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东城区2013-2014学年第一学期期末教学统一检测 高三数学理科 试题及答案(word)


东城区 2013-2014 学年第一学期期末教学统一检测 高三数学 (理科)

学校_____________班级_______________姓名______________考号___________ 本试卷共 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,将本试卷和答题卡一并交回。
<

br />第一部分(选择题
要求的一项。

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

(1)已知集合 A ? {x | 0 ? x ? 2} , B ? {x | ( x ? 1)( x ? 1) ? 0} ,则 A ? B ? (A) (0,1) (C) (??, ?1) ? (0, ??) (2)在复平面内,复数 (A)第一象限 (C)第三象限 (B) (1, 2) (D) (??, ?1) ? (1, ??)

2?i 的对应点位于 i
(B)第二象限 (D)第四象限

(3)设 a ? R ,则“ a ? ?1 ”是“直线 ax ? y ? 1 ? 0 与直线 x ? ay ? 5 ? 0 平行”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 (4)执行右图所示的程序框图,输出的 a 的值为 (A) 3 (B) 5 7 (C) (D) 9 (5)在△ ABC 中, a ? 15 , b ? 10 , A ? 60 ,则 cos B ?
?

开始

S=1 a=3 S=S×a S ≥100?
否 是 输出 a 结束

1 (A) 3

3 (B) 3 2 2 (D) 3

6 (C) 3

a =a+2

(6)已知直线 y ? kx ? 3 与圆 ( x ? 2)2 ? ( y ? 3)2 ? 4 相交于 M , N 两点,若 MN ? 2 3 , 则 k 的取值范围为 (A) [?

3 3 , ] 3 3 3 ] 3

(B) [ ? , ]

1 1 3 3

(C) ( ??, ?

(D) [

3 , ??) 3

(7) 在直角梯形 ABCD 中,?A ? 90? ,?B ? 30? ,AB ? 2 3 , BC ? 2 , 点 E 在线段 CD 上,若 AE ? AD ? ? AB ,则 ? 的取值范围是 (A) [0,1] (B) [0, 3] (C) [0, ]

??? ? ????

??? ?

1 2

(D) [ , 2]

1 2

( 8 ) 定 义 max{a, b} ? ?

? ?a, a ? b, ? x ? 2, 设 实 数 x, y 满 足 约 束 条 件 ? 则 y ? 2, ?b, a ? b, ? ?

z ? max{4 x ? y,3x ? y} 的取值范围是
(A) [?6,10] (B) [?7,10] (C) [?6,8] (D) [?7,8]

第二部分(非选择题
二、填空题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分。

共 110 分)

(9)若函数 f ( x) 为奇函数,当 x ? 0 时, f ( x) ? x ? x ,则 f (?2) 的值为
2



(10)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体 的体积为 .
1

1

2 (主视图)

1 (侧视图)

(俯视图)

(11)若点 P (4, 4) 为抛物线 y ? 2 px 上一点,则抛物线焦点坐标为
2

;点 P 到抛

物线的准线的距离为



(12)函数 y ?

x ? 1 ? x 的最大值为
1 4


y P

(13)如图,已知点 A(0, ) ,点 P( x0 , y0 )( x0 ? 0) 在曲线 y ? x2 上,若阴影部分面积与△ OAP 面积相等时,则 x0 ? .

A O x

(14)设等差数列 ?an ? 满足:公差 d ? N , an ? N* ,且 ?an ? 中任意两项之和也是该数列
*

中的一项. 若 a1 ? 1 , 则d ?

; 若 a1 ? 25 , 则 d 的所有可能取值之和为

.

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) (本小题共 13 分) 已知函数 f ( x) ? 2 3sin x cos x ? 2sin2 x ? 1 . (Ⅰ)求 f (

? ) 的值; 12
? 2

(Ⅱ)求 f ( x ) 在区间 [0, ] 上的最大值和最小值.

(16) (本小题共 13 分) 已知 ?an ? 是一个公差大于 0 的等差数列,且满足 a3a5 ? 45 , a2 ? a6 ? 14 . (Ⅰ)求数列 {an } 的通项公式; (Ⅱ)若数列 ?bn ? 满足:

b b1 b2 ? 2 ?? ? n ? an ? 1 (n ? N*) ,求数列 {bn } 的前 n 项和. 2 2 2n

(17) (本小题共 14 分) 如 图 , 在 三 棱 柱 ABC ? A1B1C1 中 , B1B ? 平 面 A1B 1 C 1 AC ? CB? CC 1 ?2 ,

?ACB ? 90? , D , E 分别是 A1B1 , CC1 的中点.
(Ⅰ)求证: C1D ∥ 平面 A1 BE ; A1 (Ⅱ)求证:平面 A 1 BE ? 平面 AA 1B 1B ; (Ⅲ)求直线 BC1 与平面 A1 BE 所成角的正弦值. A

C1 D A

B1 2A

E A C A

B A

(18) (本小题共 13 分) 已知 a ? R ,函数 f ( x) ? ln x ?

1 ? ax . x

(Ⅰ)当 a ? 0 时,求 f ( x ) 的最小值; (Ⅱ)若 f ( x ) 在区间 [2, ??) 上是单调函数,求 a 的取值范围.

(19) (本小题共 13 分)

已知椭圆

x2 y 2 ? ? 1 (a ? b ? 0) 上的点到其两焦点距离之和为 4 ,且过点 (0,1) . a 2 b2

(Ⅰ)求椭圆方程; (Ⅱ) O 为坐标原点,斜率为 k 的直线过椭圆的右焦点,且与椭圆交于点 A( x1 , y1 ) ,

B( x2 , y2 ) ,若

x1 x2 y1 y2 ? 2 ? 0 ,求△ AOB 的面积. a2 b

(20)本小题共 14 分) 若无穷数列 {an } 满足:①对任意 n ? N * ,

an ? an ? 2 ? an ?1 ;②存在常数 M ,对任 2

意 n ? N * , an ? M ,则称数列 {an } 为“ T 数列”. (Ⅰ)若数列 {an } 的通项为 an ? 8 ? 2n (n ? N*) ,证明:数列 {an } 为“ T 数列” ; (Ⅱ) 若数列 {an } 的各项均为正整数, 且数列 {an } 为 “ T 数列” , 证明: 对任意 n ? N * ,

an ? an?1 ;
(Ⅲ) 若数列 {an } 的各项均为正整数, 且数列 {an } 为 “ T 数列” , 证明: 存在 n0 ? N * , 数列 {an0 ?n } 为等差数列.

东城区 2013-2014 学年第一学期期末教学统一检测 高三数学参考答案及评分标准 (理科)
一、选择题(共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分) (1)C (5)C (2)D (6)A (3)A (7)C (4)C (8)B

二、填空题(共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分) (9) ?6 (10)

3 2

(11) (1, 0) , 5

(12) 2

(13)

6 4

(14) 1, 63

三、解答题(共 6 小题,共 80 分) (15) (共 13 分) 解: (Ⅰ)由 f ( x) ? 2 3sin x cos x ? 2sin2 x ? 1

? 3sin 2 x cos x ? cos2 x ,
得 f ( x ) ? 2sin(2 x ? 所以 f (

? ). 6
???????8 分

? ? ) ? 2sin ? 3 . 12 3 ? , 2

(Ⅱ)因为 0 ? x ? 所以

? ? ?? ? 2x ? ? . 6 6 6 ? ? ? ? ,即 x ? 时, 6 2 6
? 2

当 2x ?

函数 f ( x ) 在区间 [0, ] 上的最大值为 2 . 当 2x ?

? ?? ? ? ,即 x ? 时, 6 6 2
? 2

函数 f ( x ) 在 [0, ] 上的最小值为 ? 1 .???????13 分 (16) (共 13 分) 解: (Ⅰ)设等差数列 ?an ? 的公差为 d ,则依题设 d ? 0 . 由 a2 ? a6 ? 14 ,可得 a4 ? 7 .

由 a3a5 ? 45 ,得 (7 ? d )(7 ? d ) ? 45 ,可得 d ? 2 . 所以 a1 ? 7 ? 3d ? 1 . 可得 an ? 2n ? 1.???????????6 分 (Ⅱ)设 cn ?

bn ,则 c1 ? c2 ? ? ? cn ? an ? 1 . 2n

即 c1 ? c2 ? ? ? cn ? 2n , 可得 c1 ? 2 ,且 c1 ? c2 ? ? ? cn ? cn?1 ? 2(n ? 1) . 所以 cn?1 ? 2 ,可知 cn ? 2 (n ? N*) . 所以 bn ? 2n?1 , 所以数列 ?bn ? 是首项为 4 ,公比为 2 的等比数列.

4(1 ? 2n ) ? 2n? 2 ? 4 . ??????????13 分 所以前 n 项和 Sn ? 1? 2

(17) (共 14 分)

M ,可知 M 为 DF 中点, 证明: (Ⅰ)取 AB 的中点 F ,连结 DF ,交 A 1B 于点
连结 EM ,易知四边形 C1DME 为平行四边形, 所以 C1D ∥ EM . 又 C1D ? 平面 A1 BE , EM ? 平面 A1 BE , 所以 C1D ∥平面 A1BE .???????????4 分 证明: (Ⅱ)因为 AC 1B 1 的中点, 1 1 ? C1B 1 ,且 D 是 A 所以 C1D ? A 1B 1. 因为 BB1 ? 平面 A1B1C1 ,所以 BB1 ? C1D . 所以 C1D ? 平面 AA 1B 1B . 又 C1D ∥ EM ,所以 EM ? 平面 AA 1B 1B .

又 EM ? 平面 A1 BE , 所以平面 A 1 BE ? 平面 AA 1B 1B .???????????9分 解: (Ⅲ)如图建立空间直角坐标系 C ? xyz , 则 B(0, 2, 0) , C1 (0,0, 2) , E (0, 0,1) , A 1 (2,0, 2) .

???? ? BC1 ? ( 0?,

???? ??? ? 2, , EA 2) 1 ? (2,0,1) , EB ? (0, 2, ?1) .
C1

设平面 A1 BE 的法向量为 n ? ( x, y, z ) .

z A D A M A F A

B1 2A

???? ? ? EA1 ? n ? 0, 则 ? ??? ? EB ? ? ? n ? 0.

A1

E A C A

?2 x ? z ? 0, 所以 ? ?2 y ? z ? 0.
令 x ?1. 则 n ? (1, ?1, ?2) . 设向量 n 与 BC1 的夹角为 ? , A x A

B A y A

???? ?

???? ? BC1 ? n 3 则 cos ? ? ???? . ? ?? 6 BC1 n
所以直线 BC1 与平面 A1 BE 所成角的正弦值为 (18) (共 13 分) 解: (Ⅰ)当 a ? 0 时, f ( x) ? ln x ?

3 . ????????????14 分 6

1 ( x ? 0) , x

f '( x) ?

1 1 x ?1 ? ? 2 . x x2 x

所以,当 0 ? x ? 1 时, f '( x) ? 0 ;当 x ? 1 时, f '( x) ? 0 . 所以,当 x ? 1 时,函数有最小值 f (1) ? 1 . (Ⅱ) f '( x) ? ?????6分

1 1 ax 2 ? x ? 1 ? 2 ?a ? . x x x2

当 a ? 0 时, ax 2 ? x ? 1 在 x ?[2, ??) 上恒大于零,即 f ?( x) ? 0 ,符合要求. 当 a ? 0 时,要使 f ( x ) 在区间 [2, ??) 上是单调函数,

当且仅当 x ?[2, ??) 时, ax ? x ? 1 ? 0 恒成立.
2

1? x 恒成立. x2 1? x 设 g ( x) ? 2 , x x?2 则 g '( x ) ? , x3
即a ? 又 x ?[2, ??) ,所以 g '( x) ? 0 ,即 g ( x) 在区间 [2, ??) 上为增函数,

1 1 g ( x) 的最小值为 g (2) ? ? ,所以 a ? ? . 4 4 1 综上, a 的取值范围是 a ? ? ,或 a ? 0 .?????13 分 4
(19) (共 13 分) 解(Ⅰ)依题意有 a ? 2 , b ? 1 . 故椭圆方程为

x2 ? y 2 ? 1. ??????????????????5分 4

(Ⅱ)因为直线 AB 过右焦点 ( 3,0) ,设直线 AB 的方程为 y ? k ( x ? 3) .

? x2 2 ? ? y ? 1, 联立方程组 ? 4 ? y ? k ( x ? 3). ?
消去 y 并整理得 (4k 2 ? 1) x2 ? 8 3k 2 x ?12k 2 ? 4 ? 0 . (*) 故 x1 ? x2 ?

12k 2 ? 4 8 3k 2 , . x x ? 1 2 4k 2 ? 1 4k 2 ? 1
3? k ) x ( ?2
xx

y1 y 2? k ( x ? 1
xx yy

?k 2 . ? 3 )2 4k ? 1

1 2 1 2 1 2 又 a 2 ? b 2 ? 0 ,即 4 ? y1 y2 ? 0 .

所以

3k 2 ? 1 ?k 2 2 1 . ? ? 0 ,可得 k 2 ? ,即 k ? ? 2 2 2 4k ? 1 4 k ? 1 2

方程(*)可化为 3x 2 ? 4 3x ? 2 ? 0 ,
2 由 AB ? 1 ? k x1 ? x2 ,可得 AB ? 2 .

原点 O 到直线 AB 的距离 d ? 所以 S ?AOB ? (20) (共 14 分)

3k k2 ?1

? 1.
????????????13 分

1 AB ? d ? 1 . 2

(Ⅰ)证明:由 an ? 8 ? 2n ,可得 an?2 ? 8 ? 2n?2 , an?1 ? 8 ? 2n?1 , 所以 an ? an?2 ? 2an?1 ? 8 ? 2n ? 8 ? 2n?2 ? 2(8 ? 2n?1 ) ? ?2n ? 0 , 所以对任意 n ? N * ,

an ? an ? 2 ? an ?1 . 2

又数列 {an } 为递减数列,所以对任意 n ? N * , an ? a1 ? 6 . 所以数列 {an } 为“ T 数列” .?????????????5 分 (Ⅱ)证明:假设存在正整数 k ,使得 ak ? ak ?1 . 由数列 {an } 的各项均为正整数,可得 ak ? ak ?1 ? 1 . 由

ak ? ak ? 2 ? ak ?1 ,可得 ak ?2 ? 2ak ?1 ? ak ? 2(ak ?1) ? ak ? ak ? 2 . 2

且 ak ?2 ? 2ak ?1 ? ak ? 2ak ?1 ? ak ?1 ? ak ?1 . 同理 ak ?3 ? ak ?1 ? 2 ? ak ? 3 , 依此类推,可得,对任意 n ? N * ,有 ak ?n ? ak ? n . 因为 ak 为正整数,设 ak ? m ,则 m ? N * . 在 ak ?n ? ak ? n 中,设 n ? m ,则 ak ?n ? 0 . 与数列 {an } 的各项均为正整数矛盾. 所以,对任意 n ? N * , an ? an?1 .?????????????10 分 (Ⅲ)因为数列 {an } 为“ T 数列” , 所以,存在常数 M ,对任意 n ? N * , an ? M . 设 M ?N*. 由(Ⅱ)可知,对任意 n ? N * , an ? an?1 ,

则 a1 ? a2 ? a3 ? ? ? an ? an?1 ? ?. 若 an ? an?1 ,则 an?1 ? an ? 0 ;若 an ? an?1 ,则 an?1 ? an ? 1 . 而 n ? 2 时,有 an ? a1 ? (a2 ? a1 ) ? (a3 ? a2 ) ? ? ? (an ? an?1 ) . 所以 a1 , a2 ? a1 , a3 ? a2 ,?, an ? an?1 ,?,中最多有 M 个大于或等于 1 , 否则与 an ? M 矛盾. 所以,存在 n0 ? N * ,对任意的 n ? n0 ,有 an ? an?1 ? 0 . 所以,对任意 n ? N * , an0 ?n?1 ? an0 ?n ? 0 . 所以,存在 n0 ? N * ,数列 {an0 ?n } 为等差数列.????????????14 分


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