金山区2017学年第一学期质量监控
高三数学试卷
(满分:150分,完卷时间:120分钟)
(答题请写在答题纸上)
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1–6题每题4分,第7–12题每题5分) 考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果.
1.若全集U =R ,集合A ={x |x ≤0或x ≥2},则U A = . 2.不等式
01
<-x
x 的解为 . 3.方程组??
?=+=-5
321
23y x y x 的增广矩阵是 .
4.若复数z =2–i(i 为虚数单位),则z z z +?= .
5.已知F 1、F 2是椭圆
19
252
2=+y x 的两个焦点,P 是椭圆上的一个动点,则|PF 1|?|PF 2|的最大值是_______.
6.已知x ,y 满足??
?
??≤≥-+≥+-20301x y x y x ,则目标函数k =2x +y 的最大值为 .
7.从一副混合后的扑克牌(52张)中随机抽取1张,事件A 为“抽得红桃K ”,事件
B为“抽得为黑桃”,则概率P (A ∪B )= (结果用最简分数表示).
8.已知点A (2,3)、点B (–2,3),直线l 过点P (–1,0),若直线l 与线段AB 相交,则直线l 的倾斜角的取值范围是 .
9. 数列{a n }的通项公式是a n =2n –1(n ∈N *
),数列{b n}的通项公式是b n =3n (n∈N*
),令
集合A ={a1,a 2,…,an,…},B={b 1,b2,…,b n,…},n∈N *
.将集合A∪B中的所有元素按从小到大的顺序排列,构成的数列记为{c n }.则数列{cn }的前28项的和S
28
= .
10.向量、是平面直角坐标系x 轴、y 轴的基本单位向量,且|–|+|–2|=5,
则|2|+的取值范围为 .
11.某地区原有森林木材存有量为a ,且每年增长率为25%,因生产建设的需要,每年
年末要砍伐的木材量为
10
1
a ,设a n 为第n 年末后该地区森林木材存量,则an =
.
12.关于函数()1
x f x x =-,给出以下四个命题:(1)当x>0时,y=f (x )单调递减且没
有最值;(2)方程f (x )=kx+b (k≠0)一定有实数解;(3)如果方程f (x )=m (m 为常数)有解,则解的个数一定是偶数;(4) y=f (x)是偶函数且有最小值.其中假命题的序号是 .
二、选择题(本大题共4小题,满分20分,每小题5分)每题有且只有一个正确选项.考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.
13.若非空集合A 、B 、C 满足A ∪B =C ,且B 不是A 的子集,则( ).
(A) “x ∈C ”是“x ∈A ”的充分条件但不是必要条件 (B ) “x ∈C ”是“x ∈A”的必要条件但不是充分条件 (C ) “x ∈C ”是“x∈A ”的充要条件
(D) “x ∈C”既不是“x ∈A”的充分条件也不是“x ∈A ”的必要条件
14.将如图所示的一个Rt△AB C(∠C =90°)绕斜边AB 旋转一周,所得到的几何
体的主视图是下面四个图形中的( ).
第14题图
(A) (B) (C)
(D)
C
B
A
15.二项式(3i –x)10(i 为虚数单位)的展开式中第8项是( ).
(A ) –135x 7
(B)135x 7 (C)3603i x7 (D)–3603i x7
16.给出下列四个命题:(1)函数y =a rc cos x (–1≤x≤1)的反函数为y =co sx (x ∈R);(2)
函数1
2-+=m m x y (m ∈N)为奇函数;(3)参数方程???
????+=+-=2221211t t y t t x (t ∈R)所表示的曲线是
圆;(4)函数f(x )=sin 2x –21)3
2
(+x
,当x >2017时,f (x )>2
1
恒成立.其中真命题的个数为( ).
(A) 4个 (B) 3个 (C) 2个 (D) 1个
三、解答题(本大题共有5题,满分76分)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.
17.(本题满分14分,第1小题满分7分,第2小题满分7分)
如图,已知正方体ABC D–A 1B1C 1D 1的棱长为2,E ,F分别是BB 1、CD 的中点. (1) 求三棱锥F –A A1E 的体积;
(2) 求异面直线EF 与AB 所成角的大小(结果用反三角函数值表示).
18.(本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分)
已知函数f(x )=3sin 2x+cos2x–1 (x ∈R). (1) 写出函数f (x )的最小正周期以及单调递增区间;
(2) 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a,b ,c ,若f(B )=0,2
3
=
?BC BA ,
且B 1
B
E
a+c =4,求b 的值.
19.(本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分)
设P (x , y )为函数f (x )=a x x -2(x ∈D,D 为定义域)图像上的一个动点,O 为坐标原点,|OP |为点O与点P 两点间的距离.
(1) 若a =3,D=[3,4],求|OP |的最大值与最小值;
(2) 若D =[1,2],是否存在实数a ,使得|O P|的最小值不小于2?若存在,请求出a 的取值范围;若不存在,则说明理由.
20.(本题满分16分,第1小题满分4分,第2小题满分5分,第3小题满分7分)
给出定理:在圆锥曲线中, A B是抛物线Γ:y 2=2px (p >0)的一条弦,C 是AB 的中点,过点C且平行于x 轴的直线与抛物线的交点为D ,若A、B 两点纵坐标之差的
绝对值||B A y y -=a (a>0),则△AD B的面积 S △AD B=p
a 163
.试运用上述定理求解以下
各题:
(1) 若p =2,AB 所在直线的方程为y =2x –4,C 是AB 的中点,过C 且平行于x 轴的直线与抛物线Γ的交点为D,求S△AD B;
(2) 已知AB 是抛物线Γ:y 2=2px (p >0)的一条弦,C 是A B的中点,过点C 且平行于x轴的直线与抛物线的交点为D ,E 、F分别为A D和BD 的中点,过E 、F且平行于x 轴的直线与抛物线Γ:y 2
=2p x (p>0)分别交于点M 、N ,若A 、B 两点纵坐标之差的绝对值||B A y y -=a (a >0),求S△AMD 和S △BND ;
(3) 请你在上述问题的启发下,设计一种方法求抛物线:y 2=2px (p>0)与弦AB 围成的“弓形”的面积,并求出相应面积.
21.(本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分)
若数列{a n }中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称{a n }为“等比源数列”. (1) 已知数列{an }中,a 1=2,a n +1=2a n –1.求数列{a n }的通项公式;
(2) 在(1)的结论下,试判断数列{a n }是否为“等比源数列”,并证明你的结论; (3) 已知数列{a n }为等差数列,且a 1≠0,a n ∈Z (n∈N *),求证:{a n}为“等比源数列”.
金山区2017学年第一学期期末考试
高三数学试卷评分参考答案
(满分:150分,完卷时间:120分钟)
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1–6题每题4分,第7–12题每题5分)
1.A ={x |0<x<2};2.0<x<1;3. ???
? ??-513223;4.7–i;5.25;6.7;7.7
26; 8 [
4π,32π].;9.820;
10.?
??
;11. a a a n n 52)45(53+=;12.(1)、(3) 二、选择题(本大题共4小题,满分20分,每小题5分) 13.B; 14.B ; 15.C ; 16.D
三、解答题(本大题共有5题,满分76分)
17. 解:(1)因为△A A1E 的面积为S=2,……………………………………………2分 点F到平面ABB 1A 1的距离即h=2,……………………………………………………4分
所以E AA F V 1-=
h S ?31=3
4
;………………………………………………………………7分 (2)连结EC ,可知∠EFC 为异面直线E F与A B所成角,…………………………10分 在Rt △EFC 中,EC =5,FC =1,所以tan ∠EFC =5,…………………………13分 即∠E FC =arctan 5,故异面直线EF 与A B所成角的大小为arc tan 5.…………14分
18.解:(1)f (x )=2s in(2x+6
π
)–1,………………………………………………………2分
所以,f (x )的最小正周期T = π,………………………………………………………4分
f(x)的单调递增区间是[k π–
3π,kπ+6
π
],k ∈Z;………………………………………6分 (
2
)
f(
B )=2sin(2B +6
π
)–1=0,故sin
(2B +6π)=2
1
,………………………………………8分 所以,2B+6π=2k π+6π或2B +6π=2k π+6
5π
,k ∈Z ,
因为B是三角形内角,所以B =3π
; 0
而BC BA ?=ac c os B =2
3
,所以,ac =3,又a +c =4,所以a 2+c 2=10,………………12
分
所以,b 2=a2+c 2–2a ccos B =7,所以b=7.…………………………………………14分
19.解:(1) 当a =3,D =[3,4], |OP |=
]4,3[,3)1(363)3(2222∈--=-=-+x x x x x x x ,
……………………4分 3||min =OP ,62||max =OP ; ………………………………………………………6分
(2) ]2,1[,2||2∈-+=
x a x x x OP ,因为|OP |的最小值不小于2,即x 2+2x |x –a |≥4
对于x ∈[1,2]恒成立,……………………………………………………………………8分 当a ≥2时,a≥
)4(21x x +对于x ∈[1,2]恒成立,所以a ≥2
5
,………………………10分 当1≤a <2时,取x=a 即可知,显然不成立,………………………………………11分 当a <1时,a ≤)43(21x x -对于x ∈[1,2]恒成立,所以a ≤2
1
-, (3)
综上知,a ≤21-
或a ≥2
5
………………………………………………………………14分 (2)或解:]2,1[,2||2∈-+=
x a x x x OP ,…………………………………………7分
当a≥2时, 222)(2||a a x ax x OP +--=+-=
在[1,2]为增函数,
12||min -=a OP ≥2,所以a ≥
2
5
,…………………………………………………9分 当1≤a <2时,取x=a ,|OP |=a 不可能大于或等于2,………………………………11分 当a <1时,222
3
1
)3(323||a a x ax x OP --=
-=在[1,2]为增函数,
a OP 23||min -=≥2 ,a ≤2
1
-……………………………………………………13分
综上知,a ≤21-或a≥2
5
………………………………………………………………14分
20.解:(1) 联立直线与抛物线方程???=-=x
y x y 44
22,解得|y A –y B |=6,………………2分
S △ADB =
8
27
;……………………………………………………………………………4分 (2)设点D、M、N 的纵坐标分别为y D 、y M、y N ,易知AD 为抛物线Γ:y2=2px (p >0)的一条弦,M 是AD的中点,且A、D 两点纵坐标之差为定值,|y A –yD|=2
a (a >0),……6分
由已知的结论,得S △AM D=p a p a
168116)2(33
?=,…………………………………………8分
同理可得S △B ND =p
a p a 168116)2(33
?=;……………………………………………………9分
(3) 将(2)的结果看作是一次操作,操作继续下去,取每段新弦的中点作平行于x 轴的直线与抛物线得到交点,并与弦端点连接,计算得到新三角形面积。操作无限重复下去.
第一次操作,增加的面积为S △AMD 和S △BND =p
a p a 164116)21(233
?=?,………………10分
第二次操作,增加了4个三角形,面积共增加了p a p a 1616116)41(233
2?
=?,………12分 第三次操作,增加了8个三角形,面积共增加了p
a p a 1664116)81(233
3?
=?,………14分 ……
可得到一个公比为
1
4
的无穷等比数列,随着操作继续充分下去,这些三角形逐渐填满抛物线与弦AB 围成的“弓形”, (5)
因此“弓形面积”])41(161411[16lim 13-∞→+?+++=n n p a S p
a 123
=.………………16分
21.解(1) 由an +1=2a n –1,得a n +1–1=2(an–1),且a 1–1=1,
所以数列{a n–1}是首项为1,公比为2的等比数列,……………………………………2分 所以a n –1=2n –1,
所以,数列{a n}的通项公式为a n =2n –1
+1.………………………………………………4分
(2)数列{a n }不是“等比源数列”,用反证法证明如下:
假设数列{a n }是“等比源数列”,则存在三项a m ,an ,a k (m 因为a n =2n –1+1,所以a m <a n <a k , ………………………………………………………7分 所以a n 2=am ·a k ,得 (2n –1+1)2=(2m –1+1)(2k –1+1),即22n –m –1+2n –m +1–2k–1 –2k –m =1, 又m <n<k,m ,n ,k ∈N*, 所以2n –m –1≥1,n –m +1≥1,k–1≥1,k –m≥1, 所以2 2n –m–1 +2n –m +1–2 k–1 –2k –m 为偶数,与2 2n –m –1 +2n –m + 1–2k –1–2 k–m =1矛盾, 所以,数列{a n }中不存在任何三项,按一定次序排列构成等比数列, 综上可得,数列{an }不是“等比源数列”; …………………………………………10 分 (3)不妨设等差数列{an}的公差d≥0, 当d=0时,等差数列{a n}为非零常数数列,数列{a n}为“等比源数列”; 当d>0时,因为a n∈Z,则d≥1,且d∈Z,所以数列{a n}中必有一项a m>0, (2) 为了使得{a n}为“等比源数列”, 只需要{an}中存在第n项,第k项(m<n<k),使得a n2=a m a k成立, 即[a m+(n–m)d]2=am[a m+(k–m)d],即(n–m)[2a m+(n–m)d]=a m(k–m)成立, (5) 当n=a m+m,k=2a m+a m d+m时,上式成立,所以{an}中存在am,a n,a k成等比数列, 所以,数列{a n}为“等比源数列”.……………………………………………………18分注意:第(3)题批改时注意答案的验证.