北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学试卷(文史类) 2012.3第一部分(选择题 共40分)注意事项:考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上答无效.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. 复数10i 12i=-A.42i -B. 42i -+C. 24i +D. 24i - 2. 若集合{}21,A m =,{}3,4B =,则“2m =”是“{}4=B A ”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 3. 已知平面向量,a b 满足()=3a a +b ⋅,且,则向量a 与b 的夹角为A.6π B.3π C.32π D.65π4. 已知数列{}n a 的前项和为n S ,且21()n n S a n *=-∈N ,则A. 16-B. 16C. 31D. 325. 关于两条不同的直线,与两个不同的平面,,下列命题正确的是 A .且,则 B .且,则C .且,则D .且,则6. 已知中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的离心率2e =,其焦点到渐近线的距离为1,则此双曲线的方程为 A .2212xy -= B .22123xy-= C.2214xy -= D. 221x y -=7. 某工厂生产的A 种产品进入某商场销售,商场为吸引厂家第一年免收管理费,因此第一年A 种产品定价为每件70元,年销售量为11.8万件. 从第二年开始,商场对A 种产品 征收销售额的%x 的管理费(即销售100元要征收x 元),于是该产品定价每件比第一年 增加了70%1%x x ⋅-元,预计年销售量减少x 万件,要使第二年商场在A 种产品经营中收取的管理费不少于14万元,则x 的最大值是A. 2B. 6.5C. 8.8D. 102,1==a b n 5a =m n αββα//,//n m βα//n m //βα⊥⊥n m ,βα⊥m //n βα//,n m ⊥βα//n m ⊥βα⊥n m ,//βα⊥n m //8. 函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R ,都有(2)()f x f x +=.当01x ≤≤时,2()f x x =.若直线y x a =+与函数()y f x =的图象有两个不同的公共点,则实数a 的值为 A.()n ∈Z B.n ()n ∈Z C. 2n 或124n -()n ∈Z D. n 或14n -()n ∈Z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. 把答案填在答题卡上. 9.若sin 3θ=,(,)2θπ∈π,则tan θ= .10.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 .(第10题图)11. 执行如图所示的程序框图,若输入k 的值是4,则输出S 的值是 .(第11题图)12. 设,x y 满足约束条件0, , 230,y y x x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+-≤⎩则目标函数2z x y =-的最大值是 ;使z 取得最大值时的点(,)x y 的坐标是 .13. 已知函数213(),2,()24log ,02x x f x x x ⎧+≥⎪=⎨⎪<<⎩,则((2))f f 的值为 ;函数()()g x f x k=-恰有两个零点,则实数k 的取值范围是 .正视图 侧视图14. 已知集合{}22(,)4A x y x y =+≤,集合B =(){},,x y y m x m ≥为正常数.若O 为坐标原点,M ,N 为集合A 所表示的平面区域与集合B 所表示的平面区域的边界的交点,则MON ∆的面积S 与m 的关系式为 .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. 把答案答在答题卡上. 15. (本题满分13分)已知函数π()cos()4f x x =-.(Ⅰ)若3()5f α=,其中π3π,44α<<求πsin 4α⎛⎫- ⎪⎝⎭的值; (II )设()()2g x f x f x π⎛⎫=⋅+⎪⎝⎭,求函数()g x 在区间ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值. 16. (本题满分13分)某企业员工500人参加“学雷锋”志愿活动,按年龄分组:第1组[25,30),第2组[30,35),第3组[35,40),第4组[40,45),第5组[45,50],得到的频率分布直方图如右图所示.(Ⅰ)下表是年龄的频数分布表,求正整数,a b 的值;(Ⅱ)现在要从年龄较小的第1,2,3组中用分层抽样的方法抽取6人,年龄在第1,2,3组的人数分别是多少?(Ⅲ)在(Ⅱ)的前提下,从这6人中随机抽取2人参加社区宣传交流活动,求至少有1人年龄在第3组的概率.17. (本题满分13分)在如图所示的几何体中,四边形A B C D 为平行四边形,=90ABD ∠︒,EB ⊥平面A B C D ,EF//AB ,2AB =,=1EF ,=BC (Ⅰ)求证://EM 平面ADF ;(Ⅱ)在EB 上是否存在一点P ,使得C ∠ 若存在,请求出C P D ∠请说明理由.18. (本题满分14分)已知函数()2()1e x f x ax =-⋅,a ∈R .(Ⅰ)若函数()f x 在1x =时取得极值,求a 的值;(Ⅱ)当0a ≤时,求函数()f x 的单调区间. 19.(本题满分14分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b ab+=>>的两个焦点分别为1(0)F ,20)F ,点(1,0)M 与椭圆短轴的两个端点的连线相互垂直.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点(1,0)M 的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,设点(3,2)N ,记直线AN ,BN的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k +为定值. 20(本题满分13分)已知各项均为非负整数的数列001:,,,n A a a a (n *∈N ),满足00a =,1n a a n ++= .若存在最小的正整数k ,使得(1)k a k k =≥,则可定义变换T ,变换T 将数列0A 变为00111():1,1,,1,0,,,k k n T A a a a a a -++++ .设1()i i A T A +=,0,1,2i = . (Ⅰ)若数列0:0,1,1,3,0,0A ,试写出数列5A ;若数列4:4,0,0,0,0A ,试写出数列0A ; (Ⅱ)证明存在数列0A ,经过有限次T 变换,可将数列0A 变为数列,0,0,,0n n个;(Ⅲ)若数列0A 经过有限次T 变换,可变为数列,0,0,,0n n个.设1m m mnS a a a +=+++ ,1,2,,m n = ,求证[](1)1m m m S a S m m =-++,其中[]1m S m +表示不超过1m S m +的最大整数.北京市朝阳区高三年级第一次综合练习数学试卷答案(文史类) 2012.3二、填空题:注:若有两空,则第一个空第二个空三、解答题:15、(本小题满分13分) 解:(Ⅰ)因为π3()cos()45f αα=-=,且ππ042α<-<, …………1分所以π4sin 45α⎛⎫-= ⎪⎝⎭. .…………5分. (II )()π()2g x f x f x ⎛⎫=⋅+⎪⎝⎭=ππcos()cos()44x x -⋅+=ππsin()cos()44x x +⋅+ =1πsin(2)22x +=1cos 22x . .…….…..10分当ππ,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,π2π2,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦. 则当0x =时,()g x 的最大值为12;当π3x =时,()g x 的最小值为14-. ………13分16、(本小题满分13分)解:(Ⅰ)由题设可知,0.085500200a =⨯⨯=, 0.02550050b =⨯⨯=.……………2分(Ⅱ) 因为第1,2,3组共有50+50+200=300人,利用分层抽样在300名学生中抽取6名学生,每组抽取的人数分别为:第1组的人数为5061300⨯=,第2组的人数为5061300⨯=,第3组的人数为20064300⨯=,所以第1,2,3组分别抽取1人,1人,4人. ………………6分 (Ⅲ)设第1组的1位同学为A ,第2组的1位同学为B ,第3组的4位同学为1234,,,C C C C ,则从六位同学中抽两位同学有:1234(,),(,),(,),(,),(,),A B A C A C A C A C 1234(,),(,),(,),(,),B C B C B C B C 12(,),C C13(,),C C 142324(,),(,),(,),C C C C C C 34(,),C C 共种可能. ………… 10分其中2人年龄都不在第3组的有:(,),A B 共1种可能, ……… ………12分 所以至少有1人年龄在第3组的概率为11411515-=. ………………13分17、(本小题满分13分)(Ⅰ)证明:取A D 的中点N ,连接,M N N F .在D AB ∆中,M 是BD 的中点,N 是AD 的中点, 所以MN//AB,MN 12=A B . ……………2分 又因为EF//AB,EF 12=A B ,所以M N //EF 且M N =EF .所以四边形M N FE 为平行四边形,所以E M //F N . ………………4分 又因为FN ⊂平面ADF ,EM ⊄平面ADF ,故E M //平面ADF . ……………………6分 (Ⅱ)解:假设在EB 上存在一点P ,使得C P D ∠最大.因为EB ⊥平面ABD ,所以EB C D ⊥.又因为C D B D ⊥,所以C D ⊥平面EBD . ………………………8分 在R t C PD ∆中,tan =C D C P D D P∠.因为C D 为定值,且C P D ∠为锐角,则要使C P D ∠最大,只要D P 最小即可. 显然,当DP EB ⊥时,D P 最小.因为DB EB ⊥,所以当点P 在点B 处时,使得C P D ∠最大. …………11分 易得tan C D C P D =D B∠=23.所以C P D ∠的正切值为23.……………………13分18、(本小题满分14分)解:(Ⅰ)()2()21e x f x ax ax '=+-⋅.x ∈R ……………………2分 依题意得(1)(31)e =0f a '=-⋅,解得13a =. 经检验符合题意. ………4分(Ⅱ)()2()21e x f x ax ax '=+-⋅,设2()21g x ax ax =+-,15NCA F EB MD(1)当0a =时,()e x f x =-,()f x 在(),-∞+∞上为单调减函数. ……5分 (2)当0a <时,方程2()21g x ax ax =+-=0的判别式为244a a ∆=+, 令0∆=, 解得0a =(舍去)或1a =-.1°当1a =-时,22()21(1)0g x x x x =---=-+≤, 即()2()21e 0x f x ax ax '=+-⋅≤,且()f x '在1x =-两侧同号,仅在1x =-时等于0,则()f x 在(),-∞+∞上为单调减函数. ……………………7分 2°当10a -<<时,0∆<,则2()210g x ax ax =+-<恒成立,即()0f x '<恒成立,则()f x 在(),-∞+∞上为单调减函数. ……………9分3°1a <-时,2440a a ∆=+>,令()0g x =,方程2210ax ax +-=有两个不相等的实数根11x a=-+,21x a=--,作差可知11aa -->-+,则当1x a<-+时,()0g x <,()0f x '<,()f x 在(,1)a-∞-+上为单调减函数;当11x aa-+<<--时,()0g x >,()0f x '>,()f x 在(11)aa-+--上为单调增函数;当1x a>--时,()0g x <,()0f x '<,()f x 在(1,)a--+∞上为单调减函数. ……………………………………………………………………13分 综上所述,当10a -≤≤时,函数()f x 的单调减区间为(),-∞+∞;当1a <-时,函数()f x 的单调减区间为(,1a-∞-+,(1)a--+∞,函数()f x的单调增区间为(11aa-+--. (14)分19、(本小题满分14分) 解:(Ⅰ)依题意,由已知得c =,222a b -=,由已知易得1b OM ==,解得a = …………3分 则椭圆的方程为2213xy +=. …………4分(II) ①当直线l 的斜率不存在时,由221,13x x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩解得1,3x y ==±设(1,3A,(1,3B -,则122233222k k -++=+=为定值. ………5分②当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为:(1)y k x =-.将(1)y k x =-代入2213xy +=整理化简,得2222(31)6330k x k x k +-+-=.…6分依题意,直线l 与椭圆C 必相交于两点,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则2122631kx x k +=+,21223331k x x k -=+. ……………………7分又11(1)y k x =-,22(1)y k x =-, 所以1212122233y y k k x x --+=+-- ………………………8分122112(2)(3)(2)(3)(3)(3)y x y x x x --+--=--12211212[2(1)](3)[2(1)](3)93()k x x k x x x x x x ---+---=-++1212121212122()[24()6]93()x x k x x x x x x x x -++-++=-++2212222222336122()[246]3131633933131k kx x k k k k k k k --++⨯-⨯+++=--⨯+++2212(21) 2.6(21)k k +==+ .…….………………13分综上得12k k +为常数2. .…….………………14分 20、(本小题满分13分)解:(Ⅰ)若0:0,1,1,3,0,0A ,则1:1,0,1,3,0,0A ;2:2,1,2,0,0,0A ; 3:3,0,2,0,0,0A ; 4:4,1,0,0,0,0A ; 5:5,0,0,0,0,0A .若4:4,0,0,0,0A ,则 3:3,1,0,0,0A ; 2:2,0,2,0,0A ; 1:1,1,2,0,0A ;0:0,0,1,3,0A . .……….………………4分(Ⅱ)若数列001:,,,n A a a a 满足0k a =及0(01)i a i k >≤≤-,则定义变换1T-,变换1T-将数列0A 变为数列10()T A -:01111,1,,1,,,,k k n a a a k a a -+--- .易知1T-和T 是互逆变换.对于数列,0,0,,0n 连续实施变换1T-(一直不能再作1T-变换为止)得,0,0,,0n 1T-−−→1,1,0,,0n - 1T-−−→2,0,2,0,,0n - 1T-−−→3,1,2,0,,0n - 1T-−−→ 1T-−−→01,,,n a a a ,则必有00a =(若00a ≠,则还可作变换1T-).反过来对01,,,n a a a 作有限次变换T ,即可还原为数列,0,0,,0n ,因此存在数列0A 满足条件.…………………………8分(Ⅲ)显然i a i ≤(1,2,,)i n = ,这是由于若对某个0i ,00i a i >,则由变换的定义可知,0i a通过变换,不能变为0.由变换T 的定义可知数列0A 每经过一次变换,k S 的值或者不 变,或者减少k ,由于数列0A 经有限次变换T ,变为数列,0,,0n 时,有0m S =,1,2,,m n = ,所以m m S m t =(m t 为整数),于是1m m m S a S +=+1(1)m m a m t +=++,0m a m ≤≤, 所以m a 为m S 除以1m +后所得的余数,即[](1)1m m m S a S m m =-++.………13分北京海淀区2012年高三一模文科数学试题2012.04.05一、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,只有一项是符合题目要求的.1、已知集合2{|1}A x x ==,{|(2)0}B x x x =-<,那么A B = (A )Æ (B ) {1}- (C ){1} (D ){1,1}-2、在等比数列{}n a 中,26a =,318a =-,则1234a a a a +++=(A )26(B )40 (C )54(D )803、已知向量=(12=(1)x x +-,a b ,),. 若a 与垂直,则||b =(A )1 (B(C )2 (D )4 4、过双曲线221916xy-=的右焦点,且平行于经过一、三象限的渐近线的直线方程是(A )34150x y +-= (B )34150x y --= (C )43200x y -+= (D )43200x y --= 5、执行如图所示的程序框图,输出的k 值是(A )5 (B )6 (C )7 (D )86、若满足条件020x y x y y a -≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩的整点(,)x y 恰有9个,其中整点是指横、纵坐标都是整数的点,则整数a 的值为(A )3- (B ) 2- (C )1- (D )07、已知函数2,1,()1,1,x ax x f x ax x ⎧-+≤=⎨->⎩若1212,,x x x x ∃∈≠R ,使得12()()f x f x =成立,则实数a 的取值范围是(A )2a < (B )2a > (C )22a -<< (D )2a >或2a <-b A'B'C'D'A BCD8、在棱长为1的正方体''''ABCD A B C D -中,若点P 是棱上一点,则满足'2PA PC +=的点P 的个数为(A )4 (B )6 (C )8 (D )12二、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、复数2i 1i-在复平面内所对应的点的坐标为 .10、若tan 2α=,则sin 2α= .11、以抛物线24y x =上的点0(,4)x 为圆心,并过此抛物线焦点的圆的方程是 .12、已知三条侧棱两两垂直的正三棱锥的俯视图如图所示,那么此三棱锥的体积是 ,左视图的面积是 .13、设某商品的需求函数为1005Q P =-,其中,Q P 分别表示需求量和价格,如果商品需求弹性E Q E P大于1(其中'E Q Q P E PQ=-,'Q 是Q 的导数),则商品价格P 的取值范围是 .14、已知函数1,,()0,.x f x x ìÎïï=íïÎïîR Q Q ð 则()()______f f x =; 下面三个命题中,所有真命题的序号是 . ① 函数()f x 是偶函数;② 任取一个不为零的有理数T ,()()f x T f x +=对x ∈R 恒成立;③ 存在三个点112233(,()),(,()),(,()),A x f x B x f x C x f x 使得ABC ∆为等边三角形. 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)已知函数()sin sin()3f x x x π=+-.(Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c .已知()2f A =,a =,试判断ABC ∆的形状.俯视图16、(本小题满分13分)某学校随机抽取部分新生调查其上学所需时间(单位:分钟),并将所得数据绘制成频率分布直方图(如图),其中,上学所需时间的范围是[0,100],样本数据分组为[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].(Ⅰ)求直方图中x 的值; (Ⅱ)如果上学所需时间不少于1小时的学生可申请在学校住宿,请估计学校600名新生中有多少名学生可以申请住宿.17、(本小题满分14分)已知菱形ABCD 中,AB =4, 60BAD ∠=(如图1所示),将菱形ABCD 沿对角线B D翻折,使点C 翻折到点1C 的位置(如图2所示),点E ,F ,M 分别是AB ,DC 1,BC 1的中点. (Ⅰ)证明:BD //平面EM F ; (Ⅱ)证明:1AC BD ⊥;(Ⅲ)当E F A B ⊥时,求线段AC 1 的长.18、(本小题满分13分)已知函数211()ln (0)22f x a x x a a =-+∈≠且R .(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)是否存在实数a ,使得对任意的[)1,x ∈+∞,都有()0f x ≤?若存在,求a 的取值范围;若不存在,请说明理由. 19、(本小题满分13分)已知椭圆:C 22221 (0)x y a b ab+=>>的右顶点(2,0)A,离心率为2,O 为坐标原点.ABCD图1M FEABC 1D图2(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)已知P (异于点A )为椭圆C 上一个动点,过O 作线段A P 的垂线l 交椭圆C 于点,E D ,求D E AP的取值范围.20、(本小题满分14分)对于集合M ,定义函数1,,()1,.M x M f x x M -∈⎧=⎨∉⎩对于两个集合M ,N ,定义集合{()()1}M N M N x f x f x ∆=⋅=-. 已知A ={2,4,6,8,10},B ={1,2,4,8,16}.(Ⅰ)写出(1)A f 和(1)B f 的值,并用列举法写出集合A B ∆; (Ⅱ)用Card (M )表示有限集合M 所含元素的个数.(ⅰ)求证:当()()C ard X A C ard X B ∆+∆取得最小值时, 2X Î; (ⅱ)求()()C ard X A C ard X B ∆+∆的最小值.海淀区高三年级第二学期期中练习 数 学(文科)参考答案及评分标准 2012.04一.选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.二.填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9、(1,1)- 10、4511、22(4)(4)25x y -+-=12、3,2; 13、(10,20) ; 14、1 , ①②③三.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)解:(Ⅰ)()sin sin()3f x x x π=+-1sin sin 22x x x =+- (2)分3sin 22x x =-1cos 22x x ÷÷=-÷÷ )6x π=-.…………………4分由22,262k x k k πππππ-<-<+ Z , 得:222,33k x k k ππππ-<<+Z . 所以 ()f x 的单调递增区间为2(2,2)33k k ππππ-+,k ÎZ . ………………………6分(Ⅱ)因为()2f A =,所以)62A π-=.所以1s i n ()62A π-=. ………………7分因为 0A π<<,所以 5666A πππ-<-<. 所以3A π=. ……………………………………9分 因为sin sin a bAB =,a =,所以 1sin 2B =. ………………………11分因为 a b >,3A π=,所以 6B π=.所以 2C π= .所以 ABC ∆为直角三角形. ………………………………………13分 16、(本小题满分13分)解:(Ⅰ)由直方图可得200.025200.0065200.0032201x ⨯+⨯+⨯+⨯⨯=.所以0.0125x =. …………………6分(Ⅱ)由直方图可知,新生上学所需时间不少于1小时的频率为:0.003220=0.12创.…………9分因为 6000.1272⨯=.所以 600名新生中有72名学生可以申请住宿. …………13分17、(本小题满分14分)证明:(Ⅰ)因为点,F M 分别是11,C D C B 的中点,所以//FM BD . ……………2分又FM ⊂平面EM F ,BD ⊄平面EM F ,所以//BD 平面EM F .……………4分(Ⅱ)在菱形ABCD 中,设O 为,AC BD 的交点, 则AC BD ⊥.………………………5分所以 在三棱锥1C ABD -中,1,C O BD AO BD ⊥⊥.又 1,C O AO O =所以 B D ⊥平面1AO C . ………7分又1AC ⊂平面1AO C ,所以 B D ⊥O M FEABC 1D1AC . ………………………………………9分(Ⅲ)连结1,D E C E .在菱形ABCD 中,,60DA AB BAD =∠= , 所以 A B D ∆是等边三角形.所以 D A D B =. ………………10分 因为 E 为A B 中点,所以 D E A B ⊥. 又 EF AB ⊥,EF D E E = .所以 A B ⊥平面D EF ,即A B ⊥平面1D EC .………12分 又 1C E ⊂平面1D EC ,所以 A B ⊥1C E .因为,4AE EB AB ==,1BC AB=,所以114AC BC ==. …………………14分18、(本小题满分13分)解:(Ⅰ)()f x 的定义域为(0,)+∞. 2'()a x af x x xx-+=-= (2)分当0a <时,在区间(0,)+∞上,'()0f x <. 所以 ()f x 的单调递减区间是(0,)+∞.……………3分当0a >时,令'()0f x =得x =x =.函数()f x ,'()f x 随x 的变化如下:所以 ()f x 的单调递增区间是,单调递减区间是)+∞. ……………6分综上所述,当0a <时, ()f x 的单调递减区间是(0,)+∞;当0a >时,()f x 的单调递增区间是,单调递减区间是)+∞. (Ⅱ)由(Ⅰ)可知:M FEABC 1D当0a <时, ()f x 在[1,)+∞上单调递减.所以()f x 在[1,)+∞上的最大值为(1)0f =,即对任意的[1,)x ∈+∞,都有()0f x ≤.……7分当0a >时,① 1≤,即01a <≤时,()f x 在[1,)+∞上单调递减.所以()f x 在[1,)+∞上的最大值为(1)0f =,即对任意的[1,)x ∈+∞,都有()0f x ≤.………10分② 1>,即1a >时,()f x 在上单调递增,所以 (1)f f >.又 (1)0f =,所以 0f >,与对于任意的[1,)x ∈+∞,都有()0f x ≤矛盾. ………………………12分综上所述,存在实数a 满足题意,此时a 的取值范围是(,0)(0-∞ .………………………13 19、(本小题满分13分)解:(Ⅰ)因为 (2,0)A 是椭圆C 的右顶点,所以 2a =. 又2c a =,所以 c =.所以 222431b ac =-=-=. 所以 椭圆C 的方程为2214xy +=. ……………3分(Ⅱ)当直线A P 的斜率为0时,||4AP =,D E 为椭圆C 的短轴,则||2D E =.所以 ||1||2D E AP =. ………………………………………5分当直线A P 的斜率不为0时,设直线A P 的方程为(2)y k x =-,00(,)P x y , 则直线DE 的方程为1y x k=-. ………………………………………6分由22(2),14y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得224[(2)]40x k x +--=. 即2222(14)161640k x k x k +-+-=.所以 202162.41kx k +=+所以 20282.41k x k =+- (8)分所以||AP ==即||41A P k =+.类似可求||D E =. 所以2||||41D E AP k ==+………………11分设t =则224k t =-,2t >.22||4(4)1415(2).||D E t t t A P tt-+-==>令2415()(2)t g t t t-=>,则22415'()0t g t t+=>.所以 ()g t 是一个增函数.所以2||41544151||22D E t A P t-⨯-=>=.综上,||||D E A P 的取值范围是1[,)2+ . (13)分20、(本小题满分14分)(Ⅰ)解:(1)=1A f ,(1)=1B f -,{1,6,10,16}A B ∆=.…………………3分 (Ⅱ)设当()()C ard X A C ard X B ∆+∆取到最小值时,X W =. (ⅰ)证明:假设2W Ï,令{2}Y W = .那么 ()()C ard Y A C ard Y B ∆+∆()1()1C ard W A C ard W B =∆-+∆-()()C ard W A C ard W B <∆+∆.这与题设矛盾.所以 2W Î,即当()()C a r d X AC a r d X B ∆+∆取到最小值时,2X Î. …………7分(ⅱ)同(ⅰ)可得:4W Î且8W Î.若存在a X Î且a A B Ï ,则令{}X Z a =ð. 那么()()C ard Z A C ard Z B ∆+∆()1()1C ard X A C ard X B =∆-+∆-()()C ard X A C ard X B <∆+∆.所以 集合W 中的元素只能来自A B .若a A B Î 且a A B Ï ,同上分析可知:集合X 中是否包含元素a ,()()C ard X A C ard X B ∆+∆的值不变.综上可知,当W 为集合{1,6,10,16}的子集与集合{2,4,8}的并集时,()()C ard X A C ard X B ∆+∆取到最小值4. ………………………………………14分2012年北京丰台区高考模试题(数学文)-B 版第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. (题1)1.设集合{|1}P x x =>,{|(1)0}Q x x x =->,下列结论正确的是( ) A .P Q = B .P Q R = C .P Q Ü D .Q P Ü 【解析】 C ;(1,)P =+∞,(,0)(1,)Q =-∞+∞ . (题2)2.下面四个点中,在平面区域4y x y x<+⎧⎨>-⎩内的点是( )A .(0,0)B .(0,2)C .(3,2)-D .(2,0)- 【解析】 B ;直接将坐标代入即得. (题3)3.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,246a a +=,则5S 等于( )A .10B .12C .15D .30 【解析】 C ;24362a a a +==,于是33a =,53515S a ==.(题4) 4.若0mn<<,则下列结论正确的是( )A .22mn>B .1122mn⎛⎫⎛⎫< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭C .22log log mn> D .1122log log m n >【解析】 D ;由指数函数与对数函数的单调性知D 正确. (题5)5.甲乙两名运动员在某项测试中的6次成绩如茎叶图所示,1x ,2x 分别表示甲乙两名运动员这项测试成绩的平均数,1s ,2s 分别表示甲乙两名运动员这项测试成绩的标准差,则有( )A .1212,x x s s ><B .1212,x x s s =<C .1212,x x s s ==D .1212,x x s s <>【解析】 B ;1215x x ==,222222221211(6116)(7227)66s s =+++<=+++.甲乙012965541835572(题6)6.阅读右面的程序框图,运行相应的程序,输出的结果为( ) A .1321B .2113C .813D .138【解析】 D ;1,1,220x y z ===<;1,2,320x y z ===<; ,8,13,2120x y z ===>,故输出138.(题7)7.已知双曲线2213yx -=的左顶点为1A ,右焦点为2F ,P 为双曲线右支上一点,则12PA PF ⋅最小值为( ) A .2- B .8116- C .1 D .0【解析】 A ;12(1,0),(2,0)A F -,设(,P x yx≥,2212(1,)(2,)2PA PF x y x y x x y⋅=--⋅-=--+,又2213yx -=,故223(1)y x =-,于是2212114545816PA PF x x x ⎛⎫⋅=--=---⎪⎝⎭ ,当1x =时,取到最小值2-.(题8)8.如图,平面α⊥平面β,αβ =直线l ,,A C 是α内不同的两点,,B D 是β内不同的两点,且,,,A B C D ∉直线l ,,M N 分别是线段,AB CD 的中点.下列判断正确的是( ) A .当||2||CD AB =时,,M N 两点不可能重合B .当||2||CD AB =时,线段,AB CD 在平面α上正投影的长度不可能相等C .,M N 两点可能重合,但此时直线A C 与l 不可能相交D .当AB 与C D 相交,直线A C 平行于l 时,直线BD 可以与l 相交 【解析】 C ;若,M N 两点重合,由,AM M B CM M D ==知AC BD ∥,从而A C ∥平面β,故有A C l ∥,故C 正确.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. (题9)9.i 是虚数单位,1i 1i+=+ .【解析】 11i22+;11i 1i i i 1i22-++=+=+.(题10) 10.在边长为1的正方形A B C D 内任取一点P ,则点P 到点A 的距离小于1的概率为 . 【解析】 π4;当P 点在阴影内部时,满足到点A 的距离小于1,概率满足几何概型,故所求的概率为面积比21ππ144⋅=.(题11)11.已知||2a =,||3b = ,,a b 的夹角为60°,则|2|a b -=.【解析】;222(2)44cos 6013a b aa b b-=-⋅︒+= .(题12) 12.已知2,0()12lg ,0x x x f x x x ⎧-=⎨+>⎩≤,若()2f x =,则x=.【解析】 1-当0x ≤时,由22x x -=得,1x =-(正值舍);当0x >时,12lg 2x +=,解得x =(题13)13.在A B C ∆中,C 为钝角,32A B B C=,1sin 3A =,则角C=,sin B=.【解析】 150°6由正弦定理知sin 31sin sin 22AB C C BCA==⇒=,又C 为钝角,故150C=︒;11sin sin()sin cos cos sin 32326B A C A C A C ⎛=+=+=⨯-+= ⎝⎭.(题14)14.设函数()f x 的定义域为D ,若存在非零实数l 使得对于任意()x M M D ∈⊆,有x l D +∈,且()()f x l f x +≥,则称()f x 为M 上的l 高调函数. 现给出下列命题: ①函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭为R 上的1高调函数;②函数()sin 2f x x =为R 上的π高调函数;③如果定义域为[1,)-+∞的函数2()f x x =为[1,)-+∞上m 高调函数,那么实数m 的取值范围是[2,)+∞;其中正确的命题是 .(写出所有正确命题的序号)【解析】 ②③;①中()f x 为减函数,故不可能是1高调函数;②中,(π)()f x f x +=,故②正确;2()(1)f x x x =-≥的图象如下图所示,要使得(1)(1)1f m f -+-=≥,有2m ≥;1x -≥时,恒有(2)()f x f x +≥,故2m ≥即可,③正确.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.(题15) 15.(本小题满分12分)一个盒子中装有4张卡片,每张卡片上写有1个数字,数字分别是1、2、3、4.现从盒子中随机抽取卡片.⑴若一次抽取3张卡片,求3张卡片上数字之和大于7的概率; ⑵若第一次抽1张卡片,放回后再抽取1张卡片,求两次抽取中至少一次抽到数字3的概率. 【解析】 ⑴设A 表示事件“抽取3张卡片上的数字之和大于7”,任取三张卡片,三张卡片上的数字全部可能的结果是(1,2,3),(1,2,4),(1,3,4),(2,3,4).其中数字之和大于7的是(1,3,4),(2,3,4),所以1()2P A =.⑵设B 表示事件“至少一次抽到3”,第一次抽1张,放回后再抽取一张卡片的基本结果有:(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)(2,1)(2,2)(2,3)(2,4)(3,1)(3,2)(3,3)(3,4)(4,1)(4,2)(4,3)(4,4),共16个基本结果.事件B 包含的基本结果有(1,3)(2,3)(3,1)(3,2)(3,3)(3,4)(4,3),共7个基本结果.所以所求事件的概率为7()16P B =.(题16) 16.(本小题满分12分) 已知α为锐角,且πtan 24α⎛⎫+= ⎪⎝⎭.⑴求tan α的值; ⑵求sin 2cos sin cos 2αααα-的值.【解析】 ⑴π1tan tan 41tan ααα+⎛⎫+=⎪-⎝⎭,所以1tan 2,1tan 22tan 1tan αααα+=+=--,所以1tan 3α=.⑵2sin 2cos sin 2sin cos sin cos 2cos 2αααααααα--=2sin (2cos 1)sin cos 2sin cos 2cos 2ααααααα-===,因为1tan 3α=,所以cos 3sin αα=,又22sin cos 1αα+=,所以21sin 10α=,又α为锐角,所以sin 10α=,所以sin 2cos sin cos 210αααα-=.(题17)17.(本小题满分14分)如图,在三棱锥P A B C -中,PA ⊥平面ABC ,AC BC ⊥,D 为侧棱P C 上一点, 它的正(主)视图和侧(左)视图如图所示. ⑴证明:AD ⊥平面PBC ; ⑵求三棱锥D ABC -的体积;⑶在A C B ∠的平分线上确定一点Q ,使得PQ ∥平面ABD ,并求此时PQ 的长.【解析】 ⑴因为PA ⊥平面ABC ,所以PA BC ⊥,又AC BC ⊥,所以B C ⊥平面PAC ,所以BC AD ⊥.由三视图可得,在P A C ∆中,4PA AC ==,D 为P C 中点,所以AD PC⊥,所以AD ⊥平面PBC , ⑵由三视图可得4B C =,由⑴知90AD C ∠=︒,B C ⊥平面PAC ,又三棱锥D ABC -的体积即为三棱锥B AD C -的体积,所以,所求三棱锥的体积111164443223V =⨯⨯⨯⨯⨯=.⑶取AB 的中点O ,连接C O 并延长至Q ,使得2CQ CO =,点Q 即为所求.因为O 为C Q 中点,所以PQ OD ∥,因为PQ ⊄平面ABD ,O D ⊂平面ABD ,所以PQ ∥平面ABD , 连接A Q ,BQ ,四边形AC BQ 的对角线互相平分,所以AC BQ 为平行四边形,所以4AQ =,又PA ⊥平面ABC , 所以在直角PAD ∆中,PQ ==(题18) 18.(本小题满分14分) 椭圆C :22221(0)x y a b ab+=>>2,且过(2,0)点.⑴求椭圆C 的方程;⑵设直线l :y x m =+与椭圆C 交于,A B 两点,O 为坐标原点,若O A B ∆直角三角形,求m 的值. 【解析】 ⑴已知2412c a a==,所以2,a c ==222a b c =+,所以1b =,所以椭圆C 的方程为2214xy +=.侧(左)视图正(主)视图PDCBAOQABC DP⑵联立2214x y y x m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去y 得2258440x mx m ++-=,2226480(1)1680m m m ∆=--=-+,令0∆>,即216800m -+>,解得m <<设A ,B 两点的坐标分别为1122(,),(,)x y x y ,i )当A O B ∠为直角时,则21212844,55m x x m x x -+=-=,因为A O B ∠为直角,所以0O A O B⋅=,即12120x x y y +=,所以212122()0x x m x x m +++=, 所以222888055m m m --+=,解得m =±;ii )当O A B ∠或O B A ∠为直角时,不妨设O A B ∠为直角,由直线l 的斜率为1,可得直线O A 的斜率为1-, 所以111y x =-,即11y x =-,又2214xy +=,所以211514x x =⇒=±1112m y x x =-=-=±,依题意m <<0m≠,经检验,所求m 值均符合题意,综上,m的值为±±(题19) 19.(本小题满分14分)设数列{}n a 为等比数列,数列{}n b 满足121(1)2nn nb na n a a a -=+-+++ ,n *∈N ,已知1b m=,232m b =,其中0m ≠.⑴求数列{}n a 的首项和公比; ⑵当1m=时,求nb ;⑶设n S 为数列{}n a 的前n 项和,若对于任意的正整数n ,都有[1,3]n S ∈,求实数m的取值范围.【解析】 ⑴由已知11b a =,所以1a m=;2122b a a =+,所以12322a a m+=,解得22m a =-;所以数列{}n a 的公比12q =-;⑵当1m =时,112n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,121(1)2n n nb na n a a a -=+-+++ ,………………………①,2311(1)22n n n b na n a a a +-=+-+++ ,……………………②,②-①得23132n n n b n a a a a +-=-+++++ ,所以111223111123212nnn b n n ⎡⎤⎛⎫---⎢⎥ ⎪⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦-=-+=----⎢⎥ ⎪⎛⎫⎝⎭⎢⎥⎣⎦-- ⎪⎝⎭,1222162(2)39929nnn n n b -++-⎛⎫=+--=⎪⎝⎭.⑶1[1]212113212nnn m m S ⎛⎫-- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==⋅--⎢⎥ ⎪⎛⎫⎝⎭⎢⎥⎣⎦-- ⎪⎝⎭,因为1102n⎛⎫--> ⎪⎝⎭,所以由[1,3]n S ∈得1233111122nnm ⎛⎫⎛⎫---- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭≤≤,注意到,当n为奇数时,1311,22n⎛⎫⎛⎤--∈ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦;当n 为偶数时,131,124n⎛⎫⎡⎫--∈ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭,所以112n⎛⎫-- ⎪⎝⎭最大值为32,最小值为34.对于任意的正整数n 都有1233111122nnm ⎛⎫⎛⎫---- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭≤≤,所以42233m ≤≤,解得23m ≤≤,即所求实数m 的取值范围是{|23}m m ≤≤.(题20) 20.(本小题满分14分)已知函数2()()e x f x x mx m =-+,其中m ∈R .⑴若函数()f x 存在零点,求实数m 的取值范围;⑵当0m <时,求函数()f x 的单调区间,并确定此时()f x 是否存在最小值,如果存在,求出最小值;如果不存在,请说明理由.【解析】 ⑴设()f x 有零点,即函数2()g x x mx m =-+有零点,所以240m m -≥,解得4m ≥或0m ≤;⑵2()(2)e ()e (2)e x x x f x x m x m x m x x m '=-⋅+-+⋅=-+, 令()0f x '=得0x=或2xm =-,因为0m <,所以20m -<,当(,2)x m ∈-∞-时,()0f x '>,函数()f x 单调递增; 当(2,0)x m ∈-时,()0f x '<,函数()f x 单调递减; 当(0,)x ∈+∞时,()0f x '>,函数()f x 单调递增. 此时,()f x 存在最小值.()f x 的极小值为(0)0f m =<.根据()f x 的单调性,()f x 在区间(2,)m -+∞上的最小值为m ,解()f x =0,得()f x 的零点为12x =22x =,结合2()()e x f x x mx m =-+⋅可得在区间1(,)x -∞和2(,)x +∞上,()0f x >.因为0m<,所以120x x <<,并且1(2)222x m m --=-+=4|2|4(2)10222m m m m -+---+-->===>,即12x m >-,综上,在区间1(,)x -∞和2(,)x +∞上,()0f x >,()f x 在区间(2,)m -+∞上的最小值为m ,0m <,所以,当0m <时()f x 存在最小值,最小值为m .。