2011年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
数学(理科)
本试卷共4页,21小题,满分150分.考试用时120分钟.
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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. ((B)
A. B. C. D.
解:(1+i)(1-i)=1-i2=1-(-1)=2。
点评:本题是概念题,没有什么难度,属送分题。
2. ,
(C)
A. B. C. D.
解:A为圆,圆心为(0,0),B为直线。显然直线B经过点(0,0)。即直线与圆相交。故选C。
点评:只要理解集合的概念,及其所表示的点的轨迹,就会把问题变得简单。本题还可以用圆心到直线的距离来判断,但要是善于观察就会节省时间。也可以用联立方程来解,过程会相对复杂。
3. (D)
A. B. C. D.
解:因为∥,⊥,所以⊥
所以
点评:本题也是概念题没有难度。只要平时基础知识掌握到位,轻而易举。属送分题。
4. (A)
A. B.
C. D.
解:设F(x)=f(x)+|g(x)|
则F(-x)=f(-x)+|g(-x)|=f(x)+|-g(x)|=f(x)+|g(x)|=F(x)。故选A。
5.
(C)
A. B. C. D.
如图所示,阴影部分即为区域D。=x+y。即有
x+y-Z=0,z可以看成是直线在y轴上的截距。当直线经过
点H(,2)的时候Z最大。代入点H解之得Z=4。
6.甲、乙两队进行排球决赛,现在的情形是甲队只要再赢一局就获冠军,乙队需要再赢两局才能得冠军.
若两队胜每局的概率相同,则甲队获得冠军的概率为(C)
A. B. C. D.
解:把赢记为1,输记为0
则有
(1,0)甲赢
(0,1),(1,0)甲赢
(0,1),(0,1)乙赢
故甲赢的概率为。
7.如图1-3,某几何体的正视图(主视图)是平行四边形,侧视图(左视图)和俯视图都是矩形,则该几何体的体积为
A. B. C. D.
解:从视图可以知道此几何体为直四棱柱。
易知底面的高为:=
故底面积为:3
又高为3。故体积为9。
8.设是整数集的非空子集,如果,有,则称关于数的乘法是封闭的.若是的两个不相交的非空子集, ,且,有;,有,则下列结论恒成立的是(A)
A. 中至少有一个关于乘法是封闭的 B. 中至多有一个关于乘法是封闭的
C. 中有且只有一个关于乘法是封闭的 D. 中每一个关于乘法都是封闭的
解:1)设T,V都不封闭。则,有abT,否则若ab∈T,cT,abcT。这与假设T不封闭矛盾。
同理:bcT,acT。故abV,bcV, ,acV。ab·bc T,即abc·bT。这与T不封闭矛盾。
2)若两个都封闭。则有,abT,abcT;同理,xyV,xyzV。所以T,V封闭时成立。
3)设一个不封闭,一个封闭。不妨设T不封闭。则有,有abV, bcV,则有ab·bcV
即abc·bV。此时也成立。
故至少有一个是关于乘法是封闭的。
二、填空题:本大题共7小题.考生作答6小题.每小题5分,满分30分.
(一)必做题(9~13题)
9.不等式的解集是[1,+∞)
解:由原式化为
|x+1|≥|x-3|
(x+1)2≥(x-3)2
x2+2x+1≥x2-6x+9
8x≥8
x≥1
10.的展开式中的系数是 84 (用数字作答).
解:原式=,的项,即为(x-2x-1)7的展开式中x3的项。其展开式项为:。当7-2m=3时,解得m=2。则系数为:
11.等差数列的前9项和等于前4项和,若,则 10 .
解:(a1+a2+……a9)-(a1+a2+a3+a4)=a5+a6+a7+a8+a9=5a7=0,所以:a7=0,ak+a4=2a7,所以k=10
12.函数在 2 处取得极小值.
解:=3x(x-2)=0,解得x1=0,x2=2.
如图所示,x<0,>0;
0
2,>0
所以,在x=2时取得极小值。
13.某数学老师身高176cm,他爷爷,父亲,儿子的身高分别是173cm,170cm和182cm,因儿子的身高与父亲的身高有关,该老师用线性回归分析的方法预测他孙子的身高是185 cm.
解:
x
173
170
176
182
y
170
176
182
?
设y=bx+a
y=x+3
y4=182+3=185
(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题)
14.(坐标系与参数方程选做题)已知两曲线参数方程分别为(0≤q <p =和
(t∈R),它们的交点坐标为(1, ).
解:由第一组方程知y≥0,由第二组方程组知x≥0.
化为直角坐标系下的方程则有:
…………
y2=…………………………………………
联立,且x≥0,y≥0解得x=1,y=
15.(几何证明选讲选做题)如图4,过圆外一点P分别做圆的切线和割线交圆于A,B两点,且PB=7,C是圆上一点使得BC=5,则AB= .
解:∠PAB=∠ACB(弦切角定理)
又所以△PAB∽△ACB
所以AB:PB=BC:AB
AB2=PB·BC=35
AB=
三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.
16.(本小题满分12分)
已知函数.
(1)求的值;
(2)设,,,求的值.
解:(1)=。
(2)
点评:本题考考察了三角函数的基本公式。没有难度,属送分题。
17.(本小题满分13分)
为了解甲,乙两厂的产品质量,采取分层抽样的方法从甲,乙两厂的产品中分别抽取14件和5件,测量产品中微量元素的含量(单位:毫克).下表是乙厂的5件产品的测量数据:
编号
1
2
3
4
5
169
178
166
175
180
75
80
77
70
81
(1) 已知甲厂生产的产品共有98件,求乙厂生产的产品数量;
(2) 当产品中微量元素满足且时,该产品为优等品.用上述样本数据估计乙厂生产的优等品的数量;
(3) 从乙厂抽出的上述5件产品中,随机抽取2件,求抽出的2件产品中优等品数的分布列及其均值(即数学期望).
解:(1)设乙厂的产品有m个,依题意98:14=m:5,解得:m=35。即乙厂的产品数为35个。
(2)从表中可以5件产品中只有第2和第5个产品满足且。
故优等产品的概率P=2/5=0.4。
故乙厂的优等品的数量:35×0.4=14(个)
(3)随机抽二件,出现优等品数可能为0,1,2。5件产品中取2件的取法有:
P(=0)=;P(=1)= ;P(=2)=
其分布列为:
0
1
2
P
均值:E()=0×+1×+2×=1.4
18.(本小题满分13分)
如图5,在锥体P-ABCD中,ABCD是边长为1的菱形,且,,PB=2,E,F分别是BC,PC的中点.
(1) 证明:AD⊥平面DEF;
(1) 求二面角P-AD-B的平面角的余弦值。
(1)证明:如图取AD的中点H,连结PH,BH。
∵PA=PD,∴PH⊥AD……………………………
∵ABCD是边长为1的菱形,且
∴AB=BD
∴BH⊥AD……………………………………………
∴由得AD⊥面PBH……………………………
∴AD⊥PB…………………………………………
又E,F是BC,PC的中点
∴EF∥PB…………………………………………
由得
AD⊥EF…………………………………………
又E是BC的中点,DC=DB
∴DE⊥BC ,AC∥BC
∴AD⊥DE………………………………………
由得
AD⊥面DEF
证毕。
(2)解:∵PH⊥AD,BH⊥AD
∴二面角P-AD-B的平面角为∠PHB,设为角H
则有PB2=PH2+BH2-2PH·BH·cosH
PB=2
PH==
BH==
代入解得:cosH=
即二面角P-AD-B的平面角的余弦值为。
19.(本小题满分14分)
设圆C与两圆,中的一个内切,另一个外切.
(1) 求C的圆心轨迹L的方程;
(2) 已知点M(,),F(,0),且P为L上的动点,求的最大值及此时点P的坐标.
解:(1)设圆C的半径为r,圆心为K(x,y),
圆心H(-,0),
圆心为T(,0)
则依题意有|KH|=r+2,|KT|=r-2; 或|KH|=r-2, |KT|=r+2。从而||KH|-|KT||=4。
即到两定之间的距离之差为常数。即L的轨迹为双曲线。
设
c2=5
a=2,所以a2=4。
b2=c2-a2=5-4=1
即L的轨迹方程为:
(2)
如图所示:连结MF,且延长MF交双曲线于点F的另则的点P。则此时=|MF|值最大。
因为,如若不然,在其它,如点P’,则根据三角形的性质则<|MF|。
|MF|=。即|的最大值为2。
过M,P两点的直线方程为:
化简得:
联立方程:
解得:
即取得最大值时的P的坐标为(,)。
20.(本小题满分14分)
设b>0,数列满足,.
(1) 求数列的通项公式;
(2) 证明:对于一切正整数,.
(1)解:
∵,a1=b>0。∴an>0
整理得
设cn=,则有:cn=
设cn+t=
即cn=
令。解得t=
设dn=cn+
即{dn}以公比为的等比数列。d1=C1+=
所以dn=
所以an=
(2)证明:
以上式式相加,并整理可得:
证毕。
21.(本小题满分14分)
在平面直角坐标系上,给定抛物线,实数满足,是方程的两根,记.
(1) 过点作L的切线交轴于点B.证明:对线段AB上的任一点,有;
(2) 设是定点,其中满足.过作L的两条切线,切点分别为,
与轴分别交于.线段EF上异于两端点的点集记为X,
证明:;
(1) 设,当点取遍D时,求的最小值(记为)和最大值(记为).
(1)证明:对抛物线L的方程求导: 。又点在抛物线上。故过点A的切线斜率为:P0。
即此切线方程为:。
则其与y轴的交点坐标为(0,)。
对AB上的任一点,
1)若p0<0,则p00,则0
0,即0
由(1)知过点(,),和点(,)L的方程分别为
l1:
l2:
又点M(a,b)是两条切线的交点。
于是有
整理得:
又因为4a2-4b>0。
所以,p1,p2是一元二次方程x2-2ax+4b=0的两根。
解得x1,2=
若p1<0,则直线的斜率,又M(a,b)∈X
所以p1||
若p1>0,则直线的斜率,又M(a,b)∈X
所以0||
综上所述,若M(a,b)∈X||>||
<二>若||>||
若a<0,则,故有p10,则,故有0||M(a,b)∈X
综合<一>、<二>得
M(a,b)∈X||>||
<三>由<一>易知
,即
,是方程:x2-ax+b=0的两实根。
又知M(a,b)∈X||>||。
证毕。
(3)由解得0| p-
所以
q≥
化简整理得p2-4q≤4-2p
即m1= p+≤p+
设t=,在为0≤p≤2,所以0≤t≤2
则m1=p+化为m1=-+t+2=
当t=1时,m1=,此时m1最大。
当t=0时,m1=2,此时m1最小。
即
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