2024年4月2日发(作者:2019数学试卷一朵云)
2010年重庆市高考数学试卷(理科)
一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)
1.(5分)在等比数列{a
n
}中,a
2010
=8a
2007
,则公比q的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.8
2.(5分)已知向量,满足•=0,||=1,||=2,则|2﹣|=( )
A.0 B. C.4 D.8
3.(5分)=( )
A.﹣1 B.﹣ C. D.1
4.(5分)设变量x,y满足约束条件,则z=2x+y的最大值为(
A.﹣2 B.4 C.6 D.8
5.(5分)函数f(x)=的图象( )
A.关于原点对称 B.关于直线y=x对称
)
C.关于x轴对称 D.关于y轴对称
6.(5分)已知函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则( )
A.ω=1,φ= B.ω=1,φ=﹣ C.ω=2,φ= D.ω=2,φ=﹣
7.(5分)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是( )
A.3 B.4 C. D.
8.(5分)直线y=与圆心为D的圆(θ∈[0,2π))交与A、
B两点,则直线AD与BD的倾斜角之和为( )
A. B. C. D.
9.(5分)某单位安排7位员工在10月1日至7日值班,每天1人,每人值班1天,
若7位员工中的甲、乙排在相邻两天,丙不排在10月1日,丁不排在10月7日,则不同
的安排方案共有( )
A.504种 B.960种 C.1008种 D.1108种
10.(5分)到两互相垂直的异面直线的距离相等的点,在过其中一条直线且平行于另
一条直线的平面内的轨迹是( )
A.直线 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线
二、填空题(共5小题,每小题5分,满分25分)
11.(5分)已知复数z=1+i,则= .
12.(5分)设U={0,1,2,3},A={x∈U|x
2
+mx=0},若∁
U
A={1,2},则实数m= .
13.(5分)某篮球队员在比赛中每次罚球的命中率相同,且在两次罚球中至多命中一
次的概率为,则该队员每次罚球的命中率为 .
14.(5分)已知以F为焦点的抛物线y
2
=4x上的两点A、B满足=3,则弦AB
的中点到准线的距离为 .
15.(5分)已知函数f(x)满足:
y∈R),则f(2010)= .
,4f(x)f(y)=f(x+y)+f(x﹣y)(x,
三、解答题(共6小题,满分75分)
16.(13分)设函数f(x)=cos(x+π)+2cos
2
,x∈R.
(1)求f(x)的值域;
(2)记△ABC内角A、B、C的对边长分别为a,b,c,若f(B)=1,b=1,c=
求a的值.
,
17.(13分)在甲、乙等6个单位参加的一次“唱读讲传”演出活动中,每个单位的
节目集中安排在一起.若采用抽签的方式随机确定各单位的演出顺序(序号为1,2,…,
6),求:
(Ⅰ)甲、乙两单位的演出序号均为偶数的概率;
(Ⅱ)甲、乙两单位的演出序号不相邻的概率.
18.(13分)已知函数,其中实数a≠1.
(1)若a=2,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)若f(x)在x=1处取得极值,试讨论f(x)的单调性.
19.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,
PA=AB=,点E是棱PB的中点.
(1)求直线AD与平面PBC的距离;
(2)若AD=,求二面角A﹣EC﹣D的平面角的余弦值.
20.(12分)已知以原点O为中心,为右焦点的双曲线C的离心率.
(1)求双曲线C的标准方程及其渐近线方程;
(2)如图,已知过点M(x
1
,y
1
)的直线l
1
:x
1
x+4y
1
y=4与过点N(x
2
,y
2
)(其
中x
2
≠x
1
)的直线l
2
:x
2
x+4y
2
y=4的交点E在双曲线C上,直线MN与两条渐近线分别
交与G、H两点,求△OGH的面积.
21.(12分)在数列{a
n
}中,a
1
=1,a
n+1
=ca
n
+c
n+1
(2n+1)(n∈N*),其中实数c
≠0.
(1)求{a
n
}的通项公式;
(2)若对一切k∈N*有a
2k
>a
zk﹣1
,求c的取值范围.
2010年重庆市高考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)
1.(5分)(2010•重庆)在等比数列{a
n
}中,a
2010
=8a
2007
,则公比q的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.8
【分析】利用等比数列的通项公式,分别表示出a
2010
和a
2007
,两式相除即可求得q
3
,
进而求得q.
【解答】解:
∴q=2
故选A
2.(5分)(2010•重庆)已知向量,满足•=0,||=1,||=2,则|2﹣|=( )
A.0 B. C.4 D.8
【分析】利用题中条件,把所求|2|平方再开方即可
【解答】解:∵=0,||=1,||=2,
∴|2|====2
故选B.
3.(5分)(2010•重庆)=( )
A.﹣1 B.﹣ C. D.1
【分析】先进行通分,然后消除零因子,可以把
此可得答案.
简化为,由
【解答】解:===﹣,
故选B.
4.(5分)(2010•重庆)设变量x,y满足约束条件
为( )
,则z=2x+y的最大值
A.﹣2 B.4 C.6 D.8
【分析】先根据约束条件画出可行域,利用几何意义求最值,只需求出直线z=2x+y
过点B时,z最大值即可.
【解答】解:不等式组表示的平面区域如图所示,
设z=2x+y,
∵直线z=2x+y过可行域内B(3,0)的时候z最大,最大值为6,
故选C.
5.(5分)(2010•重庆)函数f(x)=的图象( )
A.关于原点对称 B.关于直线y=x对称
C.关于x轴对称 D.关于y轴对称
【分析】题设条件用意不明显,本题解题方法应从选项中突破,由于四个选项中有两
个选项是与奇偶性有关的,故先验证奇偶性较好,
【解答】解:,
∴f(x)是偶函数,图象关于y轴对称
故选D.
6.(5分)(2010•重庆)已知函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<
图所示,则( )
)的部分图象如
A.ω=1,φ= B.ω=1,φ=﹣ C.ω=2,φ= D.ω=2,φ=﹣
【分析】通过图象求出函数的周期,再求出ω,由(,1)确定φ,推出选项.
【解答】解:由图象可知:T==π,∴ω=2;(,1)在图象上,
所以 2×+φ=,φ=﹣.
故选D.
7.(5分)(2010•重庆)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是( )
A.3 B.4 C. D.
【分析】首先分析题目由已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,求x+2y的最小值,猜想
到基本不等式的用法,利用代入已知条件,化简为函数求最值.
【解答】解:考察基本不等式,
整理得(x+2y)
2
+4(x+2y)﹣32≥0
即(x+2y﹣4)(x+2y+8)≥0,又x+2y>0,
所以x+2y≥4
故选B.
8.(5分)(2010•重庆)直线y=与圆心为D的圆(θ∈[0,2π))
交与A、B两点,则直线AD与BD的倾斜角之和为( )
A. B. C. D.
【分析】根据题目条件画出圆的图象与直线的图象,再利用圆的性质建立两个倾斜角
的等量关系,化简整理即可求出.
【解答】解:数形结合,∠1=α﹣30°,∠2=30°+π﹣β,
由圆的性质可知∠1=∠2,∴α﹣30°=30°+π﹣β,
故α+β=,
故选C.
9.(5分)(2010•重庆)某单位安排7位员工在10月1日至7日值班,每天1人,
每人值班1天,若7位员工中的甲、乙排在相邻两天,丙不排在10月1日,丁不排在10
月7日,则不同的安排方案共有( )
A.504种 B.960种 C.1008种 D.1108种
【分析】本题的要求比较多,有三个限制条件,甲、乙排在相邻两天可以把甲和乙看
做一个元素,注意两者之间有一个排列,丙不排在10月1日,丁不排在10月7日,则可
以甲乙排1、2号或6、7号,或是甲乙排中间,丙排7号或不排7号,根据分类原理得到
结果.
【解答】解:分两类:
第一类:甲乙相邻排1、2号或6、7号,这时先排甲和乙,有2×
有种,剩下其他四个人全排列有
种,然后排丁,
种,因此共有2×A
2
2
A
4
1
A
4
4
=384种方法
第二类:甲乙相邻排中间,
若丙排7号,先排甲和乙,因为相邻且在中间,则有4×
四个人全排列有种,
种,然后丙在7号,剩下
若丙不排7号,先排甲和乙,因为相邻且在中间,则有4×
号和7号,有种,接着排丁,丁不排在10月7日,有
种,然后排丙,丙不再1
种, 种,剩下3个人全排列,有
因此共有(4A
2
2
A
4
4
+4A
2
2
A
3
1
A
3
1
A
3
3
)=624种方法,
故共有1008种不同的排法
故选C.
10.(5分)(2010•重庆)到两互相垂直的异面直线的距离相等的点,在过其中一条
直线且平行于另一条直线的平面内的轨迹是( )
A.直线 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线
【分析】先做出两条异面直线的公垂线,以其中一条直线为x轴,公垂线与x轴交点
为原点,公垂线所在直线为z轴,过x且垂直于公垂线的平面为xoy平面,建立空间直角
坐标系,则两条异面直线的方程可得,设空间内任意点设它的坐标是(x,y,z)根据它到
两条异面直线的距离相等,求得z的表达式,把z=0和z=a代入即可求得x和y的关系,
根据其方程判断轨迹.
【解答】解:先做出两条异面直线的公垂线,以其中一条直线为x轴,公垂线与x轴
交点为原点,公垂线所在直线为z轴,过x且垂直于公垂线的平面为xoy平面,建立空间
直角坐标系,则两条异面直线的方程就分别是y=0,z=0 和x=0,z=a(a是两异面直线
公垂线长度,是个常数)
空间内任意点设它的坐标是(x,y,z)
那么由已知,它到两条异面直线的距离相等,即
=
两边平方,化简可得z=(y
2
﹣x
2
+a
2
)
过一条直线且平行于另一条直线的平面是z=0和z=a
分别代入所得式子
z=0时
代入可以得到y
2
﹣x
2
=﹣a
2
,图形是个双曲线
z=a时
代入可以得到y
2
﹣x
2
=a
2
,图形也是个双曲线
故选D
二、填空题(共5小题,每小题5分,满分25分)
11.(5分)(2010•重庆)已知复数z=1+i,则= ﹣2i .
【分析】把复数z=1+I代入要求的式子,应用复数相除的法则化简得到结果.
【解答】解:=,
故答案为﹣2i.
12.(5分)(2010•重庆)设U={0,1,2,3},A={x∈U|x
2
+mx=0},若∁
U
A={1,
2},则实数m= ﹣3 .
【分析】由题意分析,得到A={0,3},后由根与系数直接间的关系求出m的值
【解答】解;∵U={0,1,2,3}、∁
U
A={1,2},
∴A={0,3},
∴0、3是方程x
2
+mx=0的两个根,
∴0+3=﹣m,
∴m=﹣3,
故答案为:﹣3.
13.(5分)(2010•重庆)某篮球队员在比赛中每次罚球的命中率相同,且在两次罚
球中至多命中一次的概率为,则该队员每次罚球的命中率为 .
【分析】在两次罚球中至多命中一次的对立事件是两次都命中,设出命中的概率P,
由对立事件的概率公式列出方程,求出命中一次的概率.
【解答】解:设罚球的命中的概率为P,
由两次罚球中至多命中一次的概率为,
得
∴,
故答案为:.
14.(5分)(2010•重庆)已知以F为焦点的抛物线y
2
=4x上的两点A、B满足=3,
则弦AB的中点到准线的距离为 .
【分析】设BF=m,由抛物线的定义知AA
1
和BB
1
,进而可推断出AC和AB,及直线
AB的斜率,则直线AB的方程可得,与抛物线方程联立消去y,进而跟韦达定理求得x
1
+x
2
的值,则根据抛物线的定义求得弦AB的中点到准线的距离.
【解答】解:设BF=m,由抛物线的定义知
AA
1
=3m,BB
1
=m
∴△ABC中,AC=2m,AB=4m,
直线AB方程为
与抛物线方程联立消y得3x
2
﹣10x+3=0
所以AB中点到准线距离为
故答案为
15.(5分)(2010•重庆)已知函数f(x)满足:
+f(x﹣y)(x,y∈R),则f(2010)= .
,4f(x)f(y)=f(x+y)
【分析】由于题目问的是f(2010),项数较大,故马上判断函数势必是周期函数,所
以集中精力找周期即可;周期的寻找方法可以是不完全归纳推理出,也可以是演绎推理得
出.
【解答】解:取x=1,y=0得
法一:根据已知知
取x=1,y=1得f(2)=﹣
取x=2,y=1得f(3)=﹣
取x=2,y=2得f(4)=﹣
取x=3,y=2得f(5)=
取x=3,y=3得f(6)=
猜想得周期为6
法二:取x=1,y=0得
取x=n,y=1,有f(n)=f(n+1)+f(n﹣1),
同理f(n+1)=f(n+2)+f(n)
联立得f(n+2)=﹣f(n﹣1)
所以f(n)=﹣f(n+3)=f(n+6)
所以函数是周期函数,周期T=6,
故f(2010)=f(0)=
故答案为:.
三、解答题(共6小题,满分75分)
16.(13分)(2010•重庆)设函数f(x)=cos(x+π)+2cos
2
,x∈R.
(1)求f(x)的值域;
(2)记△ABC内角A、B、C的对边长分别为a,b,c,若f(B)=1,b=1,c=
求a的值.
,
【分析】(I)将f(x)=cos(x+π)+2
性求值域.
化简,变形后可以用三角函数的有界
(II)由f(B)=1 求出∠B,利用余弦定理建立关于a的方程求出a.
【解答】解:(I)f(x)=cos(x+π)+2
=cosxcosπ﹣sinxsinπ+cosx+1
=﹣cosx﹣sinx+cosx+1
=cosx﹣sinx+1
=sin(x+)+1
因此函数f(x)的值域为[0,2]
(II)由f(B)=1 得sin(B+
B=或﹣
)+1=1,即sin(B+)=0,即B+=0或π,
又B是三角形的内角,所以B=
由余弦定理得b
2
=a
2
+c
2
﹣2accosB
即1=a
2
+3﹣3a,整理a
2
﹣3a+2=0
解得a=1或a=2
答:(I)函数f(x)的值域为[0,2]
(II)a=1或a=2
17.(13分)(2010•重庆)在甲、乙等6个单位参加的一次“唱读讲传”演出活动中,
每个单位的节目集中安排在一起.若采用抽签的方式随机确定各单位的演出顺序(序号为
1,2,…,6),求:
(Ⅰ)甲、乙两单位的演出序号均为偶数的概率;
(Ⅱ)甲、乙两单位的演出序号不相邻的概率.
【分析】(1)考虑甲和乙两个单位的排列,甲、乙两个单位可能排列在6个位置中的
任两个,有A
6
2
=30种等可能的结果,满足条件的事件是甲和乙的演出序号都是偶数,根
据等可能事件的概率公式得到结果.
(2)考虑甲和乙两个单位的排列,甲、乙两个单位可能排列在6个位置中的任两个,
有A
6
2
=30种等可能的结果,甲和乙两个单位的演出序号不相邻,的对立事件是甲和乙两
个单位的演出序号相邻,根据对立事件的概率公式得到结果.
【解答】解:(1)考虑甲和乙两个单位的排列,
甲、乙两个单位可能排列在6个位置中的任两个,有A
6
2
=30种等可能的结果,
设A表示甲和乙的演出序号都是偶数,共有A
3
2
=6种结果,
∴所求的概率P(A)==
(2)考虑甲和乙两个单位的排列,
甲、乙两个单位可能排列在6个位置中的任两个,有A
6
2
=30种等可能的结果,
设B表示甲和乙两个单位的演出序号不相邻,
则表示甲和乙两个单位的演出序号相邻,共有5A
2
2
=10种结果
∴P(B)=1﹣P()=1﹣=.
18.(13分)(2010•重庆)已知函数,其中实数a≠1.
(1)若a=2,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)若f(x)在x=1处取得极值,试讨论f(x)的单调性.
【分析】首先求出函数的导数及在点f(0)处的值,然后求出在该点的切线方程,第
二问根据函数的导数与极值的关系求出a的值,然后根据函数的导数与单调性的关系讨论
函数的单调性.
【解答】解:(1)=,
当a=2时,f′(0)=,而f(0)=﹣,
所以曲线在点(0,f(0))处的切线方程为:y﹣(﹣)=(x﹣0),即7x﹣4y﹣
2=0.
(2)因为a≠1,由(1)可知=;
又因为f(x)在x=1处取得极值,
所以,解得a=﹣3;
此时,定义域(﹣1,3)∪(3,+∞);
=,
由f′(x)=0得x
1
=1,x
2
=7,当﹣1<x<1或x>7时f′(x)>0;
当1<x<7且x≠3时f′(x)<0;
由上讨论可知f(x)在(﹣1,1],[7,+∞)时是增函数,在[1,3),(3,7]上是减
函数.
19.(12分)(2010•重庆)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥
底面ABCD,PA=AB=,点E是棱PB的中点.
(1)求直线AD与平面PBC的距离;
(2)若AD=,求二面角A﹣EC﹣D的平面角的余弦值.
【分析】(1)先根据AD∥BC,推断出AD∥平面PBC,进而可知直线AD与平面PBC
的距离为点A到平面PBC的距离,根据PA⊥底面ABCD,判断出PA⊥AB,知△PAB为等
腰直角三角形,又点E是棱PB的中点,进而可知AE⊥PB,又在矩形ABCD中,BC⊥AB,
而AB是PB的底面ABCD内的射影,由三垂线定理得BC⊥PB,从而BC⊥平面PAB,故
BC⊥AE,从而AE⊥平面PBC,进而可推断出AE之长即为直线AD与平面PBC的距离.Rt
△PAB中,根据PA和AB求得AE.
(2)过点D作DF⊥CE,过点F做FG⊥CE,交AC于G,则∠DFG为所求的二面角
的平面角.由(1)知BC⊥平面PAB,又AD∥BC,得AD⊥平面PAB,故AD⊥AE,从
而求得DE在Rt△CBE中,利用勾股定理求得CE,进而可知CE=CD推断出△CDE为等边
三角形,求得DF,因为AE⊥平面PBC,故AE⊥CE,又FG⊥CE,知FG平行且等于AE
的一半,从而求得FG,且G点为AC的中点,连接DG,则在Rt△ADC中,求得DG,最
后利用余弦定理求得答案.
【解答】解:(1)在矩形ABCD中,AD∥BC,从而AD∥平面PBC,故直线AD与平
面PBC的距离为点A到平面PBC的距离,
因PA⊥底面ABCD,故PA⊥AB,知△PAB为等腰直角三角形,
又点E是棱PB的中点,故AE⊥PB,又在矩形ABCD中,BC⊥AB,而AB是PB的
底面ABCD内的射影,
由三垂线定理得BC⊥PB,从而BC⊥平面PAB,故BC⊥AE,从而AE⊥平面PBC,
故AE之长即为直线AD与平面PBC的距离,
在Rt△PAB中,PA=AB=,
所以AE=PB==
(2)过点D作DF⊥CE于F,过点F做FG⊥CE,交AC于G,则∠DFG为所求的二
面角的平面角.
由(1)知BC⊥平面PAB,又AD∥BC,得AD⊥平面PAB,
故AD⊥AE,从而DE==
在Rt△CBE中,CE==,由CD=,
所以△CDE为等边三角形,故F为CE的中点,且DF=CD•sin=
因为AE⊥平面PBC,故AE⊥CE,又FG⊥CE,知FG∥AE.且FG=AE,
从而FG=,且G点为AC的中点,连接DG,则在Rt△ADC中,DG==,
所以cos∠DFG==
20.(12分)(2010•重庆)已知以原点O为中心,
离心率.
为右焦点的双曲线C的
(1)求双曲线C的标准方程及其渐近线方程;
(2)如图,已知过点M(x
1
,y
1
)的直线l
1
:x
1
x+4y
1
y=4与过点N(x
2
,y
2
)(其
中x
2
≠x
1
)的直线l
2
:x
2
x+4y
2
y=4的交点E在双曲线C上,直线MN与两条渐近线分别
交与G、H两点,求△OGH的面积.
【分析】(1)设C的标准方程为
此可求出C的标准方程和渐近线方程.
(a>0,b>0),由题意知a=2,b=1,由
(2)由题意知,点E(x
E
,y
E
)在直线l
1
:x
1
x+4y
1
y=4和l
2
:x
2
x+4y
2
y=4上,因此
直线MN的方程为x
E
x+4y
E
y=4.设G,H分别是直线MN与渐近线x﹣2y=0及x+2y=0
的交点,则
△OGH的面积.
,设MN与x轴的交战为Q,则,由此可求
【解答】解:(1)设C的标准方程为(a>0,b>0),
则由题意知,,
∴a=2,b=1,
∴C的标准方程为.
∴C的渐近线方程为,即x﹣2y=0和x+2y=0.
(2)由题意知,点E(x
E
,y
E
)在直线l
1
:x
1
x+4y
1
y=4和l
2
:x
2
x+4y
2
y=4上,
因此有x
E
x+4y
E
y=4上,因此直线MN的方程为x
E
x+4y
E
y=4.
设G,H分别是直线MN与渐近线x﹣2y=0及x+2y=0的交点,
由方程组及,解得,
设MN与x轴的交点为Q,则在直线x
E
x+4y
E
y=4k,令y=0得,
∵x
E
2
﹣4y
E
2
=4,
∴
=
=.
21.(12分)(2010•重庆)在数列{a
n
}中,a
1
=1,a
n+1
=ca
n
+c
n+1
(2n+1)(n∈N*),
其中实数c≠0.
(1)求{a
n
}的通项公式;
(2)若对一切k∈N*有a
2k
>a
zk﹣1
,求c的取值范围.
【分析】(1)根据a
1
,a
2
和a
3
猜测a
n
=(n
2
﹣1)c
n
+c
n﹣1
,进而用数学归纳法证明.
(2)把(1)中求得的a
n
代入a
2k
>a
zk﹣1
,整理得(4k
2
﹣1)c
2
﹣(4k
2
﹣4k﹣1)c
﹣1>0,分别表示c
k
和又c
k
\',根据c
k
<
<0,判断出单调递增知c
k
\'≥c
1
\'求得<﹣
<1求得c≥1,再根据c
k
\'
,最后综合答案可得.
【解答】解:(1)由a
1
=1,a
2
=ca
1
+c
2
3=(2
2
﹣1)c
2
+c
a
3
=ca
2
+c
3
•5=(3
2
﹣1)c
3
+c
2
,
猜测a
n
=(n
2
﹣1)c
n
+c
n﹣1
,
下面用数学归纳法证明,
当n=1是,等式成立
假设当n=k,等式成立即a
k
=(k
2
﹣1)c
k
+c
k﹣1
,
则当n=k+1时a
k+1
=ca
k
+c
k+1
(2k+1)=(k
2
+2k)c
k+1
+c
k
=[(k+1)
2
﹣1]c
k+1
+c
k
,
综上a
n
=(n
2
﹣1)c
n
+c
n﹣1
,对任意n∈N都成立.
(2)由a
2k
>a
zk﹣1
得
[(2k)
2
﹣1]c
2k
+c
2k﹣1
>[(2k﹣1)
2
﹣1]c
2k﹣1
+c
2k﹣2
,
因c
2k﹣2
>0,所以(4k
2
﹣1)c
2
﹣(4k
2
﹣4k﹣1)c﹣1>0
解此不等式得c>c
k
,或c<c
k
\',其中
c
k
=
c
k
\'=
易知c
k
=1
又由<=4k
2
+1,知
c
k
<<1
因此由c>c
k
对一切k∈N成立得c≥1
又c
k
\'=<0,可知
单调递增,故c
k
\'≥c
1
\'对一切k∈N
*
成立,因此由c<c
k
\'对一切k∈N
*
成立得c<﹣
从而c的取值范围是(﹣∞,﹣)∪[1,+∞]
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