1、2018年 上 海 市 长 宁 区 、 嘉 定 区 高 考 一 模 数 学一 、 填 空 题1.已 知 集 合 A=1, 2, 3, 4, B=2, 4, 5, 则 A B=_.解 析 : 集 合 A=1, 2, 3, 4, B=2, 4, 5, A B=2, 4.答 案 : 2, 42.不 等 式 01xx 的 解 集 为 _.解 析 : 01xx , 01 0 xx 或 01 0 xx , 解 得 : 1 x 0,答 案 : ( 1, 03.已 知 4sin 5 , 则 cos 2 =_.解 析 : sin = 45 , cos( 2 + )= sin = 45 .答 案 : 454. 1
2、3 1lim 3 1nnn =_. 解 析 : 1 11 33 1 1lim lim 33 1 13 3 nnn nn n , 13 1 1lim 33 1nnn .答 案 : 135.已 知 球 的 表 面 积 为 16 , 则 该 球 的 体 积 为 _.解 析 : 一 个 球 的 表 面 积 是 16 , 所 以 球 的 半 径 为 : 2,所 以 这 个 球 的 体 积 为 : 34 3223 3 .答 案 : 323 6.已 知 函 数 f(x)=1+logax, y=f 1(x)是 函 数 y=f(x)的 反 函 数 , 若 y=f 1(x)的 图 象 过 点 (2, 4),则 a
3、 的 值 为 _.解 析 : y=f 1(x)的 图 象 过 点 (2, 4), 函 数 y=f(x)的 图 象 过 点 (4, 2),又 f(x)=1+logax, 2=1+loga4, 即 a=4.答 案 : 47.若 数 列 an为 等 比 数 列 , 且 a5=3, 则 2 73 8a aa a =_.解 析 : 根 据 题 意 , 2 73 8a aa a =a 2 a8 a3 ( a7)=a2 a8+a3 a7,又 由 数 列 an为 等 比 数 列 , 且 a5=3,则 有 a2 a8=a3 a7=9,则 2 73 8a aa a =9+9=18;答 案 : 188.设 ABC的
4、 内 角 A, B, C 的 对 边 分 别 为 a, b, c, (a+b+c)(a b+c)=ac, 则 B=_.解 析 : ABC的 内 角 A, B, C的 对 边 分 别 为 a, b, c, (a+b+c)(a b+c)=ac, 即 a 2+c2 b2= ac,又 2 2 2 1cos 2 2a c bB ac , B= 23 .答 案 : 239.若 12 nx x 的 二 项 展 开 式 中 的 所 有 二 项 式 系 数 之 和 等 于 256, 则 该 展 开 式 中 常 数 项 的 值为 _.解 析 : 由 题 意 可 知 , 2 n=256, 解 得 n=8. 81 1
5、2 = 2nx xx x , 其 展 开 式 的 通 项 8 8 8 21 8 812 2rrr r r rrT C x C xx ,令 8 2r=0, 得 r=4. 该 展 开 式 中 常 数 项 的 值 为 4 45 82 1120T C .答 案 : 112010.已 知 函 数 f(x)是 定 义 在 R上 且 周 期 为 4的 偶 函 数 , 当 x 2, 4时 , 4 3log 2f x x ,则 12f 的 值 为 _.解 析 : 函 数 f(x)是 定 义 在 R上 且 周 期 为 4的 偶 函 数 , 1 1 1 742 2 2 2f f f f , 又 当 x 2, 4时
6、, 4 3log 2f x x , 4 4 lg2 lg21 7 7 3 1log log 22 2 2 2 lg4 2lg2 2f f . 答 案 : 1211.已 知 数 列 an的 前 n 项 和 为 Sn, 且 a1=1, 2Sn=an an+1(n N*).若 12 11 nn n nnb a a , 则数 列 bn的 前 n项 和 Tn=_.解 析 : 2Sn=an an+1(n N*).当 n 2 时 , 2Sn 1=an 1 an, 2a n=2Sn 2Sn 1=an(an+1 an 1), a1=1, an 0 an+1 an 1=2, (an+1 an)+(an an 1)
7、=2, an an 1=1, 数 列 an是 以 1 为 首 项 , 以 1 为 公 差 的 等 差 数 列 , an=1+(n 1)=n, 12 1 2 1 1 11 1 1 11n n nn n nn nb a a n nn n ,数 列 b n的 前 n项 和 1 1 1 1 1 1 11 12 2 3 3 4 1nnT n n ,当 n 为 偶 数 时 , 11nT n -1+ ,当 n 为 奇 数 时 , 1 1 1 111 1nT n n n n -1+ ,综 上 所 述 11nnT n -1+ ,答 案 : 11nn-1+12.若 不 等 式 x 2 2y2 cx(y x)对 任
8、 意 满 足 x y 0 的 实 数 x、 y 恒 成 立 , 则 实 数 c 的 最 大值 为 _.解 析 : 不 等 式 x2 2y2 cx(y x)对 任 意 满 足 x y 0 的 实 数 x、 y 恒 成 立 , 22 22 222 xyx yc xy x x xy y ,令 1x ty , 2 22tc f tt t , 2 2 22 22 2 2 24 2 t tt tf t t t t t , 当 t 2 2 时 , f (t) 0, 函 数 f(t)单 调 递 增 ; 当 1 t 2 2 时 , f (t) 0, 函数 f(t)单 调 递 减 . 当 t=2 2 时 , f(
9、t)取 得 最 小 值 , 2 2 2 2 4f . 实 数 c 的 最 大 值 为 2 2 4 .答 案 : 2 2 4二 、 选 择 题 (本 大 题 共 4 题 , 每 题 5 分 , 共 20 分 )13.设 角 的 始 边 为 x 轴 正 半 轴 , 则 “ 的 终 边 在 第 一 、 二 象 限 ” 是 “ sin 0” 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 析 : 角 的 始 边 为 x轴 正 半 轴 , “ 的 终 边 在 第 一 、 二 象 限 ” “ sin 0” ,“
10、sin 0” “ 的 终 边 在 第 一 、 二 象 限 或 的 终 边 在 x 轴 正 半 轴 ” , “ 的 终 边 在 第 一 、 二 象 限 ” 是 “ sin 0” 的 充 分 非 必 要 条 件 .答 案 : A 14.若 直 线 l1和 l2 是 异 面 直 线 , l1在 平 面 内 , l2在 平 面 内 , l 是 平 面 与 平 面 的 交线 , 则 下 列 命 题 正 确 的 是 ( )A.l与 l1, l2都 不 相 交B.l与 l1, l2都 相 交C.l至 多 与 l1, l2中 的 一 条 相 交D.l至 少 与 l1, l2中 的 一 条 相 交解 析 : A
11、.l与 l1, l2可 以 相 交 , 如 图 : 该 选 项 错 误 ;B.l可 以 和 l1, l2中 的 一 个 平 行 , 如 上 图 , 该 选 项 错 误 ;C.l可 以 和 l1, l2都 相 交 , 如 下 图 : 该 选 项 错 误 ;D.“ l至 少 与 l 1, l2中 的 一 条 相 交 ” 正 确 , 假 如 l 和 l1, l2都 不 相 交 ; l 和 l1, l2都 共 面 ; l 和 l1, l2都 平 行 ; l1 l2, l1和 l2共 面 , 这 样 便 不 符 合 已 知 的 l1和 l2异 面 ; 该 选 项 正 确 .答 案 : D 15.对 任
12、意 两 个 非 零 的 平 面 向 量 和 , 定 义 | | |cos , 其 中 为 和 的 夹角 , 若 两 个 非 零 的 平 面 向 量 a和 b满 足 : | | | |a b ; a和 b的 夹 角 0 4 , ; a b 和b a 的 值 都 在 集 合 2| nx x n N , 中 , 则 a b 的 值 为 ( )A. 52B. 32C.1D. 12 解 析 : | | | | | |cos c 2| os2a ba b b ab n ma , , m N,由 与 的 夹 角 (0, 4 ), 知 2cos 4mn ( 12 , 1),故 mn=3, m, n N, |
13、| | |a b , 0 12b ma , m=1, n=3, 32a b ,答 案 : B 16.已 知 函 数 12 0 212 2 12x xf x x x , , , 且 f1(x)=f(x), fn(x)=f(fn 1(x), n=1, 2, 3, .则 满 足 方 程 fn(x)=x的 根 的 个 数 为 ( )A.2n个B.2n2个C.2n个D.2(2n 1)个解 析 : 当 x 0, 12 时 , f 1(x)=f(x)=2x=x, 解 得 x=0;当 x ( 12 , 1时 , f1(x)=f(x)=2 2x=x, 解 得 x= 23 , f 的 1 阶 根 的 个 数 是
14、2.当 x 0, 14 时 , f1(x)=f(x)=2x, f2(x)=4x=x, 解 得 x=0;当 x ( 14 , 12 时 , f 1(x)=f(x)=2x, f2(x)=2 4x=x, 解 得 x= 25 ;当 x ( 12 , 34 时 , f1(x)=2 2x, f2(x)= 2+4x=x, 解 得 x= 23 ; 当 x ( 34 , 1时 , f1(x)=2 2x, f2(x)=4 4x=x, 解 得 x= 45 . f 的 2 阶 根 的 个 数 是 22.依 此 类 推 f 的 n 阶 根 的 个 数 是 2n.答 案 : C三 .解 答 题 (本 大 题 共 5 题
15、, 共 14+14+14+16+18=76 分 )17.如 图 , 设 长 方 体 ABCD A 1B1C1D1中 , AB=BC=3, AA1=4.(1)求 四 棱 锥 A1 ABCD的 体 积 ;(2)求 异 面 直 线 A1B 与 B1C所 成 角 的 大 小 .(结 果 用 反 三 角 函 数 值 表 示 )解 析 : (1)A 1到 平 面 ABCD 的 距 离 d=AA1=4, S 正 方 体 ABCD=AB BC=9, 由 此 能 求 出 四 棱 锥 A1 ABCD的 体 积 .(2)由 A1B D1C, 知 D1CB1是 异 面 直 线 A1B与 B1C所 成 角 (或 所 成
16、 角 的 补 角 ), 由 此 能 求 出 异 面直 线 A1B 与 B1C 所 成 角 .答 案 : (1) A1到 平 面 ABCD的 距 离 d=AA1=4, 长 方 体 ABCD A1B1C1D1中 , AB=BC=3, S 正 方 体 ABCD=AB BC=3 3=9, 四 棱 锥 A1 ABCD的 体 积 11 1 4 9 123 3ABCDV AA S 正 方 体 .(2) A 1B D1C, D1CB1是 异 面 直 线 A1B与 B1C 所 成 角 (或 所 成 角 的 补 角 ), 1 1 9 9 3 2BD , B1C=D1C= 9 16 =5, 2 2 21 1 1 1
17、1 1 1 1 25 25 18 16cos 2 2 5 5 25BC DC BDDCB BC DC , D1CB1=arccos1625. 异 面 直 线 A 1B与 B1C 所 成 角 为 arccos1625.18.已 知 复 数 z 满 足 2z , z 2的 虚 部 为 2. (1)求 复 数 z;(2)设 z、 z2、 z z2在 复 平 面 上 的 对 应 点 分 别 为 A、 B、 C, 求 ABC的 面 积 .解 析 : (1)设 z=a+bi(a, b R), 由 已 知 列 关 于 a, b的 方 程 组 , 求 解 可 得 复 数 z;(2)分 类 求 得 A、 B、
18、C 的 坐 标 , 再 由 三 角 形 面 积 公 式 求 解 .答 案 : (1)设 z=a+bi(a, b R),由 已 知 可 得 : 2 2 22 2a bab , 即 2 2 21a bab ,解 得 11ab 或 11ab - - . z=1+i 或 z= 1 i;(2)当 z=1+i 时 , z 2=2i, z z2=1 i, A(1, 1), B(0, 2), C(1, 1),故 ABC的 面 积 S= 12 2 1=1;当 z= 1 i 时 , z2=2i, z z2= 1 3i, A( 1, 1), B(0, 2), C( 1, 3),故 ABC的 面 积 S= 12 2
19、1=1. ABC的 面 积 为 1.19.一 根 长 为 L 的 铁 棒 AB欲 通 过 如 图 所 示 的 直 角 走 廊 , 已 知 走 廊 的 宽 AC=BD=2m.(1)设 BOD= , 试 将 L 表 示 为 的 函 数 ;(2)求 L 的 最 小 值 , 并 说 明 此 最 小 值 的 实 际 意 义 . 解 析 : (1)利 用 直 角 三 角 形 中 的 边 角 关 系 , 求 得 L 的 解 析 式 .(2)求 导 , 分 析 导 函 数 的 符 号 , 进 而 可 得 L 的 最 值 , 进 而 得 到 最 值 的 含 义 .答 案 : (1) 走 廊 的 宽 AC=BD=
20、2m. BOD= BAC= , 2 2sin cosL ;(2) 2 2sin cosL 2 22cos 2sinsin cosL . (0, 4 ), L 0, L为 减 函 数 ; ( ,4 2 ), L 0, L为 增 函 数 ; = 4 时 , L取 最 小 值 4 2,该 最 小 值 表 示 : 超 过 4 2则 无 法 通 过 . 20.已 知 函 数 f(x)=2x+2 x.(1)求 证 : 函 数 f(x)是 偶 函 数 ;(2)设 a R, 求 关 于 x 的 函 数 y=22x+2 2x 2af(x)在 x 0, + )时 的 值 域 g(a)表 达 式 ;(3)若 关 于
21、 x 的 不 等 式 mf(x) 2 x+m 1在 x (0, + )时 恒 成 立 , 求 实 数 m的 取 值 范 围 .解 析 : (1)利 用 奇 偶 性 的 定 义 , 可 得 函 数 f(x)是 偶 函 数 ;(2)令 t=f(x)=2x+2 x.则 t 2, 22x+2 2x=t2 2, y=22x+2 2x 2af(x)=t2 2at 2, 结 合 二 次 函数 的 性 质 分 类 讨 论 , 可 得 不 同 情 况 下 , 函 数 的 值 域 ;(3)若 关 于 x 的 不 等 式 mf(x) 2 x+m 1 在 x (0, + )时 恒 成 立 , 即 2 12 2 1xx
22、 xm 在 x (0, + )时 恒 成 立 , 求 出 2 12 2 1xx x 的 最 小 值 , 可 得 答 案 .答 案 : (1) 函 数 f(x)=2x+2 x的 定 义 域 关 于 原 点 对 称 ,且 f( x)=2 x+2x=2x+2 x=f(x),故 函 数 f(x)是 偶 函 数 ;(2)令 t=f(x)=2x+2 x.则 t 2, 2 2x+2 2x=t2 2y=22x+2 2x 2af(x)=t2 2at 2,当 a 2 时 , 当 t=2 时 , 函 数 取 最 小 值 2 4a, 无 最 大 值 ;此 时 函 数 的 值 域 为 2 4a, + ),a 2 时 ,
23、 当 t=a时 , 函 数 取 最 小 值 a2 2, 无 最 大 值 ;此 时 值 域 为 a2 2, + );(3)若 关 于 x 的 不 等 式 mf(x) 2 x+m 1在 x (0, + )时 恒 成 立即 m(2x+2 x) 2 x+m 1 在 x (0, + )时 恒 成 立即 22 1 2 11 12 2 1 2 2 1 2 2 1x xx x x x x xm 在 x (0, + )时 恒 成 立当 x=1时 , 2 x=12 , 此 时 (2 x)2 2 x+1 取 最 小 值 34 ,故 2 12 2 1x x 取 最 大 值 43 ,故 2 11 2 2 1x x 取
24、最 小 值 13故 13m .21.已 知 数 列 a n满 足 : a1=1, 211 1 4n na a , n N*.(1)求 数 列 an的 通 项 公 式 ;(2)设 数 列 bn的 前 n 项 和 为 Sn, 且 满 足 212 21 16 8 3n nn nS S n na a , 试 确 定 b1的 值 , 使 得数 列 bn为 等 差 数 列 ;(3)将 数 列 21na 中 的 部 分 项 按 原 来 顺 序 构 成 新 数 列 c n, 且 c1=5, 求 证 : 存 在 无 数 个 满 足条 件 的 无 穷 等 比 数 列 cn. 解 析 : (1)由 a1=1, 两
25、边 平 方 化 简 可 得 2 211 1n na a =4, 则 数 列 21na 是 以 1 为 首 项 , 以 4为 公 差 的 等 差 数 列 , 根 据 等 差 数 列 的 通 项 公 式 即 可 求 得 21na , 即 可 求 得 数 列 an的 通 项 公 式 ;(2)由 (1)可 得 化 简 整 理 14 1 4 3n nS Sn n =1, 得 利 用 等 差 数 列 的 通 项 公 式 可 得 : 4 3nSn =b1+n 1, 即 Sn=(b1+n 1)(4n 3), 当 n 2 时 , bn=Sn Sn 1, 化 为 bn=4b1+8n 11, 取 n=1即 可 得出
26、 ;(3)解 法 1: 令 等 比 数 列 c n的 公 比 q=4m(m N*), 则 cn=c1qn 1=5 4m(n 1), 设 k=m(n 1), 可 得5 4m(n 1)=35(1+4+42+ +4k 1)+2 1, .因 为 5(1+4+42+ +4k 1)+2 为 正 整 数 , 可 得 数 列 cn是 数 列 an中 包 含 的 无 穷 等 比 数 列 , 进 而 证 明 结 论 .解 法 2: 设 c2=4k2 3(k2 3), 所 以 公 比 q= 24 35k , 由 等 比 数 列 cn的 各 项 为 整 数 , 则 q为 整 数 , 取 q=4m+1, 故 cn=5
27、(4m+1)n 1, 利 用 等 差 数 列 定 义 可 得 kn是 正 整 数 , 因 此 以 数 列 cn是 数 列 an中 包 含 的 无 穷 等 比 数 列 , 即 可 证 明 .答 案 : (1) 211 1 4n na a , 则 2 211 1n na a =4, n N * 数 列 21na 是 以 1 为 首 项 , 以 4 为 公 差 的 等 差 数 列 , 则 21na =1+4(n 1)=4n 3, 41 3na n , 数 列 a n的 通 项 公 式 41 3na n ;(2)由 (1)可 得 41 3na n , 212 21 16 8 3n nn nS S n
28、na a , (4n 3)Sn+1=(4n+1)Sn+16n2 8n 3, 14 1 4 3n nS Sn n =1, 数 列 4 3nSn 是 等 差 数 列 , 首 项 为 S 1, 公 差 为 1. 4 3nSn =b1+n 1, Sn=(b1+n 1)(4n 3),当 n 2 时 , bn=Sn Sn 1=(b1+n 1)(4n 3) (b1+n 2)(4n 7), 化 为 bn=4b1+8n 11,若 数 列 bn为 等 差 数 列 , 则 上 式 对 于 n=1时 也 成 立 , b1=4b1 3, 解 得 b1=1. bn=8n 7 为 等 差 数 列 . b1=1, 数 列 b
29、n为 等 差 数 列 ;(3)证 明 : 由 (1)可 得 21na =4n 3.解 法 1: 令 等 比 数 列 c n的 公 比 q=4m(m N*), 则 cn=c1qn 1=5 4m(n 1),设 k=m(n 1), 因 为 1+4+42+ +4k 1=4 13k ,所 以 5 4m(n 1)=5 3(1+4+42+ +4k 1)+1,=35(1+4+42+ +4k 1)+2 1,因 为 5(1+4+42+ +4k 1)+2为 正 整 数 ,所 以 数 列 cn是 数 列 an中 包 含 的 无 穷 等 比 数 列 ,因 为 公 比 q=4m(m N*)有 无 数 个 不 同 的 取
30、值 , 对 应 着 不 同 的 等 比 数 列 , 故 无 穷 等 比 数 列 cn有 无 数 个 .解 法 2: 设 c2=4k2 3(k2 3), 所 以 公 比 q= 24 35k .因 为 等 比 数 列 bn的 各 项 为 整 数 , 所 以 q 为 整 数 ,取 k2=5m+2(m N*), 则 q=4m+1, 故 cn=5 (4m+1)n 1,由 4kn 3=5 (4m+1)n 1得 , kn= 14 5(4m+1)n 1+3(n N*),而 当 n 2 时 , k n kn 1= 54 (4m+1)n 1 (4m+1)n 2=5m(4m+1)n 2,即 kn=kn 1+5m(4m+1)n 2,又 因 为 k1=2, 5m(4m+1)n 2都 是 正 整 数 , 所 以 kn也 都 是 正 整 数 ,所 以 数 列 cn是 数 列 an中 包 含 的 无 穷 等 比 数 列 ,因 为 公 比 q=4m+1(m N*)有 无 数 个 不 同 的 取 值 , 对 应 着 不 同 的 等 比 数 列 ,故 无 穷 等 比 数 列 cn有 无 数 个 .