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上海春考数学模拟试卷2
(时间120分钟,满分150分)
一、填空题(本大题满分54分)本大题共12题,1~6题每个空格填对得4分,7~12题每个空格填对得5分。
1.记是虚数单位,设复数 且,则复数的虚部为 .
【答案】
【分析】根据条件,利用复数模长的计算公式,即可求解.
【解析】因为,,则,得到,
又,所以,则复数的虚部为,
故答案为:.
2.曲线在处的切线方程为
【答案】
【分析】由导数的几何意义求解即可.
【解析】因为,所以,
当时,,所以曲线在处的切线斜率为,
当时,,所以切点坐标为,
所以曲线在处的切线方程为:.
故答案为:.
3.已知,且,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【解析】由,,
得
,
当且仅当,即时取等号,
所以当时,取得最小值.
故答案为:
4.“函数是奇函数”的充要条件是实数 .
【答案】0
【分析】结合三角函数奇偶性、幂函数奇偶性以及奇偶性的定义即可运算求解.
【解析】若函数是奇函数,
则当且仅当,
也就是恒成立,从而只能.
故答案为:0.
5.若,则 .
【答案】
【分析】根据二项式定理中的二项展开式通项公式即可求解
【解析】的展开式通项是:,
依题意得,,即,所以,
故答案为:
6.设为等差数列的前项和,若,,则使的的最大值为 .
【答案】21
【分析】由题意可得,再由,可得,求解即可得答案.
【解析】解:设等差数列的公差为,
由,得,
得,由于,得,
由,
得,
即,
整理,得,
得,
解得,且,
则的最大值为21.
故答案为:21
7.已知且,若函数在上具有单调性,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用分段函数的单调性,结合指数函数单调性,按单调递减和单调递增分类列式求解.
【解析】函数在上单调,
当在上单调递减时,,解得;
当在上单调递增时,,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:
8.设双曲线()的右顶点为F,且F是抛物线的焦点.过点F的直线l与抛物线交于A,B两点,满足,若点A也在双曲线C上,则双曲线C的离心率为 .
【答案】/
【分析】求出直线的方程,与抛物线方程联立求出点坐标,再结合已知求出双曲线的离心率.
【解析】抛物线的焦点,直线不垂直于轴,设其方程为,
由消去得:,设,则,
由,得,由对称性不妨令点在第一象限,解得,,
由点在双曲线上得,,又,解得,
所以双曲线C的离心率.
故答案为:
9.如图,某人沿围墙修建一个直角梯形花坛,设直角边米,米,若米,问当 米时,直角梯形花坛的面积最大.
【答案】
【分析】先求出面积的表达式,再根据基本不等式即可得解.
【解析】由题意米,
则直角梯形花坛的面积
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以当米时,直角梯形花坛的面积最大.
故答案为:.
10.如图所示,将棱长为1的正方体截去一个三棱锥得到多面体,在该多面体内放入一个球,则球的半径的最大值为 .
【答案】
【分析】分析可知球O半径最大时,球O与平面ABCD,平面,平面,平面均相切,进而结合正方体的几何特征列式求解即可.
【解析】如图,设球心为O,半径为r,
由题可知,球O半径最大时,与平面ABCD,平面,平面,平面均相切,
设球O与平面ABCD相切于点H,与平面相切于点,则为的中心,
可知,,可得,
由,可得,解得.
故答案为:.
11.已知平面向量满足.记向量在方向上的投影分别为x,y,在方向上的投影为z,则的最小值为 .
【答案】
【分析】设,由平面向量的知识可得,再结合柯西不等式即可得解.
【解析】由题意,设,
则,即,
又向量在方向上的投影分别为x,y,所以,
所以在方向上的投影,
即,
所以,
当且仅当即时,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
12.如图,对于曲线所在平面内的点,若存在以为顶点的角,使得对于曲线上的任意两个不同的点,恒有成立,则称角为曲线的相对于点的“界角”,并称其中最小的“界角”为曲线的相对于点的“确界角”.已知曲线:(其中是自然对数的底数),为坐标原点,曲线的相对于点的“确界角”为,则 .
【答案】
【分析】利用导数的几何意义,求出时,过原点且与相切的切线斜率,以及
过原点且与相切的切线斜率,进而可得两切线互相垂直,即可求解.
【解析】当时,过原点作的切线,
设切点,
则切线方程为,
又切线过点,所以,所以,
设,则,
故为增函数,且,
所以,
当时,过原点作的切线,
设切点,
则切线为,又切线过点,
所以,又,
因为,所以两切线垂直,所以,即,
故答案为:.
二、单选题(本大题满分18分)本大共4题,13-14选对每个得4分,15-16每个选对得5分。
13.若向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】先证明充分性,然后构造反例说明条件不是必要的.
【解析】当时,,所以,故条件是必要的.
当时,有,但此时,故,所以条件不是充分的.
故选:B.
14.研究小组为了解高三学生自主复习情况,随机调查了1000名学生的每周自主复习时间,按照时长(单位:小时)分成五组:,,,,,得到如图所示的频率分布直方图,则样本数据的第60百分位数的估计值是( )
A.7 B.7.5 C.7.8 D.8
【答案】B
【分析】根据百分位数的计算公式即可求解.
【解析】由于
样本数据的第60百分位数值是:小时;
故选:B
15.米斗是称量粮食的量器,是古代官仓、粮栈、米行等的用具,有着吉祥的寓意,是丰饶富足的象征,带有浓郁的民间文化韵味.某居民家中收藏了一个木质的米斗,如图所示,该米斗的容积为1斗,其形状可近似看成一个正四棱台,且该正四棱台的下底面边长是上底面边长的2倍,若该米斗中刚好装了半斗米(米均匀分布在米斗中),则该米斗中米的深度与米斗高度的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用台体的体积公式,以及相似比性质,结合换元思想来求解即可.
【解析】设米斗的上底面边长为,高为,则米斗的下底面边长为,
故,得.
设米的深度为,半斗米所形成的正四棱台的下底面边长为,
则,则,
则,
得,则,
化简得.令,
则,,
即,则,
故选:A.
16.数学中的数形结合可以组成世间万物的绚丽画面,优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的产物,曲线为四叶玫瑰线,下列结论正确的是( )
(1)方程,表示的曲线在第二和第四象限;
(2)曲线上任一点到坐标原点的距离都不超过1;
(3)曲线构成的四叶玫瑰线面积大于;
(4)曲线上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点).
A.(1)(2)(3) B.(1)(2)(4) C.(1)(3)(4) D.(1)(2)
【答案】D
【分析】对于(1),由分析判断,对于(2)利用基本不等式结合已知条件分析判断,对于(3)将以为圆心,1为半径的圆的面积与曲线围成区域的面积进行比较即可,对于(4)结合(2)考虑曲线在第一象限是否经过整点进行分析判断.
【解析】对于(1),因为,所以与异号,所以表示的曲线在第二和第四象限,所以(1)正确,
对于(2),设曲线上一点,则其到原点的距离为,
考虑到该图形对称性,故研究第一象限的点,
因为,所以,当且仅当时取等号,
所以,当且仅当时取等号,
所以,所以,当且仅当时取等号,
所以曲线上任一点到坐标原点的距离都不超过1,所以(2)正确,
对于(3),以为圆心,1为半径的圆的面积为,由(2)知曲线在圆内部,
所以曲线构成的四叶玫瑰线面积小于,所以(3)错误,
对于(4),由(2)可知曲线在圆内部,而圆内在第一象限无整点,
所以曲线在第一象限没有经过整点,
由曲线的对称性可知,曲线在其它象限也没有经过整点,
所以由图可知曲线只经过整点,所以(4)错误,
故选:D
三、解答题(第17~19题每题14分,第20~21题每题18分,满分78分)
17.已知数列的首项,且满足,设.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)若,求满足条件的最小正整数.
【答案】(1)证明见解析
(2)2024
【分析】(1)利用等比数列的定义证明即可;
(2)利用分组求和的方法得到,然后利用的增减性解不等式即可.
【解析】(1)证明:由,得,
所以 ,
又,所以数列为首项为,公比为等比数列.
(2)由(1)知,数列为首项为,公比为等比数列,且,
所以
,
即,
所以,
而因为在上均单调递增,
则随着的增大而增大,
要使,即,则,
即的最小值为2024.
18.如图,三棱锥中,平面平面,,.
(1)证明:;
(2)若侧面是等边三角形,点满足,过两点作平面,满足直线,设平面与交于点,直线与平面所成角为,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由勾股定理和面面垂直性质可分别证得,由线面垂直的判定与性质可证得结论;
(2)由线面平行性质可得,以为坐标原点建立空间直角坐标系,利用线面角的向量求法可构造方程求得结果.
【解析】(1),,由余弦定理得:,
,即,
作,垂足为,
平面平面,平面平面,平面,
平面,又平面,;
,平面,平面,
平面,.
(2),平面平面,,
又,
以点为坐标原点,所在直线分别为轴,过点垂直于平面的直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,
,,,
,,
,,
设平面,即平面的法向量,
则,
令,解得:,,,
直线与平面所成角为,
,
解得:,满足,.
19.已知函数,.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)单调增区间为,减区间为
(2)
【分析】(1)代入参数值,求导函数,解导函数大于0的不等式,得出增减区间;
(2)求导函数,得到增减区间,求得最小值;由题意建立不等式,构建对应函数,由导函数求得单调区间得最小值再建立不等关系,得到范围.
【解析】(1)当时,
时,,时,;
的单调增区间为,单调减区间为
(2)
时,,时,
又,
令
则,显然单调递减,且,
必然存在唯一使得
当,,单调递增,
当,,单调递减
由于时,,成立
当时,单调递减,且,因此成立
综上,成立的范围为
20.已知抛物线的焦点为,准线为,双曲线的左焦点为T.
(1)求的方程和双曲线的渐近线方程;
(2)设为抛物线和双曲线的一个公共点,求证:直线与抛物线相切;
(3)设为上的动点,且直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,直线与抛物线交于不同的两点,判断是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)准线的方程为,双曲线的渐近线方程为
(2)证明见解析
(3)是,.
【分析】(1)根据抛物线的准线方程及双曲线的渐近线方程即可求解;
(2)结合题意联立方程组和,化简即可求解;
(3)由题意得,设,联立方程组和,利用韦达定理表示和,化简即可证明.
【解析】(1)准线的方程为,双曲线的渐近线方程为.
(2)联立方程组,
消去得,解得(舍负),由对称性,不妨取,
又由,求得直线的方程为,
联立方程组,消去得,
因为,所以直线与抛物线相切.
(3)因为,得准线为线段的中垂线,
则直线与直线的倾斜角互补,即,
设,由条件知,
联立方程组,消去得,
则,
联立方程组,消去得,
则,
所以,
故为定值.
21.若函数有且仅有一个极值点,函数有且仅有一个极值点,且,则称与具有性质.
(1)函数与是否具有性质?并说明理由.
(2)已知函数与具有性质.
(i)求的取值范围;
(ii)证明:.
【答案】(1)具有,理由见解析
(2)(i);(ii)证明见解析
【分析】(1)借助导数研究函数的单调性后,结合零点的存在性定理即可得其极值点及极值点范围或具体值,即可得解;
(2)(i)利用导数研究函数的单调性后,分及可得其是否存在极值点,在存在唯一极值点的情况下,再对细分,结合零点的存在性定理讨论不同的的情况下不同的极值点的范围,结合进行计算即可得解;
(ii)分及进行讨论,结合极值点满足的条件及所得函数单调性进行放缩处理即可得.
【解析】(1)函数与具有性质,理由如下:
,令,
则,故单调递减,
又,,
故存在,使,
则在上单调递增,在上单调递减,
故有且仅有一个极值点,
,则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
故有且仅有一个极值点,
故函数与具有性质;
(2)(i), 又,故,
当时,,此时没有极值点,故舍去,
当时, 令,
则恒成立,
故在上单调递增,
,,故,
由,令,
则恒成立,
故在上单调递减,
当时,有,又时,,
故此时存在,使在上单调递减,在上单调递增,
则有唯一极值点,
有,又时,,
故此时存在,使在上单调递增,在上单调递减,
则有唯一极值点,
即有,,
即,,此时需满足,则,
故有,即,即,故符合要求;
当时,,又时,,
故此时存在,使在上单调递减,在上单调递增,
则有唯一极值点,
有,又时,,
故此时存在,使在上单调递增,在上单调递减,
则有唯一极值点,
同理可得,此时需满足,即,则,
由,,故该不等式成立,故符合要求;
当时,有,,
此时,即、的极值点都为,不符合要求,故舍去;
综上,故;
(ii)当时,有,则,故,
在上单调递增,在上单调递减,
则,
令,则,令,
则,故在上单调递增,
则,
故,要证,只需证,
,
即当,有;
当时,有,则,即,
在上单调递增,在上单调递减,
则,
即要证,只需证,
,
即当,有;
综上所述,.
【点睛】关键点点睛:本题最后一问关键点在于分及进行讨论,从而可得不同的的情况下不同的、的范围,结合放缩进行推导.
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上海春考数学模拟试卷2
(时间120分钟,满分150分)
一、填空题(本大题满分54分)本大题共12题,1~6题每个空格填对得4分,7~12题每个空格填对得5分。
1.记是虚数单位,设复数 且,则复数的虚部为 .
2.曲线在处的切线方程为
3.已知,且,则的最小值为 .
4.“函数是奇函数”的充要条件是实数 .
5.若,则 .
6.设为等差数列的前项和,若,,则使的的最大值为 .
7.已知且,若函数在上具有单调性,则实数的取值范围是 .
8.设双曲线()的右顶点为F,且F是抛物线的焦点.过点F的直线l与抛物线交于A,B两点,满足,若点A也在双曲线C上,则双曲线C的离心率为 .
9.如图,某人沿围墙修建一个直角梯形花坛,设直角边米,米,若米,问当 米时,直角梯形花坛的面积最大.
10.如图所示,将棱长为1的正方体截去一个三棱锥得到多面体,在该多面体内放入一个球,则球的半径的最大值为 .
11.已知平面向量满足.记向量在方向上的投影分别为x,y,在方向上的投影为z,则的最小值为 .
12.如图,对于曲线所在平面内的点,若存在以为顶点的角,使得对于曲线上的任意两个不同的点,恒有成立,则称角为曲线的相对于点的“界角”,并称其中最小的“界角”为曲线的相对于点的“确界角”.已知曲线:(其中是自然对数的底数),为坐标原点,曲线的相对于点的“确界角”为,则 .
二、单选题(本大题满分18分)本大共4题,13-14选对每个得4分,15-16每个选对得5分。
13.若向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
14.研究小组为了解高三学生自主复习情况,随机调查了1000名学生的每周自主复习时间,按照时长(单位:小时)分成五组:,,,,,得到如图所示的频率分布直方图,则样本数据的第60百分位数的估计值是( )
A.7 B.7.5 C.7.8 D.8
15.米斗是称量粮食的量器,是古代官仓、粮栈、米行等的用具,有着吉祥的寓意,是丰饶富足的象征,带有浓郁的民间文化韵味.某居民家中收藏了一个木质的米斗,如图所示,该米斗的容积为1斗,其形状可近似看成一个正四棱台,且该正四棱台的下底面边长是上底面边长的2倍,若该米斗中刚好装了半斗米(米均匀分布在米斗中),则该米斗中米的深度与米斗高度的比值为( )
A. B. C. D.
16.数学中的数形结合可以组成世间万物的绚丽画面,优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的产物,曲线为四叶玫瑰线,下列结论正确的是( )
(1)方程,表示的曲线在第二和第四象限;
(2)曲线上任一点到坐标原点的距离都不超过1;
(3)曲线构成的四叶玫瑰线面积大于;
(4)曲线上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点).
A.(1)(2)(3) B.(1)(2)(4) C.(1)(3)(4) D.(1)(2)
三、解答题(第17~19题每题14分,第20~21题每题18分,满分78分)
17.已知数列的首项,且满足,设.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)若,求满足条件的最小正整数.
18.如图,三棱锥中,平面平面,,.
(1)证明:;
(2)若侧面是等边三角形,点满足,过两点作平面,满足直线,设平面与交于点,直线与平面所成角为,求的值.
19.已知函数,.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,求的取值范围.
20.已知抛物线的焦点为,准线为,双曲线的左焦点为T.
(1)求的方程和双曲线的渐近线方程;
(2)设为抛物线和双曲线的一个公共点,求证:直线与抛物线相切;
(3)设为上的动点,且直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,直线与抛物线交于不同的两点,判断是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
21.若函数有且仅有一个极值点,函数有且仅有一个极值点,且,则称与具有性质.
(1)函数与是否具有性质?并说明理由.
(2)已知函数与具有性质.
(i)求的取值范围;
(ii)证明:.
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