北京市东城区2012-2013第一学期高三年级期末数学统一练习理科
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东城区2012-2013学年度第一学期期末教学统一检测高三数学 (理科)一、本大题共8小题,每小题5分,共40分。
(1)设集合{1,2}A =,则满足{1,2,3}AB =的集合B 的个数是(A )1 (B) 3 (C)4 (D)8 (2)已知a 是实数,i1ia +-是纯虚数,则a 等于 (A )1- (B )1 (C )2 (D )2- (3)已知{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,若36a =,312S =,则公差d 等于(A )1 (B )53(C )2 (D )3 (4)执行如图所示的程序框图,输出的k 的值为(A )4 (B )5 (C )6 (D )7(5)若a ,b 是两个非零向量,则“+=-a b a b ”是“⊥a b ”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)已知x ,y 满足不等式组0,0,,2 4.x y x y s y x ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩当35s ≤≤时,目标函数y x z 23+=最大值的变化范围是(A )[6,15](B )[7,15] (C )[6,8](D )[7,8](7)已知抛物线22y px =的焦点F 与双曲线22179x y -=的右焦点重合,抛物线的准线与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线上且||2||AK AF =,则△AFK 的面积为(A )4 (B )8 (C )16 (D )32(8)给出下列命题:①在区间(0,)+∞上,函数1y x -=,12y x =,2(1)y x =-,3y x =中有三个是增函数;②若log 3log 30m n <<,则01n m <<<;③若函数()f x 是奇函数,则(1)f x -的图象关于点(1,0)A 对称;④已知函数233,2,()log (1),2,x x f x x x -⎧≤=⎨->⎩则方程 1()2f x =有2个实数根,其中正确命题的个数为(A )1 (B )2 (C )3 (D )4第Ⅱ卷(共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
(9)若3sin 5α=-,且tan 0α>,则cos α= . (10)图中阴影部分的面积等于 .(11)已知圆C :22680x y x +-+=,则圆心C 的坐标为 ;若直线y kx =与圆C 相切,且切点在第四象限,则k = . (12)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为 .(13)某种饮料分两次提价,提价方案有两种,方案甲:第一次提价%p ,第二次提价%q ;方案乙:每次都提价%2p q+,若0p q >>,则提价多的方案是 .(14)定义映射:f A B →,其中{(,),}A m n m n =∈R ,B =R ,已知对所有的有序正整数对(,)m n 满足下述条件:①(,1)1f m =;②若n m >,(,)0f m n =;③(1,)[(,)(,1)]f m n n f m n f m n +=+-, 则(2,2)f = ,(,2)f n = .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)(本小题共13分)已知函数2()3sin cos cos f x x x x a =++. (Ⅰ)求()f x 的最小正周期及单调递减区间; (Ⅱ)若()f x 在区间[,]63ππ-上的最大值与最小值的和为32,求a 的值.xy O13 y =3x 2(16)(本小题共13分)已知{}n a 为等比数列,其前n 项和为n S ,且2nn S a =+*()n ∈N .(Ⅰ)求a 的值及数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若(21)n n b n a =-,求数列{}n b 的前n 项和n T .(17)(本小题共14分)如图,在菱形ABCD 中,60DAB ∠=,E 是AB 的中点, MA ⊥平面ABCD ,且在矩形ADNM 中,2AD =,AM =. (Ⅰ)求证:AC ⊥BN ;(Ⅱ)求证:AN // 平面MEC ; (Ⅲ)求二面角M EC D --的大小.(18)(本小题共13分)已知a ∈R ,函数()ln 1af x x x=+-. (Ⅰ)当1a =时,求曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程; (Ⅱ)求()f x 在区间(]0,e 上的最小值.AB CDENM(19)(本小题共13分)在平面直角坐标系xOy 中,动点P到两点(0),0)的距离之和等于4,设点P 的轨迹为曲线C ,直线l 过点(1,0)E -且与曲线C 交于A ,B 两点.(Ⅰ)求曲线C 的轨迹方程;(Ⅱ)是否存在△AOB 面积的最大值,若存在,求出△AOB 的面积;若不存在,说明理由.(20)(本小题共14分)已知实数组成的数组123(,,,,)n x x x x 满足条件:①10nii x==∑; ②11ni i x ==∑.(Ⅰ) 当2n =时,求1x ,2x 的值;(Ⅱ)当3n =时,求证:123321x x x ++≤; (Ⅲ)设123n a a a a ≥≥≥≥,且1n a a >(2)n ≥,求证:111()2ni in i a x a a =≤-∑.东城区2012-2013学年度第一学期期末教学统一检测高三数学参考答案及评分标准 (理科)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分) (1)C (2)B (3)C (4)A (5)C (6)D (7)D (8)C 二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)(9)45-(10)1 (11)(3,0) 4-(12)75+ (13)乙(14)2 22n-注:两个空的填空题第一个空填对得3分,第二个空填对得2分. 三、解答题(本大题共6小题,共80分) (15)(共13分)解:(Ⅰ)1cos 2()sin 222xf x x a +=++ 1sin(2)62x a π=+++.……………………………………………3分 所以T =π.……………………………………………………………4分 由3222262k x k πππ+π≤+≤+π, 得263k x k ππ+π≤≤+π. 故函数()f x 的单调递减区间是2[,]63k k ππ+π+π(k ∈Z ).…………………7分 (Ⅱ)因为63x ππ-≤≤, 所以52666x πππ-≤+≤. 所以1sin(2)126x π-≤+≤.…………………………………………………………10分 因为函数()f x 在[,]63ππ-上的最大值与最小值的和1113(1)()2222a a +++-++=,所以0a =.…………………………………………………………………………13分 (16)(共13分)解:(Ⅰ)当1n =时,112S a a ==+.………………………………………1分 当2n ≥时,112n n n n a S S --=-=.…………………………………………………3分因为{}n a 是等比数列, 所以111221a a -=+==,即11a =.1a =-.……………………………………5分所以数列{}n a 的通项公式为12n n a -=*()n ∈N .…………………………………6分(Ⅱ)由(Ⅰ)得1(21)(21)2n n n b n a n -=-=-⋅.则23111325272(21)2n n T n -=⨯+⨯+⨯+⨯++-⋅. ① 2312123252(23)2(21)2n n n T n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅+-⋅. ② ①-②得 2111222222(21)2n n n T n --=⨯+⨯+⨯++⨯--⋅…………………9分2112(222)(21)2n n n -=++++--⋅114(21)(21)2n n n -=+---⋅(23)23n n =--⋅-.…………………………………………………12分所以(23)23nn T n =-⋅+.……………………………………………………………13分 (17)(共14分)解:(Ⅰ)连结BD ,则AC BD ⊥. 由已知DN ⊥平面ABCD , 因为DNDB D =,所以AC ⊥平面NDB .……………………2分 又因为BN ⊂平面NDB ,所以AC BN ⊥.……………………4分 (Ⅱ)CM 与BN 交于F ,连结EF . 由已知可得四边形BCNM 是平行四边形,所以F 是BN 的中点. 因为E 是AB 的中点,所以//AN EF .…………………………7分 又EF ⊂平面MEC ,AN ⊄平面MEC ,所以//AN 平面MEC . ……………………………………………………………9分(Ⅲ)由于四边形ABCD 是菱形,E 是AB 的中点,可得DE AB ⊥. 如图建立空间直角坐标系D xyz -,则(0,0,0)D,E , (0,2,0)C ,1,7M -.(3, 2.0)CE =-,(0,EM =-.…………………………………………10分 设平面MEC 的法向量为(,,)x y z =n .则0,0.CE EM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n所以20,0.7y y z -=⎨-=⎪⎩令2x =.所以)3=n .……………………………………………………………12分 又平面ADE 的法向量(0,0,1)=m , 所以1cos ,2⋅<>==m n m n m n . 所以二面角M EC D --的大小是60°. ………………………………………14分(18)(共13分) 解:(Ⅰ)当1a =时,1()ln 1f x x x=+-,),0(+∞∈x , 所以22111()x f x x x x-'=-+=,),0(+∞∈x .………………………………2分 因此1(2)4f '=. 即曲线)(x f y =在点(2,(2))f 处的切线斜率为14. …………………………4分 又1(2)ln 22f =-, 所以曲线)(x f y =在点(2,(2))f 处的切线方程为11(ln 2)(2)24y x --=-, 即44ln 240x y -+-=.……………………………………………6分(Ⅱ)因为()ln 1a f x x x =+-,所以221()a x a f x x x x-'=-+=. 令()0f x '=,得x a =. ……………………………………………8分①若a ≤0,则()0f x '>,()f x 在区间(]0,e 上单调递增,此时函数()f x 无最小值.②若0e a <<,当()0,x a ∈时,()0f x '<,函数()f x 在区间()0,a 上单调递减,当(],e x a ∈时,()0f x '>,函数()f x 在区间(],e a 上单调递增,所以当x a =时,函数()f x 取得最小值ln a .………………………………10分 ③若e a ≥,则当(]0,e x ∈时,()0f x '≤,函数()f x 在区间(]0,e 上单调递减,所以当e x =时,函数()f x 取得最小值ea .…………………………………12分 综上可知,当a ≤0时,函数()f x 在区间(]0,e 上无最小值;当0e a <<时,函数()f x 在区间(]0,e 上的最小值为ln a ;当e a ≥时,函数()f x 在区间(]0,e 上的最小值为ea .……………13分 (19)(共13分) 解.(Ⅰ)由椭圆定义可知,点P 的轨迹C是以(0),0)为焦点,长半轴长为2 的椭圆.……………………………………………………………………………3分故曲线C 的方程为2214x y +=. …………………………………………………5分 (Ⅱ)存在△AOB 面积的最大值. …………………………………………………6分 因为直线l 过点(1,0)E -,可设直线l 的方程为 1x my =-或0y =(舍). 则221,4 1.x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩整理得 22(4)230m y my +--=.…………………………………7分由22(2)12(4)0m m ∆=++>.设1122()()A x y B x y ,,,. 解得1y =2y =则 21||y y -=因为1212AOB S OE y y ∆=⋅-21==. ………………………10分 设1()g t t t=+,t =t ≥. 则()g t在区间)+∞上为增函数.所以()g t ≥.所以AOB S ∆≤0m =时取等号,即max ()2AOB S ∆=. 所以AOB S ∆13分 (20)(共14分)(Ⅰ)解:12120,(1)1.(2)x x x x +=⎧⎪⎨+=⎪⎩由(1)得21x x =-,再由(2)知10x ≠,且20x ≠.当10x >时,20x <.得121x =,所以121,21.2x x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩……………………………2分当10x <时,同理得121,21.2x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩………………………………………………4分 (Ⅱ)证明:当3n =时,由已知1230x x x ++=,123=1x x x ++.所以12311233322()x x x x x x x x ++=+++-13x x =-131x x ≤+≤.………………………………………………9分(Ⅲ)证明:因为1i n a a a ≥≥,且1n a a >(1,2,3,,)i n =. 所以1()()i i n a a a a ---1()()i i n a a a a ≤-+-1n a a =-, 即112n i n a +a a a a -≤- (1,2,3,,)i n =.……………………………11分1n i i i a x =∑n 1i 1111122n n i i i n i i i a x a x a x ====--∑∑∑111(2)2n i n i i a a a x ==--∑111(22n n i i i a a a x =≤+-∑)111()2nn i i a a x =≤-∑ 1112n n i i a a x==-∑11()2n a a =-.……………………………………………………………14分.。