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- 2021-06-23 发布
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2005年湖北省高考数学试卷(文科)
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1. 设P、Q为两个非空实数集,定义集合P+Q={a+b|a∈P, b∈Q}.若P={0, 2, 5},Q={1, 2, 6},则P+Q中元素的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
2. 对任意实数a,b,c,给出下列命题:
①“a=b”是“ac=bc”的充要条件;
②“a+5是无理数”是“a是无理数”的充要条件;
③“a>b”是“a2>b2”的充分条件;
④“a<5”是“a<3”的必要条件.
其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3. 已知向量a→=(-2, 2),b→=(5, k).若|a→+b→|不超过5,则k的取值范围是( )
A.[-4, 6] B.[-6, 4] C.[-6, 2] D.[-2, 6]
4. 函数y=e|lnx|-|x-1|的图象大致是( )
A. B. C. D.
5. 木星的体积约是地球体积的24030倍,则它的表面积约是地球表面积的( )
A.60倍 B.6030倍 C.120倍 D.12030倍
6. 双曲线x2m-y2n=1(mn≠0)的离心率为2,有一个焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,则mn的值为( )
A.316 B.38 C.163 D.83
7. 在y=2x,y=log2x,y=x2这三个函数中,当0f(x1+x2)2恒成立的函数的个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
8. 已知a、b、c是直线,β是平面,给出下列命题:
①若a⊥b,b⊥c,则a // c;
②若a // b,b⊥c,则a⊥c;
③若a // β,b⊂β,则a // b;
④若a与b异面,且a // β,则b与β相交;
⑤若a与b异面,则至多有一条直线与a,b都垂直.其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9. 把一同排6张座位编号为1,2,3,4,5,6的电影票全部分给4个人,每人至少分1张,至多分2张,且这两张票具有连续的编号,那么不同的分法种数是( )
A.168 B.96 C.72 D.144
10. 若sinα+cosα=tanα(0<α<π2),则α所在的区间( )
A.(0, π6) B.(π6, π4) C.(π4, π3) D.(π3, π2)
11. 在函数y=x3-8x的图象上,其切线的倾斜角小于π4的点中,坐标为整数的点的个数是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
12. 某初级中学有学生270人,其中一年级108人,二、三年级各81人,现要利用抽样方法抽取10人参加某项调查,考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案,使用简单随机抽样和分层抽样时,将学生按一、二、三年级依次统一编号为1,2,…,270;使用系统抽样时,将学生统一随机编号为1,2,⋯,270,并将整个编号依次分为10段,如果抽得号码有下列四种情况:
①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250;
②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265;
③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254;
7 / 7
④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270.
关于上述样本的下列结论中,正确的是( )
A.②,③都不能为系统抽样 B.②,④都不能为分层抽样
C.①,④都可能为系统抽样 D.①,③都可能为分层抽样
二、填空题(共4小题,每小题4分,满分16分)
13. 函数f(x)=x-2x-3lg4-x的定义域是________.
14. (x3-2x)4+(x+1x)8的展开式中整理后的常数项等于________.
15. 函数y=|sinx|cosx-1的最小正周期与最大值的和为________.
16. 为了了解噪声污染的情况,某市环保局抽样调查了80个测量点的噪声声级(单位:分贝),并进行整理后分成五组,绘制出频率分布直方图,如图所示.已知从左至右前四组的频率分别是0.15,0.25,0.3,0.2,且噪声声级高于69.5分贝就会影响工作和生活,那么影响到工作和生活而需对附近区域进行治理的测量点有________个.
三、解答题(共6小题,17~21题每题12分,22题14分,满分74分)
17. 已知向量a→=(x2, x+1),b→=(1-x, t),若函数f(x)=a→⋅b→在区间(-1, 1)上是增函数,求t的取值范围.
18. 在△ABC中,已知tanB=3,cosC=13,AC=36,求△ABC的面积.
19. 设数列{an}的前n项和为Sn=2n2,{bn}为等比数列,且a1=b1,b2(a2-a1)=b1.
(Ⅰ)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(Ⅱ)设cn=anbn,求数列{cn}的前n项和Tn.
20. 如图所示的多面体是由底面为ABCD的长方体被截面AEC1F所截面而得到的,其中AB=4,BC=2,CC1=3,BE=1.
(1)求BF的长;
(2)求点C到平面AEC1F的距离.
7 / 7
21. 某会议室用5盏灯照明,每盏灯各使用灯泡一只,且型号相同.假定每盏灯能否正常照明只与灯泡的寿命有关,该型号的灯泡寿命为1年以上的概率为p1,寿命为2年以上的概率为p2.从使用之日起每满1年进行一次灯泡更换工作,只更换已坏的灯泡,平时不换.
(1)在第一次灯泡更换工作中,求不需要换灯泡的概率和更换2只灯泡的概率;
(2)在第二次灯泡更换工作中,对其中的某一盏灯来说,求该盏灯需要更换灯泡的概率;
(3)当p1=0.8,p2=0.3时,求在第二次灯泡更换工作,至少需要更换4只灯泡的概率(结果保留两个有效数字).
22. 设A、B是椭圆3x2+y2=λ上的两点,点N(1, 3)是线段AB的中点,线段AB的垂直平分线与椭圆相交于C、D两点.
(Ⅰ)确定λ的取值范围,并求直线AB的方程;
(Ⅱ)试判断是否存在这样的λ,使得A、B、C、D四点在同一个圆上?并说明理由.
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参考答案与试题解析
2005年湖北省高考数学试卷(文科)
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.C
2.B
3.C
4.D
5.C
6.A
7.B
8.A
9.D
10.C
11.D
12.D
二、填空题(共4小题,每小题4分,满分16分)
13.[2, 3)∪(3, 4)
14.38
15.2π-12
16.8
三、解答题(共6小题,17~21题每题12分,22题14分,满分74分)
17.依定义f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+t,则f'(x)=-3x2+2x+t.
若f(x)在(-1, 1)上是增函数,则在(-1, 1)上f'(x)≥0恒成立.
∴ f'(x)≥0⇔t≥3x2-2x,在区间(-1, 1)上恒成立,
考虑函数g(x)=3x2-2x,由于g(x)的图象是对称轴为x=13,开口向上的抛物线,
故要使t≥3x2-2x在区间(-1, 1)上恒成立⇔t≥g(-1),即t≥5.
而当t≥5时,f'(x)在(-1, 1)上满足f'(x)>0,即f(x)在(-1, 1)上是增函数;
故t的取值范围是t≥5.
18.解:设AB、BC、CA的长分别为c、a、b,tanB=3,得B=60∘,sinB=32,cosB=12.
又sinC=1-cos2C=223,应用正弦定理得c=bsinCsinB=36×2232=8.
∴ sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC=32×13+12×223=3+226.
故所求面积S△ABC=12bcsinA=12×36×8×3+226=62+83.
19.(1):当n=1时,a1=S1=2;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n2-2(n-1)2=4n-2,
故{an}的通项公式为an=4n-2,即{an}是a1=2,公差d=4的等差数列.
设{bn}的公比为q,则b1qd=b1,d=4,∴ q=14.
故bn=b1qn-1=2×14n-1,即{bn}的通项公式为bn=24n-1.
(II)∵ cn=anbn=4n-224n-1=(2n-1)4n-1,
Tn=c1+c2+...+cn
Tn=1+3×41+5×42+...+(2n-1)4n-1
4Tn=1×4+3×42+5×43+...+(2n-3)4n-1+(2n-1)4n
两式相减得,3Tn=-1-2(41+42+43+...+4n-1)+(2n-1)4n=13[(6n-5)4n+5]
∴ Tn=19[(6n-5)4n+5]
20.解法1:(1)过E作EH // BC交CC1于H,则CH=BE=1,EH // AD,且EH=AD.
又∵ AF // EC1,∴ ∠FAD=∠C1EH.
7 / 7
∴ Rt△ADF≅Rt△EHC1.∴ DF=C1H=2.∴ BF=BD2+DF2=26.
(2)延长C1E与CB交于G,连AG,
则平面AEC1F与平面ABCD相交于AG.
过C作CM⊥AG,垂足为M,连C1M,
由三垂线定理可知AG⊥C1M.由于AG⊥面C1MC,且
AG⊂面AEC1F,所以平面AEC1F⊥面C1MC.在Rt△C1CM中,作CQ⊥MC1,垂足为Q,则CQ的长即为C到平面AEC1F的距离.
由EBCC1=BGCG可得,BG=1,从而AG=AB2+BG2=17.
由∠GAB=∠MCG知,CM=3cosMCG=3cosGAB=3×417=1217,∴ CQ=CM×CC1MC1=3×121732+12217=43311
解法2:(1)建立如图所示的空间直角坐标系,则D(0, 0, 0),B(2, 4, 0),A(2, 0, 0),C(0, 4, 0),E(2, 4, 1),C1(0, 4, 3).设F(0, 0, z).
∵ AEC1F为平行四边形,∴ 由AEC1F为平行四边形,∴ 由AF→=EC1→得,(-2, 0, z)=(-2, 0, 2),∴ z=2.∴ F(0, 0, 2).∴ BF→=(-2, -4, 2).于是|BF→|=26,即BF的长为26.
(2)设n1→为平面AEC1F的法向量,显然n1→不垂直于平面ADF,故可设n1→=(x, y, 1).
n1→⋅AF→=0˙⇒0×x+4×y+1=0-2×x+0×y+2=0即4y+1=0-2x+2=0∴ x=1y=-14.
又CC1→=(0, 0, 3),设CC1→与n→的夹角为a,则cosα=|CC1→|⋅|n1→|˙33×1+116+1=43333.
∴ C到平面AEC1F的距离为d=|CC1→|cosα=3×43333=43311.
21.解:因为该型号的灯泡寿命为1年以上的概率为p1,寿命为2年以上的概率为p2.
所以寿命为1∼2年的概率应为p1-p2.其分布列为:
寿命
0∼1
1∼2
2∼
P
1-P1
P1-P2
P2
(1)一只灯泡需要不需要换,可以看做一个独立重复试验,根据公式得到
在第一次更换灯泡工作中,不需要换灯泡的概率为p15,需要更换2只灯泡的概率为C52p13(1-p1)2;
(2)在第二次灯泡更换工作中,对其中的某一盏灯来说,该盏灯需要更换灯泡是两个独立事件的和事件:
①在第1、2次都更换了灯泡的概率为(1-p1)2;
②在第一次未更换灯泡而在第二次需要更换灯泡的概率为p1(1-p2).
故所求的概率为p=(1-p1)2+p1(1-p2).
(3)由(2)当p1=0.8,p2=0.3时,在第二次灯泡更换工作中,对其中的某一盏灯来说,该盏灯需要更换灯泡的概率p=(1-p1)2+p1(p1-p2)=0.22+0.8×0.7=0.6.
在第二次灯泡更换工作,至少换4只灯泡包括换5只和换4只两种情况:
①换5只的概率为p5=0.65;
②换4只的概率为C51p4(1-p)=5×0.64(1-0.6),
故至少换4只灯泡的概率为:p3=0.65+5×0.64×0.4=0.34.
即满两年至少需要换4只灯泡的概率为0.34.
7 / 7
22.(1)解法一:依题意,可设直线AB的方程为y=k(x-1)+3,
代入3x2+y2=λ,整理得:(k2+3)x2-2k(k-3)x+(k-3)2-λ=0①
设A(x1, y1),B(x2, y2),则x1,x2是方程①的两个不同的根,
∴ △=4[λ(k2+3)-3(k-3)2]>0,②
且x1+x2=2k(k-3)k2+3.由N(1, 3)是线段AB的中点,得x1+x2=2,
∴ k(k-3)=k2+3解得k=-1,代入②得λ>12,
即λ的取值范围是(12, +∞).
于是直线AB的方程为y-3=-(x-1),即x+y-4=0.
解法二:设A(x1, y1),B(x2, y2),则有3x12+y12=λ3x22+y22=λ. ⇒3 (x1-x2) (x1+x2)+(y1-y2)=0.
依题意,x1≠x2,∴ kAB=-3(x1+x2)y1+y2.
∵ N(1, 3)是AB的中点,∴ x1+x2=2,y1+y2=6,从而kAB=-1.
又由N(1, 3)在椭圆内,∴ λ>3×12+32=12,
∴ λ的取值范围是(12, +∞).
直线AB的方程为y-3=-(x-1),即x+y-4=0.
(2)解法一:∵ CD垂直平分AB,
∴ 直线CD的方程为y-3=x-1,即x-y+2=0代入椭圆方程,整理得4x2+4x+4-λ=0.③
又设C(x3, y3),D(x4, y4),CD的中点为M(x0, y0),
则x3,x4是方程③的两根,
∴ x3+x4=-1,且x0=x3+x42=-12,y0=x0+2=32,即M(-12, 32)
于是由弦长公式可得|CD|==+(-1k)2⋅|x3-x4|=2(λ-3).④
将直线AB的方程x+y-4=0代入椭圆方程得4x2-8x+16-λ=0.⑤
同理可得|AB|=1+k2⋅|x1-x2|=2(λ-12).⑥
∵ 当λ>12时,2(λ-3)>2(λ-12),
∴ |AB|<|CD|.
假设存在λ>12,使得A、B、C、D四点共圆,则CD必为圆的直径,点M为圆心.
点M到直线AB的距离为d=|x0+y0-4|2=|-12+32-4|2=322.⑦
于是,由④⑥⑦式及勾股定理可得|MA|2=|MB|2=d2+|AB2|2=92+λ-122=λ-32=|CD2|2.
故当λ>12时,A、B、C、D四点均在以M为圆心,|CD2|为半径的圆上.
(注:上述解法中最后一步可按如下解法获得:
A、B、C、D共圆⇔ACD为直角三角形,A为直角⇔|AN|2=|CN|⋅|DN|,
即(|AB|2)2=(|CD2|+d)(|CD2|-d).⑧
由⑥式知,⑧式左边=λ-122,
由④⑦知,⑧式右边=(2(λ-3)2+322)(2(λ-3)2-322)=λ-32-92=λ-122.
∴ ⑧式成立,即A、B、C、D四点共圆.)
解法二:由(Ⅱ)解法一知λ>12,
∵ CD垂直平分AB,
∴ 直线CD的方程为y-3=x-1,代入椭圆方程,整理得4x2+4x+4-λ=0.③
将直线AB的方程x+y-4=0代入椭圆方程整理得4x2-8x+16-λ=0.⑤
解③和⑤式可得x1,2=2±λ-122,x3,4=-1±λ-32,
不妨设A(1+12λ-12, 3-12λ-12),
C(-1-λ-32, 3-λ-32),D(-1+λ-32, 3+λ-32).
∴ CA→=(3+λ-12+λ-32, 3-λ-12+λ-32),
DA→=(3+λ-12-λ-32, 3-λ-12-λ-32),
计算可得CA→⋅DA→=0,
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∴ A在以CD为直径的圆上.
又B为A关于CD的对称点,
∴ A、B、C、D四点共圆.
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