1、 2005 年高考数学年高考数学 辽宁辽宁卷卷 试题及答案试题及答案 奎屯 王新敞 新疆 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择)题两部分,满分 150 分.考试用时 120 分钟. 第卷(选择题,共 60 分) 参考公式: 如果事件 A、B 互斥,那么 球的表面积公式 P(A+B)=P(A)+P(B) 2 4 RS= 如果事件 A、B 相互独立,那么 P(A B)=P(A) P(B) 其中 R 表示球的半径 如果事件 A 在一次试验中发生的概率是 球的体积公式 P,那么 n 次独立重复试验中恰好发生 k 3 3 4 RV= 球 次的概率 knkk nn PPCkP =)1 ()( 其中 R 表
2、示球的半径 一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 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. 1 1 1 + + = i i z在复平面内,z 所对应的点在( ) A第一象限 B第二象限 C第三象限 D第四象限 2极限)(lim 0 xf xx 存在是函数)(xf在点 0 xx =处连续的( ) A充分而不必要的条件 B必要而不充分的条件 C充要条件 D既不充分也不必要的条件 3设袋中有 80 个红球,20 个白球,若从袋中任取 10 个球,则其中恰有 6 个红球的概率为 ( ) A 10 100 6 10 4 80 C CC B 10 100
3、 4 10 6 80 C CC C 10 100 6 20 4 80 C CC D 10 100 4 20 6 80 C CC 4已知 m、n 是两条不重合的直线,、是三个两两不重合的平面,给出下列四个 命题: 若/,则mm; 若/,则; 若/,/,则nmnm; 若 m、n 是异面直线,/,/,/,则nnmm 其中真命题是( ) A和 B和 C和 D和 5函数1ln( 2 +=xxy的反函数是( ) A 2 xx ee y + = B 2 xx ee y + = C 2 xx ee y = D 2 xx ee y = 6若0 1 1 log 2 2 + + a a a ,则a的取值范围是( )
4、 A), 2 1 (+ B), 1 ( + C) 1 , 2 1 ( D) 2 1 , 0( 7 在 R 上定义运算).1 (:yxyx=若不等式1)()(+axax对任意实数x成立, 则( ) A11a B20 a C 2 3 2 1 a D 2 1 2 3 a 8若钝角三角形三内角的度数成等差数列,且最大边长与最小边长的比值为 m,则 m 的范 围是( ) A (1,2) B (2,+) C3,+) D (3,+) 9 若直线02=+cyx按向量) 1, 1 ( =a平移后与圆5 22 =+ yx相切, 则 c 的值为 ( ) A8 或2 B6 或4 C4 或6 D2 或8 10已知)(x
5、fy =是定义在 R 上的单调函数,实数 21 xx ,, 1 , 1 21 + + = xx a + + = 1 12 xx ,若| )()(| )()(| 21 ffxfxf,则 ( ) A0 B0= C10 D1 11 已知双曲线的中心在原点, 离心率为3.若它的一条准线与抛物线xy4 2 =的准线重合, 则该双曲线与抛物线xy4 2 =的交点到原点的距离是( ) A23+6 B21 C21218+ D21 12 一给定函数)(xfy =的图象在下列图中, 并且对任意) 1 , 0( 1 a, 由关系式)( 1nn afa= + 得到的数列 n a满足)( * 1 Nnaa nn + ,
6、则该函数的图象是( ) 1 1 o y x 1 1 o y x 1 1 o y x1 1 o y x A B C D 第卷(非选择题 共 90 分) 二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分. 13 n xx)2( 2 1 2 1 的展开式中常数项是 . 14如图,正方体的棱长为 1,C、D 分别是两条棱的中点,A、B、M 是顶点,那么点 M 到截面 ABCD 的距离是 . 15用 1、2、3、4、5、6、7、8 组成没有重复数字的八位数,要求 1 和 2 相邻,3 与 4 相邻,5 与 6 相邻,而 7 与 8 不 相邻,这样的八位数 共有 个.(用数字作答) 16是正实
7、数,设)(cos)(| +=xxfS是奇函数,若对 每个实数a,) 1,(+aaS的元素不超过 2 个, 且有a使) 1,(+aaS含 2 个元素, 则 的取值范围是 . 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) 已知三棱锥 PABC 中,E、F 分别是 AC、AB 的中点, ABC,PEF 都是正三角形,PFAB. ()证明 PC平面 PAB; ()求二面角 PABC 的平面角的余弦值; ()若点 P、A、B、C 在一个表面积为 12的 球面上,求ABC 的边长. 18 (本小题满分 12 分) 如图,在直径为 1
8、 的圆 O 中,作一关于圆心对称、 邻边互相垂直的十字形,其中. 0 xy ()将十字形的面积表示为的函数; ()为何值时,十字形的面积最大?最大面积是多少? M D C B A E A B C P F y y x x O 19 (本小题满分 12 分) 已知函数).1( 1 3 )( + + =x x x xf设数列 n a满足)(, 1 11nn afaa= + ,数列 n b满 足).(|,3| * 21 NnbbbSab nnnn += ()用数学归纳法证明 1 2 ) 13( n n n b; ()证明. 3 32 n S 20 (本小题满分 12 分) 某工厂生产甲、乙两种产品,每
9、种产品都是经过第一和第二工序加工而成,两道工序 的加工结果相互独立,每道工序的加工结果均有 A、B 两个等级.对每种产品,两道工序的 加工结果都为 A 级时,产品为一等品,其余均为二等品. ()已知甲、乙两种产品每一道工序的加工结 果为 A 级的概率如表一所示,分别求生产 出的甲、乙产品为一等品的概率 P甲、P乙; ()已知一件产品的利润如表二所示,用、 分别表示一件甲、乙产品的利润,在 (I)的条件下,求、的分布列及 E、E; ()已知生产一件产品需用的工人数和资金额 如表三所示.该工厂有工人 40 名,可用资. 金 60 万元.设 x、y 分别表示生产甲、乙产 品的数量,在(II)的条件下
10、,x、y 为何 值时,yExEz+=最大?最大值是多少? (解答时须给出图示) 工序 产品 第一工序 第二工序 甲 0.8 0.85 乙 0.75 0.8 概 率 等级 产品 一等 二等 甲 5(万元) 2.5(万元) 乙 2.5(万元) 1.5(万元) 利 润 项目 产品 工人 (名) 资金(万元) 甲 8 8 乙 2 10 用 量 21 (本小题满分 14 分) 已知椭圆)0( 1 2 2 2 2 =+ba b y a x 的左、右焦点分别是 F1(c,0) 、F2(c,0) ,Q 是 椭圆外的动点,满足.2| 1 aQF=点 P 是线段 F1Q 与该椭圆的交点,点 T 在线段 F2Q 上
11、,并 且满足. 0| , 0 22 =TFTFPT ()设x为点 P 的横坐标,证明x a c aPF+= | 1 ; ()求点 T 的轨迹 C 的方程; ()试问:在点 T 的轨迹 C 上,是否存在点 M, 使F1MF2的面积 S=. 2 b若存在,求F1MF2 的正切值;若不存在,请说明理由. 22 (本小题满分 12 分) 函数)(xfy =在区间(0,+)内可导,导函数)(x f 是减函数,且. 0)( x f 设 mkxyx+=+), 0( 0 是曲线)(xfy =在点()(, 00 xfx)得的切线方程,并设函数 .)(mkxxg+= ()用 0 x、)( 0 xf、)( 0 x
12、f 表示 m; ()证明:当)()(,), 0( 0 xfxgx+时; ()若关于x的不等式), 0 2 3 1 3 2 2 +在xbaxx上恒成立,其中 a、b 为实数, 求 b 的取值范围及 a 与 b 所满足的关系. T Q P F2 F1 o y x 2005 年高考数学年高考数学 辽宁辽宁卷卷 试题及答案试题及答案 参考答案参考答案 说明: 一、本解答指出了每题要考查的主要知识和能力,并给出了一种或几种解法供参考, 如果考生的解法与本解答不同, 可根据试题的主要考查内容比照评分标准制订相应的评分细 则 奎屯 王新敞 新疆 二、对解答题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解
13、答未改变该题 的内容和难度, 可视影响的程度决定后继部分的给分, 但不得超过该部分正确解答应得分数 的一半;如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分 奎屯 王新敞 新疆 三、解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数 奎屯 王新敞 新疆 四、只给整数分数,选择题和填空题不给中间分 奎屯 王新敞 新疆 一、选择题:本题考查基本知识和基本运算,每小题 5 分,满分 60 分. 1.B 2.B 3.D 4.D 5.C 6.C 7.C 8.B 9.A 10.A 11.B 12.A 二、填空题:本题考查基本知识和基本运算 奎屯 王新敞 新疆每小题 4 分,满分 16 分 奎屯 王新敞 新
14、疆 13160 14 3 2 15576 162 ,( 奎屯 王新敞 新疆 解: |( )cos ()Sf xx =+是奇函数 213113 |, 22222 k SkZ + = 对每个实数a,) 1,(+aaS的元素不超过 2 个,且有a使) 1,(+aaS含 2 个元素,也就是说S中任意相邻的两个元素之间隔必小于 1,并且S中任意相邻的三个元 素的两间隔之和必大于等于 1 22 1212 22 且 奎屯 王新敞 新疆 三、解答题 17本小题主要考查空间中的线面关系,三棱锥、球的有关概念及解三角形等基础知识,考 查空间想象能力及运用方程解未知量的基本方法,满分 12 分. ()证明: 连结
15、CF. ., 2 1 2 1 PCAPACBCEFPE= .,PCFABABPFABCF平面 ,PABPCABPCPCFPC平面平面4分 ()解法一:,CFABPFAB O E A B C P D F PFC为所求二面角的平面角. 设 AB=a,则 AB=a,则aCF a EFPF 2 3 , 2 = . 3 3 2 3 2 cos= a a PFC8 分 解法二:设 P 在平面 ABC 内的射影为 O. PAFPABPAE,.PAC 得 PA=PB=PC. 于是 O 是ABC 的中心. PFO为所求二面角的平面角. 设 AB=a,则. 2 3 3 1 , 2 aOF a PF= . 3 3
16、cos= PF OF PFO8 分 ()解法一:设 PA=x,球半径为 R. ,PBPAPABPC平面 124.23 2 =RRx,ABCxR=. 2. 3得的边长为22.12 分 解法二:延长 PO 交球面于 D,那么 PD 是球的直径. 连结 OA、AD,可知PAD 为直角三角形. 设 AB=x,球半径为 R. , 2 3 3 2 , 6 6 tan. 32,124 2 xOAxPFOOFPOPDR= 22. 22). 6 6 32( 6 6 ) 3 3 ( 2 的边长为于是ABCxxxx=.12 分 18本小题主要考查根据图形建立函数关系、三角函数公式、用反三角函数表示角以及解和 三角函
17、数有关的极值问题等基础知识,考查综合运用三角函数知识的能力. 满分 12 分. ()解:设 S 为十字形的面积,则 2 2xxyS= ). 24 (coscossin2 2 =4 分 ()解法一: , 2 1 )2sin( 2 5 2 1 2cos 2 1 2sincoscossin2 2 =S 其中 . 5 52 arccos= 8 分 当 S, 2 2, 1)2sin(时即 = 最大.10 分 所以,当S, 5 52 arccos 2 1 4 时+= 最大. S 的最大值为. 2 15 12 分 解法二: 因为,coscossin2 2 =S 所以cossin2sin2cos2 22 +=
18、S .2sin2cos2+=8 分 令 S=0,即, 02sin2cos2=+ 可解得)2arctan( 2 1 2 += 10 分 所以,当)2arctan( 2 1 2 += 时,S 最大,S 的最大值为. 2 15 12 分 19本小题主要考查数列、等比数列、不等式等基本知识,考查运用数学归纳法解决有关问 题的能力,满分 12 分 奎屯 王新敞 新疆 ()证明:当. 1 1 2 1)(,0 + += x xfx时 因为 a1=1, 所以*).( 1Nnan 2 分 下面用数学归纳法证明不等式. 2 ) 13( 1 n n n b (1)当 n=1 时,b1=13 ,不等式成立, (2)假
19、设当 n=k 时,不等式成立,即. 2 ) 13( 1 k k k b 那么 k k kk a a ab + = + 1 |3| ) 13( |3| 11 6 分 1 3 1( 3 1) . 22 k k k b + 所以,当 n=k+1 时,不等也成立 奎屯 王新敞 新疆 根据(1)和(2) ,可知不等式对任意 nN*都成立 奎屯 王新敞 新疆 8 分 ()证明:由()知, . 2 ) 13( 1 n n n b 所以 1 2 21 2 ) 13( 2 ) 13( ) 13( + += n n nn bbbS 2 13 1 ) 2 13 (1 ) 13( = n 10 分 . 3 3 2 2
20、 13 1 1 ) 13(= 故对任意. 3 3 2 , n SNn(12 分) 20 (本小题主要考查相互独立事件的概率、随机变量的分布列及期望、线性规划模型的建 立与求解等基础知识,考查通过建立简单的数学模型以解决实际问题的能力,满分 12 分. ()解:. 6 . 08 . 075. 0,68. 085. 08 . 0= 乙甲 PP2 分 ()解:随机变量、的分别列是 5 2.5 P 0.68 0.32 , 2 . 432. 05 . 268. 05=+=E . 1 . 24 . 05 . 16 . 05 . 2=+=E6 分 ()解:由题设知 + + . 0 , 0 ,4028 ,60
21、105 y x yx yx 目标函数为 .1 . 22 . 4yxyExEz+=+=8 分 作出可行域(如图) : 作直线: l , 01 . 22 . 4=+yx 将 l 向右上方平移至 l1位置时,直线经过可行域上 的点 M 点与原点距离最大, 此时yxz1 . 22 . 4+= 10 分 取最大值. 解方程组 =+ =+ .4028 ,60105 yx yx 得. 4, 4=yx即4, 4=yx时,z 取最大值,z 的最大值为 25.2 .12 分 21本小题主要考查平面向量的概率,椭圆的定义、标准方程和有关性质,轨迹的求法和应 用,以及综合运用数学知识解决问题的能力.满分 14 分.
22、()证法一:设点 P 的坐标为).,(yx 由 P),(yx在椭圆上,得 .)( )()(| 2 2 2 2 2222 1 x a c a x a b bcxycxPF += +=+= 由0,+acx a c aax知,所以 .| 1 x a c aPF+=3 分 证法二:设点 P 的坐标为).,(yx记,| ,| 2211 rPFrPF= 则.)(,)( 22 2 22 1 ycxrycxr+=+= 由.|,4,2 11 2 2 2 121 x a c arPFcxrrarr+=+得 2.5 1.5 P 0.6 0.4 M(4,4) 5x+10y=60 8x+2y=40 5 6 o y x
23、T Q P F2 F1 o y x 证法三:设点 P 的坐标为).,(yx椭圆的左准线方程为. 0=+x a c a 由椭圆第二定义得 a c c a x PF = +| | 2 1,即 . | 2 1 x a c a c a x a c PF+=+= 由0,+acx a c aax知,所以.| 1 x a c aPF+=3 分 ()解法一:设点 T 的坐标为).,(yx 当0|=PT时,点(a,0)和点(a,0)在轨迹上. 当|0|0| 2 TFPT且时,由0| 2 = TFPT,得 2 TFPT . 又| 2 PFPQ =,所以 T 为线段 F2Q 的中点. 在QF1F2中,aQFOT=|
24、 2 1 | 1 ,所以有. 222 ayx=+ 综上所述,点 T 的轨迹 C 的方程是. 222 ayx=+7 分 解法二:设点 T 的坐标为).,(yx 当0|=PT时,点(a,0)和点(a,0)在轨迹上. 当|0|0| 2 TFPT且时,由0 2 =TFPT,得 2 TFPT . 又| 2 PFPQ =,所以 T 为线段 F2Q 的中点. 设点 Q 的坐标为(yx , ) ,则 = + = . 2 , 2 y y cx x 因此 = = .2 ,2 yy cxx 由aQF2| 1 =得.4)( 222 aycx=+ 将代入,可得. 222 ayx=+ 综上所述,点 T 的轨迹 C 的方程
25、是. 222 ayx=+7 分 ()解法一:C 上存在点 M( 00, y x)使 S= 2 b的充要条件是 = =+ .|2 2 1 , 2 0 22 0 2 0 byc ayx 由得ay | 0 ,由得.| 2 0 c b y 所以,当 c b a 2 时,存在点 M,使 S= 2 b; 当 c b a 2 时,不存在满足条件的点 M.11 分 当 c b a 2 时,),(),( 002001 yxcMFyxcMF=, 由 2222 0 22 021 bcaycxMFMF=+=, 212121 cos|MFFMFMFMFMF=, 2 2121 sin| 2 1 bMFFMFMFS=,得.
26、 2tan 21 = MFF 解法二:C 上存在点 M( 00, y x)使 S= 2 b的充要条件是 = =+ .|2 2 1 , 2 0 22 0 2 0 byc ayx 由得.| 2 0 c b y 上式代入得 . 0)( 22 2 4 22 0 += c b a c b a c b ax 于是,当 c b a 2 时,存在点 M,使 S= 2 b; 当 c b a 2 时,不存在满足条件的点 M.11 分 当 c b a 2 时,记 cx y kk cx y kk MFMF = + = 0 0 2 0 0 1 21 , , 由,2| 21 aFF知90 21MF F,所以 . 2| 1
27、 |tan 21 21 21 = + = kk kk MFF 14 分 22本小题考查导数概念的几何意义,函数极值、最值的判定以及灵活运用数形结合的思想 判断函数之间的大小关系.考查学生的学习能力、抽象思维能力及综合运用数学基本关 系解决问题的能力.满分 12 分 ()解:).()( 000 xfxxfm=2 分 ()证明:令. 0)(),()()(),()()( 00 =xhxfxfxhxfxgxh则 因为)(x f 递减,所以)(x h 递增,因此,当0)(, 0 xhxx时; 当0)(, 0 xhxx时.所以 0 x是)(xh唯一的极值点,且是极小值点,可知)(xh的 最小值为 0,因此
28、, 0)(xh即).()(xfxg6 分 ()解法一:10 b,0a是不等式成立的必要条件,以下讨论设此条件成立. 0)1 (,1 22 +baxxbaxx即对任意), 0 +x成立的充要条件是 .)1 (2 2 1 ba 另一方面,由于 3 2 2 3 )(xxf= 满足前述题设中关于函数)(xfy =的条件,利用(II)的结 果可知, 3 2 2 3 xbax=+ 的充要条件是: 过点 (0,b) 与曲线3 2 2 3 xy = 相切的直线的斜率大于a, 该切线的方程为 .)2( 2 1 bxby+= 于是3 2 2 3 xbax+ 的充要条件是.)2( 2 1 ba 10 分 综上,不等
29、式 3 2 2 2 3 1xbaxx+对任意), 0 +x成立的充要条件是 .)1 (2)2( 2 1 2 1 bab 显然,存在 a、b 使式成立的充要条件是:不等式.)1 (2)2( 2 1 2 1 bb 有解、解不等式得 . 4 22 4 22+ b 因此,式即为 b 的取值范围,式即为实数在 a 与 b 所满足的关系.12 分 ()解法二:0, 10ab是不等式成立的必要条件,以下讨论设此条件成立. 0)1 (,1 22 +baxxbaxx即对任意), 0 +x成立的充要条件是 .)1 (2 2 1 ba8 分 令 3 2 2 3 )(xbaxx+=,于是 3 2 2 3 xbax+
30、对任意), 0 +x成立的充要条件是 . 0)(x 由.0)( 3 3 1 =axxax得 当 3 0 ax时; 0)( x 当 3 ax时,0)( x ,所以,当 3 = ax时,)(x取最 小值.因此0)(x成立的充要条件是0)( 3 a,即.)2( 2 1 ba10 分 综上,不等式 3 2 2 2 3 1xbaxx+ 对任意), 0 +x成立的充要条件是 .)1 (2)2( 2 1 2 1 bab 显然,存在 a、b 使式成立的充要条件是:不等式 2 1 2 1 )1 (2)2(bb 有解、解不等式得 . 4 22 4 22+ b 因此,式即为 b 的取值范围,式即为实数在 a 与 b 所满足的关系.12 分