北京2013届丰台区高三数学一模理科试题及答案

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丰台区2013年高三年级第二学期统一练习(一)数学(理科)一、选择题 1.复数z=1i i-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. 设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,3420a a +=,则31S a(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 3. 执行右边的程序框图,输出k 的值是(A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 64.已知变量,x y 满足约束条件1101x y x x y +≤⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩,则2x y e +的最大值是(A) 3e (B) 2e (C) 1 (D) 4e - 5.已知命题p:(0,),32x x x ∀∈+∞>;命题q:(,0),32x x x ∃∈-∞>,则下列命题为真命题的是(A) p q ∧ (B) ()p q ∧⌝ (C) ()p q ⌝∧ (D) ()()p q ⌝∧⌝6. 已知,a Z ∈关于x 的一元二次不等式260x x a -+≤的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a 的值之和是(A) 13 (B) 18 (C) 21 (D) 267. 如果函数y=f(x)图像上任意一点的坐标(x,y )都满足方程 lg()lg lg x y x y +=+,那么正确的选项是(A) y=f(x)是区间(0,+∞)上的减函数,且x+y 4≤ (B) y=f(x)是区间(1,+∞)上的增函数,且x+y 4≥ (C) y=f(x)是区间(1,+∞)上的减函数,且x+y 4≥ (D) y=f(x)是区间(1,+∞)上的减函数,且x+y 4≤8.动圆C 经过点F(1,0),并且与直线x=-1相切,若动圆C与直线1y x =+总有公共点,则圆C 的面积(A) 有最大值8π (B) 有最小值2πF (C) 有最小值3π (D) 有最小值4π 二 填空题9.在平面直角坐标系中,已知直线C 1:1x t y t=⎧⎨=-⎩(t 是参数)被圆C 2:cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ是参数)截得的弦长为 ;10. 某校从高一年级学生中随机抽取100名学生,将他们期中考试的数学成绩(均为整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]后得到频率分布直方图(如图所示).则分数在[70,80)内的人数是________。

11.如图,已知直线PD 切⊙O 于点D ,直线PO 交⊙O 于点E,F.若21PF PD =+=,则⊙O 的半径为 ;EFD ∠= .12.在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠A=90°,AB=AD=1,BC=2,E 是CD 的中点, 则CD BE ⋅=. 13.某四面体的三视图如图所示,则该四面体的四个面中,直角三角形的面积和是_______.14. 已知M 是集合{}1,2,3,,21(*,2)k k N k -∈≥ 的非空子集,且当x M ∈时,有2k x M -∈.记满足条件的集合M 的个数为()f k ,则(2)f = ;()f k = 。

三、解答题15. 已知函数22()(sin cos )2cos .f x x x x =+- (Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期和单调递增区间; (Ⅱ)求函数()f x 在3[,44ππ上的值域.16.如图,四边形ABCD 是边长为2的正方形,MD ⊥平面ABCD ,NB ∥MD ,且NB=1,MD=2;(Ⅰ)求证:AM ∥平面BCN; (Ⅱ)求AN 与平面MNC 所成角的正弦值;(Ⅲ)E 为直线MN 上一点,且平面ADE ⊥平面MNC ,求M E M N的值.17.在一次抽奖活动中,有甲、乙等6人获得抽奖的机会。

抽奖规则如下:主办方先从6人中随机抽取两人均获奖1000元,再从余下的4人中随机抽取1人获奖600元,最后还从这4人中随机抽取1人获奖400元。

(Ⅰ)求甲和乙都不获奖的概率;(Ⅱ)设X 是甲获奖的金额,求X 的分布列和均值E X 。

18.已知函数1()f x x a=+,2()3g x bx x =+.(Ⅰ)若曲线()()()h x f x g x =-在点(1,0)处的切线斜率为0,求a,b 的值; (Ⅱ)当[3,)a ∈+∞,且ab=8时,求函数()()()g x x f x ϕ=的单调区间,并求函数在区间[-2,-1]上的最小值。

19. 已知以原点为对称中心、F(2,0)为右焦点的椭圆C 过P(2,直线l :y=kx+m(k ≠0)交椭圆C 于不同的两点A ,B 。

(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)是否存在实数k ,使线段AB 的垂直平分线经过点Q (0,3)?若存在求出 k 的取值范围;若不存在,请说明理由。

20. 设满足以下两个条件的有穷数列12,,,n a a a ⋅⋅⋅为n (n=2,3,4,…,)阶“期待数列”:①1230n a a a a ++++= ;② 1231n a a a a ++++= .(Ⅰ)分别写出一个单调递增的3阶和4阶“期待数列”;(Ⅱ)若某2k+1(*k N ∈)阶“期待数列”是等差数列,求该数列的通项公式; (Ⅲ)记n 阶“期待数列”的前k 项和为(1,2,3,,)k S k n = , 试证:(1)21≤k S ; (2)111.22ni i a in=≤-∑参考答案一、选择题二 填空题10. 30; 11.15° (第一个空2分,第二个空3分); 12. -1;13. 2+14. 3,21k -(第一个空2分,第二个空3分)。

三、解答题 15. (本题13分)解:(Ⅰ)2()1sin 22cos )4f x x x x π=+-=-,……………………3分∴最小正周期T=π, ……………………………………………………4分单调增区间3[,]()88k k k Z ππππ-+∈, …………………………………7分(Ⅱ)33,24422x x ππππ≤≤∴≤≤,52444x πππ∴≤-≤, ………………………………………………10分∴()f x 在3[,]44ππ上的值域是[-. ………………………13分16.(本题14分)解:(Ⅰ)∵ABCD 是正方形,∴BC ∥AD.∵BC ⊄平面AMD,AD ⊂平面AMD,∴BC ∥平面AMD. ∵NB ∥MD,∵NB ⊄平面AMD,MD ⊂平面AMD,∴NB ∥平面AMD. ∵NB BC=B,NB ⊂平面BCN, BC ⊂平面BCN, ∴平面AMD ∥平面BCN …………………3分∵AM ⊂平面AMD,∴AM ∥平面BCN …………………4分(也可建立直角坐标系,证明AM 垂直平面BCN 的法向量,酌情给分)(Ⅱ) ⊥MD 平面ABCD ,ABCD 是正方形,所以,可选点D 为原点,DA,DC,DM 所在直线分别为x,y,z 轴,建立空间直角坐标系(如图)…………………………………5分 则()0,0,2A ,()2,0,0M ,()0,2,0C ,()1,2,2N .∴)1,2,0(=AN , ………………………………………6分)1,2,2(-=MN ,)2,2,0(-=MC ,设平面MNC 的法向量()z y x n ,,=,则⎩⎨⎧=-=-+022022z y z y x ,令2=z ,则()1,2,2,n =- … 7分 设AN 与平面MNC 所成角为θ,∴552352122cos sin =⨯⨯+⨯==θ. ……9分(Ⅲ)设(,,)E x y z ,M EM Nλ=,M E M N λ∴=,又(,,2),(2,2,1)M E x y z M N =-=-,∴E 点的坐标为(2,2,2)λλλ-, ………………………11分 A D ⊥ 面MDC,A D M C ∴⊥,欲使平面ADE ⊥平面MNC ,只要A E M C ⊥,(22,2,2),AE λλλ=-- (0,2,2)M C =-,0AE M C ⋅=42(2)0λλ∴--=,23λ∴=∴23M E M N=. ………………………………………………………………………………14分17.(本题13分)解:(Ⅰ)设“甲和乙都不获奖”为事件A , ……………………………1分则P (A )=211422211644110C C C C C C ⋅⋅=, 答:甲和乙都不获奖的概率为110. …………………………5分(Ⅱ)X 的所有可能的取值为0,400,600,1000,………………………………………6分P(X=0)=38, P(X=400)= 2526311448C C ⋅⋅=, P(X=600)= 2526131448C C ⋅⋅=,P(X=1000)=12552266113448C C C C +⋅⋅= , ………………………………………………10分 ∴X 的分布列为……………………11分 ∴E(X)=0×38+400×18+600×18+1000×38=500(元).答: 甲获奖的金额的均值为500(元). ………………………………13分18. (本题13分)解:(Ⅰ)函数h(x)定义域为{x|x ≠-a},……………………1分 则21()()()23()h x f x g x bx x a '''=-=---+, ……………………………3分h(x)在点(1,0)处的切线斜率为0,∴(1)0,(1)0.h h =⎧⎨'=⎩即2130,11230.(1)b a b a ⎧--=⎪+⎪⎨⎪---=+⎪⎩,解得0,2,a b =⎧⎨=-⎩或4,36.a b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩…………………6分(Ⅱ)记ϕ(x)=()()g x f x ,则ϕ(x)=(x+a)(bx 2+3x)(x ≠-a),ab=8,所以8b a=,∴28()()(3)x x a x x aϕ=++(x ≠-a),∴2211()(24223)(43)(6)x x ax a x a x a aaϕ'=++=++, 令()0x ϕ'=,得34x a =-,或16x a =-, ………………………8分 因为[)3,a ∈+∞,∴所以3146a a -<-,∴故当34x a <-,或16x a >-时,()0x ϕ'>,当3146a x a -<<-时,()0x ϕ'<,∴函数ϕ(x)的单调递增区间为31(,),(,),(,)46a a a a -∞----+∞,单调递减区间为31(,)46a a --, ……………………………10分 [3,)a ∈+∞,∴3944a -≤-,162a -≤-,① 当26a -≤-,即12a ≥时, ϕ(x)在[-2,-1]单调递增,∴ϕ(x)在该区间的最小值为64(2)446a aϕ-=-+-, ………………………11分② 当216a -<-<-时,即612a <<, ϕ(x)在[-2,6a -)单调递减, 在(,1]6a --单调递增, ∴ϕ(x)在该区间的最小值为()6a ϕ-=225108a -,……………………12分③当16a -≥-时,即36a ≤≤时,ϕ(x)在[-2,-1]单调递减,∴ϕ(x)在该区间的最小值为8(1)113a a ϕ-=-+-,………13分综上所述,当36a ≤≤时,最小值为8113a a-+-;当612a <<时,最小值为225108a -;当12a ≥时,最小值为64446a a-+-. (不综述者不扣分)19.(本题13分)解:(Ⅰ)设椭圆C 的方程为22221x y ab+=()0a b >>,由题意22224421a b ab ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得28a =,24b =,所以椭圆C 的方程为22184x y +=. ………5分 (Ⅱ)假设存在斜率为k 的直线,其垂直平分线经过点Q (0,3), 设A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),AB 的中点为N(x 0,y 0),由22184x yy kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得222(12)4280k x m kx m +++-=, ………………6分 222222164(12)(28)648320m k k m k m ∆=-+-=-+>,所以22840k m -+>,…………7分 122412m k x x k+=-+,∴12022212x x m k x k+==-+,00212m y kx m k=+=+, …………………………………………8分线段AB 的垂直平分线过点Q (0,3), ∴1N Q k k ⋅=-,即0031y k x -⋅=-,∴236m k -=+, ………………………………………10分0∆> ,整理得42362850k k ++<,显然矛盾∴不存在满足题意的k 的值。