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文档介绍
2012年上海市春季高考数学试卷
2012年上海市春季高考数学试卷 一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,要求直接填写结果,每题答对得4分,否则一律得零分。 1.(4分)已知集合A={1,2,k},B={2,5}.若A∪B={1,2,3,5},则k= . 2.(4分)函数y=的定义域是 . 3.(4分)抛物线y2=8x的焦点坐标是 . 4.(4分)若复数z满足iz=1+i(i为虚数单位),则z= . 5.(4分)函数f(x)=sin(2x+)的最小正周期为 . 6.(4分)方程4x﹣2x+1=0的解为 . 7.(4分)若,则a0+a1+a2+a3+a4+a5= . 8.(4分)若f(x)=为奇函数,则实数m= . 9.(4分)函数y=的最大值为 . 10.(4分)若复数z满足|z﹣i|≤(i为虚数单位),则z在复平面内所对应的图形的面积为 . 11.(4分)某校要从2名男生和4名女生中选出4人担任某游泳赛事的志愿者工作,则在选出的志愿者中,男、女生都有的概率为 .(结果用数值表示) 12.(4分)若不等式x2﹣kx+k﹣1>0对x∈(1,2)恒成立,则实数k的取值范围是 . 13.(4分)已知等差数列{an}的首项及公差均为正数,令.当bk是数列{bn}的最大项时,k= . 14.(4分)若矩阵满足a11,a12,a21,a22∈{﹣1,1},且 =0,则这样的互不相等的矩阵共有 个. 二、选择题(本大题满分20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,选对得5分,否则一律得零分。 15.(5分)已知椭圆C1:+=1,C2:+=1,则( ) A.C1与C2顶点相同 B.C1与C2长轴长相同 C.C1与C2短轴长相同 D.C1与C2焦距相等 16.(5分)记函数y=f(x)的反函数为y=f﹣1(x).如果函数y=f(x)的图象过点(1,0),那么函数y=f﹣1(x)+1的图象过点( ) A.(0,0) B.(0,2) C.(1,1) D.(2,0) 17.(5分)已知空间三条直线l、m、n.若l与m异面,且l与n异面,则( ) A.m与n异面 B.m与n相交 C.m与n平行 D.m与n异面、相交、平行均有可能 18.(5分)设O为△ABC所在平面内一点.若实数x、y、z满足x+y+z=,(x2+y2+z2≠0),则“xyz=0”是“点O在△ABC的边所在直线上”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 三、解答题(本大题满分74分)本大题共有5题,解答下列各题必须写出必要的步骤。 19.(12分)如图,正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面边长为1,高为2,M为线段AB的中点. 求:(1)三棱锥C1﹣MBC的体积; (2)异面直线CD与MC1所成角的大小(结果用反三角函数值表示). 20.(14分)某环线地铁按内、外环线同时运行,内、外环线的长均为30千米(忽略内、外环线长度差异). (1)当9列列车同时在内环线上运行时,要使内环线乘客最长候车时间为10分钟,求内环线列车的最小平均速度; (2)新调整的方案要求内环线列车平均速度为25千米/小时,外环线列车平均速度为30千米/小时.现内、外环线共有18列列车全部投入运行,要使内外环线乘客的最长候车时间之差不超过1分钟,向内、外环线应各投入几列列车运行? 21.(14分)已知双曲线C1:. (1)求与双曲线C1有相同焦点,且过点P(4,)的双曲线C2的标准方程; (2)直线l:y=x+m分别交双曲线C1的两条渐近线于A、B两点.当•=3时,求实数m的值. 22.(16分)已知数列{an}、{bn}、{cn}满足. (1)设cn=3n+6,{an}是公差为3的等差数列.当b1=1时,求b2、b3的值; (2)设,.求正整数k,使得对一切n∈N*,均有bn≥bk; (3)设,.当b1=1时,求数列{bn}的通项公式. 23.(18分)定义向量=(a,b)的“相伴函数”为f(x)=asinx+bcosx,函数f(x)=asinx+bcosx的“相伴向量”为=(a,b)(其中O为坐标原点).记平面内所有向量的“相伴函数”构成的集合为S. (1)设g(x)=3sin(x+)+4sinx,求证:g(x)∈S; (2)已知h(x)=cos(x+α)+2cosx,且h(x)∈S,求其“相伴向量”的模; (3)已知M(a,b)(b≠0)为圆C:(x﹣2)2+y2=1上一点,向量的“相伴函数”f(x)在x=x0处取得最大值.当点M在圆C上运动时,求tan2x0的取值范围. 2012年上海市春季高考数学试卷 参考答案与试题解析 一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,要求直接填写结果,每题答对得4分,否则一律得零分。 1.(4分)(2012•上海)已知集合A={1,2,k},B={2,5}.若A∪B={1,2,3,5},则k= 3 . 【分析】根据集合的并集运算定义即可得k的值 【解答】解:∵A={1,2,k},B={2,5},且A∪B={1,2,3,5} ∴3∈A ∴k=3 故答案为:3 2.(4分)(2012•上海)函数y=的定义域是 [﹣2,+∞) . 【分析】根据根号有意义的条件的条件进行求解; 【解答】解:∵函数y=, ∴x+2≥0, ∴x≥﹣2, 故答案为:[﹣2,+∞); 3.(4分)(2012•上海)抛物线y2=8x的焦点坐标是 (2,0) . 【分析】根据抛物线的标准方程,进而可求得p,根据抛物线的性质进而可得焦点坐标. 【解答】解:抛物线y2=8x, 所以p=4, 所以焦点(2,0), 故答案为(2,0). 4.(4分)(2012•上海)若复数z满足iz=1+i(i为虚数单位),则z= 1﹣i . 【分析】由iz=1+i,两边除以i,按照复数除法运算法则化简计算. 【解答】解:由iz=1+i,得z==1﹣i 故答案为:1﹣i. 5.(4分)(2012•上海)函数f(x)=sin(2x+)的最小正周期为 π . 【分析】由函数解析式找出ω的值,代入周期公式T=中,即可求出函数的最小正周期. 【解答】解:f(x)=sin(2x+), ∵ω=2, ∴T==π, 则函数的最小正周期为π. 故答案为:π 6.(4分)(2012•上海)方程4x﹣2x+1=0的解为 x=1 . 【分析】由于4x=22x,代入方程关系式即可. 【解答】解:∵4x=22x, ∴方程4x﹣2x+1=0可化为:22x=2x+1, ∴2x=x+1, ∴x=1. 故答案为:1. 7.(4分)(2012•上海)若,则a0+a1+a2+a3+a4+a5= 1 . 【分析】直接令变量为1即可求出所有项的系数之和,即为结论. 【解答】解:令x=1可得,(2﹣1)5=1=a0+a1+a2+a3+a4+a5, 则a0+a1+a2+a3+a4+a5=1, 故答案为:1. 8.(4分)(2012•上海)若f(x)=为奇函数,则实数m= ﹣2 . 【分析】由f(x)=为奇函数,可得f(﹣1)=﹣f(1),代入可求 【解答】解:∵f(x)=为奇函数, ∴f(﹣1)=﹣f(1) 即m﹣1=3(1+m) ∴m=﹣2 故答案为:﹣2 9.(4分)(2012•上海)函数y=的最大值为 5 . 【分析】利用换元法,设t=log2x,则t∈[1,2],将问题转化为求函数y=t+在[1,2]上的最大值问题,利用导数证明此函数为减函数,利用单调性求最值即可 【解答】解:设t=log2x,∵x∈[2,4],∴t∈[1,2] ∵y=t+的导函数y′=1﹣<0 t∈[1,2] ∴y=t+在[1,2]上为减函数, ∴y=t+的最大值为1+=5 ∴y=的最大值为5 故答案为 5 10.(4分)(2012•上海)若复数z满足|z﹣i|≤(i为虚数单位),则z在复平面内所对应的图形的面积为 2π . 【分析】由|z﹣i|≤的几何意义可知,点Z的轨迹是以(0,1)为圆心,为半径的实心圆.由圆的面积公式可得答案. 【解答】解:∵|z﹣i|≤, ∴z在复平面内所对应的点Z的轨迹是以(0,1)为圆心,为半径的实心圆, ∴该圆的面积为:π=2π. 故答案为:2π 11.(4分)(2012•上海)某校要从2名男生和4名女生中选出4人担任某游泳赛事的志愿者工作,则在选出的志愿者中,男、女生都有的概率为 .(结果用数值表示) 【分析】根据题意,首先计算从2名男生和4名女生中选出4人数目,再分析选出的4人中只有男生、女生的数目,由排除法可得男、女生都有的情况数目,进而由等可能事件的概率公式,计算可得答案. 【解答】解:根据题意,从2名男生和4名女生中选出4人,有C64=15种取法, 其中全部为女生的有C44=1种情况,没有全部为男生的情况, 则选出的4名志愿者中,男、女生都有的情况有15﹣1=14种, 则其概率为; 故答案为. 12.(4分)(2012•上海)若不等式x2﹣kx+k﹣1>0对x∈(1,2)恒成立,则实数k的取值范围是 (﹣∞,2] . 【分析】根据题意,分离参数,利用函数的单调性,即可得到实数k的取值范围. 【解答】解:不等式x2﹣kx+k﹣1>0可化为(1﹣x)k>1﹣x2 ∵x∈(1,2) ∴k<=1+x ∴y=1+x是一个增函数 ∴k≤1+1=2 ∴实数k取值范围是(﹣∞,2] 故答案为:(﹣∞,2] 13.(4分)(2012•上海)已知等差数列{an}的首项及公差均为正数,令.当bk是数列{bn}的最大项时,k= 1006 . 【分析】设,,由,根据基本不等式(x+y)2=x2+y2+2xy≤x2+y2+x2+y2=2(x2+y2),得bn2=()2≤2(an+a2012﹣n)=2(2a1006)=4a1006,由此能求出结果. 【解答】解:设,, ∵, ∴根据基本不等式(x+y)2=x2+y2+2xy≤x2+y2+x2+y2=2(x2+y2), 得bn2=()2≤2(an+a2012﹣n)=2(2a1006)=4a1006, 当且仅当an=a2012﹣n时,bn取到最大值, 此时n=1006,所以k=1006. 故答案为:1006. 14.(4分)(2012•上海)若矩阵满足a11,a12,a21,a22∈{﹣1,1},且=0,则这样的互不相等的矩阵共有 8 个. 【分析】根据题意,分类讨论,分主对角线相同、相反,即可得出结论. 【解答】解:∵,a11,a12,a21,a22∈{﹣1,1}, ∴矩阵可以是、、、、、、、 故答案为:8 二、选择题(本大题满分20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,选对得5分,否则一律得零分。 15.(5分)(2012•上海)已知椭圆C1:+=1,C2:+=1,则( ) A.C1与C2顶点相同 B.C1与C2长轴长相同 C.C1与C2短轴长相同 D.C1与C2焦距相等 【分析】求出两个椭圆的a,b,c 即可判断选项. 【解答】解:因为椭圆,所以a=,b=2,c=2. 椭圆,所以a=4,b=2,c=2; 所以两个椭圆有相同的焦距. 故选D. 16.(5分)(2012•上海)记函数y=f(x)的反函数为y=f﹣1(x).如果函数y=f(x)的图象过点(1,0),那么函数y=f﹣1(x)+1的图象过点( ) A.(0,0) B.(0,2) C.(1,1) D.(2,0) 【分析】由题意可知,y=f﹣1(x)必过点(0,1),从而可得答案. 【解答】解:∵y=f(x)的图象过点(1,0), ∴其反函数y=f﹣1(x)必过点(0,1),即f﹣1(0)=1, ∴y=f﹣1(x)+1的图象过点(0,2). 故选B. 17.(5分)(2012•上海)已知空间三条直线l、m、n.若l与m异面,且l与n异面,则( ) A.m与n异面 B.m与n相交 C.m与n平行 D.m与n异面、相交、平行均有可能 【分析】可根据题目中的信息作图判断即可. 【解答】解:∵空间三条直线l、m、n.若l与m异面,且l与n异面, ∵m与n可能异面(如图3),也可能平行(图1),也可能相交(图2), 故选D. 18.(5分)(2012•上海)设O为△ABC所在平面内一点.若实数x、y、z满足x+y+z=,(x2+y2+z2≠0),则“xyz=0”是“点O在△ABC的边所在直线上”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【分析】画出草图,根据已知条件x+y+z=0移项得x+y=﹣z,再由xyz=0,推出x,y,z只有一个为0,再根据三角形的性质进行求解; 【解答】解:∵O为△ABC所在平面内一点.实数x、y、z满足x+y+z=(x2+y2+z2≠0), ∴x+y=﹣z, 若xyz=0”则x、y、z中只能有一个为0,(否则若x=y=0,可推出z=0,这与x2+y2+z2≠0矛盾) 假设x=0(y、z不为0),可得y=﹣z,∴, ∴向量和共线,∴O只能在△ABC边BC上; 若点O在△ABC的边所在直线上,假设在边AB上,说明向量和共线, ∴z=0, ∴xyz=0, ∴“xyz=0”是“点O在△ABC的边所在直线上”的充要条件; 故选C. 三、解答题(本大题满分74分)本大题共有5题,解答下列各题必须写出必要的步骤。 19.(12分)(2012•上海)如图,正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面边长为1,高为2,M为线段AB的中点. 求:(1)三棱锥C1﹣MBC的体积; (2)异面直线CD与MC1所成角的大小(结果用反三角函数值表示). 【分析】(1)连接CM,根据M为AB中点,且正方形ABCD边长为1,得到△BCM的面积为S=S正方形ABCD=.因为CC1⊥平面ABCD,是三棱锥C1﹣MBC的高,所以利用锥体体积公式,可得三棱锥C1﹣MBC的体积; (2)连接BC1,正方形ABCD中,因为CD∥AB,所以∠C1MB(或其补角)为异面直线CD与MC1所成的角.Rt△MC1B中,可算出BC1=,而MB=AB=,利用直角三角形中三角函数的定义,得到tan∠C1MB==,所以异面直线CD与MC1所成角为arctan. 【解答】解:(1)连接CM, ∵正方形ABCD中,M为AB中点,且边长为1, ∴△BCM的面积为S=S正方形ABCD=. 又∵CC1⊥平面ABCD, ∴CC1是三棱锥C1﹣MBC的高, ∴三棱锥C1﹣MBC的体积为:VC1﹣MBC=××2=; (2)连接BC1 ∵CD∥AB, ∴∠C1MB(或其补角)为异面直线CD与MC1所成的角. ∵AB⊥平面B1C1CB,BC1⊂平面B1C1CB, ∴AB⊥BC1. Rt△MC1B中,BC1==,MB=AB= ∴tan∠C1MB== 所以异面直线CD与MC1所成角为arctan. 20.(14分)(2012•上海)某环线地铁按内、外环线同时运行,内、外环线的长均为30千米(忽略内、外环线长度差异). (1)当9列列车同时在内环线上运行时,要使内环线乘客最长候车时间为10分钟,求内环线列车的最小平均速度; (2)新调整的方案要求内环线列车平均速度为25千米/小时,外环线列车平均速度为30千米/小时.现内、外环线共有18列列车全部投入运行,要使内外环线乘客的最长候车时间之差不超过1分钟,向内、外环线应各投入几列列车运行? 【分析】(1)设内环线列车的平均速度为v千米/小时,根据内环线乘客最长候车时间为10分钟,可得,从而可求内环线列车的最小平均速度; (2)设内环线投入x列列车运行,则外环线投入(18﹣x)列列车运行,分别求出内、外环线乘客最长候车时间,,根据,解不等式,即可求得结论. 【解答】解:(1)设内环线列车的平均速度为v千米/小时,则要使内环线乘客最长候车时间为10分钟,可得 ∴v≥20 ∴要使内环线乘客最长候车时间为10分钟,内环线列车的最小平均速度是20千米/小时; (2)设内环线投入x列列车运行,则外环线投入(18﹣x)列列车运行,内、外环线乘客最长候车时间分别为t1,t2分钟, 则, ∴ ∴ ∴ ∵x∈N+,∴x=10 ∴当内环线投入10列列车运行,外环线投入8列列车时,内外环线乘客的最长候车时间之差不超过1分钟. 21.(14分)(2012•上海)已知双曲线C1:. (1)求与双曲线C1有相同焦点,且过点P(4,)的双曲线C2的标准方程; (2)直线l:y=x+m分别交双曲线C1的两条渐近线于A、B两点.当•=3时,求实数m的值. 【分析】(1)先确定双曲线C1:的焦点坐标,根据双曲线C2与双曲线C1有相同焦点,且过点P(4,),建立方程组,从而可求双曲线C2的标准方程; (2)直线方程与双曲线C1的两条渐近线联立,求出A、B两点的坐标用坐标,利用数量积,即可求得实数m的值. 【解答】解:(1)∵双曲线C1:, ∴焦点坐标为(,0),(,0) 设双曲线C2的标准方程为(a>0,b>0), ∵双曲线C2与双曲线C1有相同焦点,且过点P(4,) ∴,解得 ∴双曲线C2的标准方程为 (2)双曲线C1的两条渐近线为y=2x,y=﹣2x 由,可得x=m,y=2m,∴A(m,2m) 由,可得x=﹣m,y=m,∴B(﹣m,m) ∴ ∵ ∴m2=3 ∴ 22.(16分)(2012•上海)已知数列{an}、{bn}、{cn}满足. (1)设cn=3n+6,{an}是公差为3的等差数列.当b1=1时,求b2、b3的值; (2)设,.求正整数k,使得对一切n∈N*,均有bn≥bk; (3)设,.当b1=1时,求数列{bn}的通项公式. 【分析】(1)先根据条件得到数列{bn}的递推关系式,即可求出结论; (2)先根据条件得到数列{bn}的递推关系式;进而判断出其增减性,即可求出结论; (3)先根据条件得到数列{bn}的递推关系式;再结合叠加法以及分类讨论分情况求出数列{bn}的通项公式,最后综合即可. 【解答】解:(1)∵an+1﹣an=3, ∴bn+1﹣bn=n+2, ∵b1=1, ∴b2=4,b3=8. (2)∵. ∴an+1﹣an=2n﹣7, ∴bn+1﹣bn=, 由bn+1﹣bn>0,解得n≥4,即b4<b5<b6…; 由bn+1﹣bn<0,解得n≤3,即b1>b2>b3>b4. ∴k=4. (3)∵an+1﹣an=(﹣1)n+1, ∴bn+1﹣bn=(﹣1)n+1(2n+n). ∴bn﹣bn﹣1=(﹣1)n(2n﹣1+n﹣1)(n≥2). 故b2﹣b1=21+1; b3﹣b2=(﹣1)(22+2), … bn﹣1﹣bn﹣2=(﹣1)n﹣1(2n﹣2+n﹣2). bn﹣bn﹣1=(﹣1)n(2n﹣1+n﹣1). 当n=2k时,以上各式相加得 bn﹣b1=(2﹣22+…﹣2n﹣2+2n﹣1)+[1﹣2+…﹣(n﹣2)+(n﹣1)] =+=+. ∴bn==++. 当n=2k﹣1时, =++﹣(2n+n) =﹣﹣+ ∴bn=. 23.(18分)(2012•上海)定义向量=(a,b)的“相伴函数”为f(x)=asinx+bcosx,函数f(x)=asinx+bcosx的“相伴向量”为=(a,b)(其中O为坐标原点).记平面内所有向量的“相伴函数”构成的集合为S. (1)设g(x)=3sin(x+)+4sinx,求证:g(x)∈S; (2)已知h(x)=cos(x+α)+2cosx,且h(x)∈S,求其“相伴向量”的模; (3)已知M(a,b)(b≠0)为圆C:(x﹣2)2+y2=1上一点,向量的“相伴函数”f(x)在x=x0处取得最大值.当点M在圆C上运动时,求tan2x0的取值范围. 【分析】(1)先利用诱导公式对其化简,再结合定义即可得到证明; (2)先根据定义求出其相伴向量,再代入模长计算公式即可; (3)先根据定义得到函数f(x)取得最大值时对应的自变量x0;再结合几何意义求出的范围,最后利用二倍角的正切公式即可得到结论. 【解答】解:(1)g(x)=3sin(x+)+4sinx=4sinx+3cosx, 其‘相伴向量’=(4,3),g(x)∈S. (2)h(x)=cos(x+α)+2cosx =(cosxcosα﹣sinxsinα)+2cosx =﹣sinαsinx+(cosα+2)cosx ∴函数h(x)的‘相伴向量’=(﹣sinα,cosα+2). 则||==. (3)的‘相伴函数’f(x)=asinx+bcosx=sin(x+φ), 其中cosφ=,sinφ=. 当x+φ=2kπ+,k∈Z时,f(x)取到最大值,故x0=2kπ+﹣φ,k∈Z. ∴tanx0=tan(2kπ+﹣φ)=cotφ=, tan2x0===. 为直线OM的斜率,由几何意义知:∈[﹣,0)∪(0,]. 令m=,则tan2x0=,m∈[﹣,0)∪(0,}. 当﹣≤m<0时,函数tan2x0=单调递减,∴0<tan2x0≤; 当0<m≤时,函数tan2x0=单调递减,∴﹣≤tan2x0<0. 综上所述,tan2x0∈[﹣,0)∪(0,]. 参与本试卷答题和审题的老师有:muyiyang;小张老师;zhwsd;zwx097;sllwyn;wfy814;庞会丽;吕静;xize;danbo7801;刘长柏;zlzhan;qiss;ywg2058(排名不分先后) 2017年2月3日查看更多