绝密★启用前2008年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷)数 学(理工农医类)本试卷共4面,满分150分,考试时间120分钟注意事项:1. 答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘巾在答题卡上指定位置。
2. 选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔将答题卡上,对应题目的答案标号涂写,如写改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号,答在试题卷上无效。
3. 非选择题用0.5毫米的黑色墨水签字笔答在答题卡上每题对应的答题区域内,答在试题卷上无效。
4. 考试结束,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本次题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 设a =(1,-2),b =(-3,4),c =(3,2),则(a +2b )·c =A.(-15,12)B.0C.-3D.-11 2. 若非空集合A ,B ,C 满足A ∪B=C ,且B 不是A 的子集,则A. “x ∈C ”是“x ∈A ”的充分条件但不是必要条件B. “x ∈C ”是“x ∈A ”的必要条件但不是充分条件C. “x ∈C ”是“x ∈A ”的充要条件D. “x ∈C ”既不是“x ∈A ”的充分条件也不是“x ∈A ”的必要条件 3. 用与球心距离为1的平面去截球,所得的截面面积为π,则球的体积为A.38π B. 328πC.π28D. 332π 4. 函数f (x )=)4323(1122+--++-x x x x n x的定义域为A.(- ∞,-4) ∪[2,+ ∞]B.(-4,0)∪(0,1)C.[-4,0]∪(0,1)D. [-4,0]∪(0,1) 5.将函数y=3sin (x -θ)的图象F 按向量(3π,3)平移得到图象F ′ ,若F ′的一条对称轴是直线x=4π,则θ的一个可能取值是 A.π125 B. π125- C.π1211 D. -π12116.将5名志愿者分配到3个不同的奥运场馆参加接待工作,每个场馆至少分配一名志愿者的方案种数为A.540B.300C.180D.150 7.若f(x)=21ln(2)2x b x -++∞在(-1,+)上是减函数,则b 的取值范围是 A.[-1,+∞) B.(-1,+∞) C.(-∞,-1] D.(-∞,-1)8.已知m ∈N*,a,b ∈R ,若0(1)limm x x ab x→++=,则a ·b = A .-m B .m C .-1 D .19.过点A (11,2)作圆22241640x y x y ++--=的弦,其中弦长为整数的共有 A.16条 B.17条 C.32条 D.34条10.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P 变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道I 绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P 点第三次变轨进入以F 为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用2c 1和2c 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a 1和2a 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴的长,给出下列式子:①a 1+c 1=a 2+c 2; ②a 1-c 1=a 2-c 2; ③c 1a 2>a 1c 2; ④11a c <22c a . 其中正确式子的序号是A.①③B.②③C.①④D.②④二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在答题卡相应位置上. 11.设z 1是复数,z 2=z 1-i 1z (其中1z 表示z 1的共轭复数),已知z 2的实部是-1,则z 2的虚部为 . 12.在△ABC 中,三个角A ,B ,C 的对边边长分别为a=3,b=4,c=6,则bc cosA+ca cosB+ab cosC 的值为 .13.已知函数f(x)=x 2+2x+a, f(bx)=9x 2-6x +2,其中x ∈R ,a,b 为常数,则方程f (ax+b )=0的解集为 .14.已知函数f (x )=2x ,等差数列{a x }的公差为2,若 f(a 2+a 4+a 6+a 8+a 10)=4,则 log 2[f (a 1)·f (a 2)·f (a 3)·…·f(a 10)]= . 15.观察下列等式:2123213432111,22111,326111,424ni ni n i i n n i n n n i n n n ====+=++=++∑∑∑ 454311111,52330ni i n n n n ==++-∑ 5654211151,621212ni in n n n ==++-∑67653111111,722642ni in n n n n ==++--∑ ……………………………………212112101,nkk k k k k k k k i ia n a n a n a n a n a +--+--==++++⋅⋅⋅++∑可以推测,当k ≥2(k ∈N*)时,1111,,12k k k a a a k +-===+ a k -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. 16.(本小题满分12分) 已知函数f (t17()cos (sin )sin (cos ),(,].12g x x f x x f x x ππ=∙+∙∈ (Ⅰ)将函数g(x )化简成Asin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0,φ∈[0,2π))的形式;(Ⅱ)求函数g(x )的值域. 17.(本小题满分12分)袋中有20个大小相同的球,其中记上0号的有10个,记上n 号的有n 个(n =1,2,3,4).现从袋中任取一球.ξ表示所取球的标号.(Ⅰ)求ξ的分布列,期望和方差;(Ⅱ)若η=a ξ-b ,E η=1,D η=11,试求a,b 的值.18.(本小题满分12分)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,平面A 1BC ⊥侧面A 1ABB 1.(Ⅰ)求证:AB ⊥BC ;(Ⅱ)若直线AC 与平面A 1BC 所成的角为θ,二面角A 1-BC -A 的大小为ϕ,试判断θ与ϕ的大小关系,并予以证明.19.(本小题满分13分)如图,在以点O 为圆心,|AB|=4为直径的半圆ADB 中,OD ⊥AB ,P 是半圆弧上一点, ∠POB=30°,曲线C 是满足||MA|-|MB||为定值的动点M 的轨迹,且曲线C 过点P.(Ⅰ)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C 的方程; (Ⅱ)设过点D 的直线l 与曲线C 相交于不同的两点E 、F. 若△OEF 的面积不小于...l 斜率的取值范围.20.(本小题满分12分)水库的蓄水量随时间而变化,现用t 表示时间,以月为单位,年初为起点,根据历年数据,某水库的蓄水量(单位:亿立方米)关于t 的近似函数关系式为V (t )=⎪⎩⎪⎨⎧≤<+--≤<+-+-1210,50)413)(10(4,100,50)4014(412t t t t e t t t(Ⅰ)该水库的蓄水量小于50的时期称为枯水期.以i -1<t <i 表示第i 月份(i=1,2,…,12),问一年内哪几个月份是枯水期?(Ⅱ)求一年内该水库的最大蓄水量(取e=2.7计算). 21.(本小题满分14分)已知数列{a n }和{b n }满足:a 1=λ,a n+1=24,(1)(321),3n n n n a n b a n +-=--+其中λ为实数,n 为正整数.(Ⅰ)对任意实数λ,证明数列{a n }不是等比数列;(Ⅱ)试判断数列{b n }是否为等比数列,并证明你的结论;(Ⅲ)设0<a <b ,S n 为数列{b n }的前n 项和。
是否存在实数λ,使得对任意正整数n ,都有a <S n <b ?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由.2008年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷)数学(理工农医类)试题参考答案一、选择题:本题考查基础知识和基本运算.每小题5分,满分50分.1.C2.B3.B4.D5.A6.D7.C8.A9.C 10.B二、填空题:本题考查基础知识和基本运算,每小题5分,满分25分.11. 1 12.612 13. ∅ 14. -6 15. 12k ,0 三、解答题:本大题共6小题,共75分.16.本小题主要考查函数的定义域、值域和三角函数的性质等基本知识,考查三角恒等变换、代数式的化简变形和运算能力.(满分12分)解:(Ⅰ)()cos sin g x x x =∙+∙cos sin x x =+1sin 1cos cos sin |cos ||sin |x xx x x x --=∙+∙17,,cos cos ,sin sin ,12x x x x x π⎛⎤∈π∴=-=- ⎥⎝⎦ 1sin 1cos ()cos sin cos sin x xg x x x x x--∴=∙+∙--sin cos 2x x =+-2.4x π⎛⎫+- ⎪⎝⎭(Ⅱ)由1712x ππ≤<,得55.443x πππ+≤< sin t 在53,42ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦上为减函数,在35,23ππ⎛⎤⎥⎝⎦上为增函数,又5535sinsin ,sin sin()sin 34244x πππππ∴≤+<<(当17,2x π⎛⎤∈π ⎥⎝⎦),即1sin()2)23424x x ππ-≤+-≤+--<,<,故g (x )的值域为)2,3.⎡-⎣17.本小题主要考查概率、随机变量的分布列、期望和方差等概念,以及基本的运算能力.(满分12分)解:(Ⅰ)ξ的分布列为:∴01234 1.5.22010205E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= D 2222211131(0 1.5)(1 1.5)(2 1.5)(3 1.5)(4 1.5) 2.75.22010205ξ=-⨯+-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=(Ⅱ)由D a D η=ξ2,得a 2×2.75=11,即 2.a =±又,E aE b η=ξ+所以 当a =2时,由1=2×1.5+b ,得b =-2; 当a =-2时,由1=-2×1.5+b ,得b =4.∴2,2a b =⎧⎨=-⎩或2,4a b =-⎧⎨=⎩即为所求.18.本小题主要考查直棱柱、直线与平面所成角、二面角和线面关系等有关知识,同时考查空间想象能力和推理能力.(满分12分) (Ⅰ)证明:如右图,过点A 在平面A 1ABB 1内作AD ⊥A 1B 于D ,则由平面A 1BC ⊥侧面A 1ABB 1,且平面A 1BC 侧面A 1ABB 1=A 1B ,得AD ⊥平面A 1BC ,又BC ⊂平面A 1BC , 所以AD ⊥BC .因为三棱柱ABC —A 1B 1C 1是直三棱柱, 则AA 1⊥底面ABC , 所以AA 1⊥BC.又AA 1 AD =A ,从而BC ⊥侧面A 1ABB 1, 又AB ⊂侧面A 1ABB 1,故AB ⊥BC.(Ⅱ)解法1:连接CD ,则由(Ⅰ)知ACD ∠是直线AC 与平面A 1BC 所成的角,1ABA ∠是二面角A 1—BC —A 的平面角,即1,,ACD ABA ∠=θ∠=ϕ于是在Rt △ADC 中,sin ,AD AC θ=在Rt △ADB 中,sin ,ADABϕ= 由AB <AC ,得sin sin θϕ<,又02πθϕ<,<,所以θϕ<,解法2:由(Ⅰ)知,以点B 为坐标原点,以BC 、BA 、BB 1所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设AA 1=a, AC=b ,AB =c ,则 B (0,0,0), A (0,c,0), 1(0,,),C A c a 于是1(0,,),BC BA c a ==1,0),(0,0,).AC c AA a =-=设平面A 1BC 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),则由10,0,n BA n BC ⎧∙=⎪⎨∙=⎪⎩ 得⎩⎨⎧=-=+0022x c b az cy 可取n =(0,-a ,c ),于是0n AC ac AC ∙=>,与n 的夹角β为锐角,则β与θ互为余角.22cos sin ca b ac +===βθ11cos BA BABA BA∙ϕ==∙所以sin ϕ=于是由c <b即sin sin ,θϕ<又0,2πθϕ<,<所以,θϕ<19.本小题主要考查直线、圆和双曲线等平面解析几何的基础知识,考查轨迹方程的求法、不等式的解法以及综合解题能力.(满分13分)(Ⅰ)解法1:以O 为原点,AB 、OD 所在直线分别为x 轴、y 轴,建立平面直角坐标系,则A (-2,0),B (2,0),D (0,2),P (1,3),依题意得||MA |-|MB ||=|P A |-|PB |=221321)32(2222=)(+--++< |AB |=4.∴曲线C 是以原点为中心,A 、B 为焦点的双曲线. 设实半轴长为a ,虚半轴长为b ,半焦距为c , 则c =2,2a =22,∴a 2=2,b 2=c 2-a 2=2.∴曲线C 的方程为12222=-y x . 解法2:同解法1建立平面直角坐标系,则依题意可得||MA |-|MB ||=|P A |-|PB |<|AB |=4. ∴曲线C 是以原点为中心,A 、B 为焦点的双曲线.设双曲线的方程为a b y a x (12222=->0,b >0).则由.4,11)3(222222=+=-b a ba 解得a 2=b 2=2, ∴曲线C 的方程为.12222=-y x(Ⅱ)解法1:依题意,可设直线l 的方程为y =kx +2,代入双曲线C 的方程并整理 得(1-K 2)x 2-4kx -6=0. ① ∵直线l 与双曲线C 相交于不同的两点E 、F , ∴,0)1(64)4(,01222>-⨯+-=∆≠-k k k ⇔.33,1<<-±≠k k∴k ∈(-3,-1)∪(-1,1)∪(1,3). ② 设E (x 1,y 1),F (x 2, y 2),则由①式得x 1+x 2=k x x kk --=-16,14212,于是 |EF |=2212221221))(1()()(x x k y y x x -+=-+-=.132214)(1222212212kk k x x x x k --⋅+=-+⋅+而原点O 到直线l 的距离d =212k+,∴S △DEF =.132213221122121222222kk k k k k EF d --=--⋅+⋅+⋅=⋅ 若△OEF 面积不小于22,即S △OEF 22≥,则有 解得.22,022********2≤≤-≤--⇔≥--k k k k k ③综合②、③知,直线l 的斜率的取值范围为[-2,-1]∪(-1,1) ∪(1, 2).解法2:依题意,可设直线l 的方程为y =kx +2,代入双曲线C 的方程并整理,得(1-K 2)x 2-4kx -6=0. ① ∵直线l 与双曲线C 相交于不同的两点E 、F , ∴.0)1(64)4(,01222>-⨯+-=∆≠-k k k ⇔33,1<<-±≠k k .∴k ∈(-3,-1)∪(-1,1)∪(1,3). ② 设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),则由①式得 |x 1-x 2|=.132214)(22221221kk kx x x x --=-∆=-+ ③当E 、F 在同一支上时(如图1所示), S △OEF =;21212121x x OD x x OD S S ODE ODF -⋅=-⋅=-∆∆ 当E 、F 在不同支上时(如图2所示).+=∆∆O D F O EF S S S △ODE =.21)(212121x x OD x x OD -⋅=+⋅ 综上得S △OEF =,2121x x OD -⋅于是 由|OD |=2及③式,得S △OEF =.132222kk --若△OEF 面积不小于2则有即,22,2≥∆O EF S.22,022********2≤≤-≤--⇔≥--k k k k k 解得 ④综合②、④知,直线l 的斜率的取值范围为[-2,-1]∪(-1,1)∪(1,2).20.本小题主要考查函数、导数和不等式等基本知识,考查用导数求最值和综合运用数学知识解决实际问题能力.(满分12分)解:(Ⅰ)①当0<t ≤10时,V (t )=(-t 2+14t -40),505041<+t e化简得t 2-14t +40>0,解得t <4,或t >10,又0<t ≤10,故0<t <4. ②当10<t ≤12时,V (t )=4(t -10)(3t -41)+50<50, 化简得(t -10)(3t -41)<0, 解得10<t <341,又10<t ≤12,故 10<t ≤12. 综合得0<t <4,或10<t ≤12,故知枯水期为1月,2月, 3月,4月,11月,12月共6个月. (Ⅱ)由(Ⅰ)知:V (t )的最大值只能在(4,10)内达到.由V ′(t )=),8)(2(41)42341(41241-+-=++-t t e t t e tt令V ′(t )=0,解得t=8(t=-2舍去).由上表,V (t )在t =8时取得最大值V (8)=8e +50-108.32(亿立方米). 故知一年内该水库的最大蓄水量是108.32亿立方米21.本小题主要考查等比数列的定义、数列求和、不等式等基础知识和分类讨论的思想,考查综合分析问题的能力和推理认证能力,(满分14分) (Ⅰ)证明:假设存在一个实数λ,使{a n }是等比数列,则有22a =a 1a 3,即,094949494)494()332(222=⇔-=+-⇔-=-λλλλλλλ矛盾. 所以{a n }不是等比数列.第 11 页 共 11 页 (Ⅱ)解:因为b n +1=(-1)n +1[a n +1-3(n +1)+21]=(-1)n +1(32a n -2n +14) =-32(-1)n ·(a n -3n +21)=-32b n 又b 1=-(λ+18),所以当λ=-18,b n =0(n ∈N *),此时{b n }不是等比数列:当λ≠-18时,b 1=(λ+18) ≠0,由上可知b n ≠0,∴321-=+n a b b (n ∈N *). 故当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,-32为公比的等比数列. (Ⅲ)由(Ⅱ)知,当λ=-18时, b n =0,S n =0,不满足题目要求.∴λ≠-18,故知b n = -(λ+18)·(-32)n -1,于是可得 S n =-.321·)18(53⎥⎦⎤⎢⎣⎡+n )-(- λ要使a <S n <b 对任意正整数n 成立,即a <-53(λ+18)·[1-(-32)n ]<b(n ∈N *) nnb a)32(1)18(53)32(1--<+-<--λ得 (n ∈N *) ①,则令n n f )32(1)(--= 当n 为正奇数时,1<f (n ),1)(95;35<≤≤n f n 为正偶数时,当 ∴f (n )的最大值为f (1)=35, f (n )的最小值为f (2)= 95, 于是,由①式得59a <-53(λ+18) <.1831853--<<--⇔a b b λ 当a <b ≤3a 时,由-b -18≥=-3a -18知,不存在实数λ满足题目要求; 当b >3a 时,存在实数λ,使得对任意正整数n ,都有a <S n <b ,且λ的取值范围是 (-b -18,-3a -18).。