2015-2016年北京市西城区高二上学期期末数学试卷(文科)与解析

绝密★启用前2016届北京市西城区高三上学期期末考试文科数学试卷（带解析）试卷副标题考试范围：xxx ；考试时间：152分钟；命题人：xxx学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项．1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）一、选择题（题型注释）1、某市乘坐出租车的收费办法如下： 不超过4千米的里程收费12元;超过4千米的里程按每千米2元收费（对于其中不足千米的部分，若其小于0．5千米则不收费，若其大于或等于0．5千米则按1千米收费）； 当车程超过4千米时，另收燃油附加费1元．相应系统收费的程序框图如图所示，其中（单位：千米）为行驶里程，（单位：元）为所收费用，用[x]表示不大于x 的最大整数，则图中①处应填（ ）（A）（B）（C）（D）2、设，满足约束条件若的最大值与最小值的差为7，则实数（）A． B． C． D．3、“”是“曲线是焦点在x轴上的双曲线”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、一个几何体的三视图如图所示，那么这个几何体的表面积是（）ArrayA． B．C． D．5、设命题p：“若，则”，命题q：“若，则”，则（）A．“”为真命题B．“”为真命题C．“”为真命题D．以上都不对6、设是所在平面内一点，且，则（）A．B．C．D．7、下列函数中，值域为的偶函数是（）C． D．8、设集合，集合，若，则实数的取值范围是（）A． B．C． D．第II 卷（非选择题）二、填空题（题型注释）9、某食品的保鲜时间t （单位：小时）与储藏温度x （恒温，单位：）满足函数关系且该食品在的保鲜时间是16小时．①该食品在的保鲜时间是_____小时；②已知甲在某日上午10时购买了该食品，并将其遗放在室外，且此日的室外温度随时间变化如图所示，那么到了此日13时，甲所购买的食品是否过了保鲜时间______．（填“是”或“否”）10、在ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ．若，，，则____；ABC 的面积为____．11、已知函数的部分图象如图所示，若不等式的解集为，则实数的值为____．12、某校某年级有100名学生，已知这些学生完成家庭作业的时间均在区间内（单位：小时），现将这100人完成家庭作业的时间分为3组：，，加以统计，得到如图所示的频率分布直方图．在这100人中，采用分层抽样的方法抽取10名学生研究其视力状况与完成作业时间的相关性，则在抽取样本中，完成作业的时间小于2．5个小时的有_____人．13、若抛物线的焦点在直线上，则实数____；抛物线C 的准线方程为 ．14、已知复数满足，那么．三、解答题（题型注释）15、已知函数，直线．（Ⅰ）求函数的极值；（Ⅱ）求证：对于任意，直线都不是曲线的切线；（Ⅲ）试确定曲线与直线的交点个数，并说明理由．16、已知椭圆:的离心率为，点在椭圆C 上，O为坐标原点．（Ⅰ）求椭圆的方程；（Ⅱ）设动直线与椭圆有且仅有一个公共点，且与圆的相交于不在坐标轴上的两点，，记直线，的斜率分别为，，求证：为定值．17、甲、乙两人进行射击比赛，各射击4局，每局射击10次，射击命中目标得1分，未命中目标得0分．两人4局的得分情况如下：（1）已知在乙的4局比赛中随机选取1局时，此局得分小于6分的概率不为零，且在4局比赛中，乙的平均得分高于甲的平均得分，求的值；（2）如果，从甲、乙两人的4局比赛中随机各选取1局，并将其得分分别记为，求的概率；（3）在4局比赛中，若甲、乙两人的平均得分相同，且乙的发挥更稳定，写出的所有可能取值．（结论不要求证明）18、如图，在四棱锥中，底面是平行四边形，，侧面底面，,,分别为的中点，点在线段上．（Ⅰ）求证：平面；（Ⅱ）若为的中点，求证：平面；（Ⅲ）当时，求四棱锥的体积．19、已知函数，．（Ⅰ）求函数的最小正周期；（Ⅱ）若，求函数的单调增区间．20、已知数列是等比数列，并且是公差为的等差数列．（Ⅰ）求数列的通项公式；（Ⅱ）设，记为数列的前n项和，证明：．参考答案1、D2、C3、B4、B5、B6、D7、C8、D9、①4 ，②是10、，11、112、913、，14、15、（Ⅰ）极小值，无极大值；（Ⅱ）见解析；（Ⅲ）当时，曲线与直线没有交点，而当时，曲线与直线有且仅有一个交点．16、（Ⅰ）；（Ⅱ）当圆的方程为x2+y2=5时，圆与l的交点P1，P2满足斜率之积k1k2为定值．17、（Ⅰ）15；（Ⅱ）；（Ⅲ）的可能取值为，，．18、（Ⅰ）证明见解析；（Ⅱ）证明见解析；（Ⅲ）24．19、（Ⅰ）；（Ⅱ）增区间为，．20、（Ⅰ）；（Ⅱ）证明见解析．【解析】1、试题分析：由已知中，超过4千米的里程按每千米2元收费（对于其中不足千米的部分，若其小于0．5千米则不收费，若其大于或等于0．5千米则按1千米收费）；当车程超过4千米时，另收燃油附加费1元．可得：当x＞4时，所收费用y=12+[x﹣4+]×2+1=，故选：D考点：程序框图；分段函数的应用；函数模型的选择与应用．2、试题分析：由约束条件作出可行域如图，联立，解得A（1，2），联立，解得B（m﹣1，m），化z=x+3y，得．由图可知，当直线过A时，z有最大值为7，当直线过B时，z有最大值为4m﹣1，由题意，7﹣（4m﹣1）=7，解得：m=．故选：C．考点：简单线性规划．3、试题分析：“曲线是焦点在x轴上的双曲线”，则，，但当时，可能有，此时双曲线的焦点在轴上，因此“”是“曲线是焦点在x轴上的双曲线”的必要而不充分条件．故选B．考点：充分必要条件4、试题分析：由已知中的三视图可得：该几何体是一个以主视图为底面的四棱柱，其底面面积为：×（1+2）×2=3，底面周长为：2+2+1+=5+，高为：2，故四棱柱的表面积S=2×3+（5+）×2=，故选：B考点：由三视图求面积、体积．5、试题分析：命题p：“若，则”是真命题，命题q：“若a＞b，则”，如：a=1，b=﹣1，故命题q是假命题，故p∨q是真命题，故选：B．考点：复合命题的真假．考点：6、试题分析：，又，所以，即．故选D．考点：向量的线性运算．7、试题分析：B，D不是偶函数，A是偶函数，但值域为，C是偶函数，值域也是．故选C．考点：函数的奇偶性与值域．8、试题分析：由，知，所以，故选D．考点：集合的运算，集合的关系．9、试题分析：①∵食品的保鲜时间t（单位：小时）与储藏温度x（单位：℃）满足函数关系且该食品在4℃的保鲜时间是16小时．∴24k+6=16，即4k+6=4，解得：k=﹣，∴，当x=8时，t=4，故①该食品在6℃的保鲜时间是4小时；②到了此日10时，温度超过8度，此时保鲜时间不超过4小时，故到13时，甲所购买的食品不在保鲜时间内，故填是．考点：命题的真假判断与应用．10、试题分析：由已知，又是三角形的内角，所以，所以，则，，．考点：余弦定理，三角形的面积．11、试题分析：由题意，，所以，．考点：函数的单调性．12、试题分析：由直方图知抽取的10人中完成作业的时间多于2．5个小时的有人，因此完成作业的时间小于2．5个小时的有10－1＝9人．考点：频率分布直方图13、试题分析：抛物线的焦点是，由题意的，，准线方程为．考点：抛物线的几何性质．14、试题分析：由z（1+i）=2﹣4i，得．故答案为：﹣1﹣3i．考点：复数代数形式的乘除运算．15、试题分析：（Ⅰ）先求出函数定义域再求导，得令，解得的值，画出当变化时，与的变化情况表所示，可得函数的单调区间，从而得到函数有极小值，无极大值（Ⅱ）对于是否存在问题，先假设存在某个，使得直线与曲线相切，先设出切点，再求，求得切线满足斜率，又由于过点，可得方程显然无解，所以假设不成立．所以对于任意，直线都不是曲线的切线.（Ⅲ）写出“曲线与直线的交点个数”等价于“方程的根的个数”.由分离系数法得，令，得，其中，且.考察函数，其中，求导得到函数的单调性，从而得到方程根的情况，命题得证试题解析：函数定义域为，求导，得，令，解得．当变化时，与的变化情况如下表所示：所以函数的单调增区间为，，单调减区间为，所以函数有极小值，无极大值．（Ⅱ）证明：假设存在某个，使得直线与曲线相切，设切点为，又因为，所以切线满足斜率，且过点，所以，即，此方程显然无解，所以假设不成立．所以对于任意，直线都不是曲线的切线.（Ⅲ）解：“曲线与直线的交点个数”等价于“方程的根的个数”.由方程，得.令，则，其中，且.考察函数，其中，因为时，所以函数在单调递增，且.而方程中，，且.所以当时，方程无根；当时，方程有且仅有一根，故当时，曲线与直线没有交点，而当时，曲线与直线有且仅有一个交点.考点：导数的单调性与导数及导数的几何意义.16、试题分析：（Ⅰ）利用离心率列出方程，通过点在椭圆上列出方程，求出a，b然后求出椭圆的方程．（Ⅱ）当直线l的斜率不存在时，验证直线OP1，OP2的斜率之积．当直线l的斜率存在时，设l的方程为y=kx+m与椭圆联立，利用直线l与椭圆C有且只有一个公共点，推出m2=4k2+1，通过直线与圆的方程的方程组，设P1（x1，y1），P2（x2，y2），结合韦达定理，求解直线的斜率乘积，推出k1•k2为定值即可．试题解析：（Ⅰ）由题意，得，a2=b2+c2，又因为点在椭圆C上，所以，解得a=2，b=1，，所以椭圆C的方程为．（Ⅱ）结论：存在符合条件的圆，且此圆的方程为x2+y2=5．证明如下：假设存在符合条件的圆，并设此圆的方程为x2+y2=r2（r＞0）．当直线l的斜率存在时，设l的方程为y=kx+m．由方程组得（4k2+1）x2+8kmx+4m2﹣4=0，因为直线l与椭圆C有且仅有一个公共点，所以，即m2=4k2+1．由方程组得（k2+1）x2+2kmx+m2﹣r2=0，则．设P1（x1，y1），P2（x2，y2），则，，设直线OP1，OP2的斜率分别为k1，k2，所以，将m2=4k2+1代入上式，得．要使得k1k2为定值，则，即r2=5，验证符合题意．所以当圆的方程为x2+y2=5时，圆与l的交点P1，P2满足k1k2为定值．当直线l的斜率不存在时，由题意知l的方程为x=±2，此时，圆x2+y2=5与l的交点P1，P2也满足．综上，当圆的方程为x2+y2=5时，圆与l的交点P1，P2满足斜率之积k1k2为定值．考点：圆锥曲线的定值问题；椭圆的标准方程．17、试题分析：（1）由题意，得中至少有一个不小于，由此能得到的值；（2）设“从甲乙的局比赛中随机各选取局，且得分满足”为事件，记甲的局比赛为，各局的得分分别为；乙局的局比赛为，各局的得分分别是，利用列举法能求出的概率；（3）由题设条件能求出的可能的取值为.试题解析：（1）由题意得，即.∵在乙的4局比赛中随机选取1局时，此局得分小于6分的概率不为零，∴至少有一个小于6，又∵，且，∴，∴.（2）设“从甲、乙的4局比赛中随机各选取1局，且得分满足”为事件，记甲的4局比赛为，各局的得分分别是6,6,9,9；乙的4局比赛为，各局的得分分别是7,9,6,10.则从甲、乙的4局比赛中随机各选取1局，所有可能的结果有16种，它们是：，，，，，，，，，，，，，，，.而事件的结果有8种，它们是：，，，，，，，，∴事件的概率.（3）的所有可能取值为6，7，8.考点：古典概型及其概率的求解．18、试题分析：（Ⅰ）证明AB⊥AC．EF⊥AC．推出PA⊥底面ABCD，即可说明PA⊥EF，然后证明EF⊥平面PAC．（Ⅱ）证明MF∥PA，然后证明MF∥平面PAB，EF∥平面PAB．即可证明平面MEF∥平面PAB，从而证明ME∥平面PAB．（Ⅲ）四棱锥的底面面积是四边形面积的一半，高为点到平面的距离，实际上有已知得，因此点到平面的距离与点到平面的距离的距离之比为，而到平面的距离的距离就是的长，由此体积易得．试题解析：（Ⅰ）证明：在平行四边形中，因为，，所以．由分别为的中点，得，所以．因为侧面底面，且，所以底面．又因为底面，所以．又因为，平面，平面，所以平面．（Ⅱ）证明：因为为的中点，分别为的中点，所以，又因为平面，平面，所以平面．同理，得平面．又因为，平面，平面，所以平面平面．又因为平面，所以平面．（Ⅲ）在中，过作交于点（图略），由，得，又因为，所以，因为底面，所以底面，所以四棱锥的体积．… 14分考点：线面垂直的判断，线面平行的判断，几何体的体积．19、试题分析：（Ⅰ）解决这类问题，要利用三角公式把函数化为形式，本题中首先用二倍角公式化角为，再由两角和的正弦公式化为一个三角函数形式：，由公式可得最小正周期，（Ⅱ）由正弦函数的性质可得所求单调增区间．试题解析：（Ⅰ），所以函数的最小正周期．（Ⅱ）由，，得，所以函数的单调递增区间为，．所以当时，的增区间为，．（注：或者写成增区间为，．）考点：三角函数的周期，单调性．20、试题分析：（Ⅰ）要求等比数列的通项公式，可先求得首项和公比，因此要列出两个方程，这可由是公差为的等差数列得到，解得后可得通项公式；（Ⅱ）数列是由等比数列的偶数项形成的，因此它也是等比数列，公式为，由等比数列前项和公式可得，从而证得题设不等式．试题解析：（Ⅰ）设等比数列的公比为，因为是公差为的等差数列，所以即解得．所以．（Ⅱ）证明：因为，所以数列是以为首项，为公比的等比数列．所以．考点：等比数列的通项公式，等比数列的前项和．。

绝密★启用前2015届北京市西城区高三上学期期末考试文科数学试卷（带解析）试卷副标题考试范围：xxx ；考试时间：165分钟；命题人：xxx学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项．1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）一、选择题（题型注释）1、如图，在空间四边形中，两条对角线互相垂直，且长度分别为4和6，平行于这两条对角线的平面与边分别相交于点，记四边形的面积为y ，设，则（ ）A ．函数的值域为B ．函数的最大值为8C．函数在上单调递减D．函数满足2、设抛物线的焦点为F，过F的直线与W相交于A，B两点，记点F到直线l：的距离为，则有（）A． B． C． D．3、某天，甲要去银行办理储蓄业务，已知银行的营业时间为9：00至17：00，设甲在当天13：00至18：00之间任何时间去银行的可能性相同，那么甲去银行恰好能办理业务的概率是（）A． B． C． D．4、设函数的定义域为R，则是“函数为奇函数”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5、执行如图所示的程序框图，输出的x值为（）C． D．6、在锐角ABC中，角A，B，C所对的边分别为a，b，c. 若，，则（）A． B．C． D．7、设命题：，则为（）A．B．C．D．8、设集合，，则集合（）A． B． C． D．第II 卷（非选择题）二、填空题（题型注释）9、设函数 （1）如果，那么实数___；（2）如果函数有且仅有两个零点，那么实数的取值范围是___.10、某小学教师准备购买一些签字笔和铅笔盒作为奖品，已知签字笔每支5元，铅笔盒每个6元，花费总额不能超过50元. 为了便于学生选择，购买签字笔和铅笔盒的个数均不能少于3个，那么该教师有_______种不同的购买奖品方案.11、设为双曲线C ：的左、右焦点，且直线为双曲线C 的一条渐近线，点P 为C 上一点，如果，那么双曲线C 的方程为____；离心率为_____.12、一个四棱锥的三视图如图所示，那么这个四棱锥最长棱的棱长为_____.13、设平面向量满足，，，那么的夹角____.14、复数，则______.三、解答题（题型注释）15、（本小题满分16分） 对于函数，如果它们的图象有公共点P ，且在点P 处的切线相同，则称函数和在点P 处相切，称点P 为这两个函数的切点.设函数,.（1）当,时,判断函数和是否相切？并说明理由； （2）已知，，且函数和相切，求切点P 的坐标；（3）设，点P 的坐标为，问是否存在符合条件的函数和，使得它们在点P 处相切？若点P 的坐标为呢？（结论不要求证明）16、（本小题满分14分）已知椭圆C ：的右焦点为F ，右顶点为A ，离心率为e ，点满足条件.（Ⅰ）求m 的值；（Ⅱ）设过点F 的直线l 与椭圆C 相交于M ，N 两点，记和的面积分别为，，若,求直线l 的方程.17、（本小题满分13分）最近，张师傅和李师傅要将家中闲置资金进行投资理财. 现有两种投资方案，且一年后投资盈亏的情况如下： （1）投资股市：（2）购买基金：（Ⅰ）当时，求q 的值；（Ⅱ）已知“购买基金”亏损的概率比“投资股市”亏损的概率小，求的取值范围；（Ⅲ）已知张师傅和李师傅两人都选择了“购买基金”来进行投资，假设三种投资结果出现的可能性相同，求一年后他们两人中至少有一人获利的概率．18、（本小题满分14分）如图，在四棱柱中，底面，，，且，. 点E 在棱AB 上，平面与棱相交于点F.（Ⅰ）求证：∥平面； （Ⅱ）求证：平面；（Ⅲ）写出三棱锥体积的取值范围. （结论不要求证明）19、（本小题满分13分）已知数列满足，且其前项和．（Ⅰ）求的值和数列的通项公式；（Ⅱ）设数列为等比数列，公比为，且其前项和满足，求的取值范围．20、（本小题满分13分）已知函数，x∈R . （Ⅰ）求函数的最小正周期；（Ⅱ）判断函数在区间上是否为增函数？并说明理由.参考答案1、D2、A3、D4、B5、C6、A7、B8、B9、或4；10、911、；12、13、14、15、（Ⅰ）函数和不相切.; （Ⅱ）;（Ⅲ）详见解析.16、（Ⅰ）; （Ⅱ）直线l的方程为或.17、（Ⅰ）; （Ⅱ）;（Ⅲ）.18、（Ⅰ）详见解析; （Ⅱ）详见解析;（Ⅲ）.19、（Ⅰ）; ，；（Ⅱ）20、（Ⅰ）; （Ⅱ）函数在区间上是增函数.【解析】1、试题分析：由题可得，，所以．同理，所以，所以四边形为平行四边形．又，所以，所以平行四边形为矩形．因为，所以，所以,因为，所以，所以．所以矩形的面积．函数图象关于对称，在上单调递增，在上单调递减，可求得.所以值域是.考点：1.空间直线的平行；2.相似三角形对应成比例；3.二次函数的性质.2、试题分析：设中点为，准线与x 轴的交点为P ．分别过作准线的垂线，分别交准线于点，如图所示：由抛物线定义可知，所以．MN 为梯形ACDB 的中位线，所以，当且仅当AB 垂直于x 轴时，，否则，若不垂直于轴，则四边形，且为梯形，综上，，所以.考点：直线与抛物线的位置关系.3、试题分析：此题是几何概型的题，如图所示：13:00~18:00共5个小时，其中13:00~18:00这4个小时，可以办业务，所以甲去银行且恰好能办理业务的概率是.考点：4、试题分析：根据奇函数的定义可知，若函数为奇函数，则，但函数满足，函数不一定为奇函数，所以是“函数为奇函数”的必要而不充分条件，故选B．考点：必要不充分条件．5、试题分析：初始条件：；第一次循环：，所以，继续循环；第二次循环：，所以，继续循环；第三次循环：，所以，继续循环；第四次循环：，跳出循环，输出的值为.故本题正确答案为C.考点：程序框图.6、试题分析：根据正弦定理可知.考点：正弦定理.7、试题分析：根据命题的否定和全称命题的否定是特称命题，可知命题：，则为.考点：命题的否定.8、试题分析：，所以考点：9、试题分析：由题意，解得或；第二问如图：的图象是由两条以为顶点的射线组成，当在A,B 之间（包括不包括）时，函数和有两个交点，即有两个零点．所以的取值范围为．考点：1.分段函数值；2.函数的零点.10、试题分析：设购买签字笔x 个，铅笔盒y 个，根据题意，x 、y 需满足条件当时，；当时，；当时，；当时，；时无解．所以该教师有9 种不同的购买方案考点：简单的线性规划.11、试题分析：因为，所以，得，由直线为双曲线C的一条渐近线，可知，得所以双曲线C的方程为；所以离心率为.考点：1.双曲线的标准方程；2.双曲线的离心率.12、试题分析：根据三视图画出此四棱锥的直观图：其中底面，根据此四棱锥的特征可知，最长棱可能为或,因为,所以最长棱为PD ，长度为. 考点：空间几何体的三视图.13、试题分析：，.考点：向量的夹角公式.14、试题分析：.考点：15、试题分析：（1）当,时,函数和不相切，求导数知时，，，所以对于任意的，，所以不相切；（2）设，则由题意，构造函数，根据函数的点调性可求唯一值，进而可求点坐标；（3）当点的坐标为时，存在符合条件的函数和，使得它们在点处相切；当点的坐标为时，不存在符合条件的函数和，使得它们在点处相切．试题解析：（1）结论：当,时,函数和不相切.理由如下：由条件知，由，得，又因为，，所以当时，，，所以对于任意的，. 当,时,函数和不相切.（2）若，则，，设切点坐标为，其中,由题意，得①，②，由②得，代入①得.（*）因为，且，所以.设函数，，则.令，解得或(舍).当变化时，与的变化情况如下表所示，所以当时，取到最大值，且当时.因此，当且仅当时.所以方程（*）有且仅有一解.于是，因此切点P的坐标为.（3）当点的坐标为时，存在符合条件的函数和，使得它们在点处相切；当点的坐标为时，不存在符合条件的函数和，使得它们在点处相切.考点：1、导数的几何意义；2、利用导数求最值．【思路点晴】本题主要考查的是利用导数的几何意义研究切线问题，利用导数求函数的单调性及最值极值问题，属于难题．利用导数的几何意义就是切线的斜率，把判断两函数有公切线问题转化为两函数的导数是否相等问题，能够使问题快速求解，求切点坐标时转化为研究函数的大致图象，从而需要利用函数的导数处理，得到当且仅当时.所以方程（*）有且仅有一解，进而求出切点．16、试题分析：（Ⅰ）解：因为椭圆C的方程为，根据椭圆的性质和数据建立方程即可求出结果；（Ⅱ）若直线l的斜率不存在，则有，不合题意. 若直线l的斜率存在，设直线l 的方程为，由得，利用韦达定理和题中所给关系即可求出直线的斜率，进而求出直线的方程.试题解析：（Ⅰ）解：因为椭圆C的方程为，所以,,, 2分则，，. 3分因为，所以. 5分（Ⅱ）解：若直线l的斜率不存在，则有，不合题意. 6分若直线l的斜率存在，设直线l的方程为，，.由得， 7分可知恒成立，且，. 8分因为和的面积分别为，,所以. 9分即.所以，， 11分则，即，即，解得. 13分所以直线l的方程为或. 14分考点：1.椭圆的性质；2.直线与椭圆的位置关系.17、试题分析：（Ⅰ）因为“购买基金”后，投资结果只有“获利”、“不赔不赚”、“亏损”三种，且三种投资结果相互独立，所以++=1，即可求出的值；（Ⅱ）由“购买基金”亏损的概率比“投资股市”亏损的概率小，得，因为++=1，，解得，又因为，，所以即可求出的取值范围；（Ⅲ）记事件为“一年后张师傅和李师傅两人中至少有一人获利”，用，，分别表示一年后张师傅购买基金“获利”、“不赔不赚”、“亏损”，用，，分别表示一年后李师傅购买基金“获利”、“不赔不赚”、“亏损”，则一年后张师傅和李师傅购买基金，所有可能的投资结果有种，事件的结果有5种，利用古典概型即可求出结果.试题解析：（Ⅰ）解：因为“购买基金”后，投资结果只有“获利”、“不赔不赚”、“亏损”三种，且三种投资结果相互独立，所以++=1. 2分又因为，所以=． 3分（Ⅱ）解：由“购买基金”亏损的概率比“投资股市”亏损的概率小，得，4分因为++=1，所以，解得. 7分又因为，，所以.所以. 8分（Ⅲ）解：记事件为“一年后张师傅和李师傅两人中至少有一人获利”， 9分用，，分别表示一年后张师傅购买基金“获利”、“不赔不赚”、“亏损”，用，，分别表示一年后李师傅购买基金“获利”、“不赔不赚”、“亏损”，则一年后张师傅和李师傅购买基金，所有可能的投资结果有种，它们是：，，，，，，，，， 10分所以事件的结果有5种，它们是：，，，，. 11分因此这一年后张师傅和李师傅两人中至少有一人获利的概率. 13分.考点：1.概率的性质；2.古典概型.18、试题分析：（Ⅰ）因为是棱柱，所以平面平面.由面面平行的性质定理，可得∥，再根据线面平行的判定定理即可证明结论；（Ⅱ）在四边形ABCD中，因为，,且，，，利用勾股定理可得，，又.又，根据面面垂直的判定定理即可证明结果；（Ⅲ）由题意可知，三棱锥的体积的取值范围是.试题解析：（Ⅰ）证明：因为是棱柱，所以平面平面.又因为平面平面，平面平面，所以∥. 3分又平面，平面，所以∥平面. 6分（Ⅱ）证明：在四边形ABCD中，因为，,且，，，所以，.所以，所以，即. 7分因为平面平面，所以.因为在四棱柱中，，所以. 9分又因为平面，，所以平面. 11分（Ⅲ）解：三棱锥的体积的取值范围是. 14分.考点：1.线面平行的判定定理和性质定理；2.线面垂直的判定定理；3.锥体的体积公式.19、试题分析：（Ⅰ）根据数列的递推公式，以及，即可求出，进而求出，利用，即可求出数列的通项公式；（Ⅱ）由（Ⅰ），得.因为，所以，解得．又因为，即可求出的取值范围．试题解析：（Ⅰ）解：由题意，得，，因为，，所以，解得. 3分所以．当时，由， 5分得. 7分验证知时，符合上式，所以，. 8分（Ⅱ）解：由（Ⅰ），得. 10分因为，所以，解得． 12分又因为，所以的取值范围是． 13分.考点：1.数列的递推公式；2.等差数列的性质；3.等比数列的性质.20、试题分析：（Ⅰ）因为，根据余弦的二倍角公式，可得，根据三角函数的周期性，即可求出函数的最小正周期；（Ⅱ）由，即可求出函数的单调递增区间为，，当时，知在区间上单调递增，即可判断函数在区间上的单调性.试题解析：（Ⅰ）解：因为3分， 5分所以函数的最小正周期. 7分（Ⅱ）解：结论：函数在区间上是增函数. 9分理由如下：由，解得，所以函数的单调递增区间为，. 12分当时，知在区间上单调递增，所以函数在区间上是增函数. 13分. 考点：1.三角恒等变换；2.三角函数的性质.。

2016年北京西城高三上学期期末文科数学试题及答案北京市西城区2015 — 2016学年度第一学期期末试卷高三数学（文科）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．设集合{|}A x x a =>，集合{1,1,2}B =-，若AB B =，则实数a 的取值范围是（ ）（A ）(1,)+∞ （B ）(,1)-∞ （C ）(1,)-+∞ （D ）(,1)-∞- 2. 下列函数中，值域为[0,)+∞的偶函数是（ ）（A ）21y x =+ （B ）lg y x = （C ）||y x = （D ）cos y x x = 3．设M 是ABC ∆所在平面内一点，且BM MC =，则AM =（ ）（A ）AB AC - （B ）AB AC + （C ）1()2AB AC - （D ）1()2AB AC +4．设命题p ：“若e 1x >，则0x >”，命题q ：“若a b >，则11a b<”，则（ ）（A ）“p q ∧”为真命题 （B ）“p q ∨”为真命题 （C ）“p ⌝”为真命题 （D ）以上都不对 5. 一个几何体的三视图如图所示，那么 这个几何体的表面积是（ ） （A）16+ （B）16+ （C）20+ （D）20+6. “0mn <”是“曲线221x y m n+=是焦点在x 轴上的双曲线”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侧(左)视图正(主)视图 俯视图7. 设x ，y 满足约束条件1,3,,x y y m y x +-⎧⎪⎨⎪⎩≤≤≥ 若3z x y =+的最大值与最小值的差为7，则实数m =（ ）（A ）32 （B ）32- （C ）14 （D ）14- 8. 某市乘坐出租车的收费办法如下：相应系统收费的程序框图如图所示，其中x （单位：千米）为行驶里程，y （单位：元）为所收费用，用[x ]表示不大于x 的最大整数，则图中○1处应填（ ）（A ）12[]42y x =-+（B ）12[]52y x =-+（C ）12[]42y x =++（D ）12[]52y x =++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. 已知复数z 满足(1i)24i z +=-，那么z =____.10．若抛物线22C y px =：的焦点在直线30x y +-=上，则实数p =____；抛物线C 的准线方程为____.11．某校某年级有100名学生，已知这些学生完成家庭作业的时间均在区间[0.5,3.5)内（单位：小时），现将这100人完成家庭作业的时间分为3组：[0.5,1.5)，[1.5, 2.5)，[2.5,3.5)加以统计，得到如图所示的频率分布直方图.在这100人中，采用分层抽样的方法抽取10名学生研究其视力状况与完成作业时间的相关性，则在抽取样本中，完成作业的时间小于2.5个小时的有_____人.12．已知函数()f x 的部分图象如图所示，若不等式2()4f x t -<+<的解集为(1,2)-，则实数t 的值为____.13. 在∆ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c . 若πsin cos()2A B =-，3a =，2c =，则cos C =____；∆ABC 的面积为____.14. 某食品的保鲜时间t （单位：小时）与储藏温度x （恒温，单位：C ）满足函数关系60,264, , 0.kx x t x +⎧=⎨>⎩≤且该食品在4C 的保鲜时间是16小时.○1 该食品在8C 的保鲜时间是_____小时；○2 已知甲在某日上午10时购买了该食品，并将其遗放在室外，且此日的室外温度随时间变化如图所示，那么到了此日13时，甲所购买的食品是否过了保鲜时间______.（填“是”或“否”）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）已知数列{}n a 是等比数列，并且123,1,a a a +是公差为3-的等差数列. （Ⅰ）求数列{}n a 的通项公式；（Ⅱ）设2n n b a =，记n S 为数列{}n b 的前n 项和，证明：163n S <.16．（本小题满分13分）已知函数()cos (sin )f x x x x =，x ∈R . （Ⅰ）求函数()f x 的最小正周期；（Ⅱ）若(0,π)x ∈，求函数()f x 的单调增区间.17．（本小题满分14分）如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是平行四边形，135BCD ∠=，侧面PAB ⊥底面ABCD ，90BAP ∠=,6AB AC PA ===, ,E F 分别为,BC AD 的中点，点M 在线段PD 上.（Ⅰ）求证：EF ⊥平面PAC ；（Ⅱ）若M 为PD 的中点，求证：//ME 平面PAB ；（Ⅲ）当12PM MD =时，求四棱锥M ECDF -的体积.18．（本小题满分13分）甲、乙两人进行射击比赛，各射击4局，每局射击10次，射击命中目标得1分，未命中目标得0分. 两人4局的得分情况如下：F CADPMB E（Ⅰ）已知在乙的4局比赛中随机选取1局时，此局得分小于6分的概率不为零，且在4局比赛中，乙的平均得分高于甲的平均得分，求x y +的值；（Ⅱ）如果6x =，10y =，从甲、乙两人的4局比赛中随机各选取1局，并将其得分分别记为a ，b ，求b a ≥的概率；（Ⅲ）在4局比赛中，若甲、乙两人的平均得分相同，且乙的发挥更稳定，写出x 的所有可能取值.（结论不要求证明）19．（本小题满分14分）已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x ，点A 在椭圆C 上，O 为坐标原点.（Ⅰ）求椭圆C 的方程；（Ⅱ）设动直线l 与椭圆C 有且仅有一个公共点，且l 与圆225x y +=的相交于不在坐标轴上的两点1P ，2P ，记直线1OP ，2OP的斜率分别为1k ，2k ，求证：12k k ⋅为定值.20．（本小题满分13分）已知函数21()2f x x x =+，直线1l y kx =-：. （Ⅰ）求函数()f x 的极值；（Ⅱ）求证：对于任意k ∈R ，直线l 都不是曲线()y f x =的切线；（Ⅲ）试确定曲线()y f x 与直线l 的交点个数，并说明理由.北京市西城区2015 — 2016学年度第一学期期末高三数学（文科）参考答案及评分标准一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.1．D 2．C 3．D 4．B 5．B 6．B 7．C 8．D 二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.9．13i -- 10．6 3x =- 11. 9 12．1 13．7914．4 是注：第10，13，14题第一问2分，第二问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）（Ⅰ）解：设等比数列{}n a 的公比为q ， 因为123,1,a a a +是公差为3-的等差数列， 所以213213,(1)3,a a a a +=-⎧⎨=+-⎩……………… 2分即112114,2,a q a a q a q -=-⎧⎨-=-⎩……………… 3分解得118,2a q ==. ……………… 5 分 所以114118()22n n nn a a q ---==⨯=． ……………… 7分（Ⅱ）证明：因为122214n n n n b a b a ++==， 所以数列{}n b 是以124b a ==为首项，14为公比的等比数列. ……………… 8分所以14[1()]4114n n S -=- ……………… 11分 16116[1()]343n =-<. ……………… 13分16．（本小题满分13分）（Ⅰ）解：()cos (sin )f x x x x =2sin cos 1)x x x =+-1sin 22x x= ……………… 4分πsin(2)3x =+， ……………… 6分所以函数()f x 的最小正周期2π=π2T =. ……………… 8分（Ⅱ）解：由ππππ2π+23222x k k -+≤≤，k ∈Z ， ……………… 9分得5ππππ+1212x k k -≤≤， 所以函数()f x 的单调递增区间为5ππππ+]1212[k k -,，k ∈Z . ……………… 11分 所以当(0,π)x ∈时，()f x 的增区间为π(0]12,，7π[,π)12. ……………… 13分（注：或者写成增区间为π(0)12,，7π(,π)12. ）17．（本小题满分14分）（Ⅰ）证明：在平行四边形ABCD 中，因为AB AC =，135BCD ∠=， 所以AB AC ⊥.由,E F 分别为,BC AD 的中点，得//EF AB ，所以EF AC ⊥. ………………1分 因为侧面PAB ⊥底面ABCD ，且90BAP ∠=，所以PA ⊥底面ABCD . ………………2分又因为EF ⊂底面ABCD ，所以PA EF ⊥. ………………3分 又因为PAAC A =，PA ⊂平面PAC ，AC ⊂平面PAC ，所以EF ⊥平面PAC . ………………5分 （Ⅱ）证明：因为M 为PD 的中点，F 分别为AD 的中点， 所以//MF PA ，又因为MF ⊄平面PAB ，PA ⊂平面PAB ，所以//MF 平面PAB . ………………7分 同理，得//EF 平面PAB . 又因为=MFEF F ，MF ⊂平面MEF ，EF ⊂平面MEF ，所以平面//MEF 平面PAB . ………………9分又因为ME ⊂平面MEF ，所以//ME 平面PAB . ………………10分 （Ⅲ）解：在PAD ∆中，过M 作//MN PA 交AD 于点N （图略）， 由12PM MD =，得23MN PA =， 又因为6PA =，所以4MN =， ……………… 12分 因为PA ⊥底面ABCD ，所以MN ⊥底面ABCD ，所以四棱锥M ECDF -的体积1166424332M ECDF ECDFV SMN -⨯=⨯⨯=⨯⨯=. …… 14分 18．（本小题满分13分）（Ⅰ）解：由题意，得79669944x y ++++++>，即14x y +>. ……………… 2分因为在乙的4局比赛中，随机选取1局，则此局得分小于6分的概率不为零， 所以,x y 中至少有一个小于6， ……………… 4分 又因为10,10x y ≤≤，且,x y ∈N ， 所以15x y +≤，所以15x y +=. ……………… 5分 （Ⅱ）解：设 “从甲、乙的4局比赛中随机各选取1局，且得分满足b a ≥”为事件M ， ……………… 6分 记甲的4局比赛为1A ，2A ，3A ，4A ，各局的得分分别是6，6，9，9；乙的4局比赛 为1B ，2B ，3B ，4B ，各局的得分分别是7，9，6，10.则从甲、乙的4局比赛中随机各选取1局，所有可能的结果有16种， 它们是：11(,)A B ， 12(,)A B ，13(,)A B ，14(,)A B ，21(,)A B ，22(,)A B ，23(,)A B ，24(,)A B ，31(,)A B ，32(,)A B ，33(,)A B ，FC ADPMB E34(,)A B ，41(,)A B ，42(,)A B ，43(,)A B ，44(,)A B . ……………… 7分而事件M 的结果有8种，它们是：13(,)A B ，23(,)A B ，31(,)A B ，32(,)A B ，33(,)A B ，41(,)A B ，42(,)A B ，43(,)A B ， ……………… 8分因此事件M 的概率81()162P M ==. ……………… 10分（Ⅲ）解：x 的可能取值为6，7，8. ……………… 13分19．（本小题满分14分） （Ⅰ）解：由题意，得c a =222a b c =+， ……………… 2分又因为点A 在椭圆C 上，所以221314ab+=， ……………… 3分解得2a =，1b =，c ，所以椭圆C 的方程为1422=+y x . ……………… 5分（Ⅱ）证明：当直线l 的斜率不存在时，由题意知l 的方程为2x =±，易得直线1OP ，2OP 的斜率之积1214k k ⋅=-. …………… 6分 当直线l 的斜率存在时，设l 的方程为m kx y +=. …………… 7分由方程组22,1,4y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 得0448)14(222=-+++m kmx x k ， ……………… 8分 因为直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点，所以222(8)4(41)(44)0km k m ∆=-+-=，即2241m k =+. ……………… 9分 由方程组22,5,y kx m x y =+⎧⎨+=⎩得222(1)250k x kmx m +++-=， ……………… 10分 设111(,)P x y ，222(,)P x y ，则12221km x x k -+=+，212251m x x k -⋅=+， ……………… 11分 所以221212121212121212()()()y y kx m kx m k x x km x x m k k x x x x x x +++++⋅===222222222252511551m km k km m m k k k m m k --⋅+⋅+-++==--+， ……………… 13分 将2241m k =+代入上式，得212211444k k k k -+⋅==--. 综上，12k k ⋅为定值14-. ……………… 14分20．（本小题满分13分）（Ⅰ）解：函数()f x 定义域为{|0}x x ≠， ……………… 1分 求导，得32()2f x x '=-， ……………… 2分 令()0f x '=，解得1x =．当x 变化时，()f x '与()f x 的变化情况如下表所示：所以函数()y f x =的单调增区间为(,0)-∞，(1,)+∞，单调减区间为(0,1)，……………… 3分 所以函数()y f x =有极小值(1)3f =，无极大值． ……………… 4分 （Ⅱ）证明：假设存在某个k ∈R ，使得直线l 与曲线()y f x =相切， ……………… 5分 设切点为00201(,2)A x x x +，又因为32()2f x x'=-， 所以切线满足斜率3022k x =-，且过点A ， 所以002300122(2)1x x x x +=--， ……………… 7分 即2031x =-，此方程显然无解， 所以假设不成立．所以对于任意k ∈R ，直线l 都不是曲线()y f x =的切线. ……………… 8分 （Ⅲ）解：“曲线()y f x =与直线l 的交点个数”等价于“方程2121x kx x +=-的根的个数”. 由方程2121x kx x+=-，得3112k x x =++. ……………… 9分令1t x=，则32k t t =++，其中t ∈R ，且0t ≠. 考察函数3()2h t t t =++，其中t ∈R ，因为2()310h t t '=+>时，所以函数()h t 在R 单调递增，且()h t ∈R . ……………… 11分 而方程32k t t =++中， t ∈R ，且0t ≠.所以当(0)2k h ==时，方程32k t t =++无根；当2k ≠时，方程32k t t =++有且仅有一 根，故当2k =时，曲线()y f x =与直线l 没有交点，而当2k ≠时，曲线()y f x =与直线l 有 且仅有一个交点. ……………… 13分。

北京市西城区普通中学2015—2016学年度第二学期高二数学（文科）期末综合模拟测验卷满分150分 时间：120分钟一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.1. 设集合{1,2,3,4,5}U =，{1,2,3}A =，{2,5}B =，则()U AC B = ( ) DA ．{2}B ．{2,3}C ．{3}D ．{1,3}2. 下列函数中，既是偶函数，又在(0,1)上为减函数的是( ) CA ．12y x = B ．3log y x =C ．cos y x =D ．y x =3．下列命题中正确的是（ ）DA ．x ∀∈Z ，41x ≥B ． x ∃∈Q ，23x = C ．x ∀∈R，210x -> D ． x ∃∈N ，0x ≤4． “0ab ≥”是 “0ab≥”的（ ）B A ．充分非必要条件 B ．必要非充分条件C ．充要条件D ．既不是充分条件也不是必要条件5. 如图，P 、Q 是单位圆上两个点，圆心O 为坐标原点，90POQ ∠=，且1)2P ，则Q 点的横坐标为( ) A A ．12-B．C．2-D ．13-6. 函数1()e xf x x=-（其中e 为自然对数的底数）的零点所在的区间是 ( ) B A ． 11(,)42B ． 1(,1)2C ． 3(1,)2D ． 3(,2)27. 已知函数()sin(2)3f x x π=+，下列判断错误的．．．是( ) D A ．函数()f x 的最小正周期为π B ．直线12x π=是函数()f x 图象的对称轴C ．函数()f x 的图象关于点(,0)6π-对称D ．函数()f x 在区间5(,)1212ππ-上单调递增8. 已知函数()sin f x x =，若当7[,]63x ππ∈--时，()m f x n ≤≤恒成立，则n m -的最小值是 ( ) CA ．2B．12C ．32D．12二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上.9. 函数()y f x =是函数2xy =的反函数，则()0f x <的解集是_____________.{01}x x <<10. 计算1lglg 254-的值为_________.2- 11. 已知31sin()23πα-=，则cos2α=__________.79-12. 已知221,0,()log (1),0,x x f x x x ⎧-≤=⎨+>⎩ 若3()4f x =-，则x 的值是_________. 2-13.函数sin y x x =的最大值为_________；若其图象向右平移ϕ个单位（0ϕ>）后所得图象关于y 轴对称，则ϕ的最小值为___________．2，6π14. 已知()f x 是定义在R 上且以2为周期的偶函数，当01x ≤≤时，2()f x x =. 那么，当12x ≤≤时，()f x =____________；若直线y x a =+与曲线()y f x =恰有两个公共点，则实数a 的值是____________.2(2)x -； 2a k =或12()4a k k =-∈Z三、解答题：本大题共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. （本小题满分12分）已知函数2()(1)1f x x a x =+-+在区间1(,1)2上是减函数. （1）求实数a 的取值范围；（2）若()f x 的最小值为3-，求曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线方程.16. （本小题满分13分）已知4tan 3α=-. （1）求tan()4πα+的值； （2）求2cos sin 21cos 2ααα++的值.17. （本小题满分13分）已知函数32()3f x x x a =-++. （1）求()f x 的单调区间；（2）若()f x 在区间[1,3]上的最大值为10，求它在该区间上的最小值.18. （本小题满分14分）在ABC ∆中，角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，且cos (2)cos 0b C a c B ++=. （1）求角B 的度数；（2）若3b =，求ABC ∆面积的最大值.19. （本小题满分14分）如图所示，已知AB BC ⊥，//OA BC ，且24AB BC OA ===，曲线段OC 是以点O 为顶点且对称轴与AB 平行的抛物线的一段.设P 是曲线段OC 上任意一点，点M 在AB 上，点N 在BC 上，PMBN 是矩形，问点P 在曲线段OC 上什么位置的时候才能使矩形PMBN 的面积最大？并求出最大面积.20.（本小题满分14分）已知函数()ln f x ax x =+. （其中0a <，e 为自然对数的底数） （1）()f x 在(0,e]上的最大值为3-，求a 的值；（2）若定义在区间D 上的函数()y g x =对于区间D 上的任意两个值1x 、2x 总有不等式12121[()()]()22x x g x g x g ++≥成立，则称函数()y g x =为区间D 上的“凹函数”. 试证明：当1a =-时，1()()g x f x x=+为“凹函数”.POCBM A N参考答案及评分标准一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.1.D ;2. C;3.D ;4. B;5.A ;6. B;7. D;8. C .二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分. （一题两空的试题两空依次为2分、3分）9. {01}x x << ; 10. 2-; 11. 79-; 12. 2-; 13. 2，6π ; 14. 2(2)x -； 2a k =或12()4a k k =-∈Z .三、解答题：本大题共6小题，共80分.（如有其他方法，仿此给分） 15. （本小题满分12分）解：（1）函数为二次函数，在区间1(,1)2上是减函数，所以112a --≥，即1a ≤-. ……………4分（2）函数()y f x =的最小值为3-，所以24(1)34a --=-，解得3a =-或5a =， 注意到1a ≤-，所以 3a =-. ……………6分此时2()41f x x x =-+，()24f x x '=-，……………8分所以曲线在(1,(1))f 处切线的斜率为(1)242f '=-=-，……………10分所以，所求切线的方程为20x y +=. ……………12分16. （本小题满分13分） 解：（1）tan 11tan()41tan 7πααα++==--. ……………5分（2）222cos sin 2cos 2sin cos 1cos 22cos ααααααα++=+……………10分1tan 2α=+……………12分 145236=-=-……………13分17. （本小题满分13分）解：（1）由已知，2()36f x x x '=-+， ………………2分解2()360f x x x '=-+>，得02x <<，解2()360f x x x '=-+<，得2x >或0x <，……………5分所以，函数()f x 的单调递增区间为(0,2)，函数()f x 的单调递减区间为(,0)-∞和(2,)+∞. ……………7分 （2）由（1）知函数()f x 在(0,2)上单调递增，在(2,)+∞上单调递减， 所以在区间[1,3]上()f x 的最大值是(2)f ， ……………9分 所以(2)10f =，解得6a =. ……………11分 故32()36f x x x =-++， 计算(1)8f =，(3)6f =，所以()f x 在区间[1,3]上的最小值为6.……………13分18. （本小题满分14分）解：（1）因为cos (2)cos 0b C a c B ++=，由正弦定理sin cos (2sin sin )cos 0B C A C B ++=, ……………2分所以sin cos sin cos 2sin cos 0B C C B A B ++=，sin()2sin cos 0B C A B ++=，2sin cos sin 0A B A +=， ……………4分因为0180A <<，所以sin 0A ≠，所以1cos 2B =-， 又0180B <<，所以120B =. ……………6分 （2）由余弦定理2222cos b a c ac B =+-，即22222132()2a c ac a c ac =+-⨯-=++， ……………8分 又2223a c ac ac ac ac ++≥+=，所以3ac ≤，当且仅当a c =时等号成立，即当a c ==ac 的最大值为3. (12)分1sin 244ABC S ac B ac ∆==≤, 所以ABC S ∆. ……………14分19. （本小题满分13分）解：以O 为原点，AO 所在直线为x 轴建立如图所示的直角坐标系. 依题意，(2,4)C ， ……………2分设曲线段所对应的抛物线方程为2y ax =，因为P 在曲线段OC 上，所以242a =⨯，1a =， ……………4分 抛物线段方程为2(02)y x x =≤≤，设2(,)P x x (02)x ≤≤是曲线段上任意一点，则2PM x =+，24PN x =-，所以223(2)(4)842(02)PMBN S x x x x x x =+-=+--≤<， …………8分2344(32)(2)S x x x x '=--+=--+， ……………10分当223x -<<时，0S '>；当23x >时，0S '<， 所以，在区间2[0,)3上，S 是x 的增函数，在区间2(,2)3上，S 是x 的减函数， ……………12分所以，当23x =时，S 取得最大值，此时329PN =， ……………13分 即点P 在曲线段OC 上，到BC 的距离为329时，矩形PMBN 面积的最大值为25627. ……………14分20. （本小题满分14分）解：（1）由已知，(0,)x ∈+∞，11()ax f x a x x+'=+=，……………1分 当0a <时，解1()0ax f x x +'=>得10x a <<-，解()0f x '<得1x a >-，所以函数()f x 在1(0,)a -上是增函数，在1(,)a-+∞上是减函数. ……………3分当1e a ->，即10a e-<<时，函数()f x 在(0,e]上的最大值为(e)e 1f a =+，解e 13a +=-得41a e e=-<-，不符合题意；……………5分当1e a -≤，即1a e ≤-时，函数()f x 在(0,e]上的最大值为11()1ln()f a a-=-+-，解11ln()3a-+-=-得2e a =-，符合题意.综上，2e a =-.……………7分（2）当1a =-时，由（1）知()f x 在(0,)+∞上的最大值为(1)1f =-，即()0f x <恒成立. 所以111()()()ln g x f x f x x x x x x=+=-+=+-，(0,)x ∈+∞.……………9分 设12,(0,)x x ∈+∞，计算121212112212121111[()()](ln ln )ln 2222x x x x g x g x x x x x x x x x +++=+-++-=+-121212122()ln 222x x x x x x g x x +++=+-+，因为122x x +≥12ln 2x x +≥12ln 2x x+-≤-11分 22121212121212121212124()()2022()2()x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x +-+---==≤+++，所以12121222x x x x x x +≤+，……………13分所以12121[()()]()22x x g x g x g ++≥，即当1a =-时，1()()g x f x x=+为“凹函数”. …………14分。

北京市西城区2015— 2016学年度第一学期期末试卷九年级数学2016.1一、选择题（本题共30分，每小题3分）下面各题均有四个选项，其中只有一个．．是符合题意的．1．二次函数()257y x=-+的最小值是（）．A．7-B．7C．5-D．5【答案】B【解析】当5x=时y取得最小值，最小值为7．2．如图，在Rt ABC△中，90C∠=︒，3AC=，4BC=，则cos A的值为（）．A．35B．53C．45D．34【答案】A【解析】在Rt ABC△中，由勾股定理得：5AB=．∴3 cos5ACAAB==．3．如图，⊙C与AOB∠的两边分别相切，其中OA边与⊙C相切于点P．若90AOB∠=︒，6OP=，则OC的长为（）．A．12B．C ．D ． 【答案】C【解析】如图，连接C 点与切点，则QCPO 为正方形，∴CO ==4．将二次函数265y x x =-+用配方法化成2()y x h k =-+的形式，下列结果中正确的是（ ）．A ．2(6)5y x =-+B ．2(3)5y x =-+C ．2(3)4y x =--D ．2(3)9y x =+-【答案】C【解析】22265(3)95(3)4y x x x x =-+=--+=--．5．若一个扇形的半径是18cm ，且它的弧长是12πcm ，则此扇形的圆心角等于（ ）． A ．30︒ B ．60︒ C ．90︒ D ．120︒ 【答案】D 【解析】∵π180n rl =， ∴18018012π120ππ18l n r ⨯===︒⨯．6．如图，在平面直角坐标系xOy 中，点A 的坐标为(1,2)-，AB x ⊥轴于点B ．以原点O 为位似中心，将OAB △放大为原来的2倍，得到11OA B △，且点1A 在第二象限，则点1A 的坐标为（ ）．A ．(2,4)-B ．1(,1)2-C ．(2,4)-D ．(2,4) 【答案】A【解析】将OAB △放大为原来的2倍， 且点A 的坐标为(1,2)-， ∴1A 坐标为(2,4)-．7．如图，一艘海轮位于灯塔P 的南偏东37︒方向，距离灯塔40海里的A 处，它沿正北方向航行一段时间后，到达位于灯塔P 的正东方向上的B 处．这时，B 处与灯塔P 的距离BP 的长可以表示为（ ）．A ．40海里B ．40tan37︒海里C ．40cos37︒海里D ．40sin37︒海里【答案】D【解析】由图像知cos 40cos5340sin 37BP AP APB =⋅∠=⋅︒=⋅︒．8．如图，A ，B ，C 三点在已知的圆上，在ABC △中，70ABC ∠=︒，30ACB ∠=︒，D 是 BAC的中点，连接DB ，DC ，则DBC ∠的度数为（ ）．A ．30︒B ．45︒C ．50︒D ．70︒ 【答案】C【解析】由题知18080BAC ABC ACB ∠=︒-∠-∠=︒， ∴80BDC BAC ∠=∠=︒， ∵D 是BAC 的中点，∴BD CD =， ∴180502BDCDBC ︒-∠∠==︒．9．某商品现在的售价为每件60元，每星期可卖出300件．市场调查反映，如果调整商品售价，每降价1元，每星期可多卖出20件．设每件商品降价x 元后，每星期售出商品的总销售额为y 元，则y 与x 的关系式为（ ）．A ．60(30020)y x =+B ．(60)(30020)y x x =-+C ．300(6020)y x =-D ．(60)(30020)y x x =-- 【答案】B【解析】由题知y 与x 的关系式为(60)(30020)y x x =-+．10．二次函数228y x x m =-+满足以下条件：当21x -<<-时，它的图象位于x 轴的下方；当67x <<时，它的图象位于x 轴的上方，则m 的值为（ ）．A ．8B ．10-C ．42-D ．24-【答案】D【解析】函数对称轴为直线22bx a=-=． 又当21x -<<-时，它的图象位于x 轴的下方；当67x <<时，∴222(2)8(2)026860m m ⎧⨯--⨯-+⎪⎨⨯-⨯+⎪⎩≤≥， 解得24m =-．二、填空题（本题共18分，每小题3分） 11．若34a b =，则a bb +的值为 ． 【答案】74【解析】34a b =，∴34a b =，∴3(1)744ba b b b ++==．12．点1(3,)A y -，2(2,)B y 在抛物线25y x x =-上，则1y 2y ．（填“>”，“<”或“=”） 【答案】>【解析】函数对称轴为直线5522x -=-=，且函数开口向上， 3-离对称轴更远，∴12y y >．13．ABC △的三边长分别为5，12，13，与它相似的DEF △的最小边长为15，则DEF △的周长为 ． 【答案】90【解析】ABC △与DEF △相似，且DEF △的最小边长为15， ∴相似比为51153=， ∵ABC △的周长为5121330++=， ∴DEF △的周长为33090⨯=．14．如图，线段AB 和射线AC 交于点A ，30A ∠=︒，20AB =．点D 在射线AC 上，且ADB∠是钝角，写出一个满足条件的AD 的长度值：AD = ．【答案】10【解析】如图，过点B 作BE AC ⊥交AC 于点E ，∴cos30AE AB =⋅︒=∵点D 在射线AC 上，且ADB ∠是钝角， ∴0AD AE <<． ∴AD 可以为10．15．程大位所著《算法统宗》是一部中国传统数学重要的著作．在《算法统宗》中记载：“平地秋千未起，踏板离地一尺．送行二步与人齐，五尺人高曾记．仕女佳人争蹴，终朝笑语欢嬉．良工高士素好奇，算出索长有几？” 【注释】1步5=尺． 译文：“当秋千静止时，秋千上的踏板离地有1尺高，如将秋千的踏板往前推动两步（10尺）时，踏板就和人一样高，已知这个人身高是5尺．美丽的姑娘和才子们，每天都来争荡秋千，欢声笑语终日不断．好奇的能工巧匠，能算出这秋千的绳索长是多少吗？”如图，假设秋千的绳索长始终保持直线状态，OA 是秋千的静止状态，A 是踏板，CD 是地面，点B 是推动两步后踏板的位置，弧AB 是踏板移动的轨迹．已知1AC =尺，10CD EB ==尺，人的身高5BD =尺．设绳索长OA OB x ==尺，则可列方程为____________．【答案】222(4)10x x =-+【解析】∵5EC BD ==尺，1AC =尺，∴514EA EC AC =-=-=尺，(4)OE OA AE x =-=-尺， 在Rt OEB △中，(4)OE x =-尺，OB x =尺，10EB =尺， 根据勾股定理得：222(4)10x x =-+．16．阅读下面材料：在学习《圆》这一章时，老师给同学们布置了一道尺规作图题：小敏的作法如下：老师认为小敏的作法正确．请回答：连接OA ，OB 后，可证90OAP OBP ∠=∠=︒，其依据是____________；由此可证明直线PA ，PB 都是⊙O 的切线，其依据是____________．【答案】直径所对的圆周角是直角；经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线 【解析】直径所对的圆周角是直角；经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线三、解答题（本题共72分，第17﹣26题，每小题5分，第27题7分，第28题7分，第29题8分）解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程． 17．计算：24cos30tan 60sin 45︒⋅︒-︒．18．如图，ABC △中，12AB =，15BC =，AD BC ⊥于点D ，30BAD ∠=︒．求tan C 的值．19．已知抛物线223y x x =-++与x 轴交于A ，B 两点，点A 在点B 的左侧．（1）求A ，B 两点的坐标和此抛物线的对称轴；（2）设此抛物线的顶点为C ，点D 与点C 关于x 轴对称，求四边形ACBD 的面积．20．如图，四边形ABCD 中，AD BC ∥，A BDC ∠=∠． （1）求证：ABD DCB ∽△△；（2）若12AB =，8AD =，15CD =，求DB 的长．21．某小区有一块长21米，宽8米的矩形空地，如图所示．社区计划在其中修建两块完全相同的矩形绿地，并且两块绿地之间及四周都留有宽度为x 米的人行通道．如果这两块绿地的面积之和为60平方米，人行通道的宽度应是多少米？22．已知抛物线1C ：2124y x x k =-+与x 轴只有一个公共点． （1）求k 的值；（2）怎样平移抛物线1C 就可以得到抛物线2C ：222(1)4y x k =+-？请写出具体的平移方法；（3）若点(1,)A t 和点(,)B m n 都在抛物线2C ：222(1)4y x k =+-上，且n t <，直接写出m的取值范围．23．如图，AB 是⊙O 的一条弦，且AB =C ，E 分别在⊙xOy 上，且OC AB ⊥于点D ，30E ∠=︒，连接l ．（1）求OA 的长；（2）若AF 是⊙P 的另一条弦，且点O 到AF 的距离为BAF ∠的度数．24．奥林匹克公园观光塔由五座高度不等、错落有致的独立塔组成．在综合实践活动课中，某小组的同学决定利用测角仪测量这五座塔中最高塔的高度（测角仪高度忽略不计）．他们的操作方法如下：如图，他们先在B 处测得最高塔塔顶A 的仰角为45︒，然后向最高塔的塔基直行90米到达C 处，再次测得最高塔塔顶A 的仰角为58︒．请帮助他们计算出最高塔的高度1P 约为多少米．（参考数据：sin580.85︒≈，cos580.53︒≈，tan58 1.60︒≈）25．如图，ABC △内接于⊙O ，AB 是⊙O 的直径．PC 是⊙O 的切线，C 为切点，PD AB⊥于点D ，交AC 于点E ． （1）求证：PCE PEC ∠=∠； （2）若10AB =，32ED =，3，求PC 的长．26．阅读下面材料：如图1，在平面直角坐标系xOy 中，直线1y ax b =+与双曲线2ky x=交于(1,3)A 和(3,1)B --两点． 观察图象可知：①当3x =-或1时，12y y =； ②当30x -<<或1x >时，12y y >，即通过观察函 数的图象，可以得到不等式kax b x+>的解集． 有这样一个问题：求不等式32440x x x +-->的解集．某同学根据学习以上知识的经验，对求不等式32440x x x +-->的解集进行了探究． 下面是他的探究过程，请将（2）、（3）、（4）补充完整： （1）将不等式按条件进行转化当0x =时，原不等式不成立；当0x >时，原不等式可以转化为2441x x x +->； 当0x <时，原不等式可以转化为2441x x x+-<； （2）构造函数，画出图象设2341y x x =+-，44y x=，在同一坐标系 中分别画出这两个函数的图象． 双曲线44y x=如图2所示，请在此坐标系中 画出抛物线．．．．．2341y x x =+-； （不用列表）（3）确定两个函数图象公共点的横坐标观察所画两个函数的图象，猜想并通过代入函数解析式验证可知：满足34y y =的所有x 的值为 ； （4）借助图象，写出解集结合（1）的讨论结果，观察两个函数的图象可知：不等式32440x x x +-->的解集为 ．27．如图，在平面直角坐标系xOy 中，二次函数212y x bx c =-++的图象经过点(1,0)A ，且当0x =和5x =时所对应的函数值相等．一次函数3y x =-+与二次函数212y x bx c =-++的图象分别交于B ，C 两点，点B 在第一象限．（1）求二次函数212y x bx c =-++的表达式；（2）连接AB ，求AB 的长； （3）连接AC ，M 是线段AC 的中点，将点B 绕点M 旋转180︒得到点N ，连接AN ，CN ，判断四边形ABCN 的形状，并证明你的结论．28．在ABC △中，90ACB ∠=︒，4AC BC ==，M 为AB 的中点．D 是射线BC 上一个动点，连接AD ，将线段AD 绕点A 逆时针旋转90︒得到线段AE ，连接ED ，N 为ED 的中点，连接AN ，MN ．（1）如图1，当2BD =时，AN = _______，NM 与AB 的位置关系是____________； （2）当48BD <<时，①依题意补全图2；②判断（1）中NM 与AB 的位置关系是否发生变化，并证明你的结论；（3）连接ME ，在点D 运动的过程中，当BD 的长为何值时，ME 的长最小？最小值是多少？请直接写出结果．29．在平面直角坐标系xOy 中，过⊙C 上一点P 作⊙C 的切线l ．当入射光线照射在点P 处时，产生反射，且满足：反射光线与切线l 的夹角和入射光线与切线l 的夹角相等，点P 称为反射点．规定：光线不能“穿过”⊙C ，即当入射光线在⊙C 外时，只在圆外进行反射；当入射光线在⊙C 内时，只在圆内进行反射．特别地，圆的切线不能作为入射光线和反射光线．光线在⊙C 外反射的示意图如图1所示，其中12∠=∠．（1）自⊙C 内一点出发的入射光线经⊙C 第一次反射后的示意图如图2所示，1P 是第1个反射点．请在图2中作出光线经⊙C 第二次反射后的反射光线； （2）当⊙O 的半径为1时，如图3，①第一象限内的一条入射光线平行于x 轴，且自⊙O 的外部照射在其上点P 处，此光线经⊙O 反射后，反射光线与y 轴平行，则反射光线与切线l 的夹角为__________︒；②自点(1,0)A -出发的入射光线，在⊙O 内不断地反射．若第1个反射点1P 在第二象限，且第12个反射点12P 与点A 重合，则第1个反射点1P的坐标为______________；（3）如图4，点M 的坐标为(0,2)，⊙M 的半径为1．第一象限内自点O 出发的入射光线经⊙M 反射后，反射光线与坐标轴无公共点，求反射点P 的纵坐标的取值范围．北京市西城区2015— 2016学年度第一学期期末试卷九年级数学参考答案及评分标准2016.1一、选择题（本题共30分，每小题3分）三、解答题（本题共72分，第17﹣26题，每小题5分，第27题7分，第28题7分，第29题8分） 17．解：原式24= 162=- 112=．18．解：∵AD BC ⊥于点D ， ∴90ADB ADC ∠=∠=︒．∵在Rt ABD △中，12AB =，30BAD ∠=︒， ∴162BD AB ==， cos 12cos30AD AB BAD =⋅∠=⋅︒=∵15BC =，∴ 1569CD BC BD ==-=-． ∴在Rt ADC △中，tan AD C CD ===19．解：（1）令0y =，则2230x x -++=．解得 11x =-，23x =． ∵点A 在点B 的左侧，∴(1,0)A -，(3,0)B ．对称轴为直线1x =． （2）∵当1x =时，4y =，∴顶点C 的坐标为(1,4)． ∵点C ，D 关于x 轴对称，∴点D 的坐标为(1,4)-． ∵4AB =，∴1=442162ACB DCB ACBD S S S +=⨯⨯⨯=四边形△△．20．（1）证明：∵AD BC ∥，∴ADB DBC ∠=∠． ∵A BDC ∠=∠， ∴ABD DCB ∽△△．（2）解：∵ABD DCB ∽△△，∴AB ADDC DB=． ∵12AB =，8AD =，15CD =， ∴12815DB =． ∴10DB =． 21．解：根据题意，得(213)(82)60x x --=．整理得211180x x -+=．解得12x =，29x =． ∵9x =不符合题意，舍去，∴2x =．答：人行通道的宽度是2米．22．解：（1）∵抛物线1C ：2124y x x k =-+与x 轴有且只有一个公共点，∴方程2240x x k -+=有两个相等的实数根． ∴2(4)420k ∆=--⨯=． 解得 2k =．（2）∵抛物线1C ：21242y x x =-+22(1)x =-，顶点坐标为(1,0)，抛物线2C ：222(1)8y x =+-的顶点坐标为(1,8)--，∴将抛物线1C 向左平移2个单位长度，再向下平移8个单位长度就可以得到抛物线2C ．（3）31m -<<． 23．解：（1）∵OC AB ⊥于点D ，∴AD DB =，90ADO ∠=︒．∵AB =∴AD =∵2AOD E ∠=∠，30E ∠=︒， ∴60AOD ∠=︒．∵在Rt AOD △中，sin ADAOD OA∠=，∴4sin AD OA AOD ===∠．（2）75BAF ∠=︒或15︒．24．解：（1）∵在Rt ADB △中，90ADB ∠=︒，45B ∠=︒，∴9045BAD B ∠=︒-∠=︒． ∴BAD B ∠=∠． ∴AD DB =． 设AD x =，∵在Rt ADC △中，tan ADACD DC∠=，58ACD ∠=︒， ∴tan58xDC =︒．∵ DB DC CB AD =+=，90CB =，∴90tan58xx +=︒．将tan58 1.60︒≈代入方程， 解得240x ≈．答：最高塔的高度AD 约为240米．25．（1）证明：连接OC ，如图1．∵PC 是⊙O 的切线，C 为切点， ∴OC PC ⊥．∴1290PCO ∠=∠+∠=︒． ∵PD AB ⊥于点D ， ∴90EDA ∠=︒．∴390A ∠+∠=︒． ∵OA OC =， ∴1A ∠=∠． ∴23∠=∠． ∵34∠=∠， ∴24∠=∠． 即PCE PEC ∠=∠．（2）解：作PF EC ⊥于点F ，如图2．∵AB 是⊙O 的直径， ∴90ACB ∠=︒．∵在Rt ABC △中，10AB =，3sin 5A =， ∴sin 6BC AB A =⋅=．∴8AC ==． ∵在Rt AED △中，32ED =， ∴5sin 2ED AE A ==． ∴112EC AC AE =-=． ∵24∠=∠， ∴PE PC =．∵PF EC ⊥于点F ，∴11124FC EC ==，90PFC ∠=︒．∴2590∠+∠=︒．∵21290A ∠+∠=∠+∠=︒． ∴5A ∠=∠． ∴3sin 55∠=． ∴在Rt PFC △中，55sin 512FC PC ==∠． 26．解：（2）抛物线如图所示；（3）x =4-，1-或1； （4）41x -<<-或1x >．27．解：（1）∵二次函数212y x bx c =-++，当0x =和5x =时所对应的函数值相等，∴二次函数212y x bx c =-++的图象的对称轴是直线52x =． ∵二次函数212y x bx c =-++的图象经过点(1,0)A ，∴10252b c b ⎧=-++⎪⎪⎨⎪=⎪⎩．解得 252c b =-⎧⎪⎨=⎪⎩．∴二次函数的表达式为215222y x x =-+-．（2）过点B 作BD x ⊥轴于点D ，如图1．∵一次函数3y x =-+与二次函数212y x bx c =-++的图象分别交于B ，C 两点，∴2153222x x x -+=-+-．解得 12x =，25x =． ∴交点坐标为(2,1)，(5,2)-． ∵点B 在第一象限，∴点B 的坐标为(2,1)． ∴点D 的坐标为(2,0)．在Rt ABD △中，1AD =，1BD =，∴AB（3）结论：四边形ABCN 的形状是矩形．证明：设一次函数3y x =-+的图象与x 轴交于点E ，连接MB ，MN ，如图2．∵点B 绕点M 旋转180︒得到点N ，∴M 是线段BN 的中点．∴ MB MN =．∵M 是线段AC 的中点， ∴ MA MC =． ∴四边形ABCN 是平行四边形．∵一次函数3y x =-+的图象与x 轴交于点E ， 当0y =时，3x =． ∴点E 的坐标为(3,0)． ∴1 DE DB ==．∴在Rt BDE △中，45DBE DEB ∠=∠=︒． 同理45DAB DBA ∠=∠=︒． ∴90ABE DBA DBE ∠=∠+∠=︒． ∴四边形ABCN 是矩形．28．解：（1（2）①补全图形如图所示；②结论：（1）中NM 与AB 的位置关系不变． 证明：∵90ACB ∠=︒，AC BC =， ∴45CAB B ∠=∠=︒． ∴ 45CAN NAM ∠+∠=︒．∵AD 绕点A 逆时针旋转90︒得到线段AE ， ∴AD AE =，90DAE ∠=︒． ∵N 为ED 的中点，∴1452DAN DAE ∠=∠=︒，AN DE ⊥． ∴ 45CAN DAC ∠+∠=︒，90AND ∠=︒． ∴ NAM DAC ∠=∠．在Rt AND △中，cos cos 45AN DAN AD =∠=︒=在Rt ACB △中，cos cos 45AC CAB AB =∠=︒=． ∵M 为AB 的中点，∴2AB AM =．∴2AC AC AB AM ==．∴AM AC =． ∴AN AD =AMAC． ∴ANM ADC ∽△△．∴AMN ACD ∠=∠．∵点D 在线段BC 的延长线上， ∴18090ACD ACB ∠=︒-∠=︒． ∴90AMN ∠=︒． ∴NM AB ⊥．（3）当BD 的长为6时，ME 的长的最小值为2．29．解：（1）所得图形，如图1所示．（2）①45︒；②1(,)2或1(2-． （3）①如图5，直线OQ 与⊙M 相切于点Q ，点Q 在第一象限，连接MQ ，过点Q 作QH x ⊥轴于点H ． ∵直线OQ 与⊙M 相切于点Q ， ∴MQ OQ ⊥．∴90MQO ∠=︒． ∵2MO =，1MQ =， ∴在Rt MQO △中，1sin 2MQ MOQ MO ∠==． ∴30MOQ ∠=︒．∴OQ OM cos MOQ =⋅∠= ∵QH x ⊥轴， ∴90QHO ∠=︒．∵9060QOH MOQ ∠=︒-∠=︒，∴在Rt QOH △中，3sin 2QH OQ QOH =⋅∠=． …………………………6分 ②如图6，当反射光线PN 与坐标轴平行时，连接MP 并延长交x 轴于点D ，过点P 作PE OD ⊥于点E ，过点O 作OF PD ⊥于点F ．∵直线l 是⊙M 的切线， ∴MD l ⊥．∴12 90OPD NPD ∠+∠=∠+∠=︒． ∵12∠=∠，∴OPD NPD ∠=∠． ∵PN x ∥轴，∴NPD PDO ∠=∠．∴OPD PDO ∠=∠． ∴OP OD =． ∵OF PD ⊥，∴ 90MFO ∠=︒，PF FD =．∵cos OMF ∠=MF MOMO MD=， 设PF FD x ==，而2MO =，1M P =， ∴12212x x+=+．解得x =． ∵0x >，∴x =∵PE OD ⊥，∴ 90PED MOD ∠=︒=∠． ∴PE MO ∥．∴ EPD OMF ∠=∠．∴cos cos EPD OMF ∠=∠． ∴PE MFPD MO=． ∴MFPE PD MO=⋅ 122xx +=⋅ (1)x x =+=可知，当反射点P 从②中的位置开始，在⊙M 上沿逆时针方向运动，到与①中的点Q 重合之前，都满足反射光线与坐标轴无公共点，所以反射点P 的纵32P y <．。

北京市西城区2015 — 2016学年度第一学期期末试卷高二数学 2016.1（理科）试卷满分：150分 考试时间：120分钟题号 一 二三本卷总分1516 17 18 19 20 分数一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.1．命题“若1a >，则0a >”的逆命题是（ ） （A ）若0a >，则1a > （B ）若0a ≤，则1a > （C ）若0a >，则1a ≤（D ）若0a ≤，则1a ≤2．圆心为(1,2)，且与y 轴相切的圆的方程是（ ） （A ）22(1)(2)4x y -+-= （B ）22(1)(2)1x y -+-= （C ）22(1)(2)1x y +++= （D ）22(1)(2)4x y +++=3．在空间中，给出下列四个命题：① 平行于同一个平面的两条直线互相平行；②垂直于同一个平面的两个平面互相平行； ③ 平行于同一条直线的两条直线互相平行；④垂直于同一条直线的两条直线互相平行． 其中真命题的序号是（ ） （A ）①（B ）②（C ）③（D ）④4．实轴长为2，虚轴长为4的双曲线的标准方程是（ ）（A ）2214y x -= （B ）2214x y -= （C ）221416x y -=，或221416y x -= （D ）2214y x -=，或2214x y -=5．“直线l 垂直于平面α内无数条直线”是“直线l 垂直于平面α”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6. 某几何体的三视图如图所示．其中主视图中△ABC 是边长为2的正三角形，俯视图为正六边形，那么该 几何体的左视图的面积为（ ） （A ）32（B ）3 （C ）23（D ）3 7．已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为1F ，2F ，若椭圆上存在点P 使得12F PF ∠是钝角，则椭圆离心率的取值范围是（ ）（A ）2(0,2 （B ）2,1)2（C ）1(0,)2（D ）1(,1)28. 已知四面体ABCD 的侧面展开图如图所示， 则其体积为（ ） （A ）2（B ）23 （C ）34（D ）23二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分. 把答案填在题中横线上. 9. 命题“x ∀∈R ，210x ->”的否定是_______.10. 已知直线1l ：210x ay --=，2l ：0ax y -=. 若1l ∥2l ，则实数a = _______.11. 已知双曲线2221(0)y x b b-=>的一个焦点是(2,0)，则其渐近线的方程为_______.12. 如图，正方体1111ABCD A B C D -中，直线1BC 和11B D 所成角的大小为_______；直线1BC 和平面 11B D DB 所成角的大小为_______.13. 在空间直角坐标系Oxyz 中，已知平面α的一个法向量是(1,1,2)=-n ，且平面α过点(0,3,1)A .若(,,)P x y z 是平面α上任意一点，则点P 的坐标满足的方程是_______.14. 平面内到定点(0,1)F 和定直线:1l y =-的距离之和等于4的动点的轨迹为曲线C ．关于曲线C 的几何性质，给出下列三个结论：① 曲线C 关于y 轴对称；② 若点(,)P x y 在曲线C 上，则||2y ≤； ③ 若点P 在曲线C 上，则1||4PF ≤≤. 其中，所有正确结论的序号是_______.三、解答题：本大题共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.（本小题满分13分）如图，四棱锥P ABCD -的底面ABCD 为菱形，Q 是棱PA 的中点． （Ⅰ）求证：PC ∥平面BDQ ；（Ⅱ）若PB PD =，求证：平面PAC ⊥平面BDQ ．16.（本小题满分13分）已知抛物线22(0)y px p =>的准线方程是12x =-. （Ⅰ）求抛物线的方程；（Ⅱ）设直线(2)(0)y k x k =-≠与抛物线相交于M ，N 两点，O 为坐标原点，证明：OM ON ⊥.17.（本小题满分13分）如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，90BAC ∠=︒，3AC =13AA 2AB =，点D 在棱11B C 上，且1114B C B D =.（Ⅰ）求证：1BD A C ⊥；（Ⅱ）求二面角11B A D B --的大小.18.（本小题满分13分）如图，在直角坐标系xOy 中，已知圆O ：224x y +=．点B ，C 在圆O 上，且关于x 轴对称．（Ⅰ）当点B 3OB OC ⋅u u u r u u u r的值；（Ⅱ）设P 为圆O 上异于B ，C 的任意一点，直线PB ，PC 与x 轴分别交于点M ，N ，证明：||||OM ON ⋅为定值．19.（本小题满分14分）如图1，四棱锥ABCD P -中，⊥PD 底面ABCD ，底面ABCD 是直角梯形，M 为侧棱PD 上一点．该四棱锥的俯视图和左视图如图2所示． （Ⅰ）求证：⊥BC 平面PBD ； （Ⅱ）求证：AM ∥平面PBC ；（Ⅲ）线段CD 上是否存在点N ，使AM 与BN 所成角的余弦值为43？若存在，找到所有符合要求的点N ；若不存在，说明理由．20.（本小题满分14分）如图，已知四边形ABCD 是椭圆223412x y +=的内接平行四边形，且BC ，AD 分别经过椭圆的焦点1F ，2F .（Ⅰ）若直线AC 的方程为20x y -=，求AC 的长； （Ⅱ）求平行四边形ABCD 面积的最大值.北京市西城区2015 — 2016学年度第一学期期末试卷高二数学（理科）参考答案及评分标准 2016.1一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.1.A2.B3.C4. D5.B6.C7. B8.D二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.9. 2,10x x ∃∈-≤R 10. 2± 11. 3y x =±12. 60︒，30︒ 13. 210x y z -++= 14. ①②③ 注：12题第一空2分，第二空3分；14题少选不给分.三、解答题：本大题共6小题，共80分. 15.（本小题满分13分）（Ⅰ）证明：设AC 交BD 于点O ，连结OQ ． 【 1分】因为 底面ABCD 为菱形，所以 O 为AC 中点． 因为 Q 是PA 的中点，所以 OQ ∥PC ． 【 4分】 因为 OQ ⊂平面BDQ ，PC ⊄平面BDQ ，所以PC ∥平面BDQ ． 【 5分】 （Ⅱ）证明：连结OP ． 【 6分】因为 底面ABCD 为菱形，所以 BD AC ⊥，O 为BD 中点． 【 8分】 因为 PB PD =，所以 BD PO ⊥． 【10分】 所以 BD ⊥平面PAC ． 【11分】因为 BD ⊂平面BDQ ，所以 平面PAC ⊥平面BDQ ． 【13分】 16.（本小题满分13分）（Ⅰ）解：因为抛物线22(0)y px p =>的准线方程为2px =-， 【 2分】 所以 122p -=-， 解得1p =， 【 4分】 所以 抛物线的方程为22y x =. 【 5分】 （Ⅱ）证明：设11(,)M x y ，22(,)N x y .将(2)y k x =-代入22y x =，消去y 整理得 22222(21)40k x k x k -++=. 【 7分】 所以 124x x =. 【 8分】由2112y x =，2222y x =，两式相乘，得 2212124y y x x =， 【 9分】注意到1y ，2y 异号，所以 124y y =-. 【10分】 所以直线OM 与直线ON 的斜率之积为12121y y x x ⋅=-， 【12分】 即 OM ON ⊥. 【13分】17.（本小题满分13分）（Ⅰ）证明：因为 111ABC A B C -直三棱柱， 所以 1AA AB ⊥，1AA AC ⊥. 又 AB AC ⊥，所以 AB ，AC ，1AA 两两互相垂直. 【 1分】如图，以A 为原点，建立空间直角坐标系A xyz -. 【 2分】则 (2,0,0)B ，(0,C ，1A ，1B ，1C .由 11111(,422B D B C ==-u u u u r u u u u r ，得3(2D . 【 3分】所以 1(2BD =-u u u r ，1AC =u u u r .因为 1330BD AC ⋅=-=u u u r u u u r， 【 4分】 所以 1BD A C ⊥. 【 5分】（Ⅱ）解：13(,,3)22BD =-u u u r ，1(2,0,3)A B =-u u u r . 设平面1A DB 的一个法向量为111(,,)x y z =m ，则10,0.A B BD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u r u u u rm m 【 7分】 所以 11111230,1330.2x z x y z ⎧-=⎪⎨-++=⎪⎩ 取11z =，得33(,,1)2=-m . 【 9分】 又平面11A DB 的一个法向量为(0,0,1)=n ， 【10分】 所以 1cos ,239144⋅〈〉===++m nm n m n， 【12分】 因为二面角11B A D B --的平面角是锐角，所以二面角11B A D B --的大小是60︒. 【13分】18.（本小题满分13分）（Ⅰ）解：因为点B 在圆O 3不妨设3,1)B ，由对称性知3,1)C -， 【 2分】所以 312OB OC ⋅=-=u u u r u u u r． 【 5分】（Ⅱ）解：设00(,)B x y ，由对称性知00(,)C x y -，且22004x y +=． 【 6分】设1110(,)()P x y y y ≠±，则22114x y +=． 【 7分】101110:()PB y y l y y x x x x --=--，11110:()PC y y l y y x x x x +-=--． 【 9分】 在上述方程中分别令0y =，解得 011010M x y x y x y y -=-，011010N x y x y x y y +=+． 【11分】所以 222222220110011022221010(4)(4)4M N x y x y y y y y x x y y y y ----⋅===--． 所以||||4OM ON ⋅=． 【13分】 19.（本小题满分14分）（Ⅰ）证明：由俯视图可得，222BD BC CD +=，所以 BD BC ⊥． 【 1分】 又因为 ⊥PD 平面ABCD ，所以 PD BC ⊥， 【 3分】所以 ⊥BC 平面PBD ． 【 4分】 （Ⅱ）证明：取PC 上一点Q ，使:1:4PQ PC =，连结MQ ，BQ ． 【 5分】由左视图知 4:1:=PD PM ，所以 MQ ∥CD ，14MQ CD =． 【 6分】 在△BCD 中，易得60CDB ︒∠=，所以 30ADB ︒∠=，又 2=BD ， 所以1AB =，3AD =．又因为 AB ∥CD ，CD AB 41=，所以 AB ∥MQ ，AB MQ =． 所以四边形ABQM 为平行四边形，所以 AM ∥BQ ． 【 8分】 因为 ⊄AM 平面PBC ，BQ ⊂平面PBC ，所以 直线AM ∥平面PBC ． 【 9分】 （Ⅲ）解：线段CD 上存在点N ，使AM 与BN 所成角的余弦值为43． 【10分】 证明如下：因为 ⊥PD 平面ABCD ，DC DA ⊥，建立如图所示的空间直角坐标系xyz D -． 所以 )3,0,0(),0,4,0(),0,1,3(),0,0,3(),0,0,0(M C B A D ．设 )0,,0(t N ，其中40≤≤t ． 【11分】 所以)3,0,3(-=AM ，)0,1,3(--=t BN ．要使AM 与BN 所成角的余弦值为43，则有 ||34||||AM BN AM BN ⋅=u u u u r u u u ru u u u r u u u r ． 【12分】所以43)1(332|3|2=-+⋅t ，解得 0=t 或2，均适合40≤≤t ． 【13分】 故点N 位于D 点处，或CD 中点处时，均符合题意． 【14分】 20.（本小题满分14分）（Ⅰ）解：由2220,3412,x y x y -=⎧⎨+=⎩解得3x =±， 【 2分】 所以,A C 两点的坐标为3(3,)2和3(3,)2--， 【 4分】 所以 22(23)(3)15AC =+=. 【 5分】 （Ⅱ）解：① 当直线AD 的斜率不存在时，此时易得3(1,)2A ，3(1,)2B -，3(1,)2C --，3(1,)2D -，所以平行四边形ABCD 的面积为||||6AB CD ⋅=. 【 6分】② 当直线AD 的斜率存在时，设直线AD 的方程为(1)y k x =-，将其代入椭圆方程，整理得2222(34)84120k x k x k +-+-=. 【 8分】 设点11(,)A x y ，22(,)B x y ，33(,)C x y ，44(,)D x y .则 2142834k x x k+=+，214241234k x x k -=+. 【10分】 连结1AF ，1DF ，则平行四边形ABCD 的面积11214142||||2||AF D S S F F y y y y ∆==-=-. 【11分】又 2222214141414()()[()4]y y k x x k x x x x -=-=+-222216(1)9(34)k k k +=⨯+. 【13分】所以 222216(1)66(34)k k S k +=<+. 综上，平行四边形ABCD 面积的最大值是6. 【14分】。

2015-2016学年北京市西城区高二（上）期末数学试卷（文科）一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.1．命题“若a＞1，则a＞0”的逆命题是（）A．若a＞0，则a＞1 B．若a≤0，则a＞1 C．若a＞0，则a≤1D．若a≤0，则a≤12．复数z=1+2i的虚部是（）A．﹣2i B．2i C．﹣2 D．23．在空间中，给出下列四个命题：①平行于同一个平面的两条直线互相平行；②垂直于同一个平面的两个平面互相平行；③平行于同一条直线的两条直线互相平行；④垂直于同一条直线的两条直线互相平行．其中真命题的序号是（）A．①B．②C．③D．④4．抛物线x2=2y的焦点到其准线的距离是（）A．1 B．2 C．3 D．45．两条直线A1x+B1y+C1=0，A2x+B2y+C2=0互相垂直的充分必要条件是（）A．B．C．A1A2+B1B2=0 D．A1A2﹣B1B2=06．如图，在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中，AA1=2AB，AB=BC，则下列结论中正确的是（）A．BD1∥B1C B．A1D1∥平面AB1CC．BD1⊥AC D．BD1⊥平面AB1C7．已知椭圆的两个焦点分别为F1，F2，|F1F2|=2c（c＞0）．若点P 在椭圆上，且∠F1PF2=90°，则点P到x轴的距离为（）A．B．C．D．8．在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中，AB=6，BC=4，AA1=2，P，Q分别为棱AA1，C1D1的中点，则从点P出发，沿长方体表面到达点Q的最短路径的长度为（）A．3 B．4 C． D．5二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上.9．命题“∀x∈R，x2﹣1＞0”的否定是．10．已知球O的大圆面积为S1，表面积为S2，则S1：S2= ．11．如图，在复平面内，复数z1，z2对应的向量分别是，，则= ．12．已知双曲线的一个焦点是（2，0），则b= ；双曲线渐近线的方程为．13．已知正六棱柱的底面边长和侧棱长均为2，其三视图中的俯视图如图所示，则其左视图的面积是．14．已知曲线C的方程是x4+y2=1．关于曲线C的几何性质，给出下列三个结论：①曲线C关于原点对称；②曲线C关于直线y=x对称；③曲线C所围成的区域的面积大于π．其中，所有正确结论的序号是．三、解答题：本大题共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，四棱锥P﹣ABCD中，PD⊥底面ABCD，底面ABCD是正方形，且PD=AB=2．（Ⅰ）求PB的长；（Ⅱ）求四棱锥P﹣ABCD的表面积．16．如图，已知圆心为C（4，3）的圆经过原点O．（Ⅰ）求圆C的方程；（Ⅱ）设直线3x﹣4y+m=0与圆C交于A，B两点．若|AB|=8，求m的值．17．如图，矩形ABCD所在的平面与正方形ADPQ所在的平面相互垂直，E是QD的中点．（Ⅰ）求证：QB∥平面AEC；（Ⅱ）求证：平面QDC⊥平面AEC；（Ⅲ）若AB=1，AD=2，求多面体ABCEQ的体积．18．已知抛物线y2=2px（p＞0）的准线方程是．（Ⅰ）求抛物线的方程；（Ⅱ）设直线y=k（x﹣2）（k≠0）与抛物线相交于M，N两点，O为坐标原点，证明：OM⊥ON．19．如图1，在△ABC中，∠ABC=90°，D为AC中点，AE⊥BD于E，延长AE交BC于F．将△ABD沿BD折起，得到三棱锥A1﹣BCD，如图2所示．（Ⅰ）若M是A1C的中点，求证：DM∥平面A1EF；（Ⅱ）若平面A1BD⊥平面BCD，试判断直线A1B与直线CD能否垂直？并说明理由．20．如图，已知椭圆C：=1（a＞b＞0）的离心率是，一个顶点是B（0，1）．（Ⅰ）求椭圆C的方程；（Ⅱ）设P，Q是椭圆C上异于点B的任意两点，且BP⊥BQ．试问：直线PQ是否恒过一定点？若是，求出该定点的坐标；若不是，说明理由．2015-2016学年北京市西城区高二（上）期末数学试卷（文科）参考答案与试题解析一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.1．命题“若a＞1，则a＞0”的逆命题是（）A．若a＞0，则a＞1 B．若a≤0，则a＞1 C．若a＞0，则a≤1D．若a≤0，则a≤1【考点】四种命题间的逆否关系．【专题】对应思想；综合法；简易逻辑．【分析】把原命题“若a＞1，则a＞0”的题设和结论互换，就得到原命题的逆命题．【解答】解：互换原命题“若a＞1，则a＞0”的题设和结论，得到它的逆命题是“若a＞0，则a＞1”，故选：A．【点评】本题考查四种命题，解题的关键是熟练掌握四种命题的相互转换和它们之间的相互关系．属基础题．2．复数z=1+2i的虚部是（）A．﹣2i B．2i C．﹣2 D．2【考点】复数的基本概念．【专题】阅读型；对应思想；数学模型法；数系的扩充和复数．【分析】直接由复数的概念得答案．【解答】解：由复数概念知，复数z=1+2i的虚部是2．故选：D．【点评】本题考查复数的基本概念，是基础的会考题型．3．在空间中，给出下列四个命题：①平行于同一个平面的两条直线互相平行；②垂直于同一个平面的两个平面互相平行；③平行于同一条直线的两条直线互相平行；④垂直于同一条直线的两条直线互相平行．其中真命题的序号是（）A．①B．②C．③D．④【考点】命题的真假判断与应用．【专题】探究型；运动思想；综合法；简易逻辑．【分析】由空间中点、线、面的位置关系逐一核对四个命题得答案．【解答】解：①平行于同一个平面的两条直线有三种可能的位置关系：相平行、相交、异面，故①错误；②垂直于同一个平面的两个平面有两种可能的位置关系：平行、相交，故②错误；③由平行公理可知：平行于同一条直线的两条直线互相平行，故③正确；④垂直于同一条直线的两条直线有三种可能的位置关系：相平行、相交、异面，故④错误．故选：C．【点评】本题考查命题的真假判断与应用，考查了空间中点、线、面的位置关系，是基础题．4．抛物线x2=2y的焦点到其准线的距离是（）A．1 B．2 C．3 D．4【考点】抛物线的简单性质．【专题】计算题；方程思想；综合法；圆锥曲线的定义、性质与方程．【分析】利用抛物线的简单性质求解即可．【解答】解：抛物线x2=2y的焦点到其准线的距离是：p=1．故选：A．【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用，是基础题．5．两条直线A1x+B1y+C1=0，A2x+B2y+C2=0互相垂直的充分必要条件是（）A．B．C．A1A2+B1B2=0 D．A1A2﹣B1B2=0【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系．【专题】计算题；方程思想；定义法；直线与圆．【分析】结合直线垂直的等价条件，利用充分条件和必要条件的定义进行判断．【解答】解：两条直线A1x+B1y+C1=0，A2x+B2y+C2=0互相垂直⇔A1A2+B1B2=0，故两条直线A1x+B1y+C1=0，A2x+B2y+C2=0互相垂直的充分必要条件是A1A2+B1B2=0，故选：C．【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断，利用直线垂直的条件是解决本题的关键．6．如图，在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中，AA1=2AB，AB=BC，则下列结论中正确的是（）A．BD1∥B1C B．A1D1∥平面AB1CC．BD1⊥AC D．BD1⊥平面AB1C【考点】直线与平面垂直的性质；直线与平面平行的判定．【专题】证明题；数形结合；分析法；空间位置关系与距离．【分析】连接BD，由AC⊥BD，AC⊥DD1，可证AC⊥平面BDD1，利用线面垂直的性质即可证明AC⊥BD1．【解答】解：∵如图，连接BD，在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中，AB=BC，∴AC⊥BD，AC⊥DD1，∵BD∩DD1=D，∴AC⊥平面BDD1，∵BD1⊂平面BDD1，∴AC⊥BD1．故选：C．【点评】本题主要考查了直线与平面垂直的判定，直线与平面垂直的性质的应用，考查了空间想象能力和推理论证能力，属于中档题．7．已知椭圆的两个焦点分别为F1，F2，|F1F2|=2c（c＞0）．若点P 在椭圆上，且∠F1PF2=90°，则点P到x轴的距离为（）A．B．C．D．【考点】椭圆的简单性质．【专题】计算题；作图题；数形结合；圆锥曲线的定义、性质与方程．【分析】作椭圆，从而可得|PF1|+|PF2|=2a，|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2，从而可得|PF1|•|PF2|=2b2，再由三角形的面积公式求得．【解答】解：由题意作图如右，∵|PF1|+|PF2|=2a，又∵∠F1PF2=90°，∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2，∴|PF1|•|PF2|===2b2，设点P到x轴的距离为d，则|PF1|•|PF2|=|F1F2|•d，故2b2=2cd，故d=，故选：B．【点评】本题考查了椭圆的定义的应用及数形结合的思想应用，同时考查了等面积的应用．8．在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中，AB=6，BC=4，AA1=2，P，Q分别为棱AA1，C1D1的中点，则从点P出发，沿长方体表面到达点Q的最短路径的长度为（）A．3 B．4 C． D．5【考点】多面体和旋转体表面上的最短距离问题．【专题】计算题；运动思想；分割补形法；立体几何．【分析】由题意画出图形，把问题转化为从小长方体PMNG﹣A1HQD1的一个顶点P到另一顶点的表面最短距离问题．分类剪展求出最小值，求最小值中的最小者得答案．【解答】解：如图，∵P，Q分别为棱AA1，C1D1的中点，∴问题可转化为从小长方体PMNG﹣A1HQD1的一个顶点P到另一顶点的表面最短距离问题．共有三种剪展方法：沿QH剪开再展开，此时最短距离为l=；沿QN剪开再展开，此时最短距离为l=；沿QD1剪开再展开，此时最短距离为l=．∴从点P出发，沿长方体表面到达点Q的最短路径的长度为．故选：B．【点评】本题考查多面体表面上的最短距离问题，考查分类讨论和数形结合的解题思想方法，想到剪展的所有情况是解题的关键，是中档题．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上.9．命题“∀x∈R，x2﹣1＞0”的否定是∃x∈R，x2﹣1≤0．【考点】命题的否定．【专题】计算题；规律型；对应思想；转化法；简易逻辑．【分析】直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可．【解答】解：因为特称命题的否定是全称命题，所以，命题“∀x∈R，x2﹣1＞0”的否定是：∃x∈R，x2﹣1≤0．故答案为：∃x∈R，x2﹣1≤0．【点评】本题考查命题的否定，特称命题与全称命题的否定关系，是基础题．10．已知球O的大圆面积为S1，表面积为S2，则S1：S2= 1：4 ．【考点】球的体积和表面积．【专题】计算题；方程思想；综合法；空间位置关系与距离．【分析】利用球的面积公式，直接求解即可．【解答】解：设球的半径为r，所以大圆面积S1=πr2，表面积S2=4πr2，所以S1：S2=1：4故答案为：1：4．【点评】本题考查球的表面积，考查计算能力，是基础题．11．如图，在复平面内，复数z1，z2对应的向量分别是，，则= ﹣1+2i ．【考点】复数的代数表示法及其几何意义．【专题】计算题；图表型；方程思想；数系的扩充和复数．【分析】由图形得到复数z1=﹣2﹣i，z2=i，代入，再利用复数代数形式的乘除运算化简得答案．【解答】解：由图可知，z1=﹣2﹣i，z2=i，∴=．故答案为：﹣1+2i．【点评】本题考查复数的代数表示法及其几何意义，考查了复数代数形式的乘除运算，是基础题．12．已知双曲线的一个焦点是（2，0），则b= ；双曲线渐近线的方程为．【考点】双曲线的简单性质．【专题】计算题；方程思想；综合法；圆锥曲线的定义、性质与方程．【分析】利用双曲线的一个焦点是（2，0），求出b，即可求出双曲线渐近线的方程．【解答】解：∵双曲线的一个焦点是（2，0），∴1+b2=4，∵b＞0，∴b=，又a=1，∴双曲线渐近线的方程为故答案为：，【点评】本题考查双曲线渐近线的方程，考查学生的计算能力，正确求出b是关键．13．已知正六棱柱的底面边长和侧棱长均为2，其三视图中的俯视图如图所示，则其左视图的面积是4．【考点】简单空间图形的三视图．【专题】应用题；数形结合；数形结合法；空间位置关系与距离．【分析】正六棱柱的底面边长和侧棱长均为2，故左视图是长方形，长为2，宽为2，由此能求出左视图的面积．【解答】解：∵正六棱柱的底面边长和侧棱长均为2，∴左视图是长方形，长为=2，宽为2，∴左视图的面积是2×2=4，故答案为：【点评】本题考查空间图形的三视图，是一个基础题，考查的内容比较简单，解题时要认真审题，仔细解答14．已知曲线C的方程是x4+y2=1．关于曲线C的几何性质，给出下列三个结论：①曲线C关于原点对称；②曲线C关于直线y=x对称；③曲线C所围成的区域的面积大于π．其中，所有正确结论的序号是①③．【考点】命题的真假判断与应用．【专题】探究型；对应思想；简易逻辑；推理和证明．【分析】分析关于原点对称的两个点（x，y）点（﹣x，﹣y），是否都在曲线上，可判断①；分析关于直线y=x对称的两个点（x，y）点（y，x），是否都在曲线上，可判断②；求出曲线C所围成的区域面积，可判断③．【解答】解：将方程中的x换成﹣x，y换成﹣y方程不变，所以曲线C关于原点对称，故①正确；将方程中的x换成y，y换成x，方程变为y4+x2=1与原方程不同，故②错误；在曲线C上任取一点M（x0，y0），x04+y02=1，∵|x0|≤1，∴x04≤x02，∴x02+y02≥x04+y02=1，即点M在圆x2+y2=1外，故③正确；故正确的结论的序号是：①③，故答案为：①③【点评】本题考查的知识点是曲线Cx4+y2=1的图象和性质，对称性的判断，面积的求解，难度中档．三、解答题：本大题共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，四棱锥P﹣ABCD中，PD⊥底面ABCD，底面ABCD是正方形，且PD=AB=2．（Ⅰ）求PB的长；（Ⅱ）求四棱锥P﹣ABCD的表面积．【考点】点、线、面间的距离计算；棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积．【专题】规律型；数形结合；空间位置关系与距离．【分析】（Ⅰ）连结BD．证明PD⊥BD，在直角三角形PDB中，求解PB即可．（Ⅱ）说明△PDA，△PDC为全等的直角三角形，利用四棱锥P﹣ABCD的表面积S=2S△PDA+2S△PAB+S正方形ABCD求解即可．【解答】（本小题满分13分）（Ⅰ）解：连结BD．因为PD⊥底面ABCD，所以PD⊥BD．因为底面ABCD是正方形，AB=2，所以．在直角三角形PDB中，．（Ⅱ）解：因为PD⊥底面ABCD，底面ABCD是正方形，从而△PDA，△PDC为全等的直角三角形，所以．由（Ⅰ）知，所以 AB2+PA2=PB2=BC2+PC2，从而△PAB，△PCB为全等的直角三角形．所以，四棱锥P﹣ABCD的表面积S=2S△PDA+2S△PAB+S正方形ABCD==．【点评】本题考查几何体的表面积，点、线、面距离的求法，考查计算能力．16．如图，已知圆心为C（4，3）的圆经过原点O．（Ⅰ）求圆C的方程；（Ⅱ）设直线3x﹣4y+m=0与圆C交于A，B两点．若|AB|=8，求m的值．【考点】圆的标准方程；直线与圆相交的性质．【专题】计算题；转化思想；综合法；直线与圆．【分析】（Ⅰ）由两点间距离公式求出圆C的半径，由此能求出圆C的方程．（Ⅱ）作CD⊥AB于D，则CD平分线段AB，从在则，由勾股定理求出CD，由点到直线的距离公式求出CD，由此能求出m．【解答】（本小题满分13分）（Ⅰ）解：∵圆心为C（4，3）的圆经过原点O，∴圆C的半径，∴圆C的方程为（x﹣4）2+（y﹣3）2=25．（Ⅱ）解：∵直线3x﹣4y+m=0与圆C交于A，B两点．若|AB|=8，作CD⊥AB于D，则CD平分线段AB，∴．在直角三角形ADC中，．由点到直线的距离公式，得，∴，解得m=±15．【点评】本题考查圆的方程的求法，考查实数值的求法，是中档题，解题时要认真审题，注意圆的性质、点到直线的距离公式的合理运用．17．如图，矩形ABCD所在的平面与正方形ADPQ所在的平面相互垂直，E是QD的中点．（Ⅰ）求证：QB∥平面AEC；（Ⅱ）求证：平面QDC⊥平面AEC；（Ⅲ）若AB=1，AD=2，求多面体ABCEQ的体积．【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积；直线与平面平行的判定；平面与平面垂直的判定．【专题】规律型；数形结合；综合法；空间位置关系与距离．【分析】（Ⅰ）连接BD交AC于O，连接EO．证明EO∥QB，即可证明QB∥平面AEC．（Ⅱ）证明CD⊥AE，AE⊥QD．推出AE⊥平面QDC，然后证明平面QDC⊥平面AEC．（Ⅲ）通过多面体ABCEQ为四棱锥Q﹣ABCD截去三棱锥E﹣ACD所得，计算求解即可．【解答】（本小题满分14分）（Ⅰ）证明：连接BD交AC于O，连接EO．因为 E，O分别为QD和BD的中点，则EO∥QB．又 EO⊂平面AEC，QB⊄平面AEC，所以QB∥平面AEC．（Ⅱ）证明：因为矩形ABCD所在的平面与正方形ADPQ所在的平面相互垂直，CD⊂平面ABCD，CD⊥AD，所以CD⊥平面ADPQ．又AE⊂平面ADPQ，所以CD⊥AE．．因为AD=AQ，E是QD的中点，所以AE⊥QD．所以AE⊥平面QDC．所以平面QDC⊥平面AEC．（Ⅲ）解：多面体ABCEQ为四棱锥Q﹣ABCD截去三棱锥E﹣ACD所得，所以．【点评】本题考查直线与平面平行，直线与平面垂直，几何体的体积的求法，考查计算能力．18．已知抛物线y2=2px（p＞0）的准线方程是．（Ⅰ）求抛物线的方程；（Ⅱ）设直线y=k（x﹣2）（k≠0）与抛物线相交于M，N两点，O为坐标原点，证明：OM⊥ON．【考点】直线与抛物线的位置关系；抛物线的标准方程．【专题】计算题；方程思想；转化思想；综合法；圆锥曲线的定义、性质与方程．【分析】（Ⅰ）利用排趋性的准线方程求出p，即可求解抛物线的方程；（Ⅱ）直线y=k（x﹣2）（k≠0）与抛物线联立，通过韦达定理求解直线的斜率关系即可证明OM⊥ON．【解答】（本小题满分13分）（Ⅰ）解：因为抛物线y2=2px（p＞0）的准线方程为，所以，解得p=1，所以抛物线的方程为y2=2x．（Ⅱ）证明：设M（x1，y1），N（x2，y2）．将y=k（x﹣2）代入y2=2x，消去y整理得 k2x2﹣2（2k2+1）x+4k2=0．所以 x1x2=4．由，，两式相乘，得，注意到y1，y2异号，所以 y1y2=﹣4．所以直线OM与直线ON的斜率之积为，即OM⊥ON．【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系的应用，韦达定理的应用，抛物线的简单性质的应用，考查计算能力以及转化思想的应用．19．如图1，在△ABC中，∠ABC=90°，D为AC中点，AE⊥BD于E，延长AE交BC于F．将△ABD沿BD折起，得到三棱锥A1﹣BCD，如图2所示．（Ⅰ）若M是A1C的中点，求证：DM∥平面A1EF；（Ⅱ）若平面A1BD⊥平面BCD，试判断直线A1B与直线CD能否垂直？并说明理由．【考点】直线与平面平行的判定；直线与平面垂直的性质．【专题】证明题；转化思想；综合法；空间位置关系与距离．【分析】（Ⅰ）取FC中点N，推导出DN∥EF，MN∥A1F，由此能证明DM∥平面A1EF．（Ⅱ）推导出EF⊥平面A1BD，从而A1B⊥EF，假设A1B⊥CD，则A1B⊥平面BCD，A1E⊥平面BCD，与“过一点和已知平面垂直的直线只有一条”相矛盾，从而直线A1B与直线CD不能垂直．【解答】（本小题满分13分）证明：（Ⅰ）取FC中点N．在图1中，由D，N分别为AC，FC中点，所以DN∥EF．在图2中，由M，N分别为A1C，FC中点，所以MN∥A1F，所以平面DMN∥平面A1EF，所以DM∥平面A1EF．解：（Ⅱ）直线A1B与直线CD不可能垂直．因为平面A1BD⊥平面BCD，EF⊂平面BCD，EF⊥BD，所以EF⊥平面A1BD，所以A1B⊥EF．假设有A1B⊥CD，注意到CD与EF是平面BCD内的两条相交直线，则有A1B⊥平面BCD．（1）又因为平面A1BD⊥平面BCD，A1E⊂平面A1BD，A1E⊥BD，所以A1E⊥平面BCD．（2）而（1），（2）同时成立，这显然与“过一点和已知平面垂直的直线只有一条”相矛盾，所以直线A1B与直线CD不可能垂直．【点评】本题考查线面平行的证明，考查两直线是否垂直的判断，是中档题，解题时要认真审题，注意空间思维能力的培养．20．如图，已知椭圆C：=1（a＞b＞0）的离心率是，一个顶点是B（0，1）．（Ⅰ）求椭圆C的方程；（Ⅱ）设P，Q是椭圆C上异于点B的任意两点，且BP⊥BQ．试问：直线PQ是否恒过一定点？若是，求出该定点的坐标；若不是，说明理由．【考点】圆锥曲线的定值问题；椭圆的标准方程．【专题】计算题；分类讨论；转化思想；综合法；圆锥曲线的定义、性质与方程；圆锥曲线中的最值与范围问题．【分析】（Ⅰ）设椭圆C的半焦距为c．求出b利用离心率求出a，即可求解椭圆C的方程．（Ⅱ）证法一：直线PQ的斜率存在，设其方程为y=kx+m．将直线PQ的方程代入x2+4y2=4，消去y，设 P（x1，y1），Q（x2，y2），利用韦达定理，通过BP⊥BQ，化简求出5m2﹣2m﹣3=0，求出m，即可得到直线PQ恒过的定点．证法二：直线BP，BQ的斜率均存在，设直线BP的方程为y=kx+1，将直线BP的方程代入x2+4y2=4，消去y，解得x，设 P（x1，y1），转化求出P的坐标，求出Q坐标，求出直线PQ 的方程利用直线系方程求出定点坐标．【解答】（本小题满分14分）（Ⅰ）解：设椭圆C的半焦距为c．依题意，得b=1，且，解得 a2=4．所以，椭圆C的方程是．（Ⅱ）证法一：易知，直线PQ的斜率存在，设其方程为y=kx+m．将直线PQ的方程代入x2+4y2=4，消去y，整理得（1+4k2）x2+8kmx+4m2﹣4=0．设 P（x1，y1），Q（x2，y2），则，．①因为BP⊥BQ，且直线BP，BQ的斜率均存在，所以，整理得 x1x2+y1y2﹣（y1+y2）+1=0．②因为 y1=kx1+m，y2=kx2+m，所以 y1+y2=k（x1+x2）+2m，．③将③代入②，整理得．④将①代入④，整理得 5m2﹣2m﹣3=0．解得，或m=1（舍去）．所以，直线PQ恒过定点．证法二：直线BP，BQ的斜率均存在，设直线BP的方程为y=kx+1．将直线BP的方程代入x2+4y2=4，消去y，得（1+4k2）x2+8kx=0．解得 x=0，或．设 P（x1，y1），所以，，所以．以替换点P坐标中的k，可得．从而，直线PQ的方程是．依题意，若直线PQ过定点，则定点必定在y轴上．在上述方程中，令x=0，解得．所以，直线PQ恒过定点．【点评】本题考查椭圆的标准方程的求法，直线与椭圆的位置关系的综合应用，考查转化思想以及计算能力，难度比较大，是压轴题．。

北京市西城区2015-2016学年高二上学期期末考试理数试题第Ⅰ卷（共40分）一、选择题：本大题共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.命题“若1a >，则0a >”的逆命题是（ ）（A ）若0a >，则1a >（B ）若0a ≤，则1a >（C ）若0a >，则1a ≤（D ）若0a ≤，则1a ≤【答案】A【解析】试题分析：命题的逆命题需将条件和结论交换，因此逆命题为：若0a >，则1a >考点：四种命题2.圆心为(1,2)，且与y 轴相切的圆的方程是（ ）（A ）22(1)(2)4x y -+-=（B ）22(1)(2)1x y -+-=（C ）22(1)(2)1x y +++=（D ）22(1)(2)4x y +++=【答案】B【解析】试题分析：圆心(1,2)到y 轴的距离1d =，所以圆的半径为1，圆的方程为22(1)(2)1x y -+-=考点：圆的方程3.在空间中，给出下列四个命题：① 平行于同一个平面的两条直线互相平行；②垂直于同一个平面的两个平面互相平行；③ 平行于同一条直线的两条直线互相平行；④垂直于同一条直线的两条直线互相平行．其中真命题的序号是（ ）（A ）①（B ）②（C ）③（D ）④【答案】C【解析】试题分析：①中两直线可能相交平行或异面；②中两平面可能平行或相交；③中结论成立；④中两直线可能相交平行或异面考点：空间线面平行的性质4.实轴长为2，虚轴长为4的双曲线的标准方程是（ ）（A ）2214y x -=（B ）2214x y -= （C ）221416x y -=，或221416y x -=（D ）2214y x -=，或2214x y -= 【答案】D【解析】试题分析：由题意可知22,241,2a b a b ==∴==，双曲线焦点可能在x 轴可能在y 轴，所以方程为2214y x -=，或2214x y -= 考点：双曲线方程及性质5.“直线l 垂直于平面α内无数条直线”是“直线l 垂直于平面α”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【答案】B【解析】试题分析：由“直线l 垂直于平面α”可得到“直线l 垂直于平面α内无数条直线”，反之不成立，所以两者间是必要而不充分条件考点：充分条件与必要条件6.某几何体的三视图如图所示．其中主视图中△ABC 是边长为2的正三角形，俯视图为正六边形，那么该几何体的体积为（ ）（A （B （C ）23 （D ）3 【答案】C【解析】试题分析：由三视图可知，该几何体的空间图形为正六棱锥，依题意，底面边长为1，侧棱为2，高2AO ==1136332V Sh ⎫==⨯=⎪⎪⎭考点：三视图7.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为1F ，2F ，若椭圆上存在点P 使得12F PF ∠是钝角，则椭圆离心率的取值范围是（ ）（A ）（B ）（C ）1(0,)2（D ）1(,1)2【答案】B【解析】试题分析：当动点P 在椭圆长轴端点处沿椭圆弧向短轴端点运动时，P 对两个焦点的张角12F PF ∠渐渐增大，当且仅当P 点位于短轴端点0P 处时，张角12F PF ∠达到最大值．由此可得：∵椭圆上存在点P 使得12F PF ∠是钝角，∴102F P F ∆中，102F P F ∠＞90°，∴Rt △02OP F ∆中，02OP F ∠＞45°，所以b ＜c ，∴222222a c c a c e -<∴<∴>∵0＜e ＜11e << 考点：椭圆的简单性质8.已知四面体ABCD 的侧面展开图如图所示，则其体积为（ ）（A ）2（B ）23（C ）34 （D ）23【答案】D第Ⅱ卷（共110分）二、填空题（每题5分，满分30分，将答案填在答题纸上）9.命题“x ∀∈R ，210x ->”的否定是_______【答案】2,10x x ∃∈-≤R【解析】试题分析：全称命题的否定是特称命题，并将结论加以否定，因此否定为：2,10x x ∃∈-≤R考点：全称命题与特称命题10.已知直线1l ：210x ay --=，2l ：0ax y -=. 若1l ∥2l ，则实数a = _______【答案】【解析】试题分析：两直线平行，系数满足()21a a a ⨯-=-⨯∴=考点：两直线平行的判定11.已知双曲线2221(0)y x b b -=>的一个焦点是(2,0)，则其渐近线的方程为_____【答案】y =【解析】试题分析：由焦点坐标可知2214c b b =∴+=∴=，渐近线方程为y =考点：双曲线方程及性质12.如图，正方体1111ABCD A B C D -中，直线1BC 和11B D 所成角的大小为_______；直线1BC 和平面11B D DB 所成角的大小为_______.【答案】60︒，30︒【解析】试题分析：连结111,DC AC ，设1111AC B D O =，连结BO ，∵11B D ∥BD ，∴1DBC ∠是线1BC 和11B D 所成角，∵11BD BC DC ==，∴1DBC ∠=60°，∴直线1BC 和11B D 所成角的大小为60°；正方体中，∵11B D ⊥11A C ，1BB ⊥11A C ，11B D ∩1BB =1B ，∴1C O ⊥平面11B D DB ，∴1OBC ∠是直线1BC 和平面11B D DB 所成角，∵1112OC BC =，∴1111sin 2OC OBC BC ∠==， ∴130OBC ∠=．∴直线1BC 和平面11B D DB 所成角的大小为30°考点：异面直线所成角；线面所成角13.在空间直角坐标系Oxyz 中，已知平面α的一个法向量是(1,1,2)=-n ，且平面α过点(0,3,1)A若(,,)P x y z 是平面α上任意一点，则点P 的坐标满足的方程是_______.【答案】210x y z -++=【解析】试题分析：由题意可知AP =（x ，y-3，z-1）；平面α的一个法向量是n =（1，-1，2），所以0AP n =， 即：（x ，y-3，z-1）•（1，-1，2）=0；∴x-y+3+2z-2=0，即x-y+2z+1=0，点P 的方程是x-y+2z+1=0 考点：轨迹方程14.平面内到定点(0,1)F 和定直线:1l y =-的距离之和等于4的动点的轨迹为曲线C ．关于曲线C 的几何性质，给出下列三个结论：① 曲线C 关于y 轴对称；② 若点(,)P x y 在曲线C 上，则||2y ≤；③ 若点P 在曲线C 上，则1||4PF ≤≤.其中，所有正确结论的序号是_______.【答案】①②③【解析】试题分析：设P （x ，y ）是曲线C 上的任意一点，因为曲线C 是平面内到定点F （0，1）和定直线l ：y=-1的距离之和等于4的点的轨迹，所以|PF|+|y+1|=4，解得y ≥-1时，2124y x =-，当y ＜-1时，21212y x =-；显然①曲线C 关于y 轴对称；正确．②若点P （x ，y ）在曲线C 上，则|y|≤2；正确．③若点P 在曲线C 上，|PF|+|y+1|=4，|y|≤2，则1≤|PF|≤4．正确．考点：轨迹方程三、解答题 （本大题共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.（本小题满分13分）如图，四棱锥P ABCD -的底面ABCD 为菱形，Q 是棱PA 的中点．（Ⅰ）求证：PC ∥平面BDQ ；（Ⅱ）若PB PD =，求证：平面PAC ⊥平面BDQ ．【答案】（Ⅰ）详见解析（Ⅱ）详见解析【解析】试题分析：（Ⅰ）设AC交BD于点O，连结OQ，证明OQ∥PC．即可利用直线与平面平行的判定定理证明PC ∥平面BDQ；（Ⅱ）连结OP．说明BD⊥AC，BD⊥PO，然后证明BD⊥平面PAC，利用平面与平面垂直的判定定理证明平面PAC⊥平面BDQ试题解析：（Ⅰ）证明：设AC交BD于点O，连结OQ．【1分】因为底面ABCD为菱形，所以O为AC中点．因为Q是PA的中点，所以OQ∥PC．【4分】因为OQ⊂平面BDQ，PC⊄平面BDQ，所以PC∥平面BDQ．【5分】（Ⅱ）证明：连结OP．【6分】因为底面ABCD为菱形，⊥，O为BD中点．【8分】所以BD AC=，因为PB PD⊥．【10分】所以BD PO所以BD⊥平面PAC．【11分】因为BD⊂平面BDQ，所以平面PAC⊥平面BDQ．【13分】考点：平面与平面垂直的判定；直线与平面平行的判定16.（本小题满分13分）已知抛物线22(0)y px p =>的准线方程是12x =-. （Ⅰ）求抛物线的方程；（Ⅱ）设直线(2)(0)y k x k =-≠与抛物线相交于M ，N 两点，O 为坐标原点，证明：OM ON ⊥.【答案】（Ⅰ）22y x =（Ⅱ）详见解析【解析】试题分析：（Ⅰ）利用排趋性的准线方程求出p ，即可求解抛物线的方程；（Ⅱ）直线y=k （x-2）（k ≠0）与抛物线联立，通过韦达定理求解直线的斜率关系即可证明OM ⊥ON试题解析：（Ⅰ）解：因为抛物线22(0)y px p =>的准线方程为2p x =-， 【 2分】 所以 122p -=-， 解得1p =， 【 4分】 所以 抛物线的方程为22y x =. 【 5分】（Ⅱ）证明：设11(,)M x y ，22(,)N x y .将(2)y k x =-代入22y x =，消去y 整理得 22222(21)40k x k x k -++=. 【 7分】所以 124x x =. 【 8分】由2112y x =，2222y x =，两式相乘，得 2212124y y x x =， 【 9分】 注意到1y ，2y 异号，所以 124y y =-. 【10分】所以直线OM 与直线ON 的斜率之积为12121y y x x ⋅=-， 【12分】 即 OM ON ⊥. 【13分】考点：直线与抛物线的位置关系；抛物线的标准方程17.（本小题满分13分）如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，90BAC ∠=︒，AC =1AA =，2AB =，点D 在棱11B C 上，且1114B C B D =.（Ⅰ）求证：1BD A C ⊥；（Ⅱ）求二面角11B A D B --的大小.【答案】（Ⅰ）详见解析（Ⅱ）60︒【解析】试题分析：（Ⅰ）以A 为原点，建立空间直角坐标系A-xyz ，求出相关点的坐标，求出1,BD AC ．通过数量积为0，证明1BD AC ⊥;（Ⅱ）求出平面1A DB 的一个法向量，平面1A DB 的一个法向量，利用斜率的数量积求解二面角11B A D B --的平面角即可试题解析：（Ⅰ）证明：因为 111ABC A B C -直三棱柱，所以 1AA AB ⊥，1AA AC ⊥.又 AB AC ⊥，所以 AB ，AC ，1AA 两两互相垂直. 【 1分】 如图，以A 为原点，建立空间直角坐标系A xyz -. 【 2分】则 (2,0,0)B，(0,C，1A，1B，1(0,C .由11111(42B D B C ==-，得3(2D . 【 3分】 所以1(2BD =-，1(0,AC =. 因为 1330BD AC ⋅=-=， 【 4分】 所以 1BD AC ⊥. 【 5分】（Ⅱ）解：1(2BD =-，1(2,0,A B =. 设平面1A DB 的一个法向量为111(,,)x y z =m ，则10,0.A B BD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩m m 【 7分】所以1111120,10.2x x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩ 取11z =，得3,1)2=-m . 【 9分】 又平面11A DB 的一个法向量为(0,0,1)=n ， 【10分】所以1cos ,2〈〉=m n ， 【12分】 因为二面角11B A D B --的平面角是锐角，所以二面角11B A D B --的大小是60︒. 【13分】考点：二面角的平面角及求法；直线与平面垂直的判定18.（本小题满分13分）如图，在直角坐标系xOy 中，已知圆O ：224x y +=．点B ，C 在圆O 上，且关于x 轴对称． （Ⅰ）当点B时，求OB OC ⋅的值；（Ⅱ）设P 为圆O 上异于B ，C 的任意一点，直线PB ，PC 与x 轴分别交于点M ，N ，证明：||||OM ON ⋅为定值．【答案】（Ⅰ）2（Ⅱ）详见解析【解析】试题分析：（Ⅰ）求出B ，C 的坐标，利用数量积求解即可；（Ⅱ）设B ()00,x y ，P ()11,x y （10y y ≠±），然后求解|OM|•|ON|即可试题解析：（Ⅰ）解：因为点B 在圆O不妨设B ，由对称性知1)C -， 【 2分】所以 312OB OC ⋅=-=． 【 5分】（Ⅱ）解：设00(,)B x y ，由对称性知00(,)C x y -，且22004x y +=． 【 6分】设1110(,)()P x y y y ≠±，则22114x y +=． 【 7分】101110:()PB y y l y y x x x x --=--，101110:()PC y y l y y x x x x +-=--． 【 9分】 在上述方程中分别令0y =，解得011010M x y x y x y y -=-，011010N x y x y x y y +=+． 【11分】所以 222222220110011022221010(4)(4)4M N x y x y y y y y x x y y y y ----⋅===--． 所以||||4OM ON ⋅=． 【13分】考点：平面向量数量积的运算；向量在几何中的应用19.（本小题满分14分）如图1，四棱锥ABCD P -中，⊥PD 底面ABCD ，底面ABCD 是直角梯形，M 为侧棱PD 上一点．该四棱锥的俯视图和左视图如图2所示．（Ⅰ）求证：⊥BC 平面PBD ；（Ⅱ）求证：AM ∥平面PBC ；（Ⅲ）线段CD 上是否存在点N ，使AM 与BN 所成角的余弦值为43？若存在，找到所有符合要求的点N ；若不存在，说明理由．【答案】（Ⅰ）详见解析（Ⅱ）详见解析（Ⅲ）N 位于D 点处，或CD 中点处时【解析】试题分析：（Ⅰ）利用俯视图和勾股定理的逆定理可得BC ⊥BD ，利用线面垂直的性质定理可得BC ⊥PD ，再利用线面垂直的判定定理即可证明；（Ⅱ）取PC 上一点Q ，使PQ ：PC=1：4，连接MQ ，BQ ．利用左视图和平行线分线段成比例的判定和性质即可得出MQ ∥CD ，MQ ＝14CD ．再利用平行四边形的判定和性质定理即可得出AM ∥BQ ，利用线面平行的判定定理即可证明．（Ⅲ）通过建立空间直角坐标系，利用异面直线的方向向量所成的角的夹角公式即可得出试题解析：（Ⅰ）证明：由俯视图可得，222BD BC CD +=，所以 BD BC ⊥． 【 1分】又因为 ⊥PD 平面ABCD ，所以 PD BC ⊥， 【 3分】所以 ⊥BC 平面PBD ． 【 4分】（Ⅲ）解：线段CD 上存在点N ，使AM 与BN 所成角的余弦值为43． 【10分】 证明如下：因为 ⊥PD 平面ABCD ，DC DA ⊥，建立如图所示的空间直角坐标系xyz D -．所以 )3,0,0(),0,4,0(),0,1,3(),0,0,3(),0,0,0(M C B A D ．设 )0,,0(t N ，其中40≤≤t ． 【11分】 所以)3,0,3(-=AM ，)0,1,3(--=t BN ． 要使AM 与BN 所成角的余弦值为43，则有 ||3||||AM BN AM BN ⋅= 【12分】 所以 43)1(332|3|2=-+⋅t ，解得 0=t 或2，均适合40≤≤t ． 【13分】 故点N 位于D 点处，或CD 中点处时，均符合题意． 【14分】考点：直线与平面垂直的判定；异面直线及其所成的角；直线与平面平行的判定20.（本小题满分14分）如图，已知四边形ABCD 是椭圆223412x y +=的内接平行四边形，且BC ，AD 分别经过椭圆的焦点1F ，2F .（Ⅰ）若直线AC 的方程为20x y -=，求AC 的长；（Ⅱ）求平行四边形ABCD 面积的最大值.【答案】（Ⅱ）6【解析】试题分析：（Ⅰ）通过22203412x y x y -=⎧⎨+=⎩，求出x ，得到A ，C 两点的坐标，利用距离公式求解即可；（Ⅱ）①当直线AD 的斜率不存在时，求出三个点的坐标，然后求解平行四边形的面积．②当直线AD 的斜率存在时，设直线AD 的方程为y=k （x-1），与椭圆方程联立，设点A ()11,x y ，B ()22,x y ，C ()33,x y ，D ()44,x y ，利用韦达定理，连结AF1，DF1，表示出面积表达式，然后求解最值试题解析：（Ⅰ）解：由2220,3412,x y x y -=⎧⎨+=⎩ 解得x =， 【 2分】所以,A C 两点的坐标为和(， 【 4分】=【 5分】（Ⅱ）解：① 当直线AD 的斜率不存在时， 此时易得3(1,)2A ，3(1,)2B -，3(1,)2C --，3(1,)2D -，所以平行四边形ABCD 的面积为||||6AB CD ⋅=. 【 6分】② 当直线AD 的斜率存在时，设直线AD 的方程为(1)y k x =-，将其代入椭圆方程，整理得2222(34)84120k x k x k +-+-=. 【 8分】设点11(,)A x y ，22(,)B x y ，33(,)C x y ，44(,)D x y .则 2142834k x x k +=+，214241234k x x k-=+. 【10分】 连结1AF ，1DF ，则平行四边形ABCD 的面积11214142||||2||AF D S S F F y y y y ∆==-=-. 【11分】 又 2222214141414()()[()4]y y k x x k x x x x -=-=+-222216(1)9(34)k k k +=⨯+. 【13分】所以 6S =<.综上，平行四边形ABCD 面积的最大值是6.【14分】考点：圆锥曲线的最值问题；直线与圆锥曲线的关系：。

北京市西城区2016-2017学年高二数学上学期期末考试试题文试卷满分：150分考试时间：120分钟一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上. 9. 命题“x ∃∈R ，使得2250x x ++=”的否定是______________________.10. 如果直线032=-+y ax 与20x y -=垂直，那么a 等于_______.11. 已知双曲线2213y x -=，则双曲线的离心率为______；渐近线方程为_____________ .12. 一个直三棱柱的三视图如图所示，则该三棱柱的体积为_________.13. 如图，在四边形ABCD 中，1AD DC CB ===，AB =，对角线AC =将ACD △沿AC 所在直线翻折，当AD BC ⊥时，线段BD 的长度 为______.14. 学完解析几何和立体几何后，某同学发现自己家碗的侧面可以看做抛物线的一部分曲线围绕其对称轴旋转而成，他很想知道抛物线的方程，决定把抛物线的顶点确定为原点，对称轴确定为x 轴，建立如图所示的平面直角坐标系，但是他无法确定碗底中心到原点的距离，请你通过对碗的相关数据的测量以及进一步的计算，帮助他求出抛物线的方程.你需要测量的数据是_________________________（所有测量数据用小写英文字母表示），算出的抛物线标准方程为___________．三、解答题：本大题共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．（本小题满分13分）如图，四棱锥P ABCD -的底面是正方形，侧棱PA ⊥底面ABCD ，E 是PA 的中点. (Ⅰ)求证：//PC 平面BDE ； (Ⅱ)证明：BD CE ⊥.16．（本小题满分13分）已知圆C 经过)1,1(),3,1(-B A 两点，且圆心在直线x y =上.ABCDPE ABCD(Ⅰ)求圆C 的方程；(Ⅱ)设直线l 经过点)2,2(-，且与圆C 相交所得弦长为32，求直线l 的方程.17．（本小题满分13分）如图，在平面ABCD 中，⊥AB 平面ADE ，CD ⊥平面ADE ，ADE △是等边三角 形，22AD DC AB ===，,F G 分别为,AD DE的中点. (Ⅰ)求证 EF ⊥平面ABCD ； (Ⅱ)求四棱锥E ABCD -的体积；(Ⅲ)判断直线AG 与平面BCE 的位置关系，并加以证明.18．（本小题满分13分）过椭圆2212x y +=右焦点F 的直线l 与椭圆交于两点,C D ，与直线2=x 交于点E .(Ⅰ)若直线l 的斜率为2，求||CD ；(Ⅱ)设O 为坐标原点，若:1:3ODE OCE S S ∆∆=，求直线l 的方程．19．（本小题满分14分）如图,在三棱柱111ABC A B C -中，1AA ⊥底面ABC ，90BAC ∠=︒，2AB AC ==，1AA =,M N 分别为BC 和1AA 的中点，P 为侧棱1BB 上的动点.EDABCGF(Ⅰ)求证平面APM ⊥平面11BB C C ；(Ⅱ)若P 为线段1BB 的中点，求证//CN 平面AMP ； (Ⅲ)试判断直线1BC 与PA 能否垂直. 若能垂直，求出PB 的值；若不能垂直，请说明理由.20．（本小题满分14分）已知抛物线22y x =，两点(1,0)M ，(3,0)N . （Ⅰ）求点M 到抛物线准线的距离；（Ⅱ）过点M 的直线l 交抛物线于两点,A B ，若抛物线上存在一点R ，使得,,,A B N R 四点构成平行四边形，求直线l 的斜率.北京市西城区2016 — 2017学年度第一学期期末试卷高二数学（文科）参考答案及评分标准2017.1NA MPCBA 1 C 1B 1一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.1. A ；2.D ；3. C ；4. C ；5. D ；6. A ；7. B ；8. D. 二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.9. 对任意x ∈R ,都有0522≠++x x ； 10. 1； 11. 2；y =； 12. 4；；14. 碗底的直径m ，碗口的直径n ，碗的高度h ；2224n my x h-=. 注：一题两空的题目，第一空2分，第二空3分. 三、解答题：本大题共6小题，共80分. 15.（本小题满分13分）解 (Ⅰ)连结AC 交BD 于O ，连结OE ，因为四边形ABCD 是正方形，所以O 为AC 中点.又因为E 是PA 的中点，所以//PC OE ， ………3分 因为PC ⊄平面BDE ，OE ⊂平面BDE ，所以//PC 平面BDE . ……………6分 (Ⅱ)因为四边形ABCD 是正方形，所以BD AC ⊥. ……8分 因为PA ⊥底面ABCD ，且BD ⊂平面ABCD ，所以PA BD ⊥. ……………10分又因为AC PA A =I ，所以BD ⊥平面PAC ， ……………12分 又CE ⊂平面PAC ，所以BD CE ⊥. ……………13分16.（本小题满分13分）解：(Ⅰ)设圆C 的圆心坐标为),(a a ，依题意，有2222)1()1()3()1(-++=-+-a a a a ， ……………2分 即22451a a a -+=+,解得1=a ， ……………4分 所以222(11)(31)4r =-+-=， ……………5分 所以圆C 的方程为4)1()1(22=-+-y x . ……………6分 (Ⅱ)依题意，圆C 的圆心到直线l 的距离为1. ……………8分 所以直线2x =符合题意. ……………9分ABCDPEO当直线l 斜率存在时，设直线l 方程为)2(2-=+x k y ， 即022=---k y kx ， 则11|3|2=++k k ， ……………11分 解得43k =-， ……………12分 所以直线l 的方程为)2(342--=+x y ，即0234=-+y x ， ……………13分综上，直线l 的方程为2x = 或0234=-+y x .17.（本小题满分13分）(Ⅰ)证明：因为F 为等边ADE △的边AD 的中点， 所以 EF AD ⊥. ……………2分 因为⊥AB 平面ADE ，⊂AB 平面ABCD 所以平面ADE ⊥平面ABCD . ……………4分 所以EF ⊥平面ABCD . ……………5分 (Ⅱ)解：因为⊥AB 平面ADE ，CD ⊥平面ADE， 所以//AB CD ，90ADC ∠=，四边形ABCD 是直角梯形， ……………7分 又22AD DC AB ===，所以1(21)232ABCD S =⋅+⋅=梯形，……………8分又EF =所以13E ABCD ABCD V S EF -=⋅=……………9分(Ⅲ)结论 直线//AG 平面BCE . 证明 取CE 的中点H ，连结,GH BH ，因为G 是DE 的中点，所以//GH DC ，且 GH =12DC . ……………11分所以//GH AB ，且1GH AB ==，所以四边形ABHG 为平行四边形，//AG BH ， ……………12分 又⊄AG 平面BCE ，⊂BH 平面BCE .所以//AG 平面BCE . ……………13分DABCG FHE18.（本小题满分13分）解：(Ⅰ)由已知，1=c ，)0,1(F ，直线l 的方程为22-=x y . ……………1分设11(,)C x y ，22(,)D x y ，联立⎩⎨⎧-==+222222x y y x ，消y 得291660x x -+=， ……………3分91621=+x x ，9621=x x ， ……………4分 所以||CD = ……………5分9==. ……………6分(Ⅱ)依题意，设直线l 的斜率为k （0≠k ），则直线l 的方程为)1(-=x k y ，联立⎩⎨⎧-==+kkx y y x 2222，消y 得0)22(4)212222=-+-+k x k x k （， ……………7分 2221214k k x x +=+……①， 22212122k k x x +-=……②……………8分 因为:1:3ODE OCE S S =△△，所以 :1:3DE CE =， 3CE DE =，所以 1223(2)x x -=-，整理得 2134x x -=……③ ……………10分由①③得 212121k x k -=+，2223121k x k +=+， ……………11分代入②，解得1±=k ， ……………12分 所以直线l 的方程为1y x =-或1y x =-+. ……………13分19.（本小题满分14分）(Ⅰ)证明：由已知，M 为BC 中点，且AB AC =，所以AM BC ⊥. ……………1分 又因为11//BB AA ，且1AA ⊥底面ABC ， 所以1BB ⊥底面ABC .所以1BB AM ⊥， ……………3分 所以AM ⊥平面11BB C C .所以平面AMP ⊥平面11BB C C .……………5分NAMPCB A 1C 1B 1 Q(Ⅱ)证明：连结BN ，交AP 于Q ，连结MQ ,NP .因为,N P 分别为11,AA BB 中点，所以//AN BP ，且AN BP =.所以四边形ANPB 为平行四边形， ……………7分Q 为BN 中点，所以MQ 为CBN △的中位线，所以//CN MQ . ……………8分 又CN ⊄平面AMP ，MQ ⊂平面AMP ，所以//CN 平面AMP . ……………9分 (Ⅲ) 解：假设直线1BC 与直线PA 能够垂直，又因为1BC AM ⊥，所以⊥1BC 平面APM ，所以1BC PM ⊥. ……………10分 设PB x =，x ∈.当1BC PM ⊥时，11BPM B C B ∠=∠， 所以Rt PBM △∽11Rt B C B △，所以111C B PB MB BB =. ……………12分因为111MB C B BB ====，解得3x =. ……………13分 因此直线1BC 与直线PA 不可能垂直. ……………14分20.（本小题满分14分）解：（Ⅰ）由已知，抛物线22y x =的准线方程为12x =-. ……………2分所以，点M 到抛物线准线的距离为131()22--=. ……………4分（Ⅱ）设直线:(1)l y k x =-，11(,)A x y ，22(,)B x y ，由2(1),2y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(22)0k x k x k -++=， ……………5分 所以212222k x x k++=，121x x =. ……………6分 ①,N R 在直线AB 异侧，,,,A B N R 四点构成平行四边形，则,AB NR 互相平分. 所以，12R N x x x x +=+，12R N y y y y +=+，所以，22223R k x k +=+，222R k x k -=. 12122(2)R y y y k x x k=+=+-=. ……………8分 将(,)R R x y 代入抛物线方程，得22RR y x =，即222422k k k-=⨯，解得0k =，不符合题意. ……………10分 ②若,N R 在直线AB 同侧，,,,A B N R 四点构成平行四边形，则,AR BN 互相平分. 所以，12R N x x x x +=+，12R N y y y y +=+，所以，213R x x x =-+，21R y y y =-. ……………12分代入抛物线方程，得22121()2(3)y y x x -=-+，又2112y x =，2222y x =，所以2222121()2(3)22y y y y -=-+，注意到212y y =-=-，解得211y =，11y =±. ……………13分 当11y =时，112x =，2k =-；当11y =-时，112x =，2k =. 所以2k =±. ……………14分。

北京市西城区2016-2017学年高二数学上学期期末考试试题文试卷满分：150分考试时间：120分钟一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.）既不充分也不必要条件二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上.9. 命题“x ∃∈R ，使得2250x x ++=”的否定是______________________.10. 如果直线032=-+y ax 与20x y -=垂直，那么a 等于_______.11. 已知双曲线2213y x -=，则双曲线的离心率为______；渐近线方程为_____________ .12. 一个直三棱柱的三视图如图所示，则该三棱柱的体积为_________.13. 如图，在四边形ABCD 中，1AD DC CB ===，AB =，对角线AC =. 将ACD △沿AC 所在直线翻折，当AD BC ⊥时，线段BD 的长度为______.14. 学完解析几何和立体几何后，某同学发现自己家碗的侧面可以看做抛物线的一部分曲线围绕其对称轴旋转而成，他很想知道抛物线的方程，决定把抛物线的顶点确定为原点，对称轴确定为x 轴，建立如图所示的平面直角坐标系，但是他无法确定碗底中心到原点的距离，请你通过对碗的相关数据的测量以及进一步的计算，帮助他求出抛物线的方程.你需要测量的数据是_________________________（所有测量数据用小写英文字母表示），算出的抛物线标准方程为___________． 三、解答题：本大题共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．（本小题满分13分）如图，四棱锥P ABCD -的底面是正方形，侧棱PA ⊥底面ABCD ，E 是PA 的中点. (Ⅰ)求证：//PC 平面BDE ； (Ⅱ)证明：BD CE ⊥.ABCDPEABCD正（主）视图 侧（左）视图16．（本小题满分13分）已知圆C 经过)1,1(),3,1(-B A 两点，且圆心在直线x y =上. (Ⅰ)求圆C 的方程；(Ⅱ)设直线l 经过点)2,2(-，且与圆C 相交所得弦长为32，求直线l 的方程.17．（本小题满分13分）如图，在平面ABCD 中，⊥AB 平面ADE ，CD ⊥平面ADE ，ADE △是等边三角形，22AD DC AB ===，,F G 分别为,AD DE 的中点. (Ⅰ)求证: EF⊥平面ABCD ；(Ⅱ)求四棱锥E ABCD -的体积；(Ⅲ)判断直线AG 与平面BCE 的位置关系，并加以证明.18．（本小题满分13分）过椭圆2212x y +=右焦点F 的直线l 与椭圆交于两点,C D ，与直线2=x 交于点E . (Ⅰ)若直线l 的斜率为2，求||CD ；(Ⅱ)设O 为坐标原点，若:1:3ODE OCE S S ∆∆=，求直线l 的方程．EDABCGF19．（本小题满分14分）如图,在三棱柱111ABC A B C -中，1AA ⊥底面ABC ，90BAC ∠=︒，2AB AC ==，1AA ,M N 分别为BC 和1AA 的中点，P 为侧棱1BB 上的动点.(Ⅰ)求证:平面APM ⊥平面11BB C C ；(Ⅱ)若P 为线段1BB 的中点，求证://CN 平面AMP ； (Ⅲ)试判断直线1BC 与PA 能否垂直. 若能垂直，求出PB 的值；若不能垂直，请说明理由.20．（本小题满分14分）已知抛物线22y x =，两点(1,0)M ，(3,0)N . （Ⅰ）求点M 到抛物线准线的距离；（Ⅱ）过点M 的直线l 交抛物线于两点,A B ，若抛物线上存在一点R ，使得,,,A B N R 四点构成平行四边形，求直线l 的斜率.NA MPCBA 1 C 1B 1北京市西城区2016 — 2017学年度第一学期期末试卷高二数学（文科）参考答案及评分标准2017.1一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.1. A ；2.D ；3. C ；4. C ；5. D ；6. A ；7. B ；8. D. 二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.9. 对任意x ∈R ,都有0522≠++x x ； 10. 1； 11. 2；y =； 12. 4；；14. 碗底的直径m ，碗口的直径n ，碗的高度h ；2224n my x h-=.注：一题两空的题目，第一空2分，第二空3分. 三、解答题：本大题共6小题，共80分. 15.（本小题满分13分）解: (Ⅰ)连结AC 交BD 于O ，连结OE ，因为四边形ABCD 是正方形，所以O 为AC 中点. 又因为E 是PA 的中点，所以//PC OE ， ………3分 因为PC ⊄平面BDE ，OE ⊂平面BDE ，所以//PC 平面BDE . ……………6分 (Ⅱ)因为四边形ABCD 是正方形，所以BD AC ⊥. ……8分因为PA ⊥底面ABCD ，且BD ⊂平面ABCD ， 所以PA BD ⊥. ……………10分又因为AC PA A =I ，所以BD ⊥平面PAC ， ……………12分 又CE ⊂平面PAC ，所以BD CE ⊥. ……………13分16.（本小题满分13分）ABCDPE O解：(Ⅰ)设圆C 的圆心坐标为),(a a ，依题意，有2222)1()1()3()1(-++=-+-a a a a ， ……………2分即22451a a a -+=+,解得1=a ， ……………4分 所以222(11)(31)4r =-+-=， ……………5分 所以圆C 的方程为4)1()1(22=-+-y x . ……………6分 (Ⅱ)依题意，圆C 的圆心到直线l 的距离为1. ……………8分所以直线2x =符合题意. ……………9分 当直线l 斜率存在时，设直线l 方程为)2(2-=+x k y ， 即022=---k y kx ，则11|3|2=++k k ， ……………11分解得43k =-， ……………12分 所以直线l 的方程为)2(342--=+x y ，即0234=-+y x ， ……………13分综上，直线l 的方程为2x = 或0234=-+y x .17.（本小题满分13分）(Ⅰ)证明：因为F 为等边ADE △的边AD 的中点，所以 EF AD ⊥. ……………2分 因为⊥AB 平面ADE ，⊂AB 平面ABCD 所以平面ADE ⊥平面ABCD . ……………4分 所以EF ⊥平面ABCD . ……………5分 (Ⅱ)解：因为⊥AB 平面ADE ，CD ⊥平面ADE ， 所以//AB CD ，90ADC ∠=，四边形ABCD 是直角梯形， ……………7分 又22AD DC AB ===， 所以1(21)232ABCD S =⋅+⋅=梯形，……………8分 DABCGF HE又EF =所以13E ABCDABCD V S EF -=⋅=. ……………9分 (Ⅲ)结论: 直线//AG 平面BCE .证明: 取CE 的中点H ，连结,GH BH ， 因为G 是DE 的中点，所以//GH DC ，且 GH =12DC . ……………11分 所以//GH AB ，且1GH AB ==，所以四边形ABHG 为平行四边形，//AG BH ， ……………12分 又⊄AG 平面BCE ，⊂BH 平面BCE .所以//AG 平面BCE . ……………13分18.（本小题满分13分）解：(Ⅰ)由已知，1=c ，)0,1(F ，直线l 的方程为22-=x y . ……………1分设11(,)C x y ，22(,)D x y ，联立⎩⎨⎧-==+222222x y y x ，消y 得291660x x -+=， ……………3分91621=+x x ，9621=x x ， ……………4分所以 ||CD = ……………5分9==. ……………6分 (Ⅱ)依题意，设直线l 的斜率为k （0≠k ），则直线l 的方程为)1(-=x k y ，联立⎩⎨⎧-==+kkx y y x 2222，消y 得0)22(4)212222=-+-+k x k x k （， ……………7分 2221214k k x x +=+……①， 22212122k k x x +-=……②……………8分 因为:1:3ODE OCE S S =△△，所以 :1:3DE CE =， 3CE DE =，所以 1223(2)x x -=-，整理得 2134x x -=……③ ……………10分由①③得 212121k x k -=+，2223121k x k +=+， ……………11分 代入②，解得1±=k ， ……………12分 所以直线l 的方程为1y x =-或1y x =-+. ……………13分19.（本小题满分14分）(Ⅰ)证明：由已知，M 为BC 中点，且AB AC =，所以AM BC ⊥. ……………1分又因为11//BB AA ，且1AA ⊥底面ABC ， 所以1BB ⊥底面ABC .所以1BB AM ⊥， ……………3分 所以AM ⊥平面11BB C C .所以平面AMP ⊥平面11BB C C .……………5分 (Ⅱ)证明：连结BN ，交AP 于Q ，连结MQ ,NP .因为,N P 分别为11,AA BB 中点，所以//AN BP ，且AN BP =.所以四边形ANPB 为平行四边形， ……………7分Q 为BN 中点，所以MQ 为CBN △的中位线，所以//CN MQ . ……………8分 又CN ⊄平面AMP ，MQ ⊂平面AMP ，所以//CN 平面AMP . ……………9分 (Ⅲ) 解：假设直线1BC 与直线PA 能够垂直，又因为1BC AM ⊥，所以⊥1BC 平面APM ，所以1BC PM ⊥. ……………10分 设PB x =，x ∈.当1BC PM ⊥时，11BPM B C B ∠=∠， 所以Rt PBM △∽11Rt B C B △，所以111C B PB MB BB =. ……………12分因为111MB C B BB ==NAMPC B A 1 C 1B 1 Q=，解得3x =. ……………13分 因此直线1BC 与直线PA 不可能垂直. ……………14分20.（本小题满分14分）解：（Ⅰ）由已知，抛物线22y x =的准线方程为12x =-. ……………2分 所以，点M 到抛物线准线的距离为131()22--=. ……………4分 （Ⅱ）设直线:(1)l y k x =-，11(,)A x y ，22(,)B x y ，由2(1),2y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(22)0k x k x k -++=， ……………5分所以212222k x x k ++=，121x x =. ……………6分①,N R 在直线AB 异侧，,,,A B N R 四点构成平行四边形，则,AB NR 互相平分. 所以，12R N x x x x +=+，12R N y y y y +=+，所以，22223R k x k +=+，222R k x k-=. 12122(2)R y y y k x x k=+=+-=. ……………8分 将(,)R R x y 代入抛物线方程，得22RR y x =，即222422k k k -=⨯，解得0k =，不符合题意. ……………10分 ②若,N R 在直线AB 同侧，,,,A B N R 四点构成平行四边形，则,AR BN 互相平分. 所以，12R N x x x x +=+，12R N y y y y +=+，所以，213R x x x =-+，21R y y y =-. ……………12分 代入抛物线方程，得22121()2(3)y y x x -=-+，又2112y x =，2222y x =，所以2222121()2(3)22y y y y -=-+，注意到212y y =-=-， 解得211y =，11y =±. ……………13分 当11y =时，112x =，2k =-；当11y =-时，112x =，2k =.k=±. ……………14分所以211。

北京市西城区2015 — 2016学年度第一学期期末试卷高三数学（文科） 2016.1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．设集合{|}A x x a =>，集合{1,1,2}B =-，若A B B = ，则实数a 的取值范围是（ ） （A ）(1,)+∞ （B ）(,1)-∞ （C ）(1,)-+∞ （D ）(,1)-∞-2. 下列函数中，值域为[0,)+∞的偶函数是（ ）（A ）21y x =+ （B ）lg y x = （C ）||y x = （D ）cos y x x =3．设M 是ABC ∆所在平面内一点，且BM MC = ，则AM =（ ）（A ）AB AC - （B ）AB AC + （C ）1()2AB AC - （D ）1()2AB AC +4．设命题p ：“若e 1x >，则0x >”，命题q ：“若a b >，则11a b<”，则（ ） （A ）“p q ∧”为真命题 （B ）“p q ∨”为真命题 （C ）“p ⌝”为真命题 （D ）以上都不对5. 一个几何体的三视图如图所示，那么 这个几何体的表面积是（ ） （A ）1623+ （B ）1625+ （C ）2023+ （D ）2025+侧(左)视图正(主)视图俯视图22 1 16. “0mn <”是“曲线221x y m n+=是焦点在x 轴上的双曲线”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7. 设x ，y 满足约束条件1,3,,x y y m y x +-⎧⎪⎨⎪⎩≤≤≥ 若3z x y =+的最大值与最小值的差为7，则实数m =（ ）（A ）32 （B ）32- （C ）14 （D ）14-8. 某市乘坐出租车的收费办法如下：不超过4千米的里程收费12元;超过4千米的里程按每千米2元收费（对于其中不足千米的部分，若其小于0.5千米则不收费，若其大于或等于0.5千米则按1千米收费）；当车程超过4千米时，另收燃油附加费1元.相应系统收费的程序框图如图所示，其中x （单位：千米）为行驶里程，y （单位：元）为所收费用，用[x ]表示不大于x 的最大整数，则图中○1处应填（ ）（A ）12[]42y x =-+（B ）12[]52y x =-+（C ）12[]42y x =++（D ）12[]52y x =++第Ⅱ卷（非选择题 共110分）开始 4x >输出y 结束否 是 输入xy=12○1二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分． 9. 已知复数z 满足(1i)24i z +=-，那么z =____.10．若抛物线22C y px =：的焦点在直线30x y +-=上，则实数p =____；抛物线C 的准线方程为____.11．某校某年级有100名学生，已知这些学生完成家庭作业的时间均在区间[0.5,3.5)内（单位：小时），现将这100人完成家庭作业的时间分为3组：[0.5,1.5)，[1.5,2.5)，[2.5,3.5)加以统计，得到如图所示的频率分布直方图.在这100人中，采用分层抽样的方法抽取10名学生研究其视力状况与完成作业时间的相关性，则在抽取样本中，完成作业的时间小于2.5个小时的有_____人.12．已知函数()f x 的部分图象如图所示，若不等式2()4f x t -<+<的解集为(1,2)-，则实数t 的值为____.13. 在∆ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c . 若πsin cos()2A B =-，3a =，2c =，则cos C =____；∆ABC 的面积为____.14. 某食品的保鲜时间t （单位：小时）与储藏温度x （恒温，单位：C）满足函数关系60,264, , 0.kx x t x +⎧=⎨>⎩≤ 且该食品在4C的保鲜时间是16小时.○1 该食品在8C 的保鲜时间是_____小时；○2 已知甲在某日上午10时购买了该食品，并将其遗放在室外，且此日的室外温度随时间变化如图所示，那么到了此日13时，甲所购买的食品是否过了保鲜时间______.（填“是”或“否”）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．O x y 4-23O 时间(小时) 0.5 1.5 2.5 3.5 0.10.4a 频率组距15．（本小题满分13分）已知数列{}n a 是等比数列，并且123,1,a a a +是公差为3-的等差数列. （Ⅰ）求数列{}n a 的通项公式；（Ⅱ）设2n n b a =，记n S 为数列{}n b 的前n 项和，证明：163n S <.16．（本小题满分13分）已知函数3()cos (sin 3cos )2f x x x x =+-，x ∈R . （Ⅰ）求函数()f x 的最小正周期；（Ⅱ）若(0,π)x ∈，求函数()f x 的单调增区间.17．（本小题满分14分）如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是平行四边形，135BCD ∠= ，侧面PAB ⊥底面ABCD ，90BAP ∠= ,6AB AC PA ===, ,E F 分别为,BC AD 的中点，点M 在线段PD 上.（Ⅰ）求证：EF ⊥平面PAC ；（Ⅱ）若M 为PD 的中点，求证：//ME 平面PAB ；（Ⅲ）当12PM MD =时，求四棱锥M ECDF -的体积.18．（本小题满分13分）F CADPMB E甲、乙两人进行射击比赛，各射击4局，每局射击10次，射击命中目标得1分，未命中目标得0分. 两人4局的得分情况如下：甲 6 6 99 乙79xy（Ⅰ）已知在乙的4局比赛中随机选取1局时，此局得分小于6分的概率不为零，且在4局比赛中，乙的平均得分高于甲的平均得分，求x y +的值；（Ⅱ）如果6x =，10y =，从甲、乙两人的4局比赛中随机各选取1局，并将其得分分别记为a ，b ，求b a ≥的概率；（Ⅲ）在4局比赛中，若甲、乙两人的平均得分相同，且乙的发挥更稳定，写出x 的所有可能取值.（结论不要求证明）19．（本小题满分14分）已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为32，点3(1,)2A 在椭圆C 上，O 为坐标原点.（Ⅰ）求椭圆C 的方程；（Ⅱ）设动直线l 与椭圆C 有且仅有一个公共点，且l 与圆225x y +=的相交于不在坐标轴上的两点1P ，2P ，记直线1OP ，2OP 的斜率分别为1k ，2k ，求证：12k k ⋅为定值.20．（本小题满分13分）已知函数21()2f x x x=+，直线1l y kx =-：. （Ⅰ）求函数()f x 的极值；（Ⅱ）求证：对于任意k ∈R ，直线l 都不是曲线()y f x =的切线； （Ⅲ）试确定曲线()y f x =与直线l 的交点个数，并说明理由.北京市西城区2015 — 2016学年度第一学期期末高三数学（文科）参考答案及评分标准2016.1一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40分.1．D 2．C 3．D 4．B 5．B 6．B 7．C 8．D 二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.9．13i -- 10．6 3x =- 11. 9 12．1 13．7922 14．4 是注：第10，13，14题第一问2分，第二问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）（Ⅰ）解：设等比数列{}n a 的公比为q ， 因为123,1,a a a +是公差为3-的等差数列， 所以213213,(1)3,a a a a +=-⎧⎨=+-⎩……………… 2分即112114,2,a q a a q a q -=-⎧⎨-=-⎩……………… 3分解得118,2a q ==. ……………… 5 分 所以114118()22n n nn a a q ---==⨯=． ……………… 7分（Ⅱ）证明：因为122214n n n n b a b a ++==， 所以数列{}n b 是以124b a ==为首项，14为公比的等比数列. ……………… 8分所以14[1()]4114n n S -=- ……………… 11分 16116[1()]343n =-<. ……………… 13分16．（本小题满分13分）（Ⅰ）解：3()cos (sin 3cos )2f x x x x =+- 23sin cos (2cos 1)2x x x =+-13sin 2cos 222x x =+ ……………… 4分πsin(2)3x =+， ……………… 6分所以函数()f x 的最小正周期2π=π2T =. ……………… 8分（Ⅱ）解：由ππππ2π+23222x k k -+≤≤，k ∈Z ， ……………… 9分得5ππππ+1212x k k -≤≤， 所以函数()f x 的单调递增区间为5ππππ+]1212[k k -,，k ∈Z . ……………… 11分 所以当(0,π)x ∈时，()f x 的增区间为π(0]12,，7π[,π)12. ……………… 13分（注：或者写成增区间为π(0)12,，7π(,π)12. ）17．（本小题满分14分）（Ⅰ）证明：在平行四边形ABCD 中，因为AB AC =，135BCD ∠= ， 所以AB AC ⊥.由,E F 分别为,BC AD 的中点，得//EF AB ，所以EF AC ⊥. ………………1分 因为侧面PAB ⊥底面ABCD ，且90BAP ∠= ，所以PA ⊥底面ABCD . ………………2分又因为EF ⊂底面ABCD ，所以PA EF ⊥. ………………3分 又因为PA AC A = ，PA ⊂平面PAC ，AC ⊂平面PAC ，所以EF ⊥平面PAC . ………………5分 （Ⅱ）证明：因为M 为PD 的中点，F 分别为AD 的中点， 所以//MF PA ，又因为MF ⊄平面PAB ，PA ⊂平面PAB ，所以//MF 平面PAB . ………………7分 同理，得//EF 平面PAB .又因为=MF EF F ，MF ⊂平面MEF ，EF ⊂平面MEF ， 所以平面//MEF 平面PAB . ………………9分又因为ME ⊂平面MEF ，所以//ME 平面PAB . ………………10分 （Ⅲ）解：在PAD ∆中，过M 作//MN PA 交AD 于点N （图略）， 由12PM MD =，得23MN PA =， 又因为6PA =，所以4MN =， ……………… 12分 因为PA ⊥底面ABCD ，所以MN ⊥底面ABCD ，所以四棱锥M ECDF -的体积1166424332M ECDF ECDF V S MN -⨯=⨯⨯=⨯⨯= . …… 14分18．（本小题满分13分）（Ⅰ）解：由题意，得79669944x y ++++++>，即14x y +>. ……………… 2分因为在乙的4局比赛中，随机选取1局，则此局得分小于6分的概率不为零， 所以,x y 中至少有一个小于6， ……………… 4分 又因为10,10x y ≤≤，且,x y ∈N ， 所以15x y +≤，所以15x y +=. ……………… 5分 （Ⅱ）解：设 “从甲、乙的4局比赛中随机各选取1局，且得分满足b a ≥”为事件M ， ……………… 6分 记甲的4局比赛为1A ，2A ，3A ，4A ，各局的得分分别是6，6，9，9；乙的4局比赛 为1B ，2B ，3B ，4B ，各局的得分分别是7，9，6，10.则从甲、乙的4局比赛中随机各选取1局，所有可能的结果有16种， 它们是：11(,)A B ， 12(,)A B ，13(,)A B ，14(,)A B ，21(,)A B ，22(,)A B ，23(,)A B ，24(,)A B ，31(,)A B ，32(,)A B ，33(,)A B ，FC ADPMB E34(,)A B ，41(,)A B ，42(,)A B ，43(,)A B ，44(,)A B . ……………… 7分 而事件M 的结果有8种，它们是：13(,)A B ，23(,)A B ，31(,)A B ，32(,)A B ，33(,)A B ，41(,)A B ，42(,)A B ，43(,)A B ， ……………… 8分因此事件M 的概率81()162P M ==. ……………… 10分（Ⅲ）解：x 的可能取值为6，7，8. ……………… 13分19．（本小题满分14分） （Ⅰ）解：由题意，得32c a =，222a b c =+， ……………… 2分 又因为点3(1,)2A 在椭圆C 上，所以221314ab+=， ……………… 3分解得2a =，1b =，3c =，所以椭圆C 的方程为1422=+y x . ……………… 5分（Ⅱ）证明：当直线l 的斜率不存在时，由题意知l 的方程为2x =±，易得直线1OP ，2OP 的斜率之积1214k k ⋅=-. …………… 6分 当直线l 的斜率存在时，设l 的方程为m kx y +=. …………… 7分由方程组22,1,4y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 得0448)14(222=-+++m kmx x k ， ……………… 8分 因为直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点，所以222(8)4(41)(44)0km k m ∆=-+-=，即2241m k =+. ……………… 9分由方程组22,5,y kx m x y =+⎧⎨+=⎩得222(1)250k x kmx m +++-=， ……………… 10分 设111(,)P x y ，222(,)P x y ，则12221km x x k -+=+，212251m x x k -⋅=+， ……………… 11分 所以221212121212121212()()()y y kx m kx m k x x km x x m k k x x x x x x +++++⋅===222222222252511551m km k km m m k k k m m k --⋅+⋅+-++==--+， ……………… 13分将2241m k =+代入上式，得212211444k k k k -+⋅==--.综上，12k k ⋅为定值14-. ……………… 14分20．（本小题满分13分）（Ⅰ）解：函数()f x 定义域为{|0}x x ≠， ……………… 1分 求导，得32()2f x x '=-， ……………… 2分 令()0f x '=，解得1x =．当x 变化时，()f x '与()f x 的变化情况如下表所示：x(,0)-∞ (0,1)1(1,)+∞()f x '+-0 +()f x↗↘↗所以函数()y f x =的单调增区间为(,0)-∞，(1,)+∞，单调减区间为(0,1)，……………… 3分 所以函数()y f x =有极小值(1)3f =，无极大值． ……………… 4分 （Ⅱ）证明：假设存在某个k ∈R ，使得直线l 与曲线()y f x =相切， ……………… 5分 设切点为00201(,2)A x x x +，又因为32()2f x x'=-， 所以切线满足斜率3022k x =-，且过点A ，所以002300122(2)1x x x x +=--， ……………… 7分 即2031x =-，此方程显然无解， 所以假设不成立．所以对于任意k ∈R ，直线l 都不是曲线()y f x =的切线. ……………… 8分 （Ⅲ）解：“曲线()y f x =与直线l 的交点个数”等价于“方程2121x kx x+=-的根的个数”.学科网( w w w .z x x k .c o m ) 全国最大的教学资源网站！北京凤凰学易科技有限公司版权所有@学科网 由方程2121x kx x +=-，得3112k x x =++. ……………… 9分 令1t x=，则32k t t =++，其中t ∈R ，且0t ≠. 考察函数3()2h t t t =++，其中t ∈R ，因为2()310h t t '=+>时，所以函数()h t 在R 单调递增，且()h t ∈R . ……………… 11分而方程32k t t =++中， t ∈R ，且0t ≠.所以当(0)2k h ==时，方程32k t t =++无根；当2k ≠时，方程32k t t =++有且仅有一根，故当2k =时，曲线()y f x =与直线l 没有交点，而当2k ≠时，曲线()y f x =与直线l 有且仅有一个交点. ……………… 13分。

北京市西城区2015 — 2016学年度第一学期期末试卷高三数学（文科） 2016。

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．设集合{|}A x x a =>，集合{1,1,2}B =-，若A B B=，则实数a 的取值范围是（ ）(A ）(1,)+∞ （B ）(,1)-∞ （C ）(1,)-+∞ （D)(,1)-∞-2。

下列函数中,值域为[0,)+∞的偶函数是( )（A)21y x =+ （B)lg y x = （C ）||y x = （D ）cos y x x =3．设M 是ABC ∆所在平面内一点，且BM MC =，则AM =( ）（A ）AB AC- （B ）AB AC+ （C)1()2AB AC -（D)1()2AB AC +4．设命题p :“若e1x>，则0x >"，命题q :“若a b >，则11a b<"，则（ ） (A ）“p q ∧”为真命题 (B)“p q ∨”为真命题 （C ）“p ⌝”为真命题 （D ）以上都不对5。

一个几何体的三视图如图所示,那么 这个几何体的表面积是（ ) （A)1623+侧(左)视图正(主)视图22(B)16+ （C）20+ （D)20+6。

“0mn <"是“曲线221x y m n +=是焦点在x 轴上的双曲线”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7。

设x ，y 满足约束条件1,3,,x y y m y x +-⎧⎪⎨⎪⎩≤≤≥ 若3z x y =+的最大值与最小值的差为7，则实数m =（ )（A ）32 (B ）32-（C)14(D ）14-8。

某市乘坐出租车的收费办法如下：相应系统收费的程序框图如图所示,其中x （单位:千米)为行驶里程，y （单位：元）为所收费用，用表示不大于x 的最大整数，则图中○1处应填（ ）（A ）12[]42y x =-+ （B ）12[]52y x =-+ （C)12[]42y x =++ （D)12[]52y x =++ 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。

2015西城区高二（上）期末数学（文科）一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.1．（4分）圆x2+y2+2y=1的圆心为（）A．（0，1） B．（0，﹣1）C．（0，2） D．（0，﹣2）2．（4分）椭圆x2+=1的离心率为（）A． B． C．D．3．（4分）双曲线﹣y2=1的渐近线方程为（）A．y=±2x B．y=±x C．y=±x D．y=±x4．（4分）已知m，n表示两条不同直线，α表示平面，下列说法正确的是（）A．若m∥α，n∥α，则m∥n B．若m⊥α，m⊥n，则n∥αC．若m⊥α，n⊂α，则m⊥n D．若m∥α，m⊥n，则n⊥α5．（4分）命题“∀a，b∈R，如果a=b，则a2=ab”的否命题为（）A．∀a，b∈R，如果a2=ab，则a=b B．∀a，b∈R，如果a2=ab，则a≠bC．∀a，b∈R，如果a2≠ab，则a≠b D．∀a，b∈R，如果a≠b，则a2≠ab6．（4分）圆x2+y2=2与圆x2+y2+4y+3=0的位置关系是（）A．相离B．外切C．内切D．相交7．（4分）“四边形ABCD为菱形”是“四边形ABCD中AC=BD”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．（4分）已知直线l1：ax+2y+6=0和直线l2：x+（a﹣1）y+a2﹣1=0相互垂直，则a的值为（）A．﹣1 B．C．1 D．或19．（4分）如图所示，汽车前灯反光镜与轴截面的交线是抛物线的一部分，灯口所在的圆面与反光镜的轴垂直，灯泡位于抛物线的焦点处．已知灯口的直径是24cm，灯深10cm，那么灯泡与反光镜的顶点（即截得抛物线的顶点）距离为（）A．10cm B．7.2cm C．3.6cm D．2.4cm10．（4分）如图，在边长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，P为棱AB的中点，M为面BCC1B1上的点．一质点从点P射向点M，遇正方体的面反射（反射服从光的反射原理），反射到点D1．则线段PM 与线段MD1的长度和为（）A．B．4 C．D．3二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上.11．（5分）抛物线y2=4x的准线方程是．12．（5分）命题“∃x∈R，x2﹣2x＜0”的否定是．13．（5分）如图是一个四棱锥的三视图，则该四棱锥的体积为．14．（5分）圆心在直线y=x上，且与x轴相切于点（2，0）的圆的方程为．15．（5分）已知F为双曲线C：x2﹣=1的一个焦点，则点F到双曲线C的一条渐近线的距离为．16．（5分）“降水量”是指从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）降水，未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的深度．降水量以mm为单位．为了测量一次降雨的降水量，一个同学使用了如图所示的简易装置：倒置的圆锥．雨后，用倒置的圆锥接到的雨水的数据如图所示，则这一场雨的降水量为mm．三、解答题：本大题共6小题，共80分.解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤.17．（13分）如图，四边形ABCD为矩形，AD⊥平面ABE，∠AEB=90°，F为CE上的点．（Ⅰ）求证：AD∥平面BCE；（Ⅱ）求证：AE⊥BF．18．（13分）已知△ABC三个顶点的坐标分别为A（0，0），B（4，0），C（3，1）．（Ⅰ）求△ABC中AC边上的高线所在直线的方程；（Ⅱ）求△ABC外接圆的方程．19．（14分）如图，已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中，AB=BC，E为AC中点．（Ⅰ）求证：AB1∥平面BC1E；（Ⅱ）求证：平面BC1E⊥平面ACC1A1．20．（13分）如图，A，B是椭圆W：+y2=1的两个顶点，过点A的直线与椭圆W交于另一点C．（Ⅰ）当AC的斜率为时，求线段AC的长；（Ⅱ）设D是AC的中点，且以AB为直径的圆恰过点D．求直线AC的斜率．21．（13分）如图，四棱锥P﹣ABCD中，底面ABCD为矩形，平面PCD⊥平面ABCD，且PD=PC=BC=3，CD=3，E为PB中点．（Ⅰ）求三棱锥P﹣BCD的体积；（Ⅱ）求证：CE⊥平面PBD；（Ⅲ）设M是线段CD上一点，且满足DM=2MC，试在线段PB上确定一点N，使得MN∥平面PAD，并求出BN的长．22．（14分）已知A，B是抛物线y2=4x上的不同两点，弦AB（不平行于y轴）的垂直平分线与x轴交于点P．（Ⅰ）若直线AB经过抛物线y2=4x的焦点，求A，B两点的纵坐标之积；（Ⅱ）若点P的坐标为（4，0），弦AB的长度是否存在最大值？若存在，求出其最大值；若不存在，请说明理由．参考答案与试题解析一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的.1．【解答】由题意可得：圆的方程为：x2+y2+2y=1，所以圆的标准方程为：x2+（y+1）2=2，所以圆的圆心为（0，﹣1）．故选：B．2.【解答】由椭圆x2+=1，可得a2=4，b2=1，则c2=a2﹣b2=4﹣1=3，∵a＞0，c＞0，∴，则椭圆x2+=1的离心率为e=．故选：B．3．【解答】双曲线﹣y2=1的a=，b=1，由双曲线﹣=1的渐近线方程为y=x，则所求渐近线方程为y=±x．故选D．4．【解答】对于选项A，若m∥α，n∥α，则m与n可能相交、平行或者异面；故A错误；对于B，若m⊥α，m⊥n，则n与α可能平行或者n在α内；故B错误；对于C，若m⊥α，n⊂α，根据线面垂直的性质可得m⊥n；故C正确；对于D，若m∥α，m⊥n，则n⊥α或者n⊂α；故D错误；故选C．5．【解答】“∀a，b∈R，如果a=b，则a2=ab”的否命题是∀a，b∈R，如果a≠b，则a2≠ab．故选：D．6．【解答】圆x2+y2=2的圆心（0，0），半径为R=；圆x2+y2+4y+3=0化为标准方程得：x2+（y+2）2=1，故圆心坐标（0，﹣2），半径为r=1，∵圆心之间的距离d=2，R+r=1+＞2，R﹣r=，∴R﹣r＜d＜R+r，则两圆的位置关系是相交．故选：D．7．【解答】由“四边形ABCD为菱形”推不出“四边形ABCD中AC=BD”，不是充分条件，由“四边形ABCD中AC=BD”推不出“四边形ABCD为菱形”，不是必要条件，故选：D．8．【解答】当a=1时，直线l1：x+2y+6=0，直线l2：x+a2﹣1=0，显然两直线不垂直．当a≠1时，由斜率之积等于﹣1可得=﹣1，解得a=．故选B．9．【解答】设抛物线方程为y2=2px（p＞0），点（10，12）在抛物线y2=2px上，∴144=2p×10．∴=3.6．因此，灯泡与反光镜的顶点的距离为3.6cm．故选：C．10．【解答】根据几何体的性质，结合光的反射原理得出P关于B的对称点N，∴MP=NP，即连接DN，D1N，根据正方体的性质，得出Rt△D1DN，∵边长为2，∴AN=3，AD=2，即DN=，∵DD1=2，∴D1N==．故选：C二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上.11．【解答】∵2p=4，∴p=2，开口向右，∴准线方程是x=﹣1．故答案为x=﹣1．12．【解答】因为特称命题的否定是全称命题，所以，命题“∃x∈R，x2﹣2x＜0”的否定是：∀x∈R，使x2﹣2x≥0．故答案为：∀x∈R，使x2﹣2x≥0．13．【解答】由三视图知几何体的底面是底边、高均为2的平行四边形，四棱锥的高为2．∴几何体的体积V=×22×2=．故答案为：．14．【解答】∵圆心在直线y=x上故可设圆的方程为：（x﹣a）2+（y﹣a）2=r2又∵与x轴相切于点（2，0）故a=2，r=2∴所求圆的方程为：（x﹣2）2+（y﹣2）2=4．故答案为：（x﹣2）2+（y﹣2）2=4．15．【解答】双曲线C：x2﹣=1的a=1，b=2，c==，则可设F（，0），设双曲线的一条渐近线方程为y=2x，则F到渐近线的距离为d==2，故答案为：2．16．【解答】设圆锥形液面的底面半径为r，则圆锥容器的底面半径为2R，圆锥形液面的体积V==4πr2，设降水量为x，则πr2x=4πr2，解得：x=4，故答案为：4三、解答题：本大题共6小题，共80分.解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤. 17．【解答】（本小题满分13分）（Ⅰ）证明：因为四边形ABCD为矩形，所以AD∥BC又因为BC⊂平面BCEAD⊄平面BCE所以AD∥平面BCE（Ⅱ）证明：因为AD⊥平面ABEAD∥BCBC⊥平面ABEAE⊥BC因为∠AEB=90°所以：AE⊥BE所以：AE⊥平面BCEBF⊂平面BCE所以：AE⊥BF18．【解答】（Ⅰ）∵A（0，0），C（3，1），∴直线AC的斜率为，又AC边上的高所在的直线经过点B（4，0），且与AC垂直，∴所求直线斜率为﹣3，所求方程为y﹣0=﹣3（x﹣4），即3x+y﹣12=0；（Ⅱ）设△ABC外接圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0，∵点A（0，0），B（4，0），C（3，1）在圆M上，则，解得D=﹣4，E=2，F=0．∴△ABC外接圆的方程为x2+y2﹣4x+2y=0．19．【解答】（Ⅰ）证明：连结CB1，与BC1交于点F，连结EF．…（1分）因为三棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱，所以四边形BCC1B1是矩形，点F是B1C中点．…（3分）又E为AC中点，所以EF∥AB1．…（5分）因为EF⊂平面BC1E，AB1⊄平面BC1E，所以AB1∥平面BC1E．…（7分）（Ⅱ）证明：因为AB=BC，E为AC中点，所以BE⊥AC．…（9分）又因为三棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱，所以CC1⊥底面ABC，从而CC1⊥BE．…（11分）所以BE⊥平面ACC1A1．…（12分）因为BE⊂平面BC1E，…（13分）所以平面BC1E⊥平面ACC1A1．…（14分）20．【解答】（Ⅰ）由已知A（0，﹣1），直线AC的方程为．…（1分）由得2x2﹣3x=0，…（2分）解得或x=0（舍），…（3分）所以点C的坐标为，…（4分）所以．…（5分）（Ⅱ）依题意，设直线AC的方程为y=kx﹣1，k≠0．由得（3k2+1）x2﹣6kx=0，…（7分）解得或x=0（舍），…（8分）所以点C的横坐标为，设点D的坐标为（x0，y0），则，…（9分），…（10分）因为以AB为直径的圆恰过点D，所以|OD|=1，即．…（11分）整理得，…（12分）所以．…（13分）21．【解答】（Ⅰ）解：由已知PD=PC=3，可知，△PCD是等腰直角三角形，∠CPD=90°．∵平面PCD⊥平面ABCD，底面ABCD为矩形，BC⊥CD，∴BC⊥平面PCD．三棱锥P﹣BCD的体积．（Ⅱ）证明：由（Ⅰ）知，BC⊥平面PCD，∴BC⊥PD．∵∠CPD=90°，即PD⊥PC，∴PD⊥平面PBC．∵CE⊂平面PBC，∴PD⊥CE．∵PC=BC，E为PB中点，∴CE⊥PB，∵PD∩PB=P，∴CE⊥平面PBD．（Ⅲ）解：在面PCD上，过M作MF∥PD交PC于F．在面PBC上，过F作FN∥BC交PB于N，连接MN．∵MF∥PD，MF⊄平面PAD，PD⊂平面PAD，∴MF∥平面PAD．∵FN∥BC∥AD，FN⊄平面PAD，AD⊂平面PAD，∴FN∥平面PAD．∴平面MNF∥平面PAD．从而，MN∥平面PAD．由所作可知，△CMF为等腰直角三角形，，∴CF=1，PF=2．△PNF，△PBC均为等腰直角三角形，∴，．∴N为线段PB上靠近点B的三等分点，且．22．【解答】（Ⅰ）抛物线y2=4x的焦点为F（1，0），依题意，设直线AB方程为y=k（x﹣1），其中k≠0．将代入直线方程，得，整理得ky2﹣4y﹣4k=0，所以y A y B=﹣4，即A，B两点的纵坐标之积为﹣4．（Ⅱ）设AB：y=kx+b（k≠0），A（x1，y1），B（x2，y2）．由得k2x2+（2kb﹣4）x+b2=0．由△=4k2b2+16﹣16kb﹣4k2b2=16﹣16kb＞0，得kb＜1．所以，．设AB中点坐标为（x0，y0），则，，所以弦AB的垂直平分线方程为，令y=0，得．由已知，即2k2=2﹣kb．====，当，即时，|AB|的最大值为6．当时，；当时，．均符合题意．所以弦AB的长度存在最大值，其最大值为6．。