2010年福建高考文科数学真题及答案
第 I 卷(选择题 共 60 分)
1. 若集合 A={x|1≤x≤3},B={x|x>2},则 A∩B 等于
A {x | 2<x≤3}
B {x | x≥1}
C {x | 2≤x<3}
D {x | x>2}
2. 计算 1-2sin222.5°的结果等于
A.1/2
B.
/2
C
/3
D
/2
3. 若一个底面是正三角形的三棱柱的正视图如图所示,其侧面积...等于
A.
C.2
B.2
D.6
4. i 是虚数单位,((1+i)/(1-i))4 等于
A.i
B.-i
C.1
D.-1
5. 若 x,y∈R,且
,则 z=x+2y 的最小值等于
A.2
B.3
C.5
D.9
6. 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
D.5
B.3
C.4
7. 函数 f(x)=
的零点个数为
A.2
B.2
C.1
D.0
8.若向量 a=(x,3)(x∈R),则“x=4”是“| a |=5”的
A.充分而不必要
C 充要条件
B.必要而不充分
D.既不充分也不必要条件
9.若某校高一年级 8 个班参加合唱比赛的得分如茎叶图所示,则这组数据的中位数和平均数
分别是
A.91.5 和 91.5
C 91 和 91.5
B.91.5 和 92
D.92 和 92
10.将函数 f(x)=sin(ωx+φ)的图像向左平移π/2 个单位,若所得图像与原图像重合,
则ω的值不可能...等于
A.4
B.6
C.8
D.12
11.若点 O 和点 F 分别为椭圆 x2/4 +y2/3 =1 的中心和左焦点,点 P 为椭圆上点的任意一点,
则
A.2
的最大值为
B.3
C.6
D.8
12.设非空集合 S=={x | m≤x≤l}满足:当 x∈S 时,有 x2∈S . 给出如下三个命题:
①若 m=1,则 S={1};②若 m=-1/2 ,则 1/4 ≤ l ≤ 1;③ l=1/2,则- /2≤m≤0
其中正确命题的个数是
A.0
B.1
C.2
D.3
第 II 卷(非选择题 共 90 分)
二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分. 把答案填在答题卡的相应位置.
13.若双曲线 x2 / 4-y2 / b2=1 (b>0) 的渐近线方程为 y=±1/2 x ,则 b 等于
.
14.将容量为 n 的样本中的数据分成 6 组. 绘制频率分步直方图.若第一组至第六组数据的频
率之比为 2:3:4:6:4:1,且前三组数据的频率之和等于 27,则 n 等于
.
15. 对于平面上的点集Ω,如果连接Ω中任意两点的线段必定包涵Ω,则称Ω为平面上的凸
集,给出平面上 4 个点集的图形如下(阴影区域及其边界):
其中为凸集的是
(写出所有凸集相应图形的序号).
16.观察下列等式:
① cos2α=2 cos2 α-1;
② cos 4α=8 cos4 α-8 cos2 α+1;
③ cos 6α=32 cos6 α-48 cos4 α+18 cos2 α-1;
④ cos 8α= 128 cos8α-256cos6 α+160 cos4 α-32 cos2 α+1;
⑤ cos 10α=mcos10α-1280 cos8α+1120cos6 α+ncos4 α+p cos2 α-1;
可以推测,m-n+p=
三、解答题:本大题共 6 小题,共 74 分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分 12 分)
.
数列{a n}中,a 1 =1/3,前 n 项和 S n 满足 S n+1 -S n =(1 / 3)n + 1 (n∈)N *.
(I)求数列{a n}的通项公式 a n 以及前 n 项和 S n
(II)若 S 1,t(S 1+ S 2),3(S 2+ S 3)成等差数列,求实数 t 的值.
18.(本小题满分 12 分)
设平面向量 a m =(m,1),b n =(2,n),其中 m,n∈{1,2,3,4}.
(I)请列出有序数组(m,n)的所有可能结果;
(II)记“使得 a m ⊥(a m-b n)成立的(m,n)”为事件 A,求事件 A 发生的概率.
19.(本小题满分 12 分)
已知抛物线 C 的方程 C:y 2 =2 p x(p>0)过点 A(1,-2).
(I)求抛物线 C 的方程,并求其准线方程;
(II)是否存在平行于 OA(O 为坐标原点)的直线 l,使得直线 l与抛物线 C 有公共点,且
直线 OA 与 l 的距离等于 ?若存在,求出直线 l的方程;若不存在,说明理由。
20.(本小题满分 12 分)
如图,在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,E,H 分别是棱 A1B1,D1C1 上的点(点 E 与 B1 不重合),
且 EH∥A1 D1. 过 EH 的平面与棱 BB1 ,CC1 相交,交点分别为 F,G。
(I) 证明:AD∥平面 EFGH;
(II) 设 AB=2AA1 =2 a .在长方体 ABCD-A1B1C1D1 内随机选取一点。记该点取自几何体
A1ABFE-D1DCGH 内的概率为 p,当点 E,F 分别在棱 A1B1 上运动且满足 EF=a 时,求
p 的最小值.
21. (本小题满分 12 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
口的 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。假设该小艇沿直线方向以 v 海里/小时的航行速度匀速行驶,经过 t 小时与
轮船相遇.
(I)
(II)
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?
为保证小艇在 30 分钟内(含 30 分钟)能与轮船相遇,试确定小艇航行速度的
最小值;
(III) 是否存在 v,使得小艇以 v 海里/小时的航行速度行驶,总能有两种不同的航行
方向与轮船相遇?若存在,试确定 v 的取值范围;若不存在,请说明理由.
22.(本小题满分 14 分)
已知函数
( )
f x
1
3
2
x
ax b
的图像在点 P(0,f(0))处的切线方程为 3
x
y
2
.
(Ⅰ)求实数 a,b 的值;
(Ⅱ)设 2
y
4 ( 2)
x
2
2
p
2,
x
1
( )
g x
( )
f x
m
x
1
是[2,
) 上的增函数.
(ⅰ)求实数 m 的最大值;
(ⅱ)当 m 取最大值时,是否存在点 Q,使得过点 Q 的直线能与曲线
y
( )
g x
围成两
个封闭图形,则这两个封闭图形的面积总相等?若存在,求出点 Q 的坐标;若不存在,说明
理由.
参考答案
选择题:本大题考查基础知识和基本运算.每小题 5 分,满分 60 分.
1.A
7.B
5.B
11.C
6.C
12.D
4.C
10.B
2.B
8.A
3.D
9.A
填空题:本大题考查基础知识和基本运算. 每小题 4 分,满分 16 分.
13.1
14.60
15.②③
16.962
三、
解答题:本大题共 6 小题;共 74 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.本小题主要考查数列、等差数列、等比数列等基础知识,考查运算求解能力,考查函数
与方程思想、化归与转化思想.满分 12 分.
解:(Ⅰ)由 S n+1 -S n =(
1
3 )n + 1 得
na
1
n
1
1( )
3
(n∈N *);
a
1
又
1
3
na
n
1( )
3
,故
(n∈N *)
1
3
ns
从而
n
[1 ( ) ]
1
3
1
3
1
1
2
n
[1 ( ) ]
1
3
(n∈N *).
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得
S
1
1
3
,
S
2
4
9
,
S
3
13
27
从而由 S 1,t(S 1+ S 2),3(S 2+ S 3)成等差数列可得:
1
3
3 (
4
9
13
27
) 2 (
1
3
4
9
)
t
,解得 t=2.
18.本小题主要考查概率、平面向量等基础知识,考查运算求解能力、应用意识,考查化归
与转化思想、必然与或然思想.满分 12 分.
解:(Ⅰ)有序数组(m,n)的吧所有可能结果为:
(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),
(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共 16 个.
(Ⅱ)由
a
m
(
a
m
b
得
n
)
2
m
2
m
1
,即
n o
n m
(
1)
2
.
由于 ,m n {1,2,3,4},故事件 A 包含的基本条件为(2,1)和(3,4),共 2 个.
又基本事件的总数为 16,故所求的概率
(
P A
)
2
16
1
8
.
19.本小题主要考查直线、抛物线等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查函
数方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想.满分 12 分.
解:(Ⅰ)将(1,-2)代入
2
y
2
px
,所以 2
p .
故所求的抛物线 C 的方程为
2
y
4
x ,其准线方程为
1
x .
(Ⅱ)假设存在符合题意的直线 l ,其方程为 y=-2x + t ,
由
因为直线 l 与抛物线 C 有公共点,所以得Δ=4+8 t,解得 t ≥-1/2 .
,得 y2 +2 y -2 t=0.
另一方面,由直线 OA 与 l 的距离 d= ,可得 = ,解得 t=±1.
因为-1∉[-
2x+y-1 =0.
,+∞),1∈[- ,+∞),所以符合题意的直线 l 存在,其方程为
20.本小题主要考察直线与直线、直线与平面的位置关系,以及几何体的体积、几何概念等
基础知识,考察空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力,考察函数与方程思想、形数
结合思想、化归与转化思想、必然与或然思想。满分 12 分
解法一:
(I) 证明:在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AD∥A1 D1
又∵EH∥A1 D1 ,∴AD∥EH.
∵AD¢平面 EFGH
EH 平面 EFGH
∴AD//平面 EFGH.
(II) 设 BC=b,则长方体 ABCD-A1B1C1D1 的体积 V=AB·AD·AA1 =2a2b,
几何体 EB1F-HC1G 的体积 V1 =(1/2EB1 ·B1F)·B1C1 =b/2·EB1 ·B1 F
∵EB1
2 + B1 F2=a2
∴EB1
2 + B1 F2 ≤ (EB1
2 + B1 F2 )/2 = a2 / 2,当且仅当 EB1 =B1 F=
/2
a 时等
号成立
从而 V1 ≤ a2b /4 .
故 p=1-V1/V ≥
7/8
解法二:
(I) 同解法一
(II) 设 BC=b,则长方体 ABCD-A1B1C1D1 的体积 V=AB·AD·AA1 =2a2b ,
几何体 EB1F-HC1G 的体积
V1=(1/2 EB1 ·B1 F)·B1C1 =b/2 EB1 ·B1 F
设∠B1EF=θ(0°≤θ≤90°),则 EB1 = a cosθ,B1 F =a sinθ
故 EB1 ·B1 F = a2 sinθcosθ=
等号成立.
从而
,当且仅当 sin 2θ=1 即θ=45°时
∴p=1- V1/V≥
=7/8,当且仅当 sin 2θ=1 即θ=45°时等号成立.
所以,p 的最小值等于 7/8
21.本小题主要考察解三角形、二次函数等基础知识,考察推断论证能力、抽象概括能力、
运算求解能力、应用意识,考察函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想.满分 12
分.
解法一:(I)设相遇时小艇的航行距离为 S 海里,则
S=
=
=
故 t=1/3 时,S min =
,v=
=30
即,小艇以 30 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 处相遇
由题意可知,(vt)2 =202 +(30 t)2-2·20·30t·cos(90°-30°),
化简得:v2=
由于 0<t≤1/2,即 1/t ≥2,
+900 =400
+675
所以当
1
t
=2 时,
v 取得最小值10 13 ,
即小艇航行速度的最小值为10 13 海里/小时。
(Ⅲ)由(Ⅱ)知 2
v
于是
400
u
2
2
v
400
2
t
600
u
,设
600 900
t
900
1 u
(
t
。(*)
0
u ,
0)
小艇总能有两种不同的航行方向与轮船相遇,等价于方程(*)应有两个不等正根,
即:
600
900
2
1600(900
2
v
0.
2
v
) 0,
解得15 3
v 。
30
所以 v 的取值范围是 (15 3,30) 。
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 Rt OAC
中,
OC
20cos30
10 3
,
AC
20sin 30
10
。
又
AC
30
t
,OC vt
此时,轮船航行时间
t
10
30
,
1
3
v
10 3
1
3
30 3
。
即,小艇以30 3 海里/小时的速度行驶,相遇时小艇的航行距离最小。
(Ⅱ)同解法一
(Ⅲ)同解法一
22. 本小题主要考察函数、导数等基础知识,考察推力论证能力、抽象概况能力、运算求
解能力,考察函数与方程思想、数形结合思想、化归与转换思想、分类与整合思想。
满分 14 分。
解法一:
(Ⅰ)由
f
'( )
x
2
x
2
x a
及题设得
f
f
(Ⅱ)(ⅰ)由
( )
g x
1
3
3
x
2
x
3
x
2
得
'( )
g x
2
x
2
x
3
m
1)
2
(
x
。
即
3
a
b
2
。
'(0) 3
(0)
2
m
1
x
( )g x
是[2,
) 上的增函数,
'( )
g x
0 在[2,
) 上恒成立,
即 2
x
2
x
3
m
1)
2
(
x
0
在[2,
) 上恒成立。
设
(
x
1)
2
。
t
x
[2,
),
)
,
即不等式 2
t
在[1,
[1,
t
0m
t
) 上恒成立
0m
t
在[1,
当
0m 时,不等式 2
t
) 上恒成立。