2010年全国统一高考数学试卷ⅰ(文科)(大纲版)及解析

2010年全国统一高考数学试卷Ⅰ（文科）（大纲版）

一、选择题（共12小题，每小题5分，满分60分）

1．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）cos300°=（）

A．B．﹣C．D．

2．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）设全集U={1，2，3，4，5}，集合M={1，4}，N={1，3，5}，则N∩（?U M）=（）

A．{1，3} B．{1，5} C．{3，5} D．{4，5}

3．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）若变量x，y满足约束条件，则z=x﹣2y的最大

值为（）

A．4 B．3 C．2 D．1

4．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）已知各项均为正数的等比数列{a n}，a1a2a3=5，a7a8a9=10，则a4a5a6=（）

A． B．7 C．6 D．

5．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）的展开式x2的系数是（）

A．﹣6 B．﹣3 C．0 D．3

6．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）直三棱柱ABC﹣A1B1C1中，若∠BAC=90°，AB=AC=AA1，则异面直线BA1与AC1所成的角等于（）

A．30°B．45°C．60°D．90°

7．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）已知函数f（x）=|lgx|．若a≠b且，f（a）=f（b），则a+b的取值范围是（）

A．（1，+∞）B．[1，+∞）C．（2，+∞）D．[2，+∞）

8．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）已知F1、F2为双曲线C：x2﹣y2=1的左、右焦点，点P在C 上，∠F1PF2=60°，则|PF1|?|PF2|=（）

A．2 B．4 C．6 D．8

9．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，BB1与平面ACD1所成角的余弦值为（）

A．B．C．D．

10．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）设a=log32，b=ln2，c=，则（）

A．a＜b＜c B．b＜c＜a C．c＜a＜b D．c＜b＜a

11．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）已知圆O的半径为1，PA、PB为该圆的两条切线，A、B为两切点，那么的最小值为（）

A．B．C．D．

12．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）已知在半径为2的球面上有A、B、C、D四点，若AB=CD=2，则四面体ABCD的体积的最大值为（）

A． B． C． D．

二、填空题（共4小题，每小题5分，满分20分）

13．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）不等式的解集是．

14．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）已知α为第二象限的角，，则tan2α=．

15．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）某学校开设A类选修课3门，B类选修课4门，一位同学从中共选3门，若要求两类课程中各至少选一门，则不同的选法共有种．（用数字作答）

16．（5分）（2010?全国卷Ⅰ）已知F是椭圆C的一个焦点，B是短轴的一个端点，线段BF

的延长线交C于点D，且，则C的离心率为．

三、解答题（共6小题，满分70分）

17．（10分）（2010?全国卷Ⅰ）记等差数列{a n}的前n项和为S n，设S3=12，且2a1，a2，a3+1成等比数列，求S n．

18．（12分）（2010?全国卷Ⅰ）已知△ABC的内角A，B及其对边a，b满足a+b=acotA+bcotB，求内角C．

19．（12分）（2010?全国卷Ⅰ）投到某杂志的稿件，先由两位初审专家进行评审．若能通过两位初审专家的评审，则予以录用；若两位初审专家都未予通过，则不予录用；若恰能通过

一位初审专家的评审，则再由第三位专家进行复审，若能通过复审专家的评审，则予以录用，否则不予录用．设稿件能通过各初审专家评审的概率均为0.5，复审的稿件能通过评审的概率为0.3．各专家独立评审．

（Ⅰ）求投到该杂志的1篇稿件被录用的概率；

（Ⅱ）求投到该杂志的4篇稿件中，至少有2篇被录用的概率．

20．（12分）（2010?全国卷Ⅰ）如图，四棱锥S﹣ABCD中，SD⊥底面ABCD，AB∥DC，AD⊥DC，AB=AD=1，DC=SD=2，E为棱SB上的一点，平面EDC⊥平面SBC．

（Ⅰ）证明：SE=2EB；

（Ⅱ）求二面角A﹣DE﹣C的大小．

21．（12分）（2010?全国卷Ⅰ）求函数f（x）=x3﹣3x在[﹣3，3]上的最值．

22．（12分）（2010?全国卷Ⅰ）已知抛物线C：y2=4x的焦点为F，过点K（﹣1，0）的直线l与C相交于A、B两点，点A关于x轴的对称点为D．

（Ⅰ）证明：点F在直线BD上；

（Ⅱ）设，求△BDK的内切圆M的方程．

2010年全国统一高考数学试卷Ⅰ（文科）（大纲版）

参考答案与试题解析

一、选择题（共12小题，每小题5分，满分60分）

1．（5分）

【考点】运用诱导公式化简求值．

【分析】利用三角函数的诱导公式，将300°角的三角函数化成锐角三角函数求值．

【解答】解：∵．

故选C．

【点评】本小题主要考查诱导公式、特殊三角函数值等三角函数知识．

2．（5分）

【考点】交、并、补集的混合运算．

【分析】根据补集意义先求C U M，再根据交集的意义求N∩（C U M）．

【解答】解：（C U M）={2，3，5}，N={1，3，5}，则N∩（C U M）={1，3，5}∩{2，3，5}={3，5}．

故选C

【点评】本小题主要考查集合的概念、集合运算等集合有关知识，属容易题．

3．（5分）

【考点】简单线性规划的应用．

【分析】先根据约束条件画出可行域，再利用几何意义求最值，z=x﹣2y表示直线在y轴上的截距，只需求出可行域直线在y轴上的截距最小值即可．

【解答】解：画出可行域（如图），z=x﹣2y?y=x﹣z，

由图可知，

当直线l经过点A（1，﹣1）时，

z最大，且最大值为z max=1﹣2×（﹣1）=3．

故选：B．

【点评】本小题主要考查线性规划知识、作图、识图能力及计算能力，以及利用几何意义求最值，属于基础题．

4．（5分）

【考点】等比数列．

【分析】由数列{a n}是等比数列，则有a1a2a3=5?a23=5；a7a8a9=10?a83=10．

【解答】解：a1a2a3=5?a23=5；

a7a8a9=10?a83=10，

a52=a2a8，

∴，∴，

故选A．

【点评】本小题主要考查等比数列的性质、指数幂的运算、根式与指数式的互化等知识，着重考查了转化与化归的数学思想．

5．（5分）

【考点】二项式定理．

【分析】列举（1﹣x）4与可以出现x2的情况，通过二项式定理得到展开式x2的系数．

【解答】解：将看作两部分与相

乘，则出现x2的情况有：

①m=1，n=2；②m=2，n=0；

系数分别为：①=﹣12；

②=6；

x2的系数是﹣12+6=﹣6

故选A

【点评】本小题主要考查了考生对二项式定理的掌握情况，尤其是展开式的通项公式的灵活应用，以及能否区分展开式中项的系数与其二项式系数，同时也考查了考生的一些基本运算能力．

6．（5分）

【考点】异面直线及其所成的角．

【分析】延长CA到D，根据异面直线所成角的定义可知∠DA1B就是异面直线BA1与AC1所成的角，而三角形A1DB为等边三角形，可求得此角．

【解答】解：延长CA到D，使得AD=AC，则ADA1C1为平行四边形，

∠DA1B就是异面直线BA1与AC1所成的角，

又A1D=A1B=DB=AB，

则三角形A1DB为等边三角形，∴∠DA1B=60°

故选C．

【点评】本小题主要考查直三棱柱ABC﹣A1B1C1的性质、异面直线所成的角、异面直线所成的角的求法，考查转化思想，属于基础题．

7．（5分）

【考点】函数的值域；函数的图象与图象变化；对数函数的单调性与特殊点．

【分析】由已知条件a≠b，不妨令a＜b，又y=lgx是一个增函数，且f（a）=f（b），故可得，0＜a＜1＜b，则lga=﹣lgb，再化简整理即可求解；或采用线性规划问题处理也可以．

【解答】解：（方法一）因为f（a）=f（b），所以|lga|=|lgb|，

不妨设0＜a＜b，则0＜a＜1＜b，∴lga=﹣lgb，lga+lgb=0

∴lg（ab）=0

∴ab=1，

又a＞0，b＞0，且a≠b

∴（a+b）2＞4ab=4

∴a+b＞2

故选：C．

（方法二）由对数的定义域，设0＜a＜b，且f（a）=f（b），得：，

整理得线性规划表达式为：，

因此问题转化为求z=x+y的取值范围问题，则z=x+y?y=﹣x+z，即求函数的截距最值．

根据导数定义，函数图象过点（1，1）时z有最小为2（因为是

开区域，所以取不到2），

∴a+b的取值范围是（2，+∞）．

故选：C．

【点评】本小题主要考查对数函数的性质、函数的单调性、函数的值域，考生在做本小题时极易忽视a的取值范围，根据条件a＞0，b＞0，且a≠b可以利用重要不等式（a2+b2≥2ab，当且仅当a=b时取等号）列出关系式（a+b）2＞4ab=4，进而解决问题．

8．（5分）

【考点】双曲线的定义；余弦定理．

【分析】解法1，利用余弦定理及双曲线的定义，解方程求|PF1|?|PF2|的值．

解法2，由焦点三角形面积公式和另一种方法求得的三角形面积相等，解出|PF1|?|PF2|的值．【解答】解：法1．由双曲线方程得a=1，b=1，c=，

由余弦定理得

cos∠F1PF2=

∴|PF1|?|PF2|=4．

法2；由焦点三角形面积公式得：

∴|PF1|?|PF2|=4；

故选B．

【点评】本题主要考查双曲线定义、几何性质、余弦定理，考查转化的数学思想，查考生的综合运用能力及运算能力．

9．（5分）

【考点】直线与平面所成的角；点、线、面间的距离计算．

【分析】正方体上下底面中心的连线平行于BB1，上下底面中心的连线与平面ACD1所成角，即为BB1与平面ACD1所成角，

直角三角形中，利用边角关系求出此角的余弦值．

【解答】解：如图，设上下底面的中心分别为O1，O，设正方体的棱长等于1，

则O1O与平面ACD1所成角就是BB1与平面ACD1所成角，即∠O1OD1，

直角三角形OO1D1中，cos∠O1OD1===，

故选D．

【点评】本小题主要考查正方体的性质、直线与平面所成的角、点到平面的距离的求法，利用等体积转化求出D到平面

ACD1的距离是解决本题的关键所在，这也是转化思想的具体体现，属于中档题．

10．（5分）

【考点】对数值大小的比较；换底公式的应用．

【分析】根据a的真数与b的真数相等可取倒数，使底数相同，找中间量1与之比较大小，便值a、b、c的大小关系．

【解答】解：a=log32=，b=ln2=，

而log23＞log2e＞1，所以a＜b，

c==，而，

所以c＜a，综上c＜a＜b，

故选C．

【点评】本小题以指数、对数为载体，主要考查指数函数与对数函数的性质、实数大小的比较、换底公式、不等式中的倒数法则的应用．

11．（5分）

【考点】圆方程的综合应用；平面向量数量积的运算．

【分析】要求的最小值，我们可以根据已知中，圆O的半径为1，PA、PB为该圆的

两条切线，A、B为两切点，结合切线长定理，设出PA，PB的长度和夹角，并将表

示成一个关于x的函数，然后根据求函数最值的办法，进行解答．

【解答】解：如图所示：设OP=x（x＞0），

则PA=PB=，

∠APO=α，则∠APB=2α，

sinα=，

=

=×（1﹣2sin2α）

=（x2﹣1）（1﹣）=

=x2+﹣3≥2﹣3，

∴当且仅当x2=时取“=”，故的最小值为2﹣3．

故选D．

【点评】本小题主要考查向量的数量积运算与圆的切线长定理，着重考查最值的求法﹣﹣判别式法，同时也考查了考生综合运用数学知识解题的能力及运算能力．

12．（5分）

【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积；球的性质．

【分析】四面体ABCD的体积的最大值，AB与CD是对棱，必须垂直，确定球心的位置，即可求出体积的最大值．

【解答】解：过CD作平面PCD，使AB⊥平面PCD，交AB于P，设点P到CD的距离为h，

则有，

当直径通过AB与CD的中点时，，故．

故选B．

【点评】本小题主要考查几何体的体积的计算、球的性质、异面直线的距离，通过球这个载体考查考生的空间想象能力及推理运算能力．

二、填空题（共4小题，每小题5分，满分20分）

13．（5分）

【考点】其他不等式的解法．

【分析】本题是解分式不等式，先将分母分解因式，再利用穿根法求解．

【解答】解：：，

数轴标根得：{x|﹣2＜x＜﹣1，或x＞2}

故答案为：{x|﹣2＜x＜﹣1，或x＞2}

【点评】本小题主要考查分式不等式及其解法，属基本题．

14．（5分）

【考点】二倍角的正弦；三角函数值的符号．

【分析】先求出tanα的值，再由正切函数的二倍角公式可得答案．

【解答】解：因为α为第二象限的角，又，所以，，∴

故答案为：﹣

【点评】本小题主要考查三角函数值符号的判断、同角三角函数关系、和角的正切公式，同时考查了基本运算能力及等价变换的解题技能．

15．（5分）

【考点】组合及组合数公式．

【分析】由题意分类：（1）A类选修课选1门，B类选修课选2门，确定选法；

（2）A类选修课选2门，B类选修课选1门，确定选法；然后求和即可．

【解答】解：分以下2种情况：（1）A类选修课选1门，B类选修课选2门，有C31C42种不同的选法；

（2）A类选修课选2门，B类选修课选1门，有C32C41种不同的选法．

所以不同的选法共有C31C42+C32C41=18+12=30种．

故答案为：30

【点评】本小题主要考查分类计数原理、组合知识，以及分类讨论的数学思想．

16．（5分）

【考点】椭圆的简单性质．

【分析】由椭圆的性质求出|BF|的值，利用已知的向量间的关系、三角形相似求出D的横坐标，再由椭圆的第二定义求出|FD|的值，又由|BF|=2|FD|建立关于a、c的方程，解方程求出

的值．

【解答】解：如图，，

作DD1⊥y轴于点D1，则由，得，所以，，即，由椭圆的第二定义得

又由|BF|=2|FD|，得，a2=3c2，解得e==，

故答案为：．

【点评】本小题主要考查椭圆的方程与几何性质、第二定义、平面向量知识，考查了数形结合思想、方程思想，本题凸显解析几何的特点：“数研究形，形助数”，利用几何性质可寻求到简化问题的捷径．

三、解答题（共6小题，满分70分）

17．（10分）

【考点】等差数列的前n项和；等差数列的性质．

【分析】由2a1，a2，a3+1成等比数列，可得a22=2a1（a3+1），结合s3=12，可列出关于a1，d的方程组，求出a1，d，进而求出前n项和s n．

【解答】解：设等差数列{a n}的公差为d，由题意得

，解得或，

∴s n=n（3n﹣1）或s n=2n（5﹣n）．

【点评】本题考查了等差数列的通项公式和前n项和公式，熟记公式是解题的关键，同时注意方程思想的应用．

18．（12分）

【考点】正弦定理的应用；三角函数的恒等变换及化简求值．

【分析】先利用正弦定理题设等式中的边转化角的正弦，化简整理求得sin（A﹣）=sin

（B+），进而根据A，B的范围，求得A﹣和B+的关系，进而求得A+B=，则C的值可求．

【解答】解：由已知及正弦定理，有sinA+sinB=sinA?+sinB?=cosA+cosB，

∴sinA﹣cosA=cosB﹣sinB

∴sin（A﹣）=sin（B+），

∵0＜A＜π，0＜B＜π

∴﹣＜A﹣＜＜B+＜

∴A﹣+B+=π，

∴A+B=，C=π﹣（A+B）=

【点评】本题主要考查了正弦定理的应用．解题过程中关键是利用了正弦定理把边的问题转化为角的问题．

19．（12分）

【考点】互斥事件的概率加法公式；相互独立事件的概率乘法公式；n次独立重复试验中恰好发生k次的概率．

【分析】（1）投到该杂志的1篇稿件被录用包括稿件能通过两位初审专家的评审或稿件恰能通过一位初审专家的评审又能通过复审专家的评审两种情况，这两种情况是互斥的，且每种情况中包含的事情有时相互独立的，列出算式．

（2）投到该杂志的4篇稿件中，至少有2篇被录用的对立事件是0篇被录用，1篇被录用两种结果，从对立事件来考虑比较简单．

【解答】解：（Ⅰ）记A表示事件：稿件能通过两位初审专家的评审；

B表示事件：稿件恰能通过一位初审专家的评审；

C表示事件：稿件能通过复审专家的评审；

D表示事件：稿件被录用．

则D=A+B?C，

P（A）=0.5×0.5=0.25，

P（B）=2×0.5×0.5=0.5，

P（C）=0.3，

P（D）=P（A+B?C）

=P（A）+P（B?C）

=P（A）+P（B）P（C）

=0.25+0.5×0.3

=0.40．

（2）记4篇稿件有1篇或0篇被录用为事件E，

则P（E）=（1﹣0.4）4+C41×0.4×（1﹣0.4）3

=0.1296+0.3456

=0.4752，

∴=1﹣0.4752=0.5248，

即投到该杂志的4篇稿件中，至少有2篇被录用的概率是0.5248．

【点评】本题关键是要理解题意，实际上能否理解题意是一种能力，培养学生的数学思想，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力，增强学生数学思维情趣，形成学习数学知识的积极态度．

20．（12分）

【考点】与二面角有关的立体几何综合题；平面与平面垂直的性质．

【分析】（Ⅰ）连接BD，取DC的中点G，连接BG，作BK⊥EC，K为垂足，根据线面垂直的判定定理可知DE⊥平面SBC，然后分别求出SE与EB的长，从而得到结论；

（Ⅱ）根据边长的关系可知△ADE为等腰三角形，取ED中点F，连接AF，连接FG，根据二面角平面角的定义可知∠AFG是二面角A﹣DE﹣C的平面角，然后在三角形AGF中求出二面角A﹣DE﹣C的大小．

【解答】解：（Ⅰ）连接BD，取DC的中点G，连接BG，

由此知DG=GC=BG=1，即△DBC为直角三角形，故BC⊥BD．

又SD⊥平面ABCD，故BC⊥SD，

所以，BC⊥平面BDS，BC⊥DE．

作BK⊥EC，K为垂足，因平面EDC⊥平面SBC，

故BK⊥平面EDC，BK⊥DE，DE与平面SBC内的两条相交直线BK、BC都垂直，

DE⊥平面SBC，DE⊥EC，DE⊥SD．

SB=，

DE=

EB=

所以SE=2EB

（Ⅱ）由SA=，AB=1，SE=2EB，AB⊥SA，知

AE==1，又AD=1．

故△ADE为等腰三角形．

取ED中点F，连接AF，则AF⊥DE，AF=．

连接FG，则FG∥EC，FG⊥DE．

所以，∠AFG是二面角A﹣DE﹣C的平面角．

连接AG，AG=，FG=，

cos∠AFG=，

所以，二面角A﹣DE﹣C的大小为120°．

【点评】本题主要考查了与二面角有关的立体几何综合题，考查学生空间想象能力，逻辑思维能力，是中档题．

21．（12分）

【考点】利用导数研究函数的极值；利用导数研究函数的单调性．

【分析】先求函数的极值，根据极值与最值的求解方法，将f（x）的各极值与其端点的函数值比较，其中最大的一个就是最大值，最小的一个就是最小值．

【解答】解：f′（x）=3x2﹣3=3（x+1）（x﹣1），

令f′（x）=0，则x=﹣1或x=1，

经验证x=﹣1和x=1为极值点，即f（1）=﹣2为极小值，f（﹣1）=2为极大值．

又因为f（﹣3）=﹣18，f（3）=18，

所以函数f（x）的最大值为18，最小值为﹣18．

【点评】本题主要考查了利用导数研究函数的极值，以及研究函数的最值，当然如果连续函数在区间（a，b）内只有一个极值，那么极大值就是最大值，极小值就是最小值，属于基础题．

22．（12分）

【考点】直线与圆锥曲线的综合问题；向量在几何中的应用；恒过定点的直线；圆的标准方程；抛物线的简单性质．

【分析】（Ⅰ）先根据抛物线方程求得焦点坐标，设出过点K的直线L方程代入抛物线方程消去x，设L与C 的交点A（x1，y1），B（x2，y2），根据韦达定理求得y1+y2和y1y2的表达式，进而根据点A求得点D的坐标，进而表示出直线BD和BF的斜率，进而问题转化两斜率相等，进而转化为4x2=y22，依题意可知等式成立进而推断出k1=k2原式得证．

（Ⅱ）首先表示出结果为求得m，进而求得y2﹣y1的值，推知BD的斜率，则BD 方程可知，设M为（a，0），M到x=y﹣1和到BD的距离相等，进而求得a和圆的半径，

则圆的方程可得．

【解答】解：（Ⅰ）抛物线C：y2=4x①的焦点为F（1，0），

设过点K（﹣1，0）的直线L：x=my﹣1，

代入①，整理得

y2﹣4my+4=0，

设L与C 的交点A（x1，y1），B（x2，y2），则

y1+y2=4m，y1y2=4，

点A关于X轴的对称点D为（x1，﹣y1）．

BD的斜率k1===，

BF的斜率k2=．

要使点F在直线BD上

需k1=k2

需4（x2﹣1）=y2（y2﹣y1），

需4x2=y22，

上式成立，∴k1=k2，

∴点F在直线BD上．

（Ⅱ）=（x1﹣1，y1）（x2﹣1，y2）=（x1﹣1）（x2﹣1）+y1y2=（my1﹣2）（my2﹣2）+y1y2=4（m2+1）﹣8m2+4=8﹣4m2=，

∴m2=，m=±．

y2﹣y1==4=，

∴k1=，BD：y=（x﹣1）．

易知圆心M在x轴上，设为（a，0），M到x=y﹣1和到BD的距离相等，即

|a+1|×=|（（a﹣1）|×，

∴4|a+1|=5|a﹣1|，﹣1＜a＜1，

解得a=．

∴半径r=，

∴△BDK的内切圆M的方程为（x﹣）2+y2=．

【点评】本小题为解析几何与平面向量综合的问题，主要考查抛物线的性质、直线与圆的位置关系，直线与抛物线的位置关系、圆的几何性质与圆的方程的求解、平面向量的数量积等知识，考查考生综合运用数学知识进行推理论证的能力、运算能力和解决问题的能力，同时考查了数形结合思想、设而不求思想．