2003 年上海高考文科数学真题及答案
一、填空题(本大题满分 48 分)本大题共有 12 题,只要求直接填写结果,每个空格填对得
第Ⅰ卷 (共 110 分)
4 分,否则一律得零分。
)
4
x
是方程
cos(
cos(
sin
2
x
x
3
1.函数
y
2.若
x
)
4
其中
cos
x
sin(
x
的最小正周期 T=
1)
,
的解
),2,0(
则
3.在等差数列 }{ na 中,a5=3, a6=-2,则 a4+a5+…+a10=
.
.
.
4.已知定点 A(0,1),点 B 在直线 x+y=0 上运动,当线段 AB 最短时,点 B 的坐标
是
.
5.在正四棱锥 P—ABCD 中,若侧面与底面所成二面角的大小为 60°,则异面直线 PA 与 BC 所成角的大小等
于
.(结果用反三角函数值表示)
6.设集合 A={x||x|<4},B={x|x2-4x+3>0}, 则集合{x|x∈A 且
}BAx
=
.
7.在△ABC 中,sinA;sinB:sinC=2:3:4,则∠ABC=
.(结果用反三角函数值表示)
8.若首项为 a1,公比为 q 的等比数列 }{ na 的前 n 项和总小于这个数列的各项和,则首项 a1,公比 q 的一组取
值可以是(a1,q)=
.
9.某国际科研合作项目成员由 11 个美国人、4 个法国人和 5 个中国人组成.现从中随机选出两位作为成果发
布人,则此两人不属于同一个国家的概率为
.(结果用分数表示)
10.方程 x3+lgx=18 的根 x≈
.(结果精确到 0.1)
11 . 已 知 点
lim =
n
n
S
),2,0(
A
n
B
),2,0(
n
C
4(
),0,2
n
.
其 中 n 为 正 整 数 . 设 Sn 表 示 △ ABC 外 接 圆 的 面 积 , 则
12.给出问题:F1、F2 是双曲线
2
x
16
2
y
20
=1 的焦点,点 P 在双曲线上.若点 P 到焦点 F1 的距离等于 9,求点 P
到焦点 F2 的距离.某学生的解答如下:双曲线的实轴长为 8,由
||PF1|-|PF2||=8,即|9-|PF2||=8,得|PF2|=1 或 17.
该学生的解答是否正确?若正确,请将他的解题依据填在下面空格内,若不正确,将正确的结果填在下面
空格内.
.
二、选择题(本大题满分 16 分)本大题共有 4 题,每题都给出代号为 A、B、C、D 的四个结论,其中有且只有
一个结论是正确的,必须把正确结论的代号写在题后的圆括号内,选对得 4 分,不选、选错或者选出的代
号超过一个(不论是否都写在圆括号内),一律得零分.
13.下列函数中,既为偶函数又在(0,π)上单调递增的是
(
)
A.y=tg|x|.
C.
y
sin(
).
2
x
B.y=cos(-x).
D.
|
y
ctg
x
2
|
.
14.在下列条件中,可判断平面α与β平行的是
(
)
A.α、β都垂直于平面 r.
B.α内存在不共线的三点到β的距离相等.
C.l,m是α内两条直线,且 l∥β,m∥β.
D.l,m是两条异面直线,且 l∥α,m∥α,l∥β,m∥β.
15.在 P(1,1)、Q(1,2)、M(2,3)和 N
可能是点
A.P.
B.Q.
1(
2
1,
4
)
C.M.
四点中,函数
y 的图象与其反函数的图象的公共点只
xa
)
(
D.N.
16.f( x )是定义在区间[-c,c]上的奇函数,其图象如图所示:令 g( x )=af( x )+b,则下
(
)
列关于函数 g( x )的叙述正确的是
A.若 a<0,则函数 g( x )的图象关于原点对称.
B.若 a=1, 0
19.(本题满分 14 分)
1
x
已知函数
)(
xf
log
2
1
1
x
x
,求函数 )(xf 的定义域,并讨论它的奇偶性和单调性.
20.(本题满分 14 分)本题共有 2 个小题,第 1 小题满分 6 分,第 2 小题满分 8 分.
如图,某隧道设计为双向四车道,车道总宽 22 米,要求通行车辆限高 4.5 米,隧道全长 2.5 千米,隧道
的拱线近似地看成半个椭圆形状.
(1)若最大拱高 h 为 6 米,则隧道设计的拱
宽 l是多少?
(2)若最大拱高 h 不小于 6 米,则应如何设
计拱高 h 和拱宽 l,才能使半个椭圆形隧
道的土方工程量最小?
(半个椭圆的面积公式为
S
4
lh
,柱体体积为:底面积乘以高.本题结果精确到 0.1 米)
21.(本题满分 16 分)本题共有 3 个小题,第 1 小题满分 4 分,第 2 小题满分 5 分,第 3 小题满分 7 分.
在以 O 为原点的直角坐标系中,点 A(4,-3)为△OAB 的直角顶点.已知|AB|=2|OA|,且点 B 的纵坐标大
于零.
(1)求向量 AB 的坐标;
(2)求圆
2
x
6
x
2
y
2
y
0
关于直线 OB 对称的圆的方程;
(3)是否存在实数 a,使抛物线
y
ax
12
上总有关于直线 OB 对称的两个点?若不存在,说明理由:若
存在,求 a的取值范围.
22.(本题满分 18 分)本题共有 3 个小题,第 1 小题满分 4 分,第 2 小题满分 8 分,第 3 小题满分 6 分.
已知数列 }{ na (n 为正整数)是首项是 a1,公比为 q 的等比数列.
(1)求和:
Ca
1
0
2
Ca
2
1
2
CaCa
3
2
2
,
1
0
3
Ca
2
1
3
Ca
3
2
3
Ca
4
3
3
;
(2)由(1)的结果归纳概括出关于正整数 n 的一个结论,并加以证明.
(3)设 q≠1,Sn 是等比数列 }{ na 的前 n 项和,求:
CS
1
0
n
CS
2
1
n
CS
3
2
n
CS
4
3
n
)1(
n
CS
n
1
n
n
一、(第 1 题至第 12 题)
1.π.
2.
.
3.-49 .
4.
)
.
5.arctg2.
6.[1,3].
4
3
11
.
6
7.
arccos
10.2.6 .
1(
2
q
1,
2
1
8.
1,1(
2
)(
a
1
0,0
的一组数). 9.
119
190
11.4π
12.|PF2|=17.
二、(第 13 题至第 16 题)
题 号
代 号
13
C
14
D
15
D
16
B
三、(第 17 题至第 22 题)
17.[解]
|
z
1
z
2
|
1|
1(
sin
sin
2
)
cos
cos
(cos
(cos
sin
|)
i
)
2
2
sin
2
cos
2
2
sin
2
.2
sin
1
4
故
|
3
z 的最大值为 ,
1 z
2
|
2
最小值为 2 .
18.[解]连结 BD,因为 B1B⊥平面 ABCD,B1D⊥BC,所以 BC⊥BD.
在△BCD 中,BC=2,CD=4,所以 BD=
32
.
又因为直线 B1D 与平面 ABCD 所成的角等于 30°,所以
∠B1DB=30°,于是 BB1=
1
3
BD=2.
故平行六面体 ABCD—A1B1C1D1 的体积为 SABCD·BB1=
38
.
19.[解]x须满足
x
1
1
0
x
x
1,
由
1
0
x
x
0
得
1
x
,1
所以函数 )(xf 的定义域为(-1,0)∪(0,1).
因为函数 )(xf 的定义域关于原点对称,且对定义域内的任意 x,有
f
(
x
)
1
x
log
2
1
1
x
x
1(
x
log
2
1
1
x
x
)
)(
xf
,所以 )(xf 是奇函数.
研究 )(xf 在(0,1)内的单调性,任取 x1、x2∈(0,1),且设 x10,即 )(xf 在(0,1)内单调递减,
由于 )(xf 是奇函数,所以 )(xf 在(-1,0)内单调递减.
20.[解](1)如图建立直角坐标系,则点 P(11,4.5), 椭圆方程为
2
2
x
a
2
2
y
b
1
.
将 b=h=6 与点 P 坐标代入椭圆方程,得
a
7
44
7
,
此时
l
2
a
7
88
7
3.33
.因此隧道的拱宽约为 33.3
米.
(2)由椭圆方程
2
2
x
a
2
2
y
b
1
,得
2
11
2
a
2
5.4
2
b
.1
因为
2
2
即
ab
,99
且
l
,2
ha
b
,
所以
2
11
2
a
S
5.4
2
b
lh
ab
4
2
5.4
11
ab
99
.
2
当
S
取最小值时
,
有
此时
l
2
a
22
2
2
11
2
a
,1.31
2
5.4
2
b
h
1
2
b
,
得
a
11
,2
b
29
2
4.6
故当拱高约为 6.4 米、拱宽约为 31.1 米时,土方工程量最小.
[解二]由椭圆方程
2
2
x
a
2
2
y
b
1
,得
2
11
2
a
2
5.4
2
b
.1
于是
2
b
81
4
2
a
2
a
121
,
2
2
ba
81
4
2
(
a
121
a
121
2
2
121
242
)
81
4
2(
2
121
242
)
81
,121
即
ab
,99
当
S
取最小值时
,
有
2
a
121
a
得
a
11
,2
b
29
2
.
以下同解一.
2
121
2
121
,
21.[解](1)设
AB
,{
vu
},
|
则由
|
AB
AB
|2|
|
OA
|
OA
,
0|
|
2
u
即
4
u
2
v
3
v
100
,0
得
u
v
6
,
8
或
u
v
6
.
因为
8
OB
OA
AB
{
u
,4
v
},3
所以 v-3>0,得 v=8,故 AB ={6,8}.
(2)由OB ={10,5},得 B(10,5),于是直线 OB 方程:
y
1 x
.
2
由条件可知圆的标准方程为:(x-3)2+y(y+1)2=10, 得圆心(3,-1),半径为 10 .
设圆心(3,-1)关于直线 OB 的对称点为(x ,y)则
x
y
x
2
3
1
3
2
2
y
1
2
0
,
得
x
y
1
,
3
故所求圆的方程为(x-1)2+(y-3)2=10。
(3)设 P (x1,y1), Q (x2,y2) 为抛物线上关于直线 OB 对称两点,则
2
a
25
a
2
2
a
,
x
1
y
1
x
1
2
x
2
2
y
2
y
1
2
2
2
y
x
2
0
,
2
a
即
,
xx
1
2
为方程
于是由
4
2
a
x
2
x
254
2
a
2
a
x
2
xx
21
得
x
1
25
2
2
a
,0
a
得
a
3
2
.
0
的两个相异实根
,
故当
3a
2
时,抛物线 y=ax2-1 上总有关于直线 OB 对称的两点.
22.[解](1)
Ca
1
Ca
1
0
2
0
3
Ca
2
Ca
2
1
2
1
3
Ca
3
Ca
3
2
2
2
3
(2)归纳概括的结论为:
2
2
qaqa
a
1
1
1
3
3
qa
a
Ca
1
1
3
4
1(
a
1
2
3
qa
1
2
,)
q
qa
1
3
a
1
1(
q
3
.)
n
若数列 }{ na 是首项为 a1,公比为 q 的等比数列,则
0
1(
Ca
a
1
1
n
n
Ca
证明
1
n
n
n
)1(
n
n
Cq
1
2
3
Ca
Ca
Ca
2
3
4
n
n
n
0
1
2
:
Ca
Ca
Ca
Ca
1
2
3
4
n
n
n
0
1
2
2
Ca
qCa
Cqa
1
1
1
n
n
n
0
1
2
3
[
Ca
qC
Cq
Cq
1
n
n
qa
a
1
1
1
q
n
)1(
Ca
1
n
n
3
n
)1(
n
3
3
Cqa
1
n
3
)1(
n
S
2
n
n
n
,
n
n
(3)因为
q
n
,)
n
.
为正整数
n
Cqa
1
]
a
1
n
n
1(
n
q
)
所以
0
CS
1
n
a
1
1
a
1
1
q
qa
1
1
q
CS
2
1
n
C
0
n
qa
1
q
2
CS
3
n
qa
a
1
1
1
q
CS
4
2
C
1
n
3
n
)1(
3
a
qa
1
1
1
q
n
CS
n
1
n
n
C
2
n
)1(
n
n
1
a
1
1
qa
1
q
C
n
n
[
C
0
n
C
1
n
C
2
n
C
3
n
)1(
n
C
n
n
]
[
C
0
n
qC
1
n
2
Cq
2
n
3
Cq
3
n
)1(
n
n
Cq
n
n
]
qa
1
1
q
1(
q
n
.)