【精选】北京市海淀区2019-2020届高三第二学期期中考试练习(一模)数学(文)试卷(含答案).doc
北京市海淀区2019届高三第二学期期中练习(一模)数学(理科)试题(解析版)

北京市海淀区2019届高三第二学期期中练习(一模)数学(理科)试题第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.1.已知集合,且,则可以是()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】利用子集概念即可作出判断.【详解】∵∴,即故选:A【点睛】本题考查子集的概念,属于基础题.2.若角的终边在第二象限,则下列三角函数值中大于零的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】利用诱导公式化简选项,再结合角的终边所在象限即可作出判断.【详解】解:角的终边在第二象限,=<0,A不符;=<0,B不符;=<0,C不符;=>0,所以,D正确故选:D【点睛】本题主要考查三角函数值的符号判断,考查了诱导公式,三角函数的符号是解决本题的关键.3.已知等差数列满足,则中一定为零的项是()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】利用等差数列通项公式即可得到结果.【详解】由得,,解得:,所以,,故选A【点睛】本题考查等差数列通项公式,考查计算能力,属于基础题.4.已知,则下列各式中一定成立()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】利用不等式的性质与指数函数性质即可作出判断.【详解】x,y的符号不确定,当x=2,y=-1时,,对于A,不成立,所以错误;对于B、也错;对于C,是减函数,所以,也错;对于D,因为,所以,,正确,故选D【点睛】本题考查不等式的性质,指数函数的单调性及均值不等式,考查反例法,属于基础题.5.执行如图所示的程序框图,输出的值为()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,即可得出结论.【详解】解:第1步:S=2,x=4,m=2;第2步:S=8,x=6,m=;第3步:S=48,x=8,m=,退出循环,故选B【点睛】解决程序框图问题时一定注意以下几点:(1) 不要混淆处理框和输入框;(2) 注意区分程序框图是条件分支结构还是循环结构;(3) 注意区分当型循环结构和直到型循环结构;(4) 处理循环结构的问题时一定要正确控制循环次数;(5) 要注意各个框的顺序,(6)在给出程序框图求解输出结果的试题中只要按照程序框图规定的运算方法逐次计算,直到达到输出条件即可.6.已知复数,则下面结论正确的是()A. B.C. 一定不是纯虚数D. 在复平面上,对应的点可能在第三象限【答案】B【解析】【分析】利用共轭复数概念,模的计算,及几何意义即可作出判断.【详解】的共轭复数为:,所以A错误;,所以B正确;当时,是纯虚数,所以C错误;对应的点为(,1),因为纵坐标y=1,所以,不可能在第三象限,D也错误.故选B.【点睛】本题考查了复数的基本概念,考查了复数模的求法,是基础题.7.椭圆与双曲线的离心率之积为1,则双曲线的两条渐近线的倾斜角分别为()A. ,B. ,C. ,D. ,【答案】C【解析】【分析】运用椭圆和双曲线的离心率公式,可得关于a,b的方程,再由双曲线的渐近线方程,即可得到结论.【详解】椭圆中:a=2,b=1,所以,c=,离心率为,设双曲线的离心率为e则,得,双曲线中,即,又,所以,得,双曲线的渐近线为:,所以两条渐近线的倾率为倾斜角分别为,.故选C.【点睛】本题考查椭圆和双曲线的方程和性质,主要考查离心率和渐近线方程的求法,考查运算能力,属于易错题.8.某校实行选科走班制度,张毅同学的选择是物理、生物、政治这三科,且物理在层班级,生物在层班级,该校周一上午课程安排如下表所示,张毅选择三个科目的课各上一节,另外一节上自习,则他不同的选课方法有()地理化学地理化学生物化学生物历史物理生物物理生物物理生物物理物理A. 8种B. 10种C. 12种D. 14种【答案】B【解析】【分析】根据表格进行逻辑推理即可得到结果.【详解】张毅不同的选课方法如下:(1)生物B层1班,政治1班,物理A层2班;(2)生物B层1班,政治1班,物理A层4班;(3)生物B层1班,政治2班,物理A层1班;(4)生物B层1班,政治2班,物理A层4班;(5)生物B层1班,政治3班,物理A层1班;(6)生物B层1班,政治3班,物理A层2班;(7)生物B层2班,政治1班,物理A层3班;(8)生物B层2班,政治1班,物理A层4班;(9)生物B层2班,政治3班,物理A层1班;(10)生物B层2班,政治3班,物理A层3班;共10种,故选B.【点睛】本题以实际生活为背景,考查了逻辑推理能力与分类讨论思想,属于中档题.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.9.已知成等比数列,且,则____.【答案】4【解析】【分析】利用等比中项可得=16,结合对数运算性质可得结果.【详解】解:依题意,得:=16,所以,=4故答案为:4【点睛】本题考查了等比数列的性质,对数的运算性质,考查计算能力.10.在中,,则_______;_________.【答案】(1). 6(2).【解析】【分析】利用余弦定理可得c值,由平方关系得到,借助可得结果.【详解】解:由余弦定理,得:=36,所以,c=6,由得:,所以,=【点睛】本题考查余弦定理,平方关系,以及三角形的面积公式的应用,熟练掌握公式是解题的关键.11.已知向量,同时满足条件①,②的一个向量的坐标为_____ .【答案】(答案不唯一)【解析】【分析】设=(x,y),由∥得:y=-2x,结合,可得x的范围,进而可得结果.【详解】解:设=(x,y),由∥得:y=-2x,+=(1+x,-2+y),由,得:,把y=-2x代入,得:,化简,得:,解得:,取x=-1,得y=2,所以,=(-1,2)(答案不唯一)故答案为:=(-1,2)(答案不唯一)【点睛】本题考查向量共线的性质,考查平面向量的坐标运算,属于基础题.12.在极坐标系中,若圆关于直线对称,则_____.【答案】【解析】【分析】把极坐标方程化为普通直角方程,利用圆心在直线上,得到a值.【详解】解:圆方程化为:,化为直角坐标方程为:,直线化为直角坐标方程为:,圆关于直线对称,则直线经过圆的圆心(,0),所以,,解得:=-1.故答案为:-1【点睛】本题考查极坐标与直角坐标的互化,考查直线与圆的位置关系,属于基础题.13.设关于的不等式组表示的平面区域为.记区域上的点与点距离的最小值为,则(1)当时,____;(2)若,则的取值范围是____.【答案】(1). 2(2).【解析】【分析】(1)当时,作出可行域,数形结合即可得到结果,(2)恒过定点(0,1),对k分类讨论,数形结合即可得到结果.【详解】(1)当时,不等式组为,表示的平面区域如下图1,区域上的点B与点距离的最小,最小值为|AB|=2,所以, 2(2)恒过定点(0,1),(i)当k>0时,如图1,,符合题意(ii)当k=0时,如图2,,符合题意(iii)当k<0时,如图3,,解得:,综上可知的取值范围是.【点睛】线性规划问题,首先明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围.14.已知函数,,其中.若,使得成立,则____.【答案】【解析】【分析】根据题意可得,分别求两边的范围,利用子集关系,得到结果.【详解】解:依题意,得:,化简,得:,因为.,所以,,即,所以,,因为,且,因为,有成立,所以,,所以,所以,,所以,.故答案为:【点睛】本题考查了函数的单调性与值域,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三、解答题共6小题,共80分.解答应写出文字说明~演算步骤或证明过程15.已知函数的最大值为.(1)求的值;(2)求函数的单调递增区间.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)化简f(x)为A sin(ωx+φ)+b的形式,根据最大值列出方程解出a;(2)结合正弦函数的单调性列出不等式解出【详解】(1)因为,所以函数的最大值为 ,所以, 所以 .(2)因为的单调递增区间为,,令 , 所以,函数的单调递增区间为,.【点睛】本题考查了三角函数的恒等变换,三角函数的最值及单调性,属于基础题. 16.据《人民网》报道,“美国国家航空航天局发文称,相比20年前世界变得更绿色了.卫星资料显示中国和印度的行动主导了地球变绿.”据统计,中国新增绿化面积的来自于植树造林,下表是中国十个地区在2017年植树造林的相关数据.(造林总面积为人工造林、飞播造林、新封山育林、退化林修复、人工更新的面积之和) 单位:公顷(1)请根据上述数据分别写出在这十个地区中人工造林面积与造林总面积的比值最大和最小的地区;(2)在这十个地区中,任选一个地区,求该地区人工造林面积占造林总面积的比值超过的概率是多少?(3)在这十个地区中,从新封山育林面积超过五万公顷的地区中,任选两个地区,记为这两个地区中退化林修复面积超过六万公顷的地区的个数,求的分布列及数学期望.【答案】(1)甘肃省,青海省;(2);(3).【解析】【分析】(1)根据表格即可得到结果;(2)利用古典概型概率公式即可得到结果;(3)的取值为0,1,2,分别求出相应的概率值,即可得到的分布列及数学期望.【详解】(1) 人工造林面积与总面积比最大的地区为甘肃省,人工造林面积与总面积比最小的地区为青海省.(2) 设在这十个地区中,任选一个地区,该地区人工造林面积占总面积的比值超过为事件在十个地区中,有7个地区(内蒙、河北、河南、陕西、甘肃、宁夏、北京)人工造林面积占总面积比超过,则.(3)新封山育林面积超过五万公顷有个地区:内蒙、河北、河南、重庆、陕西、甘肃、新疆、青海,其中退化林修复面积超过六万公顷有个地区:内蒙、河北、重庆,所以的取值为所以,,.随机变量的分布列为.【点睛】本题考查离散型随机变量的分布列与期望,考查古典概型概率公式,考查分析问题解决问题的能力,属于中档题.17.如图,在直三棱柱中,,点分别为棱的中点.(1)求证:平面;(2)求证:平面平面;(3)在线段上是否存在一点,使得直线与平面所成的角为?如果存在,求出线段的长;如果不存在,说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)1.【解析】【分析】(1)方法一:取中点为,连结,,要证平面,即证:,;方法二:以为原点,分别以为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,求出平面的法向量为,又因为,即可得证.(2)方法一:要证平面平面,转证平面即证;方法二:分别求出两个平面的法向量即可得证.(3)建立空间直角坐标系,利用坐标法即可得到结果.【详解】方法一:(1)取中点为,连结,由且,又点为中点,所以 ,又因为分别为,中点,所以 ,所以,所以共面于平面 ,因为,分别为中点, 所以,平面,平面,所以平面 .方法二:在直三棱柱中,平面又因为,以为原点,分别以为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,由题意得,.所以,,设平面的法向量为,则,即,令,得,于是 ,又因为,所以 ,又因为平面,所以平面 .(2)方法一:在直棱柱中,平面,因为,所以,又因为,且,所以平面 ,平面,所以,又,四边形为正方形,所以 ,又,所以,又,且,所以平面 ,又平面,所以平面平面 .方法二:设平面的法向量为,,,即 ,令,得,于是 ,,即,所以平面平面.(3)设直线与平面所成角为,则,设,则 ,,所以 ,解得或(舍),所以点存在,即的中点,.【点睛】垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型.(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行.(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直.(3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.18.已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)当时,求证:函数存在极小值;(3)请直接写出函数的零点个数.【答案】(1);(2)证明见解析;(3)当或时,函数有一个零点;当且时,函数有两个零点.【解析】【分析】(1) 求出函数f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,可得切线的方程;(2),说明有可变零点即可;(3)由题意可得函数的零点个数.【详解】(1)的定义域为因为所以切点的坐标为因为所以切线的斜率,所以切线的方程为(2)方法一:令因为且,所以,,从而得到在上恒成立所以在上单调递增且,所以在上递减,在递增;所以时,取得极小值,问题得证方法二:因为当时,当时,,所以当时,,所以所以在上递减,在递增;所以时,函数取得极小值,问题得证.(3)当或时,函数有一个零点;当且时,函数有两个零点.【点睛】本题考查函数的导数的运用:求切线的方程,确定函数的极值,考查函数的零点个数判断,以及分类讨论思想方法,属于中档题.19.已知抛物线,其中.点在的焦点的右侧,且到的准线的距离是与距离的3倍.经过点的直线与抛物线交于不同的两点,直线与直线交于点,经过点且与直线垂直的直线交轴于点.(1)求抛物线的方程和的坐标;(2)判断直线与直线的位置关系,并说明理由.【答案】(1),;(2)平行.【解析】【分析】(1)由到的准线的距离是与距离的3倍可得p值,从而得到抛物线的方程和的坐标;(2)方法一:设直线的方程为,对m分类讨论,分别计算二者的斜率,即可作出判断.方法二:先考虑直线的斜率不存在时,在考虑直线的斜率存在,设直线的方程为,,联立求点坐标,利用两点斜率公式求出,即可得出结论.【详解】(1)抛物线的准线方程为,焦点坐标为 ,所以有,解得 ,所以抛物线方程为,焦点坐标为 .(2)直线 ,方法一:设,,设直线的方程为联立方程消元得,,所以, ,,显然,直线的方程为 ,令,则,则,因为,所以 ,直线的方程为,令,则,则① 当时,直线的斜率不存在,,可知,直线的斜率不存在,则② 当时,,,则综上所述,方法二:直线(i) 若直线的斜率不存在,根据对称性,不妨设,直线的方程为,则直线的方程为,即,令,则,则直线的斜率不存在,因此(ii) 设,,当直线的斜率存在,设直线的方程为,联立方程,消元得,,整理得,由韦达定理,可得,,因为,可得.显然,直线的方程为令,则,则因为,所以直线的方程为,令,则,则,则综上所述, .【点睛】本题考查了抛物线的简单性质,直线和抛物线的位置关系,直线的斜率和直线的位置关系,属于中档题.20.首项为O的无穷数列同时满足下面两个条件:①;②.(1)请直接写出的所有可能值;(2)记,若对任意成立,求的通项公式;(3)对于给定的正整数,求的最大值.【答案】(1);(2);(3)当为奇数时的最大值为; 当为偶数时,的最大值为.【解析】【分析】(1)由递推关系得到的所有可能值;(2)由题意可知数列的偶数项是单调递增数列,先证明数列中相邻两项不可能同时为非负数,即可得到结果;(3)由(2)的证明知,不能都为非负数,分类讨论即可得到结果.【详解】(1)的值可以取 .(2)因为,因为对任意成立,所以为单调递增数列,即数列的偶数项是单调递增数列,根据条件,,所以当对成立,下面我们证明“数列中相邻两项不可能同时为非负数”,假设数列中存在同时为非负数,因为,若则有,与条件矛盾,若则有,与条件矛盾,所以假设错误,即数列中相邻两项不可能同时为非负数,此时对成立,所以当时,,即,所以,,所以,即,其中,即,其中,又,,所以是以,公差为的等差数列,所以 .(3)记,由(2)的证明知,不能都为非负数,当,则,根据,得到,所以,当,则,根据,得到,所以,所以,总有成立,当为奇数时,,故的奇偶性不同,则,当为偶数时,,当为奇数时,,考虑数列:,,可以验证,所给的数列满足条件,且,所以的最大值为,当为偶数时,,考虑数列:,,-,, ,可以验证,所给的数列满足条件,且,所以的最大值为.【点睛】本题考查数列的性质和应用,解题时要注意归纳总结能力的培养,考查了转化能力和运算能力,属于难题.。
2019-2020第二学期北京海淀高三期中数学数学答案

(18)解:(Ⅰ)设事件 A 为“从 2010 年至 2019 年中随机选取一年,研发投入占当年总
营收的百分比超过 10%”,从 2010 年至 2019 年一共 10 年,其中研发投入
占当年总营收的百分比超过 10%有 9 年,
所以 P( A) 9 . 10
(Ⅱ)由图表信息,从 2010 年至 2019 年 10 年中有 5 年研发投入超过 500 亿元,
1) ,直线 2
A1B
方程为
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y 1 x 1 2
由
y y
k(x 1x 2
2), 1.
解得点
P( 4k 2k
2 1
,
4k 2k
) 1
.
y k(x 2),
由
x
2
4
y2
1.
得 (4k 1)x2
16k 2 x 16k 2
40,
则
2
xM
=
16k 2 4k 2
所以 g(x) 有唯一的一个零点. 即函数 y f (x) 与 y 1 ln x 有且只有一个交点.
(20)解:(Ⅰ)由题
aacb
3, 2 2,
a2 b2 c2.
解得
a b
2, 1.
所以椭圆方程为 x2 y2 1 . 4
(II)解法 1
证明:设直线
A2 M
方程为
y k(x 2)(k
0且k
(Ⅲ)本题为开放问题,答案不唯一. 要求用数据说话,数据可以支持自己的结 论即可,阅卷时按照上述标准酌情给分.
(19)解:(Ⅰ)①当 a 1 时, f (x) ex x ,则 f (x) ex 1 . 所以 f '(0) 0. 又 f (0) 1, 所以曲线 y f (x) 在点 (0, f (0)) 处的切线方程为 y 1
北京市海淀区2019届高三期中考试(一模)数学文试题含答案

高三年级第二学期期中练习数学(文科)第Ⅰ卷(共40分)一、选择题:本大题共8个小题,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.1.设集合{}|13A x x =<<,集合{}2|4B x x =>,则集合A B I 等于( ) A .{}|23x x <<B .{}|1x x >C .{}|12x x <<D .{}|2x x >2.圆心为(0,1)且与直线2y =相切的圆的方程为( ) A .22(1)1x y -+=B .22(1)1x y ++=C .22(1)1x y +-=D .22(1)1x y ++=3.执行如图所示的程序框图,输出的x 的值为( )A .4B .3C .2D .14.若实数a ,b 满足0a >,0b >,则“a b >”是“ln ln a a b b +>+”的( ) A .充分不必要条件 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5.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥中最长棱的长度为( )A .5B .6C .22D .36.在ABC ∆上,点D 满足2AD AB AC =-u u u r u u u r u u u r,则( )A .点D 不在直线BC 上B .点D 在BC 的延长线上 C .点D 在线段BC 上D .点D 在CB 的延长线上7.若函数cos ,,()1,x x a f x x a x≤⎧⎪=⎨>⎪⎩ 的值域为[]1,1-,则实数a 的取值范围是( )A .[1,)+∞B .(,1]-∞-C .(0,1]D .(1,0)-8.如图,在公路MN 两侧分别有1A ,2A ,…,7A 七个工厂,各工厂与公路MN (图中粗线)之间有小公路连接.现在需要在公路MN 上设置一个车站,选择站址的标准是“使各工厂到车站的距离之和越小越好”.则下面结论中正确的是( )①车站的位置设在C 点好于B 点;②车站的位置设在B 点与C 点之间公路上任何一点效果一样;③车站位置的设置与各段小公路的长度无关.A .①B .②C .①③D .②③第Ⅱ卷(共110分)二、填空题(每题5分,满分30分,将答案填在答题纸上)9.已知复数(1)2z a i =+-为纯虚数,则实数a = .10.已知等比数列{}n a 中,245a a a =,48a =,则公比q = ,其前4项和4S= .11.若抛物线22y px =的准线经过双曲线2213y x -=的左焦点,则实数p = . 12.若x ,y 满足240,20,1,x y x y x +-=⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩则y x 的最大值是 .13.已知函数()sin f x x ω=(0ω>),若函数()y f x a =+(0a >)的部分图象如图所示,则ω= ,a 的最小值是 .14.阅读下列材料,回答后面问题:在2014年12月30日13CCTV 播出的“新闻直播间”节目中,主持人说:“……加入此次亚航失联航班8501QZ 被证实失事的话,2014年航空事故死亡人数将达到1320人.尽管如此,航空安全专家还是提醒:飞机仍是相对安全的交通工具.①世界卫生组织去年公布的数据显示,每年大约有124万人死于车祸,而即使在航空事故死亡人数最多的一年,也就是1972年,其死亡数字也仅为3346人;②截至2014年9月,每百万架次中有2.1次(指飞机失事),乘坐汽车的百万人中其死亡人数在100人左右.”对上述航空专家给出的①、②两段表述(划线部分),你认为不能够支持“飞机仍是相对安全的交通工具”的所有表述序号为 ,你的理由是 .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.已知等差数列{}n a 满足126a a +=,2310a a +=. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求数列{}1n n a a ++的前n 项和.16.某地区以“绿色出行”为宗旨开展“共享单车”业务.该地有a ,b 两种“共享单车”(以下简称a型车,b型车).某学习小组7名同学调查了该地区共享单车的使用情况.(Ⅰ)某日该学习小组进行一次市场体验,其中4人租到a型车,3人租到b型车.如果从组内随机抽取2人,求抽取的2人中至少有一人在市场体验过程中租到a型车的概率;(Ⅱ)根据已公布的2016年该地区全年市场调查报告,小组同学发现3月,4月的用户租车情况城现如表使用规律.例如,第3个月租a型车的用户中,在第4个月有60%的用户仍租a型车.第3个月第4个月租用a型车租用b型车租用a型车60%50%租用b型车40%50%若认为2017年该地区租用单车情况与2016年大致相同.已知2017年3月该地区租用a,b 两种车型的用户比例为1:1,根据表格提供的信息,估计2017年4月该地区租用两种车型的用户比例.17.在ABC∆中,2A B=.(Ⅰ)求证:2cosa b B=;(Ⅱ)若2b=,4c=,求B的值.18.在四棱锥P ABCD-中,底面ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,2PA AB==,E,F分别是PB,PD的中点.(Ⅰ)求证://PB平面FAC;(Ⅱ)求三棱锥P EAD-的体积;(Ⅲ)求证:平面EAD⊥平面FAC.19.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为A ,B ,且||4AB =,离心率为12. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设点(4,0)Q ,若点P 在直线4x =上,直线BP 与椭圆交于另一点M .判断是否存在点P ,使得四边形APQM 为梯形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由. 20.已知函数2()xf x e x ax =-+,曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线与x 轴平行. (Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若()21xg x e x =--,求函数()g x 的最小值; (Ⅲ)求证:存在0c <,当x c >时,()0f x > .高三年级第二学期期中练习数学(文科)答案一、选择题1-5:ACCCB 6-8:DAC二、填空题9.2 10.2,15 11.4 12.32 13.2,12π 14.选①,数据①虽是同类数据,但反映不出乘车出行和乘飞机出行的总人数的关系; 选②,数据②两个数据不是同一类数据,这与每架次飞机的乘机人数有关;不选②,数据②两个数据虽表面不是同一类数据,但是可以做如下大致估算,考虑平均每架次飞机的乘机人数为x ,这样每百万人乘机死亡人数2.1人,要远远少于乘车每百万人中死亡人数.三、解答题15.解:(Ⅰ)设数列{}n a 的公差为d ,因为126a a +=,2310a a +=,所以314a a -=, 所以24d =,2d =.又116a a d ++=,所以12a =, 所以1(1)2n a a n d n =+-=.(Ⅱ)记1n n n b a a +=+,所以22(1)42n b n n n =++=+, 又14(1)2424n n b b n n +-=++--=, 所以{}n b 是首项为6,公差为4的等差数列, 其前n 项和21()(642)2422n n n b b n n S n n +++===+. 16.解:(Ⅰ)依题意租到a 型车的4人为1A ,2A ,3A ,4A ;租到b 型车的3人为1B ,2B ,3B ;设事件A 为“7人中抽到2人,至少有一人租到a 型车”, 则事件A 为“7人中抽到2人都租到b 型车”.如表格所示:从7人中抽出2人共有21种情况,事件A 发生共有3种情况, 所以事件A 概率36()1()1217P A P A =-=-=.(Ⅱ)依题意,市场4月份租用a 型车的比例为50%60%50%50%55%+=, 租用b 型车的比例为50%40%50%50%45%+=, 所以市场4月租用a ,b 型车的用户比例为55%1145%9=. 17.解:(Ⅰ)因为2A B =,所以由正弦定理sin sin a b A B =,得sin sin 2a aA B=, 得2sin cos sin a bB B B=,所以2cos a b B =. (Ⅱ)由余弦定理,2222cos a b c bc A =+-, 因为2b =,4c =,2A B =, 所以216cos 41616cos 2B B =+-, 所以23cos 4B =, 因为2A B B B π+=+<,所以3B π<,所以3cos 2B =,所以6B π=. 18.(Ⅰ)证明:连接BD ,与AC 交于点O ,连接OF ,在PBD ∆中,O ,F 分别是BD ,PD 的中点, 所以//OF PB ,又因为OF ⊂平面FAC ,PB ⊄平面FAC , 所以//PB 平面FAC .(Ⅱ)解:因为PA ⊥平面ABCD ,所以PA 为棱锥P ABD -的高. 因为2PA AB ==,底面ABCD 是正方形, 所以13P ABD ABD V S PA -∆=⨯⨯114222323=⨯⨯⨯⨯=, 因为E 为PB 中点,所以PAE ABE S S ∆∆=, 所以1223P EAD P ABD V V --=⨯=. (Ⅲ)证明:因为AD ⊥平面PAB ,PB ⊂平面PAB , 所以AD PB ⊥,在等腰直角PAB ∆中,AE PB ⊥,又AE AD A =I ,AE ⊂平面EAD ,AD ⊂平面EAD , 所以PB ⊥平面EAD , 又//OF PB , 所以OF ⊥平面EAD , 又OF ⊂平面FAC ,所以平面EAD ⊥平面FAC .19.解:(Ⅰ)由||4AB =,得2a =. 又因为12c e a ==,所以1c =,所以2223b a c =-=,所以椭圆C 的方程为22143x y +=. (Ⅱ)假设存在点P ,使得四边形APQM 为梯形. 由题意知,显然AM ,PQ 不平行,所以//AP MQ ,所以||||||||BQ BM AB BP =,所以||1||2BM BP =. 设点11(,)M x y ,(4,)P t , 过点M 作MH AB ⊥于H ,则有||||1||||2BH BM BQ BP ==, 所以||1BH =,所以(1,0)H ,所以11x =, 代入椭圆方程,求得132y =±, 所以(4,3)P ±.20.解:(Ⅰ)'()2xf x e x a =-+,由已知可得'(0)0f =,所以10a +=,得1a =-. (Ⅱ)'()2xg x e =-,令'()0g x =,得ln 2x =, 所以x ,'()g x ,()g x 的变化情况如表所示:所以()g x 的最小值为ln 2(ln 2)2ln 2112ln 2g e=--=-.(Ⅲ)证明:显然()'()g x f x =,且(0)0g =,由(Ⅱ)知,()g x 在(,ln 2)-∞上单调递减,在(ln 2,)+∞上单调递增. 又(ln 2)0g <,2(2)50g e =->,由零点存在性定理,存在唯一实数0(ln 2,)x ∈+∞,满足0()0g x =,即00210xe x --=,0021x ex =+,综上,()'()g x f x =存在两个零点,分别为0,0x .所以0x <时,()0g x >,即'()0f x >,()f x 在(,0)-∞上单调递增;00x x <<时,()0g x <,即'()0f x <,()f x 在0(0,)x 上单调递减; 0x x >时,()0g x >,即'()0f x >,()f x 在0(,)x +∞上单调递增,所以(0)f 是极大值,0()f x 是极小值,0222200000000015()211()24x f x e x x x x x x x x =--=+--=-++=--+,因为(1)30g e =-<,323()402g e =->,所以03(1,)2x ∈,所以0()0f x >, 因此0x ≥时,()0f x >.因为(0)1f =且()f x 在(,0)-∞上单调递增, 所以一定存在0c <满足()0f c >, 所以存在0c <,当x c >时,()0f x >.。
北京市海淀区2024届高三下学期期中练习(一模)数学试题(解析版)

海淀区2023—2024学年第二学期期中练习高三数学本试卷共6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.已知全集{|22}U x x =-≤≤,集合{}12A x x =-≤<,则U A =ð()A.(2,1)--B.[2,1]--C.(2,1){2}-- D.[2,1){2}-- 【答案】D 【解析】【分析】根据给定条件,利用补集的定义求解即得.【详解】全集{|22}U x x =-≤≤,集合{}12A x x =-≤<,所以[2,1){2}U A =-- ð.故选:D2.若复数z 满足i 1i z =+,则z 的共轭复数是()A.1i --B.1i +C.1i -+D.1i-【答案】B 【解析】【分析】根据复数代数形式的除法运算求出复数z 即可求解结果.【详解】解:复数z 满足i 1i z =+,所以()21i 1i 1i1i i i i 1z ++-+====--.所以z 的共轭复数是1i +.故选:B .3.已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和.若122a a =,公差0,0m d S ≠=,则m 的值为()A.4B.5C.6D.7【答案】B 【解析】【分析】利用等差数列的通项公式求出1a 和d 的关系,代入0m S =计算可得m 的值.【详解】由已知()12122a a a d ==+,得12a d =-,又()()1112022m m m m m S ma d md d --=+=-+=,又0d ≠,所以()1202m m m --+=,解得5m =或0m =(舍去)故选:B.4.已知向量,a b 满足||2,(2,0)a b ==,且||2a b += ,则,a b 〈〉= ()A.π6B.π3C.2π3 D.5π6【答案】C 【解析】【分析】将||2a b +=两边同时平方,将条件带入计算即可.【详解】由已知||2,2a b ==,所以()22224222cos ,44a b a b a b a b +=+⋅+=+⨯⨯⨯〈〉+=r r r r r r r r,得1cos ,2a b 〈〉=- ,又[],0,πa b 〈〉∈ ,所以2π,3a b 〈〉= .故选:C.5.若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上的一点到焦点(的距离比到焦点的距离大b ,则该双曲线的方程为()A.2214x y -= B.2212x y -= C.2212y x -= D.2214y x -=【答案】D 【解析】【分析】根据题意及双曲线的定义可知2a b =,c =,再结合222+=a b c ,求出,a b ,即可求出结果.【详解】由题知c =,根据题意,由双曲线的定义知2a b =,又222+=a b c ,所以255a =,得到221,4a b ==,所以双曲线的方程为2214y x -=,故选:D.6.设,αβ是两个不同的平面,,l m 是两条直线,且,m l αα⊂⊥.则“l β⊥”是“//m 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】A 【解析】【分析】通过面面平行的性质判断充分性,通过列举例子判断必要性.【详解】l β⊥,且l α⊥,所以//αβ,又m α⊂,所以//m β,充分性满足,如图:满足//m β,,m l αα⊂⊥,但l β⊥不成立,故必要性不满足,所以“l β⊥”是“//m β”的充分而不必要条件.故选:A .7.已知()()3,0lg 1,0x x f x x x ⎧≤⎪=⎨+>⎪⎩,函数()f x 的零点个数为m ,过点(0,2)与曲线()y f x =相切的直线的条数为n ,则,m n 的值分别为()A.1,1B.1,2C.2,1D.2,2【答案】B 【解析】【分析】借助分段函数性质计算可得m ,借助导数的几何意义及零点的存在性定理可得n .【详解】令()0f x =,即0x ≤时,30x =,解得0x =,0x >时,()lg 10x +=,无解,故1m =,设过点(0,2)与曲线()y f x =相切的直线的切点为()00,x y ,当0x <时,()23f x x '=,则有()320003y x x x x -=-,有()3200023x x x -=-,整理可得301x =-,即01x =-,即当00x <时,有一条切线,当0x >时,()lg e1f x x '=+,则有()()000lg 1e lg 1y x x x x -=-++,有()()000l 2g elg 11x x x -+=-+,整理可得()()()000221lg 10lg e x x x ++-++=,令()()()()()2l 0g 2l 1e 1g g x x x x x =++-++>,则()()2lg 1g x x '=-+,令()0g x '=,可得99x =,故当()0,99x ∈时,()0g x '>,即()g x 在()0,99上单调递增,当()99,x ∈+∞时,()0g x '<,即()g x 在()99,∞+上单调递减,由()()992lg e 99220099lg e 0g =+⨯+-=>,()02020g =-=>,故()g x 在()0,99x ∈上没有零点,又()()9992lg e 999210003999lg e 10000g =+⨯+-⨯=-<,故()g x 在()99,999上必有唯一零点,即当00x >时,亦可有一条切线符合要求,故2n =.故选:B.8.在平面直角坐标系xOy 中,角α以Ox 为始边,终边在第三象限.则()A.sin cos tan ααα-≤B.sin cos tan ααα-≥C.sin cos tan ααα⋅<D.sin cos tan ααα⋅>【答案】C 【解析】【分析】对A 、B :举出反例即可得;对C 、D :借助三角函数的商数关系及其值域计算即可得.【详解】由题意可得sin 0α<、cos 0α<,tan 0α>,对A :当sin 0α-→时,cos 1α→-,则sin cos 1αα-→,tan 0α→,此时sin cos tan ααα->,故A 错误;对B :当5π4α=时,1sin cos sinc 5π5π5π0tan 44os 4αα-=-=<=,故B 错误;对C 、D :22sin sin cos cos cos tan cos ααααααα⋅=⋅=⋅,由1cos 0α-<<,故()2cos 0,1α∈,则2cos tan tan ααα⋅<,即sin cos tan ααα⋅<,故C 正确,D 错误.故选:C.9.函数()f x 是定义在(4,4)-上的偶函数,其图象如图所示,(3)0f =.设()f x '是()f x 的导函数,则关于x 的不等式(1)()0f x f x '+⋅≥的解集是()A.[0,2]B.[3,0][3,4)-C.(5,0][2,4)-D.(4,0][2,3)- 【答案】D 【解析】【分析】借助函数图象与导数的关系计算即可得.【详解】由(3)0f =,且()f x 为偶函数,故(3)0f -=,由导数性质结合图象可得当()4,0x ∈-时,()0f x '<,当()0,4x ∈时,()0f x '>,当0x =时,即()00f '=,则由(1)()0f x f x '+⋅≥,有41444x x -<+<⎧⎨-<<⎩,解得43x -<<,亦可得()()100f x f x ⎧+>>'⎪⎨⎪⎩,或()()100f x f x ⎧+<<'⎪⎨⎪⎩,或()10f x +=,或()0f x '=,由()()100f x f x ⎧+>>'⎪⎨⎪⎩可得41304x x -<+<-⎧⎨<<⎩或31404x x <+<⎧⎨<<⎩,即23x <<,由()()100f x f x ⎧+<<'⎪⎨⎪⎩可得31340x x -<+<⎧⎨-<<⎩,即40x -<<,由()10f x +=,可得13x +=±,即2x =或4x =-(舍去,不在定义域内),由()0f x '=,可得0x =,综上所述,关于x 的不等式(1)()0f x f x '+⋅≥的解集为(4,0][2,3)- .故选:D.10.某生物兴趣小组在显微镜下拍摄到一种黏菌的繁殖轨迹,如图1.通过观察发现,该黏菌繁殖符合如下规律:①黏菌沿直线繁殖一段距离后,就会以该直线为对称轴分叉(分叉的角度约为60︒),再沿直线繁殖,…;②每次分叉后沿直线繁殖的距离约为前一段沿直线繁殖的距离的一半.于是,该组同学将整个繁殖过程抽象为如图2所示的一个数学模型:黏菌从圆形培养皿的中心O 开始,沿直线繁殖到11A ,然后分叉向21A 与22A 方向继续繁殖,其中21112260A A A ∠=︒,且1121A A 与1122A A 关于11OA 所在直线对称,112111221112A A A A OA ==….若114cm OA =,为保证黏菌在繁殖过程中不会碰到培养皿壁,则培养皿的半径r (*N r ∈,单位:cm )至少为()A.6B.7C.8D.9【答案】C 【解析】【分析】根据黏菌的繁殖规律可得每次繁殖在11OA 方向上前进的距离,结合无穷等比递缩数列的和的计算公式,即可判断答案.【详解】由题意可知,114cm OA =,只要计算出黏菌沿直线一直繁殖下去,在11OA 方向上的距离的范围,即可确定培养皿的半径的范围,依题意可知黏菌的繁殖规律,由此可得每次繁殖在11OA 方向上前进的距离依次为:1114,2,222482⨯⨯⨯ ,则31353842155722244+⨯++⨯=+>+=,黏菌无限繁殖下去,每次繁殖在11OA 方向上前进的距离和即为两个无穷等比递缩数列的和,即1311432164316841+281142282331144++⎛⎫⎛⎫++++++≈+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭--,综合可得培养皿的半径r (*N r ∈,单位:cm )至少为8cm ,故选:C【点睛】关键点点睛:本题考查了数列的应用问题,背景比较新颖,解答的关键是理解题意,能明确黏菌的繁殖规律,从而求出每次繁殖在11OA 方向上前进的距离的和,结合等比数列求和即可.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ln 2ab=,则22ln ln a b -=_______.【答案】4【解析】【分析】直接利于对数的运算性质求解.【详解】因为ln2ab=,所以22222ln ln ln ln 2ln 4a a a a b b b b ⎛⎫-==== ⎪⎝⎭.故答案为:4.12.已知22:(1)3C x y -+= ,线段AB 是过点(2,1)的弦,则AB 的最小值为_______.【答案】2【解析】【分析】借助直径与弦AB 垂直时,AB 有最小,计算即可得.【详解】由22(21)123-+=<,故点(2,1)在圆的内部,且该圆圆心为()1,0设圆心到直线AB 的距离为d ,由垂径定理可得2222AB r d ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即AB =,故当d 取最大值时,AB 有最小值,又max d ==故2AB =≥=.故答案为:2.13.若443243210(2)x a x a x a x a x a -=++++,则0a =_______;13024a a a a a +=++_______.【答案】①.16②.4041-【解析】【分析】借助赋值法,分别令0x =、1x =、=1x -计算即可得.【详解】令0x =,可得40(02)a -=,即40216a ==,令1x =,可得443210(12)a a a a a -=++++,即()44321011a a a a a ++++=-=,令=1x -,可得443210(12)a a a a a --=-+-+,即()443210381a a a a a -+-+=-=,则()()()4321043210420218182a a a a a a a a a a a a a +++++-+-+=++=+=,即42082412a a a ++==,则()42103114140a a a a a =-++==-+-,故130244041a a a a a +=-++.故答案为:16;4041-.14.已知函数π()sin sin 24f x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则5π4f ⎛⎫= ⎪⎝⎭_________;函数()f x 的图象的一个对称中心的坐标为_______.【答案】①.1-②.π(,0)4-(答案不唯一)【解析】【分析】根据函数表达式,代入即可求出5π4f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的函数值,根据条件,先求出使()0f x =的一个取值π4x =-,再证明π(,0)4-是()f x 的一个对称中心即可.【详解】因为π()sin sin 24f x x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,所以55ππππsin()sin(214444f ⎛⎫=+⨯=- ⎪⎝⎭,因为()f x 定义域为R ,当π4x =-时,ππππ()sin sin()04442f ⎛⎫-=-+-= ⎪⎝⎭,下证π(,0)4-是()f x 的一个对称中心,在π()sin sin 24f x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭上任取点()00,P x y ,其关于π(,0)4-对称的点为00π(,)2P x y '---,又00000000ππππππ()sin sin 2()sin()sin(π2)sin()sin(2)224244f x x x x x x x y ⎛⎫--=--+--=----=-+=- ⎪⎝⎭,所以函数()f x 的图象的一个对称中心的坐标为π(,0)4-,故答案为:1-;π(,0)4-(答案不唯一)15.已知函数()f x =①函数()f x 是奇函数;②R k ∀∈,且0k ≠,关于x 的方程0()f x kx -=恰有两个不相等的实数根;③已知P 是曲线()y f x =上任意一点,1,02A ⎛⎫-⎪⎝⎭,则12AP ≥;④设()11,M x y 为曲线()y f x =上一点,()22,N x y 为曲线()y f x =-上一点.若121x x +=,则1MN ≥.其中所有正确结论的序号是_________.【答案】②③④【解析】【分析】对①:计算定义域即可得;对②:对0k >与0k <分类讨论,结合二次函数求根公式计算即可得;对③:借助两点间的距离公式与导数求取最值计算即可得;对④:结合函数性质与③中所得结论即可得.【详解】对①:令30x x -≥,即有()()110x x x +-≥,即[][]1,01,x ∞∈-⋃+,故函数()f x 不是奇函数,故①错误;对②:0()f x kx kx -=-=kx =,当0x =00-=,故0是该方程的一个根;当0x ≠,0k >kx =,故0x >,结合定义域可得[]1,x ∞∈+,有322x x k x -=,即()2210x x k x --=,令2210x k x --=,440k ∆=+>,有242k x +=或242k x -=(负值舍去),则20122k x ++=>=,故2210x k x --=必有一个大于1的正根,即0()f x kx -=必有一个大于1的正根;当0x ≠,0k <kx =,故0x <,结合定义域有[)1,0∈-x ,有322x x k x -=,即()2210x x k x --=,令2210x k x --=,440k ∆=+>,有242k x =或242k x +=(正值舍去),令244k t +=>,即24k t =-,则22211711744242412222k t x ⎫⎛⎫---⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭===>=-,即212k x =>-,故2210x k x --=在定义域内亦必有一根,综上所述,R k ∀∈,且0k ≠,关于x 的方程0()f x kx -=恰有两个不相等的实数根,故②正确;对③:令(),P x y,则有y =222321124AP x x x ⎛⎫=++=++⎪⎝⎭,令()3214g x x x =++,[][]1,01,x ∞∈-⋃+,()()23232g x x x x x =='++,当()21,1,3x ∞⎛⎫∈--⋃+ ⎪⎝⎭时,()0g x '>,当2,03x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0g x '<,故()g x 在21,3⎛⎫--⎪⎝⎭、()1,∞+上单调递增,在2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,又()1111144g -=-++=,()110044g =+=,故()14g x ≥恒成立,即214AP ≥,故12AP ≥,故③正确;对④:当12x x =时,由[][]1,01,x ∞∈-⋃+,121x x +=,故1212x x ==-,此时,124y y =-==,则12MN =≥,当12x x ≠时,由()y f x =与()y f x =-关于x 轴对称,不妨设12x x <,则有1210x x -≤<≤或121012x x -≤≤<≤≤,当121012x x -≤≤<≤≤时,由2121x x x -≥≥,有121MN x x =≥-≥,故成立;当1210x x -≤<≤时,即有211x x =-,由③知,点M 与点N 在圆2211:24A x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭上或圆外,设点()1,M x m '与点()2,N x n '在圆上且位于x 轴两侧,则1M N ''=,故1MN M N ''≥=;综上所述,1MN ≥恒成立,故④正确.故答案为:②③④.【点睛】关键点点睛:结论④中的关键点在于借助结论③,结合函数的对称性,从而得到当1x 、2x 都小于零时,MN 的情况.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,sin cos 2b C B c =.(1)求B ∠;(2)若4a b c =+=,求ABC 的面积.【答案】(1)π6(2【解析】【分析】(1)根据条件,利用正弦定理边转角得到sin 2B B +=,再利用辅助角公式及特殊角的三角函数值,即可求出结果;(2)根据(1)中π6B =及条件,由余弦定理得到22126c b c +-=,再结合4b c +=,即可求出2c =,再利用三角形面积公式,即可求出结果.【小问1详解】因为sin cos 2b C B c =,由正弦定理可得sin sin cos 2sin B C C B C =,又(0,π)C ∈,所以sin 0C ≠,得到sin 2B B +=,即π2sin(23B +=,所以πsin()13B +=,又因为(0,π)B ∈,所以2ππ3B +=,得到π6B =.【小问2详解】由(1)知π6B =,所以2223cos 22a cb B ac +-==,又a =,得到22126c b c +-=①,又4b c +=,得到4b c =-代入①式,得到2c =,所以ABC 的面积为11πsin 2sin 226ABC S ac B ==⨯⨯= .17.如图,在四棱锥P ABCD -中,,AD BC M //为BP 的中点,//AM 平面CDP .(1)求证:2BC AD =;(2)若,1PA AB AB AP AD CD ⊥====,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使四棱锥P ABCD -存在且唯一确定.(i )求证:PA ⊥平面ABCD ;(ⅱ)设平面CDP ⋂平面BAP l =,求二面角C l B --的余弦值.条件①:BP DP =;条件②:AB PC ⊥;条件③:CBM CPM ∠=∠.注:如果选择的条件不符合要求,第(1)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)证明见解析(2)(i )证明见解析;(ⅱ)77【解析】【分析】(1)借助线面平行的性质定理与中位线的性质即可得;(2)(i )借助线面垂直的判定定理即可得;(ⅱ)结合所给条件建立适当的空间直角坐标系后借助空间向量计算即可得.【小问1详解】取PC 的中点N ,连接,MN ND ,因为M 为BP 的中点,所以1,//2MN BC MN BC =,因为//AD BC ,所以//AD MN ,所以,,,M N D A 四点共面,因为//AM 平面CDP ,平面MNDA 平面CDP DN =,AM ⊂平面MNDA ,所以//AM DN ,所以四边形AMND 为平行四边形,所以MN AD =,所以2BC AD =;【小问2详解】(i )取BC 的中点E ,连接,AE AC ,由(1)知2BC AD =,所以EC AD =,因为//EC AD ,所以四边形AECD 是平行四边形,所以1,EC AD AE CD ===,因为1AB CD ==,所以112AE BC ==,所以90BAC ∠= ,即AB AC ⊥,选条件①:BP DP =,因为1,AB AD PA PA ===,所以PAB 与PAD 全等,所以PAB PAD ∠=∠,因为AB PA ⊥,所以90PAB ∠=o ,所以90PAD ∠= ,即AP AD ⊥,又因为AB AC A ⋂=,AB 、AC ⊂平面ABCD ,所以AP ⊥平面ABCD ;(ⅱ)由(i )知AP ⊥平面ABCD ,而AC ⊂平面ABCD ,所以AP AC ⊥,因为,1PA AB AP ⊥=,建立如图所示空间直角坐标系A xyz -,则()()10,0,1,0,,,22P C D ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,所以()1313,,0,,,12222CD PD AC ⎛⎫⎛⎫=--=--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,设平面PDC 的法向量为(),,n x y z = ,则0n CD n PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即102213022x y x y z ⎧--=⎪⎪⎨⎪-+-=⎪⎩,令x =,则1,y z =-=,于是1,n =-,因为AC 为平面PAB 的法向量,且7cos ,7AC n AC n AC n ⋅===-⋅,所以二面角C l B --的余弦值为77.选条件③:CBM CPM ∠=∠,(i)因为CBM CPM ∠=∠,所以CB CP =,因为1,AB AP CA CA ===,所以ABC 与APC △全等,所以90∠=∠= PAC BAC ,即PA AC ⊥,因为PA AB ⊥,又因为AB AC A ⋂=,AB 、AC ⊂平面ABCD ,所以PA ⊥平面ABCD ;(ii)同选条件①.不可选条件②,理由如下:由(i )可得AB AC ⊥,又PA AB ⊥,PA AC A = ,PA 、AC ⊂平面PAC ,所以AB ⊥平面PAC ,又因为PC ⊂平面PAC ,所以AB PC ⊥,即AB PC ⊥是由已知条件可推出的条件,故不可选条件②.18.某学校为提升学生的科学素养,要求所有学生在学年中完成规定的学习任务,并获得相应过程性积分.现从该校随机抽取100名学生,获得其科普测试成绩(百分制,且均为整数)及相应过程性积分数据,整理如下表:科普测试成绩x科普过程性积分人数90100x ≤≤4108090x ≤<3a 7080x ≤<2b 6070x ≤<123060x ≤<02(1)当35a =时,(i )从该校随机抽取一名学生,估计这名学生的科普过程性积分不少于3分的概率;(ⅱ)从该校科普测试成绩不低于80分的学生中随机抽取2名,记X 为这2名学生的科普过程性积分之和,估计X 的数学期望()E X ;(2)从该校科普过程性积分不高于1分的学生中随机抽取一名,其科普测试成绩记为1Y ,上述100名学生科普测试成绩的平均值记为2Y .若根据表中信息能推断12Y Y ≤恒成立,直接写出a 的最小值.【答案】(1)(i )0.45;(ⅱ)589;(2)7.【解析】【分析】(1)(i )求出科普过程性积分不少于3分的学生数,再求出频率,并用频率估计概率即得;(ⅱ)求出X 的所有可能值,由(i )的结论结合独立重复试验的概率问题求出各个取值的概率,再求出期望即得.(2)求出1Y 的最大值,再求出100名学生科普测试成绩的平均值2Y 的最小值,由题设信息列出不等式求解即得.【小问1详解】当35a =时,(i )由表知,科普过程性积分不少于3分的学生人数为103545+=,则从该校随机抽取一名学生,这名学生的科普过程性积分不少于3分的频率为450.45100=,所以从该校随机抽取一名学生,这名学生的科普过程性积分不少于3分的概率估计为0.45.(ⅱ)依题意,从样本中成绩不低于80分的学生中随机抽取一名,这名学生的科普过程性积分为3分的频率为35735109=+,所以从该校学生科普测试成绩不低于80分的学生中随机抽取一名,这名学生的科普过程性积分为3分的概率估计为79,同理,从该校学生科普测试成绩不低于80分的学生中随机抽取一名,这名学生的科普过程性积分为4分的概率估计为29,X 的所有可能值为6,7,8,7749(6)9981P X ==⨯=,7228(7)29981P X ==⨯⨯=,224(8)9981P X ==⨯=,所以X 的数学期望4928458()6788181819E X =⨯+⨯+⨯=.【小问2详解】由表知,10232100a b ++++=,则65b a =-,从该校科普过程性积分不高于1分的学生中随机抽取一名,其科普测试成绩记为1Y ,则1Y 的最大值为69,100名学生科普测试成绩的平均值记为2Y ,要12Y Y ≤恒成立,当且仅当2min ()69Y ≥,显然2Y 的最小值为各分数段取最小值求得的平均分,因此2min 1683()108070(65)602302]10010a Y a a +=⨯++-+⨯+⨯=,则6836910a+≥,解得7a ≥,所以根据表中信息能推断12Y Y ≤恒成立的a 的最小值是7.19.已知椭圆22:G x my m +=的离心率为12,,2A A 分别是G 的左、右顶点,F 是G 的右焦点.(1)求m 的值及点F 的坐标;(2)设P 是椭圆G 上异于顶点的动点,点Q 在直线2x =上,且PF FQ ⊥,直线PQ 与x 轴交于点M .比较2MP 与12MA MA ⋅的大小.【答案】(1)2m =,()1,0F (2)122MA A MP M <⋅【解析】【分析】(1)借助离心率计算即可得;(2)设()00,P x y ,表示出M 与Q 点坐标后,可得2MP 、12MA MA ⋅,借助作差法计算即可得.【小问1详解】由22:G x my m +=,即22:1x G y m+=,由题意可得1m >,故2=,解得2m =,故22:12x G y +=1=,故()1,0F ;【小问2详解】设()00,P x y ,00,0x y ≠,0x <<,有220012x y +=,由PF FQ ⊥,则有()()001210Q x y y -⋅-+⋅=,即01Q x y y -=,由0PQ k ≠,故有0002Q My y y x x x -=--,即有()()()2000000000200000022211M Q y x y x y x x x x x x y y x y y y ---=-=-=------()200320000022000012222422x x x x x x x x x x x ⎛⎫-- ⎪--+⎝⎭=-=---()()32320000002200000002222242222x x x x x x x x x x x x x ----+=-==---,由22:12x G y +=可得()1A、)2A ,则22222222000000022200002444441322x x MP x y x y x x x x x ⎛⎫=-+=-++=-++-=-+ ⎪⎝⎭,1220002242MA MA x x x ⎛⋅==- ⎝,则222001222004432122x x MP MA MA x x -⋅=-+-+=-,由0x <<,故20102x -<,即212MP MA MA <⋅.20.已知函数12()ea x f x x -=.(1)求()f x 的单调区间;(2)若函数2()()e ,(0,)g x f x a x -=+∈+∞存在最大值,求a 的取值范围.【答案】(1)()f x 的增区间为(),2∞-,减区间为(2,)+∞(2)1a ≥-【解析】【分析】(1)对函数求导,得到121(1))e 2(a x f x x -=-',再求出()0f x '>和()0f x '<对应的x 取值,即可求出结果;(2)令2()()e h x f x a -=+,对()h x 求导,利用导数与函数单调性间的关系,求出()h x 的单调区间,进而得出()h x 在(0,)+∞上取值范围,从而将问题转化成1222ee e a a a ---+≥成立,构造函数12()e e x m x x --=+,再利用()m x 的单调性,即可求出结果.【小问1详解】易知定义域为R ,因为12()ea x f x x -=,所以11122211(1)()e2e e 2a x a x a x x x x f ----=-'=,由()0f x '=,得到2x =,当2x <时,()0f x '>,当2x >时,()0f x '<,所以,函数()f x 的单调递增区间为(),2∞-,单调递减区间为()2,∞+.【小问2详解】令2()()e h x f x a -=+,则()()h x f x ''=,由(1)知,函数()f x 的单调递增区间为(),2∞-,单调递减区间为()2,∞+,所以()h x 在2x =时取得最大值12(2)2e e a h a --=+,所以当2x >时,1222()e e e (0)a x h x x a a h ---=+>=,当02x <<时,()(0)h x h >,即当,()0x ∈+∞时,(]()(0),(2)h x h h ∈,所以函数122()ee a x g x x a --=+在(0,)+∞存在最大值的充要条件是1222e e e a a a ---+≥,即122122e e e e +e 02a a a a a -----++=≥,令12()e e x m x x --=+,则12()e e 0x m x --'=+>恒成立,所以12()e e x m x x --=+是增函数,又因为22(1)e e 0m ---=-=,所以12()e e 0a m a a --=+≥的充要条件是1a ≥-,所以a 的取值范围为[)1,-+∞.【点睛】关键点点晴:本题的关键在于第(2)问,构造函数122()e e a x h x x a --=+,利用函数单调性得到,()0x ∈+∞时,(]()(0),(2)h x h h ∈,从而将问题转化成1222e e e a a a ---+≥,构造函数12()e e x m x x --=+,再利用()m x 的单调性来解决问题.21.已知:()2*12:,,,2,m Q a a a m m ≥∈N为有穷正整数数列,其最大项的值为m ,且当0,1,,1k m =- 时,均有(1)km i km j a a i j m ++≠≤<≤.设00b =,对于{0,1,,1}t m ∈- ,定义{}1min ,t t n b n n b a t +=>>,其中,min M 表示数集M 中最小的数.(1)若:3,1,2,2,1,3,1,2,3Q ,写出13,b b 的值;(2)若存在Q 满足:12311b b b ++=,求m 的最小值;(3)当2024m =时,证明:对所有2023,20240Q b ≤.【答案】(1)11b =,36b =(2)4(3)证明见解析【解析】【分析】(1)结合定义逐个计算出1b 、2b 、3b 即可得;(2)当3m =时,可得12310b b b ++≤,故4m ≥,找到4m =时符合要求的数列Q 即可得;(3)结合题意,分两段证明,先证10122024b ≤,定义1120251012,2k k C C C ++⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,再证得2024k C b k ≤,即可得证,【小问1详解】由:3,1,2,2,1,3,1,2,3Q ,00b =,则{}1min 0,0n b n n a =>>,故11b =,则{}2min 1,1n b n n a =>>,故23b =,则{}3min 3,2n b n n a =>>,故36b =;【小问2详解】由题意可知,3m ≥,当3m =时,由1n a ≥,{}1min 0,0n b n n a =>>,故11b =,则{}2min 1,1n b n n a =>>,由题意可得123a a a ≠≠,故2a 、3a 总有一个大于1,即22b =或23b =,{}32min ,2n b n n b a =>>,由456a a a ≠≠,故4a 、5a 、6a 总有一个大于2,故36b ≤,故当3m =时,12310b b b ++≤,不符,故4m ≥,当4m =时,取数列:4,1,3,2,1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4Q ,有11b =,23b =,37b =,即12311b b b ++=,符合要求,故m 的最小值为4;【小问3详解】因为{}11min ,,0,1,,2023t n b nn b a t t +=>>= ∣,所以11,0,1,,2023i b b t +>= ,(i)若12024t b +≤,则当1t n b +<时,至少以下情况之一成立:①n a t ≤,这样的n 至少有t 个,②存在,i i t b n ≤=,这样的n 至多有t 个,所以小于1t b +的n 至多有2t 个,所以1121t b t t t +≤++=+,令212024t +≤,解得11012t +≤,所以10122024b ≤,(ii)对*k ∈N ,若12024t t b k b +≤<,且()1202420241t l k b k ++<≤+,因为{}1min ,t l t l n b nn b a t l +++=>>+∣,所以当()12024,t l n k b ++∈时,至少以下情况之一成立:①n a t l ≤+,这样的n 至多有t l +个;②存在,i t i i l <≤+且i b n =,这样的n 至多有l 个,所以120241202421t l b k t l l k t l ++≤++++=+++,令212024t l ++≤,解得20232t l -⎡⎤≤⎢⎥⎣⎦,即202512t t l +⎡⎤++≤⎢⎥⎣⎦,其中[]x 表示不大于x 的最大整数,所以当12024t t b k b +≤<时,()2025220241t b k +⎡⎤⎢⎥⎣⎦≤+;综上所述,定义1120251012,2k k C C C ++⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,则2024k C b k ≤,依次可得:2345671518,1771,1898,1961,1993,2009C C C C C C ======,89102017,2021,2023C C C ===,所以202320241020240b ≤⨯=.【点睛】关键点点睛:涉及数列新定义问题,关键是正确理解所给出的定义,由给定数列结合新定义探求出数列的相关性质,进行合理的计算、分析、推理等方法综合解决.。
2019年海淀高三年级第二学期数学期中练习试题-附答案(理)(已纠错)

海淀区高三年级第二学期期中练习数 学 (理科) 2019.4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.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1、已知集合{}30<<∈=x x A R ,{}42≥∈=x x B R ,则=B AA. {}32<<x xB. {}32<≤x xC. {}322<≤-≤x x x 或D. R2.已知数列{}n a 为等差数列,n S 是它的前n 项和.若21=a ,123=S ,则=4S A .10 B .16 C .20 D .243. 在极坐标系下,已知圆C 的方程为2cos ρθ=,则下列各点在圆C 上的是 A .1,3π⎛⎫- ⎪⎝⎭B . 1,6π⎛⎫⎪⎝⎭C.34π⎫⎪⎭D .54π⎫⎪⎭4.执行如图所示的程序框图,若输出x 的值为23,则输入的x 值为A .0 B.1 C .2 D .11 5.已知平面l =αβ,m 是α内不同于l 的直线,那么下列命题中错误..的是 A .若β//m ,则l m // B .若l m //,则β//m C .若β⊥m ,则l m ⊥ D .若l m ⊥,则β⊥m6. 已知非零向量,,a b c 满足++=a b c 0,向量,a b 的夹角为120,且||2||=b a ,则向量a 与c 的夹角为 A .︒60 B .︒90 C .︒120D . ︒1507.如果存在正整数ω和实数ϕ使得函数)(cos )(2ϕω+=x x f (ω,ϕ为常数)的图象如图所示(图象经过点(1,0)),那么ω的值为A .1B .2C . 3 D. 48.已知抛物线M :24y x =,圆N :222)1(r y x =+-(其中r 为常数,0>r ).过点(1,0)的直线l交圆N 于C 、D 两点,交抛物线M 于A 、B 两点,且满足BD AC =的直线l 只有三条的必要条件是 A .(0,1]r ∈ B .(1,2]r ∈ C .3(,4)2r ∈ D .3[,)2r ∈+∞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.复数3i1i-+= . 10.为了解本市居民的生活成本,甲、乙、丙三名同学利用假期分别对三个社区进行了“家庭每月日常消费额”的调查.他们将调查所得到的数据分别绘制成频率分布直方图(如图所示),记甲、乙、丙所调查数据的标准差分别为1s ,2s ,3s ,则它们的大小关系为 . (用“>”连接)11.如图,A ,B ,C 是⊙O 上的三点,BE 切⊙O 于点B , D 是CE 与⊙O 的交点.若︒=∠70BAC ,则=∠CBE ______;若2=BE ,4=CE , 则=CD .12.已知平面区域}11,11|),{(≤≤-≤≤-=y x y x D ,在区域D 内任取一点,则取到的点位于直线y kx =(k R ∈)下方的概率为____________ .13.若直线l 被圆22:2C x y +=所截的弦长不小于2,则在下列曲线中:乙丙甲①22-=x y ② 22(1)1x y -+= ③ 2212x y += ④ 221x y -=与直线l 一定有公共点的曲线的序号是 . (写出你认为正确的所有序号) 14.如图,线段AB =8,点C 在线段AB 上,且AC =2,P 为线段CB 上一动点,点A 绕点C 旋转后与点B 绕点P 旋转后重合于点D .设CP =x , △CPD 的面积为()f x .则()f x 的定义域为 ; '()f x 的零点是 .三、解答题: 本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明, 演算步骤或证明过程.15. (本小题共13分)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对的边分别为,,a b c ,已知1tan 2B =,1tan 3C =,且1c =. (Ⅰ)求tan A ;(Ⅱ)求ABC ∆的面积.16. (本小题共14分)在如图的多面体中,EF ⊥平面AEB ,AE EB ⊥,//AD EF ,//EF BC ,24BC AD ==,3EF =,2AE BE ==, G 是BC 的中点.(Ⅰ) 求证://AB 平面DEG ; (Ⅱ) 求证:BD EG ⊥;(Ⅲ) 求二面角C DF E --的余弦值.17. (本小题共13分)某厂生产的产品在出厂前都要做质量检测,每一件一等品都能通过检测,每一件二等品通过检测的CBD A DFEB G C概率为23.现有10件产品,其中6件是一等品,4件是二等品. (Ⅰ) 随机选取1件产品,求能够通过检测的概率;(Ⅱ)随机选取3件产品,其中一等品的件数记为X ,求X 的分布列; (Ⅲ) 随机选取3件产品,求这三件产品都不能通过检测的概率.18. (本小题共13分)已知函数()ln f x x a x =-,1(), (R).ag x a x+=-∈ (Ⅰ)若1a =,求函数()f x 的极值;(Ⅱ)设函数()()()h x f x g x =-,求函数()h x 的单调区间;(Ⅲ)若在[]1,e (e 2.718...=)上存在一点0x ,使得0()f x <0()g x 成立,求a 的取值范围.19. (本小题共14分)已知椭圆2222:1x y C a b += (0)a b >>经过点3(1,),2M 其离心率为12.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设直线1:(||)2l y kx m k =+≤与椭圆C 相交于A 、B 两点,以线段,OA OB 为邻边作平行四边形OAPB ,其中顶点P 在椭圆C 上,O 为坐标原点.求OP 的取值范围.20. (本小题共13分)已知每项均是正整数的数列A :123,,,,n a a a a ,其中等于i 的项有i k 个(1,2,3)i =⋅⋅⋅,设j j k k k b +++= 21 (1,2,3)j =,12()m g m b b b nm =+++-(1,2,3)m =⋅⋅⋅.(Ⅰ)设数列:1,2,1,4A ,求(1),(2),(3),(4),(5)g g g g g ; (Ⅱ)若数列A 满足12100n a a a n +++-=,求函数)(m g 的最小值.海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(理)答案及评分参考 2019.4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)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分. 共30分.有两空的题目,第一空3分,第二空2分)9.12i - 10. s 1>s 2>s 3 11. 70; 3 12.1213. ① ③ 14. (2,4); 3 三、解答题(本大题共6小题,共80分) 15.(共13分) 解:(I )因为1tan 2B =,1tan 3C =,tan tan tan()1tan tan B CB C B C ++=-, …………………1分代入得到,1123tan()111123B C ++==-⨯ . …………………3分 因为180A B C =-- , …………………4分所以tan tan(180())tan()1A B C B C =-+=-+=-. …………………5分 (II )因为0180A <<,由(I )结论可得:135A = . …………………7分 因为11tan tan 023B C =>=>,所以090C B <<< . …………8分所以sin B=sin C =. …………9分由sin sin a cA C=得a =, …………………11分 所以ABC ∆的面积为:11sin 22ac B =. ………………13分16. (共14分)解:(Ⅰ)证明:∵//,//AD EF EF BC ,∴//AD BC .又∵2BC AD =,G 是BC 的中点, ∴//AD BG ,∴四边形ADGB 是平行四边形,∴ //AB DG . ……………2分 ∵AB ⊄平面DEG ,DG ⊂平面DEG ,∴//AB 平面DEG . …………………4分 (Ⅱ) 解法1证明:∵EF ⊥平面AEB ,AE ⊂平面AEB , ∴EF AE ⊥, 又,AE EB EBEF E ⊥=,,EB EF ⊂平面BCFE ,∴AE ⊥平面BCFE . ………………………5分过D 作//DH AE 交EF 于H ,则DH ⊥平面BCFE .∵EG ⊂平面BCFE , ∴DH EG ⊥. ………………………6分 ∵//,//AD EF DH AE ,∴四边形AEHD 平行四边形, ∴2EH AD ==,∴2EH BG ==,又//,EH BG EH BE ⊥, ∴四边形BGHE 为正方形,∴BH EG ⊥, ………………………7分又,BHDH H BH =⊂平面BHD ,DH ⊂平面BHD ,∴EG ⊥平面BHD . ………………………8分 ∵BD ⊂平面BHD ,HADFEBGC∴BD EG ⊥. ………………………9分 解法2∵EF ⊥平面AEB ,AE ⊂平面AEB ,BE ⊂平面AEB ,∴EF AE ⊥,EF BE ⊥,又AE EB ⊥,∴,,EB EF EA 两两垂直. ……………………5分 以点E 为坐标原点,,,EB EF EA 分别为,,x y z 轴建立如图的空间直角坐标系.由已知得,A (0,0,2),B (2,0,0), C (2,4,0),F (0,3,0),D (0,2,2), G (2,2,0). …………………………6分∴(2,2,0)EG =,(2,2,2)BD =-,………7分 ∴22220BD EG ⋅=-⨯+⨯=, ………8分 ∴BD EG ⊥. …………………………9分(Ⅲ)由已知得(2,0,0)EB =是平面EFDA 的法向量. …………………………10分 设平面DCF 的法向量为(,,)x y z =n ,∵(0,1,2),(2,1,0)FD FC =-=, ∴00FD n FC n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即2020y z x y -+=⎧⎨+=⎩,令1z =,得(1,2,1)=-n . …………………………12分设二面角C DF E --的大小为θ, 则cos cos ,EB =<>==θn …………………………13分 ∴二面角C DF E --的余弦值为6- …………………………14分 17. (共13分)解:(Ⅰ)设随机选取一件产品,能够通过检测的事件为A …………………………1分事件A 等于事件 “选取一等品都通过检测或者是选取二等品通过检测” ……………2分151332104106)(=⨯+=A p …………………………4分 (Ⅱ) 由题可知X 可能取值为0,1,2,3.30463101(0)30C C P X C ===,21463103(1)10C C P X C ===, 12463101(2)2C C P X C ===,03463101(3)6C C P X C ===. ………………8分(Ⅲ)设随机选取3件产品都不能通过检测的事件为B ……………10分 事件B 等于事件“随机选取3件产品都是二等品且都不能通过检测” 所以,3111()()303810P B =⋅=. ……………13分18. (共13分)解:(Ⅰ)()f x 的定义域为(0,)+∞, ………………………1分 当1a =时,()ln f xx x =-,11()1x f x x x-'=-=, ………………………2分………………………3分所以()f x 在1x =处取得极小值1. ………………………4分 (Ⅱ)1()ln ah x x a x x+=+-, 22221(1)(1)[(1)]()1a a x ax a x x a h x x x x x +--++-+'=--==………………………6分 ①当10a +>时,即1a >-时,在(0,1)a +上()0h x '<,在(1,)a ++∞上()0h x '>, 所以()h x 在(0,1)a +上单调递减,在(1,)a ++∞上单调递增; ………………………7分 ②当10a +≤,即1a ≤-时,在(0,)+∞上()0h x '>,所以,函数()h x 在(0,)+∞上单调递增. ………………………8分 (III )在[]1,e 上存在一点0x ,使得0()f x <0()g x 成立,即 在[]1,e 上存在一点0x ,使得0()0h x <,即 函数1()ln ah x x a x x+=+-在[]1,e 上的最小值小于零. ………………………9分 由(Ⅱ)可知①即1e a +≥,即e 1a ≥-时, ()h x 在[]1,e 上单调递减,所以()h x 的最小值为(e)h ,由1(e)e 0eah a +=+-<可得2e 1e 1a +>-,因为2e 1e 1e 1+>--,所以2e 1e 1a +>-; ………………………10分 ②当11a +≤,即0a ≤时, ()h x 在[]1,e 上单调递增,所以()h x 最小值为(1)h ,由(1)110h a =++<可得2a <-; ………………………11分 ③当11e a <+<,即0e 1a <<-时, 可得()h x 最小值为(1)h a +, 因为0ln(1)1a <+<,所以,0ln(1)a a a <+< 故(1)2ln(1)2h a a a a +=+-+>此时,(1)0h a +<不成立. ………………………12分综上讨论可得所求a 的范围是:2e 1e 1a +>-或2a <-. ………………………13分19. (共14分)解:(Ⅰ)由已知可得222214a b e a -==,所以2234a b = ① ……………1分 又点3(1,)2M 在椭圆C 上,所以221914a b+= ② ……………2分 由①②解之,得224,3a b ==.故椭圆C 的方程为22143x y +=. ……………5分 (Ⅱ) 当0k =时,(0,2)P m 在椭圆C上,解得2m =±,所以||OP =……6分 当0k ≠时,则由22,1.43y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消y 化简整理得:222(34)84120k x kmx m +++-=,222222644(34)(412)48(34)0k m k m k m ∆=-+-=+-> ③ ……………8分 设,,A B P 点的坐标分别为112200(,)(,)(,)x y x y x y 、、,则 012012122286,()23434km m x x x y y y k x x m k k=+=-=+=++=++. ……………9分 由于点P 在椭圆C 上,所以 2200143x y +=. ……………10分 从而222222216121(34)(34)k m m k k +=++,化简得22434m k =+,经检验满足③式. ………11分又||OP =====………………………12分因为12k<≤,得23434k<+≤,有2331443k≤<+,2OP<≤. ………………………13分综上,所求OP的取值范围是. ………………………14分(Ⅱ)另解:设,,A B P点的坐标分别为112200(,)(,)(,)x y x y x y、、,由,A B在椭圆上,可得2211222234123412x yx y⎧+=⎨+=⎩①②………………………6分①—②整理得121212123()()4()()0x x x x y y y y-++-+=③………………………7分由已知可得OP OA OB=+,所以120120x x xy y y+=⎧⎨+=⎩④⑤……………………8分由已知当1212y ykx x-=-,即1212()y y k x x-=-⑥………………………9分把④⑤⑥代入③整理得0034x ky=-………………………10分与22003412x y+=联立消x整理得202943yk=+……………………11分由22003412x y+=得2200443x y=-,所以222222000002413||4443343OP x y y y yk=+=-+=-=-+……………………12分因为12k≤,得23434k≤+≤,有2331443k≤≤+,2OP≤≤. ………………………13分所求OP的取值范围是2. ………………………14分20. (共13分)解:(1)根据题设中有关字母的定义,12342,1,0,1,0(5,6,7)jk k k k k j======12342,213,2103,4,4(5,6,7,)mb b b b b m==+==++====// 112123123412345(1)412(2)423,(3)434,(4)444,(5)45 4.g b g b b g b b b g b b b b g b b b b b =-⨯=-=+-⨯=-=++-⨯=-=+++-⨯=-=++++-⨯=-(2)一方面,1(1)()m g m g m b n ++-=-,根据“数列A 含有n 项”及j b 的含义知1m b n +≤, 故0)()1(≤-+m g m g ,即)1()(+≥m g m g ① …………………7分 另一方面,设整数{}12max ,,,n M a a a =,则当m M ≥时必有m b n =, 所以(1)(2)(1)()(1)g g g M g M g M ≥≥≥-==+=所以()g m 的最小值为(1)g M -. …………………9分 下面计算(1)g M -的值:1231(1)(1)M g M b b b b n M --=++++--1231()()()()M b n b n b n b n -=-+-+-++- 233445()()()()M M M M k k k k k k k k k k =----+----+----++- 23[2(1)]M k k M k =-+++-12312(23)()M M k k k Mk k k k =-++++++++123()n M a a a a b =-+++++ 123()n a a a a n =-+++++ …………………12分 ∵123100n a a a a n ++++-= , ∴(1)100,g M -=-∴()g m 最小值为100-. …………………13分说明:其它正确解法按相应步骤给分.。
最新2019年海淀高三年级第二学期数学期中练习试题-附标准答案(文)

海淀区高三年级第二学期期中练习数 学 (文科) 2019.4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.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1、已知集合{}30<<∈=x x A R ,{}42≥∈=x x B R ,则=B AA. {}2 23x x x ≤-≤<或 B. {}32<<x x C. {}32<≤x x D. R2. 设0.5323, log 2, cos 3a b c π===,则A. c b a <<B. c a b <<C. a b c <<D. b c a << 3.函数1()x f x x+=图象的对称中心为 A .(0,0) B.(0,1)C. (1,0)D. (1,1)4. 执行如图所示的程序框图,若输入x 的值为2,则输出的x 值为A. 25 B .24 C. 23 D .225.从集合{1,1,2}A =-中随机选取一个数记为k ,从集合{2,1,2}B =-中随机选取一个数记为b ,则直线y kx b =+不经过第三象限的概率为A . 29 B. 13 C. 49D. 596. 在同一个坐标系中画出函数,sin x y a y ax ==的部分图象,其中01a a >≠且,则下列所给图象中可能正确的是7.2a -≤≤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.若直线l 被圆22:2C x y +=所截的弦长不小于2,则l 与下列曲线一定有公共点的是A .22(1)1x y -+= B ..2212x y += C. 2y x = D .221x y -=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. 计算21i=+__________________. 10. 为了解本市居民的生活成本,甲、乙、丙三名同学利用假期分别对三个社区进行了“家庭每月日常消费额”的调查.他们将调查所得到的数据分别绘制成频率分布直方图(如图所示),记甲、乙、丙所调查数据的标准差分别为1s ,2s ,3,s 则它们的大小关系为 . (用“>”连接)11. 如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是上底面1111A B C D 内一动点,则三棱锥P ABC -的主视图与左视图的面积的比值为_________.12. 已知函数()x f x xe =,则'()f x =________;函数()f x 图象在点(0,(0))f 处的切线方程为_______13. 已知向量(,2),(1,)a x b y ==,其中,0x y ≥.若4≤a b ,则y x -的取值范围为 .14.如图,线段AB =8,点C 在线段AB 上,且AC =2,P 为线段CB 上一动点,点A 绕点C 旋转后与点B 绕点P 旋转后重合于点D .设CP =x , △CPD 的面积为()f x .则()f x 的PDCBA1A 1D 1B 1C 左视主视乙丙甲定义域为________;()f x 的最大值为 ________.三、解答题: 本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明, 演算步骤或证明过程.15. (本小题共13分)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a b c 、、,已知1tan 2B =,1tan 3C =,且1c =. (Ⅰ) 求tan()B C +; (Ⅱ) 求a 的值.16. (本小题共13分)数列{}n a 的前n 项和为n S ,若12a =且12n n S S n -=+(2n ≥,*n ∈N ).( I )求n S ;( II ) 是否存在等比数列{}n b 满足112339, b a b a b a ===,?若存在,则求出数列{}n b 的通项公式;若不存在,则说明理由.17. (本小题共13分)如图:梯形ABCD 和正△PAB 所在平面互相垂直,其中//,AB DC 12AD CD AB ==,且O 为AB 中点.( I ) 求证://BC 平面POD ; ( II ) 求证:AC ⊥PD .18. (本小题共14分)已知函数1()ln (0,)f x a x a a x=+≠∈ R (Ⅰ)若1a =,求函数()f x 的极值和单调区间;(II) 若在区间[1,e]上至少存在一点0x ,使得0()0f x <成立,求实数a 的取值范围.BACDOP19. (本小题共14分)已知椭圆2222:1x y C a b+= (0)a b >>经过点3(1,),2M 其离心率为12.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆C 相交于A 、B 两点,以线段,OA OB 为邻边作平行四边形OAPB ,其中顶点P 在椭圆C 上,O 为坐标原点. 求O 到直线距离的l 最小值.20. (本小题共13分)已知每项均是正整数的数列123100,,,,a a a a ,其中等于i 的项有i k 个(1,2,3)i =,设j j k k k b +++= 21(1,2,3)j =,12()100m g m b b b m =+++-(1,2,3).m =(Ⅰ)设数列1240,30,k k ==34510020,10,...0k k k k =====,求(1),(2),(3),(4)g g g g ; (II) 若123100,,,,a a a a 中最大的项为50, 比较(),(1)g m g m +的大小; (Ⅲ)若12100200a a a +++=,求函数)(m g 的最小值.海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(文)答案及评分参考 2019.4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)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分. 共30分.有两空的题目,第一空3分,第二空2分)9.1i - 10. s 1>s 2>s 3 11. 1 12. (1)x x e +, y x = 13. [4,2]- 14. (2,4),三、解答题(本大题共6小题,共80分) 15. (共13分) 解:(I )因为1tan 2B =,1tan 3C =,tan tan tan()1tan tan B CB C B C ++=- …………………3分 代入得到,1123tan()111123B C ++==-⨯. …………………6分 (II )因为180A B C =-- …………………7分 所以tan tan[180()]tan()1A B C B C =-+=-+=- …………………9分又0180A <<,所以135A =. …………………10分 因为1tan 03C =>,且0180C <<,所以sin C = , …………………11分 由sin sin a c A C=,得a = …………………13分16. (共13分)解:(I )因为12n n S S n -=+,所以有12n n S S n --=对2n ≥,*N n ∈成立 ………2分 即2n a n =对2n ≥成立,又1121a S ==⋅, 所以2n a n =对*N n ∈成立 …………………3分 所以12n n a a +-=对*N n ∈成立 ,所以{}n a 是等差数列, …………………4分 所以有212nn a a S n n n +=⋅=+ ,*N n ∈ …………………6分 (II )存在. …………………7分 由(I ),2n a n =,*N n ∈对成立所以有396,18a a ==,又12a =, ………………9分 所以由 112339, b a b a b a ===,,则23123b b b b == …………………11分 所以存在以12b =为首项,公比为3的等比数列{}n b , 其通项公式为123n n b -=⋅ . ………………13分17. (共13分)证明: (I) 因为O 为AB 中点, 所以1,2BO AB =…………………1分 又//,AB CD 12CD AB =, 所以有,//,CD BO CD BO = …………………2分所以ODCB 为平行四边形,所以//,BC OD …………………3分又DO ⊂平面,POD BC ⊄平面,POD所以//BC 平面POD . …………………5分BAC DOP(II)连接OC .因为,//,CD BO AO CD AO ==所以ADCO 为 平行四边形, …………………6分 又AD CD =,所以ADCO 为菱形,所以 AC DO ⊥, …………………7分 因为正三角形PAB ,O 为AB 中点,所以PO AB ⊥ , …………………8 分又因为平面A B C D ⊥平面PAB ,平面A B C D平面P A B A B= , 所以PO ⊥平面ABCD , …………………10分 而AC ⊂平面ABCD ,所以 PO AC ⊥, 又PODO O =,所以AC ⊥平面POD . …………………12分又PD ⊂平面POD ,所以AC ⊥PD . …………………13分18. (共14分) 解:(I )因为2211'()a ax f x x x x -=-+= , …………………2分 当1a =, 21'()x f x x-=, 令'()0f x =,得 1x =,…………………3分又()f x 的定义域为(0,)+∞, ()f x ',()f x 随x 的变化情况如下表:所以时,的极小值为5分()f x 的单调递增区间为(1,)+∞,单调递减区间为(0,1); …………………6分(II )解法一: 因为2211'()a ax f x x x x-=-+= ,且0a ≠, 令'()0f x =,得到1x a=, 若在区间(0,]e 上存在一点0x ,使得0()0f x <成立,其充要条件是()f x 在区间(0,]e 上的最小值小于0即可. …………………7分BACDOP(1)当10x a=<,即0a <时,'()0f x <对(0,)x ∈+∞成立, 所以,()f x 在区间(0,]e 上单调递减, 故()f x 在区间(0,]e 上的最小值为11()ln f e a e a e e=+=+, 由10a e +<,得1a e <-,即1(,)a e∈-∞- …………………9分 (2)当10x a=>,即0a >时, ① 若1e a≤,则'()0f x ≤对(0,]x e ∈成立,所以()f x 在区间(0,]e 上单调递减, 所以,()f x 在区间(0,]e 上的最小值为11()ln 0f e a e a e e=+=+>, 显然,()f x 在区间(0,]e 上的最小值小于0不成立 …………………11分 ② 若10e a <<,即1a e>时,则有所以()f x 在区间(0,]e 上的最小值为()lnf a a a a=+, 由11()ln(1ln )0f a a a a a a=+=-<, 得 1ln 0a -<,解得a e >,即(,)a e ∈+∞. …………………13分 综上,由(1)(2)可知:1(,)(,)a e e∈-∞-+∞符合题意. …………………14分解法二:若在区间(0,]e 上存在一点0x ,使得0()0f x <成立, 即001ln 0a x x +<, 因为00x >, 所以,只需001ln 0ax x +< …………………7分 令()1ln g x ax x =+,只要()1ln g x ax x =+在区间(0,]e 上的最小值小于0即可因为'()ln (ln 1)g x a x a a x =+=+, 令'()(ln 1)0g x a x =+=,得1x e= …………………9分 (1)当0a <时:因为(0,)x e∈时,()1ln 0g x ax x =+>,而()1ln 1g e ae e ae =+=+, 只要10ae +<,得1a e <-,即1(,)a e∈-∞- …………………11分 (2)当0a >时:所以,当 (0,]x e ∈时,()g x 极小值即最小值为1()1ln1a g a e e e e=+⋅=-, 由10ae-<, 得 a e >,即(,)a e ∈+∞. …………………13分 综上,由(1)(2)可知,有1(,)(,)a e e∈-∞-+∞ . …………………14分19. (共14分)解:(Ⅰ)由已知,222214a b e a -==,所以2234a b =, ① …………………1分 又点3(1,)2M 在椭圆C 上,所以221914a b += , ② …………………2分 由①②解之,得224,3a b ==.故椭圆C 的方程为22143x y +=. …………………5分 (Ⅱ) 当直线l 有斜率时,设y kx m =+时,则由22,1.43y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得,222(34)84120k x kmx m +++-=, …………………6分222222644(34)(412)48(34)0k m k m k m ∆=-+-=+->, ③…………7分设A 、B 、P 点的坐标分别为112200(,)(,)(,)x y x y x y 、、,则:012012122286,()23434km mx x x y y y k x x m k k =+=-=+=++=++,…………8分 由于点P 在椭圆C 上,所以2200143x y +=. ……… 9分 从而222222216121(34)(34)k m m k k +=++,化简得22434m k =+,经检验满足③式. ………10分 又点O 到直线l 的距离为:d ===≥= ………11分 当且仅当0k =时等号成立 …………12分当直线l 无斜率时,由对称性知,点P 一定在x 轴上,从而P 点为(2,0),(2,0)-,直线l 为1x =±,所以点O 到直线l 的距离为1 ……13分所以点O 到直线l……14分20. (共13分)解: (I) 因为数列1240,30,k k ==320,k =410k =, 所以123440,70,90,100b b b b ====,所以(1)60,(2)90,(3)100,(4)100g g g g =-=-=-=-. …………………3分 (II) 一方面,1(1)()100m g m g m b ++-=-,根据j b 的含义知1100m b +≤,故0)()1(≤-+m g m g ,即 )1()(+≥m g m g , ① …………………5分 当且仅当1100m b +=时取等号. 因为123100,,,,a a a a 中最大的项为50,所以当50m ≥时必有100m b =,所以(1)(2)(49)(50)(51)g g g g g >>>===即当149m <<时,有()(1)g m g m >+; 当49m ≥时,有()(1)g m g m =+ . …………………7分(III )设M 为{}12100,,,a a a 中的最大值.由(II )可以知道,()g m 的最小值为()g M . 下面计算()g M 的值.123()100M g M b b b b M =++++-1231(100)(100)(100)(100)M b b b b -=-+-+-++-.......... 233445()()()()M M M M k k k k k k k k k k =----+----+----++- 23[2(1)]M k k M k =-+++- 12312(23)()M M k k k Mk k k k =-++++++++ 123100()M a a a a b =-+++++ 123100()100a a a a =-+++++, ∵123100200a a a a ++++= , ∴()100g M =-, ∴()g m 最小值为100-.…………………13分说明:其它正确解法按相应步骤给分.。
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北京市海淀区2019届高三下学期期中练习数学(理)试题本试卷共4 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.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.函数()f x=A.[0,+∞).[1,+∞).(-∞,0].(-∞,1]【知识点】函数的定义域与值域【试题解析】要使函数有意义,需满足:即所以函数的定义域为:.故答案为:A【答案】A2.某程序的框图如图所示,若输入的z=i(其中i为虚数单位),则输出的S 值为A.-1B.1C.-iD.i【知识点】算法和程序框图【试题解析】由题知:n=9时,否,是,则输出的值为。
故答案为:D【答案】D3.若x,y 满足2040x yx yy-+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则12z x y=+的最大值为A.52B.3C.72D.4【知识点】线性规划【试题解析】作可行域:由图知:当目标函数线过点C (1,3)时,目标函数值最大,为故答案为:C 【答案】C4.某三棱锥的三视图如图所示,则其体积为A BC D 【知识点】空间几何体的表面积与体积空间几何体的三视图与直观图【试题解析】该三棱锥的底面是以2为底,以为高的三角形,高为1, 所以故答案为:A 【答案】A5.已知数列{}n a 的前n 项和为Sn ,则“ {}n a 为常数列”是“*,n n n N S na ∀∈=”的 A .充分不必要条件 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 【知识点】充分条件与必要条件 【试题解析】若为常数列,则; 反过来,若,则,即为常数列。
所以“为常数列”是“,”的充分必要条件。
故答案为:C 【答案】C6.在极坐标系中,圆C 1 :2cos ρθ=与圆C 2:2sin ρθ=相交于 A ,B 两点,则|AB |=A .1BCD . 2 【知识点】圆与圆的位置关系 【试题解析】化圆为标准方程,两圆方程作差,得相交弦AB 所在直线方程为:圆的圆心为(1,0),半径为1.所以圆心到直线AB 的距离为:所以弦长的一半为:即弦长为:。
2019-2020学年海淀高三年级第二学期数学期中练习试题-附详细答案(理)
海淀区高三年级第二学期期中练习数 学 (理科) 2019.4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.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1、已知集合{}30<<∈=x x A R ,{}42≥∈=x x B R ,则=B AA. {}32<<x xB. {}32<≤x xC. {}322<≤-≤x x x 或D. R2.已知数列{}n a 为等差数列,n S 是它的前n 项和.若21=a ,123=S ,则=4S A .10 B .16 C .20 D .243. 在极坐标系下,已知圆C 的方程为2cos ρθ=,则下列各点在圆C 上的是 A .1,3π⎛⎫- ⎪⎝⎭B . 1,6π⎛⎫⎪⎝⎭C.34π⎫⎪⎭D .54π⎫⎪⎭4.执行如图所示的程序框图,若输出x 的值为23,则输入的x 值为A .0 B.1 C .2 D .11 5.已知平面l =αβ,m 是α内不同于l 的直线,那么下列命题中错误..的是 A .若β//m ,则l m // B .若l m //,则β//m C .若β⊥m ,则l m ⊥ D .若l m ⊥,则β⊥m 6. 已知非零向量,,a b c 满足++=a b c 0,向量,a b 的夹角为120,且||2||=b a ,则向量a 与c 的夹角为A .︒60B .︒90C .︒120D . ︒1507.如果存在正整数ω和实数ϕ使得函数)(cos )(2ϕω+=x x f (ω,ϕ为常数)的图象如图所示(图象经过点(1,0)),那么ω的值为A .1B .2C . 3 D. 48.已知抛物线M :24y x =,圆N :222)1(r y x =+-(其中r 为常数,0>r ).过点(1,0)的直线l 交圆N 于C 、D 两点,交抛物线M 于A 、B 两点,且满足BD AC =的直线l 只有三条的必要条件是A .(0,1]r ∈B .(1,2]r ∈C .3(,4)2r ∈D .3[,)2r ∈+∞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.复数3i1i-+= . 10.为了解本市居民的生活成本,甲、乙、丙三名同学利用假期分别对三个社区进行了“家庭每月日常消费额”的调查.他们将调查所得到的数据分别绘制成频率分布直方图(如图所示),记甲、乙、丙所调查数据的标准差分别为1s ,2s ,3s ,则它们的大小关系为 . (用“>”连接)11.如图,A ,B ,C 是⊙O 上的三点,BE 切⊙O 于点B ,D 是CE 与⊙O 的交点.若︒=∠70BAC ,则=∠CBE ______;若2=BE ,4=CE , 则=CD .12.已知平面区域}11,11|),{(≤≤-≤≤-=y x y x D ,在区域D 内任取一点,则取到的点位于直线y kx =(k R ∈)下方的概率为____________ .13.若直线l 被圆22:2C x y +=所截的弦长不小于2,则在下列曲线中:乙丙0.0002甲①22-=x y ② 22(1)1x y -+= ③ 2212x y += ④ 221x y -=与直线l 一定有公共点的曲线的序号是 . (写出你认为正确的所有序号)14.如图,线段AB =8,点C 在线段AB 上,且AC =2,P 为线段CB 上一动点,点A 绕点C 旋转后与点B 绕点P 旋转后重合于点D .设CP =x , △CPD 的面积为()f x .则()f x 的定义域为 ; '()f x 的零点是 .三、解答题: 本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明, 演算步骤或证明过程.15. (本小题共13分)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对的边分别为,,a b c ,已知1tan 2B =,1tan 3C =,且1c =. (Ⅰ)求tan A ;(Ⅱ)求ABC ∆的面积.16. (本小题共14分)在如图的多面体中,EF ⊥平面AEB ,AE EB ⊥,//AD EF ,//EF BC ,24BC AD ==,3EF =,2AE BE ==,G 是BC 的中点.(Ⅰ) 求证://AB 平面DEG ; (Ⅱ) 求证:BD EG ⊥;(Ⅲ) 求二面角C DF E --的余弦值.17. (本小题共13分)某厂生产的产品在出厂前都要做质量检测,每一件一等品都能通过检测,每一件二等品通过检测的概率为23.现有10件产品,其中6件是一等品,4件是二等品. (Ⅰ) 随机选取1件产品,求能够通过检测的概率;ACP BD A DFEB G C(Ⅱ)随机选取3件产品,其中一等品的件数记为X ,求X 的分布列; (Ⅲ) 随机选取3件产品,求这三件产品都不能通过检测的概率.18. (本小题共13分)已知函数()ln f x x a x =-,1(), (R).ag x a x+=-∈ (Ⅰ)若1a =,求函数()f x 的极值;(Ⅱ)设函数()()()h x f x g x =-,求函数()h x 的单调区间;(Ⅲ)若在[]1,e (e 2.718...=)上存在一点0x ,使得0()f x <0()g x 成立,求a 的取值范围.19. (本小题共14分)已知椭圆2222:1x y C a b += (0)a b >>经过点3(1,),2M 其离心率为12.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设直线1:(||)2l y kx m k =+≤与椭圆C 相交于A 、B 两点,以线段,OA OB 为邻边作平行四边形OAPB ,其中顶点P 在椭圆C 上,O 为坐标原点.求OP 的取值范围.20. (本小题共13分)已知每项均是正整数的数列A :123,,,,n a a a a ,其中等于i 的项有i k 个(1,2,3)i =⋅⋅⋅,设j j k k k b +++= 21 (1,2,3)j =,12()m g m b b b nm =+++-(1,2,3)m =⋅⋅⋅.(Ⅰ)设数列:1,2,1,4A ,求(1),(2),(3),(4),(5)g g g g g ; (Ⅱ)若数列A 满足12100n a a a n +++-=,求函数)(m g 的最小值.海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(理)答案及评分参考 2019.4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)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分. 共30分.有两空的题目,第一空3分,第二空2分)9.12i - 10. s 1>s 2>s 3 11. 70; 3 12.1213. ① ③ 14. (2,4); 3 三、解答题(本大题共6小题,共80分) 15.(共13分) 解:(I )因为1tan 2B =,1tan 3C =,tan tan tan()1tan tan B CB C B C ++=-, …………………1分代入得到,1123tan()111123B C ++==-⨯ . …………………3分 因为180A B C =-- , …………………4分所以tan tan(180())tan()1A B C B C =-+=-+=-. …………………5分 (II )因为0180A <<,由(I )结论可得:135A = . …………………7分 因为11tan tan 023B C =>=>,所以090C B <<< . …………8分所以sin B=sin C =. …………9分由sin sin a cA C=得a =, …………………11分 所以ABC ∆的面积为:11sin 22ac B =. ………………13分16. (共14分)解:(Ⅰ)证明:∵//,//AD EF EF BC ,∴//AD BC .又∵2BC AD =,G 是BC 的中点, ∴//AD BG ,∴四边形ADGB 是平行四边形,∴ //AB DG . ……………2分 ∵AB ⊄平面DEG ,DG ⊂平面DEG ,∴//AB 平面DEG . …………………4分 (Ⅱ) 解法1证明:∵EF ⊥平面AEB ,AE ⊂平面AEB , ∴EF AE ⊥, 又,AE EB EBEF E ⊥=,,EB EF ⊂平面BCFE ,∴AE ⊥平面BCFE . ………………………5分过D 作//DH AE 交EF 于H ,则DH ⊥平面BCFE .∵EG ⊂平面BCFE , ∴DH EG ⊥. ………………………6分 ∵//,//AD EF DH AE ,∴四边形AEHD 平行四边形, ∴2EH AD ==,∴2EH BG ==,又//,EH BG EH BE ⊥, ∴四边形BGHE 为正方形,∴BH EG ⊥, ………………………7分H ADFEBGC又,BH DH H BH =⊂平面BHD ,DH ⊂平面BHD ,∴EG ⊥平面BHD . ………………………8分 ∵BD ⊂平面BHD ,∴BD EG ⊥. ………………………9分 解法2∵EF ⊥平面AEB ,AE ⊂平面AEB ,BE ⊂平面AEB ,∴EF AE ⊥,EF BE ⊥,又AE EB ⊥,∴,,EB EF EA 两两垂直. ……………………5分 以点E 为坐标原点,,,EB EF EA 分别为,,x y z 轴建立如图的空间直角坐标系.由已知得,A (0,0,2),B (2,0,0), C (2,4,0),F (0,3,0),D (0,2,2), G (2,2,0). …………………………6分∴(2,2,0)EG =,(2,2,2)BD =-,………7分 ∴22220BD EG ⋅=-⨯+⨯=, ………8分 ∴BD EG ⊥. …………………………9分(Ⅲ)由已知得(2,0,0)EB =是平面EFDA 的法向量. …………………………10分 设平面DCF 的法向量为(,,)x y z =n ,∵(0,1,2),(2,1,0)FD FC =-=,∴00FD n FC n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即2020y z x y -+=⎧⎨+=⎩,令1z =,得(1,2,1)=-n . …………………………12分设二面角C DF E --的大小为θ,则cos cos ,6EB =<>==-θn , …………………………13分 ∴二面角C DF E --的余弦值为 …………………………14分 17. (共13分)解:(Ⅰ)设随机选取一件产品,能够通过检测的事件为A …………………………1分事件A 等于事件 “选取一等品都通过检测或者是选取二等品通过检测” ……………2分151332104106)(=⨯+=A p …………………………4分 (Ⅱ) 由题可知X 可能取值为0,1,2,3.30463101(0)30C C P X C ===,21463103(1)10C C P X C ===, 12463101(2)2C C P X C ===,03463101(3)6C C P X C ===. ………………8分……………9分(Ⅲ)设随机选取3件产品都不能通过检测的事件为B ……………10分 事件B 等于事件“随机选取3件产品都是二等品且都不能通过检测” 所以,3111()()303810P B =⋅=. ……………13分18. (共13分)解:(Ⅰ)()f x 的定义域为(0,)+∞, ………………………1分 当1a =时,()ln f x x x =-,11()1x f x x x-'=-=, ………………………2分………………………3分所以()f x 在1x =处取得极小值1. ………………………4分 (Ⅱ)1()ln ah x x a x x+=+-, 22221(1)(1)[(1)]()1a a x ax a x x a h x x x x x +--++-+'=--==………………………6分 ①当10a +>时,即1a >-时,在(0,1)a +上()0h x '<,在(1,)a ++∞上()0h x '>, 所以()h x 在(0,1)a +上单调递减,在(1,)a ++∞上单调递增; ………………………7分 ②当10a +≤,即1a ≤-时,在(0,)+∞上()0h x '>,所以,函数()h x 在(0,)+∞上单调递增. ………………………8分 (III )在[]1,e 上存在一点0x ,使得0()f x <0()g x 成立,即 在[]1,e 上存在一点0x ,使得0()0h x <,即函数1()ln ah x x a x x+=+-在[]1,e 上的最小值小于零. ………………………9分 由(Ⅱ)可知①即1e a +≥,即e 1a ≥-时, ()h x 在[]1,e 上单调递减,所以()h x 的最小值为(e)h ,由1(e)e 0eah a +=+-<可得2e 1e 1a +>-, 因为2e 1e 1e 1+>--,所以2e 1e 1a +>-; ………………………10分 ②当11a +≤,即0a ≤时, ()h x 在[]1,e 上单调递增,所以()h x 最小值为(1)h ,由(1)110h a =++<可得2a <-; ………………………11分 ③当11e a <+<,即0e 1a <<-时, 可得()h x 最小值为(1)h a +, 因为0ln(1)1a <+<,所以,0ln(1)a a a <+< 故(1)2ln(1)2h a a a a +=+-+>此时,(1)0h a +<不成立. ………………………12分综上讨论可得所求a 的范围是:2e 1e 1a +>-或2a <-. ………………………13分19. (共14分)解:(Ⅰ)由已知可得222214a b e a -==,所以2234a b = ① ……………1分 又点3(1,)2M 在椭圆C 上,所以221914a b+= ② ……………2分 由①②解之,得224,3a b ==.故椭圆C 的方程为22143x y +=. ……………5分 (Ⅱ) 当0k =时,(0,2)P m 在椭圆C上,解得2m =±,所以||OP = ……6分 当0k ≠时,则由22,1.43y kx m x y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 消y 化简整理得:222(34)84120k x kmx m +++-=,222222644(34)(412)48(34)0k m k m k m ∆=-+-=+-> ③ ……………8分 设,,A B P 点的坐标分别为112200(,)(,)(,)x y x y x y 、、,则012012122286,()23434km mx x x y y y k x x m k k =+=-=+=++=++. ……………9分 由于点P 在椭圆C 上,所以 2200143x y +=. ……………10分 从而222222216121(34)(34)k m m k k +=++,化简得22434m k =+,经检验满足③式. ………11分又||OP ===== ………………………12分因为102k <≤,得23434k <+≤,有2331443k ≤<+,2OP <≤. ………………………13分 综上,所求OP的取值范围是. ………………………14分 (Ⅱ)另解:设,,A B P 点的坐标分别为112200(,)(,)(,)x y x y x y 、、, 由,A B 在椭圆上,可得2211222234123412x y x y ⎧+=⎨+=⎩①② ………………………6分 ①—②整理得121212123()()4()()0x x x x y y y y -++-+=③ ………………………7分 由已知可得OP OA OB =+,所以120120x x x y y y +=⎧⎨+=⎩④⑤……………………8分由已知当1212y y k x x -=- ,即1212()y y k x x -=- ⑥ ………………………9分把④⑤⑥代入③整理得0034x ky =- ………………………10分与22003412x y +=联立消0x 整理得202943y k =+ ……………………11分由22003412x y +=得2200443x y =-, 所以222222000002413||4443343OP x y y y y k =+=-+=-=-+ ……………………12分因为12k≤,得23434k≤+≤,有2331443k≤≤+,2OP≤≤. ………………………13分所求OP的取值范围是. ………………………14分20. (共13分)解:(1)根据题设中有关字母的定义,12342,1,0,1,0(5,6,7)jk k k k k j======12342,213,2103,4,4(5,6,7,)mb b b b b m==+==++====112123123412345(1)412(2)423,(3)434,(4)444,(5)45 4.g bg b bg b b bg b b b bg b b b b b=-⨯=-=+-⨯=-=++-⨯=-=+++-⨯=-=++++-⨯=-(2)一方面,1(1)()mg m g m b n++-=-,根据“数列A含有n项”及jb的含义知1mb n+≤,故0)()1(≤-+mgmg,即)1()(+≥mgmg①…………………7分另一方面,设整数{}12max,,,nM a a a=,则当m M≥时必有mb n=,所以(1)(2)(1)()(1)g g g M g M g M≥≥≥-==+=所以()g m的最小值为(1)g M-. …………………9分下面计算(1)g M-的值:1231(1)(1)Mg M b b b b n M--=++++--1231()()()()Mb n b n b n b n-=-+-+-++-233445()()()()M M M M k k k k k k k k k k =----+----+----++-23[2(1)]Mk k M k=-+++-12312(23)()M Mk k k Mk k k k=-++++++++123()n Ma a a a b=-+++++123()na a a a n=-+++++…………………12分∵123100na a a a n++++-=,∴(1)100,g M-=-∴()g m最小值为100-. …………………13分说明:其它正确解法按相应步骤给分.。
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(Ⅲ)当 PA= AB= 2,二面角 C- AN -D的大小为 时,求 PN 的长.
3
18.(本小题满分 13 分)
已知函数 f ( x) = ln x+ 1 - 1, g( x) x
(Ⅰ)求函数 f ( x) 的最小值;
x1 ln x
(Ⅱ)求函数 g( x) 的单调区间;
(Ⅲ)求证:直线 y= x不是曲线 y = g( x) 的切线。
,即
,………………… 10
AD n 0
2y 0
分
取 z 1, 得到 n (
1 ,0,1) ,
………………… 11
分 因为 AP (0,0,2) , AC (2,2,0)
AP m 0
2c 0
所以
,即
,
AC m 0
2a 2b 0
取 a 1 得 , 到 m (1, 1,0) ,
分
π1
因为二面 C AN D 大小为 , 所以 |cos m, n | cos
3
………………… 9 分 ………………… 11 ………………… 13
16 解 : (I) 由山下试验田 4 株青蒿样本青蒿素产量数据,得样本平均数
x 3.6 4.4 4.4 3.6 4 4
则山下试验田 100株青蒿的青蒿素产量 S 估算为
………………… 2 分
S 100x 400 g
………………… 3 分
在 ACD 中,由正弦定理 , 有 AC
AD
sin ADC sin
分
在 BCD 中,由正弦定理 , 有 BC
BD
sin BDC sin
分
因
为
A
D
Cπ
, B 所D
【最新】北京市海淀区2019-2020届高三第二学期期中考试练习(一模)数学(理)试卷(含答案).d
海淀区高三年级第二学期期中练习数学(理科)本试卷共4页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将答题纸交回。
第一部分(选择题共40 分)、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。
⑴已知集合A={0,a},B={x —1Y X Y2>,且B,则a可以是(A) -1 (B)0 (C)l (D)2⑵已知向量a=(|,2),b=( -1,0),则a+2b=(A)( -1,2)(B) ( -1,4)(C)(1,2) (D) (1 ,4)(3)执行如图所示的程序框图,输出的S值为(A)2 (B)6(C)8 (D) 10(4)如图,网格纸上小正方形的边长为1,若四边形ABCD及其内部的点组成的集合记为P(x, y)为M中任意一点,贝U y - x的最大值为(A)1 (B)2(C)-1 (D) -2(5)已知a , b 为正实数,则“ a>1 , b 》1 ”是“ Iga • lgb>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(6)如图所示,一个棱长为1的正方体在一个水平放置的转盘上转动,用垂直于竖直墙面的水平光线照射,该正方体在竖直墙面 上的投影的面积记作 S ,则S 的值不可能是643(A) 1(B)(C)(D)5 3 2(7)下列函数f(x)中,其图像上任意一点P(x,y)的坐标都满足条件 y 乞x 的函数是f (x)二 x 3(B) f (x) = i x (C) f(x)二 e x -1 (D) f (x) = ln(x 1)OM —ON 的取值范围为[22,2血+2]若 OM = ON ,则实数■的取值范围为[-3-2..2,-3 • 2、、2]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。
(9) 复数 2___ . ___1 +i2x 2(10) __________________________________________________________________ 已知点(2,0)是双曲线C :-^ -y =1的一个顶点,贝y C 的离心率为 ____________________________ .—(8)已知点 M 在圆 C 1: (x-1)2 (y -1)2 2 2=1上,点在圆C2:(x+1) +(y+1) =1上,则下列说法错误的是 iO M [_O (A)OM LON 的取值范围为[-3 - 2 .. 2,0] (B )OM +ON 取值范围为[0, 2运] (A)(C)(D)at x 二2t f x 二2+cos 二(11) 直线(t为参数)与曲线(二为参数)的公共点个数为I y =t I y =sin 占(12) 在 i_ABC 中,右 c=2 , a=,3,― A ,则 sinC=, co s2 C = ___ . __6(13) 一次数学会议中,有五位教师来自A , B, C 三所学校,其中 A 学校有2位,B 学校有2位,C 学校有1位•现在五位教师排成一排照相,若要求来自同一所学校的教师不相邻,则 共有 _________ 种不同的站队方法.X(14)设函数 f (x) =2 'x -3x,①若f (x)有两个零点,则实数 a 的取值范围是②若a —2,则满足f(x)+ f(x-1)>-3的x 的取值范围是 _____________________________三、解答题共6小题,共80分。
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1海淀区高三年级第二学期期中练习数 学(文科)本试卷共4页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将答题纸交回。
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)已知集合{}0,A a =,{}12B x x =-,且A B ⊆,则a 可以是(A) 1- (B)0 (C)l (D)2 (2)已知向量a =(l ,2),b =(1-,0),则a +2b =(A)(1-,2) (B)(1-,4) (C)(1,2) (D) (1,4) (3)下列函数满足()()=0f x f x +-的是 (A)()f x = ()ln f x x =(C) 1()1f x x =- (D) ()cos f x x x = (4)执行如图所示的程序框图,输出的S 值为 (A)2 (B)6 (C)8 (D) 10 (5)若抛物线22(0)y px p=上任意一点到焦点的距离恒大于1,则p 的取值范围是 (A) 1p (B) 1p(C) 2p(D) 2p(6)如图,格纸上小正方形的边长为1,若四边形ABCD 及其内部的点组成的集合记为M ,(,)P x y 为M 中任意一点,则y x -的最大值为(A)1 (B)2 (C) 1- (D) 2-2(7)已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,则“n n S na 对,2n ≥恒成立”是“数列{}n a 为递增 数列”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)已知直线l :(4)y k x =+与圆22(2)4x y ++=相交于A B ,两点,M 是线段AB 的中点,则点M 到直线3460x y --=的距离的最大值为(A)2 (B)3 (C)4 (D)5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。
(9)复数21ii=+ .( 10)已知点(2,0)是双曲线C :2221x y a-=的一个顶点,则C 的离心率为 .( 11)在ABC ∆中,若2c =,a =6A π∠=,则sin C = ,s2co C = .( 12)某几何体的三视图如右图所示,则该几何体的体积是. ( 13)已知函数1()=cos f x x x+,给出下列结论: ①()f x 在0)2π(,上是减函数;②()f x 在0)π(,上的最小值为2π; ③()f x 在0)π(,2上至少有两个零点,其中正确结论的序号为 .(写出所有正确结论的序号)( 14)将标号为1,2,…,20的20张卡片放入下列表格中,一个格放入一张卡片.把每列标号最小的卡片选出,将这些卡片中标号最大的数设为a ;把每行标号最大的卡片选出,将这些卡片中标号最小的数设为b .3甲同学认为a 有可能比b 大,乙同学认为a 和b 有可能相等.那么甲乙两位同学中说法正确 的同学是 .三、解答题共6小题,共80分。
解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程。
( 15)(本小题13分)已知等比数列{}n a 满足以,1=1a ,521=8a a . ( I)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)试判断是否存在正整数n ,使得{}n a 的前n 项和n S 为52?若存在,求出n 的值; 若不存在,说明理由.( 16)(本小题13分)函数()3sin ()f x x x ωϕ=+(0,2πωϕ)的部分图象如图所示,其中0x 是函数()f x 的一个零点. (I)写出ωϕ,及0x 的值; (Ⅱ)求函数()f x 在区间[,0]2π-上的最大值和最小值.4( 17)(本小题13分)流行性感冒多由病毒引起,据调查,空气相对湿度过大或过小时,都有利于一些病毒的繁殖和传播.科学测定,当空气相对湿度大于65%或小于40%时,病毒繁殖滋生较快,当空气相对湿度在45%—55%时,病毒死亡较快,现随机抽取了全国部分城市,获得了它们的空气月平均相对湿度共300个数据,整理得到数据分组及频数分布表,其中为了记录方便,将空气相对湿度在a %~b %时记为区间[,)a b .(I)求上述数据中空气相对湿度使病毒死亡较快的频率;(Ⅱ)从区间[ 15,35)的数据中任取两个数据,求恰有一个数据位于[25,35)的概率; (Ⅲ)假设同一组中的每个数据可用该组区间的中点值代替,试估计样本中空气月平均相对 湿度的平均数在第几组(只需写出结论).(18)(本小题14分)如图,四棱锥E ABCD -中,1//,12AD BC AD Ab AE BC ====,且BC ⊥平面ABE ,M 为棱CE 的中点.(I)求证:DM ∥平面ABE ; (Ⅱ)求证:平面CDE ⊥平面CBE ;(Ⅲ)当四面体D ABE -的体积最大时,判断直线AE 与直线CD 是 否垂直,并说明理由.5( 19)(本小题14分)已知椭圆C 的两个焦点为12(1,0),(1,0)F F -,离心率为12. (I)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设点A 是椭圆C 的右顶点,过点1F 的直线与椭圆C 交于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 与直线4x =-分别交于M ,N 两点.求证:点1F 在以MN 为直径的圆上.( 20)(本小题13分)已知函数()=e sin x f x x ax -(I)当0a =时,求曲线()y f x =在(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)当0a ≤时,判断()f x 在3[0,]4π上的单调性,并说明理由; (Ⅲ)当1a时,求证:3[0,]4x π∀∈,都有()0f x ≥. 海淀区高三年级第二学期期中练习数学(文)参考答案与评分标准一.选择题: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.二.填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9.1i + 1013,612.3+32π13.①③ 14. 乙三.解答题:本大题共6小题,共80分。
解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程. 15.解:(Ⅰ)设{}n a 的公比为q ,因为 521=8a a ,且352=a a q , 所以 318q = , 得 21=q 所以1111(1,2,)2n n n a a q n --=== ………………6分(Ⅱ)不存在n ,使得{}n a 的前n 项和n S 为52因为11a =,21=q , 所以⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n nn S 2112211211 ………………10分 方法1: 令52n S =,则152(1)22n -= 得24n=-,该方程无解. 所以不存在n ,使得{}n a 的前n 项和n S 为52. ………………13分 方法2:因为对任意*∈N n ,有1211<-n, 所以 22112<⎪⎭⎫⎝⎛-=n n S7 所以不存在n ,使得{}n a 的前n 项和n S 为52。
………………13分16.解:(Ⅰ)0112,,.612x ωϕππ=== ………………6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,()3sin(2)6f x x π=+ 因为[,0]2x π∈-,所以52[,]666x πππ+∈-当2=,62x ππ+- 即 =3x π-时,()f x 的最小值为3-.当2=,66x ππ+ 即 =0x 时,()f x 的最大值为32. ………………13分17.解:(Ⅰ)由已知,当空气相对湿度在45%%55时,病毒死亡较快.而样本在[45,55)上的频数为30, 所以所求频率为301=30010………………3分 (Ⅱ)设事件A 为“从区间[15,35)的数据中任取两个数据,恰有一个数据位于[25,35)” 设区间[15,25)中的两个数据为12,a a ,区间[25,35)中的三个数据为123,,b b b , 因此,从区间[15,35)的数据中任取两个数据,包含12111213212223121323(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,)a a a b a b a b a b a b a b b b b b b b 共10个基本事件,而事件A 包含111213212223(,),(,),(,),(,),(,),(,)a b a b a b a b a b a b 共6个基本事件, 所以63()105P A ==. …………………….…10分(Ⅲ)第6组. …………………….…13分818.(Ⅰ)证明:取线段EB 的中点N ,连接,MN AN .DABCMEN因为M 为棱CE 的中点,所以在CBE ∆中//MN BC ,12MN BC =. 又//AD BC ,12AD BC =, 所以//,MN AD MN AD =.所以四边形DMNA 是平行四边形, 所以//DM AN . 又DM ⊄平面ABE , AN ⊂平面ABE ,所以//DM 平面ABE . (Ⅱ)因为AE AB =,N 为EB 中点,所以AN BE ⊥. 又BC ⊥平面ABE ,AN ⊂平面ABE ,所以BC AN ⊥ 又BCBE B =,所以AN ⊥平面BCE . 又//DM AN , 所以DM ⊥平面BCE . 因为DM⊂平面CDE ,所以平面CDE ⊥平面CBE . .…………………….…9分(Ⅲ)AE CD ⊥.9设EAB θ∠=,1AD AB AE ===则四面体D ABE -的体积 sin V AE AB AD θ⨯⋅⋅⋅11=321sin 6θ=. 当90θ=︒,即AE AB ⊥时体积最大. 又BC ⊥平面ABE ,AE ⊂平面ABE ,所以AE BC ⊥. 因为BCAB B =,所以AE ⊥平面ABC . 因为CD ⊂平面ABCD ,所以AE CD ⊥. .…………………….…14分19.解:(Ⅰ)由题意,设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>> ,则222112c c a a b c=⎧⎪⎪=⎨⎪⎪=+⎩得2,a b ==所以椭圆方程为221.43x y += .…………………….…5分 (Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可得(2,0)A .当直线PQ 不存在斜率时,可得33(1,),(1,)22P Q --- 直线AP 方程为()122y x =--,令4,x =-得(4,3)M -, 同理,得(4,3)N --.所以()()113,3,3,3F M F N =-=--, 得110F M F N ⋅=.所以190MF N ∠=︒,1F 在以MN 为直径的圆上.当直线PQ 存在斜率时,设PQ 方程为()1y k x =+ ,()11,y x P 、()22,y x Q .10由()221143y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩可得()22223484120k x k x k +++-=.显然0∆>,221212228412,3434k k x x x x k k -+=-=++,直线AP 方程为11(2)2y y x x =--,得116(4,)2y M x --- , 同理, 226(4,)2y N x ---. 所以12111266(3,),(3,)22y y F M F N x x --=-=---. 121112369(2)()y y F M F N x x ⋅=+--2因为()()11221,1y k x y k x =+=+所以2121212123636(1)(1)(2)()(2)()y y k x x x x x x ++----=22 ()()212121212222222222223612()441283436()3441216121634936369k x x x x x x x x k k k k k k k k k k k +++=-++--+++=-++++-⋅==- 所以110F M F N ⋅=所以90MFN ∠=︒,F 在以MN 为直径的圆上. .…………………….…14分综上,F 在以MN 为直径的圆上.20.解:(Ⅰ)当0a =时,()e sin x f x x =,'()e (sin cos )x f x x x x =+∈R .得'(0) 1.f = 又0(0)e sin 0=0f =, 所以曲线()y f x =在(0,(0))f 处的切线方程为.y x = .…………………….…4分(Ⅱ)方法1:因为()e sin xf x x ax =-, 所以'()e (sin cos )x f x x x a =+-.sin(+)4x x a π=-因为3[0,]4x π∈, 所以[,]44x πππ+∈.sin()04x x π+≥.所以 当0a ≤时,'()0f x ≥, 所以()f x 在区间3[0,]4π单调递增. .…………………….…8分 方法2:因为()e sin xf x x ax =-,所以'()e (sin cos )x f x x x a =+-.令()'()g x f x =,则 '()e (sin cos )e (cos sin )2e cos x x x g x x x x x x =++-=,(),'()g x g x 随x 的变化情况如下表:当0a ≤时,(0)10,()04g a g a =->π=-≥.所以3[0,]4x π∈时,()0g x ≥,即'()0f x ≥, 所以()f x 在区间3[0,]4π单调递增. .…………………….…8分(Ⅲ)方法1:由(Ⅱ)可知,当0a ≤时,()f x 在区间3[0,]4π单调递增, 所以3[0,]4x π∈时,()(0)0f x f ≥=. 当01a <<时,设()'()g x f x =,则 '()e (sin cos )e (cos sin )2e cos x x x g x x x x x x =++-=,(),'()g x g x 随x 的变化情况如下表:所以'()f x 在[0,]2π上单调递增,在3(,]24ππ上单调递减因为'(0)10f a =->,3'()04f a π=-<,所以存在唯一的实数03(,)24x ππ∈,使得0'()0f x =,且当0(0,)x x ∈时,'()0f x >,当03(,]4x x π∈时,'()0f x <, 所以()f x 在0[0,]x 上单调递增,()f x 在03[,]4x π上单调递减.又 (0)0f =,3324433()304242f e a e ππππ=⨯->⨯->>,所以当01a <<时,对于任意的3[0,]4x π∈,()0f x ≥. 综上所述,当1a <时,对任意的3[0,]4x π∈,均有()0f x ≥. .…………………….…13分方法2:由(Ⅱ)可知,当0a ≤时,()f x 在区间3[0,]4π单调递增, 所以3[0,]4x π∈时,()(0)0f x f ≥=. 当01a <<时, 由(Ⅱ)可知,'()f x 在[0,]2π上单调递增,在3(,]24ππ上单调递减,因为'(0)10f a =->,3'()04f a π=-<, 所以存在唯一的实数03(,)24x ππ∈,使得0'()0f x =,且当0(0,)x x ∈时,'()0f x >,当03(,]4x x π∈时,'()0f x <, 所以()f x 在0[0,]x 上单调递增,()f x 在03[,]4x π上单调递减.又 (0)0f =,3324433()304242f e a e ππππ=⨯->⨯->>,所以当01a <<时,对于任意的3[0,]4x π∈,()0f x ≥. 综上所述,当1a <时,对任意的3[0,]4x π∈,均有()0f x ≥. .…………………….…13分。