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1、2003年高考數(shù)學(xué)試題(江西卷理工農(nóng)醫(yī)類)
●試題部分
第Ⅰ卷(選擇題 共60分)
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1.等于( )
A. B.
C. D.
2.已知x∈(-,0),cosx=,則tan2x等于( )
A.B.-C.D.-
3.設(shè)函數(shù)f(x)=若f(x0)>1,則x0的取值范圍是( )
A.(-1,1) B.(-1,+∞)
C.(-∞,-2)∪(0,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
4.O是平面上
2、一定點,A、B、C是平面上不共線的三個點,動點P滿足,λ∈[0,+∞,則P的軌跡一定通過△ABC的( )
A.外心 B.內(nèi)心 C.重心 D.垂心
5.函數(shù)y=ln,x∈(1,+∞)的反函數(shù)為( )
A.y=,x∈(0,+∞) B.y=,x∈(0,+∞)
C.y=,x(-∞,0) D.y=,x∈(-∞,0)
6.棱長為a的正方體中,連結(jié)相鄰面的中心,以這些線段為棱的八面體的體積為( )
A. B. C. D.
7.設(shè)a>0,f(x)=ax2+bx+c,曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處切線的傾斜角
3、的取值范圍為[0,],則P到曲線y=f(x)對稱軸距離的取值范圍為( )
A.[0,] B.[0,] C.[0,||] D.[0,||]
8.已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四個根組成一個首項為的等差數(shù)列,則
|m-n|等于( )
A.1 B.C.D.
9.已知雙曲線中心在原點且一個焦點為F(,0),直線y=x-1與其相交于M、N兩點,MN中點的橫坐標(biāo)為-,則此雙曲線的方程是( )
A.B.
C.D.
10.已知長方形的四個頂點A(0,0)、B(2,0)、C(2,1)和D(0,1),一質(zhì)點從AB的中點P0沿與AB夾角為θ的方向
4、射到BC上的點P1后,依次反射到CD、DA和AB上的點P2、P3和P4(入射角等于反射角).設(shè)P4的坐標(biāo)為(x4,0).若1
5、產(chǎn)三種型號的轎車,產(chǎn)量分別為1200輛、6000輛和2000輛,為檢驗該公司的產(chǎn)品質(zhì)量,現(xiàn)用分層抽樣的方法抽取46輛進行檢驗,這三種型號的轎車依次應(yīng)抽取_____、_____、_____輛.
15.某城市在中心廣場建造一個花圃,花圃分為6個部分(如圖).現(xiàn)要栽種4種不同顏色的花,每部分栽種一種且相鄰部分不能栽種同樣顏色的花,不同的栽種方法有_____種.(以數(shù)字作答)
16.下列五個正方體圖形中,l是正方體的一條對角線,點M、N、P分別為其所在棱的中點,能得出l⊥面MNP的圖形的序號是_____.(寫出所有符合要求的圖形序號)
三、解答題:本大題共6小題,共74分.解答應(yīng)寫出文字說明
6、、證明過程或演算步驟.
17.(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)=2sinx·(sinx+cosx).
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的最小正周期和最大值;
(Ⅱ)在給出的直角坐標(biāo)系中,畫出函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[-]上的圖象.
18.(本小題滿分12分)如圖,在直三棱柱ABC—A1B1C1中,底面是等腰直角三角形,∠ACB=90°,側(cè)棱AA1=2,D、E分別是CC1與A1B的中點,點E在平面ABD上的射影是△ABD的重心G.
(Ⅰ)求A1B與平面ABD所成角的大小(結(jié)果用反三角函數(shù)值表示);
(Ⅱ)求點A1到平面AED的距離.
19.(本小題滿分12分)設(shè)a>0,求函數(shù)f(x)=-
7、ln(x+a)(x∈(0,+∞))的單調(diào)區(qū)間.
20.(本小題滿分12分)A、B兩個代表隊進行乒乓球?qū)官?,每隊三名隊員,A隊隊員是A1,A2,A3,B隊隊員是B1,B2,B3,按以往多次比賽的統(tǒng)計,對陣隊員之間勝負概率如下:
現(xiàn)按表中對陣方式出場,每場勝隊得1分,負隊得0分.設(shè)A隊、B隊最后所得總分分別為ξ、η.
(Ⅰ)求ξ、η的概率分布;
(Ⅱ)求Eξ,Eη.
21.(本小題滿分12分)已知常數(shù)a>0,向量c=(0,a),i=(1,0),經(jīng)過原點O以c+λi為方向向量的直線與經(jīng)過定點A(0,a),以i-2λc為方向向量的直線相交于點P.其中λ∈R.試問:是否存在兩個定點E、F
8、,使得|PE|+|PF|為定值.若存在,求出E、F的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
22.(本小題滿分14分)設(shè)a0為常數(shù),且an=3n-1-2an-1(n∈N+).
(Ⅰ)證明對任意n≥1,an=[3n+(-1)n-1·2n]+(-1)n·2na0;
(Ⅱ)假設(shè)對任意n≥1有an>an-1,求a0的取值范圍.
●答案解析
1.答案:B
解析:
.
2.答案:D
解法一:∵x∈(-,0),cosx=,∴sinx=-,tanx=-,∴tan2x=.
解法二:在單位圓中,用余弦線作出cosx=,x∈(-,0),判斷出2x∈Ⅳ且tan2x=AT<-1.
3.答案:D
解法一:因
9、為f(x0)>1,當(dāng)x≤0時,,∴x0<-1,當(dāng)x0>0時, >1,∴x0>1.綜上,所以x0的取值范圍為(-∞,-1)∪(1,+∞).
解法二:首先畫出函數(shù)y=f(x)與y=1的圖象.由圖中易得f(x)>1時,所對應(yīng)的x的取值范圍.
4.答案:B
解析:設(shè)為上的單位向量,為上的單位向量,則的方向為∠BAC的角平分線的方向.
又λ∈[0,+∞],∴λ()的方向與的方向相同.
而,∴點P在上移動,∴P的軌跡一定通過△ABC的內(nèi)心.
5.答案:B
解法一:y=ln=ly,∴x=,又而x>1,
∴>1,∴l(xiāng)n>0,因此y=ln的反函數(shù)為y=(x>0)
解法二:因原函數(shù)的定義為(1,
10、+∞),而y=.因此排除A、C,又原函數(shù)的值域為(0,+∞),排除D.
6.答案:C
解析:如圖,此八面體可以分割為兩個正四棱錐,
而AB2=()2+()2=a2,∴V八面體=.
7.答案:B
解析:f(x)的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=2ax+b,由已知y=f(x)在點P(x0,f(x0))處切線的傾斜角的取值范圍為[0,].因此有0≤2ax0+b≤1.而P到曲線y=f(x)的對稱軸的距離為.
8.答案:C
解析:設(shè)a1=,a2=+d,a3=+2d,a4=+3d,而方程x2-2x+m=0中的兩根之和為2,x2-2x+n=0中的兩根之和也是2.∴a1+a2+a3+a4=1+6d=4,∴d=
11、,∴a1=,a4=是一個方程的兩個根,a2=,a3=是一個方程的兩個根,∴為m或n.∴|m-n|=.
9.答案:D
解法一:設(shè)所求雙曲線方程為由
得,(7-a2)x2-a2(x-1)2=a2(7-a2)
整理得:(7-2a2)x2+2a2x-8a2+a4=0.又MN中點橫坐標(biāo)為-,
∴x0=即3a2=2(7-2a2),∴a2=2.
故所求雙曲線方程為.
解法二:因所求雙曲線與直線y=x-1的交點的中點橫坐標(biāo)為-<0,故雙曲線的漸近線的斜率(k>0)時,為k>1,因此,排除B、C.經(jīng)檢驗的交點的中點橫坐標(biāo)為-.
解法三:由已知MN中點橫坐標(biāo)x0=-,可得中點縱坐標(biāo)y0=x0-1=
12、-,設(shè)MN與雙曲線交點分別為M(x1,y1)、N(x2,y2),則有=1 ①,=1 ②
則②-①得:,
∴,
∴.
10.答案:C
解析:設(shè)P1B=x,∠P1P0B=θ,則CP1=1-x,∠P1P2C、∠P3P2D、∠AP4P3均為θ,所以tanθ==x,又tanθ==x,
∴CP2=-1,而tanθ=,
∴DP3=x(3-)=3x-1,又tanθ==x,
∴AP4=-3,依題設(shè)1
13、棱長為1的正方體,則C1A1BD為棱長為的正四面體,正方體的外接球體也為正四面體的外接球.此時球的直徑為,因此球的表面積為4π()2=3π.
13.答案:-
解析:(x2-)9的展開式中,Tr+1=·(x2)9-r(-)r=(-)r,
由題意得18-3r=9,∴r=3,因此x9的系數(shù)為(-)3·
.
14.答案:6 30 10
解析:因總轎車數(shù)為9200輛,而抽取46輛進行檢驗,抽樣比例為,而三種型號的轎車有顯著區(qū)別.根據(jù)分層抽樣分為三層按比例抽樣分別有6、30、10輛.
圖1
15.答案:120
解法一:先排1區(qū),有4種方法,把其余四個區(qū)視為一個圓環(huán)(如圖1),沿著
14、圓環(huán)的一個邊界剪開并把圓環(huán)拉直,得到如圖2的五個空格,在五個空格中放3種不同元素,且①相同元素不能相鄰.②兩端元素不能相同.共有15種不同方法.然后再把圖2粘成圓形即可.下面解決兩端元素相同的情況.在這種情況下我們在六個空格如圖3.要求①相同元素不能相鄰.②兩端元素必須相同,共有15種不同方法.然后再把圖3粘成圓環(huán)形,把兩端的兩格粘在一起看成一個格即可.綜上,共有4(15+15)=120種方法.
圖2 圖3
16.答案:①④⑤
解析:①、④易判斷,⑤中△PMN是正三角形且AM=
15、AP=AN,因此,三棱錐A—PMN是正三棱錐.所以圖⑤中l(wèi)⊥平面MNP,由此法,還可否定③.∵AM≠AP≠AN.也易否定②.
17.解:(Ⅰ)f(x)=2sin2x+2sinxcosx=1-cos2x+sin2x=1+(sin2xcos-cos2xsin)=1+sin(2x-),
所以函數(shù)f(x)的最小正周期為π,最大值為1+.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
x
y
1
1
1
故函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[-,]上的圖象是
18.解法一:(Ⅰ)連結(jié)BG,則BG是BE在面ABD的射影,即∠EBG是A1B與平面ABD所成的角.
設(shè)F為AB中點,連結(jié)EF、FC
16、,
∵D、E分別是CC1、A1B的中點,又DC⊥平面ABC,
∴CDEF為矩形.
連結(jié)DF,G是△ADB的重心,
∴G∈DF.在直角三角形EFD中,EF2=FG·FD=FD2,
∵EF=1,∴FD=.
于是ED=,EG=.
∵FC=ED=,∴AB=2,A1B=2,EB=.
∴sinEBG=.
∴A1B與平面ABD所成的角是arcsin.
(Ⅱ)連結(jié)A1D,有.
∵ED⊥AB,ED⊥EF,又EF∩AB=F,∴ED⊥平面A1AB,
設(shè)A1到平面AED的距離為h,則S△AED·h=·ED.
又.
∴.
即A1到平面AED的距離為.
解法二:(Ⅰ)連結(jié)BG,則BG是BE
17、在面ABD的射影,即∠A1BG是A1B與平面ABD所成的角.
如圖所示建立坐標(biāo)系,坐標(biāo)原點為O.設(shè)CA=2a,
則A(2a,0,0),B(0,2a,0),D(0,0,1),
A1(2a,0,2),E(a,a,1),G().
∴=(0,-2a,1).
∴,
解得a=1.
∴.
∴cosA1BG=.
A1B與平面ABD所成角是arccos.
(Ⅱ)由(Ⅰ)有A(2,0,0),A1(2,0,2),E(1,1,1),D(0,0,1).
=(-1,1,1)·(-1,-1,0)=0,
=(0,0,2)·(-1,-1,0)=0,
∴ED⊥平面AA1E,又ED平面AED,
∴平面A
18、ED⊥平面AA1E,
又面AED∩面AA1E=AE.∴點A1在平面AED的射影K在AE上.
設(shè)=λ,則=(-λ,λ,λ-2).
由·=0,即λ+λ+λ-2=0,解得λ=.
∴. ∴.
故A1到平面AED的距離為.
19.解:f′(x)=(x>0).
當(dāng)a>0,x>0時,f′(x)>0x2+(2a-4)x+a2>0,
f′(x)<0x2+(2a-4)x+a2<0.
(i)當(dāng)a>1時,對所有x>0,有x2+(2a-4)x+a2>0,
即f′(x)>0,此時f(x)在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增.
(ii)當(dāng)a=1時,對x≠1,有x2+(2a-4)x+a2>0,
即f′(x)>0,
19、此時f(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增,在(1,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增.
又知函數(shù)f(x)在x=1處連續(xù),因此,函數(shù)f(x)在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增.
(iii)當(dāng)00,即x2+(2a-4)x+a2>0,
解得x<2-a-2,或x>2-a+2.
因此,函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,2-a-2)內(nèi)單調(diào)遞增,在區(qū)間(2-a+2,+∞)內(nèi)也單調(diào)遞增.
令f′(x)<0,即x2+(2a-4)x+a2<0,
解得2-a-2
20、
P(ξ=2)=,
P(ξ=1)=,
P(ξ=0)=;
根據(jù)題意知ξ+η=3,所以
P(η=0)=P(ξ=3)=,P(η=1)=P(ξ=2)=,
P(η=2)=P(ξ=1)=,P(η=3)=P(ξ=0)=.
(Ⅱ)Eξ=;
因為ξ+η=3,所以Eη=3-Eξ=.
21.解:根據(jù)題設(shè)條件,首先求出點P坐標(biāo)滿足的方程.據(jù)此再判斷是否存在兩定點,使得點P到兩定點距離的和為定值.
∵i=(1,0),c=(0,a),∴c+λi=(λ,a),i-2λc=(1,-2λa).
因此,直線OP和AP的方程分別為λy=ax和y-a=-2λax.
消去參數(shù)λ,得點P(x,y)的坐標(biāo)滿足方程y
21、(y-a)=-2a2x2,
整理得①
因為a>0,所以得:
(i)當(dāng)a=時,方程①是圓方程,故不存在合乎題意的定點E和F;
(ii)當(dāng)0<a<時,方程①表示橢圓,焦點E()和F(-
)為合乎題意的兩個定點;
(iii)當(dāng)a>時,方程①也表示橢圓,焦點E和F(0,(a-))為合乎題意的兩個定點.
22.(Ⅰ)證法一:(i)當(dāng)n=1時,由已知a1=1-2a0.等式成立;
(ii)假設(shè)當(dāng)n=k(k≥1)等式成立,即ak=[3k+(-1)k-12k]+(-1)k2ka0,
那么ak+1=3k-2ak=3k-[3k+(-1)k-1·2k]-(-1)k2k+1a0=[3k+1+(-1)k
22、2k+1]+(-1)k+12k+1a0,
也就是說,當(dāng)n=k+1時,等式也成立.
根據(jù)(i)和(ii),可知等式對任何n∈N+成立.
證法二:如果設(shè)an-a3n=-2(an-1-a3n-1),
用an=3n-1-2an-1代入,可解出a=.
所以{an-}是公比為-2,首項為a1-的等比數(shù)列,
∴an-=(1-2a0-)(-2)n-1(n∈N+),
即an=+(-1)n2na0.
(Ⅱ)解法一:由an通項公式
an-an-1=+(-1)n3×2n-1a0,
∴an>an-1(n∈N+)等價于(-1)n-1(5a0-1)<()n-2(n∈N+).①
(i)當(dāng)n=2k-1,k
23、=1,2,…時,①式即為(-1)2k-2(5a0-1)<()2k-3,
即為a0<()2k-3+.②
②式對k=1,2,…都成立,有a0<×()-1+=.
(ii)當(dāng)n=2k,k=1,2,…時,①式即為(-1)2k-1(5a0-1)<()2k-2,
即為a0>-×()2k-2+.③
③式對k=1,2,…都成立,有
a0>-×()2×1-2+=0.
綜上,①式對任意n∈N+成立,有0an-1(n∈N+)成立,特別取n=1,2有a1-a0=1-3a0>0,
a2-a1=6a0>0,因此00.
由an通項公式5(an-an-1)=2×3n-1+(-1)n-13×2n-1+(-1)n5×3×2n-1a0.
(i)當(dāng)n=2k-1,k=1,2,…時,
5(an-an-1)=2×3n-1+3×2n-1-5×3×2n-1a0>2×2n-1+3×2n-1-5×2n-1=0.
(ii)當(dāng)n=2k,k=1,2,…時,
5(an-an-1)=2×3n-1-3×2n-1+5×3×2n-1a0>2×3n-1-3×2n-1≥0.
內(nèi)容總結(jié)