2008高考湖南理科数学试题及全解全析

 

一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,

1.复数等于(      )

A.8                       B.-8                  C.8i                           D.-8i             

【答案】D

【解析】由,易知D正确.

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2.“成立”是“成立”的(      )

A.充分不必要条件                       B.必要不充分条件             

C.充分必要条件                 D.既不充分也不必要条件  

【答案】B

【解析】由得,由得,所以易知选B.

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3.已知变量xy满足条件则的最大值是(     )

A.2           B.5                C.6                D.8 

【答案】C

【解析】如图得可行域为一个三角形,其三个顶点

分别为代入验证知在点

时,最大值是

故选C.

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4.设随机变量服从正态分布,若,则c= (      )

A.1                B.2                    C.3                       D.4 

【答案】B

【解析】

       

        解得=2, 所以选B.

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5.设有直线mn和平面、,下列四个命题中,正确的是(      )

A.若m∥,n∥,则m∥n

B.若m,n,m∥,n∥,则∥

C.若,m,则m

D.若,mm,则m 

【答案】D

【解析】由立几知识,易知D正确.

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6.函数在区间上的最大值是(      )

A.1                B.             C.                D.1+

【答案】C

【解析】由,

故选C.

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7.设D­、E、F分别是△ABC的三边BC、CA、AB上的点,且

则与(      )

A.反向平行                                              B.同向平行                 

C.互相垂直                                              D.既不平行也不垂直                 

【答案】A

【解析】由定比分点的向量式得:

以上三式相加得

所以选A.

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8.若双曲线(a>0,b>0)上横坐标为的点到右焦点的距离

大于它到左准线的距离,则双曲线离心率的取值范围是(      )

A.(1,2)           B.(2,+)         C.(1,5)         D. (5,+)    

【答案】B

【解析】或

(舍去),故选B.

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9.长方体ABCDA1B1C1D1的8个顶点在同一球面上,且AB=2,AD=,AA1=1,

则顶点AB间的球面距离是(      )

A.2              B.         C.         D.

【答案】C

【解析】设

故选C.

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10.设[x]表示不超过x的最大整数(如[2]=2, []=1),对于给定的nN*,

定义x,则当x时,函数的

值域是(      )

A.                                             B.

C.                              D.

【答案】D 

【解析】当x时,当时, 所以;

当时,当时, 

故函数的值域是.选D.

 

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二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。把答案填在对应题号后的横线上。

11..

【答案】 

【解析】

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12.已知椭圆(ab>0)的右焦点为F,右准线为,离心率e=

过顶点A(0,b)作AM,垂足为M,则直线FM的斜率等于           .

【答案】 

【解析】

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13.设函数存在反函数,且函数的图象过点(1,2),

则函数的图象一定过点      .

【答案】(-1,2)

【解析】由函数的图象过点(1,2)得: 即函数过点 则其反函数过点所以函数的图象一定过点

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14.已知函数

(1)若a>0,则的定义域是           ;

(2) 若在区间上是减函数,则实数a的取值范围是             .

【答案】 ,

【解析】(1)当a>0时,由得,所以的定义域是;

        (2) 当a>1时,由题意知;当0<a<1时,为增函数,不合;

           当a<0时,在区间上是减函数.故填.

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15.对有n(n≥4)个元素的总体进行抽样,先将总体分成两个子总体

和 (m是给定的正整数,且2≤mn-2),再从

每个子总体中各随机抽取2个元素组成样本.用表示元素ij同时出现在样

本中的概率,则=          ; 所有 (1≤ij≤的和等于           .

【答案】   ,  6

【解析】第二空可分:

①当 时, ;

②当 时, ;

③当时, ;

所以    也可用特殊值法或ij同时出现6次.

 

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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.

16.(本小题满分12分)

甲、乙、丙三人参加了一家公司的招聘面试,面试合格者可正式签约,甲表示只要面试

合格就签约.乙、丙则约定:两人面试都合格就一同签约,否则两人都不签约.设每人面试合格的概率都是,且面试是否合格互不影响.求:

(Ⅰ)至少有1人面试合格的概率;

(Ⅱ)签约人数的分布列和数学期望.

解:  用A,B,C分别表示事件甲、乙、丙面试合格.由题意知A,B,C相互独立,

且P(A)=P(B)=P(C)=.

(Ⅰ)至少有1人面试合格的概率是

 

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(Ⅱ)的可能取值为0,1,2,3.

     

              =

              =

     

              =

              =

     

     

所以, 的分布列是

0

1

2

3

 

P

的期望

 

 

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17.(本小题满分12分)

    如图所示,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为1的菱形,∠BCD=60°,

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E是CD的中点,PA⊥底面ABCD,PA=2.

   (Ⅰ)证明:平面PBE⊥平面PAB;

(Ⅱ)求平面PAD和平面PBE所成二面角(锐角)的大小.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

解: 解法一(Ⅰ)如图所示,连结BD,由ABCD是菱形且∠BCD=60°知,

△BCD是等边三角形.因为E是CD的中点,所以BE⊥CD,又AB∥CD,

所以BE⊥AB.又因为PA⊥平面ABCD,平面ABCD,所以

PA⊥BE.而AB=A,因此BE⊥平面PAB.

又平面PBE,所以平面PBE⊥平面PAB.

 

(Ⅱ)延长AD、BE相交于点F,连结PF.

过点A作AH⊥PB于H,由(Ⅰ)知

平面PBE⊥平面PAB,所以AH⊥平面PBE.

在Rt△ABF中,因为∠BAF=60°,

所以,AF=2AB=2=AP.

在等腰Rt△PAF中,取PF的中点G,连接AG.

则AG⊥PF.连结HG,由三垂线定理的逆定理得,

PF⊥HG.所以∠AGH是平面PAD和平面PBE所成二面角的平面角(锐角).

在等腰Rt△PAF中,

在Rt△PAB中,

所以,在Rt△AHG中,

故平面PAD和平面PBE所成二面角(锐角)的大小是

 

解法二: 如图所示,以A为原点,建立空间直角坐标系.则相关

各点的坐标分别是A(0,0,0),B(1,0,0),

P(0,0,2),

(Ⅰ)因为,

平面PAB的一个法向量是,

所以共线.从而BE⊥平面PAB.

又因为平面PBE,

故平面PBE⊥平面PAB.

 

 

   (Ⅱ)易知  

       设是平面PBE的一个法向量,则由得

所以

      设是平面PAD的一个法向量,则由得

所以故可取

      于是,

      故平面PAD和平面PBE所成二面角(锐角)的大小是

 

 

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18.(本小题满分12分)

   数列

   (Ⅰ)求并求数列的通项公式;

   (Ⅱ)设证明:当

   解:  (Ⅰ)因为所以

           

一般地,当时,

=,即

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所以数列是首项为1、公差为1的等差数列,因此

当时,

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所以数列是首项为2、公比为2的等比数列,因此

故数列的通项公式为

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,      ①

     ②

   ①-②得,

                

   所以

   要证明当时,成立,只需证明当时,成立.

   证法一

   (1)当n = 6时,成立.

   (2)假设当时不等式成立,即

   则当n=k+1时,

   由(1)、(2)所述,当n≥6时,.即当n≥6时,

   证法二

   令,则

   所以当时,.因此当时,

于是当时,

综上所述,当时,

          

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19.(本小题满分13分)

在一个特定时段内,以点E为中心的7海里以内海域被设为警戒水域.点E正北55海里处有一个雷达观测站A.某时刻测得一艘匀速直线行驶的船只位于点A北偏东且与点A相距40海里的位置B,经过40分钟又测得该船已行驶到点A北偏东+(其中sin=,)且与点A相距10海里的位置C.

(I)求该船的行驶速度(单位:海里/小时);

(II)若该船不改变航行方向继续行驶.判断

它是否会进入警戒水域,并说明理由.

解:  (I)如图,AB=40,AC=10,

由于,所以cos=

由余弦定理得BC=

所以船的行驶速度为(海里/小时).

(II)解法一   如图所示,以A为原点建立平面直角坐标系,

设点B、C的坐标分别是Bx1y2), Cx1y2),

BCx轴的交点为D.

由题设有,x1=y1= AB=40,

x2=ACcos,

y2=ACsin

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所以过点B、C的直线l的斜率k=,直线l的方程为y=2x-40.

又点E(0,-55)到直线l的距离d=

所以船会进入警戒水域.

 

 

解法二:  如图所示,设直线AEBC的延长线相交于点Q.

在△ABC中,由余弦定理得,

==.

从而

在中,由正弦定理得,

AQ=

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由于AE=55>40=AQ,所以点Q位于点A和点E之间,且QE=AE-AQ=15.

过点EEP BC于点P,则EP为点E到直线BC的距离.

在Rt中,PE=QE?sin

=

所以船会进入警戒水域.

 

 

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20.(本小题满分13分)

A、B是抛物线y2=4x上的不同两点,弦AB(不平行于y轴)的垂直平分线与

x轴相交于点P,则称弦AB是点P的一条“相关弦”.已知当x>2时,点Px,0)

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存在无穷多条“相关弦”.给定x0>2.

(I)证明:点Px0,0)的所有“相关弦” 中的中点的横坐标相同;

(II) 试问:点P(x0,0)的“相关弦”的弦长中是否存在最大值?

若存在,求其最大值(用x0表示):若不存在,请说明理由.

解: (I)设AB为点P(x0,0)的任意一条“相关弦”,且点A、B的坐标分别是

x1,y1)、(x2,y2)(x1x2),则y21=4x1, y22=4x2,

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两式相减得(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2).因为x1x2,所以y1+y20.

设直线AB的斜率是k,弦AB的中点是Mxm, ym),则

k=.从而AB的垂直平分线l的方程为

又点P(x0,0)在直线上,所以

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而于是故点P(x0,0)的所有“相关弦”的中点的横坐标都是x0-2.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,弦AB所在直线的方程是,代入中,

整理得     (?)

则是方程(?)的两个实根,且

设点P的“相关弦”AB的弦长为l,则

   

因为0<<4xm=4(xm-2) =4x0-8,于是设t=,则t(0,4x0-8).

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l2=g(t)=-[t-2(x0-3)]2+4(x0-1)2.

若x0>3,则2(x0-3) (0, 4x0-8),所以当t=2(x0-3),即=2(x0-3)时,

l有最大值2(x0-1).

若2<x0<3,则2(x0-3)0,g(t)在区间(0,4 x0-8)上是减函数,

所以0<l2<16(x0-2),l不存在最大值.

综上所述,当x0>3时,点P(x0,0)的“相关弦”的弦长中存在最大值,且最大值

为2(x0-1);当2< x03时,点P(x0,0)的“相关弦”的弦长中不存在最大值.

 

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21.(本小题满分13分)

已知函数 

(I)  求函数的单调区间;

(Ⅱ)若不等式对任意的都成立(其中e是自然对数的底数).

求a的最大值.

解: (Ⅰ)函数的定义域是,

设则

令则

当时,  在(-1,0)上为增函数,

当x>0时,在上为减函数.

所以h(x)在x=0处取得极大值,而h(0)=0,所以,

函数g(x)在上为减函数.

于是当时,

当x>0时,

所以,当时,在(-1,0)上为增函数.

当x>0时,在上为减函数.

故函数的单调递增区间为(-1,0),单调递减区间为.

(Ⅱ)不等式等价于不等式由知,

  设则

由(Ⅰ)知,即

所以于是G(x)在上为减函数.

故函数G(x)在上的最小值为

所以a的最大值为

 

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