k 1一、填空题2019 届杨浦区高三一模数学试卷1、设全集U = {1,2,3,4,5},若集合 A = {3,4,5},则C U A =π2、已知扇形的半径为 6,圆心角为 ,则扇形的面积为33、已知双曲线 x 2 - y 2= 1 ,则其两条渐近线的夹角为4、若(a + b )n展开式的二项式系数之和为 8,则 n =5、若实数 x , y 满足 x 2 + y 2= 1 ,则 xy 的取值范围是6、若圆锥的母线长l = 5(cm ),高 h = 4(cm ),则这个圆锥的体积等于 (cm 3)7、在无穷等比数列{a }中, lim (a + a+ ... + a) = 1 ,则 a 的取值范围是nn →∞ 12n218、若函数 f (x ) = ln 1+ x的定义域为集合 A ,集合 B = (a , a +1),且 B ⊆ A ,则实数 a 的1- x 取值范围为2x9、在行列式 46 的零点是74x- 3 4 5 -1中,第 3 行第 2 列的元素的代数余子式记作 f (x ) ,则 y = 1+ f (x )10、已知复数 z 1 = cos x + 2 f (x )i , z 2 =( 3 sin x + cos x )+ i ( x ∈ R ,i 为虚数单位),在复平面上,设复数 z 1 , z 2 对应的点分别为 Z 1, Z 2 ,若∠Z 1OZ 2 = 90,其中O 是坐标原点,则函数 f (x ) 的最小正周期11、当0 < x < a 时,不等式 1 x 2+ (a - x )2≥ 2 恒成立,则实数a 的最大值为12、设 d 为等差数列{a }的公差,数列{b }的前 n 项和T ,满足T + 1= (-1)nb ( n ∈ N * ),nnnn2nn且 d = a 5 = b 2 ,若实数 m ∈ P k = {x ak -2< x < ak +3 }( k ∈ N *,k ≥ 3 ),则称 m 具有性质 P 。
若 H 是数列{T }的前 n 项和,对任意的 n ∈ N *,H都具有性质 P ,则所有满足条件的nn2n -1kk 的值为二、选择题13、下列函数中既是奇函数,又在区间[-1,1]上单调递减的是()⎪ ⎪ A. f (x ) = arcsin xB. y = lg xC. f (x ) = -xD. f (x ) = cos x14、某象棋俱乐部有队员 5 人,其中女队员 2 人,现随机选派 2 人参加一个象棋比赛,则选 出的 2 人中恰有 1 人是女队员的概率为( ) 3322 A.B.C.D.105 5315、已知 f (x ) = logx ,θ∈⎛ 0,π⎫sin θ⎪ ⎝ 2 ⎭设 a = f ⎛ sin θ+ cos θ⎫ ,b = f ( sin θ⋅cos θ),c = f ⎛ sin 2θ ⎫,则 a , b , c 的大小 ⎝ 2 ⎭⎝ sin θ+ cos θ⎭关系是( )A. a ≤ c ≤ bB. b ≤ c ≤ aC. c ≤ b ≤ aD. a ≤ b ≤ c16、已知函数 f (x ) = m ⋅ 2x+ x 2+ nx ,记集合 A = {x f (x ) = 0, x ∈ R },集合B = {x f [ f (x )] = 0, x ∈ R },若 A = B ,且都不是空集,则 m + n 的取值范围是( )A. [0,4)B. [-1,4)C. [- 3,5]D. [0,7)三、解答题17、如图,PA ⊥ 平面 ABCD ,四边形 ABCD 为矩形,PA = AB = 1,AD = 2 ,点 F 是 PB 的中点,点 E 在边 BC 上移动。
(1) 求三棱锥 E - PAD 的体积;(2) 证明:无论点 E 在边 BC 的何处,都有 AF ⊥ PE 。
18、在∆ABC 中,角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c ,且cos B =5。
13(1) 若sin A =4 ,求cos C ;5→→(2) 已知b = 4 ,证明 AB ⋅ BC ≥ -519 、上海某工厂以 x 千克/ 小时的速度匀速生产某种产品, 每一小时可获得的利润是⎛5x +1- 3 ⎫ 元,其中1 ≤ x ≤ 10 。
⎪⎝x ⎭ (1) 要使生产该产品 2 小时获得的利润不低于 20 元,求 x 的取值范围;(2) 要使生产 900 千克该产品获得的利润最大,问:该厂应选取何种生产速度?并求最大利润。
ppMMPM20、如图,已知点 P 是 y 轴左侧(不含 y 轴)一点,抛物线C : y 2= 4x 上存在不同的两点 A , B ,满足 PA , PB 的中点均在抛物线C 上。
(1) 求抛物线C 的焦点到准线的距离; (2) 设 AB 中点为 M ,且 P(x , y ), M (x , y ),证明: y = y;(3) 若 P 是双曲线 x 2+ y 4= 1( x < 0 )上的动点,求∆PAB 面积的最小值。
21、记无穷数列的前 n 中最大值为 M ,最小值为 m ,令b =M n + m n ,其中 n ∈ N *。
(1) 若 an= 2n + cosn π,请写出b 的值;nn2n23(2) 求证:“数列{a n }是等差数列”是“数列{b n }是等差数列”的充要条件;(3) 对任意 n ,有 a n< 2018 ,且 b n = 1,请问:是否存在 K ∈ N * ,使得对于任意不小于 K 的正整数 n ,有b n +1 = b n 成立?请说明理由。
2⎝ ⎭ 参考答案: 一、填空题: 1、{1, 2} ;2、6π;3、π;4、3;5、 ⎡- 1 , 1 ⎤ ;6、12π;7、⎛ 0, 1 ⎫ ⎛ 1 ,1⎫ ;8、[-1, 0]; 2 ⎢⎣ 2 2 ⎥⎦2 ⎪ 2 ⎪9、 x = -1 ;10、π ;11、2;12、3 或 4; 二、选择题:13、C ;14、B ;15、D ;16、A ; 三、解答题: ⎝ ⎭ ⎝ ⎭ 17、【解析】(1)V= V= 1 ⋅ S ⋅ PA = 1 ⋅ ( 1 ⋅1⋅ 2) ⋅1 = 1; E - PADP - AED3 △AED 3 2 3(2)证明: PA ⊥ 平面 ABCD ,∴ PA ⊥ BC ,又 BC ⊥ AB ,∴ BC ⊥ 平面 PAB , ∴ BC ⊥ AF , PA = AB = 1 ,点 F 是 PB 的中点,得到 AF ⊥ PB 得到 AF ⊥ 平面 PCB , ∴ AF ⊥ PE18、【解析】(1) sin A = 4 , cos B = 5 ⇒ sin B = 12 , sin A = 4< sin B ⇒ A < B5 13 13 5为锐角∴cos C = -cos ( A + B ) = -cos A cos B + sin A sin B = - 3 ⋅ 5 + 4 ⋅ 12 = 335 13 5 13 65 (2)证明: b = 4 , cos B =5 , b 2 = a 2 + c 2 - 2ac cos B ≥ 2ac - 10 ac ⇒ ac ≤13 13 13 当且仅当 a = c 5时取到等号,∴ AB ⋅ BC = - AB ⋅ BC ⋅ cos B = - 13 ac ≥ -519、【解析】(1)生产该产品 2 小时的利润为= 2 ⎛5x + 1 - 3 ⎫ ,x ⎪ ⎝ ⎭由题意, 2 ⎛5x + 1 - 3 ⎫≥ 30 ,解得 x ≥ 3 或 x ≤ - 1 ,x ⎪ 5 ⎝ ⎭ 又1≤ x ≤10 ,所以3 ≤ x ≤ 10 ;(2)生产 900 千克该产品,所用的时间是 900小时,x获得的利润为⎛ 5x + 1 - 3 ⎫ ⋅ 900 = 900 ⎛ - 3 + 1 + 5⎫,1≤ x ≤10 , x ⎪ x x 2 x ⎪⎝ ⎭ ⎝ ⎭31 ⎛ 1 1 ⎫21 记 f (x ) = - x2 + x + 5,1≤ x ≤10 ,则 f (x ) = -3 x - 6 ⎪ + + 5 ,当且仅当 x = 6 时取到最大12值,最大利润为900 ⨯ 61= 4575 元,因此甲厂应以 6 千克/小时的速度生产,可获得最大利12 润为 4575 元.20、【解析】(1)焦点 F (1, 0) ,准线l : x = -1,∴焦点到准线的距离为 2;【或由抛物线表达式 y 2 = 2 px ( p > 0) 中 p 的几何意义——焦点到准线的距离得到答案】2t 22 1 1 P P P P P P P P P P P P 2 P 1 1 1(2)设 A (x 1 , y 1 ) , B (x 2 , y 2 ) ,且 y 1 ≠ y 2则 y =y 1 + y 2 , PA , PB 的中点分别为( x P + x 1 , y P + y 1 ) , ( x P + x 2 , y P + y2 ) ,M2 ⎧ y 2 = 4x 2 2 2 2 ⎪ 2 ⎧ y 2 = 4x ① ⎪ y 2 = 4x 21 1 ⎪ ⎪ y2 = 4x ② 由题意,得⎨( y P + y 1 )2 = 4( x P + x 1 ) ⇒ ⎨ 2 2⎪ 2 2 y 2+ 2 y y + y 2 = 8x + 8x ③ ⎪ y + y x + x ⎪ y 2 + 2 y y + y 2 = 8x + 8x ④ ⎪( P 2 )2 = 4( P 2 ) ⎩ P 2 P 2 P 2⎩ 2 2 ③ - ④ ,得 2( y - y ) y + y 2 - y 2 = 8x - 8x ,即 2( y- y ) y + y 2 - y 2 = 2 y 2 - 2 y 212P121212P1212⇒ 2( y - y ) y = y 2 - y 2 ⇒ 2( y - y ) y = ( y - y )( y + y )12P1212P1212∵ y ≠ y ,∴ y =y 1 + y 2= y ,得证;12P2M(3)由题意,得 y 2 = 4 - 4x 2(-1≤ x < 0) ,⎧⎪ y 2 = 4x ⎨y 2 + 2 y ⋅ y + y 2 = 8x + 8x ⇒ y 2 - 2 y y + 8x - y 2 = 0 , ⎩⎪ P P P⎧∆ > 0则⎪ y + y = 2 y , ⎨ 1 2 P ⎪ y y = 8x - y 2 ⎩ 1 2 P P∆ = 4 y 2 - 4(8x - y 2 ) = 8y 2 - 32x = 8(4 - 4x 2 ) - 32x = -32x 2 - 32x + 32 > 0 ,又-1≤ x P < 0 ,解得-1≤ x P < 0 , S= 1 ⋅ x- x ⋅ y - y = 1 ⋅ x 1 + x2 - x ⋅ ( y + y )2 - 4 y y△PAB2 M P 122 2P 1 2 1 211 (y + y )2 - 2y y= x ⋅( y + y )2- 4 y y = ⋅ 1 2 1 2- x ⋅ ( y + y )2 - 4 y y2P1 2 1 2 2 8 P121 21 24(1 - x - x2 ) 3= ⋅ P P ⋅2 6 2 ⋅ (1- x - x 2 )2 2 8PP21 2 5t ∈ ⎡ 5 ⎤ 令t = 1 - x P - x P= -(x P + 2) + 4 ,∵ -1≤ x P < 0 ,∴ ⎢1, ⎥ ,⎣ ⎦S △PAB = 6 3⎡ 在t ∈ ⎢1, ⎣ 5 ⎤⎥ 上单调递增,∴ t = 1 时, S △PAB 取得最小值6 .⎦P P P 2 P P21、【答案】(1)因为 a = 2n + cos n π,所以 a = 2 , a = 3 , a= 8 .n 1 23所以 M = a = 8 , m = a = 2 ,则b = M 3+ m 3= 5 . 3 3 3 1 3 2(2)证明:(充分性)由数列{a n } 是等差数列,设其公差为 d 1 .当 d 1 > 0 时, a n - a n -1 = d 1 > 0 ,所以 a n > a n -1 ,所以 M n = a n , m n = a 1 . 当 d 1 < 0 时, a n - a n -1 = d 1 < 0 ,所以 a n < a n -1 ,所以 M n = a 1 , m n = a n . 当 d 1 = 0 时, a n - a n -1 = d 1 = 0 ,所以 a n = a n -1 ,所以 M n = a n , m n = a 1 .综上,总有b n =a 1 + a n .2所以b - b = a 1 + a n - a 1 + a n -1 = d 1,所以数列{b } 是等差数列.n n -1 2 2 2 n(必要性)由数列{b n } 是等差数列,设公差为 d 2 .因为b - b=M n + m n - M n -1 + m n -1 = M n - M n -1 + m n - m n -1= d . nn -12 2 2 22根据 M n , m n 的定义,有以下结论:M n ≥ M n -1 , m n ≤ m n -1 ,且两个不等式中至少有一个取等号当 d 2 > 0 时,则必有 M n >M n -1 ,所以 a n = M n > M n -1 ≥ a n -1 , 所以{a n } 是一个单调递增的数列,所以 M n = a 1 , m n = a n .所以b - b=a 1 + a n - a 1 + a n -1 = a n - a n -1= d . nn -12 2 2 2所以 a n - a n -1 = 2d 2 ,数列{a n } 是等差数列.当 d 2 < 0 时,则必有 m n <m n -1 ,所以 a n = m n <m n -1 ≤ a n -1 , 所以{a n } 是一个单调递减的数列,所以 M n = a n , m n = a 1 .所以b - b=a 1 + a n - a 1 + a n -1 = a n - a n -1= d . nn -12 2 2 2所以 a n - a n -1 = 2d 2 ,数列{a n } 是等差数列.当 d < 0 时, b - b= M n - M n -1 + m n - m n -1 = 02nn -12 2因为 M n - M n -1 , m n - m n -1 中必有一个为 0.i i +1 213243mm -1根据上式,一个为0,则另一个亦为0,所以 M n = M n -1 , m n = m n -1 ,所以{a n } 为常数数列,所以{a n } 为等差数列. 综上,结论得证. (3)假设结论不成立.因为| b n |= 1,即b n = 1 或b n = -1.所以对任意 K ∈ N * ,一定存在i ≥ K ,使得b , b 符号相反所以在数列{b n } 中存在b k ,b k ,b k , ,b k ,b k , ,其中 k 1 < k 2 < k 3 < < k i <123ii +1所以 a k +1 - a k +1 ≥ 4a k +1 - a k +1 ≥ 4a k +1 - a k +1 ≥ 4…a k +1 - a k +1 ≥ 4所以 a k +1 - a k +1 ≥ 4(m - 1)m1mii所以 a k +1 ≥ a k +1 + 4(m - 1)所以 a 1010+1≥ a k +1 + 4(1010 - 1) >- 2018 + 4036 = 2018 ,这与 a n < 2018 矛盾,所以假设错误.所以存在 K ∈ N * ,使得对任意的 n ≥ K ,有b = b n .kn +1。