2012年湖南省普通高中学业水平考试数学试卷及答案

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2012年湖南省高中学业水平模拟测试---数学1.doc

2012年湖南省普通高中学业水平模拟测试（1）数学试题制卷人：唐稚欣 2012,5注意事项：1．答第I 卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在第I 卷机读卡上。

2．选择题选出答案后，必须用2B 铅笔把机读卡上对应题目的答案标号按．图示规范填涂。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

不能答在试题卷上。

一、选择题（本大题有15小题，每小题3分，共45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．设集合{}{}0,1,2,0,1M N ==，则MN =A ．{}2B ．{}0,1C ．{}0,2 D ．{}0,1,22．某几何体的三视图如下图所示，则该几何体是俯视图侧视图正视图A ．圆柱B ．圆锥C ．三棱柱D ．三棱锥 3．当输入a 的值为1，b 的值为3-时，右边程序运行的结果是 A ．1B ．2-C ．3-D ．24．函数2sin(2)6y x π=-的最小正周期是A ．4πB ．2πC ．πD ．2π 5．下列函数中，在()0,+∞上是减函数的是学校班级姓名考号----------------------------------------密-------------------------------封------------------------------线------------------------------------------INPUT a ，b a=a+b PRINT a ENDA ．1y x =B ．21y x =+C ．2xy = D ．()()00x x y x x >⎧⎪=⎨-≤⎪⎩ 6．不等式组101x y x -+≥⎧⎨≤⎩表示的平面区域是7．函数x y sin 1+=的部分图像如图所示，则该函数在[]π2,0的单调递减区间是2π π 32π 2πA ．[]0,πB ．3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C ．30,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D ．,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦8．方程320x -=的根所在的区间是A ．()2,0-B ．()0,1C ．()1,2D ．()2,3 9．已知向量a (2,1)=，b (3,)λ=，且a ⊥b ，则λ= A ．6- B ．6 C ．32 D ．32- 10．函数()2log 1y x =-的图像大致是-11OyDC yxO1-1-11OxyB A yxO1-111．不等式230x x ->的解集是A ．{}03x x ≤≤ B ．{}0,3x x x ≤≥或 C ．{}03x x << D ．{}0,3x x x <>或 12．下列几何体的下底面面积相等，高也相等，则体积最大的是DC BA13．如图，边长为2的正方形内有一内切圆．在图形上随机撒一粒黄豆，则黄豆落到圆内的概率是A ．4π B ．4πC ．44π-D ．π14．已知()3cos 5πα-=-，则cos2a =A ．1625B ．1625-C ．725D ．725-15．在某五场篮球比赛中，甲、乙两名运动员得分的茎叶图如下．下列说法正确的是A ．在这五场比赛中，甲的平均得分比乙好，且甲比乙稳定B ．在这五场比赛中，甲的平均得分比乙好，但乙比甲稳定C ．在这五场比赛中，乙的平均得分比甲好，且乙比甲稳定D ．在这五场比赛中，乙的平均得分比甲好，但甲比乙稳定二、填空题（本大题有5小题，每小题3分，共15分。

2012年高考理科数学(湖南卷)

2012年普通高等学校招生全国统一考试（湖南卷）数学（理工农医类）一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40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．设集合M={}1,0,1-，N={}2|x x x ≤，则M∩N=A ．{}0B ．{}0,1C ．{}1,1-D ．{}1,0,1- 2．命题“若4πα=，则tan 1α=”的逆否命题是A ．若4πα≠，则tan 1α≠ B ．若4πα=，则tan 1α≠C ．若tan 1α≠，则4πα≠D ．若tan 1α≠，则4πα=3．某几何体的正视图和侧视图均如图1所示，则该几何体的俯视图不可能．．．是4．设某大学的女生体重y （单位：kg ）与身高x （单位：cm ）具有线性相关关系，根据一组样本数据（x i ，y i ）（i =1，2，…，n ），用最小二乘法建立的回归方程为y =0.85x -85.71，则下列结论中不正确．．．的是 A ．y 与x 具有正的线性相关关系 B ．回归直线过样本点的中心(,)x yC ．若该大学某女生身高增加1cm ，则其体重约增加0.85kgD ．若该大学某女生身高为170cm ，则可断定其体重必为58.79kg5．已知双曲线C ：22221x y a b-=的焦距为10 ，点P （2，1）在C 的渐近线上，则C 的方程为A ．221205x y -= B ．221520x y -= C ．2218020x y -= D ．2212080x y -= 6．函数()sin cos()6f x x x π=-+的值域为A ． [ -2 ，2]B ．[C ．[-1，1 ]D ．[22-7．在△ABC 中，AB=2，AC=3，1AB BC ⋅=，则BC =A B C ． D 8．已知两条直线1l ：y m =和2l ：821y m =+ (m ＞0)，1l 与函数2|log |y x =的图像从左至右相交于点A ，B ，2l 与函数2|log |y x =的图像从左至右相交于点C ，D ．记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ，b ．当m 变化时，ba的最小值为A ．B ．C ．D ．二、填空题：本大题共8小题，考生作答7小题，每小题5分，共35分．把答案填在答题卡．．．中对应题号后的横线上．（一）选做题（请考生在第9，10，11三题中任选两题作答，如果全做，则按前两题记分） 9．在直角坐标系xOy 中，已知曲线C 1：112x t y t=+⎧⎨=-⎩ (t 为参数)与曲线C 2：sin 3cos x a y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数，0a > ) 有一个公共点在x 轴上，则a = ．10．不等式21210x x +-->的解集为．11．如图2，过点P 的直线与⊙O 相交于A ，B 两点．若PA=1，AB=2，PO=3，则⊙O 的半径等于．(二)必做题（12~16题）12．已知复数2(3)z i =+ (i 为虚数单位)，则|z|= ．13．6的二项展开式中的常数项为．（用数字作答）14．如果执行如图3所示的程序框图，输入1,3x n =-=，则输出的数S= ．15．函数()sin()f x x ωϕ=+的导函数()y f x '=的部分图像如图4所示，其中，P 为图像与y 轴的交点，A ，C 为图像与x 轴的两个交点，B 为图像的最低点．（1）若6πϕ=，点P 的坐标为（0），则ω= ；（2）若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域内随机取一点，则该点在△ABC 内的概率为．16．设2(,2)n N n N n *=∈≥，将N 个数x 1，x 2，…，x N 依次放入编号为1，2，…，N 的N 个位置，得到排列P 0=x 1x 2…x N ．将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出，并按原顺序依次放入对应的前2N 个数和后2N个位置，得到排列P 1=x 1x 3…x N-1x 2x 4…x N ，将此操作称为C 变换．将P 1分成两段，每段2N个数，并对每段作C 变换，得到P 2；当2≤i≤n -2时，将P i 分成2i 段，每段2i N个数，并对每段作C 变换，得到P i+1．例如，当N=8时，P 2=x 1x 5x 3x 7x 2x 6x 4x 8，此时x 7位于P 2中的第4个位置．（1）当N=16时，x 7位于P 2中的第个位置；（2）当N=2n （n≥8）时，x 173位于P 4中的第个位置．三、解答题：本大题共6小题，共75分。

2012年湖南卷高考数学真题

学习法+学科一对一辅导专家总部地址：长沙芙蓉区东二环一段1029铭威大厦7楼2012年普通高等学校招生全国统一考试数学（理工农医类）一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40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.设集合M={-1,0,1}，N={x|x 2≤x}，则M ∩N= A.{0} B.{0,1} C.{-1,1} D.{-1,0,0} 2.命题“若α=4π，则tan α=1”的逆否命题是 A.若α≠4π，则tan α≠1 B. 若α=4π，则tan α≠1 C. 若tan α≠1，则α≠4πD. 若tan α≠1，则α=4π3.某几何体的正视图和侧视图均如图1所示，则该几何体的俯视图不可能是4.设某大学的女生体重y （单位：kg ）与身高x （单位：cm ）具有线性相关关系，根据一组样本数据（x i ，y i ）（i=1，2，…，n ），用最小学习法+学科一对一辅导专家总部地址：长沙芙蓉区东二环一段1029铭威大厦7楼二乘法建立的回归方程为 y =0.85x-85.71，则下列结论中不正确的是 A.y 与x 具有正的线性相关关系 B.回归直线过样本点的中心（x ，y ）C.若该大学某女生身高增加1cm ，则其体重约增加0.85kgD.若该大学某女生身高为170cm ，则可断定其体重比为58.79kg5. 已知双曲线C ：22x a-22y b =1的焦距为10 ，点P （2,1）在C 的渐近线上，则C 的方程为A 220x -25y =1B 25x -220y =1C 280x -220y =1 D 220x -280y =1 6. 函数f （x ）=sinx-cos(x+6π)的值域为 A [ -2 ,2] B [-3,3] C [-1,1 ] D [-32 , 32] 7. 在△ABC 中，AB=2 AC=3 AB ²BC = A 3 B 7 C 22 D 23 8 ，已知两条直线l1 ：y=m 和 l2 ： y=821m +(m ＞0)，l1与函数y=|log2x|的图像从左至右相交于点A ，B ，l2 与函数y= y=|log2x|的图像从左至右相交于C,D 记线段AC 和BD 在X 轴上的投影长度分别为a ,b ,当m 变化时，b a的最小值为 A 162 B 82 C 84 D 44二，填空题：本大题共8小题，考生作答7小题，每小题5分，学习法+学科一对一辅导专家总部地址：长沙芙蓉区东二环一段1029铭威大厦7楼共35分，把答案填在答题卡中对应题号后的横线上（一）选做题（请考生在第9.10 11三题中人选两题作答案，如果全做，则按前两题记分）9. 在直角坐标系xOy 中，已知曲线C1：x=t+1 (t 为参数)与曲线C2 ：x=asin θY=1-2ty=3cos θ(θ为参数，a ＞0 ) 有一个公共点在X 轴上，则a 等于 ———— 10.不等式|2x+1|-2|x-1|>0的解集为_______.11.如图2，过点P 的直线与圆O 相交于A ，B 两点.若PA=1，AB=2，PO=3，则圆O 的半径等于_______(二)必做题（12~16题）12.已知复数z=（3+i ）2(i 为虚数单位)，则|z|=_____. 13.( 2x -1x)6的二项展开式中的常数项为。

2012年高考理科数学湖南卷(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（湖南卷）数学（理工农医类）本试题卷包括选择题、填空题和解答题三部分,共6页.时量120分钟.满分150分. 一、选择题：本大题共8小题,每小题5分,共40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.设集合21,0,1,{}{|}M N x x x =-=≤,则M N = ( ) A .{0} B .{0,1} C .{-1,1} D .{-1,0,1}2.命题“若π4α=,则tan 1α=”的逆否命题是( )A .若π4α≠,则tan 1α≠B .若π4α=,则tan 1α≠C .若tan 1α≠,则π4α≠D .若tan 1α≠,则π4α=3.某几何体的正视图和侧视图均如图1所示,则该几何体的俯视图不可能．．．是 ( )A B C D4.设某大学的女生体重y （单位：kg ）与身高x （单位：cm ）具有线性相关关系,根据一组样本数据(,)i i x y (1,2,,)i n =,用最小二乘法建立的回归方程为0.8585.71y x =-,则下列结论中不正确．．．的是( )A .y 与x 具有正的线性相关关系B .回归直线过样本点的中心(,)x yC .若该大学某女生身高增加1 cm ,则其体重约增加0.85 kgD .若该大学某女生身高为170 cm ,则可断定其体重必为58.79 kg5.已知双曲线2222:1x y C a b-=的焦距为10,点(2,1)P 在C 的渐近线上,则C 的方程为( )A .221205x y -=B .221520x y -=C .2218020x y -= D .2212080x y -= 6.函数π()sin cos()6f x x x =-+的值域为（）A .[]2,2- B.[ C .[]1,1- D.[227.在ABC △中,2,3AB AC ==,AB BC =1,则BC =( )ABC.D8.已知两条直线1:l y m =和28:(0)21l y m m =>+,1l 与函数2|log |y x =的图象从左至右相交于点A B ,,2l 与函数2|log |y x =的图象从左至右相交于点C D ,.记线段AC 和BD 在x轴上的投影长度分别为a ,b .当m 变化时,ba的最小值为 ( )A. B. C. D.二、填空题：本大题共8小题,考生作答7小题,每小题5分,共35分.把答案填在答题卡．．．中对应题号后的横线上.（一）选做题（请考生在第9,10,11三题中任选两题作答,如果全做,则按前两题记分）9.在直角坐标系xOy 中,已知曲线11,:12,x t C y t =+⎧⎨=-⎩（t 为参数）与曲线2sin :3cos x a C y θ,θ,=⎧⎨=⎩（θ为参数,0a >）有一个公共点在x 轴上,则a = . 10.不等式|21|2|1|0x x +-->的解集为 .11.如图2,过点P 的直线与圆⊙O 相交于A ,B 两点.若1,2,PA AB ==3PO =,则圆O 的半径等于 .12.已知复数2i)(3z =+（i 为虚数单位）,则|z |= .13.6的二项展开式中的常数项为 .（用数字作答） 14.如果执行如图3所示的程序框图,输入1,3x n =-=,则输出的数S = . 15.函数()sin()f x x ωϕ=+的导函数()y f x '=的部分图象如图4所示,其中,P 为图象与y 轴的交点,,A C 为图象与x 轴的两个交点,B 为图象的最低点. （1）若π6ϕ=,点P的坐标为,则ω= ；（2）若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域内随机取一点,则该点在ABC △内的概率为 .16.设2(,2)n N n n =∈*≥N ,将N 个数12,,,N x x x 依次放入编号为1,2,,N 的N 个位置,得到排列012N P x x x =.将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出,并按原顺序依次放入对应的前2N 和后2N个位置,得到排列113124N N P x x x x x x -=,将此操作称为C 变换.将1P 分成两段,每段2N个数,并对每段作C 变换,得到2P ；当22i n -≤≤时,将i P 分成2i 段,每段2i N个数,并对每段作C 变换,得到1i P +.例如,当8N =时,215372648P x x x x x x x x =,此时7x 位于2P 中的第4个位置.（1）当16N =时,7x 位于2P 中的第个位置；（2）当2(8)n N n =≥时,173x 位于4P 中的第个位置.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. 17.（本小题满分12分）某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如下表所示.--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无------------------------------------姓名________________ 准考证号_____________已知这100位顾客中一次购物量超过8件的顾客占55%.（Ⅰ）确定,x y 的值,并求顾客一次购物的结算时间X 的分布列与数学期望；（Ⅱ）若某顾客到达收银台时前面恰有2位顾客需结算,且各顾客的结算相互独立,求该顾客结算前的等候时间不超过．．．2.5分钟的概率. （注：将频率视为概率）18.（本小题满分12分）如图5,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,4,3,5,AB BC AD ===90,DAB ABC E ∠=∠=是CD 的中点.（Ⅰ）证明：CD ⊥平面PAE ；（Ⅱ）若直线PB 与平面PAE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等,求四棱锥P ABCD -的体积.19.（本小题满分12分）已知数列{}n a 的各项均为正数,记()A n =12n a a a +++,()B n =231n a a a ++++,()C n =342n a a a ++++,=1,2,n .（Ⅰ）若121,5a a ==,且对任意n ∈N*,三个数(),(),()A n B n C n 组成等差数列,求数列{}n a 的通项公式；（Ⅱ）证明：数列{}n a 是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意n ∈N*,三个数(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列.20.（本小题满分13分）某企业接到生产3 000台某产品的A ,B ,C 三种部件的订单,每台产品需要这三种部件的数量分别为2,2,1（单位：件）.已知每个工人每天可生产A 部件6 件,或B 部件3 件,或C 部件2件.该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件,生产B 部件的人数与生产A 部件的人数成正比,比例系数为k （k 为正整数）.（Ⅰ）设生产A 部件的人数为x ,分别写出完成A ,B ,C 三种部件生产需要的时间；（Ⅱ）假设这三种部件的生产同时开工,试确定正整数k 的值,使完成订单任务的时间最短,并给出时间最短时具体的人数分组方案.21.（本小题满分13分）在直角坐标系xOy 中,曲线1C 上的点均在222:(5)9C x y -+=外,且对1C 上任意一点,M M 到直线2x =-的距离等于该点与圆2C 上点的距离的最小值.（Ⅰ）求曲线1C 的方程；（Ⅱ）设000(,)(3)P x y y ≠±为圆2C 外一点,过P 作圆2C 的两条切线,分别与曲线1C 相交于点,A B 和,C D .证明：当P 在直线4x =-上运动时,四点,,,A B C D 的纵坐标之积为定值.22.（本小题满分13分）已知函数()e axf x x =-,其中0a ≠.（Ⅰ）若对一切x ∈R ,()1f x ≥恒成立,求a 的取值集合；（Ⅱ）在函数()f x 的图象上取定两点112212(,()),(,())()A x f x B x f x x x <,记直线AB 的斜率为k .问：是否存在012(,)x x x ∈,使0()f x k '>成立？若存在,求0x 的取值范围；若不存在,请说明理由.2012年普通高等学校招生全国统一考试（湖南卷）数学（理工农医类）一、选择题CBDPE图5A1.【答案】B 【解析】{0,1}N =，{1,0,1}M =-，{0,1}M N ∴=．【提示】先求出{0,1}N =，再利用交集定义得出MN ．【考点】集合的基本运算（交集） 2.【答案】C【解析】因为“若p ，则q ”的逆否命题为“若p ⌝，则q ⌝”，所以“若π4α=，则t a n 1α=”的逆否命题是“若tan 1,α≠则π4α≠”．【提示】根据命题“若p ，则q ”的逆否命题为“若p ⌝，则q ⌝”，即可求它的逆否命题．【考点】四种命题及其之间的关系 3.【答案】D【解析】本题是组合体的三视图问题，由几何体的正视图和侧视图均如图所示知，原图下面图为圆柱或直四棱柱，上面是圆柱或直四棱柱或下底是直角的三棱柱，A ，B ，C ，都可能是该几何体的俯视图，D 不可能是该几何体的俯视图，因为它的正视图上面应为如图的矩形．【提示】根据已知的平面图形的正视图和侧视图，即可求出它的俯视图．【考点】平面图形的直观图与三视图 4.【答案】D【解析】由回归方程为0.85571ˆ8.x y-=知y 随x 的增大而增大，所以y 与x 具有正的线性相关关系，由最小二乘法建立的回归方程的过程知ˆ()ybx a bx y bx a y bx =+=+-=-，所以回归直线过样本点的中心(,)x y ，利用回归方程可以预测估计总体，所以D 不正确．【提示】根据两变量之间的回归方程，即可判断两者之间的关系．【考点】线性回归分析 5.【答案】A【解析】设双曲线22221x a C yb -=:的半焦距为c ，则210c =，5c =，又C 的渐近线为by x a=±，点P （2，1）在C 的渐近线上，12ba∴=⨯，即2a b =，又222c a b =+，a ∴=b =C ∴的方程为221205x y -=．【提示】根据给出的双曲线的焦距及其渐近线上一点，即可求出双曲线的标准方程．【考点】双曲线的标准方程 6.【答案】B【解析】π1π()sin cos sin sin 626f x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， πsin [1,1]6x ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭，()f x ∴值域为[．【提示】根据给出的三角函数表达式，结合两角差的正弦即可求出其值域．【考点】两角差的正弦，三角函数的值域 7.【答案】A【解析】由图知，||||cos(π)2||(cos )1AB BC AB BC B BC B =-=⨯⨯-=，1cos 2B BC∴=-，又由余弦定理知222cos 2AB BC AC B AB BC +-=，解得BC =．【提示】根据给出的三角形两边及数量积，结合数量积运算及余弦定理即可求解另一边．【考点】平面向量的数量积运算，余弦定理8.【答案】B【解析】在同一坐标系中作出y m =，8(0)21y m m =>+，2|log |y x =图象如图，由2|log |x m =，得12m x -=，22mx =，由28|log |21x m =+，得82132m x -+=，82142m x +=，依照题意得82122mm a --+=-，82122m mb +=-，8218218218212222222m m mm mm m m b a++++--+-===-，8141114312122222m m m m +=++-≥-=++，minb a ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭【提示】根据给出的三个函数表达式，画出函数图象，结合图象与不等式即可判断b a最小值．【考点】函数图象的应用，基本不等式二、填空题 9.【答案】32【解析】曲线1112x t C y t=+⎧⎨=-⎩：，直角坐标方程为32y x =-，与x 轴交点为3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭；曲线2sin 3cos x a C y θθ=⎧⎨=⎩：，直角坐标方程为22219x y a +=，其与x 轴交点为(,0)a -，(,0)a ，由0a >，曲线1C 与曲线2C有一个公共点在x 轴上，知32a =．【提示】根据给出的两条直线的参数方程与极坐标方程，分别转化成直角坐标方程，根据题意设交点求解．【考点】参数方程与普通方程的转化，极坐标方程与普通方程的转化10.【答案】14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭【解析】令()|21|2|1|f x x x =+--，则由13,()21()41,(1)23,(1)x f x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=--≤≤⎨⎪>⎪⎪⎩，得()0f x >的解集为14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭．【提示】设函数表达式，求其等价的分段函数，再分段求其大于零时的解集即可．【考点】绝对值不等式 11.【解析】设PO 交圆O 于C ，D ，如图，设圆的半径为r ，由割线定理知PA PB PC PD =，即1(12)(3)(3)r r ⨯+=-+，r ∴=．【提示】根据给出的线段长，由切割线定理PA PB PC PD =，即可求出圆的半径．【考点】切割线定理 12.【答案】10【解析】22(3i)96i i 86i z =+=++=+，||10z ==．【提示】根据给出的复数表达式，进行四则运算，即可求出其模．【考点】复数代数形式的四则运算 13.【答案】160-【解析】6⎛ ⎝的展开式项公式是6631662(1)rr r r r r rr T C C x ---+⎛==- ⎝，由题意知30r -=，3r =，所以二项展开式中的常数项为333462(1)160T C =-=-．【提示】根据给出的二项式，即可求出其展开式的常数项．【考点】二项式定理 14.【答案】4-【解析】输入1x =-，3n =，执行过程如下：2i =，6233S =-++=-；1i =，3(1)115S =--++=；0i =，5(1)014S =-++=-，所以输出的是4-．【提示】根据程序框图的逻辑关系，并根据程序框图即可求出S 的值．【考点】循环结构的程序框图 15.【答案】3π4【解析】①()cos()y f x x ωωϕ'==+，当π6ϕ=，点P的坐标为⎛ ⎝⎭时，πcos 6ω= 3ω∴=；②由图知2ππ22T AC ωω===，1π22ABC S AC ω==△，设A ，B 的横坐标分别为a ，b ，设曲线段弧ABC 与x 轴所围成的区域的面积为S ，则()()sin()sin()2bbaaS f x dx f x a b ωϕωϕ'===+-+=⎰，由几何概型知该点在△ABC 内的概率为π2π24ABC S P S ===△．【提示】根据给出的函数导数的图象判断ω的大小，由定积分求面积，并结合概率求解即可．【考点】函数图象的应用，定积分的几何意义，几何概型 16.【答案】643211n -⨯+【解析】①当16N =时，0123456P x x x x x x x =…，可设为(1,2,3,4,5,6,…，113571524616P x x x x x x x x x =……，即为(1,3,5……，2159133711152616P x x x x x x x x x x x =…，即(1,5,9,13,3,7,11,15,2,6,,16)…，7x 位于2P 中的第6个位置；②方法同①，归纳推理知173x 位于4P 中的第43211n -⨯+个位置．【提示】根据题意归纳推理求解即可．【考点】归纳推理三、解答题17.【答案】（Ⅰ）由已知，得251055y ++=，35x y +=，所以15x =，20y =，该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体，所以收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量随机样本，将频率视为概率，得：153(1)10020P X ===， 303( 1.5)10010P X ===，251(2)1004P X ===，X 的数学期望为()1 1.52 2.53 1.920104510E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=；（Ⅱ）记A 为事件“该顾客结算前的等候时间不超过2．5分钟”，(1,2)i X i =为该顾客前面第i位顾客的结算时间，则121212()(11)(1 1.5)( 1.51)P A P X X P X X P X X ===+==+==且且且，由于顾客的结算相互独立，且1X ，2X 的分布列都与X 的分布列相同，所以121212()(1)1)(1)( 1.5)( 1.5)(1)P A P X P X P X P X PX P X ==⨯=+=⨯=+=⨯=(333333920202010102080=⨯+⨯+⨯=．故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为980．【提示】根据给出的数据求分布列与期望，判断事件之间互斥关系，从而求得对立事件的概率即可．【考点】用样本数字特征估计总体数字特征，对立事件的概率18.【答案】（Ⅰ）如图，连接AC ，由4AB =，3BC =，90ABC ∠=，得5AC =，又5AD =，E 是CD 的中点，所以CD AE ⊥，PA ⊥平面ABCD ，CD ⊂平面ABCD ，所以PA CD ⊥，而PA ，AE 是平面PAE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面PAE ；（Ⅱ）过点B 作BG CD ∥，分别与AE ，AD 相交于F ，G 连结PF ，由（Ⅰ）CD ⊥平面PAE 知，BG ⊥平面PAE ，于是BPF ∠为直线PB 与平面PAE 所成的角，且BG AE ⊥，由PA ⊥平面ABCD 知，PBA ∠为直线PB 与平面ABCD 所成的角，4AB =，2AG =，BG AF ⊥由题意，知PBA BPF ∠=∠，因为sin PA PBA PB ∠=，sin BFBPF PB∠=，所以PA BF =，由90DAB ABC ∠=∠=，知，AD BC ∥，又BG CD ∥，所以四边形BCDG 是平行四边形，故3GD BC ==，于是2AG =，在Rt BAG △中，4AB =，2AG =，BG AF ⊥，所以BG =，2AB BF BG ===于是PA BF ==，又梯形ABCD 的面积为1(53)4162S =⨯+⨯=，所以四棱锥P ABCD -的体积为111633V S PA =⨯⨯=⨯=【解析二】如图，以A 为坐标原点，AB ，AD ，AP 所在直线分别为x 轴，y 轴，z 轴建立空间直角坐标系，设PA h =，则相关的各点坐标为：(0,0,0)A ，(4,0,0)B ，(4,3,0)C ，(0,5,0)D ，(2,4,0)E ，(0,0,)P h ；（Ⅰ）易知(4,2,0)CD =-，(2,4,0)AE =，(0,0,)AP h =，8800CD AE =-++=，0CD AP =，所以CD AE ⊥，CD AP ⊥，而AP ，AE 是平面PAE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面PAE ；（Ⅱ）由题设和（Ⅰ）知，CD ，AP 分别是平面PAE ，平面ABCD 的法向量，而PB 与平面PAE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等，所以cos ,cos ,CD PB PA PB <>=<>，即||||||||C D P BP A P BC D P B P A P B =，由（Ⅰ）知，(4,2,0)CD =-，(0,0,)AP h=-由(4,0,)PB h =-，故2216516h hh++，解得5h =，又梯形ABCD 的面积为1(53)4162S =⨯+⨯=，所以四棱锥P ABCD -的体积为1112851633V S PA =⨯⨯=⨯=【提示】根据定理判定线面垂直；找出四棱锥的高求其体积．【考点】直线与平面垂直的判定，四棱锥的体积19.【答案】（Ⅰ）对任意n *∈N ，三个数()A n ，()B n ，()C n 是等差数列，所以()()()()B n A n C n B n -=-，即1122n n a a a a ++-=-，亦即21214n n a a a a +--=-=，故数列{}n a 是首项为1，公差为4的等差数列，于是1(1)443n a n n =+-⨯=-；（Ⅱ）①必要性：若数列{}n a 是公比为q 的等比数列，则对任意n *∈N ，有1n n a a q +=，由0n a >知，()A n ，()B n ，()C n 均大于0，于是231121212()()()n n n na a a q a a a B n q A n a a a a a a +++++++===++++++…………， 342231231231()()()n n n n a a a q a a a C n q B n a a a a a a ++++++++++===++++++…………，即()()()()B nC n q A n B n ==，所以三个数()A n ，()B n ，()C n 组成公比为q 的等比数列；②充分性：若对于任意n *∈N ，三个数()A n ，()B n ，()C n 组成公比为q 的等比数列，则()()B n qA n =，()()C n qB n =，于是()()[()()]C n B n q B n A n -=-，得2211()n n a a q a a ++-=-，即2121n n a qa a a ++-=-，由1n =有(1)(1)B qA =，即21a qa =，从而210n n a qa ++-=，因为0n a >，所以2211n n a a q a a ++==，故数列{}n a 是首项为1a ，公比为q 的等比数列．综上所述，数列{}n a 是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意n *∈N ，三个数()A n ，()B n ，()C n 组成公比为q 的等比数列．【提示】根据给出的三个关系式，根据三者之间的关系结合等差、等比性质求解即可．【考点】等差数列的通项公式，等比数列的性质20.【答案】（Ⅰ）设完成A ，B ，C 三种部件的生产任务需要的时间（单位：天）分别为1()T x ，2()T x ，3()T x 由题设有1230001000()6T x x x ⨯==，22000()T x kx=，31500()200(1)T x k x =-+，其中x ，kx ，200(1)k x -+均为1到200之间的正整数；（Ⅱ）完成订单任务的时间为{}123()max (),(),()f x T x T x T x =，其定义域为2000,1x x x k *⎧⎫<<∈⎨⎬+⎩⎭N ，易知，1()T x ，2()T x 为减函数，3()T x 为增函数，注意到212()()T x T x k=，于是：①当2k =时，12()()T x T x =，此时{}1310001500()max (),()max ,2003f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭，由函数1()T x ，3()T x 的单调性知，当100015002003x x=-时()f x 取得最小值，解得4009x =，由于40044459<<，而1250(44)(44)11f T ==，3300(45)(45)13f T ==，(44)(45)f f <，故当44x =时完成订单任务的时间最短，且最短时间为250(44)11f =；②当2k >时，12()()T x T x >，由于k 为正整数，故3k ≥，此时375()50T x x=-，{}1()max (),()x T x T x ϕ=易知()T x 为增函数，则{}{}1311000375()max (),()max (),()()max ,50f x T x T x T x T x x x x ϕ⎧⎫=≥==⎨⎬-⎩⎭，由函数1()T x ，()T x 的单调性知，当100037550x x =-时()x ϕ取得最小值，解得40011x =，由于400363711<<而1250250(36)(36)911T ϕ==>，375250(37)(37)1311T ϕ==>，此时完成订单任务的最短时间大于25011；③当2k <时，12()()T x T x <，由于k 为正整数，故1k =，此时{}232000750()max (),()max ,100f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭，由函数2()T x ，3()T x 的单调性知，当2000750100x x =-时()f x 取得最小值，解得80011x =，类似①的讨论，此时完成订单任务的最短时间为2509，大于25011．综上所述，当2k =时完成订单任务的时间最短，此时生产A ，B ，C 三种部件的人数分别为44，88，68．【提示】根据题意建立模型，判断单调性求最值即可．【考点】分段函数模型，函数单调性的判断，利用函数单调性求最值21.【答案】（Ⅰ）解法一：设M 的坐标为(,)x y，由已知得|2|3x +，易知圆2C 上的点位于直线2x =-的右侧，于是20x +>，5x =+，化简得曲线1C 的方程为220y x =；解法二：由题设知，曲线1C 上任意一点M 到圆心2C (5,0)的距离等于它到直线5x =-的距离，因此，曲线1C 是以(5,0)为焦点，直线5x =-为准线的抛物线，故其方程为220y x =；（Ⅱ）当点P 在直线4x =-上运动时，P 的坐标为0(4,)y -，又03y ≠±，则过P 且与圆2C 相切得直线的斜率k 存在且不为0，每条切线都与抛物线有两个交点，切线方程为0(4)y y k x -=+，即040kx y y k -++=，于是3=，整理得2200721890k y k y ++-=①，设过P 所作的两条切线PA ，PC 的斜率分别为1k ，2k ，则1y ，2y 是方程①的两个实根，故001218724y y k k +=-=-②，由10124020k x y y k y x -++=⎧⎨=⎩，得21012020(4)0k y y y k -++=③，设四点A ，B ，C ，D 的纵坐标分别为1y ，2y ，3y ，4y ，则1k ，2k 是方程③的两个实根，所以0112120(4)y k y y k +=④，同理可得0234220(4)y k y y k +=⑤，于是由②，④，⑤三式，得0102123412400(4)(4)y k y k y y y y k k ++= 2012012124004()16y k k y k k k k ⎡⎤+++⎣⎦=2201212400166400y y k k k k ⎡⎤-+⎣⎦==．所以，当P 在直线4x =-上运动时，四点A ，B ，C ，D 的纵坐标之积为定值6400．【提示】根据给出的圆的方程及两曲线之间的关系，联立方程由韦达定理即可求解．【考点】曲线与方程，直线与曲线的位置关系 22.【答案】（Ⅰ）{1}（Ⅱ）0x 的取值范围为212211e e ln,()ax ax x a a x x ⎡⎤-⎢⎥-⎣⎦【解析】（Ⅰ）若0a <，则对一切0x >，()f x e 1ax x =-<，这与题设矛盾，又0a ≠，故0a >，而()e 1ax f x a '=-，令()0f x '=，得11lnx aa =，当11ln x a a<时，()0f x '<，()f x 单调递减；当11ln x a a >时，()0f x '>，()f x 单调递增．故当11ln x a a=时，()f x 取最小值11111ln ln f a a a a a⎛⎫=- ⎪⎝⎭，于是对一切x ∈R ，()1f x ≥恒成立，当且仅当111ln 1a a a-≥，令()ln g t t t t =-，则()ln g t t '=-，当01t <<时，()0g t '>，()g t 单调递增；当1t >时，()0g t '<，()g t 单调递减．故当1t =时，()g t 取最大值(1)1g =，因此，当且仅当11a=即1a =时，a 的取值集合为{1}；（Ⅱ）由题意知，21212121()()e e 1ax ax f x f x k x x x x --==---，令2121e e ()()e ax ax axx f x k a x x ϕ-'=-=--，则121()12121e ()[e ()1]ax a x x x a x x x x ϕ-=-----，212()21221e ()[e ()1]ax a x x x a x x x x ϕ-=----，令()e 1tF t t =--，则()e 1tF t '=-．当0t <时，()0F t '<，()F t 单调递减；当0t >时，()0F t '>，()F t 单调递增．故当0t =，()(0)0F t F >=，即e 10t t -->，从而21()21e()10a x x a x x ---->，12()12e()10a x x a x x ---->，又121e 0ax x x >-，221e 0ax x x >-，所以1()0x ϕ<，2()0x ϕ>，因为函数()y x ϕ=在区间12[,]x x 上的图象是连续不断的一条曲线，所以存在012(,)x x x ∈使0()0x ϕ=，2()e 0axx a ϕ'=>，()x ϕ单调递增，故这样的c 是唯一的，且21211e e ln ()ax ax c a a x x -=-，故当且仅当212211e e ln ,()ax ax x x a a x x ⎡⎤-∈⎢⎥-⎣⎦时，0()f x k '>．综上所述，存在012(,)x x x ∈使0()f x k '>成立，且0x 的取值范围为212211e e ln ,()ax ax x a a x x ⎡⎤-⎢⎥-⎣⎦．【提示】给出函数解析式，利用导数判断函数单调性求参数的取值范围；利用导数判断段单调性并求不等式．【考点】利用导数判断或求函数的单调区间，利用导数解决不等式问题。

2012年高考数学(理科)试卷湖南卷(含答案)最完美最高清word版

2012年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(湖南卷)一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40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．设集合M ＝{－1,0,1}，N ＝{x |x 2≤x }，则M ∩N 等于( ) A ．{0} B ．{0,1} C ．{－1,1} D ．{－1,0,1}2．命题“若π4α=，则tan α＝1”的逆否命题是( ) A ．若π4α≠，则tan α≠1 B ．若π4α=，则tan α≠1C ．若tan α≠1，则π4α≠D ．若tan α≠1，则π4α=3．某几何体的正视图和侧视图均如图所示，则该几何体的俯视图不可能是()4．设某大学的女生体重y (单位：kg)与身高x (单位：cm)具有线性相关关系，根据一组样本数据(x i ，y i )(i ＝1，2，…，n )，用最小二乘法建立的回归方程为0.8585.71y x =-，则下列结论中不正确的是( ) A ．y 与x 具有正的线性相关关系B ．回归直线过样本点的中心(,)x yC ．若该大学某女生身高增加1 cm ，则其体重约增加0.85 kgD ．若该大学某女生身高为170 cm ，则可断定其体重必为58.79 kg5．已知双曲线C ：22221x y a b-=的焦距为10，点P (2,1)在C 的渐近线上，则C 的方程为( )A ．221205x y -= B ．221520x y -= C ．2218020x y -= D ．2212080x y -= 6．函数f (x )＝sin x －cos(x ＋π6)的值域为( )A ．[－2,2] B．[C ．[－1,1] D．[ 7．在△ABC 中，AB ＝2，AC ＝3，1AB BC ⋅=，则BC 等于( ) ABC． D8．已知两条直线l 1：y ＝m 和l 2：821y m =+(m ＞0)，l 1与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点A ，B ，l 2与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点C ，D ．记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ，b ，当m 变化时，ba的最小值为( ) A． B． C． D．二、填空题：本大题共8小题，考生作答7小题，每小题5分，共35分．把答案填在答题卡中对应题号后的横线上．(一)选做题(请考生在第9,10,11三题中任选两题作答，如果全做，则按前两题记分)9．在直角坐标系xOy 中，已知曲线C 1：112x t y t =+⎧⎨=-⎩，(t 为参数)与曲线C 2：sin 3cos x a y θθ=⎧⎨=⎩，(θ为参数，a ＞0)有一个公共点在x 轴上，则a ＝________.10．不等式|2x ＋1|－2|x －1|＞0的解集为__________________．11．如图，过点P 的直线与O 相交于A ，B 两点，若P A ＝1，AB ＝2，PO ＝3，则O 的半径等于________．(二)必做题(12～16题)12．已知复数z ＝(3＋i)2(i 为虚数单位)，则|z |＝________.13．6的二项展开式中的常数项为________．(用数字作答) 14．如果执行如图所示的程序框图，输入x ＝－1，n ＝3，则输出的数S ＝________.理图15．函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)的导函数y ＝f ′(x )的部分图象如图所示，其中，P 为图象与y 轴的交点，A ，C 为图象与x 轴的两个交点，B 为图象的最低点．(1)若π6ϕ=，点P 的坐标为(0，2)，则ω＝________；(2)若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域内随机取一点，则该点在△ABC 内的概率为________．16．设N ＝2n (n ∈N *，n ≥2)，将N 个数x 1，x 2，…，x N 依次放入编号为1,2，…，N 的N 个位置，得到排列P 0＝x 1x 2…x N .将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出，并按原顺序依次放入对应的前2N 和后2N 个位置，得到排列P 1＝x 1x 3…x N －1x 2x 4…x N ，将此操作称为C 变换．将P 1分成两段，每段2N个数，并对每段作C 变换，得到P 2；当2≤i ≤n －2时，将P i 分成2i 段，每段2iN个数，并对每段作C 变换，得到P i ＋1.例如，当N ＝8时，P 2＝x 1x 5x 3x 7x 2x 6x 4x 8，此时x 7位于P 2中的第4个位置．(1)当N ＝16时，x 7位于P 2中的第________个位置；(2)当N ＝2n (n ≥8)时，x 173位于P 4中的第________个位置．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．17．某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息，安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的已知这100(1)确定x ，y 的值，并求顾客一次购物的结算时间X 的分布列与数学期望；(2)若某顾客到达收银台时前面恰有2位顾客需结算，且各顾客的结算相互独立，求该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率．18．如图，在四棱锥P －ABCD 中，P A ⊥平面ABCD ，AB ＝4，BC ＝3，AD ＝5，∠DAB ＝∠ABC ＝90°，E 是CD 的中点．(1)证明：CD ⊥平面P AE ；(2)若直线PB 与平面P AE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等，求四棱锥P －ABCD 的体积．19．已知数列{a n }的各项均为正数，记A (n )＝a 1＋a 2＋…＋a n ，B (n )＝a 2＋a 3＋…＋a n ＋1，C (n )＝a 3＋a 4＋…＋a n ＋2，n ＝1,2，….(1)若a 1＝1，a 2＝5，且对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成等差数列，求数列{a n }的通项公式； (2)证明：数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成公比为q 的等比数列．20．某企业接到生产3 000台某产品的A ，B ，C 三种部件的订单，每台产品需要这三种部件的数量分别为2,2,1(单位：件)．已知每个工人每天可生产A 部件6件，或B 部件3件，或C 部件2件．该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件，生产B 部件的人数与生产A 部件的人数成正比，比例系数为k (k 为正整数)．(1)设生产A 部件的人数为x ，分别写出完成A ，B ，C 三种部件生产需要的时间；(2)假设这三种部件的生产同时开工，试确定正整数k 的值，使完成订单任务的时间最短，并给出时间最短时具体的人数分组方案．21．在直角坐标系xOy 中，曲线C 1上的点均在圆C 2：(x －5)2＋y 2＝9外，且对C 1上任意一点M ，M 到直线x ＝－2的距离等于该点与圆C 2上点的距离的最小值．(1)求曲线C 1的方程；(2)设P (x 0，y 0)(y 0≠±3)为圆C 2外一点，过P 作圆C 2的两条切线，分别与曲线C 1相交于点A ，B 和C ，D ．证明：当P 在直线x ＝－4上运动时，四点A ，B ，C ，D 的纵坐标之积为定值．22．已知函数f (x )＝e ax －x ，其中a ≠0.(1)若对一切x ∈R ，f (x )≥1恒成立，求a 的取值集合； (2)在函数f (x )的图象上取定两点A (x 1，f (x 1))，B (x 2，f (x 2))(x 1＜x 2)，记直线AB 的斜率为k .问：是否存在x 0∈(x 1，x 2)，使f ′(x 0)＞k 成立？若存在，求x 0的取值范围；若不存在，请说明理由．1． B 由N ＝{x |x 2≤x }，得x 2－x ≤0⇒x (x －1)≤0，解得0≤x ≤1.又∵M ＝{－1,0,1}， ∴M ∩N ＝{0,1}． 2． C 命题“若π4α=，则tan α＝1”的逆否命题是“若tan α≠1，则π4α≠”．3． D 若为D 项，则主视图如图所示，故不可能是D 项．4． D D 项中，若该大学某女生身高为170 cm ，则其体重约为：0.85×170－85.71＝ 58．79(kg)．故D 项不正确． 5． A 由2c ＝10，得c ＝5， ∵点P (2,1)在直线by x a=上， ∴21ba=.又∵a 2＋b 2＝25，∴a 2＝20，b 2＝5. 故C 的方程为221205x y -=.6． B f (x )＝sin x －cos(x ＋π6)＝31sin sin )2x x x -- ＝33sin 2x x 313(cos )2x x - π3sin()[3,3]6x -∈．故选B 项．7． A ∵||||cos(π)2||(cos )1AB BC AB BC B BC B ⋅=⋅-=⋅-=，∴1cos 2||B BC =-. 又∵222||||||cos 2||||AB BC AC B AB BC +-=⋅ ＝24||9122||2||BC BC BC +-=-⨯⨯ ， ∴2||=3BC .∴|3BC BC=.8． B 由题意作出如下的示意图．由图知a ＝|x A －x C |，b ＝|x D －x B |，又∵x A ·x B ＝1，x C ·x D ＝1，∴11||1||||C A A C A C x x b a x x x x -==-.y A ＋y C ＝－log 2x A －log 2x C＝－log 2x A x C ＝8218172122122m m m m ++=+-≥++，当且仅当218221m m +=+，即32m =时取等号．由－log 2x A x C ≥72，得log 2x A x C ≤72-，即0＜x A x C ≤722-从而72122||A C b a x x =≥= 当32m =时，ba 取得最小值82B 项．9．答案：32解析：∵C 1：1,12,x t y t =+⎧⎨=-⎩∴C 1的方程为2x ＋y －3＝0.∵C 2：sin ,3cos ,x a y θθ=⎧⎨=⎩∴C 2的方程为22219x y a +=. ∵C 1与C 2有一个公共点在x 轴上，且a ＞0， ∴C 1与x 轴的交点(32，0)在C 2上，代入解得32a =. 10．答案：{x |x ＞14} 解析：对于不等式|2x ＋1|－2|x －1|＞0，分三种情况讨论： 1°，当12x <-时，－2x －1－2(－x ＋1)＞0，即－3＞0，故x 不存在； 2°，当112x -≤≤时，2x ＋1－2(－x ＋1)＞0，即114x <≤； 3°，当x ＞1时，2x ＋1－2(x －1)＞0,3＞0，故x ＞1. 综上可知，14x >，不等式的解集是14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭．11．解析：过P 作圆的切线PC 切圆于C 点，连结OC ．∵PC 2=P A ·PB =1×3=3，∴PC =.在Rt △POC中，OC ==.12．答案：10解析：∵z ＝(3＋i)2，∴|z |＝32＋12＝10. 13．答案：－160解析：6的通项为616C (rr r r T -+=- ＝(－1)r 6C r26－r x 3－r .当3－r ＝0时，r ＝3. 故(－1)336C26－3＝－36C23＝－160.14．答案：－4解析：输入x ＝－1，n ＝3.i ＝3－1＝2，S ＝6×(－1)＋2＋1＝－3； i ＝2－1＝1，S ＝(－3)×(－1)＋1＋1＝5； i ＝1－1＝0，S ＝5×(－1)＋0＋1＝－4； i ＝0－1＝－1，－1＜0，输出S ＝－4.15．答案：(1)3 (2)π4 f (x )＝sin(ωx ＋φ)，f ′(x )＝ωcos(ωx ＋φ)．解析：(1)π6ϕ=时，f ′(x )＝ωcos(ωx ＋π6)．∵'(0)f =，即πcos 6ω=∴ω＝3.(2)当ωx ＋φ＝π2时，π2x ϕω-=；当ωx ＋φ＝3π2时，3π2x ϕω-=.由几何概型可知，该点在△ABC 内的概率为3π2π212π11||||||||2223π2[0cos()]sin()π2AC P x x ϕωϕωωωωϕωωϕωωϕϕω--⨯⨯⋅⋅==--+-+-⎰＝π23ππ22sin()sin()ϕϕωϕωϕωω---⋅++⋅+＝π23ππsin()sin()22-+＝ππ2114=+. 16．答案：(1)6 (2)3×2n －4＋11解析：(1)由题意知，当N ＝16时，P 0＝x 1x 2x 3x 4x 5…x 16，P 1＝x 1x 3x 5…x 15x 2x 4…x 16，则 P 2＝x 1x 5x 9x 13x 3x 7x 11x 15x 2x 6x 10x 14x 4x 8x 12x 16，此时x 7位于P 2中的第6个位置．(2)方法同(1)，归纳推理知x 173位于P 4中的第3×2n －4＋11个位置．17．解：(1)由已知得25＋y ＋10＝55，x ＋30＝45，所以x ＝15，y ＝20，该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体，所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量为100的简单随机样本．将频率视为概率得153(1)10020P X ===，303( 1.5)30010P X ===，251(2)1004P X ===，201( 2.5)1005P X ===，101(3)10010P X ===.X 的分布列为X 的数学期望为()3311111.52 2.531.920104510E X ⨯⨯⨯⨯⨯＝＋＋＋＋＝. (2)记A 为事件“该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟”，X i (i ＝1,2)为该顾客前面第i 位顾客的结算时间，则P (A )＝P (X 1＝1且X 2＝1)＋P (X 1＝1且X 2＝1.5)＋P (X 1＝1.5且X 2＝1)．由于各顾客的结算相互独立，且X 1，X 2的分布列都与X 的分布列相同，所以 P (A )＝P (X 1＝1)×P (X 2＝1)＋P (X 1＝1)×P (X 2＝1.5)＋P (X 1＝1.5)×P (X 2＝1)＝333333920202010102080⨯+⨯+⨯=. 故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为980.18．解：解法一：(1)如图所示，连接AC ．由AB =4，BC =3，∠ABC =90°得AC =5.又AD =5，E 是CD 的中点，所以CD ⊥AE .因为P A ⊥平面ABCD ，CD 平面ABCD ，所以P A ⊥CD ．而P A ，AE 是平面P AE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面P AE .(2)过点B 作BG ∥CD ，分别与AE ，AD 相交于点F ，G ，连结PF .由(1)CD ⊥平面P AE 知，BG ⊥平面P AE .于是∠BPF 为直线PB 与平面P AE 所成的角，且BG ⊥AE . 由P A ⊥平面ABCD 知，∠PBA为直线PB 与平面ABCD 所成的角．由题意∠PBA ＝∠BPF ，因为sin ∠PBA ＝PA PB，sin ∠BPF ＝BF PB ，所以P A ＝BF .由∠DAB ＝∠ABC ＝90°知，AD ∥BC ．又BG ∥CD ，所以四边形BCDG 是平行四边形．故GD ＝BC ＝3，于是AG ＝2.在Rt △BAG 中，AB ＝4，AG ＝2，BG ⊥AF ，所以BG ==2AB BF BG ===.于是P A ＝BF . 又梯形ABCD 的面积为S ＝12×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P －ABCD 的体积为 111633V S PA =⨯⨯=⨯=解法二：如图所示，以A 为坐标原点，AB ，AD ，AP 所在直线分别为x 轴，y 轴，z 轴建立空间直角坐标系．设P A ＝h ，则相关各点的坐标为：A (0,0,0)，B (4,0,0)，C (4,3,0)，D (0,5,0)，E (2,4,0)，P (0,0，h )．(1)易知CD ＝(－4,2,0)，AE ＝(2,4,0)，AP＝(0,0，h )．因为CD AE ⋅ ＝－8＋8＋0＝0，CD AP ⋅＝0，所以CD ⊥AE ，CD ⊥AP ，而AP ，AE 是平面P AE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面P AE .(2)由题设和(1)知，CD ，PA分别是平面P AE ，平面ABCD 的法向量．而PB 与平面P AE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等，所以|cos ,||cos ,|CD PB PA PB = ，即CD PB PA PB CD PB PA PB⋅⋅=⋅⋅.由(1)知，CD ＝(－4,2,0)，PA＝(0,0，－h )．又PB＝(4,0，－h )，故2=.解得5h =.又梯形ABCD 的面积为S ＝12×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P －ABCD 的体积为111633V S PA =⨯⨯=⨯=19．解：(1)对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )是等差数列，所以 B (n )－A (n )＝C (n )－B (n )，即a n ＋1－a 1＝a n ＋2－a 2，亦即a n ＋2－a n ＋1＝a 2－a 1＝4. 故数列{a n } 是首项为1，公差为4的等差数列．于是a n ＝1＋(n －1)×4＝4n －3.(2)①必要性：若数列{a n }是公比为q 的等比数列，则对任意n ∈N *，有a n ＋1＝a n q .由a n ＞0知，A (n )，B (n )，C (n )均大于0，于是231121212()()()n n n na a a q a a a B n q A n a a a a a a +++++++===++++++…………， 342231231231()()()n n n n a a a q a a a C n q B n a a a a a a ++++++++++===++++++…………，即()()()()B nC n q A n B n ==.所以三个数A (n )，B (n )，C (n )组成公比为q 的等比数列． ②充分性：若对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成公比为q 的等比数列，则B (n )＝qA (n )，C (n )＝qB (n )．于是C (n )－B (n )＝q [B (n )－A (n )]，得a n ＋2－a 2＝q (a n ＋1－a 1)，即 a n ＋2－qa n ＋1＝a 2－qa 1.由n ＝1有B (1)＝qA (1)，即a 2＝qa 1，从而a n ＋2－qa n ＋1＝0. 因为a n ＞0，所以2211n n a a q a a ++==. 故数列{a n }是首项为a 1，公比为q 的等比数列．综上所述，数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成公比为q 的等比数列．20．解：(1)设完成A ，B ，C 三种部件的生产任务需要的时间(单位：天)分别为T 1(x )，T 2(x )，T 3(x )，由题设有1230001000()6T x x x ⨯==，22000()T x kx=，31500()200(1)T x k x =-+，其中x ，kx,200－(1＋k )x 均为1到200之间的正整数． (2)完成订单任务的时间为f (x )＝max{T 1(x )，T 2(x )，T 3(x )}，其定义域为{x |0＜x ＜2001k+，x ∈N *}．易知，T 1(x )，T 2(x )为减函数，T 3(x )为增函数．注意到T 2(x )＝2kT 1(x )，于是 ①当k ＝2时，T 1(x )＝T 2(x )，此时 f (x )＝max{T 1(x )，T 3(x )} ＝max{10001500,2003x x-}．由函数T 1(x )，T 3(x )的单调性知，当100015002003x x=-时f (x )取得最小值，解得4009x =. 由于40044459<<，而f (44)＝T 1(44)＝25011，f (45)＝T 3(45)＝30013，f (44)＜f (45)．故当x ＝44时完成订单任务的时间最短，且最短时间为f (44)＝25011.②当k ＞2时，T 1(x )＞T 2(x )，由于k 为正整数，故k ≥3，此时150********200(1)200(13)50k x x x≥=-+-+-.记375()50T x x=-，φ(x )＝max{T 1(x )，T (x )}，易知T (x )是增函数，则f (x )＝max{T 1(x )，T 3(x )}≥max{T 1(x )，T (x )} ＝φ(x )＝max{1000375,50x x-}．由函数T 1(x )，T (x )的单调性知，当100037550x x=-时φ(x )取最小值，解得40011x =. 由于400363711<<，而φ(36)＝T 1(36)＝250250911>，φ(37)＝T (37)＝3752501311>. 此时完成订单任务的最短时间大于25011.③当k ＜2时，T 1(x )＜T 2(x )，由于k 为正整数，故k ＝1，此时f (x )＝max{T 2(x )，T 3(x )}＝max{2000750,100x x -}．由函数T 2(x )，T 3(x )的单调性知，当2000750100x x=-时f (x )取最小值，解得80011x =，类似①的讨论，此时完成订单任务的最短时间为2509，大于25011.综上所述，当k ＝2时，完成订单任务的时间最短，此时，生产A ，B ，C 三种部件的人数分别为44,88,68.21．解：(1)方法一：设M 的坐标为(x ，y )，由已知得|2|3x +=.易知圆C 2上的点位于直线x ＝－2的右侧，于是x ＋2＞0，所以5x =＋.化简得曲线C 1的方程为y 2＝20x .方法二：由题设知，曲线C 1上任意一点M 到圆C 2圆心(5,0)的距离等于它到直线x ＝－5的距离．因此，曲线C 1是以(5,0)为焦点，直线x ＝－5为准线的抛物线．故其方程为y 2＝20x .(2)当点P 在直线x ＝－4上运动时，P 的坐标为(－4，y 0)．又y 0≠±3，则过P 且与圆C 2相切的直线的斜率k 存在且不为0，每条切线都与抛物线有两个交点，切线方程为y －y 0＝k (x ＋4)，即kx －y ＋y 0＋4k ＝0.于是3=.整理得72k ＋18y 0k ＋y 02－9＝0.①设过P 所作的两条切线P A ，PC 的斜率分别为k 1，k 2，则k 1，k 2是方程①的两个实根．故001218724y yk k +=-=-.② 由101240,20k x y y k y x -++=⎧⎨=⎩得k 1y 2－20y ＋20(y 0＋4k 1)＝0.③设四点A ，B ，C ，D 的纵坐标分别为y 1，y 2，y 3，y 4，则y 1，y 2是方程③的两个实根，所以0112120(4)y k y y k +=.④同理可得0234220(4)y k y y k +=.⑤于是由②④⑤三式得010*******400(4)(4)y k y k y y y y k k ++=＝201201212400[4()16]y k k y k k k k +++＝22001212400(16)6 400y y k k k k -+=. 所以，当P 在直线x ＝－4上运动时，四点A ，B ，C ，D 的纵坐标之积为定值6 400.22．解：(1)若a ＜0，则对一切x ＞0，f (x )＝e ax －x ＜1，这与题设矛盾．又a ≠0，故a ＞0. 而f ′(x )＝a e ax －1，令f ′(x )＝0得11ln x a a=.当11ln x a a <时，f ′(x )＜0，f (x )单调递减；当11ln x a a >时，f ′(x )＞0，f (x )单调递增．故当11ln x a a =时，f (x )取最小值11111(ln )ln f a a a a a=-.于是对一切x ∈R ，f (x )≥1恒成立．当且仅当111ln 1a a a-≥.① 令g (t )＝t －t ln t ，则g ′(t )＝－ln t .当0＜t ＜1时，g ′(t )＞0，g (t )单调递增；当t ＞1时，g ′(t )＜0，g (t )单调递减．故当t ＝1时，g (t )取最大值g (1)＝1.因此，当且仅当11a=，即a ＝1时，①式成立．综上所述，a 的取值集合为{1}．(2)由题意知，21212121()()e e 1ax ax f x f x k x x x x --==---. 令φ(x )＝f ′(x )－k ＝a e ax－2121e e ax ax x x --.则φ(x 1)＝121e ax x x --[e a (x 2－x 1)－a (x 2－x 1)－1]，φ(x 2)＝221e ax x x -[e a (x 1－x 2)－a (x 1－x 2)－1]．令F (t )＝e t －t －1，则F ′(t )＝e t －1. 当t ＜0时，F ′(t )＜0，F (t )单调递减；当t ＞0时，F ′(t )＞0，F (t )单调递增．故当t ≠0时，F (t )＞F (0)＝0，即e t －t －1＞0.从而e a (x 2－x 1)－a (x 2－x 1)－1＞0，e a (x 1－x 2)－a (x 1－x 2)－1＞0.又121e 0ax x x >-，221e 0ax x x >-，所以φ(x 1)＜0，φ(x 2)＞0.因为函数y ＝φ(x )在区间[x 1，x 2]上的图象是连续不断的一条曲线，所以存在c ∈(x 1，x 2)，使得φ(c )＝0.又φ′(x )＝a 2e ax＞0，φ(x )单调递增，故这样的c 是唯一的，且()21211e e ln ax ax c a a x x -=-.故当且仅当()212211e e ln ,ax ax x x a a x x ⎛⎫-∈ ⎪ ⎪-⎝⎭时，f ′(x )＞k .综上所述，存在x 0∈(x 1，x 2)，使f ′(x 0)＞k 成立，且x 0的取值范围为()212211e e ln ,ax ax x a a x x ⎛⎫- ⎪ ⎪-⎝⎭．。

2012年湖南卷理科数学高考试卷(原卷答案)

绝密★启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)理科数学本试卷共24题，共150分。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40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．设集合}1,0,1{−=M ，}{2x x x N ≤=，则=N MA ．}0{B ．}1,0{C ．}1,1{−D ．}1,0,1{− 2．命题“若4πα=，则1tan =α”的逆否命题是A ．若4πα≠，则1tan ≠α B ．若4πα=，则1tan ≠αC ．若1tan ≠α，则4πα≠D ．若1tan ≠α，则4πα=3．某几何体的正视图和侧视图均如图1所示，则该几何体的俯视图不可能．．．是A B C D4．设某大学的女生体重y （单位：kg ）与身高x （单位：cm ）具有线性相关关系，根据一组样本数据),(i i y x ),,2,1(n i =，用最小二乘法建立的回归方程为71.8585.0ˆ−=x y ，则下列结论中不正确．．．的是 A ．y 与x 具有正的线性相关关系 B ．回归直线过样本点的中心),(y xC ．若该大学某女生身高增加1cm ，则其体重约增加85.0kgD ．若该大学某女生身高为170cm ，则可断定其体重比为79.58kg5．已知双曲线1:2222=−b y a x C 的焦距为10 ，点)1,2(P 在C 的渐近线上，则C 的方程为A ．152022=−y x B ．120522=−y x C ．1208022=−y x D ．1802022=−y x 6．函数)6cos(sin )(π+−=x x x f 的值域为A ．]2,2[−B ．]3,3[−C ．]1,1[−D ．]23,23[−7．在ABC ∆中，2=AB ，3=AC ，1=⋅BC AB ，则=BCABC ．D8．已知两条直线m y l =:1和)0(128:2>+=m m y l ，1l 与函数x y 2log =的图像从左至右相交于点B A ,，2l 与函数x y 2log =的图像从左至右相交于点D C ,．记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为b a ,．当m 变化时，的最小值为 A ． B ． C ．348 D ．344二、填空题：本大题共8小题，考生作答7小题，每小题5分，共35分，把答案填在答题卡．．．中对应题号后的横线上．（一）选做题（请考生在第9，10，11三题中任选两题作答，如果全做，则按前两题记分） 9．在直角坐标系xOy 中，已知曲线⎩⎨⎧−=+=t y t x C 21,1:1（t 为参数）与曲线⎩⎨⎧==θθcos 3,sin :2y a x C （θ为参数，0>a ）有一个公共点在x 轴上，则=a ． 10．不等式01212>−−+x x 的解集为．11．如图2，过点P 的直线与⊙O 相交于B A ,两点．若1=PA ，2=AB ，3=PO ，则⊙O 的半径等于．（二）必做题（12～16题）12．已知复数2)3(i z +=（i 为虚数单位)，则=z ． 13．6)12(xx −的二项展开式中的常数项为．（用数字作答） 14．如果执行如图3所示的程序框图，输入3,1=−=n x ，则输出的数=S ．ba15．函数)sin()(ϕω+=x x f 的导函数)(x f y '=的部分图象如图4所示，其中，P 为图象与y 轴的交点，C A ,为图象与x 轴的两个交点，B 为图象的最低点．（1）若6πϕ=，点P 的坐标为)233,0(，则=ω ；（2）若在曲线段与x 轴所围成的区域内随机取一点，则该点在ABC ∆内的概率为． 16．设*2(,)nN n N n =∈≥2，将N 个数12,,,N x x x 依次放入编号为1,2,,N 的N 个位置，得到排列012N P x x x =．将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出，并按原顺序依次放入对应的前和后个位置，得到排列113124N N P x x x x x x −=，将此操作称为C 变换．将1P 分成两段，每段个数，并对每段作C 变换，得到2P ；当22i n ≤≤−时，将i P 分成2i段，每段2i N个数，并对每段作C 变换，得到1i P +．例如，当8N =时，215372648P x x x x x x x x =，此时7x 位于2P 中的第4个位置．（1）当16N =时，7x 位于2P 中的第个位置；（2）当2()nN n =≥8时，173x 位于4P 中的第个位置．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． 17．（本小题满分12分）某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息，安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据，如下表所示．已知这100位顾客中的一次购物量超过8件的顾客占55％．（Ⅰ）确定,x y 的值，并求顾客一次购物的结算时间X 的分布列与数学期望；（Ⅱ）若某顾客到达收银台时前面恰有2位顾客需结算，且各顾客的结算相互独立，求该顾客结算前的等候时间不超过．．．2.5分钟的概率．（注：将频率视为概率） 18．（本小题满分12分）ABC 2N 2N 2N如图5，在四棱锥P ABCD −中，PA ⊥平面ABCD ，4AB =，3BC =，5AD =，90DAB ABC ∠=∠=︒，E 是CD 的中点．（Ⅰ）证明：CD ⊥平面PAE ；（Ⅱ）若直线PB 与平面PAE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等，求四棱锥P ABCD −的体积． 19．（本小题满分12分）已知数列{}n a 的各项均为正数，记12()n A n a a a =+++，231()n B n a a a +=+++，342()n C n a a a +=+++，1,2,.n =（Ⅰ）若121,5a a ==，且对任意*n N ∈，三个数(),(),()A n B n C n 组成等差数列，求数列{}n a 的通项公式. （Ⅱ）证明：数列{}n a 是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意*n N ∈，三个数(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列.20．（本小题满分13分）某企业接到生产3000台某产品的A ，B ，C 三种部件的订单，每台产品需要这三种部件的数量分别为2，2，1（单位：件）．已知每个工人每天可生产A 部件6件，或B 部件3件，或C 部件2件．该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件，生产B 部件的人数与生产A 部件的人数成正比，比例系数为k （k 为正整数）．（Ⅰ）设生产A 部件的人数为x ，分别写出完成A ，B ，C 三种部件生产需要的时间；（Ⅱ）假设这三种部件的生产同时开工，试确定正整数k 的值，使完成订单任务的时间最短，并给出时间最短时具体的人数分组方案．21．（本小题满分13分）在直角坐标系xOy 中，曲线1C 上的点均在圆222:(5)9C x y −+=外，且对1C 上任意一点M ，M 到直线2x =−的距离等于该点与圆2C 上点的距离的最小值. （Ⅰ）求曲线1C 的方程；（Ⅱ）设000(,)(3)P x y y ≠±为圆2C 外一点，过P 作圆2C 的两条切线，分别与曲线1C 相交于点,A B 和,C D .证明：当P 在直线4x =−上运动时，四点,A B ,,C D 的纵坐标之积为定值.22．（本小题满分13分）已知函数()axf x e x =−，其中0a ≠.（Ⅰ）若对一切x R ∈，()1f x ≥恒成立，求a 的取值集合.（Ⅱ）在函数()f x 的图像上取定两点112212(,()),(,())()A x f x B x f x x x <，记直线AB 的斜率为k .问：是否存在012(,)x x x ∈，使()f x k '>成立？若存在，求0x 的取值范围；若不存在，请说明理由.2012年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)理科数学 (参考答案)1.【答案】B 【解析】 M={-1,0,1} M ∩N={0,1}.2. 【答案】C【解析】因为“若，则”的逆否命题为“若，则”，所以 “若α=，则tan α=1”的逆否命题是 “若tan α≠1，则α≠”.3.【答案】D 【解析】本题是组合体的三视图问题，由几何体的正视图和侧视图均如图1所示知，原图下面图为圆柱或直四棱柱，上面是圆柱或直四棱柱或下底是直角的三棱柱，Ａ，Ｂ，Ｃ都可能是该几何体的俯视图，Ｄ不可能是该几何体的俯视图，因为它的正视图上面应为如图的矩形.4. 【答案】D【解析】【解析】由回归方程为=0.85x-85.71知随的增大而增大，所以y 与x 具有正的线性相关关系，由最小二乘法建立的回归方程得过程知，所以回归直线过样本点的中心（，），利用回归方程可以预测估计总体，所以D 不正确. 5.【答案】A【解析】设双曲线C ：-=1的半焦距为，则.又C 的渐近线为，点P （2,1）在C 的渐近线上，，即. 又，，C 的方程为-=1.6.【答案】B{}0,1N =∴p q p ⌝q ⌝4π4πy y x ˆ()y bx a bx y bx a y bx =+=+−=−x y 22x a 22y bc 210,5c c ==b y x a =±12ba∴=2a b =222c a b =+a ∴==∴220x 25y【解析】f （x ）=sinx-cos(x+)，，值域为]. 7.【答案】A【解析】由下图知..又由余弦定理知，解得.8．【答案】B【解析】在同一坐标系中作出y=m ，y=(m ＞0)，图像如下图，由= m ，得，= ，得.依照题意得.，9.【答案】 6π1sin cos sin )226x x x x π=−+=−[]sin()1,16x π−∈−()f x ∴AB BC = cos()2(cos )1AB BC B BC B π−=⨯⨯−=1cos 2B BC ∴=−222cos 2AB BC AC B AB BC+−=⋅BC =821m +2log y x =2log x 122,2m mx x −==2log x 821m +821821342,2m m x x +−+==8218218218212222,22,22m m mmmm m m b a b a++−−+−−+−=−=−=−821821222m m mm +++==8141114312122222m m m m +=++−≥−=++min ()b a ∴=32AC821m =+xm【解析】曲线：直角坐标方程为，与轴交点为；曲线：直角坐标方程为，其与轴交点为，由，曲线与曲线有一个公共点在X 轴上，知. 10.【答案】【解析】令，则由得的解集为.11.【解析】设交圆O 于C，D ，如图，设圆的半径为R ，由割线定理知12.【答案】10【解析】=，. 13.【答案】-160 【解析】()6的展开式项公式是.由题意知，所以二项展开式中的常数项为. 14.【答案】【解析】输入 ,n =3,，执行过程如下：；；，所以输出的是.15. 【答案】（1）3；（2）（lbylfx ）1C 1,12x t y t=+⎧⎨=−⎩32y x =−x 3(,0)22C sin ,3cos x a y θθ=⎧⎨=⎩22219x y a +=x (,0),(,0)a a −0a >1C 2C 32a =14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭()2121f x x x =+−−()f x 13,()2141,(1)23,(1)x x x x ⎧−<−⎪⎪⎪=−−≤≤⎨⎪>⎪⎪⎩()f x 0>14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭PO ,1(12)(3-)(3),PA PB PC PD r r r ⋅=⋅⨯+=+∴=即2(3)z i =+29686i i i ++=+10z ==663166C (C 2(1)r r r r rr r r T x −−−+==−30,3r r −==33346C 2(1)160T =−=−4−1x =−2:6233i S ==−++=−1:3(1)115i S ==−−++=0:5(1)014i S ==−++=−4−4πO【解析】（1），当，点P 的坐标为（0，）时；（2）由图知，，设的横坐标分别为. 设曲线段与x 轴所围成的区域的面积为则，由几何概型知该点在△ABC 内的概率为. 16.【答案】（1）6；（2）【解析】（1）当N=16时,,可设为, ,即为,,即, x 7位于P 2中的第6个位置,；（2）方法同（1）,归纳推理知x 173位于P 4中的第个位置.17.【解析】（1）由已知,得所以该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体，所以收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量随机样本，将频率视为概率得的分布为X 的数学期望为 . （Ⅱ）记A 为事件“该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟”，为该顾客前面第位顾客的结算时间，则()y f x '=cos()x ωωϕ=+6πϕ=2cos,362πωω=∴=222T AC ππωω===122ABCS AC πω=⋅=,A B ,a b ABC S ()()sin()sin()2bbaaS f x dx f x a b ωϕωϕ'===+−+=⎰224ABCSP Sππ===43211n −⨯+012345616P x x x x x x x =(1,2,3,4,5,6,,16)113571524616P x x x x x x x x x =(1,3,5,7,9,2,4,6,8,,16)2159133711152616P x x x x x x x x x x x =(1,5,9,13,3,7,11,15,2,6,,16)43211n −⨯+251055,35,y x y ++=+=15,20.x y ==153303251(1),( 1.5),(2),10020100101004p X p X p X =========201101( 2.5),(3).100510010p X p X ======X 33111()1 1.52 2.53 1.920104510E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=(1,2)i X i =i. 由于顾客的结算相互独立，且的分布列都与X 的分布列相同，所以. 故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为. 18. 【解析】解法1（Ⅰ如图（1）），连接AC ，由AB=4，，Ｅ是ＣＤ的中点，所以所以而内的两条相交直线，所以CD ⊥平面PAE. （Ⅱ）过点Ｂ作由（Ⅰ）CD ⊥平面PAE 知，ＢＧ⊥平面PAE.于是为直线ＰＢ与平面PAE 所成的角，且.由知，为直线与平面所成的角.由题意，知因为所以由所以四边形是平行四边形，故于是在中，所以于是又梯形的面积为所以四棱锥的体积为 121212()(11)(1 1.5)( 1.51)P A P X X P X X P X X ===+==+==且且且12,X X 121212()(1)1)(1)( 1.5)( 1.5)(1)P A P X P X P X P X P X P X ==⨯=+=⨯=+=⨯=(333333920202010102080=⨯+⨯+⨯=9803BC =90 5.ABC AC ∠==,得5,AD =又.CD AE ⊥,,PA ABCD CD ABCD ⊥⊂平面平面.PA CD ⊥,PA AE 是平面PAE ,,,,.BG CD AE AD F G PF //分别与相交于连接BPF ∠BG AE ⊥PA ABCD ⊥平面PBA ∠PB ABCD 4,2,,AB AG BG AF ==⊥,PBA BPF ∠=∠sin ,sin ,PA BF PBA BPF PB PB∠=∠=.PA BF =90//,//,DAB ABC AD BC BG CD ∠=∠=知，又BCDG 3.GD BC ==2.AG =Rt ΔBAG 4,2,,AB AG BG AF ==⊥25AB BG BF BG =====5PA BF ==ABCD 1(53)416,2S =⨯+⨯=P ABCD −解法2：如图（2），以A 为坐标原点，所在直线分别为建立空间直角坐标系.设则相关的各点坐标为：（Ⅰ）易知因为所以而是平面内的两条相交直线，所以(Ⅱ)由题设和（Ⅰ）知，分别是，的法向量，而PB 与所成的角和PB 与所成的角相等，所以由（Ⅰ）知，由故解得. 又梯形ABCD 的面积为，所以四棱锥的体积为 . 19.【解析】（l bylfx ）解（１）对任意,三个数是等差数列，所以即亦即故数列是首项为１，公差为４的等差数列.于是（Ⅱ）（１）必要性：若数列是公比为ｑ的等比数列，则对任意，有111633515V S PA =⨯⨯=⨯⨯=,,AB AD AP x y z轴，轴，轴,PAh =(4,0,0),(4,0,0),(4,3,0),(0,5,0),(2,4,0),(0,0,).A B C D E P h (4,2,0),(2,4,0),(0,0,).CD AE AP h =−==8800,0,CD AE CD AP ⋅=−++=⋅=,.CD AE CD AP ⊥⊥,AP AE PAE .CD PAE ⊥平面,CD AP PAE 平面ABCD 平面PAE 平面ABCD 平面cos ,cos ,.CD PB PA PB CD PB PA PB CD PBPA PB⋅⋅<>=<>=⋅⋅,即(4,2,0),(0,0,),CD AP h =−=−(4,0,),PB h =−=5h =1(53)4162S =⨯+⨯=P ABCD −111633515V S PA =⨯⨯=⨯⨯=N n *∈(),(),()A n B n C n ()()()(),B n A n C n B n −=−112,n n a a a ++−=2121 4.n n a a a a +−−=−={}n a 1(1)44 3.n a n n =+−⨯=−{}n a N n *∈由知，均大于０，于是即＝＝，所以三个数组成公比为的等比数列. （２）充分性：若对于任意，三个数组成公比为的等比数列，则，于是得即由有即，从而. 因为，所以，故数列是首项为，公比为的等比数列，综上所述，数列是公比为的等比数列的充分必要条件是：对任意n ∈N ﹡，三个数组成公比为的等比数列.20.【解析】解：（Ⅰ）设完成A,B,C 三种部件的生产任务需要的时间（单位：天）分别为由题设有期中均为1到200之间的正整数.（Ⅱ）完成订单任务的时间为其定义域为易知，为减函数，为增函数.注意到于是（1）当时，此时1.n nq a a −=0n a >(),(),()A n B n C n 12)2311212(......(),()......n n n nq a a a a a a B n q A n a a a a a a +++++++===++++++231)342231231(......(),()......n n n n q a a a a a a C n q B n a a a a a a ++++++++++===++++++()()B n A n ()()C n B n q (),(),()A n B n C n q N n *∈(),(),()A n B n C n q ()(),()()B n qA n C n qB n ==[]()()()(),C n B n q B n A n −=−2211(),n n a a q a a ++−=−2121.n n a qa a a ++−=−1n =(1)(1),B qA =21a qa =210n n a qa ++−=0n a >2211n n a a q a a ++=={}n a 1a q {}n a q (),(),()A n B n C n q 123(),(),(),T x T x T x 12323000100020001500(),(),(),6200(1)T x T x T x x x kx k x⨯====−+,,200(1)x kx k x −+{}123()max (),(),(),f x T x T x T x =2000,.1x x x N k *⎧⎫<<∈⎨⎬+⎩⎭12(),()T x T x 3()T x 212()(),T x T x k=2k =12()(),T x T x =，由函数的单调性知，当时取得最小值，解得 .由于 . 故当时完成订单任务的时间最短，且最短时间为. （2）当时，由于为正整数，故，此时易知为增函数，则.由函数的单调性知，当时取得最小值，解得 .由于此时完成订单任务的最短时间大于. （3）当时，由于为正整数，故，此时由函数的单调性知，当时取得最小值，解得.类似（1）的讨论.此时完成订单任务的最短时间为，大于. 综上所述，当时完成订单任务的时间最短，此时生产Ａ，Ｂ，Ｃ三种部件的人数{}1310001500()max (),()max ,2003f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬−⎩⎭13(),()T x T x 100015002003x x=−()f x 4009x =134********4445,(44)(44),(45)(45),(44)(45)91113f T f T f f <<====<而44x =250(44)11f =2k >12()(),T x T x >k 3k ≥{}1375(),()max (),()50T x x T x T x xϕ==−()T x {}13()max (),()f x T x T x ={}1max (),()T x T x ≥1000375()max ,50x x x ϕ⎧⎫==⎨⎬−⎩⎭1(),()T x T x 100037550x x =−()x ϕ40011x =14002502503752503637,(36)(36),(37)(37),119111311T T ϕϕ<<==>==>而250112k <12()(),T x T x <k1k ={}232000750()max (),()max ,.100f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬−⎩⎭23(),()T x T x 2000750100x x =−()f x 80011x =2509250112k =分别为44,88,68.21.【解析】（Ⅰ）解法1 ：设M 的坐标为，由已知得，易知圆上的点位于直线的右侧.于是，所以.化简得曲线的方程为.解法2 ：由题设知，曲线上任意一点M 到圆心的距离等于它到直线的距离，因此，曲线是以为焦点，直线为准线的抛物线，故其方程为.（Ⅱ）当点P 在直线上运动时，P 的坐标为，又，则过P 且与圆相切得直线的斜率存在且不为0，每条切线都与抛物线有两个交点，切线方程为.于是整理得①设过P 所作的两条切线的斜率分别为，则是方程①的两个实根，故② 由得 ③ 设四点A,B,C,D 的纵坐标分别为，则是方程③的两个实根，所以④同理可得⑤于是由②，④，⑤三式得(,)xy 23x +=2C 2x =−20x +>5x =+1C 220y x =1C 2C (5,0)5x =−1C (5,0)5x =−220y x =4x =−0(4,)y −03y ≠±2C k 0(4),y y k x −=+0即kx-y+y+4k=0 3.=2200721890.k y k y ++−=,PA PC 12,k k 12,k k 001218.724y yk k +=−=−101240,20,k x y y k y x −++=⎧⎨=⎩21012020(4)0.k y y y k −++=1234,,,y y y y 0112120(4).y k y y k +⋅=0234220(4).y k y y k +⋅=.所以，当P 在直线上运动时，四点A ，B ，C ，D 的纵坐标之积为定值6400.22.【解析】（Ⅰ）若，则对一切，，这与题设矛盾，又，故.而令当时，单调递减；当时，单调递增，故当时，取最小值于是对一切恒成立，当且仅当. ① 令则当时，单调递增；当时，单调递减. 故当时，取最大值.因此，当且仅当即时，①式成立. 综上所述，的取值集合为.（Ⅱ）由题意知，令则 010*******400(4)(4)y k y k y y y y k k ++=2012012124004()16y k k y k k k k ⎡⎤+++⎣⎦=22001212400166400y y k k k k ⎡⎤−+⎣⎦=4x =−0a <0x >()f x 1axe x =−<0a ≠0a >()1,axf x ae '=−11()0,ln .f x x a a'==得11ln x a a <()0,()f x f x '<11ln x a a >()0,()f x f x '>11ln x a a=()f x 11111(ln )ln .f a a a a a=−,()1x R f x ∈≥111ln 1a a a−≥()ln ,g t t t t =−()ln .g t t '=−01t <<()0,()g t g t '>1t >()0,()g t g t '<1t =()g t (1)1g =11a=1a =a {}121212121()() 1.ax ax f x f x e e k x x x x −−==−−−2121()(),ax ax axe e xf x k ae x x ϕ−'=−=−−121()12121()()1,ax a x x e x e a x x x x ϕ−⎡⎤=−−−−⎣⎦−212()21221()()1.ax a x x e x e a x x x x ϕ−⎡⎤=−−−⎣⎦−令，则.当时，单调递减；当时，单调递增. 故当，即从而，又所以因为函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线，所以存在使单调递增，故这样的是唯一的，且.故当且仅当时， .综上所述，存在使成立.且的取值范围为.（lbyl fx ）()1t F t e t =−−()1tF t e '=−0t <()0,()F t F t '<0t >()0,()F t F t '>0t =()(0)0,F t F >=10.te t −−>21()21()10a x x ea x x −−−−>12()12()10,a x x ea x x −−−−>1210,ax e x x >−2210,ax e x x >−1()0,x ϕ<2()0.x ϕ>()y x ϕ=[]12,x x 012(,)x x x ∈0()0,x ϕ=2()0,()axx a e x ϕϕ'=>c 21211ln ()ax ax e e c a a x x −=−212211(ln,)()ax ax e e x x a a x x −∈−0()f x k '>012(,)x x x ∈0()f x k '>0x 212211(ln ,)()ax ax e e x a a x x −−。

2012年高考湖南理科数学试卷和答案(word完美解析版)

2012年普通高等学校招生全国统一考试（湖南卷）数学（理工农医类）一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40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．设集合}1,0,1{-=M ，}{2x x x N ≤=，则=N MA ．}0{B ．}1,0{C ．}1,1{-D ．}1,0,1{- 【答案】B【解析】{}0,1N = M={-1,0,1} ∴M ∩N={0,1}. 【点评】本题考查了集合的基本运算，较简单，易得分. 先求出{}0,1N =,再利用交集定义得出M ∩N.2．命题“若4πα=，则1tan =α”的逆否命题是A ．若4πα≠，则1tan ≠α B ．若4πα=，则1tan ≠αC ．若1tan ≠α，则4πα≠ D ．若1tan ≠α，则4πα=【答案】C【解析】因为“若p ，则q ”的逆否命题为“若p ⌝，则q ⌝”，所以 “若α=4π，则tan α=1”的逆否命题是 “若tan α≠1，则α≠4π”. 【点评】本题考查了“若p ，则q ”形式的命题的逆命题、否命题与逆否命题，考查分析问题的能力.3．某几何体的正视图和侧视图均如图1所示，则该几何体的俯视图不可能．．．是A B C D 【答案】D【解析】本题是组合体的三视图问题，由几何体的正视图和侧视图均如图1所示知，原图下面图为圆柱或直四棱柱，上面是圆柱或直四棱柱或下底是直角的三棱柱，Ａ，Ｂ，Ｃ都可能是该几何体的俯视图，Ｄ不可能是该几何体的俯视图，因为它的正视图上面应为如图的矩形.【点评】本题主要考查空间几何体的三视图，考查空间想象能力.是近年高考中的热点题型.4．设某大学的女生体重y （单位：kg ）与身高x （单位：cm ）具有线性相关关系，根据一组样本数据),(i i y x ),,2,1(n i =，用最小二乘法建立的回归方程为71.8585.0ˆ-=x y ，则下列结论中不正确．．．的是 A ．y 与x 具有正的线性相关关系 B ．回归直线过样本点的中心),(y xC ．若该大学某女生身高增加1cm ，则其体重约增加85.0kgD ．若该大学某女生身高为170cm ，则可断定其体重比为79.58kg 【答案】D【解析】由回归方程为 y =0.85x-85.71知y 随x 的增大而增大，所以y 与x 具有正的线性相关关系，由最小二乘法建立的回归方程得过程知ˆ()ybx a bx y bx a y bx =+=+-=-，所以回归直线过样本点的中心（x ，y ），利用回归方程可以预测估计总体，所以D 不正确. 【点评】本题组要考查两个变量间的相关性、最小二乘法及正相关、负相关的概念，并且是找不正确的答案，易错.5．已知双曲线1:2222=-by a x C 的焦距为10 ，点)1,2(P 在C 的渐近线上，则C 的方程为A ．152022=-y x B ．120522=-y x C ．1208022=-y x D ．1802022=-y x 【答案】A【解析】设双曲线C ：22x a -22y b=1的半焦距为c ，则210,5c c ==.又 C 的渐近线为b y x a =±，点P （2,1）在C 的渐近线上，12ba∴= ，即2a b =.又222c a b =+，a ∴==∴C 的方程为220x -25y =1.【点评】本题考查双曲线的方程、双曲线的渐近线方程等基础知识，考查了数形结合的思想和基本运算能力，是近年来常考题型.6．函数)6cos(sin )(π+-=x x x f 的值域为A ．]2,2[-B ．]3,3[-C ．]1,1[-D ．]23,23[- 【答案】B【解析】f （x ）=sinx-cos(x+6π)1sin sin )26x x x x π=+=-，[]sin()1,16x π-∈- ，()f x ∴值域为【点评】利用三角恒等变换把()f x 化成sin()A x ωϕ+的形式，利用[]sin()1,1x ωϕ+∈-，求得()f x 的值域.7．在ABC ∆中，2=AB ，3=AC ，1=⋅BC AB ，则=BCA B C ． D 【答案】A【解析】由下图知AB BC = cos()2(cos )1AB BC B BC B π-=⨯⨯-=.1cos 2B BC∴=-.又由余弦定理知222cos 2AB BC AC B AB BC+-=⋅，解得BC =【点评】本题考查平面向量的数量积运算、余弦定理等知识.考查运算能力，考查数形结合思想、等价转化思想等数学思想方法.需要注意,AB BC的夹角为B ∠的外角.8．已知两条直线m y l =:1和)0(128:2>+=m m y l ，1l 与函数x y 2log =的图像从左至右相交于点B A ,，2l 与函数x y 2log =的图像从左至右相交于点D C ,．记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为b a ,．当m 变化时，ba的最小值为 A． B． C ．348 D ．344 【答案】B【解析】在同一坐标系中作出y=m ，y=821m +(m ＞0)，2log y x =图像如下图，由2log x = m ，得122,2mmx x -==，2log x = 821m +，得821821342,2m m x x +-+==.依照题意得8218218218212222,22,22m m mmmm m m b a b a++--+--+-=-=-=-821821222m m mm +++==.8141114312122222m m m m +=++-≥-=++，min ()b a ∴=【点评】在同一坐标系中作出y=m ，y=821m +(m ＞0)，2log y x =图像，结合图像可C821m =+xm解得.二、填空题：本大题共8小题，考生作答7小题，每小题5分，共35分，把答案填在答．题卡．．中对应题号后的横线上．（一）选做题（请考生在第9，10，11三题中任选两题作答，如果全做，则按前两题记分）9．在直角坐标系xOy 中，已知曲线⎩⎨⎧-=+=t y t x C 21,1:1（t 为参数）与曲线⎩⎨⎧==θθcos 3,sin :2y a x C （θ为参数，0>a ）有一个公共点在x 轴上，则=a ．【答案】32【解析】曲线1C ：1,12x t y t=+⎧⎨=-⎩直角坐标方程为32y x =-，与x 轴交点为3(,0)2；曲线2C ：sin ,3cos x a y θθ=⎧⎨=⎩直角坐标方程为22219x y a +=，其与x 轴交点为(,0),(,0)a a -，由0a >，曲线1C 与曲线2C 有一个公共点在X 轴上，知32a =. 【点评】本题考查直线的参数方程、椭圆的参数方程，考查等价转化的思想方法等.曲线1C 与曲线2C 的参数方程分别等价转化为直角坐标方程，找出与x 轴交点，即可求得.10．不等式01212>--+x x 的解集为．【答案】14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭【解析】令()2121f x x x =+--，则由()f x 13,()2141,(1)23,(1)x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=--≤≤⎨⎪>⎪⎪⎩得()f x 0>的解集为14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭.【点评】绝对值不等式解法的关键步骤是去绝对值，转化为代数不等式（组）.11．如图2，过点P 的直线与⊙O 相交于B A ,两点．若1=PA ，2=AB ，3=PO ，则⊙O 的半径等于．【答案】14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭【解析】令()2121f x x x =+--，则由()f x 13,()2141,(1)23,(1)x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=--≤≤⎨⎪>⎪⎪⎩得()f x 0>的解集为14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭.【点评】绝对值不等式解法的关键步骤是去绝对值，转化为代数不等式（组）.（二）必做题（12～16题）12．已知复数2)3(i z +=（i 为虚数单位)，则=z ．【答案】10【解析】2(3)z i =+=29686i i i ++=+，10z ==.【点评】本题考查复数的运算、复数的模.把复数化成标准的(,)a bi a b R +∈形式，利用z =.13．6)12(xx -的二项展开式中的常数项为．（用数字作答）【答案】-160 【解析】()6的展开式项公式是663166C (C 2(1)r r r r rr r r T x ---+==-.由题意知30,3r r -==，所以二项展开式中的常数项为33346C 2(1)160T =-=-.【点评】本题主要考察二项式定理，写出二项展开式的通项公式是解决这类问题的常规办法.14．如果执行如图3所示的程序框图，输入3,1=-=n x ，则输出的数=S ．【答案】4-【解析】输入1x =-,n =3,，执行过程如下：2:6233i S ==-++=-；1:3(1)115i S ==--++=；0:5(1)014i S ==-++=-，所以输出的是4-.【点评】本题考查算法流程图，要明白循环结构中的内容，一般解法是逐步执行，一步步将执行结果写出，特别是程序框图的执行次数不能出错.15．函数)sin()(ϕω+=x x f 的导函数)(x f y '=的部分图象如图4所示，其中，P 为图象与y 轴的交点，C A ,为图象与x 轴的两个交点，B 为图象的最低点．（1）若6πϕ=，点P 的坐标为)233,0(，则=ω ；（2）若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域内随机取一点，则该点在ABC ∆内的概率为．【答案】（1）3；（2）4π【解析】（1）()y f x '=cos()x ωωϕ=+，当6πϕ=，点P 的坐标为（0）时cos362πωω=∴=；（2）由图知222T AC ππωω===，122ABC S AC πω=⋅= ，设,A B 的横坐标分别为,a b .设曲线段ABC 与x轴所围成的区域的面积为S则()()sin()sin()2bbaaS f x dx f x a b ωϕωϕ'===+-+=⎰，由几何概型知该点在△ABC内的概率为224ABC S P S ππ=== . 【点评】本题考查三角函数的图像与性质、几何概型等，（1）利用点P 在图像上求ω，（2）几何概型，求出三角形面积及曲边形面积，代入公式即得.16．设*2(,)nN n N n =∈≥2，将N 个数12,,,N x x x 依次放入编号为1,2,,N 的N 个位置，得到排列012N P x x x = ．将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出，并按原顺序依次放入对应的前2N 和后2N个位置，得到排列113124N N P x x x x x x -= ，将此操作称为C 变换．将1P 分成两段，每段2N个数，并对每段作C 变换，得到2P ；当22i n ≤≤-时，将i P 分成2i 段，每段2iN个数，并对每段作C 变换，得到1i P +．例如，当8N =时，215372648P x x x x x x x x =，此时7x 位于2P 中的第4个位置．（1）当16N =时，7x 位于2P 中的第个位置；（2）当2()nN n =≥8时，173x 位于4P 中的第个位置．【答案】（1）6；（2）43211n -⨯+【解析】（1）当N=16时,012345616P x x x x x x x = ,可设为(1,2,3,4,5,6,,16) ,113571524616P x x x x x x x x x = ,即为(1,3,5,7,9,2,4,6,8,,16) ,2159133711152616P x x x x x x x x x x x = ,即(1,5,9,13,3,7,11,15,2,6,,16) , x 7位于P 2中的第6个位置,；（2）方法同（1）,归纳推理知x 173位于P 4中的第43211n -⨯+个位置.【点评】本题考查在新环境下的创新意识，考查运算能力，考查创造性解决问题的能力. 需要在学习中培养自己动脑的习惯，才可顺利解决此类问题.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．17．（本小题满分12分）某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息，安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据，如下表所示．已知这100位顾客中的一次购物量超过8件的顾客占55％．（Ⅰ）确定,x y 的值，并求顾客一次购物的结算时间X 的分布列与数学期望；（Ⅱ）若某顾客到达收银台时前面恰有2位顾客需结算，且各顾客的结算相互独立，求该顾客结算前的等候时间不超过．．．2.5分钟的概率．（注：将频率视为概率）【解析】（1）由已知,得251055,35,y x y ++=+=所以15,20.x y ==该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体，所以收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量随机样本，将频率视为概率得153303251(1),( 1.5),(2),10020100101004p X p X p X =========201101( 2.5),(3).100510010p X p X ====== X 的分布为X 的数学期望为33111()11.522.53 1.920104510E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. （Ⅱ）记A 为事件“该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟”，(1,2)i X i =为该顾客前面第i 位顾客的结算时间，则121212()(11)(1 1.5)( 1.51)P A P X X P X X P X X ===+==+==且且且. 由于顾客的结算相互独立，且12,X X 的分布列都与X 的分布列相同，所以 121212()(1)1)(1)( 1.5)( 1.5)(1)P A P X P X P X P X P X P X ==⨯=+=⨯=+=⨯=( 333333920202010102080=⨯+⨯+⨯=. 故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为980. 【点评】本题考查概率统计的基础知识，考查分布列及数学期望的计算，考查运算能力、分析问题能力.第一问中根据统计表和100位顾客中的一次购物量超过8件的顾客占55％知251010055%,35,y x y ++=⨯+=从而解得,x y ，计算每一个变量对应的概率，从而求得分布列和期望；第二问，通过设事件，判断事件之间互斥关系，从而求得该顾客结算前的等候时间不超过．．．2.5分钟的概率.18．（本小题满分12分）如图5，在四棱锥P ABCD -中，PA ⊥平面ABCD ，4AB =，3BC =，5AD =，90DAB ABC ∠=∠=︒，E 是CD 的中点．（Ⅰ）证明：CD ⊥平面PAE ；（Ⅱ）若直线PB 与平面PAE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等，求四棱锥P ABCD -的体积．【解析】解法1（Ⅰ如图（1）），连接AC ，由AB=4，3BC =，90 5.ABC AC ∠==,得5,AD =又Ｅ是ＣＤ的中点，所以.CD AE ⊥,,PA ABCD CD ABCD ⊥⊂ 平面平面所以.PA CD ⊥而,PA AE 是平面PAE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面PAE. （Ⅱ）过点Ｂ作,,,,.BG CD AE AD F G PF //分别与相交于连接由（Ⅰ）CD ⊥平面PAE 知，ＢＧ⊥平面PAE.于是BPF ∠为直线ＰＢ与平面PAE 所成的角，且BG AE ⊥.由PA ABCD ⊥平面知，PBA ∠为直线PB 与平面ABCD 所成的角.4,2,,AB AG BG AF ==⊥由题意，知,PBA BPF ∠=∠ 因为sin ,sin ,PA BF PBA BPF PB PB∠=∠=所以.PA BF = 由90//,//,DAB ABC AD BC BG CD ∠=∠= 知，又所以四边形BCDG 是平行四边形，故 3.GD BC ==于是 2.AG =在Rt ΔBAG 中，4,2,,AB AG BG AF ==⊥所以2AB BG BF BG =====于是5PA BF == 又梯形ABCD 的面积为1(53)416,2S =⨯+⨯=所以四棱锥P ABCD -的体积为111633515V S PA =⨯⨯=⨯⨯=解法2：如图（2），以A 为坐标原点，,,AB AD AP 所在直线分别为x y z 轴，轴，轴建立空间直角坐标系.设,PA h =则相关的各点坐标为：(4,0,0),(4,0,0),(4,3,0),(0,5,0),(2,4,0),(0,0,).A B C D E P h（Ⅰ）易知(4,2,0),(2,4,0),(0,0,).CD AE AP h =-== 因为8800,0,CD AE CD AP ⋅=-++=⋅= 所以,.CD AE CD AP ⊥⊥而,AP AE 是平面PAE 内的两条相交直线，所以.CD PAE ⊥平面(Ⅱ)由题设和（Ⅰ）知，,CD AP 分别是PAE 平面，ABCD 平面的法向量，而PB 与PAE 平面所成的角和PB 与ABCD 平面所成的角相等，所以cos ,cos ,.CD PB PA PB CD PB PA PB CD PB PA PB⋅⋅<>=<>=⋅⋅ ,即由（Ⅰ）知，(4,2,0),(0,0,),CD AP h =-=- 由(4,0,),PB h =- 故=解得5h =. 又梯形ABCD 的面积为1(53)4162S =⨯+⨯=，所以四棱锥P ABCD -的体积为1151633515V S PA =⨯⨯=⨯⨯=. 【点评】本题考查空间线面垂直关系的证明，考查空间角的应用，及几何体体积计算.第一问只要证明PA CD ⊥即可，第二问算出梯形的面积和棱锥的高，由13V S PA =⨯⨯算得体积，或者建立空间直角坐标系，求得高几体积.19．（本小题满分12分）已知数列{}n a 的各项均为正数，记12()n A n a a a =+++ ，231()n B n a a a +=+++ ，342()n C n a a a +=+++ ，1,2,.n =（Ⅰ）若121,5a a ==，且对任意*n N ∈，三个数(),(),()A n B n C n 组成等差数列，求数列{}n a 的通项公式.（Ⅱ）证明：数列{}n a 是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意*n N ∈，三个数(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列.【解析】解（１）对任意N n *∈,三个数(),(),()A n B n C n 是等差数列，所以()()()(),B n A n C n B n -=-即112,n n a a a ++-=亦即2121 4.n n a a a a +--=-=故数列{}n a 是首项为１，公差为４的等差数列.于是1(1)44 3.n a n n =+-⨯=-（Ⅱ）（１）必要性：若数列{}n a 是公比为ｑ的等比数列，则对任意N n *∈，有 1.n nq a a -=由0n a >知，(),(),()A n B n C n 均大于０，于是12)2311212(......(),()......n n n nq a a a a a a B n q A n a a a a a a +++++++===++++++ 231)342231231(......(),()......n n n n q a a a a a a C n q B n a a a a a a ++++++++++===++++++ 即()()B n A n ＝()()C n B n ＝q ，所以三个数(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列. （２）充分性：若对于任意N n *∈，三个数(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列，则()(),()B n q A n C n q B n==，于是[]()()()(),C n B n q B n A n -=-得2211(),n n a a q a a ++-=-即212.n n a qa a a ++-=-由1n =有(1)(1),B qA =即21a qa =，从而210n n a qa ++-=.因为0n a >，所以2211n n a a q a a ++==，故数列{}n a 是首项为1a ，公比为q 的等比数列，综上所述，数列{}n a 是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意n ∈N ﹡，三个数(),(),()A n B n C n 组成公比为q 的等比数列.【点评】本题考查等差数列、等比数列的定义、性质及充要条件的证明.第一问由等差数列定义可得；第二问要从充分性、必要性两方面来证明，利用等比数列的定义及性质易得证.20．（本小题满分13分）某企业接到生产3000台某产品的A ，B ，C 三种部件的订单，每台产品需要这三种部件的数量分别为2，2，1（单位：件）．已知每个工人每天可生产A 部件6件，或B 部件3件，或C 部件2件．该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件，生产B 部件的人数与生产A 部件的人数成正比，比例系数为k （k 为正整数）．（Ⅰ）设生产A 部件的人数为x ，分别写出完成A ，B ，C 三种部件生产需要的时间；（Ⅱ）假设这三种部件的生产同时开工，试确定正整数k 的值，使完成订单任务的时间最短，并给出时间最短时具体的人数分组方案．【解析】解：（Ⅰ）设完成A,B,C 三种部件的生产任务需要的时间（单位：天）分别为123(),(),(),T x T x T x 由题设有1232300010*******50(),(),(),6200(1)T x T x T x x x k x k x ⨯====-+ 期中,,200(1)x kx k x -+均为1到200之间的正整数.（Ⅱ）完成订单任务的时间为{}123()max (),(),(),f x T x T x T x =其定义域为2000,.1x x x N k *⎧⎫<<∈⎨⎬+⎩⎭易知，12(),()T x T x 为减函数，3()T x 为增函数.注意到212()(),T x T x k =于是（1）当2k =时，12()(),T x T x = 此时{}1310001500()max (),()max ,2003f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭，由函数13(),()T x T x 的单调性知，当100015002003x x =-时()f x 取得最小值，解得4009x =.由于134002503004445,(44)(44),(45)(45),(44)(45)91113f T f T f f <<====<而.故当44x =时完成订单任务的时间最短，且最短时间为250(44)11f =.（2）当2k >时，12()(),T x T x > 由于k 为正整数，故3k ≥，此时{}1375(),()max (),()50T x x T x T x x ϕ==-易知()T x 为增函数，则{}13()max (),()f x T x T x ={}1max (),()T x T x ≥1000375()max ,50x x x ϕ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭. 由函数1(),()T x T x 的单调性知，当100037550x x =-时()x ϕ取得最小值，解得40011x =.由于14002502503752503637,(36)(36),(37)(37),119111311T T ϕϕ<<==>==>而此时完成订单任务的最短时间大于25011. （3）当2k <时，12()(),T x T x < 由于k 为正整数，故1k =，此时{}232000750()max (),()max ,.100f x T x T x x x ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭由函数23(),()T x T x 的单调性知，当2000750100x x =-时()f x 取得最小值，解得80011x =.类似（1）的讨论.此时完成订单任务的最短时间为2509，大于25011. 综上所述，当2k =时完成订单任务的时间最短，此时生产Ａ，Ｂ，Ｃ三种部件的人数分别为44,88,68.【点评】本题为函数的应用题，考查分段函数、函数单调性、最值等，考查运算能力及用数学知识分析解决实际应用问题的能力.第一问建立函数模型；第二问利用单调性与最值来解决，体现分类讨论思想.21．（本小题满分13分）在直角坐标系xOy 中，曲线1C 上的点均在圆222:(5)9C x y -+=外，且对1C 上任意一点M ，M 到直线2x =-的距离等于该点与圆2C 上点的距离的最小值.（Ⅰ）求曲线1C 的方程；（Ⅱ）设000(,)(3)P x y y ≠±为圆2C 外一点，过P 作圆2C 的两条切线，分别与曲线1C 相交于点,A B 和,C D .证明：当P 在直线4x =-上运动时，四点,A B ,,C D 的纵坐标之积为定值.【解析】（Ⅰ）解法1 ：设M 的坐标为(,)x y ，由已知得23x +=，易知圆2C 上的点位于直线2x =-的右侧.于是20x +>，所以5x =+.化简得曲线1C 的方程为220y x =.解法2 ：由题设知，曲线1C 上任意一点M 到圆心2C (5,0)的距离等于它到直线5x =-的距离，因此，曲线1C 是以(5,0)为焦点，直线5x =-为准线的抛物线，故其方程为220y x =.（Ⅱ）当点P 在直线4x =-上运动时，P 的坐标为0(4,)y -，又03y ≠±，则过P 且与圆 2C 相切得直线的斜率k 存在且不为0，每条切线都与抛物线有两个交点，切线方程为0(4),y y k x -=+0即kx-y+y +4k=0.于是3.=整理得2200721890.k y k y ++-= ① 设过P 所作的两条切线,PA PC 的斜率分别为12,k k ，则12,k k 是方程①的两个实根，故001218.724y y k k +=-=- ② 由101240,20,k x y y k y x -++=⎧⎨=⎩得21012020(4)0.k y y y k -++= ③ 设四点A,B,C,D 的纵坐标分别为1234,,,y y y y ，则是方程③的两个实根，所以0112120(4).y k y y k +⋅=④ 同理可得 0234220(4).y k y y k +⋅=⑤ 于是由②，④，⑤三式得 010*******400(4)(4)y k y k y y y y k k ++=2012012124004()16y k k y k k k k ⎡⎤+++⎣⎦= 22001212400166400y y k k k k ⎡⎤-+⎣⎦=.所以，当P 在直线4x =-上运动时，四点A ，B ，C ，D 的纵坐标之积为定值6400.【点评】本题考查曲线与方程、直线与曲线的位置关系，考查运算能力，考查数形结合思想、函数与方程思想等数学思想方法.第一问用直接法或定义法求出曲线的方程；第二问设出切线方程，把直线与曲线方程联立，由一元二次方程根与系数的关系得到,,,A B C D 四点纵坐标之积为定值，体现“设而不求”思想.22．（本小题满分13分）已知函数()ax f x e x =-，其中0a ≠.（Ⅰ）若对一切x R ∈，()1f x ≥恒成立，求a 的取值集合.（Ⅱ）在函数()f x 的图像上取定两点112212(,()),(,())()A x f x B x f x x x <，记直线AB 的斜率为k .问：是否存在012(,)x x x ∈，使()f x k '>成立？若存在，求0x 的取值范围；若不存在，请说明理由.【解析】（Ⅰ）若0a <，则对一切0x >，()f x 1ax e x =-<，这与题设矛盾，又0a ≠，故0a >.而()1,ax f x ae '=-令11()0,ln .f x x a a'==得当11ln x a a <时，()0,()f x f x '<单调递减；当11ln x a a>时，()0,()f x f x '>单调递增，故当11ln x a a =时，()f x 取最小值11111(ln )ln .f a a a a a =- 于是对一切,()1x R f x ∈≥恒成立，当且仅当111ln 1a a a-≥. ① 令()ln ,g t t t t =-则()ln .g t t '=-当01t <<时，()0,()g t g t '>单调递增；当1t >时，()0,()g t g t '<单调递减.故当1t =时，()g t 取最大值(1)1g =.因此，当且仅当11a=即1a =时，①式成立. 综上所述，a 的取值集合为{}1. （Ⅱ）由题意知，21212121()() 1.ax ax f x f x e e k x x x x --==--- 令2121()(),ax ax axe e xf x k ae x x ϕ-'=-=--则 121()12121()()1,ax a x x e x e a x x x x ϕ-⎡⎤=----⎣⎦- 212()21221()()1.ax a x x e x e a x x x x ϕ-⎡⎤=---⎣⎦- 令()1tF t e t =--，则()1t F t e '=-.当0t <时，()0,()F t F t '<单调递减；当0t >时，()0,()F t F t '>单调递增.故当0t =，()(0)0,F t F >=即10.t e t --> 从而21()21()10a x x e a x x ---->，12()12()10,a x x e a x x ---->又1210,ax e x x >-2210,ax e x x >- 所以1()0,x ϕ<2()0.x ϕ>因为函数()y x ϕ=在区间[]12,x x 上的图像是连续不断的一条曲线，所以存在),(21x x c ∈，使0)(=c ϕ，2()0,()axx a e x ϕϕ'=>单调递增，故这样的c 是唯一的，且21211ln ()ax ax e e c a a x x -=-.故当且仅当212211(ln ,)()ax ax e e x x a a x x -∈-时， 0()f x k '>. 综上所述，存在012(,)x x x ∈使0()f x k '>成立.且0x 的取值范围为212211(ln ,)()ax ax e e x a a x x --. 【点评】本题考查利用导函数研究函数单调性、最值、不等式恒成立问题等，考查运算能力，考查分类讨论思想、函数与方程思想，转化与划归思想等数学思想方法.第一问利用导函数法求出()f x 取最小值11111(ln )ln .f a a a a a=-对一切x ∈R ，f(x) ≥1恒成立转化为min ()1f x ，从而得出a 的取值集合；第二问在假设存在的情况下进行推理，通过构造函数，研究这个函数的单调性及最值来进行分析判断.。

2012年湖南高考数学试题(理数)

ˆ = bx + a = bx + y − bx (a = y − bx ) ，性相关关系，由最小二乘法建立的回归方程得过程知 y
所以回归直线过样本点的中心（ x ， y ），利用回归方程可以预测估计总体，所以 D 不正确. 【点评】本题组要考查两个变量间的相关性、最小二乘法及正相关、负相关的概念，并且是找不正确的答案，易错. 5. 已知双曲线 C ：
3 3 π ，点 P 的坐标为（0，），则 ω = 6 2
;
（2）若在曲线段 � 则该点在△ABC 内的概率为 ABC 与 x 轴所围成的区域内随机取一点，
.
【答案】（1）3；（2）
π （lbylfx） 4
3 3 π ，点 P 的坐标为（0，）时 6 2
【解析】（1） y = f ′( x ) = ω cos(ω x + ϕ ) ，当 ϕ =
x2 y 2 =1 的焦距为 10 ，点 P （2,1）在 C 的渐近线上，则 C 的方程为 a 2 b2
D.
A．
x2 y 2 x2 y 2 x2 y 2 =1 B. =1 C. =1 20 5 5 20 80 20
x2 y 2 =1 20 80
[w~#ww.z z &s t^@ ]
【答案】A 【解析】设双曲线 C ：
数学（理科）
一、选择题：本大题共 8 小题，每小题 5 分，共 40 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.设集合 M={-1,0,1}，N={x|x2≤x}，则 M∩N= A.{0} B.{0,1} C.{-1,1} D.{-1,0,0} 【答案】B 【解析】∵ N = {0,1} M={-1,0,1} ∴ M∩N={0,1}. 【点评】本题考查了集合的基本运算，较简单，易得分. 先求出 N = {0,1} ,再利用交集定义得出题是 4 π π A.若α≠ ，则 tanα≠1 B. 若α= ，则 tanα≠1 4 4 π π C. 若 tanα≠1，则α≠ D. 若 tanα≠1，则α= 4 4

2012年高考文科数学湖南卷-答案

2012年普通高等学校招生全国统一考试（湖南卷）数学（文史类）答案解析一、选择题 1.【答案】B 【解析】{}0,1N =，1,{}0,1M =-，{,}01MN ∴=【提示】先求出{}0,1N =，再利用交集定义得出M N【考点】集合的基本运算【提示】先把z 化成标准的i(,)a b a b +∈R 形式，然后由共轭复数定义得出1i z =--。

【考点】复数代数形式的四则运算及复数的基本概念 3.【答案】C【解析】因为“若p ，则q ”的逆否命题为“若p ⌝，则q ⌝”，所以“若π4α=，则tan 1α=”的逆否命题是“若tan 1α≠，则π4α≠” 【提示】通过分析“若p ，则q ”形式的命题的逆命题、否命题与逆否命题可判断【提示】通过空间想象画出三视图【考点】空间几何体的三视图 5.【答案】D【解析】由回归方程为ˆ0.8585.71y x =-知y 随x 的增大而增大，所以y 与x 具有正的线性相关关系，由最小二乘法建立的回归方程得过程知ˆ()ybx a bx y bx a y bx =+=+-=-，所以回归直线过样本点的中心（x ，y ），利用回归方程可以预测估计总体，所以D 不正确。

【提示】可由最小二乘法建立的回归方程得过程，再利用回归方程可以预测估计总体。

又C 2b a ，即a =【提示】利用数形结合的思想，结合基本运算能力。

【考点】双曲线的方程、双曲线的渐近线方程等基础知识。

7.【答案】D【解析】由不等式及1a b >>知11a b <，又0c <，所以a b>ｃｃ，①正确；由指数函数的图像与性质知②正确；由1a b >>，0c <知11a c b c c ->->->，由对数函数的图像与性质知③正确。

cos AB BC B ，1sin 2ABCSAB BC B BC h ==，知。

【提示】把曲线1C 与曲线2C 的极坐标方程都转化为直角坐标方程，求出与x 轴交点，即得。

2012年湖南省普通高中学业水平考试数学试卷(真题+答案)

正视侧视俯视2012年湖南省普通高中学业水平考试试卷（真题）数学时量120分钟，满分100分一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，满分40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、已知等差数列{}n a 的前3项分别为2、4、6,则数列{}n a 的第4项为：A 、7B 、8C 、10D 、12 2、如图是一个几何体的三视图,则该几何体为 A 、球 B 、圆柱 C 、圆台 D 、圆锥函数()()()12f x x x =-+的零点个数A 、0B 、1C 、2D 、3 4、已知集合{}{}1,0,2,,3,A B x =-=若{}2A B = ,则x 的值为A 、3B 、2C 、0D 、1- 5、已知直线12:2 1.:25,l y x l y x =+=+则直线12,l l 的位置关系是A 、重合B 、垂直C 、相交但不垂直D 、平行6、下列坐标对应的点中,落在不等式10x y +-<表示的平面区域内的是 A 、(0，0) B 、（2,4） C 、(-1，4) D 、（1，8）7、某班有50名同学,将其编为1、2、3、…、50号,并按编号从小到大平均分成5组,现用系统抽样方法,从该班抽取5名同学进行某项调查,若第1组抽取的学生编号为3,第2组抽取的学生编号为13,则第4组抽取的学生编号为A 、14B 、23C 、33D 、438、如图,D 为等腰三角形ABC 底边AB 的中点,则下列等式恒成立的是A 、0CA CB ⋅= B 、 0CD AB ⋅=C 、0CA CD ⋅= D 、 0CD CB ⋅=9、将函数sin y x =的图象向左平移3π个单位长度,得到的图象对应的函数解析式为 A 、sin 3y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ B 、 sin 3y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ C 、 2sin 3y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭ D 、 2sin 3y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭10、如图,长方形的面积为2,将100颗豆子随机地撒在长方形内,其中恰好有60颗豆子落在阴影部分内,则用随机摸拟的方法可以估计图中阴影部分的面积为A 、23B 、45C 、 65D 、 43（第10题图）ABCD（第8题图）（第2题图）（第15题图）二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,满分20分 11、比较大小:2log 5 _________ 2log 3 (填“>”或“<”)12、已知圆()224x a y -+=的圆心坐标为()3,0,则实数a =_________13、某程序框图如图所示,若输入的,,a b c 的值分别是3,4,5,则输出的y 值为_________14、已知角α的终边与单位圆的交点坐标为(23,21),则cos α15、如图,A,B 两点在河的两岸,为了测量A 、B 之间的距离, 测量者在A 的同侧选定一点C,测出A 、C 之间的距离是100米,105BAC ∠= ,45ACB ∠= ,则A 、B 两点之间的距离为_________米三、解答题:本大题共5小题,满分40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6分) 已知函数()[]()2,6y f x x =∈-⑴函数()y f x =的最大值;⑵使()1f x =的x 值、（第13题图）（第16题图）一批食品,每袋的标准重量是50g,为了了解这批食品的实际重量情况,从中随机抽取10袋食品,称出各袋的重量(单位:g),并得到其茎叶图(如图)、⑴求这10袋食品重量的众数,并估计这批食品实际重量的平均数;⑵若某袋食品的实际重量小于或等于47g,则视为不合格产品,试估计这批食品重量的合格率18、(本小题满分8分) 如图,在四棱柱1111A B C D A B C D -中,1D D ABCD⊥底面,底面A B C D 是正方形,且11AB D D ==，、⑴求直线1D B与平面ABCD 所成角的大小;⑵求证:AC ⊥平面11BB D D、ABCD1A1B1D1C( 第18题图 )已知向量()()sin ,1,cos ,1,.a xb x x R ==∈⑴当4x π=时,求向量a b +的坐标; ⑵若函数()2f x a b m=++ 为奇函数,求实数m 的值、20、(本小题满分10分)已知数列{}n a 的前n 项和为()2n nS a a n N *=+∈为常数，、 ⑴求123,,;a a a⑵若数列{}n a 为等比数列,求常数a 的值及n a ;⑶对于⑵中的,n a 记()21143,n n f n a a λλ++=⋅-⋅-若()0f n <对任意的正整数n 恒成立,求实数λ的取值范围、参考答案共10×4＝40分11、＞ 12、 3 13、 4 14、215、 210016、解：(1)由图像可知：函数)(x f 的最大值为 2 ………3’ (2) 由图像可知，使)(x f =1的x 值为-1或5 ………6’ 17、解：（1）这10袋食品重量的众数为50(g) ……2’ 因为这10袋食品重量的平均数为1052515150505049464645+++++++++＝49(g),所以，可以估计这批食品实际重量的平均数为49(g), ……4’（2）因为这10袋食品中实际重量少于47(g)的有3袋，所以可以估计这批食品重量的不合格率为 103，故可以估计这批食品重量的合格率为107. …………8’18、解：（1）因为D 1D ⊥面ABCD ，所以BD 为直线BD 1 在平面ABCD 内的射影.所以，∠D 1BD 为直线D 1B 与平面ABCD 所成的角. …………2’ 又因为AB=1，所以BD=2；在Rt △D 1DB 中，tan ∠D 1BD=BDDD 1=1，所以，an ∠D 1BD= 所以直线D 1D 与平面ABCD 所成的角为4π。

20122017年湖南省普通高中学业水平考试数学试卷及答案

2012年湖南省普通高中学业水平考试数学试卷15．选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1、已知等差数列{}n a 的前3项分别为2，4，6，则数列{}n a 的第4项为（） A 、7 B 、8 C 、10 D 、122、如图是一个几何体的三视图，则该几何体为（） A 、球 B 、圆柱 C 、圆台 D 、圆锥3、函数()()()21+-=x x x f 的零点个数是（） A 、0 B 、1 C 、2 D 、34、已知集合{}{}3,,2,0,1x B A =-=，若{}2=⋂B A ，则x 的值为（） A 、3 B 、2 C 、0 D 、-15、已知直线12:1+=x y l ，52:2+=x y l ，则直线1l 与2l 的位置关系是（） A 、重合 B 、垂直 C 、相交但不垂直 D 、平行6、下列坐标对应的点中，落在不等式01<-+y x 表示的平面区域内的是（） A 、()0,0 B 、()4,2 C 、()4,1- D 、()8,17、某班有50名同学，将其编为1、2、3、、、50号，并按编号从小到大平均分成5组，现用系统抽样方法，从该班抽取5名同学进行某项调查，若第1组抽取的学生编号为3，第二组抽取的学生编号为13，则第4组抽取的学生编号为（）A 、14B 、23C 、33D 、438、如图，D 为等腰三角形ABC 底边AB 的中点，则下列等式恒成立的是（） A 、0=⋅CB CA B 、0=⋅AB CD C 、0=⋅CD CA D 、0=⋅CB CD 9、将函数x y sin =的图象向左平移3π个单位长度，得到的图象对应的函数解析式为（）A 、⎪⎭⎫⎝⎛+=3sin πx y B 、⎪⎭⎫ ⎝⎛-=3sin πx y C 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+=32sin πx y D 、ADBC⎪⎭⎫ ⎝⎛-=32sin πx y10、如图，长方形的面积为2，将100颗豆子随机地撒在长方形内，其中恰好有60颗豆子落在阴影部分内，则用随机模拟的方法可以估计图中阴影部分的面积为（） A 、32 B 、54 C 、56 D 、34二、填空题（共5小题，每小题4分，满分20分） 11、比较大小：5log 2 3log 2（填“>”或“<”）12、已知圆()422=+-y a x 的圆心坐标为()0,3，则实数=a13、某程序框图如图所示，若输入的c b a ,,值分别为3，4，5，则输出的y 值为14、已知角α的终边与单位圆的交点坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2321，，则=αcos 15、如图，A ，B 两点在河的两岸，为了测量A 、B 之间的距离，测量者在A 的同侧选定一点C ，测出A 、 C 之间的距离是100米，︒=∠105BAC ，︒=∠45ACB ，则A 、B 两点之间的距离为米。

2012高考湖南理科数学试题及答案(高清版)

2012年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(湖南卷)一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40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．设集合M ＝{－1,0,1}，N ＝{x |x 2≤x }，则M ∩N 等于( ) A ．{0} B ．{0,1} C ．{－1,1} D ．{－1,0,1}2．命题“若π4α=，则tan α＝1”的逆否命题是( ) A ．若π4α≠，则tan α≠1 B ．若π4α=，则tan α≠1C ．若tan α≠1，则π4α≠D ．若tan α≠1，则π4α=3．某几何体的正视图和侧视图均如图所示，则该几何体的俯视图不可能是( )4．设某大学的女生体重y (单位：kg)与身高x (单位：cm)具有线性相关关系，根据一组样本数据(x i ，y i )(i ＝1，2，…，n )，用最小二乘法建立的回归方程为0.8585.71y x =-，则下列结论中不正确的是( )A ．y 与x 具有正的线性相关关系B ．回归直线过样本点的中心(,)x yC ．若该大学某女生身高增加1 cm ，则其体重约增加0.85 kgD ．若该大学某女生身高为170 cm ，则可断定其体重必为58.79 kg5．已知双曲线C ：22221x y a b-=的焦距为10，点P (2,1)在C 的渐近线上，则C 的方程为( )A ．221205x y -= B ．221520x y -= C ．2218020x y -= D ．2212080x y -= 6．函数f (x )＝sin x －cos(x ＋π)的值域为( )A ．[－2,2]B ．[C ．[－1,1]D ．[ 7．在△ABC 中，AB ＝2，AC ＝3，1AB BC ⋅=，则BC 等于( )A B C ． D 8．已知两条直线l 1：y ＝m 和l 2：821y m =+(m ＞0)，l 1与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点A ，B ，l 2与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点C ，D ．记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ，b ，当m 变化时，ba的最小值为( ) A ．162 B ．82C ．384D ．344二、填空题：本大题共8小题，考生作答7小题，每小题5分，共35分．把答案填在答题卡中对应题号后的横线上．(一)选做题(请考生在第9,10,11三题中任选两题作答，如果全做，则按前两题记分)9．在直角坐标系xOy 中，已知曲线C 1：112x t y t =+⎧⎨=-⎩，(t 为参数)与曲线C 2：sin 3cos x a y θθ=⎧⎨=⎩，(θ为参数，a＞0)有一个公共点在x 轴上，则a ＝________.10．不等式|2x ＋1|－2|x －1|＞0的解集为__________________． 11．如图，过点P 的直线与O 相交于A ，B 两点，若P A ＝1，AB ＝2，PO ＝3，则O 的半径等于________．(二)必做题(12～16题)12．已知复数z ＝(3＋i)2(i 为虚数单位)，则|z |＝________. 13． 6x x的二项展开式中的常数项为________．(用数字作答) 14．如果执行如图所示的程序框图，输入x ＝－1，n ＝3，则输出的数S ＝________.理图文图15．函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)的导函数y ＝f ′(x )的部分图象如图所示，其中，P 为图象与y 轴的交点，A ，C 为图象与x 轴的两个交点，B 为图象的最低点．(1)若π6ϕ=，点P 的坐标为(033)，则ω＝________；(2)若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域内随机取一点，则该点在△ABC 内的概率为________． 16．设N ＝2n (n ∈N *，n ≥2)，将N 个数x 1，x 2，…，x N 依次放入编号为1,2，…，N 的N 个位置，得到排列P 0＝x 1x 2…x N .将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出，并按原顺序依次放入对应的前2N和后2N 个位置，得到排列P 1＝x 1x 3…x N －1x 2x 4…x N ，将此操作称为C 变换．将P 1分成两段，每段2N 个数，并对每段作C 变换，得到P 2；当2≤i ≤n －2时，将P i 分成2i 段，每段2i N个数，并对每段作C 变换，得到P i ＋1.例如，当N ＝8时，P 2＝x 1x 5x 3x 7x 2x 6x 4x 8，此时x 7位于P 2中的第4个位置． (1)当N ＝16时，x 7位于P 2中的第________个位置；(2)当N ＝2n (n ≥8)时，x 173位于P 4中的第________个位置．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．17．某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息，安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位已知这100(1)确定x ，y 的值，并求顾客一次购物的结算时间X 的分布列与数学期望；(2)若某顾客到达收银台时前面恰有2位顾客需结算，且各顾客的结算相互独立，求该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率．18．如图，在四棱锥P －ABCD 中，P A ⊥平面ABCD ，AB ＝4，BC ＝3，AD ＝5，∠DAB ＝∠ABC ＝90°，E 是CD 的中点．(1)证明：CD ⊥平面P AE ；(2)若直线PB 与平面P AE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等，求四棱锥P －ABCD 的体积． 19．已知数列{a n }的各项均为正数，记A (n )＝a 1＋a 2＋…＋a n ，B (n )＝a 2＋a 3＋…＋a n ＋1，C (n )＝a 3＋a 4＋…＋a n ＋2，n ＝1,2，….(1)若a 1＝1，a 2＝5，且对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成等差数列，求数列{a n }的通项公式； (2)证明：数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成公比为q 的等比数列．20．某企业接到生产3 000台某产品的A ，B ，C 三种部件的订单，每台产品需要这三种部件的数量分别为2,2,1(单位：件)．已知每个工人每天可生产A 部件6件，或B 部件3件，或C 部件2件．该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件，生产B 部件的人数与生产A 部件的人数成正比，比例系数为k (k 为正整数)．(1)设生产A 部件的人数为x ，分别写出完成A ，B ，C 三种部件生产需要的时间；(2)假设这三种部件的生产同时开工，试确定正整数k 的值，使完成订单任务的时间最短，并给出时间最短时具体的人数分组方案．21．在直角坐标系xOy 中，曲线C 1上的点均在圆C 2：(x －5)2＋y 2＝9外，且对C 1上任意一点M ，M 到直线x ＝－2的距离等于该点与圆C 2上点的距离的最小值．(1)求曲线C 1的方程；(2)设P (x 0，y 0)(y 0≠±3)为圆C 2外一点，过P 作圆C 2的两条切线，分别与曲线C 1相交于点A ，B 和C ，D ．证明：当P 在直线x ＝－4上运动时，四点A ，B ，C ，D 的纵坐标之积为定值．22．已知函数f (x )＝e ax －x ，其中a ≠0.(1)若对一切x ∈R ，f (x )≥1恒成立，求a 的取值集合；(2)在函数f (x )的图象上取定两点A (x 1，f (x 1))，B (x 2，f (x 2))(x 1＜x 2)，记直线AB 的斜率为k .问：是否存在x 0∈(x 1，x 2)，使f ′(x 0)＞k 成立？若存在，求x 0的取值范围；若不存在，请说明理由．1． B 由N ＝{x |x 2≤x }，得x 2－x ≤0⇒x (x －1)≤0，解得0≤x ≤∵M ＝{－1,0,1}， ∴M ∩N ＝{0,1}． 2． C 命题“若π4α=，则tan α＝1”的逆否命题是“若tan α≠1，则π4α≠”． 3． D 若为D 项，则主视图如图所示，故不可能是D 项．4． D ×170－85.71＝58．79(kg)．故D 项不正确． 5． A 由2c ＝10，得c ＝5， ∵点P (2,1)在直线by x a=上， ∴21ba=.又∵a 2＋b 2＝25，∴a 2＝20，b 2＝5. 故C 的方程为221205x y -=. 6． B f (x )＝sin x －cos(x ＋π6)＝1sin (cos sin )22x x x --＝3sin cos 22x x -1sin cos )22x x -π)[6x -∈．故选B 项．7． A ∵||||cos(π)2||(cos )1AB BC AB BC B BC B ⋅=⋅-=⋅-=，∴1cos 2||B BC =-.又∵222||||||cos 2||||AB BC AC B AB BC +-=⋅＝24||9122||2||BC BC BC +-=-⨯⨯， ∴2||=3BC .∴||=3BC BC =.8． B 由题意作出如下的示意图．由图知a ＝|x A －x C |，b ＝|x D －x B |，又∵x A ·x B ＝1，x C ·x D ＝1，∴11||1||||C A A C A C x x b a x x x x -==-. y A ＋y C ＝－log 2x A －log 2x C＝－log 2x A x C ＝8218172122122m m m m ++=+-≥++，当且仅当218221m m +=+，即32m =时取等号．由－log 2x A x C ≥72，得log 2x A x C ≤72-，即0＜x A x C ≤722-从而7212||A C b a xx =≥=当32m =时，ba 取得最小值B 项．9．答案：32解析：∵C 1：1,12,x t y t =+⎧⎨=-⎩∴C 1的方程为2x ＋y －3＝0.∵C 2：sin ,3cos ,x a y θθ=⎧⎨=⎩∴C 2的方程为22219x y a +=. ∵C 1与C 2有一个公共点在x 轴上，且a ＞0， ∴C 1与x 轴的交点(32，0)在C 2上，代入解得32a =. 10．答案：{x |x ＞14} 解析：对于不等式|2x ＋1|－2|x －1|＞0，分三种情况讨论： 1°，当12x <-时，－2x －1－2(－x ＋1)＞0，即－3＞0，故x 不存在；2°，当112x -≤≤时，2x ＋1－2(－x ＋1)＞0，即114x <≤； 3°，当x ＞1时，2x ＋1－2(x －1)＞0,3＞0，故x ＞1. 综上可知，14x >，不等式的解集是14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭． 11．解析：过P 作圆的切线PC 切圆于C 点，连结OC ．∵PC 2=P A ·PB =1×3=3，∴PC =.在Rt △POC中，OC ==. 12．答案：10解析：∵z ＝(3＋i)2，∴|z |＝32＋12＝10. 13．答案：－160解析：6的通项为616C (rr r r T -+=- ＝(－1)r 6C r26－r x 3－r .当3－r ＝0时，r ＝3. 故(－1)336C 26－3＝－36C 23＝－160.14．答案：－4解析：输入x ＝－1，n ＝3.i ＝3－1＝2，S ＝6×(－1)＋2＋1＝－3； i ＝2－1＝1，S ＝(－3)×(－1)＋1＋1＝5； i ＝1－1＝0，S ＝5×(－1)＋0＋1＝－4； i ＝0－1＝－1，－1＜0，输出S ＝－4.15．答案：(1)3 (2)π4 f (x )＝sin(ωx ＋φ)，f ′(x )＝ωcos(ωx ＋φ)．解析：(1)π6ϕ=时，f ′(x )＝ωcos(ωx ＋π6)．∵'(0)f =πcos 6ω=，∴ω＝3.(2)当ωx ＋φ＝π2时，π2x ϕω-=；当ωx ＋φ＝3π2时，3π2x ϕω-=.由几何概型可知，该点在△ABC 内的概率为3π2π212π11||||||||2223π2[0cos()]sin()π2AC P x x ϕωϕωωωωϕωωϕωωϕϕω--⨯⨯⋅⋅==--+-+-⎰＝π23ππ22sin()sin()ϕϕωϕωϕωω---⋅++⋅+＝π23ππsin()sin()22-+＝ππ2114=+. 16．答案：(1)6 (2)3×2n －4＋11解析：(1)由题意知，当N ＝16时，P 0＝x 1x 2x 3x 4x 5…x 16，P 1＝x 1x 3x 5…x 15x 2x 4…x 16，则 P 2＝x 1x 5x 9x 13x 3x 7x 11x 15x 2x 6x 10x 14x 4x 8x 12x 16，此时x 7位于P 2中的第6个位置．(2)方法同(1)，归纳推理知x 173位于P 4中的第3×2n －4＋11个位置．17．解：(1)由已知得25＋y ＋10＝55，x ＋30＝45，所以x ＝15，y ＝20，该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体，所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量为100的简单随机样本．将频率视为概率得153(1)10020P X ===，303( 1.5)30010P X ===，251(2)1004P X ===，201( 2.5)1005P X ===，101(3)10010P X ===.X 的分布列为X 的数学期望为()3311111.52 2.531.920104510E X ⨯⨯⨯⨯⨯＝＋＋＋＋＝. (2)记A 为事件“”，X i (i ＝1,2)为该顾客前面第i 位顾客的结算时间，则P (A )＝P (X 1＝1且X 2＝1)＋P (X 1＝1且X 2＝1.5)＋P (X 1X 2＝1)．由于各顾客的结算相互独立，且X 1，X 2的分布列都与X 的分布列相同，所以 P (A )＝P (X 1＝1)×P (X 2＝1)＋P (X 1＝1)×P (X 2＝1.5)＋P (X 1＝1.5)×P (X 2＝1) ＝333333920202010102080⨯+⨯+⨯=. 980. 18．解：解法一：(1)如图所示，连接AC ．由AB =4，BC =3，∠ABC =90°得ACAD =5，E 是CD 的中点，所以CD ⊥AE .因为P A ⊥平面ABCD ，CD 平面ABCD ，所以P A ⊥CD ．而P A ，AE 是平面P AE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面P AE .(2)过点B 作BG ∥CD ，分别与AE ，AD 相交于点F ，G ，连结PF .由(1)CD ⊥平面P AE 知，BG ⊥平面P AE .于是∠BPF 为直线PB 与平面P AE 所成的角，且BG ⊥AE . 由P A ⊥平面ABCD 知，∠PBA 为直线PB 与平面ABCD 所成的角．由题意∠PBA ＝∠BPF ，因为sin ∠PBA ＝PA PB，sin ∠BPF ＝BF PB ，所以P A ＝BF .由∠DAB ＝∠ABC ＝90°知，AD ∥BC ．又BG ∥CD ，所以四边形BCDG 是平行四边形．故GD ＝BC ＝3，于是AG ＝2.在Rt △BAG 中，AB ＝4，AG ＝2，BG ⊥AF ，所以2225BG AB AG =+=28525AB BF BG ===于是P A ＝BF 85.又梯形ABCD 的面积为S ＝12×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P －ABCD 的体积为118512851633V S PA =⨯⨯=⨯=解法二：如图所示，以A 为坐标原点，AB ，AD ，AP 所在直线分别为x 轴，y 轴，z 轴建立空间直角坐标系．设P A ＝h ，则相关各点的坐标为：A (0,0,0)，B (4,0,0)，C (4,3,0)，D (0,5,0)，E (2,4,0)，P (0,0，h )．(1)易知CD ＝(－4,2,0)，AE ＝(2,4,0)，AP ＝(0,0，h )．因为CD AE ⋅＝－8＋8＋0＝0，CD AP ⋅＝0，所以CD ⊥AE ，CD ⊥AP ，而AP ，AE 是平面P AE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面P AE .(2)由题设和(1)知，CD ，PA 分别是平面P AE ，平面ABCD 的法向量．而PB与平面P AE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等，所以|cos,||cos,|CD PB PA PB=，即CD PB PA PB CD PB PA PB ⋅⋅=⋅⋅.由(1)知，CD＝(－4,2,0)，PA＝(0,0，－h)．又PB＝(4,0，－h)，故2=.解得5h=.又梯形ABCD的面积为S＝12×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P－ABCD的体积为111633515V S PA=⨯⨯=⨯⨯=.19．解：(1)对任意n∈N*，三个数A(n)，B(n)，C(n)是等差数列，所以B(n)－A(n)＝C(n)－B(n)，即a n＋1－a1＝a n＋2－a2，亦即a n＋2－a n＋1＝a2－a1＝4.故数列{a n} 是首项为1，公差为4的等差数列．于是a n＝1＋(n－1)×4＝4n－3.(2)①必要性：若数列{a n}是公比为q的等比数列，则对任意n∈N*，有a n＋1＝a n q.由a n＞0知，A(n)，B(n)，C(n)均大于0，于是231121212()()()n nn na a a q a a aB nqA n a a a a a a+++++++===++++++…………，342231231231()()()n nn na a a q a a aC nqB n a a a a a a++++++++++===++++++…………，即()()()()B nC nqA nB n==.所以三个数A(n)，B(n)，C(n)组成公比为q的等比数列．②充分性：若对任意n∈N*，三个数A(n)，B(n)，C(n)组成公比为q的等比数列，则B(n)＝qA(n)，C(n)＝qB(n)．于是C(n)－B(n)＝q[B(n)－A(n)]，得a n＋2－a2＝q(a n＋1－a1)，即a n＋2－qa n＋1＝a2－qa1.由n＝1有B(1)＝qA(1)，即a2＝qa1，从而a n＋2－qa n＋1＝0.因为a n＞0，所以2211nna aqa a++==.故数列{a n}是首项为a1，公比为q的等比数列．综上所述，数列{a n}是公比为q的等比数列的充分必要条件是：对任意n∈N*，三个数A(n)，B(n)，C(n)组成公比为q的等比数列．20．解：(1)设完成A，B，C三种部件的生产任务需要的时间(单位：天)分别为T1(x)，T2(x)，T3(x)，由题设有1230001000()6T xx x⨯==，22000()T xkx=，31500()200(1)T xk x=-+，其中x，kx,200－(1＋k)x均为1到200之间的正整数．(2)完成订单任务的时间为f(x)＝max{T1(x)，T2(x)，T3(x)}，其定义域为{x|0＜x＜2001k+，x∈N*}．易知，T1(x)，T2(x)为减函数，T3(x)为增函数．注意到T 2(x )＝2kT 1(x )，于是 ①当k ＝2时，T 1(x )＝T 2(x )，此时 f (x )＝max{T 1(x )，T 3(x )} ＝max{10001500,2003x x-}．由函数T 1(x )，T 3(x )的单调性知，当100015002003x x=-时f (x )取得最小值，解得4009x =. 由于40044459<<，而f (44)＝T 1(44)＝25011，f (45)＝T 3(45)＝30013，f (44)＜f (45)．故当x ＝44时完成订单任务的时间最短，且最短时间为f (44)＝25011.②当k ＞2时，T 1(x )＞T 2(x )，由于k 为正整数，故k ≥3，此时150********200(1)200(13)50k x x x≥=-+-+-.记375()50T x x=-，φ(x )＝max{T 1(x )，T (x )}，易知T (x )是增函数，则f (x )＝max{T 1(x )，T 3(x )}≥max{T 1(x )，T (x )} ＝φ(x )＝max{1000375,50x x-}．由函数T 1(x )，T (x )的单调性知，当100037550x x=-时φ(x )取最小值，解得40011x =. 由于400363711<<，而φ(36)＝T 1(36)＝250250911>，φ(37)＝T (37)＝3752501311>. 此时完成订单任务的最短时间大于25011.③当k ＜2时，T 1(x )＜T 2(x )，由于k 为正整数，故k ＝1，此时f (x )＝max{T 2(x )，T 3(x )}＝max{2000750,100x x -}．由函数T 2(x )，T 3(x )的单调性知，当2000750100x x=-时f (x )取最小值，解得80011x =，类似①的讨论，此时完成订单任务的最短时间为2509，大于25011.综上所述，当k ＝2时，完成订单任务的时间最短，此时，生产A ，B ，C 三种部件的人数分别为44,88,68.21．解：(1)方法一：设M 的坐标为(x ，y )，由已知得|2|3x +=.易知圆C 2上的点位于直线x ＝－2的右侧，于是x ＋2＞0，所以5x =＋.化简得曲线C 1的方程为y 2＝20x . 方法二：由题设知，曲线C 1上任意一点M 到圆C 2圆心(5,0)的距离等于它到直线x ＝－5的距离．因此，曲线C 1是以(5,0)为焦点，直线x ＝－5为准线的抛物线．故其方程为y 2＝20x .(2)当点P 在直线x ＝－4上运动时，P 的坐标为(－4，y 0)．又y 0≠±3，则过P 且与圆C 2相切的直线的斜率k 存在且不为0，每条切线都与抛物线有两个交点，切线方程为y －y 0＝k (x ＋4)，即kx －y ＋y 0＋4k3=.整理得72k 2＋18y 0k ＋y 02－9＝0.①设过P 所作的两条切线P A ，PC 的斜率分别为k 1，k 2，则k 1，k 2是方程①的两个实根．故001218724y y k k +=-=-.② 由101240,20k x y y k y x-++=⎧⎨=⎩得k 1y 2－20y ＋20(y 0＋4k 1)＝0.③设四点A ，B ，C ，D 的纵坐标分别为y 1，y 2，y 3，y 4，则y 1，y 2是方程③的两个实根，所以0112120(4)y k y y k +=.④ 同理可得0234220(4)y k y y k +=.⑤ 于是由②④⑤三式得010*******400(4)(4)y k y k y y y y k k ++= ＝201201212400[4()16]y k k y k k k k +++ ＝22001212400(16) 6 400y y k k k k -+=. 所以，当P 在直线x ＝－4上运动时，四点A ，B ，C ，D 的纵坐标之积为定值6 400.22．解：(1)若a ＜0，则对一切x ＞0，f (x )＝e ax －x ＜1，这与题设矛盾．又a ≠0，故a ＞0.而f ′(x )＝a e ax －1，令f ′(x )＝0得11ln x a a =. 当11ln x a a <时，f ′(x )＜0，f (x )单调递减；当11ln x a a >时，f ′(x )＞0，f (x )单调递增．故当11ln x a a=时，f (x )取最小值11111(ln )ln f a a a a a=-. 于是对一切x ∈R ，f (x )≥1恒成立．当且仅当111ln 1a a a-≥.① 令g (t )＝t －t ln t ，则g ′(t )＝－ln t .当0＜t ＜1时，g ′(t )＞0，g (t )单调递增；当t ＞1时，g ′(t )＜0，g (t )单调递减．故当t ＝1时，g (t )取最大值g (1)＝1.因此，当且仅当11a=，即a ＝1时，①式成立．综上所述，a 的取值集合为{1}． (2)由题意知，21212121()()e e 1ax ax f x f x k x x x x --==---. 令φ(x )＝f ′(x )－k ＝a e ax －2121e e ax ax x x --.则 φ(x 1)＝121e ax x x --[e a (x 2－x 1)－a (x 2－x 1)－1]， φ(x 2)＝221e ax x x -[e a (x 1－x 2)－a (x 1－x 2)－1]．令F (t )＝e t －t －1，则F ′(t )＝e t －1.当t ＜0时，F ′(t )＜0，F (t )单调递减；当t ＞0时，F ′(t )＞0，F (t )单调递增．故当t ≠0时，F (t )＞F (0)＝0，即e t －t －1＞0.从而e a (x 2－x 1)－a (x 2－x 1)－1＞0，e a (x 1－x 2)－a (x 1－x 2121e 0ax x x >-，221e 0ax x x >-，所以φ(x 1)＜0，φ(x 2)＞0.因为函数y ＝φ(x )在区间[x 1，x 2]上的图象是连续不断的一条曲线，所以存在c ∈(x 1，x 2)，使得φ(cφ′(x )＝a 2e ax ＞0，φ(x )单调递增，故这样的c 是唯一的，且()21211e e ln ax ax c a a x x -=-.故当且仅当()212211e e ln ,ax ax x x a a x x ⎛⎫-∈ ⎪ ⎪-⎝⎭时，f ′(x )＞k .综上所述，存在x 0∈(x 1，x 2)，使f ′(x 0)＞k 成立，且x 0的取值范围为()212211e e ln ,ax ax x a a x x ⎛⎫- ⎪ ⎪-⎝⎭．。

2012高考湖南理科数学试题及答案(高清版)

2012年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(湖南卷)一、选择题：本大题共8小题，每小题5分，共40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．设集合M ＝{－1,0,1}，N ＝{x |x 2≤x }，则M ∩N 等于( ) A ．{0} B ．{0,1} C ．{－1,1} D ．{－1,0,1}2．命题“若π4α=，则tan α＝1”的逆否命题是( ) A ．若π4α≠，则tan α≠1 B ．若π4α=，则tan α≠1C ．若tan α≠1，则π4α≠D ．若tan α≠1，则π4α=3．某几何体的正视图和侧视图均如图所示，则该几何体的俯视图不可能是( )4．设某大学的女生体重y (单位：kg)与身高x (单位：cm)具有线性相关关系，根据一组样本数据(x i ，y i )(i ＝1，2，…，n )，用最小二乘法建立的回归方程为0.8585.71y x =-，则下列结论中不正确的是( )A ．y 与x 具有正的线性相关关系B ．回归直线过样本点的中心(,)x yC ．若该大学某女生身高增加1 cm ，则其体重约增加0.85 kgD ．若该大学某女生身高为170 cm ，则可断定其体重必为58.79 kg5．已知双曲线C ：22221x y a b-=的焦距为10，点P (2,1)在C 的渐近线上，则C 的方程为( )A ．221205x y -= B ．221520x y -= C ．2218020x y -= D ．2212080x y -= 6．函数f (x )＝sin x －cos(x ＋π)的值域为( )A ．[－2,2]B ．[C ．[－1,1]D ．[ 7．在△ABC 中，AB ＝2，AC ＝3，1AB BC ⋅=，则BC 等于( )ABC． D8．已知两条直线l 1：y ＝m 和l 2：821y m =+(m ＞0)，l 1与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点A ，B ，l 2与函数y ＝|log 2x |的图象从左至右相交于点C ，D ．记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ，b ，当m 变化时，b的最小值为( ) A ．B ．C ．D ．二、填空题：本大题共8小题，考生作答7小题，每小题5分，共35分．把答案填在答题卡中对应题号后的横线上．(一)选做题(请考生在第9,10,11三题中任选两题作答，如果全做，则按前两题记分)9．在直角坐标系xOy 中，已知曲线C 1：112x t y t =+⎧⎨=-⎩，(t 为参数)与曲线C 2：sin 3cos x a y θθ=⎧⎨=⎩，(θ为参数，a ＞0)有一个公共点在x 轴上，则a ＝________.10．不等式|2x＋1|－2|x －1|＞0的解集为__________________．11．如图，过点P 的直线与O 相交于A ，B 两点，若P A ＝1，AB ＝2，PO ＝3，则O的半径等于________．(二)必做题(12～16题)12．已知复数z ＝(3＋i)2(i 为虚数单位)，则|z |＝________. 13． 6的二项展开式中的常数项为________．(用数字作答) 14．如果执行如图所示的程序框图，输入x ＝－1，n ＝3，则输出的数S ＝________.理图文图15．函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)的导函数y ＝f ′(x )的部分图象如图所示，其中，P 为图象与y 轴的交点，A ，C 为图象与x 轴的两个交点，B 为图象的最低点．(1)若π6ϕ=，点P 的坐标为(0，2)，则ω＝________；(2)若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域内随机取一点，则该点在△ABC 内的概率为________．16．设N ＝2n (n ∈N *，n ≥2)，将N 个数x 1，x 2，…，x N 依次放入编号为1,2，…，N 的N 个位置，得到排列P 0＝x 1x 2…x N .将该排列中分别位于奇数与偶数位置的数取出，并按原顺序依次放入对应的前2N 和后2N 个位置，得到排列P 1＝x 1x 3…x N －1x 2x 4…x N ，将此操作称为C 变换．将P 1分成两段，每段2N个数，并对每段作C 变换，得到P 2；当2≤i ≤n －2时，将P i 分成2i 段，每段2i N个数，并对每段作C 变换，得到P i ＋1.例如，当N ＝8时，P 2＝x 1x 5x 3x 7x 2x 6x 4x 8，此时x 7位于P 2中的第4个位置．(1)当N ＝16时，x 7位于P 2中的第________个位置；(2)当N ＝2n (n ≥8)时，x 173位于P 4中的第________个位置．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． 17．某超市为了解顾客的购物量及结算时间等信息，安排一名员工随机收集了在该超市购物的(1)确定x ，y 的值，并求顾客一次购物的结算时间X 的分布列与数学期望；(2)若某顾客到达收银台时前面恰有2位顾客需结算，且各顾客的结算相互独立，求该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率．18．如图，在四棱锥P －ABCD 中，P A ⊥平面ABCD ，AB ＝4，BC ＝3，AD ＝5，∠DAB ＝∠ABC ＝90°，E 是CD 的中点．(1)证明：CD ⊥平面P AE ；(2)若直线PB 与平面P AE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等，求四棱锥P －ABCD 的体积．19．已知数列{a n }的各项均为正数，记A (n )＝a 1＋a 2＋…＋a n ，B (n )＝a 2＋a 3＋…＋a n ＋1，C (n )＝a 3＋a 4＋…＋a n ＋2，n ＝1,2，….(1)若a 1＝1，a 2＝5，且对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成等差数列，求数列{a n }的通项公式；(2)证明：数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成公比为q 的等比数列．20．某企业接到生产3 000台某产品的A ，B ，C 三种部件的订单，每台产品需要这三种部件的数量分别为2,2,1(单位：件)．已知每个工人每天可生产A 部件6件，或B 部件3件，或C 部件2件．该企业计划安排200名工人分成三组分别生产这三种部件，生产B 部件的人数与生产A 部件的人数成正比，比例系数为k (k 为正整数)．(1)设生产A 部件的人数为x ，分别写出完成A ，B ，C 三种部件生产需要的时间； (2)假设这三种部件的生产同时开工，试确定正整数k 的值，使完成订单任务的时间最短，并给出时间最短时具体的人数分组方案．21．在直角坐标系xOy 中，曲线C 1上的点均在圆C 2：(x －5)2＋y 2＝9外，且对C 1上任意一点M ，M 到直线x ＝－2的距离等于该点与圆C 2上点的距离的最小值．(1)求曲线C 1的方程；(2)设P (x 0，y 0)(y 0≠±3)为圆C 2外一点，过P 作圆C 2的两条切线，分别与曲线C 1相交于点A ，B 和C ，D ．证明：当P 在直线x ＝－4上运动时，四点A ，B ，C ，D 的纵坐标之积为定值．22．已知函数f (x )＝e ax －x ，其中a ≠0.(1)若对一切x ∈R ，f (x )≥1恒成立，求a 的取值集合；(2)在函数f (x )的图象上取定两点A (x 1，f (x 1))，B (x 2，f (x 2))(x 1＜x 2)，记直线AB 的斜率为k .问：是否存在x 0∈(x 1，x 2)，使f ′(x 0)＞k 成立？若存在，求x 0的取值范围；若不存在，请说明理由．1． B 由N ＝{x |x 2≤x }，得x 2－x ≤0⇒x (x －1)≤0，解得0≤x ≤1.又∵M ＝{－1,0,1}， ∴M ∩N ＝{0,1}．2． C 命题“若π4α=，则tan α＝1”的逆否命题是“若tan α≠1，则π4α≠”． 3． D 若为D 项，则主视图如图所示，故不可能是D 项．4． D D 项中，若该大学某女生身高为170 cm ，则其体重约为：0.85×170－85.71＝ 58．79(kg)．故D 项不正确． 5． A 由2c ＝10，得c ＝5， ∵点P (2,1)在直线by x a=上， ∴21ba=.又∵a 2＋b 2＝25，∴a 2＝20，b 2＝5. 故C 的方程为221205x y -=. 6． B f (x )＝sin x －cos(x ＋π6)＝1sin sin )2x x x --＝3sin cos 22x x -1sin cos )22x x -π)[6x -∈．故选B 项．7． A ∵||||cos(π)2||(cos )1AB BC AB BC B BC B ⋅=⋅-=⋅-=，∴1cos 2||B BC =-.又∵222||||||cos 2||||AB BC AC B AB BC +-=⋅＝24||9122||2||BC BC BC +-=-⨯⨯， ∴2||=3BC .∴||=3BC BC =.8． B 由题意作出如下的示意图．由图知a ＝|x A －x C |，b ＝|x D －x B |，又∵x A ·x B ＝1，x C ·x D ＝1，∴11||1||||C A A C A C x x b a x x x x -==-. y A ＋y C ＝－log 2x A －log 2x C＝－log 2x A x C ＝8218172122122m m m m ++=+-≥++，当且仅当218221m m +=+，即32m =时取等号．由－log 2x A x C ≥72，得log 2x A x C ≤72-，即0＜x A x C ≤722-从而7212||A C b a xx =≥=当32m =时，ba 取得最小值B 项．9．答案：32解析：∵C 1：1,12,x t y t =+⎧⎨=-⎩∴C 1的方程为2x ＋y －3＝0.∵C 2：sin ,3cos ,x a y θθ=⎧⎨=⎩∴C 2的方程为22219x y a +=. ∵C 1与C 2有一个公共点在x 轴上，且a ＞0， ∴C 1与x 轴的交点(32，0)在C 2上，代入解得32a =. 10．答案：{x |x ＞14} 解析：对于不等式|2x ＋1|－2|x －1|＞0，分三种情况讨论： 1°，当12x <-时，－2x －1－2(－x ＋1)＞0，即－3＞0，故x 不存在； 2°，当112x -≤≤时，2x ＋1－2(－x ＋1)＞0，即114x <≤； 3°，当x ＞1时，2x ＋1－2(x －1)＞0,3＞0，故x ＞1. 综上可知，14x >，不等式的解集是14x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭．11．解析：过P 作圆的切线PC 切圆于C 点，连结OC ．∵PC 2=P A ·PB =1×3=3，∴PC =在Rt △POC 中，OC =. 12．答案：10解析：∵z ＝(3＋i)2，∴|z |＝32＋12＝10. 13．答案：－160解析：6的通项为616C (rr r r T -+=- ＝(－1)r 6C r26－r x 3－r .当3－r ＝0时，r ＝3. 故(－1)336C 26－3＝－36C 23＝－160.14．答案：－4解析：输入x ＝－1，n ＝3.i ＝3－1＝2，S ＝6×(－1)＋2＋1＝－3； i ＝2－1＝1，S ＝(－3)×(－1)＋1＋1＝5； i ＝1－1＝0，S ＝5×(－1)＋0＋1＝－4； i ＝0－1＝－1，－1＜0，输出S ＝－4.15．答案：(1)3 (2)π4 f (x )＝sin(ωx ＋φ)，f ′(x )＝ωcos(ωx ＋φ)．解析：(1)π6ϕ=时，f ′(x )＝ωcos(ωx ＋π6)．∵'(0)2f =，即πcos 62ω=，∴ω＝3.(2)当ωx ＋φ＝π2时，π2x ϕω-=；当ωx ＋φ＝3π2时，3π2x ϕω-=.由几何概型可知，该点在△ABC 内的概率为3π2π212π11||||||||2223π2[0cos()]sin()π2AC P x x ϕωϕωωωωϕωωϕωωϕϕω--⨯⨯⋅⋅==--+-+-⎰＝π23ππ22sin()sin()ϕϕωϕωϕωω---⋅++⋅+＝π23ππsin()sin()22-+＝ππ2114=+. 16．答案：(1)6 (2)3×2n －4＋11解析：(1)由题意知，当N ＝16时，P 0＝x 1x 2x 3x 4x 5…x 16，P 1＝x 1x 3x 5…x 15x 2x 4…x 16，则 P 2＝x 1x 5x 9x 13x 3x 7x 11x 15x 2x 6x 10x 14x 4x 8x 12x 16，此时x 7位于P 2中的第6个位置．(2)方法同(1)，归纳推理知x 173位于P 4中的第3×2n －4＋11个位置．17．解：(1)由已知得25＋y ＋10＝55，x ＋30＝45，所以x ＝15，y ＝20，该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体，所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量为100的简单随机样本．将频率视为概率得153(1)10020P X ===，303( 1.5)30010P X ===，251(2)1004P X ===，201( 2.5)1005P X ===，101(3)10010P X ===.X 的分布列为X 的数学期望为()3311111.52 2.531.920104510E X ⨯⨯⨯⨯⨯＝＋＋＋＋＝. (2)记A 为事件“该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟”，X i (i ＝1,2)为该顾客前面第i 位顾客的结算时间，则P (A )＝P (X 1＝1且X 2＝1)＋P (X 1＝1且X 2＝1.5)＋P (X 1＝1.5且X 2＝1)．由于各顾客的结算相互独立，且X 1，X 2的分布列都与X 的分布列相同，所以 P (A )＝P (X 1＝1)×P (X 2＝1)＋P (X 1＝1)×P (X 2＝1.5)＋P (X 1＝1.5)×P (X 2＝1)＝333333920202010102080⨯+⨯+⨯=. 故该顾客结算前的等候时间不超过2.5分钟的概率为980. 18．解：解法一：(1)如图所示，连接AC ．由AB =4，BC =3，∠ABC =90°得AC =5.又AD =5，E 是CD 的中点，所以CD ⊥AE .因为P A ⊥平面ABCD ，CD 平面ABCD ，所以P A ⊥CD ．而P A ，AE 是平面P AE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面P AE .(2)过点B 作BG ∥CD ，分别与AE ，AD 相交于点F ，G ，连结PF .由(1)CD ⊥平面P AE 知，BG ⊥平面P AE .于是∠BPF 为直线PB 与平面P AE 所成的角，且BG ⊥AE .由P A ⊥平面ABCD 知，∠PBA 为直线PB 与平面ABCD 所成的角．由题意∠PBA ＝∠BPF ，因为sin ∠PBA ＝PA PB，sin ∠BPF ＝BF PB ，所以P A ＝BF .由∠DAB ＝∠ABC ＝90°知，AD ∥BC ．又BG ∥CD ，所以四边形BCDG 是平行四边形．故GD ＝BC ＝3，于是AG ＝2.在Rt △BAG 中，AB ＝4，AG ＝2，BG ⊥AF ，所以BG ==2AB BF BG ===于是P A ＝BF ＝5.又梯形ABCD 的面积为S ＝12×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P －ABCD 的体积为111633V S PA =⨯⨯=⨯=.解法二：如图所示，以A 为坐标原点，AB ，AD ，AP 所在直线分别为x 轴，y 轴，z 轴建立空间直角坐标系．设P A ＝h ，则相关各点的坐标为：A (0,0,0)，B (4,0,0)，C (4,3,0)，D (0,5,0)，E (2,4,0)，P (0,0，h )．(1)易知CD ＝(－4,2,0)，AE ＝(2,4,0)，AP ＝(0,0，h )．因为CD AE ⋅＝－8＋8＋0＝0，CD AP ⋅＝0，所以CD ⊥AE ，CD ⊥AP ，而AP ，AE 是平面P AE 内的两条相交直线，所以CD ⊥平面P AE .(2)由题设和(1)知，CD ，PA 分别是平面P AE ，平面ABCD 的法向量．而PB 与平面P AE 所成的角和PB 与平面ABCD 所成的角相等，所以|cos ,||cos ,|CD PB PA PB =，即CD PB PA PB CD PBPA PB⋅⋅=⋅⋅.由(1)知，CD ＝(－4,2,0)，PA ＝(0,0，－h )．又PB ＝(4,0，－h )，故2=.解得5h =.又梯形ABCD 的面积为S ＝12×(5＋3)×4＝16，所以四棱锥P －ABCD 的体积为111633V S PA =⨯⨯=⨯=.19．解：(1)对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )是等差数列，所以 B (n )－A (n )＝C (n )－B (n )，即a n ＋1－a 1＝a n ＋2－a 2，亦即a n ＋2－a n ＋1＝a 2－a 1＝4. 故数列{a n } 是首项为1，公差为4的等差数列．于是a n ＝1＋(n －1)×4＝4n －3.(2)①必要性：若数列{a n }是公比为q 的等比数列，则对任意n ∈N *，有a n ＋1＝a n q .由a n＞0知，A (n )，B (n )，C (n )均大于0，于是231121212()()()n n n na a a q a a a B n q A n a a a a a a +++++++===++++++…………， 342231231231()()()n n n n a a a q a a a C n q B n a a a a a a ++++++++++===++++++…………，即()()()()B nC n q A n B n ==.所以三个数A (n )，B (n )，C (n )组成公比为q 的等比数列． ②充分性：若对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成公比为q 的等比数列，则 B (n )＝qA (n )，C (n )＝qB (n )．于是C (n )－B (n )＝q [B (n )－A (n )]，得a n ＋2－a 2＝q (a n ＋1－a 1)，即 a n ＋2－qa n ＋1＝a 2－qa 1.由n ＝1有B (1)＝qA (1)，即a 2＝qa 1，从而a n ＋2－qa n ＋1＝0. 因为a n ＞0，所以2211n n a a q a a ++==. 故数列{a n }是首项为a 1，公比为q 的等比数列．综上所述，数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件是：对任意n ∈N *，三个数A (n )，B (n )，C (n )组成公比为q 的等比数列．20．解：(1)设完成A ，B ，C 三种部件的生产任务需要的时间(单位：天)分别为T 1(x )，T 2(x )，T 3(x )，由题设有1230001000()6T x x x ⨯==，22000()T x kx=，31500()200(1)T x k x =-+，其中x ，kx,200－(1＋k )x 均为1到200之间的正整数．(2)完成订单任务的时间为f (x )＝max{T 1(x )，T 2(x )，T 3(x )}，其定义域为{x |0＜x ＜2001k+，x ∈N *}．易知，T 1(x )，T 2(x )为减函数，T 3(x )为增函数．注意到T 2(x )＝2kT 1(x )，于是 ①当k ＝2时，T 1(x )＝T 2(x )，此时 f (x )＝max{T 1(x )，T 3(x )} ＝max{10001500,2003x x-}．由函数T 1(x )，T 3(x )的单调性知，当100015002003x x=-时f (x )取得最小值，解得4009x =. 由于40044459<<，而f (44)＝T 1(44)＝25011，f (45)＝T 3(45)＝30013，f (44)＜f (45)．故当x ＝44时完成订单任务的时间最短，且最短时间为f (44)＝25011.②当k ＞2时，T 1(x )＞T 2(x )，由于k 为正整数，故k ≥3，此时150********200(1)200(13)50k x x x≥=-+-+-.记375()50T x x=-，φ(x )＝max{T 1(x )，T (x )}，易知T (x )是增函数，则f (x )＝max{T 1(x )，T 3(x )}≥max{T 1(x )，T (x )} ＝φ(x )＝max{1000375,50x x-}．由函数T 1(x )，T (x )的单调性知，当100037550x x=-时φ(x )取最小值，解得40011x =. 由于400363711<<，而φ(36)＝T 1(36)＝250250911>，φ(37)＝T (37)＝3752501311>. 此时完成订单任务的最短时间大于25011. ③当k ＜2时，T 1(x )＜T 2(x )，由于k 为正整数，故k ＝1，此时f (x )＝max{T 2(x )，T 3(x )}＝max{2000750,100x x-}．由函数T 2(x )，T 3(x )的单调性知，当2000750100x x=-时f (x )取最小值，解得80011x =，类似①的讨论，此时完成订单任务的最短时间为2509，大于25011. 综上所述，当k ＝2时，完成订单任务的时间最短，此时，生产A ，B ，C 三种部件的人数分别为44,88,68.21．解：(1)方法一：设M 的坐标为(x ，y )，由已知得|2|3x +=.易知圆C 2上的点位于直线x ＝－2的右侧，于是x ＋2＞0，所以5x =＋.化简得曲线C 1的方程为y 2＝20x .方法二：由题设知，曲线C 1上任意一点M 到圆C 2圆心(5,0)的距离等于它到直线x ＝－5的距离．因此，曲线C 1是以(5,0)为焦点，直线x ＝－5为准线的抛物线．故其方程为y 2＝20x .(2)当点P 在直线x ＝－4上运动时，P 的坐标为(－4，y 0)．又y 0≠±3，则过P 且与圆C 2相切的直线的斜率k 存在且不为0，每条切线都与抛物线有两个交点，切线方程为y －y 0＝k (x ＋4)，即kx －y ＋y 0＋4k ＝0.3=. 整理得72k 2＋18y 0k ＋y 02－9＝0.①设过P 所作的两条切线P A ，PC 的斜率分别为k 1，k 2，则k 1，k 2是方程①的两个实根．故001218724y y k k +=-=-.② 由101240,20k x y y k y x -++=⎧⎨=⎩得 k 1y 2－20y ＋20(y 0＋4k 1)＝0.③设四点A ，B ，C ，D 的纵坐标分别为y 1，y 2，y 3，y 4，则y 1，y 2是方程③的两个实根，所以0112120(4)y k y y k +=.④ 同理可得0234220(4)y k y y k +=.⑤ 于是由②④⑤三式得010*******400(4)(4)y k y k y y y y k k ++= ＝201201212400[4()16]y k k y k k k k +++＝22001212400(16) 6 400y y k k k k -+=. 所以，当P 在直线x ＝－4上运动时，四点A ，B ，C ，D 的纵坐标之积为定值6 400.22．解：(1)若a ＜0，则对一切x ＞0，f (x )＝e ax －x ＜1，这与题设矛盾．又a ≠0，故a ＞0.而f ′(x )＝a e ax －1，令f ′(x )＝0得11ln x a a =. 当11ln x a a <时，f ′(x )＜0，f (x )单调递减；当11ln x a a>时，f ′(x )＞0，f (x )单调递增．故当11ln x a a =时，f (x )取最小值11111(ln )ln f a a a a a=-. 于是对一切x ∈R ，f (x )≥1恒成立．当且仅当111ln 1a a a-≥.① 令g (t )＝t －t ln t ，则g ′(t )＝－ln t .当0＜t ＜1时，g ′(t )＞0，g (t )单调递增；当t ＞1时，g ′(t )＜0，g (t )单调递减．故当t ＝1时，g (t )取最大值g (1)＝1.因此，当且仅当11a=，即a ＝1时，①式成立．综上所述，a 的取值集合为{1}． (2)由题意知，21212121()()e e 1ax ax f x f x k x x x x --==---. 令φ(x )＝f ′(x )－k ＝a e ax －2121e e ax ax x x --.则 φ(x 1)＝121e ax x x --[e a (x 2－x 1)－a (x 2－x 1)－1]， φ(x 2)＝221e ax x x -[e a (x 1－x 2)－a (x 1－x 2)－1]．令F (t )＝e t －t －1，则F ′(t )＝e t －1.当t ＜0时，F ′(t )＜0，F (t )单调递减；当t ＞0时，F ′(t )＞0，F (t )单调递增．故当t ≠0时，F (t )＞F (0)＝0，即e t －t －1＞0.从而e a (x 2－x 1)－a (x 2－x 1)－1＞0，e a (x 1－x 2)－a (x 1－x 2)－1＞0.又121e 0ax x x >-，221e 0ax x x >-，所以φ(x 1)＜0，φ(x 2)＞0. 因为函数y ＝φ(x )在区间[x 1，x 2]上的图象是连续不断的一条曲线，所以存在c ∈(x 1，x 2)，使得φ(c )＝0.又φ′(x )＝a 2e ax＞0，φ(x )单调递增，故这样的c 是唯一的，且()21211e e ln ax ax c a a x x -=-.故当且仅当()212211e e ln ,ax ax x x a a x x ⎛⎫-∈ ⎪ ⎪-⎝⎭时，f ′(x )＞k .综上所述，存在x 0∈(x 1，x 2)，使f ′(x 0)＞k 成立，且x 0的取值范围为()212211e e ln ,ax ax x a a x x ⎛⎫- ⎪ ⎪-⎝⎭．。

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