2019年北京市高考数学试卷(理科)
一、选择题 共8小题,每小题5分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.已知复数2z i =+,则
(z z =g ) A .3
B .5
C .3
D .5
2.执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( )
A .1
B .2
C .3
D .4
3.已知直线l 的参数方程为13,
(24x t t y t =+??=+?
为参数),则点(1,0)到直线l 的距离是( )
A .15
B .25
C .45
D .65
4.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为1
2
,则( )
A .222a b =
B .2234a b =
C .2a b =
D .34a b =
5.若x ,y 满足||1x y -?,且1y -…,则3x y +的最大值为( ) A .7-
B .1
C .5
D .7
6.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足
121252E
m m lg E -=,其中星等为k m 的星的亮度为(1,2)k E k =.已知太阳的星等是26.7-,天
狼星的星等是 1.45-,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )
A .10.110
B .10.1
C .10.1lg
D .10.110- 7.设点A ,B ,C 不共线,则“AB u u u r 与AC u u u r
的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>u u u r u u u r u u u r ”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.数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线22:1||C x y x y +=+就是其中之一(如
图).给出下列三个结论:
①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);
②曲线C 上任意一点到原点的距离都不超过2; ③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是( )
A .①
B .②
C .①②
D .①②③
二、填空题 共6小题,每小题5分,共30分。 9.函数2()sin 2f x x =的最小正周期是 .
10.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若23a =-,510S =-,则5a = ,n S 的最小值为 .
11.某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为l ,那么该几何体的体积为 .
12.已知l ,m 是平面α外的两条不同直线.给出下列三个论断: ①l m ⊥;②//m α;③l α⊥.
以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题: . 13.设函数()(x x f x e ae a -=+为常数).若()f x 为奇函数,则a = ;若()f x 是R 上的增函数,则a 的取值范围是 .
14.李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.
①当10x =时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付 元;
②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为 .
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.(13分)在ABC ?中,3a =,2b c -=,1
cos 2
B =-.
(Ⅰ)求b ,c 的值;
(Ⅱ)求sin()B C -的值.
16.(14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,AD CD ⊥,//AD BC ,
2PA AD CD ===,3BC =.E 为PD 的中点,点F 在PC 上,且1
3
PF PC =.
(Ⅰ)求证:CD ⊥平面PAD ;
(Ⅱ)求二面角F AE P --的余弦值;
(Ⅲ)设点G 在PB 上,且2
3
PG PB =.判断直线AG 是否在平面AEF 内,说明理由.
17.(13分)改革开放以来,人们的支付方式发生了巨大转变.近年来,移动支付已成为主要支付方式之一.为了解某校学生上个月A ,B 两种移动支付方式的使用情况,从全校学生中随机抽取了100人,发现样本中A ,B 两种支付方式都不使用的有5人,样本中仅支付金额(元) 支付方式 (0,1000]
(1000,2000]
大于2000
仅使用A 18人 9人 3人 仅使用B
10人
14人
1人
(Ⅱ)从样本仅使用A 和仅使用B 的学生中各随机抽取1人,以X 表示这2人中上个月支付金额大于1000元的人数,求X 的分布列和数学期望;
(Ⅲ)已知上个月样本学生的支付方式在本月没有变化.现从样本仅使用A 的学生中,随机抽查3人,发现他们本月的支付金额都大于2000元.根据抽查结果,能否认为样本仅使用A 的学生中本月支付金额大于2000元的人数有变化?说明理由. 18.(14分)已知抛物线2:2C x py =-经过点(2,1)-. (Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;
(Ⅱ)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线1y =-分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.
19.(13分)已知函数3
21()4
f x x x x =
-+. (Ⅰ)求曲线()y f x =的斜率为l 的切线方程;
(Ⅱ)当[2x ∈-,4]时,求证:6()x f x x -剟;
(Ⅲ)设()|()()|()F x f x x a a R =-+∈,记()F x 在区间[2-,4]上的最大值为M (a ).当M (a )最小时,求a 的值.
20.(13分)已知数列{}n a ,从中选取第1i 项、第2i 项、?、第m i 项12()m i i i <<,若12m i i i a a a <<,则称新数列1i a ,2i a ,?,m i a 为{}n a 的长度为m 的递增子列.规定:数
列{}n a 的任意一项都是{}n a 的长度为1的递增子列.
(Ⅰ)写出数列1,8,3,7,5,6,9的一个长度为4的递增子列;
(Ⅱ)已知数列{}n a 的长度为p 的递增子列的末项的最小值为0m a ,长度为q 的递增子列的末项的最小值为0n a .若p q <,求证:00m n a a <;
(Ⅲ)设无穷数列{}n a 的各项均为正整数,且任意两项均不相等.若{}n a 的长度为s 的递增子列末项的最小值为21s -,且长度为s 末项为21s -的递增子列恰有12s -个(1s =,2,)?,求数列{}n a 的通项公式.
2019年北京市高考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题 共8小题,每小题5分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.已知复数2z i =+,则(z z =g ) A .3
B .5
C .3
D .5
【思路分析】直接由2||z z z =g 求解.
【解析】:2z i =+Q ,2222||(21)5z z z ∴==+=g .故选:D . 【归纳与总结】本题考查复数及其运算性质,是基础的计算题. 2.执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( )
A .1
B .2
C .3
D .4
【思路分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量s 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解析】:模拟程序的运行,可得 1k =,1s = 2s =
不满足条件3k …,执行循环体,2k =,2s = 不满足条件3k …,执行循环体,3k =,2s = 此时,满足条件3k …,退出循环,输出s 的值为2. 故选:B .
【归纳与总结】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.
3.已知直线l 的参数方程为13,
(24x t t y t
=+??=+?为参数),则点(1,0)到直线l 的距离是( )
A .15
B .25
C .45
D .65
【思路分析】消参数t 化参数方程为普通方程,再由点到直线的距离公式求解.
【解析】:由13(24x t
t y t
=+??=+?为参数),消去t ,可得4320x y -+=.
则点(1,0)到直线l 的距离是226
5
4(3)
d =
=+-. 故选:D .
【归纳与总结】本题考查参数方程化普通方程,考查点到直线距离公式的应用,是基础题.
4.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为1
2
,则( )
A .222a b =
B .2234a b =
C .2a b =
D .34a b =
【思路分析】由椭圆离心率及隐含条件222a b c =+得答案.
【解析】:由题意,12
c a =,得2214c a =,则22214a b a -=,
22244a b a ∴-=,即2234a b =.
故选:B .
【归纳与总结】本题考查椭圆的简单性质,熟记隐含条件是关键,是基础题. 5.若x ,y 满足||1x y -?,且1y -…,则3x y +的最大值为( ) A .7-
B .1
C .5
D .7
【思路分析】由约束条件作出可行域,令3z x y =+,化为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案. 【解析】:由||11x y
y -??-?
?…作出可行域如图,
联立1
10y x y =-??+-=?
,解得(2,1)A -,
令3z x y =+,化为3y x z =-+,
由图可知,当直线3y x z =-+过点A 时,z 有最大值为3215?-=. 故选:C .
【归纳与总结】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,是中档题. 6.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足
121252E
m m lg E -=,其中星等为k m 的星的亮度为(1,2)k E k =.已知太阳的星等是26.7-,天
狼星的星等是 1.45-,则太阳与天狼星的亮度的比值为( ) A .10.110
B .10.1
C .10.1lg
D .10.110-
【思路分析】把已知熟记代入1212
52E
m m lg E -=,化简后利用对数的运算性质求解.
【解析】:设太阳的星等是126.7m =-,天狼星的星等是2 1.45m =-,
由题意可得:12
51.45(
26.7)2E
lg E ---=,
∴1250.510.15E lg E ==,则10.11210E E =.
故选:A .
【归纳与总结】本题考查对数的运算性质,是基础的计算题.
7.设点A ,B ,C 不共线,则“AB u u u r 与AC u u u r
的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>u u u r u u u r u u u r ”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
【思路分析】“AB u u u r 与AC u u u r
的夹角为锐角” ? “||||AB AC BC +>u u u r u u u r u u u r ”,“ ||||AB AC BC +>u u u r u u u r u u u r ”
? “AB u u u r 与AC u u u r
的夹角为锐角”,由此能求出结果. 【解析】:点A ,B ,C 不共线,
“AB u u u r 与AC u u u r
的夹角为锐角” ? “||||AB AC BC +>u u u r u u u r u u u r ”,
“||||AB AC BC +>u u u r u u u r u u u r ” ? “AB u u u r 与AC u u u r
的夹角为锐角”,
∴设点A ,B ,C 不共线,则“AB u u u r 与AC u u u r
的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>u u u r u u u r u u u r ”的充分必要条件. 故选:C .
【归纳与总结】本题考查充分条件、必要条件、充要条件的判断,考查向量等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于基础题.
8.数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线22:1||C x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论:
①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点); ②曲线C 上任意一点到原点的距离都不超过2; ③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是( )
A .①
B .②
C .①②
D .①②③
【思路分析】将x 换成x -方程不变,所以图形关于y 轴对称,根据对称性讨论y 轴右边的图形可得.
【解析】:将x 换成x -方程不变,所以图形关于y 轴对称, 当0x =时,代入得21y =,1y ∴=±,即曲线经过(0,1),(0,1)-;
当0x >时,方程变为2210y xy x -+-=,所以△224(1)0x x =--…
,解得(0x ∈,23
],
所以x 只能取整数1,当1x =时,20y y -=,解得0y =或1y =,即曲线经过(1,0),(1,1),
根据对称性可得曲线还经过(1,0)-,(1,1)-, 故曲线一共经过6个整点,故①正确.
当0x >时,由2
2
1x y xy +=+得2222
12
x y x y xy ++-=?,(当x y =时取等),
222x y ∴+?,∴222x y +?,即曲线C 上y 轴右边的点到原点的距离不超过2,根据对称性可得:曲线C 上任意一点到原点的距离都不超过2;故②正确.
在x 轴上图形面积大于矩形面积122=?=,x 轴下方的面积大于等腰直角三角形的面积1
2112
=??=,因此曲线C 所围成的“心形”区域的面积大于213+=,故③错误. 故选:C .
【归纳与总结】本题考查了命题的真假判断与应用,属中档题.
二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
9.函数2()sin 2f x x =的最小正周期是 2π
.
【思路分析】用二倍角公式可得11
()cos(4)22
f x x =-+,然后用周期公式求出周期即可.
【解析】:2()sin (2)f x x =Q ,
11()cos(4)22f x x ∴=-+,()f x ∴的周期2T π=,故答案为:2
π
.
【归纳与总结】本题考查了三角函数的图象与性质,关键是合理使用二倍角公式,属基础题. 10.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若23a =-,510S =-,则5a = 0 ,n S 的最小值为 .
【思路分析】利用等差数列{}n a 的前n 项和公式、通项公式列出方程组,能求出14a =-,1d =,由此能求出5a 的n S 的最小值.
【解析】:设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,23a =-,510S =-,
∴11354
5102
a d a d +=-????+=-??,解得14a =-,1d =,5144410a a d ∴=+=-+?=, 21(1)(1)1981
4()22228
n n n n n S na d n n --=+=-+=--,
4n ∴=或5n =时,n S 取最小值为4510S S ==-.故答案为:0,10-.
【归纳与总结】本题考查等差数列的第5项的求法,考查等差数列的前n 项和的最小值的求
法,考查等差数列的性质等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于基础题.
11.某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为l ,那么该几何体的体积为 40 .
【思路分析】由三视图还原原几何体,然后利用一个长方体与一个棱柱的体积作和求解. 【解析】:由三视图还原原几何体如图,
该几何体是把棱长为4的正方体去掉一个四棱柱,
则该几何体的体积1
422(24)24402
V =??++??=.
故答案为:40.
【归纳与总结】本题考查由三视图求面积、体积,关键是由三视图还原原几何体,是中档题. 12.已知l ,m 是平面α外的两条不同直线.给出下列三个论断: ①l m ⊥;②//m α;③l α⊥.
以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题: 若l α⊥,l m ⊥,则//m α .
【思路分析】由l ,m 是平面α外的两条不同直线,利用线面平行的判定定理得若l α⊥,l m ⊥,则//m α.
【解析】:由l ,m 是平面α外的两条不同直线,知:
由线面平行的判定定理得:若l α⊥,l m ⊥,则//m α.故答案为:若l α⊥,l m ⊥,则//m α. 【归纳与总结】本题考查满足条件的真命题的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于中档题.
13.设函数()(x x f x e ae a -=+为常数).若()f x 为奇函数,则a = 1- ;若()f x 是R 上
的增函数,则a 的取值范围是 .
【思路分析】对于第一空:由奇函数的定义可得()()f x f x -=-,即()x x x x e ae e ae --+=-+,变形可得分析可得a 的值,即可得答案;
对于第二空:求出函数的导数,由函数的导数与单调性的关系分析可得()f x 的导数
()0x x f x e ae -'=-…在R 上恒成立,变形可得:2x a e ?恒成立,据此分析可得答案. 【解析】:根据题意,函数()x x f x e ae -=+,
若()f x 为奇函数,则()()f x f x -=-,即()x x x x e ae e ae --+=-+,变形可得1a =-, 函数()x x f x e ae -=+,导数()x x f x e ae -'=-
若()f x 是R 上的增函数,则()f x 的导数()0x x f x e ae -'=-…
在R 上恒成立, 变形可得:2x a e ?恒成立,分析可得0a ?,即a 的取值范围为(-∞,0]; 故答案为:1-,(-∞,0].
【归纳与总结】本题考查函数的奇偶性与单调性的判定,关键是理解函数的奇偶性与单调性的定义,属于基础题.
14.李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.
①当10x =时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付 130 元;
②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为 .
【思路分析】①由题意可得顾客一次购买的总金额,减去x ,可得所求值;
②在促销活动中,设订单总金额为m 元,可得()80%70%m x m -??…,解不等式,结合恒成立思想,可得x 的最大值.
【解析】:①当10x =时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,可得6080140+=(元), 即有顾客需要支付14010130-=(元); ②在促销活动中,设订单总金额为m 元, 可得()80%70%m x m -??…,
即有8
m
x ?,
由题意可得120m …, 可得120
158
x =?,
则x 的最大值为15元. 故答案为:130,15
【归纳与总结】本题考查不等式在实际问题的应用,考查化简运算能力,属于中档题. 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.(13分)在ABC ?中,3a =,2b c -=,1
cos 2
B =-.
(Ⅰ)求b ,c 的值;
(Ⅱ)求sin()B C -的值.
【思路分析】(Ⅰ)利用余弦定理可得2222cos b a c ac B =+-,代入已知条件即可得到关于b 的方程,解方程即可;
(Ⅱ)sin()sin cos cos sin B C B C B C -=-,根据正弦定理可求出sin C ,然后求出cos C ,代入即可得解.
【解析】:(Ⅰ)3a =Q ,2b c -=,1cos 2
B =-.
∴由余弦定理,得2222cos b a c ac B =+-219(2)23(2)()2
b b =+--??-?-,
7b ∴=,25c b ∴=-=;
(Ⅱ)在ABC ?中,1
cos 2
B =-Q ,3sin B ∴=,
由正弦定理有:
sin sin c b
C B
=
,∴3
5sin 532sin 7c B C b ?
===, b c >Q ,B C ∴>,C ∴为锐角,11
cos 14C ∴=,
sin()sin cos cos sin B C B C B C ∴-=-311153()142=?--?43
=
. 【归纳与总结】本题考查了正弦定理余弦定理和两角差的正弦公式,属基础题.
16.(14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,AD CD ⊥,//AD BC ,
2PA AD CD ===,3BC =.E 为PD 的中点,点F 在PC 上,且1
3
PF PC =.
(Ⅰ)求证:CD ⊥平面PAD ;
(Ⅱ)求二面角F AE P --的余弦值;
(Ⅲ)设点G 在PB 上,且2
3
PG PB =.判断直线AG 是否在平面AEF 内,说明理由.
【思路分析】(Ⅰ)推导出PA CD ⊥,AD CD ⊥,由此能证明CD ⊥平面PAD .
(Ⅱ)以A 为原点,在平面ABCD 内过A 作CD 的平行线为x 轴,AD 为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角F AE P --的余弦值.
(Ⅲ)求出4(3AG =u u u r ,0,2)3
,平面AEF 的法向量(1m =r ,1,1)-,4220333m AG =-=≠u u u
r r g ,
从而直线AG 不在平面AEF 内.
【解答】证明:(Ⅰ)PA ⊥Q 平面ABCD ,PA CD ∴⊥, AD CD ⊥Q ,PA AD A =I ,
CD ∴⊥平面PAD .
解:(Ⅱ)以A为原点,在平面ABCD内过A作CD的平行线为x轴,AD为y轴,AP为z轴,建立空间直角坐标系,
(0
A,0,0),(1
E,0,1),
2
(
3
F,
2
3
,4)
3
,(0
P,0,2),
(1
AE=
u u u r
,0,1),224
(,,)
333
AF=
u u u r
,
平面AEP的法向量(1
n=r,0,0),
设平面AEF的法向量(
m x
=r,y,)z,
则
224
333
m AE x z
m AF x y z
?=+=
?
?
=++=
?
?
u u u r
r
g
u u u r
r
g
,取1
x=,得(1
m=
r,1,1)-,
设二面角F AE P
--的平面角为θ,则||3
cos
||||3
m n
m n
θ===
r r
g
r r
g
.
∴二面角F AE P
--的余弦值为
3.
(Ⅲ)直线AG不在平面AEF内,理由如下:
Q点G在PB上,且
2
3
PG
PB
=.
4
(
3
G
∴,0,
2
)
3
,
∴
4
(
3
AG=
u u u r
,0,2)
3
,
Q平面AEF的法向量(1
m=
r,1,1)-,
422
333
m AG=-=≠
u u u r
r
g,
故直线AG不在平面AEF内.
【归纳与总结】本题考查线面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,考查直线是否在已知平面内的判断与求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于中档题.
17.(13分)改革开放以来,人们的支付方式发生了巨大转变.近年来,移动支付已成为主要支付方式之一.为了解某校学生上个月A,B两种移动支付方式的使用情况,从全校学生中随机抽取了100人,发现样本中A,B两种支付方式都不使用的有5人,样本中仅
支付金额(元)(0,1000](1000,2000]大于2000
(Ⅱ)从样本仅使用A和仅使用B的学生中各随机抽取1人,以X表示这2人中上个月支付金额大于1000元的人数,求X的分布列和数学期望;
(Ⅲ)已知上个月样本学生的支付方式在本月没有变化.现从样本仅使用A的学生中,随机抽查3人,发现他们本月的支付金额都大于2000元.根据抽查结果,能否认为样本仅使用A的学生中本月支付金额大于2000元的人数有变化?说明理由.
【思路分析】(Ⅰ)从全校所有的1000名学生中随机抽取的100人中,A,B两种支付方式都不使用的有5人,仅使用A的有30人,仅使用B的有25人,从而A,B两种支付方式都使用的人数有40人,由此能求出从全校学生中随机抽取1人,估计该学生上个月A,B两种支付方式都使用的概率.
(Ⅱ)从样本仅使用A和仅使用B的学生中各随机抽取1人,以X表示这2人中上个月支付金额大于1000元的人数,则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的分布列和数学期望()
E X.
(Ⅲ)从样本仅使用A的学生有30人,其中27人月支付金额不大于2000元,有3人月支付金额大于2000元,随机抽查3人,发现他们本月的支付金额都大于2000元的概率为
3 3 3 30
1 4060
C
p
C
==,不能认为认为样本仅使用A的学生中本月支付金额大于2000元的人数有变化.
【解析】:(Ⅰ)由题意得:
从全校所有的1000名学生中随机抽取的100人中,
A,B两种支付方式都不使用的有5人,
仅使用A的有30人,仅使用B的有25人,
A
∴,B两种支付方式都使用的人数有:1005302540
---=,
∴从全校学生中随机抽取1人,估计该学生上个月A,B两种支付方式都使用的概率
40
0.4
100
p==.
(Ⅱ)从样本仅使用A和仅使用B的学生中各随机抽取1人,以X表示这2人中上个月支付金额大于1000元的人数,
则X的可能取值为0,1,2,
样本仅使用A的学生有30人,其中支付金额在(0,1000]的有18人,超过1000元的有12人,
样本仅使用B的学生有25人,其中支付金额在(0,1000]的有10人,超过1000元的有15人,
18101806
(0)
302575025
P X==?==,
1815121039013(1)3025302575025P X ==
?+?==, 12151806
(2)302575025
P X ==?==
,
数学期望()0121252525
E X =?+?+?=.
(Ⅲ)不能认为样本仅使用A 的学生中本月支付金额大于2000元的人数有变化,
理由如下:
从样本仅使用A 的学生有30人,其中27人月支付金额不大于2000元,有3人月支付金额大于2000元,
随机抽查3人,发现他们本月的支付金额都大于2000元的概率为333301
4060
C p C ==,
虽然概率较小,但发生的可能性为
1
4060
. 故不能认为认为样本仅使用A 的学生中本月支付金额大于2000元的人数有变化.
【归纳与总结】本题考查概率、离散型随机变量的分布列、数学期望的求法,考查古典概型、相互独立事件概率乘法公式等基础知识,考查推理能力与计算能力,是中档题. 18.(14分)已知抛物线2:2C x py =-经过点(2,1)-. (Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;
(Ⅱ)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线1y =-分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.
【思路分析】(Ⅰ)代入点(2,1)-,解方程可得p ,求得抛物线的方程和准线方程; (Ⅱ)抛物线24x y =-的焦点为(0,1)F -,设直线方程为1y kx =-,联立抛物线方程,运用韦达定理,以及直线的斜率和方程,求得A ,B 的坐标,可得AB 为直径的圆方程,可令0x =,解方程,即可得到所求定点.
【解析】:(Ⅰ)抛物线2:2C x py =-经过点(2,1)-.可得42p =,即2p =, 可得抛物线C 的方程为24x y =-,准线方程为1y =; (Ⅱ)证明:抛物线24x y =-的焦点为(0,1)F -,
设直线方程为1y kx =-,联立抛物线方程,可得2440x kx +-=, 设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,
可得124x x k +=-,124x x =-,
直线OM 的方程为11y y x x =,即14x
y x =-,
直线ON 的方程为22y y x x =,即24
x
y x =-,
可得14(
A x ,1)-,2
4
(B x ,1)-, 可得AB 的中点的横坐标为121142()224
k
k x x -+==-g ,
即有AB 为直径的圆心为(2,1)k -,
半径为12||144||222AB x x =-==, 可得圆的方程为222(2)(1)4(1)x k y k -++=+, 化为224(1)4x kx y -++=, 由0x =,可得1y =或3-.
则以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点(0,1),(0,3)-.
【归纳与总结】本题考查抛物线的定义和方程、性质,以及圆方程的求法,考查直线和抛物线方程联立,运用韦达定理,考查化简整理的运算能力,属于中档题.
19.(13分)已知函数321
()4
f x x x x =-+.
(Ⅰ)求曲线()y f x =的斜率为l 的切线方程; (Ⅱ)当[2x ∈-,4]时,求证:6()x f x x -剟;
(Ⅲ)设()|()()|()F x f x x a a R =-+∈,记()F x 在区间[2-,4]上的最大值为M (a ).当M (a )最小时,求a 的值.
【思路分析】(Ⅰ)求导数()f x ',由()1f x '=求得切点,即可得点斜式方程;
(Ⅱ)把所证不等式转化为6()0f x x --剟,再令()()g x f x x =-,利用导数研究()g x 在[2-,4]的单调性和极值点即可得证;
(Ⅲ)先把()F x 化为|()|g x a -,再利用(Ⅱ)的结论,引进函数()||h t t a =-,结合绝对值函数的对称性,单调性,通过对称轴t a =与3-的关系分析即可.
【解析】:(Ⅰ)23
()214f x x x '=-+,
由()1f x '=得8
()03x x -=,
得128
0,3x x ==.
又(0)0f =,88
()327f =,
y x ∴=和88
273
y x -=-,
即y x =和64
27
y x =-;
(Ⅱ)证明:欲证6()x f x x -剟, 只需证6()0f x x --剟,
令321
()()4
g x f x x x x =-=-,[2x ∈-,4],
则2338
()2()443
g x x x x x '=-=-,
可知()g x '在[2-,0]为正,在8(0,)3为负,在8
[,4]3为正,
()g x ∴在[2-,0]递增,在[0,8]3递减,在8
[,4]3递增,
又(2)6g -=-,(0)0g =,864
()6327
g =->-,g (4)0=,
6()0g x ∴-剟,
6()x f x x ∴-剟;
(Ⅲ)由(Ⅱ)可得, ()|()()|F x f x x a =-+ |()|f x x a =-- |()|g x a =-
Q 在[2-,4]上,6()0g x -剟,
令()t g x =,()||h t t a =-,
则问题转化为当[6t ∈-,0]时,()h t 的最大值M (a )的问题了,
①当3a -?时,M (a )(0)||h a a ===-,
此时3a -…
,当3a =-时,M (a )取得最小值3; ②当3a -…时,M (a )(6)|6||6|h a a =-=--=+,
63a +Q …,M ∴(a )6a =+,
也是3a =-时,M (a )最小为3. 综上,当M (a )取最小值时a 的值为3-.
【归纳与总结】此题考查了导数的综合应用,构造法,转化法,数形结合法等,难度较大. 20.(13分)已知数列{}n a ,从中选取第1i 项、第2i 项、?、第m i 项12()m i i i <<,若12m i i i a a a <<,则称新数列1i a ,2i a ,?,m i a 为{}n a 的长度为m 的递增子列.规定:数
列{}n a 的任意一项都是{}n a 的长度为1的递增子列.
(Ⅰ)写出数列1,8,3,7,5,6,9的一个长度为4的递增子列;
(Ⅱ)已知数列{}n a 的长度为p 的递增子列的末项的最小值为0m a ,长度为q 的递增子列的末项的最小值为0n a .若p q <,求证:00m n a a <;
(Ⅲ)设无穷数列{}n a 的各项均为正整数,且任意两项均不相等.若{}n a 的长度为s 的递增子列末项的最小值为21s -,且长度为s 末项为21s -的递增子列恰有12s -个(1s =,2,)?,求数列{}n a 的通项公式.
【思路分析】()1I ,3,5,6.答案不唯一.
()II 考虑长度为q 的递增子列的前p 项可以组成长度为p 的一个递增子列,可得0n a >该数列的第p 项0m a …
,即可证明结论. ()III 考虑21s -与2s 这一组数在数列中的位置.若{}n a 中有2s ,在2s 在21s -之后,则必
然在长度为1s +,且末项为2s 的递增子列,这与长度为s 的递增子列末项的最小值为21s -矛盾,可得2s 必在21s -之前.继续考虑末项为21s +的长度为1s +的递增子列.因此对于数列21n -,2n ,由于2n 在21n -之前,可得研究递增子列时,不可同时取2n 与21n -,即可得出:递增子列最多有2s 个.由题意,这s 组数列对全部存在于原数列中,并且全在21s +之前.可得2,1,4,3,6,5,??,是唯一构造. 【解析】:()1I ,3,5,6.
()II 证明:考虑长度为q 的递增子列的前p 项可以组成长度为p 的一个递增子列, ∴0n a >该数列的第p 项0m a …
, ∴00m n a a <.
()III 解:考虑21s -与2s 这一组数在数列中的位置.
若{}n a 中有2s ,在2s 在21s -之后,则必然在长度为1s +,且末项为2s 的递增子列, 这与长度为s 的递增子列末项的最小值为21s -矛盾,2s ∴必在21s -之前. 继续考虑末项为21s +的长度为1s +的递增子列.
Q 对于数列21n -,2n ,由于2n 在21n -之前,∴研究递增子列时,不可同时取2n 与21n -,
Q 对于1至2s 的所有整数,研究长度为1s +的递增子列时,第1项是1与2二选1,第2
项是3与4二选1,??,第s 项是21s -与2s 二选1,
故递增子列最多有2s 个.由题意,这s 组数列对全部存在于原数列中,并且全在21s +之前.
2∴,1,4,3,6,5,?
?,是唯一构造. 即221k a k =-,212k a k -=,*k N ∈.
【归纳与总结】本题考查了数列递推关系、数列的单调性,考查了逻辑推理能力、分析问题与解决问题的能力,属于难题.
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