取值范围是 .
11.
如图,已知PAB 是O ⊙的割线,点C 是PB 的中点,且PA AC =,PT 是O ⊙的切线,TC 交O ⊙于点D ,8TC =,7CD =,则PT 的长为 .
12.
如图所示程序图运行的结果是 .
13.
一艘轮船在江中向正东方向航行,在点P 观测到灯塔A B ,在一直线上,并与航线成30︒角.轮船沿航线前进1000米到达C 处,此时观测到灯塔A 在北偏西45︒方向,灯塔B 在北偏东15︒方向.则此时轮船到灯塔B 的距离CB 为 米.
14.
若()f x 是定义在R 上的奇函数,且对0x ∀≥,总存在正常数T ,使得()T f x +()T f x =+成立,则称()f x 满足“性质P ”.
已知函数()g x 满足“性质P”,且()g x 在[]0T ,上的解析式为()2g x x =,则常数
T = ;若当[]3T 3T x ∈-,时,函数()y g x kx =-恰有9个零点,则
k = .
三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. (本小题满分13分)
已知函数()22sin cos 23sin 3444
x x x
f x =-+.
⑴ 求函数()f x 的最大值,并写出相应的x 取值集合;
⑵ 令π1035f a ⎛⎫+= ⎪⎝⎭
,且()0πα∈,,求tan 2α的值.
16.
如图所示,在四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 为菱形,PAD △为等边三角形,平面PAD ⊥平面ABCD ,且602DAB AB ∠=︒=,,E 为AD 的中点.
⑴ 求证:AD PB ⊥; ⑵ 求二面角A PD C --的余弦值; ⑶ 在棱PB 上是否存在点F ,使EF ∥平面PDC ?并说明理由.
17.
(本小题满分13分)
如图,某工厂2011年生产的A B C D ,,
,四种型号的产品产量用条形图表示,现用分层抽样的方法从中抽取50件样品参加今年五月份的一个展销会.
⑴ 问A B C D ,,
,型号的产品各抽取了多少件? ⑵ 从50件样品中随机抽取2件,求这2件产品恰好是不同型
号的产品的概率; ⑶ 在50件样品中,从A C ,两种型号的产品中随机抽取3件,其中A 种型号的产品有X 件,求随机变量X 的分布列和数学期望()E X .
18.
(本小题满分13分)
已知函数()()21
21ln 12f x mx x x =-+++.
⑴ 当3
2
m =-时,求函数()f x 的极值点;
⑵ 当1m ≤时,曲线():C y f x =在点()01P ,处的切线l 与C 有且只有一个公共点,求实数m
的范围.
19.
(本小题满分14分)
已知椭圆()22122:10x y C a b a b +=>>经过点312M ⎛
⎫ ⎪⎝
⎭,,且其右焦点与抛物线
22:4C y x =的焦点F 重合.
⑴ 求椭圆1C 的方程;
⑵ 直线l 经过点F 与椭圆1C 相交于A B ,两点,与抛物线2C 相交于C D ,两点.求AB CD
的最
大值.
20.
(本小题满分13分)
已知集合{}12320112012S = ,,,,,,设A 是S 的至少含有两个元素的子集,对于A 中任意两个不同的元素()x y x y >,,若x y -都不能...整除x y +,则称集合A 是S 的“好子集”. ⑴ 分别判断数集{}2468P =,,,与{}147Q =,,是否是集合S 的“好子集”,并说明理由; ⑵ 求集合S 的“好子集”A 所含元素个数的最大值;
⑶ 设123m A A A A ,,,,是集合S 的m 个“好子集”,且两两互不包含,记集合i A 的元素个
数为()12i k i m = ,,,,求证:()1!2012!2012!m
i i i k k =⋅-∑≤
中国人民大学附属中学高三模拟考试
数学参考答案(理科)
一、选择题
题号
1 2 3 4 5 6 7 8 答案
B A A B B A
C C
二、填空题
题号
9 10 11 12 13 14
答案 5- ()1,0;(],0-∞
47
10
5002
1;264-
三、解答题
15、(I )()f x 的最大值为2,相应的x 取值集合为π|4π,3x x k k ⎧⎫
=+∈⎨⎬⎩⎭
Z ;
(II )24
tan 27
α=-.
16、(I )略; (II )二面角A PD C --的余弦值为5
5
-
; (III )在棱PB 上存在点F ,使EF ∥平面PDC .
17、(I )A 型号的产品10件,B 型号的产品20件,C 型号的产品5件,D 型号的产品15件;
(II )这两件产品恰好是不同类型的产品的概率为5
7
;
(III )随机变量X 的分布列为
X
0 1 2 3 P
291 2091 4591 2491
数学期望()2E X =.
18、(I )()f x 的极大值点为1
3
x =-;
(II )m 的取值范围为(]{},01-∞ .
19、(I )椭圆的方程为22
143
x y +=;
(II )AB CD 的最大值为3
4
.
20、(I )P 不是S 的“好子集”;Q 是S 的“好子集”;
(II )A 的最大值为671; (III )略. 提示:(II )考虑1,2a b -≠,作S 的模3同余类,可构造{}1,4,7,,2011A = 即可.
(III )12,,,m A A A 是S 的“好子集”的条件多余,可直接改为“子集”;考虑2012个数的全排列即可.。