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数学(文)(北京卷)
本试卷共5页,150分.考试时间长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.已知集合,,则
A. B. C. D.
2.复数在复平面的对应的点位于
(A) 第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限
3.设,若,则下列不等式中正确的是
(A) (B) (C) (D)
4.函数的图象在点处的切线的倾斜角为[来源:学科网ZXXK]
(A) (B) (C) (D)
5.若某程序框图如图所示,则输出的P的值是
(A)21 (B)26 (C)30 (D)55
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6.已知命题:函数恒过(1,2)点;命题:若函数为偶函数,则的图像关于直线对称,则下列命题为真命题的是
A. B. C. D.
7.如图,三棱锥底面为正三角形,侧面与底面垂直且,已知其主视图的面积为,则其左视图的面积为
A. B. C. D.
8.函数的图象上存在不同的三点到原点的距离构成等比数列,则以下不可能成为该数列的公比的数是( )
A. B. C. D.
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.若函数是偶函数,则
10.已知,且与垂直,则x
x
的值为__________.
11.抛物线与直线交于两点,其中点的坐标为,设抛物线的焦点为,则的值等于
12.若集合满足,则称为集合的一种拆分.已知:
①当时,有种拆分;
②当时,有种拆分;
③当时,有种拆分;
……
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由以上结论,推测出一般结论:当有_____________种拆分.
13.已知函数满足,且是偶函数,当时,,若在区间内,函数有4个零点,则实数的取值范围是
14.下面给出的四个命题中:
①以抛物线y2=4x的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为;
②若,则直线与直线相互垂直;
③命题“,使得”的否定是“,都有”;
④将函数的图象向右平移个单位,得到函数的图象。
其中是真命题的有 (将你认为正确的序号都填上)。
三、解答题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)
已知向量,设函数.
(Ⅰ)求函数在上的单调递增区间;
(Ⅱ)在中,,,分别是角,,的对边,为锐角,若,,的面积为,求边的长.
16.(本小题共13分)[来源:Z#xx#k.Com]
某小区在一次对20岁以上居民节能意识的问卷调查中,随机抽取了100份问卷进行统计,得到相关的数据如下表:
(1)由表中数据直观分析,节能意识强弱是否与人的年龄有关?
(2)据了解到,全小区节能意识强的人共有350人,估计这350人中,年龄大于50岁的有多少人?
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(3)按年龄分层抽样,从节能意识强的居民中抽5人,再从这5人中任取2人,求恰有1人年龄在20至50岁的概率。
17.(本小题共13分)
已知等差数列的前项和为,且
(1)求通项公式;[来源:Zxxk.Com]
(2)求数列的前项和
18.(本小题共14分)
如图所示多面体中,AD⊥平面PDC,ABCD为平行四边形,E,F分别为AD,BP的中点,AD=,AP=,PC=.
(Ⅰ)求证:EF∥平面PDC;
(Ⅱ)若∠CDP=90°,求证BE⊥DP;
(Ⅲ)若∠CDP=120°,求该多面体的体积.
19.(本小题共14分)
已知函数.
(Ⅰ)若函数的图象在处的切线斜率为,求实数的值;
(Ⅱ)求函数的单调区间;
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(Ⅲ)若函数在上是减函数,求实数的取值范围.
20.(本小题共13分)
已知椭圆和直线L:=1, 椭圆的离心率,直线L与坐标原点的距离为。
(1)求椭圆的方程;
(2)已知定点,若直线与椭圆相交于C、D两点,试判断是否存在值,使以CD为直径的圆过定点E?若存在求出这个值,若不存在说明理由。
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参考答案
一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)
1.C 【解析】,所以,选C.
2.D 【解析】复数,对应点的坐标为为第四象限,选D.
3.B 【解析】由得,若,有,所以,若,则有,所以,综上恒有,选B.
4.B 【解析】函数的导数为,所以在点处的切线斜率,又,所以,选B.
5.C 【解析】第一次运算,,第二次运算,,第三次运算,,满足条件,输出,选C[来源:Zxxk.Com]
6.B 【解析】函数恒过定点,所以命题错误;若函数为偶函数,所以有,关于直线对称,所以命题错误;所以为真,为真,选B.
7.B 【解析】,由题意知,该三棱锥的主视图为,设底面边长为,高,则的面积为。又三棱锥的左视图为直角,在正中,高,所以左视图的面积为,选B.
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8.D 【解析】函数等价为,表示为圆心在半径为3的上半圆,圆上点到原点的最短距离为2,最大距离为8,若存在三点成等比数列,则最大的公比应有,即,最小的公比应满足,所以,所以公比的取值范围为,所以选D.
二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)
9. 【解析】 因为函数为偶函数,所以,所以,,所以.
10.或【解析】因为与垂直,所以,即,所以,整理得,解得或。
11.7 【解析】 因为点A在抛物线上,所以有,所以,抛物线方程为,焦点坐标为,又点A也在直线上,所以有,所以,直线方程为,由,解得或,即点B的坐标为,所以.
12. 【解析】因为当有两个集合时,;当有三个集合时,;当有四个集合时,;由此可以归纳当有个集合时,有种拆分。
13. 【解析】由得,,所以函数为周期为2的周期函数,又因为函数为偶函数,有,所以有,所以函数关于对称,令,得函数,令函数,做出函数和函数的图象,如图:
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当直线必须过点时有4个交点,此时直线的斜率为,要使函数有四个零点,则直线的斜率.
14. ①②③ 【解析】 ①抛物线是焦点为,圆的半径为,所以圆的方程为,正确;②当,两直线方程为和,两直线垂直所以正确;③根据特称命题的否定是全称命题可知正确;④函数向右平移,得到的函数为,所以不正确。所以正确的命题有①②③。
三、解答题(共6小题,共80分)
(15)解:(Ⅰ)由题意得
………………………………………………………………………3分
令,
解得:,
,,或
所以函数在上的单调递增区间为,…………………6分
(Ⅱ)由得:
化简得:
又因为,解得:…………………………………………………………9分
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由题意知:,解得,
又,所以
故所求边的长为. ……………………………………………………………………13分
(16)解(1)因为20至50岁的54人有9人节能意识强,大于50岁的46人有36人节能意识强,与相差较大……1分,所以节能意识强弱与年龄有关……3分
(2)年龄大于50岁的有(人)……6分(列式2分,结果1分)
(3)抽取节能意识强的5人中,年龄在20至50岁的(人)……8分,
年龄大于50岁的4人……8分,记这5人分别为A,B1,B2,B3,B4。
从这5人中任取2人,共有10种不同取法…9分,完全正确列举…10分,设A表示随机事件“这5人中任取2人,恰有1人年龄在20至50岁”,则A中的基本事件有4种:完全正确列举…11分,故所求概率为……13分
(17)解:(1)设等差数列的公差为,则由条件得
, ………………………………………………………………3分
解得, ………………………………………………………………5分
所以通项公式,则………………………6分
(2)令,则,
所以,当时,,当时,. ………………………………8分
所以,当时,
当时,
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所以…………………………………12分
(18)解(Ⅰ)取PC的中点为O,连FO,DO,
∵F,O分别为BP,PC的中点,
∴∥BC,且,
又ABCD为平行四边形,∥BC,且,
∴∥ED,且
∴四边形EFOD是平行四边形 --------------------------------2分
即EF∥DO 又EF平面PDC
∴EF∥平面PDC. ------------------------------------------- 4分
(Ⅱ)若∠CDP=90°,则PD⊥DC,
又AD⊥平面PDC ∴AD⊥DP,
∴PD⊥平面ABCD, --------------------------------- 6分
∵BE平面ABCD,
∴BE⊥DP -------------------------------- 8分
(Ⅲ)连结AC,由ABCD为平行四边形可知与面积相等,
所以三棱锥与三棱锥体积相等,
即五面体的体积为三棱锥体积的二倍.[来源:Z|xx|k.Com]
∵AD⊥平面PDC,∴AD⊥DP,由AD=3,AP=5,可得DP=4
又∠CDP=120°PC=2,
由余弦定理并整理得, 解得DC=2 ------------------- 10分
∴三棱锥的体积
∴该五面体的体积为 -------------------- 12分
(19)解:(Ⅰ) …………1分
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由已知,解得. …………3分
(II)函数的定义域为.
(1)当时, ,的单调递增区间为;……5分
(2)当时.
当变化时,的变化情况如下:
-
+
极小值
由上表可知,函数的单调递减区间是;
单调递增区间是. …………8分
(II)由得,…………9分
由已知函数为上的单调减函数,
则在上恒成立,
即在上恒成立.
即在上恒成立. …………11分
令,在上,
所以在为减函数. ,
所以. …………14分
(20)解:(1)直线L:=1,∴=.① ..................1分
e=.② ..................3分
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由①得
,
由②得 ∴所求椭圆的方程是+y2=1. ..........5分
(2)联立得:.
Δ ............7分
设,则有
......9分
∵,且以CD为圆心的圆点过点E,
∴EC⊥ED. ..................11分
则
∴,解得=>1,
∴当=时以CD为直径的圆过定点E. ..................13分
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