2012年高考数学湖南卷理科试题及答案(全word版)
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2012年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给同的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x﹣y∈A},则B中所含元素的个数为( )A.3B.6C.8D.102.(5分)将2名教师,4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有( )A.12种B.10种C.9种D.8种3.(5分)下面是关于复数z=的四个命题:其中的真命题为( ),p1:|z|=2,p2:z2=2i,p3:z的共轭复数为1+i,p4:z的虚部为﹣1.A.p2,p3B.p1,p2C.p2,p4D.p3,p44.(5分)设F1、F2是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,P为直线x=上一点,△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为( )A.B.C.D.5.(5分)已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=﹣8,则a1+a10=( )A.7B.5C.﹣5D.﹣76.(5分)如果执行右边的程序框图,输入正整数N(N≥2)和实数a1,a2,…,a n,输出A,B,则( )A.A+B为a1,a2,…,a n的和B.为a1,a2,…,a n的算术平均数C.A和B分别是a1,a2,…,a n中最大的数和最小的数D.A和B分别是a1,a2,…,a n中最小的数和最大的数7.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为( )A.6B.9C.12D.188.(5分)等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线y2=16x的准线交于点A和点B,|AB|=4,则C的实轴长为( )A.B.C.4D.89.(5分)已知ω>0,函数f(x)=sin(ωx+)在区间[,π]上单调递减,则实数ω的取值范围是( )A.B.C.D.(0,2]10.(5分)已知函数f(x)=,则y=f(x)的图象大致为( )A.B.C.D.11.(5分)已知三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的表面上,△ABC是边长为1的正三角形,SC为球O的直径,且SC=2,则此三棱锥的体积为( )A.B.C.D.12.(5分)设点P在曲线上,点Q在曲线y=ln(2x)上,则|PQ|最小值为( )A.1﹣ln2B.C.1+ln2D.二.填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)已知向量夹角为45°,且,则= .14.(5分)设x,y满足约束条件:;则z=x﹣2y的取值范围为 .15.(5分)某个部件由三个元件按下图方式连接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,则部件正常工作,设三个电子元件的使用寿命(单位:小时)均服从正态分布N(1000,502),且各个元件能否正常相互独立,那么该部件的使用寿命超过1000小时的概率为 .16.(5分)数列{a n}满足a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,则{a n}的前60项和为 . 三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,acosC+ asinC﹣b﹣c=0(1)求A;(2)若a=2,△ABC的面积为;求b,c.18.(12分)某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售,如果当天卖不完,剩下的玫瑰花作垃圾处理.(1)若花店一天购进16枝玫瑰花,求当天的利润y(单位:元)关于当天需求量n(单位:枝,n∈N)的函数解析式.(2)花店记录了100天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理得如表:日需求量n14151617181920频数10201616151310以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率.(i)若花店一天购进16枝玫瑰花,X表示当天的利润(单位:元),求X的分布列、数学期望及方差;(ii)若花店计划一天购进16枝或17枝玫瑰花,你认为应购进16枝还是17枝?请说明理由.19.(12分)如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC=AA1,D是棱AA1的中点,DC1⊥BD(1)证明:DC1⊥BC;(2)求二面角A1﹣BD﹣C1的大小.20.(12分)设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l,A∈C,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点;(1)若∠BFD=90°,△ABD的面积为,求p的值及圆F的方程;(2)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值.21.(12分)已知函数f(x)满足f(x)=f′(1)e x﹣1﹣f(0)x+x2;(1)求f(x)的解析式及单调区间;(2)若,求(a+1)b的最大值.四、请考生在第22,23,24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.22.(10分)如图,D,E分别为△ABC边AB,AC的中点,直线DE交△ABC的外接圆于F,G两点,若CF∥AB,证明:(1)CD=BC;(2)△BCD∽△GBD.23.选修4﹣4;坐标系与参数方程已知曲线C1的参数方程是(φ为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C2的坐标系方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2,).(1)求点A,B,C,D的直角坐标;(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.24.已知函数f(x)=|x+a|+|x﹣2|①当a=﹣3时,求不等式f(x)≥3的解集;②f(x)≤|x﹣4|若的解集包含[1,2],求a的取值范围.2012年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给同的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x﹣y∈A},则B中所含元素的个数为( )A.3B.6C.8D.10【考点】12:元素与集合关系的判断.【专题】5J:集合.【分析】由题意,根据集合B中的元素属性对x,y进行赋值得出B中所有元素,即可得出B中所含有的元素个数,得出正确选项【解答】解:由题意,x=5时,y=1,2,3,4,x=4时,y=1,2,3,x=3时,y=1,2,x=2时,y=1综上知,B中的元素个数为10个故选:D.【点评】本题考查元素与集合的关系的判断,解题的关键是理解题意,领会集合B中元素的属性,用分类列举的方法得出集合B中的元素的个数.2.(5分)将2名教师,4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有( )A.12种B.10种C.9种D.8种【考点】D9:排列、组合及简单计数问题.【专题】11:计算题.【分析】将任务分三步完成,在每步中利用排列和组合的方法计数,最后利用分步计数原理,将各步结果相乘即可得结果【解答】解:第一步,为甲地选一名老师,有=2种选法;第二步,为甲地选两个学生,有=6种选法;第三步,为乙地选1名教师和2名学生,有1种选法故不同的安排方案共有2×6×1=12种故选:A.【点评】本题主要考查了分步计数原理的应用,排列组合计数的方法,理解题意,恰当分步是解决本题的关键,属基础题3.(5分)下面是关于复数z=的四个命题:其中的真命题为( ),p1:|z|=2,p2:z2=2i,p3:z的共轭复数为1+i,p4:z的虚部为﹣1.A.p2,p3B.p1,p2C.p2,p4D.p3,p4【考点】2K:命题的真假判断与应用;A5:复数的运算.【专题】11:计算题.【分析】由z===﹣1﹣i,知,,p 3:z的共轭复数为﹣1+i,p4:z的虚部为﹣1,由此能求出结果.【解答】解:∵z===﹣1﹣i,∴,,p3:z的共轭复数为﹣1+i,p4:z的虚部为﹣1,故选:C.【点评】本题考查复数的基本概念,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答. 4.(5分)设F1、F2是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,P为直线x=上一点,△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为( )A.B.C.D.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】11:计算题.【分析】利用△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,可得|PF2|=|F2F1|,根据P为直线x=上一点,可建立方程,由此可求椭圆的离心率.【解答】解:∵△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,∴|PF2|=|F2F1|∵P为直线x=上一点∴∴故选:C.【点评】本题考查椭圆的几何性质,解题的关键是确定几何量之间的关系,属于基础题.5.(5分)已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=﹣8,则a1+a10=( )A.7B.5C.﹣5D.﹣7【考点】87:等比数列的性质;88:等比数列的通项公式.【专题】11:计算题.【分析】由a4+a7=2,及a5a6=a4a7=﹣8可求a4,a7,进而可求公比q,代入等比数列的通项可求a1,a10,即可【解答】解:∵a4+a7=2,由等比数列的性质可得,a5a6=a4a7=﹣8∴a4=4,a7=﹣2或a4=﹣2,a7=4当a4=4,a7=﹣2时,,∴a1=﹣8,a10=1,∴a1+a10=﹣7当a4=﹣2,a7=4时,q3=﹣2,则a10=﹣8,a1=1∴a1+a10=﹣7综上可得,a1+a10=﹣7故选:D.【点评】本题主要考查了等比数列的性质及通项公式的应用,考查了基本运算的能力.6.(5分)如果执行右边的程序框图,输入正整数N(N≥2)和实数a1,a2,…,a n,输出A,B,则( )A.A+B为a1,a2,…,a n的和B.为a1,a2,…,a n的算术平均数C.A和B分别是a1,a2,…,a n中最大的数和最小的数D.A和B分别是a1,a2,…,a n中最小的数和最大的数【考点】E7:循环结构.【专题】5K:算法和程序框图.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是求出a1,a2,…,a n中最大的数和最小的数.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知,该程序的作用是:求出a1,a2,…,a n中最大的数和最小的数其中A为a1,a2,…,a n中最大的数,B为a1,a2,…,a n中最小的数故选:C.【点评】本题主要考查了循环结构,解题的关键是建立数学模型,根据每一步分析的结果,选择恰当的数学模型,属于中档题.7.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为( )A.6B.9C.12D.18【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题.【分析】通过三视图判断几何体的特征,利用三视图的数据求出几何体的体积即可.【解答】解:该几何体是三棱锥,底面是俯视图,三棱锥的高为3;底面三角形斜边长为6,高为3的等腰直角三角形,此几何体的体积为V=×6×3×3=9.故选:B.【点评】本题考查三视图与几何体的关系,考查几何体的体积的求法,考查计算能力.8.(5分)等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线y2=16x的准线交于点A和点B,|AB|=4,则C的实轴长为( )A.B.C.4D.8【考点】KI:圆锥曲线的综合.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】设等轴双曲线C:x2﹣y2=a2(a>0),y2=16x的准线l:x=﹣4,由C与抛物线y2=16x的准线交于A,B两点,,能求出C的实轴长.【解答】解:设等轴双曲线C:x2﹣y2=a2(a>0),y2=16x的准线l:x=﹣4,∵C与抛物线y2=16x的准线l:x=﹣4交于A,B两点,∴A(﹣4,2),B(﹣4,﹣2),将A点坐标代入双曲线方程得=4,∴a=2,2a=4.故选:C.【点评】本题考查双曲线的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.9.(5分)已知ω>0,函数f(x)=sin(ωx+)在区间[,π]上单调递减,则实数ω的取值范围是( )A.B.C.D.(0,2]【考点】HK:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】法一:通过特殊值ω=2、ω=1,验证三角函数的角的范围,排除选项,得到结果.法二:可以通过角的范围,直接推导ω的范围即可.【解答】解:法一:令:不合题意排除(D)合题意排除(B)(C)法二:,得:.故选:A.【点评】本题考查三角函数的单调性的应用,函数的解析式的求法,考查计算能力.10.(5分)已知函数f(x)=,则y=f(x)的图象大致为( )A.B.C.D.【考点】4N:对数函数的图象与性质;4T:对数函数图象与性质的综合应用.【专题】11:计算题.【分析】考虑函数f(x)的分母的函数值恒小于零,即可排除A,C,由f(x)的定义域能排除D,这一性质可利用导数加以证明【解答】解:设则g′(x)=∴g(x)在(﹣1,0)上为增函数,在(0,+∞)上为减函数∴g(x)<g(0)=0∴f(x)=<0得:x>0或﹣1<x<0均有f(x)<0排除A,C,又f(x)=中,,能排除D.故选:B.【点评】本题主要考查了函数解析式与函数图象间的关系,利用导数研究函数性质的应用,排除法解图象选择题,属基础题11.(5分)已知三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的表面上,△ABC是边长为1的正三角形,SC为球O的直径,且SC=2,则此三棱锥的体积为( )A.B.C.D.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离.【分析】根据题意作出图形,利用截面圆的性质即可求出OO1,进而求出底面ABC 上的高SD,即可计算出三棱锥的体积.【解答】解:根据题意作出图形:设球心为O,过ABC三点的小圆的圆心为O1,则OO1⊥平面ABC,延长CO1交球于点D,则SD⊥平面ABC.∵CO1==,∴OO1==,∴高SD=2OO1=,∵△ABC是边长为1的正三角形,∴S△ABC=,∴V三棱锥S﹣ABC==.故选:C.【点评】本题考查棱锥的体积,考查球内接多面体,解题的关键是确定点S到面ABC的距离.12.(5分)设点P在曲线上,点Q在曲线y=ln(2x)上,则|PQ|最小值为( )A.1﹣ln2B.C.1+ln2D.【考点】4R:反函数;IT:点到直线的距离公式.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由于函数与函数y=ln(2x)互为反函数,图象关于y=x对称,要求|PQ|的最小值,只要求出函数上的点到直线y=x的距离为的最小值,设g(x)=,利用导数可求函数g(x)的单调性,进而可求g(x)的最小值,即可求.【解答】解:∵函数与函数y=ln(2x)互为反函数,图象关于y=x对称,函数上的点到直线y=x的距离为,设g(x)=(x>0),则,由≥0可得x≥ln2,由<0可得0<x<ln2,∴函数g(x)在(0,ln2)单调递减,在[ln2,+∞)单调递增,∴当x=ln2时,函数g(x)min=1﹣ln2,,由图象关于y=x对称得:|PQ|最小值为.故选:B.【点评】本题主要考查了点到直线的距离公式的应用,注意本题解法中的转化思想的应用,根据互为反函数的对称性把所求的点点距离转化为点线距离,构造很好二.填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)已知向量夹角为45°,且,则= 3 .【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算;9S:数量积表示两个向量的夹角.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】由已知可得,=,代入|2|====可求【解答】解:∵,=1∴=∴|2|====解得故答案为:3【点评】本题主要考查了向量的数量积定义的应用,向量的数量积性质||=是求解向量的模常用的方法14.(5分)设x,y满足约束条件:;则z=x﹣2y的取值范围为 .【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题.【分析】先作出不等式组表示的平面区域,由z=x﹣2y可得,y=,则﹣表示直线x﹣2y﹣z=0在y轴上的截距,截距越大,z越小,结合函数的图形可求z的最大与最小值,从而可求z的范围【解答】解:作出不等式组表示的平面区域由z=x﹣2y可得,y=,则﹣表示直线x﹣2y﹣z=0在y轴上的截距,截距越大,z越小结合函数的图形可知,当直线x﹣2y﹣z=0平移到B时,截距最大,z最小;当直线x﹣2y﹣z=0平移到A时,截距最小,z最大由可得B(1,2),由可得A(3,0)∴Z max=3,Z min=﹣3则z=x﹣2y∈[﹣3,3]故答案为:[﹣3,3]【点评】平面区域的范围问题是线性规划问题中一类重要题型,在解题时,关键是正确地画出平面区域,分析表达式的几何意义,然后结合数形结合的思想,分析图形,找出满足条件的点的坐标,即可求出答案.15.(5分)某个部件由三个元件按下图方式连接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,则部件正常工作,设三个电子元件的使用寿命(单位:小时)均服从正态分布N(1000,502),且各个元件能否正常相互独立,那么该部件的使用寿命超过1000小时的概率为 .【考点】CP:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】先根据正态分布的意义,知三个电子元件的使用寿命超过1000小时的概率为,而所求事件“该部件的使用寿命超过1000小时”当且仅当“超过1000小时时,元件1、元件2至少有一个正常”和“超过1000小时时,元件3正常”同时发生,由于其为独立事件,故分别求其概率再相乘即可【解答】解:三个电子元件的使用寿命均服从正态分布N(1000,502)得:三个电子元件的使用寿命超过1000小时的概率为设A={超过1000小时时,元件1、元件2至少有一个正常},B={超过1000小时时,元件3正常}C={该部件的使用寿命超过1000小时}则P(A)=,P(B)=P(C)=P(AB)=P(A)P(B)=×=故答案为【点评】本题主要考查了正态分布的意义,独立事件同时发生的概率运算,对立事件的概率运算等基础知识,属基础题16.(5分)数列{a n}满足a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,则{a n}的前60项和为 1830 .【考点】8E:数列的求和;8H:数列递推式.【专题】11:计算题;35:转化思想;4M:构造法;54:等差数列与等比数列.【分析】由题意可得a2﹣a1=1,a3+a2=3,a4﹣a3=5,a5+a4=7,a6﹣a5=9,a7+a6=11,…a50﹣a49=97,变形可得a3+a1=2,a4+a2=8,a7+a5=2,a8+a6=24,a9+a7=2,a12+a10=40,a13+a15=2,a16+a14=56,…利用数列的结构特征,求出{a n}的前60项和【解答】解:∵a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,故有a2﹣a1=1,a3+a2=3,a4﹣a3=5,a5+a4=7,a6﹣a5=9,a7+a6=11,…a50﹣a49=97.从而可得a3+a1=2,a4+a2=8,a7+a5=2,a8+a6=24,a9+a11=2,a12+a10=40,a13+a11=2,a16+a14=56,…从第一项开始,依次取2个相邻奇数项的和都等于2,从第二项开始,依次取2个相邻偶数项的和构成以8为首项,以16为公差的等差数列.{a n}的前60项和为15×2+(15×8+)=1830【点评】本题考查数列递推式,训练了利用构造等差数列求数列的前n项和,属中档题.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,acosC+ asinC﹣b﹣c=0(1)求A;(2)若a=2,△ABC的面积为;求b,c.【考点】HP:正弦定理.【专题】33:函数思想;4R:转化法;58:解三角形.【分析】(1)已知等式利用正弦定理化简,整理后得到sin(A﹣30°)=.即可求出A的值;(2)若a=2,由△ABC的面积为,求得bc=4.①,再利用余弦定理可得b+c=4.②,结合①②求得b和c的值.【解答】解:(1)由正弦定理得:acosC+asinC﹣b﹣c=0,即sinAcosC+sinAsinC=sinB+sinC∴sinAcosC+sinAsinC=sin(A+C)+sinC,即sinA﹣cosA=1∴sin(A﹣30°)=.∴A﹣30°=30°∴A=60°;(2)若a=2,△ABC的面积=,∴bc=4.①再利用余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bc•cosA=(b+c)2﹣2bc﹣bc=(b+c)2﹣3×4=4,∴b+c=4.②结合①②求得b=c=2.【点评】本题考查了正弦定理及余弦定理的应用,考查了三角形面积公式的应用,是中档题.18.(12分)某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售,如果当天卖不完,剩下的玫瑰花作垃圾处理.(1)若花店一天购进16枝玫瑰花,求当天的利润y(单位:元)关于当天需求量n(单位:枝,n∈N)的函数解析式.(2)花店记录了100天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理得如表:日需求量n14151617181920频数10201616151310以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率.(i)若花店一天购进16枝玫瑰花,X表示当天的利润(单位:元),求X的分布列、数学期望及方差;(ii)若花店计划一天购进16枝或17枝玫瑰花,你认为应购进16枝还是17枝?请说明理由.【考点】CH:离散型随机变量的期望与方差;CS:概率的应用.【专题】15:综合题.【分析】(1)根据卖出一枝可得利润5元,卖不出一枝可得赔本5元,即可建立分段函数;(2)(i)X可取60,70,80,计算相应的概率,即可得到X的分布列,数学期望及方差;(ii)求出进17枝时当天的利润,与购进16枝玫瑰花时当天的利润比较,即可得到结论.【解答】解:(1)当n≥16时,y=16×(10﹣5)=80;当n≤15时,y=5n﹣5(16﹣n)=10n﹣80,得:(2)(i)X可取60,70,80,当日需求量n=14时,X=60,n=15时,X=70,其他情况X=80,P(X=60)===0.1,P(X=70)=0.2,P(X=80)=1﹣0.1﹣0.2=0.7,X的分布列为X607080P0.10.20.7EX=60×0.1+70×0.2+80×0.7=76DX=162×0.1+62×0.2+42×0.7=44(ii)购进17枝时,当天的利润的期望为y=(14×5﹣3×5)×0.1+(15×5﹣2×5)×0.2+(16×5﹣1×5)×0.16+17×5×0.54=76.4∵76.4>76,∴应购进17枝【点评】本题考查分段函数模型的建立,考查离散型随机变量的期望与方差,考查学生利用数学知识解决实际问题的能力.19.(12分)如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC=AA1,D是棱AA1的中点,DC1⊥BD(1)证明:DC1⊥BC;(2)求二面角A1﹣BD﹣C1的大小.【考点】LO:空间中直线与直线之间的位置关系;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】15:综合题.【分析】(1)证明DC1⊥BC,只需证明DC1⊥面BCD,即证明DC1⊥DC,DC1⊥BD ;(2)证明BC⊥面ACC1A1,可得BC⊥AC取A1B1的中点O,过点O作OH⊥BD于点H,连接C1O,C1H,可得点H与点D重合且∠C1DO是二面角A1﹣BD﹣C1的平面角,由此可求二面角A1﹣BD﹣C1的大小.【解答】(1)证明:在Rt△DAC中,AD=AC,∴∠ADC=45°同理:∠A1DC1=45°,∴∠CDC1=90°∴DC1⊥DC,DC1⊥BD∵DC∩BD=D∴DC1⊥面BCD∵BC⊂面BCD∴DC1⊥BC(2)解:∵DC1⊥BC,CC1⊥BC,DC1∩CC1=C1,∴BC⊥面ACC1A1,∵AC⊂面ACC1A1,∴BC⊥AC取A1B1的中点O,过点O作OH⊥BD于点H,连接C1O,OH∵A1C1=B1C1,∴C1O⊥A1B1,∵面A1B1C1⊥面A1BD,面A1B1C1∩面A1BD=A1B1,∴C1O⊥面A1BD而BD⊂面A1BD∴BD⊥C1O,∵OH⊥BD,C1O∩OH=O,∴BD⊥面C1OH∴C1H⊥BD,∴点H与点D重合且∠C1DO是二面角A1﹣BD﹣C1的平面角设AC=a,则,,∴sin∠C1DO=∴∠C1DO=30°即二面角A1﹣BD﹣C1的大小为30°【点评】本题考查线面垂直,考查面面角,解题的关键是掌握线面垂直的判定,正确作出面面角,属于中档题.20.(12分)设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l,A∈C,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点;(1)若∠BFD=90°,△ABD的面积为,求p的值及圆F的方程;(2)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值.【考点】J1:圆的标准方程;K8:抛物线的性质;KI:圆锥曲线的综合.【专题】15:综合题;16:压轴题.【分析】(1)由对称性知:△BFD是等腰直角△,斜边|BD|=2p点A到准线l的距离,由△ABD的面积S△ABD=,知=,由此能求出圆F的方程.(2)由对称性设,则点A,B关于点F对称得:,得:,由此能求出坐标原点到m,n距离的比值.【解答】解:(1)由对称性知:△BFD是等腰直角△,斜边|BD|=2p点A到准线l的距离,∵△ABD的面积S△ABD=,∴=,解得p=2,所以F坐标为(0,1),∴圆F的方程为x2+(y﹣1)2=8.(2)由题设,则,∵A,B,F三点在同一直线m上,又AB为圆F的直径,故A,B关于点F对称.由点A,B关于点F对称得:得:,直线,切点直线坐标原点到m,n距离的比值为.【点评】本题考查抛物线与直线的位置关系的综合应用,具体涉及到抛物线的简单性质、圆的性质、导数的应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.21.(12分)已知函数f(x)满足f(x)=f′(1)e x﹣1﹣f(0)x+x2;(1)求f(x)的解析式及单调区间;(2)若,求(a+1)b的最大值.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6E:利用导数研究函数的最值.【专题】15:综合题;16:压轴题;2A:探究型;35:转化思想.【分析】(1)对函数f(x)求导,再令自变量为1,求出f′(1)得到函数的解析式及导数,再由导数求函数的单调区间;(2)由题意,借助导数求出新函数的最小值,令其大于0即可得到参数a,b 所满足的关系式,再研究(a+1)b 的最大值【解答】解:(1)f(x)=f'(1)e x﹣1﹣f(0)x+⇒f'(x)=f'(1)e x﹣1﹣f(0)+x令x=1得:f(0)=1∴f(x)=f'(1)e x﹣1﹣x+令x=0,得f(0)=f'(1)e﹣1=1解得f'(1)=e故函数的解析式为f(x)=e x﹣x+令g(x)=f'(x)=e x﹣1+x∴g'(x)=e x+1>0,由此知y=g(x)在x∈R上单调递增当x>0时,f'(x)>f'(0)=0;当x<0时,有f'(x)<f'(0)=0得:函数f(x)=e x﹣x+的单调递增区间为(0,+∞),单调递减区间为(﹣∞,0)(2)f(x)≥﹣(a+1)x﹣b≥0得h′(x)=e x﹣(a+1)①当a+1≤0时,h′(x)>0⇒y=h(x)在x∈R上单调递增,x→﹣∞时,h(x)→﹣∞与h(x)≥0矛盾②当a+1>0时,h′(x)>0⇔x>ln(a+1),h'(x)<0⇔x<ln(a+1)得:当x=ln(a+1)时,h(x)min=(a+1)﹣(a+1)ln(a+1)﹣b≥0,即(a+1)﹣(a+1)ln(a+1)≥b∴(a+1)b≤(a+1)2﹣(a+1)2ln(a+1),(a+1>0)令F(x)=x2﹣x2lnx(x>0),则F'(x)=x(1﹣2lnx)∴F'(x)>0⇔0<x<当x=时,F(x)max=即当a=时,(a+1)b的最大值为【点评】本题考查导数在最值问题中的应用及利用导数研究函数的单调性,解题的关键是第一题中要赋值求出f′(1),易因为没有将f′(1)看作常数而出错,第二题中将不等式恒成立研究参数关系的问题转化为最小值问题,本题考查了转化的思想,考查判断推理能力,是高考中的热点题型,计算量大,易马虎出错.四、请考生在第22,23,24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.22.(10分)如图,D,E分别为△ABC边AB,AC的中点,直线DE交△ABC的外接圆于F,G两点,若CF∥AB,证明:(1)CD=BC;(2)△BCD∽△GBD.【考点】N4:相似三角形的判定.【专题】14:证明题.【分析】(1)根据D,E分别为△ABC边AB,AC的中点,可得DE∥BC,证明四边形ADCF是平行四边形,即可得到结论;(2)证明两组对应角相等,即可证得△BCD~△GBD.【解答】证明:(1)∵D,E分别为△ABC边AB,AC的中点∴DF∥BC,AD=DB∵AB∥CF,∴四边形BDFC是平行四边形∴CF∥BD,CF=BD∴CF∥AD,CF=AD∴四边形ADCF是平行四边形∴AF=CD∵,∴BC=AF,∴CD=BC.(2)由(1)知,所以.所以∠BGD=∠DBC.因为GF∥BC,所以∠BDG=∠ADF=∠DBC=∠BDC.所以△BCD~△GBD.【点评】本题考查几何证明选讲,考查平行四边形的证明,考查三角形的相似,属于基础题.23.选修4﹣4;坐标系与参数方程已知曲线C1的参数方程是(φ为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C2的坐标系方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2,).(1)求点A,B,C,D的直角坐标;(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;Q8:点的极坐标和直角坐标的互化;QL:椭圆的参数方程.【专题】15:综合题;16:压轴题.【分析】(1)确定点A,B,C,D的极坐标,即可得点A,B,C,D的直角坐标;(2)利用参数方程设出P的坐标,借助于三角函数,即可求得|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.【解答】解:(1)点A,B,C,D的极坐标为点A,B,C,D的直角坐标为(2)设P(x0,y0),则为参数)t=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2=4x2+4y2+16=32+20sin2φ∵sin2φ∈[0,1]∴t∈[32,52]【点评】本题考查极坐标与直角坐标的互化,考查圆的参数方程的运用,属于中档题.24.已知函数f(x)=|x+a|+|x﹣2|①当a=﹣3时,求不等式f(x)≥3的解集;②f(x)≤|x﹣4|若的解集包含[1,2],求a的取值范围.【考点】R5:绝对值不等式的解法.【专题】17:选作题;59:不等式的解法及应用;5T:不等式.【分析】①不等式等价于,或,或,求出每个不等式组的解集,再取并集即得所求.②原命题等价于﹣2﹣x≤a≤2﹣x在[1,2]上恒成立,由此求得求a的取值范围.【解答】解:(1)当a=﹣3时,f(x)≥3 即|x﹣3|+|x﹣2|≥3,即,可得x≤1;,可得x∈∅;,可得x≥4.取并集可得不等式的解集为{x|x≤1或x≥4}.(2)原命题即f(x)≤|x﹣4|在[1,2]上恒成立,等价于|x+a|+2﹣x≤4﹣x在[1,2]上恒成立,等价于|x+a|≤2,等价于﹣2≤x+a≤2,﹣2﹣x≤a≤2﹣x在[1,2]上恒成立.故当1≤x≤2时,﹣2﹣x的最大值为﹣2﹣1=﹣3,2﹣x的最小值为0,故a的取值范围为[﹣3,0].【点评】本题主要考查绝对值不等式的解法,关键是去掉绝对值,化为与之等价的不等式组来解,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.。
2012年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)数学(理工农医类)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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。
1.设集合M={-1,0,1},N={x|x2≤x},则M ∩N=A.{0}B.{0,1}C.{-1,1}D.{-1,0,0}2.命题“若α=4π,则tan α=1”的逆否命题是A.若α≠4π,则tan α≠1B. 若α=4π,则tan α≠1C. 若tan α≠1,则α≠4πD. 若tan α≠1,则α=4π3.某几何体的正视图和侧视图均如图1所示,则该几何体的俯视图不可能是4.设某大学的女生体重y (单位:kg )与身高x (单位:cm )具有线性相关关系,根据一组样本数据(xi ,yi )(i=1,2,…,n ),用最小二乘法建立的回归方程为y =0.85x-85.71,则下列结论中不正确的是A.y 与x 具有正的线性相关关系B.回归直线过样本点的中心(x ,y )C.若该大学某女生身高增加1cm ,则其体重约增加0.85kgD.若该大学某女生身高为170cm ,则可断定其体重比为58.79kg5. 已知双曲线C :22x a -22y b =1的焦距为10 ,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为 A 220x -25y =1 B 25x -220y =1 C 280x -220y =1 D 220x -280y =1 6. 函数f (x )=sinx-cos(x+6π)的值域为7. 在△ABC 中,AB=2 AC=3 AB ·BC =8 ,已知两条直线l1 :y=m 和 l2 : y=821m +(m >0),l1与函数y=|log2x|的图像从左至右相交于点A ,B ,l2 与函数y= y=|log2x|的图像从左至右相交于C,D 记线段AC 和BD 在X 轴上的投影长度分别为a ,b ,当m 变化时,b a的最小值为 AB二 ,填空题: 本大题共8小题,考生作答7小题,每小题5分 ,共35分,把答案填在答题卡中对应题号后的横线上(一)选做题(请考生在第9.10 11三题中人选两题作答案,如果全做,则按前两题记分)9. 在直角坐标系xOy 中,已知曲线C1:x=t+1 (t为参数)与曲线C2 :x=asin θY= 1-2t y=3cos θ(θ为参数,a>0 ) 有一个公共点在X轴上,则a 等于————10.不等式|2x+1|-2|x-1|>0的解集为_______.11.如图2,过点P的直线与圆O相交于A,B两点.若PA=1,AB=2,PO=3,则圆O的半径等于_______(二)必做题(12~16题)12.已知复数z=(3+i)2(i为虚数单位),则|z|=_____.13.(的二项展开式中的常数项为。
2012年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(必修+选修Ⅱ)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷第1至2页,第Ⅱ卷第3至第4页。
考试结束,务必将试卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷注意事项:全卷满分150分,考试时间120分钟。
考生注意事项:1.答题前,考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚,并贴好条形码。
请认真核准该条形码上的准考证号、姓名和科目。
2.没小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
在试题卷上作答无效.........。
3.第I 卷共12小题,每小题5分,共60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。
一、选择题(1)复数131i i-+=+ (A )2i + (B )2i - (C )12i + (D )12i -(2)已知集合{1A =,{1,}B m =,A B A = ,则m =(A )0(B )0或3 (C )1(D )1或3(3)椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为4x =-,则该椭圆的方程为(A )2211612x y += (B )221128x y += (C )22184x y += (D )221124x y += (4)已知正四棱柱1111ABCD A BC D -中 ,2AB =,1CC =E 为1CC 的中点,则直线1AC 与平面BED 的距离为(A )2 (B(C(D )1(5)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,55a =,515S =,则数列11{}n n a a +的前100项和为(A )100101 (B )99101(C )99100 (D )101100(6)ABC ∆中,AB 边的高为CD ,若C B a = ,CA b = ,0a b ⋅= ,||1a = ,||2b = ,则AD = (A )1133a b - (B )2233a b - (C )3355a b - (D )4455a b -(7)已知α为第二象限角,sin cos αα+=,则cos 2α=(A ) (B ) (C (D (8)已知1F 、2F 为双曲线22:2C x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠=(A )14 (B )35 (C )34 (D )45(9)已知ln x π=,5log 2y =,12z e -=,则(A )x y z << (B )z x y << (C )z y x << (D )y z x <<(10)已知函数33y x x c =-+的图像与x 恰有两个公共点,则c =(A )2-或2 (B )9-或3 (C )1-或1 (D )3-或1(11)将字母,,,,,a a b b c c 排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有(A )12种 (B )18种 (C )24种 (D )36种(12)正方形ABCD 的边长为1,点E 在边AB 上,点F 在边BC 上,37AE BF ==。
绝密★启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)数学(理工农医类)本试题卷包括选择题、填空题和解答题三部分,共6页.时量120分钟.满分150分. 一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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. 1.设集合21,0,1,{}{|}M N x x x =-=≤,则M N = ( ) A .{0} B .{0,1} C .{-1,1} D .{-1,0,1}2.命题“若π4α=,则tan 1α=”的逆否命题是( )A .若π4α≠,则tan 1α≠B .若π4α=,则tan 1α≠C .若tan 1α≠,则π4α≠D .若tan 1α≠,则π4α=3.某几何体的正视图和侧视图均如图1所示,则该几何体的俯视图不可能...是 ( )A B C D4.设某大学的女生体重y (单位:kg )与身高x (单位:cm )具有线性相关关系,根据一 组样本数据(,)i i x y (1,2,,)i n =,用最小二乘法建立的回归方程为0.8585.71y x =-,则下 列结论中不正确...的是( )A .y 与x 具有正的线性相关关系B .回归直线过样本点的中心(,)x yC .若该大学某女生身高增加1 cm ,则其体重约增加0.85 kgD .若该大学某女生身高为170 cm ,则可断定其体重必为58.79 kg5.已知双曲线2222:1x y C a b-=的焦距为10,点(2,1)P 在C 的渐近线上,则C 的方程为( )A .221205x y -=B .221520x y -=C .2218020x y -= D .2212080x y -= 6.函数π()sin cos()6f x x x =-+的值域为 ( )A .[]2,2- B.[ C .[]1,1- D.[227.在ABC △中,2,3AB AC ==,AB BC =1,则BC =( )ABC.D8.已知两条直线1:l y m =和28:(0)21l y m m =>+,1l 与函数2|log |y x =的图象从左至右相交于点A B ,,2l 与函数2|log |y x =的图象从左至右相交于点C D ,.记线段AC 和BD 在x轴上的投影长度分别为a ,b .当m 变化时,ba的最小值为 ( )A. B. C. D.二、填空题:本大题共8小题,考生作答7小题,每小题5分,共35分.把答案填在答题卡...中对应题号后的横线上.(一)选做题(请考生在第9,10,11三题中任选两题作答,如果全做,则按前两题记分)9.在直角坐标系xOy 中,已知曲线11,:12,x t C y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数)与曲线2sin :3cos x a C y θ,θ,=⎧⎨=⎩(θ为参数,0a >)有一个公共点在x 轴上,则a = . 10.不等式|21|2|1|0x x +-->的解集为 .11.如图2,过点P 的直线与圆⊙O 相交于A ,B 两点.若1,2,PA AB ==3PO =,则圆O 的半径等于 .12.已知复数2i)(3z =+(i 为虚数单位),则|z |= .13.6的二项展开式中的常数项为 .(用数字作答) 14.如果执行如图3所示的程序框图,输入1,3x n =-=,则输出的数S = . 15.函数()sin()f x x ωϕ=+的导函数()y f x '=的部分图象如图4所示,其中,P 为图象与y 轴的交点,,A C 为图象与x 轴的两个交点,B 为图象的最低点. (1)若π6ϕ=,点P的坐标为,则ω= ;(2)若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域内随机取一点,则该点在ABC △内的概率 为 .16.设2(,2)n N n n =∈*≥N ,将N 个数12,,,N x x x 依次放入编号为1,2,,N 的N 个位置,得到排列012N P x x x =.将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出,并按原顺序依次放入对应的前2N 和后2N个位置,得到排列113124N N P x x x x x x -=,将此操作称为C 变换.将1P 分成两段,每段2N个数,并对每段作C 变换,得到2P ;当22i n -≤≤时,将i P 分成2i 段,每段2i N个数,并对每段作C 变换,得到1i P +.例如,当8N =时,215372648P x x x x x x x x =,此时7x 位于2P 中的第4个位置.(1)当16N =时,7x 位于2P 中的第 个位置;(2)当2(8)n N n =≥时,173x 位于4P 中的第 个位置.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. 17.(本小题满分12分)某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购 物的100位顾客的相关数据,如下表所示.--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无------------------------------------姓名________________ 准考证号_____________已知这100位顾客中一次购物量超过8件的顾客占55%.(Ⅰ)确定,x y 的值,并求顾客一次购物的结算时间X 的分布列与数学期望; (Ⅱ)若某顾客到达收银台时前面恰有2位顾客需结算,且各顾客的结算相互独立,求该顾客结算前的等候时间不超过...2.5分钟的概率. (注:将频率视为概率)18.(本小题满分12分)如图5,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,4,3,5,AB BC AD ===90,DAB ABC E ∠=∠=是CD 的中点.(Ⅰ)证明:CD ⊥平面PAE ;(Ⅱ)若直线PB 与平面PAE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等,求四棱锥P ABCD -的体积.19.(本小题满分12分)已知数列{}n a 的各项均为正数,记()A n =12n a a a +++,()B n =231n a a a ++++,()C n =342n a a a ++++,=1,2,n .(Ⅰ)若121,5a a ==,且对任意n ∈N*,三个数(),(),()A n B n C n 组成等差数列,求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)证明:数列{}n a 是公比为q 的等比数列的充分必要条件是:对任意n ∈N*,三个 数(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列.20.(本小题满分13分)某企业接到生产3 000台某产品的A ,B ,C 三种部件的订单,每台产品需要这三种部件 的数量分别为2,2,1(单位:件).已知每个工人每天可生产A 部件6 件,或B 部件3 件,或C 部件2件.该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件,生产B 部件的人数与生产A 部件的人数成正比,比例系数为k (k 为正整数).(Ⅰ)设生产A 部件的人数为x ,分别写出完成A ,B ,C 三种部件生产需要的时间;(Ⅱ)假设这三种部件的生产同时开工,试确定正整数k 的值,使完成订单任务的时间最 短,并给出时间最短时具体的人数分组方案.21.(本小题满分13分)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 上的点均在222:(5)9C x y -+=外,且对1C 上任意一点,M M 到直线2x =-的距离等于该点与圆2C 上点的距离的最小值.(Ⅰ)求曲线1C 的方程;(Ⅱ)设000(,)(3)P x y y ≠±为圆2C 外一点,过P 作圆2C 的两条切线,分别与曲线1C 相交 于点,A B 和,C D .证明:当P 在直线4x =-上运动时,四点,,,A B C D 的纵坐标之积为 定值.22.(本小题满分13分)已知函数()e axf x x =-,其中0a ≠.(Ⅰ)若对一切x ∈R ,()1f x ≥恒成立,求a 的取值集合;(Ⅱ)在函数()f x 的图象上取定两点112212(,()),(,())()A x f x B x f x x x <,记直线AB 的斜率为k .问:是否存在012(,)x x x ∈,使0()f x k '>成立?若存在,求0x 的取值范围;若不存在,请说明理由.2012年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)数学(理工农医类)一、选择题CBDPE图5A1.【答案】B 【解析】{0,1}N =,{1,0,1}M =-,{0,1}M N ∴=.【提示】先求出{0,1}N =,再利用交集定义得出MN .【考点】集合的基本运算(交集) 2.【答案】C【解析】因为“若p ,则q ”的逆否命题为“若p ⌝,则q ⌝”,所以“若π4α=,则t a n 1α=”的逆否命题是“若tan 1,α≠则π4α≠”.【提示】根据命题“若p ,则q ”的逆否命题为“若p ⌝,则q ⌝”,即可求它的逆否命题. 【考点】四种命题及其之间的关系 3.【答案】D【解析】本题是组合体的三视图问题,由几何体的正视图和侧视图均如图所示知,原图下面图为圆柱或直四棱柱,上面是圆柱或直四棱柱或下底是直角的三棱柱,A ,B ,C ,都可能是该几何体的俯视图,D 不可能是该几何体的俯视图,因为它的正视图上面应为如图的矩形.【提示】根据已知的平面图形的正视图和侧视图,即可求出它的俯视图. 【考点】平面图形的直观图与三视图 4.【答案】D【解析】由回归方程为0.85571ˆ8.x y-=知y 随x 的增大而增大,所以y 与x 具有正的线性相关关系,由最小二乘法建立的回归方程的过程知ˆ()ybx a bx y bx a y bx =+=+-=-,所以回归直线过样本点的中心(,)x y ,利用回归方程可以预测估计总体,所以D 不正确.【提示】根据两变量之间的回归方程,即可判断两者之间的关系. 【考点】线性回归分析 5.【答案】A【解析】设双曲线22221x a C yb -=:的半焦距为c ,则210c =,5c =, 又C 的渐近线为by x a=±,点P (2,1)在C 的渐近线上,12ba∴=⨯,即2a b =,又222c a b =+,a ∴=b =C ∴的方程为221205x y -=.【提示】根据给出的双曲线的焦距及其渐近线上一点,即可求出双曲线的标准方程.【考点】双曲线的标准方程 6.【答案】B【解析】π1π()sin cos sin sin 626f x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, πsin [1,1]6x ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,()f x ∴值域为[.【提示】根据给出的三角函数表达式,结合两角差的正弦即可求出其值域. 【考点】两角差的正弦,三角函数的值域 7.【答案】A【解析】由图知,||||cos(π)2||(cos )1AB BC AB BC B BC B =-=⨯⨯-=,1cos 2B BC∴=-,又由余弦定理知222cos 2AB BC AC B AB BC +-=,解得BC =.【提示】根据给出的三角形两边及数量积,结合数量积运算及余弦定理即可求解另一边. 【考点】平面向量的数量积运算,余弦定理8.【答案】B【解析】在同一坐标系中作出y m =,8(0)21y m m =>+,2|log |y x =图象如图, 由2|log |x m =,得12m x -=,22mx =,由28|log |21x m =+,得82132m x -+=,82142m x +=,依照题意得82122mm a --+=-,82122m mb +=-,8218218218212222222m m mm mm m m b a++++--+-===-,8141114312122222m m m m +=++-≥-=++,minb a ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭【提示】根据给出的三个函数表达式,画出函数图象,结合图象与不等式即可判断b a最小值.【考点】函数图象的应用,基本不等式 二、填空题 9.【答案】32【解析】曲线1112x t C y t=+⎧⎨=-⎩:,直角坐标方程为32y x =-,与x 轴交点为3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭;曲线2sin 3cos x a C y θθ=⎧⎨=⎩:,直角坐标方程为22219x y a +=,其与x 轴交点为(,0)a -,(,0)a , 由0a >,曲线1C 与曲线2C有一个公共点在x 轴上,知32a =. 【提示】根据给出的两条直线的参数方程与极坐标方程,分别转化成直角坐标方程,根据题意设交点求解.【考点】参数方程与普通方程的转化,极坐标方程与普通方程的转化10.【答案】14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭【解析】令()|21|2|1|f x x x =+--,则由13,()21()41,(1)23,(1)x f x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=--≤≤⎨⎪>⎪⎪⎩,得()0f x >的解集为14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭.【提示】设函数表达式,求其等价的分段函数,再分段求其大于零时的解集即可. 【考点】绝对值不等式 11.【解析】设PO 交圆O 于C ,D ,如图,设圆的半径为r ,由割线定理知PA PB PC PD =, 即1(12)(3)(3)r r ⨯+=-+,r ∴=.【提示】根据给出的线段长,由切割线定理PA PB PC PD =,即可求出圆的半径. 【考点】切割线定理 12.【答案】10【解析】22(3i)96i i 86i z =+=++=+,||10z ==. 【提示】根据给出的复数表达式,进行四则运算,即可求出其模. 【考点】复数代数形式的四则运算 13.【答案】160-【解析】6⎛ ⎝的展开式项公式是6631662(1)rr r r r r rr T C C x ---+⎛==- ⎝, 由题意知30r -=,3r =,所以二项展开式中的常数项为333462(1)160T C =-=-. 【提示】根据给出的二项式,即可求出其展开式的常数项.【考点】二项式定理 14.【答案】4-【解析】输入1x =-,3n =,执行过程如下:2i =,6233S =-++=-;1i =,3(1)115S =--++=;0i =,5(1)014S =-++=-,所以输出的是4-.【提示】根据程序框图的逻辑关系,并根据程序框图即可求出S 的值. 【考点】循环结构的程序框图 15.【答案】3π4【解析】①()cos()y f x x ωωϕ'==+,当π6ϕ=,点P的坐标为⎛ ⎝⎭时,πcos 6ω= 3ω∴=;②由图知2ππ22T AC ωω===,1π22ABC S AC ω==△, 设A ,B 的横坐标分别为a ,b ,设曲线段弧ABC 与x 轴所围成的区域的面积为S , 则()()sin()sin()2bbaaS f x dx f x a b ωϕωϕ'===+-+=⎰,由几何概型知该点在△ABC 内的概率为π2π24ABC S P S ===△. 【提示】根据给出的函数导数的图象判断ω的大小,由定积分求面积,并结合概率求解即可.【考点】函数图象的应用,定积分的几何意义,几何概型 16.【答案】643211n -⨯+【解析】①当16N =时,0123456P x x x x x x x =…,可设为(1,2,3,4,5,6,…,113571524616P x x x x x x x x x =……,即为(1,3,5……,2159133711152616P x x x x x x x x x x x =…,即(1,5,9,13,3,7,11,15,2,6,,16)…,7x 位于2P 中的第6个位置;②方法同①,归纳推理知173x 位于4P 中的第43211n -⨯+个位置.【提示】根据题意归纳推理求解即可. 【考点】归纳推理 三、解答题17.【答案】(Ⅰ)由已知,得251055y ++=,35x y +=,所以15x =,20y =,该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体,所以收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量随机样本,将频率视为概率,得:153(1)10020P X ===, 303( 1.5)10010P X ===,251(2)1004P X ===,X 的数学期望为()1 1.52 2.53 1.920104510E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=;(Ⅱ)记A 为事件“该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟”,(1,2)i X i =为该顾客前面第i位顾客的结算时间,则121212()(11)(1 1.5)( 1.51)P A P X X P X X P X X ===+==+==且且且,由于顾客的结算相互独立,且1X ,2X 的分布列都与X 的分布列相同,所以121212()(1)1)(1)( 1.5)( 1.5)(1)P A P X P X P X P X PX P X ==⨯=+=⨯=+=⨯=(333333920202010102080=⨯+⨯+⨯=. 故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为980. 【提示】根据给出的数据求分布列与期望,判断事件之间互斥关系,从而求得对立事件的概率即可.【考点】用样本数字特征估计总体数字特征,对立事件的概率18.【答案】(Ⅰ)如图,连接AC ,由4AB =,3BC =,90ABC ∠=,得5AC =, 又5AD =,E 是CD 的中点,所以CD AE ⊥,PA ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,所以PA CD ⊥,而PA ,AE 是平面PAE 内的两条相交直线, 所以CD ⊥平面PAE ;(Ⅱ)过点B 作BG CD ∥,分别与AE ,AD 相交于F ,G 连结PF , 由(Ⅰ)CD ⊥平面PAE 知,BG ⊥平面PAE ,于是BPF ∠为直线PB 与平面PAE 所成的角,且BG AE ⊥,由PA ⊥平面ABCD 知,PBA ∠为直线PB 与平面ABCD 所成的角,4AB =,2AG =,BG AF ⊥由题意,知PBA BPF ∠=∠,因为sin PA PBA PB ∠=,sin BFBPF PB∠=,所以PA BF =,由90DAB ABC ∠=∠=, 知,AD BC ∥,又BG CD ∥,所以四边形BCDG 是平行四边形,故3GD BC ==,于是2AG =,在Rt BAG △中,4AB =,2AG =,BG AF ⊥,所以BG =,2AB BF BG ===于是PA BF ==, 又梯形ABCD 的面积为1(53)4162S =⨯+⨯=,所以四棱锥P ABCD -的体积为111633V S PA =⨯⨯=⨯=【解析二】如图,以A 为坐标原点,AB ,AD ,AP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,设PA h =,则相关的各点坐标为:(0,0,0)A ,(4,0,0)B ,(4,3,0)C ,(0,5,0)D ,(2,4,0)E ,(0,0,)P h ;(Ⅰ)易知(4,2,0)CD =-,(2,4,0)AE =,(0,0,)AP h =,8800CD AE =-++=,0CD AP =,所以CD AE ⊥,CD AP ⊥,而AP ,AE 是平面PAE 内的两条相交直线,所以CD ⊥平面PAE ;(Ⅱ)由题设和(Ⅰ)知,CD ,AP 分别是平面PAE ,平面ABCD 的法向量,而PB 与平面PAE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等,所以cos ,cos ,CD PB PA PB <>=<>,即||||||||C D P BP A P BC D P B P A P B =,由(Ⅰ)知,(4,2,0)CD =-,(0,0,)AP h=-由(4,0,)PB h =-,故2216516h hh++,解得5h =,又梯形ABCD 的面积为1(53)4162S =⨯+⨯=,所以四棱锥P ABCD -的体积为1112851633V S PA =⨯⨯=⨯=【提示】根据定理判定线面垂直;找出四棱锥的高求其体积. 【考点】直线与平面垂直的判定,四棱锥的体积19.【答案】(Ⅰ)对任意n *∈N ,三个数()A n ,()B n ,()C n 是等差数列,所以()()()()B n A n C n B n -=-,即1122n n a a a a ++-=-,亦即21214n n a a a a +--=-=,故数列{}n a 是首项为1,公差为4的等差数列,于是1(1)443n a n n =+-⨯=-; (Ⅱ)①必要性:若数列{}n a 是公比为q 的等比数列,则对任意n *∈N ,有1n n a a q +=, 由0n a >知,()A n ,()B n ,()C n 均大于0,于是231121212()()()n n n na a a q a a a B n q A n a a a a a a +++++++===++++++…………, 342231231231()()()n n n n a a a q a a a C n q B n a a a a a a ++++++++++===++++++…………, 即()()()()B nC n q A n B n ==, 所以三个数()A n ,()B n ,()C n 组成公比为q 的等比数列;②充分性:若对于任意n *∈N ,三个数()A n ,()B n ,()C n 组成公比为q 的等比数列, 则()()B n qA n =,()()C n qB n =,于是()()[()()]C n B n q B n A n -=-, 得2211()n n a a q a a ++-=-,即2121n n a qa a a ++-=-, 由1n =有(1)(1)B qA =,即21a qa =,从而210n n a qa ++-=, 因为0n a >,所以2211n n a a q a a ++==, 故数列{}n a 是首项为1a ,公比为q 的等比数列.综上所述,数列{}n a 是公比为q 的等比数列的充分必要条件是:对任意n *∈N ,三个数()A n ,()B n ,()C n 组成公比为q 的等比数列.【提示】根据给出的三个关系式,根据三者之间的关系结合等差、等比性质求解即可. 【考点】等差数列的通项公式,等比数列的性质20.【答案】(Ⅰ)设完成A ,B ,C 三种部件的生产任务需要的时间(单位:天)分别为1()T x ,2()T x ,3()T x 由题设有1230001000()6T x x x ⨯==,22000()T x kx=,31500()200(1)T x k x =-+,其中x ,kx ,200(1)k x -+均为1到200之间的正整数;(Ⅱ)完成订单任务的时间为{}123()max (),(),()f x T x T x T x =,其定义域为2000,1x x x k *⎧⎫<<∈⎨⎬+⎩⎭N , 易知,1()T x ,2()T x 为减函数,3()T x 为增函数,注意到212()()T x T x k=,于是:①当2k =时,12()()T x T x =,此时{}1310001500()max (),()max ,2003f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭, 由函数1()T x ,3()T x 的单调性知,当100015002003x x=-时()f x 取得最小值,解得4009x =,由于40044459<<,而1250(44)(44)11f T ==,3300(45)(45)13f T ==,(44)(45)f f <, 故当44x =时完成订单任务的时间最短,且最短时间为250(44)11f =;②当2k >时,12()()T x T x >,由于k 为正整数,故3k ≥,此时375()50T x x=-,{}1()max (),()x T x T x ϕ=易知()T x 为增函数,则{}{}1311000375()max (),()max (),()()max ,50f x T x T x T x T x x x x ϕ⎧⎫=≥==⎨⎬-⎩⎭,由函数1()T x ,()T x 的单调性知,当100037550x x =-时()x ϕ取得最小值,解得40011x =,由于400363711<<而1250250(36)(36)911T ϕ==>,375250(37)(37)1311T ϕ==>,此时完成订单任务的最短时间大于25011;③当2k <时,12()()T x T x <,由于k 为正整数,故1k =,此时{}232000750()max (),()max ,100f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭,由函数2()T x ,3()T x 的单调性知, 当2000750100x x =-时()f x 取得最小值,解得80011x =, 类似①的讨论,此时完成订单任务的最短时间为2509,大于25011.综上所述,当2k =时完成订单任务的时间最短,此时生产A ,B ,C 三种部件的人数分别为44,88,68.【提示】根据题意建立模型,判断单调性求最值即可.【考点】分段函数模型,函数单调性的判断,利用函数单调性求最值21.【答案】(Ⅰ)解法一:设M 的坐标为(,)x y,由已知得|2|3x +,易知圆2C 上的点位于直线2x =-的右侧,于是20x +>,5x =+,化简得曲线1C 的方程为220y x =;解法二:由题设知,曲线1C 上任意一点M 到圆心2C (5,0)的距离等于它到直线5x =-的距离,因此,曲线1C 是以(5,0)为焦点,直线5x =-为准线的抛物线,故其方程为220y x =;(Ⅱ)当点P 在直线4x =-上运动时,P 的坐标为0(4,)y -,又03y ≠±,则过P 且与圆2C 相切得直线的斜率k 存在且不为0,每条切线都与抛物线有两个交点,切线方程为0(4)y y k x -=+,即040kx y y k -++=,于是3=,整理得2200721890k y k y ++-=①,设过P 所作的两条切线PA ,PC 的斜率分别为1k ,2k ,则1y ,2y 是方程①的两个实根,故001218724y y k k +=-=-②,由10124020k x y y k y x -++=⎧⎨=⎩,得21012020(4)0k y y y k -++=③,设四点A ,B ,C ,D 的纵坐标分别为1y ,2y ,3y ,4y ,则1k ,2k 是方程③的两个实根,所以0112120(4)y k y y k +=④,同理可得0234220(4)y k y y k +=⑤,于是由②,④,⑤三式,得0102123412400(4)(4)y k y k y y y y k k ++= 2012012124004()16y k k y k k k k ⎡⎤+++⎣⎦=2201212400166400y y k k k k ⎡⎤-+⎣⎦==.所以,当P 在直线4x =-上运动时,四点A ,B ,C ,D 的纵坐标之积为定值6400. 【提示】根据给出的圆的方程及两曲线之间的关系,联立方程由韦达定理即可求解. 【考点】曲线与方程,直线与曲线的位置关系 22.【答案】(Ⅰ){1}(Ⅱ)0x 的取值范围为212211e e ln,()ax ax x a a x x ⎡⎤-⎢⎥-⎣⎦【解析】(Ⅰ)若0a <,则对一切0x >,()f x e 1ax x =-<,这与题设矛盾,又0a ≠,故0a >,而()e 1ax f x a '=-,令()0f x '=,得11lnx aa =,当11ln x a a<时,()0f x '<,()f x 单调递减;当11ln x a a >时,()0f x '>,()f x 单调递增.故当11ln x a a=时,()f x 取最小值11111ln ln f a a a a a⎛⎫=- ⎪⎝⎭,于是对一切x ∈R ,()1f x ≥恒成立,当且仅当111ln 1a a a-≥,令()ln g t t t t =-,则()ln g t t '=-,当01t <<时,()0g t '>,()g t 单调递增;当1t >时,()0g t '<,()g t 单调递减.故当1t =时,()g t 取最大值(1)1g =,因此,当且仅当11a=即1a =时,a 的取值集合为{1}; (Ⅱ)由题意知,21212121()()e e 1ax ax f x f x k x x x x --==---,令2121e e ()()e ax ax axx f x k a x x ϕ-'=-=--,则121()12121e ()[e ()1]ax a x x x a x x x x ϕ-=-----,212()21221e ()[e ()1]ax a x x x a x x x x ϕ-=----, 令()e 1tF t t =--,则()e 1tF t '=-.当0t <时,()0F t '<,()F t 单调递减;当0t >时,()0F t '>,()F t 单调递增. 故当0t =,()(0)0F t F >=,即e 10t t -->, 从而21()21e()10a x x a x x ---->,12()12e()10a x x a x x ---->,又121e 0ax x x >-,221e 0ax x x >-, 所以1()0x ϕ<,2()0x ϕ>,因为函数()y x ϕ=在区间12[,]x x 上的图象是连续不断的一条曲线,所以存在012(,)x x x ∈使0()0x ϕ=,2()e 0axx a ϕ'=>,()x ϕ单调递增,故这样的c 是唯一的,且21211e e ln ()ax ax c a a x x -=-,故当且仅当212211e e ln ,()ax ax x x a a x x ⎡⎤-∈⎢⎥-⎣⎦时,0()f x k '>.综上所述,存在012(,)x x x ∈使0()f x k '>成立,且0x 的取值范围为212211e e ln ,()ax ax x a a x x ⎡⎤-⎢⎥-⎣⎦. 【提示】给出函数解析式,利用导数判断函数单调性求参数的取值范围;利用导数判断段单调性并求不等式.【考点】利用导数判断或求函数的单调区间,利用导数解决不等式问题。
2012年湖南省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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.1.(5分)(2012•湖南)设集合M={﹣1,0,1},N={x|x2≤x},则M∩N=()A.{0} B.{0,1} C.{﹣1,1} D.{﹣1,0,1}考点:交集及其运算.专题:计算题.分析:求出集合N,然后直接求解M∩N即可.解答:解:因为N={x|x2≤x}={x|0≤x≤1},M={﹣1,0,1},所以M∩N={0,1}.故选B.点评:本题考查集合的基本运算,考查计算能力,送分题.2.(5分)(2012•湖南)命题“若α=,则tanα=1”的逆否命题是()A.若α≠,则tanα≠1 B.若α=,则tanα≠1C.若tanα≠1,则α≠D.若tanα≠1,则α=考点:四种命题间的逆否关系.专题:简易逻辑.分析:原命题为:若a,则b.逆否命题为:若非b,则非a.解答:解:命题:“若α=,则tanα=1”的逆否命题为:若tanα≠1,则α≠.故选C.点评:考查四种命题的相互转化,掌握四种命题的基本格式,本题是一个基础题.3.(5分)(2012•湖南)某几何体的正视图和侧视图均如图所示,则该几何体的俯视图不可能是()A.B.C.D.考点:简单空间图形的三视图.专题:作图题.分析:由图可知,此几何体为组合体,对照选项分别判断组合体的结构,能吻合的排除,不吻合的为正确选项解答:解:依题意,此几何体为组合体,若上下两个几何体均为圆柱,则俯视图为A 若上边的几何体为正四棱柱,下边几何体为圆柱,则俯视图为B;若俯视图为C,则正视图中应有虚线,故该几何体的俯视图不可能是C若上边的几何体为底面为等腰直角三角形的直三棱柱,下面的几何体为正四棱柱时,俯视图为D;故选C点评:本题主要考查了简单几何体的构成和简单几何体的三视图,由组合体的三视图,判断组合体的构成的方法,空间想象能力,属基础题4.(5分)(2012•湖南)设某大学的女生体重y(单位:kg)与身高x(单位:cm)具有线性相关关系,根据一组样本数据(x i,y i)(i=1,2,…,n),用最小二乘法建立的回归方程为=0.85x﹣85.71,则下列结论中不正确的是()A.y与x具有正的线性相关关系B.回归直线过样本点的中心(,)C.若该大学某女生身高增加1cm,则其体重约增加0.85kgD.若该大学某女生身高为170cm,则可断定其体重必为58.79kg考点:回归分析的初步应用.专题:阅读型.分析:根据回归方程为=0.85x﹣85.71,0.85>0,可知A,B,C均正确,对于D回归方程只能进行预测,但不可断定.解答:解:对于A,0.85>0,所以y与x具有正的线性相关关系,故正确;对于B,回归直线过样本点的中心(,),故正确;对于C,∵回归方程为=0.85x﹣85.71,∴该大学某女生身高增加1cm,则其体重约增加0.85kg,故正确;对于D,x=170cm时,=0.85×170﹣85.71=58.79,但这是预测值,不可断定其体重为58.79kg,故不正确故选D.点评:本题考查线性回归方程,考查学生对线性回归方程的理解,属于中档题.5.(5分)(2012•湖南)已知双曲线C:的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为()A.B.C.D.考点:双曲线的标准方程.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:利用双曲线C:的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,建立方程组,求出a,b的值,即可求得双曲线的方程.解答:解:∵双曲线C:的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,∴a2+b2=25,=1,∴b=,a=2∴双曲线的方程为.故选:A.点评:本题考查双曲线的标准方程,考查双曲线的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题.6.(5分)(2012•湖南)函数f(x)=sinx﹣cos(x+)的值域为()A.[﹣2,2]B.[﹣,]C.[﹣1,1]D.[﹣,]考点:三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的定义域和值域.专题:三角函数的图像与性质.分析:通过两角和的余弦函数化简函数的表达式,利用两角差的正弦函数化为一个角的一个三角函数的形式,求出函数的值域.解答:解:函数f(x)=sinx﹣cos(x+)=sinx﹣+=﹣+=sin(x﹣)∈.故选B.点评:本题考查三角函数中的恒等变换应用,正弦函数的定义域和值域,考查计算能力.7.(5分)(2012•湖南)在△ABC中,AB=2,AC=3,•=1,则BC=()A.B.C.2D.考点:解三角形;向量在几何中的应用.专题:计算题;压轴题.分析:设∠B=θ,由•=1,利用平面向量的数量积运算法则列出关系式,表示出cosθ,再利用余弦定理表示出cosθ,两者相等列出关于BC的方程,求出方程的解即可得到BC的长.解答:解:根据题意画出相应的图形,如图所示:∵•=1,设∠B=θ,AB=2,∴2•BC•cos(π﹣θ)=1,即cosθ=﹣,又根据余弦定理得:cosθ==,∴﹣=,即BC2=3,则BC=.故选A点评:此题属于解三角形的题型,涉及的知识有:平面向量的数量积运算,余弦定理,以及诱导公式的运用,熟练掌握定理及法则是解本题的关键.8.(5分)(2012•湖南)已知两条直线l1:y=m和l2:y=(m>0),l1与函数y=|log2x|的图象从左至右相交于点A,B,l2与函数y=|log2x|的图象从左至右相交于点C,D.记线段AC和BD在X轴上的投影长度分别为a,b,当m变化时,的最小值为()A.16B.8C.8D.4考点:基本不等式在最值问题中的应用;对数函数图象与性质的综合应用;平行投影及平行投影作图法.专题:计算题;综合题;压轴题.分析:设A,B,C,D各点的横坐标分别为x A,x B,x C,x D,依题意可求得为x A,x B,x C,x D的值,a=|x A﹣x C|,b=|x B﹣x D|,利用基本不等式可求得当m变化时,的最小值.解答:解:设A,B,C,D各点的横坐标分别为x A,x B,x C,x D,则﹣log2x A=m,log2x B=m;﹣log2x C=,log2x D=;∴x A=2﹣m,x B=2m,x C=,x D=.∴a=|x A﹣x C|,b=|x B﹣x D|,∴==||=2m•=.又m>0,∴m+=(2m+1)+﹣≥2﹣=(当且仅当m=时取“=”)∴≥=8.故选B.点评:本题考查对数函数图象与性质的综合应用,理解平行投影的概念,得到=是关键,考查转化与数形结合的思想,考查分析与运算能力,属于难题.二、填空题(共8小题,考生作答7小题,每小题0分,满分35分,9,10,11三题任选两题作答;12~16必做题)9.(2012•湖南)在直角坐标系xoy 中,已知曲线C1:(t为参数)与曲线C2:(θ为参数,a>0 )有一个公共点在X轴上,则a等于.考点:椭圆的参数方程;直线的参数方程.专题:计算题.分析:化参数方程为普通方程,利用两曲线有一个公共点在x轴上,可得方程,即可求得结论.解答:解:曲线C1:(t为参数)化为普通方程:2x+y﹣3=0,令y=0,可得x=曲线C2:(θ为参数,a>0 )化为普通方程:∵两曲线有一个公共点在x轴上,∴∴a=故答案为:点评:本题考查参数方程化为普通方程,考查曲线的交点,属于基础题.10.(5分)(2012•湖南)不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0的解集为{x|x>}.考点:绝对值不等式的解法.专题:计算题;压轴题.分析:由不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0⇔不等式|2x+1|>2|x﹣1|⇔(2x+1)2>4(x﹣1)2即可求得答案.解答:解:∵|2x+1|﹣2|x﹣1|>0,∴|2x+1|>2|x﹣1|≥0,∴(2x+1)2>4(x﹣1)2,∴x>.∴不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0的解集为{x|x>}.故答案为:{x|x>}.点评:本题考查绝对值不等式的解法,将不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0转化为(2x+1)2>4(x ﹣1)2是关键,着重考查转化思想与运算能力,属于中档题.11.(5分)(2012•湖南)如图,过点P的直线与圆⊙O相交于A,B两点.若PA=1,AB=2,PO=3,则圆O的半径等于.考点:与圆有关的比例线段.专题:计算题.分析:设出圆的半径,根据切割线定理推出PA•PB=PC•PD,代入求出半径即可.解答:解:设圆的半径为r,且PO与圆交于C,D两点∵PAB、PCD是圆O的割线,∴PA•PB=PC•PD,∵PA=1,PB=PA+AB=3;PC=3﹣r,PD=3+r,∴1×3=(3﹣r)×(3+r),r2=6∴r=,故答案为:.点评:本题主要考查切割线定理等知识点,熟练地运用性质进行计算是解此题的关键.12.(5分)(2012•湖南)已知复数z=(3+i)2(i为虚数单位),则|z|=10.考点:复数求模;复数代数形式的乘除运算.专题:计算题.分析:利用复数的模的平方等于复数的模的乘积,直接计算即可.解答:解:复数z=(3+i)2(i为虚数单位),则|z|=|3+i||3+i|==10.故答案为:10.点评:本题考查复数模的求法,复数代数形式的乘除运算,考查计算能力.13.(5分)(2012•湖南)()6的二项展开式中的常数项为﹣160(用数字作答).考点:二项式定理.专题:计算题.分析:根据题意,利用二项展开式的通项公式求出展开式的通项,令x的指数为0,求出r,将r的值代入通项求出展开式的常数项.解答:解:()6展开式的通项为T r+1=C6r•(2)6﹣r•(﹣)r=(﹣1)r•C6r•26﹣r•x3﹣r,令3﹣r=0,可得r=3,其常数项为T4=(﹣1)r•C6r•26﹣r=﹣160;故答案为﹣160.点评:本题主要考查了二项展开式的通项的应用,解题的关键是熟练掌握二项式定理,正确写出其通项,属于基础试题.14.(5分)(2012•湖南)如果执行如图所示的程序框图,输入x=﹣1,n=3,则输出的数S=﹣4.考点:循环结构.专题:计算题.分析:列出循环过程中S与K的数值,不满足判断框的条件即可结束循环.解答:解:判断前x=﹣1,n=3,i=2,第1次判断后循环,S=﹣6+2+1=﹣3,i=1,第2次判断后S=5,i=0,第3次判断后S=﹣4,i=﹣1,第4次判断后﹣1≥0,不满足判断框的条件,结束循环,输出结果:﹣4.故答案为:﹣4.点评:本题考查循环框图的应用,注意判断框的条件的应用,考查计算能力.15.(5分)(2012•湖南)函数f(x)=sin(ωx+φ)的导函数y=f′(x)的部分图象如图所示,其中,P为图象与y轴的交点,A,C为图象与x轴的两个交点,B为图象的最低点.(1)若φ=,点P的坐标为(0,),则ω=3;(2)若在曲线段与x轴所围成的区域内随机取一点,则该点在△ABC内的概率为.考点:导数的运算;几何概型;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.专题:计算题;压轴题.分析:(1)先利用导数的运算性质,求函数f(x)的导函数f′(x),再将φ=,f′(0)=代入导函数解析式,即可解得ω的值;(2)先利用定积分的几何意义,求曲线段与x轴所围成的区域面积,再求三角形ABC的面积,最后利用几何概型概率计算公式求面积之比即可得所求概率.解答:解:(1)∵函数f(x)=sin (ωx+φ)的导函数y=f′(x)=ωcos(ωx+φ),其中φ=,过点P(0,),∴ωcos=∴ω=3.故答案为:3.(2)∵f′(x)=ωcos(ωx+φ),∴曲线段与x轴所围成的区域面积为[﹣f′(x)]dx=﹣f(x)=﹣sin﹣(﹣sin)=2,三角形ABC的面积为=,∴在曲线段与x轴所围成的区域内随机取一点,则该点在△ABC内的概率为P==.故答案为:.点评:本题主要考查了f(x)=Asin (ωx+φ)型函数的图象和性质,导数运算及导函数与原函数的关系,定积分的几何意义,几何概型概率的计算方法,属基础题.16.(5分)(2012•湖南)设N=2n(n∈N*,n≥2),将N个数x1,x2,…,x N依次放入编号为1,2,…,N的N个位置,得到排列P0=x1x2…x N.将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出,并按原顺序依次放入对应的前和后个位置,得到排列P1=x1x3…x N﹣1x2x4…x N,将此操作称为C变换,将P1分成两段,每段个数,并对每段作C变换,得到P2,当2≤i≤n ﹣2时,将P i分成2i段,每段个数,并对每段作C变换,得到P i+1,例如,当N=8时,P2=x1x5x3x7x2x6x4x8,此时x7位于P2中的第4个位置.(1)当N=16时,x7位于P2中的第6个位置;(2)当N=2n(n≥8)时,x173位于P4中的第3×2n﹣4+11个位置.考点:演绎推理的基本方法;进行简单的演绎推理.专题:压轴题.分析:(1)由题意,可按照C变换的定义把N=16时P2列举出,从中查出x7的位置即可;(2)根据C变换的定义及归纳(1)中的规律可得出P4中所有的数字分为16段,每段的数字序号组成以16为公差的等差数列,且一到十六段的首项的序号分别为1,3,5,7,9,11,13,15,2,4,6,8,10,12,14,16,再173=16×10+13,即可确定出x173位于P4中的位置.解答:解:(1)当N=16时,P0=x1x2…x16.由C变换的定义可得P1=x1x3…x15x2x4…x16,又将P1分成两段,每段个数,并对每段作C变换,得到P2,故P2=x1x5x9x13x3x7x11x15x2x6x10x14x4x8x12x16,由此知x7位于P2中的第6个位置;(2)考察C变换的定义及(1)计算可发现,第一次C变换后,所有的数分为两段,每段的序号组成公差为2的等差数列,且第一段序号以1为首项,第二段序号以2为首项;第二次C变换后,所有的数据分为四段,每段的数字序号组成以4公差的等差数列,且第一段的序号以1为首项,第二段序号以3为首项,第三段序号以2为首项,第四段序号以4为首项,依此类推可得出P4中所有的数字分为16段,每段的数字序号组成以16为公差的等差数列,且一到十六段的首项的序号分别为1,9,5,13,…,由于173=16×10+13,故x173位于以13为首项的那一段的第11个数,由于N=2n(n≥8)故每段的数字有2n﹣4个,以13为首项的是第四段,故x173位于第3×2n﹣4+11=3×2n﹣4+11个位置.故答案为3×2n﹣4+11点评:本题考查演绎推理及归纳推理,解题的关键是理解新定义,找出其规律,本题是探究型题,运算量大,极易出错,解题进要严谨认真,避免马虎出错三、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.17.(12分)(2012•湖南)某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如下表所示.一次性购物量1至4件 5 至8件9至12件13至16件17件及以上顾客数(人)x 30 25 y 10结算时间(分钟/人) 1 1.5 2 2.5 3已知这100位顾客中的一次购物量超过8件的顾客占55%.(Ⅰ)确定x,y的值,并求顾客一次购物的结算时间X的分布列与数学期望;(Ⅱ)若某顾客到达收银台时前面恰有2位顾客需结算,且各顾客的结算相互独立,求该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率.(注:将频率视为概率)考点:离散型随机变量的期望与方差;相互独立事件的概率乘法公式;离散型随机变量及其分布列.专题:应用题.分析:(Ⅰ)由已知得25+y+10=55,x+30=45,故可确定,y的值,将频率视为概率,故可求相应的概率,由此可得X的分布列与数学期望;(Ⅱ)记A:一位顾客一次购物的结算时间不超过2.5分钟,X i(i=1,2)为该顾客前面第i位顾客的结算时间,则P(A)=P((X1=1且X2=1)+P((X1=1且X2=1.5)+P((X1=1.5且X2=1),由于各顾客的结算相互独立,且X i(i=1,2)的分布列都与X的分布列相同,故可得结论.解答:解:(Ⅰ)由已知得25+y+10=55,x+30=45,所以x=15,y=20;将频率视为概率可得P(X=1)==0.15;P(X=1.5)==0.3;P(X=2)==0.25;P(X=2.5)==0.2;P(X=3)==0.1X的分布列X 1 1.5 2 2.5 3P 0.15 0.3 0.25 0.2 0.1X的数学期望为E(X)=1×0.15+1.5×0.3+2×0.25+2.5×0.2+3×0.1=1.9(Ⅱ)记A:一位顾客一次购物的结算时间不超过2.5分钟,X i(i=1,2)为该顾客前面第i位顾客的结算时间,则P(A)=P((X1=1且X2=1)+P((X1=1且X2=1.5)+P((X1=1.5且X2=1)由于各顾客的结算相互独立,且X i(i=1,2)的分布列都与X的分布列相同,所以P(A)=0.15×0.15+0.15×0.3+0.3×0.15=0.1125故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为0.1125.点评:本题考查学生的阅读能力,考查概率的计算,考查离散型随机变量的期望,属于中档题.18.(12分)(2012•湖南)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB=4,BC=3,AD=5,∠DAB=∠ABC=90°,E是CD的中点.(Ⅰ)证明:CD⊥平面PAE;(Ⅱ)若直线PB与平面PAE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等,求四棱锥P﹣ABCD 的体积.考点:用空间向量求直线与平面的夹角;直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.专题:计算题;证明题.分析:解法一:(Ⅰ)先根据条件得到CD⊥AE;再结合PA⊥平面ABCD即可得到结论的证明;(Ⅱ)先根据直线PB与平面PAE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等得到PA=BF,进而得到四边形BCDG是平行四边形,在下底面内求出BF的长以及下底面的面积,最后代入体积计算公式即可.法二:(Ⅰ)先建立空间直角坐标系,求出各点的坐标,进而得到=0以及•=0.即可证明结论;(Ⅱ)先根据直线PB与平面PAE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等得到PA 的长,再求出下底面面积,最后代入体积计算公式即可.解答:解法一:(Ⅰ)连接AC,由AB=4,BC=3,∠ABC=90°,得AC=5,又AD=5,E是CD得中点,所以CD⊥AE,PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD.所以PA⊥CD,而PA,AE是平面PAE内的两条相交直线,所以CD⊥平面PAE.(Ⅱ)过点B作BG∥CD,分别与AE,AD相交于点F,G,连接PF,由CD⊥平面PAE知,BG⊥平面PAE,于是∠BPF为直线PB与平面PAE所成的角,且BG⊥AE.由PA⊥平面ABCD知,∠PBA即为直线PB与平面ABCD所成的角.由题意∠PBA=∠BPF,因为sin∠PBA=,sin∠BPF=,所以PA=BF.由∠DAB=∠ABC=90°知,AD∥BC,又BG∥CD.所以四边形BCDG是平行四边形,故GD=BC=3,于是AG=2.在RT△BAG中,AB=4,AG=2,BG⊥AF,所以BG==2,BF===.于是PA=BF=.又梯形ABCD的面积为S=×(5+3)×4=16.所以四棱锥P﹣ABCD的体积为V=×S×PA=×16×=.解法二:以A为坐标原点,AB,AD,AP所在直线分别为X轴,Y轴,Z轴建立空间直角坐标系,设PA=h,则A(0,0,0),B(4,0,0),C(4,3,0),D(0,5,0),E(2,4,0),P(0,0,h).(Ⅰ)=(﹣4,2,0),=(2,4,0),=(0,0,h).因为=﹣8+8+0=0,•=0.所以CD⊥AE,CD⊥AP,而AP,AE是平面PAE内的两条相交直线,所以CD⊥平面PAE.(Ⅱ)由题设和第一问知,,分别是平面PAE,平面ABCD的法向量,而PB与平面PAE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等,所以:|cos<,>|=|cos<,>|,即||=||.由第一问知=(﹣4,2,0),=((0,0,﹣h),又=(4,0,﹣h).故||=||.解得h=.又梯形ABCD的面积为S=×(5+3)×4=16.所以四棱锥P﹣ABCD的体积为V=×S×PA=×16×=.点评:本题是中档题,利用空间直角坐标系通过向量的计算,考查直线与平面所成角的求法,直线与直线的垂直的证明方法,考查空间想象能力,计算能力,是常考题型.19.(12分)(2012•湖南)已知数列{a n}的各项均为正数,记A(n)=a1+a2+…+a n,B(n)=a2+a3+…+a n+1,C(n)=a3+a4+…+a n+2,n=1,2,….(1)若a1=1,a2=5,且对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,求数列{a n}的通项公式.(2)证明:数列{a n}是公比为q的等比数列的充分必要条件是:对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列.考点:等差数列的性质;充要条件;等比关系的确定.专题:计算题;证明题.分析:(1)由于对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,可得到B(n)﹣A(n)=C(n)﹣B(n),即a n+1﹣a1=a n+2﹣a2,整理即可得数列{a n}是首项为1,公差为4的等差数列,从而可得a n.(2)必要性:由数列{a n}是公比为q的等比数列,可证得即==q,即必要性成立;充分性:若对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列,可得a n+2﹣qa n+1=a2﹣qa1.由n=1时,B(1)=qA(1),即a2=qa1,从而a n+2﹣qa n+1=0,即充分性成立,于是结论得证.解答:解:(1)∵对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,∴B(n)﹣A(n)=C(n)﹣B(n),即a n+1﹣a1=a n+2﹣a2,亦即a n+2﹣a n+1=a2﹣a1=4.故数列{a n}是首项为1,公差为4的等差数列,于是a n=1+(n﹣1)×4=4n﹣3.(2)证明:(必要性):若数列{a n}是公比为q的等比数列,对任意n∈N*,有a n+1=a n q.由a n>0知,A(n),B(n),C(n)均大于0,于是===q,===q,即==q,∴三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列;(充分性):若对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列,则B(n)=qA(n),C(n)=qB(n),于是C(n)﹣B(n)=q[B(n)﹣A(n)],即a n+2﹣a2=q(a n+1﹣a1),亦即a n+2﹣qa n+1=a2﹣qa1.由n=1时,B(1)=qA(1),即a2=qa1,从而a n+2﹣qa n+1=0.∵a n>0,∴==q.故数列{a n}是首项为a1,公比为q的等比数列.综上所述,数列{a n}是公比为q的等比数列的充分必要条件是:对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列.点评:本题考查等差数列的性质,考查充要条件的证明,考查等比关系的确定,突出化归思想,逻辑思维与综合运算能力的考查,属于难题.20.(13分)(2012•湖南)某企业接到生产3000台某产品的A,B,C三种部件的订单,每台产品需要这三种部件的数量分别为2,2,1(单位:件).已知每个工人每天可生产A部件6件,或B部件3件,或C部件2件.该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件,生产B部件的人数与生产A部件的人数成正比,比例系数为K(K为正整数).(1)设生产A部件的人数为x,分别写出完成A,B,C三种部件生产需要的时间;(2)假设这三种部件的生产同时开工,试确定正整数K的值,使完成订单任务的时间最短,并给出时间最短时具体的人数分组方案.考点:函数模型的选择与应用.专题:综合题.分析:(1)设完成A,B,C三种部件生产需要的时间分别为T1(x),T2(x),T3(x),则可得,,;(2)完成订单任务的时间为f(x)=max{T1(x),T2(x),T3(x)},其定义域为,可得T1(x),T2(x)为减函数,T3(x)为增函数,T2(x)=T1(x),分类讨论:①当k=2时,T2(x)=T1(x),f(x)=max{T1(x),T3(x)}=max{},利用基本不等式求出完成订单任务的最短时间;②当k≥3时,T2(x)<T1(x),记,为增函数,φ(x)=max{T1(x),T(x)}f(x)=max{T1(x),T3(x)}≥max{T1(x),T(x)}=max{},利用基本不等式求出完成订单任务的最短时间;③当k<2时,k=1,f(x)=max{T2(x),T3(x)}=max{},利用基本不等式求出完成订单任务的最短时间,从而问题得解.解答:解:(1)设写出完成A,B,C三种部件生产需要的时间分别为T1(x),T2(x),T3(x)∴,,其中x,kx,200﹣(1+k)x均为1到200之间的正整数(2)完成订单任务的时间为f(x)=max{T1(x),T2(x),T3(x)},其定义域为∴T1(x),T2(x)为减函数,T3(x)为增函数,T2(x)=T1(x)①当k=2时,T2(x)=T1(x),f(x)=max{T1(x),T3(x)}=max{}∵T1(x),T3(x)为增函数,∴当时,f(x)取得最小值,此时x=∵,,,f(44)<f(45)∴x=44时,完成订单任务的时间最短,时间最短为②当k≥3时,T2(x)<T1(x),记,为增函数,φ(x)=max{T1(x),T(x)}f(x)=max{T1(x),T3(x)}≥max{T1(x),T(x)}=max{}∵T1(x)为减函数,T(x)为增函数,∴当时,φ(x)取得最小值,此时x=∵,,∴完成订单任务的时间大于③当k<2时,k=1,f(x)=max{T2(x),T3(x)}=max{}∵T2(x)为减函数,T3(x)为增函数,∴当时,φ(x)取得最小值,此时x=类似①的讨论,此时完成订单任务的时间为,大于综上所述,当k=2时,完成订单任务的时间最短,此时,生产A ,B ,C 三种部件的人数分别为44,88,68. 点评:本题考查函数模型的构建,考查函数的单调性,考查分类讨论的数学思想,解题的关键是确定分类标准,有难度. 21.(13分)(2012•湖南)在直角坐标系xoy 中,曲线C 1上的点均在C 2:(x ﹣5)2+y 2=9外,且对C 1上任意一点M ,M 到直线x=﹣2的距离等于该点与圆C 2上点的距离的最小值. (Ⅰ)求曲线C 1的方程 (Ⅱ)设P (x 0,y 0)(y 0≠±3)为圆C 2外一点,过P 作圆C 2的两条切线,分别于曲线C 1相交于点A ,B 和C ,D .证明:当P 在直线x=﹣4上运动时,四点A ,B ,C ,D 的纵坐标之积为定值.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;轨迹方程. 专题:综合题;压轴题. 分析:(Ⅰ)设M 的坐标为(x ,y ),根据对C 1上任意一点M ,M 到直线x=﹣2的距离等于该点与圆C 2上点的距离的最小值,可得|x+2|=且圆C 2上的点位于直线x=﹣2的右侧,从而可得曲线C 1的方程;(Ⅱ)当点P 在直线x=﹣4上运动时,P 的坐标为(﹣4,y 0),设切线方程为kx ﹣y+y 0+4k=0,利用直线与圆相切可得,从而可得过P 所作的两条切线PA ,PC 的斜率k 1,k 2是方程的两个实根,设四点A ,B ,C ,D 的纵坐标分别为y 1,y 2,y 3,y 4,从而可得;同理可得,由此可得当P 在直线x=﹣4上运动时,四点A ,B ,C ,D的纵坐标之积为定值为6400.解答:(Ⅰ)解:设M 的坐标为(x ,y ),由已知得|x+2|=且圆C 2上的点位于直线x=﹣2的右侧∴=x+5化简得曲线C 1的方程为y 2=20x(Ⅱ)证明:当点P 在直线x=﹣4上运动时,P 的坐标为(﹣4,y 0),∵y 0≠±3,∴过P 且与圆C 2相切的直线的斜率k 存在且不为0,每条切线都与抛物线有两个交点,切线方程为y ﹣y 0=k (x+4),即kx ﹣y+y 0+4k=0, ∴,整理得①设过P 所作的两条切线PA ,PC 的斜率分别为k 1,k 2,则k 1,k 2是方程①的两个实根 ∴②由,消元可得③设四点A ,B ,C ,D 的纵坐标分别为y 1,y 2,y 3,y 4, ∴y 1,y 2是方程③的两个实根 ∴④同理可得⑤由①②④⑤可得==6400∴当P 在直线x=﹣4上运动时,四点A ,B ,C ,D 的纵坐标之积为定值为6400. 点评: 本题考查轨迹方程,考查直线与圆相切,考查韦达定理的运用,解题的关键是切线与抛物线联立,属于中档题. 22.(13分)(2012•湖南)已知函数f (x )=e ax ﹣x ,其中a ≠0. (1)若对一切x ∈R ,f (x )≥1恒成立,求a 的取值集合.(2)在函数f (x )的图象上取定两点A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2)(x 1<x 2),记直线AB 的斜率为K ,问:是否存在x 0∈(x 1,x 2),使f ′(x 0)>k 成立?若存在,求x 0的取值范围;若不存在,请说明理由.考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;函数恒成立问题. 专题: 压轴题. 分析:(1)先确定a >0,再求导函数,确定函数的单调性,可得时,f (x )取最小值故对一切x ∈R ,f (x )≥1恒成立,则,构建新函数g (t )=t ﹣tlnt ,则g ′(t )=﹣lnt ,确定函数的单调性,求出函数的最大值,由此即可求得a 的取值集合;(2)由题意知,,构建新函数φ(x)=f′(x)﹣k=,则,,构建函数F(t)=e t﹣t﹣1,从而可证明φ(x1)<0,φ(x2)>0,由此即可得到存在x0∈(x1,x2),使f′(x0)>k成立.解答:解:(1)若a<0,则对一切x>0,函数f(x)=e ax﹣x<1,这与题设矛盾,∵a≠0,∴a>0∵f′(x)=ae ax﹣1,令f′(x)=0,可得令f′(x)<0,可得,函数单调减;令f′(x)>0,可得,函数单调增,∴时,f(x)取最小值∴对一切x∈R,f(x)≥1恒成立,则①令g(t)=t﹣tlnt,则g′(t)=﹣lnt当0<t<1时,g′(t)>0,g(t)单调递增;当t>1时,g′(t)<0,g(t)单调递减∴t=1时,g(t)取最大值g(1)=1∴当且仅当=1,即a=1时,①成立综上所述,a的取值集合为{1};(2)由题意知,令φ(x)=f′(x)﹣k=,则令F(t)=e t﹣t﹣1,则F′(t)=e t﹣1当t<0时,F′(t)<0,函数单调减;当t>0时,F′(t)>0,函数单调增;∴t≠0时,F(t)>F(0)=0,即e t﹣t﹣1>0∴,∵>0,∴φ(x1)<0,φ(x2)>0∴存在c∈(x1,x2),φ(c)=0∵φ(x)单调递增,故这样的c是唯一的,且当且仅当x∈(,x2)时,f′(x)>k综上所述,存在x0∈(x1,x2),使f′(x0)>k成立,且x0的取值范围为(,x2)点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与极值,考查构建新函数确定函数值的符号,从而使问题得解.。
2012年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(必修+选修Ⅱ)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷第1至2页,第Ⅱ卷第3至第4页。
考试结束,务必将试卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷注意事项:全卷满分150分,考试时间120分钟。
考生注意事项:1.答题前,考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚,并贴好条形码。
请认真核准该条形码上的准考证号、姓名和科目。
2.没小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
在试题卷上作答无效.........。
3.第I 卷共12小题,每小题5分,共60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。
一、选择题(1)复数131i i-+=+ (A )2i + (B )2i - (C )12i + (D )12i -(2)已知集合{1A =,{1,}B m =,A B A = ,则m =(A )0(B )0或3 (C )1(D )1或3(3)椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为4x =-,则该椭圆的方程为(A )2211612x y += (B )221128x y += (C )22184x y += (D )221124x y += (4)已知正四棱柱1111ABCD A BC D -中 ,2AB =,1CC =E 为1CC 的中点,则直线1AC 与平面BED 的距离为(A )2 (B(C(D )1(5)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,55a =,515S =,则数列11{}n n a a +的前100项和为(A )100101 (B )99101(C )99100 (D )101100(6)ABC ∆中,AB 边的高为CD ,若C B a = ,CA b = ,0a b ⋅= ,||1a = ,||2b = ,则AD = (A )1133a b - (B )2233a b - (C )3355a b - (D )4455a b -(7)已知α为第二象限角,sin cos αα+=,则cos 2α=(A ) (B ) (C (D (8)已知1F 、2F 为双曲线22:2C x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠=(A )14 (B )35 (C )34 (D )45(9)已知ln x π=,5log 2y =,12z e -=,则(A )x y z << (B )z x y << (C )z y x << (D )y z x <<(10)已知函数33y x x c =-+的图像与x 恰有两个公共点,则c =(A )2-或2 (B )9-或3 (C )1-或1 (D )3-或1(11)将字母,,,,,a a b b c c 排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有(A )12种 (B )18种 (C )24种 (D )36种(12)正方形ABCD 的边长为1,点E 在边AB 上,点F 在边BC 上,37AE BF ==。
2012年高考全国卷理科数学试题及答案本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷第1至2页,第Ⅱ卷第3至第4页。
考试结束,务必将试卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷一、选择题(1)复数131i i-+=+ (A )2i + (B )2i - (C )12i + (D )12i -(2)已知集合{A =,{1,}B m =,A B A =,则m =(A )0(B )0或3 (C )1(D )1或3(3)椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为4x =-,则该椭圆的方程为(A )2211612x y += (B )221128x y += (C )22184x y += (D )221124x y += (4)已知正四棱柱1111ABCD A B C D -中 ,2AB =,1CC =E 为1CC 的中点,则直线1AC 与平面BED 的距离为(A )2 (B(C(D )1(5)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,55a =,515S =,则数列11{}n n a a +的前100项和为 (A )100101 (B )99101(C )99100 (D )101100(6)ABC ∆中,AB 边的高为CD ,若CB a =,CA b =,0a b ⋅=,||1a =,||2b =,则AD =(A )1133a b - (B )2233a b - (C )3355a b - (D )4455a b - (7)已知α为第二象限角,sin cos 3αα+=,则cos2α= (A) (B)- (C(D(8)已知1F 、2F 为双曲线22:2C x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠=(A )14 (B )35 (C )34 (D )45(9)已知ln x π=,5log 2y =,12z e -=,则(A )x y z << (B )z x y << (C )z y x << (D )y z x <<(10)已知函数33y x x c =-+的图像与x 恰有两个公共点,则c =(A )2-或2 (B )9-或3 (C )1-或1 (D )3-或1(11)将字母,,,,,a a b b c c 排成三行两列,要求每行的字母互不相同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有(A )12种 (B )18种 (C )24种 (D )36种(12)正方形ABCD 的边长为1,点E 在边AB 上,点F 在边BC 上,37AE BF ==。
2012年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)数学(理工农医类)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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. 1.设集合M={}1,0,1-,N={}2|x x x ≤,则M∩N=( B )A .{}0B .{}0,1C .{}1,1-D .{}1,0,1- 解:∵2(1)0x x x x ≤⇒-≤,∴N={ x |0≤x ≤1},则M∩N={0,1},故选B . 2.命题“若4πα=,则tan 1α=”的逆否命题是( C )A .若4πα≠,则tan 1α≠ B . 若4πα=,则tan 1α≠C .若tan 1α≠,则4πα≠D . 若tan 1α≠,则4πα=解:因为“若p ,则q ”的逆否命题为“若p ⌝,则q ⌝”,所以其逆否命题是“若tan 1α≠,则4πα≠”, 故选C .3.某几何体的正视图和侧视图均如图1所示,则该几何体的俯视图不可能...是( D )解:易知其俯视图可能是A ,B , C ,也可反过来看D ,其正视图和侧视图不同, 故选D . 【再解】本题是组合体的三视图问题,由几何体的正视图和侧视图均如图1所示知,原图下面图为圆柱或直四棱柱,上面是圆柱 或直四棱柱或下底是直角的三棱柱,A,B,C都可能是该 几何体的俯视图,D不可能是该几何体的俯视图,因为它的 正视图上面应为如图的矩形.4.设某大学的女生体重y (单位:kg )与身高x (单位:cm )具有线性相关关系,根据 一组样本数据(x i ,y i )(i =1,2,…,n ),用最小二乘法建立的回归方程为y =0.85x -85.71,则下列结论中不正确...的是( D ) A .y 与x 具有正的线性相关关系 B .回归直线过样本点的中心(,)x yC .若该大学某女生身高增加1cm ,则其体重约增加0.85kgD .若该大学某女生身高为170cm ,则可断定其体重必为58.79kg 解:易知A ,B , C 是对的,而对于D 错在“必为”, 故选D .【再解】由回归方程为y =0.85x -85.71知y 随x 的增大而增大,所以y 与x 具有正的线性相关关系,由最小二乘法建立的回归方程得知ˆ()ybx a bx y bx a y bx =+=+-=-,所以回归直线过样本点的中心(x ,y ),利用回归方程可以预测估计总体,所以D 不正确.5.已知双曲线C :22221x y a b-=的焦距为10 ,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( A )A .221205x y -= B .221520x y -= C .2218020x y -= D .2212080x y -= 解:由焦距为10 得210c =,∴5c =;点P (2,1)在C 的渐近线by x a=上,则12b a =,检验答案知A 对,故选A .或2a b =,又222c a b =+,a ∴=b = C 的方程为221205x y -=.6.函数()sin cos()6f x x x π=-+的值域为( B )A . [ -2 ,2]B .[C .[-1,1 ]D .[,22-解:∵3()sin cos()sin cos 622f x x x x x π=-+=-)6x π=-,∴[y ∈,故选B .C7.在△ABC 中,AB=2,AC=3,1AB BC ⋅=,则BC =( A )ABC .D 解:∵12cos()AB BC a B π⋅==-,则1cos 2B a=-, 又222324cos a a B =+-, ∴23a =,则a =A .8.已知两条直线1l :y m =和2l :821y m =+ (m >0),1l 与函数2|log |y x =的图像从左至右相交于点A ,B ,2l 与函数2|log |y x =的图像从左至右相交于点C ,D .记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ,b .当m 变化时,ba的最小值为(B ) A .B .C .D .解:在同一坐标系中作出y m =,821y m =+(m >0),2log y x =图像如下图,由2log x = m ,得122,2m mx x -==,2log x =821m +,得821821342,2m m x x +-+==. 依题意得82182122,22m mm m a b +--+=-=-,8218212222m mmm b a+--+-=-8218212222m m mm +--+-=-88212182188212122(22)222222m m mm mm mmm m ++--+----++--==--82122m m+=8212m m ++=.8141()121222m mm m +=++-++114322≥-=,∴min ()b a =B .O二、填空题:本大题共8小题,考生作答7小题,每小题5分 ,共35分.把答案填在答题卡...中对应题号后的横线上. (一)选做题(请考生在第9,10,11三题中任选两题作答,如果全做,则按前两题记分 ) 9.在直角坐标系xOy 中,已知曲线C 1:112x t y t =+⎧⎨=-⎩ (t 为参数)与曲线C 2:sin 3cos x a y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数,0a > ) 有一个公共点在x 轴上,则a = .解:化为普通方程得C 1:23x y +=、C 2:22219x y a +=, 将其交点3(,0)2代入曲线C 2得294a =,∴32a =. 10.不等式21210x x +-->的解集为 . 解:①当12x <-时,212(1)30x x --+-=->无解; ②当112x -≤≤时,212(1)410x x x ++-=->,解得14x >,则有114x <≤; ③当1x >时,212(1)30x x +--=>恒成立; 综上得原不等式的解集为1{|}4x x >.11.如图2,过点P 的直线与O 相交于A ,B 两点.若PA=1,AB=2,PO=3,则O 的半径等于 . 解:取AB 的中点C ,连结OA 、OB 、OC ,由勾股定理得OC =2221)6r =+=,故O.【再解】设PO 交O 于点C ,D ,如图,设圆的半径为R ,由切割线定理知PA PB PC PD ⋅=⋅,即1(12)(3-)(3)r r ⨯+=+,∴r =全解全析 曾维勇(二)必做题(12~16题)12.已知复数2(3)z i =+ (i 为虚数单位),则|z|= . 解:22|||(3)||3|10z i i =+=+=.或2(3)z i =+=29686i i i ++=+,∴10z ==.13.6的二项展开式中的常数项为 .(用数字作答)解:因为()663166(12r rrr r r rr T C C x ---+==-,由题意知30r -=, 所以3r =,常数项为33462820160T C =-=-⨯=-.14.如果执行如图3所示的程序框图,输入1,3x n =-=,则输出的数S= . 解:3n =-1得i =2,6213S =-++=-;循环得i =1,3115S =++=;i =0,5014S =-++=-,退出循环,故4S =-.15.函数()sin()f x x ωϕ=+的导函数()y f x '=的部分图像如图4所示,其中,P 为图像与y 轴的交点,A ,C 为图像与x 轴的两个交点,B 为图像的最低点.(1)若6πϕ=,点P 的坐标为(0,2),则ω= ; (2)若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域内随机取一点,则该点在△ABC 内的概率为 .解:(1)∵()cos()f x x ωωϕ'=+,将6πϕ=,(0,2P代入得cos 26πω=,∴ω=3; (2)借助于(1)()3cos(3)6f x x π'=+,有54(,0),(,3),(,0),9189A B C πππ- 由4994393cos(3)sin(3)sin sin 266229x x ππππππππ+=+=-=-⎰, 知曲线段ABC 与x 轴所围成的区域的面积为2;14()32992ABC S πππ∆=⨯-⨯=, 则该点在△ABC 内的概率为2ABC S P ∆==4π. 【再解】或由图知222T AC ππωω===,122ABC S AC πω∆=⋅=,设,A B 的横坐标分别为,a b . 设曲线段ABC 与x 轴所围成的区域的面积为S ,则()()sin()sin()2bbaaS f x dx f x a b ωϕωϕ'===+-+=⎰,由几何概型知该点在△ABC 内的概率为224ABC S P S ππ∆===. 16.设2(,2)nN n N n *=∈≥,将N 个数x 1,x 2,…,x N 依次放入编号为1,2,…,N 的N个位置,得到排列P 0=x 1x 2…x N .将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出,并按原顺序依次放入对应的前2N 个数和后2N个位置,得到排列P 1=x 1x 3…x N-1x 2x 4…x N ,将此操作称为C 变换.将P 1分成两段,每段2N个数,并对每段作C 变换,得到P 2;当2≤i≤n -2时,将P i 分成2i 段,每段2i N个数,并对每段作C 变换,得到P i+1.例如,当N=8时,P 2=x 1x 5x 3x 7x 2x 6x 4x 8,此时x 7位于P 2中的第4个位置. (1)当N=16时,x 7位于P 2中的第 个位置;(2)当N=2n (n≥8)时,x 173位于P 4中的第 个位置. 解:(1)当N=16时,012345616P x x x x x x x =,可设为(1,2,3,4,5,6,,16); 113571524616P x x x x x x x x x =,即为(1,3,5,7,9,2,4,6,8,,16);2159133711152616P x x x x x x x x x x x =,即(1,5,9,13,3,7,11,15,2,6,,16),故x 7位于P 2中的第6个位置; (2)方法同(1),可由892,2,N =归纳推理知x 173位于P 4中的第43211n -⨯+个位置.三、解答题:本大题共6小题,共75分。
D C B A图1湖南省2012年高考试题数学( 理科)分值:150分 时量:120分钟 考试日期:2012-06-07一、选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共40分. 1.设集合M ={-1,0,1},N ={x |x 2≤x },则M ∩N =( )A .{0}B .{0,1}C .{-1,1}D .{-1,0,1}2.命题“若4απ=,则tan 1α=”的逆否命题是 ( ) A .若4απ≠,则tan 1α≠ B .若4απ=,则tan 1α≠C .若tan 1α≠,则4απ≠D .若tan 1α≠,则4απ=3.某几何体的正视图和侧视图均如图1所示,则该几何体的俯视图不可能是 ( )4.设某大学的女生体重y (单位:kg )与身高x (单位:cm )具有线性相关关系,根据一组样本数据(,)i i x y(1,2,,)i n =,用最小二乘法建立的回归方程为0.8585.71y x =-,则下列结论中不正确的是( )A. y 与x 具有正的线性相关关系B. 回归直线方程过样本点的中心(,)x yC. 若该大学某女生身高增加1cm,则其体重约增加0.85kgD. 若该大学某女生身高为170cm,则可断定其体重为58.79kg5.已知双曲线2222:1x y C a b-=的焦距为10,点(2,1)P 在C 的渐近线上,则C 的方程为( )A .221205x y -=B .221520x y -=C .2218020x y -=D .2212080x y -= 6.函数()sin cos()6f x x x π=-+的值域为( )A .[-2,2]B .] C .[-1,1] D .] 7.在ABC ∆中, AB =2, AC =3,AB BC ⋅=1,则BC = ( ) ABC.D8.已知两条直线1:l y m =和8:(0,l y m m =>≠,1l 与函数2|log |y x =的图象从左至ABPO图2图3图4右相交于点A B 、,2l 与函数2|log |y x =的图象从左至右相交于点C D 、.记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ,b ,当m 变化时,ba的最小值为( ) A . B . C . D .二、填空题:本大题共8个小题,考生作答7个小题,每小题5分,共35分,把答案填写在题中的横线上. (一)选做题(请在第9、10、11两题中任选两题作答,如果全做,则按前两题记分)9.在直角坐标系xoy 中,已知曲线11,:(12x t C t y t =+⎧⎨=-⎩为参数)与曲线2sin ,:3cos x a C y θθ=⎧⎨=⎩ (θ为参数,a >0) 有一个公共点在x 轴上,则a = .10.不等式|21|2|1|0x x +-->的解集为 .11.如图2,过点P 的直线与圆⊙O 相交于A ,B 两点.若PA =1,AB =2,PO =3,则圆O 的半径等于 . (二)必做题(12〜16题)12.已知复数z=(3+i)2(i 为虚数单位),则|z|= .13.6的二项展开式中的常数项为 (14.如果执行如图3所示的程序框图,输入1,3x n =-=,15.函数()sin()f x x ωϕ=+的导函数()y f x '=的部分图 象如图4所示,其中P 为图象与y 轴的交点,,A C 为图 象与x 轴的两个交点,B 为图象的最低点.(1)若6ϕπ=,点P 的坐标为,则ω= ; (2)若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域内随机取 一点,则该点在ABC ∆内的概率为 . 16.设*2(2,)n N n n N =≥∈,将N 个数12,,,N x x x 依次放入编号为1,2,,N 的N 个位置,得到排列012N P x x x =.将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出,并按原顺序依次放入对应的前2N 和后2N 个位置,得到排列113124N N P x x x x x x -=将此操作称为C 变换,将1P 分成两段,每段2N个数,并对每段作C 变换,得到2P ,当22i n ≤≤-时,将i P 分成2i 段,每段2i N个数,并对每段作C 变换,得到1i P +,例如,当8N =时,215372648P x x x x x x x x =,此时7x 位于2P 中的第4个位置.(1)当16N =时,7x 位于2P 中的第 个位置; (2)当2(8)n N n =≥时,173x 位于4P 中的第 个位置.三、解答题:本大题共6个小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如上表所示.已知这100位顾客中一次购物量超过8件的顾客占55%.(Ⅰ)确定,x y 的值,并求顾客一次购物的结算时间x 的分布列与数学期望;(Ⅱ)若某顾客到达收银台时前面恰有2位顾客需结算,且各顾客的结算相互独立,求该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率.(注:将频率视为概率)18.(本小题满分12分)如图5,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,4,3,5,90,AB BC AD DAB ABC E ===∠=∠=是CD 的中点.(Ⅰ)证明:CD ⊥平面PAE ;(Ⅱ)若直线PB 与平面PAE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成 的角相等,求四棱锥P ABCD -的体积.19.(本小题满分12分)已知数列{a n }的各项均为正数,记A(n)=12n a a a +++,B(n)=231n a a a ++++,C(n)=342n a a a ++++,n=1,2,….(Ⅰ)若121,5a a ==且对任意n ∈N*,三个数(),(),()A n B n C n 组成等差数列,求数列{a n }的通项公式. (Ⅱ)证明:数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件是:对任意n ∈N*,三个数(),(),()A n B n C n组成公比为q 的等比数列.BDPE20.(本小题满分13分)某企业接到生产3000台某产品的A,B,C 三种部件的订单,每台产品需要这三种部件的数量分别为2,2,1(单位:件).已知每个工人每天可生产A 部件6件,或B 部件3件,或C 部件2件.该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件,生产B 部件的人数与生产A 部件的人数成正比,比例系数为k (k 为正整数).(Ⅰ)设生产A 部件的人数为x ,分别写出完成A,B,C 三种部件生产需要的时间;(Ⅱ)假设这三种部件的生产同时开工,试确定正整数k 的值,使完成订单任务的时间最短,并给出时间最短时具体的人数分组方案.21.(本小题满分13分)在直角坐标系xoy 中,曲线1C 上的点均在222:(5)9C x y -+=外,且对1C 上任意一点,M M 到直线2x =-的距离等于该点与圆2C 上点的距离的最小值. (Ⅰ)求曲线1C 的方程;(Ⅱ)设000(,)(3)P x y y ≠±为圆2C 外一点,过P 作圆2C 的两条切线,分别于曲线1C 相交于点,A B 和,C D .证明:当P 在直线4x =-上运动时,四点,,,A B C D 的纵坐标之积为定值.22.(本小题满分13分)已知函数()ax f x e x =-,其中0a ≠.(Ⅰ)若对一切x R ∈,()1f x ≥恒成立,求a 的取值集合;(Ⅱ)在函数()f x 的图象上取定两点112212(,()),(,())()A x f x B x f x x x <,记直线AB 的斜率为k 问:是否存在012(,)x x x ∈,使0()f x k '>成立?若存在,求0x 的取值范围;若不存在,请说明理由.参考答案一、选择题 B,C,D,D A,B,A,B 二、填空题 9.32 10.1{|}4x x > 11. 12. 10 13. -160 14. -4 15.(1) 3 (2)4π16.(1) 6 ,(2)43211n -⨯+三、解答题17.【解】(Ⅰ)由已知得251055y ++=,所以20y =,所以1003025201015x =----=……2分该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体,所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量为100的简单随机样本,将频率视为概率得:153303251(1),( 1.5),(2)10020100101004P X P X P X =========, 201101( 2.5),(3)100510010P X P X ======. 所以X 的分布列如右表所示, X 的数学期望为()E X =1×0.15+1.5×0.3+2×0.25+2.5×0.2+3×0.1=1.9…………………………………6分 (Ⅱ) 记A 为事件“该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟”,i X (i =1,2)为该顾客前面第i 位顾客的结算时间,则1()(1P A P X ==且211)(1X P X =+=且211.5)( 1.5X P X =+=且21)X =…………………8分由于各顾客的结算相互独立,且i X (i =1,2)的分布列都与X 的分布列相同,所以…………10分121212()(1)(1)(1)( 1.5)( 1.5)(1)P A P X P X P X P X P X P X ==⨯=+=⨯=+=⨯=333333920202010102080=⨯+⨯+⨯= 故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为980.………………………………………12分 〖点评〗本题考查学生的阅读能力,考查概率的计算,考查离散型随机变量的期望,属于中档题.18.【解】解法一:(Ⅰ)连接AC ,由AB =4,BC =3,∠ABC =90°,得AC =5,又AD =5,E 是CD 得中点,所以CD ⊥AE ,…………………………2分 PA ⊥平面ABCD,CD ⊂平面ABCD.所以PA ⊥CD ,………………3分 而PA,AE 是平面PAE 内的两条相交直线,所以CD ⊥平面PAE .………………………………………………5分(Ⅱ)过点B 作BG ∥CD,分别与AE,AD 相交于点F 、G,连接PF, 由CD ⊥平面PAE 知,BG ⊥平面PAE,于是∠BPF 为直线PB 与平面PAE 所成的角,且BG ⊥AE .……………………………………7分 由PA ⊥平面ABCD 知,∠PBA 即为直线PB 与平面ABCD 所成的角.由题意∠PBA=∠BPF,因为sin ∠PBA=PA ,sin ∠BPF=BF ,所以PA=BF .……………………9分B由∠DAB=∠ABC=90°知,AD ∥BC,又BG ∥CD.所以四边形BCDG 是平行四边形, 故GD=BC=3,于是AG=2.在RT △BAG 中,AB=4,AG=2,BG ⊥AF,所以也所以BF=2AB BG ==于是.…………………………………………11分 又梯形ABCD 的面积为S=12×(5+3)×4=16. 所以四棱锥P-ABCD 的体积为V=13×S ×PA=13×16.……………………12分 解法二:以A 为坐标原点,AB 、AD 、AP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,设PA=h,则相关各点的坐标为A(0,0,0),B(4,0,0),C(4,3,0),D(0,5,0),E(2,4,0),P(0,0,h).……………2分 (Ⅰ)CD =(-4,2,0),AE =(2,4,0),AP =(0,0,h).因为CD AE ⋅=-8+8+0=0,CD AP ⋅=0.………………4分所以CD ⊥AE,CD ⊥AP,而AP,AE 是平面PAE 内的两条相交直线, 所以CD ⊥平面PAE.………………………………………………………………………………6分(Ⅱ)由题设和第一问知,,CD PA 分别是平面PAE,平面ABCD 的法向量,而PB 与平面PAE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等,………………………………7分 所以|cos <,CD PB >|=|cos <,PA PB >|,即||||||||||||CD PB PA PB CD PB PA PB ⋅⋅=⨯⨯………………9分由第一问知CD =(-4,2,0),(0,0,),PA h =-又(4,0,)PB h =-,故2|00|h h ++=,解得h =…………………………………………………11分又梯形ABCD 的面积为S=12×(5+3)×4=16. 所以四棱锥P-ABCD 的体积为V=13×S ×PA=13×16.……………………12分 〖点评〗本题是中档题,利用空间直角坐标系通过向量的计算,考查直线与平面所成角的求法,直线与直线的垂直的证明方法,考查空间想象能力,计算能力,是常考题型.19.【解】(Ⅰ) 因为对任意n ∈N*三个数(),(),()A n B n C n 组成等差数列,所以()()()()B n A n C n B n -=-,………………………………………………………………1分即1122n n a a a a ++-=-,亦即21214n n aa a a ++-=-=.故数列{a n }是首项为1,公差为4的等差数列,于是1(1)443n a n n =+-⨯=-.………………4分 (Ⅱ)证明:(必要性)若数列{a n }是公比为q 的等比数列,对任意n ∈N*,有1n n a a q +=.由0n a >知,(),(),()A n B n C n 均大于0,于是………………………………………5分231121212()()()n n n n a a a q a a a B n q A n a a a a a a +++++++===++++++,…………………………………………6分 342231231231()()()n n n n a a a q a a a C n q B n a a a a a a ++++++++++===++++++,………………………………………7分 即()()()()B nC n q A n B n ==,所以三个数(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列;………………8分 (充分性):若对任意n ∈N*,三个数(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列,则()(),()()B n qA n C n qB n ==,于是()()[()()]C n B n q B n A n -=-,即2211()n n a a q a a ++-=-,亦即2121n n a qa a qa ++-=-……………………………………………………………………10分 由n=1时,(1)(1)B qA =,即21a qa =,从而210n n a qa ++-=. 因为0n a >,所以2211n n a a q a a ++==, 故数列{}n a 是首项为1a ,公比为q 的等比数列.………………………………………………11分综上所述,数列{}n a 是公比为q 的等比数列的充分必要条件是:对任意*n N ∈,三个(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列. ………………………………………………………12分20.【解】(Ⅰ)设完成A,B,C 三种部件生产需要的时间(单位:天)分别为123(),(),()T x T x T x 由题设有12323000100020001500(),(),()6200(1)T x T x T x x x kx k x⨯====-+, 其中,,200(1)x kx k x -+均为1到200之间的正整数.…………………………………………4分 (Ⅱ)完成订单任务的时间为123()max{(),(),()}f x T x T x T x =,其定义域为*200{|0,}1x x x N k<<∈+ 所以12(),()T x T x 为减函数,3()T x 为增函数,注意到*21()2()()T x k T x k=∈N①当k=2时,12()()T x T x =,此时10001500()max{,}2003f x x x =-,其中*2000,3x x N <<∈ 所以由函数1310001500,2003T T x x ==-的单调性及图象可知,当100015002003x x =-,即4009x =时, 函数()f x 有最小值.由于40044459<<,且*x N ∈.且13250300(44)(44),(45)(45)1113f T f T ====,且2503001113<, 所以x =44时,完成订单任务的时间最短,时间最短为250(44)11f =.……………………………8分②当2k >,即3k ≥时,12()()T x T x <,所以10001500()max{,}200(1)f x x k x=-+ 其中315001500375(,)200(1)200450T k x k x x x=≥=-+--,所以只须求1000375max{,}50x x -的最小值,其中*050,x x N <<∈. 同理可知当100037550x x =-,即400(36,37)11x =∈所以当36x =时,1000375250250max{,}50911x x =>-, 当37x =时,1000375375250max{,}501311x x =>-, 所以此时完成订单任务的最短时间大于25011.…………………………………………………11分③当2k <,即1k =时,12()()T x T x <,此时2000750()max{,}100f x x x=-,且*0100,x x N <<∈同理令2000750100x x=-,得800(72,73)11x =∈当72x =时,2000750250250(72)max{,}100911f x x ==>-, 当73x =时,2000750750250250(73)max{,}10027911f x x ===>- 所以此时完成订单任务的最短时间也大于25011.………………………………………………12分综上所述,当2k =时,完成订单任务的时间最短,此时,,A B C 三种部件的人数分别为44,88,68. …………………………………………………………………………………………………………13分 〖点评〗本题考查函数模型的构建,考查函数的单调性,分类讨论、数形结合(多想少算)的数学思想,解题的关键是确定分类标准,有难度.21.【解】(Ⅰ)解法一:设(,)M x y ,由已知得|2|3x +,…………………………2分由图可知,点M 在直线2x =-的右侧,故20x +>,5x +化简得曲线1C 的方程为220y x =.……………………………………………………………5分 解法二:由题设知,曲线1C 上任意一点M 到圆心2(5,0)C 的距离等于它到直线5x =-的距离.因此,曲线1C 是以(5,0)为焦点,直线5x =-为准线的抛物线. 故其方程为220y x =.(Ⅱ)当点P 在直线4x =-上运动时,记(4,)(3)P t t -≠±,则过点P 且与圆2C 相切直线的斜率k 存在且不为0,每条切线都与抛物线有两个交点,如右图所示, 设两切线的统一方程为(4)y t k x -=+,即40kx y t k -++=,于是3=,整理得22721890k tk t ++-=(0∆>恒成立),又设过两切线,PA PC 的斜率为12,k k ,则212129,472t t k k k k -+=-=……①…………………8分又联立切线PA 与抛物线方程得11240,20k x y t k y x-++=⎧⎨=⎩得2112020(4)0k y y t k -++=设四点,,,A B C D 的纵坐标分别为1234,,,y y y y ,则易知1121120(4)8020t k ty y k k +==+ 同理可知3428020ty y k =+,……………………………………………………………………11分 所以21212123412124()16400(4)(4)400t t k k k k t ty y y y k k k k +++=++= 212124()1644006400tt t k k k k +-+==所以,当P 在直线4x =-上运动时,四点,,,A B C D 的纵坐标之积为定值6400.……………13分 〖点评〗本题考查轨迹方程,考查直线与圆相切、韦达定理的运用,解题的关键是切线与抛物线联立,属于中档题.22.【解】(Ⅰ)若0a <,则对一切0x >,()1axf x e x =-<,这与题设矛盾.又0a ≠,故0a >.……1分而()1ax f x ae '=-,令()0f x '=,得11lnx a a=.当11ln x a a<时,()0f x '<,()f x 递减;当11ln x a a >时,()0f x '>,()f x 递增.故当11ln x a a =时,()f x 取最小值11111(ln )ln f a a a a a=-.………………………………………3分于是对一切,()1x R f x ∈≥恒成立,当且仅当111ln 1a a a-≥.……①令()ln g t t t t =-,则()ln g t t '=-.当01t <<时,()0g t '>,()g t 单调递增;当1t >时,()0g t '<,()g t 递减. 故当1t =时,()g t 取最大值(1)1g =.因此,当且仅当11a=,即1a =时,①式成立.………………5分 综上所述,a 的取值集合为{1}.………………………………………………………………………6分(Ⅱ)由题知,21212121()()1ax ax f x f x e e k x x x x --==---, 令2121()()ax ax axe e xf x k ae x x ϕ-'=-=--,则121()12121()[()1],ax a x x e x e a x x x x ϕ-=----- 212()21221()[()1]ax a x x e x e a x x x x ϕ-=----…………………………………………………………8分 令()1,t F t e t =--则()1t F t e '=-.当0t <时,()0,()F t F t '<单调递减;当0t >时,()0,()F t F t '>单调递增. 故当0t ≠时,()(0),F t F >即10t e t -->.从而121()21210,()10ax a x x e e a x x x x ->--->-,212()12210,()10ax a x x e e a x x x x ->--->- 所以12()0,()0x x ϕϕ<>,………………………………………………………………………11分 因为函数()y x ϕ=在区间12[,]x x 上的图象是连续不断的一条曲线,所以存在12(,)c x x ∈,使得()0c ϕ=,又2()0,()axx a e x ϕϕ'=>单调递增,故这样的c 是唯一的,且21211ln ()ax ax e e c a a x x -=-.故当且仅当212211(ln,)()ax ax e e x x a a x x -∈-,使()f x k '>.yzhgsb@ ·2012届高三◆数学试卷 第11页 共11页 综上所述,存在在012(,)x x x ∈,使0()f x k '>成立,且0x 的取值范围为212211(ln ,)()ax ax e e x a a x x --.……13分 〖点评〗本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与极值,构建新函数确定函数值的符号,从而使问题得解.。