北京市东城区2021届上学期高三年级期末统一检测数学试卷

本试卷共150分。考试时长120分钟。

 

第一部分(选择题
共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. 已知集合,则=

A. {0} B. {1} C. {2} D. {1,2}

2. 已知是公差为d的等差数列,为其前n项和,若,则

A. -2 B. -1     C. 1 D. 2

3. 下列函数中,既是奇函数,又在区间(0,1)上单调递增的是

A. B. C. D.

4. 将正方体去掉一个四棱锥,得到的几何体如图所示,该几何体的侧(左)视图为



5. 与圆相切于点(2,2)的直线的斜率为

A. -2 B. C. D. 2

6. 函数的部分图象如图所示,则=


A. B. C. D.

7. 设a,b是两个不共线向量,则”a与b的夹角为锐角”是”a⊥(a-b)”的

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

8. 十二生肖,又叫属相,依次为鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪,现有十二生肖的吉祥物各一个,甲、乙、丙三名同学从中各选一个,甲没有选择马,乙、丙二人恰有一人选择羊,则不同的选法有

A. 242种 B. 220种 C. 200种 D. 110种

9. 已知抛物线的焦点F到准线的距离为2,过焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,且,则点A到y轴的距离为

A. 5 B. 4     C. 3 D. 2

10. 某公园门票单价30元,相关优惠政策如下:

①10人(含)以上团体购票9折优惠;

②50人(含)以上团体购票8折优惠;

③100人(含)以上团体购票7折优惠;

④购票总额每满500元减100元(单张票价不优惠)。

现购买47张门票,合理地设计购票方案,则门票费用最少为

A. 1090元 B. 1171元 C. 1200元 D. 1210元

 

第二部分(非选择题
共110分)

二、填空题:共5小题,每小题5分,共25分。

11. 复数=_____________。

12. 函数的定义域是_____________。

13. 已知,则=___________,=___________。

14. 已知双曲线,△ABC为等边三角形,若点A在y轴上,点B,C在双曲线M上,且双曲线M的实轴为△ABC的中位线,则双曲线M的离心率为_________。

15. 已知函数,其中表示不超过x的最大整数。

例如:。

①=____________;

②若对任意都成立,则实数a的取值范围是__________。

 

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13分)

如图,在四棱锥中,PD⊥平面ABCD,PD=4,底面ABCD是边长为2的正方形,E,F分别为PB,PC的中点。

(Ⅰ)求证:平面ADE⊥平面PCD;

(Ⅱ)求直线BF与平面ADE所成角的正弦值。


17.(本小题13分)

已知函数,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求:

(Ⅰ)的最小正周期;

(Ⅱ)在区间上的最大值。

条件①:;

条件②:。

注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分。

18.(本小题14分)

为了解果园某种水果产量情况,随机抽取100个水果测量质量,样本数据分组为[100,150),[150,200),[200,250),[250,300),[300,350),[350,400](单位:克),其频率分布直方图如图所示:


(Ⅰ)用分层抽样的方法从样本里质量在[250,300),[300,350)的水果中抽取6个,求质量在[250,300)的水果数量;

(Ⅱ)从(Ⅰ)中得到的6个水果中随机抽取3个,记X为质量在[300,350)的水果数量,求X的分布列和数学期望;

(Ⅲ)果园现有该种水果约20 000个,其等级规格及销售价格如下表所示,

质量m(单位:克)

等级规格

二等

一等

特等

价格(元/个)

4

7

10

试估计果园该种水果的销售收入。

19.(本小题15分)

已知椭圆过点,且离心率为。

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设直线与椭圆C有且仅有一个公共点E,且与x轴交于点G(E,G不重合),ET⊥x轴,垂足为T。求证:。

20.(本小题15分)

已知函数。

(Ⅰ)若曲线在点处的切线平行于直线,求该切线方程;

(Ⅱ)若,求证:当时,;

(Ⅲ)若恰有两个零点,求a的值。

21.(本小题15分)

给定正整数,若数列满足:,,则称数列A具有性质。

对于两个数列B:

定义数列

(Ⅰ)设数列A具有性质,数列B的通项公式为,求数列的前四项和;

(Ⅱ)设数列具有性质,数列B满足且,若存在一组数列,使得…为常数列,求出m所有可能的值;

(Ⅲ)设数列具有性质(常数),数列B满足且,若存在一组数列,使得…为常数列,求k的最小值。(只需写出结论)

 

【试题答案】

一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)

1. D 2. C 3. D 4. B 5. A

6. A 7. B 8. C 9. C 10. B

 

二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分)

11. 12. 13. 14.

15.

 

三、解答题(共6小题,共85分)

16.(共13分)

解:(Ⅰ)因为PD⊥平面ABCD,

所以PD⊥AD,

因为底面ABCD是正方形,

所以AD⊥CD,

因为,

所以AD⊥平面PCD,

又因为平面ADE,

所以平面ADE⊥平面PCD。 4分


(Ⅱ)因为PD⊥底面ABCD,

所以PD⊥AD,PD⊥CD,

因为底面ABCD是正方形,所以AD⊥CD。

如图建立空间直角坐标系。


因为PD=4,底面ABCD为边长为2的正方形,

所以,,

则。

设平面ADE的法向量,

由可得

令,则,

所以。

设直线BF与平面ADE所成角为,

则,

所以直线BF与平面ADE所成角的正弦值为。 13分

17.(共13分)

解:选条件①:;

(Ⅰ)





。

所以的最小正周期是。 7分

(Ⅱ)因为,

所以,

所以,

所以,

当,即时,有最大值。 13分

选条件②:。

(Ⅰ)



。

所以的最小正周期是。 7分

(Ⅱ)因为,

所以,

所以,

当,即时,有最大值1。 13分

18.(共14分)

解:(Ⅰ)质量在的该种水果的频率分别为,

,其比为2:1,

所以按分层抽样从质量在的这种水果中随机抽取6个,

质量在的该种水果有4个。 4分

(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,6个水果中有2个质量在,

所以X的所有可能取值为0,1,2,

。

所以X的分布列为

X

0

1

2

P

故X的数学期望。 10分

(Ⅲ)由频率分布直方图可知,质量在,的该种水果的频率分别为0.1,0.1,,

所以估计20000个水果中,二等品有个;

一等品有个;

特等品有个。

果园该种水果的销售收入为(元)。 14分

19.(共15分)

解:(Ⅰ)依题意,得

解得,

所以椭圆C的方程为。 4分

(Ⅱ)由题设知直线的斜率存在,设直线的方程为:,

由消去y,整理得。

依题意,有,解得。

设,则,

因为ET⊥x轴,所以,

所以。

又因为,

所以。 15分

20.(共15分)

解:(Ⅰ)因为,所以,故,

所以,

所以切线方程为,即。 4分

(Ⅱ)当时,,

当时,;当时,,

所以在区间(0,2)上单调递减,在区间上单调递增,

所以的最小值为,

故时,。 10分

(Ⅲ)对于函数。

(i)当时,没有零点;

(ii)当时,。

当时,,所以在区间上单调递增;

当时,,所以在区间(0,2)上单调递减;

当时,,所以在区间上单调递增,

所以是的极大值,是的极小值。

因为,

所以在上有且只有一个零点。

由于,

①若,即在区间上没有零点;

②若,即在区间上只有一个零点;

③若,即,由于,所以在区间上有一个零点。

由(Ⅱ)知,当时,,

所以,

故在区间上有一个零点,

因此时,在区间上有两个零点。

综上,当有两个零点时,。 15分

21.(共15分)

解:(Ⅰ)数列的前四项和为A的前四项和与B的前四项和之和,为2+10=12。

4分

(Ⅱ)由题知,数列满足:,所以只考虑数列和的前四项,

取为,可使
的前四项为4,4,4,4,所以m=1成立;

取为1,1,0,0;1,1,0,0;1,0,1,0,可使的前四项为4,4,4,4,所以成立;

取为;,可使
的前四项为,所以成立;

当时,前四项是,所以对任意的不会是常数列;

综上,。 12分

(Ⅲ)。 15分


 

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