上海市黄浦区高三数学上学期期末考试试题 文(含解析)沪教版

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上海市黄浦区高三数学上学期期末考试试题 文(含解析)沪教版数学试卷(文科) (一模)考生注意:1.每位考生应同时收到试卷和答题卷两份材料,解答必须在答题卷上进行,写在试卷上的解答一律无效;2.答卷前,考生务必将姓名、准考证号等相关信息在答题卷上填写清楚; 3.本试卷共23道试题,满分150分;考试时间120分钟.一、填空题(本大题满分56分) 本大题共有14题,考生应在答题卷的相应编号的空格内直接填写结果,每题填对得4分,否则一律得零分. 1.函数sin 2y x =的最小正周期为. 【答案】π【解析】因为2ω=,所以函数的最小正周期为222T πππω===。

2.已知集合{|03}A x x =<<,2{|4}B x x =>,则A B =.【答案】(2,3)【解析】因为2{|4}{22}B x x x x x =>=><-或,所以{23}(2,3)AB x x =<<=。

3.若(12i)(i)z a =--(i 为虚数单位)为纯虚数,则实数a 的值为. 【答案】2【解析】因为(12i)(i)2(12)z a a a i =--=--+为纯虚数,所以20,(12)0a a -=-+≠,解得2a =。

4.若数列{}n a 的通项公式为3n a n =+(*)N n ∈,则12lim 4n n n a a n++∞+=→.【答案】12【解析】因为3n a n =+(*)N n ∈,所以1134n a n n +=++=+,15n a n +=+,所以1245291limlim lim 4442n n n n n a a n n n n n n ++∞∞∞+++++=====→→→。

5.若双曲线2221(0)4x y b b -=>的一条渐近线过点P (1, 2),则b 的值为_________.【答案】4【解析】双曲线的渐近线方程为2by x =±,因为点P (1, 2)在第一象限,所以点P (1, 2)在渐近线2b y x =上,所以有22b=,所以4b =。

6.已知1tan 2α,1tan()3βα-=-,则tan(2)βα-的值为. 【答案】1-【解析】因为tan()tan tan(2)tan[()]1tan()tan所以tan(2)11321111()()32。

7.已知直线1l :20x ay ++=和2l :(2)360a x y a -++=,则1l ∥2l 的充要条件是a =. 【答案】3【解析】因为2:(2)360l a x y a -++=的斜截式方程为223ay x a -=-,斜率存在为23a k -=,所以直线1:20l x ay ++=的斜率也存在所以0a ≠,即112:l y x a a =--,所以要使1l ∥2l ,则有212,23a a a a-=--≠-,解得1a =-或3a =且1a ≠±,所以3a =。

8.91()x x+的展开式中5x 的系数是(用数字作答). 【答案】36【解析】展开式的通项为9921991()kkk k k k T C xC x x--+==,由925k -=,得2k =,所以2553936T C x x ==,所以5x 的系数是36.9.执行右边的程序框图,若10p =,则输出的S=.【答案】81【解析】由程序框图可知该程序是计算13(21)S n =+++-.当10p =时,由110n +≥得9n ≥,所以所求的(117)913(291)812S +⨯=+++⨯-==。

10.盒中装有形状、大小完全相同的7个球,其中红色球4个,黄色球3个.若从中随机取出2个球,则所取出的2个球颜色不同的概率等于. 【答案】47【解析】从7个球中取2个有27C 种,颜色不同的有1143C C ,所以取出的2个球颜色不同的概率等于114327124217C C C ==。

11.已知⎩⎨⎧=xx x f 3log )(2)0()0(≤>x x ,且函数()()F x f x x a =+-有且仅有两个零点,则实数a 的取值范围是.【答案】(,1]-∞【解析】由()()0F x f x x a =+-=得()f x x a =-+,设(),y f x y x a ==-+。

做出函数⎩⎨⎧=xx x f 3log )(2)0()0(≤>x x 的图象,当1y x =-+时,直线1y x =-+与()y f x =有两个交点,所以要使()()F x f x x a =+-有且仅有两个零点,则有1a ≤,即实数a 的取值范围是(,1]-∞。

12.已知函数()x f x a =(0a >且1a ≠)满足(2)(3)f f >,若1()f x -是()f x 的反函数,则关于x 的不等式1(1)1f x -->的解集是. 【答案】(1,1)a -【解析】因为(2)(3)f f >,所以23a a >,解得01a <<。

因为1()y f x -=是()y f x =的反函数,所以1()log a y f x x -==,01a <<。

所以由1(1)1f x -->得log (1)1a x ->,即01x a <-<,解得11a x -<<,即不等式1(1)1f x -->的解集是(1,1)a -。

13.已知抛物线22(0)y px p =>上一点(1,)M m (m >0)到其焦点F 的距离为5,该抛物线的顶点在直线MF 上的射影为点P ,则点P 的坐标为. 【答案】6448(,)2525【解析】抛物线的焦点坐标(,0)2p F ,准线方程为2p x =-。

因为1()52pMF =--=,所以解得8p =。

所以抛物线方程为216y x =,即216m =,所以4m =。

即(1,4)M ,则直线MF 的方程为43160x y +-=,斜率为43-。

因为OP MF ⊥,所以OP 的斜率为34,即直线OP 的方程为34y x =,即340x y -=所以由43160340x y x y +-=⎧⎨-=⎩解得64254825x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即点P 的坐标为6448(,)2525。

14.已知命题“若22()f x m x =,2()2g x mx m =-,则集合1{|()(),1}2x f x g x x <≤≤=∅”是假命题,则实数m 的取值范围是. 【答案】(7,0)-【解析】题意即不等式)()(x g x f <在112x ≤≤时有解. m mx x m 2222-<⇒02)(22<+-m x m m令t x =2,则114t ≤≤,又令m t m m t h 2)()(2+-=,则)(t h 的图像是直线,不等式0)(<t h 有解的充要条件是1()04h <,或0)1(<h ⇒0242<+-m m m ,或02)(2=+-m m m⇒072<+m m ,或02<+m m ⇒-7<m <0,或-1<m <0⇒-7<m <0.二、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,考生应在答题卷的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分. 15.在四边形ABCD 中,AB DC =,且AC ·BD =0,则四边形ABCD 是 ( )A .菱形B .矩形C .直角梯形D .等腰梯形【答案】A【解析】由AB DC =可知四边形ABCD 为平行四边形,又AC ·BD =0,所以AC BD ⊥,即对角线垂直,所以四边形ABCD 是菱形,选A.16.已知1z =且z ∈C ,则|22i |z --(i 为虚数单位)的最小值是 ( )A .22B .2C .122+D . 122- 【答案】D【解析】因为1z =,所以z 的轨迹为圆221x y +=。

又|22i ||(22i)|z z --=-+的几何意义为圆221x y +=上点(cos ,sin )Z θθ到点(2,2)M 距离的最小值。

圆心(0,0)O 到点(2,2)M的距离为OM =,所以|22i |z --的最小值是1,选D.17.若矩阵12341234a a a a b b b b ⎛⎫⎪⎝⎭满足下列条件:①每行中的四个数所构成的集合均为{1,2,3,4};FD 1C 1B 1A 1D CBAE②四列中有且只有两列的上下两数是相同的.则这样的不同矩阵的个数为 ( ) A .24 B .48 C .144 D .288 【答案】C【解析】因为只有两列的上下两数相同,①取这两列,有24C 种,②从1、2、3、4中取2个数排这两列,有24P 种,③排另两列,有22P 种,∴共有222424P P C =144种;.选C. 18.若()f x 是R 上的奇函数,且()f x 在[0,)+∞上单调递增,则下列结论:①|()|y f x =是偶函数;②对任意的x ∈R 都有()|()|0f x f x -+=;③()y f x =-在(,0]-∞上单调递增; ④()()y f x f x =-在(,0]-∞上单调递增.其中正确结论的个数为 ( ) A .1 B .2 C .3 D .4 【答案】B【解析】取f (x )=x 3,x =-1,则f (-x )+|f (x )|=f (1)+|f (-1)|=2≠0,故②错,又f (-x )=-x3在(-∞,0]上单调减,故③错. 对于①,设x ∈R ,则|f (-x )|=|-f (x )|=| f (x )|⇒ y =|f (x )|是偶函数,所以①对;对于④,设x 1<x 2≤0,则-x 1>-x 2≥0,∵f (x )在[0,+∞)上单调递增,∴f (-x 1)> f (-x 2)≥f (0)=0⇒ f 2(-x 1)> f 2(-x 2)⇒ f 2(x 1)> f 2(x 2),∴f (x 1) f (-x 1)=- f 2(x 1)<-f 2(x 2)= f (x 2) f (-x 2)⇒ y =f (x )f(-x )在(-∞,0]上单调递增,故④对.所以选B.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卷相应的编号规定区域内写出必要的步骤.19.(本题满分12分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分6分.如图所示,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E ,F 分别为线段1DD ,BD 的 中点.(1)求三棱锥E ADF -的体积; (2)求异面直线EF 与BC 所成的角.20.(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.在△ABC 中,角A , B , C 的对边分别为a , b , c ,且A , B , C 成等差数列. (1)若3AB BC ⋅=-,且b =,求a c +的值;NPMDCBA(2)若sin cos AM A=,求M 的取值范围.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.如图所示,ABCD 是一个矩形花坛,其中AB = 6米,AD = 4米.现将矩形花坛ABCD 扩建成一个更大的矩形花园AMPN ,要求:B 在AM 上,D 在AN 上,对角线MN 过C 点, 且矩形AMPN 的面积小于150平方米.(1)设AN 长为x 米,矩形AMPN 的面积为S 平方米,试用解析式将S 表示成x 的函数,并写出该函数的定义域;(2)当AN 的长度是多少时,矩形AMPN 的面积最小?并求最小面积.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6分,第3小题满分6分.给定椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>,称圆心在原点O的圆为椭圆C的“准圆”.已知椭圆C的一个焦点为F ,其短轴的一个端点到点F(1)求椭圆C 和其“准圆”的方程;(2)过椭圆C 的“准圆”与y 轴正半轴的交点P 作直线12,l l ,使得12,l l 与椭圆C 都只有一个交点,求12,l l 的方程;(3)若点A 是椭圆C 的“准圆”与x 轴正半轴的交点,,B D 是椭圆C 上的两相异点,且BD x ⊥轴,求AB AD ⋅的取值范围.23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分7分,第3小题满分8分.对于函数()y f x =与常数,a b ,若(2)()f x af x b =+恒成立,则称(,)a b 为函数)(x f 的一个“P 数对”.设函数)(x f 的定义域为R +,且(1)3f =. (1)若(1,1)是()f x 的一个“P 数对”,求10(2)f ;(2)若(2,0)-是()f x 的一个“P 数对”,且当[1,2)x ∈时()f x =(2)k x -,求()f x 在区间2[1,2)n (*)N n ∈上的最大值与最小值;(3)若()f x 是增函数,且(2,2)-是()f x 的一个“P 数对”,试比较下列各组中两个式子的大小,并说明理由.①(2)n f -与22n -+(*)N n ∈;②()f x 与22x +1((2,2],*)N n n x n --∈∈.黄浦区2012学年度第一学期高三年级期终考试数学试卷(文科)参考答案一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14小题,考生应在答题卷相应编号的空格内直接填写结果,每题填对得4分,否则一律得零分. 1.π; 2.(2,3); 3.2; 4.12; 5.4 6.1-; 7.3; 8.36; 9.81; 10.47; 11.(,1]-∞ 12.(1,1)a -; 13.6448(,)2525; 14.(7,0)-. 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,考生应在答题卷的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分. 15.A 16.D 17.C 18.B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卷相应的编号规定区域内写出必要的步骤.19.(本题满分12分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分6分.解:(1)在正方体1111ABCD A B C D -中, ∵F 是AC 的中点, ∴112122CDF ADC S S ∆∆==⨯=, ………………3分 又CE ⊥平面ABCD ,即CE ⊥平面CDF , 故11111333E CDF CDF V S CE -∆=⋅=⋅⋅=, 所以三棱锥E ADF -的体积为13.………………6分(2)连1BD ,由E 、F 分别为线段1DD 、BD 的中点,可得EF ∥1BD ,故1D BC ∠即为异面直线EF 与BC 所成的角.………………… 8分 ∵BC ⊥平面11CDD C ,1CD ⊂≠平面11CDD C ,∴1BC CD ⊥,在Rt △1BCD 中,2BC =,1D C =∴11tan D CD BC BC∠==1D BC ∠=所以异面直线EF 与BC 所成的角为. ………………………… 12分 20.(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. 解:(1)A 、B 、C 成等差数列,∴2,B A C =+又A B C π++=,∴3B π=, …………………………2分由3AB BC ⋅=-得,2cos33c a π⋅=-,∴6ac =①………………………4分 又由余弦定理得2222cos,3b ac ac π=+-∴2218a c ac =+-,∴2224a c +=②………………………6分 由①、②得,6a c +=……………………………………8分(2)sin sin cos AM A A A-2sin()3A π=-……………………………………11分NPM D CB A由(1)得3B π=,∴23A C π+=, 由203C A π=->且0A >,可得20,3A π<<故333A πππ-<-<,所以2sin()(3A π-∈,即M的取值范围为(. …………………………14分 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. 解:(1)由△NDC ∽△NAM ,可得DN DC NA AM=, ∴46x x AM -=,即64x AM x =-,……………………3分 故264x S AN AM x =⋅=-, ………………………5分 由261504x S x =<-且4x >,可得2251000x x -+<,解得520x <<,故所求函数的解析式为264x S x =-,定义域为(5,20). …………………………………8分(2)令4x t -=,则由(5,20)x ∈,可得(1,16)t ∈,故2266(4)166(8)4x t S t x t t +===++-…………………………10分8)96≥=, …………………………12分 当且仅当16t t=,即4t =时96S =.又4(1,16)∈,故当4t =时,S 取最小值96. 故当AN 的长为8时,矩形AMPN 的面积最小,最小面积为96(平方米)…………14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6分,第3小题满分6分.解:(1)由题意知c =a ==1b =,故椭圆C 的方程为2213x y +=,其“准圆”方程为224x y +=. ………………4分(2)由题意可得P 点坐标为(0,2),设直线l 过P 且与椭圆C 只有一个交点,则直线l 的方程可设为2y kx =+,将其代入椭圆方程可得 ………………6分223(2)3x kx ++=,即22(31)1290k x kx +++=,由22(12)36(31)0k k ∆=-+=,解得1k =±, ………………8分 所以直线1l 的方程为2y x =+,2l 的方程为2y x =-+,或直线1l 的方程为2y x =-+,2l 的方程为2y x =+. ………………10分(3)由题意,可设(,),(,)B m n D m n -(m <,则有2213m n +=, 又A 点坐标为(2,0),故(2,),(2,)AB m n AD m n =-=--, ………………12分 故2222(2)44(1)3m AB AD m n m m ⋅=--=-+-- 2244343()332m m m =-+=-, …………………………14分又m ,故243()[0,732m -∈+,所以AB AD ⋅的取值范围是[0,7+. …………………………16分23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分7分,第3小题满分8分.解:(1)由题意知(2)()1f x f x =+恒成立,令2(*)N k x k =∈,可得1(2)(2)1k k f f +=+,∴数列{(2)}k f 是公差为1的等差数列,故100(2)(2)10f f =+,又0(2)3f =,故10(2)13f =. ………………………………3分(2)当[1,2)x ∈时,()(2)f x k x =-,令1x =,可得(1)f k =,由(1)3f =可得3k =,即[1,2)x ∈时,()3(2)f x x =-, …………………………………4分 可知()f x 在[1,2)上的取值范围是(0,3].又(2,0)-是()f x 的一个“P 数对”,故(2)2()f x f x =-恒成立,当1[2,2)k k x -∈(*)N k ∈时,1[1,2)2k x-∈,()2()4()24x x f x f f =-==…11(2)()2k k x f --=-, …………………………………6分 故当k 为奇数时,()f x 的取值范围是1(0,32]k -⨯;当k 为偶数时,()f x 的取值范围是1[32,0)k --⨯. ……………………………8分 由此可得()f x 在2[1,2)n 上的最大值为2232n -⨯,最小值为2132n --⨯.………………10分(3)由(2,2)-是()f x 的一个“P 数对”,可知(2)2()2f x f x =-恒成立, 即1()(2)12f x f x =+恒成立, 令12k x =(*)N k ∈,可得1111()()1222k k f f -=+, …………………12分 即1111()2[()2]222k k f f --=-(*)N k ∈,又01()2(1)212f f -=-=, ∴11{()2}2k f --是一个等比数列,∴11()21()22n n f -=⨯, 所以(2)22n n f --=+. …………………………………15分 当1(2,2](*)N n n x n --∈∈时,由()f x 是增函数,故11()(2)22n n f x f --≤=+,又12222222n n x --+>⨯+=+,故有()22f x x <+.…………………………………18分。