2014年上海市高三年级 六校联考 数学试卷(文科) 2014年3月6日
- 格式:doc
- 大小:915.50 KB
- 文档页数:15
2014年上海市高三年级 六校联考 数学试卷(文科) 2014年3月6日(完卷时间120分钟,满分150分)一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,只要求将最终结果直接填写答题纸上相应的横线上,每个空格填对得4分,否则一律得零分. 1. 已知,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,4sin 5α=,则tan α= .2. 已知集合{}1,A m =-,{}|1B x x =>,若AB ≠∅,则实数m 的取值范围是 .3.设等差数列{}n a 的前项和为n S ,若911a =,119a =,则19S 等于 .4. 若()()2i i a ++是纯虚数(i 是虚数单位),则实数a的值为 .5. 抛物线24y x =的焦点到双曲线2214x y -=的渐近线的距离是 .6. 已知向量2a =,1b =,1a b ⋅=,则向量a 与a b -的夹角为 .7. 执行右图的程序框图,如果输入6i =,则输出的S值为 .8. 不等式1011axx <+对任意R x ∈恒成立,则实数a 的取值范围是 . 9. 若n a 是()()*2,2,nx n n x +∈≥∈N R 展开式中2x项的系数,则2323222lim n n n a a a →∞⎛⎫++⋅⋅⋅+= ⎪⎝⎭ . 10. 已知一个圆锥的侧面展开图是一个半径为3,圆心角为23π的扇形,则此圆锥的体积为 .开始 输入i1n =n i ≤?输出S 0S =结 束S S n =+1n n =+否是11. 设,x y ∈R ,若不等式组320,220,10x y x y ax y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩所表示的平面区域是一个锐角三角形,则实数a 的取值范围是 .12. 从1,2,,9⋅⋅⋅这10个整数中任意取3个不同的数作为二次函数()2f x ax bx c =++的系数,则使得()12f ∈Z 的概率为 . 13. 已知点F 为椭圆:C 2212x y +=的左焦点,点P 为椭圆C 上任意一点,点Q 的坐标为()4,3,则PQ PF +取最大值时,点P 的坐标为 . 14. 已知A 、B 、C 为直线l 上不同的三点,点O ∉直线l ,实数x 满足关系式220x OA xOB OC ++=,有下列命题:① 20OB OC OA -⋅≥; ② 20OB OC OA -⋅<; ③ x 的值有且只有一个; ④ x 的值有两个; ⑤ 点B 是线段AC 的中点.则正确的命题是 .(写出所有正确命题的编号)二、选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题都给出代号为A 、B 、C 、D 的四个结论,其中有且只有一个结论是正确的,必须把答题纸上相应的正确代号用2B 铅笔涂黑,选对得5分,不选、选错或者选出的代号超过一个,一律得零分. 15. 若,a b ∈R ,则“a b >成立”是“22a b >成立”的 ( ) (A )充分非必要条件 (B )必要非充分条件 (C )充要条件 (D )既非充分又非必要条件16. 下列函数中,既是偶函数,又在区间()1,2内是增函数的为 ( ) (A )2log y x = (B )cos 2y x =(C )222x xy --=(D )22log 2x y x -=+17. 已知m 和n 是两条不同的直线,α和β是两个不重合的平面,下面给出的条件中一定能推出m β⊥的是 ( )A )αβ⊥且m α⊂≠(B )αβ⊥且mα∥(C )m n 且n β⊥ (D )m n ⊥且αβ18. 对于函数()f x ,若存在区间[],A m n =,使得(){},y y f x x A A =∈=,则称函数()f x 为“可等域函数”,区间A 为函数()f x 的一个“可等域区间”. 下列函数中存在唯一“可等域区间”的“可等域函数”为 ( ) (A )()sin 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭(B )()221f x x =- (C )()21x f x =+ (D )()()2log 22f x x =-三、解答题(本大题共5题,满分74分)每题均需写出详细的解答过程.19. (本题满分12分)本题共有2小题,第(1)小题满分6分,第(2)小题满分6分.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c , 且1cos22A C +=. (1)若3a =,7b =,求c 的值;(2)若()()sin 3cos sin f A A A A =-,求()f A 的取值范围.分.如图,几何体EF ABCD -中,CDEF 为边长为2的正方形,ABCD 为直角梯形,//AB CD ,AD DC ⊥,2AD =,4AB =,90ADF ∠=. (1)求异面直线BE 和CD 所成角的大小; (2)求几何体EF ABCD -的体积.21. (本题满分14分) 本题共有2小题,第(1)小题满分7分,第(2)小题满分7分.为了保护环境,某工厂在国家的号召下,把废弃物回收转化为某种产品,经测算,处理成本y (万元)与处理量x (吨)之间的函数关系可近似的表示为:250900y x x =-+,且每处理一吨废弃物可得价值为10万元的某种产品,同时获得国家补贴10万元.(1)当[]10,15x ∈时,判断该项举措能否获利?如果能获利,求出最大利润;如果不能获利,请求出国家最少补贴多少万元,该工厂才不会亏损? (2)当处理量为多少吨时,每吨的平均处理成本最少?BFEDCA分,第(3)小题满分6分.已知各项为正数的数列{}n a 中,11a =,对任意的*k N ∈,21221,,k k k a a a -+成等比数列,公比为k q ;22122,,k k k a a a ++成等差数列,公差为k d ,且12d =. (1)求2a 的值; (2)设11k k b q =-,证明:数列{}k b 为等差数列; (3)求数列{}k d 的前k 项和k D .分,第(3)小题满分8分.如图,圆O 与直线320x y ++=相切于点P ,与x 正半轴交于点A ,与直线3y x =在第一象限的交点为B . 点C 为圆O 上任一点,且满足OC xOA yOB =+,动点(),D x y 的轨迹记为曲线Γ.(1)求圆O 的方程及曲线Γ的轨迹方程;(2)若直线y x =和y x =-分别交曲线Γ于点A 、C 和B 、D ,求四边形ABCD 的周长;(3)已知曲线Γ为椭圆,写出椭圆Γ的对称轴、顶点坐标、范围和焦点坐标.PB OxyAC2014年上海市高三年级 六校联考 数学试卷(文科)答案一、填空题 1. 43-2. ()1,+∞3. 1904. 125. 2556.6π7. 21 8. (]4,0- 9. 8 10. 223π 11. 12,3⎛⎫-- ⎪⎝⎭12. 112113.()0,1- 14.①③⑤二、选择题15. C 16. A 17. C 18. B三、解答题19. 解:(1)在△ABC 中,A B C π++=. 所以coscos 22A C B π+-=1sin 22B ==. 26B π=,所以3B π=. ………………3分由余弦定理2222cos b a c ac B =+-, 得2320c c -+=. 解得1c =或2c =. ………………6分(2)()sin (3cos sin )f A A A A =-31cos 2sin 222A A -=-1sin 262A π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭. ………………9分由(1)得3B π=,所以23A C π+=,20,3A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 则32,662A πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭. ∴sin 2(1,1]6A π⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭. ∴()31,22f A ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦.∴()f A 的取值范围是31,22⎛⎤- ⎥⎝⎦. ………………12分20. 解:(1)连结BD ,由题意得,AD DC ⊥,AD DF ⊥,,DC DF ⊂≠平面CDEF ,∴AD ⊥平面CDEF ,∴AD DE ⊥,同理可证DE ⊥面ABCD . ∵//AB CD ,∴ ABE ∠(或其补角)为异面直线BE 和CD 所成的角. ………………3分在Rt ADE △中,2222AE AD DE =+=,在Rt DAB △中,2225BD AD AB =+=, 在Rt EDB △中,2226BE DE DB =+=.在AEB △中,由余弦定理得2226cos 23AB BE AE ABE AB BE +-∠==⋅.∴ 异面直线DF 和BE所成的角为BFEDCA6arccos3. ………………7分 (2)如图,连结EC ,过B 作CD 的垂线,垂足为N ,则BN ⊥平面CDEF ,且2BN =. ………………9分∵ EF ABCD E ABCD B ECF V V V ---=+ ……………11分1133ABCD EFC S DE S BN =⋅+⋅△△ 1111(42)222223232=⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅⋅ 163=. ∴几何体E F-的体积为163. ………………14分21. 解:(1)根据题意得,利润P 和处理量x 之间的关系:(1010)P x y =+-22050900x x x =-+-270900x x =-+- ………………2分()235325x =--+,[10,15]x ∈.∵35[10,15]x =∉,()235325P x =--+在[10,15]上为增函数, 可求得[P ∈--. ………………5分 ∴ 国家只需要补贴75万元,该工厂就不会亏损. ………………7分(2)设平均处理成本为NBFEDCA90050y Q x x x==+- ………………9分90025010x x≥⋅-=, ………………11分当且仅当900x x=时等号成立,由0x > 得30x =. 因此,当处理量为30吨时,每吨的处理成本最少为10万元. ………………14分 22. 解:(1)由题意得2213322a a a a a ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,2222a a =+,22a =或21a =-. ………………3分 由0n a >,得22a =. ………………4分 (2)∵21221,,k k k a a a -+成公比为k q 的等比数列, 212223,,k k k a a a +++成公比为1k q +的等比数列 ∴212k k k a a q +=,22211k k k a a q +++= 又∵22122,,k k k a a a ++成等差数列, ∴212222k k k a a a ++=+.得21212112k k k k ka a a q q ++++=+,112k kq q +=+, ………………7分 111k k kq q q +-=-, ∴1111111k k k k q q q q +==+---,111111k k q q +-=--,即11k k b b +-=.∴ 数列数列{}k b 为公差1d =等差数列,且11111b q ==-. ………………10分(3)由(2)得11,1k k k k b k q q k+===-. ………………12分 221211k k a k a k +-+⎛⎫= ⎪⎝⎭,()22222121321121231121111k k k k k a a a k k a a k a a a k k +-+--+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=+ ⎪⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ()2121k k ka a k k q +==+, ∴212121k k k k ka d a a k q ++=-==+, ………………14分 ∴()32k k k D +=. ………………16分法二:(2)对1,2,4,6,这个数列,猜想()*1N m m q m m+=∈, 下面用数学归纳法证明:ⅰ)当1m =时,11121q +==,结论成立. ⅱ)假设()*N m k k =∈时,结论成立,即1k k q k+=. 则1m k =+时,由归纳假设,2221212111,k k k k k k a a a a k k -+-++⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭. 由22122,,k k k a a a ++成等差数列可知()()22212212122k k k k k k a a a a k ++-++=-=⋅,于是2212121k k k a k qa k ++++==+, ∴ 1m k =+时结论也成立. 所以由数学归纳法原理知()*1N m m q m m+=∈. ………………7分 此时11111k k b k k q k===+--. ∴111k k b b k k +-=+-=.∴数列数列{}k b 为首项11b =,公差1d =等差数列. ………………10分 (3)对1,2,4,6,这个数列,猜想奇数项通项公式为221k a k -=.显然结论对1k =成立. 设结论对k 成立,考虑1k +的情形. 由(2),()*1N k k q k k+=∈且21221,,k k k a a a -+成等比数列, 故()22222121111k k k k a a k k k k +-++⎛⎫⎛⎫=⋅=⋅=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即结论对1k +也成立. 从而由数学归纳法原理知221k a k -=. ………………13分于是()22121,1k k k k a k k d a a k +=+=-=+, ………………14分此时()()32312k k k D k +=++++=. ………………16分23. 解:(1)由题意圆O 的半径()222113r ==+,故圆O 的方程为221x y +=. ………………2分由OC xOA yOB =+得,()22OC xOA yOB =+, 即222222cos60OC x OA y OB xy OA OB =++,得221x y xy ++=(2323,,33x y ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦)为曲线Γ的方程.(未写,x y 范围不扣分)………4分(2)由221y xx y xy =⎧⎨++=⎩得33,33E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,33,33F ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭, ………6分 由221y xx y xy =-⎧⎨++=⎩得()1,1M -,()1,1N -, ………8分由题意知12l l ⊥ ,得四边形EMFN 为菱形. 所以四边形EMFN 的周长22332686441143333l EM ⎛⎫⎛⎫==++-=⋅= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.………10分 (3)由曲线Γ为椭圆及曲线Γ的方程为221x y xy ++=(2323,,33x y ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦),它关于直线y x =、y x =-和原点对称,下面证明:设曲线Γ上任一点的坐标为()00,P x y ,则2200001x y x y ++=,点P 关于直线y x=的对称点为()100,P y x ,显然2200001y x y x ++=,所以点1P 在曲线Γ上,故曲线Γ关于直线y x =对称,同理曲线Γ关于直线y x =-和原点对称. 即直线y x =和y x =-为椭圆Γ的对称轴,原点为椭圆Γ的中心.可以求得221x y xy ++=和直线y x =的交点坐标为123333,,,3333B B ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭221x y xy ++=和直线y x =-的交点坐标为()()121,1,1,1A A --,12OA =,163OB =,2211233OA OB -=,2211632OA OB -=. 在y x =-上取点126666,,,3333F F ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即为椭圆Γ的焦点.∴ 椭圆Γ的对称轴为直线y x =和y x =-; ………12分椭圆Γ的顶点坐标为()11,1A -,()21,1A -,133,33B ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,233,33B ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭;………14分 椭圆Γ的范围为2323,,33x y ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦; ………16分椭圆Γ的焦点坐标为126666,,,3333F F ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. ………18分 说明:第(3)问过程未写不扣分.。