北京市海淀区2021届下学期高三年级期末练习数学试卷(二模)

本试卷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)在平面直角坐标系xOy中,角θ以Ox为始边,终边经过点(-34),则cosθ=

(A) (B) (C) (D)

(2)aR.(2+i)a-i=-1-3i,则a=

(A)-1 (B) -2 (C)1 (D)2

(3)已知a=0.31.5b=log1.50.3c=1.50.3,则

(A)a<b<c (B)b<a<c

(C)a<c<b (D)b<c<a

(4)已知F为抛物线y2=4x的焦点,Px0y0)是该抛物线上的一点,若|PF|>2,则

(A) x0 (0,1) (B) x0(1,+∞)

(C) y0(2,+∞) (D) y0(-∞,2)

(5)向量abc在边长为l的正方形网格中的位置如图所示.若e为与c同方向的单位向量,则 (a+b)·e=


(A)1.5 (B) 2 (C) -4.5 (D) -3

(6)已知实数xy满足x2+y2+4x-6y+12=0,则x的最大值是

(A)3 (B)2 (C) -1 (D) -3

(7)已知指数函数f(x)=ax,将函数f(x)的图象上的每个点的横坐标不变,纵坐标扩大为原来的3倍,得到函数g(x)的图象,再将g(x)的图象向右平移2个单位长度,所得图象恰好与函数f(x)的图象重合,则a的值是

(A) (B) (C) (D)

(8)已知正方体ABCD-A1B1C1D1(如图1),点P在侧面CDD1C1内(包括边界).若三棱锥B1-ABP的俯视图为等腰直角三角形(如图2),则此三棱锥的左视图不可能是


(9)已知实数αβ“α+β=2kπkZ“sinα+β=sinα+sinβ”

(A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件

(C)充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件

(10)已知函数若对于任意正数k,关于x的方程f(x)=k都恰有两个不相等的实数根,则满足条件的实数a的个数为

(A)0 (B)1 (C)2 (D)无数

 

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)已知数列满足a1=2an+12an=0n=12),则的前6项和为__________.

(12)已知(1+2xn的展开式的二项式系数之和为16,则n=___________;各项系数之和为_________
(用数字作答)

(13)在△ABC中,a=3b=7,∠B=,则△ABC的面积为_________.

(14)已知双曲线M的左焦点为F1AB为双曲线M上的两点,O为坐标原点,若四边形F1ABO为菱形,则双曲线M的离心率为_________.

(15)普林斯顿大学的康威教授于1986年发现了一类有趣的数列并命名为外观数列“(Look and say sequence),该数列的后一项由前一项的外观产生.以i(iN0≤i≤9)为首项的外观数列记作Ai,其中A1,为111211211111221,即第一项为1,外观上看是11,因此第二项为11;第二项外观上看是21,因此第三项为21;第三项外观上看是1211,因此第四项为1211.按照相同的规则可得其它Ai,例如A331311133113132113.给出下列四个结论:

①若Ai的第n项记作anAj的第n项记作bn,其中2≤i<j≤9,则nN*anbn=i-j;

A1中存在一项,该项中某连续三个位置上均为数字3

A1的每一项中均不含数字4

④对于k≥2i≠1Ai的第k项的首位数字与A1的第k+2项的首位数字相同.

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14分)

如图,在三棱锥P-ABC中,BCACBCPCAC=BC=6PA =PC=5DE分别是ACPC的中点.


(I)求证:平面PAC⊥平面ABC;

(Ⅱ)求二面角A-DE-B的余弦值.

 

(17)(本小题共14分)

已知函数的部分图象如图所示.


(I)直接写出的值;

(Ⅱ)再从条件①、条件②中选择一个作为已知,求函数f(x)在区间上的最小值.

条件①:直线为函数y=fx)的图象的一条对称轴;

条件②:(0)为函数y=f(x)的图象的一个对称中心.

(18)(本小题共14分)

为迎接2022年北京冬季奥运会,普及冬奥知识,某地区小学联合开展了冰雪答题王冬奥知识竞赛活动.现从参加该活动的学生中随机抽取了30名学生,将他们的竞赛成绩(单位:分)用茎叶图记录如下:


(I)从该地区参加该活动的男生中随机抽取1人,估计该男生的竞赛成绩在90分以上的概率;

(Ⅱ)从该地区参加该活动的全体男生中随机抽取2人,全体女生中随机抽取2人,估计这4人中男生竞赛成绩在90分以上的人数比女生竞赛成绩在90分以上的人数多的概率;

(Ⅲ)为便于普及冬奥知识,现从该地区某所小学参加冬奥知识竞赛活动的学生中随机选取10名男生、10名女生作为冬奥宣传志愿者.记这10名男生竞赛成绩的平均数为μ1,这10名女生竞赛成绩的平均数为μ2,能否认为μ12,说明理由.

(19)(本小题共14分)

椭圆C的左、右焦点分别为F1, F2,E是椭圆C上一点,且|F1F2|=2,|EF1|+|EF2|=4.

(I)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)M,Ny轴上的两个动点(点M与点E位于x轴的两侧),∠MF1N=MEN=90°,直线EMx轴于点P,求的值.

(20)(本小题共15分)

已知函数f(x) =x-alnx.

(I)求曲线y=f(x)在点(1f(1))处的切线方程;

(Ⅱ)f(x)的单调区间;

(Ⅲ)若关于x的方程x-alnx=0有两个不相等的实数根,记较小的实数根为x0,求证:(a-1)x0>a.

(21)(本小题共14分)

已知有限集XY,定义集合X-Y= {x|xX,且xY}|X|表示集合X中的元素个数.

(I)X={1234),Y={345},求集合X-YY-X,以及|(X-Y)(Y-X)|的值;

(Ⅱ)给定正整数n,集合S={12n}.对于实数集的非空有限子集AB,定义集合C={x|x=a+baAbB}.

①求证:|A-S|+|B-S|+|S-C|≥1

②求|A-S(S-A )|+|B-S(S-B)|+|(C-S)(S-C)|的最小值.

 

参考答案

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

C

A

B

B

D

C

D

D

A

B

 

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

126

4 81


 

4

①③④

 

三、解答题共6小题,共85分。

(16)(本小题共14分)

解:(I)因为BCPCACBCACPC =CAC平面PACPC平面PAC

所以BC⊥平面PAC

又因为BC平面ABC

所以平面ABC⊥平面PAC

( II)连结PD,因为PA= PCDAC的中点,

所以AD= DCPDAC.

CCHPD,则CHAC.

因为BC⊥平面PACCH平面PAC

所以BCCH

BCAC

如图,以C为原点,分别以CBCACH所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系Cxyz

因为AC=6PC =5

所以PD=4.

因为BC =6

所以C(0,0,0),B(6,0,0)A(0,6,0),D(0,3,0),P(0,3,4).

因为EPC的中点,

所以E(02)

所以

设平面DEB的法向量为n=(xyz)



x= -2,则y=-4z=-3

所以n= (-2-4-3)

( I)可得:BC⊥平面PAC

取平面ADE的一个法向量为

m=(100)

所以

所以二面角A-DE-F的余弦值为

(17)(本小题共14分)

解:(I) =2

(II)选择条件①

因为直线为函数的图象的一条对称轴,

所以
时,kZ

kZ

因为

所以.

因为

所以.

所以A=2.

所以

因为当时,

所以当时,即当时,

f(x)取到最小值,最小值为

选择条件②

因为(0)为函数的图象的一个对称中心,

所以当时,kZ

kZ

因为

所以

因为

所以

所以A=2.

所以

因为当时,

所以当时,即当时,

f(x)取到最小值,最小值为

(18)(本小题共14分)

解:(I)由茎叶图可知,随机抽取的30名学生中男生有15名,其中竞赛成绩在90分以上的学生有5名,

所以随机抽取的15名男生中竞赛成绩在90分以上的频率为

所以从该地区参加该活动的男生中随机抽取1人,该男生的竞赛成绩在90分以上的概率估计为

(II)(i=12)表示i名男生的竞赛成绩在90分以上Bj(j=l2)表示j名女生的竞赛成绩在90分以上C表示“4人中男生竞赛成绩在90分以上的人数比女生竞赛成绩在90分以上的人数多“.

(I),从该地区参加该活动的女生中随机抽取1人,该女生竞赛成绩在90分以上的概率估计为,则







(III)参考答案:不能确定是否有

上述10名男生,10名女生竞赛成绩的数据是随机的,所以是随机的,

所以不能确定是否有

(19)(本小题共14分)

解:(I)由题意知:

解得

所以椭圆C的方程为

(II)M(0m)N0n),E.(I)可知F1(-l0)F2(10)

因为∠MF1N=90°,

所以,即

所以mn= -1

又因为∠MEN=90°,

所以,即

又因为,

所以

所以

所以.

因为点M与点E位于x轴的两侧,即m异号,

所以

所以.

(20)(本小题共15分)

解:(I)因为

所以

所以

又因为f(1)=1

所以曲线y=f(x)在点(1f(1))处的切线方程为,即


(II)f(x)的定义域为(0+)


a≤0时,f'(x)>0,所以f (x)的单调递增区间为(0+∞).

a>0时,令f'(x)=0,得x=a.

f(x)f'(x)在区间(0+)上的情况如下:

x

0a

a

(a+)


0

+

f(x)


极小值


所以f(x)的单调递减区间为(0a),单调递增区间为(a+∞).

(III)(II)知:

①当a≤0时,f (x)(0+)上单调递增,

所以f(x)=0至多有一个实根,不符合题意.

②当a>0时,f(x)在(0a)上单调递减,在(a+)上单调递增,

所以f(x)的最小值为.

fa≥0,则f(x)≥0,所以f(x)=0至多有一个实根,不符合题意,

fa<0,即,得a>e.

f(1)=1>0,且f (x)在(0a)上单调递减,

所以f(x)在(0a)上有唯一零点.

因为方程有两个不相等的实数根,且较小的实数根为x0

所以f(x)在(0a)上的唯一零点就是x0

方法一:

所以

所以.

所以等价于,即

(II)知,当a=l时,的最小值为f(1)=1

又因为,所以.

所以

方法二:

等价于


所以

因为f(x)在(0a)上单调递减,

所以等价于

*

因为a>e

,则t>l

即(*)等价于,即

所以等价于


所以

t>l时,,所以g(t)(1+)上单调递增,

所以,而g(1)=0

所以成立.

所以

(21)(本小题共14分)

解:(I) .

(II)①显然.

中含有一个不在S中的元素,则,即

.

,,则

此时A中最小的元素B中最小的元素

所以C中最小的元素

所以.

因为S={12n}

所以,即.

综上,.

②由①知.

所以


.

,或,则

,且,设


.

,则.


因为

所以个数一定在集合C中,且均不等于1

所以

所以

所以


A=B=SC={232n}时,

.

所以的最小值是.

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