2010上海市高考数学理科试卷(全解全析)
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2024年高考第三次模拟考试数学(理科)·全解全析(考试时间:120分钟试卷满分:150分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,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.写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.4.测试范围:高考全部内容5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共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.1.若集合{}24A x x =-≤≤,{}260B x x x =-≥,则A B = ()A .[]2,0-B .[]0,4C .[]2,6-D .[]4,6【答案】A【分析】首先解一元二次不等式求出集合B ,再根据交集的定义计算可得.【详解】由260x x -≥,即()60x x -≥,解得6x ≥或0x ≤,所以{}(][)260,06,B x x x ∞∞=-≥=-⋃+,又{}24A x x =-≤≤,所以[]2,0A B ⋂=-.故选:A 2.已知3i 2z a =(R a ∈,i 是虚数单位),若21322z =,则=a ()A .2B .1C .12D .14【答案】C【分析】运用复数代数运算及两复数相等的性质求解即可.【详解】由题意知,22231(i)i=i2422z a a=+=-+,所以23142a⎧-=⎪⎪=,解得12a=.故选:C.3.如图,已知AM是ABC的边BC上的中线,若AB a=,AC b=,则AM等于()A.()12a b-B.()12a b--C.()12a b+D.()12a b-+【答案】C【分析】根据平面向量线性运算法则计算可得.【详解】因为AM是ABC的边BC上的中线,所以12CM CB=,所以12AM AC CM AC CB=+=+()()()111222AC A CB A AC aBA b=+-=+=+.故选:C4.已知函数()()πtan0,02f x xωϕωϕ⎛⎫=+><<⎝⎭的最小正周期为2π,直线π3x=是()f x图象的一条对称轴,则()f x的单调递减区间为()A.()π5π2π,2πZ66k k k⎛⎤-+∈⎥⎝⎦B.()5π2π2π,2πZ33k k k⎛⎤--∈⎥⎝⎦C.()4ππ2π,2πZ33k k k⎛⎤--∈⎥⎝⎦D.()π2π2π,2πZ33k k k⎛⎤-+∈⎥⎝⎦【答案】B【分析】根据()()πtan0,02f x xωϕωϕ⎛⎫=+><<⎝⎭的最小正周期确定ω的值,根据函数的对称轴求出ϕ,结合正切函数的单调性,列出不等式,即可求得答案.【详解】由于()()πtan 0,02f x x ωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的图象是将()tan y x ωϕ=+的图象在x 轴下方部分翻折到x 轴上方,且()tan y x ωϕ=+π0,02ωϕ⎛⎫><<⎪⎝⎭仅有单调递增区间,故()()tan f x x ωϕ=+和()tan y x ωϕ=+的最小正周期相同,均为2π,则π12π,2ωω=∴=,即()1tan 2f x x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,又直线π3x =是()f x 图象的一条对称轴,则1π1π,Z 232k k ϕ⋅+=∈,即1ππ,Z 26k k ϕ=-∈,结合π02ϕ<<,得π3ϕ=,故()1πtan 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令π1πππ,Z 223k x k k -<+≤∈,则5π2π2π2π,Z 33k x k k -<≤-∈,即()f x 的单调递减区间为()5π2π2π,2πZ 33k k k ⎛⎤--∈ ⎥⎝⎦,故选:B5.已知直线l 过点()1,1A 交圆22:4O x y +=于,C D 两点,则“CD =l 的斜率为0”的()A .必要而不充分条件B .充分必要条件C .充分而不必要条件D .即不充分也不必要条件【答案】A【分析】根据充分性、必要性的定义,结合直线的斜率是否存在进行判断即可.【详解】当直线的斜率等于0时,直线的方程为1y =,代入方程224x y +=中,得x =,显然CD =;当直线的不存在斜率时,直线的方程为1x =,代入方程224x y +=中,得y =CD =因此是必要而不充分条件,故选:A6.甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行唱歌比赛,决出第一名到第五名.丙和丁去询问成绩,回答者对丙说:很遗憾,你和丁都没有得到冠军,对丁说:你当然不会是最差的从这两个回答分析,5人的名次排列方式共有()A .24种B .54种C .96种D .120种【答案】B【分析】根据题意,分2种情况讨论:①丙是最后一名,则丁可以为第二、三、四名,剩下的三人安排在其他三个名次,②丙不是最后一名,丙丁需要排在第二、三、四名,剩下的三人安排在其他三个名次,由加法原理计算可得答案.【详解】根据题意,丙丁都没有得到冠军,而丁不是最后一名,分2种情况讨论:①丙是最后一名,则丁可以为第二、三、四名,即丁有3种情况,剩下的三人安排在其他三个名次,有33A 6=种情况,此时有1863=⨯种名次排列情况;②丙不是最后一名,丙丁需要排在第二、三、四名,有23A 6=种情况,剩下的三人安排在其他三个名次,有33A 6=种情况,此时有6636⨯=种名次排列情况;则一共有361854+=种不同的名次情况,故选:B .7.函数()πln sin 2x x f x x⎛⎫⋅- ⎪⎝⎭=的部分图象大致为()A .B .C.D.【答案】C【分析】先求出函数的定义域和奇偶性,排除BD ,再求出特殊点的函数值,得到答案.【详解】()πln sin ln cos 2x x x x f x x x⎛⎫⋅- ⎪⋅⎝⎭==定义域为()(),00,∞-+∞U ,且()()()ln cos ln cos x x x x f x f x x x-⋅-⋅-==-=--,所以函数()f x 是奇函数,图象关于原点中心对称,排除B 、D .又()ln 2cos 2202f ⋅=<,故A 错误.故选:C .8.祖暅是我国南北朝时期伟大的数学家.祖暅原理用现代语言可以描述为“夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等”.例如,可以用祖暅原理推导半球的体积公式,如图,底面半径和高都为R 的圆柱与半径为R 的半球放置在同一底平面上,然后在圆柱内挖去一个半径为R ,高为R 的圆锥后得到一个新的几何体,用任何一个平行于底面的平面α去截这两个几何体时,所截得的截面面积总相等,由此可证明半球的体积和新几何体的体积相等.若用平行于半球底面的平面α去截半径为R 的半球,且球心到平面α,则平面α与半球底面之间的几何体的体积是()A .3π24R B .3π24R C .3π12R D .3π12R 【答案】C 【分析】分别求得面α截圆锥时所得小圆锥的体积和平面α与圆柱下底面之间的部分的体积,结合祖暅原理可求得结果.【详解】 平面α截圆柱所得截面圆半径2r =,∴平面α截圆锥时所得小圆锥的体积2311ππ3212V r R R =⋅=,又平面α与圆柱下底面之间的部分的体积为232πV R R R =根据祖暅原理可知:平面α与半球底面之间的几何体体积33321πππ21212V V V R R R =-=-=.故选:C.9.已知函数()21e 3ln ,ln ,ln ,ln 222f x x a f b f c f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则()A .a b c <<B .b a c <<C .c<a<bD .a c b<<【答案】B【分析】用定义证明函数()f x 的奇偶性及在()0,1上的单调性,利用函数()f x 的奇偶性及单调性,对数函数ln y x =的性质及对数运算可得结果.【详解】因为函数()f x 的定义域为{}0x x ≠,又()()ln ln f x x x f x -=-==,所以()f x 为偶函数,当01x <<时,任取12x x >,()()12121221ln ln ln ln ln ln 0f x f x x x x x x x -=-=-=-<,即()()12f x f x <,所以()f x 在()0,1上为减函数,因为31ln2ln02>>>,所以()()()113ln ln2ln2ln2ln 22a f f f f f c-⎛⎫⎛⎫===-=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即a c <,设3401,1x x <<<,则()4444ln ln ln f x x x x ===,()3333ln ln ln f x x x x ===-,若()()34f x f x =,则34ln ln x x -=,所以341x x =,因为2e ln 2ln212=->,所以22e 11ln e 22ln2ln 2b f f f ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭ ⎪ ⎪⎝⎭,又()21ln21ln202ln22ln2--=>--,即11ln202ln2>>>-,所以()1ln22ln2f f ⎛⎫< ⎪-⎝⎭,即b a <,故选:B.10.已知数列{}n a 满足1,231,nn n n n a a a a a +⎧⎪=⎨⎪+⎩当为偶数时当为奇数时,若81a=,1a 的所有可能取值构成集合M ,则M 中的元素的个数是()A .7个B .6个C .5个D .4个【答案】B 【分析】由81a=,利用递推关系,分类讨论逆推出1a 的不同取值,进而可得答案.【详解】若81a =,又1,231,nn n n n a a a a a +⎧⎪=⎨⎪+⎩当为偶数时当为奇数时,根据上述运算法进行逆推,可得72a =,64a =,所以58a =或51a =;若58a =,则4316,32a a ==或35a =;当332a =时,2164,128a a ==或121a =;若35a =时,2110,20a a ==或13a =;当51a =,则4322,4,8a a a ===或21a =;当28a =时,116a =;当21a =时,12a =,故81a=时,1a 的所有可能的取值集合{}2,3,16,20,21,128M =即集合M 中含有6个元素.故选:B11.如图,已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,点A 在C 上,点B 在y 轴上,A ,2F ,B 三点共线,若直线1BF1AF的斜率为C 的离心率是()AB .32CD .3【答案】B【分析】根据斜率及双曲线的对称性得12BF F △为等边三角形,再根据同角间关系求解三角函数值,进而用正弦定理求出121410,33AF c AF c ==,由双曲线定义可得423c a =,从而得到离心率.【详解】由题意,直线1BF12π3BF F ∴∠=,又12BF BF =,所以12BF F △为等边三角形,故12122BF BF F F c ===,2112π2π,33BF F F F A ∠=∠=,在12AF F △中,21tan 0F F A ∠>,则21F F A ∠为锐角,则212111sin 14F F A F F A ∠=∠=,212πsin sin 3A F F A ⎛⎫=+∠= ⎪⎝⎭由正弦定理,12121221sin sin sin F F AF AF AF F AF F A==∠∠,=∴121410,33AF c AF c ==,由122AF AF a -=,得423c a =,32c e a ∴==.故答案选:B .12.已知()f x ,()g x 都是定义在R 上的函数,对任意x ,y 满足()()()()()f x y f x g y g x f y -=-,且()()210f f -=≠,则下列说法正确的是()A .()01f =B .函数()21g x +的图象关于点()1,0对称C .()()110g g +-=D .若()11f =,则()202311n f n ==∑【答案】D【分析】利用赋值法结合题目给定的条件可判断AC ,取()()2π2πsin,cos 33f x xg x x ==可判断B ,对于D ,通过观察选项可以推断()f x 很可能是周期函数,结合()()()(),f x g y g x f y 的特殊性及一些已经证明的结论,想到令1y =-和1y =时可构建出两个式子,两式相加即可得出()()()11f x f x f x ++-=-,进一步得出()f x 是周期函数,从而可求()20231n f n =∑的值.【详解】解:对于A ,令0x y ==,代入已知等式得()()()()()000000f f g g f =-=,得()00f =,故A错误;对于B ,取()()2π2πsin,cos 33f x xg x x ==,满足()()()()()f x y f x g y g x f y -=-及()()210f f -=≠,因为()3cos 2π10g ==≠,所以()g x 的图象不关于点()3,0对称,所以函数()21g x +的图象不关于点()1,0对称,故B 错误;对于C ,令0y =,1x =,代入已知等式得()()()()()11010f f g g f =-,可得()()()()110100f g g f ⎡⎤-=-=⎣⎦,结合()10f ≠得()100g -=,()01g =,再令0x =,代入已知等式得()()()()()00f y f g y g f y -=-,将()00f =,()01g =代入上式,得()()f y f y -=-,所以函数()f x 为奇函数.令1x =,1y =-,代入已知等式,得()()()()()21111f f g g f =---,因为()()11f f -=-,所以()()()()2111f f g g =-+⎡⎤⎣⎦,又因为()()()221f f f =--=-,所以()()()()1111f f g g -=-+⎡⎤⎣⎦,因为()10f ≠,所以()()111g g +-=-,故C 错误;对于D ,分别令1y =-和1y =,代入已知等式,得以下两个等式:()()()()()111f x f x g g x f +=---,()()()()()111f x f x g g x f -=-,两式相加易得()()()11f x f x f x ++-=-,所以有()()()21f x f x f x ++=-+,即:()()()12f x f x f x =-+-+,有:()()()()()()11120f x f x f x f x f x f x -+=++--+-+=,即:()()12f x f x -=+,所以()f x 为周期函数,且周期为3,因为()11f =,所以()21f -=,所以()()221f f =--=-,()()300f f ==,所以()()()1230f f f ++=,所以()()()()()()()2023111232023202311n f n f f f f f f ===++++===∑ ,故D 正确.故选:D.第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.已知数列{}n a 的前n 项和2n S n n =+,当9n nS a +取最小值时,n =.【答案】3【分析】根据n S 求得n a ,再结合对勾函数的单调性,即可求得结果.【详解】因为2n S n n =+,则当2n ≥时,()()221112n n n a S S n n n n n -=-=+----=,又当1n =时,112a S ==,满足2n a n =,故2n a n =;则9n n S a +29191222n n n n n ++⎛⎫==++ ⎪⎝⎭,又9y x x=+在()1,3单调递减,在()3,+∞单调递增;故当3n =时,9n n+取得最小值,也即3n =时,9n n S a +取得最小值.故答案为:3.14.若函数()sin 1f x x x ωω=-在[]0,2π上恰有5个零点,且在ππ[,415-上单调递增,则正实数ω的取值范围为.【答案】9542ω≤≤【分析】根据给定条件,利用辅助角公式化简函数()f x ,再利用正弦函数的性质求解即得.【详解】依题意,函数π()2sin(13f x x ω=+-,由()0f x =,得π1sin()32x ω+=,则ππ2π36x k ω+=+或π5π2π,Z 36x k k ω+=+∈,由[0,2π]x ∈,得πππ[,2π333x ωω+∈+,由()f x 在[0,2π]上恰有5个零点,得29ππ37π2π636ω≤+<,解得935412ω≤<,由3ππ22πx ω+≤-≤,得5ππ66x ωω-≤≤,即函数()f x 在5ππ[,66ωω-上单调递增,因此5ππ[,]ππ[,]41566ωω-⊆-,即45π6πω≤--,且π6π15ω≥,解得502ω<≤,所以正实数ω的取值范围为9542ω≤≤.故答案为:9542ω≤≤15.已知52345012345(23)x a a x a x a x a x a x +=+++++,则123452345a a a a a -+-+=.(用数字作答)【答案】15【分析】根据条件,两边求导得到12342345415(23)2345x a a x a x a x a x +=++++,再取=1x -,即可求出结果.【详解】因为52345012345(23)x a a x a x a x a x a x +=+++++,两边求导可得12342345415(23)2345x a a x a x a x a x +=++++,令=1x -,得到23454115(23)2345a a a a a -=-+-+,即12345234515a a a a a -+-+=,故答案为:15.16.已知定义在R 上的函数()f x 满足()4()0f x f x '+>,且(01f =),则下列说法正确的是.①()f x 是奇函数②(0,),()0x f x ∃∈+∞>③41(1)e f >④0x ∀>时,41()e xf x <【答案】②③【分析】根据构造函数的规律由令()()4e xg x f x =,再结合奇函数的性质可得①,求导分析单调性和极值可得②③④.【详解】令()()4e x g x f x =,则()()()()()4444e e e 4x x x g x f x f x f x f x '''=+=+⎡⎤⎣⎦,若()f x 是奇函数,则()()f x f x -=-,取0x =时,即()00f =,但(01f =),故①错误;因为4e 0,(0,)x x >∈+∞恒成立,且()4()0f x f x '+>,所以()0g x '>恒成立,()g x 在(0,)+∞上为单调递增函数,所以()()()()()44110e 101e g g f f f >⇒>⇒>,故②正确;由②可知,③正确;因为()g x 在(0,)+∞上为单调递增函数,所以当0x >时有()()()()0,001g x g g f >==,所以()()441e 1e x xf x f x >⇒>,故④错误;故答案为:②③三、解答题:本大题共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.(12分)已知()sin ,5sin 5sin m B A C =+ ,()5sin 6sin ,sin sin n B C C A =--垂直,其中A ,B ,C 为ABC 的内角.(1)求cos A 的大小;(2)若BC =ABC 的面积的最大值.【答案】(1)35;(2)4.【详解】(1)由()sin ,5sin 5sin m B A C =+ ,()5sin 6sin ,sin sin n B C C A =-- 垂直,得0m n ⋅=,...............1分即sin (5sin 6sin )(5sin 5sin )(sin sin )0B B C A C C A -++-=,整理得2226sin sin sin sin sin 5B C A B C +-=,...............2分在ABC 中,由正弦定理得22265b c a bc +-=,...............3分由余弦定理得2223cos 25b c a A bc +-==,所以cos A 的大小为35................5分(2)由(1)知,在ABC 中,3cos 5A =,则4sin 5A ==,...............6分由22265b c a bc +-=,得22266482555a b c bc bc bc bc ==+-≥-=,即10bc ≤,...................................................................................................8分当且仅当b c =时取等号,...................................................................................................9分因此ABC 的面积12sin 425ABC S bc A bc ==≤ ,..........................................................11分所以ABC 的面积的最大值是4.....................................................12分18.(12分)2016年10月“蓝瘦香菇”等网络新词突然在网络流行,某社区每月都通过问卷形式进行一次网上调查,现从社区随机抽取了60名居民进行调查.已知上网参与问卷调查次数与参与人数的频数分布如下表:参与调查问卷次数[)0,2[)2,4[)4,6[)6,8[)8,10[]10,12参与调查问卷人数814814106(1)若将参与调查问卷不少于4次的居民称为“关注流行语居民”,请你根据频数分布表,完成22⨯列联表,据此调查你是否有99%的把握认为在此社区内“关注流行语与性别有关”?男女合计关注流行语8不关注流行语合计40(2)从被调查的人中按男女比例随机抽取6人,再从选取的6人中选出3人参加政府听证会,求选出的3人为2男1女的概率.附:参考公式()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++及附表()2P K k ≥0.1000.0500.0100.001k 2.706 3.841 6.63510.828【答案】(1)列联表见解析,有99%的把握认为在此社区内“关注流行语与性别有关”;(2)35【详解】(1)依题意,关注流行语居民人数为81410638+++=,不关注流行语居民人数为81422+=,...................................................................................................2分所以22⨯列联表如下:男女合计关注流行语30838不关注流行语101222合计4020602K 的观测值2260(3012108)7.03 6.63540203822K ⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,................................................................4分所以有99%的把握认为在此社区内“关注流行语与性别有关”...................5分(2)依题意,男居民选出406660⨯=(人),.......................................6分记为a b c d ,,,,女居民选出2人,记为,E F ,从6人中任选3人的样本空间{,,,,,,,,,,abc abd abE abF acd acE acF adE adF aEF Ω=,,,,,,,,,}bcd bcE bcF bdE bdF bEF cdE cdF cEF dEF ,共20个,.................................9分选出的3人为2男1女的事件{,,,,,,,,,,,}A abE abF acE acF adE adF bcE bcF bdE bdF cdE cdF =,共12个,...........11分所以选出的3人为2男1女的概率123()205P A ==......................................12分19.(12分)在几何体中,底面ABC 是边长为2的正三角形.⊥AE 平面ABC ,若,5,4,3AE CD BF AE CD BF ===∥∥.(1)求证:平面DEF ⊥平面AEFB ;(2)是否在线段AE 上存在一点P ,使得二面角P DF E --的大小为π3.若存在,求出AP 的长度,若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)存在;4AP =-【详解】(1)证明:如图,设,M N 分别为,EF AB 边的中点,连接,,MN DM CN ,..1分因为⊥AE 平面,,5,4,3ABC AE CD BF AE CD BF ===∥∥,所以42AE BFMN CD +===,//MN BF ,进而MN CD ∥,即四边形CNMD 为平行四边形,可得MD CN ∥,......................................3分在底面正三角形ABC 中,N 为AB 边的中点,则CN AB ⊥,......................................4分又⊥AE 平面ABC ,且CN ⊂平面ABC ,所以AE CN ⊥.由于⋂=AE AB A ,且AE AB ⊂、平面ABFE ,所以CN ⊥平面ABFE ......................5分因为,MD CN CN ⊥∥平面ABFE ,则MD ⊥平面ABFE ,又MD ⊂平面DEF ,则平面DEF ⊥平面AEFB .......................................6分(2)如图,以点A为坐标原点,建立空间直角坐标系,则()())0,0,5,0,2,4,E D F .设点()0,0,P t,则)()()1,1,0,2,1,0,2,4DF DE DP t =--=-=--..................8分设平面PDF 的法向量为()1111,,n x y z = ,平面EDF 的法向量为()2222,,n x y z =.由题意知110,0,n DF n DP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即()111110,240,y z y t z --=-+-=⎪⎩令12z =,则114,y t x =-=14,2n t ⎫=-⎪⎭ ,......................................9分220,0,n DF n DE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即222220,20,y z y z --=-+=⎪⎩取22z =,则)22n = ,...............................10分由121212π1cos ,cos 32n n n n n n ⋅===,28290t t +-=,解得:4t =±-,由于点P 为线段AE 上一点,故05t ≤≤,所以4t =-,......................................11分当4t =-时,二面角P DF E --所成角为锐角,即存在点P 满足,此时4AP =.......................................12分20.(12分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆C 上,且PF 垂直于x 轴.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 斜率存在,交椭圆C 于,A B 两点,,,A B F 三点不共线,且直线AF 和直线BF 关于PF 对称.(ⅰ)证明:直线l 过定点;(ⅱ)求ABF △面积的最大值.【答案】(1)22143x y +=(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)4【详解】(1)点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭在椭圆C 上,且PF 垂直于x 轴,则有()1,0F 设椭圆C 的焦距为()20c c >,则1c =,.......................................................................1分点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程,有()222219191441a b a a +=+=-,解得2a =,则222413b a c =-=-=,所以椭圆C 的方程为22143x y +=...................................................................................3分(2)(ⅰ)设直线l 的方程为y kx m =+,由22143y y k x x m =+⎧⎪⎨⎪+⎩=,消去y ,整理得()2223484120kxkmx m +++-=,因为l 交椭圆C 于,A B 两点,所以()22Δ48430k m =-+>,设()()1122,,,A x y B x y ,所以21212228412,3434km m x x x x k k -+=-=++, (5)分因为直线AF 和直线BF 关于PF 对称,所以()()()()12121212121212220111111AF BF kx x m k x x my y kx m kx m k k x x x x x x +-+-+++=+=+==------所以()()()21212224128222203434m kmkx x m k x x m k m k m k k --+-+-=⨯+-⨯-=++所以222282488860km k km k m mk m --+--=解得4m k =-................................................................................................................7分所以直线l 的方程为()44y kx k k x =-=-,所以直线l 过定点()4,0................................,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.......8分(ⅱ)设直线l 的方程为4x ny =+,由224143x ny x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x ,整理得()223424360n y ny +++=,因为l 交椭圆C 于,A B 两点,所以()()()222Δ241443414440n n n =-+=->,解得24n >,........................................................................................................9分1212222436,3434n y y y y n n +=-=++,所以12y y -=所以121331822ABFS y y =⨯-=⨯⨯ .............................10分令()24,0n t t -=>则18184ABC S ==≤,当且仅当163t =时取等号,所以ABF △面积的最大值为4......................................................................12分21.(12分)已知函数()2,0eax x f x a =>.(1)当2a =时,求函数()f x 的单调区间和极值;(2)当0x >时,不等式()()2cos ln ln 4f x f x a x x ⎡⎤-≥-⎣⎦恒成立,求a 的取值范围.【答案】(1)单调递增区间为:(0,1),单调递减区间为:(,0)-∞和(1,)+∞;极大值21(1)f e =,极小值(0)0f =;(2)(]0,2e 【详解】(1)当2a =时,()22=exx f x ()()2222222e e 22(1)=e e x x xxx x x x f x ⋅-⋅⋅--'=......................................2分令()=0f x ',解得0x =或1x =,......................................3分所以()()x f x f x '、、的关系如下表:x(,0)-∞0(0,1)1(1,)+∞()f x '-+-()f x 单调递减0单调递增21e 单调递减所以函数()f x 的单调递增区间为:(0,1),单调递减区间为:(,0)-∞和(1,)+∞;......................................4分极大值21(1)f e=,极小值(0)0f =;......................................5分(2)[]222()cos ln ()ln 4cos ln 2ln 4e eaa x xx x f x f x a x x a x x ⎛⎫-≥-⇔-≥- ⎪⎝⎭ln 2e 2(ln 2)cos(ln 2)0a x x a x x a x x -⇔----≥......................................6分令()e 2cos t g t t t =--,其中ln 2a x x t -=,设l (2)n a x x F x =-,0a >2()2a a x x xF x --='=令()0F x '>,解得:02ax <<,......................................8分所以函数()F x 在0,2a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,2a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减,max ()ln 22a a F x F a a ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,且当0x +→时,()F x →-∞,所以函数()F x 的值域为,ln 2a a a ⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦;......................................9分又()e 2sin t g t t '=-+,设()e 2sin t h t t =-+,,ln 2a t a a ⎛⎤∈-∞- ⎥⎝⎦,则()e cos t h t t '=+,当0t ≤时,e 1,sin 1t t ≤≤,且等号不同时成立,即()0g t '<恒成立;当0t >时,e 1,cos 1t t >≥-,即()0h t '>恒成立,所以()h t 在(0,)+∞上单调递增,又(0)1g '=-,(1)e 2sin10g '=-+>,所以存在0(0,1)t ∈,使得0()0g t '=,当00t t <<时,()0g t '<,当0t t >时,()0g t '>,所以函数()g t 在0(,)t -∞上单调递减,在0(,)t +∞上单调递增,且(0)0g =......................................11分当ln 02aa a -≤即02e a <≤时,()0g t ≥恒成立,符合题意;当ln02a a a ->即2e a >时,取10min ln ,2a t a a t ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,必有1()0g t <,不符合题意.综上所述:a 的取值范围为(]0,2e ......................................12分(二)选考题:共10分.请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.选修4-4:坐标系与参数方程22.(10分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为12cos 2sin x y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin 42πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(1)求C 的普通方程和l 的直角坐标方程;(2)设直线l 与x 轴相交于点A ,动点B 在C 上,点M 满足AM MB =,点M 的轨迹为E ,试判断曲线C 与曲线E 是否有公共点.若有公共点,求出其直角坐标;若没有公共点,请说明理由.【答案】(1)C 的普通方程为()2214x y -+=,l 直角坐标方程为30x y -+=.(2)存在,坐标为33,,4444⎛⎛--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【详解】(1)由题设曲线C 的参数方程,消参得()2214x y -+=,............................2分由cos ,sin x y ρθρθ==,且)πsin sin cos 4ρθρθρθ⎛⎫-=-=⎪⎝⎭y =30x y -+=,......................................4分∴C 的普通方程为()2214x y -+=,l 直角坐标方程为30x y -+=...............................5分(2)当0y =时,()33,0x A =-⇒-,易知()12cos ,2sin B a a +,设(),M x y ,可得()()3,,2cos 1,2sin AM x y MB a x a y =+=-+-,......................................6分32cos 1cos 1,2sin sin x a x x a AM MB y a y y a +=-+=-⎧⎧=⇒⎨⎨=-=⎩⎩(a 是参数),消参得方程为()2211,x y ++=......................................8分且1,2,1,3E C C E C E r r r r r r ==-=+=,则圆心距离2,d ==得C E C E r r d r r -<<+,则两圆相交,故两圆存在公共点,联立方程组()()22221114x y x y ⎧++=⎪⎨-+=⎪⎩,解得34x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或34x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故坐标为33,,44⎛⎛--- ⎝⎭⎝⎭......................10分选修4-5:不等式选讲23.(10分)已知()2122f x x x x =-+-+.(1)求()2f x ≥的解集;(2)记()f x 的最小值为t ,且2(0,0)3a b t a b +=>>,求证:11254a b a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.【答案】(1)113x x x ⎧⎫≤≥⎨⎬⎩⎭或(2)证明见解析【详解】(1)()2122f x x x x =-+-+,当0x <时,532x -+≥,解得0x <,......................................1分当102x ≤<时,332x -+≥,解得103x ≤≤,......................................2分当112x ≤<时,12x +≥,解得x ∈∅,......................................3分当1x ≥时,532x -≥,解得1x ≥,......................................4分综上所述,()2f x ≥的解集为13x x ⎧≤⎨⎩或}1≥x .......................................5分(3)由已知可得()5301330211<12531x x x x f x x x x x -+<⎧⎪⎪-+≤≤⎪=⎨⎪+≤⎪⎪->⎩,所以当12x =时,()f x 的最小值为32...............................................................................................6分1a b ∴+=,211,24a b a b ab +⎛⎫+=∴≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==取等,......................................8分令t ab =,则104t <≤,211()212225224a b ab a b ab ab t a b ab ab ab t +-⎛⎫⎛⎫++=++=+-=+-≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当14t =取等,此时12a b ==.......................................10分。
2.答答题要求,所有答题必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,做在试卷上一律不得分。
3.答2.答题前,务必在答题纸上填写准考证号和姓名,并将核对后的条形码贴在指定位置上。
4.考试时间150分3.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的,答题时应特别注意,不能错位。
笔 墨 的 超 越
阅读下文,完成第1—6题。
(16分)
一 阅读80分
间150分钟。
试卷满分150分。
①毛笔、墨是中国书法和绘画的主要工具,原本并无奇特之处,不过分别是由兽毛与熏烧的越
熏烧的烟灰制作而成的。
但是,在中国的书画艺术史上,它们始终扮演着不可或缺的角色。
010全国卷二理综生物试题解析第1题:选B解析:抗体的本质是蛋白质,其合成所需的细胞器有:核糖体、内质网、高尔基体和线粒体第2题:选B解析:抗体是由效应B细胞产生的,而效应T细胞能产生淋巴因子。
第3题:选 C解析:南方热带雨林中的微生物的分解作用较北方森林中的代谢要旺盛的多,这与南方热带雨林中的生物种类多、数量大,及温度等因素有关第4题:选择A解析:用哈代-温伯格平衡公式即:(p+q)2=p2+2pq+q2=1来计算:由题意可知:AA和Aa的基因型频率分别为:AA: 1/3和Aa:2/3所以:A(p)的基因频率为1/3+1/2×2/3=2/3a(q)的基因频率为1/2×2/3=1/3故:子一代中AA的个体为(p2)=2/3×2/3=4/9Aa的个体为(2pq)=2×2/3×1/3=4/9即AA:Aa =4/9: 4/9=1:1第5题:选B物理部分全解全析二、选择题(本题共4小题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
) 14.【答案】D【解析】H He H X A Z 114221+→+,应用质量数与电荷数的守恒121,142+=++=+Z A ,解得2,3==Z A ,答案D 。
【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的聚变反应方程,应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
21.【答案】B【解析】地球的同步卫星的周期为T 1=24小时,轨道半径为r 1=7R 1,密度ρ1。
某行星的同步卫星周期为T 2,轨道半径为r 2=3.5R 2,密度ρ2。
根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有1211213111)2(34r T m r R Gm ππρ=⨯ 2222223222)2(34r T m r R Gm ππρ=⨯ 两式化简得12212==T T 小时【命题意图与考点定位】牛顿第二定律和万有引力定律应用于天体运动。
2010年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)已知集合A={x∈R||x|≤2}},,则A∩B=()A.(0,2)B.[0,2]C.{0,2}D.{0,1,2}2.(5分)已知复数,是z的共轭复数,则=()A.B.C.1 D.23.(5分)曲线y=在点(﹣1,﹣1)处的切线方程为()A.y=2x+1 B.y=2x﹣1 C.y=﹣2x﹣3 D.y=﹣2x﹣24.(5分)如图,质点P在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P 0(,﹣),角速度为1,那么点P到x轴距离d关于时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.5.(5分)已知命题p1:函数y=2x﹣2﹣x在R为增函数,p2:函数y=2x+2﹣x在R为减函数,则在命题q:p1∨p2,q2:p1∧p2,q3:(¬p1)∨1p2和q4:p1∧(¬p2)中,真命题是()A.q1,q3 B.q2,q3 C.q1,q4 D.q2,q46.(5分)某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1000粒,对于没有发芽的种子,每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X,则X 的数学期望为()A.100 B.200 C.300 D.4007.(5分)如果执行右面的框图,输入N=5,则输出的数等于()A.B.C.D.8.(5分)设偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),则{x|f(x﹣2)>0}=()A.{x|x<﹣2或x>4}B.{x|x<0或x>4} C.{x|x<0或x>6} D.{x|x<﹣2或x>2}9.(5分)若,α是第三象限的角,则=()A.B.C.2 D.﹣210.(5分)设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.πa2B. C.D.5πa211.(5分)已知函数,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是()A.(1,10)B.(5,6)C.(10,12)D.(20,24)12.(5分)已知双曲线E的中心为原点,P(3,0)是E的焦点,过P的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为N(﹣12,﹣15),则E的方程式为()A. B. C. D.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)设y=f(x)为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0≤f(x)≤1,可以用随机模拟方法近似计算积分,先产生两组(每组N个)区间[0,1]上的均匀随机数x1,x2,…x N和y1,y2,…y N,由此得到N个点(x i,y i)(i=1,2,…,N),再数出其中满足y i≤f(x i)(i=1,2,…,N)的点数N 1,那么由随机模拟方案可得积分的近似值为.14.(5分)正视图为一个三角形的几何体可以是(写出三种)15.(5分)过点A(4,1)的圆C与直线x﹣y=1相切于点B(2,1),则圆C的方程为.16.(5分)在△ABC中,D为边BC上一点,BD=DC,∠ADB=120°,AD=2,若△ADC的面积为,则∠BAC=.三、解答题(共8小题,满分90分)17.(12分)设数列满足a1=2,a n+1﹣a n=3•22n﹣1(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=na n,求数列{b n}的前n项和S n.18.(12分)如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高,E为AD中点(1)证明:PE⊥BC(2)若∠APB=∠ADB=60°,求直线PA与平面PEH所成角的正弦值.19.(12分)为调查某地区老人是否需要志愿者提供帮助,用简单随机抽样方法从该地区调查了500位老年人,结果如表:(1)估计该地区老年人中,需要志愿者提供帮助的老年人的比例;(2)能否有99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关?(3)根据(2)的结论,能否提供更好的调查方法来估计该地区老年人中,需要志愿帮助的老年人的比例?说明理由.附:20.(12分)设F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,过F1斜率为1的直线ℓ与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(1)求E的离心率;(2)设点P(0,﹣1)满足|PA|=|PB|,求E的方程.21.(12分)设函数f(x)=e x﹣1﹣x﹣ax2.(1)若a=0,求f(x)的单调区间;(2)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.22.(10分)如图:已知圆上的弧,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点,证明:(Ⅰ)∠ACE=∠BCD.(Ⅱ)BC2=BE•CD.23.(10分)已知直线C1(t为参数),C2(θ为参数),(Ⅰ)当α=时,求C1与C2的交点坐标;(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.24.(10分)设函数f(x)=|2x﹣4|+1.(Ⅰ)画出函数y=f(x)的图象:(Ⅱ)若不等式f(x)≤ax的解集非空,求a的取值范围.2010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(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)(2010•宁夏)已知集合A={x∈R||x|≤2}},,则A∩B=()A.(0,2)B.[0,2]C.{0,2}D.{0,1,2}【分析】先化简集合A和B,注意集合B中的元素是整数,再根据两个集合的交集的意义求解.【解答】解:A={x∈R||x|≤2,}={x∈R|﹣2≤x≤2},故A∩B={0,1,2}.应选D.2.(5分)(2010•宁夏)已知复数,是z的共轭复数,则=()A.B.C.1 D.2【分析】因为,所以先求|z|再求的值.【解答】解:由可得.另解:故选A.3.(5分)(2010•宁夏)曲线y=在点(﹣1,﹣1)处的切线方程为()A.y=2x+1 B.y=2x﹣1 C.y=﹣2x﹣3 D.y=﹣2x﹣2【分析】欲求在点(﹣1,﹣1)处的切线方程,只须求出其斜率的值即可,故先利用导数求出在x=﹣1处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.从而问题解决.【解答】解:∵y=,∴y′=,所以k=y′|x=﹣1=2,得切线的斜率为2,所以k=2;所以曲线y=f(x)在点(﹣1,﹣1)处的切线方程为:y+1=2×(x+1),即y=2x+1.故选A.4.(5分)(2010•新课标)如图,质点P在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P 0(,﹣),角速度为1,那么点P到x轴距离d关于时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.【分析】本题的求解可以利用排除法,根据某具体时刻点P的位置到到x轴距离来确定答案.【解答】解:通过分析可知当t=0时,点P到x轴距离d为,于是可以排除答案A,D,再根据当时,可知点P在x轴上此时点P到x轴距离d为0,排除答案B,故应选C.5.(5分)(2010•宁夏)已知命题p1:函数y=2x﹣2﹣x在R为增函数,p2:函数y=2x+2﹣x在R为减函数,则在命题q1:p1∨p2,q2:p1∧p2,q3:(¬p1)∨p2和q4:p1∧(¬p2)中,真命题是()A.q1,q3 B.q2,q3 C.q1,q4 D.q2,q4【分析】先判断命题p1是真命题,P2是假命题,故p1∨p2为真命题,(﹣p2)为真命题,p1∧(﹣p2)为真命题.【解答】解:易知p1是真命题,而对p2:y′=2x ln2﹣ln2=ln2(),当x∈[0,+∞)时,,又ln2>0,所以y′≥0,函数单调递增;同理得当x∈(﹣∞,0)时,函数单调递减,故p2是假命题.由此可知,q1真,q2假,q3假,q4真.故选C.6.(5分)(2010•宁夏)某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1000粒,对于没有发芽的种子,每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X,则X的数学期望为()A.100 B.200 C.300 D.400【分析】首先分析题目已知某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1000粒,即不发芽率为0.1,故没有发芽的种子数ξ服从二项分布,即ξ~B(1000,0.1).又没发芽的补种2个,故补种的种子数记为X=2ξ,根据二项分布的期望公式即可求出结果.【解答】解:由题意可知播种了1000粒,没有发芽的种子数ξ服从二项分布,即ξ~B(1000,0.1).而每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X故X=2ξ,则EX=2Eξ=2×1000×0.1=200.故选B.7.(5分)(2010•新课标)如果执行右面的框图,输入N=5,则输出的数等于()A.B.C.D.【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:该程序的作用是累加并输出S=的值.【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:该程序的作用是累加并输出S=的值.∵S==1﹣=故选D.8.(5分)(2010•新课标)设偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),则{x|f(x﹣2)>0}=()A.{x|x<﹣2或x>4}B.{x|x<0或x>4} C.{x|x<0或x>6}D.{x|x<﹣2或x>2}【分析】由偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),可得f(x)=f (|x|)=2|x|﹣4,根据偶函数的性质将函数转化为绝对值函数,再求解不等式,可得答案.【解答】解:由偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),可得f(x)=f(|x|)=2|x|﹣4,则f(x﹣2)=f(|x﹣2|)=2|x﹣2|﹣4,要使f(|x﹣2|)>0,只需2|x ﹣2|﹣4>0,|x﹣2|>2解得x>4,或x<0.应选:B.9.(5分)(2010•宁夏)若,α是第三象限的角,则=()A.B.C.2 D.﹣2【分析】将欲求式中的正切化成正余弦,还要注意条件中的角α与待求式中角的差别,注意消除它们之间的不同.【解答】解:由,α是第三象限的角,∴可得,则,应选A.10.(5分)(2010•宁夏)设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.πa2B. C.D.5πa2【分析】由题意可知上下底面中心连线的中点就是球心,求出球的半径,即可求出球的表面积.【解答】解:根据题意条件可知三棱柱是棱长都为a的正三棱柱,上下底面中心连线的中点就是球心,则其外接球的半径为,球的表面积为,故选B.11.(5分)(2010•新课标)已知函数,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是()A.(1,10)B.(5,6)C.(10,12)D.(20,24)【分析】画出函数的图象,根据f(a)=f(b)=f(c),不妨a<b<c,求出abc的范围即可.【解答】解:作出函数f(x)的图象如图,不妨设a<b<c,则ab=1,则abc=c∈(10,12).故选C.12.(5分)(2010•宁夏)已知双曲线E的中心为原点,P(3,0)是E的焦点,过P的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为N(﹣12,﹣15),则E的方程式为()A. B. C. D.【分析】已知条件易得直线l的斜率为1,设双曲线方程,及A,B 点坐标代入方程联立相减得x1+x2=﹣24,根据=,可求得a 和b的关系,再根据c=3,求得a和b,进而可得答案.【解答】解:由已知条件易得直线l的斜率为k=k PN=1,设双曲线方程为,A(x1,y1),B(x2,y2),则有,两式相减并结合x1+x2=﹣24,y1+y2=﹣30得=,从而==1即4b2=5a2,又a2+b2=9,解得a2=4,b2=5,故选B.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)(2010•宁夏)设y=f(x)为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0≤f(x)≤1,可以用随机模拟方法近似计算积分,先产生两组(每组N个)区间[0,1]上的均匀随机数x1,x2,…x N和y1,y2,…y N,由此得到N个点(x i,y i)(i=1,2,…,N),再数出其中满足y i≤f(x i)(i=1,2,…,N)的点数N1,那么由随机模拟方案可得积分的近似值为.【分析】要求∫f(x)dx的近似值,利用几何概型求概率,结合点数比即可得.【解答】解:由题意可知得,故积分的近似值为.故答案为:.14.(5分)(2010•宁夏)正视图为一个三角形的几何体可以是三棱锥、三棱柱、圆锥(其他正确答案同样给分)(写出三种)【分析】三棱锥一个侧面的在正视图为一条线段的情形;圆锥;四棱锥有两个侧面在正视图为线段的情形,即可回答本题.【解答】解:正视图为一个三角形的几何体可以是三棱锥、三棱柱(放倒的情形)、圆锥、四棱锥等等.故答案为:三棱锥、圆锥、三棱柱.15.(5分)(2010•宁夏)过点A(4,1)的圆C与直线x﹣y=1相切于点B(2,1),则圆C的方程为(x﹣3)2+y2=2.【分析】设圆的标准方程,再用过点A(4,1),过B,两点坐标适合方程,圆和直线相切,圆心到直线的距离等于半径,求得圆的方程.【解答】解:设圆的方程为(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2,则,解得,故所求圆的方程为(x﹣3)2+y2=2.故答案为:(x﹣3)2+y2=2.16.(5分)(2010•宁夏)在△ABC中,D为边BC上一点,BD=DC,∠ADB=120°,AD=2,若△ADC的面积为,则∠BAC=60°.【分析】先根据三角形的面积公式利用△ADC的面积求得DC,进而根据三角形ABC的面积求得BD和BC,进而根据余弦定理求得AB.最后在三角形ABC中利用余弦定理求得cos∠BAC,求得∠BAC的值.【解答】解:由△ADC的面积为可得解得,则.AB2=AD2+BD2﹣2AD•BD•cos120°=,,则=.故∠BAC=60°.三、解答题(共8小题,满分90分)17.(12分)(2010•宁夏)设数列满足a1=2,a n+1﹣a n=3•22n﹣1(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=na n,求数列{b n}的前n项和S n.【分析】(Ⅰ)由题意得a n+1=[(a n+1﹣a n)+(a n﹣a n﹣1)+…+(a2﹣a1)]+a1=3(22n﹣1+22n﹣3+…+2)+2=22(n+1)﹣1.由此可知数列{a n}的通项公式为a n=22n﹣1.(Ⅱ)由b n=na n=n•22n﹣1知S n=1•2+2•23+3•25++n•22n﹣1,由此入手可知答案.【解答】解:(Ⅰ)由已知,当n≥1时,a n+1=[(a n+1﹣a n)+(a n﹣a n)+…+(a2﹣a1)]+a1﹣1=3(22n﹣1+22n﹣3+…+2)+2=3×+2=22(n+1)﹣1.而a1=2,所以数列{a n}的通项公式为a n=22n﹣1.(Ⅱ)由b n=na n=n•22n﹣1知S n=1•2+2•23+3•25+…+n•22n﹣1①从而22S n=1•23+2•25+…+n•22n+1②①﹣②得(1﹣22)•S n=2+23+25+…+22n﹣1﹣n•22n+1.即.18.(12分)(2010•宁夏)如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高,E为AD中点(1)证明:PE⊥BC(2)若∠APB=∠ADB=60°,求直线PA与平面PEH所成角的正弦值.【分析】以H为原点,HA,HB,HP分别为x,y,z轴,线段HA的长为单位长,建立空间直角坐标系.(1)表示,,计算,就证明PE⊥BC.(2)∠APB=∠ADB=60°,求出C,P的坐标,再求平面PEH的法向量,求向量,然后求与面PEH的法向量的数量积,可求直线PA与平面PEH所成角的正弦值.【解答】解:以H为原点,HA,HB,HP分别为x,y,z轴,线段HA 的长为单位长,建立空间直角坐标系如图,则A(1,0,0),B(0,1,0)(Ⅰ)设C(m,0,0),P(0,0,n)(m<0,n>0)则.可得.因为所以PE⊥BC.(Ⅱ)由已知条件可得m=,n=1,故C(﹣),设=(x,y,z)为平面PEH的法向量则即因此可以取,由,可得所以直线PA与平面PEH所成角的正弦值为.19.(12分)(2010•新课标)为调查某地区老人是否需要志愿者提供帮助,用简单随机抽样方法从该地区调查了500位老年人,结果如表:(1)估计该地区老年人中,需要志愿者提供帮助的老年人的比例;(2)能否有99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关?(3)根据(2)的结论,能否提供更好的调查方法来估计该地区老年人中,需要志愿帮助的老年人的比例?说明理由.附:【分析】(1)由列联表可知调查的500位老年人中有40+30=70位需要志愿者提供帮助,两个数据求比值得到该地区老年人中需要帮助的老年人的比例的估算值.(2)根据列联表所给的数据,代入随机变量的观测值公式,得到观测值的结果,把观测值的结果与临界值进行比较,看出有多大把握说该地区的老年人是否需要帮助与性别有关.(3)从样本数据老年人中需要帮助的比例有明显差异,调查时,可以先确定该地区老年人中男、女的比例,再把老年人分成男、女两层并采用分层抽样方法比采用简单随机抽样方法更好.【解答】解:(1)∵调查的500位老年人中有40+30=70位需要志愿者提供帮助,∴该地区老年人中需要帮助的老年人的比例的估算值为.(2)根据列联表所给的数据,代入随机变量的观测值公式,.∵9.967>6.635,∴有99%的把握认为该地区的老年人是否需要帮助与性别有关.(3)由(2)的结论知,该地区老年人是否需要帮助与性别有关,并且从样本数据能看出该地区男性老年人与女性老年人中需要帮助的比例有明显差异,因此在调查时,先确定该地区老年人中男、女的比例,再把老年人分成男、女两层并采用分层抽样方法比采用简单随机抽样方法更好.20.(12分)(2010•宁夏)设F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,过F1斜率为1的直线ℓ与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(1)求E的离心率;(2)设点P(0,﹣1)满足|PA|=|PB|,求E的方程.【分析】(I)根据椭圆的定义可知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a,进而根据|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数表示出|AB|,进而可知直线l的方程,设A(x1,y1),B(x2,y2),代入直线和椭圆方程,联立消去y,根据韦达定理表示出x1+x2和x1x2进而根据,求得a和b的关系,进而求得a和c的关系,离心率可得.(II)设AB的中点为N(x0,y0),根据(1)则可分别表示出x0和y0,根据|PA|=|PB|,推知直线PN的斜率,根据求得c,进而求得a和b,椭圆的方程可得.【解答】解:(I)由椭圆定义知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a,又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得,l的方程为y=x+c,其中.设A(x1,y1),B(x2,y2),则A、B两点坐标满足方程组化简的(a2+b2)x2+2a2cx+a2(c2﹣b2)=0则因为直线AB斜率为1,|AB|=|x 1﹣x2|=,得,故a2=2b2所以E的离心率(II)设AB的中点为N(x0,y0),由(I)知,.由|PA|=|PB|,得k PN=﹣1,即得c=3,从而故椭圆E的方程为.21.(12分)(2010•宁夏)设函数f(x)=e x﹣1﹣x﹣ax2.(1)若a=0,求f(x)的单调区间;(2)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.【分析】(1)先对函数f(x)求导,导函数大于0时原函数单调递增,导函数小于0时原函数单调递减.(2)根据e x≥1+x可得不等式f′(x)≥x﹣2ax=(1﹣2a)x,从而可知当1﹣2a≥0,即时,f′(x)≥0判断出函数f(x)的单调性,得到答案.【解答】解:(1)a=0时,f(x)=e x﹣1﹣x,f′(x)=e x﹣1.当x∈(﹣∞,0)时,f'(x)<0;当x∈(0,+∞)时,f'(x)>0.故f(x)在(﹣∞,0)单调减少,在(0,+∞)单调增加(II)f′(x)=e x﹣1﹣2ax由(I)知e x≥1+x,当且仅当x=0时等号成立.故f′(x)≥x﹣2ax=(1﹣2a)x,从而当1﹣2a≥0,即时,f′(x)≥0(x≥0),而f(0)=0,于是当x≥0时,f(x)≥0.由e x>1+x(x≠0)可得e﹣x>1﹣x(x≠0).从而当时,f′(x)<e x﹣1+2a(e﹣x﹣1)=e﹣x(e x﹣1)(e x﹣2a),故当x∈(0,ln2a)时,f'(x)<0,而f(0)=0,于是当x∈(0,ln2a)时,f(x)<0.综合得a的取值范围为.22.(10分)(2010•新课标)如图:已知圆上的弧,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点,证明:(Ⅰ)∠ACE=∠BCD.(Ⅱ)BC2=BE•CD.【分析】(I)先根据题中条件:“”,得∠BCD=∠ABC.再根据EC 是圆的切线,得到∠ACE=∠ABC,从而即可得出结论.(II)欲证BC2=BE x CD.即证.故只须证明△BDC~△ECB即可.【解答】解:(Ⅰ)因为,所以∠BCD=∠ABC.又因为EC与圆相切于点C,故∠ACE=∠ABC所以∠ACE=∠BCD.(5分)(Ⅱ)因为∠ECB=∠CDB,∠EBC=∠BCD,所以△BDC~△ECB,故.即BC2=BE×CD.(10分)23.(10分)(2010•新课标)已知直线C1(t为参数),C2(θ为参数),(Ⅰ)当α=时,求C1与C2的交点坐标;(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.【分析】(I)先消去参数将曲线C1与C2的参数方程化成普通方程,再联立方程组求出交点坐标即可,(II)设P(x,y),利用中点坐标公式得P点轨迹的参数方程,消去参数即得普通方程,由普通方程即可看出其是什么类型的曲线.【解答】解:(Ⅰ)当α=时,C1的普通方程为,C2的普通方程为x2+y2=1.联立方程组,解得C1与C2的交点为(1,0).(Ⅱ)C1的普通方程为xsinα﹣ycosα﹣sinα=0①.则OA的方程为xcosα+ysinα=0②,联立①②可得x=sin2α,y=﹣cosαsinα;A点坐标为(sin2α,﹣cosαsinα),故当α变化时,P点轨迹的参数方程为:,P点轨迹的普通方程.故P点轨迹是圆心为,半径为的圆.24.(10分)(2010•新课标)设函数f(x)=|2x﹣4|+1.(Ⅰ)画出函数y=f(x)的图象:(Ⅱ)若不等式f(x)≤ax的解集非空,求a的取值范围.【分析】(I)先讨论x的范围,将函数f(x)写成分段函数,然后根据分段函数分段画出函数的图象即可;(II)根据函数y=f(x)与函数y=ax的图象可知先寻找满足f(x)≤ax的零界情况,从而求出a的范围.【解答】解:(Ⅰ)由于f(x)=,函数y=f(x)的图象如图所示.(Ⅱ)由函数y=f(x)与函数y=ax的图象可知,极小值在点(2,1)当且仅当a<﹣2或a≥时,函数y=f(x)与函数y=ax的图象有交点.故不等式f(x)≤ax的解集非空时,a的取值范围为(﹣∞,﹣2)∪[,+∞).。
2023年全国普通高等学校招生统一考试(上海) 数学(理工农医类) 全解全析一 填空(4’×11)1.不等式|1|1x -<地解集是 .【解析】(0,2)【解析】由11102x x -<-<⇒<<.2.若集合A ={x |x ≤2}、B ={x |x ≥a }满足A ∩B ={2},则实数a = .【解析】2【解析】由{2}, 22A B A B a =⇒⇒= 只有一个公共元素.3.若复数z 满足z =i (2-z)(i 是虚数单位),则z = .【解析】1i+【解析】由2(2)11iz i z z i i=-⇒==++.4.若函数f (x )地反函数为f -1(x )=x 2(x >0),则f (4)= .【解析】2【解析】令12(4)()44(0)2f t ft t t t -=⇒=⇒=>⇒=.5.若向量→ a 、→ b 满足|→ a |=1,|→ b |=2,且→ a 与→ b 地夹角为π3,则|→ a +→b |= .【解析】222||()()2||||2||||cos 7||3a b a b a b a a b b a b a b a b a b π+=++=++=++=⇒+ 6.函数f (x )=3sin x +sin(π2+x )地最大值是 .【解析】2【解析】由max ()cos 2sin()()26f x x x x f x π=+=+⇒=.7.在平面直角坐标系中,从六个点:A(0,0)、B(2,0)、C(1,1)、D(0,2)、E(2,2)、F(3,3)中任取三个,这三点能构成三角形地概率是 (结果用分数表示).【解析】34【解析】已知A C E F B C D 、、、共线;、、共线;六个无共线地点生成三角形总数为:36C;可构成三角形地个数为:33364315C C C --=,所以所求概率为:3336433634C C C C --=;8.设函数f (x )是定义在R 上地奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0地x 地取值范围是 .【解析】(1,0)(1,)-+∞ 【解析】 0 ()0 1 ()00 1 x f x x f x x >>⇔><⇔<<当时,;;由f (x )为奇函数得: 0 ()010 ()0 1 x f x x f x x <>⇔-<<<⇔<-⇒当时,;结论;9.已知总体地各个体地值由小到大依次为2,3,3,7,a ,b ,12,13.7,18.3,20,且总体地中位数为10.5,若要使该总体地方差最小,则a 、b 地取值分别是 .【解析】10.5,10.5a b ==【解析】根据总体方差地定义知,只需且必须10.5,10.5a b ==时,总体方差最小;10.某海域内有一孤岛,岛四周地海平面(视为平面)上有一浅水区(含边界),其边界是长轴长为2a ,短轴长为2b 地椭圆,已知岛上甲、乙导航灯地海拔高度分别为h 1、h 2,且两个导航灯在海平面上地投影恰好落在椭圆地两个焦点上,现有船只经过该海域(船只地大小忽略不计),在船上测得甲、乙导航灯地仰角分别为θ1、θ2,那么船只已进入该浅水区地判别条件是 .【解析】1122cot cot 2h h a θθ⋅+⋅≤【解析】依题意, 12||||2MF MF a+≤1122cot cot 2h h a θθ⇒⋅+⋅≤;11.方程x 2+2x -1=0地解可视为函数y =x +2地图像与函数y =1x 地图像交点地横坐标,若x 4+ax -4=0地各个实根x 1,x 2,…,x k(k ≤4)所对应地点(x i,4x i )(i =1,2,…,k )均在直线y =x 地同侧,则实数a 地取值范围是 .【解析】(,6)(6,)-∞-+∞ 【解析】方程地根显然0x ≠,原方程等价于34x a x+=,原方程地实根是曲线3y x a =+与曲线4y x=地交点地横坐标;而曲线3y x a =+是由曲线3y x =向上或向下平移||a 个单位而得到地。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷II )(数学理)【教师简评】按照“保持整体稳定,推动改革创新,立足基础考查,突出能力立意”命题指导思想,本套试卷的总体印象是:题目以常规题为主,难度较前两年困难,得高分需要扎扎实实的数学功底.1.纵观试题,小题起步较低,难度缓缓上升,除了选择题11、12、16题有一定的难度之外,其他题目难度都比较平和.2.解答题中三角函数题较去年容易,立体几何难度和去年持平,数列题的难度较去年有所提升,由去年常见的递推数列题型转变为今年的数列求极限、数列不等式的证明,不易拿满分,概率题由去年背景是“人员调配”问题,转变为今年的与物理相关的电路问题,更体现了学科之间的联系.两道压轴题以解析几何和导数知识命制,和去年比较更有利于分步得分.3.要求考生有比较强的计算能力,例如立体几何问题,题目不难,但需要一定的计算技巧和能力.不管题目难度如何变化,“夯实双基(基础知识、基本方法)”,对大多数考生来说,是以不变应万变的硬道理.(1)复数231i i -⎛⎫= ⎪+⎝⎭(A )34i -- (B )34i -+ (C )34i - (D )34i + 【答案】A【命题意图】本试题主要考查复数的运算.【解析】231i i -⎛⎫= ⎪+⎝⎭22(3)(1)(12)342i i i i --⎡⎤=-=--⎢⎥⎣⎦. (2).函数1ln(1)(1)2x y x +-=>的反函数是(A ) 211(0)x y e x +=-> (B )211(0)x y e x +=+>(C )211(R )x y e x +=-∈ (D )211(R )x y ex +=+∈【答案】D【命题意图】本试题主要考察反函数的求法及指数函数与对数函数的互化。
【解析】由原函数解得,即,又;∴在反函数中,故选D.(3).若变量,x y 满足约束条件1,,325x y x x y -⎧⎪⎨⎪+⎩≥≥≤,则2z x y =+的最大值为(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 【答案】C【命题意图】本试题主要考查简单的线性规划问题.【解析】可行域是由A (1,1),B(1,4),C(1,1)---构成的三角形,可知目标函数过C 时最大,最大值为3,故选C.(4).如果等差数列{}n a 中,34512a a a ++=,那么127...a a a +++= (A )14 (B )21 (C )28 (D )35 【答案】C【命题意图】本试题主要考查等差数列的基本公式和性质. 【解析】173454412747()312,4,7282a a a a a a a a a a a +++===∴+++===(5)不等式2601x x x --->的解集为(A ){}2,3x x x -<或> (B ){}213x x x -<,或<< (C ) {}213x x x -<<,或> (D ){}2113x x x -<<,或<<【答案】C【命题意图】本试题主要考察分式不等式与高次不等式的解法.【解析】利用数轴穿根法解得-2<x <1或x >3,故选C(6)将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中.若每个信封放2张,其中标号为1,2的卡片放入同一信封,则不同的方法共有(A )12种 (B )18种 (C )36种 (D )54种【答案】B【命题意图】本试题主要考察排列组合知识,考察考生分析问题的能力.【解析】标号1,2的卡片放入同一封信有种方法;其他四封信放入两个信封,每个信封两个有种方法,共有种,故选B.(7)为了得到函数sin(2)3y x π=-的图像,只需把函数sin(2)6y x π=+的图像(A )向左平移4π个长度单位 (B )向右平移4π个长度单位(C )向左平移2π个长度单位 (D )向右平移2π个长度单位【答案】B【命题意图】本试题主要考查三角函数图像的平移.【解析】s i n (2)6y x π=+=sin 2()12x π+,sin(2)3y x π=-=sin 2()6x π=-,所以将s i n (2)6y x π=+的图像向右平移4π个长度单位得到sin(2)3y x π=-的图像,故选B.(8)A B C V 中,点D 在A B 上,C D 平方A C B ∠.若CB a =u u r,C A b =uur ,1a =,2b =,则C D =uuu r(A )1233a b +(B )2133a b +(C )3455a b +(D )4355a b +【答案】B【命题意图】本试题主要考查向量的基本运算,考查角平分线定理. 【解析】因为C D 平分A C B ∠,由角平分线定理得A D C A 2=D BC B1=,所以D 为AB 的三等分点,且22A D A B (C B C A )33==- ,所以2121C D C A +A D C B C A a b 3333==+=+,故选B.(9)已知正四棱锥S A B C D -中,SA =,那么当该棱锥的体积最大时,它的高为(A )1 (B (C )2 (D )3【答案】C【命题意图】本试题主要考察椎体的体积,考察告辞函数的最值问题.【解析】设底面边长为a ,则高所以体积,设,则,当y 取最值时,,解得a=0或a=4时,体积最大,此时,故选C.(10)若曲线12y x -=在点12,a a -⎛⎫⎪⎝⎭处的切线与两个坐标围成的三角形的面积为18,则a = (A )64 (B )32 (C )16 (D )8 【答案】A【命题意图】本试题主要考查求导法则、导数的几何意义、切线的求法和三角形的面积公式,考查考生的计算能力.. 【解析】332211',22y xk a--=-∴=-,切线方程是13221()2y aax a ---=--,令0x =,1232y a-=,令0y =,3x a =,∴三角形的面积是121331822s a a -=⋅⋅=,解得64a =.故选A.(11)与正方体1111ABC D A B C D -的三条棱A B 、1C C 、11A D 所在直线的距离相等的点 (A )有且只有1个 (B )有且只有2个 (C )有且只有3个 (D )有无数个【答案】D【解析】直线上取一点,分别作垂直于于则分别作,垂足分别为M ,N ,Q ,连PM ,PN ,PQ ,由三垂线定理可得,PN ⊥PM ⊥;PQ ⊥AB ,由于正方体中各个表面、对等角全等,所以,∴PM=PN=PQ ,即P 到三条棱AB 、CC 1、A 1D 1.所在直线的距离相等所以有无穷多点满足条件,故选D.(12)已知椭圆2222:1(0)x y C a b ab+=>>的离心率为2,过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =,则k =(A )1 (B (C (D )2【答案】B【命题意图】本试题主要考察椭圆的性质与第二定义.【解析】设直线l 为椭圆的有准线,e 为离心率,过A ,B 分别作AA 1,BB 1垂直于l ,A 1,B 为垂足,过B 作BE 垂直于AA 1与E ,由第二定义得,,由,得,∴即k=,故选B.第Ⅱ卷注意事项:1.用0.5毫米的黑色字迹签字笔在答题卡上作答。
2010上海市春季高考数学试卷一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分。
1、函数1sin 22y x =的最小正周期T = 。
答案:π解析:由周期公式得222T πππω===。
2、已知函数2()2f x ax x =+是奇函数,则实数a = 。
答案:0解析:由奇函数定义有()()0f x f x -+=得222()2()220a x x ax x ax -+-++==,故0a =。
3、计算:21ii=+ (i 为虚数单位) 答案:1i +解析:22(1)2211(1)(1)2i i i i i i i i -+===+++-。
4、已知集合1{|||2},{|0}1A x xB x x =<=>+,则A B ⋂= 。
答案:{|12}x x -<<解析:由题知{|22}A x x =-<<,{|1}B x x =>-,故{|12}A B x x ⋂=-<<.5、若椭圆2212516x y +=上一点P 到焦点1F 的距离为6,则点P 到另一个焦点2F 的距离是 答案:4解析:由椭圆的定义知12||||210PF PF a +==,1||6PF =,故2||4PF =。
6、某社区对居民进行上海世博会知晓情况的分层抽样调查。
已知该社区的青年人、中年人和老年人分别有800人、1600人、1400人。
若在老年人中的抽样人数是70,则在中年人中的抽样人数应该是 。
答案:80。
解析:由题可知抽取的比例为701140020k ==,故中年人应该抽取人数为116008020N =⨯=。
7、已知双曲线C 经过点(1,1),它的一条渐近线方程为y =,则双曲线C 的标准方程是 。
答案:223122x y -=。
解析:设双曲线的方程为223(0)y x λλ-=≠,将点(1,1)代入可得2λ=-。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(新课标全国卷)理科数学试题本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分.第I 卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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)已知集合A{xR|x |2}},B{xZ|x4},则AB(A)(0,2)(B)[0,2](C){0,2](D){0,1,2} (2)已知复数 z3i2 (13i) ,z 是z 的共轭复数,则zz=(A)1 4(B)1 2(C)1(D)2x在点(1,1)处的切线方程为 (3)曲线yx2(A)y2x1(B)y2x1(C)y2x3(D)y2x2(4)如图,质点P 在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P 0(2,2),角速度为1,那么点P 到x 轴距离d 关于时间t 的函数图像大致为d 2 tOπ 4ABCD(5)已知命题xxp :函数y22在R 为增函数, 1xxp :函数y22在R 为减函数, 2则在命题 q :p 1p 2,q 2:p 1p 2,q 3:p 1p 2和q 4:p 1p 2中,真命1 题是(A ) q ,1 q (B ) 3 q , 2 q (C ) 3 q , 1 q (D ) 4q , 2 q4(6)某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1000粒,对于没有发芽的种子,每粒需再 补种2粒,补种的种子数记为X ,则X 的数学期望为 开始 (A)100(B )200 输入N (C)300(D )400k=1,S=0 (7)如果执行右面的框图,输入N5,则输出的数等于(A) 5 4 (B )4 5(C) 6 5 (D )5 61S=S+k(k+1) k<N 否 输出Sk=k+1 是(8)设偶函数f(x)满足 3 f(x)x8(x0),结束则{x|f(x 2)0}(A){x |x2或x4}(B){x |x0或x4} (C){x |x0或x6}(D){x |x2或x2}(9)若cos 45 ,是第三象限的角,则 1tan 1tan2 2(A)1 2(B)1 2(C)2(D)2(10)设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a ,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为(A) 2 a(B)7 3 2 a(C)11 3 2 a(D)2 5a|lgx|,0x10,(11)已知函数 f x ()12x6,x10.若a,b,c 互不相等,且f(a)f(b)f(c),则abc 的取值范围是(A)(1,10)(B)(5,6)(C)(10,12)(D)(20,24)(12)已知双曲线E 的中心为原点,P(3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为N (12,15),则E 的方程式为(A) 22 xy 36 1 (B) 22 xy 45 1 (C) 22 xy 63 1 (D) 22 xy 541第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分,第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都 必须做答,第(22)题~第(24)题为选考题,考试求做答。