2012北京高考数学(理)压轴题

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2012年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题数 学 理(北京卷)(考试时间120分钟 满分150分)本试卷分为选择题(共40分)和非选择题(共110分)两部分第一部分(选择题 共40分)1.若集合}02|{},3121|{≤-=≤+≤-=xx x B x x A ,则B A = ( ) A.}01|{<≤-x x B.}10|{≤<x x C.}20|{≤≤x x D.}10|{≤≤x x 2.若等比数列{}n a 满足n n n a a 161=⋅+,则公比为A .2B .4C .8D .163.设集合A ={0,2,4},B ={1,3,5},分别从A 、B 中任取2个元素组成无重复数字的四位数,其中能被5整除的数共有( )A .24个B .48个C .64个D .116个4.在极坐标系中,点)3,2(π到圆ρ=2cos θ的圆心的距离为( )A . 3 B.942π+ C.912π+D.25.执行右面的程序框图,如果输入的n 是4,则输出的P 是A .8B .5C .3D .26.若0,0>>b a ,且函数224)(23+--=bx ax x x f 在1=x 处有极值,则b a ⋅的最大值等于 A .2B .3C .6D .97. 放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象称为衰变。

假设在放射性同位素铯137的衰变过程中,其含量M (单位:太贝克)与时间t (单位:年)满足函数关系:300()2t M t M -=,其中M 0为t=0时铯137的含量。

已知t=30时,铯137含量的变化率是-10In2(太贝克/年),则M (60)= A .5太贝克 B .75In2太贝克 C .150In2太贝克 D .150太贝克8.对实数a 和b ,定义运算“⊗”:b a ⊗=⎩⎨⎧>-≤-1,1,b a b b a a ,设函数R x x x x x f ∈-⊗-=),()2()(22,若函数c x f y -=)(的图象与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是( )A .(-∞,-2]∪)43,1(-B .(-∞,-2]∪)23,1(-C.),41()41,1(+∞-D.)43,1(-⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,41第二部分(非选择题 共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在题中横线上.9.5i1-2i= . 10.已知向量a ,b 满足(a +2b )·(a -b )=-6,且|a |=1,|b |=2,则a 与b 的夹角为________.11.设双曲线x 2a 2-y 29=1(a >0)的渐近线方程为3x ±2y =0,则a 的值为 ,该双曲线的离心率是 .12.某中学为了解学生数学课程的学习情况,在3000名学生中随机抽取200名,并统计这200名学生的某次数学考试成绩,得到了样本的频率分布直方图(如下图).根据频率分布直方图推测,推测这3000名学生在该次数学考试中成绩小于60分的学生数是________.13.如图,AB 是半圆的直径,C 是AB 延长线上一点,CD 切半圆于点D ,CD =2,DE ⊥AB ,垂足为E ,且E 是OB 的中点,则BC = .14.设E ={(x ,y )|0≤x ≤2,0≤y ≤2}、F ={(x ,y )|x ≤10,y ≥2,y ≤x -4}是直角坐标平面上的两个点集,则集合G =()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈∈⎪⎭⎫ ⎝⎛++F y x E y x y y x x 22112121,,,2,2所组成的图形面积是 .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.(本小题满分13分)已知向量(3sin,1)4x m =,2(cos ,cos )44x xn =,()f x m n = (I )若()1f x =,求cos()3x π+的值;(II )在ABC ∆中,角A B C 、、的对边分别是a b c 、、,且满足1cos 2a C cb +=,求函数()f B 的取值范围.16.(本小题满分13分)如图5,正△ABC 的边长为4,CD 是AB 边上的高,,E F 分别是AC 和BC 边的中点,现将△ABC 沿CD 翻折成直二面角A DC B --. (I )试判断直线AB 与平面DEF 的位置关系,并说明理由; (II )求二面角E DF C --的余弦值;(III )在线段BC 上是否存在一点P ,使AP DE ⊥?如果存在,求出BCBP的值;如果不存在,请说明理由。

17.(本题满分13分)某苗圃基地为了解基地内甲、乙两块地种植的同一种树苗的长势情况,从两块地各随机抽取了10株树苗,分别测出它们的高度如下(单位:cm ) 甲:19 20 21 23 25 29 32 33 37 41 乙:10 26 30 30 34 37 44 46 46 47(I )用茎叶图表示上述两组数据,并对两块地抽取树苗的高度的平均数和中位数进行比较,写出两个统计结论;(II )现苗圃基地将甲、乙两块地的树苗合在一起,按高度分成一、二两个等级,每个等级按不同的价格出售.某市绿化部门下属的2个单位计划购买甲、乙两地种植的树苗.已知每个单位购买每个等级树苗所需费用均为5万元,且每个单位对每个等级树苗买和.............不买的可能性各占一半..........,求该市绿化部门此次采购所需资金总额X 的分布列及数学期望值()E X 高中数学辅导网18.(本小题满分13分)已知函数2(1)()a x f x x-=,其中0a >. (Ⅰ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若直线10x y --=是曲线()y f x =的切线,求实数a 的值;(Ⅲ)设2()ln ()g x x x x f x =-,求()g x 在区间[1,e ]上的最大值.(其中e 为自然对数的底数)19.(本小题满分14分)新课 标 第 一网已知椭圆13:22=+y x C 的右顶点为A ,上顶点为B . (Ⅰ)直线t y =与椭圆交于不同的两点,E F ,若(,)D x y 是以EF 为直径的圆上的点,当t 变化时,求D 点的纵坐标y 的最大值;(Ⅱ)过点)2,0(且斜率k 为的直线l 与椭圆C 交于不同的两点,P Q ,是否存在k ,使得向量OP OQ +与AB 共线?若存在,试求出k 的值;若不存在,请说明理由.20.(本小题满分14分)设数列{}n a 满足.,2222*13221N n na a a a n n ∈=+⋅⋅⋅+++-(I )求数列{}n a 的通项公式;(II )设,1,log 1121nn b b c a b n n n n n ++==+记,21n n c c c S +⋅⋅⋅++=证明:S n <1.2012年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题2012.5一、选择题:二、填空题:(9)-2+i (10) (11)2;213(12)600(13(14)7三、解答题:.15.解:(1)()21113s i n c o s c o s s i nc o s s i n ,44422222262x x x x x f x π⎛⎫=⋅+++=++ ⎪⎝⎭而()11,s i n .262x f x π⎛⎫=∴+= ⎪⎝⎭ 21c o s c o s 212s i n .326262x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴+=+=-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(2)22211c o s ,,222abc a Cc b a c b a b +-+=∴⋅+=即2221,c o s .2b c a b c A +-=∴= 又()0,,3A A ππ∈∴= 又20,,36262B B ππππ<<∴<+<()31,.2f B ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭16.(1)如图:在△ABC 中,由E 、F 分别是AC 、BC 中点,得EF //AB ,又AB ⊄平面DEF ,EF ⊂平面DEF ,∴AB ∥平面DEF . …………3分 法一:(2)以点D 为坐标原点,直线DB 、DC 为x 轴、y 轴,建立空间直角坐标系,则A (0,0,2)B (2,0,0)C (0,)0,3,1(),1,3,0(),,0,32F E .…………4分平面CDF 的法向量为)2,0,0(=DA设平面EDF 的法向量为),,(z y x n =, 则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅00n DE n DF 即)3,3,3(0303-=⎪⎩⎪⎨⎧=+=+n z y y x 取, …………6分721,cos =⋅<n DA n DA ,所以二面角E —DF —C 的余弦值为721;…8分x(3)设332023),0,,(=∴=-=⋅y y DE AP y x P 则,又)0,32,(),0,,2(y x PC y x BP --=-=,323)32)(2(//=+∴-=--∴y x xy y x PC BP 。

…………10分把BCBP x y 31,34332=∴==代入上式得, 所以在线段BC 上存在点P 使AP ⊥DE 。

此时,31=BC BP . …………13分17.解:画出茎叶图如下:…………………………………………2分①甲地树苗高度的平均数为28cm ,乙地树苗高度的平均数为35cm ,∴甲地树苗高度的平均数小于乙地树苗的高度的平均数……………………………4分 ②甲地树苗高度的中位数为27cm ,乙地树苗高度的中位数为35.5 cm , ∴甲地树苗高度的中位数小于乙地树苗的高度的中位数…………………………6分(2)0,5,10,15,20X =,设5X Y =,则Y ~1(4,)2B ………………………8分04411(0)C ()216P X ===14411(5)C ()24P X === 24413(10)C ()28P X ===34411(15)C ()24P X ===44411(20)C ()216P X ===∴11分∴∴该市绿化部门此次采购的资金总额的数学期望值为10万元…………………13分18.解:(Ⅰ)3(2)()a x f x x -'=,(0x ≠),……………1分在区间(,0)-∞和(2,)+∞上,()0f x '<;在区间(0,2)上,()0f x '>.所以,()f x 的单调递减区间是(,0)-∞和(2,)+∞, 单调递增区间是(0,2). ………3分(Ⅱ)设切点坐标为00(,)x y ,则00200003(1)10(2)1a x y x x y a x x -⎧=⎪⎪⎪--=⎨⎪-⎪=⎪⎩解得01x =,1a =. ……………6分(Ⅲ)()g x =l n (1)x x a x --,则()l n 1g x x a '=+-,………7分解()0g x '=,得1ea x -=,所以,在区间1(0,e )a -上,()g x 为递减函数, 在区间1(e ,)a -+∞上,()g x 为递增函数.………8分 当1e1a -≤,即01a <≤时,在区间[1,e ]上,()g x 为递增函数,所以()g x 最大值为(e )e e g a a =+-. …………9分当1ee a -≥,即2a ≥时,在区间[1,e ]上,()g x 为递减函数,所以()g x 最大值为(1)0g =. ………10分当11<e <e a -,即12a <<时,()g x 的最大值为(e )g 和(1)g 中较大者;(e )(1)ee 0g g a a -=+->,解得ee 1a <-,所以,e1e 1a <<-时,()g x 最大值为(e )e e g a a =+-,e2e 1a ≤<-时,()g x 最大值为(1)0g =.…………12分综上所述,当e0e 1a <<-时,()g x 最大值为(e )e e g a a =+-,当ee 1a ≥-时,()g x 的最大值为(1)0g =. …………13分19.解(1)由⎩⎨⎧=+=3322y x t y ()2213t x -=⇒,11<<-t2132t EF r -==,圆心为),0(t以EF 为直径的圆的方程为:)1(3)(222t t y x -=-+2分213t t y -+≤⇒(当0=x 时取等)令)),0((cos πθθ∈=t 则)6sin(2sin 3cos πθθθ+=+≤⇒y所以D 的纵坐标最大值为26分(2)2:+=kx y l ,由⎪⎩⎪⎨⎧=++=33222y x kx y 消去y:0326)31(22=+++kx x k 330)31(127222>⇒>+-=∆k k k设),(),,(2211y x Q y x P ,PQ 的中点M),(00y x由点差法:)(3)(32121212122212221y y x x x x y y y y x x +-+=--⇒--=- 即000033ky x y xk -=⇒-=①M 在直线l 上200+=⇒kx y ②又⇒)1,0(),0,3(B A →AB )1,3(-=,而→+→OQ OP 与→AB 共线,可得→OM //→AB003y x -=⇒ ③,由①②③得33=k ,12分这与33>k 矛盾,故不存在13分20.解(1)由题意,,222221123221n a a a a a nn n n =++⋅⋅⋅+++---当 2≥n 时,.21222123221-=+⋅⋅⋅+++--n a a a a n n 两式相减,得.2121221=--=-n n a nn 所以,当2≥n 时,.21n n a =………………………………………………………4分当n =1时,211=a 也满足上式,所求通项公式().21*N n a nn ∈=…………………6分(2).121log 1log 12121n a b nnn =⎪⎭⎫ ⎝⎛==…………………………………………………8分 ()11111+-=+-+=n n n n n n c n ……………………………………………………10分⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⋅⋅⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫⎝⎛-=+⋅⋅⋅++=1114131312121121n n c c c S nn111+-=n <1.…………………………………………………12分。