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2009年天津高考理科数学试题及答案.doc

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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 3x ;令 f `( ) x 0 得 0  x  3 ; f `( ) x 0 得 3x ,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 3x 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 1i 时, T  ,2 S  2 ;当 2i T 时,  ,5 S  7 ;当 3i 时 , T  ,8 S  15 ; 当 4i 时 , T  ,11 S  26 ; 当 5i 时 , T  ,14 S  40 ;当 6i 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 2Ax -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 1a  (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 ,1AB 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
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