2014年自主招生數(shù)學(xué)模擬試題

字號:

以下是為大家整理的2014年自主招生數(shù)學(xué)模擬試題的文章,供大家學(xué)習(xí)參考!
    一、選擇題(36分)
    1.刪去正整數(shù)數(shù)列1,2,3,……中的所有完全平方數(shù),得到一個新數(shù)列.這個數(shù)列的第2003項是
    (A) 2046 (B) 2047 (C) 2048 (D) 2049
    2.設(shè)a,b∈R,ab≠0,那么直線ax-y+b=0和曲線bx2+ay2=ab的圖形是
    3.過拋物線y2=8(x+2)的焦點F作傾斜角為60°的直線,若此直線與拋物線交于A、B兩點,弦AB的中垂線與x軸交于點P,則線段PF的長等于
    (A) 163 (B) 83 (C) 1633 (D) 83
    4.若x∈[-5 12 ,- 3 ],則y=tan(x+2 3 )-tan(x+ 6 )+cos(x+ 6 )的值是
    (A) 1252 (B) 1162 (C) 1163 (D) 1253
    5.已知x,y都在區(qū)間(-2,2)內(nèi),且xy=-1,則函數(shù)u=44-x2+99-y2的最小值是
    (A) 85 (B) 2411 (C) 127 (D) 125
    6.在四面體ABCD中, 設(shè)AB=1,CD=3,直線AB與CD的距離為2,夾角為 3,則四面體ABCD的體積等于
    (A) 32 (B) 12 (C) 13 (D) 33
    二.填空題(每小題9分,共54分)
    7.不等式|x|3-2x2-4|x|+3<0的解集是 .
    8.設(shè)F1、F2是橢圓x29+y24=1的兩個焦點,P是橢圓上一點,且|PF1|∶|PF2|=2∶1,則△PF1F2的面積等于 .
    9.已知A={x|x2-4x+3<0,x∈R},
    B={x|21-x+a≤0,x2-2(a+7)x+5≤0,x∈R}
    若A B,則實數(shù)a的取值范圍是 .
    10.已知a,b,c,d均為正整數(shù),且logab=32,logcd=54,若a-c=9,則b-d= .
    11.將八個半徑都為1的球分放兩層放置在一個圓柱內(nèi),并使得每個球都和其相鄰的四個球相切,且與圓柱的一個底面及側(cè)面都相切,則此圓柱的高等于 .
    12. 設(shè)Mn={(十進(jìn)制)n位純小數(shù)0.-a1a2…an|ai只取0或1(i=1,2,…,n-1),an=1},Tn 是Mn中元素的個數(shù),Sn是Mn中所有元素的和,則limn→∞SnTn= .
    三、(20分)
    13.設(shè)32≤x≤5,證明不等式
    2x+1+2x-3+15-3x<219.
    四、(20分)
    14.設(shè)A、B、C分別是復(fù)數(shù)Z0=ai,Z1=12+bi,Z2=1+ci(其中a,b,c都是實數(shù))對應(yīng)的不共線的三點.證明:曲線
    Z=Z0cos4t+2Z1cos2tsin2t+Z2sin4t (t∈R)
    與△ABC中平行于AC的中位線只有一個公共點,并求出此點.
    五、(本題滿分20分)
    15.一張紙上畫有一個半徑為R的圓O和圓內(nèi)一個定點A,且OA=a,折疊紙片,使圓周上某一點A 剛好與點A重合.這樣的每一種折法,都留下一條折痕.當(dāng)A 取遍圓周上所有點時,求所有折痕所在直線上點的集合.
    參考答案
    一、選擇題(每小題6分,共36分)
    1.刪去正整數(shù)數(shù)列1,2,3,……中的所有完全平方數(shù),得到一個新數(shù)列.這個數(shù)列的第2003項是
    (A) 2046 (B) 2047 (C) 2048 (D) 2049
    解:452=2025,462=2116.
    在1至2025之間有完全平方數(shù)45個,而2026至2115之間沒有完全平方數(shù).故1至2025中共有新數(shù)列中的2025-45=1980項.還缺2003-1980=23項.由2025+23=2048.知選C.
    2.設(shè)a,b∈R,ab≠0,那么直線ax-y+b=0和曲線bx2+ay2=ab的圖形是
    解:曲線方程為x2a+y2b=1,直線方程為y=ax+b.
    由直線圖形,可知A、C中的a<0,A圖的b>0,C圖的b<0,與A、C中曲線為橢圓矛盾.
    由直線圖形,可知B、D中的a>0,b<0,則曲線為焦點在x軸上的雙曲線,故選B.
    3.過拋物線y2=8(x+2)的焦點F作傾斜角為60°的直線,若此直線與拋物線交于A、B兩點,弦AB的中垂線與x軸交于點P,則線段PF的長等于
    (A) 163 (B) 83 (C) 1633 (D) 83
    解:拋
    拋物線的焦點為原點(0,0),弦AB所在直線方程為y=3x,弦的中點在y=pk=43上,即AB中點為(43,43),中垂線方程為y=-33(x-43)+43,令y=0,得點P的坐標(biāo)為163.
    ∴ PF=163.選A.
    4.若x∈[-5 12 ,- 3],則y=tan(x+2 3)-tan(x+ 6)+cos(x+ 6)的值是
    (A) 1252 (B) 1162 (C) 1163 (D) 1253
    解:令x+ 6=u,則x+2 3=u+ 2,當(dāng)x∈[-5 12,- 3]時,u∈[- 4,- 6],
    y=-(cotu+tanu)+cosu=-2sin2u+cosu.在u∈[- 4,- 6]時,sin2u與cosu都單調(diào)遞增,從而y單調(diào)遞增.于是u=- 6時,y取得值1163,故選C.
    5.已知x,y都在區(qū)間(-2,2)內(nèi),且xy=-1,則函數(shù)u=44-x2+99-y2的最小值是
    (A) 85 (B) 2411 (C) 127 (D) 125
    解:由x,y∈(-2,2),xy=-1知,x∈(-2,-12)∪(12,2),
    u=44-x2+9x29x2-1=-9x4+72x2-4-9x4+37x2-4=1+3537-(9x2+4x2).
    當(dāng)x∈(-2,-12)∪(12,2)時,x2∈(14,4),此時,9x2+4x2≥12.(當(dāng)且僅當(dāng)x2=23時等號成立).
    此時函數(shù)的最小值為125,故選D.
    6.在四面體ABCD中, 設(shè)AB=1,CD=3,直線AB與CD的距離為2,夾角為 3,則四面體ABCD的體積等于
    (A) 32 (B) 12 (C) 13 (D) 33
    解:如圖,把四面體補(bǔ)成平行六面體,則此平行六面體的體積=1×3×sinπ3×2=3.
    而四面體ABCD的體積=16×平行六面體體積=12.故選B.
    二.填空題(每小題9分,共54分)
    7.不等式|x|3-2x2-4|x|+3<0的解集是 .
    解:即|x|3-2|x|2-4|x|+3<0, (|x|-3)(|x|-5-12)(|x|+5+12)<0. |x|<-5+12,或5-12<|x|<3.
    ∴ 解為(-3,-5-12)∪(5-12,3).
    8.設(shè)F1、F2是橢圓x29+y24=1的兩個焦點,P是橢圓上一點,且|PF1|∶|PF2|=2∶1,則△PF1F2的面積等于 .
    解:F1(-5,0),F(xiàn)2(5,0);|F1F2|=25.
    |PF1|+|PF2|=6, |PF1|=4,|PF2|=2.由于42+22=(25)2.故 PF1F2是直角三角形55.
    ∴ S=4.
    9.已知A={x|x2-4x+3<0,x∈R},
    B={x|21-x+a≤0,x2-2(a+7)x+5≤0,x∈R}
    若A B,則實數(shù)a的取值范圍是 .
    解:A=(1,3);
    又,a≤-21-x∈(-1,-14),當(dāng)x∈(1,3)時,a≥x2+52x -7∈(5-7,-4).
    ∴ -4≤a≤-1.
    10.已知a,b,c,d均為正整數(shù),且logab=32,logcd=54,若a-c=9,則b-d=
    解:a3=b2,c5=d4,設(shè)a=x2,b=x3;c=y4,d=y5,x2-y4=9.(x+y2)(x-y2)=9.
    ∴ x+y2=9,x-y2=1,x=5,y2=4.b-d=53-25=125-32=93.
    11.將八個半徑都為1的球分放兩層放置在一個圓柱內(nèi),并使得每個球都和其相鄰的四個球相切,且與圓柱的一個底面及側(cè)面都相切,則此圓柱的高等于 .
    解:如圖,ABCD是下層四個球的球心,EFGH是上層的四個球心.每個球心與其相切的球的球心距離=2.EFGH在平面ABCD上的射影是一個正方形.是把正方形ABCD繞其中心旋轉(zhuǎn)45 而得.設(shè)E的射影為N,則
    MN=2-1.EM=3,故EN2=3-(2-1)2=22.∴ EN=48.所求圓柱的高=2+48.
    12. 設(shè)Mn={(十進(jìn)制)n位純小數(shù)0.-a1a2…an|ai只取0或1(i=1,2,…,n-1),an=1},Tn 是Mn中元素的個數(shù),Sn是Mn中所有元素的和,則limn→∞SnTn= .
    解:由于a1,a2,…,an-1中的每一個都可以取0與1兩個數(shù),Tn=2n-1.
    在每一位(從第一位到第n-1位)小數(shù)上,數(shù)字0與1各出現(xiàn)2n-2次.第n位則1出現(xiàn)2n-1次.
    ∴ Sn=2n-
    2 0.11…1+2n-2 10-n.
    ∴ limn→∞SnTn=12 19=118.
    三、(本題滿分20分)
    13.設(shè)32≤x≤5,證明不等式
    2x+1+2x-3+15-3x<219.
    解:x+1≥0,2x-3≥0,15-3x≥0. 32≤x≤5.
    由平均不等式x+1+x+1+2x-3+15-3x4≤x+1+x+1+2x-3+15-3x4≤14+x4.
    ∴ 2x+1+2x-3+15-3x=x+1+x+1+2x-3+15-3x≤214+x.
    但214+x在32≤x≤5時單調(diào)增.即214+x≤214+5=219.
    故證.
    四、(本題滿分20分)
    14.設(shè)A、B、C分別是復(fù)數(shù)Z0=ai,Z1=12+bi,Z2=1+ci(其中a,b,c都是實數(shù))對應(yīng)的不共線的三點.證明:曲線
    Z=Z0cos4t+2Z1cos2tsin2t+Z2sin4t (t∈R)
    與△ABC中平行于AC的中位線只有一個公共點,并求出此點.
    解:曲線方程為:Z=aicos4t+(1+2bi)cos2tsin2t+(1+ci)sin4t=(cos2tsin2t+sin4t)+i(acos4t+2bcos2tsin2t+csin4t)
    ∴ x=cos2tsin2t+sin4t=sin2t(cos2t+sin2t)=sin2t.(0≤x≤1)
    y=acos4t+2bcos2tsin2t+csin4t=a(1-x)2+2b(1-x)x+cx2
    即 y=(a-2b+c)x2+2(b-a)x+a (0≤x≤1). ①
    若a-2b+c=0,則Z0、Z1、Z2三點共線,與已知矛盾,故a-2b+c 0.于是此曲線為軸與x軸垂直的拋物線.
    AB中點M:14+12(a+b)i,BC中點N:34+12(b+c)i.
    與AC平行的中位線經(jīng)過M(14,12(a+b))及N(34,12(b+c))兩點,其方程為
    4(a-c)x+4y-3a-2b+c=0.(14≤x≤34). ②
    令 4(a-2b+c)x2+8(b-a)x+4a=4(c-a)x+3a+2b-c.
    即4(a-2b+c)x2+4(2b-a-c)x+a-2b+c=0.由a-2b+c 0,得
    4x2+4x+1=0,
    此方程在[14,34]內(nèi)有惟一解: x=12.
    以x=12代入②得, y=14(a+2b+c).
    ∴ 所求公共點坐標(biāo)為(12,14(a+2b+c)).
    五、(本題滿分20分)
    15.一張紙上畫有一個半徑為R的圓O和圓內(nèi)一個定點A,且OA=a,折疊紙片,使圓周上某一點A 剛好與點A重合.這樣的每一種折法,都留下一條折痕.當(dāng)A 取遍圓周上所有點時,求所有折痕所在直線上點的集合.
    解:對于⊙O上任意一點A ,連AA ,作AA 的垂直平分線MN,連OA .交MN于點P.顯然OP+PA=OA =R.由于點A在⊙O內(nèi),故OA=aa)為長軸的橢圓C.
    而MN上任一異于P的點Q,都有OQ+QA=OQ+QA >OA .故點Q在橢圓C外.即折痕上所有的點都在橢圓C上及C外.
    反之,對于橢圓C上或外的一點S,以S為圓心,SA為半徑作圓,交⊙O于A ,則S在AA 的垂直平分線上,從而S在某條折痕上.
    最后證明所作⊙S與⊙O必相交.
    1 當(dāng)S在⊙O外時,由于A在⊙O內(nèi),故⊙S與⊙O必相交;
    2 當(dāng)S在⊙O內(nèi)時(例如在⊙O內(nèi),但在橢圓C外或其上的點S ),取過S 的半徑OD,則由點S 在橢圓C外,故OS +S A≥R(橢圓的長軸).即S A≥S D.于是D在⊙S 內(nèi)或上,即⊙S 與⊙O必有交點.
    于是上述證明成立.
    綜上可知,折痕上的點的集合為橢圓C上及C外的所有點的集合.