全国普通高等学校招生统一考试文科数学(天津卷)
高中数学考试
考试时间:
分钟
满分:
95 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共7题,共35分)
1、 已知双曲线的离心率为2,过右焦点且垂直于轴的直线与双曲线交于两点.设到双曲线的同一条渐近线的距离分别为和,且则双曲线的方程为 A. B. C. D. 2、 将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数 A. 在区间上单调递增 B. 在区间上单调递减 C. 在区间上单调递增 D. 在区间上单调递减 3、 已知,则的大小关系为 A. B. C. D. 4、 阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入的值为20,则输出的值为 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5、 设,则“”是“”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 6、 设变量满足约束条件则目标函数的最大值为 A. 6 B. 19 C. 21 D. 45 7、 设集合,,,则 A. B. C. D.
二、填空题(共6题,共30分)
8、 已知a∈R,函数若对任意x∈[–3,+),f(x)≤恒成立,则a的取值范围是__________. 9、 已知a,b∈R,且a–3b+6=0,则2a+的最小值为__________. 10、 在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为__________. 11、 如图,已知正方体ABCD–A1B1C1D1的棱长为1,则四棱锥A1–BB1D1D的体积为__________. 12、 已知函数f(x)=exlnx,为f(x)的导函数,则的值为__________. 13、 i是虚数单位,复数___________.
三、解答题(共6题,共30分)
14、 设函数,其中,且是公差为的等差数列. (I)若求曲线在点处的切线方程; (II)若,求的极值; (III)若曲线与直线 有三个互异的公共点,求d的取值范围. 15、 设椭圆的右顶点为A,上顶点为B.已知椭圆的离心率为,. (I)求椭圆的方程; (II)设直线与椭圆交于两点,与直线交于点M,且点P,M均在第四象限.若的面积是面积的2倍,求k的值. 16、 设{an}是等差数列,其前n项和为Sn(n∈N*);{bn}是等比数列,公比大于0,其前n项和为Tn(n∈N*).已知b1=1,b3=b2+2,b4=a3+a5,b5=a4+2a6. (Ⅰ)求Sn和Tn; (Ⅱ)若Sn+(T1+T2+…+Tn)=an+4bn,求正整数n的值. 17、 如图,在四面体ABCD中,△ABC是等边三角形,平面ABC⊥平面ABD,点M为棱AB的中点,AB=2,AD=,∠BAD=90°. (Ⅰ)求证:AD⊥BC; (Ⅱ)求异面直线BC与MD所成角的余弦值; (Ⅲ)求直线CD与平面ABD所成角的正弦值. 18、 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知bsinA=acos(B–). (Ⅰ)求角B的大小; (Ⅱ)设a=2,c=3,求b和sin(2A–B)的值. 19、 已知某校甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数分别为240,160,160.现采用分层抽样的方法从中抽取7名同学去某敬老院参加献爱心活动. (Ⅰ)应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取多少人? (Ⅱ)设抽出的7名同学分别用A,B,C,D,E,F,G表示,现从中随机抽取2名同学承担敬老院的卫生工作. (i)试用所给字母列举出所有可能的抽取结果; (ii)设M为事件“抽取的2名同学来自同一年级”,求事件M发生的概率. |
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全国普通高等学校招生统一考试文科数学(天津卷)
1、
已知双曲线的离心率为2,过右焦点且垂直于轴的直线与双曲线交于两点.设到双曲线的同一条渐近线的距离分别为和,且则双曲线的方程为
A. B.
C. D.
A
分析:由题意首先求得A,B的坐标,然后利用点到直线距离公式求得b的值,之后求解a的值即可确定双曲线方程.
详解:设双曲线的右焦点坐标为(c>0),则,
由可得:,
不妨设:,双曲线的一条渐近线方程为,
据此可得:,,
则,则,
双曲线的离心率:,
据此可得:,则双曲线的方程为.
本题选择A选项.
2、
将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数
A. 在区间上单调递增 B. 在区间上单调递减
C. 在区间上单调递增 D. 在区间上单调递减
A
分析:首先确定平移之后的对应函数的解析式,然后逐一考查所给的选项是否符合题意即可.
详解:由函数图象平移变换的性质可知:
将的图象向右平移个单位长度之后的解析式为:
.
则函数的单调递增区间满足:,
即,
令可得函数的一个单调递增区间为,选项A正确,B错误;
函数的单调递减区间满足:,
即,
令可得函数的一个单调递减区间为,选项C,D错误;
本题选择A选项.
3、
已知,则的大小关系为
A. B. C. D.
D
分析:由题意结合对数的性质,对数函数的单调性和指数的性质整理计算即可确定a,b,c的大小关系.
详解:由题意可知:,即,
,即,
,即,
综上可得:.
本题选择D选项.
4、
阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入的值为20,则输出的值为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
B
分析:由题意结合流程图运行程序即可求得输出的数值.
详解:结合流程图运行程序如下:
首先初始化数据:,
,结果为整数,执行,,此时不满足;
,结果不为整数,执行,此时不满足;
,结果为整数,执行,,此时满足;
跳出循环,输出.
本题选择B选项.
5、
设,则“”是“”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
A
分析:求解三次不等式和绝对值不等式,据此即可确定两条件的充分性和必要性是否成立即可.
详解:求解不等式可得,
求解绝对值不等式可得或,
据此可知:“”是“”的充分而不必要条件.
本题选择A选项.
6、
设变量满足约束条件则目标函数的最大值为
A. 6 B. 19
C. 21 D. 45
C
分析:由题意首先画出可行域,然后结合目标函数的解析式整理计算即可求得最终结果.
详解:绘制不等式组表示的平面区域如图所示,
结合目标函数的几何意义可知目标函数在点A处取得最大值,
联立直线方程:,可得点A的坐标为:,
据此可知目标函数的最大值为:.
本题选择C选项.
7、
设集合,,,则
A. B.
C. D.
C
分析:由题意首先进行并集运算,然后进行交集运算即可求得最终结果.
详解:由并集的定义可得:,
结合交集的定义可知:.
本题选择C选项.
8、
已知a∈R,函数若对任意x∈[–3,+),f(x)≤恒成立,则a的取值范围是__________.
[,2]
分析:由题意分类讨论和两种情况,结合恒成立的条件整理计算即可求得最终结果.
详解:分类讨论:①当时,即:,
整理可得:,
由恒成立的条件可知:,
结合二次函数的性质可知:
当时,,则;
②当时,即:,整理可得:,
由恒成立的条件可知:,
结合二次函数的性质可知:
当或时,,则;
综合①②可得的取值范围是.
9、
已知a,b∈R,且a–3b+6=0,则2a+的最小值为__________.
分析:由题意首先求得a-3b的值,然后结合均值不等式的结论整理计算即可求得最终结果,注意等号成立的条件.
详解:由可知,
且:,因为对于任意x,恒成立,
结合均值不等式的结论可得:.
当且仅当,即时等号成立.
综上可得的最小值为.
10、
在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为__________.
分析:由题意利用待定系数法求解圆的方程即可.
详解:设圆的方程为,
圆经过三点(0,0),(1,1),(2,0),则:
,解得:,
则圆的方程为.
11、
如图,已知正方体ABCD–A1B1C1D1的棱长为1,则四棱锥A1–BB1D1D的体积为__________.
分析:由题意分别求得底面积和高,然后求解其体积即可.
详解:如图所示,连结,交于点,很明显平面,
则是四棱锥的高,且,
,
结合四棱锥体积公式可得其体积为:.
12、
已知函数f(x)=exlnx,为f(x)的导函数,则的值为__________.
e
分析:首先求导函数,然后结合导函数的运算法则整理计算即可求得最终结果.
详解:由函数的解析式可得:,
则:.即的值为e.
13、
i是虚数单位,复数___________.
4–i
分析:由题意结合复数的运算法则整理计算即可求得最终结果.
详解:由复数的运算法则得:.
14、
设函数,其中,且是公差为的等差数列.
(I)若求曲线在点处的切线方程;
(II)若,求的极值;
(III)若曲线与直线 有三个互异的公共点,求d的取值范围.
(Ⅰ)x+y=0;(Ⅱ)极大值为6;极小值为−6;(Ⅲ)
(Ⅱ)由已知可得:f(x)=x3−3t2x2+(3t22−9)x− t23+9t2.则= 3x2−6t2x+3t22−9.令=0,解得x= t2−,或x= t2+.据此可得函数f(x)的极大值为f(t2−)=6;函数极小值为f(t2+)=−6.
(III)原问题等价于关于x的方程(x−t2+d) (x−t2) (x−t2−d)+ (x−t2)+ 6=0有三个互异的实数解,令u= x−t2,可得u3+(1−d2)u+6=0.设函数g(x)= x3+(1−d2)x+6,则y=g(x)有三个零点.利用导函数研究g(x)的性质可得的取值范围是
详解:(Ⅰ)由已知,可得f(x)=x(x−1)(x+1)=x3−x,故=3x2−1,因此f(0)=0,=−1,又因为曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y−f(0)= (x−0),故所求切线方程为x+y=0.
(Ⅱ)由已知可得
f(x)=(x−t2+3)(x−t2)(x−t2−3)=(x−t2)3−9(x−t2)=x3−3t2x2+(3t22−9)x−t23+9t2.
故=3x2−6t2x+3t22−9.令=0,解得x=t2−,或x=t2+.
当x变化时,,f(x)的变化如下表:
x | (−∞,t2−) | t2− | (t2−,t2+) | t2+ | (t2+,+∞) |
+ | 0 | − | 0 | + | |
f(x) | ↗ | 极大值 | ↘ | 极小值 | ↗ |
所以函数f(x)的极大值为f(t2−)=(−)3−9×(−)=6;函数f(x)的极小值为f(t2+)=()3−9×()=−6.
(Ⅲ)曲线y=f(x)与直线y=−(x−t2)−6有三个互异的公共点等价于关于x的方程(x−t2+d)(x−t2)(x−t2−d)+(x−t2)+ 6=0有三个互异的实数解,令u=x−t2,可得u3+(1−d2)u+6=0.
设函数g(x)=x3+(1−d2)x+6,则曲线y=f(x)与直线y=−(x−t2)−6有三个互异的公共点等价于函数y=g(x)有三个零点.
=3x3+(1−d2).
当d2≤1时,≥0,这时在R上单调递增,不合题意.
当d2>1时,=0,解得x1=,x2=.
易得,g(x)在(−∞,x1)上单调递增,在[x1,x2]上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增.
g(x)的极大值g(x1)=g()=>0.
g(x)的极小值g(x2)=g()=−.
若g(x2)≥0,由g(x)的单调性可知函数y=g(x)至多有两个零点,不合题意.
若即,也就是,此时,且,从而由的单调性,可知函数在区间内各有一个零点,符合题意.
所以,的取值范围是.
15、
设椭圆的右顶点为A,上顶点为B.已知椭圆的离心率为,.
(I)求椭圆的方程;
(II)设直线与椭圆交于两点,与直线交于点M,且点P,M均在第四象限.若的面积是面积的2倍,求k的值.
(Ⅰ);(Ⅱ).
分析:(I)由题意结合几何关系可求得.则椭圆的方程为.
(II)设点P的坐标为,点M的坐标为,由题意可得.
易知直线的方程为,由方程组可得.由方程组可得.结合,可得,或.经检验的值为.
详解:(I)设椭圆的焦距为2c,由已知得,又由,可得.由,从而.
所以,椭圆的方程为.
(II)设点P的坐标为,点M的坐标为,由题意,,
点的坐标为.由的面积是面积的2倍,可得,
从而,即.
易知直线的方程为,由方程组消去y,可得.由方程组消去,可得.由,可得,两边平方,整理得,解得,或.
当时,,不合题意,舍去;当时,,,符合题意.
所以,的值为.
16、
设{an}是等差数列,其前n项和为Sn(n∈N*);{bn}是等比数列,公比大于0,其前n项和为Tn(n∈N*).已知b1=1,b3=b2+2,b4=a3+a5,b5=a4+2a6.
(Ⅰ)求Sn和Tn;
(Ⅱ)若Sn+(T1+T2+…+Tn)=an+4bn,求正整数n的值.
(Ⅰ),;(Ⅱ)4.
分析:(I)由题意得到关于q的方程,解方程可得,则.结合题意可得等差数列的首项和公差为,则其前n项和.
(II)由(I),知据此可得解得(舍),或.则n的值为4.
详解:(I)设等比数列的公比为q,由b1=1,b3=b2+2,可得.
因为,可得,故.所以,.
设等差数列的公差为.由,可得.由,可得从而,故,所以,.
(II)由(I),有
由可得,
整理得解得(舍),或.所以n的值为4.
17、
如图,在四面体ABCD中,△ABC是等边三角形,平面ABC⊥平面ABD,点M为棱AB的中点,AB=2,AD=,∠BAD=90°.
(Ⅰ)求证:AD⊥BC;
(Ⅱ)求异面直线BC与MD所成角的余弦值;
(Ⅲ)求直线CD与平面ABD所成角的正弦值.
(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ);(Ⅲ).
分析:(Ⅰ)由面面垂直的性质定理可得AD⊥平面ABC,则AD⊥BC.
(Ⅱ)取棱AC的中点N,连接MN,ND.由几何关系可知∠DMN(或其补角)为异面直线BC与MD所成的角.计算可得.则异面直线BC与MD所成角的余弦值为.
(Ⅲ)连接CM.由题意可知CM⊥平面ABD.则∠CDM为直线CD与平面ABD所成的角.计算可得.即直线CD与平面ABD所成角的正弦值为.
详解:(Ⅰ)证明:由平面ABC⊥平面ABD,平面ABC∩平面ABD=AB,AD⊥AB,可得AD⊥平面ABC,故AD⊥BC.
(Ⅱ)取棱AC的中点N,连接MN,ND.又因为M为棱AB的中点,故MN∥BC.所以∠DMN(或其补角)为异面直线BC与MD所成的角.
在Rt△DAM中,AM=1,故DM=.因为AD⊥平面ABC,故AD⊥AC.
在Rt△DAN中,AN=1,故DN=.
在等腰三角形DMN中,MN=1,可得.
所以,异面直线BC与MD所成角的余弦值为.
(Ⅲ)连接CM.因为△ABC为等边三角形,M为边AB的中点,故CM⊥AB,CM=.又因为平面ABC⊥平面ABD,而CM平面ABC,故CM⊥平面ABD.所以,∠CDM为直线CD与平面ABD所成的角.
在Rt△CAD中,CD==4.
在Rt△CMD中,.
所以,直线CD与平面ABD所成角的正弦值为.
18、
在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知bsinA=acos(B–).
(Ⅰ)求角B的大小;
(Ⅱ)设a=2,c=3,求b和sin(2A–B)的值.
(Ⅰ)B=;(Ⅱ)b=,
分析:(Ⅰ)由正弦定理有,结合,可得.则B=.
(Ⅱ)在△ABC中,由余弦定理可得b=.则..结合两角差的正弦公式可得
详解:(Ⅰ)在△ABC中,由正弦定理,可得,又由,得,即,可得.又因为,可得B=.
(Ⅱ)在△ABC中,由余弦定理及a=2,c=3,B=,有,故b=.
由,可得.因为a<c,故.因此,
所以,
19、
已知某校甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数分别为240,160,160.现采用分层抽样的方法从中抽取7名同学去某敬老院参加献爱心活动.
(Ⅰ)应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取多少人?
(Ⅱ)设抽出的7名同学分别用A,B,C,D,E,F,G表示,现从中随机抽取2名同学承担敬老院的卫生工作.
(i)试用所给字母列举出所有可能的抽取结果;
(ii)设M为事件“抽取的2名同学来自同一年级”,求事件M发生的概率.
(Ⅰ)应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取3人,2人,2人;(Ⅱ)(i)答案见解析;(ii).
分析:(Ⅰ)结合人数的比值可知应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取3人,2人,2人.
(Ⅱ)(i)由题意列出所有可能的结果即可,共有21种.
(ii)由题意结合(i)中的结果和古典概型计算公式可得事件M发生的概率为P(M)=.
详解:(Ⅰ)由已知,甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数之比为3∶2∶2,由于采用分层抽样的方法从中抽取7名同学,因此应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取3人,2人,2人.
(Ⅱ)(i)从抽出的7名同学中随机抽取2名同学的所有可能结果为
{A,B},{A,C},{A,D},{A,E},{A,F},{A,G},{B,C},{B,D},{B,E},{B,F},{B,G},{C,D},{C,E},{C,F},{C,G},{D,E},{D,F},{D,G},{E,F},{E,G},{F,G},共21种.
(ii)由(Ⅰ),不妨设抽出的7名同学中,来自甲年级的是A,B,C,来自乙年级的是D,E,来自丙年级的是F,G,则从抽出的7名同学中随机抽取的2名同学来自同一年级的所有可能结果为{A,B},{A,C},{B,C},{D,E},{F,G},共5种.
所以,事件M发生的概率为P(M)=.