2007年普通高等学校招生全国统一考试数学卷(福建.理)含答案

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2007年普通高等学校招生全国统一考试数学(理工农医类)(福建卷) 第Ⅰ卷(选择题 共60分)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.复数21(1i)+等于( )A .12B .12-C .1i 2D .1i 2-2.数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1(1)n a n n =+,则5S 等于( )A .1B .56C .16D .1303.已知集合{}{12}A x x a B x x =<=<<,,且()A B =R R ð,则实数a 的取值范围是( ) A .1a ≤ B .1a < C .2a ≥ D .2a > 4.对于向量,,a b c 和实数λ,下列命题中真命题是( )A .若=0 a b ,则0a =或0b =B .若λ0a =,则0λ=或=0aC .若22=a b ,则=a b 或-a =bD .若a b =a c ,则b =c 5.已知函数()sin (0)f x x ωωπ⎛⎫=+> ⎪3⎝⎭的最小正周期为π,则该函数的图象( ) A .关于点0π⎛⎫ ⎪3⎝⎭,对称B .关于直线x π=4对称 C .关于点0π⎛⎫ ⎪4⎝⎭,对称D .关于直线x π=3对称 6.以双曲线221916x y -=的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( ) A .221090x y x +-+= B .2210160x y x +-+= C .2210160x y x +++=D .221090x y x +++=7.已知()f x 为R 上的减函数,则满足1(1)f f x ⎛⎫<⎪⎝⎭的实数x 的取值范围是( )A .(11)-,B .(01),C .(10)(01)- ,,D .(1)(1)-∞-+∞ ,, 8.已知m n ,为两条不同的直线,αβ,为两个不同的平面,则下列命题中正确的是( ) A .m n m n ααββαβ⊂⊂⇒,,∥,∥∥ B .m n m n αβαβ⊂⊂⇒∥,,∥ C .m m n n αα⇒⊥,⊥∥D .n m n m αα⇒∥,⊥⊥9.把21(1)(1)(1)nx x x +++++++ 展开成关于x 的多项式,其各项系数和为n a ,则21lim1n n na a ∞-+→等于( )A .14B .12C .1D .210.顶点在同一球面上的正四棱柱ABCD A B C D ''''-中,1AB AA '==,则A C ,两点间的球面距离为( ) A .π4B .π2C.4π D.2π 11.已知对任意实数x ,有()()()(f x f x g x g x -=--=,,且0x >时,()0()f x g x ''>>,,则0x <时( )A .()0()0f x g x ''>>,B .()0()0f x g x ''><,C .()0()0f x g x ''<>,D .()0()0f x g x ''<<,12.如图,三行三列的方阵中有9个数(123123)ij a i j ==,,;,,,从中任取三个数,则至少有两个数位于同行或同列的概率是( )A .37B .47C .114D .1314第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在答题卡的相应位置.111213212223313233a a a a a a a a a ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭13.已知实数x y ,满足2203x y x y y +⎧⎪-⎨⎪⎩≥,≤,≤≤,则2z x y =-的取值范围是________.14.已知正方形ABCD ,则以A B ,为焦点,且过C D ,两点的椭圆的离心率为______.15.两封信随机投入A BC ,,三个空邮箱,则A 邮箱的信件数ξ的数学期望E ξ= .16.中学数学中存在许多关系,比如“相等关系”、“平行关系”等等.如果集合A 中元素之间的一个关系“-”满足以下三个条件: (1)自反性:对于任意a A ∈,都有a a -;(2)对称性:对于a b A ∈,,若a b -,则有b a -;(3)传递性:对于a b c A ∈,,,若a b -,b c -,则有a c -. 则称“-”是集合A 的一个等价关系.例如:“数的相等”是等价关系,而“直线的平行”不是等价关系(自反性不成立).请你再列出三个等价关系:______.三、解答题:本大题共6小题,共74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,1tan 4A =,3tan 5B =. (Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)若ABC △18.(本小题满分12分)如图,正三棱柱111ABC A B C -的所有棱长都为2,D 为1CC 中点.(Ⅰ)求证:1AB ⊥平面1A BD ; (Ⅱ)求二面角1A A D B --的大小; (Ⅲ)求点C 到平面1A BD 的距离.19.(本小题满分12分) 某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为3元,并且每件产品需向总公司交a 元(35a ≤≤)的管理费,预计当每件产品的售价为x 元(911x ≤≤)时,一年的销售量为2(12)x -万件.(Ⅰ)求分公司一年的利润L (万元)与每件产品的售价x 的函数关系式;(Ⅱ)当每件产品的售价为多少元时,分公司一年的利润L 最大,并求出L 的最大值()Q a .ABCD1A1C1B20.(本小题满分12分)如图,已知点(10)F ,, 直线:1l x =-,P 为平面上的动点,过P 作直线l 的垂线,垂足为点Q ,且QP QF FP FQ =.(Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)过点F 的直线交轨迹C 于A B ,两点,交直线l 于点M ,已知1MA AF λ=,2MB BF λ=,求12λλ+的值;21.(本小题满分12分)等差数列{}n a 的前n项和为1319n S a S ==+, (Ⅰ)求数列{}n a 的通项n a 与前n 项和n S ; (Ⅱ)设()nn S b n n*=∈N ,求证:数列{}n b 中任意不同的三项都不可能成为等比数列. 22.(本小题满分14分) 已知函数()e x f x kx x =-∈R ,(Ⅰ)若e k =,试确定函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若0k >,且对于任意x ∈R ,()0f x >恒成立,试确定实数k 的取值范围; (Ⅲ)设函数()()()F x f x f x =+-,求证:12(1)(2)()(e 2)()n n F F F n n +*>+∈N .福建数学试题(理工农医类)参考答案一、选择题:本大题考查基本概念和基本运算,每小题5分,满分60分. 1.D 2.B 3.C 4.B 5.A 6.A 7.C 8.D 9.D 10.B11.B 12.D二、填空题:本大题考查基础知识和基本运算,每小题4分,满分16分. 13.[57]-,14115.2316.答案不唯一,如“图形的全等”、“图形的相似”、“非零向量的共线”、“命题的充要条件”等等.三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.本小题主要考查两角和差公式,用同角三角函数关系等解斜三角形的基本知识以及推理和运算能力,满分12分. 解:(Ⅰ)π()C A B =-+ ,1345tan tan()113145C A B +∴=-+=-=--⨯. 又0πC << ,3π4C ∴=.(Ⅱ)34C =π ,AB ∴边最大,即AB =又tan tan 0A B A B π⎛⎫<∈ ⎪2⎝⎭,,,,∴角A 最小,BC 边为最小边. 由22sin 1tan cos 4sin cos 1A A A A A ⎧==⎪⎨⎪+=⎩,,且π02A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,得sin 17A =.由sin sin AB BC C A =得:sin sin A BC AB C ==所以,最小边BC .18.本小题主要考查直线与平面的位置关系,二面角的大小,点到平面的距离等知识,考查空间想象能力、逻辑思维能力和运算能力.满分12分. 解法一:(Ⅰ)取BC 中点O ,连结AO . ABC △为正三角形,AO BC ∴⊥.正三棱柱111ABC A B C -中,平面ABC ⊥平面11BCC B ,AO ∴⊥平面11BCC B .连结1B O ,在正方形11BB C C 中,O D ,分别为1BC CC ,的中点,1B O BD ∴⊥, 1AB BD ∴⊥.在正方形11ABB A 中,11ABA B ⊥, 1AB ∴⊥平面1A BD .(Ⅱ)设1AB 与1A B 交于点G ,在平面1A BD 中,作1GF AD ⊥于F ,连结AF ,由(Ⅰ)得1AB ⊥平面1A BD .1AF A D ∴⊥,AFG ∴∠为二面角1A A D B --的平面角.在1AA D △中,由等面积法可求得AF =,又112AG AB ==sin AG AFG AF ∴===∠ 所以二面角1A A D B --的大小为arcsin4. (Ⅲ)1A BD △中,111A BD BD A D A B S ===∴=△1BCD S =△. 在正三棱柱中,1A 到平面11BCC B设点C 到平面1A BD 的距离为d . 由11A BCD C A BD V V --=得11133BCD A BD S S d = △△, ABCD1A 1C1BOF12BCD A BD d S ∴==△△.∴点C 到平面1A BD的距离为2. 解法二:(Ⅰ)取BC 中点O ,连结AO . ABC △为正三角形,AO BC ∴⊥.在正三棱柱111ABC A B C -中,平面ABC ⊥平面11BCC B ,AD ∴⊥平面11BCC B .取11B C 中点1O ,以O 为原点,OB ,1OO ,OA的方向为x y z ,,轴的正方向建立空间直角坐标系,则(100)B ,,,(110)D -,,,1(02A,(00A ,1(120)B ,,,1(12AB ∴= ,,(210)BD =-,,,1(12BA =- . 12200AB BD =-++= ,111430AB BA =-+-=, 1AB BD ∴ ⊥,11AB BA ⊥.1AB ∴⊥平面1A BD .(Ⅱ)设平面1A AD 的法向量为()x y z =,,n .(11AD =-,,1(020)AA = ,,. AD ⊥n ,1AA ⊥n ,100AD AA ⎧=⎪∴⎨=⎪⎩ ,,nn 020x y y ⎧-+-=⎪∴⎨=⎪⎩,,0y x =⎧⎪∴⎨=⎪⎩,.令1z =得(=,n 为平面1A AD 的一个法向量. 由(Ⅰ)知1AB ⊥平面1A BD ,1AB ∴为平面1A BD 的法向量.cos <n,111AB AB AB >===n n . ∴二面角1A A D B --的大小为(Ⅲ)由(Ⅱ),1AB为平面1A BD 法向量,1(200)(12BC AB =-=,,,,.∴点C 到平面1A BD的距离112BC AB d AB === . 19.本小题考查函数、导数及其应用等知识,考查运用数学知识分析和解决实际问题的能力,满分12分. 解:(Ⅰ)分公司一年的利润L (万元)与售价x 的函数关系式为:2(3)(12)[911]L x a x x =---∈,,.(Ⅱ)2()(12)2(3)(12)L x x x a x '=-----(12)(1823x a x =-+-. 令0L '=得263x a =+或12x =(不合题意,舍去). 35a ≤≤,2288633a ∴+≤≤.在263x a =+两侧L '的值由正变负.所以(1)当28693a +<≤即932a <≤时,2max (9)(93)(129)9(6)L L a a ==---=-.(2)当2289633a +≤≤即952a ≤≤时, 23max2221(6)63126433333L L a a a a a ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+---+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以399(6)32()1943532a a Q a a a ⎧-<⎪⎪=⎨⎛⎫⎪- ⎪⎪⎝⎭⎩, ≤,, ≤≤ 答:若932a <≤,则当每件售价为9元时,分公司一年的利润L 最大,最大值()9(6)Q a a =-(万元);若952a ≤≤,则当每件售价为263a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭元时,分公司一年的利润L 最大,最大值31()433Q a a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(万元).20.本小题主要考查直线、抛物线、向量等基础知识,考查轨迹方程的求法以及研究曲线几何特征的基本方法,考查运算能力和综合解题能力.满分14分.解法一:(Ⅰ)设点()P x y ,,则(1)Q y -,,由QP QF=(10)(2)(1)(2)x y x y y +-=-- ,,,,,化简得2:4C y x =(Ⅱ)设直线AB 的方程为:1(0)x my m =+≠.设11()A x y ,,22()B x y ,,又21M m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,,联立方程组241y x x my ⎧=⎨=+⎩,,,消去x 得:2440y my --=,2(4)120m ∆=-+>,故121244y y m y y +=⎧⎨=-⎩,. 由1MA AF λ= ,2MB BF λ=得:1112y y m λ+=-,2222y y mλ+=-,整理得: 1121my λ=--,2221my λ=--, 12122112m y y λλ⎛⎫∴+=--+ ⎪⎝⎭121222y y m y y +=--2424m m =--- 0=.解法二:(Ⅰ)由QP QF FP FQ = 得:()0FQ PQ PF +=, ()()0PQ PF PQ PF ∴-+= ,220PQ PF ∴-= , PQ PF ∴= .所以点P 的轨迹C 是抛物线,由题意,轨迹C 的方程为:24y x =.(Ⅱ)由已知1MA AF λ= ,2MB BF λ=,得120λλ< .则:12MA AF MB BFλλ=- .…………①过点A B ,分别作准线l 的垂线,垂足分别为1A ,1B ,则有:11MA AA AFMB BB BF== .…………②由①②得:12AF AFBF BFλλ-= ,即120λλ+=.21.本小题考查数列的基本知识,考查等差数列的概念、通项公式与前n 项和公式,考查等比数列的概念与性质,考查化归的数学思想方法以及推理和运算能力.满分12分解:(Ⅰ)由已知得111339a a d ⎧=⎪⎨+=+⎪⎩,2d ∴=,故21(n n a n S n n =-=.(Ⅱ)由(Ⅰ)得nn S b n n==. 假设数列{}n b 中存在三项p q r b b b ,,(p q r ,,互不相等)成等比数列,则2q p r b b b =.即2((q p r =.2()(20q pr q p r ∴-+--=p q r *∈N ,,,2020q pr q p r ⎧-=∴⎨--=⎩,,22()02p r pr p r p r +⎛⎫∴=-=∴= ⎪⎝⎭,,. 与p r ≠矛盾.所以数列{}n b 中任意不同的三项都不可能成等比数列.22.本小题主要考查函数的单调性、极值、导数、不等式等基本知识,考查运用导数研究函数性质的方法,考查分类讨论、化归以及数形结合等数学思想方法,考查分析问题、解决问题的能力.满分14分.解:(Ⅰ)由e k =得()e e x f x x =-,所以()e e xf x '=-.由()0f x '>得1x >,故()f x 的单调递增区间是(1)+∞,,由()0f x '<得1x <,故()f x 的单调递减区间是(1)-∞,. (Ⅱ)由()()f x f x -=可知()f x 是偶函数. 于是()0f x >对任意x ∈R 成立等价于()0f x >对任意0x ≥成立.由()e 0x f x k '=-=得ln x k =.①当(01]k ∈,时,()e 10(0)x f x k k x '=->->≥.此时()f x 在[0)+∞,上单调递增.故()(0)10f x f =>≥,符合题意.②当(1)k ∈+∞,时,ln 0k >. 当x 变化时()()f x f x ',的变化情况如下表:由此可得,在[0)+∞,上,()(ln )ln f x f k k k k =-≥. 依题意,ln 0k k k ->,又11e k k >∴<<,. 综合①,②得,实数k 的取值范围是0e k <<. (Ⅲ)()()()e e x x F x f x f x -=+-=+ , 12()()F x F x ∴=12121212121212()()e e e e e e 2e 2x x x x x x x x x x x x x x +-+--++-+++++>++>+, 1(1)()e 2n F F n +∴>+,11(2)(1)e 2()(1)e 2.n n F F n F n F ++->+>+由此得,21[(1)(2)()][(1)()][(2)(1)][()(1)](e 2)n n F F F n F F n F F n F n F +=->+ 故12(1)(2)()(e2)n n F F F n n +*>+∈N ,.。