北京市东城区2009-2010学年度第二学期综合练习(一)高三数学试卷(文科) 2010.4本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共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.参考公式:样本方差2222121[()()()]n s x x x x x x n=-+-++-L ,其中x 为样本平均数.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.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.(东城·文·题1)1.计算复数1i1i-+的结果为( ) A .i - B .i C .1- D .1 【解析】 A ;21i (1i)i 1i 2--==-+. (东城·文·题2)2.设集合{1,2,4,6}A =,{2,3,5}B =,则韦恩图中阴影部分表示的集合( ) A .{2} B .{3,5} C .{1,4,6} D .{3,5,7,8}【解析】 B ;阴影部分表示{3,5}U A B =I ð.(东城·文·题3)3.已知某几何体的三视图如下图所示,则该几何体的表面积是( ) A.6+ B.6+ C.5+ D.5俯视图侧视图主视图【解析】 C ;由三视图知该几何体为一个底面为等腰直角三角形的直三棱柱,它的表面积为1(11221152++⨯+⨯⨯⨯=+.(东城·文·题4)4.已知变量,x y 满足120x y x y ⎧⎪⎨⎪-⎩≥≤≤,则x y +的最小值为( )A .2B .3C .4D .5 【解析】 A ;不等式组所表示的平面区域如下图如示,当1,1x y ==时,x y +有最小值2.(东城·文·题5)5.按如图所示的程序框图运算,若输入6x =,则输出k 的值是( ) A .3 B .4 C .5 D .6【解析】 B ;6x =,0k =,13x =,1k =,27x =,2k =,55x =,3k =,111x =,4k =,111100x =>,跳出循环,输出4k =.(东城·文·题6)6.某人向一个半径为6的圆形靶射击,假设他每次射击必定会中靶,且射中靶内各点是随机的,则此人射中靶点与靶心的距离小于2的概率为( )A .113 B .19C .14D .12【解析】 B ;满足几何概型,概率为面积比22π21π69⋅=⋅.(东城·文·题7) 7.已知圆22104x y mx ++-=与抛物线214y x =的准线相切,则m 的值等于( )A .BCD . 【解析】 D ;抛物线的准线为1y =-,将圆化为标准方程222124m m x y +⎛⎫++= ⎪⎝⎭,圆心到直线的距离为1=m ⇒=(东城·文·题8)8.已知函数()f t 是奇函数且是R 上的增函数,若,x y 满足不等式22(2)(2)f x x f y y ---≤,则22x y +的最大值是( )A B . C .8 D .16 【解析】 C ;由()f x 为奇函数得22(2)(2)f x x f y y --≤,又()f x 为增函数,有2222x x y y --≤,即22(1)(1)2x y -+-≤,它表示圆心在(1,1),(包括边界),故到原点最远的点为(2,2),从而228x y +=.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.把答案填在答题卡相应位置的横线上. (东城·文·题9)9.已知命题3:(1,),log 0p x x ∀∈+∞>,则p †为 . 【解析】 030(1,),log 0x x ∃∈+∞≤;全称命题的否定为存在命题. (东城·文·题10)10.经过点(2,3)-且与直线250x y +-=垂直的直线方程为 . 【解析】 280x y -+=;直线250x y +-=的斜率为2-,故所求直线的斜率为12,从而所求直线方程为13(2)2y x -=+.(东城·文·题11)11.设{}n a 是等比数列,若141,8a a ==,则q = ,数列{}n a 的前6项的和6S = . 【解析】 2,63;3412a a q q =⇒=;661(12)6312S ⨯-==-.(东城·文·题12)12.海上有A 、B 、C 三个小岛,测得A 、B 两岛相距10n mile ,60,75BAC ABC ∠=︒∠=︒,则B 、C 间的距离是 n mile .【解析】由正弦定理知sin 60sin(1806075)BC AB=︒︒-︒-︒,解得BC = (东城·文·题13)13.向量,a b r r 满足:2a =r ,1b =r,()0a b b +⋅=r r r ,则a r 与b r 的夹角是 . 【解析】 120︒;()2cos ,10a b b a b +⋅=+=r r r r r ,故,120a b =︒r r. (东城·文·题14)14.点P 是椭圆2212516x y +=上一点,12,F F 是椭圆的两个焦点,且12PF F ∆的内切圆半径为1,当P 在第一象限时,P 点的纵坐标为 .【解析】 83;121210,6PF PF F F +==,1212121211()18322PF F P P S PF PF F F F F y y ∆=++⋅==⋅=.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. (东城·文·题15) 15.(本小题满分13分)设函数2()cos cos f x x x x =-, ⑴求()f x 的最小正周期;⑵当π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最大值和最小值.【解析】 ⑴11π1()2cos2sin(2)2262f x x x x =--=--, 2ππ2T ==,故()f x 的最小正周期为π; ⑵因为π02x ≤≤,所以ππ5π2666x --≤≤, 所以当ππ262x -=,即π3x =时,()f x 有最大值12, 当ππ266x -=-,即0x =时,()f x 有最小值1-. (东城·文·题16) 16.(本小题满分13分)在一次数学统考后,某班随机抽取10名同学的成绩进行样本分析,获得成绩数据的茎叶图如下. ⑴计算样本的平均成绩及方差;⑵在这10个样本中,现从不低于84分的成绩中随机抽取2个,求93分的成绩被抽中的概率.435468736789【解析】 ⑴样本的平均成绩80x =.样本方差为22222221[(9380)(9780)(9880)(8680)(8480)(7580)10s =-+-+-+-+-+- 2222(7380)(7480)(6080)(6080)]174.4+-+-+-+-=,⑵设A 表示随机事件“93分的成绩被抽中”,从不低于84分的成绩中随机抽取2个的样本总数是:(98,84),(98,86),(98,93),(98,97),(97,84),(97,86),(97,93),(93,84),(93,86),(86,84)共10种.而事件A 含有4个基本事件:(98,93),(97,93),(93,84),(93,86). 所以所求概率为42105P ==. (东城·文·题17) 17.(本小题满分14分)三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥平面ABC ,ABC ∆是边长为2的等边三角形,D 为AB 边中点,且12CC AB =.⑴求证:平面1C CD ⊥平面ABC ; ⑵求证:1AC ∥平面1CDB ; ⑶求三棱锥1D CBB -的体积.C 1B 1A 1D CBA【解析】 ⑴因为1CC ⊥平面ABC ,又1CC ⊂平面1C CD ,所以平面1C CD ⊥平面ABC .⑵证明:连结1BC 交1B C 于O ,连结DO ,则O 是1BC 的中点,DO 是1BAC ∆的中位线.OABCD A 1B 1C 1所以1DO AC ∥.因为DO ⊂平面1CDB ,所以1AC ∥平面1CDB ;⑶因为1CC ⊥平面ABC ,所以1BB ⊥平面ABC ,所以1BB 为三棱锥1D CBB -的高.112111124332D CBB B CBD BCD V V S BB --∆==⋅=⨯⨯=所以三棱锥1D CBB -(东城·文·题18)18.(本小题满分13分)已知函数ln ()()x af x a x+=∈R , ⑴若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与直线10x y --=平行,求a 的值; ⑵求函数()f x 的单调区间和极值;⑶当1a =,且1x ≥时,证明:()1f x ≤. 【解析】 ⑴函数()f x 的定义域为{}|0x x >,所以21ln ()x af x x--'=, 又曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与直线10x y --=平行, 所以(1)11f a '=-=,即0a =. ⑵令()0f x '=得1e a x -=.当x 变化时,()f x ',()f x 的变化情况如下表:由表可知:()f x 的单调递增区间是1(0,e )a -,单调递减区间是1(e ,)a -+∞ 所以()f x 在1e a x -=处取得极大值,11()(e )e a a f x f --==极大值. ⑶当1a =时,ln 1()x f x x+=, 由于[1,)x ∈+∞,要证ln 1()1x f x x+=≤,只需证明ln 1x x +≤,令()ln 1h x x x =--,则11()1x h x x x-'=-=, 因为1x ≥,所以()0h x '≥,故()h x 在[1,)+∞上单调递增, 当1x ≥,()(1)0h x h =≥,即ln 1x x +≤成立. 故当1x ≥时,有ln 11x x+≤,即()1f x ≤.(东城·文·题19) 19.(本小题满分13分)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线0x y -相切.⑴求椭圆C 的方程; ⑵设(4,0)P ,M 、N 是椭圆C 上关于x 轴对称的任意两个不同的点,连结PN 交椭圆C 于另一点E ,求直线PN 的斜率的取值范围;⑶在⑵的条件下,证明直线ME 与x 轴相交于定点. 【解析】 ⑴由题意知c e a ==所以22222234c a b e a a -===,即224a b =,又因为1b ==,所以224,1a b ==,故椭圆C 的方程为C :2214x y +=.⑵由题意知直线PN 的斜率存在,设直线PN 的方程为(4)y k x =- ① 联立22(4)14y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得:2222(41)324(161)0k x k x k --+-=, 由2222(32)4(41)(644)0k k k ∆=-+->得21210k -<, 又0k =不合题意,所以直线PN的斜率的取值范围是0k <<或0k <<⑶设点1122(,),(,)N x y E x y ,则11(,)M x y -, 直线ME 的方程为212221()y y y y x x x x +-=--, 令0y =,得221221()y x x x x y y -=-+,将1122(4),(4)y k x y k x =-=-代入整理,得12121224()8x x x x x x x -+=+-. ②由得①2212122232644,4141k k x x x x k k -+==++代入②整理,得1x =, 所以直线ME 与x 轴相交于定点(1,0).(东城·文·题20) 20.(本小题满分14分) 已知数列{}{},n n a b ,其中112a =,数列{}n a 的前n 项和2()n n S n a n +=∈N ,数列{}nb 满足112,2n n b b b +==.⑴求数列{}{},n n a b 的通项公式;⑵是否存在自然数m ,使得对于任意n +∈N ,2n ≥,有121111814n m b b b --+++<L 恒成立?若存在,求出m 的最小值;⑶若数列{}n c 满足1,n n nn na c b n ⎧⎪=⎨⎪⎩,为奇数为偶数,求数列{}n c 的前n 项和n T .【解析】 ⑴因为2()n n S n a n +=∈N .当2n ≥时,211(1)n n S n a --=-; 所以2211(1)n n n n n a S S n a n a --=-=--. 所以1(1)(1)n n n a n a -+=-.即111n n a n a n --=+. 又112a =, 所以1232112321n n n n n n n a a a a a a a a a a a a -----=⋅⋅⋅⋅L L 123211111432(1)n n n n n n n n ---=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=+-+L . 当1n =时,上式成立. 因为112,2n n b b b +==,所以{}n b 是首项为2,公比为2的等比数列,故2n n b =; ⑵由⑴知,2n n b =. 则21112111111111122222n n n b b b ---++++=++++=-L L , 假设存在自然数m ,使得对于任意,2n n +∈N ≥,有121111814n m b b b --++++<L 恒成立, 即118224n m ---<恒成立,由824m -≥,解得16m ≥,所以存在自然数m ,使得对于任意,2n n +∈N ≥, 有121111814n m b b b --++++<L 恒成立,此时,m 的最小值为16. ⑶当n 为奇数时,24124113111()[24(1)](222)3n n n n T b b b n a a na --⎛⎫=+++++++=++++++++ ⎪⎝⎭L L L L12212114(14)434(21)221443n n n n n n --+++-++=⋅+=+--;当n 为偶数时,2424131111()(24)(222)3(1)nn n n T b b b n a a n a -⎛⎫=+++++++=+++++++ ⎪-⎝⎭L L L L2224(14)24(21)221443nnn n n n +-+=⋅+=+--;因此21243421),432421),43n n n n n n T n n n -⎧+++-⎪⎪=⎨+⎪+-⎪⎩(为奇数(为偶数.。