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2005 年山东高考理科数学真题及答案
第I卷(共60分)
参考公式:如果事件A、B互斥,那么P(AB) P(A)P(B)
如果事件A、B相互独立,那么P(AB) P(A)P(B)
一.选择题:本大题共12小题,每题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,选择一
个符合题目要求的选项.
1i 1i
(1) ( )
1i2 1i2
(A)i (B)i (C)1 (D)1
1x
(2)函数y x0的反函数图像大致是 ( )
x y
y y y
(A) (B) (C) (D)
1 1 1 1
o x o x o x o x
(3)已知函数y sin x cos x ,则下列判断正确的是( )
12 12
(A)此函数的最小周期为2,其图像的一个对称中心是 ,0
12
(B)此函数的最小周期为,其图像的一个对称中心是 ,0
12
(C)此函数的最小周期为2,其图像的一个对称中心是 ,0
6
(D)此函数的最小周期为,其图像的一个对称中心是 ,0
6
(4)下列函数既是奇函数,又在区间1,1上单调递减的是( )
1
( A ) f(x)sinx( B ) f(x) x1( C ) f(x) ax ax ( D )
2
2x
f(x)ln
2x
第1页 | 共9页n
1 1
(5)如果3x 的展开式中各项系数之和为128,则展开式中 的系数是( )
3 x2 x3
(A)7 (B)7 (C)21 (D)21
sin(x2),1 x0,
(6)函数 f(x) ,若 f(10 f(a)2,则a的所有可能值为( )
ex1,x0.
2 2 2
(A)1 (B) (C)1, (D)1,
2 2 2
(7)已知向量a,b,且ABa2b,BC 5a6b,CD7a2b,则一定共线的三点
是( )
( A)A、B、D (B)A、B、C (C)B、C、D (D)A、C、D
(8)设地球的半径为R,若甲地位于北纬45东经120,乙地位于南纬75东经120,
则甲、乙两地的球面距离为( )
5 2
(A) 3R (B) R (C) R (D) R
6 6 3
(9)10张奖券中只有3张有奖,5个人购买,至少有1人中奖的概率是( )
3 1 1 11
(A) (B) (C) (D)
10 12 2 12
(10)设集合A、B是全集U 的两个子集,则A B是C ABU 的( )
U
(A)充分不必要条件(B)必要不充分条件(C)冲要条件(D)既不充分也不必要条件
(11)0a1,下列不等式一定成立的是( )
(A) log (1a) log (1a) 2(B) log (1a) log (1a)
(1a) (1a) (1a) (1a)
(C) log (1a)log (1a) log (1a) log (1a)
(1a) (1a) (1a) (1a)
(D) log (1a)log (1a) log (1a) log (1a)
(1a) (1a) (1a) (1a)
y2
(12)设直线l:2x y20关于原点对称的直线为l,若l与椭圆x2 1的交点为
4
1
A、B、,点P为椭圆上的动点,则使PAB的面积为 的点P的个数为( )
2
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
第II卷(共90分)
二.填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.答案须填在题中横线上.
C2 2Cn2
(13)lim n n __________.
n (n1)2
x2 y2
(14)设双曲线 1(a 0,b0)的右焦点为F ,右准线l与两条渐近线交于P、Q两
a2 b2
第2页 | 共9页点,如果PQF 是直角三角形,则双曲线的离心率e ___________.
x y5,
3x2y12,
(15)设x、 y满足约束条件 则使得目标函数z 6x5y的最大的点(x,y)
0 x3,
0 y4.
是________.
(16)已知m、n是不同的直线,、是不重合的平面,给出下列命题:
①若//,m,n,则m//n
②若m,n,m//,则//③若m,n,m//n,则//④m,n是两条异面直线,
若m//,m//,n//,n//,则//
上面的命题中,真命题的序号是______(写出所有真命题的序号)
三.解答题:本大题共6小题,共74分.解答写出文字说明,证明过程或演算步骤.
(17)(本小题满分12分)
8 2
已知向量 m(cos,sin)和 n 2sin,cos ,,2,且 mn ,求
5
cos 的值.
2 8
(18)(本小题满分12分)
1
袋中装有黑球和白球共7个,从中任取2个球都是白球的概率为 ,现有甲、乙两人从袋中轮
7
流摸取1球,甲先取,乙后取,然后甲再取……取后不放回,直到两人中有一人取到白球时
既终止,每个球在每一次被取出的机会是等可能的,用表示取球终止所需要的取球次数.
(I)求袋中所有的白球的个数;
(II)求随机变量的概率分布;
(III)求甲取到白球的概率.
(19)(本小题满分12分)
已知x1是函数 f(x)mx33(m1)x2 nx1的一个极值点,其中m,nR,m0,
(I)求m与n的关系式;
(II)求 f(x)的单调区间;
(III)当x1,1时,函数y f(x)的图象上任意一点的切线斜率恒大于3m,求m的
A
第3页 | 共9页 1 D
1
F
A
B D
1 C
1
E
B
C取值范围.
(20)(本小题满分12分)
如图,已知长方体ABCDABC D, AB2,AA 1,
1 1 1 1 1
直线BD与平面AABB所成的角为30,AE垂直BD于
1 1
E,F 为AB 的中点.
1 1
(I)求异面直线AE与BF 所成的角;
(II)求平面BDF 与平面AAB所成的二面角;
1
(III)求点A到平面BDF 的距离.
(21)(本小题满分12分)
已知数列a 的首项a 5,前n项和为S ,且S S n5(nN*)
n 1 n n1 n
(I)证明数列a 1是等比数列;
n
(II)令 f(x)a xa x2 a xn,求函数 f(x)在点 x1处的导数 f(1)并比较
1 2 n
2f(1)与23n2 13n的大小.
(22)(本小题满分14分)
p p
已知动圆过定点 ,0 ,且与直线x 相切,其中 p0.
2 2
(I)求动圆圆心C的轨迹的方程;
(II)设A、B是轨迹C上异于原点O的两个不同点,直线OA和OB的倾斜角分别为和
,当,变化且为定值(0)时,证明直线AB恒过定点,并求出该定点
的坐标.
参考答案
一.选择题
第4页 | 共9页题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
号
答
D B B D C C A D D A A B
案
二.填空题
3
13. 14. e 2 15. 2,3 16. ③④
2
三.解答题
17.考查知识点:(三角和向量相结合)
解:mn cossin 2,cossin
2
mn cossin 2 (cossin)2 =
42 2(cossin) = 44cos =2 1cos
4 4
8 2 7
由已知 mn ,,得cos 又cos 2cos2( )1
5 4 25 4 2 8
16 5 9
cos2( ) ,2
2 8 25 8 2 8 8
4
cos
0 cos
2 8 2 8 5
18.(考查知识点:概率及分布列)
n(n1)
1 C2 n(n1)
2
解:(I)设袋中原有n个白球,由题意知 n
7 C2 76 76
7
2
可得n3或n2(舍去)即袋中原有3个白球.
(II)由题意,的可能取值为1,2,3,4,5
3
P(1) ;
7
43 2
P2 ;
76 7
432 6
P(3) ;
765 35
4323 3
P(4) ;
7654 35
43213 1
P(5) ;
76543 35
所以的分布列为:
第5页 | 共9页 1 2 3 4 5
3 2 6 3 1
P
7 7 35 35 35
(III)因为甲先取,所以甲只有可能在第一次,第三次和第5次取球,记”甲取到白球”为事件
22
A,则P(A) P1P3P5
35
19.(考查知识点:函数结合导数)
解(I) f(x)3mx2 6(m1)xn因为x1是函数 f(x)的一个极值点,所以 f(1)0,
即3m6(m1)n0,所以n3m6
2
(II)由(I)知, f(x)3mx2 6(m1)x3m6=3m(x1) x 1
m
2
当m0时,有11 ,当x变化时, f(x)与 f(x)的变化如下表:
m
2 2 2
x ,1 1 1 ,1 1 1,
m m m
f(x) 0 0 0 0 0
f(x) 调调递减 极小值 单调递增 极大值 单调递减
2 2
故有上表知,当m0时, f(x)在 ,1 单调递减,在(1 ,1)单调递增,在(1,)
m m
上单调递减.
(III)由已知得 f(x)3m,即mx2 2(m1)x20
2 2 2 2
又m0所以x2 (m1)x 0即x2 (m1)x 0,x1,1①
m m m m
1 2
设g(x) x2 2(1 )x ,其函数开口向上,由题意知①式恒成立,
m m
2 2
g(1)0 12 0 4 4
所以 m m 解之得 m又m0所以 m0
g(1)0
10
3 3
4
即m的取值范围为 ,0
3
20.(考查知识点:立体几何)
第6页 | 共9页解:在长方体ABCDABC D 中,以AB所在的直线为x轴,以AD所在的直线为y轴,
1 1 1 1
AA 所在的直线为z轴建立如图示空间直角坐标系
1
由已知AB2,AA 1,可得A(0,0,0),B(2,0,0),F(1,0,1)
1
又 AD平面 AABB,从而BD与平面 AABB所成的角为DBA30,又 AB2,
1 1 1 1
2 3 1 3 2 3
AE BD,AE 1,AD 从而易得E , ,0,D0, ,0
3 2 2 3
1
(I)因为 A E 1 , 3 ,0 , B F 1,0,1所以cos A E , B F A E B F = 2 2
2 2 AE BF 2 4
2
易知异面直线AE、BF 所成的角为arccos
4
(II)易知平面AAB的一个法向量m(0,1,0)设n(x,y,z)是平面BDF 的一个法向量,
1
xz 0
2 3 n BF nBF 0 x z
BD(2, ,0)由
2 3
3 n BD nBD0 2x y 0 3x y
3
mn 15
即n 1, 3,1 所以cos m,n 即平面BDF 与平面 AAB所成的二面角的
m n 5 1
15
大小(锐角)为arccos
5
(III)点A到平面BDF 的距离,即AB在平面BDF 的法向量n上的投影的绝对值,
ABn
2 5 2 5
所以距离d ABcos AB,n = 所以点A到平面BDF 的距离为
n 5 5
21.(考查知识点:数列)
解:由已知S S n5(nN*)可得n2,S 2S n4两式相减得
n1 n n n1
S S 2S S 1即 a 2a 1从 而 a 12a 1当 n1时
n1 n n n1 n1 n n1 n
S 2S 15所以a a 2a 6又a 5所以a 11从而a 12a 1
2 1 2 1 1 1 2 2 1
a 1
故总有a 12(a 1),nN*又a 5,a 10从而 n1 2即数列a 1是
n1 n 1 1 a 1 n
n
第7页 | 共9页等比数列;
(II)由(I)知a 32n 1
n
因为 f(x)a xa x2 a xn所以 f(x)a 2a x na xn1
1 2 n 1 2 n
从而 f(1)a 2a na =3212 322 1 n(32n 1)
1 2 n
n(n1)
=3 2222 n2n -12 n=3n12n1 6
2
由上2f(1) 23n2 13n 12n12n-12 2n2 n1 =
12n12n 12n1(2n1)=12(n1)2n (2n1)①
当n1时,①式=0所以2f(1)23n2 13n;
当n2时,①式=-120所以2f(1)23n2 13n
当n3时,n10又2n 11n C0 C1 Cn1Cn 2n22n1
n n n n
所以n12n 2n1 0即①0从而2f(1) 23n2 13n
22.(考查知识点:圆锥曲线)
p p
解:(I)如图,设M 为动圆圆心, ,0 为记为F ,过点M 作直线x 的垂线,垂
2 2
p
足为N ,由题意知: MF MN 即动点M 到定点F 与定直线x 的距离相等,由抛
2
p p
物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中F ,0 为焦点,x 为准线,所以轨迹
2 2
方程为y2 2px(P0);
(II)如图,设Ax ,y ,Bx ,y ,由题意得x x (否则)且x ,x 0所
1 1 2 2 1 2 1 2
y2 y2
以直线AB的斜率存在,设其方程为 y kxb,显然x 1 ,x 2 ,将 y kxb与
1 2p 2 2p
y2 2px(P0)联 立 消 去 x, 得 ky2 2py2pb0由 韦 达 定 理 知
2p 2pb
y y ,y y ①
1 2 k 1 2 k
y y
(1)当 时,即 时, tantan1所以 1 2 1,x x y y 0,
2 2 x x 1 2 1 2
1 2
第8页 | 共9页y2y2 2pb
1 2 y y 0所以 y y 4p2由①知: 4p2所以b2pk.因此直线 AB的方程
4p2 1 2 1 2 k
可表示为y kx2Pk,即k(x2P) y 0所以直线AB恒过定点2p,0
tantan
(2)当 时,由,得tantan()= =
2 1tantan
2p(y y ) 2p 2p
1 2 将①式代入上式整理化简可得:tan ,所以b 2pk ,
y y 4p2 b2pk tan
1 2
2p 2p
此时,直线AB的方程可表示为y kx 2pk 即k(x2p)
y
0
tan tan
2p
所以直线AB恒过定点 2p,
tan
所以由(1)(2)知,当 时,直线AB恒过定点2p,0,当 时直线AB恒过
2 2
2p
定点 2p, .
tan
第9页 | 共9页