北京市西城区2017-2018学年度高三上学期期末文科数学试卷
北京市西城区2017 — 2018学年度第一学期期末试卷
高三数学(文科) 2018.1
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、 选择题:本大题共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.若集合{|03}A x x =<<,{|12}B x x =-<<,则A B = (A ){|13}x x -<< (B ){|10}x x -<< (C ){|02}x x << (D ){|23}x x <<
2.在复平面内,复数2i
1i
-对应的点的坐标为 (A )(1,1)
(B )(1,1)-
(C )(1,1)--
(D )(1,1)-
3.下列函数中,在区间(0,)+∞上单调递增的是 (A )1y x =-+
(B )2(1)y x =-
(C )sin y x =
(D )1
2y x =
4.执行如图所示的程序框图,输出的S 值为
(A )2 (B )6 (C )30 (D )270
5.若12
2log log 2a b +=,则有
(A )2a b = (B )2b a = (C )4a b = (D )4b a =
6.一个棱长为2的正方体被一个平面截去一部分后,剩余几何体的 三视图如图所示,则截去..
的几何体是 (A )三棱锥 (B )三棱柱 (C )四棱锥 (D )四棱柱
7.函数()sin()f x x ?=+的图象记为曲线C .则“(0)(π)f f =”是“曲线C 关于直线π2x =
对称”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
8.已知A ,B 是函数2x
y =的图象上的相异两点.若点A ,B 到直线12
y =的距离相等,
则点A ,B 的横坐标之和的取值范围是 (A )(,1)-∞- (B )(,2)-∞-
(C )(,3)-∞-
(D )(,4)-∞-
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9.若函数()()f x x x b =+是偶函数,则实数b =____.
10.已知双曲线22
221x y a b
-=的一个焦点是(2,0)F ,其渐近线方程为3y x =±,该双曲线的
方程是____.
11.向量,a b 在正方形格中的位置如图所示.如果小正方形格
的边长为1,那么?=a b ____.
12.在△ABC 中,3a =,3
C 2π∠=,△ABC 的面积为33
4,则b =____;c =____.
13.已知点(,)M x y 的坐标满足条件10,
10,10.x x y x y -??
+-??-+?≤≥≥
设O 为原点,则OM 的最小值是____.
14.已知函数2,2,
()1,
3.x x x c f x c x x ?+-?
=??≤≤≤
若0c =,则()f x 的值域是____;若()f x 的值域
是1
[,2]4
-,则实数c 的取值范围是____.
三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分13分)
已知函数2π
()2sin cos(2)3
f x x x =-+.
(Ⅰ)求()f x 的最小正周期;
(Ⅱ)求证:当π[0,]2x ∈时,1
()2
f x -≥.
16.(本小题满分13分)
已知数列{}n a 是公比为1
3
的等比数列,且26a +是1a 和3a 的等差中项.
(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;
(Ⅱ)设数列{}n a 的前n 项之积为n T ,求n T 的最大值.
17.(本小题满分13分)
某市高中全体学生参加某项测评,按得分评为A ,B 两类(评定标准见表1).根据男女学生比例,使用分层抽样的方法随机抽取了10000名学生的得分数据,其中等级为1A 的学生中有40%是男生,等级为2A 的学生中有一半是女生.等级为1A 和2A 的学生统称为A 类学生,等级为1B 和2B 的学生统称为B 类学生.整理这10000名学生的得分数据,得到如图2所示的频率分布直方图.
表1 图2
(Ⅰ)已知该市高中学生共20万人,试估计在该项测评中被评为A 类学生的人数; (Ⅱ)某5人得分分别为45,50,55,75,85.从这5人中随机选取2人组成甲组,另外3人组
成乙组,求“甲、乙两组各有1名B 类学生”的概率;
(Ⅲ)在这10000名学生中,男生占总数的比例为51%,B 类女生占女生总数的比例为1k ,
B 类男生占男生总数的比例为2k .判断1k 与2k 的大小.
(只需写出结论)
类别
得分()x
B
1B
8090x ≤≤ 2B
7080x <≤ A
1A
5070x <≤ 2A
2050x <≤
18.(本小题满分14分)
如图,在三棱柱111ABC A B C -中,AB ⊥平面11AA C C ,1AA AC =.过1AA 的平面交11
B C 于点E ,交BC 于点F . (Ⅰ)求证:1A C ⊥平面1ABC ; (Ⅱ)求证:1//A A EF ;
(Ⅲ)记四棱锥11B AA EF -的体积为1V ,三棱柱111ABC A B C -的体积为V .若
116
V V =,
求BF
BC 的值.
19.(本小题满分14分)
已知椭圆22
22:1(0)x y C a b a b
+=>>过(2,0)A ,(0,1)B 两点.
(Ⅰ)求椭圆C 的方程及离心率;
(Ⅱ)设点Q 在椭圆C 上.试问直线40x y +-=上是否存在点P ,使得四边形PAQB 是平
行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.
20.(本小题满分13分)
已知函数2()ln 2f x x x x =-.
(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;
(Ⅱ)求证:存在唯一的0(1,2)x ∈,使得曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的斜率为
(2)(1)f f -;
(Ⅲ)比较(1.01)f 与 2.01-的大小,并加以证明.
北京市西城区2017 — 2018学年度第一学期期末
高三数学(文科)参考答案及评分标准
2018.1
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.
1.A 2.B 3.D 4.C 5.C 6.B 7.C 8.B
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.
9.0 10.2
2
13
y x -= 11.4
12.1;13 13.2
2 14.1[,)4-+∞;1[,1]2
注:第12,14题第一空2分,第二空3分.
三、解答题:本大题共6小题,共80分. 其他正确解答过程,请参照评分标准给分. 15.(本小题满分13分)
解:(Ⅰ)因为2π
()2sin cos(2)3
f x x x =-+
ππ
1cos2(cos2cos sin 2sin )33
x x x =--?-? [ 4分] 33
sin 2cos 2122x x =
-+
[ 5分] π
3sin(2)13
x =-+, [ 7分]
所以()f x 的最小正周期 2π
π2
T ==. [ 8分] (Ⅱ)因为 π2x ≤≤
0,所以 ππ2π2333
x --≤≤. [10分] 所以 ππ3
sin(2)sin()332
x --=-≥, [12分]
所以 1
()2
f x -≥. [13分]
16.(本小题满分13分)
解:(Ⅰ)因为 26a +是1a 和3a 的等差中项,
所以 2132(6)a a a +=+. [ 2分]
因为数列{}n a 是公比为1
3
的等比数列,
所以 1112(6)39
a a
a +=+, [ 4分]
解得 127a =. [ 6分]
所以 1411
()3n n n a a q --=?=. [ 8分]
(Ⅱ)令1n a ≥,即41
()13
n -≥,得4n ≤, [10分]
故正项数列{}n a 的前3项大于1,第4项等于1,以后各项均小于1. [11分] 所以 当3n =,或4n =时,n T 取得最大值, [12分] n T 的最大值为 34123729T T a a a ==??=.
[13分]
17.(本小题满分13分)
解:(Ⅰ)依题意得,样本中B 类学生所占比例为(0.020.04)1060%+?=, [ 2分]
所以A 类学生所占比例为40%. [ 3分] 因为全市高中学生共20万人,
所以在该项测评中被评为A 类学生的人数约为8万人. [ 4分] (Ⅱ)由表1得,在5人(记为,,,,a b c d e )中,B 类学生有2人(不妨设为,b d ). 将他们按要求分成两组,分组的方法数为10种. [ 6分]
依次为:(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),ab cde ac bde ad bce ae bcd bc ade bd ace be acd cd abe
(,),(,)ce abd de abc . [ 8分]
所以“甲、乙两组各有一名B 类学生”的概率为
63
105
=. [10分] (Ⅲ)12k k <. [13分]
18.(本小题满分14分)
解:(Ⅰ) 因为 AB ⊥平面11AA C C ,所以 1A C AB ⊥. [ 2分]
在三棱柱111ABC A B C -中,因为 1AA AC =,所以 四边形11AA C C 为菱形, 所以 11A C AC ⊥. [ 3分]
所以 1A C ⊥平面1ABC . [ 5分] (Ⅱ)在 三棱柱111ABC A B C -中,
因为 11//A A B B ,1A A ?平面11BB C C , [ 6分] 所以 1//A A 平面11BB C C . [ 8分] 因为 平面1AA EF 平面11BB C C EF =,
所以 1//A A EF . [10分] (Ⅲ)记三棱锥1B ABF -的体积为2V ,三棱柱11ABF A B E -的体积为3V .
因为三棱锥1B ABF -与三棱柱11ABF A B E -同底等高, 所以 231
3
V V =, [11分] 所以 1233213
V V V V =-=. 因为
11
6
V V =,
所以 3131624V V =?=. [12分] 因为 三棱柱11ABF A B E -与三棱柱111ABC A B C -等高,
所以 △ABF 与△ABC 的面积之比为1
4
, [13分]
所以
1
4
BF BC =. [14分]
19.(本小题满分14分)
解:(Ⅰ)由题意得,2a =,1b =. [ 2分]
所以椭圆C 的方程为2
214
x y +=. [ 3分]
设椭圆C 的半焦距为c ,则 223c a b =-=, [ 4分] 所以椭圆C 的离心率32
c e a =
=. [ 5分]
(Ⅱ)由已知,设(,4)P t t -,00(,)Q x y . [ 6分]
若PAQB 是平行四边形,则 PA PB PQ +=
, [ 8分] 所以 00(2,4)(,3)(,4)t t t t x t y t --+--=--+,
整理得 002, 3x t y t =-=-. [10分] 将上式代入 220044x y +=,
得 22(2)4(3)4t t -+-=, [11分] 整理得 2528360t t -+=, 解得 18
5
t =,或2t =. [13分] 此时 182
(
,)55
P ,或(2,2)P .经检验,符合四边形PAQB 是平行四边形, 所以存在 182
(,)55
P ,或(2,2)P 满足题意. [14分]
20.(本小题满分13分)
解:(Ⅰ)函数2()ln 2f x x x x =-的定义域是(0,)+∞,
导函数为()2ln 2f x x x x '=+-. [ 1分] 所以(1)1f '=-, 又(1)2f =-,
所以曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为1y x =--. [ 3分] (Ⅱ)由已知(2)(1)4ln 22f f -=-. [ 4分]
所以只需证明方程 2ln 24ln 22x x x +-=-在区间(1,2)有唯一解.
即方程 2ln 4ln 20x x x +-=在区间(1,2)有唯一解. [ 5分]
设函数 ()2ln 4ln 2g x x x x =+-, [ 6分]
则 ()2ln 3g x x '=+.
当 (1,2)x ∈时,()0g x '>,故()g x 在区间(1,2)单调递增. [ 7分] 又 (1)14ln 20g =-<,(2)20g =>,
所以 存在唯一的0(1,2)x ∈,使得0()0g x =. [ 8分] 综上,存在唯一的0(1,2)x ∈,使得曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的斜率为
(2)(1)f f -. [ 9分]
(Ⅲ)(1.01) 2.01f >-.证明如下: [10分]
首先证明:当1x >时,()1f x x >--.
设 2()()(1)ln 1h x f x x x x x =---=-+, [11分] 则 ()2ln 1h x x x x '=+-.
当 1x >时,10x ->,2ln 0x x >,
所以 ()0h x '>,故()h x 在(1,)+∞单调递增, [12分] 所以 1x >时,有()(1)0h x h >=, 即当 1x >时,有()1f x x >--.
所以 (1.01) 1.011 2.01f >--=-. [13分]