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2011年高考湖南省数学试卷-理科(含详细答案)LtDPAGEPAGE42011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。参考公式:(1),其中为两个事件,且,(2)柱体体积公式,其中为底面面积,为高。(3)球的体积公式,其中为求的半径。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,只有一项符合题目要求的。1.若,为虚数单位,且,则()A.B.C.D.2.设,,则“”是“”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.既不充分又不必要条件3.右图一是某几何体的三视图,则该几何体的体积为()A.B.C.D.4.通过随机询问110名性别不同的大学生是否爱好某项运动,得到如下的列联表:11.如图2,是半圆周上的两个三等分点,直径,,垂足为D,与相交与点F,则的长为。二、必做题(12~16题)12、设是等差数列的前项和,且,则。13、若执行如图3所示的框图,输入,则输出的数等于。14、在边长为1的正三角形中,设,则。。15、如图4,是以为圆心,半径为1的圆的内接正方形,将一颗豆子随机地扔到该圆内,用A表示事件“豆子落在正方形内”,B表示事件“豆子落在扇形(阴影部分)内”,则(1);(2)16、对于,将表示为,当时,,当时,为0或1.记为上述表示中为0的个数,(例如,:故)则(1)(2)(。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)在中,角所对的边分别为,且满足.(I)求角的大小;(II)求的最大值,并求取得最大值时角的大小.18.某商店试销某种商品20天,获得如下数据:日销售量(件)0123频数1595试销结束后(假设该商品的日销售量的分布规律不变),设某天开始营业时有该商品3件,当天营业结束后检查存货,若发现存货少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货,将频率视为概率。(Ⅰ)求当天商品不进货的概率;(Ⅱ)记X为第二天开始营业时该商品的件数,求X的分布列和数学期望。19.(本题满分12分)如图5,在圆锥中,已知的直径的中点.(I)证明:(II)求二面角的余弦值.20.如图6,长方形物体E在雨中沿面P(面积为S)的垂直方向作匀速移动,速度为,雨速沿E移动方向的分速度为。E移动时单位时间内的淋雨量包括两部分:(1)P或P的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与×S成正比,比例系数为;(2)其它面的淋雨量之和,其值为,记为E移动过程中的总淋雨量,当移动距离d=100,面积S=时。(Ⅰ)写出的表达式(Ⅱ)设0<v≤10,0<c≤5,试根据c的不同取值范围,确定移动速度,使总淋雨量最少。(本小题满分13分)如图7,椭圆的离心率为,轴被曲线截得的线段长等于的长半轴长。(Ⅰ)求,的方程;(Ⅱ)设与轴的交点为M,过坐标原点O的直线与相交于点A,B,直线MA,MB分别与相交与D,E.(i)证明:;(ii)记△MAB,△MDE的面积分别是.问:是否存在直线,使得=?请说明理由。22.(本小题满分13分)已知函数()=,g()=+。(Ⅰ)求函数h()=()-g()的零点个数,并说明理由;(Ⅱ)设数列满足,,证明:存在常数M,使得对于任意的,都有≤
.参考答案:2011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,只有一项符合题目要求的。1.B.C.D.答案:D解析:332正视图侧视图俯视图332正视图侧视图俯视图图12.答案:A解析:因“”,即,满足“”,反之“”,则,或,不一定有“”。3.答案:B解析:有三视图可知该几何体是一个长方体和球构成的组合体,其体积。4.由算得附表:0.0500.0100.0013.8416.63510.828参照附表,得到的正确结论是()A.在犯错误的概率不超过的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”B.在犯错误的概率不超过的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”C.有以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”D.有以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”答案:C解析:由,而,故由独立性检验的意义可知选C.5.答案:C解析:由双曲线方程可知渐近线方程为,故可知。6.答案:D解析:由定积分知识可得,故选D。7.答案:A解析:画出可行域,可知在点取最大值,由解得。8.答案:D解析:由题,不妨令,则,令解得,因时,,当时,,所以当时,达到最小。即。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.答案:2解析:曲线,,由圆心到直线的距离,故与的交点个数为2.10.答案:9解析:由柯西不等式可知。11.答案:解析:由题可知,,,得,,又,所以.二、必做题(12~16题)12、设是等差数列的前项和,且,则答案:25解析:由可得,所以。13、若执行如图3所示的框图,输入,则输出的数等于。答案:解析:由框图的算法功能可知,输出的数为三个数的方差,则。14、在边长为1的正三角形中,设,则。答案:解析:由题,,所以。15、如图4,是以为圆心,半径为1的圆的内接正方形,将一颗豆子随机地扔到该圆内,用A表示事件“豆子落在正方形内”,B表示事件“豆子落在扇形(阴影部分)内”,则(1);(2)答案:(1);(2)解析:(1)由几何概型概率计算公式可得;(2)由条件概率的计算公式可得。16、对于,将表示为,当时,,当时,为0或1.记为上述表示中为0的个数,(例如,:故)则(1)(2)答案:(1)2;(2)解析:(1)因,故;(2)在2进制的位数中,没有0的有1个,有1个0的有个,有2个0的有个,……有个0的有个,……有个0的有个。故对所有2进制为位数的数,在所求式中的的和为:。又恰为2进制的最大7位数,所以。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)在中,角所对的边分别为,且满足.(I)求角的大小;(II)求的最大值,并求取得最大值时角的大小.解析:(I)由正弦定理得因为所以(II)由(I)知于是取最大值2.综上所述,的最大值为2,此时18.某商店试销某种商品20天,获得如下数据:日销售量(件)0123频数1595试销结束后(假设该商品的日销售量的分布规律不变),设某天开始营业时有该商品3件,当天营业结束后检查存货,若发现存货少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货,将频率视为概率。(Ⅰ)求当天商品不进货的概率;(Ⅱ)记X为第二天开始营业时该商品的件数,求X的分布列和数学期望。解析:(I)P(“当天商店不进货”)=P(“当天商品销售量为0件”)+P(“当天商品销售量1件”)=。(II)由题意知,的可能取值为2,3.;故的分布列为23的数学期望为。19.(本题满分12分)如图5,在圆锥中,已知的直径的中点.(I)证明:(II)求二面角的余弦值.解:(I)连接,因为,为的中点,所以.又因为内的两条相交直线,所以而,所以。(II)在平面中,过作于,由(I)知,,所以又所以.在平面中,过作连接,则有,从而,所以是二面角的平面角.在在在在,所以。故二面角的余弦值为。20.如图6,长方形物体E在雨中沿面P(面积为S)的垂直方向作匀速移动,速度为,雨速沿E移动方向的分速度为。E移动时单位时间内的淋雨量包括两部分:(1)P或P的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与×S成正比,比例系数为;(2)其它面的淋雨量之和,其值为,记为E移动过程中的总淋雨量,当移动距离d=100,面积S=时。(Ⅰ)写出的表达式(Ⅱ)设0<v≤10,0<c≤5,试根据c的不同取值范围,确定移动速度,使总淋雨量最少。解析:(I)由题意知,E移动时单位时间内的淋雨量为,故.(II)由(I)知,当时,当时,故。(1)当时,是关于的减函数.故当时,。(2)当时,在上,是关于的减函数;在上,是关于的增函数;故当时,。(本小题满分13分)如图7,椭圆的离心率为,轴被曲线截得的线段长等于的长半轴长。(Ⅰ)求,的方程;(Ⅱ)设与轴的交点为M,过坐标原点O的直线与相交于点A,B,直线MA,MB分别与相交与D,E.(i)证明:;(ii)记△MAB,△MDE的面积分别是.问:是否存在直线,使得=?请说明理由。解析:(I)由题意知,从而,又,解得。故,的方程分别为。(II)(i)由题意知,直线的斜率存在,设为,则直线的方程为.由得,设,则是上述方程的两个实根,于是。又点的坐标为,所以故,即。(ii)设直线的斜率为,则直线的方程为,由解得或,则点的坐标为又直线的斜率为,同理可得点B的坐标为.于是由得,解得或,则点的坐标为;又直线的斜率为,同理可得点的坐标于是因此由题意知,解得或。又由点的坐标可知,,所以故满足条件的直线存在,且有两条,其方程分别为和。22.(本小题满分13分)已知函数()=,g()=+。(Ⅰ)求函数h()=()-g()的零点个数,并说明理由;(Ⅱ)设数列满足,,证明:存在常数M,使得对于任意的,都有≤
.解析:(I)由知,,而,且,则为的一个零点,且在内有零点,因此至少有两个零点解法1:,记,则。当时,,因此在上单调递增,则在内至多只有一个零点。又因为,则在内有零点,所以在内有且只有一个零点。记此零点为,则当时,;当时,;所以,当时,单调递减,而,则在内无零点;当时,单调递增,则在内至多只有一个零点;从而在内至多只有一个零点。综上所述,有且只有两个零点。解法2:,记,则。当时,,因此在上单调递增,则在内至多只有一个零点。因此在内也至多
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