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2004 年吉林高考文科数学真题及答案
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.
第I卷
参考公式:
球的表面积公式
如果事件A、B互斥,那么
S=4R2
P(A+B)=P(A)+P(B)
其中R表示球的半径,
如果事件A、B相互独立,那么
球的体积公式
P(A·B)=P(A)·P(B)
4
如果事件A在一次试验中发生的概率是P,那么 V= R3,
3
n次独立重复试验中恰好发生k次的概率
P(k)=CkPk(1-P)n-k
其中R表示球的半径
n n
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.
1.已知集合M {x| x2 4|,N {x| x2 2x30},则集合M N= ( )
A.{x| x 2} B.{x| x 3} C.{x|1 x 2} D. {x|2 x 3}
1
2.函数y (x 5)的反函数是 ( )
x5
1
A.y 5(x 0) B.y x5(xR)
x
1
C.y 5(x 0) D.y x5(xR)
x
3.曲线y x3 3x2 1在点(1,-1)处的切线方程为 ( )
A.y 3x4 B.y 3x2 C.y 4x3 D.y 4x5
4.已知圆C与圆(x1)2 y2 1关于直线y x对称,则圆C的方程为 ( )
A.(x1)2 y2 1 B.x2 y2 1
C.x2 (y1)2 1 D.x2 (y1)2 1
5.已知函数y tan(2x)的图象过点( ,0),则可以是 ( )
12
A. B. C. D.
6 6 12 12
6.正四棱锥的侧棱长与底面边长都是1,则侧棱与底面所成的角为 ( )
A.75° B.60° C.45° D.30°
7.函数y ex的图象 ( )
A.与y ex的图象 关于y轴对称 B.与y ex的图象关于坐标原点对称
第1页 | 共8页C.与y ex的图象关于y轴对称 D.与y ex的图象关于坐标原点对称
8.已知点A(1,2)、B(3,1),则线段AB的垂直平分线的方程是 ( )
A.4x2y 5 B.4x2y 5 C.x2y 5 D.x2y 5
9.已知向量a、b满足:|a|=1,|b|=2,|a-b|=2,则|a+b|= ( )
A.1 B. 2 C. 5 D. 6
10.已知球O的半径为1,A、B、C三点都在球面上,且每两点间的球面距离均为 ,则
2
球心O到平面ABC的距离为 ( )
1 3 2 6
A. B. C. D.
3 3 3 3
11.函数y sin4 xcos2 x的最小正周期为 ( )
A. B. C. D.2
4 2
12.在由数字1,2,3,4,5组成的所有没有重复数字的5位数中,大于23145且小于43521
的数共有 ( )
A.56个 B.57个 C.58个 D.60个
第Ⅱ卷
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a为实数,(xa)10展开式中x7的系数是-15,则a .
14.设x,y满足约束条件:
x 0,
x y,
2x y 1,
则z 3x2y的最大值是 .
15.设中心的原点的椭圆与双曲线2x2 2y2=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方
程是 .
16.下面是关于四棱柱的四个命题:
①若有两个侧面垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱
②若两个过相对侧棱的截面都垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱
第2页 | 共8页③若四个侧面两两全等,则该四棱柱为直四棱柱
④若四棱柱的四条对角线两两相等,则该四棱柱为直四棱柱
其中,真命题的编号是 (写出所有正确结论的编号).
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12分)
已知等差数列{a },a 9,a 21.
n 2 5
(Ⅰ)求{a }的通项公式;
n
(Ⅱ)令b 2a n ,求数列{b }的前n项和S.
n n n
18.(本小题满分12分)
3 1
已知锐角三角形ABC中,sin(AB) ,sin(AB) .
5 5
(Ⅰ)求证tanA 2tanB;
(Ⅱ)设AB=3,求AB边上的高.
19.(本小题满分12分)
已知8支球队中有3支弱队,以抽签方式将这8支球队分为A、B两组,每组4支.
求:(Ⅰ)A、B两组中有一组恰有两支弱队的概率;
(Ⅱ)A组中至少有两支弱队的概率.
20.(本小题满分12分)
如图,直三棱柱ABC—ABC 中,∠ACB=90°,AC=1,
1 1 1
CB= 2 ,侧棱AA=1,侧面AABB的两条对角线交点为D,
1 1 1
BC 的中点为M.
1 1
第3页 | 共8页(Ⅰ)求证CD⊥平面BDM;
(Ⅱ)求面BBD与面CBD所成二面角的大小.
1
21.(本小题满分12分)
1 1
若函数 f(x) x3 ax2 (a1)x1在区间(1,4)内为减函数,在区间
3 2
(6,+∞)上为增函数,试求实数a的取值范围.
22.(本小题满分14分)
给定抛物线C:y2 4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点.
(Ⅰ)设l的斜率为1,求OA与OB夹角的大小;
(Ⅱ)设FB AF,若[4,9],求l在y轴上截距的变化范围.
参考答案
一、选择题
1 C 2 A 3 B 4 C 5 A 6 C 7 D 8 B 9 D 10 B 11 B 12 C
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.
第4页 | 共8页1 x2
13. 14.5 15. y2 1 16.②④
2 2
三、解答题
17.本小题主要考查等差、等比数列的概念和性质,考查运算能力,满分12分.
解:(Ⅰ)设数列{a }的公差为d,依题意得方程组
n
a d 9,
1 解得a 5,d 4.
a 4d 21, 1
1
所以{a }的通项公式为a 4n1.
n n
(Ⅱ)由a 4n1得b 24n1,所以{b }是首项b 25,公式q 24的等比数列.
n n n 1
25 (24n 1) 32(24n 1)
于是得{b }的前n项和 S .
n n 24 1 15
18.本小题主要考查三角函数概念,两角和、差的三角函数值以及应用、分析和计算能力,
满分12分.
3 1
(Ⅰ)证明: sin(AB) ,sin(AB) ,
5 5
3 2
sin AcosBcosAsinB , sin AcosB ,
5 5 tanA
2.
1 1 tanB
sin AcosBcosAsinB . cosAsinB
5 5
所以tanA 2tanB.
3 3
(Ⅱ)解: AB ,sin(AB) , tan(AB) ,
2 5 4
tanAtanB 3
即 ,将tanA 2tanB代入上式并整理得
1tanAtanB 4
2tan2 B4tanB10.
2 6 2 6
解得tanB ,舍去负值得tanB ,
2 2
tanA 2tanB 2 6. 设AB边上的高为CD.
CD CD 2CD
则AB=AD+DB= .
tanA tanB 2 6
由AB=3,得CD=2+ 6 . 所以AB边上的高等于2+ 6 .
19.本小题主要考查组合、概率等基本概念,相互独立事件和互斥事件等概率的计算,运用
第5页 | 共8页数学知识解决问题的能力,满分12分.
C1 C3 1
(Ⅰ)解法一:三支弱队在同一组的概率为 5 5 .
C4 C4 7
8 8
1 6
故有一组恰有两支弱队的概率为1 .
7 7
C2C2 C2C2 6
解法二:有一组恰有两支弱队的概率 3 5 3 5 .
C4 C4 7
8 8
C2C2 C3C1 1
(Ⅱ)解法一:A组中至少有两支弱队的概率 3 5 3 5
C4 C4 2
8 8
解法二:A、B两组有一组至少有两支弱队的概率为1,由于对A组和B组来说,至少有两支弱队的
1
概率是相同的,所以A组中至少有两支弱队的概率为 .
2
20.本小题主要考查线面关系和直棱柱等基础知识,同时考查空间想象能力和推理运算能力.
满分12分.
解法一:(Ⅰ)如图,连结CA、AC、CM,则CA= 2.
1 1 1
∵CB=CA= 2 ,∴△CBA 为等腰三角形,
1 1
又知D为其底边AB的中点,
1
∴CD⊥AB. ∵AC=1,CB= 2 ,∴AB= 3
1 1 1 1 1 1 1
又BB=1,AB=2. ∵△ACB为直角三角形,D为AB的 中点,
1 1 1 1
1 1 2
∴CD= AB=1,CD=CC,又DM= AC= ,DM=CM.
1 1 1 1
2 2 2
∴△CDM≌△CCM,∠CDM=∠CCM=90°,即CD⊥DM.
1 1
因为AB、DM为在平面BDM内两条相交直线,所以CD⊥平面BDM.
1
(Ⅱ)设 F、G 分别为 BC、BD 的中点,连结 BG、FG、BF,则
1 1
1
FG//CD,FG= CD.
2
1
∴FG= ,FG⊥BD.
2
1
由侧面矩形BBAA的对角线的交点为D知BD=BD= AB=1,
1 1 1 1
2
所以△BBD是边长为1的正三角形.
1
3
于是BG⊥BD,BG= . ∴∠BGF是所求二面角的平面角,
1 1 1
2
2 3
又 BF2=BB2+BF2=1+( )2= ,
1 1
2 2
第6页 | 共8页3 1 3
( )2 ( )2
BG2 FG2 B F2 2 2 2 3
∴ cosBGF 1 1 .
1 2BCFG 3 1 3
1 2
2 2
3
即所求二面角的大小为arccos .
3
解法二:如图,以C为原点建立坐标系.
(Ⅰ)B( 2 ,0,0),B( 2 ,1,0),A(0,1,1),
1 1
2 1 1
D(
, , )
,M( 2,1,0),
2 2 2 2
2 1 1
CD ( , , ),A B ( 2,1,1),
2 2 2 1
1 1
DM (0, , ),
2 2
则CDA B 0,CDDM 0, ∴CD⊥AB,CD⊥DM.
1 1
因为AB、DM为平面BDM内两条相交直线,所以CD⊥平面BDM.
1
(Ⅱ)设BD中点为G,连结BG,则
1
3 2 1 1 2 1 1 2 3 1
G( , , ),BD ( 、 、 ),BG ( , , ),
4 4 4 2 2 2 1 4 4 4
BDBG 0, BD BG. 又CD BD,
1 1
BD与BG的夹角等于所求的二面角的平面角.
1
CDBG 3
cos 1 .
|CD|| BG| 3
1
3
所以所求的二面角等于arccos .
3
21.本小题主要考查导数的概念的计算,应用导数研究函数单调性的基本方法,考查综合运
用数学知识解决问题的能力.满分12分.
解:函数 f(x)的导数 f (x) x2 axa1. 令 f (x) 0,解得
x1或xa1.
当a11即a2时,函数f(x)在(1,)上是增函数,不合题意
当a11即a2时,函数f(x)在(,1)上为增函数,在(1,a1)内为减函数,在(a1,)
为增函数.
依题意应有 当x(1,4)时, f (x)0,当x(6,)时, f (x) 0.
第7页 | 共8页所以 4 a16. 解得5 a 7.
所以a的取值范围是[5,7].
22.本小题主要考查抛物线的性质,直线与抛物线的关系以及解析几何的基本方法、思想和综合解题能力。
满分14分。
解:(Ⅰ)C的焦点为F(1,0),直线l的斜率为1,所以l的方程为y x1.
将y x1代入方程y2 4x,并整理得 x2 6x10.
设A(x ,y ),B(x ,y ),则有 x x 6,x x 1.
1 1 2 2 1 2 1 2
OAOB (x ,y )(x ,y ) x x y y 2x x (x x )1 3.
1 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2
|OA||OB| x2 y2 x2 y2 x x [x x 4(x x )16] 41.
1 1 2 2 1 2 1 2 1 2
OAOB 3 14
cos(OA,OB) .
|OA||OB| 41
3 14
所以OA与OB夹角的大小为arccos .
41
(Ⅱ)由题设FB AF 得 (x 1,y ) (1x ,y ),
2 2 1 1
x 1(1x ),
①
即 2 1
y y
2 1. ②
由②得y2 2y2, ∵ y2 4x ,y2 4x , ∴x 2x .③
2 1 1 1 2 2 2 1
联立①、③解得x ,依题意有0.
2
∴B(,2 ),或B(,2 ),又F(1,0),得直线l方程为
(1)y 2 (x1)或(1)y 2 (x1),
2 2
当[4,9]时,l在方程y轴上的截距为 或 ,
1 1
2 2 2 2
由 , 可知 在[4,9]上是递减的,
1 1 1 1
3 2 4 4 2 3
∴ , ,
4 1 3 3 1 4
4 3 3 4
直线l在y轴上截距的变化范围为[ , ][ , ].
3 4 4 3
第8页 | 共8页