2016年北京市海淀区高三一模理科数学试卷含答案

海淀区高三年级2015-2016学年度第二学期期中练习数学试卷（理科）2016.4本试卷共4页，150分．考试时长120分钟．考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．一、选择题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．1．函数()21xfx的定义域为（）A．［0，＋）B．［1，＋）C．（－，0］D．（－，1］2．某程序的框图如图所示，若输入的z＝i（其中i为虚数单位），则输出的S值为（）A．－1B．1C．－ID．i3．若x，y满足20400xyxyy，则12zxy的最大值为（）A．52B．3C．72D．44．某三棱锥的三视图如图所示，则其体积为（）A．33B．32C．233D．2635．已知数列na的前n项和为Sn，则“na为常数列”是“*,nnnNSna”的（）A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充分必要条件D．既不充分也不必要条件6．在极坐标系中，圆C1:2cos与圆C2:2sin相交于A，B两点，则｜AB｜＝（）A．1B．2C．3D．27．已知函数sin(),0()cos(),0xaxfxxbx是偶函数，则下列结论可能成立的是（）A．,44abB．2,36abC．,36abD．52,63ab8．某生产基地有五台机器，现有五项工作待完成，每台机器完成每项工作后获得的效益值如表所示．若每台机器只完成一项工作，且完成五项工作后获得的效益值总和最大，则下列叙述正确的是（）A．甲只能承担第四项工作B．乙不能承担第二项工作C．丙可以不承担第三项工作D．丁可以承担第三项工作二、填空题共6小题，每小题5分，共30分．9．已知向量(1,),(,9)atbt，若ab，则t＝_______．10．在等比数列na中，a2＝2，且131154aa，则13aa的值为_______．11．在三个数1231,2.log22中，最小的数是_______．12．已知双曲线C：22221xyab的一条渐近线l的倾斜角为3，且C的一个焦点到l的距离为3，则C的方程为_______．13．如图，在三角形三条边上的6个不同的圆内分别填入数字1，2，3中的一个．（ⅰ）当每条边上的三个数字之和为4时，不同的填法有_______种；（ⅱ）当同一条边上的三个数字都不同时，不同的填法有_______种．14．已知函数()fx，对于实数t，若存在a＞0，b＞0，满足：[,]xtatb，使得|()()|fxft2，则记a＋b的最大值为H（t）．（ⅰ）当()fx＝2x时，H（0）＝_______．（ⅱ）当()fx2x且t[1,2]时，函数H（t）的值域为_______．三、解答题共6小题，共80分．解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程．15．（本小题满分13分）如图，在△ABC中，点D在边AB上，且13ADDB．记∠ACD＝，∠BCD＝．（Ⅰ）求证：sin3sinACBC；（Ⅱ）若,,1962AB，求BC的长．16．（本小题满分13分）2004年世界卫生组织、联合国儿童基金会等机构将青蒿素作为一线抗疟药品推广．2015年12月10日，我国科学家屠呦呦教授由于在发现青蒿素和治疗疟疾的疗法上的贡献获得诺贝尔医学奖．目前，国内青蒿人工种植发展迅速．某农科所为了深入研究海拔因素对青蒿素产量的影响，在山上和山下的试验田中分别种植了100株青蒿进行对比试验．现在从山上和山下的试验田中各随机选取了4株青蒿作为样本，每株提取的青蒿素产量（单位：克）如下表所示：（Ⅰ）根据样本数据，试估计山下试验田青蒿素的总产量；（Ⅱ）记山上与山下两块试验田单株青蒿素产量的方差分别为21s，22s，根据样本数据，试估计21s与22s的大小关系（只需写出结论）；（Ⅲ）从样本中的山上与山下青蒿中各随机选取1株，记这2株的产量总和为，求随机变量的分布列和数学期望．17．（本小题满分14分）如图，在四棱锥P－ABCD中，PA⊥平面ABCD，四边形ABCD为正方形，点M，N分别为线段PB，PC上的点，MN⊥PB．（Ⅰ）求证：BC⊥平面PAB；（Ⅱ）求证：当点M不与点P，B重合时，M，N，D，A四个点在同一个平面内；（Ⅲ）当PA＝AB＝2，二面角C－AN－D的大小为3时，求PN的长．18．（本小题满分13分）已知函数f(x)＝lnx＋1x－1，1()lnxgxx（Ⅰ）求函数f(x)的最小值；（Ⅱ）求函数g(x)的单调区间；（Ⅲ）求证：直线y＝x不是曲线y＝g(x)的切线。19．（本小题满分14分）已知椭圆C：22221(0)xyabab的离心率为32，椭圆C与y轴交于A，B两点，且｜AB｜＝2．（Ⅰ）求椭圆C的方程；（Ⅱ）设点P是椭圆C上的一个动点，且点P在y轴的右侧．直线PA，PB与直线x＝4分别交于M，N两点．若以MN为直径的圆与x轴交于两点E，F，求点P横坐标的取值范围及｜EF｜的最大值．20．（本小题满分13分）给定正整数n(n≥3)，集合1,2,,nUn．若存在集合A，B，C，同时满足下列条件：①Un＝A∪B∪C，且A∩B＝B∩C＝A∩C＝；②集合A中的元素都为奇数，集合B中的元素都为偶数，所有能被3整除的数都在集合C中（集合C中还可以包含其它数）；③集合A，B，C中各元素之和分别记为SA，SB，SC，有SA＝SB＝SC；则称集合Un为可分集合．（Ⅰ）已知U8为可分集合，写出相应的一组满足条件的集合A，B，C；（Ⅱ）证明：若n是3的倍数，则Un不是可分集合；（Ⅲ）若Un为可分集合且n为奇数，求n的最小值．（考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效）海淀区高三年级第二学期期中练习参考答案数学（理科）2016.4阅卷须知:1.评分参考中所注分数，表示考生正确做到此步应得的累加分数。2.其它正确解法可以参照评分标准按相应步骤给分。一、选择题（本大题共8小题,每小题5分,共40分）题号12345678答案ADCACBCB二、填空题（本大题共6小题,每小题5分,有两空的小题，第一空3分，第二空2分，共30分）三、解答题(本大题共6小题,共80分)15．解：（Ⅰ）9．310．511.1212．2213yx13．4,614．2,[62,2)[23,4]DABC在ACD中，由正弦定理,有sinsinACADADC在BCD中，由正弦定理,有sinsinBCBDBDC因为πADCBDC,所以sinsinADCBDC因为13ADDB,所以sin3sinACBC（Ⅱ）因为π6，π2,由（Ⅰ）得πsin32π23sin6ACBC设2,3,0ACkBCkk,由余弦定理,2222cosABACBCACBCACB代入,得到222π1949223cos3kkkk,解得1k,所以3BC.16解:(I)由山下试验田4株青蒿样本青蒿素产量数据，得样本平均数3.64.44.43.644x则山下试验田100株青蒿的青蒿素产量S估算为100400Sxg（Ⅱ）比较山上、山下单株青蒿素青蒿素产量方差21s和22s，结果为21s22s.（Ⅲ）依题意，随机变量可以取7.27.488.28.69.4，，，，，，1(7.2)4P,1(7.4)8P1(8)4P,1(8.2)8P1(8.6)8P,1(9.4)8P随机变量的分布列为随机变量的期望111111()7.27.4+8+8.2+8.6+9.4=8484888E.17解:（Ⅰ）证明：在正方形ABCD中，ABBC,因为PA平面ABCD，BC平面ABCD，所以PABC.因为ABPAA，且AB，PA平面PAB，所以BC平面PAB（Ⅱ）证明：因为BC平面PAB，PB平面PAB,所以BCPB在PBC中，BCPB，MNPB，所以MNBC.在正方形ABCD中，ADBC,所以MNAD，所以MNAD，可以确定一个平面，记为所以,,,MNDA四个点在同一个平面内（Ⅲ）因为PA平面ABCD，,ABAD平面ABCD，所以PAAB,PAAD.又ABAD,如图，以A为原点，,,ABADAP所在直线为,,xyz轴建立空间直角坐标系Axyz,所以(2,2,0),(0,2,0),(2,0,0),(0,0,2)CDBP.设平面DAN的一个法向量为(,,)nxyz，平面CAN的一个法向量为(,,)mabc,设PNPC,[0,1]，zyxNMDCBAP因为(2,2,2)PC，所以(2,2,22)AN，又(0,2,0)AD，所以00ANnADn，即22(22)020xyzy，取1z,得到1(,0,1)n,因为(0,0,2)AP，(2,2,0)AC所以00APmACm，即20220cab，取1a得,到(1,1,0)m,因为二面CAND大小为3,所以π1|cos,|cos32mn,所以211|cos,|2||||12()1mnmnmn解得12,所以3PN18解:（Ⅰ）函数()fx的定义域为(0,)，22111'()xfxxxx当x变化时，'()fx，()fx的变化情况如下表：函数()fx在(,)0上的极小值为1()ln1101fa，所以()fx的最小值为0（Ⅱ）解：函数()gx的定义域为(0,1)(1,)，22211ln(1)ln1()'()lnlnlnxxxfxxxgxxxx由（Ⅰ）得，()0fx，所以'()0gx所以()gx的单调增区间是(0,1),(1,)，无单调减区间.（Ⅲ）证明：假设直线yx是曲线()gx的切线.设切点为00(,)xy，则0'()1gx，即00201ln11lnxxx又000001,lnxyyxx，则0001lnxxx.所以000011ln1xxxx,得0'()0gx，与0'()1gx矛盾所以假设不成立，直线yx不是曲线()gx的切线19解：（Ⅰ）由题意可得，1b，32cea，得22134aa，解24a，椭圆C的标准方程为2214xy.（Ⅱ）设000(,)(02)Pxyx，(0,1)A，(0,1)B，所以001PAykx，直线PA的方程为0011yyxx，同理：直线PB的方程为0011yyxx，直线PA与直线4x的交点为004(1)(4,1)yMx，直线PB与直线4x的交点为004(1)(4,1)yNx，线段MN的中点004(4,)yx，所以圆的方程为22200044(4)()(1)yxyxx，令0y，则222002016(4)(1)4yxxx，因为220014xy，所以2020114yx，所以208(4)50xx，因为这个圆与x轴相交,该方程有两个不同的实数解，所以0850x，解得08(,2]5x.设交点坐标12(,0),(,0)xx，则1208||25xxx（0825x）所以该圆被x轴截得的弦长为最大值为2.方法二：（Ⅱ）设000(,)(02)Pxyx，(0,1)A，(0,1)B，所以001PAykx，直线PA的方程为0011yyxx，同理：直线PB的方程为0011yyxx，直线PA与直线4x的交点为004(1)(4,1)yMx，直线PB与直线4x的交点为004(1)(4,1)yNx，若以MN为直径的圆与x轴相交，则004(1)[1]yx004(1)[1]0yx，即2000200016(1)4(1)4(1)10,yyyxxx