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2012上海高考数学试题(文科)答案与解析
一、填空题(本大题共有14题,满分56分)
3i
1.计算: = (i为虚数单位).
1i
【答案】 1-2i
3i (3i)(1i)
【解析】 = =1-2i
1i (1i)(1i)
【点评】本题着重考查复数的除法运算,首先将分子、分母同乘以分母的共轭复数,
净分母实数化即可。
2.若集合A{x|2x10},B {x| x 1},则A B= .
ì 1 ü
【答案】 íx| x1ý
î 2 þ
1
【解析】由集合A可得:x> ,由集合B可得:-1<经<1,所以,A B=
2
ì 1 ü
íx| x1ý
î 2 þ
【点评】本题考查集合的概念和性质的运用,同时考查了一元一次不等式和绝对值不
等的解法,解决此类问题,首先分清集合的元素的构成,然后,借助于数轴可得。
sinx 2
3.函数 f(x) 的最小正周期是 .
1 cosx
【答案】p
1
【解析】根据韪得: f(x)sinxcosx2 sin2x2
2
【点评】本题主要考查行列式的基本运算、三角函数的周期性、二倍角公式.考纲中明
确要求掌握二阶行列式的运算性质,属于容易题,难度较小.
4.若 是直线 的一个方向向量,则 的倾斜角的大小为
(结果用反三角函数值表示).
【答案】
1 1
【解析】设直线的倾斜角为,则tan ,arctan .
2 2
第1页 | 共13页【点评】本题主要考查直线的方向向量、直线的倾斜角与斜率的关系、反三角函数的
表示.直线的倾斜角的取值情况一定要注意,属于低档题,难度较小.
5.一个高为2的圆柱,底面周长为2p,该圆柱的表面积为 .
【答案】6p
【解析】根据该圆柱的底面周长得底面圆的半径为r 1,所以该圆柱的表面积为:
S 2prl 2pr2 4p2p6p.
圆柱表
【点评】本题主要考查空间几何体的表面积公式.审清题意,所求的为圆柱的表面积,
不是侧面积,也不是体积,其次,对空间几何体的表面积公式要记准记牢,属于中低
档题.
6.方程4x 2x130的解是
.
【答案】log 3
2
【解析】根据方程4x 2x1 30,化简得(2x)2 22x 30,令
2x tt 0
,
则原方程可化为t2 2t 30,解得 t 3或t 1 舍 ,即
2x 3,x log 3.所以原方程的解为log 3 .
2 2
【点评】本题主要考查指数型方程、指数的运算、指数与对数形式的互化、换元法在
求解数学问题中的运用.本题容易产生增根,要注意取舍,切勿随意处理,导致不必要
的错误.本题属于中低档题目,难度适中.
1
7.有一列正方体,棱长组成以1为首项、 为公比的等比数列,体积分别记为
2
V,V ,...,V ,...,则lim(V V ...V ) .
1 2 n 1 2 n
n®¥
8
【答案】
7
1
【解析】由正方体的棱长组成以1为首项, 为公比的等比数列,可知它们的体积则
2
1
组成了一个以1为首项, 为公比的等比数列,因此,
8
第2页 | 共13页1 8
l n i ® m ¥ (V 1 V 2 V n ) 1 7 .
1
8
【点评】本题主要考查无穷递缩等比数列的极限、等比数列的通项公式、等比数列的
定义.考查知识较综合.
6
æ 1ö
8.在ç x ÷ 的二项式展开式中,常数项等于 .
è xø
【答案】20
【解析】根据所给二项式的构成,构成的常数项只有一项,就是
1
T C3x3( )3 20 .
4 6 x
【点评】本题主要考查二项式定理.对于二项式的展开式要清楚,特别注意常数项的构
成.属于中档题.
9.已知y f(x)是奇函数,若g(x) f(x)2且g(1)1,则g(1) .
【答案】3
【解析】因为函数y f(x)为奇函数,所以有 f(x) f(x),即
g(1) f(1)2,又g(1) 1,所以,f(1) 1,
f(1) f(1) 1,g(1) f(1)2123 .
【点评】本题主要考查函数的奇偶性.在运用此性质解题时要注意:函数y f(x)为
奇函数,所以有 f(x) f(x)这个条件的运用,平时要加强这方面的训练,本题
属于中档题,难度适中.
10.满足约束条件 x 2 y £2的目标函数z yx的最小值是 .
【答案】2
ìx³0, ìx³0, ìx£0,
ï ï ï
【解析】根据题意得到íy³0, 或íy£0, 或íy³0, 或
ï ï ï
x2y£2; x2y£2; x2y£2;
î î î
第3页 | 共13页ìx£0,
ï
íy£0,
ï
x2y³2.
î
其可行域为平行四边形ABCD区域,(包括边界)目标函数可以化成y x z,
z 的最小值就是该直线在y轴上截距的最小值,当该直线过点A(2,0)时, z 有最小
值,此时z 2 .
min
6
4
2
B
y=x+z
10 5 C A 5 10
D
2
4
6
【点评】本题主要考查线性规划问题,准确画出可行域,找到最优解,分析清楚当该
直线过点A(2,0)时, z 有最小值,此时z 2
min
,这是解题的关键,本题属于中档题,难度适中.
11.三位同学参加跳高、跳远、铅球项目的比赛,若每人只选择一个项目,则有且仅有
两位同学选择的项目相同的概率是 (结果用最简分数表示).
2
【答案】
3
【解析】一共有27种取法,其中有且只有两个人选择相同的项目的取法共有18种,所
2
以根据古典概型得到此种情况下的概率为 .
3
【点评】本题主要考查排列组合概率问题、古典概型.要分清基本事件数和基本事件总
第4页 | 共13页数.本题属于中档题.
12.在矩形ABCD中,边AB、AD的长分别为2、1,若M 、N 分别是边BC、
uuuur uuur
BM CN
uuuur uuur
CD上的点,且满足
uuur
uuur
,则AM AN的取值范围是
BC CD
【答案】 1,4
【解析】以向量AB所在直线为x轴,以向量AD所在直线为y轴建立平面直角坐标系
,如图所示,因为AB 2,AD 1,所以 A(0,0),B(2,0),C(2,1)D(0,1). 设
2x
M(2,b),N(x,1),(0£ x £ 2),根据题意,b ,所以
2
® ® 2x
AN (x,1),AM (2, ).
2
® ® 3 3
所以AM AN x1 0£ x £ 2 ,所以1£ x1£ 4, 即
2 2
® ®
1£ AM AN £ 4.
6
4
2
D N C
M
10 5 A B 5 10
2
4
6
【点评】本题主要考查平面向量的基本运算、概念、平面向量的数量积的运算律.做题
时,要切实注意条件的运用.本题属于中档题,难度适中.
1
13.已知函数y f(x)的图像是折线段ABC,其中A(0,0)、B( ,1)、C(1,0)
2
,函数y xf(x)(0£ x£1)的图像与x轴围成的图形的面积为 .
第5页 | 共13页1
【答案】
4
ì 1
2x,0£ x£
ï
ï 2
【解析】根据题意,得到 f(x)í ,
1
ï
2x2, x£1
p
ïî 2
ì 1
2x2,0£ x £
ï
ï 2
从而得到y xf(x) í 所以围成的面积为
1
ï 2x2 2x, x £1
ï p
î 2
1 1 1 1
S 22xdx (2x2 2x)dx ,所以围成的图形的面积为 .
1
0 4 4
2
【点评】本题主要考查函数的图象与性质,函数的解析式的求解方法、定积分在求解
平面图形中的运用.突出体现数形结合思想,本题综合性较强,需要较强的分析问题和
解决问题的能力,在以后的练习中加强这方面的训练,本题属于中高档试题,难度较
大.
1
14.已知 f(x) ,各项均为正数的数列 a 满足a 1,a f(a ),
1x n 1 n2 n
若a a ,则a a 的值是 .
2010 2012 20 11
313 5
【答案】
26
1 1
【解析】据题 f(x) ,并且a f(a ),得到a ,
1 x n2 n n2 1a
n
1 1
a 1,a ,a a ,得到 a ,解得
1 3 2 2010 2012 1a 2010
2010
5 1
a (负值舍去).依次往前推得到
2010 2
313 5
a a .
20 11 26
【点评】本题主要考查数列的概念、组成和性质、同时考查函数的概念.理解条件
第6页 | 共13页a f(a )是解决问题的关键,本题综合性强,运算量较大,属于中高档试题.
n2 n
二、选择题(本大题共有4题,满分20分)
15.若1 2 i是关于x的实系数方程x2 bxc0的一个复数根,则( )
A.b2,c3 B.b2,c1 C.b2,c1 D.b2,c3
【答案】 D
【解析】根据实系数方程的根的特点知1 2i也是该方程的另一个根,所以
1 2i1 2i 2 b,即b 2,(1 2i)(1 2i) 3c,故答
案选择D.
【点评】本题主要考查实系数方程的根的问题及其性质、复数的代数形式的四则运算.
属于中档题,注重对基本知识和基本技巧的考查,复习时要特别注意.
16.对于常数m、n,“mn0”是“方程mx2 ny2 1的曲线是椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
ìm0,
ï
【解析】方程mx2 ny2 1的曲线表示椭圆,常数常数m,n的取值为ín0, 所
ï
m¹n,
î
以,由mn0得不到程mx2 ny2 1的曲线表示椭圆,因而不充分;反过来,根
据该曲线表示椭圆,能推出mn0,因而必要.所以答案选择B.
【点评】本题主要考查充分条件和必要条件、充要条件、椭圆的标准方程的理解.根据
方程的组成特征,可以知道常数m,n的取值情况.属于中档题.
17.在△ABC中,若sin2 Asin2 Bsin2C,则△ABC的形状是(
)
A.钝角三角形 B、.直角三角形 C.锐角三角形 D.不能确定
【答案】 A
a b c
【解析】由正弦定理,得 sin A, sinB, sinC, 代入得到
2R 2R 2R
第7页 | 共13页a2 b2 c2
,
a2 b2 c2
由余弦定理的推理得cosC 0,所以C为钝角,所以该三角形为钝
2ab
角三角形.故选择A.
【点评】本题主要考查正弦定理及其推理、余弦定理的运用.主要抓住所给式子的结构
来选择定理,如果出现了角度的正弦值就选择正弦定理,如果出现角度的余弦值就选
择余弦定理.本题属于中档题.
p 2p np
18.若S sin sin ...sin (nÎN* ),则在S ,S ,...,S 中,
n 7 7 7 1 2 100
正数的个数是( )
A.16 B.72 C.86 D.100
【答案】C
【解析】依据正弦函数的周期性,可以找其中等于零或者小于零的项.
【点评】本题主要考查正弦函数的图象和性质和间接法解题.解决此类问题需要找到规
律,从题目出发可以看出来相邻的14项的和为0,这就是规律,考查综合分析问题和解
决问题的能力.
三、解答题(本大题共有5题,满分74分)
19.如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,D是
P
p
PC的中点.已知∠BAC= ,AB=2,AC=2 3,
2
PA=2.求: D
A
(1)三棱锥P-ABC的体积;(6分)
(2)异面直线BC与AD所成的角的大小(结果用反三
B C
角函数值表示).(6分)
[解](1)S 122 3 2 3, 2分
ABC 2
三棱锥P-ABC的体积为
V 1S PA 12 32 4 3 . 6分 P
3 ABC 3 3
(2)取PB的中点E,连接DE、AE,则
ED∥BC,所以∠ADE(或其补角)是异面直线 E D
A
BC与AD所成的角. 8分
在三角形ADE中,DE=2,AE= 2,AD=2,
B C
第8页 | 共13页cosADE 22222 3 ,所以∠ADE=arccos3.
222 4 4
因此,异面直线BC与AD所成的角的大小是arccos3. 12分
4
【点评】本题主要考查直线与直线、直线与平面的位置关系,考查空间想象能力和推
理论证能力.综合考查空间中两条异面直线所成的角的求解,同时考查空间几何体的
体积公式的运用.本题源于《必修2》立体几何章节复习题,复习时应注重课本,容易出
现找错角的情况,要考虑全面,考查空间想象能力,属于中档题.
20.已知函数 f(x)lg(x1).
(1)若0 f(12x) f(x)1,求x的取值范围;(6分)
(2)若g(x)是以2为周期的偶函数,且当0£ x£1时,有g(x) f(x),求函数
y g(x) (xÎ[1,2])的反函数.(8分)
ì22x 0
[解](1)由í ,得1 x1.
î x10
由0lg(22x)lg(x1)lg22x 1得1 22x 10.
x1 x1
……3分
因为x10,所以x122x10x10, 2 x 1.
3 3
ì1 x1
由í 得 2 x 1. ……6分
2 x 1 3 3
î
3 3
(2)当xÎ[1,2]时,2-xÎ[0,1],因此
y g(x) g(x2) g(2x) f(2x)lg(3x).
……10分
由单调性可得yÎ[0,lg2].
因为x 310y ,所以所求反函数是y 310x ,xÎ[0,lg2].
……14分
【点评】本题主要考查函数的概念、性质等基础知识以及数形结合思想,熟练掌握指
数函数、对数函数、幂函数的图象与性质是关键,属于中档题.
21.海事救援船对一艘失事船进行定位:以失事船的当前位置为原点,以正北方向为y
轴
正方向建立平面直角坐标系(以1海里为单位长度),则救援船恰在失事船的正南方向
12海 y
P
第9页 | 共13页 O x
A里A处,如图. 现假设:①失事船的移动路径可视为抛物线
y 12 x2 ;②定位后救援船即刻沿直线匀速前往救援;③救
49
援船出发t小时后,失事船所在位置的横坐标为7t .
(1)当t 0.5时,写出失事船所在位置P的纵坐标. 若此时
两船恰好会合,求救援船速度的大小和方向;(6分)
(2)问救援船的时速至少是多少海里才能追上失事船?(8分)
[解](1)t 0.5时,P的横坐标x =7t 7 ,代入抛物线方程y 12 x2
P 2 49
中,得P的纵坐标y =3. ……2分
P
由|AP|= 949 ,得救援船速度的大小为 949海里/时. ……4分
2
7
由tan∠OAP= 2 7 ,得∠OAP=arctan 7 ,故救援船速度的方向
312 30 30
为北偏东arctan 7 弧度. ……6分
30
(2)设救援船的时速为v海里,经过t小时追上失事船,此时位置为(7t,12t2).
由vt (7t)2 (12t2 12)2 ,整理得v2 144(t2 1)337.……10分
t2
因为t2 1 ³2,当且仅当t=1时等号成立,
t2
所以v2 ³1442337252 ,即v³25.
因此,救援船的时速至少是25海里才能追上失事船. ……14分
【点评】本题主要考查函数的概念、性质及导数等基础知识.选择恰当的函数模型是
解决此类问题的关键,属于中档题.考查灵活运算数形结合、分类讨论的思想方法进
行探究、分析与解决问题的能力.属于中档偏上题目,也是近几年高考的热点问题.
22.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:2x2 y2 1.
(1)设F是C的左焦点,M是C右支上一点.
若|MF|=2 2,求过M点的坐标;(5分)(2)过C的左顶点作C的两条渐近线的
平行线,求这两组平行线围成的平行四边形的
面积;(5分)
(3)设斜率为k (|k | 2)的直线l2交C于P、Q两点,若l与圆x2 y2 1相切,
求证:OP⊥OQ;(6分)
[解](1)双曲线C: x2 y2 1,左焦点F( 6,0).
1 2
2
设M(x, y),则|MF |2(x 6)2 y2 ( 3x 2)2 ,
2 2
……2分
由M是右支上一点,知x³ 2 ,所以|MF | 3x 2 2 2 ,得
2 2
第10页 | 共13页x 6 .
2
所以M( 6, 2). ……5分
2
(2)左顶点A( 2,0),渐近线方程:y 2x.
2
过A与渐近线y 2x平行的直线方程为:y 2(x 2),即
2
y 2x1.
ìy 2 x ïìx 2
解方程组í ,得í 4 .
îy 2 x1 ï
î
y 1
2
……8分
所求平行四边形的面积为S |OA|| y| 2 . ……10分
4
(3)设直线PQ的方程是y kxb.因直线与已知圆相切,故 |b| 1,
k21
即b2 k2 1 (*).
ì y kxb
由í ,得(2k2)x2 2kbxb2 10.
î2x2 y2 1
ïìx x 2kb
设P(x, y)、Q(x , y),则í
1 2 2k2
.
1 1 2 2 ï x x 1b2
î 1 2 2k2
y y (kx b)(kx b),所以
1 2 1 2
OPOQ x x y y (1k2)x x kb(x x )b2
1 2 1 2 1 2 1 2
(1k2)(1b2) 2k2b2 1b2k2 .
2k2 2k2 2k2
由(*)知OPOQ 0,所以OP⊥OQ. ……16分
【点评】本题主要考查双曲线的概念、标准方程、几何性质及其直线与双曲线的关系
.特别要注意直线与双曲线的关系问题,在双曲线当中,最特殊的为等轴双曲线,它
的离心率为 2 ,它的渐近线为y x,并且相互垂直,这些性质的运用可以大大
节省解题时间,本题属于中档题 .
23.对于项数为m的有穷数列数集{a
n
},记b
k
max{a
1
,a
2
,
,a
k
}(k=1,2,…,
m),即b
k
为a
1
,a
2
,
,a
k
中的最大值,并称数列{b
n
}是{a
n
}的控制数列.如1,3,2,5,5的控
制数列是
第11页 | 共13页1,3,3,5,5.
(1)若各项均为正整数的数列{a }的控制数列为2,3,4,5,5,写出所有的{a };(4
n n
分)
(2)设{b }是{a }的控制数列,满足a b C(C为常数,k=1,2,…,m)
n n k mk1
.
求证:b a (k=1,2,…,m);(6分)
k k
n(n1)
(3)设m=100,常数aÎ(1,1).若a an2 (1) 2 n,{b }是{a }的控制数
2 n n n
列,
求(b
1
a
1
)(b
2
a
2
)
(b
100
a
100
).
[解](1)数列{a }为:2, 3, 4, 5, 1;2, 3, 4, 5, 2;2, 3, 4, 5, 3;
n
2, 3, 4, 5, 4;2, 3, 4, 5, 5. ……4分
(2)因为b
k
max{a
1
,a
2
,
,a
k
},b
k1
max{a
1
,a
2
,
,a
k
,a
k1
},
所以b ³b . ……6分
k1 k
因为a b C,a b C,
k mk1 k1 mk
所以a a b b ³0,即a ³a .
k1 k mk1 mk k1 k
……8分
因此,b a . ……10分
k k
(3)对k 1,2,
,25,a
4k3
a(4k 3)2 (4k 3);
a a(4k 2)2 (4k 2);
4k2
a a(4k 1)2 (4k 1);a a(4k)2 (4k).
4k1 4k
比较大小,可得a a . ……12分
4k2 4k3
因为1 a1,所以a a (a1)(8k 3)0,即
2 4k1 4k2
第12页 | 共13页a a ;
4k2 4k1
a a 2(2a1)(4k 1)0,即
4k 4k2
a a .
4k 4k2
又a a ,
4k1 4k
从而b a ,b a ,b a ,b a .
4k3 4k3 4k2 4k2 4k1 4k2 4k 4k
……15分
因此(b
1
a
1
)(b
2
a
2
)
(b
100
a
100
)
=
(b a )(b a )(b a ) (b a ) (b a )
3 3 7 7 10 10 4k1 4k1 99 99
=
(a a )(a a )(a a ) (a a ) (a a )
2 3 6 7 9 10 4k2 4k1 98 99
25 25
= (a a )=(1a)(8k 3)=2525(1a).
4k2 4k1
k1 k1
……18分
【点评】本题主要考查数列的通项公式、等差、等比数列的基本性质等基础知识,本
题属于信息给予题,通过定义“控制”数列,考查考生分析探究及推理论证的能力.综合
考查数列的基本运算,数列问题一直是近几年的命题重点内容,应引起足够的重视.
第13页 | 共13页