2012 年山东高考理科数学试题及答案
本试卷分第 I 卷和第 II 卷两部分,共 4 页。满分 150 分。考试用时 120 分钟,考试结束,务必将
试卷和答题卡一并上交。
注意事项:
1.答题前,考生务必用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、县区和科类填写
在答题卡上和试卷规定的位置上。
2.第 I 卷每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮
擦干净后,再选涂其他答案标号,答案不能答在试卷上。
3.第 II 卷必须用 0.5 毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,
不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带
纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
4.填空题请直接填写答案,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
参考公式:
锥体的体积公式:V=
1
3
Sh,其中 S 是锥体的底面积,h 是锥体的高。
如果事件 A,B 互斥,那么 P(A+B)=P(A)+P(B);如果事件 A,B 独立,那么 P(AB)=P(A)·P
(B)。
第 I 卷(共 60 分)
一、
选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 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 若复数 x 满足 z(2-i)=11+7i(i 为虚数单位),则 z 为
A
3+5i B
解析:
z
另解:设
z
3-5i
11
7
i
2
i
a
C
11(
-3+5i
2)(7
i
5
)
Rbabi
,(
D -3-5i
)
22
i
14(7
)11
i
53
i
.答案选 A。
,则
(
a
bi
2)(
2
ba
2(
)
iab
11
7
i
5
)
i
根据复数相等可知
2
ba
2,11
ab
7
,解得
a
b
,3
5
,于是
z
53
i
。
2 已知全集 ={0,1,2,3,4},集合 A={1,2,3,},B={2,4} ,则(CuA) B 为
A {1,2,4}
B
{2,3,4}
C
{0,2,4}
D
{0,2,3,4}
解析:
AC
U
(},4,0{
)
AC
U
B
}4,2,0{
。答案选 C。
3 设 a>0
a≠1 ,则“函数 f(x)= ax 在 R 上是减函数 ”,是“函数 g(x)=(2-a)
3x 在 R 上是
增函数”的
A 充分不必要条件 B 必要不充分条件
C 充分必要条件 D 既不充分也不必要条件
解析:p:“函数 f(x)= ax 在 R 上是减函数 ”等价于
0
a ;q:“函数 g(x)=(2-a)
1
3x 在 R 上
是增函数”等价于
2
a
0
,即
0
a
,2
且 a≠1,故 p 是 q 成立的充分不必要条件. 答案选 A。
(4)采用系统抽样方法从 960 人中抽取 32 人做问卷调查,为此将他们随机编号为 1,2,……,
960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为 9.抽到的 32 人中,编号落入区间
[1,450]的人做问卷 A,编号落入区间[451,750]的人做问卷 B,其余的人做问卷 C.则抽到的人中,
做问卷 B 的人数为
(A)7 (B) 9 (C) 10 (D)15
解析:采用系统抽样方法从 960 人中抽取 32 人,将整体分成 32 组,每组 30 人,即 30l
,第 k
组的号码为
(
k
30)1
9
,令
451
(
k
30)1
9
750
,而
k ,解得
z
16
k
25
,则满足
16
k
25
的整数 k 有 10 个,故答案应选 C。
4
x
y
1
解析:作出可行域,直线
3
x
y
0
,将直线平移至点
)0,2(
处有最大值,
点
1(
2
)3,
处有最小值,即
3
2
z
6
.答案应选 A。
(6)执行下面的程序图,如果输入 a=4,那么输出的 n 的值为
O
2
x
y
2
y
4
2
x
(A)2(B)3(C)4(D)5
解析:
n
,0
p
40
0
,1
q
312
;
n
,1
p
41
1
,5
q
716
;
n
,2
p
45
2
,21
q
14
1
15
,
n
,3
p
q
。
答案应选 B。
(7)若
, ,
4 2
sin 2 =
3 7
8
,则 sin=
(A)
3
5
(B)
4
5
(C)
7
4
(D)
3
4
解析:由
, 可得
4 2
2
[
2
,
]
,
cos
2
1
sin
2
2
1
8
,
sin
1
cos
2
2
3
4
,答案应选 D。
另解:由
, 及
4 2
sin 2 =
3 7
8
可得
sin
cos
1
2sin
731
8
16
76
16
769
16
7
7
4
3
4
,
而当
, 时
4 2
sin
cos
,结合选项即可得
sin
3
4
,
cos
7
4
.答案应选 D。
(8)定义在 R 上的函数 f(x)满足 f(x+6)=f(x),当-3≤x<-1 时,f(x)=-(x+2)2,当-1
≤x<3 时,f(x)=x。则 f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2012)=
(A)335(B)338(C)1678(D)2012
解析:
f
)3(
,1
f
)2(
,0
f
)1(
,1
f
)0(
,0
f
,1)1(
f
)2(
2
,而函数的周期为 6,
f
)1(
f
)2(
f
(
2012
)
)210101(335
f
)1(
f
)2(
335
3
338
.
答案应选 B
(9)函数
的图像大致为
解析:函数
当
0x
)(
xf
cos
x
2
,且 0x 时
6
x
2
)(xf
,
(
f
x
x
)
;当
)(
xf
cos
6
x
x
2
2
0x
,且 0x 时
x
为奇函数,
)(xf
;
当
x
,
x
2
x
2
,
)( xf
0
;当
x
,
x
2
x
2
,
)( xf
0
.
答案应选 D。
(10)已知椭圆 C:
的离心率为 ,双曲线 x²-y²=1 的渐近线与椭圆有
四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为 16,则椭圆 c 的方程为
解 析 : 双 曲 线 x²-y² = 1 的 渐 近 线 方 程 为
y
x
, 代 入
可 得
2
x
2
ba
2
a
2
2
b
,
S
2
4
x
16
,则
2
2
ba
2
(4
a
2
b
)
,又由
3e
2
可得
a
2 ,则
b
于是
2
b
,5 2
a
20
。椭圆方程为
2
x
20
2
y
5
1
,答案应选 D。
4
b ,
5b
2
(11)现有 16 张不同的卡片,其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各 4 张,从中任取 3 张,要求这
些卡片不能是同一种颜色,且红色卡片至多 1 张,不同取法的种数为
(A)232
(B)252
(C)472
解析:
3
C
16
4
C
3
4
1
CC
12
2
4
16
另解:
3
CC
12
0
4
3
C
3
4
2
CC
12
1
4
(D)484
14
15
6
12
16
72
472
,答案应选 C。
10
11
6
12
4
560
12
88
11
2
220
264
12
472
.
(12)设函数 f (x)= ,g(x)=ax2+bx
若 y=f(x)的图像与 y=g(x)图像有且仅
有两个不同的公共点 A(x1,y1),B(x2,y2),则下列判断正确的是
A.当 a<0 时,x1+x2<0,y1+y2>0
B. 当 a<0 时, x1+x2>0, y1+y2<0
C.当 a>0 时,x1+x2<0, y1+y2<0
D. 当 a>0 时,x1+x2>0, y1+y2>0
2
ax
bx
,则
1
3
ax
)0
,设
)(
xF
3
ax
2
bx
,
)(
xF
3
ax
2
2
bx
解析:令
令
)(
xF
1
x
2
3
ax
的公共点只需
F
来研究,当
a
2
x
(
bx
2
b
3
a
2(
b
b
3
a
1
2
3
3
x
2
bx
2(
b
3
a
b
,2
)
0
a
,则
x
2(
b
3
a
3
2
x
)
3
时,
,要使 y=f(x)的图像与 y=g(x)图像有且仅有两个不同
2
)
1
,整理得
,解得
x
1
,1 2
x
3
4
b
1
2
2
27
a
,于是可取
a
,2
b
3
,此时
y
1
,1 2
y
2
,此时
x
1
x
2
,0
y
1
y
2
0
;当
a
,2
b
3
时,
3
2
x
2
3
x
1
,解得
x
1
,1 2
x
1
2
,此时
y
1
,1 2
y
2
,此时
x
1
,0
y
1
y
2
0
.答案应选 B。
x
2
1
2
x
另解:令
设
y
不妨设
可得
)(
xg
)(
xf
,1
x
x ,结合图形可知,
1
ax
x
2
y
2
b
ax
b
。
y
b
ax
(
)0
a
y
y
x
1
x
2
x
x
1
x
2
y
ax
b
(
)0
a
x
当 0a
时如右图,此时
x ,
1
x
2
即
x
1
x
2
0
,此时
x
1
x
2
0
,
y
2
1
x
2
1
x
1
y
1
,即
y
1
y
2
0
;同理可由图形经
过推理可得当 0a 时
x
1
x
2
,0
y
1
y
2
0
.答案应选 B。
第Ⅱ卷(共 90 分)
二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。
(13)若不等式
的解集为
,则实数 k=__________。
解析:由
可得
2
kx
4
2
,即
2
kx
6
,而
1
x ,所以 2k
3
.
另解:由题意可知
x
x
,1
3
是
kx
4
2
的两根,则
k
3
k
4
4
2
2
,解得
2k
.
(14)如图,正方体 ABCD-A1B1C1D1 的棱长为 1,E,F 分别为线段 AA1,B1C 上的点,则三棱锥 D1-EDF
的体积为____________。
解析:
V
D
1
EDF
V
DEDF
1
11
1
3
11
2
1
6
.
(15)设 a>0.若曲线
与直线 x=a,y=0 所围成封闭图形的面积为 a,则 a=______。
解析:
S
a
0
dxx
3
2
x
2
3
a
0
3
2
a
2
3
a
,解得
9a
4
.
(16)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点 P
的位置在(0,0),圆在 x 轴上沿正向滚动。当圆滚动到圆心位于(2,1)时, 的坐标为
______________。
解析:根据题意可知圆滚动了 2 单位个弧长,点 P 旋转
了
2 弧度,此时点 P 的坐标为
1
2
P
x
y
P
OP
2
1
2(
)
2
2
1)
2
1,2sin
)2
cos
cos(
2
sin(
2
,2sin
,2
cos
.
C
D
另 解 1 : 根 据 题 意 可 知 滚 动 制 圆 心 为 ( 2,1 ) 时 的 圆 的 参 数 方 程 为
x
y
2
1
cos
sin
, 且
PCD
,2
3
2
2
, 则 点 P 的 坐 标 为
x
2
y
1
OP
2(
1,2sin
cos
)2
.
三、解答题:本大题共 6 小题,共 74 分。
(17)(本小题满分 12 分)
)2
2
2sin
3
cos(
2
3
2
sin(
, 即
1)2
cos
2
已知向量 m=(sinx,1)
(Ⅰ)求 A;
(Ⅱ)将函数 y=f(x)的图象像左平移
12
,函数 f(x)=m·n 的最大值为 6.
个单位,再将所得图象各点的横坐标缩短为原来的
1
2
倍,
纵坐标不变,得到函数 y=g(x)的图象。求 g(x)在
上的值域。
解析:(Ⅰ)
)(
nmxf
3
A
cos
x
sin
Ax
2
2cos
x
3
2
A
2sin
Ax
2
2cos
Ax
sin
2
x
6
,
则
6A
;
(Ⅱ)函数 y=f(x)的图象像左平移
12
个单位得到函数
y
6
sin[
(2
x
]
6
12
)
的图象,
再将所得图象各点的横坐标缩短为原来的
当
x
5,0[
]
24
时,
4
x
7,
],
3
6
3
[
1
2
4
sin(
倍,纵坐标不变,得到函数
)(
xg
6
sin(
4
x
x
)
3
1[
2
]1,
,
)(
xg
]6,3[
.
)
3
.
故函数 g(x)在
上的值域为
]6,3[
.
另解:由
)(
xg
6
sin(
4
x
可得
24
cos(
4
x
,令
xg
)(
0
,
则
4
x
k
(
k
Z
,而
x
于是
g
sin6
,33
g
(
24
)
2
3
3
)0(
)
3
)
)
3
,
)(
xg
5,0[
]
24
2
sin6
,则
,6
g
x
24
5(
)
24
sin6
7
6
3
,
故
3
)(
xg
6
,即函数 g(x)在
上的值域为
]6,3[
.
(18)(本小题满分 12 分)
在如图所示的几何体中,四边形 ABCD 是等腰梯形,AB∥CD,∠DAB=60°,FC⊥平面 ABCD,AE⊥
BD,CB=CD=CF。
z
(Ⅰ)求证:BD⊥平面 AED;
x
y
(Ⅱ)求二面角 F-BD-C 的余弦值。
解析:(Ⅰ)在等腰梯形 ABCD 中,AB∥CD,∠DAB=60°,CB=CD,
由余弦定理可知
2
BD
2
CD
CB
2
2
CD
CB
cos(
180
0
DAB
)
3
CD
2
,
即
BD
3
CD
3
AD
,在 ABD
中,∠DAB=60°,
BD
3
AD
,则 ABD
为直角三角形,
且
AD
DB
。又 AE⊥BD,
AD 平面 AED,
AE 平面 AED,且
AD
AE
A
,故 BD⊥平面
AED;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知
AC ,设
CB
1CB ,则
CA
BD
3
,建立如图所示的空间直角坐标
系,
F
),01,0(
B
),0,1,0(
D
3(
2
1,
2
)0,
,向量
)1,0,0(n
为平面 BDC 的一个法向量.
设向量
m
,(
),
zyx
为平面 BDF 的法向量,则
BDm
FBm
0
0
,即
3
2
y
3
x
2
z
y
0
0
,
取 1y ,则
x
,3
z
1
,则
)1,1,3(m
为平面 BDF 的一个法向量.
,而二面角 F-BD-C 的平面角为锐角,则
cos
,
nm
nm
nm
1
5
5
5
二面角 F-BD-C 的余弦值为
5
5
。
(19)(本小题满分 12 分)
现有甲、乙两个靶。某射手向甲靶射击一次,命中的概率为 ,命中得 1 分,没有命中得 0 分;
向乙靶射击两次,每次命中的概率为 ,每命中一次得 2 分,没有命中得 0 分。该射手每次射击
的结果相互独立。假设该射手完成以上三次射击。
(Ⅰ)求该射手恰好命中一次得的概率;
(Ⅱ)求该射手的总得分 X 的分布列及数学期望 EX
解析:(Ⅰ)
P
3
4
1(
3
5,4,3,2,1,0X
(Ⅱ)
2
)
1
4
C
1
2
1
3
2
3
7
36
;
)1
(
XP
)4
(
XP
)0
(
XP
)3
X
P
EX=0×
1
36
1(
)
3
1
1
2
3
1
4
3
4
0
C
1
36
1
12
+1×
2
,
1
(.
XP
36
2
1
3
3
1
1
12
1
9
1
3
+2×
+3×
+4×
+5×
=
2
1(
3
)
3
4
1
2(
4
3
2
1
9
1
9
1
3
2
)
1
,
12
1
9
(
XP
)2
,
(
XP
)5
3
1
3
53
12
.
41
12
2
3
2
1
2
1
3
2(
)
3
1
3
1
C
4
3
4
4
1
9
1
9
,
5
1
3
(20)(本小题满分 12 分)
在等差数列{an}中,a3+a4+a5=84,a9=73.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)对任意 m∈N﹡,将数列{an}中落入区间(9m,92m)内的项的个数记为 bm,求数列{bm}的前 m
项和 Sm。
解析:(Ⅰ)由 a3+a4+a5=84,a5=73 可得
3
a
4
,84
a
4
,28
而 a9=73,则
5
d
a
9
a
4
,45
d
9
,