上海市普陀区2015年高三(二模)数学(文科)及答案

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2015届普陀区高三二模数学试卷(文科)2015.04一、填空题(共14题,每题4分,满分56分)1.若1m ii i+=+(i 为虚数单位),则实数m = . 2.若函数()()sin sin 022x xf x ωπωω+=>的最小正周期为π,则ω= .3.集合{{}2,4,R A x y B x y x x ====∈,则AB .4. 若22x ππ-≤≤,则函数cos cos 2y x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的单调递减区间为 . 5.直线1230l x y -+=:与210l x y -+=:的夹角的大小为 .(结果用反三角函数表示)6.如图,若6OFB π∠=,6OF FB ⋅=-,则以OA 为长半轴,OB 为短半轴,F 为左焦点的椭圆的标准方程为 .7.函数())1f x x ≤,若函数()2g x x ax =+是偶函数,则()f a = . 8.若非负实数x y 、满足240230x y x y +-≥⎧⎨+-≥⎩,则x y +的最小值为 .9.一个底面置于水平面的圆锥,若主视图是边长为2的正三角形,则圆锥的侧面积为 .10.如图,机车甲、乙分别停在A B ,处,且=10AB km ,甲的速度为4千米/小时,乙的速度是甲的12,甲沿北偏东60︒的方向移动,乙沿正北方向移动,若两者同时移动100分钟,则它们之间的距离为 千米.11.一个袋子中有7个除颜色外完全相同的小球,其中5个红色,2个黑色.经过充分混合后,从袋中随机地取出2个小球.则至少有一个黑球的概率为 (结果用最简分数作答). 12.若正方形ABCD 的边长为1,且,,,AB a BC b AC c ===则326a b c +-= . 13.已知复数12,z z 满足11z ≤,21Re 1z -≤≤,21Im 1z -≤≤,若12z z z =+,则z 在复平面上对应的点组成的图形的面积为.6第题图北AC B ∙D6010第题图14.R x ∈,用记号()N x 表示不小于实数的最小整数,例如()2.53N =,(1N =-,()11N =;则函数()()13122f x N x x =+-+的所有零点之和为 . 二、选择题(共4题,每题5分,满分20分)15. ,,a b c 表示直线,α表示平面,下列命题正确的是( ) A.若//a b ,//a α,则//b α B. 若a ⊥b , b ⊥α,则a ⊥α C. 若a ⊥c ,b ⊥c ,则//a b D.若a ⊥α,b ⊥α,则//a b16.”直线与抛物线相切”是“直线与抛物线只有一个公共点”的( ) A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.非充分非必要条件 17.在*22)()nn N x∈的展开式中,若第五项的系数与第三项的系数之比为56:3,则展开式中的常数项是( )A.第2项B.第3项C.第4项D.第5项18.已知,,,m n i j 均为正整数,记,i j a 为矩阵1,21,2,22,,1,2,12m m n mn n n m a a a a A a a a ⨯⎛⎫⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭中第i 行、第j 列的元素,且,,11i j i j a a ++=,2,1,,2i j i j i j a a a ++=+(其中2i n ≤-,2j m ≤-);给出结论:①5,6134a =;②2,12,22,2m a a a m +++=;③1,,12nn m n ma a +⎛⎫=+- ⎪⎝⎭④若m 为常数,则,23lim 3n m n m a →∞+=.其中正确的个数是( )A.0个B.1个C.2个D.3个 三、解答题(本大题共5题,写出必要的文字说明与步骤) 19.(本题满分12分,第1小题6分,第2小题6分)在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是棱1DD 的中点,四棱锥E ABCD -的体积为43,求异面直线BE 与11B A 所成的角的大小(结果用反三角函数值表示).1A 1D AB 1B C1C DE20.(本题满分14分,第1小题6分,第2小题8分) 已知函数()2cos f x x =,()1cos 2g x x x =. (1)若直线x a =是函数()y f x =的图像的一条对称轴,求()2g a 的值; (2)若02x π≤≤,求()()()h x f x g x =+的值域.21.(本题满分14分,第1小题6分,第2小题8分) 已知函数()2x f x =的反函数为1()f x -(1)若11()(1)1f x f x ----=,求实数x 的值;(2)若关于x 的方程()(1)0f x f x m +--=在区间[]1,2内有解,求实数m 的取值范围;22.(本题满分16分,第1小题4分,第2小题7分,第3小题5分)如图,射线,OA OB 所在的直线的方向向量分别为()11,d k =,()()21,0d k k =->,点P 在AOB ∠内,PM OA ⊥于M ,PN OB ⊥于N ;(1)若1k =,31,22P ⎛⎫⎪⎝⎭,求OM 的值;(2)若()2,1P ,OMP ∆的面积为65,求k 的值; (3)已知k 为常数,,M N 的中点为T ,且1MON S k∆=,当P 变化时,求OT 的取值范围.23.(本题满分18分,第1小题4分,第2小题6分,第3小题8分) 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且0n a >,()*1N 4nn n a S n ⎛⎫⋅=∈ ⎪⎝⎭(1)若()21log n n n b S a =+⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T ; (2)若02n πθ<<,2tan n n n a θ⋅=,求证:数列{}n θ为等比数列,并求出其通项公式;(3)记12311112222n n c a a a a =-+-+-++-,若对任意的*N n ∈,n c m ≥恒成立,求实数m 的最大值.2015届普陀区高三二模数学试卷(文科)答案2015.04一、填空题(共14题,每题4分,满分56分)1.若1m ii i+=+(i 为虚数单位),则实数m 1- . 2.若函数()()sin sin 022x xf x ωπωω+=>的最小正周期为π,则ω=2 .3. 集合{{}2,4,R A x y B x y x x ====∈,则A B []0,1 .4. 若22x ππ-≤≤,则函数cos cos 2y x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的单调递减区间为 44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, . 5.直线1230l x y -+=:与210l x y-+=:的夹角的大小为 .(结果用反三角函数表示)6.如图,若6OFB π∠=,6OF FB ⋅=-,则以OA 为长半轴,OB 为短半轴,F 为左焦点的椭圆的标准方程为 22182x y += .7.函数())1f x x ≤,若函数()2g x x ax =+是偶函数,则()f a = 1 . 8.若非负实数x y 、满足240230x y x y +-≥⎧⎨+-≥⎩,则x y +的最小值为 73 .9.一个底面置于水平面的圆锥,若主视图是边长为2的正三角形,则圆锥的侧面积为 2π. 10.如图,机车甲、乙分别停在A B ,处,且=10AB km ,甲的速度为4千米/小时,乙的速度是甲的12,甲沿北偏东60︒的方向移动,乙沿正北方向移动,若两者同时移动100分钟,则它们之间的距离为千米. 11.一个袋子中有7个除颜色外完全相同的小球,其中5个红色,2个黑色.经过充分混合后,6第题图北AC B ∙D6010第题图从袋中随机地取出2个小球.则至少有一个黑球的概率为1121(结果用最简分数作答). 12.若正方形ABCD 的边长为1,且,,,AB a BC b AC c ===则326a b c +-= 5 . 13.已知复数12,z z 满足11z ≤,21Re 1z -≤≤,21Im 1z -≤≤,若12z z z =+,则z 在复平面上对应的点组成的图形的面积为 12π+ .14.R x ∈,用记号()N x 表示不小于实数的最小整数,例如()2.53N =,(1N =-,()11N =;则函数()()13122f x N x x =+-+的所有零点之和为 4- . 二、选择题(共4题,每题5分,满分20分)15. ,,a b c 表示直线,α表示平面,下列命题正确的是( D ) A.若//a b ,//a α,则//b α B. 若a ⊥b , b ⊥α,则a ⊥αC. 若a ⊥c ,b ⊥c ,则//a bD.若a ⊥α,b ⊥α,则//a b16.”直线与抛物线相切”是“直线与抛物线只有一个公共点”的( A ) A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件D.非充分非必要条件 17. 在*22)()n n N x ∈的展开式中,若第五项的系数与第三项的系数之比为56:3,则展开式中的常数项是( B )A.第2项B.第3项C.第4项D.第5项18.已知,,,m n i j 均为正整数,记,i j a 为矩阵1,21,2,22,,1,2,12m m n mn n n m a a a a A a a a ⨯⎛⎫⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭中第i 行、第j 列的元素,且,,11i j i j a a ++=,2,1,,2i j i j i j a a a ++=+(其中2i n ≤-,2j m ≤-);给出结论:①5,6134a =;②2,12,22,2m a a a m +++=;③1,,12nn m n ma a +⎛⎫=+- ⎪⎝⎭④若m 为常数,则,23lim 3n m n m a →∞+=.其中正确的个数是( B )A.0个B.1个C.2个D.3个 三、解答题(本大题共5题,写出必要的文字说明与步骤) 19.(本题满分12分,第1小题6分,第2小题6分)在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是棱1DD 的中点,四棱锥E ABCD -的体积为43,求异面直线BE 与11B A 所成的角的大小(结果用反三角函数值表示). 解:2,a =直线BE 与11B A 所成的角的大小为1A 1D AB1B C1C DE20.(本题满分14分,第1小题6分,第2小题8分) 已知函数()2cos f x x =,()1cos 2g x x x =. (1)若直线x a =是函数()y f x =的图像的一条对称轴,求()2g a 的值; (2)若02x π≤≤,求()()()h x f x g x =+的值域.解:(1)()21cos2cos 2xf x x +==, 其对称轴为2,,2k x k x k Zππ==∈, 因为直线线x a =是函数()y f x =的图像的一条对称轴, 所以,2k a k Z π=∈, 又因为()122g x x =+,所以()()()1122=22g a g k k ππ== 即()122g a =. (2)由(1)得 ()()()1cos2212sin 216h x f x g x x x x π=+=++⎛⎫=++ ⎪⎝⎭1710,,2,,sin 2,2266662x x x ππππ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎡⎤∈∴+∈+∈- ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎣⎦所以()h x 的值域为122⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.21.(本题满分14分,第1小题6分,第2小题8分) 已知函数()2x f x =的反函数为1()f x -(1)若11()(1)1f x f x ----=,求实数x 的值;(2)若关于x 的方程()(1)0f x f x m +--=在区间[]1,2内有解,求实数m 的取值范围; 解:(1)23x = (2)93,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.22.(本题满分16分,第1小题4分,第2小题7分,第3小题5分)如图,射线,OA OB 所在的直线的方向向量分别为()11,d k =,()()21,0d k k =->,点P 在AOB ∠内,PM OA ⊥于M ,PN OB ⊥于N ;(1)若1k =,31,22P ⎛⎫⎪⎝⎭,求OM 的值;(2)若()2,1P ,OMP ∆的面积为65,求k 的值; (3)已知k 为常数,,M N 的中点为T ,且1MON S k∆=,当P 变化时,求OT 的取值范围. 解:(1(2)1122k =或; (3)设()()()1122,,,,,M x kx N x kx T x y -,120,00x x k >>>,, 设直线OA 的倾斜角为α,则22tan ,sin21kk k αα==+,根据题意得 ()12112222x x x y x x k x x k y y x x OM x k ON x +⎧=⎪⎪⎧=+-⎪⎪⎪⎪=⇒⎨⎨⎪⎪=-=⎪⎪⎩⎪=⎪⎩ 代入11sin22MON S OM ON k α∆==化简得动点T 轨迹方程为22211k x y x k ⎛⎫-=≥ ⎪⎝⎭.1OT k∴== 当且仅当11,,0x T k k ⎛⎫= ⎪⎝⎭时,OT 取得最小值1k.所以,OT 的取值范围是1,k ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.23.(本题满分18分,第1小题4分,第2小题6分,第3小题8分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且0n a >,()*1N 4nn n a S n ⎛⎫⋅=∈ ⎪⎝⎭(1)若()21log n n n b S a =+⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T ;(2)若02n πθ<<,2tan n n n a θ⋅=,求证:数列{}n θ为等比数列,并求出其通项公式;(3)记12311112222n n c a a a a =-+-+-++-,若对任意的*N n ∈,n c m ≥恒成立,求实数m 的最大值. 解:(1)*12,N n b n n =-∈ (2)由tan 2tan 2n nn n n n a a θθ⋅==得代入()*1N 4nn n a S n ⎛⎫⋅=∈ ⎪⎝⎭得12tan n nnS θ=,当2n ≥时,111112tan 2tan n n n n n n n a S S θθ---=-==,因为tan 2n n n a θ=,代入上式整理得()1tan tan 2n n θθ-=,02nπθ<<所以1112,02n n n n θθθθ--==≠的常数. 当1n =时,111111111,,0,tan 1,424n a S a a a a πθθ⎛⎫=⋅=>∴===⎪⎝⎭所以数列{}n θ是等比数列,首项为4π,公比为12,其通项公式为 11*11,N 422n n n n πθπ-+⎛⎫⎛⎫==∈ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭(3)由(2)得*11tan ,N 22n n n a n π+=∈,它是个单调递减的数列, 所以 11111,0,2222n n n n a a a a a ≤=-≤∴-=-123111122222n n n c a a a a nS =-+-+-++-=-对任意的*N n ∈,n c m ≥恒成立,所以()min n m c ≤. 由111110222n n n n n c c n n S S a ++++⎛⎫---=- ⎝-≥⎪⎭=知,1n n c c +≥ 所以数列{}n c 是单调递增的,n c 最小值为10c =,()min 0n m c ≤= 因此,实数m 的取值范围是(],0-∞,m 的最大值为0.。