2008年高考数学(天津卷)(理科)(word版+答案,中学数学信息网整理)

2008年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）数学（理工类）本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，共150分．考试用时120分钟．第I 卷1至2页，第II 卷3至10页．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．祝各位考生考试顺利！第I 卷注意事项： 1．答第I 卷前，考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上．并在规定位置粘贴考试用条形码． 2．每小题选出答案后，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，再选涂其他答案标号．答在试卷上的无效． 3．本卷共10小题，每小题5分，共50分． 参考公式： 如果事件A B ，互斥，那么球的表面积公式24πS R =()()()P A B P A P B +=+球的体积公式34π3V R =如果事件A B ，相互独立，那么 其中R 表示球的半径()()()P A B P A P B =一、选择题：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．i 是虚数单位，3i (i 1)i 1+=-（ ） A ．1-B ．1C ．i -D ．i2．设变量x y ，满足约束条件012 1.x y x y x y -⎧⎪+⎨⎪+⎩≥，≤，≥则目标函数5z x y =+的最大值为（ ）A ．2B ．3C ．4D ．53．设函数()sin 22f x x x π⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭R ，，则()f x 是（ ） A ．最小正周期为π的奇函数B ．最小正周期为π的偶函数C ．最小正周期为π2的奇函数 D ．最小正周期为π2的偶函数 4．设a b ，是两条直线，αβ，是两个平面，则a b ⊥的一个充分条件是（ ） A ．a b αβαβ⊥⊥，∥，B ．a b αβαβ⊥⊥，，∥C ．a b αβαβ⊂⊥，，∥D ．a b αβαβ⊂⊥，∥，5．设椭圆22221(1)1x y m m m +=>-上一点P 到其左焦点的距离为3，到右焦点的距离为1，则P 到右准线的距离为（ ） A ．6B ．2C ．12D6．设集合{}23S x x =->，{}8T x a x a =<<+，S T =R ，则a 的取值范围是（ ） A ．31a -<<- B ．31a --≤≤ C ．3a -≤或1a -≥D ．3a <-或1a >-7．设函数()1)f x x =<≤的反函数为1()f x -，则（ ）A ．1()f x -在其定义域上是增函数且最大值为1B ．1()f x -在其定义域上是减函数且最小值为0C ．1()f x -在其定义域上是减函数且最大值为1D ．1()f x -在其定义域上是增函数且最小值为0 8．已知函数10()10x x f x x x -+<⎧=⎨-⎩，，，≥，则不等式(1)(1)1x x f x +++≤的解集是（ ）A．{}11x x -≤B ．{}1x x ≤C．{}1x xD．{}11x x ≤9．已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数，且在区间[)0+，∞上是增函数．令2sin7a f π⎛⎫= ⎪⎝⎭，5cos 7b f π⎛⎫= ⎪⎝⎭，5tan 7c f π⎛⎫= ⎪⎝⎭，则（ ）A ．b a c <<B ．c b a <<C ．b c a <<D ．a b c <<10．有8张卡片分别标有数字1，2，3，4，5，6，7，8，从中取出6张卡片排成3行2列，要求3行中仅有．．中间行的两张卡片上的数字之和为5，则不同的排法共有（ ） A ．1344种 B ．1248种C ．1056种D ．960种2008年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）数学（理工类）第Ⅱ卷注意事项：1．答卷前将密封线内的项目填写清楚． 2．用钢笔或圆珠笔直接答在试卷上． 3．本卷共12小题，共100分．二、填空题：本大题共6小题，每小题4分，共24分．把答案填在题中横线上．11．5x ⎛- ⎝的二项展开式中2x 的系数是 （用数字作答）． 12．一个正方体的各顶点均在同一球的球面上，若该球的体积为，则该正方体的表面积为 ．13．已知圆C 的圆心与抛物线24y x =的焦点关于直线y x =对称，直线4320x y --=与圆C 相交于A B ，两点，且6AB =，则圆C 的方程为 ．14．如图，在平行四边形ABCD 中，(12)AC = ，，(32)BD =-，， 则AD AC =．15．已知数列{}n a 中，11a =，111()3n n n a a n ++-=∈*N ，则lim n n a →∞= ． 16．设1a >，若仅有一个常数c 使得对于任意的[]2x a a ∈，，都有2y a a ⎡⎤∈⎣⎦，满足方程log log a a x y c +=，这时a 的取值的集合为 ．三、解答题：本大题共6小题，共76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）已知cos 410x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭，324x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，． （Ⅰ）求sin x 的值； （Ⅱ）求sin 23x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值．18．（本小题满分12分）甲、乙两个篮球运动员互不影响地在同一位置投球，命中率分别为12与p ，且乙投球2次均未命中的概率为116． （Ⅰ）求乙投球的命中率p ；（Ⅱ）若甲投球1次，乙投球2次，两人共命中的次数记为ξ，求ξ的分布列和数学期望． 19．（本小题满分12分）如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是矩形．已知3AB =，2AD =，2PA =，PD =60PAB = ∠．（Ⅰ）证明AD ⊥平面PAB ；（Ⅱ）求异面直线PC 与AD 所成的角的大小； （Ⅲ）求二面角P BD A --的大小． 20．（本小题满分12分） 已知函数()(0)af x x b x x=++≠，其中a b ∈R ，． （Ⅰ）若曲线()y f x =在点(2(2))P f ，处的切线方程为31y x =+，求函数()f x 的解析式； （Ⅱ）讨论函数()f x 的单调性；（Ⅲ）若对于任意的122a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，，不等式()10f x ≤在114⎡⎤⎢⎥⎣⎦，上恒成立，求b 的取值范围． 21．（本小题满分14分）已知中心在原点的双曲线C 的一个焦点是1(30)F -，20y -=． （Ⅰ）求双曲线C 的方程；（Ⅱ）若以(0)k k ≠为斜率的直线l 与双曲线C 相交于两个不同的点M N ，，且线段MN 的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为812，求k 的取值范围．A BCDP22．（本小题满分14分）在数列{}n a 与{}n b 中，11a =，14b =，数列{}n a 的前n 项和n S 满足1(3)0n n nS n S +-+=，12n a +为n b 与1n b +的等比中项，n ∈*N ． （Ⅰ）求2a ，2b 的值；（Ⅱ）求数列{}n a 与{}n b 的通项公式；（Ⅲ）设1212(1)(1)(1)n aaan n T b b b n =-+-++-∈*N …，，证明223n T n n <，≥．2008年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）数学（理工类）参考解答一、选择题：本题考查基本知识和基本运算．每小题5分，满分50分． 1．A 2．D 3．B 4．C 5．B 6．A 7．D 8．C 9．A 10．B二、填空题：本题考查基本知识和基本运算．每小题4分，满分24分． 11．40 12．24 13．22(1)10x y +-=14．315．7616．{}2三、解答题17．本小题主要考查同角三角函数的基本关系式、特殊角三角函数值、两角和的正弦、两角差的余弦、二倍角的正弦与余弦等基础知识，考查基本运算能力．满分12分． （Ⅰ）解法一：因为324x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，，所以442x πππ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭，，于是sin 4x π⎛⎫-==⎪⎝⎭ sin sin sin cos cos sin 444444x x x x ⎛ππ⎫ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭41021025=+=．解法二：由题设得2210x x +=，即1cos sin 5x x +=．又22sin cos 1x x +=，从而225sin 5sin 120x x --=，解得4sin 5x =或3sin 5x =-． 因为324x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，，所以4sin 5x =．（Ⅱ）解：因为324x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，，故3cos 5x ===-．24sin 22sin cos 25x x x ==-，27cos 22cos 125x x =-=-． 所以，24sin 2sin 2cos cos 2sin 33350x x x πππ+⎛⎫+=+=-⎪⎝⎭． 18．本小题主要考查随机事件、互斥事件、相互独立事件的概率，离散型随机变量的分布列和数学期望等基础知识，考查运用概率知识解决实际问题的能力．满分12分． （Ⅰ）解：设“甲投球一次命中”为事件A ，“乙投球一次命中”为事件B ， 由题意得221(1())(1)16P B p -=-=， 解得34p =或54p =（舍去），所以乙投球的命中率为34． （Ⅱ）解：由题设和（Ⅰ）知1()2P A =，1()2P A =，3()4P B =，1()4P B =．ξ可能的取值为0，1，2，3，故2111(0)()()2432P P A P B B ξ⎛⎫===⨯= ⎪⎝⎭ ，12(1)()()()()()P P A P B B C P B P B P A ξ==+211311722444232⎛⎫=⨯+⨯⨯⨯=⎪⎝⎭， 2139(3)()()2432P P A P B B ξ⎛⎫===⨯= ⎪⎝⎭ ，15(2)1(0)(1)(3)32P P P P ξξξξ==-=-=-==． ξ的分布列为ξ的数学期望0123232323232E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=．19．本小题主要考查直线和平面垂直、异面直线所成的角、二面角等基础知识，考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力．满分12分．（Ⅰ）证明：在PAD △中，由题设2PA =，2AD =，PD =222PAAD PD +=，于是AD PA ⊥．在矩形ABCD 中，AD AB ⊥，又PA AB A = ，所以AD ⊥平面PAB ． （Ⅱ）解：由题设，BC AD ∥，所以PCB ∠（或其补角）是异面直线PC 与AD 所成的角． 在PAB △中，由余弦定理得PB =由（Ⅰ）知AD ⊥平面PAB ，PB ⊂平面PAB ，所以AD PB ⊥，因而BC PB ⊥，于是PBC △是直角三角形， 故tan PB PCB BC ==所以异面直线PC 与AD 所成的角的大小为arctan． （Ⅲ）解：过点P 作PH AB ⊥于H ，过点H 作HE BD ⊥于E ，连结PE ．因为AD ⊥平面PAB ，PH ⊂平面PAB ，所以AD PH ⊥．又AD AB A = ，因而PH ⊥平面ABCD ，故HE 为PE 在平面ABCD 内的射影．由三垂线定理可知，BD PE ⊥．从而PEH ∠是二面角P BDA --的平面角． 由题设可得，sin 60PH PA== cos601AH PA == ， 2BH AB AH =-=，BD =AD HE BH BD == ． 于是在Rt PHE △中，tan PH PEH HE ==所以二面角P BD A --的大小为 20．本小题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性、解不等式等基础知识，考查运算能力、综合分析和解决问题的能力．满分12分． （Ⅰ）解：2()1af x x '=-，由导数的几何意义得(2)3f '=，于是8a =-． A BCDPH E由切点(2(2))P f ，在直线31y x =+上可得27b -+=，解得9b =． 所以函数()f x 的解析式为8()9f x x x=-+． （Ⅱ）解：2()1a f x x '=-． 当0a ≤时，显然()0(0)f x x '>≠，这时()f x 在(0)-∞，，(0)+，∞内是增函数． 当0a >时，令()0f x '=，解得x = 当x 变化时，()f x '，()f x 的变化情况如下表：所以()f x 在-∞，，+∞内是增函数，在(，(0内是减函数．（Ⅲ）解：由（Ⅱ）知，()f x 在114⎡⎤⎢⎥⎣⎦，上的最大值为14f ⎛⎫⎪⎝⎭与(1)f 中的较大者，对于任意的122a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，，不等式()10f x ≤在114⎡⎤⎢⎥⎣⎦，上恒成立，当且仅当1104(1)10f f ⎧⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪⎩≤，≤， 即39449b a b a ⎧-⎪⎨⎪-⎩≤，≤ 对任意的122a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，成立．从而得74b ≤，所以满足条件的b 的取值范围是74⎛⎤- ⎥⎝⎦∞，． 21．本小题主要考查双曲线的标准方程和几何性质、直线方程、两条直线垂直、线段的定比分点等基础知识，考查曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法，考查推理、运算能力．满分14分．（Ⅰ）解：设双曲线C 的方程为22221(00)x y a b a b-=>>，，由题设得229a b b a⎧+=⎪⎨=⎪⎩， 解得2245.a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩，所以双曲线C 的方程为22145x y -=． （Ⅱ）解：设直线l 的方程为(0)y kx m k =+≠，点11()M x y ，，22()N x y ，的坐标满足方程组221.45y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩，① ② 将①式代入②式，得22()145x kx m +-=，整理得 222(54)84200k x kmx m ----=．此方程有两个不等实根，于是2540k -≠，且222(8)4(54)(420)0km k m ∆=-+-+>．整理得22540m k +->． ③由根与系数的关系可知线段MN 的中点坐标00()x y ，满足12024254x x km x k +==-，002554my kx m k =+=-． 从而线段MN 的垂直平分线的方程为 225145454m km y x k k k ⎛⎫-=-- ⎪--⎝⎭． 此直线与x 轴，y 轴的交点坐标分别为29054km k ⎛⎫⎪-⎝⎭，，29054m k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭，．由题设可得 2219981254542km m k k =-- ． 整理得222(54)k m k-=，0k ≠．将上式代入③式得222(54)540k k k-+->，整理得22(45)(45)0k k k --->，0k ≠．解得0k <<或54k >．所以k 的取值范围是550044⎛⎫⎛⎛⎫⎛⎫--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭∞，，∞． 22．本小题主要考查等差数列的概念、通项公式及前n 项和公式、等比数列的概念、等比中项、不等式证明、数学归纳法等基础知识，考查运算能力和推理论证能力及分类讨论的思想方法．满分14分．（Ⅰ）解：由题设有12140a a a +-=，11a =，解得23a =．由题设又有22214a b b =，14b =，解得29b =．（Ⅱ）解法一：由题设1(3)0n n nS n S +-+=，11a =，14b =，及23a =，29b =， 进一步可得36a =，316b =，410a =，425b =，猜想(1)2n n n a +=，2(1)n b n =+，n ∈*N ． 先证(1)2n n n a +=，n ∈*N ．当1n =时，11(11)2a ⨯+=，等式成立．当2n ≥时用数学归纳法证明如下：（1）当2n =时，22(21)2a ⨯+=，等式成立．（2）假设当n k =时等式成立，即(1)2k k k a +=，2k ≥．由题设，1(3)k k kS k S +=+， ①1(1)(2)k k k S k S --=+．②①的两边分别减去②的两边，整理得1(2)k k ka k a +=+，从而[]1(1)(1)122(1)22k k k k k k k k a a k k +++++++=== ．这就是说，当1n k =+时等式也成立．根据（1）和（2）可知，等式(1)2n n n a +=对任何的2n ≥成立． 综上所述，等式(1)2n n n a +=对任何的n ∈*N 都成立． 再用数学归纳法证明2(1)n b n =+，n ∈*N ．（1）当1n =时，21(11)b =+，等式成立．（2）假设当n k =时等式成立，即2(1)k b k =+，那么[]22221124(1)(2)(1)1(1)k k k a k k b k b k ++++===+++． 这就是说，当1n k =+时等式也成立．根据（1）和（2）可知，等式2(1)n b n =+对任何的n ∈*N 都成立．解法二：由题设 1(3)n n nS n S +=+， ①1(1)(2)n n n S n S --=+． ②①的两边分别减去②的两边，整理得1(2)n n na n a +=+，2n ≥，所以 3224a a =，4335a a =，……1(1)(1)n n n a n a --=+，3n ≥．将以上各式左右两端分别相乘，得2(1)!(1)!6n n n a a +-=， 由（Ⅰ）并化简得2(1)(1)62n n n n n a a ++==，3n ≥． 上式对1n =，2也成立． 由题设有2114n n n b b a ++=，所以221(2)(1)n n b b n n +=++，即 1221(1)(2)n n b b n n +=++ ，n ∈*N ．令2(1)n n b x n =+，则11n n x x +=，即11n nx x +=．由11x =得1n x =，1n ≥．所以 21(1)n b n =+．即 2(1)n b n =+，1n ≥．解法三：由题设有1(3)n n nS n S +=+，n ∈*N ，所以 214S S =，3225S S =，……1(1)(2)n n n S n S --=+，2n ≥．将以上各式左右两端分别相乘，得112(1)45(2)n n S n S ⨯⨯⨯-=⨯⨯⨯+……，化简得1(1)(2)(1)(2)236n n n n n n n S a ++++==⨯，3n ≥． 由（Ⅰ），上式对1n =，2也成立．所以1(1)2n n n n n a S S -+=-=，2n ≥． 上式对1n =也成立． 以下同解法二，可得2(1)n b n =+，1n ≥．（Ⅲ）证明：1212(1)(1)(1)n aa a n n Tb b b =-+-++-… (1)222223(1)(1)n n n +=--++-+…． 当4n k =，k ∈*N 时，222222222345(42)(41)(4)(41)n T k k k k =--++-----+++…． 注意到2222(42)(41)(4)(41)324k k k k k ----+++=-，故 (1)32(12)43242n k k T k k k +=⨯+++-=⨯-… 224(44)4(4)343k k k k k n n =+-=+⨯=+．当41n k =-，k ∈*N 时， 22222(4)34(41)(1)3(1)(2)n T k k k n n n n =+⨯-+=+++-+=． 当42n k =-，k ∈*N 时， 22222(4)34(41)(4)3(2)(3)33n T k k k k n n n n =+⨯-+-=+-+=---． 当43n k =-，k ∈*N 时， 222234(41)(41)3(3)(4)(2)3n T k k k n n n n =⨯-++-=+-+++=--． 所以，2234333424134n n n k n n n k T k n n k n n n k --=-⎧⎪---=-⎪=∈⎨=-⎪⎪+=⎩*N ，，， ，，，， ， 从而3n ≥时，有22213259133312610141237113124812n n n n n T n n n n n n n⎧+<=⎪⎪⎪++<=⎪=⎨⎪<=⎪⎪⎪+<=⎩，，，，…，， ，，，…，， ，，，…，， ，，，…． 总之，当3n ≥时有22n T n<，即22n T n <．。