【文档说明】上海市松江二中2021-2022学年高一下学期期末数学试题 含解析.docx,共(20)页,1.011 MB,由小赞的店铺上传
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松江二中高一期末数学试卷2022.06一、填空题(共12题,1-6题每题4分,7-12题每題5分,满分54分).1.已知扇形的圆心角为135,扇形的弧长为3,则该扇形所在圆的半径为___________.【答案】4【解析】【分析】利用弧长公式直接求得.【详解】扇形的圆心角为135,为
34,设半径为r,由弧长公式可得:334r=,解得:4r=.故答案为:42.若2162020CCxx−+=,则正整数x的值是___________.【答案】5或7【解析】【分析】根据组合数的性质可得216xx−=+或21620xx+=+−,进而可求出结果.【
详解】因为2162020CCxx−+=,所以216xx−=+或21620xx+=+−,解得7或5,故答案为:7或5.3.设m为实数,复数121i,3izzm=+=+(其中i为虚数单位),若12zz为纯虚数,则m的值为___________.【答案】3−【解析】【
分析】求出23izm=−,代入化简12zz,由纯虚数的定义即可得出答案.【详解】因为复数121i,3izzm=+=+(其中i为虚数单位),23izm=−而()()()121i3i=33izzmmm=+−++−为纯虚数,则30m+=,解得:3m=−.故答案为:3−4.已知5sin
,,52xx=,则tan4x+=___________.【答案】13【解析】【分析】根据同角三角函数的关系可得tanx,进而求得tan4x+即可【详解】因为5sin,,52xx=,故225cos1sin5xx=−−=−,sin1ta
ncos2xxx==−.故11tan112tan141tan312xxx−+++===−+故答案为:135.已知无穷等比数列na的首项13a=,其前n项和nS满足lim9nnS→,则公比q的取值范围为___________.【答案】2(1,0)0,3−
【解析】【分析】根据无穷等比数列前n项和的极限可知0q且||1q,可得191aq−,结合已知求q即可.【详解】无穷等比数列na的前n项和为nS,首项为13a=,公比q,且lim9nnS→,∴0q且||1q,13911aqq=−−,则130
1q−−,则()311320111qqqqq−−−=−−−()()1320qq−−,解得:1q或23q又因为0q且||1q,所以公比q的取值范围为:2(1,0)0,3−故答案为:2(1,0)0,3−6.记等差数列na的前n项和为nS,若
3672,214aaa=+=,则10S=___________.【答案】40【解析】【分析】设等差数列na的公差为d,利用基本量代换列方程组求出首项和公差,即可求出10S.【详解】设等差数列na的公差为d,由题意可得:()1112225614adadad+=+++
=,解得:12545ad==,所以101109210941010402525Sad=+=+=.故答案为:40.7.近期,某地因出现新冠疫情被划分为“封控区”、“管控区”和“防范区”三类区域.现安排6位专家到这三
类区域进行一天的疫情指导工作,其中“封控区”3人,“管控区”2人,“防范区”1人,专家甲不安排在“封控区”,则不同的安排方案一共有种___________.(用数字作答)【答案】30【解析】【分析】分专家甲安排
在“防范区”和“管控区”两种情况讨论,按照分类、分步计数原理计算可得;【详解】解:若专家甲安排在“防范区”,则有25C10=种方案,若专家甲安排在“管控区”,则有3252CA20=种方案,综上可得一共有102030+=种方案;故答案:3
08.已知方程()220xxmm−+=R的两个虚根12xx、满足124xx−=,则m的值是___________.【答案】5【解析】【分析】由题意设1ixab=+,2i(,)xababR=−,利用根与系数的关系结合124xx−=,求得a与b的值
,则m可求.【详解】方程程()220xxmm−+=R的两个虚根为1x、2x,可设1ixab=+,2i(,)xababR=−.1222xxa+==,2212xxabm=+=,因为124xx−=,|2i|24bb==,为联立解得:2b=,1a
=.5m=.故答案为:5.9.如果复数z满足2i1z−=(其中i为虚数单位),那么1z+的最大值是___________.【答案】51+##15+【解析】【分析】设izxy=+,由2i1z−=可得()2221xy+−=,则()2211zxy+=++表示的是圆()2221xy+−=上的点到点(
)1,0−的距离,在跟圆上的点到定点的距离的最值问题即可得解.详解】解:设izxy=+,则()222i21zxy−=+−=,所以()2221xy+−=,所以复数z对应的点在以()0,2为圆心,1为半径的圆上,因为()2211zxy+=++表示的是圆()2221xy+−=上的点到点()1,0−的
距离,所以()()22max11002151z+=−−+−+=+.故答案为:51+.10.数列na满足2(1)21nnnaan++−=+,若1314100aa+=,则12aa+的值为___________.【答案】10【解析】【分析】当n为奇数时,221nnaan+−
=+,将1,3,5,7,9,11n=代入累加,可得13178aa−=;当n为偶数时,221nnaan++=+,将2,4,6,8,10,12n=代入运算,可得14212aa−=;结合已知条件列方程,可得答案.【详解】当n为奇数时,221nnaan+−=+,【即3153759711913
113711151923aaaaaaaaaaaa−=−=−=−=−=−=,累加可得:13178aa−=;当n为偶数时,221nnaan++=+,即()()()()()()426486108121014125192133174
215256aaaaaaaaaaaa+=+=+=+=+=+=,()()()()()()654321−+−+−得:14212aa−=;又1314100aa+=,即211007812aa+++=,解得1210aa+=,故答案为:
1011.已知向量abc、、满足()11,,,02ababcxaybxyy===−=+R、,则下列四个命题中,所有正确命题的序号是___________.①若1x=,则c的最小值为32;②若1x=,
则存在唯一的y,使得0ac=;③若1c=,则xy+的最小值为1−;④若1c=,则acbc+的最小值为12−.【答案】①②③④【解析】【分析】(1)将向量平方转化为求二次函数的最值问题;(2)将已知代入,由数量积为零计算出结果,只
有一个值;(3)由已知得出221+−=xyxy,配方、三角换元求出值域;(4)先将已知条件化简,利用第(3)小题结论求出范围.【详解】(1)若1x=,cayb=+,2222221cayabybyy=++=−+22133244cy=−+,当12y=时取得最小值,所
以①正确;(2)若1x=,cayb=+,()1102acaayby=+=−=,解得2y=,故②正确;(3)cxayb=+,若1c=,0y≥,222222221cxaxyabybxyxy=++=+−=223124yxy−+=,令cos20,3sin2yxy
−==,3sincos2sin0,6xy+=+=+,12xy−+,所以③正确;(4)()()1()2acbcaxaybbxaybxy+=+++=+,若1c=,0y≥时,
由(3)知④正确.故答案为:①②③④12.已知nS为数列na的前n项和,且221111,220nnnaaaSS++=++=,则1a的值为___________.【答案】0【解析】【分析】根据na,nS关系化简计算得10nnaa++=或120n
naa+−+=,分情况讨论得解.【详解】211220nnnaSS++++=,()212202nnnaSSn−++=,两式作差,得2211122220nnnnnnaaSSSS+−+−−−++=,即()()111220nnnnnnaaaaaa+++++−=+,所以()()1120n
nnnaaaa+++−+=,所以10nnaa++=或120nnaa+−+=,当120nnaa+−+=()2n时,na从第二项起为等差数列,公差为2−,与已知211aa=相矛盾,当10nnaa++=()2n时,357911aaaaa====,又211aa=,所以23aa=,而230aa+
=,所以0na=()2n,由题知211220nnnaSS++++=,令1n=,得2122220aSS++=,即()12212220aaaa+++=,所以22124aaa=−−,得10a=故答案为:0.二、选择题(共有4题,满分20分,每题5分).13.设()()*111
12fnnnnnn=++++++N,那么()()1fnfn+−等于()A.11211nn−++B.11221nn−++C.112122nn+++D.112122nn−++【答案】D【解析】【分析】首先根据递推关系式求出()1fn+,再作差即可;【
详解】解:因为()()*11112fnnnnnn=++++++N,所以()111111232122fnnnnnnn+=++++++++++,1111111(1)()2212212fnfnnnnnnnnnn+−=++++−+++
+++++++11121221nnn=+−+++112122nn=−++故选:D14.设12zzzC、、,则下列命题中的真命题为()A.若12zz,则12zzzz++B.若0zz+=,则z为纯虚数C.若120zz=,则10z=或20z=D.若12zzz=,则12
argargargzzz=+【答案】C【解析】【分析】根据虚数不能比较大小判断A,取0z=可判断B,根据复数模性质判断C,取特例可判断D.的【详解】当z为实数时,12zzzz++成立,否则不成立,故A错误;当0z=时,满足0zz+=,
但z不为纯虚数,故B错误;当120zz=时,2211||0||||zzzz==,故1||0z=或2||0z=,所以10z=或20z=,故C正确;当120,izz==时,120zzz==,π002+,即12argargargzzz+,故D错误.故选:C15.已知平面
上三点坐标为()2,1A−、()0,2B、()1,0C,小明在点B处休息,一只小狗沿AC所在直线来回跑动,则小狗距离小明最近时所在位置的坐标为()A.311,88−B.519,1212−C.13,22−D.37,
55−【答案】C【解析】【分析】设小狗的位置为点P,当BPAC⊥时,小狗距离小明最近,求出直线AC、BP的方程,联立可求得结果.【详解】因为1121ACk−==−−,所以,直线AC的方程为()1y
x=−−,即1yx=−+,设小狗的位置为点P,当BPAC⊥时,小狗距离小明最近,此时直线BP的方程为2yx=+,联立21yxyx=+=−+,解得1232xy=−=,因此,小狗距离小明最近时所在位置的坐标为13,22−.故选:C.16.已知函数()1tan2fxx=
−,各项均不相等的数列na满足()*4iaiN,()nnbfa=,数列na和nb的前n项和分别为nS和nT,给出下列两个命题:①若12022nna=−,则20222022T
;②存在等差数列na,使得2022202220220TS−成立.关于上述两个命题,以下说法正确的是()A.①正确②错误B.①错误②正确C.①②均正确D.①②均错误【答案】A【解析】【分析】①先写出
11tan22022nnb=−−,列举出第一、第二项的和,第三、四项的和及第2021、2022项的和,从而得到20222022T成立;②由题得()20221220222022tan2tan2tan2Taaa−=−+++,由等差数列的性质得1202222021101
11012aaaaaa+=+==+,分20220S和20220S结合正切函数的单调性及奇偶性求得2022202220220TS−,所以不存在这样的等差数列.【详解】对于①,()1tan2nnnbfaa==−,当12022nna=−时
,11tan22022nnb=−−,121tan2022b=+,2221tan2022b=−,3321tan2022b=+,4421tan2022b=−,()55221tan,,11tan
20222022nnnbb=+=−−,又4na,222na−,tanyx=在,22x−单调递增,则122222tantan220222022bb+=+−,3434222tantan220222022bb+=
+−,L,2021202220212022222tantan220222022bb+=+−,20221220222022Tbbb=+++;所以①正确.对于②,()1tan2nnnbfaa==−,则()20221220221220221t
an21tan21tan22022tan2tan2tan2Taaaaaa=−+−++−=−+++,则()20221220222022tan2tan2tan2Taaa−=−+++,又4na,222na−,222na−−,tan
yx=在,22x−单调递增,且为奇函数,若na是等差数列,则120222202110111012aaaaaa+=+==+,显然202212202120220Saaaa=++++,当202212202120220Saaaa=+++
+时,可得1202222021101110120aaaaaa+=+==+,可得12022aa−,则120222222aa−−,则()120222022tan2tan2tan2aaa−=
−,即12022tan2tan20aa+,同理可得2202110111012tan2tan20,,tan2tan20aaaa++,则()20221220222022tan2tan2tan20Ta
aa−=−+++,则2022202220220TS−;当202212202120220Saaaa=++++时,可得1202222021101110120aaaaaa+=+==+,可得12022aa−,则120222222aa−−,则()12022202
2tan2tan2tan2aaa−=−,即12022tan2tan20aa+,同理可得2202110111012tan2tan20,,tan2tan20aaaa++,则()20221220222022tan2tan2tan20Taaa−=−+++,则202220222
0220TS−,综上可得2022202220220TS−,即不存在等差数列na,使得2022202220220TS−成立,②错误;故选:A.【点睛】本题考查数列和函数的综合应用,难度较大,命题①借助分组求和法
,相邻两项为一组,即可求解;命题②借助等差数列的性质结合正切函数的奇偶性及单调性即可求解.三、解答题(共5题,满分76分).17.已知复数1234i,12i,izz=−=+为虚数单位.(1)若复数12zaz−在复平面上对应的
点在第四象限,求实数a的取值范围;(2)若12izzz+=,求复数z的共轭复数.【答案】(1)()2,3−(2)17i2525z=−−【解析】【分析】(1)计算12zaz−,然后根据第一象限点的特征列出关于a的不等式组
,解出答案即可(2)计算出z,然后根据共轭复数的定义写出答案即可【小问1详解】由题意,复数1234i,12i,zz=−=+()()()1234i12i342izazaaa−=−−+=−+−−,∵复数12zaz−在复平面上对应的点在第四象限,∴30420aa−−−解得23a−,∴实数
a的取值范围()2,3−.【小问2详解】因为12izzz+=,所以21izzz−=,所以()()()()2134i1ii1i17i17i34i34i34i252525zzz++−+−+=====−+−−+,所以17i2525z=−−.18.如
图,在平行四边形ABCD中,2,3,,3ABADBADAFFD====,()01,DEDCAE=交BF于点N.(1)若1,2ANAE==,求的值;(2)求BEFE的取值范围.【答案】(1)25(
2)153,2【解析】【分析】(1)由平面向量基本定理化简计算可得;(2)以A为原点建立坐标系,表示出BEFE21432=++,根据单调性求取值范围.【小问1详解】因为()tANAFFNAFFtBAFABAF+=+=+=−2
AFABAAttDBtt=+=+1-(1-)又12ANAEADAB=+=所以1212tt−==,解得2515t==.【小问2详解】以A为原点建立如图坐标系,()()()()30,01,33,0,04,32ABDFC
、、、、,因为()13,3,01,322BEBFFDDE=++=−++()233=+−,,因为()333,0,01,33222FEFDDEDC=+=+=+=+,,BEFE()233=+−,3,32
+()()23123334322=+++−=++令21432y=++,则对称轴为116=−,01,所以21432y=++在[]0,1单调递增,所以当0
=时,3y=,1=时,152y=,BEFE的取值范围为153,2.19.在一次招聘会上,甲、乙两家公司分别给出了它们的工资标准.甲公司允诺:第一年的年薪为10.8万元,以后每年的年薪比上一年增加8000元;乙公司的工资
标准如下:①第一年的年薪为8万元;②从第二年起,每年的年薪除比上一年增加10%外,还另外发放a(a为大于0的常数)万元的交通补贴作为当年年薪的一部分.设甲、乙两家公司第n年的年薪依次为na万元和nb万元.(1)证明数列10nba+为等比数列,并求nb的通项公式;(2)小李年初
被这两家公司同时意向录取,他打算选择一家公司连续工作至少10年.若仅从前10年工资收入总量较多作为选择的标准(不记其它因素),为了吸引小李的加盟,乙公司从第二年起,每年应至少发放多少元的交通补贴?(结果精确到元)【答案】(1)证明见解析,()18101.11
0nnbaa−=+−(2)至少2779元【解析】【分析】(1)由题意可得出11.1nnbba+=+,利用等比数列的定义可证明出数列10nba+为等比数列,确定该数列的首项和公比,可求得数列nb的通项公式;(2)设数列na、nb的前n项和分别为nS、nT(单位:万
元),计算出10S、10T,由1010TS,解出a的范围,即可得解.【小问1详解】解:由题意可得11.1nnbba+=+,且18b=,则()1101.1111.110nnnbababa++=+=+,所以,数列10nba
+为等比数列,且首项为110108baa+=+,公比为1.1,所以,()1101081.1nnbaa−+=+,故()11081.110nnbaa−=+−.【小问2详解】解:设数列na、nb的前n项和分别为nS、nT(单位:万元),则数列na是首项为10.8,公差为0.8的等差
数列,所以,101090.810.8101442S=+=,()()()()1010101010811.11001001.12801.1114411.1aTaa+−=−=−+−−,可得()()1010144801.110.27791001.12a−−−.所以,每年应至少发
放2779元的交通补贴.20.已知函数()()2sin(0,0)fxx=+的部分图像如图所示.(1)求函数()fx的解析式,并求()fx的单调递增区间;(2)设ABC的三内角ABC、、的正弦值依次成等比数列,求(
)fB的值域;(3)将()fx图像上所有点先向右平移12个单位,再将所得图像上所有点的横坐标变为原来的2倍,得到()gx的图像,记()()3hxgxgxm=+−,是否同时存在实数m和正整数n,使得函数()hx在0,n上恰有2022
个零点?若存在,请求出所有符合条件的m和n的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()52sin2,,Z31212fxxkkk=+−+,(2)0,2(3)存在,1m=−或3时,2022n=;()()1,22,3
m−时,1011n=【解析】【分析】(1)利用周期求出,利用特殊点,03求出,得到()2sin32fxx=+,利用复合函数单调性法则列不等式求出函数的单增区间;(2)先利用正、余弦定理求出0,3B,即可求出()fB的值域;(3)利用他图像变
换得到()2sin6gxx=+,进而得到()hx2sin216xm=++−.若()0hx=,得到1sin262mx−+=.令()=sin26txx+,12my−=.利用图像法求出m、n的范围.【小问1详解
】由图像可得:3134123T=−,解得:T=,所以2=,解得:2=.所以()()2sin2fxx=+.又由图像可得:23k+=+,又因为0,所以3=,所以()2sin32fxx=+.要求函数的单增区间,只需22,2,Z322xkkk
+−++,解得:5,,Z1212xkkk−++,即()fx的单调递增区间为5,,Z1212kkk−++.【小问2详解】因为ABC的三内角ABC、、的正
弦值依次成等比数列,所以2sinsinsinACB=,由正弦定理得:2acb=.由余弦定理得:2222221cos2222acbacacacacBacacac+−+−−===.因为()0,B,所以0,3
B.所以2,33B+.因为2sinyt=在,32上单调递增函数,在,2上单调递减,所以()fB的最大值为2,最小值为0,所以()fB的值域为0,2
.【小问3详解】()2sin32fxx=+图像上所有点先向右平移12个单位得到2sin26yx=+,再将所得图像上所有点的横坐标变为原来的2倍,得到()2sin6gxx=+.所以()()
2sin2sin362hxgxgxmxxm=+−=++−2sin2cos6xxm=+−3sin2cos21xxm=++−2sin216xm=++−若()0hx=,则1
sin262mx−+=.令()=sin26txx+,周期为,令12my−=.作出()=sin26txx+的图像如图所示:要使存在实数m和正整数n,使得函数()hx在0,n上恰有2022个零点,只需:i.当112m−=或11
2m−=−时,即3m=或1m=−时,12my−=与()=sin26txx+在一个周期内只有1个公共点,此时,2022n=.ii.当11122m−或11122m−−,即23m或12m−时,12my−=与()=sin26txx+在每一个周
期内均有2个公共点,只需202210112n==.21.已知数列na的前n项和为()()*1,2,1266nnnSanaSnn=−+−=−N,数列nb是首项为3,公比为3的等比数列.(1)求数列na的通项公式;(2)若存在*n
N,使得nnkba成立,求实数k取值范围;(3)若nnnacb=,是否存在正整数()pqrpqr,,,使得pqrccc、、依次成等差数列?若存在,求出所有的有序数组(),,pqr;若不存在,说明理由.
【答案】(1)46n−(2)29k(3)存在,()2,4,6或()3,4,6【解析】【分析】(1)根据通项公式与前n项和的关系,结合累加法求解即可;(2)将题意转换为存在*nN,使得1(46)()3nkn−成立,即求1(46)()3nncn=−的最大值.再计算1n
ncc+−的正负区间,确定1(46)()3nncn=−的最大项即可;(3)逐步分析,先判断当1p=时不满足,再分析当2p=,3q=时也不满足,从而得到4q,再分析4q=时有两组解()2,4,6或()3,4,6,再证明当5q时2prqccc+
,pqrccc、、不成等差数列即可的【小问1详解】因为()1266nnnaSn+−=−…①所以当2n时,112612nnnaSn−−−=−…②①-②得:1(1)26nnnnanaa−+−−=,整理得166
61(1)1nnaannnnnn−−==−−−−则由累加法可得:11221666666()()...()()()...()1122112112nnnnaaaaaannnnnnnn−−−−+−++−=−+−++−−−−−−−整理得:46nan=−又当1n=时,上式也成立,所以
na的通项公式为46nan=−【小问2详解】由题知,3nnb=,因为存在*nN,使得nnkba成立,所以存在*nN,使得1(46)()3nkn−成立,即求1(46)()3nncn=−的最大值.又111
1(42)()(46)()33nnnnccnn++−=−−−()1182()3nn+=−,故当1n=时,10nncc+−,即1nncc+,当2n时,1nncc+,故当2n=或3n=时,1(46)()3nn−取得最大值29
,所以k的取值范围为2(,]9−【小问3详解】46=3nnnnancb−=,由(2)因为12322,39ccc=−==,且()103nnccn+,故若1p=,则82,93pqcc−−−,20,9qrcc−,故pqq
rcccc−−,即pqrccc、、不成等差数列,故2p.若2p=,3q=则0pqcc−=,又()103nnccn+,故pqrccc、、不成等差数列,故4q.当4q=时,210981pqcc==,,此时1022281981rc=−=,此
时281463rr=−,解得6r=.此时2p=或3p=,4q=,6r=,(),,pqr为()2,4,6或()3,4,6当5q时,因为1pq−,且()13nnccn+,故1pqcc−,即()14164633pqqp−−−−,故1464101230333pqqp
qq−−−−=8430820308122333qqqqqqqqc+−+−−==,即当5q时,2pqcc.又0rc,故2prqccc+,故pqrccc、、不成等差数列.综上所述,有序数组(),,pqr为()2,4,6或()3,4,6【点
睛】本题主要考查了根据递推公式求解通项公式的方法,同时也考查了数列中的恒成立问题,以及整数类的存在性问题,需要根据题意逐步分析是否满足条件,并且适当用放缩的方法证明不等式,属于难题