2001年普通高等学校招生全国统一考试数学试题及答案(理)
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2001年普通高等学校招生全国统一考试
数学(理工农医类)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至2页.第Ⅱ卷3至8页.共150分.考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题共60分)
注意事项:
1. 答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上. 2. 每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,不能答在试题卷上.
3. 考试结束,监考人将本试卷和答题卡一并收回.
参考公式:
三角函数的积化和差公式 正棱台、圆台的侧面积公式 sinacos??1?sin??????sin?????? S台侧?1(c??c)l 221其中c′、c分别表示上、下底面周长, cosasin???sin??????sin?????? 2l表示斜高或母线长 1cosacos???cos??????cos??????2台体的体积公式 1?cos??????cos??????2V台体? sinasin???
1(S??S?S?S)h 3一.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) 若siniθcosθ>0,则θ在 (A) 第一、二象限
(B) 第一、三象限
(C) 第一、四象限
( )
(D) 第二、四象限
( )
(2) 过点A (1,-1)、B (-1,1)且圆心在直线x+y-2 = 0上的圆的方程是
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(A) (x-3) 2+(y+1) 2 = 4 (C) (x-1) 2+(y-1) 2 = 4
(B) (x+3) 2+(y-1) 2 = 4 (D) (x+1) 2+(y+1) 2 = 4
(3) 设{an}是递增等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是
(A) 1
(B) 2
(C) 4
(D) 6
( )
(4) 若定义在区间(-1,0)的函数f (x) = log2a(x+1)满足f (x)>0,则a的取值范围是
(A)(0,)
( )
12(B)?0,?
2??1??(C) (
1,+∞) 2(D) (0,+∞)
(5) 极坐标方程??2sin(???4)的图形是
( )
(6) 函数y = cos x+1(-π≤x≤0)的反函数是 (A) y =-arc cos (x-1)(0≤x≤2) (C) y = arc cos (x-1)(0≤x≤2)
(B) y = π-arc cos (x-1)(0≤x≤2) (D) y = π+arc cos (x-1)(0≤x≤2)
( )
(7) 若椭圆经过原点,且焦点为F1 (1,0) F2 (3,0),则其离心率为 (A)
( )
3 4(B)
2 3(C)
1 2(D)
1 4( )
(8) 若0<α<β<(A) a<b
?,sin α+cos α = α,sin β+cos β= b,则 4(B) a>b
(C) ab<1
(D) ab>2
(9) 在正三棱柱ABC-A1B1C1中,若AB?
(A) 60°
(B) 90°
2BB1,则AB1 与C1B所成的角的大小为
( )
(C) 105°
(D) 75°
(10) 设f (x)、g (x)都是单调函数,有如下四个命题:
① 若f (x)单调递增,g (x)单调递增,则f (x)-g (x)单调递增; ② 若f (x)单调递增,g (x)单调递减,则f (x)-g (x)单调递增; ③ 若f (x)单调递减,g (x)单调递增,则f (x)-g (x)单调递减;
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④ 若f (x)单调递减,g (x)单调递减,则f (x)-g (x)单调递减. 其中,正确的命题是 (A) ①③
(B) ①④
(C) ②③
(D) ②④
( )
(11) 一间民房的屋顶有如图三种不同的盖法:①单向倾斜;②双向倾斜;③四向倾斜.记三种盖法屋顶面积分别为P1、P2、P3.
若屋顶斜面与水平面所成的角都是α,则 ( ) (A) P3>P2>P1
(B) P3>P2 = P1
(C) P3 = P2>P1
(D) P3 = P2 = P1
(12) 如图,小圆圈表示网络的结点,结点之间的连线表示它们有网线相联.连线标注的数字表示该段网线单位时间内可以通过的最大信息量.现从结点A向结点B传递信息,信息可以分开沿不同的路线同时传递.则单位时间内传递的最大信息量为
(A) 26
(B) 24
(C) 20
(D) 19
( )
第Ⅱ卷(非选择题共90分)
注意事项:
1.第Ⅱ卷共6页,用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷中. 2.答卷前将密封线内的项目填写清楚.
二.填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上.
(13)若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为3,则这个圆锥的侧面积是 x2y2??1的两个焦点为F1、F2,点P在双曲线上.若PF1⊥PF2,则点P(14)双曲线
916到x轴的距离为 (15)设{an}是公比为q的等比数列,Sn是它的前n项和.若{Sn}是等差数列,则
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q = (16)圆周上有2n个等分点(n>1),以其中三个点为顶点的直角三角形的个数为
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)
如图,在底面是直角梯形的四棱锥S—ABCD中,∠ABC = 90°,SA⊥面ABCD,SA = AB = BC = 1,AD?(Ⅰ)求四棱锥S—ABCD的体积;
(Ⅱ)求面SCD与面SBA所成的二面角的正切值. (18) (本小题满分12分) 已知复数z1 = i (1-i) 3. (Ⅰ)求arg z1及z1;
(Ⅱ)当复数z满足z1=1,求z?z1的最大值. (19) (本小题满分12分)
设抛物线y2 =2px (p>0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准线上,且BC∥x轴.证明直线AC经过原点O.
(20) (本小题满分12分)
已知i,m,n是正整数,且1<i≤m<n.
i (Ⅰ)证明niPm?miPni;
1. 2(Ⅱ)证明(1+m) n> (1+n) m. (21) (本小题满分12分)
从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业.根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上年减少
1.本年度当地旅游业收入估计5为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加
1. 4 (Ⅰ)设n年内(本年度为第一年)总投入为an万元,旅游业总收入为bn万元.写出an,bn的表达式;
(Ⅱ)至少经过几年旅游业的总收入才能超过总投入?
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(22) (本小题满分14分)
设f (x) 是定义在R上的偶函数,其图像关于直线x = 1对称.对任意x1,x2∈[0,都有f (x1+x2) = f (x1) · f (x2).且f (1) = a>0. (Ⅰ)求f (
1]211) 及f (); 241),求lim?lnan?.
n??2n(Ⅱ)证明f (x) 是周期函数; (Ⅲ)记an = f (2n+
2001年普通高等学校招生全国统一考试
数学试题(理工农医类)参考解答及评分标准
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,如果考生物解法与本解答不同,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.
二. 对计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定部分的给分,但不得超过该部分正确解答得分数的一半;如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分.
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. 四. 只给整数分数.选择题和填空题不给中间分.
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)C (3)B (4)A (5)C (6)A (7)C (8)A (9)B (10)C (11)D (12)D
二.填空题:本题考查基本知识和基本运算.每小题4分,满分16分.
(13)2π (14)
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16 (15)1 (16)2n (n-1) 5
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三.解答题:
(17)本小题考查线面关系和棱锥体积计算,以及空间想象能力和逻辑推理能力.满分12分.
解:(Ⅰ)直角梯形ABCD的面积是 M底面?1?BC?AD??AB?1?0.5?1?3, ……2分 224∴ 四棱锥S—ABCD的体积是
1?SA? M底面 313?1? ?341. ……4分 ?4(Ⅱ)延长BA、CD相交于点E,连结SE则SE是所求二面角的棱. ……6分
V?∵ AD∥BC,BC = 2AD, ∴ EA = AB = SA,∴ SE⊥SB,
∵ SA⊥面ABCD,得SEB⊥面EBC,EB是交线, 又BC⊥EB,∴ BC⊥面SEB, 故SB是CS在面SEB上的射影, ∴ CS⊥SE,
所以∠BSC是所求二面角的平面角. ……10分 ∵ SB?SA2?AB2?2,BC =1,BC⊥SB,
BC2. ?SB22. ……12分 2∴ tan∠BSC ?即所求二面角的正切值为
(18)本小题考查复数基本性质和基本运算,以及分析问题和解决问题的能力.满分12分.
解:(Ⅰ)z1 = i (1-i) 3 = 2-2i, 将z1化为三角形式,得
7?7???z1?22?cos?isin?,
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∴ argz1?7?,z1?22. ……6分 4 (Ⅱ)设z = cos α+i sin α,则
z-z1 = ( cos α-2)+(sin α+2) i,
z?z1
2??cos??2???sin??2?
22?9?42sin(???4), ……9分
当sin(???4) = 1时,z?z12取得最大值9?42.
从而得到z?z1的最大值为22?1. ……12分 (19)本小题考查抛物线的概念和性质,直线的方程和性质,运算能力和逻辑推理能力.满分12分.
证明一:因为抛物线y2 =2px (p>0)的焦点为F (设为
p,0),所以经过点F的直线的方程可2x?my?代入抛物线方程得
p; ……4分 2y2 -2pmy-p2 = 0,
若记A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是该方程的两个根,所以
y1y2 = -p2. ……8分
因为BC∥x轴,且点c在准线x = -的斜率为
pp上,所以点c的坐标为(-,y2),故直线CO22k?y22py1??. py1x1?2即k也是直线OA的斜率,所以直线AC经过原点O. ……12分
证明二:如图,记x轴与抛物线准线l的交点为E,过A作AD⊥l,D是垂足.则 AD∥FE∥BC. ……2分 连结AC,与EF相交于点N,则
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ENAD?CNAC?BFAB,
NFBC?AFAB ……6分 ,根据抛物线的几何性质,AF?AD,
BF?BC, ……8分
∴ EN?AD?BFAB?AF?BCAB?NF,
即点N是EF的中点,与抛物线的顶点O重合,所以直线AC经过原点O. ……12分 (20)本小题考查排列、组合、二项式定理、不等式的基本知识和逻辑推理能力.满分12分.
(Ⅰ)证明: 对于1<i≤m有
i pm= m·…·(m-i+1),
ipmm?i?1mm?1????…,
mmimm
ipnn?i?1nn?1?…? 同理 i??, ……4分
nnnn 由于 m<n,对整数k = 1,2…,i-1,有
n?km?k?, nmiipnpmii所以 i?i,即mipn. ……6分 ?nipmnm(Ⅱ)证明由二项式定理有
?1?m?ni, ??miCni?0n ?1?n??m?nCii?0mim, ……8分
ii由 (Ⅰ)知mipn>nipm(1<i≤m<n=,
iipmpni而 C?,Cn?, ……10分
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ii所以, miCn(1<i≤m<n=. ?niCmmm因此,
?mCii?2ini. ??niCmi?20011i又 m0Cn?n0Cm?1,mCn?nCm?mn,miCn?0?m?i?n?.
nm∴
?mCii?0ini. ??niCmi?0即 (1+m)n>(1+n)m. ……12分 (21)本小题主要考查建立函数关系式、数列求和、不等式等基础知识;考查综合运用数学知识解决实际问题的能力.满分12分.
解:(Ⅰ)第1年投入为800万元,第2年投入为800×(1-
1)万元,……,第n年5投入为800×(1-
1n-1
)万元. 511-
)+…+800×(1-)n1 55所以,n年内的总投入为
an = 800+800×(1-
n
1??800?(1?)k?1
5k?1= 4000×[1-(
4n
)]; ……3分 51第1年旅游业收入为400万元,第2年旅游业收入为400×(1+)万元,……,第
41-
n年旅游业收入为400×(1+)n1万元.
4
所以,n年内的旅游业总收入为
bn = 400+400×(1+
n
11-
)+…+400×(1+)n1 445??400?()k?1
4k?1= 1600×[ (
4n
)-1]. ……6分 5(Ⅱ)设至少经过n年旅游业的总收入才能超过总投入,由此
bn-an>0,
即 1600×[(
5n 4)-1]-4000×[1-()n]>0. 45感谢您对 *归海木心*工作室的支持!敬请收藏:wrl6120.taobao.com
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化简得 5×(设x?(
4n4)+2×()n -7>0, ……9分 554n
),代入上式得 55x2-7x+2>0,
解此不等式,得
2,x>1(舍去). 542即 ()n<,
55x?由此得 n≥5.
答:至少经过5年旅游业的总收入才能超过总投入. ……12分 (22)本小题主要考查函数的概念、图像,函数的奇偶性和周期性以及数列极限等基础知识;考查运算能力和逻辑思维能力.满分14分.
(Ⅰ)解:因为对x1,x2∈[0,
f(x)?f (
1],都有f (x1+x2) = f (x1) · f (x2),所以 2xx) · f ()≥0,x∈[0,1]. 2211111∵ f(1)?f (?) = f () · f () = [f ()]2,
22222111111 f ()?f (?) = f () · f () = [f ()]2. ……3分
244444f(1)?a?0,
11∴ f ()?a2,f ()?a4. ……6分
24(Ⅱ)证明:依题设y = f (x)关于直线x = 1对称, 故 f (x) = f (1+1-x),
即f (x) = f (2-x),x∈R. ……8分 又由f (x)是偶函数知f (-x) = f (x) ,x∈R, ∴ f (-x) = f (2-x) ,x∈R, 将上式中-x以x代换,得
f (x) = f (x+2),x∈R.
这表明f (x)是R上的周期函数,且2是它的一个周期. ……10分 (Ⅲ)解:由(Ⅰ)知f (x)≥0,x∈[0,1].
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∵ f (
12)= f (n ·12n) = f (12n+(n-1)·12n) = f (12n) · f ((n-1)·12n)
= f (1112n) · f (2n) · … ·f (2n)
= [ f (1n
2n)],
1 f (1) = a22,
1∴ f (1) = a2n2n.
∵ f (x)的一个周期是2,
1∴ f (2n+12n) = f (12n),因此an = a2n, ∴ lim?lna1n??n??limn??(
2nlna) = 0.
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……12分14分
……
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∵ f (
12)= f (n ·12n) = f (12n+(n-1)·12n) = f (12n) · f ((n-1)·12n)
= f (1112n) · f (2n) · … ·f (2n)
= [ f (1n
2n)],
1 f (1) = a22,
1∴ f (1) = a2n2n.
∵ f (x)的一个周期是2,
1∴ f (2n+12n) = f (12n),因此an = a2n, ∴ lim?lna1n??n??limn??(
2nlna) = 0.
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……12分14分
……
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