2010 年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)
数学(理科)
一、填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生必须在答题纸相应编号的空格内直
接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分。
2x
1.不等式 0的解集是 ( -4,2 ) 。
x4
2x
解析:考查分式不等式的解法 0等价于(x-2)(x+4)<0,所以-4<x<2
x4
2.若复数 ( 为虚数单位),则 6-2i 。
z 12i i zzz
解析:考查复数基本运算
zzz (12i)(12i)12i 62i
3. 动点 到点 的距离与它到直线 的距离相等,则 的轨迹方程为 。
P F(2,0) x20 P y2 8x
解析:考查抛物线定义及标准方程
定义知 的轨迹是以 为焦点的抛物线,p=2所以其方程为y28x
P F(2,0)
cos sin
4.行列式 3 6 的值是 0 。
sin cos
3 6
cos sin
解析:考查行列式运算法则 3 6 = π π π π
cos cos sin sin cos 0
3 6 3 6 2
sin cos
3 6
5. 圆 的圆心到直线l: 的距离 3 。
C:x2 y2 2x4y40 3x4y40 d
解析:考查点到直线距离公式
圆心(1,2)到直线 距离为 31424
3x4y40 3
5
6. 随机变量 的概率分布率由下图给出:
则随机变量 的均值是 8.2
第1页 | 共8页解析:考查期望定义式E =7×0.3+8×0.35+9×0.2+10×0.15=8.2
7. 2010年上海世博会园区每天9:00开园,20:00停止入园。在右边的框图中,S 表示上海
世博会官方网站在每个整点报道的入园总人数, a 表示整点报道前1个小时内入园人数,则
空白的执行框内应填入 S S+ a 。
8.对任意不等于1的正数a,函数f(x)= 的反函数的图像都经过点P,则点P的坐
log (x3)
a
标是 ( 0 , -2 )
解析:f(x)= 的图像过定点(-2,0),所以其反函数的图像过定点(0,-2)
log (x3)
a
9.从一副混合后的扑克牌(52张)中随机抽取1张,事件A为“抽得红桃K”,事件B为“抽得
7
为黑桃”,则概率P(AB)== (结果用最简分数表示)
26
1 13 7
解析:考查互斥事件概率公式 P(AB)=
52 52 26
1 2 3 n2 n1 n
2 3 4 n1 n 1
10.在n行n列矩阵 3 4 5 n 1 2 中,
n 1 2 n3 n2 n1
记位于第 行第 列的数为 。当 时, 45
i j a (i, j 1,2,n) n9 a a a a
ij 11 22 33 99
。
解析: 1+3+5+7+9+2+4+6+8=45
a a a a
11 22 33 99
11. 将直线 、 ( ,
l :nx yn0 l :xnyn0 nN* n2
2 3
)x轴、y轴围成的封闭图形的面积记为S ,则limS 1 。
n n n
n n
解析:B( , ) 所以BO⊥AC,
n1 n1
第2页 | 共8页1 n n 1
S n = 2 2 n1 2 n1 所以 l n i m S n 2
12.如图所示,在边长为4的正方形纸片ABCD中,AC与BD相交于O,剪去AOB,将剩余部
分沿OC、OD折叠,使OA、OB重合,则以A、(B)、C、D、O为顶点的四面体的体积为8 2
3
解析:翻折后的几何体为底面边长为4,侧棱长为 的正三棱锥,
2 2
高为2 6 所以该四面体的体积为1 1 3 2 6 8 2
16
3 3 2 2 3 3
13。如图所示,直线 x=2 与双曲线 2 的渐近线交于 , 两点,记
: y2 1 E E
1 2
4
(cid:3) (cid:4) (cid:3) (cid:4) (cid:3) (cid:4) (cid:4)
,任取双曲线 上的点P,若 ,则a、b满足
OE e ,OE e OP ae ,be (a、bR)
1 1 2 2 1 2
的一个等式是 4ab=1
解析:
E (2,1),E (2,1)
1 2
(cid:3) (cid:3) (cid:3)
= ,点P在双曲线上
OP ae be (2a2b,ab)
1 2
(2a2b)2 ,化简得4ab1
(ab)2 1
4
14.以集合U=a,b,c,d的子集中选出2个不同的子集,需
同时满足以下两个条件:
(1)a、b都要选出;
(2)对选出的任意两个子集A和B,必有 ,那么共有 36 种不同的选法。
AB或BA
解析:列举法 共有36种
二.选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案。考生必须在
答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分。
15.“x2k kZ ”是“tanx1”成立的 [答]( A )
4
(A)充分不必要条件. (B)必要不充分条件.
(C)充分条件. (D)既不充分也不必要条件.
解析:tan(2k ) tan 1,所以充分;
4 4
5
但反之不成立,如tan 1,所以不必要
4
x=1+2t
16.直线l的参数方程是
(tR),则l的方向向量是
d
可以是 【答】(C)
y=2-t
第3页 | 共8页(A)(1,2) (B)(2,1) (C)(-2,1) (D)(1,-2)
1
解析:直线l的一般方程是x2y50,k ,所以C正确
2
17.若 是方程 1 1 的解,则 属于区间 【答】(C)
x ( )x x3 x
0 0
2
(A)(2 ,1) (B)(1 ,2 ) (C)(1,1 ) (D)(0,1)
3 2 3 3 2 3
1 1 1 1
1 1
解析:结合图形 13 13 12 13,∴x 属于区间( , )
, 0 3 2
2 3 2 2
1 1 1
18. 某人要制作一个三角形,要求它的三条高的长度分别为 , , ,则此人能 【答】
13 11 5
(D)
(A)不能作出这样的三角形 (B)作出一个锐角三角形
(C)作出一个直角三角形 (D)作出一个钝角三角形
解析:设三边分别为a,b,c,利用面积相等可知
1 1 1
a b c,a:b:c 13:11:5
13 11 5
由余弦定理得 52 112 132 ,所以角A为钝角
cosA 0
2511
三、解答题(本大题满分74分)本大题共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应编号的规
定区域内写出必要的步骤。
19.(本题满分12分)
已知0 x ,化简:
2
x
lg(cosxtanx12sin2 )lg[ 2cos(x )]lg(1sin2x).
2 4
=0
20. (本题满分13分)本题共有2个小题,第一个小题满分5分,第2个小题满分8分。
已知数列a 的前 n项和为
S
,且
S n5a 85
,
nN*
n n n n
(1)证明:a 1是等比数列;
n
(2)求数列S 的通项公式,并求出n为何值时,S 取得最小值,并说明理由。
n n
5
(2)S =n75( )n190 n=15取得最小值
n 6
第4页 | 共8页5
解析:(1) 当n1时,a14;当n≥2时,aSS 5a5a 1,所以a 1 (a 1),
1 n n n1 n n1 n 6 n1
又a115≠0,所以数列{a1}是等比数列;
1 n
(2) 由(1)知: 5 n1 ,得 5 n1 ,从而 5 n1
a 115 a 115 S 75 n90
n 6 n 6 n 6
(nN*);
解不等式S<S ,得5 n1 2 , 2 ,当n≥15时,数列{S}单调递增;
n n1 6 5 nlog 5 25 114.9 n
6
同理可得,当n≤15时,数列{S}单调递减;故当n15时,S 取得最小值.
n n
21、(本大题满分13分)本题共有2个小题,第1小题满分5分,第2小题满分8分.
如图所示,为了制作一个圆柱形灯笼,先要制作 4个全等的矩形骨架,总计耗用9.6米铁丝,
骨架把圆柱底面8等份,再用S平方米塑料片制成圆柱的侧面和下底面(不安装上底面).
(1)当圆柱底面半径r取何值时,S 取得最大值?并求出该
最大值(结果精确到0.01平方米);
(2)在灯笼内,以矩形骨架的顶点为点,安装一些霓虹灯,
当灯笼的底面半径为0.3米时,求图中两根直线 与
AB A B
1 3 3 5
所在异面直线所成角的大小(结果用反三角函数表示)
解析:(1) 设圆柱形灯笼的母线长为l,则l1.22r(0<r<0.6),
S3(r0.4)20.48,
所以当r0.4时,S取得最大值约为1.51平方米;
(2) 当 r0.3 时 , l0.6 , 建 立 空 间 直 角 坐 标 系 , 可 得
(cid:3)
,
AB (0.3,0.3,0.6)
1 3
(cid:3)
,
AB (0.3,0.3,0.6)
3 5
(cid:3) (cid:3)
设向量(cid:3) 与(cid:3) 的夹角为,则 AB AB 2,
AB AB cos 1(cid:3) 3 35(cid:3)
1 3 3 5 |AB ||AB | 3
1 3 3 5
2
所以AB、AB 所在异面直线所成角的大小为arccos .
1 3 3 5
3
22.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分5分,第3小题
满分10分。
若实数x、y、m满足 xm> ym ,则称x比y远离m .
第5页 | 共8页(1)若 比1远离0,求 的取值范围;
x2 1 x
(2)对任意两个不相等的正数 、 ,证明: 比 远离 ;
a b a3 b3 a2bab2 2ab ab
kπ π
(3)已知函数 f(x)的定义域D={x|x≠ + ,k∈Z,x∈R }.任取xD, f(x)等
2 4
于 和 中远离0的那个值.写出函数 的解析式,并指出它的基本性质(结论不
sinx cosx f(x)
要求证明).
解析:(1) ;
x(, 2)( 2.)
(2) 对任意两个不相等的正数a、b,有 , ,
a3 b3 2ab ab a2bab2 2ab ab
因为 ,
|a3 b3 2ab ab||a2bab2 2ab ab|(ab)(ab)2 0
所以 ,即a3b3比a2bab2远离 ;
|a3 b3 2ab ab||a2bab2 2ab ab| 2ab ab
3
sinx, x(k ,k )
4 4
(3) f(x) ,
cosx, x(k ,k )
4 4
性质:1f(x)是偶函数,图像关于y轴对称,2f(x)是周期函数,最小正周期T ,
2
k k k k
3函数f(x)在区间( , ]单调递增,在区间[ , )单调递减,kZ,
2 4 2 2 2 4
2
4函数f(x)的值域为( ,1].
2
23(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分6分,第3小题
满分9分.
已知椭圆 的方程为 x2 y2 ,点P的坐标为(-a,b).
1(ab0)
a2 b2
1
(1)若直角坐标平面上的点M、A(0,-b),B(a,0)满足PM= (PA+PB),求点M 的坐标;
2
(2)设直线 交椭圆 于 、 两点,交直线 于点 .若
l : y k x p C D l : y k x E
1 1 2 2
第6页 | 共8页b2 ,证明: 为 的中点;
k k E CD
1 2 a2
(3)对于椭圆上的点Q(a cosθ,b sinθ)(0<θ<π),如果椭圆上存在不同的两
个交点P 、P 满足 ,写出求作点P 、P 的步骤,并求出使P 、P 存在的θ
PP +PP =PQ
1 2 1 2 1 2
1 2
的取值范围.
a b
解析:(1) M( , );
2 2
yk x p
(2) 由方程组 1 ,消y得方程 ,
x2 y2 (a2k2 b2)x2 2a2k pxa2(p2 b2)0
1 1 1
a2 b2
因为直线 交椭圆 于 、 两点,
l : y k x p C D
1 1
所以>0,即 ,
a2k2 b2 p2 0
1
设C(x,y)、D(x,y),CD中点坐标为(x,y),
1 1 2 2 0 0
x x a2k p
x 1 2 1
则 0 2 a2k2 b2 ,
1
b2p
y k x p
0 1 0 a2k2 b2
1
由方程组yk x p,消y得方程(kk)xp,
1 2 1
yk x
2
p a2k p
x 1 x
又因为 b2 ,所以 k k a2k2 b2 0 ,
k 2 1 1
2 a2k
1 yk x
b2p
y
2 a2k2 b2 0
1
故E为CD的中点;
第7页 | 共8页a(1cos) b(1sin)
(3) 求作点P、P 的步骤:1求出PQ的中点E( , ),
1 2
2 2
b(1sin)
2求出直线OE的斜率k ,
2 a(1cos)
(cid:3) (cid:3) (cid:3) b2 b(1cos)
3由PP PP PQ知E为CD的中点,根据(2)可得CD的斜率k ,
1 2 1 a2k a(1sin)
2
b(1sin) b(1cos) a(1cos)
4从而得直线CD的方程:y (x ),
2 a(1sin) 2
5将直线CD与椭圆 的方程联立,方程组的解即为点P、P 的坐标.
1 2
欲使P、P 存在,必Γ须点E在椭圆内,
1 2
(1cos)2 (1sin)2 1 2
所以 1,化简得sincos ,sin( ) ,
4 4 2 4 4
3 2
又0< <,即 ,所以 arcsin ,
4 4 4 4 4 4
2
故 的取值范围是(0, arcsin ).
4 4
第8页 | 共8页