上海市虹口区2019届高三数学二模试题(含解析)
一. 填空题(本大题共12题,1-6每题4分,7-12每题5分,共54分)
1.设全集,若,则________
【答案】
【解析】
【分析】
先化简集合A,再利用补集定义直接求解.
【详解】∵全集U=R,集合A={x||x﹣3|>1}={x|x>4或x<2),
∴∁UA={x|2≤x≤4}=[2,4]
故答案为:[2,4]
【点睛】本题考查补集的求法,考查补集定义、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
2.若复数(为虚数单位),则的共轭复数________
【答案】
【解析】
【分析】
利用复数代数形式的乘除运算化简,再由共轭复数的概念得答案.
【详解】由z=i(2﹣i)=1+2i,
得.
故答案为:1﹣2i.
【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查共轭复数的基本概念,是基础题.
3.已知,在第四象限,则________
【答案】
【解析】
【分析】
利用同角三角函数的基本关系及诱导公式,求得的值.
【详解】∵cosθ,且θ是第四象限角,则sinθ,
又sinθ=,
故答案为.
【点睛】本题主要考查同角三角函数的基本关系式及诱导公式的应用,考查了三角函数在各个象限中的符号,属于基础题.
4.行列式的元素的代数余子式的值等于________
【答案】7
【解析】
【分析】
利用代数余子式的定义和性质直接求解.
【详解】行列式的元素π的代数余子式的值为:
(﹣1)2+1(4cos9sin)=﹣(2﹣9)=7.
故答案为:7.
【点睛】本题考查行列式的元素的代数余子式的值的求法,考查代数余子式的定义和性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
5.5位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为________
【答案】
【解析】
【分析】
设A={周六、周日都有同学参加公益活动},计算出事件A包含的基本事件的个数,除以基本事件的总数可得.
【详解】设A={周六、周日都有同学参加公益活动},基本事件的总数为25=32个,而5人都选同一天包含2种基本事件,
故A包含32﹣2=30个基本事件,
∴p(A).
故填:.
【点睛】本题考查古典概型的概率计算,考查了利用对立事件来求事件A包含的基本事件的方法,属于基础题.
6.已知、是椭圆的两个焦点,点为椭圆上的点,,若为线段的中点,则线段的长为________
【答案】2
【解析】
【分析】
求出椭圆的焦点坐标,利用椭圆的定义转化求解即可.
【详解】F1、F2是椭圆的两个焦点,可得F1(﹣3,0),F2(3,0).a=6.
点P为椭圆C上的点,|PF1|=8,则|PF2|=4,
M为线段PF1的中点,则线段OM的长为:|PF2|=2.
故答案为:2.
【点睛】本题考查椭圆的的定义及简单性质的应用,是基本知识的考查.
7.若函数()有3个零点,则实数的取值范围是________
【答案】
【解析】
【分析】
利用数形结合,通过a与0的大小讨论,转化求解a的范围即可.
【详解】函数f(x)=x|x﹣a|﹣4有三个不同的零点,
就是x|x﹣a|=4有三个不同的根;
当a>0时,函数y=x|x﹣a|与y=4的图象如图:
函数f(x)=x|x﹣a|﹣4(a∈R)有3个零点,
必须,解得a>4;
当a≤0时,函数y=x|x﹣a|与y=4的图象如图:
函数f(x)=x|x﹣a|﹣4不可能有三个不同的零点,
综上a∈(4,+∞).
故答案为:(4,+∞).
【点睛】本题考查函数与方程的综合应用,考查数形结合以及分类讨论思想的应用,考查计算能力.
8.若函数()为偶函数,则的值为________
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意,由函数奇偶性的定义可得f(﹣x)=f(x),即log3(9x+1)+kx=log3(9﹣x+1)+k(﹣x),变形可得k的值,即可得答案.
【详解】根据题意,函数(k∈R)为偶函数,
则有f(﹣x)=f(x),
即log3(9x+1)+kx=log3(9﹣x+1)+k(﹣x),
变形可得:2kx=log3(9﹣x+1)﹣log3(9x+1)=﹣2x,
则有k=﹣1;
故答案为:﹣1
【点睛】本题考查函数的奇偶性的应用以及对数的运算性质,关键是掌握函数奇偶性的定义,属于基础题.
9.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为________
【答案】
【解析】
【分析】
由已知中的三视图可得该几何体是一个以俯视图为底面的三棱锥,由三视图的数据可分析出底面的底和高及棱锥的高,代入棱锥体积公式,可得答案.
【详解】由已知中的三视图可得该几何体是一个以俯视图为底面的三棱锥,如图:
由三视图可知:底面的底和高均为2,棱锥的高为2,
故底面S2×2
故棱锥的体积VSh2,
故答案为.
【点睛】本题考查的知识点是由三视图求体积,其中由已知中的三视图判断出几何体的形状,及棱长,高等几何量是解答的关键.
10.在平面直角坐标系中,边长为1的正六边形的中心为坐标原点,如图所示,双曲线是以、为焦点的,且经过正六边形的顶点、、、,则双曲线的方程为________
【答案】
【解析】
【分析】
求出B的坐标,代入双曲线方程,结合焦距,求出a,b即可得到双曲线方程.
【详解】由题意可得c=1,边长为1的正六边形ABCDEF的中心为坐标原点O,如图所示,
双曲线Γ是以C、F为焦点的,且经过正六边形的顶点A、B、D、E,
可得B(,),代入双曲线方程可得:,a2+b2=1,解得a2,b2,
所求双曲线的方程为:.
故答案为:.
【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用以及双曲线方程的求法,是基本知识的考查.
11.若函数,则的值为________
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意,由函数的解析式求出f(0)与f(﹣1)的值,据此依次求出f(1)、f(2)、f(3)的值,分析可得f(x)=f(x+6),(x>0),据此可得f(2019)=f(3+336×6)=f(3),即可得答案.
【详解】根据题意,函数,
当x≤0时,f(x)=2﹣x,则f(0)=20=1,f(﹣1)=2﹣1=2,
当x>0时,f(x)=f(x﹣1)﹣f(x﹣2),①
f(x+1)=f(x)﹣f(x﹣1),②
①+②得f(x+1)=﹣f(x﹣2),
∴f(x+4)=﹣f(x+1)= f(x﹣2),即f(x+6)=f(x),,
又f(2019)=f(3+336×6)=f(3)
而f(1)=f(0)﹣f(﹣1)=1﹣2=﹣1,
f(2)=f(1)﹣f(0)=﹣1﹣1=﹣2,
f(3)=f(2)﹣f(1)=﹣2﹣(﹣1)=﹣1,
∴f(2019)=f(3+336×6)=f(3)=﹣1;
故答案为:﹣1.
【点睛】本题考查分段函数值的计算,考查了周期性的推导与应用,属于中档题.
12.过点作圆()的切线,切点分别为、,则的最小值为________
【答案】
【解析】
【分析】
根据圆心到点P的距离以及平面向量的数量积定义,求出PC的最小值,计算再计算的最小值.
【详解】圆C:(xm)2+(y﹣m+1)2=1的圆心坐标为(m,m﹣1),半径为1,
∴PC,
PA=PB,
cos∠APC,∴cos∠APB=2()2﹣1=1,
∴•(PC2﹣1)×(1)=﹣3+PC23+23+2,
当且仅当PC时取等号,
∴的最小值为23.
故答案为:23.
【点睛】本题考查了平面向量的数量积的定义及基本不等式求最值问题,考查了直线与圆的位置关系应用问题,是中档题.
二. 选择题(本大题共4题,每题5分,共20分)
13.已知、是两个不同平面,为内的一条直线,则“∥”是“∥”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】
m∥β不一定得到直线与平面平行,由此可判断不充分,由面面平行的定义及性质可判断必要性.
【详解】α、β表示两个不同的平面,直线m⊂α,m∥β,不一定得到直线与平面平行,
还有一种情况可能是直线和平面相交, ∴不满足充分性;
当两个平面平行时,由面面平行的定义及性质可知:其中一个平面上的直线一定平行于另一个平面,一定存在m∥β,∴满足必要性,
∴“m∥β”是“α∥β”的必要不充分条件
故选:B.
【点睛】本题考查充分必要条件的判断和线面、面面平行的定义及性质的应用,解题的关键是熟练掌握平面与平面平行的判定与性质定理,是一个基础题.
14.钝角三角形的面积是,,,则等于( )
A. 1 B. 2 C. D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】
由三角形的面积公式求得角B,再由余弦定理求得AC的值.
【详解】由题意,钝角△ABC的面积是
S•AB•BC•sinB1sinBsinB,
∴sinB,
∴B或(不合题意,舍去);
∴cosB,
由余弦定理得:AC2=AB2+CB2﹣2AB•CB•cosB=1+2﹣2×1()=5,
解得AC的值为.
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形的面积公式和余弦定理的应用问题,是基础题.
15.已知直线经过不等式组表示的平面区域,且与圆相交于、两点,则当最小时,直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
画出不等式组表示的区域,过点P的直线l与圆C:x2+y2=16相交于A、B两点,则|AB|的最小值时,区域内的点到原点(0,0)的距离最大.由此可得结论.
【详解】不等式组表示的区域如图阴影部分,其中AB的中点为P,则AP⊥OP,所以|OP|最长时,AB最小,因为最小l经过可行域,由图形可知点P为直线x﹣2y+1=0与y﹣2=0的交点(3,2)时,|OP|最长,因为kOP,则直线l的方程为:y﹣2(x﹣4),即.
故选:D.
【点睛】本题考查线性规划知识,考查学生分析解决问题的能力,解题的关键是|AB|的最小值时,区域内的点到原点(0,0)的距离最大.
16.已知等比数列的首项为2,公比为,其前项和记为,若对任意的,均有恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
Sn•,①n为奇数时,Sn•,根据单调性可得:Sn≤2;②n为偶数时,Sn•,根据单调性可得:≤Sn.可得Sn的最大值与最小值分别为:2,.考虑到函数y=3t在(0,+∞)上单调递增,即可得出.
【详解】Sn•,
①n为奇数时,Sn•,可知:Sn单调递减,且•,∴Sn≤S1=2;
②n为偶数时,Sn•,可知:Sn单调递增,且•,∴S2≤Sn.
∴Sn的最大值与最小值分别为:2,.
考虑到函数y=3t在(0,+∞)上单调递增,
∴A.
B.
∴B﹣A的最小值.
故选:B.
【点睛】本题考查了等比数列的求和公式及数列单调性的判断和应用问题,考查了恒成立问题的转化,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
三. 解答题(本大题共5题,共14+14+14+16+18=76分)
17.已知函数(,).
(1)若函数的反函数是其本身,求的值;
(2)当时,求函数的最小值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)由互为反函数的函数定义域和值域互换得反函数解析式.
(2)得到解析式后根据基本不等式求最小值.
【详解】(1)由题意知函数f(x)的反函数是其本身,
所以f(x)的反函数ay=9﹣3x,x=,
反函数为y=,所以a=3.
(2)当时,f(x)=,f(﹣x)=,
则y=f(x)+f(﹣x)=﹣3,
故最小值为﹣3.
【点睛】本题考查了反函数和基本不等式的应用,属于简单题.
18.如图,在多面体中,、、均垂直于平面,,,,.
(1)求与平面所成角的大小;
(2)求二面角的大小.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
由题意建立空间直角坐标系.
(1)由已知分别求出的坐标与平面A1B1C1 的一个法向量,则线面角可求;
(2)求出平面AA1B1 的一个法向量,结合(1),由两法向量所成角的余弦值可得二面角A﹣A1B1﹣C1的大小.
【详解】由题意建立如图所示空间直角坐标系,
∵AA1=4,CC1=3,BB1=AB=AC=2,∠BAC=120°,
∴A(0,0,0),A1 (0,0,4),B1 (,﹣1,2),C1 (0,2,3).
(1),,,
设平面A1B1C1 的一个法向量为,
由,取y=1,得.
∴AB1与A1B1C1所成角的最小值sinθ=|cos|.
∴AB1与A1B1C1所成角的大小为;
(2)设平面AA1B1 的一个法向量为,
由,取x1=1,得.
∴cos.
∴二面角A﹣A1B1﹣C1的大小为.
【点睛】本题考查利用空间向量法求解空间角,考查计算能力,是中档题.
19.如图,一块长方形区域,,,在边的中点处有一个可转动的探照灯,其照射角始终为,设,探照灯照射在长方形内部区域的面积为.
(1)求关于的函数关系式;
(2)当时,求的最大值.
【答案】(1)S(2)
【解析】
【分析】
(1)根据条件讨论α的范围,结合三角形的面积公式进行求解即可.
(2)利用两角和差的三角公式进行化简,结合基本不等式的性质进行转化求解即可.
【详解】(1),
则OA=1,即AE=tanα,
∠HOFα,
HF=tan(α),
则△AOE,△HOF得面积分别为tanα,tan(α),
则阴影部分的面积S=1,,
当∈[,)时,E在BH上,F在线段CH上,如图②,
EH,FH,则EF,
则S(),
即,;
同理当,;
即S.
(2)当时,S=12(1+tanα)
∵0≤tanα≤1,即1≤1+tanα≤2,
则1+tanα22,
当且仅当1+tanα,即1+tanα时取等号,
即,即S的最大值为2
【点睛】本题主要考查函数的应用问题,结合三角形的面积公式以及两角和差的正切公式以及利用基本不等式的性质是解决本题的关键,考查学生的运算能力,属于中档题.
20.设为抛物线的焦点,过点的直线与抛物线相交于、两点.
(1)若,求此时直线的方程;
(2)若与直线垂直的直线过点,且与抛物线相交于点、,设线段、的中点分别为、,如图,求证:直线过定点;
(3)设抛物线上的点、在其准线上的射影分别为、,若△的面积是△的面积的两倍,如图,求线段中点的轨迹方程.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
(1)求出抛物线的焦点坐标,由直线方程的点斜式写出直线l的方程,和抛物线方程联立后利用2得直线方程.
(2由(1)得点P,又直线与直线垂直,将m换为,同理可得Q(,﹣).由此可求直线PQ的方程,可得结论;
(3)利用△的面积是△的面积的两倍,求出N的坐标,再利用直线的斜率公式及点差法求TS中点的轨迹方程.
【详解】(1)抛物线焦点坐标为F(1,0),设直线方程为x=my+1,
设点A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,得:y2﹣4my﹣4=0,
则由韦达定理有:y1+y2=4m,①,y1y2=﹣4,②
∵2,
∴1﹣x1=2(x2﹣1),﹣y1=2y2,③,
由①②③可得m2,∴,
∴直线方程为x=y+1,即.
(2)由(1)得点P,又直线与直线垂直,将m换为,
同理可得Q(,﹣).
m时,直线PQ的斜率kPQ,
直线PQ的方程为:y-2m(x﹣1﹣2),整理为m(x﹣3)﹣(m2﹣1)y=0,于是直线PQ恒过定点E(3,0),
m=±1时,直线PQ的方程为:x=3,也经过点E(3,0).
综上所述:直线PQ恒过定点E(3,0).
(3)设S(x1,y1),T(x2,y2),
F(1,0),准线为 x=﹣1,2||=|y1﹣y2|,
设直线TS与x轴交点为N,
∴S△TSF|FN||y1﹣y2|,
∵的面积是△TSF的面积的两倍,
∴|FN|=,∴|FN|=1,
∴xN=2,即N(2,0).
设TS中点为M(x,y),由得﹣=4(x1﹣x2),
又,
∴,即y2=2x﹣4.
∴TS中点轨迹方程为y2=2x﹣4.
【点睛】本题考查了抛物线的标准方程及其几何性质的应用,考查轨迹方程的求解,考查了直线与抛物线的位置关系,考查了推理能力与计算能力,是中档题.
21.设各项均为正数的数列的前项和为,且,(,),数列满足().
(1)求数列、的通项公式;
(2)设,是的前项和,求正整数,使得对任意的,
均有;
(3)设,且,其中(,),求集合中所有元素的和.
【答案】(1),;(2);(3)见解析.
【解析】
【分析】
(1)①a1=1,an2=Sn+Sn﹣1(n∈N*,n≥2),Sn+1+Sn,相减可得:an+1+an,化简利用已知条件及其等差数列的通项公式可得an.
②数列{bn}满足(n∈N*).n≥2时,b1b2•…bn﹣1,相除可得bn.
(2)cn,利用求和公式与裂项求和方法可得:Tn.作差Tn+1﹣Tn,利用其单调性即可得出.
(3)x=k1b1+k2b2+…+knbn,且x>0,其中k1,k2,…,kn∈{﹣1,1}(n∈N*,n≥2),
①要使x>0,则必须kn=1.其它k1,k2,…,kn﹣1∈{﹣1,1}(n∈N*,n≥2),可任取1,﹣1.通过放缩及其求和公式即可证明.另外kn=1.此时:x≥﹣2﹣22﹣……﹣2n﹣1+2n>0.
②其它k1,k2,…,kn﹣1∈{﹣1,1}(n∈N*,n≥2),可任取1,﹣1.此时集合内的元素x共有2n﹣1个互不相同的正数,利用乘法原理可得:表示x的式子共有2n﹣1个.利用反证法证明这2n﹣1个式子所表示的x互不相等,再分析求解所有元素的和.
【详解】(1)①a1=1,an2=Sn+Sn﹣1(n∈N*,n≥2),
∴Sn+1+Sn,相减可得:an+1+an,
化为:(an+1+an)(an+1﹣an﹣1)=0,
∵an+1+an>0,
∴an+1﹣an=1,
又S2+S1,可得a2﹣2=0,a2>0,
解得:a2=2,
∴a2﹣a1=1,
∴数列{an}设等差数列,an=1+n﹣1=n.
②数列{bn}满足(n∈N*).
n≥2时,b1b2•…bn﹣1,
∴.
(2)cn,
∴Tn(1).
Tn+1﹣Tn().
n≤3时,Tn+1≥Tn.
n≥4时,Tn+1≤Tn.
当m=4时,使得对任意的n∈N*,均有Tm≥Tn.
(3)x=k1b1+k2b2+…+knbn,且x>0,其中k1,k2,…,kn∈{﹣1,1}(n∈N*,n≥2),
①要使x>0,则必须kn=1.其它k1,k2,…,kn﹣1∈{﹣1,1}(n∈N*,n≥2),可任取1,﹣1.
证明:若kn=﹣1,则x=k1•2+k2•22+…+kn﹣1•2n﹣1﹣kn•2n≤2+22+……+2n﹣1﹣2n2n=﹣2<0,
此时x恒为负数,不成立.
∴kn=1.此时:x≥﹣2﹣22﹣……﹣2n﹣1+2n2n=2>0,
故k1,k2,…,kn﹣1∈{﹣1,1}(n∈N*,n≥2),可任取1,﹣1.
②其它k1,k2,…,kn﹣1∈{﹣1,1}(n∈N*,n≥2),可任取1,﹣1.
此时集合内的元素x共有2n﹣1个互不相同的正数.
证明:k1,k2,…,kn﹣1∈{﹣1,1}(n∈N*,n≥2),
利用乘法原理可得:表示x的式子共有2n﹣1个.
下面证明这2n﹣1个式子所表示的x互不相等,具体如下:
证明:假如这2n﹣1个式子所表示的x存在相等的数,
x1=2n+kn﹣1•2n﹣1+……+k2•22+k1•2=x2=2n•2n﹣1•22•2.ki,∈{﹣1,1}(i∈N*,n﹣1≥i≥2),
即满足ki∈{﹣1,1}(i∈N*,n﹣1≥i≥2)的第一组系数的下标数为m.
则•2m•2m﹣1+()•2m﹣2+……+()•2,
而|•2m﹣1+()•2m﹣2+……+()•2|≤2•2m﹣1+2•2m﹣2+……+2×2=2m+1﹣4<|•2m|<2m+1.
因此,假设不成立,即这2n﹣1个式子所表示的x互不相等.
③这2n﹣1个x互不相等的正数x(每个均含knbn=2n).
又ki=1或﹣1(i=1,2,……,n﹣1)等可能出现,因此所有kibi(i=1,2,……,n﹣1)部分的和为0.
故集合B中所有元素的和为所有knbn=2n的和,即2n•2n﹣1=22n﹣1.
【点睛】本题考查了数列递推关系、等比数列的通项公式与求和公式、数学归纳法、方程与不等式的解法、反证法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
嘉定(长宁)区高2019届三第二次质量调研(二模)
数学试卷
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)考生应在答题纸的相应位置直接填写结果
1.已知集合,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】
直接进行交集的运算即可.
【详解】解:∵A={1,2,3,4},B={x|2<x<5,x∈R};
∴A∩B={3,4}.
故答案为:{3,4}.
点睛】本题考查列举法、描述法的定义,以及交集的运算.
2.已知复数满足(是虚数单位),则__________.
【答案】
【解析】
【分析】
把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简z,再由复数模的计算公式求解.
【详解】解:由i=3+4i,得,
∴|z|=||.
故答案为:5.
【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.
3.若线性方程组的增广矩阵为,若该线性方程组的解为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据增广矩阵的定义增广矩阵就是在系数矩阵的右边添上一列,这一列是方程组的等号右边的值,从而求出结果.
【详解】解:由增广矩阵的定义:增广矩阵就是在系数矩阵的右边添上一列,这一列是方程组的等号右边的值
而线性方程组的增广矩阵为,
可直接写出线性方程组为即
把x=1,y=1,代入得,解得=3.
故答案为:
【点睛】本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意线性方程组的性质的合理运用.
4.在的二项展开式中,常数项的值为______________.
【答案】
【解析】
【分析】
利用二项展开式的通项公式即可得出
【详解】解:在的二项展开式中,通项公式为:Tr+1x4﹣rx4﹣2r,
令4﹣2r=0,解得r=2.
∴常数项6.
故答案为:6.
【点睛】本题考查了二项式定理的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
5.已知一个圆锥的主视图(如图所示)是边长分别为的三角形,则该圆锥的侧面积为_________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据圆锥的主视图可知:圆锥的母线长为5,底面半径为2,所以底面周长为4π再代入侧面积公式可得.
【详解】解:根据圆锥的主视图可知:圆锥的母线长为5,底面半径为2,
所以底面周长为4π,侧面积为5×4π=10π,
故答案为:10π.
【点睛】本题考查了圆锥的侧面积,考查了计算能力,属基础题.
6.已知实数满足,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】
由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案.
【详解】解:由实数x,y满足,作出可行域如图,由解得A(0,﹣1).
化z=x+2y为yx,由图可知,当直线yx过A(0,﹣1)时,
直线在y轴上的截距最小,z有最小值等于z=0+2×(﹣1)=﹣2.
故答案为:﹣2.
点睛】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
7.设函数(其中为常数)的反函数为,若函数的图像经过点,则方程的解为__________.
【答案】
【解析】
【分析】
求出原函数的反函数,代入已知点的坐标求得a,则方程f﹣1(x)=2的解可求.
【详解】解:由y=f(x),得x﹣a=y2(y≥0),
∴函数f(x)的反函数f﹣1(x)=x2+a(x≥0).
把点(0,1)代入,可得a=1.
∴f﹣1(x)=x2+1(x≥0).
由f﹣1(x)=2,得x2+1=2,即x=1.
故答案为:x=1.
【点睛】本题考查函数的反函数的求法,关键是明确反函数的定义域是原函数的值域,是基础题.
8.学校从名男同学和名女同学中任选人参加志愿者服务活动,则选出的人中至少有名女同学的概率为____________(结果用数值表示)
【答案】
【解析】
【分析】
基本事件总数n10.选出的2人中至少有1名女同学包含的基本事件个数m7,由此能求出选出的2人中至少有1名女同学的概率.
【详解】解:学校从3名男同学和2名女同学中任选2人参加志愿者服务活动,
基本事件总数n10.
选出的2人中至少有1名女同学包含的基本事件个数m7,
则选出的2人中至少有1名女同学的概率为p.
故答案为:.
【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型概率计算公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
9.已知直线 (为参数)与抛物线相交于两点,若线段中点的坐标为,线段的长为__________.
【答案】
【解析】
【分析】
化简直线的参数方程为普通方程与抛物线方程联立,利用韦达定理求出m,通过弦长公式求解即可.
【详解】解:直线(t为参数),可得直线的方程y=k(x﹣1),k=tanα,把直线的方程代入抛物线方程可得:ky2﹣4y﹣4k=0,
直线(t为参数)与抛物线y2=4x相交于A、B两点,
设A(,),B(,),
线段AB中点的坐标为(m,2),可得+=4,解得k=1,
y2﹣4y﹣4=0,=﹣4,
线段AB的长:•8.
故答案为:8.
【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系的综合应用,弦长公式的应用,考查计算能力.
10.在中,已知,为线段上的一点,且满足,若的面积为,,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】
利用A,P,D三点共线可求出m,并得到.再利用平面向量的基本性质和基本不等式即可求出的最小值.
【详解】解∵
∵A,P,D三点共线,∴,即m.
∴
,
又∵.
∴,即CA•CB=8.
∴
∴
.
故答案为:2.
【点睛】本题考查平面向量共线定理,是中档题,解题时要认真审题,注意平面向量线性运算的运用.
11.已知有穷数列共有项,记数列的所有项和为,第二项及以后所有项和为第项及以后所有项和为,若是首项为,公差为的等差数列的前项和,则当时,__________.
【答案】
【解析】
【分析】
设数列{}的前n项和为Tn,则S(n)=Tm﹣Tn,又知道S(n)是首项为1,公差为2的等差数列的前n项和,则当1≤n<m时,即可得到的表达式.
【详解】解:S(n)是首项为1,公差为2的等差数列的前n项和,所以S(n)=nn2,
则=S(n)﹣S(n+1)=n2﹣(n+1)2=﹣2n﹣1,
故填:﹣2n﹣1.
【点睛】本题考查了数列通项的求法,等差数列的前n项和公式,属于基础题.
12.已知定义在上的奇函数满足,且当时,,若对于属于都有,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】
f(x)为周期为4的函数,且是奇函数.0在函数定义域内,故f(0)=0,得a=1,先得到[﹣1,3]一个周期内f(x)的图象,求出该周期内使f(x)≥1﹣log23成立的x的范围,从而推出的范围,再分t的范围讨论即可.
【详解】解:由题意,f(x)为周期为4的函数,且是奇函数.0在函数定义域内,故f(0)=0,得a=1,
所以当0≤x≤1时,f(x)=log2(x+1),
当x∈[﹣1,0]时,﹣x∈[0,1],此时f(x)=﹣f(﹣x)=﹣log2(﹣x+1),
又知道f(x+2)=﹣f(x)=f(﹣x),
所以f(x)以x=1为对称轴.且当x∈[﹣1,1]时f(x)单调递增,
当x∈[1,3]时f(x)单调递减.
当x∈[﹣1,3]时,令f(x)=1﹣log23,得x,或x,
所以在[﹣1,3]内当f(x)>1﹣log23时,x∈[,].
设g(x),若对于x属于[0,1]都有,
因为g(0)∈[,].
故g(x)∈[,].
①当0时,g(x)在[0,1]上单调递减,
故g(x)∈[t,]⊆[,].得t≥0,无解.
②0≤t≤1时,,此时g(t)最大,g(1)最小,
即g(x)∈[t﹣1,]⊆[,].得t∈[0,1].
③当1<t≤2时,即,此时g(0)最小,g(t)最大,
即g(x)∈[,]⊆[,].得t∈(1,2],
④当t>2时,g(x)在[0,1]上单调递增,
故g(x)∈[,t]⊆[,].解得,t∈(2,3],
综上t∈[0,3].
故填:[0,3].
【点睛】本题考查了复合函数的值域、对称区间上函数解析式的求法、二次函数在闭区间上的最值、函数的对称性、周期性、恒成立等知识.属于难题.
二、选择题(本题共有4题,满分20分,每题5分)
13.已知,则“”是“”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
【答案】A
【解析】
【分析】
解不等式简化条件,结合充分必要性定义即可作出判断.
【详解】解:“”⇔0<x<1.
∴“”是“x<1”的充分不必要条件.
故选:A.
【点睛】本题考查了不等式的解法、充分必要性的判定,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
14..产能利用率是指实际产出与生产能力的比率,工业产能利用率是衡量工业生产经营状况的重要指标,下图为国家统计局发布的年至年第季度我国工业产能利用率的折线图 (%) .
在统计学中,同比是指本期统计数据与上一年同期统计数据相比较,例如年第二季度与年第二季度相比较:环比是指本期统计数据与上期统计数据相比较,例如二季度与年第一季度相比较根据上述信息,下列结论中正确的是( )
A. 年第三季度环比有所提高 B. 年第一季度同比有所提高
C. 年第三季度同比有所提高 D. 年第一季度环比有所提高
【答案】C
【解析】
【分析】
根据同比和环比的定义比较两期数据得出结论.
【详解】解:2015年第二季度利用率为74.3%,第三季度利用率为74.0%,故2015年第三季度环比有所下降,故A错误;
2015年第一季度利用率为74.2%,2016年第一季度利用率为72.9%,故2016年第一季度同比有所下降,故B错误;
2016年底三季度利用率率为73.2%,2017年第三季度利用率为76.8%,故2017年第三季度同比有所提高,故C正确;
2017年第四季度利用率为78%,2018年第一季度利用率为76.5%,故2018年第一季度环比有所下降,故D错误.
故选:C.
【点睛】本题考查了新定义的理解,图表认知,考查分析问题解决问题的能力,属于基础题.
15.已知圆的圆心为,过点且与轴不重合的直线交圆两点,点在点与点之间。过点作直线的平行线交直线于点,则点的轨迹为( )
A. 圆的一部分 B. 椭圆的一部分 C. 双曲线的一部分 D. 抛物线的一部分
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题意可得PM﹣PC=BC=3(定值),且3<MC.即可得点P的轨迹是双曲线的一部分.
【详解】解:可得圆(x﹣2)2+y2=9的圆心为C(2,0),半径为R=3.
如图,∵CB=CA=R=3,∴∠CBA=∠CAB,
∵AC∥MP,∴,∴∠CBA=∠CAB=∠PMA,
∴PM=PB=PC+BC
⇒PM﹣PC=BC=3(定值),且3<MC.
∴点P的轨迹是双曲线的一部分,
故选:C.
【点睛】本题考查了动点轨迹方程的求法,考查了定义法求轨迹方程,考查了数形结合思想,属于中档题.
16.对于,若存在,满足,则称为“类三角形”.“类三角形”一定满足( )
A. 有一个内角为 B. 有一个内角为 C. 有一个内角为 D. 有一个内角为
【答案】B
【解析】
分析】
由对称性,不妨设和为锐角,结合同角三角函数关系进行化简求值即可.
【详解】解:由对称性,不妨设和为锐角,则A,B,
所以:+=π﹣(A+B)=C,
于是:cosC=sin=sin(+)=sinC,即:tanC=1,解得:C=45°,
故选:B.
【点睛】本题主要考查三角函数的化简求值,注意新定义运算法则,诱导公式的应用,属于中档题.
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的相应位置写出必要的
算步骤.)
17.已知正四棱柱的底面边长为,与底面所成的角为
(1)求三棱锥的体积;
(2)求异面直线与所成的角的大小.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)由AA1⊥平面ABCD,得∠A1BA是A1B与底面ABCD所成的角,从而∠A1BA,进而AA1=AB=1,由此能求出三棱锥A1﹣BCD的体积;
(2)由A1D∥B1C,得∠DA1B是异面直线A1B与B1C所成的角(或所成角的平面角),由此能求出异面直线A1B与B1C所成的角的大小.
【详解】解:(1) 因为是正四棱柱,
所以底面为正方形,平面,
所以就与底面所成角,即,
进而得,
,
(2)因为,
所以就是异面直线与所成角,
由知,
所以异面直线与所成角为.
【点睛】本题考查三棱锥的体积的求法,考查异面直线所成角的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
18.已知函数,
(1)若,且,求的值;
(2)求函数最小正周期及函数在上单调递减区间.
【答案】(1)(2)周期为,
【解析】
【分析】
(1)由题意利用同角三角函数的基本关系求得f(α)的值;
(2)利用三角恒等变换,化简函数的解析式,再利用正弦函数的周期性、单调性得出结论.
【详解】解:(1) 因为,且,
所以,
所以
(2)
,
,
所以的最小正周期为
当时,,
再由得,,
函数在上的递减区间为
【点睛】本题主要考查同角三角函数的基本关系,三角恒等变换,正弦函数的周期性、单调性,属于中档题.
19.为了在夏季降温和冬季取暖时减少能源消耗,业主决定对房屋的屋顶和外墙喷涂某种新型隔热材料,该材料有效使用年限为年,已知该房屋外表喷涂一层这种隔热材料的费用为每毫米厚万元,且每年的能源消耗费用(万元)与隔热层厚度(毫米)满足关系, 设为隔热层建造费用与年的能源消耗费用之和.
(1)请解释的实际意义,并求的表达式;
(2)当隔热层喷涂厚度为多少毫米时,业主所付的总费用最少?并求此时与不建隔热层相比较,业主可节省多少钱?
【答案】(1)(2)90
【解析】
【分析】
(1)将建造费用和能源消耗费用相加得出f(x)的解析式;
(2)利用基本不等式得出f(x)的最小值及对应的x的值,与不使用隔热材料的总费用比较得出结论.
【详解】解:(1) 表示不喷涂隔热材料时该房屋能源消耗费用为每年8万元,
设隔热层建造厚度为毫米,则
,
(2)
当,即时取等号
所以当隔热层厚度为时总费用最小万元,
如果不建隔热层,年业主将付能源费万元,
所以业主节省万元.
【点睛】本题考查了函数解析式的求解,函数最值的计算,考查分析问题解决问题的能力,属于中档题.
20.已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆相交于
(1)求的周长
(2)设点为椭圆的上顶点,点在第一象限,点在线段上,若,求点的横坐标
(3)设直线不平行于坐标轴,点为点关于轴对称点,直线与轴交于点求面积最大值.
【答案】(1)8(2)(3)
【解析】
【分析】
(1)由椭圆定义可得结果;
(2)设,利用及点在椭圆上,即可解得点的横坐标;
(3)设,直线的方程为,联立方程利用韦达定理可得结果.
【详解】解:(1) 椭圆的长轴长为
由椭圆定义知,的周长为;
(2)由椭圆方程得,
设,
由,得, ①
点线段上,所以满足方程为②
将①式代入②,得,
代入椭圆方程,得,
因为,所以
(3)设,直线的方程为,
则点的坐标为,直线的方程为,
,
将直线方程代入椭圆方程得:
,
则,
所以,
,
所以面积的最大值为
【点睛】本题考查椭圆的简单性质,考查直线与椭圆位置关系的应用,考查了转化思想与计算能力,是中档题.
21.记无穷数列的前项中最大值为,最小值为,令求
(1)若,写出的值;
(2)设,若,求的值及时数列的前项和;
(3)求证:“数列是等差数列”的充要条件是“数列是等差数列 .
【答案】(1),(2)见解析(3)见解析
【解析】
【分析】
(1)分别计算出,,,结合题意即可得b1,b2,b3,b4的值;
(2)由新定义,可得λ>0,考虑三种情况求得λ,检验可得所求λ;进而得到bn,由数列的分组求和,可得所求和;
(3)充分性易证,无论d为何值,始终有bn,即可证得结果,必要性须分类证明.
【详解】解:(1) 因为,所以,
所以,
(2),
当时,,无解;
当时,,无解;
当时,,解得;
当时,无解,
此时,
当时,,
所以当时递增,
,
所以当时,
(3)必要性:数列是等差数列,设其公差为.
当时是递增数列;当时是常数列;当时,是递减数列;
都有,
所以数列是等差数列.
充分性:数列是等差数列,设其公差为
则,
由题意知,,
当时,对任意都成立,
即,所以是递增数列,
,
所以是公差为的等差数列,
当时,,进而
所以是递减数列,,
,
所以是公差为的等差数列
当时,,
因为与中至少有一个为,所以二者都为,
进而得为常数列,
综上,充分性成立.
【点睛】本题考查数列的通项公式的求法,考查实数的取值范围的求法,考查数列性质、不等式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,属于难题.
上海市嘉定区2019届高三数学第二次质量调研(二模)试题(含解析)
一、填空题:考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.
1.已知集合,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】
直接进行交集的运算即可.
【详解】解:∵A={1,2,3,4},B={x|2<x<5,x∈R};
∴A∩B={3,4}.
故答案为:{3,4}.
【点睛】本题考查列举法、描述法的定义,以及交集的运算.
2.已知复数满足(是虚数单位),则______.
【答案】
【解析】
【分析】
利用复数的四则运算求出后用公式算其模.
【详解】,故.
【点睛】本题考查复数的四则运算,属于基础题.
3.若线性方程组的增广矩阵为,解为,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据增广矩阵可得线性方程组,代入解后可求,从而得到.
【详解】线性方程组为,因其解为,
故,所以
【点睛】本题考查增广矩阵的概念,属于基础题.
4.在的二项展开式中,常数项的值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
利用二项展开式的通项公式即可得出
【详解】解:在的二项展开式中,通项公式为:Tr+1x4﹣rx4﹣2r,
令4﹣2r=0,解得r=2.
∴常数项6.
故答案为:6.
【点睛】本题考查了二项式定理的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
5.已知一个圆锥的主视图(如图所示)是边长分别为,,的三角形,则该圆锥的侧面积为_____.
【答案】
【解析】
【分析】
根据圆锥的主视图可知:圆锥的母线长为5,底面半径为2,所以底面周长为4π再代入侧面积公式可得.
【详解】解:根据圆锥的主视图可知:圆锥的母线长为5,底面半径为2,
所以底面周长为4π,侧面积为5×4π=10π,
故答案为:10π.
【点睛】本题考查了圆锥的侧面积,考查了计算能力,属基础题.
6.已知实数,满足,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】
由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案.
【详解】解:由实数x,y满足,作出可行域如图,由解得A(0,﹣1).
化z=x+2y为yx,由图可知,当直线yx过A(0,﹣1)时,
直线在y轴上的截距最小,z有最小值等于z=0+2×(﹣1)=﹣2.
故答案为:﹣2.
【点睛】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
7.设函数(其中为常数)的反函数为,若函数的图像经过点,则方程的解为____.
【答案】
【解析】
【分析】
求出原函数的反函数,代入已知点的坐标求得a,则方程f﹣1(x)=2的解可求.
【详解】解:由y=f(x),得x﹣a=y2(y≥0),
∴函数f(x)的反函数f﹣1(x)=x2+a(x≥0).
把点(0,1)代入,可得a=1.
∴f﹣1(x)=x2+1(x≥0).
由f﹣1(x)=2,得x2+1=2,即x=1.
故答案为:x=1.
【点睛】本题考查函数的反函数的求法,关键是明确反函数的定义域是原函数的值域,是基础题.
8.学校从名男同学和名女同学中任选人参加志愿者服务活动,则选出的人中至少有名女同学的概率为_______(结果用数值表示).
【答案】
【解析】
【分析】
基本事件总数n10.选出的2人中至少有1名女同学包含的基本事件个数m7,由此能求出选出的2人中至少有1名女同学的概率.
【详解】解:学校从3名男同学和2名女同学中任选2人参加志愿者服务活动,
基本事件总数n10.
选出的2人中至少有1名女同学包含的基本事件个数m7,
则选出的2人中至少有1名女同学的概率为p.
故答案为:.
【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型概率计算公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
9.已知直线(为参数)与抛物线相交于、两点,若线段中点的坐标为,则线段的长为____.
【答案】
【解析】
【分析】
化简直线的参数方程为普通方程与抛物线方程联立,利用韦达定理求出m,通过弦长公式求解即可.
【详解】解:直线(t为参数),可得直线的方程y=k(x﹣1),k=tanα,把直线的方程代入抛物线方程可得:ky2﹣4y﹣4k=0,
直线(t为参数)与抛物线y2=4x相交于A、B两点,
设A(,),B(,),
线段AB中点的坐标为(m,2),可得+=4,解得k=1,
y2﹣4y﹣4=0,=﹣4,
线段AB的长:•8.
故答案为:8.
【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系的综合应用,弦长公式的应用,考查计算能力.
10.在 中.已知,为线段上的一点,且满足.若的面积为,,则的最小值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
利用A,P,D三点共线可求出m,并得到.再利用平面向量的基本性质和基本不等式即可求出的最小值.
【详解】解∵
∵A,P,D三点共线,∴,即m.
∴
,
又∵.
∴,即CA•CB=8.
∴
∴
.
故答案为:2.
【点睛】本题考查平面向量共线定理,是中档题,解题时要认真审题,注意平面向量线性运算的运用.
11.已知有穷数列共有项,记数列的所有项和为,第二项及以后所有项和为,……,第项及以后所有项和为.若是首项为、公差为的等差数列的前项和.则当时,______.
【答案】
【解析】
【分析】
设数列{}的前n项和为Tn,则S(n)=Tm﹣Tn,又知道S(n)是首项为1,公差为2的等差数列的前n项和,则当1≤n<m时,即可得到的表达式.
【详解】解:S(n)是首项为1,公差为2的等差数列的前n项和,所以S(n)=nn2,
则=S(n)﹣S(n+1)=n2﹣(n+1)2=﹣2n﹣1,
故填:﹣2n﹣1.
【点睛】本题考查了数列通项的求法,等差数列的前n项和公式,属于基础题.
12.已知定义在上的奇函数满足.且当时,.若对于任意,都有,则实数的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】
f(x)为周期为4的函数,且是奇函数.0在函数定义域内,故f(0)=0,得a=1,先得到[﹣1,3]一个周期内f(x)的图象,求出该周期内使f(x)≥1﹣log23成立的x的范围,从而推出的范围,再分t的范围讨论即可.
【详解】解:由题意,f(x)为周期为4的函数,且是奇函数.0在函数定义域内,故f(0)=0,得a=1,
所以当0≤x≤1时,f(x)=log2(x+1),
当x∈[﹣1,0]时,﹣x∈[0,1],此时f(x)=﹣f(﹣x)=﹣log2(﹣x+1),
又知道f(x+2)=﹣f(x)=f(﹣x),
所以f(x)以x=1为对称轴.且当x∈[﹣1,1]时f(x)单调递增,
当x∈[1,3]时f(x)单调递减.
当x∈[﹣1,3]时,令f(x)=1﹣log23,得x,或x,
所以在[﹣1,3]内当f(x)>1﹣log23时,x∈[,].
设g(x),若对于x属于[0,1]都有,
因为g(0)∈[,].
故g(x)∈[,].
①当0时,g(x)在[0,1]上单调递减,
故g(x)∈[t,]⊆[,].得t≥0,无解.
②0≤t≤1时,,此时g(t)最大,g(1)最小,
即g(x)∈[t﹣1,]⊆[,].得t∈[0,1].
③当1<t≤2时,即,此时g(0)最小,g(t)最大,
即g(x)∈[,]⊆[,].得t∈(1,2],
④当t>2时,g(x)在[0,1]上单调递增,
故g(x)∈[,t]⊆[,].解得,t∈(2,3],
综上t∈[0,3].
故填:[0,3].
【点睛】本题考查了复合函数的值域、对称区间上函数解析式的求法、二次函数在闭区间上的最值、函数的对称性、周期性、恒成立等知识.属于难题.
二、选择题:每题有且只有一个正确选项.
13.已知,则“”是“”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
【答案】A
【解析】
【分析】
解不等式简化条件,结合充分必要性定义即可作出判断.
【详解】解:“”⇔0<x<1.
∴“”是“x<1”的充分不必要条件.
故选:A.
【点睛】本题考查了不等式的解法、充分必要性的判定,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
14.产能利用率是指实际产出与生产能力的比率,工r产能利用率是衡量工业生产经营状况的重要指标.下图为国家统计局发布的2015年至2018年第2季度我国工业产能利用率的折线图.
在统计学中,同比是指本期统计数据与上一年同期统计数据相比较,例如2016年第二季度与2015年第二季度相比较;环比是指本期统计数据与上期统计数据相比较,例如2015年第二季度与2015年第一季度相比较.
据上述信息,下列结论中正确的是( ).
A. 2015年第三季度环比有所提高 B. 2016年第一季度同比有所提高
C. 2017年第三季度同比有所提高 D. 2018年第一季度环比有所提高
【答案】C
【解析】
【分析】
根据同比和环比的定义比较两期数据得出结论.
【详解】解:2015年第二季度利用率为74.3%,第三季度利用率为74.0%,故2015年第三季度环比有所下降,故A错误;
2015年第一季度利用率为74.2%,2016年第一季度利用率为72.9%,故2016年第一季度同比有所下降,故B错误;
2016年底三季度利用率率为73.2%,2017年第三季度利用率为76.8%,故2017年第三季度同比有所提高,故C正确;
2017年第四季度利用率为78%,2018年第一季度利用率为76.5%,故2018年第一季度环比有所下降,故D错误.
故选:C.
【点睛】本题考查了新定义的理解,图表认知,考查分析问题解决问题的能力,属于基础题.
15.已知的圆心为.过点且与轴不重合的直线交圆于、两点,点在点与点之间.过点作直线的平行线交直线于点,则点的轨迹为( ).
A. 圆的一部分 B. 椭圆的一部分
C. 双曲线的一部分 D. 抛物线的一部分
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题意可得PM﹣PC=BC=3(定值),且3<MC.即可得点P的轨迹是双曲线的一部分.
【详解】解:可得圆(x﹣2)2+y2=9的圆心为C(2,0),半径为R=3.
如图,∵CB=CA=R=3,∴∠CBA=∠CAB,
∵AC∥MP,∴,∴∠CBA=∠CAB=∠PMA,
∴PM=PB=PC+BC
⇒PM﹣PC=BC=3(定值),且3<MC.
∴点P的轨迹是双曲线的一部分,
故选:C.
【点睛】本题考查了动点轨迹方程的求法,考查了定义法求轨迹方程,考查了数形结合思想,属于中档题.
16.对于,若存在 ,满足,则称为“类三角形”.“类三角形”一定满足( ).
A. 有一个内角为 B. 有一个内角为
C. 有一个内角为 D. 有一个内角为
【答案】B
【解析】
【分析】
由对称性,不妨设和为锐角,结合同角三角函数关系进行化简求值即可.
【详解】解:由对称性,不妨设和为锐角,则A,B,
所以:+=π﹣(A+B)=C,
于是:cosC=sin=sin(+)=sinC,即:tanC=1,解得:C=45°,
故选:B.
【点睛】本题主要考查三角函数的化简求值,注意新定义运算法则,诱导公式的应用,属于中档题.
三、解答题:解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17.已知正四棱柱的底面边长为,与底面所成的角为.
(1)求三棱锥的体积;
(2)求异面直线与所成的角的大小.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)由AA1⊥平面ABCD,得∠A1BA是A1B与底面ABCD所成的角,从而∠A1BA,进而AA1=AB=1,由此能求出三棱锥A1﹣BCD的体积;
(2)由A1D∥B1C,得∠DA1B是异面直线A1B与B1C所成的角(或所成角的平面角),由此能求出异面直线A1B与B1C所成的角的大小.
【详解】解:(1) 因为正四棱柱,
所以底面为正方形,平面,
所以就是与底面所成角,即,
进而得,
,
(2)因为,
所以就是异面直线与所成角,
由知,
所以异面直线与所成角为.
【点睛】本题考查三棱锥的体积的求法,考查异面直线所成角的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
18.已知函数.
(1)若,且,求的值;
(2)求函数的最小正周期及函数在上的单调递减区间.
【答案】(1)(2)周期为,
【解析】
【分析】
(1)由题意利用同角三角函数的基本关系求得f(α)的值;
(2)利用三角恒等变换,化简函数的解析式,再利用正弦函数的周期性、单调性得出结论.
【详解】解:(1) 因为,且,
所以,
所以
(2)
,
,
所以的最小正周期为
当时,,
再由得,,
函数在上的递减区间为
【点睛】本题主要考查同角三角函数的基本关系,三角恒等变换,正弦函数的周期性、单调性,属于中档题.
19.为了在夏季降温和冬季取暖时减少能源消耗,业主决定对房屋的屋顶和外墙喷涂某种新型隔热材料,该材料有效使用年限为20年.已知房屋外表喷一层这种隔热材料的费用为每毫米厚6万元,且每年的能源消耗费用(万元)与隔热层厚度(毫米)满足关系:.设为隔热层建造费用与年的能源消耗费用之和.
(1)请解释的实际意义,并求的表达式;
(2)当隔热层喷涂厚度为多少毫米时,业主所付的总费用最少?并求此时与不建隔热层相比较,业主可节省多少钱?
【答案】(1)(2)90
【解析】
分析】
(1)将建造费用和能源消耗费用相加得出f(x)的解析式;
(2)利用基本不等式得出f(x)的最小值及对应的x的值,与不使用隔热材料的总费用比较得出结论.
【详解】解:(1) 表示不喷涂隔热材料时该房屋能源消耗费用为每年8万元,
设隔热层建造厚度为毫米,则
,
(2)
当,即时取等号
所以当隔热层厚度为时总费用最小万元,
如果不建隔热层,年业主将付能源费万元,
所以业主节省万元.
【点睛】本题考查了函数解析式的求解,函数最值的计算,考查分析问题解决问题的能力,属于中档题.
20.已知椭圆:的左、右焦点分别为、,过的直线与椭圆相交于、两点.
(1)求 的周长;
(2)设点为椭圆的上顶点,点在第一象限,点在线段上.若,求点的横坐标;
(3)设直线不平行于坐标轴,点为点关于轴的对称点,直线与轴交于点.求面积的最大值.
【答案】(1)8(2)(3)
【解析】
【分析】
(1)由椭圆定义可得结果;
(2)设,利用及点在椭圆上,即可解得点横坐标;
(3)设,直线的方程为,联立方程利用韦达定理可得结果.
【详解】解:(1) 椭圆的长轴长为
由椭圆定义知,的周长为;
(2)由椭圆方程得,
设,
由,得, ①
点线段上,所以满足方程为②
将①式代入②,得,
代入椭圆方程,得,
因为,所以
(3)设,直线方程为,
则点的坐标为,直线的方程为,
,
将直线方程代入椭圆方程得:
,
则,
所以,
,
所以面积的最大值为
【点睛】本题考查椭圆的简单性质,考查直线与椭圆位置关系的应用,考查了转化思想与计算能力,是中档题.
21.记无穷数列前项中最大值为,最小值为,令.
(1)若,写出,,,的值;
(2)设,若,求的值及时数列的前项和;
(3)求证:“数列是等差数列”的充要条件是“数列是等差数列”.
【答案】(1),(2)见解析(3)见解析
【解析】
【分析】
(1)分别计算出,,,结合题意即可得b1,b2,b3,b4的值;
(2)由新定义,可得λ>0,考虑三种情况求得λ,检验可得所求λ;进而得到bn,由数列的分组求和,可得所求和;
(3)充分性易证,无论d为何值,始终有bn,即可证得结果,必要性须分类证明.
【详解】解:(1) 因为,所以,
所以,
(2),
当时,,无解;
当时,,无解;
当时,,解得;
当时,无解,
此时,
当时,,
所以当时递增,
,
所以当时,
(3)必要性:数列是等差数列,设其公差为.
当时是递增数列;当时是常数列;当时,是递减数列;
都有,
所以数列是等差数列.
充分性:数列是等差数列,设其公差为
则,
由题意知,,
当时,对任意都成立,
即,所以是递增数列,
,
所以是公差为的等差数列,
当时,,进而
所以是递减数列,,
,
所以是公差为的等差数列
当时,,
因为与中至少有一个为,所以二者都为,
进而得为常数列,
综上,充分性成立.
【点睛】本题考查数列的通项公式的求法,考查实数的取值范围的求法,考查数列性质、不等式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,属于难题.
上海市金山区2019届高三二模数学试卷
一.填空题。
1.函数的定义域是________
【答案】
【解析】
【分析】
函数有意义即保证被开方式子为非负。
【详解】由可得. 故答案为:
【点睛】本题考查定义域的定义是保证函数有意义,凡是开偶次根,被开方的式子要求非负。
2.函数 的最小正周期是________
【答案】
【解析】
【分析】
利用同角三角函数的基本关系,二倍角公式可得函数,根据最小正周期等于求出结果.
【详解】∵函数
∴函数的最小正周期为
故答案为.
【点睛】本题主要考查同角三角函数的基本关系,二倍角公式的应用,正弦函数的周期性及其求法,属于基础题.
3.若关于、的线性方程组的增广矩阵为,该方程组的解为,则的值是________
【答案】
【解析】
【分析】
首先应理解方程增广矩阵的定义,由增广矩阵写出原二元线性方程组,根据方程的解x,y,最后求m+n的值.
【详解】解由二元线性方程组的增广矩阵为,
可得到二元线性方程组的表达式
方程组的解为则
则m+n的值为10
故答案为:10
【点睛】此题主要考查二元线性方程组的增广矩阵的涵义,计算量小,属于较容易的题型.
4.二项式 的展开式中含 项的系数值是______
【答案】
【解析】
【分析】
先求得二项式展开式的通项公式,再令x的幂指数等于3,求得r的值,即可求得含x3项的系数值.
【详解】二项式(x+1)7的展开式的通项公式为Tr+1•x7﹣r,
令7﹣r=3,求得 r=4,可得展开式中含x3项的系数值为35,
故答案为:35.
【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,属于中档题.
5.已知全集U = R,集合,则______
【答案】
【解析】
试题分析:,所以.
考点:集合的运算.
6.若,,其中i为虚数单位,且R,则______
【答案】
【解析】
【分析】
根据复数的运算法则结合复数为实数求出a的值,结合复数模长的公式进行计算即可.
【详解】a+i,
则z1•(1+i)(a+i)=a﹣1+(a+1)i,
若R,则a+1=0,即a=﹣1,则z2=a﹣i=﹣1﹣i,
则|z2|,
故答案为:
【点睛】本题主要考查复数模长的计算,结合复数的运算法则进行化简是解决本题的关键.
7.方程(t为参数,t∈R)所对应曲线的普通方程为______
【答案】
【解析】
【分析】
由方程消去参数t可得y=3﹣(x﹣1),再化简可得.
【详解】解:由方程消去参数t可得y=3﹣(x﹣1)2,化简得y=﹣x2+2x+2,
故答案为:y=﹣x2+2x+2.
【点睛】本题考查了参数方程化成普通方程,属基础题.
8.在Rt△ABC中,,,则______
【答案】
【解析】
【分析】
本题是一个求向量的数量积的问题,解题的主要依据是直角三角形中的垂直关系和一条边的长度,解题过程中有一个技巧性很强的地方,就是把变化为两个向量的和,再进行数量积的运算.
【详解】∵∠C=90°,∴0,
∴()
42=16
故答案为:16
【点睛】启发学生在理解数量积的运算特点的基础上,逐步把握数量积的运算律,引导学生注意数量积性质的相关问题的特点,以熟练地应用数量积的性质.
9.若生产某种零件需要经过两道工序,在第一、二道工序中生产出废品的概率分别为0.01、0.02,每道工序生产废品相互独立,则经过两道工序后得到的零件不是废品的概率是________(结果用小数表示)
【答案】
【解析】
【分析】
利用对立事件概率计算公式和相互独立事件概率乘法公式能求出经过两道工序后得到的零件不是废品的概率.
【详解】生产某种零件需要经过两道工序,在第一、二道工序中生产出废品的概率分别0.01、0.02,
每道工序生产废品相互独立,
则经过两道工序后得到的零件不是废品的概率:
p=(1﹣0.01)(1﹣0.02)=0.9702.
故答案为:0.9702.
【点睛】本题考查概率的求法,考查对立事件概率计算公式和相互独立事件概率乘法公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
10.已知函数和的定义域都是,则它们的图像围成的区域面积是________
【答案】
【解析】
【详解】将的图象补充为完整的圆,则由中心对称性易知答案是圆面积的一半,为.
故答案为:
11.若集合 Z中有且只有一个元素,则正实数的取值范围是________
【答案】
【解析】
【分析】
由f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0可得x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1,则满足题意,结合图象即可求出.
【详解】f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0,
即x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,
分别令y=x2﹣2x+1,
y=a(x+1)﹣1,易知过定点(﹣1,﹣1),
分别画出函数的图象,如图所示:
∵集合A={x∈Z|f(x)<0}中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得
∴,
解得a
故答案为:(,]
【点睛】本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,属于中档题
12.正方形ABCD的边长为2,对角线AC、BD相交于点O,动点P满足,若,其中m、n∈R,则的最大值是________
【答案】
【解析】
【分析】
建立合适的直角坐标系写出坐标表示,,又,所以,则,其几何意义为过点E(﹣3,﹣2)与点P(sinθ,cosθ)的直线的斜率,由点到直线的距离得:设直线方程为y+2k(x+3),点P的轨迹方程为x2+y2=1,由点到直线的距离有:,可得解。
【详解】建立如图所示的直角坐标系,则A(﹣1,﹣1),B(1,﹣1),D(﹣1,1),P(,),所以(1,sinθ+1),(2,0),(0,2),
又,
所以,则,
其几何意义为过点E(﹣3,﹣2)与点P(sinθ,cosθ)的直线的斜率,
设直线方程为y+2k(x+3),点P的轨迹方程为x2+y2=1,
由直线与圆的位置关系有:,
解得:,即的最大值是1,
故答案为:1
【点睛】
本题考查了平面向量坐标运算、直线与圆的位置关系及点到直线的距离,属难度较大的题型。
二.选择题。
13.在长方体中,下列计算结果一定不等于0是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
以D为原点,分别以DA,DC,DD1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,根据向量的运算和向量的数量积的关系即可判断
【详解】如图,以D为原点,分别以DA,DC,DD1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,设长方体的长宽高分别为a,b,c
则A(a,0,0),B(a,b,0),C(0,b,0),D(0,0,0),B1(a,b,c),C1(0,b,c),D1(0,0,c),
∴(﹣a,0,c),(﹣a,0,﹣c),(﹣a,﹣b,c),(﹣a,b,0),(0,b,0),(﹣a,0,0),
∴•a2﹣c2,当a=c时,•0,
•a2﹣b2,当a=b时,•0,
•0,
•a2≠0,
故选:D.
【点睛】本题考查了向量的数量积,建立坐标系是关键,属于基础题。
14.在我国南北朝时期,数学家祖暅在实践的基础上提出了体积计算的原理:“幂势既同,则积不容异”.其意思是,用一组平行平面截两个几何体,若在任意等高处的截面面积都对应相等,则两个几何体的体积必然相等.根据祖暅原理,“两几何体A、B的体积不相等”是“A、B在等高处的截面面积不恒相等”的( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分
C. 充要 D. 既不充分也不必要
【答案】A
【解析】
【分析】
先阅读题意,再由原命题与其逆否命题的真假及充分必要条件可得解
【详解】由已知有”在任意等高处的截面面积都对应相等”是“两个几何体的体积必然相等“的充分条件不必要条件,结合原命题与其逆否命题的真假可得:
“两几何体A、B的体积不相等”是“A、B在等高处的截面面积不恒相等”的充分不必要条件,故选:A.
【点睛】本题考查了阅读能力、原命题与其逆否命题的真假及充分必要条件,属中档题。
15.设、是双曲线: 的两个焦点,是上一点,若,是△的最小内角,且,则双曲线的渐近线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
设|PF1|>|PF2|,由已知条件求出|PF1|=4a,|PF2|=2a,e,进而求出b,由此能求出双曲线C:1的渐近线方程.
【详解】设|PF1|>|PF2|,则|PF1|﹣|PF2|=2a,
又|PF1|+|PF2|=6a,解得|PF1|=4a,|PF2|=2a.
则∠PF1F2是△PF1F2的最小内角为30°,
∴| PF2|2=| PF1||2+|F1F2|2﹣2| PF1||•|F1F2|cos30°,
∴(2a)2=(4a)2+(2c)2﹣2×4a×2c,
同时除以a2,化简e2﹣2e+3=0,
解得e,∴c,∴b,
∴双曲线C:1的渐近线方程为y±,
即0.
故选:B.
【点睛】本题考查双曲线的渐近线方程的求法,是中档题,解题时要认真审题,要熟练掌握双曲线的简单性质
16.若实数、满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,利用的几何意义即可求出的取值范围.
【详解】作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分):
则,的几何意义为阴影部分的动点(a,b)到定点原点连线的斜率的取值范围.
由图象可知当点位于B时,直线的斜率最大,当点位于A时,直线的斜率最小,
由,解得B(,),
∴BO的斜率k=3,由可得A(1,1),
OA的斜率k=1,∴1≤≤3,
则(k)2∈.
故选:D.
【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用z的几何意义是解决本题的关键,利用数形结合是解决线性规划问题中的基本方法.
三.解答题。
17.已知△中,,,. 求:
(1)角的大小;
(2)△ABC中最小边边长.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)由内角和定理,以及诱导公式化简tanC,将tanA与tanB代入值代入求出tanC的值,即可确定出C的度数;
(2)由tanA与tanB的大小判断出BC为最小边,由tanA的值,利用同角三角函数间基本关系求出sinA的值,利用正弦定理求出BC的长.
【详解】解:(1)
= –= – ,所以,
(2)因为,所以最小角为
又因为,所以,
,又,
所以 .
【点睛】此题考查了正弦定理,同角三角函数间的基本关系,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握正弦定理是解本题的关键.
18.如图,已知点P在圆柱的底面圆O上,AB为圆O的直径,圆柱的侧面积为,,.
(1)求三棱锥的体积;
(2)求直线与底面所成角的大小.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)根据侧面积公式计算圆柱的高,在底面中,根据等腰三角形知识求出AP,BP,带入棱锥的体积公式计算体积;
(2)在Rt△AA1P中计算∠A1PA.
【详解】解:(1) 由题意,,解得,
在△AOP中,,,所以,
在△BOP中,, ,所以,
;
(2) 因为⊥底面,所以是直线与底面所成的角,
在Rt△中,,
即直线与底面所成角的大小为.
【点睛】本题考查了棱锥的体积计算,直线与平面所成角的计算,属于中档题.
19.从金山区走出去的陈驰博士,在《自然—可持续性》杂志上发表的论文中指出:地球正在变绿,中国通过植树造林和提高农业效率,在其中起到了主导地位.已知某种树木的高度(单位:米)与生长年限(单位:年,t∈N*)满足如下的逻辑斯蒂函数:,其中e为自然对数的底数. 设该树栽下的时刻为0.
(1)需要经过多少年,该树的高度才能超过5米?(精确到个位)
(2)在第几年内,该树长高最快?
【答案】(1)8年(2)第四年内或第五年内
【解析】
【分析】
(1)解不等式f(t)>5,即可
(2)利用作差法求出f(t)﹣f(t﹣1)的表达式,判断函数的单调性和最值即可.
【详解】解:(1) 令5,解得,
即需要经过8年,该树的高度才能超过5米;
(2) 当N*时,
设,则,.
令,则.
上式当且仅当时,取得最大值
此时,,即,解得.
由于要求为正整数,故树木长高最快的可能值为4或5,
又,,
所以,该树在第四年内或第五年内长高最快.
【点睛】本题主要考查函数的应用问题,利用作差法判断函数的最值是解决本题的关键.考查学生的计算能力.
20.已知椭圆:, 过点的直线:与椭圆交于M、N两点(M点在N点的上方),与轴交于点E.
(1)当且时,求点M、N的坐标;
(2)当时,设,,求证:为定值,并求出该值;
(3)当时,点D和点F关于坐标原点对称,若△MNF的内切圆面积等于,求直线的方程.
【答案】(1)M(0,1),N (,);(2)为定值3(3)
【解析】
【分析】
(1)代值联立方程组.解得即可求出,
(2)联立方程,利用韦达定理,以及向量的知识可得从而,化简整理即可证明,
(3)假设存在直线l:y=k(x+1)满足题意,则△MNF的内切圆的半径为,根据韦达定理,弦长公式,三角形的面积公式,即可求出k的值
【详解】解:(1) 当m=k=1时,联立,解之得:或,
即M(0,1),N (,);
(2) 当m=2时联立,消去y得:,
设M(x1,y1),N (x2,y2),则,
由,,且点的横坐标为0,
得、. 从而
=
=,
为定值3;
(3) 当m=3时,椭圆:,假设存在直线满足题意,则△的内切圆的半径为,又、为椭圆的焦点,故△MNF的周长为8,
从而,
消去,得,设、,
则.
故,即.
由(2),得,
化简,得,解得,
故存在直线满足题意.
【点睛】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交弦长问题、韦达定理、三角形面积计算公式、考查了推理能力与计算能力,属于难题.
21.若数列、满足 (N*),则称为数列的“偏差数列”.
(1)若为常数列,且为的“偏差数列”,试判断是否一定为等差数列,并说明理由;
(2)若无穷数列是各项均为正整数的等比数列,且,为数列的“偏差数列”,求的值;
(3)设,为数列的“偏差数列”,,且,若对任意恒成立,求实数M的最小值.
【答案】(1)见解析;(2)或;(3)
【解析】
【分析】
(1){an}不一定为等差数列,如;
(2)设数列{an}的公比为q,解方程可得首项和公比,由等比数列的通项公式和求和公式,计算可得所求值;
(3)由累加法可得数列{an}的通项公式,讨论n为奇数或偶数,求得极限,由不等式恒成立思想可得M的最小值.
【详解】解:(1) 如,则为常数列,但不是等差数列,
(2) 设数列的公比为,则由题意,、均为正整数,
因为,所以,
解得或,
故 或(N*),
①当时,,,,
② 当时,,,
综上,的值为或;
(3) 由≤且≤得,=
故有:,
,
,
累加得:
=
=,
又,所以
当n为奇数时,单调递增,,,
当n为偶数时,单调递减,,,
从而≤,所以M≥,即M最小值为.
【点睛】本题考查新定义的理解和运用,考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式,考查分类讨论思想方法,化简运算能力,属于难题.
上海市浦东新区2019届高三数学下学期期中教学质量检测(二模)试题(含解析)
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)考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.
1.若集合,集合,则_______ .
【答案】
【解析】
【分析】
由集合交集的定义可直接得解.
详解】由集合,集合,得.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了集合交集的运算,属于基础题.
2.若行列式,则______ .
【答案】3
【解析】
【分析】
由行列式的定义列方程求解即可.
【详解】行列式,所以.
故答案为:3.
【点睛】本题主要考查了行列式的计算,属于基础题.
3.复数的虚部为______(其中为虚数单位).
【答案】
【解析】
【分析】
由复数的除法运算直接求解即可得虚部.
【详解】复数. 虚部为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了复数的除法运算及虚部的概念,属于基础题.
4.平面上有12个不同的点,其中任何3点不在同一直线上. 如果任取3点作为顶点作三角形,那么一共可作_________个三角形.(结果用数值表示)
【答案】220
【解析】
【分析】
根据题意,由组合数公式计算总12个点中任选3个的取法,又由任何3点不在同一直线上,分析可得答案.
【详解】根据题意,12个点中,任取3个,有种取法,
又由平面的12个点中,任何3点不在同一直线上,则可以做220个三角形;
故答案为:220.
【点睛】本题考查组合数公式的应用,注意“任何3点不在同一直线上”的条件.
5.如果一个圆柱的高不变,要使它的体积扩大为原来的倍,那么它的底面半径应该扩大为原来的_______倍.
【答案】
【解析】
【分析】
设圆柱的高为h,底面半径为r,设扩大后圆柱的高为h,底面半径为R,根据圆柱的体积公式计算可得答案.
【详解】设圆柱的高为h,底面半径为r,则体积V=πr2h,
设扩大后圆柱的高为h,底面半径为R,则体积V′=πR2h,
由,得R2=5r2,则R.
∴它底面半径应该扩大为原来的倍.
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆柱的体积公式,熟练掌握圆柱的体积公式是关键,是基础题.
6.已知函数是偶函数,则的最小值是________.
【答案】
【解析】
【分析】
结合三角函数的奇偶性,建立方程关系2kπ,k∈Z,即可得解.
【详解】是偶函数,
则2kπ,k∈Z,
即,k∈Z,
当k=0时,取得最小值,为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查三角函数对称性的应用,结合三角函数是偶函数,建立方程求出的表达式是解决本题的关键.
7.焦点在轴上,焦距为,且经过点的双曲线的标准方程为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
利用已知条件求出c,a,然后求解b,即可得到双曲线方程.
【详解】焦点在x轴上,焦距为6,c=3,且经过点可得,
所以.
双曲线的标准方程为:.
故答案为:.
【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.
8.已知无穷数列满足则_______.
【答案】0
【解析】
【分析】
直接利用数列的极限的运算法则求解即可.
【详解】无穷数列满足,
0.
故答案为:0.
【点睛】本题考查数列的极限的运算法则的应用,属于基础题.
9.二项式展开式的常数项为第_________项.
【答案】4
【解析】
【分析】
由二项式展开式的通项公式得:Tr+1(2x)6﹣r()r=(﹣1)r26﹣2rx6﹣2r,当6﹣2r=0,即r=3时,T4为常数项,即二项式展开式的常数项为第4项,得解.
【详解】由二项式展开式的通项公式得:Tr+1(2x)6﹣r()r=(﹣1)r26﹣2rx6﹣2r,
当6﹣2r=0,即r=3时,T4为常数项,
即二项式展开式的常数项为第4项,
故答案为:4.
【点睛】本题考查了二项式展开式的通项,属基础题.
10.已知个正整数,它们的平均数是,中位数是,唯一众数是,则这个数方差的最大值为__________.(精确到小数点后一位)
【答案】12.3
【解析】
【分析】
根据题意,由中位数、众数的概念分析,设这6个数为a,3,3,5,b,c;进而分析可得若这6个数方差的最大,则a=1,b=6,c=12;由方差公式计算可得答案.
【详解】根据题意,6个正整数,它们的平均数是5,中位数是4,唯一众数是3,
则可以设这6个数为a,3,3,5,b,c;
若这6个数方差的最大,6个数据的波动幅度较大,此时a=1,c=12.
由平均数为5,所以,则有b=6
其方差s2[(1﹣5)2+(3﹣5)2+(3﹣5)2+(5﹣5)2+(6﹣5)2+(12﹣5)2]≈12.3;
故答案为:12.3.
【点睛】本题考查数据的方差、中位数、众数、平均数的计算,关键是掌握数据的方差、中位数、众数、平均数的定义,属于基础题.
11.已知正方形边长为,若在正方形边上恰有个不同的点,使,则的取值范围为_____________.
【答案】
【解析】
【分析】
建立坐标系,逐段分析•的取值范围及对应的解得答案.
【详解】以AB所在直线为x轴,以AD所在直线为y轴建立平面直角坐标系如图:
则F(0,2),E(8,4)
(1)若P在AB上,设P(x,0),0≤x≤8
∴(﹣x,2),(8﹣x,4)
∴•x2﹣8x+8,
∵x∈[0,8],∴﹣8•8,
∴当λ=﹣8时有一解,当﹣8<λ≤8时有两解;
(2)若P在AD上,设P(0,y),0<y≤8,
∴(0,2﹣y),(8,4﹣y)
∴•(2﹣y)(4﹣y)=y2﹣6y+8
∵0<y≤8,∴﹣1•24
∴当λ=﹣1或8<λ<24时有唯一解;当﹣1<λ≤8时有两解
(3)若P在DC上,设P(x,8),0<x≤8
∴(﹣x,﹣6),(8﹣x,﹣4),
∴•x2﹣8x+24,
∵0<x≤8,∴8•24,
∴当λ=8时有一解,当8<λ≤24时有两解.
(4)若P在BC上,设P(8,y),0<y<8,
∴(﹣8,2﹣y),(0,4﹣y),
∴•(2﹣y)•(4﹣y)=y2﹣6y+8
∵0<y<8,∴﹣1•24,
∴当λ=﹣1或8<λ<24时有一解,当﹣1<λ≤8时有两解.
综上,在正方形ABCD的四条边上有且只有6个不同的点P,使得•λ成立,那么λ的取值范围是(﹣1,8)
故答案为:(﹣1,8)
【点睛】本题考查平面向量数量积的性质及其运算,分类讨论思想,属难题.
12.已知是定义在上的函数, 若在定义域上恒成立,而且存在实数满足:且,则实数的取值范围是_______
【答案】
【解析】
【分析】
由函数定义域及复合函数的关系可得,解得,设,则且,所以函数图像上存在两点关于直线对称,由与抛物线联立,解得中点在得,从而在有两不等的实数根,利用二次函数根的分布列不等式组求解即可.
【详解】因为,,
所以时满足;
设,则且,
所以函数图像上存在两点关于直线对称,
令
由
设、为直线与抛物线的交点,线段中点为,
所以,所以,而在上,所以,
从而在有两不等的实数根,
令,所以。
【点睛】本题主要考查了二次型复合函数的性质,考查了转化与化归的能力,属于难题.
二、选择题(本大题共有4题,满分20分,每题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.如图,水平放置的正三棱柱的俯视图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由三视图及正三棱柱的几何特征可得解.
【详解】由正三棱柱的几何特征知,俯视图中间有条实线,故选C.
【点睛】本题主要考查了正三棱柱的几何特征和三视图的相关知识,属于基础题.
14.点到直线(为参数,)的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先把直线的参数方程化成普通方程,再根据点到直线的距离公式可得.
【详解】由消去参数t可得3x﹣4y+5=0,
根据点到直线的距离公式可得d.
故选:D.
点睛】本题考查了直线的参数方程化成普通方程,点到直线的距离公式,属基础题.
15.已知点满足约束条件:,则目标函数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
作出不等式组对应的平面区域,利用z的几何意义进行求解即可.
【详解】作出不等式组对应的平面区域如图:
由z=x﹣y,得y=x﹣z表示,斜率为1纵截距为﹣z的一组平行直线,
由,解得A(0,40)
平移直线y=x﹣z,当直线y=x﹣z经过点A时,直线y=x﹣z的截距最大,此时z最小,此时zmin=﹣40.
故选:B.
【点睛】本题主要考查线性规划的基本应用,利用z的几何意义是解决线性规划问题的关键,注意利用数形结合来解决.
16.已知,则对任意非零实数,方程 的解集不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据函数f(x)的对称性,因为的解应满足y1=,y2=,进而可得到的根,应关于对称轴x对称,对于D中4个数无论如何组合都找不到满足条件的对称轴,故解集不可能是D.
【详解】∵,关于直线x对称.
令方程的解为f1(x),f2(x)
则必有f1(x)=y1=,f2(x)=y2=
那么从图象上看,y=y1,y=y2是一条平行于x轴的直线
它们与f(x)有交点,由于对称性,则方程y1=的两个解x1,x2要关于直线x对称,也就是说x1+x2
同理方程y2=的两个解x3,x4也要关于直线x对称
那就得到x3+x4,
若方程有4个解,则必然满足x1+x2 x3+x4
而在D中,找不到这样的组合使得对称轴一致,也就是说无论怎么分组,
都没办法使得其中两个和等于另外两个的和.
故答案D不可能
故选:D.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质﹣﹣对称性,考查了函数与方程的思想,属于难题.
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的相应位置写出必要的步骤.
17.已知,正三棱柱中,,延长至,使。
(1)求证:;
(2)求二面角的大小,(结果用反三角函数值表示)
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【分析】
(1)通过底面的边角关系可得,,进而可证得平面,从而得证;
(2)取中点,联结,可证得为二面角的平面角,从而得解.
【详解】(1)因为是正三棱柱,
所以
,且
从而
又
所以,
即
平面
(2)取中点,联结. 所以,
又,故
因为
所以
从而
所以为二面角的平面角.
因为所以,
二面角的大小为
解法二:以直线为轴,直线为轴,直线为轴
建立空间直角坐标系.
则
设平面的一个法向量
则
令,则,所以
又平面的一个方向量
设二面角的大小为
则
所以二面角的大小为
【点睛】本题主要考查了线面垂直的证明及性质的应用,二面角的求解,考查了空间想象力及计算能力,属于中档题.
18.已知向量,,其中,若函数的最小正周期为.
(1)求的值;
(2)在△ABC中,若,,,求的值.
【答案】(1)1;(2)
【解析】
【分析】
(1),利用三角函数的周期性可求ω的值.
(2)根据f(B)的值,求得B,由正弦定理求得A,最后求得C,利用向量的数量积公式求得答案.
【详解】(1)
∵的最小正周期为,∴,∴.
(2)设△ABC中角A,B,C所对的边分别是a,b,c.
∵,∴,即,解得.
∵,∴,∵,∴,∴,,
∵,∴,,∴,∴.
【点睛】本题主要考查了三角函数图象与性质,向量的数量积运算,三角函数恒等变换的应用.综合考查了学生分析问题和运算能力.
19.浦东一模之后的“大将” 洗心革面,再也没进过网吧,开始发奋学习. 2019年春节档非常热门的电影《流浪地球》引发了他的思考:假定地球(设为质点,地球半径忽略不计)借助原子发动机开始流浪的轨道是以木星(看作球体,其半径约为万米)的中心为右焦点的椭圆. 已知地球的近木星点(轨道上离木星表面最近的点)到木星表面的距离为万米,远木星点(轨道上离木星表面最远的点)到木星表面的距离为万米.
(1)求如图给定的坐标系下椭圆的标准方程;
(2)若地球在流浪的过程中,由第一次逆时针流浪到与轨道中心的距离为万米时(其中分别为椭圆的长半轴、短半轴的长),由于木星引力,部分原子发动机突然失去了动力,此时地球向着木星方向开始变轨(如图所示),假定地球变轨后的轨道为一条直线,称该直线的斜率为“变轨系数”. 求“变轨系数”的取值范围,使地球与木星不会发生碰撞. (精确到小数点后一位)
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)根据题意得,解方程组即可得解;
(2)设,,解得,设出直线方程,由焦点到直线的距离大于半径列不等式求解即可.
【详解】(1)由条件
椭圆C的方程为
(2)设地球由近木星点第一次逆时针运行到与轨道中心O的距离为万米时所在位置为,则
设
.
【点睛】本题主要考查了椭圆方程的实际应用,考查了计算能力,属于中档题.
20.已知各项均不为零的数列满足前项的和为,且,数列满足.
(1)求;
(2)求;
(3)已知等式对成立. 请用该结论求有穷数列的前项和.
【答案】(1)见解析;(2);(3)
【解析】
【分析】
(1)由,可得,结合a1=1,依次求得a2,a3的值;
(2)由(n≥2),得,两式作差可得an+an+1=4n+2,结合等差数列的前n项和求S2019;
(3)由bk=ak+ak+1=4k+2,得,然后结合已知组合数公式的性质求解有穷数列,的前n项和Tn.
【详解】(1)因为,
又数列各项均不为零,所以.
当时,,所以.
当时,,所以.
(2)由(1)知.
.
(3)由(2)知.
.
【点睛】本题考查数列递推式,考查了数列的分组求和与等差数列前n项和,考查二项式系数的性质,是难题.
21.已知函数的定义域,值域为.
(1)下列哪个函数满足值域为,且单调递增?(不必说明理由)
①,②.
(2)已知函数的值域,试求出满足条件的函数一个定义域;
(3)若,且对任意的,有,证明:.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【解析】
【分析】
(1)由正切函数与对数函数的性质可直接判断;
(2)由,得,进而利用正弦函数的性质列式求解即可;
(3)利用反证法,假设存在使得,结合条件推出矛盾即可证得.
【详解】(1)满足.
不满足.
(2)因为,所以
即,
所以
所以
满足条件的(答案不唯一).
(3)假设存在使得
又有,
所以,
结合两式:,所以,
故.
由于知:.
又.
类似地,由于,
得.
所以,与矛盾,所以原命题成立.
【点睛】本题主要考查了复合函数的性质及反证法的证明,属于难题.
上海市普陀区2019届高三3月模拟练习(二模)数学试题
一、选择题(本大题共4小题,共20.0分)
1.已知球O的半径为1,A、B、C三点都在球面上,且每两点间的球面距离均为,则球心O到平面ABC的距离为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先由题意得到OA、OB、OC两两垂直,结合几何体,设为ABC所在平面截球所得圆的圆心,由勾股定理即可求出结果.
【详解】显然OA、OB、OC两两垂直,如图,设为ABC所在平面截球所得圆的圆心,
,且,.
为的中心.由,可得.
故选:B.
【点睛】本题主要考查点到平面的距离,结合勾股定理即可求解,属于基础题型.
2.在中,,,,若将绕直线BC旋转一周,则所形成的旋转体的体积是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
如图,绕直线旋转一周,,则所形成的几何体是以ACD为轴截面的圆锥中挖去一个以ABD为轴截面的校园追后剩余的部分.
因为,,,
所以.
,
所以.
故选D.
3.将函数图象上的点向左平移个单位,得到点,若位于函数的图象上,则
A. ,s的最小值为 B. ,s的最小值为
C. ,s的最小值为 D. ,s的最小值为
【答案】C
【解析】
【分析】
先由题意求出,再由将函数图象上的点向左平移个单位,
得到点,以及位于函数的图象上,可表示出,进而可求出结果.
【详解】将代入得:,进而求出平移后的坐标,
将函数图象上的点向左平移个单位,
得到点(),若位于函数的图象上,
则,
则,,
则,,
由得:当时,s的最小值为,
故选:C.
【点睛】本题主要考查三角函数的图像变换,熟记平移原则以及三角函数性质即可,属于常考题型.
4.已知x,,且,则存在,使得成立的构成的区域面积为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由目标函数作出可行域,根据可得,由换元法令,则,可将存在,使得成立,转化为存在,使得成立,进而可确定x,所满足的平面区域,继而可求出结果.
【详解】作出不等式组对应的平面区域如图:对应的区域为三角形OAB,
若存在,使得成立,
则,
令,则,
则方程等价为,即,
存在,使得成立,
,即,则对应的区域为单位圆的外部,
由,解得,即,,
则三角形OAB的面积,
直线的倾斜角为,则,即扇形的面积为,
则构成的区域面积为,
故选:A.
【点睛】本题主要考查线性规划问题,只需作出可行域,再根据题意确定x,所满足的平面区域,即可求解,属于常考题型.
二、填空题(本大题共12小题,共54.0分)
5.已知集合,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】
先解将得到集合,进而可求出结果.
【详解】或或,
则,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查补集的运算,熟记概念即可,属于基础题型.
6.已知复数是虚数单位,则的虚部等于______.
【答案】-1
【解析】
【分析】
先由复数的运算化简,进而可求出结果.
【详解】,的虚部等于.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查复数的运算,熟记运算法则和复数的概念即可,属于基础题型.
7.计算 ______.
【答案】
【解析】
【分析】
先对化简,再分子与分母同除以,即可求出结果.
【详解】,.原式.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查“”的极限问题,先将原式进行化简即可,属于基础题型.
8.行列式中第2行第1列元素的代数余子式的值为,则______.
【答案】-14
【解析】
【分析】
先由题意得到,再进一步计算即可得出结果.
【详解】由题意得
解得:.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查矩阵的计算,熟记概念和公式即可,属于基础题型.
9.被7除后的余数为______.
【答案】2
【解析】
【分析】
先由化为,再由二项展开式展开即可得出结果.
【详解】.被7除后的余数为2,
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,熟记二项展开式即可,属于常考题型.
10.某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的侧面积是______
【答案】
【解析】
观察三视图可知:该几何体为底面半径为2,高为6的圆锥,则母线长为,
故侧面积为,故答案为.
11.已知,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】
利用两角差正切公式即可得到结果.
【详解】,
故答案为:
【点睛】本题考查两角和与差的正切公式,考查计算能力,属于基础题.
12.从5名同学中任选3人担任上海进博会志愿者,则“甲被选中,乙没有被选中”的概率是______.
【答案】
【解析】
【分析】
先求出“从5名同学中任选3人担任上海进博会志愿者”所包含的基本事件总数,再求出满足“甲被选中,乙没有被选中”的基本事件数,即可求出结果.
【详解】从5名同学中任选3人担任上海进博会志愿者,基本事件总数,
“甲被选中,乙没有被选中”包含的基本事件有,
“甲被选中,乙没有被选中”的概率.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查古典概型,熟记概率计算公式即可求解,属于常考题型.
13.如果的展开式中只有第4项的二项式系数最大,那么展开式中的所有项的系数之和是______.
【答案】
【解析】
二项式的展开式中只有第4项的二项式系数最大,则,
令可得展开式中的所有项的系数之和是.
14.若关于x、y的二元一次方程组至少有一组解,则实数m的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】
先将方程组化为二元一次方程组,根据题意求出直线与直线平行时的值,即可得出满足题意的m的取值范围。
【详解】关于x,y的二元一次方程组,即二元一次方程组,
若直线与直线平行,
则,解得.
若关于x、y的二元一次方程组至少有一组解,
则,即.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查两条直线的位置关系,方程组有实根可转化为两直线有交点的问题来处理,属于常考题型.
15.已知,,且,,,则______
【答案】
【解析】
【分析】
先由题意确定与夹角,确定两向量同向,进而可求出结果.
【详解】由,,得,;
又,;,且;则,,
,.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查向量的数量积和向量共线问题,熟记向量的夹角公式和向量共线定理即可,属于基础题型.
16.已知函数,若存在唯一的整数x,使得不等式成立,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据解析式作出函数图像,分两种情况讨论:当时和当时,分别求出的范围即可得出结果.
【详解】根据题意,函数,其图象如图:
分2种情况讨论:
,当时,,
若存在唯一的整数x,使得不等式成立,即有唯一的整数解,
又,则此时有.
,当时,则,
若存在唯一的整数x,使得不等式成立,即有唯一的整数解,
又由,,
则此时有,
综合可得:或;
则a的取值范围为;
故答案为:.
【点睛】本题主要考查分段函数的图像和性质,通常需要用到分类讨论的思想来处理,属于常考题型.
三、解答题(本大题共5小题,共76.0分)
17.已知正方体的棱长为4,E、F分别是棱AB、的中点,联结EF、、、E、E、E.
求三棱锥的体积;
求直线与平面所成角的大小结果用反三角函数值表示.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
先由题意连结EF、、、E、E、E,根据三棱锥的体积公式可得进而可求出结果;
以D为原点,DA,DC,所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,求出直线的方向向量和平面的法向量,根据两向量夹角的余弦值即可求出结果.
【详解】正方体的棱长为4,E、F分别是棱AB、的中点,
连结EF、、、E、E、E.
三棱锥的体积
.
以D为原点,DA,DC,所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
0,,2,,4,,2,,
2,,0,,,
设平面的法向量y,,
则,取,得,
设直线与平面所成角的大小为,
则,
直线与平面所成角的大小为.
【点睛】本题主要考查棱锥的体积公式以及空间向量的方法求线面角的问题,熟记公式即可求体积;对于线面角的求法,通常需要建立适当的空间直角坐标系,求出直线的方向向量和平面的法向量,即可求解,属于常考题型.
18.已知函数在区间上的最大值为10.
求a的值及的解析式;
设,若不等式在上有解,求实数t的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)先对函数求导,判断出函数的最大值,进而可求出a的值及的解析式;
根据(1)的结果得到,再由不等式在上有解,得到在上有解,令,即可得到在上有解,结合配方法可求出结果.
【详解】,,令,解得:,
令,解得:,故在递减,在递增,,
故,解得:,
故;
由,
若不等式在上有解,
则在上有解,
即在上有解,
令,,
则在上有解,
当时,,
于是,
故实数t的范围是.
【点睛】本题主要考查导数在函数中的应用,通常需要用导数的方法研究函数的单调性和最值等,属于常考题型.
19.如图所示,某城市有一条从正西方AO通过市中心O后向东北OB的公路,现要修一条地铁L,在OA,OB上各设一站A,B,地铁在AB部分为直线段,现要求市中心O与AB的距离为,设地铁在AB部分的总长度为.
按下列要求建立关系式:
设,将y表示成的函数;
设,用m,n表示y.
把A,B两站分别设在公路上离中心O多远处,才能使AB最短?并求出最短距离.
【答案】y=,;(2)
【解析】
【分析】
先过O作于H,结合题意用表示出和,进而可求出结果;
根据等面积原理得到,进而可得出结果;
(2)分别求出两种方案下的AB的值,比较大小即可得出结果.
【详解】过O作于H
由题意得,
且
即,即
;
由等面积原理得即
选择方案一:当时,
此时,而
所以
选择方案二:因为,
由余弦定理得
,即当且仅当时取等号
【点睛】本题主要考查解三角形的应用,熟记余弦定理和正弦定理等即可,属于常考题型.
20.已知动直线l与椭圆C:交于,两个不同的点,O为坐标原点.
若直线l过点,且原点到直线l的距离为,求直线l的方程;
若的面积,求证:和均为定值;
椭圆C上是否存在三点D、E、G,使得?若存在,判断的形状;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(3)见解析
【解析】
【分析】
先设直线方程为,根据原点到直线l的距离为,列出方程即可求出,进而可得出结果;
分直线斜率存在和不存在两种情况讨论,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理等即可证明结论成立;
先假设存在,,,使得,结合(2)中的结果推出矛盾即可.
【详解】设直线方程为,原点到直线l的距离为,,
解得时,此时直线方程为,
当直线l的斜率不存在时,P,Q两点关于x轴对称,
所以,,在椭圆上,
又,
由得,此时,;
当直线l的斜率存在时,是直线l的方程为,将其代入得
,
即,又,,
,
点O到直线l的距离为,
又,即
整理得,
此时,
;
综上所述,结论成立.
椭圆C上不存在三点D,E,G,使得,
证明:假设存在,,,使得
由得,,;,,
解得;.
因此u,,只能从中选取,
v,,只能从中选取,
因此点D,E,G,只能在这四点中选取三个不同点,
而这三点的两两连线中必有一条过原点,与矛盾.
所以椭圆C上不存在满足条件的三点D,E,G.
【点睛】本题主要考查直线与椭圆的应用,需要熟记点到直线的距离公式,并且在处理直线与曲线的问题时,通常需要联立直线与曲线方程,结合韦达定理求解,属于常考题型.
21.已知无穷数列的各项都不为零,其前n项和为,且满足,数列满足,其中t为正整数.
求;
若不等式对任意都成立,求首项的取值范围;
若首项是正整数,则数列中的任意一项是否总可以表示为数列中的其他两项之积?若是,请给出一种表示方式;若不是,请说明理由.
【答案】(1) .
(2) .
(3) 数列中的任意一项总可以表示为数列中的其他两项之积.理由见解析.
【解析】
分析:(1)令,则,即,可得.又由与的关系可得,从而数列是首项为,公差为1的等差数列,由此可得.(2)由可得数列是首项为,公差为1的等差数列;数列是首项为,公差为1的等差数列,由此可得然后由题意讨论可得.(3)由(2)得数列的各项都是正整数.假设结论成立,即,即,所以,取,取,故,不妨设是偶数,则一定是整数,讨论可得不论为奇数还是偶数,上式都有解,即假设成立.
详解:(1)令,则,即,
又,
所以;
由,得,
两式相减得,
又,
故,
所以.
(2)由(1)知数列是首项为,公差为1的等差数列;
数列是首项为,公差为1的等差数列.
故
所以
①当时奇数时,,
即,
即对任意正奇数恒成立,
所以,
解得.
②当时偶数时,,
即,即对任意正偶数恒成立,
所以,
解得.
综合①②得.
(3)由数列是首项为1,公差为1的等差数列;数列是首项为正整数,公差为1的等差数列知,数列的各项都是正整数.
设,即,
所以,
取,取,
故,
不妨设是偶数,则一定是整数,
故当是偶数时,方程的一组解是
当是奇数时,方程的一组解是
所以数列中的任意一项总可以表示为数列中的其他两项之积.
点睛:(1)解答本题时要注意的应用,由此式可得数列和数列都是等差数列,然后根据等差数列的相关知识求解即可.
(2)对于数列中的探索性问题,解题时可按照反证法的思路进行求解,即先假设结论成立,然后进行推理,看是否能得到矛盾,最后再作出结论.
上海市青浦区2019届高三数学二模试题(含解析)
一. 填空题(本大题共12题,1-6每题4分,7-12每题5分,共54分)
1.不等式的解集是________
【答案】
【解析】
【分析】
先移项通分得到,进而可求出结果.
【详解】因为,所以,即,解得.
故答案为
【点睛】本题主要考查分式不等式的解法,一般需要先移项再通分,进而求解,属于常考题型.
2.已知复数满足(其中为虚数单位),则________
【答案】
【解析】
【分析】
先由复数的除法运算求出,再根据模的计算公式即可求出结果.
【详解】因为,所以,
因此.
故答案为
【点睛】本题主要考查复数的运算,熟记复数的除法运算法则、以及模的计算公式即可,属于基础题型.
3.在平面直角坐标系中,在轴、y轴正方向上的投影分别是、4,则与同向的单位向量是________
【答案】
【解析】
【分析】
先由题中条件得到,再依题意设所求的单位向量坐标为,根据模为1,即可求出结果.
【详解】因为在轴、y轴正方向上的投影分别是、4,所以;
由题意设所求的单位向量坐标为,
则,所以,
因此所求向量的坐标为.
故答案为
【点睛】本题主要考查向量的坐标表示、以及向量共线问题,熟记概念及公式即可,属于基础题型.
4.在的二项展开式中,含有项的系数为________(结果用数值表示)
【答案】
【解析】
【分析】
先由二项展开式的通项公式得到,令,即可得出结果.
【详解】因为的二项展开式的通项为,
要求含有项的系数,只需令,
所求系数为.
故答案为
【点睛】本题主要考查指定项的系数,熟记二项式定理即可,属于基础题型.
5.在平面直角坐标系中,若双曲线经过抛物线()的焦点,则________
【答案】
【解析】
【分析】
根据双曲线的几何意义得到双曲线与抛物线的共同焦点为(,0),所以,,.
【详解】双曲线中,a=2,b=1,c=,
双曲线与抛物线的共同焦点为(,0),
所以,,
故答案为:
【点睛】这个题目考查了抛物线和双曲线的几何意义,较为简单. 一般和抛物线有关的小题,很多时可以应用结论来处理的;平时练习时应多注意抛物线的结论的总结和应用。尤其和焦半径联系的题目,一般都和定义有关,实现点点距和点线距的转化。
6.已知、是互斥事件,,,则________
【答案】
【解析】
【分析】
根据互斥事件的性质,若、是互斥事件,则;
根据题中条件即可求出结果.
【详解】因为、互斥事件,,,
所以,因此.
故答案为
【点睛】本题主要考查互斥事件的概率问题,熟记事件的性质即可求解,属于常考题型.
7.函数的最大值为________
【答案】
【解析】
【分析】
根据表示正弦值等于的一个角,可得,再由的范围即可求出结果.
【详解】因为表示正弦值等于的一个角,因此,
又,所以,
因此函数的最大值为.
故答案为
【点睛】本题主要考查三角函数与反三角函数的问题,熟记反三角函数的意义以三角函数的性质即可,属于常考题型.
8.若实数、y满足条件,则的最小值为________
【答案】
【解析】
试题分析:画出可行域,如图所示,目标函数,表示可行域内的点到原点距离的平方,故当可行域内点到原点距离最小时,取到最小值,即.
考点:线性规划.
9.已知、b、都是实数,若函数的反函数的定义域是,则的所有取值构成的集合是________
【答案】
【解析】
【分析】
结合函数定义域判断其值域,由反函数的定义域为,可得函数的值域为,即可得出结果.
【详解】由其定义域为,因为,所以,
(1)当,由解析式可得,
当时,;
当时,,
即的值域为;
又函数的反函数的定义域是,
所以函数的值域为,因为、b、都是实数,可以大于;
因此值域可以为,不满足题意;
(2)当时,由解析式可得:
当时,;
当时,,
即的值域为;
同(1)可知:函数的值域必须为,因为、b、都是实数,可以大于,因此符合题意;
综上:的所有取值构成的集合是.
故答案为
【点睛】本题主要考查分段函数与反函数的问题,熟记函数的性质即可,属于常考题型.
10.已知某四棱锥三视图如图所示,则该四棱锥的最长棱的长度为________
【答案】
【解析】
【分析】
正方体中作出该四棱锥,借助长方体求出各棱长,即可得出最大值.
【详解】由三视图在正方体中作出该四棱锥,由三视图可知该正方体的棱长为,
所以,,,
,.
因此该四棱锥的最长棱的长度为.
故答案为
【点睛】本题主要考查几何体的三视图,由三视图先还原几何体,进而可求解,属于常考题型.
11.已知函数(),在区间内有两个零点,则的取值范围是________
【答案】
【解析】
【分析】
先由函数在区间内有两个零点,得到满足的关系式,作出不等式组所表示的平面区域,再设,根据的几何意义,结合图像,即可得出结果.
【详解】要使函数数在区间内有两个零点,函数对称轴为,
所以,即,
根据不等式组作出如下图像:
设,则,
由解得,即,
由图可知,当过点时,取得最小值,
,
由图可知,当过点时,取得最大值,
,
则.
故答案为
【点睛】本题主要考查二次函数零点分布问题、以及线性规划问题,熟记二次函数零点分布的判定条件即可求解,属于常考题型.
12.已知为的外心,,,则的最大值为________
【答案】
【解析】
【分析】
以外接圆圆心为半径建立坐标系,设,列方程用表示出,代入圆的方程,再利用不等式解出的范围即可.
【详解】设的外接圆半径为1,以外接圆圆心为原点建立坐标系,
因为,所以,
不妨设,,,
则,,,
因为,所以,
解得,
因为在圆上,
所以,
即,
所以,
所以,
解得或,
因为只能在优弧上,所以,
故
【点睛】本题主要考查平面向量的基本定理及其意义,熟记平面向量基本定理即可,属于常考题型.
二. 选择题(本大题共4题,每题5分,共20分)
13.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据函数与的值域得到和,再求交集即可得出结果.
【详解】因为,,
所以.
故选B
【点睛】本题主要考查集合的交集,熟记概念即可,属于基础题型.
14.已知是斜三角形,则“”是“”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
【答案】C
【解析】
【分析】
根据充要条件的定义,结合正切函数的图像和性质,分析“若,则”与“若,则”的真假,即可得出结果.
【详解】当时,
若均为锐角,则,此时;
若为钝角,则为锐角,,则,此时,
综上:“”是“”的充分条件;
当时,
若均为锐角,则,此时;
若为钝角,则为锐角,,则,满足条件;
若为锐角,为钝角,显然不满足;
综上“”是“”的必要条件.
所以,“”是“”的充要条件.
【点睛】本题主要考查充分条件与必要条件的判断、以及正切函数的性质,熟记充分条件与必要条件的概念等即可,属于常考题型.
15.已知曲线(是参数),过点作直线与曲线有且仅有一个公共点,则这样的直线有( )
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
【答案】B
【解析】
【分析】
先由曲线的参数方程消去参数,化为普通方程,再判断定点与曲线关系,进而可得出结果.
【详解】由消去参数可得;
因此点在双曲线的渐近线上,
由双曲线的特征可知,当直线与双曲线的另一条条渐近线平行、或直线与双曲线的右支相切时,满足直线与双曲线只有一个公共点,
因此,这样的直线只有2条.
故选B
【点睛】本题主要考查双曲线的特征以及直线与双曲线的位置关系,熟记双曲线的性质即可,属于常考题型.
16.等差数列,满足
,则( )
A. 的最大值为50 B. 的最小值为50
C. 的最大值为51 D. 的最小值为51
【答案】A
【解析】
【分析】
先根据题意可知中的项有正有负,不妨设,根据题意可求得,根据,去绝对值求和,即可求出结果.
【详解】时,满足条件,所以满足条件,即最小值为2,舍去B,D.
要使得取最大值,则项数为偶数,
设,等差数列的公差为,首项为,不妨设,
则,且,由可得,
所以
,
因为,所以,所以,而,
所以,故.
故选A
【点睛】本题主要考查等差数列的性质,熟记等差数列的性质以及通项公式等即可,属于常考题型.
三. 解答题(本大题共5题,共14+14+14+16+18=76分)
17.如图,圆柱是矩形绕其边所在直线旋转一周所得,AB是底面圆的直径,点C是弧AB的中点.
(1)求三棱锥体积与圆柱体积的比值;
(2)若圆柱的母线长度与底面半径相等,点M是线段的中点,求异面直线CM与所成角的大小.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)先设圆柱的母线长为,底面圆半径为,根据三棱锥以及圆柱的体积公式分别求出体积,进而可得出结果.
(2)由题意,以为坐标原点,方向分别为轴、轴、轴,建立空间直角坐标系,分别求出直线CM与的方向向量,根据两向量夹角的余弦值,即可得出结果.
【详解】(1)设圆柱母线长为,底面圆半径为,因此,
又因为AB是底面圆的直径,点C是弧AB的中点,
所以,因此,
故三棱锥体积与圆柱体积的比值为.
(2)由题意,以为坐标原点,方向分别为轴、轴、轴,建立空间直角坐标系,因为圆柱的母线长度与底面半径相等,设,
则,,,,,
因为点是线段的中点,所以
所以,,
因此,
所以异面直线CM与所成角的大小为.
【点睛】本题主要考查几何体体积以及异面直线所成的角的问题,熟记棱锥与圆锥的体积公式即可求出体积之比;第二问求异面直线所成的角,可采用空间向量的方法,求出两直线方向向量的夹角即可得出结果,属于常考题型.
18.如图,某沿海地区计划铺设一条电缆联通A、B两地,A处位于东西方向的直线MN上的陆地处,B处位于海上一个灯塔处,在A处用测角器测得,在A处正西方向1km的点C处,用测角器测得,现有两种铺设方案:① 沿线段AB在水下铺设;② 在岸MN上选一点P,先沿线段AP在地下铺设,再沿线段PB在水下铺设,预算地下、水下的电缆铺设费用分别为2万元/km,4万元/km.
(1)求A、B两点间的距离;
(2)请选择一种铺设费用较低的方案,并说明理由.
【答案】(1)千米;(2)方案②,理由见详解.
【解析】
【分析】
(1)过点作于点,设,根据,,即可求出,进而可得出结果;
(2)根据(1)得结果,结合题意可直接计算出方案①的费用;
方案②:设,则,其中,在直角三角形中,,,总铺设费用为,再设,用导数的方法求其最小值即可得出结果.
【详解】(1)过点作于点,设,因为,所以,
又,,所以,即,解得,
所以(km).
(2)由(1)可知(km),
方案①:沿线段AB在水下铺设,总铺设费用为万元;
方案②:设,则,其中,
在直角三角形中,,,
所以,
则总铺设费用为,
设,
则,令得,列表如下:
单调递减 | 极小值 | 单调递增 | |
所以的最小值为.
所以该方案的总铺设费用为,此时.
而,
所以应选择方案②进行铺设,点选择的正西方处,总铺设费用最低.
【点睛】本题主要考查导数在最大值、最小值问题中的应用,通常需要对函数求导,用导数的方法研究函数的单调性,进而确定函数的最值,属于常考题型.
19.已知,函数.
(1)求的值,使得为奇函数;
(2)若且对任意都成立,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)根据题意得到函数定义域为,再由即可求出结果;
(2)对任意都成立,即是对任意都成立;分别讨论,,以及即可得出结果.
【详解】(1)由题意可知的定义域为,因此,若为奇函数,则,
即,所以;
(2)由对任意都成立,可得对任意都成立;
当时,显然不成立,所以;
因此对任意都成立,等价于;
当时,显然成立;所以符合题意;
当时,有对任意都成立,则显然成立,所以符合题意;
当时,有对任意都成立,因为时,,因此有对任意不能恒成立,故不符合题意;
综上,的取值范围为 .
【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性的应用,熟记函数单调性与奇偶性即可,属于常考题型.
20.在平面直角坐标系中,对于任意一点,总存在一个点满足关系式:(,),则称为平面直角坐标系中的伸缩变换.
(1)在同一直角坐标系中,求平面直角坐标系中的伸缩变换,使得椭圆变换为一个单位圆;
(2)在同一直角坐标系中,△(为坐标原点)经平面直角坐标系中的伸缩变换(,)得到△,记△和△的面积分别为S与,求证:;
【答案】(1);(2)见详解.
【解析】
【分析】
(1)将椭圆方程化为标准方程,再由单位圆的方程,以及题中伸缩变换的概念,即可得出结果.
(2)先设,根据伸缩变换得到,,得到,设直线的斜率为,得到直线的方程为,从而求出点到直线的距离,
同理得到点到直线的距离为,最后由化简即可得出结果.
【详解】(1)因为椭圆的标准方程为,又单位圆的方程为,
因此要想由椭圆变换为一个单位圆,伸缩变换只需为;
(2)先设,因为为坐标原点,所以,
由△(为坐标原点)经平面直角坐标系中的伸缩变换(,)得到△,所以,,,
所以,,
设直线的斜率为,则直线的方程为,故,
所以点到直线的距离为
又直线的斜率为,直线的方程为,即,
所以点到直线的距离为,
因此
.
【点睛】本题主要考查伸缩变换的问题,熟记伸缩变换的概念、以及点到直线距离公式等即可求解,属于常考题型,计算量较大.
21.已知函数(),且不等式对任意的都成立,数列是以为首项,公差为1的等差数列().
(1)当时,写出方程的解,并写出数列的通项公式(不必证明);
(2)若(),数列的前项和为,对任意的,都有成立,求的取值范围.
【答案】(1)或;;(2)
【解析】
【分析】
(1)先由直接写出方程的解,进而求出,即可得到数列的通项公式;
(2)先由(1)的结果得到,再由错位相减法求和即可得到,进而可求出结果.
【详解】(1)因为时,易知方程的解为,,
由不等式对任意的都成立,可得,
即,解得,所以,
又数列是以为首项,公差为1的等差数列,
所以;
(2)由(1)知,
所以①
②
①②得:,
整理得:,
由可得,
由恒成立,可得.
【点睛】本题主要考查数列的应用,以及错位相减法求数列的和的问题,熟记数列的性质以及公式等即可,属于常考题型.
上海市2019年高考数学压轴卷(含解析)
一、选择题(本大题共4小题,共20.0分)
1. 已知A,B是椭圆E:
A.
2. 已知a∈R,则“a>1”是“
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
3. 已知三棱锥S-ABC,△ABC是直角三角形,其斜边AB=8,SC⊥平面ABC,SC=6,则三棱锥的外接球的表面积为( )
A.
4. 定义:若整数
①函数
②函数
③函数
④函数
其中所有的正确命题的序号为( )
A.
二、填空题(本大题共12小题,共60.0分)
5. 若
6. 已知双曲线
7. (
8. 函数f(x)=4x-2x+2(-1≤x≤2)的最小值为______ .
9. 已知复数z=(1+i)(1+2i),其中i是虚数单位,则z的模是______.
10. 若数列{an}满足a11=
11. 已知
12. 已知圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=9,P(2,2)是该圆内一点,过点P的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积是______ .
13. 口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,若从袋中一次随机摸出2个球,则摸出的2个球的编号之和大于4的概率为______.
14. 已知各项为正的等比数列{an}中,a2a3=16,则数列{log2an}的前四项和等于______.
15. 已知
16. 函数f(x)=lg
①f(x)的图象关于y轴对称;
②f(x)的最小值是2;
③f(x)在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数;
④f(x)没有最大值.
其中正确命题的序号是______ .(请填上所有正确命题的序号)
三、解答题(本大题共5小题,共60.0分)
17. 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=k(x+1)与C相切于点A,|AF|=2.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)设直线l交C于M,N两点,T是MN的中点,若|MN|=8,求点T到y轴距离的最小值及此时直线l的方程.
18. 函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)若关于x的方程f(x)+log2k=0在x∈[
19. 某网店经营的一种商品进行进价是每件10元,根据一周的销售数据得出周销售量
20. 如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆E:
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若直线l1,l2的交点Q在椭圆E上,求点P的坐标.
21. 各项均为正数的数列
答案和解析
1. 【答案】D
【解析】由题意方程可知,A(-a,0),B(a,0),
设M(x0,y0),∴,
则,整理得:,①
又,得,即,②
联立①②,得,即,解得e=.
故选D.
2. 【答案】A
【解析】a∈R,则“a>1”⇒“”,
“”⇒“a>1或a<0”,
∴“a>1”是“”的充分非必要条件.
故选:A.
3. 【答案】D
【解析】如图所示,直角三角形ABC的外接圆的圆心为AB中点D,
过D作面ABC的垂线,球心O在该垂线上,
过O作球的弦SC的垂线,垂足为E,则E为SC中点,
球半径R=OS=
∵,SE=3,∴R=5
棱锥的外接球的表面积为4πR2=100π,
故选:D.
4. 【答案】B
【解析】∵①中,由题意知,{x}-{x}+,则得到f(x)=x-{x}∈(-],故①错误;
②中,由题意知函数f(x)=x-{x}∈(-]的最小正周期为1,,故②正确;
③中,由于{x}-{x}+则得f(x)=x-{x}为分段函数,且在上是增函数, ,故命题 ③正确;
④中,由题意得,
所以函数y=f(x)的图象关于直线x=(k∈Z)不对称,故命题④错误;
由此可选择②③,
故选B.
5. 【答案】1
【解析】=4x-2×2x=0,
设2x=t,t>0,则t2-2t=0,解得:t=2,或t=0(舍去)
则2x=t=2,则x=1,
故答案为:1.
6. 【答案】2或-5
【解析】双曲线-=1,
当焦点在x轴时,a2=m+2,b2=m+1,
可得c2=a2+b2=3+2m,
∵双曲线-=1的离心率为,
∴,即,解得m=2,
当焦点在y轴时,a2=-m-1,b2=-m-2,
可得c2=a2+b2=-3-2m,
∵双曲线-=1的离心率为,
∴,
可得,即12+8m=7m+7,可得m=-5.
故答案为2或-5.
7. 【答案】60
【解析】(-)6的展开式中的通项公式:Tr+1==(-1)r26-r,
令-6=0,解得r=4.
∴(-)6的展开式中常数项==60.
故答案为60.
8. 【答案】-4
【解析】f(x)=(2x)2-4•2x,
令t=2x,
∵-1≤x≤2,∴t∈[,4],
则y=t2-4t=(t-2)2-4,
y在t∈[,2]上递减,
在t∈[2,4]上递增,
所以当t=2时函数取得最小值-4.
故答案为-4.
9.【答案】
【解析】复数z=(1+i)(1+2i)=1-2+3i=-1+3i,
∴|z|==.
故答案为:.
10.【答案】
【解析】-=5,
∴{}是以5为公差的等差数列,
∴=+5(n-1),
∵a11=,
∴=+5(11-1)=52,即=2,
∴a1=.
故答案为.
11. 【答案】[2,+∞)
【解析】首先,y=logax在区间[1,+∞)上是增函数
且函数y=(a+2)x-2a区间(-∞,1)上也是增函数
∴a>1…(1)
其次在x=1处函数对应的第一个表达式的值要小于或等于第二个表达式的值,即
(a+2)-2a≤loga1⇒a≥2…(2)
联解(1)、(2)得a≥2.
故答案为[2,+∞).
12. 【答案】6
【解析】∵圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=9,
∴圆心坐标为M(1,1),半径r=3.
∵P(2,2)是该圆内一点,
∴经过P点的直径是圆的最长弦,且最短的弦是与该直径垂直的弦.
结合题意,得AC是经过P点的直径,BD是与AC垂直的弦.
∵|PM|==,
∴由垂径定理,得|BD|=2.
因此,四边形ABCD的面积是S=|AC|•|BD|=×6×2=6.
故答案为6
13.【答案】
【解析】口袋中有形状和大小完全相同的4个球,球的编号分别为1,2,3,4,
从袋中一次随机摸出2个球,基本事件总数n==6,
摸出的2个球的编号之和大于4包含的基本事件有:
(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共4个,
∴摸出的2个球的编号之和大于4的概率为p=.
故答案为:.
从袋中一次随机摸出2个球,基本事件总数n==6,利用列举法求出摸出的2个球的编号之和大于4包含的基本事件个数,由此能求出摸出的2个球的编号之和大于4的概率.
14. 【答案】8
【解析】各项为正的等比数列{an}中,a2a3=16,
可得a1a4=a2a3=16,
即有log2a1+log2a2+log2a3+log2a4
=log2(a1a2a3a4)=log2256=8.
故答案为:8.
15. 【答案】(4,8)
【解析】当x≤0时,由f(x)=ax得x2+2ax+a=ax,
得x2+ax+a=0,
得a(x+1)=-x2,
得a=-,
设g(x)=-,
则g′(x)=-=-,
由g′(x)>0得-2<x<-1或-1<x<0,此时递增,
由g′(x)<0得x<-2,此时递减,即当x=-2时,g(x)取得极小值为g(-2)=4,
当x>0时,由f(x)=ax得-x2+2ax-2a=ax,
得x2-ax+2a=0,
得a(x-2)=x2,当x=2时,方程不成立,
当x≠2时,a=
设h(x)=,则h′(x)==,
由h′(x)>0得x>4,此时递增,
由h′(x)<0得0<x<2或2<x<4,此时递减,即当x=4时,h(x)取得极小值为h(4)=8,
要使f(x)=ax恰有2个互异的实数解,
则由图象知4<a<8,
故答案为(4,8)
16. 【答案】①④
【解析】①f(-x)=lg=f(x),
∴函数f(x)是偶函数,f(x)的图象关于y轴对称,故①正确;
②2,∴f(x)=lg≥lg2,
∴f(x)的最小值是lg2,故②不正确;
③函数g(x)=在(-∞,-1),(0,1)上是减函数,在(-1,0),(1,+∞)上是增函数,
故函数f(x)=lg在(-∞,-1),(0,1)上是减函数,在(-1,0),(1,+∞)上是增函数,故③不正确;
④由③知,f(x)没有最大值,故④正确
故答案为:①④.
17. 【答案】(Ⅰ)设A(x0,y0),直线y=k(x+1)代入y2=2px,
可得k2x2+(2k2-2p)x+k2=0,
由△=(2k2-2p)2-4k4=0,解得p=2k2,解得x0=1,
由|AF|=1+
可得抛物线方程为y2=4x;
(Ⅱ)由题意可得直线l的斜率不为0,设l:x=my+n,M(x1,y1),N(x2,y2),
联立抛物线方程可得y2-4my-4n=0,
△=16m2+16n>0,y1+y2=4m,y1y2=-4n,
|AB|=
可得n=
=
当且仅当
T到y轴的距离的最小值为3,
此时n=1,直线的方程为x±y-1=0..
【解析】
(Ⅰ)设A(x0,y0),联立直线方程和抛物线方程,运用判别式为0,结合抛物线的定义,可得抛物线方程;
(Ⅱ)由题意可得直线l的斜率不为0,设l:x=my+n,M(x1,y1),N(x2,y2),联立抛物线方程,运用韦达定理和弦长公式,结合中点坐标公式和基本不等式可得所求直线方程.
本题考查抛物线的方程的求法,注意运用直线和抛物线相切的条件:判别式为0,考查直线和抛物线方程联立,运用韦达定理和弦长公式,考查运算能力,属于中档题.
18. 【答案】(Ⅰ)由题意,
f(
即T=
代入①得φ=
∴f(x)=2sin(2x
(Ⅱ)∵x∈[
∴
由f(x)+log2k=0,
得log2k=-f(x)∈[-1,2],
∴k∈[
【解析】
本题考查函数与方程的应用,三角函数的最值,周期及解析式的求法,考查转化思想以及计算能力,是中档题.
(Ⅰ)由函数的零点列式得到•ω+φ=kπ,,再由已知求得周期,进一步求得ω,则φ可求,函数解析式可求;
(Ⅱ)由x的范围求得相位的范围,进一步求出函数值域,再由方程f(x)+log2k=0在x∈[,]上恒有实数解即可求得k的范围.
19. 【答案】(1)由题设知,当12≤x≤20时,设p=ax+b,
则
解得a=-2,b=50.
∴p=-2x+50,
同理得,当20<x≤28时,p=-x+30,
所以
(2)当12≤x≤20时,
销售利润
因此当
当20<x≤28时,
销售利润
∵函数在(20,28]上单调递减,∴y<75,
∴该消费品销售价格为
【解析】本题考查了函数的表示方法,分段函数,待定系数法和一次函数、二次函数模型.
(1)利用函数图象,结合分段函数的概念,运用待定系数法计算得结论;
(2)利用二次函数模型,分段求最值得结论.
20. 【答案】(1)由题意可知:椭圆的离心率e=
椭圆的准线方程x=±
由①②解得:a=2,c=1,
则b2=a2-c2=3,
∴椭圆的标准方程:
(2)方法一:设P(x0,y0),则直线PF2的斜率
则直线l2的斜率k2=-
直线PF1的斜率
则直线l2的斜率k1=-
联立
由P,Q在椭圆上,P,Q的横坐标互为相反数,纵坐标应相等,则y0=
∴y02=x02-1,
则
又P在第一象限,所以P的坐标为:
P(
方法二:设P(m,n),由P在第一象限,则m>0,n>0,
当m=1时,
当m≠1时,
由l1⊥PF1,l2⊥PF2,则
直线l1的方程y=-
联立解得:x=-m,则Q(-m,
由Q在椭圆方程,由对称性可得:
即m2-n2=1,或m2+n2=1,
由P(m,n),在椭圆方程,
又P在第一象限,所以P的坐标为:
P(
【解析】
(1)由椭圆的离心率公式求得a=2c,由椭圆的准线方程x=±,则2×=8,即可求得a和c的值,则b2=a2-c2=3,即可求得椭圆方程;
(2)设P点坐标,分别求得直线PF2的斜率及直线PF1的斜率,则即可求得l2及l1的斜率及方程,联立求得Q点坐标,由Q在椭圆方程,求得y02=x02-1,联立即可求得P点坐标;
方法二:设P(m,n),当m≠1时,=,=,求得直线l1及l1的方程,联立求得Q点坐标,根据对称性可得=±n2,联立椭圆方程,即可求得P点坐标.
本题考查椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,考查直线的斜率公式,考查数形结合思想,考查计算能力,属于中档题.
21. 【答案】(1)∵
两式相减得
整理得(an+an-1)(an-an-1-2)=0,
∵数列{an}的各项均为正数,∴an-an-1=2,n≥2,
∴{an}是公差为2的等差数列,
又
(2)由题意得
∵
∴
∴
(3)∵an=2n-1.
假设存在正整数m,k,使得am,am+5,ak成等比数列,即
即(2m+9)2=(2m-1)•(2k-1),
∵(2m-1)≠0,∴
∵2k-1∈Z,∴2m-1为100的约数,
∴当2m-1=1,m=1,k=61,
当2m-1=5 , m=3 , k=23,
当2m-1=25, m=13, k=25.
故存在.
【解析】
本题考查了等差数列与等比数列的通项公式与求和公式、数列的单调性、“裂项求和”方法、数列递推关系,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
(1)利用递推关系得(an+an-1)(an-an-1-2)=0,数列{an}的各项均为正数,可得an-an-1=2,n≥2,利用等差数列的通项公式即可得出;
(2)由题意得,利用,“裂项求和”方法即可得出;
(3)an=2n-1.假设存在正整数m,k,使得am,am+5,ak成等比数列,即.可得,进而得出.
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/03fac71641323968011ca300a6c30c225901f062.html
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