北京市东城区2008-2009学年度综合练习(二)高三数学(理科)
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北京市东城区2008-2009学年度综合练习(二)高三数学(理科)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.已知集合{}1,1,M =-则满足N M ⊆的集合N 的个数是 ( )A.1B.2C.3D. 42.1a =是函数22,1,()22,1x x f x x a x ⎧≤=⎨+->⎩在1x =处连续的 ( ) 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 3.在100个零件中,有一级品20个,二级品30个,三级品50个,从中抽取20个作为样本.① 采用随机抽样法:抽签取出20个样本;② 采用系统抽样法:将零件编号为00,01,…,99,然后平均分组抽取20个样本; ③ 采用分层抽样法:从一级品,二级品,三级品中抽取20个样本. 下列说法中正确的是 ( )A. 无论采用哪种方法,这100个零件中每一个被抽到的概率都相等B. ①②两种抽样方法,这100个零件中每一个被抽到的概率都相等;③并非如此C. ①③两种抽样方法,这100个零件中每一个被抽到的概率都相等;②并非如此D. 采用不同的抽样方法, 这100个零件中每一个零件被抽到的概率是各不相同的 4.在()1nx +展开式中,32x x 与的系数分别为b a ,,如果ba=3,那么b 的值为 ( ) A.70 B.60 C.55 D.405.设数列}{n a 满足3221=+a a ,且对任意的*∈N n ,点),(n n a n P 都有)2,1(1=+n n P P ,则}{n a 的前n 项和n S 为( ) A.)34(-n n B.)43(-n n C.)32(-n n D.)21(-n n 6.已知直线1l //平面α,直线2l α⊂,且1l //2l ,点1A l ∈,点2B l ∈.记A 到α的距离为a ,A 到2l 的距离为 b ,,A B 两点间的距离为c ,则 ( )A.b a c ≤≤B.b c a ≤≤C.a b c ≤≤D. a c b ≤≤ 7.若542sin ,532cos==θθ,则角θ的终边落在直线 ( )上 A. 0724=-y x B. 0724=+y x C.0247=+y x D.0247=-y x 8.已知P 为抛物线)0(22>=p py x 上的动点,F 为抛物线的焦点,过F 作抛物线在P 点处的切线的垂线,垂足为G ,则点G 的轨迹方程为 ( )A.222p y x =+ B.2p y =- C.4)2(222p p y x =-+ D .0=y北京市东城区2008-2009学年度综合练习(二)高三数学(理科)第Ⅱ卷(共110分)注意事项:1.用钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。
2.答卷前将密封线内的项目填写清楚。
lfx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.设函数221,0,()1,0x x f x x x -<⎧=⎨-≥⎩的反函数为1()f x -,则)1(1-f 的值为__________. 10.已知过原点的直线与圆2cos ,sin x y θθ=-+⎧⎨=⎩(其中θ为参数)相切,若切点在第二象限,则该直线的方程为 . 11.将函数)32sin(2)(π+=x x f 图象上每一个点的横坐标扩大为原来的2倍,所得图象所对应的函数解析式 为 ;若将)(x f 的图象沿x 轴向左平移m 个单位(0>m ),所得函数的图象关于y 轴对称,则m 的最 小值为 .12.如图,⊥PD 平面ABCD ,ABCD 为正方形,AD PD =,则 直线PA 与直线BD 所成的角为 .13.6个人分乘两辆不同的出租车,如果每辆车最多能乘4个人,则不同的乘车方案有__________种. 14.在圆x y x 522=+内,过点⎪⎭⎫⎝⎛23,25有)(*∈N n n 条弦,它们的长构成等差数列{}n a ,若1a 为过该点最短弦的长,n a 为过该点最长的弦的长,且公差⎪⎭⎫ ⎝⎛∈31,51d ,则n 的值为 .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 的对边分别为a ,b ,c .已知向量(,)a c b a =+-m ,(,)a c b =-n ,且⊥m n .(Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)若sin sin A B +=,求角A 的值. 16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥ABC S -中,底面ABC 是边长为4的正三角形,侧面⊥SAC 底面ABC ,32==SC SA ,N M ,分别为SB AB ,的中点.(Ⅰ)求证:SB AC ⊥;(Ⅱ)求二面角B CM N --的大小.A BCM SN一个圆环直径为m 22,通过铁丝321,,,CA CA CA BC (321,,A A A 是圆上三等分点)悬挂在B 处,圆环呈水平状态并距天花板2m ,如图所示.(Ⅰ)设BC 长为x (m ),铁丝总长为)(m y ,试写出y 关于x 的函数解析式,并写出函数定义域; (Ⅱ)当x 取多长时,铁丝总长y 有最小值,并求此最小值. 18.(本小题满分13分)在一次抗洪抢险中,准备用射击的方法引爆从河上游漂流而下的一只巨大汽油罐.已知只有5发子弹备用,且首次命中只能使汽油流出,再次命中才能引爆成功.每次射击命中的概率都是32,每次命中与否互相独立. (Ⅰ)求恰好射击5次引爆油罐的概率;(Ⅱ)如果引爆或子弹打光则停止射击,设射击次数为ξ,求ξ的分布列及ξ的数学期望.A 2A 3BCA 1如图,F 为双曲线:C )0,0(12222>>=-b a by a x 的右焦点,P 为双曲线C 右支上一点,且位于x 轴上方,M 为左准线上一点,O 为坐标原点.已知四边形OFPM 为菱形. (Ⅰ)求双曲线C 的离心率e ;(Ⅱ)若经过焦点F 且平行于OP 的直线交双曲线于B A ,两点,且12=AB ,求此时的双曲线方程. 20.(本小题满分14分) 已知函数()f x =11a x--(其中a 为常数,x a ≠).利用函数)(x f y =构造一个数列}{n x ,方法如下:对于给定的定义域中的1x ,令)(12x f x =,)(23x f x =,…,)(1-=n n x f x ,…在上述构造过程中,如果i x (i =1,2,3,…)在定义域中,那么构造数列的过程继续下去;如果i x 不在定义域中,那么构造数列的过程就停止.(Ⅰ)当1=a 且11-=x 时,求数列}{n x 的通项公式;(Ⅱ)如果可以用上述方法构造出一个常数列,求a 的取值范围;(Ⅲ)是否存在实数a ,使得取定义域中的任一实数值作为1x ,都可用上述方法构造出一个无穷数列 }{n x ?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.北京市东城区2008-2009学年度综合练习(二)高三数学参考答案 (理科)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.D 2.A 3.A 4.C 5.A 6.C 7.B 8.D 二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)9.2 10.x y 33-= 11.)3sin(2π+=x y , 12π12.3π13.50 14.5 注:两个空的填空题第一个空填对得2分,第二个空填对得3分. 三、解答题(本大题共6小题,共80分) 15. (本小题满分13分)解: (Ⅰ)由⊥m n 得()()()0a c a c b a b +-+-=; .........2分 整理得2220a b c ab +--=.即222a b c ab +-=. ..........3分又2221cos 222a b c ab C ab ab +-===. ..........5分又因为0C π<<, 所以3C π=. ..........6分(Ⅱ)因为3C π=,所以23A B π+=, 故23B A π=-. ..........7分由2sin sin sin sin()3A B A A π+=+-=得.即1sin sin 2A A A +=cos A A +=. 即sin()62A π+=. ...........11分 因为203A π<<,所以5666A πππ<+<, ........12分 故64A ππ+=或364A ππ+=. 所以12A π=或712A π=. ......13分16.(本小题满分14分)解: (Ⅰ)取AC 的中点O ,连结OB OS ,. BC AB SC SA ==, ,OB AC SO AC ⊥⊥∴,.又平面⊥SAC 平面ABC ,且平面AC ABC SAC =平面 , ⊥∴SO 平面ABC .故SB 在平面ABC 内的射影为OB ,SB AC ⊥∴. …………………6分 (Ⅱ)取OB 的中点D ,作CM NE ⊥交CM 于E ,连结DE ,ND . 在△SOB 中,D N ,分别为OB SB ,的中点, DN ∴∥SO .又⊥SO 平面ABC ,⊥∴DN 平面ABC ,由CM NE ⊥得CM DE ⊥.故NED ∠为二面角B CM N --的平面角. ……………………9分 设OB 与CM 交于G ,则G 为△ABC 的中心,GB GD 41=∴.又CM DE ⊥,CM BM ⊥,DE ∴∥MB ,2141==∴MB DE .在△SAC 中可得22=SO ,在△SOB 中,221==SO ND ,在Rt △NDE 中,22212tan ==NED . 22arctan =∠∴NED . ∴ 二面角B CM N --的大小为22arctan . …………14分解法二: (Ⅰ) 取AC 的中点O ,连结OB OS ,. BC AB SC SA ==, , OB AC SO AC ⊥⊥∴,.又平面⊥SAC 平面ABC ,且平面AC ABC SAC =平面 ,⊥∴SO 平面ABC .ABC MSN O DE G如图所示建立空间直角坐标系xyz O -,则)2,3,0(),0,3,1(),22,0,0(),0,0,2(),0,32,0(),0,0,2(N M S C B A -.(4,0,0),AC SB ∴=-=-.则0=⋅,SB AC ⊥∴. ………………6分(Ⅱ)由(Ⅰ)得).2,0,1(),0,3,3(-==设n =),,(z y x 为平面CMN 的一个法向量,30,0,CM MN ⎧⋅==⎪⎨⋅==⎪⎩n x n x -取1=z ,得6,2-==y x .∴=n (.又)22,0,0(=为平面ABC 的法向量,cos ∴<OS ⋅n >=13OSOS ⋅=⋅n n .∴二面角B CM N --的大小为31arccos. ………………14分 17. (本小题满分13分)解: (Ⅰ)由题意,C 321,,A A A 四点构成一个正三棱锥,321,,CA CA CA 为该三棱锥的三条侧棱. …2分三棱锥的侧棱2)2(21+-=x CA ; …………………4分于是有2)2(32+-+=x x y .()20<<x …………………5分(Ⅱ)对y 求导得2)2()2(312+---='x x y . ………………8分令0='y 得2)2()2(922+-=-x x ,解得23=x 或=x 25(舍). …………………10分 当)23,0(∈x 时,,0<'y 当⎪⎭⎫ ⎝⎛∈2,23x 时,0>'y . ………………12分故当23=x 时,即m BC 5.1=时,y 取得最小值为6m . ………………13分 18.(本小题满分13分)解: (Ⅰ)记“恰好射击5次引爆油罐”的事件为事件A ,则31421216()333243P A C ⎛⎫=⨯⨯⨯=⎪⎝⎭. ………………4分 (Ⅱ)射击次数ξ的可能取值为2,3,4,5. ………………5分94)32()2(2===ξP ;278323132)3(12=⨯⨯⨯==C P ξ;1232124(4)()33327P C ξ==⨯⨯⨯=;91274278941)5(=---==ξP . ………………11分故ξ的分布列为277991527442783942=⨯+⨯+⨯+⨯=ξE . 故所求ξ的数学期望为2779. ……………13分19. (本小题满分13分)解: (Ⅰ)由于四边形OFPM 是菱形,故OF PF c ==,作双曲线的右准线交PM 于点H ,则22a PM PH c=+. …………3分所以离心率22222222222PFOF c c e e a a PH c a e c c c c=====----; 整理得220e e --=.解得2e =或1e =-(舍). 故所求双曲线的离心率为2 . …………5分(Ⅱ) 由2e =得223,2a b a c ==,双曲线方程为222213x y a a-=.设P 的横坐标为0x ,由于四边形OFPM 是菱形,即2PF PM c a ===,得200322a x a x a c +==即.将其代入双曲线方程得22223213a y a a ⎛⎫⎪⎝⎭-=,解得y =.即3(,)22P a . ………………7分3OP k =故直线AB 的方程为2)3y x a =-. …………8分将直线AB 的方程代入到双曲线方程中得22420290x ax a +-=. …………10分由,12=AB 12=, 解得1a =.则23b =.所求双曲线方程为2213y x -=. ……………13分 20. (本小题满分14分) 解:(Ⅰ)当1=a 时,x xx f -=1)(,所以,nn n x x x -=+11. 两边取倒数,得11111-=-=+nn n n x x x x ,即1111-=-+n n x x .又111-=x , 所以数列{nx 1}是首项为1-,公差1-=d 的等差数列. ………………3分 故n n x n-=-⋅-+-=)1()1(11,所以n x n 1-=,即数列}{n x 的通项公式为nx n 1-=,n *∈N . …………………4分 (Ⅱ)根据题意,只需当a x ≠时,方程x x f =)(有解, ………………5分即方程 01)1(2=-+-+a x a x 有不等于a 的解.将a x =代入方程左边,左边为1,与右边不相等.故方程不可能有解a x =.……………7分由 △=0)1(4)1(2≥---a a ,得 3-≤a 或1≥a .即实数a 的取值范围是(,3][1,)-∞-+∞. …………………10分(Ⅲ)假设存在实数a ,使得取定义域中的任一实数值作为1x ,都可以用上述方法构造出一个无穷数列}{n x ,那么根据题意可知,xa a x --+1=a 在R 中无解, ……………12分 即当a x ≠时,方程1)1(2-+=+a a x a 无实数解. 由于a x =不是方程1)1(2-+=+a a x a 的解,所以对于任意x ∈R ,方程1)1(2-+=+a a x a 无实数解, 因此⎩⎨⎧≠-+=+.01,012a a a 解得1-=a .故1-=a 即为所求a 的值.……………14分。