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- 2021-06-10 发布
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2010年普通高等学校招生统一考试(福建卷)
数学试题(理工农医类)
第I 卷 (选择题 共50分)
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.计算sin43°cos13°-cos43°sin13°的结果等于
A. B. C. D.
2.以抛物线y2=4x的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为
A. x2+y2+2x=0 B. x2+y2+x=0
C. x2+y2-x=0 D. x2+y2-2x=0
3.设等差数列{an}前n项和为Sn . 若a1= -11,a4+a6= -6 ,则当Sn 取最小值时,n等于
A.6 B. 7 C.8 D.9
4.函数f(x)= 的零点个数为
A. 0 B. 1 C.2 D.3
5.阅读右图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的i值等于
A.2 B.3 C.4 D.5
6.如图,若是长方体ABCD-A1B1C1D1被平面EFGH截去几何体EFGHB1C1后得到的几何体,其中E为线段A1B1上异于B1的点,F为线段BB1上异于B1的点,且EH∥A1 D1,则下列结论中不正确的是
A. EH∥FG B.四边形EFGH是矩形
C. 是棱柱 D. 是棱台
7.若点O和点F(-2,0)分别为双曲线(a>0)的中心和左
焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围为
A. [3- , ) B. [3+ , ) C. [, ) D. [, )
8.设不等式组所表示的平面区域是,平面区域与关于直线3x-4y-9对称。对于中的任意点A与中的任意点B,∣AB∣的最小值等于
A. B. 4 C. D. 2
9.对于复数a,b,c,d,若集合S={a,b,c,d}具有性质“对任意x,yS,必有x,yS”,则当
时,b+c+d等于
A. 1 B. -1 C. 0 D. i
10.对于具有相同定义域D的函数f(x)和g(x),若存在函数h(x)=kx+b(k,b为常数),对任给的正数m,存在相应的x0D,使得当xD且x>x0时,总有则称直线l:y=kx+b为曲线y=f(x)与y=g(x)的“分渐近线”。给出定义域均为D=的四组函数如下:
①f(x)=x2,g(x)= ; ②f(x)=10-x+2,g(x)= ;
③f(x)= ,g(x)= ; ④f(x)= ,g(x)=2(x-1-e-x).
其中,曲线y=f(x)与y=g(x)存在“分渐近线”的是
A.①④ B.②③ C. ②④ D. ③④
第Ⅱ卷 (非选择题 共100分)
二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分。把答案填在答题卡的相应位置。
11.在等比数列{an}中,若公比q=4,且前3项之和等于21,则该数列的通项公式an( )
12.若一个底面是正三角形的三棱柱的正视图如图所示,则其表面积等于( )。
13.某次知识竞赛规则如下:在主办方预设的5个问题中,选手若能连续正确回答出两个问题,即停止答题,晋级下一轮。假设某选手正确回答每个问题的概率都是0.8,且每个问题的回答结果相互独立,则该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率等于( )。
14.已知函数f(x)=3sin(x- )( >0)和g(x)=2cos(2x+)+1的图像的对称轴完全相同。若x,则f(x)的取值范围是( )。
15.已知定义域为(0,+)的函数f(x)满足:(1)对任意x(0, +),恒有f(2x)=2f(x)成立;(2)当x(1,2]时,f(x)=2-x。给出结论如下:
①对任意mZ,有f(2m)=0;②函数f(x)的值域为[0,+ );③存在nZ,使得f(2n+1)=9;④“函数f(x)在区间(a,b)上单调递减”的充要条件是“存在kZ,使得(a,b) (2k,2k+1)”.
其中所有正确结论的序号是( )。
三、解答题:本大题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
16.(本小题满分13分)
设S是不等式x2-x-60的解集,整数m,nS。
(Ⅰ)记“使得m+n=0成立的有序数组(m,n)”为事件A,试列举A包含的基本事件;
(Ⅱ)设=m2,求的分布列及其数学期望E。
17.(本小题满分13分)
已知中心在坐标原点O的椭圆C经过点A(2,3),且点F(2.0)为其右焦点。
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)是否存在平行于OA的直线L,使得直线L与椭圆C有公共点,且直线OA与L的距离等于4?若存在,求出直线L的方程;若不存在,说明理由。
18.(本小题满分13分)
如图,圆柱OO1内有一个三棱柱ABC-A1B1C1,
三棱柱的底面为圆柱底面的内接三角形,且AB是圆O的直径。
(Ⅰ)证明:平面A1ACC1⊥平面B1BCC1;
(Ⅱ)设AB=AA1。在圆柱OO1内随机选取一点,记该点取自于
三棱柱ABC-A1B1C1内的概率为P。
(i) 当点C在圆周上运动时,求P的最大值;
(ii) 记平面A1ACC1与平面B1OC所成的角为(0°< 90°)。当P取最大值时,求cos的值。
19.(本小题满分13分)
某港口O要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上,在小艇出发时,轮船位于港口O北偏西30°且与该港口相距20海里的A处,并正以30海里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶,经过t小时与轮船相遇。
(Ⅰ)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?
(Ⅱ)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由。
20.(本小题满分14分)
(Ⅰ)已知函数f(x)=x3-x ,其图像记为曲线C.
(i) 求函数f(x)的单调区间;
(ii) 证明:若对于任意非零实数x1 ,曲线C与其在点P1 (x1,f(x1)))处的切线交于另一点P2(x2,f(x2)),曲线C与其在点P2处的切线交于另一点P3(x3,f(x3)),线段P1 P2, P2 P3与曲线C所围成封闭图形的面积分别记为S1,S2,则为定值;
(Ⅱ)对于一般的三次函数g(x)=ax3+bx2+cx+d(a 0),请给出类似于(Ⅰ)(ii)的正确命题,并予以证明。
21.本题设有(1)(2)(3)三个选考题,每题7分,请考生任选2题作答,满分14分。如果多做,则按所做的前两题记分。作答时,先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑,并将所选题号填入括号中。
(1)(本小题满分7分)选修4-2:矩阵与变换
已知矩阵M=,N=,且MN=。
(Ⅰ)求实数a,b,c,d的值;(Ⅱ)求直线y=3x在矩阵M所对应的线性变换作用下的像的方程。
(2)(本小题满分7分)选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中,直线L的参数方程为 (t为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为=2sin。
(Ⅰ)求圆C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设圆C与直线L交于点A,B。若点P的坐标为(3,),求∣PA∣+∣PB∣。
(3)(本小题满分7分)选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)= ∣x-a∣.
(Ⅰ)若不等式f(x) 3的解集为,求实数a的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若f(x)+f(x+5)≥m对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围。
数学试题(理工农医类)参考答案
一、 选择题:本大题考查基础知识和基本运算。每小题5分,满分50分。
1.A 2.D 3.A 4.C 5.C 6.D 7.B 8.B 9.B 10.C
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20分。
11. 12. 13. 14. 15.①②④
三、解答题:本大题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
16.本小题主要考查概率与统计、不等式等基础知识,考查运算求解能力、应用意识,考查分类与整合思想、必然与或然思想、化归与转化思想。满分13分。
解:(I)由得,即
由于,且,所以A包含的基本事件为:
,,,,
(II)由于的所有不同取值为-2,-1,0,1,2,3,
所以的所有不同取值为0,1,4,9,
且有,,,
故的分布列为:
0
1
4
9
P
所以
17.本小题主要考查直线、椭圆等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想。满分13分。
解法一:
(I)依题意,可设椭圆C的方程为(a>b>0),且可知左焦点为
从而有 解得
,
又,所以,故椭圆C的方程为
(II)假设存在符合题意的直线,其方程为
由 得
因为直线与椭圆C有公共点,所以,
解得
另一方面,由直线OA与的距离可得,从而。
由于,所以符合题意的直线不存在。
解法二:
(I)依题意,可设椭圆C的方程为(a>b>0),且有:
, 解得或(舍去)。从而
(II)同解法一
18.本小题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系,以及几何体的体积几何概型等基础知识;考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力;考查数形结合思想、化归与转化思想、必然与或然思想。满分13分。
解法一 :
(I)平面,平面,
是圆O的直径,
又, 平面
而平面,
所以平面平面。
(II)(i)设圆柱的底面半径为r,则
故三棱柱的体积
又
当且仅当时等号成立。
从而,
而圆柱的体积,
故,当且仅当
,即时等号成立。
所以,的最大值等于
(ii)由(i)可知,取最大值时,
于是,以O为坐标原点,建立空间直角坐标系(如图),
则,,
平面,是平面的一个法向量
设平面的法向量,
取,得平面的一个法向量为
,
解法二:
(I)同解法一
(II)(i)设圆柱的底面半径为r,则,
故三棱柱的体积
设,
则,,
由于,当且仅当即时等号成立,故
而圆柱的体积,
故,当且仅当即时等号成立。
所以,的最大值等于
(ii)同解法一
解法三:
(I)同解法一
(II)(i)设圆柱的底面半径,则,故圆柱的体积
因为,所以当取得最大值时,取得最大值。
又因为点C在圆周上运动,所以当时,的面积最大。进而,三棱柱的体积最大,且其最大值为
故的最大值等于
(ii)同解法一
19.本小题主要考查解三角形、二次函数等基础知识,绿茶推理论证能力、抽象概括能力、运算求解能力、英语意识,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想。满分13分。
解法一:
(I)设相遇时小艇航行的距离为S海里,则
=
=
故当时,,此时
即,小艇以海里/小时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小。
(II)设小艇与轮船在B出相遇,则
故
,
即,解得
又时,
故时,t取最小值,且最小值等于
此时,在中,有,故可设计寒星方案如下:
航行方向为北偏东,航行速度为30海里/小时,小艇能以最短时间与轮船相遇
解法二:
(I)若相遇时小艇的航行距离最小,又轮船沿正东方向匀速行驶,则小艇航行方向为正北方向。
设小艇与轮船在C处相遇。
在中,,
又,
此时,轮船航行时间,
即,小艇以海里/小时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小。
(II)猜想时,小艇能以最短时间与轮船在D出相遇,此时
又,所以,解得
据此可设计航行方案如下:
航行方向为北偏东,航行速度为30海里/小时,小艇能以最短时间与轮船相遇
证明如下:
如图,由(I)得,,
故,且对于线段上任意点P,
有 而小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时,
故小艇与轮船不可能在A,C之间(包含C)的任意位置相遇。
设,则在中,,
由于从出发到相遇,轮船与小艇所需要的时间分别为
和
所以,
由此可得,
又,故
从而,
由于时,取得最小值,且最小值为
于是,当时,取得最小值,且最小值为
解法三:
(I)同解法一或解法二
(II)设小艇与轮船在B处相遇。依据题意得:
,
(
(1) 若,则由
=
得
从而,,
① 当时,
令,则,,当且仅当即时等号成立。
②当时,同理可得
由①、②得,当时,
(1) 若,则
综合(1)、(2)可知,当时,t取最小值,且最小值等于
此时,在中,,故可设计航行方案如下:
航行方向为北偏东,航行速度为30海里/小时,小艇能以最短时间与轮船相遇。
20.本小题主要考查函数、导数、定积分等基础知识,考查抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、特殊与一般思想。满分14分。
解法一:
(Ⅰ)(i)有f(x)=x3-x得f’(x)=3x2-1=3(x-)(x+).
当x(,)和(,)时,f’(x)>0;
当x(,)时,f’(x)<0。
(ⅱ)曲线C在点P1处的切线方程为
y=(3x12-1)(x-x1)+x13-x1,
即y=(3x12-1)x-2 x13.
由
得x3-x=(3x12-1)x-2 x13
即(x-x1)2(x+2x1)=0,
解得 x=x1或x=-2x1,
故x2=-2x1.
进而有
用x2代替x1,重复上述计算过程,可得x3= -2x2和S2=。
又x2=-2x10,所以S2=,因此有。
(Ⅱ)记函数g(x)=ax3+bx2+cx+d(a0)的图像为曲线C’,类似于(Ⅰ)(ii)的正确命题为:若对于任意不等于的实数x1,曲线C’与其在点P1(x1, g(x1))处的切线交于另一点P2(x2, g(x2)),曲线C’与其在点P2处的切线交于另一点P3(x3, g(x3)),线段P1P2、P2P3
与曲线C’所围成封闭图形的面积分别记为S1,S2,则为定值。
证明如下:
因为平移变换不改变面积的大小,故可将曲线y=g(x)的对称中心平移至
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)记函数g(x)=ax3+bx2+cx+d(a0)的图像为曲线C’,类似于(Ⅰ)(ii)的正确命题为:若对于任意不等于的实数x1,曲线C’与其在点P1(x1, g(x1))处的切线交于另一点P2(x2, g(x2)),曲线C’与其在点P2处的切线交于另一点P3(x3, g(x3)),线段P1P2、P2P3
与曲线C’所围成封闭图形的面积分别记为S1,S2,则为定值。
证明如下:
用x2代替x1,重复上述计算过程,可得x3= 和。
又x2=
所以
故
21.(1)选修4-2:矩阵与变换
本小题主要考查矩阵与变换等基础知识,考查运算求解能力。满分7分。
解法一:
(Ⅰ)由题设得:
(Ⅱ)因为矩阵M为对应的线性变换将直线变成直线(或点),所以可取直线y=3x上的两点(0,0),(1,3),
由
点(0,0),(1,3)在矩阵M所对应的线性变换作用下的像是点(0,0),(-2,2).
从而,直线y=3x在矩阵M所对应的线性变换作用下的像的方程为y=-x。
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)设直线y=3x上的任意点(x,y)在矩阵M所对应的线性变换作用下的像是点(x’,y’),由
由(x,y)的任意性可知,直线y=3x在矩阵M所对应的线性变换作用下的像的方程为y= -x。
(2)选修4-4:坐标系与参数方程
本小题主要考查直线的参数方程、圆的极坐标方程、直线与圆的位置关系等基础知识,考查运算求解能力。满分7分。
解法一:
故由上式及t的几何意义得
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)因为圆C的圆心为(0,),半径r=,直线l的普通方程为:y=-x+3+.
由解得:或
不妨设A(1,2+) ,B(2,1+),又点P的坐标为(3,),
又已知不等式f(x) 3的解集为,所以解得a=2.
(Ⅱ)当a=2时,f(x)=∣x-2∣.设g(x)=f(x)+f(x+5),于是
综上可得,g(x)的最小值为5.
从而,若f(x)+f(x+5)≥m即g(x) ≥m 对一切实数x 恒成立,则m的取值范围为(-,5].
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)当a=2时,f(x)=∣x-2∣.设g(x)=f(x)+f(x+5).
由∣x-2∣+∣x+3∣≥∣(x-2)-(x+3)∣=5 (当且仅当-3x2时等号成立)得,g(x)的最小值为5.
从而,若f(x)+f(x+5) ≥m 即 g(x) ≥m对一切实数x恒成立,则m的取值范围为(-,5].
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