1、2016年北京市大兴区高考数学一模试卷(理科)一、选择题共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已知复数z=i(1+i),则|z|等于()A0B1CD22在方程(为参数)所表示的曲线上的点是()A(2,7)B(,)C(,)D(1,0)3设公差不为零的等差数列an的前n项和为Sn,若a4=2(a2+a3),则=()ABC7D144将函数y=sin2x的图象向左平移个单位后得到函数y=g(x)的图象则函数g(x)的一个增区间是()A(,)B(,)C(,)D(0,)5使“ab”成立的一个充分不必要条件是()Aab+1B1Ca2b2Da3b36下列函数:
2、y=;y=(x1)3;y=log2x1;y=()|x|中,在(0,+)上是增函数且不存在零点的函数的序号是()ABCD7某三棱锥的正视图和侧视图如图所示,则该三棱锥的俯视图的面积为()A6B8C10D128远古时期,人们通过在绳子上打结来记录数量,即“结绳计数”,如图所示的是一位母亲记录的孩子自出生后的天数,在从右向左依次排列的不同绳子上打结,满七进一,根据图示可知,孩子已经出生的天数是()A336B510C1326D3603二、填空题共6小题,每小题5分,共30分9在(1x)5的展开式中,x2的系数为_(用数字作答)10己知向量=(l,2),=(x,2),且丄(),则实数x=_11若双曲线=
3、1(a0,b0)的一条渐近线方程为x2y=0,则它的离心率e=_12为了普及环保知识,增强环保意识,随机抽取某大学30民学生参加环保知识测试,得分(10分制)如图所示,假设得分的中位数为me,众数为m,平均数为,则me,m,之间的大小关系是_13已知AB是圆O的直径,AB=1,延长AB到C,使得BC=1,CD是圆O的切线,D是切点,则CD等于_,ABD的面积等于_14已知函数f(x)=,若在其定义域内存在n(n2,nN*)个不同的数x1,x2,xn,使得=,则n的最大值是_;若n=2,则的最大值等于_三、解答题题共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如图,在四边形AB
4、CD中,AB=4,AC=2,cosACB=,D=2B()求sinB;()若AB=4AD,求CD的长162015年,中国社科院发布中国城市竞争力报告,公布了中国十佳宜居城市和十佳最美丽城市,如表:中国十佳宜居城市中国十佳最美丽城市排名城市得分排名城市得分1深圳90.21杭州93.72珠海89.82拉萨93.53烟台88.33深圳93.34惠州86.54青岛92.25信阳83.15大连92.06厦门81.46银川91.97金华79.27惠州90.68柳州77.88哈尔滨90.39扬州75.99信阳89.310九江74.610烟台88.8(I)记“中国十佳宜居城市”和“中国十佳最美丽城市”得分的平均
5、数分别为与,方差分别为S12,S22,试比较与,S12,S22的大小;(只需要写出结论)()某人计划从“中国十佳最美丽城市”中随机选取3个游览,求选到的城市至多有一个是“中国十佳宜居城市”的概率()旅游部门从“中国十佳宜居城市”和“中国十佳最美丽城市”中各随机选取1个进行调研,用X表示选到的城市既是“中国十佳宜居城市”又是“中国十佳最美丽城市”的个数(注:同一城市不重复计数),求X的分布列和数学期望17如图,在四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,ADBC,ADCD,BC=2,AD=CD=1,M是PB的中点()求证:AM平面PCD;()求证:平面ACM平面PAB;()若PC与平面ACM所成角为
6、30,求PA的长18已知函数f(x)=lnx+ax2(2a+1)x,其中a0()当a=2时,求f(x)在点(1,f(1)处的切线方程;()求f(x)的单调区间;()当a0时,判断函数f(x)零点的个数(只需写出结论)19已知椭圆C: +=1(ab0)的长轴长为2,右焦点F(1,0),过F作两条互相垂直的直线分别交椭圆G于点A,B和C,D,设AB,CD的中点分别为P,Q()求椭圆G的方程;()若直线AB,CD的斜率均存在,求的最大值,并证明直线PQ与x轴交于定点20数列an是由1,2,3,2016的一个排列构成的数列,设任意m个相邻的和构成集合B,即B=x|x=an+i,n=0,1,2,2016
7、m()若m=8,求B中元素的最大值;()下列情况下,集合B能否为单元素集,若能,写出一个对应的数列an,若不能,说明理由m=8,n=8k,k=0,1,2,251;m=3,n=3k,k=0,1,2,671()对于数列an,若m=8,记B红元素的最大值为D,试求S的最小值2016年北京市大兴区高考数学一模试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题共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已知复数z=i(1+i),则|z|等于()A0B1CD2【考点】复数求模【分析】化简复数z,求出它的模长即可【解答】解:复数z=i(1+i)=1+i,|z|=故选:C2在
8、方程(为参数)所表示的曲线上的点是()A(2,7)B(,)C(,)D(1,0)【考点】参数方程化成普通方程【分析】先利用二倍角公式将参数方程化成普通方程,再将选项中点逐一代入验证即可【解答】解:cos2=12sin2=12x2=y方程(为参数且R)表示x2=(1y)将点代入验证得B适合方程,故选:C3设公差不为零的等差数列an的前n项和为Sn,若a4=2(a2+a3),则=()ABC7D14【考点】等差数列的通项公式【分析】利用等差数列的通项公式及其前n项和公式即可得出【解答】解:a4=2(a2+a3),a4=2(a1+a4),则=7故选:C4将函数y=sin2x的图象向左平移个单位后得到函数
9、y=g(x)的图象则函数g(x)的一个增区间是()A(,)B(,)C(,)D(0,)【考点】函数y=Asin(x+)的图象变换【分析】利用函数y=Asin(x+)的图象变换规律、诱导公式,求得g(x)的解析式,再利用余弦函数的单调性,得出结论【解答】解:将函数y=sin2x的图象向左平移个单位后得到函数y=g(x)=sin2(x+)=cos2x的图象令2k2x2k,求得kxk,函数g(x)的增区间是k,k,kZ,可得函数g(x)得一个增区间为(,),故选:B5使“ab”成立的一个充分不必要条件是()Aab+1B1Ca2b2Da3b3【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断【分析】根据充分条件
10、和必要条件的定义进行判断即可【解答】解:A若ab+1,则ab成立,即充分性成立,反之若ab,则ab+1不一定成立,即ab+1是“ab”成立的一个充分不必要条件,B当b0时,由1得ab,则ab不成立,即1不是充分条件,不满足条件C由a2b2得ab或ab,则a2b2不是充分条件,不满足条件D由a3b3得ab,则a3b3是ab成立的充要条件,不满足条件故选:A6下列函数:y=;y=(x1)3;y=log2x1;y=()|x|中,在(0,+)上是增函数且不存在零点的函数的序号是()ABCD【考点】函数单调性的判断与证明【分析】根据反比例函数的单调性,指数函数的单调性,单调性定义,以及函数零点的定义便可
11、判断每个函数是否满足条件,从而找出正确选项【解答】解:反比例函数在(0,+)上是增函数;x0时,;该函数不存在零点;y=(x1)3,x=1时,y=0;即该函数在(0,+)上存在零点;y=log2x1,x=2时,y=0;即该函数在(0,+)上存在零点;x(0,+)时,;为减函数,在(0,+)上为增函数;x0;函数在(0,+)上无零点;在(0,+)上是增函数且不存在零点的函数的序号是故选A7某三棱锥的正视图和侧视图如图所示,则该三棱锥的俯视图的面积为()A6B8C10D12【考点】由三视图求面积、体积【分析】由三视图和三视图之间的关系求出俯视图的长、宽,由三角形的面积公式求解即可【解答】解:根据正
12、视图和侧视图,画出俯视图如图所示:其中虚线是边长为4的正方形,两个顶点是边的中点,所以俯视图的面积S=6,故选:A8远古时期,人们通过在绳子上打结来记录数量,即“结绳计数”,如图所示的是一位母亲记录的孩子自出生后的天数,在从右向左依次排列的不同绳子上打结,满七进一,根据图示可知,孩子已经出生的天数是()A336B510C1326D3603【考点】排列、组合的实际应用【分析】由题意可得,该表示为七进制,运用进制转换,即可得到所求的十进制数【解答】解:由题意满七进一,可得该图示为七进制数,化为十进制数为173+372+27+6=510故选:B二、填空题共6小题,每小题5分,共30分9在(1x)5的
13、展开式中,x2的系数为10(用数字作答)【考点】二项式定理【分析】求出通项,化简,取r值,得到所求【解答】解:(1x)5的展开式的通项为,零r=2,得到x2的系数为(1)2=10;故答案为:1010己知向量=(l,2),=(x,2),且丄(),则实数x=9【考点】平面向量数量积的运算;平面向量的坐标运算【分析】利用向量的垂直关系,通过数量积求解即可【解答】解:向量=(l,2),=(x,2),且丄(),可得(1,2)(1x,4)=0即9x=0,解得x=9故答案为:911若双曲线=1(a0,b0)的一条渐近线方程为x2y=0,则它的离心率e=【考点】双曲线的简单性质【分析】求得双曲线的渐近线方程,
14、由条件可得b=2a,由a,b,c的关系和离心率公式计算即可得到所求值【解答】解:双曲线=1(a0,b0)的渐近线方程为:y=x,由一条渐近线方程为x2y=0,可得=,即b=2a,即有c=a,可得e=故答案为:12为了普及环保知识,增强环保意识,随机抽取某大学30民学生参加环保知识测试,得分(10分制)如图所示,假设得分的中位数为me,众数为m,平均数为,则me,m,之间的大小关系是mme【考点】频率分布直方图【分析】据众数的定义是出现次数最多的数据结合图求出众数;据中位数的定义:是将数据从小到大排中间的数,若中间是两个数,则中位数是这两个数的平均值;据平均值的定义求出平均值,比较它们的大小【解
15、答】解:由图知众数m=5由中位数的定义知,得分的中位数为me,是第15个数与第16个数的平均值,由图知将数据从大到小排第15 个数是5,第16个数是6,me=5.5,=(23+34+105+63+37+28+29+210)=5.97,mme,故答案为:mme13已知AB是圆O的直径,AB=1,延长AB到C,使得BC=1,CD是圆O的切线,D是切点,则CD等于,ABD的面积等于【考点】圆的切线方程【分析】直接利用已知结合切割弦定理求得CD;求解直角三角形求得sinDOB,然后代入三角形面积公式求得ABD的面积【解答】解:如图,AB=1,BC=1,AC=2,由切割弦定理可得:CD2=BCAC=12
16、=2,连接OD,则ODCD,在RtODC中,由CD=,OC=,得sinDOC=,=故答案为:,14已知函数f(x)=,若在其定义域内存在n(n2,nN*)个不同的数x1,x2,xn,使得=,则n的最大值是3;若n=2,则的最大值等于4【考点】分段函数的应用【分析】作出f(x)的图象,利用=k的几何意义是过原点的直线与f(x)相交点的斜率利用数形结合进行求解即可【解答】解:作出函数f(x)的图象如图: =k的几何意义是过原点的直线与f(x)相交点的斜率,由图象知过原点的直线和f(x)最多有3个交点,即n的最大值是3,若n=2,则直线与f(x)有两个交点,则当过原点的直线y=kx的斜率k=0,或者
17、y=kx与f(x)在1x3相切时的斜率,其中的最大值为y=kxf(x)在1x3相切时的斜率,将y=kx代入y=x2+4x3,得kx=x2+4x3,即x2+(k4)x+3=0,由判别式=(k4)212=0得k4=,即k=4,方程的根x=(1,2),0k2,则k=4,故的最大值等于4,故答案为:3,4三、解答题题共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如图,在四边形ABCD中,AB=4,AC=2,cosACB=,D=2B()求sinB;()若AB=4AD,求CD的长【考点】余弦定理的应用;正弦定理【分析】()运用同角的平方关系,可得sinACB=,再由正弦定理,计算即可得到
18、sinB;()求得AD=1,由D=2B,可得cosD=cos2B=12sin2B=,再由余弦定理,计算即可得到所求值【解答】解:()由cosACB=,ACB(0,),可得sinACB=,由正弦定理可得, =,即=,解得sinB=;()由AB=4,AB=4AD,可得AD=1,由D=2B,可得cosD=cos2B=12sin2B=12=,由余弦定理可得,cosD=,即有=,即为3CD2+2CD33=0,解得CD=3或舍去162015年,中国社科院发布中国城市竞争力报告,公布了中国十佳宜居城市和十佳最美丽城市,如表:中国十佳宜居城市中国十佳最美丽城市排名城市得分排名城市得分1深圳90.21杭州93.
19、72珠海89.82拉萨93.53烟台88.33深圳93.34惠州86.54青岛92.25信阳83.15大连92.06厦门81.46银川91.97金华79.27惠州90.68柳州77.88哈尔滨90.39扬州75.99信阳89.310九江74.610烟台88.8(I)记“中国十佳宜居城市”和“中国十佳最美丽城市”得分的平均数分别为与,方差分别为S12,S22,试比较与,S12,S22的大小;(只需要写出结论)()某人计划从“中国十佳最美丽城市”中随机选取3个游览,求选到的城市至多有一个是“中国十佳宜居城市”的概率()旅游部门从“中国十佳宜居城市”和“中国十佳最美丽城市”中各随机选取1个进行调研,
20、用X表示选到的城市既是“中国十佳宜居城市”又是“中国十佳最美丽城市”的个数(注:同一城市不重复计数),求X的分布列和数学期望【考点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差【分析】()由题意利用表格能比较与,S12,S22的大小()记选到的城市至多是一个“中国十佳宜居城市”为事件A,由已知既是“中国十佳宜居城市”又是“中国十佳最美丽城市”的城市有4个,由此能求出选到的城市至多有一个是“中国十佳宜居城市”的概率()由题意X的可能取值为0,1,2,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和期望【解答】解:()由题意,()记选到的城市至多是一个“中国十佳宜居城市”为事件A,由已知既是“中
21、国十佳宜居城市”又是“中国十佳最美丽城市”的城市有4个:深圳,惠州,信阳,烟台,选到的城市至多有一个是“中国十佳宜居城市”的概率P(A)=()由题意X的可能取值为0,1,2,P(X=0)=,P(X=1)=,P(X=2)=,X的分布列为: X 0 1 2 PEX=17如图,在四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,ADBC,ADCD,BC=2,AD=CD=1,M是PB的中点()求证:AM平面PCD;()求证:平面ACM平面PAB;()若PC与平面ACM所成角为30,求PA的长【考点】直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定【分析】(I)取PC的中点N,连接MN,CN,则可证四
22、边形ADNM是平行四边形,于是AMDN,从而有AM平面PCD;(II)利用勾股定理及余弦定理计算AC,AB可得出AC2+AB2=BC2,于是ACAB,由PA平面ABCD得出PAAC,于是AC平面PAB,从而得出平面MAC平面PAB;(III)以A为原点建立空间坐标系,设P(0,0,a),求出和平面ACM的法向量,令|cos|=sin30解出a,得出|PA|【解答】证明:(I)取PC的中点N,连接MN,DNM,N是PB,PC的中点,MNBC,又ADBC,MNAD,四边形ADNM是平行四边形,AMDN,又AM平面PCD,CD平面PCD,AM平面PCD(II)PA平面ABCD,AC平面ABCD,PA
23、ACAD=CD=1,ADCD,ADBC,AC=,DCA=BCA=45,又BC=2,AB=AC2+AB2=BC2,ACAB又PA平面PAB,AB平面PAB,PAAB=A,AC平面PAB,又AC平面ACM,平面ACM平面PAB(III)取BC的中点E,连接AE,则AEAD以A为原点,以AD,AE,AP为坐标轴建立空间直角坐标系Axyz,则A(0,0,0),C(1,1,0),设P(0,0,a),则M(,)(a0)=(1,1,0),=(,),=(1,1,a)设平面ACM的法向量为=(x,y,z),则令x=1得=(1,1,)cos=PC与平面ACM所成角为30,=解得a=|PA|=18已知函数f(x)=
24、lnx+ax2(2a+1)x,其中a0()当a=2时,求f(x)在点(1,f(1)处的切线方程;()求f(x)的单调区间;()当a0时,判断函数f(x)零点的个数(只需写出结论)【考点】利用导数研究函数的单调性;根的存在性及根的个数判断;利用导数研究曲线上某点切线方程【分析】()求出a=2时的函数f(x)的导数,求出切线的斜率和切点坐标,再由点斜式方程即可得到切线方程;()求出函数的导数,求出f(x)的定义域,讨论当a0时,当a=,当0a时及当a时,通过解方程求出两根,讨论导数大于0,小于0,求出函数的单调区间;()根据()求得单调性即可判断f(x)零点的个数【解答】解:当a=2时,f(x)=
25、lnx+2x25x,f(x)=+4x25,则:f(1)=3,f(1)=0,切线方程为:y+3=0,()f(x)的定义域为:x丨x0,f(x)=+2ax(2a+1)=,令f(x)=0,x1=1,x2=,当a0时,令f(x)0,得0x1,令f(x)0,得x1,f(x)的增区间为(0,1),f(x)的减区间为(1,+);当a=,f(x)0恒成立,f(x)在(0,+)单调递增;当0a时,f(x)0,解得0x1或x;f(x)0,得x1,f(x)的增区间为(0,1),(,+),f(x)减区间为(1,);当a时,f(x)0,解得:x1或0x,f(x)0,解得:x1,f(x)的增区间为(0,),(1,+),f
26、(x)减区间为(,1);()当a0时,函数f(x)零点为119已知椭圆C: +=1(ab0)的长轴长为2,右焦点F(1,0),过F作两条互相垂直的直线分别交椭圆G于点A,B和C,D,设AB,CD的中点分别为P,Q()求椭圆G的方程;()若直线AB,CD的斜率均存在,求的最大值,并证明直线PQ与x轴交于定点【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程【分析】()由椭圆的长轴长为2,右焦点F(1,0),列出方程组求出a,b,由此能求出椭圆G的方程()F(1,0),由题意设直线AB的方程为y=k(x1),k0,由,得(3k2+2)x26k2x+3k26=0,由此利用韦达定理、中点坐标公式分别求出
27、AB的中点P,CD的中点Q,从而求出k=1时,有最大值当k=1时,直线PQ的方程为x=,恒过定点(,0),当直线有斜率时,求出直线PQ的方程,由此能求出直线PQ恒过定点()【解答】解:()椭圆C: +=1(ab0)的长轴长为2,右焦点F(1,0),解得a=,b=,椭圆G的方程为=1()F(1,0),由题意设直线AB的方程为y=k(x1),k0,由,得(3k2+2)x26k2x+3k26=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,y1+y2=k(x1+x2)2k=,AB的中点P(,),又由题意得直线CD的方程为y=,同理,得CD的中点Q(),=,当且仅当,即k=1时,有最大值又当直线PQx轴
28、时, =,即k=1时,直线PQ的方程为x=,恒过定点(,0),当直线有斜率时,kPQ=,直线PQ的方程为y,令y=0,得x=,恒过定点(),综上,直线PQ恒过定点()20数列an是由1,2,3,2016的一个排列构成的数列,设任意m个相邻的和构成集合B,即B=x|x=an+i,n=0,1,2,2016m()若m=8,求B中元素的最大值;()下列情况下,集合B能否为单元素集,若能,写出一个对应的数列an,若不能,说明理由m=8,n=8k,k=0,1,2,251;m=3,n=3k,k=0,1,2,671()对于数列an,若m=8,记B红元素的最大值为D,试求S的最小值【考点】数列的应用;数列的求和
29、【分析】()x=an+i,m=8,代入即可求得x的值,即可求得B中元素的最大值;()由题意构造数列a2n=n,(n=1,2,1008),a2n1=2017n,(n=1,2,1008),由x=a4n+i,求得x的值,因此B=8068;采用反正法,假设存在一个数列an使集合B只有一个元素,由题意数列an中的2016个数分为672,每段和相等,设和为T,T=,与T是整数矛盾,假设不成立,因此不存在数列an使集合B只有一个元素,()求得数列的前n项S8068,设a2n1=2017n,(n=0,1,2,1008),a2n=n,(n=0,1,2,1008),求得任意相邻的8项和为T=8064,即求得S的最
30、小值【解答】解()x=an+i,m=8,x=2016+2015+2014+2013+2012+2011+2010+2009=16100,B中元素的最大值16100;()数列:2016,1,2015,2,2014,3,1009,1008能使集合B中只有一个元素,这时,a2n=n,(n=1,2,1008),a2n1=2017n,(n=1,2,1008),x=a4n+i=2017(4k+1)+2017(4k+2)+2017(4k+3)+2017(4k+4)+(4k+1)+(4k+2)+(4k+3)+(4k+4),=20174=8068,所以B=8068,当m=3,n=3k,k=0,1,2,671时,
31、没有这样的数列an,使集合B只有一个元素,证明:假设存在一个数列an使集合B只有一个元素,由题意数列an中的2016个数分为672,每段和相等,设和为T,则有:672T=1+2+3+2016=,所以T=,与T是整数矛盾,假设不成立,当m=3,n=3k,k=0,1,2,671,没有这样的数列an使得集合B只有一个一个元素,()S的最小值为8068,由题意S=max(an+i),n=0,1,2,2008,所以S,即S8068,要求所以S中的最小值,构造这样的数列an,a2n1=2017n,(n=0,1,2,1008),a2n=n,(n=0,1,2,1008),设任意相邻的8项和为T,则:T=a2n+a2n+1+a2n+7=n+(n+1)+(n+2)+(n+3)+,=20164,=8064,(n=0,1,2,1004),T8068,即对这样的数列an,S=8068,S8068,S=80682016年10月4日