2011年安徽真题多解文数
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2011年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)
数学(文科)
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。
参考公式: 锥体体积V 1
3
Sh,其中S为锥体的底面积,h为锥体的高. 若
x1,y1 , x2.y2 , xn,yn
为样本点,
y b x
a为回归直线,则x 1n1n
n xi,y i 1n yi
i 1
n
n
xi x
b
i 1
yi xiyi nxy
n
i 1
,说明:若对数据适当的预处理,可避免对大
x2
n
a 2i
xi 2
i 1
i 1
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
i是虚数单位,复数
ai
i
为纯虚数,则实数a为( )
(A)2 (B)
2
(C)
(D)
(2) 集合U , , , , , ,S , , ,T , , ,则SI(ðUT)等于( )
(A)
, , ,
(B)
,
(C)
(D)
, , , ,
(3) 双曲线 x
y 的实轴长是( )
(A)2
(B)
(C) 4
(4) 若直线 x
y a 过圆x y x y 的圆心,则a的值为( )
(A) 1 (B) 1
(C) 3
(D)
3
(5)若点 a,b 在
y lgx 图像上,a ,则下列点也在此图像上的是( )
(A)(
2
a
,b)
(B) (10a,1
b)
(C) (
a
,b+1) (D)
a,2b
x y 1,(6)设变量x,y满足
x y 1,则x y的最大值和最小值分别为
( )
x (A) 1, 1 (B) 2, 2
(C ) 1, 2 (D)2, 1
(7)若数列
an
的通项公式是a
n
( )g( n ),则a a La ( )
(A) 15
(B) 12
(C )
(D)
(8)一个空间几何体得三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )
(A) 48
(C)
(D) 80
(9) 从正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,则以它们作为
顶点的四边形是矩形的概率等于( )
(A)
(B)
第8题图
(C)
(D)
(10) 函数
f(x) axng( x) 在区间 0,1 上的图像如图所示,则n可能是( )
(A)1 (B) 2
(C) 3
(D) 4
第II卷(非选择题 共100分)
第10题图
二.填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
(11)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2
x,则f(1) (12)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是(13
)函数
y
的定义域是
(14)已知向量a,b满足 a 2b a b 6且a 1,b 2,
则a与b的夹角为(15)设
f(x)=asin2x bcos2x,其中a,b R,ab 0,
若
f(x) f(
第12题图
6
)
对一切则x R恒成立,则
①
f(11 12
) 0 ②
f(
7
10
)<f(5)
③
f(x)既不是奇函数也不是偶函数
④
f(x)的单调递增区间是
k 6,k 2 3
(k Z)
⑤ 存在经过点 a,b 的直线与函数的图
f(x)像不相交
以上结论正确的是所有正确结论的编号).
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13分)
在 ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C
所对的边长,a b 2cos B C 0,求边BC上的高.
(17)(本小题满分13分)
设直线l1:y k1x+1,l2:y=k2x 1,其中实数k1,k2满足k1k2+2 0,
(I)证明l1与l2相交;
(II)证明l2
1与l2的交点在椭圆2x+y2=1上.
(18)(本小题满分13分)
设f x ex
1 ax2
,其中a为正实数.
(Ⅰ)当a
4
3
时,求f(x)的极值点; (Ⅱ)若
f(x)为R上的单调函数,求a的取值范围.
(19)(本小题满分13分)
如图,
ABEDFC为多面体,平面ABED与平面ACFD垂直,点O在线段AD上,OA 1,
OD 2, OAB, OAC, ODE, ODF都是正三角形。
(Ⅰ)证明直线BC∥EF;
(Ⅱ)求棱锥F
OBED的体积.
第19题图
(20)(本小题满分10分)
某地最近十年粮食需求量逐年上升,下表是部分统计数据:
(Ⅰ)利用所给数据求年需求量与年份之间的回归直线方程 y bx a; (Ⅱ)利用(Ⅰ)中所求出的直线方程预测该地2012年的粮食需求量。
(21)(本小题满分13分)
在数1和100之间插入n个实数,使得这n 2个数构成递增的等比数列,将这n 2个数的乘积记作
Tn,再令an lgTn,n≥1.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn tanan tanan 1,求数列{bn}的前n项和Sn.
参考答案:安徽文数
(1) 答案:A 【命题意图】本题考查复数的运算与纯虚数的性质等.
解析:设
ai +ai i a a i a i=( i) i a
i, 而其为纯虚数,则有
a 且 a
解得a . (2) 答案:B 【命题意图】本题考查了集合运算中的交集和补集,题目较易,性低档题,主要考查学生的基
本知识和简单的运算能力.
解析:ðUT 1,5,6 ,那么S ðUT
1,5 .故选B. (3) 答案:C 【命题意图】本题考查双曲线的标准方程与几何性质等.
22
解析:由于双曲线的标准方程为
x4 y8
1则a 2,故实轴长2a 4. (4) 答案:B 【命题意图】本题考查了圆的方程以及直线与圆的位置关系等,主要考查学生的基础知识和基
本运算求解能力.
解析:对圆x y x y 配方得(x ) (y ) ,则圆心为C 1,2 ,把C 1,2 代入直线
x y a 得a 1.
(5) 答案:D 【命题意图】本题考查对数函数的图象以及对数的运算等,关键是推理与分析能力的应用.
第一解析:由于点 a,b 在y lgx 图像上,则有b lga,结合各选项可知 b lga lga ,故点
a2
,2b 也在此图像上.
第二解析:(高考试题全解里的105页)对于A点 1
,b ,当x
11
a
a时,y lga
lga b b 不在图象上.对于B点 10a,1 b
当x 10a时,y lg 10a lg10 lga 1 b b,所以不在图象上.对于C点 10 a,b 1
,当x
10a时,y lg10
a
1 lga 1 b b 1,所以不在图象上.对于D点 a2,2b , 当x a2时,y lga2 2lga 2b,所以该点在此图象上.
(6) 答案:B 【命题意图】本题考查了简单的线性规划问题以及目标函数的最值等.
第一解析:作出不等式组x y≤1,x y≤1,x≥0的可行域,如图中的阴影部分所示,根据图形结合目
标函数z x 2y可知,当取点A 0.1 时,z的最大值为0 2 1 2,当取点B 0, 1 时,z的最小值为0 2 1 2.
第二解析:(高考试题全解里的106页)作出可行域(如阴影部分所示),设z x 2y,作l0:x 2y 0,
把l0向左下方平移到点 0, 1 时,z有最小值,zmin 0 2 1 2,把l0向右上方平移到点 0,1 时,z有最大值,zmay
n 0 2 1 2.
1
A
x 2y
0
x y 1
-1 O 1 2
x
-1
x y 1
B
第6题答案图
7) 答案:A 【命题意图】本题考查了数列的通项公式与求和问题.
解析:由于an
n 1 3n 2 那么a1 a2 a10
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 15
8) 答案:C 【命题意图】本题考查了空间几何体的三视图以及几何体的表面积等.
解析:由三视图可知该空间几何体是一个台体,上底面是长与宽分别为4、2的矩形,下底面是边长为4
的正方形,台体的高为4,则其表面积为
S 4 2 4 4 1
2
2 4 4 24 2 48 9) 答案:D 【命题意图】本题考查了平面几何的性质以及古典概型的概率计算问题.
第一解析:从正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点的基本事件即为从正六边形的6个顶点中随机选
择2个顶点的基本事件为AB,AC,AD,AE,AF,BC,BD,BE,BF,CD,CE,CF,DE,DF,EF,共有15种情况;而以它们作为顶点的四形为矩形的基本事件AD,BE,CF,共有3种情况;那么由古典的概率计算公式可得所求的概率为P
315 1
5
. 第二解析:(高考试题全解里的106页)如图所示,从正六边形ABCDEF的
6个顶点中随机选4个顶点,共有C4
6
15(种)选法, 其中能够构成矩形的有FECB,AFDC,ABDE三种选法, 三季度春概率为
315 15
. (10) 答案:A 【命题意图】本题考查导数的运算法则,函数的图象与导函数的图象关系,关键是合理的推
理与分析能力.
第一解析:根据函数f x 在区间 0,1 上的图象知f x ≥0,可得a 0,
由于f x axn 1 x 2
axn 1 2x x2
那么f x naxn 1 1 2x x2
axn 2 2x axn 1 1 x n nx 2x 由函数f x 图象知当x
1
2
时函数f x 是减函数, 则有f 1 11
2
0,即n n 2 2
2
0,则n 2,结合各选项知n 1. 第二解析:(十年高考里的52页)f x a xn
1 x 2 axn 1 x 2
anxn 1 1 x 2
2axn 1 x ,
当n 1时,f x a 3x2 4x 1
,令f x 0得x 1或x
1
3
,可满足题意. (11) 答案:-3 【命题意图】本题考查函数的奇偶性及函数值的求解等.
解析:由于f x 是定义在R上的奇函数,则有f(1) f( 1) [2( 1)2 ( 1)] 3. (12) 答案:15 【命题意图】本题考查了算法的程序的识别与运算等.
解析:由程序框图可知,T为O到k的连接整数之和,即T 0 1 2 k k(k 1)2
,要满足条件,
(((
即为T k(k 1)2
105,解得k 14(负值舍去),即当k 14时,T 105,不满足条件,接下来
k 15,此时T 105 15 105满足条件,输出对应的k 15.
(13) 答案:(-3,2) 【命题意图】本题考查函数的定义域以及二次不等式的解法.
解析:根据函数可知6 x x2 0可得 3 x 2. (14) 答案:
3
【命题意图】本题考查平面向量的数量积及其运算问题. 解析:设向量a与b的夹角为 ,而 a 2b a b a2 a b 2b2 12 1 2 cos 2 22 6,
可得cos
12则向量a与b的夹角为
3
. (15) 答案:①③ 【命题意图】本题考查了三角函数的图象与性质、三角恒等变换,以及推理与分析问题的
能力等.
解析:由于f(x) asin2x bcos2x x ),而f x ≤f
6
则有sin 2
6 1即sin
3
1
那么f 11 11 12
sin 2 12 11 6
3
2 3
3
0
故①是正确的;又f
7 10
sin 2 7 7 10 5
2 5 ,f 5 2 5 2
5
,
则有f 7 10 f 5 ,故②是错误的;由于sin 3
1, 则有 2k ,k Z,即
3223
2k ,k Z,那么f
x 2x
2x
2
3 2k
2x 2 3 既不是奇函数也不是偶函数,故③是正确的;由于f
x
2x 2 3
当f
x
3 2x
2x
2
6 时, k 6,k 2 3
k Z 为单调递减区间,故④是错误的;由于点 a,b 到原点的距离为
f
x
sin 2x a,b 在直线
y 之间,必与函数f x 的图象有交点,故⑤是错误的.
(16) 【命题意图】本题考查两角和的正弦公式,同角三角函数的基本关系,利用正弦定理或余弦定理解三角
形,以及三角形的边与角之间的对应大小关系,考查综合运算求解能力和数形结合思维的应用.
解:由1 2cos(B C) 0和B+C A,得1 2cosA
0,cosA 12,sinA
再由正弦定理得sinB
bsinAa
由b a知B A,所以B不是最大角;B
2
,从而cosB 由上述结果知sinC sin
A B
1 2 .设边BC上的高为h
,则有h bsinC (17) 【命题意图】本题主要考查了两直线间的位置关系、两直线间相交的判断与证明、点在曲线上的判断与
证明,椭圆方程等基本知识,考查推理论证能力和运算求解能力的应用等.
(Ⅰ)反证法:假设l1与l2不相交,则l1与l2平行,有k1 k2,代入k1k2 2 0,得k21 2 0.此与k1为
实数的事实相矛盾,从而k1 k2,即l1与l2相交.
(Ⅱ)第一解析:由方程组
y k1x 1,解得交点
P x,y 坐标为 y k x 2,y k2 k1 2x 1
k ,
2 k1k2 k1 而2x2
y2
2 2 2
k k2
21 22
k k 1. 此即表明交点P x,y 在椭圆2x+y=1
2 k1 2 k
上.
y 1
第二解析:交点P x,y 的坐标满足 y k1x 1故知x k1 x y k2
x 10,从而
y 1代入
k1k2 2 0
k2 x
得
y 1y 1
2 0整理后,得2x2+y2=1.所以交点P在椭圆2x2+y2xx
=1上. (18) 【命题意图】本题考查导数的运算,导数的极值的判断,导数符号与函数单调性变化之间的关系,求解
二次不等式,考查运算能力,综合运用知识分析和解决问题的能力.
解:对f x 求导得f x e
x
1 ax2 2ax
1 ax2
2
(Ⅰ)当a 4
时,若f x 0,则4x2 8x 3 0
解得x31
2,x1
2 2
. 结合①,可知 所以,x31
2是极小值点,x1
2 2
是极大值点. (Ⅱ)若f x 是R上的单调函数,则f x 在R上不变号,结合①与条件a 0,知a
x2
ax2 1≥0 在
R上恒成立,因此 4a2 4a 4a a 1 ≤0,由此并结合a 0,知0 a≤1.
(19) 【命题意图】本题主要考查了空间几何体点线面的位置关系中直线与直线、直线与平面、平面与平面的
位置关系,空间直线平行的证明,以及几何体的体积的计算等,关键是空间想象能力、运算能力和推理论证能力的考查等.
(Ⅰ)第一解析: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, 第19题答案图
所以OB
1
2
DE ,
OG OD 2.同理,设G 是线段DA与FC延长
线的交战,有OG OD 2,又由于G和G 都在
线段DA的延长线上,所以G和G
重合.
在 GED
与
GFD中,由OB
12DE和OC 1
2
DF,可知B和C分别是GE和GF的中点,所以BC是 GEF的中位线,BC EF.
第二解析:(高考试题全解里的102页) 过点F作FQ AD,交AD于点Q,连接
QE,由平面
ABED 平面ADFC,
知FQ 平面ABED,从而FQ QE,FQ DQ,以Q为坐标原点,QE
为x轴正方向,
QD 为y轴正方向。
QF
为z轴下方向,
建立如图所示的空间直角坐标系,由条件知
E
,F ,B3
3 2,0 ,C 0, 2,
则 BC
题答案图
,EF ,
第19 EF 2 BC
, BC EF
(
Ⅱ
)解:由OB 1,OE 2, EOB 60 ,知S EOB
OED是边长为2的正三角形, 故S OEDS四边形OBED S EOB S OED
. 过点F作FQ DG,交DG于点Q,由平面ABED 平面ACFD知,FQ就是四棱锥
F OBE的高,且D
FQV13
F OBED 3FQ S四边形OBED 2
. 20) 【命题意图】本题主要考查了回归分析的基本思想及其初步应用,回归直线的意义的求法,数据处理的
基本方法和能力,考查运用统计知识解决简单实际应用问题的能力.
解:(Ⅰ)由所给数据看出,年需求量与年份之间是近似直线上升,下面来配回归直线方程,为此对数
据预处理如下:
(
对预处理后的数据,容易算得 x 0, y 3.2,
b
4 21 2 11 2 19 4 29
260
42 22 22 42
40
6.5,a y bx 3.2. 由上述计算结果,知所求回归直线方程为 y 257 b x 2006 a 6.5 x 2006 3.2 即 y 6.5 x 2006 260.2 ①
(Ⅱ)利用直线方程①,可预测2012年的粮食需求量为
6.5 2012 2006 260.2 6.5 6 260.2 299.2 万吨 300 万吨 (未写近似值不扣
分)
(21) 【命题意图】本题主要考查了等比和等差数列的通项与求和,以及指数和对数函数的运算和性质、两角
差的正切公式等三角函数的性质,通过数列与函数的综合、数列与三角函数的交汇等来综合考查,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t1,t2, tn 2构成等比数列,其中t1 1,tn 2 100,则Tn t1
t2 tn 1 tn 2,① Tn tn 2
tn 1 t2 t1,② ①×②并利用titn 3 i t1tn 2 102 1≤i≤n 2 ,
得T2 2 n t1tn 2 t2tn 1 tn 1t2 tn 2t1 102 n an lgTn n 2,n≥1.
(Ⅱ)由题意和(Ⅰ)中计算结果,知bn tan n 2
tan n 3 ,n≥1. 另一方面,利用 tan1 tan k 1 k tan 1
k tank1 tank 1 tank
,得
tan k 1 tank
tan k 1 tank
tan1
1
nn 2
n 2所以S tan k 1 tankn bk tan k 1 tank 1 tan n 3 tan3
n.
1
k 3
k
k 3
tan1
tan1
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