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- 2021-06-25 发布
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2018年上海市静安区高考数学模拟试卷
一、填空题(50分)本大题共有10题,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5分,否则一律得零分.
1.(5分)若复数(i是虚数单位)是纯虚数,则实数a= .
2.(5分)若f(x)为R上的奇函数,当x<0时,f(x)=log2(2﹣x),则f(0)+f(2)= .
3.(5分)一个正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是 .
4.(5分)如图,在菱形ABCD中,AB=1,∠DAB=60°,E为CD的中点,则的值是 .
5.(5分)用半径1米的半圆形薄铁皮制作圆锥型无盖容器,其容积为 立方米.
6.(5分)已知α为锐角,且,则sinα= .
7.(5分)设函数f(x)=sin(πx),若存在x0∈(﹣1,1)同时满足以下条件:
①对任意的x∈R,都有f(x)≤f(x0)成立;
②x02+[f(x0)]2<m2,
则m的取值范围是 .
8.(5分)若不等式x2<|x﹣1|+a的解集是区间(﹣3,3)的子集,则实数a的取值范围为 .
9.(5分)已知f(x)=ax﹣b(a>0且a≠1,b∈R),g(x)=x+
1,若对任意实数x均有f(x)•g(x)≤0,则的最小值为 .
10.(5分)如图,正方形ABCD的边长为2,O为AD的中点,射线OP从OA出发,绕着点O顺时针方向旋转至OD,在旋转的过程中,记∠AOP为x(x∈[0,π]),OP所经过正方形ABCD内的区域(阴影部分)的面积S=f(x),那么对于函数f(x)有以下三个结论:
①f()=;
②任意x∈[0,],都有f(﹣x)+f(+x)=4;
③任意x1,x2∈(,π),且x1≠x2,都有<0.
其中所有正确结论的序号是 .
二、选择题(25分)本大题共有5题,每题都给出四个结论,其中有且只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5分,否则一律得零分.
11.(5分)“抛物线y=ax2的准线方程为y=2”是“抛物线y=ax2的焦点与双曲线的焦点重合”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
12.(5分)已知等比数列{an}前n项和为Sn,则下列一定成立的是( )
A.若a3>0,则a2015<0 B.若a4>0,则a2014<0
C.若a3>0,则S2015>0 D.若a4>0,则S2014>0
13.(5分)某班班会准备从含甲、乙的6名学生中选取4人发言,要求甲、乙两人至少有一人参加,那么不同的发言顺序有( )
A.336种 B.320种 C.192种 D.144种
14.(5分)已知椭圆C1,抛物线C2焦点均在x轴上,C1的中心和C2顶点均为原点O,从每条曲线上各取两个点,将其坐标记录于表中,则C1的左焦点到C2的准线之间的距离为( )
x
3
﹣2
4
y
0
﹣4
A. B. C.1 D.2
15.(5分)对于集合A,定义了一种运算“⊕”,使得集合A中的元素间满足条件:如果存在元素e∈A,使得对任意a∈A,都有e⊕a=a⊕e=a,则称元素e是集合A对运算“⊕”的单位元素.例如:A=R,运算“⊕”为普通乘法;存在1∈R,使得对任意a∈R,都有1×a=a×1=a,所以元素1是集合R对普通乘法的单位元素.
下面给出三个集合及相应的运算“⊕”:
①A=R,运算“⊕”为普通减法;
②A={Am×n|Am×n表示m×n阶矩阵,m∈N*,n∈N*},运算“⊕”为矩阵加法;
③A={X|X⊆M}(其中M是任意非空集合),运算“⊕”为求两个集合的交集.
其中对运算“⊕”有单位元素的集合序号为( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.②③
三、解答题(本题满分84分)本大题共有5题,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.
16.(12分)将边长为1的正方形AA1O1O(及其内部)绕OO1旋转一周形成圆柱,如图,长为π,长为,其中B1与C在平面AA1O1O的同侧.
(1)求三棱锥C﹣O1A1B1的体积;
(2)求异面直线B1C与AA1所成的角的大小.
17.(14分)设双曲线C:,F1,F2为其左右两个焦点.
(1)设O为坐标原点,M为双曲线C右支上任意一点,求的取值范围;
(2)若动点P与双曲线C的两个焦点F1,F2的距离之和为定值,且cos∠F1PF2的最小值为,求动点P的轨迹方程.
18.(20分)如图,在海岸线EF一侧有一休闲游乐场,游乐场的前一部分边界为曲线段FGBC,该曲线段是函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈(0,π)),x∈[﹣4,0]的图象,图象的最高点为B(﹣1,2).边界的中间部分为长1千米的直线段CD,且CD∥EF.游乐场的后一部分边界是以O为圆心的一段圆弧.
(1)求曲线段FGBC的函数表达式;
(2)曲线段FGBC上的入口G距海岸线EF最近距离为1千米,现准备从入口G修一条笔直的景观路到O,求景观路GO长;
(3)如图,在扇形ODE区域内建一个平行四边形休闲区OMPQ,平行四边形的一边在海岸线EF上,一边在半径OD上,另外一个顶点P在圆弧上,且∠POE=θ,求平行四边形休闲区OMPQ面积的最大值及此时θ的值.
19.(18分)设集合Ma={f(x)|存在正实数a,使得定义域内任意x都有f(x+a)>f(x)}.
(1)若f(x)=2x﹣x2,试判断f(x)是否为M1中的元素,并说明理由;
(2)若,且g(x)∈Ma,求a的取值范围;
(3)若(k∈R),且h(x)∈M2,求h(x)的最小值.
20.(20分)设数列{an}满足:①a1=1;②所有项an∈N*;③1=a1<a2<…<an<an+1<…设集合Am={n|an≤m,m∈N*},将集合Am中的元素的最大值记为bm.换句话说,bm是数列{an}中满足不等式an≤m的所有项的项数的最大值.我们称数列{bn}为数列{an}的伴随数列.例如,数列1,3,5的伴随数列为1,1,2,2,3.
(1)若数列{an}的伴随数列为1,1,1,2,2,2,3,请写出数列{an};
(2)设an=3n﹣1,求数列{an}的伴随数列{bn}的前100之和;
(3)若数列{an}的前n项和Sn=n+c(其中c常数),试求数列{an}的伴随数列{bn}前m项和Tm.
2018年上海市静安区高考数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(50分)本大题共有10题,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5分,否则一律得零分.
1.(5分)若复数(i是虚数单位)是纯虚数,则实数a= 4 .
【解答】解:∵==为纯虚数,
∴,解得a=4.
故答案为:4.
2.(5分)若f(x)为R上的奇函数,当x<0时,f(x)=log2(2﹣x),则f(0)+f(2)= ﹣2 .
【解答】解:f(x)为R上的奇函数,
则f(﹣x)=﹣f(x),
即有f(0)=0,f(﹣2)=﹣f(2),
当x<0时,f(x)=log2(2﹣x),
f(﹣2)=log2(2+2)=2,
则f(0)+f(2)=0﹣2=﹣2.
故答案为:﹣2.
3.(5分)一个正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是 .
【解答】解:正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的
三个顶点在该球的一个大圆上,所以球心是底面三角形的中心,
设球的半径为1,所以底面三角形的边长为a,
,a=
该正三棱锥的体积:
故答案为:
4.(5分)如图,在菱形ABCD中,AB=1,∠DAB=60°,E为CD的中点,则的值是 1 .
【解答】解:在菱形ABCD中,AB=1,∠BAD=60°,
=+,
∴==1×1×cos60°+×12=1.
故答案为:1.
5.(5分)用半径1米的半圆形薄铁皮制作圆锥型无盖容器,其容积为 立方米.
【解答】解:半径为1米的半圆的周长为=π,
则制作成圆锥的底面周长为π,母线长为1,
设圆锥的底面半径为r,则2πr=π,即r=.
∴圆锥的高为h=.
∴V=×=(立方米).
故答案为:.
6.(5分)已知α为锐角,且,则sinα= .
【解答】解:∵α为锐角,∴α+∈(,),
∵cos(α+)=,
∴sin(α+)==,
则sinα=sin[(α+)﹣]=sin(α+)cos﹣cos(α+)sin=×﹣×=.
故答案为:
7.(5分)设函数f(x)=sin(πx),若存在x0∈(﹣1,1)同时满足以下条件:
①对任意的x∈R,都有f(x)≤f(x0)成立;
②x02+[f(x0)]2<m2,
则m的取值范围是 (﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) .
【解答】解:根据题意:①对任意的x∈R,都有f(x)≤f(x0)成立
由于:x0∈(﹣1,1)
所以:对f(x)≤f(x0)成立,只需满足f(x)≤f(x0)min即可.
由于f(x)=sin(πx),
所以:
由于②x02+[f(x0)]2<m
所以当,且
求出:m2>4
进一步求出:m>2或m<﹣2
故答案为:(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞).
8.(5分)若不等式x2<|x﹣1|+a的解集是区间(﹣3,3)的子集,则实数a的取值范围为 (﹣∞,5] .
【解答】解:不等式x2<|x﹣1|+a等价于x2﹣|x﹣1|﹣a<0,
设f(x)=x2﹣|x﹣1|﹣a,
若不等式x2<|x﹣1|+a的解集是区间(﹣3,3)的子集,
则,求得a≤5,
故答案为:(﹣∞,5].
9.(5分)已知f(x)=ax﹣b(a>0且a≠1,b∈R),g(x)=x+1,若对任意实数x均有f(x)•g(x)≤0,则的最小值为 4 .
【解答】解:f(x)=ax﹣b,g(x)=x+1,
那么:f(x)•g(x)≤0,即(ax﹣b)(x+1)≤0.
对任意实数x均成立,可得ax﹣b=0,x+1=0,
故得ab=1.
那么:=4,当且仅当a=,b=2时取等号.
故的最小值为4.
故答案为:4.
10.(5分)如图,正方形ABCD的边长为2,O为AD的中点,射线OP从OA出发,绕着点O顺时针方向旋转至OD,在旋转的过程中,记∠AOP为x(x∈[0,π]),OP所经过正方形ABCD内的区域(阴影部分)的面积S=f(x),那么对于函数f(x)有以下三个结论:
①f()=;
②任意x∈[0,],都有f(﹣x)+f(+x)=4;
③任意x1,x2∈(,π),且x1≠x2,都有<0.
其中所有正确结论的序号是 ①② .
【解答】解:当0≤x≤arctan2时,f(x)==;
当arctan2<x<,在△OBE中,f(x)=S矩形OABM﹣S△OME=2﹣=2﹣;
当x=时,f(x)=2;
当<x≤π﹣arctan2时,同理可得f(x)=2﹣.
当π﹣arctan2<x≤π时,f(x)=4﹣=4+.于是可得:
①==,正确;
②对任意x∈[0,],都有f(﹣x)+f(+x)=4
用换元法,以x代替﹣x,可得:
f(x)+f(π﹣x)=4,
因此,故②正确;
③不妨设x1<x2,则<0⇔f(x1)>f(x2),显然不正确.
综上只有:①②正确.
故答案为:①②.
二、选择题(25分)本大题共有5题,每题都给出四个结论,其中有且只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5分,否则一律得零分.
11.(5分)“抛物线y=ax2的准线方程为y=2”是“抛物线y=ax2的焦点与双曲线的焦点重合”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
【解答】解:①抛物线y=ax2的标准方程是x2=y,
则其准线方程为y=﹣=2,
所以a=﹣.
②双曲线﹣x2=1的a=,b=1,c==2,
则焦点为(0,±2),
抛物线y=ax2即为x2=,
y的焦点为(0,),
由题意可得,=±2,
解得,a=±.
故选:A.
12.(5分)已知等比数列{an}前n项和为Sn,则下列一定成立的是( )
A.若a3>0,则a2015<0 B.若a4>0,则a2014<0
C.若a3>0,则S2015>0 D.若a4>0,则S2014>0
【解答】解:若a3>0,则a1q2>0,即a1>0,a2015>0;
若q=1,则S2015=2015a1>0;
若q≠1,则S2015=,
由1﹣q和1﹣q2015同号,可得S2015>0;
由a4>0,可得a2014=a1q2013>0;
a4>0,不能判断S2014的符号,
故选C.
13.(5分)某班班会准备从含甲、乙的6名学生中选取4人发言,要求甲、乙两人至少有一人参加,那么不同的发言顺序有( )
A.336种 B.320种 C.192种 D.144种
【解答】解:根据题意,分2种情况讨论,
若只有甲乙其中一人参加,有C21•C43•A44=192种情况;
若甲乙两人都参加,有C22•C42•A44=144种情况,
则不同的发言顺序种数192+144=336种,
故选:A.
14.(5分)已知椭圆C1,抛物线C2焦点均在x轴上,C1的中心和C2顶点均为原点O,从每条曲线上各取两个点,将其坐标记录于表中,则C1的左焦点到C2的准线之间的距离为( )
x
3
﹣2
4
y
0
﹣4
A. B. C.1 D.2
【解答】解:由表可知:抛物线C2焦点在x轴的正半轴,设抛物线C2:y2=2px(p>0),则有=2p(x≠0),
据此验证四个点知(3,﹣2),(4,﹣4)在C2上,代入求得2p=4,
∴抛物线C2的标准方程为y2=4x.则焦点坐标为(1,0),准线方程为:x=﹣1,
设椭圆C1:(a>b>0),把点(﹣2,0),(,)代入得,
,
解得:,
∴C1的标准方程为+y2=1;
由c==,
左焦点(,0),
C1的左焦点到C2的准线之间的距离﹣1,
故选B.
15.(5分)对于集合A,定义了一种运算“⊕”,使得集合A中的元素间满足条件:如果存在元素e∈A,使得对任意a∈A,都有e⊕a=a⊕e=a,则称元素e是集合A对运算“⊕”的单位元素.例如:A=R,运算“⊕”为普通乘法;存在1∈R,使得对任意a∈R,都有1×a=a×1=a,所以元素1是集合R对普通乘法的单位元素.
下面给出三个集合及相应的运算“⊕”:
①A=R,运算“⊕”为普通减法;
②A={Am×n|Am×n表示m×n阶矩阵,m∈N*,n∈N*},运算“⊕”为矩阵加法;
③A={X|X⊆M}(其中M是任意非空集合),运算“⊕”为求两个集合的交集.
其中对运算“⊕”有单位元素的集合序号为( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.②③
【解答】解:①若A=R,运算“⊕”为普通减法,而普通减法不满足交换律,故没有单位元素;
②A={Am×n|Am×n表示m×n阶矩阵,m∈N*,n∈N*},运算“⊕”为矩阵加法,
其单位元素为全为0的矩阵;
③A={X|X⊆M}(其中M是任意非空集合),运算“⊕”为求两个集合的交集,
其单位元素为集合M.
故选D.
三、解答题(本题满分84分)本大题共有5题,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.
16.(12分)将边长为1的正方形AA1O1O(及其内部)绕OO1旋转一周形成圆柱,如图,长为π,长为,其中B1与C在平面AA1O1O的同侧.
(1)求三棱锥C﹣O1A1B1的体积;
(2)求异面直线B1C与AA1所成的角的大小.
【解答】解:(1)连结O1B1,则∠O1A1B1=∠A1O1B1=,
∴△O1A1B1为正三角形,
∴=,
==.
(2)设点B1在下底面圆周的射影为B,连结BB1,则BB1∥AA1,
∴∠BB1C为直线B1C与AA1所成角(或补角),
BB1=AA1=1,
连结BC、BO、OC,
∠AOB=∠A1O1B1=,,∴∠BOC=,
∴△BOC为正三角形,
∴BC=BO=1,∴tan∠BB1C=1,
∴直线B1C与AA1所成角大小为45°.
17.(14分)设双曲线C:,F1,F2为其左右两个焦点.
(1)设O为坐标原点,M为双曲线C右支上任意一点,求的取值范围;
(2)若动点P与双曲线C的两个焦点F1,F2的距离之和为定值,且cos∠F1PF2的最小值为,求动点P的轨迹方程.
【解答】解:(1)设M(x,y),,左焦点,=…(4分)
=()
对称轴,
…(3分)
(2)由椭圆定义得:P点轨迹为椭圆,,|PF1|+|PF2|=2a=…(4分)
由基本不等式得,
当且仅当|PF1|=|PF2|时等号成立,b2=4
所求动点P的轨迹方程为…(3分)
18.(20分)如图,在海岸线EF一侧有一休闲游乐场,游乐场的前一部分边界为曲线段FGBC,该曲线段是函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈(0,π)),x∈[﹣4,0]的图象,图象的最高点为B(﹣1,2).边界的中间部分为长1千米的直线段CD,且CD∥EF.游乐场的后一部分边界是以O为圆心的一段圆弧.
(1)求曲线段FGBC的函数表达式;
(2)曲线段FGBC上的入口G距海岸线EF最近距离为1千米,现准备从入口G修一条笔直的景观路到O,求景观路GO长;
(3)如图,在扇形ODE区域内建一个平行四边形休闲区OMPQ,平行四边形的一边在海岸线EF上,一边在半径OD上,另外一个顶点P在圆弧上,且∠POE=θ,求平行四边形休闲区OMPQ面积的最大值及此时θ的值.
【解答】解:(1)由已知条件,得A=2,
又∵,,∴.
又∵当x=﹣1时,有y=2sin(﹣+φ)=2,∴φ=.
∴曲线段FGBC的解析式为,x∈[﹣4,0].
(2)由=1
得x=6k+(﹣1)k﹣4 (k∈Z),
又x∈[﹣4,0],∴k=0,x=﹣3.∴G(﹣3,1).
∴OG=.
∴景观路GO长为千米.
(3)如图,OC=,CD=1,∴OD=2,,
作PP1⊥x轴于P1点,在Rt△OPP1中,PP1=OPsinθ=2sinθ,
在△OMP中,,
∴=.
S平行四边形OMPQ=OM•PP1=
==
= θ∈(0,).
当时,即时,平行四边形面积最大值为.
19.(18分)设集合Ma={f(x)|存在正实数a,使得定义域内任意x都有f(x+a)>f(x)}.
(1)若f(x)=2x﹣x2,试判断f(x)是否为M1中的元素,并说明理由;
(2)若,且g(x)∈Ma,求a的取值范围;
(3)若(k∈R),且h(x)∈M2,求h(x)的最小值.
【解答】解:(1)∵f(1)=f(0)=1,∴f(x)∉M1.…(4分)
(2)由…(2分)
∴,…(3分)
故 a>1.…(1分)
(3)由,…(1分)
即:
∴对任意x∈[1,+∞)都成立
∴…(3分)
当﹣1<k≤0时,h(x)min=h(1)=log3(1+k); …(1分)
当0<k<1时,h(x)min=h(1)=log3(1+k); …(1分)
当1≤k<3时,.…(1分)
综上:…(1分)
20.(20分)设数列{an}满足:①a1=1;②所有项an∈N*;③1=a1<a2<…<an<an+1<…设集合Am={n|an≤m,m∈N*},将集合Am中的元素的最大值记为bm.换句话说,bm是数列{an}中满足不等式an≤m的所有项的项数的最大值.我们称数列{bn}为数列{an}的伴随数列.例如,数列1,3,5的伴随数列为1,1,2,2,3.
(1)若数列{an}的伴随数列为1,1,1,2,2,2,3,请写出数列{an};
(2)设an=3n﹣1,求数列{an}的伴随数列{bn}的前100之和;
(3)若数列{an}的前n项和Sn=n+c(其中c常数),试求数列{an}的伴随数列{bn}前m项和Tm.
【解答】解:(1)1,4,7.
(2)由,得
∴当1≤m≤2,m∈N*时,b1=b2=1,
当3≤m≤8,m∈N*时,b3=b4=…=b8=2,
当9≤m≤26,m∈N*时,b9=b10=…=b26=3,
当27≤m≤80,m∈N*时,b27=b28=…=b80=4,
当81≤m≤100,m∈N*时,b81=b82=…=b100=5,
∴b1+b2+…+b100=1×2+2×6+3×18+4×54+5×20=384.
(3)∵a1=S1=1+c=1∴c=0,
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=3n﹣2
∴…(2分)
由an=3n﹣2≤m得:
因为使得an≤m成立的n的最大值为bm,
所以 ,
当m=3t﹣2(t∈N*)时:,
当m=3t﹣1(t∈N*)时:,
当m=3t(t∈N*)时:,
所以(其中t∈N*).