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绝密★启用前
2015 年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)
数学试卷(理工农医类)
(满分150分,考试时间120分钟)
考生注意
1.本场考试时间120分钟,试卷共4页,满分150分,答题纸共2页.
2.作答前,在答题纸正面填写姓名、准考证号,反面填写姓名,将核对后的条形码贴在答
题纸指定位置.
3.所有作答务必填涂或书写在答题纸上与试卷题号对应的区域,不得错位.在试卷上作答一
律不得分.
4.用2B铅笔作答选择题,用黑色字迹钢笔、水笔或圆珠笔作答非选择题.
一、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
1、设全集U R .若集合 1,2,3,4 , x 2 x3 ,则ð .
U
2、若复数z满足3zz 1i,其中i为虚数单位,则z .
2 3 c x3
3、若线性方程组的增广矩阵为 1 、解为 ,则c c .
0 1 c y 5 1 2
2
4、若正三棱柱的所有棱长均为a,且其体积为16 3,则a .
5、抛物线 y2 2px( p 0)上的动点Q到焦点的距离的最小值为1,则 p .
6、若圆锥的侧面积与过轴的截面面积之比为2,则其母线与轴的夹角的大小为 .
7、方程log 9x15 log 3x12 2 的解为 .
2 2
8、在报名的3名男教师和6名女教师中,选取5人参加义务献血,要求男、女教师都有,
则不同的选取方式的种数为 (结果用数值表示).
9、已知点和Q的横坐标相同,的纵坐标是Q的纵坐标的2倍,和Q的轨迹分别为双
曲线C 和C .若C 的渐近线方程为 y 3x,则C 的渐近线方程为 .
1 2 1 2
x
10、设 f 1 x 为 f x 2x2 ,x 0,2 的反函数,则 y f x f 1 x 的最大值
2
为 .上海最大个人家教平台---【嘉惠家教】
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10
1
11、在1x 的展开式中,x2项的系数为 (结果用数值表示).
x2015
12、赌博有陷阱.某种赌博每局的规则是:赌客先在标记有1,2,3,4,5的卡片中随
机摸取一张,将卡片上的数字作为其赌金(单位:元);随后放回该卡片,再随机摸取两张,
将这两张卡片上数字之差的绝对值的1.4倍作为其奖金(单位:元).若随机变量和 分
1 2
别表示赌客在一局赌博中的赌金和奖金,则 (元).
1 2
13、已知函数 f x sinx.若存在x ,x ,,x 满足0 x x x 6,且
1 2 m 1 2 m
f x f x f x f x f x f x 12(m2,m),则m
1 2 2 3 n1 n
的最小值
为 .
1
14、在锐角三角形C中,tan ,D为边C上的点,D与CD的面积分
2
别为2和4.过D作D于,DFC于F,则DDF .
二、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的.
15、设z ,z C,则“z 、z 中至少有一个数是虚数”是“z z 是虚数”的( )
1 2 1 2 1 2
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
16、已知点的坐标为 4 3,1 ,将绕坐标原点逆时针旋转 至,则点的纵
3
坐标为( )
3 3 5 3 11
A. B. C.
2 2 2
13
D.
2
17、记方程①:x2 a x10,方程②:x2 a x20,方程③:x2 a x40,
1 2 3
其中a ,a ,a 是正实数.当a ,a ,a 成等比数列时,下列选项中,能推出方程③无
1 2 3 1 2 3
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A.方程①有实根,且②有实根 B.方程①有实根,且②无实根
C.方程①无实根,且②有实根 D.方程①无实根,且②无实根
n
18、设 x ,y 是直线2x y (n)与圆x2 y2 2在第一象限的交点,
n n n n1
y 1
则极限lim n ( )
n x 1
n
1
A. 1 B. C.1
2
D.2
三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19、(本题满分12分)如图,在长方体CD C D 中, 1,D 2,
1 1 1 1 1
、F分别是、C的中点.证明 、C 、F、四点共面,并求直线CD 与平面 C F
1 1 1 1 1
所成的角的大小.
20、(本题满分14分)本题共有2小题,第小题满分6分,第小题满分8分
如图,,,C三地有直道相通,5千米,C3千米,C4千米.现甲、乙
两警员同时从地出发匀速前往地,经过t小时,他们之间的距离为 f t (单位:千米).
甲的路线是,速度为5千米/小时,乙的路线是C,速度为8千米/小时.乙到达地
后原地等待.设t t 时乙到达C地.
1
(1)求t 与 f t 的值;
1 1
(2)已知警员的对讲机的有效通话距离是3千米.当t t 1时,求 f t 的表达式,并判
1
断 f t 在 t ,1 上得最大值是否超过3?说明理由.
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21、(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题6分,第2小题8分.
已知椭圆x2 2y2 1,过原点的两条直线l 和l 分别于椭圆交于、和C、D,记得
1 2
到的平行四边形CD的面积为S.
(1)设 x ,y ,C x ,y ,用 、C 的坐标表示点C 到直线l 的距离,并证明
1 1 2 2 1
S 2 x y x y ;
1 1 2 1
1
(2)设l 与l 的斜率之积为 ,求面积S 的值.
1 2 2
22、(本题满分16分)本题共有3个小题.第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3
小题满分6分.
已知数列 a 与 b 满足a a 2 b b ,n.
n n n1 n n1 n
(1)若b 3n5,且a 1,求数列 a 的通项公式;
n 1 n
(2)设 a 的第n 项是最大项,即a a (n),求证:数列 b 的第n 项是最大
n 0 n 0 n n 0
项;
(3)设a 0,b n(n),求的取值范围,使得 a 有最大值与最小
1 n n
值m,且 2,2 .
m
23、(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3
小题满分8分.
对于定义域为R 的函数g x ,若存在正常数,使得cosg x 是以为周期的函数,则
称g x 为余弦周期函数,且称为其余弦周期.已知 f x 是以为余弦周期的余弦周期函
数,其值域为R .设 f x 单调递增, f 0 0, f 4.
x
(1)验证h x xsin 是以6为周期的余弦周期函数;
3
(2)设ab.证明对任意cf a , f b ,存在x a,b ,使得 f x c;
0 0
(3)证明:“u 为方程cos f x 1在 0,上得解”的充要条件是“u 为方程
0 0
cos f
x
1在,2上有解”,并证明对任意x 0,都有
f
x
f
x
f
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2015 年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)
数学(理科)
一、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
1、设全集U R .若集合 1,2,3,4 , x 2 x3 ,则ð .
U
【答案】
1,4
【解析】因为C B{x|x3或x2},所以AC B{4,1}
U U
【考点定位】集合运算
2、若复数z满足3zz 1i,其中i为虚数单位,则z .
1 1
【答案】 i
4 2
1 1
【解析】设zabi(a,bR),则3(abi)abi1i4a1且2b1z i
4 2
【考点定位】复数相等,共轭复数
2 3 c x3
3、若线性方程组的增广矩阵为 1 、解为 ,则c c .
0 1 c y 5 1 2
2
【答案】16
【解析】由题意得:c 2x3y233521,c 0x y5,c c 21516.
1 2 1 2
【考点定位】线性方程组的增广矩阵
4、若正三棱柱的所有棱长均为a,且其体积为16 3,则a .
【答案】4
3
【解析】a a2 16 3a3 64a4
4
【考点定位】正三棱柱的体积
5、抛物线 y2 2px( p 0)上的动点Q到焦点的距离的最小值为1,则 p .
【答案】2上海最大个人家教平台---【嘉惠家教】
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【考点定位】抛物线定义
6、若圆锥的侧面积与过轴的截面面积之比为2,则其母线与轴的夹角的大小为 .
【答案】
3
1
【解析】由题意得:rl:( h2r)2l 2h 母线与轴的夹角为
2 3
【考点定位】圆锥轴截面
7、方程log 9x15 log 3x12 2 的解为 .
2 2
【答案】2
[
【考点定位】解指对数不等式
8、在报名的3名男教师和6名女教师中,选取5人参加义务献血,要求男、女教师都有,
则不同的选取方式的种数为 (结果用数值表示).
【答案】120
【解析】由题意得,去掉选5名女教师情况即可:C5 C5 1266120.
9 6
【考点定位】排列组合
9、已知点和Q的横坐标相同,的纵坐标是Q的纵坐标的2倍,和Q的轨迹分别为双
曲线C 和C .若C 的渐近线方程为 y 3x,则C 的渐近线方程为 .
1 2 1 2
3
【答案】 y x
2
【考点定位】双曲线渐近线
x
10、设 f 1 x 为 f x 2x2 ,x 0,2 的反函数,则 y f x f 1 x 的最大值
2
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【答案】4
【解析】由题意得:f(x)2x2 x 在[0,2]上单调递增,值域为[ 1 ,2],所以 f 1 x 在[ 1 ,2]
2 4 4
1
上 单 调 递 增 , 因 此 y f x f 1 x 在 [ ,2] 上 单 调 递 增 , 其 最 大 值 为
4
f(2) f 1(2)224.
【考点定位】反函数性质
10
1
11、在1x 的展开式中,x2项的系数为 (结果用数值表示).
x2015
【答案】45
【考点定位】二项展开式
12、赌博有陷阱.某种赌博每局的规则是:赌客先在标记有1,2,3,4,5的卡片中随
机摸取一张,将卡片上的数字作为其赌金(单位:元);随后放回该卡片,再随机摸取两张,
将这两张卡片上数字之差的绝对值的1.4倍作为其奖金(单位:元).若随机变量和 分
1 2
别表示赌客在一局赌博中的赌金和奖金,则 (元).
1 2
【答案】0.2上海最大个人家教平台---【嘉惠家教】
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13、已知函数 f x sinx.若存在x ,x ,,x 满足0 x x x 6,且
1 2 m 1 2 m
f x f x f x f x f x f x 12(m2,m),则m
1 2 2 3 n1 n
的最小值
为 .
【答案】8
【考点定位】三角函数性质
1
14、在锐角三角形C中,tan ,D为边C上的点,D与CD的面积分
2
别为2和4.过D作D于,DFC于 F,则DDF .
16
【答案】
15上海最大个人家教平台---【嘉惠家教】
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【考点定位】向量数量积,解三角形
二、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的.
15、设z ,z C,则“z 、z 中至少有一个数是虚数”是“z z 是虚数”的( )
1 2 1 2 1 2
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】B
【考点定位】复数概念,充要关系
[]
16、已知点的坐标为 4 3,1 ,将绕坐标原点逆时针旋转 至,则点的纵
3
坐标为( )
3 3 5 3 11
A. B. C.
2 2 2
13
D.
2
【答案】D
1 3 3 3 13 13
【解析】OBOA(cos isin )(4 3i)( i) i ,即点的纵坐标为
3 3 2 2 2 2 2
【考点定位】复数几何意义
17、记方程①:x2 a x10,方程②:x2 a x20,方程③:x2 a x40,
1 2 3
其中a ,a ,a 是正实数.当a ,a ,a 成等比数列时,下列选项中,能推出方程③无
1 2 3 1 2 3
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A.方程①有实根,且②有实根 B.方程①有实根,且②无实根
C.方程①无实根,且②有实根 D.方程①无实根,且②无实根
【答案】B
a4 82
【解析】当方程①有实根,且②无实根时,a2 4,a2 8,从而a2 2 16,即方程③:
1 2 3 a2 4
1
x2 a x40无实根,选B.而A,D由于不等式方向不一致,不可推;C推出③有实根
3
【考点定位】不等式性质
n
18、设 x ,y 是直线2x y (n)与圆x2 y2 2在第一象限的交点,
n n n n1
y 1
则极限lim n ( )
n x 1
n
1
A. 1 B. C.1
2
D.2
【答案】A
【考点定位】极限
三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19、(本题满分12分)如图,在长方体CD C D 中, 1,D 2,
1 1 1 1 1
、F分别是、C的中点.证明 、C 、F、四点共面,并求直线CD 与平面 C F
1 1 1 1 1
所成的角的大小.上海最大个人家教平台---【嘉惠家教】
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15
【答案】arcsin
15
【考点定位】空间向量求线面角
20、(本题满分14分)本题共有2小题,第小题满分6分,第小题满分8分
如图,,,C三地有直道相通,5千米,C3千米,C4千米.现甲、乙
两警员同时从地出发匀速前往地,经过t小时,他们之间的距离为 f t (单位:千米).
甲的路线是,速度为5千米/小时,乙的路线是C,速度为8千米/小时.乙到达地
后原地等待.设t t 时乙到达C地.
1
(1)求t 与 f t 的值;
1 1
(2)已知警员的对讲机的有效通话距离是3千米.当t t 1时,求 f t 的表达式,并判
1上海最大个人家教平台---【嘉惠家教】
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断 f t 在 t ,1 上得最大值是否超过3?说明理由.
1
[来
3 7
25t2 42t18, t
3 3 8 8
【答案】(1)t , f t 41(2) f(t) 不超过3.
1 8 1 8 7
55t, t 1
8
,
3 7 3 3 41 7
因为 f t 在 , 上的最大值是 f , f t 在 ,1 上的最大值是
8 8 8 8 8
7 5 3 3 41
f ,所以 f t 在 ,1 上的最大值是 ,不超过3.
8 8 8 8
【考点定位】余弦定理
21、(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题6分,第2小题8分.上海最大个人家教平台---【嘉惠家教】
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已知椭圆x2 2y2 1,过原点的两条直线l 和l 分别于椭圆交于、和C、D,记得
1 2
到的平行四边形CD的面积为S.
(1)设 x ,y ,C x ,y ,用 、C 的坐标表示点C 到直线l 的距离,并证明
1 1 2 2 1
S 2 x y x y ;
1 1 2 1
1
(2)设l 与l 的斜率之积为 ,求面积S的值.
1 2 2
【答案】(1)详见解析(2)S 2
22、(本题满分16分)本题共有3个小题.第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3
小题满分6分.
已知数列 a 与 b 满足a a 2 b b ,n.
n n n1 n n1 n
(1)若b 3n5,且a 1,求数列 a 的通项公式;
n 1 n
(2)设 a 的第n 项是最大项,即a a (n),求证:数列 b 的第n 项是最大
n 0 n n n 0
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项;
(3)设a 0,b n(n),求的取值范围,使得 a 有最大值与最小
1 n n
值m,且 2,2 .
m
1
【答案】(1)a 6n5(2)详见解析(3) ,0
n 2
[来
当n1时,a ,符合上式.
1
所以a 2n .
n
因为0,所以a 22n ,a 22n1.
2n 2n1
①当1时,由指数函数的单调性知,
a
不存在最大、最小值;
n
3
②当1时,
a
的最大值为3,最小值为1,而 2,2 ;
n 1
③当10时,由指数函数的单调性知, a 的最大值 a 22,最小值
n 2上海最大个人家教平台---【嘉惠家教】
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22 1
ma ,由2 2及10,得 0.
1 2
1
综上,的取值范围是 ,0.
2
【考点定位】等差数列,数列单调性
23、(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3
小题满分8分.
对于定义域为R 的函数g x ,若存在正常数,使得cosg x 是以为周期的函数,则
称g x 为余弦周期函数,且称为其余弦周期.已知 f x 是以为余弦周期的余弦周期函
数,其值域为R .设 f x 单调递增, f 0 0, f 4.
x
(1)验证h x xsin 是以6为周期的余弦周期函数;
3
(2)设ab.证明对任意c f a , f b ,存在x a,b ,使得 f x c;
0 0
(3)证明:“u 为方程cos f x 1在 0,上得解”的充要条件是“u 为方程
0 0
cos f
x
1在,2上有解”,并证明对任意x 0,都有
f
x
f
x
f
.
【答案】(1)详见解析(2)详见解析(3)详见解析上海最大个人家教平台---【嘉惠家教】
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(3)若u 为cos f x 1在 0,上的解,则cos f u 1,且u ,2,
0 0 0
cos f u cos f u 1,即u 为方程cos f x 1在,2上的解
0 0 0
【考点定位】新定义问题