3log (1)x ->2(x ≥2)解得x ∈(10,+∞)
选C
(4)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =
3
π
,a =3,b =1,则c =( B ) (B) 1 (B )2 (C )3—1 (D )3 解:由正弦定理可得sinB =
1
2
,又a >b ,所以A >B ,故B =30?,所以C =90?,故c =2,选B (5)设向量a=(1,-3),b=(-2,4),c =(-1,-2),若表示向量4a ,4b -2c ,2(a -c ),d 的有向线段首尾相连能构成四边形,则向量d 为( D )
(A)(2,6) (B)(-2,6) (C)(2,-6) (D)(-2,-6) 解:设d =(x ,y ),因为4a =(4,-12),4b -2c =(-6,20),2(a -c )=(4,-2),依题意,有4a +(4b -2c )+2(a -c )+d =0,解得x =-2,y =-6,选D (6)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x+2)=-f (x ),则,f (6)的值为( B )
(A)-1 (B) 0 (C) 1 (D)2
解:因为f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,又f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),故函数
f (x )的周期为4,所以f (6)=f (2)=-f (0)=0,选C
(7)在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为2,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为( B )
(A)2 (B)
22 (C) 2
1
(D)42 解:不妨设椭圆方程为22
221x y a b
+=(a >b >0),
则有2221b a c a c =-=,据此求出e =22,
选B
(8)设p :x 2
-x -20>0,q :2
12
--x x <0,则p 是q 的( A )
(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件
(C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件
解:p :x 2
-x -20>0?x >5或x <-4,q :2
12
--x x <0?x <-2或-12,借助图形知选A
(9)已知集合A ={5},B ={1,2},C ={1,3,4},从这三个集合中各取一个元素构成空间直角坐标系中点的坐标,则确定的不同点的个数为( A )
(A)33 (B) 34 (C) 35 (D)36
解:不考虑限定条件确定的不同点的个数为1
1
3
233C C A =36,但集合B 、C 中有相同元素1,由5,1,1三个数确定的不同点的个数只有三个,故所求的个数为36-3=33个,选A
(10)
已知2n
x ? ?
的展开式中第三项与第五项的系数之比为-143,其中2
i =-1,则展开式中常数项是( A )
(A)-45i (B) 45i (C) -45 (D)45
解:第三项的系数为-2
n C ,第五项的系数为4
n C ,由第三项与第五项的系数之比为-14
3
可得n =10,
则210110
()(r
r
r r T C x -+==405210()r
r r i C x --,令40-5r =0,解得r =8,故所求的常数项为8810
()i C -=45,选A
(11)某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件??
?
??≤≥+-≥-.112,932,22115x y x y x 则z =10x +10y
的最大值是(C )
(A)80 (B) 85 (C) 90 (D)95 解:画出可行域:
易得A (5.5,4.5)且当直线z =10x +10y 过A 点时, z 取得最大值,此时z =90,选C
(12)如图,在等腰梯形ABCD 中,AB=2DC=2,∠DAB =60°,E 为AB 的中点,将△ADE 与△BEC 分别沿ED 、EC 向上折起,使A 、B 重合于点P ,则P -DCE 三棱锥的外接球的体积为( C ) (A)2734π (B)26π (C)86π (D)24
6π
(12题图)
解:易证所得三棱锥为正四面体,它的棱长为1,故外接球半径为
6
4
,外接球的体积为3466()348
ππ=,选C
x
y
2x +3y =9
2x =115x -11y =-22
C B
A
O P
E
D C
O
2006年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)
理科数学(必修+选修II )
注意事项:
1.用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷中。
2.答卷前将密封线内的项目填写清楚。 得分 评卷人
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. (13)若lim 1,()
n a n n a n →∞
==+-则常数 2 .
解:
(14)已知抛物线y 2=4x ,过点P (4,0)的直线与抛物线相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则22
12y y +的最
小值是 32 .
解:显然12,x x ≥0,又22
12y y +=4(12x x +)≥812x x ,当且仅当124x x ==时取等号,所以所求
的值为32。
(15)如图,已知正三棱柱ABC-A 1B 1C 1的所有棱长都相等,D 是A 1C 1的 中点,则直线AD 与平面B 1DC 所成角的正弦值为 . (15题图)
解:易证B 1⊥平面AC 1,过A 点作AG ⊥CD ,则
AG ⊥平面B 1DC ,于是∠ADG 即∠ADC 为直线AD 与平面B 1DC 所成角,由平面几何知识可求得它的正弦值为
45
。
(16)下列四个命题中,真命题的序号有 (写出所有真命题的序号). ①将函数y =1+x 的图象按向量y =(-1,0)平移,得到的图象对应的函数表达式为y =x
1lim
lim lim(11)
()1
212n n n n a n a
a n n n a n a n
a a
→∞
→∞→∞++==+++-=
?=?=A 1B 1
C D
A C
B G
②圆x 2+y 2+4x -2y +1=0与直线y =
x 2
1
相交,所得弦长为2 ③若sin(α+β)=2
1,sin(α-β)=31
,则tan αcot β=5
④如图,已知正方体ABCD- A 1B 1C 1D 1,P 为底面ABCD 内一动点,P 到平面AA 1D 1D 的距离与到直
线CC 1的距离相等,则P 点的轨迹是抛物线的一部分. 解:①错误,得到的图象对应的函数表达式应为y =|x -2| ②错误,圆心坐标为(-2,1),到直线y =
x 2
1
的距离为 45
>半径2,故圆与直线相离,
③正确,sin(α+β)=
2
1
=sin αcos β+cos αsin β sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=3
1
两式相加,得2 sin αcos β=5
6,
两式相减,得2 cos αsin β=1
6
,故将上两式相除,即得tan αcot β=5
④正确,点P 到平面AD 1的距离就是点P 到直线AD 的距离,
点P 到直线CC 1就是点P 到点C 的距离,由抛物线的定义 可知点P 的轨迹是抛物线。
(16题图)
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) 已知函数2
()sin ()(0,0,0)2
f x A x A π
ω?ω?=+>><<,且()y f x =的最大值为2,其图象相
邻两对称轴间的距离为2,并过点(1,2). (I )求?
(II )计算(1)(2)(2008)f f f ++
+.
解:(I )2
sin ()cos(22).22
A A
y A x x ω?ω?=+=
-+ ()y f x =的最大值为2,0A >.
2, 2.22
A A
A ∴
+== 又
其图象相邻两对称轴间的距离为2,0ω>,
12()2,.224
ππωω∴== 22()cos(2)1cos(2)2222
f x x x ππ
??∴=-+=-+.
()y f x =过(1,2)点,
cos(2) 1.2π
?∴+=- 22,,2
k k Z π
?ππ∴
+=+∈
22,,2
k k Z π
?π∴=+∈
,,4
k k Z π
?π∴=+
∈ 又
0,
2
π
?<<
4
π
?∴=
.
(II )解法一:
4
π
?=
,
1cos()1sin .222
y x x πππ
∴=-+=+
(1)(2)(3)(4)21014f f f f ∴+++=+++=.
又
()y f x =的周期为4,20084502=?,
(1)(2)(2008)45022008.f f f ∴++???+=?=
解法二:
2()2sin ()4
f x x π
?=+
223(1)(3)2sin ()2sin ()2,44
f f ππ
??∴+=+++=
22(2)(4)2sin ()2sin ()2,2
f f π
?π?+=+++= (1)(2)(3)(4) 4.f f f f ∴+++=
又()y f x =的周期为4,20084502=?,
(1)(2)(2008)45022008.f f f ∴++???+=?=
18.(本小题满分12分)设函数()(1)ln(1)f x ax a x =-++,其中1a ≥-,求()f x 的单调区间.
A
B
C
A 1
V
B 1
C 1
解:由已知得函数()f x 的定义域为(1,)-+∞,且'
1
()(1),1
ax f x a x -=
≥-+ (1)当10a -≤≤时,'
()0,f x <函数()f x 在(1,)-+∞上单调递减, (2)当0a >时,由'
()0,f x =解得1.x a
=
'()f x 、()f x 随x 的变化情况如下表
x
1(1,)a
-
1a
1
(,)a
+∞ '()f x
— 0 + ()f x
极小值
从上表可知
当1(1,)x a
∈-时,'
()0,f x <函数()f x 在1(1,)a
-上单调递减. 当1(,)x a
∈+∞时,'
()0,f x >函数()f x 在1(,)a
+∞上单调递增. 综上所述:
当10a -≤≤时,函数()f x 在(1,)-+∞上单调递减.
当0a >时,函数()f x 在1(1,)a -上单调递减,函数()f x 在1(,)a
+∞上单调递增. 19.(本小题满分12分)
如图,已知平面111A B C 平行于三棱锥V ABC -的底面ABC ,等边△1AB C 所在的平面与底面ABC 垂直,且∠ACB=90°,设2,AC a BC a ==
(1)求证直线11B C 是异面直线1AB 与11A C 的公垂线; (2)求点A 到平面VBC 的距离; (3)求二面角A VB C --的大小。
解法1:
(Ⅰ)证明:∵平面
111A B C ∥平面ABC ,
1111//,//B C BC AC AC ∴
BC AC ⊥
1111B C A C ∴⊥
又∵平面1AB C ⊥平面ABC ,平面1AB C ∩平面ABC AC =, ∴BC ⊥平面1AB C ,
1BC AB ∴⊥ 111B C AB ∴⊥,
又
11111A C B C C ?=,1111B C AB B ?=.
11B C ∴为1AB 与11A C 的公垂线.
(Ⅱ)解法1:过A 作1AD B C ⊥于D ,
∵△1AB C 为正三角形,
∴D 为1B C 的中点. ∵BC ⊥平面1AB C ∴BC AD ⊥, 又1B C BC C ?=,
∴AD ⊥平面VBC ,
∴线段AD 的长即为点A 到平面VBC 的距离.
在正△1AB C 中,222
AD AC a =
=?=.
∴点A 到平面VBC .
解法2:取AC 中点O 连结1B O ,则1B O ⊥平面ABC ,且1B O . 由(Ⅰ)知1BC B C ⊥,设A 到平面VBC 的距离为x ,
11B ABC A BB C V V --∴=,
即111111
3232
BC AC B O BC B C x ?
??=???,解得x =.
即A 到平面VBC .
则11|||cos ,|d AB AB n =?<>111|||cos |||||
AB n
AB AB n ?=?<
>?
233.2
a
a =
= 所以,A 到平面VBC 的距离为3a .
(III)过D 点作DH VB ⊥于H ,连AH ,由三重线定理知AH VB ⊥ AHD ∴∠是二面角A VB C --的平面角。 在Rt AHD 中,11113.B D
DH AD a B DH B BC BC B B
=?∞?
= 115
.5
B D B
C DH a B B ?∴=
=
tan 15AD
AHD DH
∴∠=
=。 arctan 15AHD ∴∠=。
所以,二面角A VB C --的大小为arctan 15. 解法二:
取AC 中点O 连1B O ,易知1OB ⊥底面ABC ,过O 作直线//OE BC 交AB E 于。
取O 为空间直角坐标系的原点,1,,OE OC OB 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系。则1(0,,0),(,,0),(0,,0),(0,0,3)A a B a a C a B a -。 (I )
(,0,0)BC a =-,1(0,,3)AB a a =,
1(,0,0)(0,,3)0BC AB a a a ∴?=-?=, 1BC AB ∴⊥。
1BC AB ∴⊥
又
11111//,B C BC B C AB ⊥
由已知11,//BC AC AC AC ⊥。
11BC AC ∴⊥,
而111111//,BC B C B C A C ∴⊥。 又111,B C AB 与11A C 显然相交,
11B C ∴是111AB A C 与的公垂线。
(II )设平面VBC 的一个法向量(,,)n x y z =,
又1(0,)CB a =-
由1(,,)(,0,0)0(,,)(0,,3)0x y z a n BC x y z
a a n CB ?-=?⊥??
???
-=⊥???
? 取1z = 得 n =
点A 到平面VBC 的距离,即1AB 在平面VBC 的法向量n 上的投影的绝对值。
1(0,)AB a =,设所求距离为d 。
则11cos d AB AB n =?>
111AB n AB AB n
?=?
?
32
a =
所以,A 到平面VBC .
(III )设平面VAB 的一个法向量111(,,),m x y z =
1
m AB ⊥ 10m AB ?= 110ay = 由 ? ?
m AB ⊥ 0m AB ?= 10ax += 取11z = m =
1
cos ,.||||4
m n m n m n ?∴<>=
=-?
二面角A VB C --为锐角,
所以,二面角A VB C --的大小为1arccos .4
20.(本小题满分12分)
袋中装着标有数字1,2,3,4,5的小球各2个,从袋中任取3个小球,按3个小球上最大数字的9倍计分,每个小球被取出的可能性都相等。用ξ表示取出的3个小球上的最大数字,求:
(1)取出的3个小球上的数字互不相同的概率; (2)随机变量ξ的概率分布和数学期望; (3)计分介于20分到40分之间的概率。 解:(I )解法一:“一次取出的3个小球上的数字互不相同”的事件记为A ,
则3111
52223
102
()3
C C C C P A C ???== 解法二:“一次取出的3个小球上的数字互不相同的事件记为A ”,“一次取出的3个小球上有两个数
字相同”的事件记为B ,则事件A 和事件B 是互斥事件,因为121
5283
101
()3
C C C P B C ??== 所以12
()1()133
P A P B =-=-
=. (II )由题意ξ有可能的取值为:2,3,4,5.
211222223
101
(2);30C C C C P C ξ?+?=== 2112
42423
102
(3);15C C C C P C ξ?+?=== 2112
62623
103
(4);10C C C C P C ξ?+?=== 2112
82823
108
(5);15
C C C C P C ξ?+?=== 所以随机变量ε的概率分布为
因此ε的数学期望为
1238132345301510153
E ε=?
+?+?+?= (Ⅲ)“一次取球所得计分介于20
分到40分之间”的事件记为C ,则
2313
()("3""4")("3")("4")151030
P C P P P εεεε=====+==
+=或 21.(本小题满分12分)
双曲线C 与椭圆22
184
x y +=有相同的焦点,直线y =为C 的一条渐近线。
(1)求双曲线C 的方程;
(2)过点(0,4)P 的直线l ,交双曲线C 于A 、B 两点,交x 轴于Q 点(Q 点与C 的顶点不重合),当12PQ QA QB λλ==,且128
3
λλ+=-时,求Q 点的坐标。
解:(Ⅰ)设双曲线方程为22
221x y a b -=
由椭圆22
184
x y += 求得两焦点为(2,0),(2,0)-,
∴对于双曲线:2C c =,又3y x =为双曲线C 的一条渐近线 ∴
3b
a
= 解得 221,3a b ==, ∴双曲线C 的方程为2
2
13
y x -= (Ⅱ)解法一:
由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零。 设l 的方程:114,(,)y kx A x y =+,22(,)B x y 则4(,0)Q k
-
1PQ QA λ=
11144
(,4)(,)x y k k
λ∴--=+
1
111
111
14444()44x k k x k k y y λλλλ?
=--??-=+??∴???
??-==-??? 11)(,A x y 在双曲线C 上, ∴
21211
11616
()10k λλλ+--= ∴22
2211161632160.3
k k λλλ++-
-=
∴222
1116(16)32160.3
k k λλ-++-
= 同理有:22
22216(16)32160.3
k k λλ-++-=
若2
160,k -=则直线l 过顶点,不合题意.2
160,k ∴-≠
12,λλ∴是二次方程222
16(16)32160.3
k x x k -++-
=的两根. 122
328
163
k λλ∴+=
=-- 24k ∴=,
此时0,2k ?>∴=±.
∴所求Q 的坐标为(2,0)±.
解法二:
由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零
设l 的方程,11224,(,),(,)y kx A x y B x y =+,则4
(,0)Q k
-
. 1PQ QA λ=,
Q ∴分PA 的比为1λ.
由定比分点坐标公式得
111
111
11111
44(1)14401x x k k y y λλλλλλλ??
-==-+??+??→?
?+??=-=??+?? 下同解法一 解法三:
由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零
设l 的方程:11224,(,),(,)y kx A x y B x y =+,则4
(,0)Q k
-
. 12PQ QA QB λλ==,
111222444
(,4)(,)(,)x y x y k k k
λλ∴--=+=+.
11224y y λλ∴-==,
114y λ∴=-
,22
4
y λ=-,
又1283
λλ+=-
, 121123
y y ∴
+= 即12123()2y y y y +=
将4y kx =+代入2
2
13
y x -=得 222(3)244830k y y k --+-=
230k -≠,否则l 与渐近线平行。 2
12122224483,33k y y y y k k -∴+==--。
2
22
244833233k k k
-∴?=?-- 2k ∴=±
(2,0)Q ∴±
解法四:
由题意知直线l 得斜率k 存在且不等于零,设l 的方程:4y kx =+,1122(,),(,)A x y B x y 则4(,0)Q k
-
1PQ QA λ=,
11144
(,4)(,)x y k k
λ∴--=+。
∴1114444k kx x k
λ-
=
=-++ 同理
124
4
kx λ=-
+
1212448
443
kx kx λλ+=-
-=-++.
即 2
121225()80k x x k x x +++=。
(*)
又
2
2
4
1
3
y kx y x =+-= 消去y 得2
2
(3)8190k x kx ---=.
当2
30k -=时,则直线l 与双曲线得渐近线平行,不合题意,2
30k -≠。 由韦达定理有:
122
1228319
3k x x k x x k +=
-=-
- 代入(*)式得
24,2k k ==±
∴所求Q 点的坐标为(2,0)±。
22.(本小题满分14分)
已知12a =,点1(,)n n a a +在函数2
()2f x x x =+的图象上,其中1,2,3,n =
(1)证明数列{lg(1)}n a +是等比数列; (2)设12(1)(1)
(1)n n T a a a =+++,求n T 及数列{}n a 的通项;
(3)记112n n n b a a =++,求数列{}n b 的前n 项n S ,并证明2
131
n n S T +=-
解:(Ⅰ)由已知212n n n a a a +=+,
211(1)n n a a +∴+=+
12a =
11n a ∴+>,两边取对数得
1lg(1)2lg(1)n n a a ++=+,
即
1lg(1)2lg(1)
n n a a ++=+
{lg(1)}n a ∴+是公比为2的等比数列.