1、2016年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 (天 津 卷 )数 学 理一 、 选 择 题1.已 知 集 合 A=1, 2, 3, 4, B=y|y=3x-2, x A, 则 A B=( )A.1B.4C.1, 3D.1, 4解 析 : 把 x=1, 2, 3, 4 分 别 代 入 y=3x-2 得 : y=1, 4, 7, 10, 即 B=1, 4, 7, 10, A=1, 2, 3, 4, A B=1, 4.答 案 : D. 2.设 变 量 x, y 满 足 约 束 条 件 2 02 3 6 03 2 9 0 x yx yx y , , 则 目 标 函 数 z=2x+
2、5y的 最 小 值 为 ( )A.-4B.6C.10D.17解 析 : 作 出 不 等 式 组 2 02 3 6 03 2 9 0 x yx yx y , , 表 示 的 可 行 域 , 如 图 中 三 角 形 的 区 域 , 作 出 直 线 l0: 2x+5y=0, 图 中 的 虚 线 ,平 移 直 线 l0, 可 得 经 过 点 (3, 0)时 , z=2x+5y取 得 最 小 值 6.答 案 : B.3.在 ABC中 , 若 AB= 13, BC=3, C=120 , 则 AC=( )A.1B.2C.3D.4 解 析 : 在 ABC中 , 若 AB= 13, BC=3, C=120 ,
3、AB2=BC2+AC2-2AC BCcosC,可 得 : 13=9+AC2+3AC, 解 得 AC=1或 AC=-4(舍 去 ).答 案 : A.4.阅 读 如 图 的 程 序 图 , 运 行 相 应 的 程 序 , 则 输 出 S 的 值 为 ( ) A.2B.4C.6D.8解 析 : 第 一 次 判 断 后 : 不 满 足 条 件 , S=2 4=8, n=2, i 4,第 二 次 判 断 不 满 足 条 件 n 3:第 三 次 判 断 满 足 条 件 : S 6, 此 时 计 算 S=8-6=2, n=3,第 四 次 判 断 n 3 不 满 足 条 件 ,第 五 次 判 断 S 6 不
4、满 足 条 件 , S=4.n=4,第 六 次 判 断 满 足 条 件 n 3, 故 输 出 S=4.答 案 : B.5.设 a n是 首 项 为 正 数 的 等 比 数 列 , 公 比 为 q, 则 “ q 0” 是 “ 对 任 意 的 正 整 数 n, a2n-1+a2n 0” 的 ( )A.充 要 条 件B.充 分 而 不 必 要 条 件C.必 要 而 不 充 分 条 件D.既 不 充 分 也 不 必 要 条 件解 析 : an是 首 项 为 正 数 的 等 比 数 列 , 公 比 为 q,若 “ q 0” 是 “ 对 任 意 的 正 整 数 n, a 2n-1+a2n 0” 不 一 定
5、 成 立 , 例 如 : 当 首 项 为 2, q=-12 时 , 各 项 为 2, -1, 12 , -14 , , 此 时 2+(-1)=1 0, 12 +(-14 )=14 0;而 “ 对 任 意 的 正 整 数 n, a2n-1+a2n 0” , 前 提 是 “ q 0” ,则 “ q 0” 是 “ 对 任 意 的 正 整 数 n, a2n-1+a2n 0” 的 必 要 而 不 充 分 条 件 .答 案 : C.6.已 知 双 曲 线 2 224x yb =1(b 0), 以 原 点 为 圆 心 , 双 曲 线 的 实 半 轴 长 为 半 径 长 的 圆 与 双 曲 线的 两 条 渐
6、近 线 相 交 于 A, B, C, D 四 点 , 四 边 形 ABCD的 面 积 为 2b, 则 双 曲 线 的 方 程 为 ( )A. 2 234 4x y =1 B. 2 244 3x y =1C. 2 24 4x y =1D. 2 24 12x y =1解 析 : 以 原 点 为 圆 心 , 双 曲 线 的 实 半 轴 长 为 半 径 长 的 圆 的 方 程 为 x2+y2=4, 双 曲 线 的 两 条 渐近 线 方 程 为 y= 2b x,设 A(x, 2b x), 则 四 边 形 ABCD的 面 积 为 2b, 2x bx=2b, x= 1 将 A(1, 2b )代 入 x2+y
7、2=4, 可 得 1+ 24b =4, b2=12, 双 曲 线 的 方 程 为 2 24 12x y =1.答 案 : D.7.已 知 ABC 是 边 长 为 1 的 等 边 三 角 形 , 点 D、 E 分 别 是 边 AB、 BC 的 中 点 , 连 接 DE 并 延 长到 点 F, 使 得 DE=2EF, 则 AF BC 的 值 为 ( )A.-58B.18C.14 D.118 解 析 : 如 图 , D、 E分 别 是 边 AB、 BC的 中 点 , 且 DE=2EF, 1 32 2AF BC AD DF BC BA DE BC = 1 3 1 3 32 4 2 4 4BA AC B
8、C BA BC BA BC = 25 3 5 34 4 4 4BA BC BC BA BC BC = 25 3cos60 14 4BA BC = 5 1 3 11 14 2 4 8 .答 案 : B. 8.已 知 函 数 f(x)= 2 4 3 3 0log 1 1 0 x a x a xa x x , , , (a 0, 且 a 1)在 R 上 单 调 递 减 , 且 关 于 x的 方 程 |f(x)|=2-x 恰 好 有 两 个 不 相 等 的 实 数 解 , 则 a的 取 值 范 围 是 ( )A.(0, 23 B.23 , 34 C.13, 23 34 D.13, 23 ) 34 解
9、析 : y=loga(x+1)+在 0, + )递 减 , 则 0 a 1, 函 数 f(x)在 R 上 单 调 递 减 , 则 : 23 4 020 10 4 3 0 3 log 0 1 1,aaa a a , , 解 得 13 a 34 ;由 图 象 可 知 , 在 0, + )上 , |f(x)|=2-x 有 且 仅 有 一 个 解 ,故 在 (- , 0)上 , |f(x)|=2-x同 样 有 且 仅 有 一 个 解 ,当 3a 2 即 a 23 时 , 联 立 |x2+(4a-3)+3a|=2-x,则 =(4a-2) 2-4(3a-2)=0, 解 得 a=34 或 1(舍 去 ),当
10、 1 3a 2 时 , 由 图 象 可 知 , 符 合 条 件 ,综 上 : a 的 取 值 范 围 为 13, 23 34 .答 案 : C.二 、 填 空 题9. 已 知 a, b R, i是 虚 数 单 位 , 若 (1+i)(1-bi)=a, 则 ab 的 值 为 .解 析 : (1+i)(1-bi)=1+b+(1-b)i=a, a, b R, 11 0b ab , 解 得 : 21ab , ab =2. 答 案 : 210.(x2-1x )8的 展 开 式 中 x7的 系 数 为 (用 数 字 作 答 )解 析 : Tr+1= 8rC (x2)8-r(-1x)r=(-1)r 8rC
11、x16-3r,令 16-3r=7, 解 得 r=3. (x 2-1x )8的 展 开 式 中 x7的 系 数 为 (-1)3 38C =-56.答 案 : -56. 11.已 知 一 个 四 棱 锥 的 底 面 是 平 行 四 边 形 , 该 四 棱 锥 的 三 视 图 如 图 所 示 (单 位 : m), 则 该 四 棱锥 的 体 积 为 m3. 解 析 : 由 已 知 中 的 三 视 图 可 得 : 该 几 何 体 是 一 个 以 俯 视 图 为 底 面 的 四 棱 锥 ,棱 锥 的 底 面 是 底 为 2, 高 为 1的 平 行 四 边 形 , 故 底 面 面 积 S=2 1=2m2,棱
12、 锥 的 高 h=3m, 故 体 积 V=13Sh=2m3,答 案 : 212.如 图 , AB 是 圆 的 直 径 , 弦 CD 与 AB 相 交 于 点 E, BE=2AE=2, BD=ED, 则 线 段 CE 的 长为 . 解 析 : 如 图 , 过 D 作 DH AB 于 H, BE=2AE=2, BD=ED, BH=HE=1, 则 AH=2, BH=1, DH 2=AH BH=2, 则 DH= 2,在 Rt DHE中 , 则 DE= 2 2 2 1 3DH HE ,由 相 交 弦 定 理 可 得 : CE DE=AE EB, CE= 1 2 2 333AE EBDE . 答 案 :
13、2 3313.已 知 f(x)是 定 义 在 R 上 的 偶 函 数 , 且 在 区 间 (- , 0)上 单 调 递 增 , 若 实 数 a 满 足 f(2|a-1|) f(- 2), 则 a 的 取 值 范 围 是 .解 析 : f(x)是 定 义 在 R上 的 偶 函 数 , 且 在 区 间 (- , 0)上 单 调 递 增 , f(x)在 区 间 (0, + )上 单 调 递 减 ,则 f(2 |a-1|) f(- 2), 等 价 为 f(2|a-1|) f( 2),即 - 2 2|a-1| 2, 则 |a-1| 12 , 即 12 a 32 .答 案 : (12 , 32 )14.设
14、 抛 物 线 222x pty pt , (t 为 参 数 , p 0)的 焦 点 为 F, 准 线 为 l, 过 抛 物 线 上 一 点 A 作 l 的垂 线 , 垂 足 为 B, 设 C(72 p, 0), AF 与 BC相 交 于 点 E.若 |CF|=2|AF|, 且 ACE的 面 积 为 3 2,则 p 的 值 为 . 解 析 : 抛 物 线 222x pty pt , (t为 参 数 , p 0)的 普 通 方 程 为 : y2=2px焦 点 为 F( 2p , 0),如 图 : 过 抛 物 线 上 一 点 A作 l的 垂 线 , 垂 足 为 B, 设 C(72 p, 0), AF
15、与 BC相 交 于 点 E. |CF|=2|AF|, |CF|=3p, |AB|=|AF|=32 p, A(p, 2p), ACE的 面 积 为 3 2, 12AE ABEF CF ,可 得 13S AFC=S ACE.即 : 1 1 3 2 3 23 2 p p , 解 得 p= 6 .答 案 : 6 . 三 、 计 算 题15.已 知 函 数 f(x)=4tanxsin( 2 -x)cos(x- 3 )- 3.(1)求 f(x)的 定 义 域 与 最 小 正 周 期 ;(2)讨 论 f(x)在 区 间 - 4 , 4 上 的 单 调 性 .解 析 : (1)利 用 三 角 函 数 的 诱
16、导 公 式 以 及 两 角 和 差 的 余 弦 公 式 , 结 合 三 角 函 数 的 辅 助 角 公 式进 行 化 简 求 解 即 可 .(2)利 用 三 角 函 数 的 单 调 性 进 行 求 解 即 可 .答 案 : (1) f(x)=4tanxsin( 2 -x)cos(x- 3 )- 3. x k + 2 , 即 函 数 的 定 义 域 为 x|x k + 2 , k Z,则 f(x)=4tanxcosx (12 cosx+ 32 sinx)- 3=2sinx(12 cosx+ 32 sinx)- 3=sinxcosx+ 3sin 2x- 3=12 sin2x+ 32 (1-cos2
17、x)- 3=12 sin2x- 32 cos2x- 32=sin(2x- 3 )- 32则 函 数 的 周 期 T=22 = ; (2)由 2k - 2 2x- 3 2k + 2 , k Z,得 k -12 x k +512 , k Z, 即 函 数 的 增 区 间 为 k -12 , k +512 , k Z, 当 k=0时 , 增 区 间 为 -12 , 512 , k Z, x - 4 , 4 , 此 时 x -12 , 4 ,由 2k + 2 2x- 3 2k +32 , k Z,得 k +512 x k +1112 , k Z, 即 函 数 的 减 区 间 为 k +512 , k
18、+1112 , k Z,当 k=-1时 , 减 区 间 为 -712 , -12 , k Z, x - 4 , 4 , 此 时 x - 4 , -12 ,即 在 区 间 - 4 , 4 上 , 函 数 的 减 区 间 为 - 4 , -12 , 增 区 间 为 -12 , 4 . 16.某 小 组 共 10人 , 利 用 假 期 参 加 义 工 活 动 , 已 知 参 加 义 工 活 动 次 数 为 1, 2, 3 的 人 数 分 别为 3, 3, 4, 现 从 这 10 人 中 随 机 选 出 2人 作 为 该 组 代 表 参 加 座 谈 会 .(1)设 A 为 事 件 “ 选 出 的 2
19、人 参 加 义 工 活 动 次 数 之 和 为 4” , 求 事 件 A 发 生 的 概 率 ;(2)设 X 为 选 出 的 2 人 参 加 义 工 活 动 次 数 之 差 的 绝 对 值 , 求 随 机 变 量 X 的 分 布 列 和 数 学 期 望 .解 析 : (1)选 出 的 2 人 参 加 义 工 活 动 次 数 之 和 为 4 为 事 件 A, 求 出 选 出 的 2 人 参 加 义 工 活 动次 数 之 和 的 所 有 结 果 , 即 可 求 解 概 率 .则 P(A).(2)随 机 变 量 X 的 可 能 取 值 为 0, 1, 2, 3 分 别 求 出 P(X=0), P(X
20、=1), P(X=2), P(X=3)的 值 ,由 此 能 求 出 X 的 分 布 列 和 EX.答 案 : (1)从 10人 中 选 出 2 人 的 选 法 共 有 210C =45种 ,事 件 A: 参 加 次 数 的 和 为 4, 情 况 有 : 1 人 参 加 1 次 , 另 1 人 参 加 3 次 , 2 人 都 参 加 2次 ; 共 有 1 1 23 4 3C C C =15种 , 事 件 A 发 生 概 率 : P= 1 1 2 23 4 3 10 13C C C C .( )X的 可 能 取 值 为 0, 1, 2.P(X=0)= 2 2 2 23 3 4 10 415C C
21、C C ,P(X=1)= 1 1 1 13 3 3 4210 715C C C CC , P(X=2)= 1 13 4210 415C CC , X 的 分 布 列 为 : EX= 4 7 40 1 215 15 15 =1.17.如 图 , 正 方 形 ABCD 的 中 心 为 O, 四 边 形 OBEF为 矩 形 , 平 面 OBEF 平 面 ABCD, 点 G 为 AB的 中 点 , AB=BE=2. (1)求 证 : EG 平 面 ADF;(2)求 二 面 角 O-EF-C的 正 弦 值 ;(3)设 H 为 线 段 AF 上 的 点 , 且 AH=23 HF, 求 直 线 BH和 平
22、面 CEF所 成 角 的 正 弦 值 .解 析 : (1)取 AD的 中 点 I, 连 接 FI, 证 明 四 边 形 EFIG是 平 行 四 边 形 , 可 得 EG FI, 利 用 线面 平 行 的 判 定 定 理 证 明 : EG 平 面 ADF;(2)建 立 如 图 所 示 的 坐 标 系 O-xyz, 求 出 平 面 OEF 的 法 向 量 , 平 面 OEF的 法 向 量 , 利 用 向 量的 夹 角 公 式 , 即 可 求 二 面 角 O-EF-C的 正 弦 值 ;(3)求 出 BH =(-3 25 , 2, 45 ), 利 用 向 量 的 夹 角 公 式 求 出 直 线 BH
23、和 平 面 CEF 所 成 角 的正 弦 值 .答 案 : (1)取 AD的 中 点 I, 连 接 FI, 矩 形 OBEF, EF OB, EF=OB, G, I是 中 点 , GI BD, GI=12 BD. O 是 正 方 形 ABCD的 中 心 , OB=12 BD. EF GI, EF=GI, 四 边 形 EFIG 是 平 行 四 边 形 , EG FI, EG-平 面 ADF, FI-平 面 ADF, EG 平 面 ADF.(2)建 立 如 图 所 示 的 坐 标 系 O-xyz, 则 B(0, - 2, 0), C( 2, 0, 0), E(0, - 2, 2), F(0, 0,
24、 2),设 平 面 CEF的 法 向 量 为 m =(x, y, z), 则 2 02 2 0yx z , , 取 m =( 2, 0, 1) OC 平 面 OEF, 平 面 OEF的 法 向 量 为 n =(1, 0, 0), |cos m , n |= 63 , 二 面 角 O-EF-C的 正 弦 值 为 26 31 3 3 ;(3)AH=23 HF, 25AH AF =(2 25 , 0, 45 ). 设 H(a, b, c), 则 AH=(a+ 2, b, c)=(2 25 , 0, 45 ). a=-3 25 , b=0, c=45 , BH=(-3 25 , 2, 45 ), 直
25、线 BH 和 平 面 CEF所 成 角 的 正 弦 值 =|cos BH , n |= 6 4 75 5 212 213 5 .18. 已 知 a n是 各 项 均 为 正 数 的 等 差 数 列 , 公 差 为 d, 对 任 意 的 n N+, bn是 an和 an+1的 等 比中 项 .(1)设 cn= 2 21n nb b , n N+, 求 证 : 数 列 cn是 等 差 数 列 ;(2)设 a1=d, Tn= 2 21 1n kk bk , n N*, 求 证 : 21 1 12ni kT d .解 析 : (1)根 据 等 差 数 列 和 等 比 数 列 的 性 质 , 建 立 方
26、 程 关 系 , 根 据 条 件 求 出 数 列 c n的 通 项公 式 , 结 合 等 差 数 列 的 定 义 进 行 证 明 即 可 .(2)求 出 Tn= 2 21 1n kk bk 的 表 达 式 , 利 用 裂 项 法 进 行 求 解 , 结 合 放 缩 法 进 行 不 等 式 的 证 明 即可 .答 案 : (1) an是 各 项 均 为 正 数 的 等 差 数 列 , 公 差 为 d, 对 任 意 的 n N+, bn是 an和 an+1的等 比 中 项 . c n= 2 21n nb b =an+1an+2-anan+1=2dan+1, cn+1-cn=2d(an+2-an+1
27、)=2d2为 定 值 ; 数 列 cn是 等 差 数 列 ; (2)Tn= 2 21 1n kk bk =c1+c3+ +c2n-1=nc1+ 12n n 4d2=nc1+2n(n-1)d2, n N*,由 已 知 c1=b22-b12=a2a3-a1a2=2da2=2d(a1+d)=4d2,将 c1=4d2, 代 入 得 Tn=n(n+1)d2, 2 2 2 21 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1= 1 1 12 1 2 2 2 3( ) 2 1 2n ni kkT d k k d k k d k d .即 不 等 式 21 1 12ni kT d 成 立 . 19.设 椭
28、圆 2 22 3x ya =1(a 3)的 右 焦 点 为 F, 右 顶 点 为 A.已 知 1 1 3eOF OA FA , 其 中O为 原 点 , e 为 椭 圆 的 离 心 率 .(1)求 椭 圆 的 方 程 ;(2)设 过 点 A的 直 线 l 与 椭 圆 交 于 点 B(B不 在 x 轴 上 ), 垂 直 于 l 的 直 线 与 l 交 于 点 M, 与 y轴 于 点 H, 若 BF HF, 且 MOA MAO, 求 直 线 l 的 斜 率 的 取 值 范 围 .解 析 : (1)由 题 意 画 出 图 形 , 把 |OF|、 |OA|、 |FA|代 入 1 1 3eOF OA FA
29、 , 转 化 为 关 于 a的 方 程 , 解 方 程 求 得 a 值 , 则 椭 圆 方 程 可 求 ;(2)由 已 知 设 直 线 l 的 方 程 为 y=k(x-2), (k 0), 联 立 直 线 方 程 和 椭 圆 方 程 , 化 为 关 于 x 的一 元 二 次 方 程 , 利 用 根 与 系 数 的 关 系 求 得 B的 坐 标 , 再 写 出 MH所 在 直 线 方 程 , 求 出 H 的 坐 标 , 由 BF HF, 得 BF HF =(1-x1, -y1) (1, -yH)=0, 整 理 得 到 M 的 坐 标 与 k 的 关 系 , 由 MOA MAO, 得 到 x0 1
30、, 转 化 为 关 于 k 的 等 式 求 得 k 的 值 .答 案 : (1)由 1 1 3eOF OA FA , 得 22 23 31 13 3aaa a a a ,即 2 22 23 3 3 3 3a a aa a a a a , aa 2-(a2-3)=3a(a2-3), 解 得 a=2. 椭 圆 方 程 为 2 24 3x y =1.(2)由 已 知 设 直 线 l 的 方 程 为 y=k(x-2), (k 0),设 B(x1, y1), M(x0, k(x0-2), MOA MAO, x0 1, 再 设 H(0, yH), 联 立 2 2 214 3y k xx y , 得 (3+
31、4k2)x2-16k2x+16k2-12=0. =(-16k2)2-4(3+4k2)(16k2-12)=144 0.由 根 与 系 数 的 关 系 得 2x1= 2 216 123 4k k , x1= 2 28 63 4k k , y1=k(x1-2)= 2123 4kk ,MH所 在 直 线 方 程 为 y-k(x 0-2)=-1k (x-x0),令 x=0, 得 yH=(k+1k )x0-2k, BF HF, BF HF=(1-x1, -y1) (1, -yH)=0,即 1-x 1+y1yH= 2 2 28 6 121 3 4 3 4k kk k (k+1k )x0-2k=0,整 理 得
32、 : x0= 229 2012 1kk 1, 即 8k2 3. k - 64 或 k 64 .20.设 函 数 f(x)=(x-1) 3-ax-b, x R, 其 中 a, b R.(1)求 f(x)的 单 调 区 间 ;(2)若 f(x)存 在 极 值 点 x0, 且 f(x1)=f(x0), 其 中 x1 x0, 求 证 : x1+2x0=3;(3)设 a 0, 函 数 g(x)=|f(x)|, 求 证 : g(x)在 区 间 0, 2上 的 最 大 值 不 小 于 14 .解 析 : (1)求 出 f(x)的 导 数 , 讨 论 a 0 时 , f (x) 0, f(x)在 R 上 递
33、增 ; 当 a 0 时 , 由导 数 大 于 0, 可 得 增 区 间 ; 导 数 小 于 0, 可 得 减 区 间 ;(2)f (x 0)=0, 可 得 3(x0-1)2=a, 分 别 计 算 f(x0), f(3-2x0), 化 简 整 理 即 可 得 证 ;(3)要 证 g(x)在 区 间 0, 2上 的 最 大 值 不 小 于 14 , 即 证 在 0, 2上 存 在 x1, x2, 使 得 g(x1)-g(x2) 12 .讨 论 当 a 3时 , 当 0 a 3 时 , 运 用 单 调 性 和 极 值 , 化 简 整 理 即 可 得 证 .答 案 : (1)函 数 f(x)=(x-1
34、)3-ax-b的 导 数 为f (x)=3(x-1)2-a,当 a 0 时 , f (x) 0, f(x)在 R上 递 增 ;当 a 0 时 , 当 x 1+ 3a 或 x 1- 3a 时 , f (x) 0,当 1- 3a x 1+ 3a , f (x) 0, 可 得 f(x)的 增 区 间 为 (- , 1- 3a ), (1+ 3a , + ), 减 区 间 为 (1- 3a , 1+ 3a );(2)证 明 : f (x0)=0, 可 得 3(x0-1)2=a,由 f(x0)=(x0-1)3-3x0(x0-1)2-b=(x0-1)2(-2x0-1)-b,f(3-2x0)=(2-2x0)
35、3-3(3-2x0)(x0-1)2-b=(x0-1)2(8-8x0-9+6x0)-b=(x0-1)2(-2x0-1)-b,即 为 f(3-2x0)=f(x0)=f(x1), 即 有 3-2x0=x1, 即 为 x1+2x0=3.(3)证 明 : 要 证 g(x)在 区 间 0, 2上 的 最 大 值 不 小 于 14 ,即 证 在 0, 2上 存 在 x 1, x2, 使 得 g(x1)-g(x2) 12 .当 a 3 时 , f(x)在 0, 2递 减 , f(2)=1-2a-b, f(0)=-1-b,f(0)-f(2)=2a-2 4 12 , 递 减 , 成 立 ;当 0 a 3时 , 3 21 13 3 3( ) ( ) ( 3 3 3 3 3)a a a a a a a af a b a a b a b ,31 13 3 3( 3 3 3) ( ) 3( ) 3a a a a a a a af a b a a b a b ,f(2)=1-2a-b, f(0)=-1-b, f(2)-f(0)=2-2a,若 0 a 34 时 , f(2)-f(0)=2-2a 12 成 立 ;若 a 43 时 , 1( ) ( ) 41 213 3 3 3a a a af f 成 立 .综 上 可 得 , g(x)在 区 间 0, 2上 的 最 大 值 不 小 于 14 .