【纯Word版解析】2013年普通高等学校招生统一考试——文科数学(湖北卷)1
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2013年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷)数 学(文史类)一、选择题:本大题共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.已知全集{1,2,3,4,5}U =,集合{1,2}A =,{2,3,4}B =,则U B A =ðA .{2}B .{3,4}C .{1,4,5}D .{2,3,4,5}2.已知π04θ<<,则双曲线1C :22221sin cos x y θθ-=与2C :22221cos sin y x θθ-=的 A .实轴长相等 B .虚轴长相等C .离心率相等D .焦距相等3.在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次.设命题p 是“甲降落在指定范围”,q 是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为 A .()p ⌝∨()q ⌝B .p ∨()q ⌝C .()p ⌝∧()q ⌝D .p ∨q4.四名同学根据各自的样本数据研究变量,x y 之间的相关关系,并求得回归直线方程,分 别得到以下四个结论:① y 与x 负相关且 2.347 6.423y x =-; ② y 与x 负相关且 3.476 5.648y x =-+; ③ y 与x 正相关且 5.4378.493y x =+; ④ y 与x 正相关且 4.326 4.578y x =--. 其中一定不.正确..的结论的序号是 A .①② B .②③C .③④D . ①④5.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间,后为了赶时间加快速度行驶. 与以上事件吻合得最好的图象是6.将函数sin ()y x x x +∈R 的图象向左平移(0)m m >个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是A .π12B .π6C .π3D .5π67.已知点(1,1)A -、(1,2)B 、(2,1)C --、(3,4)D ,则向量AB 在CD 方向上的投影为ABC. D. 8.x 为实数,[]x 表示不超过x 的最大整数,则函数()[]f x x x =-在R 上为 A .奇函数B .偶函数C .增函数D . 周期函数9.某旅行社租用A 、B 两种型号的客车安排900名客人旅行,A 、B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1600元/辆和2400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B 型车不多于A 型车7辆.则租金最少为 A .31200元B .36000元C .36800元D .38400元10.已知函数()(ln )f x x x ax =-有两个极值点,则实数a 的取值范围是A .(,0)-∞B .1(0,)2C .(0,1)D .(0,)+∞二、填空题:本大题共7小题,每小题5分,共35分.请将答案填在答题卡对应题号.......的位置上. 答错位置,书写不清,模棱两可均不得分.11.i 为虚数单位,设复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于原点对称,若123i z =-,则2z = . 12.某学员在一次射击测试中射靶10次,命中环数如下:7,8,7,9,5,4,9,10,7,4则(Ⅰ)平均命中环数为 ; (Ⅱ)命中环数的标准差为 .13.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序. 若输入m 的值为2, 则输出的结果i = .14.已知圆O :225x y +=,直线l :cos sin 1x y θθ+=(π02θ<<).设圆O 上到直线l 的距离等于1的点的个数为k ,则k = .第13题图15.在区间[2,4]-上随机地取一个数x ,若x 满足||x m ≤的概率为56,则m = . 16.我国古代数学名著《数书九章》中有“天池盆测雨”题:在下雨时,用一个圆台形的天池盆接雨水. 天池盆盆口直径为二尺八寸,盆底直径为一尺二寸,盆深一尺八寸. 若盆中积水深九寸,则平地降雨量是 寸.(注:①平地降雨量等于盆中积水体积除以盆口面积;②一尺等于十寸)17.在平面直角坐标系中,若点(,)P x y 的坐标x ,y 均为整数,则称点P 为格点. 若一个多边形的顶点全是格点,则称该多边形为格点多边形. 格点多边形的面积记为S ,其内部的格点数记为N ,边界上的格点数记为L . 例如图中△ABC 是格点三角形,对应的1S =,0N =,4L =. (Ⅰ)图中格点四边形DEFG 对应的,,S N L 分别是 ;(Ⅱ)已知格点多边形的面积可表示为S aN bL c =++,其中a ,b ,c 为常数. 若某格点多边形对应的71N =,18L =, 则S = (用数值作答).三、解答题:本大题共5小题,共65分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 18.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c . 已知cos23cos()1A B C -+=.(Ⅰ)求角A 的大小; (Ⅱ)若△ABC 的面积S =5b =,求sin sin B C 的值.19.(本小题满分13分)已知n S 是等比数列{}n a 的前n 项和,4S ,2S ,3S 成等差数列,且23418a a a ++=-. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)是否存在正整数n ,使得2013n S ≥?若存在,求出符合条件的所有n 的集合;若不存在,说明理由.如图,某地质队自水平地面A ,B ,C 三处垂直向地下钻探,自A 点向下钻到A 1处发现矿藏,再继续下钻到A 2处后下面已无矿,从而得到在A 处正下方的矿层厚度为121A A d =.同样可得在B ,C 处正下方的矿层厚度分别为122B B d =,123C C d =,且123d d d <<. 过AB ,AC 的中点M ,N 且与直线2AA 平行的平面截多面体111222A B C A B C -所得的截面DEFG 为该多面体的一个中截面,其面积记为S 中. (Ⅰ)证明:中截面DEFG 是梯形;(Ⅱ)在△ABC 中,记BC a =,BC 边上的高为h ,面积为S . 在估测三角形ABC 区域内正下方的矿藏储量(即多面体111222A B C A B C -的体积V )时,可用近似公式V S h =⋅估中来估算. 已知1231()3V d d d S =++,试判断V 估与V 的大小关系,并加以证明.21.(本小题满分13分)设0a >,0b >,已知函数()1ax bf x x +=+. (Ⅰ)当a b ≠时,讨论函数()f x 的单调性;(Ⅱ)当0x >时,称()f x 为a 、b 关于x 的加权平均数.(i )判断(1)f, f ,()bf a是否成等比数列,并证明()b f f a ≤; (ii )a 、b 的几何平均数记为G . 称2aba b+为a 、b 的调和平均数,记为H . 若()H f x G ≤≤,求x 的取值范围.第20题图如图,已知椭圆1C 与2C 的中心在坐标原点O ,长轴均为MN 且在x 轴上,短轴长分别 为2m ,2()n m n >,过原点且不与x 轴重合的直线l 与1C ,2C 的四个交点按纵坐标从 大到小依次为A ,B ,C ,D .记mnλ=,△BDM 和△ABN 的面积分别为1S 和2S . (Ⅰ)当直线l 与y 轴重合时,若12S S λ=,求λ的值;(Ⅱ)当λ变化时,是否存在与坐标轴不重合的直线l ,使得12S S λ=?并说明理由.第22题图2013年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷)数学(文史类)试题参考答案一、选择题:1.B U BA =ð}.4,3{}5,4,3{}4,3,2{=2.D 在双曲线1C :22221sin cos x y θθ-=与2C :22221cos sin y x θθ-=中,都有1cos sin 222=+=θθc ,即焦距相等3.A 因为p 是“甲降落在指定范围”,q 是“乙降落在指定范围”,则p -是“没有降落在指定范围”,q -是“乙没有降落在指定范围”,所以命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为()p ⌝∨()q ⌝ . 4.D 在○1中,y 与x 不是负相关;○1一定不正确;同理○4也一定不正确.5.C 可以将小明骑车上学的行程分为三段,第一段是匀速行驶,运动方程是一次函数,即小明距学校的距离是他骑行时间的一次函数,所对应的函数图象是一条直线段,由此可以判断A 是错误的;第二段因交通拥堵停留了一段时间,这段时间内小明距学校的距离没有改变,即小明距学校的距离是行驶时间的常值函数,所对应的函数图象是平行于x 轴的一条线段,由此可以排除D ;第三段小明为了赶时间加快速度行驶,即小明在第三段的行驶速度大于第一段的行驶速度,所以第三段所对应的函数图象不与第一段的平行,从而排除B. 故选C.6.B因为sin ()y x x x =+∈R 可化为)6cos(2π-=x y (x ∈R ),将它向左平移π6个单位得x x y cos 26)6(cos 2=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=ππ,其图像关于y 轴对称.7.A AB =(2,1),CD =(5,5),则向量AB 在向量CD 方向上的射影为22325515255)5,5()1,2(cos 22=⨯+⨯=+⋅==θ. 8.D 函数()[]f x x x =-表示实数x 的小数部分,有)(][]1[1)1(x f x x x x x f =-=+-+=+ ,所以函数()[]f x x x =-是以1为周期的周期函数.9.C 根据已知,设需要A 型车x 辆,B 型车y 辆,则根据题设,有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+>>≤-≤+,9006036,0,0,7,21y x y x x y y x 画出可行域,求出三个顶点的坐标分别为A(7,14),B(5,12),C(15,6),目标函数(租金)为y x k 24001600+=,如图所示.将点B 的坐标代入其中,即得租金的最小值为:3680012240051600=⨯+⨯=k (元).10.B ax x x f 21ln )('-+=,由()(ln )f x x x ax =-由两个极值点,得0)('=x f 有两个不等的实数解,即12ln -=ax x 有两个实数解,从而直线12-=ax y 与曲线x y ln =有两个交点. 过点(0,-1)作x y ln =的切线,设切点为(x 0,y 0),则切线的斜率01x k =,切线方程为11-=x x y . 切点在切线上,则0100=-=x x y ,又切点在曲线x y ln =上,则10ln 00=⇒=x x ,即切点为(1,0).切线方程为1-=x y . 再由直线12-=ax y 与曲线x y ln =有两个交点.,知直线12-=ax y 位于两直线0=y 和1-=x y 之间,如图所示,其斜率2a 满足:0<2a <1,解得0<a <21.二、填空题:11. 23i -+ 复数123i z =-在复平面内的对应点Z 1(2,-3),它关于原点的对称点Z 2为(-2,3),所对应的复数为322+-=z i. 12. (Ⅰ)7 (Ⅱ)2 (Ⅰ)7()747109459787101=+++++++++; (Ⅱ)2 []222222)74(2)75()77(3)78()79(2)710(101-+-+-+-+-+-=s =21040=. 13. 4 初始值m =2,A =1,B=1,i =0,第一次执行程序,得 i=1,A=2,B=1,因为A <B 不成立,则第二次执行程序,得i=2,A =2×2=4,B =1×2=2,还是A <B 不成立,第三次执行程序,得 i=3,A=4×2=8,B=2×3=6,仍是A<B 不成立,第四次执行程序,得i =4,A =8×2=16,B =×4=24,有A <B 成立,输出i=4. 14. 4 这圆的圆心在原点,半径为5,圆心到直线l 的距离为1sin cos 122=+θθ,所以圆O 上到直线l的距离等于1的点有4个,如图A 、B 、C 、D 所示.15. 3 因为区间[2,4]-的长度为6,不等式||x m ≤的解区间为[-m ,m ] ,其区间长度为2m. 那么在区间[2,4]-上随机地取一个数x ,要使x 满足||x m ≤的概率为56,m 将区间 [2,4]-分为[-2,m]和[m ,4] ,且两区间的长度比为5:1,所以m =3.16. 3 如图示天池盆的半轴截面,那么盆中积水的体积为()ππ19631061069322⨯=⨯++⨯=V (立方寸),盆口面积S =196π(平方寸),所以,平地降雨量为=⨯)(寸寸23196)(19633(寸).17. (Ⅰ)3, 1, 6 (Ⅱ)79(Ⅰ)3, 1, 6 S=S △DFG +S △DEF =1+2=3 ,N=1,L =6;(Ⅱ)79 根据题设△ABC 是格点三角形,对应的1S =,0N =,4L =,有 14=+c b , ○1 由(Ⅰ)有36=++c b a , ○2再由格点△DEF 中,S=2,N=0,L=6,得26=+c b , ○3 联立○1○2○3,解得.1,1,21=-==a cb 所以当71N =,18L =时, S =791182171=-⨯+. 三、解答题:18.(Ⅰ)由cos23cos()1A B C -+=,得22cos 3cos 20A A +-=, 即(2cos 1)(cos 2)0A A -+=,解得1cos 2A = 或cos 2A =-(舍去). 因为0πA <<,所以π3A =.(Ⅱ)由11sin 22S bc A bc ====得20bc =. 又5b =,知4c =.由余弦定理得2222cos 25162021,a b c bc A =+-=+-=故a =又由正弦定理得222035sin sin sin sin sin 2147b c bc B C A A A a a a =⋅==⨯=.19. (Ⅰ)设数列{}n a 的公比为q ,则10a ≠,0q ≠. 由题意得 2432234,18,S S S S a a a -=-⎧⎨++=-⎩ 即23211121,(1)18,a q a q a q a q q q ⎧--=⎪⎨++=-⎪⎩ 解得13,2.a q =⎧⎨=-⎩故数列{}n a 的通项公式为13(2)n n a -=-.(Ⅱ)由(Ⅰ)有 3[1(2)]1(2)1(2)n n n S ⋅--==----. 若存在n ,使得2013n S ≥,则1(2)2013n --≥,即(2)2012.n -≤- 当n 为偶数时,(2)0n ->, 上式不成立;当n 为奇数时,(2)22012n n -=-≤-,即22012n ≥,则11n ≥.综上,存在符合条件的正整数n ,且所有这样的n 的集合为{21,,5}n n k k k =+∈≥N . 20. (Ⅰ)依题意12A A ⊥平面ABC ,12B B ⊥平面ABC ,12C C ⊥平面ABC ,所以A 1A 2∥B 1B 2∥C 1C 2. 又121A A d =,122B B d =,123C C d =,且123d d d << . 因此四边形1221A A B B 、1221A A C C 均是梯形.由2AA ∥平面MEFN ,2AA ⊂平面22AA B B ,且平面22AA B B 平面MEFN ME =,可得AA 2∥ME ,即A 1A 2∥DE . 同理可证A 1A 2∥FG ,所以DE ∥FG .又M 、N 分别为AB 、AC 的中点,则D 、E 、F 、G 分别为11A B 、22A B 、22A C 、11AC 的中点, 即DE 、FG 分别为梯形1221A A B B 、1221A A C C 的中位线.因此 12121211()()22DE A A B B d d =+=+,12121311()()22FG A A C C d d =+=+,而123d d d <<,故DE FG <,所以中截面DEFG 是梯形. (Ⅱ)V V <估. 证明如下:由12A A ⊥平面ABC ,MN ⊂平面ABC ,可得12A A MN ⊥. 而EM ∥A 1A 2,所以EM MN ⊥,同理可得FN MN ⊥. 由MN 是△ABC 的中位线,可得1122MN BC a ==即为梯形DEFG 的高, 因此13121231()(2)22228DEFG d d d d a a S S d d d ++==+⋅=++中梯形, 即123(2)8ahV S h d d d =⋅=++估中. 又12S ah =,所以1231231()()36ahV d d d S d d d =++=++.于是1231232131()(2)[()()]6824ah ah ahV V d d d d d d d d d d -=++-++=-+-估.由123d d d <<,得210d d ->,310d d ->,故V V <估.21. (Ⅰ)()f x 的定义域为(,1)(1,)-∞--+∞,22(1)()()(1)(1)a x ax b a bf x x x +-+-'==++.当a b >时,()0f x '>,函数()f x 在(,1)-∞-,(1,)-+∞上单调递增; 当a b <时,()0f x '<,函数()f x 在(,1)-∞-,(1,)-+∞上单调递减. (Ⅱ)(i )计算得(1)02a b f +=>,2()0b abf a a b=>+,0f =.故22(1)()[2b a b ab f f ab f a a b +=⋅==+, 即2(1)()[b f f f a =. ①所以(1),()bf f f a成等比数列.因2a b+≥(1)f f ≥.由①得()b f f a ≤. (ii )由(i )知()bf H a =,f G =.故由()H f x G ≤≤,得()()b f f x f a ≤≤. ②当a b =时,()()b f f x f a a ===.这时,x 的取值范围为(0,)+∞; 当a b >时,01ba<<,从而b a <()f x 在(0,)+∞上单调递增与②式,得bx a≤≤x的取值范围为,b a ⎡⎢⎣; 当a b <时,1ba>,从而b a >()f x 在(0,)+∞上单调递减与②式,bx a ≤,即x的取值范围为b a ⎤⎥⎦. 22. 依题意可设椭圆1C 和2C 的方程分别为1C :22221x y a m +=,2C :22221x y a n+=. 其中0a m n >>>, 1.m n λ=>(Ⅰ)解法1:如图1,若直线l 与y 轴重合,即直线l 的方程为0x =,则111||||||22S BD OM a BD =⋅=,211||||||22S AB ON a AB =⋅=,所以12||||S BD S AB =. 在C 1和C 2的方程中分别令0x =,可得A y m =,B y n =,D y m =-, 于是||||1||||1B D A B y y BD m n AB y y m n λλ-++===---. 若12S S λ=,则11λλλ+=-,化简得2210λλ--=. 由1λ>,可解得1λ=. 故当直线l 与y 轴重合时,若12S S λ=,则1λ=.解法2:如图1,若直线l 与y 轴重合,则||||||BD OB OD m n =+=+,||||||AB OA OB m n =-=-;111||||||22S BD OM a BD =⋅=,211||||||22S AB ON a AB =⋅=. 所以12||1||1S BD m n S AB m n λλ++===--.若12S S λ=,则11λλλ+=-,化简得2210λλ--=. 由1λ>,可解得1λ=.故当直线l 与y 轴重合时,若12S S λ=,则1λ=.(Ⅱ)解法1:如图2,若存在与坐标轴不重合的直线l ,使得12S S λ=. 根据对称性, 不妨设直线l :(0)y kx k =>,点(,0)M a -,(,0)N a 到直线l 的距离分别为1d ,2d ,则因为1d ==,2d ==12d d =.又111||2S BD d =,221||2S AB d =,所以12||||S BD S AB λ==,即||||BD AB λ=. 由对称性可知||||AB CD =,所以||||||(1)||BC BD AB AB λ=-=-, ||||||(1)||AD BD AB AB λ=+=+,于是||1||1AD BC λλ+=-. ① 将l 的方程分别与C 1,C 2的方程联立,可求得A x =,B x =.根据对称性可知C B x x =-,D A x x =-,于是2||||2A B x AD BC x == ② 从而由①和②式可得1(1)λλλ+-. ③令1(1)t λλλ+=-,则由m n >,可得1t ≠,于是由③可解得222222(1)(1)n t k a t λ-=-.因为0k ≠,所以20k >. 于是③式关于k 有解,当且仅当22222(1)0(1)n t a t λ->-,第22题解答图1第22题解答图2等价于2221(1)()0t t λ--<. 由1λ>,可解得11t λ<<,即111(1)λλλλ+<<-,由1λ>,解得1λ>,所以当11λ<≤+l ,使得12S S λ=;当1λ>l 使得12S S λ=. 解法2:如图2,若存在与坐标轴不重合的直线l ,使得12S S λ=. 根据对称性, 不妨设直线l :(0)y kx k =>,点(,0)M a -,(,0)N a 到直线l 的距离分别为1d ,2d ,则因为1d ==,2d ==12d d =.又111||2S BD d =,221||2S AB d =,所以12||||S BD S AB λ==.因为||||A B A Bx x BD AB x x λ+==-,所以11A B x x λλ+=-. 由点(,)A A A x kx ,(,)B B B x kx 分别在C 1,C 2上,可得222221A A x k x a m +=,222221B B x k x a n +=,两式相减可得22222222()0A B A B x x k x x a mλ--+=, 依题意0A B x x >>,所以22AB x x >. 所以由上式解得22222222()()A B B A m x x k a x x λ-=-. 因为20k >,所以由2222222()0()A B B A m x x a x x λ->-,可解得1A B x x λ<<. 从而111λλλ+<<-,解得1λ>当11λ<≤+l ,使得12S S λ=;当1λ>l 使得12S S λ=.。