2011年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)
数学(理科)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷第1至第2页,第Ⅱ卷第3页至第4页。全卷满分150分,考试时间120分钟。
考生注意事项:
答题前,务必在试题卷、答题卡规定填写自己的姓名、座位号,并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。务必在答题卡背面规定的地方填写姓名和座位号后两位。
答第Ⅰ卷时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
答第Ⅱ卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
考试结束后,务必将试题卷和答题卡一并上交。
参考公式:
椎体体积,其中S为椎体的底面积,h为椎体的高.
若(x,y),(x,y)…,(x,y)为样本点,为回归直线,则,
,
说明:若对数据适当的预处理,可避免对大数字进行运算.
第Ⅰ卷(选择题共50分)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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)设是虚数单位,复数为纯虚数,则实数为
(A)2 (B)2 (C) (D)
(2)双曲线的实轴长是
(A)2 (B)2 (C)4 (D)4
(3)设是定义在R上的奇函数,当
(A)-3(B)-1 (C)1 (D)3
(4)设变量的最大值和最小值分别为
(A)1,-1(B)2,-2 (C)1,-2 (D)2,-1
(5)在极坐标系中,点的圆心的距离为
(A)2 (B) (C) (D)
(6)一个空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为
(A)48
(B)32+8
(C)48+8
(D)80
(7)命题“所有能被2整聊的整数都是偶数”的否定是
(A)所有不能被2整除的数都是偶数
(B)所有能被2整除的整数都不是偶数
(C)存在一个不能被2整除的数都是偶数
(D)存在一个能被2整除的数都不是偶数
(8)设集合则满足且的集合为
(A)57 (B)56 (C)49 (D)8
(9)已知函数,其中为实数,若对恒成立,且 ,则的单调递增区间是
(A) (B)
(C)(D)
(10)函数在区间[0,1]
上的图像如图所示,则m,n的值可能是
(A)m=1,n=1(B)m=1,n=2
(C)m=2,n=1(D)m=3,n=1
第II卷(非选择题共100分)
考生注意事项:
请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上作答,在试题卷上答题无效.
二.填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在答题卡的相应位置.
(11)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是.
(12)设,则.
(13)已知向量满足,且,,
则a与b的夹角为.
(14)已知的一个内角为120o,并且三边长构成公差为4的
等差数列,则的面积为_______________.
(15)在平面直角坐标系中,如果与都是整数,就称点为整点,
下列命题中正确的是_____________(写出所有正确命题的编号).
①存在这样的直线,既不与坐标轴平行又不经过任何整点
②如果与都是无理数,则直线不经过任何整点
③直线经过无穷多个整点,当且仅当经过两个不同的整点
④直线经过无穷多个整点的充分必要条件是:与都是有理数
⑤存在恰经过一个整点的直线
三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡的制定区域内.
(16)(本小题满分12分)
设,其中为正实数
(Ⅰ)当时,求的极值点;
(Ⅱ)若为上的单调函数,求的取值范围。
(17)(本小题满分12分)
如图,为多面体,平面与平面垂直,点在线段上,△OAB,,△,△,△都是正三角形。
(Ⅰ)证明直线∥;
(II)求棱锥F—OBED的体积。
(18)(本小题满分13分)
在数1和100之间插入个实数,使得这个数构成递增的等比数列,将这个数的乘积记作,再令.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)设求数列的前项和.
(19)(本小题满分12分)K]
(Ⅰ)设证明,
(Ⅱ),证明.
(20)(本小题满分13分)
工作人员需进入核电站完成某项具有高辐射危险的任务,每次只派一个人进去,且每个人只派一次,工作时间不超过10分钟,如果有一个人10分钟内不能完成任务则撤出,再派下一个人。现在一共只有甲、乙、丙三个人可派,他们各自能完成任务的概率分别,假设互不相等,且假定各人能否完成任务的事件相互独立.
(Ⅰ)如果按甲先,乙次之,丙最后的顺序派人,求任务能被完成的概率。若改变三个人被派出的先后顺序,任务能被完成的概率是否发生变化?
(Ⅱ)若按某指定顺序派人,这三个人各自能完成任务的概率依次为,其中是的一个排列,求所需派出人员数目的分布列和均值(数字期望);
(Ⅲ)假定,试分析以怎样的先后顺序派出人员,可使所需派出的人员数目的均值(数字期望)达到最小。
(21)(本小题满分13分)
设,点的坐标为(1,1),点在抛物线上运动,点满足,经过点与轴垂直的直线交抛物线于点,点满足,求点的轨迹方程。
参考答案
一、选择题:本题考查基本知识和基本运算,每小题5分,满分50分.
(1)A(2)C(3)A(4)B(5)D(6)C(7)D(8)B(9)C(10)B
二、填空题:本题考查基本知识和基本运算,每小题5分,满分25分.
(1)15(12)0(13)(14)(15)①,③,⑤
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
(16)(本小题满分12分)本题考查导数的运算,极值点的判断,导数符号与函数单调之间的关系,求解一元二次不等式基本知识,考查运算求解能力,综合分析和解决问题的能力.
解:对求导得①
(I)当,若
综合①,可知
+ 0 - 0 + ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗
所以,是极小值点,是极大值点.
(II)若为R上的单调函数,则在R上不变号,结合①与条件a>0,知
在R上恒成立,因此由此并结合,知
(17)(本小题满分12分)本题考查空间直线与直线,直线与平面、平面与平面的位置关系,空间直线平行的证明,多面体体积的计算等基本知识,考查空间想象能力,推理论证能力和运算求解能力.
(I)(综合法)
证明:设G是线段DA与EB延长线的交点.由于△OAB与△ODE都是正三角形,所以
∥,OG=OD=2,
同理,设是线段DA与FC延长线的交点,有
又由于G和都在线段DA的延长线上,所以G与重合.
在△GED和△GFD中,由∥和OC∥,可知B和C分别是GE和GF的中点,所以BC是△GEF的中位线,故BC∥EF.
(向量法)
过点F作,交AD于点Q,连QE,由平面ABED⊥平面ADFC,知FQ⊥平面ABED,以Q为坐标原点,为轴正向,为y轴正向,为z轴正向,建立如图所示空间直角坐标系.
由条件知
则有
所以即得BC∥EF.
(II)解:由OB=1,OE=2,,而△OED是边长为2的正三角形,故
所以
过点F作FQ⊥AD,交于点Q,由平面ABED⊥平面ACFD知,FQ就是四棱锥F—OBED的高,且FQ=,所以
(18)(本小题满分13分)本题考查等比和等差数列,指数和对数的运算,两角差的正切公式等基本知识,考查灵活运用知识解决问题的能力,综合运算能力和创新思维能力.
解:(I)设构成等比数列,其中则
①
②
①×②并利用
(II)由题意和(I)中计算结果,知
另一方面,利用
得
所以
(19)(本小题满分12分)本题考查不等式的基本性质,对数函数的性质和对数换底公式等基本知识,考查代数式的恒等变形能力和推理论证能力.
证明:(I)由于,所以
将上式中的右式减左式,得
从而所要证明的不等式成立.
(II)设由对数的换底公式得
于是,所要证明的不等式即为
其中
故由(I)立知所要证明的不等式成立.
(20)(本小题满分13分)本题考查相互独立事件的概率计算,考查离散型随机变量及其分布列、均值等基本知识,考查在复杂情境下处理问题的能力以及抽象概括能力、合情推理与演绎推理,分类读者论论思想,应用意识与创新意识.
解:(I)无论以怎样的顺序派出人员,任务不能被完成的概率都是,所以任务能被完成的概率与三个被派出的先后顺序无关,并等于
时,随机变量X的分布列为
X 1 2 3 P 所需派出的人员数目的均值(数学期望)EX是
(III)(方法一)由(II)的结论知,当以甲最先、乙次之、丙最后的顺序派人时,
根据常理,优先派出完成任务概率大的人,可减少所需派出的人员数目的均值.
下面证明:对于的任意排列,都有
……………………()
事实上,
即()成立.
(方法二)(i)可将(II)中所求的EX改写为若交换前两人的派出顺序,则变为.由此可见,当时,交换前两人的派出顺序可减小均值.
(ii)也可将(II)中所求的EX改写为,或交换后两人的派出顺序,则变为.由此可见,若保持第一个派出的人选不变,当时,交换后两人的派出顺序也可减小均值.
序综合(i)(ii)可知,当时,EX达到最小.即完成任务概率大的人优先派出,可减小所需派出人员数目的均值,这一结论是合乎常理的.
(21)(本小题满分13分)本题考查直线和抛物线的方程,平面向量的概念,性质与运算,动点的轨迹方程等基本知识,考查灵活运用知识探究问题和解决问题的能力,全面考核综合数学素养.
解:由知Q,M,P三点在同一条垂直于x轴的直线上,故可设
①
再设
解得②
将①式代入②式,消去,得
③
又点B在抛物线上,所以,再将③式代入,得
故所求点P的轨迹方程为
1
=
=
=
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