2015 年福建高考理科数学真题及答案
第 I 卷(选择题共 50 分)
一、选择题:本题共 10 小题,每小题 5 分,共 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、若集合
A
,
i i
2
A.
1
B. 1 C.
3
,
i
4
,
i
1, 1
(i 是虚数单位),
B
1, 1
,则 A B 等于
D.
2、下列函数为奇函数的是
A. y
x
B.
y
sin
x
C.
y
cos
x
D.
y
x
e
x
e
3、若双曲线
E
:
2
x
9
2
y
16
1
的左、右焦点分别为 1
,F F ,点 P 在双曲线 E 上,且 1
PF ,则 2PF 等于
3
2
A.11
B.9
C.5
D.3
4、为了解某社区居民的家庭年收入所年支出的关系,随机调查了该社区 5 户家庭,得到如下统计数据表:
收入 x (万元)
支出 y (万元)
8.2
6.2
8.6
7.5
10.0
8.0
11.3
8.5
11.9
9.8
根据上表可得回归本线方程
ˆ
y
ˆ
ˆ
bx a
,其中 ˆ
b
0.76,
ˆ
a
ˆ
y bx
,据此估计,该社区一户收入为 15 万
元家庭年支出为
A.11.4 万元 B.11.8 万元 C.12.0 万元
D.12.2 万元
0,
2
x
y
0,
x
y
2 0,
2
x
y
5、若变量 ,x y 满足约束条件
A.
5
2
B. 2 C.
3
2
D.2
则 2
z
x
的最小值等于
y
6、阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出的结果为
A.2
B.1
C.0
D. 1
7、若 ,l m 是两条不同的直线, m 垂直于平面 ,则“l m ”是“ / /
l ”的
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
8、若 ,a b 是函数
f x
2
x
px q p
0,
q
0
的两个不同的零点,且 ,
a b 这三个数可适当排序
, 2
后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则 p q 的值等于
A.6
B.7
C.8
AB AC AB
,
的最大值等于
9、已知
PB PC
D.9
1
t
,
AC t
,若 P 点是 ABC
所在平面内一点,且
AP
AB
AB
4
AC
,则
AC
A.13
B.15
C.19
D.21
10、若定义在 R 上的函数
f x 满足 0
f
,其导函数
x
1
f
满足
f
x
,则下列结论中
k
1
一定错误的是
A.
f
1
k
1
k
B.
f
1
k
1
1
k
C.
f
1
1
1
1
k
k
D.
f
1
1
k
k
1
k
第 II 卷(非选择题共 100 分)
二、填空题:本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分.把答案填在答题卡的相应位置.
11、
52x
的展开式中, 2x 的系数等于
.(用数字作答)
12、若锐角 ABC
的面积为10 3 ,且
AB
5,
AC
,则 BC 等于
8
.
13、如图,点 A 的坐标为
1,0 ,点C 的坐标为
2,4 ,函数
f x
2
x ,若在矩形 ABCD 内随机取
一点,则此点取自阴影部分的概率等于
.
14、若函数
f x
6,
x
3 log
a
2,
x
,
x x
数 a 的取值范围是
( 0
a 且 1a )的值域是
4, ,则实
2,
.
15、一个二元码是由 0 和 1 组成的数字串
x x
1 2
x n N
n
*
,其中
kx
k
1,2,
,
n
称为第 k 位码元,二元码是通信中常用的码,但在通信过程中有时会发生码元错误(即
码元由 0 变为 1,或者由 1 变为 0)
x x
已知某种二元码 1 2
x 的码元满足如下校验方程组:
7
x
4
x
2
x
1
x
7
x
7
x
7
x
6
x
6
x
5
x
5
x
3
x
3
0,
0,
0,
其中运算 定义为: 0
0 0,0 1 1,1 0 1,1 1 0
.
现已知一个这种二元码在通信过程中仅在第 k 位发生码元错误后变成了 1101101,那么利用上述校验方程
组可判定 k 等于
.
16.某银行规定,一张银行卡若在一天内出现 3 次密码尝试错误,该银行卡将被锁定,小王到银行取钱时,
发现自己忘记了银行卡的密码,但是可以确定该银行卡的正确密码是他常用的 6 个密码之一,小王决定从
中不重复地随机选择 1 个进行尝试.若密码正确,则结束尝试;否则继续尝试,直至该银行卡被锁定.
(1)求当天小王的该银行卡被锁定的概率;
(2)设当天小王用该银行卡尝试密码次数为 X,求 X 的分布列和数学期望.
17.如图,在几何体 ABCDE 中,四边形 ABCD 是矩形,AB ^ 平面 BEG,BE ^ EC,AB=BE=EC=2,G,F 分别是线
段 BE,DC 的中点.
(1)求证:GF 平面 ADE
(2)求平面 AEF 与平面 BEC 所成锐二面角的余弦值.
18. 已知椭圆 E:
2
2
x
a
+
2
2
y
b
=
1(a
(1)求椭圆 E 的方程;
> > 过点 (0, 2),且离心率为
0)
b
2
2
.
(2)设直线
x my
=
-
1
Î,(
m R
)交椭圆 E 于 A,B 两点,判断点 G
9(
- ,0)
4
与以线段 AB 为直径的圆的位置关系,并说明理由.
19.已知函数 f( )x 的图像是由函数 ( )
g x
=
cos
x
的图像经如下变换得到:先将 ( )g x 图像上所有点的纵坐标伸
长到原来的 2 倍(横坐标不变),再将所得到的图像向右平移
(1)求函数 f( )x 的解析式,并求其图像的对称轴方程;
p
2
个单位长度.
(2)已知关于 x 的方程 f( ) g( )
x m
= 在[0,2 )p 内有两个不同的解 ,a b
x
+
1)求实数 m 的取值范围;
2)证明:
cos
)
a b-
(
=
22
m
5
-
1.
20.已知函数 f( )
x
=
ln(1
+ , ( )
g x
x
)
=
kx
,(k
Î
R
),
(1)证明:当 0x
>
x
时,f( ) ;
<
x
(2)证明:当 1k < 时,存在 0
x > ,使得对
0
x
Î任意
(0
, 恒有 f( )
x
),
x
0
> ;
( )
g x
(3)确定 k 的所以可能取值,使得存在 0t > ,对任意的 (0
x Î ,t 恒有
),
| f( )
x
-
( ) |
g x
<
2
x
.
21.本题设有三个选考题,请考生任选 2 题作答.
选修 4-2:矩阵与变换
已知矩阵
A
=
2 1
骣
琪
琪
4 3
桫
,
B
=
1
1
骣
琪
琪 -
0
1
桫
.
(1)求 A 的逆矩阵 1A- ;
(2)求矩阵 C,使得 AC=B.
选修 4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系 xoy 中,圆 C 的参数方程为
ì
ï
í
ïî
x
y
1 3cos
t
= +
2 3sin
= - +
t
(t
为参数 .在极坐标系(与平面直角坐标系
)
xoy 取 相 同 的 长 度 单 位 , 且 以 原 点 O 为 极 点 , 以 x 轴 非 负 半 轴 为 极 轴 ) 中 , 直 线 l 的 方 程 为
2 sin(
r q-
) m,(m R).
=
Î
p
4
(1)求圆 C 的普通方程及直线 l 的直角坐标方程;
(2)设圆心 C 到直线 l 的距离等于 2,求 m 的值.
选修 4-5:不等式选讲
已知函数 ( )
f x
|
=
x a
+
|
+
|
x b
+
|
c
+ 的最小值为 4.
(1)求 a b c
+ + 的值;
(2)求 2
a
1
4
+
1
9
2
b
2
c
+ 的最小值为.
数学试题(理工农医类)参考答案
一、选择题:本大题考查基础知识和基本运算,每小题 5 分,满分 50 分。
1.C
2.D
3.B
4.B
5.A
6.C
7.B
8.D
9.A
10.C
二、填空题:本大题考查基础知识和基本运算,每小题 4 分,满分 20 分。
11. 80
12. 7
13.
5
12
14. (1,2]
15.5
三、解答题:本大题共 6 小题,共 80 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16.本小题主要考查古典概型、相互独立事件的概率、随机变量的分布列、数学期望等基础知识,考查运算
求解能力、应用意识,考查必然与或然思想,满分 13 分
解:(1)设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为 A,
则
P
(A)
= 创
5 4 3 1
6 5 4
2
=
(2)依题意得,X 所有可能的取值是 1,2,3
又
P
(X=1)
=
1
6
,
P
(X=2)
5 1
= �
6 5
1
6
,
P
(X=3)
5 4
= 创
6 5
2
1= .
3
所以 X 的分布列为
所以
E(X) 1
= ´
1
6
2
+ ´
1
6
3
+ ´
2
3
=
5
2
.
17.本小题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系等基础知识,考查空间想象能力、推
理论证能力、运算求解能力,考查数形结合思想、函数与方程思想、化归与转化思想.满分 13 分.
解法一:(1)如图,取 AE 的中点 H,连接 HG,HD,
又 G 是 BE 的中点,
所以
GH AB
,且
又 F 是 CD 中点,
所以
1
2
,
GH= AB
1DF= CD
,
2
由四边形 ABCD 是矩形得, AB CD AB=CD
,
,
所以 GH DF
,且
GH=DF
.
从而四边形 HGFD 是平行四边形,
所以
GF DH
,
又 DH
趟平面
ADE GF
,
平面
ADE
,所以 GF
平面
ADE
.
(2)如图,在平面 BEG 内,过点 B 作
ECBQ
,因为 BE CE
^
又因为 AB ^ 平面 BEC,所以 AB ^ BE,AB ^ BQ
,所以
BQ BE
^
以 B 为原点,分别以 ,
BE BQ BA
,
的方向为 x 轴,y 轴,z 轴的正方向
建立空间直角坐标系,则 A(0,0,2),B(0,0,0),E(2,0,0),F(2,2,1)
因为 AB ^ 平面 BEC,所以 A=(
B
0,0,2)为平面 BEC 的法向量,
设 (x, y,z)
为平面 AEF 的法向量.又 AE (2,0,-2) AF=(2,2,-1)
=
,
n =
ì
AE 0
n
镲
眄
AF 0
n
镲 =
î
=
由
,
得
,
ì
î
, A =
n B
狁
cos
从而
|
2
2
2
x
-
2
x
y
+
A
n B
|
| A |
n
B
×
0,
z
- =
=
z
取 2
z = 得 =(2,-1,2)
n
.
0,
=
4
3 2
´
=
2
3
,
所以平面 AEF 与平面 BEC 所成锐二面角的余弦值为
解法二:(1)如图,取 AB 中点 M,连接 MG,MF,
2
3
.
又 G 是 BE 的中点,可知 GM AE,
又
AE 趟平面
ADE GM
,
平面
ADE
,
所以 GM 平面 ADE.
在矩形 ABCD 中,由M,F分别是AB,CD的中点得MF AD.
又
A 趟D 平面
ADE M
, F 平面
ADE
,所以 M
F 平面
ADE
.
又因为
MÇGM F=M ,
烫GM 平面GMF, F 平面GMF
M
所以 平面GMF 平面ADE,
因为
ÌGF 平面GMF,所以
GF 平面ADE
(2)同解法一.
18.本小题主要考查椭圆、圆、直线与椭圆的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,
考查数形结合思想、化归与转化思想、函数与方程思想. 满分 13 分
解法一:(1)由已知得
=
=
b
c
a
2
=
2
b
2
2
2
+
c
2
解得
=
a
ì
ï
b
=
c
=î
2
2
2
ì
ï
ï
镲
眄
镲
镲
a
ïî
所以椭圆 E 的方程为
2
x
4
2
y+
2
1
= .
( y ),B(
A x
(2)设点 1
1
x
2
, y ),
2
AB 中点为
H(
x
0
, y )
0
.
由
ì
ïï
í
ï
ïî
=
x my
2
2
x
y
2
4
+
-
1
=
1
得
2
(m 2) y
+
2
-
2
my
3 0,
- =
所以 1
y + y =
2
, y y =
1 2
所以
2
GH|
(
x=
0
2
+
2
y
0
2
m
2
m 2
+
9
)
4
+
3
2
m 2
+
(my
+
=
0
y
,从而 0
5
4
2
y
+
)
2
0
=
2
.
2
2
m 2
+
2
(m +1) y + my +
=
2
0
0
5
2
25
16
.
2
|AB|
4
=
(
x
1
-
2
x
2
)
(
y
1
-
2
y )
2
=
+
4
(m +1)(
y
1
4
-
2
y )
2
2
(m +1)[(
y
1
=
2
-
4
y
1
y ]
2
y )
+
2
4
=
2
(m +1)(y
2
-
0
y
1
y )
2
,
故
|GH|
2
-
所以
|GH|>
2
|AB|
4
|AB|
2
=
5
2
my
0
+
2
(m +1)
y
1
y
2
+
25
16
=
-
2
3(m +1) 25
16
+
2
=
2
m
2
17
+
16(m 2)
+
2
>
0
2(m 2) m 2
+
5
2
m
2
+
,故 G
9(
- ,0)在以 AB 为直径的圆外.
4
解法二:(1)同解法一.
( y ),B(
A x
(2)设点 1
1
x
2
, y ),
2
,则
GA (
=
x
1
+
9
4
),GB (
=
,
y
1
x
2
+
9
4
,
y
2
).
由
ì
ïï
í
ï
ïî
从而
+
-
=
1
x my
2
2
x
y
2
4
GA GB (
=
1
=
得
2
(m 2) y
+
2
-
2
my
3 0,
- =
所以 1
y + y =
2
2
m
2
m 2
+
, y y =
1 2
3
2
m 2
+
,
x
1
+
9
4
)(
x
2
+
9
4
)
+
y y
1 2
=
(my
+
1
5
4
)(my
+
2
5
4
)
+
y y
1 2
-
2
3(m +1) 25
16
+
2
2(m 2) m 2
+
5
2
m
2
+
=
2
2
17
16(m 2)
m +
+
2
>
0
又 , 不共线,所以 AGB
Ð
为锐角.
2
2
=
+
+
+
=
y
y
1
y )
2
(
m y
1
(m +1)
25
16
所以 cos GA,GB 0, GA GB
5
4
狁
9(
- ,0)在以 AB 为直径的圆外.
4
故点 G
>
19. 本小题主要考查三角函数的图像与性质、三角恒等变换等基础知识,考查运算求解能力、抽象概括能
力、推理论证能力,考查函数与方程思想、分类与整体思想、化归与转化思想、数形结合思想. 满分 13 分.
解法一:(1)将 ( )
g x
=
cos
x
的图像上所有点的纵坐标伸长到原来的 2 倍(横坐标不变)得到 y 2cos x
=
的
图像,再将 y 2cos x
=
的图像向右平移
个单位长度后得到 y 2cos(
=
p
2
x p
- 的图像,故 f( ) 2sin
)
2
x
=
x
从而函数 f( ) 2sin
x
=
x
图像的对称轴方程为
x
(2)1)
f( ) g( ) 2sin
x
x
+
=
x
+
cos
x
=
5(
2
5
+
k p
p=
2
1
5
x
+
sin
(k Z).
Î
cos )
x
=
5 sin(
x j
+
)(
其中
sin
j
=
1
5
,cos
j
=
2
5
)
在区间[0,2 )p 内有两个不同的解 ,a b 当且仅当 |
m < ,故 m 的取值范围是
5
| 1
依题意, sin(
x j+
)=
m
5
(
-
5, 5)
.
2)因为 ,a b是方程 5 sin(
x j+
)=m
在区间[0,2 )p 内有两个不同的解,
所以sin(
a j+
)=
m
5
,sin(
b j+
)=
m
5
.
当1 m< 5
£
时, + =2(
a b
当 5