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文档介绍
上海交通大学附属中学2020届高三数学下学期期中试题(Word版附解析)
2020年高考数学二模试卷 一、填空题(共12小题). 1.计算矩阵的乘积:(ab) . 2.323n . 3.已知,则sinθ的值等于 . 4.若双曲线的焦距为6,则该双曲线的虚轴长为 . 5.在首项为21,公比为的等比数列中,最接近于1的项是第 项. 6.如图,二面角α﹣l﹣β的大小是,线段AB⫋α,B∈l,AB与l所成的角为,则AB与平面β所成的角是 (用反三角函数表示). 7.已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为 . 8.已知函数f(x)=lg(x+1),g(x)是以2为周期的偶函数,且当0≤x≤1时,有g(x)=f(x),则函数y=g(x)(x∈[1,2])的反函数是y= . 9.已知y=f(x)是定义在R上的函数,方程f(2019+x)×f(2020﹣x)=0恰好有7个解,则这7个解的和为 . 10.设0.是一个循环节长度为两位的循环纯小数,其中a和b分别为10以内的非负整数,且a≠b,b≠0,若集合,则A中所有元素的和为 11.已知数列{an}满足(n∈N*),(k是一个已知的正整数),若存在m∈N*,当n>m且an为奇数时,an恒为常数p,则p= 12.若实数x,y满足2cos2(x+y﹣1),则xy的最小值为 . 二.选择题 13.已知函数y=f(x)是R上的增函数,则对任意x1,x2∈R,“x1<x2”是“f(x1)<f(x2)”的( )条件 A.充分非必要 B.必要非充分 C.充分必要 D.非充分非必要 14.已知z1≠﹣1,(b∈R),,则z对应的点在( ) A.圆上 B.抛物线上 C.双曲线上 D.椭圆上 15.在平面直角坐标系中,O是坐标原点,两定点A,B满足||=||•2,则点集{P|λμ,|λ|+|μ|≤1,λ,μ∈R}所表示的区域的面积是( ) A. B. C. D. 16.已知a1,a2,a3,a4∈{1,2,3,4},N(a1,a2,a3,a4)为a1,a2,a3,a4中不同数字的种类,如N(1,1,2,3)=3,N(1,2,2,1)=2,求所有的256个(a1,a2,a3,a4)的排列所得的N(a1,a2,a3,a4)的平均值为( ) A. B. C. D. 三.解答题 17.如图所示,用一个半径为10厘米的半圆纸片卷成一个最大的无底圆锥,放在水平桌面上,被一阵风吹倒. (1)求该圆锥的表面积S和体积V; (2)求该圆锥被吹倒后,其最高点到桌面的距离d. 18.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,)的图象如图所示. (1)求出函数f(x)的解析式; (2)若将函数f(x)的图象向右移动个单位长度再把所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变)得到函数y=g(x)的图象,求出函数y=g(x)的单调递增区间及对称中心. 19.若函数y=f(x)满足“存在正数λ,使得对定义域内的每一个值x1,在其定义域内都存在x2,使f(x1)f(x2)=λ成立”,则称该函数为“依附函数”. (1)分别判断函数①f(x)=2x,②g(x)=log2x是否为“依附函数”,并说明理由; (2)若函数y=h(x)的值域为[m,n],求证:“y=h(x)是‘依附函数’”的充要条件是“0∉[m,n]”. 20.如图,已知点P是x轴下方(不含x轴)一点,抛物线C:y=x2上存在不同的两点A、B满足,,其中λ为常数,且D、E两点均在C上,弦AB的中点为M. (1)若P点坐标为(1,﹣2),λ=3时,求弦AB所在的直线方程; (2)在(1)的条件下,如果过A点的直线l1与抛物线C只有一个交点,过B点的直线l2与抛物线C也只有一个交点,求证:若l1和l2的斜率都存在,则l1与l2的交点N在直线PM上; (3)若直线PM交抛物线C于点Q,求证:线段PQ与QM的比为定值,并求出该定值. 21.设数列{an}(n∈N*)是公差不为零的等差数列,满足a3+a6=a9,a5+a72=6a9;数列{bn}(n∈N*)的前n项和为Sn,且满足4Sn+2bn=3. (1)求数列{an}、{bn}的通项公式; (2)在b1和b2之间插入1个数x11,使b1,x11,b2成等差数列;在b2和b3之间插入2个数x21,x22,使b2,x21,x22,b3成等差数列;……;在bn和bn+1之间插入n个数xn1,xn2,…,xnn,使bn,xn1,xn2,…xnn,bn+1成等差数列. (i)求Tn=x11+x21+x22+…+xn1+xn2+…+xnn; (ii)是否存在正整数m,n,使Tn成立?若存在,求出所有的正整数对(m,n);若不存在,请说明理由. 参考答案 一.填空题 1.计算矩阵的乘积:(ab) (3aac) . 【分析】利用矩阵的乘积运算法则即可得出. 解:∵3a+b×0=3a,ac+b×0=ac, ∴(ab)(3aac). 故答案为:(3aac). 2.323n 4n . 【分析】根据二项式展开式定理,逆用即可. 解:323n •3•32•3n =(1+3)n =4n. 故答案为:4n. 3.已知,则sinθ的值等于 . 【分析】把已知的等式左右两边平方,左边利用同角三角函数间的基本关系及二倍角的正弦函数公式化简,右边计算出结果,整理后即可求出sinθ的值. 解:把两边平方得: (sincos)2=()2, 即sin22sincoscos21+sinθ, ∴sinθ. 故答案为: 4.若双曲线的焦距为6,则该双曲线的虚轴长为 . 【分析】通过双曲线的焦距,求出m,然后求解双曲线的虚轴长. 解:双曲线的焦距为6, 可得,解得m. 所以双曲线的虚轴长为:2. 故答案为:2. 5.在首项为21,公比为的等比数列中,最接近于1的项是第 5 项. 【分析】由已知可先求出数列的通项公式,进而可求. 解:可得,等比数列的通项公式an=21,则数列单调递减, a5﹣11,1﹣a6=1, 故当n=5时,数列的项与1最接近. 故答案为:5. 6.如图,二面角α﹣l﹣β的大小是,线段AB⫋α,B∈l,AB与l所成的角为,则AB与平面β所成的角是 arcsin (用反三角函数表示). 【分析】过点A作平面β的垂线,垂足为C,在β内过C作l的垂线,垂足为D,连接AD,可得∠ADC为二面角α﹣l﹣β的平面角,连接CB,则∠ABC为AB与平面β所成的角,在直角三角形ABC中即可求解. 解:过点A作平面β的垂线,垂足为C, 在β内过C作l的垂线,垂足为D, 连接AD,由三垂线定理可知AD⊥l, 故∠ADC为二面角α﹣l﹣β的平面角,为, 又由已知,∠ABD, 连接CB,则∠ABC为AB与平面β所成的角. 设AD=2,则AC,CD=1,AB4. ∴直线AB与平面β所成的角的正弦值sin∠ABC, 即AB与平面β所成的角是arcsin. 故答案为:arcsin. 7.已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为 . 【分析】由正弦定理化简已知可得2a﹣b2=c2﹣bc,结合余弦定理可求A的值,由基本不等式可求bc≤4,再利用三角形面积公式即可计算得解. 解:因为:(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC ⇒(2+b)(a﹣b)=(c﹣b)c ⇒2a﹣2b+ab﹣b2=c2﹣bc, 又因为:a=2, 所以:, △ABC面积, 而b2+c2﹣a2=bc ⇒b2+c2﹣bc=a2 ⇒b2+c2﹣bc=4 ⇒bc≤4 所以:,即△ABC面积的最大值为. 故答案为:. 8.已知函数f(x)=lg(x+1),g(x)是以2为周期的偶函数,且当0≤x≤1时,有g(x)=f(x),则函数y=g(x)(x∈[1,2])的反函数是y= 3﹣10x(x∈[0,lg2]) . 【分析】结合函数的奇偶性和反函数知识进行求解. 解:当x∈[1,2]时,2﹣x∈[0,1], ∴y=g(x)=g(x﹣2)=g(2﹣x)=f(2﹣x)=lg(3﹣x), 由单调性可知y∈[0,lg2], 又∵x=3﹣10y, ∴所求反函数是y=3﹣10x,x∈[0,lg2]. 故答案为:3﹣10x,x∈[0,lg2]. 9.已知y=f(x)是定义在R上的函数,方程f(2019+x)×f(2020﹣x)=0恰好有7个解,则这7个解的和为 3.5 . 【分析】构造函数g(x)=f(2019+x)×f(2020﹣x),则函数g(x)满足g(1﹣x)=g(x),即函数g(x)关于直线x对称,所以方程g(x)=0的7个解有一个根为,左右各对应3个根,从而求出这7个解的和. 解:设g(x)=f(2019+x)×f(2020﹣x), 则g(1﹣x)=f(2020﹣x)×f(2019+x), ∴函数g(x)满足g(1﹣x)=g(x), ∴函数g(x)关于直线x对称, ∴方程g(x)=0的所有实数根也是关于在数轴上对称分布, ∴一旦在的左侧取到实数根,一定也能在的右侧取到相应实数根,且两根之和为1, ∵方程f(2019+x)×f(2020﹣x)=0恰好有7个解,即方程g(x)=0恰好有7个解, ∴有一个根为,左右各对应3个根, ∴这7个解的和为1+1+13.5, 故答案为:3.5. 10.设0.是一个循环节长度为两位的循环纯小数,其中a和b分别为10以内的非负整数,且a≠b,b≠0,若集合,则A中所有元素的和为 143 【分析】先由题意得到0.⇒n,再利用列举法求出满足题意的n即可. 解:由题意可知0.,∴n.又∵a和b分别为10以内的非负整数,且a≠b,b≠0, ∴①当a=0时,b=1,3,9,此时n依次等于99,33,11; ②当a≠0时,n均不存在. 综合①②知:A={99,11,33},故A中所有元素的和为99+11+33=143. 故答案为:143. 11.已知数列{an}满足(n∈N*),(k是一个已知的正整数),若存在m∈N*,当n>m且an为奇数时,an恒为常数p,则p= ﹣1 【分析】推导出an=p,an+1=3p+1,an+2p,由此能求出p. 解:若存在m∈N*,当n>m且an为奇数时,an恒为常数p, 则an=p,an+1=3p+1,an+2p, 解得p=﹣1. 故答案为:﹣1. 12.若实数x,y满足2cos2(x+y﹣1),则xy的最小值为 . 【分析】配方可得2cos2(x+y﹣1)(x﹣y+1),由基本不等式可得(x+y+1)2,或(x﹣y+1)2,进而可得cos(x+y﹣1)=±1,x=y,由此可得xy的表达式,取k=0可得最值. 解:∵, ∴2cos2(x+y﹣1) ∴2cos2(x+y﹣1), 故2cos2(x+y﹣1)(x﹣y+1), 由基本不等式可得(x﹣y+1)2,或(x﹣y+1)2, ∴2cos2(x+y﹣1)≥2,由三角函数的有界性可得2cos2(x+y﹣1)=2, 故cos2(x+y﹣1)=1,即cos(x+y﹣1)=±1,此时x﹣y+1=1,即x=y ∴x+y﹣1=kπ,k∈Z,故x+y=2x=kπ+1,解得x, 故xy=x•x,当k=0时,xy的最小值, 故答案为: 二.选择题 13.已知函数y=f(x)是R上的增函数,则对任意x1,x2∈R,“x1<x2”是“f(x1)<f(x2)”的( )条件 A.充分非必要 B.必要非充分 C.充分必要 D.非充分非必要 【分析】利用增函数的定义即可判断出关系. 解:函数y=f(x)是R上的增函数,则对任意x1,x2∈R,“x1<x2”⇔“f(x1)<f(x2)”, 故选:C. 14.已知z1≠﹣1,(b∈R),,则z对应的点在( ) A.圆上 B.抛物线上 C.双曲线上 D.椭圆上 【分析】由已知求得z1,代入z化简得到z=﹣b2﹣2bi,设P(x,y),则,消去b即可得到点P的轨迹. 解:因为,所以z1, 则1=(1﹣bi)2﹣1=﹣b2﹣2bi, ∴复数z在复平面内所对应的点为P(﹣b2,﹣2b), 设P(x,y),则,消去b得:y2=﹣4x(y≠0). 故z对应的点在抛物线上, 故选:B. 15.在平面直角坐标系中,O是坐标原点,两定点A,B满足||=||•2,则点集{P|λμ,|λ|+|μ|≤1,λ,μ∈R}所表示的区域的面积是( ) A. B. C. D. 【分析】由两定点A,B满足2,说明O,A,B三点构成边长为2的等边三角形,设出两个定点的坐标,再设出P点坐标,由平面向量基本定理,把P的坐标用A,B的坐标及λ,μ表示,把不等式|λ|+|μ|≤1去绝对值后可得线性约束条件,画出可行域可求点集P所表示区域的面积. 解:由两定点A,B满足2,,则||2=()22•4,则||=2,说明O,A,B三点构成边长为 2的等边三角形. 不妨设A(),B().再设P(x,y). 由,得:. 所以,解得①. 由|λ|+|μ|≤1. 所以①等价于或或或. 可行域如图中矩形ABCD及其内部区域, 则区域面积为. 故选:D. 16.已知a1,a2,a3,a4∈{1,2,3,4},N(a1,a2,a3,a4)为a1,a2,a3,a4中不同数字的种类,如N(1,1,2,3)=3,N(1,2,2,1)=2,求所有的256个(a1,a2,a3,a4)的排列所得的N(a1,a2,a3,a4)的平均值为( ) A. B. C. D. 【分析】根据题意,依次分析N(a1,a2,a3,a4)=1、2、3、4时的情况数目,结合“不同数字的种类”的定义分析可得答案. 解:根据题意,(a1,a2,a3,a4)的排列共有256种, 其中当N(a1,a2,a3,a4)=1时,即排列中只有1个数字,有4种情况, 当N(a1,a2,a3,a4)=2时,即排列中有2个不同的数字,若有3个数字相同,有C42C43A22=48种情况, 若有2个数字相同,有C42C42=36种情况, 此时有48+36=84种情况, 当N(a1,a2,a3,a4)=3时,即排列中有3个不同的数字,有3×C43C42A22=144种情况, 当N(a1,a2,a3,a4)=3时,即排列有4个不同的数字,有A44=24种情况, 则N(a1,a2,a3,a4)的平均值为; 故选:D. 三.解答题 17.如图所示,用一个半径为10厘米的半圆纸片卷成一个最大的无底圆锥,放在水平桌面上,被一阵风吹倒. (1)求该圆锥的表面积S和体积V; (2)求该圆锥被吹倒后,其最高点到桌面的距离d. 【分析】(1)设圆锥底面半径为r厘米,母线的长为l厘米,则l=10厘米,利用半圆周长等于圆锥底面周长列式求得r=5厘米,则表面积可求,再求出圆锥的高,则体积可求. (2)由(1)知,圆锥的轴截面为等边三角形,且边长为10厘米,可得最高点到底面的距离为等边三角形的高. 解:(1)设圆锥底面半径为r厘米,母线的长为l厘米,则l=10厘米,且2πr=πl, 解得:r=5厘米, 表面积S=πrl=50π(平方厘米), 圆锥的高(厘米), ∴体积(立方厘米). (2)由(1)知,圆锥的轴截面为等边三角形,且边长为10厘米, ∴最高点到底面的距离为等边三角形的高,厘米. 故该圆锥被吹倒后,其最高点到桌面的距离d厘米. 18.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,)的图象如图所示. (1)求出函数f(x)的解析式; (2)若将函数f(x)的图象向右移动个单位长度再把所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变)得到函数y=g(x)的图象,求出函数y=g(x)的单调递增区间及对称中心. 【分析】(1)由函数的图象的顶点坐标求出A和b,由周期求出ω,最高点求出φ的值,可得函数的解析式. (2)由题意利用正弦函数的单调性,以及图象的对称性,求出函数y=g(x)的单调递增区间及对称中心. 解:(1)由函数f(x)的图象可得 ,解得:. 又由得:,∴. 而 得:,k∈Z,∵,∴, 综上:. (2)显然, 由,k∈Z,得g(x)的单调递增区间为,k∈Z, 由,k∈Z得:对称中心是,k∈Z. 19.若函数y=f(x)满足“存在正数λ,使得对定义域内的每一个值x1,在其定义域内都存在x2,使f(x1)f(x2)=λ成立”,则称该函数为“依附函数”. (1)分别判断函数①f(x)=2x,②g(x)=log2x是否为“依附函数”,并说明理由; (2)若函数y=h(x)的值域为[m,n],求证:“y=h(x)是‘依附函数’”的充要条件是“0∉[m,n]”. 【分析】(1)根据“依附函数”的定义直接判断即可; (2)从必要性及充分性两个角度,利用反正法求证即可. 解:(1)①可取λ=1,则对任意x1∈R,存在x2=﹣x1∈R,使得成立, (说明:可取任意正数λ,则x2=log2λ﹣x1……2分) ∴f(x)=2x是“依附函数”,…… ②对于任意正数λ,取x1=1,则g(x1)=0,…… 此时关于x2的方程g(x1)g(x2)=λ无解, ∴g(x)=log2x不是“依附函数”.…… (2)证明:必要性:(反证法)假设0∈[m,n], ∵y=h(x)的值域为[m,n],∴存在定义域内的x1,使得h(x1)=0,…… ∴对任意正数λ,关于x2的方程h(x1)h(x2)=λ无解, 即y=h(x)不是依附函数,矛盾,…… 充分性:假设0∉[m,n],取λ=mn>0,…… 则对定义域内的每一个值x1,由h(x1)∈[m,n],可得, 而y=h(x)的值域为[m,n], ∴存在定义域内的x2,使得,即h(x1)h(x2)=λ成立, ∴y=h(x)是“依附函数”.…… 20.如图,已知点P是x轴下方(不含x轴)一点,抛物线C:y=x2上存在不同的两点A、B满足,,其中λ为常数,且D、E两点均在C上,弦AB的中点为M. (1)若P点坐标为(1,﹣2),λ=3时,求弦AB所在的直线方程; (2)在(1)的条件下,如果过A点的直线l1与抛物线C只有一个交点,过B点的直线l2与抛物线C也只有一个交点,求证:若l1和l2的斜率都存在,则l1与l2的交点N在直线PM上; (3)若直线PM交抛物线C于点Q,求证:线段PQ与QM的比为定值,并求出该定值. 【分析】(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),求出D、E坐标,设A(3,9),B(﹣1,1),然后判断求解弦AB所在的直线方程. (2)设l1:y﹣9=k1(x﹣3),与C:y2=x联立,并令△=0,可得k1=6,同理l2的斜率k2=﹣2,求出交点坐标,然后推出直线PM的方程即可. (3)设P(x0,y0),设出A、B坐标,由,求出,代入y=x2,说明x1、x2是方程的两个不同的根,利用韦达定理,求出P、Q坐标,然后求解线段比例即可. 【解答】(1)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),由,, 可得,, 由D点在C上可得:,化简得:,同理可得:, ∵A、B两点不同,不妨设A(3,9),B(﹣1,1), ∴弦AB所在的直线方程为2x﹣y+3=0. (2)证明:由(1)可知,A(3,9),B(﹣1,1),设l1:y﹣9=k1(x﹣3), 与C:y2=x联立,并令△=0,可得k1=6,同理l2的斜率k2=﹣2, ∴l1:6x﹣y﹣9=0,l2:2x+y+1=0, 解方程组得:交点N(1,﹣3),而直线PM的方程为x=1,得证. (3)证明:设P(x0,y0),,,由,得, 代入y=x2,化简得:, 同理可得:, 显然x1≠x2,∴x1、x2是方程的两个不同的根, ∴x1+x2=2x0,, ∴,即直线PM的方程为x=x0, ∵,, ∴,, ∴线段PQ与QM的比为定值. 21.设数列{an}(n∈一、选择题*)是公差不为零的等差数列,满足a3+a6=a9,a5+a72=6a9;数列{bn}(n∈N*)的前n项和为Sn,且满足4Sn+2bn=3. (1)求数列{an}、{bn}的通项公式; (2)在b1和b2之间插入1个数x11,使b1,x11,b2成等差数列;在b2和b3之间插入2个数x21,x22,使b2,x21,x22,b3成等差数列;……;在bn和bn+1之间插入n个数xn1,xn2,…,xnn,使bn,xn1,xn2,…xnn,bn+1成等差数列. (i)求Tn=x11+x21+x22+…+xn1+xn2+…+xnn; (ii)是否存在正整数m,n,使Tn成立?若存在,求出所有的正整数对(m,n);若不存在,请说明理由. 【分析】(1)设数列{an}的公差为d,(d≠0),利用等差数列的通项公式求出d=1,从而an=n.再由4Sn+2bn=3,当n≥2时,4Sn﹣1+2bn﹣1=3,推导出{bn}是首项为,公比为的等比数列,由此能求出bn. (2)(i)在bn和bn﹣1之间插入n个数,,…,,推导出,从而xnk=bn+kdn,进而Tn=x11+x21+…+xn1+xn2+…+xnn,由此利用错位相减法能求出Tn. (ii)m2,当n=1时,m=23∉N*,当n=2时,m=29*,当n=3时,m=2+1=3∈N*,再证明当n≥4(n∈N*)时,3n﹣6n﹣9>0,由此能求出所有的正整数对. 解:(1)设数列{an}的公差为d,(d≠0), 则由a3+a6=a9,得(a1+2d)+(a1+5d)=a1+8d,∴a1=d, ∵a5+a72=6a9,∴(a1+4d)+(a1+6d)2=6(a1+8d), 将a1=d代入上式,得5d+49d2=54d,∴49d2=49d, ∵d≠0,∴d=1,∴an=n. 由4Sn+2bn=3,① 当n≥2时,4Sn﹣1+2bn﹣1=3,② ①﹣②,得4bn+2bn﹣2bn﹣1=0,∴,(n≥2), 又4b1+2b1=3,∴0, ∴{bn}是首项为,公比为的等比数列, ∴bn,(n∈N*). (2)(i)在bn和bn﹣1之间插入n个数,,…,, ∵bn,xn1,xn2,…xnm,bn+1成等差数列,设公差为dn, ∴, 则xnk=bn+kdn, ∴•n, ∴Tn=x11+x21+…+xn1+xn2+…+xnn,① 则,② ①﹣②,得Tn(1), ∴Tn. (ii)假设存在正整数m,n,使Tn成立,. m2, 当n=1时,m=23∉N*, 当n=2时,m=29∈N*, 当n=3时,m=2+1=3∈N*, 下证,当n≥4(n∈N*)时,有3n﹣2n﹣3>4n+6,即证3n﹣6n﹣9>0, 设f(x)=3x﹣6x﹣9,x≥4,则f′(x)=3xln3﹣6>3x﹣6>0, ∴f(x)在[4,+∞)上单调递增, 故n≥4时,3n﹣6n﹣9>34﹣6×4﹣9=48>0, ∴01, ∴n≥4时,m不是整数, ∴所有的正整数对(m,n)为(9,2)及(3,3). 查看更多