2022年上海市长宁区高考数学二模试卷
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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直接填写结果.
1.(4分)设集合A={x|2x﹣3≤0},B=[0,3],则A∩B= .
2.(4分)已知四个数1,2,4,a的平均数为4,则这四个数的中位数是 .
3.(4分)已知复数z满足(i为虚数单位),则Imz= .
4.(4分)已知实数x,y满足,则z=x﹣2y的最小值为 .
5.(4分)已知随机事件A、B互相独立,且P(A)=0.7,P(B)=0.4,则= .
6.(4分)已知,若,则= .
7.(5分)已知等比数列{an}的公比为2,前n项和为Sn,则= .
8.(5分)将编号为1,2,3,4的4个小球放入3个不同的盒子中,每个盒子不空,若放在同一盒子里的2个小球编号不相邻,则共有 种不同的放法.
9.(5分)曲线的焦点坐标为 .
10.(5分)已知函数f(x)满足:,则不等式的解集为 .
11.(5分)已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,过F2且斜率为的直线与双曲线C的左支交于点A.若,则双曲线C的渐近线方程为 .
12.(5分)已知数列{an}满足:对任意n∈N*,都有|an+1﹣an|=n,.设数列{an}的前n项和为Sn,若a1=0,则S8的最大值为 .
二、选择题(本大题共有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)是方程组有唯一解的( )
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.(5分)如图,已知A、B、C、D、E、F分别是正方体所在棱的中点,则下列直线中与直线EF相交的是( )
A.直线AB B.直线BC C.直线CD D.直线DA
15.(5分)若函数f(x)=|2x﹣a|(x∈[0,1])存在反函数,则常数a的取值范围为( )
A.(﹣∞,1] B.[1,2]
C.[2,+∞) D.(﹣∞,1]∪[2,+∞)
16.(5分)已知函数f(x)=sinx+acosx满足:.若函数f(x)在区间[x1,x2]上单调,且满足f(x1)+f(x2)=0,则|x1+x2|的最小值为( )
A. B. C. D.
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)已知圆锥的顶点为S,底面圆心为O,母线SA的长为.
(1)若圆锥的侧面积为,求圆锥的体积;
(2)A、B是底面圆周上的两个点,∠AOB=90°,M为线段AB的中点,若圆锥的底面半径为2,求直线SM与平面SOA所成角的大小.
18.(14分)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c.
(1)若sin2A=sin2B+sin2C+sinBsinC,求A;
(2)若C=60°,△ABC的面积,求△ABC外接圆半径R的最小值.
19.(14分)甲、乙两人同时分别入职A、B两家公司,两家公司的基础工资标准分别为:A公司第一年月基础工资数为3700元,以后每年月基础工资比上一年月基础工资增加300元;B公司第一年月基础工资数为4000元,以后每年月基础工资都是上一年的月基础工资的1.05倍.
(1)分别求甲、乙两人工作满10年的基础工资收入总量(精确到1元);
(2)设甲、乙两人入职第n年的月基础工资分别为an、bn元,记cn=an﹣bn,讨论数列{cn}的单调性,指出哪年起到哪年止相同年份甲的月基础工资高于乙的月基础工资,并说明理由.
20.(16分)已知A、B分别为椭圆Γ:+y2=1(a>1)的上、下顶点,F是椭圆Γ的右焦点,M是椭圆Γ上异于A、B的点.
(1)若,求椭圆Γ的标准方程;
(2)设直线l:y=2与y轴交于点P,与直线MA交于点Q,与直线MB交于点R,求证:|PQ|•|PR|的值仅与a有关;
(3)如图,在四边形MADB中,MA⊥AD,MB⊥BD,若四边形MADB面积S的最大值为,求a的值.
21.(18分)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),若存在常数T>0,使得对任意x∈(0,+∞),都有f(Tx)=f(x)+T,则称函数f(x)具有性质P(T).
(1)若函数f(x)具有性质P(2),求的值;
(2)设f(x)=logax,若0<a<1,求证:存在常数T>0,使得f(x)具有性质P(T);
(3)若函数f(x)具有性质P(T),且f(x)的图像是一条连续不断的曲线,求证:函数f(x)在(0,+∞)上存在零点.
2022年上海市长宁区高考数学二模试卷
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直接填写结果.
1.(4分)设集合A={x|2x﹣3≤0},B=[0,3],则A∩B= .
【分析】求出集合A,利用交集定义能求出A∩B.
【解答】解:∵集合A={x|2x﹣3≤0}={x|x≤},B=[0,3],
∴A∩B=[0,].
故答案为:[0,].
【点评】本题考查集合的运算,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
2.(4分)已知四个数1,2,4,a的平均数为4,则这四个数的中位数是 3 .
【分析】根据平均数的公式求得a的值,再根据中位数定义计算即可.
【解答】解:=(1+2+4+a)=4,
解得:a=9,
则中位数为=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查平均数、中位数的计算,是基础题.
3.(4分)已知复数z满足(i为虚数单位),则Imz= 1 .
【分析】根据已知条件,结合共轭复数和虚部的定义,即可求解.
【解答】解:∵=,
∴z=1+i,
∴Imz=1.
故答案为:1.
【点评】本题主要考查共轭复数和虚部的定义,属于基础题.
4.(4分)已知实数x,y满足,则z=x﹣2y的最小值为 ﹣1 .
【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得A(3,2),
由z=x﹣2y,得y=,
由图可知,当直线y=过A时,直线在y轴上的截距最大,z有最小值为3﹣2×2=﹣1.
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查简单的线性规划,考查数形结合思想,是基础题.
5.(4分)已知随机事件A、B互相独立,且P(A)=0.7,P(B)=0.4,则= 0.42 .
【分析】利用相互独立事件概率乘法公式直接求解.
【解答】解:随机事件A、B互相独立,且P(A)=0.7,P(B)=0.4,
则=P(A)﹣P(AB)=0.7﹣0.7×0.4=0.42.
故答案为:0.42.
【点评】本题考查概率的运算,考查相互独立事件概率乘法公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
6.(4分)已知,若,则= 2 .
【分析】根据得出•=0,由此求出•的值.
【解答】解:因为,所以•=•(﹣)=•﹣=0,
•==12+12+02=2,
故答案为:2.
【点评】本题考查了空间向量的数量积运算问题,是基础题.
7.(5分)已知等比数列{an}的公比为2,前n项和为Sn,则= 2 .
【分析】设等比数列的首项为a1≠0,求出an,Sn,然后根据极限的定义化简即可求解.
【解答】解:设等比数列的首项为a1≠0,
则a,S=a,
所以==2,
故答案为:2.
【点评】本题考查了极限的运算性质,涉及到等比数列的通项公式以及前n项和公式的求解,考查了学生的运算能力,属于基础题.
8.(5分)将编号为1,2,3,4的4个小球放入3个不同的盒子中,每个盒子不空,若放在同一盒子里的2个小球编号不相邻,则共有 18 种不同的放法.
【分析】先将2个小球放在同一盒子里,再将另外两个小球放到另外2个盒子中即可得解.
【解答】解:先将2个小球放在同一盒子里,要求2个小球编号不相邻,则这2个小球编号可以为1和3或1和4或2和4,共三种情况,
再将另外两个小球放到另外2个盒子中,则共有种不同的放法,
故答案为:18.
【点评】本题考查了排列、组合及简单计数问题,重点考查了分步原理,属基础题.
9.(5分)曲线的焦点坐标为 (1,0) .
【分析】把已知参数方程变形,借助于同角三角函数基本关系式可得曲线的普通方程,进一步求得焦点坐标.
【解答】解:由,
得(θ∈(,)),
可得,即y2=4x,曲线为抛物线,其焦点坐标为(1,0).
故答案为:(1,0).
【点评】本题考查参数方程化普通方程,考查抛物线的性质,是基础题.
10.(5分)已知函数f(x)满足:,则不等式的解集为 [﹣1,+∞) .
【分析】分x≥0和x<0两种情况,写出f(x)的解析式,解分式不等式,即可.
【解答】解:当x≥0时,f(x)===1﹣≥0恒成立,所以x≥0满足题意;
当x<0时,f(x)=﹣f(﹣x)=﹣=,
不等式等价于+≥0,解得﹣1≤x<0,
综上所述,不等式的解集为[﹣1,+∞).
故答案为:[﹣1,+∞).
【点评】本题考查分式不等式的解法,分段函数的解析式,考查逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.
11.(5分)已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,过F2且斜率为的直线与双曲线C的左支交于点A.若,则双曲线C的渐近线方程为 .
【分析】由已知可得||=||=2c,由过F2且斜率为作直线,可得cos∠PF2F1=,进而由余弦定理可得c=3a,可求双曲线C的渐近线方程.
【解答】解:由,得(+)•(﹣)=0,
∴2﹣2=0,∴||=||=2c,由双曲线的定义知,|AF2|=2a+2c,
因为直线AF2的斜率为,所以tan∠PF2F1=,可得cos∠PF2F1=,
∴=,解得c=3a,可得=2,
∴双曲线C的渐近线方程为y=±2x.
故答案为:y=±2x.
【点评】本题考查双曲线的几何性质,以及向量的数量积的运算,属中档题.
12.(5分)已知数列{an}满足:对任意n∈N*,都有|an+1﹣an|=n,.设数列{an}的前n项和为Sn,若a1=0,则S8的最大值为 ﹣4 .
【分析】先说明{an}中不可能存在相邻两项为非负数,可得当an≥0时,则an+1<0,an+an+1≤﹣1,当an+1≥0时,则an<0,an+an+1≤0,由此可求得答案.
【解答】解:假设{an}中存在相邻两项ai,ai+1为非负数,则|ai+1﹣ai|=i,
若ai+1﹣ai=i,则,与条件矛盾;
若ai﹣ai+1=i,则,与条件矛盾,
故{an}中不可能存在相邻两项为非负数,
当an≥0时,则an+1<0,则根据|an+1﹣an|=n得an+1=an﹣n,
故,
当an+1≥0时,则an<0,则根据|an+1﹣an|=n得an=an+1﹣n,
故,
所以an+an+1≤0总成立,
又当n为奇数时,|an+1﹣an|=n,所以an+1,an的奇偶性不同,则an+1+an≤﹣1,
当n为偶数时,an+an+1≤0,
故当k为奇数时,Sk=a1+(a2+a3)+⋯+(ak﹣1+ak)≤0,
此时考查数列:,符合题意,
此时Sk的最大值为0;
故当k为偶数时,,
此时考查数列:,符合题意,
此时Sk的最大值为,故S8的最大值为,
故答案为:﹣4.
【点评】本题主要考查数列中的递推关系,数列求和的应用,分类讨论的数学思想等知识,属于中等题.
二、选择题(本大题共有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)是方程组有唯一解的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【分析】根据已知条件,结合行列式的公式,即可求解.
【解答】解:∵,
∴=a1b2﹣a2b1≠0,
∴有唯一解,反之也成立,
故是方程组有唯一解的充要条件.
故选:C.
【点评】本题主要考查行列式的应用,属于基础题.
14.(5分)如图,已知A、B、C、D、E、F分别是正方体所在棱的中点,则下列直线中与直线EF相交的是( )
A.直线AB B.直线BC C.直线CD D.直线DA
【分析】证明四边形ABEF为等腰梯形判断A;由平面与平面平行的性质判断B与C;由异面直线的定义判断D.
【解答】解:如图,
由正方体的结构特征可得AF∥GH∥BE,又BE=2AF,
则四边形ABEF为等腰梯形,知AB与EF相交,故A正确;
∵平面EFH∥平面BCG,且EF⊂平面EFH,BC、CD⊂平面BCG,
∴EF与直线BC,EF与直线CD不相交,故B、C错误;
DA⊂平面GDA,F∈平面GDA,F∉DA,E∉平面GDA,
∴EF与DA是异面直线,故D错误.
∴与直线EF相交的是直线AB,
故选:A.
【点评】本题考查空间中直线与直线、直线与平面位置关系的判定,考查空间想象能力与思维能力,是中档题.
15.(5分)若函数f(x)=|2x﹣a|(x∈[0,1])存在反函数,则常数a的取值范围为( )
A.(﹣∞,1] B.[1,2]
C.[2,+∞) D.(﹣∞,1]∪[2,+∞)
【分析】依题意可得f(x)在[0,1]上单调,分两种情况讨论,参变分离,结合指数函数的性质能求出常数a的取值范围.
【解答】解:∵函数f(x)=|2x﹣a|(x∈[0,1])存在反函数,
∴函数f(x)=|2x﹣a|在[0,1]上单调递增,
若单调递增,即f(x)=2x﹣a,则2x﹣a≥0在x∈[0,1]上恒成立,
即a≤2x在x∈[0,1]上恒成立,
∵y=2x在[0,1]上单调递增,∴ymin=20=1,∴a≤1,
若单调递减,即f(x)=a﹣2x,则a﹣2x≥0在x∈[0,1]上恒成立,
即a≥2x在x∈[0,1]上恒成立,
∴y=2x在[0,1]上单调递增,∴ymax=2,∴a≥2.
综上,常数a的取值范围为(﹣∞,1]∪[2,+∞).
故选:D.
【点评】本题考查反函数定义、函数的单调性、函数恒成立等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
16.(5分)已知函数f(x)=sinx+acosx满足:.若函数f(x)在区间[x1,x2]上单调,且满足f(x1)+f(x2)=0,则|x1+x2|的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】由题意,利用正弦函数的最值、单调性和图象的对称性,求得|x1+x2|的最小值.
【解答】解:∵函数f(x)=sinx+acosx满足:,∴+a=,
∴a=,f(x)=sinx+cosx=2sin(x+).
令x+=kπ,k∈Z,求得x=kπ﹣,k∈Z,可得它的对称中心的横坐标为x=kπ﹣,k∈Z.
∵函数f(x)在区间[x1,x2]上单调,且满足f(x1)+f(x2)=0,故对称中心为(,0),
∴=kπ﹣,即 x1+x2=2kπ﹣,k∈Z.
故令k=0,可得|x1+x2|的最小值为,
故选:C.
【点评】本题主要考查正弦函数的性质应用,属于中档题.
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)已知圆锥的顶点为S,底面圆心为O,母线SA的长为.
(1)若圆锥的侧面积为,求圆锥的体积;
(2)A、B是底面圆周上的两个点,∠AOB=90°,M为线段AB的中点,若圆锥的底面半径为2,求直线SM与平面SOA所成角的大小.
【分析】(1)设圆锥的底面半径为r,侧面母线长为l,则,求出r=1,h=,由此能求出圆锥的体积.
(2)设AO的中点为N,连接MN、SN,则MN∥OB,推导出OA⊥MN,SO⊥MN,从而MN⊥平面SOA,进而∠MSN即是直线SM与平面SOA所成角.由此能求出直线SM与平面SOA所成角的大小.
【解答】解:(1)圆锥的顶点为S,底面圆心为O,母线SA的长为.
设圆锥的底面半径为r,侧面母线长为l,
则,
∵,∴r=1,h==,
∴圆锥的体积V==π.
(2)设AO的中点为N,连接MN、SN,则MN∥OB,
∵OA⊥OB,∴OA⊥MN,
∵SO⊥底面AOB,∴SO⊥MN,
∴MN⊥平面SOA,
∴∠MSN即是直线SM与平面SOA所成角.
∵圆锥的底面半径为2,母线长为,∴圆锥的高SO=2,
∴SN==,MN=1.
∵SN⊥MN,∴,∴.
∴直线SM与平面SOA所成角的大小为arctan.
【点评】本题考查圆锥结构特征、圆锥的体积、线面垂直的判定与性质、线面角等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
18.(14分)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c.
(1)若sin2A=sin2B+sin2C+sinBsinC,求A;
(2)若C=60°,△ABC的面积,求△ABC外接圆半径R的最小值.
【分析】(1)利用正弦定理化角为边,再由余弦定理,即可得解;
(2)根据三角形面积公式推出ab=4,再结合余弦定理与基本不等式,可得c≥2,然后由R=,得解.
【解答】解:(1)由正弦定理及sin2A=sin2B+sin2C+sinBsinC,知a2=b2+c2+bc,
由余弦定理,知,
因为A∈(0°,180°),所以A=120°.
(2)因为△ABC的面积S=,且C=60°,
所以ab=4,
由余弦定理知,c2=a2+b2﹣2abcosC=a2+b2﹣ab≥2ab﹣ab=ab=4,当且仅当a=b=2时取等号,
所以c≥2,
由正弦定理知,R=≥=,
故△ABC外接圆半径R的最小值为.
【点评】本题考查解三角形,熟练掌握正弦定理,余弦定理,三角形面积公式,基本不等式是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
19.(14分)甲、乙两人同时分别入职A、B两家公司,两家公司的基础工资标准分别为:A公司第一年月基础工资数为3700元,以后每年月基础工资比上一年月基础工资增加300元;B公司第一年月基础工资数为4000元,以后每年月基础工资都是上一年的月基础工资的1.05倍.
(1)分别求甲、乙两人工作满10年的基础工资收入总量(精确到1元);
(2)设甲、乙两人入职第n年的月基础工资分别为an、bn元,记cn=an﹣bn,讨论数列{cn}的单调性,指出哪年起到哪年止相同年份甲的月基础工资高于乙的月基础工资,并说明理由.
【分析】(1)构建等差数列求和公式,等比数列求和公式即可求解;
(2)根据数列单调性即可求解.
【解答】解:(1)甲的基础工资收入总量元,
乙的基础工资收入总量元;
(2)an=3700+300(n﹣1),,
令,解得1≤n≤8,
∴当1≤n≤9时,{cn}单调递增;当n≥9时,{cn}单调递减,
又c4<0,c5>0,c14>0,c15<0,
∴从第5年到第14年甲的月基础工资高于乙的月基础工资.
【点评】本题考查等差数列求和公式,等比数列求和公式,数列单调性,属中档题.
20.(16分)已知A、B分别为椭圆Γ:+y2=1(a>1)的上、下顶点,F是椭圆Γ的右焦点,M是椭圆Γ上异于A、B的点.
(1)若,求椭圆Γ的标准方程;
(2)设直线l:y=2与y轴交于点P,与直线MA交于点Q,与直线MB交于点R,求证:|PQ|•|PR|的值仅与a有关;
(3)如图,在四边形MADB中,MA⊥AD,MB⊥BD,若四边形MADB面积S的最大值为,求a的值.
【分析】(1)由题意知△AFB是等边三角形,由此求出a,即可写出椭圆的标准方程.
(2)设M(x1,y1),R(x2,2),Q(x3,2),写出直线AM、BM的方程,求出P、Q点的横坐标,即可求出|PQ|⋅|PR|的值.
(3)设M(x1,y1),D(x4,y4),根据题意求出四边形MADB的面积,计算S的最大值,由此求出a的值.
【解答】解:(1)因为,AF=BF,所以△AFB是等边三角形,
因为AB=2,AF=a,
所以a=2AO=2,
所以椭圆的标准方程为.
(2)证明:设M(x1,y1),R(x2,2),Q(x3,2),
因为A(0,1),B(0,﹣1),
所以直线AM、BM的方程分别为,,
所以,,
,
所以|PQ|⋅|PR|的值仅与a有关.
(3)设M(x1,y1),D(x4,y4),
因为MA⊥DA,MB⊥DB,
所以x1x4+(y1﹣1)(y4﹣1)=0,x1x4+(y1+1)(y4+1)=0,
两式相减得y4=﹣y1,
代回原式得,
因为,所以,
所以四边形MADB的面积为,
因为S的最大值为,所以,解得a=2或a=,
因为a>1,所以a=2.
【点评】本题考查了直线与椭圆方程的应用问题,也考查了运算求解能力与逻辑思维能力,是难题.
21.(18分)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),若存在常数T>0,使得对任意x∈(0,+∞),都有f(Tx)=f(x)+T,则称函数f(x)具有性质P(T).
(1)若函数f(x)具有性质P(2),求的值;
(2)设f(x)=logax,若0<a<1,求证:存在常数T>0,使得f(x)具有性质P(T);
(3)若函数f(x)具有性质P(T),且f(x)的图像是一条连续不断的曲线,求证:函数f(x)在(0,+∞)上存在零点.
【分析】(1)由f(x)满足性质P(2)可得f(2x)=f(x)+2,分别令x=1,x=,联立即可求得的值;
(2)函数f(x)具有性质P(T)的充要条件为:存在T>0,使得loga(Tx)=logax+T,即logaT=T,设g(x)=logax﹣x,利用零点存在性定理证明即可;
(3)分布讨论f(1)=0,f(1)>0,f(1)<0时函数的零点的存在性,由此即可完成证明.
【解答】(本题满分(18分),第1小题满分(4分),第2小题满分(6分),第3小题满分8分)
解:(1)函数f(x)具有性质P(2),
所以对任意x∈(0,+∞),都有f(2x)=f(x)+2,
令x=2,得f(2)=f(1)+2,
令,得,…….(2分)
所以. ………(4分)
(2)证明:函数f(x)具有性质P(T)的充要条件为:
存在T>0,使得loga(Tx)=logax+T,即logaT=T,……(2分)
设g(x)=logax﹣x,因为0<a<1,所以y=logax在(0,+∞)上单调递减,
又y=﹣x在(0,+∞)上单调递减,
所以g(x)=logax﹣x在(0,+∞)上单调递减,
因为g(1)=﹣1<0,g(a)=1﹣a>0,
所以在区间(a,1)上函数g(x)存在零点x0,……(4分)
取T=x0,则logaT=T,
可得函数f(x)具有性质P(T). ……(6分)
(3)证明:设n∈N*,因为f(Tx)=f(x)+T,
所以f(Tnx)=f(x)+nT,
令x=1得,f(Tn)=f(1)+nT,………(2分)
①若f(1)=0,则函数f(x)存在零点;
若f(1)<0,当时,,
所以此时函数f(x)在区间(0,+∞)上存在零点; ………(4分)
②因为,
所以f(T﹣n)=f(1)﹣nT…,……(6分)
若f(1)>0,当时,,
所以此时函数f(x)在区间(0,+∞)上存在零点.
综上,函数f(x)在(0,+∞)上存在零点. ………(8分)
【点评】本题主要考查抽象函数及其应用,考查学生的综合能力,属于难题.
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2022年上海市闵行区高考数学二模试卷: 这是一份2022年上海市闵行区高考数学二模试卷,共21页。
2021年上海市长宁区高考数学二模试卷: 这是一份2021年上海市长宁区高考数学二模试卷,共18页。
2021年上海市闵行区高考数学二模试卷: 这是一份2021年上海市闵行区高考数学二模试卷,共20页。