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静安区2017-2018学年度第一学期高中教学质量检测
高三数学试卷(模拟试卷)
一、填空题
1. 若复数(是虚数单位)是纯虚数,则实数_______.
【答案】4
【解析】∵,且复数是纯虚数
∴,即
故答案为4
2. 若为上的奇函数,当时,,则_______.
【答案】-2
【解析】∵为上的奇函数
∴,
∵当时,
∴
∴
故答案为
3. 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_______;
【答案】
【解析】试题分析: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,,,该正三棱锥的体积:.
考点:正三棱锥的体积.
4. 在菱形中,,,为的中点,则的值是_______;
【答案】1
【解析】如图所示:
在菱形中,,
∴
故答案为1
5. 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.
【答案】
【解析】半径为1米的半圆的周长为,则制作成圆锥的底面周长为,母线长为1
设圆锥的底面半径为,则,即
∴圆锥的高为
∴圆锥的体积
故答案为
6. 已知为锐角,且,则________ .
【答案】
【解析】∵
∴
∵
∴
∴
故答案为
点睛:三角函数求值中,要注意“角”的变换,察出“已知角”与“待求角”之间的关系,再选择应用两角和与差的正弦余弦公式变形.
7. 设函数,若存在同时满足以下条件:①对任意的,都有成立;②,则的取值范围是_________.
【答案】
∴
∴或
故答案为
点睛:本题主要考查三角函数的性质,考查了转化思想、恒成立问题与存在问题、逻辑推理能力与计算能力,本题的解答中正确转化不等式恒成立是解答本题的关键
8. 若不等式的解集是区间的子集,则实数的取值范围为________.
【答案】
【解析】由题意可得:不等式等价于
设
∵不等式的解集是区间的子集
∴
∴
故答案为
9. 已知 且,),,若对任意实数均有,则
的最小值为________.
【答案】4
【解析】∵ 且,),,且对任意实数均有
∴对任意的实数均成立
∴,即
∵
∴,则,即,当且仅当,取等号.
故答案为4
.....................
10. 如图,正方形的边长为2,为的中点,射线从出发,绕着点顺时针方向旋转至,在旋转的过程中,记为 ,所经过的在正方
形内的区域(阴影部分)的面积,那么对于函数有以下三个结论:
①;② 对任意,都有;
③ 对任意,且,都有;
其中所有正确结论的序号是_______;
【答案】①②
【解析】设交正方形于点,如图所示:
①当时,∵
∴
,故①正确
②∵根据题意可知,当时,表示射线未经过正方形的面积,
∴表示正方形
∴
∵,且
∴成立,故正②确
③不妨设
∵则由题意可知,从到,阴影部分面积不断扩大,即有
∴
∵即
∴,故③错误
故答案为①②
二、选择题
11. “抛物线的准线方程为”是“抛物线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
【答案】A
【解析】∵抛物线的标准方程为,其准线方程为
∴
∵双曲线的
∴焦点为
∵抛物线即为
∴抛物线的焦点为,则
∴
∴“抛物线的准线方程为”是“抛物线的焦点与双曲线的焦点重合”的充分不必要条件
故选A
12. 已知等比数列前项和为,则下列一定成立的是( )
A. 若,则; B. 若,则;
C. 若,则; D. 若,则.
【答案】C
【解析】设等比数列的公比为,且
若,则,所以,故正确,不正确;
若,则可能大于0,也可能小于0,因此,不正确.
故选C
13. 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.
【答案】A
【解析】根据题意,分2种情况讨论,
若只有甲乙其中一人参加,有种情况;
若甲乙两人都参加,有种情况,
则不同的发言顺序种数192+144=336种,
故选:A.
14. 已知椭圆抛物线焦点均在轴上,的中心和顶点均为原点,从每条曲线上各取两个点,将其坐标记录于表中,则的左焦点到的准线之间的距离为 ( )
A. ; B. ; C. 1; D. 2.
【答案】B
【解析】∵由表可知,抛物线焦点在轴的正半轴,设抛物线,则有,
∴将代入,代入可得,即
∴抛物线的标准方程为,则焦点坐标为,准线方程为,
设椭圆,把点代入得, ,即
∴的标准方程为;
∵
∴左焦点
∴的左焦点到的准线之间的距离
故选B
点睛:本题考查椭圆与抛物线的标准方程及简单几何性质,考查待定系数法的应用及学生的计算能力,属于中档题.
15. 对于集合,定义了一种运算“”,使得集合中的元素间满足条件:如果存在元素,使得对任意,都有,则称元素是集合对运算“”的单位元素.例如:,运算“”为普通乘法;存在,使得对任意,都有,所以元素是集合对普通乘法的单位元素.
下面给出三个集合及相应的运算“”:
①,运算“”为普通减法;
②{表示阶矩阵,},运算“”为矩阵加法;
③(其中是任意非空集合),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.
【答案】D
【解析】对于①,若,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;
对于②,表示阶矩阵,运算“⊕”为矩阵加法,其单位元素为全为0的矩阵;
③(其中是任意非空集合),运算“⊕”为求两个集合的交集,
其单位元素为集合.
故选D
三、解答题
16. 将边长为的正方形(及其内部)绕旋转一周形成圆柱,如图,长为,长为,其中与在平面的同侧.
(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】试题分析:(1)由题意可知,圆柱的高,底面半径,,再由三角形面积公式计算后即得.
(2)设过点的母线与下底面交于点,根据,知或其补角为直线与
所成的角,再结合题设条件确定,.得出即可.
试题解析:(1)由题意可知,圆柱的高,底面半径.
由的长为,可知.
,
.
(2)设过点的母线与下底面交于点,则,
所以或其补角为直线与所成的角.
由长为,可知,
又,所以,
从而为等边三角形,得.
因为平面,所以.
在中,因为,,,所以,
从而直线与所成的角的大小为.
【考点】几何体的体积、空间角
【名师点睛】此类题目是立体几何中的常见问题.解答本题时,关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面位置关系的相互转化,将空间问题转化成平面问题.立体几何中的角与距离的计算问题,往往可以利用几何法、空间向量方法求解,应根据题目条件,灵活选择方法.本题能较好地考查考生的空间想象能力、逻辑推理能力、转化与化归思想及基本运算能力等.
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17. 设双曲线:, 为其左右两个焦点.
(1)设为坐标原点,为双曲线右支上任意一点,求的取值范围;
(2)若动点与双曲线的两个焦点的距离之和为定值,且的最小值为,求动点的轨迹方程.
【答案】(1)(2)
【解析】试题分析:(1)设,,左焦点,由利用二次函数的性质求出对称轴,求出的取值范围;(2)根据题设得点轨迹为椭圆,利用,,结合余弦定理以及基本不等式求解椭圆方程即可.
试题解析:(1)设,,左焦点, ()对称轴
∴
(2)由椭圆定义得:点轨迹为椭圆,,
由基本不等式得,当且仅当时等号成立
∴ ,则
∴,
∴动点的轨迹方程为
18. 如图,在海岸线一侧有一休闲游乐场,游乐场的前一部分边界为曲线段,
该曲线段是函数,的图像,图像的
最高点为.边界的中间部分为长千米的直线段,且.游乐场的后一部分边界是以为圆心的一段圆弧.
(1)求曲线段的函数表达式;
(2)曲线段上的入口距海岸线最近距离为千米,现准备从入口修一条笔直的景观路到,求景观路长;
(3)如图,在扇形区域内建一个平行四边形休闲区,平行四边形的一边在海岸线上,一边在半径上,另外一个顶点在圆弧上,且,求平行四边形休闲区面积的最大值及此时的值.
【答案】(1)(2)景观路长为千米 (3)
【解析】试题分析:(1)由题意可得 ,代入点,即可求出解析式.
本题考察的三角函数求值,令,即可求出此时的横坐标,从而根据两点间的距离即可求出景观路的长度.
作图求平行四边形的面积,再根据,即可求出最值.
试题解析:1)由已知条件,得
又∵
又∵当时,有
∴ 曲线段的解析式为.
(2)由得
又…6分
∴ 景观路长为千米
(3)如图,
作轴于点,在中,
在中,
∴
当时,即时:平行四边形面积最大值为
考点:实际问题中建立三角函数模型
19. 设集合存在正实数,使得定义域内任意都有.
(1) 若,试判断是否为中的元素,并说明理由;
(2) 若,且,求的取值范围;
(3) 若(),且,求的最小值.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】试题分析:(1)利用,判断出;(2)由,通过判别式小于0,求出的取值范围;(3)由题意得,推出,即对任意都成立,然后分离变量,通过当时,当时及当时,分别求解最小值即可.
试题解析:(1)∵, ∴.
(2)由
∴,
故 .
(3)由,
即:
∴ 对任意都成立
∴
当时,;
当时,;
当时,.
综上:
20. 设数列满足:①;②所有项;③.
设集合,将集合中的元素的最大值记为.换句话说,是
数列中满足不等式的所有项的项数的最大值.我们称数列为数列的
伴随数列.例如,数列1,3,5的伴随数列为1,1,2,2,3.
(1)若数列的伴随数列为1,1,1,2,2,2,3,请写出数列;
(2)设,求数列的伴随数列的前100之和;
(3)若数列的前项和(其中常数),试求数列的伴随数列前项和.
【答案】(1)1,4,7(2) 见解析(3)
【解析】试题分析:(1)根据伴随数列的定义求出数列;(2)根据伴随数列的定义得:,由对数的运算对分类讨论求出伴随数列的前100项以及它们的和;(3)由题意和与的关系式求出,代入得,并求出伴随数列的各项,再对分类讨论,分别求出伴随数列的前项和.
试题解析:(1)1,4,7.
(2)由,得
∴ 当时,
当时,
当时,
当时,
当时,
∴
(3)∵ ∴
当时,
∴
由得:
∵使得成立的的最大值为,
∴
当时:
当时:
当时:
∴
点睛:本题考查数列的应用,着重考查对抽象概念的理解与综合应用的能力,观察、分析寻找规律是难点,是难题.