北京高考数学真题与答案
蜂胶作用-学年度工作总结
2003年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
数 学(理工农医类)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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
A{x|x10},B{x|log2
x0|},则AB
等于
(A)
{x|x1}
(B)
{x|x0}
(C)
{x|x1}
(D)
{x|x1或x1}
0.9
2
(2)设
y
1
4
1
,y
2
8
0.44
,y
3
()
1.5
,则
2
(A)y
3
>y
1
>y
2
(B
)y
2
>y
1
>y
3
(C)y
1
>y2
>y
3
(D)y
1
>y
3
>y
2<
br>
3
(3)“
c
”是“
k
5
,kZ
”的
os2
2
12
(A)必要非充分条件
(C)充分必要条件
(B)充分非必要条件
(D)既非充分又非必要条件
(4)已知α,β是平面,m,n是直线.下列命题中不正确的是
.
(A)若m∥n,m⊥α,则n⊥α
(C)若m⊥α,m⊥β,则α∥β
2
(B)若m∥α,α∩β=n,则m∥n
(D)若m⊥α,
m
,则α⊥β
(5)极坐标方程
cos2
2
cos
1
表示的曲
线是
(A)圆 (B)椭圆 (C)抛物线 (D)双曲线
(6)若
zC且
|z22i|1,则|z22i|
的最小值是
(A)2
(B)3 (C)4 (D)5
(7)如果圆台的母线与底面成60°角,那么这个圆台的侧面积与轴截面面积的比为
(A)
2
(B)
3
2
(C)
23
3
(D)
1
2
(8)从黄瓜、白菜、油菜、扁
豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地
上,其中黄瓜必须种植,不同的种植方法共有
(A)24种 (B)18种 (C)12种 (D)6种
(9)若数列
a
n
3
n
2
n
(1)
n<
br>(3
n
2
n
)
的通项公式是
a
n,n1,2,
,则
2
- 1 - 10
lim(a
1
a
2
a
n
)
等于
n
(A)
11
24
(B)
17
24
(C)
19
24
(D)
25
24
(10)某班试用电子投票系统选举
班干部候选人.全班
k
名同学都有选举权和被选举权,他
们的编号分别为1,2,…,
k
,规定:同意按“1”,不同意(含弃权)按“0”,令
1,第i号同学同意第j号同学当选.
, 其中
i
=1,2,…,
k
,且
j
=1,2,…,k,则同
a
ij
j号同学当选.
0,第i号同学不同意第
时同意第1,2号同学当选的
人数为
(A)
a
11
a
12<
br>a
1k
a
21
a
22
a
2
k
(B)
a
11
a
21
a
1k
a
12
a
22
a
k2
(C)
a
11
a
12
a
21
a
22
a
k1
a
k2
(D)
a
11
a
21
a
12
a
22
a
1k
a
2k
第Ⅱ卷
(非选择题共100分)
二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上.
x1.
x2,
(11)函数
f(x)lg(1x
2
),g
(x)
|x|1.
0
x2,x1.
h(x)tg2x
中,是偶函数.
x
2
y
2
1
右顶点为顶点,左焦点为焦点的抛物线的(12)以双曲线
169
方程是 <
br>(13)如图,已知底面半径为r的圆柱被一个平面所截,剩下部分母线
长的最大值为a,最小值
为b,那么圆柱被截后剩下部分的体积是.
(14)将长度为1的铁丝分成两段,分别围成一个正方形
和一个圆形,
要使正方形与圆的面积之和最小,正方形的周长应为.
三、解答题:本大题共6小题,共84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)
已知函数
f(x)cosx2sinxcosxsinx.
44
- 2 - 10
(Ⅰ)求
f(x)
的最小正周期;
(Ⅱ)若
x[0,
2
]
,求
f(x)
的最大值、最小值.
(16)(本小题满分13分)
已知数列
a
n
是等差数列,且
a
1
2,a
1
a
2
a3
12.
(Ⅰ)求数列
a
n
的通项公式;
(Ⅱ)令b
n
a
n
x
n
(xR).
求数列
b
n
前n项和的公式.
(17)(本小题满分15分)
如图,正三棱柱ABC—A
1
B
1
C
1
的
底面边长的3,侧棱AA
1
=
BD=BC.
(Ⅰ)求证:直线BC
1
平面AB
1
D;
(Ⅱ)求二面角B
1
—AD—B的大小;
(Ⅲ)求三棱锥C
1
—ABB
1
的体积.
33
,
D是CB延长线上一点,且
2
(18)(本小题满分15分)
如图,椭圆的长轴A
1
A
2
与
x
轴平行,短轴B
1
B
2
在y
轴上,
中心为M(0,r)(
br0).
(Ⅰ)写出椭圆的方程,求椭圆的焦点坐标及离心率;
(Ⅱ)直线
yk
1<
br>x
交椭圆于两点
C(x
1
,y
1
),D(x
2
,y
2
)(y
2
0);
直线
yk
2
x
交椭圆于
两点
G(x
3
,y
3
),H(
x
4
,y
4
)(y
4
0).
求证:
kx
x
k
1
x
1
x
2
234
;
x
1
x
2
x
3
x
4
(
Ⅲ)对于(Ⅱ)中的C,D,G,H,设CH交
x
轴于点P,GD交
x
轴于点
Q.
求证:|OP|=|OQ|.
(证明过程不考虑CH或GD垂直于
x
轴的情形)
(19)(本小题满分14分)
有三个新兴城镇,分别位于A,B,C三点处,且AB=AC=
a
,
BC=2b.今计划合建一个中心医院,为同时方便三镇,准
- 3 - 10
备建在BC的垂直平分线上的P点处,(建立坐标系如图)
(Ⅰ)若希望点P到三镇距离的平方和为最小,
点P应位于何处?
(Ⅱ)若希望点P到三镇的最远距离为最小,
点P应位于何处?
(20)(本小题满分14分)
设
yf(x)
是定义在区间
[1,1]
上的函数,且满足条件:
(i)
f(1)f(1)0;
(ii)对任意的
u,v[1,1],都有|f(u)f(v)||uv|.
(Ⅰ)证明:对任意的
x[1,1],都有x1f(x)1x;
(Ⅱ)证明:对任意的
u,v[1,1],都有|f(u)f(v)|1;
(Ⅲ)在区间[-1,1]上是否存在满足题设条件的奇函数
yf(x)
,且使得
1
|f(u)f(v)||uv|.当u,v[0,].
2
|f(u)f(v)||uv|,当u,v[
1
,1].
2
若存在,请举一例:若不存在,请说明理由.
2003年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
数学(理工农医类)答案
一、选择题:本题考查基本知识和基本运算. 每小题5分,满分50分.
(1)A
(2)D
(3)A
(4)B
(5)D
(6)B
(7)C
- 4 - 10
(8)B
(9)C
(10)C
二、填空题:本题考查基本知识和基本运算.每小题4分,满分16分.
(11)
f(x);g(x)
(12)
y
2
36(x4)
1
2
r(ab)
2
4
(14)
4
(13)
三、解答题:本大题共6小题,共84分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
(15)满分13
(Ⅰ)解读:因为
f(x)cos
4
x2s
inxcosxsin
4
x
(cos
2
xsin<
br>2
x)(cos
2
xsin
2
x)sin2x
cos2xsin2x2cos(2x)
4
所以
f(x)
的最小正周期
T
2
.
2
(Ⅱ)解读:因为
0x
,
所以
2x
5
.
2
444
当
2x
时,
cos(2x
)
取得最大值
2
;当
2x
44
4
42
时,
cos(2x
)
取
4
得最小值-1. 所以
f(x)
在
[0,
(16)满分13分.
2
]
上的最大值为1,最小值为-
2.
(Ⅰ)解读:设数列
{a
n
}
公差为
d
,则 a
1
a
2
a
3
3a
1
3d
12,
又
a
1
2,d2.
nn
所以
a
n
2n.
(Ⅱ)解:令
S
n
b
1
b
2
b
n
,
则由
b
n
a
n
x2nx,
得
S
n
2x4x
2
(2n2)x
n1
2nx
n
,
①
xS
n
2x
2
4x
3
(2n2)x
n2nx
n1
,
②
- 5 - 10
当
x1
时,①式减去②式,得
(1x)S
n
2(xx
x)2nx
2nn1
2x(1x
n
)
2nx
n
1
,
1x
所以
S
2x(1x)
2nx
n
2
(1x)
nn1
1x
.
当
x1
时,
S
n
24
2n
n(n1)
综上可得当
x1
时,
S
n
n(n1)<
br>
当
x1
时,
S
2x(1x)
2nx
n
2
nn1
(1x)
1x
.
(17) 满分15分.
(Ⅰ)证明:CDC
1
B
1
,又BD=BC=B
1
C
1
, ∴
四边形BDB
1
C
1
是平行四边形,
∴BC
1
DB
1
.
又DB
1
平面AB
1
D,BC
1
平面AB
1
D,∴直线BC
1
平面AB
1
D.
(Ⅱ)解读:过B作BE⊥AD于E,连结EB
1
,
∵B
1
B⊥平面ABD,∴B
1
E⊥AD ,
∴∠B
1
EB是二面角B
1
—AD—B的平面角,
∵BD=BC=AB,
∴E是AD的中点,
BE
1
AC
3
.
22
在Rt△B
1
BE中,
3
3
B
1<
br>B
2
tgB
1
BE3.
∴∠B
1
E
B=60°。即二面角B
1
—AD—B的大小为60°
3
BE
2
(Ⅲ)解法一:过A作AF⊥BC于F,∵B
1B⊥平面ABC,∴平面ABC⊥平面BB
1
C
1
C,
∴AF
⊥平面BB
1
C
1
C,且AF=
33
33,
V
CABB
V
ABBC
1
S
B
BC
AF
22
3
11111
111
11333
327
即三棱锥C
1
—ABB
1
的体积为
27
(3).
.
32228
8
解法二:在三棱柱ABC—A
1
B
1
C
1
中,
S
ABB
S
AAB
V
C
1
ABB
1
V
C
1
AA
1
B
1
V
AA
1
B
1
C
1
1
1
1
113
2
3327
即三棱锥C
1
—ABB
1
的体积为
27
S
A
1
B
1
C
1
AA
1
(43).
.
33428
8
(18)满分15分.
(Ⅰ)解读:椭圆方程为
x
2
(y
2
r)
1,
焦点坐标为
F
1
(a<
br>2
b
2
,r),F
2
(a
2
b
2
,r),
ab
22
- 6 - 10
离心率
e
a
2
b
2
.
a
(
Ⅱ)证明:将直线CD的方程
yk
1
x
代入椭圆方程,得
b2
x
2
a
2
(k
1
xr)
2a
2
b
2
,
整理得
(b
2
a
2
k
1
2
)x
2
2k
1
a
2
rx(a
2
r
2
a
2
b
2
)0.
根据韦达定理,得
2k
1
a
2
r
a
2
r
2
a
2
b
2
所以
x
1
x
2
r
2
b
2
① <
br>x
1
x
2
2
,x
1
x
2
2
ba
2
k
1
2
ba
2
k
1
2
x
1
x
2
2k
1
r
22
xxrb
34
将直线GH的方程
yk
2
x
代入椭圆方程,同理可得,
x
3
x
4
2k
2
r
k
1
x
1
x
2
r
2
b
2
k
2
x
1
x
2
由①,②得所以结论成立.
x
1
x
2
2rx1
x
2
(Ⅲ)证明:设点P(p,0),点Q(q,0),由C、P、H共线,
(kk
2
)x
1
x
2
得
x
1
p
k
1
x
1
,
解得
p
1
,
k
1
x
1
k
2
x
2
x
2
pk
2
x
2
由D、Q、G共线,同理可得
q
(k
1
k
2
)x2
x
3
k
1
x
1
x
2
kxx
由
234
,
k
1
x
2
k<
br>2
x
3
x
1
x
2
x
3
x
4
x
2
x
3
x
1
x
4
k
1
x
2
k
2
x
3
k
1
x
1
k
2
x
4
k
1
x
1
k
2
x
4
变形得
即
(k
1
k
2
)x
2
x
3<
br>
(k
1
k
2
)x
1
x
4
k
1
x
2
k
2
x
3
所以
|p||q|,即|OP||OQ|.
(19).满分14分.
(Ⅰ)解读:由题设可知,
ab0,
记
ha
2
b
2
,
设P的坐标为(0,
y
),则P
至三镇距离的平方和为
f
(y)2(b
2
y
2
)(hy)
2
3(y)<
br>2
以,当
y
h
3
2
2
h2b
2
.
所
3
h1
2
ab
2
).
时,函数
f(y)
取得最小值. 答:点P的坐标是
(0,
33
b
2
y
2
,当b
2
y
2
|
hy|,
(Ⅱ)解法一:P至三镇的最远距离为
g(x)
22
|hy|,当by|hy|.
h
2b
2
h
2
b
2
*
,
记
y
,
于是
由
by|hy|
解得
y
2h2h
22
- 7 -
10
22
22*
by,当yy,
当
y
n
hb
0,
即
hb
时,b
2
y
2
在[
g(y)
2h
*
|hy|,当yy.
y
*
,)
上是增
函
数,而
|hy|在(-,y]
上是减函数. 由此可知,当
yy时,函数
g(y)
取得最小
22
*
值. 当
y
*
hb
0,
即
hb
时,函数
b
2
y
2
在[
y,)
上,当
y0
时,取得最
*n
2h
小值
b
,而
|hy|在(-,y]
上
为减函数,且
|hy|b.
可见, 当
y0
时,
函数
*
g(y)
取得最小值. 答当
hb
时,点P的坐标为
(0,
标为(0,0),其中
ha
2
b
2
,
a
2
2b
2
2ab
22
);
当
hb
时,点P的坐
b
2
y
2
,当b
2
y
2
|hy|,
解法二:P至三镇的最远距离为
g(y)
由
22
|hy|,当by
|hy|.
b
2
y
2
|hy|
解得
<
br>h
2
b
2
b
2
y
2
,当yy
*
,
h
2
b
2
*
,
于是
g(y)
y,
记
y
*2h
2h
|hy|,当yy.
当
y0,
即hb时,zg(y)
的图象如图
(a)
,因此,当
yy
时,
函数
g(y)
取得最
小值.
当
yy,
即
h
b时,zg(y)
的图象如图
(b)
,因此,当
y0
时,函数
g(y)
取得最小
值.
*
**
22
答:当
hb
时,点P的坐标为
(0,
a2b
);
当
hb
,点P的坐标为(0,0),其中
22
2ab
ha<
br>2
b
2
.
解法三:因为在△ABC中,AB=AC=<
br>a,
所以△ABC的外心M在射线AO上,其坐标为
- 8 - 10
(0,
a
2
2b
2
2ab
22
)<
br>,
且AM=BM=CM. 当P在射线MA上,记P为P
1
;当P在射
线MA的反
向延长线上,记P为P
2
,
若
h
,则点M在线段AO上,
a
2
b
2b
(如图1)
这时P到A、B、C三点的最远距离为
P
1
C
和P
2
A,且P
1
C≥MC,P
2
A≥MA,所以点P与外
心M
重合时,P到三镇的最远距离最小.
若
ha
2
b2
b
(如图2),则点M在线段AO外,这时
P到A、B、C三点的最远距离为P
1
C或P
2
A,
且P
1
C≥OC,P
2
A≥OC,所以点P与BC边中点O重合时,
P到三镇的最远距离最小为
b
.
答:当
ha
2
b
2
b
时,点P的位置在△ABC的外心
(0,
a
2
2b
2
2a
2
b
2
)
;当
h
a
2
b
2
b
时,点P的位置在原点O.
(20)满分14分.
(Ⅰ)证明:由题设条件可知,当
x[1,1]
时,有
|f(x)|f(x)f(1)|x1|1x,
即
x1f(x)1x.
(Ⅱ)证法一:对任意的
u,v
[1,1],当|uv|1时,有|f(u)-f(v)||u-v|1.
当|u-v|1时,uv0,
不妨设
u0,
则
v0且v-u1
,
所以,
|f(u)f(v)||f(u)f(1)||f(v)f(
1)||u1||v1|
1u1v2(vu)1.
综上可
知,对任意的
u,v[1,1],
都有
|f(u)f(v)|1.
证法二:由(Ⅰ)可得,当
x[0,1]时,f(x)1-x,
当x[1,0]时,|f(x)||f(x)f(1)1x1|x|.
<
br>所以,当
x[1,1]时,|f(x)1|x|.
因此,对任意的
u,
v[1,1],
当
|uv|1
时,
|f(u)f(v)
||uv|1.
当
|uv|1
时,有
uv0
- 9 - 10
且
1|uv||u||v|2.
所以
|
f(u)f(v)||f(u)||f(v)|1|u|1|v|2(|u||v)1.
综上可知,对任意的
u,v[1,1],
都有
|f(u)f
(v)|1.
(Ⅲ)答:满足所述条件的函数不存在.
理由如下,假
设存在函数
f(x)
满足条件,则由
|f(u)f(v)||uv|,u,v
[
1
,1],
2
11
111
得
|f()f(1)||1|.
又
f(1)0,
所以
|f()|.
①
22
222
又因为
f(x)
为奇数,所以
f(0)
0.
由条件
|f(u)f(v)||uv|,u,v[0,
1
],<
br>
2
111
得
|f()||f()f(0)|.
②①
与②矛盾,所以假设不成立,即这样的函数不存在.
222
- 10
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