上海市杨浦区高考数学一模试卷及答案

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上海市杨浦区2020届高三一模数学试卷及详细解析(Word版)

上海市杨浦区2020届高三一模数学试卷及详细解析2019. 12一、填空题(本大题共12题，1-6每题4分，7-12每题5分,共54分)1. 函数2()f x x =的定义域为______2. 关于x 、y 的方程组2130x y x y -=⎧⎨+=⎩的增广矩阵为______ 3. 已知函数()f x 的反函数12()log f x x -=，则(1)f -=______4. 设a ∈R ，2(1)i a a a a --++为纯虚数（i 为虚数单位），则a =______5. 己知圆锥的底面半径为1cm ，侧面积为22cm π，则母线与底面所成角的大小为______6. 已知7(1)ax+二项展开式中3x 的系数为280，则实数a =______7. 椭圆22194x y +=焦点为1F 、2F ，P 为椭圆上一点，若PF =15，则12cos F PF ∠=______8. 已知数列{n a }的通项公式为1(2)1()32n n n n a n -≤⎧⎪=⎨≥⎪⎩(n ∈N *)，n S 是数列{n a }的前n 项和.则lim n x S →∞=______ 9. 在直角坐标平面xOy 中，A (-2,0)，B (0,1)，动点P 在圆C ：222x y +=上，则 PA PB ⋅的取值范围为______10. 已知六个函数：①21y x=；②cos y x =；③12y x =；④arcsin y x =；⑤1lg()1x y x+=-；⑥1y x =+.从中任选三个函数，则其中既有奇函数又有偶函数的选法有______种11. 已知函数1|1()|xf x =-，（0x >），若关于x 的方程[]2()()230f x mf x m +++=有三个不相等的实数解，则实数m 的取值范围为______12. 向量集合S ={(),|,,a a x y x y =∈R }，对于任意α、S β∈,以及任意λ∈(0,1)，都有()12S λαβ+-∈，则称S 为“C 类集”.现有四个命题：①若S 为“C 类集”，则集合M ={,|a a S R μμ∈∈}也是“C 类集”； ②若S 、T 都是“C 类集”，则集合M ={|,a b a S b T +∈∈}也是“C 类集”； ③若1A 、2A 都是“C 类集”，则12A A 也是“C 类集”；④若1A 、2A 都是“C 类集”，且交集非空，则12A A 也是“C 类集”. 其中正确的命题有______二、选择题(本大题共4题，每题5分，共20分)13. 已知实数a 、b 满足a b >，则下列不等式中恒成立的是( )A. 22a b >B. 11a b< C. |a ||b |> D. 22a b > 14. 要得到函数2sin(2)3y x π=+的图象，只要将2sin2y x =的图象( )A. 向左平移6π个单位B. 向右平移6π个单位 C. 向左平移3π个单位 D. 向右平移3π个单位 15. 设1z 、2z 为复数，则下列命题中一定成立的是( )A. 如果120z z ->，那么12z z >B. 如果12z z =，那么12z z =±,C. 如果12||1z z >，那么12z z >D. 如果22120z z +=,那么120z z == 16. 对于全集R 的子集A ，定义函数1(()0())A x f x x A A ⎧=∈⎨⎩∈R为A 的特征函数.设A 、B 为全集R 的子集，下列结论中错误的是( )A. 若A B ∈，则()()A B f x f x ≤B. ()1()A A f x f x =-RC. ()()()A A B B f x f x f x =⋅D. ()()()A A B B f x f x f x =+三、解答题(本大题共5题，共14+14+14+16+18=76分)17. 如图，四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 为矩形，P A ⊥底面ABCD ，AB =P A =1，AD =3，E 、F 分别为棱PD 、P A 的中点.(1)求证：B 、C 、E 、F 四点共面；(2)求异面直线PB 与AE 所成的角.18. 已知函数()22x xa f x =+，其中a 为实常数. (1) (0)7f =，解关于x 的方程()5f x =；(2) 判断函数()f x 的奇偶性，并说明理由.19. 东西向的铁路上有两个道口A 、B ，铁路两侧的公路分布如图，C 位于A 的南偏西15°，且位于B 的南偏东15°方向，D 位于A 的正北方向，AC =AD =2km ，C 处一辆救护车欲通过道口前往D 处的医院送病人，发现北偏东45°方向的E 处(火车头位置)有一列火车自东向西驶来，若火车通过每个道口都需要1分钟，救护车和火车的速度均为60 km /h .(1) 判断救护车通过道口A 是否会受到火车影响，并说明理由；(2) 为了尽快将病人送到医院，救护车应选择A 、B 中的哪个道口?通过计算说明.20. 如图，在平面直角坐标系xOy 中，己知抛物线C ：24y x =的焦点为F ，点A 是第一象限内抛物线C 上的一点，点D 的坐标为(,0t )，0t >,(1)若||5OA =，求点A 的坐标；(2)若△AFD 为等腰直角三角形，且FAD ∠=90o ，求点D 的坐标；(3)弦AB 经过点D ，过弦AB 上一点P 作直线x t =-的垂线，垂足为点Q ，求证：“直线QA 与抛物线相切” 的一个充要条件是“p 为弦AB 的中点”.21. 已知无穷数列{n a }的前n 项和为n S ，若对于任意的正整数n ，均有210n S -≥，20n S ≤,则称数列{n a }具有性质P .(1) 判断首项为1，公比为2-的无穷等比数列{n a }是否具有性质P ，并说明理由；(2) 已知无穷数列{n a }具有性质P ，且任意相邻四项之和都相等，求证：40S =；(3) 已知21n b n =-，n ∈N *,数列{n c }是等差数列，122n n n b n a c n +⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数，若无穷数列{n a }具有性质P ，求2019c 的取值范围.上海市杨浦区2020届高三一模数学试卷及详细解析。

上海市杨浦区2023届高三一模数学试题(1)

一、单选题二、多选题1.已知集合，则（）A．B．C．D．2. 设函数，将函数的图象向左平移个单位长度，得到函数的图象，若为偶函数，则的最小值是( )A．B．C．D．3. 已知a ，b，，则“”的必要不充分条件可以是下列的选项（）A．B．C．D．4. 设，则（）A ．2B ．4C ．8D ．-2或45.随着我国新冠疫情防控形势的逐渐好转，某企业开始复工复产．经统计，年月份到月份的月产量（单位：吨）逐月增加，且各月的产量成等差数列，其中月份的产量为吨，月份的产量为吨，则月到月这四个月的产量之和为（）A．吨B．吨C．吨D．吨6.已知为坐标原点，点在轴正半轴上，点在第一象限，且，，点在第四象限，且，，，，则（）A．B．C．D．7. 要得到函数的图象，可将的图象向左平移（）A ．个单位B ．个单位C ．个单位D ．个单位8. 下列说法正确的是（）A ．若“”为真命题，则“”为真命题B ．命题“，”的否定是“，”C ．命题“若，则”的逆否命题为真命题D ．“”是“”的必要不充分条件9. 在平面直角坐标系中，角的顶点与原点重合，始边与x 轴的非负半轴重合，终边过点，函数，则（　　）A ．的图象关于直线对称B．的图象关于点对称C ．在内恰有一个极大值点D ．在内单调递减10. 设双曲线的方程为，则下列说法中正确的是（）A．双曲线的渐近线方程为B．双曲线上的动点到该双曲线两个焦点的距离之和的最小值为C ．双曲线上的动点到该双曲线两个焦点的距离之差为4D．双曲线的任一焦点到渐近线的距离为11. 已知α，β为两个不重合的平面，m ，n 为两条不重合的直线，则下列命题正确的是（）A ．若，，则B．若，，，则上海市杨浦区2023届高三一模数学试题(1)上海市杨浦区2023届高三一模数学试题(1)三、填空题四、解答题C ．若，，，则D ．若，，，则12.设复数（为虚数单位），则下列说法正确的是（）A ．若，，则B．若，，则C ．“”的充要条件是“”D ．若，，则复数在复平面上对应的点在第一或第二象限13. 已知函数，定义域均为，且，，，，则_______.14. 随着电商、快递行业的蓬勃发展，智能分拣系统在快递行业中被广泛采用．经统计，在规定时间段内，某物流中心的4条智能分拣流水线中，有1条的分拣准确率为0.992，有1条的分拣准确率为0.994，有2条的分拣准确率为0.995，则该物流中心分拣准确率的平均值估计为________；分拣准确率的方差估计为________．15.设函数，则曲线在处的切线方程为_______.16. 如图，在四棱锥中，底面ABCD 是直角梯形，，，，，，平面平面ABCD ，且，E 为BC 的中点.(1)证明：平面平面PBD .(2)若四棱锥的体积为，求二面角的余弦值.17.设椭圆的左、右焦点分别为，上顶点为A ，过A 与垂直的直线交x 轴负半轴于Q 点，且．（1）求椭圆C 的离心率；（2）若过A 、Q 、三点的圆恰好与直线相切，求椭圆C 的方程；（3）过的直线l 与（2）中椭圆交于不同的两点M 、N，则的内切圆的面积是否存在最大值？若存在，求出这个最大值及此时的直线方程；若不存在，请说明理由．18.定义在正实数集上的函数满足下列条件：①存在常数，使得；②对任意实数，当时，恒有．(1)求证：对于任意正实数、，；(2)证明：在上是单调减函数；(3)若不等式恒成立，求实数的取值范围．19. 在锐角中，角，，的对边分别为，，，且满足.（1）求角A的大小；（2）求的取值范围.20. 已知函数．(1)当时，若曲线的一条切线斜率为4，求该切线方程；(2)试讨论的零点个数．21. 已知数列是公差不为零的等差数列，，且成等比数列.（1）求数列的通项公式和前项和；（2）若，求数列的前项和.。

上海市杨浦区上海理工大学附中2025届高三第一次模拟考试数学试卷含解析

上海市杨浦区上海理工大学附中2025届高三第一次模拟考试数学试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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。

1．三棱锥S ABC -的各个顶点都在求O 的表面上，且ABC ∆是等边三角形，SA ⊥底面ABC ，4SA =，6AB =，若点D 在线段SA 上，且2AD SD =，则过点D 的平面截球O 所得截面的最小面积为（）A ．3πB ．4πC ．8πD ．13π2．设1F ，2F 是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左，右焦点，O 是坐标原点，过点2F 作C 的一条渐近线的垂线，垂足为P ．若1PF =，则C 的离心率为（）A B C ．2 D ．33．设f (x )是定义在R 上的偶函数，且在(0,+∞)单调递减，则（）A ．0.30.43(log 0.3)(2)(2)f f f -->>B ．0.40.33(log 0.3)(2)(2)f f f -->>C ．0.30.43(2)(2)(log 0.3)f f f -->>D ．0.40.33(2)(2)(log 0.3)f f f -->>4．已知函数()sin 22f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭，则函数()f x 的图象的对称轴方程为（） A ．,4x k k Z ππ=-∈ B ．+,4x k k Z ππ=∈ C ．1,2x k k Z π=∈ D ．1+,24x k k Z ππ=∈ 5．若2n x⎛ ⎝的二项式展开式中二项式系数的和为32，则正整数n 的值为（） A ．7 B ．6 C ．5 D ．46．运行如图所示的程序框图，若输出的值为300，则判断框中可以填（）A ．30i >?B ．40i >?C ．50i >?D ．60i >?7．已知,m n 表示两条不同的直线，αβ，表示两个不同的平面，且,m n αβ⊥⊂，则“αβ⊥”是“//m n ”的()条件.A ．充分不必要B ．必要不充分C ．充要D ．既不充分也不必要8．若直线不平行于平面，且，则（）A ．内所有直线与异面B ．内只存在有限条直线与共面C ．内存在唯一的直线与平行D ．内存在无数条直线与相交9．函数()2cos2cos221x xf x x =+-的图象大致是（）A ．B ．C ．D ．10．某四棱锥的三视图如图所示，则该四棱锥的体积为（）A ．23B ．43C ．2D ．411．已知复数41i z i =+，则z 对应的点在复平面内位于（） A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限12．已知函数()2cos sin 6f x x x m π⎛⎫=⋅++ ⎪⎝⎭（m ∈R ）的部分图象如图所示.则0x =（）A ．32π B ．56π C ．76π D ．43π- 二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

2021年上海市杨浦区高考数学一模试卷(含详细解析)

2021年上海市杨浦区高考数学一模试卷一、填空题（本大题共有12题，满分54分，第1～6题每题4分，第7～12题每题5分）考生应在答题纸的相应位置填写结果.1．（4分）设全集U R =，(,2)A =-∞，则_{}U A = ． 2．（4分）设复数12z i =-，(i 是虚数单位），则||z = ． 3．（4分）若关于x，y 的方程组\\{\{}{}24\\38\{}\.left begin array l x y x ay end array right +=-=无解，则实数a = ．4．（4分）已知球的半径为2，则它的体积为．5．（4分）若直线_{1}:210l x my ++=与_{2}:31l y x =-互相垂直，则实数m = ． 6．（4分）已知5sin α=-，(2πα∈-，)2π，则sin()2πα+= ． 7．（5分）已知2()n x x+的二项展开式中，所有二项式系数的和为256，则展开式中的常数项为（结果用数值表示）．8．（5分）()f x 是偶函数，当0x 时，()21x f x =-，则不等式()1f x >的解集为． 9．（5分）方程{2}1log_{2}log_{2}(3)x x +=-的解为．10．（5分）平面直角坐标系中，满足到1(1,0)F -的距离比到2(1,0)F 的距离大1的点的轨迹为曲线T ，点(,)n n P n y （其中0n y >，*)n N ∈是曲线T 上的点，原点O 到直线2n P F 的距离为n d ，则lim n n d →∞= ．11．（5分）如图所示矩形ABCD 中，2AB =，1AD =，分别将边BC 与DC 等分成8份，并将等分点自下而上依次记作1E ，2E ，⋯，7E ，自左到右依次记作1F ，2F ，⋯，7F ，满足2i j AE AF ，（其中i ，*j N ∈，1i ，7)j 的有序数对(,)i j 共有对．12．（5分）已知函数()y f x =在定义域R 上是单调函数，值域为(,0)-∞，满足(1)\{1}{3}f frac -=-，且对于任意x ，y R ∈，都有()()()f x y f x f y +=-．()y f x =的反函数为{1}()y f x -=，若将()y f x =（其中常数0)>的反函数的图象向上平移1个单位，将得到函数{1}()y f x -=的图象，则实数的值为．二、选择题（本题共有4题，满分20分，每题5分）每题有且只有一个正确选项，考生应在答题纸的相应位置，将代表正确选项的小方格涂黑.13．（5分）设0a b >>，0c ≠，则下列不等式中，恒成立的是( ) A ．11a b> B ．22ac bc > C ．ac bc > D ．c c a b< 14．（5分）下列函数中，值域为(0,)+∞的是( ) A ．2y x =B ．2y x=C ．2x y =D ．2|log |y x =15．（5分）从正方体的8个顶点中选取4个作为顶点，可得到四面体的个数为( ) A ．4812C -B ．488C -C ．486C -D ．484C -16．（5分）设集合{|x A y y a ==，0}x >（其中常数0a >，1)a ≠，{|k B y y x ==，}x A ∈（其中常数)k Q ∈，则“0k <”是“A B =∅”的( )A ．充分非必要条件B ．必要非充分条件C ．充分必要条件D ．既非充分又非必要条件三、解答题（本大题共有5题，满分76分）解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.17．（14分）如图所示，在直三棱柱111ABC A B C -中，底面是等腰直角三角形，90ACB ∠=︒，12CA CB CC ===．点D ，1D 分别是棱AC ，11A C 的中点．（1）求证：D ，B ，1B ，1D 四点共面；（2）求直线1BC 与平面11DBB D 所成角的大小．18．（14分）设常数k R ∈，2()cos 3sin cos f x k x x x =+，x R ∈．（1）若()f x 是奇函数，求实数k 的值；（2）设1k =，ABC ∆中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ．若f （A ）1=，7a =，3b =，求ABC ∆的面积S ．19．（14分）某校运会上无人机飞行表演，在水平距离[10x ∈，24]（单位：米）内的飞行轨迹如图所示，y 表示飞行高度（单位：米）．其中当[10x ∈，20]时，轨迹为开口向上的抛物线的一段（端点为M 、)Q ，当[20x ∈，24]时，轨迹为线段QN ，经测量，起点(10,24)M ，终点(24,24)N ，最低点(14,8)P ．（1）求y 关于x 的函数解析式；（2）在(0,24)A 处有摄像机跟踪拍摄，为确保始终拍到无人机，求拍摄视角θ的最小值．（精确到0.1)︒20．（16分）设_{1}A ，_{2}A 分别是椭圆22{2}:\{}{}1(1)frac x a y a Γ+=>的左、右顶点，点B 为椭圆的上顶点．（1）若\{{_1}}\{{_2}}4overrightarrow A B overrightarrow A B ⋅=-，求椭圆Γ的方程；（2）设\{2}a sqrt =，_{2}F 是椭圆的右焦点，点Q 是椭圆第二象限部分上一点，若线段_{2}F Q 的中点M 在y 轴上，求△_{2}F BQ 的面积．（3）设3a =，点P 是直线6x =上的动点，点C 和D 是椭圆上异于左、右顶点的两点，且C ，D 分别在直线_{1}PA 和_{2}PA 上，求证：直线CD 恒过一定点．21．（18分）设数列{}n a 与{}n b 满足：{}n a 的各项均为正数，cos n n b a =，*n N ∈．（1）设234a π=，33a π=，若{}n b 是无穷等比数列，求数列{}n b 的通项公式；（2）设102a π<．求证：不存在递减的数列{}n a ，使得{}n b 是无穷等比数列；（3）当121n m +时，{}n b 为公差不为0的等差数列且其前21m +项的和为0；若对任意满足条件06(121)n a n m π<+的数列{}n a ，其前21m +项的和21m S +均不超过100π，求正整数m 的最大值．2021年上海市杨浦区高考数学一模试卷参考答案与试题解析一、填空题（本大题共有12题，满分54分，第1～6题每题4分，第7～12题每题5分）考生应在答题纸的相应位置填写结果.1．（4分）设全集U R =，(,2)A =-∞，则_{}U A = [2，)+∞ ．【解答】解：全集U R =，(,2)A =-∞， _{}[2U A ∴=，)+∞．故答案为：[2，)+∞．2．（4分）设复数12z i =-，(i 是虚数单位），则||z【解答】解：因为复数12z i =-，所以||z =． 3．（4分）若关于x，y 的方程组\\{\{}{}24\\38\{}\.left begin array l x y x ay end array right +=-=无解，则实数a = \{3}{2}frac - ．【解答】解：若关于x ，y 的方程组\\{\{}{}24\\38\{}\.left begin array l x y x ay end array right +=-=无解，则直线240x y +-= 和直线380x ay --=平行，故有\{3}{2}\{}{1}\{8}{4}frac frac a frac =-≠--，求得\{3}{2}a frac =-，故答案为：\{3}{2}frac -．4．（4分）已知球的半径为2，则它的体积为 323π．【解答】解：球的半径为2R =，∴球的体积为343233V R ππ==．故答案为：323π． 5．（4分）若直线_{1}:210l x my ++=与_{2}:31l y x =-互相垂直，则实数m = 6 ．【解答】解：直线_{1}:210l x my ++=与_{2}:31l y x =-互相垂直， 23(1)0m ∴⨯+⨯-=，求得实数6m =，故答案为：6．6．（4分）已知sin α=，(2πα∈-，)2π，则sin()2πα+= ．【解答】解：因为sin 0α=<，(2πα∈-，)2π，所以(2πα∈-，0)，cos α=，则sin()cos 2παα+==．． 7．（5分）已知2()n x x+的二项展开式中，所有二项式系数的和为256，则展开式中的常数项为 1120 （结果用数值表示）．【解答】解：已知2()n x x+的二项展开式中，所有二项式系数的和为2256n =，8n ∴=．则展开式中的通项公式为82182r r r r T C x -+=，令820r -=，求得4r =，可得展开式的常数项为44821120C =，故答案为：1120．8．（5分）()f x 是偶函数，当0x 时，()21x f x =-，则不等式()1f x >的解集为 (-∞，1)(1-⋃，)+∞ ．【解答】解：根据题意，当0x 时，()21x f x =-，此时，若()1f x >，即211x ->，解可得1x >，此时()1f x >的解集(1,)+∞，又由()f x 是偶函数，则当0x <时，()1f x >的解集(,1)-∞-，综合可得：不等式()1f x >的解集为(-∞，1)(1-⋃，)+∞．故答案为：(-∞，1)(1-⋃，)+∞．9．（5分）方程{2}1log_{2}log_{2}(3)x x +=-的解为 3x = ．【解答】解：{2}1log_{2}log_{2}(3)x x +=-，{2}log_{2}(2)log_{2}(3)x x ∴=-，故{2}23x x =-，故{2}{2}\\{\{}{}{{}30}\\{0}\\{{}230}\{}\.left begin array l x x x x end array right ->>--=，解得：3x =，故答案为：3x =．10．（5分）平面直角坐标系中，满足到1(1,0)F -的距离比到2(1,0)F 的距离大1的点的轨迹为曲线T ，点(,)n n P n y （其中0n y >，*)n N ∈是曲线T 上的点，原点O 到直线2n P F 的距离为n d ，则lim n n d →∞=3．【解答】解：设曲线T 上的点为P ，由题意，12||||1PF PF -=，则曲线T 为双曲线，焦点坐标为1(1,0)F -，2(1,0)F ， 21a =，12a =，1c =，∴22213144b c a =-=-=， ∴双曲线方程为224413x y -=．渐近线方程为3y x =±，而点(,)n n P n y （其中0n y >，*)n N ∈是曲线T 上的点，当n →+∞时，直线2n P F 的斜率趋近于3，即23n P F k =．则2:3(1)n P F y x =-，即330x y --=．∴22|3|3lim (3)(1)n n d →∞-==+-．故答案为：3． 11．（5分）如图所示矩形ABCD 中，2AB =，1AD =，分别将边BC 与DC 等分成8份，并将等分点自下而上依次记作1E ，2E ，⋯，7E ，自左到右依次记作1F ，2F ，⋯，7F ，满足2i j AE AF ，（其中i ，*j N ∈，1i ，7)j 的有序数对(,)i j 共有 18 对．【解答】解：根据题意，矩形ABCD 中，2AB =，1AD =，则8i i iAE AB BE AB AD =+=+，8j j jAF AD DF AD AB =+=+，则()()8882i j i j i jAE AF AB AD AD AB =++=+，若2i j AE AF ，则282i j+，变形可得416i j +，又由i ，*j N ∈，1i ，7j ，当1i =时，j 可取的值为1、2、3，共3个；当2i =时，j 可取的值为1、2、3，共3个；当3i =时，j 可取的值为1、2、3，共3个；当4i =时，j 可取的值为1、2、3，共3个；当5i =时，j 可取的值为1、2，共2个；当6i =时，j 可取的值为1、2，共2个；当7i =时，j 可取的值为1、2，共2个；则符合条件的有序数对(,)i j 共有342318⨯+⨯=对，故答案为：18．12．（5分）已知函数()y f x =在定义域R 上是单调函数，值域为(,0)-∞，满足(1)\{1}{3}f frac -=-，且对于任意x ，y R ∈，都有()()()f x y f x f y +=-．()y f x =的反函数为{1}()y f x -=，若将()y f x =（其中常数0)>的反函数的图象向上平移1个单位，将得到函数{1}()y f x -=的图象，则实数的值为 3 ．【解答】解：由题意，设{}()x f x y a ==-，根据(1)\{1}{3}f frac -=-，解得3a =，{}()3x f x y ∴==-，那么log_{3}()x y =-，(0)y <，x 与y 互换，可得{1}()log_{3}()f x x -=-，(0)x <，则{}()3x y f x ==-⋅，那么{}_{3}(\{}{})x lo g frac y =-，x 与y 互换，可得{}_{3}(\{}{})y lo g frac x =-，向上平移1个单位，可得{}_{3}(\{}{})1y lo g frac x =-+，即log_{3}(){}_{3}(\{3}{})x lo g frac x -=-，故得3=，故答案为：3．二、选择题（本题共有4题，满分20分，每题5分）每题有且只有一个正确选项，考生应在答题纸的相应位置，将代表正确选项的小方格涂黑.13．（5分）设0a b >>，0c ≠，则下列不等式中，恒成立的是( ) A ．11a b> B ．22ac bc > C ．ac bc > D ．c c a b< 【解答】解：因为0a b >>，所以11a b<，故A 错误；因为0a b >>，0c ≠，则20c >，所以22ac bc >，故B 正确；若0a b >>，0c <，则ac bc <，故C 错误；若0a b >>，0c <，则11a b <，c ca b>，故D 错误．故选：B ．14．（5分）下列函数中，值域为(0,)+∞的是( ) A ．2y x =B ．2y x=C ．2x y =D ．2|log |y x =【解答】解：函数2y x =的值域为[0，)+∞，故排除A ；∴函数2y x=的值域为{|0}y y ≠，故排除B ；函数2x y =的值域为(0,)+∞，故C 满足条件；函数2|log |y x =的值域为[0，)+∞，故排除D ，故选：C ．15．（5分）从正方体的8个顶点中选取4个作为顶点，可得到四面体的个数为( ) A ．4812C -B ．488C -C ．486C -D ．484C -【解答】解：根据题意，从正方体的8个顶点中选取4个，有48C 种取法，正方体的8个顶点中，4个顶点共面的情况有12种，6个表面，6个对角面，则可得到四面体的个数为4812C -，故选：A ．16．（5分）设集合{|x A y y a ==，0}x >（其中常数0a >，1)a ≠，{|k B y y x ==，}x A ∈（其中常数)k Q ∈，则“0k <”是“A B =∅”的( )A ．充分非必要条件B ．必要非充分条件C ．充分必要条件D ．既非充分又非必要条件【解答】解：当1a >时，集合(1,)A =+∞，若0k <，则{|k B y y x ==，}(0,1)x A ∈=，此时AB =∅；当01a <<，集合(0,1)A =，若0k <，则{|k B y y x ==，}(1,)x A ∈=+∞，此时A B =∅，故“0k <”是“AB =∅”的充分条件，当1a >时，集合(1,)A =+∞，若A B =∅，{|k B y y x ==，}x A ∈，可得0k ；当01a <<，集合(0,1)A =，若A B =∅，{|k B y y x ==，}x A ∈，可得0k ，所以“0k <”不是“A B =∅”的必要条件，所以“0k <”是“A B =∅”的充分非必要条件．故选：A ．三、解答题（本大题共有5题，满分76分）解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.17．（14分）如图所示，在直三棱柱111ABC A B C -中，底面是等腰直角三角形，90ACB ∠=︒，12CA CB CC ===．点D ，1D 分别是棱AC ，11A C 的中点．（1）求证：D ，B ，1B ，1D 四点共面；（2）求直线1BC 与平面11DBB D 所成角的大小．【解答】解：（1）证明：点D ，1D 分别是棱AC ，11A C 的中点，11//DD CC ∴， 11//CC BB ，11//DD BB ∴，D ∴、B 、1B 、1D 四点共面．（2）作111C F B D ⊥，垂足为F ， 1BB ⊥平面111A B C ，1C F ⊂平面111A B C ，∴直线1BB ⊥直线1C F ，1C F ⊥直线11B D 且1BB 与11B D 相交于1B ，∴直线1C F ⊥平面11DBB D ，1C BF ∴∠即为直线1BC 与平面11DBB D 所成的角．在直角△1C BF 中，122BC =，125C F =，110sin C BF ∠=，直线1BC 与平面11DBB D 所成的角为10arcsin．18．（14分）设常数k R ∈，2()cos 3cos f x k x x x =+，x R ∈．（1）若()f x 是奇函数，求实数k 的值；（2）设1k =，ABC ∆中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ．若f （A ）1=，7a =3b =，求ABC ∆的面积S ．【解答】解：（1）由题意知，(0)0f k ==，下面对0k =进行检验：若0k =，则()3cos f x x x =，对任意x R ∈都有()3)cos()3cos ()f x x x x x f x -=--==-， ()f x ∴是奇函数，0k ∴=．（2）2()cos 3cos 1f A A A A =+=，∴1cos23212A A +=，整理，得1sin(2)62A π+=， 2266A k πππ∴+=+或526k ππ+，k Z ∈， A k π∴=或3k ππ+，k Z ∈，(0,)A π∈，∴3A π=，由余弦定理知，222cos 2b c a A bc +-=，即219726c c+-=，整理，得2320c c -+=，解得1c =或2c =，∴133sin 2S bc A ==或33． 19．（14分）某校运会上无人机飞行表演，在水平距离[10x ∈，24]（单位：米）内的飞行轨迹如图所示，y 表示飞行高度（单位：米）．其中当[10x ∈，20]时，轨迹为开口向上的抛物线的一段（端点为M 、)Q ，当[20x ∈，24]时，轨迹为线段QN ，经测量，起点(10,24)M ，终点(24,24)N ，最低点(14,8)P ．（1）求y 关于x 的函数解析式；（2）在(0,24)A 处有摄像机跟踪拍摄，为确保始终拍到无人机，求拍摄视角θ的最小值．（精确到0.1)︒【解答】解：（1）[10x ∈，20]时，设：2(14)8y a x =-+， (10,24)M 代入得1a =，2(14)8y x ∴=-+， [20x ∈，24]时， (20,44)Q 、(24,24)N ， 5144y x ∴=-+，∴2(14)8[10,20]5144(20,24]x x y x x ⎧-+∈=⎨-+∈⎩．（2）如图，设仰角为α，俯角为β， (20,44)Q ，(0,24)A ，∴仰角α最小为45︒， 24tan yxβ-=，224(28204)x x x --+=18028()28125x x=-+-，[10x ∈，20]∴俯角β最小为arctan(12528)49.4-+≈︒，θ∴最小为94.4︒．20．（16分）设_{1}A ，_{2}A 分别是椭圆22{2}:\{}{}1(1)frac x a y a Γ+=>的左、右顶点，点B 为椭圆的上顶点．（1）若\{{_1}}\{{_2}}4overrightarrow A B overrightarrow A B ⋅=-，求椭圆Γ的方程；（2）设\{2}a sqrt =，_{2}F 是椭圆的右焦点，点Q 是椭圆第二象限部分上一点，若线段_{2}F Q 的中点M 在y 轴上，求△_{2}F BQ 的面积．（3）设3a =，点P 是直线6x =上的动点，点C 和D 是椭圆上异于左、右顶点的两点，且C ，D 分别在直线_{1}PA 和_{2}PA 上，求证：直线CD 恒过一定点．【解答】解：（1）_{1}(,0)A a -，_{2}(,0)A a ，(0,1)B ， \{{_1}}(,\;1)overrightarrow A B a =，\{{_2}}(,\;1)overrightarrow A B a =-，2\{{_1}}\{{_2}}{}14overrightarrow A B overrightarrow A B a ⋅=-+=-，解得{2}5a =，即椭圆Γ的方程为22\{}{5}{}1frac x y +=；（2）椭圆的方程为22\{}{2}{}1frac x y +=，则_{2}(1,0)F ，设(_{}Q x Q ，_{})y Q ，由线段_{2}F Q 的中点在y 轴上，得_{}1x Q =-，代入椭圆方程，得{_}\{\{2}}{2}y Q frac sqrt =，即({1,\;\{\{2}}{2}})Q frac sqrt -，{_{\{_2}}}{_{\{_2}}}{_{\}}\{1}{2}({1\{\{2}}{4}})21\{\{2}}{4}S triangle F BQ S triangleB F M S DeltaBQM frac frac sqrt frac sqrt =+=-⋅=-；（3）证明：由题意_{1}(3,0)A -，_{2}(3,0)A ，设点P 的坐标为(6,)m ，直线_{1}:\{}{9}(3)PA y frac m x =+，与椭圆方程{2}{2}\{\;{}}{9}{}1frac x y +=联立消去y ，得{2}{2}{2}{2}(9)69810m x m x m +++-=，由韦达定理，得22{_}\{3{}27}{9{}}x C frac m m =-++，即222({\{3{}27}{9{}},\;\{6}{9{}}})C frac m m frac m m -+++，同理222({\{3{}3}{1{}},\;\{2}{1{}}})D frac m m frac m m -+-+，当_{}_{}x C x D =，即2222\{273{}}{9{}}\{3{}3}{{}1}frac m m frac m m -+=-+，即{2}3m =时，直线CD 的方程为\{3}{2}x frac =，当_{}_{}x C x D ≠时，直线2222:\{2}{1{}}\{4}{3(3{})}({\{3{}3}{1{}}})CD y frac m m frac m m x frac m m --+=---+，化简得2\{4}{3(3{})}({\{3}{2}})y frac m m x frac =--，恒过点({\{3}{2},\;0})frac ，综上所述，直线CD 恒过点({\{3}{2},\;0})frac ．21．（18分）设数列{}n a 与{}n b 满足：{}n a 的各项均为正数，cos n n b a =，*n N ∈．（1）设234a π=，33a π=，若{}n b 是无穷等比数列，求数列{}n b 的通项公式；（2）设102a π<．求证：不存在递减的数列{}n a ，使得{}n b 是无穷等比数列；（3）当121n m +时，{}n b 为公差不为0的等差数列且其前21m +项的和为0；若对任意满足条件06(121)n a n m π<+的数列{}n a ，其前21m +项的和21m S +均不超过100π，求正整数m 的最大值．【解答】（1）解：由234a π=，33a π=，可得23cos4b π==，31cos 32b π==，公比为q =，由2213b b b =解得11b =，数列{}n b的通项公式为1(n n b -=．（2）证明：设存在递减的数列{}n a ，使得{}n b 是无穷等比数列，则2102a a π<<<，此时21cos cos 0a a >>，公比21cos 1cos a q a =>，11cos cos ()n n a a q -=，考虑不等式11cos 1n a q ->，当11log (cos )q n a >-时，即11[1log (cos )]q n a +-时，有cos 1n a >（其中[]x 表示不超过x 的最大整数），这与()cos f x x =的值域为[1-，1]矛盾，所以假设不成立，得证；（3）解：121()(21)02m b b m +++=，可得1210m b b ++=，由等差数列性质*221210(11,)i m i m b b b b i m i N +-++=+=+∈，即22cos cos 0i m i a a +-+=，特别地，10m b +=，现考虑21m S +的最大值．为使21m S +取最大值，应有[5n a π∈，6]π，否则在21m S +中将n a 替换为n a '，且cos cos n n a a ='，[5n a π'∈，6]π，将得到一个更大的21m S +，由22cos cos 0i m i a a +-+=可知22112112i m i a a ππ+-+==，特别地，1112m a π+=；于是2111(21)11()(11)10022m max m S m ππππ++=+=，解得18922m，所以m 的最大值为8．。

2024年上海市高考数学一模考试题分类(三角与三角函数 )汇编(附答案)

1一、三角定义、常用三角公式1.（2024 高三一模闵行 2）若sin 3α=，则()sin πα-=______.2.（2024高三一模青浦3）已知α满足cos m α=，则πsin 2α⎛⎫+=⎪⎝⎭.（结果用含有m 的式子表示）.3.（2024高三一模杨浦3）若3sin 5α=，则cos 2α=______.4.（2024高三一模嘉定4）已知tan 2α=，则tan 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭______.5.（2024高三一模金山5）已知角α、β的终边关于原点O 对称，则()cos αβ-=______.6.（2024高三一模松江5）已知3sin ,0,52πθθ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭，则tan 4πθ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值为______.7.（2024高三一模虹口6）已知1cos 3x =-，且x 为第三象限的角，则tan 2x =______.8.（2024高三一模静安14）设α是第一象限的角，则2α所在的象限为（）A.第一象限B.第三象限C.第一象限或第三象限D.第二象限或第四象限9.（2024高三一模长宁15）设点P 是以原点为圆心的单位圆上的动点，它从初始位置()01,0P 出发，沿单位圆按逆时针方向转动角02παα⎛⎫<< ⎪⎝⎭后达点1P ，然后继续沿单位圆按逆时针方向转动角4π到2P .若点2P 的横坐标为35-，则点1P 的纵坐标为（）A.210B.25 C.325D.7210二、解三角形1.（2024 高三一模黄浦 8）在 ∆ABC 中，三个内角 A , B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ，若5a 2 −5b 2 +6bc −5c 2 =0，则sin 2A 的值为______.2.（2024 高三一模松江 9）在 ∆ABC 中，设角 A , B ,C 所对边的边长分别为a ,b ,c ，若a =3,c =5, B =2A ，则边长b =______.2024年上海市高考数学一模考试题分类（三角与三角函数）汇编3.（2024高三一模普陀14）在ABC ∆中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若a =20c b C -+=，则该三角形外接圆的半径为（）A.1B.C.2D.4.（2024高三一模虹口17）设△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若()sin sin sin ,sin m A B C A =+- ，(),n c b c a =+- ，且m //n ．（1）求角B 的大小；（2）若△ABC 为锐角三角形，求sin sin y A C =+的取值范围．5.（2024高三一模奉贤17）在ABC ∆中，设角A 、B 及C 所对边的边长分别为a 、b 及c .cos sin A a B=+（1）求角B 的大小；（2）当a =b =c 和ABC ∆的面积S .6.（2024高三一模嘉定17）已知三角形ABC ，1CA CB ⋅=- ，三角形的面积12S =，（1）求角C 的值；（2）若3sin cos 4A A =，2a =，求c .7.（2024高三一模宝山18）在ABC ∆中，角C B A 、、的对边分别为c b a 、、.（1）若2sin a B =，求角A 的大小；（2）若BC 边上的高等于2a ，求cbb c +的最大值.8.（2024高三一模崇明18）在ABC ∆中，5a =，6b =．（1）若4cos 5B =-，求A 和ABC ∆外接圆半径R 的值；（2）若ABC ∆的面积4S =，求c 的值．9.（2024高三一模闵行18）在ABC △中，角A B C 、、所对边的边长分别为a b c 、、，且2cos a c B c -=.（1）若1cos 3B =,3c =，求b 的值；（2）若ABC △为锐角三角形，求sin C 的取值范围.10.（2024高三一模青浦18）在△ABC 中，角,,A B C 所对的边分别为a ，b ，c ，且满足2220a c b ac -++=.（1）求角B 的大小；（2）若23b =，求△ABC 的周长的最大值.三、三角函数及其性质1.（2024 高三一模嘉定 3）函数y =sin πx 的最小正周期为______.2.（2024高三一模普陀6）若函数tan 3y x =在区间,6m π⎛⎫⎪⎝⎭上是严格增函数，则实数m 的取值范围为______.3.（2024高三一模闵行7）若将函数()()sin 20y x ϕϕπ=+<<的图像向右平移3π个单位，得到的图像所对应的函数为奇函数，则ϕ=______.4.（2024高三一模虹口8）已知函数()()cos 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图像如右图所示，则()f x =______.（第8题图）5.（2024高三一模青浦8）若函数cos()y x ϕ=+是奇函数，则该函数的所有零点是.6.（2024高三一模奉贤9）设函数()sin 0y x ωω=>在区间()0,2π上恰有三个极值点，则ω的取值范围为______.7.（2024高三一模金山9）已知()()sin 0y x ωω=>在区间[]0,π上是严格增函数，且其图像关于()4,0π对称，则ω的值为______.8.（2024高三一模黄浦10）若ϕ是一个三角形的内角，且函数()3sin 2y x ϕ=+在区间,46ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是单调函数，则ϕ的取值范围是______.9.（2024高三一模杨浦10）函数()()cos f x x ωϕ=+，()0,2ϕπ∈，在x ∈R 上是单调增函数，且函数关于原点对称，则满足条件的数对(),ωϕ=______.10.（2024高三一模普陀10）设函数()sin 2y x ϕ=+02πϕ⎛<<⎫⎪⎝⎭的图像与直线y t =相交的连续的三个公共点从左到右依次记为A ，B ，C ，若2BC AB =，则正实数t 的值为______.11.（2024高三一模浦东新区10）如图，已知函数()sin 0,0,02y A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的图像与y 轴的交点为()0,1，并已知其在y 轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为()0,2x 和()02,2x π+-．记()y f x =，则3f π⎛⎫= ⎪⎝⎭______.12.（2024高三一模长宁11）若函数()sin cos x a x f x =+在27,36ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是严格单调函数，则实数a 的取值范围为______.13.（2024高三一模静安17）记)(cos sin 32cos sin )(22R ∈++-=x x x x x x f λ，其中λ为实常数．（1）求函数)(x f y =的最小正周期；（2）若函数)(x f y =的图像经过点⎪⎭⎫ ⎝⎛0,2π，求该函数在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡π32,0上的最大值和最小值．四、三角应用题1.（2024 高三一模奉贤 10）某林场为了及时发现火情，设立了两个观测点A 和B . 某日两个观测点的林场人员都观测到C 处出现火情. 在 A 处观测到火情发生在北偏西40方向，而在B 观测到火情在北偏西60方向. 已知B 在A 的正东方向10km 处（如图所示），则BC AC -=______km.（精确到0.1km ）2.（2024高三一模徐汇10）某建筑物内一个水平直角型过道如图所示，两过道的宽度均为3米，有一个水平截面为矩形的设备需要水平通过直角型过道.若该设备水平截面矩形的宽BC 为1米，则该设备能水平通过直角型过道的长AB 不超过______米.3.（2024高三一模长宁19）汽车转弯时遵循阿克曼转向几何原理，即转向时所有车轮中垂线交于一点，该点称为转向中心.如图1，某汽车四轮中心分别为A、B、C、D，向左转向，左前轮转向角为α，右前轮转向角为β，转向中心为O.设该汽车左右轮距AB为w米，前后轴距AD为l米.（1）试用w、l和α表示tanβ；（2）如图2，有一直角弯道，M为内直角顶点，EF为上路边，路宽均为3.5米，汽车行驶其中，左轮A、D与路边FS相距2米.试依据如下假设，对问题*做出判断，并说明理由.假设：①转向过程中，左前轮转向角α的值始终为30︒；②设转向中心O到路边EF的距离为d，若OB d<且OM ODw=，<，则汽车可以通过，否则不能通过；③ 1.570l=.2.680问题*：可否选择恰当转向位置，使得汽车通过这一弯道？图1图24.（2024高三一模杨浦19）某数学建模小组研究挡雨棚（图1），将它抽象为柱体（图2），底面ABC 与111A B C 全等且所在平面平行，ABC △与111A B C △各边表示挡雨棚支架，支架1AA 、1BB 、1CC 垂直于平面ABC ．雨滴下落方向与外墙（所在平面）所成角为π6（即π6AOB ∠=），挡雨棚有效遮挡的区域为矩形11AA O O （O 、1O 分别在CA 、11C A 延长线上）．（1）挡雨板（曲面11BB C C ）的面积可以视为曲线段BC 与线段1BB 长的乘积．已知1.5OA =米，0.3AC =米，12AA =米，小组成员对曲线段BC 有两种假设，分别为：①其为直线段且π3ACB ∠=；②其为以O 为圆心的圆弧.请分别计算这两种假设下挡雨板的面积（精确到0.1平方米）；（2）小组拟自制ABC △部分的支架用于测试（图3），其中0.6AC =米，π2ABC ∠=，CAB θ∠=，其中ππ62θ<<，求有效遮挡区域高OA 的最大值．图15.（2024高三一模浦东新区19）某街道规划建一座口袋公园．如图所示，公园由扇形AOC 区域和三角形COD 区域组成．其中A O D 、、三点共线，扇形半径OA 为30米．规划口袋公园建成后，扇形AOC 区域将作为花草展示区，三角形COD 区域作为亲水平台区，两个区域的所有边界修建休闲步道．（1）若π3AOC ∠=，2OD OA =，求休闲步道总长（精确到米）；（2）若π6ODC ∠=，在前期民意调查时发现，绝大部分街道居民对亲水平台区更感兴趣．请你根据民意调查情况，从该区域面积最大或周长最长的视角出发，选择其中一个方案，设计三角形COD 的形状．6.（2024高三一模黄浦19）某公园的一个角形区域AOB 如图所示，其中23AOB π∠=.现拟用长度为100米的隔离档板(折线DCE )与部分围墙（折线DOE ）围成一个花卉育苗区ODCE ，要求满足OD OC OE ==.（1）设333DOC πππαα⎛⎫∠=+-<< ⎪⎝⎭，试用α表示OD ；（2）为使花卉育苗区的面积最大，应如何设计?请说明理由.7.（2024高三一模金山19）网络购物行业日益发达，各销售平台通常会配备送货上门服务．小金正在配送客户购买的电冰箱，并获得了客户所在小区门户以及建筑转角处的平面设计示意图．图1图2第19题图（1）为避免冰箱内部制冷液逆流，要求运送过程中发生倾斜时，外包装的底面与地面的倾斜角α不能超过4π，且底面至少有两个顶点与地面接触．外包装看作长方体，如图1所示，记长方体的纵截面为矩形ABCD ，0.8m AD =， 2.4m AB =，而客户家门高度为2.3米，其他过道高度足够．若以倾斜角4πα=的方式进客户家门，小金能否将冰箱运送入客户家中？计算并说明理由．（2）由于客户选择以旧换新服务，小金需要将客户长方体形状的旧冰箱进行回收．为了省力，小金选择将冰箱水平推运(冰箱背面水平放置于带滚轮的平板车上，平板车长宽均小于冰箱背面）．推运过程中遇到一处直角过道，如图2所示，过道宽为1.8米．记此冰箱水平截面为矩形EFGH ， 1.2m EH =．设PHG β∠=，当冰箱被卡住时(即点H 、G 分别在射线PR 、PQ 上，点O 在线段EF 上），尝试用β表示冰箱高度EF 的长，并求出EF 的最小值，最后请帮助小金得出结论：按此种方式推运的旧冰箱，其高度的最大值是多少？（结果精确到0.1m ）8.（2024高三一模徐汇19）2023年杭州亚运会首次启用机器狗搬运赛场上的运动装备.如图所示，在某项运动赛事扇形场地OAB 中，2AOB π∠=，500OA =米，点Q 是弧AB 的中点，P 为线段OQ 上一点（不与点O ，Q 重合）.为方便机器狗运输装备，现需在场地中铺设三条轨道PO ，PA ，PB .记APQ θ∠=，三条轨道的总长度为y 米．（1）将y 表示成θ的函数，并写出θ的取值范围；（2）当三条轨道的总长度最小时，求轨道PO 的长．参考答案1一、三角定义、常用三角公式1. （2024 高三一模闵行 2）若sin 3α=，则()sin πα-=______.【答案】13【解析】诱导公式，()1sin sin 3παα-==.2.（2024高三一模青浦3）已知α满足cos m α=，则πsin 2α⎛⎫+=⎪⎝⎭.（结果用含有m 的式子表示）.【答案】m【解析】由诱导公式πsin 2α⎛⎫+= ⎪⎝⎭cos α，所以答案为m .3.（2024高三一模杨浦3）若3sin 5α=，则cos 2α=______.【答案】725【解析】27cos 212sin 25αα=-=.4.（2024高三一模嘉定4）已知tan 2α=，则tan 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭______.【答案】12-【解析】11tan cot 2tan 2πααα⎛⎫+=-=-=- ⎪⎝⎭.5.（2024高三一模金山5）已知角α、β的终边关于原点O 对称，则()cos αβ-=______.【答案】1-【解析】角α、β的终边关于原点O 对称，所以()21,k k αβπ-=+∈Z ，所以()cos 1αβ-=-.6.（2024高三一模松江5）已知3sin ,0,52πθθ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭，则tan 4πθ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值为______.【答案】17-【解析】343sin ,0,,cos ,tan 5254πθθθθ⎛⎫=∈∴== ⎪⎝⎭，3tan tan1144tan 3471tan tan 144πθπθπθ--⎛⎫∴-===- ⎪⎝⎭++.7.（2024高三一模虹口6）已知1cos 3x =-，且x 为第三象限的角，则tan 2x =______.【答案】427-【解析】1cos 3x =-，且x 为第三象限的角，则sin 3x =-，tan x ∴=，()222tan 22242tan 21tan 71x x x ⨯∴===---.8.（2024高三一模静安14）设α是第一象限的角，则2α所在的象限为（）A.第一象限B.第三象限C.第一象限或第三象限D.第二象限或第四象限【答案】C【解析】由题意，222k k ππαπ<<+，k ∈Z ，则24k k απππ<<+，k ∈Z ，当k 为奇数时，2α在第三象限，当k 为偶数时，2α在第一象限，故选C.8.（2024高三一模长宁15）设点P 是以原点为圆心的单位圆上的动点，它从初始位置()01,0P 出发，沿单位圆按逆时针方向转动角02παα⎛⎫<< ⎪⎝⎭后达点1P ，然后继续沿单位圆按逆时针方向转动角4π到2P .若点2P 的横坐标为35-，则点1P 的纵坐标为（）A.10B.5C.5D.10【答案】D【解析】由题意可知3cos 45πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭，因为3444πππα<+<，所以4sin 45πα⎛⎫+=⎪⎝⎭24372sin sin sin cos cos sin 44444425510ππππππαααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎫=+-=+-+=+=⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦故选D.二、解三角形1.（2024 高三一模黄浦 8）在 ∆ABC 中，三个内角 A , B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ，若5a 2 −5b 2 +6bc −5c 2 =0，则sin 2A 的值为______.【答案】2425【解析】222222655650,5bca b bc c b c a -+-=∴+-=，222635cos 225bcb c a A bc bc +-∴===，4sin 5A ∴=，4324sin 22sin cos 25525A A A ∴==⨯⨯=.2.（2024高三一模松江9）在ABC ∆中，设角,,A B C 所对边的边长分别为,,a b c ，若3,5,2a c B A ===，则边长b =______.【答案】【解析】由正弦定理sin sin sin 22sin cos a b b b A B A A A ===得cos 2bA a=①，由余弦定理可得222cos 2b c a A bc+-=②，则2222225322625b bc a b b b a bc b +-+-=⇒=⇒=⨯.3.（2024高三一模普陀14）在ABC ∆中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c，若a =20c b C -+=，则该三角形外接圆的半径为（）A.1B.C.2D.【答案】A【解析】20c b C -+=，因为a =22cos 0c b a C -+=，由正弦定理可得sin 2sin 2sin cos 0C B A C -+=，即()sin 2sin 2sin cos 0C A C A C -++=，化简可得1cos 2A =，所以sin 2A =，由正弦定理可得2sin aR A=（R 为外接圆半径），解得1R =.故选A.4.（2024高三一模虹口17）设△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若()sin sin sin ,sin m A B C A =+- ，(),n c b c a =+- ，且m //n．（1）求角B 的大小；（2）若△ABC 为锐角三角形，求sin sin y A C =+的取值范围．【答案】（1）3B π=；（2）32,⎛ ⎝【解析】(1)因为m //n，所以()()sin sin sin sin A B C b c a c A +-⋅+-=⋅，由正弦定理，可得()()a b c b c a ac +-⋅+-=，即222ac a c b =+-.于是，由余弦定理得2221cos 22a c b B ac+-==，又()0,B π∈，所以3B π=．（2）由（1）可知2,3A C π+=所以2sin sin sin sin()3y A C A A π=+=+-3sin cos )226A A A π=+=+……11分由△ABC 为锐角△,得20,0,232A A πππ<<<-<且所以,62A ππ<<从而362.3A πππ<+<所以sin sin )6y A C A π=+=+的取值范围为32,.⎛ ⎝5.（2024高三一模奉贤17）在ABC ∆中，设角A 、B 及C 所对边的边长分别为a 、b 及c .cos sin A a B=+（1）求角B 的大小；（2）当a =b =时，求边长c 和ABC ∆的面积S .【答案】（1）3π=B ；（2）3+【解析】（1）由正弦定理得B A A B C sin sin cos sin 3sin 3⋅+⋅=由于()B A C +-=π，得()BA AB B A sin sin cos sin 3sin 3⋅+⋅=+展开得B A A B B A B A sin sin cos sin 3sin cos 3cos sin 3⋅+⋅=⋅+⋅化简得B B sin cos 3=，则3tan =B ，所以3π=B （2）由正弦定理，得2322sin sin sin3π==cA C Cc A sin sin 2260sin 32==，22sin =A ，因为<a b ，所以A 是锐角，即4π=A 因为32π=+C A ,所以，5,sin 12sin 3π===C c C所以115sin sin32212ABC S ab C π∆==⨯=+6.（2024高三一模嘉定17）已知三角形ABC ，1CA CB ⋅=- ，三角形的面积12S =，（1）求角C 的值；（2）若3sin cos 4A A =，2a =，求c .【答案】（1）34π；（2）c =【解析】（1）1cos 1CA CB ab C ⋅=⇒=-，1sin 12S ab C =⇒=，两式相除得：tan 1C =-，所以3π4C =.（2）sin cos sin 242A A A =⇒=，所以π6A =或π3(舍)，所以π6A =，所以π12B =，sin 4B =由正弦定理得，sin sin a c C A =，sin sin b c C B=，所以22sin sin sin abc C A B=，由（1）ab =所以22c=+即c =7.（2024高三一模宝山18）在ABC ∆中，角C B A 、、的对边分别为c b a 、、.（1）若2sin a B =，求角A 的大小；（2）若BC 边上的高等于2a，求c b b c +的最大值.【答案】（1）323ππ或=A ；（2）22【解析】（1）根据正弦定理得2sin sin A B B =，所以23sin =A ，所以323ππ或=A .（2）由三角形面积公式得A bc a a sin 212121=⋅，即A bc a sin 22=，又由余弦定理A bc c b a cos 2222-+=，得A bc c b A bc cos 2sin 222-+=，解得()A A bc c b cos sin 222+=+，从而()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+4sin 22cos sin 222πA A A bc c b .当24ππ=+A 即4π=A 时bc c b 22+有最大值22，即cbb c +的最大值为22.8.（2024高三一模崇明18）在ABC ∆中，5a =，6b =．（1）若4cos 5B =-，求A 和ABC ∆外接圆半径R 的值；（2）若ABC ∆的面积4S =，求c 的值．【答案】（1）6A π=，5R =；（2）4c =或c =【解析】（1）因为4cos 5B =-，()0,B π∈，所以3sin 5B ==，由正弦定理，得2sin sin a bR A B==，即5623sin 5R A ==，所以1sin 2A =，5R =，因为a b <，所以0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，因此6A π=，5R =（2）由1sin 2ABC S ab C =△得224sin 564ABC S C ab ===⨯△，于是3cos 4C ==±，当3cos 4C =时，由余弦定理，得222356256164c =+-⨯⨯⨯=当3cos 4C =-时，由余弦定理，得2223562561064c ⎛⎫=+-⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭.所以，4c =或c =.9.（2024高三一模闵行18）在ABC △中，角A B C 、、所对边的边长分别为a b c 、、，且2cos a c B c -=.（1）若1cos 3B =,3c =，求b 的值；（2）若ABC △为锐角三角形，求sin C 的取值范围.【答案】（1）b =；（2）1sin (,)22C ∈【解析】（1）将1cos 3B =,3c =带入条件中可得5a =，由余弦定理2222cos b a c ac B =+-可得b =；（2）2cos a c B c -= ，由正弦定理可得sin 2sin cos sin A C B C -=,sin sin()sin cos cos sin A B C B C B C =+=+ ,sin cos sin cos sin B C C B C ∴-=,sin()sin B C C -=，(,),(0,)222B C C πππ-∈-∈ ,所以B C C -=,即2B C =,又因为ABC △为锐角三角形，(,)64C ππ∴∈,1sin (,22C ∈10.（2024高三一模青浦18）在△ABC 中，角,,A B C 所对的边分别为a ，b ，c ，且满足2220a c b ac -++=.（1）求角B 的大小；（2）若b =ABC 的周长的最大值.【答案】（1）120B ∠=︒；（2）4+【解析】（1）因为222a cb ac +-=-，由余弦定理得2221cos 22a c b B ac+-∠==-，120B ∠=︒．（2）由正弦定理得，a =4sin A ，c =4sin (600 −A )，所以，∆ABC 的周长为a +b +c =4sin A +4sin (600−A +)=4sin (A +600 +)200 <A <600当 A =300 时，∆ABC 的周长的最大值为4 +．三、三角函数及其性质1.（2024 高三一模嘉定 3）函数y =sin πx 的最小正周期为______.【答案】2【解析】22T ππ==.2.（2024高三一模普陀6）若函数tan 3y x =在区间,6m π⎛⎫⎪⎝⎭上是严格增函数，则实数m 的取值范围为______.【答案】,66ππ⎛⎫-⎪⎝⎭【解析】由题意，32666m m m ππππ⎧>-⎪⎪⇒-<<⎨⎪<⎪⎩.3.（2024高三一模闵行7）若将函数()()sin 20y x ϕϕπ=+<<的图像向右平移3π个单位，得到的图像所对应的函数为奇函数，则ϕ=______.【答案】23π【解析】函数向右平移3π个单位可以得到2sin 23y x πϕ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，此时函数为奇函数，则有2sin 003πϕ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭，则2,3k k πϕπ-=∈Z ，因为0ϕπ<<，所以23πϕ=.4.（2024高三一模虹口8）已知函数()()cos 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图像如右图所示，则()f x =______.（第8题图）【答案】cos 26x π⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】由题意知12243124T T πππππωω=-=⇒==⇒=，将,112π⎛⎫⎪⎝⎭代入，解得cos 21126ππϕϕ⎛⎫⨯+=⇒=- ⎪⎝⎭，则()cos 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭.5.（2024高三一模青浦8）若函数cos()y x ϕ=+是奇函数，则该函数的所有零点是.【答案】π,x k k =∈Z【解析】函数cos()y x ϕ=+是奇函数，则,2k k Z πϕπ=+∈，cos()sin y x x ϕ=+=±，所以函数零点为π,x k k =∈Z .6.（2024高三一模奉贤9）设函数()sin 0y x ωω=>在区间()0,2π上恰有三个极值点，则ω的取值范围为______.【答案】5744⎛⎤ ⎥⎝⎦，【解析】cos y x ωω'=，令0y '=，即cos 0x ω=，即,2x k k πωπ=+∈Z ，因为函数在区间()0,2π上恰有三个极值点，则2257244232ππωπωππωπ⎧>+⎪⎪⇒<≤⎨⎪≤+⎪⎩.7.（2024高三一模金山9）已知()()sin 0y x ωω=>在区间[]0,π上是严格增函数，且其图像关于()4,0π对称，则ω的值为______.【答案】14或12【解析】因为函数在区间[]0,π上是严格增函数，所以2πωπ≤，所以12ω≤，又图像关于()4,0π对称，所以4,k k πωπ=∈Z ，即,4k k ω=∈Z ，所以14k =或12.8.（2024高三一模黄浦10）若ϕ是一个三角形的内角，且函数()3sin 2y x ϕ=+在区间,46ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是单调函数，则ϕ的取值范围是______.【答案】0,6π⎛⎤⎥⎝⎦【解析】由题意知()0,ϕπ∈，因为函数()3sin 2y x ϕ=+在区间,46ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是单调函数，则2,23x ππϕϕϕ⎡⎤+∈-++⎢⎥⎣⎦，则220,632ππϕπϕππϕ⎧-+≥-⎪⎪⎡⎤⇒∈⎨⎢⎥⎣⎦⎪+≤⎪⎩，0,6πϕ⎛⎤∴∈ ⎥⎝⎦.9.（2024高三一模杨浦10）函数()()cos f x x ωϕ=+，()0,2ϕπ∈，在x ∈R 上是单调增函数，且函数关于原点对称，则满足条件的数对(),ωϕ=______.【答案】0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭或30,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】当0ω≠时，函数在x ∈R 上显然不具备单调性，故0ω=，又函数关于原点对称，所以函数值为0，所以cos 0ϕ=，又()0,2ϕπ∈，所以2πϕ=或32π，因此满足条件的数对为0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭或30,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭.10.（2024高三一模普陀10）设函数()sin 2y x ϕ=+02πϕ⎛<<⎫⎪⎝⎭的图像与直线y t =相交的连续的三个公共点从左到右依次记为A ，B ，C ，若2BC AB =，则正实数t 的值为______.【答案】12【解析】由题意可得T π=，函数与y t =()0t >相交图像如图所示，可知C A x x π-=，又2BC AB =，所以3B A x x π=+，()sin 2A t x ϕ=+，()2cos 21A x t ϕ+=-则()()2sin 2sin 2sin 23A B A x x x πϕϕϕ⎛⎫+=+=++⎪⎝⎭()()22sin 2coscos 2sin 33A A x x ππϕϕ=+++，即12t t =-+12t =或12t =-（舍），所以12t =.11.（2024高三一模浦东新区10）如图，已知函数()sin 0,0,02y A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的图像与y 轴的交点为()0,1，并已知其在y 轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为()0,2x 和()02,2x π+-．记()y f x =，则3f π⎛⎫= ⎪⎝⎭______.【解析】由题意2A =，()00222T x x ππ=+-=，所以2142T ππωω==⇒=，()02sin 16f πϕϕ==⇒=，所以()12sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，所以2sin 366f πππ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.12.（2024高三一模长宁11）若函数()sin cos x a x f x =+在27,36ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是严格单调函数，则实数a 的取值范围为______.【答案】3⎡-⎢⎣【解析】()cos sin x x a x f '=-，因为函数()sin cos x a x f x =+在27,36ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是严格单调函数，所以()0f x '≥或()0f x '≤，当x π=时，()1f π'=-，则()0f x '≥不符合题意，由()0f x '≤，得sin cos a x x ≥，当2,3x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时，sin 0x >，所以1tan a x ≥在2,3x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上恒成立，即求max 1tan a x ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭，因为2,3x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以()tan x ∈，1,tan 3x ⎛∈-∞- ⎝⎭，所以33a ≥-；当7,6x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，sin 0x <，所以1tan a x ≤在7,6x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上恒成立，即求min 1tan a x ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭，因为7,6x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以3tan 0,3x ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭，)1tan x ∈+∞，所以a ≤；综上，33a ⎡-⎢⎣∈.13.（2024高三一模静安17）记)(cos sin 32cos sin )(22R ∈++-=x x x x x x f λ，其中λ为实常数．（1）求函数)(x f y =的最小正周期；（2）若函数)(x f y =的图像经过点⎪⎭⎫ ⎝⎛0,2π，求该函数在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡π32,0上的最大值和最小值．【答案】（1）π；（2）最大值1，最小值2-【解析】（1）()cos 22f x x x =-+π2sin 26x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭λ+．所以，函数)(x f y =的最小正周期π．（2） π102f λ⎛⎫=+=⎪⎝⎭，∴1λ=-．∴π()2sin 216f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭．令π26x t -=，则π7π,66t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦．当ππ266x -=-或7π6，即0x =或2π3时，min 2f =-．当ππ262x -=，即π3x =时，max 1f =．四、三角应用题1.（2024 高三一模奉贤 10）某林场为了及时发现火情，设立了两个观测点A 和B . 某日两个观测点的林场人员都观测到C 处出现火情. 在 A 处观测到火情发生在北偏西40方向，而在B 观测到火情在北偏西60方向. 已知B 在A 的正东方向10km 处（如图所示），则BC AC -=______km.（精确到0.1km ）【答案】7.8【解析】由图可知130CAB ∠=，30ABC ∠=，20ACB ∠=2.（2024高三一模徐汇10）某建筑物内一个水平直角型过道如图所示，两过道的宽度均为3米，有一个水平截面为矩形的设备需要水平通过直角型过道.若该设备水平截面矩形的宽BC 为1米，则该设备能水平通过直角型过道的长AB 不超过______米.【答案】22-【解析】分别以,OB OA 所在直线为x ，y 轴建立平面直角坐标系如图所示，则()3,3M ，令()0,A b ，(),0B a ，()0,0a b >>，则直线AB 的方程为1x ya b+=，则点M 直线上方，且到AB 的距离为1，即22331331111a b a b a b ⎧+>⎪+-=⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，则2233111a b a b ⎛⎫⎛⎫+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，整理可得223()a b a b ab +=+-，设AB r =，0,0,2OAB r πθθ⎛⎫⎡⎤∠=>∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭，则sin a r θ=，cos b r θ=，223()a b a b ab +=+-可化为23(sin cos )sin cos r r r θθθθ=+-，令sin cos 0,2t πθθθ⎛⎫⎡⎤=+∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭，则224t πθ⎛⎫⎡=+∈ ⎪⎣⎝⎭，则223(sin cos )131121281sin cos (31)(31)999231t r t t t t θθθθ+--===⨯--+---188(31)231t t =--+-，由1,2t ⎡⎤∈⎣⎦，得312,321t⎡⎤-∈-⎣⎦，所以889(31)2321231321321t t --+≤--+=---，所以()1823218(31)231t t ≥---+-，当且仅当2t =时等号成立，该设备能水平通过直角型过道的长AB 不超过622-米.3.（2024高三一模长宁19）汽车转弯时遵循阿克曼转向几何原理，即转向时所有车轮中垂线交于一点，该点称为转向中心.如图1，某汽车四轮中心分别为A 、B 、C 、D ，向左转向，左前轮转向角为α，右前轮转向角为β，转向中心为O.设该汽车左右轮距AB 为w 米，前后轴距AD 为l 米.（1）试用w 、l 和α表示tan β；（2）如图2，有一直角弯道，M 为内直角顶点，EF 为上路边，路宽均为3.5米，汽车行驶其中，左轮A 、D 与路边FS 相距2米.试依据如下假设，对问题*做出判断，并说明理由.假设：①转向过程中，左前轮转向角α的值始终为30︒；②设转向中心O 到路边EF 的距离为d ，若OB d <且OM OD <，则汽车可以通过，否则不能通过；③ 1.570w =，2.680l =.问题*：可否选择恰当转向位置，使得汽车通过这一弯道？图1图2【答案】（1）tan tan llw βα=+；（2）选择恰当转向位置，汽车可以通过弯道【解析】（1）由已知AOD α∠=，tan BOC β∠=，所以tan l OD α=，tan lOC w α=+，进而tan tan llw βα=+.（2）以EF 和FS 分别为x 轴和y 轴建立坐标系，则()3.5, 3.5M --.3 4.642tan lOD l α===，()223 6.766OB l l w=++=，设(),O a b ()0,0a b <<，32 6.642a l =--=-，d b =-，()()()2223.5 3.59.872 3.5OM a b b =+++=++，由OM OD <，得()29.872 3.521.548b ++<，进而 6.9170.83b -<<-，由OB d <，得 6.766b <-，所以当 6.917 6.765b -<<时，OB d <且OM OD <，此时汽车可以通过弯道.答：选择恰当转向位置，汽车可以通过弯道.4.（2024高三一模杨浦19）某数学建模小组研究挡雨棚（图1），将它抽象为柱体（图2），底面ABC 与111A B C 全等且所在平面平行，ABC △与111A B C △各边表示挡雨棚支架，支架1AA 、1BB 、1CC 垂直于平面ABC ．雨滴下落方向与外墙（所在平面）所成角为π6（即π6AOB ∠=），挡雨棚有效遮挡的区域为矩形11AA O O （O 、1O 分别在CA 、11C A 延长线上）．（1）挡雨板（曲面11BB C C ）的面积可以视为曲线段BC 与线段1BB 长的乘积．已知1.5OA =米，0.3AC =米，12AA =米，小组成员对曲线段BC 有两种假设，分别为：①其为直线段且π3ACB ∠=；②其为以O 为圆心的圆弧.请分别计算这两种假设下挡雨板的面积（精确到0.1平方米）；（2）小组拟自制ABC △部分的支架用于测试（图3），其中0.6AC =米，π2ABC ∠=，CAB θ∠=，其中ππ62θ<<，求有效遮挡区域高OA 的最大值．【答案】（1）若选择①，挡雨板材料的面积为1.8平方米；若选择②，挡雨板材料的面积为图13π5平方米，约为1.9平方米；（2）OA 的最大值为0.3米【解析】（1）若选择①，结合π6AOB ∠=，得OBC △是直角三角形，10.92BC OC ==米，挡雨板材料的面积为1.8平方米．若选择②，则COB 是一个圆心角为π6的扇形，BC 弧长为π3π1.8610⨯=，挡雨板材料的面积为3π5平方米，约为1.9平方米．（2）在直角ABC △中，由cos AB AC θ=；在ABO △中，由正弦定理，ππsinsin 66AO ABθ=⎛⎫- ⎪⎝⎭，即π6π2sin sin cos 656AO AB θθθ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2631sin cos cos 522θθθ⎛⎫=⋅-⋅ ⎪⎝⎭3311sin 2cos25222θθ⎛⎫=⋅-⋅- ⎪⎝⎭3π3sin 25610θ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，其中ππ62θ<<．当ππ262θ-=，即π3θ=时，AO 取得最大值310．综上所述，有效遮挡区域高OA 的最大值为0.3米．5.（2024高三一模浦东新区19）某街道规划建一座口袋公园．如图所示，公园由扇形AOC 区域和三角形COD 区域组成．其中A O D 、、三点共线，扇形半径OA 为30米．规划口袋公园建成后，扇形AOC 区域将作为花草展示区，三角形COD 区域作为亲水平台区，两个区域的所有边界修建休闲步道．（1）若π3AOC ∠=，2OD OA =，求休闲步道总长（精确到米）；（2）若π6ODC ∠=，在前期民意调查时发现，绝大部分街道居民对亲水平台区更感兴趣．请你根据民意调查情况，从该区域面积最大或周长最长的视角出发，选择其中一个方案，设计三角形COD 的形状．【答案】（1）231米；（2）见解析【解析】（1）休闲步道总长为 2AC OA OD CD+++π301203=⨯++10π120=++231≈米.所以休闲步道总长为231米.（2）方案一：设5π,0,6COD θθ⎛⎫∠=∈ ⎪⎝⎭COD ∆中，由正弦定理得π5πsin sin sin 66OCOD CD θθ==⎛⎫- ⎪⎝⎭，得5π5π60sin ,60sin ,0,66OD CD θθθ⎛⎫⎛⎫=-=∈⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故COD ∆的面积15π5π3060sin sin 900sin sin 266S θθθθ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯-⋅=-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭π450sin 23θ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭因为5π0,6θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以ππ4π2333θ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭，当ππ232θ-=，即5π12θ=时有max S 450=+平方米因此，当亲水平台区的面积最大时，COD ∆是以OC 为底边的等腰三角形.方案二：设5π,0,6COD θθ⎛⎫∠=∈ ⎪⎝⎭COD ∆中，由正弦定理得π5πsin sin sin 66OCOD CD θθ==⎛⎫- ⎪⎝⎭，得5π5π60sin ,60sin ,0,66OD CD θθθ⎛⎫⎛⎫=-=∈⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故COD ∆的周长5π60sin 60sin 306L θθ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭(60sin 30cos 30θθ=+++π233012θ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭因为5π0,6θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以ππ11π121212θ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭，当ππ122θ+=，即5π12θ=时有max L 60233030630230=+=+米因此，当亲水平台区的周长最长时，COD ∆是以OC 为底边的等腰三角形.（本题也可用余弦定理、均值不等式解决）6.（2024高三一模黄浦19）某公园的一个角形区域AOB 如图所示，其中23AOB π∠=.现拟用长度为100米的隔离档板(折线DCE )与部分围墙（折线DOE ）围成一个花卉育苗区ODCE ，要求满足OD OC OE ==.（1）设333DOC πππαα⎛⎫∠=+-<< ⎪⎝⎭，试用α表示OD ；（2）为使花卉育苗区的面积最大，应如何设计?请说明理由.【答案】（1）50cos2OD α=；（2）当0α=时，花卉育苗区的面积最大，为12503平方米【解析】（1）由πππ()333DOC αα∠=+-<<，2π3AOB ∠=,可知π3COE α∠=-,作OF CD ⊥,垂足为F ，由OD OC =，可知CF DF =且1π262DOF DOC α∠=∠=+，在直角DOF △中，πsin()62DF OD α=+，故π2sin(62CD OD α=+，同理可得ππ2sin(2sin()6262EC OC OD αα=-=-，所以π2sin()62OD α++π2sin()10062OD α-=，可得OD =5050ππsin()sin()cos62622ααα=++-(米).（2）设花卉育苗区的面积为S 平方米，则221π1πsin()sin()2323S OD OD αα=++-22150ππ[sin()sin()]233cos 2ααα=++-.501]1cos1cos2Sα=α==-+α+α.当且仅当cos1α=且ππ33α-<<，即0α=时，S取最大值，此时50OD=米.故使π3DOC∠=，且50OD=米，可使花卉育苗区的面积最大.7.（2024高三一模金山19）网络购物行业日益发达，各销售平台通常会配备送货上门服务．小金正在配送客户购买的电冰箱，并获得了客户所在小区门户以及建筑转角处的平面设计示意图．图1图2第19题图（1）为避免冰箱内部制冷液逆流，要求运送过程中发生倾斜时，外包装的底面与地面的倾斜角α不能超过4π，且底面至少有两个顶点与地面接触．外包装看作长方体，如图1所示，记长方体的纵截面为矩形ABCD，0.8mAD=， 2.4mAB=，而客户家门高度为2.3米，其他过道高度足够．若以倾斜角4πα=的方式进客户家门，小金能否将冰箱运送入客户家中？计算并说明理由．（2）由于客户选择以旧换新服务，小金需要将客户长方体形状的旧冰箱进行回收．为了省力，小金选择将冰箱水平推运(冰箱背面水平放置于带滚轮的平板车上，平板车长宽均小于冰箱背面）．推运过程中遇到一处直角过道，如图2所示，过道宽为1.8米．记此冰箱水平截面为矩形EFGH， 1.2mEH=．设PHGβ∠=，当冰箱被卡住时(即点H、G分别在射线PR、PQ上，点O在线段EF上），尝试用β表示冰箱高度EF的长，并求出EF的最小值，最后请帮助小金得出结论：按此种方式推运的旧冰箱，其高度的最大值是多少？（结果精确到0.1m）【答案】（1）能；（2）2.6m【解析】（1）当倾斜角π4α=时，冰箱倾斜后实际高度(即冰箱最高点到地面的距离)ππ820.8sin 2.4cos 2.3445h=+=<，故冰箱能够按要求运送入客户家中．（2）延长EF与直角走廊的边相交于M、N，则 1.8 1.8+sin cos MN OM ON =+=ββ， 1.2tan EM β=， 1.2tan FN β=，又EF MN ME NF =--，设()EF f β=，π0,2β⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，则 1.8 1.81() 1.2(tan )sin cos tan f =+-+βββββ1.8(sin cos ) 1.2sin cos ββββ+-=，π0,2β⎛⎫∈ ⎪⎝⎭．2222332222221.8(cos sin )(sin cos )(1.8(sin cos ) 1.2)(cos s in )()sin cos 1.8(cos sin ) 1.2(cos sin ) 1.8(sin cos )(cos 1)(sin 1)sin cos sin cos f βββββββββββββββββββββββ--+--'=⋅--+----==⋅⋅求得驻点π4β=，作表格得βπ(0,)4π4ππ(,)42()f β'-0+()f β严格减极小值严格增所以()f β最小值π18212() 2.6945f -=≈．由实际意义需向下取整，此情况下能顺利通过过道的冰箱高度的最大值为2.6米．8.（2024高三一模徐汇19）2023年杭州亚运会首次启用机器狗搬运赛场上的运动装备.如图所示，在某项运动赛事扇形场地OAB 中，2AOB π∠=，500OA =米，点Q 是弧AB 的中点，P 为线段OQ 上一点（不与点O ，Q 重合）.为方便机器狗运输装备，现需在场地中铺设三条轨道PO ，PA ，PB .记APQ θ∠=，三条轨道的总长度为y 米．（1）将y 表示成θ的函数，并写出θ的取值范围；（2）当三条轨道的总长度最小时，求轨道PO 的长．【答案】（1）2sin cos 52502,,sin 48y θθππθθ+-⎛⎫=⋅∈ ⎪⎝⎭；（2）()2503263PO =-【解析】（1）因为点Q 是弧AB 的中点，由对称性，知PA PB =，4AOP BOP π∠=∠=，又APO πθ∠=-，4OAP πθ∠=-，500OA =由正弦定理，得()sin sinsin 44APOAOPπππθθ==-⎛⎫- ⎪⎝⎭，所以500sin 25024,sin sin AP OP πθθθ⎛⎫- ⎪⎝⎭==.所以500sin 42sin y AP BP OP AP OP πθθ⎛⎫+- ⎪⎝⎭=++=+=2sin cos sin θθθ+-=，因为APQ AOP ∠>∠，所以4πθ>，13248AQO OAQ πππ⎛⎫∠=∠=-=⎪⎝⎭，所以5,48ππθ⎛⎫∈⎪⎝⎭.（2）法一：由（1）得：2cos sin y θθ-=，5,48ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭．记2cos sin t θθ-=，则sin cos 2t θθ+=，由辅助角公式可得：)2sin()1θϕθϕ+=⇒+=，解得tt 5sin()1,6348ππππθθ⎛⎫+=⇒=∈ ⎪⎝⎭，等号可以取得．故当3πθ=时，三条轨道的总长度最小，此时(2503OP =．法二：由（1）得：2cos sin y θθ-=+，5,48ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭．记2cos sin t θθ-=，tan tan ,tan 2816x θππ5⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭，则由万能置换公式可得：2222123111132221x x x t x x x x x --+⎛⎫+===+≥= ⎪⎝⎭+，当且仅当33x =即3πθ=时等号成立．故当3πθ=，三条轨道的总长度最小，此时(2503OP =．法三：令()2sin cos sin f θθθθ+-=，5,48ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.由()212cos '0sin f θθθ-==，解得3πθ=，则有θ43ππθ<<3πθ=538ππθ<<()'f θ0<0=0>()f θ严格减极小值严格增所以当3πθ=，即(2503OP =米时，()f θ有唯一的极小值，即是最小值，则()min 1f θ=+，三条轨道的最小值为+.故当3πθ=时，三条轨道的总长度最小，此时(2503OP =．。

上海市杨浦区2023届高三一模数学试题

一、单选题二、多选题1. 已知函数，的定义域均为，且，，若为偶函数，且，则（）A ．5B ．4C ．3D ．02. 设集合，则（）A．B．C．D．3. 设是无穷等差数列的前项和（），则“存在”是“该数列公差”的A ．充分非必要条件B ．必要非充分条件C ．充要条件D ．既非充分也非必要条件4. 定义在R 上的偶函数满足，且当时单调递增，则A．B．C．D．5. 在正方体中，、分别为和的中点（如图）．若为直线与所成的角，则的值为（）A．B．C．D．6. 如图，抛物线C ：的焦点为F ，C 的准线与x 轴交于点A ，过点F且斜率为的直线与C 交于M （M 在x 轴上方），N 两点，则（）A ．3B ．4C．D ．67.已知集合，则A．B．C．D．8.已知双曲线的左､右焦点分别为，，实轴长为，点在的左支上，过点作的一条渐近线的垂线，垂足为，则当取最小值时，该双曲线的渐近线方程为（）A．B．C．D．9.已知为实数，且，则下列不等式正确的是（）上海市杨浦区2023届高三一模数学试题三、填空题四、解答题A．B．C．D．10. 已知函数，若过点恰能作3条曲线的切线，则的值可以为（）A．B．C．D．11. 设函数，则（）A．的一个周期为B ．在上单调递增C ．在上有最大值D．图象的一条对称轴为直线12. 若曲线C 的方程为，则（）A ．当时，曲线C表示椭圆，离心率为B ．当时，曲线C表示双曲线，渐近线方程为C ．当时，曲线C 表示圆，半径为1D ．当曲线C 表示椭圆时，焦距的最大值为413.已知，当（其中）时，有且只有一个解，则的取值范围是____________.14.写出一个同时具有下列四个性质的函数______.①定义域为；②单调递增；③；④.15. 已知，函数若，则___________.16. 已知三棱柱中，侧面是矩形，是的菱形，且平面平面，，，分别是，，的中点.（1）证明：平面；（2）若，求二面角的余弦值.17. 如图，四边形与均为菱形，，，且.(1)求证：平面；(2)求二面角的余弦值.18. 已知函数（a为非零实数）.(1)讨论函数的单调性；(2)若有两个极值点，，且，求证：.19. 全国“村BA”篮球赛点燃了全民的运动激情，深受广大球迷的喜爱.每支球队都有一个或几个主力队员，现有一支“村BA”球队，其中甲球员是其主力队员，经统计该球队在某个赛季的所有比赛中，甲球员是否上场时该球队的胜负情况如表.甲球员是否上场球队的胜负情况合计胜负上场4045未上场3合计42(1)完成列联表，并判断依据小概率值的独立性检验，能否认为球队的胜负与甲球员是否上场有关；(2)由于队员的不同，甲球员主打的位置会进行调整，根据以往的数据统计，甲球员上场时，打前锋、中锋、后卫的概率分别为0.3，0.5，0.2，相应球队赢球的概率分别为0.7，0.8，0.6.（i）当甲球员上场参加比赛时，求球队赢球的概率；（ii）当甲球员上场参加比赛时，在球队赢了某场比赛的条件下，求甲球员打中锋的概率.（精确到0.01）附：，.0.150.100.050.0250.0100.0012.072 2.7063.841 5.024 6.63510.82820. 已知函数．(1)求；(2)将函数的图象向左平移个单位长度后，得到的图象，求在上的值域．21. 已知为双曲线的左右焦点，且该双曲线离心率小于等于，点和是双曲线上关于轴对称非重合的两个动点，为双曲线左右顶点，恒成立．(1)求该双曲线的标准方程；(2)设直线和的交点为，求点的轨迹方程．。

【精校】2020年上海市杨浦区高考一模数学

2020年上海市杨浦区高考一模数学一、填空题(本大题满分54分)共12小题，1-6题每题4分，7-12题每题5分1.若“a＞b”，则“a 3＞b 3”是____命题(填：真、假)解析：函数f(x)=x 3在R 是单调增函数，∴当a ＞b ，一定有a 3＞b 3，故是真命题. 答案：真.2.已知A=(﹣∞，0]，B=(a ，+∞)，若A ∪B=R ，则a 的取值范围是____. 解析：若A ∪B=R ，A=(﹣∞，0]，B=(a ，+∞)，必有a ≤0. 答案：a ≤0.3.z+2z =9+4i(i 为虚数单位)，则|z|=____.解析：设z=x+yi(x ，y ∈R)，∵z+2z =9+4i ，∴x+yi+2(x ﹣yi)=9+4i ，化为：3x ﹣yi=9+4i ，∴3x=9，﹣y=4，解得x=3，y=﹣4. ∴223(4)5z =+-=.答案：5.4.若△ABC 中，a+b=4，∠C=30°，则△ABC 面积的最大值是____. 解析：在△ABC 中，∵C=30°，a+b=4， ∴△ABC 的面积211111sin sin 30412244)4(2S ab C ab b ab a =⋅=⋅︒==+≤⨯⨯=，当且仅当a=b=2时取等号.答案：1.5.若函数()2g 1lo x f x ax -+=的反函数的图象经过点(﹣2，3)，则a=____. 解析：∵函数()2g 1lo x f x ax -+=的反函数的图象经过点(﹣2，3)，∴函数()2g 1lo x f x ax -+=的图象经过点(3，﹣2)，∴232log 31a-=-+，∴a=2. 答案：2.6.过半径为2的球O 表面上一点A 作球O 的截面，若OA 与该截面所成的角是60°，则该截面的面积是____.解析：设截面的圆心为Q ，由题意得：∠OAQ=60°，QA=1，∴S=π·12=π. 答案：π.7.抛掷一枚均匀的骰子(刻有1，2，3，4，5，6)三次，得到的数字依次记作a ，b ，c ，则a+bi(i 为虚数单位)是方程x 2﹣2x+c=0的根的概率是____.解析：抛掷一枚均匀的骰子(刻有1，2，3，4，5，6)三次，得到的数字依次记作a ，b ，c ，基本事件总数n=6×6×6=216，∵a+bi(i 为虚数单位)是方程x 2﹣2x+c=0的根，∴(a+bi)2﹣2(a+bi)+c=0，即222022a b c a ab b⎧-+-=⎨=⎩，∴a=1，c=b 2+1， ∴a+bi(i 为虚数单位)是方程x 2﹣2x+c=0的根包含的基本事件为： (1，1，2)，(1，2，5)，∴a+bi(i 为虚数单位)是方程x 2﹣2x+c=0的根的概率是21216108p ==. 答案：1108.8.设常数a ＞0，9(x 展开式中x 6的系数为4，则()2lim n n a a a →∞++⋯+=____.解析：∵常数a ＞0，9(x +展开式中x 6的系数为4， ∴183922199r r r rrrr r T C x a xa C x---+==，当18362r-=时，r=2， ∴2294a C =，解得13a =，∴2211(1)1111133(1)13332313n n n na a a -+++==⋯-+-++=L ， ∴()2111lim lim[(1)]232n n n n a a a →∞→∞++-==⋯+. 答案：12.9.已知直线l 经过点(0)且方向向量为(2，﹣1)，则原点O 到直线l 的距离为____. 解析：直线的方向向量为(2，﹣1)，所以直线的斜率为：﹣12，直线方程为：=0，1=；答案：1.10.若双曲线的一条渐近线为x+2y=0，且双曲线与抛物线y=x 2的准线仅有一个公共点，则此双曲线的标准方程为____. 解析：抛物线y=x 2的准线：14y =-，双曲线与抛物线y=x 2的准线仅有一个公共点，可得双曲线实半轴长为14a =，焦点在y 轴上.双曲线的一条渐近线为x+2y=0，∴12a b =，可得12b =，则此双曲线的标准方程为：22111164y x -=. 答案：22111164y x -=.11.平面直角坐标系中，给出点A(1，0)，B(4，0)，若直线x+my ﹣1=0存在点P ，使得|PA|=2|PB|，则实数m 的取值范围是____. 解析：设P(1﹣my ，y)， ∵|PA|=2|PB|，∴|PA|2=4|PB|2，∴(1﹣my ﹣1)2+y 2=4(1﹣my ﹣4)2+y 2，化简得(m 2+1)y 2+8my+12=0则△=64m 2﹣48m 2﹣48≥0，解得m或m，即实数m 的取值范围是m或m.答案：mm.12.函数y=f(x)是最小正周期为4的偶函数，且在x ∈[﹣2，0]时，f(x)=2x+1，若存在x 1，x 2，…x n 满足0≤x 1＜x 2＜…＜x n ，且|f(x 1)﹣f(x 2)|+|f(x 2)﹣f(x 1)|+…+|f(x n ﹣1﹣f(x n ))|=2016，则n+x n 的最小值为____.解析：∵函数y=f(x)是最小正周期为4的偶函数，且在x ∈[﹣2，0]时，f(x)=2x+1， ∴函数的值域为[﹣3，1]，对任意x i ，x j (i ，j=1，2，3，…，m)，都有|f(x i )﹣f(x j )|≤f(x)max ﹣f(x)min =4，要使n+x n 取得最小值，尽可能多让x i (i=1，2，3，…，m)取得最高点，且f(0)=1，f(2)=﹣3，∵0≤x 1＜x 2＜…＜x m ，|f(x 1)﹣f(x 2)|+|f(x 2)﹣f(x 3)|+…+|f(x n ﹣1)﹣f(x n )|=2016， ∴n 的最小值为201615054+=，相应的x n 最小值为1008，则n+x n 的最小值为1513. 答案：1513.二、选择题(本大题共4题，满分20分) 13.若a r 与b c -r r 都是非零向量，则“a b a c ⋅=⋅r r r r ”是“()a b c ⊥-r r r”的( )A.充分但非必要条件B.必要但非充分条件C.充要条件D.既非充分也非必要条件解析：“a b a c ⋅=⋅r r r r ”⇔“0a b a c ⋅-⋅=r r r r ”⇔“()0a b c ⋅-=r r r ”⇔“()a b c ⊥-r r r”，故“a b a c ⋅=⋅r r r r ”是“()a b c ⊥-r r r”的充要条件.答案：C14.行列式147258369中，元素7的代数余子式的值为( ) A.﹣15 B.﹣3 C.3 D.12解析：∵行列式147258369， ∴元素7的代数余子式为： D 13=(﹣1)42536=2×6﹣5×3=﹣3. 答案：B.15.一个公司有8名员工，其中6名员工的月工资分别为5200，5300，5500，6100，6500，6600，另两名员工数据不清楚，那么8位员工月工资的中位数不可能是( ) A.5800 B.6000 C.6200 D.6400解析：∵一个公司有8名员工，其中6名员工的月工资分别为5200，5300，5500，6100，6500，6600，∴当另外两名员工的工资都小于5300时，中位数为5300550054002+=，当另外两名员工的工资都大于6500时，中位数为6100650063002+=，∴8位员工月工资的中位数的取值区间为[5400，6300]， ∴8位员工月工资的中位数不可能是6400. 答案：D. 16.若直线1x ya b+=通过点P(cos θ，sin θ)，则下列不等式正确的是( ) A.a 2+b 2≤1 B.a 2+b 2≥1C.22111a b +≤ D.22111a b+≥ 解析：直线1x ya b+=通过点P(cos θ，sin θ)，∴bcos θ+asin θ=ab ，)ab θφ+=，其中tan b aφ=，ab ≥， ∴a +b ≥a b ，∴22111a b +≥，答案：D三、解答题(满分76分)共5题17.某柱体实心铜制零件的截面边长是长度为55毫米线段AB 和88毫米的线段AC 以及圆心为P ，半径为PB 的一段圆弧BC 构成，其中∠BAC=60°. (1)求半径PB 的长度；(2)现知该零件的厚度为3毫米，试求该零件的重量(每1个立方厘米铜重8.9克，按四舍五入精确到0.1克).V 柱=S 底·h.解析：(1)在△ABP 中，由余弦定理建立方程，即可求半径PB 的长度； (2)求出V 柱=S 底·h ，即可求该零件的重量.答案：(1)∵AB=55，AC=88，BP=R ，∠BAC=60°.AP=88﹣R ，∴在△ABP 中，由余弦定理可得：BP 2=AB 2+AP 2﹣2AB ·AP ·cos ∠BAC ，可得：R 2=552+(88﹣R)2﹣2×55×(88﹣R)×cos60°， ∴解得：R=49mm.(2)在△ABP 中，AP=88﹣49=39mm ，AB=55，BP=49，222394955897cos 0.2347239493822BPA +-∠==≈⨯⨯，∴sin ∠BPA ≈0.972.∴∠BPA=arcsin0.972.V 柱=S 底·h=(S △ABP +S 扇形BPC ) ·h=21(arcsin 0.972)49(5539)32360π⋅⨯⨯⋅ 该零件的重量=213(arcsin 0.972)49(5539)322360π⋅⨯⨯⨯+⋅÷1000×8.9≈82.7.18.如图所示，l 1，l 2是互相垂直的异面直线，MN 是它们的公垂线段，点A ，B 在直线l 1上，且位于M 点的两侧，C 在l 2上，AM=BM=NM=CN (1)求证：异面直线AC 与BN 垂直；(2)若四面体ABCN 的体积V ABCN =9，求异面直线l 1，l 2之间的距离.解析：(1)欲证AC ⊥NB ，可先证BN ⊥面ACN ，根据线面垂直的判定定理只需证AN ⊥BN ，CN ⊥BN 即可；(2)判断异面直线的距离，利用体积公式求解即可.答案：(1)证明：由已知l 2⊥MN ，l 2⊥l 1，MN ∩l 1=M ，可得l 2⊥平面ABN.由已知MN ⊥l 1，AM=MB=MN ，可知AN=NB 且AN ⊥NB.又AN 为AC 在平面ABN 内的射影. ∴AC ⊥NB(2)∵AM=BM=NM=CN ，MN 是它们的公垂线段，就是异面直线l 1，l 2之间的距离，由中垂线的性质可得AN=BN ，四面体ABCN 的体积V ABCN =9，可得：31119323ABCN V AB MN CN MN ==⨯⨯⨯=， ∴MN=3.异面直线l 1，l 2之间的距离为3.19.如图所示，椭圆C ：2241x y +=，左右焦点分别记作F 1，F 2，过F 1，F 2分别作直线l 1，l 2交椭圆AB ，CD ，且l 1∥l 2.(1)当直线l 1的斜率k 1与直线BC 的斜率k 2都存在时，求证：k 1·k 2为定值； (2)求四边形ABCD 面积的最大值.解析：(1)由椭圆方程求出焦点坐标，得到直线AB 、CD 的方程，与椭圆方程联立求得A 、D 的坐标，求出AD 所在直线斜率得答案；(2)由(1)结合弦长公式求得|AB|，再由两平行线间的距离公式求出边AB 、CD 的距离，代入平行四边形面积公式，利用换元法求得最值.答案：(1)证明：由椭圆C ：2241x y +=，得a 2=4，b 2=1，∴c ==设k 1=k ，则AB 所在直线方程为k ，CD 所在直线方程为y=kx，联立2241y kx y x ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩，得(1+4k 2)x 22x+12k 2﹣4=0.解得x =B x，则B y同理求得C x =C y .则214k k ==-，则1211·()44k k k k =⋅-=-；(2)解：由(1)知，＝A B x x +-，2212414＝A B k x x k -+()224114k AB k +===+. AB 、CD的距离d =(224114四边形＝ABCD k S k +=+令1+4k 2=t(t ≥1)，则2311118316816＝S t t ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝+⎭-+，∴当t=3时，S max =4.20.数列{a n }，定义{△a n }为数列{a n }的一阶差分数列，其中△a n =a n+1﹣a n (n ∈N *)(1)若a n =n 2﹣n ，试判断{△a n }是否是等差数列，并说明理由；(2)若a 1=1，△a n ﹣a n =2n，求数列{a n }的通项公式；(3)对(b)中的数列{a n }，是否存在等差数列{b n }，使得1212nn n n n n b C b C b C a ++⋯+=，对一切n ∈N *都成立，若存在，求出数列{b n }的通项公式，若不存在，请说明理由.解析：(1)根据数列{a n }的通项公式a n =n 2﹣n ，结合新定义，可判定{△a n }是首项为4，公差为2的等差数列；(2)由△a n ﹣a n =2n入手能够求出数列{a n }的通项公式；(3)结合组合数的性质：1C n 1+2C n 2+3C n 3+…+nC n n =n(C n ﹣10+C n ﹣11+C n ﹣12+…+C n ﹣1n ﹣1)=n·2n ﹣1进行求解.答案：(1)若a n =n 2﹣n ，试判断{△a n }是等差数列，理由如下：∵a n =n 2﹣n ，∴△a n =a n+1﹣a n =(n+1)2﹣(n+1)﹣(n 2﹣n)=2n ， ∵△a n+1﹣△a n =2，且△a 1=4，∴{△a n }是首项为4，公差为2的等差数列；(2)∵△a n ﹣a n =2n.△a n =a n+1﹣a n ，∴a n+1﹣2a n =2n，∴111222n n n n a a ++-=， ∴数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭构成以12为首项，12为公差的等差数列，即1222﹣n n n na n a n =⇒=⋅； (3)b 1C n 1+b 2C n 2+…+b n C n n=a n ，即b 1C n 1+b 2C n 2+…+b n C n n=n·2n ﹣1， ∵1C n 1+2C n 2+3C n 3+…+nC n n =n(C n ﹣10+C n ﹣11+C n ﹣12+…+C n ﹣1n ﹣1)=n ·2n ﹣1，∴存在等差数列{b n }，b n =n ，使得b 1C n 1+b 2C n 2+…+b n C n n=a n 对一切自然n ∈N 都成立.21.对于函数f(x)(x ∈D)，若存在正常数T ，使得对任意的x ∈D ，都有f(x+T)≥f(x)成立，我们称函数f(x)为“T 同比不减函数”.(1)求证：对任意正常数T ，f(x)=x 2都不是“T 同比不减函数”； (2)若函数f(x)=kx+sinx 是“2π同比不减函数”，求k 的取值范围； (3)是否存在正常数T ，使得函数f(x)=x+|x ﹣1|﹣|x+1|为“T 同比不减函数”；若存在，求T 的取值范围；若不存在，请说明理由.解析：(1)根据T 同比不减函数的定义即可证明，(2)根据T 同比不减函数的定义，分离参数得到)4﹣k x ππ≥，根据三角形函数的性质即可求出k 的范围，(3)画出函数f(x)的图象，根据图象的平移即可求出T 的范围.答案：(1)∵f(x)=x 2，∴f(x+T)﹣f(x)=(x+T)2﹣x 2=2xT+T 2=T(2x+T)，由于2x+T 与0的小无法比较， ∴f(x+T)≥f(x)不一定成立，∴对任意正常数T ，f(x)=x 2都不是“T 同比不减函数，(2)∵函数f(x)=kx+sinx 是“2π同比不减函数， ∴sin sin 222（）（）（）（）f x f x k x x kx x πππ+-=+++--=cos sin 0224（）k k x x x πππ+-=-≥恒成立，∴4（）k x π≥-， ∵﹣1≤sin(x ﹣4π)≤1，∴k π≥，(3)f(x)=x+|x ﹣1|﹣|x+1|图象如图所示，由图象可知，只要把图象向左至少平移4个单位，即对任意的x ∈D ，都有f(x+T)≥f(x)成立， ∴T ≥4.考试高分秘诀是什么？试试这四个方法，特别是中考和高考生谁都想在考试中取得优异的成绩，但要想取得优异的成绩，除了要掌握好相关的知识定理和方法技巧之外，更要学会一些考试技巧。

上海市杨浦区2021届新高考第一次模拟数学试题含解析

上海市杨浦区2021届新高考第一次模拟数学试题一、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．下列结论中正确的个数是（）①已知函数()f x 是一次函数，若数列{}n a 通项公式为()n a f n =，则该数列是等差数列； ②若直线l 上有两个不同的点到平面α的距离相等，则//l α； ③在ABC ∆中，“cos cos A B >”是“B A >”的必要不充分条件； ④若0,0,24a b a b >>+=，则ab 的最大值为2. A ．1 B ．2C ．3D ．0【答案】B 【解析】【分析】根据等差数列的定义，线面关系，余弦函数以及基本不等式一一判断即可；【详解】解：①已知函数()f x 是一次函数，若数列{}n a 的通项公式为()n a f n =，可得1(n n a a k k +-=为一次项系数），则该数列是等差数列，故①正确；②若直线l 上有两个不同的点到平面α的距离相等，则l 与α可以相交或平行，故②错误；③在ABC ∆中，(),0,B A π∈，而余弦函数在区间()0,π上单调递减，故 “cos cos A B >”可得“B A >”，由“B A >”可得“cos cos A B >”，故“cos cos A B >”是“B A >”的充要条件，故③错误；④若0,0,24a b a b >>+=，则42a b =+≥2ab ≤，当且仅当22a b ==时取等号，故④正确；综上可得正确的有①④共2个；故选：B 【点睛】本题考查命题的真假判断，主要是正弦定理的运用和等比数列的求和公式、等差数列的定义和不等式的性质，考查运算能力和推理能力，属于中档题．2．在ABC ∆中，0OA OB OC ++=u u u r u u u r u u u r r ，2AE EB =u u u r u u u r，AB AC λ=u u u r u u u r ，若9AB AC AO EC ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r ，则实数λ=( )A B ．C ．3D ．2【答案】D【解析】【分析】将AO u u u r 、EC uuu r 用AB u u u r 、AC u u u r 表示，再代入9AB AC AO EC ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r中计算即可. 【详解】由0OA OB OC ++=u u u r u u u r u u u r r，知O 为ABC ∆的重心，所以211()323AO AB AC =⨯+=u u u r u u u r u u u r ()AB AC +u u u r u u u r ，又2AE EB =u u u r u u u r ，所以23EC AC AE AC AB =-=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ，93()AO EC AB AC ⋅=+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r 2()3AC AB -u u ur u u u r2223AB AC AB AC AB AC =⋅-+=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ，所以2223AB AC =u u u r u u u r ，||362||AB AC λ===u u u ru u ur . 故选：D 【点睛】本题考查平面向量基本定理的应用，涉及到向量的线性运算，是一道中档题.3．已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1，平面α与此正方体相交.对于实数()03d d <<，如果正方体1111ABCD A B C D -的八个顶点中恰好有m 个点到平面α的距离等于d ，那么下列结论中，一定正确的是 A ．6m ≠ B ．5m ≠ C ．4m ≠ D ．3m ≠【答案】B 【解析】【分析】此题画出正方体模型即可快速判断m 的取值. 【详解】如图（1）恰好有3个点到平面α的距离为d ；如图（2）恰好有4个点到平面α的距离为d ；如图（3）恰好有6个点到平面α的距离为d . 所以本题答案为B.【点睛】本题以空间几何体为载体考查点，面的位置关系，考查空间想象能力，考查了学生灵活应用知识分析解决问题的能力和知识方法的迁移能力，属于难题.4．如图所示，正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的棱长为1，线段B 1D 1上有两个动点E 、F 且EF=22，则下列结论中错误的是（）A ．AC ⊥BEB ．EF //平面ABCDC ．三棱锥A-BEF 的体积为定值D ．异面直线AE,BF 所成的角为定值【答案】D 【解析】【分析】A ．通过线面的垂直关系可证真假；B ．根据线面平行可证真假；C ．根据三棱锥的体积计算的公式可证真假；D ．根据列举特殊情况可证真假. 【详解】A ．因为11,,AC BD AC DD DD BD D ⊥⊥=I ，所以AC ⊥平面11BDDB ，又因为BE ⊂平面11BDD B ，所以AC BE ⊥，故正确；B ．因为11//D B DB ，所以//EF DB ，且EF ⊂/平面ABCD ，DB ⊂平面ABCD ，所以//EF 平面ABCD ，故正确；C ．因为1122BEF S EF BB =⨯⨯=V 为定值，A 到平面11BDD B 的距离为122h AC ==，所以11312A BEF BEF V S h -=⋅⋅=V 为定值，故正确； D ．当1111AC B D E =I ，AC BD G ⋂=，取F 为1B ，如下图所示：因为//BF EG ，所以异面直线,AE BF 所成角为AEG ∠，且222tan 1AG AEG GE ∠===，当1111AC B D F =I ，AC BD G ⋂=，取E 为1D ，如下图所示：因为11//,D F GB D F GB =，所以四边形1D GBF 是平行四边形，所以1//BF D G ，所以异面直线,AE BF 所成角为AEG ∠，且2232tan 3212AGAEG GE∠===⎛⎫+ ⎪⎝⎭，由此可知：异面直线,AE BF 所成角不是定值，故错误. 故选：D. 【点睛】本题考查立体几何中的综合应用，涉及到线面垂直与线面平行的证明、异面直线所成角以及三棱锥体积的计算，难度较难.注意求解异面直线所成角时，将直线平移至同一平面内. 5．若0.60.5a ＝,0.50.6b ＝,0.52c ＝,则下列结论正确的是( ) A ．b c a >> B ．c a b >>C ．a b c >>D ．c b a >>【答案】D 【解析】【分析】根据指数函数的性质，取得,,a b c 的取值范围，即可求解，得到答案. 【详解】由指数函数的性质，可得0.50.50.610.60.50.50>>>>，即10b a >>>，又由0.512c =>，所以c b a >>. 故选：D. 【点睛】本题主要考查了指数幂的比较大小，其中解答中熟记指数函数的性质，求得,,a b c 的取值范围是解答的关键，着重考查了计算能力，属于基础题.6．若函数32()39f x x ax x =++-在3x =-时取得极值，则a =（） A ．2 B ．3 C ．4 D ．5【答案】D 【解析】【分析】对函数求导，根据函数在3x =-时取得极值，得到()30f '-=，即可求出结果. 【详解】因为()3239f x x ax x =++-，所以()2323f x x ax =++'，又函数()3239f x x ax x =++-在3x =-时取得极值，所以()327630f a -=-+='，解得5a =. 故选D 【点睛】本题主要考查导数的应用，根据函数的极值求参数的问题，属于常考题型. 7．设集合{|0}A x x =>，{}2|log (31)2B x x =-<，则（）． A ．50,3A B ⎛⎫= ⎪⎝⎭I B ．10,3A B ⎛⎤= ⎥⎝⎦I C ．1,3A B ⎛⎫⋃=+∞ ⎪⎝⎭D ．(0,)A B =+∞U【答案】D 【解析】【分析】根据题意，求出集合A ，进而求出集合A B U 和A B I ，分析选项即可得到答案. 【详解】根据题意，{}215|log (31)2|33B x x x x ⎧⎫=-<=<<⎨⎬⎩⎭则15(0,),,33A B A B ⎛⎫⋃=+∞⋂= ⎪⎝⎭故选：D 【点睛】此题考查集合的交并集运算，属于简单题目,8．已知双曲线C ：22221(0,0)x y a b a b -=>>的焦点为1F ，2F ，且C 上点P 满足120PF PF ⋅=u u u v u u u u v ，13PF =u u u v ，24PF =u u u u v，则双曲线C 的离心率为A ．2B ．C ．52D ．5【答案】D 【解析】【分析】根据双曲线定义可以直接求出a ，利用勾股定理可以求出c ，最后求出离心率. 【详解】依题意得，2121a PF PF =-=，125F F ==，因此该双曲线的离心率12215F F e PF PF ==-.【点睛】本题考查了双曲线定义及双曲线的离心率，考查了运算能力. 9．函数()4sin (0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期是3π，则其图象向左平移6π个单位长度后得到的函数的一条对称轴是（） A ．4x π=B ．3x π=C ．56x π=D ．1912x π=【答案】D 【解析】【分析】由三角函数的周期可得23πω=，由函数图像的变换可得，平移后得到函数解析式为244sin 39y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，再求其对称轴方程即可.【详解】解：函数()4sin (0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期是3π，则函数2()4sin 33f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，经过平移后得到函数解析式为2244sin 4sin 36339y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，由24()392x k k πππ+=+∈Z ，得3()212x k k ππ=+∈Z ，当1k =时，1912x π=. 故选D. 【点睛】本题考查了正弦函数图像的性质及函数图像的平移变换，属基础题.10．设复数z 满足(1)21z i i ⋅+=+（i 为虚数单位），则复数z 的共轭复数在复平面内对应的点位于（） A ．第一象限 B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限【答案】D 【解析】【分析】先把(1)21z i i ⋅+=+变形为211i z i+=+，然后利用复数代数形式的乘除运算化简，求出z ，得到其坐标可得答案. 【详解】解：由(1)21z i i ⋅+=+，得21(21)(1)3311(1)(1)222i i i i z i i i i ++-+====+++-，所以3122z i =-，其在复平面内对应的点为31,22⎛⎫- ⎪⎝⎭，在第四象限故选：D 【点睛】此题考查了复数代数形式的乘除运算，考查了复数的代数表示法及其几何意义，属于基础题.11．已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为34y x =?，且其右焦点为(5,0)，则双曲线C 的方程为（）A ．221916x y -=B ．221169x y -= C ．22134x y -= D ．22143x y -= 【答案】B 【解析】试题分析：由题意得34b a =，22225c a b =+=，所以4a =，3b =，所求双曲线方程为221169x y -=．考点：双曲线方程.12．阅读如图的程序框图，运行相应的程序，则输出的a 的值为（）A ．2-3B ．3-2C ．52D ．25【答案】C 【解析】【分析】根据给定的程序框图，计算前几次的运算规律，得出运算的周期性，确定跳出循环时的n 的值，进而求解a 的值，得到答案.【详解】由题意，3,15a n ==，第1次循环，2,23a n =-=，满足判断条件；第2次循环，5,32a n ==，满足判断条件；第3次循环，3,45a n ==，满足判断条件；L L可得a 的值满足以3项为周期的计算规律，所以当2019n =时，跳出循环，此时n 和3n =时的值对应的a 相同，即52a =. 故选：C. 【点睛】本题主要考查了循环结构的程序框图的计算与输出问题，其中解答中认真审题，得出程序运行时的计算规律是解答的关键，着重考查了推理与计算能力. 二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

2023届上海市杨浦区高三上学期高考一模数学试卷含详解

（2）若，求的面积的最大值．
【答案】（1）
（2）
【分析】（1）利用余弦定理求即可；
（2）利用基本不等式得到，然后利用三角形面积公式求面积的最大值即可.
【小问1详解】
因为，
由余弦定理得，又，所以 .
【小问2详解】
因为，
由（1）得，当且仅当时取等号，
所以，
面积
所以三角形面积的最大值为．
A.存常数a，使得该方程无实数解B.对任意常数a，方程均有且仅有1解
C.存在常数a，使得该方程有无数解D.对任意常数a，方程解的个数大于2
【答案】B
【分析】将方程的解的情况转化为零点的情况，然后根据得到，根据，得到，然后利用定义法得到在R上单调递增，即可得到对任意常数，方程只有一个解.
13.某校高一共有10个班，编号为01，02，…，10，现用抽签法从中抽取3个班进行调查，设高一（5）班被抽到的可能性为a，高一（6）班被抽到的可能性为b，则（）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】C
【分析】根据简单随机抽样的定义，分析即可得答案.
【详解】由简单随机抽样的定义，知每个个体被抽到的可能性相等，故高一（5）班和高一（6）班被抽到的可能性均为 .
16.已知定义在R上的函数对任意，都有成立且满足（其中a为常数），关于x的方程：的解的情况．下面判断正确的是（）
A.存在常数a，使得该方程无实数解B.对任意常数a，方程均有且仅有1解
C.存在常数a，使得该方程有无数解D.对任意常数a，方程解的个数大于2
三、解答题
17.在中，内角A，B，C所对边分别为a，b，c、满足．
（1）求角B的大小；

2022届上海市杨浦区高三上学期数学一模试卷解析

上海市杨浦区2022届高三上学期一模数学试卷一、填空题1．函数f(x)=sin(2x +π3)的最小正周期是 .2．已知集合A ={1,2,3,4}，B ={x|x ≤52,x ∈R}，则A ∩B = . 3．已知函数f(x)=x−1x+2的反函数为f −1(x)，则f −1(0)= . 4．若双曲线x 2−y 2m =1的渐近线方程为y =±2x ，则实数m = .5．(1+2x)6的二项展开式中含x 2的项的系数是 .6．已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则此圆锥的体积为 . 7．已知复数z 满足：i +2+iz=0（i 为虚数单位），则|z|= . 8．方程log 3(x 2−1)=2+log 3(x −1)的解为x = .9．某市高考新政规定每位学生在物理､化学､生物､历史､政治､地理中选择三门作为等级考试科目，则甲､乙两位学生等级考试科目恰有一门相同的不同选择共有种.（用数字作答）10．在△ABC 中，三边a ､b ､c 所对的三个内角分别为A ､B ､C ，若a =3，b =2√6，B =2A ，则边长c = .11．在平面直角坐标系中，已知点A(−1,0)､B(0,3)，E ､F 为圆x 2+y 2=4上两个动点，且|EF ⃗⃗⃗⃗⃗ |=4，则AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BF ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最大值为 .12．等差数列{a n }满足：①a 1<0，a 2>32；②在区间(11,20)中的项恰好比区间[41,50]中的项少2项，则数列{a n }的通项公式为a n = .二、单选题13．关于x ､y 的二元一次方程组{x +2y =33x +4y =−1的增广矩阵为（）A ．(1234)B ．|1234|C ．(12−3341)D ．(12334−1) 14．记数列{a n }的通项公式为a n ={(−1)n n ≤20212n+1n+1n ≥2022n ∈N ∗，则数列{a n }的极限为（）A ．-1B ．1C ．2D ．不存在15．如图，在正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中，点M ､N 分别在棱AA 1､CC 1上，则“直线MN ⊥直线C 1B ”是“直线MN ⊥平面C 1BD ”的（）A．充分非必要条件B．必要非充分条件C．充要条件D．既不充分又不必要条件16．已知非空集合A，B满足：A∪B=R，A∩B=∅，函数f(x)={x2x∈A2x−1x∈B，对于下列两个命题：①存在唯一的非空集合对(A,B)，使得f(x)为偶函数；②存在无穷多非空集合对(A,B)，使得方程f(x)=2无解.下面判断正确的是（）A．①正确，②错误B．①错误，②正确C．①､②都正确D．①､②都错误三、解答题17．如图，直三棱柱ABC−A1B1C1的底面为直角三角形且∠ACB=90°，直角边CA､CB的长分别为3､4，侧棱AA1的长为4，点M､N分别为线段A1B1､C1B1的中点.（1）求证：A，C，N，M四点共面；（2）求直线AC1与平面ACNM所成角的大小.18．已知函数f(x)=sinωx+cosωx.（1）若ω=2，求函数f(x)在[0,π]上的零点；（2）已知ω=1，函数g(x)=(f(x))2+√3cos2x，x∈[0,π4]，求函数g(x)的值域.19．为了防止某种新冠病毒感染，某地居民需服用一种药物预防.规定每人每天定时服用一次，每次服用m毫克.已知人的肾脏每24小时可以从体内滤除这种药物的80%，设第n次服药后（滤除之前）这种药物在人体内的含量是a n毫克，（即a1=m）.（1）已知m=12，求a2､a3；（2）该药物在人体的含量超过25毫克会产生毒副作用，若人需要长期服用这种药物，求m的最大值.20．如图，椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左､右焦点分别为F1､F2，过右焦点F2与x轴垂直的直线交椭圆于M､N两点，动点P､Q分别在直线MN与椭圆C上.已知|F1F2|=2，△MNF1的周长为4√2.（1）求椭圆C的方程；（2）若线段PQ的中点在y轴上，求三角形F1QP的面积；（3）是否存在以F1Q､F1P为邻边的矩形F1PEQ，使得点E在椭圆C上？若存在，求出所有满足条件的点Q的横坐标；若不存在，说明理由.21．给定区间I和正常数a，如果定义在R上的两个函数y=f(x)与y=g(x)满足：对一切x∈I，均有|f(x)−g(x)|≤a，称函数y=f(x)与y=g(x)具有性质P(I,a).（1）已知I=(0,+∞)，判断下列两组函数是否具有性质P(I,2)？①f1(x)=1x2+1，g1(x)=2；②f2(x)=x2+x+1，g2(x)=x2−x+1；（不需要说明理由）（2）已知f(x)=0，y=g(x)是周期函数，且对任意的a>0，均存在区间I=(M,+∞)，使得函数y=f(x)与y=g(x)具有性质P(I,a)，求证：g(x)=0；（3）已知I=[1,m]，f(x)=x2，若存在一次函数y=g(x)与y=f(x)具有性质P(I,1)，求实数m 的最大值.答案解析部分1．答案：π解：函数的最小正周期为T =2π2=π．故答案为：π利用三角函数的周期公式即可求出函数的最小正周期。

上海市杨浦区高考数学一模试卷解析版

高考数学一模试卷一、选择题（本大题共4小题，共12.0分）1.已知a，b为非零实数，且a＞b，则下列不等式成立的是（）A. a2＞b2B.C. |a|＞|b|D. 2a＞2b2.要得到函数y=2sin（2x+）的图象，只要将y=2sin2x的图象（）A. 向左平移个单位B. 向右平移个单位C. 向左平移个单位D. 向右平移个单位3.设z1，z2为复数，则下列命题中一定成立的是（）A. 如果z1-z2＞0，那么z1＞z2B. 如果|z1|=|z2|，那么z1=±z2C. 如果，那么|z1|＞|z2|D. 如果z12+z22=0，那么z1=z2=04.对于全集R的子集A，定义函数为A的特征函数．设A，B为全集R的子集，下列结论中错误的是（）A. 若A⊆B，f A（x）≤f B（x）B. f（x）=1-f A（x）C. f A∩B（x）=f A（x）•f B（x）D. f A∪B（x）=f A（x）+f B（x）二、填空题（本大题共12小题，共36.0分）5.函数y=x，的定义域为______ ．6.关于x，y的方程组的增广矩阵为______．7.己知函数f（x）的反函数f-1（x）=log2x，则f（-1）=______．8.设a∈R，a2-a-2+（a+1）i为纯虚数（i为虚数单位），则a=______．9.己知圆锥的底面半径为lcm，侧面积为2πcm2，则母线与底面所成角的大小为______．10.己知（ax+1）7的二项展开式中x3的系数为280，则实数a=______．11.椭圆的焦点为F1，F2，P为椭圆上一点，若|PF1|=5，则cos∠F1PF2=______．12.己知数列{a n}的通项公式为，S n是数列{a n}的前n项和，则S n=______．13.在直角坐标平面xOy中，A（-2，0），B（0，1），动点P在圆C：x2+y2=2上，则的取值范围为______．14.己知六个函数：①；②y=cos x；③；④y=arcsin x；⑤；⑥y=x+1，从中任选三个函数，则其中既有奇函数又有偶函数的选法共有______种15.己知函数，若关于x的方程[f（x）]2+mf（x）+2m+3=0有三个不相等的实数解，则实数m的取值范围为______．16.向量集合，对于任意，∈S，以及任意λ∈（0，1），都有λ+（1-λ）∈S，则称S为“C类集”，现有四个命题：①若S为“C类集”，则集合也是“C类集”；②若S，T都是“C类集”，则集合也是“C类集”；③若A1，A2都是“C类集”，则A1∪A2也是“C类集”；④若A1，A2都是“C类集”，且交集非空，则A1∩A2也是“C类集”．其中正确的命题有______（填所有正确命题的序号）．三、解答题（本大题共5小题，共60.0分）17.如图，四棱锥P-ABCD中，底面ABCD为矩形，PA⊥底面ABCD，AB=PA=1，，E，F分别为棱PD，PA的中点．（1）求证：B、C、E、F四点共面；（2）求异面直线PB与AE所成的角．18.己知函数f（x）=2x+，其中a为实常数．（1）若f（0）=7，解关于x的方程f（x）=5；（2）判断函数f（x）的奇偶性，并说明理由．19.东西向的铁路上有两个道口A、B，铁路两侧的公路分布如图，C位于A的南偏西15°，且位于B的南偏东15°方向，D位于A的正北方向，AC=AD=2km，C处一辆救护车欲通过道口前往D处的医院送病人，发现北偏东45°方向的E处（火车头位置）有一列火车自东向西驶来，若火车通过每个道口都需要1分钟，救护车和火车的速度均为60km/h．（1）判断救护车通过道口A是否会受火车影响，并说明理由；（2）为了尽快将病人送到医院，救护车应选择A、B中的哪个道口？通过计算说明．20.如图，在平面直角坐标系xOy中，已知抛物线C：y2=4x的焦点为F，点A是第一象限内抛物线C上的一点，点D的坐标为（t，0）（t＞0）．（1）若，求点A的坐标；（2）若△AFD为等腰直角三角形，且∠FAD=90°，求点D的坐标；（3）弦AB经过点D，过弦AB上一点P作直线x=-t的垂线，垂足为点Q，求证：“直线QA与抛物线相切”的一个充要条件是“P为弦AB的中点”．21.己知无穷数列{a n}的前n项和为S n，若对于任意的正整数n，均有S2n-1≥0，S2n≤0，则称数列{a n}具有性质P．（1）判断首项为1，公比为-2的无穷等比数列{a n}是否具有性质P，并说明理由；（2）己知无穷数列{a n}具有性质P，且任意相邻四项之和都相等，求证：S4=0；（3）己知b n=2n-1（n∈N*），数列{c n}是等差数列，a n=，若无穷数列{a n}具有性质P，求c2019的取值范围．答案和解析1.【答案】D【解析】解：A选项不正确，当a=1，b=-2时，不等式就不成立；B选项不正确，因为a=1，b=-2时，不等式就不成立；C选项不正确，因为a=1，b=-2时，不等式就不成立；D选项正确，因为y=2x是一个增函数，故当a＞b时一定有2a＞2b，故选D．由不等式的相关性质，对四个选项逐一判断，由于a，b为非零实数，故可利用特例进行讨论得出正确选项本题考查不等关系与不等式，解题的关键是熟练掌握不等式的有关性质，且能根据这些性质灵活选用方法进行判断，如本题采用特值法排除三个选项，用单调性判断正确选项．2.【答案】A【解析】解：将y=2sin2x的图象向左平移个单位，可得函数y=2sin（2x+）的图象，故选：A．由题意利用函数y=A sin（ωx+φ）的图象变换规律，得出结论．本题主要考查函数y=A sin（ωx+φ）的图象变换规律，属于基础题．3.【答案】C【解析】解：对于A，反例z1=3+i，z2=1+i，满足，z1-z2＞0，当时z1＞z2不正确，所以A不正确；对于B，反例z1=1+i，z2=1-i，满足|z1|=|z2|，但是z1=±z2不正确；对于C，，那么|z1|＞|z2|，正确；对于D，反例z1=1+i，z2=1-i，满足z12+z22=0，不满足z1=z2=0，所以D不正确；故选：C．通过反例判断A的正误；复数的模与复数的关系判断B、C的正误；反例判断D的正误即可．本题考查命题的真假的判断，复数的模以及复数的性质的判断，是基本知识的考查，基础题．4.【答案】D【解析】解：A：∵A⊆B，可得x∈A则x∈B，∵，，而C R A中可能有B的元素，但C R B中不可能有A的元素，∴f A（x）≤f B（x），故A正确；B：因为f（x）=，综合f A（x）的表达式，可得f=1-f A（x），故B正确；C：f A∩B（x）====f A（x）•f B （x），故C正确；D：f A∪B（x）=≠f A（x）+f B（x），故D错误；故选：D．根据题中特征函数的定义，利用几何的交集、并集、补集运算法则，对A、B、C、D各项中的运算加以验证，进而求解；考查接受新知识，理解运用新知识的能力，交集、并集、补集运算法则，属于中档题；5.【答案】（0，+∞）【解析】解：∵y=x=，使函数有意义只要满足x＞0即可，故函数y=x的定义域为：（0，+∞）；故答案为：（0，+∞）先将函数解析式化为根式，进而可得要使函数有意义只要满足x＞0即可．本题考查的知识点是幂函数的定义域，熟练掌握幂函数的图象和性质是解答的关键．6.【答案】【解析】解：由增广矩阵的定义可知，关于x，y的方程组的增广矩阵为，故答案为：由增广矩阵的定义可求解；考查增广矩阵的概念，属于基础题；7.【答案】【解析】解：把y=-1代入反函数f-1（x）=log2x=-1，故x=，故答案为：．根据函数与反函数点关于y=x对称，代入求出．题考查了反函数的求法，属于基础题．8.【答案】2【解析】解：∵a2-a-2+（a+1）i为纯虚数，∴，解得a=2．故答案为：2．直接由实部为0且虚部不为0列式求解a值．本题考查复数的基本概念，是基础题．9.【答案】【解析】解：由圆锥侧面积公式S=πrl=π•1•l=2π，解得l=2，设母线与底面所成角为θ，则cosθ==，∴θ=，故答案为：．由圆锥侧面积公式S=πrl=π•1•l=2π，解得l=2，进而可求出母线与底面所成角的余弦值，进而求解；考查圆锥侧面积公式，三角函数的应用，属于基础题；10.【答案】2【解析】解：二项式展开的通项公式得，令r=4，得x3的系数，，a=2，故答案为：2．先求得二项式展开式的通项公式，再令x的幂指数等于3，求得r的值，即可求得含x3项的系数．本题主要考查二项式定理的应用，二项式展开式的通项公式，二项式系数的性质，属基础题．11.【答案】【解析】解：椭圆的焦点为F1，F2，P为椭圆上一点，若|PF1|=5，可得|PF2|=6-5=1，|F2F1|=2c=2，由余弦定理可得：cosθ===．故答案为：．利用椭圆的定义，结合余弦定理转化求解即可．本题考查椭圆的简单性质的应用，是基本知识的考查，中档题．12.【答案】【解析】解：由，知数列{a n}自第三项起是以为首项，以为公比的等比数列，则S n=（a1+a2+a3+…+a n）=a1+a2+（a3+a4+…+a n）=1+2+=．故答案为：．由题意可得数列{a n}自第三项起是以为首项，以为公比的等比数列，再由无穷递缩等比数列的极限求解．本题考查数列极限的求法，熟记无穷递缩等比数列的极限为是关键，是基础题．13.【答案】【解析】解：令（θ∈[0，2π]），且A（-2，0），B（0，1），∴====，其中tanφ=-2，∴的取值范围为．故答案为：．根据题意，可令，从而可求出，，然后进行数量积的坐标运算，并根据两角和的正弦公式得出，从而可得出的取值范围．本题考查了圆的参数方程，利用坐标解决向量问题的方法，根据点的坐标可求向量的坐标，向量数量积的坐标运算，考查了计算能力，属于基础题．14.【答案】12【解析】解：根据题意，六个函数：①，②y=cos x，③，④y=arcsin x，⑤，⑥y=x+1中，奇函数有④y=arcsin x和⑤，共2个，偶函数有：①和②y=cos x，共2个，非奇非偶函数有：④y=arcsin x和⑥y=x+1，共2个，从6个函数中任选3个，若有1个奇函数和2个偶函数，有1×2=2种选法，若有2个奇函数和1个偶函数，有1×2=2种选法，若有1个奇函数、1个偶函数和1个非奇非偶函数，有2×2×2=8种选法，则既有奇函数又有偶函数的选法共有2+2+8=12种；故答案为：12．根据题意，分析6个函数的奇偶性，进而分3种情况讨论选出函数中既有奇函数又有偶函数的选法数目，由加法原理计算可得答案．本题考查排列、组合的应用，涉及函数奇偶性的判定，属于基础题．15.【答案】（-，-]【解析】解：画出函数的图象，如图所示，令y=f（x），则y2+my+2m+3=0有2个不相等的实数解，其范围分别为（0，1）和[1，+∞），则解得＜m≤-故答案为：（-，-]．分析f（x）的图象，可知关于f（x）的二次方程有2根，范围分别为（0，1）和（1，+∞），在按二次方程根的分布处理．考查含有绝对值函数的图象，复合函数根的个数问题的处理，属于拔高题；16.【答案】①②④【解析】解：①若S为“C类集”，则对于任意，∈S，以及任意λ∈（0，1），都有λ+（1-λ）∈S，集合，可得对于任意μ，μ∈M，以及任意λ∈（0，1），都有λμ+（1-λ）μ∈M，故①正确；②若S是“C类集”，则对于任意，∈S，以及任意λ∈（0，1），都有λ+（1-λ）∈S，T是“C类集”，则对于任意，∈T，以及任意λ∈（0，1），都有λ+（1-λ）∈T，可得对于任意+∈M，+∈M，以及任意λ∈（0，1），都有λ（+）+（1-λ）（+）∈M，故②正确；③若A1“C类集”，可得对于任意，∈A1，以及任意λ∈（0，1），都有λ+（1-λ）∈A1，A2是“C类集”，对于任意，∈A2，以及任意λ∈（0，1），都有λ+（1-λ）∈A2，设M=A1∪A2，M为A1，A2中的元素的合并而得，且不重复，不符合“C类集”的定义，故③错误；④若A1“C类集”，可得对于任意，∈A1，以及任意λ∈（0，1），都有λ+（1-λ）∈A1，A2是“C类集”，对于任意，∈A2，以及任意λ∈（0，1），都有λ+（1-λ）∈A2，设M=A1∩A2，M为A1，A2中的元素的公共部分而得，且不为空集，符合“C类集”的定义，故④正确．故答案为：①②④．由新定义“C类集”，结合不等式的性质和集合的运算性质，即可判断结论．本题考查集合的新定义的理解和运用，考查定义法解题，以及推理能力，属于基础题．17.【答案】解：（1）在△PAD中，由E、F为PD，PA中点得，EF为中位线，即EF∥AD，又∵底面为矩形，AD∥BC，∴EF∥BC，∴由平行线确定唯一平面得E、F、B、C在同一平面上．（2）如图，以A为原点，AB为x轴，AD为y轴，AP为z轴建立空间直角坐标系，依题意得：A（0，0，0），B（1，0，0），P（0，0，1），E（0，，），=（1，0，-1），=（0，，），cosθ===，∴异面直线PB与AE夹角为：arccos．【解析】（1）要证B、C、E、F四点共面，只需证明EF∥BC，进而求解；（2）以A为原点，AB为x轴，AD为y轴，AP为z轴建立空间直角坐标系，进而求解；考查空间内的点共面的证明，异面直线夹角的求法，空间直角坐标系的应用，属于中档题；18.【答案】解：（1）由题意f（0）=1+a=7，∴a=6，f（x）=，由=5可得2x=2或2x=3，∴x=1或x=log23，（2）函数定义域R，①当f（x）为奇函数时，f（-x）=-f（x），∴=-（2x+），∴（1+a）（）=0，∴a=-1；②当f（x）为偶函数时，f（-x）=f（x），∴=（2x+），∴（1-a）（）=0，∴a=1；③当a≠±1时，函数f（x）为非奇非偶函数．【解析】（1）由题意f（0）=7，代入即可求解，（2）要判断函数的奇偶性，只有检验f（-x）与f（x）的关系即可．本题主要考查了指数方程的求解及函数的奇偶性的判断，体现了分类讨论思想的应用》19.【答案】解：（1）依据题意：在△ACE中，正弦定理：=，即，解得：AE=，∴救护车到达A处需要时间：==2min，火车到达A处需要时间：=1.41min，火车影响A道口时间为[，]，2∈[，]，∴救护车经过A会受影响．（2）若选择A道口：一共需要花费时间为：t A=+1+×60=（3+）=4.41min若选择B道口：∵BE＞BC，通过B道口不受火车影响；一共花费时间为：t B=，由余弦定理求AB长：AB2=BC2+AC2-2BC•AC cos∠ACB，即AB=-，∴BD==，t B==×60min=4.25min＜t A，∴选择B过道．【解析】（1）利用正弦定理求出AE，进而求出火车到达A处的时间，进而求解；（2）分别求出选择A道口，B道口的时间，进而求解．考查利用三角函数解决实际问题的能力，分类讨论的思想，属于中档题．20.【答案】解：（1）抛物线C：y2=4x的焦点为F，点A是第一象限内抛物线C上的一点，可设A（m，n），即n2=4m，m＞0，n＞0，又，可得m2+n2=5，解得m=1，n=2，即A（1，2）；（2）设A（x，y），由F（1，0），D（t，0），∠FAD=90°⇒•=（1-x，-y）•（t-x，-y）=（1-x）（t-x）+y2=0，①由△AFD为等腰三角形，可得A在x轴上的投影为FD的中点，即有x=，且y2=4x，代入①解得t=5±4，由t＞0，可得D（5+4，0）；（3）先证由“P为弦AB的中点”可得“直线QA与抛物线相切”．设直线AB的方程为x=ay+t，联立抛物线方程y2=4x，可得y2-4ay-4t=0，设A（x1，y1），B（x2，y2），可得y1+y2=4a，AB的中点P（t+2a2，2a），Q（-t，2a），直线QA的斜率为k=，又x1=ay1+t，可得k=，又y2=4x两边对x求导，可得2yy′=4，即y′=，则在A处的切线的斜率为，由-==0，可得QA为抛物线的切线；再证由“直线QA与抛物线相切”可得“P为弦AB的中点”．设Q（-t，s），即P的纵坐标为s，可得切线QA的方程为y-s=（x+t），联立抛物线方程y2=4x可得-y++s=0，由△=1-4••（+s）=0，整理可得y12-2sy1-4t=0，②由y1为y2-4ay-4t=0的根，可得y12-4ay1-4t=0，③由②③为同一方程，可得2s=4a，即s=2a=，可得P为AB的中点，综上可得“直线QA与抛物线相切”的一个充要条件是“P为弦AB的中点”．【解析】（1）设A（m，n），即n2=4m，m＞0，n＞0，再由两点的距离公式，计算可得所求坐标；（2）设A（x，y），由F（1，0），D（t，0），由等腰直角三角形的定义，结合向量垂直的条件和中点坐标公式，解方程可得D的坐标；（3）先证由“P为弦AB的中点”可得“直线QA与抛物线相切”，设出AB的方程，联立抛物线方程，运用韦达定理和中点坐标公式，以及导数求得A处的切线的斜率，作差可得证明；再证由“直线QA与抛物线相切”可得“P为弦AB的中点”．设Q（-t，s），即P的纵坐标为s，可得切线QA的方程为y-s=（x+t），联立抛物线方程，运用直线和抛物线相切的条件可得判别式为0，整理，结合方程重合，即可得证．本题考查抛物线的方程和性质，考查直线方程和抛物线的方程联立，运用韦达定理和中点坐标公式，以及直线和抛物线相切的条件，考查化简运算能力和推理能力，属于难题．21.【答案】解：（1）a n=a1q n-1=（-2）n-1，S2n-1==（1+22n-1）＞0，S2n==（1-22n）＜0，则数列{a n}具有性质P；（2）证明：由题意可得{a n}具有周期性，a n=a n+4，则S4n=nS4，由{a n}具有性质P，可得S4n≤0，S4n+1≥0，运用反证法，若S4＜0，则S4n+1=nS4+a4n+1=nS4+a1，令n=[-]+1，则S4n+1＜0，（当n=-+1时，S4n+1=0，则当n=[-]+1，则S4n+1＜0），与S4n+1≥0矛盾，可得S4≥0，又S4n≤0，具有S4=0成立；（3）由题意b n=2n-1，可设{c n}的前n项和为T n=An2+Bn，{b n}的前n项和为R n=n2，无穷数列{a n}具有性质P，可得S2n-1≥0，S2n≤0，其中S2n-1含有n项奇数项，n-1项偶数项，有S2n-1=（a1+a3+…+a2n-1）+（a2+a4+…+a2n-2）=（b1+b2+…+b n）+（c1+c2+…+c n-1）=n2+A （n-1）2+B（n-1），其中S2n含有n项奇数项，n项偶数项，有S2n=（a1+a3+…+a2n-1）+（a2+a4+…+a2n）=（b1+b2+…+b n）+（c1+c2+…+c n）=n2+An2+Bn，由性质P可得对任意n∈N*成立，则A，B满足，即，可得c2019=T2019-T2018=B-4037∈[-4039，-4037]．【解析】（1）由等比数列的求和公式和不等式的性质，结合性质P，即可判断；（2）由题意可得a n=a n+4，则S4n=nS4，由性质P和反证法，即可得证；（3）可设{c n}的前n项和为T n=An2+Bn，{b n}的前n项和为R n=n2，运用性质P和数列的分组求和，解不等式可得A，B的范围，进而得到所求范围．本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用，考查反证法和分类讨论思想的运用，以及化简运算能力和推理能力，属于中档题．。

上海市杨浦区2021届新高考第一次质量检测数学试题含解析

上海市杨浦区2021届新高考第一次质量检测数学试题一、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．点,,A B C 是单位圆O 上不同的三点，线段OC 与线段AB 交于圆内一点M ，若,(0,0),2OC mOA nOB m n m n =+>>+=u u u r u u u r u u u r ，则AOB ∠的最小值为（）A ．6πB ．3πC ．2πD ．23π 【答案】D【解析】【分析】由题意得2212cos m n mn AOB =++∠，再利用基本不等式即可求解．【详解】将OC mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r 平方得2212cos m n mn AOB =++∠，222211()2331cos 1122222()2m n m n mn AOB m n mn mn mn ---++∠===-+≤-+=-+⨯ （当且仅当1m n ==时等号成立），0AOB π<∠<Q ，AOB ∴∠的最小值为23π，故选：D ．【点睛】本题主要考查平面向量数量积的应用，考查基本不等式的应用，属于中档题．2．若向量(0,2)m =-u r ，3,1)n =r ，则与2m n +u r r 共线的向量可以是（）A ．3,1)-B ．(3)-C ．(3,1)-D ．(1,3)- 【答案】B【解析】【分析】先利用向量坐标运算求出向量2m n +v v,然后利用向量平行的条件判断即可.【详解】())0,2,m n =-=v v Q)23m n ∴+=-v v()33-=-- 故选B【点睛】本题考查向量的坐标运算和向量平行的判定,属于基础题,在解题中要注意横坐标与横坐标对应,纵坐标与纵坐标对应,切不可错位.3．下列函数中，既是奇函数，又在(0,1)上是增函数的是（）．A ．()ln f x x x =B ．()x x f x e e -=-C ．()sin 2f x x =D ．3()f x x x =- 【答案】B【解析】【分析】奇函数满足定义域关于原点对称且()()0f x f x +-=，在(0,1)上()'0f x ≥即可.【详解】A ：因为()ln f x x x =定义域为0x >，所以不可能时奇函数，错误；B ：()x x f x e e -=-定义域关于原点对称，且()()0x x x x f x f x e e e e --+-=-+-=满足奇函数，又()'0x x f x e e -=+>，所以在(0,1)上()'0f x ≥，正确；C ：()sin 2f x x =定义域关于原点对称，且()()sin 2sin 20f x f x x x +-=+-=满足奇函数，()'2cos2f x x =，在(0,1)上，因为()()'0'122cos20f f =⨯<，所以在(0,1)上不是增函数，错误；D ：3()f x x x =-定义域关于原点对称，且()()33()0f x f x x x x x +-=-+-+=，满足奇函数，()2'31f x x =-在(0,1)上很明显存在变号零点，所以在(0,1)上不是增函数，错误；故选：B【点睛】此题考查判断函数奇偶性和单调性，注意奇偶性的前提定义域关于原点对称，属于简单题目.4．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 ．36【答案】D【解析】【分析】由等差数列的性质可知1928a a a a +=+,进而代入等差数列的前n 项和的公式即可.【详解】由题,192899()9()9(210)36222a a a a S ++⨯-+====. 故选:D【点睛】本题考查等差数列的性质,考查等差数列的前n 项和. 5．已知实数x ，y 满足10260x x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩，则22z x y =+的最大值等于( )A ．2B． C ．4 D ．8【答案】D【解析】【分析】画出可行域，计算出原点到可行域上的点的最大距离，由此求得z 的最大值.【详解】画出可行域如下图所示，其中()51,,2,22A C ⎛⎫ ⎪⎝⎭，由于OA ==OC =，所以OC OA >，所以原点到可行域上的点的最大距离为所以z的最大值为(28=.故选：D【点睛】本小题主要考查根据可行域求非线性目标函数的最值，考查数形结合的数学思想方法，属于基础题. 6．执行如图所示的程序框图，输出的结果为（）A．78B．158C．3116D．1516【答案】D【解析】【分析】由程序框图确定程序功能后可得出结论．【详解】执行该程序可得12341111150222216S=++++=．故选：D ．【点睛】本题考查程序框图．解题可模拟程序运行，观察变量值的变化，然后可得结论，也可以由程序框图确定程序功能，然后求解．7．已知实数x ，y 满足约束条件2211x y y x y kx +≥⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩，若2z x y =-的最大值为2，则实数k 的值为（）A ．1B ．53C ．2D ．73 【答案】B【解析】【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的几何意义,求出最优解,转化求解k 即可.【详解】可行域如图中阴影部分所示，22,111B k k ⎛⎫+ ⎪--⎝⎭，421,2121k C k k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭，要使得z 能取到最大值，则1k >，当12k <≤时，x 在点B 处取得最大值，即2221211k k ⎛⎫⎛⎫-+=⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭，得53k =；当2k >时，z 在点C 处取得最大值，即421222121k k k -⎛⎫⎛⎫-=⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭，得76k =（舍去）. 故选:B.【点睛】本题考查由目标函数最值求解参数值,数形结合思想,分类讨论是解题的关键,属于中档题.8．在等差数列{}n a 中，若244,8a a ==，则7a =（）A ．8B ．12C ．14D ．10【答案】C【解析】【分析】将2a ，4a 分别用1a 和d 的形式表示，然后求解出1a 和d 的值即可表示7a .【详解】设等差数列{}n a 的首项为1a ，公差为d ，则由24a =，48a =，得114,38,a d a d +=⎧⎨+=⎩解得12a =，2d =，所以71614a a d =+=．故选C ．【点睛】本题考查等差数列的基本量的求解，难度较易.已知等差数列的任意两项的值，可通过构建1a 和d 的方程组求通项公式.9．已知P 为圆C ：22(5)36x y -+=上任意一点，(5,0)A -，若线段PA 的垂直平分线交直线PC 于点Q ，则Q 点的轨迹方程为( )A ．221916x y += B ．221916x y -= C ．221916x y -=（0x <） D ．221916x y -=（0x >）【答案】B【解析】【分析】如图所示：连接QA ，根据垂直平分线知QA QP =，610QC QA -=<，故轨迹为双曲线，计算得到答案.【详解】如图所示：连接QA ，根据垂直平分线知QA QP =，故610QC QA QC QP PC -=-==<，故轨迹为双曲线，26a =，3a =，5c =，故4b =，故轨迹方程为221916x y -=. 故选：B .【点睛】本题考查了轨迹方程，确定轨迹方程为双曲线是解题的关键.10．已知点P不在直线l、m上，则“过点P可以作无数个平面，使得直线l、m都与这些平面平行”是“直线l、m互相平行”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【答案】C【解析】【分析】根据直线和平面平行的性质，结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可．【详解】Q点P不在直线l、m上，若直线l、m互相平行，则过点P可以作无数个平面，使得直线l、m都与这些平面平行，即必要性成立，若过点P可以作无数个平面，使得直线l、m都与这些平面平行，则直线l、m互相平行成立，反证法证明如下：若直线l、m互相不平行，则l，m异面或相交，则过点P只能作一个平面同时和两条直线平行，则与条件矛盾，即充分性成立则“过点P可以作无数个平面，使得直线l、m都与这些平面平行”是“直线l、m互相平行”的充要条件，故选：C．【点睛】本题主要考查充分条件和必要条件的判断，结合空间直线和平面平行的性质是解决本题的关键．11．若复数z 满足(23i)13i z +=，则z =（）A ．32i -+B ．32i +C ．32i --D ．32i - 【答案】B【解析】【分析】由题意得,13i 23i z =+,求解即可. 【详解】因为(23i)13i z +=,所以13i 13i(23i)26i 3932i 23i (23i)(23i)49z -+====+++-+. 故选:B.【点睛】本题考查复数的四则运算,考查运算求解能力,属于基础题.12．已知1F 、2F 分别是双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左、右焦点，过2F 作双曲线C 的一条渐近线的垂线，分别交两条渐近线于点A 、B ，过点B 作x 轴的垂线，垂足恰为1F ，则双曲线C 的离心率为（）A ．2BC．D【答案】B【解析】【分析】设点B 位于第二象限，可求得点B 的坐标，再由直线2BF 与直线b y x a=垂直，转化为两直线斜率之积为1-可得出22b a的值，进而可求得双曲线C 的离心率. 【详解】设点B 位于第二象限，由于1BF x ⊥轴，则点B 的横坐标为B x c =-，纵坐标为B B b bc y x a a=-=，即点,bc B c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭，由题意可知，直线2BF 与直线b y x a =垂直，222BF bc b a a k c a b-==-=-，222b a ∴=，因此，双曲线的离心率为c e a ====故选：B.【点睛】本题考查双曲线离心率的计算，解答的关键就是得出a 、b 、c 的等量关系，考查计算能力，属于中等题.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

2021年上海市杨浦区高考数学一模试卷

2021年上海市杨浦区高考数学一模试卷一、单项选择题（本大题共4小题，共20.0分）1. 设a >b >0，c ≠0，则下列不等式中，恒成立的是( )A. 1a >1bB. ac 2>bc 2C. ac >bcD. c a <c b 2. 下列函数中，值域为(0,+∞)的是( )A. y =x 2B. y =2xC. y =2xD. y =|log 2x|3. 从正方体的8个顶点中选取4个作为顶点，可得到四面体的个数为( )A. C 84−12B. C 84−8C. C 84−6D. C 84−4 4. 设集合A ={y|y =a x ,x >0}(其中常数a >0，a ≠1)，B ={y|y =x k ,x ∈A}(其中常数k ∈Q)，则“k <0”是“A ∩B =⌀”的( )A. 充分非必要条件B. 必要非充分条件C. 充分必要条件D. 既非充分又非必要条件二、填空题（本大题共12小题，共54.0分） 5. 设全集U =R ，A =(−∞,2)，则∁U A =______．6. 设复数z =1−2i ，(i 是虚数单位)，则|z|=______．7. 若关于x ，y 的方程组{2x +y =43x −ay =8无解，则实数a =______． 8. 已知球的半径为2，则球的体积为______．9. 若直线l 1：2x +my +1=0与l 2：y =3x −1互相垂直，则实数m =______．10. 已知sinα=−√55，α∈(−π2,π2)，则sin(α+π2)=______． 11. 已知(x +2x )n 的二项展开式中，所有二项式系数的和为256，则展开式中的常数项为______(结果用数值表示)．12. f(x)是偶函数，当x ≥0时，f(x)=2x −1，则不等式f(x)>1的解集为______．13. 方程1+log 2x =log 2(x 2−3)的解为______．14. 平面直角坐标系中，满足到F 1(−1,0)的距离比到F 2(1,0)的距离大1的点的轨迹为曲线T ，点P n (n,y n )(其中y n >0，n ∈N ∗)是曲线T 上的点，原点O 到直线P n F 2的距离为d n ，则n →∞lim d n =______．15. 如图所示矩形ABCD 中，AB =2，AD =1，分别将边BC 与DC 等分成8份，并将等分点自下而上依次记作E 1，E 2，…，E 7，自左到右依次记作F 1，F 2，…，F 7，满足AE i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AF j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ≤2，(其中i ，j ∈N ∗，1≤i ，j ≤7)的有序数对(i,j)共有______对．16.已知函数y=f(x)在定义域R上是单调函数，值域为(−∞,0)，满足f(−1)=−1，且对于任意x，y∈R，3都有f(x+y)=−f(x)f(y).y=f(x)的反函数为y=f−1(x)，若将y=kf(x)(其中常数k>0)的反函数的图象向上平移1个单位，将得到函数y=f−1(x)的图象，则实数k的值为______．三、解答题（本大题共5小题，共76.0分）17.如图所示，在直三棱柱ABC−A1B1C1中，底面是等腰直角三角形，∠ACB=90°，CA=CB=CC1=2.点D，D1分别是棱AC，A1C1的中点．(1)求证：D，B，B1，D1四点共面；(2)求直线BC1与平面DBB1D1所成角的大小．18.设常数k∈R，f(x)=kcos2x+√3sinxcosx，x∈R．(1)若f(x)是奇函数，求实数k的值；(2)设k=1，△ABC中，内角A，B，C的对边分别为a，b，c.若f(A)=1，a=√7，b=3，求△ABC的面积S．19.某校运会上无人机飞行表演，在水平距离x∈[10,24](单位：米)内的飞行轨迹如图所示，y表示飞行高度(单位：米).其中当x∈[10,20]时，轨迹为开口向上的抛物线的一段(端点为M、Q)，当x∈[20,24]时，轨迹为线段QN，经测量，起点M(10,24)，终点N(24,24)，最低点P(14,8)．(1)求y关于x的函数解析式；(2)在A(0,24)处有摄像机跟踪拍摄，为确保始终拍到无人机，求拍摄视角θ的最小值．(精确到0.1°)20. 设A 1，A 2分别是椭圆Γ：x 2a 2+y 2=1(a >1)的左、右顶点，点B 为椭圆的上顶点．(1)若A 1B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅A 2B⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =−4，求椭圆Γ的方程； (2)设a =√2，F 2是椭圆的右焦点，点Q 是椭圆第二象限部分上一点，若线段F 2Q 的中点M 在y 轴上，求△F 2BQ 的面积．(3)设a =3，点P 是直线x =6上的动点，点C 和D 是椭圆上异于左、右顶点的两点，且C ，D 分别在直线PA 1和PA 2上，求证：直线CD 恒过一定点．21. 设数列{a n }与{b n }满足：{a n }的各项均为正数，b n =cosa n ，n ∈N ∗．(1)设a 2=3π4，a 3=π3，若{b n }是无穷等比数列，求数列{b n }的通项公式； (2)设0<a 1≤π2.求证：不存在递减的数列{a n }，使得{b n }是无穷等比数列；(3)当1≤n ≤2m +1时，{b n }为公差不为0的等差数列且其前2m +1项的和为0；若对任意满足条件0<a n ≤6π(1≤n ≤2m +1)的数列{a n }，其前2m +1项的和S 2m+1均不超过100π，求正整数m 的最大值．答案和解析1.【答案】B【解析】解：因为a>b>0，所以1a <1b，故A错误；因为a>b>0，c≠0，则c2>0，所以ac2>bc2，故B正确；若a>b>0，c<0，则ac<bc，故C错误；若a>b>0，c<0，则1a <1b，ca>cb，故D错误．故选：B．由不等式的基本性质逐一判断即可．本题主要考查不等式的基本性质，属于基础题．2.【答案】C【解析】解：∵函数y=x2的值域为[0,+∞)，故排除A；∴函数y=2x的值域为{y|y≠0}，故排除B；∵函数y=2x的值域为(0,+∞)，故C满足条件；函数y=|log2x|的值域为[0,+∞)，故排除D，故选：C．由题意利用基本初等函数的值域，得出结论．本题主要考查基本初等函数的值域，属于基础题．3.【答案】A【解析】解：根据题意，从正方体的8个顶点中选取4个，有C84种取法，正方体的8个顶点中，4个顶点共面的情况有12种，6个表面，6个对角面，则可得到四面体的个数为C84−12，故选：A．根据题意，用间接法分析，先计算从正方体的8个顶点中选取4个的取法，再排除其中4点共面的情况，即可得答案．本题考查排列组合的应用，涉及正方体的几何结构，属于基础题．4.【答案】A【解析】解：当a >1时，集合A =(1,+∞)，若k <0，则B ={y|y =x k ,x ∈A}=(0，1)，此时A ∩B =⌀；当0<a <1，集合A =(0,1)，若k <0，则B ={y|y =x k ,x ∈A}=(1，+∞)，此时A ∩B =⌀，故“k <0”是“A ∩B =⌀”的充分条件，当a >1时，集合A =(1,+∞)，若A ∩B =⌀，B ={y|y =x k ,x ∈A}，可得k ≤0；当0<a <1，集合A =(0,1)，若A ∩B =⌀，B ={y|y =x k ,x ∈A}，可得k ≤0，所以“k <0”不是“A ∩B =⌀”的必要条件，所以“k <0”是“A ∩B =⌀”的充分非必要条件．故选：A ．分a >1和0<a <1两种情况，根据充分必要条件的定义分别，判断其充分性和必要性即可．本题考查了充分必要条件，属于中档题．5.【答案】[2,+∞)【解析】解：∵全集U =R ，A =(−∞,2)，∴∁U A =[2,+∞)．故答案为：[2,+∞)．利用补集定义直接求解．本题考查补集的求法，考查补集定义等基础知识，考查运算求解能力，是基础题．6.【答案】√5【解析】解：因为复数z =1−2i ，所以|z|=√12+(−2)2=√5．故答案为：√5．由复数的模的计算公式即可求出．本题主要考查复数模的运算，属于基础题．7.【答案】−32【解析】解：若关于x ，y 的方程组{2x +y =43x −ay =8无解，则直线2x +y −4=0和直线3x −ay −8=0平行，故有32=−a 1≠−8−4，求得a =−32，故答案为：−32．由题意可得直线2x+y−4=0和直线3x−ay−8=0平行，再利用两条直线平行的性质，求出a的值．本题主要考查二元一次方程组无解问题，两条直线平行的性质，属于基础题．8.【答案】32π3【解析】解：∵球的半径为R=2，∴球的体积为V=4π3R3=32π3．故答案为：32π3．根据球的体积公式，结合题中的数据直接加以计算，可得答案．本题已知球的半径，求球的体积．着重考查了球的性质、求的体积公式及其应用等知识，属于基础题．9.【答案】6【解析】解：∵直线l1：2x+my+1=0与l2：y=3x−1互相垂直，∴2×3+m×(−1)=0，求得实数m=6，故答案为：6．由题意利用两条直线垂直的性质，求出m的值．本题主要考查两条直线垂直的性质，属于基础题．10.【答案】2√55【解析】解：因为sinα=−√55<0，α∈(−π2,π2)，所以α∈(−π2,0)，cosα=√1−sin2α=2√55，则sin(α+π2)=cosα=2√55．故答案为：2√55．由题意可得范围α∈(−π2,0)，进而根据同角三角函数基本关系式，诱导公式即可求解．本题主要考查了同角三角函数基本关系式，诱导公式在三角函数化简求值中的应用，考查了计算能力和转化思想，属于基础题．11.【答案】1120【解析】解：∵已知(x +2x )n 的二项展开式中，所有二项式系数的和为2n =256，∴n =8．则展开式中的通项公式为T r+1=C 8r ⋅2r ⋅x 8−2r ，令8−2r =0，求得r =4，可得展开式的常数项为C 84⋅24=1120，故答案为：1120．由题意利用二项式系数的性质，求得n =8，在二项展开式的通项公式中，令x 的幂指数等于0，求出r 的值，即可求得常数项．本题主要考查二项式定理的应用，二项展开式的通项公式，二项式系数的性质，属于基础题． 12.【答案】(−∞,−1)∪(1,+∞)【解析】解：根据题意，当x ≥0时，f(x)=2x −1，此时，若f(x)>1，即2x −1>1，解可得x >1，此时f(x)>1的解集(1,+∞)，又由f(x)是偶函数，则当x <0时，f(x)>1的解集(−∞,−1)，综合可得：不等式f(x)>1的解集为(−∞,−1)∪(1,+∞)．故答案为：(−∞,−1)∪(1,+∞)．根据题意，当x ≥0时，f(x)=2x −1，由函数的解析式可得f(x)>1在(0,+∞)上的解集，结合函数的奇偶性可得f(x)>1在(−∞,0)上的解集，综合可得答案．本题考查函数的奇偶性的性质以及应用，涉及不等式的解法，属于基础题．13.【答案】x =3【解析】解：∵1+log 2x =log 2(x 2−3)，∴log 2(2x)=log 2(x 2−3)，故2x =x 2−3，故{x 2−3>0x >0x 2−2x −3=0，解得：x =3，故答案为：x =3．问题转化为{x 2−3>0x >0x 2−2x −3=0，求出x 的值即可．本题考查了解方程问题，考查对数函数的性质，考查转化思想，是一道基础题．14.【答案】√32【解析】解：设曲线T 上的点为P ，由题意，|PF 1|−|PF 2|=1，则曲线T 为双曲线，焦点坐标为F 1(−1,0)，F 2(1,0)，2a =1，a =12，c =1，∴b 2=c 2−a 2=1−14=34，∴双曲线方程为4x 2−43y 2=1．渐近线方程为y =±√3x ，而点P n (n,y n )(其中y n >0，n ∈N ∗)是曲线T 上的点，当n →+∞时，直线P n F 2的斜率趋近于√3，即k P n F 2=√3．则P n F 2：y =√3(x −1)，即√3x −y −√3=0．∴n →∞lim d n =√3|√(√3)2+(−1)2=√32．故答案为：√32．由双曲线定义可知T 的轨迹方程，求得渐近线方程，得到直线P n F 2的方程，再由点到直线的距离公式求解．本题考查双曲线的定义域几何性质，考查数列极限的求法，考查运算求解能力，是中档题． 15.【答案】18【解析】解：根据题意，矩形ABCD 中，AB =2，AD =1，则AE i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +i 8AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ，AF j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +DF j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +j 8AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ，则AE i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AF j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +i 8AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +j 8AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=i 8+j 2，若AE i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AF j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ≤2，则i 8+j 2≤2，变形可得i +4j ≤16，又由i ，j ∈N ∗，1≤i ，j ≤7，当i =1时，j 可取的值为1、2、3，共3个；当i =2时，j 可取的值为1、2、3，共3个；当i =3时，j 可取的值为1、2、3，共3个；当i =4时，j 可取的值为1、2、3，共3个；当i =5时，j 可取的值为1、2，共2个；当i =6时，j 可取的值为1、2，共2个；当i =7时，j 可取的值为1、2，共2个；则符合条件的有序数对(i,j)共有3×4+2×3=18对，故答案为：18．根据题意，有由向量加法的运算性质可得AE i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +i 8AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ，AF j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +j 8AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ，进而由数量积的计算公式可得AE i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AF j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +i 8AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +j 8AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=i 8+j 2，变变形可得i +4j ≤16，据此分类讨论(i,j)的组合，由加法原理计算可得答案．本题考查向量数量积的计算，涉及分类计数原理的应用，属于基础题． 16.【答案】3【解析】解：由题意，设f(x)=y =−a x ，根据f(−1)=−13，解得a =3，∴f(x)=y =−3x ，那么x =log 3(−y)，(y <0)，x 与y 互换，可得f −1(x)=log 3(−x)，(x <0)，则y =kf(x)=−k ⋅3x ，那么x =log 3(y −k )，x 与y 互换，可得y =log 3(−x k )，向上平移1个单位，可得y =log 3(−x k )+1，即log 3(−x)=log 3(−3x k )，故得k =3，故答案为：3．由题意设f(x)=−a x 根据f(−1)=−13，解得a ，在求解y =kf(x)的反函数，向上平移1个单位，可得y =f −1(x)，即可求解实数k 的值；本题考查了反函数的求法，属于基础题．17.【答案】解：(1)证明：∵点D ，D 1分别是棱AC ，A 1C 1的中点，∴DD 1//CC 1， ∵CC 1//BB 1，∴DD 1//BB 1，∴D 、B 、B 1、D 1四点共面．(2)作C 1F ⊥B 1D 1，垂足为F ，∵BB 1⊥平面A 1B 1C 1，C 1F ⊂平面A 1B 1C 1，∴直线BB 1⊥直线C 1F ，∵C 1F ⊥直线B 1D 1且BB 1与B 1D 1相交于B 1，∴直线C 1F ⊥平面DBB 1D 1，∴∠C 1BF 即为直线BC 1与平面DBB 1D 1所成的角．在直角△C 1BF 中，BC 1=2√2，C 1F =2√55，sin∠C 1BF =√1010，直线BC 1与平面DBB 1D 1所成的角为arcsin √1010．【解析】(1)证明DD 1//BB 1，即可证明D 、B 、B 1、D 1四点共面．(2)作C 1F ⊥B 1D 1，垂足为F ，说明∠C 1BF 即为直线BC 1与平面DBB 1D 1所成的角，再求出直线BC 1与平面DBB 1D 1所成角的大小．本题考查直线与平面所成角的求法，平面的基本性质，是中档题．18.【答案】解：(1)由题意知，f(0)=k =0，下面对k =0进行检验：若k =0，则f(x)=√3sinxcosx ，对任意x ∈R 都有f(−x)=√3sin(−x)cos(−x)=−√3sinxcosx =−f(x)，∴f(x)是奇函数，∴k =0．(2)∵f(A)=cos 2A +√3sinAcosA =1，∴1+cos2A2+√32sin2A =1，整理，得sin(2A +π6)=12， ∴2A +π6=π6+2kπ或5π6+2kπ，k ∈Z ， ∴A =kπ或π3+kπ，k ∈Z ，∵A ∈(0,π)，∴A =π3，由余弦定理知，cosA =b 2+c 2−a 22bc ，即12=9+c 2−76c ，整理，得c 2−3c +2=0，解得c =1或c =2，∴S =12bcsinA =3√34或3√32．【解析】(1)由f(0)=0，知k =0，再对k =0进行检验，即可；(2)结合二倍角公式、辅助角公式和正弦函数的图象与性质，可推出A =π3，再由余弦定理求出c 的值，最后根据S =12bcsinA ，即可得解．本题考查解三角形与三角恒等变换的综合运用，熟练掌握三角形面积公式、余弦定理和三角恒等变换的相关公式是解题的关键，考查学生的逻辑推理能力和运算能力，属于基础题． 19.【答案】解：(1)x ∈[10,20]时，设：y =a(x −14)2+8，M(10,24)代入得 a =1，∴y =(x −14)2+8，x ∈[20,24]时，∵Q(20,44)、N(24,24)，∴y =−5x +144，∴y ={(x −14)2+8x ∈[10,20]−5x +144x ∈(20,24]． (2)如图，设仰角为α，俯角为β，∵Q(20,44)，A(0,24)，∴仰角α最小为45°，tanβ=24−y x ，=24−(x 2−28x +204)x=28−(x +180x )≤28−12√5，x ∈[10,20]∴俯角β最小为arctan(−12√5+28)≈49.4°，∴θ最小为94.4°．【解析】(1)结合函数的图象，通过x ∈[10,20]时，设：y =a(x −14)2+8，利用M(10,24)代入得 a =1，求出解析式，然后得到函数的解析式即可．(2)设仰角为α，俯角为β，推出tanβ=24−y x ，化简后利用基本不等式求解最值，推出θ最小为94.4°．本题考查函数与方程的应用，函数的解析式的求法，考查转化思想以及计算能力，是中档题． 20.【答案】解：(1)A 1(−a,0)，A 2(a,0)，B(0,1)，A 1B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(a, 1)，A 2B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−a, 1)，A 1B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅A 2B⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =−a 2+1=−4，解得a 2=5，即椭圆Γ的方程为x 25+y 2=1； (2)椭圆的方程为x 22+y 2=1，则F 2(1,0)，设Q(x Q ,y Q )，由线段F 2Q 的中点在y 轴上，得x Q =−1，代入椭圆方程，得y Q =√22，即Q(−1, √22)， S △F 2BQ =S △BF 2M +S △BQM =12(1−√24)⋅2=1−√24； (3)证明：由题意A 1(−3,0)，A 2(3,0)，设点P 的坐标为(6,m)，直线PA 1：y =m 9(x +3)，与椭圆方程 x 29+y 2=1联立消去y ，得(9+m 2)x 2+6m 2x +9m 2−81=0，由韦达定理，得x C =−3m 2+279+m 2，即C(−3m 2+279+m 2, 6m 9+m 2)，同理 D(3m 2−31+m 2, −2m 1+m 2)，当x C =x D ，即27−3m 29+m =3m 2−3m +1，即m 2=3时，直线CD 的方程为x =32，当x C ≠x D 时，直线CD ：y −−2m 1+m 2=4m 3(3−m 2)(x −3m 2−31+m 2)，化简得y =4m 3(3−m )(x −32)，恒过点(32, 0)，综上所述，直线CD 恒过点(32, 0)．【解析】(1)由椭圆方程分别求出点A 1，A 2，B 的坐标，然后利用已知向量关系，求出a 的值即可求解；(2)先求出椭圆的方程，即可求出F 2的坐标，设出Q 的坐标，根据已知可求出Q 的横坐标，然后代入椭圆方程化简求出Q 的坐标，进而可以求解；(3)由已知a 的值即可求出椭圆的左右顶点的坐标，再设出P 的坐标为(6,m)，由此可得直线PA 1的方程，并与椭圆方程联立，利用韦达定理求出C 的坐标，同理求出D 的坐标，若直线CD 的斜率不存在可求出直线CD 的方程，若斜率存在即可求出直线CD 的方程，即可求出直线CD 过的定点，进而得证．本题考查了椭圆的标准方程以及直线与椭圆的位置关系，涉及到三角形面积问题以及直线过定点的问题，考查了学生的运算转化能力，属于中档题． 21.【答案】(1)解：由a 2=3π4，a 3=π3，可得b 2=cos 3π4=−√22，b 3=cos π3=12，公比为q =−√22，由b 22=b 1⋅b 3解得b 1=1，数列{b n }的通项公式为b n =(−√22)n−1． (2)证明：设存在递减的数列{a n }，使得{b n }是无穷等比数列，则0<a 2<a 1<π2，此时cosa 2>cosa 1>0，公比q =cosa2cosa 1>1，cosa n =cosa 1⋅(q)n−1，考虑不等式cosa 1⋅q n−1>1，当n >1−log q (cosa 1)时，即n ≥1+[1−log q (cosa 1)]时，有cosa n >1(其中[x]表示不超过x 的最大整数)，这与f(x)=cosx 的值域为[−1,1]矛盾，所以假设不成立，得证；(3)解：(b1+b2m+1)(2m+1)2=0，可得b1+b2m+1=0，由等差数列性质b i+b2m+2−i=b1+b2m+1=0(1≤i≤m+1,i∈N∗)，即cosa i+cosa2m+2−i=0，特别地，b m+1=0，现考虑S2m+1的最大值．为使S2m+1取最大值，应有a n∈[5π,6π]，否则在S2m+1中将a n替换为a n′，且cosa n=cosa n′，a n′∈[5π,6π]，将得到一个更大的S2m+1，由cosa i+cosa2m+2−i=0可知a i+a2m+2−i=2⋅11π2=11π，特别地，a m+1=11π2；于是(S2m+1)max=m⋅(11π)+11π2=(2m+1)⋅11π2≤100π，解得m≤18922，所以m的最大值为8．【解析】(1)运用等比数列的中项性质，解方程可得公比q，所求通项公式；(2)运用反证法证明，结合数列的单调性和余弦函数的值域，可得矛盾，即可得证；(3)运用等差数列的中项性质和求和公式，解不等式可得所求最大值．本题考查等比数列和等差数列的性质和通项公式、求和公式的运用，考查运算能力和推理能力，属于中档题．。

2020年上海市杨浦区高考数学一模试卷试题及答案

2020年上海市杨浦区高三高考数学一模试卷一、填空题1．函数12()f x x -=的定义域为．2．关于x ，y 的方程组2130x y x y -=⎧⎨+=⎩的增广矩阵为．3．己知函数()f x 的反函数12()log f x x -=，则(1)f -= ．4．设a R ∈，22(1)a a a i --++为纯虚数(i 为虚数单位），则a = ．5．己知圆锥的底面半径为lcm ，侧面积为22cm π，则母线与底面所成角的大小为． 6．己知7(1)ax +的二项展开式中3x 的系数为280，则实数a = ．7．椭圆22194x y +=的焦点为1F ，2F ，P 为椭圆上一点，若1||5PF =，则12cos F PF ∠= ． 8．己知数列{}n a 的通项公式为*1(2)()1()(3)2n n nn a n N n -⎧⎪=∈⎨⎪⎩，n S 是数列{}n a 的前n 项和，则lim n n S →+∞= ．9．在直角坐标平面xOy 中，(2,0)A -，(0,1)B ，动点P 在圆22:2C x y +=上，则PA PB 的取值范围为．10．己知六个函数：①21y x =；②cos y x =；③12y x =；④arcsin y x =；⑤1()1xy lg x+=-；⑥1y x =+，从中任选三个函数，则其中既有奇函数又有偶函数的选法共有种 11．己知函数1()|1|(0)f x x x=->，若关于x 的方程2[()]()230f x mf x m +++=有三个不相等的实数解，则实数m 的取值范围为．12．向量集合{}|(,),,S a a x y x y R ==∈，对于任意α，S β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有(1)S λαλβ+-∈，则称S 为“C 类集”，现有四个命题：①若S 为“C 类集”，则集合{}|,M a a S R μμ=∈∈也是“C 类集”； ②若S ，T 都是“C 类集”，则集合{}|,M a b a S b T =+∈∈也是“C 类集”； ③若1A ，2A 都是“C 类集”，则12A A 也是“C 类集”；④若1A ，2A 都是“C 类集”，且交集非空，则12A A 也是“C 类集”．其中正确的命题有（填所有正确命题的序号）．二、选择题13．己知实数a ，b 满足a b >，则下列不等式中恒成立的是( ) A ．22a b >B ．11a b< C ．||||a b >D ．22a b >14．要得到函数2sin(2)3y x π=+的图象，只要将2sin 2y x =的图象( )A ．向左平移6π个单位 B ．向右平移6π个单位 C ．向左平移3π个单位D ．向右平移3π个单位15．设1z ，2z 为复数，则下列命题中一定成立的是( ) A ．如果120z z ->，那么12z z > B ．如果12||||z z =，那么12z z =± C ．如果12||1z z >，那么12||||z z > D ．如果22120z z +=，那么120z z == 16．对于全集R 的子集A ，定义函数1()()0()A Rx A f x x C A ∈⎧=⎨∈⎩为A 的特征函数．设A ，B 为全集R 的子集，下列结论中错误的是( ) A ．若A B ⊆，()()A B f x f x B ．()1()R A A f x f x =-C ．()()()A B ABf x f x f x = D ．()()()A B ABf x f x f x =+三、解答题17．如图，四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 为矩形，PA ⊥底面ABCD ，1AB PA ==，AD =，E ，F 分别为棱PD ，PA 的中点．（1）求证：B 、C 、E 、F 四点共面；（2）求异面直线PB 与AE 所成的角．18．己知函数()22x xaf x =+，其中a 为实常数．（1）若(0)7f =，解关于x 的方程()5f x =；（2）判断函数()f x 的奇偶性，并说明理由．19．东西向的铁路上有两个道口A 、B ，铁路两侧的公路分布如图，C 位于A 的南偏西15︒，且位于B 的南偏东15︒方向，D 位于A 的正北方向，2AC AD km ==，C 处一辆救护车欲通过道口前往D 处的医院送病人，发现北偏东45︒方向的E 处（火车头位置）有一列火车自东向西驶来，若火车通过每个道口都需要1分钟，救护车和火车的速度均为60/km h ．（1）判断救护车通过道口A 是否会受火车影响，并说明理由；（2）为了尽快将病人送到医院，救护车应选择A 、B 中的哪个道口？通过计算说明．20．如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ，点A 是第一象限内抛物线C 上的一点，点D 的坐标为(t ，0)(0)t >．（1）若||5OA =A 的坐标；（2）若AFD ∆为等腰直角三角形，且90FAD ∠=︒，求点D 的坐标；（3）弦AB 经过点D ，过弦AB 上一点P 作直线x t =-的垂线，垂足为点Q ，求证：“直线QA 与抛物线相切”的一个充要条件是“P 为弦AB 的中点”．21．己知无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ，若对于任意的正整数n ，均有210n S -，20n S ，则称数列{}n a 具有性质P ．（1）判断首项为1，公比为2-的无穷等比数列{}n a 是否具有性质P ，并说明理由；（2）己知无穷数列{}n a 具有性质P ，且任意相邻四项之和都相等，求证：40S =；（3）己知*21()n b n n N =-∈，数列{}n c 是等差数列，()()122n n n b n a c n +⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数，若无穷数列{}n a 具有性质P ，求2019c 的取值范围．参考答案一、填空题1．函数12()f x x -=的定义域为 (0,)+∞ ．解：12y x-==，使函数有意义只要满足0x >即可，故函数12y x -=的定义域为：(0,)+∞；故答案为：(0,)+∞2．关于x ，y 的方程组2130x y x y -=⎧⎨+=⎩的增广矩阵为211130-⎡⎤⎢⎥⎣⎦．解：由增广矩阵的定义可知，关于x ，y 的方程组2130x y x y -=⎧⎨+=⎩的增广矩阵为211130-⎡⎤⎢⎥⎣⎦，故答案为：211130-⎡⎤⎢⎥⎣⎦3．己知函数()f x 的反函数12()log f x x -=，则(1)f - 2．解：把1y =-代入反函数12()log 1f x x -==-，故12x =，故答案为：12． 4．设a R ∈，22(1)a a a i --++为纯虚数(i 为虚数单位），则a = 2 ．解：22(1)a a a i --++为纯虚数， ∴22010a a a ⎧--=⎨+≠⎩，解得2a =．故答案为：2．5．己知圆锥的底面半径为lcm ，侧面积为22cm π，则母线与底面所成角的大小为 3．解：由圆锥侧面积公式12S rl l πππ===，解得2l =，设母线与底面所成角为θ，则1cos 2r l θ==， 3πθ∴=，故答案为：3π．6．己知7(1)ax +的二项展开式中3x 的系数为280，则实数a = 2 ．解：二项式展开的通项公式得777177()1r r r r r r r T C ax C a x ---+==，令4r =，得3x 的系数，37280r C a =，2a =，故答案为：2．7．椭圆22194x y +=的焦点为1F ，2F ，P 为椭圆上一点，若1||5PF =，则12cos F PF ∠= 5 ．解：椭圆22194x y +=的焦点为1F ，2F ，P 为椭圆上一点，若1||5PF =，可得2||651PF =-=，21||2F F c ==，由余弦定理可得：222121212||||||251203cos 2||||2515PF PF F F PF PF θ+-+-===⨯⨯．故答案为：35．8．己知数列{}n a 的通项公式为*1(2)()1()(3)2n n n n a n N n -⎧⎪=∈⎨⎪⎩，n S 是数列{}n a 的前n 项和，则lim n n S →+∞2．解：由*1(2)()1()(3)2n n n n a n N n -⎧⎪=∈⎨⎪⎩，知数列{}n a 自第三项起是以14为首项，以12为公比的等比数列，则1231234lim lim()lim()n n n n n n S a a a a a a a a a →+∞→∞→∞=+++⋯+=++++⋯+174121212=++=-．故答案为：72． 9．在直角坐标平面xOy 中，(2,0)A -，(0,1)B ，动点P 在圆22:2C x y +=上，则PAPB 的取值范围为[2-+ ．解：令)([0,2])P θθθπ∈，且(2,0)A -，(0,1)B ， ∴(22cos ,2sin )(2cos ,12sin )PA PB θθθθ=-----2222cos sin θθθθ=++-2sin )θθ=+-)2θϕ=++，其中tan 2ϕ=-，∴PA PB 的取值范围为[2-+．故答案为：[2-+．10．己知六个函数：①21y x =；②cos y x =；③12y x =；④arcsin y x =；⑤1()1xy lg x+=-；⑥1y x =+，从中任选三个函数，则其中既有奇函数又有偶函数的选法共有 12 种解：根据题意，六个函数：①21y x =，②cos y x =，③12y x =，④arcsin y x =，⑤1()1xy lg x+=-，⑥1y x =+中，奇函数有④arcsin y x =和⑤1()1xy lg x+=-，共2个，偶函数有：①21y x =和②cos y x =，共2个，非奇非偶函数有：④arcsin y x =和⑥1y x =+，共2个，从6个函数中任选3个，若有1个奇函数和2个偶函数，有122⨯=种选法，若有2个奇函数和1个偶函数，有122⨯=种选法，若有1个奇函数、1个偶函数和1个非奇非偶函数，有2228⨯⨯=种选法，则既有奇函数又有偶函数的选法共有22812++=种；故答案为：12． 11．己知函数1()|1|(0)f x x x=->，若关于x 的方程2[()]()230f x mf x m +++=有三个不相等的实数解，则实数m 的取值范围为 (2，4]3．解：画出函数1()|1|(0)f x x x=->的图象，如图所示，令()y f x =，则2230y my m +++=有2个不相等的实数解，其范围分别为(0,1)和[1，)+∞，则22123000230m m m m ⎧+++⎨+⨯++>⎩解得3423m -<-故答案为：3(2-，4]3-．12．向量集合{}|(,),,S a a x y x y R ==∈，对于任意α，S β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有(1)S λαλβ+-∈，则称S 为“C 类集”，现有四个命题：①若S 为“C 类集”，则集合{}|,M a a S R μμ=∈∈也是“C 类集”； ②若S ，T 都是“C 类集”，则集合{}|,M a b a S b T =+∈∈也是“C 类集”； ③若1A ，2A 都是“C 类集”，则12A A 也是“C 类集”； ④若1A ，2A 都是“C 类集”，且交集非空，则12A A 也是“C 类集”．其中正确的命题有 ①②④ （填所有正确命题的序号）．解：①若S 为“C 类集”，则对于任意α，S β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有(1)S λαλβ+-∈，集合{}|,M a a S R μμ=∈∈，可得对于任意μα，M μβ∈，以及任意(0,1)λ∈，都有(1)M λμαλμβ+-∈，故①正确；②若S 是“C 类集”，则对于任意1α，1S β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有11(1)S λαλβ+-∈， T 是“C 类集”，则对于任意2α，2T β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有22(1)T λαλβ+-∈，可得对于任意12M αα+∈，12M ββ+∈，以及任意(0,1)λ∈，都有1212()(1)()M λααλββ++-+∈，故②正确；③若1A “C 类集”，可得对于任意1α，11A β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有111(1)A λαλβ+-∈， 2A 是“C 类集”，对于任意2α，22A β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有222(1)A λαλβ+-∈，设12M A A =，M 为1A ，2A 中的元素的合并而得，且不重复，不符合“C 类集”的定义，故③错误；④若1A “C 类集”，可得对于任意1α，11A β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有111(1)A λαλβ+-∈， 2A 是“C 类集”，对于任意2α，22A β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有222(1)A λαλβ+-∈，设12M A A =，M 为1A ，2A 中的元素的公共部分而得，且不为空集，符合“C 类集”的定义，故④正确．故答案为：①②④．二、选择题13．己知实数a ，b 满足a b >，则下列不等式中恒成立的是( ) A ．22a b >B ．11a b< C ．||||a b >D ．22a b >解：A 选项不正确，当1a =，2b =-时，不等式就不成立； B 选项不正确，因为1a =，2b =-时，不等式就不成立； C 选项不正确，因为1a =，2b =-时，不等式就不成立；D 选项正确，因为2x y =是一个增函数，故当a b >时一定有22a b >，故选：D ．14．要得到函数2sin(2)3y x π=+的图象，只要将2sin 2y x =的图象( )A ．向左平移6π个单位 B ．向右平移6π个单位 C ．向左平移3π个单位D ．向右平移3π个单位解：将2sin 2y x =的图象向左平移6π个单位，可得函数2sin(2)3y x π=+的图象，故选：A ．15．设1z ，2z 为复数，则下列命题中一定成立的是( ) A ．如果120z z ->，那么12z z > B ．如果12||||z z =，那么12z z =±C ．如果12||1z z >，那么12||||z z > D ．如果22120z z +=，那么120z z ==解：对于A ，反例13z i =+，21z i =+，满足，120z z ->，当时12z z >不正确，所以A 不正确；对于B ，反例11z i =+，21z i =-，满足12||||z z =，但是12z z =±不正确；对于C ，12||1z z >，那么12||||z z >，正确；对于D ，反例11z i =+，21z i =-，满足22120z z +=，不满足120z z ==，所以D 不正确；故选：C ．16．对于全集R 的子集A ，定义函数1()()0()A Rx A f x x C A ∈⎧=⎨∈⎩为A 的特征函数．设A ，B 为全集R 的子集，下列结论中错误的是( ) A ．若A B ⊆，()()A B f x f x B ．()1()R A A f x f x =-C ．()()()A B ABf x f x f x = D ．()()()A B ABf x f x f x =+解：:A A B ⊆，可得x A ∈则x B ∈，1()()0()A R x A f x x C A ∈⎧=⎨∈⎩，1()()0()B Rx B f x x C B ∈⎧=⎨∈⎩，而R C A 中可能有B 的元素，但R C B 中不可能有A 的元素，()()A B f x f x ∴，故A 正确；B ：因为1,()0,R U A xC Af x x A ∈⎧=⎨∈⎩，综合()A f x 的表达式，可得1()R A A f f x =-，故B 正确； 1,1,1,1,:()()()0,()0,()()0,0,A B ABR R R R Rx A B x A B x Ax BC f x f x f x x C A B x C A C B x C Ax C B ⎧⎧∈∈∈∈⎧⎧⎪⎪====⎨⎨⎨⎨∈∈∈∈⎪⎪⎩⎩⎩⎩，故C 正确； 0,:()()()1,()A B ABU x A BD f x f x f x x C A B ⎧∈⎪=≠+⎨∈⎪⎩，故D 错误；故选：D ．三、解答题17．如图，四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 为矩形，PA ⊥底面ABCD ，1AB PA ==，3AD =，E ，F 分别为棱PD ，PA 的中点．（1）求证：B 、C 、E 、F 四点共面；（2）求异面直线PB 与AE 所成的角．解：（1）在PAD ∆中，由E 、F 为PD ，PA 中点得，EF 为中位线，即//EF AD ，又底面为矩形，//AD BC ，//EF BC ∴，∴由平行线确定唯一平面得E 、F 、B 、C 在同一平面上．（2）如图，以A 为原点，AB 为x 轴，AD 为y 轴，AP 为z 轴建立空间直角坐标系，依题意得：(0A ，0，0)，(1B ，0，0)，(0P ，0，1)，(0E ，32，1)2， (1PB =，0，1)-，(0AE =，32，1)2， 1||22cos 4||||21PB AE PB AE θ===， ∴异面直线PB 与AE 夹角为：2arccos4．18．己知函数()22x x af x =+，其中a 为实常数．（1）若(0)7f =，解关于x 的方程()5f x =；（2）判断函数()f x 的奇偶性，并说明理由．解：（1）由题意(0)17f a =+=， 6a ∴=，6()22x xf x =+，由6252x x +=可得22x =或23x =， 1x ∴=或2log 3x =，（2）函数定义域R ，①当()f x 为奇函数时，()()f x f x -=-， ∴2(2)22x xx xa a --+=-+， 1(1)(2)02x xa ∴++=， 1a ∴=-；②当()f x 为偶函数时，()()f x f x -=， ∴2(2)22x xx xa a --+=+， 1(1)(2)02x xa ∴-+=， 1a ∴=；③当1a ≠±时，函数()f x 为非奇非偶函数．19．东西向的铁路上有两个道口A 、B ，铁路两侧的公路分布如图，C 位于A 的南偏西15︒，且位于B 的南偏东15︒方向，D 位于A 的正北方向，2AC AD km ==，C 处一辆救护车欲通过道口前往D 处的医院送病人，发现北偏东45︒方向的E 处（火车头位置）有一列火车自东向西驶来，若火车通过每个道口都需要1分钟，救护车和火车的速度均为60/km h ．（1）判断救护车通过道口A 是否会受火车影响，并说明理由；（2）为了尽快将病人送到医院，救护车应选择A 、B 中的哪个道口？通过计算说明．解：（1）依据题意：在ACE ∆中，正弦定理： sin 30sin 45AE AC =︒︒，即12AE =，解得：AE =， ∴救护车到达A 处需要时间：2126030h min ==，火车到达A1.41min =，火车影响A道口时间为1]+，2∈1]+，∴救护车经过A 会受影响．（2）若选择A 道口：一共需要花费时间为：2160(3 4.4160A t min =+⨯== 若选择B 道口：BE BC >，通过B 道口不受火车影响；一共花费时间为：60B BC BDt h +=，由余弦定理求AB 长：2222cos AB BC AC BC AC ACB =+-∠，即AB =BD ∴==60 4.2560B A BC BD t h min min t +==<， ∴选择B 过道．20．如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ，点A 是第一象限内抛物线C 上的一点，点D 的坐标为(t ，0)(0)t >．（1）若||OA =A 的坐标；（2）若AFD ∆为等腰直角三角形，且90FAD ∠=︒，求点D 的坐标；（3）弦AB 经过点D ，过弦AB 上一点P 作直线x t =-的垂线，垂足为点Q ，求证：“直线QA 与抛物线相切”的一个充要条件是“P 为弦AB 的中点”．解：（1）抛物线2:4C y x =的焦点为F ，点A 是第一象限内抛物线C 上的一点，可设(,)A m n ，即24n m =，0m >，0n >，又||5OA =，可得225m n +=，解得1m =，2n =，即(1,2)A ；（2）设(,)A x y ，由(1,0)F ，(,0)D t ，90(1FAD AF AD x ∠=︒⇒=-，)(y t x --，2)(1)()0y x t x y -=--+=，①由AFD ∆为等腰三角形，可得A 在x 轴上的投影为FD 的中点，即有12tx +=，且24y x =，代入①解得542t =±，由0t >，可得(542D +，0)；（3）先证由“P 为弦AB 的中点”可得“直线QA 与抛物线相切”．设直线AB 的方程为x ay t =+，联立抛物线方程24y x =，可得2440y ay t --=，设1(A x ，1)y ，2(B x ，2)y ，可得124y y a +=， AB 的中点2(2P t a +，2)a ，(,2)Q t a -，直线QA 的斜率为112y a k x t -=+，又11x ay t =+，可得1122y ak ay t-=+，又24y x =两边对x 求导，可得24yy '=，即2y y'=，则在A 处的切线的斜率为12y ，由21111111244202(2)y a y ay tay t y y ay t ----==++，可得QA 为抛物线的切线；再证由“直线QA 与抛物线相切”可得“P 为弦AB 的中点”．设(,)Q t s -，即P 的纵坐标为s ，可得切线QA 的方程为12()y s x t y -=+，联立抛物线方程24y x =可得211202y ty s y y -++=，由△111214()02ts y y =-+=，整理可得211240y sy t --=，②由1y 为2440y ay t --=的根，可得211440y ay t --=，③ 由②③为同一方程，可得24s a =，即1222y y s a +==，可得P 为AB 的中点，综上可得“直线QA 与抛物线相切”的一个充要条件是“P 为弦AB 的中点”．21．己知无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ，若对于任意的正整数n ，均有210n S -，20n S ，则称数列{}n a 具有性质P ．（1）判断首项为1，公比为2-的无穷等比数列{}n a 是否具有性质P ，并说明理由；（2）己知无穷数列{}n a 具有性质P ，且任意相邻四项之和都相等，求证：40S =；（3）己知*21()n b n n N =-∈，数列{}n c 是等差数列，()()122n n n b n a c n +⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数，若无穷数列{}n a 具有性质P ，求2019c 的取值范围．解：（1）111(2)n n n a a q --==-，2121211(2)1(12)01(2)3n n n S -----==+>--， 2221(2)1(12)01(2)3n n nS --==-<--，则数列{}n a 具有性质P ；（2）证明：由题意可得{}n a 具有周期性，4n n a a +=，则44n S nS =，由{}n a 具有性质P ，可得40n S ，410n S +，运用反证法，若40S <，则4144141n n S nS a nS a ++=+=+，令14[]1a n S =-+，则410n S +<，（当141an S =-+时，410n S +=，则当14[]1a n S =-+，则410)n S +<，与410n S +矛盾，可得40S ，又40n S ，具有40S =成立；（3）由题意21n b n =-，可设{}n c 的前n 项和为2n T An Bn =+，{}n b 的前n 项和为2n R n =，无穷数列{}n a 具有性质P ，可得210n S -，20n S ，其中21n S -含有n 项奇数项，1n -项偶数项，有22211321242212121()()()()(1)(1)n n n n n S a a a a a a b b b c c c n A n B n ----=++⋯++++⋯+=++⋯++++⋯+=+-+-，其中2n S 含有n 项奇数项，n 项偶数项，有22213212421212()()()()n n n n n S a a a a a a b b b c c c n An Bn-=++⋯++++⋯+=++⋯++++⋯+=++，由性质P 可得22(1)(2)()0(1)0A n A B n A B A n Bn ⎧++-++-⎨++⎩对任意*n N ∈成立，则A ，B 满足120A B B A =-⎧⎪⎨⎪-⎩，即1[2,0]A B =-⎧⎨∈-⎩，可得2019201920184037[4039c T T B =-=-∈-，4037]-．。

2020年上海市杨浦区高考数学一模试卷

2020年上海市杨浦区高考数学一模试卷一、填空题1．（3分）函数12()f x x -=的定义域为．2．（3分）关于x ，y 的方程组2130x y x y -=⎧⎨+=⎩的增广矩阵为．3．（3分）已知函数()f x 的反函数12()log f x x -=，则(1)f -= ．4．（3分）设a R ∈，22(1)a a a i --++为纯虚数(i 为虚数单位），则a = ．5．（3分）已知圆锥的底面半径为lcm ，侧面积为22cm π，则母线与底面所成角的大小为． 6．（3分）已知7(1)ax +的二项展开式中3x 的系数为280，则实数a = ．7．（3分）椭圆22194x y +=的焦点为1F ，2F ，P 为椭圆上一点，若1||5PF =，则12cos F PF ∠= ． 8．（3分）已知数列{}n a 的通项公式为*1(2)()1()(3)2n n nn a n N n -⎧⎪=∈⎨⎪⎩……，n S 是数列{}n a 的前n 项和，则lim n n S →+∞= ．9．（3分）在直角坐标平面xOy 中，(2,0)A -，(0,1)B ，动点P 在圆22:2C x y +=上，则PA PB 的取值范围为．10．（3分）已知六个函数：①21y x=；②cos y x =；③12y x =；④arcsin y x =；⑤1()1xy lg x +=-；⑥1y x =+，从中任选三个函数，则其中既有奇函数又有偶函数的选法共有种 11．（3分）已知函数1()|1|(0)f x x x=->，若关于x 的方程2[()]()230f x mf x m +++=有三个不相等的实数解，则实数m 的取值范围为．12．（3分）向量集合{}|(,),,S a a x y x y R ==∈，对于任意α，S β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有(1)S λαλβ+-∈，则称S 为“C 类集”，现有四个命题： ①若S 为“C 类集”，则集合{}|,M a a S R μμ=∈∈也是“C 类集”； ②若S ，T 都是“C 类集”，则集合{}|,M a b a S b T =+∈∈也是“C 类集”； ③若1A ，2A 都是“C 类集”，则12A A 也是“C 类集”；④若1A ，2A 都是“C 类集”，且交集非空，则12A A 也是“C 类集”．其中正确的命题有（填所有正确命题的序号）．二、选择题13．（3分）已知实数a ，b 满足a b >，则下列不等式中恒成立的是( ) A ．22a b >B ．11a b< C ．||||a b >D ．22a b >14．（3分）要得到函数2sin(2)3y x π=+的图象，只要将2sin 2y x =的图象( )A ．向左平移6π个单位 B ．向右平移6π个单位 C ．向左平移3π个单位D ．向右平移3π个单位15．（3分）设1z ，2z 为复数，则下列命题中一定成立的是( ) A ．如果120z z ->，那么12z z > B ．如果12||||z z =，那么12z z =± C ．如果12||1z z >，那么12||||z z > D ．如果22120z z +=，那么120z z == 16．（3分）对于全集R 的子集A ，定义函数1()()0()A Rx A f x x C A ∈⎧=⎨∈⎩为A 的特征函数．设A ，B 为全集R 的子集，下列结论中错误的是( )A ．若AB ⊆，()()A B f x f x … B ．()1()R A A f x f x =-ðC ．()()()A B ABf x f x f x = D ．()()()A B ABf x f x f x =+三、解答题17．如图，四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 为矩形，PA ⊥底面ABCD ，1AB PA ==，AD =，E ，F 分别为棱PD ，PA 的中点．（1）求证：B 、C 、E 、F 四点共面；（2）求异面直线PB 与AE 所成的角．18．已知函数()22x xaf x =+，其中a 为实常数．（1）若(0)7f =，解关于x 的方程()5f x =；（2）判断函数()f x 的奇偶性，并说明理由．19．东西向的铁路上有两个道口A 、B ，铁路两侧的公路分布如图，C 位于A 的南偏西15︒，且位于B 的南偏东15︒方向，D 位于A 的正北方向，2AC AD km ==，C 处一辆救护车欲通过道口前往D 处的医院送病人，发现北偏东45︒方向的E 处（火车头位置）有一列火车自东向西驶来，若火车通过每个道口都需要1分钟，救护车和火车的速度均为60/km h ．（1）判断救护车通过道口A 是否会受火车影响，并说明理由；（2）为了尽快将病人送到医院，救护车应选择A 、B 中的哪个道口？通过计算说明．20．如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ，点A 是第一象限内抛物线C 上的一点，点D 的坐标为(t ，0)(0)t >．（1）若||OA =A 的坐标；（2）若AFD ∆为等腰直角三角形，且90FAD ∠=︒，求点D 的坐标；（3）弦AB 经过点D ，过弦AB 上一点P 作直线x t =-的垂线，垂足为点Q ，求证：“直线QA 与抛物线相切”的一个充要条件是“P 为弦AB 的中点”．21．已知无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ，若对于任意的正整数n ，均有210n S -…，20n S …，则称数列{}n a 具有性质P ．（1）判断首项为1，公比为2-的无穷等比数列{}n a 是否具有性质P ，并说明理由；（2）已知无穷数列{}n a 具有性质P ，且任意相邻四项之和都相等，求证：40S =；（3）已知*21()n b n n N =-∈，数列{}n c 是等差数列，()()122n n n b n a c n +⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数，若无穷数列{}n a 具有性质P ，求2019c 的取值范围．2020年上海市杨浦区高考数学一模试卷参考答案与试题解析一、填空题1．（3分）函数12()f x x -=的定义域为 (0,)+∞ ．【解答】解：12y x-==，使函数有意义只要满足0x >即可，故函数12y x -=的定义域为：(0,)+∞；故答案为：(0,)+∞2．（3分）关于x ，y 的方程组2130x y x y -=⎧⎨+=⎩的增广矩阵为211130-⎡⎤⎢⎥⎣⎦．【解答】解：由增广矩阵的定义可知，关于x ，y 的方程组2130x y x y -=⎧⎨+=⎩的增广矩阵为211130-⎡⎤⎢⎥⎣⎦，故答案为：211130-⎡⎤⎢⎥⎣⎦3．（3分）已知函数()f x 的反函数12()log f x x -=，则(1)f -= 12．【解答】解：把1y =-代入反函数12()log 1f x x -==-，故12x =，故答案为：12． 4．（3分）设a R ∈，22(1)a a a i --++为纯虚数(i 为虚数单位），则a = 2 ．【解答】解：22(1)a a a i --++为纯虚数， ∴22010a a a ⎧--=⎨+≠⎩，解得2a =．故答案为：2．5．（3分）已知圆锥的底面半径为lcm ，侧面积为22cm π，则母线与底面所成角的大小为 3π．【解答】解：由圆锥侧面积公式12S rl l πππ===，解得2l =，设母线与底面所成角为θ，则1cos 2r l θ==， 3πθ∴=，故答案为：3π． 6．（3分）已知7(1)ax +的二项展开式中3x 的系数为280，则实数a = 2 ．【解答】解：二项式展开的通项公式得777177()1r r r r rr r T C ax C a x ---+==，令4r =，得3x 的系数，37280r C a =，2a =，故答案为：2．7．（3分）椭圆22194x y +=的焦点为1F ，2F ，P 为椭圆上一点，若1||5PF =，则12cos F PF ∠=35．【解答】解：椭圆22194x y +=的焦点为1F ，2F ，P 为椭圆上一点，若1||5PF =，可得2||651PF =-=，21||2F F c ==，由余弦定理可得：222121212||||||251203cos 2||||2515PF PF F F PF PF θ+-+-===⨯⨯．故答案为：35．8．（3分）已知数列{}n a 的通项公式为*1(2)()1()(3)2n n nn a n N n -⎧⎪=∈⎨⎪⎩……，n S 是数列{}n a 的前n 项和，则lim n n S →+∞=72．【解答】解：由*1(2)()1()(3)2n n nn a n N n -⎧⎪=∈⎨⎪⎩……，知数列{}n a 自第三项起是以14为首项，以12为公比的等比数列，则1231234lim lim()lim()n n n n n n S a a a a a a a a a →+∞→∞→∞=+++⋯+=++++⋯+174121212=++=-．故答案为：72． 9．（3分）在直角坐标平面xOy 中，(2,0)A -，(0,1)B ，动点P 在圆22:2C x y +=上，则PA PB 的取值范围为[2 ．【解答】解：令)([0,2])P θθθπ∈，且(2,0)A -，(0,1)B ，∴(22cos ,2sin )(2cos ,12sin )PAPB θθθθ=-----2222cos sin θθθθ=++2sin )θθ=+-)2θϕ=++，其中tan 2ϕ=-，∴PAPB的取值范围为[2．故答案为：[2+．10．（3分）已知六个函数：①21y x=；②cos y x =；③12y x =；④arcsin y x =；⑤1()1x y lg x +=-；⑥1y x =+，从中任选三个函数，则其中既有奇函数又有偶函数的选法共有 12 种【解答】解：根据题意，六个函数：①21y x=，②cos y x =，③12y x =，④arcsin y x =，⑤1()1x y lg x +=-，⑥1y x =+中，奇函数有④arcsin y x =和⑤1()1xy lg x+=-，共2个，偶函数有：①21y x=和②cos y x =，共2个，非奇非偶函数有：④arcsin y x =和⑥1y x =+，共2个，从6个函数中任选3个，若有1个奇函数和2个偶函数，有122⨯=种选法，若有2个奇函数和1个偶函数，有122⨯=种选法，若有1个奇函数、1个偶函数和1个非奇非偶函数，有2228⨯⨯=种选法，则既有奇函数又有偶函数的选法共有22812++=种；故答案为：12．11．（3分）已知函数1()|1|(0)f x x x =->，若关于x 的方程2[()]()230f x mf x m +++=有三个不相等的实数解，则实数m 的取值范围为 3(2-，4]3- ．【解答】解：画出函数1()|1|(0)f x x x=->的图象，如图所示，令()y f x =，则2230y my m +++=有2个不相等的实数解，其范围分别为(0,1)和[1，)+∞，则22123000230m m m m ⎧+++⎨+⨯++>⎩…解得3423m -<-…故答案为：3(2-，4]3-．12．（3分）向量集合{}|(,),,S a a x y x y R ==∈，对于任意α，S β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有(1)S λαλβ+-∈，则称S 为“C 类集”，现有四个命题： ①若S 为“C 类集”，则集合{}|,M a a S R μμ=∈∈也是“C 类集”； ②若S ，T 都是“C 类集”，则集合{}|,M a b a S b T =+∈∈也是“C 类集”； ③若1A ，2A 都是“C 类集”，则12A A 也是“C 类集”；④若1A ，2A 都是“C 类集”，且交集非空，则12A A 也是“C 类集”．其中正确的命题有 ①②④ （填所有正确命题的序号）．【解答】解：①若S 为“C 类集”，则对于任意α，S β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有(1)S λαλβ+-∈，集合{}|,M a a S R μμ=∈∈，可得对于任意μα，M μβ∈，以及任意(0,1)λ∈，都有(1)M λμαλμβ+-∈，故①正确；②若S 是“C 类集”，则对于任意1α，1S β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有11(1)S λαλβ+-∈， T 是“C 类集”，则对于任意2α，2T β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有22(1)T λαλβ+-∈，可得对于任意12M αα+∈，12M ββ+∈，以及任意(0,1λ∈，都有1212()(1)()M λααλββ++-+∈，故②正确； ③若1A “C 类集”，可得对于任意1α，11A β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有111(1)A λαλβ+-∈，2A 是“C 类集”，对于任意2α，22A β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有222(1)A λαλβ+-∈，设12M A A =，M 为1A ，2A 中的元素的合并而得，且不重复，不符合“C 类集”的定义，故③错误；④若1A “C 类集”，可得对于任意1α，11A β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有111(1)A λαλβ+-∈，2A 是“C 类集”，对于任意2α，22A β∈，以及任意(0,1)λ∈，都有222(1)A λαλβ+-∈，设12M A A =，M 为1A ，2A 中的元素的公共部分而得，且不为空集，符合“C 类集”的定义，故④正确．故答案为：①②④．二、选择题13．（3分）已知实数a ，b 满足a b >，则下列不等式中恒成立的是( ) A ．22a b >B ．11a b< C ．||||a b >D ．22a b >【解答】解：A 选项不正确，当1a =，2b =-时，不等式就不成立；B 选项不正确，因为1a =，2b =-时，不等式就不成立；C 选项不正确，因为1a =，2b =-时，不等式就不成立；D 选项正确，因为2x y =是一个增函数，故当a b >时一定有22a b >，故选：D ．14．（3分）要得到函数2sin(2)3y x π=+的图象，只要将2sin 2y x =的图象( )A ．向左平移6π个单位 B ．向右平移6π个单位 C ．向左平移3π个单位D ．向右平移3π个单位【解答】解：将2sin 2y x =的图象向左平移6π个单位，可得函数2sin(2)3y x π=+的图象，故选：A ．15．（3分）设1z ，2z 为复数，则下列命题中一定成立的是( ) A ．如果120z z ->，那么12z z > B ．如果12||||z z =，那么12z z =± C ．如果12||1z z >，那么12||||z z > D ．如果22120z z +=，那么120z z == 【解答】解：对于A ，反例13z i =+，21z i =+，满足，120z z ->，当时12z z >不正确，所以A 不正确；对于B ，反例11z i =+，21z i =-，满足12||||z z =，但是12z z =±不正确；对于C ，12||1z z >，那么12||||z z >，正确；对于D ，反例11z i =+，21z i =-，满足22120z z +=，不满足120z z ==，所以D 不正确；故选：C ．16．（3分）对于全集R 的子集A ，定义函数1()()0()A Rx A f x x C A ∈⎧=⎨∈⎩为A 的特征函数．设A ，B 为全集R 的子集，下列结论中错误的是( )A ．若AB ⊆，()()A B f x f x … B ．()1()R A A f x f x =-ðC ．()()()A B ABf x f x f x = D ．()()()A B ABf x f x f x =+【解答】解：:A A B ⊆，可得x A ∈则x B ∈，1()()0()A R x A f x x C A ∈⎧=⎨∈⎩，1()()0()B Rx B f x x C B ∈⎧=⎨∈⎩，而R C A 中可能有B 的元素，但R C B 中不可能有A 的元素，()()A B f x f x ∴…，故A 正确； B ：因为1,()0,R U A x C Af x x A ∈⎧=⎨∈⎩ð，综合()A f x 的表达式，可得1()RA A f f x =-ð，故B 正确； 1,1,1,1,:()()()0,()0,()()0,0,A B ABR R R R R x A Bx A Bx A x BC f x f x f x x C A B x C A C B x C A x C B⎧⎧∈∈∈∈⎧⎧⎪⎪====⎨⎨⎨⎨∈∈∈∈⎪⎪⎩⎩⎩⎩，故C 正确；0,:()()()1,()A B ABU x A B D f x f x f x x C A B ⎧∈⎪=≠+⎨∈⎪⎩，故D 错误；故选：D ．三、解答题17．如图，四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 为矩形，PA ⊥底面ABCD ，1AB PA ==，AD =，E ，F 分别为棱PD ，PA 的中点．（1）求证：B 、C 、E 、F 四点共面；（2）求异面直线PB 与AE 所成的角．【解答】解：（1）在PAD ∆中，由E 、F 为PD ，PA 中点得，EF 为中位线，即//EF AD ，又底面为矩形，//AD BC ，//EF BC ∴，∴由平行线确定唯一平面得E 、F 、B 、C 在同一平面上．（2）如图，以A 为原点，AB 为x 轴，AD 为y 轴，AP 为z 轴建立空间直角坐标系，依题意得：(0A ，0，0)，(1B ，0，0)，(0P ，0，1)，(0E，1)2， (1PB =，0，1)-，(0AE =，，1)2，1||2cos ||||2PB AE PB AE θ===， ∴异面直线PB 与AE 夹角为：18．已知函数()22x xaf x =+，其中a 为实常数．（1）若(0)7f =，解关于x 的方程()5f x =；（2）判断函数()f x 的奇偶性，并说明理由．【解答】解：（1）由题意(0)17f a =+=， 6a ∴=，6()22x xf x =+，由6252x x +=可得22x =或23x =， 1x ∴=或2log 3x =，（2）函数定义域R ，①当()f x 为奇函数时，()()f x f x -=-，∴2(2)22x xx x a a --+=-+， 1(1)(2)02x xa ∴++=， 1a ∴=-；②当()f x 为偶函数时，()()f x f x -=，∴2(2)22x xx x a a --+=+， 1(1)(2)02x xa ∴-+=， 1a ∴=；③当1a ≠±时，函数()f x 为非奇非偶函数．19．东西向的铁路上有两个道口A 、B ，铁路两侧的公路分布如图，C 位于A 的南偏西15︒，且位于B 的南偏东15︒方向，D 位于A 的正北方向，2AC AD km ==，C 处一辆救护车欲通过道口前往D 处的医院送病人，发现北偏东45︒方向的E 处（火车头位置）有一列火车自东向西驶来，若火车通过每个道口都需要1分钟，救护车和火车的速度均为60/km h ．（1）判断救护车通过道口A 是否会受火车影响，并说明理由；（2）为了尽快将病人送到医院，救护车应选择A 、B 中的哪个道口？通过计算说明．【解答】解：（1）依据题意：在ACE ∆中，正弦定理： sin30sin 45AE AC =︒︒，即12AE =，解得：AE =， ∴救护车到达A 处需要时间：2126030h min ==，火车到达A1.41min =，火车影响A道口时间为1]，2∈1]，∴救护车经过A 会受影响．（2）若选择A 道口：一共需要花费时间为：2160(3 4.4160A t min +⨯=+= 若选择B 道口：BE BC >，通过B 道口不受火车影响；一共花费时间为：60B BC BDt h +=，由余弦定理求AB 长：2222c o s A B B C A C B C A CB =+-∠，即ABBD ∴=，60 4.2560B A BC BD t h min min t +===<， ∴选择B 过道．20．如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ，点A 是第一象限内抛物线C 上的一点，点D 的坐标为(t ，0)(0)t >．（1）若||OA =A 的坐标；（2）若AFD ∆为等腰直角三角形，且90FAD ∠=︒，求点D 的坐标；（3）弦AB 经过点D ，过弦AB 上一点P 作直线x t =-的垂线，垂足为点Q ，求证：“直线QA 与抛物线相切”的一个充要条件是“P 为弦AB 的中点”．【解答】解：（1）抛物线2:4C y x =的焦点为F ，点A 是第一象限内抛物线C 上的一点，可设(,)A m n ，即24n m =，0m >，0n >，又||OA =225m n +=，解得1m =，2n =，即(1,2)A ；（2）设(,)A x y ，由(1,0)F ，(,0)D t ，90(1FAD AF AD x ∠=︒⇒=-，)(y t x --，2)(1)()0y x t x y -=--+=，①由AFD ∆为等腰三角形，可得A 在x 轴上的投影为FD 的中点，即有12tx +=，且24y x =，代入①解得5t =±0t >，可得(5D +0)；（3）先证由“P 为弦AB 的中点”可得“直线QA 与抛物线相切”．设直线AB 的方程为x ay t =+，联立抛物线方程24y x =，可得2440y ay t --=，设1(A x ，1)y ，2(B x ，2)y ，可得124y y a +=，AB 的中点2(2P t a +，2)a ，(,2)Q t a -，直线QA 的斜率为112y a k x t -=+，又11x ay t =+，可得1122y ak ay t-=+，又24y x =两边对x 求导，可得24yy '=，即2y y'=，则在A 处的切线的斜率为12y ，由21111111244202(2)y a y ay tay t y y ay t ----==++，可得QA 为抛物线的切线；再证由“直线QA 与抛物线相切”可得“P 为弦AB 的中点”．设(,)Q t s -，即P 的纵坐标为s ，可得切线QA 的方程为12()y s x t y -=+，联立抛物线方程24y x =可得211202y t y s y y -++=，由△111214()02ts y y =-+=，整理可得211240y sy t --=，②由1y 为2440y ay t --=的根，可得211440y ay t --=，③ 由②③为同一方程，可得24s a =，即1222y y s a +==，可得P 为AB 的中点，综上可得“直线QA 与抛物线相切”的一个充要条件是“P 为弦AB 的中点”．21．已知无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ，若对于任意的正整数n ，均有210n S -…，20n S …，则称数列{}n a 具有性质P ．（1）判断首项为1，公比为2-的无穷等比数列{}n a 是否具有性质P ，并说明理由；（2）已知无穷数列{}n a 具有性质P ，且任意相邻四项之和都相等，求证：40S =；（3）已知*21()n b n n N =-∈，数列{}n c 是等差数列，()()122n n n b n a c n +⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数，若无穷数列{}n a 具有性质P ，求2019c 的取值范围．【解答】解：（1）111(2)n n n a a q --==-，2121211(2)1(12)01(2)3n n n S -----==+>--， 2221(2)1(12)01(2)3n n nS --==-<--，则数列{}n a 具有性质P ；（2）证明：由题意可得{}n a 具有周期性，4n n a a +=，则44n S nS =，由{}n a 具有性质P ，可得40n S …，410n S +…，运用反证法，若40S <，则4144141n n S nS a nS a ++=+=+，令14[]1a n S =-+，则410n S +<，（当141an S =-+时，410n S +=，则当14[]1a n S =-+，则410)n S +<，与410n S +…矛盾，可得40S …，又40n S …，具有40S =成立；（3）由题意21n b n =-，可设{}n c 的前n 项和为2n T An Bn =+，{}n b 的前n 项和为2n R n =，无穷数列{}n a 具有性质P ，可得210n S -…，20n S …，其中21n S -含有n 项奇数项，1n -项偶数项，有22211321242212121()()()()(1)(1)n n n n n S a a a a a a b b b c c c n A n B n ----=++⋯++++⋯+=++⋯++++⋯+=+-+-，其中2n S 含有n 项奇数项，n 项偶数项，有22213212421212()()()()n n n n n S a a a a a a b b b c c c n An Bn -=++⋯++++⋯+=++⋯++++⋯+=++，由性质P 可得22(1)(2)()0(1)0A n A B n A B A n Bn ⎧++-++-⎨++⎩……对任意*n N ∈成立，则A ，B 满足120A B B A =-⎧⎪⎨⎪-⎩……，即1[2,0]A B =-⎧⎨∈-⎩，可得2019201920184037[4039c T T B =-=-∈-，4037]-．。