上海高三年级数学模拟试卷
上海高中2024年高三第一次模拟考试(数学试题含解析)

上海高中2024年高三第一次模拟考试(数学试题含解析)请考生注意:1.请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。
写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合2{|1}M x x ==.N 为自然数集,则下列表示不正确的是( )A .1M ∈B .{1,1}M =-C .M ∅⊆D .M N ⊆ 2.下列说法正确的是( )A .“若1a >,则21a >”的否命题是“若1a >,则21a ≤”B .“若22am bm <,则a b <”的逆命题为真命题C .0(0,)x ∃∈+∞,使0034x x >成立D .“若1sin 2α≠,则6πα≠”是真命题 3.已知数列{}n a 中,112,()1,n n n a n a a a n N *+=-=+∈ ,若对于任意的[]*2,2,a n N ∈-∈,不等式21211n a t at n +<+-+恒成立,则实数t 的取值范围为( ) A .(][),21,-∞-⋃+∞B .(][),22,-∞-⋃+∞C .(][),12,-∞-⋃+∞D .[]2,2- 4.已知15455,log log 2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b a c >> D .c b a >>5.已知m ∈R ,复数113z i =+,22z m i =+,且12z z ⋅为实数,则m =( )A .23-B .23C .3D .-36.为实现国民经济新“三步走”的发展战略目标,国家加大了扶贫攻坚的力度.某地区在2015 年以前的年均脱贫率(脱离贫困的户数占当年贫困户总数的比)为70%.2015年开始,全面实施“精准扶贫”政策后,扶贫效果明显提高,其中2019年度实施的扶贫项目,各项目参加户数占比(参加该项目户数占 2019 年贫困户总数的比)及该项目的脱贫率见下表:参加用户比 40% 40% 10% 10%脱贫率 95% 95% 90% 90%那么2019年的年脱贫率是实施“精准扶贫”政策前的年均脱贫率的( )A .2728倍B .4735倍C .4835倍D .75倍 7.已知函数()()614,7,7x a x x f x a x -⎧-+≤=⎨>⎩是R 上的减函数,当a 最小时,若函数()4y f x kx =--恰有两个零点,则实数k 的取值范围是( )A .1(,0)2-B .1(2,)2-C .(1,1)-D .1(,1)28.函数()3221f x x ax =-+在()0,∞+内有且只有一个零点,则a 的值为( )A .3B .-3C .2D .-2 9.函数的定义域为( )A .[,3)∪(3,+∞)B .(-∞,3)∪(3,+∞)C .[,+∞)D .(3,+∞)10.2019年某校迎国庆70周年歌咏比赛中,甲乙两个合唱队每场比赛得分的茎叶图如图所示(以十位数字为茎,个位数字为叶).若甲队得分的中位数是86,乙队得分的平均数是88,则x y +=( )A .170B .10C .172D .12 11.下列与函数y x=定义域和单调性都相同的函数是( ) A .2log 2x y = B .21log 2x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭ C .21log y x = D .14y x =12.已知(1)n x +的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( ).A .122B .112C .102D .92二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2024年上海静安区高三二模数学试卷和答案

上海静安区2023-2024学年第二学期教学质量调研高三数学试卷本试卷满分150分,考试时间120分钟.2024.4一、填空题(本大题共12小题,满分54分)第1小题至第6小题每个空格填对得4分,第7小题至第12小题每个空格填对得5分,考生应在答题纸的相应编号后填写答案,否则一律得零分.1.中国国旗上所有颜色组成的集合为________.2.已知i 是虚数单位,复数i2i++=m z 是纯虚数,则实数m 的值为________.3.函数xxy +-=21ln的定义域为________.4.若单位向量a 、b 满足⊥a b,则=-||a ________.5.某地区高三年级2000名学生参加了地区教学质量调研测试,已知数学测试成绩X 服从正态分布),100(2σN (试卷满分150分),统计结果显示,有320名学生的数学成绩低于80分,则数学分数属于闭区间]120,80[的学生人数约为_______.6.已知物体的位移d (单位:m)与时间t (单位:s)满足函数关系t d sin 2=,则在时间段)6,2(∈t 内,物体的瞬时速度为s /m 1的时刻=t _______(单位:s).7.已知等比数列的前n 项和为a S nn +⎪⎭⎫⎝⎛=21,则a 的值为________.8.在下列关于实数b a 、的四个不等式中,恒成立的是_______.(请填入全部正确的序号)①ab b a 2≥+;②ab b a ≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+22;③||||||b a b a -≤-;④1222-≥+b b a .9.正四棱锥ABCD P -底面边长为2,高为3,则点A 到不经过点A 的侧面的距离为_______.10.某工厂生产的产品以100个为一批.在进行抽样检查时,只从每批中抽取10个来检查,如果发现其中有次品,则认为这批产品是不合格的.假定每一批产品中的次品最多不超过2个,并且其中恰有i (=i 0,1,2)个次品的概率如下:一批产品中有次品的个数i012概率0.30.50.2则各批产品通过检查的概率为________.(精确到0.01)11.已知实数)6,0(∈a ,记))(a x x x f -=.若函数)(x f y =在区间[]2,0上的最小值为2-,则a 的值为________.12.我们称右图的曲线为“爱心线”,其上的任意一点),(y x P 都满足方程022||2||222=+-+-y x y y x x .现将一边在x 轴上,另外两个顶点在爱心线上的矩形称为心吧.若已知点⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2,22M 到“爱心线”上任意一点的最小距离为d ,则用d 表示心吧面积的最大值为_______.xy O二、选择题(本大题共4小题,满分18分)第13题、14题各4分,第15题、16题各5分.每题有且仅有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑.13.函数)(cos sin 2R ∈-=x x x y 的最小正周期为…………………………………………()A .2π;B .π;C .23π;D .2π.14.设m ,n 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中真命题是………()A .若m ∥α,n ∥α,则m ∥n ;B .若m ⊂α,n ⊂β,m ∥n ,则α∥β;C .若m ⊥α,n ∥α,则m ⊥n ;D .若m ⊂α,n ⊂α,m ∥β,n ∥β,则α∥β.15.设1>a ,则双曲线1)1(2222=+-a y a x 的离心率e 的取值范围是…………………………()A .)2,2(;B .)5,2(;C .)5,2(;D .)5,2(.16.如果一个非空集合G 上定义了一个运算*,满足如下性质,则称G 关于运算*构成一个群.(1)封闭性,即对于任意的G b a ∈,,有G b a ∈*;(2)结合律,即对于任意的G c b a ∈,,,有))(c b a c b a **=**(;(3)对于任意的G b a ∈,,方程b a x =*与b y a =*在G 中都有解.例如,整数集Z 关于整数的加法(+)构成群,因为任意两个整数的和还是整数,且满足加法结合律,对于任意的∈b a ,Z ,方程b a x =+与b y a =+都有整数解;而实数集R 关于实数的乘法(⨯)不构成群,因为方程10=⨯y 没有实数解.以下关于“群”的真命题有………………………………………………………………()1自然数集N 关于自然数的加法(+)构成群;2有理数集Q 关于有理数的乘法(⨯)构成群;3平面向量集关于向量的数量积(⋅)构成群;4复数集C 关于复数的加法(+)构成群.A .0个;B .1个;C .2个;D .3个.三、解答题(本大题共5题,满分78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.(满分12分)共2个小题,第1小题满分6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 ,已知3=a ,5=b ,7=c .(1)求角C 的大小;(2)求)sin(C A +的值.18.(满分15分)共3个小题,第1小题满分5分,第2小题满分10分.某高中随机抽取100名学生,测得他们的身高(单位:cm),按照区间[)165,160,[)170,165,[)175,170,[)180,175,[]185,180分组,得到样本身高的频率分布直方图(如下图所示).(1)求身高不低于170cm 的学生人数;(2)将身高在[170,175),[175,180),[180,185]区间内的学生依次记为A ,B ,C 三个组,用分层抽样的方法从三个组中抽取6人.①求从这三个组分别抽取的学生人数;②若要从6名学生中抽取2人,求B 组中至少有1人被抽中的概率.19.(满分15分)共2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分9分.如图1所示,ABCD 是水平放置的矩形,32=AB ,2=BC .如图2所示,将ABD 沿矩形的对角线BD 向上翻折,使得平面⊥ABD 平面BCD .(1)求四面体ABCD 的体积V ;(2)试判断与证明以下两个问题:①在平面BCD 上是否存在经过点C 的直线l ,使得AD l ⊥?②在平面BCD 上是否存在经过点C 的直线l ,使得AD l //?ABCD ABCD图1图220.(满分18分)共3个小题,每个小题均是满分6分.江南某公园内正在建造一座跨水拱桥.如平面图所示,现已经在地平面以上造好了一个外沿直径为20米的半圆形拱桥洞,地平面与拱桥洞外沿交于点A 与点B .现在准备以地平面上的点C 与点D 为起点建造上、下桥坡道,要求:①AC BD =;②在拱桥洞左侧建造平面图为直线的坡道,坡度为22:1(坡度为坡面的垂直高度和水平方向的距离的比);③在拱桥洞右侧建造平面图为圆弧的坡道;④在过桥的路面上骑车不颠簸.(1)请你设计一条过桥道路,画出大致的平面图,并用数学符号语言刻画与表达出来;(2)并按你的方案计算过桥道路的总长度;(精确到0.1米)(3)若整个过桥坡道的路面宽为10米,且铺设坡道全部使用混凝土.请设计出所铺设路面的相关几何体,提出一个实际问题,写出解决该问题的方案,并说明理由(如果需要,可通过假设的运算结果列式说明,不必计算).21.(满分18分)共3个小题,第一小题满分5分,第2小题满分6分,第3小题满分7分.已知R ∈k ,记x x a k a x f -⋅+=)((0>a 且1≠a ).(1)当e =a (e 是自然对数的底)时,试讨论函数)(x f y =的单调性和最值;(2)试讨论函数)(x f y =的奇偶性;(3)拓展与探究:①当k 在什么范围取值时,函数)(x f y =的图像在x 轴上存在对称中心?请说明理由;②请提出函数)(x f y =的一个新性质,并用数学符号语言表达出来.(不必证明)C DAB20米参考答案与评分标准一、1.{红,黄};2.21-;3.)1,2(-;4.2;5.1360;6.5π3;7.1-;8.②③④;9.5;10.0.91;11.3;12.225d -.二、13.A ;14.C ;15.D .16.B .三、17.解:(1)由余弦定理,有212cos 222-=-+=ab c b a C ,所以3π2=C …………………6分(2)解1:由正弦定理,有CcB b sin sin =,即.1435sin sin ==c C b B 所以B B C A sin )πsin()sin(=-=+.1435=………………………6分解2:由正弦定理,有C cA a sin sin =,即.1433sin sin ==c C a A 所以.1413sin 1cos 2=-=A A 故,.1435sin cos cos sin )sin(=+=+C A C A C A ………………………6分解3:由余弦定理,有14132cos 222=-+=bc a c b A ,所以.1433sin =A 故,.1435sin cos cos sin )sin(=+=+C A C A C A ………………………6分18.解:(1)由频率分布直方图可知515(0.070.040.020.01)x =-⨯+++,所以1[150.14]0.065x =-⨯=.身高在170cm 以上的学生人数为100(0.0650.0450.025)60⨯⨯+⨯+⨯=(人).(2)A ,B ,C 三组的人数分别为30人,20人,10人.因此应该从A ,B ,C 三组中每组各抽取630360⨯=(人),620260⨯=(人),610160⨯=(人).………………………4分设A 组的3位同学为1A ,2A ,3A ,B 组的2位同学为1B ,2B ,C 组的1位同学为1C ,则从6名学生中抽取2人有15种可能:12(,)A A ,13(,)A A ,11(,)A B ,12(,)A B ,11(,)A C ,23(,)A A ,21(,)A B ,22(,)A B ,21(,)A C ,31(,)A B ,32(,)A B ,31(,)A C ,12(,)B B ,11(,)B C ,21(,)B C .其中B 组的2位学生至少有1人被抽中有9种可能:11(,)A B ,12(,)A B ,21(,)A B ,22(,)A B ,31(,)A B ,32(,)A B ,12(,)B B ,11(,)B C ,21(,)B C .所以B 组中至少有1人被抽中的概率为93155P ==.……………6分19.解:(1)过点A 作AE BD ⊥,垂足为E .因为平面⊥ABD 平面BCD ,ABDEF有AE ⊥平面BCD,则AE =……………………4分所以11122332BCD V S AE ==⨯⨯⨯ △.………2分(2)①在平面BCD 上存在经过点C 的直线l ,使得AD l ⊥.……………………1分证明:过点C 作CF BD ⊥,垂足为F .因为AE ⊥平面BCD ,则DE 为AD 在平面BCD 内的投影.由三垂线定理,CF AD ⊥,则存在l AD ⊥.……………………4分②在平面BCD 上不存在经过点C 的直线l ,使得AD l //……………………1分证明:假设存在//l AD ,因为AD 不在平面BCD 内,则//AD 平面BCD ,与AD 平面BCD D =矛盾.…3分所以不存在//l AD .注:用异面直线判断定理证明给满分.20.解1:如图,以线段AB 的中点O 为坐标原点建立平面直角坐标系.…………………1分……………………2分则,圆O 的方程为10022=+y x ;由221tan =C ,10=OE 得220=CE ,30=CO .过点C 作圆O 的切线DE ,切点为E ,直线CE 的斜率为221,其方程为)30(221+=x y .所以直线OE 的斜率为22-,其方程为x y 22-=,将其代入10022=+y x ,得点E 的坐标为⎪⎪⎭⎫⎝⎛-3220,310.经过点D 作圆M 与圆O 切于点F (圆O 与y 轴的交点),设圆M 的半径为r ,则,222DM OM OD =+,即222)10(30r r =-+,解得50=r .所以,圆M 的方程为22250)40(=++y x ,故,用函数表示过桥道路为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤≤--<≤---<≤-+=.300,402500,0310,100,31030),30(22122x x x x x x y ……………………3分(2)解1:由点E 的坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-3220,310,得22arctan 2π-=∠EOF ,CDAB20米E OFxy所以圆弧EF 的长为⎪⎭⎫⎝⎛-22arctan 2π10≈3.398,……………………2分由点D 的坐标为()0,30,点M 的坐标为()40,0-,得43arctan =∠DMF ,所以圆弧FD 的长为43arctan50≈32.175,……………………2分故,过桥道路的总长度为+220⎪⎭⎫⎝⎛-22arctan 2π1043arctan 50+9.63≈m .……2分解2:(1)如图建系…………………………………………………………1分……………………2分作圆N 与x 轴相切于点D ,并和圆O 切于点G ,设圆M 的半径为r ,则,222ON DN OD =+,即222)10(30+=+r r ,解得40=r .所以,圆N 的方程为22240)40()30(=-+-y x ,将直线OG 的方程代入10022=+y x 得,点G 的坐标为()6,8故,用函数表示过桥道路为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤≤---<≤---<≤-+=.306,)30(160040,6310,100,31030),30(22122x x x x x x y …………………3分(2)因为⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=3220,310OE ,)8,6(=OG ,则15283,cos +-==〉〈OG OE OG OE ,即,15283arccos ,+-=〉〈OG OE .所以圆弧EG 的长为15283arccos 10+-≈9.833.……………………2分又由点G 的坐标为)8,6(,得34arctan 2π-=∠OND ,所以圆弧GD 的长为⎪⎭⎫ ⎝⎛-34arctan 2π40≈25.740.………………………2分故,过桥道路的总长度为+22015283arccos10+-⎪⎭⎫ ⎝⎛-+34arctan 2π40≈63.9m .………2分CDAB20米EGOxy(3)设计让桥的侧面所在平面垂直于地平面,则桥拱左侧铺设的是以曲边形ACE 为底面,高为10米的柱体;桥拱右侧铺设的是以曲边形BDF (BDG )为底面,高为10米的柱体;……………………2分提问:铺设坡道共需要混凝土多少立方米?……………………2分方案1:=-=∆AOE COE ACE S S S 扇形曲边形BOFDOM DMF BDF S S S S 扇形扇形曲边形--=∆所以,铺设过桥路需要混凝土10(BOF DOM DMF AOC COD S S S S S 扇形扇形扇形--+-∆∆)3m .………2分方案2:=-=∆AOE COE ACE S S S 扇形曲边形BOGDNG ODN BDG S S S S 扇形扇形曲边形--=∆所以,铺设过桥路需要混凝土10(BOF DNG ODN AOC COD S S S S S 扇形扇形扇形--+-∆∆)3m .………2分注:1、用直线和圆的方程表示坡道给满分;2、在拱桥右边设计与圆拱相切,切点不在圆拱最高点的上凸圆弧坡道,若计算正确,可酌情给满分;3、在拱桥右边设计与圆拱相切,与水平线相交的下凸圆弧作为坡道,若计算正确,可酌情给满分.4、若学生在拱桥左边设计圆的割线段,建议各扣1分;5、在拱桥右边设计相交圆弧作为坡道,但计算正确,建议各扣1分.21.解:(1)xx k x f -⋅-=e e )(',当0≤k 时,0)('>x f ,故函数)(x f y =在R 上为严格增函数;……………………1分函数)(x f y =在R 上无最值.……………………1分当0>k 时,令0)('=x f ,得k x ln 21=,所以,当⎪⎭⎫ ⎝⎛∞-∈k x ln 21,时,0)('<x f ,函数)(x f y =在⎥⎦⎤ ⎝⎛∞-k ln 21,上为严格减函数;…1分当⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞∈,ln 21k x 时,0)('>x f ,函数)(x f y =在⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,ln 21k 上为严格增函数.…………1分函数)(x f y =在R 上有最小值0,无最大值.……………………1分(2)因为“)(x f y =为偶函数”⇔“对于任意的R ∈x ,都有)()(x f x f =-”⇔对于任意的R ∈x ,都有R ∈-x ,并且x x x x a k a a k a ⋅+=⋅+--;⇔对于任意的R ∈x ,0))(1(=---x x a a k ⇔1=k .故,1=k 是)(x f y =为偶函数的充要条件.……………………3分因为“)(x f y =为奇函数”⇔“对于任意的R ∈x ,都有)()(x f x f -=-”⇔对于任意的R ∈x ,都有R ∈-x ,并且x x x x a k a a k a ⋅+=⋅----;⇔对于任意的R ∈x ,0))(1(=++-x x a a k ⇔1-=k .故,1-=k 是)(x f y =为奇函数的充要条件.……………………3分当1±≠k 时,)(x f y =是非奇非偶函数.(3)①当0<k 时,函数)(x f y =有对称中心⎪⎭⎫ ⎝⎛-0),log(21k .即,当0<k 时,对于任意的R ∈x ,都有R ∈-x ,并且=--))((log x k f a )(x f -.………2分证明:当0<k 时,令0)(=x f ,解得)(log 21k x a -=为函数)(x f y =的零点由xx a k a x f -⋅+=)(得,=--))((log x k f a ))((log )(log x k x k a a a k a -----⋅+x x a a k -⋅-=-)(x f -=.……………………2分②答案1:当0>k 时,函数)(x f y =有对称轴k x a log 21=.即,当0>k 时,对于任意的R ∈x ,都有R ∈-x ,并且=-)(log x k f a )(x f .………………3分参考证明:当0>k 时,由xx a k a x f -⋅+=)(得,=-)(log x k f a )(log log x k xk a aa k a ---⋅+x x a a k +⋅=-)(x f =.答案2:当1=k 时,)(x f y =的图像关于y 轴对称,即,对于任意的R ∈x ,都有)()(x f x f =-.………………………………………………1分答案3:当0<k 时,函数)(x f y =的零点为)(log 21k x a -=,即.0)(log 21=⎪⎭⎫⎝⎛-k f a …………1分答案4:表述函数)(x f y =的单调性和最值,并写出定义形式各给1分.。
上海市嘉定区2024届高三年级一模考试数学试卷(附答案)

上海市嘉定区2024届高三年级一模考试数学试卷(考试时间120 分钟,满分150 分)一.填空题(本大题满分 54 分)本大题共有12 题,只要求直接填写结果,前六题每题得 4分,后六题每题得 5 分.1.不等式260x x −−<的解集为____________.2.已知(2,1),(1,2)a b ==−,则23a b +=____________. 3.函数sin y x π=的最小正周期为____________. 4.已知tan 2α=,则tan 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭____________. 5.双曲线22145x y −=的离心率为____________.6.已知事件A 和B 独立,11(),()413P A P B ==,则()P A B =____________. 7.已知实数a 、b 满足6ab =−,则22a b +的最小值为____________.8.已知6(12)x +的二项展开式中系数最大的项为____________.9.关于x 的方程232x x mx −+=有三个不同的实数解,则实数m 的值为____________.10.已知11个大小相同的球,其中3个是红球,3个是黑球,5个是白球,从中随机取出4个形成一组,其中三种颜色都有的概率为____________.11.已知复平面上一个动点Z 对应复数z ,若|4i |2z −≤,其中i 是虚数单位,则向量OZ 扫过的面积为____________.12.正四棱台1111111,3,1,2,ABCD A B C D AB A B AA M −===是11C D 的中点,在直线1AA BC 、上各取一个点P 、Q ,使得M 、P 、Q 三点共线,则线段PQ 的长度为____________.二.选择题(本大题满分18分)本大题共有4题,每题都给出四个结论,其中有且只有一个结论是正确的,前两题每题得4分,后两题每题得5分.13.直线倾斜角的取值范围为( ) A .0,2π⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[0,)πD .[0,]π14.两位跳水运动员甲和乙,某次比赛中的得分如下表所示,则正确的选项为()A .甲和乙的中位数相等,甲的均分小于乙B .甲的均分大于乙,甲的方差大于乙C .甲的均分大于乙,甲的方差等于乙D .甲的均分大于乙,甲的方差小于乙 15.己知等差数列{}n a ,公差为12,()d f x x a x a =−+−,则下列命题正确的是()A .函数()()y f x x =∈R 可能是奇函数B .若函数()()y f x x =∈R 是偶函数,则0d =C .若0d =,则函数()()y f x x =∈R 是偶函数D .若0d ≠,则函数()()y f x x =∈R 的图像是轴对称图形16.已知四面体,,ABCD AB BC AD CD ==.分别对于下列三个条件: ①AD BC ⊥;②AC BD =;③2222AB CD AC BD +=+, 是AB CD ⊥的充要条件的共有几个( ) A .0 B .1 C .2 D .3三.解答题(本大题满分8分)本大题共有5题,解答下列各题必须写出必要的步骤.17.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题6分,第2小题8分. 已知三角形,1ABC CA CB ⋅=,三角形的面积12S =, (1)求角C 的值; (2)若sin cos 24A A a ==,求c .18.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题6分,第2小题8分. 已知数列{}n a 的前n 项和为2,n n S S n n =+,其中,1n N n ∈≥. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n H .19.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题6分,第2小题8分.中国历史悠久,积累了许多房屋建筑的经验.房梁为柱体,或取整根树干而制为圆柱形状,或作适当裁减而制为长方体形状,例如下图所示.材质确定的梁的承重能力取决于截面形状,现代工程科学常用抗弯截面系数W来刻画梁的承重能力.对于两个截面积相同的梁,称W较大的梁的截面形状更好.三种不同截面形状的梁的抗弯截面系数公式,如下表所列,(1)假设上表中的三种梁的截面面积相等,请问哪一种梁的截面形状最好?并具体说明;(2)宋朝学者李诫在《营造法式》中提出了矩形截面的梁的截面长宽之比应定为3:2的观点.考虑梁取材于圆柱形的树木,设矩形截面的外接圆的直径为常数D,如下图所示,请问:h b为何值时,其抗弯截面系数取得最大值,并据此分析李诫的观点是否合理.20.(本题满分18 分)本题共有 3 个小题,第1 小题4 分,第 2 小题6 分,第3 小题 8 分.抛物线24y x =上有一动点(,),0P s t t >.过点P 作抛物线的切线l ,再过点P 作直线m ,使得m l ⊥,直线m 和抛物线的另一个交点为Q . (1)当1s =时,求切线l 的直线方程;(2)当直线l 与抛物线准线的交点在x 轴上时,求三角形OPQ 的面积(点O 是坐标原点); (3)求出线段||PQ 关于s 的表达式,并求||PQ 的最小值;21.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题4分,第2小题6分,第3小题8分. 已知ln (),()exx xf xg x x ==. (1)求函数()()y f x y g x ==、的单调区间和极值;(2)请严格证明曲线()()y f x y g x ==、有唯一交点;(3)对于常数10,e a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,若直线y a =和曲线()()y f x y g x ==、共有三个不同交点()()()123,,,x a x a x a 、、,其中123x x x <<,求证:123x x x 、、成等比数列.第 5 页。
上海市黄浦区2024届高三年级一模考试数学试卷(附答案)

上海市黄浦区2024届高三年级一模考试数学试卷一、填空题1.已知集合{}{}|2,|1A x x B x x =≤=≥−,则A B ⋂=_____________2.若函数()()1y x x a =+−为偶函数,则实数a 的值为____________3.已知复数1z i =−(i 为虚数单位),则满足z w z ⋅=的复数w 为______________4.若双曲线22116x y m−=经过点(),则此双曲线的离心率为____________5.已知向量()()0,2,3,1a b ==,则向量a 与b 夹角的余弦值为____________6.若棱长为2的正方体的所有顶点都在同一球面上,则该球的体积为____________7.某城市30天的空气质量指数如下:29,26,27,29,38,29,26,26,40,51,35,44,33,67,80,86,65,53,70,34,36,41,31,38,63,60,56,34,44,31,则这组数据的第75百分位数为____________8.在ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边长分别为,,a b c ,若22255650a b bc c −+−=,则sin 2A 的值为_____________9.某校共有400名学生参加了趣味知识竞赛(满分:150分),且每位学生的竞赛成绩均不低于90分,将这400名学生的竞赛成绩分组如下:[)[)[)[)[)[]90,100,100,110,110,120,120,130,130,140,140,150,得到的频率分布直方图如图所示,则这400名学生中竞赛成绩不低于120分的人数为____________10.若ϕ是一个三角形的内角,且函数()3sin 2y x ϕ=+在区间,46ππ⎡⎤−⎢⎥⎣⎦上是单调函数,则ϕ的取值范围是_____________11.设123,,,,n a a a a 是首项为3且公比为()1313233343log log log log 1log 18n n a a a a a +−+−++−>的最小正整数n 的值为_____________12.若正三棱锥A -BCD 的底面边长为6P 满足()()DA CB PA PB PC PD +⊥+++,则2PA PB PA ++的最小值为_____________二、选择题13.设x R ∈,则“38x >”是“2x >”的( ) A .充分而不必要条件B .充要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件14.从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是( )A .720B .710C .310D .3515.若实数,a b 满足221a b ab +=+,则必有( ) A . 222a b +≥B . 221a b −≤C .1a b −≤D .2a b +≤16.在平面直角坐标系xOy 中,对于定点(),P a b ,记点集(){},}|1,1x y x a y b −≤−≤中距离原点O 最近的点为点p Q ,此最近距离为()f P ,当点P 在曲线2284160x y x y +−−+=上运动时,关于下列结论:①点p Q 的轨迹是一个圆;②()f P 的取值范围是2⎤⎦,正确的判断是( )A .①成立,②成立B .①成立,②不成立C .①不成立,②成立D .①不成立,②不成立三、解答题17.已知等比数列{}n a 是严格增数列,其第3、4、5项的乘积为1000,并且这三项分别乘以4、3、2后,所得三个数依次成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若对任意的正整数n ,数列{}n b 的前n 项和()312n n S =−,向量(),n n a b 的模为n t ,求数列{}n t 的前n 项和.18.如图,平面ABCD ⊥平面ADEF ,四边形ADEF 是正方形,BC //AD ,∠BAD =∠CDA =45°,CD =2,AD =(1)证明:CD ⊥平面ABF ;(2)求二面角B-EF-A 的正切值.19.某公园的一个角形区域AOB 如图所示,其中23AOB π∠=,现拟用长度为100米的隔离挡板(折线DCE )与部分围墙(折线DOE )围成一个花卉育苗区ODCE ,要求满足OD =OC =OE . (1)设333DOC πππαα⎛⎫∠=+−<< ⎪⎝⎭,试用α表示OD ; (2)为使花卉育苗区的面积最大,应如何设计? 请说明理由.20.设a 为实数,1Γ是以点O (0,0)为顶点,以点10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭为焦点的抛物线,2Γ是以点()0,A a 为圆心,半径为1的圆位于y 轴右侧且在直线y a =下方的部分. (1)求1Γ与2Γ的方程;(2)若直线2y x =+被1Γ所截得的线段的中点在2Γ上,求a 的值;(3)是否存在a ,满足:2Γ在1Γ的上方,且2Γ有两条不同的切线被1Γ所截得的线段长相等? 若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.21.设函数()f x 与()g x 的定义域均为D ,若存在0x D ∈,满足()()00f x g x =且()()00''f x g x =,则称函数()f x 与()g x “局部趋同”.(1)判断函数()151f x x =+与()322f x x x =+是否“局部趋同”,并说明理由;(2)已知函数()()()()2120,0xg x x ax x g x bex =−+>=>,求证:对任意的正数a ,都存在正数b ,使得函数()1g x 与()2g x “局部趋同”;(3)对于给定的实数m ,若存在实数n ,使得函数()()10nh x mx x x=+>与()2ln h x x =“局部趋同”,求实数m 的取值范围.参考答案一、填空题 1.[]12,− 2. 1 3. i− 4.545.126.7. 56 8.24259.220 10.0,6π⎛⎤⎥⎝⎦11.2512. 8二、选择题13.A 14. B 15. D 16. C三、解答题 17.(1)352n n a −=⋅ (2)()13214n −18.(1)证明略 (2)1419.(1)502OD cosα=(2)111S cos α⎛⎫=− ⎪+⎝⎭, 当1cos α=时,max S =,此时0α=,即3DOC π∠=,50OC CD CE ===米时,面积最大.20.(1)1Γ:2x y =;2Γ:()221x y a +−=(()01x ,∈,()1y a ,a ∈−)(2)a =(3)51148a ,⎛⎫∈ ⎪⎝⎭21.(1)不是“局部趋同” (2)证明略 (3)12m ≤。
2024届上海市宝山区高三一模数学试题及答案

9上海市宝山区2024届高三一模数学试卷(满分150分,时间120分钟)2023.12.13一、填空题(本大题共有12题,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分,满分54分)1.函数 lg 1f x x 的定义域是.2.已知向量 2,1a m , 1,3b m ,a b,则实数m.3.4.设x 5.6.设a 、7.设函数8.4a x 9.点B 则 10.政、外语和专业课三门,录取工作将这样进行:在每门课均及格(60分)的考生中,按总分进行排序,择优录取.振华同学刚刚完成报考,尚有11周复习时间,下表是他每门课的复习时间和预计得分.设思政、外语和专业课分配到的周数分别为x 、y 、z ,则自然数数组 ,,x y z 时,振华被录取的可能性最大.科目周数012345678910思政2040556572788082838485外语3045535862656870727475专业课507085909395969696969611.已知函数 311f x x ,正项等比数列 n a 满足1012110a ,则 20231lg k k f a .12.设点P 在直线:250l x y 上,点Q 在曲线:ln y x x 上,线段PQ 的中点为M ,O 为坐标原点,则OM的最小值为.二、选择题(本大题共有4题,第13、14题每题4分,第15、16题每题5分,满分18分)13.“1x ”是“1x ”的().A .C 14..A .B .C .D 15.已知z .A 2z .B 若.C 若z .D 若116.m n S 、,m n 则下列选项中正确的是().A ①是真命题,②是真命题;.B ①是真命题,②是假命题;.C ①是假命题,②是真命题;.D ①是假命题,②是假命题.三、解答题(本大题共有5题,满分78分)【解答下列各题必须写出必要的步骤】17.(本题满分14分,第1小题满分4分,第2小题满分4分,第3小题满分6分)一个盒子中装有4张卡片,卡片上分别写有数字1、2、3、4.现从盒子中随机抽取卡片.P A;(1)若一次抽取3张卡片,事件A表示“3张卡片上数字之和大于7”,求(2)若第一次抽取1张卡片,放回后再抽取1张卡片,事件B表示“两次抽取的卡片上数字之和大于6”,P B;求(3)若一次抽取2张卡片,事件C表示“2张卡片上数字之和是3的倍数”,事件D表示“2张卡片上数字之积是4的倍数”.验证C、D是独立的.18.在(1)(2)如图,在直三棱柱111ABC A B C 中,AB BC 12AC AA ,且D 、E 分别是AC 、11AC 的中点.(1)证明:AC BE ;(2)求三棱锥D ABE 的体积;(3)求直线BD 与平面ABE 所成角的大小(结果用反三角函数值表示).19题图以坐标原点为对称中心,焦点在x 轴上的椭圆 过点 2,0A ,且离心率为2.(1)求椭圆 的方程;(2)若点 1,0B ,动点M 满足2MA MB ,求动点M 的轨迹所围成的图形的面积;(3)过圆224x y 上一点P (不在坐标轴上)作椭圆 的两条切线1l 、2l .记OP 、1l 、2l 的斜率分别为0k 、1k 、2k ,求证: 0122k k k .21.(本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题①满分6分,第2小题②满分8分)已知函数 e xf x x , exg x x ,其中e 为自然对数的底数.(1)求函数 y f x 的图像在点1,1f 处的切线方程;(2)设函数 F x af x g x ,①若e a ,求函数 y F x 的单调区间,并写出函数 y F x m 有三个零点时实数m 的取值范围;②当01a 时,1x 、2x 分别为函数 y F x 的极大值点和极小值点,且不等式12F x tF x 0 对任意 0,1a 恒成立,求实数t 的取值范围.2023学年第一学期期末 高三年级数学学科教学质量监测试卷参考答案1.()∞+,12.13.84.(][)∞+∞−,,105.486.二7.1− 8.8− 9.123++ 10.()5,4,2 11.2023 12.513. A 14.B 15.B 16.C17.解:(1)若一次抽取3张卡片,共包含()321,,、()421,,、()431,,、()432,,共4个基本事件.其中事件()(){}4,3,2431、,,=A 包含2个基本事件 .............2分 所以()2142P A ==...........4分 (2)若第一次抽取1张卡片,放回后再抽取1张卡片,共包含1644=⨯个基本事件,其中事件()()(){}3,44,44,3、、=B 包含3个基本事件 ...........6分 所以()316P B =............8分(3)一次抽取2张卡片,共包含624=C 个基本事件,事件()(){}4,22,1,=C ,所以()2163P C == ...........9分事件()()(){}4,34,24,1、、=D ,所以()3162P D == ...........10分当D C 、同时发生,即2张卡片上数字之和是3的倍数同时积是4的倍数,只有一种取法()4,2,所以()16P C D =...........12分因为()()()P C D P C P D =,所以事件C 与事件D 是独立的. ...........14分18.解:(1)根据正弦定理得2sin sin A B B = ...........2分所以23sin =A ...........4分所以323ππ或=A...........6分(2)由三角形面积公式得A bc a a sin 212121=⋅,即A bc a sin 22= ...........8分又由余弦定理A bc c b a cos 2222−+=得A bc c b A bc cos 2sin 222−+= ...........10分解得()A A bc c b cos sin 222+=+从而()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+4sin 22cos sin 222πA A A bc c b . ..........12分 当24ππ=+A 即4π=A 时bc c b 22+有最大值22即cbb c +的最大值为22. ...........14分19.解:(1)证明:易知1//AA DE由易知直三棱柱111C B A ABC −知ABC AA 面⊥1 所以ABC DE 面⊥从而BD 是BE 在ABC 面内的投影ABC ∆中,BC AB =,D 为AC 中点,则BD AC ⊥ 由三垂线定理知⊥AC BE . ..........4分(2)等腰ABC ∆中,2==BC AB ,,2=AC 从而1=BD 所以211121=⨯⨯=∆ABD S...........6分 由ABC DE 面⊥,且,21==AA DE所以312213131=⨯⨯=⋅=∆−DE S V ABD ABD E ...........8分又因为ABD E ABE D V V −−=所以三棱锥ABE D −的体积为31. ...........10分(3)由(2)31==−−ABD E ABE D V V令点D 到面ABE 的距离为d ,则有3131=⋅=∆−d S V ABE ABE DABE ∆中,2=AB ,5==BE AE ,从而23=∆ABE S . ..........12分所以32=d...........14分设直线BD 与平面ABE 所成角为α,则32sin ==BD d α所以直线BD 与平面ABE 所成角的大小为32sin arc . ...........16分另解(空间向量)相应给分以D 为坐标原点,射线DE DB DA 、、分别为z y x 、、轴建立空间直角坐标系. 则()()()()2,0,00,0,10,1,00,0,1E C B A ,,,−(1)()()2,10,0,0,2−=−=,BE AC ..........2分 因为0=⋅BE AC所以⊥AC BE . .........4分 (2)设平面ABE 的一个法向量()z y x n ,,=()()0,11,2,0,1,−=−=AB AE则有⎩⎨⎧=+−=+−02y x z x 令1=z ,则()1,2,2=n ..........6分又(),2,0,0=DE所以点D 到面ABE的距离32==d..........8分ABE ∆中,2=AB ,5==BE AE ,从而23=∆ABE S 所以3132233131=⨯⨯=⋅=∆−d S V ABEABE D 即三棱锥ABE D −的体积为31. ..........10分(3)直线BD 与平面ABE 所成角为α,由(2)知平面ABE 的一个法向量()1,2,2=n ,且()0,10−=,BD则32sin ==α..........14分所以直线BD 与平面ABE 所成角的大小为32sin arc . ..........16分20.解:(1)由题设知椭圆Γ中,23,2===a c e a 得3=c由222c b a +=得1=b .........2分所以椭圆Γ的方程为2214x y +=..........4分 (2)设(),M x y , 由MB MA 2=得()()[]2222142y x y x +−=++化简得()4222=+−y x . .........6分表示的是以()0,2为圆心,2为半径的圆,其面积为π4. ..........8分 (3)设()0000,,(,0)P x y x y ≠,且42020=+y x 设过点P 的直线m kx y +=与椭圆相切,联立⎩⎨⎧=++=4422y x m kx y 化简得()()014841222=−+++m kmx x k ..........10分由()()014116642222=+−−=∆k m m k 得1422+=k m ..........12分 点()00,P x y 在直线m kx y +=上,得00kx y m −=代入上式()142200+=−k kx y化简得()01242000220=−++−y k y x k x因为21l l 、是椭圆的两条切线,所以21k k 、是上面方程的两根 由韦达定理得42200021−=+x y x k k . .........13分 由42020=+y x 得20204y x −=− 所以020002122y x y y x k k −=−=+..........14分 又00x y k =所以()22000210−=⋅−=+x y y x k k k . ..........16分21.解:(1)由导函数()'e 1x f x =−,得()'1e 1f =−, ..........2分 故切线方程为()()()1e 11y f x −=−−,即()e 1y x =−. ........4分 (2)()()e exxF x a x x −=−−−,导函数()()()()e 1e 1'e 1+e 1e xx x xxa F x a −−−=−−=,①当e a =时,()1e e e x x F x x x +−=−−−,令()()()1e 1e 1'0x x xF x +−−==,得0x =或1x =−, .........6分所以F x 的单调增区间为,1−∞−和0,+∞,单调减区间为1,0−;.........8分 极大值()12F −=,极小值()0e 1F =−,又()5414e 4e 42eF =−−−>,()344e 4e e 4e 1F −−=+−+<−,结合单调性 故函数()y F x m =−有三个零点时m 的取值范围为()()()0,1F F −即()e 1,2−;.........10分 ②令()'0F x =得e 1x=或1e 1x=>,0x =或1ln ln 0x a ==−>,所以12, .........12分 故()()1010F x F a ==−<,()()()()211ln ln ln 1ln 10F x F a a a a a a a a F x a ⎛⎫=−=+−+=++−<< ⎪⎝⎭, 所以0t <, .........13分 设()()()()()1211ln 1,0,1a F x tF x a t a a a a ϕ=+=−+++−∈⎡⎤⎣⎦,可知()10ϕ=, .........14分()()11'1ln 11ln ,0,1a a t a t a a a a ϕ+⎛⎫⎛⎫=++−=++∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令()()1ln ,0,1m a a a a =+∈,其导函数为()22111'a m a a a a−=−=, 可得()'0m a <,所以()()0,1a m a ∈在上严格减,且()()11m a m >=, .........16分()111,'1ln 110t a a a ϕ⎛⎫︒≤−≤−+<−= ⎪⎝⎭,所以()()0,1a a ϕ∈在上严格减, ()()10a ϕϕ>=,符合题意;210,t ︒−<<存在()00,1a ∈,使得()0'0a ϕ=,所以(0,1a a a ∈在上上严格增,且10a <=,不符合题意; 综上所述,实数t 的取值范围为(],1−∞− ..........18分另解:相应给分 分离参数得()aa a a t −++−<1ln 11 令()()()1,0,1ln 11∈−++−=a aa a a a ϕ 由计算器得()1−>a ϕ所以1−≤t .。
上海市松江区2024届高三年级一模考试数学试卷(附答案)

上海市松江区2024届高三年级一模考试数学试卷一、填空题1.已知全集为R ,集合{}|1P x x =≥,则集合P =____________2.双曲线2213x y −=的右焦点坐标是____________3.已知复数z =2+i (其中i 是虚数单位),则z =_____________4.已知向量()()1,2,4,3a b ==,则()2a a b ⋅−=______________5.已知3sin ,0,52πθθ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,则tan 4πθ⎛⎫− ⎪⎝⎭的值为____________ 6.已知lg lg 1a b +=,则2a b +的最小值为____________7.在二项式()3nx +的展开式中,2x 项的系数是常数项的5倍,则n =_____________8.有5名同学报名参加暑期区科技馆志愿者活动,共服务两天,每天需要两人参加活动,则恰有1人连续参加两天志愿者活动的概率为____________9.在ABC 中,设角A 、B 及C 所对边的边长分别为,a b 及c ,若3,5,2a c B A ===,则边长b =___________10.已知函数()()26,2sin 23f x x x m g x x π⎛⎫=−++=+⎪⎝⎭,对任意00,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,存在[]12,1,3x x ∈−,使得()()()102f x g x f x ≤≤,则实数m 的取值范围是____________ 11.若函数()y f x =是定义在R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有()()()222x f x x f x ⋅+=+⋅+,则()2023f =____________12.已知正四面体A -BCD 的棱长为,空间内任意点P 满足2PB PC +=,则AP AD ⋅的取值范围是____________二、选择题13.英国数学家哈利奥特最先使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远,对于任意实数,,,a b c d ,下列命题是真命题的是( )A .若22a b <,则a b<B .若a b <,则ac bc<C . 若,a b c d <<,则ac bd <D . 若,a b c d <<,则a c b d +<+14. 如图所示的茎叶图记录了甲、乙两支篮球队各6名队员某场比赛的得分数据(单位:分),则下列说法正确的是( )A . 甲队数据的中位数大于乙队数据的中位数B . 甲队数据的平均值小于乙队数据的平均值C . 甲队数据的标准差大于乙队数据的标准差D . 乙队数据的第75百分位数为2715. 函数()y f x =的图像如图所示,()'y f x =为函数()y f x =的导函数,则不等式()'0f x x<的解集为( ) A . ()3,1−−B .(0,1)C . ()()3,10,1−−⋃D . ()(),31,−∞−⋃+∞16. 关于曲线1122:1M x y +=,有下述两个结论:①曲线M ;②曲线M 与坐标轴围成的图形的面积不大于12,则下列说法正确的是( ) A . ①、②都正确B . ①正确②错误C . ①错误②正确D . ①、②都错误三、解答题17. 如图,在四棱锥P -ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,AB AD ⊥,点E 在线段AD 上,且CE//AB . (1)求证:CE ⊥平面P AD ;(2)在四棱锥P -ABCD 的体积为56,AB=1,AD=3,45CD CDA =∠=︒,求二面角P -CE -A 的大小.18. 已知数列{}n a 为等差数列,{}n b 是公比为2的等比数列,且223344a b a b b a −=−=−. (1)证明:11a b =;(2)若集合{}1|,150k m M k b a a m ==+≤≤,求集合M 中的元素个数.19. 为了鼓励居民节约用气,某市对燃气收费实行阶梯计价,普通居民燃气收费标准如下: 第一档:年用气量在0-310(含)立方米,价格为a 元/立方米; 第二档:年用气量在310-520(含)立方米,价格为b 元/立方米; 第三档:年用气量在520立方米以上,价格为c 元/立方米.(1)请写出普通居民的年度燃气费用(单位:元)关于年度的燃气用量(单位:立方米)的函数解析式(用含,,a b c 的式子表示)(2)已知某户居民2023年部分月份用气量与缴费情况如下表,求,,a b c 的值.20. 已知椭圆()2222:=10y x a b a bΓ+>>的离心率为2,其上焦点F 与抛物线2:4K x y =的焦点重合.(1)求椭圆Γ的方程;(2)若过点F 的直线交椭圆Γ于A 、B ,同时交抛物线K 于点C 、D (如图1所示,点C 在椭圆与抛物线第一象限交点上方),试比较线段AC 与BD 长度的大小,并说明理由;(3)若过点F 的直线交椭圆Γ于点A 、B ,过点F 与直线AB 垂直的直线EG 交抛物线K 于点E 、G (如图2所示),试求四边形AEBG 面积的最小值.21. 已知函数()y f x =,记()sin ,f x x x x D =+∈. (1)若[]0,2D π=,判断函数的单调性; (2)若0,2D π⎛⎤= ⎥⎝⎦,不等式()f x kx >对任意x D ∈恒成立,求实数k 的取值范围; (3)若D =R ,则曲线()y f x =上是否存在三个不同的点A 、B 、C ,使则曲线()y f x =在A 、B 、C 三点处的切线互相重合? 若存在,求出所有符合要求的切线的方程;若不存在,请说明理由.参考答案一、填空题1.()1−∞,2. ()20,3. 4. 0 5. 17−6. 7. 10 8. 359. 10. []7,8− 11. 1−12. 44⎡−+⎣二、选择题13. D 14. D 15. C 16. C三、解答题 17.(1)证明略 (2)12arctan18.(1)证明略 (2)6个19.(1)()(]()(]()()0310310310310520310210520520ax,x ,f x a x b,x ,a b x c,x ,⎧∈⎪=+−∈⎨⎪++−∈+∞⎩(2) 3a =,33b .=,42c .=20.(1)2212y x +=(2)AC BD>(3)21.(1)单调递增的函数 (2)21k π<+(3)11y x y x =−=+,。
2024届上海市宝山区高三一模数学试卷(含答案)
2024届上海市宝山区高三一模数学试卷考生注意:1.本试卷共21题,满分150分,考试时间120分钟;2.本试卷包括试卷卷和答题纸两部分,答题纸另页,正反面; 3.在本试卷卷上答题无效,必须在答题纸上的规定位置按照要求答题; 4.可使用符合规定的计算器答题.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),要求在答题纸相应题序的空格内直接填写结果,每个空格填对得分,否则一律得零分.1. 函数()()1lg −=x x f 的定义域是2. 已知向量()1,2m a =,()3,1−=m b ,若b a ⊥,则实数=m3. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1134=+a a 则=16S4. 设x R ∈,则方程211x x x −=+−的解集为5. 在一次为期30天的博览会上,主办方统计了每天的参观人数(单位:千人),得到样本的茎叶图(如右图),则该样本的第70百分位数是6. 设b a 、为常数,若1,1−<>b a ,则函数b a y x+=的图像必定不经过第 象限7. 设函数()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≥−=)0(1)0(121x xx x x f ,若()a a f =,则实数a 的值为 8. 若对于任意实数x ,都有()()()()2344012342222x a a x a x a x a x =++++++++,则3a 的值为9. 如图,在圆锥O S −中,AC 为底面圆O 的直径,1==OC SO ,点B 在底面圆周上,且BC AB =.若E 为线段AB 上的动点,则SEC ∆的周长最小值为10. 随着我国国民教育水平的提高,越来越多的有志青年报考研究生.现阶段,我国研究生入学考试科目为思政、外语和专业课三门,录取工作将这样进行:在每门课均及格(60分)的考生中,按总分进行排序,择优录取.振华同学刚刚完成报考,尚有11周复习时间,下表是他每门课的复习时间和预计得分.设思政、外语和专业课分配到的周数分别为x y z 、、,,则自然数数组(),,x y z = 时,振华被录取的可能性最大.11. 已知函数()()311f x x =++,正项等比数列{}n a 满足1012110a =,则()20231lg k k f a ==∑ 12. 设点P ,在直线052:=−−y x l ,上,点Q ,在线线x x y ln +=Γ:,上,线段PQ ,的中点为M ,O 为坐标原点,则OM 的最小值为 .二、选择题,(本大题共有4题,满分18分,第13~14题每题4分,第15~16题每题5分),每题都给出四个结论,其中有且仅有一个结论是正确的,必须把答题纸上相应题序内的正确结论代号涂黑,选对得相应满分,否则一律得零分.13.“1>x ”是“1>x ”的 ( )A. 充分非必要条件B. 必要非充分条件C. 充要条件D. 既非充分也非必要条件14.下列说法中错误的是 ( ) A.一组数据的平均数、中位数可能相同B.一组数据中比中位数大的数和比中位数小的数一样多C.平均数、众数和中位数都是描述一组数据的集中趋势的统计量D.极差、方差、标准差都是描述一组数据的离散程度的统计量15. 已知z 是复数,z 是其共轭复数,则下列命题中正确的是 ( )A .22z z=B .若1z =,则1i z −−1C .若()212i z =−,则复平面内z 对应的点位于第一象限D .若13i −是关于x 的方程20()x px q p q R ++=∈、的一个根,则8q =−16. 已知集合S 是由某些正整数组成的集合,且满足:若a S ∈,则当且仅当(),a m n m n S m n =+∈≠其中、,或(),a p q p q S p q =+∉≠其中正整数、且. 现有如下两个命题: ①4S ∈; ②集合{}35,x x n n N S =+∈⊆.则下列选项中正确的是 ( ) A .①是真命题, ②是真命题; B .①是真命题, ②是假命题; C .①是假命题, ②是真命题; D .①是假命题, ②是假命题.三、解答题,(本大题共有5题,满分78分),解答下列各题必须在答题纸的规定区域(对应的题号)内写出必要的步骤. 17.(本题满分14分,第1小题满分4分,第2小题满分4分,第3小题满分6分)一个盒子中装有4张卡片,卡片上分别写有数字1、2、3、4.现从盒子中随机抽取卡片. (1)若一次抽取3张卡片,事件A 表示“3张卡片上数字之和大于7”,求()A P ;(2)若第一次抽取1张卡片,放回后再抽取1张卡片,事件B 表示“两次抽取的卡片上数字之和大于6”,求()B P ;(3)若一次抽取2张卡片,事件C 表示“2张卡片上数字之和是3的倍数”,事件D 表示“2张卡片上数字之积是4的倍数”.验证C 、D 是独立的. 18.(本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分) 在ABC ∆中,角C B A 、、 的对边分别为c b a 、、.(1) 若2sin a B =,求角A 的大小; (2) 若BC 边上的高等于2a,求c b b c +的最大值.19.(本题满分16分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分6分) 如图,在直三棱柱111C B A ABC −,中,2==BC AB ,,21==AA AC ,且E D 、分别是11C A AC 、的中点.(1)证明:⊥AC BE ;(2)求三棱锥ABE D −的体积;(3)求直线BD 与平面ABE 所成角的大小.(结果用反三角函数值表示)20.(本题满分16分,第1小题满分4分,第2小题满分4分,第3小题满分8分) 以坐标原点为对称中心,焦点在x 轴上的椭圆Γ过点()2,0A −,且离心率为23. (1)求椭圆Γ的方程;(2)若点()1,0B ,动点M 满足MB MA 2=,求动点M 的轨迹所围成的图形的面积; (3)过圆422=+y x 上一点P (不在坐标轴上)作椭圆Γ的两条切线21l l 、.记、OP 21l l 、的斜率分别为210k k k 、、,求证:()2210−=+k k k .21.(本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题①满分6分,第2小题②满分8分). 已知函数()e x f x x =−,()e x g x x −=+,其中e 为自然对数的底数. (1)求函数()y f x =的图像在点()()1,1f 处的切线方程; (2)设函数()()()F x af x g x =−,①若e a =,求函数()y F x =的单调区间,并写出函数()y F x m =−有三个零点时实数m 的取值范围;②当01a <<时,12x x 、分别为函数()y F x =的极大值点和极小值点,且不等式()()120F x tF x +>对任意()0,1a ∈恒成立,求实数t 的取值范围.参考答案一、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.()∞+,1 2.1 3.8 4.(][)∞+∞−,,10 5.48 6.二7.1− 8.8− 9.123++ 10.()5,4,2 11.2023二、选择题,(本大题共有4题,满分18分,第13~14题每题4分,第15~16题每题5分) 13. A 14.B 15.B 16.C三、解答题(本大题共有5题,满分78分)17.(本题满分14分,第1小题满分4分,第2小题满分4分,第3小题满分6分) 解:(1)若一次抽取3张卡片,共包含()321,,、()421,,、()431,,、()432,,共4个基本事件.其中事件()(){}4,3,2431、,,=A 包含2个基本事件 .............2分 所以()2142P A ==...........4分 (2)若第一次抽取1张卡片,放回后再抽取1张卡片,共包含1644=⨯个基本事件, 其中事件()()(){}3,44,44,3、、=B 包含3个基本事件 ...........6分所以()316P B =............8分(3)一次抽取2张卡片,共包含624=C 个基本事件,事件()(){}4,22,1,=C ,所以()2163P C ==...........9分事件()()(){}4,34,24,1、、=D ,所以()3162P D == ...........10分当D C 、,同时生生, 2,张卡片上数字之和是3,的倍数同时积是4,的倍数,有有一取取法()4,2,所以()16P C D =...........12分 因为()()()P C D P C P D =,所以事件C 与事件D 是独立的. ...........14分18.(本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分)解:(1)根据正弦定理得2sin sin A B B = ...........2分 所以23sin =A...........4分所以323ππ或=A...........6分(2)由三角形面积公式得A bc a a sin 212121=⋅, A bc a sin 22= ...........8分又由余弦定理A bc c b a cos 2222−+=得A bc c b A bc cos 2sin 222−+= ...........10分解得()A A bc c b cos sin 222+=+从而()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+4sin 22cos sin 222πA A A bc c b . ..........12分当24ππ=+A 4π=A 时bc c b 22+有最大值22cbb c +的最大值为22. ...........14分 19.(本题满分16分,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)证明:易知1//AA DE 由易知直三棱柱111C B A ABC −知ABC AA 面⊥1所以ABC DE 面⊥从而BD 是BE 在ABC 面内的投影ABC ∆中,BC AB =,D 为AC 中点,则BD AC ⊥ 由三垂线定理知⊥AC BE . ..........4分(2)等腰ABC ∆中,2==BC AB ,,2=AC 从而1=BD所以211121=⨯⨯=∆ABD S...........6分 由ABC DE 面⊥,且,21==AA DE所以312213131=⨯⨯=⋅=∆−DE S V ABD ABD E ...........8分又因为ABD E ABE D V V −−=所以三棱锥ABE D −的体积为31. ...........10分(3)由(2)31==−−ABD E ABE D V V令点D 到面ABE 的距离为d ,则有3131=⋅=∆−d S V ABE ABE DABE ∆中,2=AB ,5==BE AE ,从而23=∆ABE S . ..........12分所以32=d...........14分设直线BD 与平面ABE 所成角为α,则32sin ==BD d α所以直线BD 与平面ABE 所成角的大小为32sinarc . ...........16分另解(空间向量)相应给分以D 为坐标原点,射线DE DB DA 、、分别为z y x 、、轴建立空间直角坐标系. 则()()()()2,0,00,0,10,1,00,0,1E C B A ,,,−(1)()()2,10,0,0,2−=−=,BE AC ..........2分 因为0=⋅BE AC所以⊥AC BE . .........4分 (2)设平面ABE 的一个法向量()z y x n ,,=()()0,11,2,0,1,−=−=AB AE则有⎩⎨⎧=+−=+−02y x z x 令1=z ,则()1,2,2=n ..........6分又(),2,0,0=DE所以点D 到面ABE的距离32==d..........8分ABE ∆中,2=AB ,5==BE AE ,从而23=∆ABE S 所以3132233131=⨯⨯=⋅=∆−d S V ABEABE D 三棱锥ABE D −的体积为31. ..........10分(3)直线BD 与平面ABE 所成角为α,由(2)知平面ABE 的一个法向量()1,2,2=n ,且()0,10−=,BD则32sin ==α..........14分所以直线BD 与平面ABE 所成角的大小为32sinarc . ..........16分 20.(本题满分16分,第1小题满分4分,第2小题满分4分,第3小题满分8分) 解:(1)由题设知椭圆Γ中,23,2===a c e a 得3=c由222c b a +=得1=b .........2分所以椭圆Γ的方程为2214x y +=..........4分 (2)设(),M x y , 由MB MA 2=得()()[]2222142y x y x +−=++化简得()4222=+−y x . .........6分表示的是以()0,2为圆心,2为半径的圆,其面积为π4. ..........8分 (3)设()0000,,(,0)P x y x y ≠,且42020=+y x 设过点P 的直线m kx y +=与椭圆相切,联立⎩⎨⎧=++=4422y x m kx y 化简得()()014841222=−+++m kmx x k ..........10分 由()()014116642222=+−−=∆k m m k 得1422+=k m ..........12分 点()00,P x y 在直线m kx y +=上,得00kx y m −=代入上式()142200+=−k kx y化简得()01242000220=−++−y k y x k x因为21l l 、是椭圆的两条切线,所以21k k 、是上面方程的两根 由韦达定理得42200021−=+x y x k k . .........13分 由42020=+y x 得20204y x −=− 所以002002122y x y y x k k −=−=+..........14分 又00x y k =所以()22000210−=⋅−=+x y y x k k k . ..........16分21.(本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题①满分6分,第2小题②满分8分). 解:(1)由导函数()'e 1x f x =−,得()'1e 1f =−, ..........2分 故切线方程为()()()1e 11y f x −=−−, ()e 1y x =−. ........4分 (2)()()e exxF x a x x −=−−−,,导函数()()()()e 1e 1'e 1+e1e xx x xxa F x a −−−=−−=,,①当e a =时,()1ee e x x F x x x +−=−−−,令()()()1e 1e 1'0x x xF x +−−==,得0x =或1x =−, .........6分所以F x 的单调增区间为,1−∞−和0,+∞,单调减区间为1,0−;.........8分 极大值()12F −=,极小值()0e 1F =−,又()5414e 4e 42eF =−−−>,()344e 4e e 4e 1F −−=+−+<−,结合单调性 故函数()y F x m =−有三个零点时m 的取值范围为()()()0,1F F − ()e 1,2−;.........10分 ②令()'0F x =得e 1x=或1e 1x=>,0x =或1ln ln 0x a ==−>,所以12, .........12分 故()()1010F x F a ==−<,()()()()211ln ln ln 1ln 10F x F a a a a a a a a F x a ⎛⎫=−=+−+=++−<< ⎪⎝⎭,所以0t <, .........13分 设()()()()()1211ln 1,0,1a F x tF x a t a a a a ϕ=+=−+++−∈⎡⎤⎣⎦,可知()10ϕ=, .........14分()()11'1ln 11ln ,0,1a a t a t a a a a ϕ+⎛⎫⎛⎫=++−=++∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令()()1ln ,0,1m a a a a =+∈,其导函数为()22111'a m a a a a−=−=,可得()'0m a <,所以()()0,1a m a ∈在上严格减,且()()11m a m >=,.........16分()111,'1ln 110t a a a ϕ⎛⎫︒≤−≤−+<−= ⎪⎝⎭,所以()()0,1a a ϕ∈在上严格减,()()10a ϕϕ>=,符合题意;210,t ︒−<<存在()00,1a ∈,使得()0'0a ϕ=,所以(0,1a a a ∈在上上严格增,且10a <=,不符合题意; 综上所述,实数t 的取值范围为(],1−∞−..........18分另解:相应给分分离参数得()a a a at −++−<1ln 11令()()()1,0,1ln 11∈−++−=a aa a aa ϕ由计算器得()1−>a ϕ 所以1−≤t .。
上海市奉贤区2023-2024学年高三下学期高三三模 数学试卷【含答案】
2024年奉贤高三数学模拟试卷一、填空题(本大题满分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位置直接填写结果)1.复数32i +的虚部是.2.函数sin 2cos y x x =+的最小正周期为.3.若1a b +=,则ab 有最大值为.4.若1lg 2,lg7a b ==,则lg98=.(结果用,a b 的代数式表示)5.为了研究某班学生的脚步x (单位厘米)和身高y 之间有线性相关关系,设其回归直线方程为ˆ470yx =+.该班某学生的脚长为24,据此估计其身高为.6.若数列{}n a 满足对任意整数n 有212n i i a n n ==-∑成立,则在该数列中小于100的项一共有项.7.若函数22e 1,01,0x a x x x y x bx c x ⎧⋅-+->=⎨++-<⎩为奇函数,则a b c ++=.8.ABC 中,6BC =,若BA 在BC 上的投影为3BC.则CA CB ⋅=.9.如图,已知三角形OAB 为直角三角形(O 为直角),分别连接点B 与线段OA 的n 等分点1A ,2A ,…,1n A -得到n 个三角形依次为1 ,2 ,…,n △,将OAB 绕看OB 所在直线旋转一周,记1 ,2 ,…,n △旋转得到的几何体的体积依次为1V ,2V ,…,n V ,若11,49n V V ==,则三角形OAB 旋转得到的几何体的体积V =.10.已知2()cos f x x x =-,若非零整数,a c 使得等式()()''()()f ax b f cx d +=+恒成立,则a bc d+得所有可能得取值为.11.若曲线222:1(0)x y x aΓ-=>得右顶点A ,若对线段OA 上任意一点P ,端点除外,在Γ上存在关于x 轴对称得两点Q 、R 使得三角形PQR 为等边三角形,则正数a 得取值范围是.12.已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为3,1E ,2E ,…,k E 为正方形ABCD 边上的k 个两两不同的点.若对任意的点i E ,存在点(,{1,2,,},)j E i j k i j ∈≠ .使得直线1A A 与平面1i j A E E 以及平面1i j C E E 所成角大小均为π6,则正整数k 的最大值为.二、选择题(本大题满分18分,第13-14题每题4分,第15-16题每题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.在ABC 中,“π6A =”是“1sin 2A =”的()A .充分非必要条件B .必要非充分永件C .充要条件D .既非充分又非必要条件14.如果A B 分别是,A B 的对立事件,下列选项中不能判断件A 与事件B 相互独立的是()A .()()()P AB P A P B ⋂=⋅B .(()(1())P A B P A P B =⋅-C .(|)()P B A P A =D .(|)()P B A P B =15.有一组样本数据1x ,2x ,…,2024x ,其中1x 是最小值,2024x 是最大值,则下列说法正确的是()A .232023,,,x x x 的中位数一定等于122024,,,x x x 的中位数;B .232023,,,x x x 的平均数一定等于122024,,,x x x 的平均数;C .232023,,,x x x 的标准差一定不小于122024,,,x x x 的标准差;D .232023,,,x x x 的30百分位数一定不等于122024,,,x x x 的30百分位数.16.若数列{}n a 的前n 项和为n S ,关于正整数n 的方程1n n S S a +⋅=记为F ,命题p :对于任意的R a ∈,存在等差数列{}n a 使得F 有解;命题q :对于任意的R a ∈,存在等比数列{}n b 使得F 有解;则下列说法中正确的是()A .命题p 为真命题,命题q 为假命题;B .命题p 为假命题,命题q 为真命题;C .命题p 为假命题,命题q 为假命题;D .命题p 为真命题,命题q 为真命题;三、解答题(本大题78分)本大题共有5题,解答下列各题必须写出必要的步骤.17.如图,四棱锥P ABCD -的底面是梯形,//AD BC ,AB BC ⊥,1AB BC ==,PA ⊥平面ABCD ,CD PC ⊥.(1)求证:CD ⊥平面PAC (2)若二面角P CD A --的大小为π3,求PD 与平面PAC 所成的角的大小.(结果用反三角函数值表示)18.已知三角形ABC 的三个角对应的边分别为a 、b 、c (1)求证:存在以sin ,sin ,sin A B C 为三边的三角形;(2)若以sin 2,sin 2,sin 2A B C 为三边的三角形为等腰直角三角形,求三角形ABC 的最小角.19.在刚刚结束的杭州亚运会上,中国羽毛球队延续了传统优势项目,以4金3银2铜的成绩傲视亚洲.在旧制的羽毛球赛中,只有发球方赢得这一球才可以得分,即如果发球方在此回合的争夺中输球,则双方均不得分.但发球方输掉此回合后,下一回合改为对方发球.(1)在旧制羽毛球赛中,中国队某运动员每一回合比赛赢球的概率均为34,且各回合相互独立.若第一回合该中国队运动员发球,求第二回合比赛有运动员得分的概率;(2)羽毛球比赛中,先获得第一分的队员往往会更加占据心理上的优势,给出以下假设:假设1:各回合比赛相互独立;假设2:比赛双方运动员甲和乙的实力相当,即每回合比赛中甲获胜的概率均为12;求第一回合发球者在整场比赛中先得第一分的概率,并说明旧制是否合理?20.如图1,已知椭圆Γ的方程为()222210x y a b a b +=>>和椭圆22:142x y τ+=,其中,A B 分别是椭圆τ的左右顶点.(1)若,A B 恰好为椭圆Γ的两个焦点,椭圆Γ和椭圆τ有相同的离心率,求椭圆Γ的方程;(2)如图2,若椭圆Γ的方程为22184x y +=.P 是椭圆τ上一点,射线,AP BP 分别交椭圆Γ于,M N ,连接,AN BM (,,P M N 均在x 轴上方).求证:,NB MA 斜率之积NB MA k k ⋅为定值,求出这个定值;(3)在(2)的条件下,若//AN BM ,且两条平行线的斜率为()0k k >,求正数k 的值.21.若定义在R 上的函数()y f x =和()y g x =分别存在导函数()f x '和()g x '.且对任意x 均有()()f x g x '≥',则称函数()y f x =是函数()y g x =的“导控函数”.我们将满足方程()()f xg x '='的0x 称为“导控点”.(1)试问函数y x =是否为函数sin y x =的“导控函数”?(2)若函数32813y x x =++是函数3213y x bx cx =++的“导控函数”,且函数3213y x bx cx =++是函数24y x =的“导控函数”,求出所有的“导控点”;(3)若()e e x x p x k -=+,函数()y q x =为偶函数,函数()y p x =是函数()y q x =的“导控函数”,求证:“1k =”的充要条件是“存在常数c 使得()()p x q x c -=恒成立”.1.2【分析】根据复数虚部的定义即可得解【详解】复数32i +的虚部是2.故答案为:2.2.2π【分析】利用辅助角公式化一,再根据三角函数的周期性即可得解.【详解】()sin 2cos 5y x x x ϕ=+=+,其中tan 2ϕ=,所以函数sin 2cos y x x =+的最小正周期为2π.故答案为:2π.3.14##0.25【分析】根据基本不等式即可求解.【详解】因为1a b +=,显然当,0a b >时,ab 取得最大值,所以1a b +=≥当且仅当a b =时等号成立,所以104ab <≤,所以ab 有最大值为14.故答案为:14.4.2a b -##2b a-+【分析】根据对数的运算性质化简即可.【详解】11lg98lg 2lg 49lg 2lg lg 22lg 2497a b =+=-=-=-.故答案为:2a b -.5.166【分析】将24x =代入回归直线方程即可得解.【详解】由题意,令24x =,则424ˆ70166y=⨯+=,即该班某学生的脚长为24,据此估计其身高为166厘米.故答案为:166.6.25【分析】根据n a 与n S 的关系求出数列{}n a 的通项,再令100n a <即可得解.【详解】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,则22n S n n =-,当1n =时,111a S ==,当2n ≥时,()()221221143n n n a S S n n n n n -=-=---+-=-,当1n =时,上式也成立,所以43n a n =-,令43100n a n =-<,则1034n <,所以在该数列中小于100的项一共有25项.故答案为:25.7.3【分析】利用函数是奇函数得到()()f x f x -=-,然后利用方程求解,,a b c ,即可得解.【详解】因为函数()22e 1,01,0x a x x x y f x x bx c x ⎧⋅-+->==⎨++-<⎩为奇函数,所以()()f x f x -=-,当0x >时,则0x -<,则()()2221e 1e 1x x f x x x bx x c a x a x ⋅--=-+-+-=+---=⋅+,即()e 120xa b x c ⋅+-+-=,所以01020a b c =⎧⎪-=⎨⎪-=⎩,解得012a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,所以3a b c ++=.故答案为:3.8.24【分析】作AD BC ⊥,根据题意,求得13BD BC = ,得到23CD CB = ,结合223CA CB CB ⋅= ,即可求解.【详解】如图所示,过点A 作AD BC ⊥于点D ,因为向量BA 在BC 上的投影为3BC ,可得13BD BC = ,所以23CD CB = ,又因为6BC =,则22223624333CA CB CB CB CB ⋅=⋅==⨯= .故答案为:24.9.625【分析】设OA a =,OB b =,211π13a V b n ⎛⎫== ⎪⎝⎭,1圆锥--=-n n B OA V V V ,两式相除求出n ,再由11V =可得2πba ,再计算三角形OAB 旋转得到的几何体的体积即可.【详解】设OA a =,OB b =,则221211ππ133a ba V b n n ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,①()222221211111πππ333n n B OA n n n V V V a b a b ba n n -----⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭圆锥22121π493-==n ba n ,②②÷①得25n =,所以2121π1325==ba V ,可得2π1875=ba ,则三角形OAB 旋转得到的几何体的体积211π187562533==⨯=V a b .故答案为:625.10.2±【分析】根据复合函数的求导公式求导,然后根据()()''()()f ax b f cx d +=+化简整理即可得出答案.【详解】由2()cos f x x x =-,得()()()()'2sin f ax b a ax b ax b ⎡⎤+=+++⎣⎦,()()()()'2sin f cx d c cx d cx d ⎡⎤+=+++⎣⎦,因为非零整数,a c 使得等式()()''()()f ax b f cx d +=+恒成立,所以()()2222sin 22sin a x ab a ax b c x cd c cx d +++=+++恒成立,所以有2222a c =,所以=±a c ,若a c =,则()()sin sin 22a ax b a ax d ad ab +-+=-,所以b d =,此时2a bc d+=,若a c =-,则()()sin sin 22a ax b a cx d ad ab ++-+=--,即()()sin sin 22a ax b a cx d ad ab +--+=--,所以=-b d ,此时2a bc d+=-,综上所述,2a bc d+=±.故答案为:2±.11.解.【详解】由任意点P 线段OA 上,端点除外,在Γ上存在关于x 轴对称得两点,Q R 使得PQR 为等边三角形,即存在点Q 使得30QPx ∠= ,所以存在点Q 使得30QOx ∠< ,由双曲线222:1(0)x y x aΓ-=>的其中一条渐近线方程为1y x a =,则满足1y x a =的斜率大于或等于3,即133a ≥,所以a ≤又由0a >,所以实数a 的取值范围为.故答案为:.12.8【分析】先确定当线1A A 与平面1i j A E E 所成角大小均为π6时,i E ,j E 满足的条件,同理当直线1A A 与平面1i j C E E 所成角大小均为π6时,i E ,j E 满足的条件,再考虑如何作出i E ,j E 即可.【详解】如图:设i E ,j E 为正方形ABCD 的两个点,且满足直线1A A 与平面1i j A E E 所成的角为π6,过A 作i j AH E E ⊥于H ,连接1A H ,则1AA H ∠为线1A A 与平面1i j A E E 所成的角,是π6.所以1πtan36AH AA =⋅=所以在平面ABCD 内,以A 3H 为圆上一点,过H 作圆的切线,切线与正方形ABCD 边的交点即为i E ,j E .又11AA CC ∥,所以1CC 与平面1i j C E E 所成的角为π6,所以以C 3该圆的切线,与正方形ABCD 边的交点即为i E ,j E .如图:因为3223AC =>A 与C 相离,两圆有4条公切线,与正方形ABCD 的边有8个交点.在这8个点中,任选一个点i E ,存在点{}(,1,2,,8,)j E i j i j ∈≠ .使得直线1A A 与平面1i j A E E 以及平面1i j C E E 所成角大小均为π6.故答案为:8【点睛】关键点点睛:本题的关键是弄清楚i E ,j E 点的作法.先根据直线与平面所成角的概念,判断i E ,j E 应满足的条件,以后的问题就好想多了.13.A【分析】由三角函数值及充分条件、必要条件的定义即可得出结论.【详解】在ABC 中,若π6A =,则1sin 2A =;反之,若1sin 2A =,且(0,π)A ∈,所以π6A =或5π6A =,故“π6A =”是“1sin 2A =”的充分不必要条件.故选:A.14.C【分析】根据相互独立事件的乘法公式和条件概率公式结合相互独立事件的定义逐一判断即可.【详解】对于A ,因为()()()P A B P A P B ⋂=⋅,所以,A B 相互独立,故A 正确;对于B ,因为()()()(1()),(()(1())P A P B P A P B P A B P A P B ⋅-==⋅- ,所以()()()P A B P A P B = ,所以,A B 相互独立,所以,A B 相互独立,故B 正确;对于C ,()()(|)()P AB P B A P A P A ==,所以()()()P AB P A P A =⋅,所以无法判断,A B 相互独立,故C 错误;对于D ,()()(|)()P AB P B A P B P A ==,因为()()()P A B P A P B ⋂=⋅,所以,A B 相互独立,故D 正确.故选:C.15.A【分析】根据中位数、百分位数、平均数及标准差的定义一一判断即可.【详解】对于A :因为122024,,,x x x 的中位数为从小到大排列的第1013个数,设为0x ;又232023,,,x x x 的中位数从小到大排列的第1012个数恰为0x ,所以232023,,,x x x 的中位数一定等于122024,,,x x x 的中位数,故A 正确;对于B :因为120242x x +与2320232022x x x +++ 不一定相等,故232023,,,x x x 的平均数与122024,,,x x x 的平均数不一定相等,故B 错误;对于C :因为232023,,,x x x 的极差不大于122024,,,x x x 的极差,所以232023,,,x x x 的标准差不大于122024,,,x x x 的标准差,故C 错误;对于D :因为202230%606.7⨯=,202430%607.2⨯=,则122024,,,x x x 的30百分位数为从小到大排列的第608个数,设为M ;232023,,,x x x 的30百分位数为从小到大排列的第607个数恰为M ,故232023,,,x x x 的30百分位数一定等于122024,,,x x x 的30百分位数,故D 正确.故选:A 16.D【分析】根据题意,利用等差数列与等比数列的性质,结合1n n S S a +⋅=有解,构造出满足条件的等差、等比数列,即可求解.【详解】当0a =时,可得0n a =且0n S =,显然满足1n n S S a +⋅=;当0a >时,设等差数列{}n a 的首项1a =d =可得123a a a ===-,此时1212S S a a ==+=满足12S S a ⋅=,即存在等差数列{}n a 使得F 有解,当a<0时,设等差数列{}n a 的首项1a =d =可得123a a a ===1212S S a a =+=满足12S S a ⋅=,即存在等差数列{}n a 使得F 有解,综上可得,对于任意的R a ∈,存在等差数列{}n a 使得F 有解,所以命题p 为真命题;当0a =时,取等比数列{}n b 的首项为11b =,公比为1q =-,可得1(1)n n b -=-,则1(1)2nn S --=,此时满足10n n S S +⋅=,即1n n S S a +⋅=成立;当0a >时,取等比数列{}n b 的首项为1b =,公比为1q =,可得n b =此时12S S ==12S S a ⋅=,即存在等比数列{}n b 使得F 有解;当0a <时,令(2)n n b -=-{}n b 为首项1b =2q =-的等比数列,此时1212S S b b ==+=12S S a ⋅=,即存在等比数列{}n b 使得F 有解;综上可得,对于任意的R a ∈,存在等比数列{}n b 使得F 有解,所以命题q 为真命题.故选:D.【点睛】方法点睛:与数列有关的问题的求解策略:1、通过给出一个新的数列的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实心信息的迁移,达到灵活解题的目的;2、遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、运算、验证,使得问题得以解决.3、若数列中涉及到三角函数有关问题时,常利用三角函数的周期性等特征,寻找计算规律求解;4、若数列与向量有关问题时,应根据条件将向量式转化为与数列有关的代数式进行求解;5、若数列与不等式有关问题时,一把采用放缩法进行判定证明,有时也可通过构造函数进行证明;6、若数列与二项式有关的问题时,可结合二项展开式的性质,进行变换求解.17.(1)证明见解析;(2)1arctan2.【分析】(1)利用线面垂直的性质、判定推理即得.(2)由已知及(1)确定二面角的平面角及线面角,再结合数量关系求出线面角的正切.【详解】(1)在四棱锥P ABCD -中,连接AC ,由PA ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,得CD PA ⊥,而CD PC ⊥,,,PA PC P PA PC =⊂ 平面PAC ,所以CD ⊥平面PAC .(2)在梯形ABCD 中,由AB BC ⊥,1AB BC ==,得2AC =//AD BC ,则π4CAD BCA ∠=∠=,由(1)知,CD ⊥平面PAC ,AC ⊂平面PAC ,得CD AC ⊥,则2CD AC ==DPC ∠是PD 与平面PAC 所成的角,PCA ∠是二面角P CD A --的平面角,即π3PCA ∠=,在Rt PAC △中,PA AC ⊥,于是222PC AC ==因此1tan 2CD DPC PC ∠==,所以PD 与平面PAC 所成角的大小为1arctan 2.18.(1)证明见解析(2)π4【分析】(1)利用正弦定理和三角形任意两边之和大于第三边即可证明;(2)由题意可得,,A B C 均为锐角,不妨设sin 2sin 2A B =,则可得A B =或π2A B +=,然后分情况讨论即可.【详解】(1)证明:因为,,(0,π)A B C ∈,所以sin 0,sin 0,sin 0A B C >>>,因为三角形ABC 的三个角对应的边分别为a 、b 、c ,所以a b c +>,,b c a a c b +>+>,设三角形ABC 的外接圆半径为R ,则由正弦定理得2sin 2sin 2sin R A R B R C +>,2sin 2sin 2sin R B R C R A +>,2sin 2sin 2sin R A R C R B +>,所以sin sin sin A B C +>,sin sin sin B C A +>,sin sin sin A C B +>,所以存在以sin ,sin ,sin A B C 为三边的三角形;(2)因为以sin 2,sin 2,sin 2A B C 为三边的三角形为等腰直角三角形,所以sin 20,sin 20,sin 20A B C >>>,所以,,A B C 都为锐角,不妨设sin 2sin 2A B =,因为2,2(0,π)A B ∈,所以22A B =,或22πA B +=,所以A B =或π2A B +=,当π2A B +=时,π2C =,则sin 20C =,不合题意,舍去,当A B =时,π2C A =-,则sin 2sin 2(π2)sin 4C A A =-=-,因为sin 22C A =2sin 42sin 2cos 2A A A A =-=-,因为sin 20A >2cos 2A =-,所以2cos 22A =-,因为,所以3π24A =,所以3π8A =,所以3π8B A ==,所以3π3ππππ884C A B =--=--=,所以三角形ABC 的最小角为π4.19.(1)58(2)不合理,理由见详解【分析】(1)由全概率公式,即可求解;(2)由已知条件,求出第一回合发球者在整场比赛中先得第一分的概率,与12比较,即可得到答案.【详解】(1)设事件1A 表示第一回合该中国队运动员赢球,事件2A 表示第二回合该中国队运动员赢球,事件B 表示第二回合比赛有运动员得分,由已知,()()()()12123311,,,4444P A P A P A P A ====,()()()()1212,P B A P A P B A P A ==,则()()()()()()()()()11111212P B P A P B A P A P B A P A P A P A P A =+=+3311544448=⨯+⨯=,即第二回合比赛有运动员得分的概率为58.(2)设运动员甲先发球,记事件i A 表示第i 回合该运动员甲赢球,记事件A 表示运动员甲先得第一分,则()()112312345A A A A A A A A = ,则()35111222P A ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()12P A >,即则第一回合发球者在整场比赛中先得第一分的概率大于12,则比赛双方运动员实力相当的情况下,先发球者更大概率占据心理上的优势,所以旧制不合理.20.(1)22184x y +=(2)证明见解析,定值为12-6【分析】(1)根据椭圆顶点坐标、焦点坐标、离心率和,,a b c 的关系直接求解即可;(2)设()()000,0P x y y >,利用两点连线斜率公式表示出NB MA k k ⋅,结合P 在椭圆上直接化简整理即可;(3)设直线AN 与椭圆Γ交于另一点Q ,知,Q M 关于坐标原点对称,将直线AN 方程与椭圆方程联立可得韦达定理的结论,利用12NB MA k k ⋅=-可构造方程求得结果.【详解】(1)由22:142x y τ+=得:()2,0A -,()2,0B ,且τ的离心率为2;,A B 恰为Γ的两个焦点,即椭圆Γ的半焦距2c =,又椭圆Γ的离心率2c e a a ===,a ∴=2224b a c ∴=-=,∴椭圆Γ的方程为:22184x y +=.(2)设()()000,0P x y y >,则2200142x y +=,即220022x y =-,002NB PB y k k x ∴==-,002MA PA yk k x ==+,()202200222000241244224NB MA x y x k k x x x --∴⋅===----,NB MA k k ∴⋅为定值,定值为12-.(3)设直线AN 与椭圆Γ交于另一点Q ,由椭圆对称性可知:,Q M 关于坐标原点对称,设直线():2AN y k x =+,()11,N x y ,()22,Q x y ,则()22,M x y --,由()222184y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩得:()2222128880k x k x k +++-=,则()()4222Δ6432321232320k k k k =--+=+>,2122812k x x k ∴+=-+,21228812k x x k-=+,()()()2221212121224222412k y y k x x k x x x x k ⎡⎤∴=++=+++=-⎣⎦+,由(2)知:12NB MA k k ⋅=-,()()()12121212121212222224NB MA y y y y y y k k x x x x x x x x -∴⋅=⋅==--+---++222222224112881681241212k k k k k k k k --+===---++++,解得:216k =,又0k >,6k ∴=.【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆中的定值、参数值的求解问题;本题第三问求解的关键是能够通过椭圆的对称性将问题转化为一条直线与椭圆的交点问题,进而根据已知等量关系,利用韦达定理来进行求解.21.(1)是(2)2(3)证明见解析【分析】(1)根据“导控函数”得定义求解即可;(2)由题意可得228228x x bx c x ≤++≤+,再根据“导控点”的定义可得2828x x =+,求出x ,进而可求出,b c ,进而可得出答案;(3)根据“导控函数”的定义结合充分条件和必要条件的定义求证即可.【详解】(1)由y x =,得1y '=,由sin y x =,得cos y x '=,因为1cos x ≥,所以函数y x =是函数sin y x =的“导控函数”;(2)由32813y x x =++,得228y x '=+,由3213y x bx cx =++,得22y x bx c '=++,由24y x =,得8y x '=,由题意可得228228x x bx c x ≤++≤+恒成立,令2828x x =+,解得2x =,故164416b c ≤++≤,从而有4416b c ++=,所以124c b =-,又22282x x bx c +≥++恒成立,即22282440x bx c x bx b -+-=-+-≥恒成立,所以()()22Δ4444420b b b =--=-≤,所以2b =,故2,4b c ==且“导控点”为2;(3)充分性:若存在常数c 使得()()p x q x c -=恒成立,则()()p x q x c =+为偶函数,因为函数()y q x =为偶函数,所以()()q x q x =-,则()()p x p x =-,即e e e e x x x x k k --+=+,所以()()1e e 0x xk ---=恒成立,所以1k =;必要性:若1k =,则()()e e x xp x p x -=+=-,所以函数()p x 为偶函数,函数()y p x =是函数()y q x =的“导控函数”,因此()()p x q x '≥',又()()()(),q x q x p x p x -=-=,因此函数()y p x =-是函数()y q x =-的“导控函数”,所以()()p x q x --≥'--',即()()p x q x -≤'-'恒成立,用x -代换x 有()()p x q x '≤',综上可知()()p x q x '=',记()()()h x p x q x =-,则()()()0h x p x q x ''-'==,因此存在常数c 使得()()p x q x c -=恒成立,综上可得,“1k =”的充要条件是“存在常数c 使得()()p x q x c -=恒成立”.【点睛】关键点点睛:理解“导控函数”和“导控点”的定义是解决本题的关键.。
2023-2024学年上海交大附中高三下学期数学模拟试卷及答案(2024.05)
1交大附中2023-2024学年第二学期高三年级数学阶段测二2024.05一、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.已知集合{}1,0A =−,集合{}2,B a =,若{}0A B = ,则a =________.2.已知方程22148x y k k+=−−表示的曲线是椭圆,则实数k 的取值范围是________.3.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,76a =,则13S =________. 4.已知复数13z i =−,其中i 为虚数单位,则2z i +=________.5.在一次期末考试中某学校高三全部学生的数学成绩X 服从正态分布()2,N µσ,若()900.5P X ≥=,且()1100.2P X ≥=,则()7090P X ≤≤=________. 6.已知(a =,2a b ⋅= ,则b 在a 上的投影为________.7.已知ABC △的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c,若cos C =a =,则cos A =________.8.已知样本1x ,…,2024x 的平均数为2,方差为2023,则21x ,22x ,…,22024x 的平均数为________.9.已知数列{}n a 满足3213223n n a a a a n++++=− (n 为正整数),则n a =________. 10.如图,在函数()sin y x =ω+ϕ的部分图像中,若TA AB = ,则点A 的纵坐标为________.211.波斯诗人奥马尔·海亚姆于十一世纪发现了一元三次方程32x a x b +=(0a ≠,0b >)的几何求解方法.在直角坐标系xOy 中,P 、Q 两点在x 轴上,以OP 为直径的圆与抛物线C :2x ay =交于点R ,RQ OQ ⊥.已知x OQ =是方程32x a x b +=的一个解,则点P 的坐标为________.12.“布朗运动”是指微小颗粒永不停息地无规则随机运动,在如图所示的试验容器中,容器由三个仓组成,某粒子作布朗运动时每次运动会从所在仓的通道口中随机选择一个到达相邻仓或者容器外,一旦粒子到达容器外就会被外部捕获装置所捕获,此时试验结束.已知该粒子初始位置在1号仓,则试验结束时该粒子是从1号仓到达容器外的概率为________.二、选择题(共18分,第13、14题每题4分,第15、16题每题5分).13.演讲比赛共有9位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从9个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,得到7个有效评分.7个有效评分与9个原始评分相比,不变的数字特征是( ) A .中位数B .平均数C .方差D .极差14.已知α、β是两个平面,m 、n 、l 是三条直线,则下列命题为真命题的是( ) A .若l ⊂β,m ⊂α,l m ⊥,则α⊥β B .若∥l α,∥l β,m αβ= ,则∥l m C .若m αβ= ,n βγ= ,l γα= ,则∥∥m n l D .若m n ⊥,m ⊥α,则∥n α 15.已知直线l :110ax y a+−=与圆O :221x y +=相交于A 、B 两点,则下面结论中正确的是( )A .线段AB 长度的最小值为1 B .线段AB 长度的最大值为2C .△OAB 的面积最小值为4D .△OAB 的面积最大值为12316.已知函数()y f x =的定义域为R .p :存在a R ∈且0a ≠,对任意的x R ∈,有()()()f x a f x f a +<+恒成立.1q :()y f x =为减函数,且()0f x >恒成立.2q :()y f x =为增函数,且存在00x <使得()00f x =.则下列说法正确的是( ) A .只有1q 是p 的充分条件 B .只有2q 是p 的充分条件 C .1q 、2q 都是p 的充分条件D .1q 、2q 都不是p 的充分条件三、解答题(共78分,第17、18、19题每题14分,第20、21题每题18分). 17.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分. 已知()sin f x x =.(1)求4f x π−[]0,x ∈π上的解;(2)已知()()()()2πg x x f x f x f x π=+−+,若关于x 的方程()12g x m −=在0,2πx∈时有解,求实数m 的取值范围.418.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分. 如图(见答题卡),三棱柱111ABC A B C −中,侧面11BB C C ⊥底面ABC ,且AB AC =,11A B A C =.(1)证明:1AA ⊥平面ABC ;(2)若12AA BC ==,90BAC ∠=°,求平面1A BC 与平面11A BC 所成的二面角的余弦值.19.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分7分,第2小题满分7分. 某大型企业准备把某型号的零件交给甲工厂或乙工厂生产.经过调研和试生产,质检人员抽样发现:甲工厂试生产的零件的合格品率为94%;乙工厂试生产的零件的合格品率为98%;将两个工厂生产的零件混合到一起后,合格品率为97%.(1)混合放在一起的零件有几万个,从中一次随机抽取3个,用抽样调查的频率估计概率,记这3个零件中来自甲工厂的个数为X ,求X 的分布和期望;(2)为了争取获得该零件的生产订单,甲工厂提高了生产该零件的质量指标.已知在甲工厂提高质量指标的条件下,该大型企业把零件交给甲工厂生产的概率,大于在甲工厂不提高质量指标的条件下,该大型企业把零件交给甲工厂生产的概率.设事件A 表示“甲工厂提高了生产该零件的质量指标”,事件B 表示“该大型企业把零件交给甲工厂生产”,已知()01P B <<,证明:()()||P A B P A B >.20.(本题满分18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8分.法国著名数学家加斯帕尔·蒙日在研究圆锥曲线时发现:椭圆的任意两条互相垂直的切线的交点Qa为椭圆的长半轴长,b为椭圆的短半轴长)为半径的圆,这个圆被称为蒙日圆.已知椭圆C:221 3x y+=.(1)求椭圆C的蒙日圆的方程;(2)若斜率为1的直线l与椭圆C相切,且与椭圆C的蒙日圆相交于M、N两点,求△OMN的面积(O为坐标原点);(3)设Р为椭圆C的蒙日圆上的任意一点,过点Р作椭圆C的两条切线,切点分别为A、B,求△PAB面积的最小值.5621.(本题满分18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8分.已知()sin f x x =,()g x kx b =+(0k ≠). (1)若直线()y g x =是曲线()y f x =在(),0π处的切线,求()g x 的表达式;(2)若任取1x 、2x R ∈且12x x ≠,有()()()()()()()()21212g f x g f x k f g x f g x −≤−恒成立,求符合要求的数对(),k b 组成的集合.(3)当0b =时,方程()()()()f g x g f x =在区间[)0,2π上恰有1个解,求k 的取值范围.7参考答案一、填空题1.0;2.()()4,66,8∪;3.780.3; 6. a ; 7.13−;8.2027; 9.11,123,2n n n n −= ⋅≥; 10. ; 11.2,0b a12.1013 11.波斯诗人奥马尔·海亚姆于十一世纪发现了一元三次方程32x a x b +=(0a ≠,0b >)的几何求解方法.在直角坐标系xOy 中,P 、Q 两点在x 轴上,以OP 为直径的圆与抛物线C :2x ay =交于点R ,RQ OQ ⊥.已知x OQ =是方程32x a x b +=的一个解,则点P 的坐标为________. 【答案】2,0b a【解析】设()0,P t,OP 的中点为02t ,,则以OP 为直径的圆的方程为22224t t x y −+=与抛物线2:C x ay =联立,可得22421,24t t x x a −+=化简可得4220x x tx a −+=, 由于RQ OQ ⊥,可得,R Q 的横坐标相等,则方程32x a x b +=和方程320x x t a−+=有相同的解,即有2b a t =,解得2b t a =,则20b P ,a. 12.“布朗运动”是指微小颗粒永不停息地无规则随机运动,在如图所示的试验容器中,容器由三个仓组成,某粒子作布朗运动时每次运动会从所在仓的通道口中随机选择一个到达相邻仓或者容器外,一旦粒子到达容器外就会被外部捕获装置所捕获,此时试验结束.已知该粒子初始位置在1号仓,则试验结束时该粒子是从1号仓到达容器外的概率为________.8【答案】1013【解析】设从i 出发, 最终从 1 号口出的概率为i P ,则122131232213311110333612P P P P P P P P P=+=++=+ =, 解得11013P =.故答案为:1013. 二、选择题13. A 14. B 15.D 16.C 15.已知直线l :110ax y a+−=与圆O :221x y +=相交于A 、B 两点,则下面结论中正确的是( )A .线段AB 长度的最小值为1 B .线段AB 长度的最大值为2C .△OAB 的面积最小值为4D .△OAB 的面积最大值为12【答案】D【解析】圆心O到直线距离d,弦长)AB ,所以A 、B错。
上海市徐汇区2024届高三年级一模考试数学试卷(附答案)
上海市徐汇区2024届高三年级一模考试试卷数 学考生注意:1.本场考试时间120分钟,试卷共4页,满分150分.2.每位考生应同时收到试卷和答题卷两份材料,答卷前,在答题卷上填写姓名、考号等 相关信息.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.已知全集U =R ,集合{}2M x x =>,则M =________________. 2. 不等式11x>的解集是_____________. 3. 已知直线:2l y kx =+经过点(1,1),则直线l 倾斜角的大小为_______________.4. 若实数,x y 满足2x y +=,则22x y +的最小值为______________.5. 某学校组织全校学生参加网络安全知识竞赛,成绩(单位:分)的频率分布直方图如图所示,数据的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100],若该校的学生总人数为1000,则成绩低于60分的学生人数为_________.6. 函数lg(21)lg y x x =++的零点是______________.7. 已知1021001210(1)x a a x a x a x -=+++⋯+,则57139a a a a a ++++=___________.8. 要排出高一某班一天上午5节课的课表,其中语文、数学、英语、艺术、体育各一节,若要求语文、数学选一门第一节课上,且艺术、体育不相邻上课,则不同的排法种数是___________.9. 在ABC ∆中,AC BC =,123,P P P ,为边AB 上的点,且1238428PB P B P B AB ====,设(1,2,3)k k k I P B P C k =⋅=,则123I I I -+=___________.10. 某建筑物内一个水平直角型过道如图所示,两过道的宽度均为3米,有一个水平截面为矩形的设备需要水平通过直角型过道.若该设备水平截面矩形的宽BC 为1米,则该设备能水平通过直角型过道的长AB 不超过______________米.11. 已知一个棱长为a 的正方体木块可以在一个封闭的圆锥形容器内任意转动,若圆锥的底面半径为3,母线长为6,则实数a 的最大值为______________ .二、选择题(本大题共有4题,满分18分,第13-14题每题4分,第15-16题每题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. 设12z z ∈C 、,则“12z z 、中至少有一个虚数”是“12z z -为虚数”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14. 跳水比赛共有7位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从7个原始评分中去掉1个最高分和1个最低分,得到5个有效评分.5个有效评分与7个原始评分相比,一定不变的数字特征是 ( )A.中位数B.平均数C.方差D.极差三、解答题(本大题共有5题,满分78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.(本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分) 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,520=S . (1)求数列的通项公式; (2)若等比数列{}n b 的公比为12q =,且满足449a b +=,求数列{}n n a b -的前n 项和n T .18. (本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分) 如图,某多面体的底面ABCD 为正方形, MA ‖PB ,MA BC ⊥,AB PB⊥,1MA =,2AB PB ==.(1)求四棱锥P ABCD -的体积;(2)求二面角B PM D --的平面角的正弦值.19. (本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分) 2023年杭州亚运会首次启用机器狗搬运赛场上的运动装备. 如图{}n a B所示,在某项运动赛事扇形场地OAB 中,2AOB π∠=,500OA =米,点Q 是弧AB 的中点,P 为线段OQ 上一点(不与点O ,Q 重合).为方便机器狗运输装备,现需在场地中铺设三条轨道PO ,PA ,PB .记APQ θ∠=,三条轨道的总长度为y 米. (1)将y 表示成θ的函数,并写出θ的取值范围; (2)当三条轨道的总长度最小时,求轨道PO 的长.20.(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)已知双曲线的离心率为e .(1)若e =E经过点,求双曲线E 的方程;(2)若2a =,双曲线E 的左、右焦点分别为12F F 、,焦点到双曲线E,点M 在第一象限且在双曲线E 上,若1MF =8,求12cos F MF ∠的值;(3)设圆22:4O x y +=,,k m ∈R . 若动直线:l y kx m =+与圆O 相切,且l 与双曲线E 交于A B 、时,总有2AOB π∠=,求双曲线E 离心率e 的取值范围.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) 若函数(),y f x x =∈R 的导函数(),y f x x '=∈R 是以(0)T T ≠为周期的函数,则称函数(),y f x x =∈R 具有“T 性质”.()2222:10,0x y E a b a b-=>>(1)试判断函数2y x =和sin y x =是否具有“2π性质”,并说明理由;(2)已知函数()y h x =,其中2()2sin (03)=++<<h x ax bx bx b 具有“π性质”,求函数()y h x =在[0,]π上的极小值点;(3)若函数(),y f x x =∈R 具有“T 性质”,且存在实数0M >使得对任意x ∈R 都有|()|f x M <成立,求证:(),y f x x =∈R 为周期函数.(可用结论:若函数(),y f x x =∈R 的导函数满足()=0,f x x '∈R ,则()()常数=f x C .)参考答案一、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.[]2,2- 2 .()0,1 3.34π4. 25. 3006. 27. 512-8. 249.1 10. 2- 11. 2 12.49943773⎛⎤⎡⎫-- ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ , 二、选择题(本大题共有4题,满分18分,第13-14题每题4分,第15-16题每题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. B 14. A 15. D 16. C三、解答题(本大题共有5题,满分78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.(本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分) 解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,又因为1(1)2n n n S na d -=+,且12a =,所以5101020S d =+=,故1d =.所以1n a n =+.(2)由(1)可知,45a =,又449a b +=,所以44b =.因为12q =,可得41332b b q ==,所以,1122()()()n n n T a b a b a b =-+-+⋅⋅⋅+-1212()()n n a a a b b b =++⋅⋅⋅+-++⋅⋅⋅+11()(1)21n n n a a b q q+-=--6(3)2642n n n -+=+-.18. (本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分) 解:(1)因为MA BC ⊥ ,MA //PB ,所以PB BC ⊥,因为AB PB ⊥,AB BC B = , 所以PB ⊥平面ABCD .118222333P ABCD ABCD V S PB -=⋅=⨯⨯⨯=.(2)因为四边形ABCD 为正方形,所以AB BC ⊥,又PB AB ⊥,PB BC ⊥.所以如图,建立空间直角坐标系B xyz -,则(002)P ,,,(201)M ,,,(220)D ,,,(222)PD =-,,,(201)PM =-,,.设平面PDM 的法向量为()x y z m = ,,,则00PD PM m m ⋅=⋅=⎧⎪⎨⎪⎩,,即222020x y z x z +-=-=⎧⎨⎩,.令2z =,则1x =,1y =.于是(112)m = ,,.所以,平面PDM 的一个法向量为(112)m =,,. 平面PBAM 的一个法向量为(010)n =,,, 设二面角B PM D --的平面角为θ,所以cos cos 6m n m n m nθ=<>==⋅,.所以,二面角B PM D --的平面角的正弦值为6.19. (本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分)解:(1)因为点Q 是弧AB 的中点,由对称性,知PA PB =,4AOP BOP π∠=∠=,又APO πθ∠=-,4OAP πθ∠=-,500OA =由正弦定理,得()sin sinsin 44APOAOPπππθθ==-⎛⎫- ⎪⎝⎭,500sin 4,sin sin AP OP πθθθ⎛⎫- ⎪⎝⎭==所以,. 500sin 2sin cos 42sin sin y AP BP OP AP OP πθθθθθ⎛⎫- ⎪+-⎝⎭=++=+==所以,因为APQ AOP ∠>∠,所以4πθ>,13248AQO OAQ πππ⎛⎫∠=∠=-= ⎪⎝⎭, 所以5,48ππθ⎛⎫∈⎪⎝⎭. (2)法一:由(1)得:2cos sin y θθ-=+,5,48ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 记2cos sin t θθ-=,则sin cos 2t θθ+=,由辅助角公式可得:)2sin()1θϕθϕ+=⇒+=≤,解得t ≥,当t =时,可有5sin(1,6348ππππθθ⎛⎫+=⇒=∈ ⎪⎝⎭,等号可以取得. 故当3πθ=时,三条轨道的总长度最小,此时(2503OP =. 法二:由(1)得:2cos sin y θθ-=,5,48ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.记2cos sin t θθ-=,tan tan ,tan 2816x θππ5⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,则由万能置换公式可得:2222123111132221x x x t x x x x x--+⎛⎫+===+= ⎪⎝⎭+,当且仅当3x =即3πθ=时等号成立. 故当3πθ=,三条轨道的总长度最小,此时(2503OP =. 法三:令()2sin cos sin fθθθθ+-=,5,48ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 由()212cos '0sin f θθθ-==,解得3πθ=,则有所以当3πθ=,即(2503OP =米时,()f θ有唯一的极小值,即是最小值, 则()min 1f θ=+,三条轨道的最小值为+.故当3πθ=时,三条轨道的总长度最小,此时(2503OP =. 20.(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) 解:(1)由e =,得c =,又222c a b =+得22a b =,又双曲线E 经过点,有22211a b-=,所以21a =, 所以,双曲线方程为221x y -=.(2)由已知得22214x y b-=,渐近线方程为20bx y ±=,焦点坐标为(0)焦点到双曲线E=,所以b =,由双曲线定义知,24MF =,222128413cos 28416F MF +-∠==⨯⨯所以,.(3)因为直线:l y kx m =+与圆O 相切,且2R =2=,化简得2244m k =+,又2AOB π∠=,11221212(,),(,),0,0A x y B x y OA OB x x y y ⋅=+=则即,设则221212(1)()0k x x km x x m ++++=,(*) 联立2222222222222)201y kx mb a k x a kmx a m a b x y a b =+⎧⎪----=⎨-=⎪⎩得 (,则222212122222222(),a mk a m b x x x x b a k b a k-++==--代入(*) 得222222222(1)()2()0k a m b km a mk m b a k ⎡⎤+-++⋅+-=⎣⎦将2244m k =+代入,进一步化简得222222222(1)(44)0,440k a a b b a a b b ++-=+-=则,又222c a b =+,22222222224()4()8024a a c a c a cb a a +---+==>由,得,则ce a=>e的取值范围)+∞.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) 解:(1)2()=f x x 不具有“2π性质”.理由是:()2,(2)(0)40,(2)(0)πππ'''''=-=≠∴≠f x x f f f f ;法一:。
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Word格式 完美整理 高三数学模拟试卷 班级 学号 姓名 得分 注意:本试卷共有21道试题,满分150分,考试时间120分钟. 一、填空题(本大题共有12小题,满分54分)只要求直接填写结果,1-6题每个空格填对得4分,7-12题每个空格填对得5分,否则一律得零分.
1.设,若复数在复平面内对应的点位于实轴上,则 .
2.集合|1Axx,|Bxxa,且ABR,则实数a的取值范围是 . 3.二项式6)1(xx的展开式中,系数最大的项为第 项. 4.从5名志愿者中选出3名,分别从事翻译、导游、保洁三项不同的工作,每人承担一项,其中甲不能从事翻译工作,则不同的选派方案共有 种.
5.直线23xttyt为参数被双曲线221xy截得的弦长为 . 6.若函数2log,0()(),0xxfxgxx是奇函数,则(8)g .
7.已知某几何体的三视图如右图,其中主视图中 半圆直径为2,则该几何体的体积 .
8.已知数列na的通项公式为121nna, 则01naC+12naC+23naC+1nnnaC= .
9.若等差数列na的首项为1,a公差为d,前n项的和为nS,则数列{}nSn为等差数列,且通项为1(1)2nSdann.类似地,若各项均为正数的等比数列{}nb的首项为1b,公比为q,前n项的积为nT,则数列{}nnT为等比数列,且通项为 .
10.设,xy满足约束条件112210xyxxy,向量(2,),(1,1)ayxmb,且//ab, 则实数m的最小值为 .
aR(1)()iai
a
3 2 1 1
1 1 2 Word格式
完美整理 11.已知实数,,abc成等差数列,点3,0P在动直线0axbyc(,ab不同时为零)上的射影点为M,若点N的坐标为2,3,则MN的取值范围是 .
12.函数421421xxxxkfx,若对于任意的实数123,,xxx均存在以123,,fxfxfx
为三边长的三角形,则实数k的取值范围是 .
二、选择题(本大题共有4小题,满分20分) 每小题都给出四个选项,其中有且只有一个选项是正确的,选对得 5分,否则一律得零分.
13.若a与bc都是非零向量,则“abac”是“()abc”的 ( ) (A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 (C)充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件
14.将函数图象上的点向左平移() 个单位长度得到点,若位于函数的图象上,则( )
(A),的最小值为 (B) ,的最小值为 (C),的最小值为 (D),的最小值为 15.如图,在正方体1111ABCDABCD中,当动点M在底面ABCD内运动时,总有11DDADDM,则动点M在底面ABCD内的轨迹是( ) (A)椭圆的一部分 (B)双曲线的一部分 (C)抛物线的一部分 (D)圆的一部分
16.如图,在10×10的网格中,每个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.若抛物线经过图中的三个格点,则以这三个格点为顶点的三角形称为抛物线的“内接格点三角形”.以O为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,若抛物线
与网格对角线OB的两个交点之间的距离为32,且这两个交点与抛物线的顶点是抛物线的内接格点三角形的三个顶点,则满足上述条件且对称轴平行于y轴的抛物线条数是( )
(A) 0条 (B) 7条 (C) 14条 (D) 无数条
sin(2)3yx(,)4Pts0s
'P
'Psin2yx
12ts632ts6
12ts332ts3Word格式
完美整理 三、解答题(本大题共有5小题,满分76分)解答下列各题必须写出必要的步骤. 17.(本题满分14分,第1小题满分7分,第2小题满分7分)
在ABC中,角,,ABC所对的边分别是,,abc,且coscossinABCabc. (1)证明:sinsinsinABC; (2)若22265bcabc,求tanB.
18.(本题满分14分,第1小题满分7分,第2小题满分7分) 如图,已知直角梯形ACDE所在的平面垂直于平面ABC,90BACACD,60EAC,ABACAE.
(1)在直线BC上是否存在一点P,使得//DP平面?请证明你的结论; (2)求平面EBD与平面ABC所成的锐二面角的余弦值.
19.(本题满分14分,第1小题满分5分,第2小题满分7分) 椭圆E:12222byax,)0(ba的短轴长等于焦距,
)1,0(P在短轴CD上,且1PCPD.
(1)求椭圆E的方程; (2)O为坐标原点,过点P的动直线与椭圆相交于BA,两点,
是否存在常数,使得OAOBPAPB为定值?若存在,求的值.
EABWord格式
完美整理 20.(本题满分16分,第1小题满分5分,第2小题满分5分 ,第3小题满分6分) 已知数列na中,13a,132nnnaa,*nN. (1)证明数列2nna是等比数列,并求数列na的通项公式; (2)求数列na的前n项的和nS; (3)若1rs且r,*sN,求证:使得1a,ra,sa成等差数列的点列,rs在某一直线上.
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10分) 对于函数yfx与常数a、b,若2fxafxb对fx的定义域内的任意x都成立,则称,ab为函数fx的一个“P数对”.设函数yfx的定义域为R,且13f. (1)若1,1是fx的一个“P数对”,求*2nfnN; (2)若2,0是fx的一个“P数对”,且当1,2x时23fxkx,求fx在区间*1,2nnN上的最大值与最小值; (3)若fx是增函数,且2,2是fx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:
①2nf与22n*nN; ②fx与22x12,2,*nnxnN. Word格式
完美整理 高三数学练习卷
班级 学号 姓名 得分 注意:本试卷共有21道试题,满分150分,考试时间120分钟. 一、填空题(本大题共有12小题,满分54分)只要求直接填写结果,1-6题每个空格填对得4分,7-12题每个空格填对得5分,否则一律得零分.
1.设,若复数在复平面内对应的点位于实轴上,则 .
2.集合|1Axx,|Bxxa,且ABR,则实数a的取值范围是__1a_ . 3.二项式6)1(xx的展开式中,系数最大的项为第 3或5 项. 4.从5名志愿者中选出3名,分别从事翻译、导游、保洁三项不同的工作,每人承担一项,其中甲不能从事翻译工作,则不同的选派方案共有 48 种.
5.直线23xttyt为参数被双曲线221xy截得的弦长为 .210 6.若函数2log,0()(),0xxfxgxx是奇函数,则(8)g . 【解析】为奇函数,所以,即. 7.已知某几何体的三视图如图,其中主视图中
半圆直径为2,则该几何体的体积___3242_.
8.已知数列na的通项公式为121nna, 则01naC+12naC+33naC+1nnnaC= 23nn .
9.若等差数列na的首项为1,a公差为d,前n项的和为nS,则数列{}nSn为等差数列,且通项为1(1)2nSdann.类似地,若各项均为正数的等比数列{}nb的首项为1b,公比为q,前n项的积为nT,则数列{}nnT为等比数列,且通项为______121nnnTaq____.
10.设,xy满足约束条件112210xyxxy,向量(2,),(1,1)ayxmb,且//ab,则实数
aR(1)()iai
a
1
3 2 1 1
1 1 2 Word格式
完美整理 m的最小值为 . 6
【解析】不等式对应的可行域是顶点为)2,4(),21,1(),8,1(CBA的三角形及其内部,由//ab,得2mxy,可知在)8,1(A处2mxy有最小值6. 11.已知实数,,abc成等差数列,点3,0P在动直线0axbyc(,ab不同时为零)
上的射影点为M,若点N的坐标为2,3,则MN的取值范围是 55,55 . 【解析】因为实数,,abc成等差数列,所以2bac,方程0axbyc变形为2()20axacyc,整理为2(2)0axycy
所以2020xyy,即12xy,因此直线0axbyc过定点1,2Q 画出图象可得90PMQ,25PQ 点M在以PQ为直径的圆上运动,线段MN的长度满足55FNMNFN 即5555MN
12.函数421421xxxxkfx,若对于任意的实数123,,xxx均存在以123,,fxfxfx
为三边长的三角形,则实数k的取值范围是 . 解:421111421212xxxxxxkkfx 令110,13212xxgx
当1k时,213kfx,其中当且仅当0x时取得等号 所以若对于任意的实数123,,xxx均存在以123,,fxfxfx为三边长的三角形,只需223k,所以14k
当1k时,213kfx,其中当且仅当0x时取得等号 所以若对于任意的实数123,,xxx均存在以123,,fxfxfx为三边长的三角形,只需2213k,所以112k
综上可得,142k 二、选择题(本大题共有4小题,满分20分) 每小题都给出四个选项,其中有且只有一个选项是正确的,选对得 5分,否则一律得零分.
13.若a与bc都是非零向量,则“abac”是“()abc”的 ( C )