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2009 年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)文科数学
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共50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. 集合A=0,2,a ,B= 1,a2 ,若A B=0,1,2,4,16 ,则a的值为( )
U
A.0 B.1 C.2 D.4
3-i
2. 复数 等于( )
1-i
A.12i B.1-2i C.2i D.2-i
3. 将函数 y =sin2x的图象向左平移 个单位, 再向上平移 1 个单位,所得图象的函数解析式是
4
( )
A. y =2cos2 x B. y =2sin2 x C.y =1sin(2x ) D. y =cos2x
4
4. 一空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( ).
2 3 2 3
A.22 3 B. 42 3 C. 2 D. 4
3 3
2 2
2
俯视图
2 2
正(主)视图 侧 ( 左 ) 视图
5.在R上定义运算⊙: a⊙b = ab2ab,则满足x⊙(x-2)<0的实数x的取值范( ).
A.(0,2) B.(-2,1) C.(-,-2) (1,) D.(-1,2)
U
ex e-x
6. 函数y = 的图像大致为( ).
ex -e-x
y y y
y
1 1 1
1
O 1 x O 1 x O 1 x O 1 x
D
A B C
第- 1 -页 | 共13页log (4-x), x 0
7. 定义在R上的函数f(x)满足f(x)= 2 ,则f(3)的值为( )
f(x-1)- f(x-2), x 0
A.-1 B. -2 C.1 D. 2
B
uuur uuur uuur
8.设P是△ABC所在平面内的一点,BCBA=2BP,则( )
uuur uuur uuur uuur
A.PAPB=0 B. PBPC =0
uuur uuur uuur uuur uuur
C. PCPA=0 D.PAPBPC =0 A P C
第8题图
9. 已知α,β表示两个不同的平面,m为平面α内的一条直线,
则“a^b”是“m^b”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
10. 设斜率为2的直线l过抛物线y2 =ax (a ¹0)的焦点F,且和y轴交于点A,若△OAF(O为坐标原点)的
面积为4,则抛物线方程为( )
A.y2 =±4x B.y2 =±8x C. y2 =4x D. y2 =8x
1
11.在区间[- , ]上随机取一个数x,cosx的值介于0到 之间的概率为( ).
2 2 2
1 2 1 2
A. B. C. D.
3 2 3
12. 已知定义在R上的奇函数 f(x),满足 f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则( ).
A. f(-25)< f(11)< f(80) B. f(80)< f(11)< f(-25)
C. f(11)< f(80)< f(-25) D. f(-25)< f(80)< f(11)
开始
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。
S=0,T=0,n=
13.在等差数列{a }中,a =7,a = a 6, 0
n 3 5 2
是
T>S
则a = ____________.
6 否
S=S+5
14.若函数f(x)=ax-x-a(a>0且a¹1)有两个零点, 输出T
则实数a的取值范围是 . n=n+2
结束
15.执行右边的程序框图,输出的T= .
T=T+n
16.某公司租赁甲、乙两种设备生产A,B两类产品,甲种设备每天能生产A类产品5件和B类产品10件,乙
第- 2 -页 | 共13页种设备每天能生产A类产品6件和B类产品20件.已知设备甲每天的租赁费为200元,设备乙每天的租赁
费为300元,现该公司至少要生产A类产品50件,B类产品140件,所需租赁费最少为__________元.
三、解答题:本大题共6小题,共74分。
17.(本小题满分12分)设函数f(x)=2sinxcos2 cosxsin-sinx(0<<)在x =处取最小值.
2
(1) 求的值;
3
(2) 在ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,已知a =1,b = 2, f(A) = ,求角C.
2
18.(本小题满分12分)
如图,在直四棱柱ABCD-A B C D 中,底面ABCD为等腰梯形,AB//CD,AB=4, BC=CD=2, AA
1 1 1 1
D C
1 1
=2, E、E 分别是棱AD、AA 的中点
1 1 1 A 1 B 1
(Ⅰ)设F是棱AB的中点,证明:直线EE //平面FCC ;
1 1
E D C
1
(Ⅱ)证明:平面D AC⊥平面BB C C.
1 1 1 E
19. (本小题满分12分)
A F B
一汽车厂生产A,B,C三类轿车,每类轿车均有舒适型和标准型两种型号,某月的产量如下表(单位:辆):
轿车A 轿车B 轿车C
舒适型 100 150 z
标准型 300 450 600
按类型分层抽样的方法在这个月生产的轿车中抽取50辆,其中有A类轿车10辆.
(1) 求z的值
(2) 用分层抽样的方法在C类轿车中抽取一个容量为5的样本.将该样本看成一个总体,从中任取2辆,
求至少有1辆舒适型轿车的概率;
(3) 用随机抽样的方法从 B 类舒适型轿车中抽取 8 辆,经检测它们的得分如下:9.4, 8.6, 9.2, 9.6,
8.7, 9.3, 9.0, 8.2.把这8辆轿车的得分看作一个总体,从中任取一个数,求该数与样本平均数之
差的绝对值不超过0.5的概率.
20.(本小题满分12分)
等比数列{a }的前 n 项和为S ,已知对任意的nÎN,点(n,S ),均在函数 y =bx r(b0且
n n n
b¹1,b,r均为常数)的图像上
(1)求r的值;
第- 3 -页 | 共13页n1
(11)当b=2时,记 b = (nÎN)求数列{b }的前n项和T
n 4a n n
n
21.(本小题满分12分)
1
已知函数 f(x)= ax3bx2 x3,其中a¹0
3
(1) 当a,b满足什么条件时, f(x)取得极值?
(2) 已知a 0,且 f(x)在区间(0,1]上单调递增,试用a表示出b的取值范围.
22. (本小题满分14分)
r r r r
设mÎR,在平面直角坐标系中,已知向量a=(mx,y1),向量b=(x,y-1),a^b,动点M(x,y)的
轨迹为E.
(1)求轨迹E的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;
1
(2)已知m = ,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹 E 恒有两个交点 A,B,且
4
OA^OB(O为坐标原点),并求出该圆的方程;
1
(3)已知m = ,设直线l与圆C:x2 y2 = R2(10)
-8 -6 -4 -2 a 0 2 d =2 7 4 6 a8= 3 x
13. 【解析】:设等差数列{a }的公差为 d ,则由已知得 1 解得 1 ,所以
n
a 4d = a d 6 d =2
1 1
a =a 5d =13答案:13.
6 1
【命题立意】:本题考查等差数列的通项公式以及基本计算.
14. 【解析】: 设函数y =ax(a 0,且a¹1}和函数y = xa,则函数f(x)=ax-x-a(a>0且a¹1)有两个零
点, 就是函数y =ax(a 0,且a¹1}与函数y = xa有两个交点,由图象可知当0< a <1时两函数只有一
个交点,不符合,当a 1时,因为函数 y =ax(a 1)的图象过点(0,1),而直线 y = xa所过的点(0,a)一
定在点(0,1)的上方,所以一定有两个交点.所以实数a的取值范围是{a|a 1}
【命题立意】:本题考查了指数函数的图象与直线的位置关系,隐含着对指数函数的性质的考查,根据其底数
的不同取值范围而分别画出函数的图象进行解答.
15. 【解析】:按照程序框图依次执行为S=5,n=2,T=2;
S=10,n=4,T=2+4=6;S=15,n=6,T=6+6=12;
S=20,n=8,T=12+8=20;S=25,n=10,T=20+10=30>S,输出T=30
第- 6 -页 | 共13页【命题立意】:本题主要考查了循环结构的程序框图,一般都可以
反复的进行运算直到满足条件结束,本题中涉及到三个变量,
注意每个变量的运行结果和执行情况.
16. 【解析】:设甲种设备需要生产 x天, 乙种设备需要生产 y天, 该公司所需租赁费为 z元,则
z =200x300y,甲、乙两种设备生产A,B两类产品的情况为下表所示:
产品 A类产品 B类产品 租赁费
设备 (件)(≥50) (件)(≥140) (元)
甲设备 5 10 200
乙设备 6 20 300
6
5x6y³50 x y³10
ï
ï ï 5
则满足的关系为10x20y³140即: ,
x2y³14
ï ï
x³0,y³0
ï x³0,y³0
6
ïx y =10
作出不等式表示的平面区域,当z =200x300y对应的直线过两直线 5 的交点(4,5)时,目标函
ï x2y =14
数z =200x300y取得最低为2300元.
【命题立意】:本题是线性规划的实际应用问题,需要通过审题理解题意,找出各量之间的关系,最好是列成表
格,找出线性约束条件,写出所研究的目标函数,通过数形结合解答问题
17. 解:
1cos
(1) f(x)=2sinx× cosxsin-sinx
2
=sinxsinxcoscosxsin-sinx
=sinxcoscosxsin =sin(x)
因为函数f(x)在x =处取最小值,所以sin()=-1,
由诱导公式知sin=1,因为0<<,所以= .
2
(2)由(1)知 f(x)=sin(x )=cosx
2
3
因为 f(A)=cosA= ,且A为ABC的内角,所以A= .
2 6
第- 7 -页 | 共13页a b
又因为a =1,b = 2,所以由正弦定理,得 = ,
sinA sinB
bsinA 1 2
也就是sinB= = 2´ = ,
a 2 2
3
因为ba,所以B = 或B = .
4 4
7
当B = 时,C =- - = ;
4 6 4 12
3 3
当B = 时,C =- - = .
4 6 4 12
7
综上所述,C = 或C =
12 12
【命题立意】:本题主要考查了三角函数中两角和差的弦函数公式、二倍角公式和三角函数的性质,并利用
正弦定理解得三角形中的边角.注意本题中的两种情况都符合.
18. (Ⅰ)证明: D C
1 1
在直四棱柱ABCD-A 1 B 1 C 1 D 1 中,取A 1 B 1 的中点F 1 , A 1 F B 1
1
连接A D,C F ,CF ,因为AB=4, CD=2,且AB//CD,
1 1 1 1
E D C
1
//
所以CD=A F ,A F CD为平行四边形,所以CF //A D, E
1 1 1 1 1 1
A F B
又因为E、E 分别是棱AD、AA 的中点,所以EE //A D,
1 1 1 1
所以CF //EE ,又因为EE Ë平面FCC ,CF Ì平面FCC ,
1 1 1 1 1 1
所以直线EE //平面FCC .
1 1
(Ⅱ)连接AC,在直棱柱中,CC ⊥平面ABCD,ACÌ平面ABCD, D C
1 1 1
所以CC 1 ⊥AC,因为底面ABCD为等腰梯形,AB=4, BC=2, A 1 B 1
F是棱AB的中点,所以CF=CB=BF,△BCF为正三角形,
E D C
ÐBCF =60°,△ACF为等腰三角形,且ÐACF =30° 1
E
所以AC⊥BC, 又因为BC与CC 1 都在平面BB 1 C 1 C内且交于点C,A F B
所以AC⊥平面BB C C,而AC Ì平面D AC,
1 1 1
所以平面D AC⊥平面BB C C.
1 1 1
【命题立意】: 本题主要考查直棱柱的概念、线面平行和线面垂直位置关系的判定.熟练掌握平行和垂直的
判定定理.完成线线、线面位置关系的转化.
50 10
19. 解 : (1). 设 该 厂 本 月 生 产 轿 车 为 n 辆 , 由 题 意 得 , = , 所 以 n=2000.
n 100300
z=2000-100-300-150-450-600=400
第- 8 -页 | 共13页(2) 设所抽样本中有m辆舒适型轿车,因为用分层抽样的方法在C类轿车中抽取一个容量为5的样本,所以
400 m
= ,解得m=2也就是抽取了2辆舒适型轿车,3辆标准型轿车,分别记作S ,S ;B B ,B ,则从中任取2
1 2 1, 2 3
1000 5
辆的所有基本事件为(S , B ), (S , B ) , (S , B ) (S ,B ), (S ,B ), (S ,B ),( (S , S ),(B ,B ),
1 1 1 2 1 3 2 1 2 2 2 3 1 2 1 2
(B ,B ) ,(B ,B )共10个,其中至少有1辆舒适型轿车的基本事件有7个基本事件: (S , B ), (S , B ) , (S , B )
2 3 1 3 1 1 1 2 1 3
7
(S ,B ), (S ,B ), (S ,B ),( (S , S ),所以从中任取2辆,至少有1辆舒适型轿车的概率为 .
2 1 2 2 2 3 1 2
10
1
(3)样本的平均数为x= (9.48.69.29.68.79.39.08.2)=9,
8
那么与样本平均数之差的绝对值不超过0.5的数为9.4, 8.6, 9.2, 8.7, 9.3, 9.0这6个数,总的个数
6
为8,所以该数与样本平均数之差的绝对值不超过0.5的概率为 =0.75.
8
【命题立意】:本题为概率与统计的知识内容,涉及到分层抽样以及古典概型求事件的概率问题.要读懂题意,
分清类型,列出基本事件,查清个数.,利用公式解答.
20. 解:因为对任意的nÎN,点(n,S ),均在函数y =bx r(b0且b¹1,b,r均为常数)的图像上.所以得
n
S =bn r,
n
当n=1时,a =S =br,
1 1
当n³2时,a =S -S =bn r-(bn-1r)=bn -bn-1 =(b-1)bn-1,
n n n-1
当n=2时,a =(b-1)b
2
a b(b-1)
又因为{a }为等比数列, 所以 2 =b,即 =b解得r =-1
n a br
1
(2)由(1)知,nÎN,a =(b-1)bn-1 =2n-1,
n
n1 n1 n1
所以 b = = =
n 4a 4´2n-1 2n1
n
2 3 4 n1
T = ,
n 22 23 24 L 2n1
1 2 3 4 n n1
T =
2 n 23 24 25 L 2n1 2n2
两式相减,得
1 1
´(1- )
1 2 1 1 1 1 n1 1 23 2n-1 n1
T = - = -
2 n 22 23 24 25 L 2n1 2n2 2 1 2n2
1-
2
第- 9 -页 | 共13页3 1 n1
= - -
4 2n1 2n2
3 1 n1 3 n3
所以T = - - = -
n 2 2n 2n1 2 2n1
【命题立意】:本题主要考查了等比数列的定义,通项公式,以及已知S 求a 的基本题型,并运用错位相减法
n n
求出一等比数列与一等差数列对应项乘积所得新数列的前n项和T .
n
21. 解: (1)由已知得 f '(x)=ax2 2bx1,令 f'(x) =0,得ax2 2bx1=0,
f(x)要取得极值,方程ax2 2bx1=0必须有解,
所以△=4b2 -4a0,即b2 a, 此时方程ax2 2bx1=0的根为
-2b- 4b2 -4a -b- b2 -a -2b 4b2 -4a -b b2 -a
x = = ,x = = ,
1 2a a 2 2a a
所以 f '(x)=a(x-x )(x-x )
1 2
当a 0时,
x (-∞,x ) x (x ,x ) x (x ,+∞)
1 1 1 2 2 2
f '(x) + 0 - 0 +
f(x) 增函数 极大值 减函数 极小值 增函数
所以 f(x)在x , x 处分别取得极大值和极小值.
1 2
当a <0时,
x (-∞,x ) x (x ,x ) x (x ,+∞)
2 2 2 1 1 1
f '(x) - 0 + 0 -
f(x) 减函数 极小值 增函数 极大值 减函数
所以 f(x)在x , x 处分别取得极大值和极小值.
1 2
综上,当a,b满足b2 a时, f(x)取得极值
(2)要使 f(x)在区间(0,1]上单调递增,需使 f '(x)=ax2 2bx1³0在(0,1]上恒成立.
ax 1 ax 1
即b³- - , xÎ(0,1]恒成立, 所以b³(- - )
2 2x 2 2x max
1
a(x2 - )
ax 1 a 1 a
设g(x)=- - ,g'(x)=- = ,
2 2x 2 2x2 2x2
第- 10 -页 | 共13页1 1
令g'(x)=0得x= 或x=- (舍去),
a a
1 1 ax 1
当a 1时,0< <1,当xÎ(0, )时g'(x)0,g(x)=- - 单调增函数;
a a 2 2x
1 ax 1
当xÎ( ,1]时g'(x)<0,g(x)=- - 单调减函数,
a 2 2x
1 1
所以当x= 时,g(x)取得最大,最大值为g( )=- a.
a a
所以b³- a
1 ax 1
当0