北京市海淀区2021届上学期高三年级期末练习数学试卷

本试卷共150分。考试时长120分钟。

 

第一部分(选择题
40分)

一、选择题:共10小题,每小题4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. 抛物线的准线方程是

A. B. C. D.

2. 在复平面内,复数对应的点位于

A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限

3. 的展开式中,的系数为

A. 5 B. 5     C. 10 D. 10

4. 已知直线,点和点,若AB,则实数a的值为

A. 1 B. 1     C. 2 D. 2

5. 某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的体积为


A. 2 B. 4     C. 6 D. 12

6. 已知向量满足,且,则

A. 1 B. 0     C. 1 D. 2

7. 已知是两个不同的平面,”“的一个充分条件是

A. 内有无数条直线平行于

B. 存在平面

C. 存在平面,且∥n

D. 存在直线

8. 已知函数,则

A. 是偶函数 B. 函数的最小正周期为

C. 曲线y关于直线对称 D.

9. 数列的通项公式为,前n项和为。给出下列三个结论:

①存在正整数,使得

②存在正整数,使得

③记,则数列有最小项,其中所有正确结论的序号是

A. B. C. ①③ D. ①②③

10. 如图所示,在圆锥内放入两个球O1O2,它们都与圆锥相切(即与圆锥的每条母线相切),切点圆(图中粗线所示)分别为⊙C1,⊙C2,这两个球都与平面α相切,切点分别为F1F2,丹德林(GDandelin)利用这个模型证明了平面α与圆锥侧面的交线为椭圆,F1F2为此椭圆的两个焦点,这两个球也称为Dandelin双球,若圆锥的母线与它的轴的夹角为30°,⊙C1,⊙C2的半径分别为14,点M为⊙C2上的一个定点,点P为椭圆上的一个动点,则从点P沿圆锥表面到达点M的路线长与线段PF1的长之和的最小值是


A. 6 B. 8     C. D.

 

第二部分(非选择题
110分)

二、填空题:共5小题,每小题5分,共25分。

11. 在”互联网+”时代,国家积极推动信息化技术与传统教学方式的深度融合,实现线上、线下融合式教学模式变革。某校高一、高二和高三学生人数如图所示,采用分层抽样的方法调查融合式教学模式的实施情况,在抽取的样本中,高一学生有16人,则该样本中的高三学生人数为___________


12. 设等比数列的前n项和为,若成等差数列,则数列的公比为____________

13. 已知双曲线的左、右焦点分别为,点,则该双曲线的渐近线方程为______________________

14. 已知函数是定义域为R的奇函数,且时,,则a________的值域是___________

15. 已知圆,直线,点,点

给出下列四个结论:

①当时,直线与圆P相离;

②若直线是圆P的一条对称轴,则

③若直线上存在点A,圆P上存在点N,使得∠MAN90°,则a的最大值为

N为圆P上的一个动点,若∠MAN90°,则t的最大值为

其中所有正确结论的序号是__________

 

三、解答题:共6小题,共85分。解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程。

16. (本小题共15分)

在三棱柱中,侧面为矩形,AC⊥平面分别是棱的中点。

(Ⅰ)求证:AE∥平面

(Ⅱ)求证:CC1⊥平面ABC

(Ⅲ)若,求直线AB与平面所成角的正弦值。


17.(本小题共14分)

若存在△ABC同时满足条件①、条件②、条件③、条件④中的三个,请选择一组这样的三个条件并解答下列问题:

(Ⅰ)求∠A的大小;

(Ⅱ)求a的值。

条件①:

条件②:

条件③:

条件④:

18.(本小题共14分)

某公司在20132021年生产经营某种产品的相关数据如下表所示:

年份

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

年生产台数(单位:万台)

3

4

5

6

7

9

10

10

a

年返修台数(单位:台)

32

38

54

58

52

71

80

75

b

年利润(单位:百万台)

3.85

4.50

4.20

5.50

6.10

9.65

10.00

11.50

c

注:年返修率=

(Ⅰ)从2013~2020年中随机抽取一年,求该年生产的产品的平均利润不小于100元/台的概率;

(Ⅱ)公司规定:若年返修率不超过千分之一,则该公司生产部门当年考核优秀,现从2013~2020年中随机选出3年,记表示这3年中生产部门获得考核优秀的次数,求的分布列和数学期望;

(Ⅲ)记公司在2013~2015年,2016~2018年,20192021年的年生产台数的方差分别为。若,其中表示这两个数中最大的数,请写出a的最大值和最小值。(只需写出结论)

(注:,其中为数据的平均数)

19. (本小题共14分)

已知椭圆的离心率为,且经过点

(Ⅰ)求椭圆W的方程及其长轴长;

(Ⅱ)AB分别为椭圆W的左、右顶点,点D在椭圆W上,且位于x轴下方,直线CDx轴于点Q。若△ACQ的面积比△BDQ的面积大,求点D的坐标。

20.(本小题共14分)

已知函数

(Ⅰ)求函数的单调区间;

(Ⅱ)设,求证:

(Ⅲ)设,若存在使得,求a的最大值。

21.(本小题共14分)

A是由个实数组成的nn列的数表,满足:每个数的绝对值是1,且所有数的和是非负数,则称数表A是”n阶非负数表”。

(Ⅰ)判断如下数表是否是”4阶非负数表”;


(Ⅱ)对于任意”5阶非负数表”A,记A的第s行各数之和,证明:存在,使得

(Ⅲ)当时,证明:对于任意”n阶非负数表”A,均存在kk列,使得这kk列交叉处的个数之和不小于k

 

 

 

【试题答案】

一、选择题:共10小题,每小题4分,共40分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

A

D

B

A

C

D

C

C

A

 

二、填空题:共5小题,每小题5分,共25分。

题号

11

12

13

14

15

答案

12

3或-1


2

1 (-11

①②④

 

三、解答题:共6小题,共85分。

16.(本小题共15分)

解:(Ⅰ)在三棱柱中,,且

因为点DE分别是棱的中点,

所以AD,且

所以四边形是平行四边形,

所以AE∥

又因为平面平面

所以AE∥平面


(Ⅱ)因为AC⊥平面平面

所以AC

因为侧面为矩形,

所以BC

又因为平面ABC平面ABC

所以⊥平面ABC

(Ⅲ)分别以所在的直线为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,由题意得


所以

设平面的法向量为,则


,则

于是

所以

所以,直线AB与平面所成角的正弦值为

17.(本小题共14分)

选择①②③

解:(Ⅰ)因为

由正弦定理得

因为

所以

所以

所以∠A

(Ⅱ)在△ABC中,

所以

所以∠C

因为

所以

所以



所以

由正弦定理得,即

因为

所以

选择①②④

解:(Ⅰ)因为

由正弦定理得

在△ABC中,

所以

所以∠A

(Ⅱ)在△ABC中,

所以

所以∠C

因为

所以

所以



所以

因为

所以

由正弦定理得

18.(本小题共14分)

解:(Ⅰ)由图表知,2013~2020年中,产品的平均利润小于100/台的年份只有2015年,2016年,

所以从2013~2020年中随机抽取一年,该年生产的产品的平均利润不小于100/台的概率为

(Ⅱ)由图表知,2013~2020年中,返修率超过千分之一的年份只有20132015年,所以的所有可能取值为123


所以的分布列为

1

2

3

P

的数学期望

(Ⅲ)a的最大值为13,最小值为7

19.(本小题共14分)

解:(Ⅰ)因为椭圆W经过点

所以

因为椭圆W的离心率为

所以,其中

所以

所以,椭圆W的方程为,长轴长

(Ⅱ)当直线CD的斜率不存在时,由题意可知

由(Ⅰ)可知

所以△ACQ的面积为,△BDQ的面积为

显然△ACQ的面积比△BDQ的面积大

当直线CD的斜率存在时,由题意可设直线CD的方程为


,得,所以


依题意可得点D的纵坐标

因为点Dx轴下方,所以,即

所以△ACQ的面积为

BDQ的面积为



因为△ACQ的面积比△BDQ的面积大

所以

此方程无解。

综上所述,点D的坐标为

方法二

因为点Dx轴下方,所以点Q在线段AB(不包括端点)上,

由(Ⅰ)可知

所以△AOC的面积为

因为△ACQ的面积比△BDQ的面积大

所以点Q在线段OB(不包括端点)上,且△OCQ的面积等于△BDQ的面积,

所以△OCB的面积等于△BCD的面积,

所以ODBC



因为点D在椭圆W上,

所以

所以

所以点D的坐标为

20.(本小题共14分)

解:(Ⅰ)因为

所以

,得

在区间上的情况如下:

0

极大

所以的单调递增区间为,单调递减区间为

(Ⅱ)因为,所以

所以

①当时,,所以

②当时,,所以

所以内单调递增,在内单调递减,

所以

(Ⅲ)因为,所以

①当时,,即存在1,使得

②当时,由(Ⅱ)可知,,即

所以



所以,对任意,即不存在使得

综上所述,a的最大值为

21.(本小题共14分)

解:记为数表A中第i行第j列的数,
为数表A中所有数的和,为数表A中前kk列交叉处各数之和。

(Ⅰ)是”4阶非负数表”;不是”4阶非负数表”。

(Ⅱ)由题意知,且数表A是”5阶非负数表”,

所以为奇数,且

不妨设

①当时,因为为奇数,所以

所以

②当时,因为为奇数,所以

所以

所以

又因为均为奇数,

所以

(Ⅲ)(1)先证明数表A中存在n,其所有数的和大于等于0

,由题意知

不妨设

由于

所以

2)由(1)及题意不妨设数表An,其所有数的和大于等于0

下面考虑前行,证明存在k列,其所有数的和大于等于k

,则

不妨设

因为1个奇数的和,所以为奇数

①当时,因为为奇数,所以

所以

②当时,因为为奇数,所以

所以

所以

3)在(2)所设数表A下,证明前行前k列中存在kk列,其所有数的和

,则

不妨设

①当时,

②当时,

所以,所以

综上所述,对于任何”n阶非负数表”A,均存在kk列,使得这kk列交叉处的所有数之和不小于k

 

 


 

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