2004年北京市高考数学试卷(文科)

余年寄山水
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2020年08月16日 04:55
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2004年北京市高考数学试卷(文科)

一、选择题(共8小题,每小题5分,满分40分)
1.(5分)已知全集
UR< br>,
M{x|2剟x2}

N{x|x1}
,那么
M< br>A.
{x|x1}
B.
{x|2x1}
C.
{x|x2}

N(

)

D.
{x|2„x1}

2.(5分)满足条件
|z||3 4i|
的复数
z
在复平面上对应点的轨迹是
(

)

A.一条直线 B.两条直线 C.圆 D.椭圆
3.(5分)设m

n
是两条不同的直线,





是三个不同的平面.给出下列四个命题,
其中正确命题的序号是
(

)

①若
m


n

,则
mn

②若








m

,则
m


③若
m


n

,则
mn
④若







,则




A.①② B.②③ C.③④ D.①④
4.(5分)如果
a

b

c
满足
cba

a c0
,那么下列选项中不一定成立的是
(

)

A.
abac
B.
c(ba)0
C.
cb
2
ab
2
D.
ac(ac)0

5.(5分)从长度分别为1、2、3、4的四条线段中,任取三条的不同取法共有
n
种.在这
些取法中,以取出的三条线段为边可组成的三角形的个数为
m
,则
A .0 B.
1

4
m
等于
(

)

n
C.
1

2
D.
3

4
6.(5分)如图,在正方体
ABC DA
1
B
1
C
1
D
1
中,
P< br>是侧面
BB
1
C
1
C
内一动点,若
P
到直线
BC
与直线
C
1
D
1
的距离相等,则动点
P
的轨迹所在的曲线是
(

)


A.直线 B.圆 C.双曲线 D.抛物线
7.(5分)函数
f(x)x
2
2ax3
在区间
[1

2]
上存在反函数的充分必 要条件是
(

)

第1页(共15页)



A.
a(

1]

C.

[1

2]

B.
a[2

)

D.
a(

1][2

)

x P

x
8.(5分)函数
f(x)

其中
P< br>、
M
为实数集
R
的两个非空子集,又规定
xxM

f(P){y|yf(x)

xP}

f(M){y|y f(x)

xM}
.给出下列四个判断,其中
正确判断有
(
)

①若
P
②若
P
③若
P
④若
P
M
,则
f(P)
M
,则
f(P)
MR
,则
f(P)
MR
,则
f(P)
f(M) 

f(M)

f(M)R

f(M)R

A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)
9.(5分)函数
ysinxcosx
的最小正周期是 .
10.( 5分)学校篮球队五名队员的年龄分别为15,13,15,14,13,其方差为0.8,则三年
后这 五名队员年龄的方差为 .
11.(5分)圆
x
2
y
22y0
的圆心坐标是 ,如果直线
xya0
与该圆有公共点,< br>那么实数
a
的取值范围是 .
12.(5分)某地球仪上北纬
30
纬线的长度为
12

cm
,该地球仪的半径是
cm
,表面积

cm
2

13.(5分) 在函数
f(x)ax
2
bxc
中,若
a

b

c
成等比数列且
f(0)4
,则
f(x)

最 值(填“大”或“小”
)
,且该值为 .
14.(5分)定 义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常
数,那么这个数列叫做等和 数列,这个常数叫做该数列的公和.已知数列
{a
n
}
是等和数
列, 且
a
1
2
,公和为5,那么
a
18
的值为 ,这个数列的前
n
项和
S
n
的计算公式
为 .
三、解答题(共6小题,满分80分)
第2页(共15页)



15.(14分)在
ABC
中,
sinAcosA
面积. < br>2

AC2

AB3
,求
tanA
的值 和
ABC

2
16.(14分)如图,在正三棱柱
ABCA1
B
1
C
1
中,
AB2

AA1
2
,由顶点
B
沿棱柱侧面
经过棱
AA
1< br>到顶点
C
1
的最短路线与
AA
1
的交点记为
M
,求:
(I)
三棱柱的侧面展开图的对角线长
(II)
该最短路线的长及
A
1
M
的值
AM(III)
平面
C
1
MB
与平面
ABC
所成二 面角(锐角)的大小.

17.(14分)如图,抛物线关于
x
轴对称,它 的顶点在坐标原点,点
P(1,2)

A(x
1

y
1
)

B(x
2

y
2
)
均在 抛物线上.
(Ⅰ)写出该抛物线的方程及其准线方程;
(Ⅱ)当
PA
与< br>PB
的斜率存在且倾斜角互补时,求
y
1
y
2
的值 及直线
AB
的斜率.

x
18.(14分)函数
f(x)
是定义在
[0

1]
上的增函数,满足
f(x)2f()

f
(1)
1
,在每
2
个区间
(
11
,](i1,2)
上,
yf(x)
的图象都是斜率为同一常数< br>k
的直线的一部分.
2
i
2
i1
11
1
(1)求
f(0)

f()

f()
的值,并归纳 出
f(
i
)(i1,2,)
的表达式
2
24
(2)设直线
x
11
,,
x
轴及
yf(x)
的 图象围成的矩形的面积为
a
i
(i1,2)
,记
x
2
i
2
i1
第3页(共15页)


S(k)lim(a
1
a
2
a
n
)
,求
S(k)
的表达式,并写出其定义域和最小值.
n
19.(12分 )某段城铁线路上依次有
A

B

C
三站,
AB 5km

BC3km
,在列车运行
时刻表上,规定列车8时整从
A
站发车,8时07分到达
B
站并停车1分钟,8时12分到

C站,在实际运行中,假设列车从
A
站正点发车,在
B
站停留1分钟,并在 行驶时以
同一速度
vkmh
匀速行驶,列车从
A
站到达某站的时间与 时刻表上相应时间之差的绝对
值称为列车在该站的运行误差.
(I)
分别写出列车在
B

C
两站的运行误差
( II)
若要求列车在
B

C
两站的运行误差之和不超过2分钟,求< br>v
的取值范围.
20.(12分)给定有限个正数满足条件
T
:每个 数都不大于50且总和
L1275
.现将这些数
按下列要求进行分组,每组数之和不 大于150且分组的步骤是:首先,从这些数中选择
这样一些数构成第一组,使得150与这组数之和的 差
r
1
与所有可能的其他选择相比是最
小的,
r
1
称为第一组余差;然后,在去掉已选入第一组的数后,对余下的数按第一组的
选择方式构成第二组,这时 的余差为
r
2
;如此继续构成第三组(余差为
r
3
)
、第四组(余
差为
r
4
)


,直至第
N
组(余差为
r
N
)
把这些数全部分完为止.
(Ⅰ)判断
r
1

r
2



r
N
的大小关系,并指出除第
N
组外的每组至少含有几个数;
(Ⅱ)当构成第< br>n(nN)
组后,指出余下的每个数与
r
n
的大小关系,并证明r
n1

(Ⅲ)对任何满足条件
T
的有限个正数,证明:N„11


150nL

n1
第4页(共15页)



2004年北京市高考数学试卷(文科)

参考答案与试题解析

一、选择题(共8小题,每小题5分,满分40分)
1.(5分)已知全集
UR< br>,
M{x|2剟x2}

N{x|x1}
,那么
M< br>A.
{x|x1}
B.
{x|2x1}
C.
{x|x2}

N(

)

D.
{x|2„x1}

【解答】解;
M{x|2剟x2}

N{x|x1}

MN{x|2„x1}

故选:
D

2.(5分 )满足条件
|z||34i|
的复数
z
在复平面上对应点的轨迹是
(

)

A.一条直线 B.两条直线 C.圆 D.椭圆
【 解答】解:
|z||34i|3
2
4
2
5
由复数 模的几何意义可知:
复数
z
在复平面上对应点到坐标原点的距离是5,
它的轨迹是圆.
故选:
C

3.(5分)设
m

n
是两条不同的直线,





是三 个不同的平面.给出下列四个命题,
其中正确命题的序号是
(

)

①若
m


n

,则
mn

②若








m

,则
m


③若
m


n

,则
mn
④若







,则




A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【解答】解:①若
m


n

,则
mn
,是直线和平面 垂直的判定,正确;
②若






< br>,
m

,则
m

,推出


,满足直线和平面垂直的判定,正确;
③若
m


n

,则
mn
,两条直线可能相交,也可能异面,不正确.
④若< br>






,则

< br>

m

n
可能相交或异面.④考虑长方体的顶点,




以相交.不正确.
故选:
A

4.(5分)如果
a

b

c
满足
cba< br>且
ac0
,那么下列选项中不一定成立的是
(

)

第5页(共15页)



A.
abac
B.
c(ba)0
C.
cb
2
ab
2
D.
ac(ac)0

【解答】解:对于
A

cba

ac0



a0

c0

必有
abac


A
一定成立
对于
B

cba

ba0

又由
c0
,则有
c(ba)0
,故
B
一定成立, < br>对于
C
,当
b0
时,
cb
2
ab
2
不成立,

b0
时,
cb
2
ab
2
成立,

C
不一定成立,
对于
D

cba

ac0

ac0

ac(ac)0
,故
D
一定成立
故选:
C

5.(5分)从长度分别为1、2、3、4的四条线段中,任取 三条的不同取法共有
n
种.在这
些取法中,以取出的三条线段为边可组成的三角形的个 数为
m
,则
A.0 B.
1

4
m
等于
(

)

n
C.
1

2
D.
3

4
【解答】解:由题意知本题是一个等可能事件的概率,
3
4
种结果, 试验发生包含的事件有
nC
4
满足条件 的事件是在“1、2、3、4”这四条线段中,
由三角形的性质“两边之和大于第三边,
两边之差小于第三边”知可组成三角形的有“2、3、4”,
m1


m1


n4
故选:
B

6.(5分)如图,在正方体
ABCDA
1
B
1
C
1D
1
中,
P
是侧面
BB
1
C
1
C
内一动点,若
P
到直线
BC
与直线
C
1
D
1
的距离相等,则动点
P
的轨迹所在的曲线是
(

)

第6页(共15页)




A.直线 B.圆 C.双曲线 D.抛物线
【解答】解:由题意知,直线
C
1
D
1

平面
BB
1
C
1
C< br>,则
C
1
D
1
PC
1
,即
|PC
1
|
就是点
P
到直
线
C
1
D1
的距离,
那么点
P
到直线
BC
的距离等于它到点< br>C
1
的距离,所以点
P
的轨迹是抛物线.
故选:
D

7.(5分)函数
f(x)x
2
 2ax3
在区间
[1

2]
上存在反函数的充分必要条件是
(

)

A.
a(

1]

C.

[1

2]

【解答】解:
B.
a[2

)

D.
a(

1][2

)

f(x)x
2
2ax3
的对称轴为
xa

yf(x)

[1

2]
上存在反函数的充要条件为
[1

2](

a]

[1

2] [a

)


a…2

a„1

故选:
D

xP

x
8.(5分)函数
f(x)

其中
P

M
为实数集
R
的 两个非空子集,又规定
xxM

f(P){y|yf(x)

xP}

f(M){y|yf(x)

xM}
.给出下列 四个判断,其中
正确判断有
(

)

①若
P②若
P
③若
P
④若
P
M
,则
f( P)
M
,则
f(P)
MR
,则
f(P)
M R
,则
f(P)
f(M)

f(M)

f(M)R

f(M)R

A.1个

B.2个 C.3个
第7页(共15页)
D.4个



【解答】解:由题意知函数
f(P)

f(M)
的图象如图所示.

P[x
2

)

M(
,< br>x
1
]

|x
2
||x
1
|< br>,
f(P)[f(x
2
)

)

f (M)[f(x
1
)

)
,则
PM


f(P)f(M)[f(x
1
)

)
,故①错误.
同理可知②正确.

P[x
1

)

M(

x
2
]

|x
2
||x
1
|
,则
PMR
. < br>f(P)[f(x
1
)

)

f(M)[f (x
2
)

)

f(P)f(M)[f(x
1
)

)R

故③错误.
④由③的判断知,当
P
故④对
故选:
B

MR
,则
f(P)f(M)R
是正确的.

二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)
9.(5分)函数
ysinxcosx
的最小正周期是


1
【解答】解:函数
ysinxcosxsin2x

2
它的最小正周期是:
故答案为:


2




2
10.(5分)学校篮球队五名队 员的年龄分别为15,13,15,14,13,其方差为0.8,则三年
后这五名队员年龄的方差为 0.8 .
【解答】解:根据方差的意义:方差是用来衡量一组数据波动大小的量,只要数据没有倍数
第8页(共15页)



关系的变化,其方差就不会变;
由题意知,新数据是在原来每个数上加上3得到,原来的平均数为
x
,新数据是在原来 每个
数上加上3得到,则新平均数变为
x3
,则每个数都加了3,原来的方差
1
s
1
2
[(x
1
x)
2
(x
2
x)
2
(x
n
x)
2
]0 .8
n
,现在的方差
2
11
2222
s
2
[(x3
1
x3)(x3x[(xx)
2
(x
1
x)(x
n
x
2
3)(x
n
 3x3)]
2
)]0.8
nn
,方差不变.
故三年后这五名队员年龄的方差不变,仍是0.8.
故答案为:0.8.
11.( 5分)圆
x
2
y
2
2y0
的圆心坐标是
(0,1)
,如果直线
xya0
与该圆有公
共点,那么实 数
a
的取值范围是 .
【解答】解:圆
x
2
y
2
2y0

x
2
(y1)
2
1
,表示圆心在
(0,1),半径等于1的圆.
直线
xya0
与该圆相切时,由
1
|01a|
2
,可得
a12

a12

故实数
a
的取值范围是
[12

12]

故答案为
(0,1)

[12

12]

12.(5分)某地球仪上北纬
30
纬线的长度为
12

cm
,该地球仪的半径是
43

cm
,表
面积是
cm
2

【解答】解:地球仪上北纬
30
纬线的长度为
12

cm
,则纬圆半径
r

2

r12


r6
,地球仪的半径
R
r
43

cos30 
地球仪的表面积:
4

R
2
192


故答案为:
43

192


13.(5分)在函 数
f(x)ax
2
bxc
中,若
a

b
c
成等比数列且
f(0)4
,则
f(x)
最 大 值(填“大”或“小”
)
,且该值为 .
【解答】解:
a

b

c
成等比数列且
f(0)4

b
2
ac

c4

a0

f(x)
有最大值,
第9页(共15页)



4acb
2
4acac3c
最大值为:
3

4a4a4
故答案为:大;
3

14.(5分)定义“等和数列 ”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常
数,那么这个数列叫做等和数列,这个常 数叫做该数列的公和.已知数列
{a
n
}
是等和数
列,且
a
1
2
,公和为5,那么
a
18
的值为 3 ,这个数列的前
n
项和
S
n
的计算公式
为 . 【解答】解:由题意知,
a
n
a
n1
5
,且a
1
2
,所以,
a
1
a
2
5< br>,得
a
2
3

a
3
2

a
4
3

a
17
2

a
18
3


n
为偶数时
s
n(
2 3)(23)(23)(23)5

n
为奇数时
s< br>n
(23)(23)(23)25
故答案为:3;当
n< br>为偶数时
S
n

n5n


22
n15n1
2

222
5n5n 1
,当
n
为奇数时
S
n


22
三、解答题(共6小题,满分80分)
15.(14分)在
ABC
中,
sinAcosA
面积. < br>【解答】解:(1)
sinAcosA2sin(A45)
sin(A4 5)
1

2
2

AC2

AB 3
,求
tanA
的值和
ABC

2
2

2

0A180

A45150

A105

tanAtan( 4560)
13
13
23

(2)由(1)得:
sinAsin105sin(4560)

sin45cos60cos45sin60
S
ABC

11
ACABsinA23
22
26

4
263
(26)

44
16.(14分)如图, 在正三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,
A B2

AA
1
2
,由顶点
B
沿棱柱侧面
经过棱
AA
1
到顶点
C
1
的最短路线与
AA1
的交点记为
M
,求:
第10页(共15页)



(I)
三棱柱的侧面展开图的对角线长
(II)
该最短路线的长及
A
1
M
的值
AM(III)
平面
C
1
MB
与平面
ABC
所成二 面角(锐角)的大小.

【解答】解:
(I)
正三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
的侧面展开图是长为6,宽为2的矩形
其对角线长为
6
2
2
2
210


(II)
如图,将侧面
AA
1
B
1
B
绕棱
AA
1
旋转
120
使其与侧面
AA
1
C
1
C
在同一平面上,点
B
运动到

D
的位 置,连接
DC
1

AA
1

M
,则
DC
1
就是由顶点
B
沿棱柱侧面经过棱
AA
1
到 顶点
C
1
的最短路线,其长为
DC
2
CC
12
4
2
2
2
25DMA

C
1
MA
1

AMA
1
M



A
1
M
1

AM
(III )
连接
DB

C
1
B


DB
就是平面
C
1
MB
与平面
ABC
的交线在
DCB
中,
DBCCBAABD603090

CBDB


C
1
C
平面
CBD

由三垂线定理 得
C
1
BDB

C
1
BC
就是平面
C
1
MB
与平面
ABC
所成二面角的平面角(锐
角 ),
侧面
C
1
B
1
BC
是正方形,
 C
1
BC45

故平面
C
1
MB
与 平面
ABC
所成的二面角(锐角)为
45

第11页(共15页)




17.(14分)如 图,抛物线关于
x
轴对称,它的顶点在坐标原点,点
P(1,2)

A(x
1

y
1
)

B(x
2

y
2
)
均在抛物线上.
(Ⅰ)写出该抛物线的方程及其准线方程;
(Ⅱ)当
PA

PB
的斜率存在且倾斜角互补时,求
y1
y
2
的值及直线
AB
的斜率.

【解答 】解:
(I)
由已知条件,可设抛物线的方程为
y
2
2px


P(1,2)
在抛物线上
2
2
2p1
,得
p2

故所求抛物线的方程是
y
2
4x

准线方程是
x1

(II)
设直线
PA
的斜率 为
k
PA
,直线
PB
的斜率为
k
PB
< br>则
k
PA

y
1
2y2
(x
1
1)

k
PB

2
(x
2
1 )

x
1
1x
2
1
PA

P B
的斜率存在且倾斜角互补
k
PA
k
PB

2
4x
2
(2) 由
A(x
1

y1
)

B(x
2

y
2
)
在 抛物线上,得
y
1
2
4x
1
(1)
y
2

y
1
2y2

2

1
2
1
2
y
1
1y
2
1
44
y
1
2(y
2
2)

第12页(共15页)



y
1
y
2
4

由(1)

(2)得直线
AB
的斜率
k
AB

y
2
y
1
44
1(x
1
x
2
)

x
2
x
1
y
1y
2
4

x
18.(14分)函数
f(x)
是定义在
[0

1]
上的增函数,满足
f(x)2f()

f
(1)
1
,在每
2
个区间
(
11< br>,](i1,2)
上,
yf(x)
的图象都是斜率为同一常数
k
的直线的一部分.
2
i
2
i1
11
1
(1)求
f(0)

f()

f()
的值,并归纳出
f(
i
)(i1,2,)
的表达式
2
24
(2)设 直线
x
11
,,
x
轴及
yf(x)
的图象围成 的矩形的面积为
a
i
(i1,2)
,记
x
2
i
2
i1
S(k)lim(a
1
a
2
 a
n
)
,求
S(k)
的表达式,并写出其定义域和最小值.
n
【解答】解:(1)由
f(0)2f(0)
,得
f(0)0
1111

f(1)2f()

f
(1)
1
,得
f()f(1)

2222
1111
同理,
f()f()

4224< br>11
归纳得
f(
i
)
i
(i1,2,)

22

f(x)
2)当
11
x„
2i
2
i1

111111111k1
k(x)a[ k()]()(1)(i1,2,)
i
2
i1
2
i1
22
i1
2
i1
2
i
2
i1
2
i1
2
i
42
2i1

1k1< br>所以
{a
n
}
是首项为
(1)
,公比为的等比数列 ,
244
1k
(1)
4

2
(1
k
)S(k)
的定义域为
0k„1
,所以
S(k)lim(a1
a
2
a
n
)
2

k1
时取得
n
1
34
1
4
最小值
1
2
第13页(共15页)



19.(1 2分)某段城铁线路上依次有
A

B

C
三站,
A B5km

BC3km
,在列车运行
时刻表上,规定列车8时整从
A
站发车,8时07分到达
B
站并停车1分钟,8时12分到

C
站,在实际运行中,假设列车从
A
站正点发车,在
B
站停留1分钟, 并在行驶时以
同一速度
vkmh
匀速行驶,列车从
A
站到达某站的时 间与时刻表上相应时间之差的绝对
值称为列车在该站的运行误差.
(I)
分别写出列车在
B

C
两站的运行误差
( II)
若要求列车在
B

C
两站的运行误差之和不超过2分钟,求< br>v
的取值范围.
【解答】解:
(I)
由题意可知:列车在
B

C
两站的运行误差(单位:分钟)分别是
|

|
480
11|

v
300
7|
v
(II)由于列车在
B

C
两站的运行误差之和不超过2分钟,所以
|< br>300480
7||11|„2(*)

vv

0v „
300
300480
时,
(*)
式变形为
711„ 2

7
vv
300

7
解得
39剟v
3
时,
(*)
式变形为
7v„11„2

711vv
300480

v„
711
48030048 0
时,
(*)
式变形为
711„2

11vv
解得

v
解得
480195

v„
114
195
]

4
综上所述,
v
的取值范围是
[39

20.(12分)给定有限个正数满足条件
T
:每个数都不大于50且总和
L1275
.现将这些数
按下列要求进行分组 ,每组数之和不大于150且分组的步骤是:首先,从这些数中选择
这样一些数构成第一组,使得150 与这组数之和的差
r
1
与所有可能的其他选择相比是最
小的,
r1
称为第一组余差;然后,在去掉已选入第一组的数后,对余下的数按第一组的
选择方式构 成第二组,这时的余差为
r
2
;如此继续构成第三组(余差为
r
3< br>)
、第四组(余
差为
r
4
)


, 直至第
N
组(余差为
r
N
)
把这些数全部分完为止. (Ⅰ)判断
r
1

r
2



r
N
的大小关系,并指出除第
N
组外的每组至少含有几个数;
第14页(共15页)



(Ⅱ)当构成第
n(n N)
组后,指出余下的每个数与
r
n
的大小关系,并证明
r
n1

(Ⅲ)对任何满足条件
T
的有限个正数,证明:
N„11

【解答】解:
(I)r
1
剟r
2
?r
N
.除第
N
组外的每组至少含有
150
3
个数
50
150nL

n1
(II)
当第
n组形成后,因为
nN
,所以还有数没分完,这时余下的每个数必大于余差
rn

余下数之和也大于第
n
组的余差
r
n
,即
L[(150r
1
)(150r
2
)(150rn
)]r
n

由此可得
r
1
r
2
r
n1
150nL

因为
(n1)r
n1
…r
1
r
2
r
n1
,所以
r
n1

150nL

n1
(III)
用反 证法证明结论,假设
N11
,即第11组形成后,还有数没分完,由
(I)

(II)

知,余下的每个数都大于第11组的余差
r
11
,且
r
11
…r
10

故余下的每个数
r11
…r
10

150111275
37.5(*)
10
因为第11组数中至少含有3个数,所以第11组数之和大于
37.53 112.5

此时第11组的余差
r
11
150
第1 1组数之和
150112.537.5

这与
(*)
式中r
11
37.5
矛盾,所以
N„11



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