上海中学2021届第一学期高三综合数学试卷13 PDF版

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上海市浦东新区2022届高三上学期期中考试数学试卷 Word版含答案

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上海市浦东新区2021-2022学年第一学期高三数学期中质量检测试卷 (满分: 150分答题时间:120分钟)一、填空题(本大题共有12道小题,请把正确答案直接填写在答题纸规定的地方,其中1--6每小题4分,7—12每小题5分,共54分).1.幂函数经过点22,2⎛⎫⎪ ⎪⎝,则此幂函数的解析式为.2.若集合}012|{>+=x x A ,}2|1||{<-=x x B ,则=B A .3. 设()1f x -为函数()21x f x x =+的反函数,则()12f -=_____.4.不等式102xx ->+的解集是.5.在一个圆周上有10个点,任取3个点作为顶点作三角形,一共可以作__________个三角形(用数字作答).6.已知球半径为2,球面上A 、B 两点的球面距离为32π,则线段AB 的长度为________.7.若x y ∈+R ,,且14=+y x ,则x y ⋅的最大值是.8.在五个数字12345,,,,中,若随机取出三个数字,则剩下两个数字都是奇数的概率是(结果用数值表示).3.09.若函数()()(2)f x x a bx a =++(常数a b ∈R ,)是偶函数,且它的值域为(]4-∞,,则该函数的解析式()f x =.10.已知总体的各个体的值由小到大依次为2,3,3,7,a ,b ,12,13.7,18.3,20,且总体的中位数为10.5.若要使该总体的方差最小,则a 、b 的取值分别 .11.已知命题2430m m α-+≤:,命题2680m m β-+<:.若αβ、中有且只有一个是真命题,则实数m 的取值范围是________.12.如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别是棱AB 、CC 1的中点,△MB 1P 的顶点P 在棱CC 1与棱C 1D 1上运动.有以下四个命题: ①平面MB 1P ⊥ND 1;②平面MB 1P ⊥平面ND 1A 1;③△MB 1P 在底面ABCD 上的射影图形的面积为定值; ④△MB 1P 在侧面D 1C 1CD 上的射影图形是三角形.其中正确命题的序号是二.选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案。

专题07 数列(习题)-2021届沪教版高考数学一轮复习(上海专用)

专题07 数列(习题)-2021届沪教版高考数学一轮复习(上海专用)

2021届高考数学一轮复习 专题07 数列一、填空题1.(2020·上海高三其他)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若972S =,则249a a a ++= ________.【答案】24 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d , 则,∴148a d +=. ∴.故答案为24.2.(2020·上海高三其他)设无穷等比数列n a 的公比为q ,首项10a >,则公比q 的取值范围是________. 【答案】 【解析】 因为21231lim()211n n a a qa a a a q q→∞•+++==>--,又10a >且01q <<, 解得2,13q ⎛⎫∈⎪⎝⎭. 3.(2017·上海闵行高三一模)已知数列的前n 项和为,则此数列的通项公式为___________. 【答案】 【解析】当1n =时,11211a S ==-=,当2n ≥时,()11121212n n n n n n a S S ---=-=---=,又1121-=,所以12n n a .故答案为:12n na .4.(2020·宝山上海交大附中高三其他)若n a 是()()*2,2,nx n N n x R +∈≥∈展开式中2x 项的系数,则 . 【答案】8 【解析】 由题意,,∴88n =-,∴23232228lim()lim(8)8n n n n a a a n →∞→∞++⋅⋅⋅+=-=.5.(2020·上海高三其他)已知数列{a n }是递增数列,且对于任意的n ∈N *,a n =n 2+λn 恒成立,则实数λ的取值范围是________. 【答案】(-3,+∞) 【解析】因为数列{a n }是单调递增数列, 所以a n +1-a n >0 (n ∈N *)恒成立.又a n =n 2+λn (n ∈N *),所以(n +1)2+λ(n +1)-(n 2+λn )>0恒成立,即2n +1+λ>0.所以λ>-(2n +1) (n ∈N *)恒成立.而n ∈N *时,-(2n +1)的最大值为-3(n =1时),所以λ的取值范围为(-3,+∞).6.(2020·上海嘉定高三二模)设各项均为正数的等比数列的前n 项和为,则6S =______. 【答案】63. 【解析】 由,得()661126312S -⇒==-.故答案为: 637.(2020·上海普陀高三二模)设n S 是等差数列的前n 项和(n *∈N )若86286S S -=-,则2lim 2→∞=nn S n ______.【答案】12-【解析】∵数列{}n a 是等差数列,21()22n d dS n a n ∴=+-(其中d 是公差),,∵86286S S -=-, (86)22d∴-=-,2d =-. 即 21(1)n S n a n =-++,.故答案为:12-8.(2020·上海高三其他)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且对任意正整数n ,都有01011012n na n S -=-,则1a =___ 【答案】1- 【解析】由011101011(2)1021212n n n n n na a a S n n S nn S -=-=++=---,令1n =,得11(2)10a a ++=,解得11a =-。

上海中学2025届高三压轴卷数学试卷含解析

上海中学2025届高三压轴卷数学试卷含解析

上海中学2025届高三压轴卷数学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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.已知抛物线()220y px p =>经过点(M ,焦点为F ,则直线MF 的斜率为( )A .B .4C .2D .-2.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且282,10a a =-=,则9S =( ) A .45B .42C .25D .363.已知双曲线的中心在原点且一个焦点为F ,直线1y x =-与其相交于M ,N 两点,若MN 中点的横坐标为23-,则此双曲线的方程是 A .22134x y -= B .22143x y -= C .22152x y -=D .22125x y -=4.已知(),A A A x y 是圆心为坐标原点O ,半径为1的圆上的任意一点,将射线OA 绕点O 逆时针旋转23π到OB 交圆于点(),B B B x y ,则2AB yy +的最大值为( )A .3B .2CD5.从装有除颜色外完全相同的3个白球和m 个黑球的布袋中随机摸取一球,有放回的摸取5次,设摸得白球数为X ,已知()3E X =,则()(D X = )A .85B .65C .45D .256.已知集合(){}*,|4,M x y x y x y N =+<∈、,则集合M 的非空子集个数是( )A .2B .3C .7D .87.已知点(2,0)M ,点P 在曲线24y x =上运动,点F 为抛物线的焦点,则2||PM 的最小值为( )A .3B .2(51)-C .45D .48.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A .32B .323C .16D .1639.如图所示,三国时代数学家赵爽在《周髀算经》中利用弦图,给出了勾股定理的绝妙证明.图中包含四个全等的直角三角形及一个小正方形(阴影),设直角三角形有一内角为30,若向弦图内随机抛掷500颗米粒(米粒大小忽略不计,取3 1.732≈),则落在小正方形(阴影)内的米粒数大约为( )A .134B .67C .182D .10810.已知函数()2ln 2xx f x ex a x=-+-(其中e 为自然对数的底数)有两个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .21,e e⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦B .21,e e ⎛⎫-∞+⎪⎝⎭ C .21,e e⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .21,e e⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭11.已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2474S S =,则公比q 的值为( ) A .1B .1或12C .32D .32±12.设实数满足条件则的最大值为( ) A .1B .2C .3D .413.抛物线2112y x =的焦点坐标为______. 14.如图,在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,P 是侧棱1CC 上一点,且12C P PC =.设三棱锥1P D DB -的体积为1V ,正四棱柱1111ABCD A B C D -的体积为V ,则1V V的值为________.15.已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的一条渐近线方程为20x y -=,则该双曲线的离心率为_______.16.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,其导函数为()f x '.若0x >时,()2f x x '<,则不等式2(2)(1)321f x f x x x -->+-的解集是___________.三、解答题:共70分。

2021-2022学年上海第三女中学高三(上)期中数学试卷(解析版)

2021-2022学年上海第三女中学高三(上)期中数学试卷(解析版)

2021-2022学年上海第三女中学高三(上)期中数学试卷一、填空题1.已知z∈C,且满足=i,求z=.2.若线性方程组的增广矩阵为,解为,则a+b=.3.已知函数f(x)的反函数f﹣1(x)=log2x,则f(﹣1)=.4.已知球的表面积为16π,则该球的体积为.5.在(x+)6的二项展开式中,常数项是.(结果用数值表示)6.一个袋子中共有6个球,其中4个红色球,2个蓝色球.这些球的质地和形状一样,从中任意抽取2个球,则所抽的球都是红色球的概率是.7.已知向量,,若向量∥,则实数m =.8.数列{a n}前n项和S n=n2+n+1,则a n=.9.若无穷等比数列{a n}满足:a2a3=a4,a5=,(n∈N*),则数列{a2n﹣1}的所有项的和为.10.已知函数f(x)=满足对任意的x1≠x2,都有<0成立,则a的取值范围是.11.已知函数f(x)=(x2+8x+15)(ax2+bx+c)(a,b,c∈R)是偶函数,若方程ax2+bx+c =1在区间[1,2]上有解,则实数a的取值范围是.12.正方形ABCD的边长为4,O是正方形ABCD的中心,过中心O的直线l与边AB交于点M,与边CD交于点N,P为平面上一点,满足,则的最小值为.二、选择题13.已知x∈R,则“x≠1”是“x2﹣4x+3≠0”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14.若1﹣i(i是虚数单位)是关于x的实系数方程x2+bx+c=0的一个复数根,则()A.b=2,c=3B.b=2,c=﹣1C.b=﹣2,c=﹣1D.b=﹣2,c=315.已知数列{a n}的前n项和为S n,对任意正整数n,a n+1=2S n,则下列关于{a n}的论断中正确的是()A.一定是等差数列B.一定是等比数列C.可能是等差数列,但不会是等比数列D.可能是等比数列,但不会是等差数列16.若不等式(|x﹣a|﹣b)sin(πx+)≤0对x∈[﹣1,1]恒成立,则a+b的值等于()A.B.C.1D.2三、解答题17.已知长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=2,BC=4,AA1=4,点M是棱C1D1上的动点.(1)求三棱锥D﹣A1B1M的体积;(2)当点M是棱C1D1上的中点时,求直线AB与平面DA1M所成的角(结果用反三角函数值表示).18.已知函数f(x)=.(1)当x∈[0,]时,求f(x)的值域;(2)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f()=,a=4,b+c =5,求△ABC的面积.19.定义:对于函数f(x),若在定义域内存在实数x,满足f(﹣x)=﹣f(x),则称f (x)为“局部奇函数”.(1)已知二次函数f(x)=ax2+2x﹣4a(a∈R),试判断f(x)是否为定义域R上的“局部奇函数”?若是,求出满足f(﹣x)=﹣f(x)的x的值;若不是,请说明理由;(2)若f(x)=2x+m是定义在区间[﹣1,1]上的“局部奇函数”,求实数m的取值范围.20.已知数列{a n}的前n项和为S n,且.(1)求{a n}的通项公式;(2)设b n=a n+2n﹣1,T n是数列{b n}的前n项和,求T n;(3)设,R n是数列{c n}的前n项和,若对任意n∈N*均有R n<λ恒成立,求λ的最小值.21.有限个元素组成的集合A={a1,a2,…,a n},n∈N*,集合A中的元素个数记为d(A),定义A+A={x+y|x∈A,y∈A},集合A+A的个数记为d(A+A),当时,称集合A具有性质Γ.(1)设集合M={1,x,y}具有性质Γ,判断集合M中的三个元素是否能组成等差数列,请说明理由;(2)设正数列{d n}的前n项和为S n,满足,其中,数列{d n}中的前2020项:d1,d2,d3,…,d2020组成的集合{d1,d2,d3,…,d2020}记作D,将集合D+D 中的所有元素t1,t2,t3,…,t k(k∈N*)从小到大排序,即t1,t2,t3,…,t k满足t1<t2<t3<…<t k,求t2020;(3)已知集合C={c1,c2,…,c n},其中数列{c n}是等比数列,c n>0,且公比是有理数,判断集合C是否具有性质Γ,说明理由.参考答案一、填空题1.已知z∈C,且满足=i,求z=5﹣i.【分析】把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.解:由=i,得z﹣5=,即z=5+=5﹣i.故答案为:5﹣i.2.若线性方程组的增广矩阵为,解为,则a+b=2.【分析】根据增广矩阵的定义得到是方程组的解,解方程组即可.解:由题意知是方程组的解,即,则a+b=1+1=2,故答案为:2.3.已知函数f(x)的反函数f﹣1(x)=log2x,则f(﹣1)=.【分析】根据函数与反函数点关于y=x对称,代入求出.解:把y=﹣1代入反函数f﹣1(x)=log2x=﹣1,故x=,故答案为:.4.已知球的表面积为16π,则该球的体积为.【分析】通过球的表面积求出球的半径,然后求出球的体积解:一个球的表面积是16π,所以球的半径为:2,所以这个球的体积为:=.故答案为:.5.在(x+)6的二项展开式中,常数项是60.(结果用数值表示)【分析】由题意利用二项展开式的通项公式,求得常数项的值.解:∵(x+)6的二项展开式的通项公式为T r+1=•2r•x6﹣3r,令6﹣3r=0,求得r=2,可得展开式的常数项等于×4=60,故答案为:60.6.一个袋子中共有6个球,其中4个红色球,2个蓝色球.这些球的质地和形状一样,从中任意抽取2个球,则所抽的球都是红色球的概率是.【分析】设事件A表示“任意抽取2个球,所抽的球都是红色球”,则事件A包含的基本事件个数为,而基本事件的总数为,代入古典概型的概率公式即可.解:依题意,设事件A表示“任意抽取2个球,所抽的球都是红色球”,则事件A包含的基本事件个数为=6,而基本事件的总数为=15,所以P(A)==,故答案为:.7.已知向量,,若向量∥,则实数m=.【分析】根据平面向量的坐标运算与共线定理,列方程求出m的值.解:向量,,则﹣2=(1﹣2m,8),又∥,则﹣3(1﹣2m)﹣8m=0,解得m=﹣.故答案为:﹣.8.数列{a n}前n项和S n=n2+n+1,则a n=.【分析】利用当n=1时,a1=S1.当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1即可得出.解:当n=1时,a1=S1=1+1+1=3.当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=n2+n+1﹣[(n﹣1)2+(n﹣1)+1]=2n.∴a n=.故答案为:.9.若无穷等比数列{a n}满足:a2a3=a4,a5=,(n∈N*),则数列{a2n﹣1}的所有项的和为.【分析】根据题意,设等比数列{a n}的公比为q,结合题意可得,解可得a1与q的值,进而可得数列{a2n﹣1}的首项为a1=1,其公比为q2=,由等比数列前n项和公式分析可得答案.解:根据题意,设等比数列{a n}的公比为q,若a2a3=a4,a5=,则有,解可得a1=1,q=,则数列{a2n﹣1}的首项为a1=1,其公比为q2=,则数列{a2n﹣1}的所有项的和S==;故答案为:.10.已知函数f(x)=满足对任意的x1≠x2,都有<0成立,则a的取值范围是(0,].【分析】由已知可得:函数f(x)=在R上为减函数,进而,解得a的取值范围.解:对任意的x1≠x2,都有<0成立,则函数f(x)=在R上为减函数,∴,解得a∈(0,],故答案为:(0,]11.已知函数f(x)=(x2+8x+15)(ax2+bx+c)(a,b,c∈R)是偶函数,若方程ax2+bx+c =1在区间[1,2]上有解,则实数a的取值范围是.【分析】由f(x)是偶函数,图象关于y轴对称,可知,3,5是ax2+bx+c=0的两个根,根据方程的根与系数关系可求得a,b,c的关系,然后结合二次函数的性质可求a的范围.解:∵f(x)=(x2+8x+15)(ax2+bx+c)是偶函数,图象关于y轴对称,令x2+8x+15=0可得,x=﹣3或x=﹣5,根据偶函数图象的对称性可知,3,5是ax2+bx+c=0的两个根,,∴,由ax2+bx+c=1可得,ax2﹣8ax+15a=1,∵x∈[1,2]时,x2﹣8x+15∈[3,8],∴a=故答案为:.12.正方形ABCD的边长为4,O是正方形ABCD的中心,过中心O的直线l与边AB交于点M,与边CD交于点N,P为平面上一点,满足,则的最小值为﹣7.【分析】建立坐标系,根据,求出P点坐标,设出M,N坐标分别为(a,﹣2),(﹣a,2),将转化为关于a,λ的函数,即可得到其最小值.解:如图,以O为坐标原点,以过O且平行于AB的直线为x轴,以过O且垂直于AB 的直线为y轴建立坐标系,则B(2,﹣2),C(2,2),∴2=+(1﹣λ)=λ(2,﹣2)+(1﹣λ)(2,2)=(2,2﹣4λ),∴=(1,1﹣2λ)即P点坐标为(1,1﹣2λ),设M(a,﹣2),则N(﹣a,2),﹣2≤a≤2,∴=(a﹣1,2λ﹣3),=(﹣a﹣1,2λ+1)∴=(a﹣1)(﹣a﹣1)+(2λ﹣3)(2λ+1)=1﹣a2+4λ2﹣4λ﹣3,当a=±2且λ=﹣=时,有最小值﹣7.故答案为:﹣7.二、选择题13.已知x∈R,则“x≠1”是“x2﹣4x+3≠0”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【分析】根据不等式的关系,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.解:由x2﹣4x+3≠0得(x﹣1)(x﹣3)≠0,得x≠1且x≠3,即“x≠1”是“x2﹣4x+3≠0”的必要不充分条件,故选:B.14.若1﹣i(i是虚数单位)是关于x的实系数方程x2+bx+c=0的一个复数根,则()A.b=2,c=3B.b=2,c=﹣1C.b=﹣2,c=﹣1D.b=﹣2,c=3【分析】利用实系数一元二次的虚根成对原理、根与系数的关系即可得出.解:∵1﹣i是关于x的实系数方程x2+bx+c=0的一个复数根,∴1+i是关于x的实系数方程x2+bx+c=0的一个复数根,∴,解得b=﹣2,c=3.故选:D.15.已知数列{a n}的前n项和为S n,对任意正整数n,a n+1=2S n,则下列关于{a n}的论断中正确的是()A.一定是等差数列B.一定是等比数列C.可能是等差数列,但不会是等比数列D.可能是等比数列,但不会是等差数列【分析】由题设条件可得S n+1=3S n,分类讨论即可得出结论.解:由a n+1=2S n,得S n+1﹣S n=2S n,即S n+1=3S n,当S1=0时,数列{a n}为等差数列;当S1≠0时,数列{S n}为以S1为首项,3为公比的等比数列,∴,则a n=2S1•3n﹣2(n≥2),综上,数列{a n}可能是等差数列,但不会是等比数列.故选:C.16.若不等式(|x﹣a|﹣b)sin(πx+)≤0对x∈[﹣1,1]恒成立,则a+b的值等于()A.B.C.1D.2【分析】设f(x)=|x﹣a|﹣b,得出f(x)的符号变化情况,根据f(x)的单调性和对称性即可得出a,b的值.解:当﹣1≤x≤﹣或≤x≤1时,sin(πx+)≤0,当﹣≤x≤时,sin(πx+)≥0,∴当﹣1≤x≤﹣或≤x≤1时,|x﹣a|﹣b≥0,当﹣≤x≤时,|x﹣a|﹣b≤0,设f(x)=|x﹣a|﹣b,则f(x)在(﹣∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,且f(x)的图象关于直线x=a对称,∴f(﹣)=f()=0,∴2a=﹣+=,即a=,又f()=|﹣|﹣b=0,故b=.∴a+b=.故选:B.三、解答题17.已知长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=2,BC=4,AA1=4,点M是棱C1D1上的动点.(1)求三棱锥D﹣A1B1M的体积;(2)当点M是棱C1D1上的中点时,求直线AB与平面DA1M所成的角(结果用反三角函数值表示).【分析】(1)三棱锥D﹣A1B1M的体积为=,由此能求出结果.(2)以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AB与平面DA1M所成的角.解:(1)∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=2,BC=4,AA1=4,点M是棱C1D1上的动点∴三棱锥D﹣A1B1M的体积为:===.(2)以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,则A(4,0,0),B(4,2,0),D(0,0,0),A1(4,0,4),M(0,1,4),=(0,2,0),=(4,0,4),=(0,1,4),设平面DA1M的法向量=(x,y,z),则,取x=1,得=(1,4,﹣1),设直线AB与平面DA1M所成的角为θ,则sinθ===,∴直线AB与平面DA1M所成的角为arcsin.18.已知函数f(x)=.(1)当x∈[0,]时,求f(x)的值域;(2)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f()=,a=4,b+c =5,求△ABC的面积.【分析】(1)由已知利用行列式的计算,三角函数恒等变换的应用化简可得函数解析式f(x)=sin(2x+)+,结合范围2x+∈[,],利用正弦函数的性质即可得解值域.(2)由已知可求sin(A+)=,结合范围A+∈(,),可得A=,由余弦定理解得:bc=3,利用三角形面积公式即可计算得解.【解答】(本题满分为14分,第1小题满分为6分,第2小题满分为8分)解:(1)∵f(x)==cos2x+sin x cos x=sin(2x+)+,∵x∈[0,],2x+∈[,],∴sin(2x+)∈[﹣,1],可得:f(x)=sin(2x+)+∈[0,1+].(2)∵f()=sin(A+)+=,可得:sin(A+)=,∵A∈(0,π),A+∈(,),可得:A+=,解得:A=.∵a=4,b+c=5,∴由余弦定理a2=b2+c2﹣2bc cos A,可得:16=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc=25﹣3bc,解得:bc=3,∴S△ABC=bc sin A=3×=.19.定义:对于函数f(x),若在定义域内存在实数x,满足f(﹣x)=﹣f(x),则称f (x)为“局部奇函数”.(1)已知二次函数f(x)=ax2+2x﹣4a(a∈R),试判断f(x)是否为定义域R上的“局部奇函数”?若是,求出满足f(﹣x)=﹣f(x)的x的值;若不是,请说明理由;(2)若f(x)=2x+m是定义在区间[﹣1,1]上的“局部奇函数”,求实数m的取值范围.【分析】(1)若f(x)为“局部奇函数”,则根据定义验证条件是否成立即可;(2)利用局部奇函数的定义,求出使方程f(﹣x)=﹣f(x)有解的实数m的取值范围,可得答案.解:(1)f(x)为“局部奇函数”等价于关于x的方程f(﹣x)=﹣f(x)有解.当f(x)=ax2+2x﹣4a(a∈R)时,方程f(﹣x)=﹣f(x)即2a(x2﹣4)=0,有解x=±2,所以f(x)为“局部奇函数”.(2)当f(x)=2x+m时,f(﹣x)=﹣f(x)可化为2x+2﹣x+2m=0,因为f(x)的定义域为[﹣1,1],所以方程2x+2﹣x+2m=0在[﹣1,1]上有解.令t=2x,t∈[,2],则﹣2m=t+设g(t)=t+,则g'(t)=1﹣=,当t∈(0,1)时,g'(t)<0,故g(t)在(0,1)上为减函数,当t∈(1,+∞)时,g'(t)>0,故g(t)在(1,+∞)上为增函数.所以t∈[,2]时,g(t)∈[2,].所以﹣2m∈[2,],即m∈[﹣,﹣1].20.已知数列{a n}的前n项和为S n,且.(1)求{a n}的通项公式;(2)设b n=a n+2n﹣1,T n是数列{b n}的前n项和,求T n;(3)设,R n是数列{c n}的前n项和,若对任意n∈N*均有R n<λ恒成立,求λ的最小值.【分析】(1)由S n=2a n﹣2可得S n+1=2a n+1﹣2,两式相减并整理得a n+1=2a n,结合S1=a1=2即可得到{a n}是以2为首项,2为公比的等比数列,从而a n=2n;(2)由(1)可知b n=a n+2n﹣1=2n+2n﹣1,从而利用分组求和法即可求出T n;(3)c n===2(﹣),从而即可求得R n=2(﹣),进一步结合{R n}的单调性即可确定λ的最小值.解:(1)由S n=2a n﹣2,得S n+1=2a n+1﹣2,两式相减得S n+1﹣S n=2a n+1﹣2a n,即a n+1=2a n,又当n=1时,S1=a1=2a1﹣2,解得a1=2,所以{a n}是以2为首项,2为公比的等比数列,所以a n=2•2n﹣1=2n;(2)由(1)可知b n=a n+2n﹣1=2n+2n﹣1,所以T n=21+1+22+3+…+2n+(2n﹣1)=21+22+…+2n+1+3+…+(2n﹣1)=+(1+2n﹣1)=2n+1+n2﹣2;(3)c n===2(﹣),所以R n=2[(﹣)+(﹣)+…+(﹣)]=2(﹣),由于n∈N*,所以R n<,所以λ≥,即λ的最小值为.21.有限个元素组成的集合A={a1,a2,…,a n},n∈N*,集合A中的元素个数记为d(A),定义A+A={x+y|x∈A,y∈A},集合A+A的个数记为d(A+A),当时,称集合A具有性质Γ.(1)设集合M={1,x,y}具有性质Γ,判断集合M中的三个元素是否能组成等差数列,请说明理由;(2)设正数列{d n}的前n项和为S n,满足,其中,数列{d n}中的前2020项:d1,d2,d3,…,d2020组成的集合{d1,d2,d3,…,d2020}记作D,将集合D+D 中的所有元素t1,t2,t3,…,t k(k∈N*)从小到大排序,即t1,t2,t3,…,t k满足t1<t2<t3<…<t k,求t2020;(3)已知集合C={c1,c2,…,c n},其中数列{c n}是等比数列,c n>0,且公比是有理数,判断集合C是否具有性质Γ,说明理由.【分析】(1)根据集合M={1,x,y}具有性质Γ,可以得到d(M+M)以及M+M的元素性质,运用反证法可以判断出集合M中的三个元素不能组成等差数列;(2)根据递推公式求出数列{d n}的通项公式,根据题意写出集合D,根据题目中所给的定义,结合等比数列的性质求出t2020;(3)只要能够证明当n1<n2≤n3<n4时,不成立,运用反证法结合整除的知识,就可以判断出集合C具有性质Γ.解:(1)集合M中的三个元素不能组成等差数列,理由如下:因为集合M={1,x,y}具有性质Γ,所以,由题中所给的定义可知:M+M中的元素应是:2,x+1,y+1,2x,2y,x+y,这6个元素应该互不相等,假设M中的三个元素能构成等差数列,不妨设1,x,y成等差数列,这时有2x=1+y,这与集合元素集合中的6个元素互不相等矛盾,其它二种情况也是一样,故M中的三个元素不能能构成等差数列;(2)由,得:(n≥2,n∈N•),以上两式相减得d n+1=2d n,说明数列从第二项起,数列{d n}等比数列,因为,,所以有,所以,所以,显然n=1时也满足上式,因此.所以,令d m+d n﹣1<d n,则,则可得m<n﹣1,显然1≤m<n﹣1(m,n∈N•),根据定义在d n之间增加的元素个数为:,这样包括d n在内前面一共有个元素.当n=63时,包括d63在内前面共有2016个,显然不到第2020个数,所以只有当n=64时,能找到,因此;(3)集合C具有性质Γ,理由如下:设等比数列{c n}的公比为q,所以通项公式为:,q为有理数,设假设当n1<n2≤n3<n4时,成立,则有,故,因为q为有理数,所以设且m,n互质,因此有,则,式子的左边是m的倍数,右边是n的倍数,而m,n互质,显然不成立,因此C+C集合中的元素个数为:,因此它符合已知所下的定义,因此集合C具有性质Γ.。

2021-2022学年高中数学 1 空间向量与立体几何章末综合测评新人教A版选择性必修第一册

2021-2022学年高中数学 1 空间向量与立体几何章末综合测评新人教A版选择性必修第一册

2021-2022学年高中数学1 空间向量与立体几何章末综合测评新人教A版选择性必修第一册年级:姓名:章末综合测评(一) 空间向量与立体几何(满分:150分 时间:120分钟)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40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a =(-3,2,5),b =(1,5,-1),则a ·(a +3b )=( ) A .(0,34,10) B .(-3,19,7) C .44D .23C [a +3b =(-3,2,5)+3(1,5,-1)=(0,17,2),则a ·(a +3b )=(-3,2,5)·(0,17,2)=0+34+10=44.]2.设l 1的方向向量为a =(1,2,-2),l 2的方向向量为b =(-2,3,m ),若l 1⊥l 2,则m 等于( )A .1B .2C .12D .3B [若l 1⊥l 2,则a ⊥b ,∴a ·b =0, ∴1×(-2)+2×3+(-2m )=0,解得m =2.]3.在空间四边形ABCD 中,若向量AB →=(-3,5,2),CD →=(-7,-1,-4),点E ,F 分别为线段BC ,AD 的中点,则EF →的坐标为( )A .(2,3,3)B .(-2,-3,-3)C .(5,-2,1)D .(-5,2,-1)B [取AC 中点M ,连接ME ,MF (图略),则ME →=12AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,52,1,MF →=12CD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-72,-12,-2,所以EF →=MF →-ME →=(-2,-3,-3),故选B .]4.如图所示,在平行六面体ABCD ­A 1B 1C 1D 1中,点E 为上底面对角线A 1C 1的中点,若BE →=AA 1→+xAB →+yAD →,则( )A .x =-12,y =12B .x =12,y =-12C .x =-12,y =-12D .x =12,y =12A [BE →=BA →+AA 1→+A 1E →=-AB →+AA 1→+12(A 1B 1→+A 1D 1→)=-AB →+AA 1→+12AB →+12AD →=-12AB →+AA 1→+12AD →,∴x =-12,y =12.]5.已知A (2,-5,1),B (2,-4,2),C (1,-4,1),则AB →与AC →的夹角为( ) A .30° B .60° C .45°D .90°B [由题意得AB →=(0,1,1),AC →=(-1,1,0),cos 〈AB →,AC →〉=AB →·AC →|AB →||AC →|=12×2=12,所以AB →与AC →的夹角为60°.] 6.已知二面角α­l ­β的大小为π3,m ,n 为异面直线,且m ⊥α,n ⊥β,则m ,n 所成的角为( )A .π6B .π3C .π2D .2π3B [设m ,n 的方向向量分别为m ,n .由m ⊥α,n ⊥β知m ,n 分别是平面α,β的法向量.∵|cos〈m ,n 〉|=cos π3=12,∴〈m ,n 〉=π3或2π3.但由于两异面直线所成的角的范围为⎝⎛⎦⎥⎤0,π2,故异面直线m ,n 所成的角为π3.]7.如图,在棱长为a 的正方体ABCD ­A 1B 1C 1D 1中,P 为A 1D 1的中点,Q 为A 1B 1上任意一点,E ,F 为CD 上两个动点,且EF 的长为定值,则点Q 到平面PEF 的距离( )A .等于55a B .和EF 的长度有关 C .等于23a D .和点Q 的位置有关A [取B 1C 1的中点G ,连接PG ,CG ,DP ,则PG ∥CD ,所以点Q 到平面PEF 的距离即点Q 到平面PGCD 的距离,与EF 的长度无关,B 错.又A 1B 1∥平面PGCD ,所以点A 1到平面PGCD 的距离即点Q 到平面PGCD 的距离,即点Q 到平面PEF 的距离,与点Q 的位置无关,D 错.如图,以点D 为原点,建立空间直角坐标系,则C (0,a ,0),D (0,0,0),A 1(a ,0,a ),P ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0,a ,∴DC →=(0,a ,0),DA 1→=(a ,0,a ),DP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0,a , 设n =(x ,y ,z )是平面PGCD 的法向量, 则由⎩⎪⎨⎪⎧n ·DP →=0,n ·DC →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧a2x +az =0,ay =0,令z =1,则x =-2,y =0,所以n =(-2,0,1)是平面PGCD 的一个法向量. 设点Q 到平面PEF 的距离为d ,则d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪DA 1→·n |n |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2a +a 5=5a 5,A 对,C 错.故选A .]8.如图所示,ABCD ­A 1B 1C 1D 1是棱长为6的正方体,E ,F 分别是棱AB ,BC 上的动点,且AE =BF .当A 1,E ,F ,C 1四点共面时,平面A 1DE 与平面C 1DF 所成夹角的余弦值为( )A .22 B .12C .15D .265B [以D 为原点,DA 、DC 、DD 1所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,易知当E (6,3,0),F (3,6,0)时,A 1,E ,F ,C 1共面,设平面A 1DE 的法向量为n 1=(a ,b ,c ),依题意得⎩⎪⎨⎪⎧DE →·n 1=6a +3b =0,DA 1→·n 1=6a +6c =0,可取n 1=(-1,2,1),同理可得平面C 1DF 的一个法向量为n 2=(2,-1,1), 故平面A 1DE 与平面C 1DF 的夹角的余弦值为|n 1·n 2||n 1||n 2|=12.故选B .]二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分)9.已知正方体ABCD ­A 1B 1C 1D 1的中心为O ,则下列结论中正确的有( ) A .OA →+OD →与OB 1→+OC 1→是一对相反向量 B .OB →-OC →与OA 1→-OD 1→是一对相反向量C .OA →+OB →+OC →+OD →与OA 1→+OB 1→+OC 1→+OD 1→是一对相反向量 D .OA 1→-OA →与OC →-OC 1→是一对相反向量ACD [∵O 为正方体的中心,∴OA →=-OC 1→,OD →=-OB 1→,故OA →+OD →=-(OB 1→+OC 1→),同理可得OB →+OC →=-(OA 1→+OD 1→),故OA →+OB →+OC →+OD →=-(OA 1→+OB 1→+OC 1→+OD 1→),∴AC 正确;∵OB →-OC →=CB →,OA 1→-OD 1→=D 1A 1→,∴OB →-OC →与OA 1→-OD 1→是两个相等的向量,∴B 不正确;∵OA 1→-OA →=AA 1→,OC →-OC 1→=C 1C →=-AA 1→,∴OA 1→-OA →=-(OC →-OC 1→),∴D 正确.]10.在以下选项中,不正确的命题有( ) A .|a |-|b |=|a +b |是a ,b 共线的充要条件 B .若a ∥b ,则存在唯一的实数λ,使a =λbC .对空间任意一点O 和不共线的三点A ,B ,C ,若OP →=2OA →-2OB →-OC →,则P ,A ,B ,C 四点共面D .若{a ,b ,c }为空间的一个基底,则{a +b ,b +c ,c +a }构成空间的另一个基底ABC [A .|a |-|b |=|a +b |⇒a 与b 共线,但a 与b 共线时|a |-|b |=|a +b |不一定成立,故不正确;B .b 需为非零向量,故不正确;C .因为2-2-1≠1,由共面向量定理知,不正确;D .由基底的定义知正确.]11.下列说法正确的是( )A .直线l 的方向向量a =(1,-1,2),直线m 的方向向量b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2,1,-12,则l与m 垂直B .直线l 的方向向量a =(0,1,-1),平面α的法向量n =(1,-1,-1),则l ⊥αC .平面α,β的法向量分别为n 1=(0,1,3),n 2=(1,0,2),则α∥βD .平面α经过三点A (1,0,-1),B (0,1,0),C (-1,2,0),向量n =(1,u ,t )是平面α的法向量,则u +t =1AD [对于A ,∵a =(1,-1,2),b =⎝⎛⎭⎪⎫2,1,-12,∴a ·b =1×2+(-1)×1+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=0,∴a ⊥b ,∴直线l 与m 垂直,A 正确.对于B ,∵a =(0,1,-1),n =(1,-1,-1),∴a ·n =0×1+1×(-1)+(-1)×(-1)=0,∴a ⊥n ,∴l ∥α或l ⊂α,B 错误.对于C ,∵n 1=(0,1,3),n 2=(1,0,2),∴n 1与n 2不共线,∴α∥β不成立,C 错误.对于D ,由于A (1,0,-1),B (0,1,0),C (-1,2,0),则AB →=(-1,1,1),BC →=(-1,1,0),又向量n =(1,u ,t )是平面α的法向量,∴⎩⎪⎨⎪⎧n ·AB →=0,n ·BC →=0,即⎩⎨⎧-1+u +t =0,-1+u =0,则u +t =1,D 正确.]12.如图(1)是一副直角三角板的示意图.现将两三角板拼成直二面角,得到四面体ABCD ,如图(2)所示,则下列结论中正确的是( )A .BD →·AC →=0B .平面BCD 的法向量与平面ACD 的法向量垂直C .异面直线BC 与AD 所成的角为60° D .直线DC 与平面ABC 所成的角为30°AD [以B 为坐标原点,分别以BD →,BC →的方向为x 轴,y 轴的正方向建立空间直角坐标系,如图所示.设BD =2,则B (0,0,0),D (2,0,0),C (0,23,0),A (0,3,3),∴BD →=(2,0,0),AC →=(0,3,-3),BC →=(0,23,0),AD →=(2,-3,-3),DC →=(-2,23,0).∴BD →·AC →=(2,0,0)·(0,3,-3)=0,A 正确;易得平面BCD 的一个法向量为n 1=(0,0,3),平面ACD 的一个法向量为n 2=(3,1,1),n 1·n 2≠0,B 错误;|cos 〈BC →,AD →〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪BC →·AD →|BC →||AD →|=|0,23,0·2,-3,-3|23×10=310≠12,C 错误;易得平面ABC 的一个法向量为BD →=(2,0,0),设直线DC 与平面ABC 所成的角为θ,则sin θ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪DC →·BD →|DC →|·|BD →|=44×2=12,故D 正确.]三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上) 13.已知AB →=(1,5,-2),BC →=(3,1,z ),若AB →⊥BC ,BP →=(x -1,y ,-3),且BP →⊥平面ABC ,则BP →=________.⎝⎛⎭⎪⎫337,-157,-3 [∵AB →⊥BC →,∴AB →·BC →=0,∴3+5-2z =0,∴z =4. ∵BP →=(x -1,y ,-3),且BP →⊥平面ABC , ∴⎩⎪⎨⎪⎧BP →·AB →=0,BP →·BC →=0,即⎩⎨⎧x -1+5y +6=0,3x -3+y -12=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =407,y =-157.故BP →=⎝⎛⎭⎪⎫337,-157,-3.] 14.已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a ,b ,c 共面,则λ=________.657[易知a 与b 不共线,由共面向量定理可知,要使a ,b ,c 共面,则必存在实数x ,y ,使得c =x a +y b ,即⎩⎨⎧2x -y =7,-x +4y =5,3x -2y =λ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =337,y =177,λ=657.]15.已知A (0,0,-x ),B (1,2,2),C (x ,2,2)三点,点M 在平面ABC 内,O 是平面ABC 外一点,且OM →=xOA →+2xOB →+4OC →,则x =________,AB →与AC →的夹角为________.(本题第一空2分,第二空3分)-1π3[由A ,B ,C ,M 四点共面可知x +2x +4=1,∴x =-1. ∴A (0,0,1),C (-1,2,2),∴AB →=(1,2,1),AC →=(-1,2,1), ∴cos〈AB →,AC →〉=AB →·AC →|AB →||AC →|=12,即AB →与AC →的夹角为π3.]16.如图,等边三角形ABC 与正方形ABDE 有一公共边AB ,二面角C ­AB ­D 的余弦值为33,M ,N 分别是AC ,BC 的中点,则EM ,AN 所成角的余弦值为________.16[如图所示,过点C 作CO ⊥平面ABDE ,垂足为O ,取AB 的中点F ,连接CF ,OF ,OA ,OB ,则∠CFO 为二面角C ­AB ­D 的平面角,所以cos∠CFO =33. 设AB =1,则CF =32,OF =12,OC =22,所以O 为正方形ABDE 的中心.如图建立空间直角坐标系,则E ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-22,0,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫22,0,0,M ⎝ ⎛⎭⎪⎫24,0,24,N ⎝⎛⎭⎪⎫0,24,24,所以EM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫24,22,24,AN →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,24,24,所以cos 〈EM →,AN →〉=EM →·AN →|EM →||AN →|=16.]四、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知空间三点A (-2,0,2),B (-1,1,2),C (-3,0,4),设a =AB →,b =AC →.(1)若|c |=3,且c ∥BC →,求向量c ; (2)求向量a 与向量b 的夹角的余弦值;(3)若k a +b 与k a -2b 互相垂直,求实数k 的值. [解] (1)∵c ∥BC →,∴存在实数m ,使得c =mBC →=m (-2,-1,2)=(-2m ,-m ,2m ). ∵|c |=3, ∴-2m2+-m2+2m2=3|m |=3,∴m =±1.∴c =(-2,-1,2)或c=(2,1,-2).(2)∵a =(1,1,0),b =(-1,0,2),∴a·b =(1,1,0)·(-1,0,2)=-1.又∵|a |=12+12+02=2,|b |=-12+02+22=5,∴cos 〈a ,b 〉=a·b |a ||b |=-110=-1010, 即向量a 与向量b 的夹角的余弦值为-1010. (3)∵k a +b =(k -1,k ,2),k a -2b =(k +2,k ,-4),∴(k -1,k ,2)·(k +2,k ,-4)=(k -1)(k +2)+k 2-8=0,∴k =2或k =-52.∴当k a +b 与k a -2b 互相垂直时,实数k 的值为2或-52.18.(本小题满分12分)如图,在直三棱柱ABC ­A 1B 1C 1中,∠ABC =90°,BC =2,CC 1=4,点E 在线段BB 1上,且EB 1=1,D ,F ,G 分别为CC 1,C 1B 1,C 1A 1的中点.(1)求证:B 1D ⊥平面ABD ; (2)求证:平面EGF ∥平面ABD .[解] 如图,以B 为坐标原点,BA ,BC ,BB 1所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系Bxyz ,则B (0,0,0),D (0,2,2),B 1(0,0,4).(1)设BA =a ,则A (a ,0,0).所以BA →=(a ,0,0),BD →=(0,2,2),B 1D →=(0,2,-2). 所以B 1D →·BA →=0,B 1D →·BD →=0+4-4=0.所以B 1D ⊥BA ,B 1D ⊥BD . 又BA ∩BD =B , 所以B 1D ⊥平面ABD .(2)由题意及(1),知E (0,0,3),G ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,1,4,F (0,1,4),所以EG →=⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,1,1,EF→=(0,1,1).所以B 1D →·EG →=0+2-2=0,B 1D →·EF →=0+2-2=0. 所以B 1D ⊥EG ,B 1D ⊥EF . 又EG ∩EF =E , 所以B 1D ⊥平面EGF . 由(1),知B 1D ⊥平面ABD , 故平面EGF ∥平面ABD .19.(本小题满分12分)如图,已知四边形ABCD 为矩形,四边形ABEF 为直角梯形,FA ⊥AB ,AD =AF =FE =1,AB =2,AD ⊥BE .(1)求证:BE ⊥DE ;(2)求点F 到平面CBE 的距离.[解] ∵四边形ABCD 为矩形,∴AD ⊥AB , 又AD ⊥BE ,AB ∩BE =B , ∴AD ⊥平面ABEF , 又AD ⊂平面ABCD , ∴平面ABCD ⊥平面ABEF .∵FA ⊥AB ,平面ABCD ∩平面ABEF =AB , ∴FA ⊥平面ABCD .∴FA ⊥AD . (1)证明:如图,建立空间直角坐标系,则B (0,2,0),C (1,2,0),D (1,0,0),E (0,1,1),F (0,0,1), ∴BE →=(0,-1,1),DE →=(-1,1,1), ∴BE →·DE →=0×(-1)+(-1)×1+1×1=0, ∴BE →⊥DE →,∴BE ⊥DE .(2)由(1)得BC →=(1,0,0),BE →=(0,-1,1),FE →=(0,1,0), 设n =(x ,y ,z )是平面CBE 的法向量,则由 ⎩⎪⎨⎪⎧n ·BC →=0,n ·BE →=0,得⎩⎨⎧x =0,-y +z =0,令y =1,得z =1,∴n =(0,1,1)是平面CBE 的一个法向量. 设点F 到平面CBE 的距离为d , 则d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪FE →·n |n |=12=22.∴点F 到平面CBE 的距离为22. 20.(本小题满分12分)如图,在直三棱柱A 1B 1C 1­ABC 中,AC ⊥AB ,AC =AB =4,AA 1=6,点E ,F 分别为CA 1,AB 的中点.(1)证明:EF ∥平面BCC 1B 1;(2)求B 1F 与平面AEF 所成角的正弦值.[解] (1)证明:如图,连接EC 1,BC 1,因为三棱柱A 1B 1C 1­ABC 为直三棱柱,所以E 为AC 1的中点.又因为F 为AB 的中点,所以EF ∥BC 1.又EF ⊄平面BCC 1B 1,BC 1⊂平面BCC 1B 1,所以EF ∥平面BCC 1B 1.(2)以A 1为原点,A 1C 1,A 1B 1,A 1A 所在直线分别为x 、y 、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系A 1xyz ,则A (0,0,6),B 1(0,4,0),E (2,0,3),F (0,2,6), 所以B 1F →=(0,-2,6),AE →=(2,0,-3),AF →=(0,2,0), 设平面AEF 的法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AE →=2x -3z =0,n ·AF →=2y =0,令x =3,得n =(3,0,2),记B 1F 与平面AEF 所成角为θ,则sin θ=|cos 〈B 1F →,n 〉|=|B 1F →·n ||B 1F →|·|n |=313065.21.(本小题满分12分)如图所示的几何体中,BE ⊥BC ,EA ⊥AC ,BC =2,AC =22,∠ACB =45°,AD ∥BC ,BC =2AD .(1)求证:AE ⊥平面ABCD ;(2)若∠ABE =60°,点F 在EC 上,且满足EF =2FC ,求平面FAD 与平面ADC 的夹角的余弦值.[解] (1)证明:在△ABC 中,BC =2,AC =22,∠ACB =45°,由余弦定理可得AB 2=BC 2+AC 2-2×BC ×AC ×cos 45°=4,所以AB =2(负值舍去),因为AC 2=AB 2+BC 2,所以△ABC 是直角三角形,AB ⊥BC . 又BE ⊥BC ,AB ∩BE =B , 所以BC ⊥平面ABE .因为AE ⊂平面ABE ,所以BC ⊥AE , 因为EA ⊥AC ,AC ∩BC =C , 所以AE ⊥平面ABCD .(2)由题易得EB =2AB =4,由(1)知,BC ⊥平面ABE ,所以平面BEC ⊥平面ABE ,如图,以B 为原点,过点B 且垂直于平面BEC 的直线为z 轴,BE ,BC 所在直线分别为x ,y 轴,建立空间直角坐标系Bxyz ,则C (0,2,0),E (4,0,0),A (1,0,3),D (1,1,3),因为EF =2FC ,所以F ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,43,0,易知AD →=(0,1,0),AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫13,43,-3,设平面FAD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧AD →·n =0,AF →·n =0,即⎩⎪⎨⎪⎧y =0,13x +43y -3z =0,令z =3,则x =9,所以n =(9,0,3).由(1)知EA ⊥平面ABCD ,所以EA →=(-3,0,3)为平面ABCD 的一个法向量. 设平面FAD 与平面ADC 的夹角为α, 则cos α=|EA →·n ||EA →|·|n |=2423×221=277,所以平面FAD 与平面ADC 的夹角的余弦值为277.22.(本小题满分12分)如图,在四棱锥P ­ABCD 中,底面ABCD 是边长为2的菱形,∠DAB =60°,∠ADP =90°,平面ADP ⊥平面ABCD ,F 为棱PD 的中点.(1)在棱AB 上是否存在一点E ,使得AF ∥平面PCE ?并说明理由;(2)当二面角D ­FC ­B 的余弦值为14时,求直线PB 与平面ABCD 所成的角.[解] (1)在棱AB 上存在点E ,使得AF ∥平面PCE ,且E 为棱AB 的中点. 理由如下:如图,取PC 的中点Q ,连接EQ ,FQ , 由题意得,FQ ∥DC 且FQ =12CD ,因为AE ∥CD 且AE =12CD ,所以AE ∥FQ 且AE =FQ .所以四边形AEQF 为平行四边形. 所以AF ∥EQ .又EQ ⊂平面PCE ,AF ⊄平面PCE ,所以AF ∥平面PCE .(2)连接BD ,DE .由题意知△ABD 为正三角形,所以ED ⊥AB ,即ED ⊥CD , 又∠ADP =90°,所以PD ⊥AD ,且平面ADP ⊥平面ABCD ,平面ADP ∩平面ABCD =AD ,所以PD ⊥平面ABCD ,故以D 为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,设FD =a ,则由题意知F (0,0,a ),C (0,2,0),B (3,1,0),则FC →=(0,2,-a ),CB →=(3,-1,0), 设平面FBC 的法向量为m =(x ,y ,z ). 则⎩⎪⎨⎪⎧m ·FC →=2y -az =0,m ·CB →=3x -y =0,令x =1,则y =3,z =23a,所以m =⎝⎛⎭⎪⎫1,3,23a ,易知平面DFC 的一个法向量n =(1,0,0), 因为二面角D ­FC ­B 的余弦值为14,所以|cos 〈m ,n 〉|=|m·n ||m ||n |=14,即14+12a2=14,解得a =1(负值舍去). 因为PD ⊥平面ABCD ,所以PB 在平面ABCD 内的射影为BD , 所以∠PBD 为直线PB 与平面ABCD 所成的角, 由题意知在Rt△PBD 中,tan∠PBD =PD BD =2FDBD=1,所以∠PBD =45°,所以直线PB 与平面ABCD 所成的角为45°.。

2021-2022学年上海市黄浦区格致中学高一上学期期中考试数学试卷含详解

2021-2022学年上海市黄浦区格致中学高一上学期期中考试数学试卷含详解

2021-2022学年上海市黄浦区格致中学高一(上)期中数学试卷一.填空题1.若集合A ={﹣1,0,1},则在A 的所有子集中,含有元素0的集合共有个.2.设A 、B 是两个非空的有限集合,全集U =A ∪B ,且U 中含有m 个元素,若∪中含有n 个元素,则A ∩B 中所含有元素的个数为.3.设a 是实数,集合M ={x |x 2+x ﹣6=0},N ={y |ay +2=0},若N ⊆M ,则a 的取值集合是.4.不等式>1的解集为.5.计算(lg 50)2+lg 2×lg 502+(lg 2)2=.6.设a 2x =2,a >0,则=.7.若关于x 的方程x 2+2(m ﹣1)x +4m 2=0有两个实数根,且这两根互为倒数,则m =.8.对任意实数x ,不等式|x +1|+|x ﹣a |≥﹣a +1恒成立,则实数a 的取值范围是.9.已知幂函数y =f (x )=x α在[0,+∞)上是严格增函数,该幂函数的图像关于y 轴对称,且满足f ()>,请写出一个满足条件的α的值.10.定义:min {x ,y }为实数x ,y 中较小的数.已知,其中a ,b 均为正实数,则h 的最大值是.11.若集合A ={x |x 2﹣(a +2)x +2﹣a <0,x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是.12.集合M ={6666,﹣11135,2333,10,99111,﹣1,﹣198,1000,0,π}有10个元素,设M 的所有非空子集为M i (i =1,2,…,1023),每一个M i 中所有元素乘积为m i (i =1,2,…,1023),则m 1+m 2+m 3+…+m 1023=.二.选择题13.若集合M ={a ,b ,c }中的元素是△ABC 的三边长,则△ABC 一定不是()A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形14.俗话说“便宜没好货”,这句话的意思是,“不便宜”是“好货”的()条件A .充分非必要B .必要非充分C .充要D .非充分非必要15.已知使不等式x 2+(a +1)x +a ≤0成立的任意一个x ,都满足不等式3x ﹣1≤0,则实数a 的取值范围为()A .B .C .D .16.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,为了纪念数学家高斯,我们把取整函数y =[x ](x ∈R )称为高斯函数,其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[1.1]=1,[﹣1.1]=﹣2,则点集P ={(x ,y)|[x]2+[y]2=1}所表示的平面区域的面积是()A.1B.πC.4D.π+1三、解答题17.(10分)已知关于x的不等式<0的解集为S.(1)当m=9时,求集合S;(2)若5∈S且7∉S,求实数m的取值范围.18.(10分)某次足球邀请赛的记分规则及奖励方案如下表:胜一场平一场负一场积分310奖励(元/每人)15007000当比赛进行到12轮结束(每队均要比赛12场)时,A队共积19分.(1)试判断A队胜、平、负各几场?(2)若每一场每名参赛队员均得出场费500元,设A队中一位参赛队员所得的奖金与出场费的和为W(元),试求W的最大值.19.(10分)设y=f(x)=3ax2+2bx+c,若a+b+c=0,f(0)f(1)>0.(1)求证:方程f(x)=0有实根;(2)求的取值范围;(3)设f(x)与x轴交于A、B两点,求线段AB长度的取值范围.20.(10分)(1)证明:设a1、a2都大于0,且a1+a2=4,a1•a2<2,则a1、a2中至少有一个小于1;(2)请作一猜想,将上述命题推广到n个数;(3)请证明(2)中你得到的结论.2021-2022学年上海市黄浦区格致中学高一(上)期中数学试卷参考答案与试卷解析一.填空题1.【解答】解:由题意得,在集合A的子集中,含有元素0的有{0},{0,﹣1},{0,1},{0,﹣1,1},共4个.故答案为:4.2.【解答】解:因为全集U=A∪B,且U中含有m个元素,若∪中含有n个元素,因为,所以A∩B中所含有元素的个数为m﹣n.故答案为:m﹣n.3.【解答】解:由题意解得M={﹣3,2},∵N⊆M,①a=0时,N=∅,符合题意;②a≠0时,N={﹣},∴﹣=﹣3或2,解得a=或﹣1,∴A={0,﹣1,},∴A的取值集合为{0,﹣1,}.故答案为:{0,﹣1,}.4.【解答】解:∵不等式>1,∴|2x﹣3|<1且2x﹣3≠0,∴﹣1<2x﹣3<1且x≠,∴1<x<2且x≠,∴不等式解集为{x|1<x<2且x≠}.故答案为:{x|1<x<2且x≠}.5.【解答】解:(lg50)2+lg2×lg502+(lg2)2=lg250+2lg2×lg50+lg22=(lg50+lg2)2=(lg100)2=22=4,故答案为:4.6.【解答】解:a2x=2,a>0,则a x=,原式==a2x﹣1+a﹣2x=2﹣1+=,故答案为:.7.【解答】解:设x1,x2是方程x2+2(m﹣1)x+4m2=0有两个实数根,则x1x2=4m2=1,解得m=或m=﹣,又当m=时,Δ=[2(m﹣1)2﹣16m2]<0,舍去m=,当m=﹣时,Δ=[2(m﹣1)2﹣16m2]>0.故答案为:﹣.8.【解答】解:由绝对值三角不等式可得|x+1|+|x﹣a|≥|x+1﹣(x﹣a)|=|a+1|,因为对任意实数x,不等式|x+1|+|x﹣a|≥﹣a+1恒成立,所以|a+1||≥﹣a+1,当a>﹣1时,a+1≥﹣a+1,解得a≥0;当a≤﹣1时,﹣a﹣1≥﹣a+1,即﹣1≥1,不等式不成立,综上,实数a的取值范围是a≥0.故答案为:a≥0.9.【解答】解:∵幂函数y=f(x)=xα在[0,+∞)上是严格增函数,∴α>0,∵该幂函数的图像关于y轴对称,∴α可以为偶数或分子为偶数,∵f()>,∴0<α<1,故满足条件的α的值可以为,故答案为:.10.【解答】解:∵a,b均为正实数,=≤,∴当a≥,即a≥时,≤,即≤,∴h=min{a,}=≤;当0<a<时,h=min{a,}<;综上所述,h的最大值为.故答案为:.11.【解答】解:∵x2﹣(a+2)x+2﹣a<0且a>0,∴x2﹣2x+2<a(x+1),令f(x)=x2﹣2x+2;g(x)=a(x+1),∴A={x|f(x)<g(x),x∈Z},∴y=f(x)是一个二次函数,图象是确定的一条抛物线;而y=g(x)一次函数,图象是过一定点(﹣1,0)的动直线.又∵x∈Z,a>0.数形结合,可得:.故答案为:(,]12.【解答】解:∵M的所有非空子集为M i(i=1,2,…,1023),这1023个子集分成以下几种情况:①含0的子集有512个,这些子集均满足m i=0;②不含0,含﹣1且还含有其它元素的子集有255个,③不含0,不含﹣1但含有其它元素的子集有255个,④只含﹣1的子集一个{﹣1},满足m i=﹣1;其中②③中的集合是一一对应的,且满足m i对应成相反数,故m1+m2+m3+…+m1023=512×0+255×0﹣1=﹣1,故答案为:﹣1二.选择题13.【解答】解:根据集合元素的互异性,在集合M={a,b,c}中,必有a、b、c互不相等,故△ABC一定不是等腰三角形;故选:D.14.【解答】解:“好货不便宜”是“便宜没好货”的逆否命题,根据互为逆否命题的真假一致得到:“好货不便宜”是真命题.所以“好货”⇒“不便宜”,所以“不便宜”是“好货”的必要条件,故选:B.15.【解答】解:解不等式3x﹣1≤0,得x≤,解集为(﹣∞,].由不等式x2+(a+1)x+a≤0,得(x+1)(x+a)≤0,因为使不等式x2+(a+1)x+a≤0成立的任意一个x,都满足不等式3x﹣1≤0,若a=1,则不等式(x+1)(x+a)≤0的解集为{﹣1},满足{﹣1}⊆(﹣∞,],符合题意.若a<1,则不等式(x+1)(x+a)≤0的解集为[﹣1,﹣a],则[﹣1,﹣a]⊆(﹣∞,],所以﹣a≤,解得﹣≤a<1.若a>1,则不等式(x+1)(x+a)≤0的解集为[﹣a,﹣1],则[﹣a,﹣1]⊆(﹣∞,],所以a>1.综上知,实数a的取值范围是[﹣,+∞).故选:B.16.【解答】解:由题意可得或或或,画出可行域,如图所示,∴点集P={(x,y)|[x]2+[y]2=1}所表示的平面区域的面积是4,故选:C.三、解答题17.【解答】解:(1)当m=9时,=,转化为(x+3)(x﹣)(x﹣3)<0,解得x<﹣3或,故不等式的解集为(﹣∞,﹣3)∪(,3),(2)若5∈S且7∉S,则,解得1≤m<或25<m≤49.18.【解答】解:(1)设A队胜x场,平y场,负z场,得,可得:…依题意,知x≥0,y≥0,z≥0,且x、y、z均为整数,∴解得:≤x≤,∴x可取4、5、6…(6分)∴A队胜、平、负的场数有三种情况:当x=4时,y=7,z=1;当x=5时,y=4,z=3;当x=6时,y=1,z=5.…(10分)(2)∵W=(1500+500)x+(700+500)y+500z=﹣600x+19300当x=4时,W最大,W最大值=﹣60×4+19300=16900(元).…(14分)19.【解答】证明:(1)∵f(0)f(1)>0,∴c(3a+2b+c)>0,,则c=﹣a﹣b,(﹣a﹣b)(2a+b)>0,2a2+3ab+b2<0,,=12a2+12ab+4b2==,∴所给方程有实根,解:(2)由2a2+3ab+b2<0知a2≠0,变形为,解得,∴∈(﹣2,﹣1).解:(3)∵==∵,结合二次函数的性质,∴,∴|x1﹣x2|∈[,).20.【解答】解:(1)反证法:假设a1,a2均大于或等于1,设a1=b1+1,a2=b2+1,∴b1与b2均等于或大于0,由a1•a2<2,a1+a3=4,∴b1•b2≥0,∴(b1+1)(b2+1)<2,b1+1+b2+1=4,∴b1b2+b1+b2+1=b1b2+3<2,∴b1b2<﹣1,即b1b2<0与假设矛盾,故原命题成立;(2)猜想:a1•a2•…•a n<n,a1,a2,…,a n都大于0,且a1+a2+…+a n=2n,则a1,a2,…,a n中至少有一个小于1,(3)反证法:设a1=b1+1,a2=b2+1,.…,a n=b n+1,b1,b2,…,b n均大于或等于0,∴a1,a2,…,a n均大于或等于1(b1•b2•…•b n≥0),∴(b1+1)+(b2+1)+…+(b n+1)=2n,∴b1+b2+…+b n=n,∴a1•a2•…•a n=(b1+1)(b2+1)……(b n+1)<n,又∵b1•b2•……•b n+b1+b2+…+b n≤(b1+1)(b2+1)…(b n+1)<n,∴b1b2…b n<0与假设矛盾,故原命题成立.。

专题16 复数(习题)-2021届沪教版高考数学一轮复习(上海专用)

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2021届高考数学一轮复习 专题16复数一、填空题1.(2020·上海松江·期末)已知复数z 满足,则2z i -(其中i 是虚数单位)的最小值为____________. 【答案】1 【解析】复数z 满足||1(z i =为虚数单位), 设cos sin z i θθ=+,[0θ∈,2)π.则|2||cos (sin 2)|1z i i θθθ-=+-,当且仅当时取等号.故答案为:1.2.(2020·上海高三其他)若复数z 满足i 12i01z+=,其中i 是虚数单位,则z 的虚部为________ 【答案】1- 【解析】i 12i 01z +=即12(12)0,2iiz i z i i+-+===-,z 的虚部为1-故答案为1- 【点睛】本题考查了行列式的计算,复数的虚部,意在考查学生的计算能力. 3.(2020·上海普陀·高三一模)设i 是虚数单位,若11z ai i=++是实数,则实数a = 【答案】12【解析】依题意,由于z 为实数,故110,22a a -==.4.(2020·上海市建平中学高三月考)已知x C ∈,且,则_____. 【答案】4或-1【解析】由()()54321110x x x x x x -=-++++=,得1x =,或43210x x x x ++++=,进而得到答案.∵x C ∈,且()()54321110x x x x x x -=-++++=,故1x =,或43210x x x x ++++=, 当1x =时,,当43210x x x x ++++=时, , 故,或-1故答案为:4或-1.5.(2020·上海市建平中学高三月考)设复数z 满足||1z =,使得关于x 的方程有实根,则这样的复数z 的和为________ 【答案】32- 【解析】设z a bi =+,(且),将原方程变为,则2220ax ax ++=①且220bx bx -=②;再对b 分类讨论可得;设z a bi =+,(且) 则原方程变为所以2220ax ax ++=,①且220bx bx -=,②;(1)若0b =,则21a =解得1a =±,当1a =时①无实数解,舍去;从而1a =-,此时1x =-,故1z =-满足条件;(2)若0b ≠,由②知,0x =或2x =,显然0x =不满足,故2x =,代入①得14a =-,b =所以14z =-±综上满足条件的所以复数的和为 故答案为:32-6.(2019·上海市建平中学高三月考)设复数z 满足(4)32i z i -=+(i 是虚数单位),则z 的虚部为_______. 【答案】-3 【解析】试题分析:由题意得:32436iz i i+=+=-+,其虚部为-3 7.(2019·上海市建平中学高三月考)已知复数z 满足(1i)1i z +=-,则Re()z =________ 【答案】0 【解析】因为,所以()Re 0z =. 故答案为0.8.(2020·上海普陀·三模)在复平面内,点()2,1A -对应的复数z ,则1z +=___________【解析】由题意2z i =-+,∴。

江西省上高二中2021届高三上学期第三次月考数学(理)试题 Word版含答案

江西省上高二中2021届高三上学期第三次月考数学(理)试题 Word版含答案

上高二中2021届高三数学(理科)第三次月考试卷1.已知全集U =R ,集合{}220M x N x x =∈-≤,{}21xA y y ==+,则()U M C A ⋂=( )A .{}1B .{0,1}C .{0,1,2}D .{}01x x ≤≤2. 若p 是q ⌝的充分不必要条件,则p ⌝是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 3.若c>b>a>0,则( ) A. log a c>log b c lnc -c a >b -cbD. a b b c >a c b b 4. 某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番,为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:建设前经济收入构成比例 建设后经济收入构成比例则下面结论中不正确的是( )A .新农村建设后,种植收入减少B .新农村建设后,其他收入增加了一倍以上C .新农村建设后,养殖收入增加了一倍D .新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半5.已知函数()2sin f x x x =-+,若3(3)a f =,(2)b f =--,2(log 7)c f =,则,,a b c 的大小关系为( ) A .a b c << B .b c a <<C .c a b <<D .a c b <<6.已知()31ln1x f x x ++=--,则函数()f x 的图象大致为 ( ) A. B.C. D.7.下列命题中正确的共有( )个①. (0,),23x xx ∃∈+∞> ②. 23(0,1),log log x x x ∃∈<③. 131(0,),()log 2x x x ∀∈+∞> ④.1311(0,),()log 32x xx ∀∈< A .1B. 2C. 38.已知定义域为R 的函数f (x )满足f (-x )= -f (x+4),当x>2时,f (x )单调递增,如果x 1+x 2<4且(x 1-2)(x 2-2)<0,则f (x 1)+f (x 2)的值( )A .恒小于0B .恒大于0C .可能为0D .可正可负9.已知x ,y ∈R ,且满足020(0)2y ax y ax a x -≥⎧⎪-≤>⎨⎪≤⎩,若由不等式组确定的可行域的面积为1,则目标函数z =x +ay 的最大值为( ) A.32B.2C.3 10.已知函数f(x)=1+log a (x -2)(a>0,a ≠1)的图象经过定点A(m ,n),若正数x ,y 满足1m nx y+=,则2xx y y++的最小值是( ) B.10 C.5+11.已知函数y =f(x)在R 上可导且f(0)=2,其导函数f'(x)满足()()2f x f x x '-->0,对于函数g(x)=()xf x e ,下列结论错误..的是( ) A.函数g(x)在(2,+∞)上为单调递增函数 是函数g(x)的极小值点 ≤0时,不等式f(x)≤2e x 恒成立 D.函数g(x)至多有两个零点12.若关于x 的方程10x x xx em e x e+++=+有三个不等的实数解123,,x x x ,且1230x x x <<<,其中m R ∈, 71828.2=e 为自然对数的底数,则3122312x x x x x x m m m e e e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值为( )A .eB .2eC .()42m m +D .()41m m +13.已知2'()2(2)f x x xf =+,则曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为 .14.奇函数()f x 满足()()11f x f x +=-,当01x <≤时,()()2log 4f x x a =+,若1522f ⎛⎫=-⎪⎝⎭,则()a f a +=___________.15.设函数()(1)e x f x x =-.若关于x 的不等式()1f x ax <-有且仅有一个整数解,则正数a 的取值范围是_______.16.已知实数x ,y 满足y ≥2x>0,则92y xx x y++的最小值为 。

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