2018年高三最新 北京市石景山区2018年高三统一测试数学(理科)试卷附答案 精品

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北京市石景山区2018年高三统一测试数 学(理科)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至9页,第10页为草稿纸,共150分.考试时间120分钟.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,只有一项是符合题目要求的,把所选项前的字母填在 题后括号内.1.设全集{,,,}U a b c d =,集合{,,}A a c d =,{,}B b d =,则(UA )∩B =( )(A) {}b (B) {}d (C) {,}a c (D) {,}b d 2.设复数i z +=11,i z 322-=,则21z z ⋅等于( )(A) i --1 (B )i 51-- (C )i -5 (D )i 55- 3.把一组数据中的每一个数据都减去80,得一组新数据,若求得新数据的平均数是1.2,方差是4.4,则原来数据的平均数和方差分别是( ) (A) 78.8,75.6 (B) 78.8,4.4 (C) 81.2,84.4 (D) 81.2,4.4 4.条件1|:|>x p ,条件2:-<x q ,则p ⌝是q ⌝的( )(A) 充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件(C) 充要条件 (D)既不充分也不必要条件5.已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,当0<x 时,x x f 3)(=,则)91(1--f的值是( )(A) 2- (B) 2 (C) 21-(D) 21 6.设m 、n 是不同的直线,α、β、γ是不同的平面,有以下四个命题:(1)//////αββγαγ⎫⇒⎬⎭;(2)//m m αββα⊥⎫⇒⊥⎬⎭;(3)//m m ααββ⊥⎫⇒⊥⎬⎭; (4)////m n m n αα⎫⇒⎬⊂⎭,其中,假命题...是( ) (A)(1)(2) (B) (2)(3) (C)(1)(3) (D)(2)(4)7.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 所对的边,∠A=60º,1=b , △ABC的面积ABC S ∆=3,则CB A cb a sin sin sin ++++的值等于( )(A) 3932 (B) 3326 (C) 338 (D) 32 8. 等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且102=S ,364=S ,则过点),(n a n P 和))(,2(2*+∈+N n a n Q n 的直线的一个方向向量的坐标可以是( )(A) (1-,1-) (B) )2,21(-- (C) )1,21(-- (D) )21,2(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.把答案填在题中横线上.9. 在523)2(x x +的展开式中,5x 的系数是 ;各项系数的和是 .(用数字作答)10.正方体的全面积是24cm 2,它的顶点都在一个球面上,这个球的半径是 cm ;这个球的表面积是 cm 2.11.现从某校5名学生中选出4人分别参加高中“数学”、“物理”、“化学”竞赛,要求每科至少有1人参加,且每人只参加1科竞赛,则不同的参赛方案的种数是 .(用数字作答)12.已知数列{}n a 是由正整数组成的数列,41=a ,且满足b a a n n lg lg lg 1+=-,其中3>b ,2≥n ,且*∈N n ,则n a = ,113lim 3n nn n na a --→∞-+= . 13. 已知y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+≥≥,1,0,0y x y x 则22)2(y x ++的最小值为 .14. 设函数)(x f 的定义域为R ,若存在常数0>m ,使x m x f ≤)(对一切实数x 均成立,则称)(x f 为F 函数.给出下列函数:①0)(=x f ;②2)(x x f =;③)cos (sin 2)(x x x f +=;④1)(2++=x x xx f ;⑤)(x f 是定义在R 上的奇函数,且满足对一切实数1x 、2x 均有21212)()(x x x f x f -≤-.其中是F 函数的序号为 .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)已知函数x x x x x f cos sin 3)2sin()cos()(++-=ππ.(Ⅰ)求)(x f 的最小正周期; (Ⅱ)求当]2,0[π∈x 时,)(x f 的最大值及最小值;(Ⅲ)求)(x f 的单调递增区间.16.(本小题满分13分)袋中装有大小、质地相同的8个小球,其中红色小球4个,蓝色和白色小球各2个.某学生从袋中每次随机地摸出一个小球,记下颜色后放回.规定每次摸出红色小球记2分,摸出蓝色小球记1分,摸出白色小球记0分.(Ⅰ)求该生在4次摸球中恰有3次摸出红色小球的概率;(Ⅱ)求该生两次摸球后恰好得2分的概率;(Ⅲ)求该生两次摸球后得分 的数学期望.17.(本小题满分12分)已知函数5)(23+++=bx ax x x f ,在函数)(x f 图像上一点))1(,1(f P 处切线的斜率为3.(Ⅰ)若函数)(x f y =在2-=x 时有极值,求)(x f 的解析式; (Ⅱ)若函数)(x f y =在区间2[-,]1上单调递增,求b 的取值范围.18.(本小题满分14分)如图,三棱锥ABC P -中,0=⋅=⋅=⋅,2224AB AC PA ==.(Ⅰ)求证:⊥AB 平面PAC ; (Ⅱ)若M 为线段PC λ=|PC |,问λ为何值时能使直线PC ⊥平面MAB ; (Ⅲ)求二面角A PB C --的大小.19.(本小题满分14分)如图所示,已知圆8)1(:22=++y x C ,定点)0,1(A ,M 为圆上一动点,点P 在AM 上,点N 在CM 上,且满足AP AM 2=,0=⋅AM NP ,点N 的轨迹为曲线E .(Ⅰ) 求曲线E 的方程;(Ⅱ) 若点),(),,1(),,(33322111y x B y B y x B -在曲线E 上,线段31B B 的垂直平分线为直线l ,且A B A B A B 321,,成等差数列,求31x x +的值,并证明直线l 过定点; (Ⅲ)若过定点F (0,2)的直线交曲线E 于不同的两点G 、H (点G 在点F 、H 之间),且满足λ=,求λ的取值范围.20.(本小题满分14分)已知函数)(x f y =对于任意2πθk ≠(Z k ∈),都有式子1cot )tan (-=-θθa f 成立(其中a 为常数). (Ⅰ)求函数)(x f y =的解析式;(Ⅱ)利用函数)(x f y =构造一个数列,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)如果可以用上述方法构造出一个常数列,求a 的取值范围;(ⅱ)是否存在一个实数a ,使得取定义域中的任一值作为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;(ⅲ)当1=a 时,若11-=x ,求数列}{n x 的通项公式.以下为草稿纸2018年石景山区高三统一测试数学试题(理科)参考答案与评分标准一、选择题:每小题5分,满分40分.1.A 2.C 3.D 4.A 5.B 6.D 7.A 8.B 二、填空题:每小题5分,满分30分.(对有两空的小题,第一空3分,第二空2分)9.40;243 10.3;π12 11.180 12.14-n b; 1- 13.5 14.①④⑤三、解答题:本大题满分80分. 15.(本小题满分13分) 解:x x x f 2sin 23cos )(2+-= =x x 2sin 232cos 2121+--=21)62sin(--πx . …………………………………5分 (Ⅰ)T=22π=π. ………………………………7分 (Ⅱ)∵ ≤≤x 02π, ∴65626πππ≤-≤-x .∴ 当x =0,即662ππ-=-x 时,)(x f 有最小值1-, …………………9分当x =3π,即262ππ=-x 时,)(x f 有最大值21. …………………11分(Ⅲ)∵πππππk x k 226222+≤-≤+-,k ∈Z ∴ ππππk x k 232223+≤≤+-, ∴ ππππk x k +≤≤+-36,k ∈Z . ∴)(x f 的单调递增区间是]3,6[ππππk k ++- (k ∈Z ). …………13分16.(本小题满分13分) 解:(Ⅰ)“摸出红色小球”,“摸出蓝色小球”,“摸出白色小球”分别记为事件A ,B ,C .………………1分由题意得:2184)(==A P ,4182)()(===C P B P . ………………3分 因每次摸球为相互独立事件,故4次摸球中恰有3次摸出红色小球的概率为:41)211()21()3(3344=-=C P . …………………………………………5分(Ⅱ)该生两次摸球后恰好得2分的概率165)()()()(12=+=B P B P C P A P C P . …………9分(Ⅲ)两次摸球得分ξ的可能取值为0,1,2,3,4.则161)()()0(===C P C P P ξ; 8141412)()()1(12=⨯⨯===C P B P C P ξ;165)()()()()2(12=+==B P B P C P A P C P ξ;41)()()3(12===C P A P C P ξ;41)()()4(===A P A P P ξ. ………………12分∴ 2541441316528111610=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=ξE . ………………13分17.(本小题满分12分)解: 由5)(23+++=bx ax x x f 求导数得b ax x x f ++='23)(2, …………1分由在函数)(x f 图像上一点))1(,1(f P 处切线的斜率为3知3)1(='f ,即323=++b a ,化简得02=+b a . ① ………………3分 (Ⅰ)因为)(x f y =在2-=x 时有极值,所以0)2(=-'f ,即0412=+-b a . ② ………………5分 由①②联立解得4,2-==b a .∴ 542)(23+-+=x x x x f . ………………6分 (Ⅱ)b ax x x f ++='23)(2,由①知02=+b a , ∴ b bx x x f +-='23)(.)(x f y =在区间]1,2[-上单调递增,依题意)(x f '在]1,2[-上恒有0)(≥'x f ,即032≥+-b bx x 在]1,2[-上恒成立. ………………8分 ① 在16≥=bx 时,03)1()(min >+-='='b b f x f ,∴ 6≥b .② 在26-≤=bx 时,0212)2()(min ≥++=-'='b b f x f ,无实数解.③ 在162<<-b 时,01212)(2min ≥-='b b x f ,∴ 60<≤b . 综合上述讨论可知,b 的取值范围是0≥b . ……………………………12分18.(本小题满分14分) 方法一:(Ⅰ) 0=⋅=⋅=⋅,∴ AB PA ⊥,AC AB ⊥, A AC PA =⋂,∴ ⊥AB 平面PAC . ……………………3分 (Ⅱ)当M 为PC 中点时,即21=λ时,直线⊥PC 平面MAB , …………4分 证明如下:由(Ⅰ)知⊥AB 平面PAC ,⊂PC 平面APC ,∴ AB PC ⊥, ……5分 在等腰CAP ∆中, M 为PC 中点,∴ PC AM ⊥, …………6分 又A AM BA =⋂ ,∴ ⊥PC 平面MAB . ……………8分(Ⅲ)由(Ⅱ)知当M 为PC 中点时,⊥PC 平面MAB , ⊂PC 平面PBC ,∴ 平面⊥PCB 平面MAB . ……………………9分过A 作MB AF ⊥于F ,∴ ⊥AF 平面PBC 作PB FE ⊥于E ,连结AE ,由三垂线定理可知,PB AE ⊥. ∴ AEF ∠为二面角A PB C --的平面角. ……………………11分 设a AB =,则a AP AC 2==.在PAC Rt ∆中,a AM 2=,由(Ⅰ)知⊥AB 平面PAC ,⊂AM 平面APC ,∴ AM AB ⊥. 在BAM Rt ∆中,⇒+=222AM AB BM a a a BM 3222=+=.由面积公式得AM AB AF BM ⋅=⋅,a AF 32=, ……………12分同理,在BAP Rt ∆中,,5a BP =由面积公式得a AE 52=, ……………13分在AFE Rt ∆中,630sin ==∠AE AF AEF . 所以二面角A PB C --的大小为630arcsin. ……………………14分方法二:(Ⅰ)同方法一. …………………3分 (Ⅱ)如图,以A 为坐标原点,AP AB AC ,,所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系.设2=AP ,则)0,1,0(),0,0,2(),0,0,0(),2,0,0(B C A P , …………………4分 当M 为PC 中点时,即21=λ时,直线⊥PC 平面MAB . …………………5分 证明如下:当M 为PC 中点时,)1,0,1(M .)2,0,2(-=,)1,0,1(=,)1,1,1(--=.01)2(0012=⨯-+⨯+⨯=⋅AM PC ,∴ ⊥,即AM PC ⊥. ………………6分0)1()2(10)1(2=-⨯-+⨯+-⨯=⋅,∴ MB PC ⊥,即BM PC ⊥. ………………7分 又M BM AM =⋂ ,∴ ⊥PC 平面AMB . ……………8分 (Ⅲ)可证⊥CA 平面BAP .则平面BAP 法向量为)0,0,2(1=n , ……………9分 下面求平面PBC 的法向量.设平面PBC 的法向量为),,(2z y x n =,)2,0,2(-=,)0,1,2(-=CB ,⎩⎨⎧=++-=-+0020202y x z x ),2,(2z z z n =⇒, 令1=z ,则)1,2,1(2=n , ……………………12分66622||||,cos 212121=⨯=⋅>=<n n n n . 所以二面角A PB C --的大小为66arccos . ……………………14分19. (本小题满分14分)解:(Ⅰ)由题意知,圆C 的圆心为)0,1(-,半径22=r .∵0,2=⋅=.∴ NP 为线段AM 的垂直平分线,∴ ||||NM NA =. 又∵ 22||||==+r NM CN ,∴ 222>=+AN CN .∴ 动点N 的轨迹是以点C (-1,0),A (1,0)为焦点且长轴长为22的椭圆. ……………………2分 ∴ 1,1,2===b c a .∴ 曲线E 的方程为1222=+y x . ……………………3分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,曲线E 的轨迹为椭圆,A 为右焦点,其右准线方程为2:1=x l设1B 到直线1l 的距离为d . 根据椭圆的定义知211==e dA B ,得111222)2(2222x x d A B -=-==.同理可得:2232=A B ,33222x A B -=. ……………………5分 ∵ A B A B A B 321,,成等差数列,∴ A B A B A B 2312=+,代入得231-=+x x . ……………………6分 下面证明直线l 过定点.由231-=+x x ,可设线段31B B 的中点为(),1n -.∴ ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+-=+=+=+.2,2,12,12313123232121n y y x x y x y x 得n x x y y k B B 21313131=--=. ∴ 直线l 的斜率n k 21-=,则直线l 的方程为:)1(2+-=-x n n y ,即02:=++n y nx l . ……………………8分 ∴ 直线l 过定点,定点为)0,21(-. ……………………9分 (Ⅲ)当直线GH 斜率存在时,设直线GH 方程为2+=kx y ,代入椭圆1222=+y x ,得034)21(22=+++kx x k . 由0>∆得232>k . ……………………10分 设),(),,(5544y x H y x G ,254214k kx x +-=+则, ①254213k x x += . ② 又∵ λ=,即)2,()2,(5544-=-y x y x λ. ∴ 54x x λ=. ③由①②③联立得λλ5425254)1(x x x x x ==++, 即λλ222223)1()24(k k k +=++-,整理得 λλ22)1()121(316+=+k. ………………12分∵ 232>k ,∴ 3163231642<+<k , ∴ 316)1(42<+<λλ,解得331<<λ且1≠λ.又∵ 10<<λ, ∴131<<λ. ……………………13分 当直线GH 斜率不存在时,直线GH 方程为0=x ,此时31=,即31=λ.∴ 131<≤λ,即所求λ的取值范围是)1,31[. ……………………14分20.(本小题满分14分) 解:(Ⅰ)令θtan -=a x (2πθk ≠),则x a -=θtan ,而xa -==1tan 1cot θθ,故)(x f =11--xa , ∴ )(x f y ==xa ax --+1(a x ≠). ………………………………3分(Ⅱ)(ⅰ)根据题意,只需当a x ≠时,方程x x f =)(有解, ………………4分亦即方程 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 =.………………5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,)-∞-+∞. …………………………7分 (ⅱ)假设存在一个实数a ,使得取定义域中的任一值作为x 1,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 ax --+1=a 在R 中无解,……………8分亦即当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 .∴ 1-=a 即为所求a 的值. ……………………………………11分(ⅲ)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 . 所以数列{nx 1}是首项为111-=x ,公差1-=d 的等差数列.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-=. ……………………………………14分若有其它解法,请酌情给分.。