2017年上海市春季高考数学试卷
一.填空题(本大题共12题,满分48分,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分) 1.设集合A={1,2,3},集合B={3,4},则A∪B= . 2.不等式|x﹣1|<3的解集为 .
3.若复数z满足2﹣1=3+6i(i是虚数单位),则z= . 4.若
,则
= .
无解,则实数a= .
5.若关于x、y的方程组
6.若等差数列{an}的前5项的和为25,则a1+a5= .
7.若P、Q是圆x2+y2﹣2x+4y+4=0上的动点,则|PQ|的最大值为 . 8.已知数列{an}的通项公式为9.若10.设椭圆
,则
= .
的二项展开式的各项系数之和为729,则该展开式中常数项的值为 .
的左、右焦点分别为F1、F2,点P在该椭圆上,则使得△F1F2P是等腰
三角形的点P的个数是 .
11.设a1、a2、…、a6为1、2、3、4、5、6的一个排列,则满足|a1﹣a2|+|a3﹣a4|+|a5﹣a6|=3的不同排列的个数为 . 12.设a、b∈R,若函数值范围为 .
二.选择题(本大题共4题,每题5分,共20分) 13.函数f(x)=(x﹣1)2的单调递增区间是( )
A.[0,+∞) B.[1,+∞) C.(﹣∞,0] D.(﹣∞,1] 14.设a∈R,“a>0”是“
”的( )条件.
在区间(1,2)上有两个不同的零点,则f(1)的取
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充要
D.既非充分也非必要
15.过正方体中心的平面截正方体所得的截面中,不可能的图形是( ) A.三角形 B.长方形
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C.对角线不相等的菱形 D.六边形
16.如图所示,正八边形A1A2A3A4A5A6A7A8的边长为2,若P为该正八边形边上的动点,则
的取值范围为( )
A.
B. C. D.
三.解答题(本大题共5题,共14+14+14+16+18=76分)
17.(12分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=3; (1)求四棱锥A1﹣ABCD的体积;
(2)求异面直线A1C与DD1所成角的大小.
18.(12分)设a∈R,函数;
(1)求a的值,使得f(x)为奇函数; (2)若
对任意x∈R成立,求a的取值范围.
19.(12分)某景区欲建造两条圆形观景步道M1、M2(宽度忽略不计),如图所示,已知AB⊥AC,AB=AC=AD=60(单位:米),要求圆M1与AB、AD分别相切于点B、D,圆M2与AC、AD分别相切于点C、D;
(1)若∠BAD=60°,求圆M1、M2的半径(结果精确到0.1米)
(2)若观景步道M1与M2的造价分别为每米0.8千元与每米0.9千元,如何设计圆M1、M2的大小,使总造价最低?最低总造价是多少?(结果精确到0.1千元)
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20.(12分)已知双曲线(b>0),直线l:y=kx+m(km≠0),l与Γ交于
P、Q两点,P'为P关于y轴的对称点,直线P'Q与y轴交于点N(0,n); (1)若点(2,0)是Γ的一个焦点,求Γ的渐近线方程; (2)若b=1,点P的坐标为(﹣1,0),且(3)若m=2,求n关于b的表达式. 21.(12分)已知函数f(x)=log2(1)解方程f(x)=1;
(2)设x∈(﹣1,1),a∈(1,+∞),证明:=﹣f();
(3)设数列{xn}中,x1∈(﹣1,1),xn+1=(﹣1)n+1使得x3≥xn对任意n∈N*成立.
,n∈N*,求x1的取值范围,
∈(﹣1,1),且f(
)﹣f(x)
;
,求k的值;
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2017年上海市春季高考数学试卷
参考答案与试题解析
一.填空题(本大题共12题,满分48分,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分) 1.设集合A={1,2,3},集合B={3,4},则A∪B= {1,2,3,4} . 【考点】并集及其运算.
【分析】根据集合的并集的定义求出A、B的并集即可. 【解答】解:集合A={1,2,3}, 集合B={3,4},
则A∪B={1,2,3,4}, 故答案为:{1,2,3,4}.
【点评】本题考查了集合的并集的定义以及运算,是一道基础题.
2.不等式|x﹣1|<3的解集为 (﹣2,4) . 【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】根据绝对值的性质去掉绝对值,求出不等式的解集即可. 【解答】解:∵|x﹣1|<3, ∴﹣3<x﹣1<3, ∴﹣2<x<4,
故不等式的解集是(﹣2,4), 故答案为:(﹣2,4).
【点评】本题考查了解绝对值不等式问题,是一道基础题.
3.若复数z满足2﹣1=3+6i(i是虚数单位),则z= 2﹣3i . 【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案. 【解答】解:∵2﹣1=3+6i, ∴
,则
,
∴z=2﹣3i.
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故答案为:2﹣3i.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,是基础题. 4.若
,则
=
.
【考点】运用诱导公式化简求值.
【分析】由已知利用诱导公式即可化简求值. 【解答】解:∵∴
,
=﹣cosα=﹣.
故答案为:﹣.
【点评】本题主要考查了诱导公式在三角函数化简求值中的应用,属于基础题.
5.若关于x、y的方程组
无解,则实数a= 6 .
【考点】根的存在性及根的个数判断. 【分析】把方程组系列式求得a值.
【解答】解:若关于x、y的方程组
无解,
无解转化为两条直线无交点,然后结合两直线平行与系数的关
说明两直线x+2y﹣4=0与3x+ay﹣6=0无交点. 则
故答案为:6.
【点评】本题考查根的存在性与根的个数判断,考查数学转化思想方法,是中档题.
6.若等差数列{an}的前5项的和为25,则a1+a5= 10 . 【考点】等差数列的前n项和. 【分析】由等差数列前n项和公式得
【解答】解:∵等差数列{an}的前5项的和为25, ∴
=25,
=25,由此能求出a1+a5.
,解得:a=6.
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∴a1+a5=25×=10. 故答案为:10.
【点评】本题考查等差数列中两项和的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.
7.若P、Q是圆x2+y2﹣2x+4y+4=0上的动点,则|PQ|的最大值为 2 . 【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】圆x2+y2﹣2x+4y+4=0,可化为(x﹣1)2+(y+2)2=1,|PQ|的最大值为直径长. 【解答】解:圆x2+y2﹣2x+4y+4=0,可化为(x﹣1)2+(y+2)2=1, ∵P、Q是圆x2+y2﹣2x+4y+4=0上的动点, ∴|PQ|的最大值为2, 故答案为2.
【点评】本题考查圆的方程,考查学生的计算能力,比较基础.
8.已知数列{an}的通项公式为
,则
=
.
【考点】等比数列的前n项和;极限及其运算.
【分析】利用等比数列的求和公式,结合极限,即可得出结论.
【解答】解: ==,
故答案为:.
【点评】本题考查等比数列的求和公式,考查极限方法,属于中档题. 9.若
的二项展开式的各项系数之和为729,则该展开式中常数项的值为 160 .
【考点】二项式系数的性质.
【分析】令x=1,由题意可得:3n=729,解得n.再利用二项式定理的通项公式即可得出. 【解答】解:令x=1,由题意可得:3n=729,解得n=6. ∴展开式的通项公式为:Tr+1=2rC6rx6﹣2r,
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令6﹣2r=0,解得r=3,
∴其展开式中常数项=8×20=160, 故答案为:160.
【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
10.设椭圆
的左、右焦点分别为F1、F2,点P在该椭圆上,则使得△F1F2P是等腰
三角形的点P的个数是 6 . 【考点】椭圆的简单性质.
【分析】如图所示,①当点P与短轴的顶点重合时,△F1F2P构成以F1F2为底边的等腰三角形,此时有2个.
②当△F1F2P构成以F1F2为一腰的等腰三角形时,共有4个. 【解答】解:如图所示, ①当点P与短轴的顶点重合时,
△F1F2P构成以F1F2为底边的等腰三角形, 此种情况有2个满足条件的等腰△F1F2P;
②当△F1F2P构成以F1F2为一腰的等腰三角形时,共有4个. 以F2P作为等腰三角形的底边为例, ∵F1F2=F1P,
∴点P在以F1为圆心,半径为焦距2c的圆上
因此,当以F1为圆心,半径为2c的圆与椭圆C有2交点时, 存在2个满足条件的等腰△F1F2P.
同理可得:当以F2为圆心,半径为2c的圆与椭圆C有2交点时,存在2个满足条件的等腰△F1F2P.
综上可得:满足条件的使得△F1F2P是等腰三角形的点P的个数为6. 故答案为:6.
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【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题、等腰三角形,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
11.设a1、a2、…、a6为1、2、3、4、5、6的一个排列,则满足|a1﹣a2|+|a3﹣a4|+|a5﹣a6|=3的不同排列的个数为 48 . 【考点】排列、组合的实际应用.
【分析】根据题意,分析可得需要将1、2、3、4、5、6分成3组,其中1和2,3和4,5和6必须在一组,进而分2步进行分析:首先分析每种2个数之间的顺序,再将分好的三组对应三个绝对值,最后由分步计数原理计算可得答案.
【解答】解:根据题意,若|a1﹣a2|+|a3﹣a4|+|a5﹣a6|=3,则|a1﹣a2|=|a3﹣a4|=|a5﹣a6|=1,
需要将1、2、3、4、5、6分成3组,其中1和2,3和4,5和6必须在一组, 每组2个数,考虑其顺序,有A22种情况,三组共有A22×A22×A22=8种顺序, 将三组全排列,对应三个绝对值,有A33=6种情况, 则不同排列的个数为8×6=48; 故答案为:48.
【点评】本题考查排列、组合的应用,注意分析1、2、3、4、5、6如何排列时,能满足|a1﹣a2|+|a3﹣a4|+|a5﹣a6|=3.
12.设a、b∈R,若函数值范围为 (0,1) . 【考点】函数零点的判定定理. 【分析】函数
在区间(1,2)上有两个不同的零点,即方程x2+bx+a=0在区间
在区间(1,2)上有两个不同的零点,则f(1)的取
(1,2)上两个不相等的实根,
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⇒⇒
画出数对(a,b)所表示的区域,求出目标函数z=f(1)═a+b+1的范围即可. 【解答】解:函数
在区间(1,2)上有两个不同的零点,
即方程x2+bx+a=0在区间(1,2)上两个不相等的实根,
⇒⇒,
如图画出数对(a,b)所表示的区域,目标函数z=f(1)═a+b+1
∴z的最小值为z=a+b+1过点(1,﹣2)时,z的最大值为z=a+b+1过点(4,﹣∴f(1)的取值范围为(0,1) 故答案为:(0,1)
【点评】本题是函数零点的考查,涉及到规划问题的结合,属于难题.
二.选择题(本大题共4题,每题5分,共20分) 13.函数f(x)=(x﹣1)2的单调递增区间是( )
A.[0,+∞) B.[1,+∞) C.(﹣∞,0] D.(﹣∞,1]
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4)时 资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除
【考点】函数的单调性及单调区间.
【分析】根据二次函数的性质求出函数的递增区间即可. 【解答】解:函数f(x)的对称轴是x=1,开口向上, 故f(x)在[1,+∞)递增, 故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的性质,是一道基础题.
14.设a∈R,“a>0”是“
”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充要
D.既非充分也非必要
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】根据充分必要条件的定义判断即可. 【解答】解:由故a>0”是“故选:C.
【点评】本题考查了充分必要条件,考查不等式问题,是一道基础题.
15.过正方体中心的平面截正方体所得的截面中,不可能的图形是( ) A.三角形 B.长方形 C.对角线不相等的菱形
D.六边形
,解得:a>0, ”的充要条件,
【考点】平行投影及平行投影作图法.
【分析】根据截面经过几个面得到的截面就是几边形判断即可.
【解答】解:过正方体中心的平面截正方体所得的截面,至少与正方体的四个面相交,所以不可能是三角形, 故选:A.
【点评】解决本题的关键是理解截面经过几个面得到的截面就是几边形.
16.如图所示,正八边形A1A2A3A4A5A6A7A8的边长为2,若P为该正八边形边上的动点,则
的取值范围为( )
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A. B. C. D.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】由题意求出以A1为起点,以其它顶点为向量的模,再由正弦函数的单调性及值域可得当P与A8重合时,
取最小值,求出最小值,结合选项得答案.
【解答】解:由题意,正八边形A1A2A3A4A5A6A7A8的每一个内角为135°, 且
.
再由正弦函数的单调性及值域可得, 当
P
与
A8
=
结合选项可得故选:B.
【点评】本题考查平面向量的数量积运算,考查数形结合的解题思想方法,属中档题.
三.解答题(本大题共5题,共14+14+14+16+18=76分)
17.(12分)(2017•上海模拟)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=3;
,,,
重合时,=.
.
最小为
的取值范围为
(1)求四棱锥A1﹣ABCD的体积;
(2)求异面直线A1C与DD1所成角的大小.
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【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;异面直线及其所成的角. 【分析】(1)四棱锥A1﹣ABCD的体积
=
,由此能求出结果.
(2)由DD1∥CC1,知∠A1CC1是异面直线A1C与DD1所成角(或所成角的补角),由此能求出异面直线A1C与DD1所成角的大小.
【解答】解:(1)∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=3, ∴四棱锥A1﹣ABCD的体积:
=
=
=
=4.
(2)∵DD1∥CC1,∴∠A1CC1是异面直线A1C与DD1所成角(或所成角的补角), ∵tan∠A1CC1=∴
=
=
.
;
=
,
∴异面直线A1C与DD1所成角的大小为
【点评】本题考查三棱锥的体积的求法,考查异面直线所成角的求法,是中档题,解题时要认真审题,注空间思维能力的培养.
18.(12分)(2017•上海模拟)设a∈R,函数(1)求a的值,使得f(x)为奇函数; (2)若
对任意x∈R成立,求a的取值范围.
;
【考点】函数恒成立问题;函数奇偶性的性质.
【分析】(1)由f(x)在R上为奇函数,可得f(0)=0,解方程可得a的值,检验即可; (2)由题意可得即为
<
恒成立,等价为
<,即有2(a﹣1)<a(2x+1),
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讨论a=0,a>0,a<0,由参数分离,求得右边的范围,运用恒成立思想即可得到a的范围.
【解答】解:(1)由f(x)的定义域为R, 且f(x)为奇函数,可得f(0)=0, 即有
=0,解得a=﹣1.
,f(﹣x)=
=
=﹣f(x),
则f(x)=
则a=﹣1满足题意; (2)即为等价为
<
对任意x∈R成立, 恒成立, <,
即有2(a﹣1)<a(2x+1), 当a=0时,﹣1<0恒成立; 当a>0时,由2x+1>1,可得解得0<a≤2; 当a<0时,
>2x+1不恒成立. <2x+1,
≤1,
综上可得,a的取值范围是[0,2].
【点评】本题考查函数的奇偶性的运用:求参数的值,考查不等式恒成立问题的解法,注意运用分类讨论和参数分离的思想方法,考查运算能力,属于中档题.
19.(12分)(2017•上海模拟)某景区欲建造两条圆形观景步道M1、M2(宽度忽略不计),如图所示,已知AB⊥AC,AB=AC=AD=60(单位:米),要求圆M1与AB、AD分别相切于点B、D,圆M2与AC、AD分别相切于点C、D;
(1)若∠BAD=60°,求圆M1、M2的半径(结果精确到0.1米)
(2)若观景步道M1与M2的造价分别为每米0.8千元与每米0.9千元,如何设计圆M1、M2的大小,使总造价最低?最低总造价是多少?(结果精确到0.1千元)
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【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】(1)直接利用三角函数,可得结论;
(2)设∠BAD=2α,则总造价y=0.8•2π•60tanα+0.9•2π•60tan(45°﹣α),换元,利用基本不等式,可得结论.
【解答】解:(1)M1半径=60tan30°≈34.6,M2半径=60tan15°≈16.1; (2)设∠BAD=2α,则总造价y=0.8•2π•60tanα+0.9•2π•60tan(45°﹣α), 设1+tanα=x,则y=12π•(8x+
﹣17)≥84π,当且仅当x=,tanα=时,取等号,
∴M1半径30,M2半径20,造价42.0千元.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查基本不等式的运用,属于中档题.
20.(12分)(2017•上海模拟)已知双曲线
(b>0),直线l:y=kx+m(km
≠0),l与Γ交于P、Q两点,P'为P关于y轴的对称点,直线P'Q与y轴交于点N(0,n);
(1)若点(2,0)是Γ的一个焦点,求Γ的渐近线方程; (2)若b=1,点P的坐标为(﹣1,0),且(3)若m=2,求n关于b的表达式. 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】(1)由双曲线
(b>0),点(2,0)是Γ的一个焦点,求出c=2,
,求k的值;
a=1,由此能求出Γ的标准方程,从而能求出Γ的渐近线方程.
(2)双曲线Γ为:x2﹣y2=1,由定比分点坐标公式,结合已知条件能求出k的值. (3)设P(x1,y1),Q(x2,y2),kPQ=k0,则
,由
,
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得(b2﹣k2)x2﹣4kx﹣4﹣b2=0,由
,得(
)x2﹣2k0nx﹣n2﹣b2=0,由此
利用韦达定理,结合已知条件能求出n关于b的表达式. 【解答】解:(1)∵双曲线∴c=2,a=1,∴b2=c2﹣a2=4﹣1=3, ∴Γ的标准方程为:Γ的渐近线方程为
=1, .
(b>0),点(2,0)是Γ的一个焦点,
(2)∵b=1,∴双曲线Γ为:x2﹣y2=1,P(﹣1,0),P′(1,0), ∵
=
,设Q(x2,y2),
则有定比分点坐标公式,得:
,解得,∵,∴,
∴=.
(3)设P(x1,y1),Q(x2,y2),kPQ=k0, 则
,
由
,得(b2﹣k2)x2﹣4kx﹣4﹣b2=0,
,,
由,得(
)x2﹣2k0nx﹣n2﹣b2=0,
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﹣x1+x2=,﹣x1x2=,
∴x1x2==,即,即=,
====,
化简,得2n2+n(4+b2)+2b2=0, ∴n=﹣2或n=当n=﹣2,由
,
=
,得2b2=k2+k02,
由,得,
即Q(,
),代入x2﹣=1,化简,得:
,解得b2=4或b2=kk0,
当b2=4时,满足n=
,
当b2=kk0时,由2b2=k2+k02,得k=k0(舍去), 综上,得n=
.
【点评】本题考查双曲线的渐近线的求法,考查直线的斜率的求法,考查n关于b的表达式的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意双曲线、直线、韦达定理的合理运用.
21.(12分)(2017•上海模拟)已知函数f(x)=log2(1)解方程f(x)=1;
(2)设x∈(﹣1,1),a∈(1,+∞),证明:=﹣f();
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;
∈(﹣1,1),且f()﹣f(x)
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(3)设数列{xn}中,x1∈(﹣1,1),xn+1=(﹣1)n+1使得x3≥xn对任意n∈N*成立. 【考点】函数与方程的综合运用. 【分析】(1)根据对数运算性质得(2)令g(x)=即可证明f(
,n∈N*,求x1的取值范围,
=2,从而解出x的值;
,判断g(x)的单调性得出g(x)的值域,根据对数的运算性质化简)﹣f(x)=﹣f();
(3)利用(2)中的结论得出f(xn+1)与f(xn)的关系,判断f(xn)的周期,分别用f(x1)表示出f(x2),f(x3),f(x4),根据f(x)的单调性得出(x1)的范围,继而解出x1的范围. 【解答】解:(1)∵f(x)=log2∴
=2,解得
;
,则g′(x)=
=
.
=1,
,从而求出f
(2)令g(x)=
∵a∈(1,+∞),∴g′(x)>0, ∴g(x)在(﹣1,1)上是增函数, 又g(﹣1)=
,g(1)=
=1,
∴﹣1<g(x)<1,即∈(﹣1,1).
∵f(x)﹣f()=log2﹣log2=log2﹣log2
=log2()=log2,
f()=log2=log2.
∴f()=f(x)﹣f(),
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∴f()﹣f(x)=﹣f().
(3)∵f(x)的定义域为(﹣1,1), f(﹣x)=log2
=﹣log2
=﹣f(x),
∴f(x)是奇函数. ∵xn+1=(﹣1)n+1
,
∴xn+1=.
①当n为奇数时,f(xn+1)=f()=f(xn)﹣f()=f(xn)﹣1,∴f(xn+1)=f(xn)﹣1; ②当n为偶数时,f(xn+1)=f(﹣)=﹣f()=1﹣f(xn),∴f(xn+1)=1﹣f(xn).
∴f(x2)=f(x1)﹣1,f(x3)=1﹣f(x2)=2﹣f(x1),f(x4)=f(x3)﹣f(x5)=1﹣f(x4)=f(x1),f(x6)=f(x5)﹣1=f(x1)﹣1,… ∴f(xn)=f(xn+4),n∈N+. 设h(x)=
,则h′(x)=
=
>0,
∴h(x)在(﹣1,1)上是增函数, ∴f(x)=log2
=log2h(x)在(﹣1,1)上是增函数.
∵x3≥xn对任意n∈N*成立, ∴f(x3)≥f(xn)恒成立, ∴
,即
,
解得:f(x1)≤1,即log2≤1,
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1=1﹣f(x1),
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∴0<≤2,
解得:﹣1<x1≤.
【点评】本题考查了对数的运算性质,复合函数的单调性,不等式的解法,属于难题.
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