2012年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标)(含解析版)
2012年高考真题——理科数学(山西省) Word版含答案
绝密*启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注息事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.问答第Ⅰ卷时。
选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动.用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时。
将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效·4.考试结束后.将本试卷和答且卡一并交回。
第一卷一. 选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给同的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
(1) 已知集合个数为(A )3 (B )6 (C) 8 (D )10(2)将2名教师,4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有(A )12种 (B )10种 (C) 9种 (D )8种(3)下面是关于复数的四个命题为:P 1:|z|=2, P 2:z 2=2i,P 3:z 的共轭复数为1+I, p 4:z 的虚部为-1, 期中的真命题为(A )p 2,p 3 (B)P 1,P 2 (C)P 2,P 4 (D)P 3,P 4(4)设12F F 是椭圆E :2222(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线32ax =上一点,21F PF 是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为()(A )12 (B )23 (C )34 (D )45(5)已知{}n a 为等比数列,332a a +=,568a a =-,则110a a +=() (A )7 (B )5 (C )-5 (D )-7(6)如果执行右边的程序框图,输入正整数(2)N N ≥和市属12,,...,n a a a ,输出A,B,则(A )A+B 为12,,...,n a a a 的和 (B )2A B为12,,...,n a a a 的算术平均数 (C )A 和B 分别是12,,...,n a a a 中最大的数和最小的数 (D )A 和B 分别是12,,...,n a a a 中最小的数和最大的数 (7)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为 (A )6 (B )9 (C )12 (D )18(8)等轴双曲线 C 的中心在原点,检点在X 轴上,C 与抛物线的准线交于A ,B 两点,,则C 的实轴长为(A )(B )(C )4 (D )8(9)已知w>0,函数f(x)=sin(wx+)在(,π)单调递减。
2012年北京市高考数学试卷(理科)(含解析版)
第 5页(共 27页)
20.(13 分)设 A 是由 m×n 个实数组成的 m 行 n 列的数表,满足:每个数的绝 对值不大于 1,且所有数的和为零,记 s(m,n)为所有这样的数表构成的集 合.对于 A∈S(m,n),记 ri(A)为 A 的第ⅰ行各数之和(1≤ⅰ≤m),Cj(A) 为 A 的第 j 列各数之和(1≤j≤n);记 K(A)为|r1(A)|,|R2(A)|,…, |Rm(A)|,|C1(A)|,|C2(A)|,…,|Cn(A)|中的最小值.
(1)如表 A,求 K(A)的值;
1
1
﹣0.8
0.1
﹣0.3
﹣1
(2)设数表 A∈S(2,3)形如
(1)求证:A1C⊥平面 BCDE; (2)若 M 是 A1D 的中点,求 CM 与平面 A1BE 所成角的大小; (3)线段 BC 上是否存在点 P,使平面 A1DP 与平面 A1BE 垂直?说明理由.
17.(13 分)近年来,某市为促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃 圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱,为调查居民生
A.28+6
B.30+6
C.56+12
D.60+12
8.(5 分)某棵果树前 n 年的总产量 Sn 与 n 之间的关系如图所示.从目前记录的
结果看,前 m 年的年平均产量最高,则 m 的值为( )
A.5
B.7
C.9
第 2页(共 27页)
D.11
二.填空题共 6 小题.每小题 5 分.共 30 分.
点 E.则( )
A.CE•CB=AD•DB
2012年高考数学理科陕西卷(含答案解析)
绝密★启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试(陕西卷)理科数学注意事项:1.本试卷分为两部分,第一部分为选择题,第二部分为非选择题.2.考生领到试卷后,须按规定在试卷上填写姓名、准考证号,并在答题卡上填涂对应的试卷类型信息.3.所有解答必须填写在答题卡上指定区域内.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(共50分)一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(本大题共10小题,每小题5分,共50分).1.集合{|lg 0}M x x =>,2{|4}N x x =≤,则M N =I( )A .(1,2)B .[1,2)C .(1,2]D .[1,2] 2.下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( )A .1y x =+B .3y x =-C .1y x =D .||y x x = 3.设,a b ∈R ,i 是虚数单位,则“0ab =”是“复数iba +为纯虚数”的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.已知圆C :22+4=0x y x -,l 是过点(3,0)P 的直线,则( )A .l 与C 相交B .l 与C 相切C .l 与C 相离D .以上三个选项均有可能 5.如图,在空间直角坐标系中有直三棱柱111ABC A B C -,12CA CC CB ==,则直线1BC 与 直线1AB 夹角的余弦值为( )A .5 B .5 C .25D .356.从甲乙两个城市分别随机抽取16 台自动售货机,对其销售额进行统计,统计数据用茎 叶图表示(如图所示).设甲乙两组数据的平均数分别为x 甲,x 乙,中位数分别为m 甲, m 乙,则( )A .x x <甲乙,m m >乙甲B .x x <甲乙,m m <乙甲C .x x >甲乙,m m >乙甲D .x x >甲乙,m m <乙甲 7.设函数()e x f x x =,则( ) A .1x =为()f x 的极大值点B .1x =为()f x 的极小值点C .1x =-为()f x 的极大值点D .1x =-为()f x 的极小值点8.两人进行乒乓球比赛,先赢3 局者获胜,决出胜负为止,则所有可能出现的情形(各人输赢局次的不同视为不同情形)共有( ) A .10 种 B .15 种 C .20 种 D .30 种9.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若2222a +b =c ,则cos C 的最 小值为 ( ) A .3B .2 C .12D .12-10.右图是用模拟方法估计圆周率π值的程序框图,P 表示估计结果,则图中空白框内应填入( )A .1000NP =B .41000NP =C .1000MP =D .41000MP =姓名________________ 准考证号_____________------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效---------------第二部分(共100分)二、填空题:把答案填在答题卡相应题号后的横线上(本大题共5小题,每小题5分,共25分). 11.观察下列不等式213122+< 221151233++< 222111712344+++< ……照此规律,第五个...不等式为 . 12.5()a x +展开式中2x 的系数为10,则实数a 的值为 . 13.右图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2 米,水面宽4 米.水位下降1 米后,水面宽 米.14.设函数ln , 0,()21, 0,x x f x x x >⎧=⎨--⎩≤D 是由x 轴和曲线=()y f x 及该曲线在点(1,0)处的切线所围成的封闭区域,则2z x y =-在D 上的最大值为 .15.(考生注意:请在下列三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分)A .(不等式选做题)若存在实数x 使|||1|3x a x -+-≤成立,则实数a 的取值范围是 .B .(几何证明选做题)如图,在圆O 中,直径AB 与弦CD 垂直, 垂足为E ,EF DB ⊥,垂足为F ,若6AB =,1AE =,则DF DB =g .C .(坐标系与参数方程选做题)直线2cos 1ρθ=与圆2cos ρθ=相交的弦长为 .三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(本大题共6小题,共75分).16.(本小题满分12分)函数π()sin()1(0,0)6f x A x A ωω=-+>>的最大值为3,其图像相邻两条对称轴之间的距离为π2. (Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)设(0,)2πα∈,()22f α=,求α的值.17.(本小题满分12分)设{}n a 是公比不为1的等比数列,其前n 项和为n S ,且534,,a a a 成等差数列. (Ⅰ)求数列{}n a 的公比;(Ⅱ)证明:对任意k ∈+N ,21,,k k k S S S ++成等差数列.18.(本小题满分12分)(Ⅰ)如图,证明命题“a 是平面π内的一条直线,b 是π外的一条直线(b 不垂直于π),c 是直线 b 在π上的投影,若a b ⊥,则a c ⊥”为真;(Ⅱ)写出上述命题的逆命题,并判断其真假(不 需证明).19.(本小题满分12分)已知椭圆221:14x C y +=,椭圆2C 以1C 的长轴为短轴,且与1C 有相同的离心率.(Ⅰ)求椭圆2C 的方程;(Ⅱ)设O 为坐标原点,点A ,B 分别在椭圆1C 和2C 上,2OB OA =u u u r u u u r,求直线AB的方程.20.(本小题满分13分)某银行柜台设有一个服务窗口,假设顾客办理业务所需的时间相互独立,且都是整 数分钟,对以往顾客办理业务所需的时间统计结果如下:从第一个顾客办理业务时计时.(Ⅰ)估计第三个顾客恰好等待4 分钟开始办理业务的概率;(Ⅱ)X 表示至第2 分钟末已办理完业务的顾客人数,求X 的分布列及数学期望.21.(本小题满分14分)设函数()=++(,,)n n f x x bx c n b c ∈∈+N R .(Ⅰ)设2,=1,=1n b c -≥,证明:()n f x 在区间1(,1)2内存在唯一零点;(Ⅱ)设=2n ,若对任意12,[1,1]x x ∈-,有2122|()()|4f x f x -≤,求b 的取值范围; (Ⅲ)在(Ⅰ)的条件下,设n x 是()n f x 在(12,1)内的零点,判断数列23,,,n x x x L L 的增减性.办理业务所需的时间(分)12345频率0.1 0.4 0.3 0.1 0.1理科数学答案解析又由相交弦定理得=155DE AE EB =⨯=g ,5DF BD ∴=g.a c ∴⊥;ac ∴⊥;。
2012年山东省高考数学试题(附答案和解释)(理科Word版)
2012年山东省高考数学试题(附答案和解释)(理科Word版)2012年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)理科数学本试卷分第I卷和第II卷两部分,共4页。
满分150分。
考试用时120分钟,考试结束,务必将试卷和答题卡一并上交。
注意事项: 1.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、县区和科类填写在答题卡上和试卷规定的位置上。
2.第I 卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答案不能答在试卷上。
3.第II卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
不按以上要求作答的答案无效。
4.填空题请直接填写答案,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
参考公式:锥体的体积公式:V= Sh,其中S是锥体的底面积,h是锥体的高。
如果事件A,B互斥,那么P(A+B)=P(A)+P(B);如果事件A,B独立,那么P(AB)=P(A)•P(B)。
第I卷(共60分)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 若复数x满足z(2-i)=11+7i(i为虚数单位),则z为 A 3+5i B 3-5i C -3+5i D -3-5i 解析: .答案选A。
另解:设,则根据复数相等可知,解得,于是。
2 已知全集 ={0,1,2,3,4},集合A={1,2,3,},B={2,4} ,则(CuA) B为 A {1,2,4} B {2,3,4} C {0,2,4} D {0,2,3,4} 解析:。
答案选C。
3 设a>0 a≠1 ,则“函数f(x)= ax在R上是减函数”,是“函数g(x)=(2-a) 在R上是增函数”的 A 充分不必要条件 B 必要不充分条件 C 充分必要条件 D 既不充分也不必要条件解析:p:“函数f(x)= ax在R上是减函数”等价于;q:“函数g(x)=(2-a) 在R 上是增函数”等价于,即且a≠1,故p是q成立的充分不必要条件. 答案选A。
2012年高考数学试卷及解析山东卷(理科)
2012年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)理科数学第Ⅰ卷(共60分)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. 若复数x 满足(2)117z i i -=+(i 为虚数单位),则z 为(A )35i + (B )35i - (C )35i -+ (D )35i -- 2. 已知全集{}0,1,2,3,4U =,集合{}{}1,2,3,2,4A B ==,则U C A B 为(A ){}1,2,4 (B ){}2,3,4 (C ){}0,2,4 (D ){}0,2,3,4 3. 设0a >且1a ≠,则“函数()xf x a =在R 上是减函数 ”,是“函数3()(2)g x a x =-在R 上是增函数”的(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件4.采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查,为此将他们随机编号为1,2,3,...,960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9.抽到的32人中,编号落入区间[]1,450的人做问卷A ,编号落入区间[]451,750的人做问卷B ,其余的人做问卷C .则抽到的人中,做问卷B 的人数为(A )7 (B )9 (C )10 (D )155. 已知变量,x y 满足约束条件222441x y x y x y +≥⎧⎪+≤⎨⎪-≥-⎩,则目标函数3z x y =-的取值范围是(A )3[,6]2-(B )3[,1]2-- (C )[1,6]- (D )3[6,]2- 6. 执行下面的程序图,如果输入4a =,那么输出的n 的值为 (A )2 (B )3 (C )4 (D )57. 若42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,sin 2=8θ,则sin θ=(A )35 (B )45 (C (D )348. 定义在R 上的函数()f x 满足(6)()f x f x +=.当31x -≤<-时,2()(2)f x x =-+,当13x -≤<时,()f x x =。
2012年黑龙江省高考数学理科试卷
绝密*启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试(新课标)理科数学注息事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.问答第Ⅰ卷时。
选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动.用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时。
将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效·4.考试结束后.将本试卷和答且卡一并交回。
第一卷一. 选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给同的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
(1)已知集合{1,2,3,4,5}A =,{(,),,}B x y x A y A x y A =∈∈-∈;,则B 中所含元素的个数为( )()A 3 ()B 6()C 8 ()D 10【解析】选D5,1,2,3,x y ==,4,1,2,3x y ==,3,1,2x y ==,2,1x y ==共10个 (2)将2名教师,4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有( )()A 12种 ()B 10种()C 9种 ()D 8种【解析】选A甲地由1名教师和2名学生:122412C C =种(3)下面是关于复数21z i=-+的四个命题:其中的真命题为( )1:2p z = 22:2p z i = 3:p z 的共轭复数为1i + 4:p z 的虚部为1-()A 23,p p ()B 12,p p ()C ,p p 24 ()D ,p p 34【解析】选C 22(1)11(1)(1)iz i ii i --===---+-+--1:p z =22:2p z i =,3:p z 的共轭复数为1i -+,4:p z 的虚部为1-(4)设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b ab+=>>的左、右焦点,P 为直线32a x =上一点,∆21F P F 是底角为30 的等腰三角形,则E 的离心率为( )()A 12()B23()C 34()D 45【解析】选C∆21F P F 是底角为30 的等腰三角形221332()224c P F F F a c c e a ⇒==-=⇔==(5)已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=( )()A 7 ()B 5 ()C -5 ()D -7【解析】选D472a a +=,56474784,2a a a a a a ==-⇒==-或472,4a a =-= 471101104,28,17a a a a a a ==-⇒=-=⇔+=- 471011102,48,17a a a a a a =-=⇒=-=⇔+=-(6)如果执行右边的程序框图,输入正整数(2)N N ≥和实数12,,...,n a a a ,输出,A B ,则( )()A A B +为12,,...,n a a a 的和 ()B 2A B +为12,,...,n a a a 的算术平均数()C A 和B 分别是12,,...,n a a a 中最大的数和最小的数 ()D A 和B 分别是12,,...,n a a a 中最小的数和最大的数【解析】选C(7)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为( )()A 6 ()B 9 ()C 12 ()D 18【解析】选B该几何体是三棱锥,底面是俯视图,高为3 此几何体的体积为11633932V =⨯⨯⨯⨯=(8)等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于,A B两点,AB =C 的实轴长为( )()A ()B ()C 4 ()D 8【解析】选C设222:(0)C x y a a -=>交x y 162=的准线:4l x =-于(4,A -(4,B --得:222(4)4224a a a =--=⇔=⇔=(9)已知0ω>,函数()sin()4f x x πω=+在(,)2ππ上单调递减。
2012年安徽高考数学理科试卷 (带详解)
2012年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)数学理科一、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.复数满足,则为 ( )A. B. C. D.【测量目标】复数代数形式的四则运算.【考查方式】给出代数式,求复数.【难易程度】容易【参考答案】D【试题解析】设,则,所以可得,故.2.下列函数中,不满足等于的是()A. B. C. D.【测量目标】函数相等.【考查方式】给出一系列函数解析式,计算两函数值,得到答案.【难易程度】容易【参考答案】C【试题解析】令,则,其中C不满足,故答案为C.3.如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是 ( )A.3B.4C.5D.8第3题图【测量目标】循环结构的程序框图.【考查方式】理解程序框图中的计算关系,求值.【难易程度】容易【参考答案】B【试题解析】第一次循环后:;第二次循环后:;第三次循环后:,跳出循环,输出 .4. 公比为2的等比数列{} 的各项都是正数,且=16,则 ( )A.4B.5C.6D.7【测量目标】等比数列的性质,对数的求值.【考查方式】给出等比数列两项乘积,求出等比中项,根据公比求出再求对数的值.【难易程度】中等【参考答案】B【试题解析】设等比数列的公比为,,则,所以,故.5.甲、乙两人在一次射击比赛中各射靶5次,两人成绩的条形统计图如图所示,则( )第5题图A.甲的成绩的平均数小于乙的成绩的平均数B.甲的成绩的中位数等于乙的成绩的中位数C.甲的成绩的方差小于乙的成绩的方差D.甲的成绩的极差小于乙的成绩的极差【测量目标】频率直方图.【考查方式】给出频率直方图,通过图比较两者的中位数,平均数,以及方差和极差.【难易程度】容易【参考答案】C【试题解析】由条形图易知甲的平均数为,中位数为,(步骤1)方差为,极差为;(步骤2)乙的平均数为,中位数为5,(步骤3)方差为,极差为,(步骤4)故,甲乙中位数不相等且.(步骤5)6.设平面与平面相交于直线m,直线a在平面内,直线b在平面内,且,则“”是“”的 ( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【测量目标】充分,必要条件.【参考方式】判断充分必要条件.【难易程度】容易【参考答案】A【试题解析】判断本题条件命题为“”条件命题,命题“”为结论命题,当时,由线面垂直的性质定理可得,所以条件具有充分性;但当时,如果,就得不出,所以条件不具有必要性,故条件是结论的充分不必要条件.7.()的展开式的常数项是 ( )A. B. C. D.【测量目标】二项式定理.【考查方式】整理所给的方程,直接利用二项式定理求展开式常数项.【难易程度】容易【参考答案】D【试题解析】因为,所以要找原二项式展开式中的常数项,(步骤1)只要找展开式中的常数项和含项即可.通项公式(步骤2)8.在平面直角坐标系中,点(0,0),点,将向量绕点按逆时针方向旋转后得向量,则点的坐标是()A. B. C. D.【测量目标】三角函数的定义和求值,两角和的正切.【考查方式】根据题意得到正切值,将向量转动后再利用两角和的正切公式求解.【难易程度】中等【参考答案】A【试题解析】设,因为,所以,(步骤1)可得,(步骤2)验证可知只有当点坐标为时满足条件,(步骤3)故答案为A;法二:估算.设,因为,所以,可得,,所以点在第三象限,排除B,D选项,又,故答案为A.9.过抛物线的焦点的直线交该抛物线于A,B两点,为坐标原点.若,则的面积为()第9题A. B. C. D.【测量目标】直线的方程,直线和抛物线的位置关系.【考查方式】给出抛物线方程求出直线方程,根据直线与抛物线的位置关系求三角形面积.【难易程度】较难【参考答案】C【试题解析】如图,设,由抛物线方程,可得抛物线焦点,(步骤1)抛物线准线方程为,故.(步骤2)可得,,故,直线的斜率为,(步骤3)直线的方程为,(步骤4)联立直线与抛物线方程可得,(步骤5)因为两点横坐标之积为,所以点的横坐标为,(步骤6)可得,,(步骤7)点到直线的距离为,所以.(步骤8)10.6位同学在毕业聚会活动中进行纪念品的交换,任意两位同学之间最多交换一次,进行交换的两位同学互赠一份纪念品.已知6位同学之间共进行了13次交换,则收到4份纪念品的同学人数为 ` ( )A.1或3B.1或4C.2或3D.2或4【测量目标】简单的计数,排列组合的应用.【考查方式】通过实际的问题,利用简单的计数原理和排列组合求值.【难易程度】较难【参考答案】D【试题解析】任意两个同学之间交换纪念品共要交换次,如果都完全交换,每个人都要交换5次,也就是得到5份纪念品,现在6个同学总共交换了13次,少交换了2次,这2次如果不涉及同一个人,则收到4份纪念品的同学人数有4人;如果涉及同一个人,则收到4份纪念品的同学人数有2人,答案为D.2012年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)数学(理科)第Ⅱ卷(非选择题共100分)请用0.5毫米海瑟墨水签字笔在答题卡上作答,在试卷上答题无效.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在答题卡的相应位置.11.若满足约束条件则的取值范围是______.第11 题图【测量目标】二元线性规划求目标函数的范围.【考查方式】直接给出约束条件,画出可行域,求目标函数的的取值范围.【难易程度】容易【参考答案】【试题解析】法一:画出可行域是如图所示的的边界及内部,令.易知当直线经过点时,直线在轴上截距最大,目标函数取得最小值,即;当直线经过点时,直线在轴上截距最小,目标函数取得最大值,即,所以.法二:界点定值,同法一先画出可行域,令,把边界点代入目标函数可得,,比较可得.12.某几何体的三视图如图所示,该几何体的表面积是______.第12题图【测量目标】三视图求几何体的表面积.【考查方式】观察三视图,通过空间想象得出几何体,求几何体表面积.【难易程度】中等【参考答案】【试题解析】如图,根据三视图还原的实物图为底面是直角梯形的直四棱柱,其表面积为.第12题图13.在极坐标系中,圆的圆心到直线的距离是____________.【测量目标】点到直线的距离,坐标系和参数方程.【考查方式】将参数方程化为一般方程,利用点到直线的距离公式求值.【难易程度】容易【参考答案】【试题解析】圆,即化为直角坐标为,(步骤1)直线的方程也就是直线,即为,(步骤2)圆心到直线的距离为.(步骤3)14.若平面向量,满足,则的最小值是___________.【测量目标】绝对值,均值不等式,向量的异向性.【考查方式】给出绝对值不等式,利用均值不等式求两向量的最值.【难易程度】中等【参考答案】【试题解析】由,有,(步骤1),可得,所以,(步骤2)故当且方向相反时,的最小值为.(步骤3)15.设的内角所对边的长分别为,则下列命题正确的是_____________(写出所有正确命题的编号).①若,则;②若,则;③若,则;④若,则;⑤若,则.【测量目标】正余弦定理判断三角形角的大小,均值不等式,命题之间的关系.【考查方式】根据三角形的边角关系,通过均值不等式以及正余弦定理判断角的大小从而确定命题间的关系.【难易程度】较难【参考答案】①②③【试题解析】对于①,由得,(步骤1)则,因为,所以,故①正确;(步骤2)对于②,由得,即,则,(步骤3)因为,所以,故②正确;(步骤4)对于对于③,可变为,可得,(步骤4)所以,所以,故,③正确;(步骤5)对于④,可变为,可得,所以,(步骤6)因为,所以,④错误;(步骤7)对于⑤,可变为,即,(步骤8)所以,所以,所以,故⑤错误. (步骤9)答案为①②③三、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.解答写在答题卡上的指定区域内.16.(本小题满分12分)设函数.(I)求函数的最小正周期;(II)设函数对任意,有,且当时,,求函数在上的解析式.【测量目标】两角和与差的三角函数公式,二倍角公式,三角函数的性质,求分段函数解析式.【考查方式】给出函数解析式,根据三角函数的性质得到周期,利用两角和与差的三角公式以及二倍角公式求分段函数解析式.【难易程度】中等【试题解析】.(步骤1)(1)函数的最小正周期.(步骤2)(2)当时,,(步骤3)当时,,当时, .(步骤4)得:函数在上的解析式为(步骤5)17.(本小题满分12分)某单位招聘面试,每次从试题库随机调用一道试题,若调用的是类型试题,则使用后该试题回库,并增补一道类试题和一道类型试题入库,此次调题工作结束;若调用的是类型试题,则使用后该试题回库,此次调题工作结束.试题库中现共有道试题,其中有道类型试题和道类型试题,以表示两次调题工作完成后,试题库中类试题的数量.(Ⅰ)求的概率;(Ⅱ)设,求的分布列和均值(数学期望).【测量目标】基本事件概率,条件概率,离散型随机变量及其分布列均值.【考查方式】通过实际问题考查基本事件的的概率以及分布列和数学期望.【难易程度】中等【试题解析】(I)表示两次调题均为类型试题,概率为.(步骤1)(Ⅱ)时,每次调用的是类型试题的概率为,随机变量可取.,,.(步骤2).(步骤4)答:(Ⅰ)的概率为;(Ⅱ)的均值为.(步骤5)18.(本小题满分12分)平面图形,其中是矩形,,,.现将该平面图形分别沿和折叠,使与所在平面都与平面垂直,再分别连接,得到如图空间图形,对此空间图形解答下列问题.第18题图(1)证明:;(2)求的长;(3)求二面角的余弦值.【测量目标】空间中线线、线面、面面的位置关系,空间中的距离以及二面角.【考查方式】线线,线面,面面的垂直的相互转化,证明线线垂直;根据证明得到三角关系求距离;分析所求二面角所形成的三角形,解三角形,求角.【难易程度】中等【试题解析】(1)取的中点为点,连接,则,∴,∵平面平面,∴平面,(步骤1)同理:平面,得,∴共面,(步骤2)又∵,∴平面,∴.(步骤3)(2)延长到,使,得,(步骤4),平面平面∴平面,∴平面,(步骤5).(3),∴是二面角的平面角.(步骤6)在中,,在中,,∴二面角的余弦值为.(步骤7)19.(本小题满分13分)设.(I)求在上的最小值;(II)设曲线在点的切线方程为,求的值.【测量目标】函数、导数的基础知识,运用导数研究函数性质,导数的几何性质.【考查方式】给出含参的函数解析式,利用导数对参数进行分类讨论求函数的最值;根据导数的几何性质,得到切点方程联立该点函数方程求值.【难易程度】中等【试题解析】(I)设,则.(步骤1)①当时,在上是增函数,得:当时,的最小值为.(步骤2)②当时,,当且仅当时,的最小值为.(步骤3)(II),(步骤4)由题意得:20. (本小题满分13分)如图,分别是椭圆的左,右焦点,过点作轴的垂线交椭圆的上半部分于点,过点作直线的垂线交直线于点;(I)若点的坐标为,求椭圆的方程;(II)证明:直线与椭圆只有一个交点.第20 题图【测量目标】椭圆方程和椭圆几何性质,直线与椭圆的位置关系. 【考查方式】通过图形以及已知条件求椭圆方程;根据直线与圆的位置关系进行证明.【难易程度】中等【试题解析】(I)点代入,得:.(步骤1).①又. ②.③(步骤2)由①②③得:,即椭圆的方程为.(步骤3)(II)设,则.(步骤4)得:,(步骤5).(步骤6)过点与椭圆相切的直线斜率.(步骤7)得:直线与椭圆只有一个交点.21.(本小题满分13分)数列满足:.(I)证明:数列是单调递减数列的充分必要条件是;(II)求的取值范围,使数列是单调递增数列.【测量目标】数列概念及其性质,不等式及其性质,充要条件.【考查方式】给出数列关系式,分步骤证明充分,必要条件;分类讨论,归纳求参数的取值范围使得数列单调递增.【难易程度】较难【试题解析】(I)必要条件当时,数列是单调递减数列;(步骤1)充分条件数列是单调递减数列.(步骤2)得:数列是单调递减数列的充分必要条件是.(II)由(I)得:.①当时,,不合题意;(步骤3)②当时,,,(步骤4).(步骤5)当时,与同号,由,.(步骤6)当时,存在,使与异号.(步骤7)与数列是单调递减数列矛盾得:当时,数列是单调递增数列.(步骤8)。
2012年辽宁高考数学理科试卷(带详解)
2012年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)答案与解析数学(供理科考生使用)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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. 已知全集{}=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9U ,集合{}=0,1,3,5,8A ,集合{}=2,4,5,6,8B ,则()()=UUA B 痧 ( )A .{}5,8B .{}7,9C .{}0,1,3D .{}2,4,6 【测量目标】集合的基本运算.【考查方式】通过列举法给出全集与子集,求两集合的交集. 【难易程度】容易 【参考答案】B 【试题解析】()()U UA B痧即为在全集U 中去掉集合A 和集合B 中的元素,所剩的元素形成的集合,由此可快速得到答案,()()(){}==7,9U UU A B A B 痧?.2.复数2i=2i -+ ( ) A .34i 55- B .34+i 55 C .41i 5- D .31+i 5【测量目标】复数代数形式的四则运算.【考查方式】给出复数的除法形式,考查复数的代数形式的四则运算.【难易程度】容易 【参考答案】A【试题解析】()()()22i 2i 34i 34===i 2+i 2+i 2i 555----- 3. 已知两个非零向量a,b 满足+=-a b a b ,则下面结论正确 ( ) A .a b B .⊥a bC .=a bD .+=-a b a b【测量目标】向量的线性运算.【考查方式】给出两个非零向量满足的关系式,求两向量的线性关系. 【难易程度】容易 【参考答案】B【试题解析】+=-a b a b ,可以从几何角度理解,以非零向量a,b 为邻边做平行四边形,对角线长分别为,+-a b a b ,若=+-a b a b ,则说明四边形为矩形,所以⊥a b ;也可由已知得22+=-a b a b ,即22222+=+2+=0-∴∴⊥a ab b a ab b ab a b 4. 已知命题()()()()122121:,,0p x x f x f x xx ∀∈--R …,则p ⌝是 ( )A .()()()()122121,,0x x f x f x xx ∃∈--R … B .()()()()122121,,0x x f x f x xx ∀∈--R … C .()()()()122121,,<0x x f x f x xx ∃∈--R D .()()()()122121,,<0x x f x f x xx ∀∈--R【测量目标】简单的逻辑联结词,全称量词与存在量词. 【难易程度】容易【考查方式】给出命题形式求其非命题形式. 【参考答案】C【试题解析】全称命题的否定形式为将“∀”改为“∃”,后面的加以否定,即将“()()()()21210f x f x xx --…”改为“()()()()2121<0f x f x x x --”.5. 一排9个座位坐了3个三口之家.若每家人坐在一起,则不同的坐法种数为 ( ) A .33!⨯ B .()333!⨯ C .()43! D .9!【测量目标】排列组合及其应用.【考查方式】给出排列组合的条件,求不同的方案数量. 【难易程度】中等【参考答案】C【试题解析】每家3口人坐在一起,捆绑在一起3!,共3个3!,又3家3个整体继续排列有3!种方法,总共有()43!6. 在等差数列{}n a 中,已知48+=16a a ,则该数列前11项和11=S ( ) A .58 B .88 C .143 D .176 【测量目标】等差数列的性质,等差数列前n 项和.【考查方式】给出等差数列中两项的和,利用等差数列的性质求数列的前几项和. 【难易程度】容易 【参考答案】B【试题解析】4866+=2=16=8a a a a ∴,而()11111611+==11=882a a S a 7.已知()sin cos 0,πααα-∈,则tan α= ( ) A .1- B.2-C.2D .1【测量目标】同角三角函数的基本关系.【考查方式】给出sin α与cos α满足的关系,求tan α的值. 【难易程度】容易 【参考答案】A【试题解析】方法一:()sin cos 0,πααα-∈,两边平方得1sin 2=2,α-()sin 2=1,20,2π,αα-∈3π3π2=,=,24ααtan =1α∴- 方法二:由于形势比较特殊,可以两边取导数得cos +sin =0,tan =1ααα∴-8. 设变量,x y 满足100+20015x y x y y -⎧⎪⎨⎪⎩…剟剟,则2+3x y 的最大值为 ( )A .20B .35C .45D .55 【测量目标】二元线性规划求目标函数的最大值.【考查方式】给出不等式组,画出不等式表示的范围,求解目标函数的最值. 【难易程度】容易【参考答案】D【试题解析】如图所示过点()5,15A ,2+3x y 的最大值为55第8题图9. 执行如图所示的程序框图,则输出的S 值是 ( ) A .1- B .23 C .32D .4第9题图【测量目标】循环结构的程序框图.【考查方式】考查循环结构的流程图,注意循环条件的设置,最后输出. 【难易程度】容易 【参考答案】D【试题解析】当=1i 时,经运算得2==124S --;(步骤1) 当=2i 时,经运算得()22==213S --;(步骤2) 当=3i 时,经运算得23==2223S -;(步骤3) 当=4i 时,经运算得2==4322S -;(步骤4) 当=5i 时,经运算得2==124S --;(步骤5) 从此开始重复,每隔4一循环,所以当=8i 时,经运算得=4S ;接着=9i 满足输出条件,输出=4S10. 在长为12cm 的线段AB 上任取一点C .现作一矩形,邻边长分别等于线段,AC CB 的长,则该矩形面积小于322cm 的概率为 ( ) A .16B .13 C .23D .45【测量目标】几何概型.【考查方式】给出围成长方形的方式,求其面积大于一定值时的概率. 【难易程度】中等 【参考答案】C【试题解析】如图所示,令=,=AC x CB y ,则()+=12>0,y>0x y x ,矩形面积设为S ,则()==1232S xy x x -….解得0<48<12x x 或剟,该矩形面积小于322cm 的概率为82=123第10题图11. 设函数)(x f ()x ∈R 满足()()()(),=2f x f x f x f x -=-,且当[]0,1x ∈时,()3=f x x .又函数()()=cos πg x x x ,则函数()()()=h x g x f x -在13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的零点个数为 ( ) A .5 B .6 C .7 D .8【测量目标】偶函数的性质,函数的周期性,函数零点的求解与判断,函数图象的应用. 【考查方式】给出函数式,求复合函数在某区间上的零点数. 【难易程度】较难 【参考答案】B【试题解析】()(),f x f x -=所以函数)(x f 为偶函数,所以()()()=2=2f x f x f x --,所以函数)(x f 为周期为2的周期函数(步骤一) 且()()0=0,1=1f f ,而()()=c o s πg x x x 为偶函数, 且()1130====0222g g g g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,在同一坐标系下作出两函数(步骤二)在13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象,发现在13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦内图象共有6个公共点,(步骤三) 则函数()()()=h x g x f x -在13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的零点个数为6.(步骤四)第11题图12. 若[)0,+x ∈∞,则下列不等式恒成立的是 ( ) A .2e 1++xx x …B2111+24x x -…C .21cos 12x x -… D .()21ln 1+8x x x -… 【测量目标】不等式比较大小.【考查方式】给出未知数的范围,判断不等式的正确性. 【难易程度】中等 【参考答案】C【试题解析】验证A ,当332=3e >2.7=19.68>1+3+3=13x 时,,故排除A ;(步骤一) 验证B ,当1=2x,而111113391+===<=22441648484848-⨯⨯,故排除B ;(步骤二)验证C ,令()()()21=cos 1+,=sin +,=1cos 2g x x x g x x x g x x '''---,显然()>0g x ''恒成立 所以当[)0,+x ∈∞,()()0=0g x g ''…,所以[)0,+x ∈∞,()21=cos 1+2g x x x -为增函数,所以()()0=0g x g …,恒成立,故选C ;(步骤三)验证D ,令()()()()()2311=ln 1++,=1+=8+144+1x x x h x x x x h x x x -'--, 令()<0h x ',解得0<<3x ,所以当0<<3x 时,()()<0=0h x h ,显然不恒成立(步骤四)第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13. 一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为 .第13题图【测量目标】由三视图求几何体的表面积.【考查方式】给出几何体的三视图,求其表面积. 【难易程度】容易 【参考答案】38【试题解析】由三视图知,此几何体为一个长为4,宽为3,高为1的长方体,中心去除一个半径为1的圆柱,所以表面积为()243+41+31+2π2π=38⨯⨯⨯⨯-14.已知等比数列{}n a 为递增数列,且()2510+2+1=,2+=5n n n a a a a a ,则数列{}n a 的通项公式=n a ____________.【测量目标】等比数列的的通项,等比数列的性质.【考查方式】给出等比数列通项之间满足的关系,求等比数列的通项公式 【难易程度】容易 【参考答案】2n【试题解析】令等比数列{}n a 的公比为q ,则由()+2+12+=5n nn a a a 得,222+2=5,25+2=0q q q q -,解得1=22q q =或,(步骤一) 又由2510=a a 知,()24911=a qa q ,所以1=a q ,(步骤二)因为{}n a 为递增数列,所以1==2a q ,=2n n a (步骤三)15. 已知,P Q 为抛物线2=2x y 上两点,点,P Q 的横坐标分别为4,2-,过,P Q 分别作抛物线的切线,两切线交于点A ,则点A 的纵坐标为 .【测量目标】直线与抛物线的位置关系.【考查方式】给出抛物线方程,求抛物线上两点的切线交点的纵坐标. 【难易程度】容易 【参考答案】4- 【试题解析】21=,=2y x y x ',所以以点P 为切点的切线方程为=48y x -,以点Q 为切点的切线方程为=22y x --,联立两方程的=1y=4x ⎧⎨-⎩16. 已知正三棱锥P ABC -,点,,,PABC若,,PA PB PC 两两相互垂直,则球心到截面ABC 的距离为 . 【测量目标】正三棱锥的性质.【考查方式】通过球内接正三棱锥的性质,求球心到截面的距离.【参考答案】3【试题解析】如图所示,O 为球心,'O 为截面ABC 所在圆的圆心,令===PA PB PC a ,,,PA PB PC 两两相互垂直,==AB BC CA ,(步骤一)所以'=3CO a ,'=3PO a ,22+=333a ⎛⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎝⎭,解得=2a ,(步骤二)所以PO a ,OO (步骤三)第16题图三、解答题:解答应写文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)在ABC △中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,角,,A B C 成等差数列. (1)求cos B 的值;(2)边,,a b c 成等比数列,求sin sin A C 的值【测量目标】利用正余弦定理解决有关角度问题.【考查方式】通过角成等差,求角的余弦值;在给出边成等比数列,求两角正弦的乘积. 【难易程度】容易【试题解析】(1)由已知π12=+,++=π,=,cos =32B AC A B C B B ∴(步骤一) (2)解法一:2=b ac ,由正弦定理得23sin sin =sin =4A CB (步骤二)解法二:2=b ac ,222221++=cos ==222a c b a c acB ac ac--,由此得22+=,a c ac ac -得=a c (步骤二)所以π===3A B C ,3sin sin =4A C (步骤三) 18. (本小题满分12分)如图,直三棱柱'''ABC A B C -,=90BAC ∠,=='AB AC AA λ,点,M N 分别为'A B 和''B C 的中点(1)证明:''MNAACC 平面 ;(2)若二面角'--A MN C 为直二面角,求λ的值第18题图【测量目标】线面平行的判定,二面角,空间直角坐标系,空间向量及其运算. 【考查方式】给出线段的关系,用线线平行推导线面平行,根据二面角为之二面角求未知数. 【难易程度】中等 【试题解析】(1)连结','AB AC ,由已知=90,=BAC AB AC ∠ 三棱柱-'''ABC A B C 为直三棱柱,所以M 为'AB 中点.又因为N 为''B C 中点(步骤一) 所以'MN AC ,又MN ⊄平面''A ACC'AC ⊂平面''A ACC ,因此''MN AACC 平面 (步骤二)(2)以A 为坐标原点,分别以直线,,'AB AC AA 为x 轴,y 轴,z 轴建立直角坐标系-O xyz ,如图所示,设'=1,AA 则==AB AC λ,于是()()()()()()0,0,0,,0,0,0,,0,'0,0,1,',0,1,'0,,1A B C A B C λλλλ, 所以1,0,,,,12222M N λλλ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(步骤三) 设()111=,,x y z m 是平面'A MN 的法向量,由'=0,=0A M MN ⎧⎪⎨⎪⎩ m m 得11111=0221+=022x z y z λλ⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩,可取()=1,1,λ-m (步骤四)设()222=,,x y z n 是平面MNC 的法向量,由=0,=0NC MN ⎧⎪⎨⎪⎩ n n 得22222+=0221+=022x y z y z λλλ⎧--⎪⎪⎨⎪⎪⎩,可取()=3,1,λ--n (步骤五) 因为'--A MN C 为直二面角,所以()()2=0,3+11+=0λ--⨯- 即m n,解得λ(步骤六)第18题图19. (本小题满分12分)电视传媒公司为了解某地区电视观众对某类体育节目的收视情况,随机抽取了100名观众进行调查.下面是根据调查结果绘制的观众日均收看该体育节目时间的频率分布直方图: 将日均收看该体育节目时间不低于40分钟的观众称为“体育迷“22⨯抽取1名观众,抽取3次,记被抽取的3名观众中的“体育迷“人数为X .若每次抽取的结果是相互独立的,求X 的分布列,期望()E X 和方差()D X附:()21122122121+2++1+2=n n n n n n n n n χ-,第19题图【测量目标】频率分布直方图,用样本估计总体,离散型随机变量的期望与方差.【考查方式】通过频率分布直方图,完成联表,判断相关性;给出随机抽样的方式求分布列期望与方差.【难易程度】中等 【试题解析】22⨯将列联表中的数据代入公式计算,得()()221122122121+2++1+210030104515100=== 3.0307525455533n n n n n n n n n χ-⨯⨯-⨯≈⨯⨯⨯(步骤一)因为3.030<3.841,所以没有理由认为“体育迷”与性别有关.(2)由频率分布直方图知抽到“体育迷”的频率为0.25,将频率视为概率,即从观众中抽取一名“体育迷”的概率为14.(步骤二) 由题意13,4X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,从而X 的分布列为()==3=44E X np ⨯,()()=1=3=4416D X np p -⨯⨯.(步骤三)20. (本小题满分12分)如图,椭圆()22022:+=1>b>0,,x y C a a b a b为常数,动圆222111:+=,<<C x y t b t a .点12,A A 分别为0C 的左、右顶点,1C 与0C 相交于,,,A B C D 四点(1)求直线1AA 与直线2A B 交点M 的轨迹方程;(2)设动圆22222:+=C x y t 与0C 相交于',',','A B C D 四点,其中2<<b t a ,12t t ≠.若矩形ABCD 与矩形''''A B C D 的面积相等,证明:2212+t t 为定值第20题图【测量目标】圆锥曲线中的轨迹问题,圆锥曲线中的定值问题.【考查方式】给出椭圆与动圆的函数表达式,求其上两直线交点的轨迹方程;再根据两动圆形成的矩形面积相等,证明两未知数的平方之和为定值. 【难易程度】较难 【试题解析】(1)设()()1111,,,A x y B x y -,又知()()12,0,,0A a A a -,则 直线1A A 的方程为 ()11=++y y x a x a① 直线2A B 的方程为()11=y y x a x a--- ②(步骤一) 由①②得 ()22221221=y y x a x a--- ③(步骤二) 由点()11,A x y 在椭圆0C 上,故可得221122+=1x y a b ,从而有222112=1x y b a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,代入③得()2222=1<,<0x y x a y a b--(步骤三)(2)证明:设()22',A x y ,由矩形ABCD 与矩形''''A B C D 的面积相等,得2222112211224=4,=x y x y x y x y ∴,因为点,'A A 均在椭圆上,所以2222221212221=1x x b x b x a a ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(步骤四)由12t t ≠,知12x x ≠,所以22212+=x x a .(步骤五)从而22212+=y y b ,因而222212+=+t t a b 为定值(步骤六) 21. (本小题满分12分)设()()()=ln +1+,,,f x x ax b a b a b ∈R 为常数,曲线()=y f x 与直线3=2y x 在()0,0点相切.(1)求,a b 的值;(2)证明:当0<<2x 时,()9<+6xf x x 【测量目标】导数的几何意义,均值不等式,利用导数解决不等式问题.【考查方式】通过曲线与直线相切求函数表达式中未知数;再限定x 的定义域证明不等式. 【难易程度】较难 【试题解析】(1)由()=y f x 的图象过()0,0点,代入得=1b - 由()=y f x 在()0,0处的切线斜率为32,又=0=013'==++12x x y a a x ⎛⎫⎪⎝⎭,得=0a (步骤一)(2)(证法一)由均值不等式,当>0x 时,+1+1=+2xx +12x(步骤二)记()()9=+6xh x f x x -, 则()()()()()22215454+654=<+14+1+6+6+6x h x x x x x x '-- ()()()()32+6216+1=4+1+6x x x x -,(步骤三) 令()()()3=+6216+1g x x x -,则当0<<2x 时,()()2=3+6216<0g x x '-因此()g x 在()0,2内是减函数,又由()0=0g ,得()<0g x ,所以()<0h x '(步骤四) 因此()h x 在()0,2内是减函数,又由()0=0h ,得()<0h x ,于是当0<<2x 时,()9<+6xf x x (步骤五) (证法二)由(1)知()()=ln +1+1f x x ,由均值不等式,当>0x 时,+1+1=+2x x,故+12x(步骤一)令()()=ln +1k x x x -,则()()10=0,'=1=<0+1+1xk k x x x --,故()<0k x ,即()l n +1<x x ,由此得,当>0x 时,()3<2f x x ,记()()()=+69h x x f x x -,(步骤二) 则当0<<2x 时,()()()()()31=++69<++692+1h x f x x f x x x x ⎛''-- ⎝()()()(()()()()()11=3+1++618+1<3+1++63+18+12+12+12x x x x x x x x x x x ⎡⎤⎛⎫⎡⎤-- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎣⎦()()=718<04+1xx x -(步骤三)因此()h x 在()0,2内是减函数,又由()0=0h ,得()<0h x ,即()9<+6xf x x (步骤四) 22. (本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,O 和'O 相交于A ,B 两点,过A 作两圆的切线分别交两圆于,C D 两点,连结DB 并延长交O 于点E .证明:(1)=AC BD AD AB ; (2)=AC AE第22题图【测量目标】圆的性质的应用. 【考查方式】给出两圆中直线位置关系,证明直线的比例关系. 【难易程度】中等 【试题解析】 证明:(1)由AC 与O 相切于A ,得=CAB ADB ∠∠,同理=ACB DAB ∠∠,(步骤一)所以ACB DAB △∽△.从而=AC ABAD BD,即=AC BD AD AB (步骤二) (2)由AD 与O 相切于A ,得=A E D B A D ∠∠,又=A D E B D A ∠∠,得EA D AB D △∽△(步骤三)从而=AE ADAB BD,即=AE BD AD AB ,(步骤四) 综合(1)的结论,=AC AE (步骤五)23. (本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,圆221:+=4C x y ,圆()222:2+=4C x y -(1)在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆12,C C 的极坐标方程,并求出圆12,C C 的交点坐标(用极坐标表示)(2)求圆1C 与圆2C 的公共弦的参数方程【测量目标】极坐标与参数方程.【考查方式】给出直角坐标系下两圆的方程,求极坐标方程,并求出两圆公共弦的参数方程. 【难易程度】容易 【试题解析】圆1C 的极坐标方程为=2ρ,圆2C 的极坐标方程为=4cos ρθ,(步骤一) 解=2=4cos ρρθ⎧⎨⎩得π=2,=3ρθ±,故圆1C 与圆2C 交点的坐标为ππ2,,2,33⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(步骤二)注:极坐标系下点的表示不唯一(2)(解法一)由=cos =sin x y ρθρθ⎧⎨⎩,得圆1C 与圆2C 交点的直角坐标为((,1,故圆1C 与圆2C 的公共弦的参数方程为=1=x t y t⎧⎨⎩(或参数方程写成=1=x y y y ⎧⎨⎩(步骤三) (解法二) 将=1x 代入=cos =sin x y ρθρθ⎧⎨⎩,得cos =1ρθ,从而1=cos ρθ(步骤三)于是圆1C 与圆2C 的公共弦的参数方程为=1ππ=tan 33x y θθ⎧-⎨⎩剟(步骤四) 24. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知()()=+1f x ax a ∈R ,不等式()3f x …的解集为{}21x x -剟(1)求a 的值 (2)若()22x f x f k ⎛⎫-⎪⎝⎭…恒成立,求k 的取值范围 【测量目标】不等式恒成立问题.【考查方式】给出不等式的函数表达式及其解集,求函数式中的未知数;给出不等关系求k 的取值范围.【难易程度】中等 【试题解析】(1)由+13ax …得42ax -剟,又()3f x …的解集为{}21x x -剟,所以当0a …时,不合题意当>0a 时,42x a a-剟,得=2a (步骤一) (2)记()()=22x h x f x f ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则()1,11=43,1<<211,2x h x x x x ⎧⎪-⎪⎪----⎨⎪⎪--⎪⎩……,所以()1h x …,因此1k …(步骤二)。
2012年北京高考数学真题及答案(理科)
绝密★使用完毕前2012年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合{A x=∈R|320}x+>,{B x=∈R|(1)(3)0}x x+->,则A B=I(A)(,1)-∞-(B)2(1,)3--(C)2(,3)3-(D)(3,)+∞(2)设不等式组2,2xy⎧⎨⎩≤≤≤≤表示的平面区域为D.在区域D内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是(A)π4(B)π22-(C)π6(D)4π4-(3)设,a b∈R.“0a=”是“复数ia b+是纯虚数”的(A)充分而不必要条件(B)必要而不充分条件(C)充分必要条件(D)既不充分也不必要条件(4)执行如图所示的程序框图,输出的S值为(A)2(B)4(C)8(D)16数学(理)(北京卷)第1 页(共11 页)(5)如图,90ACB∠=︒,CD AB⊥于点D,以BD为直径的圆与BC交于点E.则(A)CE CB AD DB⋅=⋅(B)CE CB AD AB⋅=⋅(C)2AD AB CD⋅=(D)2CE EB CD⋅=(6)从0,2中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为(A)24(B)18(C)12(D)6(7)某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的表面积是(A)28+(B)30+(C)56+(D)60+(8)某棵果树前n年的总产量nS与n之间的关系如图所示.从目前记录的结果看,前m年的年平均产量最高,m的值为(A)5(B)7(C)9(D)11BA DCE正(主)视图侧(左)视图俯视图42 3 4数学(理)(北京卷)第2 页(共11 页)数学(理)(北京卷) 第 3 页(共 11 页)第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
2012年高考数学(理科)试卷山东卷(含答案)最完美最高清word版
2012年普通高等学校招生全国统一考试数学理工农医类(山东卷)本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.满分150分.考试用时120分钟.参考公式:锥体的体积公式:V=13Sh,其中S是锥体的底面积,h是锥体的高.如果事件A,B互斥,那么P(A+B)=P(A)+P(B).第Ⅰ卷(共60分)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.若复数z满足z(2-i)=11+7i(i为虚数单位),则z为()A.3+5i B.3-5i C.-3+5i D.-3-5i2.已知全集U={0,1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,4},则(U A)∪B为()A.{1,2,4} B.{2,3,4}C.{0,2,4} D.{0,2,3,4}3.设a>0,且a≠1,则“函数f(x)=a x在R上是减函数”是“函数g(x)=(2-a)x3在R上是增函数”的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件4.采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查.为此将他们随机编号为1,2,…,960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9.抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A,编号落入区间[451,750]的人做问卷B,其余的人做问卷C.则抽到的人中,做问卷B的人数为() A.7 B.9 C.10 D.155.设变量x,y满足约束条件222441x yx yx y+≥⎧⎪+≤⎨⎪-≥-⎩,,,则目标函数z=3x-y的取值范围是()A.[32-,6]B.[32-,-1]C.[-1,6]D.[-6,32]6.执行下面的程序框图,如果输入a=4,那么输出的n的值为()A.2 B.3 C.4 D.57.若θ∈[π4,π2],sin2θsinθ=()A.35B.45CD.348.定义在R上的函数f(x)满足f(x+6)=f(x).当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2;当-1≤x<3时,f(x)=x.则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 012)=()A.335 B.338 C.1 678 D.2 0129.函数cos622x xxy-=-的图象大致为()10.已知椭圆C:22221x ya b+=(a>b>0)的离心率为2.双曲线x2-y2=1的渐近线与椭圆C有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C的方程为()A.22182x y+=B.221126x y+=C.221164x y+=D.221205x y+=11.现有16张不同的卡片,其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各4张.从中任取3张,要求这3张卡片不能是同一种颜色,且红色卡片至多1张.不同取法的种数为()A.232 B.252 C.472 D.48412.设函数1()f xx=,g(x)=ax2+bx(a,b∈R,a≠0).若y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且仅有两个不同的公共点A(x1,y1),B(x2,y2),则下列判断正确的是()A .当a <0时,x 1+x 2<0,y 1+y 2>0B .当a <0时,x 1+x 2>0,y 1+y 2<0C .当a >0时,x 1+x 2<0,y 1+y 2<0D .当a >0时,x 1+x 2>0,y 1+y 2>0第Ⅱ卷(共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.13.若不等式|kx -4|≤2的解集为{x |1≤x ≤3},则实数k =__________.14.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,E ,F 分别为线段AA 1,B 1C 上的点,则三棱锥D 1-EDF 的体积为__________.15.设a >0.若曲线y =x =a ,y =0所围成封闭图形的面积为a 2,则a =__________.16.如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,OP的坐标为__________.三、解答题:本大题共6小题,共74分.17.已知向量m =(sin x,1),n =cos x ,2Acos2x )(A >0),函数f (x )=m ·n 的最大值为6.(1)求A ;(2)将函数y =f (x )的图象向左平移π12个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在[0,5π24]上的值域.18.在如图所示的几何体中,四边形ABCD 是等腰梯形,AB ∥CD ,∠DAB =60°,FC ⊥平面ABCD ,AE ⊥BD ,CB =CD =CF .(1)求证:BD ⊥平面AED ;(2)求二面角F -BD -C 的余弦值.19.现有甲、乙两个靶.某射手向甲靶射击一次,命中的概率为34,命中得1分,没有命中得0分;向乙靶射击两次,每次命中的概率为23,每命中一次得2分,没有命中得0分,该射手每次射击的结果相互独立.假设该射手完成以上三次射击.(1)求该射手恰好命中一次的概率;(2)求该射手的总得分X 的分布列及数学期望EX .20.在等差数列{a n }中,a 3+a 4+a 5=84,a 9=73. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)对任意m ∈N *,将数列{a n }中落入区间(9m,92m )内的项的个数记为b m ,求数列{b m }的前m 项和S m .21.在平面直角坐标系xOy 中,F 是抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点,M 是抛物线C 上位于第一象限内的任意一点,过M ,F ,O 三点的圆的圆心为Q ,点Q 到抛物线C 的准线的距离为34. (1)求抛物线C 的方程;(2)是否存在点M ,使得直线MQ 与抛物线C 相切于点M ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由;(3)若点Ml :y =kx +14与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,l 与圆Q 有两个不同的交点D ,E ,求当12≤k ≤2时,|AB |2+|DE |2的最小值.22.已知函数ln ()exx kf x +=(k 为常数,e =2.718 28…是自然对数的底数),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与x 轴平行.(1)求k 的值;(2)求f (x )的单调区间;(3)设g (x )=(x 2+x )f ′(x ),其中f ′(x )为f (x )的导函数,证明:对任意x >0,g (x )<1+e -2.1.A 由已知得2117i (117i)(2i)227i 14i 11i 1525i35i 2i (2i)(2i)55z +++++++=====+--+.2.C 由题知U A ={0,4},所以(U A )∪B ={0,2,4},故选C 项.3. A 由函数f (x )=a x 在R 上是减函数可得0<a <1,由函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数可得a <2,因为0<a <1a <2,a <20<a <1,所以题干中前者为后者的充分不必要条件,故选A 项.4. C 由题意可得,抽样间隔为30,区间[451,750]恰好为10个完整的组,所以做问卷B 的有10人,故选C 项.5. A 作出可行区域如图所示.目标函数z =3x -y 可变为y =3x -z ,作l 0:3x -y =0,在可行域内平移l 0,可知在A 点处z 取得最小值为32-,在B 点处z 取得最大值6,故选A 项.6. B 由程序框图知,当n =0时,P =1,Q =3;当n =1时,P =5,Q =7;当n =2时,P =21,Q =15,此时n 增加1变为3,满足P >Q ,循环结束,输出n =3,故选B 项.7. D 由θ∈[π4,π2],得2θ∈[π2,π].又37sin2θ=,故1c o s 28θ=-.故1c o s 2s i n 24θθ-==.8. B 由f (x +6)=f (x )得f (x )的周期为6,所以f (1)+f (2)+…+f (2 012)=335[f (1)+f (2)+…+f (6)]+f (1)+f (2),而f (1)=1,f (2)=2,f (3)=f (-3)=-1,f (4)=f (-2)=0,f (5)=f (-1)=-1,f (6)=f (0)=0,f (1)+f (2)+f (3)+…+f (6)=1,所以f (1)+f (2)+…+f (2 012)=338,故选B 项.9.D 令cos6()22x x xf x -=-,则f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),而()cos 6()()22x xx f x f x ---==--,所以f (x )为奇函数,故排除A 项.又因为当x ∈(0,16)时,cos6x >0,2x -2-x >0,即f (x )>0,故排除B 项,而f (x )=0有无数个根,所以排除C 项,D 项正确.10. D 双曲线x 2-y 2=1的渐近线为y =±x ,与椭圆C 有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形面积为16,可得四边形为正方形,其边长为4,双曲线的渐近线与椭圆C 的一个交点为(2,2),所以有22441a b+=,又因为32c e a ==,a 2=b 2+c 2,联立解方程组得a 2=20,b 2=5,故选D 项. 11. C 完成这件事可分为两类,第一类3张卡片颜色各不相同共有31114444C C C C 256=种;第二类3张卡片有两张同色且不是红色卡片共有21213344C C C C 216=种,由分类加法计数原理得共有472种,故选C 项.12. B 由题意知函数1()f x x=,g (x )=ax 2+bx (a ,b ∈R ,a ≠0)的图象有且仅有两个公共点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),等价于方程1x=ax 2+bx (a ,b ∈R ,a ≠0)有两个不同的根x 1,x 2,即方程ax 3+bx 2-1=0有两个不同的实根x 1,x 2,因而可设ax 3+bx 2-1=a (x -x 1)2(x -x 2),即ax 3+bx 2-1=a (x 3-2x 1x 2+x 12x -x 2x 2+2x 1x 2x -x 2x 12),∴b =a (-2x 1-x 2),x 12+2x 1x 2=0,-ax 2x 12=-1,x 1+2x 2=0,ax 2>0, 当a >0时,x 2>0,∴x 1+x 2=-x 2<0,x 1<0,∴y 1+y 2=121212110x x x x x x ++=>. 当a <0时,x 2<0,∴x 1+x 2=-x 2>0,x 1>0, ∴y 1+y 2=121212110x x x x x x ++=<. 13.答案:2解析:不等式|kx -4|≤2可化为-2≤kx -4≤2,即2≤kx ≤6,而不等式的解集为{x |1≤x ≤3},所以k =2. 14.答案:16解析:三棱锥D 1-EDF 的体积即为三棱锥F -DD 1E 的体积.因为E ,F 分别为AA 1,B 1C 上的点,所以在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中△EDD 1的面积为定值12,F 到平面AA 1D 1D 的距离为定值1,所以11111326F D D EV -=⨯⨯=. 15.答案:49解析:由题意可得曲线y x =x =a ,y =0所围成封闭图形的面积33222022πd 033a S x x a a ====⎰,解得49a =. 16.(2-sin2,1-cos2)解析:因为圆心由(0,1)平移到了(2,1),所以在此过程中P 点所经过的弧长为2,其所对圆心角为2.如图所示,过P 点作x 轴的垂线,垂足为A ,圆心为C ,与x 轴相切于点B ,过C 作P A 的垂线,垂足为D ,则π22PC D ∠=-,|PD |=sin(2-π2)=-cos2,|CD |=cos(2-π2)=sin2,所以P 点坐标为(2-sin2,1-cos2),即OP 的坐标为(2-sin2,1-cos2).17.解:(1)f (x )=m ·n 3sin x cos x +2Acos2x =A (32sin2x +12cos2x )=A sin(2x +π6).因为A >0,由题意知A =6.(2)由(1)知f (x )=6sin(2x +π6). 将函数y =f (x )的图象向左平移π12个单位后得到y =6sin [2(x +π12)+π6]=6sin(2x +π3)的图象;再将图象上各点横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到y =6sin(4x +π3)的图象.因此g (x )=6sin(4x +π3).因为x ∈[0,5π24],所以4x +π3∈[π3,7π6].故g (x )在[0,5π24]上的值域为[-3,6].18.解:(1)证明:因为四边形ABCD 是等腰梯形,AB ∥CD ,∠DAB =60°, 所以∠ADC =∠BCD =120°. 又CB =CD ,所以∠CDB =30°. 因此∠ADB =90°,AD ⊥BD .又AE ⊥BD ,且AE ∩AD =A ,AE ,AD ⊂平面AED , 所以BD ⊥平面AED . (2)方法一:由(1)知AD ⊥BD ,所以AC ⊥BC .又FC ⊥平面ABCD ,因此CA ,CB ,CF 两两垂直,以C 为坐标原点,分别以CA ,CB ,CF 所在的直线为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,不妨设CB =1,则C (0,0,0),B (0,1,0),D(2,12-,0),F (0,0,1),因此BD=(2,2-,BF =(0,-1,1).设平面BDF 的一个法向量为m =(x ,y ,z ),则m ·BD =0,m ·BF =0,所以x =,取z =1,则m.由于CF=(0,0,1)是平面BDC 的一个法向量,则cos ,CF CF CF⋅===m m m , 所以二面角F -BD -C方法二:取BD 的中点G ,连接CG ,FG , 由于CB =CD ,因此CG ⊥BD .又FC ⊥平面ABCD ,BD 平面ABCD , 所以FC ⊥BD .由于FC ∩CG =C ,FC ,CG 平面FCG , 所以BD ⊥平面FCG .故BD ⊥FG . 所以∠FGC 为二面角F -BD -C 的平面角. 在等腰三角形BCD 中,由于∠BCD =120°, 因此12CG CB =. 又CB =CF ,所以GF =,故cos FGC ∠=, 因此二面角F -BD -C19.解:(1)记:“该射手恰好命中一次”为事件A ,“该射手射击甲靶命中”为事件B ,“该射手第一次射击乙靶命中”为事件C ,“该射手第二次射击乙靶命中”为事件D ,由题意知P (B )=34,P (C )=P (D )=23, 由于A BCD BCD BCD =++,根据事件的独立性和互斥性得()()P A P BCD BCD BCD =++=()()()P BCD P BCD P BCD ++=()()()+()()()()()()P B P C P D P B P C P D P B P C P D +=322322322(1)(1)(1)(1)(1)(1)433433433⨯-⨯-+-⨯⨯-+-⨯-⨯ =736. (2)根据题意,X 的所有可能取值为0,1,2,3,4,5, 根据事件的独立性和互斥性得(0)()P X P BCD ===[1-P (B )][1-P (C )][1-P (D )]=3221 (1)(1)(1)43336 -⨯-⨯-=,(1)()()()() P X P BCD P B P C P D ====322(1)(1) 433⨯-⨯-=1 12,(2)=()()() P X P BCD BCD P BCD P BCD =+=+=322322 (1)(1)(1)(1)433433 -⨯⨯-+-⨯-⨯=19,(3)()()() P X P BCD BCD P BCD P BCD ==+=+=3223221(1)(1) 4334333⨯⨯-+⨯-⨯=,(4)() P X P BCD===3221 (1)4339 -⨯⨯=,P(X=5)=P(BCD)=3221 4333⨯⨯=.故X的分布列为所以EX=0×136+1×112+2×9+3×3+4×9+5×3=12.20.解:(1)因为{a n}是一个等差数列,所以a3+a4+a5=3a4=84,a4=28.设数列{a n}的公差为d,则5d=a9-a4=73-28=45,故d=9.由a4=a1+3d得28=a1+3×9,即a1=1.所以a n=a1+(n-1)d=1+9(n-1)=9n-8(n∈N*).(2)对m∈N*,若9m<a n<92m,则9m+8<9n<92m+8.因此9m-1+1≤n≤92m-1.故得b m=92m-1-9m-1.于是S m=b1+b2+b3+…+b m=(9+93+…+92m-1)-(1+9+…+9m-1)=9(181)19 18119m m ⨯-----=219109180m m+-⨯+.21.解:(1)依题意知F(0,2p),圆心Q在线段OF的垂直平分线4py=上,因为抛物线C的准线方程为2py=-,所以3344p=,即p=1,因此抛物线C的方程为x2=2y.(2)假设存在点M(x0,22x)(x0>0)满足条件,抛物线C在点M处的切线斜率为y′|x=x0=(22x)′|x=x0=x0.所以直线MQ的方程为y-22x=x0(x-x0),令14y=,得0124Qxxx=+,所以Q(0124xx+,14).又|QM|=|OQ|,故2222000001111()()()42424216x x xx x-+-=++,因此2219()416x-=,又x0>0,所以x=M 1).故存在点M1),使得直线MQ与抛物线C相切于点M.(3)当x=(2)得Q(8,14).Q的半径为r==,所以Q的方程为22127(()432x y+-=.由21214y xy kx⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,,整理得2x2-4kx-1=0.设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),由于1∆=16k2+8>0,x1+x2=2k,1212xx=-,所以|AB|2=(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]=(1+k2)(4k2+2).由22127((),84321,4x yy kx⎧-+-=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩整理得(1+k2)x2-1416x-=0.设D,E两点的坐标分别为(x3,y3),(x4,y4).由于2227048k ∆=+>,3424(1)x x k +=+, 342116(1)x x k =-+, 所以|DE |2=(1+k 2)[(x 3+x 4)2-4x 3x 4]=22518(1)4k ++. 因此|AB |2+|DE |2=(1+k 2)(4k 2+2)+22518(1)4k ++. 令1+k 2=t ,由于12≤k ≤2,则54≤t ≤5.所以|AB |2+|DE |2=t (4t -2)+25184t +=4t 2-2t +25184t +, 设g (t )=4t 2-2t +25184t +,t ∈[54,5], 因为g ′(t )=8t -2-2258t ,所以当t ∈[54,5]时,g ′(t )≥g ′(54)=6,即函数g (t )在t ∈[54,5]是增函数,所以当54t =时g (t )取到最小值132,因此当12k =时,|AB |2+|DE |2取到最小值132.22.解:(1)由ln ()e xx kf x +=,得1ln '()exkx x xf x x --=,x ∈(0,+∞), 由于曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线与x 轴平行, 所以f ′(1)=0,因此k =1. (2)由(1)得f ′(x )=1e xx (1-x -x ln x ),x ∈(0,+∞), 令h (x )=1-x -x ln x ,x ∈(0,+∞),当x ∈(0,1)时,h (x )>0;当x ∈(1,+∞)时,h (x )<0. 又e x >0,所以x ∈(0,1)时,f ′(x )>0;x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0.因此f (x )的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞). (3)(理)因为g (x )=(x 2+x )f ′(x ), 所以g (x )=1e xx +(1-x -x ln x ),x ∈(0,+∞). 因此对任意x >0,g (x )<1+e -2等价于1-x -x ln x <e 1x x +·(1+e -2).由(2)知h (x )=1-x -x ln x ,x ∈(0,+∞),所以h ′(x )=-ln x -2=-(ln x -lne -2),x ∈(0,+∞),因此当x ∈(0,e -2)时,h ′(x )>0,h (x )单调递增;当x ∈(e -2,+∞)时,h ′(x )<0,h (x )单调递减.所以h (x )的最大值为h (e -2)=1+e -2,故1-x -x ln x ≤1+e -2. 设φ(x )=e x -(x +1).因为φ′(x )=e x -1=e x -e 0,所以x ∈(0,+∞)时,φ′(x )>0,φ(x )单调递增, φ(x )>φ(0)=0,故x ∈(0,+∞)时,φ(x )=e x -(x +1)>0,即e 11xx >+. 所以1-x -x ln x ≤1+e -2<e 1x x +(1+e -2).因此对任意x >0,g (x )<1+e -2. (文)证明:因为g (x )=xf ′(x ),所以g (x )=1ex (1-x -x ln x ),x ∈(0,+∞). 由(2)知h (x )=1-x -x ln x ,求导得h ′(x )=-ln x -2=-(ln x -lne -2),所以当x ∈(0,e -2)时,h ′(x )>0,函数h (x )单调递增;当x ∈(e -2,+∞)时,h ′(x )<0,函数h (x )单调递减.所以当x ∈(0,+∞)时,h (x )≤h (e -2)=1+e -2.又当x ∈(0,+∞)时,0<1e x <1, 所以当x ∈(0,+∞)时,1ex h (x )<1+e -2,即g (x )<1+e -2. 综上所述结论成立.。
