海淀区2017~2018学年度第一学期期末练习 高三理数试题及答案

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海淀区高三年级第一学期期末练习参考答案 2018.1数 学(理科)阅卷须知:1.评分参考中所注分数,表示考生正确做到此步应得的累加分数.2.其它正确解法可以参照评分标准按相应步骤给分.一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.(有两空的小题第一空3分) (9 (10)5050 (11)2 (12)6 (13 (14)① (1,1)- ② 1[2,]5-三、解答题: 本大题共6小题,共80分.15. (本小题13分)解:(Ⅰ)如图所示,366DBC ADB C πππ∠=∠-∠=-=,…………………….1分故DBC C ∠=∠,DB DC = ……………………….2分设DC x =,则DB x =,3DA x =. 在ADB ∆中,由余弦定理 2222cos AB DA DB DA DB ADB =+-⋅⋅∠ ……………………….3分即22217(3)2372x x x x x =+-⋅⋅⋅=, ……………………….4分 解得1x =,即1DC =. ……………………….5分(Ⅱ)方法一. 在ADB ∆中,由AD AB >,得60ABD ADB ∠>∠=︒,故362A B C A B D D B C πππ∠=∠+∠>+= ……………………….6分在ABC ∆中,由正弦定理sin sin AC AB ABC ACB=∠∠ ……………………….7分 A即4sin 2ABC =∠,故sin ABC ∠=, ……………………….9分 由(,)2ABC ππ∠∈,得cos ABC ∠=, ……………………….11分tan ABC ∠== ………………………13分 方法二. 在ADB ∆中,由余弦定理222cos 2AB BD AD ABD AB BD +-∠===⋅ ……………………….7分由(0,)ABD π∠∈,故sin ABD ∠= ……………………….9分故tan ABD ∠=- ……………………….11分故tan tan 6tan tan()61tan tan 6ABD ABC ABD ABD πππ-∠+∠=∠+==-∠⋅………………………13分 16. (本小题13分) (Ⅰ)从品牌A 的12次测试中,测试结果打开速度小于7的文件有:测试1、2、5、6、9、10、11,共7次设该测试结果打开速度小于7为事件A ,因此7()12P A = ……………………….3分 (Ⅱ)12次测试中,品牌A 的测试结果大于品牌B 的测试结果的次数有:测试1、3、4、5、7、8,共6次随机变量X 所有可能的取值为:0,1,2,330663121(0)11C C P X C === 21663129(1)22C C P X C === 12663129(2)22C C P X C ===03663121(3)11C C P X C === ……………………….7分 随机变量的分布列为……………………….8分19913()0123112222112E X =⨯+⨯+⨯+⨯= ……………………….10分(Ⅲ)本题为开放问题,答案不唯一,在此给出评价标准,并给出可能出现的答案情况,阅卷时按照标准酌情给分.给出明确结论,1分;结合已有数据,能够运用以下8个标准中的任何一个陈述得出该结论的理由,2分.…………………13分.标准1: 会用前6次测试品牌A 、品牌B 的测试结果的平均值与后6次测试品牌A 、品牌B 的测试结果的平均值进行阐述(这两种品牌的处理器打开含有文字与表格的文件的测试结果的平均值均小于打开含有文字和图片的文件的测试结果平均值;这两种品牌的处理器打开含有文字与表格的文件的平均速度均快于打开含有文字和图片的文件的平均速度)标准2: 会用前6次测试品牌A 、品牌B 的测试结果的方差与后6次测试品牌A 、品牌B 的测试结果的方差进行阐述(这两种品牌的处理器打开含有文字与表格的文件的测试结果的方差均小于打开含有文字和图片的文件的测试结果的方差;这两种品牌的处理器打开含有文字与表格的文件速度的波动均小于打开含有文字和图片的文件速度的波动)标准3:会用品牌A 前6次测试结果的平均值、后6次测试结果的平均值与品牌B 前6次测试结果的平均值、后6次测试结果的平均值进行阐述(品牌A 前6次测试结果的平均值大于品牌B 前6次测试结果的平均值,品牌A 后6次测试结果的平均值小于品牌B 后6次测试结果的平均值,品牌A 打开含有文字和表格的文件的速度慢于品牌B ,品牌A 打开含有文字和图形的文件的速度快于品牌B )标准4:会用品牌A 前6次测试结果的方差、后6次测试结果的方差与品牌B 前6次测试结果的方差、后6次测试结果的方差进行阐述(品牌A 前6次测试结果的方差大于品牌B 前6次测试结果的方差,品牌A 后6次测试结果的方差小于品牌B 后6次测试结果的方差,品牌A 打开含有文字和表格的文件的速度波动大于品牌B ,品牌A 打开含有文字和图形的文件的速度波动小于品牌B )标准5:会用品牌A 这12次测试结果的平均值与品牌B 这12次测试结果的平均值进行阐述(品牌A 这12次测试结果的平均值小于品牌B 这12次测试结果的平均值,品牌A 打开文件的平均速度快于B )标准6:会用品牌A 这12次测试结果的方差与品牌B 这12次测试结果的方差进行阐述(品牌A 这12次测试结果的方差小于品牌B 这12次测试结果的方差,品牌A 打开文件速度的波动小于B)标准7:会用前6次测试中,品牌A测试结果大于(小于)品牌B测试结果的次数、后6次测试中,品牌A测试结果大于(小于)品牌B测试结果的次数进行阐述(前6次测试结果中,品牌A小于品牌B的有2次,占1/3. 后6次测试中,品牌A小于品牌B的有4次,占2/3. 故品牌A打开含有文字和表格的文件的速度慢于B,品牌A打开含有文字和图片的文件的速度快于B)标准8:会用这12次测试中,品牌A测试结果大于(小于)品牌B测试结果的次数进行阐述(这12次测试结果中,品牌A小于品牌B的有6次,占1/2. 故品牌A和品牌B 打开文件的速度相当)17. (本小题14分)(Ⅰ)证明:因为1BE A E ⊥,BE DE ⊥,1A E DE E =,1A E ,DE ⊂平面1A DE ……………..1分 所以BE ⊥平面1A DE ……………..2分 因为BE ⊂平面BCDE ,所以平面1A DE ⊥平面BCDE ……………..3分(Ⅱ) 解:在平面1A DE 内作EF ED ⊥,由BE ⊥平面1A DE ,建系如图. ……………..4分则11(0,,22A ,(1,0,0)B ,(1,1,0)C ,(0,1,0)D ,(0,0,0)E . 11(1,,)22A B =--11(0,,2A D =,(1,0,0)DC =, ……………..7分 设平面1ACD 的法向量为(,,)n x y z =,则 100n A D n D C ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即1020y z x ⎧=⎪⎨⎪=⎩,令1z =得,y = 所以(0,3,1)n =是平面1ACD 的一个方向量. ……………..9分111cos ,||||A B n A B n A B n ⋅<>==-=⋅ ……………..10分 所以1A B 与平面1ACD 所成角的正弦值为4……………..11分 (Ⅲ)解:三棱锥1M ACD -和三棱锥1N ACD -的体积相等.……………..12分 理由如: 方法一:由1(0,4M ,1(1,,0)2N ,知1(1,,4MN =,则0MN n ⋅= 因为MN ⊂平面1ACD ,所以//MN 平面1ACD .……………..13分 x y故点M 、N 到平面1ACD 的距离相等,有三棱锥1M ACD -和1N ACD -同底等高,所以体积相等. ……………..14分方法二:如图,取DE 中点P ,连接MP ,NP ,MN .因为在1A DE ∆中,M ,P 分别是1A E ,DE 的中点,所以1//MP A D因为在正方形BCDE 中,N ,P 分别是BC ,DE 的中点,所以//NP CD 因为MP NP P =,MP ,NP ⊂平面MNP ,1A D ,CD ⊂平面1ACD 所以平面MNP //平面1ACD 因为MN ⊂平面MNP ,所以//MN 平面1ACD ……………..13分 故点M 、N 到平面1ACD 的距离相等,有三棱锥1M ACD -和1N ACD -同底等高,所以体积相等. ……………..14分DD法二 法三方法三:如图,取1A D 中点Q ,连接MN ,MQ ,CQ .因为在1A DE ∆中,M ,Q 分别是1A E ,1A D 的中点,所以//MQ ED 且12MQ ED = 因为在正方形BCDE 中,N 是BC 的中点,所以//NC ED 且12NC ED = 所以//MQ NC 且MQ NC =,故四边形MNCQ 是平行四边形,故//MN CQ 因为CQ ⊂平面1ACD ,MN ⊂平面1ACD ,所以//MN 平面1ACD . ……………..13分 故点M 、N 到平面1ACD 的距离相等,有三棱锥1M ACD -和1N ACD -同底等高,所以体积相等. ……………..14分解:(Ⅰ)C :221992x y +=,故29a =,292b =,292c =, 有3a =,b c == ……………..3分 椭圆C的短轴长为2b =2c e a ==. ……………..5分 (Ⅱ)结论是:||||TP TM <. ……………..6分设直线l :1x my =+,11(,)M x y ,22(,)N x y22291x y x my ⎧+=⎨=+⎩,整理得:22(2)280m y my ++-= ……………..8分 222(2)32(2)3664m m m ∆=++=+> 故12222m y y m +=-+,12282y y m =-+ ……………..10分 PM PN ⋅1212(2)(2)x x y y =--+ ……………..11分1212(1)(1)my my y y =--+21212(1)()1m y y m y y =+-++22282(1)()122m m m m m =-+⋅-⋅-+++ 22562m m +=-+0< ……………..12分故90MPN ∠>︒,即点P 在以MN 为直径的圆内,故||||TP TM < ……………..13分(Ⅰ)因为函数2()222x f x ax x =---e所以'()222x f x ax =--e ……………..2分故(0)0f =,'(0)0f = ……………..4分曲线()y f x =在0x =处的切线方程为0y = ……………..5分(Ⅱ)当0a ≤时,令()'()222x g x f x ax ==--e ,则'()220x g x a =->e……………..6分故()g x 是R 上的增函数. ……………..7分由(0)0g =,故当0x <时,()0g x <,当0x >时,()0g x >.即当0x <时,'()0f x <,当0x >时,'()0f x >.故()f x 在(,0)-∞单调递减,在(0,)+∞单调递增. ……………..9分函数()f x 的最小值为(0)f …………….10分由(0)0f =,故()f x 有且仅有一个零点. …………….12分(Ⅲ)当1a =时,()f x 有一个零点;当0a >且1a ≠时,()f x 有两个零点.……………..14分20. (本小题13分)解:(Ⅰ)2,1,1,2,2,3,1 ……………..3分 (Ⅱ)假设存在正整数M ,使得对任意的*k ∈N ,k a M ≤. 由题意,{1,2,3,...,}k a M ∈ 考虑数列{}n a 的前21M +项:1a ,2a ,3a ,…,21M a + 其中至少有1M +项的取值相同,不妨设121M i i i a a a +==⋅⋅⋅=此时有:111M i a M M ++=+>,矛盾.故对于任意的正整数M ,必存在*k ∈N ,使得k a M >. ………….. 8分(Ⅲ)充分性:当11a =时,数列{}n a 为1,1,2,1, 3,1,4,…,1,1k -,1,k ,… 特别地,21k a k -=,21k a =故对任意的*n ∈N(1)若n 为偶数,则21n n a a +==(2)若n 为奇数,则23122n n n n a a +++=>= 综上,2n n a a +≥恒成立,特别地,取1m =有当n m ≥时,恒有2n n a a +≥成立 ………….11分必要性:方法一:假设存在1a k =(1k >),使得“存在m N *∈,当n m ≥时,恒有2n n a a +≥成立”则数列{}n a 的前21k +项为k ,1, 1,2,1, 3,1,4,…,1,1k -, 1,k2,2,3,2,4, …,2,1k -,2,k3,3,4,…,3,1k -,3,k⋅⋅⋅2k -,2k -,1k -,2k -,k1k -,1k -,kk后面的项顺次为1k +,1,1k +,2,…,1k +,k2k +,1,2k +,2,…,2k +,k3k +,1,3k +,2,…,3k +,k…… 对任意的m ,总存在n m ≥,使得n a k =,21n a +=,这与2n n a a +≤矛盾,故若存在m N *∈,当n m ≥时,恒有2n n a a +≥成立,必有11a =………….. 13分 方法二: 若存在m N *∈,当n m ≥时,2n n a a +≥恒成立,记{}12max ,,,m a a a s =. 由第(2)问的结论可知:存在k N *∈,使得k a s >(由s 的定义知1k m ≥+) 不妨设k a 是数列{}n a 中第一个...大于等于1s +的项,即121,,,k a a a -均小于等于s .则11k a +=.因为1k m -≥,所以11k k a a +-≥,即11k a -≥且1k a -为正整数,所以11k a -=. 记1k a t s =≥+,由数列{}n a 的定义可知,在121,,,k a a a -中恰有t 项等于1. 假设11a ≠,则可设121t i i i a a a ====,其中1211t i i i k <<<<=-, 考虑这t 个1的前一项,即12111,,,t i i i a a a ---, 因为它们均为不超过s 的正整数,且1t s ≥+,所以12111,,,t i i i a a a ---中一定存在两项相等,将其记为a ,则数列{}n a 中相邻两项恰好为(a ,1)的情况至少出现2次,但根据数列{}n a 的定义可知:第二个a 的后一项应该至少为2,不能为1,所以矛盾! 故假设11a ≠不成立,所以11a =,即必要性得证! ………….. 13分 综上,“11a =”是“存在m N *∈,当n m ≥时,恒有2n n a a +≥成立”的充要条件.。