上海中学2017年高考模拟数学试卷(二)一、选择题:1.复平面上有圆C :||2z =,已知1111z z -+(11z ≠-)是纯虚数,则复数1z 的对应点P ( ) A .必在圆C 上B .必在圆C 内部 C .必在圆C 外部D .不能确定2.一给定函数()y f x =的图象在下列图中,并且对任意(0,1)a ∈,由关系式1()n n a f a +=得到的数列{}n a 满足1n n a a +>,n ∈N*,则该函数的图象是( )ABCD3.已知p :方程20x a x b ++=有且仅有整数解,q :a ,b 是整数,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分又不必要条件4.有一个各条棱长均为a 的正四棱锥,现用一张正方形的包装纸将其完全包住,不能裁剪,可以折叠,那么包装纸的最小边长为( ) A.(1a BCD.a二、填空题:5.方程22121x y a a +=-+表示椭圆,则a ∈__________.6.已知(na x 的展开式中二项式系数之和为512,且展开式中3x 的系数为9,常数a 的值为__________. 7.下列函数中周期是2的函数是__________①22cos π1y x =- ②sin πcos πy x x =+ ③ππtan()23y x =+④sin πcos πy x x =.8.函数13(10)x y x +=-≤<的反函数是__________. 9.已知集合{|25}A x x =-<<,{|121}B x p x p =+-<<,AB A =,则实数p 的取值范围是__________.10.已知E 、F 分别是三棱锥P ABC -的棱AP 、BC 的中点,10PC =,6AB =,AB 与PC 所成的角为60︒,则__________.11.设1|5|z =,2|2|z =,12||z z -=12z z =__________.12.某人有两盒火柴,每盒都有n 根火柴,每次用火柴时他在两盒中任取一盒并从中抽出一根,求他发现用完一盒时另一盒还有r 根(1r n ≤≤)的概率__________.13.在平行六面体1111ABCD A B C D -中,AB a =,BD b =,1AC c =,试用a 、b 、c 表示1BD =__________. 14.若关于xx a +的解是x m >,试求m 的最小值为__________.15.设点P 到点(1,0)-、(1,0)距离之差为2m ,到x 、y 轴的距离之比为2,求m 的取值范围__________. 16.已知椭圆222484840x y kx ky k +--+-=(k 为参数),存在一条直线,使得此直线被这些椭圆截得的线__________. 三、解答题:17.斜三棱柱ABC A B C '''-中,底面是边长为a 的正三角形,侧棱长为b ,侧棱AA '与底面相邻两边AB 、AC 都成45︒角,求此三棱柱的侧面积和体积.18.已知在ABC △中,角A 、B 、C 的对边为a 、b 、c 向量(2cos ,sin())2C m A B =-+,(cos ,2sin())2C n A B =+,且m n ⊥.(Ⅰ)求角C 的大小.(Ⅱ)若22212a b c =+,求sin()A B -的值.19.已知z 是复数,2z i +与2zi -均为实数(i 为虚数单位),且复数2()z ai +在复平面上对应点在第一象限.(Ⅰ)求z 的值;(Ⅱ)求实数a 的取值范围.20.已知函数2()1f x ax bx =++(a ,b 为实数),x ∈R .(1)若函数()f x 的最小值是(1)0f -=,求()f x 的解析式;(2)在(1)的条件下,()f x x k +>在区间[3,1]--上恒成立,试求k 的取值范围; (3)若0a >,()f x 为偶函数,实数m ,n 满足0mn <,0m n +>,定义函数(),0()(),0f x x F x f x x ⎧=⎨-⎩当≥当<,试判断()()F m F n +值的正负,并说明理由.21.若数列{}n a 前n 项和为n S (*n ∈N )(1)若首项11a =,且对于任意的正整数n (2n ≥)均有n n n n S k a kS k a k+-=-+,(其中k 为正实常数),试求出数列{}n a 的通项公式.(2)若数列{}n a 是等比数列,公比为q ,首项为1a ,k 为给定的正实数,满足: ①10a >,且01q <<②对任意的正整数n ,均有0n S k ->; 试求函数()n nn n S k a kf n k S k a k+-=+-+的最大值(用1a 和k 表示) 22.已知椭圆及圆的方程分别为22221x y a b+=和222x y r +=,若直线AB 与圆相切于点A ,与椭圆有唯一的公共点B ,若0a b >>是常数,试写出AB 长度随动圆半径变化的函数关系式||()AB f x =,并求其最大值.上海中学2017年高考模拟数学试卷(二)答 案一、选择题: 1~4.BAAC 二、填空题: 5. 6.16 7.②③8.,() 9. 10.711.12.13. 14. 15. 16三、解答题:17.解:(Ⅰ)∵侧棱与底面相邻两边、都成角,∴三棱柱的三个侧面中,四边形和是有一个角是45︒,相邻两边长分别为,的平行四边形,第三个侧面是边长分别为,的矩形.∴(Ⅱ)过作垂直于底面,交底面于点,作,交于点,连接,由题意,则,,∴, ∴11(1,)(,2)22-⋃1log3x y -=13x ≤<3p ≤322i ±21222n rn r n r C ----⨯b c a +-32(⋃AA 'AB AC 45ABBA ACCA a b a b 2sin 451)S ab ab ab =+=侧1A 1A O ABC ABC O 1A D AB ⊥AB D DO AD 1A D =AO =1AO =21124V a b ==18.解:(Ⅰ)由得, 即;整理得 解得(舍)或60C =︒ 因为,60C =︒(Ⅱ)因为由正弦定理和余弦定理可得,,, 代入上式得 又因为,故 所以19.解:(Ⅰ)设(,),又,且为实数,∴,解得.∴, ∵为实数,∴,解得. ∴42z i =-.(Ⅱ)∵复数,∴,解得.即实数的取值范围是.20.解:(1)由已知,且,解得,, ∴函数的解析式是;(2)在(1)的条件下,,即在区间上恒成立,由于函数在区间上是减函数,且其最小值为1, ∴的取值范围为;0m n =222cos 2sin ()02CA B -+=21cos 2(1cos )0C C +--=22cos cos 10C C +-=cos 1C =-0πC <<sin()sin cos sin cos A B A B B A -=-sinA 2a R =sin 2bB R =222cos 2a c b B ac +-=222cos 2b c a A bc +-=222222222()sin()22224a a c b b b c a a b A B R ac R bc cR+-+---=-=22212a b c -=21sin()sin 442c c A B C cR R -====sin()A B -=z x yi =+x y ∈R 2(2)z i x y i +=++20y +=2y =-2(2)(2)(22)(4)22(2)(2)5z x i x i i x x i i i i i --+++-===---+2z i -405x -=4x =2222()[4(2)i]16(2)8(2)(124)(816)z ai a a a i a a a i +=+-=--+-=+-+-212408160a a a ⎧+-⎨-⎩>>26a <<a 2,6()10a b -+=12ba-=-1a =2b =()f x 2()21f x x x =++()f x x k +>21k x x ++<[3,1]--21y x x =++[3,1]--k (,1)-∞(3)∵是偶函数,∴,∴,由知、异号,不妨设,则,又由得, ,得,又,得,∴的值为正. 21.解:(1)∵,(其中为正实常数), ∴∴当时 即,∴ (2)∵,且对任意的正整数,均有 ∴∴关于是一个单调递减的函数,最大值为. 22.解:(1)设,则过的圆的切线方程为,代入,得由即 整理可得∴∵ ∴ (当且仅当∴()f x 0b =2()1f x ax =+0mn <m n 0m >0n <0m n +>0m n ->>2222()F()()()1(1)()F m n f m f n am an a m n +=-=+-+=-0m n ->>22m n >0a >()()0F m F n +>()()F m F n +n n n n S k a kS k a k+-=-+k (2)n n S a n =-≥2n ≥11n n n n n a S S a a --=-=-+112n n a a -=212a =-11(),221,1n n n a n -⎧-⎪=⎨⎪=⎩≥()n nn n S k a kf n k S k a k+-=+-+11111(1)n n n n n n n n n n S k a k S a k a q kf n k k S k a k S a k a q k++++++-++-+=+=+-++-+10a >01q <<n 0n S k ->11(1)()0n n n n n n n n n n S a k a q k S k a kf n f n k k S a k a q k S k a k++++-+-+-=+-++-+-+<()f n n 1111a k a kk a k a k+-+-+00(,)A x y A 200x x y y r +=22221x y a b+=2222242222002220002()0a x a r x a r b x x a b y y y +-+-==0△2222242222002220002()4()()a r x a x a r b a b y y y =+-2222222002)()a b x x y y a b r r-+-=+--(()f x =b x a <<22222a b x ab x +=≥()f x a b -x ()f x =b x a <<的最大值为()f x a b上海中学2017年高考模拟数学试卷(二)解 析一、选择题:1.B 根据复数的几何意义可知圆为以原点为圆心、2为半径的圆,设对应的点为,把整理出最简形式,根据复数是一个纯虚数,得到复数的实部等于0,虚部不等于0,据此可知点轨迹.解:由可知圆为以原点为圆心、2为半径的圆,设对应的点为,则, ∵是纯虚数, ∴,且,∴点的轨迹为以原点为圆心、1为半径的圆,除掉点, ∴复数的对应点必在圆内部, 故选B .2.A 由关系式得到的数列满足,根据点与直线之间的位置关系,我们不难得到,的图象在上方.逐一分析不难得到正确的答案.解:由知:的图象在上方. 故选:A .3.A 我们先论证命题:,是整数成立时,命题:有且仅有整数解是否成立,即命题命题的真假,再论证命题:有且仅有整数解时,命题:,是整数成立时是否成立,即判断命题命题的真假,然后根据弃要条件的定义易得到答案.解:,是整数时,不一定有整数解, 即命题命题为假命题,若有且仅有整数解,由韦达定理(一元二次方程根与系数的关系)我们易判断,是整数.即命题命题为真命题, 故是的充分不必要条件 故选:A .4.C 根据题设,用一张正方形的包装纸将其完全包住,近似于将正四棱锥的表面展开图重新折回.因此,首先要将四棱锥的四个侧面沿底面展开,观察展开的图形易得出包装纸的对角线处在什么位置是,包装纸面积最小,进而获得问题的解答.C 1z (x,y)1111z z -+P ||2z =C 1z (,)x y 2212211(1)[(1)][(1)]12=1(1)[(1)][(1)](1)z x yi x yi x yi x y yiz x yi x yi x yi x y --+-++-+-+==++++++-++1111(1)1z z z -≠-+2210x y +-=0y ≠P (1,0)±1z P 1()n n a f a +={}n a 1n n a a +>*n ∈N ()f x y x =1()n n n a f a a +=>()f x y x =q a b p 20x ax b ++=p ⇒p p 20x ax b ++=q a b p ⇒q a b 20x ax b ++=p ⇒q 20x ax b ++=a b p ⇒q p q解:将正四棱锥沿底面将侧面都展开如图所示:当以为正方形的对角线时,所需正方形的包装纸的面积最小,此时边长最小. 设此时的正方形边长为则:, 又因为, ∴, 解得:. 二、填空题:5.由椭圆的标准方程可以确定的范围.∵表示椭圆, ∴, ∴或.6.根据的展开式中二项式系数之和为512,,得到,求出了的值,求出二项展开式的通项,令的指数为3求出的值代入通项求出展开式中的系数,解出字母的值,得到结果.解:因为的展开式中二项式系数之和为512,所以 解得所以的展开式的通项为令得 所以展开式中的系数为 所以所以7.利用二倍角公式,和角的三角函数公式分别化简,再利用周期公式可求.解:对于①,∴;PP 'x 22()2PP x '=()2PP a a '=+=22()2a x=x =a 22121x y a a +=-+201021a a a a -⎧⎪+⎨⎪-≠+⎩>>112a -<<122a <<na x (2512n =n x r 3xa na x (2512n =9n=9a x(399219(r rrrr T aC x--+=3932r-=8r =3x 916a 9916a =16a =cos2πy x =2π12πT ==对于②,∴; 对于③; 对于④,∴. 8.本题考查反函数的概念、求反函数的方法、指数式与对数式的互化,求函数的值域;将看做方程解出,然后由原函数的值域确定反函数的定义域即可,注意原函数的定义域为.解:由解得 ∵,∴∴函数()的反函数是() 故答案为:,()9.由题意,由,可得,再由,,分,两类解出参数的取值范围即可得到答案解:由,可得又, 若,即得,显然符合题意若,即有得,时,有解得,故有综上知,实数的取值范围是10.取的中点,由题意可得,,或,由余弦定理,运算求得结果.解:取的中点,则由、分别是三棱锥的棱、的中点,,,与PC 所成的角为可得,,或.中,当时,由余弦定理可得当时,.11.设,,求得、以及,再根据条件求得的值,可得的值,再利用复数三角形式的运算法则求得的值. ππ)4y x =+2π1πT ==π2π2T =1sin 2π2y x =2π12πT ==13x y +=x 0x x -<≤13x y +=1log3x x =-+10x -≤<13x ≤<13x y +=0x x -<≤1log3x y =-+13x ≤<1log3x y -=13x ≤<A B ⋃B A ⊆{|25}A x x =-<<{|121}B x p x p =+-<<B =∅B ≠∅p A B A ⋃=B A ⊆{|25}A x x =-<<{|121}B x p x p =+-<<B =∅121p p +-≥2p ≤B ≠∅121p p +-<2p >12215p p +-⎧⎨-⎩≥≤33p -≤≤23p <≤p 3p ≤PB H 3EH =5HF =60EHF ∠=120EF =PB H E F P ABC -AP BC 10PC =6AB =AB 603EH =5HF =60EHF ∠=120EHF △60EHF ∠=EF ==120EHF ∠=7EF =15(cos sin )z i αα=+22(cos sin )z i ββ=+1z 2z 12z z -cos()αβ+sin()αβ+12z z解:由题意得,可设,,, ,.再由,化简可得.再由同角三角函数的基本关系可得.故 12.根据题意,一共抽了根,这么多次抽取动作中,有次都是操作在A 盒上,次操作在B 盒上,且最后一次一定操作在A 盒所有的抽法共有种,用完一盒时另一盒还有根的抽法有 种由古典概型的概率公式求出概率.解:根据题意,一共抽了根,这么多次抽取动作中,有次都是操作在A 盒上次操作在B 盒上,且最后一次一定操作在A 盒 所以,所有的抽法共有种,用完一盒时另一盒还有根的抽法有种由古典概型的概率公式得他发现用完一盒时另一盒还有根()的概率为13.先画图,理解题意,再根据向量的加法法则和减法法则,将所表示向量用已知向量表示,即可得到结论.解: 故答案为:14.先作出的图象斜率为1,在曲线上方的直线部分为不等式的解集,利用图象,即可求的最小值.解:先作出的图象,的图象斜率为1,在曲线上方的直线部分为不等式的解集 ∵解集为(取不到等号) ∴只能是过点斜率为1的直线 把点的坐标代入得15(cos sin )z i αα=+22(cos sin )z i ββ=+15[cos isin ]5[cos()sin()]z i αααα=-=-+-22(cos sin )2[cos()sin()]z i i ββββ=-=-+-12(5cos 2cos )(5sin 2sin )z z i αβαβ-=-++12||z z -=23(5cos 2cos )(5sin 2sin )13αβαβ-++=4cos(0=5αβ+3sin()5αβ+=±125[cos()sin()]555433[cos()][cos()sin()]=[]22(cos sin )222552z i i i i z i αααβαβαβββ-+-==⨯--=⨯+-+⨯±=±+2n r -n n r -22n r -r 212n rn r C ---2n r -n n r -22n r -r 212n rn r C ---r 1r n ≤≤21222n rn r n r C ----⨯1111BD BD DD BD CC BD AC AC b c a =+=+=+-=+-b c a +-y =y x a =+m y y x a =+x m >A A y x a =+0.5a =再将与(舍)或 即求出了交点由数形结合可知最小值为.15.先设点的坐标为,然后由点到、轴的距离之比为2得一元一次方程,再由点到点、距离之差为,满足双曲线定义,则得其标准方程,最后处理方程组通过求得的取值范围.解:设点的坐标为,依题设得,即, 因此,点、、三点不共线,得 ∵ ∴因此,点在以、为焦点,实轴长为的双曲线上,故将代入,并解得,因为,所以, 解得即的取值范围为. 16.先判断出椭圆(为参数)表示中心在直线上,长轴长和短轴长分别为4,2的一族椭圆,判断出符和条件的直线需要与直线平行,设出直线方程,先利用一个特殊的椭圆与直线方程联立求出直线的方程,在证明对于所以的椭圆都满足条件.0.5yx =+y =0.5x =- 1.5(1.5,2)C m 32P (,y)x P x y P (1,0)-(1,0)2m 2x m P (,)x y ||2||y x =2y x =±0x ≠(,)P x y (1,0)M -(1,0)N ||||||||2PM PN MN -=<||||||2||0PM PN m -=>0||1m <<P M N 2||m 222211x y m m -=-2y =±222211x y m m -=-2222(1)015m m x m -=-≥210m ->2150m ->0||m <m (⋃222484840x y kx ky k +--+-=k 2y x =2y x =解:椭圆(为参数)可化为 ,所以表示中心在直线上,长轴长和短轴长分别为4,2的一组椭圆, 而所求的直线与这组椭圆种的任意椭圆都相交,若所求的直线与直线不平行,则必定存在椭圆与直线l 不相交, 于是,设所求直线的方程为因为此直线被这些椭圆截得的线段长都等于与椭圆,由得得即解得设直线与圆(为参数),相交所得的弦长为d ,则由得 所以所以直线与椭圆(同理可证,对任意,椭圆(为参数)与直线相交所得弦三、解答题:17.解:(Ⅰ)先判断斜三棱柱的三个侧面的形状,分别求出面积再相加,即为斜三棱柱的侧面积.∵侧棱与底面相邻两边、都成角,∴三棱柱的三个侧面中,四边形和是有一个角是,相邻两边长分别为,的平行四边形,第三个侧面是边长分别为,的矩形.∴(Ⅱ)斜三棱柱的体积等于底面积乘高,因为底面三角形是边长为的正三角形,面积易求,所以只需求出222484840x y kx ky k +--+-=k 222484840x y kx ky k +--+-=2y x =l 2y x =2y x b =+2y x b =+2214y x +=22214y x b y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩228440x by b ++-=21212[()4]55x x x x +-=2244()41]88b b ---⨯=2b =±22y x =+222484840x y kx ky k +--+-=k 22248484022x y kx ky k y x ⎧+--+-=⎨=+⎩228(816)880x k x k k +-+-=22221212[()4]55[(21)4(8)]5d x x x x k k k =+-=---=22y x =+222484840x y kx ky k +--+-=k k ∈R 222484840x y kx ky k +--+-=k 22y x =-ABC A B C '''-AA 'AB AC 45ABBA ACCA 45a b a b 2sin 451)S ab ab ab =+=侧a高即可,利用所给线线角的大小即可求出.过作垂直于底面,交底面于点,作,交于点,连接,由题意,则,,∴, ∴18.(Ⅰ)先根据两向量互相垂直等价于二者的数量积等于0,可得到关于的方程,进而得到答案.解:由得, 即;整理得 解得(舍)或 因为,(Ⅱ)先表示出的表达式,再由正弦和余弦定理将角的关系转化为边的关系后代入即得答案.解:因为 由正弦定理和余弦定理可得,,,代入上式得又因为, 故所以.19.(Ⅰ)利用复数的运算法则和复数为实数的充要条件即可得出.解:设(,),又,且为实数,∴,解得. ∴,∵为实数,∴,解得.1A 1A O ABC ABC O 1A D AB ⊥AB DDO AD1A D=AO=1AO=21124V a b ==cos C 0m n =222cos 2sin ()02CA B -+=21cos 2(1cos )0C C +--=22cos cos 10C C +-=cos 1C =-60C =0πC <<60C =sin()A B -sin()sin cos sin cos A B A B B A -=-sinA 2a R =sin 2bB R =222cos 2a c b B ac +-=222cos 2b c a A bc +-=222222222()sin()22224a a c b b b c a a b A BR ac R bc cR +-+---=-=22212a b c-=21sin()sin 442c c A B C cR R -====sin()A B -=z x yi =+x y ∈R 2(2)z i x y i +=++20y +=2y =-2(2)(2)(22)(4)22(2)(2)5z x i x i i x x i i i i i --+++-===---+2z i -45x -=4x =(Ⅱ)利用复数的运算法则和几何意义即可得出.解:∵复数,∴,解得. 即实数的取值范围是.20.(1)由已知,且,解二者联立的方程求出,的值即可得到函数的解析式. 解:由已知,且,解得,, ∴函数的解析式是;(2)将,在区间上恒成立,转化成在区间上恒成立,问题变为求在区间上的最小值问题,求出其最小值,令小于其最小值即可解出所求的范围.解:在(1)的条件下,,即在区间上恒成立, 由于函数在区间上是减函数,且其最小值为1, ∴的取值范围为;(3)是偶函数,可得,求得,由,,可得、异号,设,则,故可得,代入,化简成关于,的代数式,由上述条件判断其符号即可.解:∵是偶函数,∴,∴,由知、异号,不妨设,则,又由得, ,得,又,得,∴的值为正. 21.(1)先根据,(其中为正实常数),求出,然后利用进行求解,注意验证首项;解:∵,(其中为正实常数), ∴∴当时 即,2222()[4(2)i]16(2)8(2)(124)(816)z ai a a a i a a a i +=+-=--+-=+-+-212408160a a a ⎧+-⎨-⎩>>26a <<a 2,6()10a b -+=12ba-=-a b 10a b -+=12ba-=-1a =2b =()f x 2()21f x x x =++()f x x k +>[3,1]--21k x x ++<[3,1]--21x x ++[3,1]--k ()f x x k +>21k x x ++<[3,1]--21y x x =++[3,1]--k (,1)-∞()f x 0b =2()1f x ax =+0mn <0m n +>m n 0m >0n <0m n ->>()()F m F n +m n ()f x 0b =2()1f x ax =+0mn <m n 0m >0n <0m n +>0m n ->>2222()F()()()1(1)()F m n f m f n am an a m n +=-=+-+=-0m n ->>22m n >0a >()()0F m F n +>()()F m F n +n n n n S k a kS k a k+-=-+k (2)n n S a n =-≥1n n n a S S -=-n n n n S k a kS k a k+-=-+k (2)n n S a n =-≥2n ≥11n n n n n a S S a a --=-=-+112n n a a -=212a =-∴(2)先求出,然后根据条件判定的符号,从而确定的单调性,从而求出最大值.解:∵,且对任意的正整数,均有 ∴∴关于是一个单调递减的函数,最大值为. 22.先设,则过的圆的切线方程为,将其与椭圆方程联立,得一一元二次方程,由,整理后即可得,求最大值时使用均值定理,注意等号成立的条件.解:设,则过的圆的切线方程为,代入,得由即 整理可得∴∵ ∴ (当且仅当∴的最大值为11(),221,1n n n a n -⎧-⎪=⎨⎪=⎩≥(1)f n +(1)()f n f n +-()f n ()n n n n S k a kf n k S k a k+-=+-+11111(1)n n n n n n n n n n S k a k S a k a q kf n k k S k a k S a k a q k++++++-++-+=+=+-++-+10a >01q <<n 0n S k ->11(1)()0n n n n n n n n n n S a k a q k S k a kf n f n k k S a k a q k S k a k++++-+-+-=+-++-+-+<()f n n 1111a k a kk a k a k+-+-+00(,)A x y A 200x x y y r +==0△||()AB f r =()f x 00(,)A x y A 200x x y y r +=22221x y a b+=2222242222002220002()0a x a r x a r b x x a b y y y +-+-==0△2222242222002220002()4()()a r x a x a r b a b y y y =+-2222222002)()a b x x y y a b r r-+-=+--(()f x =b x a <<22222a b x ab x +=≥()f x a b -x ()f x =b x a <<()f x a b -。