(17)(本小题满分 12 分)
已知函数 f(x)=sin2x+ 3 xcosx+2cos2x,x R.
(I)求函数 f(x)的最小正周期和单调增区间;
(Ⅱ)函数 f(x)的图象可以由函数 y=sin2x(x∈R)的图象经过怎样的变换得到?
(18)(本小题满分 12 分)
如图,四面体 ABCD中,O、E分别 BD、BC的中点,CA=CB=CD=BD=2
(Ⅰ)求证:AO⊥平面 BCD;
(Ⅱ)求异面直线 AB与 CD所成角的大小;
(Ⅲ)求点 E到平面的距离.
(19)(本小题满分 12 分)
统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时耗油量 y(升)关于行驶速度 x(千米
/小时)的函数解析式可以表示为:y=
1
128000
2
x
3
80
x
8
(0
若存在,求出 m的取值范围;,若不存在,说明理由。
(22)(本小题满分 14 分)
已知数列{an }满足 a1=1,a 1n =2an +1(n∈N )
(Ⅰ)求数列{an }的通项公式;
(Ⅱ)若数列{bn}满足 4k1-14k2-1…4k-1=(an+1)km(n∈N*),证明:{bn}是等差数列;
(Ⅲ)证明:
n
2
1
3
<
a
1
a
2
a
a
2
3
a
a
n <
1
n
n
2
(n∈N*).
2006 年福建高考理科数学真题参考答案
一、选择题:本大题考查基本概念和基本运算,每小题 5 分,满分 60 分.
(1)D
(7)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 16 分.
(5)D
(11)B
(6)A
(12)B
(4)C
(10)C
(2)B
(8)A
(3)A
(9)B
(13)10
(14)
1
4
(15)
4
9
(16)(
5
3
2,
3
)
三、解答题:本大题共 6 小题,共 74 分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
(17)本小题主要考查三角函数的基本公式,三角恒等变换、三角函数的图象和性质等基本识,
以及推理和运算能力,满分 12 分.
解:(1)f(x)=
1
2
x
cos
2
3
2
2sin
x
1(
cos
)2
x
=
3
2
2sin
x
1
2
cos
2
x
3
2
=sin(2x+
.
6
3
)
2
2
2
6
∴f(x)的最小正周期 T=
=π.
由题意得 2kπ-
2
≤2x+
,k∈Z,
∴f(x)的单调增区间为[kπ-
(2)方法一:
3
],k∈Z.
先把 y=sin 2x 图象上所有的点向左平移
个单位长度,得到 y=sin(2x+
所得图象上所有的点向上平移
方法二:
3
2
个单位年度,就得到 y=sin(2x+
的图象.
6
)+
3
2
12
6
)的图象,再把
把 y=sin 2x 图象上所有的点按向量 a=(-
12
2,
3
)平移,就得到 y=sin(2x+
6
)+
3
2
的图象.
(18)本小题主要考查直线与平面的位置关系、异面直线所成的角以及点到平面的距离等基本
知识,考查空间想象能力、逻辑思维能力和运算能力.满分 12 分.
方法一:
(1)证明:连结 OC.
∵BO=DO,AB=AD, ∴AO⊥BD.
∵BO=DO,BC=CD, ∴CO⊥BD.
在△AOC 中,由已知可得 AO=1,CO= 3 .
而 AC=2,
∴AO2+CO2=AC2,
∴∠AOC=90°,即 AO⊥OC.
,0OC
BD
∴AB 平面 BCD.
(Ⅱ)解:取 AC的中点 M,连结 OM、ME、OE,由 E为 BC的中点知 ME∥AB,OE∥DC.
∴直线 OE与 EM所成的锐角就是异面直线 AB与 CD所成的角.
在△OME中,
EM
1
2
AB
2
2
,
OE
1
2
DC
,1
OM
是直角△AOC斜边 AC上的中线,∴
OM
AC
1
2
,1
∴
cos
OEA
2
4
,
∴异面直线 AB与 CD所成角的大小为
arccos
2
4
.
(Ⅲ)解:设点 E到平面 ACD的距离为 h.
V
A
ACD
A
V
1
3
∴ h
·S△ACD =
·AO·S△CDE.
,
CDE
1
3
在△ACD中,CA=CD=2,AD= 2 ,
∴S△ACD=
1
2
2
2
2
2
2
3
7
2
,
而 AO=1, S△CDE=
1
2
3
4
2
2
3
2
,
∴h=
AO
S
S
CDE
ACD
1
3
2
7
2
21
7
,
∴点 E到平面 ACD的距离为
21
7
.
方法二:
(Ⅰ)同方法一:
(Ⅱ)解:以 O为原点,如图建立空间直角坐标系,则 B(1,0,0),D(-1,0,0),
C(0, 3 ,0),A(0,0,1),E(
1
2
,
3
2
∴
cos
,
BA
CD
CD
BA
BA
CD
2
4
,
,0),
BA
),1,0,1(
CD
,1(
).0,3
∴异面直线 AB与 CD所成角的大小为
arccos
2
4
.
(Ⅲ)解:设平面 ACD的法向量为 n=(x,y,z),则
)1,0,1(
,0
)1,3,0(
,0
n
n
∴
x
AD
AC
,(
),
zyx
,(
),
zyx
,0
z
3
y
z
.0
令 y=1,得 n=(-
3,1,3
)是平面 ACD 的一个法向量.
又
1(EC
2
3,
2
),0,
∴点 E 到平面 ACD 的距离
h=
n
|
|
·
EC
|
n
|
3
7
21
7
.
(19)本小题主要考查函数,导数及其应用等基本知识,考查运用数学知识分析和解决实际问
题的能力.满分 12 分.
解: (1)当 x=40 时,汽车从甲地到乙地行驶了
要耗油(
1
128000
3
40
3
80
40
8
)
5.2
5.2
100 小时,
40
(5.17
)
升
.
答:当汽车以 40 千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油 17.5 升.
(2)当速度为 x 千米/小时,汽车从甲地到乙地行驶了
100 小时
,
x
设耗油量为 h(x)升,衣题意
得
h(x)=(
1
128000
3
x
h’(x)=
x
640
800
2
x
x
3
80
x
640
3
80
2
x
3
(0<x≤120=
8
)·
100
x
1
1280
2
x
800
x
15
4
0(
<<x
120
)
,
令 h’(x)=0,得 x=80.
当 x∈(0,80)时,h’(x)<0,h(x)是减函数;
当 x∈(80,120)时,h’(x)>0,h(x)是增函数.
∴当 x=80 时,h(x)取到极小值 h(80)=11.25.
因为 h(x)在(0,120)上只有一个极值,所以它是最小值.
答:当汽车以 80 千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为 11.25 升.
(20)本小题主要考查直线、圆、椭圆和不等式等基本知识,考查平面解析几何的基本方法,
考查运算能力和综合能力.满分 12 分.
解(1) ∵a2=2,b2=1,∴c=1,F(-1,0),l:x=-2.
∵圆过点 O、F.
∴圆心 M 在直线 x=-
1 上
.
2
设 M(-
r=|(-
1
2
1
2
t,
),则圆半径
)-(-2)|=
3
2
1(
2
)
.
2
2
t
3
2
.
由|OM|=r,得
解得 t=± 2 ,
∴所求圆的方程为(x+
9
4
(2)设直线 AB 的方程为 y=k(x+1)(k≠0),
)2+(y± 2 ) 2=
1
2
.
代入
2x
2
+y2=1,整理得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0.
∵直线 AB 过椭圆的左焦点 F,
∴方程有两个不等实根.
记 A(x1,y1),B(x2,y2),AB 中点 N(x0,y0),
则 x1+x1=-
2
4
k
2
k
2
,
1
x0=
1
2
1
(
x
2
x
)
k
2
2
k
2
2
1
y
0
(
xk
0
)1
AB垂直平分线 NG的方程为
y
y
0
令 y=0,得
k
2
2
k
(1
k
x
,
1
x
0
).
xC
x
0
ky
0
k
2
2
k
2
2
1
k
2
k
2
2
1
k
2
k
2
2
1
1
2
1
2
.
2
4
k
∵
k
,0
1
2
x
0
.0
∴点 G横坐标的取值范围为(
1
2
0,
)。
(21)本小题主要考查函数的单调性、极值、最值等基本知识,考查运用导数研究函数性质
的方法,考查运算能力,考查函数与方程、数形结合、分类与整合等数学思想方法和
分析问题、解决问题的能力。满分 12 分。
解:(I)f(x)=-x2+8x=-(x-4)2+16,
当 t+1<4,即 t<3 时,f(x)在[t,t+1]上单调递增,
h(t)=f(t+1)=-(t+1)2+8(t+1)=-t2+6t+7;
当 t≤4≤t+1 时,即 3≤t≤4 时,h(t)=f(4)=16;
当 t>4 时,f(x)在[t,t+1]上单调递减,
h(t)=f(x)=-t2+8t .
6
t
,7
t<3,
3≤t≤4,
t>4
综上,h(t)=
2
t
,16
2
t
,8
t
(II)函数 y=f(x)的图象与 y=g(x)的图象有且只有三个不同的交点,即函数
x
g(x)-f(x)的图象与 x轴的正半轴有且只有三个不同的交点。
∴ x
x -8x+16ln x+m,
∵ ′ x
x-8+
6
x
2
2
x
8
x
x
6
(2
x
x
()3
x
),0
)(1
x