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文档介绍
2012年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版)
2012年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版) 一.选择题 1.(5分)已知集合A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},C={x|x是正方形},D={x|x是菱形},则( ) A.A⊆B B.C⊆B C.D⊆C D.A⊆D 2.(5分)函数的反函数是( ) A.y=x2﹣1(x≥0) B.y=x2﹣1(x≥1) C.y=x2+1(x≥0) D.y=x2+1(x≥1) 3.(5分)若函数是偶函数,则φ=( ) A. B. C. D. 4.(5分)已知α为第二象限角,,则sin2α=( ) A. B. C. D. 5.(5分)椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为x=﹣4,则该椭圆的方程为( ) A. B. C. D. 6.(5分)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn=2an+1,则当n>1时,Sn=( ) A.()n﹣1 B.2n﹣1 C.()n﹣1 D.(﹣1) 7.(5分)6位选手依次演讲,其中选手甲不在第一个也不在最后一个演讲,则不同的演讲次序有( ) A.240种 B.360种 C.480种 D.720种 8.(5分)已知正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=2,CC1=2,E为CC1的中点,则直线AC1与平面BED的距离为( ) A.2 B. C. D.1 9.(5分)△ABC中,AB边的高为CD,若=,=,•=0,||=1,||=2,则=( ) A. B. C. D. 10.(5分)已知F1、F2为双曲线C:x2﹣y2=2的左、右焦点,点P在C上,|PF1|=2|PF2|,则cos∠F1PF2=( ) A. B. C. D. 11.(5分)已知x=lnπ,y=log52,,则( ) A.x<y<z B.z<x<y C.z<y<x D.y<z<x 12.(5分)正方形ABCD的边长为1,点E在边AB上,点F在边BC上,.定点P从E出发沿直线向F运动,每当碰到正方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角.当点P第一次碰到E时,P与正方形的边碰撞的次数为( ) A.8 B.6 C.4 D.3 二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分,在试卷上作答无效) 13.(5分)的展开式中x2的系数为 . 14.(5分)若x,y满足约束条件则z=3x﹣y的最小值为 . 15.(5分)当函数y=sinx﹣cosx(0≤x<2π)取得最大值时,x= . 16.(5分)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别为BB1,CC1的中点,那么异面直线AE与D1F所成角的余弦值为 . 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.在试卷上作答无效! 17.(10分)△ABC中,内角A,B,C成等差数列,其对边a,b,c满足2b2=3ac,求A. 18.(12分)已知数列{an}中,a1=1,前n项和 (1)求a2,a3; (2)求{an}的通项公式. 19.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,PA⊥底面ABCD,,PA=2,E是PC上的一点,PE=2EC. (Ⅰ)证明:PC⊥平面BED; (Ⅱ)设二面角A﹣PB﹣C为90°,求PD与平面PBC所成角的大小. 20.(12分)乒乓球比赛规则规定:一局比赛,对方比分在10平前,一方连续发球2次后,对方再连续发球两次,依次轮换.每次发球,胜方得1分,负方得0分.设在甲、乙的比赛中,每次发球,发球方得1分的概率为0.6,各次发球的胜负结果相互独立.甲、乙的一局比赛中,甲先发球. (1)求开始第4次发球时,甲、乙的比分为1:2的概率; (2)求开始第5次发球时,甲领先得分的概率. 21.(12分)已知函数. (1)讨论f(x)的单调性; (2)设f(x)有两个极值点x1,x2,若过两点(x1,f(x1)),(x2,f(x2))的直线l与x轴的交点在曲线y=f(x)上,求a的值. 22.(12分)已知抛物线C:y=(x+1)2与圆(r>0)有一个公共点A,且在A处两曲线的切线为同一直线l. (Ⅰ)求r; (Ⅱ)设m,n是异于l且与C及M都相切的两条直线,m,n的交点为D,求D到l的距离. 2012年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版) 参考答案与试题解析 一.选择题 1.(5分)(2012•大纲版)已知集合A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},C={x|x是正方形},D={x|x是菱形},则( ) A.A⊆B B.C⊆B C.D⊆C D.A⊆D 【分析】直接利用四边形的关系,判断选项即可. 【解答】解:因为菱形是平行四边形的特殊情形,所以D⊂A, 矩形与正方形是平行四边形的特殊情形,所以B⊂A,C⊂A, 正方形是矩形,所以C⊆B. 故选B. 2.(5分)(2012•大纲版)函数的反函数是( ) A.y=x2﹣1(x≥0) B.y=x2﹣1(x≥1) C.y=x2+1(x≥0) D.y=x2+1(x≥1) 【分析】直接利用反函数的求法求解即可. 【解答】解:因为函数,解得x=y2﹣1, 所以函数的反函数是y=x2﹣1(x≥0). 故选A. 3.(5分)(2012•大纲版)若函数是偶函数,则φ=( ) A. B. C. D. 【分析】直接利用函数是偶函数求出ϕ的表达式,然后求出ϕ的值. 【解答】解:因为函数是偶函数, 所以,k∈z,所以k=0时,ϕ=∈[0,2π]. 故选C. 4.(5分)(2012•大纲版)已知α为第二象限角,,则sin2α=( ) A. B. C. D. 【分析】直接利用同角三角函数的基本关系式,求出cosα,然后利用二倍角公式求解即可. 【解答】解:因为α为第二象限角,, 所以cosα=﹣=﹣. 所以sin2α=2sinαcosα==. 故选A. 5.(5分)(2012•大纲版)椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为x=﹣4,则该椭圆的方程为( ) A. B. C. D. 【分析】确定椭圆的焦点在x轴上,根据焦距为4,一条准线为x=﹣4,求出几何量,即可求得椭圆的方程. 【解答】解:由题意,椭圆的焦点在x轴上,且 ∴c=2,a2=8 ∴b2=a2﹣c2=4 ∴椭圆的方程为 故选C. 6.(5分)(2012•大纲版)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn=2an+1,则当n>1时,Sn=( ) A.()n﹣1 B.2n﹣1 C.()n﹣1 D.(﹣1) 【分析】利用递推关系与等比数列的通项公式即可得出. 【解答】解:∵Sn=2an+1,a1=1, ∴a1=2a2,解得a2=. 当n≥2时,Sn﹣1=2an, ∴an=2an+1﹣2an, 化为=. ∴数列{an}从第二项起为等比数列,公比为. ∴Sn=2an+1=2××=. 故选:A. 7.(5分)(2012•大纲版)6位选手依次演讲,其中选手甲不在第一个也不在最后一个演讲,则不同的演讲次序有( ) A.240种 B.360种 C.480种 D.720种 【分析】直接从中间的4个演讲的位置,选1个给甲,其余全排列即可. 【解答】解:因为6位选手依次演讲,其中选手甲不在第一个也不在最后一个演讲,甲先安排在除开始与结尾的位置还有个选择,剩余的元素与位置进行全排列有,所以甲只能在中间的4个位置,所以不同的演讲次序有=480种. 故选C. 8.(5分)(2012•大纲版)已知正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=2,CC1=2 ,E为CC1的中点,则直线AC1与平面BED的距离为( ) A.2 B. C. D.1 【分析】先利用线面平行的判定定理证明直线C1A∥平面BDE,再将线面距离转化为点面距离,最后利用等体积法求点面距离即可 【解答】解:如图:连接AC,交BD于O,在三角形CC1A中,易证OE∥C1A,从而C1A∥平面BDE, ∴直线AC1与平面BED的距离即为点A到平面BED的距离,设为h, 在三棱锥E﹣ABD中,VE﹣ABD=S△ABD×EC=××2×2×= 在三棱锥A﹣BDE中,BD=2,BE=,DE=,∴S△EBD=×2×=2 ∴VA﹣BDE=×S△EBD×h=×2×h= ∴h=1 故选 D 9.(5分)(2012•大纲版)△ABC中,AB边的高为CD,若=,=,•=0,||=1,||=2,则=( ) A. B. C. D. 【分析】由题意可得,CA⊥CB,CD⊥AB,由射影定理可得,AC2=AD•AB可求AD,进而可求,从而可求与的关系,进而可求 【解答】解:∵•=0, ∴CA⊥CB ∵CD⊥AB ∵||=1,||=2 ∴AB= 由射影定理可得,AC2=AD•AB ∴ ∴ ∴== 故选D 10.(5分)(2012•大纲版)已知F1、F2为双曲线C:x2﹣y2=2的左、右焦点,点P在C上,|PF1|=2|PF2|,则cos∠F1PF2=( ) A. B. C. D. 【分析】根据双曲线的定义,结合|PF1|=2|PF2|,利用余弦定理,即可求cos∠F1PF2的值. 【解答】解:将双曲线方程x2﹣y2=2化为标准方程﹣=1,则a=,b=,c=2, 设|PF1|=2|PF2|=2m,则根据双曲线的定义,|PF1|﹣|PF2|=2a可得m=2, ∴|PF1|=4,|PF2|=2, ∵|F1F2|=2c=4, ∴cos∠F1PF2====. 故选C. 11.(5分)(2012•大纲版)已知x=lnπ,y=log52,,则( ) A.x<y<z B.z<x<y C.z<y<x D.y<z<x 【分析】利用x=lnπ>1,0<y=log52<,1>z=>,即可得到答案. 【解答】解:∵x=lnπ>lne=1, 0<log52<log5=,即y∈(0,); 1=e0>=>=,即z∈(,1), ∴y<z<x. 故选:D. 12.(5分)(2012•大纲版)正方形ABCD的边长为1,点E在边AB上,点F在边BC上,.定点P从E出发沿直线向F运动,每当碰到正方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角.当点P第一次碰到E时,P与正方形的边碰撞的次数为( ) A.8 B.6 C.4 D.3 【分析】根据已知中的点E,F的位置,可知入射角的正切值为,通过相似三角形,来确定反射后的点的位置,从而可得反射的次数. 【解答】解:根据已知中的点E,F的位置,可知入射角的正切值为,第一次碰撞点为F,在反射的过程中,直线是平行的,利用平行关系及三角形的相似可得第二次碰撞点为G,在DA,且DG=,第三次碰撞点为H,在DC上,且DH=,第四次碰撞点为M,在CB上,且CM=,第五次碰撞点为N,在DA上,且AN=,第六次回到E点,AE=. 故需要碰撞6次即可. 故选B. 二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分,在试卷上作答无效) 13.(5分)(2012•大纲版)的展开式中x2的系数为 7 . 【分析】直接利用二项式定理的通项公式,求出x2的系数即可. 【解答】解:因为的展开式的通项公式为:=, 当8﹣2r=2,即r=3时,的展开式中x2的系数为:=7. 故答案为:7. 14.(5分)(2012•大纲版)若x,y满足约束条件则z=3x﹣y的最小值为 ﹣1 . 【分析】作出不等式组表示的平面区域,由z=3x﹣y可得y=3x﹣z,则﹣z表示直线3x﹣y﹣z=0在y轴上的截距,截距越大z越小,结合图形可求 【解答】解:作出不等式组表示的平面区域,如图所示 由z=3x﹣y可得y=3x﹣z,则﹣z表示直线3x﹣y﹣z=0在y轴上的截距,截距越大z越小 结合图形可知,当直线z=3x﹣y过点C时z最小 由可得C(0,1),此时z=﹣1 故答案为:﹣1 15.(5分)(2012•大纲版)当函数y=sinx﹣cosx(0≤x<2π)取得最大值时,x= . 【分析】利用辅助角公式将y=sinx﹣cosx化为y=2sin(x﹣)(0≤x<2π),即可求得y=sinx﹣cosx(0≤x<2π)取得最大值时x的值. 【解答】解:∵y=sinx﹣cosx=2(sinx﹣cosx)=2sin(x﹣). ∵0≤x<2π, ∴﹣≤x﹣<, ∴ymax=2,此时x﹣=, ∴x=. 故答案为:. 16.(5分)(2012•大纲版)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别为BB1,CC1 的中点,那么异面直线AE与D1F所成角的余弦值为 . 【分析】设正方体ABCD﹣A1B1C1D1棱长为2,以DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,则,=(0,2,﹣1),由此利用向量法能够求出异面直线AE与D1F所成角的余弦值. 【解答】解:设正方体ABCD﹣A1B1C1D1棱长为2,以DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴, 建立空间直角坐标系, 则A(2,0,0),E(2,2,1)D1(0,0,2),F(0,2,1) ∴,=(0,2,﹣1), 设异面直线AE与D1F所成角为θ, 则cosθ=|cos<,>|=||=. 故答案为:. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.在试卷上作答无效! 17.(10分)(2012•大纲版)△ABC中,内角A,B,C成等差数列,其对边a,b,c满足2b2=3ac,求A. 【分析】由题设条件,可先由A,B,C成等差数列,及A+B+C=π得到B=,及A+C=,再由正弦定理将条件2b2 =3ac转化为角的正弦的关系,结合cos(A+C)=cosAcosC﹣sinAsinC求得cosAcosC=0,从而解出A 【解答】解:由A,B,C成等差数列,及A+B+C=π得B=,故有A+C= 由2b2=3ac得2sin2B=3sinAsinC=, 所以sinAsinC= 所以cos(A+C)=cosAcosC﹣sinAsinC=cosAcosC﹣ 即cosAcosC﹣=﹣,可得cosAcosC=0 所以cosA=0或cosC=0,即A是直角或C是直角 所以A是直角,或A= 18.(12分)(2012•大纲版)已知数列{an}中,a1=1,前n项和 (1)求a2,a3; (2)求{an}的通项公式. 【分析】(1)直接利用已知,求出a2,a3; (2)利用已知关系式,推出数列相邻两项的关系式,利用累积法,求出数列的通项公式即可. 【解答】解:(1)数列{an}中,a1=1,前n项和, 可知,得3(a1+a2)=4a2, 解得a2=3a1=3,由, 得3(a1+a2+a3)=5a3, 解得a3==6. (2)由题意知a1=1, 当n>1时,有an=sn﹣sn﹣1=, 整理得, 于是a1=1, a2=a1, a3=a2, …, an﹣1=an﹣2, , 将以上n个式子两端分别相乘, 整理得:. 综上{an}的通项公式为 19.(12分)(2012•大纲版)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,PA⊥底面ABCD,,PA=2,E是PC上的一点,PE=2EC. (Ⅰ)证明:PC⊥平面BED; (Ⅱ)设二面角A﹣PB﹣C为90°,求PD与平面PBC所成角的大小. 【分析】(I)先由已知建立空间直角坐标系,设D(,b,0),从而写出相关点和相关向量的坐标,利用向量垂直的充要条件,证明PC⊥BE,PC⊥DE,从而利用线面垂直的判定定理证明结论即可; (II)先求平面PAB的法向量,再求平面PBC的法向量,利用两平面垂直的性质,即可求得b的值,最后利用空间向量夹角公式即可求得线面角的正弦值,进而求得线面角 【解答】解:(I)以A为坐标原点,建立如图空间直角坐标系A﹣xyz, 设D(,b,0),则C(2,0,0),P(0,0,2),E(,0,),B(,﹣b,0) ∴=(2,0,﹣2),=(,b,),=(,﹣b,) ∴•=﹣=0,•=0 ∴PC⊥BE,PC⊥DE,BE∩DE=E ∴PC⊥平面BED (II)=(0,0,2),=(,﹣b,0) 设平面PAB的法向量为=(x,y,z),则 取=(b,,0) 设平面PBC的法向量为=(p,q,r),则 取=(1,﹣,) ∵平面PAB⊥平面PBC,∴•=b﹣=0.故b= ∴=(1,﹣1,),=(﹣,﹣,2) ∴cos<,>== 设PD与平面PBC所成角为θ,θ∈[0,],则sinθ= ∴θ=30° ∴PD与平面PBC所成角的大小为30° 20.(12分)(2012•大纲版)乒乓球比赛规则规定:一局比赛,对方比分在10平前,一方连续发球2次后,对方再连续发球两次,依次轮换.每次发球,胜方得1分,负方得0分.设在甲、乙的比赛中,每次发球,发球方得1分的概率为0.6,各次发球的胜负结果相互独立.甲、乙的一局比赛中,甲先发球. (1)求开始第4次发球时,甲、乙的比分为1:2的概率; (2)求开始第5次发球时,甲领先得分的概率. 【分析】(Ⅰ)记Ai表示事件:第1次和第2次这两次发球,甲共得i分,i=0,1,2,Bi表示事件:第3次和第4次这两次发球,甲共得i分,i=0,1,2,A表示事件:第3次发球,甲得1分,B表示事件:开始第4次发球时,甲、乙的比分为1比2,C表示事件:开始第5次发球时,甲得分领先.B=,由此能求出开始第4次发球时,甲、乙的比分为1:2的概率. (Ⅱ),P(B1)=2×0.4×0.6=0.48,,,由C=A1•B2+A2•B1+A2•B2,能求出开始第5次发球时,甲领先得分的概率. 【解答】解:(Ⅰ)记Ai表示事件:第1次和第2次这两次发球,甲共得i分,i=0,1,2, Bi表示事件:第3次和第4次这两次发球,甲共得i分,i=0,1,2, A表示事件:第3次发球,甲得1分, B表示事件:开始第4次发球时,甲、乙的比分为1比2, C表示事件:开始第5次发球时,甲得分领先. ∴B=, P(A)=0.4,P(A0)=0.42=0.16, P(A1)=2×0.6×0.4=0.48, P(B)= =P(A0•A)+P() = =0.16×0.4+0.48×(1﹣0.4) =0.352. 答:开始第4次发球时,甲、乙的比分为1:2的概率是0.352. (Ⅱ), P(B1)=2×0.4×0.6=0.48, , , ∵C=A1•B2+A2•B1+A2•B2, ∴P(C)=P(A1•B2+A2B1+A2•B2) =P(A1•B2)+P(A2•B1)+P(A2•B2) =P(A1)P(B)+P(A2)P(B1)+P(A2)P(B2) =0.48×0.16+0.36×0.48+0.36×0.16 =0.3072. 答:开始第5次发球时,甲领先得分的概率是0.3072. 21.(12分)(2012•大纲版)已知函数. (1)讨论f(x)的单调性; (2)设f(x)有两个极值点x1,x2,若过两点(x1,f(x1)),(x2,f(x2))的直线l与x轴的交点在曲线y=f(x)上,求a的值. 【分析】(1)先对函数进行求导,通过a的取值,求出函数的根,然后通过导函数的值的符号,推出函数的单调性. (2)根据导函数的根,判断a的范围,进而解出直线l的方程,利用l与x轴的交点为(x0,0),可解出a的值. 【解答】解:(1)f′(x)=x2+2x+a=(x+1)2+a﹣1. ①当a≥1时,f′(x)≥0, 且仅当a=1,x=﹣1时,f′(x)=0, 所以f(x)是R上的增函数; ②当a<1时,f′(x)=0,有两个根, x1=﹣1﹣,x2=﹣1+, 当x∈时,f′(x)>0,f(x)是增函数. 当x∈时,f′(x)<0,f(x)是减函数. 当x∈时,f′(x)>0,f(x)是增函数. (2)由题意x1,x2,是方程f′(x)=0的两个根, 故有a<1,,, 因此= = ==, 同理. 因此直线l的方程为:y=. 设l与x轴的交点为(x0,0)得x0=, =, 由题设知,点(x0,0)在曲线y=f(x)上,故f(x0)=0, 解得a=0,或a=或a= 22.(12分)(2012•大纲版)已知抛物线C:y=(x+1)2与圆(r>0)有一个公共点A,且在A处两曲线的切线为同一直线l. (Ⅰ)求r; (Ⅱ)设m,n是异于l且与C及M都相切的两条直线,m,n的交点为D,求D到l的距离. 【分析】(Ⅰ)设A(x0,(x0+1)2),根据y=(x+1)2,求出l的斜率,圆心M(1,),求得MA的斜率,利用l⊥MA建立方程,求得A的坐标,即可求得r的值; (Ⅱ)设(t,(t+1)2)为C上一点,则在该点处的切线方程为y﹣(t+1)2=2(t+1)(x﹣t),即y=2(t+1)x﹣t2+1,若该直线与圆M相切,则圆心M到该切线的距离为,建立方程,求得t的值,求出相应的切线方程,可得D的坐标,从而可求D到l的距离. 【解答】解:(Ⅰ)设A(x0,(x0+1)2), ∵y=(x+1)2,y′=2(x+1) ∴l的斜率为k=2(x0+1) 当x0=1时,不合题意,所以x0≠1 圆心M(1,),MA的斜率. ∵l⊥MA,∴2(x0+1)×=﹣1 ∴x0=0,∴A(0,1), ∴r=|MA|=; (Ⅱ)设(t,(t+1)2)为C上一点,则在该点处的切线方程为y﹣(t+1)2=2(t+1)(x﹣t),即y=2(t+1)x﹣t2+1 若该直线与圆M相切,则圆心M到该切线的距离为 ∴ ∴t2(t2﹣4t﹣6)=0 ∴t0=0,或t1=2+,t2=2﹣ 抛物线C在点(ti,(ti+1)2)(i=0,1,2)处的切线分别为l,m,n,其方程分别为 y=2x+1①,y=2(t1+1)x﹣②,y=2(t2+1)x﹣③ ②﹣③:x= 代入②可得:y=﹣1 ∴D(2,﹣1), ∴D到l的距离为 参与本试卷答题和审题的老师有:qiss;刘长柏;沂蒙松;xize;邢新丽;wfy814;zlzhan;xintrl(排名不分先后) 2017年2月3日查看更多