模拟试卷 · IB DP · 数学:分析与方法 SL · Paper 1
Paper 1 不许使用计算机,所以答案多以准确值(分数、根式、π 的倍数、对数)表示;本卷 10 题、80 分,Section A 八题短题、Section B 两题长题,评分要点按 IB 的 M(方法)/A(答案)/R(推理)标示。
IB 数学 AA SL Paper 1 模拟试卷:90 分钟、80 分、不用计算机。10 题涵盖等差数列、配方法与根式、对数方程、三角方程、微分与驻点、二项式定理、立体向量、概率、逻辑斯蒂模型与余弦定理,附完整 M/A/R 评分要点。
卷面资料 年级:IB DP(SL 第一年/第二年) | 科目:数学:分析与方法 SL | 时限:90 分钟 | 总分:80 分(不用计算机)
卷制与分数分布
| 部分 |
题目 |
题数 |
分数 |
内容 |
| Section A |
第 1–8 题(短题,每题 5–8 分) |
8 |
52 |
数列、二次函数、对数、三角、微分、二项式、向量、概率 |
| Section B |
第 9–10 题(长题,每题 14 分) |
2 |
28 |
逻辑斯蒂模型与微分应用、余弦定理与三角形解题 |
| 全卷总分 |
全卷 10 题 |
10 |
80 |
以上全部内容 |
Section A 题目(短题,不用计算机)
第 1 题 等差数列(5 分)
等差数列的第 4 项为 11,首 10 项之和为 155。
(a) 求首项 a 与公差 d。 (3 分)
(b) 求 S20。 (2 分)
第 2 题 二次函数的配方法(6 分)
函数 f(x) = 2x2 − 8x + 3。
(a) 把 f(x) 写成 a(x − h)2 + k 的形式。 (3 分)
(b) 写出 y = f(x) 图像的顶点坐标。 (1 分)
(c) 解 f(x) = 0,答案用根式表示。 (2 分)
第 3 题 对数方程(6 分)
以下两题的答案均为准确值。
(a) 解 log3(2x + 1) − log3(x − 1) = 2。 (4 分)
(b) 解 log2x + log2(x − 6) = 4。 (2 分)
第 4 题 三角方程(6 分)
考虑方程 2 sin2θ − sinθ − 1 = 0,其中 0 ≤ θ ≤ 2π。
(a) 把方程分解,并求 sinθ 的所有可能值。 (3 分)
(b) 由此求方程在 0 ≤ θ ≤ 2π 内的所有解,答案以 π 表示。 (3 分)
第 5 题 微分与驻点(7 分)
函数 f(x) = x3 − 6x2 + 9x + 2。
(a) 求 f′(x),并分解为 f′(x) = 3(x − p)(x − q) 的形式。 (2 分)
(b) 求 y = f(x) 所有驻点的坐标。 (3 分)
(c) 判断这两个驻点的性质,须说明理由。 (2 分)
第 6 题 二项式定理(8 分)
在 (2 + 3x)5 的展开式中。
(a) 求 x3 项的系数。 (3 分)
(b) 求 x5 项的系数。 (1 分)
(c) 求 x2 项的系数。 (2 分)
(d) 由此求展开式所有系数之和。 (2 分)
第 7 题 立体向量(6 分)
已知向量 a = 3i − j + 2k、b = −i + 4j + k。
(a) 求 a · b。 (2 分)
(b) 求 |a| 与 |b| 的准确值(根式须化简)。 (2 分)
(c) 求常数 k,使得 a + kb 与 a 互相垂直。 (2 分)
第 8 题 概率(不放回抽样)(8 分)
袋中有 5 个红球与 3 个蓝球,共 8 个。随机抽出 2 个球,不放回。
(a) 求两个球皆为红球的概率。 (2 分)
(b) 求两个球的颜色不同的概率。 (3 分)
(c) 求至少有一个红球的概率。 (3 分)
Section B 题目(长题)
第 9 题(14 分) 逻辑斯蒂生长模型
池塘内鱼的数目 N 在 t 个月后以模型 N(t) = 600/(1 + 5e−0.4t) 估计,其中 t ≥ 0。
(a) 求起初(t = 0)放入池塘的鱼数。 (2 分)
(b) 求 t 趋向无限时鱼数的极限值,并解释之。 (2 分)
(c) 求鱼数达到 300 条所需的时间,答案以 ln 表示,并取三位有效数字。 (4 分)
(d) 证明 N′(t) = 1200e−0.4t/(1 + 5e−0.4t)2,并求 t = 0 时的增长率。 (4 分)
(e) 证明 N′ = N(600 − N)/1500,并由此解释为何增长率在鱼数为 300 条时最大。 (2 分)
第 10 题(14 分) 余弦定理与三角形
在三角形 ABC 中,AB = 8 cm、AC = 5 cm,且角 BAC = 60°。(本题不许用计算机,答案须为准确值。)
(a) 求 BC 的长度。 (3 分)
(b) 求三角形 ABC 的面积,答案用根式表示。 (3 分)
(c) 求 sin(角 ABC) 的准确值,并由此求角 ABC(取一位小数)。 (3 分)
(d) 设 M 为 BC 的中点,求中线 AM 的准确长度。 (3 分)
(e) 求 A 到 BC 的最短距离。 (2 分)
答案与评分要点
第 1 题(5 分)
(a) 3 分
• M1 写出 u4 = a + 3d = 11 及 S10 = 5(2a + 9d) = 155 两式
• M1 由 a = 11 − 3d 代入得 22 − 6d + 9d = 31,解得 d = 3
• A1 d = 3、a = 2(两者须同时正确)
(b) 2 分
• M1 代入 S20 = 10(2 × 2 + 19 × 3)
• A1 610
第 2 题(6 分)
(a) 3 分
• M1 提出系数:2(x2 − 4x) + 3
• M1 配方:2[(x − 2)2 − 4] + 3
• A1 f(x) = 2(x − 2)2 − 5
(c) 2 分
• M1 由 2(x − 2)2 = 5 得 x − 2 = ±√(5/2) = ±√10/2
• A1 x = 2 + √10/2 或 x = 2 − √10/2(≈ 3.581、0.419)
第 3 题(6 分)
(a) 4 分
• M1 合并为 log3[(2x + 1)/(x − 1)] = 2
• M1 化为指数式 (2x + 1)/(x − 1) = 9
• M1 交叉相乘得 2x + 1 = 9x − 9,即 7x = 10
• A1 x = 10/7(≈ 1.43),且代回 x − 1 > 0 成立
(b) 2 分
• M1 x(x − 6) = 16,即 x2 − 6x − 16 = 0 = (x − 8)(x + 2)
• A1 x = 8(x = −2 不合定义域,须剔除)
第 4 题(6 分)
(a) 3 分
• M1 视 sinθ 为未知数分解:(2 sinθ + 1)(sinθ − 1) = 0
• A1 sinθ = −1/2
• A1 sinθ = 1
(b) 3 分
• M1 由 sinθ = 1 得 θ = π/2
• M1 由 sinθ = −1/2 得第三、四象限参考角 π/6,即 θ = π + π/6 与 2π − π/6
• A1 θ = π/2、7π/6、11π/6(三个解齐全才算)
第 5 题(7 分)
(a) 2 分
• M1 逐项求导得 3x2 − 12x + 9
• A1 f′(x) = 3(x − 1)(x − 3)
(b) 3 分
• M1 令 f′(x) = 0 得 x = 1 或 x = 3
• A1 f(1) = 1 − 6 + 9 + 2 = 6,即驻点 (1, 6)
• A1 f(3) = 27 − 54 + 27 + 2 = 2,即驻点 (3, 2)
(c) 2 分
• M1 用二阶导数 f″(x) = 6x − 12(或一阶导数符号表)判别
• A1 f″(1) = −6 < 0 故 (1, 6) 为极大点;f″(3) = 6 > 0 故 (3, 2) 为极小点
第 6 题(8 分)
(a) 3 分
• M1 用通项 C(5, r) 25−r (3x)r,取 r = 3
• M1 计算 10 × 22 × 33 = 10 × 4 × 27
• A1 1080
(c) 2 分
• M1 取 r = 2:C(5, 2) 23 32 = 10 × 8 × 9
• A1 720
(d) 2 分
• M1 令 x = 1,系数和等于 (2 + 3)5
• A1 55 = 3125
第 7 题(6 分)
(a) 2 分
• M1 3(−1) + (−1)(4) + 2(1)
• A1 −5
(b) 2 分
• |a| = √(9 + 1 + 4) = √14
• |b| = √(1 + 16 + 1) = √18 = 3√2
(c) 2 分
• M1 垂直条件 (a + kb) · a = |a|2 + k(a · b) = 14 − 5k = 0
• A1 k = 14/5 = 2.8
第 8 题(8 分)
(a) 2 分
• M1 C(5, 2)/C(8, 2) = 10/28
• A1 5/14
(b) 3 分
• M1 考虑“先红后蓝”与“先蓝后红”两种次序,共 5 × 3 × 2 = 30 个有序结果
• M1 样本空间有 8 × 7 = 56 个有序结果,故概率为 30/56
• A1 15/28(≈ 0.536)
(c) 3 分
• M1 用补集:P(至少一个红) = 1 − P(两个皆蓝)
• M1 P(两个皆蓝) = C(3, 2)/C(8, 2) = 3/28
• A1 25/28(≈ 0.893)
第 9 题(14 分)
(a) 2 分
• M1 代入 t = 0,e0 = 1,分母为 1 + 5 = 6
• A1 N(0) = 600/6 = 100 条
(b) 2 分
• M1 当 t → ∞,e−0.4t → 0,故分母 → 1
• A1 极限为 600 条,即池塘长期可容纳的鱼数上限
(c) 4 分
• M1 令 600/(1 + 5e−0.4t) = 300,得 1 + 5e−0.4t = 2
• M1 化简为 e−0.4t = 1/5
• M1 两边取自然对数:−0.4t = −ln 5,故 t = ln 5/0.4 = 2.5 ln 5
• A1 t = 2.5 ln 5 ≈ 4.02 个月(三位有效数字)
(d) 4 分
• M1 写成 N = 600(1 + 5e−0.4t)−1,用链式法则
• M1 内层导数为 5 × (−0.4)e−0.4t = −2e−0.4t,故 N′ = −600(1 + 5e−0.4t)−2 × (−2e−0.4t)
• R1 化简得 N′(t) = 1200e−0.4t/(1 + 5e−0.4t)2,与题目一致
• A1 N′(0) = 1200/36 = 100/3 ≈ 33.3 条/月
(e) 2 分
• R1 由 N = 600/(1 + 5e−0.4t) 得 e−0.4t = (600 − N)/(5N),代入 N′ 化简得 N′ = N(600 − N)/1500
• R1 这是 N 的二次函数,图像为开口向下的抛物线,顶点在 N = 300(即 t = 2.5 ln 5 ≈ 4.02),此时 N′ = 300 × 300/1500 = 60 条/月最大
第 10 题(14 分)
(a) 3 分
• M1 用余弦定理 BC2 = 82 + 52 − 2(8)(5)cos 60°
• M1 cos 60° = 1/2,故 BC2 = 64 + 25 − 40 = 49
• A1 BC = 7 cm
(b) 3 分
• M1 面积 = (1/2)(8)(5)sin 60°
• M1 sin 60° = √3/2,故面积 = 20 × √3/2
• A1 10√3 cm2(≈ 17.3 cm2)
(c) 3 分
• M1 用正弦定理 sin B/5 = sin 60°/7
• A1 sin B = 5√3/14(≈ 0.6186)
• A1 角 ABC ≈ 38.2°(因 B 为锐角,取 38.2° 而非 141.8°)
(d) 3 分
• M1 用中线公式 AM2 = (2AB2 + 2AC2 − BC2)/4
• M1 代入得 (2 × 64 + 2 × 25 − 49)/4 = 129/4
• A1 AM = √129/2 cm(≈ 5.68 cm)
(e) 2 分
• M1 最短距离 h 满足 (1/2)(BC)h = 面积,故 h = 2 × 10√3/7
• A1 20√3/7 cm(≈ 4.95 cm)
等级参考(本卷 80 分,本卷自订)
| 等级 |
分数 |
描述 |
| 7 |
68–80 |
全题型掌握,方法与准确值均无误,推理完整。 |
| 6 |
59–67 |
大部分题目正确,仅在根式化简或单位上失分。 |
| 5 |
50–58 |
短题稳定,长题的建模或证明部分有缺漏。 |
| 4 |
39–49 |
基本运算可行,但配方法、对数或三角方程有明显错误。 |
| 3 |
28–38 |
只完成部分短题,长题未能建立方法。 |
| 1–2 |
0–27 |
须重温课本题型,并练习不依赖计算机的运算。 |
时间分配建议(全卷 90 分钟)
| 阶段 |
分钟 |
| Section A 第 1–3 题(数列、二次函数、对数) |
10 |
| Section A 第 4–5 题(三角方程、微分) |
15 |
| Section A 第 6–8 题(二项式、向量、概率) |
15 |
| Section B 第 9 题(逻辑斯蒂模型) |
12 |
| Section B 第 10 题(余弦定理与三角形) |
12 |
| 复核:每题的准确值与单位,特别是根式化简 |
26 |
注意事项
• 全卷 90 分钟,总分 80 分;Section A 为短题,Section B 为长题。
• 不许使用计算机(Paper 1 为 no-calculator paper),答案须以准确值表示:分数、已化简的根式、π 的倍数或自然对数。
• 除非题目另有指明,所有答案须写出理由;只写答案而无方法者,方法分(M)不给。
• 评分要点中 M 为方法分、A 为答案分、R 为推理分;A 分须在前一步 M 分成立时才给。
• 根式须化简(例如 √252 写成 6√7),角度用弧度表示时须见 π。
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题目全部原创,并非 IB 历届试题;等级分界为本卷自订,不代表 IB 官方分界(IB 的等级以 Paper 1、Paper 2 与 Internal Assessment 合计计算)。