2006年普通高等学校招生全国统一考试
理科数学试题
福建卷
一.选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
(1)设,,,a b c R ∈则复数()()a bi c di ++为实数的充要条件是
(A )0ad bc -= (B )0ac bd -= (C )0ac bd += (D )0ad bc +=
(2)在等差数列{}n a 中,已知1232,13,a a a =+=则456a a a ++等于
(A )40 (B )42 (C )43 (D )45
(3)已知3(,),sin ,2
5
παπα∈=则tan()4
π
α+等于
(A )
17
(B )7 (C )17
-
(D )7-
(4)已知全集,U R =且{}{}2|12,|680,A x x B x x x =->=-+<则()U A B e等于
(A )[1,4)- (B )(2,3) (C )(2,3] (D )(1,4)-
(5)已知正方体外接球的体积是323
π,那么正方体的棱长等于
(A ) (B )
3
(C )
3
(D )
3
(6)在一个口袋中装有5个白球和3个黑球,这些球除颜色外完全相同 从中摸出3个球,至少摸到2个黑球的概率等于
(A )
27
(B )
38
(C )
37
(D )
928
(7)对于平面α和共面的直线m 、,n 下列命题中真命题是 (A )若,,m m n α⊥⊥则n α∥ (B )若m αα∥,n ∥,则m ∥n
(C )若,m n αα?∥,则m ∥n (D )若m 、n 与α所成的角相等,则m ∥n
(8)函数2log (1)1
x y x x =>-的反函数是
(A )2
(0)21x
x y x =>- (B )2
(0)21x
x y x =<-
(C )21(0)2
x x
y x -=
> (D )21(0)2
x
x
y x -=
<
(9)已知函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间,34ππ??
-???
?上的最小值是2-,则ω的最小值等于
(A )
23
(B )
32
(C )2 (D )3
(10)已知双曲线
222
2
1(0,0)x
y
a b a b
-
=>>的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60o
的直线与双曲线的右
支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是 (A )(1,2] (B )(1,2) (C )[2,)+∞ (D )(2,)+∞
(11)已知1,.0,O A O B O A O B === 点C 在A O C ∠30o
= 设(,)O C m O A nO B m n R =+∈
,则
m n
等于
(A )
13
(B )3 (C
)
3
(D
(12)对于直角坐标平面内的任意两点1122(,),(,)A x y B x y ,定义它们之间的一种“距离”:
2121||.AB x x y y =-+-
给出下列三个命题:
①若点C 在线段AB 上,则;AC CB AB += ②在A B C ?中,若90,o C ∠=则2
2
2
;AC
C B
AB
+=
③在A B C ?
中,.AC CB AB +>
其中真命题的个数为 (A )0 (B )1 (C )2 (D )3
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
(13)251()x x
-
展开式中4
x 的系数是 (用数字作答)
(14)已知直线10x y --=与抛物线2y ax =相切,则______.a = (15)一个均匀小正方体的6个面中,三个面上标以数0,两个面上标以数1,一个面上标以数2 将这个小正方体抛掷2次,则向上的数
111,A B C ?又
(16)如图,连结A B C ?的各边中点得到一个新的
连结111A B C ?的各边中点得到222A B C ?,如此无限继续下去,得到一系列三角形:A B C ?,111A B C ?,222A B C ?,...,这一系列三角形趋向于一个点M 已知(0,0),(3,0),A B (2,2),C 则点M 的坐
标
是
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)
已知函数22
()sin cos 2cos ,.f x x x x x x R =++∈
(I )求函数()f x 的最小正周期和单调增区间; (II )函数()f x 的图象可以由函数sin 2()y x x R =∈的图象经过怎样的变换得到?
(18)(本小题满分12分) 如图,四面体
ABCD 中,O 、E 分别是BD 、BC 的中点,
2,
2.C
A
C
B
C D
B D
===
== (I )求证:A O ⊥平面BCD ; (II )求异面直线AB 与CD 所成角的大小;
(III )求点E 到平面ACD 的距离
(19)(本小题满分12分) 统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗
油量y (升)关于行驶速度x (千米/小时)的函数解析式可以表示为:
3
138(0120).128000
80
y x x x =
-
+<≤已知甲、乙两地相距100千米
(I )当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升? (II )当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升?
(20)(本小题满分12分)
已知椭圆
2
2
12x
y +=的左焦点为F ,O 为坐标原点
(I )求过点O 、F ,并且与椭圆的左准线l 相切的圆的方程; (II )设过点F 且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,线段
AB 的垂直平分线与x 轴交于点G ,求点G 横坐标的取值范围
(21)(本小题满分12分)
已知函数2()8,()6ln .f x x x g x x m =-+=+ (I )求()f x 在区间[],1t t +上的最大值();h t
(II )是否存在实数,m 使得()y f x =的图象与()y g x =的图象有且只有三个不同的交点?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由 (22)(本小题满分14分)
已知数列{}n a 满足*
111,21().n n a a a n N +==+∈
(I )求数列{}n a 的通项公式;
(II )若数列{b n }滿足121
1
1
*
44
4
(1)(),n n b b b b n a n N ---=+∈ 证明:数列{b n }是等差数列;
(Ⅲ)证明:
*
122
3
1
1...().232
n n a a a n n n N a a a +-<
+
++
<
∈
2006年普通高等学校招生全国统一考试
理科数学试题答案
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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)A (4)C (5)D (6)A (7)C (8)A (9)B (10)C (11)B (12)B
1.,,,a b c R ∈复数()()a bi c di ++=()()ac bd ad bc i -++为实数,∴0ad bc +=,选D.
2.在等差数列{}n a 中,已知1232,13,a a a =+=∴ d=3,a 5=14,456a a a ++=3a 5=42,选B. 3.已知3(
,),sin ,2
5
π
απα∈=
则3tan 4
α=-
,tan()4
π
α+
=
1tan 11tan 7
αα
+=
-,选A.
4.全集,U R =且{}|12{|1或3},A x x x x x =->=<->{}2|680{|24},B x x x x x =-+<=<< ∴ ()U A B e=(2,3],选C. 5.正方体外接球的体积是
323
π,则外接球的半径R=2,正方体的对角线的长为4
,棱长等于
3
,选
D.
6.在一个口袋中装有5个白球和3个黑球,这些球除颜色外完全相同 从中摸出3个球,至少摸到2个
黑球的概率等于213
353
38
C C C P C
+=
=
27
,选A
7.对于平面α和共面的直线m 、,n 真命题是“若,m n αα?∥,则m ∥n ”,选C. 8.对于x>1,函数221log log (1)1
1
x y x x ==+
-->0,解得
1211
y
x =--,1121
y
x =
+-=
2
21
y
y
-,∴ 原
函数的反函数是2
(0)21
x
x y x =
>-,选A.
9.函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间,34ππ??-????上的最小值是2-,则ωx 的取值范围是,34ωπωπ??
-???
?, ∴ 32
ωπ
π
-
-
≤或34
2
ωπ
π≥
,∴ ω的最小值等于32
,选B.
10.已知双曲线
222
2
1(0,0)x y a b a
b
-
=>>的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60o
的直线与双曲线的右支
有且只有一个交点,则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率b a
,∴
b a
≥3,离心率
e 2
=
222
2
2
c a b
a
a
+=
≥4,∴ e ≥2,选C
11
.已知1,.0,O A O B O A O B ==
=
点C 在AB 上,且A O C ∠30o
= 设A 点坐标为(1,0),B 点
的坐标为(0,3),C 点的坐标为(x ,y)=(34
4
),(,)O C m O A nO B m n R =+∈ ,则∴ m=43,n=41
,
m
n
=3,选B.
12.对于直角坐标平面内的任意两点1122(,),(,)A x y B x y ,定义它们之间的一种“距离”:
2121||.AB x x y y =-+-
①若点C 在线段AB 上,设C 点坐标为(x 0,y 0),x 0在x 1、x 2之间,
y 0在y 1、y 2之间,
则01012020||||||||AC CB x x y y x x y y +=-+-+-+-=2121||.x x y y AB -+-=
③在A B C ?中,
01012020||||||||AC CB x x y y x x y y +=-+-+-+->
01200120|()()||()()|x x x x y y y y -+-+-+-
=2121||.x x y y AB -+-= ∴命题① ③成立,而命题②在A B C ?中,若90,o C ∠=则
2
2
2
;AC C B AB +=明显不成立,选B.
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)10 (14)
14
(15)
49
(16)52
(,)33
13.25
1()x x
-
展开式中,4
x 项为2
2
3
2
4
3151()()10T C x x x
+=?-
=,该项的系数是10.
14.已知直线10x y --=与抛物线2y a x =相切,将y=x -1代入抛物线方程得210ax x -+=,∴
140a =-= ,a =
15.一个均匀小正方体的6个面中,三个面上标以数0,两个面上标以数1,一个面上标以数2 将这个小
正方体抛掷2次,向上的数之积可能为ξ=0,1,2,4,则11111
1
333333
1
1
66
3(0)4
C C C C C C
P C C ξ++==
=
,
1
1
221166
1(1)9C C P C C ξ==
=,1111
2112
116
6
1(2)9
C C C C P C C
ξ+==
=
,11
11116
6
1(4)36
C C P C C
ξ==
=,
∴ 12
44
9
9369
E ξ=++
=.
16.如图,连结A B C ?的各边中点得到一个新的111,A B C ?又连结111A B C ?的各边中点得到222A B C ?,如
此无限继续下去,得到一系列三角形:A B C ?,111A B C ?,222A B C ?,...,这一系列三角形趋向于一个点M 已知(0,0),(3,0),A B (2,2),C 则点M 的坐标是A B C ?的重心,∴ M=52(,)33
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)本小题主要考查三角函数的基本公式、三角恒等变换、三角函数的图象和性质等基本知识,以及推理和运算能力 满分12分
解:(I
)1cos 2()2(1cos 2)2
2
x
f x x x -=
+
++
13
i n 2
c o s 2
2
2
2
3
s i n (2).
62x x x π=
++=++ ()f x ∴的最小正周期2.2
T π
π== 由题意得222,,262k x k k Z πππ
ππ-≤+≤+∈
即 ,.36k x k k Z ππ
ππ-≤≤+∈
()f x ∴的单调增区间为,,.36k k k Z ππππ?
?-+∈????
(II )方法一:
先把sin 2y x =图象上所有点向左平移
12
π
个单位长度,得到sin(2)6
y x π
=+
的图象,再把所得图象
上所有的点向上平移32
个单位长度,就得到3sin(2)62
y x π
=++
的图象
方法二:
把sin 2y x =图象上所有的点按向量3(,)122a π=- 平移,就得到3
sin(2)62
y x π=++的图象
(18)本小题主要考查直线与平面的位置关系、异面直线所成的角以及点到平面的距离基本知识,考查空间想象能力、逻辑思维能力和运算能力 满分12分 方法一: (I )证明:连结OC ,,.BO DO AB AD AO BD ==∴⊥
,,.BO DO BC CD CO BD ==∴⊥
在A O C ?
中,由已知可得1,AO C O ==
而2,AC = 2
2
2
,
AO CO AC ∴+= 90,o
AOC ∴∠=即.A O O C ⊥
,BD OC O = A O ∴⊥平面BC D
(II )解:取AC 的中点M ,连结OM 、ME 、OE ,由E 为BC 的中点知ME ∥AB,OE ∥DC ∴直线OE 与EM 所成的锐角就是异面直线AB 与CD 所成的角 在O M E ?中,
11,1,222
EM AB O E D C =
=
=
=
O M 是直角A O C ?斜边AC 上的中线,11,2
O M A C ∴=
=
cos ,4
O EM ∴∠=
∴异面直线AB 与CD
所成角的大小为arccos
4
(III )解:设点E 到平面ACD 的距离为.h
,11 (3)
3
E AC D A C D E AC D C D E V V h S AO S --??=∴=
在A C D ?
中,2,C A C D AD ===
122
AC D S ?∴=
?
=
而2
11,22
42
C D E AO S ?==
?
=
1.7
2
C D E
AC D
AO S h S ???∴=
=
= ∴点E 到平面ACD
的距离为
7
方法二:
(I )同方法一
(II )解:以O 为原点,如图建立空间直角坐标系,则(1,0,0),(1,0,0),B D -
10),(0,0,1),(,
0),(1,0,1),(1,0).22C A E BA C D =-=-
.cos ,4BA C D BA C D BA C D
∴<>==
∴异面直线AB 与CD
所成角的大小为arccos
4
(III )解:设平面ACD 的法向量为(,,),n x y z =
则
.(,,).(1,0,1)0,
.(,,1)0,
n A D x y z n A C x y z ?=--=??=-=??
0,
0.
x z z +=??∴-= 令1,y =
得(n =
是平面ACD 的一个法向量
又1(,,0),22
EC =- ∴点E 到平面ACD 的距离
.7EC n h n
===
(19)本小题主要考查函数、导数及其应用等基本知识,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 )当40x =时,汽车从甲地到乙地行驶了100 2.540
=小时,
要耗没3
13(
40408) 2.517.5128000
80
?-
?+?=(升)
答:当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油17.5升
(II )当速度为x 千米/小时时,汽车从甲地到乙地行驶了100x 小时,设耗油量为()h x 升,
依题意得3
2
131********()(8).
(0120),128000
80
1280
4
h x x x x x x
x
=-
+=
+
-<≤
3
3
22
80080
'()(0120).640640x
x h x x x x
-=
-=<≤ 令'()0,h x =得80.x =
当(0,80)x ∈时,'()0,()h x h x <是减函数; 当(80,120)x ∈时,'()0,()h x h x >是增函数
∴当80x =时,()h x 取到极小值(80)11.25.h =
因为()h x 在(0,120]上只有一个极值,所以它是最小值
答:当汽车以80千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为11.25升
(20)本小题主要考查直线、圆、椭圆和不等式等基本知识,考查平面解析几何的基本方法,考查运算能力和综合解题能力 满分12分
解:(I )22
2,1,1,(1,0),: 2.a b c F l x ==∴=-=-
圆过点O 、F , ∴圆心M 在直线12
x =-
上
设1(,),2
M t -
则圆半径
13()(2).2
2
r =-
--=
由,O M r =
得3,2
=
解得t =
∴
所求圆的方程为22
1
9
()(.2
4
x y +
+±
=
(II )设直线AB 的方程为(1)(0),y k x k =+≠
代入
2
21,2
x
y +=整理得2222
(12)4220.k x k x k +++-=
直线AB 过椭圆的左焦点F ,∴方程有两个不等实根 记1122(,),(,),A x y B x y AB 中点00(,),N x y
则2
122
4,21
k
x x k +=-
+
A B ∴的垂直平分线NG 的方程为001().y y x x k
-=-
-
令0,y =得
2
2
2
0022
2
2
211
.21
21
21
2
4210,0,
2
G G k
k
k
x x ky k k k k k x =+=-
+
=-
=-
+
++++≠∴-
<<
∴点G 横坐标的取值范围为1(,0).2-
(21)本小题主要考查函数的单调性、极值、最值等基本知识,考查运用导数研究函数性质
的方法,考查运算能力,考查函数与方程、数形结合、分类与整合等数学思想方法和分析问题、解决问题的能力 满分12分
解:(I )22()8(4)16.f x x x x =-+=--+
当14,t +<即3t <时,()f x 在[],1t t +上单调递增,
2
2
()(1)(1)8(1)67;h t f t t t t t =+=-+++=-++
当41,t t ≤≤+即34t ≤≤时,()(4)16;h t f == 当4t >时,()f x 在[],1t t +上单调递减, 2
()()8.h t f t t t ==-+
综上,22
67,3,
()16,34,8,4
t t t h t t t t t ?-++
=≤≤??-+>?
(II )函数()y f x =的图象与()y g x =的图象有且只有三个不同的交点,即函数 ()()()x g x f x φ=-的图象与x 轴的正半轴有且只有三个不同的交点
2
2
()86ln ,
6
286
2(1)(3)
'()28(0),
x x x x m x x x x x x x x x x
φφ=-++-+--∴=-+
==>
当(0,1)x ∈时,'()0,()x x φφ>是增函数; 当(0,3)x ∈时,'()0,()x x φφ<是减函数; 当(3,)x ∈+∞时,'()0,()x x φφ>是增函数; 当1,x =或3x =时,'()0.x φ=
()(1)7,()(3)6ln 315.x m x m φφφφ∴==-==+-最大值最小值
当x 充分接近0时,()0,x φ<当x 充分大时,()0.x φ> ∴要使()x φ的图象与x 轴正半轴有三个不同的交点,必须且只须
()70,
()6ln 3150,
x m x m φφ=->???
=+-?最大值最小值 即7156ln 3.m <<-
所以存在实数m ,使得函数()y f x =与()y g x =的图象有且只有三个不同的交点,m 的取值范围为
(7,156ln 3).-
(22)本小题主要考查数列、不等式等基本知识,考查化归的数学思想方法,考查综合解题能力 满分14分
(I )解:*121(),n n a a n N +=+∈
112(1),n n a a +∴+=+
{}1n a ∴+是以112a +=为首项,2为公比的等比数列
12.n
n a ∴+=
即 2*21().n a n N =-∈ (II )证法一:1
2
1
11
44 (4)
(1).n n k k
k k
n a ---=+
12(...)42.n
n k k k n nk
+++-∴=
122[(...)],n n b b b n nb ∴+++-= ①
12112[(...)(1)](1).n n n b b b b n n b ++++++-+=+ ② ②-①,得112(1)(1),n n n b n b nb ++-=+- 即1(1)20,n n n b nb +--+=
21(1)20.n n nb n b ++-++=
③-④,得 2120,n n n nb nb nb ++-+=
即 2120,n n n b b b ++-+=
*
211(),n n n n b b b b n N +++∴-=-∈
{}n b ∴是等差数列
证法二:同证法一,得 1(1)20n n n b nb +--+= 令1,n =得1 2.b =
设22(),b d d R =+∈下面用数学归纳法证明 2(1).n b n d =+- (1)当1,2n =时,等式成立
(2)假设当(2)n k k =≥时,2(1),k b k d =+-那么
12
2[2(1)]2[(1)1].1
11
1
k k k k
b b k d k d k k k k +=
-
=
+--
=++-----
这就是说,当1n k =+时,等式也成立
根据(1)和(2),可知2(1)n b n d =+-对任何*
n N ∈都成立
{}1,n n n b b d b +-=∴ 是等差数列
(III )证明:
1
1
21211,1,2,...,,12
1
2
2(2)
2
k
k
k k k
k a k n a ++--=
=
<=--
12231 (2)
n n a a a n a a a +∴
+
++<
11
1
21
11
11111
.,1,2,...,,2
1
2
2(2
1)
2
3.222
2
32
k
k
k k k
k
k k a k n a +++-==-
=-≥
-
=--+-
1222311111111...(...)(1),2
322223223n n n n a a a n n n a a a +∴+++≥
-
+++=-->-
*
12
2
3
1
1...().2
3
2
n n a a a n n n N a a a +∴
-
<
+
++
<∈
2007年高考数学试题福建卷(理工)
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
2
1(1)
i +等于
A .
12
B .-
12
C .
12
i D .-
12
i
2.数列{n a }的前n 项和为S L ,若1(1)
n a n n =
+,则5S 等于
A . 1
B .
56
C .
6
1 D .
130
3.已知集合A ={|}x x a <,B ={|12}x x <<,且R ()A B R = e,则实数a 的取值范围是
A .a ≤1
B .a<1
C .a ≥2
D .a>2 4.对于向量,a 、b 、c 和实数λ,下列命题中真命题是
A .若a ·b=0,则a=0或b=0
B .若λa=0,则λ=0或a=0
C .若a 2=b 2,则a=b 或a=-b
D .若a ·b=a ·c ,则b=c 5.已知函数()sin()(0)3
f x x π
ωω=+
>的最小正周期为π,则该函数的图象
A .关于点(
3
π
,0)对称 B .关于直线x
4
π
=对称
C .关于点(
4
π
,0)对称 D .关于直线x
3
π
=对称
6.以双曲线
2
2
19
26
x
y
-
=的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是
A .x 2+y 2-10x+9=0
B .x 2+y 2-10x+16=0
C .x 2+y 2+10x+16=0
D .x 2+y 2+10x+9=0 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 .(-1,1)
B .(0,1)
C .(-1,0) (0,1)
D .(-∞,-1) (1,+∞)
8.已知m 、n 为两条不同的直线,a 、β为两个不同的平面,则下列命题中正确的是
A .,,m n αα??m ∥β,n ∥β?a ∥β
B .a ∥β,,m n αβ???m ∥n
C .m ⊥a,m ⊥n ?n ∥a
D .n ∥m,n ⊥a ?m ⊥a
9.把2
1(1)(1)(1)n
x x x +++++???++展开成关于x 的多项式,其各项系数和为n a ,则21lim
1
n n n a a →∞
--等于
A .
4
1 B .
2
1 C .1 D .2
10.顶点在同一球面上的正四棱柱A B C D -''''A B C D 中,AB =1
,'AA =
A 、C 两点间的球面距离为
A .
4
π
B .
2
π
C
.
4
D
.
2
11.已知对任意实数x 有f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),且x >0时,'()0f x >,'()0g x >,则x <0时
A . '()0f x >,'()0g x >
B .'()0f x >,'()0g x <
C .'()0f x <,'()0g x >
D .'()0f x <,'()0g x <
12.如图,三行三列的方阵有9个数ij a (i =1,2,3;j =1,2,3),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
11
121321222331
3233a a a a a a a a a ?? ? ? ???
A .
7
3 B .
47
C .
114
D .
1314
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题:本题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在答题卡的相应位置。
13.已知实数x 、y 满足2
203x y x y y +≥??
-≤??≤≤?
,则z=2x-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 、B 、C 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 4
A =
,3tan 5
B =
。
(Ⅰ)求角C 的大小;
(Ⅱ)若△ABC
最大边的边长为 18.(本小题满分12分)
如图,正三棱柱ABC-A 1B 1C 1的所有棱长都为2,D 为CC 1中点。
(Ⅰ)求证:AB 1⊥面A 1BD ; (Ⅱ)求二面角A-A 1D-B 的大小; (Ⅲ)求点C 到平面A 1BD 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(3≤a ≤5)的管理费,预计当每件产品的售价为x 元(9≤x ≤11)时,一年的销售量为(12-x )2万件。
(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 )。 20.(本小题满分12分)
如图,已知点F (1,0),直线l :x =-1,P 为平面上的动点,过P 作直线l 的垂线,垂足为点Q ,且Q P Q F F P F Q ?
=?
(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12,M A AF AF BF λλ==
,求12λλ+的值。
21.(本题满分12分)
等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =+
,39S =+
(I )求数列{n a }的通项n a 与前n 项和为n S ; (II )设n n 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()x
f x e kx =-,x ∈R
(Ⅰ)若k=e ,试确定函数f (x )的单调区间;
(Ⅱ)若k>0,且对于任意,()0x R f x ∈>恒成立,试求实数k 的取值范围;
(Ⅲ)设函数F (x )=f (x )+f (x )+f (-x ),求证:1
2(1)(2)()(2)n
n F F F n e +???>+(*n N ∈)
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.D 2.B 3.C 4.B 5.A 6.A 7.C 8.D 9.D 10.B 11.B 12.D
二、填空题:本题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在答题卡的相应位置。
13.[-5,7] 14
1 15.
23
16.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.(本小题满分12分) 解:
(Ⅰ)∵C=π-(A+B ),
∴tanC=-tan (A+B )=-
1
34511314
5+=--
?
又∵0 34 π。 (Ⅱ)∵C= 34 π, ∴AB 边最大,即 . 又∵tanA )2 A B π ∈、 ∴角A 最小,BC 边为最小边。 由22sin 1tan ,cos 4 sin cos 1, A A A A A ? ==? ??+=? 且(0,)2A π∈, 得sin 17A = 由 sin sin AB BC C A = 得: sin sin A B C A B C == 所以,最小边BC =18.(本小题满分12分) 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ABC-A 1BC 1中,平面ABC ⊥平面BCC 1B 1, ∴AO ⊥平面BCC 1B 1 连结B1O ,在正方形BB 1C 1C 中,O 、D 分别为BC 、CC 1的中点, ∴B 1O ⊥BD, ∴AB 1⊥BD . 在正方形ABB 1A 1中,AB 1⊥A 1B , ∴AB 1⊥平面A 1BD . (Ⅱ)设AB 1与A 1B 交于点G 1在平面A 1BD 中,作GF ⊥A 1D 于F ,连结AF ,由(Ⅰ)得AB 1⊥平面A 1BD , ∴AF ⊥A 1D , ∴∠AFG 为二面角A-A 1D-B 的平面角. 在△AA 1D 中,由等面积法可求得5 AF = 又∵112 A G A B = = ∴sin 4 5 AG AFG AF ∠= = = , (Ⅲ)△A 1BD 中,111A BD BD A D A B S ?===∴= S △BCD =1 在正三棱柱中,A 1到平面BCC 1B 1 设点C 到平面A 1BD 的距离为D . 由11A B C D V V C A B D -=- 得 111,3 3 B C D S S A B D d ?= ? ∴12 BC D A BD d S ??= = . ∴点C 到平面A 1BD 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ABC-A 1B 1C 1中,平面ABC ⊥平面BCC 1B 1, ∴AO ⊥平面BCC 1B 1. 取B 1C 1中点O 1,以O 为原点,1,,OB OO OA 的方向为x 、y 、z 轴的正方面建立空间直角坐标系,则B (1,0),D (-1, 1,0),A 1(0,2 ),B 1(1,2,0), ∴1(1,2,AB = ,(2,1,0)BD =- ,1(1,2,BA =- . ∵12200AB BD =-++= ,111430AB BA =-+-= , ∴111,,AB BD AB BA ⊥⊥ ∴AB 1⊥平面A 1BD . (Ⅱ)设平面A 1BD 的法向量为n=(x,y,z ) . (1,1,AD =- ,1(0,2,0)AA = . ∵1,n AD n AA ⊥⊥ ∴10,0, n A D n A A ?=??=?? ∴0, 20, x y y ?-+-=?? =?? ∴0,. y x =??? =?? 令z=1 得(0,1)n =为平面A 1AD 的一个法向量. 由(Ⅰ)知AB 1⊥平面A 1BD, ∴1AB 为平面A 1BD 的法向量 . 111 cos ,4n A B n A B n A B <>== =- ∴二面角A-A 1D-B 的大小为arccos 4 . (Ⅲ)由(Ⅱ),1AB 为平面A 1BD 法向量. ∵1(2,0,0),(1,2,BC AB =-= , ∴点C 到平面A 1BD 的距离11 2BC AB d AB === . 19.(本小题满分12分) 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。 解: (Ⅰ)分公司一年的利润L (万元)与售价x 的函数关系式为: L=(x-3-a )(12-x )2,x ∈[9,11] (Ⅱ)()()()()2 122312L x x x a x '=----- =(12-x )(18+2a-3x ) 令0L '=得263 x a =+ 或x=12(不合题意,舍去). ∵3≤a ≤5,∴228863 3 a ≤+≤ 在263 x a =+ 两侧L '的值由正变负. 所以(1)当28693 a ≤+<即932 a ≤< 时, 2 (9)(93)(129)9(6)m ax L L a a ==---=- (2)228963 3 a ≤+ ≤ 即 952a ≤≤时 2 3 2221(6)(63)[12(6)]4(3)3 3 3 3 m ax L L a a a a a =+ =+---+=- 所以3 99(6), 32 ()194(3),5 32 a a Q a a a -≤? =?-? ≤≤? 答:若932 a ≤< ,则当每件售价为9元时,分公司一年的利润L 最大,最大值Q (a )=9(6-a )(万元);若952 a ≤≤, 则当每件售价为2(6)3 a + 元时,分公司一年的利润L 最大,最大值3 1()4(3)3 Q a a =- (万元) 20.(本小题满分12分) 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Q P Q F FP FQ = 得: (10)(2)(1)(2)x y x y y +-=-- ,,,,,化简得2 :4C y x =. (Ⅱ)设直线A B 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 m y ?=?=+?, , ,消去x 得: 2 440y my --=,2 (4)120m ?=-+>,故 121244y y m y y +=?? =-?, . 由1M A AF λ= ,2M B BF λ= 得: 1112y y m λ+ =-,2222y y m λ+ =-,整理得: 11 21m y λ=-- ,22 21m y λ=-- , 12122112m y y λλ?? ∴+=-- + ??? 121222y y m y y +=-- 2424 m m =-- - 0= 解法二: (Ⅰ)由Q P Q F FP FQ = 得:()0F Q P Q P F += , ()()0PQ PF PQ PF ∴-+= , 22 0PQ 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:2 4y x =. (Ⅱ)由已知1M A AF λ= ,2M B BF λ= ,得120λλ< . 则:1 2 M A AF M B BF λλ=- .…………① 过点A B ,分别作准线l 的垂线,垂足分别为1A ,1B , 则有:11M A AA AF M B BB BF == .…………② 由①②得:12AF AF BF BF λλ-= ,即120λλ+=. 21.(本题满分12分) 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n n 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2 q 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 ?-=∴?--=? , , 2 2 ()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.(本小题满分14分) 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k=e 得()e e x f x x =-,所以()e e x f 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 ∴=12 1212 12 12 1212 () () 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 +∴>+, 1 1 (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1 2(1)(2)()(e 2)n n F F F n n +* >+∈N ,。 2008年普通高等学校招生全国统一考试(福建理科) 数 学(理工农医类) 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)若复数(a 2-3a +2)+(a-1)i 是纯虚数,则实数a 的值为 A.1 B.2 C.1或2 D.-1 (2)设集合A={x |1 x x -<0},B={x |0<x <3},那么“m ∈A ”是“m ∈B ”的 A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 (3)设{a n }是公比为正数的等比数列,若a 1=7,a 5=16,则数列{a n }前7项的和为 A.63 B.64 C.127 D.128 (4)函数f (x )=x 3+sin x +1(x ∈R ),若f (a )=2,则f (-a )的值为 A.3 B.0 C.-1 D.-2 (5)某一批花生种子,如果每1粒发芽的概率为45 ,那么播下4粒种子恰有2粒发芽的概率 是 A. 16625 B. 96625 C. 192625 D. 256625 (6)如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2, AA 1=1, 则BC 1与平面BB 1D 1D 所成角的正弦值为 A. 3 B. 5 52 C. 5 D. 5 (7)某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案种数为 A.14 B.24 C.28 D.48 (8)若实数x 、y 满足 x-y+1≤0,则y x 的取值范围是