2007年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅱ卷)数学(理)试题(必修+选修Ⅱ) 第Ⅰ卷(选择题)本卷共12小题,每小题5分,共60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. 参考公式:如果事件A 、B 互斥,那么 球的表面积公式P (A+B )=P (A )+P (B ) S=42R π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 ) 球的体积公式如果事件A 在一次试验中发生的概率是P ,那么 V=334R π,n 次独立重复试验中恰好发生k 次的概率 其中R 表示球的半径P n (k)=C knP k (1-P)n -k一、选择题1.sin 210=( )A .32B .32-C .12D .12-2.函数sin y x =的一个单调增区间是( )A .ππ⎛⎫- ⎪44⎝⎭,B .3ππ⎛⎫ ⎪44⎝⎭, C .3π⎛⎫π ⎪2⎝⎭,D .32π⎛⎫π⎪2⎝⎭, 3.设复数z 满足12ii z+=,则z =( ) A .2i -+B .2i --C .2i -D .2i +4.下列四个数中最大的是( ) A .2(ln 2)B .ln(ln 2)C .ln 2D .ln 25.在ABC △中,已知D 是AB 边上一点,若123AD DB CD CA CB λ==+,,则λ=( ) A .23B .13C .13-D .23-6.不等式2104x x ->-的解集是( )A .(21)-,B .(2)+∞,C .(21)(2)-+∞,,D .(2)(1)-∞-+∞,,7.已知正三棱柱111ABC A B C -的侧棱长与底面边长相等,则1AB 与侧面11ACC A 所成角的正弦值等于( )A .64B .104C .22D .328.已知曲线23ln 4x y x =-的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( ) A .3B .2C .1D .129.把函数e x y =的图像按向量(23)=,a 平移,得到()y f x =的图像,则()f x =( ) A .3e2x -+ B .3e2x +- C .2e3x -+ D .2e3x +-10.从5位同学中选派4位同学在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有2人参加,星期六、星期日各有1人参加,则不同的选派方法共有( ) A .40种B .60种C .100种D .120种11.设12F F ,分别是双曲线2222x y a b-的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使1290F AF ∠=且123AF AF =,则双曲线的离心率为( ) A .52B .102C .152D .512.设F 为抛物线24y x =的焦点,A B C ,,为该抛物线上三点,若FA FB FC ++=0,则F A F B F C ++=( ) A .9B .6C .4D .3第Ⅱ卷(非选择题) 本卷共10题,共90分二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.821(12)x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为 .(用数字作答)14.在某项测量中,测量结果ξ服从正态分布2(1)(0)N σσ>,.若ξ在(01),内取值的概率为0.4,则ξ在(02),内取值的概率为 .15.一个正四棱柱的各个顶点在一个直径为2cm 的球面上.如果正四棱柱的底面边长为1cm ,那么该棱柱的表面积为 cm 2.16.已知数列的通项52n a n =-+,其前n 项和为n S ,则2limnn S n ∞=→ .三、解答题:本大题共6小题,共70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10分) 在ABC △中,已知内角A π=3,边23BC =.设内角B x =,周长为y . (1)求函数()y f x =的解析式和定义域; (2)求y 的最大值. 18.(本小题满分12分)从某批产品中,有放回地抽取产品二次,每次随机抽取1件,假设事件A :“取出的2件产品中至多有1件是二等品”的概率()0.96P A =.(1)求从该批产品中任取1件是二等品的概率p ;(2)若该批产品共100件,从中任意抽取2件,ξ表示取出的2件产品中二等品的件数,求ξ的分布列. 19.(本小题满分12分)如图,在四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 为正方形,侧棱SD ⊥底面ABCD E F ,,分别为AB SC ,的中点. (1)证明EF ∥平面SAD ;(2)设2SD DC =,求二面角A EF D --的大小.20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,以O 为圆心的圆与直线34x y -=相切. (1)求圆O 的方程;(2)圆O 与x 轴相交于A B ,两点,圆内的动点P 使PA PO PB ,,成等比数列,求PA PB 的取值范围.AEBCFSD21.(本小题满分12分)设数列{}n a 的首项113(01)2342n n a a a n --∈==,,,,,,…. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设32n n n b a a =-,证明1n n b b +<,其中n 为正整数.22.(本小题满分12分) 已知函数3()f x x x =-.(1)求曲线()y f x =在点(())M t f t ,处的切线方程;(2)设0a >,如果过点()a b ,可作曲线()y f x =的三条切线,证明:()a b f a -<<.答案解析一、选择题 1.答案:D解析:sin2100=1sin 302-︒=-,选D 。
2.答案:C解析:函数f(x)=|sinx|的一个单调递增区间是(23π),选C 。
3.答案:C解析:设复数z=a bi +, (a ,b ∈R)满足z i21+=i ,∴ 12i ai b +=-,21a b =⎧⎨=-⎩,∴ z =2i -,选C 。
4.答案:D解析:∵ 0ln 21<<,∴ ln(ln2)<0,(ln2)2< ln2,而ln 2=21ln2<ln2,∴ 最大的数是ln2,选D 。
5.答案:A解析:在∆ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若AD =2DB ,CD =CB CA λ+31,则22()33CD CA AD CA AB CA CB CA =+=+=+-1233CA CB +=32,选A 。
6.答案:C 解析:不等式:412--x x >0,∴ 10(2)(2)x x x ->+-,原不等式的解集为(-2, 1)∪(2, +∞),选C 。
7.答案:A解析:已知正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的侧棱长与底面边长相等,取A 1C 1的中点D 1,连接BD 1,AD 1,∠B 1AD 1是AB 1与侧面ACC 1A 1所成的角,11362sin 42B AD ∠==,选A 。
8.答案:A解析:已知曲线23ln 4x y x =-的一条切线的斜率为12,13'2y x x =-=21,解得x=3或x=-2,由选择项知,只能选A 。
9.答案:C解析:把函数y =e x的图象按向量a =(2,3)平移,即向右平移2个单位,向上平移3个单位,平移后得到y =f (x )的图象,f (x )= 23x e -+,选C 。
10.答案:B解析:从5位同学中选派4位同学在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有2人参加,星期六、星期日各有1人参加,则不同的选派方法共有225360C A =种,选B 。
11.答案:B解析:设F 1,F 2分别是双曲线22221x y a b-=的左、右焦点。
若双曲线上存在点A ,使∠F 1AF 2=90º,且|AF 1|=3|AF 2|,设|AF 2|=1,|AF 1|=3,双曲线中122||||2a AF AF =-=,22122||||10c AF AF =+=,∴ 离心率102e =,选B 。
12.答案:B解析:设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若FC FB FA ++=0,则F 为△ABC 的重心,∴ A 、B 、C 三点的横坐标的和为F 点横坐标的3倍,即等于3, ∴ |FA|+|FB|+|FC|=(1)(1)(1)6A B C x x x +++++=,选B二、填空题 13.42-解析:(1+2x 2)(x -1x)8的展开式中常数项为4338812(1)C C ⋅+⋅⋅-=-42。
14.0.8解析:在某项测量中,测量结果ξ服从正态分布N (1,σ2)(σ>0),正态分布图象的对称轴为x=1,ξ在(0,1)内取值的概率为0.4,可知,随机变量ξ在(1,2)内取值的概率于ξ在(0,1)内取值的概率相同,也为0.4,这样随机变量ξ在(0,2)内取值的概率为0.8。
15.242+解析:一个正四棱柱的各个顶点在一个直径为2cm 的球面上。
正四棱柱的对角线的长为球的直径,现正四棱柱底面边长为1cm ,设正四棱柱的高为h ,∴ 2R=2=22211h ++,解得h=2,那么该棱柱的表面积为2+42cm 2.16.52-解析:已知数列的通项a n =-5n +2,其前n 项和为S n(51)2n n --,则2lim n n Sn →∞=-25。
三、解答题:本大题共6小题,共70分。
解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.解:(1)ABC △的内角和A B C ++=π,由00A B C π=>>3,,得20B π<<3. 应用正弦定理,知23sin sin 4sin sin sin BC AC B x x A ===π3,2sin 4sin sin BC AB C x A π⎛⎫==- ⎪3⎝⎭. 因为y AB BC AC =++,所以224sin 4sin 2303y x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-+<<⎪ ⎪3⎝⎭⎝⎭,(2)因为14sin cos sin 232y x x x ⎛⎫3=+++ ⎪ ⎪2⎝⎭543sin 23x x ππππ⎛⎫⎛⎫=++<+< ⎪ ⎪6666⎝⎭⎝⎭,所以,当x ππ+=62,即x π=3时,y 取得最大值63. 18.解:(1)记0A 表示事件“取出的2件产品中无二等品”,1A 表示事件“取出的2件产品中恰有1件二等品”.则01A A ,互斥,且01A A A =+,故01()()P A P A A =+012122()()(1)C (1)1P A P A p p p p =+=-+-=-于是20.961p =-.解得120.20.2p p ==-,(舍去).(2)ξ的可能取值为012,,. 若该批产品共100件,由(1)知其二等品有1000.220⨯=件,故2802100C 316(0)C 495P ξ===. 1180202100C C 160(1)C 495P ξ===. 2202100C 19(2)C 495P ξ===. 所以ξ的分布列为ξ0 1 2P316495 160495 1949519.解法一:(1)作FG DC ∥交SD 于点G ,则G 为SD 的中点.连结12AG FG CD∥,,又CD AB∥, 故FG AE AEFG∥,为平行四边形. EF AG ∥,又AG ⊂平面SAD EF ⊄,平面SAD .所以EF ∥平面SAD .(2)不妨设2DC =,则42SD DG ADG ==,,△为等 腰直角三角形.取AG 中点H ,连结DH ,则DH AG ⊥. 又AB ⊥平面SAD ,所以AB DH ⊥,而AB AG A =,所以DH ⊥面AEF .取EF 中点M ,连结MH ,则HM EF ⊥. 连结DM ,则DM EF ⊥.故DMH ∠为二面角A EF D --的平面角2tan 21DH DMH HM ∠===. 所以二面角A EF D --的大小为arctan 2. 解法二:(1)如图,建立空间直角坐标系D xyz -.设(00)(00)A a S b ,,,,,,则(0)(00)B a a C a ,,,,,,00222a a b E a F ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,,, 02b EF a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,,.取SD 的中点002b G ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,,则02b AG a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,,.EF AG EF AG AG =⊂,∥,平面SAD EF ⊄,平面SAD ,所以EF ∥平面SAD .(2)不妨设(100)A ,,,则11(110)(010)(002)100122B C S E F ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,,,,,,,,,,,. EF 中点EF MD EF MD EF MD M ⊥=⋅==0,(-1,0,1),),21,-21,21(-),21,21,21(又1002EA ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,,,EF EA EF EA ⊥=⋅0,,所以向量MD 和EA 的夹角等于二面角A EF D --的平面角..所以二面角A EF D --的大小为3arccos3. 20.解:(1)依题设,圆O 的半径r 等于原点O 到直线34x y -=的距离, 即 4213r ==+.得圆O 的方程为224x y +=.(2)不妨设1212(0)(0)A x B x x x <,,,,.由24x =即得(20)(20)A B -,,,.设()P x y ,,由PA PO PB ,,成等比数列,得222222)2()2(y x y x y x +=+-⋅++,即 222x y -=.),2(),-(-2y x y x PB PA --⋅-=⋅22242(1).x y y =-+=-由于点P 在圆O 内,故222242.x y x y ⎧+<⎪⎨-=⎪⎩,由此得21y <.所以PB PA ⋅的取值范围为[20)-,.21.解:(1)由132342n n a a n --==,,,,…, 整理得 111(1)2n n a a --=--.又110a -≠,所以{1}n a -是首项为11a -,公比为12-的等比数列,得 1111(1)2n n a a -⎛⎫=--- ⎪⎝⎭(2)方法一: 由(1)可知302n a <<,故0n b >. 那么,221n n b b +-2211222(32)(32)3332(32)229(1).4n n n n n n n n n n a a a a a a a a aa ++=-----⎛⎫⎛⎫=-⨯-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-又由(1)知0n a >且1n a ≠,故2210n n b b +->,因此1n n b b n +<,为正整数.方法二:由(1)可知3012n n a a <<≠,, 因为132n n a a +-=, 所以 111(3)322n n n n n a a b a a +++-=-=. 由1n a ≠可得33(32)2n n n a a a -⎛⎫-< ⎪⎝⎭, 即 n n n n a a a a ⋅-<22)23()23-( 两边开平方得n n n a a a ⋅-<-23)23(a n 即 1n n b b n +<,为正整数.22.解:(1)求函数()f x 的导数;2()31x x f '=-.曲线()y f x =在点(())M t f t ,处的切线方程为:()()()y f t f t x t '-=-,即 23(31)2y t x t =--.(2)如果有一条切线过点()a b ,,则存在t ,使23(31)2b t a t =--.于是,若过点()a b ,可作曲线()y f x =的三条切线,则方程32230t at a b -++=有三个相异的实数根.记 32()23g t t at a b =-++,则 2()66g t t at '=- 6()t t a =-.当t 变化时,()()g t g t ',变化情况如下表: t (0)-∞, 0 (0)a , a ()a +∞,()g t '+ 0 - 0 + ()g t ↗ 极大值a b + ↘ 极小值()b f a - ↗由()g t 的单调性,当极大值0a b +<或极小值()0b f a ->时,方程()0g t =最多有一个实数根; 当0a b +=时,解方程()0g t =得302a t t ==,,即方程()0g t =只有两个相异的实数根; 当()0b f a -=时,解方程()0g t =得2at t a =-=,,即方程()0g t =只有两个相异的实数根. 综上,如果过()a b ,可作曲线()y f x =三条切线,即()0g t =有三个相异的实数根,则0()0.a b b f a +>⎧⎨-<⎩, 即 ()a b f a -<<.。