2021-2022學年上海市封浜高中高三下學期第五次調(diào)研考試數(shù)學試題含解析

1、2021-2022高考數(shù)學模擬試卷請考生注意：1請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用05毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2答題前，認真閱讀答題紙上的注意事項，按規(guī)定答題。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1已知函數(shù)，若函數(shù)在上有3個零點，則實數(shù)的取值范圍為（ ）ABCD2已知數(shù)列對任意的有成立，若，則等于（ ）ABCD3若等差數(shù)列的前項和為，且，則的值為（ ）A21B63C13D844等腰直角三角形的斜邊AB為正四面體側棱，直角邊AE繞斜邊AB

2、旋轉，則在旋轉的過程中，有下列說法：（1）四面體EBCD的體積有最大值和最小值；（2）存在某個位置，使得；（3）設二面角的平面角為，則；（4）AE的中點M與AB的中點N連線交平面BCD于點P，則點P的軌跡為橢圓.其中，正確說法的個數(shù)是（ ）A1B2C3D45從裝有除顏色外完全相同的3個白球和個黑球的布袋中隨機摸取一球，有放回的摸取5次，設摸得白球數(shù)為，已知，則ABCD6若，則， ， ， 的大小關系為（ ）ABCD7復數(shù)（為虛數(shù)單位），則等于（ ）A3BC2D8觀察下列各式：，根據(jù)以上規(guī)律，則（ ）ABCD9相傳黃帝時代，在制定樂律時，用“三分損益”的方法得到不同的竹管，吹出不同的音調(diào)如圖的程序

3、是與“三分損益”結合的計算過程，若輸入的的值為1，輸出的的值為（ ）ABCD10設是雙曲線的左、右焦點，若雙曲線右支上存在一點，使（為坐標原點），且，則雙曲線的離心率為（ ）ABCD11已知數(shù)列an滿足：an=2,n5a1a2an-1-1,n6nN*.若正整數(shù)k(k5)使得a12+a22+ak2=a1a2ak成立，則k=( )A16B17C18D1912在直角坐標平面上，點的坐標滿足方程，點的坐標滿足方程則的取值范圍是（ ）ABCD二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13已知全集，集合，則_.14已知向量，則_.15函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為_.16函數(shù)的定義域是_（寫成區(qū)間的形式）三、解

4、答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17（12分）已知矩陣，求矩陣的特征值及其相應的特征向量18（12分）在中，角A、B、C的對邊分別為a、b、c，且. （1）求角A的大??；（2）若，的平分線與交于點D，與的外接圓交于點E（異于點A），求的值.19（12分）已知橢圓E：（）的離心率為，且短軸的一個端點B與兩焦點A，C組成的三角形面積為.（）求橢圓E的方程；（）若點P為橢圓E上的一點，過點P作橢圓E的切線交圓O：于不同的兩點M，N（其中M在N的右側），求四邊形面積的最大值.20（12分）在三棱柱中，四邊形是菱形，點M、N分別是、的中點，且.（1）求證：平面平面；（2）求四棱錐

5、的體積.21（12分）已知函數(shù)，其中（1）討論函數(shù)的零點個數(shù)；（2）求證：22（10分）在平面直角坐標系xoy中，以坐標原點O為極點，x軸正半軸為極軸建立極坐標系。已知曲線C的極坐標方程為，過點的直線l的參數(shù)方程為（為參數(shù)），直線l與曲線C交于M、N兩點。（1）寫出直線l的普通方程和曲線C的直角坐標方程：（2）若成等比數(shù)列，求a的值。參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1B【解析】根據(jù)分段函數(shù)，分當，將問題轉化為的零點問題，用數(shù)形結合的方法研究.【詳解】當時，令，在是增函數(shù)，時，有一個零點，當時，令當時，在上單調(diào)遞增，當

6、時，在上單調(diào)遞減，所以當時，取得最大值，因為在上有3個零點，所以當時，有2個零點，如圖所示：所以實數(shù)的取值范圍為綜上可得實數(shù)的取值范圍為， 故選：B【點睛】本題主要考查了函數(shù)的零點問題，還考查了數(shù)形結合的思想和轉化問題的能力，屬于中檔題.2B【解析】觀察已知條件，對進行化簡，運用累加法和裂項法求出結果.【詳解】已知，則，所以有， ，兩邊同時相加得，又因為，所以.故選：【點睛】本題考查了求數(shù)列某一項的值，運用了累加法和裂項法，遇到形如時就可以采用裂項法進行求和，需要掌握數(shù)列中的方法，并能熟練運用對應方法求解.3B【解析】由已知結合等差數(shù)列的通項公式及求和公式可求，然后結合等差數(shù)列的求和公式即可求

7、解【詳解】解：因為，所以，解可得，則故選：B【點睛】本題主要考查等差數(shù)列的通項公式及求和公式的簡單應用，屬于基礎題4C【解析】解：對于（1），當CD平面ABE，且E在AB的右上方時，E到平面BCD的距離最大，當CD平面ABE，且E在AB的左下方時，E到平面BCD的距離最小，四面體EBCD的體積有最大值和最小值，故（1）正確；對于（2），連接DE，若存在某個位置，使得AEBD，又AEBE，則AE平面BDE，可得AEDE，進一步可得AEDE，此時EABD為正三棱錐，故（2）正確；對于（3），取AB中點O，連接DO，EO，則DOE為二面角DABE的平面角，為，直角邊AE繞斜邊AB旋轉，則在旋轉的過程

8、中，0，），DAE，），所以DAE不成立（3）不正確；對于（4）AE的中點M與AB的中點N連線交平面BCD于點P，P到BC的距離為：dPBC，因為1，所以點P的軌跡為橢圓（4）正確故選：C點睛：該題考查的是有關多面體和旋轉體對應的特征，以幾何體為載體，考查相關的空間關系，在解題的過程中，需要認真分析，得到結果，注意對知識點的靈活運用.5B【解析】由題意知，由，知，由此能求出【詳解】由題意知，解得，故選：B【點睛】本題考查離散型隨機變量的方差的求法，解題時要認真審題，仔細解答，注意二項分布的靈活運用6D【解析】因為，所以，因為，所以,.綜上；故選D.7D【解析】利用復數(shù)代數(shù)形式的乘除運算化簡，從

9、而求得，然后直接利用復數(shù)模的公式求解.【詳解】，所以，故選：D.【點睛】該題考查的是有關復數(shù)的問題，涉及到的知識點有復數(shù)的乘除運算，復數(shù)的共軛復數(shù)，復數(shù)的模，屬于基礎題目.8B【解析】每個式子的值依次構成一個數(shù)列，然后歸納出數(shù)列的遞推關系后再計算【詳解】以及數(shù)列的應用根據(jù)題設條件，設數(shù)字，構成一個數(shù)列，可得數(shù)列滿足，則，故選：B【點睛】本題主要考查歸納推理，解題關鍵是通過數(shù)列的項歸納出遞推關系，從而可確定數(shù)列的一些項9B【解析】根據(jù)循環(huán)語句，輸入，執(zhí)行循環(huán)語句即可計算出結果.【詳解】輸入，由題意執(zhí)行循環(huán)結構程序框圖，可得：第次循環(huán)：，不滿足判斷條件；第次循環(huán)：，不滿足判斷條件；第次循環(huán)：，滿足

10、判斷條件；輸出結果.故選：【點睛】本題考查了循環(huán)語句的程序框圖，求輸出的結果，解答此類題目時結合循環(huán)的條件進行計算，需要注意跳出循環(huán)的判定語句，本題較為基礎.10D【解析】利用向量運算可得，即，由為的中位線，得到，所以，再根據(jù)雙曲線定義即可求得離心率.【詳解】取的中點，則由得，即；在中，為的中位線，所以，所以；由雙曲線定義知，且，所以，解得，故選：D【點睛】本題綜合考查向量運算與雙曲線的相關性質(zhì)，難度一般.11B【解析】由題意可得a1=a2=a3=a4=a5=2，a6=a1a2a3a5-1=25-1=31，n6時，a1a2an-1=1+an，將n換為n+1，兩式相除，an2=an+1-an+1

11、，n6，累加法求得a62+a72+ak2=ak+1-a6+k-5即有a12+a22+ak2=20+ak+1-a6+k-5=ak+1+k-16，結合條件，即可得到所求值【詳解】解：an=2,n5a1a2an-1-1,n6(nN*)，即a1=a2=a3=a4=a5=2，a6=a1a2a3a5-1=25-1=31，n6時，a1a2an-1=1+an，a1a2an=1+an+1，兩式相除可得1+an+11+an=an，則an2=an+1-an+1，n6，由a62=a7-a6+1，a72=a8-a7+1，ak2=ak+1-ak+1，k5，可得a62+a72+ak2=ak+1-a6+k-5a12+a22+

12、ak2=20+ak+1-a6+k-5=ak+1+k-16，且a1a2ak=1+ak+1，正整數(shù)k(k5)時，要使得a12+a22+ak2=a1a2ak成立，則ak+1+k-16=ak+1+1，則k=17，故選：B【點睛】本題考查與遞推數(shù)列相關的方程的整數(shù)解的求法，注意將題設中的遞推關系變形得到新的遞推關系，從而可簡化與數(shù)列相關的方程，本題屬于難題.12B【解析】由點的坐標滿足方程，可得在圓上，由坐標滿足方程，可得在圓上，則求出兩圓內(nèi)公切線的斜率，利用數(shù)形結合可得結果.【詳解】點的坐標滿足方程，在圓上，在坐標滿足方程，在圓上，則作出兩圓的圖象如圖，設兩圓內(nèi)公切線為與，由圖可知，設兩圓內(nèi)公切線方程

13、為，則，圓心在內(nèi)公切線兩側，可得，化為，即，的取值范圍，故選B.【點睛】本題主要考查直線的斜率、直線與圓的位置關系以及數(shù)形結合思想的應用，屬于綜合題. 數(shù)形結合是根據(jù)數(shù)量與圖形之間的對應關系，通過數(shù)與形的相互轉化來解決數(shù)學問題的一種重要思想方法，尤其在解決選擇題、填空題時發(fā)揮著奇特功效，大大提高了解題能力與速度.運用這種方法的關鍵是運用這種方法的關鍵是正確作出曲線圖象，充分利用數(shù)形結合的思想方法能夠使問題化難為簡，并迎刃而解.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13【解析】根據(jù)題意可得出，然后進行補集的運算即可【詳解】根據(jù)題意知，故答案為：【點睛】本題考查列舉法的定義、全集的定義、

14、補集的運算，考查計算能力，屬于基礎題142【解析】由得，算出，再代入算出即可.【詳解】，解得：，則.故答案為：2【點睛】本題主要考查了向量的坐標運算，向量垂直的性質(zhì)，向量的模的計算.15【解析】先求出導數(shù)，再在定義域上考慮導數(shù)的符號為正時對應的的集合，從而可得函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間.【詳解】函數(shù)的定義域為.，令，則，故函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為：.故答案為：.【點睛】本題考查導數(shù)在函數(shù)單調(diào)性中的應用，注意先考慮函數(shù)的定義域，再考慮導數(shù)在定義域上的符號，本題屬于基礎題.16【解析】要使函數(shù)有意義，需滿足，即，解得，故函數(shù)的定義域是三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17矩陣屬于特征值

15、的一個特征向量為，矩陣屬于特征值的一個特征向量為【解析】先由矩陣特征值的定義列出特征多項式，令解方程可得特征值，再由特征值列出方程組，即可求得相應的特征向量.【詳解】由題意，矩陣的特征多項式為，令，解得， 將代入二元一次方程組，解得，所以矩陣屬于特征值的一個特征向量為；同理，矩陣屬于特征值的一個特征向量為v【點睛】本題主要考查了矩陣的特征值與特征向量的計算，其中解答中熟記矩陣的特征值和特征向量的計算方法是解答的關鍵，著重考查了推理與運算能力，屬于基礎題.18（1）；（2）【解析】（1）由，利用正弦定理轉化整理為，再利用余弦定理求解.（2）根據(jù)，利用兩角和的余弦得到，利用數(shù)形結合，設，在中，由正

16、弦定理求得，在中，求得再求解.【詳解】（1）因為， 所以， 即，即，所以.（2），. 所以，從而.所以，.不妨設，O為外接圓圓心則AO=1，.在中，由正弦定理知，有. 即； 在中，由，從而.所以.【點睛】本題主要考查平面向量的模的幾何意義，還考查了數(shù)形結合的方法，屬于中檔題.19（）；（）4.【解析】（） 結合已知可得，求出a，b的值，即可得橢圓方程；（）由題意可知，直線的斜率存在，設出直線方程，聯(lián)立直線方程與橢圓方程，利用判別式等于0可得，聯(lián)立直線方程與圓的方程，結合根與系數(shù)的關系求得，利用弦長公式及點到直線的距離公式，求出，得到，整理后利用基本不等式求最值.【詳解】解：（）可得，結合，解得

17、，得橢圓方程；（）易知直線的斜率k存在，設：，由，得，由，得，設點O到直線：的距離為d，由，得， ，而，易知，則，四邊形的面積當且僅當，即時取“”.四邊形面積的最大值為4.【點睛】本題考查了由求橢圓的標準方程，直線與橢圓的位置關系，考查了學生的計算能力，綜合性比較強，屬于難題.20（1）證明見解析；（2）.【解析】（1）要證面面垂直需要先證明線面垂直，即證明出平面即可；（2）求出點A到平面的距離，然后根據(jù)棱錐的體積公式即可求出四棱錐的體積.【詳解】（1）連接，由是平行四邊形及N是的中點，得N也是的中點，因為點M是的中點，所以，因為，所以，又，所以平面，又平面，所以平面平面；（2）過A作交于點O

18、，因為平面平面，平面平面，所以平面，由是菱形及，得為三角形，則，由平面，得，從而側面為矩形，所以.【點睛】本題主要考查了面面垂直的證明，求四棱錐的體積，屬于一般題.21（1）時，有一個零點；當且時，有兩個零點；（2）見解析【解析】（1）利用的導函數(shù)，求得的最大值的表達式，對進行分類討論，由此判斷出的零點的個數(shù).（2）由，得到和，構造函數(shù)，利用導數(shù)證得，即有，從而證得，即.【詳解】（1）， 當時，當時，在上遞增，在上遞減，.令在上遞減，在上遞增，當且僅當時取等號 時，有一個零點；時，此時有兩個零點； 時，令在上遞增，此時有兩個零點；綜上:時，有一個零點;當且時，有兩個零點;（2）由（1）可知：，令在上遞增，【點睛】本小題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的零點，考查利用導數(shù)證明不等式，考查分類討論的數(shù)學思想方法