絕密★啟用前
2005年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試(北京卷)
數(shù)學(理工農醫(yī)類)
YCY
本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,共150分,考試用時120分鐘.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回.
第I卷(選擇題 共40分)
注意事項:
1.答第I卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號、考試科目涂寫在答題卡上.
2.每小題選出答案后,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑.如需改動,用橡
皮擦干凈后,再選涂其它答案標號.不能答在試題卷上.
一、本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題列出的四個選項中,選擇出符合題目要求的一項.
2.“”是“直線相互垂直”的 ( )
A.充分必要條件 B.充分而不必要條件
C.必要而不充分條件 D.既不充分也不必要條件
3.| a |=1,| b |=2,c = a + b,且c⊥a,則向量a與b的夾角為 ( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
4.從原點向圓作兩條切線,則該圓夾在兩條切線間的劣弧長為( )
A.π B.2π C.4π D.6π
5.對任意的銳角,下列不等關系中正確的是 ( )
A. B.
C. D.
6.在正四面體P―ABC中,D,E,F(xiàn)分別是AB,BC,CA的中點,下面四個結論中不成立的是 ( )
A.BC//平面PDF B.DF⊥PAE
C.平面PDF⊥平面ABC D.平面PAE⊥平面ABC
7.北京《財富》全球論壇期間,某高校有14名志愿者參加接待工作,若每天早、中、晚三班,每4人,每人每天最多值一班,則開幕式當天不同的排班種數(shù)為 ( )
A. B. C. D.
8.函數(shù) ( )
A.在上遞減
B.在上遞減
C.在上遞減
D.在上遞減
第Ⅱ卷(共110分)
注意事項:
1.用鋼筆或圓珠筆將答案直接寫在試卷上.
2.答卷前將密封線內的項目填寫清楚.
二、填空題:本大題共6小題,每小題5分,共30分. 把答案填在題中橫線上.
9.若為純虛數(shù),則實數(shù)a的值為 .
10.已知的值為 ,的值為 .
11.的展開式中的常數(shù)項是 . (用數(shù)字作答)
12.過原點作曲線的切線,則切點的坐標為 ,切線的斜率為 .
13.對于函數(shù)定義域中任意的,有如下結論:
①; ②;
③ ④
當時,上述結論中正確結論的序號是 .
14.已知n次式項式.
如果在一種算法中,計算的值需要k-1次乘法,計算P3(x0)的值共需要9次運算(6次乘法,3次加法),那么計算P10(x0)的值共需要
次運算.
下面給出一種減少運算次數(shù)的算法:P0(x)=a0,Pk+1(x)=xPk(x)+ak+1(k=0,1,2,…,n-1).利用該算法,計算P3(x0)的值共需要6次運算,計算P10(x0)的值共需要
次運算.
三、解答題:本大題共6小題,共80分. 解答應寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
15.(本小題共13分)
已知函數(shù)
(Ⅰ)求的單調減區(qū)間;
(Ⅱ)若在區(qū)間[-2,2].上的最大值為20,求它在該區(qū)間上的最小值.
16.(本小題共14分)
如圖,在直四棱柱ABCD―A1B1C1D1中,AB=AD=2,DC=,
AC⊥BD,垂足為E.
(Ⅰ)求證BD⊥A1C;
(Ⅱ)求二面角A1―BD―C1的大;
17.(本小題共13分)
甲、乙兩人各進行3次射擊,甲每次擊中目標的概率為,乙每次擊中目標的概率為
(Ⅰ)記甲擊中目標的次數(shù)為ξ,求ξ的概率分布及數(shù)學期望Eξ;
(Ⅱ)求乙至多擊中目標2次的概率;
(Ⅲ)求甲恰好比乙多擊中目標2次的概率.
18.(本小題共14分)
如圖,直線l1:與直線l2:之間的陰影區(qū)域(不含邊界)記為W,其左半部分記為W1,右半部分記為W2.
(Ⅰ)分別用不等式組表示W1和W2;
(Ⅱ)若區(qū)域W中的動點P(x,y)到l1,l2的距離之積等于d2,求點P的軌跡C的方程;
(Ⅲ)設不過原點O的直線l與(Ⅱ)中的曲線C相交于M1,M2兩點,且與l1,l2分別
交于M3,M4兩點. 求證△OM1M2的重心與△OM3M4的重心重合.
19.(本小題共12分)
設數(shù)列
記
(Ⅰ)求a2,a3;
(Ⅱ)判斷數(shù)列是否為等比數(shù)列,并證明你的結論;
(Ⅲ)求
20.(本小題共14分)
設是定義在[0,1]上的函數(shù),若存在上單調遞增,在[x*,1]上單調遞減,則稱為[0,1]上的單峰函數(shù),x*為峰點,包含峰點的區(qū)間為含峰區(qū)間.
對任意的[0,1]上的單峰函數(shù),下面研究縮短其含峰區(qū)間長度的方法.
(Ⅰ)證明:對任意的為含峰區(qū)間;
若為含峰區(qū)間;
(Ⅱ)對給定的r(0<r<0.5),證明:存在,使得由(Ⅰ)所確定的含峰區(qū)間的長度不大于0.5+r;
(Ⅲ)選取,由(Ⅰ)可確定含峰區(qū)間為(0,)或(,1),在所得的含峰區(qū)間內選取類似地可確定一個新的含峰區(qū)間,在第一次確定的含峰區(qū)間為(0,)的情況下,試確定的值,滿足兩兩之差的絕地值不小于0.02,且使得新的含峰區(qū)間的長度縮短到0.34.
(區(qū)間長度等于區(qū)間的右端點與左端點之差)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分)
1―5:CBCBD 6―10:DCAA
二、填空題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)
9. 10. 11.15 12.(1,e) e 13.②③ 14.
三、解答題(本大題共6小題,共80分)
15.(共13分)
解:(I) 令,解得
所以函數(shù)的單調遞減區(qū)間為
(II)因為
所以
因為在(-1,3)上,所以在[-1,2]上單調遞增,又由于在
[-2,-1]上單調遞減,因此和分別是在區(qū)間[-2,2]上的最大值和
最小值.
于是有,解得
故 因此
即函數(shù)在區(qū)間[-2,2]上的最小值為-7.
解法一:
(Ⅰ)在直四棱柱ABCD―A1B1C1D1中,
∵A1A⊥底面ABCD,
∴AC是A1C在平面ABCD上的射影,
∵BD⊥AC, ∴BD⊥A1C.
(Ⅱ)連結A1E,C1E,A1C1.
與(Ⅰ)同理可證BD⊥A1E,BD⊥C1E,
∴∠A1EC1二面角A1―BD―C1的平面角.
∵AD⊥DC, ∴∠A1D1C1=∠ADC=90°,
又A1D1=AD=2,D1C1=DC=2, AA1=,且AC⊥BD,
∴A1C1=4,AE=1,EC=3, ∴A1E=2,C1E=2,
在△A1EC1中,A1C12=A1E2+C1E2, ∴∠A1EC1=90°,
即二面角A1―BD―C1的大小為90°.
(Ⅲ)過B作BF//AD交AC于F,連結FC1,
則∠C1BF就是AD與BC1所成的角.
∵AB=AD=2,BD⊥AC,AE=1, ∴BF=2,EF=1,F(xiàn)C=2,BC=DC,
∴FC1=. 在△BFC1中,
∴
即異面直線AD與BC1所成角的大小為.
解法二:
(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)如圖,以D為坐標原點,DA,DC,DD1所在直線分別為x軸,y軸,z軸,建立空間直角坐標系.
與(Ⅰ)同理可證,BD⊥A1E,BD⊥C1E,
∴∠A1EC1為二面角A1―BD―C1的平面角.
(Ⅲ)如圖,由D(0,0,0),A(2,0,0),C1(0,,,),B(3,,0)
∴異面直線AD與BC1所成角的大小為arccos.
解法三:
(II)如圖,建立空間直角坐標系,坐標原點為E.
連結A1E,C1E,A1C1.
與(I)同理可證,BD⊥A1E,BD⊥C1E,
∴∠A1EC1為二面角A1―BD―C1的平面角.
由E(0,0,0),A1(0,-1,
.
(Ⅲ)如圖,由A(0,-1,0),D(,0,0),B(,0,0),C1(0,3,).
得.
∵
∴
∴異面直線AD與BC1所成角的大小為arccos.
17.(共13分)
解:(Ⅰ)
ξ的概率分布如下表:
ξ
0
1
2
3
P
Eξ=0?+1?+2?+3?=1.5 (或Eξ=3?)
(Ⅱ)乙至多擊中目標2次的概率為
(Ⅲ)設甲恰比乙多擊中目標2次為事件A,甲恰擊中目標2次且乙恰擊中目標0次為事件B1,甲恰擊中目標3次且乙恰擊中目標1次為事件B2,則A=B1+B2,B1、B2為互斥事件.
P(A)=P(B1)+P(B2)=
所以,甲恰好比乙多擊中目標2次的概率為
18.(共14分)
解:(I)
(II)直線由題意得
(III)當直線l與x軸垂直時,可設直線l的方程為. 由于直線l,曲線C關于x軸對稱,且l1與l2關于x軸對稱,于是M1M2,M3M4的中點坐標都為(a,0),所以△OM1M2,△OM3M4的重心坐標都為,即它們的重心重合.
當直線l與x軸不垂直時,設直線l的方程為
由
由直線l與曲線C有兩個不同交點,可知
于是△OM1M2的重心與△OM3M4的重心也重合.
19.(共12分)
解:(Ⅰ)
(Ⅱ)因為
所以
猜想:是公比為的等比數(shù)列.
證明如下: 因為
所以是首項為的等比數(shù)列.
(Ⅲ)
20.(共14分)
(Ⅰ)證明:設的峰點,則由單峰函數(shù)定義可知,上單調遞增,
在上單調遞減.
當,
這與是含峰區(qū)間.
當
這與是含峰區(qū)間.
(II)證明:由(I)的結論可知:
當f(x1)≥f(x2)時,含峰區(qū)間的長度為l1=x2;
當f(x1)≤f(x2)時,含峰區(qū)間的長度為l2=1-x1;
對于上述兩種情況,由題意得
① 由①得1+x2-x1≤1+2r,即x2-x1≤2r.
又因為x2-x1≥2r,所以x2-x1=2r,所以 x2-x1=2r. ②
將②代入①得 x1≤0.5-r, x2≥0.5+r. ③
由①和③解得x1=0.5-r, x2=0.5+r.
所以這時含峰區(qū)間的長度l1=l2=0.5+r,即存在x1 , x2使得所確定的含峰區(qū)間的長度不大于0.5+r.
(Ⅲ)解:對先選擇的x1, x2, x1 <x2, 由(II)可知 x1+x2=1, ④
在第一次確定的含峰區(qū)間為(0,x2)的情況下,x3的取值應滿足 x3+x1=x2 , ⑤
由④與⑤可得 當x1>x3時,含峰區(qū)間的長度為x1.
由條件x1-x3≥0.02, 得x1-(1-2x1) ≥0.02, 從而x1≥0.34.
因此,為了將含峰區(qū)間的長度縮短到0.34,只要取
x1=0.34, x2=0.66, x3=0.32.
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