西城区2014届高三上学期期末考试 数学文试题 Word版含答案
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2014-2015学年北京市西城区高三上期末考试文科数学试卷一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的.1.设集合A ={1,2,3,4,5},B ={x|(x−1)(x−4)<0},则A ∩B =( )A 、{1,2,3,4}B 、{2,3}C 、{1,2,3}D 、{2,3,4}2.在实数范围内,下列不等关系不恒成立的是( )A 、x 2≥0B 、a 2+b 2≥2ab C 、x +1>x D 、|x +1|>|x|3.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上是单调递增函数的是( )A 、y =lgxB 、y =−x 2+3C 、y =|x|−1D 、y =3x4.命题“存在实数x ,使x >1”的否定是( )A 、对任意实数x ,都有x >1B 、不存在实数x ,使x ≤1C 、对任意实数x ,都有x ≤1D 、存在实数x ,使x ≤15.已知{a n }是等差数列,a 1+a 2=4,a 7+a 8=28,则公差等于( )A 、2B 、4C 、6D 、86.已知a ,b 为不相等的两个正数,且lgab =0,则函数y =a x 和y =b x 的图象之间的关系是( )A 、关于原点对称B 、关于y 轴对称C 、关于x 轴对称D 、关于直线y =x 对称7.已知a ,b 是实数,则“a >0且b >0”是“a +b >0且ab >0”的( )A 、充分不必要条件B 、必要不充分条件C 、充要条件D 、既不充分也不必要条件8.过曲线C :y =x1(x >0)上一点P (x 0,y 0)作曲线C 的切线,若切线的斜率为−4,则x 0等于( )A 、2B 、21C 、4D 、419.已知函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧≤+->-12111x a x x x 在R 上满足:对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)≠f (x 2),则实数a 的取值范围是( )A 、(−∞,2]B 、(−∞,−2]C 、[2,+∞)D 、[−2,+∞)10.已知函数f (x )=xe x ,给出下列结论: ①(1,+∞)是f (x )的单调递减区间;②当k ∈(−∞,e1)时,直线y =k 与y =f (x )的图象有两个不同交点; ③函数y =f (x )的图象与y =x 2+1的图象没有公共点.其中正确结论的序号是( )A 、①②③B 、①③C 、①②D 、②③二、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.11.若x ∈R +,则x +x 4的最小值为____________. 12.log 22+lne =____________.13.不等式xx 12->1的解集为____________. 14.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x−2)=f (x ),且当x ∈[1,2]时,f (x )=x 2−3x+2,则f (6)=____________;f (21)=____________. 15.函数f (x )=lnx−21x 2的极值是____________. 16.个人取得的劳务报酬,应当交纳个人所得税.每月劳务报酬收入(税前)不超过800元不用交税;超过800元时,应纳税所得额及税率按下表分段计算:(注:应纳税所得额单次超过两万,另有税率计算方法.)某人某月劳务报酬应交税款为800元,那么他这个月劳务报酬收入(税前)为_________元.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.设函数f (x )=log 2(x 2−2x−8)的定义域为A ,集合B ={x|(x−1)(x−a )≤0}. (Ⅰ)若a =−4,求A ∩B ;(Ⅱ)若集合A ∩B 中恰有一个整数,求实数a 的取值范围.18.已知数列{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,a 1=−6,S 3=S 4.(Ⅰ)求{a n }的通项公式;(Ⅱ)设b n =2+4,求数列{b n }的前n 项和.19.已知函数f (x )=x 2−2mx +3.(Ⅰ)当m =1时,求函数f (x )在区间[−2,2]上的最大值和最小值;(Ⅱ)若函数f (x )在区间[1,+∞)上的值恒为正数,求m 的取值范围.20.已知函数f (x )=(a−x )e x +1,其中a >0.(Ⅰ)求函数f (x )的单调区间;(Ⅱ)证明函数f (x )只有一个零点.21.某人销售某种商品,发现每日的销售量y (单位:kg )与销售价格x (单位:元/kg )满足关系式y =⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<<-+-159617796)9(61502x x x x a x ,其中a 为常数.已知销售价格为8元/kg 时,该日的销售量是80kg .(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若该商品成本为6元/kg ,求商品销售价格x 为何值时,每日销售该商品所获得的利润最大.22.已知函数f (x )=lnx +x−21mx 2. (Ⅰ)当m =2时,求函数f (x )的极值点;(Ⅱ)若关于x 的不等式f (x )≤mx−1恒成立,求整数m 的最小值.。
北京市西城区2014年高三一模试卷数 学(文科) 2014.4第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共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.设全集{|02}U x x =<<,集合1{|0}A x x =<≤,则集合UA =( )(A )(0,1)(B )(0,1](C )(1,2)(D )[1,2)解析:根据集合的运算性质UA =(1,2)2.已知平面向量(2,1)=-a ,(1,3)=b ,那么|a +b |等于( ) (A )5(B(C(D )13解析:a +b =(3,2),所以==|a +b |3.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的虚轴长是实轴长的2倍,则此双曲线的离心率为( ) (A(B )2(C(D解析:因为虚轴长是实轴长的2倍,所以有b=2a ,222a b c +=,所以离心率ce a== 4.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( ) (A )2 (B )43(C )4 (D )5正(主)视图俯视图侧(左)视图解析:由题可知该几何体是由一长方体和一三棱柱组成的几何体,所以111221242V =⨯⨯+⨯⨯⨯=解析:函数满足以π为周期的偶函数,所以答案选D 。
6. 设0a >,且1a ≠,则“函数log a y x =在(0,)+∞上是减函数”是“函数3(2)y a x =-在R 上是增函数”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析:函数log a y x =在(0,)+∞上是减函数,有0<a<1,2-a>0,所以可以推出3(2)y a x =-在R 上是增函数,反之函数3(2)y a x =-在R 上是增函数,0<a<2,不能推出函数log a y x =在(0,)+∞上是减函数,所以充分而不必要条件。
北京市西城区2014 — 2015学年度第一学期期末试卷高三数学(文科) 2015.1第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共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.设集合1,0,1,2{}A -=,2{|}B x x x =>,则集合A B = ( ) (A ){1,0,1}-(B ){1,2}-(C ){0,1,2}(D ){1,1,2}-【答案】B 【解析】“0x ∀>”的否定为“0x ∃>”,“2log 2x x >”的否定为“2log 2x x ≤” 所以,p ⌝为:2log 0,2x x x ∃>≤ 故答案为:B 【考点】全称量词与存在性量词 【难度】 13.在∆ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 若A 为锐角,2a b =,sin B =,则( )【答案】B 【解析】{}01B x x x =<>或,所以{}1,2A B =-故答案为:B 【考点】 集合的运算 【难度】 12.设命题p :2log 0,2x x x ∀>>,则p ⌝为( ) (A )2log 0,2x x x ∀>< (B )2log 0,2x x x ∃>≤ (C )2log 0,2x x x ∃>< (D )2log 0,2x x x ∃>≥(A )3A π= (B )6A π=(C)sin 3A =(D )2sin 3A =【答案】A 【解析】由正弦定理得sin sin a b A B =,所以sin 2sin A aB b==,所以sin A =。
因为ABC ∆为锐角三角形,所以3A π=故答案为:A【考点】 正弦定理 【难度】 14.执行如图所示的程序框图,输出的x 值为( ) (A )4 (B )5 (C )6 (D )7【答案】C【解析】3x =时,328y ==,833<; 4x =时,4216y ==,1643<; 5x =时,5232y ==,3253<;6x =时,6264y ==,6463>,输出6x =。
北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末试卷高三数学(理科)2014.1第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共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.设集合{|02}A x x =<<,1{|||}B x x =≤,则集合A B = ( ) (A )(0,1)(B )(0,1](C )(1,2)(D )[1,2)3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 若3a =,2b =,1cos()3A B +=,则c =( ) (A )4(B(C )3(D4.执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( ) (A )34 (B )45(C )56(D )12.已知复数z 满足2i=1iz +,那么z 的虚部为( ) (A )1-(B )i -(C )1(D )i5.已知圆22:(1)(1)1C x y ++-=与x 轴切于A 点,与y 轴切于B 点,设劣弧»AB 的中点为M ,则过点M 的圆C 的切线方程是( ) (A)2y x =+-(B)1y x =+-(C)2y x =-+(D)1y x =+-6. 若曲线221ax by +=为焦点在x 轴上的椭圆,则实数a ,b 满足( ) (A )22a b > (B )11a b< (C )0a b <<(D )0b a <<7.定义域为R 的函数()f x 满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,2()f x x x =-,则当[2,1]x ∈--时,()f x 的最小值为( ) (A )116-(B ) 18-(C ) 14-(D ) 08. 如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为P 在对角线1BD 上,过点P 作垂直于1BD 的平面α,记这样得到的截面多边形(含三角形)的周长为y ,设BP =x , 则当[1,5]x ∈时,函数()y f x =的值域为( )(A) (B) (C) (D)第Ⅱ卷(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.9. 在平面直角坐标系xOy 中,点(1,3)A ,(2,)B k -,若向量OA AB ⊥,则实数k = ____. 10.若等差数列{}n a 满足112a =,465a a +=,则公差d =______;24620a a a a ++++= ______.11.已知一个正三棱柱的所有棱长均相等,其侧(左)视图如图所示,那么此三棱柱正(主)视图的面积为______.12.甲、乙两名大学生从4个公司中各选2个作为实习单位,则两人所选的实习单位中恰有1个相同的选法种数是______. (用数字作答)13. 如图,,B C 为圆O 上的两个点,P 为CB 延长线上一点,PA 为圆O 的切线,A 为切点. 若2PA =,3BC =,则PB =______;ACAB=______.1侧(左)视图14.在平面直角坐标系xOy 中,记不等式组220,0,2x y x y x y +⎧⎪-⎨⎪+⎩≥≤≤所表示的平面区域为D .在映射,:u x y T v x y =+⎧⎨=-⎩的作用下,区域D 内的点(,)x y 对应的象为点(,)u v . (1)在映射T 的作用下,点(2,0)的原象是 ; (2)由点(,)u v 所形成的平面区域的面积为______.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分13分)已知函数()f x x ω=,π()sin()(0)3g x x ωω=->,且()g x 的最小正周期为π.(Ⅰ)若()2f α=[π,π]α∈-,求α的值; (Ⅱ)求函数()()y f x g x =+的单调增区间.16.(本小题满分13分)以下茎叶图记录了甲、乙两组各三名同学在期末考试中的数学成绩.乙组记录中有一个数字模糊,无法确认,假设这个数字具有随机性,并在图中以a 表示.(Ⅰ)若甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,求a 的值; (Ⅱ)求乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率;(Ⅲ)当2a =时,分别从甲、乙两组中各随机选取一名同学,记这两名同学数学成绩之差的绝对值为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望.17.(本小题满分14分)如图,在多面体ABCDEF 中,底面ABCD 是边长为2的菱形, 60=∠BAD ,四边形BDEF 是矩形,平面BDEF ⊥平面ABCD ,BF =3, H 是CF 的中点.(Ⅰ)求证:AC ⊥平面BDEF ;(Ⅱ)求直线DH 与平面BDEF 所成角的正弦值; (Ⅲ)求二面角H BD C --的大小.甲组 乙组 891 a822 F CEHD18.(本小题满分13分)已知函数()()e xf x x a =+,其中e 是自然对数的底数,a ∈R . (Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间;(Ⅱ)当1a <时,试确定函数2()()g x f x a x =--的零点个数,并说明理由.19.(本小题满分14分)已知,A B 是抛物线2:W y x =上的两个点,点A 的坐标为(1,1),直线AB 的斜率为k , O 为坐标原点. (Ⅰ)若抛物线W 的焦点在直线AB 的下方,求k 的取值范围;(Ⅱ)设C 为W 上一点,且AB AC ⊥,过,B C 两点分别作W 的切线,记两切线的交点为D ,求OD 的最小值.20.(本小题满分13分)设无穷等比数列{}n a 的公比为q ,且*0()n a n >∈N ,[]n a 表示不超过实数n a 的最大整数(如[2.5]2=),记[]n n b a =,数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 的前n 项和为n T . (Ⅰ)若114,2a q ==,求n T ; (Ⅱ)若对于任意不超过2014的正整数n ,都有21n T n =+,证明:120122()13q <<. (Ⅲ)证明:n n S T =(1,2,3,n =L )的充分必要条件为1,a q N N **挝.北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末高三数学(理科)参考答案及评分标准2014.1一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.1.B 2.C 3.D 4.B 5.A 6.C 7.A 8.D 二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9.4 10.125511. 12.24 13.1 214.(1,1) π注:第10、13、14题第一问2分,第二问3分.三、解答题:本大题共6小题,共80分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分. 15.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:因为π()sin()(0)3g x x ωω=->的最小正周期为π, 所以2||ωπ=π,解得2ω=. ……………… 3分由 ()2f α=22α=, 即 cos 22α=, ……… 4分 所以 π22π4k α=±,k ∈Z . 因为 [π,π]α∈-, 所以7πππ7π{,,,}8888α∈--. ……………… 6分(Ⅱ)解:函数 π()()2sin(2)3y f x g x x x =+=+-ππ2sin 2cos cos 2sin 33x x x =+- ……………… 8分1sin 222x x =πsin(2)3x =+, ……………10分 由 2πππ2π2π232k k x -++≤≤, ………………11分 解得 5ππππ1212k k x -+≤≤. ………………12分所以函数()()y f x g x =+的单调增区间为5ππ[ππ]()1212k k k -+∈Z ,.…………13分16.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:依题意,得 11(889292)[9091(90)]33a ++=+++, ……………… 2分解得 1a =. ……………… 3分 (Ⅱ)解:设“乙组平均成绩超过甲组平均成绩”为事件A , ……………… 4分依题意 0,1,2,,9a = ,共有10种可能. ……………… 5分 由(Ⅰ)可知,当1a =时甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,所以当2,3,4,,9a = 时,乙组平均成绩超过甲组平均成绩,共有8种可能.… 6分 所以乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率84()105P A ==. ……………… 7分 (Ⅲ)解:当2a =时,分别从甲、乙两组同学中各随机选取一名同学,所有可能的成绩结果有339⨯=种, 它们是:(88,90),(88,91),(88,92),(92,90),(92,91),(92,92),(92,90),(92,91),(92,92), ……………… 9分则这两名同学成绩之差的绝对值X 的所有取值为0,1,2,3,4. ……………… 10分 因此2(0)9P X ==,2(1)9P X ==,1(2)3P X ==,1(3)9P X ==,1(4)9P X ==. ……………… 11分所以随机变量X 的分布列为:………………12分所以X 的数学期望221115()01234993993E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.……………13分 17.(本小题满分14分)(Ⅰ)证明:因为四边形ABCD 是菱形,所以 AC BD ⊥. ……… 1分因为平面BDEF ⊥平面ABCD ,且四边形BDEF 是矩形,所以 ED ⊥平面ABCD , ……………… 2分 又因为 AC ⊂平面ABCD ,所以 ED AC ⊥. …………… 3分 因为 ED BD D = ,所以 AC ⊥平面BDEF . …………… 4分 (Ⅱ)解:设AC BD O = ,取EF 的中点N ,连接ON ,因为四边形BDEF 是矩形,,O N 分别为,BD EF 的中点,所以 //ON ED ,又因为 ED ⊥平面ABCD ,所以 ON ⊥平面ABCD ,由AC BD ⊥,得,,OB OC ON 两两垂直.所以以O 为原点,,,OB OC ON 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,如图建立空间直角坐标系. ……… 5分 因为底面ABCD 是边长为2的菱形,60BAD ∠= ,3BF =, 所以(0,A ,(1,0,0)B ,(1,0,0)D -,(1,0,3)E -,(1,0,3)F,C,13()22H . ………………6分因为 AC ⊥平面BDEF ,所以平面BDEF的法向量AC =. …………7分设直线DH 与平面BDEF 所成角为α,由33(,)222DH = , 得sin |cos ,|DH AC DH AC DH ACα⋅=<>=== ,所以直线DH 与平面BDEF. ………………9分 (Ⅲ)解:由(Ⅱ),得13()222BH =- ,(2,0,0)DB = .设平面BDH 的法向量为111(,,)x y z =n ,所以0,0,BH DB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ n n ………………10分即111130,20,x z x ⎧-++=⎪⎨=⎪⎩ 令11z =,得(0,=n . ………………11分由ED ⊥平面ABCD ,得平面BCD 的法向量为(0,0,3)ED =-,则00(01(3)1cos ,232ED ED ED⋅⨯+⨯+⨯-<>===-⨯n n n . ………………13分 由图可知二面角H BD C --为锐角,所以二面角H BD C --的大小为60 . ………………14分18.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:因为()()e xf x x a =+,x ∈R ,所以()(1)e x f x x a '=++. ……………… 2分 令()0f x '=,得1x a =--. ……………… 3分 当x 变化时,()f x 和()f x '的变化情况如下:……………… 5分故()f x 的单调减区间为(,1)a -∞--;单调增区间为(1,)a --+∞.………… 6分 (Ⅱ)解:结论:函数()g x 有且仅有一个零点. ……………… 7分理由如下:由2()()0g x f x a x =--=,得方程2e x ax x -=,显然0x =为此方程的一个实数解.所以0x =是函数()g x 的一个零点. ……………… 9分 当0x ≠时,方程可化简为e x ax -=.设函数()ex aF x x -=-,则()e 1x a F x -'=-,令()0F x '=,得x a =.当x 变化时,()F x 和()F x '的变化情况如下:即()F x 的单调增区间为(,)a +∞;单调减区间为(,)a -∞.所以()F x 的最小值min ()()1F x F a a ==-. ………………11分 因为 1a <,所以min ()()10F x F a a ==->, 所以对于任意x ∈R ,()0F x >, 因此方程e x a x -=无实数解.所以当0x ≠时,函数()g x 不存在零点.综上,函数()g x 有且仅有一个零点. ………………13分19.(本小题满分14分)(Ⅰ)解:抛物线2y x =的焦点为1(0,)4. ……………… 1分由题意,得直线AB 的方程为1(1)y k x -=-, ……………… 2分 令 0x =,得1y k =-,即直线AB 与y 轴相交于点(0,1)k -. ……………… 3分 因为抛物线W 的焦点在直线AB 的下方, 所以 114k ->, 解得 34k <. ……………… 5分 (Ⅱ)解:由题意,设211(,)B x x ,222(,)C x x ,33(,)D x y ,联立方程21(1),,y k x y x -=-⎧⎨=⎩ 消去y ,得210x kx k -+-=,由韦达定理,得11x k +=,所以 11x k =-. ……………… 7分 同理,得AC 的方程为11(1)y x k-=--,211x k =--. ……………… 8分对函数2y x =求导,得2y x '=,所以抛物线2y x =在点B 处的切线斜率为12x ,所以切线BD 的方程为21112()y x x x x -=-, 即2112y x x x =-. ……………… 9分 同理,抛物线2y x =在点C 处的切线CD 的方程为2222y x x x =-.………………10分联立两条切线的方程2112222,2,y x x x y x x x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩ 解得12311(2)22x x x k k +==--,3121y x x k k==-,所以点D 的坐标为111((2),)2k k k k---. ………………11分 因此点D 在定直线220x y ++=上. ………………12分因为点O 到直线220x y ++=的距离d ==所以5OD ≥,当且仅当点42(,)55D --时等号成立. ………………13分 由3125y k k =-=-,得k =.所以当k =OD………………14分20.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:由等比数列{}n a 的14a =,12q =, 得14a =,22a =,31a =,且当3n >时,01n a <<. ……………… 1分所以14b =,22b =,31b =,且当3n >时,[]0n n b a ==. ……………… 2分即 ,6, 2,4, 17, 3.n n n T n ==⎧⎪=⎨⎪⎩≥ ……………… 3分(Ⅱ)证明:因为 201421()n T n n =+≤,所以 113b T ==,120142(2)n n n b T T n -=-=≤≤. ……………… 4分 因为 []n n b a =,所以 1[3,4)a ∈,2014[2,3)(2)n a n ∈≤≤. ……………… 5分 由 21a q a =,得 1q <. ……………… 6分 因为 201220142[2,3)a a q =∈,所以 20122223qa >≥,第 11 页 共 11 页 所以 2012213q <<,即 120122()13q <<. ……………… 8分 (Ⅲ)证明:(充分性)因为 1a N *Î,q N *Î, 所以 11n n a a q N -*= ,所以 []n n n b a a == 对一切正整数n 都成立.因为 12n n S a a a =+++L ,12n n T b b b =+++L ,所以 n n S T =. ……………… 9分 (必要性)因为对于任意的n N *Î,n n S T =,当1n =时,由1111,a S b T ==,得11a b =;当2n ≥时,由1n n n a S S -=-,1n n n b T T -=-,得n n a b =.所以对一切正整数n 都有n n a b =.由 n b Z Î,0n a >,得对一切正整数n 都有n a N *Î, ………………10分 所以公比21a q a =为正有理数. ………………11分 假设 q N *Ï,令p q r=,其中,,1p r r N *?,且p 与r 的最大公约数为1. 因为1a 是一个有限整数,所以必然存在一个整数()k k N Î,使得1a 能被k r 整除,而不能被1k r+整除. 又因为111211k k k k a p a a q r++++==,且p 与r 的最大公约数为1. 所以2k a Z +Ï,这与n a N *Î(n N *Î)矛盾.所以q *∈N .因此1a N *Î,q *∈N . ……………13分。
北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末试卷高三数学(理科)一、选择题(共8小题;共40分)1. 设集合A=x x+1<3,x∈R,B=0,1,2,则A∩B= A. x0<x<2B. x−4<x<2C. 0,1,2D. 0,12. 已知复数z满足z=2i1+i,那么z的虚部为______A. −1B. −iC. 1D. i3. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若a=3,b=2,cos A+B=13,则c= ______A. 4B.C. 3D.4. 执行如图所示的程序框图,输出的S值为______A. 34B. 45C. 56D. 15. 已知圆C:x+12+y−12=1与x轴切于A点,与y轴切于B点,设劣弧AB的中点为M,则过点M的圆C的切线方程是______A. y=x+2−B. y=x+12C. y=x−2+D. y=x+1−6. 若曲线ax2+by2=1为焦点在x轴上的椭圆,则实数a,b满足______A. a2>b2B. 1a <1bC. 0<a<bD. 0<b<a7. 定义域为R的函数f x满足f x+1=2f x,且当x∈0,1时,f x=x2−x,则当x∈−2,−1时,f x的最小值为______A. −116B. −18C. −14D. 08. 如图,正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为23,动点P在对角线BD1上,过点P作垂直于BD1的平面α,记这样得到的截面多边形(含三角形)的周长为y,设BP=x,则当x∈1,5时,函数y=f x的值域为______A. 26,66B. 26,18C. 36,18D. 36,66二、填空题(共6小题;共30分)9. 在平面直角坐标系xOy中,点A1,3,B−2,k,若向量OA⊥AB,则实数k= ______.10. 若等差数列a n满足a1=12,a4+a6=5,则公差d= ______;a2+a4+a6+⋯+a20= ______.11. 已知一个正三棱柱的所有棱长均相等,其侧(左)视图如图所示,那么此三棱柱正(主)视图的面积为______.12. 甲、乙两名大学生从4个公司中各选2个作为实习单位,则两人所选的实习单位中恰有1个相同的选法种数是______.(用数字作答)13. 如图,B,C为圆O上的两个点,P为CB延长线上一点,PA为圆O的切线,A为切点.若PA=2,BC=3,则PB= ______;ACAB= ______.14. 在平面直角坐标系xOy中,记不等式组x+y≥0,x−y≤0,x2+y2≤2所表示的平面区域为D.在映射T:u=x+y,v=x−y的作用下,区域D内的点x,y对应的象为点u,v.(1)在映射T的作用下,点2,0的原象是______;(2)由点u,v所形成的平面区域的面积为______.三、解答题(共6小题;共78分)15. 已知函数f x=3cosωx,g x=sin ωx−π3ω>0,且g x的最小正周期为π.(1)若fα=62,α∈−π,π,求α的值;(2)求函数y=f x+g x的单调增区间.16. 以下茎叶图记录了甲、乙两组各三名同学在期末考试中的数学成绩.乙组记录中有一个数字模糊,无法确认,假设这个数字具有随机性,并在图中以a表示.(1)若甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,求a的值;(2)求乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率;(3)当a=2时,分别从甲、乙两组中各随机选取一名同学,记这两名同学数学成绩之差的绝对值为X,求随机变量X的分布列和数学期望.17. 如图,在多面体ABCDEF中,底面ABCD是边长为2的菱形,∠BAD=60∘,四边形BDEF是矩形,平面BDEF⊥平面ABCD,BF=3,H是CF的中点.(1)求证:AC⊥平面BDEF;(2)求直线DH与平面BDEF所成角的正弦值;(3)求二面角H−BD−C的大小.18. 已知函数f x=x+a e x,其中e是自然对数的底数,a∈R.(1)求函数f x的单调区间;(2)当a<1时,试确定函数g x=f x−a−x2的零点个数,并说明理由.19. 已知A,B是抛物线W:y=x2上的两个点,点A的坐标为1,1,直线AB的斜率为k,O为坐标原点.(1)若抛物线W的焦点在直线AB的下方,求k的取值范围;(2)设C为W上一点,且AB⊥AC,过B,C两点分别作W的切线,记两切线的交点为D,求 OD 的最小值.20. 设无穷等比数列a n的公比为q,且a n>0n∈N∗,a n表示不超过实数a n的最大整数(如2.5=2),记b n=a n,数列a n的前n项和为S n,数列b n的前n项和为T n.(1)若a1=4,q=12,求T n;(2)若对于任意不超过2014的正整数n,都有T n=2n+1,证明:2312012<q<1.(3)证明:S n=T n n=1,2,3,⋯的充分必要条件为a1∈N∗,q∈N∗.答案第一部分1. D2. C3. D4. B5. A6. C7. A8. D第二部分9. 410. 12;5511. 2312. 2413. 1;214. 1,1;π第三部分15. (1)因为g x=sin ωx−π3ω>0的最小正周期为π,所以2πω=π,解得ω=2.由fα=62,得3cos2α=62,即cos2α=22,所以2α=2kπ±π4,k∈Z.因为α∈−π,π,所以α∈ −7π8,−π8,π8,7π8.(2)y=f x+g x=3cos2x+sin2x−π3=3cos2x+sin2x cosπ3−cos2x sinπ3 =12sin2x+32cos2x=sin2x+π3,由2kπ−π2≤2x+π3≤2kπ+π2,解得kπ−5π12≤x≤kπ+π12.所以函数y=f x+g x的单调增区间为 kπ−5π12,π+π12k∈Z.16. (1)依题意,得1388+92+92=1390+91+90+a,解得a=1.(2)设“乙组平均成绩超过甲组平均成绩”为事件A,依题意a=0,1,2,⋯,9,共有10种可能.由(1)可知,当a=1时甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,所以当a=2,3,4,⋯,9时,乙组平均成绩超过甲组平均成绩,共有8种可能.所以乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率P A=810=45.(3)当a=2时,分别从甲、乙两组同学中各随机选取一名同学,所有可能的成绩结果有3×3=9种,它们是:88,90,88,91,88,92,92,90,92,91,92,92,92,90,92,91,92,92,则这两名同学成绩之差的绝对值X的所有取值为0,1,2,3,4.因此P X=0=29,P X=1=29,P X=2=13,P X=3=19,P X=4=19.所以随机变量X的分布列为:X01234P2929131919所以X的数学期望E X=0×29+1×29+2×13+3×19+4×19=53.17. (1)因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD.因为平面BDEF⊥平面ABCD,且四边形BDEF是矩形,所以ED⊥平面ABCD,又因为AC⊂平面ABCD,所以ED⊥AC.因为ED∩BD=D,所以AC⊥平面BDEF.(2)设AC∩BD=O,取EF的中点N,连接ON.因为四边形BDEF是矩形,O,N分别为BD,EF的中点,所以ON∥ED.又因为ED⊥平面ABCD,所以ON⊥平面ABCD,由AC⊥BD,得OB,OC,ON两两垂直.O为原点,OB,OC,ON所在直线分别为x轴,y轴,z轴,如图建立空间直角坐标系.因为底面ABCD是边长为2的菱形,∠BAD=60∘,BF=3,所以A 0,−3,0,B1,0,0,D−1,0,0,E−1,0,3,F1,0,3,C 0,3,0,H12,32,32.因为AC⊥平面BDEF,所以平面BDEF的法向量AC=0,23,0.设直线DH与平面BDEF所成角为α,由DH=32,32,32,得sinα=cos DH,AC=DH⋅ACDH AC=32×0+32×23+32×021×23=77,所以直线DH与平面BDEF所成角的正弦值为77.(3)由(2),得BH= −12,32,32,DB=2,0,0.设平面BDH的法向量为n=x1,y1,z1,所以n⋅BH=0,n⋅DB=0,即−x1+3y1+3z1=0,2x1=0,令z1=1,得n=0,−3,1.由 ED ⊥平面ABCD ,得平面 BCD 的法向量为 ED= 0,0,−3 ,则cos n ,ED =n ⋅EDn ED=0×0+ − 3 ×0+1× −3 2×3=−12.由图可知二面角 H −BD −C 为锐角,所以二面角 H −BD −C 的大小为 60∘. 18. (1) 因为 f x = x +a e x ,x ∈R , 所以 fʹ x = x +a +1 e x . 令 fʹ x =0,得 x =−a −1.当 x 变化时,f x 和 fʹ x 的变化情况如下:x−∞,−a −1 −a −1 −a −1,+∞ fʹ x −0+f x ↘↗故 f x 的单调减区间为 −∞,−a −1 ;单调增区间为 −a −1,+∞ . (2) 结论:函数 g x 有且仅有一个零点.理由如下: 由 g x =f x −a −x 2=0,得方程 x e x−a =x 2, 显然 x =0 为此方程的一个实数解. 所以 x =0 是函数 g x 的一个零点. 当 x ≠0 时,方程可化简为 e x−a =x .设函数 F x =e x−a −x ,则 Fʹ x =e x−a −1,令 Fʹ x =0,得 x =a . 当 x 变化时,F x 和 Fʹ x 的变化情况如下:x−∞,a a a ,+∞Fʹ x−0+F x ↘↗即 F x 的单调增区间为 a ,+∞ ;单调减区间为 −∞,a .所以 F x 的最小值 F x min =F a =1−a . 因为 a <1,所以 F x min =F a =1−a >0, 所以对于任意 x ∈R ,F x >0, 因此方程 e x−a =x 无实数解.所以当 x ≠0 时,函数 g x 不存在零点. 综上,函数 g x 有且仅有一个零点. 19. (1) 抛物线 y =x 2 的焦点为 0,14 . 由题意,得直线 AB 的方程为 y −1=k x −1 ,令 x =0,得 y =1−k ,即直线 AB 与 y 轴相交于点 0,1−k . 因为抛物线 W 的焦点在直线 AB 的下方, 所以 1−k >14,解得 k <34.(2) 由题意,设 B x 1,x 12 ,C x 2,x 22 ,D x 3,y 3 ,联立方程 y −1=k x −1 ,y =x 2, 消去 y ,得x 2−kx +k −1=0,由韦达定理,得 1+x 1=k ,所以 x 1=k −1. 同理,得 AC 的方程为 y −1=−1k x −1 ,x 2=−1k −1. 对函数 y =x 2 求导,得 yʹ=2x ,所以抛物线y=x2在点B处的切线斜率为2x1,所以切线BD的方程为y−x12=2x1x−x1,即y=2x1x−x12.同理,抛物线y=x2在点C处的切线CD的方程为y=2x2x−x22.联立两条切线的方程y=2x1x−x12,y=2x2x−x22,解得x3=x1+x22=12k−1k−2,y3=x1x2=1k−k,所以点D的坐标为12 k−1k−2,1k−k .因此点D在定直线2x+y+2=0上.因为点O到直线2x+y+2=0的距离d=22+12=255,所以 OD ≥255,当且仅当点D的坐标为−45,−25时等号成立.由y3=1k −k=−25,得k=1±265,验证知符合题意.所以当k=1±265时, OD 有最小值255.20. (1)由等比数列a n的a1=4,q=12,得a1=4,a2=2,a3=1,且当n>3时,0<a n<1.所以b1=4,b2=2,b3=1,且当n>3时,b n=a n=0.即T n=4,n=1, 6,n=2, 7,n≥3.(2)因为T n=2n+1n≤2014,所以b1=T1=3,b n=T n−T n−1=22≤n≤2014.因为b n=a n,所以a1∈3,4,a n∈2,32≤n≤2014.由q=a2a1,得q<1.因为a2014=a2q2012∈2,3,所以q2012≥2a2>23,所以23<q2012<1,即231<q<1.(3)(充分性)因为a1∈N∗,q∈N∗,所以a n=a1q n−1∈N∗,所以b n=a n=a n对一切正整数n都成立.因为S n=a1+a2+⋯+a n,T n=b1+b2+⋯+b n,所以S n=T n.(必要性)因为对于任意的n∈N∗,S n=T n,当n=1时,由a1=S1,b1=T1,得a1=b1;当n≥2时,由a n=S n−S n−1,b n=T n−T n−1,得a n=b n.所以对一切正整数n都有a n=b n.由b n∈Z,a n>0,得对一切正整数n都有a n∈N∗,所以公比q=a2a1为正有理数.假设q∉N∗,令q=pr,其中p,r∈N∗,r>1,且p与r的最大公约数为1.因为a1是一个整数,所以必然存在一个整数k k∈N,使得a1能被r k整除,而不能被r k+1整除.又因为a k+2=a1q k+1=a1p k+1,且p与r的最大公约数为1.r所以a k+2∉Z,这与a n∈N∗(n∈N∗)矛盾.所以q∈N∗.因此a1∈N∗,q∈N∗.。
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60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.设全集{}02U x x =<<,集合{}01A x x =<≤,则集合U A =ð( )A.()0,1B.(]0,1C.()1,2D.[)1,22.已知平面向量()2,1a =-,()1,3b =,那么a b +等于( )A.5 D.133.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的虚轴长是实轴长的2倍,则此双曲线的离心率为( )B.2= D.考点:1.双曲线的几何性质;2.双曲线的离心率4.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( ) A.2 B.43C.4D.55.下列函数中,对于任意x R ∈,同时满足条件()()f x f x =-和()()f x f x π-=的函数是( ) A.()sin f x x = B.()sin cos f x x x = C.()cos f x x = D.()22cos sin f x x x =-()22cos sin cos2f x x x x =-=,该函数是偶函数,且以π为最小正周期的周期函数,故选D.正(主)视图俯视图侧(左)视图考点:1.二倍角公式;2.三角函数的奇偶性与周期性6.设0a >,且1a ≠,则“函数log a y x =在()0,+∞上是减函数”是“函数()32y a x =-在R 上是增函数”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.某企业为节能减排,用9万元购进一台新设备用于生产. 第一年需运营费用2万元,从第二年起,每年运营费用均比上一年增加2万元,该设备每年生产的收入均为11万元. 设该设备使用了()n n N *∈年后,盈利总额达到最大值(盈利额等于收入减去成本),则n 等于( )A.4B.5C.6D.78.如图,设P 为正四面体A BCD -表面(含棱)上与顶点不重合的一点,由点P 到四个顶点的距离组成的集合记为M ,如果集合M 中有且只有2个元素,那么符合条件的点P 有( )A.4个B. 6个C.10个D.14个 【答案】C 【解析】试题分析:分以下两种情况讨论:(1)点P 到其中两个点的距离相等,到另外两点的距离分别相等,且这两个距离不等,此时点P 位于正四面体各棱的中点,符合条件的有6个点;(2)点P 到其中三个点的距离相等,到另外一点的距离与它到其它三点的距离不相等,此时点P 在正四面体各侧面的中心点,符合条件的有4个点,故选C. 考点:新定义第Ⅱ卷(共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9.设复数12ix yi i-=++,其中x 、y R ∈,则x y +=______.10.若抛物线2:2C y px =的焦点在直线20x y +-=上,则p =_____;C 的准线方程为_____.4p =,此时抛物线的准线方程为2x =-.BADC. P考点:抛物线的几何性质11.已知函数()3,01,01x x f x x x +≤⎧⎪=⎨>⎪+⎩,若()02f x =,则实数0=x ______;函数()f x 的最大值为_____.12.执行如图所示的程序框图,如果输入2a =,2b =,那么输出的a 值为______.【答案】256. 【解析】试题分析:3log 24>不成立,执行第一次循环,224a ==;3log 44>不成立,执行第二次循环,2416a ==;4333log 164log 3log 81>==不成立,执行第三次循环,216256a ==;33log 2564log 81>=成立,跳出循环体,输出a 的值为256,故选C.考点:算法与程序框图13.若不等式组1026ax y x y x y ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩表示的平面区域是一个四边形,则实数a 的取值范围是_______.范围是()3,5. 考点:线性规划14.如图,在直角梯形ABCD 中,//AB CD ,AB BC ⊥,2AB =,1CD =,2BC =,P 为线段AD (含端点)上一个动点,设AP xAD =,PB PC y ⋅=,记()y f x =,则()1f =____; 函数()f x 的值域为_________.因为()()205080441f f =⨯-⨯+=>,因此()()max 04f x f ==,所以函数()f x 的值域为4,45⎡⎤⎢⎥⎣⎦.A D C P考点:1.平面向量的数量积;2.二次函数三、解答题 (本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.(本小题满分13分)在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c .已知222b c a bc +=+. (1)求A 的大小;(2)如果cos 3=B ,2b =,求a 的值.考点:1.正弦定理与余弦定理;2.同角三角函数的基本关系16.(本小题满分13分)某批次的某种灯泡共200个,对其寿命进行追踪调查,将结果列成频率分布表如下. 根据寿命将灯泡分成优等品、正品和次品三个等级,其中寿命大于或等于500天的灯泡是优等品,寿命小于300天的灯泡是次品,其余的灯泡是正品.(1)根据频率分布表中的数据,写出a 、b 、c 的值;(2)某人从这200个灯泡中随机地购买了1个,求此灯泡恰好不.是次品的概率; (3)某人从这批灯泡中随机地购买了()n n N *∈个,如果这n 个灯泡的等级情况恰好与按.三个..等级分层抽.....样.所得的结果相同,求n 的最小值.所以n 的最小值为10.考点:1.频率分布表;2.古典概型17.(本小题满分14分)如图,在四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 是矩形,2AD AB =,SA SD =,SA AB ⊥, N 是棱AD 的中点.(1)求证://AB 平面SCD ;(2)求证:SN ⊥平面ABCD ;(3)在棱SC 上是否存在一点P ,使得平面PBD ⊥平面ABCD ?若存在,求出SPPC的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)存在,且12SP PC =. 所以 SN AD ⊥.又因为 ABAD A =,所以 SN ⊥平面ABCD .(3)如图,连接BD 交NC 于点F ,在平面SNC 中过F 作//FP SN 交SC 于点P ,连接PD 、PC .因为 SN ⊥平面ABCD ,所以FP ⊥平面ABCD . 又因为FP ⊂平面PBD ,所以平面PBD ⊥平面ABCD . 在矩形ABCD 中,因为//ND BC , 所以12NF ND FC BC ==. 在SNC ∆中,因为//FP SN , 所以12NF SP FC PC ==. 则在棱SC 上存在点P ,使得平面PBD ⊥平面ABCD ,此时12SP PC =. 考点:1.直线与平面平行的判定与性质;2.直线与平面垂直 18.(本小题满分13分)已知函数()ln af x x x=-,其中a R ∈. (1)当2a =时,求函数()f x 的图象在点()()1,1f 处的切线方程; (2)如果对于任意()1,x ∈+∞,都有()2f x x >-+,求a 的取值范围. 【答案】(1)350x y --=;(2)(],1-∞-. 【解析】试题分析:(1)将2a =代入函数解析式,求出()1f '及()1f 的值,利用点斜式写出切线方程;(2)利用参数分离法将()2f x x >-+转化为2ln 2a x x x x <+-,构造新函数()2ln 2g x x x x x =+-,问题转化为()min a g x <来求解,但需注意区间()1,+∞端点值的取舍. 试题解析:(1)由()2ln f x x x =-,得()212f x x x'=+, 所以()13f '=, 又因为()12f =- ,所以函数()f x 的图象在点()()1,1f 处的切线方程为350x y --=;19.(本小题满分14分)已知椭圆()2222:10x y W a b a b+=>>的焦距为2,过右焦点和短轴一个端点的直线的斜率为1-,O 为坐标原点. (1)求椭圆W 的方程.(2)设斜率为k 的直线l 与W 相交于A 、B 两点,记AOB ∆面积的最大值为k S ,证明:12S S =.【答案】(1)2212x y +=;(2)详见解析. 【解析】试题分析:(1)利用题干中的已知条件分别求出a 、b 、c ,从而写出椭圆W 的方程;(2)设直线l 的方程为y kx m =+,将直线l 的方程与椭圆W 的方程联立,借助韦达定理求出弦长AB ,并求出原点到直线l 的距离d ,然后以AB 为底边,d 为高计算AOB ∆的面积,利用基本不等式验证1k =时和2k =时AOB ∆的验证知(*)成立;当2k =时,因为AOB S ∆=,20.(本小题满分13分)在数列{}n a 中,()1n a n N n*=∈. 从数列{}n a 中选出()3k k ≥项并按原顺序组成的新数列记为{}n b ,并称{}n b 为数列{}n a 的k 项子列. 例如数列12、13、15、18为{}n a 的一个4 项子列.(1)试写出数列{}n a 的一个3项子列,并使其为等比数列;(2)如果{}n b 为数列{}n a 的一个5项子列,且{}n b 为等差数列,证明:{}n b 的公差d 满足104d -<<;(3)如果{}n c 为数列{}n a 的一个6项子列,且{}n c 为等比数列,证明:1234566332c c c c c c +++++≤.【答案】(1)答案不唯一. 如3项子列:12、14、18;(2)详见解析;(3)详见解析.【解析】试题分析:(1)根据题中的定义写出一个3项子列即可;(2)根据定义得到11b ≤,利用数列{}n b 的定义与单调性得到0d >,然后由5140b b d =+>得到14d >-,从而证明104d -<<;(3)注意到数列{}n a 各项均为有理数,从而得到数列{}n c 的公比q 为正有理数,从而存在K 、L N *∈使得K q L=,并对K 是否等于1进行分类讨论,结合等比数列求和公式进行证明. 试题解析:(1)答案不唯一. 如3项子列:12、14、18; (2)由题意,知1234510b b b b b ≥>>>>>,所以 210d b b =-<. 因为 514b b d =+,11b ≤,50b >,所以 514011d b b =->-=-,解得 14d >-.543223*********M K K L K L K L KL L ⎛⎫=+++++ ⎪⎝⎭. 因为 2L ≥,K 、*M N ∈,所以 2345123456111116312222232c c c c c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++≤+++++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.综上,12345663 32c c c c c c+++++≤. 考点:1.新定义;2.等比数列求和。
2014北京西城区高三期末数学(文)试题2014北京西城区高三期末数学试题题目一一、选择题1. 在平面直角坐标系中,点 P(a,b) 在动直线 |x| + |y|=1 上移动,若动点到坐标轴间的距离为 l,则为A. |B. 1 - lC. l -1D. 1 – |l|2. 若ω为三角形ABC的内角角平分线向量,则A. ω = |AB| / |AC|B. ω为内角角平分线,C. ω = |AC| / |AB|D. ω为外角角平分线.3. 若点P(x,y),且满足5x + my ≤ 3 与2x + 5y ≤ 3的公共解集为一个等腰直角三角形ABC,则过点P和直线2x + 5y = 3的直线必为A. x - 2y + 2 = 0 或 x + 2y - 8 = 0B. x + 2y + 2 = 0 或 x - 2y - 8 = 0C. x – 2y – 2 = 0 或 x + 2y + 8 = 0D. x + 2y – 2 = 0 或 x - 2y + 8 = 04. 已知两数的空间坐标分别为A(1,-1,2)、B(2,-3,4),则在A、B两点所在直线上到原点距离等于这两点间距离的点是A. (-3, 5, 6)B. (-2, 3, -4)C. (4, -5, 6)D. (3, 2, -2)5. 若四棱锥的底面为正方形,且其垂直于底面的高为l,若其体积与侧面积相等,则l 的值为A. 8B. 12C. 16D. 24题目二二、解答题1. (本题9分) 解方程 sin3x + 15sinx = 8sin2x + 12sin4x, 并指出 x = 0 及x = π 是原方程的解。
2. (本题9分) 在数列an = 1 + 2sin πnπ⁄5 + |tan(p⁄4 - q⁄5πn)| (n = 1, 2, 3, …) 中,q取何值时,该数列是否为等差数列?并指出 x = 0 及x = π是原方程的解。
题目三三、解答题1. (本大题共12分) 已知点 A=(6,1),点B(x + 40,y + 12)在直线x+2y-2=0上, 点C(x + 6y + 18,y + 28)在直线x+3y+2=0上.(1) 分别求点B, C的坐标;(2) 若以线段BC为底边,则△ ABC 的高为 h , 试求 h 。
北京市西城区第一学期期末试卷高三数学(文科)第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共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.设集合{|02}A x x =<<,0{|1}B x x =-≥,则集合A B = ( ) (A )(0,1) (B )(0,1](C )(1,2)(D )[1,2)2.已知命题p :“x ∀∈R ,23x -<”,那么p ⌝是( ) (A )x ∀∈R ,23x ->, (B )x ∀∈R ,23x -≥ (C )x ∃∈R ,23x -< (D )x ∃∈R ,23x -≥3.在平面直角坐标系xOy 中,点(1,3)A ,(2,)B k -,若向量OA AB ⊥,则实数k =( )(A )4 (B )3 (C )2 (D )14.若坐标原点在圆22()()4x m y m -++=的内部,则实数m 的取值范围是( ) (A )11m -<<(B )m -<(C )m -<(D )22m -<<5.执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( )(A )34(B )45(C )56(D )16. 若曲线221ax by +=为焦点在x 轴上的椭圆,则实数a ,b 满足( ) (A )22a b > (B )11a b< (C )0a b << (D )0b a <<7.定义域为R 的函数()f x 满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,2()f x x x =-,则当[1,0]x ∈-时,()f x 的最小值为( )(A )18-(B ) 14-(C )0(D )148.在平面直角坐标系xOy 中,记不等式组0,0,2x y x y y +⎧⎪-⎨⎪⎩≥≤≤所表示的平面区域为D . 在映射,:u x y T v x y=+⎧⎨=-⎩的作用下,区域D 内的点(,)x y 对应的象为点(,)u v ,则由点(,)u v 所形成的平面区域的面积为( ) (A )2 (B )4(C )8(D )16第Ⅱ卷(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.9.已知复数z 满足2i=1iz +,那么||z =______.10.在等差数列{}n a 中,11a =,8104a a +=,则公差d =______;前17项的和17S =______.11.已知一个正三棱柱的所有棱长均相等,其侧(左)视图如图所示,那么此三棱柱正(主)视图的面积为______.12.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 若3a =,2b =,1cos()3A B +=, 则cos C =______;c = ______.13.设函数2log , 0,()4, 0,xx x f x x >⎧=⎨⎩≤ 则[(1)]f f -=______;若函数()()g x f x k =-存在两个零点,则实数k 的取值范围是______.14.设{(,)|(,)0}M x y F x y ==为平面直角坐标系xOy 内的点集,若对于任意11(,)x y M ∈,存在22(,)x y M ∈,使得12120x x y y +<,则称点集M 满足性质P . 给出下列三个点集:○1{(,)|cos 0}R x y x y =-=; ○2{(,)|ln 0}S x y x y =-=; ○322{(,)|1}T x y x y =-=. 其中所有满足性质P 的点集的序号是______.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分13分)已知函数()f x x ω=,π()sin()(0)3g x x ωω=->,且()g x 的最小正周期为π.侧(左)视图(Ⅰ)若()2f α=[π,π]α∈-,求α的值; (Ⅱ)求函数()()y f x g x =+的单调增区间.16.(本小题满分13分)以下茎叶图记录了甲、乙两组各三名同学在期末考试中的数学成绩.乙组记录中有一个数字模糊,无法确认,假设这个数字具有随机性,并在图中以a 表示.(Ⅰ)若甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,求a 的值; (Ⅱ)求乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率;(Ⅲ)当2a =时,分别从甲、乙两组同学中各随机选取一名同学,求这两名同学的数学成绩之差的绝对值不超过2分的概率.17.(本小题满分14分)如图,在多面体ABCDEF 中,底面ABCD 是边长为2的正方形,四边形BDEF 是矩形,平面BDEF ⊥平面ABCD ,BF =3,G 和H 分别是CE 和CF 的中点. (Ⅰ)求证:AC ⊥平面BDEF ; (Ⅱ)求证:平面BDGH //平面AEF ; (Ⅲ)求多面体ABCDEF 的体积.18.(本小题满分13分)已知函数()()e xf x x a =+,其中e 是自然对数的底数,a ∈R . (Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间;甲组 乙组 891a822 F BCG EAHD(Ⅱ)当[0,4]x ∈时,求函数()f x 的最小值. 19.(本小题满分14分)已知,A B 是抛物线2:W y x =上的两个点,点A 的坐标为(1,1),直线AB 的斜率为(0)k k >.设抛物线W 的焦点在直线AB 的下方.(Ⅰ)求k 的取值范围;(Ⅱ)设C 为W 上一点,且AB AC ⊥,过,B C 两点分别作W 的切线,记两切线的交点为D . 判断四边形ABDC 是否为梯形,并说明理由.20.(本小题满分13分)设无穷等比数列{}n a 的公比为q ,且*0()n a n >∈N ,[]n a 表示不超过实数n a 的最大整数(如[2.5]2=),记[]n n b a =,数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 的前n 项和为n T .(Ⅰ)若1114,2a q ==,求3T ; (Ⅱ)证明: n n S T =(1,2,3,n =L )的充分必要条件为n a N *Î;(Ⅲ)若对于任意不超过2014的正整数n ,都有21n T n =+,证明:120122()13q <<.。
北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末试卷高三数学(文科) 2014.1第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共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.设集合{|02}A x x =<<,0{|1}B x x =-≥,则集合A B = ( ) (A )(0,1) (B )(0,1](C )(1,2)(D )[1,2)2.已知命题p :“x ∀∈R ,23x -<”,那么p ⌝是( ) (A )x ∀∈R ,23x ->, (B )x ∀∈R ,23x -≥ (C )x ∃∈R ,23x -< (D )x ∃∈R ,23x -≥3.在平面直角坐标系xOy 中,点(1,3)A ,(2,)B k -,若向量OA AB ⊥,则实数k =( )(A )4 (B )3 (C )2 (D )14.若坐标原点在圆22()()4x m y m -++=的内部,则实数m 的取值范围是( ) (A )11m -<<(B )m -<(C )m -<(D )m -<<5.执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( ) (A )34 (B )45(C )56(D )16. 若曲线221ax by +=为焦点在x 轴上的椭圆,则实数a ,b 满足( ) (A )22a b > (B )11a b< (C )0a b << (D )0b a <<7.定义域为R 的函数()f x 满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,2()f x x x =-,则当[1,0]x ∈-时,()f x 的最小值为( ) (A )18-(B ) 14-(C )0(D )148.在平面直角坐标系xOy 中,记不等式组0,0,2x y x y y +⎧⎪-⎨⎪⎩≥≤≤所表示的平面区域为D . 在映射,:u x y T v x y =+⎧⎨=-⎩的作用下,区域D 内的点(,)x y 对应的象为点(,)u v ,则由点(,)u v 所形成的平面区域的面积为( ) (A )2 (B )4 (C )8 (D )16第Ⅱ卷(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. 9.已知复数z 满足2i=1iz +,那么||z =______.10.在等差数列{}n a 中,11a =,8104a a +=,则公差d =______;前17项的和17S =______.11.已知一个正三棱柱的所有棱长均相等,其侧(左)视图如图所示,那么此三棱柱正(主)视图的面积为______.12.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 若3a =,2b =,1cos()3A B +=, 则cos C =______;c = ______.13.设函数2log , 0,()4, 0,x x x f x x >⎧=⎨⎩≤ 则[(1)]f f -=______;若函数()()g x f x k =-存在两个零点,则实数k 的取值范围是______.14.设{(,)|(,)0}M x y F x y ==为平面直角坐标系xOy 内的点集,若对于任意11(,)x y M ∈,存在22(,)x y M ∈,使得12120x x y y +<,则称点集M 满足性质P . 给出下列三个点集:○1{(,)|cos 0}R x y x y =-=; ○2{(,)|ln 0}S x y x y =-=; ○322{(,)|1}T x y x y =-=. 其中所有满足性质P 的点集的序号是______.侧(左)视图三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)已知函数()f x x ω=,π()sin()(0)3g x x ωω=->,且()g x 的最小正周期为π.(Ⅰ)若()f α=[π,π]α∈-,求α的值; (Ⅱ)求函数()()y f x g x =+的单调增区间.16.(本小题满分13分)以下茎叶图记录了甲、乙两组各三名同学在期末考试中的数学成绩.乙组记录中有一个数字模糊,无法确认,假设这个数字具有随机性,并在图中以a 表示.(Ⅰ)若甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,求a 的值; (Ⅱ)求乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率;(Ⅲ)当2a =时,分别从甲、乙两组同学中各随机选取一名同学,求这两名同学的数学成绩之差的绝对值不超过2分的概率.17.(本小题满分14分)如图,在多面体ABCDEF 中,底面ABCD 是边长为2的正方形,四边形BDEF 是矩形,平面BDEF ⊥平面ABCD ,BF =3,G 和H 分别是CE 和CF 的中点. (Ⅰ)求证:AC ⊥平面BDEF ; (Ⅱ)求证:平面BDGH //平面AEF ; (Ⅲ)求多面体ABCDEF 的体积.甲组 乙组 891a822 F B CG EAHD18.(本小题满分13分)已知函数()()e xf x x a =+,其中e 是自然对数的底数,a ∈R . (Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间;(Ⅱ)当[0,4]x ∈时,求函数()f x 的最小值.19.(本小题满分14分)已知,A B 是抛物线2:W y x =上的两个点,点A 的坐标为(1,1),直线AB 的斜率为(0)k k >.设抛物线W 的焦点在直线AB 的下方.(Ⅰ)求k 的取值范围;(Ⅱ)设C 为W 上一点,且AB AC ⊥,过,B C 两点分别作W 的切线,记两切线的交点为D . 判断四边形ABDC 是否为梯形,并说明理由.20.(本小题满分13分)设无穷等比数列{}n a 的公比为q ,且*0()n a n >∈N ,[]n a 表示不超过实数n a 的最大整数(如[2.5]2=),记[]n n b a =,数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 的前n 项和为n T . (Ⅰ)若1114,2a q ==,求3T ; (Ⅱ)证明: n n S T =(1,2,3,n =L )的充分必要条件为n a N *Î;(Ⅲ)若对于任意不超过2014的正整数n ,都有21n T n =+,证明:120122()13q <<.北京市西城区2013 — 2014学年度第一学期期末高三数学(文科)参考答案及评分标准2014.1一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.1.D 2.D 3.A 4.C 5.B 6.C 7.A 8.C 二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9 10. 18 3411. 12.13-13. 2- (0,1] 14.○1○3注:第10、12、13题第一问2分,第二问3分. 第14题若有错选、多选不得分,少选得2分.三、解答题:本大题共6小题,共80分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分. 15.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:因为π()sin()(0)3g x x ωω=->的最小正周期为π, 所以 2||ωπ=π,解得2ω=. ……………… 3分由 ()2f α=22α=,即 cos 22α=, ……………… 4分所以 π22π4k α=±,k ∈Z . 因为 [π,π]α∈-,所以7πππ7π{,,,}8888α∈--. ……………… 6分(Ⅱ)解:函数 π()()2sin(2)3y f x g x x x =+=+-ππ2sin 2cos cos 2sin 33x x x =+- (8)分1sin 222x x =+ πsin(2)3x =+, (10)分由 2πππ2π2π232k k x -++≤≤, ………………11分解得 5ππππ1212k k x -+≤≤. (12)分所以函数()()y f x g x =+的单调增区间为5ππ[ππ]()1212k k k -+∈Z ,.…………13分16.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:依题意,得 11(889292)[9091(90)]33a ++=+++, ……………… 3分解得 1a =. ……………… 4分(Ⅱ)解:设“乙组平均成绩超过甲组平均成绩”为事件A , ……………… 5分依题意 0,1,2,,9a = ,共有10种可能. ……………… 6分由(Ⅰ)可知,当1a =时甲、乙两个小组的数学平均成绩相同,所以当2,3,4,,9a = 时,乙组平均成绩超过甲组平均成绩,共有8种可能.… 7分所以乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率84()105P A ==. ……………… 8分(Ⅲ)解:设“这两名同学的数学成绩之差的绝对值不超过2分”为事件B ,………… 9分当2a =时,分别从甲、乙两组同学中各随机选取一名同学,所有可能的成绩结果有339⨯=种,它们是:(88,90),(88,91),(88,92),(92,90),(92,91),(92,92),(92,90),(92,91),(92,92), (10)分所以事件B 的结果有7种,它们是:(88,90),(92,90),(92,91),(92,92),(92,90),(92,91),(92,92). (11)分因此这两名同学的数学成绩之差的绝对值不超过2分的概率7()9P B =. (13)分17.(本小题满分14分)(Ⅰ)证明:因为四边形ABCD 是正方形,所以AC BD ⊥. ……………… 1分又因为平面BDEF ⊥平面ABCD ,平面BDEF 平面ABCD BD =, 且AC ⊂平面ABCD ,所以AC ⊥平面BDEF . ……………… 4分(Ⅱ)证明:在CEF ∆中,因为,G H 分别是,CE CF 的中点,所以//GH EF ,又因为GH ⊄平面AEF ,EF ⊂平面AEF ,E所以//GH 平面AEF . ……………… 6分 设AC BD O = ,连接OH ,在ACF ∆中,因为OA OC =,CH HF =, 所以//OH AF ,又因为OH ⊄平面AEF ,AF ⊂平面AEF ,所以//OH 平面AEF . ……………… 8分又因为OH GH H = ,,OH GH ⊂平面BDGH ,所以平面//BDGH 平面AEF . ………………10分(Ⅲ)解:由(Ⅰ),得 AC ⊥平面BDEF ,又因为AO =,四边形BDEF 的面积3BDEF S =⨯= 11分所以四棱锥A BDEF -的体积1143BDEF V AO S =⨯⨯= . ………………12分同理,四棱锥C BDEF -的体积24V =.所以多面体ABCDEF 的体积128V V V =+=. (14)分18.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:因为()()e xf x x a =+,x ∈R ,所以()(1)e xf x x a '=++. (2)分令()0f x '=,得1x a =--. ……………… 3分当x 变化时,()f x 和()f x '的变化情况如下:) (5)分故()f x 的单调减区间为(,1)a -∞--;单调增区间为(1,)a --+∞.………… 6分(Ⅱ)解:由(Ⅰ),得()f x 的单调减区间为(,1)a -∞--;单调增区间为(1,)a --+∞.所以当10a --≤,即1a -≥时,()f x 在[0,4]上单调递增,故()f x 在[0,4]上的最小值为min ()(0)f x f a ==; (8)分当401a <--<,即51a -<<-时,()f x 在(0,1)a --上单调递减, ()f x 在(1,4)a --上单调递增,故()f x 在[0,4]上的最小值为1min ()(1)ea f x f a --=--=-; (10)分当41a --≥,即5a -≤时,()f x 在[0,4]上单调递减,故()f x 在[0,4]上的最小值为4min ()(4)(4)e f x f a ==+. (12)分所以函数()f x 在[0,4]上的最小值为1min4, 1,()e , 51,(4)e , 5.a a a f x a a a ---⎧⎪=--<<-⎨⎪+-⎩≥≤ ……13分19.(本小题满分14分)(Ⅰ)解:抛物线2y x =的焦点为1(0,)4. ……………… 1分由题意,得直线AB 的方程为1(1)y k x -=-, ……………… 2分令 0x =,得1y k =-,即直线AB 与y 轴相交于点(0,1)k -. ……………… 3分因为抛物线W 的焦点在直线AB 的下方, 所以 114k ->, 解得 34k <. 因为 0k >, 所以 304k <<. ……………… 5分(Ⅱ)解:结论:四边形ABDC 不可能为梯形. ……………… 6分理由如下:假设四边形ABDC 为梯形. ……………… 7分由题意,设211(,)B x x ,222(,)C x x ,33(,)D x y ,联立方程21(1),,y k x y x -=-⎧⎨=⎩消去y ,得210x kx k -+-=,由韦达定理,得11x k +=,所以 11x k =-. ……………… 8分同理,得211x k=--. ……………… 9分对函数2y x =求导,得2y x '=,所以抛物线2y x =在点B 处的切线BD 的斜率为1222x k =-, ……………… 10分抛物线2y x =在点C 处的切线CD 的斜率为2222x k=--. ………………11分由四边形ABDC 为梯形,得//AB CD 或//AC BD . 若//AB CD ,则22k k=--,即2220k k ++=, 因为方程2220k k ++=无解,所以AB 与CD 不平行. ………………12分若//AC BD ,则122k k-=-,即22210k k -+=, 因为方程22210k k -+=无解,所以AC 与BD 不平行. ……………13分所以四边形ABDC 不是梯形,与假设矛盾.因此四边形ABDC 不可能为梯形. ……………14分20.(本小题满分13分)(Ⅰ)解:因为等比数列{}n a 的114a =,12q =, 所以 114a =,27a =,3 3.5a =. .................. 1分 所以 114b =,27b =,33b =. (2)分则 312324T b b b =++=. ……………… 3分(Ⅱ)证明:(充分性)因为 n a N *Î,所以 []n n n b a a == 对一切正整数n 都成立.因为 12n n S a a a =+++L ,12n n T b b b =+++L ,所以 n n S T =. ……………… 5分 (必要性)因为对于任意的n N *Î,n n S T =,当1n =时,由1111,a S b T ==,得11a b =; ……………… 6分 当2n ≥时,由1n n n a S S -=-,1n n n b T T -=-,得n n a b =.所以对一切正整数n 都有n n a b =. ……………… 7分 因为 []n n b a Z = ,0n a >,所以对一切正整数n 都有n a N *Î. ……………… 8分(Ⅲ)证明:因为 201421()n T n n =+≤,所以 113b T ==,120142(2)n n n b T T n -=-=≤≤. ……………… 9分因为 []n n b a =,所以 1[3,4)a ∈,2014[2,3)(2)n a n ∈≤≤. ………………10分 由 21a q a =,得 1q <. ………………11分 因为 201220142[2,3)a a q =∈,所以 20122223qa >≥, 所以 2012213q <<,即 120122()13q <<. ………………13分。