湖南省2012届高三六校联考(数学理)无答案
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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.。
湖南省2012届高三六校联考理科综合能力测试时量:150分钟满分:300分注意事项:1.本试题卷分选择题和非选择题两部分,时量150分钟,满分300分.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡和本试题卷上。
2.回答选择题,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.写在本试题卷和草稿纸上无效。
3.回答非选择题时,用0。
5毫米黑色墨水签字笔将答案按题号写在答题卡上.写在本试题卷和草稿纸上无效。
4.考试结束时,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16一、选择题:本大题共13小题,每小题6分,共78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.存在于酵母菌细胞中,但不存在于颤藻细胞中的结构或成分是A.染色质B.胸腺嘧啶C.CO2 D.[H]2.右图表示一个分泌细胞.有关该细胞的叙述,错误的是A.若Y表示胰高血糖素,则该细胞在血糖浓度过低时,活动加强 B.若Y表示抗体,则该细胞是由B细胞或记忆细胞增殖分化而来C.若Y表示性激素,则该细胞受下丘脑分泌的激素直接调节D.若Y表示消化酶,则该酶自该细胞到达消化道跨过的膜层数为03.右图所示的实验装置,可用于多种生物学实验.下列与该装置相关的实验叙述,合理的是A.如果x是葡萄糖,产物Y是酒精,则条件还需添加酵母菌B.如果X是CO2,产物Y是O2,则条件只要加水绵等绿色植物 C.如果x是ADP+Pi,装置内有葡萄糖氧化分解,则Y一定是ATP D.如果X是DNA,产物Y含有U,则装置中必须加入RNA聚合酶等4.甲图中的曲线表示光照强度、温度、CO2浓度对农作物产量的影响,乙图是植物细胞代谢的部分过程示意图。
下列相关叙述,正确的是A.引起甲图中B、D两点净光合速率不同的外界因素是光照强度和CO2浓度B.甲图中A点处的三碳化合物含量少于C点处C.乙图中C6H12O6的生成和物质N的生成均在细胞质基质D.乙图所示状态,该植物细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度5.右图是4个患遗传病的家系,图中的黑色为遗传病患者,白色为表现正常个体.下列叙述正确的是A.可能是白化病遗传的家系是甲、乙、丙、丁B.肯定不是红绿色盲遗传的家系是甲、丙、丁C.家系乙中患病男孩的父母一定是该病携带者D.家系丁中的夫妇再生一个正常女儿的几率为25%6.右图中的曲线X表示某种群在理想环境中呈“J”型增长,曲线Y为某种群在有环境阻力条件下呈“S”型增长。
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 a a 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.。
炎德·英才大联考雅礼中学2012届高三月考试卷(六)数学(理科)参考答案一㊁选择题选择题答题卡题 号12345678答 案B A D DC C B A 二㊁填空题9.5 10.2-1 11.26 12.4 13.33.6 14.28 15.32 16.(1)140 (2)3961三㊁解答题17.解:(1)m ∥n ,∴(c -a )c -(b -a )(a +b )=0,∴a 2+c 2-b 2=a c ,即a 2+c 2-b 22a c =12,∴c o s B =12,B =π3.(6分)……………………………………………………………………(2)∵B =π3,∴A +C =2π3.∵三角形A B C 为锐角三角形,∴0<A <π2,0<C =2π3-A <π2,∴π6<A <π2.∵a s i n A =b s i n B =c s i n C ,且b =1,∴a +c =b s i n A +b s i n C s i n B =s i n A +s i n (2π3-A )32=23(32s i n A +32c o s A )=3s i n A +c o s A =2s i n (A +π6).∵π6<A <π2,∴π3<A +π6<2π3,∴a +c ∈(3,2].(12分)……………………………………………………18.解:(1)由题意知ξ的可能取值为0,2,4.∵ ξ=0”指的是实验成功2次,失败2次,∴P (ξ=0)=C 24(13)2(1-13)2=2481. ξ=2”指的是实验成功3次,失败1次或实验成功1次,失败3次,∴P (ξ=2)=C 34(13)3(1-13)+C 14(13)(1-13)3=4081. ξ=4”指的是实验成功4次,失败0次或实验成功0次,失败4次,∴P (ξ=4)=C 44(13)4+C 04(1-13)4=1781,∴E ξ=0×2481+2×4081+4×1781=14881,故随机变量ξ的数学期望为14881.(6分)…………………………………(2)由题设: 不等式ξx 2-ξx +1>0的解集是实数集R ”为事件A .当ξ=0时,不等式化为1>0,其解集是R ,说明事件A 发生;当ξ=2时,不等式化为2x 2-2x +1>0,∵Δ=-4<0,所以解集是R ,说明事件A 发生;当ξ=4时,不等式化为4x 2-4x +1>0⇒(2x -1)2>0,其解集为{x |x ∈R ,x ≠12},说明事件A 不发生.∴P (A )=P (ξ=0)+P (ξ=2)=2481+4081=6481.即事件A 发生的概率为6481.(12分)…………………………………………………………………………………19.解:(1)由已知,易证△A D E 和△D C E 是等边三角形,所以A E =E C =2,所以A E =12B E .又∠A E B =60°,∴A B ⊥A E ,∴A B =23,A E =E F =2.取A E 中点O ,连接D O ,F O .由A D =D E ,所以A E ⊥D O ;由A F =E F ,所以A E ⊥F O ,所以A E ⊥平面D O F ,所以A E ⊥D F .(6分)………………………………………………………………………(2)以点O 为原点,以O F ,O E ,O D 为x ,y ,z 轴的正方向建立空间直角坐标系,则O (0,0,0),D (0,0,3),B (23,-1,0),E (0,1,0),A (0,-1,0),→D B =(23,-1,-3),→D E =(0,1,-3).设平面D B E 的法向量n 1=(x ,y ,z ),由→D B ㊃n 1=0,→D E ㊃n 1=0,求得n 1=(1,3,1);同理可求得平面A B D 的一个法向量n 2=(0,-3,1),所以c o s θ=|n 1㊃n 2|n 1||n 2||=55.(12分)…………………20.解:(1)当x ≥2时,f (x )=P (x )-P (x -1)=-3x 2+39x ,x =1也符合.故第x 个月的预期销售量f (x )=-3x 2+39x (x ≤12,x ∈N *).(5分)…………………………………………(2)设月利润为h (x )(千元),则h (x )=-3e x (x -13),1≤x ≤3且x ∈N *x 3-27x 2+240x +100,3<x ≤12且x ∈N {*.令H (x )=-3e x (x -13),1≤x ≤3x 3-27x 2+240x +100,3<x ≤{12,则H '(x )=-3e x (x -12),1≤x ≤33(x -8)(x -10),3<x ≤{12.当1≤x ≤3时,H '(x )>0⇒H (x )m a x =H (3)<30㊃33=810;当3<x ≤12时,H (8)=804,H (12)=820⇒H (x )m a x =H (12)=820.∴当x ∈N *,x ≤12时,h (x )m a x =h (12)=820.故在实际销售过程中,第12个月的月利润达到最大值,最大值是820千元.(13分)……………………………21.解:(1)设M (x ,y ),则由题意得x 2+(y -1)2=|y +1|,化简得x 2=4y .(4分)………………………………(2)由题意可设A B 的方程为y =k x +1,代入x 2=4y 得x 2-4k x -4=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.由y =14x 2,y '=12x ,易求得l 1,l 2的方程分别为y =12x x 1-14x 21, ①y =12x x 2-14x 22, ②故由①②解得P 的坐标为P (x 1+x 22,14x 1x 2),即P (2k ,-1),从而k P F =-1k,所以k A B ㊃k C D =k (-1k)=-1,因此A B ⊥C D .设C (x 3,y 3),D (x 4,y 4),则同理可得x 3+x 4=-4k ,x 3x 4=-4,所以→A D ㊃→C B =(→A F +→F D )㊃(→C F +→F B )=→A F ㊃→C F +→A F ㊃→F B +→F D ㊃→C F +→F D ㊃→F B =→A F ㊃→F B +→F D ㊃→C F =|→A F ||→F B |+|→F D ||→C F |=(y 1+1)(y 2+1)+(y 3+1)(y4+1)=(k x 1+2)(k x 2+2)+(-1k x 3+2)(-1k x 4+2)=k 2x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4+1k2x 3x 4-2k (x 3+x 4)+4=4(k 2+1k 2)+8≥4×2+8=16.当且仅当k 2=1k2,即k =±1时,→A D ㊃→C B 取最小值16.(13分)……………………………………………………22.解:(1)因为a 2n +1=2a 2n +a n a n +1,即(a n +1+a n )(2a n -a n +1)=0.又a n >0,所以有2a n -a n +1=0,所以2a n =a n +1,所以数列{a n }是公比为2的等比数列.由a 2+a 4=2a 3+4得2a 1+8a 1=8a 1+4,解得a 1=2.故数列{a n }的通项公式为a n =2n (n ∈N *).(4分)…………………………………………………………………(2)b n =n a n (2n +1)㊃2n =n 2n +1,所以b 1=13,b m =m 2m +1,b n =n 2n +1.若b 1,b m ,b n 成等比数列,则(m 2m +1)2=13(n 2n +1),即m 24m 2+4m +1=n 6n +3.由m 24m 2+4m +1=n 6n +3,可得3n =-2m 2+4m +1m2,所以-2m 2+4m +1>0,从而1-62<m <1+62.又m ∈N *,且m >1,所以m =2,此时n =12.故当且仅当m =2,n =12,使得b 1,b m ,b n 成等比数列.(8分)………………………………………………………(3)构造函数f (x )=l n (1+x )-x (x ≥0),则f '(x )=11+x -1=-x 1+x ,当x >0时,f '(x )<0,即f (x )在(0,+∞)上单调递减,所以f (x )<f (0)=0,∴l n (1+x )-x <0,所以l n c n =l n (1+n a n)=l n (1+n 2n )<n 2n ,所以l n T n <12+222+323+ +n 2n ,记A n =12+222+323+ +n 2n ,则12A n =122+223+324+ +n -12n +n 2n +1,所以A n -12A n =12+122+123+ +12n -n 2n +1=1-n +22n +1<1,即A n <2,所以l n T n <2,所以T n <e 2<9.(13分)…………………………………………………………………。
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。
湖南省2012届高三六校联考数学(理科)题本试题卷包括选择题、填空题和解答题三部分,共6分页。
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.在复平面内,复数z=131对应的点位于A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.在正项等比数列{a n }中,若a 2+a 3=2,a 2a 4+a 2a 5+a 3a 4+a 3a 5=1,则a 5+a 6= A .14B .12C .1D .2 3.在去年我省某市组织的一次高三数学竞赛中,全体参赛学生的成绩X 服从正态分布X ~N(60,100),已知成绩在90分以上(包括90)的学生有13人,则此次参加竞赛的学生人数是(参考数据:P (μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.9974是) A .8000人 B .9000人 C .10000人 D .11000人4.某器物的三视图如右图所示,其上、下两部分的体积分别记为V 1、 V 2,根据图中数据可知V 1:V 2= A4 B .4C1D .15.设Rt△ABC 的三边长分别为a 、b 、c (a <b <c ),则“a:b :c=3: 4:5”是“a、b 、C 等差数列的”的A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充分必要条件D .既非充分又非必要条件 6.由曲线y=x 2和直线x=0,x=1,y=14所围成的封闭图形的面积为A .14B .13C .12D .237.如图,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数T= asin (ωt+φ)+b ,则与27℃最接近的时刻大约是 A .11点 B .12点 C .11点半 D .12点半8.若函数f (x )=x 4+ax 3+ax 2+ax+1有零点,则实数a 的取值范围是 A .(-∞,-2]∪[23,+∞) B .[-2,23] C .(-∞,-23]∪[2,+∞) D .[-23,2] 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.已知在极坐标系下,圆C :ρ=2(cos θ+sin θ)和直线l :ρsin (θ-4π),则圆心C 到直线l 的距离是 。
2012年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(湖南卷)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 |x 2≤x },则M ∩N 等于( ) A .{0} B .{0,1} C .{-1,1} D .{-1,0,1}2.命题“若π4α=,则tan α=1”的逆否命题是( ) A .若π4α≠,则tan α≠1 B .若π4α=,则tan α≠1C .若tan α≠1,则π4α≠D .若tan α≠1,则π4α=3.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()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 .221205x y -= B .221520x y -= C .2218020x y -= D .2212080x y -= 6.函数f (x )=sin x -cos(x +π6)的值域为( )A .[-2,2] B.[C .[-1,1] D.[ 7.在△ABC 中,AB =2,AC =3,1AB BC ⋅=,则BC 等于( ) ABC. D8.已知两条直线l 1:y =m 和l 2:821y m =+(m >0),l 1与函数y =|log 2x |的图象从左至右相交于点A ,B ,l 2与函数y =|log 2x |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,a >0)有一个公共点在x 轴上,则a =________.10.不等式|2x +1|-2|x -1|>0的解集为__________________.11.如图,过点P 的直线与O 相交于A ,B 两点,若P A =1,AB =2,PO =3,则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________.(用数字作答) 14.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 =________.理图15.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π6ϕ=,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________.16.设N =2n (n ∈N *,n ≥2),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 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2iN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.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.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位顾客的已知这100(1)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;(2)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.18.如图,在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,AB =4,BC =3,AD =5,∠DAB =∠ABC =90°,E 是CD 的中点.(1)证明:CD ⊥平面P AE ;(2)若直线PB 与平面P AE 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.已知数列{a n }的各项均为正数,记A (n )=a 1+a 2+…+a n ,B (n )=a 2+a 3+…+a n +1,C (n )=a 3+a 4+…+a n +2,n =1,2,….(1)若a 1=1,a 2=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.20.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).(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.21.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1上的点均在圆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.(1)求曲线C 1的方程;(2)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,分别与曲线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.22.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.1. B 由N ={x |x 2≤x },得x 2-x ≤0⇒x (x -1)≤0, 解得0≤x ≤1.又∵M ={-1,0,1}, ∴M ∩N ={0,1}. 2. C 命题“若π4α=,则tan α=1”的逆否命题是“若tan α≠1,则π4α≠”.3. D 若为D 项,则主视图如图所示,故不可能是D 项.4. D D 项中,若该大学某女生身高为170 cm ,则其体重约为:0.85×170-85.71= 58.79(kg).故D 项不正确. 5. A 由2c =10,得c =5, ∵点P (2,1)在直线by x a=上, ∴21ba=.又∵a 2+b 2=25,∴a 2=20,b 2=5. 故C 的方程为221205x y -=.6. B f (x )=sin x -cos(x +π6)=31sin sin )2x x x -- =33sin 2x x 313(cos )2x x - π3sin()[3,3]6x -∈.故选B 项.7. A ∵||||cos(π)2||(cos )1AB BC AB BC B BC B ⋅=⋅-=⋅-=,∴1cos 2||B BC =-. 又∵222||||||cos 2||||AB BC AC B AB BC +-=⋅ =24||9122||2||BC BC BC +-=-⨯⨯ , ∴2||=3BC .∴|3BC BC=.8. B 由题意作出如下的示意图.由图知a =|x A -x C |,b =|x D -x B |, 又∵x A ·x B =1,x C ·x D =1,∴11||1||||C A A C A C x x b a x x x x -==-.y A +y C =-log 2x A -log 2x C=-log 2x A x C =8218172122122m m m m ++=+-≥++,当且仅当218221m m +=+,即32m =时取等号. 由-log 2x A x C ≥72,得log 2x A x C ≤72-,即0<x A x C ≤722-从而72122||A C b a x x =≥= 当32m =时,ba 取得最小值82B 项.9.答案:32解析:∵C 1:1,12,x t y t =+⎧⎨=-⎩∴C 1的方程为2x +y -3=0.∵C 2:sin ,3cos ,x a y θθ=⎧⎨=⎩∴C 2的方程为22219x y a +=. ∵C 1与C 2有一个公共点在x 轴上,且a >0, ∴C 1与x 轴的交点(32,0)在C 2上, 代入解得32a =. 10.答案:{x |x >14} 解析:对于不等式|2x +1|-2|x -1|>0,分三种情况讨论: 1°,当12x <-时,-2x -1-2(-x +1)>0,即-3>0,故x 不存在; 2°,当112x -≤≤时,2x +1-2(-x +1)>0, 即114x <≤; 3°,当x >1时,2x +1-2(x -1)>0,3>0, 故x >1. 综上可知,14x >,不等式的解集是14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭.11.解析:过P 作圆的切线PC 切圆于C 点,连结OC .∵PC 2=P A ·PB =1×3=3,∴PC =.在Rt △POC中,OC ==.12.答案:10解析:∵z =(3+i)2,∴|z |=32+12=10. 13.答案:-160解析:6的通项为616C (rr r r T -+=- =(-1)r 6C r26-r x 3-r .当3-r =0时,r =3. 故(-1)336C26-3=-36C23=-160.14.答案:-4解析:输入x =-1,n =3.i =3-1=2,S =6×(-1)+2+1=-3; i =2-1=1,S =(-3)×(-1)+1+1=5; i =1-1=0,S =5×(-1)+0+1=-4; i =0-1=-1,-1<0,输出S =-4.15.答案:(1)3 (2)π4 f (x )=sin(ωx +φ),f ′(x )=ωcos(ωx +φ). 解析:(1)π6ϕ=时,f ′(x )=ωcos(ωx +π6).∵'(0)f =,即πcos 6ω=∴ω=3.(2)当ωx +φ=π2时,π2x ϕω-=;当ωx +φ=3π2时,3π2x ϕω-=.由几何概型可知,该点在△ABC 内的概率为3π2π212π11||||||||2223π2[0cos()]sin()π2AC P x x ϕωϕωωωωϕωωϕωωϕϕω--⨯⨯⋅⋅==--+-+-⎰=π23ππ22sin()sin()ϕϕωϕωϕωω---⋅++⋅+=π23ππsin()sin()22-+=ππ2114=+. 16.答案:(1)6 (2)3×2n -4+11解析:(1)由题意知,当N =16时,P 0=x 1x 2x 3x 4x 5…x 16,P 1=x 1x 3x 5…x 15x 2x 4…x 16,则 P 2=x 1x 5x 9x 13x 3x 7x 11x 15x 2x 6x 10x 14x 4x 8x 12x 16, 此时x 7位于P 2中的第6个位置.(2)方法同(1),归纳推理知x 173位于P 4中的第3×2n -4+11个位置.17.解:(1)由已知得25+y +10=55,x +30=45,所以x =15,y =20,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153(1)10020P X ===,303( 1.5)30010P X ===,251(2)1004P X ===,201( 2.5)1005P X ===,101(3)10010P X ===.X 的分布列为X 的数学期望为()3311111.52 2.531.920104510E X ⨯⨯⨯⨯⨯=++++=. (2)记A 为事件“该顾客结算前的等候时间不超过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 (X 1=1且X 2=1)+P (X 1=1且X 2=1.5)+P (X 1=1.5且X 2=1).由于各顾客的结算相互独立,且X 1,X 2的分布列都与X 的分布列相同,所以 P (A )=P (X 1=1)×P (X 2=1)+P (X 1=1)×P (X 2=1.5)+P (X 1=1.5)×P (X 2=1)=333333920202010102080⨯+⨯+⨯=. 故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为980.18.解:解法一:(1)如图所示,连接AC .由AB =4,BC =3,∠ABC =90°得AC =5.又AD =5,E 是CD 的中点,所以CD ⊥AE .因为P A ⊥平面ABCD ,CD 平面ABCD ,所以P A ⊥CD .而P A ,AE 是平面P AE 内的两条相交直线,所以CD ⊥平面P AE .(2)过点B 作BG ∥CD ,分别与AE ,AD 相交于点F ,G ,连结PF .由(1)CD ⊥平面P AE 知,BG ⊥平面P AE .于是∠BPF 为直线PB 与平面P AE 所成的角,且BG ⊥AE . 由P A ⊥平面ABCD 知,∠PBA为直线PB 与平面ABCD 所成的角.由题意∠PBA =∠BPF ,因为sin ∠PBA =PA PB,sin ∠BPF =BF PB ,所以P A =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 ==2AB BF BG ===.于是P A =BF . 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 111633V S PA =⨯⨯=⨯=解法二:如图所示,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P A =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 ).(1)易知CD =(-4,2,0),AE =(2,4,0),AP=(0,0,h ).因为CD AE ⋅ =-8+8+0=0,CD AP ⋅=0,所以CD ⊥AE ,CD ⊥AP ,而AP ,AE 是平面P AE 内的两条相交直线,所以CD ⊥平面P AE .(2)由题设和(1)知,CD ,PA分别是平面P AE ,平面ABCD 的法向量.而PB 与平面P AE 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CD PB PA PB CD PB PA PB⋅⋅=⋅⋅.由(1)知,CD =(-4,2,0),PA=(0,0,-h ). 又PB=(4,0,-h ),故2=.解得5h =.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111633V S PA =⨯⨯=⨯=19.解:(1)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a n +1-a 1=a n +2-a 2,亦即a n +2-a n +1=a 2-a 1=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)①必要性:若数列{a n }是公比为q 的等比数列,则对任意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a n +2-a 2=q (a n +1-a 1),即 a n +2-qa n +1=a 2-qa 1.由n =1有B (1)=qA (1),即a 2=qa 1,从而a n +2-qa n +1=0. 因为a n >0,所以2211n n a a q a a ++==. 故数列{a n }是首项为a 1,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.20.解:(1)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T 1(x ),T 2(x ),T 3(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. (2)完成订单任务的时间为f (x )=max{T 1(x ),T 2(x ),T 3(x )},其定义域为{x |0<x <2001k+,x ∈N *}.易知,T 1(x ),T 2(x )为减函数,T 3(x )为增函数.注意到T 2(x )=2kT 1(x ),于是 ①当k =2时,T 1(x )=T 2(x ),此时 f (x )=max{T 1(x ),T 3(x )} =max{10001500,2003x x-}. 由函数T 1(x ),T 3(x )的单调性知,当100015002003x x=-时f (x )取得最小值,解得4009x =. 由于40044459<<,而f (44)=T 1(44)=25011,f (45)=T 3(45)=30013,f (44)<f (45). 故当x =44时完成订单任务的时间最短,且最短时间为f (44)=25011.②当k >2时,T 1(x )>T 2(x ),由于k 为正整数,故k ≥3,此时150********200(1)200(13)50k x x x≥=-+-+-.记375()50T x x=-,φ(x )=max{T 1(x ),T (x )},易知T (x )是增函数,则f (x )=max{T 1(x ),T 3(x )}≥max{T 1(x ),T (x )} =φ(x )=max{1000375,50x x-}. 由函数T 1(x ),T (x )的单调性知,当100037550x x=-时φ(x )取最小值,解得40011x =. 由于400363711<<,而φ(36)=T 1(36)=250250911>,φ(37)=T (37)=3752501311>. 此时完成订单任务的最短时间大于25011.③当k <2时,T 1(x )<T 2(x ),由于k 为正整数,故k =1,此时f (x )=max{T 2(x ),T 3(x )}=max{2000750,100x x -}. 由函数T 2(x ),T 3(x )的单调性知,当2000750100x x=-时f (x )取最小值,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44,88,68.21.解:(1)方法一:设M 的坐标为(x ,y ),由已知得|2|3x +=.易知圆C 2上的点位于直线x =-2的右侧,于是x +2>0,所以5x =+.化简得曲线C 1的方程为y 2=20x .方法二:由题设知,曲线C 1上任意一点M 到圆C 2圆心(5,0)的距离等于它到直线x =-5的距离.因此,曲线C 1是以(5,0)为焦点,直线x =-5为准线的抛物线.故其方程为y 2=20x .(2)当点P 在直线x =-4上运动时,P 的坐标为(-4,y 0).又y 0≠±3,则过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.于是3=.整理得72k +18y 0k +y 02-9=0.①设过P 所作的两条切线P A ,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.故001218724y yk k +=-=-.② 由101240,20k x y y k y x -++=⎧⎨=⎩得k 1y 2-20y +20(y 0+4k 1)=0.③设四点A ,B ,C ,D 的纵坐标分别为y 1,y 2,y 3,y 4,则y 1,y 2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②④⑤三式得010*******400(4)(4)y k y k y y y y k k ++==201201212400[4()16]y k k y k k k k +++=22001212400(16)6 400y y k k k k -+=. 所以,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6 400.22.解:(1)若a <0,则对一切x >0,f (x )=e ax -x <1,这与题设矛盾.又a ≠0,故a >0. 而f ′(x )=a e ax -1,令f ′(x )=0得11ln x a a=.当11ln x a a <时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当11ln x a a >时,f ′(x )>0,f (x )单调递增.故当11ln x a a =时,f (x )取最小值11111(ln )ln f a a a a a=-.于是对一切x ∈R ,f (x )≥1恒成立.当且仅当111ln 1a a a-≥.① 令g (t )=t -t ln t ,则g ′(t )=-ln t .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.故当t =1时,g (t )取最大值g (1)=1.因此,当且仅当11a=,即a =1时,①式成立. 综上所述,a 的取值集合为{1}.(2)由题意知,21212121()()e e 1ax ax f x f x k x x x x --==---. 令φ(x )=f ′(x )-k =a e ax-2121e e ax ax x x --.则φ(x 1)=121e ax x x --[e a (x 2-x 1)-a (x 2-x 1)-1],φ(x 2)=221e ax x x -[e a (x 1-x 2)-a (x 1-x 2)-1].令F (t )=e t -t -1,则F ′(t )=e t -1. 当t <0时,F ′(t )<0,F (t )单调递减; 当t >0时,F ′(t )>0,F (t )单调递增.故当t ≠0时,F (t )>F (0)=0,即e t -t -1>0.从而e a (x 2-x 1)-a (x 2-x 1)-1>0,e a (x 1-x 2)-a (x 1-x 2)-1>0.又121e 0ax x x >-,221e 0ax x x >-,所以φ(x 1)<0,φ(x 2)>0.因为函数y =φ(x )在区间[x 1,x 2]上的图象是连续不断的一条曲线,所以存在c ∈(x 1,x 2),使得φ(c )=0.又φ′(x )=a 2e ax>0,φ(x )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,f ′(x )>k .综上所述,存在x 0∈(x 1,x 2),使f ′(x 0)>k 成立,且x 0的取值范围为()212211e e ln ,ax ax x a a x x ⎛⎫- ⎪ ⎪-⎝⎭.。
绝密★启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)理科数学本试卷共24题,共150分。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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}1,0,1{−=M ,}{2x x x N ≤=,则=N MA .}0{B .}1,0{C .}1,1{−D .}1,0,1{− 2.命题“若4πα=,则1tan =α”的逆否命题是A .若4πα≠,则1tan ≠α B .若4πα=,则1tan ≠αC .若1tan ≠α,则4πα≠D .若1tan ≠α,则4πα=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 y x ),,2,1(n i =,用最小二乘法建立的回归方程为71.8585.0ˆ−=x y ,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),(y xC .若该大学某女生身高增加1cm ,则其体重约增加85.0kgD .若该大学某女生身高为170cm ,则可断定其体重比为79.58kg5.已知双曲线1:2222=−b y a x C 的焦距为10 ,点)1,2(P 在C 的渐近线上,则C 的方程为A .152022=−y x B .120522=−y x C .1208022=−y x D .1802022=−y x 6.函数)6cos(sin )(π+−=x x x f 的值域为A .]2,2[−B .]3,3[−C .]1,1[−D .]23,23[−7.在ABC ∆中,2=AB ,3=AC ,1=⋅BC AB ,则=BCABC .D8.已知两条直线m y l =:1和)0(128:2>+=m m y l ,1l 与函数x y 2log =的图像从左至右相交于点B A ,,2l 与函数x y 2log =的图像从左至右相交于点D C ,.记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为b a ,.当m 变化时,的最小值为 A . B . C .348 D .344二、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⎩⎨⎧−=+=t y t x C 21,1:1(t 为参数)与曲线⎩⎨⎧==θθcos 3,sin :2y a x C (θ为参数,0>a )有一个公共点在x 轴上,则=a . 10.不等式01212>−−+x x 的解集为 .11.如图2,过点P 的直线与⊙O 相交于B A ,两点.若1=PA ,2=AB ,3=PO ,则⊙O 的半径等于 .(二)必做题(12~16题)12.已知复数2)3(i z +=(i 为虚数单位),则=z . 13.6)12(xx −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3,1=−=n x ,则输出的数=S .ba15.函数)sin()(ϕω+=x x f 的导函数)(x f y '=的部分图象如图4所示,其中,P 为图象与y 轴的交点,C A ,为图象与x 轴的两个交点,B 为图象的最低点. (1)若6πϕ=,点P 的坐标为)233,0(,则=ω ; (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 . 16.设*2(,)nN n N n =∈≥2,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和后个位置,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()nN n =≥8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.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) 18.(本小题满分12分)ABC 2N 2N 2N如图5,在四棱锥P ABCD −中,PA ⊥平面ABCD ,4AB =,3BC =,5AD =,90DAB 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12()n A n a a a =+++,231()n B n a a a +=+++,342()n C n 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 上的点均在圆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()axf 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 的图像上取定两点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()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)理科数学 (参考答案)1.【答案】B 【解析】 M={-1,0,1} M ∩N={0,1}.2. 【答案】C【解析】因为“若,则”的逆否命题为“若,则”,所以 “若α=,则tan α=1”的逆否命题是 “若tan α≠1,则α≠”.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. 【答案】D【解析】【解析】由回归方程为=0.85x-85.71知随的增大而增大,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过程知,所以回归直线过样本点的中心(,),利用回归方程可以预测估计总体,所以D 不正确. 5.【答案】A【解析】设双曲线C :-=1的半焦距为,则.又C 的渐近线为,点P (2,1)在C 的渐近线上,,即. 又,,C 的方程为-=1.6.【答案】B{}0,1N =∴p q p ⌝q ⌝4π4πy y x ˆ()y bx a bx y bx a y bx =+=+−=−x y 22x a 22y bc 210,5c c ==b y x a =±12ba∴=2a b =222c a b =+a ∴==∴220x 25y【解析】f (x )=sinx-cos(x+),,值域为]. 7.【答案】A【解析】由下图知..又由余弦定理知,解得.8.【答案】B【解析】在同一坐标系中作出y=m ,y=(m >0),图像如下图,由= m ,得,= ,得.依照题意得.,9.【答案】 6π1sin cos sin )226x x x x π=−+=−[]sin()1,16x π−∈−()f x ∴AB BC = cos()2(cos )1AB BC B BC B π−=⨯⨯−=1cos 2B BC ∴=−222cos 2AB BC AC B AB BC+−=⋅BC =821m +2log y x =2log x 122,2m mx x −==2log x 821m +821821342,2m m x x +−+==8218218218212222,22,22m m mmmm m m b a b a++−−+−−+−=−=−=−821821222m m mm +++==8141114312122222m m m m +=++−≥−=++min ()b a ∴=32AC821m =+xm【解析】曲线:直角坐标方程为,与轴交点为;曲线 :直角坐标方程为,其与轴交点为, 由,曲线与曲线有一个公共点在X 轴上,知. 10.【答案】 【解析】令,则由得的解集为.11.【解析】设交圆O 于C,D ,如图,设圆的半径为R ,由割线定理知12.【答案】10【解析】=,. 13.【答案】-160 【解析】()6的展开式项公式是.由题意知,所以二项展开式中的常数项为. 14.【答案】【解析】输入 ,n =3,,执行过程如下:;;,所以输出的是.15. 【答案】(1)3;(2)(lbylfx )1C 1,12x t y t=+⎧⎨=−⎩32y x =−x 3(,0)22C sin ,3cos x a y θθ=⎧⎨=⎩22219x y a +=x (,0),(,0)a a −0a >1C 2C 32a =14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭()2121f x x x =+−−()f x 13,()2141,(1)23,(1)x x x x ⎧−<−⎪⎪⎪=−−≤≤⎨⎪>⎪⎪⎩()f x 0>14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭PO ,1(12)(3-)(3),PA PB PC PD r r r ⋅=⋅⨯+=+∴=即2(3)z i =+29686i i i ++=+10z ==663166C (C 2(1)r r r r rr r r T x −−−+==−30,3r r −==33346C 2(1)160T =−=−4−1x =−2:6233i S ==−++=−1:3(1)115i S ==−−++=0:5(1)014i S ==−++=−4−4πO【解析】(1),当,点P 的坐标为(0,)时 ; (2)由图知,,设的横坐标分别为. 设曲线段与x 轴所围成的区域的面积为则,由几何概型知该点在△ABC 内的概率为. 16.【答案】(1)6;(2)【解析】(1)当N=16时,,可设为, ,即为,,即, x 7位于P 2中的第6个位置,;(2)方法同(1),归纳推理知x 173位于P 4中的第个位置.17.【解析】(1)由已知,得所以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 的分布为X 的数学期望为 . (Ⅱ)记A 为事件“该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟”,为该顾客前面第位顾客的结算时间,则()y f x '=cos()x ωωϕ=+6πϕ=2cos,362πωω=∴=222T AC ππωω===122ABCS AC πω=⋅=,A B ,a b ABC S ()()sin()sin()2bbaaS f x dx f x a b ωϕωϕ'===+−+=⎰224ABCSP Sππ===43211n −⨯+012345616P x x x x x x x =(1,2,3,4,5,6,,16)113571524616P x x x x x x x x x =(1,3,5,7,9,2,4,6,8,,16)2159133711152616P x x x x x x x x x x x =(1,5,9,13,3,7,11,15,2,6,,16)43211n −⨯+251055,35,y x y ++=+=15,20.x y ==153303251(1),( 1.5),(2),10020100101004p X p X p X =========201101( 2.5),(3).100510010p X p X ======X 33111()1 1.52 2.53 1.920104510E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=(1,2)i X i =i. 由于顾客的结算相互独立,且的分布列都与X 的分布列相同,所以. 故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为. 18. 【解析】解法1(Ⅰ如图(1)),连接AC ,由AB=4,,E是CD的中点,所以所以而内的两条相交直线,所以CD ⊥平面PAE. (Ⅱ)过点B作由(Ⅰ)CD ⊥平面PAE 知,BG⊥平面PAE.于是为直线PB与平面PAE 所成的角,且.由知,为直线与平面所成的角.由题意,知因为所以 由所以四边形是平行四边形,故于是在中,所以于是 又梯形的面积为所以四棱锥的体积为 121212()(11)(1 1.5)( 1.51)P A P X X P X X P X X ===+==+==且且且12,X X 121212()(1)1)(1)( 1.5)( 1.5)(1)P A P X P X P X P X P X P X ==⨯=+=⨯=+=⨯=(333333920202010102080=⨯+⨯+⨯=9803BC =90 5.ABC AC ∠==,得5,AD =又.CD AE ⊥,,PA ABCD CD ABCD ⊥⊂平面平面.PA CD ⊥,PA AE 是平面PAE ,,,,.BG CD AE AD F G PF //分别与相交于连接BPF ∠BG AE ⊥PA ABCD ⊥平面PBA ∠PB ABCD 4,2,,AB AG BG AF ==⊥,PBA BPF ∠=∠sin ,sin ,PA BF PBA BPF PB PB∠=∠=.PA BF =90//,//,DAB ABC AD BC BG CD ∠=∠=知,又BCDG 3.GD BC ==2.AG =Rt ΔBAG 4,2,,AB AG BG AF ==⊥25AB BG BF BG =====5PA BF ==ABCD 1(53)416,2S =⨯+⨯=P ABCD −解法2:如图(2),以A 为坐标原点,所在直线分别为建立空间直角坐标系.设则相关的各点坐标为:(Ⅰ)易知因为所以而是平面内的两条相交直线,所以(Ⅱ)由题设和(Ⅰ)知,分别是,的法向量,而PB 与所成的角和PB 与所成的角相等,所以由(Ⅰ)知,由故解得. 又梯形ABCD 的面积为,所以四棱锥的体积为 . 19.【解析】(l bylfx )解(1)对任意,三个数是等差数列,所以即亦即故数列是首项为1,公差为4的等差数列.于是 (Ⅱ)(1)必要性:若数列是公比为q的等比数列,则对任意,有111633515V S PA =⨯⨯=⨯⨯=,,AB AD AP x y z轴,轴,轴,PAh =(4,0,0),(4,0,0),(4,3,0),(0,5,0),(2,4,0),(0,0,).A B C D E P h (4,2,0),(2,4,0),(0,0,).CD AE AP h =−==8800,0,CD AE CD AP ⋅=−++=⋅=,.CD AE CD AP ⊥⊥,AP AE PAE .CD PAE ⊥平面,CD AP PAE 平面ABCD 平面PAE 平面ABCD 平面cos ,cos ,.CD PB PA PB CD PB PA PB CD PBPA PB⋅⋅<>=<>=⋅⋅,即(4,2,0),(0,0,),CD AP h =−=−(4,0,),PB h =−=5h =1(53)4162S =⨯+⨯=P ABCD −111633515V S PA =⨯⨯=⨯⨯=N n *∈(),(),()A n B n C n ()()()(),B n A n C n B n −=−112,n n a a a ++−=2121 4.n n a a a a +−−=−={}n a 1(1)44 3.n a n n =+−⨯=−{}n a N n *∈由知,均大于0,于是即==,所以三个数组成公比为的等比数列. (2)充分性:若对于任意,三个数组成公比为的等比数列, 则,于是得即由有即,从而. 因为,所以,故数列是首项为,公比为的等比数列, 综上所述,数列是公比为的等比数列的充分必要条件是:对任意n ∈N ﹡,三个数组成公比为的等比数列.20.【解析】 解:(Ⅰ)设完成A,B,C 三种部件的生产任务需要的时间(单位:天)分别为由题设有期中均为1到200之间的正整数.(Ⅱ)完成订单任务的时间为其定义域为易知,为减函数,为增函数.注意到 于是(1)当时, 此时1.n nq a a −=0n a >(),(),()A n B n C n 12)2311212(......(),()......n n n nq a a a a a a B n q A n a a a a a a +++++++===++++++231)342231231(......(),()......n n n n q a a a a a a C n q B n a a a a a a ++++++++++===++++++()()B n A n ()()C n B n q (),(),()A n B n C n q N n *∈(),(),()A n B n C n q ()(),()()B n qA n C n qB n ==[]()()()(),C n B n q B n A n −=−2211(),n n a a q a a ++−=−2121.n n a qa a a ++−=−1n =(1)(1),B qA =21a qa =210n n a qa ++−=0n a >2211n n a a q a a ++=={}n a 1a q {}n a q (),(),()A n B n C n q 123(),(),(),T x T x T x 12323000100020001500(),(),(),6200(1)T x T x T x x x kx k x⨯====−+,,200(1)x kx k x −+{}123()max (),(),(),f x T x T x T x =2000,.1x x x N k *⎧⎫<<∈⎨⎬+⎩⎭12(),()T x T x 3()T x 212()(),T x T x k=2k =12()(),T x T x =,由函数的单调性知,当时取得最小值,解得 .由于 . 故当时完成订单任务的时间最短,且最短时间为. (2)当时, 由于为正整数,故,此时易知为增函数,则.由函数的单调性知,当时取得最小值,解得 .由于 此时完成订单任务的最短时间大于. (3)当时,由于为正整数,故,此时由函数的单调性知,当时取得最小值,解得.类似(1)的讨论.此时 完成订单任务的最短时间为,大于. 综上所述,当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{}1310001500()max (),()max ,2003f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬−⎩⎭13(),()T x T x 100015002003x x=−()f x 4009x =134********4445,(44)(44),(45)(45),(44)(45)91113f T f T f f <<====<而44x =250(44)11f =2k >12()(),T x T x >k 3k ≥{}1375(),()max (),()50T x x T x T x xϕ==−()T x {}13()max (),()f x T x T x ={}1max (),()T x T x ≥1000375()max ,50x x x ϕ⎧⎫==⎨⎬−⎩⎭1(),()T x T x 100037550x x =−()x ϕ40011x =14002502503752503637,(36)(36),(37)(37),119111311T T ϕϕ<<==>==>而250112k <12()(),T x T x <k1k ={}232000750()max (),()max ,.100f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬−⎩⎭23(),()T x T x 2000750100x x =−()f x 80011x =2509250112k =分别为44,88,68.21.【解析】(Ⅰ)解法1 :设M 的坐标为,由已知得,易知圆上的点位于直线的右侧.于是,所以.化简得曲线的方程为.解法2 :由题设知,曲线上任意一点M 到圆心的距离等于它到直线的距离,因此,曲线是以为焦点,直线为准线的抛物线,故其方程为.(Ⅱ)当点P 在直线上运动时,P 的坐标为,又,则过P 且与圆相切得直线的斜率存在且不为0,每条切线都与抛物线有两个交点,切线方程为.于是整理得①设过P 所作的两条切线的斜率分别为,则是方程①的两个实根,故② 由得 ③ 设四点A,B,C,D 的纵坐标分别为,则是方程③的两个实根,所以④同理可得⑤于是由②,④,⑤三式得(,)xy 23x +=2C 2x =−20x +>5x =+1C 220y x =1C 2C (5,0)5x =−1C (5,0)5x =−220y x =4x =−0(4,)y −03y ≠±2C k 0(4),y y k x −=+0即kx-y+y+4k=0 3.=2200721890.k y k y ++−=,PA PC 12,k k 12,k k 001218.724y yk k +=−=−101240,20,k x y y k y x −++=⎧⎨=⎩21012020(4)0.k y y y k −++=1234,,,y y y y 0112120(4).y k y y k +⋅=0234220(4).y k y y k +⋅=.所以,当P 在直线上运动时,四点A ,B ,C ,D 的纵坐标之积为定值6400.22.【解析】(Ⅰ)若,则对一切,,这与题设矛盾,又,故.而令 当时,单调递减;当时,单调递增,故当时,取最小值 于是对一切恒成立,当且仅当. ① 令则当时,单调递增;当时,单调递减. 故当时,取最大值.因此,当且仅当即时,①式成立. 综上所述,的取值集合为.(Ⅱ)由题意知, 令则 010*******400(4)(4)y k y k y y y y k k ++=2012012124004()16y k k y k k k k ⎡⎤+++⎣⎦=22001212400166400y y k k k k ⎡⎤−+⎣⎦=4x =−0a <0x >()f x 1axe x =−<0a ≠0a >()1,axf x ae '=−11()0,ln .f x x a a'==得11ln x a a <()0,()f x f x '<11ln x a a >()0,()f x f x '>11ln x a a=()f x 11111(ln )ln .f a a a a a=−,()1x R f x ∈≥111ln 1a a a−≥()ln ,g t t t t =−()ln .g t t '=−01t <<()0,()g t g t '>1t >()0,()g t g t '<1t =()g t (1)1g =11a=1a =a {}121212121()() 1.ax ax f x f x e e k x x x x −−==−−−2121()(),ax ax axe e xf x k ae x x ϕ−'=−=−−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−⎡⎤=−−−⎣⎦−令,则.当时,单调递减;当时,单调递增. 故当,即 从而,又所以因为函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在使单调递增,故这样的是唯一的,且.故当且仅当时, .综上所述,存在使成立.且的取值范围为.(lbyl fx )()1t F t e t =−−()1tF t e '=−0t <()0,()F t F t '<0t >()0,()F t F t '>0t =()(0)0,F t F >=10.te t −−>21()21()10a x x ea x x −−−−>12()12()10,a x x ea x x −−−−>1210,ax e x x >−2210,ax e x x >−1()0,x ϕ<2()0.x ϕ>()y x ϕ=[]12,x x 012(,)x x x ∈0()0,x ϕ=2()0,()axx a e x ϕϕ'=>c 21211ln ()ax ax e e c a a x x −=−212211(ln,)()ax ax e e x x a a x x −∈−0()f x k '>012(,)x x x ∈0()f x k '>0x 212211(ln ,)()ax ax e e x a a x x −−。
2012届第三次六校联考高三数学(理科)试题答案 2012. 2.8一.选择题:1、B ;2、A ;3、C ;4、C ;5、A ;6、B ;7、D ;8、D二、填空题:9.4π ; 10. π ; 11. -1 ; 12. ; 13. 15;选做题:14. 1 15.三、解答题: 16.解:(1)//a b 24c o s s i n c o s 202BBB ∴⋅+= 21cos 4cos 2cos 102B B B -∴⋅+-= 1cos 2B ∴=0(0,180)B ∠∈ 60B ∴∠=……………………6分(2)83S = 1sin 2ac B ∴=7分得 4c =……………………8分2222cos b a c ac B =+-22084284cos120=+-⋅⋅……………………10分b ∴=12分17.解:(1)记“甲连续射击3次,至少1次未击中目标”为事件A 1,由题意,射击3次,相当于3次独立重复试验,故P (A 1)=1- P (1A )=1-32()327答:甲射击3次,至少1次未击中目标的概率为1927;……………………4分(2) 记“乙恰好射击4次后,被中止射击”为事件A 2,由于各事件相互独立,故P (A 2)=41×41×43×41+41×41×43×43 =364, 答:乙恰好射击464……………………8分(3)根据题意ξ服从二项分布,2323E ξ=⨯=……………………12分(3)方法二:03311(0)()327p C ξ==⋅=123216(1)()()3327p C ξ==⋅⋅=22132112(2)()()3327p C ξ==⋅⋅= 3303218(1)()()3327p C ξ==⋅⋅=161280123227272727E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=……………………12分 说明:(1),(2)两问没有文字说明分别扣1分,没有答,分别扣1分。
湖南省2012届高三六校联考
数学(理科)题
本试题卷包括选择题、填空题和解答题三部分,共6分页。
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.在复平面内,复数z=
1
31
对应
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
2.在正项等比数列{a n }中,若a 2+a 3=2,a 2a 4+a 2a 5+a 3a 4+a 3a 5=1,则a 5+a 6= A .
14
B .
1
2
C .1
D .2 3.在去年我省某市组织的一次高三数学竞赛中,全体参赛学生的成绩X 服从正态分布X ~N
(60,100),已知成绩在90分以上(包括90)的学生有13人,则此次参加竞赛的学生人数是(参考数据:P (μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.9974是) A .8000人 B .9000人 C .10000人 D .11000人
4.某器物的三视图如右图所示,其上、下两部分的体积分别记为V 1、 V 2,根据图中数据可知V 1:V 2= A .15:4 B .4:15
C .15:1
D .1:15
5.设Rt △ABC 的三边长分别为a 、b 、c (a <b <c ),则“a :b :c=3: 4:5”是“a 、b 、C 等差数列的”的
A .充分非必要条件
B .必要非充分条件
C .充分必要条件
D .既非充分又非必要条件 6.由曲线y=x 2和直线x=0,x=1,y=1
4所围成的封闭图形的面积为
A .
1
4
B .13
C .12
D .
2
3
7.如图,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数T= asin (ωt+φ)+b ,则与27℃最接近的时刻大约是 A .11点 B .12点 C .11点半 D .12点半
8.若函数f (x )=x 4+ax 3
+ax 2+ax+1有零点,则实数a 的取值范围是 A .(-∞,-2]∪[2
3
,+∞) B .[-2,23
]
C .(-∞,-
2
3]∪[2,+∞) D .[-
2
3
,2] 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.已知在极坐标系下,圆C :ρ=2(cos θ+sin θ)和直线l :ρsin (θ-
4π)=2
2
,则圆心C 到直线l 的距离是 。
10.如图,已知PA 是圆O 的切线,切点为A ,直线PO 交圆O 于B ,C 两点,AC=2,∠PAB=
120°,则弧 AC 的长为 。
11.函数f (x )=3x +3(1)x -的最大值为 。
(二)必做题(12~16题)
12.某射击爱好者一次击中目标的概率为P ,在某次射击训练中向目标射击3次,记X 为击中目标的次数,且DX=
3
4
,则P= 。
13.按下列程序框图来计算,如果x=5,应该运算 次才停止。
14.已知(x +
412x
)n (n ∈N*,n ≥2)的展开式前三项中的系数成等差数列,则其展开式中二项式系数最大的项是 。
15.从抛物线y 2=4X 上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM|=5,设抛物线的焦
点为F ,则△MPF 的面积为 。
16.已知函数f (x )=1ga x -2x +a (a >0,a ≠1)满足(4)<f (1)<f (9)<f (0),则实数a 的取值范围是 。
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)
在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,已知sinB=5
13
,且a ,b ,c 成等比数列。
(1)求
1tan A +1
tan C
的值; (2)若accosB=12,求a+c 的值。
18.(本小题满分12分) 某品牌的汽车4S 店,对最近100位采用分期付款的购车者进行统计,统计结果如下表所示:
已知分3期付款的频率为0.2,4S 店经销一辆该品牌的汽车,顾客分1期付款,期利润为1 万元;分2期或3期付款,其利润为1.5万元;分4期或5期付款,其利润2万元,用η表示经销一辆汽车的利润。
(1)求上表中a ,b 的值;
(2)若以频率作为概率,求事件A :“购买该品牌汽车的3位顾客中,至多有1位
采用3期付款”的概率P (A ); (3)求η的分布列及数学期望E η。
19.(本小题满分12分)
如图,已知等腰直角三角形RBC ,其中∠RBC=90°,RB =BC=2,点A 、D 分别是RB 、RC 的中点,现将△PAD 沿 着边AD 折起到△PAD 位置,使 PA ⊥AB 连结PB 、PC 。
(1)求证:BC ⊥PB ;
(2)求二面角A —CD —P 的平面角的余弦值。
20.(本小题满分13分)
2011年我省某市的中学生科技节活动共举办了n (n >1)天,为了鼓励和表彰中学
生的科技发明活动,科技节组委会在活动期间对参加活动的各项作品进行了评奖,
付款方式 分1期 分2期 分3期 分4期 分5期 频数
40
20
a
10
b
共评选出获奖作品件并颁发了获奖证书m 本,若第一天颁发1本获奖证书又余下的m -1本的
17,第二天颁发2本又余下的1
7
,依次类推,最后在第n 天颁发获奖证书n 本而没有剩余。
(1)设第k 天颁发的获奖证书本数a k ,试求a k+1与a k 的关系; (2)问:这次科技节共举办了多少天?共颁发了多少本获奖证书? 21.(本小题满分13分)
如图,已知椭圆C :22x a +2
2y b =1(a >b >0)的左、右焦点分别
是F 1、F 2,其半焦距为c ,M 是椭圆C 的上顶点,直线x=2
a c
与x 轴交于点N ,且23MF =1MF +
2MN ,||MN
=5。
(1)求椭圆C 的标准方程; (2)若⊙O 是以F 1F 2为直径的圆,直线l :y=kx+m 与⊙O 相切,并与椭圆C 交于不同的
两点A 、B 当OA ·0B =λ,且满足23≤λ≤3
4
时,求△AOB 面积S 的了值范围。
22.(本小题满分13分)
(1)已知定理:若函数()f X 的图象在区间[a ,b]上连续,且在(a ,b )内可导,则
至少存在一点ξ∈(a ,b )使得()()()()f a f a f b a ξ'==- 成立。
应用上述定理证明:
①1-x
y <lny -lnx <y x -1(0<x <y );②2n k =∑1k <lnn <1
1
n k -=∑1k (n >1);
(2)设
()
(n
f x x n N =∈.若对任意的实数
x 1,x 2,
12
1212()()(
)(_)2
x x f x x f x x +'-=恒成立,求n 所有可能的值。