试卷类型:B
绝密★启用前
2011年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
数学(文科)
本试题共4页,21小题,满分150分,考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座
位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。将条形
码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域
内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅
笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.作答选做题时,请先用2B铅笔填涂选做题的题号对应的信息点,再作答。漏涂、错
涂、多涂的,答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
1
参考公式:锥体体积公式V = Sh,其中S为锥体的底面积,h为锥体的高.
3
n
å(x -x)(y - y)
i i
线性回归方程y =bx+a 中系数计算公式b = i=1 ,a = y-bx,
n
å(x -x)2
i
i=1
1
样本数据x ,x , ,x 的标准差,s = [(x -x)2 +(x -x)2 + +(x -x)2],
1 2 L n n 1 2 L n
其中x,y表示样本均值.
n是正整数,则an -bn =(a-b)(an-1+an-2b+ +abn-2 +bn-1).
L
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,满分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.设复数z满足iz =1,其中i为虚数单位,则z =
A.-i B.i C.-1 D.1
1 -i
【解析】A.由题得z = = =-i所以选A.
i i´(-i)
2.已知集合A={(x,y)|x,y为实数,且x2 + y2 =1},B={(x,y)|x,y为实数,且x+ y =1},
则AÇB的元素个数为
A.4 B.3 C.2 D.1
第1页 | 共13页x2 + y2 =1 x =1 x =0
【解析】C.方法一:由题得 或 ,A B ={(x,y)|(1,0),(0,1)},所
x+ y =1 y =0 y =1
以选C.
方法二:直接作出单位圆x2 + y2 =1和直线x+ y =1,观察得两曲线有两个交点,所以选C.
3.已知向量a =(1,2),b=(1,0),c =(3,4).若l为实数,(a+lb)∥c,则l=
1 1
A. B. C.1 D.2
4 2
r r r
【解析】B.a+lb =(1,2)+(l,0) =(1+l,2),(a+lb)//c
1
(1+l)´4-2´3=0 l=
2
所以选B.
1
4.函数 f(x)= +lg(1+x)的定义域是
1-x
A.(-¥,-1) B.(1,+¥) C.(-1,1)È(1,+¥) D.(-¥,+¥)
1-x 0
【解析】C.由题得 x -1且x 1 函数的定义域为(-1,1) (1,+¥),所以选
x+10
C.
5.不等式2x2 -x-10的解集是
1 1
A.(- ,1) B.(1,+¥) C.(-¥,1)È(2,+¥) D.(-¥,- )È(1,+¥)
2 2
1
【解析】D由题得2x2 -x-10Þ(x-1)(2x+1)0Þ x<- 或x1,则不等式的解集为
2
1
(-¥,- )È(1,+¥)
2
0≤x≤ 2
ï
6.已知平面直角坐标系xOy上的区域D由不等式组y≤2 给定.若M(x,y)为D上的动
ï
x≤ 2y
uuuur uuur
点,点A 的坐标为( 2,1),则z =OM ×OA的最大值为
A.3 B.4 C.3 2 D.4 2
【解析】B由题知不等式组表示的平面区域D是如图中的梯形OABC,
uuuur uuur uuuur uuur uuuur uuur
z =OM ×OA=|OM |×|OA|cosÐAOM = 3|OM |cosÐAOM = 3|ON |,所以就是求|ON |
第2页 | 共13页的最大值,|ON |表示OM在OA方向上的投影,数形结合观察得当点M在点B的地方时,|ON |才
最大。
2 2
2 2 3 + 6 -12 2
在DAOM中,OA= 2 +1= 3,OB= 2 +4= 6,AB=2-1=1,cosÐAOM = = 2
2 3 6 3
g g
2
,所以z = 3 6 2 = 4,所以选择B
max 3
7.正五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个正
五棱柱对角线的条数共有
A.20 B.15 C.12 D.10
【解析】D正五棱柱中,上底面中的每一个顶点均可与下底面中的两个顶点构成对角线,所以一个
正五棱柱对角线的条数共有5´2=10条
8.设圆C与圆x2 +(y-3)2 =1外切,与直线y =0相切,则C的圆心轨迹为
A.抛物线 B.双曲线 C.椭圆 D.圆
【解析】A.设圆C圆心C(x,y),半径为R,A(0,3),点C到直线y=0的距离为|CB|,由题得
1
|CA|= R+1= y+1 x2 +(y-3)2 = y+1 y = x2 +1,所以圆C的圆心C轨迹是抛物线,
8
所以选A.
9.如图1 ~
3,某几何体的正视图(主视图),侧视图 (左视图)和俯视图分别
是等边三角形,等腰三角形和菱形,则该 几何体的
体积为
2 3
A.4 3 B.4
C.2 3 D.2
2
正视图 侧视图
图1 图2
2
第3页 | 共13页
俯视图
图3【解析】C.由题得该几何体是如图所示的四棱锥P-ABCD,
2 1 1
AO = 22 -1 = 3,棱锥的高h = PO = 2 3 -3 = 12-3 =3 V = ´ ´2´ 3´2´3= 2 3,
3 2
所以选择C.
10.设 f(x),g(x),h(x)是R上的任意实值函数,如下定义两个函数(f g) (x)和(f g) (x):对
o g
任意xÎR,(f g) (x) = f(g(x));(f g) (x) = f(x)g(x),则下列等式恒成立的是
o g
A.( (f g) h ) (x) = ( (f h) (g h) ) (x)
o g g o g
B.( (f g) h ) (x) = ( (f h) (g h) ) (x)
g o o g o
C.( (f g) h ) (x) = ( (f g) (g h) ) (x)
o o o o o
D.( (f g) h ) (x) = ( (f g) (g h) ) (x)
g g g g g
【解析】B.对A选项 ( (f g) h ) (x) = (f g) (x)h(x) = f(g(x))h(x)
o g o
( (f h) (g h) ) (x) = (f h) ( (g h)(x) ) = (f h) ( (g(x) h(x) )
g o g g g g g
= f(g(x) h(x))h(g(x) h(x)),故排除A
g g
对B选项 ( (f g) h ) (x) = (f g)(h(x))= f(h(x))g(h(x))
g o g
( (f h) (g h) ) (x) = (f h)(x)(g h)(x) = f(h(x))g(h(x)),故选B
o g o o o
对C选项 ( (f g) h ) (x) = (f g)(h(x)) = f(g(h(x)))
o o o
( (f g) (g h) ) (x) = (f g)((g h)(x))=(f g)(g(h(x)))
o o o o o o
= f(g(g(h(x)))),故排除C
对D选项 ( (f g) h ) (x) = (f g)(x)h(x)= f(x)g(x)h(x)
g g g
( (f g) (g h) ) (x) = (f g)(x)(g h)(x)= f(x)g(x)g(x)h(x),故排除D
g g g g g
二、填空题:本大题共5小题,考生作答4小题,每小题5分,满分20分.
(一)必做题(9 ~ 13题)
第4页 | 共13页11.已知{a }是递增的等比数列,若a =2,a -a =4,则此数列的公比q=
n 2 4 3
.
【解析】2.
a -a =4Þa q2 -a q =4Þ2q2 -2q-4=0Þ2(q-2)(q+1)=0 Þq =2或q=-1
4 3 2 2
∵{a }是递增的等比数列,∴q=2
n
12.设函数 f(x)= x3cosx+1.若 f(a)=11,则 f(-a)= .
【解析】-9
f(a)=a3cosa+1=11,即 f(a)=a3cosa =10,
则 f(-a)=(-a)3cos(-a)+1=-a3cosa+1=-10+1=-9
13.为了解篮球爱好者小李的投篮命中率与打篮球时间之间的关系,下表记录了小李某月1号到5号
每天打篮球时间x(单位:小时)与当天投篮命中率y之间的关系:
时间x 1 2 3 4 5
命中率y 0.4 0.5 0.6 0.6 0.4
小李这5天的平均投篮命中率为
;用线性回归分析的方法,预测小李该月6号打6小时篮球的投篮命中率为 .
0.4+0.5+0.6+0.6+0.4
【解析】0.5;0.53由题得小李这 5天的平均投篮命中率为 =0.5
5
1+2+3+4+5 0.4+0.5+0.6+0.6+0.4
x = =3,y = =0.5
5 5
Ù (1-3)(0.4-0.5)+(2-3)(0.5-0.5)+(3-3)(0.6-0.5)+(4-3)(0.6-0.5)+(5-3)(0.4-0.5)
b= =0.01
(1-3)2 +(2-3)2 +(3-3)2 +(4-3)2 +(5-3)2
Ù Ù Ù Ù Ù Ù
a= y-bx=0.5-0.013=0.47 y =bx+a=0.01x+0.47 x=6时,y =0.016+0.47=0.53
g g
第6个同学6号打篮球6个小时投篮的命中率为0.53.
(二)选做题(14 ~ 15题,考生只能从中选做一题)
ïx = 5cosq
14.(坐标系与参数方程选做题)已知两曲线参数方程分别为 (0≤q<p)和
ïy = sinq
5
ïx= t2
4 (tÎR),它们的交点坐标为___________.
ï y =t
第5页 | 共13页2 5
【解析】(1, ).
5
5
ïx = 5cosq x2 ïx= t2
表示椭圆 + y2 =1(- 5 < x£ 5且0£ y£1), 4 表示抛物线
ïy = sinq 5 ï y =t
4
y2 = x
5
x2
+ y2 =1(- 5 < x£ 5且0£ y£1)
ï
ï 5
Þ x2 +4x-5=0Þ x=1或x=-5(舍去),
4
ï y2 = x
ï 5
D C
2 5
又因为0£ y£1,所以它们的交点坐标为(1, )
5
E F
15.(几何证明选讲选做题)如图4,在梯形ABCD中,AB∥CD,
AB=4,CD=2,E,F分别为AD,BC上的点,且EF =3,
A B
图4
EF ∥AB,则梯形ABFE与梯形EFCD的面积比为________.
P
7
【解析】 如图,延长AD,BC,AD BC = P
5
CD 2 S 4
∵ = ,∴ DPCD =
EF 3 S 9
DPEF
D C
CD 2 S 4
∵ = ,∴ DPCD =
AB 4 S 16
DPEF
E F
S 7
∴ 梯形ABEF =
S 5
梯形EFCD A B
三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.
16.(本小题满分12分)
1 p
已知函数 f(x)=2sin( x- ),xÎR.
3 6
(1)求 f(0)的值;
é pù p 10 6
(2)设a,bÎ 0, , f(3a+ )= , f(3b+2p)= ,求sin(a+b)的值.
ê ú
ë 2û 2 13 5
第6页 | 共13页p
【解析】(1) f(0)=2sin(- )=-1
6
p 1 p p 10 5
(2) f(3a+ )=2sin[ (3a+ )- ]=2sina= ,即sina=
2 3 2 6 13 13
1 p p 6 3
f(3b+2p)=2sin[ (3b+2p)- ]=2sin(b+ )= ,即cosb=
3 6 2 5 5
é pù
∵a,bÎ 0, ,
ê ú
ë 2û
12 4
∴cosa= 1-sin2a= ,sinb= 1-cos2b=
13 5
5 3 12 4 63
∴sin(a+b)=sinacosb+cosasinb= ´ + ´ =
13 5 13 5 65
17.(本小题满分13分)
在某次测验中,有6位同学的平均成绩为75分.用x 表示编号为n (n=1,2, ,6)的同学所得
n L
成绩,且前5位同学的成绩如下:
编号n 1 2 3 4 5
成绩x 70 76 72 70 72
n
(1)求第6位同学的成绩x ,及这6位同学成绩的标准差s;
6
(2)从前5位同学中,随机地选2位同学,求恰有1位同学成绩在区间(68,75)中的概率.
1
【解析】(1) (70+76+72+70+72+x )=75,解得x =90
6 6 6
1 1
标准差s = [(x -x)2 +(x -x)2 + +(x -x)2] = (52 +12 +32 +52 +32 +152) =7
6 1 2 L 6 6
(2)前5位同学中随机选出的2位同学记为(a,b),a,bÎ{1,2,3,4,5}且ab
则基本事件有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)
共10种
这5位同学中,编号为1、3、4、5号的同学成绩在区间(68,75)中
设A表示随机事件“从前5位同学中随机选出2位同学,恰有1位同学成绩在区间(68,75)中”
4 2
则A中的基本事件有(1,2)、(2,3)、(2,4)、(2,5)共4种,则P(A)= =
10 5
18.(本小题满分13分)
图5所示的几何体是将高为2,底面半径为1的直圆柱沿过轴的平面切开后,将其中一半沿切面
向右水平平移后得到的.A,A¢,B,B¢分别为CD,C¢D¢,DE,D¢E¢的中点,O,O¢,O ,O¢分别
1 1 2 2
为CD,C¢D¢,
DE,D¢E¢的中点.
(1)证明:O¢,A¢,O ,B四点共面;
1 2
第7页 | 共13页(2)设G为AA¢中点,延长A¢O¢到H¢,使得O¢H¢= A¢O¢.证明:BO¢ ^平面H¢B¢G
1 1 1 2
.
A¢ A¢
O¢ D¢ O¢ E¢ O¢ D¢ O¢ E¢
C¢ 1 2 C¢ 1 2
H¢ H¢
B¢ B¢
G G
A A
C O D O E C O D O E
1 2 1 2
B H B
图5
【解析】证明:(1)连接BO , O O¢,
2 2 2
依题意得O,O¢,O ,O¢是圆柱底面圆的圆心
1 1 2 2
∴CD,C¢D¢,DE,D¢E¢是圆柱底面圆的直径
∵A¢,B,B¢分别为C¢D¢,DE,D¢E¢的中点
∴ÐA¢O¢D¢=ÐB¢O¢D¢=90o
1 2
∴A¢O¢∥BO¢
1 2
∵BB¢ //O O¢,四边形O O¢B¢B是平行四边形
2 2 2 2
∴BO ∥BO¢
2 2
∴A¢O¢∥BO
1 2
∴O¢,A¢,O ,B四点共面
1 2
(2)延长A¢O 到H ,使得O¢H = AO¢,连接HH¢,HO¢,HB
1 1 1 1
∵O¢H¢= A¢O¢
1 1
∴O¢H¢//O¢B¢,四边形O¢O¢B¢H¢是平行四边形
1 2 1 2
第8页 | 共13页∴O¢O¢∥H¢B¢
1 2
∵O¢O¢ ^O O¢,O¢O¢ ^ B¢O¢,O O¢ B¢O¢ =O¢
1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2
∴O¢O¢ ^面O O¢B¢B
1 2 2 2
∴H¢B¢^面O O¢B¢B,BO¢ Ì面O O¢B¢B
2 2 2 2 2
∴BO¢ ^ H¢B¢
2
易知四边形AA¢H¢H 是正方形,且边长AA¢=2
HH¢ A¢G 1
∵tanÐHO¢H¢= =2,tanÐA¢H¢G = =
1 O¢H¢ A¢H¢ 2
1
∴tanÐHO¢H¢×tanÐA¢H¢G =1
1
∴ÐHO¢H¢+ÐA¢H¢G =90o
1
∴HO¢ ^ H¢G
1
易知O¢O¢ //HB,四边形O¢O¢BH 是平行四边形
1 2 1 2
∴BO¢∥HO¢
2 1
∴BO¢ ^ H¢G,H¢G H¢B¢= H¢
2
∴BO¢ ^平面H¢B¢G.
2
19.(本小题满分14分)
设a0,讨论函数 f(x)=lnx+a(1-a)x2 -2(1-a)x的单调性.
【解析】解:函数 f(x)的定义域为(0,+¥)
1 2a(1-a)x2 -2(1-a)x+1
f¢(x)= +2a(1-a)x-2(1-a)=
x x
令g(x)=2a(1-a)x2 -2(1-a)x+1
D=4(1-a)2 -8a(1-a)=12a2 -16a+4=4(3a-1)(a-1)
1 1-a± (3a-1)(a-1)
① 当0<a< 时,D0,令 f¢(x)=0,解得x=
3 2a(1-a)
第9页 | 共13页1-a- (3a-1)(a-1) 1-a+ (3a-1)(a-1)
则当0< x< 或x 时, f¢(x)0
2a(1-a) 2a(1-a)
1-a- (3a-1)(a-1) 1-a+ (3a-1)(a-1)
当 < x< 时, f¢(x)<0
2a(1-a) 2a(1-a)
1-a- (3a-1)(a-1) 1-a+ (3a-1)(a-1)
则 f(x)在(0, ),( ,+¥)上单调递增,
2a(1-a) 2a(1-a)
1-a- (3a-1)(a-1) 1-a+ (3a-1)(a-1)
在( , )上单调递减
2a(1-a) 2a(1-a)
1
② 当 £a£1时,D£0, f¢(x)³0,则 f(x)在(0,+¥)上单调递增
3
1-a± (3a-1)(a-1)
③ 当a1时,D0,令 f¢(x)=0,解得x=
2a(1-a)
1-a- (3a-1)(a-1)
∵x0,∴x=
2a(1-a)
1-a- (3a-1)(a-1)
则当0< x< 时, f¢(x)0
2a(1-a)
1-a- (3a-1)(a-1)
当x 时, f¢(x)<0
2a(1-a)
1-a- (3a-1)(a-1) 1-a- (3a-1)(a-1)
则 f(x)在(0, )上单调递增,在( ,+¥)上单
2a(1-a) 2a(1-a)
调递减
20.(本小题满分14分)
nba
设b0,数列{a }满足a =b,a = n-1 (n≥2).
n 1 n a +n-1
n-1
(1)求数列{a }的通项公式;
n
(2)证明:对于一切正整数n,2a ≤bn+1+1.
n
nba
【解析】(1)解:∵a = n-1
n a +n-1
n-1
a ba
∴ n = n-1
n a +n-1
n-1
第10页 | 共13页n 1 n-1 1
∴ = × +
a b a b
n n-1
n n-1 n
① 当b=1时, - =1,则{ }是以1为首项,1为公差的等差数列
a a a
n n-1 n
n
∴ =1+(n-1)´1=n,即a =1
a n
n
n 1 1 n-1 1
② 当b0且b1时, + = ( + )
a 1-b b a 1-b
n n-1
n 1 1
当n=1时, + =
a 1-b b(1-b)
n
n 1 1 1
∴{ + }是以 为首项, 为公比的等比数列
a 1-b b(1-b) b
n
n 1 1 1
∴ + = ×( )n
a 1-b 1-b b
n
n 1 1 1-bn
∴ = - =
a (1-b)bn 1-b (1-b)bn
n
n(1-b)bn
∴a =
n 1-bn
n(1-b)bn
ï , b0且b1
综上所述a = 1-bn
n
ï 1, b=1
(2)证明:① 当b=1时,2a =bn+1+1=2;
n
② 当b0且b1时,1-bn =(1-b)(1+b+ +bn-2 +bn-1)
L
2n(1-b)bn
要证2a £bn+1+1,只需证 £bn+1+1,
n 1-bn
2n(1-b) 1
即证 £b+
1-bn bn
2n 1
即证 £b+
1+b+ +bn-2 +bn-1 bn
L
1
即证(b+ )(1+b+ +bn-2 +bn-1)³2n
L
bn
第11页 | 共13页1 1 1 1
即证(b+b2 + +bn-1+bn)+( + + + + )³2n
L L
bn bn-1 b2 b
1 1 1 1
∵(b+b2 + +bn-1+bn)+( + + + + )
L L
bn bn-1 b2 b
1 1 1 1
=(b+ )+(b2 + )+ +(bn-1+ )+(bn + )
L
b b2 bn-1 bn
1 1 1 1
³2 b× +2 b2× + +2 bn-1× +2 bn× =2n,∴原不等式成立
L
b b2 bn-1 bn
∴对于一切正整数n,2a ≤bn+1+1.
n
21.(本小题满分14分)
在平面直角坐标系xOy上,直线l:x=-2交x轴于点A.设P是l上一点,M 是线段OP
的垂直平分线上一点,且满足ÐMPO=ÐAOP.
(1)当点P在l上运动时,求点M 的轨迹E的方程;
(2)已知T(1,-1),设H 是E上动点,求 HO + HT 的最小值,并给出此时点H 的坐标;
(3)过点T(1,-1)且不平行于y轴的直线l 与轨迹E有且只有两个不同的交点,求直线l 的
1 1
斜率k的取值范围.
【解析】解:(1)如图所示,连接OM ,则 PM = OM
l
y
∵ÐMPO=ÐAOP,
P
M
∴动点M 满足MP^l 或M 在x的负半轴上,设M(x,y)
M
① 当MP^l 时, MP = x+2 , OM = x2 + y2 A O x
x+2 = x2 + y2 ,化简得y2 =4x+4 (x³-1) x=-2
② 当M 在x的负半轴上时,y =0 (x<-1)
综上所述,点M 的轨迹E的方程为y2 =4x+4 (x³-1)或y =0 (x<-1)
(2)由(1)知M 的轨迹是顶点为(-1,0),焦点为原点的抛物线和x的负半轴y =0
(x<-1)
① 若H 是抛物线上的动点,过H 作HN ^l于N
由于l是抛物线的准线,根据抛物线的定义有 HO = HN
l
y
则 HO + HT = HN + HT N H
当N,H,T 三点共线时, HN + HT 有最小值TN =3
H
O x
第12页 | 共13页 N g T
H
x=-23
求得此时H 的坐标为(- ,-1)
4
② 若H 是x的负半轴y =0 (x<-1)上的动点
显然有 HO + HT 3
3
综上所述, HO + HT 的最小值为3,此时点H 的坐标为(- ,-1)
4 l
y 1
1
l
(3)如图,设抛物线顶点A(-1,0),则直线AT 的斜率k =-
1
AT 2
l
∵点T(1,-1)在抛物线内部, 1
A O x
T
g
∴过点T 且不平行于x,y轴的直线l 必与抛物线有两个交点
1
则直线l 与轨迹E的交点个数分以下四种情况讨论:
1
1
① 当k £- 时,直线l 与轨迹E有且只有两个不同的交点
2 1
1
② 当- <k <0时,直线l 与轨迹E有且只有三个不同的交点
2 1
③ 当k =0时,直线l 与轨迹E有且只有一个交点
1
④ 当k 0时,直线l 与轨迹E有且只有两个不同的交点
1
1
综上所述,直线l 的斜率k的取值范围是(-¥,- ] (0,+¥)
1 2
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