2017年上海市虹口区高三一模数学试卷

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2017年上海市虹口区高三一模数学试卷一、填空题(共12小题;共60分)1. 已知集合A=1,2,4,6,8,B=x x=2k,k∈A,则A∩B= ______.2. 已知z1−i=2+i,则复数z的虚部为______.3. 设函数f x=sin x−cos x,且fα=1,则sin2α= ______.4. 已知二元一次方程组a1x+b1y=c1,a2x+b2y=c2的增广矩阵是1−11113,则此方程组的解是______.5. 数列a n是首项为1,公差为2的等差数列,S n是它前n项和,则limn→∞S na n2= ______.6. 已知角A是△ABC的内角,则“cos A=12”是“sin A=32”的______ 条件(填“充分非必要”、“必要非充分”、“充要条件”、“既非充分又非必要”之一).7. 若双曲线x2−y2b=1的一个焦点到其渐近线的距离为22,则该双曲线的焦距等于______.8. 若正项等比数列a n满足:a3+a5=4,则a4的最大值为______.9. 一个底面半径为2的圆柱被与其底面所成角是60∘的平面所截,截面是一个椭圆,则该椭圆的焦距等于______.10. 设函数f x=x6,x≥1−2x−1,x≤−1,则当x≤−1时,则f f x表达式的展开式中含x2项的系数是______.11. 点M20,40,抛物线y2=2px p>0的焦点为F,若对于抛物线上的任意点P, PM + PF的最小值为41,则p的值等于______.12. 当实数x,y满足x2+y2=1时,x+2y+a+3−x−2y的取值与x,y均无关,则实数a的取值范围是______.二、选择题(共4小题;共20分)13. 在空间,α表示平面,m,n表示二条直线,则下列命题中错误的是 A. 若m∥α,m,n不平行,则n与α不平行B. 若m∥α,m,n不垂直,则n与α不垂直C. 若m⊥α,m,n不平行,则n与α不垂直D. 若m⊥α,m,n不垂直,则n与α不平行14. 已知函数f x=sin2x+π3在区间0,a(其中a>0)上单调递增,则实数a的取值范围是 A. 0<a≤π2B. 0<a≤π12C. a=kπ+π12,k∈N∗ D. 2kπ<a≤2kπ+π12,k∈N15. 如图,在圆C中,点A,B在圆上,则AB⋅AC的值 A. 只与圆C的半径有关B. 既与圆C的半径有关,又与弦AB的长度有关C. 只与弦AB的长度有关D. 是与圆C的半径和弦AB的长度均无关的定值16. 下列函数中,满足x1,x2∈0,+∞,当x1<x2时,都有f x1>f x2的是______A. f x=1xB. f x=x−12C. f x=e xD. f x=ln x+1三、解答题(共5小题;共65分)17. 在正三棱锥P−ABC中,已知底面等边三角形的边长为6,侧棱长为4.(1)求证:PA⊥BC;(2)求此三棱锥的全面积和体积.18. 如图,我海监船在D岛海域例行维权巡航,某时刻航行至A处,此时测得其北偏东30∘方向与它相距20海里的B处有一外国船只,且D岛位于海监船正东18海里处.(1)求此时该外国船只与D岛的距离;(2)观测中发现,此外国船只正以每小时4海里的速度沿正南方航行.为了将该船拦截在离D 岛12海里的E处(E在B的正南方向),不让其进入D岛12海里内的海域,试确定海监船的航向,并求其速度的最小值(角度精确到0.1∘,速度精确到0.1海里/小时).19. 已知二次函数f x=ax2−4x+c的值域为0,+∞.(1)判断此函数的奇偶性,并说明理由;(2)判断此函数在2a,+∞ 的单调性,并用单调性的定义证明你的结论;(3)求出f x在1,+∞上的最小值g a,并求g a的值域.20. 椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0过点M2,0,且右焦点为F1,0,过F的直线l与椭圆C相交于A,B两点.设点P4,3,记PA,PB的斜率分别为k1和k2.(1)求椭圆C的方程;(2)如果直线l的斜率等于−1,求出k1⋅k2的值;(3)探讨k1+k2是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,求出k1+k2的取值范围.21. 已知函数f x=2x+2− x+1,无穷数列a n的首项a1=a.(1)如果a n=f n n∈N∗,写出数列a n的通项公式;(2)如果a n=f a n−1 n∈N∗且n≥2,要使得数列a n是等差数列,求首项a的取值范围;(3)如果a n=f a n−1 n∈N∗且n≥2,求出数列a n的前n项和S n.答案第一部分1. 2,4,82. 13. 04. x=2, y=15. 146. 充分不必要7. 68. 29. 4310. 6011. 42或2212. 5,+∞第二部分13. A 14. B 15. C16. A第三部分17. (1)取BC的中点M,连AM,PM.△ABC是等边三角形,所以AM⊥BC.又因为PB=PC,所以PM⊥BC.因为AM∩PM=M,所以BC⊥平面PAM,则PA⊥BC;(2)记O是等边三角形的中心,则PO⊥平面ABC.因为△ABC是边长为6的等边三角形,所以AO=23AM=23×6×32=23.所以PO=2−AO2=2,PM= PB2−BM2=7,因为S△ABC=34×62=93,所以V P−ABC=13S△ABC⋅PO=63;S 全=S底+S侧=93+3×12×6×7=93+97.18. (1)依题意,在△ABD中,∠DAB=60∘,由余弦定理得DB2=AD2+AB2−2AD⋅AB⋅cos60∘=182+202−2×18×15×cos60∘=364,所以DB=291,即此时该外国船只与D岛的距离为2海里.(2)法一:过点B作BH⊥AD于点H,Rt△ABH中,AH=10,所以HD=AD−AH=8,以D为圆心,12为半径的圆交BH于点E,连接AE,DE,在Rt△DEH中,HE=2−HD2=45,所以BE=103−45,又AE= AH2+HE2=65,所以sin∠EAH=HEAE =565=23,则∠EAH=arc sin23≈41.81∘.外国船只到达点E的时间t=BE4=53−252≈2.09(小时).所以海监船的速度v≥AEt =553−252≈6.4(海里/小时).又90∘−41.81∘=48.2∘,故海监船的航向为北偏东48.2∘,速度的最小值为6.4海里/小时.法二:建立以点A为坐标原点,AD为x轴,过点A往正北作垂直的y轴.A0,0,D18,0,B 10,103,设经过t小时外国船到达点E 10,10−4t ,又ED=12,得E 10,45,此时t=103−454≈2.09(小时).则tan∠EAD=EHAH =4510=255,∠EAD=arc tan255≈41.81∘,所以监测船的航向东偏北41.81∘.所以海监船的速度v≥AEt =5103−45≈6.4(海里/小时).19. (1)由二次函数f x=ax2−4x+c的值域为0,+∞,得a>0且4ac−164a=0,解得ac=4.因为f1=a+c−4,f−1=a+c+4,a>0且c>0,从而f−1≠f1,f−1≠−f1,所以此函数是非奇非偶函数.(2)函数的单调递增区间是2a,+∞ ,设 x 1,x 2 是满足 x 2>x 1≥2a的任意两个数,从而有 x 2−2a >x 1−2a ≥0, 所以 x 2−2a 2> x 1−2a 2. 又 a >0,所以 a x 2−2a 2>a x 1−2a2,从而 a x 2−2a 2+c −4a >a x 1−2a 2+c −4a, 即 ax 22−4x 2+c >ax 12−4x 1+c ,从而 f x 2 >f x 1 ,所以函数在 2a ,+∞ 上是单调递增. (3) f x =ax 2−4x +c , 又 a >0,x 0=2a ,x ∈ 1,+∞ , 当 x 0=2a≥1,即 0<a ≤2 时,最小值 g a =f x 0 =0,当 x 0=2a <1,即 a >2 时,最小值 g a =f 1 =a +c −4=a +4a −4, 综上,最小值 g a =0,0<a ≤2a +4a−4,a >2. 当 0<a ≤2 时,最小值 g a =0,当 a >2 时,最小值 g a =a +4a −4∈ 0,+∞ . 综上 y =g a 的值域为 0,+∞ . 20. (1) 因为 a =2,又 c =1, 所以b =2−c 2= 3. 所以椭圆方程为 x 24+y 23=1.(2) 直线 l :y =−x +1,设 A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由 y =−x +1,x 24+y 23=1消 y 得 7x 2−8x −8=0,有 x 1+x 2=87,x 1⋅x 2=−87, k 1⋅k 2=y 1−31⋅y 2−32=−x 1−2x 1−4⋅−x 2−2x 2−4=x 1x 2+2 x 1+x 2 +412 12 =12.(3) 当直线 AB 的斜率不存在时,不妨设 A 1,32 ,B 1,−32 ,则 k 1=3−324−1=12,k 1=3+324−1=32,故 k 1+k 2=2.当直线 AB 的斜率存在时,设其为 k ,则直线 AB :y =k x −1 ,设 A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由y=k x−1,x24+y23=1消y得4k2+3x2−8k2x+4k2−12=0,有x1+x2=8k24k2+3,x1⋅x2=4k2−124k2+3.k1+k2=y1−3x1−4+y2−3x2−4=kx1−k−3x1−4+kx2−k−3x2−4=2kx1x2−5k+3x1+x2+8k+31212=2k⋅4k2−124k2+3−5k+3⋅8k24k2+3+8k+34k2−124k2+3−4⋅8k24k2+3+16=72k2+136k2+1=2.21. (1)因为函数f x=2x+2− x+1=x+3,x≥−13x+5,−2<x≤−1−x−3,x≤−2,又n≥1且n∈N∗,所以a n=f n=n+3.(2)如果a n是等差数列,则a n−a n−1=d,a n=a n−1+d,由f x知一定有a n=a n−1+3,公差d=3.当a1≥−1时,符合题意.当−2≤a1≤−1时,a2=3a1+5,由a2−a1=3得3a1+5−a1=3,得a1=−1,a2=2.当a1≤−2时,a2=−a1−3,由a2−a1=3得−a1−3−a1=3,得a1=−3,此时a2=0.综上所述,可得a的取值范围是a≥−1或a=−3.(3)当a≥−1时,a n=f a n−1=a n−1+3,所以数列a n是以a为首项,公差为3的等差数列,S n=na+n n−12×3=32n2+ a−32n.当−2≤a≤−1时,a2=3a1+5=3a+5≥−1,所以n≥3时,a n=a n−1+3.所以n=1时,S1=a.n≥2时,S n=a+n−1a2+n−1n−22×3=32n2+12+3a n−2a−2,又S1=a也满足上式,所以S n=32n2+12+3a n−2a−2n∈N∗.当a≤−2时,a2=−a1−3=−a−3≥−1,所以n≥3时,a n=a n−1+3.所以n=1时,S1=a.n≥2时,S n=a+n−1a2+n−1n−2×3=32n2− a+152n+2a+6,又S1=a也满足上式,所以S n=32n2− a+152n+2a+6n∈N∗.综上所述:S n=32n2+ a−32n,a≥−132n2+12+3a n−2a−2,−2<a≤−1 32n2− a+152n+2a+6,a≤−2.。