2005年普通高等学校招生全国统一考试数学及详细解析(全国卷Ⅰ.理)

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2005年普通高等学校招生全国统一考试 理科数学(全国卷Ⅰ)河南河北山西安徽第Ⅰ卷参考公式:如果事件A 、B 互斥,那么 球的表面积公式)()()(B P A P B A P +=+ 2π4R S =如果事件A 、相互独立,那么 其中R 表示球的半径)()()(B P A P B A P ⋅=⋅ 球的体积公式 如果事件A 在一次试验中发生的概率是P ,那么3π34R V =n 次独立重复试验中恰好发生k 次的概率 其中R 表示球的半径kn k n P P k P --=)1(C )(k n 一.选择题 (1)复数=--i21i 23( )(A )i(B )i -(C )i 22-(D )i 22+-【解析】∵i i21i i)21(i21i 2i21i 23=--=-+=--,故选A .【点拨】对于复数运算应先观察其特点再计算,会简化运算.(2)设I 为全集,321S S S 、、是I 的三个非空子集,且I S S S =321 ,则下面论断正确的是( )(A )123I S S S =∅ ()ð (B )12I I S S ⊆ (痧(C)123I I I S S S =∅ 痧(D )12I S S ⊆ (痧【解析】∵2323()I I I S S S S = 痧 所表示的部分是图中蓝色的部分,1I S ð所表示的部分是图中除去1S 的部分,∴123123(I I I I I I S S S S S S ==∅ )痧?痧 ,故选C .【点拨】利用韦恩图求解.(3)一个与球心距离为1的平面截球所得的圆面面积为π)(A )π28 (B )π8 (C )π24(D )π4【解析】∵截面圆面积为π,∴截面圆半径1=r ,∴球的半径为2221=+=r OO R ,∴球的表面积为π8,故选B. 【点拨】找相关的直角三角形.(4)已知直线l 过点)02(,-,当直线l 与圆x y x 222=+有两个交点时,其斜率k 的取值范围是( )(A )),(2222-(B )),(22-(C )),(4242- (D )),(8181- 将x y x 222=+化为1)1(22=+-y x , ∴该圆的圆心为)0,1(,半径1=r ,设直线的方程为)2(+=x k y ,即02=+-k y kx ,设直线l 到圆心的距离为d ,则 ∵直线l 与圆x y x 222=+有两个交点,∴r d ≤, ∴11|2|2≤++=k k k d ,∴4242≤≤-k .故选C . 【点拨】利用圆心到直线的距离解直线与圆的位置关系.(5)如图,在多面体ABCDEF 中,已知ABCD 是边长为1的正方形,且BCF ADE ∆∆、均为正三角形,EF ∥AB ,EF =2,则该多面体的体积为( ) (A )32(B )33 (C )34(D )23【解析】过A 、B 两点分别作AM 、BN 垂直于EF ,垂足分别为M 、N ,连结DM 、CN ,可证得DM ⊥EF 、CN ⊥EF ,多面体ABCDEF 分为三部分,多面体的体积V 为+=-BNC AMD ABCDEF V VBNC F AMD E V V --+,∵21=NF ,1=BF ,∴23=BN ,作NH 垂直于点H ,则H 为BC的中点,则22=NH ,∴4221=⋅⋅=∆NH BC S BNC ,∴24231=⋅⋅=∆-NF S V BNC BNC F ,242==--BNC F AMD E V V ,42=⋅=∆-MN S V BNC BNC AMD ,∴32=ABCDEF V ,故选A .【点拨】将不规则的多面体分割或补全为规则的几何体进行计算.(6)已知双曲线)0( 1222>=-a y ax 的一条准线与抛物线x y 62-=的准线重合,则该双曲线的离心率为( )(A )23 (B )23 (C )26 (D )332 【解析】由)0( 1222>=-a y ax 得1=b ,∴221c a =+,抛物线x y 62-=的准线为23=x ,因为双曲线)0( 1222>=-a y ax 的一条准线与抛物线x y 62-=的准线重合,所以232=c a ,解得2=c ,所以3=a ,所以离心率为33232===a c e ,故选D . 【点拨】熟悉圆锥曲线各准线方程.(7)当2π0<<x 时,函数x x x x f 2sin sin 82cos 1)(2++=的最小值为( )(A )2 (B )32 (C )4 (D )34【解析】x xx x x x x x x x x x f cos sin 4sin cos cos sin 2sin 8cos 22sin sin 82cos 1)(222+=+=++= 4c o s s i n 4s i n c o s 2=⋅≥x x x x ,当且仅当x x x x cos sin 4sin cos =,即21tan =x 时,取“=”,∵2π0<<x ,∴存在x 使21tan =x ,这时4)(m ax =x f ,故选.【点拨】熟练运用三角函数公式进行化简运算.E FA BCDM N H(8)设0>b ,二次函数122-++=a bx ax y 的图像为下列之一则(A )1(B )1-(C )251-- (D)251+- 【解析】∵0>b ,∴图像不能以轴为对称轴,∴一、二两个图不符;第四个图可知,0>a ,故其对称轴为02<-=abx ,所以也不符合;只有第三个图可以,由图象过原点,得012=-a ,开口向下,所以1-=a ,故选B .【点拨】熟悉二次函数图象的特点,分析对称轴、与轴的交点等形与数的关系.(9)设10<<a ,函数)22(log )(2--=x x a a a x f ,则使0)(<x f 的x 的取值范围是( )(A ))0,(-∞(B )),0(∞+(C ))3log ,(a -∞(D )),3(log ∞+a【解析】∵10<<a ,0)(<x f ,∴1222>--x x a a ,解得 3>x a 或1-<x a (舍去), ∴3log a a <,故选C . 【点拨】熟悉对数的性质. (10)在坐标平面上,不等式组⎩⎨⎧+-≤-≥1||31x y x y 所表示的平面区域的面积为( )(A )2(B )23 (C )223 (D )2 【解析】原不等式化为⎩⎨⎧≥+-≤-≥)0(,131x x y x y 或⎩⎨⎧<+≤-≥)0(,131x x y x y ,所表示的平面区域如右图所示,)2,1(--A ,)21,21(-B , ∴23=S 【点拨】分类讨论,通过画出区域,计算面积. (11)在ABC ∆中,已知C BA sin 2tan=+,给出以下四个论断: ①1cot tan =⋅B A ②2sin sin 0≤+<B A ③1cos sin 22=+B A ④C B A 222sin cos cos =+其中正确的是( ) (A )①③ (B )②④(C )①④(D )②③【解析】∵2sin2cos2cot 2πtan 2tan C CC C B A ==-=+,2cos 2sin 2sin C C C =, ∴222sin =C ,∴︒=90C ,∵A B A 2tan cot tan =⋅,∴①不一定成立,∵=+=+A A B A cos sin sin sin )sin(2θ+A ,∴2sin sin 0≤+<B A ,∴②成立,∵A A A B A 22222sin 2sin sin cos sin =+=+,∴③不一定成立,∵C A A B A 22222sin 1sin cos cos cos ==+=+,∴④成立,故选B .【点拨】考查三角公式的灵活运用.(12)过三棱柱任意两个顶点的直线共15条,其中异面直线有( )(A )18对 (B )24对 (C )30对 (D )36对 【解析】解法一:(直接法)①与上底面的11B A 、11C A 、11C B 成异面直线的有15对;②与下底面的AB 、AC 、BC 成异面直线的有9对(除去与上底面的); ③与侧棱1AA 、1BB 、1CC 成异面直线的有6对(除去与上下底面的);④侧面对角线之间成异面直线的有6对; 所以异面直线总共有36对. 解法二:(间接法)①共一顶点的共面直线有60C 625=对; ②侧面互相平行的直线有6对; ③侧面的对角线有3对共面;所以异面直线总共有363660C 215=---对. 【点拨】解排列组合题的关键是分好类.第Ⅱ卷二.本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上.(13)若正整数m 满足m m 102105121<<-,则m = 155 .)3010.02(lg ≈ 【解析】∵m m 102105121<<-,∴m m 10lg 2lg 10lg 5121<<-,即m m <<-2lg 5121,∴m m <<-112.1541,即 112.155112.154<<m ,∴155=m .【点拨】把指数形式化成对数形式.(14)9)12(xx -的展开式中,常数项为 672 .(用数字作答) 【解析】9)12(xx -的通项公式为23999992C )1()1()2(C rrr r r rrx xx ---⋅⋅⋅-=-⋅⋅,令0239=-r 得,6=r ,∴常数项为6722C )1(69696=⋅⋅--【点拨】熟悉二项式定理的展开式的通项公式.(15)ABC ∆的外接圆的圆心为O ,两条边上的高的交点为H ,)(OC OB OA m OH ++=,则实数=m .【解析】(特例法)设ABC ∆为一个直角三角形,则O 点斜边的中点,H 点为直角顶点,这时有++=,∴1=m .【点拨】由特殊情况去检验一般情况.1A 1B 1C ABC(16)在正方体''''D C B A ABCD -中,过对角线'BD 的一个平面交'AA 于E ,交'CC 于F ,则①四边形E BFD '一定是平行四边形 ②四边形E BFD '有可能是正方形③四边形E BFD '在底面ABCD 内的投影一定是正方形 ④四边形E BFD '有可能垂直于平面D BB '以上结论正确的为 .(写出所有正确结论的编号) 【解析】①平面E BFD '与相对侧面相交,交线互相平行,∴四边形E BFD '一定是平行四边形;②四边形E BFD '若是正方形,则D E BE '⊥,又EB AD ⊥,∴⊥EB 平面A ADD ',产生矛盾;③四边形E BFD '在底面ABCD 内的投影是正方形ABCD ;④当E 、F 分别是'AA 、'CC 的中点时,AC EF //,又⊥AC 平面D BB ',∴四边形E BFD '有可能垂直于平面D BB '; 【点拨】边观察、边推导.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)(本大题满分12分)设函数)(),0π( )2sin()(x f y x x f =<<-+=ϕϕ图像的一条对称轴是直线8π=x . (Ⅰ)求ϕ;(Ⅱ)求函数)(x f y =的单调增区间;(Ⅲ)证明直线025=+-c y x 于函数)(x f y =的图像不相切.(18)(本大题满分12分)已知四棱锥P -ABCD 的底面为直角梯形,AB ∥DC ,⊥=∠PA DAB ,90底面ABCD ,且P A =AD =DC =21AB =1,M 是PB 的中点. (Ⅰ)证明:面P AD ⊥面PCD ; (Ⅱ)求AC 与PB 所成的角;(Ⅲ)求面AMC 与面BMC 所成二面角的大小. (19)(本大题满分12分)设等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和),2,1( 0 =>n S n . (Ⅰ)求q 的取值范围; (Ⅱ)设1223++-=n n n a a b ,记{}n b 的前n 项和为n T ,试比较n S 与n T 的大小.(20)(本大题满分12分)9粒种子分种在3个坑内,每坑3粒,每粒种子发芽的概率为5.0,若一个坑内至少有1粒种子发芽,则这个坑不需要补种,若一个坑内的种子都没发芽,则这个坑需要补种.假定每个坑至多补种一次,每补种1个坑需10元,用ξ表示补种费用,写出ξ的分布列并求ξ的数学期望.(精确到01.0)AD PMABCDA 'B 'C 'D 'EF(21)(本大题满分14分)已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,OB OA +与)1,3(-=a 共线. (Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设M 为椭圆上任意一点,且),( R ∈+=μλμλ,证明22μλ+为定值.(22)(本大题满分12分)(Ⅰ)设函数)10( )1(log )1(log )(22<<--+=x x x x x x f ,求)(x f 的最小值; (Ⅱ)设正数n p p p p 2321,,,, 满足12321=++++n p p p p ,证明:np p p p p p p p n n -≥++++222323222121log log log log。