2011年河南省高考数学卷及答案解析 - 高考数学卷及答案解析

时间:2019-01-12分类:数学

2011年河南省高考数学卷及答案解析

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2011年普通高等学校招生全国统一考试

文科数学

注意事项:

1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.

2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用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.写在本试卷上无效.

3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.

4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.

第Ⅰ卷

一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.已知集合M={0,1,2,3,4},N={1,3,5},P=M ,则P的子集共有 A.2个 B.4个 C.6个 D.8个

2.复数 A. B. C. D.

3.下列函数中,既是偶函数又在 单调递增的函数是 A. B. C. D.

4.椭圆 的离心率为 A. B. C. D.

5.执行右面的程序框图,如果输入的N是6,那么输出的p是 A.120 B. 720 C. 1440 D. 5040

6.有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为 A. B. C. D.

7.已知角 的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线 上,则 = A. B. C. D.

8.在一个几何体的三视图中,正视图与俯视图如右图所示,则相应的侧

视图可以为

9.已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点, ,P为C的准线上一点,则 的面积为 A.18 B.24 C. 36 D. 48

10.在下列区间中,函数 的零点所在的区间为 A. B. C. D.

11.设函数 ,则 A. 在 单调递增,其图象关于直线 对称 B. 在 单调递增,其图象关于直线 对称 C. 在 单调递减,其图象关于直线 对称 D. 在 单调递减,其图象关于直线 对称

12.已知函数 的周期为2,当 时 ,那么函数 的图象与函数 的图象的交点共有 A.10个 B.9个 C.8个 D.1个

第Ⅱ卷

本卷包括必考题和选考题两部分.第13题-第21题为必考题,每个试题考生都必须做答.第22题-第24题为选考题,考生根据要求做答.

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.

13.已知a与b为两个不共线的单位向量,k为实数,若向量a+b与向量ka-b垂直,则k=_____________.

14.若变量x,y满足约束条件 ,则 的最小值是_________.

15. 中, ,则 的面积为_________.

16.已知两个圆锥有公共底面,且两圆锥的顶点和底面的圆周都在同一个球面上.若圆锥底面面积是这个球面面积的 ,则这两个圆锥中,体积较小者的高与体积较大者的高的比值为______________.

三、解答题:解答应写文字说明,证明过程或演算步骤.

17.(本小题满分12分) 已知等比数列 中, ,公比 . (I) 为 的前n项和,证明: (II)设 ,求数列 的通项公式.

18.(本小题满分12分)

如图,四棱锥 中,底面ABCD为平行四边形, , , 底面ABCD. (I)证明: ; (II)设PD=AD=1,求棱锥D-PBC的高.

19.(本小题满分12分) 某种产品的质量以其质量指标值衡量,质量指标越大表明质量越好,且质量指标值大于或等于102的产品为优质品.现用两种新配方(分别称为A配方和B配方)做试验,各生产了100件这种产品,并测量了每产品的质量指标值,得到时下面试验结果:

A配方的频数分布表

指标值分组 [90,94) [94,98) [98,102) [102,106) [106,110]

频数 8 20 42 22 8

B配方的频数分布表

指标值分组 [90,94) [94,98) [98,102) [102,106) [106,110]

频数 4 12 42 32 10 (I)分别估计用A配方,B配方生产的产品的优质品率; (II)已知用B配方生产的一种产品利润y(单位:元)与其质量指标值t的关系式为 估计用B配方生产的一件产品的利润大于0的概率,并求用B配方生产的上述100件产品平均一件的利润.

20.(本小题满分12分) 在平面直角坐标系xOy中,曲线 与坐标轴的交点都在圆C上. (I)求圆C的方程; (II)若圆C与直线 交于A,B两点,且 求a的值.

21.(本小题满分12分) 已知函数 ,曲线 在点 处的切线方程为 . (I)求a,b的值; (II)证明:当x>0,且 时, . 请考生在第22、23、24三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分.做答是用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号下方的方框涂黑.

22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲

如图,D,E分别为 的边AB,AC上的点,且不与 的顶点重合.已知AE的长为m,AC的长为n,AD,AB的长是关于x的方程 的两个根. (I)证明:C,B,D,E四点共圆; (II)若 ,且 求C,B,D,E所在圆的半径.

23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程 在直角坐标系xOy中,曲线 的参数方程为 为参数),M为 上的动点,P点满足 ,点P的轨迹为曲线 . (I)求 的方程; (II)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线 与 的异于极点的交点为A,与 的异于极点的交点为B,求|AB|.

24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 设函数 ,其中 . (I)当a=1时,求不等式 的解集. (II)若不等式 的解集为{x| ,求a的值.

参考答案

一、选择题

(1)B (2)C (3)B (4)D (5)B (6)A

(7)B (8)D (9)C (10)C (11)D (12)A

二、填空题

(13)1 (14)-6 (15) (16)

三、解答题

(17)解:

(Ⅰ)因为

所以

(Ⅱ) 所以 的通项公式为

(18)解:

(Ⅰ)因为 , 由余弦定理得

从而BD2+AD2= AB2,故BD AD

又PD 底面ABCD,可得BD PD

所以BD 平面PAD. 故 PA BD

(Ⅱ)如图,作DE PB,垂足为E。已知PD 底面ABCD,则PD BC。由(Ⅰ)知BD AD,又BC//AD,所以BC BD。

故BC 平面PBD,BC DE。

则DE 平面PBC。

由题设知,PD=1,则BD= ,PB=2,

根据BE•PB=PD•BD,得DE= ,

即棱锥D—PBC的高为

(19)解

(Ⅰ)由试验结果知,用A配方生产的产品中优质的频率为 ,所以用A配方生产的产品的优质品率的估计值为0.3。

由试验结果知,用B配方生产的产品中优质品的频率为 ,所以用B配方生产的产品的优质品率的估计值为0.42

(Ⅱ)由条件知用B配方生产的一件产品的利润大于0当且仅当其质量指标值t≥94,由试验结果知,质量指标值t≥94的频率为0.96,所以用B配方生产的一件产品的利润大于0的概率估计值为0.96.

用B配方生产的产品平均一件的利润为 (元)

(20)解: (Ⅰ)曲线 与y轴的交点为(0,1),与x轴的交点为(

故可设C的圆心为(3,t),则有 解得t=1.

则圆C的半径为

所以圆C的方程为

(Ⅱ)设A( ),B( ),其坐标满足方程组:

消去y,得到方程

由已知可得,判别式

因此, 从而 ①

由于OA⊥OB,可得

又 所以 ②

由①,②得 ,满足 故

(21)解: (Ⅰ) 由于直线 的斜率为 ,且过点 ,故 即 解得 , 。 (Ⅱ)由(Ⅰ)知 ,所以

考虑函数 ,则

所以当 时, 故

当 时,

当 时,

从而当

(22)解:

(I)连接DE,根据题意在△ADE和△ACB中, AD×AB=mn=AE×AC, 即 .又∠DAE=∠CAB,从而△ADE∽△ACB 因此∠ADE=∠ACB 所以C,B,D,E四点共圆。 (Ⅱ)m=4, n=6时,方程x2-14x+mn=0的两根为x1=2,x2=12.

故 AD=2,AB=12.

取CE的中点G,DB的中点F,分别过G,F作AC,AB的垂线,两垂线相交于H点,连接DH.因为C,B,D,E四点共圆,所以C,B,D,E四点所在圆的圆心为H,半径为DH.

由于∠A=900,故GH∥AB, HF∥AC. HF=AG=5,DF= (12-2)=5.

故C,B,D,E四点所在圆的半径为5

(23)解:

(I)设P(x,y),则由条件知M( ).由于M点在C1上,所以 即 从而 的参数方程为 ( 为参数) (Ⅱ)曲线 的极坐标方程为 ,曲线 的极坐标方程为 。

射线 与 的交点 的极径为 , 射线 与 的交点 的极径为 。 所以 .

(24)解: (Ⅰ)当 时, 可化为 。 由此可得 或 。 故不等式 的解集为 或 。 (Ⅱ) 由 得 此不等式化为不等式组 或 即 或 因为 ,所以不等式组的解集为 由题设可得 = ,故

2011年普通高等学校招生全国统一考试

理科数学

第I卷

一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.复数 的共轭复数是 A. B. C. D.

2.下列函数中,既是偶函数哦、又在(0,)单调递增的函数是 A. B. C. D.

3.执行右面的程序框图,如果输入的N是6,那么输出的p是 A.120 B.720 C.1440 D.5040

4.有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为 A. B. C. D.

5.已知角 的顶点与原点重合,始边与 轴的正半轴重合,终边在直线 上,则 = A. B. C. D.

6.在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如右图所示,

则相应的俯视图可以为

7.设直线l过双曲线C的一个焦点,且与C的一条对称轴垂直,l与C交于 A,B两点, 为C的实轴长的2倍,则C的离心率为 A. B. C.2 D.3

8. 的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为 A.-40 B.-20 C.20 D.40

9.由曲线 ,直线 及 轴所围成的图形的面积为 A. B.4 C. D.6

10.已知a与b均为单位向量,其夹角为 ,有下列四个命题 其中的真命题是 A. B. C. D.

11.设函数 的最小正周期为 ,且 ,则 A. 在 单调递减 B. 在 单调递减 C. 在 单调递增 D. 在 单调递增

12.函数 的图像与函数 的图像所有交点的横坐标之和等于 A.2 B.4 C.6 D.8

第Ⅱ卷

本卷包括必考题和选考题两部分。第13题---第21题为必考题,每个试题考生都必须做答。第22题—第24题为选考题,考生根据要求做答。

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分。

13.若变量 满足约束条件 则 的最小值为 。

14.在平面直角坐标系 中,椭圆 的中心为原点,焦点 在 轴上,离心率为 。过F1的直线交于C 两点,且 的周长为16,那么 的方程为 。

15.已知矩形 的顶点都在半径为4的球 的球面上,且 ,则棱锥 的体积为 。

16.在 中, ,则 的最大值为 。

三、解答题: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) 等比数列 的各项均为正数,且 求数列 的通项公式. 设 求数列 的前n项和.

18.(本小题满分12分) 如图,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为平行四

边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD. (Ⅰ)证明:PA⊥BD; (Ⅱ)若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值。

19.(本小题满分12分)

某种产品的质量以其质量指标值衡量,质量指标值越大表明质量越好,且质量指标值大于或等于102的产品为优质品,现用两种新配方(分别称为A配方和B配方)做试验,各生产了100件这种产品,并测试了每件产品的质量指标值,得到下面试验结果:

A配方的频数分布表

指标值分组 [90,94) [94,98) [98,102) [102,106) [106,110]

频数 8 20 42 22 8

B配方的频数分布表

指标值分组 [90,94) [94,98) [98,102) [102,106) [106,110]

频数 4 12 42 32 10

(I)分别估计用A配方,B配方生产的产品的优质品率;

(II)已知用B配方生产的一种产品利润y(单位:元)与其质量指标值t的关系式为

从用B配方生产的产品中任取一件,其利润记为X(单位:元).求X的分布列及数学期望.(以试验结果中质量指标值落入各组的频率作为一件产品的质量指标值落入相应组的概率).

20.(本小题满分12分)

在平面直角坐标系xOy中, 已知点A(0,-1),B点在直线 上,M点满足 , ,M点的轨迹为曲线C.

(I)求C的方程;

(II)P为C上动点, 为C在点P处的切线,求O点到 距离的最小值.

21.(本小题满分12分)

已知函数 ,曲线 在点 处的切线方程为 .

(I)求a,b的值;

(II)如果当x>0,且 时, ,求k的取值范围.

请考生在第22、23、24三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分.做答是用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号下方的方框涂黑.

22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲

如图,D,E分别为 的边AB,AC上的点,且不与 的顶点重合.已知AE的长为m,AC的长为n,AD,AB的长是关于x的方程 的两个根.

(I)证明:C,B,D,E四点共圆;

(II)若 ,且 求C,B,D,E所在圆的半径.

23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程

在直角坐标系xOy中,曲线 的参数方程为 为参数),M为 上的动点,P点满足 ,点P的轨迹为曲线 .

(I)求 的方程;

(II)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线 与 的异于极点的交点为A,与 的异于极点的交点为B,求|AB|.

24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲

设函数 ,其中 .

(I)当a=1时,求不等式 的解集.

(II)若不等式 的解集为{x| ,求a的值.

2011年普通高等学校招生全国统一考试

理科数学试卷参考答案

一、选择题

(1)C (2)B (3)B (4)A (5)B (6)D

(7)B (8)D (9)C (10)A (11)A (12)D

二、填空题

(13)-6 (14) (15) (16)

三、解答题

(17)解:

(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,由 得 所以 。

由条件可知c>0,故 。

由 得 ,所以 。

故数列{an}的通项式为an= 。

(Ⅱ )

所以数列 的前n项和为

(18)解:

(Ⅰ)因为 , 由余弦定理得

从而BD2+AD2= AB2,故BD AD

又PD 底面ABCD,可得BD PD

所以BD 平面PAD. 故 PA BD

(Ⅱ)如图,以D为坐标原点,AD的长为单位长,射线DA为 轴的正半轴建立空间直角坐标系D- ,则 , , , 。

设平面PAB的法向量为n=(x,y,z),则 即

因此可取n=

设平面PBC的法向量为m,则

可取m=(0,-1, )

故二面角A-PB-C的余弦值为

(19)解

(Ⅰ)由试验结果知,用A配方生产的产品中优质的平率为 ,所以用A配方生产的产品的优质品率的估计值为0.3。

由试验结果知,用B配方生产的产品中优质品的频率为 ,所以用B配方生产的产品的优质品率的估计值为0.42

(Ⅱ)用B配方生产的100件产品中,其质量指标值落入区间 的频率分别为0.04,,054,0.42,因此

P(X=-2)=0.04, P(X=2)=0.54, P(X=4)=0.42,

即X的分布列为

-2 2 4

0.04 0.54 0.42

X的数学期望值EX=-2×0.04+2×0.54+4×0.42=2.68

(20)解:

(Ⅰ)设M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1). 所以 =(-x,-1-y), =(0,-3-y), =(x,-2). 再由题意可知( + )• =0, 即(-x,-4-2y)• (x,-2)=0. 所以曲线C的方程式为y= x -2. (Ⅱ)设P(x ,y )为曲线C:y= x -2上一点,因为y = x,所以 的斜率为 x

因此直线 的方程为 ,即 。

则O点到 的距离 .又 ,所以 当 =0时取等号,所以O点到 距离的最小值为2.

(21)解: (Ⅰ) 由于直线 的斜率为 ,且过点 ,故 即 解得 , 。 (Ⅱ)由(Ⅰ)知 ,所以 。

考虑函数 ,则 。 (i)设 ,由 知,当 时, 。而 ,故 当 时, ,可得 ;

当x (1,+ )时,h(x)<0,可得 h(x)>0

从而当x>0,且x 1时,f(x)-( + )>0,即f(x)> + .

(ii)设0<k<1.由于当x (1, )时,(k-1)(x2 +1)+2x>0,故 (x)>0,而 h(1)=0,故当x (1, )时,h(x)>0,可得 h(x)<0,与题设矛盾。

(iii)设k 1.此时 (x)>0,而h(1)=0,故当x (1,+ )时,h(x)>0,可得 h(x)<0,与题设矛盾。 综合得,k的取值范围为(- ,0]

解:(2)由(1)知 .

故要证: 只需证

为去分母,故分x>1与0<x<1两种情况讨论:

当x>1时,需证

即 即需证 . (1)

设 ,则

由x>1得 ,所以 在(1,+ )上为减函数.又因g(1)=0

所以 当x>1时 g(x)<0 即(1)式成立.

同理0<x<1时,需证 (2)

而由0<x<1得 ,所以 在(0,1)上为增函数.又因g(1)=0

所以 当0<x<1时 g(x)<0 即(2)式成立.

综上所证,知要证不等式成立.

点评:抓住基本思路,去分母化简问题,不可死算.

(22)解:

(I)连接DE,根据题意在△ADE和△ACB中, AD×AB=mn=AE×AC, 即 .又∠DAE=∠CAB,从而△ADE∽△ACB 因此∠ADE=∠ACB 所以C,B,D,E四点共圆。 (Ⅱ)m=4, n=6时,方程x2-14x+mn=0的两根为x1=2,x2=12.

故 AD=2,AB=12.

取CE的中点G,DB的中点F,分别过G,F作AC,AB的垂线,两垂线相交于H点,连接DH.因为C,B,D,E四点共圆,所以C,B,D,E四点所在圆的圆心为H,半径为DH.

由于∠A=900,故GH∥AB, HF∥AC. HF=AG=5,DF= (12-2)=5.

故C,B,D,E四点所在圆的半径为5

(23)解:

(I)设P(x,y),则由条件知M( ).由于M点在C1上,所以 即 从而 的参数方程为 ( 为参数) (Ⅱ)曲线 的极坐标方程为 ,曲线 的极坐标方程为 。

射线 与 的交点 的极径为 , 射线 与 的交点 的极径为 。 所以 .

(24)解: (Ⅰ)当 时, 可化为 。 由此可得 或 。 故不等式 的解集为 或 。 (Ⅱ) 由 得 此不等式化为不等式组 或 即 或 因为 ,所以不等式组的解集为 由题设可得 = ,故

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