2007 年天津高考理科数学真题及答案
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共 150 分,考试用时 120
分钟.第Ⅰ卷 1 至 2 页,第Ⅱ卷 3 至 10 页.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上,并在规定位置粘
贴考试用条形码.
2.每小题选出答案后,用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.答在试卷上的无效.
3.本卷共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分.
参考公式:
·如果事件 A B, 互斥,那么
)
(
P A B
(
)
P A
(
P B
)
球的表面积公式
S
2
4π
R
·如果事件 A B, 相互独立,那么
其中 R 表示球的半径
(
P A B
·
)
(
(
P A P B
)
·
)
一、选择题:在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.i 是虚数单位,
A.1 i
(
32i
1 i
B. 1 i
2.设变量 x y, 满足约束条件
)
x
x
3
x
D. 1 i
C.1 i
1
y
≥
,
≥ 则目标函数 4
1
y
,
3
y
.
z
x
的最大值为(
y
)
A.4
B.11
C.12
D.14
3.“
”是“
2π
3
tan
2cos
π
2
”的(
)
A.充分而不必要条件
C.充分必要条件
B.必要而不充分条件
D.既不充分也不必要条件
4.设双曲线
2
2
x
a
2
2
y
b
1(
a
0
,
b
0)
的离心率为 3 ,且它的一条准线与抛物线 2
y
4
x
的准线重合,则此双曲线的方程为(
)
A.
2
x
12
2
y
24
1
B.
2
x
48
2
y
96
1
C.
2
x
3
22
y
3
1
D.
2
x
3
2
y
6
1
5.函数
y
log (
2
x
4 2)(
x
的反函数是(
0)
)
A.
y
x
4
1
x
2 (
x
2)
B.
y
x
4
1
x
2 (
x
1)
C.
y
x
4
x
2
2
(
x
2)
D.
y
x
4
x
2
2
(
x
1)
6.设 a b, 为两条直线, , 为两个平面,下列四个命题中,正确的命题是(
)
A.若 a b, 与所成的角相等,则 a
B.若 a
∥ , ∥ ,则 a
,∥
b
b∥
b∥
C.若 a
,
b
, ∥ ,则 ∥
a
b
D.若 a
b
,
, ,则 a
b
7.在 R 上定义的函数 ( )
f x 是偶函数,且 ( )
f x
f
(2
数,则 ( )
f x (
)
,若 ( )
f x 在区间[1 2], 上是减函
x
)
A.在区间[ 2
, 上是增函数,在区间[3 4], 上是增函数
1]
B.在区间[ 2
, 上是增函数,在区间[3 4], 上是减函数
1]
C.在区间[ 2
, 上是减函数,在区间[3 4], 上是增函数
1]
D.在区间[ 2
, 上是减函数,在区间[3 4], 上是减函数
1]
8.设等差数列 na 的公差 d 不为 0, 1
a
A.2
B.4
C.6
d .若 ka 是 1a 与 2ka 的等比中项,则 k (
9
)
D.8
9.设 a b c, , 均为正数,且
a
2
log
A. a b c
B. c b
a
a
,
1
2
10.设两个向量
a
(
2
,
2
cos
2
)
和
b
log
b
1
2
C. c
mm
,
2
b
,
1
2
a b
1
2
c
log
2
c
.则(
)
D.b
a
c
sin
,其中 m
, , 为实数.若
2a
b ,中央电视台
m
B.[4 8],
的取值范围是(
)
C.
D.
A.
第Ⅱ卷
注意事项:
1.答案前将密封线内的项目填写清楚.
2.用钢笔或圆珠笔直接答在试卷上.
3.本卷共 12 小题,共 100 分.
二、填空题:本大题共 6 小题,每小题 4 分,共 24 分,把答案填在题中横线上.
11.若
2
x
6
1
ax
的二项展开式中 2x 的系数为
5
2
,则 a
(用数字作答).
12.一个长方体的各顶点均在同一球的球面上,且一个顶点上的三条棱的长分别为 1,2,3,
则此球的表面积为
.
13.设等差数列 na 的公差 d 是 2,前 n 项的和为 nS ,则
2
n
2
a
lim n
n
S
n
.
14.已知两圆 2
x
2
y
和
10
(
x
1)
2
(
y
2
3)
相交于 A B, 两点,则直线 AB 的方程
20
是
15.如图,在 ABC△
.
中,
BAC
2
,
AC
1
,
A
,
°
120
AB
D 是边 BC 上一点,
DC
BD
2
,则 AD BC
·
B
.
D
C
16.如图,用 6 种不同的颜色给图中的 4 个格子涂色,每个格子涂
一种颜色,要求最多使用 3 种颜色且相邻的两个格子颜色不同,则
不同的涂色方法共有
种(用数字作答).
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)
已知函数 ( )
f x
2cos (sin
x
x
cos ) 1
x
R,
x
.
(Ⅰ)求函数 ( )
f x 的最小正周期;
(Ⅱ)求函数 ( )
f x 在区间
π 3π
, 上的最小值和最大值.
8 4
18.(本小题满分 12 分)
已知甲盒内有大小相同的 1 个红球和 3 个黑球,乙盒内有大小相同的 2 个红球和 4 个黑球.现
从甲、乙两个盒内各任取 2 个球.
(Ⅰ)求取出的 4 个球均为黑球的概率;
(Ⅱ)求取出的 4 个球中恰有 1 个红球的概率;
(Ⅲ)设为取出的 4 个球中红球的个数,求的分布列和数学期望.
中,PA 底面 ABCD ,
AB AD AC CD
,
,
ABC
60
°,
, E 是 PC 的中点.
19.(本小题满分 12 分)
如图,在四棱锥 P ABCD
PA AB BC
(Ⅰ)证明CD AE
(Ⅱ)证明 PD 平面 ABE ;
(Ⅲ)求二面角 A PD C
的大小.
;
E
P
A
B
D
C
20.(本小题满分 12 分)
已知函数
( )
f x
1
2
ax a
2
x
2
1
(
x
R ,其中 a R .
)
(Ⅰ)当 1a 时,求曲线
y
( )
f x
在点 (2
f,
(2))
处的切线方程;
(Ⅱ)当 0
a 时,求函数 ( )
f x 的单调区间与极值.
21.(本小题满分 14 分)
在数列 na 中,
a
1
2
a
,
n
1
n
a
n
1
(2
n
)2 (
n
N
)
,其中
0 .
(Ⅰ)求数列 na 的通项公式;
(Ⅱ)求数列 na 的前 n 项和 nS ;
(Ⅲ)证明存在 k
a
N ,使得 1
n
a
n
22.(本小题满分 14 分)
≤ 对任意 n
1
N 均成立.
a
k
a
k
设 椭 圆
2
2
x
a
2
2
y
b
1(
a
的 左 、 右 焦 点 分 别 为 1
0)
b
F F A, , 是 椭 圆 上 的 一 点 ,
2
AF
2
F F
1 2
,原点O 到直线 1AF 的距离为
1
3
OF .
1
(Ⅰ)证明
a
2
b
;
Q Q, 为椭圆上的两个动点, 1
OQ OQ
2
(Ⅱ)设 1
垂足为 D ,求点 D 的轨迹方程.
2
,过原点 O 作直线 1
2Q Q 的垂线OD ,
参考解答
一、选择题:本题考查基本知识和基本运算.每小题 5 分,满分 50 分.
1.C
6.D
二、填空题:本题考查基本知识和基本运算.每小题 4 分,满分 24 分.
5.C
10.A
2.B
7.B
3.A
8.B
4.D
9.A
11.2
14. 3
y
x
0
12.14π
8
3
15.
13.3
16.390
三、解答题
17.本小题考查三角函数中的诱导公式、特殊角三角函数值、两角差公式、倍角公式、函数
y A
sin(
)
x
的性质等基础知识,考查基本运算能力.满分 12 分.
(Ⅰ)解:
( )
f x
2cos (sin
x
x
cos ) 1 sin 2
x
x
cos 2
x
x
2 sin 2
π
4
.
因此,函数 ( )
f x 的最小正周期为 π .
(Ⅱ)解法一:因为
( )
f x
x
2 sin 2
π
4
在区间
π 3π
, 上为增函数,在区间
8 8
3π 3π
,
4
8
上为减函数,又
f
π
8
0
,
f
3π
8
2
,
f
3π
4
2 sin
3π
2
π
4
2 cos
π
4
1
,
故函数 ( )
f x 在区间
π 3π
, 上的最大值为 2 ,最小值为 1 .
8 4
解法二:作函数
( )
f x
x
2 sin 2
π
4
y
在长度为一个周期的区间
π 9π
, 上的图象如下:
8 4
2
O
2
x
由图象得函数 ( )
f x 在区
上的最大值为 2 ,最小值为
f
3π
4
1
.
间
π 3π
,
8 4
18.本小题主要考查互斥事件、相互独立事件、离散型随机变量的分布列和数学期望等基础
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:设“从甲盒内取出的 2 个球均为黑球”为事件 A ,“从乙盒内取出的 2 个球均为
黑球”为事件 B .由于事件 A B, 相互独立,且
(
)
P A
2
C
3
2
C
4
故取出的 4 个球均为黑球的概率为
(
P A B
·
)
(
(
P A P B
)
·
)
,
1
2
1 2
2 5
(
P B
)
C
C
2
4
2
6
.
2
5
1
5
.
(Ⅱ)解:设“从甲盒内取出的 2 个球均为黑球;从乙盒内取出的 2 个球中,1 个是红球,
1 个是黑球”为事件C ,“从甲盒内取出的 2 个球中,1 个是红球,1 个是黑球;从乙盒内取
出的 2 个球均为黑球”为事件 D .由于事件C D, 互斥,
且
(
P C
)
1
4
2
C C C
3
·
2
2
C
4
6
1
·
2
C
4
15
,
(
P D
)
1
C C
·
3
2
C C
4
2
4
2
6
1
5
.
故取出的 4 个球中恰有 1 个红球的概率为
(
(
P C D P C
)
)
(
P D
(Ⅲ)解:可能的取值为 0 1 2 3,,,.由(Ⅰ),(Ⅱ)得
(
P
0)
.
)
4
15
,
1
5
(
P
7
15
1)
1
5
,
7
15
P
(
3)
1
1
C
·
3
2
2
C C
6
4
1
30
的分布列为
.从而
P
(
2) 1
P
(
0)
P
(
1)
P
(
3)
.
3
10
0
1
2
3
P
的数学期望
1
E
0
1
5
1
5
2
3
10
7
15
3
7
15
1
30
3
10
7
6
.
1
30
.
,
, CD ∴
平面 PAC .
AC CD PA AC A
中,因 PA 底面 ABCD , CD 平面 ABCD ,故
19.本小题考查直线与直线垂直、直线与平面垂直、二面角等基础知识,考查空间想象能力、
运算能力和推理论证能力.满分 12 分.
(Ⅰ)证明:在四棱锥 P ABCD
PA CD
∵
而 AE 平面 PAC , CD AE∴
.
ABC
(Ⅱ)证明:由 PA AB BC
,
E∵ 是 PC 的中点, AE PC∴
.
由(Ⅰ)知, AE CD
而 PD 平面 PCD , AE PD∴
PA ∵
又 AB AE A
(Ⅲ)解法一:过点 A 作 AM PD
AM 在平面 PCD 内的射影是 EM ,则 EM PD
因此 AME
由已知,得
底面 ABCD PD, 在底面 ABCD 内的射影是 AD , AB AD
,垂足为 M ,连结 EM .则(Ⅱ)知,AE 平面 PCD ,
是二面角 A PD C
CAD
,综上得 PD 平面 ABE .
,所以 AE 平面 PCD .
°,可得 AC PA .
°.设 AC a ,
,且 PC CD C
, AB PD∴
的平面角.
∵
60
30
.
.
.
可得
PA a AD
,
2 3
3
a PD
,
21
3
a AE
,
在
Rt△
ADP
中, AM PD
∵
, AM PD PA AD
∴ ·
a
.
2
2
· ,
则
AM
PA AD
·
PD
a
a
·
2 3
3
21
3
a
2 7
7
a
.
在
Rt△
AEM
中,
sin
AME
AE
AM
14
4
.
所以二面角 A PD C
的大小是
arcsin
14
4
.
M
E
P
A
B
D
C
解法二:由题设 PA 底面 ABCD , PA 平面 PAD ,则平面 PAD 平面 ACD ,交线
为 AD .
过点C 作CF
连结CM ,故CM PD
30
由已知,可得
,垂足为 F ,故CF 平面 PAD .过点 F 作 FM PD
°,设 AC a ,
是二面角 A PD C
.因此 CMP
的平面角.
,垂足为 M ,
CAD
AD
可得
PA a AD
,
2 3
3
a PD
,
21
3
a CF
,
1
2
a FD
,
3
6
a
.
∵△
FMD
∽△
PAD
,
∴
于是,
FM
FD PA
·
PD
FM FD
PA
PD
3
6
a a
·
7
14
21
3
a
在
Rt△
CMF
中,
tan
CMF
CF
FM
P
A
B
E
F
M
C
D
.
7
.
a
.
a
1
2
7
14
a
所以二面角 A PD C
的大小是 arctan 7 .
20.本小题考查导数的几何意义,两个函数的和、差、积、商的导数,利用导数研究函数的
单调性和极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法.满分 12 分.
(Ⅰ)解:当 1a 时,
( )
f x
又
( )
f x
2(
x
2
1) 2 2
x
·
2
2
1)
(
x
x
,
f
(2)
.
6
25
f
(2)
,
4
5
,
2
2
x
x
2 2
2
(
x
1
2
x
1)
2
所以,曲线
y
( )
f x
在点 (2
f,
(2))
处的切线方程为
y
4
5
6 (
25
x
,
2)
即 6
x
2
y
32 0
.
(Ⅱ)解:
2
2 (
a x
( )
f x
1) 2 (2
x ax a
(
1)
x
a ,以下分两种情况讨论.
2
2
2
1)
2(
)(
x a ax
2
2
(
1)
x
1)
.
a 时,令 ( ) 0
f x
x
,得到 1
, 2x
, 的变
a .当 x 变化时, ( )
f x
( )
f x
1
a
由于 0
(1)当 0
化情况如下表:
x
f x
( )
( )
f x
1
a
0
极小值
1
a
,
a
a
0
极大值
(
)
a , ∞
,∞
1
a
1
a
所以 ( )
f x 在区间
,∞
, (
a , ∞ 内为减函数,在区间
)
1
a
, 内为增函数.
a
函数 ( )
x
f x 在 1
处取得极小值
1
a
f
1
a
,且
f
1
a
a
2
,