2017年北京市海淀区高三上学期期末数学试卷与解析答案(理科)
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2017-2018学年北京市海淀区高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题共8小题,每小题4分,共32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.(4分)直线2x+y﹣1=0在y轴上的截距为()A.﹣2 B.﹣1 C.D.12.(4分)在空间直角坐标系中,已知点A(1,0,1),B(3,2,1),则线段AB的中点的坐标是()A.(1,1,1)B.(2,1,1)C.(1,1,2)D.(1,2,3)3.(4分)已知圆x2+y2﹣3x+m+1=0经过原点,则实数m等于()A.B.﹣1 C.1 D.4.(4分)鲁班锁是曾广泛流传于民间的智力玩具,它起源于中国古代建筑中首创的榫卯结构,不用钉子和绳子,完全靠自身结构的连接支撑.它看似简单,却凝结着不平凡的智慧.下图为鲁班锁的其中一个零件的三视图,则该零件的体积为()A.32 B.34 C.36 D.405.(4分)已知平面α,β,直线m,n,下列命题中假命题是()A.若m⊥α,m⊥β,则α∥βB.若m∥n,m⊥α,则n⊥αC.若m⊥α,m?β,则α⊥βD.若m∥α,α∥β,n?β,则m∥n6.(4分)椭圆的焦点为F1,F2,若点M在C上且满足|MF1|﹣|MF2|=2,则△F1MF2中最大角为()A.90°B.105°C.120° D.150°7.(4分)“m<0”是“方程x2+my2=m表示双曲线”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8.(4分)平面α,β,γ两两互相垂直,在平面α内有一个点A到平面β,平面γ的距离都等于1.则在平面α内与点A,平面β,平面γ距离都相等的点的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题共6小题,每小题4分,共24分.9.(4分)直线l:x+y﹣1=0的倾斜角为,经过点(1,1)且与直线l平行的直线方程为.10.(4分)直线被圆x2+y2=1所截得的弦长为.11.(4分)请从正方体ABCD﹣A1B1C1D1的8个顶点中,找出4个点构成一个三棱锥,使得这个三棱锥的4个面都是直角三角形,则这4个点可以是.(只需写出一组)12.(4分)在空间直角坐标系中,已知点A(1,2,0),B(x,3,﹣1),C(4,y,2),若A,B,C三点共线,则x+y=.13.(4分)已知椭圆C1和双曲线C2的中心均在原点,且焦点均在x轴上,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中,则双曲线的离心率为.x04y﹣214.(4分)曲线W的方程为(x2+y2)3=8x2y2①请写出曲线W的两条对称轴方程;②请写出曲线W上的两个点的坐标;③曲线W上的点到原点的距离的取值范围是.三、解答题共4小题,共44分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.15.(10分)在平面直角坐标系xOy中,圆C的半径为1,其圆心在射线y=x(x ≥0)上,且.(Ⅰ)求圆C的方程;(Ⅱ)若直线l过点P(1,0),且与圆C相切,求直线l的方程.16.(10分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,PB=PC,AB=AC,且点D,E分别是BC,PB的中点.(Ⅰ)求证:DE∥平面PAC;(Ⅱ)求证:平面ABC⊥平面PAD.17.(12分)如图,平面ABCF⊥平面FCDE,四边形ABCF和FCDE是全等的等腰梯形,其中AB∥FC∥ED,且,点O为FC的中点,点G是AB的中点.(Ⅰ)请在图中所给的点中找出两个点,使得这两点所在的直线与平面EGO垂直,并给出证明;(Ⅱ)求二面角O﹣EG﹣F的余弦值;(Ⅲ)在线段CD上是否存在点,使得BH∥平面EGO?如果存在,求出DH的长度;如果不存在,请说明理由.18.(12分)已知抛物线W:y2=4x,直线x=4与抛物线W交于A,B两点.点P (x0,y0)(x0<4,y0≥0)为抛物线上一动点,直线PA,PB分别与x轴交于M,N.(Ⅰ)若△PAB的面积为4,求点P的坐标;(Ⅱ)当直线PA⊥PB时,求线段PA的长;(Ⅲ)若△PMN与△PAB面积相等,求△PMN的面积.2017-2018学年北京市海淀区高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题共8小题,每小题4分,共32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.(4分)直线2x+y﹣1=0在y轴上的截距为()A.﹣2 B.﹣1 C.D.1【解答】解:直线2x+y﹣1=0化为:y=﹣2x+1,则在y轴上的截距为1.故选:D.2.(4分)在空间直角坐标系中,已知点A(1,0,1),B(3,2,1),则线段AB的中点的坐标是()A.(1,1,1)B.(2,1,1)C.(1,1,2)D.(1,2,3)【解答】解:∵在空间直角坐标系中,点A(1,0,1),B(3,2,1),∴线段AB的中点的坐标是(2,1,1).故选:B.3.(4分)已知圆x2+y2﹣3x+m+1=0经过原点,则实数m等于()A.B.﹣1 C.1 D.【解答】解:∵圆x2+y2﹣3x+m+1=0经过原点,∴0+0﹣0+m+1=0,则实数m=﹣1,故选:B.4.(4分)鲁班锁是曾广泛流传于民间的智力玩具,它起源于中国古代建筑中首创的榫卯结构,不用钉子和绳子,完全靠自身结构的连接支撑.它看似简单,却凝结着不平凡的智慧.下图为鲁班锁的其中一个零件的三视图,则该零件的体积为()A.32 B.34 C.36 D.40【解答】解:由三视图得鲁班锁的其中一个零件是:长为10,宽为2,高为2的长方体的上面的中间部分去掉一个长为2,宽为2,高为2的小长体的一个几何体,如图,∴该零件的体积:V=10×2×2﹣2×2×1=36.故选:C.5.(4分)已知平面α,β,直线m,n,下列命题中假命题是()A.若m⊥α,m⊥β,则α∥βB.若m∥n,m⊥α,则n⊥αC.若m⊥α,m?β,则α⊥βD.若m∥α,α∥β,n?β,则m∥n【解答】解:由平面α,β,直线m,n,知:在A中,若m⊥α,m⊥β,则由面面平行的判断定理得α∥β,故A正确;在B中,若m∥n,m⊥α,则由线面垂直的判定定理得n⊥α,故B正确;在C中,若m⊥α,m?β,则由面面垂直的判定定理得α⊥β,故C正确;在D中,若m∥α,α∥β,n?β,则m与n平行或异面,故D错误.故选:D.6.(4分)椭圆的焦点为F1,F2,若点M在C上且满足|MF1|﹣|MF2|=2,则△F1MF2中最大角为()A.90°B.105°C.120° D.150°【解答】解:椭圆的焦点为F1,F2,若点M在C上且满足|MF1|﹣|MF2|=2,|MF1|+|MF2|=8,所以|MF1|=5,|MF2|=3,|F1F2|=4,则△F1MF2中最大角为:∠F1F2M=90°.故选:A.7.(4分)“m<0”是“方程x2+my2=m表示双曲线”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【解答】解:方程x2+my2=m表示双曲线,+y2=1?m<0.∴“m<0”是“方程x2+my2=m表示双曲线”的充要条件.故选:C.8.(4分)平面α,β,γ两两互相垂直,在平面α内有一个点A到平面β,平面γ的距离都等于1.则在平面α内与点A,平面β,平面γ距离都相等的点的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:如图1所示,∠OCB=45°,令∠OAB=22.5°,∴AC=BC,点C满足题意;如图2所示,∠OAN=45°,令∠OMN=22.5°,则AN=AM,点M满足题意;综上,满足条件的点的个数是2个.故选:B.二、填空题共6小题,每小题4分,共24分.9.(4分)直线l:x+y﹣1=0的倾斜角为135°,经过点(1,1)且与直线l 平行的直线方程为x+y﹣2=0.【解答】解:直线l:x+y﹣1=0的斜率为k=﹣1,倾斜角为α=135°,经过点(1,1)且与直线l平行的直线方程为:y﹣1=﹣(x﹣1),即x+y﹣2=0.故答案为:135°,x+y﹣2=0.10.(4分)直线被圆x2+y2=1所截得的弦长为.【解答】解:圆x2+y2=1的圆心O(0,0),半径r=1,圆心O(0,0)到直线的距离:d==,∴直线被圆x2+y2=1所截得的弦长为:|AB|=2=2=.故答案为:.11.(4分)请从正方体ABCD﹣A1B1C1D1的8个顶点中,找出4个点构成一个三棱锥,使得这个三棱锥的4个面都是直角三角形,则这4个点可以是A1、A、C、D.(只需写出一组)【解答】解:∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,CD⊥平面ADD1A1,∴A1D⊥CD,AD⊥CD,AA1⊥CD,∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1⊥平面ABCD,∴AA1⊥AD,AA1⊥AC,∴从正方体ABCD﹣A1B1C1D1的8个顶点中,找出4个点A1、A、C、D,构成一个三棱锥A1﹣ACD,这个三棱锥的4个面都是直角三角形.故答案为:A1、A、C、D.12.(4分)在空间直角坐标系中,已知点A(1,2,0),B(x,3,﹣1),C(4,y,2),若A,B,C三点共线,则x+y=﹣.【解答】解:=(x﹣1,1,﹣1),=(3,y﹣2,2),∵A,B,C三点共线,∴存在实数k使得:=k,∴,解得k=﹣,x=﹣,y=0.∴x+y=﹣.故答案为:﹣.13.(4分)已知椭圆C1和双曲线C2的中心均在原点,且焦点均在x轴上,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中,则双曲线的离心率为.x04y﹣2【解答】解:∵双曲线的焦点在x轴上,∴图标中点(0,)是椭圆上的点,则(4,﹣2),(,﹣)是双曲线上的两点.设双曲线方程为(a>0,b>0),则,解得.∴,.则e=.故答案为:.14.(4分)曲线W的方程为(x2+y2)3=8x2y2①请写出曲线W的两条对称轴方程x=0,y=0;②请写出曲线W上的两个点的坐标(0,0)、(1,1);③曲线W上的点到原点的距离的取值范围是[0,] .【解答】解:①,曲线W的方程为(x2+y2)3=8x2y2,分析可得,有[x2+(﹣y)2]3=8x2(﹣y)2,其图象关于x轴对称,又由有[(﹣x)2+y2]3=8(﹣x)2y2,其图象关于y轴对称,则曲线W的两条对称轴方程为x=0,y=0;②,曲线W的方程为(x2+y2)3=8x2y2,有(02+02)3=8×02×02,(12+12)3=8×12×12,点(0,0)与(1,1)都在曲线上,则曲线W上的两个点的坐标为(0,0),(1,1);③,曲线W的方程为(x2+y2)3=8x2y2,设(x,y)是曲线W上的点,其到原点的距离为t,则t=,(t≥0)又由x2y2≤()2,则有(x2+y2)3≤()2,即有t6≤,变形可得:0≤t≤,即曲线W上的点到原点的距离的取值范围为[0,].三、解答题共4小题,共44分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.15.(10分)在平面直角坐标系xOy中,圆C的半径为1,其圆心在射线y=x(x ≥0)上,且.(Ⅰ)求圆C的方程;(Ⅱ)若直线l过点P(1,0),且与圆C相切,求直线l的方程.【解答】解:(Ⅰ)设C(a,a),a≥0,∵.∴=a,则a=2,即圆心C(2,2),.则圆C的标准方程为(x﹣2)2+(y﹣2)2=1.(Ⅱ)若直线斜率不存在,则直线方程为x=1,圆心到直线x=1的距离d=2﹣1=1=r,此时满足直线和圆相切,若直线斜率存在,设直线斜率为k,则直线方程为y=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k=0,∵直线和圆相切,∴圆心到直线的距离d===1,即|k﹣2|=,平方得k2﹣4k+4=1+k2,即k=,此时直线方程为x﹣y﹣=0,即3x﹣4y﹣3=0,则对应的切线方程为x=1或3x﹣4y﹣3=0.16.(10分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,PB=PC,AB=AC,且点D,E分别是BC,PB的中点.(Ⅰ)求证:DE∥平面PAC;(Ⅱ)求证:平面ABC⊥平面PAD.【解答】证明:(Ⅰ)∵点D,E分别是BC,PB的中点.∴DE∥PC,∵DE?平面PAC,PC?平面PAC,∴DE∥平面PAC.(Ⅱ)∵三棱锥P﹣ABC中,PB=PC,AB=AC,且点D是BC,∴PD⊥BC,AD⊥BC,∵PD∩AD=D,∴BC⊥平面PAD,∵BC?平面ABC,∴平面ABC⊥平面PAD.17.(12分)如图,平面ABCF⊥平面FCDE,四边形ABCF和FCDE是全等的等腰梯形,其中AB∥FC∥ED,且,点O为FC的中点,点G是AB的中点.(Ⅰ)请在图中所给的点中找出两个点,使得这两点所在的直线与平面EGO垂直,并给出证明;(Ⅱ)求二面角O﹣EG﹣F的余弦值;(Ⅲ)在线段CD上是否存在点,使得BH∥平面EGO?如果存在,求出DH的长度;如果不存在,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)F,D为所求的点.证明如下:∵四边形ABCF是等腰梯形,点O是FC的中点,点G是AB的中点,∴OG⊥FC,又平面ABCF⊥平面FCDE,平面ABCF∩平面FCDE=FC,∴OG⊥平面FCDE,同理,取DE中点M,由OM⊥平面ABCF,分别以OG、OC、OM为x、y、z轴,建立空间直角坐标系,由AB=2,得G(,0,0),D(0,1,),E(0,﹣1,),F(0,﹣2,0),则=(0,3,),=(,0,0),=(0,﹣1,),∵=0,=0,∴FD⊥OG,FD⊥OE,∵EO∩OG=0,∴FD⊥平面ECO.(Ⅱ)由(Ⅰ)知平面EGO的一个法向量为=(0,3,),设平面EFG的法向量=(x,y,z),则,取y=,得=(﹣2,,﹣1),∴cos<,>==,∵二面角O﹣EG﹣F的平面角为钝角,∴二面角O﹣EG﹣F的余弦值为﹣.(Ⅲ)假设存在点H,使得BH∥平面EGO,设=,∴,∴=0,∵B(,1,0),C(0,2,0),=(0,3,),=(﹣,0,)+(0,﹣λ,)=(﹣,﹣λ,),=0﹣3λ+3+3λ=3,这与=0矛盾,∴在线段CD上不存在点,使得BH∥平面EGO.18.(12分)已知抛物线W:y2=4x,直线x=4与抛物线W交于A,B两点.点P (x0,y0)(x0<4,y0≥0)为抛物线上一动点,直线PA,PB分别与x轴交于M,N.(Ⅰ)若△PAB的面积为4,求点P的坐标;(Ⅱ)当直线PA⊥PB时,求线段PA的长;(Ⅲ)若△PMN与△PAB面积相等,求△PMN的面积.【解答】解:(Ⅰ)由,解得,或,不妨设A(4,4),B(4,﹣4),则|AB|=4+4=8,∵点P(x0,y0)(x0<4,y0≥0)为抛物线上一动点,∴点P到直线x=4的距离d为4﹣x0,∴S△PAB=|AB|?d=×8×(4﹣x0)=4,解得x0=3,当x0=3时,y0=2,∴点P的坐标为(3,2);(Ⅱ)∵点P(x0,y0)(x0<4,y0≥0)为抛物线上一动点,∴P点的坐标(y02,y0),∴=(4﹣y02,4﹣y0),=(4﹣y02,﹣4﹣y0),∵PA⊥PB,∴?=(4﹣y02)2﹣(4﹣y0)(4+y0)=0,解得y0=0或y0=4,∴点P的坐标为(0,0)或(4,4),舍去.∴|PA|=4,(Ⅲ)由(Ⅰ)可得,P点的坐标(y02,y0),∵A(4,4),B(4,﹣4),则直线AP的方程为y﹣4=(x﹣4)=(x﹣4),直线BP的方程为y+4=(x﹣4)=(x﹣4),∵直线AP,BP分别与直线x轴交于点M,N,∴令y=0,得x M=﹣y0,x N=﹣y0,∴△PMN的面积S△PMN=?|x M﹣x N|?y0=y02,∵△PAB的面积S△PAB=|4﹣x0|×8=16﹣y02,∴16﹣y02=y02,解得y02=8,∴S△PMN=8.。
北京市海淀区高三年级第二学期期中练习数学〔理科〕 2017.4本试卷共4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。
一、选择题共8小题,每题5分,共40分。
在每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(){}10A x x x =+≤,集合{}0B x x =>,则=ABA. {}1x x ≥-B. {}1x x >-C. {}0x x ≥ D . {}0x x > 2. 已知复数i(i)(,)z a b a b =+∈R ,则“z 为纯虚数”的充分必要条件为 A. 220a b +≠B. 0ab =C. 0,0a b =≠ D . 0,0a b ≠= 3. 执行右图所示的程序框图,输出的x 的值为 A .0 B .3 C .6D .84. 设,a b ∈R ,假设a b >,则A. 11a b< B. 22a b > C. lg lg a b > D. sin sin a b > 5. 已知1d a x x =⎰,12d b x x =⎰,c x =⎰,则a ,b ,c 的大小关系是A .a b c <<B .a c b <<C .b a c <<D .c a b <<6.已知曲线:x C y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,〔t 为参数〕,()1,0A -,()1,0B . 假设曲线C 上存在点P 满足0AP BP ⋅=,则实数a 的取值范围为A.[B. [1,1]-C. [ D . [2,2]- 7. 甲、乙、丙、丁、戊五人排成一排,甲和乙都排在丙的同一侧,排法种数为 A. 12 B. 40 C. 60D. 808. 某折叠餐桌的使用步骤如下图.有如下检查项目:项目①:折叠状态下〔如图1〕,检查四条桌腿长相等; 项目②:打开过程中〔如图2〕,检查''''OM ON O M O N ===; 项目③:打开过程中〔如图2〕,检查''''OK OL O K O L ===;项目④:打开后〔如图3〕,检查1=2=3=4=90∠∠∠∠; 项目⑤:打开后〔如图3〕,检查''''AB A B CD C D ===.以下检查项目的组合中,可以正确判断“桌子打开之后桌面与地面平行”的是 A. ①②③ B. ②③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤ 二、填空题共6小题,每题5分,共30分。
2017年北京市海淀区高三文科上学期数学期末试卷一、选择题(共8小题;共40分)1. 已知是虚数单位,若,则实数的值为A. B. C. D.2. 已知,若,则A. B. C. D.3. 执行如图所示的程序框图,输出的值为A. B. C. D.4. 下面的茎叶图记录的是甲、乙两个班级各名同学在一次数学测试中的选择题的成绩(单位:分,每道题分,共道题):已知两组数据的平均数相等,则,的值分别为A. ,B. ,C. ,D. ,5. 已知直线与圆相交于,两点,且为正三角形,则实数的值为A. B. C. 或 D. 或6. 设,则“”是“直线与直线平行”的A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件7. 在中,,是边的中点,则的取值范围是A. B. C. D.8. 已知正方体的棱长为,,分别是棱,的中点,点在平面内,点在线段上.若,则长度的最小值为A. B. C. D.二、填空题(共6小题;共30分)9. 已知双曲线的一条渐近线方程为,则实数的值为.10. 若实数,满足约束条件则的最大值为.11. 在中,,,且的面积为,则.12. 某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥四个面的面积中最大的值是.13. 函数的最大值为;若函数的图象与直线有且只有一个公共点,则实数的取值范围是.14. 某次高三英语听力考试中有道选择题,每题分,每道题在A,B,C三个选项中只有一个是正确的.下表是甲、乙、丙三名同学每道题填涂的答案和这道题的得分:得分甲乙丙则甲同学答错的题目的题号是;此题正确的选项是.三、解答题(共6小题;共78分)15. 已知等差数列的前项和为,且,.(1)求数列的通项公式;(2)若,求数列的前项和.16. 已知函数.(1)求函数的定义域;(2)求函数的值域.17. 据中国日报网报道,年月日,发布了最新一期全球超级计算机强榜单,中国超算在前五名中占据两席.其中,超算全球第一“神威太湖之光”完全使用了国产处理器.为了了解国产品牌处理器打开文件的速度,某调查公司对两种国产品牌处理器进行了次测试,结果如下:(数值越小,速度越快,单位是)测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试品牌品牌设,分别表示第次测试中品牌A和品牌B的测试结果,记.(1)求数据,,,,的众数;(2)从满足的测试中随机抽取两次,求品牌A的测试结果恰有一次大于品牌B的测试结果的概率;(3)经过了解,前次测试是打开含有文字与表格的文件,后次测试是打开含有文字与图片的文件.请你根据表中数据,运用所学的统计知识,对这两种国产品牌处理器打开文件的速度进行评价.18. 如图,在三棱柱中,侧面底面,,,,,分别为棱,的中点.(1)求证:;(2)求三棱柱的体积;(3)在直线上是否存在一点,使得 平面.若存在,求出的长;若不存在,说明理由.19. 已知椭圆:,直线:与椭圆相交于,两点,与轴交于点,点,与点不重合.(1)求椭圆的离心率;(2)当时,求椭圆的方程;(3)过原点作直线的垂线,垂足为.若,求的值.20. 已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)求证:“”是“函数有且只有一个零点”的充分不必要条件.答案第一部分1. A2. D3. D 【解析】,当时,,当时,,则,输出.4. B5. D6. C7. A8. C第二部分9.10.11. 或12.13. ,14. ,A第三部分15. (1)设等差数列的首项为,公差为.解得,,由,则,因此,通项公式为.(2)由(Ⅰ)可知:,则,,因为,所以是首项为,公比为的等比数列.记的前项和为,则16. (1),,解得:,,所以,函数的定义域为.(2)因为,,所以,,所以,所以,函数的值域为.17. (1)所以有次,有次,有次,有次,有次,则数据,,,,的众数为.(2)设事件“品牌A的测试结果恰有一次大于品牌B的测试结果”,满足的测试共有次,其中品牌A的测试结果大于品牌B的测试结果有次即测试和测试,不妨用,表示.品牌A的测试结果小于品牌B的测试结果有次即测试和测试,不妨用,表示.从中随机抽取两次,共有,,,,,六种情况,其中事件发生,指的是,,,四种情况.故.(3)标准:分别比较两种不同测试的结果,根据数据进行阐述.标准:会用测试结果的平均数进行阐述.【解析】标准:会用前次测试品牌A、品牌B的测试结果的平均值与后次测试品牌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的平均值;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:会用前次测试品牌A、品牌B的测试结果的方差与后次测试品牌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的速度的波动均小于打开含有文字和图片的文件的速度的波动).标准:会用品牌A前次测试结果的平均值、后次测试结果的平均值与品牌B前次测试结果的平均值、后次测试结果的平均值进行阐述(品牌A前次测试结果的平均值大于品牌B前次测试结果的平均值,品牌A后次测试结果的平均值小于品牌B后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:会用品牌A前次测试结果的方差、后次测试结果的方差与品牌B前次测试结果的方差、后次测试结果的方差进行阐述(品牌A前次测试结果的方差大于品牌B前次测试结果的方差,品牌A后次测试结果的方差小于品牌B后次测试结果的方差,品牌A打开含有文字和表格的文件的速度的波动大于品牌B,品牌A打开含有文字和图形的文件的速度的波动小于品牌B).标准:会用品牌A这次测试结果的平均值与品牌B这次测试结果的平均值进行阐述(品牌A 这次测试结果的平均值小于品牌B这次测试结果的平均值,品牌A打开文件的平均速度快于品牌B).标准:会用品牌A这次测试结果的方差与品牌B这次测试结果的方差进行阐述(品牌A这次测试结果的方差小于品牌B这次测试结果的方差,品牌A打开文件的速度的波动小于品牌B).标准:会用前次测试中,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(前次测试结果中,品牌A小于品牌B的有次,占.后次测试中,品牌A小于品牌B的有次,占.故品牌A打开含有文字和表格的文件的速度慢于品牌B,品牌A打开含有文字和图片的文件的速度快于品牌B).标准:会用这次测试中,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(这次测试结果中,品牌A小于品牌B的有次,占.故品牌A和品牌B打开文件的速度相当).参考数据:期望前次后次次品牌品牌品牌与品牌方差前次后次次品牌品牌品牌与品牌18. (1)在三棱柱中,侧面底面,,因为侧面底面,底面,所以平面,又因为平面,所以;(2)连接,在三棱柱中,.因为,所以.又因为,所以是边长为的正三角形.因为是棱的中点,所以,.又因为,,所以.因为,底面,所以底面.所以三棱柱的体积为;(3)在直线上存在点,使得 平面.证明如下:连接并延长,与的延长线相交,设交点为,连接.因为,故,由于为棱的中点,所以,故有,又为棱的中点,连接,故为的中位线,所以.又平面,平面,所以 平面.故在直线上存在点,使得 平面.此时,.19. (1),,,,故.(2)设,,得到,依题意,由得,且有原点到直线的距离,所以,解得,故椭圆方程为.(3)直线的垂线为:,由解得交点,因为,又,所以,故的值为.20. (1)依题意,,,所以切线的斜率,又因为,所以切线方程为.(2)先证不必要性.当时,,令,解得.此时,有且只有一个零点,故“有且只有一个零点则”不成立.再证充分性.方法一:当时,.令,解得,.(i)当,即时,,所以在上单调递增.又因为,,所以有且只有一个零点.(ii)当,即时,,随的变化情况如下:极大值极小值当时,,,所以,又,所以有且只有一个零点.(iii)当,即时,,随的变化情况如下:极大值极小值因为,所以时,,令,则.下面证明当时,.设,则.当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减.所以当时,取得极大值.所以当时,,即.所以.由零点存在定理,有且只有一个零点.综上,是函数有且只有一个零点的充分不必要条件.方法二:当时,注意到时,,,所以,因此只需要考察上的函数零点.(i)当,即时,时,,所以单调递增.又,,所以有且只有一个零点.(ii)当,即时,以下同方法一.方法三:令,显然不是该方程的根,所以.设,则.当时,,在上单调递减;当时,,在上单调递增.又,时,,时,.令,则.下面证明当时,.设,则.当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减.所以当时,取得极大值.所以当时,,即.所以.所以当时,直线与函数的图象有且只有一个交点,即当时,函数有且只有一个零点.第11页(共11 页)。
海淀区高三年级第一学期期末练习数学(理科)2017.1本试卷共4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。
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.抛物线22y x =的焦点到准线的距离为A .12B .1C .2D .32.在极坐标系中,点π(1,)4与点3π(1,)4的距离为A .1B .2C .3D .53.右侧程序框图所示的算法来自于《九章算术》.若输入a 的值为16,b 的值为24,则执行该程序框图输出的结果为 A .6B .7C .8D .94.已知向量,a b 满足2+=0a b ,()2+⋅=a b a ,则⋅=a bA .12-B .12C .2-D .25.已知直线l 经过双曲线2214x y -=的一个焦点且与其一条渐近线平行,则直线l 的方程可能是A .1522y x =-+B .152y x =- C .322y x =- D .23y x =-+6.设,x y 满足0,20,2,x y x y x -≤⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩则22(1)x y ++的最小值为A .1B .92C .5D .97.在手绘涂色本的某页上画有排成一列的6条未涂色的鱼,小明用红、蓝两种颜色给这些鱼涂色,每条鱼只能涂一种颜色,两条相邻的鱼不.都.涂成红色....,涂色后,既有红色鱼又有蓝色鱼的涂色方法种数为 A .14 B .16 C .18 D .20 8.如图,已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,,E F 分别是棱AD ,B 1C 1上的动点,设1,AE x B F y ==.若棱.1DD 与平面BEF 有公共点,则x y +的取值范围是 A .[0,1]B .13[,]22C .[1,2]D .3[,2]2二、填空题共6小题,每小题5分,共30分. 9.已知复数z 满足(1i)2z +=,则z =________.ABCD1D 1A 1B 1C E F开始是否是否a a b=-b b a=-a输出结束,a b输入a b≠a b>10.在261()x x+的展开式中,常数项为________.(用数字作答)11.若一个几何体由正方体挖去一部分得到,其三视图如图所示,则该几何体的体积为________.12.已知圆C :2220x x y -+=,则圆心坐标为_____;若直线l 过点(1,0)-且与圆C 相切,则直线l 的方程为____13.已知函数2sin()y x ωϕ=+π(0,||)2ωϕ><.① 若(0)1f =,则ϕ=________;② 若x ∃∈R ,使(2)()4f x f x +-=成立,则ω的最小值是__. 14.已知函数||()e cos πx f x x -=+,给出下列命题:①()f x 的最大值为2;②()f x 在(10,10)-内的零点之和为0; ③()f x 的任何一个极大值都大于1. 其中所有正确命题的序号是________.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.(本小题满分13分)在∆ABC 中,2c a =,120B =,且∆ABC 面积为32. (Ⅰ)求b 的值; (Ⅱ)求tan A 的值.16.(本小题满分13分)诚信是立身之本,道德之基.某校学生会创设了“诚信水站”,既便于学生用水,又推进诚信教育,并用“周实际回收水费周投入成本”表示每周“水站诚信度”.为了便于数据分析,以四周为一....周期..,下表为该水站连续十二周(共三个周期)的诚信度数据统计:第一周 第二周 第三周 第四周 第一个周期95% 98% 92% 88% 第二个周期94% 94% 83% 80% 第三个周期85%92%95%96%(Ⅰ)计算表中十二周“水站诚信度”的平均数x ;(Ⅱ)分别从上表每个周期的4个数据中随机抽取1个数据,设随机变量X 表示取出的3个数据中“水站诚信度”超过91%的数据的个数,求随机变量X 的分布列和期望;(Ⅲ)已知学生会分别在第一个周期的第四周末和第二个周期的第四周末各举行了一次“以诚信为本”的主题教育活动.根据已有数据,说明两次主题教育活动的宣传效果,并根据已有数据陈述理由.17.(本小题满分14分)如图1,在梯形ABCD 中,//AB CD ,90ABC ∠=,224AB CD BC ===,O 是边AB 的中点.将三俯视图2左视图211主视图角形AOD 绕边OD 所在直线旋转到1A OD 位置,使得1120AOB ∠=,如图2.设m 为平面1A DC 与平面1A OB 的交线.(Ⅰ)判断直线DC 与直线m 的位置关系并证明; (Ⅱ)若直线m 上的点G 满足1OG A D ⊥,求出1A G 的长; (Ⅲ)求直线1A O 与平面1A BD 所成角的正弦值.18.(本小题满分13分)已知(0,2),(3,1)A B 是椭圆G :22221(0)x y a b a b+=>>上的两点.(Ⅰ)求椭圆G 的离心率;(Ⅱ)已知直线l 过点B ,且与椭圆G 交于另一点C (不同于点A ),若以BC 为直径的圆经过点A ,求直线l 的方程.19. (本小题满分14分)已知函数()ln 1af x x x=--. (Ⅰ)若曲线()y f x =存在斜率为1-的切线,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)求()f x 的单调区间;(Ⅲ)设函数()ln x ag x x+=,求证:当10a -<<时,()g x 在(1,)+∞上存在极小值.20.(本小题满分13分)对于无穷数列{}n a ,{}n b ,若1212max{,,,}min{,,,}(1,2,3,)k k k b a a a a a a k =-=,则称{}n b 是{}n a 的“收缩数列”.其中,12max{,,,}k a a a ,12min{,,,}k a a a 分别表示12,,,k a a a 中的最大数和最小数.已知{}n a 为无穷数列,其前n 项和为n S ,数列{}n b 是{}n a 的“收缩数列”.(Ⅰ)若21n a n =+,求{}n b 的前n 项和; (Ⅱ)证明:{}n b 的“收缩数列”仍是{}n b ;(Ⅲ)若121(1)(1)22n n n n n n S S S a b +-+++=+(1,2,3,)n =,求所有满足该条件的{}n a .海淀区AOBCD1图ODCB2图1A高三年级第一学期期末练习数学(理科)答案及评分标准2017.1一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.B2.B3. C4.C5.A6. B7.D8.C 二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分,9. 1i -10.15 11.16312.(1,0);3(1)3y x =+和3(1)3y x =-+13.π6,π214.①②③三、解答题(共6小题,共80分) 15.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)由∆ABC 面积公式及题设得1sin 2S ac B ==1332222a a ⨯⨯=,解得1,2,a c ==由余弦定理及题设可得2222cos b a c ac B =+-114212()72=+-⨯⨯⨯-=,又0,7b b >∴=. (不写b>0不扣分) (Ⅱ)在∆ABC 中,由正弦定理sin sin a bA B =得:1321sin sin 2147a A B b ==⨯=, 又120B =,所以A 是锐角(或:因为12,a c =<=) 所以217557cos 1sin 19614A A =-==, 所以sin 213tan .cos 557A A A === 16. (本小题满分13分)解:(Ⅰ)十二周“水站诚信度”的平均数为x =95+98+92+88+94+94+83+80+85+92+95+96=91%12100⨯(Ⅱ)随机变量X 的可能取值为0,1,2,3三个周期“水站诚信度”超过91%分别有3次,2次,3次1212(0)44464P X ==⨯⨯=32112112314(1)44444444464P X ==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=32132132330(2)44444444464P X ==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=32318(3)44464P X ==⨯⨯=随机变量X的分布列为X0 1 2 3P 1327321532932171590123232323232EX=⨯+⨯+⨯+⨯=.(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,能够运用以下三个标准中的任何一个陈述得出该结论的理由,2分.标准1:会用主题活动前后的百分比变化进行阐述标准2:会用三个周期的诚信度平均数变化进行阐述标准3:会用主题活动前后诚信度变化趋势进行阐述可能出现的作答情况举例,及对应评分标准如下:情况一:结论:两次主题活动效果均好.(1分)理由:活动举办后,“水站诚信度”由88%→94%和80%→85%看出,后继一周都有提升.(2分)情况二:结论:两次主题活动效果都不好.(1分)理由:三个周期的“水站诚信度”平均数分别为93.25%,87.75%,92%(平均数的计算近似即可),活动进行后,后继计算周期的“水站诚信度”平均数和第一周期比较均有下降.(2分)情况三:结论:第一次主题活动效果好于第二次主题活动.(1分)理由:第一次主题活动举办的后继一周“水站诚信度”提升百分点(94%-88%=6%)高于第二次主题活动举办的后继一周“水站诚信度”提升百分点(85%-80%=5%).(2分)情况四:结论:第二次主题活动效果好于第一次主题活动.(1分)理由:第一次活动后“水站诚信度”虽有上升,但两周后又有下滑,第二次活动后,“水站诚信度”数据连续四周呈上升趋势. (2分)(答出变化)情况五:结论:两次主题活动累加效果好.(1分)理由:两次主题活动“水站诚信度”均有提高,且第二次主题活动后数据提升状态持续周期好.(2分)情况六:以“‘两次主题活动无法比较’作答,只有给出如下理由才给3分:“12个数据的标准差较大,尽管平均数差别不大,但比较仍无意义”.给出其他理由,则结论和理由均不得分(0分).说明:①情况一和情况二用极差或者方差作为得出结论的理由,只给结论分1分,不给理由分2分.②以下情况不得分.情况七:结论及理由“只涉及一次主题活动,理由中无法辩析是否为两次活动后数据比较之结果”的.例:结论:第二次主题活动效果好.理由:第二次主题活动后诚信度有提高.③其他答案情况,比照以上情况酌情给分,赋分原则是:遵循三个标准,能使用表中数据解释所得结论.17. (本小题满分14分)解:(Ⅰ)直线DC //m .证明:由题设可得//,CD OB 1CD AOB ⊄平面,1OB AOB ⊂平面, 所以//CD 平面1A OB .又因为CD ⊂平面1A DC ,平面1ADC 平面1A OB m =所以//CD m .法1:(Ⅱ)由已知224AB CD BC ===,O 是边AB 的中点,//AB CD ,所以//CD OB ,因为90ABC ∠=,所以四边形CDOB 是正方形, 所以在图1中DO AB ⊥,所以结合题设可得,在图2中有1DO OA ⊥,DO OB ⊥, 又因为1OA OB O =,所以1DO AOB ⊥平面. 在平面AOB 内作OM 垂直OB 于M ,则DO OM ⊥. 如图,建立空间直角坐标系O xyz -,则1(3,1,0),(0,2,0),(0,0,2)A B D -,所以1(3,1,2)A D =-.设(3,,0)G m ,则由1OG A D ⊥可得10A D OG ⋅=,即(3,1,2)(3,,0)30m m -⋅=-+=解得3m =.所以14AG =. (Ⅲ)设平面1A BD 的法向量(,,)x y z =n ,则110,0,A D A B ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即320,330,x y z x y ⎧-++=⎪⎨-+=⎪⎩令1y =,则3,1x z ==, 所以(3,1,1)=n ,设直线1A O 与平面1A BD 所成角为θ,则sin θ=1115cos ,5A O n A O n A O n⋅<>==⋅.法2:(Ⅱ)由已知224AB CD BC ===,O 是边AB 的中点,//AB CD ,所以//CD OB ,因为90ABC ∠=,所以四边形CDOB 是正方形, 所以在图1中DO AB ⊥,所以结合题设可得,在图2中有1DO OA ⊥,DO OB ⊥, 又因为1OA OB O =,ODCBG1A zxy M所以1DO AOB ⊥平面. 又因为1OG AOB ⊂平面,所以DO OG ⊥. 若在直线m 上的点G 满足1OG A D ⊥,又1OD A D D =,所以1OG AOD ⊥平面, 所以1OG OA ⊥,因为11120,//AOB OB AG ∠=,所以160OAG ∠=, 因为12OA =,所以14A G =.(注:答案中标灰部分,实际上在前面表达的符号中已经显现出该条件,故没写不扣分) (Ⅲ)由(II )可知1OD OA OG 、、两两垂直,如图,建立空间直角坐标系O xyz -,则10,0,0),(2,0,0),(1,3,0),(0,0,2)O A B D -(, 所以11(2,0,2),(3,3,0,)A D A B =-=- 设平面1A BD 的法向量(,,)n x y z =,则110,0,n A D n A B ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即220,330,x z x y -+=⎧⎪⎨-+=⎪⎩令1x =,则3,1y z ==,所以(1,3,1)n =,设直线1A O 与平面1A BD 所成角为θ,则 sin θ=1115cos ,5AO n AO n AO n ⋅<>==⋅.18. (本小题满分13分) 解:(Ⅰ)由已知2,b =由点(3,1)B 在椭圆G 上可得29114a +=, 解得212,23a a ==.所以2228,22c a b c =-==, 所以椭圆G 的离心率是6.3c e a == (Ⅱ)法1:因为以BC 为直径的圆经过点A ,所以AB AC ⊥,O DCBG1A zxy由斜率公式和(0,2),(3,1)A B 可得13AB k =-,所以3Ac k =,设直线AC 的方程为32y x =+. 由2232,1124y x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得2790x x +=,由题设条件可得90,7A C x x ==-,所以913()77C -,-,所以直线BC 的方程为213y x =-. 法2:因为以BC 为直径的圆经过点A ,所以AB AC ⊥,由斜率公式和(0,2),(3,1)A B 可得13AB k =-,所以3Ac k =,设C C C x y (,) ,则23C Ac Cy k x -==,即32C C y x =+① 由点C 在椭圆上可得221124C C x y +=② 将①代入②得2790C C x x +=,因为点C 不同于点A ,所以97C x =-,所以913()77C -,-,所以直线BC 的方程为213y x =-. 法3:当直线l 过点B 且斜率不存在时,可得点(3,1)C -,不满足条件.设直线BC 的方程为1(3)y k x -=-,点C C C x y (,)由2213,1124y kx k x y =+-⎧⎪⎨+=⎪⎩可得222(31)6(13)3(13)120k x k k x k ++-+--=,显然0∆>,此方程两个根是点B C 和点的横坐标,所以223(13)12331C k x k --=+,即22(13)4,31C k x k --=+所以22361,31C k k y k --+=+因为以BC 为直径的圆经过点A , 所以AB AC ⊥,即0AB AC ⋅=. (此处用1AB AC k k ⋅=-亦可)2222963961(3,1)(,)3131k k k k AB AC k k -----⋅=-⋅=++2236128031k k k --=+,即(32)(31)0k k -+=,1221,,33k k ==-当213k =-时,即直线AB ,与已知点C 不同于点A 矛盾,所以12,3BC k k ==所以直线BC 的方程为213y x =-.19. (本小题满分14分) 解:(Ⅰ)由()ln 1af x x x =--得221'()(0)a x af x x x x x+=+=>.由已知曲线()y f x =存在斜率为1-的切线, 所以'()1f x =-存在大于零的实数根, 即20x x a ++=存在大于零的实数根, 因为2y x x a =++在0x >时单调递增, 所以实数a 的取值范围0∞(-,).(Ⅱ)由2'()x af x x+=,0x >,a ∈R 可得 当0a ≥时,'()0f x >,所以函数()f x 的增区间为(0,)+∞; 当0a <时,若(,)x a ∈-+∞,'()0f x >,若(0,)x a ∈-,'()0f x <, 所以此时函数()f x 的增区间为(,)a -+∞,减区间为(0,)a -.(Ⅲ)由()ln x a g x x+=及题设得22ln 1('()(ln )(ln )a x f x x g x x x --==), 由10a -<<可得01a <-<,由(Ⅱ)可知函数()f x 在(,)a -+∞上递增, 所以(1)10f a =--<,取e x =,显然e 1>,(e)lne 10e a af e=--=->, 所以存在0(1,e)x ∈满足0()0f x =,即存在0(1,e)x ∈满足0'()0g x =,所以(),'()g x g x 在区间(1,)+∞上的情况如下:x0(1,)x 0x 0(,)x +∞'()g x-0 +()g x极小所以当10a -<<时,()g x 在(1,)+∞上存在极小值. (本题所取的特殊值不唯一,注意到0(1)ax x->>),因此只需要0ln 1x ≥即可)20. (本小题满分13分)解:(Ⅰ)由21n a n =+可得{}n a 为递增数列, 所以12121max{,,,}min{,,,}21322n n n n b a a a a a a a a n n =-=-=+-=-,故{}n b 的前n 项和为22(1)2n n n n -⨯=-.- (Ⅱ)因为12121max{,,,}max{,,,}(1,2,3,)n n a a a a a a n +≤=,12121min{,,,}min{,,,}(1,2,3,)n n a a a a a a n +≥=,所以1211211212max{,,,}min{,,,}max{,,,}min{,,,}n n n n a a a a a a a a a a a a ++-≥-所以1(1,2,3,)n n b b n +≥=. 又因为1110b a a =-=, 所以12121max{,,,}min{,,,}n n n n b b b b b b b b b -=-=,所以{}n b 的“收缩数列”仍是{}n b .(Ⅲ)由121(1)(1)22n n n n n n S S S a b +-+++=+(1,2,3,)n =可得 当1n =时,11a a =;当2n =时,121223a a a b +=+,即221b a a =-,所以21a a ≥;当3n =时,123133263a a a a b ++=+,即3213132()()b a a a a =-+-(*), 若132a a a ≤<,则321b a a =-,所以由(*)可得32a a =,与32a a <矛盾;若312a a a <≤,则323b a a =-,所以由(*)可得32133()a a a a -=-,--所以3213a a a a --与同号,这与312a a a <≤矛盾; 若32a a ≥,则331b a a =-,由(*)可得32a a =. 猜想:满足121(1)(1)22n n n n n n S S S a b +-+++=+(1,2,3,)n =的数列{}n a 是: 1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩.经验证,左式=121212(1)[12(1)]2n n n S S S na n a na a -+++=++++-=+, 右式=112112(1)(1)(1)(1)(1)()22222n n n n n n n n n n n a b a a a na a +-+--+=+-=+.下面证明其它数列都不满足(Ⅲ)的题设条件.法1:由上述3n ≤时的情况可知,3n ≤时,1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩是成立的.假设k a 是首次不符合1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩的项,则1231k k a a a a a -≤===≠,由题设条件可得2212(1)(1)222k k k k k k k k a a a b ----+=+(*), 若12k a a a ≤<,则由(*)式化简可得2k a a =与2k a a <矛盾; 若12k a a a <≤,则2k k b a a =-,所以由(*)可得21(1)()2k k k k a a a a --=- 所以21k k a a a a --与同号,这与12k a a a <≤矛盾; 所以2k a a ≥,则1k k b a a =-,所以由(*)化简可得2k a a =.这与假设2k a a ≠矛盾.所以不存在数列不满足1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩的{}n a 符合题设条件.法2:当i n ≤时,11212max{,,,}min{,,,}i i i i a a a a a a a a b -≤-=,所以1121()ki k i a a b b b =-≤+++∑,(1,2,3,,)k n =即112()k k S ka b b b ≤++++,(1,2,3,,)k n =由1(1,2,3,)n n b b n +≥=可得(1,2,3,,)k n b b k n ≤=又10b =,所以可得1(1)k n S ka k b ≤+-(1,2,3,)k =, 所以12111(2)[02(1)]n n n n n S S S a a na b b b n b +++≤++++⨯++++-,--即121(1)(1)22n n n n n nS S S a b +-+++≤+ 所以121(1)(1)22n n n n n n S S S a b +-+++≤+等号成立的条件是1(1,2,3,,)i i n a a b b i n -===,所以,所有满足该条件的数列{}n a 为1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩.(说明:各题的其他做法,可对着参考答案的评分标准相应给分)精品文档考试教学资料施工组织设计方案。
2017年北京市海淀区高三理科上学期数学期末试卷一、选择题(共8小题;共40分)1. 已知i为虚数单位,则5i1−2i= A. 2+iB. −2+iC. 2−iD. −2−i2. 在极坐标系Ox中,方程ρ=2sinθ表示的圆为 A. B.C. D.3. 执行如图所示的程序框图,输出的k值为 A. 4B. 5C. 6D. 74. 设m是不为零的实数,则“m>0”是“方程x2m −y2m=1表示双曲线”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. 已知直线x−y+m=0与圆O:x2+y2=1相交于A,B两点,且△OAB为正三角形,则实数m的值为 A. 32B. 62C. 32或−32D. 62或−626. 从编号分别为1,2,3,4,5,6的六个大小完全相同的小球中,随机取出三个小球,则恰有两个小球编号相邻的概率为 A. 15B. 25C. 35D. 457. 某三棱锥的三视图如图所示,则下列说法中:①三棱锥的体积为16;②三棱锥的四个面全是直角三角形;③三棱锥四个面的面积中最大的值是32.所有正确的说法是 A. ①B. ①②C. ②③D. ①③8. 已知点F为抛物线C:y2=2px p>0的焦点,点K为点F关于原点的对称点,点M在抛物线C上,则下列说法错误的是 A. 使得△MFK为等腰三角形的点M有且仅有4个B. 使得△MFK为直角三角形的点M有且仅有4个C. 使得∠MKF=π4的点M有且仅有4个D. 使得∠MKF=π6的点M有且仅有4个二、填空题(共6小题;共30分)9. 点2,0到双曲线x24−y2=1的渐近线的距离是.10. 已知公差为1的等差数列a n中,a1,a2,a4成等比数列,则a n的前100项的和为.11. 设抛物线C:y2=4x的顶点为O,经过抛物线C的焦点且垂直于x轴的直线和抛物线C交于A,B两点,则OA+OB=.12. 已知5x−1n的展开式中,各项系数的和与各项二项式系数的和之比为64:1,则n=.13. 已知正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为4,M是棱BC的中点,点P在底面ABCD内,点Q在线段A1C1上.若PM=1,则PQ长度的最小值为.14. 对任意实数k,定义集合D k=x,y x−y+2≥0,x+y−2≤0,x,y∈R kx−y≤0.①若集合D k表示的平面区域是一个三角形,则实数k的取值范围是;②当k=0时,若对任意的x,y∈D0,有y≥a x+3−1恒成立,且存在x,y∈D0,使得x−y≤a成立,则实数a的取值范围为.三、解答题(共6小题;共78分)15. 如图,在△ABC中,点D在AC边上,且AD=3DC,AB=,∠ADB=π3,∠C=π6.(1)求DC的值;(2)求tan∠ABC的值.16. 据中国日报网报道:2017年11月13日,TOP500发布的最新一期全球超级计算机500强榜单显示,中国超算在前五名中占据两席.其中超算全球第一“神威·太湖之光”完全使用了国产处理器.为了了解国产品牌处理器打开文件的速度,某调查公司对两种国产品牌处理器进行了12次测试,结果如下:(数值越小,速度越快,单位是MIPS)测试1测试2测试3测试4测试5测试6测试7测试8测试9测试10测试11测试品牌A3691041121746614品牌B2854258155121021(1)从品牌A的12次测试结果中,随机抽取一次,求测试结果小于7的概率;(2)在12次测试中,随机抽取三次,记X为品牌A的测试结果大于品牌B的测试结果的次数,求X的分布列和数学期望E X;(3)经过了解,前6次测试是打开含有文字与表格的文件,后6次测试是打开含有文字与图片的文件.请你依据表中数据,运用所学的统计知识,对这两种国产品牌处理器打开文件的速度进行评价.17. 如图1,在梯形ABCD中,AD∥BC,CD⊥BC,BC=CD=1,AD=2,E为AD中点.将△ABE沿BE翻折到△A1BE的位置,使A1E=A1D如图2.(1)求证:平面A1ED⊥平面BCDE;(2)求A1B与平面A1CD所成角的正弦值;(3)设M,N分别为A1E和BC的中点,试比较三棱锥M−A1CD和三棱锥N−A1CD(图中未画出)的体积大小,并说明理由.18. 已知椭圆C:x2+2y2=9,点P2,0.(1)求椭圆C的短轴长与离心率;(2)过1,0的直线l与椭圆C相交于M,N两点,设MN的中点为T,判断TP与TM 的大小,并证明你的结论.19. 已知函数f x=2e x−ax2−2x−2.(1)求曲线y=f x在点0,f0处的切线方程;(2)当a≤0时,求证:函数f x有且只有一个零点;(3)当a>0时,写出函数f x的零点的个数.(只需写出结论)20. 无穷数列a n满足:a1为正整数,且对任意正整数n,a n+1为前n项a1,a2,⋯,a n中等于a n的项的个数.(1)若a1=2,请写出数列a n的前7项;(2)求证:对于任意正整数M,必存在k∈N∗,使得a k>M;(3)求证:“a1=1”是“存在m∈N∗,当n≥m时,恒有a n+2≥a n成立”的充要条件.答案第一部分 1. B 2. D 3. D 【解析】s =20+21+22+⋯+2k=1−2k +11−2=2k +1−1,当 k =5 时,26−1<100,当 k =6 时,27−1>100,则 k =k +1=7,输出 k =7.4. A5. D6. C7. D8. C第二部分9. 25 5 10. 5050 11. 2 12.6 13. 14. −1,1 , −2,15 第三部分15. (1) 由题意得,∠DBC=∠ADB −∠C =π3−π6=π6, 故 ∠DBC =∠C ,DB =DC , 设 DC =x ,则 DB =x ,DA =3x . 在 △ADB 中,由余弦定理得,AB 2=DA 2+DB 2−2DA ⋅DB ⋅cos ∠ADB , 即 7= 3x 2+x 2−2⋅3x ⋅x ⋅12=7x 2, 解得 x =1,即 DC =1.(2) 方法一.在 △ADB 中,由 AD >AB ,得 ∠ABD >∠ADB =60∘,故∠ABC =∠ABD +∠DBC>π3+π6=π2, 在 △ABC 中,由正弦定理得,AC sin ∠ABC =ABsin ∠ACB , 即 4sin ∠ABC =712,故 sin ∠ABC =7,由 ∠ABC ∈ π2,π ,得 cos ∠ABC = 37,tan ∠ABC = 3=−23 3.方法二.在 △ADB 中,由余弦定理得,cos ∠ABD =AB 2+BD 2−AD 2=2⋅ 7⋅1=2 7由 ∠ABD ∈ 0,π ,故 sin ∠ABD = 32 7,故 tan ∠ABD =−3 3, 故tan ∠ABC=tan ∠ABD +π=tan ∠ABD +tan π61−tan ∠ABD ⋅tanπ6=−3 3+33 3 33=−2 3.方法三:BC 2=BD 2+CD 2−2BD ⋅CD ⋅cos ∠BDC =3,BC = 3,cos ∠ABC =BA 2+BC 2−AC 22BA⋅BC= 3 7, 因为 ∠ABC ∈ 0,π , 所以 sin ∠ABC =7,所以 tan ∠ABC = 3=−23 3.16. (1) 从品牌A 的 12 次测试中,测试结果打开速度小于 7 的测试有: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 P A =712.(2) 12 次测试中,品牌A 的测试结果大于品牌B 的测试结果的测试有:测试 1,3,4,5,7,8,共 6 次,随机变量 X 所有可能的取值为:0,1,2,3, P X =0 =C 63C 6C 123=111, P X =1 =C 62C 61C 123=922, P X =2 =C 61C 62C 123=922,P X =3 =C 60C 63C 123=111,随机变量 X 的分布列为:X 0123P 1991E X =111×0+922×1+922×2+111×3=32.(3) 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的平均值;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).【解析】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的速度的波动均小于打开含有文字和图片的文件的速度的波动).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的波动大于品牌B,品牌A,打开含有文字和图形的文件的速度的波动小于品牌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品牌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打开文件的平均速度的波动小于品牌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品牌B,品牌A打开含有文字和图片的文件的速度快于品牌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).参考数据:期望前6次后6次12次品牌A 5.509.837.67品牌B 4.3311.838.08品牌A与品牌B 4.9210.83方差前6次后6次12次品牌A12.3027.3723.15品牌B 5.0731.7732.08品牌A与品牌B8.2727.9717. (1)由图1,在梯形ABCD中,AD∥BC,CD⊥BC,BC=1,AD=2,E为AD中点,BE⊥AD,故图2,BE⊥A1E,BE⊥DE,因为A1E∩DE=E,A1E,DE⊂平面A1DE,所以BE⊥平面A1DE,因为BE⊂平面BCDE,所以平面A1DE⊥平面BCDE.(2)解一:取DE中点O,连接OA1,ON.因为在△A1DE中,A1E=A1D=DE=1,O为DE中点,所以A1O⊥DE,因为平面A1DE⊥平面BCDE,平面A1DE∩平面BCDE=DE,A1O⊂平面A1DE,所以A1O⊥平面BCDE,因为在正方形BCDE中,O,N分别为DE,BC的中点,所以ON⊥DE,建系如图.则A10,0,32,B1,−12,0,C1,12,0,D0,12,0,E0,−12,0,A1B=1,−12,−32,A1D=0,12,−32,DC=1,0,0,设平面A1CD的法向量为n=x,y,z,则n⋅A1D=0,n⋅DC=0,即12y−32z=0,x=0,令z=1得,y=3,所以n=0,3,1是平面A1CD的一个法向量.cos A1B,n=A1B⋅nA1B⋅ n =32⋅2=−64,所以A1B与平面A1CD所成角的正弦值为64.解二:在平面A1DE内作Ez⊥ED.由BE⊥平面A1DE,建系如图.则A10,12,32,B1,0,0,C1,1,0,D0,1,0,E0,0,0.A1B=1,−12,−32,A1D=0,12,−32,DC=1,0,0,设平面A1CD的法向量为n=x,y,z,则n⋅A1D=0,n⋅DC=0,即12y−32z=0,x=0,令z=1得,y=3,所以n=0,3,1是平面A1CD的一个法向量.cos A1B,n=A1B⋅nA1B⋅ n =32⋅2=−64,所以A1B与平面A1CD所成角的正弦值为64.(3)三棱锥M−A1CD和三棱锥N−A1CD的体积相等.理由如下:方法一:连接MN,由M0,14,34,N1,12,0,知MN=1,14,−34,则MN⋅n=0,因为MN⊄平面A1CD,所以MN∥平面A1CD.故点M,N到平面A1CD的距离相等,有三棱锥M−A1CD和N−A1CD同底等高,所以体积相等.方法二:如图,取DE中点P,连接MP,NP,MN.因为在△A1DE中,M,P分别是A1E,DE的中点,所以MP∥A1D,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,A1D,CD⊂平面A1CD,所以平面MNP∥平面A1CD,因为MN⊂平面MNP,所以MN∥平面A1CD,故点M,N到平面A1CD的距离相等,有三棱锥M−A1CD和N−A1CD同底等高,所以体积相等.方法三:如图,取A1D中点Q,连接MN,MQ,CQ.因为在△A1DE中,M,Q分别是A1E,A1D的中点,所以MQ∥ED且MQ=12ED,因为在正方形BCDE中,N是BC的中点,所以NC∥ED且NC=12ED,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A1CD,MN⊄平面A1CD,所以MN∥平面A1CD.故点M,N到平面A1CD的距离相等,有三棱锥M−A1CD和N−A1CD同底等高,所以体积相等.18. (1)C:x29+y292=1,故a2=9,b2=92,c2=92,有a=3,b=c=322.椭圆C的短轴长为2b=3e=ca =22.(2)方法1:结论是:TP<TM.当直线l斜率不存在时,l:x=1,TP=0<TM=2,当直线l斜率存在时,设直线l:y=k x−1,M x1,y1,N x2,y2,x2+2y2=9,y=k x−1,整理得:2k2+1x2−4k2x+2k2−9=0,Δ=4k22−42k2+12k2−9=64k2+36>0,故x1+x2=4k22k2+1,x1x2=2k2−92k2+1,PM⋅PN=x1−2x2−2+y1y2=x1−2x2−2+k2x1−1x2−1=k2+1x1x2−k2+2x1+x2+k2+4=k2+1⋅2k2−92k2+1−k2+2⋅4k22k2+1+k2+4 =−6k2+52k2+1<0.故∠MPN>90∘,即点P在以MN为直径的圆内,故TP<TM.方法2:结论是:TP<TM.当直线l斜率不存在时,l:x=1,TP=0<TM=2,当直线l斜率存在时,设直线l:y=k x−1,M x1,y1,N x2,y2,T x T,y T,x2+2y2=9,y=k x−1,整理得:2k2+1x2−4k2x+2k2−9=0,Δ=4k22−42k2+12k2−9=64k2+36>0,故x1+x2=4k22k+1,x1x2=2k2−92k+1,x T=12x1+x2=2k22k2+1,y T=k x T−1=−k2k2+1,TP2=x T−22+y T2=2k22−22+ −k22=2k2+22+k22k2+12=4k4+9k2+42k2+12.TM2=12MN2=14k2+1x1−x22=14k2+1x1+x22−4x1x2=14k2+14k22k2+12−4⋅2k2−92k2+1=k2+116k2+9=16k4+25k2+92k2+12.此时,TM2− TP2=16k4+25k2+92k2+12−4k4+9k2+42k2+12=12k4+16k2+522>0.故TM>TP.19. (1)因为函数f x=2e x−ax2−2x−2,所以fʹx=2e x−2ax−2,故f0=0,fʹ0=0,则曲线y=f x在x=0处的切线方程为y=0.(2)当a≤0时,令g x=fʹx=2e x−2ax−2,则gʹx=2e x−2a>0,故g x是R上的增函数,由g0=0,故当x<0时,g x<0,当x>0时,g x>0,即当x<0时,fʹx<0,当x>0时,fʹx>0,故f x在−∞,0上单调递减,在0,+∞上单调递增,函数f x的最小值为f0.由f0=0,故f x有且仅有一个零点.(3)当0<a<1时,f x有两个零点,当a=1时,f x有一个零点;当a>1时,f x有两个零点.20. (1)若a1=2,则数列a n的前7项为2,1,1,2,2,3,1.(2)证法一:假设存在正整数M,使得对任意的k∈N∗,a k≤M,由题意,a k∈1,2,3,⋯,M,故数列a n至多有M个不同的取值,考虑数列a n的前M2+1项:a1,a2,a3,⋯,a M2+1,其中至少有M+1项的取值相同,不妨设a i1=a i2=⋯=a iM+1,此时有:a iM+1+1=M+1>M,矛盾.故对于任意的正整数M,必存在k∈N∗,使得a k>M.证法二:假设存在正整数M,使得对任意的k∈N∗,a k≤M,由题意,a k∈1,2,3,⋯,M,故数列a n至多有M个不同的取值,对任意的正整数m,数列a n中至多有M项的值为m,事实上若数列a n中至少有M+1项的值为m,其M+1项为a i1,a i2,a i3,⋯,a iM−1,a iM,a iM+1,此时有:a iM+1+1=M+1>M,矛盾.故数列a n至多有M2项,这与数列a n有无穷多项矛盾.故对于任意的正整数M,必存在k∈N∗,使得a k>M.(3)充分性:若a1=1,则数列a n的项依次为1,1,2,1,3,1,4,1,⋯,k−2,1,k−1,1,k,1,⋯特别地,数列a n的通项公式为a n=k,n=2k−11,n=2k,即a n=n+12,n=2k−11,n=2k,故对任意的n∈N∗,(1)若n为偶数,则a n+2=a n=1,(2)若n为奇数,则a n+2=n+32>n+12=a n,综上,a n+2≥a n恒成立,特别地,取m=1有当n≥m时,恒有a n+2≥a n成立.必要性:方法一:假设存在a1=k k>1,使得“存在m∈N∗,当n≥m时,恒有a n+2≥a n成立”,则数列a n的前k2+1项为k,1,1,2,1,3,1,4,⋯,1,k−2,1,k−1,1,k⏟2k−1项,2,2,3,2,4,2,5,⋯,2,k−2,2,k−1,2,k⏟2k−3项,3,3,4,3,5,3,6,⋯,3,k−2,3,k−1,3,k⏟2k−5项,⋯,k−2,k−2,k−1,k−2,k⏟5项,k−1,k−1,k⏟3项,k后面的项顺次为k+1,1,k+1,2,k+1,3,⋯,k+1,k−2,k+1,k−1,k+1,k⏟2k项,k+2,1,k+2,2,k+2,3,⋯,k+2,k−2,k+2,k−1,k+2,k⏟2k项,k+3,1,k+3,2,k+3,3,⋯,k+3,k−2,k+3,k−1,k+3,k⏟2k项,⋯k+t,1,k+t,2,k+t,3,⋯,k+t,k−2,k+t,k−1,k+t,k⏟2k项,⋯故对任意的s=1,2,3,⋯,k−2,k−1,k,t∈N∗,a k2+1+2t−1k+2s−1=k+t,a k2+1+2t−1k+2s=s,对任意的m,取t=m2k+1,其中x表示不超过x的最大整数,则2kt>m,令n=k2+1+2kt,则n>m,此时a n=k,a n+2=1,有a n>a n+2,这与a n≤a n+2矛盾,故若存在m∈N∗,当n≥m时,恒有a n+2≥a n成立,必有a1=1.方法二:若存在m∈N∗,当n≥m时,a n+2≥a n恒成立,记max a1,a2,⋯,a m=s,由第Ⅱ问的结论可知:存在k∈N∗,使得a k>s(由s的定义知k≥m+1),不妨设a k是数列a n中第一个大于等于s+1的项,即a1,a2,⋯,a k−1均小于等于s,则a k+1=1,因为k−1≥m,所以a k+1≥a k−1,即1≥a k−1且a k−1为正整数,所以a k−1=1,记a k=t≥s+1,由数列a n的定义可知,在a1,a2,⋯,a k−1中恰有t项等于1,假设a1≠1,则可设a i1=a i2=⋯=a it=1,其中1<i1<i2<⋯<i t=k−1,考虑这t个1的前一项,即a i1−1,a i2−1,⋯,a it−1,因为它们均为不超过s的正整数,且t≥s+1,所以a i1−1,a i2−1,⋯,a it−1中一定存在两项相等,将其记为a,则数列a n中相邻两项恰好为a,1的情况至少出现2次,但根据数列a n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a1≠1不成立,所以a1=1,即必要性得证!综上,“a1=1”是“存在m∈N∗,当n≥m时,恒有a n+2≥a n成立”的充要条件.。
北京市海淀区2017-2018学年高二上学期期末数学试卷(理科)一、选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32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.(4分)直线x+y=2的倾斜角是()A.B.C.D.2.(4分)焦点在x轴上的椭圆的离心率是,则实数m的值是()A.4B.C.1D.3.(4分)一个空间几何体的三视图如图所示,该几何体的体积为()A.8B.C.D.64.(4分)已知圆O:x2+y2=1,直线l:3x+4y﹣3=0,则直线l被圆O所截的弦长为()A.B.1C.D.25.(4分)已知向量=(1,1,0,),=(0,1,1),=(1,0,1),=(1,0,﹣1),则其中共面的三个向量是()A.,,B.,,C.,,D.,,6.(4分)已知等差数列{a n},则“a2>a1”是“数列{a n}为单调递增数列”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7.(4分)已知正四面体A﹣BCD的棱长为2,点E是AD的中点,则下面四个中正确的是()A.∀F∈BC,EF⊥AD B.∃F∈BC,EF⊥AC C.∀F∈BC,EF≥D.∃F∈BC,EF∥AC8.(4分)已知曲线W:+|y|=1,则曲线W上的点到原点距离的取值范围是()A.B.C.D.二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.把答案填在题中横线上.9.(4分)已知直线x﹣ay﹣1=0与直线y=ax平行,则实数a=.10.(4分)双曲线的两条渐近线方程为.11.(4分)已知空间向量=(0,1,1),=(x,0,1),若,的夹角为,则实数x的值为.12.(4分)已知椭圆C=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,若等边△F1F2P 的一个顶点P在椭圆C上,则椭圆C的离心率为.13.(4分)已知点,抛物线y2=2x的焦点为F,点P在抛物线上,且|AP|=|PF|,则|OP|=.14.(4分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,α为其六个面中的一个.点P∈α且P不在棱上,若P到异面直线AA1,CD的距离相等,则点P的轨迹可能是.(填上所有正确的序号)①圆的一部分②椭圆的一部分③双曲线的一部分④抛物线的一部分.三、解答题:本大题共4小题,共44分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 15.(10分)已知点A(0,2),圆O:x2+y2=1.(Ⅰ)求经过点A与圆O相切的直线方程;(Ⅱ)若点P是圆O上的动点,求的取值范围.16.(12分)已知抛物线W:y2=4x的焦点为F,直线y=2x+t与抛物线W相交于A,B两点.(Ⅰ)将|AB|表示为t的函数;(Ⅱ)若|AB|=3,求△AFB的周长.17.(12分)在空间直角坐标系Oxyz中,已知A(2,0,0),B(2,2,0),D(0,0,2),E(0,2,1).(Ⅰ)求证:直线BE∥平面ADO;(Ⅱ)求直线OB和平面ABD所成的角;(Ⅲ)在直线BE上是否存在点P,使得直线AP与直线BD垂直?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.18.(10分)如图,已知y=kx(k≠0)与椭圆:+y2=1交于P,Q两点,过点P的直线PA与PQ垂直,且与椭圆C的另一个交点为4.(1)求直线PA与AQ的斜率之积;(2)若直线AQ与x轴交于点B,求证:PB与x轴垂直.北京市海淀区2014-2015学年高二上学期期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32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.(4分)直线x+y=2的倾斜角是()A.B.C.D.考点:直线的倾斜角.专题:直线与圆.分析:直线的倾斜角与斜率之间的关系解答:解:设倾斜角为θ,θ∈专题:等差数列与等比数列;简易逻辑.分析:根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.解答:解:在等差数列{a n}中,若a2>a1,则d>0,即数列{a n}为单调递增数列,若数列{a n}为单调递增数列,则a2>a1,成立,即“a2>a1”是“数列{a n}为单调递增数列”充分必要条件,故选:C.点评:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,等差数列的性质是解决本题的关键.7.(4分)已知正四面体A﹣BCD的棱长为2,点E是AD的中点,则下面四个中正确的是()A.∀F∈BC,EF⊥AD B.∃F∈BC,EF⊥AC C.∀F∈BC,EF≥D.∃F∈BC,EF∥AC考点:棱锥的结构特征.专题:空间位置关系与距离.分析:由题意画出图形,利用线面垂直的判定判定AD⊥面BCE,由此说明A正确;由三垂线定理结合∠BEC为锐角三角形说明B错误;举例说明C错误;由平面的斜线与平面内直线的位置关系说明D错误.解答:解:如图,∵四面体A﹣BCD为正四面体,且E为AD的中点,∴BE⊥AD,CE⊥AD,又BE∩CE=E,∴AD⊥面BCE,则∀F∈BC,EF⊥AD,选项A正确;由AE⊥面BCE,∴AE⊥EF,若AC⊥EF,则CE⊥EF,∵∠BEC为锐角三角形,∴不存在F∈BC,使EF⊥AC,选项B错误;取BC中点F,可求得DF=,又DE=1,得EF=,选项C错误;AC是平面BCE的一条斜线,∴AC与平面BCE内直线的位置关系是相交或异面,选项D错误.故选:A.点评:本题考查了的真假判断与应用,考查了空间中直线与平面的位置关系,考查了线线垂直与线面平行的判定,考查了空间想象能力,是中档题.8.(4分)已知曲线W:+|y|=1,则曲线W上的点到原点距离的取值范围是()A.B.C.D.考点:两点间距离公式的应用.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:化简方程+|y|=1,得到x2=1﹣2|y|,作出曲线W的图形,通过图象观察,即可得到到原点距离的最值,进而得到范围.解答:解:+|y|=1即为=1﹣|y|,两边平方,可得x2+y2=1+y2﹣2|y|,即有x2=1﹣2|y|,作出曲线W的图形,如右:则由图象可得,O与点(﹣1,0)或(1,0)的距离最大,且为1;O与点(0,)或(0,﹣)的距离最小,且为.故曲线W上的点到原点距离的取值范围是.故选A.点评:本题考查曲线方程的化简,考查两点的距离公式的运用,考查数形结合的思想方法,属于中档题.二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.把答案填在题中横线上.9.(4分)已知直线x﹣ay﹣1=0与直线y=ax平行,则实数a=1或﹣1.考点:直线的一般式方程与直线的平行关系.专题:直线与圆.分析:由平行关系可得向量相等,排除截距相等即可.解答:解:当a=0时,第二个方程无意义,故a≠0,故直线x﹣ay﹣1=0可化为x﹣,由直线平行可得a=,解得a=±1故答案为:1或﹣1点评:本题考查直线的一般式方程和平行关系,属基础题.10.(4分)双曲线的两条渐近线方程为.考点:双曲线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:先确定双曲线的焦点所在坐标轴,再确定双曲线的实轴长和虚轴长,最后确定双曲线的渐近线方程.解答:解:∵双曲线的a=4,b=3,焦点在x轴上而双曲线的渐近线方程为y=±x∴双曲线的渐近线方程为故答案为:点评:本题考查了双曲线的标准方程,双曲线的几何意义,特别是双曲线的渐近线方程,解题时要注意先定位,再定量的解题思想11.(4分)已知空间向量=(0,1,1),=(x,0,1),若,的夹角为,则实数x的值为1或﹣1.考点:空间向量的夹角与距离求解公式.专题:空间向量及应用.分析:首先根据向量的坐标求出向量的模,进一步利用向量的夹角求出x的值.解答:解:已知,则:,由于,则:解得:x=1或﹣1故答案为:1或﹣1点评:本题考查的知识要点:空间向量的夹角,空间向量的数量积和模的运算,属于基础题型.12.(4分)已知椭圆C=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,若等边△F1F2P 的一个顶点P在椭圆C上,则椭圆C的离心率为.考点:椭圆的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:由题意和椭圆的对称性可得:点P是椭圆短轴上的顶点,由椭圆的性质即可求出椭圆C的离心率.解答:解:因为等边△F1F2P的一个顶点P在椭圆C上,如图:所以由椭圆的对称性可得:点P是椭圆短轴上的顶点,因为△F1F2P是等边三角形,所以a=2c,则=,即e=,故答案为:.点评:本题考查椭圆的简单几何性质的应用,解题的关键确定点P的位置,属于中档题.13.(4分)已知点,抛物线y2=2x的焦点为F,点P在抛物线上,且|AP|=|PF|,则|OP|=.考点:椭圆的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:求得抛物线的焦点F,设P(m2,m),运用两点的距离公式,结合条件|AP|=|PF|,计算可得m,再由两点的距离公式计算即可得到结论.解答:解:抛物线y2=2x的焦点为F(,0),设P(m2,m),由|AP|=|PF|,可得|AP|2=2|PF|2,即有(m2+)2+m2=2,化简得m4﹣2m2+1=0,解得m2=1,即有|OP|===.故答案为:.点评:本题考查抛物线的方程和性质,主要考查抛物线的焦点坐标,同时考查两点的距离公式的运用,属于中档题.14.(4分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,α为其六个面中的一个.点P∈α且P不在棱上,若P到异面直线AA1,CD的距离相等,则点P的轨迹可能是④.(填上所有正确的序号)①圆的一部分②椭圆的一部分③双曲线的一部分④抛物线的一部分.考点:棱柱的结构特征.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:先判断PA表示P到直线AA1的距离,从而可得点P到A的距离等于点P到直线CD 的距离,利用抛物线的定义,可得结论.解答:解:设α为平面ABCD,则由题意,AA1⊥平面ABCD,PA⊂平面ABCD∴AA1⊥PA∴PA表示P到直线AA1的距离∵点P到直线CD的距离等于它到直线AA1的距离∴点P到A的距离等于点P到直线CD的距离∴P点的轨迹为抛物线的一部分,故答案为:④.点评:本题以正方体为载体,考查抛物线的定义,判断PA表示P到直线AA1的距离是解题的关键.三、解答题:本大题共4小题,共44分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 15.(10分)已知点A(0,2),圆O:x2+y2=1.(Ⅰ)求经过点A与圆O相切的直线方程;(Ⅱ)若点P是圆O上的动点,求的取值范围.考点:直线和圆的方程的应用.专题:平面向量及应用;直线与圆.分析:(1)由已知中直线过点A我们可以设出直线的点斜式方程,然后化为一般式方程,代入点到直线距离公式,根据直线与圆相切,圆心到直线的距离等于半径,可以求出k值,进而得到直线的方程;(2)设出P点的坐标,借助坐标来表示两个向量的数量积,再根据P在圆上的条件,进而得到结论.解答:(本小题满分10分)解:(I)由题意,所求直线的斜率存在.设切线方程为y=kx+2,即kx﹣y+2=0,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)所以圆心O到直线的距离为,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(3分)所以,解得,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)所求直线方程为或.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)(II)设点P(x,y),所以,,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)所以.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)因为点P在圆上,所以x2+y2=1,所以.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)又因为x2+y2=1,所以﹣1≤y≤1,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)所以.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)点评:本题考查的知识是直线和圆的方程的应用,其中熟练掌握直线与圆不同位置关系时,点到直线的距离与半径的关系是关键,还考查了向量数量积的坐标表示.16.(12分)已知抛物线W:y2=4x的焦点为F,直线y=2x+t与抛物线W相交于A,B两点.(Ⅰ)将|AB|表示为t的函数;(Ⅱ)若|AB|=3,求△AFB的周长.考点:抛物线的简单性质.专题:计算题;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(I)设点A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线方程和抛物线方程,运用韦达定理和弦长公式,化简计算即可得到所求函数;(II)运用抛物线的定义和(I)的结论,可得|AF|+|BF|,进而得到△AFB的周长.解答:解:(I)设点A(x1,y1),B(x2,y2),由,消元化简得4x2+(4t﹣4)x+t2=0,则,所以,其中;(II)由,则=3,解得t=﹣4,经检验,此时△=16﹣32t>0,所以x1+x2=1﹣t=5,由抛物线的定义,有,又,所以△AFB的周长为.点评:本题考查抛物线的定义、方程和性质,主要考查定义法的运用,同时考查直线和抛物线方程联立,运用韦达定理和弦长公式,具有一定的运算量,属于中档题.17.(12分)在空间直角坐标系Oxyz中,已知A(2,0,0),B(2,2,0),D(0,0,2),E(0,2,1).(Ⅰ)求证:直线BE∥平面ADO;(Ⅱ)求直线OB和平面ABD所成的角;(Ⅲ)在直线BE上是否存在点P,使得直线AP与直线BD垂直?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.考点:直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定.专题:空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)根据向量关系利用线面平行的判定定理即可证明直线BE∥平面ADO;(Ⅱ)求出平面ABD的法向量,利用向量法即可求直线OB和平面ABD所成的角;(Ⅲ)根据空间直线垂直的坐标关系即可得到结论.解答:解:(I)法一:取点C(0,2,0)则,所以,所以OA∥CB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)又,所以,所以OD∥CE﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)又OA∩OD=D,CE∩CB=C所以平面OAD∥CBE﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(3分)所以BE∥平面ADO﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)法二:由题意,点A,D,O所在的平面就是xOz平面,取其法向量为,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)而,所以,即,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(3分)又显然点B,E不在平面ADO上,所以BE∥平面ADO.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)(II)设平面ABD的法向量为,因为,所以,所以可取.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)又,设OB与平面ABD所成的角为θ.所以.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)所以直线OB和平面ABD所成的角为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)(Ⅲ)假设存在点P(x,y,z),使得直线AP与直线BD垂直.设,即(x﹣2,y﹣2,z)=(﹣2λ,0,λ).﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)所以,所以.又,所以,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(11分)解得,所以在直线BE上存在点P,使得直线AP与直线BD垂直,点P的坐标为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)点评:本题主要考查空间直线和平面平行的判断,以及空间直线和平面所成角的求解以及空间直线垂直的判断,利用坐标法是解决本题的关键.18.(10分)如图,已知y=kx(k≠0)与椭圆:+y2=1交于P,Q两点,过点P的直线PA与PQ垂直,且与椭圆C的另一个交点为4.(1)求直线PA与AQ的斜率之积;(2)若直线AQ与x轴交于点B,求证:PB与x轴垂直.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(1)设P(x1,y1),A(x2y2),联立,得(2k2+1)x2=2,,设Q(﹣x1,﹣y1),由此能求出直线PA与AQ的斜率之积为﹣.(2)由,得k AQ=,从而直线AQ的方程为y﹣(﹣y1)=,由此能证明直线PB与x轴垂直.解答:(1)解:设P(x1,y1),A(x2y2),联立,得(2k2+1)x2=2,∴,∴P,Q的横坐标互为相反数,∴设Q(﹣x1,﹣y1),∵直线PQ的斜率为k,且k≠0,而,,∴,∵P,A都在椭圆上,∴,,∴===﹣,∴直线PA与AQ的斜率之积为﹣.(2)证明:∵,而PQ,PA垂直,∴,∴k AQ=,∴直线AQ的方程为y﹣(﹣y1)=,令y=0,得y1=),∵点P(x1,y1)直线y=kx上,∴y1=kx1,代入得到B点的横坐标为x0=x1,∴直线PB与x轴垂直.点评:本题考查直线PA与AQ的斜率之积的求法,考查PB与x轴垂直的证明,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.。
北京市海淀区2017-2018学年⾼⼆上学期期末考试数学(理)试题含答案海淀区⾼⼆年级第⼀学期期末练习数学(理科)学校:班级:姓名:成绩:本试卷共100分,考试时间90分钟.⼀、选择题:本⼤题共8个⼩题,每⼩题4分,共32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.直线210x y +-=在y 轴上的截距为()A .2-B .1-C .12- D .1 2.在空间直⾓坐标系中,已知点(1,0,1)A ,(3,2,1)B ,则线段AB 的中点的坐标是()A .(1,1,1)B .(2,1,1)C .(1,1,2)D .(1,2,3)3.已知圆22310x y x m +-++=经过原点,则实数m 等于( )A .32-B .1-C .1D .324.鲁班锁是曾⼴泛流传与民间的智⼒玩具,它起源于中国古代建筑中⾸创的榫卯结构,不⽤钉⼦和绳⼦,完全靠⾃⾝机构的连接⽀撑,它看似简单,却凝结着不平凡的智慧.下图为鲁班锁的其中⼀个零件的三视图,则该零件的体积为()A .32B .34 C.36 D .405.已知平⾯α,β,直线m ,n ,下列命题中假命题...是() A.若m α⊥,m β⊥,则//αβ B .若//m n ,m α⊥,则n α⊥C.若m α⊥,m β?,则αβ⊥D .若//m α,//αβ,n β?,则//m n6.椭圆C :2211612x y +=的焦点为1F ,2F ,若点M 在C 上且满⾜122MF MF -=,则12F MF ?中最⼤⾓为()A .90?B .105? C.120? D .150?7.“0m <”是“⽅程22x my m +=表⽰双曲线”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8.平⾯α,β,γ两两互相垂直,在平⾯α内有⼀点A 到平⾯β,平⾯γ的距离都等于1.则在平⾯α内与点A ,平⾯β,平⾯γ距离都相等的点的个数为()A .1B .2 C.3 D .4⼆、填空题:本⼤题共6⼩题,每⼩题4分,共24分.9.直线l :10x y +-=的倾斜⾓为,经过点(1,1)且与直线l 平⾏的直线⽅程为.10.10y +-=被圆221x y +=所截得的弦长为.11.请从正⽅体1111ABCD A BC D -的8个顶点中,找出4个点构成⼀个三棱锥,使得这个三棱锥的4个⾯都是直⾓三⾓形,则这4个点可以是.(只需写出⼀组)12.在平⾯直⾓坐标系中,已知点(1,2,0)A ,(,3,1)B x -,(4,,2)C y ,若A 、B 、C 三点共线,则x y +=.13.已知椭圆1C 和双曲线2C 的中点均为原点,且焦点均在x 轴上,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中,则双曲线的离⼼率为.14.曲线W 的⽅程为22322()8x y x y +=.①请写出曲线W 的两条对称轴⽅程;②请写出曲线W 上的两个点的坐标;③曲线W 上的点到原点的距离的取值范围是.三、解答题:本⼤题共4⼩题,共44分.解答应写出⽂字说明、证明过程或演算步骤.15.在平⾯直⾓坐标系xOy 中,圆C 的半径为1,其圆⼼在射线(0)y x x =≥上,且OC =(I )求圆C 的⽅程;(II )若直线l 过点(1,0)P 且与圆C 相切,求直线l 的⽅程.16.如图,在三棱锥P ABC -中,PB PC =,AB AC =,且点D 、E 分别是BC ,PB 的中点.(I )求证://DE 平⾯PAC ;(II )求证:平⾯ABC ⊥平⾯PAD .17.如图,平⾯ABCF ⊥平⾯FCDE ,四边形ABCF 和FCDE 是全等的等腰梯形,其中////AB FC ED ,且122AB BC FC ===,点O 为FC 的中点,点G 是AB 的中点.(I )请在图中所给的点中找出两个点,使得这两个点所在直线与平⾯EGO 垂直,并给出证明..;(II )求⼆⾯⾓O EG F --的余弦值;(III )在线段CD 上是否存在点H ,使得//BH 平⾯EGO ?如果存在,求出DH 的长度,如果不存在,请说明理由.18.已知抛物线W :24y x =,直线4x =与抛物线W 交于A ,B 两点.点00(,)P x y 00(4,0)x y <≥为抛物线上⼀动点,直线PA ,PB 分别与x 轴交于M ,N . (I )若PAB ?的⾯积为4,求点P 的坐标;(II )当直线PA PB ⊥时,求线段PA 的长;(III )若PMN ?与PAB ?⾯积相等,求PMN ?的⾯积.海淀区⾼⼆年级第⼀学期期末练习数学(理科)参考答案及评分标准⼀、选择题1-5:DBBCD 6、7、8、:ACB⼆、填空题 9.34π,20x y +-=1,,,A A B C (此答案不唯⼀) 12.12-14.①0x =,0y =,y x =,y x =-中的任意两条都对②(0,0),(1,1)此答案不唯⼀③说明:9题每空2分,14题中①②空各给1分,③给2分三、解答题15.解:(I )设圆⼼(,)C a a,则OC ==解得2a =,2a =-所以圆C :22(2)(2)1x y -+-=(II )①若直线l 的斜率不存在,直线l :1x =,符合题意②若直线l 的斜率存在,设直线l 为(1)y k x =-,即0kx y k --=由题意,圆⼼到直线的距离1d == 解得34k = 所以直线l 的⽅程为3430x y --=综上所述,所求直线l 的⽅程为1x =或3430x y --=.16.解:(I )证明:在PBC ?中,因为D ,E 分别是BC ,PB 的中点,所以//DE PC因为DE ?平⾯PAC ,PC ?平⾯PAC所以//DE 平⾯PAC .(II )证明:因为PB PC =,AB AC =,D 是BC 的中点,所以PD BC ⊥,AD BC ⊥因为PD AD D = ,PD ,AD ?平⾯PAD所以BC ⊥平⾯PAD因为BC ?平⾯ABC所以平⾯ABC ⊥平⾯PAD17.解:法⼀:向量法(I )F ,D 点为所求的点.证明如下:因为四边形ABCF 是等腰梯形,点O 为FC 的中点,点G 是AB 的中点,所以OG FC ⊥.⼜平⾯ABCF ⊥平⾯FCDE ,平⾯ABCF 平⾯FCDE =FC ,所以OG ⊥平⾯FCDE同理取DE 的中点H ,则OH ⊥平⾯ABCF .分别以边OG ,OC ,OH 所在直线为x ,y ,z 轴,建⽴如图所⽰的空间直⾓坐标系. 由2AB =,得G,D,(0,1E -,(0,2,0)F -,则FD =,OG =,(0,1OE =- .所以0FD OG ?= ,0FD OE ?=⼜EO OG O = ,所以FD ⊥平⾯EGO(II )由(I )知平⾯EGO的⼀个法向量为FD = .设平⾯EFG 的法向量为(,,)m x y z =,则 0,0,m FE m FG ??==??即020y y ?+=?+=令y =1z =-,2x =-所以(1)m =--所以cos ,FD m <>= =所以⼆⾯⾓O EG F --的余弦值为4-(III )假设存在点H ,使得BH //平⾯EOG .设DH DC λ=所以BH BD DH =+ BD DC λ=+ ,所以0FD BH ?=⽽计算可得3FD BH ?=这与0FD BH ?= ⽭盾所以在线段CD 上不存在点H ,使得BH //平⾯EOG法⼆:(I )证明如下:因为四边形ABCF 是等腰梯形,点O 为FC 的中点,点G 是AB 的中点,所以OG FC ⊥⼜平⾯ABCF ⊥平⾯FCDE ,平⾯ABCF 平⾯FCDE FC =,所以OG ⊥平⾯FCDE因为FD ?平⾯FCDE ,所以OG FD ⊥,⼜//ED FO ,且EF ED =,所以EFOD 为菱形,所以FD EO ⊥因为EO OG O = ,所以FD ⊥平⾯EGO .(III )假设存在点H ,使得//BH 平⾯EOG由//ED OC ,所以EOCD 为平⾏四边形,所以//EO DC因为EO ?平⾯EOG所以//DC 平⾯EOG⼜BH DC H = ,所以平⾯//EOG 平⾯BCD ,所以//BC 平⾯EOG ,所以//BC OG ,所以GBCO 为平⾏四边形,所以GB CO =,⽭盾所以不存在点H ,使得//BH 平⾯EOG18.(I )把4x =代⼊抛物线⽅程,得到4y =±所以不妨设(4,4)A ,(4,4)B -,所以8AB = 因为12PAB S AB d ?=?1842 d =??=,所以点P 到直线AB 的距离1d =所以点P 的横坐标03x =代⼊抛物线⽅程得P(II )因为PA PB ⊥,所以0AP BP ?=所以0000(4)(4)(4)(4)0x x y y --+-+=,所以22000816160x x y -++-=,把2004y x =代⼊得到20040x x -= 所以00x =,04x =(舍)所以00y =,PA =(III )直线PA 的⽅程为0044(4)4y y x x --=--04(4)4x y =-+,点M 横坐标0004(4)44M x x y y --=+=--同理PB 的⽅程为0044(4)4y y x x ++=--04(4)4x y =-+,点N 横坐标0004(4)44N x x y y -=+=+ 因为PMN PAB S S ??=,所以0011422MN y AB x ?=?- 所以2004(4)y x =-,解得02x =所以8PMN PAB S S ??==。
2016-2017学年北京市海淀区高三(上)期末数学试卷(理科)一、选择题(共8小题,每小题5分,满分40分)1.(5分)抛物线y2=2x的焦点到准线的距离为()A.B.1 C.2 D.32.(5分)在极坐标系中,点(1,)与点(1,)的距离为()A.1 B.C.D.3.(5分)如图程序框图所示的算法来自于《九章算术》,若输入a的值为16,b 的值为24,则执行该程序框图的结果为()A.6 B.7 C.8 D.94.(5分)已知向量,满足,()=2,则=()A.﹣ B.C.﹣2 D.25.(5分)已知直线l经过双曲线的一个焦点且与其一条渐近线平行,则直线l的方程可以是()A.y=﹣B.y=C.y=2x﹣D.y=﹣2x+6.(5分)设x,y满足,则(x+1)2+y2的最小值为()A.1 B.C.5 D.97.(5分)在手绘涂色本的某页上画有排成一列的6条未涂色的鱼,小明用红、蓝两种颜色给这些鱼涂色,每条鱼只能涂一种颜色,两条相邻的鱼不都涂成红色,涂色后,既有红色鱼又有蓝色鱼的涂色方法种数为()A.14 B.16 C.18 D.208.(5分)如图,已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,E,F分别是棱AD,B1C1上的动点,设AE=x,B1F=y,若棱DD1与平面BEF有公共点,则x+y的取值范围是()A.[0,1]B.[,]C.[1,2]D.[,2]二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)9.(5分)已知复数z满足(1+i)z=2,则z=.10.(5分)(x2+)6的展开式中常数项是.(用数字作答)11.(5分)若一个几何体由正方体挖去一部分得到,其三视图如图所示,则该几何体的体积为.12.(5分)已知圆C:x2﹣2x+y2=0,则圆心坐标为;若直线l过点(﹣1,0)且与圆C相切,则直线l的方程为.13.(5分)已知函数y=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<).①若f(0)=1,则φ=;②若∃x∈R,使f(x+2)﹣f(x)=4成立,则ω的最小值是.14.(5分)已知函数f(x)=e﹣|x|+cosπx,给出下列命题:①f(x)的最大值为2;②f(x)在(﹣10,10)内的零点之和为0;③f(x)的任何一个极大值都大于1.其中,所有正确命题的序号是.三、解答题(共6小题,满分80分)15.(13分)在△ABC中,c=2a,B=120°,且△ABC面积为.(1)求b的值;(2)求tanA的值.16.(13分)诚信是立身之本,道德之基,某校学生会创设了“诚信水站”,既便于学生用水,又推进诚信教育,并用“”表示每周“水站诚信度”,为了便于数据分析,以四周为一周期,如表为该水站连续十二周(共三个周期)的诚信数据统计:(1)计算表中十二周“水站诚信度”的平均数;(2)分别从表中每个周期的4个数据中随机抽取1个数据,设随机变量X表示取出的3个数据中“水站诚信度”超过91%的数据的个数,求随机变量X的分布列和期望;(3)已知学生会分别在第一个周期的第四周末和第二个周期的第四周末各举行了一次“以诚信为本”的主题教育活动,根据已有数据,说明两次主题教育活动的宣传效果,并根据已有数据陈述理由.17.(14分)如图1,在梯形ABCD中,AB∥DC,∠ABC=90°,AB=2DC=2BC=4,O 是边AB的中点,将三角形AOD饶边OD所在直线旋转到A,OD位置,使得∠A,OB=120°,如图2,设m为平面A1DC与平面A1OB的交线.(1)判断直线DC与直线m的位置关系并证明;(2)若在直线m上的点G满足OG⊥A1D,求出A1G的长;(3)求直线A1O与平面A1BD所成角的正弦值.18.(13分)已知A(0,2),B(3,1)是椭圆G:上的两点.(1)求椭圆G的离心率;(2)已知直线l过点B,且与椭圆G交于另一点C(不同于点A),若以BC为直径的圆经过点A,求直线l的方程.19.(14分)已知函数f(x)=lnx﹣.(1)若曲线y=f(x)存在斜率为﹣1的切线,求实数a的取值范围;(2)求f(x)的单调区间;(3)设函数g(x)=,求证:当﹣1<a<0时,g(x)在(1,+∞)上存在极小值.20.(13分)对于无穷数列{a n},{b n},若b i=max{a1,a2,…,a i}﹣min{a1,a2,…,a k}(k=1,2,3,…),则称{b n}是{a n}的“收缩数列”,其中max{a1,a2,…,a k},min{a1,a2,…,a k}分别表示a1,a2,…,a k中的最大数和最小数.已知{a n}为无穷数列,其前n项和为S n,数列{b n}是{a n}的“收缩数列”.(1)若a n=2n+1,求{b n}的前n项和;(2)证明:{b n}的“收缩数列”仍是{b n};(3)若S1+S2+…+S n=(n=1,2,3,…),求所有满足该条件的{a n}.2016-2017学年北京市海淀区高三(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题5分,满分40分)1.(5分)抛物线y2=2x的焦点到准线的距离为()A.B.1 C.2 D.3【解答】解:抛物线y2=2x的焦点到准线的距离为:p=1.故选:B.2.(5分)在极坐标系中,点(1,)与点(1,)的距离为()A.1 B.C.D.【解答】解:点(1,)与点(1,)的距离,即点(,)与点(﹣,)的距离为,故选B.3.(5分)如图程序框图所示的算法来自于《九章算术》,若输入a的值为16,b 的值为24,则执行该程序框图的结果为()A.6 B.7 C.8 D.9【解答】解:模拟程序的运行,可得a=16,b=24满足条件a≠b,不满足条件a>b,b=24﹣16=8,满足条件a≠b,满足条件a>b,a=16﹣8=8,不满足条件a≠b,输出a的值为8.故选:C.4.(5分)已知向量,满足,()=2,则=()A.﹣ B.C.﹣2 D.2【解答】解:向量,满足+2=,即++=,∴+=﹣,又()=2,∴﹣•=2,∴=﹣2.故选:C.5.(5分)已知直线l经过双曲线的一个焦点且与其一条渐近线平行,则直线l的方程可以是()A.y=﹣B.y=C.y=2x﹣D.y=﹣2x+【解答】解:直线l经过双曲线的焦点(,0),渐近线方程为:y=,选项C、D错误;焦点坐标代入选项A正确,选项B错误.故选:A.6.(5分)设x,y满足,则(x+1)2+y2的最小值为()A.1 B.C.5 D.9【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(x+1)2+y2的几何意义是区域内的点到定点A(﹣1,0)的距离的平方,由图象知A到直线x+y﹣2=0的距离最小,此时距离d==,则距离的平方d2=()2=,故选:B.7.(5分)在手绘涂色本的某页上画有排成一列的6条未涂色的鱼,小明用红、蓝两种颜色给这些鱼涂色,每条鱼只能涂一种颜色,两条相邻的鱼不都涂成红色,涂色后,既有红色鱼又有蓝色鱼的涂色方法种数为()A.14 B.16 C.18 D.20【解答】解:红色用1次,有6种方法,红色用2次,有10种方法,红色用3次,有4种方法,共20种,故选D.8.(5分)如图,已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,E,F分别是棱AD,B1C1上的动点,设AE=x,B1F=y,若棱DD1与平面BEF有公共点,则x+y的取值范围是()A.[0,1]B.[,]C.[1,2]D.[,2]【解答】解:由题意,若x=y=1,则棱DD1与平面BEF交于点D,符合题意;若x=1,y=0,则棱DD1与平面BEF交于线段DD1,符合题意.故选C.二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)9.(5分)已知复数z满足(1+i)z=2,则z=1﹣i.【解答】解:由(1+i)z=2,得,故答案为:1﹣i.10.(5分)(x2+)6的展开式中常数项是15.(用数字作答)【解答】解:设通项公式为,整理得C6r x12﹣3r,因为是常数项,所以12﹣3r=0,所以r=4,故常数项是c64=15故答案为15.11.(5分)若一个几何体由正方体挖去一部分得到,其三视图如图所示,则该几何体的体积为.【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体是一个正方体挖去一个同底同高的四棱锥得到的组合体,正方体的体积为:2×2×2=8,四棱锥的体积为:×2×2×2=,故组合体的体积V=8﹣=,故答案为:12.(5分)已知圆C:x2﹣2x+y2=0,则圆心坐标为(1,0);若直线l过点(﹣1,0)且与圆C相切,则直线l的方程为y=±(x+1).【解答】解:圆C:x2﹣2x+y2=0,可化为(x﹣1)2+y2=1,圆心坐标为(1,0),设直线l的方程为y﹣0=k(x+1),即kx﹣y+k=0,圆心到直线的距离d==1,∴k=±,∴直线l的方程为y=±(x+1),故答案为(1,0),y=±(x+1)13.(5分)已知函数y=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<).①若f(0)=1,则φ=;②若∃x∈R,使f(x+2)﹣f(x)=4成立,则ω的最小值是.【解答】解:①∵由已知可得2sinφ=1,可得:sinφ=,∴可得:φ=2kπ+,或φ=2kπ+,k∈Z,∵|φ|<,∴当k=0时,φ=.②∵∃x∈R,使2sin[ω(x+2)+φ]﹣2sin(ωx+φ)=4成立,即:sin(ωx+2ω+φ)﹣sin(ωx+φ)=2,∴∃x∈R,使ωx+2ω+φ=2k1π+,ωx+φ=2k2π+,k∈Z,∴解得:ω=k1π﹣k2π﹣,k1,k2∈Z,又∵ω>0,|∴ω的最小值是.故答案为:,.14.(5分)已知函数f(x)=e﹣|x|+cosπx,给出下列命题:①f(x)的最大值为2;②f(x)在(﹣10,10)内的零点之和为0;③f(x)的任何一个极大值都大于1.其中,所有正确命题的序号是①②③.【解答】解:由→0,故当x=0时,f(x)的最大值为2,故①正确;函数f(x)=e﹣|x|+cosπx,满足f(﹣x)=f(x),故函数为偶函数;其零点关于原点对称,故f(x)在(﹣10,10)内的零点之和为0,故②正确;当cosπx取极大值1时,函数f(x)=e﹣|x|+cosπx取极大值,但均大于1,故③正确;故答案为:①②③三、解答题(共6小题,满分80分)15.(13分)在△ABC中,c=2a,B=120°,且△ABC面积为.(1)求b的值;(2)求tanA的值.【解答】(本题满分为13分)解:(1)∵c=2a,B=120°,△ABC面积为=acsinB=.∴解得:a=1,c=2,∴由余弦定理可得:b===.(2)∵a=1,c=2,b=,∴cosA==,∴tanA==.16.(13分)诚信是立身之本,道德之基,某校学生会创设了“诚信水站”,既便于学生用水,又推进诚信教育,并用“”表示每周“水站诚信度”,为了便于数据分析,以四周为一周期,如表为该水站连续十二周(共三个周期)的诚信数据统计:(1)计算表中十二周“水站诚信度”的平均数;(2)分别从表中每个周期的4个数据中随机抽取1个数据,设随机变量X表示取出的3个数据中“水站诚信度”超过91%的数据的个数,求随机变量X的分布列和期望;(3)已知学生会分别在第一个周期的第四周末和第二个周期的第四周末各举行了一次“以诚信为本”的主题教育活动,根据已有数据,说明两次主题教育活动的宣传效果,并根据已有数据陈述理由.【解答】解:(1)表中十二周“水站诚信度”的平均数:=×=91%.(2)随机变量X的可能取值为0,1,2,3,P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)=,P(X=3)=,∴X的分布列为:EX==2.(3)两次活动效果均好.理由:活动举办后,“水站诚信度”由88%→94%和80%到85%看出,后继一周都有提升.17.(14分)如图1,在梯形ABCD中,AB∥DC,∠ABC=90°,AB=2DC=2BC=4,O 是边AB的中点,将三角形AOD饶边OD所在直线旋转到A,OD位置,使得∠A,OB=120°,如图2,设m为平面A1DC与平面A1OB的交线.(1)判断直线DC与直线m的位置关系并证明;(2)若在直线m上的点G满足OG⊥A1D,求出A1G的长;(3)求直线A1O与平面A1BD所成角的正弦值.【解答】解:(1)∵DC∥OB,DC⊄平面A1OB,OB⊂平面A1OB∴DC∥平面A1OB,∵m为平面A1DC与平面A1OB的交线,∴DC∥m;(2)由题意,A1D在平面A1OB中的射影为A1O,∴OG⊥A1O,∴A1G=2A1O=4;(3)△A1OB中,A1B==2,∵A 1D=DB=2,∴==,设O到平面A1DB的距离为h,则,∴h=,∵A1O=2,∴直线A1O与平面A1BD所成角的正弦值=.18.(13分)已知A(0,2),B(3,1)是椭圆G:上的两点.(1)求椭圆G的离心率;(2)已知直线l过点B,且与椭圆G交于另一点C(不同于点A),若以BC为直径的圆经过点A,求直线l的方程.【解答】解:(1)∵椭圆G过A(0,2),B(3,1),∴,解得,则=,∴椭圆G的离心率e==;(2)由(1)得,椭圆G的方程是,①当直线的斜率不存在时,则直线BC的方程是x=3,代入椭圆G的方程得,C(3,﹣1),不符合题意;②当直线的斜率存在时,设斜率为k,C(x1,y1),则直线BC的方程为y=k(x﹣3)+1,由得,(3k2+1)x2﹣6k(3k﹣1)x+27k2﹣18k﹣3=0,∴3+x1=,3x1=,则x1=,∵以BC为直径圆经过点A,∴AB⊥AC,则,即(3,﹣1)•(x1,y1﹣2)=0,∴3x1﹣y1+2=0,即3x1﹣[k(x1﹣3)+1]=0,∴(3﹣k)x1+3k+1=0,(3﹣k)•+3k+1=0,化简得,18k2﹣7k﹣1=0,解得k=或k=,∴直线BC的方程为y=(x﹣3)+1或y=(x﹣3)+1,即直线BC的方程是x+2y﹣5=0或x﹣9y+6=0,综上得,直线l的方程是x+2y﹣5=0或x﹣9y+6=0.19.(14分)已知函数f(x)=lnx﹣.(1)若曲线y=f(x)存在斜率为﹣1的切线,求实数a的取值范围;(2)求f(x)的单调区间;(3)设函数g(x)=,求证:当﹣1<a<0时,g(x)在(1,+∞)上存在极小值.【解答】解:(1)由f(x)=lnx﹣﹣1得:f′(x)=,(x>0),由已知曲线y=f(x)存在斜率为﹣1的切线,∴f′(x)=﹣1存在大于0的实数根,即x2+x+a=0存在大于0的实数根,∵y=x2+x+a在x>0时递增,∴a的范围是(﹣∞,0);(2)由f′(x)=,(x>0),得:a≥0时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)递增;a<0时,若x∈(﹣a,+∞)时,f′(x)>0,若x∈(0,﹣a),则f′(x)<0,故f(x)在(﹣a,+∞)递增,在(0,﹣a)递减;(3)由g(x)=及题设得:g′(x)==,由﹣1<a<0,得:0<﹣a<1,由(2)得:f(x)在(﹣a,+∞)递增,∴f(1)=﹣a﹣1<0,取x=e,显然e>1,f(e)=﹣>0,∴存在x0∈(1,e)满足f(x0)=0,即存在x0∈(1,e)满足g′(x0)=0,令g′(x)>0,解得:x>x0,令g′(x)<0,解得:1<x<x0,故g(x)在(1,x0)递减,在(x0,+∞)递增,∴﹣1<a<0时,g(x)在(1,+∞)存在极小值.20.(13分)对于无穷数列{a n},{b n},若b i=max{a1,a2,…,a i}﹣min{a1,a2,…,a k}(k=1,2,3,…),则称{b n}是{a n}的“收缩数列”,其中max{a1,a2,…,a k},min{a1,a2,…,a k}分别表示a1,a2,…,a k中的最大数和最小数.已知{a n}为无穷数列,其前n项和为S n,数列{b n}是{a n}的“收缩数列”.(1)若a n=2n+1,求{b n}的前n项和;(2)证明:{b n }的“收缩数列”仍是{b n }; (3)若S 1+S 2+…+S n =(n=1,2,3,…),求所有满足该条件的{a n }.【解答】解:(1)由a n =2n +1可得{ a n }为递增数列,所以b n =max { a 1,a 2,…,a n }﹣min { a 1,a 2,…,a n }=a n ﹣a 1=2n +1﹣3=2n ﹣2, 故{ b n }的前n 项和为(2n ﹣2)n=n (n ﹣1)(2)因为max { a 1,a 2,…,a n }≤max { a 1,a 2,…,a n +1}, 因为min { a 1,a 2,…,a n }≥min { a 1,a 2,…,a n +1},所以max { a 1,a 2,…,a n +1}﹣min { a 1,a 2,…,a n +1}≥max { a 1,a 2,…,a n }﹣min { a 1,a 2,…,a n }, 所以b n +1≥b n , 又因为b n =a 1﹣a 1=0,所以max { b 1,b 2,…,b n }﹣min { b 1,b 2,…,b n }=b n ﹣b 1=b n , 所以{ b n }的“收缩数列”仍是{ b n },(3)由S 1+S 2+…+S n =n (n +1)a 1+n (n ﹣1)b 1, 当n=1时,a 1=a 1,当n=2时,3a 1+2a 2+a 3=6a 3+3b 3,即3b 3=2(a 2﹣a 1)+(a 3﹣a 1),(*), 若a 1<a 3<a 2,则b 3=a 2﹣a 1,所以由(*)可得a 3=a 2与a 3<a 2矛盾,若a 3<a 1≤a 2,则b 3=a 2﹣a 3,所以由(*)可得a 3﹣a 2=3(a 1﹣a 3),所以a 3﹣a 2与a 1﹣a 3同号,这与a 3<a 1≤a 2矛盾; 若a 3≥a 2,则b 3=a 3﹣a 2,由(*)可得a 3=a 2,猜想:满足S 1+S 2+…+S n =n (n +1)a 1+n (n ﹣1)b 1的数列{ a n }是,a n =,a 2≥a 1,经验证:左式=S 1+S 2+…+S n =na 1+[1+2+…+(n ﹣1)]=na 1+n (n ﹣1)a 2,右式=n (n +1)a 1+n (n ﹣1)b 1=n (n +1)a 1+n (n ﹣1)(a 2﹣na 1)=na 1+n (n ﹣1)a 2下面证明其它数列都不满足(3)的题设条件由上述n≤3的情况可知,n≤3,a n=,a2≥a1是成立的,假设a k=是首次不符合a n=,a2≥a1的项,则a1≤a2=a3=…=a k﹣1≠a k 由题设条件可得(k2﹣k﹣2)a2+a k=k(k﹣1)a1+k(k﹣1)b k(*),若a1<a k<a2,则由(*)可得a k=a2与a k<a2矛盾,若a k<a1≤a2,则b k=a2﹣a k,所以由(*)可得a k﹣a2=k(k﹣1)(a1﹣a k),所以a k﹣a2与a1﹣a k同号,这与a k<a1≤a2矛盾;所以a k≥a2,则b k=a k﹣a1,所以由(*)化简可得a k=a2,这与假设a k≠a2相矛盾,所以不存在数列不满足a n=,a2≥a1的{a n}符合题设条件赠送初中数学几何模型【模型三】双垂型:图形特征:运用举例:1.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以斜边AB为底边向外作等腰三角形PAB,连接PC.(1)如图,当∠APB=90°时,若AC=5,PC=,求BC的长;(2)当∠APB=90°时,若AB=APBC的面积是36,求△ACB的周长.2.已知:如图,B、C、E三点在一条直线上,AB=AD,BC=CD.(1)若∠B=90°,AB=6,BC=23,求∠A的值;(2)若∠BAD+∠BCD=180°,cos∠DCE=35,求ABBC的值.3.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠DAB=∠BCD=90°,(1)若AB=3,BC+CD=5,求四边形ABCD的面积(2)若p= BC+CD,四边形ABCD的面积为S,试探究S与p之间的关系。