2011年浙江省高考数学理科21题解析几何 镇海中学张义斌
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2011年全国统一高考数学试卷(理科)(大纲版)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)复数z=1+i,为z 的共轭复数,则z•﹣z﹣1=()A.﹣2i B.﹣i C.i D.2i2.(5分)函数y=(x≥0)的反函数为()A.y=(x∈R)B.y=(x≥0)C.y=4x2(x∈R)D.y=4x2(x≥0)3.(5分)下面四个条件中,使a>b成立的充分而不必要的条件是()A.a>b+1B.a>b﹣1C.a2>b2D.a3>b34.(5分)设S n为等差数列{a n}的前n项和,若a1=1,公差d=2,S k+2﹣S k=24,则k=()A.8B.7C.6D.55.(5分)设函数f(x)=cosωx(ω>0),将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于()A.B.3C.6D.96.(5分)已知直二面角α﹣l﹣β,点A∈α,AC⊥l,C为垂足,B∈β,BD⊥l,D为垂足,若AB=2,AC=BD=1,则D到平面ABC的距离等于()A.B.C.D.17.(5分)某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友1本,则不同的赠送方法共有()A.4种B.10种C.18种D.20种8.(5分)曲线y=e﹣2x+1在点(0,2)处的切线与直线y=0和y=x围成的三角形的面积为()A.B.C.D.19.(5分)设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1﹣x),则=()A.﹣B.﹣C.D.10.(5分)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线y=2x﹣4与C交于A,B两点,则cos∠AFB=()A.B.C.D.11.(5分)已知平面α截一球面得圆M,过圆心M且与α成60°二面角的平面β截该球面得圆N,若该球的半径为4,圆M的面积为4π,则圆N的面积为()A.7πB.9πC.11πD.13π12.(5分)设向量,,满足||=||=1,=﹣,<﹣,﹣>=60°,则||的最大值等于()A.2B.C.D.1二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上.(注意:在试题卷上作答无效)13.(5分)的二项展开式中,x的系数与x9的系数之差为.14.(5分)已知α∈(,π),sinα=,则tan2α=.15.(5分)已知F1、F2分别为双曲线C:的左、右焦点,点A∈C,点M的坐标为(2,0),AM为∠F1AF2的平分线,则|AF2|=.16.(5分)已知E、F分别在正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱BB1、CC1上,且B1E=2EB,CF=2FC1,则面AEF与面ABC所成的二面角的正切值等于.三、解答题(共6小题,满分70分)17.(10分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知A﹣C=,a+c=b,求C.18.(12分)根据以往统计资料,某地车主购买甲种保险的概率为0.5,购买乙种保险但不购买甲种保险的概率为0.3.设各车主购买保险相互独立.(Ⅰ)求该地1位车主至少购买甲、乙两种保险中的1种的概率;(Ⅱ)X表示该地的100位车主中,甲、乙两种保险都不购买的车主数.求X的期望.19.(12分)如图,四棱锥S﹣ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形,AB=BC=2,CD=SD=1.(Ⅰ)证明:SD⊥平面SAB;(Ⅱ)求AB与平面SBC所成的角的大小.20.(12分)设数列{a n}满足a1=0且.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)设,记,证明:S n<1.21.(12分)已知O为坐标原点,F为椭圆C:在y轴正半轴上的焦点,过F且斜率为﹣的直线l与C交于A、B两点,点P满足.(Ⅰ)证明:点P在C上;(Ⅱ)设点P关于点O的对称点为Q,证明:A、P、B、Q四点在同一圆上.22.(12分)(Ⅰ)设函数,证明:当x>0时,f(x)>0.(Ⅱ)从编号1到100的100张卡片中每次随机抽取一张,然后放回,用这种方式连续抽取20次,设抽到的20个号码互不相同的概率为p,证明:.2011年全国统一高考数学试卷(理科)(大纲版)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)复数z=1+i,为z 的共轭复数,则z•﹣z﹣1=()A.﹣2i B.﹣i C.i D.2i【考点】A5:复数的运算.【专题】11:计算题.【分析】求出复数z的共轭复数,代入表达式,求解即可.【解答】解:=1﹣i,所以=(1+i)(1﹣i)﹣1﹣i﹣1=﹣i故选:B.【点评】本题是基础题,考查复数代数形式的混合运算,考查计算能力,常考题型.2.(5分)函数y=(x≥0)的反函数为()A.y=(x∈R)B.y=(x≥0)C.y=4x2(x∈R)D.y=4x2(x≥0)【考点】4R:反函数.【专题】11:计算题.【分析】由原函数的解析式解出自变量x的解析式,再把x 和y交换位置,注明反函数的定义域(即原函数的值域).【解答】解:∵y=(x≥0),∴x=,y≥0,故反函数为y=(x≥0).故选:B.【点评】本题考查函数与反函数的定义,求反函数的方法和步骤,注意反函数的定义域是原函数的值域.3.(5分)下面四个条件中,使a>b成立的充分而不必要的条件是()A.a>b+1B.a>b﹣1C.a2>b2D.a3>b3【考点】29:充分条件、必要条件、充要条件.【专题】5L:简易逻辑.【分析】利用不等式的性质得到a>b+1⇒a>b;反之,通过举反例判断出a>b推不出a>b+1;利用条件的定义判断出选项.【解答】解:a>b+1⇒a>b;反之,例如a=2,b=1满足a>b,但a=b+1即a>b推不出a>b+1,故a>b+1是a>b成立的充分而不必要的条件.故选:A.【点评】本题考查不等式的性质、考查通过举反例说明某命题不成立是常用方法.4.(5分)设S n为等差数列{a n}的前n项和,若a1=1,公差d=2,S k+2﹣S k=24,则k=()A.8B.7C.6D.5【考点】85:等差数列的前n项和.【专题】11:计算题.【分析】先由等差数列前n项和公式求得S k+2,S k,将S k+2﹣S k=24转化为关于k的方程求解.【解答】解:根据题意:S k+2=(k+2)2,S k=k2∴S k+2﹣S k=24转化为:(k+2)2﹣k2=24∴k=5故选:D.【点评】本题主要考查等差数列的前n项和公式及其应用,同时还考查了方程思想,属中档题.5.(5分)设函数f(x)=cosωx(ω>0),将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于()A.B.3C.6D.9【考点】HK:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【专题】56:三角函数的求值.【分析】函数图象平移个单位长度后,所得的图象与原图象重合,说明函数平移整数个周期,容易得到结果.【解答】解:f(x)的周期T=,函数图象平移个单位长度后,所得的图象与原图象重合,说明函数平移整数个周期,所以,k∈Z.令k=1,可得ω=6.故选:C.【点评】本题是基础题,考查三角函数的图象的平移,三角函数的周期定义的理解,考查技术能力,常考题型.6.(5分)已知直二面角α﹣l﹣β,点A∈α,AC⊥l,C为垂足,B∈β,BD⊥l,D为垂足,若AB=2,AC=BD=1,则D到平面ABC的距离等于()A.B.C.D.1【考点】MK:点、线、面间的距离计算.【专题】11:计算题;13:作图题;35:转化思想.【分析】画出图形,由题意通过等体积法,求出三棱锥的体积,然后求出D到平面ABC的距离.【解答】解:由题意画出图形如图:直二面角α﹣l﹣β,点A∈α,AC⊥l,C为垂足,B∈β,BD⊥l,D为垂足,若AB=2,AC=BD=1,则D到平面ABC的距离转化为三棱锥D﹣ABC的高为h,所以AD=,CD=,BC=由V B﹣ACD=V D﹣ABC可知所以,h=故选C.【点评】本题是基础题,考查点到平面的距离,考查转化思想的应用,等体积法是求解点到平面距离的基本方法之一,考查计算能力.7.(5分)某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友1本,则不同的赠送方法共有()A.4种B.10种C.18种D.20种【考点】D3:计数原理的应用.【专题】11:计算题.【分析】本题是一个分类计数问题,一是3本集邮册一本画册,让一个人拿一本画册有4种,另一种情况是2本画册2本集邮册,只要选两个人拿画册C42种,根据分类计数原理得到结果.【解答】解:由题意知本题是一个分类计数问题,一是3本集邮册一本画册,从4位朋友选一个有4种,另一种情况是2本画册2本集邮册,只要选两个人拿画册C42=6种,根据分类计数原理知共10种,故选:B.【点评】本题考查分类计数问题,是一个基础题,这种题目可以出现在选择或填空中,也可以出现在解答题目的一部分中.8.(5分)曲线y=e﹣2x+1在点(0,2)处的切线与直线y=0和y=x围成的三角形的面积为()A.B.C.D.1【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】11:计算题.【分析】根据导数的几何意义求出函数f(x)在x=0处的导数,从而求出切线的斜率,再用点斜式写出切线方程,化成一般式,然后求出与y轴和直线y=x的交点,根据三角形的面积公式求出所求即可.【解答】解:∵y=e﹣2x+1∴y'=(﹣2)e﹣2x∴y'|x=0=(﹣2)e﹣2x|x=0=﹣2∴曲线y=e﹣2x+1在点(0,2)处的切线方程为y﹣2=﹣2(x﹣0)即2x+y﹣2=0令y=0解得x=1,令y=x解得x=y=∴切线与直线y=0和y=x围成的三角形的面积为×1×=故选:A.【点评】本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及两直线垂直的应用等有关问题,属于基础题.9.(5分)设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1﹣x),则=()A.﹣B.﹣C.D.【考点】3I:奇函数、偶函数;3Q:函数的周期性.【专题】11:计算题.【分析】由题意得=f(﹣)=﹣f(),代入已知条件进行运算.【解答】解:∵f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1﹣x),∴=f(﹣)=﹣f()=﹣2×(1﹣)=﹣,故选:A.【点评】本题考查函数的周期性和奇偶性的应用,以及求函数的值.10.(5分)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线y=2x﹣4与C交于A,B两点,则cos∠AFB=()A.B.C.D.【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合.【专题】11:计算题.【分析】根据已知中抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线y=2x﹣4与C交于A,B两点,我们可求出点A,B,F的坐标,进而求出向量,的坐标,进而利用求向量夹角余弦值的方法,即可得到答案.【解答】解:∵抛物线C:y2=4x的焦点为F,∴F点的坐标为(1,0)又∵直线y=2x﹣4与C交于A,B两点,则A,B两点坐标分别为(1,﹣2)(4,4),则=(0,﹣2),=(3,4),则cos∠AFB===﹣,故选:D.【点评】本题考查的知识点是直线与圆锥曲线的关系,其中构造向量然后利用向量法处理是解答本题的重要技巧.11.(5分)已知平面α截一球面得圆M,过圆心M且与α成60°二面角的平面β截该球面得圆N,若该球的半径为4,圆M的面积为4π,则圆N的面积为()A.7πB.9πC.11πD.13π【考点】MJ:二面角的平面角及求法.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】先求出圆M的半径,然后根据勾股定理求出求出OM的长,找出二面角的平面角,从而求出ON的长,最后利用垂径定理即可求出圆N的半径,从而求出面积.【解答】解:∵圆M的面积为4π∴圆M的半径为2根据勾股定理可知OM=∵过圆心M且与α成60°二面角的平面β截该球面得圆N∴∠OMN=30°,在直角三角形OMN中,ON=∴圆N的半径为则圆的面积为13π故选:D.【点评】本题主要考查了二面角的平面角,以及解三角形知识,同时考查空间想象能力,分析问题解决问题的能力,属于基础题.12.(5分)设向量,,满足||=||=1,=﹣,<﹣,﹣>=60°,则||的最大值等于()A.2B.C.D.1【考点】9P:平面向量数量积的坐标表示、模、夹角.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】利用向量的数量积求出的夹角;利用向量的运算法则作出图;结合图,判断出四点共圆;利用正弦定理求出外接圆的直径,求出最大值.【解答】解:∵,∴的夹角为120°,设,则;=如图所示则∠AOB=120°;∠ACB=60°∴∠AOB+∠ACB=180°∴A,O,B,C四点共圆∵∴∴由三角形的正弦定理得外接圆的直径2R=当OC为直径时,模最大,最大为2故选:A.【点评】本题考查向量的数量积公式、向量的运算法则、四点共圆的判断定理、三角形的正弦定理.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上.(注意:在试题卷上作答无效)13.(5分)的二项展开式中,x的系数与x9的系数之差为0.【考点】DA :二项式定理.【专题】11:计算题.【分析】利用二项展开式的通项公式求出通项,令x 的指数分别取1,9求出x的系数与x9的系数;求出值.【解答】解:展开式的通项为令得r=2;令得r=18∴x的系数与x9的系数C202,C2018∴x的系数与x9的系数之差为C202﹣C2018=0故答案为:0【点评】本题考查利用二项展开式的通项公式解决二项展开式的特定项问题.14.(5分)已知α∈(,π),sinα=,则tan2α=﹣.【考点】GG:同角三角函数间的基本关系;GS:二倍角的三角函数.【专题】11:计算题.【分析】利用题目提供的α的范围和正弦值,可求得余弦值从而求得正切值,然后利用二倍角的正切求得tan2α.【解答】解:由α∈(,π),sinα=,得cosα=﹣,tanα==∴tan2α==﹣故答案为:﹣【点评】本题考查了二倍角的正切与同角三角函数间的基本关系,是个基础题.15.(5分)已知F1、F2分别为双曲线C:的左、右焦点,点A∈C,点M的坐标为(2,0),AM为∠F1AF2的平分线,则|AF2|=6.【考点】KC:双曲线的性质.【专题】16:压轴题.【分析】利用双曲线的方程求出双曲线的参数值;利用内角平分线定理得到两条焦半径的关系,再利用双曲线的定义得到两条焦半径的另一条关系,联立求出焦半径.【解答】解:不妨设A在双曲线的右支上∵AM为∠F1AF2的平分线∴=又∵|AF1|﹣|AF2|=2a=6解得|AF2|=6故答案为6【点评】本题考查内角平分线定理;考查双曲线的定义:解有关焦半径问题常用双曲线的定义.16.(5分)已知E、F分别在正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱BB1、CC1上,且B1E=2EB,CF=2FC1,则面AEF与面ABC所成的二面角的正切值等于.【考点】MJ:二面角的平面角及求法.【专题】11:计算题;16:压轴题;31:数形结合.【分析】由题意画出正方体的图形,延长CB、FE交点为S连接AS,过B作BP⊥AS连接PE,所以面AEF与面ABC所成的二面角就是:∠BPE,求出BP与正方体的棱长的关系,然后求出面AEF与面ABC所成的二面角的正切值.【解答】解:由题意画出图形如图:因为E、F分别在正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱BB1、CC1上,且B1E=2EB,CF=2FC1,延长CB、FE交点为S连接AS,过B作BP⊥AS连接PE,所以面AEF与面ABC所成的二面角就是∠BPE,因为B1E=2EB,CF=2FC1,所以BE:CF=1:2所以SB:SC=1:2,设正方体的棱长为:a,所以AS=a,BP=,BE=,在RT△PBE中,tan∠EPB===,故答案为:【点评】本题是基础题,考查二面角的平面角的正切值的求法,解题的关键是能够作出二面角的棱,作出二面角的平面角,考查计算能力,逻辑推理能力.三、解答题(共6小题,满分70分)17.(10分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知A﹣C=,a+c=b,求C.【考点】HU:解三角形.【专题】11:计算题.【分析】由A﹣C等于得到A为钝角,根据诱导公式可知sinA与cosC相等,然后利用正弦定理把a+c=b化简后,把sinA换为cosC,利用特殊角的三角函数值和两角和的正弦函数公式把左边变为一个角的正弦函数,给方程的两边都除以后,根据C和B的范围,得到C+=B或C++B=π,根据A为钝角,所以C++B=π不成立舍去,然后根据三角形的内角和为π,列出关于C的方程,求出方程的解即可得到C的度数.【解答】解:由A﹣C=,得到A为钝角且sinA=cosC,利用正弦定理,a+c=b可变为:sinA+sinC=sinB,即有sinA+sinC=cosC+sinC=sin(C+)=sinB,又A,B,C是△ABC的内角,故C+=B或C++B=π(舍去),所以A+B+C=(C+)+(C+)+C=π,解得C=.【点评】此题考查学生灵活运用诱导公式、特殊角的三角函数值以及两角和的正弦函数公式化简求值,是一道中档题.学生做题时应注意三角形的内角和定理及角度范围的运用.18.(12分)根据以往统计资料,某地车主购买甲种保险的概率为0.5,购买乙种保险但不购买甲种保险的概率为0.3.设各车主购买保险相互独立.(Ⅰ)求该地1位车主至少购买甲、乙两种保险中的1种的概率;(Ⅱ)X表示该地的100位车主中,甲、乙两种保险都不购买的车主数.求X的期望.【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式;CH:离散型随机变量的期望与方差.【专题】11:计算题.【分析】(Ⅰ)首先求出购买乙种保险的概率,再由独立事件和对立事件的概率求出该车主甲、乙两种保险都不购买的概率,然后求该车主至少购买甲、乙两种保险中的1种的概率即可.(Ⅱ)每位车主甲、乙两种保险都不购买的概率均相等,故为独立重复试验,X服从二项分布,由二项分布的知识求概率即可.【解答】解:(Ⅰ)设该车主购买乙种保险的概率为P,则P(1﹣0.5)=0.3,故P=0.6,该车主甲、乙两种保险都不购买的概率为(1﹣0.5)(1﹣0.6)=0.2,由对立事件的概率该车主至少购买甲、乙两种保险中的1种的概率1﹣0.2=0.8(Ⅱ)甲、乙两种保险都不购买的概率为0.2,X~B(100,0.2)所以EX=100×0.2=20【点评】本题考查对立事件独立事件的概率、独立重复试验即二项分布的期望等知识,考查利用所学知识分析问题、解决问题的能力.19.(12分)如图,四棱锥S﹣ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形,AB=BC=2,CD=SD=1.(Ⅰ)证明:SD⊥平面SAB;(Ⅱ)求AB与平面SBC所成的角的大小.【考点】LW:直线与平面垂直;MI:直线与平面所成的角.【专题】11:计算题;14:证明题.【分析】(1)利用线面垂直的判定定理,即证明SD垂直于面SAB中两条相交的直线SA,SB;在证明SD与SA,SB的过程中运用勾股定理即可(Ⅱ)求AB与平面SBC所成的角的大小即利用平面SBC的法向量,当为锐角时,所求的角即为它的余角;当为钝角时,所求的角为【解答】(Ⅰ)证明:在直角梯形ABCD中,∵AB∥CD,BC⊥CD,AB=BC=2,CD=1∴AD==∵侧面SAB为等边三角形,AB=2∴SA=2∵SD=1∴AD2=SA2+SD2∴SD⊥SA同理:SD⊥SB∵SA∩SB=S,SA,SB⊂面SAB∴SD⊥平面SAB(Ⅱ)建立如图所示的空间坐标系则A(2,﹣1,0),B(2,1,0),C(0,1,0),作出S在底面上的投影M,则由四棱锥S﹣ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形知,M点一定在x轴上,又AB=BC=2,CD=SD=1.可解得MD=,从而解得SM=,故可得S (,0,)则设平面SBC的一个法向量为则,即取x=0,y=,z=1即平面SBC的一个法向量为=(0,,1)又=(0,2,0)cos<,>===∴<,>=arccos即AB与平面SBC所成的角的大小为arcsin【点评】本题考查了直线与平面垂直的判定,直线与平面所成的角以及空间向量的基本知识,属于中档题.20.(12分)设数列{a n}满足a1=0且.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)设,记,证明:S n<1.【考点】8E:数列的求和;8H:数列递推式;8K:数列与不等式的综合.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】(Ⅰ)由是公差为1的等差数列,知,由此能求出{a n}的通项公式.(Ⅱ)由==,能够证明S n<1.【解答】解:(Ⅰ)是公差为1的等差数列,,∴(n∈N*).(Ⅱ)==,∴=1﹣<1.【点评】本题考查数列的性质和应用,解题时要注意裂项求和法的合理运用.21.(12分)已知O为坐标原点,F为椭圆C:在y轴正半轴上的焦点,过F且斜率为﹣的直线l与C交于A、B两点,点P满足.(Ⅰ)证明:点P在C上;(Ⅱ)设点P关于点O的对称点为Q,证明:A、P、B、Q四点在同一圆上.【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角;KH:直线与圆锥曲线的综合.【专题】15:综合题;16:压轴题;35:转化思想.【分析】(1)要证明点P在C上,即证明P点的坐标满足椭圆C的方程,根据已知中过F且斜率为﹣的直线l与C交于A、B两点,点P满足,我们求出点P的坐标,代入验证即可.(2)若A、P、B、Q四点在同一圆上,则我们可以先求出任意三点确定的圆的方程,然后将第四点坐标代入验证即可.【解答】证明:(Ⅰ)设A(x1,y1),B(x2,y2)椭圆C:①,则直线AB的方程为:y=﹣x+1 ②联立方程可得4x2﹣2x﹣1=0,则x1+x2=,x1×x2=﹣则y1+y2=﹣(x1+x2)+2=1设P(p1,p2),则有:=(x1,y1),=(x2,y2),=(p1,p2);∴+=(x1+x2,y1+y2)=(,1);=(p1,p2)=﹣(+)=(﹣,﹣1)∴p的坐标为(﹣,﹣1)代入①方程成立,所以点P在C上.(Ⅱ)设点P关于点O的对称点为Q,证明:A、P、B、Q四点在同一圆上.设线段AB的中点坐标为(,),即(,),则过线段AB的中点且垂直于AB的直线方程为:y﹣=(x﹣),即y=x+;③∵P关于点O的对称点为Q,故0(0.0)为线段PQ的中点,则过线段PQ的中点且垂直于PQ的直线方程为:y=﹣x④;③④联立方程组,解之得:x=﹣,y=③④的交点就是圆心O1(﹣,),r2=|O1P|2=(﹣﹣(﹣))2+(﹣1﹣)2=故过P Q两点圆的方程为:(x+)2+(y﹣)2=…⑤,把y=﹣x+1 …②代入⑤,有x1+x2=,y1+y2=1∴A,B也是在圆⑤上的.∴A、P、B、Q四点在同一圆上.【点评】本题考查的知识点是直线与圆锥曲线的关系,向量在几何中的应用,其中判断点与曲线关系时,所使用的坐标代入验证法是解答本题的关键.22.(12分)(Ⅰ)设函数,证明:当x>0时,f(x)>0.(Ⅱ)从编号1到100的100张卡片中每次随机抽取一张,然后放回,用这种方式连续抽取20次,设抽到的20个号码互不相同的概率为p,证明:.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】14:证明题;16:压轴题.【分析】(Ⅰ)欲证明当x>0时,f(x)>0,由于f(0)=0利用函数的单调性,只须证明f(x)在[0,+∞)上是单调增函数即可.先对函数进行求导,根据导函数大于0时原函数单调递减即可得到答案.(Ⅱ)先计算概率P=,再证明<<,即证明99×98× (81)(90)19,最后证明<e﹣2,即证>e2,即证19ln>2,即证ln,而这个结论由(1)所得结论可得【解答】(Ⅰ)证明:∵f′(x)=,∴当x>﹣1,时f′(x)≥0,∴f(x)在(﹣1,+∞)上是单调增函数,∴当x>0时,f(x)>f(0)=0.即当x>0时,f(x)>0.(Ⅱ)从编号1到100的100张卡片中每次随机抽取一张,然后放回,连续抽取20次,则抽得的20个号码互不相同的概率为P=,要证P<<.先证:P=<,即证<即证99×98×…×81<(90)19而99×81=(90+9)×(90﹣9)=902﹣92<90298×82=(90+8)×(90﹣8)=902﹣82<902…91×89=(90+1)×(90﹣1)=902﹣12<902∴99×98×…×81<(90)19即P<再证:<e﹣2,即证>e2,即证19ln>2,即证ln>由(Ⅰ)f(x)=ln(1+x)﹣,当x>0时,f(x)>0.令x=,则ln(1+)﹣=ln(1+)﹣>0,即ln>综上有:P<<【点评】本题主要考查函数单调性的应用、函数的单调性与导数的关系等,考查运算求解能力,函数、导数、不等式证明及等可能事件的概率等知识.通过运用导数知识解决函数、不等式问题,考查了考生综合运用数学知识解决问题的能力.祝福语祝你考试成功!。
2011年全国卷Ⅱ(理科)第21题的六种策略八种解法作者:张建虎来源:《理科考试研究·高中》2012年第03期题目(2011全国卷21)已知O为坐标原点,F为椭圆C:x2+y22=1在y轴正半轴上的焦点,过F且斜率为-2的直线l与C交与A,B两点,点P满足OA+OB+OP=0.?证明:点P在C上;?设点P关于点O的对称点为Q,证明:A,P,B,Q四点在同一圆上.分析本题第一问属常规题,在此不做着重研究.本文主要针对第二问:A,P,B,Q四点在同一圆上展开讨论.同一平面内的四点在同一圆上,则称这四点共圆.在证四点共圆问题时,首先要根据命题条件,并结合图形的特点选择适当的方法给予证明.下面着重给出此题第二问的六种策略八种解法.解?由题意得直线l为y=-2x+1,代入C:x2+y22=1,并化简得4x2-22x-1=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x2,y3),则x1=2-64,x2=2+64,x1+x2=22,y1+y2=-2(x1+x2)=-1,由题意得x3=-(x1+x2)=-22,y3=-(y1+y2)=-1,所以点P的坐标为(-22,-1).经验证,点P的坐标为(-22,-1)满足C:x2+y22=1,故点P在椭圆C上.?策略一:四点满足圆方程解法一:由椭圆方程C:x2+y22=1和直线方程AB:y=-2x+1,得 A(2-64,1+32),B(2+64,1-32).而由P(-22,-1)且点Q与P关于点O对称得Q(22,1).设圆的一般式方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,将点A,B,P代入圆方程得 D=24,E=-14,F=-32.所以,圆方程为x2+y2+24x-14y-32=0.将Q(22,1)代入圆方程得等式成立,所以,四点A,P,B,Q共圆.解法二:设圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,将点A,B,P代入圆方程得a=28,b=18,r=3118.所以,圆方程为(x+28)2+(y-18)2=9964.而点Q(22,1)到圆心(-28,18)的距离d=(22+28)2+(1-18)2=9964=3118=r,所以,四点A,P,B,Q共圆.解法三:AP的垂直平分线方程为y=(22+6)x+3+1,AB的垂直平分线方程为y=22x+14,两垂直平分线交于点N(-28,18).所以N(-28,18)为A,P,B三点所在圆的圆心且NA=3118.所以,圆方程为(x+28)2+(y-18)2=9964.将点Q代入圆方程得等式成立,所以,四点A,P,B,Q共圆.策略二:圆上各点到定点的距离等于定长解法四:由解法三得N(-28,18),而NA=NP=NB=NQ=3118,所以A,P,B,Q是以3118为半径,以N(-28,18)为圆心的圆上四点, 即四点A,P,B,Q共圆.策略三:四点满足相交弦逆定理解法五:直线AB:y=-2x+1,直线PQ:y=2x,得两直线交点为M(24,12).所以AM=324,BM=324,PM=364,QM=64,从而得AM·BM=PM·QM=98.所以,四点A,P,B,Q满足相交弦逆定理,即四点A,P,B,Q共圆.策略四:四点满足托勒密逆定理解法六:由点A,P,B,Q得:AP=18+334,BP=18-334,AQ=6-34,BQ=6+34,AB=182,PQ=6.而AP·BQ+BP·AQ=33,且AB·PQ=33,即AP·BQ+BP·AQ=AB·PQ满足托勒密逆定理.所以,四点A,P,B,Q共圆.策略五:弦所对的同侧圆周角相等解法七:由点A,P,B,Q得:kBQ=-6-22,kPQ=2,kAP=6+22,kAB=-2,所以tan∠PQB=2-6,tan∠PAB=2-6,即∠PQB=∠PAB,弦PB所对的同侧圆周角相等.所以,四点A,P,B,Q共圆.策略六:四点所在四边形的对角互补解法八:由点A,P,B,Q得:kAP=22+6,kAQ=6-22,kBP=22-6,kBQ=-6-22,所以tan∠APB=263,tan∠AQB=-263,所以∠APB+∠AQB=180°,即四边形对角互补.所以四点A,P,B,Q共圆.。
2011年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学(理科)本试题卷分选择题和非选择题两部分。
全卷共5页,选择题部分1至3页,非选择题部分4至5页。
满分150分,考试时间120分钟。
请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
选择题部分(共50分)注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试卷和答题纸规定的位置上。
2.每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题纸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。
不能答在试题卷上。
参考公式如果事件,A B 互斥 ,那么()()()P A B P A P B +=+如果事件,A B 相互独立,那么()()()P A B P A P B ∙=∙如果事件A 在一次试验中发生的概率为P ,那么n 次独立重复试验中事件A 恰好发生k 次的概率()(1)(0,1,2,...,)k k n kn n P k C p p k n -=-= 台体的体积公式121()3V h S S =+其中1S ,2S 分别表示台体的上、下面积,h 表示台体的高柱体体积公式V Sh =其中S 表示柱体的底面积,h 表示柱体的高锥体的体积公式13V Sh =其中S 表示锥体的底面积,h 表示锥体的高球的表面积公式24S R π=球的体积公式343V R π=其中R 表示球的半径一、 选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.设函数2,0(),x x f x x x -≤⎧=⎨>⎩,若()4f a =,则实数a =(A )-4或-2 (B )-4或2 (C )-2或4 (D )-2或2 2.把复数z 的共轭复数记作z ,i 为虚数单位,若z=1+i,则(1)z z +⋅= (A )3i - (B )3i + (C )13i + (D )3 3.若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是4.下列命题中错误..的是 (A )如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β (B )如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β (C )如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,l αβ⋂=,那么l ⊥平面γ (D )如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β5.设实数x 、y 是不等式组2502700,0x y x y x y +->⎧⎪+->⎨⎪≥≥⎩,若x 、y 为整数,则34x y +的最小值是(A )14 (B )16 (C )17 (D )19 6.若02πα<<,02πβ-<<,1cos()43πα+=,cos ()42πβ-=,则cos ()2βα+= (A(B)(C(D)7.若a 、b 为实数,则“01ab <<”是“1a b <或1b a>”的 (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件8.已知椭圆22122:1x y C a b +=(a >b >0)与双曲线 222:14y C x -=有公共的焦点,2C 的一条渐近线与以1C 的长轴为直径的圆相交于,A B 两点,若1C 恰好将线段AB 三等分,则(A )2132a =(B )2a =13 (C )212b = (D )2b =29.有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本。
2011年高考数学理(浙江)设函数,若,则实数(A)4或2(B)4或2 (C)2或4 (D)2或2【答案解析】B本题主要考查了分段函数及其函数求值问题,结合分类讨论思想的应用,难度较小。
当a≤0时,f(a)=-a=4,解得a=-4,满足条件;当a0时,f(a)=a2=4,解得a=±2,结合条件可得a=2;故选B;把复数的共轭复数记作,i为虚数单位,若z=1+i,则(A)(B)(C)(D)3【答案解析】A本题主要考查了共轭复数的相关概念以及复数的运算等,难度较小。
由于z=1+i,则(1+z)·=(1+1+i)(1-i)=(2+i)(1-i)=3-i,故选A;若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是【答案解析】D本题主要考查了三视图的识别与判断等,关键是空间想象能力与推理分析能力的考查,难度一般。
通过俯视图可以排除选项A和C,又通过正视图可以排除选项B,故选D;下列命题中错误的是(A)如果平面⊥平面,那么平面内一定存在直线平行于平面(B)如果平面不垂直于平面,那么平面内一定不存在直线垂直于平面(C)如果平面⊥平面,平面⊥平面,,那么⊥平面(D)如果平面⊥平面,那么平面内所有直线都垂直于平面【答案解析】D本题主要考查了空间中点线面的位置关系与判断,关键是空间中点线面之间的平行与垂直关系的判断等,难度一般。
选项A中,由于α⊥β,那么α内一定存在直线平行于β,故选项A正确;选项B中,α不垂直于β,即两者平行或相交不垂直时,这时α内一定不存在直线垂直于β,故选项B正确;选项C中,α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l,则有l⊥γ,故选项C正确;选项D中,由于α⊥β,那么α内垂直于交线的直线才垂直于β,其他的不垂直,故选项D错误;设实数、是不等式组,若、为整数,则的最小值是(A)14 (B)16(C)17(D)19【答案解析】B本题主要考查了简单的线性规划问题以及目标函数的最值等,难度中等。
2011年数学理科测试卷球的表面积公式 S = 4πR 2 球的体积公式334R V π=其中R 表示球的半径 锥体的体积公式 V =31Sh 其中S 表示锥体的底面积,h 表示锥体的高柱体的体积公式 V = Sh其中S 表示柱体的底面积,h 表示柱体的高 台体的体积公式)(312211S S S S h V ++=其中S 1,S 2分别表示台体的上、下底面积, h 表示台体的高如果事件A ,B 互斥,那么P (A +B ) = P (A ) + P (B )一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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) 已知函数f (x )=267,0,100,,x x x x x ++<≥⎧⎪⎨⎪⎩ 则 f (0)+f (-1)=(A) 9 (B) 7110(C) 3 (D)1110(2) “cos x =1”是“sin x =0”的(A) 充分而不必要条件 (B) 必要而不充分条件 (C) 充分必要条件 (D) 既不充分也不必要条件(3) 在等差数列{a n }中,若a 2+a 3=4,a 4+a 5=6,则a 9+a 10=(A) 9 (B) 10 (C) 11 (D) 12(4) 在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=AD =2AB .若E ,F 分别为线段A 1D 1,CC 1的中点,则直线EF 与平面ABB 1A 1所成角的余弦值为3(B)23(D)13(5) 设F 是抛物线C 1:y 2=2px (p >0) 的焦点,点A 是抛物线与双曲线C 2:22221x y a b-=(a >0,b >0)的一条渐近线的一个公共点,且AF ⊥x 轴,则双曲线的离心率为 (A)22(6) 下列函数中,在(0,2π)上有零点的函数是(A) f (x )=sin x -x (B) f (x )=sin x -2πx(C) f (x )=sin 2x -x (D) f (x )=sin 2x -2πx(7) 某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的S 的值为(A) 1 (B) 12 (C) 14 (D) 18(8) 设2010(12)(1)x x ++=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10+29129100(1)b b x b x b x x +++++ ,则a 9=(A) 0 (B) 410(C) 10⋅410 (D) 90⋅410(9) 设,2,,2,x y x y z y x y -≥=<⎧⎨⎩若-2≤x ≤2,-2≤y ≤2,则z 的最小值为(A)-4 (B)-2 (C)-1 (D) 0(10) 设U 为全集,对集合X ,Y ,定义运算“*”,X *Y(X ∩Y).对于任意集合X ,Y ,Z ,则( X *Y )*Z =(A) (X ∪Y )Z(B) (X ∩Y )ZXY)∩Z X Y )∪Z二、填空题: 本大题共7小题,每小题4分,共28分。
2011年浙江省高考数学理科21题解析几何说题稿
——镇海中学 张义斌 说题的题目选自浙江省2011年高考理科数学21题解析几何,将围绕着原题呈现,题目背景,解题方法,引申试题,题后反思,教学启示这几方面展开。
(一)原题呈现
已知抛物线1:C 2
x =y ,圆2:C 22(4)1x y +-=的圆心为点M.
(Ⅰ)求点M 到抛物线1C 的准线的距离;
(Ⅱ)已知点P 是抛物线1C 上一点(异于原点),过点P 作圆2C 的两条切线,交抛物线1C 于A ,B 两点,若过M ,P 两点的直线l 垂足于AB ,求直线l 的方程
.
(二)题目背景
本题属于解析几何题型,是高考重点题型之一,在浙江省高考卷中所占比例一直相当稳定,其核心是用代数的方法研究平面几何问题,体现了数形结合的数学思想.
解析几何问题旨在考查解析几何的基本思想方法、运算求解能力和推理思维能力,在以“能力立意”为主要命题思想的新课程高考中占有重要的地位.
(三)解题方法
解法一:设P ()2t,t ,A 211(,)x x ,B 222(,)x x ,由题意得120,1,t t x x ≠≠≠ 设过点P 的圆2C 的切线方程为2()y t k x t -=-,即2y kx kt t =-+,
1=,即22222(1)2(4)(4)10t k t t k t -+-+--=.
设PA ,PB 的斜率为1212,()k k k k ≠,则12,k k 是上述方程的两根.所以
2221212222(4)(4)1,11
t t t k k k k t t ---+==-- . 联立直线2y kx kt t =-+与2y x =得22
0x kx kt t -+-=,由于x t =是该方程的一根, 所以1122,x k t x k t =-=-.因此2221212122122(4)221
AB x x t t k x x k k t t x x t --==+=+-=---,
而24MP t k t
-= ,由MP AB ⊥,.1AB MP k k =- ,解得2235t =. 即点P
的坐标为23()5
,所以直线l
的方程为4y x =+. 解法二:设P ()2t,t ,A 211(,)x x ,B 222(,)x x ,由题意得120,1,t t x x ≠≠≠,
由点差法可得1212,,AB AP BP k x x k t x k t x =+=+=+,
所以直线AP 的方程为211()()y t t x x t -=+- 化简得11()y t x x tx =+- .
因为AP
与圆相切,所以1d ==,化简得2211(1)6150t x tx -++=
同理可得2222(1)6150t x tx -++=.所以12,x x 是方程22(1)6150t x tx -++=的两根. 所以121222615,11
t x x x x t t -+==--. 24MP t k t
-= ,由MP AB ⊥,.1AB MP k k =- ,解得2235t =. 即点P
的坐标为23()5
,所以直线l
的方程为4y x =+. 在解法二得基础上还可衍生出以下解法。
解法三:直线PM 既是APB ∠的平分线又满足与对边AB 垂直,所以ABP ∆为等腰三角形,即点P 位于线段AB 的中垂线上,进而将问题转化为“中点与垂直”问题。
设P ()2t,t ,A 211(,)x x ,B 222(,)x x ,则AB 中垂线的方程为
221212121()22
x x x x y x x x ++-=--+, 从而221212112
x x y x x x ++=-++ 也即是MP 的方程。
因为M (0,4,P ()2
t,t ,所以MP 的方程还可写成244t y x t -=+。
所以2212212
741x x t t x x ⎧+=⎪⎨-=-⎪+⎩ .
从解方程的角度出发,三个变量两个方程,那么还需寻找一个等量关系,需从直线与圆相切
这个条件入手,就是解法二中得到的12261t x x t -+=-,建立方程22416t t t t
--=,解得2235t =.即点P
的坐标为23()5
,所以直线l
的方程为4115y x =±+。
解法四:不妨设P ()2
t,t ,A 11(,)x y ,B 22(,)x y ,AP ,BP 与圆2C 的切点分别为C 33(,)x y ,D 44(,)x y ,所以切线PC,PD 分别为33(4)(4)1x x y y +--=,44(4)(4)1x x y y +--=.
因为P 为它们的公共点,所以233244(4)(4)1(4)(4)1tx t y tx t y ⎧+--=⎪⎨+--=⎪⎩, 由两点确定一条直线,得切点弦CD 的方程为2(4)(4)1tx t y +--=
因为,MP CD MP AB ⊥⊥,所以//CD AB ,由此可得AB CD k k =. 由解法二得12261AB t k x x t -=+=
-,24
CD t k t =-- 建立方程22641t t t t -=---,解得2235t =. 即点P
的坐标为23()5
,所以直线l
的方程为4y x =+。
(四)引申试题
引申1:已知2
1:2C x py =,22
222:1x y C a b +=,过位于1C 上的一点P (P 在椭圆外)作2C
的两条切线PA,PB ,分别设直线AB 与PO 的斜率为12,k k ,求证12k k 为定值。
引申2:已知椭圆1C 方程为2
213
x y +=,过圆O :224x y += 上任意点P 引椭圆的2条切线m,n,求证:m n ⊥.
引申3:过x 轴上的动点A(a ,0)向抛物线21y x =+引2条切线AP ,AQ,点P ,Q 分别为切点.
(1) 若切线AP ,AQ 的斜率分别为12,k k ,求12k k 为定值;
(2) 求证:直线PQ 过定点。
引申4:已知点A (0,2)和抛物线24y x =+上的B ,C 使得AB BC ⊥,求点C 的纵坐标的取值范围. (2002年全国高中数学联赛试题)
(五)题后反思
反思一:
我们在教学中应多关注经过某一点的直线,并在直线位置的变化中探究与曲线相交所产生的位置关系和数量关系.在解决此类问题时,学生对直线方程的挖掘与探究较少.其实,解析几何表达的精髓无非是坐标与方程,而方程的核心则是直线方程.曲线方程往往是已知的,而直线方程则要根据位置关系进行有效的表达.
常见类型:1、经过一个定点2、已知直线的方向3、经过2个点
我们可以利用直线方程点斜式、斜截式和两点式来表示,直线与曲线的关系只有通过方程才能展开运算,只有运算才能对几何关系进行有效的表达.
反思二:
参数引入,彰显技巧.本题中没有给出具体的参数,因此在解题过程中引入参数就成为一个关键的问题,它决定了我们做题的方向和计算的繁简程度.
设而不求,整体代换.这是解析几何中的一种重要方法,利用韦达定理整体代换是一种常见的技巧,这在每年的高考题中都有体现,对学生抽象概括、推理论证能力要去较高.
基本运算,量质齐升.对数据处理能力的考察也是解析几何的一个重要目标,这也是学生的薄弱点.为了有效的提高学生的运算能力就必须加强练习,有目的性、系统性、典型性的练习再加上一题多变、一题多改、一题多解、一法多用的方法,培养运算的熟练性、准确性、灵活性、组织性.以题组训练形式培养学生运算过程中思维的深刻性,提高运算能力,做到“量质齐升”。
(六)教学启示
通过本题教学,提示我们在平时的教学实践中,要善于“借题发挥”,进行一题多解,一题多变,多题组合,引导学生去探索数学问题的规律性和方法,以达到“触类旁通”的教学效果,让学生走出题海战术,真正做到轻负高质,这对激发学生学习数学的兴趣,培养学生的创造性思维、数学素质,都将起作积极的推动作用。
总之,我得到以下教学启示:
1、注重基础知识,加深数学知识理解。
2、注重基本计算,提高运算技能水平。
3、注重通性通法,培养解决问题能力。
4、注重数学思想,提升数学品质素养。
通过该试题的研究,我发现每一个高考题真的就像一个蘑菇,当你四处看看,会发现它们成群生长的!
恳请各位专家批评指正!。