2011 年广州市普通高中毕业班综合测试(一) 数 学(文 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 10 小题,每小题 5 分,满分 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. 已知集合 A ? x ax ? 1 ? 0 A. ?1 2011.3
?
? ,且1 ? A ,则实数 a 的值为
B. 0 C. 1 D. 2
2.已知 i 为虚数单位, 若复数 z1 ? 1 ? i, z2 ? 2 ? i,则 z1 ?z2 ? A. 3 ? i B. 2 ? 2 i C. 1 ? i D. 2 ? 2 i
3. 已知向量 p ? ? 2, ?3? , q ? ? x,6? ,且 p // q ,则 p ? q 的值为 A. 5 B.
13
C. 5
D. 13
4. 已知椭圆
x2 y 2 x2 y 2 ? ? 1? a ? 0 ? 与双曲线 ? ? 1 有相同的焦点, 则 a 的值为 9 4 3 a2
B.
A. 2
10
C. 4
D. 10
开始 输入 n
5. 各项都为正数的等比数列 ?an ? 中, a1 ? 2, a6 ? a1a2 a3 ,则公比 q 的值为 A. 2
x
B.
?x
3
C. 2
D. 3
6. 函数 f ? x ? ? e ? e (e 为自然对数的底数 ) 在 ? 0,??? 上 A.有极大值 B. 有极小值 C. 是增函数 D.是减函数 k=k+1 否 D. 5
k ?0
=3
n ? 3n ? 1
7. 阅读图 1 的程序框图. 若输入 n ? 5 , 则输出 k 的值为 A. 2 B. 3 C. 4
n ? 150 ?
是 输出 k ,n
8. 已知 l 、 m 是不同的两条直线, ? 、 ? 是不重合的两个平面, 则下列命题中为真命题的是 A.若 l ? ? , ? ? ? ,则 l // ? C.若 l ? m, ? // ? , m ? ? ,则 l ? ? B.若 l // ? , ? ? ? ,则 l // ? D.若 l ? ? , ? // ? , m ? ? ,则 l ? m
结束 图1
1
9. 向等腰直角三角形 ABC 其中AC ? BC 内任意投一点 M , 则 AM 小于 AC 的概率为
?
?
A.
2 2
B. 1 ?
2 2
C.
? 8
D.
? 4
? 2 x ? y ? 5, ? 10. 某所学校计划招聘男教师 x 名,女教师 y 名, x 和 y 须满足约束条件 ? x ? y ? 2, ? x ? 6. ?
数最多是 A.6 B.8 C.10
频率 组距 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005
则该校招聘的教师人
D.12
二、填空题:本大题共 5 小题,考生作答 4 小题,每小题 5 分,满分 20 分. (一)必做题(11~13 题) 11.为了了解某地居民每户月均用电的基本情况, 抽取出该地区若干户居民的用电数据, 得到频 率分布直方图如图 2 所示, 若月均用电量在 区间 ?110,120? 上共有 150 户, 则月均用电 量在区间 ?120,140? 上的居民共有 户.
12. △ ABC 的三个内角 A 、 B 、 C 所对边的 长分别为 a 、 b 、 c ,已知 c ? 3, C ? 则 b 的值为 .
0
100
110
120
130
140
150
月均用电量(度)
?
3
, a ? 2b ,
图2
13. 已知函数 f ? x ? 满足 f ?1? ? 2, 且对任意 x, y ? R 都有 f ? x ? y ? ?
n 10
f ? x? , f ? y?
C B O
.
记
? ai ? a1 ?a2 ???an ,则 ? f ? 6 ? i ? ?
i ?1 i ?1
.
D
(二)选做题(14~15 题,考生只能从中选做一题) 14. (几何证明选讲选做题) 如图 3, CD 是圆 O 的切线, 切点为 C , 点 A 、 B 在圆 O 上, BC ? 1, ?BCD ? 30 ,
?
则圆 O 的面积为
15. (坐标系与参数方程选讲选做题) 在极坐标系中,若过点 ?1,0 ? 且与极轴垂直的直线交曲线 ? ? 4cos ? 于 A 、 B 两点,则 AB ? .
A
图3
2
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 f ? x ? ? 2sin x cos x ? cos 2x ( x?R). (1) 求 f ? x ? 的最小正周期和最大值; (2) 若 ? 为锐角,且 f ? ? ? 17. (本小题满分 12 分) 某工厂甲、乙两个车间包装同一种产品,在自动包装传送带上每隔 1 小时抽一包产品,称其重 量(单位:克)是否合格,分别记录抽查数据,获得重量 数据的茎叶图如图 4. (1) 根据样品数据, 计算甲、 乙两个车间产品重量的均值与方 差,并说明哪个车间的产品的重量相对较稳定; (2) 若从乙车间 6 件样品中随机抽取两件, 求所抽取的两件样 品的重量之差不超过 2 克的概率.
4 3 1 2 1 7 12 11 10 4 0 8 2 9 5 甲 乙
? ?
??
2 ,求 tan 2? 的值. ?? 8? 3
图4
18. (本小题满分 14 分) 如图 5,在三棱柱 ABC ? A1B1C1 中,侧棱 AA1 ? 底面 ABC , AB ? BC , D 为 AC 的中点,
A1 A ? AB ? 2 , BC ? 3 .
(1)求证: AB1 // 平面 BC1D ; (2) 求四棱锥 B ? AAC1D 的体积. 1
D B1 A1 A
B
C1
C
图5
3
19.(本小题满分 14 分) 动点 P 与点 F (1, 0) 的距离和它到直线 l : x ? ?1 的距离相等,记点 P 的轨迹为曲线 C1 .圆 C2 的圆心 T 是曲线 C1 上的动点, 圆 C2 与 y 轴交于 M , N 两点,且 | MN |? 4 . (1)求曲线 C1 的方程; (2)设点 A ? a,0? (a ? 2 ) ,若点 A 到点 T 的最短距离为 a ? 1 ,试判断直线 l 与圆 C2 的位置关系, 并说明理由.
20. (本小题满分 14 分) 设各项均为正数的数列 ?an ? 的前 n 项和为 Sn ,已知数列 数列. (1) 求数列 ?an ? 的通项公式; (2)令 bn ?
n L 1 * ,若不等式 ? bi ? 对任意 n?N 都成立, ? an ?1S2 n ?1 2n ? 1 ? 1 i ?1
? S ? 是首项为1 ,公差为1 的等差
n
an S2n ?1
求实数 L 的取值范围.
21. (本小题满分 14 分) 已知函数 f ? x ? ? ax ? bx ? c ? a ? 0 ? 满足 f ? 0? ? 0 ,对于任意 x?R 都有 f ? x ? ? x ,且
2
? 1 ? ? 1 ? f ? ? ? x ? ? f ? ? ? x ? ,令 g ? x ? ? f ? x ? ? ? x ?1 ? ? ? 0? . ? 2 ? ? 2 ?
(1) 求函数 f ? x ? 的表达式; (2) 求函数 g ? x ? 的单调区间; (3) 研究函数 g ? x ? 在区间 ? 0,1? 上的零点个数.
4
2011 年广州市普通高中毕业班综合测试(一)
数学(文科)试题参考答案及评分标准
说明:1.参考答案与评分标准指出了每道题要考查的主要知识和能力,并给出了一种或几种解法供参考, 如果考生的解法与参考答案不同,可根据试题主要考查的知识点和能力比照评分标准给以相应的 分数. 2.对解答题中的计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内 容和难度,可视影响的程度决定后继部分的得分,但所给分数不得超过该部分正确解答应得分数 的一半;如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分. 3.解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数. 4.只给整数分数,选择题和填空题不给中间分. 一、选择题:本大题主要考查基本知识和基本运算.共 10 小题,每小题 5 分,满分 50 分. 题号 答案 1 A 2 A 3 B 4 C 5 C 6 C 7 B 8 D 9 D 10 C
二、填空题:本大题主要考查基本知识和基本运算.本大题共 5 小题,考生作答 4 小题,每小题 5 分,满 分 20 分.其中 14~15 题是选做题,考生只能选做一题. 11. 300 12.
3
13. 32
14. ?
15. 2 3
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) (本小题主要考查三角函数性质, 同角三角函数的基本关系、两倍角公式等知识, 想方法和运算求解能力) (1) 解: f ? x ? ? 2sin x cos x ? cos 2x 考查化归与转化的数学思
? sin 2 x ? cos 2 x
?? 3 分 ?
?? 2 分
? 2 ? 2 ? 2? ? 2 sin 2 x ? 2 cos 2 x ? ? ? ?
∴ f ? x ? 的最小正周期为 (2) 解:∵ f ? ? ?
?? ? 2 sin ? 2 x ? ? . 4? ?
?? 4 分
2? ? ? , 最大值为 2 . 2
∴ 2 sin ? 2? ?
?? 6 分
? ?
??
2 , ?? 8? 3
1 . 3
? ?
??
2 . ?? 2? 3
?? 7 分
∴ cos 2? ?
?? 8 分
∵ ? 为锐角,即 0 ? ? ? ∴ tan 2? ?
?
2
,
∴ 0 ? 2? ? ? . ∴ sin 2? ? 1 ? cos 2 2? ? ?? 12 分
2 2 . 3
?? 10 分
sin 2? ?2 2. cos 2?
5
17.(本小题满分 12 分) (本小题主要考查茎叶图、样本均值、样本方差、概率等知识, 考查或然与必然的数学思想方法,以及数据 处理能力、运算求解能力和应用意识) (1) 解: x甲 ?
1 ?107 ? 111 ? 111 ? 113 ? 114 ? 122? ? 113 , 6 1 x乙 ? ?108 ? 109 ? 110 ? 112 ? 115 ? 124 ? ? 113 , 6
?? 1 分 ?? 2 分
2 S甲 ?
1? 2 2 2 2 2 2 107 ? 113? ? ?111 ? 113? ? ?111 ? 113? ? ?113 ? 113? ? ?114 ? 113 ? ? ?122 ? 113 ? ? ?? ? 6
?? 3 分
=21 ,
2 S乙 ?
1? 2 2 2 2 2 2 ?108 ? 113? ? ?109 ? 113? ? ?110 ? 113? ? ?112 ? 113? ? ?115 ? 113? ? ?124 ? 113? ? ? 6?
?? 4 分 ?? 5 分 ?? 6 分
?
88 , 3
2 2 ∵ x甲 ? x乙 , S甲 ? S乙 ,
∴甲车间的产品的重量相对较稳定.
(2) 解: 从乙车间 6 件样品中随机抽取两件,共有 15 种不同的取法: ?108,109?, , ? , ?108 110
112 ?108 115 ? 124 ?109 110 ? 112 ?109 115 ? 124 ?110 112 ?108, ?, , ?,108, ?, , ?,109, ?, , ?,109, ?, , ?, 115 ?110 124 ? 115 ?112 124 124 ?110, ?, , ?,112, ?, , ? , ?115, ? .
?? 8 分
设 A 表示随机事件“所抽取的两件样品的重量之差不超过 2 克”,则 A 的基本事件有 4 种:
110 ? 112 ?108,109?, , ? , ?109, ?,110, ? . ?108 110
故所求概率为 P ? A ? ? 18. (本小题满分 14 分)
?? 10 分 ?? 12 分
4 . 15
(本小题主要考查空间线面关系、锥体的体积等知识, 考查数形结合、化归与转化的数学思想方法,以及空 间想象能力、推理论证能力和运算求解能力) (1)证明:连接 B1C ,设 B1C 与 BC1 相交于点 O ,连接 OD , ∵ 四边形 BCC1B1 是平行四边形, ∴点 O 为 B1C 的中点. ∵ D 为 AC 的中点, ?? 3 分
B1 B D A1 A
E
∴ OD 为△ AB1C 的中位线,∴ OD // AB1 . ∵ OD ? 平面 BC1D , AB1 ? 平面 BC1D ,
O
∴ AB1 // 平面 BC1D .
?? 6 分
C1 C
6
(2)解法 1: ∵ AA1 ? 平面 ABC , AA1 ? 平面 AA C1C , 1 ∴ 平面 ABC ? 平面 AA C1C ,且平面 ABC ? 平面 AA C1C ? AC . 1 1 作 BE ? AC ,垂足为 E ,则 BE ? 平面 AA C1C , 1 ∵ AB ? BB1 ? 2 , BC ? 3 , 在 Rt△ ABC 中, AC ? ?? 8 分
AB2 ? BC2 ? 4 ? 9 ? 13 , BE ?
1 1 ? ? A1C1 ? AD ??AA1 ?BE 3 2
AB?BC 6 ,?? 10 分 ? AC 13
? 12 分
∴四棱锥 B ? AAC1D 的体积 V ? 1
?
1 3 6 ? 3 .∴四棱锥 B ? AAC1D 的体积为 3 . ? 13 ? 2 ? 1 6 2 13
?? 14 分
A1 A
解法 2: ∵ AA1 ? 平面 ABC , AB ? 平面 ABC , ∴ AA1 ? AB .∵ BB1 // AA ,∴ BB1 ? AB . 1
D
∵ AB ? BC, BC ? BB1 ? B , ∴ AB ? 平面 BB1C1C . ?? 8 分
B1 B
取 BC 的中点 E ,连接 DE ,则 DE // AB, DE ? ∴ DE ? 平面 BB1C1C . 三棱柱 ABC ? A1B1C1 的体积为 V ?
1 AB , 2
C1
O C
E
1 ?AB?BC ?AA1 ? 6 , 2
?? 10 分
则 VD ? BCC1 ?
1 1 1 1 1 1 ? ?BC ? 1 ?DE ? V ? 1 , VA1 ? BB1C1 ? ? ?B1C1 ?BB1 ?A1 B1 ? V ? 2 . CC 3 2 6 3 2 3
?? 12 分
而 V ? VD? BCC1 ? VA1 ?BB1C1 ? VB? AA1C1D , ∴ 6 ? 1 ? 2 ?VB? AA1C1D . ∴ VB? AA1C1D ? 3 .∴四棱锥 B ? AAC1D 的体积为 3 . 1 ?? 14 分
19.(本小题满分 14 分) (本小题主要考查求曲线的轨迹方程、直线、圆、抛物线等知识, 考查数形结合、化归与转化、函数与方程 的数学思想方法,以及推理论证能力、运算求解能力和创新意识) (1)解法 1: 设动点 P 的坐标为 ? x, y ? ,依题意,得 PF ? x ? 1 ,
7
即
? x ?1?
2
? y2 ? x ?1 ,
?? 2 分
化简得: y 2 ? 4 x ,
∴曲线 C1 的方程为 y 2 ? 4 x . ?? 4 分 解法 2:由于动点 P 与点 F (1, 0) 的距离和它到直线 l : x ? ?1 的距离相等, 根据抛物线的定义可知, 动点 P 的轨迹是以点 F (1, 0) 为焦点,直线 l 为准线的抛物线.?? 2 分 ∴曲线 C1 的方程为 y 2 ? 4 x . (2)解: 设点 T 的坐标为 ( x0 , y0 ) ,圆 C2 的半径为 r ,
2 ∴ y0 ? 4 x0 ( x0 ? 0 ).
?? 4 分 ∵ 点 T 是抛物线 C1 : y 2 ? 4 x 上的动点,
2 2
∴ AT ?
? x0 ? a ? ? ? y0 ? 0?
2
? 6分
2 ? x0 ? 2ax0 ? a 2 ? 4 x0
? ? x0 ? ? a ? 2?? ? 4a ? 4 . ? ?
?? 8 分
∵ a ? 2 ,∴ a ? 2 ? 0 ,则当 x0 ? a ? 2 时, AT 取得最小值为 2 a ?1 , 依题意得 2 a ?1 ? a ? 1 ,
2 两边平方得 a ? 6a ? 5 ? 0 ,
解得 a ? 5 或 a ? 1 (不合题意,舍去).
?? 10 分 ∴圆 C2 的圆心 T 的坐标为 3, ? 2 3 . ∴ | MN |? 2 r ? x0 ? 4 .
2 2
2 ∴ x0 ? a ? 2 ? 3 , y0 ? 4x0 ? 12 ,即 y0 ? ?2 3 .
?
?
∵ 圆 C2 与 y 轴交于 M , N 两点,且 | MN |? 4 , ∴r ?
2 4 ? x0 ? 13 . ?? 12 分
∵点 T 到直线 l 的距离 d ? x0 ? 1 ? 4 ? 13 ,
∴直线 l 与圆 C2 相离. 20.(本小题满分 14 分)
?? 14 分
(本小题主要考查数列、 不等式等知识, 考查化归与转化、 分类与整合的数学思想方法, 以及抽象概括能力、 推理论证能力、运算求解能力和创新意识) (1)解:∵数列
? S ? 是首项为1 ,公差为1 的等差数列,
n
∴ Sn ? 1 ? ? n ? 1? ? n . 当 n ? 1 时, a1 ? S1 ? 1 ; 又 a1 ? 1 适合上式. (2)解: bn ?
∴ Sn ? n 2 .
?? 2 分
2
2 当 n ? 2 时, an ? Sn ? Sn?1 ? n ? ? n ? 1? ? 2n ? 1 .
∴ an ? 2n ? 1.
? 4分
1 1 ? an S2 n?1 ? an?1S2 n?1 ? 2n ? 1? 2n ? 1 ? ? 2n ? 1? 2n ? 1
8
?
? 2n ? 1?? 2n ? 1? ?
∴
1 2n ? 1 ? 2n ? 1
?
?
1? 1 1 ? ? ? ? ?. 2n ? 1 ? 2 ? 2n ? 1?? 2n ? 1? 2 ? 2n ? 1
2n ? 1 ? 2n ? 1
6分
?b
i ?1
n
i
1? 1 ? 1? 1 1 ? 1? 1 1 ? ? b1 ? b2 ? ? ? bn ? ?1 ? ? ? ?? 2? ? ??? 2 ? ? 2? 3? 5? 2n ? 1 ? ? 3 ? 2n ?1 1? 1 ? 2n ? 1 ? 1 . ? ?1 ? ?? 2? 2n ? 1 ? 2 2n ? 1
?? 8 分
故要使不等式
?b
i ?1
n
i
?
L 2n ? 1 ? 1 L
对任意 n?N 都成立,
*
即
2n ? 1 ? 1 2 2n ? 1
?
2n ? 1 ? 1
对任意 n?N 都成立,
*
得L ?
?
2n ? 1 ? 1
??
2n ? 1 ? 1
2 2n ? 1
??
n 2n ? 1
对任意 n?N 都成立.
*
?? 10 分
令 cn ?
cn?1 ? n ? 1? 2n ? 1 n 2n3 ? 5n2 ? 4n ? 1 ,则 ? ? ? 1. cn 2n ? 1 n 2n ? 3 2n3 ? 3n2
∴ cn ? cn ?1 ? ? ? c1 ?
∴ cn?1 ? cn .
3 . 3
3? ?. 3 ?
?? 14 分
?? 12 分
∴L ?
3 . 3
∴实数 L 的取值范围为 ? ??,
? ? ?
[另法]: cn ?1 ? cn ?
? n ? 1? 2n ? 1 ? n 2n ? 3 n ?1 n ? ? 2n ? 3 2n ? 1 ? 2n ? 1?? 2n ? 3?
2n3 ? 5n2 ? 4n ? 1 ? 2n3 ? 3n3
?
? 2n ? 1?? 2n ? 3?
∴ cn ? cn ?1 ? ? ? c1 ?
? 0.
∴ cn?1 ? cn .
3 . 3
?? 12 分
∴L ?
3 . 3
∴实数 L 的取值范围为 ? ??,
? ? ?
3? ?. 3 ?
?? 14 分
21.(本小题满分 14 分) (本小题主要考查二次函数、函数的性质、函数的零点、分段函数等知识, 考查函数与方程、分类与整合的 数学思想方法,以及抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和应用意识)
9
(1) 解:∵ f ? 0? ? 0 ,∴ c ? 0 . ∵对于任意 x?R 都有 f ? ?
?? 1 分
? 1 ? ? 1 ? ? x? ? f ?? ? x? , ? 2 ? ? 2 ?
1 b 1 ? ? ,得 a ? b . ,即 ? 2 2a 2
?? 2 分
∴函数 f ? x ? 的对称轴为 x ? ?
2
又 f ? x ? ? x ,即 ax ? ? b ? 1? x ? 0 对于任意 x?R 都成立, ∴ a ? 0 ,且 ? ? ? b ? 1? ? 0 .
2
∵ ? b ? 1? ? 0 ,
2
∴ b ? 1, a ? 1 . ?? 4 分
∴ f ? x? ? x ? x .
2
1 ? 2 ? x ? ?1 ? ? ? x ? 1, x ? ? , ? (2) 解: g ? x ? ? f ? x ? ? ? x ? 1 ? ? ? x 2 ? ?1 ? ? ? x ? 1, x ? 1 . ? ? ?
① 当x?
?? 5 分
1
?
1
时,函数 g ? x ? ? x ? ?1? ? ? x ?1 的对称轴为 x ?
2
? ?1
2
,
若
? ?1
2
?
?
1
,即 0 ? ? ? 2 ,函数 g ? x ? 在 ? ,即 ? ? 2 ,函数 g ? x ? 在 ?
?1 ? , ?? ? 上单调递增; ?? ?
?? 6 分
若
? ?1
2
?
?
? 1 ? ?1 ? ? ? ?1 ? , ?? ? 上单调递增,在 ? , ? 上单调递减. ?? 2 ? ? 2 ?
?? 7 分
② 当x ?
1
?
时,函数 g ? x ? ? x ? ?1 ? ? ? x ? 1的对称轴为 x ? ?
2
1? ? 1 ? , 2 ?
?? 8 分
则函数 g ? x ? 在 ? ?
1? ? ? ? 1? ? 1 ? ? , ? 上单调递增,在 ? ??, ? ? 上单调递减. 2 ?? 2 ? ? ?
综上所述,当 0 ? ? ? 2 时,函数 g ? x ? 单调递增区间为 ? ?
? 1? ? ? , ?? ? ,单调递减区间为 2 ? ?
?? 9 分
1? ? ? ? ? ??, ? ?; 2 ? ?
当 ? ? 2 时,函数 g ? x ? 单调递增区间为 ? ?
? 1 ? ? 1 ? ? ? ?1 ? , ?和? , ?? ? ,单调递减区间为 2 ?? ? 2 ? ?
10
1? ? ? ? 1 ? ?1 ? ? ? ??, ? ?和? , ?. 2 ? ?? 2 ? ?
(3)解:① 当 0 ? ? ? 2 时,由(2)知函数 g ? x ? 在区间 ? 0,1? 上单调递增, 又 g ? 0? ? ?1 ? 0, g ?1? ? 2 ?
?? 10 分
? ?1 ? 0 ,
?? 11 分
故函数 g ? x ? 在区间 ? 0,1? 上只有一个零点. ② 当 ? ? 2 时,则
1
?
?
1 ?1? 1 1 ? 1 ,而 g ? 0? ? ?1 ? 0, g ? ? ? 2 ? ? 0 , 2 ? ??? ?
g ?1? ? 2 ? ? ?1 ,
(ⅰ)若 2 ? ? ? 3 ,由于
2
1
?
?
? ?1
2
?1,
2
? ? ? 1? ? ?1 ? ? ?1? ? ? ?1? 且g? ?1 ? 0 , ?1 ? ? ??? ? ? ?1 ? ? ?? 4 2 ? 2 ? ? 2 ?
此时,函数 g ? x ? 在区间 ? 0,1? 上只有一个零点; (ⅱ)若 ? ? 3 ,由于 ?? 12 分
? ?1
2
? 1 且 g ?1? ? 2 ? ? ?1 ? 0 ,此时,函数 g ? x ? 在区间 ? 0,1?
?? 13 分
上有两个不同的零点. 综上所述,当 0 ? ? ? 3 时,函数 g ? x ? 在区间 ? 0,1? 上只有一个零点;
当 ? ? 3 时,函数 g ? x ? 在区间 ? 0,1? 上有两个不同的零点. ?? 14 分
11