1、2016年北京市丰台区 高考一模数学 理 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. 已知全集 U=R,集合 A=x|x -2或 x 3, B=x|x -1或 x 4,那么集合 ( UA) B等于 ( ) A.x|-2 x 4 B.x|-2 x 3 C.x|-2 x -1 D.x|-2 x -1或 3 x 4 解析:集合 A=x|x -2或 x 3, UA=x|-2 x 3, B=x|x -1或 x 4, ( UA) B=x|-2 x -1, 答案: C. 2. 在下列函数中,是偶函数,且在 (0, + )内单调递增的是 (
2、) A.y=2|x| B.y21x C.y=|lgx| D.y=cosx 解析: A.y=2|x|,显然该函数为偶函数; x (0, + )时, y=2x为增函数,该选项正确; B.y21x , x (0, + )时, y=x2为增函数; x增大时,21x 减小,即 y减小; 该函数在 (0, + )上为减函数,该选项错误; C.y=|lgx|的定义域为 (0, + ),不关于原点对称,不是偶函数,该选项错误; D.y=cosx在 (0, + )上没有单调性,该选项错误 . 答案: A. 3. 对高速公路某段上汽车行驶速度进行抽样调查,画出如图频率分布直方图 .根据直方图估计在此路段上汽车行驶
3、速度的众数和行驶速度超过 80km/h的概率 ( ) A.75, 0.25 B.80, 0.35 C.77.5, 0.25 D.77.5, 0.35 解析:由频率分布直方图, 得在此路段上汽车行驶速度的众数为 77.5, 行驶速度超过 80km/h 的概率: p=(0.05+0.02) 5=0.35. 估计在此路段上汽车行驶速度的众数为 77.5,行驶速度超过 80km/h的概率为 0.35. 答案: D. 4. 若数列 an满足 an+1 2an(an 0, n N*),且 a2与 a4的等差中项是 5,则 a1+a2+ +an等于( ) A.2n B.2n-1 C.2n-1 D.2n-1-
4、1 解析:数列 an满足 an+1 2an(an 0, n N*),可知数列是等比数列,公比为: 2, a2与 a4的等差中项是 5,可得 a2(1+q2)=10,解得 a2=2, a1=1. a1+a2+ +an=1212n=2n-1. 答案: B. 5. 已知直线 m, n和平面,若 n,则“ m ”是“ n m”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: n,若“ m ”,则“ n m” .反之不成立,可能 m . n,则“ m ”是“ n m”的充分不必要条件 . 答案: A. 6. 有三对师徒共 6个人,站成一排照相,每
5、对师徒相邻的站法共有 ( ) A.72 B.54 C.48 D.8 解析:用分步原理: 第一步:把每一对师徒看成一整体,共有 3 2=6种方法; 第二步:每对师徒都有两种站法共有 2 2 2=8种; 总的方法为 6 8=48 种 . 答案: C. 7. 如图,已知三棱锥 P-ABC的底面是等腰直角三角形,且 ACB=90,侧面 PAB底面 ABC,AB=PA=PB=4.则这个三棱锥的三视图中标注的尺寸 x, y, z分别是 ( ) A.2 3 , 2 2 , 2 B.4, 2, 2 2 C.2 3 , 2, 2 D.2 3 , 2, 2 2 解析:三棱锥 P-ABC 的底面是等腰直角三角形,且
6、 ACB=90, 侧面 PAB底面 ABC, AB=PA=PB=4; x是等边 PAB边 AB 上的高, x=4sin60 =2 3 , y是边 AB的一半, y=12AB=2, z是等腰直角 ABC斜边 AB 上的中线, z=12AB=2; x, y, z分别是 2 3 , 2, 2. 答案: C. 8. 经济学家在研究供求关系时,一般用纵轴表示产品价格 (自变量 ),而用横轴来表示产品数量 (因变量 ).某类产品的市场供求关系在不受外界因素 (如政府限制最高价格等 )的影响下,市场会自发调解供求关系:当产品价格 P1低于均衡价格 P0时,需求量大于供应量,价格会上升为 P2;当产品价格 P
7、2高于均衡价格 P0时,供应量大于需求量,价格又会下降,价格如此波动下去,产品价格将会逐渐靠进均衡价格 P0.能正确表示上述供求关系的图形是 ( ) A. B. C. D. 解析:当产品价格 P1低于均衡价格 P0时,需求量大于供应量, 排除 B、 C; 且价格较低时,供应增长较快,价格较高时,供应增长慢, 故排除 A. 答案: D. 二、填空题共 6小题,每小题 5分,共 30分 . 9. 已知双曲线 22xyab 1(a 0, b 0)的一条渐近线为 y 3 x,那么双曲线的离心率为_. 解析:双曲线 x2 a2 -y2 b2 =1(a 0, b 0)的一条渐近线方程为 y=b a x,
8、由题意可得 ba= 3 , 即为 b= 3 a, c= 22ab =2a, 可得 e=ca=2. 答案: 2. 10. 如图, BC为 O的直径,且 BC=6,延长 CB与 O在点 D处的切线交于点 A,若 AD=4,则 AB=_. 解析:设 AB=x,则 AC=AB+BC=x+6, 根据切割线定理, AD2=AB AC, 16=x(x+6), 即 x2+6x-16=0, 解得 x=2,或 x=-8(舍去 ). 答案: 2. 11. 在 ABC中角 A, B, C的对边分别是 a, b, c,若 3bsinA=ccosA+acosC,则 sinA=_. 解析:在 ABC中, 3bsinA=cc
9、osA+acosC, 由正弦定理可得: 3sinBsinA=sinCcosA+sinAcosC, 3sinBsinA=sin(A+C)=sinB, sinB 0, sinA=13. 答案: 13. 12. 在梯形 ABCD中, AB CD, AB=2CD, E为 BC 中点,若 AE xAB +yAD ,则 x+y=_. 解析:由题意作图如右图, AB CD, AB=2CD, DC =12AB, E为 BC中点, AE =12(AC +AB )=12(AD +DC +AB ) =12(AD +12AB+AB )=12AD+34AB, 又 AE xAB +yAD , x=12, y=34, 故
10、x+y=54. 答案: 54. 13. 已知 x, y满足 0 .xyxx y k(k为常数 ),若 z=x+2y 最大值为 8,则 k=_. 解析:画出满足条件的平面区域,如图示: 由 yxx y k,解得 A(2k,2k), 将 z=x+2y转化为: y=-12x+2z, 显然直线过 A(2k,2k)时, z最大, z的最大值是:2k+k=8,解得: k=163. 答案: 163. 14. 已知函数 f(x) 1 1 ()()1xxxx . 若 f(x) f(x+1),则 x的取值范围是 _. 解析:先画出 f(x)的图象,如实线部分, 再把函数 f(x)的图象向左平移一个单位得到 f(x
11、+1)的图象,如虚线部分, 若 f(x) f(x+1),由图象可知 0 x 1, 故 x的取值范围为 (0, 1. 答案: (0, 1. 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 f(x) cosx(cosx+ 3 sinx). ( )求 f(x)的最小正周期; ( )当 x 0,2时,求函数 f(x)的单调递减区间 . 解析: ( )有条件利用三角恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数的周期性,求得结论 . ( )令 2k +2 2x+6 2k +32, k Z,求得 x的范围,可得函数的单调减区间,再结合 x 0,2,得出结论 .
12、答案: ( ) f(x) 3 sinxcosx+cos2xf(x) 32sin2x+12 2cos xf(x) ( 32sin2x+1 2 2cos x ), f(x) sin(2x+6)+12,故 T 2| 22,即 f(x)的最小正周期为 . ( )令 2k +2 2x+6 2k +32, k Z,求得 k +6 x k +23, 即 f(x)的递减区间为: k +6, k +23, k Z. 再结合 x 0,2,由 0,2 k +6, k +23=6, +2, k Z, 所以 f(x)的递减区间为 6,2. 16. 从某病毒爆发的疫区返回本市若干人,为了迅速甄别是否有人感染病毒,对这些人
13、抽血,并将血样分成 4组,每组血样混合在一起进行化验 . ( )若这些人中有 1人感染了病毒 . 求恰好化验 2次时,能够查出含有病毒血样组的概率; 设确定出含有病毒血样组的化验次数为 X,求 E(X). ( )如果这些人中有 2 人携带病毒,设确定出全部含有病毒血样组的次数 Y 的均值 E(Y),请指出 ( )中 E(X)与 E(Y)的大小关系 .(只写结论,不需说明理由 ) 解析: ( )由已知能求出恰好化验 2次时,就能够查出含有病毒血样的组的概率 . 确定出含有病毒血样组的次数为 X,则 X的可能取值为 1, 2, 3,分别求出相应的概率,由此能求出 X的分布列和 E(X). ( )由
14、题意得 E(X) E(Y). 答案: ( )恰好化验 2次时,就能够查出含有病毒血样的组为事件 A, 由题意得 P(A)=34 41=3 1. 恰好化验 2次时,就能够查出含有病毒血样的组的概率为 14. 确定出含有病毒血样组的次数为 X,则 X的可能取值为 1, 2, 3, P(X=1)=14, P(X=2)=34 41=3 1, P(X=3)= 3 1 1 3 2 11=4 3 2 4 1232 . 则 X的分布列为: 所以: E(X)=1 14+2 14+3 12 94. ( )E(X) E(Y). 17. 如图,在五面体 ABCDEF 中,四边形 ABCD为菱形,且 BAD=60,对角
15、线 AC 与 BD 相交于 O; OF平面 ABCD, BC=CE=DE=2EF=2. ( )求证: EF BC; ( )求直线 DE与平面 BCFE所成角的正弦值 . 解析: ( )证明 AD BC,即可证明 BC面 ADEF,然后证明 EF BC. ( )以 O 为坐标原点, OA, OB, OF 分别为 x 轴, y 轴, z 轴,建立空间直角坐标系,取 CD的中点 M,连 OM, EM.易证 EM平面 ABCD.求出设面 BCFE 的法向量,设 DF 与0n所成角为,直线 DE 与面 BCEF 所成角为 .通过 sin =|cos |,求解直线 EF 与平面 BCEF 所成角的正弦值即
16、可 . 答案: ( )因为四边形 ABCD为菱形 所以 AD BC,且 BC 面 ADEF, AD 面 ADEF 所以 BC面 ADEF且面 ADEF面 BCEF=EF 所以 EF BC. ( )因为 FO面 ABCD 所以 FO AO, FO OB 又因为 OB AO 以 O为坐标原点, OA, OB, OF分别为 x轴, y轴, z轴,建立空间直角坐标系, 取 CD的中点 M,连 OM, EM.易证 EM平面 ABCD. 又因为 BC=CE=DE=2EF=2,得出以下各点坐标: B(0, 1, 0), C(- 3 , 0, 0), D(0, -1, 0),F(0, 0, 3 ), E(-
17、32, -12, 3 ) 向量 DE (- 32, 12, 3 ),向量 BC (- 3 , -1, 0),向量 BF (0, -1, 3 ) 设面 BCFE的法向量为:0n (x0, y0, z0), 0000BCBFnn,得到 00003030xyyz令 y0 3 时0n (-1, 3 , 1) 设 DF 与0n所成角为,直线 DE 与面 BCEF 所成角为 .sin =|cos |=00 |n DDEnE 2 2222231 1 3 3 1 ?22 15531 3 1 ?|123?2 直线 EF 与平面 BCEF所成角的正弦值为 155. 18. 已知函数 f(x)=xlnx. ( )求
18、曲线 y=f(x)在点 (1, f(1)处的切线方程; ( )求证: f(x) x-1; ( )若 f(x) ax2+2a(a 0)在区间 (0, + )上恒成立,求 a的最小值 . 解析: ( )设切线的斜率为 k,利用导数求解切线斜率,然后求解切线方程 . ( )要证: f(x) x-1,需证明: g(x)=xlnx-x+1 0 在 (0, + )恒成立,利用函数的导数,通过函数的单调性以及函数的最值,证明即可 . ( )要使: xlnx ax2+2a在区间在 (0, + )恒成立,等价于: h(x) lnx-ax-2ax 0 在 (0,+ )恒成立,利用函数的导数,通过当 a 0 时,利
19、用 h(1) 0,说明 a 0 不满足题意 .当 a 0时,利用导数以及单调性函数的最小值,求解即可 . 答案: ( )设切线的斜率为 k, f (x)=lnx+1, k=f (1)=ln1+1=1 因为 f(1)=1 ln1=0,切点为 (1, 0). 切线方程为 y-0=1 (x-1),化简得: y=x-1. ( )要证: f(x) x-1 只需证明: g(x)=xlnx-x+1 0在 (0, + )恒成立, g (x)=lnx+1-1=lnx 当 x (0, 1)时 f (x) 0, f(x)在 (0, 1)上单调递减; 当 x (1, + )时 f (x) 0, f(x)在 (1, +
20、 )上单调递增; 当 x=1时 g(x)min=g(1)=1 ln1-1+1=0g(x)=xlnx-x+1 0在 (0, + )恒成立 所以 f(x) x-1. ( )要使: xlnx ax2+2a在区间在 (0, + )恒成立, 等价于: lnx ax+2ax在 (0, + )恒成立, 等价于: h(x) lnx-ax-2ax 0在 (0, + )恒成立 因为 h (x) 1x-a+22ax = 2222a x axax =2212a x xaaax 当 a 0时, h(1) ln1-a-2a 0, a 0不满足题意 当 a 0时,令 h (x)=0,则 x 1a或 x 2a(舍 ). 所以
21、 x (0, 1a)时 h (x) 0, h(x)在 (0, 1a)上单调递减; x ( 1a, + )时, h (x) 0, h(x)在 ( 1a, + )上单调递增; 当 x 1a时 h(x)min h( 1a) ln( 1a)+1+2 当 ln( 1a)+3 0时,满足题意 所以 -e3 a 0,得到 a的最小值为 -e3 19. 已知椭圆 G: 22xyab 1(a b 0)的离心率为 32,短半轴长为 1. ( )求椭圆 G的方程; ( )设椭圆 G的短轴端点分别为 A, B,点 P是椭圆 G上异于点 A, B的一动点,直线 PA, PB分别与直线 x=4于 M, N两点,以线段 M
22、N为直径作圆 C. 当点 P在 y轴左侧时,求圆 C半径的最小值; 问:是否存在一个圆心在 x 轴上的定圆与圆 C相切?若存在,指出该定圆的圆心和半径,并证明你的结论;若不存在,说明理由 . 解析: ( )由椭圆的离心率为 32,短半轴长为 1,列出方程组,求出 a, b,由此能求出椭圆的方程 . ( )设 P(x0, y0), A(0, 1), B(0, -1),直线 PA 的方程为: y-1001y xx ,从而 yM 004 1 1yx ,同理 yN 004 1 1yx ,进而 |MN| |2-08x |,由此能求出圆 C 半径的最小值 . 当 P在左端点时,圆 C的方程为: (x-4)
23、2+y2=9;当 P在右端点时,设 P(2, 0), A(0, 1),B(0, -1), yM=-1,同理得到 yN=1,圆 C 的方程为: (x-4)2+y2=1,由此能求出存在一个圆心在 x轴上的定圆与圆 C 相切,该定圆的圆心为 (2, 0)和半径 R=1. 答案: ( )因为 22xyab 1(a b 0)的离心率为 32,短半轴长为 1. 所以2 2 221 3bcaa b c ,得到 132abc, 所以椭圆的方程为 2 24x y 1. ( )设 P(x0, y0), A(0, 1), B(0, -1) 所以直线 PA 的方程为: y-1001y xx 令 x=4,得到 yM 0
24、04 1 1yx , 同理得到 yN 004 1 1yx ,得到 |MN| |2-08x | 所以,圆 C半径 r |1-04x |(-2 x0 0) 当 x0=-2时,圆 C半径的最小值为 3. 当 P在左端点时,圆 C的方程为: (x-4)2+y2=9 当 P在右端点时,设 P(2, 0), A(0, 1), B(0, -1) 所以直线 PA 的方程为: y-1 12x令 x=4,得到 yM=-1同理得到 yN=1, 圆 C的方程为: (x-4)2+y2=1, 由意知与定圆 (x-2)2+y2=1相切,半径 R=1 由前一问知圆 C的半径 r |1-04x |000041 2 0 4 02
25、xxxx -1, , 因为 yM 004 1 1yx , yN 004 1 1yx ,圆 C的圆心坐标为 (4, 004 yx ) 圆心距 d 202 02 0020 0 0002 0 1 6 1 44 442444 ?02x xxyx x x xx , , 当 -2 x0 0时, d r-R (1-04x )-1 -04x ,此时定圆与圆 C内切; 当 0 x0 2时, d r+R (04x -1)+104x ,此时定圆与圆 C外切; 存在一个圆心在 x轴上的定圆与圆 C相切,该定圆的圆心为 (2, 0)和半径 R=1. 20. 已知数列 an是无穷数列, a1=a, a2=b(a, b是正
26、整数 ), 11111(1)1()nnnnnnnnnaaaaaaaaa , . ( )若 a1=2, a2=1,写出 a4, a5的值; ( )已知数列 an中 ak 1(k N*),求证:数列 an中有无穷项为 1; ( )已知数列 an中任何一项都不等于 1,记 bn=maxa2n-1, a2n(n=1, 2, 3,; maxm, n为 m, n较大者 ).求证:数列 bn是单调递减数列 . 解析: ( )利用递推关系即可得出 . ( )ak 1(k N*),假设 ak+1=m,对 m分类讨论,利用已知递推关系即可证明 . ( )由条件可知 an 1(n=1, 2, 3, ).由于 an中
27、任何一项不等于 1,可得 an an+1(n=1, 2,3, ).分类讨论:若 a2n-1 a2n,则 bn=a2n-1.若 a2n-1 a2n,则 bn=a2n.再利用递推关系即可证明 . 答案: ( ) a1=2, a2=1, a2 a1 =1 2 1, a3=a1 a2 =2. 同理可得: a4=a3 a2 =2, a5=a3 a4 =1. ( )ak 1(k N*),假设 ak+1=m, 当 m=1时,依题意有 ak+2=ak+3= =1, 当 m 1时,依题意有 ak+2=m, ak+3=1, 当 m 1时,依题意有 ak+2 1m, ak+321m , ak+4 1m , ak+5
28、 1m , ak+6=1. 由以上过程可知:若 ak 1(k N*),在无穷数列 an中,第 k项后总存在数值为 1 的项,以此类推,数列 an中有无穷项为 1. ( )证明:由条件可知 an 1(n=1, 2, 3, ), an中任何一项不等于 1, an an+1(n=1, 2, 3, ). 若 a2n-1 a2n,则 bn=a2n-1. a2n+1212nnaa , a2n-1 a2n+1. 若212 2nnaa 1,则 a2n+2 212 2nnaa a2n-1,于是 a2n-1 a2n+2; 若212 2nnaa 1,则 a2n+2 2212nnnaaa2212nnaa 221nnaa a2n a2n a2n-1,于是 a2n-1 a2n+2; 若212 2nnaa 1,则 a2n+2=1,于题意不符; a2n-1 maxa2n+1, a2n+2,即 bn bn+1. 若 a2n-1 a2n,则 bn=a2n. a2n+1221nnaa, a2n a2n+1; a2n+2221nnaa, a2n a2n+2; a2n maxa2n+1, a2n+2,即 bn bn+1. 综上所述,对于一切正整数 n,总有 bn bn+1,所以数列 bn是单调递减数列 .