北京大学2016年数学分析试题及解答
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2016年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学(理工类)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)已知集合{}|2A x x =<,{}1,0,1,2,3B =-则A B =( ) (A){}0,1 (B ){}0,1,2 (C ){}1,0,1- (D){}1,0,1,2-(2) 若,x y 满足20,3,0,x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩ 则2x y +的最大值为( )(A )0 (B )3 (C )4 (D)5(3)执行如图所示的程序框图,若输入的a 值为1,则输出的k 值为( )(A )1(B )2(C)3 (D)4(4)设a,b是向量,则“a b="是“+a b a b=-”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(5)已知,x y∈R,且0x y>>,则()(A)11x y->(B)sin sin0x y->(C)1122x y⎛⎫⎛⎫-<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(D)ln ln0x y+>(6)某三棱锥的三视图如图所示,则三棱锥的体积为( )(A)16(B)13(C)12(D)1(7)将函数πsin23y x⎛⎫=-⎪⎝⎭图像上的点π,4P t⎛⎫⎪⎝⎭向左平移()0s s>个单位长度得到点P'.若P'位于函数sin2y x=的图像上,则( )(A)12t=,s的最小值为π6(B)3t,s的最小值为π6(C)12t=,s的最小值为π3(D)3t=,s的最小值为π3(8) 袋中装有偶数个球,其中红球,黑球各占一半,甲 ,乙,丙 是三个空盒,每次从袋中随意取出两个球,将期中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则放入丙盒,重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,则( ).(A )乙盒中黑球不多于丙盒中黑球 (B )乙盒中红球与丙盒中黑球一样多 (C )乙盒中的红球不多于丙盒中红球 (D )乙盒中黑球与丙盒中红球一样多二、填空题共6题,每小题5分,共30分.(9)设a ∈R ,若复数()()1i i a ++在复平面内对应的点位于实轴上,则a =__________. (10)在()612x -的展开式中,2x 的系数为__________.(11)在极坐标系中,直线cos sin 10ρθθ-=与圆2cos ρθ=交于,A B 两点,则AB = __________.(12)已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和.若1356,0a a a =+=,则6S =__________. (13)双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的渐近线为正方形OABC 的边,OA OC 所在的直线,点B为该双曲线的焦点,若正方形OABC 的边长为2,则a =__________. (14)设函数()33,2,x x f x x ⎧-=⎨-⎩,,x a x a ≤>①若0a =,则()f x 的最大值__________.②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是__________.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13分)在ABC △中,222a c b +=+ (1) 求B ∠的大小.(2) cos A C +的最大值.16. (本小题13分)A ,B ,C 三班共有100名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通过分层(Ⅰ)试估计班的学生人数;(Ⅱ)从A 班和C 班抽出的学生中,各随机选取一人,A 班选出的人记为甲,C 班选出的人记为乙,假设所有学生的锻炼时间相互独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率; (Ⅲ)再从A ,B ,C 三班中个随机抽取抽取一名学生,题目该周期的锻炼时间分别是7,9,8.25(单位:小时),这3个新数据与表格构成的新样本的平均数记为1μ,表格中的数据的平均数记为0μ,试判断0μ和1μ的大小.(结论不要求证明)17. (本小题14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,PA PD ⊥,PA PD =,AB AD ⊥,1AB =,2AD =,5AC CD ==.(Ⅰ)求证:PD ⊥平面PAB ;(Ⅱ)求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值;(Ⅲ)在棱PA 上是否存在点M ,使得BM ∥平面PCD ?若存在,求AMAP的值;若不存在,说明理由.(18)(本小题13分)设函数()a x f x xe bx -=+,曲线()y f x =在点()()2,2f 处的切线方程为()14y e x =-+. (1)求,a b 的值;(2)求()f x 的单调区间。
北京大学2005 数学专业研究生 数学分析 1. 设x xx x x x f sin sin 1sin )(22--=,试求)(sup lim x f x +∞→和)(inf lim x f x +∞→.解:22sin 1()sin sin (0,1].sin x x f x x x x x-=∈-首先我们注意到.在的时候是单调增的222222sin 1sin .sin sin ,sin 11x x x x x x x x x x x x x -≤≤→+∞---并且在充分大的时候显然有所以易知在时当然此上极限可以令2,2x k k ππ=+→+∞这么一个子列得到.2222sin sin ().lim 0,lim inf 0,lim inf ()sin sin x x x x x xf x f x x x x x→+∞→+∞→+∞==--对于的下极限我们注意到而所以有此下极限当然可以令(21),.x k k π=+→+∞这么个子列得到2. (1)设)(x f 在开区间),(b a 可微,且)(x f '在),(b a 有界。
证明)(x f 在),(b a 一致连续.证明:()(,).()(,).f x x a b M f x a b '∈设在时上界为因为在开区间上可微12,(,),x x a b ∀∈对于由,Lagrange 中值定理存在12121212(,),()()()x x f x f x f x x M x x ξξ'∈-=-≤-使得.这显然就是12,,.()(,).Lipschitz x x f x a b 条件所以由任意性易证明在上一致收敛(2) 设)(x f 在开区间),(b a )(+∞<<<-∞b a 可微且一致连续,试问)(x f '在),(b a 是否一定有界。
(若肯定回答,请证明;若否定回答,举例说明) 证明:否定回答.()(,).f x a b '在上是无界的12()(1),()[0,1].f x x f x Cantor =-设显然此在上是连续的根据定理,闭区间上连续函数一致连续.所以()f x 在(0,1)上一致连续.显然此12121()(1)(0,1).().2(1)f x x f x x -'=-=-在上是可微的而121()(0,1).2(1)f x x -'=-在上是无界的3.设)1(sin )(22+=x x f . (1)求)(x f 的麦克劳林展开式。
高中数学学习材料金戈铁骑整理制作绝密★启用前本试卷共5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)(1)已知集合{|24},{|3>5}A x x B x x x =<<=<或,则AB =(A ){|2<<5}x x (B ){|<45}x x x >或 (C ){|2<<3}x x (D ){|<25}x x x >或 【答案】C 【解析】试题分析:由题意得,(2,3)A B =,故选C.考点: 集合交集 (2)复数12i=2i+- (A )i (B )1+i (C )i - (D )1i - 【答案】A考点:复数运算(3)执行如图所示的程序框图,输出的s值为(A)8(B)9(C)27(D)36【答案】B考点:程序框图(4)下列函数中,在区间(1,1)-上为减函数的是(A)11yx=-(B)cosy x=(C)ln(1)y x=+(D)2xy-=【答案】D 【解析】试题分析:由12()2x xy-==在R上单调递减可知D符合题意,故选D.考点:函数单调性(5)圆(x+1)2+y2=2的圆心到直线y=x+3的距离为(A )1 (B )2 (C )2 (D )22 【答案】C 【解析】试题分析:圆心坐标为(1,0)-,由点到直线的距离公式可知|103|22d --+==,故选C. 考点:直线与圆的位置关系(6)从甲、乙等5名学生中随机选出2人,则甲被选中的概率为(A )15 (B )25 (C )825 (D )925【答案】B 【解析】试题分析:从5名学生中随机选出2人有10种选法,甲被选中的情况有4种,故所求概率为42105P ==,故选B.考点: 古典概型(7)已知A (2,5),B (4,1).若点P (x ,y )在线段AB 上,则2x −y 的最大值为(A )−1 (B )3 (C )7 (D )8 【答案】C考点: 函数最值(8)某学校运动会的立定跳远和30秒跳绳两个单项比赛分成预赛和决赛两个阶段.下表为10名学生的预赛成绩,其中有三个数据模糊.学生序号12345678910立定跳远(单位:米) 1.96 1.92 1.82 1.80 1.78 1.76 1.74 1.72 1.68 1.60 30秒跳绳(单位:次) 63a7560637270a −1b65在这10名学生中,进入立定跳远决赛的有8人,同时进入立定跳远决赛和30秒跳绳决赛的有6人,则(A )2号学生进入30秒跳绳决赛 (B )5号学生进入30秒跳绳决赛 (C )8号学生进入30秒跳绳决赛 (D )9号学生进入30秒跳绳决赛 【答案】B 【解析】试题分析:将确定的30秒跳绳成绩按从大到小的顺序排列,分别是3,6,7,10,1、5并列,4,其中,3,6,7号进入立定跳远的决赛,此时可确定3,6,7号进入30秒跳绳比赛决赛的名单,现还需3个编号为1~8的同学进入决赛,而1、5并列,2与8的成绩仅相隔1,故只能1,5进入30秒跳绳的决赛,故选B. 考点:统计第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)理科数学(含解析)第Ⅰ卷一、选择题本大题共8个小题;每小题5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.(2016·北京,1)已知集合A ={x ||x |<2},B ={-1,0,1,2,3},则A ∩B =( ) A .{0,1} B .{0,1,2} C .{-1,0,1}D .{-1,0,1,2}2.(2016·北京,2)若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x -y ≤0,x +y ≤3,x ≥0,则2x +y 的最大值为( )A .0B .3C .4D .53.(2016·北京,3)执行如图所示的程序框图,若输入的a 值为1,则输出的k 值为( )A .1B .2C .3D .44.(2016·北京,4)设a ,b 是向量,则“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”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5.(2016·北京,5)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( ) A.1x -1y>0 B .sin x -sin y >0 C.⎝⎛⎭⎫12x -⎝⎛⎭⎫12y <0 D .ln x +ln y >06.(2016·北京,6)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为( )A.16B.13C.12D .1 7.(2016·北京,7)将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3图象上的点P ⎝⎛⎭⎫π4,t 向左平移s (s >0)个单位长度得到点P ′.若P ′位于函数y =sin 2x 的图象上,则( ) A .t =12,s 的最小值为π6B .t =32,s 的最小值为π6C .t =12,s 的最小值为π3D .t =32,s 的最小值为π38.(2016·北京,8)袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半.甲、乙、丙是三个空盒,每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则就放入丙盒.重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,则( ) A .乙盒中黑球不多于丙盒中黑球 B .乙盒中红球与丙盒中黑球一样多 C .乙盒中红球不多于丙盒中红球 D .乙盒中黑球与丙盒中红球一样多第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(共6个小题每小题5分)9.(2016·北京,9)设a ∈R ,若复数(1+i)(a +i)在复平面内对应的点位于实轴上,则a =________.10.(2016·北京,10)在(1-2x )6的展开式中,x 2的系数为________(用数字作答).11.(2016·北京,11)在极坐标系中,直线ρcos θ-3ρsin θ-1=0与圆ρ=2cos θ交于A ,B 两点,则|AB |=________.12.(2016·北京,12)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6=________.13.(2016·北京,13)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC所在的直线,点B 为该双曲线的焦点,若正方形OABC 的边长为2,则a =________.14.(2016·北京,14)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3-3x ,x ≤a ,-2x ,x >a .(1)若a =0,则f (x )的最大值为________;(2)若f (x )无最大值,则实数a 的取值范围是________. 三、解答题15.(2016·北京,15)(本小题满分13分)在△ABC 中,a 2+c 2=b 2+2ac. (1)求∠B 的大小;(2)求2cos A +cos C 的最大值.16.(2016·北京,16)(本小题满分13分)A ,B ,C 三个班共有100名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通过分层抽样获得了部分学生一周的锻炼时间,数据如下表(单位:小时):A 班 6 6.5 7 7.5 8B 班 6 7 8 9 10 11 12C 班34.567.5910.51213.5(1)试估计C (2)从A 班和C 班抽出的学生中,各随机选取1人,A 班选出的人记为甲,C 班选出的人记为乙.假设所有学生的锻炼时间相互独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率; (3)再从A ,B ,C 三个班中各随机抽取一名学生,他们该周的锻炼时间分别是7,9,8.25(单位:小时).这3个新数据与表格中的数据构成的新样本的平均数记为μ1,表格中数据的平均数记为μ0,试判断μ0和μ1的大小(结论不要求证明).17.(2016·北京,17)(本小题满分14分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,平面P AD ⊥平面ABCD ,P A ⊥PD ,P A =PD ,AB ⊥AD ,AB =1,AD =2,AC =CD = 5.(1)求证:PD ⊥平面P AB ;(2)求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值;(3)在棱P A 上是否存在点M ;使得BM ∥平面PCD ?若存在,求AMAP 的值;若不存在,说明理由.18.(2016·北京,18)(本小题满分13分)设函数f (x )=x e a -x +bx ,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y =(e -1)x +4. (1)求a ,b 的值;(2)求f (x )的单调区间.19.(2016·北京,19)(本小题满分14分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,A (a,0),B (0,b ),O (0,0),△OAB 的面积为1. (1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 上一点,直线P A 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:|AN |·|BM |为定值.20.(2016·北京,20)(本小题满分13分)设数列A :a 1,a 2,…,a N (N ≥2).如果对小于n (2≤n ≤N )的每个正整数k 都有a k <a n ,则称n 是数列A 的一个“G 时刻”.记G (A )是数列A 的所有“G 时刻”组成的集合.(1)对数列A :-2,2,-1,1,3,写出G (A )的所有元素; (2)证明:若数列A 中存在a n 使得a n >a 1,则G (A )≠∅;(3)证明:若数列A 满足a n -a n -1≤1(n =2,3,…,N ),则G (A )的元素个数不小于a N -a 1.答案解析1.解析 A ={x ||x |<2}={x |-2<x <2},所以A ∩B ={x |-2<x <2}∩{-1,0,1,2,3}={-1,0,1}. 答案 C2.解析 不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.令z =2x +y ,则y =-2x +z ,作直线2x +y =0并平移,当直线过点A 时,截距最大,即z 取得最大值,由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y =0,x +y =3,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,所以A 点坐标为(1,2),可得2x +y 的最大值为2×1+2=4.答案 C3.解析 k =0,b =a =1,第一次循环:a =-11+1=-12≠1,k =0+1=1;第二次循环:a =-11-12=-2≠1,k =1+1=2;第三次循环:a =-11-2=1,满足a =b ,输出k =2.答案 B4.解析 若|a |=|b |成立,则以a ,b 为邻边构成的四边形为菱形,a +b ,a -b 表示该菱形的对角线,而菱形的对角线不一定相等,所以|a +b |=|a -b |不一定成立;反之,若|a +b |=|a -b |成立,则以a ,b 为邻边构成的四边形为矩形,而矩形的邻边不一定相等,所以|a |=|b |不一定成立,所以“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”的既不充分也不必要条件. 答案 D5.解析 函数y =1x 在(0,+∞)上单调递减,所以1x <1y ,即1x -1y <0,A 错;函数y =sin x 在(0,+∞)上不是单调函数,B 错;函数y =⎝⎛⎭⎫12x在(0,+∞)上单调递减,所以⎝⎛⎭⎫12x <⎝⎛⎭⎫12y ,即⎝⎛⎭⎫12x -⎝⎛⎭⎫12y<0,所以C 正确;ln x +ln y =ln xy ,当x >y >0时,xy 不一定大于1,即不一定有ln xy >0,D 错.答案 C6.解析 由三视图知,三棱锥如图所示:由侧视图得高h =1,又底面积S =12×1×1=12.所以体积V =13Sh =16.答案 A7.解析 点P ⎝⎛⎭⎫π4,t 在函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象上, 则t =sin ⎝⎛⎭⎫2×π4-π3=sin π6=12. 又由题意得y =sin ⎣⎡⎦⎤2(x +s )-π3=sin 2x , 故s =π6+k π,k ∈Z ,所以s 的最小值为π6.答案 A8.解析 取两个球往盒子中放有4种情况: ①红+红,则乙盒中红球数加1; ②黑+黑,则丙盒中黑球数加1;③红+黑(红球放入甲盒中),则乙盒中黑球数加1; ④黑+红(黑球放入甲盒中),则丙盒中红球数加1.因为红球和黑球个数一样,所以①和②的情况一样多.③和④的情况完全随机,③和④对B 选项中的乙盒中的红球数与丙盒中的黑球数没有任何影响.①和②出现的次数是一样的,所以对B 选项中的乙盒中的红球数与丙盒中的黑球数的影响次数一样.综上选B. 答案 B9.解析 (1+i)(a +i)=a +i +a i +i 2=(a -1)+(a +1)i ,由复数对应点在实轴上得a +1=0,解得a =-1. 答案 -110.解析 展开式的通项T r +1=C r 6·16-r ·(-2x )r =C r 6(-2x )r .令r =2得T 3=C 26·4x 2=60x 2,即x 2的系数为60. 答案 6011.解析 直线的直角坐标方程为x -3y -1=0,圆的直角坐标方程为x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1.圆心坐标为(1,0),半径r =1.点(1,0)在直线x -3y -1=0上,所以|AB |=2r =2. 答案 212.解析 ∵a 3+a 5=2a 4=0,∴a 4=0. 又a 1=6,∴a 4=a 1+3d =0,∴d =-2. ∴S 6=6×6+6×(6-1)2×(-2)=6.答案 613.解析 设B 为双曲线的右焦点,如图所示.∵四边形OABC 为正方形且边长为2, ∴c =|OB |=22, 又∠AOB =π4,∴b a =tan π4=1,即a =b . 又a 2+b 2=c 2=8,∴a =2. 答案 214.解析 (1)当a =0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3-3x ,x ≤0,-2x ,x >0.若x ≤0,f ′(x )=3x 2-3=3(x 2-1).由f ′(x )>0得x <-1,由f ′(x )<0得-1<x ≤0. 所以f (x )在(-∞,-1)上单调递增;在(-1,0]上单调递减,所以f (x )最大值为f (-1)=2. 若x >0,f (x )=-2x 单调递减,所以f (x )<f (0)=0. 所以f (x )的最大值为2.(2)f (x )的两个函数在无限制条件时图象如图.由(1)知,当a ≥-1时,f (x )取得最大值2.当a <-1时,y =-2x 在x >a 时无最大值,且-2a >2. 所以a <-1.答案 (1)2 (2)(-∞,-1)15.解 (1)由a 2+c 2=b 2+2ac 得a 2+c 2-b 2=2ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =2ac 2ac =22.又0<B <π,所以B =π4.(2)A +C =π-B =π-π4=3π4,所以C =3π4-A,0<A <3π4.所以2cos A +cos C =2cos A +cos ⎝⎛⎭⎫3π4-A =2cos A +cos 3π4cos A +sin 3π4sin A=2cos A -22cos A +22sin A =22sin A +22cos A =sin ⎝⎛⎭⎫A +π4. 因为0<A <3π4,所以π4<A +π4<π,故当A +π4=π2,即A =π4时,2cos A +cos C 取得最大值1.16.解 (1)C 班学生人数约为100×85+7+8=100×820=40(人).(2)设事件A i 为“甲是现有样本中A 班的第i 个人”,i =1,2,…,5. 事件C j 为“乙是现有样本中C 班的第j 个人”,j =1,2,…,8. 由题意可知P (A i )=15,i =1,2,…,5;P (C j )=18,j =1,2, (8)P (A i C j )=P (A i )P (C j )=15×18=140,i =1,2,...,5,j =1,2, (8)设事件E 为“该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长”,由题意知, E =A 1C 1∪A 1C 2∪A 2C 1∪A 2C 2∪A 2C 3∪A 3C 1∪A 3C 2∪A 3C 3∪A 4C 1∪A 4C 2∪A 4C 3∪A 5C 1∪A 5C 2∪A 5C 3∪A 5C 4.因此P (E )=P (A 1C 1)+P (A 1C 2)+P (A 2C 1)+P (A 2C 2)+P (A 2C 3)+P (A 3C 1)+P (A 3C 2)+P (A 3C 3)+P (A 4C 1)+P (A 4C 2)+P (A 4C 3)+P (A 5C 1)+P (A 5C 2)+P (A 5C 3)+P (A 5C 4)=15×140=38.(3)μ1<μ0.17.(1)证明 ∵平面P AD ⊥平面ABCD ,平面P AD ∩平面ABCD =AD . 又AB ⊥AD ,AB ⊂平面ABCD . ∴AB ⊥平面P AD .∵PD ⊂平面P AD .∴AB ⊥PD . 又P A ⊥PD ,P A ∩AB =A . ∴PD ⊥平面P AB .(2)解 取AD 中点O ,连接CO ,PO ,∵P A =PD ,∴PO ⊥AD .又∵PO ⊂平面P AD ,平面P AD ⊥平面ABCD , ∴PO ⊥平面ABCD ,∵CO ⊂平面ABCD ,∴PO ⊥CO , ∵AC =CD ,∴CO ⊥AD .以O 为原点建立如图所示空间直角坐标系.易知P (0,0,1),B (1,1,0),D (0,-1,0),C (2,0,0). 则PB →=(1,1,-1),PD →=(0,-1,-1),PC →=(2,0,-1). CD →=(-2,-1,0).设n =(x 0,y 0,1)为平面PDC 的一个法向量. 由⎩⎪⎨⎪⎧n ·PD →=0,n ·PC →=0得⎩⎪⎨⎪⎧-y 0-1=0,2x 0-1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧y 0=-1,x 0=12. 即n =⎝⎛⎭⎫12,-1,1.设PB 与平面PCD 的夹角为θ. 则sin θ=|cos 〈n ,PB →〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪n ·PB →|n ||PB →|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪12-1-114+1+1×3=33. (3)解 设M 是棱P A 上一点,则存在λ∈[0,1]使得AM →=λAP →,因此点M (0,1-λ,λ),BM →=(-1,-λ,λ),∵BM ⊄平面PCD ,∴BM ∥平面PCD ,当且仅当BM →·n =0,即(-1,-λ,λ)·⎝⎛⎭⎫12,-1,1=0,解得λ=14,∴在棱P A 上存在点M 使得BM ∥平面PCD ,此时AM AP =14. 18.解 (1)f (x )的定义域为R .∵f ′(x )=e a -x -x e a -x +b =(1-x )e a -x +b .依题设,⎩⎪⎨⎪⎧f (2)=2e +2,f ′(2)=e -1,即⎩⎪⎨⎪⎧2e a -2+2b =2e +2,-e a -2+b =e -1.解得a =2,b =e.(2)由(1)知f (x )=x e 2-x +e x ,由f ′(x )=e 2-x (1-x +e x -1)及e 2-x >0知, f ′(x )与1-x +e x-1同号.令g (x )=1-x +e x -1,则g ′(x )=-1+e x -1.所以,当x ∈(-∞,1)时,g ′(x )<0,g (x )在区间(-∞,1)上单调递减; 当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0,g (x )在区间(1,+∞)上单调递增. 故g (1)=1是g (x )在区间(-∞,+∞)上的最小值, 从而g (x )>0,x ∈(-∞,+∞), 综上可知,f ′(x )>0,x ∈(-∞,+∞). 故f (x )的单调递增区间为(-∞,+∞). 19.(1)解 由已知c a =32,12ab =1.又a 2=b 2+c 2,解得a =2,b =1,c = 3. ∴椭圆方程为x 24+y 2=1.(2)证明 由(1)知,A (2,0),B (0,1). 设椭圆上一点P (x 0,y 0),则x 204+y 20=1. 当x 0≠0时,直线P A 方程为y =y 0x 0-2(x -2),令x =0得y M =-2y 0x 0-2.从而|BM |=|1-y M |=⎪⎪⎪⎪1+2y 0x 0-2.直线PB 方程为y =y 0-1x 0x +1.令y =0得x N =-x 0y 0-1. ∴|AN |=|2-x N |=⎪⎪⎪⎪2+x 0y 0-1. ∴|AN |·|BM |=⎪⎪⎪⎪2+x 0y 0-1·⎪⎪⎪⎪1+2y 0x 0-2 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 0+2y 0-2y 0-1·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 0+2y 0-2x 0-2 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20+4y 20+4x 0y 0-4x 0-8y 0+4x 0y 0-x 0-2y 0+2 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪4x 0y 0-4x 0-8y 0+8x 0y 0-x 0-2y 0+2=4. 当x 0=0时,y 0=-1,|BM |=2,|AN |=2, ∴|AN |·|BM |=4.故|AN |·|BM |为定值.20.(1)解 G (A )的元素为2和5.(2)证明 因为存在a n 使得a n >a 1,所以{i ∈N *|2≤i ≤N ,a i >a 1}≠∅. 记m =min{i ∈N *|2≤i ≤N ,a i >a 1}, 则m ≥2,且对任意正整数k <m ,a k ≤a 1<a m . 因此m ∈G (A ).从而G (A )≠∅.(3)证明 当a N ≤a 1时,结论成立. 以下设a N >a 1.由(2)知G (A )≠∅.设G (A )={n 1,n 2,…,n p },n 1<n 2<…<n p . 记n 0=1.则a 0n <a 1n <a 2n <…<pn a , 对i =0,1,…,p ,记G i ={k ∈N *|n i <k ≤N ,a k >i n a }. 如果G i ≠∅,取m i =min G i ,则对任何1≤k <m i ,a k ≤i n a <i m a . 从而m i ∈G (A )且m i =n i +1.又因为n p 是G (A )中的最大元素,所以G p =∅. 从而对任意n p ≤k ≤N ,a k ≤p n a ,特别地,a N ≤p n a . 对i =0,1,…,p -1,11i n a +-≤i n a .因此1i n a +=11i n a +-+111()i i n n a a ++--≤i n a +1. 所以a N -a 1≤p n a -a 1= i =1p 1()i i n n a a --≤p . 因此G (A )的元素个数p 不小于a N -a 1.。
本试卷共5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.已知集合{|||2}A x x =<,{1,0,1,2,3}B =-,则A B =( )A. {0,1}B.{0,1,2}C.{1,0,1}-D.{1,0,1,2}-【答案】C考点:集合交集.【名师点睛】1. 首先要弄清构成集合的元素是什么(即元素的意义),是数集还是点集,如集合)}(|{x f y x =,)}(|{x f y y =,)}(|),{(x f y y x =三者是不同的.2.集合中的元素具有三性——确定性、互异性、无序性,特别是互异性,在判断集合中元素的个数时,以及在含参的集合运算中,常因忽视互异性,疏于检验而出错.3.数形结合常使集合间的运算更简捷、直观.对离散的数集间的运算或抽象集合间的运算,可借助Venn 图实施,对连续的数集间的运算,常利用数轴进行,对点集间的运算,则通过坐标平面内的图形求解,这在本质上是数形结合思想的体现和运用.4.空集是不含任何元素的集合,在未明确说明一个集合非空的情况下,要考虑集合为空集的可能.另外,不可忽视空集是任何元素的子集.2.若x ,y 满足2030x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,则2x y +的最大值为( )A.0B.3C.4D.5【答案】C【解析】考点:线性规划.【名师点睛】可行域是封闭区域时,可以将端点代入目标函数,求出最大值与最小值,从而得到相应范围.若线性规划的可行域不是封闭区域时,不能简单的运用代入顶点的方法求最优解.如变式2,需先准确地画出可行域,再将目标函数对应直线在可行域上移动,观察z 的大小变化,得到最优解.3.执行如图所示的程序框图,若输入的a 值为1,则输出的k 值为( )A.1B.2C.3D.4【答案】B 【解析】试题分析:输入1=a ,则0=k ,1=b ;进入循环体,21-=a ,否,1=k ,2-=a ,否,2=k ,1=a ,此时1==b a ,输出k ,则2=k ,选B.考点:算法与程序框图【名师点睛】解决循环结构框图问题,要先找出控制循环的变量的初值、步长、终值(或控制循环的条件),然后看循环体,循环次数比较少时,可依次列出,循环次数较多时,可先循环几次,找出规律,要特别注意最后输出的是什么,不要出现多一次或少一次循环的错误.4.设a ,b 是向量,则“||||a b =”是“||||a b a b +=-”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【答案】D考点:1.充分必要条件;2.平面向量数量积. 【名师点睛】由向量数量积的定义θcos ||||⋅⋅=⋅(θ为a ,b 的夹角)可知,数量积的值、模的乘积、夹角知二可求一,再考虑到数量积还可以用坐标表示,因此又可以借助坐标进行运算.当然,无论怎样变化,其本质都是对数量积定义的考查.求解夹角与模的题目在近年高考中出现的频率很高,应熟练掌握其解法.5.已知x ,y R ∈,且0x y >>,则() A.110x y ->B.sin sin 0x y ->C.11()()022x y -<D.ln ln 0x y +> 【答案】C【解析】试题分析:A :由0>>y x ,得y x 11<,即011<-yx ,A 不正确; B :由0>>y x 及正弦函数sin y x =的单调性,可知0sin sin >-y x 不一定成立; C :由1210<<,0>>y x ,得y x )21()21(<,故0)21()21(<-y x ,C 正确; D :由0>>y x ,得0>xy ,不一定大于1,故0ln ln >+y x 不一定成立,故选C. 考点: 函数性质【名师点睛】函数单调性的判断:(1)常用的方法有:定义法、导数法、图象法及复合函数法.(2)两个增(减)函数的和仍为增(减)函数;一个增(减)函数与一个减(增)函数的差是增(减)函数;(3)奇函数在关于原点对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上有相反的单调性.6.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为( )A.16 B.13 C.12 D.1【答案】A【解析】试题分析:分析三视图可知,该几何体为一三棱锥P ABC -,其体积111111326V =⋅⋅⋅⋅=,故选A.考点:1.三视图;2.空间几何体体积计算.【名师点睛】解决此类问题的关键是根据几何体的三视图判断几何体的结构特征.常见的有以下几类:①三视图为三个三角形,对应的几何体为三棱锥;②三视图为两个三角形,一个四边形,对应的几何体为四棱锥;③三视图为两个三角形,一个圆,对应的几何体为圆锥;④三视图为一个三角形,两个四边形,对应的几何体为三棱柱;⑤三视图为三个四边形,对应的几何体为四棱柱;⑥三视图为两个四边形,一个圆,对应的几何体为圆柱.7.将函数sin(2)3y x π=-图象上的点(,)4P t π向左平移s (0s >) 个单位长度得到点'P ,若'P 位于函数sin 2y x =的图象上,则()A.12t =,s 的最小值为6πB.t = ,s 的最小值为6πC.12t =,s 的最小值为3π D.2t =,s 的最小值为3π 【答案】A考点:三角函数图象平移【名师点睛】三角函数的图象变换,有两种选择:一是先伸缩再平移,二是先平移再伸缩.特别注意平移变换时,当自变量x 的系数不为1时,要将系数先提出.翻折变换要注意翻折的方向;三角函数名不同的图象变换问题,应先将三角函数名统一,再进行变换8.袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半.甲、乙、丙是三个空盒.每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则就放入丙盒.重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,则()A.乙盒中黑球不多于丙盒中黑球B.乙盒中红球与丙盒中黑球一样多C.乙盒中红球不多于丙盒中红球D.乙盒中黑球与丙盒中红球一样多【答案】C考点:概率统计分析.【名师点睛】本题将小球与概率知识结合,创新味十足,是能力立意的好题.如果所求事件对应的基本事件有多种可能,那么一般我们通过逐一列举计数,再求概率,此题即是如此.列举的关键是要有序(有规律),从而确保不重不漏.另外注意对立事件概率公式的应用.第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.9.设a R ∈,若复数(1)()i a i ++在复平面内对应的点位于实轴上,则a =_______________.【答案】1-.【解析】试题分析:(1)()1(1)1i a i a a i R a ++=-++∈⇒=-,故填:1-.考点:复数运算【名师点睛】复数代数形式的加减乘除运算的法则是进行复数运算的理论依据,加减运算类似于多项式的合并同类项,乘法法则类似于多项式乘法法则,除法运算则先将除式写成分式的形式,再将分母实数化10.在6(12)x -的展开式中,2x 的系数为__________________.(用数字作答) 【答案】60.【解析】试题分析:根据二项展开的通项公式16(2)r r r r T C x +=-可知,2x 的系数为226(2)60C -=,故填:60.考点:二项式定理.【名师点睛】1.所谓二项展开式的特定项,是指展开式中的某一项,如第n 项、常数项、有理项、字母指数为某些特殊值的项.求解时,先准确写出通项r r n r n r b a C T -+=1,再把系数与字母分离出来(注意符号),根据题目中所指定的字母的指数所具有的特征,列出方程或不等式来求解即可;2、求有理项时要注意运用整除的性质,同时应注意结合n 的范围分析.11.在极坐标系中,直线cos 3sin 10ρθρθ--=与圆2cos ρθ=交于A ,B 两点,则||AB =______.【答案】2考点:极坐标方程与直角方程的互相转化.【名师点睛】将极坐标或极坐标方程转化为直角坐标或直角坐标方程,直接利用公式 θρθρsin ,cos ==y x 即可.将直角坐标或直角坐标方程转化为极坐标或极坐标方程,要灵活运用x =θρθρsin ,cos ==y x 以及22y x +=ρ,)0(tan ≠=x xy θ,同时要掌握必要的技巧. 12.已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若16a =,350a a +=,则6=S _______..【答案】6【解析】试题分析:∵{}n a 是等差数列,∴35420a a a +==,40a =,4136a a d -==-,2d =-, ∴616156615(2)6S a d =+=⨯+⨯-=,故填:6.考点:等差数列基本性质.【名师点睛】在等差数列五个基本量1a ,d ,n ,n a ,n S 中,已知其中三个量,可以根据已知条件结合等差数列的通项公式、前n 项和公式列出关于基本量的方程(组)来求余下的两个量,计算时须注意整体代换及方程思想的应用.13.双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC 所在的直线,点B 为该双曲线的焦点,若正方形OABC 的边长为2,则a =_______________.【答案】2考点:双曲线的性质【名师点睛】在双曲线的几何性质中,渐近线是其独特的一种性质,也是考查的重点内容.对渐近线:(1)掌握方程;(2)掌握其倾斜角、斜率的求法;(3)会利用渐近线方程求双曲线方程的待定系数.求双曲线方程的方法以及双曲线定义和双曲线标准方程的应用都和与椭圆有关的问题相类似.因此,双曲线与椭圆的标准方程可统一为122=+By Ax 的形式,当0>A ,0>B ,B A ≠时为椭圆,当0<AB 时为双曲线.14.设函数33,()2,x x x a f x x x a⎧-≤=⎨->⎩.①若0a =,则()f x 的最大值为______________;②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是________.【答案】2,(,1)-∞-.【解析】试题分析:如图作出函数3()3g x x x =-与直线2y x =-的图象,它们的交点是(1,2)A -,(0,0)O ,(1,2)B -,由2'()33g x x =-,知1x =是函数()g x 的极大值点,①当0a =时,33,0()2,0x x x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,因此()f x 的最大值是(1)2f -=;②由图象知当1a ≥-时,()f x 有最大值是(1)2f -=;只有当1a <-时,由332a a a -<-,因此()f x 无最大值,∴所求a 的范围是(,1)-∞-,故填:2,(,1)-∞-.考点:1.分段函数求最值;2.数形结合的数学思想.【名师点睛】1.分段函数的函数值时,应首先确定所给自变量的取值属于哪一个范围,然后选取相应的对应关系.若自变量值为较大的正整数,一般可考虑先求函数的周期.若给出函数值求自变量值,应根据每一段函数的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值是否属于相应段自变量的范围;2.在研究函数的单调性时,常需要先将函数化简,转化为讨论一些熟知的函数的单调性,因此掌握一次函数、二次函数、幂函数、对数函数等的单调性,将大大缩短我们的判断过程.三、解答题(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13分)在∆ABC 中,222+=+a c b .(1)求B ∠ 的大小;(2cos cos A C + 的最大值.【答案】(1)4π;(2)1.考点:1.三角恒等变形;2.余弦定理.【名师点睛】正、余弦定理是应用极为广泛的两个定理,它将三角形的边和角有机地联系起来,从而使三角与几何产生联系,为求与三角形有关的量(如面积、外接圆、内切圆半径和面积等)提供了理论依据,也是判断三角形形状、证明三角形中有关等式的重要依据.其主要方法有:化角法,化边法,面积法,运用初等几何法.注意体会其中蕴涵的函数与方程思想、等价转化思想及分类讨论思想.16.(本小题13分)A 、B 、C 三个班共有100名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通过分层抽样获得了部分学生一周的锻炼时间,数据如下表(单位:小时);(2)从A 班和C 班抽出的学生中,各随机选取一人,A 班选出的人记为甲,C 班选出的人记为乙,假设所有学生的锻炼时间相对独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率;(3)再从A 、B 、C 三个班中各随机抽取一名学生,他们该周的锻炼时间分别是7,9,8.25(单位:小时),这3个新数据与表格中的数据构成的新样本的平均数记1μ ,表格中数据的平均数记为0μ ,试判断0μ和1μ的大小,(结论不要求证明)【答案】(1)40;(2)38;(3)10μμ<. 【解析】 试题分析:(Ⅰ)根据图表判断C 班人数,由分层抽样的抽样比计算C 班的学生人数;(Ⅱ)根据题意列出“该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长”的所有事件,由独立事件概率公式求概率.(Ⅲ)根据平均数公式进行判断即可.考点:1.分层抽样;2.独立事件的概率;3.平均数【名师点睛】求复杂的互斥事件的概率的方法:一是直接法,将所求事件的概率分解为一些彼此互斥事件概率的和,运用互斥事件的求和公式计算;二是间接法,先求此事件的对立事件的概率,再用公式)(1)(A P A P -=,即运用逆向思维的方法(正难则反)求解,应用此公式时,一定要分清事件的对立事件到底是什么事件,不能重复或遗漏.特别是对于含“至多”“至少”等字眼的题目,用第二种方法往往显得比较简便.17.(本小题14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,PA PD ⊥,PA PD =,AB AD ⊥,1AB =,2AD =,AC CD ==(1)求证:PD ⊥平面PAB ;(2)求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值;(3)在棱PA 上是否存在点M ,使得//BM 平面PCD ?若存在,求AM AP 的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)见解析;(2(3)存在,14AM AP =(3)设M 是棱PA 上一点,则存在]1,0[∈λ使得λ=. 因此点),,1(),,1,0(λλλλ--=-M .因为⊄BM 平面PCD ,所以∥BM 平面PCD 当且仅当0=⋅,即0)2,2,1(),,1(=-⋅--λλ,解得41=λ. 所以在棱PA 上存在点M 使得BM ∥平面PCD ,此时41=AP AM .考点:1.空间垂直判定与性质;2.异面直线所成角的计算;3.空间向量的运用.【名师点睛】平面与平面垂直的性质的应用:当两个平面垂直时,常作的辅助线是在其中一个面内作交线的垂线,把面面垂直转化为线面垂直,进而可以证明线线垂直(必要时可以通过平面几何的知识证明垂直关系),构造(寻找)二面角的平面角或得到点到面的距离等.18.(本小题13分)设函数()a x f x xe bx -=+,曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为(1)4y e x =-+,(1)求a ,b 的值;(2)求()f x 的单调区间.【答案】(Ⅰ)2a =,b e =;(2))(x f 的单调递增区间为(,)-∞+∞.从而),(,0)(+∞-∞∈>x x g .综上可知,0)(>'x f ,),(+∞-∞∈x ,故)(x f 的单调递增区间为),(+∞-∞.考点:导数的应用.【名师点睛】用导数判断函数的单调性时,首先应确定函数的定义域,然后在函数的定义域内,通过讨论导数的符号,来判断函数的单调区间.在对函数划分单调区间时,除了必须确定使导数等于0的点外,还要注意定义区间内的间断点.19.(本小题14分)已知椭圆C :22221+=x y a b (0a b >>,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,OAB ∆的面积为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 的椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N. 求证:BM AN ⋅为定值.【答案】(1)2214x y +=;(2)详见解析.(2)由(Ⅰ)知,)1,0(),0,2(B A ,考点:1.椭圆方程及其性质;2.直线与椭圆的位置关系.【名师点睛】解决定值定点方法一般有两种:(1)从特殊入手,求出定点、定值、定线,再证明定点、定值、定线与变量无关;(2)直接计算、推理,并在计算、推理的过程中消去变量,从而得到定点、定值、定线.应注意到繁难的代数运算是此类问题的特点,设而不求方法、整体思想和消元的思想的运用可有效地简化运算.20.(本小题13分)设数列A :1a ,2a ,…N a (N ≥).如果对小于n (2n N ≤≤)的每个正整数k 都有k a <n a ,则称n 是数列A 的一个“G 时刻”.记“)(A G 是数列A 的所有“G 时刻”组成的集合.(1)对数列A :-2,2,-1,1,3,写出)(A G 的所有元素;(2)证明:若数列A 中存在n a 使得n a >1a ,则∅≠)(A G ;(3)证明:若数列A 满足n a -1n a - ≤1(n=2,3, …,N ),则)(A G 的元素个数不小于N a -1a .【答案】(1)()G A 的元素为2和5;(2)详见解析;(3)详见解析.设{}p p n n n n n n A G <⋅⋅⋅<<⋅⋅⋅=2121,,,,)(,记10=n .则p n n n n a a a a <⋅⋅⋅<<<210.对p i ,,1,0⋅⋅⋅=,记{}i n k i i a a N k n N k G >≤<∈=*,. 如果∅≠i G ,取i i G m min =,则对任何i i m n k i a a a m k <≤<≤,1.从而)(A G m i ∈且1+=i i n m .又因为p n 是)(A G 中的最大元素,所以∅=p G .从而对任意n k n p ≤≤,p n k a a ≤,特别地,p n N a a ≤.考点:数列、对新定义的理解.【名师点睛】数列的实际应用题要注意分析题意,将实际问题转化为常用的数列模型,数列的综合问题涉及到的数学思想:函数与方程思想(如:求最值或基本量)、转化与化归思想(如:求和或应用)、特殊到一般思想(如:求通项公式)、分类讨论思想(如:等比数列求和,1=q 或1≠q )等.。
2016高考北京卷数学解析新东方在线郭少山2016年高考数学考试已经结束,新东方在线郭少山老师第一时间为大家带来2016高考北京卷数学试题解析,我们来逐题看一下。
【真题】【郭少山老师解析】北京卷的第一题当中考了一个集合,集合和不等式是综合的最好的衔接。
集合A确实考了不等式,关于绝对值不等式的解法初中就有了。
最后考了集合和集合之间的运算,这道题比较简单,主要是帮助大家能在非常紧张的情绪下快速的稳定下来。
【真题】【郭少山老师解析】第二题也是历年一个必考点,是线性规划的问题。
然而这个线性规划是非常传统的,其中目标函数是一个标准的解决性。
这道题有的同学说,我可以把这道题画出来,然后把我们的目标函数进行平移,从而解决最值问题。
这两道题虽然是简单题,我想请问同学们这样一个问题,简单题比的是正确率吗?简单题比的是会与不会吗?简单题在我们考试当中比的就是速度,俗话说考场一刻值千金。
如果我们能在简单题上省出五分钟,是不是最后一道难题,压轴题,给我们更多的思考空间。
这道题我不建议可以一上来就画图,这道题非常的典型,这时候我完全可以直接带点来看,谁最大谁就是最大值。
【真题】【郭少山老师解析】这道题是我们今年北京2016年理科的第七题。
选择题的倒数第二题,难度在历年来讲都不会太容易,这时候我们一起来分析一下究竟区分点在什么地方,为什么说是一道比较好的有区分度的题目。
首先他说函数上有一个点P,把点向左平移s个单位,这个地方有一个审题的问题,因为通常来讲我们在讲三角函数的过程当中,一般来说我们所谓的平移是对函数或者是对自变量进行平移,然而这道题有一点点小的变化,是对图像上的点进行平移,这个地方需要把题目审住。
然后向左平移s单位以后,然后说得到一个点P’,并且P’位于sin(2x)的图像上,一个是参数t,一个是s的最小值。
关于参数t第一句话就足够了,因为过点P(π/4,t),可以代入函数y当中,解出来非常简单。
第二个s 的最小值从何而来,在我们的本质上就考察了三角函数是有周期性的。
2016年北京高考理科数学真题试卷一、选择题(共8小题;共40分)1. 已知集合A=x x<2,B=−1,0,1,2,3,则A∩B= A. 0,1B. 0,1,2C. −1,0,1D. −1,0,1,22. 若x,y满足2x−y≤0,x+y≤3,x≥0.则2x+y的最大值为 A. 0B. 3C. 4D. 53. 执行如图所示的程序框图,若输入的a值为1,则输出的k值为 A. 1B. 2C. 3D. 44. 设a,b是向量,则“a=b”是“a+b=a−b”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5. 已知x,y∈R,且x>y>0,则 A. 1x −1y>0 B. sin x−sin y>0C. 12x−12y<0 D. ln x+ln y>06. 某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为 A. 16B. 13C. 12D. 17. 将函数y=sin2x−π3图象上的点Pπ4,t 向左平移s s>0个单位长度得到点Pʹ.若Pʹ位于函数y=sin2x的图象上,则 A. t=12,s的最小值为π6B. t=32,s的最小值为π6C. t=12,s的最小值为π3D. t=32,s的最小值为π38. 袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半.甲、乙、丙是三个空盒.每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则就放入丙盒.重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,则 A. 乙盒中黑球不多于丙盒中黑球B. 乙盒中红球与丙盒中黑球一样多C. 乙盒中红球不多于丙盒中红球D. 乙盒中黑球与丙盒中红球一样多二、填空题(共6小题;共30分)9. 设a∈R,若复数1+i a+i在复平面内对应的点位于实轴上,则a=.10. 在1−2x6的展开式中,x2的系数为.(用数字作答)11. 在极坐标系中,直线ρcosθ−3ρsinθ−1=0与圆ρ=2cosθ交于A,B两点,则AB=.12. 已知a n为等差数列,S n为其前n项和,若a1=6,a3+a5=0,则S6=.13. 双曲线x2a −y2b=1a>0,b>0的渐近线为正方形OABC的边OA,OC所在的直线,点B为该双曲线的焦点,若正方形OABC的边长为2,则a=.14. 设函数f x=x3−3x,x≤a−2x,x>a.①若a=0,则f x的最大值为;②若f x无最大值,则实数a的取值范围是.三、解答题(共6小题;共78分)15. 在△ABC中,a2+c2=b2+2ac.(1)求∠B的大小;(2)求A+cos C的最大值.16. A,B,C 三个班共有100名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通过分层抽样获得了部分学生一周的锻炼时间,数据如表(单位:小时):A班6 6.5 7 7.5 8B班6 7 8 9 10 11 12C班3 4.5 6 7.5 9 10.5 12 13.5(1)试估计C 班的学生人数;(2)从 A 班和 C 班抽出的学生中,各随机选取一个人,A 班选出的人记为甲,C 班选出的人记为乙.假设所有学生的锻炼时间相对独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率;(3)再从A,B,C 三班中各随机抽取一名学生,他们该周锻炼时间分别是7,9,8.25(单位:小时),这3个新数据与表格中的数据构成的新样本的平均数记为μ1,表格中数据的平均数记为μ0,试判断μ0和μ1的大小.(结论不要求证明)17. 如图,在四棱锥P−ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,PA⊥PD,PA=PD,AB⊥AD,AB=1,AD=2,AC=CD=5.(1)求证:PD⊥平面PAB;(2)求直线PB与平面PCD所成角的正弦值;(3)在棱PA上是否存在点M,使得BM∥平面PCD?若存在,求AMAP的值;若不存在,说明理由.18. 设函数f x=x e a−x+bx,曲线y=f x在点2,f2处的切线方程为y=e−1x+4.(1)求a,b的值;(2)求f x的单调区间.19. 已知椭圆C:x2a +y2b=1a>b>0的离心率为32,A a,0,B0,b,O0,0,△OAB的面积为1.(1)求椭圆C的方程;(2)设P是椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N.求证: AN ⋅ BM 为定值.20. 设数列A:a1,a2,⋯,a N N≥2.如果对小于n2≤n≤N的每个正整数k都有a k<a n,则称n是数列A的一个“G时刻”.记G A是数列A的所有“G时刻”组成的集合.(1)对数列A:−2,2,−1,1,3,写出G A的所有元素;(2)证明:若数列A中存在a n使得a n>a1,则G A≠∅;(3)证明:若数列A满足a n−a n−1≤1n=2,3,⋯,N,则G A的元素个数不小于a N−a1.答案第一部分1. C 【解析】因为A=x x<2=x−2<x<2,B=−1,0,1,2,3,所以A∩B=−1,0,1,故选C.2. C 【解析】如图,当取点A1,2时,取到最大值.3. B 【解析】循环一次,b=1,a=−12,k=0;循环二次,a=−2,k=1;循环三次,a=1,k=2.4. D 【解析】当a与b方向相反时,不能得到a+b=a−b;而当a+b=a−b时,平方得a⋅b=0,即a⊥b,因此a与b可以不相等.5. C【解析】因为x>y>0,所以1x <1y,即1x−1y<0,故A不正确.当x>y>0时,不能说明sin x>sin y,如x=π,y=π2,x>y,但sinπ<sinπ2,故B不正确.因为函数y=12x在R上为减函数,且x>y>0,所以12x<12y,即12x−12y<0,故C正确.当x=1,y=12时,ln x+ln y<0,故D不正确.6. A 【解析】由三视图知,该三棱锥的直观图为三棱锥P−ABC(如图),其中∠ABC=90∘,AB=BC=1,平面PAB⊥平面ABC,点P到平面ABC的距离为1,所以该三棱锥的体积为13×12×1×1×1=16.7. A 【解析】因为点P在y=sin2x−π3的图象上,所以t=sin2×π4−π3=12.点Pπ4,12向左平移s s>0个单位长度得到Pʹπ4−s,12.因为Pʹπ4−s,12在y=sin2x的图象上,所以12=sin2π4−s =cos2s.所以2s=±π3+2kπk∈Z,所以s=±π6+kπk∈Z.又s>0,所以s min=π6.8. B 【解析】若袋中只有2个球,则一个红球,一个黑球,只用一次就能摸完,放入的情况可能有两种:甲红,则乙黑,丙0个;甲黑,则乙0个,丙红,排除选项 A,D.若袋中有4个球,两个红球和两个黑球,假设第一次取到两个红球,则结果为甲:1个红球,乙:1个红球.第二次只能取到两个黑球,则结果为甲:红球和黑球各1个,乙:1个红球,丙:1个黑球.排除选项C.综合选项知,只有B正确.第二部分9. −1【解析】1+i a+i=a−1+a+1i,由题意得a+1=0,a=−1.10. 60【解析】二项展开式的通项公式为T r+1=C6r−2x r=C6r−2r x r,令r=2,则x2的系数为C62−22= 60.11. 2【解析】由x=ρcosθ,y=ρsinθ得直线和圆的普通方程分别为x−3y−1=0,x−12+y2=1.由于该直线过圆心1,0,圆的半径r=1,故AB=2r=2.12. 6【解析】a n为等差数列,a3+a5=2a4=0,所以a1=6,a4=0,解得d=−2.所以S6=6⋅a1+ 6×52d=6.13. 2【解析】因为两条渐近线是正方形OABC的相邻两边,所以夹角为90∘,可知渐近线的斜率为±1.所以±ba=±1,a=b.因为B为该双曲线的焦点,所以c=2a2+b2=c2=8,a=b可得a=2.14. 2;−∞,−1第三部分15. (1)因为a 2+c 2=b 2+ 2ac , 所以cos B =a 2+c 2−b 22ac=22, 所以B =π4.(2)在△ABC 中,A +B +C =π,cos C=−cos A +B=−cos A +π .2cos A +cos C= 2cos A −cos A +π= 2cos A − 22cos A − 22sin A= 22cos A + 22sin A =sin A +π A ∈ 0,3π ,A +π∈ π,π .所以当A =π4时, A +cos C 的最大值为1.16. (1)由题意得:三个班共抽取20个学生,其中 C 班抽取8个,故抽样比K =20100=15,故 C 班有学生8÷15=40人.(2)从 A 班和 C 班抽出的学生中,各随机选取一个人,共有5×8=40种情况,而且这些情况是等可能发生的,当甲锻炼时间为6时,甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长有2种情况; 当甲锻炼时间为6.5时,甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长有3种情况; 当甲锻炼时间为7时,甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长有3种情况; 当甲锻炼时间为7.5时,甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长有3种情况; 当甲锻炼时间为8时,甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长有4种情况; 故该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率P =2+3+3+3+440=38;(3)μ0>μ1.17. (1)面PAD ∩面ABCD =AD ,面PAD ⊥面ABCD , 因为AB ⊥AD ,AB ⊂面ABCD , 所以AB ⊥面PAD , 因为PD ⊂面PAD , 所以AB ⊥PD , 又PA ⊥PD , 所以PD ⊥面PAB .(2)取AD 的中点O ,连接CO ,PO . 因为AC =CD = 5, 所以CO ⊥AD . 因为PA =PD ,所以PO ⊥AD .以O 为原点,建立如图坐标系,易知P 0,0,1 ,B 1,1,0 ,D 0,−1,0 ,C 2,0,0 ,设向量n 为平面PCD 的法向量,则PB = 1,1,−1 ,PD = 0,−1,−1 ,PC = 2,0,−1 ,CD = −2,−1,0 ,则 n ⋅PD =0,n ⋅PC=0.解得n = 12,−1,1 ,设直线PB 与平面PCD 所成角为θ,\( \sin\theta =\left|\cos\left<\overrightarrow{n},\overrightarrow{PB}\right>\right|=\left|\dfrac{\overrightarrow{n}\cdot\overrightarrow{PB}}{\left|\overrightarr ow{n}\right| \cdot\left|\overrightarrow{PB}\right|}\right|=\left|\dfrac{\dfrac{1}{ 2}-1-1}{\sqrt{\dfrac{1}{4 }+1+1} \times\sqrt{3}}\right|=\dfrac{\sqrt{3}}{3 } \). (3)假设存在M 0,x 0,y 0 ,使得BM ∥平面PCD . 设AM AP=λ,A 0,1,0 ,P 0,0,1 ,B 1,1,0 .AP= 0,−1,1 ,AM = 0,x 0−1,y 0 ,因为AM =λAP ,得M 0,1−λ,λ ,BM = −1,−λ,λ , 因为BM ∥平面PCD ,平面PDC 的法向量为n , 所以BM ⋅n =0,即−12+λ+λ=0,解得λ=14,即当AM AP=14时,满足题意.18. (1)fʹ x = 1−x e a−x +b ,根据题意, 有 f 2 =2e a−2+2b =2e +2,fʹ 2 =−e a−2+b =e −1.⇒ a =2,b =e.(2)由(1)fʹ x = 1−x e2−x+e =e x−1− x−1e x−2,导函数分母为正,只需考虑分子的符号即可.构造函数g x =e x −x ,gʹ x =e x −1=0⇒x =0.故g x 在 −∞,0 上单调递减,在 0,+∞ 上单调递增,g x >g 0 =1,即g x >0恒成立,因此fʹ x =g x−1 e >0.故f x 在R 上单调递增,无单调递减区间.19. (1)由题意得 ca = 32,12ab =1,a 2=b 2+c 2,解得a =2,b =1.所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1. (2)由(1)知,A 2,0 ,B 0,1 .设P x 0,y 0 ,则x 02+4y 02=4.当x0≠0时,直线PA的方程为y=y0x0−2x−2.令x=0,得y M=−2y0x0−2,从而 BM =1−y M=1+2y0x0−2.直线PB的方程为y=y0−1x0x+1.令y=0,得x N=−x0y0−1,从而 AN =2−x N=2+x0y0−1.所以AN ⋅ BM =2+x0y0−1⋅1+2y0x0−2=x02+4y02+4x0y0−4x0−8y0+4 x0y0−x0−2y0+2=4x0y0−4x0−8y0+8 0000=4.当x0=0时,y0=−1, BM =2, AN =2,所以 AN ⋅ BM =4.综上, AN ⋅ BM 为定值.20. (1)G A的元素为2和5.(2)因为存在a n使得a n>a1,所以i∈N∗2≤i≤N,a i>a1≠∅.记m=min i∈N∗2≤i≤N,a i>a1,则m≥2,且对任意正整数k<m,a k≤a1<a m.因此m∈G A.从而G A≠∅.(3)当a N≤a1时,结论成立.以下设a N>a1.由(2)知G A≠∅.设G A= n1,n2,⋯,n p,n1<n2<⋯<n p.记n0=1,则a n0<a n1<a n2<⋯<a np.对i=0,1,⋯,p,记G i= k∈N∗n i<k≤N,a k>a ni.如果G i≠∅,取m i=min G i,则对任何1≤k<m i,a k≤a ni <a mi.从而m i∈G A且m i=n i+1.又因为n p是G A中的最大元素,所以G p=∅.从而对任意n p≤k≤N,a k≤a np ,特别地,a N≤a np.对i=0,1,⋯,p−1,a ni+1−1≤a ni.因此a ni+1=a ni+1−1+ a ni+1−a ni+1−1≤a ni+1.所以a N−a1≤a np −a1= a ni−a ni−1pi=1≤p.因此G A的元素个数p不小于a N−a1.。
北京大学601数学基础考试1(数学分析)考研参考书、历年真题、复试分数线一、课程介绍又称高级微积分,分析学中最古老、最基本的分支。
一般指以微积分学和无穷级数一般理论为主要内容,并包括它们的理论基础(实数、函数和极限的基本理论)的一个较为完整的数学学科。
它也是大学数学专业的一门基础课程。
数学中的分析分支是专门研究实数与复数及其函数的数学分支。
它的发展由微积分开始,并扩展到函数的连续性、可微分及可积分等各种特性。
这些特性,有助我们应用在对物理世界的研究,研究及发现自然界的规律。
数学分析是数学专业和部分工科专业的必修课程之一,基本内容是以实数理论为基础微积分,但是与微积分有很大的差别。
微积分学是微分学(Differential Calculus)和积分学(Integral Calculus)的统称,英语简称Calculus,意为计算,这是因为早期微积分主要用于天文、力学、几何中的计算问题。
后来人们也将微积分学称为分析学(Analysis),或称无穷小分析,专指运用无穷小或无穷大等极限过程分析处理计算问题的学问。
早期的微积分,已经被数学家和天文学家用来解决了大量的实际问题,但是由于无法对无穷小概念作出令人信服的解释,在很长的一段时间内得不到发展,有很多数学家对这个理论持怀疑态度,柯西(Cauchy)和后来的魏尔斯特拉斯(weierstrass)完善了作为理论基础的极限理论,摆脱了“要多小有多小”、“无限趋向”等对模糊性的极限描述,使用精密的数学语言来描述极限的定义,使微积分逐渐演变为逻辑严密的数学基础学科,被称为“Mathematical Analysis”,中文译作“数学分析”。
二、北京大学601数学基础考试1(数学分析)考研复试分数线根据教育部有关制订分数线的要求,我校按照统考生、联考生等不同类型分别确定复试基本分数线。
考生能否进入复试以各院系所规定的各项单科成绩和总成绩确定的复试名单为准。
我校将按照德、智、体全面衡量,择优录取,保证质量,宁缺毋滥的精神和公开、公正、公平的原则进行复试与录取工作。