1、绝密启用前 2011 年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(文科)参考公式:锥体体积公式 ,其中 为锥体的底面积, 为锥体的高13VShh线性回归方程 中系数计算公式 , ,ybxa12()niiiiixybaybx样本数据 的标准差, ,12,nx 2221()()()nsxxxn其中 , 表示样本均值y是正整数,则 n1221() )nnnababab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设复数 满足 ,其中 为虚数单位,则z1iizA B C Di111 (A) ()i2已知集合 为实数,且 , 为实
2、数,且 ,,|xy21xy(,)|Bxy1xy则 的元素个数为BA4 B3 C2 D12 (C) 的元素个数等价于圆 与直线 的交点个数,显然有 2 个交点xyxy3已知向量 若 为实数, ,则(1,2)(,0)(,4)abc()abcA B C1 D243 (B) ,由 ,得 ,解得(,)()abc64()014函数 的定义域是1()lg()fxxA B C D,(1,),)(,)23正视图图 1侧视图图 22俯视图2图 34 (C) 且 ,则 的定义域是101xx()fx(1,),)5不等式 的解集是20xA B C D1(,)(1,)(,1)(2,),25 (D) 或 ,则不等式的解集为
3、0()202xxx1(,)(,)6已知平面直角坐标系 上的区域 由不等式组 给定若 为 上的动xOyD02xy (,)MxyD点,点 的坐标为 ,则 的最大值为A(2,1)zMAA3 B4 C D32426 (B) ,即 ,画出不等式组表示的平面区域,易知当直线zxyxz经过点 时, 取得最大值,2y(2,)maxz7正五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个正五棱柱对角线的条数共有A20 B15 C12 D107 (D) 正五棱柱中,上底面中的每一个顶点均可与下底面中的两个顶点构成对角线,所以一个正五棱柱对角线的条数共有 条52108设圆 与圆 外切,与
4、直线C2(3)xy 相0y切,则 的圆心轨迹为A抛物线 B双曲线 C椭圆 D圆8 (A) 依题意得, 的圆心到点 (0,3)的距离与它到直线 的距离相等,则 的圆1yC心轨迹为抛物线9如图 1 3,某几何体的正视图(主视图) , 侧视图(左视图)和俯视图分别是等边三角形,等腰三角形 和菱形,则该几何体的体积为A B434C D229 (C) 该几何体是一个底面为菱形的四棱锥,菱形的面积 ,四棱锥的高123S为 ,3则该几何体的体积 123VSh10设 是 上的任意实值函数,如下定义两个函数 和 :对(),()fxgR()fgx()fAx任意 , ; ,则下列等式恒成立的是fx()fg()fAx
5、()fA ()A h()h B fg )f ()C ()()xg (xD fA h)fA (h)10 (B) 对 A 选项 ( xf()()fgxh)f (g)A fA()(gxh,故排除 A()()fx对 B 选项 ()fA h()xhfh,故选 B g()()fg()(fxg对 C 选项 ()f()xf h ()()()fhfh ,故排除 Cg对 D 选项 ()fgA ()x()()()fxfxA,故排除 D h()hfgxh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(9 13 题)11已知 是递增的等比数列,若 , ,则此数列的公比 n
6、a2a43aq112或2243402()10qqq21 是递增的等比数列,na12设函数 若 ,则 3()cos1fx()1fa()fa12 9,即 ,3()fa3()cos0f则 ()cos(119aa13为了解篮球爱好者小李的投篮命中率与打篮球时间之间的关系,下表记录了小李某月 1 号到 5号每天打篮球时间 (单位:小时)与当天投篮命中率 之间的关系:xy时间 1 2 3 4 5命中率 y0.4 0.5 0.6 0.6 0.4小李这 5 天的平均投篮命中率为 ;用线性回归分析的方法,预测小李该月 6 号打 6 小时篮球的投篮命中率为 13 ;0.3小李这 5 天的平均投篮命中率 1(0.4
7、5.60.4)5y, ,3x1222()1(.).1()niiiiixb 0.47aybx线性回归方程 ,则当 时,047yx6x0.53y图 4BACDEF预测小李该月 6 号打 6 小时篮球的投篮命中率为 0.53(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 和5cosinxy(0),它们的交点坐标为_254xty()R14 5(1,)表示椭圆 , 表示抛物线cosinxy215xy(501)xy且 254xt245或 (舍去) ,2 21(501)45014xyxyxx且 5又因为 ,所以它们的交点坐标为01y(1,)515
8、 (几何证明选讲选做题)如图 4,在梯形 中, ,ABCD, , 分别为 上的点,且 ,4AB2CD,EF, 3F ,则梯形 与梯形 的面积比为_EFAB15 如图,延长 ,75,P ,23CEF49PCDEFS ,4AB16PEFPBACDEF 75ABEFCDS梯 形梯 形三、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()2sin()3fxxR(1)求 的值;0(2)设 , , ,求 的值,210()23f6(2)5fsin()16解:(1) (0)sin6f(2) ,即1103()2sin23635sin
9、13,即6()si ()f co ,,0,2 ,1cosin324sin1cos5 363i()sco17 (本小题满分 13 分)在某次测验中,有 6 位同学的平均成绩为 75 分用 表示编号为 的同学所nx(1,26)n得成绩,且前 5 位同学的成绩如下:编号 n1 2 3 4 5成绩 x70 76 72 70 72(1)求第 6 位同学的成绩 ,及这 6 位同学成绩的标准差 ;6xs(2)从前 5 位同学中,随机地选 2 位同学,求恰有 1 位同学成绩在区间(68,75)中的概率17解:(1) ,解得6(7070)756x690x标准差 2222221 61)(351)7sx(2)前 5
10、 位同学中随机选出的 2 位同学记为 , 且,)ab,4abBABACC DD EEGH1O2O1O2O图 5BABACCDD EEGH1O2O1O2OH则基本事件有 , , , , , , , , ,(1,2),3(1,4),5(2,3),4(2,5)3,4(,5)共 10 种(4,5)这 5 位同学中,编号为 1、3、4、5 号的同学成绩在区间(68,75)中设 A 表示随机事件“从前 5 位同学中随机选出 2 位同学,恰有 1 位同学成绩在区间(68,75)中”则 A 中的基本事件有 、 、 、 共 4 种,则(,2),(,),542()05PA18 (本小题满分 13 分)图 5 所示
11、的几何体是将高为 2,底面半径为 1 的直圆柱沿过轴的平面切开后,将其中一半沿切面向右水平平移后得到的 分别为 , , , 的中点, 分别,ABACDE12,O为 , ,CD, 的中点E(1)证明: 四点共面;12,O(2)设 为 中点,延长 到 ,使得 证明: 平G1AH112B面 HB18证明:(1)连接 2,依题意得 是圆柱底面圆的圆心1,O 是圆柱底面圆的直径CDE 分别为 , , 的中点,ABADE 1290AODB ,四边形 是平行四边形/22O BO 1A2 四点共面,(2)延长 到 ,使得 ,连接1OH11AO1,HB 1A ,四边形 是平行四边形/2B12B 1OH , ,2
12、2122O22O 面1B 面 , 面H222B 2BO易知四边形 是正方形,且边长AA ,1tan21tan2GH 1tta1HG 90OA 1易知 ,四边形 是平行四边形2/HB12OBH O1 ,2G 平面 2BOHG19 (本小题满分 14 分)设 ,讨论函数 的单调性0a2()ln(1)()fxaxax19解:函数 的定义域为()f0,21()(1)2)(1)xxfxaxa令 ()g22418()164(31)aaa 当 时, ,令 ,解得030()0fx()12ax则当 或 时,1(12)ax1(3)a()0fx当 时,(3)()121xaa()f则 在 , 上单调递增,()fx(1
13、)0,2(31(,)a在 上单调递减1(3)(,21)aa 当 时, , ,则 在 上单调递增30()fx(fx0, 当 时, ,令 ,解得1af(3)12a ,0x(31)2a则当 时,1()a()0fx当 时,(3)12x()f则 在 上单调递增,在 上单()fx1(31)0,2a1(31)(,)2a调递减20 (本小题满分 14 分)设 ,数列 满足 , 0bna1b1nna(2)(1)求数列 的通项公式;n(2)证明:对于一切正整数 , 2na1b20 (1)解: 1nnba 1nn 1nnab 当 时, ,则 是以 1 为首项,1 为公差的等差数列1nana ,即1()nan 当 且
14、 时,0b1()nnabab当 时,1n1()n 是以 为首项, 为公比的等比数列nab()b 1nn 1(1)()nnn babxyO2xAPlM (1)nnba综上所述(),011nnb 且, (2)证明: 当 时, ;b122na 当 且 时,021()nbbb要证 ,只需证 ,12nab11n即证 ()nn即证 211nbb即证 21()n即证 2112()nn nbb ()b 211)()()nnb,原不等式成立2112nnbb对于一切正整数 , na1n21 (本小题满分 14 分)在平面直角坐标系 上,直线 : 交 轴于点 设 是 上一点, 是线段xOyl2xAPlM的垂直平分线
15、上一点,且满足 OPMPO(1)当点 在 上运动时,求点 的轨迹 的方程;l E(2)已知 ,设 是 上动点,求 的最小值,并给出此时点 的坐标;(,1)THHTH(3)过点 且不平行于 轴的直线 与轨迹 有且只有两个不同的交点,求直线 的y1l 1l斜率 的取值范围k21解:(1)如图所示,连接 ,则OMP ,MPAxyO2xTANlHxyOTA1l1ll动点 满足 或 在 的负半轴上,设MPlx(,)Mxy 当 时, ,l22O,化简得2xy4yx(1) 当 在 的负半轴上时, 0综上所述,点 的轨迹 的方程为 或ME2yx()0y(1)x(2)由(1)知 的轨迹是顶点为 ,焦点为原点的抛
16、物线和 的负半轴(1,) 0y()x 若 是抛物线上的动点,过 作 于HHNl由于 是抛物线 的准线,根据抛物线的定义有l OH则 OT当 三点共线时, 有最小值,NT3 求得此时 的坐标为H3(,1)4 若 是 的负半轴 上的动点x0yx显然有 3OT综上所述, 的最小值为 3,此时点 的坐标为HH3(,)4(3)如图,设抛物线顶点 ,则直线 的斜率(1,0)AAT2ATk点 在抛物线内部,(1,)T过点 且不平行于 轴的直线 必与抛物线有两个交点,xy1l则直线 与轨迹 的交点个数分以下四种情况讨论:1lE 当 时,直线 与轨迹 有且只有两个不同的交点2k1l 当 时,直线 与轨迹 有且只
17、有三个不同的交点0E 当 时,直线 与轨迹 有且只有一个交点k1l 当 时,直线 与轨迹 有且只有两个不同的交点综上所述,直线 的斜率 的取值范围是1lk1(,(0,)22011 年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)参考公式:柱体的体积公式 ,其中 为柱体的底面积, 为柱体的高.VShh线性回归方程 ybxa中系数计算公式 , .12()niiiiixybaybxxyO 22A其中 ,xy表示样本均值.是正整数,则 nab12(nab 21nab)n.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. 设复数
18、 z满足 12iz,其中 i为虚数单位,则 z=A i B 1 C 2i D2i .,)(1z: iii故 选解 析【解析】B ;依题意得 ,故选 B.2z2已知集合 ,xy为实数,且 21xy, ,xy为实数,且 yx,则()|A()|的元素个数为A0 B1 C2 D33. 若向量 , , 满足 且 ,则abcabc(2)=a+bA4 B3 C2 D0【解析】D;因为 且 ,所以 ,从而 ,故选 D.()0ca+b=4. 设函数 fx和 g分别是 上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是RA 是偶函数 B fxg是奇函数C f是偶函数 D 是奇函数【解析】A;依题意 ,故 ,从而(),()(
19、fxfgx()|()|(|)|ffx是偶函数,故选 A.()|fxg5. 在平面直角坐标系 xOy上的区域 由不等式组02xy给定,若 (,)Mxy为 D上的动点,点 A的坐标为 (2,1),则 的最大值为zMOAA 42 B 32 C4 D3【解析】C;目标函数即 ,画出可行域如图所示,代入端点zxy.,O(0,), ;1:2 故 选故 直 线 与 圆 有 两 个 交 点由 于 直 线 经 过 圆 内 的 点组 成 的 集 体 上 的 所 有 点表 示 直 线集 合上 的 所 有 点 组 成 的 集 合表 示 由 圆集 合解 析 B比较之,易得当 时 取得最大值 ,故选 C2,xyz46.
20、甲、乙两队进行排球决赛,现在的情形是甲队只要再赢一次就获冠军,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A 12 B 35 C 23 D 34【解析】D;设甲队获得冠军为事件 ,则 包含两种情况:(1)第一局胜;(2)第一局负但A第二局胜;故所求概率 ,从而选 D1()24P7. 如图 13,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 6393C D1218【解析】B ;该几何体是以正视图所在的平行四边形为底面,高为的四棱柱,又平行四边形的底边长为 ,高为 ,所以面积3,从而所求几何体的体积 ,故选 B3S
21、9VSh8.设 是整数集 的非空子集,如果 ,ab有 S,则称Z关于数的乘法是封闭的. 若 , 是 的两个不相交的非空子集, 且TZTVZ,abcT有 有 xyz,则下列结论恒成立的是;,xyzA V中至少有一个关于乘法是封闭的 B. ,TV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【解析】A;因为 ,故必有 或 ,不妨设 ,则令 ,依题意对TZ1T11c,有 ,从而 关于乘法是封闭的;(其实到此已经可以选 A 了,但为了严ab谨,我们往下证明可以有一个不封闭以及可以两个都封闭),取 ,则 为所有负整TNV数组成的集合,显然 封闭,但
22、 显然是不封闭的,如 ;同理,若V()2奇数 , 偶数 ,显然两者都封闭,从而选 ATV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 130x的解集是 .【解析】 ;解法一:原不等式 或 或1,)1()30xx13()0x,解得 ,从而原不等式的解集为 .3()0x1x,)解法二(首选): 的几何意义为到点 的距离与到点 的距离的差,画出|3|13数轴易得 .1解法三:不等式即 ,平方得 ,解得 .|x2269xx1x10. 72x的展开式中, 4的系数是 (用数字作答)【解析】 ;题意等价于求 的展开式中 的系数
23、 ,8472()x3x721()kkkTCx,令 得 ,故所求系数为 .0,1237k 3k274811. 等差数列 前 9 项的和等于前 4 项的和. 若 ,则 _.na14,0kak【解析】由 得 , ,故 .94S56789750a710ka或者: .10,2,0,: 1.k:0)6(31)(6 ,6d3),(d)9(),(2,2),: 71047987549 4154949 kaaaSk 从 而解 法 二 得由 即即解 法 一12. 函数 在 _处取得极小值.2fxx【解析】 ; ,当 或 时, ;当 时,()(2) x()fx2x,故当 时, 取得极小值.()0ff13. 某数学老师
24、身高 176cm,他爷爷、父亲和儿子的身高分别是 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为_cm. :,: 数 据 可 列 表 如 下可 知 父 亲 与 儿 子 的 对 应根 据 题 中 所 提 供 的 信 息解 析185(cm).323,y ,76,13)(6)(,176,3 2312 身 高 为从 而 可 预 测 也 他 孙 子 的所 以 回 归 直 线 方 程 为 x xbyayxbyxiiiii父亲的身高(x) 173 170 176儿子的身高(y) 170 176 182(2)选做题(14 - 15 题,考生只
25、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和 ,它们的交点坐标为 .来源:5cos(0)inxy 25()4xtRyK 224225cos(0):1(0,5),5in4, 10, ,4651,(,).5xx yxytttttx 解 析 :将 化 为 普 通 方 程 得将 代 入 得 :解 得交 点 坐 标 为15.(几何证明选讲选做题)如图 4,过圆 O外一点 分别作圆P的切线和割线交圆于 A,B, 且 P=7, C是圆上一点使得 BC=5, C= , 则 = .2: ,7535.PBAAB解 析 是 圆 的 切 线 又与 相 似 从 而三、解答题:本大题共 6
26、小题,满分 80 分。解答需写出文字说明、证明过程和演算步骤。16. (本小题满分 12 分)已知函数 1(2sin(),.3fxxR()求 的值; ()设 求5)4 106,0,(3),(32),25ff的值.cos()【解析】() ;5()4f152sin()sin3464()因为 ,所以 ,10323 5sin13因为 所以 ,6()si()si()2co,f cos又 所以 , ,,0,22co1n24i5x yzM所以 .1235416cos()csosin17. (本小题满分 13 分)为了解甲、乙两厂的产品质量,采用分层抽样的方法从甲、乙两厂生产的产品中分别抽出取 14 件和 5
27、 件,测量产品中的微量元素 的含量(单位:毫克).下表是,xy乙厂的 5 件产品的测量数据:编号 1 2 3 4 5x 169 178 166 175 180y 75 80 77 70 81()已知甲厂生产的产品共有 98 件,求乙厂生产的产品数量;()当产品中的微量元素 x , y 满足 x175,且 y75 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;()从乙厂抽出的上述 5 件产品中,随机抽取 2 件,求抽取的 2 件产品中优等品数 的分布列及其均值(即数学期望).【解析】()乙厂生产的产品数量为 件.98=3514()样本中满足 x175 ,且 y75 的产品有 件,
28、故样本频率为 ,则可估计乙厂225生产的优等品数量为 件.235() 的可能取值为 ,且 , ,01235(0)1CP1325()CP,25()1CP故 的分布列为012313510的数学期望 . 425E18.(本小题满分 13 分)如图 5,在椎体 中, 是边长为 1 的菱形,PABCD且 , 2, , 分别是60DABEF,BC的中点.PC()证明: 平面 ;()求二面角 的余弦值.【解析】()连接 , ,AEBD因为 是边长为 的菱形,且 ,B160AB是 的中点,所以 均为正三角形,EBC,ABDC且 ,31,202DE所以 2 7cos4AE所以 ,从而 ,2 2714AD取 的中
29、点 ,连接 ,因为 , ,所以M,PBPBA,PDB又 ,所以 平面 ,所以DM在 中,因为 分别是 的中点,所以 ,所以C,EF,C/EFPADEF又 ,所以 平面 .EFAEF()解法一:由()知 为二面角 的平面角,BPADB易得 , ,32BM217()在 中, ,由余弦定理得P 221cos 7PM所以二面角 的余弦值为 .ADB217解法二:先证明 平面 ,即证明 即可,FCDFE在 中, ;在 中,RtC25P21(5)cosP所以在 中, ,FD22211()1452F在 中, ,故 为直角三角形,从而E234EFD.建立空间直角坐标系 如图所示,则 ,xyz13(0,)(,0
30、)(,)2AP所以 ,设平面 的一个法向量为 ,则13(1,0)(,)2DAPP,xyz1(n,从而 ,解得 ,令 得1n0xyz32xzy20,31)显然平面 的一个法向量为 ,AB,12()n从而 ,所以二面角 的余弦值为3cos,| 71212=n PADB.2719.(本小题满分 14 分)设圆 与两圆 22(54,(5)4xyxy中的一个内切,另一个外切.C()求圆 的圆心轨迹 的方程;L() 已知点 3,),0F,且 为 上动点,求 MPF的最大值及此MPL时点 的坐标.P【解析】()设圆 的圆心为 ,半径为 ,圆 的圆心为C(,)xyr2(5)4xy,半径为 2;1(50)F圆
31、的圆心为 ,半径为 2;依题意,有 或4xy2(50)F12|CFr12|Cr所以 1212|45|F所以圆 的圆心轨迹 是以原点为中心,焦点在 轴上,焦距为 ,实轴长为Lx25c的双曲线,4a因此 , ,故轨迹 的方程为 .cb214y()易得过点 354(,)(,0)F的直线 的方程为 ,Ml2(5)x联立方程 消去 得 ,解得 ,214(5)xyy2153840x12614,则直线 与双曲线 的交点为 ,lL12615(,),(,)PP因为 在线段 外,所以 ,1PMF221 4|(FM因为 在线段 内,所以 ,2|若点 不住 上,则 ,P综上, 的最大值为 ,此时点 的坐标为 .265
32、2(,)20.(本小题满分 14 分)设 ,数列 na满足 , .0b1b1(2)nna()求数列 的通项公式;()证明:对于一切正整数 ,1.2na【解析】()由 得 ,12nnba1nnb当 时, , 所以 是以首项为 ,公差为 的等差数列,2b1na12a1所以 ,从而 .()2na2n当 时, ,所以 是首项为2b 1()2nnabab12nab,公比为 的等比数列,所以1()ab,从而 .122()nnn b()2nb综上所述,数列 na的通项公式为 (),na()当 时,不等式显然成立;2b当 时,要证 ,只需证 ,即证1n1(2)nnb(*)112()2nnb因为 11231()
33、( 2)nnnnnbb122 1( )nb 1122)()nn 21231()(nnbbb 112 )()22nnn b 所以不等式(*)成立,从而原不等式成立;综上所述,当 时,对于一切正整数 ,0b1.nba(解后反思 )事实上如果利用多元基本不等式更简单, (1)()112311 122( 2) 2nnnnnn nb b 21.(本小题满分 14 分)在平面直角坐标系 上,给定抛物线 : 214yx,实数 满足 240pq,xOyL,是方程 20xpq的两根,记 (,)mapq.12,x()过点 21(,)(4A作 的切线交 轴于点 .证明:对线段 上任一BAB点 有(,)Qq0,);(
34、)设 是定点,其中 满足 , .过 作 的两条切(Mab,ab240a(,)MbL线 12,l,切点分别为 211,)()4Epp, 1,l与 轴分别交与 .线段 上异yFE于两端点的点集记为 .证明: (,)12p;X,X2|()设 .当点 取遍 时,求 (,)q的25(,)|()4DxyyxqD最小值(记为 min)和最大值(记为 ma).【解析】()因为 ,所以 ,过点 的切线方程为12yx01|2xpyA2001()4ypp即 ,从而 ,又 在直线 上,故 ,其中24x20(,)4B(,)QqB204pq0|所以方程为 ,解得 ,220p012px02由于 ,且 同号,所以 ,所以0|
35、021|x0(,).2pq()过点 且切点为 的 的切线 方程为 :(,)Mab1(,)4EpLlEF14yx因为 ,所以 且 ,因为 ,1l2a10|ap2(,)4p所以 ,即212()44MEppk 2212()()4a即 ,所以 ,所以2112a1 10pa2pa因为 ,且 同号,所以10|p1211|2|p反之也成立,所以 ,()bX1p由()可知, ,反之,逆推也成立,所以 ,Ma|(,)a(,)MabX1|(,)2pab综上, (,)ab12p.,MX12|p()此题即求当点 取遍 时,方程 0xq的绝对值较大的根的最大值(,)qD与最小值,解方程得 ,因为 ,24x 215(,)|,()4yyx令 ,解得 或 ,所以 ,215()40x20p24,pqq因为 ,所以 ,于是,pqD215()14pq2(1)5所以 ,所以2()424(,),pp设 ( ) ,令 ,则fp022t (0)t则 ,所以2115() ()44gtt5()1,4fp综上,当 或 时, ;当 时, .,q,pqmin1326qmax54