上海市普陀区2008学年度第二学期高三年级质量调研
数学试卷 (理科) 2009.04
说明:本试卷满分150分,考试时间120分钟。本套试卷另附答题纸,每道题的解答必须写在答题纸的相应位置,本卷上任何解答都不作评分依据。
一、填空题(本大题满分55分)本大题共有11小题,要求直接将结果填写在答题纸对应的空格中.每个空格填对得5分,填错或不填在正确的位置一律得零分.
1.若复数
(
是虚数单位),则
.
2. 已知函数
,
是
的反函数,若
的图像过点
,则
.
3. 用金属薄板制作一个直径为
米,长为
4. 设
、
是平面内一组基向量,且
、
,则向量
可以表示为另一组基向量
、
的线性组合,即
.
5. 右图是某算法的程序框图,该算法可表示分段函数,则其输出结果所表示的分段函数为
.
6. 关于x、y的二元线性方程组
的增广矩阵经过变换,最后得到的矩阵为
,则
.
7. 在极坐标系中,设曲线
和
相交于点
、
,则
= .
8. 设联结双曲线
与
(
,
)的
个顶点的四边形面积为
,联结其
个焦点的四边形面积为
,则
的最大值为
.
9. 将函数
的图像向左平移
(
)个单位,所得图像对应的函数为偶函数,则
的最小值为
.
10. 园丁要用红、黄、蓝、白四种不同颜色的鲜花布置如图所示圆形花坛的四块区域. 要求同一区域内须用同一种颜色的鲜花,相邻区域须用不同颜色的鲜花. 设花圃中布置红色鲜花的区域数量为
,则随机变量
的数学期望
.
11. 已知数列
是首项为
、公差为1的等差数列,数列
满足
.若对任意的
,都有
成立,则实数
的取值范围是
.
二、选择题(本大题满分16分)本大题共有4题,每题有且只有一个结论是正确的,必须把正确结论的代号写在答题纸相应的空格中. 每题选对得4分,不选、选错或选出的代号超过一个(不论是否都写在空格内),或者没有填写在题号对应的空格内,一律得零分.
12. 以下向量中,能成为以行列式形式表示的直线方程
的一个法向量的是
( )
A.
; B.
; C.
; D.
.
13. 设数列
的首项
且前
项和为
.已知向量
,
满足
,则
( )
A.
;
B.
;
C.
;
D.
.
14. 在△ABC中,“
”是“△ABC为钝角三角形”的 ( )
A.必要非充分条件; B.充分非必要条件; C.充要条件; D.既非充分又非必要条件.
15. 现有两个命题:
(1) 若
,且不等式
恒成立,则
的取值范围是集合
;
(2) 若函数
,
的图像与函数
的图像没有交点,则
的取值范围是集合
;
则以下集合关系正确的是 ( )
A.
; B.
; C.
; D.
.
三、解答题(本大题满分79分)本大题共有6题,解答下列各题必须在答题纸规定的方框内写出必要的步骤.
16. (本题满分12分)过抛物线
的焦点
且方向向量为
的直线
交该抛物线于
、
两点,求
的值.
17. (本题满分14分) 已知复数
,
(
是虚数单位),且
.当实数
时,试用列举法表示满足条件的
的取值集合
.
18. (本题满分15分,第1小题6分,第2小题9分)
若
,
(
、
).
(1) 求
的值;
(2)求证:数列
各项均为奇数.
19. (本题满分16分,第1小题4分,第2小题6分,第3小题6分)
某仓库为了保持库内的湿度和温度,四周墙上均装有如图所示的自动通风设施.该设施的下部
是矩形,其中
米,
米.上部
是个半圆,固定点
为
的中点.
是由电脑控制其形状变化的三角通风窗(阴影部分均不通风),
是可以沿设施边框上下滑动且始终保持和
平行的伸缩横杆(
和
不重合).
(1)当
和
之间的距离为
的通风面积;
(2)设
与
之间的距离为
米,试将三角通风窗
的通风面积
(平方米)表示成关于
的函数
;
(3)当
与
之间的距离为多少米时,三角通风窗
的通风面积最大?并求出这个最大面积.
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20. (本题满分22分,第1小题4分,第2小题6分,第3小题12分)
如图,四棱锥
中,
平面
,四边形
是直角梯形,其中
,
.
,
.
(1)
求异面直线
与
所成角的大小;
(2)
若平面
内有一经过点
的曲线
,该曲线上的任一动点
都满足
与
所成角的大小恰等于
与
所成角. 试判断曲线
的形状并说明理由;
(3)在平面
内,设点
是(2)题中的曲线
在直角梯形
内部(包括边界)的一段曲线
上的动点,其中
为曲线
和
的交点. 以
为圆心,
为半径的圆分别与梯形的边
、
交于
、
两点. 当
点在曲线段
上运动时,试提出一个研究有关四面体
的问题(如体积、线面、面面关系等)并尝试解决.
【说明:本小题将根据你提出的问题的质量和解决难度分层评分;本小题的计算结果可以使用近似值,保留3位小数】
上海市普陀区2008学年度第二学期高三年级质量调研
一、填空题(每题5分,理科总分55分、文科总分60分):
1.
; 2. 理:2;文:
;
3. 理:1.885;文:2;
4. 理:
;文:1.885; 5. 理:
;文:4;
6. 理:
;文:
;
7. 理:
;文:
; 8. 理:
;文:6; 9. 理:
;文:
;
10. 理:1; 文:
; 11. 理:
;文:
; 12. 文:
;
二、选择题(每题4分,总分16分):
题号
理12;文13
理13;文14
理:14;文:15
理15;文:16
答案
A
C
B
C
三、解答题:
16.(理,满分12分)
解:因为抛物线的焦点
的坐标为
,设
、
,
由条件,则直线
的方程为
,
代入抛物线方程
,可得
,则
.
于是,
.
…2
…4
…8
…12
17.(文,满分12分)
解:因为
,所以由条件可得
,
.
即数列
是公比
的等比数列.
又
,
所以,
.
…4
…6
…8
…12
(理)17.(文)18. (满分14分)
解:因为.files/image329.gif)
.files/image331.gif)
所以,.files/image333.gif)
.files/image335.gif)
.files/image337.gif)
即
或
,.files/image343.gif)
或
,.files/image343.gif)
又由
,即
当
时,
或
;当
时,
或
.
所以,集合
.
…3
…7
…11
…14
18.(理,满分15分,第1小题6分,第2小题9分)
解:(1)当
时,.files/image365.gif)
.files/image367.gif)
.files/image369.gif)
故
,
,所以
.
(2)证:由数学归纳法
(i)当
时,易知
,为奇数;
(ii)假设当
时,
,其中
为奇数;
则当
时,
.files/image389.gif)
.files/image391.gif)
所以
,又
、
,所以
是偶数,
而由归纳假设知
是奇数,故
也是奇数.
综上(i)、(ii)可知,
的值一定是奇数.
证法二:因为.files/image406.gif)
当
为奇数时,.files/image410.gif)
则当
时,
是奇数;当
时,
因为其中
中必能被2整除,所以为偶数,
于是,
必为奇数;
当
为偶数时,.files/image419.gif)
其中
均能被2整除,于是
必为奇数.
综上可知,
各项均为奇数.
…3
…6
…8
…10
…14
…15
…10
…14
…15
19. (文,满分14分)
解:如图,设
中点为
,联结
、
.
由题意,
,
,所以
为等边三角形,
故
,且
.
又
,
所以
.
而圆锥体的底面圆面积为
,
所以圆锥体体积
.
…3
…8
…10
…14
(理)19. (文)20. (满分16分,第1小题4分,第2小题6分,第3小题6分)
解:(1)由题意,当
和
之间的距离为
应位于
上方,
且此时
中
边上的高为
又因为
米,可得
米.
所以,
平方米,
即三角通风窗
的通风面积为
平方米.
(2)1
如图(1)所示,当
在矩形区域滑动,即
时,
的面积
;
2
如图(2)所示,当
在半圆形区域滑动,即
时,
.files/image474.gif)
,故可得
的面积
.files/image480.gif)
;
综合可得:
.files/image484.gif)
(3)1
当
在矩形区域滑动时,
在区间
上单调递减,
则有
;
2
当
在半圆形区域滑动时,
,
等号成立.files/image493.gif)
,.files/image473.gif)
.files/image493.gif)
.
因而当
(米)时,每个三角通风窗
得到最大通风面积,最大面积为
(平方米).
…2
…4
…6
…9
…10
…12
…15
…16
21(文,满分18分,第1小题5分,第2小题6分,第3小题7分)
解:(1)设右焦点坐标为
(
).
因为双曲线C为等轴双曲线,所以其渐近线必为
,
由对称性可知,右焦点
到两条渐近线距离相等,且
.
于是可知,
为等腰直角三角形,则由.files/image516.gif)
,
又由等轴双曲线中,.files/image520.gif)
.
即,等轴双曲线
的方程为
.
(2)设
、
为双曲线
直线
的两个交点.
因为
,直线
的方向向量为
,直线
的方程为
.
代入双曲线
的方程
,可得
,
于是有.files/image537.gif)
而.files/image539.gif)
.
(3)假设存在定点
,使
为常数,其中
,
为直线
与双曲线
的两个交点的坐标.
①当直线
与
轴不垂直时,设直线
的方程为.files/image556.gif)
代入
,可得
.
由题意可知,
,则有
,
.
于是,.files/image566.gif)
.files/image568.gif)
.files/image570.gif)
要使
是与
无关的常数,当且仅当
,此时
.
②当直线
与
轴垂直时,可得点
,
,
若
,
亦为常数.
综上可知,在
轴上存在定点
,使
为常数.
…3
…5
…7
…9
…11
…13
…16
…17
…18
20(理,满分22分,第1小题4分,第2小题6分,第3小题12分)
解:(1)解法一:由题意,四边形
是直角梯形,且
∥
,
则
与
所成的角即为
.
因为
,又
平面
,
所以
平面
,则有
.
因为
,
,
所以
,则
,
即异面直线
与
所成角的大小为
.
解法二:如图,以
为原点,直线
为
轴、直线
为
轴、直线
为
轴,
建立空间直角坐标系.
于是有
、
,则有
,又.files/image623.gif)
则异面直线
与
所成角
满足
,
所以,异面直线
与
所成角的大小为
.
(2)解法一:由条件,过
作
,垂足为
,联结
.
于是有
,故
与
所成角即为
.
在平面
中,以
为原点,直线
为
轴,直线
为
轴,建立平面直角坐标系. 设动点
,
则有.files/image647.gif)
又
平面
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