北京市海淀区高三第二学期期末第二次模拟考试数学(理)试卷

高中数学考试
考试时间: 分钟 满分: 65
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*注意事项:
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第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共4题,共20分)

1、

已知集合1,集合234满足.

①每个集合都恰有5个元素

256

集合7中元素的最大值与最小值之和称为集合7的特征数,记为8,则91011的值不可能为( )

A. 12   B. 13   C. 14   D. 15

2、

已知某算法的程序框图如图所示,则该算法的功能是( )

1

A. 求首项为1,公比为2的等比数列的前2017项的和

B. 求首项为1,公比为2的等比数列的前2018项的和

C. 求首项为1,公比为4的等比数列的前1009项的和

D. 求首项为1,公比为4的等比数列的前1010项的和

3、

关于函数1,下列说法错误的是( )

A. 2是奇函数

B. 0不是2的极值点

C. 234上有且仅有3个零点

D. 2的值域是5

4、

已知复数1在复平面上对应的点为2,则( )

A. 3是实数   B. 3是纯虚数   C. 4是实数   D. 4是纯虚数

二、填空题(共4题,共20分)

5、

如图,棱长为2的正方体1中,2是棱3的中点,点4在侧面5内,若6垂直于7,则8的面积的最小值为__________.

9

6、

能够使得命题“曲线1上存在四个点2满足四边形3是正方形”为真命题的一个实数4的值为__________.

7、

1的二项展开式中,2的系数为__________.

8、

极坐标系中,点1到直线2的距离为___________.

三、解答题(共5题,共25分)

9、

如果数列1满足“对任意正整数2,都存在正整数3,使得456”,则称数列1具有“性质7”.已知数列1是无穷项的等差数列,公差为8

(Ⅰ)若9,公差10,判断数列1是否具有“性质7”,并说明理由;

(Ⅱ)若数列1具有“性质7”,求证:1112

(Ⅲ)若数列1具有“性质7”,且存在正整数3,使得13,这样的数列共有多少个?并说明理由.

10、

已知函数1

(Ⅰ)求2的极值;

(Ⅱ)当3时,设4,求证:曲线5存在两条斜率为6且不重合的切线.

11、

已知椭圆123为右焦点,圆45为椭圆6上一点,且5位于第一象限,过点57与圆8相切于点9,使得点3910的两侧.

(Ⅰ)求椭圆6的焦距及离心率;

(Ⅱ)求四边形11面积的最大值.

12、

如图,在三棱柱1中,2平面3456分别是7的中点.

8

(Ⅰ)证明:9

(Ⅱ)证明:10平面11

(Ⅲ)求12与平面13所成角的正弦值.

13、

如图,已知函数1 23)在一个周期内的图象经过456三点.

7

(Ⅰ)写8的值;

(Ⅱ)若9,且10,求11的值.

北京市海淀区高三第二学期期末第二次模拟考试数学(理)试卷

高中数学考试
一、选择题(共4题,共20分)

1、

已知集合1,集合234满足.

①每个集合都恰有5个元素

256

集合7中元素的最大值与最小值之和称为集合7的特征数,记为8,则91011的值不可能为( )

A. 12   B. 13   C. 14   D. 15

【考点】
【答案】

A

【解析】

分析:求出集合M={x∈N*|1≤x≤15}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15},由题意列举出集合A1,A2,A3,排除选项B、C、D,由此能求出结果.

详解:由题意集合M={x∈N*|1≤x≤15}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15},

当A1={1,4,5,6,7},A2={3,12,13,14,15},A3={2,8,9,10,11}时,

X1+X2+X3=8+18+13=39,故排除B选项;

当A1={1,4,5,6,15},A2={2,7,8,9,14},A3={3,10,11,12,13}时,

X1+X2+X3=16+16+16=48,故排除C选项;

当A1={1,2,3,4,15},A2={5,6,7,8,14},A3={9,10,11,12,13}时,

X1+X2+X3=16+19+22=57,故排除D选项.

∴X1+X2+X3的值不可能为37.

故选A.

2、

已知某算法的程序框图如图所示,则该算法的功能是( )

1

A. 求首项为1,公比为2的等比数列的前2017项的和

B. 求首项为1,公比为2的等比数列的前2018项的和

C. 求首项为1,公比为4的等比数列的前1009项的和

D. 求首项为1,公比为4的等比数列的前1010项的和

【考点】
【答案】

C

【解析】

分析:

详解:运行程序如下:s=0,n=1,s=1,n=3,3<2018;s=1,n=3,s=2,n=5,5<2018;3

s=4,n=1007,s=5,n=1009,2019<2018;6,故该算法的功能是求首项为1,公比为4的等比数列的前1009项的和,故选C.

3、

关于函数1,下列说法错误的是( )

A. 2是奇函数

B. 0不是2的极值点

C. 234上有且仅有3个零点

D. 2的值域是5

【考点】
【答案】

C

【解析】

分析:利用函数的奇偶性、极值、零点、值域分析每一个选项得解.

详解:对于选项A,f(-x)=sin(-x)+xcos(-x)=-sinx+xcosx=-(sinx-xcosx)=-f(x),所以函数f(x)是奇函数,所以选项A是正确的.

对于选项B,1,可以得到函数f(x)在2是增函数,在3也是增函数,所以0不是函数的极值点,所以选项B正确.

对于选项C,由于函数在2是增函数,在3是增函数,且f(0)=0,所以函数在4 5上有且仅有1个零点,所以选项C错误.

对于选项D,当x6时,7当x8时,9所以函数的值域为R,所以选项D正确.

故选C.

4、

已知复数1在复平面上对应的点为2,则( )

A. 3是实数   B. 3是纯虚数   C. 4是实数   D. 4是纯虚数

【考点】
【答案】

C

【解析】

分析:先求出复数z,再代入选项进行判断,即得正确答案。

详解:由题得复数z=1-i ,

所以z+1=2-i ,不是实数,所以选项A错误,也不是纯虚数,所以选项B错误.

所以z+i=1,是实数,所以选项C正确,z+i是纯虚数错误,所以选项D错误.

故选C.

二、填空题(共4题,共20分)

5、

如图,棱长为2的正方体1中,2是棱3的中点,点4在侧面5内,若6垂直于7,则8的面积的最小值为__________.

9

【考点】
【答案】

1

【解析】

分析:先建立空间直角坐标系,再求|BP|的最小值,最后求1的面积的最小值.

详解:以D点为空间直角坐标系的原点,以DC所在直线为y轴,以DA所在直线为x轴,以D2为z轴,建立空间直角坐标系.则点P(2,y,z),3,

所以4.

因为C(0,2,0),M(2,0,1),

所以5,

因为6.

因为B(2,2,0),

所以7

所以8

因为0≤y≤2,

所以当y=9时,10.

因为BC⊥BP,

所以11.

故填12.

6、

能够使得命题“曲线1上存在四个点2满足四边形3是正方形”为真命题的一个实数4的值为__________.

【考点】
【答案】

答案不唯一,a>2或a<﹣2的任意实数

【解析】

分析:由题意可设P(m,n),(m>0,n>0),由对称性可得Q(﹣m,n),R(﹣m,﹣n),S(m,﹣n),可得m=n,代入曲线方程,由双曲线的范围,解不等式即可得到所求值.

详解:曲线1上存在四个点P,Q,R,S满足四边形PQRS是正方形,

可设P(m,n),(m>0,n>0),由对称性可得Q(﹣m,n),

R(﹣m,﹣n),S(m,﹣n),

则|PQ|=|QR|,

即2m=2n,即m=n,

由曲线的方程可得2

3有解,

即有m2=4>4,

可得5>0,

解得a>2或a<﹣2,

故答案为:a>2或a<﹣2的任意实数.

7、

1的二项展开式中,2的系数为__________.

【考点】
【答案】

1

【解析】

分析:利用二项展开式的通项公式求出展开式中第r+1项,令x的指数为3得解.

详解:因为其通项为:Tr+1=1x5﹣r2=2r•1•x5﹣2r.

令5﹣2r=3得r=1,

所以x3的系数为21×3=10.

故答案为10.

8、

极坐标系中,点1到直线2的距离为___________.

【考点】
【答案】

1

【解析】

分析:先把点的坐标化成直角坐标,把直线的方程化为直角坐标,再求点到直线的距离得解.

详解:由题得点1化成直角坐标为(0,2),

直线2的直角坐标方程为x=1,

所以点到直线的距离为2-1=1,

故填1.

三、解答题(共5题,共25分)

9、

如果数列1满足“对任意正整数2,都存在正整数3,使得456”,则称数列1具有“性质7”.已知数列1是无穷项的等差数列,公差为8

(Ⅰ)若9,公差10,判断数列1是否具有“性质7”,并说明理由;

(Ⅱ)若数列1具有“性质7”,求证:1112

(Ⅲ)若数列1具有“性质7”,且存在正整数3,使得13,这样的数列共有多少个?并说明理由.

【考点】
【答案】

(Ⅰ)不具有性质1;(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)2.

【解析】

分析:(Ⅰ)利用举反例的方法证明数列1不具有“性质2”. (Ⅱ)利用反证法证明34. (Ⅲ)先通过分析得到5,6.再分类讨论得到每一种情况下数列的个数,最后得到总数.

详解:(Ⅰ)若7,公差8,则数列9不具有性质2

理由如下:

由题知10,对于1112,假设存在正整数k,使得13,则有14,解得15,矛盾!所以对任意的1617

(Ⅱ)若数列1具有“性质P”,则

①假设1819,则对任意的2021.

22,则23,矛盾!

②假设1824,则存在正整数25,使得

26

272829,…,3031 32,则33,但数列9中仅有25项小于等于0,矛盾.

③假设334,则存在正整数25,使得

35

363738,…,3931 32,则40,但数列9中仅有25项大于等于0,矛盾,

综上,34

(Ⅲ)设公差为41的等差数列1具有“性质P”,且存在正整数42,使得43

44,则9为常数数列,此时45恒成立,故对任意的正整数42

46

这与数列1具有“性质P”矛盾,故47

48是数列9中的任意一项,则4950均是数列9中的项,设

5152

53

因为47,所以54,即数列9的每一项均是整数.

由(Ⅱ)知,34,故数列9的每一项均是自然数,且41是正整数.

由题意知,55是数列9中的项,故56是数列中的项,设57,则

58

59

因为6061,故4162的约数.

所以,5,6

63时,64,得65,故

66,共2019种可能;

67时,68,得69,故

70,共1010种可能;

71时,72,得73,故

74,共3种可能;

75时,76,得77,故

78,共2种可能;

79时,80,得77,故

81,共2种可能;

82时,83,得84,故

85,共1种可能;

86时,87,得84,故

85,共1种可能;

88时,89,得84,故

85,共1种可能.

综上,满足题意的数列9共有90(种).

经检验,这些数列均符合题意.

10、

已知函数1

(Ⅰ)求2的极值;

(Ⅱ)当3时,设4,求证:曲线5存在两条斜率为6且不重合的切线.

【考点】
【答案】

(Ⅰ)极小值1;(Ⅱ)证明见解析.

【解析】
分析:(Ⅰ)对a分类讨论,利用导数求函数的极值. (Ⅱ)先把问题转化为曲线1在点23处的切线不重合,再利用反证法证明.

详解:(Ⅰ)4 5

6,得7

①当8时,910符号相同,

11变化时,912的变化情况如下表:

11

13

14

15

9

16

14

17

12

极小

②当18时,910符号相反,

11变化时,912的变化情况如下表:

11

13

14

15

9

16

14

17

12

极小

综上,127处取得极小值19.

(Ⅱ)20 21

22 23 24

注意到252627

所以,2829,使得30

因此,曲线1在点23处的切线斜率均为31.

下面,只需证明曲线1在点23处的切线不重合.

曲线1在点3233)处的切线方程为34,即35.假设曲线1在点3233)处的切线重合,则36

37,则38,且39.

由(Ⅰ)知,当40时,41,故42

所以,43在区间44上单调递减,于是有45矛盾.

因此,曲线1在点32(33)处的切线不重合.

11、

已知椭圆123为右焦点,圆45为椭圆6上一点,且5位于第一象限,过点57与圆8相切于点9,使得点3910的两侧.

(Ⅰ)求椭圆6的焦距及离心率;

(Ⅱ)求四边形11面积的最大值.

【考点】
【答案】

(Ⅰ)1,2;(Ⅱ)3.

【解析】

分析:(Ⅰ)利用椭圆的几何性质求椭圆1的焦距及离心率. (Ⅱ)设234),先求出四边形5面积的表达式6,再利用基本不等式求它的最大值.

(Ⅰ)在椭圆17中,89

所以10

故椭圆1的焦距为11,离心率12

13

(Ⅱ)设234),

14,故15

所以16

所以17

18

1920,故21

因此22

23

14,得24,即25

所以26

当且仅当27,即2829时等号成立.

12、

如图,在三棱柱1中,2平面3456分别是7的中点.

8

(Ⅰ)证明:9

(Ⅱ)证明:10平面11

(Ⅲ)求12与平面13所成角的正弦值.

【考点】
【答案】

(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)1.

【解析】

分析:(Ⅰ)先证明1平面2,再证明3.( Ⅱ) 取4的中点5,连接67

先证明DE∥AM,再证明8平面9.( Ⅲ)利用向量法直线10与平面11所成角的正弦值.

详解:(Ⅰ)因为12⊥平面1314平面13

所以15

因为16171218平面2

所以1平面2

因为19平面2

所以3

20

(Ⅱ)取4的中点5,连接67

因为215分别是224的中点,

所以ME∥23,且ME24

在三棱柱25中,26,且27

所以ME∥AD,且ME=AD,

所以四边形ADEM是平行四边形,

所以DE∥AM.

28平面2930平面29,  

所以31平面32

33

(Ⅲ)在三棱柱25中,34

因为3,所以35

在平面36内,过点3738

因为,39平面13

所以,40平面13

建立空间直角坐标系C-xyz,如图.则

41,42,43,44,45,46.

474849

设平面11的法向量为50,则

51,即52

53,令54,得55,故56

设直线DE与平面11所成的角为θ,

则sinθ=57 58

所以直线10与平面11所成角的正弦值为59.

13、

如图,已知函数1 23)在一个周期内的图象经过456三点.

7

(Ⅰ)写8的值;

(Ⅱ)若9,且10,求11的值.

【考点】
【答案】

(Ⅰ)112;(Ⅱ)3.

【解析】

分析:(Ⅰ)根据题意列出关于1的三个方程,解方程即得1的值.( Ⅱ)先根据2,且3求出4的值,再求5的值.

详解:(Ⅰ)由题得函数的最大值为2,因为A>0,所以A=2.

由题得6

所以7.

因为函数的图像过点8,所以9

所以101112

(Ⅱ)由(Ⅰ)得,13

因为3,所以14

因为2,所以15

所以16

所以17

所以18