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2001 年河南高考数学真题及答案
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120
分钟.
参考公式:
三角函数的积化和差公式
1
sincos [sin()sin()]
2
1
cossin [sin()sin()]
2
1
coscos [sin()cos()]
2
1
sinsin [cos()cos()]
2
正棱台、圆台的侧面积公式
1
S = (c′+c)l
台侧
2
其中c′、c分别表示上、下底面周长,l表示斜高或母线长
台体的体积公式
1
V = (S SS S)h
台体
3
其中S′、S分别表示上、下底面积,h表示高.
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
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)
x1
1.不等式 >0的解集为
x3
A.{x|x<1} B.{x|x>3}
C.{x|x<1或x>3} D.{x|1<x<3}
2.若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为 3,则这个圆锥的全面积是
A.3π B.3 3π C.6π D.9π
3.极坐标方程ρ2cos2θ=1所表示的曲线是
A.两条相交直线B.圆 C.椭圆 D.双曲线
4.若定义在区间(-1,0)内的函数f(x)=log (x+1)满足f(x)>0,
2a
则a的取值范围是
1 1 1
A.(0, ) B.(0, ] C.( ,+∞) D.(0,+∞)
2 2 2
1
5.已知复数z= 2 6i,则arg 是
Z
5 11
A. B. C. D.
3 3 6 6
第1页 | 共7页6.函数y=2-x+1(x>0)的反函数是
1 1
A.y=log ,x∈(1,2) B.y=-log ,x∈(1,2)
2 2
x1 x1
1 1
C.y=log ,x∈(1,2) D.y=-log ,x∈(1,2]
2 2
x1 x1
7.若0<α<β< ,sinα+cosα=a,sinβ+cosβ=b,则
4
A.a>b B.a<b C.ab<1 D.ab>2
8.在正三棱柱ABC—ABC中,若AB= 2BB,则AB与CB所成的角的大小
1 1 1 1 1 1
为 A.60° B.90° C.45° D.120°
9.设f(x)、g(x)都是单调函数,有如下四个命题
①若f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递增;
②若f(x)单调递增,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递增;
③若f(x)单调递减,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递减;
④若f(x)单调递减,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递减
其中,正确的命题是
A. ①③ B.①④ C.②③ D.②④
10.对于抛物线y2=4x上任意一点Q,点P(a,0)都满足|PQ|≥|a|,则a的
取值范围是
A.(-∞,0) B.(-∞,2) C.[0,2] D.(0,2)
11.一间民房的屋顶有如图三种不同的盖法:①单向倾斜;②双向倾斜;③四向倾斜
记三种盖法屋顶面积分别为P、P、P
1 2 3.
若屋顶斜面与水平面所成的角都是α,则
A.P>P>P B.P>P=P
3 2 1 3 2 1
C.P=P>P D.P=P=P
3 2 1 3 2 1
12.如图,小圆圈表示网络的结点,结点之间的连线
表示它们有网线相联.连线标注的数字表示该段网线单
位时间内可以通过的最大信息量.现从结点A向结点B
传递信息,信息可以分开沿不同的路线同时传递.则单位
时间内传递的最大信息量为
A.26 B.24 C.20 D.19
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)
13.已知甲、乙两组各有8人,现从每组抽取4人进行计算机知识竞赛,比赛人员的组
成共有 种可能(用数字作答)
第2页 | 共7页x2 y2
14.双曲线 1的两个焦点为F、F,点P在双曲线上,若PF⊥PF,
1 2 1 2
9 16
则点P到x轴的距离为
15.设{a}是公比为q的等比数列,S是它的前n项和.若{S}是等差数列,
n n n
则q=
16.圆周上有2n个等分点(n>1),以其中三个点为顶点的直角三角形的个数为
三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)
求函数y=(sinx+cosx)2+2cos2x的最小正周期.
18.(本小题满分12分)
已知等差数列前三项为a,4,3a,前n项的和为S,S=2550.
n k
(Ⅰ)求a及k的值;
1 1 1
(Ⅱ)求lim( )
n S S S
1 2 n
19.(本小题满分12分)
如图,在底面是直角梯形的四棱锥S—ABCD中,
∠ABC=90°,SA⊥面ABCD,
1
SA=AB=BC=1,AD= .
2
(Ⅰ)求四棱锥S—ABCD的体积;
(Ⅱ)求面SCD与面SBA所成的二面角的正切值.
20.(本小题满分12分)
设计一幅宣传画,要求画面面积为4840 cm2,画面的宽与高的比为λ(λ<1),画面
的上、下各留8cm空白,左、右各留5cm空白.怎样确定画面的高与宽尺寸,能使宣传
2 3
画所用纸张面积最小?如果要求λ∈[ , ],那么λ为何值时,能使宣传画所用纸张面积最
3 4
小?
21.(本小题满分14分)
x2
已知椭圆 y2 1的右准线l与x轴相交于点E,过椭圆右焦点F的直线与椭圆相
2
交于A、B两点,点C在右准线l上,且BC∥x轴求证直线AC经过线段EF的中点.
22.(本小题满分14分)
设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=1对称对任意x,x∈
1 2
1
[0, ],都有f(x+x)=f(x)·f(x),且f(1)=a>0.
1 2 1 2
2
1 1
(Ⅰ)求f( ), f( );
2 4
(Ⅱ)证明f(x)是周期函数;
第3页 | 共7页1
(Ⅲ)记a=f(2n+ ),求lim(lna ).
n 2n n n
参考答案
一、选择题
1.C 2.A 3.D 4.A 5.B 6.A 7.B 8.B 9.C 10.B 11.D 12.D
二、填空题
16
13.4900 14. 15.1 16.2n(n-1)
5
三、解答题
17.解:y=(sinx+cosx)2+2cos2x
=1+sin2x+2cos2x
=sin2x+cos2x+2 5分
= 2sin(2x )2 8分
4
所以最小正周期T=π. 10分
18.解:(Ⅰ)设该等差数列为{a},
n
则a=a,a=4,a=3a,S=2550.
1 2 3 k
由已知有a+3a=2×4,解得首项a=a=2,
1
公差d=a-a=2. 2分
2 1
k(k 1) k(k 1)
代入公式S=k·a+ d 得k2 2 2550
k 1
2 2
∴k2+k-2550=0
解得k=50,k=-51(舍去)
∴a=2,k=50. 6分
n(n1)
(Ⅱ)由S na d得S=n(n+1),
n 1 2 n
1 1 1 1 1 1
S S S 12 23 n(n1)
1 2 n
1 1 1 1 1 1
( - )( - ) ( - )
1 2 2 3 n n1
1
1 9分
n1
1 1 1 1
lim( ) lim(1 ) 1 12分
n S S S n n1
1 2 n
19.解:(Ⅰ)直角梯形ABCD的面积是
1
M = (BC AD)AB
底面
2
10.5 3
= 1 2分
2 4
∴四棱锥S—ABCD的体积是
第4页 | 共7页1 1 3 1
V SAM 1 4分
3 底面 3 4 4
(Ⅱ)延长BA、CD相交于点E,连结SE,则SE是所求二面角的棱 6分
∵AD∥BC,BC=2AD
∴EA=AB=SA,∴SE⊥SB
∵SA⊥面ABCD,得面SEB⊥面EBC,EB是交线.
又BC⊥EB,∴BC⊥面SEB,故SB是SC在面SEB上的射影,
∴CS⊥SE,
所以∠BSC是所求二面角的平面角 10分
∵SB= SA2 AB2 2,BC 1,BC SB
BC 2
∴tg∠BSC=
SB 2
2
即所求二面角的正切值为 12分
2
20.解:设画面高为xcm,宽为λxcm,则λx2=4840 1分
设纸张面积为S,则有
S=(x+16)(λx+10)=λx2+(16λ+10)x+160, 3分
22 10
将x= 代入上式得
5
S=5000+44 10(8 ) 5分
5 5 5
当8 ,即 ( 1)时,S取得最小值,
8 8
4840
此时,高:x= 88cm,
5
宽:λx= 8855cm 8分
8
2 3 2 3
如果λ∈[ , ],可设 ,则由S的表达式得
3 4 3 1 2 4
5 5
S(λ)-S(λ)=44 10(8 8 )
1 2 1 2
1 2
5
=44 10( )(8 ) 10分
1 2
11 2
2 5 5
由于 ,故8 0
1 2 3 8
1 2
第5页 | 共7页因此S(λ)-S(λ)<0,
1 2
2 3
所以S(λ)在区间[ , ]内单调递增.
3 4
2 3 2
从而,对于λ∈[ , ],当λ= 时,S(λ)取得最小值
3 4 3
答:画面高为88cm、宽为55cm时,所用纸张面积最小;如果要求λ∈
2 3 2
[ , ],当λ= 时,所用纸张面积最小. 12
3 4 3
分
21.证明:依设,得椭圆的半焦距c=1,右焦点为F(1,0),右准线方程为x=2,
3
点E的坐标为(2,0),EF的中点为N( ,0) 3分
2
若AB垂直于x轴,则A(1,y),B(1,-y),C(2,-y),
1 1 1
3
∴AC中点为N( ,0),即AC过EF中点N.
2
若AB不垂直于x轴,由直线AB过点F,且由BC∥x轴知点B不在x轴上,故直线AB
的方程为y=k(x-1),k≠0.
记A(x,y)和B(x,y),则C(2,y)且x,x满足二次方程
1 1 2 2 2 1 2
x2
k2(x1)2 1
2
即(1+2k2)x2-4k2x+2(k2-1)=0,
4k2 2(k2 1)
∴x+x= ,x x 10分
1 2 12k2 1 2 12k2
3
又x2 =2-2y2 <2,得x- ≠0,
1 1 1
2
故直线AN,CN的斜率分别为
y 2k(x 1) y
k= 1 1 k 2 2k(x 1)
1 3 2x 3 2 3 2
x 1 2
1 2 2
(x 1)(x 1)(2x 3)
∴k-k=2k· 1 2 1
1 2
2x 3
1
∵(x-1)-(x-1)(2x-3)
1 2 1
=3(x+x)-2xx-4
1 2 1 2
1
= [12k2 4(k2 1)4(12k2)]0
12k2
∴k-k=0,即k=k,故A、C、N三点共线.
1 2 1 2
所以,直线AC经过线段EF的中点N. 14分
1
22.(Ⅰ)解:因为对x,x∈[0, ],都有f(x+x)=f(x)·f(x),
1 2 1 2 1 2
2
所以
第6页 | 共7页x x x x
f(x) f( ) f( ) f( )0,x[0,1]
2 2 2 2
1 1 1 1 1
f(1) f( ) f( ) f( ) [f( )]2
2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 1
f( ) f( ) f( ) f( ) [f( )]2
2 4 4 4 4 4
f(1)=a>0, 3 分
1 1 1 1
∴ f( ) a2, f( ) a4 6分
2 4
(Ⅱ)证明:依题设y=f(x)关于直线x=1对称,
故f(x)=f(1+1-x),
即f(x)=f(2-x),x∈R
又由f(x)是偶函数知f(-x)=f(x),x∈R,
∴f(-x)=f(2-x),x∈R,
将上式中-x以x代换,得f(x)=f(x+2),x∈R
这表明f(x)是R上的周期函数,且2是它的一个周期. 10分
(Ⅲ)解:由(Ⅰ)知f(x)≥0,x∈[0,1]
1 1 1 1
∵ f( ) f(n ) f[ (n1) ]
2 2n 2n 2n
1 1
f( ) f[(n1) ]
2n 2n
1 1 1 1
f( ) f( ) f( ) [f( )]n
2n 2n 2n 2n
1 1
f( ) a2
2
1 1
∴ f( ) a2n 12分
2n
∵f(x)的一个周期是2
1 1 1
∴f(2n+ )=f( ),因此a=a2n
n
2n 2n
1
lim(lna ) lim( lna) 0 14分
n n n 2n
第7页 | 共7页