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2010年普通高等学校招生全国统一考试
数 学(理)(北京卷)
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷1至2页、第Ⅱ卷3至5页,共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。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、本大题共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) 集合 ,则 =
(A) {1,2} (B) {0,1,2} (C){x|0≤x<3} (D) {x|0≤x≤3}
(2)在等比数列 中, ,公比 .若 ,则m=
(A)9 (B)10 (C)11 (D)12
(3)一个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的正(主)视图与侧(左)视图分别如右图所示,则该几何体的俯视图为
(4)8名学生和2位第师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为
(A) (B) (C) (D)
(5)极坐标方程( -1)( )=0( 0)表示的图形是
(A)两个圆 (B)两条直线
(C)一个圆和一条射线 (D)一条直线和一条射线
(6)若 , 是非零向量,“ ⊥ ”是“函数 为一次函数”的
(A)充分而不必要条件 (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
(7)设不等式组 表示的平面区域为D,若指数函数y= 的图像上
存在区域D上的点,则a 的取值范围是
(A)(1,3] (B )[2,3] (C ) (1,2] (D )[ 3, ]
(8)如图,正方体ABCD- 的棱长为2,动点E、F在棱 上,动点P,Q分别在棱AD,CD上,若EF=1, E=x,DQ=y,DP=z(x,y,z大于零),则四面体PEFQ的体积
(A)与x,y,z都有关
(B)与x有关,与y,z无关
(C)与y有关,与x,z无关
(D)与z有关,与x,y无关
第II卷(共110分)
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
(9)在复平面内,复数 对应的点的坐标为 。
(10)在△ABC中,若b = 1,c = , ,则a = 。
(11)从某小学随机抽取100名同学,将他们的身高(单位:厘米)数据绘制成频率分布直方图(如图)。由图中数据可知a= 。若要从身高在[ 120 , 130),[130 ,140) , [140 , 150]三组内的学生中,用分层抽样的方法选取18人参加一项活动,则从身高在[140 ,150]内的学生中选取的人数应为 。
(12)如图, 的弦ED,CB的延长线交于点A。若BD AE,AB=4, BC=2, AD=3,则DE= ;CE= 。
(13)已知双曲线 的离心率为2,焦点与椭圆 的焦点相同,那么双曲线的焦点坐标为 ;渐近线方程为 。
(14)如图放置的边长为1的正方形PABC沿 轴滚动。
设顶点P( ,y)的轨迹方程是 ,则 的最小正周期为 ; 在其两个相邻零点间的图像与 轴
所围区域的面积为 。
说明:“正方形PABC沿 轴滚动”包括沿 轴正方向和沿 轴负方向滚动。沿 轴正方向滚动指的是先以顶点A为中心顺时针旋转,当顶点B落在 轴上时,再以顶点B为中心顺时针旋转,如此继续。类似地,正方形PABC可以沿 轴负方向滚动。
三、解答题:本大题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程。
(15)(本小题共13分)
已知函数 。
(Ⅰ)求 的值;
(Ⅱ)求 的最大值和最小值。
(16)(本小题共14分)
如图,正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面互相垂直,CE⊥AC,EF∥AC,AB= ,CE=EF=1.
(Ⅰ)求证:AF∥平面BDE;
(Ⅱ)求证:CF⊥平面BDE;
(Ⅲ)求二面角A-BE-D的大小。
(17)(本小题共13分)
某同学参加3门课程的考试。假设该同学第一门课程取得优秀成绩的概率为 ,第二、第三门课程取得优秀成绩的概率分别为 , ( > ),且不同课程是否取得优秀成绩相互独立。记ξ为该生取得优秀成绩的课程数,其分布列为
ξ 0 1 2 3
P
b
(Ⅰ)求该生至少有1门课程取得优秀成绩的概率;
(Ⅱ)求 , 的值;
(Ⅲ)求数学期望 ξ。
(18)(本小题共13分)
已知函数
(Ⅰ)当 =2时,求曲线 = ( )在点(1, )处的切线方程;
(Ⅱ)求 ( )的单调区间。
(19)(本小题共14分)
在平面直角坐标系xOy中,点B与点A(-1,1)关于原点O对称,P是动点,且直线AP与BP的斜率之积等于 .
(Ⅰ)求动点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设直线AP和BP分别与直线x=3交于点M,N,问:是否存在点P使得△PAB与△PMN的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由。
(20)(本小题共13分)
已知集合 对于 , ,定义A与B的差为
A与B之间的距离为
(Ⅰ)证明: ,且 ;
(Ⅱ)证明: 三个数中至少有一个是偶数
(Ⅲ) 设P ,P中有m(m≥2)个元素,记P中所有两元素间距离的平均值为 .
证明: ≤ .
(考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效)
2010年普通高等学校招生全国统一考试
数学(理)(北京卷)参考答案
一、 选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
(1)B (2)C (3)C (4)A
(5)C (6)B (7)A (8)D
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
(9)(-1,1) (10)1
(11)0.030 3 (12)5
(13)( ,0) (14)4
三、解答题(本大题共6小题,共80分)
(15)(共13分)
解:(I)
(II)
=
= ,
因为 ,
所以,当 时, 取最大值6;当 时, 取最小值
(16)(共14分)
证明:(I) 设AC与BD交与点G。
因为EF//AG,且EF=1,AG= AC=1.
所以四边形AGEF为平行四边形.
所以AF//平面EG,
因为 平面BDE,AF 平面BDE,
所以AF//平面BDE.
(II)因为正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面
相互垂直,且CE AC,
所以CE 平面ABCD.
如图,以C为原点,建立空间直角坐标系C- .
则C(0,0,0),A( , ,0),B(0, ,0).
所以 , , .
所以 ,
所以 , .
所以 BDE.
(III) 由(II)知, 是平面BDE的一个法向量.
设平面ABE的法向量 ,则 , .
即
所以 且
令 则 .
所以 .
从而 。
因为二面角 为锐角,
所以二面角 的大小为 .
(17)(共13分)
解:事件 表示“该生第 门课程取得优秀成绩”, =1,2,3,由题意知
, ,
(I)由于事件“该生至少有1门课程取得优秀成绩”与事件“ ”是对立的,所以该生至少有1门课程取得优秀成绩的概率是
,
(II)由题意知
整理得 ,
由 ,可得 , .
(III)由题意知
=
=
=
(18)(共13分)
解:(I)当 时, ,
由于 , ,
所以曲线 在点 处的切线方程为
即
(II) , .
当 时, .
所以,在区间 上, ;在区间 上, .
故 得单调递增区间是 ,单调递减区间是 .
当 时,由 ,得 ,
所以,在区间 和 上, ;在区间 上,
故 得单调递增区间是 和 ,单调递减区间是 .
当 时,
故 得单调递增区间是 .
当 时, ,得 , .
所以没在区间 和 上, ;在区间 上,
故 得单调递增区间是 和 ,单调递减区间是
(19)(共14分)
(I)解:因为点B与A 关于原点 对称,所以点 得坐标为 .
设点 的坐标为
由题意得
化简得 .
故动点 的轨迹方程为
(II)解法一:设点 的坐标为 ,点 , 得坐标分别为 , .
则直线 的方程为 ,直线 的方程为
令 得 , .
于是 得面积
又直线 的方程为 , ,
点 到直线 的距离 .
于是 的面积
当 时,得
又 ,
所以 = ,解得 。
因为 ,所以
故存在点 使得 与 的面积相等,此时点 的坐标为 .
解法二:若存在点 使得 与 的面积相等,设点 的坐标为
则 .
因为 ,
所以
所以
即 ,解得
因为 ,所以
故存在点 S使得 与 的面积相等,此时点 的坐标为 .
(20)(共13分)
证明:(I)设 , ,
因为 , ,所以 ,
从而
又
由题意知 , , .
当 时, ;
当 时,
所以
(II)设 , ,
, , .
记 ,由(I)可知
所以 中1的个数为 , 的1的
个数为 。
设 是使 成立的 的个数,则
由此可知, 三个数不可能都是奇数,
即 , , 三个数中至少有一个是偶数。
(III) ,其中 表示 中所有两个元素间距离的总和,
设 种所有元素的第 个位置的数字中共有 个1, 个0
则 =
由于
所以
从而 |
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