2017-2018届上海市静安区高三上学期期末教学质量检测文科数学试题 及答案1

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上海市静安区2017-2018届高三第一学期期末教学质量检测数学(文)试卷(试卷满分150分 考试时间120分钟) 12 一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分.1. 计算:22lim127n n n →∞=+ . 2. 已知集合{|2,0}M y y x x ==≥,2{|lg(2)}N x y x x ==-,则M N = .3. 已知等差数列{}n a 的首项为3,公差为4,则该数列的前n 项和n S = .4. 一个不透明袋中有10个不同颜色的同样大小的球,从中任意摸出2个,共有 种不同结果(用数值作答).5. 不等式4021x x -<-的解集是 . 6.设8780178(1)x a a x a x a x -=++++ ,则0178||||||||a a a a ++++= .7. 已知圆锥底面的半径为1,侧面展开图是一个圆心角为23π的扇形,则该圆锥的侧面积是 .8. 已知角α的顶点与直角坐标系的原点重合,始边在x 轴的正半轴上,终边在射线2y x =-(0x ≤)上,则sin 2α= .9. 已知两个向量a ,b 的夹角为30,||a = ,b 为单位向量,(1)c ta t b =+-,若0b c = ,则t = .10. 已知两条直线的方程分别为1l :10x y -+=和2l :220x y -+=,则这两条直线的夹角大小为 (结果用反三角函数值表示). 11. 若α,β是一二次方程2230x x ++=的两根,则11αβ+= .12. 直线l 经过点(2,1)P -且点(2,1)A --到直线l 的距离等于1,则直线l 的方程是 . 13. 已知实数x、y满足||||1x y ≥+,则2y x-的取值范围是 .14. 一个无穷等比数列的首项为2,公比为负数,各项和为S ,则S 的取值范围是 .二、选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案.考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分.15. 在下列幂函数中,是偶函数且在(0,)+∞上是增函数的是( ) A.2y x-= B.12y x= C.13y x=D. 23y x =16. 已知直线1l :3(2)60x k y -++=与直线2l :(23)20kx k y +-+=,记3(2)23k D k k -+=- .0D =是两条直线1l 与直线2l 平行的( )A. 充分非必要条件B. 必要非充分条件C. 充要条件件17. 已知i 则表示复数1z i+A. M B. N 18. A. 1个 B. 4个 C. 7个 D. 8个三、解答题(本大题满分74分)本大题共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤. 19.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.在锐角ABC 中,a 、b 、c 分别为内角A 、B 、C 所对的边长,且满足sin A a=.(1)求B ∠的大小; (2)若b =ABC 的面积ABC S =a c +的值.20.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分4分,第2小题满分10分.上海出租车的价格规定:起步费14元,可行3公里,3公里以后按每公里2.4元计算,可再行7公里;超过10公里按每公里3.6元计算,假设不考虑堵车和红绿灯等所引起的费用,也不考虑实际收取费用去掉不足一元的零头等实际情况,即每一次乘车的车费由行车里程唯一确定.(1)小明乘出租车从学校到家,共8公里,请问他应付出租车费多少元?(本小题只需要回答最后结果)(2)求车费y(元)与行车里程x(公里)之间的函数关系式 .y f x()B121.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分8分,第2小题满分6分.如图,正方体1111ABCD A BC D -的棱长为2,点P 为面11ADD A 的对角线1AD 的中点.PM ⊥平面ABCD 交AD 与M ,MN BD ⊥于N . (1)求异面直线PN 与11AC 所成角的大小;(结果可用反三角函数值表示)(2)求三棱锥P BMN -的体积.22.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分4分,第3小题满分8分. 已知函数()log )a f x x =(其中1a >).(1)判断函数()y f x =的奇偶性,并说明理由;(2)求函数()y f x =的反函数1()y f x -=;(3)若两个函数()F x 与()G x 在闭区间[,]p q 上恒满足|()()|2F x G x ->,则称函数()F x 与()G x 在闭区间[,]p q 上是分离的.试判断函数1()y f x -=与()x g x a =在闭区间[1,2]上是否分离?若分离,求出实数a 的取值范围;若不分离,请说明理由.23.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分6分,第3小题满分7分.在数列{}n a 中,已知21a =,前n 项和为n S ,且1()2n n n a a S -=.(其中*n N ∈) (1)求1a ;(2)求数列{}n a 的通项公式;(3)设1lg 3n n na b +=,问是否存在正整数p 、q (其中1p q <<),使得1b 、p b 、q b 成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(,)p q ;否则,说明理由.静安区2017-2018学年第一学期期末教学质量检测高三年级数学(文科)试卷答案(试卷满分150分 考试时间120分钟) 12 一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分.1. 计算:22lim127n n n →∞=+ . 解:112. 2. 已知集合{|2,0}M y y x x ==≥,2{|lg(2)}N x y x x ==-,则M N = .解:(0,2).3. 已知等差数列{}n a 的首项为3,公差为4,则该数列的前n 项和n S = . 解:22n n +.4. 一个不透明袋中有10个不同颜色的同样大小的球,从中任意摸出2个,共有 种不同结果(用数值作答). 解:45. 5. 不等式4021x x -<-的解集是 . 解:1,42⎛⎫⎪⎝⎭.6. 设8780178(1)x a a x a x a x -=++++ ,则0178||||||||a a a a ++++= .解:256.7. 已知圆锥底面的半径为1,侧面展开图是一个圆心角为23π的扇形,则该圆锥的侧面积是 . 解:3π.8. 已知角α的顶点与直角坐标系的原点重合,始边在x 轴的正半轴上,终边在射线2y x =-(0x ≤)上,则sin 2α= . 解:45-.9. 已知两个向量a ,b 的夹角为30,||a = ,b 为单位向量,(1)c ta t b =+-,若0b c = ,则t = .解:-2.10. 已知两条直线的方程分别为1l :10x y -+=和2l :220x y -+=,则这两条直线的夹角大小为 (结果用反三角函数值表示).解:1arctan 3(或arccos 10或arcsin10).11. 若α,β是一二次方程2230x x ++=的两根,则11αβ+= .解:-3.12. 直线l 经过点(2,1)P -且点(2,1)A --到直线l 的距离等于1,则直线l 的方程是 .10y -++或10y -+-=.13. 已知实数x、y满足||||1x y ≥+,则2y x-的取值范围是 . 解:[2,2]-.14. 一个无穷等比数列的首项为2,公比为负数,各项和为S ,则S 的取值范围是 . 解:(1,2).二、选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案.考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分.15. 在下列幂函数中,是偶函数且在(0,)+∞上是增函数的是( ) A.2y x-= B.12y x= C.13y x=D. 23y x = 解:D.16. 已知直线1l :3(2)60x k y -++=与直线2l :(23)20kx k y +-+=,记3(2)23k D k k -+=- .0D =是两条直线1l 与直线2l 平行的( )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 解:B.17. 已知i 则表示复数1z i +A. M B. N 解:D.18. 到空间不共面的四点距离相等的平面的个数为( )A. 1个B. 4个C. 7个D. 8个 解:C.三、解答题(本大题满分74分)本大题共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤. 19.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.在锐角ABC 中,a 、b 、c 分别为内角A 、B、C 所对的边长,且满足sin A a=.(1)求B ∠的大小; (2)若b =ABC的面积ABC S =a c +的值. 解:(1)由正弦定理:sin sin a bA B=,得sin sin A Ba b==,∴sin B =,(4分)又由B 为锐角,得3B π=.(6分) (2)1sin 2ABC S ac B = ,又∵ ABC S = 3ac =,(8分)B1根据余弦定理:2222cos 7310b a c ac B =+-=+=,(12分) ∴ 222()216a c a c ac +=++=,从而4a c +=.(14分) 20.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分4分,第2小题满分10分.上海出租车的价格规定:起步费14元,可行3公里,3公里以后按每公里2.4元计算,可再行7公里;超过10公里按每公里3.6元计算,假设不考虑堵车和红绿灯等所引起的费用,也不考虑实际收取费用去掉不足一元的零头等实际情况,即每一次乘车的车费由行车里程唯一确定.(1)小明乘出租车从学校到家,共8公里,请问他应付出租车费多少元?(本小题只需要回答最后结果)(2)求车费y (元)与行车里程x (公里)之间的函数关系式()y f x =.解:(1)他应付出出租车费26元.(4分) (2)14,03() 2.4 6.8,3103.6 5.2,10x f x x x x x <≤⎧⎪=+<≤⎨⎪->⎩ .21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分8分,第2小题满分6分.如图,正方体1111ABCD A BC D -的棱长为2,点P 为面11ADD A 的对角线1AD 的中点.PM ⊥平面ABCD 交AD 与M ,MN BD ⊥于N .(1)求异面直线PN 与11AC 所成角的大小;数值表示)(2)求三棱锥P BMN -的体积.解:(1)∵ 点P 为面11ADD A 的对角线1AD 的中点,且PM ⊥平面ABCD ,∴ PM 为1ADD 的中位线,得1PM =,又∵ MN BD ⊥,∴ 22MN ND MD ===(2分)∵ 在底面ABCD 中,MN BD ⊥,AC BD ⊥,∴ //MN AC ,又∵ 11//AC AC ,PNM ∠为异面直线PN 与11AC 所成角,(6分) 在PMN 中,PMN ∠为直角,tan PNM ∠=∴ PNM ∠=. 即异面直线PN 与11AC 所成角的大小为(8分)(2)BN ==,(9分)1132P BMN V PM MN BN -=⋅⋅⋅⋅,(12分)22.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分4分,第3小题满分8分. 已知函数()log )a f x x =(其中1a >).(1)判断函数()y f x =的奇偶性,并说明理由;(2)求函数()y f x =的反函数1()y f x -=;(3)若两个函数()F x 与()G x 在闭区间[,]p q 上恒满足|()()|2F x G x ->,则称函数()F x 与()G x 在闭区间[,]p q 上是分离的.试判断函数1()y f x -=与()x g x a =在闭区间[1,2]上是否分离?若分离,求出实数a 的取值范围;若不分离,请说明理由.解:(1)∵||0x x x >+≥,∴ 函数()y f x =的定义域为R ,(1分)又∵()()log )log )0a a f x f x x x +-=+=,∴ 函数()y f x =是奇函数.(4分)(20x >,且当x →-∞0x →,当x →+∞x →+∞,得()log )a f x x =的值域为实数集.解log )a y x =得11()()2xx f x a a --=-,x R ∈.(8分)(3)1()22x x xa a a --->在区间[1,2]上恒成立,即122xx a a -+>, 即4x x a a -+>在区间[1,2]上恒成立,(11分) 令x a t =,∵ 1a >,∴ 2[,]t a a ∈,1t t +在2[,]t a a ∈上单调递增,∴ min114t a t a ⎛⎫+=+> ⎪⎝⎭,解得2a >(2)a ∈+∞.(16分)23.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分6分,第3小题满分7分.在数列{}n a 中,已知21a =,前n 项和为n S ,且1()2n n n a a S -=.(其中*n N ∈) (1)求1a ;(2)求数列{}n a 的通项公式;(3)设1lg 3n n na b +=,问是否存在正整数p 、q (其中1p q <<),使得1b 、p b 、q b 成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(,)p q ;否则,说明理由.解:(1)∵ 1()2n n n a a S -=,令1n =,得111()02a a a -==,∴ 10a =,(3分)或者令2n =,得21122()2a a a a -+=,∴ 10a =.(2)当2n ≥时,1111(1)()(1)22n n n n a a n a S ++++-+==,∴ 111(1)22n n n n n n a na a S S ++++=-=-,∴ 11n na na n +=-, 推得132n a n a +=,又∵ 21a =,∴ 3223a a ==,∴ 1n a n +=,当1,2n =时也成立,∴ 1n a n =-(*n N ∈).(9分) (3)假设存在正整数p 、q ,使得1b 、p b 、q b 成等比数列,则1lg b 、lg p b 、lg q b 成等差数列,故21333pqp q=+(**)(11分)由于右边大于13,则2133p p >,即136p p >, 考查数列3p p ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的单调性,∵ 111120333p p p p p p+++--=<, ∴ 数列3p p ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为单调递减数列.(14分)当2p =时,21396p p =>,代入(**)式得139q q =,解得3q =; 当3p ≥时,139p p ≤(舍).综上得:满足条件的正整数组(,)p q 为(2,3).(16分)(说明:从不定方程21333p q p q=+以具体值代入求解也可参照上面步骤给分)。