2009年福建省普通高中毕业班质量检查
理 科 数 学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),第Ⅱ卷第21题为选考题,其他题
为必考题。本试卷共5页。满分150分。考试时间120分钟。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.考生作答时,将答案答在答题卡上。请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内
作答,超出答题区域书写的答案无效。在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;
非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
4.做选考题时,考生按照题目要求作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。
5.保持答题卡卡面清洁,不折叠、不破损。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
参考公式:
样本数据
的标准差
样本平均数;
柱体体积公式

其中S为底面面积,h为高
锥体体积公式

其中S为底面面积,h为高
球的表面积、体积公式
,
其中R为球的半径
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
1. 已知
,i不虚数单位,若
,则x的值等于
A.
B.
C.2 D.6
2. 设向量
,
,且
∥
,则锐角
为
A.
B.
C.
D.![]()
3. “
”是“线
与圆
相交”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. 函数
的图像大致为
A B C D
5. 设
、
为不重合的平面,m、n为不重合的直线,则下列命题正确的是
A.若
,
,
,则![]()
B.若
,
,m∥n,则
∥![]()
C.若m∥
,n∥
,m
n,则![]()
D.若
,
,
,则![]()
6. 关于函数
图像的对称性,下列说法正确的是
A.关于直线
对称
B.关于直线
对称
C.关于点
对称
D.关于点
对称
7. 右图是计算函数
的值的程序框图,
在①、②、③处应分别填入的是
A.
,
,![]()
B.
,
,![]()
C.
,
,![]()
D.
,
, ![]()
8. 已知直线
与直线
互相垂直,则
的最小值为
A.5 B.
9. 已知函数
满足
,且当
时,
,
则
,
,
的大小关系是
A.
B.![]()
C.
D.![]()
10.
的展开式中,
的系数可以表示从n个不同物体中选出k个的方法总数。下列
各式的展开式中
的系数恰能表示从重量分别为1、2、3、…、10克的砝码(每种砝
码各一个)中选出若干个,使其总重量恰为8克的方法总数的选项是
A.![]()
B.![]()
C.![]()
D.![]()
第Ⅱ卷(非选择题 共100分)
二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分。把答案填在答题卡相应位置。
11.为了测算如图阴影部分的面积,作一个边长为6的正方形将
其包含在内,并向正方形内随机投掷800个点。已知恰有
200个点落在阴影部分,据此,可估计阴影部分的面积是
_____________。
12.已知x,y满足约束条件
,则
的最大值是_____。
13.如图,直线
与曲线
所围图形的
面积是_________。
14.在锐角△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、
b、c,且
,则
______。
15.已知椭圆
的中心在原点、焦点在x轴上,抛物线
的顶点在原点、焦点在x轴上。
小明从曲线
、
上各取若干个点(每条曲线上至少取两个点),并记录其坐标
。
由于记录失误,使得其中恰有一个点既不在椭圆
上,也不在抛物线
上。小明的记
录如下:
![]()
![]()
![]()
0
2
![]()
3
![]()
2
0
![]()
![]()
![]()
![]()
据此,可推断椭圆
的方程为_______________。
三、解答题:本大题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
16.(本小题满分13分)
在等比数列
中,
,
。
(Ⅰ)求数列
的通项公式;
(Ⅱ)令
,求数列
的前n项和
。
17.(本小题满分13分)
甲、乙两位学生参加数学竞赛培训。现分别从他们在培训期间参加的若干次预赛成绩中
随机抽取8次,记录如下:
甲 82 81 79 78 95 88 93 84
乙 92 95 80 75 83 80 90 85
(Ⅰ)用茎叶图表示这两组数据;
(Ⅱ)现要从中选派一人参加数学竞赛,从统计学的角度考虑,你认为选派哪位学生参
加合适?请说明理由;
(Ⅲ)若将频率视为概率,对甲同学在今后的3次数学竞赛成绩进行预测,记这3次成
绩中高于80分的次数为
,求
的分布列及数学期望
。
18.(本小题满分13分)
四棱锥P-ABCD的底面与四个侧面的形状和大小如图所示。
(Ⅰ)写出四棱锥P-ABCD中四对线面垂直关系(不要求证明);
(Ⅱ)在四棱锥P-ABCD中,若E为PA的中点,求证:BE∥平面PCD;
(Ⅲ)在四棱锥P-ABCD中,设面PAB与面PCD所成的角为![]()
,求![]()
的值
19.(本题满分13分)
已知椭圆C的离心率
,长轴的左右端点分
别为
,
。
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线
与椭圆C交于P、Q两
点,直线
与
交于点S。试问:当
m变化时,点S是否恒在一条定直线上?
若是,请写出这条直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由。
20.(本小题满分14分)
已知函数![]()
(Ⅰ)求函数
的极值;
(Ⅱ)对于曲线上的不同两点
,
,如果存在曲线上的点
,且
,使得曲线在点
处的切线
∥
,则称
为弦
的伴随切线。特别地,当
时,又称
为
的λ-
伴随切线。
(?)求证:曲线
的任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的;
(?)是否存在曲线C,使得曲线C的任意一条弦均有
伴随切线?若存在,给
出一条这样的曲线 ,并证明你的结论; 若不存在 ,说明理由。
21.本题有(1)、(2)、(3)三个选答题,每题7分,请考生任选2题作答,满分14分。
如果多做,则按所做的前两题计分。作答时,先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应
的题号涂黑,并将所选题号填入括号中。
(1)(本小题满分7分)选修4-2:矩阵与变换
已知
,矩阵
对应的线性变换把点
变成点
,
求矩阵A的特征值以及属于每个特征值的一个特征向量。
(2)(本小题满分7分)选修4-4:坐标系与参数方程
已知直线
经过点
,且倾斜角为
,圆C的参数方程为
(![]()
是参数)。直线
与圆C交于
、
两点,求
、
两点间的距离。
(3)(本小题满分7分)选修4-5:不等式选讲
解不等式:
。
2009年福建省普通高中毕业班质量检查
理科数学试题参考解答及评分标准
说明:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
C
D
D
B
C
B
A
二、填空题:本大题考查基础知识和基本运算。每小题4分,共20分。
11、9 12、5 13、
14、
15、![]()
三、解答题:本大题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
16、(本小题满分13分)
在等比数列
中,
,
。
(Ⅰ)求数列
的通项公式;
(Ⅱ)令
,求数列
的前n项和
。
16、本小主要考查等比数列、数列求和等基础知识,考查运算求解能力。满分13分
解:(Ⅰ) 设等比数列
的公比为q。
依题意,得
……………………………………………… 2分
解得
, ……………………………………………………………… 4分
∴数列
的通项公式:
。 ………………………… 7分
(Ⅱ) 由(Ⅰ)得
,
。
。 ……………………………………………… 10分
∴![]()
![]()
。 ………………………………………………… 13分
17、(本小题满分13分)
甲、乙两位学生参加数学竞赛培训。现分别从他们在培训期间参加的若干次预赛成绩中
随机抽取8次,记录如下:
甲 82 81 79 78 95 88 93 84
乙 92 95 80 75 83 80 90 85
(Ⅰ)用茎叶图表示这两组数据;
(Ⅱ)现要从中选派一人参加数学竞赛,从统计学的角度考虑,你认为选派哪位学生参
加合适?请说明理由;
(Ⅲ)若将频率视为概率,对甲同学在今后的3次数学竞赛成绩进行预测,记这3次成
绩中高于80分的次数为
,求
的分布列及数学期望
。
17、本小主要考查概率、统计等基础知识,考查数据处理能力、运算求解能力以及应用数学知识分析和解决实际问题的能力。满分13分。
解:(Ⅰ) 作出茎叶图如下:
……………………………………… 4分
(Ⅱ) 派甲参赛比较合适。理由如下:
,
,
![]()
,
![]()
![]()
∵![]()
,
,
∴甲的成绩较稳定,派甲参赛比较合适。 ……………………………… 8分
注:本小题的结论及理由均不唯一,如果考生能从统计学的角度分析,给出其他合理回答,同样给分。如
派乙参赛比较合适。理由如下:
从统计的角度看,甲获得85分以上(含85分)的概率
,
乙获得85分以上(含85分)的概率
。
∵
,∴派乙参赛比较合适。
(Ⅲ) 记“甲同学在一次数学竞赛中成绩高于80分”为事件A,
则
。 ………………………………………………………… 9分
随机变量
的可能取值为0、1、2、3,且
。
∴
,
。
所以变量
的分布列为:
![]()
0
1
2
3
P
![]()
![]()
![]()
![]()
…………………………………………………………………………… 11分
。
(或
) ……………………………………………… 13分
18、(本小题满分13分)
四棱锥P-ABCD的底面与四个侧面的形状和大小如图所示。
(Ⅰ)写出四棱锥P-ABCD中四对线面垂直关系(不要求证明);
(Ⅱ)在四棱锥P-ABCD中,若E为PA的中点,求证:BE∥平面PCD;
(Ⅲ)在四棱锥P-ABCD中,设面PAB与面PCD所成的角为![]()
,求![]()
的值
18、本小题主要考查直线与直线,直线与平面,平面与平面位置关系等基础知识;考查空间
想象能力,推理论证能力和运算求解能力。满分13分。
解法一:
(Ⅰ)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,
AD⊥平面PAB,BC⊥平面PAB,AB⊥平面PAD
…………………………………… 4分
注:多写的按前四对给分,每正确一对,给一分。
CD⊥平面PAC也符合要求。
(Ⅱ)依题意AB、AD、AP两两垂直,分别以直线AB、AD、AP为x、y、z轴,
建立空间直角坐标第,如图。 …………………………………………… 5分
则
,
,
,
。
∵E是PA中点,∴点E的坐标为
,
,
,
。
设
是平面PCD的法向量。
由
,即![]()
取
,得
为平面PCD的一个法向量。 ……………… 6分
∵
,∴
, ……………………… 7分
∴
∥平面PCD。又BE
平面PCD,∴BE∥平面PCD。 ………… 8分
(Ⅲ)由(Ⅱ),平面PCD的一个法向量为
, ………………… 10分
又∵AD⊥平面PAB,∴平面PAB的一个法向量为
…… 11分
∴
。 ………………………………………… 13分
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)取PD的中点F,连接EF、CF。
∵E、F分别是PA、PD的中点,
∴EF∥AD,EF
AD,∴EF∥BC,且EF
BC,
∴四边形BEFC是平行四边形,∴BE∥CF。 ………………………… 6分
又∵CF
平面PCD,BE
平面PCD,
∴BE∥平面PCD。 ……………………………………………………… 8分
(Ⅲ)依题意AB、AD、AP两两垂直,分别以直线AB、AD、AP为x、y、z轴,
建立空间直角坐标第,如图。 …………………………………………… 9分
则
,
,
。
∵E是PA中点,∴点E的坐标为
,
,
。
设
是平面PCD的法向量。
由
,即![]()
取
,得
为平面PCD的一个法向量。 ……………… 10分
又∵AD⊥平面PAB,∴平面PAB的一个法向量为
…… 11分
∴
。 ………………………………………… 13分
解法三:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)取AD的中点N,连接EN,BN,
∵E、N分别是PA、AD的中点,
∴EN∥平PD,又EN
平面PCD,
∴EN∥平面PCD …………………………………………………………… 5分
在直角梯形ABCD中,BC∥AD且BC
AD
DN,
∴四边形BCDN是平行四边形,BN∥CD。
又∵
平面PCD,∴BN∥平面PCD。 ……………………………… 6分
∵
,∴平面BEN∥平面PCD。……………………………… 7分
又BE
平面BEN,∴BE∥平面PCD。 ………………………………… 8分
(Ⅲ)同解法二。
19、(本题满分13分)
已知椭圆C的离心率
,长轴的左右端点分
别为
,
。
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线
与椭圆C交于P、Q两
点,直线
与
交于点S。试问:当
m变化时,点S是否恒在一条定直线上?
若是,请写出这条直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由。
19、本题主要考查直线、椭圆等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查数形
结合思想和化归与转化思想等。满分13分。
解法一:
(Ⅰ)设椭圆
的方程为
。 ………………………… 1分
∵
,
,∴
,
。 ……………… 4分
∴椭圆
的方程为
。 ……………………………………… 5分
(Ⅱ)取
得
,
直线
的方程是
直线
的方程是![]()
交点为
……………………………………………………… 7分
若
,由对称性可知交点为![]()
若点
在同一条直线上,则直线只能为
。 ………………… 8分
以下证明对于任意的
直线
与直线
的交点
均在直线
上。
事实上,由![]()
得
即
,
记
,则
。………… 9分
设
与
交于点
由
得![]()
设
与
交于点
由
得
……… 10分
![]()
![]()
![]()
, …………………………………………… 12分
∴
,即
与
重合,
这说明,当
变化时,点
恒在定直线
上。 ……………… 13分
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)取
得
,
直线
的方程是
直线
的方程是![]()
交点为
…………………………………………………………… 7分
取
得
,
直线
的方程是
直线
的方程是
交点为![]()
∴若交点
在同一条直线上,则直线只能为
。 ……………… 8分
以下证明对于任意的
直线
与直线
的交点
均在直线
上。
事实上,由![]()
得
即
,
记
,则
。……………… 9分
的方程是![]()
的方程是![]()
消去
得
…………………………………… ①
以下用分析法证明
时,①式恒成立。
要证明①式恒成立,只需证明![]()
即证
即证
……………… ②
∵
∴②式恒成立。
这说明,当
变化时,点
恒在定直线
上。
解法三:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)由![]()
得
即
。
记
,则
。…………… 6分
的方程是![]()
的方程是
…… 7分
由
得
………………… 9分
即![]()
![]()
![]()
……………………………… 12分
这说明,当
变化时,点
恒在定直线
上。 ……………… 13分
20、(本小题满分14分)
已知函数![]()
(Ⅰ)求函数
的极值;
(Ⅱ)对于曲线上的不同两点
,如果存在曲线上的点
,
且
,使得曲线在点
处的切线
,则称
为弦
的伴随切线。
特别地,当
时,又称
为
的λ-伴随切线。
(?)求证:曲线
的任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的;
(?)是否存在曲线C,使得曲线C的任意一条弦均有
伴随切线?若存在,给出
一条这样的曲线 ,并证明你的结论; 若不存在 ,说明理由。
20、本小题主要考查函数、导数等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查数形
结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想。满分14分。
解法一:
(Ⅰ)
………………………………………………………… 2分
当
,
,函数
在
内是增函数,
∴函数
没有极值。 …………………………………………………… 3分
当
时,令
,得
。
当
变化时,
与
变化情况如下表:
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
+
0
-
![]()
单调递增
极大值
单调递减
∴当
时,
取得极大值
。
综上,当
时,
没有极值;
当
时,
的极大值为
,没有极小值。 …………… 5分
(Ⅱ)(?)设
是曲线
上的任意两点,要证明
有伴随切线,只需证明存在点
,使得
,且点
不在
上。 ………………………… 7分
∵
,即证存在
,使得
,即
成立,且点
不在
上。 ………………… 8分
以下证明方程
在
内有解。
记
,则
。
令
,
∴
,
∴
在
内是减函数,∴
。
取
,则
,即
。…… 9分
同理可证
。∴
。
∴函数
在
内有零点。
即方程
在
内有解
。……………… 10分
又对于函数
取
,则![]()
可知
,即点Q不在
上。
是增函数,∴
的零点是唯一的,
即方程
在
内有唯一解。
综上,曲线
上任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的。
…………………………………………………………………………… 11分
(?)取曲线C:
,则曲线
的任意一条弦均有
伴随切线。
证明如下:
设
是曲线C上任意两点
,
则
,
又
,
即曲线C:
的任意一条弦均有
伴随切线。 ………………… 14分
注:只要考生给出一条满足条件的曲线,并给出正确证明,均给满分。若只给曲
线,没有给出正确的证明,不给分。
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)(?)设
是曲线
上的任意两点,要证明
有伴随切线,只需证明存在点
,使得
,且点
不在
上。 …………………………… 7分
∵
,即证存在
,使得
,
即
成立,且点
不在
上。 …………… 8分
以下证明方程
在
内有解。
设
。
则
。
记
,
∴
,
∴
在
内是增函数,
∴
。 …………………………………………… 9分
同理
。
。
∴方程
在
内有解
。 ………… 10分
又对于函数
,
∵
,
,
可知
,即点Q不在
上。
又
在
内是增函数,
∴方程
在
内有唯一解。
综上,曲线
上任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的。
…………………………………………………………………………… 11分
(?)同解法一。
21、(1)(本小题满分7分)
已知
矩阵
对应的线性变换把点
变成
,求矩阵A的特征值
以及属于每个特征值的一个特征向量。
21(1)(本小题满分7分)选修4-2:矩阵与变换
本小题主要考查矩阵与变换、矩阵的特征值与特征向量等基础知识,考查运算求
解能力。满分7分。
解:由
,得
………………………………………… 2分
矩阵A的特征多项式为
。 …………… 4分
令
,得矩阵A的特征值
,
。 ……………………… 5分
对于特征值
,解相应的线性方程组
,得一个非零解
。
因此,
是矩阵A的属于特征值
的一个特征向量。……… 6分
对于特征值
,解相应的线性方程组
,得一个非零解
。
因此,
是矩阵A的属于特征值
的一个特征向量 ………… 7分
注:写出的特征向量只要满足
,
即可。
(2)(本小题满分7分)选修4-4:坐标系与参数方程
已知直线
经过点
,且倾斜角为
,圆C的参数方程为
(![]()
是参数)。直线
与圆C交于
、
两点,求
、
两点间的距离。
(2)(本小题满分7分)选修4-4:坐标系与参数方程
本小题主要考查圆的参数方程、直线与圆的位置关系等基础知识,考查运算求解能力。
满分7分。
解法一:
将圆的参数方程化为普通方程,得
。……………………… 2分
直线
的方程为
,即
。 ……………… 3分
圆心到直线的距离
, ……………………… 5分
所以
。 …………………………………………… 7分
解法二:
直线的参数方程为
,即
(t为参数),………… 1分
将圆的参数方程化为普通方程,得
。……………………… 3分
将直线的参数方程代入圆的普通方程得:
,即
。 ………………………… 4分
∵
,
,………………………………………………… 5分
,
∴
、
两点间的距离为
。 …………………………………………… 7分
(3)(本小题满分7分)选修4-5:不等式选讲
解不等式:
。
(3)(本小题满分7分)选修4-5:不等式选讲
本小题主要考查绝对值不等式等基础知识,考查运算求解能力。满分7分。
解: 当
时,原不等式可化为:
,解得:
或
。
∴
。……………………………………………………………………… 2分
当
时,原不等式可化为:
,解得:
或![]()
∴
。 ……………………………………………………………… 4分
当
时,原不等式可化为:
,解得
。
∴
。 …………………………………………………………………… 6分
综上所述,原不等式的解集为
。 ………………… 7分
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