2011年浙江省高考数学模拟题(理)
一、填空题
z11.已知复数 z1=m+2i,z2=3-4i,若 z为实数,则实数m的值为 。
2
3-2。
2.如图墙上挂有边长为a的正方形木板,它的四个角的空白部分 都是以正方形的顶点为圆心,半径为
a的圆弧,某人向此板投2镖,假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则它击中阴影部分的概率是 。 π1-4。
3. 甲、乙两个学习小组各有10名同学,他们在一次数学测验中成绩的茎叶图如下图所示,则他们在这次测验中成绩较好的是 甲 组。
甲 乙
5 8
53 6 47 94 7 4569 76641 8 029
2 9
4. 设集合A={0,1,2},B={0,1,2},分别从集合A和B中随机 取一个数a,和b,确定平面上的一个点P(a,b),记“点P(a,b)落在直线x+y=n上”为事件Cn(0≤n≤4, n∈N),若事件Cn的概率最大,则n的可能值为 。 2。
5. 在平面直角坐标系中,正方形ABCD的中心坐标为(3,2),其一边AB所在直线的方程为x-y+1=0,则边AB的对边CD所在直线的方程为 。 x-y-3=0。
6. 某个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积 是 cm3。
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3 (cm3)。
x2y2
7. 若点P(2,0)到双曲线a2-b2=1的一条渐近线的距离为2 ,则该双曲线的
离心率为 。 2 。
8.已知流程图如右图所示,该程序运行后,为使输出的b值为16,则循环体的判断框内①处应填 。
3。
9. 函数y=f(x)的图像在点M(1, f(1))处的切线方程是y=3x-2,则f(1)+ f ′(1)= 。
4。
11
10.若直线ax+by=1(a,b∈R)经过点(1,2),则a+b的最小
值是 。 3+22 。
11.已知在平面直角坐标系xOy中,O(0,0), A(1,-2), B(1,1), C(2.-1),动点M(x,y)
-2≤OM·OA≤2
满足条件,则OM·OC的最大值为 。 OB≤21≤OM·4。
14.下列命题中,错误命题的序号有 (1)、(2)、(3) 。
(1)“a=-1”是“函数f(x)= x2+|x+a+1| ( x∈R) 为偶函数”的必要条件; (2)“直线l垂直平面α内无数条直线”是“直线l垂直平面α”的充分条件; (3)已知a,b,c为非零向量,则“a·b= a·c”是“b=c”的充要条件; (4)若p: ∃x∈R,x2+2x+2≤0,则 ¬p:∀x∈R,x2+2x+2>0。
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二、代数基本题
1、已知向量a=(cosx,sinx),b=(-cosx,cosx),c=(-1,0)。
π
(1)若x=6,求向量a,c的夹角;
π9π
(2)当x∈[2,8]时,求函数f(x)=2a·b+1的最大值。
πa·c
解:(1)当x=6时,cos= |c| |a|· -cosx =2222 cosx+sinx·(-1)+0 π5π =-cosx=-cos6=cos6。 5π ∵ 0≤≤π,∴=6。 (2) f(x)=2a·b+1=2(-cos2x+sinxcosx)+1 =2sinxcosx-(2cos2x-1) π =sin2x-cos2x=2 sin(2x-4)。 π9ππ3π ∵ x∈[2,8],∴2x-4∈[4,2π], π2 故sin(2x-4)∈[-1, 2], π3ππ ∴当2x-4=4,即x=2时,f(x)max=1。 2、已知⊿ABC的三个内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且b2+c2=a2+bc,求:(1) 2sinBcosC-sin(B-C)的值;(2)若a=2,求⊿ABC周长的最大值。 1π 解:(1)∵b2+c2=a2+bc,∴a2=b2+c2-bc,结合余弦定理知cosA=2,∴A=3, ∴2sinBcosC-sin(B-C)= sinBcosC+cosBsinC =sin(B+C) 3 =sinA=2。 43 43 (2)由a=2,结合正弦定理,得 b+c=3sinB+3sinC 43 43 2π =3sinB+3sin(3-B) π =23 sinB+2cosB=4sin(B+6), 可知周长的最大值为6。 第 3 页 共 14 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 3、口袋中装有质地大小完全的5个球,编号分别为1,2,3,4,5,甲、乙两人玩一种游戏:甲先摸一个球,记下编号,放回后乙再摸一个球,记下编号。如果两个编号的和为偶数就算甲胜,否则算乙胜。 (1)求甲胜且编号的和为6的事件发生的概率; (2)这种游戏规则公平吗?说明理由。 解:(1)设“甲胜且两个编号的和为6”为事件A,甲编号x,乙编号y,(x,y) 表示一个基本事件,则两人摸球结果包括(1,1),(1,2),……(1,5),(2,1),(2,2),……(5,4),(5,5)共25个基本事件;A包含的基本事件有51 (1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)共5个,所以P(A)=25= 5。 1 答:编号之和为6且甲胜的概率为5。 (2)这种游戏不公平。 设“甲胜”为事件B,“乙胜”为事件C。甲胜即两编号之和为偶数所包(含基本事件数为以下13个:(1,1),(1,3),(1,5),(2,2),(2,4),(3,1),(3,3),(3,5),(4,2),(4,4),(5,1),(5,3),(5,5);所以甲胜的13 概率为P(B)=25。 1312 乙胜的概为P(C)=1-25=25,∵P(B)≠P(C),∴这种游戏规则不公平。 三、立体几何题 4、如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,PD=PA,E、F分别是AB、PD的中点。 (1)求证:AF∥平面PCE; (2)求证:平面PCE⊥平面PCD。 证明: (1)取PC中点G,连接FG、EG。 因为F、G分别为PD、PC的中点, 1 所以FG∥CD且FG=2CD, 1 又AE∥CD且AE=2CD, 所以,FG∥AE且FG=AE, 第 4 页 共 14 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com PGFAEBCD 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 四边形AEGF为平行四边形, 因此,AF∥EG,又AF ⊄平面PCE,所以AF∥平面PCE。 (2) 由PA⊥平面ABCD,知PA⊥CD, 又CD⊥AD,所以CD⊥平面PAD,CD⊥AF。 又PA⊥AD,F为PD的中点,则AF⊥PD, 因此,AF⊥平面PCD。 而AF∥EG,故EG⊥平面PCD, 又EG⊂平面PCE,所以,平面PCE⊥平面PCD。 四、解析几何题 y2 5、已知椭圆 x+3=1(0<b<1)的左焦点为F,左、右顶点分别为A,C,上顶 2 点为B,过F、B、C作⊙P,其中圆心P的坐标为(m,n)。 (1)当m+n>0时,求椭圆离心率的范围; (2)直线AB与⊙P能否相切?证明你的结论。 解:(1)设F、B、C的坐标分别为(-c, 0),(0, b),(1, 0),则FC、BC的中垂线分 1-c x= 2 1-cb11 别为x=2,y-2=b(x-2),联立方程组,解出 。 b2-c y= 2b 1-cb2-c m+n=2+2b>0,即 b-bc+b2-c>0,即 (1+b)(b-c)>0,∴b>c。 12 从而b2>c2,即有 a2>2c2,∴e2<2,又e>0,∴0<e<2。 2b-c b-b2+c 2b (2)直线AB与⊙P不能相切。由 kAB=b,kPB==, 1-c b(c-1) 0- 2 b2+c 如果直线AB与⊙P相切,则 b·=-1,又b2+c2=1, b(c-1) 解出c=0或2,与0<c<1矛盾,所以直线AB与⊙P不能相切。 五、导数应用题 6、水库的蓄水量随时间而变化,现用t表示时间(单位:月),以年初为起点,根据历年数据,某水库的蓄水量(单位:亿立方米)关于t的近似函数关系式为 第 5 页 共 14 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 12t(-t+15t-51)e+50 (0<t≤9) v(t)= 240 。 4(t-9)(3t-41)+50 (0<t≤12) (1)若该水库的蓄水量小于50的时期称为枯水期,以i-1<t≤i表示第i月份 (i=1,2,„12),问一年内那几个月份是枯水期? (2)求一年内该水库的最大蓄水量(取e3=20计算)。 1 解:(1)当0 15-21 15+21 或 t<, 2 2 15-21 从而 0<t<≈5.2。 2 当9 令v′(t)=0,解得t=9或t=4(舍去), 又当t∈(6,9)时,v′(t)>0;当t∈(9,10)时,v′(t)<0。 1 所以,当t=9时,v(t)的最大值v(9)=240×3×e9+50=150(亿立方米), 故一年内该水库的最大蓄水量是150亿立方米。 7、一变压器的铁芯截面为正十字形,为保证所需的磁通量,要求十字形应具有45 m2的面积。 问应如何设计十字形的宽x及长y,才能使其外接圆的周长最短,这样可使绕在铁芯上的铜线最节省。 解:设AB=h,则长y=2h+x。由题意,x2+4xh=45 , 45 -x2 ∴h=4x,又 l=2πR,欲求l的最小值,只须求出R的最小值, 4R2= x2+(2h+x)2=2(x2+2hx+2h2), 第 6 页 共 14 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 设 φ(x)= x2+2hx+2h2 24 45 -x2280-85 x+x= x+4x+2h+ 2 8x 2 5210 =5 +8x+x2(0 45 -45 -1 这时 h=8=2,y=2h+x=5 +1。 根据问题的实际意义,此最小周长l,最小半径R是存在的, 故 x=2cm,y =(5 +1)cm 即为所求。 六、数列综合题 8.设数列{an}满足a1 = 3,an+1 = 2an+n·2n+1+3n,n≥1。 (1)求数列{an}的通项公式; (2)求数列{an}的前n项之和Sn。 解: (1) an = 2an-1+(n-1)·2n+3 n-1 =2[2an-2+(n-2)·2n-1+3n-2]+(n-1)·2n+3n-1 =22an-2+[(n-2)+(n-1)]·2n+(2·3n-2+3n-1) =22[2an-3+(n-3)·2n-2+3n-3]+[(n-2)+(n-1)]·2n+(2·3n-2+3n-1) =23an-3+[(n-3)+(n-2)+(n-1)]·2n+(22·3-+2·3n-2+3n-1) =„„ =2 n-1a1+[1+2+3+„+(n-1)]·2n+(2n-2·3+2n-3·32+„+3n-1) 3 1- (2) n-1 n(n-1)n =2n-1·3+2·2+2n-2·3·3 1- 2 n3 3 =2n-1·(n2-n+3)+2n-1·3[(2)n-1-1] =2n-1·(n2-n)+3n。 (2)设数列{bn},其中 bn =2n-1·(n2-n),Mn 为其前n项和,则Sn= Mn+3n。 第 7 页 共 14 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com Mn =0+1·2·21+2·3·22+3·4·23+„+(n-1)·n·2n-1, 2Mn = 1·2·22+2·3·23+„+(n-1)·n·2n, 相减得 - Mn = 1·2·2+2·2·22+3·2·23+„+2·(n-1)·2n-1- (n-1)n·2n =1·22+2·23+3·24+„+(n-1)·2n- (n-1)n·2n, -2 Mn = 1·23+2·24+3·25+„+(n-1)·2n+1- (n-1)·n·2n+1, 相减得 Mn = 1·22+23+24+„+2n- (n-1)·2 n+1+(n-1)n·2n = (2-n)·2 n+1+(n-1)·n·2n-4, Sn = Mn+3+32+„+3n = 3(3 n -1) n+1n 2+(n-1)·n·2-4。 - (n-2)·2 七、函数综合题 aa 9、已知函数f(x)=x+x,g(x)= x-x,a<22 -3, (1)求证:函数f(x)在(0,1]上单调递增; (2)函数g(x)在(0,1]上单调递减,求a的取值范围; (3)若对任意x∈(0,1],函数h(x)=x|x-b|+a的图象在x轴下方,求b的取值范围。 解:设0<x1<x2≤1, a (1)∵a<0,∴f(x1)- f(x2)=( x1-x2)(1-xx)<0,∴f(x)在(0,1)上递增。 12 aa (2)∵g(x1)- g(x2)=( x1-x2)(1-xx)>0,∴1+xx<0,a<-x1x1, 12 12 而-x1x1最小值为-1,∴ a<-1。 aaa (3)∵h(x)<0,即|x-b|<-x,∴x+x<b<x-x,即f(x)<b<g(x), ∴f(x)max<b<g(x)<g(x)min,x∈(0,1)。 当-1<22 -3时,由(1)知 f(x)max为f(1)=1+a, a 而g(x)=x-x≥2-a ,∴1+a<b<2-a 。 当a<-1时,由(2)结论的可逆性,可得g(x)最小值为g(1)=1-a, 由(1)知f(x)最大值仍为f(1)=1+a,∴1+a<b<1-a。 11 10、对任意x∈R,给定区间[k-2,k+2](k∈Z),设函数f(x)表示实数x与x的给 第 8 页 共 14 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 定区间内整数之差的绝对值。 (1)写出f(x)的解析式; (2)设函数g(x)= logax ,(e - —2 1 <a<1) 试证明:当x>1时,f(x)>g(x);当0<x<1时,f(x)<g(x); (3)求方程f(x)- logax =0的实根,(e - —2 1 <a<1)。 11 解:(1)当x∈[k-2,k+2](k∈Z)时,由定义知:k为与x最近的一个整数,故 11 f(x)=|x-k|,x∈[k-2,k+2](k∈Z)。 1 (2)①当x>1时,|x-k| ≥0>2logax,所以f(x)>g(x); 111 ②当2<x<1时,设H(x)= g(x)- f(x)= 2logax-(1-x),(2<x<1)。 111则H′(x)= 2·loge+1=+1<a x 2xlna 1 +1=-+1<0, 1- —2 x 2xln e 1 1 所以当2<x<1时,H(x)为减函数,H(x)>H(1)=0,故f(x)<g(x); 11 ③当0<x≤2时,设G(x)= g(x)- f(x)=2logax-x, 11 明显G(x)为减函数,G(x)≥G(2)=H(2)>0,故f(x)<g(x)。 1111 另证:g(x)=2logax>2loga2=2loga4 1- —2 1 1111- —2logeloga== f()>f(x)。 >2a>2a2 2 1 1- — (3)由(2),容易验证x=1为方程 |x-k|-2logax=0的实根,所以,若e2<a<1, 方程f(x)-logax =0有且仅有一个实根,实根为1。 lnx 11、已知f(x)=ax-lnx,x∈[0, e],g(x)=x,a∈R, (1)若a=1,求f(x)的极小值; 1 (2)在(1)条件下证明f(x)>g(x)+2; (3)是否存在实数a使f(x)的最小值为3。 1x-1 解:(1)∵f(x)=ax-lnx,f′(x)=1-x=x, ∴当0<x<1时,f ′(x)<0,此时f(x)单调递减; 当1<x<e时,f ′(x)>0,此时f(x)单调递增。 第 9 页 共 14 页 金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com ∴ f(x)的极小值为f(1)=1。 (2)∵f(x)的极小值为1,即f(x)在(0,e)上的最小值为1, ∴f(x)>0,f(x)min=1。 1-lnx1lnx1 令h(x)=g(x)+2=x+2,h′(x)= x, 当0<x<e时,h′(x)>0,h(x)在(0,e)上单调递增, 1111 ∴h(x)max= h(e)= e+2<2+21=| f(x)|min。 1 ∴在(1)的条件下,f(x)>g(x)+2。 1ax-1 (3)假设存在实数a,使f(x)=ax-lnx ,x∈[0, e]有最小值3,f′(x)=a-x=x, 4 ①当a≤0时,f(x)在(0,e]上单调递减,f(x)min= f(e)=ae-1=3,a=e(舍去), 所以,此时f(x)无最小值。 111 ②当0<a<e时,f(x)在(0, a)上单调递减,在(a, e]上单调递增, 1 f(x)min= f(a)=1+lna=3,a=e2,满足条件。 14 ③当a≥e时,f(x)在(0,e)上单调递减,f(x)min= f(e)=ae-1=3,a=e(舍去), 所以,此时f(x)无最小值。 综上,存在实数a=e2,使得当x∈[0, e]时f(x)有最小值为3。 八、空间向量题(理科附加) 12、如图,正棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都为4,D为CC1中点, (1)求证:AB1⊥平面A1BD; (2)求二面角A-A1D-B的大小。 解:(1)取BC中点O,连接AO, 取B1C1中点O1,以O为原点, 如图建立空间直角坐标系O-xyz, 则 B(2,0,0),D(-2,2,0),A1(-4,2,23 ), A(0,0,23 ),B1(2,4,0), 第 10 页 共 14 页 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com →→→ AB1=(2,4,- 23 ),BD=(-4,2,0),BA1=(2,4,23 ), →→→→→→→→∵AB1·BD=0,AB1·BA1=0,∴AB1⊥BD,AB1⊥BA1, →∴AB1⊥平面A1BD。 →→→(2)设平面A1AD的法向量为n=(x,y,z), AD=(-2,2,- 23 ),AA1=(0,4,0)。 -2x+2y-23 z=0→→→→ n⊥AD,n⊥AA1,∴ , 4y=0 → 令z=1,得n=(-3 ,0,1)为平面A1AD的一个法向量, 6 →→→由(1) AB1=(2,4,23 )为平面A1BD的法向量,得cos 6 ∴所以二面角A-A1D-B的大小为arccos4。 13、如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是正方形, 侧棱PD⊥底面ABCD,PD=CD,E是PC的中点。 (1)证明PA平面BDE; (2)求二面角B-DE-C的平面角的余弦值; (3)在棱PB上是否存在点F,使PB⊥平面DEF? 证明你的结论。 解:(1) 以D为坐标原点,分别以DA、DC、DP所在直 线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,设PD=CD=2,则A(2,0,0),→→→P(0,0,2),E(0,1,1),B(2,2,0),PA=(2,0,-2),DE=(0,1,1),DB=(2,2,0)。 → 设n=(x,y,z)是平面BDE的一个法向量, →→n1·DE=0y +z=0→ 则由→→,得 2x+2y=0;取=-1,n1=(1,-1,1), n·DB=0 3 →→→∵ 3·n=2-2=0,∴PA⊥n1,又PA⊄平面BDE,∴PA∥平面BDE。 →→→(2) 由(1)知n1=(1,-1,1)是平面BDE的一个法向量,又n2=DA=(2,0,0)是平面 DEC的一个法向量。 →→ 设二面角B-DE-C的平面角为θ,由图可知θ= 第 11 页 共 14 页 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com →→n1·n223 →→ ∴ cosθ=cos 2 |n2| 3 × |n1|·3 故二面角B-DE-C余弦值为3。 →→→→(3)∵PB=(2,2,-2),DE=(0,1,1),∴PB·DE=0+2-2=0,∴PB⊥DE。 →→假设棱PB上存在点F,使PB平面DEF,设PF=λPB(0<λ<1), →→→→则 PF=(2λ, 2λ,-2λ),DF=DP+PF=(2λ, 2λ,2-2λ), →→由PF·DF=0 得 4λ2 +4λ2-2λ(2-2λ)=0, 11 ∴ λ=3∈(0,1),此时PF=3PB, 1 即在棱PB上存在点F,PF=3PB,使得PB⊥平面DEF。 九、随机变量题(理科附加) 14、某班从6名干部中(其中男生4人,女生2人),选3人参加学校的义务劳动。 (1)设所选3人中女生人数ξ,求ξ的分布列及数学期望; (2)求男生甲或女生乙被选中的概率; (3)在男生甲被选中的情况下,求女生乙也被选中的概率。 解:(1) ξ的所有可能取值为0,1,2,依题意得: C41C4C23C4C21 P(ξ=0)= 3=5,P(ξ=1)= 3=5,P(ξ=2)= 3=5。 C6 C6 C6 ∴ ξ的分布列为 13 ∴Eξ=0×5+1×5+2 3 3 1 1 2 ξ 0 1 5 1 3 5 2 1 5 1 ×5=1。 P (2)设“男生甲、女生乙都P(C)= C1=5, C 3436 不被选中”为事件C,则 4— ∴所求概率为P(C)=1-P(C)= 5。 (3)设“男生甲被选中”为事件A,“女生乙被选中”为事件B,则 第 12 页 共 14 页 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com C51C41 P(A)= 3=2,P(AB)= 3=5, C6 C6 P(AB)2 ∴在男生甲被选中的情况下,女生乙也被选中的概率为P(B|A)= P(A)=5。 15、一袋中有m(m∈N*)个红球,3个黑球和2个白球,现从中任取2个球。 (1)当m=4时,求取出的2个球颜色相同的概率; (2)当m=3时,设ξ表示取出的2个球中黑球的个数,求ξ的概率分布及数学期望; 2 (3)如果取出的2个球颜色不相同的概率小于3,求m的最小值。 2 1 解:(1)设“取出的2个球颜色相同”为事件A,P(A)= (2) (3)设“取P(B)= 111111 CxC3+CxC2+C3C22 <, 2 3 Cx+5 222 C4+C3+C2 C 29 5=18。 ξ 0 1 2 51533 Eξ=0×14+1×28+2×28=4。 P 5153 14 28 28 出的2个球中颜色不相同”为事件B,则 ∴x2-6x+2>0,∴x>3+7 或x<3-7 ,x的最小值为6。 十、混合题(理科附加) 16、已知f(x)=(1+x)α(1+(1)求f(x)的最小值; (2)如果y>0,求证: ( α+βα+βααββ )≤()·(); x+y x y 1 x )β (α,β,x∈R+), (3)如果α1,α2,„ αn,β1,β2,„βn>0, 求证: ( α1+α2+„+αnα1+α2+„+αn α1α1 α2α2 αnαn ≤()·)()„()。 β1 β2 βn β1+β2+„+βn 1 (1)解:f ′(x)= α(1+x)α-1(1+ x )β+(1+x)α·β(1+ )β-1·(-1)·2 x x 11 第 13 页 共 14 页 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com α(1+x)α+β-1 β =·(x-), β-1 x α ββ ∵x∈( ,∞)时f ′(x)>0,x∈(0, )时,f ′(x)<0. α α βα+βαα+ββ ∴f(x)max= f( )=()()。 α α ββyα+βαα+ββx+yαx+yβ (2)证:∵f( )≤f( ),∴()·()≤()·(), α x α β x yα+βα+βααββ即()≤()·()。 x+y x y α+ααα (3)当n=2时,由(2)可知(12)α1+α2≤(1)α1·(2)α2, β1+β2 β1 β2设n=k时,( α1+α2+„+αnα1+α2+„+αn α1α1 α2α2 αnαn ≤()·)()„(), β1 β2 βn β1+β2+„+βn α1+α2+„+αn+αn+1α1+α2+„+αn+αn+1 ) β+β+„+β+β 12nn+1 当n=k+1时,( =[ (α1+α2+„+αn)+αn+1(α1+α2+„+αn)+αn+1 ] (β1+β2+„+βn)+βn+1 α1+α2+„+αnα1+α2+„+αn αn+1αn+1 ·≤()() β+β+„+β βn+1 12n ααα≤( α1)α1·( 2)α2 „( n)αn·( n+1)αn+1。 β1 β2 βn βn+1 所以,结论对一切n成立。 第 14 页 共 14 页 金太阳新课标资源网 wx.jtyjy.com 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容