四川省高考数学试卷(理科)答案与解析_高考数学试卷含解析
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2008年四川省高考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)(2008•四川)已知全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,3},B={3,4,5},则集合∁U(A∩B)=()
A.{3} B.{4,5} C.{3,4,5} D.{1,2,4,5} 【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】根据交集的含义求A∩B、再根据补集的含义求解. 【解答】解:A={1,3},B={3,4,5}⇒A∩B={3};
所以CU(A∩B)={1,2,4,5},故选D 【点评】本题考查集合的基本运算,较简单.
2.(5分)(2008•四川)复数2i(1+i)=()A.﹣4 B.4 C.﹣4i D.4i 【考点】复数代数形式的混合运算.
2【分析】先算(1+i),再算乘2i,化简即可.
22【解答】解:∵2i(1+i)=2i(1+2i﹣1)=2i×2i=4i=﹣4 故选A;
2【点评】此题考查复数的运算,乘法公式,以及注意i=﹣1;是基础题.
23.(5分)(2008•四川)(tanx+cotx)cosx=()A.tanx B.sinx C.cosx D.cotx 【考点】同角三角函数基本关系的运用.
【分析】此题重点考查各三角函数的关系,切化弦,约分整理,凑出同一角的正弦和余弦的平方和,再约分化简. 【解答】解:
2∵
=故选D;
【点评】将不同的角化为同角;将不同名的函数化为同名函数,以减少函数的种类;当式中有正切、余切、正割、余割时,通常把式子化成含有正弦与余弦的式子,即所谓“切割化弦”.
4.(5分)(2008•四川)直线y=3x绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位,所得到的直线为()A. B.
C.y=3x﹣3 D.
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系.
【分析】先利用两直线垂直写出第一次方程,再由平移写出第二次方程. 【解答】解:∵直线y=3x绕原点逆时针旋转90°∴两直线互相垂直 则该直线为那么将,向右平移1个单位得,即
故选A.
【点评】本题主要考查互相垂直的直线关系,同时考查直线平移问题.
5.(5分)(2008•四川)若0≤α≤2π,sinα>A.(,)B.(,π)
C.(cosα,则α的取值范围是(),)D.(,)
【考点】正切函数的单调性;三角函数线. 【专题】计算题.
【分析】通过对sinα>cosα等价变形,利用辅助角公式化为正弦,利用正弦函数的性质即可得到答案.
【解答】解:∵0≤α≤2π,sinα>cosα,∴sinα﹣cosα=2sin(α﹣)>0,∵0≤α≤2π,∴﹣≤α﹣≤,∵2sin(α﹣∴0<α﹣∴<α<)>0,<π,.
故选C.
【点评】本题考查辅助角公式的应用,考查正弦函数的性质,将sinα>cosα等价变形是难点,也是易错点,属于中档题.
6.(5分)(2008•四川)从甲、乙等10个同学中挑选4名参加某项公益活动,要求甲、乙中至少有1人参加,则不同的挑选方法共有()A.70种 B.112种 C.140种 D.168种 【考点】组合及组合数公式. 【专题】计算题.
【分析】根据题意,分析可得,甲、乙中至少有1人参加的情况数目等于从10个同学中挑选4名参加公益活动挑选方法数减去从甲、乙之外的8个同学中挑选4名参加公益活动的挑选方法数,分别求出其情况数目,计算可得答案.
4【解答】解:∵从10个同学中挑选4名参加某项公益活动有C10种不同挑选方法;
4从甲、乙之外的8个同学中挑选4名参加某项公益活动有C8种不同挑选方法;
44∴甲、乙中至少有1人参加,则不同的挑选方法共有C10﹣C8=210﹣70=140种不同挑选方法,故选C.【点评】此题重点考查组合的意义和组合数公式,本题中,要注意找准切入点,从反面下手,方法较简单.
7.(5分)(2008•四川)已知等比数列{an}中,a2=1,则其前3项的和S3的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1] B.(﹣∞,0)∪(1,+∞)C.[3,+∞)D.(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞)【考点】等比数列的前n项和.
【分析】首先由等比数列的通项入手表示出S3(即q的代数式),然后根据q的正负性进行分类,最后利用均值不等式求出S3的范围. 【解答】解:∵等比数列{an}中,a2=1 ∴∴当公比q>0时,当公比q<0时,;
.
∴S3∈(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞). 故选D.
【点评】本题考查等比数列前n项和的意义、等比数列的通项公式及均值不等式的应用.
8.(5分)(2008•四川)设M,N是球心O的半径OP上的两点,且NP=MN=OM,分别过N,M,O作垂线于OP的面截球得三个圆,则这三个圆的面积之比为:()A.3,5,6 B.3,6,8 C.5,7,9 D.5,8,9 【考点】球面距离及相关计算. 【专题】计算题.
【分析】先求截面圆的半径,然后求出三个圆的面积的比.
【解答】解:设分别过N,M,O作垂线于OP的面截球得三个圆的半径为r1,r2,r3,球半径为R,则:
∴r1:r2:r3=5:8:9∴这三个圆的面积之比为:5,8,9 故选D 【点评】此题重点考查球中截面圆半径,球半径之间的关系;考查空间想象能力,利用勾股定理的计算能力.
9.(5分)(2008•四川)设直线l⊂平面α,过平面α外一点A与l,α都成30°角的直线有且只有()
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.
【分析】利用圆锥的母线与底面所成的交角不变画图,即可得到结果.
0【解答】解:如图,和α成30角的直线一定是以A为顶点的圆锥的母线所在直线,当∠ABC=∠ACB=30°,直线AC,AB都满足条件 故选B. 222 3
【点评】此题重点考查线线角,线面角的关系,以及空间想象能力,图形的对称性; 数形结合,重视空间想象能力和图形的对称性;
10.(5分)(2008•四川)设f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,则f(x)是偶函数的充要条件是()
A.f(0)=1 B.f(0)=0 C.f′(0)=1 D.f′(0)=0 【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换. 【专题】计算题.
【分析】当f(x)=sin(ωx+φ)是偶函数时,f(0)一定是函数的最值,从而得到x=0必是f(x)的极值点,即f′(0)=0,因而得到答案. 【解答】解:∵f(x)=sin(ωx+φ)是偶函数
∴由函数f(x)=sin(ωx+φ)图象特征可知x=0必是f(x)的极值点,∴f′(0)=0 故选D 【点评】此题重点考查正弦型函数的图象特征,函数的奇偶性,函数的极值点与函数导数的关系.
11.(5分)(2008•四川)设定义在R上的函数f(x)满足f(x)•f(x+2)=13,若f(1)=2,则f(99)=()
A.13 B.2 C.
D.
【考点】函数的值. 【专题】压轴题.
【分析】根据f(1)=2,f(x)•f(x+2)=13先求出f(3)=,再由f(3)求出f(5),依次求出f(7)、f(9)观察规律可求出f(x)的解析式,最终得到答案.
【解答】解:∵f(x)•f(x+2)=13且f(1)=2 ∴,,∴,∴
故选C. 【点评】此题重点考查递推关系下的函数求值;此类题的解决方法一般是求出函数解析式后代值,或者得到函数的周期性求解.
12.(5分)(2008•四川)已知抛物线C:y=8x的焦点为F,准线与x轴的交点为K,点A在C上且,则△AFK的面积为()A.4 B.8 C.16 D.32 【考点】抛物线的简单性质. 【专题】计算题;压轴题.
2【分析】根据抛物线的方程可知焦点坐标和准线方程,进而可求得K的坐标,设A(x0,y0),过A点向准线作垂线AB,则B(﹣2,y0),根据及AF=AB=x0﹣(﹣2)=x0+2,进而可求得A点坐标,进而求得△AFK的面积.
2【解答】解:∵抛物线C:y=8x的焦点为F(2,0),准线为x=﹣2 ∴K(﹣2,0)
设A(x0,y0),过A点向准线作垂线AB,则B(﹣2,y0)∵,又AF=AB=x0﹣(﹣2)=x0+2 222222∴由BK=AK﹣AB得y0=(x0+2),即8x0=(x0+2),解得A(2,±4)∴△AFK的面积为故选B.
【点评】本题抛物线的性质,由题意准确画出图象,利用离心率转化位置,在△ABK中集中条件求出x0是关键;
二、填空题(共4小题,每小题4分,满分16分)
34213.(4分)(2008•四川)(1+2x)(1﹣x)展开式中x的系数为 ﹣6 . 【考点】二项式定理. 【专题】计算题.
【分析】利用乘法原理找展开式中的含x项的系数,注意两个展开式的结合分析,即分别
2为第一个展开式的常数项和第二个展开式的x的乘积、第一个展开式的含x项和第二个展
2开式的x项的乘积、第一个展开式的x的项和第二个展开式的常数项的乘积之和从而求出答案.
342【解答】解:∵(1+2x)(1﹣x)展开式中x项为 ***040C31(2x)•C41(﹣x)+C31(2x)•C41(﹣x)+C31(2x)•C41(﹣x)
02112204∴所求系数为C3•C4+C3•2•C4(﹣1)+C3•2•C41=6﹣24+12=﹣6. 故答案为:﹣6. 【点评】此题重点考查二项展开式中指定项的系数,以及组合思想,重在找寻这些项的来源.
14.(4分)(2008•四川)已知直线l:x﹣y+4=0与圆C:(x﹣1)+(y﹣1)=2,则C上各点到l的距离的最小值为 .
【考点】直线与圆的位置关系;点到直线的距离公式. 【专题】数形结合.
222 5 【分析】如图过点C作出CD与直线l垂直,垂足为D,与圆C交于点A,则AD为所求;求AD的方法是:由圆的方程找出圆心坐标与圆的半径,然后利用点到直线的距离公式求出圆心到直线l的距离d,利用d减去圆的半径r即为圆上的点到直线l的距离的最小值. 【解答】解:如图可知:过圆心作直线l:x﹣y+4=0的垂线,则AD长即为所求;
22∵圆C:(x﹣1)+(y﹣1)=2的圆心为C(1,1),半径为,点C到直线l:x﹣y+4=0的距离为∴AD=CD﹣AC=2﹣=,故C上各点到l的距离的最小值为故答案为:,.
【点评】此题重点考查圆的标准方程和点到直线的距离.本题的突破点是数形结合,使用点C到直线l的距离距离公式.
15.(4分)(2008•四川)已知正四棱柱的对角线的长为,且对角线与底面所成角的余弦值为,则该正四棱柱的体积等于 2 .
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积. 【专题】计算题;作图题;压轴题.
【分析】由题意画出图形,求出高,底面边长,然后求出该正四棱柱的体积. 【解答】解::如图可知:∵
∴∴正四棱柱的体积等于
=2 故答案为:2 【点评】此题重点考查线面角,解直角三角形,以及求正四面题的体积;考查数形结合,重视在立体几何中解直角三角形,熟记有关公式.
16.(4分)(2008•四川)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为 4 .
【考点】等差数列的前n项和;等差数列. 【专题】压轴题.【分析】利用等差数列的前n项和公式变形为不等式,再利用消元思想确定d或a1的范围,a4用d或a1表示,再用不等式的性质求得其范围.
【解答】解:∵等差数列{an}的前n项和为Sn,且S4≥10,S5≤15,∴,即
∴
∴,5+3d≤6+2d,d≤1 ∴a4≤3+d≤3+1=4故a4的最大值为4,故答案为:4.
【点评】此题重点考查等差数列的通项公式,前n项和公式,以及不等式的变形求范围;
三、解答题(共6小题,满分74分)
2417.(12分)(2008•四川)求函数y=7﹣4sinxcosx+4cosx﹣4cosx的最大值与最小值. 【考点】三角函数的最值. 【专题】计算题. 【分析】利用二倍角的正弦函数公式及同角三角函数间的基本关系化简y的解析式后,再利用配方法把y变为完全平方式即y=(1﹣sin2x)+6,可设z═(u﹣1)+6,u=sin2x,因为sin2x的范围为[﹣1,1],根据u属于[﹣1,1]时,二次函数为递减函数,利用二次函数求最值的方法求出z的最值即可得到y的最大和最小值.
2422【解答】解:y=7﹣4sinxcosx+4cosx﹣4cosx=7﹣2sin2x+4cosx(1﹣cosx)=7﹣22222sin2x+4cosxsinx=7﹣2sin2x+sin2x=(1﹣sin2x)+6 22由于函数z=(u﹣1)+6在[﹣1,1]中的最大值为zmax=(﹣1﹣1)+6=10 2最小值为zmin=(1﹣1)+6=6 故当sin2x=﹣1时y取得最大值10,当sin2x=1时y取得最小值6 【点评】此题重点考查三角函数基本公式的变形,配方法,符合函数的值域及最值;本题的突破点是利用倍角公式降幂,利用配方变为复合函数,重视复合函数中间变量的范围是关键.
18.(12分)(2008•四川)设进入某商场的每一位顾客购买甲种商品的概率为0.5,购买乙种商品的概率为0.6,且购买甲种商品与购买乙种商品相互独立,各顾客之间购买商品也是相互独立的.
(Ⅰ)求进入商场的1位顾客购买甲、乙两种商品中的一种的概率;(Ⅱ)求进入商场的1位顾客至少购买甲、乙两种商品中的一种的概率;
(Ⅲ)记ξ表示进入商场的3位顾客中至少购买甲、乙两种商品中的一种的人数,求ξ的分布列及期望.7 【考点】相互独立事件的概率乘法公式;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差.
【专题】计算题. 【分析】(1)进入商场的1位顾客购买甲、乙两种商品中的一种,包括两种情况:即进入商场的1位顾客购买甲种商品不购买乙种商品,进入商场的1位顾客购买乙种商品不购买甲种商品,分析后代入相互独立事件的概率乘法公式即可得到结论.
(2)进入商场的1位顾客至少购买甲、乙两种商品中的一种的对立事件为,该顾客即不习甲商品也不购买乙商品,我们可以利用对立事件概率减法公式求解.(3)由(1)、(2)的结论,我们列出ξ的分布列,计算后代入期望公式即可得到数学期望. 【解答】解:记A表示事件:进入商场的1位顾客购买甲种商品,记B表示事件:进入商场的1位顾客购买乙种商品,记C表示事件:进入商场的1位顾客购买甲、乙两种商品中的一种,记D表示事件:进入商场的1位顾客至少购买甲、乙两种商品中的一种,(Ⅰ)
===0.5×0.4+0.5×0.6=0.5(Ⅱ)==0.5×0.4 =0.2
∴(Ⅲ)ξ~B(3,0.8),3故ξ的分布列P(ξ=0)=0.2=0.008 12P(ξ=1)=C3×0.8×0.2=0.096 22P(ξ=2)=C3×0.8×0.2=0.384 3P(ξ=3)=0.8=0.512 所以Eξ=3×0.8=2.4 【点评】此题重点考查相互独立事件的概率计算,以及求随机变量的概率分布列和数学期望;突破口:分清相互独立事件的概率求法,对于“至少”常从反面入手常可起到简化的作用; 19.(12分)(2008•四川)如,平面ABEF⊥平面ABCD,四边形ABEF与ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC,BE
(Ⅰ)证明:C,D,F,E四点共面;
(Ⅱ)设AB=BC=BE,求二面角A﹣ED﹣B的大小.
【考点】与二面角有关的立体几何综合题;棱锥的结构特征. 【专题】计算题;证明题. 【分析】(Ⅰ)延长DC交AB的延长线于点G,延长FE交AB的延长线于G′,根据比例关系可证得G与G′重合,准确推理,得到直线CD、EF相交于点G,即C,D,F,E四点共面.
(Ⅱ)取AE中点M,作MN⊥DE,垂足为N,连接BN,由三垂线定理知BN⊥ED,根据二面角平面角的定义可知∠BMN为二面角A﹣ED﹣B的平面角,在三角形BMN中求出此角即可.
【解答】解:(Ⅰ)延长DC交AB的延长线于点G,由BC延长FE交AB的延长线于G′ 同理可得
得
故,即G与G′重合因此直线CD、EF相交于点G,即C,D,F,E四点共面.(Ⅱ)设AB=1,则BC=BE=1,AD=2 取AE中点M,则BM⊥AE,又由已知得,AD⊥平面ABEF 故AD⊥BM,BM与平面ADE内两相交直线AD、AE都垂直. 所以BM⊥平面ADE,作MN⊥DE,垂足为N,连接BN 由三垂线定理知BN⊥ED,∠BMN为二面角A﹣ED﹣B的平面角.故
所以二面角A﹣ED﹣B的大小 9
【点评】此题重点考查立体几何中四点共面问题和求二面角的问题,考查空间想象能力,几何逻辑推理能力,以及计算能力;突破:熟悉几何公理化体系,准确推理,注意书写格式是顺利进行求解的关键.
20.(12分)(2008•四川)设数列{an}的前n项和为Sn,已知ban﹣2=(b﹣1)Sn
n﹣1(Ⅰ)证明:当b=2时,{an﹣n•2}是等比数列;(Ⅱ)求{an}的通项公式. 【考点】数列的应用. 【专题】计算题;证明题.
n【分析】(Ⅰ)当b=2时,由题设条件知an+1=2an+2an+1﹣(n+1)•2=2an+2﹣(n+1)nn﹣1n﹣1•2=2(an﹣n•2),所以{an﹣n•2}是首项为1,公比为2的等比数列.
n﹣1(Ⅱ)当b=2时,由题设条件知an=(n+1)2;当b≠2时,由题意得
=的通项公式.
【解答】解:(Ⅰ)当b=2时,由题意知2a1﹣2=a1,解得a1=2,n且ban﹣2=(b﹣1)Sn
n+1ban+1﹣2=(b﹣1)Sn+1
n两式相减得b(an+1﹣an)﹣2=(b﹣1)an+1
n即an+1=ban+2①
n当b=2时,由①知an+1=2an+2
nnnn﹣1于是an+1﹣(n+1)•2=2an+2﹣(n+1)•2=2(an﹣n•2)
0n﹣1又a1﹣1•2=1≠0,所以{an﹣n•2}是首项为1,公比为2的等比数列.
n﹣1n﹣1(Ⅱ)当b=2时,由(Ⅰ)知an﹣n•2=2,n﹣1即an=(n+1)2 当b≠2时,由①得=因此即所以
. =
=,由此能够导出{an}
n.由此可知nn 10 【点评】此题重点考查数列的递推公式,利用递推公式求数列的通项公式,同时考查分类讨论思想;推移脚标两式相减是解决含有Sn的递推公式的重要手段,使其转化为不含Sn的递推公式,从而针对性的解决;在由递推公式求通项公式是重视首项是否可以吸收是易错点,同时重视分类讨论,做到条理清晰是关键.
21.(12分)(2008•四川)设椭圆,({a>b>0})的左右焦点分别为F1,F2,离心率(Ⅰ)若,右准线为l,M,N是l上的两个动点,求a,b的值;
与
共线.
(Ⅱ)证明:当|MN|取最小值时,【考点】椭圆的应用. 【专题】计算题;压轴题.
【分析】(Ⅰ)设,根据题意由得,由,得,由此可以求出a,b的值.
(Ⅱ)|MN|=(y1﹣y2)=y1+y2﹣2y1y2≥﹣2y1y2﹣2y1y2=﹣4y1y2=6a.当且仅当或共线.
【解答】解:由a﹣b=c与l的方程为设则
222
222
时,|MN|取最小值,由能够推导出与,得a=2b,22,11 由(Ⅰ)由得,得
①
②由①、②、③三式,消去y1,y2,并求得a=4 故2
③
2(Ⅱ)证明:|MN|=(y1﹣y2)=y1+y2﹣2y1y2≥﹣2y1y2﹣2y1y2=﹣4y1y2=6a 当且仅当此时,故与共线.
或
时,|MN|取最小值
【点评】此题重点考查椭圆中的基本量的关系,进而求椭圆待定常数,考查向量的综合应用;熟悉椭圆各基本量间的关系,数形结合,熟练地进行向量的坐标运算,设而不求消元的思想在圆锥曲线问题中的灵活应用.
22.(14分)(2008•四川)已知x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x﹣10x的一个极值点.(Ⅰ)求a;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围. 【考点】函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的单调性. 【专题】计算题;压轴题;数形结合法.
2【分析】(Ⅰ)先求导﹣10x的一个极值点即
2,再由x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x求解.
2(Ⅱ)由(Ⅰ)确定f(x)=16ln(1+x)+x﹣10x,x∈(﹣1,+∞)再由f′(x)>0和f′(x)<0求得单调区间.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在(﹣1,1)内单调增加,在(1,3)内单调减少,在(3,+∞)上单调增加,且当x=1或x=3时,f′(x)=0,可得f(x)的极大值为f(1),极小值为f(3)一,再由直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点则须有f(3)<b<f(1)求解,因此,b的取值范围为(32ln2﹣21,16ln2﹣9). 【解答】解:(Ⅰ)因为所以因此a=16(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=16ln(1+x)+x﹣10x,x∈(﹣1,+∞)当x∈(﹣1,1)∪(3,+∞)时,f′(x)>0 当x∈(1,3)时,f′(x)<0 所以f(x)的单调增区间是(﹣1,1),(3,+∞)f(x)的单调减区间是(1,3)(Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在(﹣1,1)内单调增加,在(1,3)内单调减少,在(3,+∞)上单调增加,且当x=1或x=3时,f′(x)=0 所以f(x)的极大值为f(1)=16ln2﹣9,极小值为f(3)=32ln2﹣21
因此f(16)>16﹣10×16>16ln2﹣9=f(1)f(e﹣1)<﹣32+11=﹣21<f(3)所以在f(x)的三个单调区间(﹣1,1),(1,3),(3,+∞)直线y=b有y=f(x)的图象各有一个交点,当且仅当f(3)<b<f(1)因此,b的取值范围为(32ln2﹣21,16ln2﹣9).
【点评】此题重点考查利用求导研究函数的单调性,最值问题,函数根的问题;,熟悉函数的求导公式,理解求导在函数最值中的研究方法是解题的关键,数形结合理解函数的取值范围. 2﹣2 13