2008 年山东高考理科数学真题及答案
第Ⅰ卷(共 60 分)
参考公式:
球的表面积公式:S=4πR2,其中 R是球的半径.
如果事件 A在一次试验中发生的概率是 p,那么 n次独立重复试验中事件 A恰好发生 k次的
概率:
Pn(k)=C k
n pk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n).
如果事件 A、B互斥,那么 P(A+B)=P(A)+P(B).
如果事件 A、B相互独立,那么 P(AB)=P(A)·P(B).
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)满足 M {a1, a2, a3, a4},且 M∩{a1 ,a2, a3}={ a1,a2}的集合 M的个数是
(A)1
(C)3
(D)4
(B)2
(2)设 z的共轭复数是 z ,若 z+ z =4, z· z =8,则
z
z
等于
(A)i
(3)函数 y=lncosx(-
(B)-i
π
2
<x<
(C)±1
(D) ±i
π
2
=的图象是 (
A
)
(4)设函数 f(x)=|x+1|+|x-a|的图象关于直线 x=1 对称,则 a的值为
(A) 3
(D)-1
(B)2
(5)已知 cos(α-
π
6
)+sinα=
4
5
3,
则
sin(
(C)1
7
π
6
α
)
的值是
(A)-
32
5
(B)
32
5
(C)-
4
5
(D)
4
5
(6)右图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几
何体的表面积是
(A)9π
(C)11π
(B)10π
(D) 12π
(7)在某地的奥运火炬传递活动中,有编号为 1,2,3,…,18 的 18 名火炬手。若从中任
选 3 人,则选出的火炬手的编号能组成以 3 为公差的等差数列的概率为
(A)
(C)
1
51
1
306
(B)
(D)
1
68
1
408
(8)右图是根据《山东统计年鉴 2007》中的资料作成的
1997 年至 2006 年我省城镇居民百户家庭人口数的茎
叶图,图中左边的数字从左到右分别表示城镇居民百
户家庭人口数的百位数字和十位数字,右边的数字表
示城镇居民百户家庭人口数的个位数字,从图中可以
得到 1997 年至 2006 年我省城镇居民百户家庭人口数
的平均数为
(A)304.6
(B)303.6
(9)(X-
1
x
3
)12 展开式中的常数项为
29
30
31
1158
26
0247
(C)302.6
(D)301.6
(A)-1320
(B)1320
(C)-220
(D)220
(10)设椭圆 C1 的离心率为
5
13
,焦点在 X轴上且长轴长为 26.若曲线 C2 上的点到椭圆 C1 的两
个焦点的距离的差的绝对值等于 8,则曲线 C2 的标准方程为
(A)
2
2
x
4
2
2
y
3
1
(C)
2
2
x
3
2
2
y
4
1
(B)
2
x
13
2
2
2
y
5
1
(D)
2
x
13
2
2
y
12
2
1
(11)已知圆的方程为 X2+Y2-6X-8Y=0.设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为 AC和
BD,则四边形 ABCD的面积为
(A)10 6
(B)20 6
(C)30 6
(D)40 6
(12)设二元一次不等式组
x
x
2
y
2
19
8
y
14
x
y
,0
0
,
所表示的平面区域为 M,使函数 y=ax(a>0,
0
a≠1)的图象过区域 M的 a的取值范围是
( A ) [1,3]
(D)[ 10 ,9]
(B)[2, 10 ]
(C)[2,9]
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 ) 执 行 右 边 的 程 序 框 图 , 若 p= 0.8 , 则 输 出 的 n=
4
.
(14)设函数 f(x)=ax2+c(a≠0),若
1
0
)(
xf
dx
(
xf
0
)
,0≤
x0≤1,则 x0 的值为
3
3
.
(15)已知 a,b,c为△ABC的三个内角 A,B,C的对边,向量
m=(
1,3 ),n=(cosA, sinA)。若 m⊥n,且 acosB+bcosA=csinC,
则角 B=
π
6
.
(16)若不等式|3x-b|<4 的解集中的整数有且仅有 1,2,3,则 b的取值范围为(5,7).
三、解答题:本大题共 6 小题,共 74 分.
(17)(本小题满分 12 分)
cos(
0)(
x
π
,
)0
为偶函数,且函数 y=f(x)
3
)
sin(
已知函数 f(x)=
π
图象的两相邻对称轴间的距离为 .
2
x
(Ⅰ)求 f(
)的值;
π
8
(Ⅱ)将函数 y=f(x)的图象向右平移
π
6
个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长到
原来的 4 倍,纵坐标不变,得到函数 y=g(x)的图象,求 g(x)的单调递减区间.
解:(Ⅰ)f(x)=
3
sin(
)
x
cos(
)
x
=
2
3
2
sin(
)
x
1
2
cos(
)
x
=2sin(
x
-
π
6
)
因为 f(x)为偶函数,
所以 对 x∈R, f(-x)=f(x)恒成立,
因此 sin(-
)=sin(
x
-
π
6
x
-
π
6
π
6
π
6
).
π
6
即-sin x cos(-
)+cos x sin(-
)=sin x cos(-
)+cos x sin(-
整理得 sin x cos(-
)=0.因为 >0,且 x∈R,所以 cos(-
)=0.
又因为 0<<π,故 -
π
6
=
π
2
.所以 f(x)=2sin( x +
π
2
)=2cos x .
π
6
π
6
),
π
6
由题意得
2
2
2
,
所以
=
.2
故
因此
f(x)=2cos2x.
f
)
(
8
2
cos
4
.2
6
(
)
xf
6
的图象,再将所得图象横坐标
(Ⅱ)将 f(x)的图象向右平移个
个单位后,得到
xf
伸长到原来的 4 倍,纵坐标不变,得到 (
4
所以
)
6
( )
g x
x
4
(
f
2cos 2(
)
6
x
4
的图象.
)
6
2cos
f
(
x
2
).
3
当
即
2kπ≤
4kπ+
x
2
3
2
3
≤2 kπ+ π (k∈Z),
≤x≤4kπ+
8
3
(k∈Z)时,g(x)单调递减.
因此 g(x)的单调递减区间为
(18)(本小题满分 12 分)
4
k
2
3
4,
k
8
3
(k∈Z)
甲乙两队参加奥运知识竞赛,每队 3 人,每人回答一个问题,答对者为本队赢得一分,
答错得零分。假设甲队中每人答对的概率均为
2
3
,乙队中 3 人答对的概率分别为
,且各人回答正确与否相互之间没有影响。用ε表示甲队的总得分。
2
3
2,
3
1,
2
(Ⅰ)求随机变量ε分布列和数学期望;
(Ⅱ)用 A表示“甲、乙两个队总得分之和等于 3”这一事件,用 B表示“甲队总得分大于
乙队总得分”这一事件,求 P(AB).
(Ⅰ)解法一:由题意知,ε的可能取值为 0,1,2,3,且
)
2
3
3
(1
1
27
2
)
3
0
1
27
P
(
0)
0
C
(1
3
2
P
2)
(
2
3
所以ε的分布列为
C
(
3
2
)
ε
P
ε的数学期望为
,
P
(
1)
C
1
3
(1
2
)
2
3
3
C
2
3
3
)
2
9
.
(
3
2
3
8
27
4
9
,
P
(
3)
1
2
9
,
2
4
9
3
8
27
Eε=
0
1
27
21
3
9
42
9
8
27
.2
解法二:根据题设可知
因此ε的分布列为
2,3(B~
3
)
P
(
k
)
k
3
C
2,3(
3
~因为
B
),
所以
E
2(
3
k
)
2
21(
)
3
23
3
k
k
C
3
k
3
2
3
,
k
.3,2,1,0
2
(Ⅱ)解法一:用 C表示“甲得 2 分乙得 1 分”这一事件,用 D表示“甲得 3 分乙得 0 分”
这一事件,所以 AB=C∪D,且 C、D互斥,又
1
2
21(
3
(
CP
1
3
1
3
1
2
1
2
1
3
2
3
2
3
2
3
C
)
2
)
)
2
3
2(
3
,
10
4
3
(
CDP
)
2
1(
3
由互斥事件的概率公式得
2(
3
)
2
3
1
3
1
2
)
4
5
3
,
(
ABP
)
(
CP
)
(
DP
)
10
4
3
4
35
34
5
3
34
243
解法二:用 Ak 表示“甲队得 k分”这一事件,用 Bk表示“已队得 k分”这一事件,k=0,1,2,3
.
由于事件 A3B0,A2B1 为互斥事件,故事
P(AB)=P(A3B0∪A2B1)=P(A3B0)+P(A2B1).
2(
3
3
)
34
243
1(
3
2
1
2
)
C
2
3
2
3
2
3
1(
2
1
2
3
1
2
1
C
2
2
2
3
)
.
(19)(本小题满分 12 分)
将数列{an}中的所有项按每一行比上一行多一项的规则排成如下数表:
a1
a2 a3
a4 a5 a6
a7 a8
a9 a10
……
记表中的第一列数 a1,a2,a4,a7,…构成的数列为{bn},b1=a1=1. Sn为数列{bn}的前 n项
和,且满足
2
b
n
Sb
Nn
S
2
n
=1(n≥2).
(Ⅰ)证明数列{
1
nS
}成等差数列,并求数列{bn}的通项公式;
(Ⅱ)上表中,若从第三行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,且公
比为同一个正数.当
a
81
4
91
时,求上表中第 k(k≥3)行所有项的和.
(Ⅰ)证明:由已知,当 n≥2 时
b
n
)
1
S
,
2
n
1,
n
S
)
S
n
)
1
1
n
b
2
2
S
(
S
n
n
S
S
1
n
1,
1,
2
b
n
S
b S
n
n
又
2
S
n
n
b
1
所 以
(
S
n
2
S
(
n
即
S
n
1
1
所 以
S
n
b
1
又
S
1
,
1
2
1.
1
S
n
a
1
1
S
1
S
n
n
所 以 数 列
是 首 项 为 , 公 差 为 的 等 差 数 列
1
.
1
2
n
1
,
2
由 上 可 知 = + ( )
n
1
1
2
1
2 .
1
2
时 ,
即
S
n
所 以 当
n
n
b
n
S
n
S
n
1
2
1
n
2
n
2
(
n n
1).
2
1
(
nn
-
)1
n=1
n≥2
因此, nb
(Ⅱ)解:设上表中从第三行起,每行的公比都为 q,且 q>0.
因为
1 2
12
12 13
2
78,
所以表中第 1 行至第 12 行共含有数列{an}的前 78 项,
故 a81 在表中第 13 行第三列,
因此
a
81
2
b q
13
又
b
13
2
13 14
4 .
91
,
所以 q=2.
记表中第 k(k≥3)行所有项的和为 S,
则
S
kb
k
)
(1
1
q
q
2
(
k k
k
(1 2 )
1) 1 2
2
(
k k
1)
k
(1 2 )
(k≥3).
(20)(本小题满分 12 分)
如图,已知四棱锥 P-ABCD,底面 ABCD为菱形,PA⊥平面 ABCD,
ABC
(Ⅰ)证明:AE⊥PD;
(Ⅱ)若 H为 PD上的动点,EH与平面 PAD所成最大角的正切
,E,F分别是 BC, PC的中点.
60
值为
6
2
,求二面角 E—AF—C的余弦值.
(Ⅰ)证明:由四边形 ABCD为菱形,∠ABC=60°,可得△ABC
为正三角形.
E为 BC的中点,所以 AE⊥BC.
因为
又 BC∥AD,因此 AE⊥AD.
因为 PA⊥平面 ABCD,AE 平面 ABCD,所以 PA⊥AE.
而 PA 平面 PAD,AD 平面 PAD 且 PA∩AD=A,
所以 AE⊥平面 PAD,又 PD 平面 PAD.
所以 AE⊥PD.
(Ⅱ)解:设 AB=2,H 为 PD上任意一点,连接 AH,EH.
由(Ⅰ)知 AE⊥平面 PAD,
则∠EHA为 EH与平面 PAD所成的角.
在 Rt△EAH中,AE= 3 ,
所以 当 AH最短时,∠EHA最大,
即
当 AH⊥PD时,∠EHA最大.
此时
tan∠EHA=
3
AE
AH AH
6 ,
2
因此 AH= 2 .又 AD=2,所以∠ADH=45°,
所以 PA=2.
解法一:因为 PA⊥平面 ABCD,PA 平面 PAC,
所以 平面 PAC⊥平面 ABCD.
过 E作 EO⊥AC于 O,则 EO⊥平面 PAC,
过 O作 OS⊥AF于 S,连接 ES,则∠ESO为二面角 E-AF-C的平面角,
在 Rt△AOE中,EO=AE·sin30°=
3
2
,AO=AE·cos30°=
3
2
,
又 F 是 PC 的中点,在 Rt△ASO中,SO=AO·sin45°=
3 2
4
,
3
4
9
8
30 ,
4
3 2
4
30
4
15
5
,
又
SE
2
EO
2
SO
在 Rt△ESO中,cos∠ESO=
即所求二面角的余弦值为
SO
SE
15 .
5
解法二:由(Ⅰ)知 AE,AD,AP两两垂直,以 A 为坐
标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,又 E、F 分别为
BC、PC 的中点,所以
E、F 分别为 BC、PC 的中点,所以
A(0,0,0),B( 3 ,-1,0),C( 3 ,1,0),
D(0,2,0),P(0,0,2),E( 3 ,0,0),F(
3 1,
2 2
,1
),
所以
AE
( 3,0,0),
AF
(
3 1
,
2 2
,1).
设平面 AEF的一法向量为
,
m x y z
1
(
,
1
1
),