北京市高考数学试卷理科真题详细解析
2019年高考理科数学北京卷理数(附参考答案和详解)

绝密★启用前 6月7日15:00-17:002019年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学(理工农医类)总分:150分考试时间:120分钟★祝考试顺利★注意事项:1、本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证条形码粘贴在答题卡的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
2、选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸、答题卡上的非答题区域均无效。
3、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸、答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,将本试卷和答题卡一并上交。
第I卷一、选择题:本题共8小题,每小题5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.(2019北京卷·理)已知复数2iz=+,则z z⋅=()A.3B.5C.3D.5【解析】因为2iz z⋅=+⋅-=.故选D.z=+,所以2iz=-,所以(2i)(2i)5【答案】D2.(2019北京卷·理)执行如图所示的程序框图,输出的s值为()A.1B.2C.3D.4【解析】1,1k s ==;第一次循环:2s =,判断3,2k k <=;第二次循环:2s =,判断3,3k k <=;第三次循环:2s =,判断3k =.故输出2,故选B. 【答案】B3.(2019北京卷·理)已知直线l 的参数方程为13,24x t y t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l 的距离是( )A.15B.25C.45D.65【解析】由题意可知直线l 的普通方程为4320x y -+=,由点到直线的距离公式可得点(1,0)到直线l的距离65d ==.故选D. 【答案】D4.(2019北京卷·理)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,则( )A.222a b =B.2234a b =C.2a b =D.34a b =【解析】因为椭圆的离心率为12c e a ==,所以224a c =.又222a b c =+,所以2234a b =.故选B. 【答案】B5.(2019北京卷·理)若x ,y 满足||1x y ≤-,且1y ≥-,则3x y +的最大值为( )A.7-B.1C.5D.7【解析】由||1x y ≤-,且1y ≥-,得10,10,1.x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥-⎩作出可行域如图阴影部分所示.设3z x y =+,则3y x z =-+,作直线0:3l y x =-,并进行平移.显然当0l 经过点(2,1)A -时,z 取得最大值,max 3215z =⨯-=.故选C. 【答案】C6.(2019北京卷·理)在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足12125lg2E m m E -=,其中星等为k m 的星的亮度为(1,2)k E k =.已知太阳的星等是26.7-,天狼星的星等是 1.45-,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )A.10.110B.10.1C.lg10.1D.10.110-【解析】由题意知,126.7m =-,2 1.45m =-,代入所给公式得1251.45(26.7)lg 2EE ---=,所以12lg10.1E E =,所以10.11210EE =.故选A. 【答案】A7.(2019北京卷·理)设点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC 的夹角为锐角”是“AB AC BC +>”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【解析】因为设点A ,B ,C 不共线,由向量加法的三角形法则,可知BC AC AB =-,所以||||AB AC BC +>等价于||||AB AC AC AB +>-,因模为正,故不等号两边平方得22222||||cos 2||||cos AB AC AB AC AC AB AC AB θθ++⋅⋅>+-⋅⋅(θ为AB 与AC 的夹角),整理得4||||cos 0AB AC θ⋅⋅>,故cos 0θ>,即θ为锐角.又以上推理过程可逆,所以“AB 与AC 的夹角为锐角”是“AB AC BC +>”的充分必要条件.故选C. 【答案】C8.(2019北京卷·理)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线22:1||C x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论: ①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点); ②曲线C③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3.其中,所有正确结论的序号是( )A.①B.②C.①②D.①②③【解析】由221||x y x y +=+,当0x =时,1y =±;当0y =时,1x =±;当1y =时,01x =±,.故曲线C 恰好经过6个整点:(0,1)A ,(0,1)B -,(1,0)C ,(1,1)D ,(1,0)E -,(1,1)F -,所以①正确.由基本不等式,当0y >时,22221||1||12x y x y x y xy ++=+=+≤+,所以222x y +≤222x y +≤②正确.如图,由①知矩形CDFE 的面积为2,△BCE 的面积为1,所以曲线C 所围成的“心形”区域的面积大于3,故③错误.故选C. 【答案】C第Ⅱ卷二、填空题:本题共6小题,每小题5分。
【推荐】(解析版)2019年北京市高考数学试卷(理科)

绝密★启用前2019年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5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.已知复数z=2+i,则z z⋅=A. B. C.3 D.5【答案】D【解析】【分析】题先求得z,然后根据复数的乘法运算法则即得.=+⋅=+-=故选D.【详解】∵z2i,z z(2i)(2i)5【点睛】本题主要考查复数的运算法则,共轭复数的定义等知识,属于基础题..2.执行如图所示的程序框图,输出的s值为A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】【分析】根据程序框图中的条件逐次运算即可.【详解】运行第一次,=1k ,2212312s ⨯==⨯-,运行第二次,2k =,2222322s ⨯==⨯-,运行第三次,3k =,2222322s ⨯==⨯-,结束循环,输出=2s ,故选B .【点睛】本题考查程序框图,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.3.已知直线l 的参数方程为13,24x t y t =+⎧⎨=+⎩(t 为参数),则点(1,0)到直线l 的距离是A.15 B.25 C.45 D.65【答案】D【解析】【分析】首先将参数方程化为直角坐标方程,然后利用点到直线距离公式求解距离即可.【详解】直线l 的普通方程为()()41320x y ---=,即4320x y -+=,点()1,0到直线l 的距离65d ==,故选D.【点睛】本题考查直线参数方程与普通方程的转化,点到直线的距离,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.4.已知椭圆2222 1x y a b+=(a >b >0)的离心率为12,则A.a 2=2b 2B.3a 2=4b 2C.a =2bD.3a =4b 【答案】B【解析】【分析】由题意利用离心率的定义和,,a b c 的关系可得满足题意的等式.【详解】椭圆的离心率2221,2c e c a b a ===-,化简得2234a b =,故选B.【点睛】本题考查椭圆的标准方程与几何性质,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.5.若x ,y 满足|1|x y ≤-,且y ≥−1,则3x+y 的最大值为A.−7B.1C.5D.7【答案】C【解析】【分析】首先画出可行域,然后结合目标函数的几何意义确定其最值即可.【详解】由题意1,11y y x y-≤⎧⎨-≤≤-⎩作出可行域如图阴影部分所示.设3,3z x y y z x =+=-,当直线0:3l y z x =-经过点()2,1-时,z 取最大值5.故选C.【点睛】本题是简单线性规划问题的基本题型,根据“画、移、解”等步骤可得解.题目难度不大题,注重了基础知识、基本技能的考查.6.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足212152–lg E m m E =,其中星等为m k 的星的亮度为E k (k =1,2).已知太阳的星等是–26.7,天狼星的星等是–1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为A.1010.1B.10.1C.lg10.1D.10–10.1【答案】A【解析】【分析】由题意得到关于12,E E 的等式,结合对数的运算法则可得亮度的比值.【详解】两颗星的星等与亮度满足12125lg 2E m m E -=,令211.45,26.7m m =-=-,()10.111212222lg (1.4526.7)10.1,1055E E m m E E =⋅-=-+==.故选:A.【点睛】本题以天文学问题为背景,考查考生的数学应用意识、信息处理能力、阅读理解能力以及指数对数运算.7.设点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC 的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +> ”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【答案】C【解析】【分析】由题意结合向量的减法公式和向量的运算法则考查充分性和必要性是否成立即可.【详解】∵A 、B 、C 三点不共线,∴|AB +AC |>|BC |⇔|AB +AC |>|AB -AC |⇔|AB +AC |2>|AB -AC|2AB ⇔•AC >0AB ⇔与AC 的夹角为锐角.故“AB 与AC 的夹角为锐角”是“|AB +AC|>|BC |”的充分必要条件,故选C.【点睛】本题考查充要条件的概念与判断、平面向量的模、夹角与数量积,同时考查了转化与化归数学思想.8.数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C :221||x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C ;③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3.其中,所有正确结论的序号是A.①B.②C.①②D.①②③【答案】C【解析】【分析】将所给方程进行等价变形确定x 的范围可得整点坐标和个数,结合均值不等式可得曲线上的点到坐标原点距离的最值和范围,利用图形的对称性和整点的坐标可确定图形面积的范围.【详解】由221x y x y +=+得,221y x y x -=-,2222||3341,10,2443x x x y x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,所以x 可为的整数有0,-1,1,从而曲线22:1C x y x y +=+恰好经过(0,1),(0,-1),(1,0),(1,1),(-1,0),(-1,1)六个整点,结论①正确.由221x y x y +=+得,222212x y x y +++,解得222x y +≤,所以曲线C 上任意一点到原点的距离都不.结论②正确.如图所示,易知()()()()0,1,1,0,1,1,,0,1A B C D -,四边形ABCD 的面积13111122ABCD S =⨯⨯+⨯=,很明显“心形”区域的面积大于2ABCD S ,即“心形”区域的面积大于3,说法③错误.故选C.【点睛】本题考查曲线与方程、曲线的几何性质,基本不等式及其应用,属于难题,注重基础知识、基本运算能力及分析问题解决问题的能力考查,渗透“美育思想”.第二部分(非选择题共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
高考试题——数学理(北京卷)解析版

2010年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)解析本试卷分第I卷和第n卷两部分。
第I卷1至2页、第n卷3至5页,共150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效,考试结束后,将本试卷和答题卡。
第I卷(选择题共40分)一、本大题共8小题,每小题5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。
、2(1) 集合P ={x€ Z 0 E x c3}, M ={x€ R x <9},则PI M =(A) {1,2} (B) {0,1,2} (C){x|0 w x<3} (D) {x|0 < x < 3}1, B •解析:P, M = I-3,3】,因此P「|M 八0,1,2』(2)在等比数列牯,中,印=1,公比q式1.若a^ =a1a2a3a4a5,则m=解析:很容易看出这是一个面向我们的左上角缺了一小块长方体的图形,不难选出答案。
(4)8名学生和2位第师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为(C)A.A(D)A^C;3—个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的正(主)视图与侧(左)视图分别如右图所示,则该几何体的俯视图为(A ) 9(B) 10(C) 11(D) 122, C.23 4 1010解析:am-3182038435 = q q q q-q :二0q ,,因(A)翠(B)A^C^4, A .解析:基本的插空法解决的排列组合问题,m =11正(主)視图此有将所有学生先排列,有A种排法,然后将两位老师插入9个空2八8 2中,共有A 种排法,因此一共有 5 种排法。
(5)极坐标方程( —1 )0-7:) =0 ( r _0)表示的图形是(B )两条直线解析:原方程等价于‘二1或V 一二,前者是半径为1的圆,后者是一条射线。
(A )两个圆(C ) 一个圆和一条射线(D ) —条直线和一条射线(A )充分而不必要条件 (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6, B .解析:f (x) =(xa b)L(xb2_a) =(a b)x +(b— a )x —a ,b ,如a 丄b ,则有a ,b =0,如果同时有 b = a ,则函数恒为0,不是一次函数,因此不充分,而如果 f (x)为一次函数,则a七=0,因此可得a _b ,故该条件必要。
2024年北京市高考数学试卷含答案解析

绝密★启用前2024年北京市高考数学试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)一、单选题:本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合M={x|−4<x≤1},N={x|−1<x<3},则M∪N=( )A. {x|−4<x<3}B. {x|−1<x≤1}C. {0,1,2}D. {x|−1<x<4}=i−1,则z=( )2.已知ziA. 1−iB. −1C. −1−iD. 13.求圆x2+y2−2x+6y=0的圆心到x−y+2=0的距离( )A. 2√ 3B. 2C. 3√ 2D. √ 64.(x−√ x)4的二项展开式中x3的系数为( )A. 15B. 6C. −4D. −135.已知向量a⃗,b⃗⃗,则“(a⃗⃗+b⃗⃗)⋅(a⃗⃗−b⃗⃗)=0”是“a⃗=b⃗⃗或a⃗⃗=−b⃗⃗”的()条件.A. 必要而不充分条件B. 充分而不必要条件C. 充分且必要条件D. 既不充分也不必要条件,则ω=( )6.已知f(x)=sinωx,f(x1)=−1,f(x2)=1,|x1−x2|min=π2A. 1B. 2C. 3D. 4,并且d越大,水质量越好.若S不变,且d1=2.1,d2=2.2,则n1与n2的关系为( ) 7.记水的质量为d=S−1lnnA. n1<n2B. n1>n2C. 若S<1,则n1<n2;若S>1,则n1>n2D. 若S<1,则n1>n2;若S>1,则n1<n28.已知以边长为4的正方形为底面的四棱锥,四条侧棱分别为4,4,2√ 2,2√ 2,求该四棱锥的高为( )A. √ 22B. √ 32C. 2√ 3D. √ 39.已知(x1,y1),(x2,y2)是函数y=2x图象上不同的两点,则下列正确的是( )A. log2y1+y22>x1+x22B. log2y1+y22<x1+x22C. log2y1+y22>x1+x2 D. log2y1+y22<x1+x210.若集合{(x,y)|y=x+t(x2−x),0≤t≤1,1≤x≤2}表示的图形中,两点间最大距离为d,面积为S,则( )A. d=3,S<1B. d=3,S>1C. d=√ 10,S<1D. d=√ 10,S>1第II卷(非选择题)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学试题(理科)解析版

本试卷共 5 页, 150 分.考试时长 120 分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一局部〔选择题共40 分〕一、选择题共 8 小题,每题 5 分,共 40 分.在每题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.集合 A{ x || x | 2} , B { 1,0,1,2,3 } ,那么A B〔〕1.A. {0,1}B. {0,1, 2}C.{ 1,0,1}D. { 1,0,1, 2}【答案】 C考点:集合交集.【名师点睛】如集合 { x | y 1.首先要弄清构成集合的元素是什么f (x)} , { y | y f (x)} , {( x, y) | y(即元素的意义),是数集还是点集,f ( x)} 三者是不同的.2.集合中的元素具有三性——确定性、互异性、无序性,特别是互异性,在判断集合中元素的个数时,以及在含参的集合运算中,常因无视互异性,疏于检验而出错.3.数形结合常使集合间的运算更简捷、直观.对离散的数集间的运算或抽象集合间的运算,可借助 Venn 图实施,对连续的数集间的运算,常利用数轴进行,对点集间的运算,那么通过坐标平面内的图形求解,这在本质上是数形结合思想的表达和运用.4.空集是不含任何元素的集合,在未明确说明一个集合非空的情况下,要考虑集合为空集的可能.另外,不可无视空集是任何元素的子集.2x y0假设x,y满足x y3,那么2x y的最大值为〔〕2.x0【答案】 C【解析】考点:线性规划.【名师点睛】可行域是封闭区域时,可以将端点代入目标函数,求出最大值与最小值,从而得到相应范围 .假设线性规划的可行域不是封闭区域时,不能简单的运用代入顶点的方法求最优解 .如变式 2,需先准确地画出可行域,再将目标函数对应直线在可行域上移动,观察 z 的大小变化,得到最优解 .3.执行如下图的程序框图,假设输入的 a 值为1,那么输出的k值为〔〕开始输入 ak=0,b=aa1k=k+1 1aa=b否是输出 k结束【答案】 B【解析】试题分析:输入 a 1,那么 k 0, b 1 ;进入循环体, a 11, a2,否, k2, a1,此时 a b 1,输出 k ,,否, k2则k 2,选B.考点:算法与程序框图【名师点睛】解决循环结构框图问题,要先找出控制循环的变量的初值、步长、终值(或控 制循环的条件 ),然后看循环体,循环次数比拟少时,可依次列出,循环次数较多时,可先循环几次, 找出规律, 要特别注意最后输出的是什么, 不要出现多一次或少一次循环的错误.4.设 a , b 是向量,那么“ | a | |b | 〞是“ | a b | | 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【答案】 D考点:1.充分必要条件;2.平面向量数量积 .【名师点睛】由向量数量积的定义a b| a | |b | cos( 为 a , b 的夹角 )可知,数量积的值、模的乘积、夹角知二可求一,再考虑到数量积还可以用坐标表示,因此又可以借助坐 标进行运算 .当然,无论怎样变化,其本质都是对数量积定义的考查 .求解夹角与模的题目在 近年高考中出现的频率很高,应熟练掌握其解法 .5. x , yR ,且 xy 0 ,那么〔〕1 1 0B. sin x sin y1 x (1 yD. ln x ln yA.yC. ( ))x22【答案】 C【解析】试题分析: A :由 x y0 ,得11 ,即 1 1 0 , A 不正确;xy x yB :由 x y 0及正弦函数 y sin x 的单调性,可知 sin x sin y 0 不一定成立;C :由 011, x y0 ,得 ( 1)x( 1) y,故 ( 1) x ( 1 ) y0 , C 正确;22222D :由 xy 0 ,得 xy 0,不一定大于 1,故 ln x ln y 0 不一定成立,应选 C.考点: 函数性质【名师点睛】函数单调性的判断: (1)常用的方法有:定义法、导数法、图象法及复合函数法.(2) 两个增 (减 )函数的和仍为增 (减 )函数;一个增 (减 )函数与一个减 (增 )函数的差是增 ( 减)函数;(3) 奇函数在关于原点对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上有相反的单调性 .6.某三棱锥的三视图如下图,那么该三棱锥的体积为〔〕1B.11A. C. D. 1632【答案】 A【解析】试题分析:分析三视图可知,该几何体为一三棱锥P ABC ,其体积 V11 1 1 11,326应选 A.考点:1.三视图; 2.空间几何体体积计算.【名师点睛】解决此类问题的关键是根据几何体的三视图判断几何体的结构特征.常见的有以下几类:①三视图为三个三角形,对应的几何体为三棱锥;②三视图为两个三角形,一个四边形,对应的几何体为四棱锥;③三视图为两个三角形,一个圆,对应的几何体为圆锥;④三视图为一个三角形,两个四边形,对应的几何体为三棱柱;⑤三视图为三个四边形,对应的几何体为四棱柱;⑥三视图为两个四边形,一个圆,对应的几何体为圆柱.7.将函数y sin(2 x) 图象上的点P( , t) 向左平移s〔 s 0 〕个单位长度得到点P ' ,34假设 P ' 位于函数y sin 2x 的图象上,那么〔〕1, s 的最小值为 B. t 3, s的最小值为A. t22661, s的最小值为 D. t 3, s的最小值为C. t2323【答案】 A考点:三角函数图象平移【名师点睛】三角函数的图象变换,有两种选择:一是先伸缩再平移,二是先平移再伸缩.特别注意平移变换时,当自变量 x 的系数不为 1 时,要将系数先提出.翻折变换要注意翻折的方向;三角函数名不同的图象变换问题,应先将三角函数名统一,再进行变换8.袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半.甲、乙、丙是三个空盒.每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否那么就放入丙盒 .重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,那么〔〕A. 乙盒中黑球不多于丙盒中黑球B. 乙盒中红球与丙盒中黑球一样多C.乙盒中红球不多于丙盒中红球D. 乙盒中黑球与丙盒中红球一样多【答案】 C考点:概率统计分析.【名师点睛】此题将小球与概率知识结合,创新味十足,是能力立意的好题.如果所求事件对应的根本领件有多种可能,那么一般我们通过逐一列举计数,再求概率,此题即是如此.列举的关键是要有序(有规律 ),从而确保不重不漏.另外注意对立事件概率公式的应用.第二局部〔非选择题共 110 分〕二、填空题共 6 小题,每题 5 分,共 30 分.设a R ,假设复数 (1 i )(ai ) 在复平面内对应的点位于实轴上,那么a _______________.9.【答案】 1 .【解析】试题分析:(1i )(a i )a1(a1)i R a 1 ,故填: 1 .考点:复数运算【名师点睛】复数代数形式的加减乘除运算的法那么是进行复数运算的理论依据,加减运算类似于多项式的合并同类项,乘法法那么类似于多项式乘法法那么,除法运算那么先将除式写成分式的形式,再将分母实数化10.在(12x)6的展开式中,x2的系数为__________________.〔用数字作答〕【答案】 60.【解析】试题分析:根据二项展开的通项公式T r 1 C6r ( 2)r x r可知, x2的系数为 C62 ( 2) 260 ,故填: 60 .考点:二项式定理 .【名师点睛】 1.所谓二项展开式的特定项,是指展开式中的某一项,如第n 项、常数项、有理项、字母指数为某些特殊值的项.求解时,先准确写出通项T r 1 C n r a n r b r,再把系数与字母别离出来 (注意符号 ) ,根据题目中所指定的字母的指数所具有的特征,列出方程或不等式来求解即可; 2、求有理项时要注意运用整除的性质,同时应注意结合n的范围分析.11.在极坐标系中,直线cos 3 sin 1 0 与圆2cos 交于A,B两点,那么| AB | ______.【答案】 2考点:极坐标方程与直角方程的互相转化.【名师点睛】将极坐标或极坐标方程转化为直角坐标或直角坐标方程,直接利用公式x cos , y sin 即可.将直角坐标或直角坐标方程转化为极坐标或极坐标方程,要灵活运用 x=xcos , ysin 以及x2y2, tan y( x 0) ,同时要掌握必要的技巧. x12. { a n}为等差数列,S n为其前n项和,假设a1 6 , a3a50,那么 S6 = _______..【答案】 6【解析】试题分析:∵ { a n } 是等差数列,∴ a3a5 2a4 0,a4 0,a4a13d 6 ,d 2 ,∴ S6a 15d 6 6 15 ( 2) 6 ,故填:6.61考点:等差数列根本性质 .【名师点睛】在等差数列五个根本量a1,d,n, a n, S n中,其中三个量,可以根据条件结合等差数列的通项公式、前n 项和公式列出关于根本量的方程(组 )来求余下的两个量,计算时须注意整体代换及方程思想的应用.13.双曲线x2y21〔 a 0 , b0 〕的渐近线为正方形OABC的边OA,OC所在的直a2 b 2OABC 的边长为 2,那么a _______________.线,点 B 为该双曲线的焦点,假设正方形【答案】 2考点:双曲线的性质【名师点睛】在双曲线的几何性质中,渐近线是其独特的一种性质,也是考查的重点内容对渐近线: (1)掌握方程; (2)掌握其倾斜角、斜率的求法;(3) 会利用渐近线方程求双曲线方程的待定系数 ..求双曲线方程的方法以及双曲线定义和双曲线标准方程的应用都和与椭圆有关的问题相类似.因此,双曲线与椭圆的标准方程可统一为Ax2By21的形式,当A0 , B0 ,A B时为椭圆,当AB0 时为双曲线.x33x, x a14.设函数f ( x).2x, x a①假设 a0 ,那么 f ( x) 的最大值为______________;②假设 f (x) 无最大值,那么实数 a 的取值范围是________.【答案】 2 ,( , 1).【解析】试题分析:如图作出函数g(x)x33x 与直线 y2x 的图象,它们的交点是A( 1,2) ,O(0,0) , B(1,2) ,由g '(x)3x2 3 ,知x 1 是函数g (x)的极大值点,①当 a 0 时,f ( x)x33x, x 0,因此 f ( x) 的最大值是 f (1) 2 ;2 x, x0②由图象知当 a 1 时,f ( x)有最大值是 f (1) 2 ;只有当a 1 时,由a33a 2a ,因此 f (x) 无最大值,∴所求 a 的范围是 (,1) ,故填:2, (, 1) .考点: 1.分段函数求最值; 2.数形结合的数学思想.【名师点睛】 1.分段函数的函数值时,应首先确定所给自变量的取值属于哪一个范围,然后选取相应的对应关系.假设自变量值为较大的正整数,一般可考虑先求函数的周期.假设给出函数值求自变量值,应根据每一段函数的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值是否属于相应段自变量的范围; 2.在研究函数的单调性时,常需要先将函数化简,转化为讨论一些熟知的函数的单调性,因此掌握一次函数、二次函数、幂函数、对数函数等的单调性,将大大缩短我们的判断过程.三、解答题〔共 6 小题,共 80 分.解容许写出文字说明,演算步骤或证明过程〕15.〔本小题13 分〕在 ABC 中,a2c2b22ac .〔1〕求B的大小;〔2〕求 2 cos A cosC的最大值 .【答案】〔 1〕;〔 2〕1.4考点: 1.三角恒等变形; 2.余弦定理 .【名师点睛】正、余弦定理是应用极为广泛的两个定理,它将三角形的边和角有机地联系起来,从而使三角与几何产生联系,为求与三角形有关的量 (如面积、外接圆、内切圆半径和面积等 )提供了理论依据,也是判断三角形形状、证明三角形中有关等式的重要依据.其主要方法有:化角法,化边法,面积法,运用初等几何法.注意体会其中蕴涵的函数与方程思想、等价转化思想及分类讨论思想.16.〔本小题13 分〕A 、 B、 C 三个班共有100 名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通过分层抽样获得了局部学生一周的锻炼时间,数据如下表〔单位:小时〕;A 班678B 班6789101112C 班36912〔1〕试估计 C 班的学生人数;〔2〕从 A 班和 C 班抽出的学生中,各随机选取一人, A 班选出的人记为甲, C 班选出的人记为乙,假设所有学生的锻炼时间相对独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率;〔3〕再从 A、 B、C 三个班中各随机抽取一名学生,他们该周的锻炼时间分别是7,9,〔单位:小时〕,这 3 个新数据与表格中的数据构成的新样本的平均数记1,表格中数据的平均数记为0 ,试判断0 和1的大小,〔结论不要求证明〕【答案】〔 1〕 40;〔 2〕3 ;〔3〕810 .【解析】试题分析:〔Ⅰ〕根据图表判断 C 班人数,由分层抽样的抽样比计算 C 班的学生人数;〔Ⅱ〕根据题意列出“该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长〞的所有事件,由独立事件概率公式求概率 .〔Ⅲ〕根据平均数公式进行判断即可.考点: 1.分层抽样; 2.独立事件的概率; 3.平均数【名师点睛】求复杂的互斥事件的概率的方法:一是直接法,将所求事件的概率分解为一些彼此互斥事件概率的和,运用互斥事件的求和公式计算;二是间接法,先求此事件的对立事件的概率,再用公式P( A) 1P( A) ,即运用逆向思维的方法公式时,一定要分清事件的对立事件到底是什么事件,不能重复或遗漏多〞“至少〞等字眼的题目,用第二种方法往往显得比拟简便.(正难那么反 )求解,应用此.特别是对于含“至17.〔本小题14 分〕如图,在四棱锥P ABCD中,平面PAD平面ABCD,PA PD, PA PD,AB AD, AB 1 , AD2,AC CD 5 .〔1〕求证:PD平面PAB;(2〕求直线PB与平面PCD所成角的正弦值;(3〕在棱PA上是否存在点M,使得BM / /平面PCD?假设存在,求AM的值;假设不存AP在,说明理由 .【答案】〔 1〕见解析;〔 2〕3;〔 3〕存在,AM1 3AP4〔3〕设M是棱PA上一点,那么存在[0,1] 使得AMAP .因此点 M (0,1, ), BM( 1,, ) .因为 BM平面 PCD ,所以BM∥平面 PCD 当且仅当BM n0 ,即 ( 1,, ) (1,2,2) 0,解得1. 4所以在棱 PA 上存在点 M 使得 BM ∥平面PCD,此时AM1.AP4考点: 1.空间垂直判定与性质; 2.异面直线所成角的计算; 3.空间向量的运用.【名师点睛】平面与平面垂直的性质的应用:当两个平面垂直时,常作的辅助线是在其中一个面内作交线的垂线,把面面垂直转化为线面垂直,进而可以证明线线垂直(必要时可以通过平面几何的知识证明垂直关系),构造 (寻找 )二面角的平面角或得到点到面的距离等.18.〔本小题13 分〕设函数 f ( x)xe a x bx ,曲线y f ( x) 在点 (2, f (2)) 处的切线方程为 y(e 1)x 4 ,(1〕求a,b的值;(2〕求f ( x)的单调区间 .【答案】〔Ⅰ〕 a 2 , b e ;〔2〕 f ( x) 的单调递增区间为( ,) .从而g(x)0, x(,) .综上可知, f ( x)0 ,x(,),故 f (x) 的单调递增区间为(,) .考点:导数的应用.【名师点睛】用导数判断函数的单调性时,首先应确定函数的定义域,然后在函数的定义域内,通过讨论导数的符号,来判断函数的单调区间.在对函数划分单调区间时,除了必须确定使导数等于0 的点外,还要注意定义区间内的间断点.19.〔本小题14 分〕x2y21 〔 a b 0 〕的离心率为3椭圆 C:2b2, A(a,0) , B(0, b) , O(0,0) ,a2OAB 的面积为 1.(1〕求椭圆 C 的方程;(2〕设P的椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点 M ,直线 PB 与x轴交于点 N.求证:AN BM为定值 .【答案】〔 1〕2x y21;〔2〕详见解析. 4〔2〕由〔Ⅰ〕知,A( 2,0), B(0,1) ,考点: 1.方程及其性; 2.直与的位置关系.【名点睛】解决定定点方法一般有两种:(1) 从特殊入手,求出定点、定、定,再明定点、定、定与量无关; (2)直接算、推理,并在算、推理的程中消去量,从而得到定点、定、定 .注意到繁的代数运算是此的特点,而不求方法、整体思想和消元的思想的运用可有效地化运算.20.〔本小13 分〕数列A:a1, a2, ⋯a N( N).如果小于n (2n N)的每个正整数k 都有a k<a n,称 n 是数列A的一个“G刻〞.“G ( A)是数列A的所有“ G刻〞成的集合.〔1〕数列 A :-2, 2, -1, 1,3,写出G ( A)的所有元素;〔2〕明:假设数列 A 中存在a n使得a n > a1,G (A);〔3〕明:假设数列 A 足a n - a n 1≤1〔n=2,3, ⋯ ,N〕 , G ( A)的元素个数不小于a N - a1 .【答案】〔 1〕G ( A)的元素2和5;〔2〕解析;〔 3〕解析 .设 G( A) n1, n2 , , n p , n1n2n p,记 n0 1 .那么a n0a n a n2a n.1p对 i 0,1,, p ,记 G i k N n i k N , a k a n i.如果G i,取 m i min G i,那么对任何1k m i , a k a n a m.i i从而 m i G( A) 且 m i n i 1.又因为 n p是G ( A)中的最大元素,所以G p.从而对任意 n p k n ,a k a n p,特别地,a N a n p.考点:数列、对新定义的理解.【名师点睛】数列的实际应用题要注意分析题意,的综合问题涉及到的数学思想:函数与方程思想求和或应用 )、特殊到一般思想 (如:求通项公式或 q1)等.将实际问题转化为常用的数列模型,数列(如:求最值或根本量 )、转化与化归思想 (如:)、分类讨论思想 (如:等比数列求和,q 1。
2021年普通高等学校招生全国统一考试数学理试题(北京卷含解析)

⎨ ⎩2021 年普通高等学校招生全国统一考试数学理试题〔北京卷,含解析〕本试卷共 5 页,150 分.考试时长 120 分钟.考生务必将答案答在答题卡上, 在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一局部〔选择题共 40 分〕一、选择题:本大题共 8 个小题,每题 5 分,共 40 分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的. 1.1.复数i (2 - i ) =A .1 + 2i 【答案】AB .1 - 2iC . -1 + 2iD . -1 - 2i【解析】试题分析:i ( 2 - i ) 考点:复数运算= 1 + 2i ⎧x - y ≤0 , 2.假设 x , y 满足⎪x + y ≤1, 那么 z = x + 2 y 的最大值为⎪x ≥ 0 , A .0 B .1 C .32D .2【答案】D【解析】试题分析:如图,先画出可行域,由于z= x + 2y ,那么y= - 1 x + 1 z ,令Z =,作直线22y = - 1 ,在可行域中作平行线,得最优解 x ( 0, 1) 2,此时直线的截距最大, Z取得最小值 2.考点:线性规划;3.执行如下图的程序框图,输出的结果为A . (-2 ,2)B . (-4 ,0) .(-4 ,- 4) D .(0 ,- 8)【答案】B考点:程序框图4.设α ,β 是两个不同的平面, m 是直线且m ⊂α .“ m ∥ β 〞是“ α ∥ β 〞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【答案】B 【解析】试题分析:因为α , β 是两个不同的平面, m 是直线且 m ⊂α .假设“ m ∥ β 〞,那么平面α、β 可能相否k ≥3是输出(x ,y )结束k =k +1x =s ,y =t s =x -y ,t =x +y 开始 x =1,y =1,k =01 125 5 5 5 551 交也可能平行, 不能推出 α // β , 反过来假设 α // β , m ⊂ α , 那么有 m ∥ β , 那么“ m ∥ β 〞 是“α ∥ β 〞的必要而不充分条件.考点:1.空间直线与平面的位置关系;2.充要条件. 5.某三棱锥的三视图如下图,那么该三棱锥的外表积是 1正(主)视图侧(左)视图 俯视图A . 2 +B . 4 +C . 2 + 2 【答案】C 【解析】D .5试题分析:根据三视图恢复成三棱锥P-ABC ,其中PC ⊥ 平面 ABC ,取 AB 棱的中点 D ,连接 CD 、PD ,有PD ⊥ AB,CD ⊥ AB ,底面 ABC 为等腰三角形底边 AB 上的高 CD 为 2,AD=BD=1,PC=1,PD = 5, S ∆ABC = 1 ⨯ 2 ⨯ 2 = 22, , S∆PAB= ⨯ 2 ⨯ = , AC 2 = BC = ,S= S= 1⨯ ⨯ 1 = 5 ,三棱锥外表积S = 2+ 2.∆PAC∆PBC22表5 5a 1a32 CA-1 OB2 x考点:1.三视图;2.三棱锥的外表积.6.设{a n}是等差数列. 以下结论中正确的选项是A.假设a1+a2> 0 ,那么a2+a3> 0B.假设a1+a3< 0 ,那么a1+a2< 0C.假设0<a1<a2,那么a2> D.假设a1<0,那么(a2 -a1 )(a2 -a3 )> 0【答案】C考点:1.等差数列通项公式;2.作差比拟法7.如图,函数f(x)的图象为折线ACB ,那么不等式f(x)≥log2 (x+1)的解集是yA.{x | -1 <x ≤ 0}B.{x | -1≤ x ≤ 1}C.{x | -1 <x ≤ 1}D.{x | -1 <x ≤ 2}【答案】C【解析】考点:1.函数图象;2.解不等式.8.汽车的“燃油效率〞是指汽车每消耗 1 升汽油行驶的里程,以下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况. 以下表达中正确的选项是A.消耗 1 升汽油,乙车最多可行驶 5 千米B.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C.甲车以 80 千米/小时的速度行驶 1 小时,消耗 10 升汽油D.某城市机动车最高限速 80 千米/小时. 相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油【答案】【解析】3 ⎪- 2试题分析:“燃油效率〞是指汽车每消耗 1 升汽油行驶的里程,A 中乙车消耗 1 升汽油,最多行驶的路程为乙车图象最高点的纵坐标值,A 错误;B 中以相同速度行驶相同路程,甲燃油效率最高,所以甲最省油,B 错误,C 中甲车以 80 千米/小时的速度行驶 1 小时,甲车每消耗 1 升汽油行驶的里程 10km, 行驶 80km ,消耗 8 升汽油,C 错误,D 中某城市机动车最高限速 80 千米/小时. 由于丙比乙的燃油效率高,相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油,选 D.考点:1.函数应用问题;2.对“燃油效率〞新定义的理解;3.对图象的理解.第二卷〔非选择题 共 110 分〕二、填空题〔共 6 个小题,每题 5 分,共 30 分〕9.在(2 + x )5的展开式中, x 3 的系数为 .〔用数字作答〕【答案】40【解析】试题分析:利用通项公式,T= C r 25- r⋅ x r,令r =3,得出x3的系数为C 3 ⋅ 22= 40r +155考点:二项式定理10.双曲线x 2 a2y = 1(a > 0) 的一条渐近线为 3x + y = 0 ,那么a =.【答案】3 3考点:双曲线的几何性质11.在极坐标系中,点⎛ 2 ‚ π ⎫到直线 ρ (cos θ + 3 s in θ )= 6 的距离为 .⎝ ⎭【答案】1【解析】π 试题分析:先把点极坐标化为直角坐标(1, 3) ,再把直线的极坐标方程ρ (cos θ +3 sin θ )= 6( 2, ) 31 + 3 - 61 + 3化为直角坐标方程x + 3y - 6 = 0,利用点到直线距离公式d = = 1.考点:1.极坐标与直角坐标的互化;2.点到直线距离. 12.在△ABC 中, a = 4 , b = 5 , c = 6 ,那么sin 2 A= .sin C【答案】1 【解析】si n 2A2 si n A cos A2a b 2 + c 2 - a 2 2 ⨯ 4 25 + 36 - 16试题分析:si n C== ⋅ si n C c2bc = ⋅ = 16 2 ⨯ 5 ⨯ 6考点:正弦定理、余弦定理13.在△ABC 中,点 M , N 满足υυυυ , υυυυυυ.假设υυυ, 那么 x = ;AM = 2MC BN = NCMN = x AB + y AC y = .【答案】 1 , - 12 6【解析】试题分析:特殊化,不妨设AC ⊥ AB, AB = 4, AC = 3,利用坐标法,以 A 为原点,AB 为x 轴,AC为y 轴,建立直角坐标系, A ( 0, 0) , M ( 0, 2) ,C ( 0, 3) , B ( 4, 0) , N 3, ( 2, )21 υρυ 1M N = ( 2, - ) , AB 2 = ( 4, 0) , AC = ( 0, 3),那么( 2, - ) =2x ( 4, 0) + y ( 0, 3) ,1 1 14x = 2, 3y = - ,∴ x = , y = - .2 2 6考点:平面向量⎨-114.设函数 f (x ) = ⎧⎪2x - a ‚ x < 1 ‚⎪⎩4 (x - a )(x - 2a ) ‚ x ≥1. ① 假设 a = 1 ,那么 f (x ) 的最小值为 ;②假设 f (x ) 恰有 2 个零点,那么实数a 的取值范围是 .【答案】(1)1,(2) ≤ a 2< 1或a ≥ 2 .考点:1.函数的图象;2.函数的零点;3.分类讨论思想.三、解答题〔共 6 小题,共 80 分.解容许写出文字说明,演算步骤或证明过程〕15.〔本小题 13 分〕 函数 f (x ) =x x2 s in cos2 sin 2 x .2 2 2(Ⅰ) 求 f (x ) 的最小正周期;(Ⅱ) 求 f (x ) 在区间[-π ,0] 上的最小值.2 2 【答案】〔1〕 2π ,〔2〕 -1 - 2 2【解析】试题分析:先用降幂公式和辅助角公式进行三角恒等变形,把函数化为f ( x ) = As i n(ωx + ϕ) + m 形式,再利用周期公式T 2π= ω求出周期,第二步由于-π ≤ x ≤ 0,那么可求出- 3π ≤ x + π ≤ π,借助正弦函数图象 找出在这个范围内当4 4 4ππx += -,即x 3π = -时, f ( x ) 取得最小值为: -1 - .4242试题解析:(Ⅰ) f ( x ) = si n= = 2 si n x + 2 cos x - 2 = si n( x + π ) - 2 2 2 2 4 2(1) f ( x ) 的最小正周期为T = 2π =1 2π ;3π π π π π 3π(2) -π ≤ x ≤ 0,∴ - ≤ x + ≤ ,当x + = - , x = - 时, f ( x ) 取得最4 4 4 4 2 4小值为: -1 - 22考点: 1.三角函数式的恒等变形;2.三角函数图像与性质. 16.〔本小 题 13 分〕A ,B 两组各有 7 位病人,他们服用某种药物后的康复时间〔单位:天〕记录如下: A 组:10,11,12,13,14,15,16 B 组:12,13,15,16,17,14, ax cos x - 2 si n 2x = 2 ⋅ 1 si n x - 2 ⋅ 1 - cos x2 2 2 2 2假设所有病人的康复时间互相独立,从A ,B 两组随机各选 1 人,A 组选出的人记为甲,B 组选出的人记为乙.(Ⅰ) 求甲的康复时间不少于 14 天的概率;(Ⅱ) 如果a = 25 ,求甲的康复时间比乙的康复时间长的概率;(Ⅲ) 当a 为何值时,A ,B 两组病人康复时间的方差相等?〔结论不要求证明〕【答案】〔1〕3,〔2〕710,〔3〕a=11或18 4917.〔本小题 14 分〕如图,在四棱锥A -EFCB 中,△AEF 为等边三角形,平面AEF ⊥平面EFCB ,EF ∥BC ,BC = 4 ,EF = 2a ,∠EBC =∠FCB = 60︒,O 为EF 的中点.(Ⅰ) 求证:AO ⊥BE ;(Ⅱ) 求二面角F -AE -B 的余弦值;(Ⅲ) 假设BE ⊥平面AOC ,求a 的值.3n ⋅ n ρ1 2ρ125 5 O C2 ACEB【答案】(1)证明见解析,〔2〕 -5 ,〔3〕a = 4 53【解析】试题分析:证明线线垂直可寻求线面垂直,利用题目提供的面面垂直平面 AEF ⊥ 平面 EFCB ,借助性质定理证明AO ⊥ 平面 EFCB ,进而得出线线垂直,第二步建立空间直角坐标系,写出相关点的坐标, 平面 AEF 的法向量易得,只需求平面 AEB 的法向量,设平面 AEB 的法向量,利用线线垂直,数量积为零,列方程求出法向量,再根据二面角公式求出法向量的余弦值;第三步由于 AO ⊥ BE ,要想 BE ⊥平面 AOC ,只需BE⊥ O C ,利用向量B E 、υυ的坐标,借助数量积为零,求出a 的值,根据实际问题予以取舍.试题解析:(Ⅰ)由于平面 AEF ⊥ 平面 EFCB , △AEF 为等边三角形, O 为 EF 的中点,那么AO ⊥根据面面垂直性质定理,所以AO ⊥ 平面 EFCB ,又BE ⊂ 平面 EFCB ,那么 AO ⊥ BE .EF ,(Ⅱ)取 CB 的中点 D ,连接 OD,以 O 为原点,分别以O E 、O D 、OA 为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,A (0, 0 3a ) , E (a , 0, 0) ,B ( 2, 2 - 3a , 0) , AE = (a , 0, - 3a ) ,EB = ( 2 - a , 2 3a , 0) ,由于平面AEF 与y 轴垂直,那么设平面AEF 的法向量为n = ( 0, 1, 0) ,设平面AEB 的法向量n = ( x , y ,1) , n ⊥ AE , ax - 3a = 0, x =,122υυEB ,(2 - a )x + (2 3a )y = 0, y = -1,那么n =ρρn ⋅ n -1( 3, 1,1),二面角F - AE - B 的余弦值cos 〈n , n 〉 = = = -,由二面角-125FO 33 3 n ⊥ 24 4F - AE - B 为钝二面角,所以二面角 F - AE - B 的余弦值为-5 . 5〔Ⅲ〕有〔1〕知AO ⊥ 平面 EFCB ,那么 AO ⊥ BE ,假设 BE ⊥ 平面 AOC ,只需BE⊥ OC ,EB = ( 2 - a , 2 - 3a , 0) ,又O C= ( -2, 2 - 3a , 0),BE ⋅ O C = -2( 2 - a ) + ( 2 - 3a )2 = 0,解得a = 2或a =,由于a < 32 ,那么a = .3考点:1.线线垂直的证明;2.利用法向量求二面角;3.利用数量积解决垂直问题.18.〔本小题 13 分〕函数 f (x ) = ln 1 + x.1- x〔Ⅰ〕求曲线 y = f (x ) 在点(0,f (0)) 处的切线方程;〔Ⅱ〕求证:当 x ∈ (0,1) 时, f (x ) > 2⎛ x + x ⎫3 3 ⎪ ; ⎝ ⎭ ⎛ x 3⎫〔Ⅲ〕设实数k 使得 f (x ) > k x + ⎝ ⎪ 对 x ∈ (0,1) 恒成立,求k 的最大值. 3 ⎭【答案】〔Ⅰ〕 2x - y = 0 ,〔Ⅱ〕证明见解析,〔Ⅲ〕 k 的最大值为 2.3 3 30 + 试题解析:〔Ⅰ〕 f ( x )= l n 1 + x , x 1 - x∈ ( -1,1) , f '( x ) = 2 1 - x 2, f '( 0) = 2, f ( 0) = 0 ,曲线y = f (x ) 在点(0,f (0)) 处的切线方程为2x - y= 0 ;〔Ⅱ〕当 x ∈ (0,1) 时, f (x ) > 2⎛ x + x 3 ⎫ 3 ⎪ ,即不等式f ( x ) - 2( x x 3) > 0 ,对∀x ∈ ( 0, 1) 成立,⎝ ⎭ 3 设1 + xx 3 x 3 2x 4F ( x ) = l n- 2( x + ) = l n(1 + x ) - l n(1 - x ) - 2( x + ) ,那么F '( x ) = ,1 - x 3 3 1 - x2当 x ∈ (0,1) 时, F '( x ) > 0,故F ( x ) 在〔0,1〕上为增函数,那么F ( x ) >F ( 0) = 0,因此对∀x ∈ ( 0, 1) ,f ( x ) > 2( x + x 3 3) 成立;⎛ x 3 ⎫ 1 + x x 3〔Ⅲ〕使 f (x ) > k x + ⎝ ⎪ 成立, x ∈ (0,1) ,等价于F ( x ) = 3 ⎭ l n 1 - x - k ( x + ) > 0 ,3x ∈ (0,1) ;'2 2kx 4+ 2 - kF ( x ) =1 - x 2- k (1 + x ) =,1 - x2当k ∈ [0, 2]时, F '( x ) ≥ 0,函数在〔0,1〕上位增函数, F ( x ) > F ( 0) = 0,符合题意;当k >2时,令F'( x ) =0, x 4k - 2 = ∈ ( 0, 1),,显然不成立,综上所述可知: k 的最大值为 2.2 0y m 考点:1.导数的几何意义;2.利用导数研究函数的单调性,证明不等式;3.含参问题讨论. 19.〔本小题 14 分〕椭圆C : x 2 + y 2 = 1(a > b > 0) 的离心率为 2 ,点 P (0,1) 和点 A (m ,n ) (m ≠ 0) 都在椭圆C 上, a 2 b 2 2直线 PA 交 x 轴于点 M .〔Ⅰ〕求椭圆C 的方程,并求点 M 的坐标〔用m , n 表示〕;〔Ⅱ〕设 O 为原点,点 B 与点 A 关于 x 轴对称,直线 PB 交 x 轴于点 N .问: y 轴上是否存在点 Q , 使得∠OQM = ∠ONQ ?假设存在,求点Q 的坐标;假设不存在,说明理由. 【答案】【解析】试题分析:椭圆C : x 2 + y 2 = 1(a > b > 0) 的离心率为 2 ,点 P (0,1) 在椭圆上,利用条件列方程组, a 2 b 2 2解出待定系数a 2 = 2, b 2 = 1,写出椭圆方程;由点 P (0,1) 和点 A (m ,n ) (m ≠0) ,写出 PA 直线方程,令y = 0 求出 x 值,写出直线与 x 轴交点坐标;由点P ( 0, 1) , B ( m , -n ) ,写出直线PB 的方程,令y = 0 求出 x 值,写出点 N 的坐标,设Q ( 0, y ) , ∠O Q M = ∠ONQ ,∴ t an ∠O Q M = t a n ∠O N Q 求出t a n ∠O Q M 和t a n ∠O N Q ,利用二者相等,求 出 0 = ± ,那么存在点Q 〔0,±2〕使得∠OQM = ∠ONQ .试题解析:〔Ⅰ〕由于椭圆C : x 2 + y 2= 1(a > b > 0) 过点 P (0,1) 且离心率为, 1 =1, b 2= 1,a 2b 22 b 2c 2a 2- b 21 1x2e 2 === 1 -= , a 2 = 2 ,椭圆C 的方程为+ y 2= 1.a 2a 2a 2 22 P ( 0, 1) , A ( m , n ) ,直线PA 的方程为: y =n - 1 x m + 1,令y = 0, x = m , 1 - n∴ M ( , 0) ;1 - n2n 考点:1.求椭圆方程;2.求直线方程及与坐标轴的交点;3.存在性问题. 20.〔本小题 13 分〕数列{a } 满足: a ∈ N * , a ≤ 36 ,且 a= ⎧2a n ,a n ≤18 , (n = 1,2,…) .n11n +1⎨2a - 36 ,a > 18记集合 M = {a | n∈ N *}. 〔Ⅰ〕假设a 1 = 6 ,写出集合 M 的所有元素;⎩ n n〔Ⅱ〕假设集合 M 存在一个元素是 3 的倍数,证明: M 的所有元素都是 3 的倍数; 〔Ⅲ〕求集合 M 的元素个数的最大值.【答案】〔1〕 M = {6, 12, 24},〔2〕证明见解析,〔3〕8 【解析】①试题分析:〔Ⅰ〕由a = 6,可知a = 12, a = 24, a = 12, 那么M = {6, 12, 24};〔Ⅱ〕因为集合M 存在一个元素是 3 的倍数,所以不妨设a k 是 3 的倍数,用数学归纳法证明对任意n ≥ k , a n 是 3 的倍数,当 k = 1时,那么 M 中的所有元素都是 3 的倍数,如果 k > 1时,因为a k= 2a k -1 或2a k -1 - 36,所以2a k -1 是 3 的倍数,于是a k -1 是 3 的倍数,类似可得, a k -2, . . . . . .a 1 都是 3 的倍数,12341 2从而对任意n ≥ 1, a n 是 3 的倍数,因此 M 的所有元素都是 3 的倍数.第二步集合M 存在一个元素是3 的倍数,所以不妨设a 是 3 的倍数,由 a= ⎧2a n ,a n ≤18 , ,用数学归纳法证明对任意kn +1 ⎨2a - 36 ,a > 18⎩ n nn ≥ k , a n 是 3 的倍数;第三步由于M 中的元素都不超过 36, M 中的元素个数最多除了前面两个数外,都是 4 的倍数,因为第二个数必定为偶数,由a n 的定义可知,第三个数及后面的数必定是 4 的倍 数,由定义可知, a n +1 和2a n 除以 9 的余数一样,分a n 中有 3 的倍数和a n 中没有 3 的倍数两种情况,研究集合 M 中的元素个数,最后得出结论集合 M 的元素个数的最大值为 8.试题解析:〔Ⅰ〕由 a= ⎧2a n ,a n ≤18 , 可知: a = 6, a = 12, a = 24, a = 12,n +1 ⎨2a - 36 ,a > 18 1 2 3 4∴ M = {6, 12, 24} ⎩ n n 〔 Ⅱ 〕 因 为 集 合 M 存 在 一 个 元 素 是 3 的 倍 数 , 所 以 不 妨 设 a k 是 3 的 倍 数 , 由 已 知a = ⎧2a n ,a n ≤18 , ,可用用数学归纳法证明对任意 n ≥ k , a 是 3 的倍数,当k =1时,那么 Mn +1⎨2a - 36 ,a > 18 n ⎩ n n中的所有元素都是 3 的倍数,如果k > 1时,因为a k= 2a k -1 或2a k -1 - 36,所以2a k -1 是 3 的倍数,于是a k -1 是 3 的倍数,类似可得, a k -2, . . . . . .a 1 都是 3 的倍数,从而对任意n ≥ 1,a n 是 3 的倍数,因此 M 的所有元素都是 3 的倍数.〔Ⅲ〕由于 M 中的元素都不超过 36,由a ≤36 ,易得a ≤36 ,类似可得a n ≤36,其次 M 中的元素个数最多除了前面两个数外,都是 4 的倍数,因为第二个数必定为偶数,由a n 的定义可知,第三个数及后面的数必定是 4 的倍数,另外,M 中的数除以 9 的余数,由定义可知, a n 1 和2a n 除以 9 的余数一样,考点:1.分段函数形数列通项公式求值;2.归纳法证明;3.数列元素分析.。
2024年北京市高考数学真题试卷及解析

2024年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学一、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{|41}M x x =-<≤,{|13}N x x =-<<,则M N = ()A.{|43}x x -<<B.{|11}x x -<≤ C.{0,1,2}D.{|14}x x -<<2.已知1,izi =-则z =().A.1i- B.i- C.1i-- D.l3.求圆22260x y x y +-+=的圆心到20x y -+=的距离()A.B.24.(4x -的二项展开式中3x 的系数为()A.15B.6C.-4D.-135.已知向量,a b ,则“()()0a b a b +-= ”是“a b = 或a b =- ”的()条件.A.必要而不充分条件B.充分而不必要条件C.充分且必要条件D.既不充分也不必要条件6.已知()()()()1212rin sin 0,1,1,,2f x x f x f x x x πωω=>=-=-=∣∣则ω=()A.1B.2C.3D.47.记水的质量为1ln S d n-=,并且d 越大,水质量越好.若S 不变,且122.1, 2.2,d d ==,则1n与2n 的关系为()A.12n n <B.12n n >C.若1S <,则12;n n <若1S >,则12;n n >D 若1S <,则12n n >;若1S >,则12n n <;8.已知以边长为4的正方形为底面的四棱锥,四条侧棱分别为4,4,则该四棱锥的高为()A.2B.2C.9.已知()()1122,,,x y x y 是函数2x y =图象上不同的两点,则下列正确的是()A.12122log 22y y x x ++> B.12122log 22y y x x ++<C.12212log 2y y x x +>+ D.12212log 2y y x x +<+10.若集合(){}2,(),01,12x y y x t x x t x =+-≤≤≤≤∣表示的图形中,两点间最大距离为d ,面积为S ,则()A.3d =,1S < B.3d =,1S > C.d =1S < D.d =1S >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.已知抛物线216y x =,则焦点坐标为_______.12.已知,63ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,且α与β的终边关于原点对称,则cos β的最大值为_______.13.已知双曲线2214x y -=,则过()3,0且和双曲线只有一个交点的直线的斜率为_______.14.已知三个圆柱的体积为公比为10的等比数列.第一个圆柱的直径为65mm,第二、三个圆柱的直径为325mm,第三个圆柱的高为230mm,求前两个圆柱的高度分别为_______.15.已知{}k k M ka b ==∣,n a ,n b 不为常数列且各项均不相同,下列正确的是___________.①,n n a b 均为等差数列,则M 中最多一个元素;②,n n a b 均为等比数列,则M 中最多三个元素;③n a 为等差数列,n b 为等比数列,则M 中最多三个元素.④n a 单调递增,n b 单调递减,则M 中最多一个元素三、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.在ABC ∆中,7,a A =为钝角,sin 2cos 7B B =.(1)求A ∠;(2)从条件①,条件②和条件③中选择一个作为已知,求ABC ∆的面积.①7b =,②13cos 14B =;③sin c A =注:如果选择条件①,条件②和条件③分别解答,按第一个解答计分.17.已知四棱锥,//P ABCD AD BC -,1AB BC ==,3AD =,2DE PE ==,E $是AD 上一点PE AD⊥.BF平面PCD.(1)若F是PE中点,证明://(2)若AB⊥平面PED,求平面PAB与平面PCD夹角的余弦值.18.已知某险种的保费为0.4万元,前3次出险每次赔付0.8万元,第4次赔付0.6万元赔偿次数01234单数800100603010在总体中抽样100单,以频率估计概率:(1)求随机抽取一单,赔偿不少于2次的概率.(2)(i)毛利润是保费与赔偿金额之差.设毛利润为X,估计X的数学期望.(ü)若未赔偿过的保单下一保险期的保费下降4%,已赔偿过的增加20%.估计保单下一保险期毛利润的数学期望.19.已知椭圆方程()2222:10x y C a b a b+=>>,焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,过((0,)t t >的直线l 与椭圆交于,,(0,1)A B C ,连接AC 交椭圆于D .(1)求椭圆的离心率和方程.(2)若直线BD 的斜率为0,求t .20.已知()()ln 1f x x k x =++在(,())(0)t f t t >处切线为l .(1)若l 的斜率1k =-,求()f x 单调区间.(2)证明:切线l 不经过()0,0O .(3)已知()1,,()k A t f t =,()0,()C f t ,()0,0O ,其中0t >,切线l 与y 轴交于点B 时.当215ACO ABO S S ∆= ,符合条件的A 的个数为?(参考数据:1.09<ln3<1.10,1.60<ln5<1.61,1.94<ln7<1.95)21.设集合{}(,,,)|{1,2},{3,4},{5,6},{7,8},2|().M i j s t i j s t i j s t =∈∈∈∈+++对于给定有穷数列:{}(18)n A a n ≤≤,及序列12:,,....,x ωωωΩ,(),,,k k k k k i j s t M ω=∈,定义变换:T 将数列A 的第1111,,,i j s t 项加1,得到数列1()T A ;将数列1()T A 的第2222,,,i j s t 列加1,得到数列21()T T A ⋯;重复上述操作,得到数列21..()s T T T A ,记为()A Ω,若1357a a a a +++为偶数,证明:“存在序列Ω,使得()A Ω为常数列”的充要条件为“12345673a a a a a a a a +=+=+=+”.2024年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学答案解析第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.【答案】A【解析】由题意得()4,3M N =- 故选:A.2.【答案】C【解析】由题意得()11, z i i i =-=--故选:C.3.【答案】C【解析】由题意得22260x y x y +-+=,即()()221310x y -++=则其圆心坐标为(1,3)-,则圆心到直线20x y -+==故选:C.4.【答案】B【解析】(4x的二项展开式为(()()442144C C 1,0,1,2,3,4r rrr rr r Txxr --+==-=令432r -=,解得2r =,故所求即为()2241 6.-= 故选:B.5.【答案】A【解析】因为()()220a b a b a b +⋅-=-= ,可得22a b = ,即a b= 可知()()0a b a b +⋅-= 等价于a b=若a b = 或a b =- ,可得a b = ,即()()0a b a b +⋅-=,可知必要性成立.若()()0a b a b +⋅-= ,即a b = ,无法得出a b = 或$a b=- 综上所述,“()()0a b a b +⋅-= ”是“a b ≠ 且a b ≠-”的必要不充分条件故选:A.6.【答案】B【解析】由题意可知:1x 为()f x 的最小值点,2x 为()f x 的最大值点则12min22T x x π-==,即T π=且0ω>,所以$22Tπω==.故选:B.7.【答案】C【解析】由题意可得11221 2.1ln 1 2.2ln S d n S d n -⎧==⎪⎪⎨-⎪==⎪⎩解得12111222e eS S n n -⋅-⋅⎧=⎪⎪⎨⎪⎪=⎩若1S >,则112.1 2.2S S -->,可得112.1 2.2e e S S -->,即12n n >;若1S =,则1102.1 2.2S S --==,可得121;n n ==若1S <,则112.1 2.2S S --<,可得112.1 2.2e e S S --<,即12;n n <故选:C.8.【答案】D【解析】如图,底面PEF 为正方形当相邻的棱长相等时,不妨设4,PA PB AB PC PD =====分别取,AB CD 的中点,E F ,连接,,PE PF EF则,PE AB EF AB ⊥⊥,且PE EF E = ,,PE EF ⊂平面PEF 可知AB ⊥平面PEF ,且AB ⊂平面ABCD 所以平面PEF ⊥平面ABCD过P 作EF 的垂线,垂足为O ,即PO EF ⊥由平面PEF 平面,ABCD EF PO =⊂平面PEF 所以PO ⊥平面PEF由题意可得:2222,4,PE PF EF PE PF EF ===+=∴,即PE PF⊥则1122PE PF PO EF ⋅=⋅,可得PO =当相对的棱长相等时,不妨设4,PA PC PB PD ====因为BD PB PD ==+,此时不能形成三角形PBD ,与题意不符,这样情况不存在故选:D.9.【答案】A【解析】对于选项AB:可得121222222x x x x ++>=,即1212222x x y y++>>根据函数2log y x =是增函数,所以121212222log log 222x x y yx x +++>=,故A 正确,B 错误.对于选项C:例如120,1x x ==,则121,2y y ==可得()12223log log 0,122y y +=∈,即12212log 12y y x x +<=+,故C 错误对于选项D:例如121,2x x =-=-,则1211,24y y ==可得()122223log log log 332,128y y +==-∈--,即12212log 32y y x x +>-=+,故D 错误故选:A.10.【答案】C【解析】对任意给定] [1,2x ∈则2(1)0x x x x -=-≥,且][0,1t ∈可知222()x x t x x x x x x ≤+-≤+-=,即2x y x ≤≤再结合x 的任意性,所以所求集合表示的图形即为平面区域212y x y xx ⎧≤⎪≥⎨⎪≤≤⎩如图阴影部分所示,其中()1,1A ,()2,2B ,)(2,4C 可知任意两点间距离最大值10d AC ==阴影部分面积11212ABC S S <=⨯⨯= .故选:C二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.【答案】 (4,0)【解析】由题意抛物线的标准方程为216y x =,所以其焦点坐标为()4,0.12.【答案】12-【解析】由题意2,k k βαππ=++∈ ,从而()cos cos 2cos k βαππα=++=-因为,63ππα⎡⎤∈⎢⎣⎦,所以cos α的取值范围是13,,cos 22β⎡⎢⎣⎦的取值范围是31,22⎡⎤--⎢⎥⎣⎦当且仅当3πα=,即423k πβπ=+,k Z ∈时,cos β取得最大值,且最大值为12-故答案为:1.2-13.【答案】12±【解析】联立3x =与2214x y -=,解得52y =±,这表明满足题意的直线斜率一定存在设所求直线斜率为k ,则过点(3,0)且斜率为k 的直线方程为()3y k x =-,联立()22143x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,化简并整理得:()222214243640k x k x k -+--=,由题意得2140k -=或()()()2222244364140k k k ∆=++-=解得12k =±或无解,即12k =±,经检验,符合题意.故答案为:1.2±14.【答案】1152mm,23mm 【解析】设第一个圆柱的高为1h ,第二个圆柱的高为2h ,则222221232532523022106532522h h h ππππ⎛⎫⎛⎫⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故223h =mm 1115,2h =mm,故答案为:1152mm,23mm.15.【答案】①③④【解析】对于①{},{}n n a b 均为等差数列,故它们的散点图分布在直线上而两条直线至多有一个公共点,故M 中至多一个元素,故①正确对于②,取()112,2n n n n a b --==--,则{}{},n n a b 均为等比数列,但当n 为偶数时,有()1122n n n n b α--===--,此时M 中有无穷多个元素,故②错误.对于③设()0,1nn b Aq Aq q =≠≠±,()0n a kn b k =+≠若M 中至少四个元素,则关于n 的方程n Aq kn b =+至少有4个不同的正数解若0,1q q >≠,则由n y Aq =和y kn b =+的散点图可得关于n 的方程n Aq kn b =+至多有两个不同的解,矛盾.若0,1q q <≠±,考虑关于n 的方程n Aq kn b =+奇数解的个数和偶数解的个数当n Aq kn b =+有偶数解,此方程即为nA q kn b =+方程至多有两个偶数解,且有两个偶数解时ln ||0Ak q >否则ln ||0Ak q <,因||,n y A q y kn b ==+单调性相反方程nA q kn b =+至多一个偶数解当n Aq kn b =+有奇数解,此方程即为||n A q kn b-=+方程至多有两个奇数解,且有两个奇数解时ln ||0Ak q ->即ln ||0Ak q <否则ln ||0Ak q >,因||,n y A q y kn b =-=+单调性相反方程n A q kn b =+至多一个奇数解因为ln ||0,ln ||0Ak q Ak q ><不可能同时成立故n Aq kn b =+不可能有4个不同的正数解,故③正确对于(4),因为{}n a 为单调递增,{}n b 为递减数列,前者散点图呈上升趋势后者的散点图呈下降趋势,两者至多一个交点,故④正确.故答案为:①③④三、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.【答案】(1)2;3A π=(2)选择①无解;选择②和③ABC ∆面积均为153.4【小问1解析】由题意得2sin cos cos 7B B B =,因为A 为钝角则cos 0B ≠,则32sin 7B =,则7sin sin sin 37b a BA A ===,解得3sin 2A =因为A 为钝角,则23A π=由题意得32sin cos cos 7B B B =,因为A 为钝角则cos 0B ≠,则32sin 7B =,则7sin sin sin 37b a BA A ===,解得3sin 2A =因为A 为钝角,则23A π=【小问2解析】由题意得2sin cos cos 7B B B =,因为A 为钝角则cos 0B ≠,则32sin 7B =,则7sin sin sin 37b a BA A ===,解得3sin 2A =因为A 为钝角,则23A π=.选择①7b =,则333sin 714142B ===,因为23A π=,则B 为锐角,则3B π=此时A B π+=,不合题意,舍弃.选择②13cos 14B =,因为B 为三角形内角,则33sin 14B ==则代入32sin 7B =得3332147b ⨯=,解得3b =()222sin sin sin sin cos cos sin 333C A B B B Bπππ⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭131********⎛⎫=+-⨯= ⎪⎝⎭则11sin 73.22144ABC S ab C ∆==⨯⨯⨯=选择③sin c A =则有2c ⨯=,解得5c =则由正弦定理得,sin sin a c A C=5,sin sin 1432C C ==⇒因为C 为三角形内角,则11cos 14C ==则()222sin sin sin sin cos sin 333B A C C C C πππ⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭3111533321421414⎛⎫=+-⨯= ⎪⎝⎭则1133153sin 7522144ABC S ac B ∆==⨯⨯⨯=17.【答案】(1)见解析(2)3030【小问1解析】取PD 的中点为S ,连接,SF SC ,则1//,12SF ED SF ED ==而//,2ED BC ED BC =,故//,SF BC SF BC =,故四边形SFBC 为平行四边形故//BF SC ,而BF ⊄平面,PCD SC ⊂平面PCD 所以//BF 平面PCD 【小问2解析】因为2ED =,故1AE =,故//,AE BC AE BC=故四边形2ED =$AECB$为平行四边形,故//CE AB ,所以CE ⊥平面PAD而,PE ED ⊂平面PAD ,故,CE PE CE ED ⊥⊥,而PE ED ⊥故建立如图所示的空间直角坐标系则()()()()()0,1,0,1,1,0,1,0,0,0,2,0,0,0,2A B C D P --()()()()0,1,2,1,1,2,1,0,2,0,2,2,PA PB PC PD ∴=--=--=-=-设平面PAB 的法向量为(,,)m x y z =则由()0200,2,1,200m PA y z m x y z m PB ⎧⋅=--=⎧⎪⇒⇒=-⎨⎨--=⋅=⎩⎪⎩ 取()0,2,1m =- 设平面PCD 的法向量为(),,n a b c =则由00n PC n PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 可得20220a b b c -=⎧⎨-=⎩,取(2,1,1)n =30cos <,>30m n ==-故平面PAB 与平面PCD 夹角的余弦值为303018.【答案】(1)110(2)(i)0.122万元(ii)0.1252万元【小问1解析】设A 为“随机抽取一单,赔偿不少于2次”由题设中的统计数据可得()6030101.80010060301010P A ++==++++【小问2解析】(i)设ξ为赔付金额,则ξ可取0,0.8,1.6,2.4,3由题设中的统计数据可得()()800410010,0.810005100010P P ξξ======603( 1.6)100050P ξ===,303( 2.4)1000100P ξ===101(3)1000100P ξ===()4133100.8 1.6 2.430.27851050100100E ξ∴=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=故()0.40.2780.122E X =-=(万元)(ii)由题设保费的变化为410.496%0.4 1.20.403255⨯⨯+⨯⨯=故()0.1220.40320.40.1252E Y =+-=(万元)19.【答案】(1)2221,422x y e +==(2)2t =【小问1解析】由题意b c ===,从而2a ==,所以椭圆方程为22142x y +=,离心率为2;2e =【小问2解析】显然直线AB 斜率存在,否则BD 重合,直线BD 斜率不存在与题意不符.同样直线AB 斜率不为0,否则直线AB 与椭圆无交点,矛盾.从而设(:,AB y kx t t =+>,()()1122,,,A x y B x y 联立()222221,12424042x y k x ktx t kx t ν⎧+=⎪⇒+++-=⎨⎪=+⎩由题意()()()2222221682128420k t k t k t ∆=-+-=+->,即,k t 应满足22420k t +->所以2121222424,1221kt t x x x x k k --+==++若直线BD 斜率为0,由椭圆的对称性可设()22,D x y -所以()121113:y y AD y x x y x x -=-++,在直线方程AD 中令0x =,得()()()()2122112121221121212422214C k t x kx t x kx t kx x t x x x y x y y t x x x x x x ktt-++++++===+==+++-所以2t =此时k 应满足222424200k t k k ⎧+-=->⎨≠⎩,即k 应满足22k <-或22k >综上所述,2t =满足题意,此时22k <-或2.2k >20.【答案】(1)单调递减区间为(-1,0),单调递增区间为(0,)+∞(2)证明见解析(3)2【小间1解析】1()ln(1),()11)11x f x x x f x x x x'=-+=-=>-++当(1,0)x ∈-时,()0;f x '<当(0,),()0x f x '∈+∞>()f x ∴在(-1,0)上单调递减,在(0,)+∞上单调递增则()f x 的单调递减区间为(-1,0),单调递增区间为(0,).+∞【小问2解析】.()11k f x x '=++,切线l 的斜率为11k t++则切线方程为()1()(0)1k y f t x t t t ⎛⎫-=+-> ⎪+⎝⎭将(0,0)代入则()1,()111k k f t t f t t t t ⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭即ln(1)t k t t t++=+1k t +,则ln(1)1t t t +=+,ln(1)01t t t +-=+令()ln(1)1tF t t t=+-+假设l 过(0,0),则()F t 在(0,)t ∈+∞存在零点.()()2211()0,()111t t t F t F t t t t +-'=-=>∴+++在()0,+∞上单调递增,()(0)0F t F >=()F t ∴在(0,)+∞无零点,∴与假设矛盾,故直线l 不过(0,0)【小问3解析】1k =时,12()ln(1),()10.11x f x x x f x x x'+=++=+=>++1()2ACO S tf t ∆=,设l 与y 轴交点B 为(0,)q 0t >时,若0q <,则此时l 与()f x 必有交点,与切线定义矛盾由(2)知0q ≠.所以0q >则切线l 的方程为()()1ln 111y t t x t t ⎛⎫--+=+- ⎪+⎝⎭令0x =,$则$ln(1).1t y q y t t ===+-+215ACO ABO S S ∆= ,则2()15ln(1)1t tf t t t t ⎡⎤=+-⎢+⎣⎦13ln(1)21501t t t t ∴+--=+,记15()13ln(1)2(0)1t h t t t t t =+-->+∴满足条件的A 有几个即()h t 有几个零点.()()()()()2222221313221151315294(21)(4)()211111t t t t t t t h t t t t t t '+-++-+--+-=--===+++++当10,2t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h t '<\,此时()h t 单调递减当1,42t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h t '>,此时()h t 单调递增;当()4,t ∈+∞时,()0h t '<,此时()h t 单调递减;因为1(0)0,0,(4)13ln 520131.6200.802(h h h ==-⨯-=>〈〉15247272(24)13ln 254826ln 548261.614820.540,2555h ⨯=--=--<⨯--=-<所以由零点存在性定理及()h t 的单调性,()h t 在1,42⎛⎫ ⎪⎝⎭上必有一个零点,在()4,24上必有一个零点.综上所述,()h t 有两个零点,即满足215ACO ABO S S =的A 有两个.21.【解析】我们设序列21...()k T T T A 为,{}(18)k n a n ≤≤,特别规定()0,18.n n a a n =≤≤若存在序列12:,,...,s ωωωΩ,使得()A Ω为常数列.则,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a =======所以,2,3,4,5,6,7,8,1.s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+根据21...()k T T T A 的定义,显然有,21,21,2,11,2k j k j k j k ja a a a ----+=+这里1,2,3,4,1,2,....j k ==所以不断使用该式就得到,12345678a a a a a a a a +=+=+=+,必要性得证.若12345678.a a a a a a a a +=+=+=+由已知,1357a a a a +++为偶数,而12345678a a a a a a a a +=+=+=+,所以()()24681213574a a a a a a a a a a +++=+-+++也是偶数我们设21...()s T T T A 是通过合法的序列Ω的变换能得到的所有可能的数列()A Ω中,使得,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-最小的一个.上面已经证明,21,21,211,2k j k j k j k j a a a a ----+=+,这里1,2,3,4,1,2,....j k ==从而由12345678a a a a a a a a +=+=+=+可得,1,2,3,4,5,6,7,8.s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+同时,由于k k k k i j s t +++总是偶数,所以,1,3,5,7k k k k a a a a +++和,4,6,8,2k k k k a a a a +++的奇偶性保持不变从而,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数.下面证明不存在1,2,3,4j =使得,21,22s j s j a a --≥.假设存在,根据对称性,不妨设1j =,,21,22s j s j a a --≥,即,1,22s s a a -≥情况1:若,3,4,5,6,7,80s s s s s s a a a a a a -+-+-=,则由,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,4,6,8,2s s s s a a a a +++都是偶数,知,1,2 4.s s a a -≥对该数列连续作四次变换(2,3,5,8),(2,4,6,8),(2,3,6,7),(2,4,5,7)后,新的4,14,24,34,44,54,64,74,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-减少4,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾.情况2:若,4,5,6,7,8,30s s s s s s a a a a a a -+-+->,不妨设,4,30s s a a ->情况2-1:如果,3,41s s a a -≥,则对该数列连续作两次变换(2,4,5,7),(2,4,6,8)后,新的2,12,22,32,42,52,62,72,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-至少减少2,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾.情况2-2:如果,4,31s s a a -≥,则对该数列连续作两次变换(2,3,5,8),(2,3,6,7)后,新的2,12,22,32,42,52,62,72,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-至少减少2,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾这就说明无论如何都会导致矛盾,所以对任意的1,2,3,4j =都有,21,2 1.s j s j a a --≤假设存在1,2,3,4j =使得,21,21s j s j a a --=,则,21,2s j s j a a -+是奇数,所以,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+都是奇数,设为2 1.N +则此时对任意1,2,3,4j =,由,21,2,1s j s j a a --≤可知必有{}{},21,2,,1.s j s j a a N N -=+而,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数,故集合{},|s m m N α=中的四个元素,,,i j s t 之和为偶数,对该数列进行一次变换(),,,i j s t ,则该数列成为常数列,新的1,11,21,31,41,51,61,71,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++-+-+-+-等于零,比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-更小这与,2,3,4,5,6,7,1s s s s s s s a a a a a a a a -+-+-+-的最小性矛盾.综上,只可能(),21,201,2,3,4s j s j j αα--==而,2,3,4,5,6,7,8,1s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+,故{}(),s n a A =Ω是常数列.充分性得证.。
2021年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学试题(理科)解析版

2 ⎨⎨普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)本试卷共 5 页. 150 分.考试时长 120 分钟.考试生务必将答案答在答题卡上.在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(选择题共 40 分)一、选择题共 8 小题。
每小题 5 分.共 40 分.在每小题列出的四个选项中,选出符合胜目要求的一项. 1.已知集合 A={x ∈R|3x+2>0} B={x ∈R|(x+1)(x-3)>0} 则 A ∩B=A (- ∞ ,-1)B (-1,- 2 3 2) C (- 3,3)D (3,+ ∞ )【解析】和往年一样,依然的集合(交集)运算,本次考查的是一次和二次不等式的解法。
因为A = {x ∈ R | 3x + 2 > 0} ⇒ x > - 2,利用二次不等式可得 B = {x | x < -1 或 x > 3}画出数轴易得:3A B = {x | x > 3} .故选 D .【答案】D⎧0 ≤ x ≤ 2, .设不等式组 ⎩0 ≤ y ≤ 2距离大于 2 的概率是,表示平面区域为 D ,在区域 D 内随机取一个点,则此点到坐标原点的 π(A )4(B )π- 22π(C )6(D )4 -π 4⎧0 ≤ x ≤ 2 【解析】题目中 ⎩0 ≤ y ≤ 2表示的区域如图正方形所示,而动点 D 可以 存在的位置为正方形面积减去四分之一圆的面积部分,因此2 ⨯ 2 - 1π⋅ 22P = 4 = 4 -π,故选 D 。
2 ⨯ 2 4【答案】D3. 设 a ,b ∈R 。
“a=0”是“复数 a+bi 是纯虚数”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【解析】当 a = 0 时,如果b = 0 同时等于零,此时 a + bi = 0 是实数, 不是纯虚数,因此不是充分条件;而如果a + bi 已经为纯虚数,由定义实部为零,虚部不为零可以得到 a = 0 ,因此想必要条件,故选 B 。
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2017年北京市高考数学试卷(理科)一、选择题.(每小题5分)1.(5分)若集合A={x|﹣2<x<1},B={x|x<﹣1或x>3},则A∩B=()A.{x|﹣2<x<﹣1} B.{x|﹣2<x<3} C.{x|﹣1<x<1} D.{x|1<x<3} 2.(5分)若复数(1﹣i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,1) B.(﹣∞,﹣1)C.(1,+∞)D.(﹣1,+∞)3.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的S值为()A.2 B.C.D.4.(5分)若x,y满足,则x+2y的最大值为()A.1 B.3 C.5 D.95.(5分)已知函数f(x)=3x﹣()x,则f(x)()A.是奇函数,且在R上是增函数B.是偶函数,且在R上是增函数C.是奇函数,且在R上是减函数D.是偶函数,且在R上是减函数6.(5分)设,为非零向量,则“存在负数λ,使得=λ”是“?<0”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7.(5分)某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的最长棱的长度为()A.3B.2C.2D.28.(5分)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080,则下列各数中与最接近的是()(参考数据:lg3≈)A.1033 B.1053 C.1073 D.1093二、填空题(每小题5分)9.(5分)若双曲线x2﹣=1的离心率为,则实数m= .10.(5分)若等差数列{an }和等比数列{bn}满足a1=b1=﹣1,a4=b4=8,则= .11.(5分)在极坐标系中,点A在圆ρ2﹣2ρcosθ﹣4ρsinθ+4=0上,点P的坐标为(1,0),则|AP|的最小值为.12.(5分)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=,则cos(α﹣β)= .13.(5分)能够说明“设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题的一组整数a,b,c的值依次为.14.(5分)三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中Ai的横、纵坐标分别为第i名工人上午的工作时间和加工的零件数,点Bi的横、纵坐标分别为第i名工人下午的工作时间和加工的零件数,i=1,2,3.(1)记Qi 为第i名工人在这一天中加工的零件总数,则Q1,Q2,Q3中最大的是.(2)记pi 为第i名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p1,p2,p3中最大的是.三、解答题15.(13分)在△ABC中,∠A=60°,c=a.(1)求sinC的值;(2)若a=7,求△ABC的面积.16.(14分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,平面PAD⊥平面ABCD,点M在线段PB上,PD∥平面MAC,PA=PD=,AB=4.(1)求证:M为PB的中点;(2)求二面角B﹣PD﹣A的大小;(3)求直线MC与平面BDP所成角的正弦值.17.(13分)为了研究一种新药的疗效,选100名患者随机分成两组,每组各50名,一组服药,另一组不服药.一段时间后,记录了两组患者的生理指标x和y的数据,并制成如图,其中“*”表示服药者,“+”表示未服药者.(1)从服药的50名患者中随机选出一人,求此人指标y的值小于60的概率;(2)从图中A,B,C,D四人中随机选出两人,记ξ为选出的两人中指标x的值大于的人数,求ξ的分布列和数学期望E(ξ);(3)试判断这100名患者中服药者指标y数据的方差与未服药者指标y数据的方差的大小.(只需写出结论)18.(14分)已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1).过点(0,)作直线l与抛物线C交于不同的两点M,N,过点M作x轴的垂线分别与直线OP、ON交于点A,B,其中O为原点.(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)求证:A为线段BM的中点.19.(13分)已知函数f(x)=e x cosx﹣x.(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)求函数f(x)在区间[0,]上的最大值和最小值.20.(13分)设{an }和{bn}是两个等差数列,记cn=max{b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,bn﹣ann}(n=1,2,3,…),其中max{x1,x2,…,xs}表示x1,x2,…,xs这s个数中最大的数.(1)若an =n,bn=2n﹣1,求c1,c2,c3的值,并证明{cn}是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当n≥m时,>M;或者存在正整数m,使得cm ,cm+1,cm+2,…是等差数列.2017年北京市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题.(每小题5分)1.(5分)若集合A={x|﹣2<x<1},B={x|x<﹣1或x>3},则A∩B=()A.{x|﹣2<x<﹣1} B.{x|﹣2<x<3} C.{x|﹣1<x<1} D.{x|1<x<3}【分析】根据已知中集合A和B,结合集合交集的定义,可得答案.【解答】解:∵集合A={x|﹣2<x<1},B={x|x<﹣1或x>3},∴A∩B={x|﹣2<x<﹣1}故选:A.【点评】本题考查的知识点集合的交集运算,难度不大,属于基础题.2.(5分)若复数(1﹣i)(a+i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,1) B.(﹣∞,﹣1)C.(1,+∞)D.(﹣1,+∞)【分析】复数(1﹣i)(a+i)=a+1+(1﹣a)i在复平面内对应的点在第二象限,可得,解得a范围.【解答】解:复数(1﹣i)(a+i)=a+1+(1﹣a)i在复平面内对应的点在第二象限,∴,解得a<﹣1.则实数a的取值范围是(﹣∞,﹣1).故选:B.【点评】本题考查了复数的运算法则、几何意义、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.3.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的S值为()A.2 B.C.D.【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【解答】解:当k=0时,满足进行循环的条件,执行完循环体后,k=1,S=2,当k=1时,满足进行循环的条件,执行完循环体后,k=2,S=,当k=2时,满足进行循环的条件,执行完循环体后,k=3,S=,当k=3时,不满足进行循环的条件,故输出结果为:,故选:C.【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.4.(5分)若x,y满足,则x+2y的最大值为()A.1 B.3 C.5 D.9【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解目标函数的最值即可.【解答】解:x,y满足的可行域如图:由可行域可知目标函数z=x+2y经过可行域的A时,取得最大值,由,可得A(3,3),目标函数的最大值为:3+2×3=9.故选:D.【点评】本题考查线性规划的简单应用,画出可行域判断目标函数的最优解是解题的关键.5.(5分)已知函数f(x)=3x﹣()x,则f(x)()A.是奇函数,且在R上是增函数B.是偶函数,且在R上是增函数C.是奇函数,且在R上是减函数D.是偶函数,且在R上是减函数【分析】由已知得f(﹣x)=﹣f(x),即函数f(x)为奇函数,由函数y=3x为增函数,y=()x为减函数,结合“增”﹣“减”=“增”可得答案.【解答】解:f(x)=3x﹣()x=3x﹣3﹣x,∴f(﹣x)=3﹣x﹣3x=﹣f(x),即函数f(x)为奇函数,又由函数y=3x为增函数,y=()x为减函数,故函数f(x)=3x﹣()x为增函数,故选:A.【点评】本题考查的知识点是函数的奇偶性,函数的单调性,是函数图象和性质的综合应用,难度不大,属于基础题.6.(5分)设,为非零向量,则“存在负数λ,使得=λ”是“?<0”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【分析】,为非零向量,存在负数λ,使得=λ,则向量,共线且方向相反,可得?<0.反之不成立,非零向量,的夹角为钝角,满足?<0,而=λ不成立.即可判断出结论.【解答】解:,为非零向量,存在负数λ,使得=λ,则向量,共线且方向相反,可得?<0.反之不成立,非零向量,的夹角为钝角,满足?<0,而=λ不成立.∴,为非零向量,则“存在负数λ,使得=λ”是?<0”的充分不必要条件.故选:A.【点评】本题考查了向量共线定理、向量夹角公式、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.7.(5分)某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的最长棱的长度为()A.3B.2C.2D.2【分析】根据三视图可得物体的直观图,结合图形可得最长的棱为PA,根据勾股定理求出即可.【解答】解:由三视图可得直观图,再四棱锥P﹣ABCD中,最长的棱为PA,即PA===2,故选:B.【点评】本题考查了三视图的问题,关键画出物体的直观图,属于基础题.8.(5分)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080,则下列各数中与最接近的是()(参考数据:lg3≈)A.1033 B.1053 C.1073 D.1093【分析】根据对数的性质:T=,可得:3=10lg3≈,代入M将M也化为10为底的指数形式,进而可得结果.【解答】解:由题意:M≈3361,N≈1080,根据对数性质有:3=10lg3≈,∴M≈3361≈()361≈10173,∴≈=1093,故选:D.【点评】本题解题关键是将一个给定正数T写成指数形式:T=,考查指数形式与对数形式的互化,属于简单题.二、填空题(每小题5分)9.(5分)若双曲线x2﹣=1的离心率为,则实数m= 2 .【分析】利用双曲线的离心率,列出方程求和求解m即可.【解答】解:双曲线x2﹣=1(m>0)的离心率为,可得:,解得m=2.故答案为:2.【点评】本题考查双曲线的简单性质,考查计算能力.10.(5分)若等差数列{an }和等比数列{bn}满足a1=b1=﹣1,a4=b4=8,则= 1 .【分析】利用等差数列求出公差,等比数列求出公比,然后求解第二项,即可得到结果.【解答】解:等差数列{an }和等比数列{bn}满足a1=b1=﹣1,a4=b4=8,设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q.可得:8=﹣1+3d,d=3,a2=2;8=﹣q3,解得q=﹣2,∴b2=2.可得=1.故答案为:1.【点评】本题考查等差数列以及等比数列的通项公式的应用,考查计算能力. 11.(5分)在极坐标系中,点A 在圆ρ2﹣2ρcosθ﹣4ρsinθ+4=0上,点P 的坐标为(1,0),则|AP|的最小值为 1 .【分析】先将圆的极坐标方程化为标准方程,再运用数形结合的方法求出圆上的点到点P 的距离的最小值.【解答】解:设圆ρ2﹣2ρcosθ﹣4ρsinθ+4=0为圆C ,将圆C 的极坐标方程化为:x 2+y 2﹣2x ﹣4y+4=0,再化为标准方程:(x ﹣1)2+(y ﹣2)2=1;如图,当A 在CP 与⊙C 的交点Q 处时,|AP|最小为: |AP|min =|CP|﹣r C =2﹣1=1, 故答案为:1.【点评】本题主要考查曲线的极坐标方程和圆外一点到圆上一点的距离的最值,难度不大.12.(5分)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称,若sinα=,则cos (α﹣β)= ﹣ .【分析】方法一:根据教的对称得到sinα=sinβ=,cosα=﹣cosβ,以及两角差的余弦公式即可求出方法二:分α在第一象限,或第二象限,根据同角的三角函数的关系以及两角差的余弦公式即可求出【解答】解:方法一:∵角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称, ∴sinα=sinβ=,cosα=﹣cosβ,∴cos (α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ=﹣cos 2α+sin 2α=2sin 2α﹣1=﹣1=﹣ 方法二:∵sinα=, 当α在第一象限时,cosα=,∵α,β角的终边关于y轴对称,∴β在第二象限时,sinβ=sinα=,cosβ=﹣cosα=﹣,∴cos(α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ=﹣×+×=﹣:∵sinα=,当α在第二象限时,cosα=﹣,∵α,β角的终边关于y轴对称,∴β在第一象限时,sinβ=sinα=,cosβ=﹣cosα=,∴cos(α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ=﹣×+×=﹣综上所述cos(α﹣β)=﹣,故答案为:﹣【点评】本题考查了两角差的余弦公式,以及同角的三角函数的关系,需要分类讨论,属于基础题13.(5分)能够说明“设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题的一组整数a,b,c的值依次为﹣1,﹣2,﹣3 .【分析】设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题,则若a>b>c,则a+b≤c”是真命题,举例即可,本题答案不唯一【解答】解:设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题,则若a>b>c,则a+b≤c”是真命题,可设a,b,c的值依次﹣1,﹣2,﹣3,(答案不唯一),故答案为:﹣1,﹣2,﹣3【点评】本题考查了命题的真假,举例说明即可,属于基础题.14.(5分)三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中Ai的横、纵坐标分别为第i名工人上午的工作时间和加工的零件数,点Bi的横、纵坐标分别为第i名工人下午的工作时间和加工的零件数,i=1,2,3.(1)记Qi 为第i名工人在这一天中加工的零件总数,则Q1,Q2,Q3中最大的是Q1.(2)记pi 为第i名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p1,p2,p3中最大的是p2.【分析】(1)若Qi 为第i名工人在这一天中加工的零件总数,则Qi=Ai的综坐标+Bi的纵坐标;进而得到答案.(2)若pi 为第i名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则pi为AiBi中点与原点连线的斜率;进而得到答案.【解答】解:(1)若Qi为第i名工人在这一天中加工的零件总数,Q 1=A1的纵坐标+B1的纵坐标;Q 2=A2的纵坐标+B2的纵坐标,Q 3=A3的纵坐标+B3的纵坐标,由已知中图象可得:Q1,Q2,Q3中最大的是Q1,(2)若pi为第i名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则pi 为AiBi中点与原点连线的斜率,故p1,p2,p3中最大的是p2故答案为:Q1,p2【点评】本题考查的知识点是函数的图象,分析出Qi 和pi的几何意义,是解答的关键.三、解答题15.(13分)在△ABC中,∠A=60°,c=a.(1)求sinC的值;(2)若a=7,求△ABC的面积.【分析】(1)根据正弦定理即可求出答案,(2)根据同角的三角函数的关系求出cosC,再根据两角和正弦公式求出sinB,根据面积公式计算即可.【解答】解:(1)∠A=60°,c=a,由正弦定理可得sinC=sinA=×=,(2)a=7,则c=3,∴C<A,由(1)可得cosC=,∴sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC=×+×=,=acsinB=×7×3×=6.∴S△ABC【点评】本题考查了正弦定理和两角和正弦公式和三角形的面积公式,属于基础题16.(14分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,平面PAD⊥平面ABCD,点M在线段PB上,PD∥平面MAC,PA=PD=,AB=4.(1)求证:M为PB的中点;(2)求二面角B﹣PD﹣A的大小;(3)求直线MC与平面BDP所成角的正弦值.【分析】(1)设AC∩BD=O,则O为BD的中点,连接OM,利用线面平行的性质证明OM∥PD,再由平行线截线段成比例可得M为PB的中点;(2)取AD中点G,可得PG⊥AD,再由面面垂直的性质可得PG⊥平面ABCD,则PG⊥AD,连接OG,则PG⊥OG,再证明OG⊥AD.以G为坐标原点,分别以GD、GO、GP所在直线为x、y、z轴距离空间直角坐标系,求出平面PBD与平面PAD的一个法向量,由两法向量所成角的大小可得二面角B﹣PD﹣A的大小;(3)求出的坐标,由与平面PBD的法向量所成角的余弦值的绝对值可得直线MC 与平面BDP所成角的正弦值.【解答】(1)证明:如图,设AC∩BD=O,∵ABCD为正方形,∴O为BD的中点,连接OM,∵PD∥平面MAC,PD?平面PBD,平面PBD∩平面AMC=OM,∴PD∥OM,则,即M为PB的中点;(2)解:取AD中点G,∵PA=PD,∴PG⊥AD,∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD,∴PG⊥平面ABCD,则PG⊥AD,连接OG,则PG⊥OG,由G是AD的中点,O是AC的中点,可得OG∥DC,则OG⊥AD.以G为坐标原点,分别以GD、GO、GP所在直线为x、y、z轴距离空间直角坐标系,由PA=PD=,AB=4,得D(2,0,0),A(﹣2,0,0),P(0,0,),C(2,4,0),B(﹣2,4,0),M(﹣1,2,),,.设平面PBD的一个法向量为,则由,得,取z=,得.取平面PAD的一个法向量为.∴cos<>==.∴二面角B﹣PD﹣A的大小为60°;(3)解:,平面BDP的一个法向量为.∴直线MC与平面BDP所成角的正弦值为|cos<>|=||=||=.【点评】本题考查线面角与面面角的求法,训练了利用空间向量求空间角,属中档题.17.(13分)为了研究一种新药的疗效,选100名患者随机分成两组,每组各50名,一组服药,另一组不服药.一段时间后,记录了两组患者的生理指标x和y的数据,并制成如图,其中“*”表示服药者,“+”表示未服药者.(1)从服药的50名患者中随机选出一人,求此人指标y的值小于60的概率;(2)从图中A,B,C,D四人中随机选出两人,记ξ为选出的两人中指标x的值大于的人数,求ξ的分布列和数学期望E(ξ);(3)试判断这100名患者中服药者指标y数据的方差与未服药者指标y数据的方差的大小.(只需写出结论)【分析】(1)由图求出在50名服药患者中,有15名患者指标y的值小于60,由此能求出从服药的50名患者中随机选出一人,此人指标小于60的概率.(2)由图知:A、C两人指标x的值大于,而B、D两人则小于,可知在四人中随机选项出的2人中指标x的值大于的人数ξ的可能取值为0,1,2,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和E(ξ).(3)由图知100名患者中服药者指标y数据的方差比未服药者指标y数据的方差大.【解答】解:(1)由图知:在50名服药患者中,有15名患者指标y的值小于60,则从服药的50名患者中随机选出一人,此人指标小于60的概率为:p==.(2)由图知:A、C两人指标x的值大于,而B、D两人则小于,可知在四人中随机选项出的2人中指标x的值大于的人数ξ的可能取值为0,1,2,P(ξ=0)=,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,∴ξ的分布列如下:ξ012PE(ξ)==1.(3)由图知100名患者中服药者指标y数据的方差比未服药者指标y数据的方差大.【点评】本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列、数学期望、方差等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,是中档题.18.(14分)已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1).过点(0,)作直线l与抛物线C交于不同的两点M,N,过点M作x轴的垂线分别与直线OP、ON交于点A,B,其中O为原点.(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)求证:A为线段BM的中点.【分析】(1)根据抛物线过点P(1,1).代值求出p,即可求出抛物线C的方程,焦点坐标和准线方程;(2)设过点(0,)的直线方程为y=kx+,M(x1,y1),N(x2,y2),根据韦达定理得到x1+x2=,x1x2=,根据中点的定义即可证明.【解答】解:(1)∵y2=2px过点P(1,1),∴1=2p,解得p=,∴y2=x,∴焦点坐标为(,0),准线为x=﹣,(2)证明:设过点(0,)的直线方程为y=kx+,M(x1,y1),N(x2,y2),∴直线OP为y=x,直线ON为:y=x,由题意知A(x1,x1),B(x1,),由,可得k2x2+(k﹣1)x+=0,∴x1+x2=,x1x2=∴y1+=kx1++=2kx1+=2kx1+=2kx1+(1﹣k)?2x1=2x1,∴A为线段BM的中点.【点评】本题考查了抛物线的简单性质,以及直线和抛物线的关系,灵活利用韦达定理和中点的定义,属于中档题.19.(13分)已知函数f(x)=e x cosx﹣x.(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)求函数f(x)在区间[0,]上的最大值和最小值.【分析】(1)求出f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到所求方程;(2)求出f(x)的导数,再令g(x)=f′(x),求出g(x)的导数,可得g(x)在区间[0,]的单调性,即可得到f(x)的单调性,进而得到f(x)的最值.【解答】解:(1)函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,可得曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=e0(cos0﹣sin0)﹣1=0,切点为(0,e0cos0﹣0),即为(0,1),曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;(2)函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,令g(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,则g(x)的导数为g′(x)=e x(cosx﹣sinx﹣sinx﹣cosx)=﹣2e x?sinx,当x∈[0,],可得g′(x)=﹣2e x?sinx≤0,即有g(x)在[0,]递减,可得g(x)≤g(0)=0,则f(x)在[0,]递减,即有函数f(x)在区间[0,]上的最大值为f(0)=e0cos0﹣0=1;最小值为f()=e cos﹣=﹣.【点评】本题考查导数的运用:求切线的方程和单调区间、最值,考查化简整理的运算能力,正确求导和运用二次求导是解题的关键,属于中档题.20.(13分)设{an }和{bn}是两个等差数列,记cn=max{b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,bn﹣ann}(n=1,2,3,…),其中max{x1,x2,…,xs}表示x1,x2,…,xs这s个数中最大的数.(1)若an =n,bn=2n﹣1,求c1,c2,c3的值,并证明{cn}是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当n≥m时,>M;或者存在正整数m,使得cm ,cm+1,cm+2,…是等差数列.【分析】(1)分别求得a 1=1,a 2=2,a 3=3,b 1=1,b 2=3,b 3=5,代入即可求得c 1,c 2,c 3;由(b k ﹣na k )﹣(b 1﹣na 1)≤0,则b 1﹣na 1≥b k ﹣na k ,则c n =b 1﹣na 1=1﹣n ,c n+1﹣c n =﹣1对?n ∈N*均成立;(2)由b i ﹣a i n=[b 1+(i ﹣1)d 1]﹣[a 1+(i ﹣1)d 2]×n=(b 1﹣a 1n )+(i ﹣1)(d 2﹣d 1×n ),分类讨论d 1=0,d 1>0,d 1<0三种情况进行讨论根据等差数列的性质,即可求得使得c m ,c m+1,c m+2,…是等差数列;设=An+B+对任意正整数M ,存在正整数m ,使得n ≥m ,>M ,分类讨论,采用放缩法即可求得因此对任意正数M ,存在正整数m ,使得当n ≥m 时,>M .【解答】解:(1)a 1=1,a 2=2,a 3=3,b 1=1,b 2=3,b 3=5, 当n=1时,c 1=max{b 1﹣a 1}=max{0}=0,当n=2时,c 2=max{b 1﹣2a 1,b 2﹣2a 2}=max{﹣1,﹣1}=﹣1,当n=3时,c 3=max{b 1﹣3a 1,b 2﹣3a 2,b 3﹣3a 3}=max{﹣2,﹣3,﹣4}=﹣2, 下面证明:对?n ∈N*,且n ≥2,都有c n =b 1﹣na 1, 当n ∈N*,且2≤k ≤n 时, 则(b k ﹣na k )﹣(b 1﹣na 1), =[(2k ﹣1)﹣nk]﹣1+n , =(2k ﹣2)﹣n (k ﹣1),=(k ﹣1)(2﹣n ),由k ﹣1>0,且2﹣n ≤0, 则(b k ﹣na k )﹣(b 1﹣na 1)≤0,则b 1﹣na 1≥b k ﹣na k , 因此,对?n ∈N*,且n ≥2,c n =b 1﹣na 1=1﹣n , c n+1﹣c n =﹣1, ∴c 2﹣c 1=﹣1,∴c n+1﹣c n =﹣1对?n ∈N*均成立, ∴数列{c n }是等差数列;(2)证明:设数列{a n }和{b n }的公差分别为d 1,d 2,下面考虑的c n 取值, 由b 1﹣a 1n ,b 2﹣a 2n ,…,b n ﹣a n n ,考虑其中任意b i ﹣a i n ,(i ∈N*,且1≤i ≤n ), 则b i ﹣a i n=[b 1+(i ﹣1)d 1]﹣[a 1+(i ﹣1)d 2]×n ,=(b 1﹣a 1n )+(i ﹣1)(d 2﹣d 1×n ),下面分d 1=0,d 1>0,d 1<0三种情况进行讨论, ①若d 1=0,则b i ﹣a i n ═(b 1﹣a 1n )+(i ﹣1)d 2, 当若d 2≤0,则(b i ﹣a i n )﹣(b 1﹣a 1n )=(i ﹣1)d 2≤0, 则对于给定的正整数n 而言,c n =b 1﹣a 1n ,此时c n+1﹣c n =﹣a 1, ∴数列{c n }是等差数列;当d 2>0,(b i ﹣a i n )﹣(b n ﹣a n n )=(i ﹣n )d 2>0, 则对于给定的正整数n 而言,c n =b n ﹣a n n=b n ﹣a 1n , 此时c n+1﹣c n =d 2﹣a 1, ∴数列{c n }是等差数列;此时取m=1,则c 1,c 2,…,是等差数列,命题成立;②若d 1>0,则此时﹣d 1n+d 2为一个关于n 的一次项系数为负数的一次函数, 故必存在m ∈N*,使得n ≥m 时,﹣d 1n+d 2<0,则当n ≥m 时,(b i ﹣a i n )﹣(b 1﹣a 1n )=(i ﹣1)(﹣d 1n+d 2)≤0,(i ∈N*,1≤i ≤n ), 因此当n ≥m 时,c n =b 1﹣a 1n ,此时c n+1﹣c n =﹣a 1,故数列{c n }从第m 项开始为等差数列,命题成立; ③若d 1<0,此时﹣d 1n+d 2为一个关于n 的一次项系数为正数的一次函数, 故必存在s ∈N*,使得n ≥s 时,﹣d 1n+d 2>0,则当n ≥s 时,(b i ﹣a i n )﹣(b n ﹣a n n )=(i ﹣1)(﹣d 1n+d 2)≤0,(i ∈N*,1≤i ≤n ), 因此,当n ≥s 时,c n =b n ﹣a n n , 此时==﹣a n +,=﹣d 2n+(d 1﹣a 1+d 2)+,令﹣d 1=A >0,d 1﹣a 1+d 2=B ,b 1﹣d 2=C , 下面证明:=An+B+对任意正整数M ,存在正整数m ,使得n ≥m ,>M ,若C ≥0,取m=[+1],[x]表示不大于x 的最大整数,当n ≥m 时,≥An+B ≥Am+B=A[+1]+B >A?+B=M ,此时命题成立;若C<0,取m=[]+1,当n≥m时,≥An+B+≥Am+B+C>A?+B+C≥M﹣C﹣B+B+C=M,此时命题成立,因此对任意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M;综合以上三种情况,命题得证.【点评】本题考查数列的综合应用,等差数列的性质,考查与不等式的综合应用,考查“放缩法”的应用,考查学生分析问题及解决问题的能力,考查分类讨论及转化思想,考查计算能力,属于难题.。