湖南高考理科数学试卷及详细答案

湖南高考理科数学试卷及详细答案

‎2012高考数学 帅歌机 ‎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，，则 A． B． C． D． ‎ ‎2．命题“若，则”的逆否命题是 A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 ‎ ‎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 ‎ ‎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，用最小二乘法建立的回归方程为，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 C．若该大学某女生身高增加1cm，则其体重约增加kg D．若该大学某女生身高为170cm，则可断定其体重比为kg ‎ ‎5．已知双曲线的焦距为10 ，点在C的渐近线上，则C的方程为 A． B． C． D． ‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 ‎6．函数的值域为 A． B． C． D． ‎ ‎7．在中，，，，则 A． B． C． D． ‎ ‎8．已知两条直线和，与函数的图像从左至右相交于点，与函数的图像从左至右相交于点．记线段AC和BD在轴上的投影长度分别为．当m变化时，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（t为参数）与曲线（为参数，）有一个公共点在轴上，则 ． ‎ ‎10．不等式的解集为 ．‎ ‎11．如图2，过点的直线与⊙相交于两点．若， ，，则⊙的半径等于 ． ‎ ‎（二）必做题（12～16题）‎ ‎12．已知复数（为虚数单位)，则 ． ‎ ‎13．的二项展开式中的常数项为 ．（用数字作答） ‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 ‎14．如果执行如图3所示的程序框图，输入，则输出的数 ． ‎ ‎15．函数的导函数的部分图象如图4所示，其中，为图象与轴的交点，为图象与轴的两个交点，为图象的最低点．‎ ‎（1）若，点的坐标为，则 ； ‎ ‎（2）若在曲线段与轴所围成的区域内随机取一点，则该点在内的概率为 ．‎ ‎16．设，将个数依次放入编号为的个位置，得到排列．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，将此操作称为变换．将分成两段，每段个数，并对每段作变换，得到；当时，将分成段，每段个数，并对每段作变换，得到．例如，当时，，此时位于中的第4个位置．‎ ‎（1）当时，位于中的第 个位置； ‎ ‎（2）当时，位于中的第 个位置．‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 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．‎ 一次购物量 ‎1至4件 ‎5至8件 ‎9至12件 ‎13至16件 ‎17件及以上 顾客数（人）‎ ‎30‎ ‎25‎ ‎10‎ 结算时间（分钟/人）‎ ‎1‎ ‎1.5‎ ‎2‎ ‎2.5‎ ‎3‎ 已知这100位顾客中的一次购物量超过8件的顾客占55％．‎ ‎（Ⅰ）确定的值，并求顾客一次购物的结算时间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，在四棱锥中，平面，，，，，是的中点．‎ ‎（Ⅰ）证明：平面；‎ ‎（Ⅱ）若直线与平面所成的角和与平面所成的角相等，求四棱锥的体积．‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 ‎19．（本小题满分12分）‎ 已知数列的各项均为正数，记，，，‎ ‎（Ⅰ）若，且对任意，三个数组成等差数列，求数列的通项公式.‎ ‎（Ⅱ）证明：数列是公比为的等比数列的充分必要条件是：对任意，三个数组成公比为的等比数列.‎ ‎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（为正整数）．‎ ‎（Ⅰ）设生产A部件的人数为，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．‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 ‎21．（本小题满分13分）‎ 在直角坐标系xOy中，曲线上的点均在圆外，且对上任意一点，到直线的距离等于该点与圆上点的距离的最小值.‎ ‎（Ⅰ）求曲线的方程；‎ ‎（Ⅱ）设为圆外一点，过作圆的两条切线，分别与曲线相交于点和.证明：当在直线上运动时，四点的纵坐标之积为定值.‎ ‎22．（本小题满分13分）‎ 已知函数，其中.‎ ‎（Ⅰ）若对一切，恒成立，求的取值集合.‎ ‎（Ⅱ）在函数的图像上取定两点，记直线的斜率为.问：是否存在，使成立？若存在，求的取值范围；若不存在，请说明理由.‎ ‎ ‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 ‎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）答案 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.【答案】B ‎【解析】 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,再利用交集定义得出M∩N.‎ ‎2.【答案】C ‎【解析】因为“若，则”的逆否命题为“若，则”，所以 “若α=，则tanα=1”的逆否命题是 “若tanα≠1，则α≠”.‎ ‎【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.【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.【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.‎ ‎【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.【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.‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 又，，C的方程为-=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.【答案】B ‎【解析】f（x）=sinx-cos(x+)，，值域为[-,].‎ ‎【点评】利用三角恒等变换把化成的形式，利用，求得的值域.‎ ‎7.【答案】A ‎【解析】由下图知.‎ ‎.又由余弦定理知，解得.‎ ‎【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.需要注意的夹角为的外角.‎ ‎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.‎ ‎，.‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 ‎【点评】在同一坐标系中作出y=m，y=(m＞0)，图像，结合图像可解得.‎ 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. 【答案】‎ ‎【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.‎ ‎【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.曲线与曲线的参数方程分别等价转化为直角坐标方程，找出与轴交点，即可求得.‎ ‎10.【答案】‎ ‎【解析】令，则由得的解集为.‎ ‎【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.【答案】‎ ‎【解析】设交圆O于C，D，如图，设圆的半径为R，由割线定理知 ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 ‎【点评】本题考查切割线定理，考查数形结合思想，由切割线定理知，从而求得圆的半径.‎ ‎ (二)必做题（12~16题）‎ ‎12【答案】10‎ ‎【解析】=，.‎ ‎【点评】本题考查复数的运算、复数的模.把复数化成标准的形式，利用 求得.‎ ‎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.‎ ‎【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.【答案】‎ ‎【解析】输入,n=3,，执行过程如下：；；，所以输出的是.‎ ‎【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.【答案】（1）3；（2）‎ ‎【解析】（1），当，点P的坐标为（0，）时 ‎；‎ ‎（2）由图知，，设的横坐标分别为.‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 设曲线段与x轴所围成的区域的面积为则 ,（因为假设原函数+为则为），由几何概型知该点在△ABC内的概率为.‎ ‎【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，‎ ‎（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.【答案】（1）6；（2）‎ ‎【解析】（1）当N=16时,‎ ‎,可设为,‎ ‎,即为,‎ ‎,即, x7位于P2中的第6个位置,；‎ ‎（2）方法同（1）,归纳推理知x173位于P4中的第个位置.‎ ‎【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）‎ ‎【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 ‎1‎ ‎1.5‎ ‎2‎ ‎2.5‎ ‎3‎ P 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 ‎ .‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 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.‎ ‎【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 从而解得，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）‎ ‎【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 ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 又梯形的面积为所以四棱锥的体积为 ‎　　　　　　　　　‎ 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.‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 又梯形ABCD的面积为，所以四棱锥的体积为 ‎ .‎ ‎【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.第一问只要证明即可，第二问算出梯形的面积和棱锥的高，由算得体积，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）‎ ‎【解析】‎ 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 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，‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 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.‎ ‎【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）[来#源:中教%&*网~]‎ ‎【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 ‎ ，‎ 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 ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 ‎.‎ 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 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）[www.z%zstep.co*~&m^]‎ ‎【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 ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 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 ‎.‎ 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.‎ ‎【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）‎ ‎【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 ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 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 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， .‎ ‎ 帅歌机15818573235‎ ‎2012高考数学 帅歌机 综上所述，存在使成立.且的取值范围为 ‎.‎ ‎【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取最小值对一切x∈R，f(x) 1恒成立转化为，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.‎ ‎ 帅歌机15818573235‎