2009 年天津高考理科数学试题及答案
一、选择题: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)i 是虚数单位,
=
5
i
2
i
(B)-1-2i
(A)1+2i
(C)1-2i
(D)-1+2i
【考点定位】本小考查复数的运算,基础题。
解析:
5
i
2
i
i
)
2(5
i
5
21
i
,故选择 D。
(2)设变量 x,y 满足约束条件:
3
x
y
1
x
y
2
3
x
y
.则目标函数 2
z
x
的最小值为
y
3
(A)6
(B)7
(C)8
(D)23
【考点定位】本小考查简单的线性规划,基础题。
解析:画出不等式
f x
3
x
y
g x
h x
1
y
x
q x
2
3
x
y
表示的可行域,如右图,
让目标函数表示直线
y
-15
2
x
3
z
3
在可行域上平移,知
-10
-5
x
2
y
x
3
y
3
得
在点 B 自目标函数取到最小值,解方程组
)1,2( ,所以
z
min
34
7
,故选择 B。
(3)命题“存在 0x R, 02x 0”的否定是
8
6
4
x+y=3
2
-2
-4
A
x-y=1
B
2x-y=3
5
10
(A)不存在 0x R,
02x >0
(B)存在 0x R,
02x 0
(C)对任意的 x R, 2x 0
(D)对任意的 x R, 2x >0
【考点定位】本小考查四种命题的改写,基础题。
解析:由题否定即“不存在
x 0
R
,使
2 0 x
0
”,故选择 D。
(4)设函数
A. 在区间
1
3
x
ln (
x x
则
0),
y
( )
f x
,1),(1, )e
内均有零点。
( )
f x
1(
e
B. 在区间
C. 在区间
D. 在区间
1(
e
1(
e
1(
e
,1),(1, )e
内均无零点。
,1)
内有零点,在区间 (1, )e 内无零点。
,1)
内无零点,在区间 (1, )e 内有零点。
【考点定位】本小考查导数的应用,基础题。
解析:由题得
f
`(
x
)
1
3
1
x
3
x
3
x
,令
f
`(
)
x
0
得
3x
;令
f
`(
)
x
0
得
0
x
3
;
f
`(
)
x
0
得
3x
,故知函数
(xf 在区间
)
)3,0(
上为减函数,在区间
,3( 为增函数,
)
在点
3x
处有极小值
1
3ln
0
;又
f
)1(
ef
,
1
3
e
3
1
,0
f
)1(
e
1
3
e
1
0
,
故选择 D。
(5)阅读右图的程序框图,则输出的 S=
A. 26
B. 35
C. 40
D. 57
【考点定位】本小考查框架图运算,基础题。
解:当 1i
时,
T
,2
S
2
;当 2i
T
时,
,5
S
7
;当 3i
时 ,
T
,8
S
15
; 当
4i
时 ,
T
,11
S
26
; 当
5i
时 ,
T
,14
S
40
;当 6i
时,
T
,17
S
57
,故选择 C。
(6)设 0,
b
a
若
0.
3 3
是 与 的等比中项,则
b
3
a
A
8
B
4
C 1
D
1
4
1
a
1
b
的最小值为
【考点定位】本小题考查指数式和对数式的互化,以及均值不等式求最值的运用,考查了
变通能力。
【解析】因为
a
3
b
3
3
,所以
a
1 b
,
1
a
1
b
(
a
b
1)(
a
)1
b
2
b
a
a
b
22
b
a
a
b
4
,当且仅当
b 即
a
a
b
a
1 b
2
时
“=”成立,故选择 C
( 7 ) 已 知 函 数 ( )
f x
sin(
x
)(
4
x R
,
的 最 小 正 周 期 为 , 为 了 得 到 函 数
0)
( )
g x
x
cos
的图象,只要将
y
( )
f x
的图象
A. 向左平移
C. 向左平移
8
4
个单位长度
B. 向右平移
个单位长度
D. 向右平移
8
4
个单位长度
个单位长度
【考点定位】本小题考查诱导公式、函数图象的变换,基础题。
解析:由题知
2 ,所以
(
xf
)
sin(
2
x
)
4
cos[
2
2(
x
)]
4
cos(
2
x
)
4
cos
(2
x
)
8
,故选择 A。
(8)已知函数
( )
f x
x
4
2
x
4 ,
x x
2
,
x x
0
0
若
f
(2
a
2
)
( ),
f a
则实数 a 的取值范围是
A (
, 1)
(2,
)
B ( 1,2)
C ( 2,1)
D (
, 2)
(1,
)
【考点定位】本小题考查分段函数的单调性问题的运用。以及一元二次不等式的求解。
解析:由题知
(xf 在 R 上是增函数,由题得
)
2
2
a
a
,解得
a ,故选择 C。
1
2
(9)设抛物线 2
y
x 的焦点为 F,过点 M( 3 ,0)的直线与抛物线相交于 A,B 两点,
2
与抛物线的准线相交于 C,BF =2,则 BCF 与 ACF 的面积之比 BCF
ACF
f y
=
g y
2
2
S
S
(A)
4
5
(B)
2
3
(C)
h x
4
7
(D)
1
2
【考点定位】本小题考查抛物线的性质、三点共线的坐标关系,和
综合运算数学的能力,中档题。
解析:由题知
S
S
BCF
ACF
BC
AC
F: (0.51, 0.00)
x
B
-10
x
A
1
2
1
2
2
2
x
x
B
A
1
1
,
-5
又
|
BF
|
x
B
1
2
2
x
B
y
B
3
2
3
由 A、B、M 三点共线有
y
x
M
M
y
x
A
A
y
x
M
M
y
x
B
B
即
0
3
2
x
x
A
0
A
3
C
x=-0.5
6
4
2
-2
-4
A
F
,故
2Ax
-6
,
3
3
2
5
B
∴
(10)
S
S
0
BCF
ACF
2
2
x
x
B
A
1
1
13
14
4
5
,故选择 A。
b
1
a
,若关于 x 的不等式
(
x b >
)
2
(
2
)ax 的解集中的整数恰有 3 个,则
(A)
a
1
0
(B)
0
a
1
(C)
1
a
3
(D)
3
a
6
【考点定位】本小题考查解一元二次不等式,
解析:由题得不等式
(
x b >
)
2
(
2
)ax 即
(
a
2
)1
x
2
2
bx
2
b
0
,它的解应在两根
之间,故有
2
4
b
4
2
(
ab
2
)1
4
2
ba
2
0
,不等式的解集为
b
1
a
x
b
1
a
或
0
0
b
b
1
1
a
a
x
b
1
a
。 若 不 等 式 的 解 集 为
b
1
a
x
b
1
a
, 又 由
0
1
,故
3
b
1
a
2
,即
2
b
1
a
3
二、填空题:(6 小题,每题 4 分,共 24 分)
b
1
a
得
(11)某学院的 A,B,C 三个专业共有 1200 名学生,为了调查这些学生勤工俭学的情况,
拟采用分层抽样的方法抽取一个容量为 120 的样本。已知该学院的 A 专业有 380 名学
生,B 专业有 420 名学生,则在该学院的 C 专业应抽取____名学生。
【考点定位】本小题考查分层抽样,基础题。
解析:C 专业的学生有
1200
380
420
400
,由分层抽样原理,应抽取
120
400
1200
40
名。
(12)如图是一个几何体的三视图,若它的体积是
3 3 ,则 a
_______
【考点定位】本小题考查三视图、三棱柱的体积,基
础题。
解析:知此几何体是三棱柱,其高为 3,底面是底边
长 为 2 , 底 边 上 的 高 为 a 的 等 腰 三 角 形 , 所 以 有
2
a
2
3
33
a
3
。
(13) 设直线 1l 的参数方程为
1
x
t
1 3
y
t
距离为_______
(t 为参数),直线 2l 的方程为 y=3x+4 则 1l 与 2l 的
【考点定位】本小题考查参数方程化为普通方程、两条平行线间的距离,基础题。
解析:由题直线 1l 的普通方程为
3
x
y
2
0
,故它与与 2l 的距离为
|24|
10
3
10
5
。
(14) 若 圆 2
x
2
y
与 圆 2
x
4
2
y
2
ay
( a>0 ) 的 公 共 弦 的 长 为 2 3 , 则
6 0
a
___________。
【考点定位】本小题考查圆与圆的位置关系,基础题。
解 析 : 由 知 2
x
2
y
2
ay
的 半 径 为
6 0
6 a
2
, 由 图 可 知
6
2
a
a
(
2
)1
)3(
2
解之得 1a
(15)在四边形 ABCD 中, AB
= DC
=(1,1),
BA
1
BA
1
BC
BC
BD
3
BD
,则四
边形 ABCD 的面积是
【考点定位】本小题考查向量的几何运算,基础题。
解析:由题知四边形 ABCD 是菱形,其边长为 2 ,且对角线 BD 等于边长的 3 倍,所以
cos
ABD
622
2
2
2
1
2
,故
sin
ABD
3
2
,
SABCD
)2(
2
3
2
3
。
(16)用数字 0,1,2,3,4,5,6 组成没有重复数字的四位数,其中个位、十位和百位上
的数字之和为偶数的四位数共有
个(用数字作答)
【考点定位】本小题考查排列实际问题,基础题。
解析:个位、十位和百位上的数字为 3 个偶数的有:
CAC
3
3
2
3
1
4
3
CA
3
1
3
90
种;个位、十
位和百位上的数字为 1 个偶数 2 个奇数的有:
90
234
324
个。
CAC
3
3
2
3
1
4
CACC
3
3
1
3
2
3
1
3
234
种,所以共有
三、解答题:本大题共 6 小题,共 76 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)
在⊿ABC 中,BC= 5 ,AC=3,sinC=2sinA
(Ⅰ) 求 AB 的值;
(Ⅱ) 求 sin 2
A
4
的值
本小题主要考查正弦定理、余弦定理、同角三角函数的基本关系、二倍角的正弦与余弦、两
角差的正弦等基础知识,考查基本运算能力。满分 12 分。
(Ⅰ)解:在△ABC 中,根据正弦定理,
于是
AB
sin
sin
C
A
BC
2
BC
2 5
AB
sin
C
BC
sin
A
(Ⅱ)解:在△ABC 中,根据余弦定理,得
AB
cos
A
于是
sin
A
1 cos
2
A
5
5
BD
2
2
AC
2
AB AC
2
2 5
5
从而
sin 2
A
2sin cos
A
A
,cos 2
A
cos
2
A
sin
2
A
3
5
所以
sin(2
A
)
4
sin 2 cos
A
cos 2 sin
A
4
2
10
4
5
4
(18)(本小题满分 12 分)
在 10 件产品中,有 3 件一等品,4 件二等品,3 件三等品。从这 10 件产品中任取 3 件,
求:
(Ⅰ) 取出的 3 件产品中一等品件数 X 的分布列和数学期望;
(Ⅱ) 取出的 3 件产品中一等品件数多于二等品件数的概率。
本小题主要考查古典概型及计算公式、离散型随机变量的分布列和数学期望、互斥事件
等基础知识,考查运用概率知识解决实际问题的能力。满分 12 分。
(Ⅰ)解:由于从 10 件产品中任取 3 件的结果为
kC ,从 10 件产品中任取 3 件,其中恰有
3
k 件一等品的结果数为
k
,那么从 10 件产品中任取 3 件,其中恰有 k 件一等
k
3
3
7
C C
C C
C
3
10
k
3
品的概率为
(
P X k
)
3
7
k
,
k
0,1,2,3
所以随机变量 X 的分布列是
X
0
1
2
3
P
7
24
X 的数学期望
0
EX
21
40
1
7
24
21
40
7
40
7
40
2
3
1
120
1
120
9
10
(Ⅱ)解:设“取出的 3 件产品中一等品件数多于二等品件数”为事件 A,“恰好取出 1 件
一等品和 2 件三等品”为事件 A1“恰好取出 2 件一等品“为事件 A2,”恰好取出 3 件
一等品”为事件 A3 由于事件 A1,A2,A3 彼此互斥,且 A=A1∪A2∪A3 而
(
P A
1
)
1
3
C C
C
3
10
2
3
3
40
,
(
P A
2
)
(
P X
2)
7
40
,
(
P A
3
)
(
P X
3)
1
120
,
所以取出的 3 件产品中一等品件数多于二等品件数的概率为
(
)
P A
(
P A
1
)
(
P A
2
)
(
P A
3
)
(19)(本小题满分 12 分)
3
40
7
1
40 120
31
120
+
7 +
40
1 =
120
31
120
如图,在五面体 ABCDEF 中, FA 平面 ABCD ,
AD//BC//FE,AB AD,M 为 EC 的中点,AF=AB=BC=FE=
1
2
AD
(Ⅰ)求异面直线 BF 与 DE 所成的角的大小;
(Ⅱ)证明平面 AMD 平面 CDE;
(Ⅲ)求二面角 A-CD-E 的余弦值。
本小题要考查异面直线所成的角、平面与平面垂直、二面角等基础知识,考查用空间向
量解决立体几何问题的方法,考查空间想像能力、运算能力和推理论证能力。满分 12 分.
方法一:(Ⅰ)解:由题设知,BF//CE,所以∠CED(或其补角)
为异面直线 BF 与 DE 所成的角。设 P 为 AD 的中点,连结 EP,
PC。因为 FE // AP,所以 FA //
EP,同理 AB // PC。又 FA⊥平面
ABCD,所以 EP⊥平面 ABCD。而 PC,AD 都在平面 ABCD 内,故
EP ⊥ PC , EP ⊥ AD 。 由 AB ⊥ AD , 可 得 PC ⊥ AD 设 FA=a , 则
EP=PC=PD=a,CD=DE=EC=
a2 ,故∠CED=60°。所以异面直线
BF 与 DE 所成的角的大小为 60°
(Ⅱ)证明:因为 DC DE
又 MP DM M
且 M 为CE 的中点,所以 DM CE ,连接 MP ,则 MP CE ,
,故 CE 平面 AMD ,而 CE 平面 CDE ,所以平面 AMD 平面
CDE
(Ⅲ)
解:设
Q
为
CD
的中点,连结
PQ
,
.EQ
因为
CE
DE
,所以
EQ
.CD
因为
PC
PD
,所以
PQ
CD
,故
EQP
为二面角
A
CD
E
.
的平面角
由(Ⅰ)可得,
EP
PQ
,
EQ
于是在 Rt EPQ
中,
cos
EQP
所以二面角 A CD E
的余弦值为
6
2
a
,
PQ
2
2
.
a
PQ
EQ
,
3
3
3
3
方法二:如图所示,建立空间直角坐标
系,点 A 为坐标原点。设
,,,011C
,,,001B
,1AB
依题意得
,,,020D
,,,110E
,,,100F
1M
11
,,
2
2
.
(Ⅰ)解:
BF
1 0 1
,,,
于是
cos
BF DE
,
DE
BF DE
BF DE
•
0
, ,,
11
0 0 1
2
2
1
2
.
所以异面直线 BF 与 DE 所成的角的大小为 060 .
(Ⅱ)证明:由
AM
1
2
11
,, ,
2
CE
1 0 1
,,,
AD
0 2 0
,, ,可得 •
CE AM
0
,
CE AD
•
0
,因此,CE
AM CE
,
AD
,又
AM AD A
,故
CE
平面
AMD
而
CE
平面
CDE
,所以平面
AMD
平面
CDE
.
u CE
D
E
u
0
,
0.
(Ⅲ)解:设平面CDE 的发向量为
u
(
x
, , ,则
y
z
)
于是
z
x
z
y
0
,
u
令 ,可得
0.
1
x
(111 .
,,)
又由题设,平面 ACD 的一个法向量为
).100( ,,v