2013届高考理科数学第一轮复习测试题6-10
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故选A.故选A.综上可知:[,0]2a ∈-.(步骤4)【提示】由1n n a a +=可知n n n A B C △的边n n B C 为定值1a ,由111112(2)2n n n n b c a b c a +++=+--及1112b c a +=得12n n b c a +=,则在n n n A B C △中边长1n n B C a =为定值,另两边n n n n A C A B 、的长度之和12n n b c a +=为定值,由此可知顶点n A 在以n n B C 、为焦点的椭圆上,根据111()2n n n n b c b c ++=---,得1111()2n n n b c b c -⎛⎫=- ⎪⎝⎭-,可知n →+∞时n n b c →,据此可判断n n n A B C △的边n n B C 的高n h 随着n 的增大而增大,再由三角形面积公式可得到答案.51111得1AB AC ⊥; (Ⅱ)易证OA ,1OA ,OC 两两垂直.以O 为坐标原点,OA u u u r的方向为x 轴的正向,||OA u u u r 为单位长,建立r u u u r【提示】(Ⅰ)设动圆的半径为R ,由已知动圆P 与圆M 外切并与圆N 内切,可得1212()()|+|+++4PM PN R r r R r r ==-=||,而||2NM =,由椭圆的定义可知:动点P 的轨迹是以M ,N 为焦点,4为长轴长的椭圆,求出即可;(Ⅱ)设曲线C 上任意一点,()P x y ,由于||2222PM PN R ≤|-|=-,所以2R ≤,当且仅当圆P 的圆心为所以可设l :4)+(y k x =,与椭圆的方程联立,得到根与系数的关系利用弦长公式即可得出. 【考点】圆的标准方程及其性质,椭圆的的定义及其几何性质,直线与双曲线的位置关系. 21.【答案】(Ⅰ)4a =2b = 2c = 2d =(Ⅱ)2[1,]e【解析】(Ⅰ)由已知得(0)2f =,(0)2g =,(0)4f '=,(0)4g '=.(步骤1)而+()2f x x a =',((+))+xg x e cx d c '=,故2b =,2d =,4a =,+4d c =.(步骤2)从而4a =,2b =,2c =,2d =.(步骤3)(Ⅱ)由(Ⅰ)知,2()+4+2f x x x =,()21)+(x g x e x =.设函数2()()()2()+142x F x kg x f x ke x x x =-=---,则()2+()2242+1(2())x x F x ke x x x ke '=--=-.由题设可得(0)0F ≥,即1k ≥(步骤4)令()0F x '=得1ln x k =-,22x -=.(步骤5)①若21k e ≤<,则120x <≤-.从而当12(),x x ∈-时,()0F x '<;当1(),+x x ∈∞时,()0F x '>.即()F x 在1()2,x -单调递减,在1(),+x ∞单调递增.故()F x 在[)2,+-∞的最小值为1()F x .(步骤6)而1111211()2+24+0)22(F x x x x x x =--=-≥-.故当2x ≥-时,()0F x ≥,即()()f kg x x ≤恒成立.(步骤7)②若2k e =,则2222+()()()2x F e x e e x -'=-.从而当2x >-时,)0(F x '>,即F (x )在()2,+-∞单调递增.而()20F -=,故当2x ≥-时,()0F x ≥,即()()f kg x x ≤恒成立.(步骤8)③若2k e >,则22222+220()()F ke e k e ---=-=-<-.从而当2x ≥-时,()()f kg x x ≤不可能恒成立.综上,k 的取值范围是2[1,]e .(步骤9)【提示】(Ⅰ)对()f x ,()g x 进行求导,已知在交点处有相同的切线及曲线()y f x =和曲线()y g x =都过点(0,2)P ,从而解出a ,b ,c ,d 的值;(Ⅱ)由(Ⅰ)得出()f x ,()g x 的解析式,再求出()F x 及它的导函数,通过对k 的讨论,判断出()F x 的【提示】(Ⅰ)对于曲线1C 利用三角函数的平方关系式22sin cos 1t t +=即可得到圆1C 的普通方程;再利用极坐标与直角坐标的互化公式即可得到1C 的极坐标方程;(Ⅱ)先求出曲线2C 的极坐标方程;再将两圆的方程联立求出其交点坐标,最后再利用极坐标与直角坐标3⎝⎦21||23|2|x x y x +-=---,画出函数y 的图象,数形结合可得结论.。
2013届高三一轮复习理科数学全能测试(一) 集合与常用逻辑用语、函数概念与基本初等函数本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,满分150分,考试时间120分钟.注意事项:1. 答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号、科类填写在答题卡和试卷规定的位置上.2. 第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答案不能答在试卷上.参考公式:如果事件A,B 互斥,那么P (A+B )=P (A )+P (B );球的表面积公式:24R S π=(其中R 表示球的半径);球的体积公式:343V R π=(其中R 表示球的半径); 锥体的体积公式:Sh V 31=(其中S 表示锥体的底面积,h 表示锥体的高);柱体的体积公式Sh V =(其中S 表示柱体的底面积,h 表示柱体的高);台体的体积公式:)(312211S S S S h V ++=(其中21,S S 分别表示台体的上,下底面积,h 表示台体的高).第Ⅰ卷(选择题,共50分)1、【2012 浙江理】设集合A={x|1<x<4},B={x|x 2-2x-3≤0},则A∩(C RB)= ( )A .(1,4)B .(3,4)C .(1,3)D .(1,2)2、【2011 浙江理 】若,a b 为实数,则“01m ab <<”是11a b b a <或>的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3、下列函数中既是奇函数,又在区间()1,1-上是增函数的为( )A .y x= B .sin y x = C .x x y e e -=+ D .3y x =-4、若函数()log (2)(0,1)a f x ax a a =->≠在区间()1,3内单调递增,则a 的取值范围是A .2[,1)3 B .2(0,]3 C .3(1,)2 D .3[,)2+∞ 5、奇函数()f x 在(0,)+∞上的解析式是()(1)f x x x =-,则在(,0)-∞上()f x 的函数解析式是( )A .()(1)f x x x =--B .()(1)f x x x =+C .()(1)f x x x =-+D .()(1)f x x x =-6、函数()f x 的定义域为R ,且满足:()f x 是偶函数,(1)f x -是奇函数,若(0.5)f =9,则(8.5)f 等于( )A .-9B .9C .-3D .07、定义两种运算:22b a b a -=⊕,2)(b a b a -=⊗,则()()222xf x x ⊕=-⊗是( )函数. ( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既奇又偶函数 D .非奇非偶函数8、已知函数()()()()f x x a xb a b =-->其中的图象如下面右图所示,则函数()x g x a b =+的图象是 ( )9、若02log )1(log 2<<+a a a a ,则a 的取值范围是 ( )A .(0,1)B .(0,21)C .(21,1)D .(0,1)∪(1,+∞)10、设)(x f 是定义在R 上的偶函数,对R x ∈,都有)2()2(+=-x f x f ,且当]0,2[-∈x 时,1)21()(-=x x f ,若在区间]6,2(-内关于x 的方程0log )()2(=-+x a x f (a >1)恰有3个不同的实根,则a 的取值范围是( )A.(1,2)B.),2(+∞C.)4,1(3D.)2,4(3非选择题部分(共100分)注意事项:1.用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上,不能答在试题卷上. 2.在答题纸上作图,可先使用2B 铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑.二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分.11、命题“∃(12)x ∈,时,满足不等式240x mx ++≥”是假命题,则m 的取值范围 __________ 12、函数)12(log )(5+=x x f 的单调增区间是__________13、函数m x x f +=lg )(关于直线x=1对称,则m= 14、已知函数()()231f x mx m x =+-+的值域是[0,)+∞,则实数m 的取值范围是________________。
(时间:40分钟 满分:60分)一、填空题(每小题5分,共40分)1.如图所示,AB 是⊙O 的直径,MN 与⊙O 切于点C ,AC =12BC ,则sin ∠MCA =________.解析 由弦切角定理得, ∠MCA =∠ABC , sin ∠ABC =ACAB=AC AC 2+BC 2=AC 5AC =55. 答案552.如图所示,已知AB 是⊙O 的直径,CD 与AB 相交于点E ,∠ACD =60°,∠ADC =45°,则∠AEC =________.解析 如图,连接BC ,由圆周角定理推论2知,∠ACB =90°. ∵∠ACD =60°,∴∠DCB =30°, 的度数=60°.∴∠ADC =45°,∴ 的度数=90°. ∴∠AEC =12( )的度数=75°.答案 75°3.如图,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点.AD 和过C 点的切线互相垂直,垂足为D ,∠DAB =80°,则∠ACO =________.解析 ∵CD 是⊙O 的切线,∴OC ⊥CD ,又∵AD ⊥CD ,∴OC ∥AD . 由此得,∠ACO =∠CAD , ∵OC =OA ,∴∠CAO =∠ACO ,∴∠CAD =∠CAO ,故AC 平分∠DAB .∴∠CAO =40°, 又∵∠ACO =∠CAO ,∴∠ACO =40°. 答案 40°4.如右图所示,已知⊙O 的直径与弦AC 的夹角为30°,过C 点的切线PC 与AB 的延长线交于P ,PC =5, 则⊙O 的半径为________.解析 如图,连接OC ,则有∠COP =60°, OC ⊥PC ,可求OC =533. 答案533 5.(2019·深圳模拟)如图,P 是等边三角形ABC 外接圆 上任一点,AP 交BC 于点D ,AP =4,AD =2,则AC =________.解析 如图,连接PC 、PB ,在等边三角形A BC 中,有∠ABC =∠ACB =60°, 又∠ABC =∠APC ,所以∠ACB =∠APC . 而∠P AC 是公共角,所以△APC 和△ACD 相似, 所以AC AP =AD AC,即AC 2=AP ·AD =4×2=8,即AC=2 2.答案2 26.(2019·东莞调研)如图,P A、PB是圆O的切线,切点分别为A、B,点C在圆O上,如果∠P=50°,那么∠ACB=________.解析连接OA、OB,因为P A、PB是圆O的切线,所以∠OBP=∠OAP=90°,又因为∠P =50°,所以∠AOB=130°,所以∠ACB=65°.答案65°7.(2019·汕头调研)如图,已知P A是圆O(O为圆心)的切线,切点为A,PO交圆O于B,C 两点,AC=3,∠P AB=30°,则圆O的面积为________.解析连接OA,由∠P AB=30°,得∠OCA=∠OAC=30°,由余弦定理得,AC2=OA2+OC2-2OA·OC cos120°=3OA2,OA=13AC=1,因此圆O的面积等于π×12=π.另解由∠P AB=30°,∴∠ACB=30°,在Rt△ABC中,AC=3,∴CB=2,∴OC=1,因此圆O的面积等于π×12=π.答案π8.(2019·韶关调研)如图所示,CA和CB都是⊙O的切线,切点分别是A、B,如果⊙O的半径为23,且AB=6,则∠ACB=________.解析如图,连接OC交于AB于点D.∵CA、CB分别是⊙O的切线,∴CA=CB,OC平分∠ACB,故OC⊥AB.由AB=6,可知BD=3,在Rt△OBD中,OB=23,故sin ∠BOD =BD OB =323=32,所以∠BOD =60°,又因为B 是切点,故OB ⊥BC ,所以∠OCB=30°.故∠ACB =60°. 答案 60°二、解答题(共20分)9.(10分)如右图所示,AB 为圆O 的直径,BC ,CD 为圆O 的切线,B 、D 为切点. (1)求证:AD ∥OC ;(2)若圆O 的半径为1,求AD ·OC 的值. (1)证明 如图所示,连接OD ,BD , ∵BC ,CD 为⊙O 的切线,∴BD ⊥OC , ∴又AB 为圆O 的直径,∴AD ⊥DB , ∴AD ∥OC .(2)解 因为AO =OD ,则∠1=∠A =∠3,Rt △BAD ∽Rt △COD ,∴AD OD =ABOC ,即AD ·OC=AB ·OD =2.10.(10分)如图,△ABC 的角平分线AD 的延长线交它的外接圆于点E .(1)证明:△ABE ∽△ADC ;(2)若△ABC 的面积S =12AD ·AE ,求∠BAC 的大小.(1)证明 由已知条件,可得∠BAE =∠CAD . 因为∠AEB 与∠ACB 是同弧上的圆周角, 所以∠AEB =∠ACD . 故△ABE ∽△ADC .(2)解 因为△ABE ∽△ADC , 所以AB AD =AE AC ,即AB ·AC =AD ·AE .又S =12AB ·AC sin ∠BAC ,且S =12AD ·AE .故AB·AC sin∠BAC=AD·AE.则sin∠BAC=1,又∠BAC为三角形内角,所以∠BAC=90°.。
A 级 基础达标演练(时间:40分钟 满分:60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2019·辽宁)函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,f ′(x )>2,则f (x )>2x +4的解集为( ). A .(-1,1) B .(-1,+∞) C .(-∞,-1)D .(-∞,+∞)解析 法一 由x ∈R ,f (-1)=2,f ′(x )>2,可设f (x )=4x +6,则由4x +6>2x +4,得x >-1,选B.法二 设g (x )=f (x )-2x -4,则g (-1)=f (-1)-2×(-1)-4=0,g ′(x )=f ′(x )-2>0,g (x )在R 上为增函数.由g (x )>0,即g (x )>g (-1). ∴x >-1,选B. 答案 B2.(★)(2019·课标全国)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)单调递增的函数是( ). A .y =x 3 B .y =|x |+1 C .y =-x 2+1D .y =2-|x |解析 (筛选法)对于A :y =x 3为奇函数,不合题意;对于C ,D :y =-x 2+1和y =2-|x |在(0,+∞)上单调递减,不合题意;对于B :y =|x |+1的图象如图所示,知y =|x |+1符合题意,故选B.答案 B【点评】 采用筛选法,根据选项中的函数的图象和性质逐一筛选.3.(2019·宿州模拟)已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)单调增加,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( ). A.⎝⎛⎭⎫13,23 B.⎣⎡⎭⎫13,23 C.⎝⎛⎭⎫12,23D.⎣⎡⎭⎫12,23解析 f (x )是偶函数,其图象关于y 轴对称,又f (x )在[0,+∞)上递增,∴f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13⇔|2x -1|<13⇔13<x <23.故选A.答案 A4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +3-3a x <,a xx (a >0,且a ≠1)是(-∞,+∞)上的减函数,则a的取值范围是( ). A.⎝⎛⎦⎤0,23 B.⎝⎛⎭⎫13,1 C.()2,3D.⎝⎛⎦⎤12,23解析 由f (x )是(-∞,+∞)上的减函数,可得⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,f=a 0≤3-3a .化简得0<a ≤23.答案 A5.函数f (x )=ln(4+3x -x 2)的单调递减区间是( ). A.⎝⎛⎦⎤-∞,32 B.⎣⎡⎭⎫32,+∞ C.⎝⎛⎦⎤-1,32 D.⎣⎡⎭⎫32,4解析 函数f (x )的定义域是(-1,4),u (x )=-x 2+3x +4=-⎝⎛⎭⎫x -322+254的减区间为⎣⎡⎭⎫32,4, ∵e >1,∴函数f (x )的单调减区间为⎣⎡⎭⎫32,4. 答案 D二、填空题(每小题4分,共12分) 6.函数y =ln1+x1-x的单调递增区间是________. 解析 本题考查复合函数单调区间的确定;据题意需满足1+x1-x>0即函数定义域为(-1,1),原函数的递增区间即为函数u (x )=1+x 1-x在(-1,1)上的递增区间,由于u ′(x )=(1+x 1-x)′=2-x 2>0.故函数u (x )=1+x1-x 的递增区间(-1,1)即为原函数的递增区间. 答案 (-1,1)7.(2019·徐州模拟)已知函数f (x )=2ax 2+4(a -3)x +5在区间(-∞,3)上是减函数,则a 的取值范围是________.解析 ①当a =0时,f (x )=-12x +5在(-∞,3)上为减函数;②当a >0时,要使f (x )=2ax 2+4(a -3)x +5在区间(-∞,3)上是减函数,则对称轴x =3-a a 必在x =3的右边,即3-a a ≥3,故0<a ≤34;③当a <0时,不可能在区间(-∞,3)上恒为减函数.综合知:a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,34. 答案 ⎣⎡⎦⎤0,34 8.(2019·合肥二模)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x )=x 2+2x (x ≥0),若f (3-a 2)>f (2a ),则实数a 的取值范围是________.解析 依题意得,函数f (x )=x 2+2x 在[0,+∞)上是增函数,又因为f (x )是R 上的奇函数,所以函数f (x )是R 上的增函数,要使f (3-a 2)>f (2a ),只需3-a 2>2a .由此解得-3<a <1,即实数a 的取值范围是(-3,1). 答案 (-3,1) 三、解答题(共23分)9.(11分)已知函数y =f (x )在(0,+∞)上为增函数且f (x )<0,试判断F (x )=1f x 在(0,+∞)上的单调性并证明.解 F (x )在(0,+∞)上为减函数. 下面给出证明:任取x 1、x 2∈(0,+∞)且Δx =x 2-x 1>0,∵F (x 2)-F (x 1)=1f x 2-1f x 1=f x 1-f x 2f x 2f x 1,∵y =f (x )在(0,+∞)上为增函数且Δx =x 2-x 1>0,∴Δy =f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x 2)>f (x 1),∴f (x 1)-f (x 2)<0,而f (x 1)<0,f (x 2)<0,∴f (x 1)f (x 2)>0,∴F (x 2)-F (x 1)<0,∴F (x )在(0,+∞)上为减函数.10.(12分)(2019·上海)已知函数f (x )=a ·2x +b ·3x ,其中常数a ,b 满足ab ≠0. (1)若ab >0,判断函数f (x )的单调性;(2)若ab <0,求f (x +1)>f (x )时的x 的取值范围. 解 (1)当a >0,b >0时,因为a ·2x ,b ·3x 都单调递增,所 以函数f (x )单调递增;当a <0,b <0时,因为a ·2x ,b ·3x 都单调递减, 所以函数f (x )单调递减. (2)f (x +1)-f (x )=a ·2x +2b ·3x >0. (i)当a <0,b >0时,⎝⎛⎭⎫32x >-a 2b , 解得x >log 32⎝⎛⎭⎫-a 2b ; (ii)当a >0,b <0时,⎝⎛⎭⎫32x <-a2b , 解得x <log 32⎝⎛⎭⎫-a 2b . B 级 综合创新备选 (时间:30分钟 满分:40分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2019·西安质检)设函数y =f (x )在(-∞,+∞)内有定义,对于给定的正数K ,定义函数f K (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x ,f x K ,K ,f x >K ,取函数f (x )=2-|x |,当K =12时,函数f K (x )的单调递增区间为( ).A .(-∞,0)B .(0,+∞)C .(-∞,-1)D .(1,+∞)解析 f 12(x )=⎩⎨⎧2-|x |,2-|x |≤1212,2-|x |>12⇔f 12(x )=⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎫12|x |,x ≤-1或x ≥1,12,-1<x <1.f 12(x )的图象如上图所示,因此f 12(x )的单调递增区间为(-∞,-1). 答案 C2.已知函数f (x )=x 2-2ax +a ,在区间(-∞,1)上有最小值,则函数g (x )=f x x 在区间(1,+∞)上一定( ). A .有最小值 B .有最大值 C .是减函数D .是增函数解析 由题意a <1,又函数g (x )=x +ax -2a 在[|a |,+∞)上为增函数,故选D.答案 D二、填空题(每小题4分,共8分)3.(2019·江苏)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的范围是________.解析 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0的图象如图所示,不等式f (1-x 2)>f (2x )等价于⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x 2>0,2x ≤0,或⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,2x >0,1-x 2>2x ,解得-1<x <2-1 答案 (-1,2-1)4.(★)(2019·淮南质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e -x -2,x ≤0,2ax -1,x >0(a 是常数且a >0).对于下列命题:①函数f (x )的最小值是-1;②函数f (x )在R 上是单调函数;③若f (x )>0在⎣⎡⎭⎫12,+∞上恒成立,则a 的取值范围是a >1; ④对任意的x 1<0,x 2<0且x 1≠x 2,恒有f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22<f x 1+f x 22.其中正确命题的序号是__________(写出所有正确命题的序号).解析 (数形结合法)根据题意可画出草图,由图象可知,①显然正确;函数f (x )在R 上不是单调函数,故②错误;若f (x )>0在⎣⎡⎭⎫12,+∞上恒成立,则2a ×12-1>0,a >1,故③正确;由图象可知在(-∞,0)上对任意的x 1<0,x 2<0且x 1≠x 2,恒有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<f x 1+f x 22成立, 故④正确.答案 ①③④【点评】 采用数形结合法.注意本题中的③和④的理解,此题充分体现了数形结合法的直观性与便捷性. 三、解答题(共22分)5.(10分)已知f (x )=x x -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围. (1)证明 任设x 1<x 2<-2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=x 1-x 2x 1+x 2+.∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)解 任设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a x 2-x 1x 1-a x 2-a .∵a >0,x 2-x 1>0,∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)内恒成立,∴a ≤1.综上知0<a ≤1. 6.(12分)函数f (x )对任意的a 、b ∈R ,都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,并且当x >0时,f (x )>1. (1)求证:f (x )是R 上的增函数;(2)若f (4)=5,解不等式f (3m 2-m -2)<3. (1)证明 设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2, 则x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)>1. f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-1-f (x 1)=f (x 2-x 1)-1>0. ∴f (x 2)>f (x 1).即f (x )是R 上的增函数. (2)解 ∵f (4)=f (2+2)=f (2)+f (2)-1=5, ∴f (2)=3,∴原不等式可化为f (3m 2-m -2)<f (2), ∵f (x )是R 上的增函数,∴3m 2-m -2<2, 解得-1<m <43,故解集为⎝⎛⎭⎫-1,43.。
A级基础达标演练(时间:40分钟满分:60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2012·宝鸡联考)为了了解所加工一批零件的长度,抽测了其中200个零件的长度,在这个问题中,200个零件的长度是().A.总体B.个体是每一个零件C.总体的一个样本D.样本容量解析200个零件的长度是总体的一个样本.答案 C2.用随机数表法从100名学生(其中男生25人)中抽取20人进行评教,某男学生被抽到的概率是().A.1100 B.125 C.15 D.14解析从容量N=100的总体中抽取一个容量为n=20的样本,每个个体被抽到的概率都是nN=1 5.答案 C3.(2012·濮阳调研)甲校有3 600名学生,乙校有5 400名学生,丙校有1 800名学生.为统计三校学生某方面的情况,计划采用分层抽样法,抽取一个容量为90的样本,应该在这三校分别抽取的学生人数是().A.30,30,30 B.30,45,15C.20,30,10 D.30,50,10解析抽取比例是903 600+5 400+1 800=1120,故三校分别抽取的学生人数为 3600×1120=30,5 400×1120=45,1 800×1120=15.答案 B4.某工厂生产A,B,C三种不同型号的产品,产品的数量之比依次为3∶4∶7,现在用分层抽样的方法抽出容量为n的样本,样本中A型产品有15件,那么样本容量n为().A.50 B.60 C.70 D.80解析n×33+4+7=15,解得n=70.答案 C5.(2011·青岛二模)(1)某学校为了了解2010年高考数学科的考试成绩,在高考后对1 200名学生进行抽样调查,其中文科400名考生,理科600名考生,艺术和体育类考生共200名,从中抽取120名考生作为样本.(2)从10名家长中抽取3名参加座谈会.Ⅰ.简单随机抽样法;Ⅱ.系统抽样法;Ⅲ.分层抽样法.问题与方法配对正确的是().A.(1)Ⅲ,(2)ⅠB.(1)Ⅰ,(2)ⅡC.(1)Ⅱ,(2)ⅢD.(1)Ⅲ,(2)Ⅱ解析通过分析可知,对于(1),应采用分层抽样法,对于(2),应采用简单随机抽样法.答案 A二、填空题(每小题4分,共12分)6.(2012·太原模拟)体育彩票000001~100000编号中,凡彩票号码最后三位数为345的中一等奖,采用的抽样方法是________.解析系统抽样的步骤可概括为:总体编号,确定间隔,总体分段,在第一段内确定起始个体编号,每段内规则取样等几步.该抽样符合系统抽样的特点.答案系统抽样7.(2011·上海)课题组进行城市空气质量调查,按地域把24个城市分成甲、乙、丙三组,对应的城市数分别为4,12,8,若用分层抽样抽取6个城市,则丙组中应抽取的城市数为________.解析由已知得抽样比为624=14,∴丙组中应抽取的城市数为8×14=2.答案 28.商场共有某品牌的奶粉240件,全部为三个批次的产品,其中A,B,C三个批次的产品数量成等差数列,现用分层抽样的方法抽取一个容量为60的样本,则应从B批次产品中抽取的数量为________件.解析A,B,C三个批次的产品数量成等差数列,其中B批次的产品数量是240 3=80(件),由抽取比例是60240=14,故B 批次的产品应该抽取80×14=20(件). 答案 20三、解答题(共23分)9.(11分)(2012·重庆模拟)某企业共有3 200名职工,其中中、青、老年职工的比例为5∶3∶2,从所有职工中抽取一个容量为400的样本,应采用哪种抽样方法更合理?中、青、老年职工应分别抽取多少人? 解 由于中、青、老年职工有明显的差异, 采用分层抽样更合理.按照比例抽取中、青、老年职工的人数分别为: 510×400=200,310×400=120,210×400=80,因此应抽取的中、青、老年职工分别为200人、120人、80人.10.(12分)一个城市有210家百货商店,其中大型商店有20家,中型商店有40家,小型商店有150家.为了掌握各商店的营业情况,要从中抽取一个容量为21的样本,按分层抽样方法抽取样本时,各类百货商店要分别抽取多少家?写出抽样过程.解 ∵21∶210=1∶10, ∴2010=2,4010=4,15010=15.∴应从大型商店中抽取2家,从中型商店中抽取4家,从小型商店中抽取15家. 抽样过程:(1)计算抽样比21210=110;(2)计算各类百货商店抽取的个数: 2010=2,4010=4,15010=15;(3)用简单随机抽样方法依次从大、中、小型商店中抽取2家、4家、15家; (4)将抽取的个体合在一起,就构成所要抽取的一个样本.B 级 综合创新备选 (时间:30分钟 满分:40分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.某校共有学生2 000名,各年级男、女生人数如下表.已知在全校学生中随机抽取1名,抽到二年级女生的概率是0.19.现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,则应在三年级抽取的学生人数为().A.24 B.18 C.解析设二年级女生的人数为x,则由x2 000=0.19,得x=380,即二年级的女生有380人,那么三年级的学生的人数应该是2 000-373-377-380-370=500,即总体中各个年级的人数比例为3∶3∶2,故在分层抽样中应在三年级抽取的学生人数为64×28=16.答案 C2.(2012·成都月考)为了检查某超市货架上的奶粉是否含有三聚氰胺,要从编号依次为1到50的袋装奶粉中抽取5袋进行检验,用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法确定所选取的5袋奶粉的编号可能是().A.5,10,15,20,25 B.2,4,8,16,32C.1,2,3,4,5 D.7,17,27,37,47解析利用系统抽样,把编号分为5段,每段10个,每段抽取一个,号码间隔为10,故选D.答案 D二、填空题(每小题4分,共8分)3.(2011·舟山模拟)为了了解某校高中学生的近视眼发病率,在该校学生中进行分层抽样调查,已知该校高一、高二、高三分别有学生800名、600名、500名,若高三学生共抽取25名,则高一年级每一位学生被抽到的概率是________.解析无论高几,每一位学生被抽到的概率都相同,故高一年级每一位学生被抽到的概率为25500=1 20.答案1 204.某单位200名职工的年龄分布情况如右图,现要从中抽取40名职工作样本.用系统抽样法,将全体职工随机按1~200编号,并按编号顺序平均分为40组(1~5号,6~10号,…,196~200号).若第5组抽出的号码为22,则第8组抽出的号码应是________.若用分层抽样方法,则40岁以下年龄段应抽取________人.解析∵间距为5,第5组抽22号,∴第8组抽出的号码为22+5(8-5)=37,40岁以下职工人数为100人,应抽取40200×100=20(人).答案3720三、解答题(共22分)5.(10分)(2012·开封模拟)某公路设计院有工程师6人,技术员12人,技工18人,要从这些人中抽取n个人参加市里召开的科学技术大会.如果采用系统抽样和分层抽样的方法抽取,不用剔除个体,如果参会人数增加1个,则在采用系统抽样时,需要在总体中先剔除1个个体,求n.解总体容量为6+12+18=36.当样本容量是n时,由题意知,系统抽样的间隔为36n,分层抽样的比例是n36,抽取的工程师人数为n36×6=n6,技术员人数为n36×12=n3,技工人数为n36×18=n2,所以n应是6的倍数,36的约数,即n=6,12,18.当样本容量为(n+1)时,总体容量是35人,系统抽样的间隔为35n+1,因为35n+1必须是整数,所以n只能取6.即样本容量n=6.6.(12分)(2010·广东)某电视台在一次对收看文艺节目和新闻节目观众的抽样调查中,随机抽取了100名电视观众,相关的数据如下表所示:(1)(2)用分层抽样方法在收看新闻节目的观众中随机抽取5名,大于40岁的观众应该抽取几名?(3)在上述抽取的5名观众中任取2名,求恰有1名观众的年龄为20至40岁的概率.解(1)因为在20至40岁的58名观众中有18名观众收看新闻节目,而大于40岁的42名观众中有27名观众收看新闻节目,所以,经直观分析,收看新闻节目的观众与年龄是有关的.(2)应抽取大于40岁的观众人数为2745×5=35×5=3(名).(3)用分层抽样方法抽取的5名观众中,20至40岁有2名(记为Y1,Y2),大于40岁有3名(记为A1,A2,A3).5名观众中任取2名,共有10种不同取法:Y1Y2,Y1A1,Y1A2,Y1A3,Y2A1,Y2A2,Y2A3,A1A2,A1A3,A2A3.设A表示随机事件“5名观众中任取2名,恰有1名观众年龄为20至40岁”,则A中的基本事件有6种:Y1A1,Y1A2,Y1A3,Y2A1,Y2A2,Y2A3,故所求概率为P(A)=610=35.。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅰ)数学(理科)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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)【2013年全国Ⅰ,理1,5分】已知集合{}{2|20,|A x x x B x x =->=<,则( ) (A )A B =∅ (B )A B =R (C )B A ⊆ (D )A B ⊆ 【答案】B【解析】∵2()0x x ->,∴0x <或2x >.由图象可以看出A B =R ,故选B . (2)【2013年全国Ⅰ,理2,5分】若复数z 满足(34i)|43i |z -=+,则z 的虚部为( )(A )4- (B )45- (C )4 (D )45【答案】D【解析】∵(34i)|43i |z -=+,∴55(34i)34i 34i (34i)(34i)55z +===+--+.故z 的虚部为45,故选D . (3)【2013年全国Ⅰ,理3,5分】为了解某地区的中小学生视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大,在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是( )(A )简单随机抽样 (B )按性别分层抽样 (C )按学段分层抽样 (D )系统抽样 【答案】C【解析】因为学段层次差异较大,所以在不同学段中抽取宜用分层抽样,故选C .(4)【2013年全国Ⅰ,理4,5分】已知双曲线C :()2222=10,0x y a b a b->>C 的渐近线方程为( )(A )14y x =± (B )13y x =± (C )12y x =± (D )y x =±【答案】C【解析】∵c e a ==,∴22222254c a b e a a +===.∴224a b =,1=2b a ±. ∴渐近线方程为12b y x x a =±±,故选C .(5)【2013年全国Ⅰ,理5,5分】执行下面的程序框图,如果输入的[]1,3t ∈-,则输出的s 属于( ) (A )[3,4]- (B )[5,2]- (C )[4,3]- (D )[2,5]- 【答案】D【解析】若[)1,1t ∈-,则执行3s t =,故[)3,3s ∈-.若[]1,3t ∈,则执行24s t t =-,其对称轴为2t =.故当2t =时,s 取得最大值4.当1t =或3时,s 取得最小值3,则[]3,4s ∈. 综上可知,输出的[]3,4s ∈-,故选D .(6)【2013年全国Ⅰ,理6,5分】如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm , 将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm ,如果不计容器的厚 度,则球的体积为( )(A )35003cm π (B )38663cm π (C )313723cm π(D )320483cm π【答案】B【解析】设球半径为R ,由题可知R ,2R -,正方体棱长一半可构成直角三角形,即OBA ∆为直角三角形,如图,2BC =,4BA =,2OB R =-,OA R =,由()22224R R =-+,得5R =,所以球的体积为34500533ππ=(cm 3),故选B .(7)【2013年全国Ⅰ,理7,5分】设等差数列{}n a 的前n 项和为11,2,0,3n m m m S S S S -+=-==,则m =( )(A )3(B )4 (C )5 (D )6【答案】C 【解析】∵12m S -=-,0m S =,13m S +=,∴()1022m m m a S S -=-=--=,11303m m m a S S ++=-=-=.∴1321m m d a a +=-=-=.∵()11102m m m S ma -=+⨯=,∴112m a -=-. 又∵1113m a a m +=+⨯=,∴132m m --+=.∴5m =,故选C . (8)【2013年全国Ⅰ,理8,5分】某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( ) (A )168π+ (B )88π+ (C )1616π+ (D )816π+ 【答案】A【解析】由三视图可知该几何体为半圆柱上放一个长方体,由图中数据可知圆柱底面半径2r =,长为4,在长方体中,长为4,宽为2,高为2,所以几何体的体积为24422816r ππ⨯⨯+⨯⨯=+,故选A .(9)【2013年全国Ⅰ,理9,5分】设m 为正整数,()2m x y +展开式的二项式系数的最大值为a , ()21m x y ++展开式的二项式系数的最大值为b ,若137a b =,则m =( )(A )5 (B )6 (C )7 (D )8 【答案】B【解析】由题意可知,2m m a C =,21mm b C +=,又∵137a b =,∴2!21!13=7!!!1!m m m m m m ()(+)⋅⋅(+),即132171m m +=+.解得6m =,故选B .(10)【2013年全国Ⅰ,理10,5分】已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点为(3,0)F ,过点F 的直线交椭圆于,A B 两点.若AB 的中点坐标为(1,1)-,则E 的方程为( ) (A )2214536x y +=(B )2213627x y += (C )2212718x y += (D )221189x y +=【答案】D【解析】设11()A x y ,,22()B x y ,,∵A ,B 在椭圆上,∴2211222222221,1,x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩①②,①-②,得 1212121222=0x x x x y y y y a b (+)(-)(+)(-)+,即2121221212=y y y y b a x x x x (+)(-)-(+)(-), ∵AB 的中点为()1,1-,∴122y y +=-,122x x +=,而1212011=312AB y y k x x --(-)==--, ∴221=2b a .又∵229a b -=,∴218a =,29b =.∴椭圆E 的方程为22=1189x y +,故选D . (11)【2013年全国Ⅰ,理11,5分】已知函数()()220ln 10x x x f x x x ⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩,若()f x a x ≥|,则a 的取值范围是( ) (A )(],0-∞ (B )(],1-∞ (C )[2,1]- (D )[2,0]-【答案】D【解析】由()y f x =的图象知:①当0x >时,y ax =只有0a ≤时,才能满足()f x ax ≥,可排除B ,C .②当0x ≤时,()2222y f x x x x x ==-+=-.故由()f x ax ≥得 22x x ax -≥.当0x =时,不等式为00≥成立.当0x <时,不等式等价于2x a -≤.∵22x -<-,∴2a ≥-.综上可知:[]2,0a ∈-,故选D .(12)【2013年全国Ⅰ,理12,5分】设n n n A B C ∆的三边长分别为n a ,n b ,n c ,n n n A B C ∆的面积为n S ,1,2,3.n =⋯,若11b c >,1112b c a +=,1n n a a +=,12n n n c a b ++=,12n nn b a c ++=,则( )(A ){}n S 为递减数列 (B ){}n S 为递增数列(C ){}21n S -为递增数列,{}2n S 为递减数列 (D ){}21n S -为递减数列,{}2n S 为递增数列 【答案】B第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)题~第(24)题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分(13)【2013年全国Ⅰ,理13,5分】已知两个单位向量a ,b 的夹角为60°,()1t t =+-c a b .若·0=b c ,则t = . 【答案】2【解析】∵()1t t =+-c a b ,∴()2··1t t =+-bc ab b .又∵1==a b ,且a 与b 夹角为60°,⊥b c , ∴()0 601t cos t =︒+-a b ,1012t t =+-.∴2t =.(14)【2013年全国Ⅰ,理14,5分】若数列{}n a 的前n 项和2133n n S a =+,则{}n a 的通项公式是n a = .【答案】()12n --【解析】∵2133n n S a =+,① ∴当2n ≥时,112133n n S a --=+.② ①-②,得12233n n n a a a -=-,即12n n aa -=-.∵1112133a S a ==+,∴11a =.∴{}n a 是以1为首项,-2为公比的等比数列,()12n n a -=-.(15)【2013年全国Ⅰ,理15,5分】设当x θ=时,函数()2f x sinx cosx =-取得最大值,则cos θ= .【答案】 【解析】()s 2x f x sinx cosx x ⎫⎪==⎭-,令cos α=,sin α=,则()()f x x α=+,当22()x k k ππα=+-∈Z 时,()sin x α+有最大值1,()f x,即22()k k πθπα=+-∈Z ,所以cos θ=πcos =cos 2π+cos sin 22k πθααα⎛⎫⎛⎫-=-=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(16)【2013年全国Ⅰ,理16,5分】若函数()()()221f x x x ax b =-++的图像关于直线2x =-对称,则()f x 的最大值为 .【答案】16【解析】∵函数()f x 的图像关于直线2x =-对称,∴()f x 满足()()04f f =-,()()13f f -=-,即151640893b a b a b =-(-+)⎧⎨=-(-+)⎩,得815a b =⎧⎨=⎩∴()432814815f x x x x x =---++.由()324242880f x x x x '=---+=,得12x =-22x =-,32x =-.易知,()f x在(,2-∞-上为增函数,在()22--上为减函数,在(2,2--上为增函数,在()2-+-∞上为减函数.∴(((((222122821588806416f ⎡⎤⎡⎤-=---+-+=---=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦.()()()()()22212282153416915f ⎡⎤⎡-=---+⨯⎤==-⎣⎦⎣⎦-+--+(((((222122821588806416f ⎡⎤⎡⎤-=---++-++=-++=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦.故f (x )的最大值为16.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.(17)【2013年全国Ⅰ,理17,12分】如图,在ABC ∆中,90ABC ∠=︒,AB =,1BC =,P为ABC ∆内一点,90BPC ∠=︒.(1)若12PB =,求PA ;(2)若150APB ∠=︒,求tan PBA ∠.解:(1)由已知得60PBC ∠=︒,30PBA ∴∠=︒.在PBA ∆中,由余弦定理得211732cos 30424PA =+-︒=.故PA =(2)设PBA α∠=,由已知得sin PB α=.在PBA ∆sin sin(30)αα=︒-,4sin αα=.所以tan α,即tan PBA ∠= (18)【2013年全国Ⅰ,理18,12分】如图,三棱柱111ABC A B C -中,CA CB =,1AB AA =,160BAA ∠=︒. (1)证明:1AB A C ⊥;(2)若平面ABC ⊥平面11AA B B ,AB CB =,求直线1A C 与平面11BB C C 所成角的正弦值.解:(1)取AB 的中点O ,连结OC ,1OA ,1A B .因为CA CB =,所以OC AB ⊥.由于1AB AA =,160BAA ∠=︒,故1AA B ∆为等边三角形,所以1OA AB ⊥.因为1OC OA O = ,所以AB ⊥平面1OA C . 又1A C 平面1OA C ,故1AB A C ⊥.(2)由(1)知OC AB ⊥,1OA AB ⊥.又平面ABC ⊥平面11AA B B ,交线为AB ,所以OC ⊥平面11AA B B ,故OA ,1OA ,OC 两两相互垂直.以O 为坐标原点,OA 的方向为x 轴的正方向,OA为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -.由题设知()1,0,0A,1()0A ,(0,0C ,()1,0,0B -.则(1,03BC =,11()BB AA =-=,(10,A C = .设()n x y z =,,是平面11BB C C 的法向量,则100BC BB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n即0x x ⎧=⎪⎨-=⎪⎩可取1)n =-.故111cos ,n AC n AC n AC ⋅==⋅ .所以1A C 与平面11BB C C. (19)【2013年全国Ⅰ,理19,12分】一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n .如果n =3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n =4,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的每件产品是优质品的概率都为12,且各件产品是否为优质品相互独立.(1)求这批产品通过检验的概率;(2)已知每件产品的检验费用为100元,且抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X (单位:元),求X 的分布列及数学期望.解:(1)设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件1A ,第一次取出的4件产品全是优质品为事件2A ,第二次取出的4件产品都是优质品为事件1B ,第二次取出的1件产品是优质品为事件2B ,这批产品通过检验为事件A ,依题意有()()1122A A B A B = ,且11A B 与22A B 互斥,所以 ()()()()()()()112211122241113||161616264P A P A B P A B P A P B A P A P B A ==⨯++⨯==+.(2)X 可能的取值为400,500,800,并且()41114001161616P X ==--=,()500116P X ==,()80140P X ==. 所以X 的分布列为()111400+500+800506.2516164E X =⨯⨯⨯=. (20)【2013年全国Ⅰ,理20,12分】已知圆()2211M x y ++=:,圆()2219N x y -+=:,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A ,B 两点,当圆P 的半径最长时,求AB . 解:由已知得圆M 的圆心为()1,0M -,半径11r =;圆N 的圆心为()1,0N ,半径23r =.设圆P 的圆心为(),P xy ,半径为R .(1)因为圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,所以()()12124PM PN R r r R r r +=++-=+=.由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左、右焦点,长半轴长为2(左顶点除外),其方程为()22=1243x y x +≠-.(2)对于曲线C 上任意一点()P x y ,,由于222PM PN R -=-≤,所以2R ≤,当且仅当圆P 的圆心为()2,0时,2R =.所以当圆P 的半径最长时,其方程为()2224x y -+=.若l 的倾斜角为90︒,则l 与y 轴重 合,可得AB =l 的倾斜角不为90︒,由1r R ≠知l 不平行于x 轴,设l 与x 轴的交点为Q ,则1||||QP R QM r =,可求得()4,0Q -,所以可设()4l y k x =+:.由l 与圆M ,解得k =. 当k =时,将y =+22=13x y +,并整理得27880x x +-=,解得1,2x =. 2118|7AB x x =-=.当k =时,由图形对称性可知187AB =.综上,AB =187AB =. (21)【2013年全国Ⅰ,理21,12分】设函数()2f x x ax b =++,()()x g x e cx d =+.若曲线()y f x =和曲线()y g x =都过点()0,2P ,且在点P 处有相同的切线42y x =+.(1)求a ,b ,c ,d 的值;(2)若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k 的取值范围.解:(1)由已知得()02f =,()02g =,()04f '=,()04g '=.而()2f x x a '=+,()()x g x e cx d c '=++, 故2b =,2d =,4a =,4d c +=.从而4a =,2b =,2c =,2d =. (2)由(1)知,()242f x x x =++,()()21x g x e x =+.设函数()()()()22142x F x kg x f x ke x x x =-=+---,()()()()2224221x x F x ke x x x ke '=+--=+-.()00F ≥ ,即1k ≥.令()0F x '=得1ln x k =-,22x =-. ①若21k e ≤<,则120x -<≤.从而当12()x x ∈-,时,()0F x '<;当1()x x ∈+∞,时,()0F x '>. 即()F x 在1(2)x -,单调递减,在1()x +∞,单调递增.故()F x 在[)2-+∞,的最小值为()1F x . 而()()11111224220F x x x x x =+---=-+≥.故当2x ≥-时,()0F x ≥,即()()f x kg x ≤恒成立. ②若2k e =,则()()()2222x F x e x e e -'=+-.∴当2x >-时,()0F x '>,即()F x 在()2-+∞,单调递增. 而()20F -=,故当2x ≥-时,()0F x ≥,即()()f x kg x ≤恒成立. ③若2k e >,则()()22222220F k eek e ---=-+=--<.从而当2x ≥-时,()()f x kg x ≤不可能恒成立.综上,k 的取值范围是2[1]e ,. 请考生在(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做第一个题目计分,做答时,请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.(22)【2013年全国Ⅰ,理22,10分】(选修4-1:几何证明选讲)如图,直线AB为圆的切线,切点为B ,点C 在圆上,ABC ∠的角平分线BE 交圆于点E ,DB 垂直BE 交圆 于点D . (1)证明:DB DC =;(2)设圆的半径为1,BC =CE 交AB 于点F ,求BCF ∆外接圆的半径. 解:(1)连结DE ,交BC 于点G .由弦切角定理得,ABE BCE ∠=∠.而ABE CBE ∠=∠,故CBE BCE ∠=∠,BE CE =.又因为DB BE ⊥,所以DE 为直径,90DCE ∠=︒,DB DC =.(2)由(1)知,CDE BDE ∠=∠,DB DC =,故DG 是BC的中垂线,所以BG =设DE 的中点为O ,连结BO ,则60BOG ∠=︒.从而30ABE BCE CBE ∠=∠=∠=︒,所以CF BF ⊥,故Rt BCF ∆.(23)【2013年全国Ⅰ,理23,10分】(选修4-4:坐标系与参数方程)已知曲线1C 的参数方程为45cos 55sin x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2sin ρθ=. (1)把1C 的参数方程化为极坐标方程;(2)求1C 与2C 交点的极坐标(0ρ≥,02θπ≤<).解:(1)将45cos 55sin x t y t =+⎧⎨=+⎩消去参数t ,化为普通方程()()224525x y -+-=,即221810160C x y x y +--+=:.将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入22810160x y x y +--+=得28cos 10sin 160ρρθρθ--+=. 所以1C 的极坐标方程为28cos 10sin 160ρρθρθ--+=.(2)2C 的普通方程为2220x y y +-=.由222281016020x y x y x y y ⎧+--+=⎨+-=⎩,解得11x y =⎧⎨=⎩或02x y =⎧⎨=⎩, 所以1C 与2C交点的极坐标分别为π4⎫⎪⎭,π2,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.(24)【2013年全国Ⅰ,理24,10分】(选修4-5:不等式选讲)已知函数()212f x x x a =-++,()3g x x =+.(1)当2a =-时,求不等式()()f x g x <的解集;(2)设1a >-,且当1,22a x ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭时,()()f x g x ≤,求a 的取值范围.解:(1)当2a =-时,()()f x g x <化为212230x x x -+---<.设函数21223y x x x =-+---,则y =15,212,1236,1x x y x x x x ⎧-<⎪⎪⎪=--≤≤⎨⎪->⎪⎪⎩,其图像如图所示.从图像可知,当且仅当()0,2x ∈时,0y <.所以原不等式的解集是{}2|0x x <<.(2)当1,22x a ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭∈时,()1f x a =+.不等式()()f x g x ≤化为13a x +≤+.所以2x a ≥-,对1,22x a ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭∈都成立.故22a a -≥-,即43a ≤.从而a 的取值范围是41,3⎛⎤- ⎥⎝⎦.。
2013年高三理科数学复习试卷及答案4时间:120分钟 满分:150分一、选择题:(本大题共12个小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的,请把正确答案写在答题卷相应的位置上)1.已知i 为虚数单位,则2(1)i +的模为A .1BC .2D .42.若集合{}2|20A x x x =-<,{}|1B x x =>,则A B ⋂为A .{|02}x x <<B .{}|12x x <<C .{}|2x x >D .{}|1x x >3.计箅的结果等于 A.B.C.D.4.已知等比数列{}n a 中,12a =,且有24674a a a =,则3a =A .12 B .1 C .2 D .145.已知A 是三角形ABC 的内角,则“1cos 2A =”是“23sin =A ”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件6.已知等差数列{}n a 满足32=a ,)2(,171≥=-n a n ,100=n S ,则n 的值为A .8B .9C .10D .117.已知m ,n ,l 为三条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列命题中正确的是A .//,,//m n m n αβαβ⊂⊂⇒B .l l ⇒⊥⊥βαβ,∥αC .,//m m n n αα⊥⊥⇒D .α∥,l l βαβ⊥⇒⊥8. 设函数则的值为A. 15B. 16C. -5D. -159.某同学设计右面的程序框图用以计算和式222212320++++的值,则在判断框中应填写A .19i ≤B .19i ≥C .20i ≤D .21i ≤10.若变量x y ,满足约束条件30101x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,则2z x y =-的最大值为 A .1- B .0 C .3 D .411.某学校开展研究性学习活动,某同学获得一组实验数据如下表:对于表中数据,现给出以下拟合曲线,其中拟合程度最好的是A.y =2x -2B.y =(12)xC.y =log 2xD.y =12(x 2-1)12.四棱锥P ABCD -的底面为正方形,侧面PAD 为等边三角形,且侧面PAD ⊥底面ABCD ,点M 在底面正方形ABCD 内(含边界)运动,且满足MP MC =,则点M 在正方形ABCD 内的轨迹一定是A .B .C .D .二、填空题:(本大题共4个小题,每小题4分,共16分。
山东省聊城市第一中学2013届高三一轮总复习理科数学综合检测班级:_______ 姓名:_______ 座号:_______ 时间:_______ 成绩:_______一、选择题(本大题共9小题)1.函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图象关于直线2bx a =-对称。
据此可推测,对任意的非零实数a ,b ,c ,m ,n ,p ,关于x 的方程[]2()()0m f x nf x p ++=的解集都不可能是( )A. {}1,2 B {}1,4 C {}1,2,3,4 D {}1,4,16,642.曲线f(x)=xln x 在点P(1,0)处的切线与坐标轴围成的三角形的外接圆方程是( ) A .(x+21)2+(y+21)2=21 B .(x+21)2+(y-21)2=21 C .(x-21)2+(y+21)2=21 D .(x-21)2+(y-21)2=21 3.函数x x y sin cos 2-=的值域是 ( )A 、[]1,1-B 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡45,1C 、[]2,0D 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡-45,14.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若111a =-,466a a +=-,则当n S 取最小值时,n 等于( )A.6B.7C.8D.95.设随机变量ξ的概率分布为P (ξ=k )=pk·(1-p)1-k(k=0,1),则Eξ、Dξ的值分别是( ) A.0和1B.p 和p2C.p 和1-pD.p 和(1-p)p6.已知某个几何体的三视图如下,根据图中标出的尺寸(单位:cm ),可得这个几何体的体积是 ( )A .383cm B .343cm C .323cm D .313cm 7.若)(x f 和)(x g 都是奇函数,且2)()()(=+=x g x f x F ,在(0,+∞)上有最大值8,则在(-∞,0)上)(x F 有( )A.最小值-8B.最大值-8C.最小值-6D.最小值-48.若lg2=a,lg3=b,则log 418= ( )A.23a b a+ B.32a b a + C. 22a b a + D. 22a ba+ 9.在等比数列{ a n }中,若a 4 =8,q=一2,则a 7的值为( ) A .一64 B .64 C .一48 D .48二、填空题(本大题共5小题)10.已知a axx e e e e x f ----=)(,若函数)(x f 在R 上是减函数,则实数a 的取值范围是____________ 11.经过两条直线0243=-+y x 与022=++y x 的交点,且垂直于直线0423=+-y x 的直线方程为___________________________12. 261(1)()x x x x++-的展开式中的常数项为_________.13.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 ,cot cot a b a A b B +=+且BF 2FD =uu r uu r,则C 的离心率为 。
(时间:40分钟 满分:60分)一、填空题(每小题5分,共40分)1.如图所示,AB 是⊙O 的直径,MN 与⊙O 切于点C ,AC =12BC ,则sin ∠MCA =________.解析 由弦切角定理得, ∠MCA =∠ABC ,sin ∠ABC =AC AB =AC AC 2+BC 2=AC 5AC =55.答案552.如图所示,已知AB 是⊙O 的直径,CD 与AB 相交于点E ,∠ACD =60°,∠ADC =45°,则∠AEC =________.解析 如图,连接BC ,由圆周角定理推论2知,∠ACB =90°. ∵∠ACD =60°,∴∠DCB =30°, 的度数=60°.∴∠ADC =45°,∴ 的度数=90°. ∴∠AEC =12( )的度数=75°.答案 75°3.如图,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点.AD 和过C 点的切线互相垂直,垂足为D ,∠DAB =80°,则∠ACO =________.解析 ∵CD 是⊙O 的切线,∴OC ⊥CD ,又∵AD ⊥CD ,∴OC ∥AD .由此得,∠ACO =∠CAD , ∵OC =OA ,∴∠CAO =∠ACO ,∴∠CAD =∠CAO ,故AC 平分∠DAB .∴∠CAO =40°, 又∵∠ACO =∠CAO ,∴∠ACO =40°. 答案 40°4.如右图所示,已知⊙O 的直径与弦AC 的夹角为30°,过C 点的切线PC 与AB 的延长线交于P ,PC =5, 则⊙O 的半径为________.解析 如图,连接OC ,则有∠COP =60°, OC ⊥PC ,可求OC =53 3.答案533 5.(2011·深圳模拟)如图,P 是等边三角形ABC 外接圆 上任一点,AP 交BC 于点D ,AP =4,AD =2,则AC =________.解析 如图,连接PC 、PB ,在等边三角形A BC 中,有∠ABC =∠ACB =60°, 又∠ABC =∠APC ,所以∠ACB =∠APC . 而∠P AC 是公共角,所以△APC 和△ACD 相似, 所以AC AP =AD AC,即AC 2=AP ·AD =4×2=8, 即AC =2 2. 答案 2 26.(2011·东莞调研)如图,P A 、PB 是圆O 的切线 ,切点分别为A 、B ,点C 在圆O 上,如果∠P =50°,那么∠ACB =________.解析 连接OA 、OB ,因为P A 、PB 是圆O 的切线,所以∠OBP =∠OAP =90°,又因为∠P =50°,所以∠AOB =130°,所以∠ACB =65°.答案 65°7.(2011·汕头调研)如图,已知P A 是圆O (O 为圆心)的切线,切点为A ,PO 交圆O 于B ,C 两点,AC =3,∠P AB =30°,则圆O 的面积为________.解析 连接OA ,由∠P AB =30°,得∠OCA =∠OAC =30°, 由余弦定理得,AC 2=OA 2+OC 2-2OA ·OC cos 120°=3OA 2, OA =13AC =1,因此圆O 的面积等于π×12=π. 另解 由∠P AB =30°,∴∠ACB =30°,在Rt △ABC 中, AC =3,∴CB =2,∴OC =1,因此圆O 的面积等于π×12=π. 答案 π8.(2011·韶关调研)如图所示,CA 和CB 都是⊙O 的切线,切点分别是A 、B ,如果⊙O 的半径为23,且AB =6,则∠ACB =________.解析 如图,连接OC 交于AB 于点D .∵CA 、CB 分别是 ⊙O 的切线,∴CA =CB ,OC 平分∠ACB ,故OC ⊥AB . 由AB =6,可知BD =3,在Rt △OBD 中,OB =23,故sin ∠BOD =BD OB =323=32,所以∠BOD =60°,又因为B 是切点,故OB ⊥BC ,所以∠OCB =30°.故∠ACB =60°. 答案 60°二、解答题(共20分)9.(10分)如右图所示,AB 为圆O 的直径,BC ,CD 为圆O 的切线,B 、D 为切点. (1)求证:AD ∥OC ;(2)若圆O 的半径为1,求AD ·OC 的值. (1)证明 如图所示,连接OD ,BD , ∵BC ,CD 为⊙O 的切线,∴BD ⊥OC , ∴又AB 为圆O 的直径,∴AD ⊥DB , ∴AD ∥OC .(2)解 因为AO =OD ,则∠1=∠A =∠3,Rt △BAD ∽Rt △COD ,∴AD OD =ABOC ,即AD ·OC=AB ·OD =2.10.(10分)如图,△ABC 的角平分线AD 的延长线交它的外接圆于点E .(1)证明:△ABE ∽△ADC ;(2)若△ABC 的面积S =12AD ·AE ,求∠BAC 的大小.(1)证明 由已知条件,可得∠BAE =∠CAD . 因为∠AEB 与∠ACB 是同弧上的圆周角, 所以∠AEB =∠ACD . 故△ABE ∽△ADC .(2)解 因为△ABE ∽△ADC , 所以AB AD =AE AC ,即AB ·AC =AD ·AE .又S =12AB ·AC sin ∠BAC ,且S =12AD ·AE .故AB ·AC sin ∠BAC =AD ·AE .则sin ∠BAC =1,又∠BAC 为三角形内角, 所以∠BAC =90°.(时间:40分钟 满分:60分)一、填空题(每小题5分,共40分)1.(2011·广东广雅中学5月模拟)如图所示,PB ,PD 是半径为5的圆的两条割线,PB ,PD 分别与圆交于点A 、C ,已知P A =4,AB =2,PC =3,则该圆圆心到弦CD 的距离为________.解析 由题意得,P A ·PB =PC ·PD ,即4×(4+2)=3×(3+CD ),解得CD =5,∴该圆圆心到弦CD 的距离为52-⎝⎛⎭⎫522=532.答案5322.如图所示,A ,B 是两圆的交点,AC 是小圆的直径,D ,E 分别是CA ,CB 的延长线与大圆的交点,已知AC =4,BE =10,且BC =AD ,则AB =________.解析 设BC =AD =x ,由割线定理,得CA ·CD =CB ·CE ,即4(4+x )=x (x +10),解得x =2,因为AC 是小圆的直径,所以AB =AC 2-BC 2=2 3. 答案 2 33.如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠C =72°,⊙O 过A 、B 两点且与BC 相切于点B ,与AC 交于点D ,连接BD ,若B C =5-1,则AC =________.解析 由题易知,∠C =∠ABC =72°, ∠A =∠DBC =36°,所以△BCD ∽△ACB ,又易知BD =AD =BC ,所以BC 2=CD ·AC =(AC -BC )·AC ,解得AC =2. 答案 24.如图,已知Rt △ABC 的两条直角边AC ,BC 的长分别为3 cm,4 cm ,以AC 为直径的圆与AB 交于D ,则BDDA=________.解析 ∵∠C =90°,A C 为圆的直径, ∴BC 为圆的切线,AB 为圆的割线,∴BC 2=BD ·AB ,即16=BD ·5,解得BD =165,∴DA =BA -BD =5-165=95,∴BD DA =169.答案1695.如图所示,圆O 的直径AB =6,C 为圆周上一点,BC =3,过C 作圆的切线l ,则点A 到直线l 的距离AD 为________.解析 过A 作AD ⊥l 于D ,由AB 是圆O 直径,∴∠ACB =90°, 由l 是圆的切线,∴∠ABC =∠ACD ,∴△ADC ∽△ACB ,∴AD AC =AC AB ,∴AD =AC 2AB =AB 2-BC 2AB =92. 答案 926.如图,四边形ABCD 是圆O 的内接四边形,延长AB 和DC 相交于点P ,若PB P A =12,PCPD =13,则BCAD的值为________.解析 ∵∠P =∠P ,∠PCB =∠P AD ,∴△PCB ∽△P AD ,∴PB PD =PC P A =BC DA ,∵PB P A =12,PC PD =13,∴BC AD =66. 答案667.如图所示,已知AB 是圆O 的直径,AD =DE ,AB =10,BD =8,则sin ∠BCE =________.解析 连接BE ,则在△ABD 和△BCE 中,∠ADB =∠BEC =90°, 且∠ABD =∠CBE ,所以∠DAB =∠ECB , 故sin ∠BCE =sin ∠DAB =BD AB =45.答案 458.如图,⊙O 与⊙P 相交于A 、B 两点,圆心P 在⊙O 上,⊙O 的弦BC 切⊙P 于点B ,CP 及其延长线交⊙P 于D 、E 两点,过点E 作EF ⊥CE ,交CB 的延长线于点F .若CD =2,CB =22,则由四点B 、P 、E 、F 所确定圆的直径为________.解析 连接PB .∵BC 切⊙P 于点B ,∴PB ⊥BC .又∵EF ⊥CE ,且∠PCB =∠FCE ,∴Rt △CBP ∽Rt △CEF ,∴∠EPB +∠EFB =180°,∴四点B ,P ,E ,F 共圆,又∵EF ⊥CE ,PB ⊥BC ,∴四点B 、P 、E 、F 所确定圆的直径就是PF .∵BC 切⊙P 于点B ,且CD =2,CB =22,∴由切割线定理得CB 2=CD ·CE ,∴CE =4,DE =2,∴BP =1.又∵Rt △CBP ∽Rt △CEF ,∴EF BP =CECB,得EF = 2.连接PF ,则在Rt △FEP 中,PF =PE 2+EF 2=3,即由四点B ,P ,E ,F 确定圆的直径为 3. 答案3二、解答题(共20分)9.(10分)如图,△A BC 是直角三角形,∠ABC =90°.以AB 为直径的圆O 交AC 于点E ,点D 是BC 边的中点.连结OD 交圆O 于点M .(1)求证:O 、B 、D 、E 四点共圆; (2)求证:2DE 2=DM ·AC +DM ·AB . 证明 (1)如图,连结OE 、BE , 则BE ⊥EC又∵D 是BC 的中点,∴DE =BD .又∵OE =OB ,OD =OD ,∴△ODE ≌△ODB , ∴∠OBD =∠OED =90°. ∴D ,E ,O ,B 四点共圆. (2)延长DO 交圆O 于点H . 由(1)知DE 为圆O 的切线,∴DE 2=DM ·DH =DM ·(DO +OH )=DM ·DO +DM ·OH ,[来源:学.科.网Z.X.X.K]∴DE 2=DM ·⎝⎛⎭⎫12AC +DM ·⎝⎛⎭⎫12AB , ∴2DE 2=DM ·AC +DM ·AB .10.(10分)(2011·银川模拟)如图,点A 是以线段BC 为直径的⊙O 上一点,AD ⊥BC 于点D ,过点B 作⊙O 的切线,与CA 的延长线相交于点E ,点G 是AD 的中点,连接CG 并延长与BE 相交于点F ,连接并延长AF 与CB 的延长线相交于点P .[来源:学&科&网][来源:学#科#网Z#X#X#K](1)求证:BF =EF ; (2)求证:P A 是⊙O 的切线.证明 (1)∵BE 是⊙O 的切线,∴EB ⊥BC . 又∵AD ⊥BC ,∴AD ∥BE .可以得知△BFC ∽△DGC ,△FEC ∽△GAC , ∴BF DG =CF CG ,EF AG =CF CG ,∴BF DG =EF AG , 又∵G 是AD 的中点, ∴DG =AG ,∴BF =EF .(2)如图,连接AO ,AB .[来源:学科网ZXXK]∵BC 是⊙O 的直径,∴∠BAC =90°.在Rt △BA E 中,由(1)得知F 是斜边BE 的中点,[来源:] ∴AF =FB =EF . ∴∠FBA =∠F AB .又∵OA =OB ,∴∠ABO =∠BAO . ∵BE 是⊙O 的切线,∴∠EBO =90°.∴∠EBO=∠FBA+∠ABO=∠F AB+∠BAO=∠F AO=90°,∴P A是⊙O的切线.(时间:40分钟 满分:60分)1.已知点A 在变换T :⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y →⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ′y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +2y y 作用后,再绕原点逆时针旋转90°,得到点B .若点B 的坐标为(-3,4),求点A 的坐标.解 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -11 0 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 20 1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -11 2. 设A (a ,b ),则由⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -11 2 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3 4,得⎩⎪⎨⎪⎧-b =-3,a +2b =4. 所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =3,即A (-2,3).2.(2011·扬州调研测试)已知在一个二阶矩阵M 对应变换的作用下,点A (1,2)变成了点A ′(7,10),点B (2,0)变成了点B ′(2,4),求矩阵M . 解 设M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ab cd ,则⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12=⎣⎢⎡⎦⎥⎤710,⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b cd ⎣⎢⎡⎦⎥⎤20=⎣⎢⎡⎦⎥⎤24, 即⎩⎪⎨⎪⎧ a +2b =7,c +2d =10,2a =2,2c =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3,c =2,d =4.所以M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 324.3.(2011·南京模拟)求曲线C :xy =1在矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 11-11对应的变换作用下得到的曲线C 1的方程.解 设P (x 0,y 0)为曲线C :xy =1上的任意一点,它在矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤11-1 1对应的变换作用下得到点Q (x ,y ). 由⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1 1-11 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0y 0=⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y ,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0+y 0=x ,-x 0+y 0=y . 解得⎩⎨⎧x 0=x -y2,y 0=x +y2.因为P (x 0,y 0)在曲线C :xy =1上,所以x 0y 0=1. 所以x -y 2×x +y 2=1,即x 2-y 2=4.所以所求曲线C 1的方程为x 2-y 2=4. 4.已知矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 22x 的一个特征值为3,求其另一个特征值.解 矩阵M 的特征多项式为f (λ)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ-1 -2-2 λ-x =(λ-1)(λ-x )-4.因为λ1=3为方程f (λ)=0的一根,所以x =1, 由(λ-1)(λ-1)-4=0,得λ2=-1, 所以矩阵M 的另一个特征值为-1. 5.求矩阵⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 112的特征值及对应的特征向量.解 特征多项式f (λ)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ-2 -1 -1 λ-2=(λ-2)2-1=λ2-4λ+3.由f (λ)=0,解得λ1=1,λ2=3.将λ1=1代入特征方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧-x -y =0,-x -y =0⇒x +y =0,可取⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-1为属于特征值λ1=1的一个特征向量.同理,当λ2=3时,由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,-x +y =0⇒x -y =0,所以可取⎣⎢⎡⎦⎥⎤11为属于特征值λ2=3的一个特征向量.综上所述,矩阵⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 112有两个特征值λ1=1,λ2=3;属于λ1=1的一个特征向量为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-1,属于λ2=3的一个特征向量为⎣⎢⎡⎦⎥⎤11.6.在平面直角坐标系xOy 中,直线x +y +2=0在矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 a b4对应的变换作用下得到直线m :x -y -4=0,求实数a ,b 的值.解 法一 在直线l :x +y +2=0上取两点A (-2,0),B (0,-2). A 、B 在矩阵M 对应的变换作用下分别对应于点A ′、B ′. 因为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 a b4 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2 0=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ -2 -2b , 所以点A ′的坐标为(-2,-2b );⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 a b4 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 0-2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2a -8,所以点B ′的坐标为(-2a ,-8). 由题意,点A ′、B ′在直线m :x -y -4=0上,所以⎩⎪⎨⎪⎧-2 --2b -4=0,-2a --8 -4=0.解得a =2,b =3.法二 设P (x ,y )为直线x +y +2=0上的任意一点,它在矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a b4对应的变换作用下得到点Q (x ′,y ′), 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 a b 4⎝⎛⎭⎫xy =⎝⎛⎭⎫x ′y ′, 得⎩⎪⎨⎪⎧x +ay =x ′,bx +4y =y ′,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-4x ′+ay ′,y =bx ′-y ′ab -4.因此-4x ′+ay ′ab -4+bx ′-y ′ab -4+2=0,即(b -4)x ′+(a -1)y ′+(2ab -8)=0.因为直线l 在矩阵M 对应的变换作用下得到直线m :x -y -4=0.所以b -41=a -1-1=2ab -8-4.解得a =2,b =3.(时间:40分钟 满分:60分)一、填空题(每小题5分,共40分) 1.已知直线ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=22,则极点到该直线的距离是________. 解析 由题意知,ρsin θ+ρcos θ=1,∴x +y -1=0,由点到直线的距离公式得所求的距离d =22. 答案222.(2011·汕头调研)在极坐标系中,ρ=4sin θ是圆的极坐标方程,则点A ⎝⎛⎭⎫4,π6到圆心C 的距离是________.解析 将圆的极坐标方程ρ=4sin θ化为直角坐标方程为x 2+y 2-4y =0,圆心坐标为(0,2).又易知点A ⎝⎛⎭⎫4,π6的直角坐标为(23,2),故点A 到圆心的距离为0-232+2-2 2=2 3. 答案 2 33.在极坐标系中,过圆ρ=6cos θ-22sin θ的圆心且与极轴垂直的直线的极坐标方程为________.解析 由ρ=6cos θ-22sin θ⇒ρ2=6ρcos θ-22ρsin θ,所以圆的直角坐标方程为x 2+y 2-6x +22y =0,将其化为标准形式为(x -3)2+(y +2)2=11,故圆心的坐标为(3,-2),所以过圆心且与x 轴垂直的直线的方程为x =3,将其化为极坐标方程为ρcos θ=3. 答案 ρcos θ=34.(2011·华南师大模拟)在极坐标系中,点M ⎝⎛⎭⎫4,π3到曲线ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=2上的点的距离的最小值为________.解析 依题意知,点M 的直角坐标是(2,23),曲线的直角坐标方程是x +3y -4=0,因此所求的距离的最小值等于点M 到该直线的距离,即为|2+23×3-4|12+32=2.答案 25.(2011·广州广雅中学模拟)在极坐标系中,圆ρ=4上的点到直线ρ(cos θ+3sin θ)=8的距离的最大值是________.解析 把ρ=4化为直角坐标方程为x 2+y 2=16,把ρ(cos θ+3sin θ)=8化为直角坐标方程为x +3y -8=0,∴圆心(0,0)到直线的距离为d =82=4.∴直线和圆相切,∴圆上的点到直线的最大距离是8.答案 86.在极坐标系中,曲线C 1:ρ=2cos θ,曲线C 2:θ=π4,若曲线C 1与C 2交于A 、B 两点,则线段AB =________.解析 曲线C 1与C 2均经过极点,因此极点是它们的一个公共点.由⎩⎪⎨⎪⎧ρ=2cos θ,θ=π4得⎩⎪⎨⎪⎧ρ=2,θ=π4,即曲线C 1与C 2的另一个交点与极点的距离为2,因此AB = 2. 答案27.(2011·湛江模拟)在极坐标系中,圆C 的极坐标方程为:ρ2+2ρcos θ=0,点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π2过点P 作圆C 的切线,则两条切线夹角的正切值是________.解析 圆C 的极坐标方程:ρ2+2ρcos θ=0化为普通方程:(x +1)2+y 2=1,点P 的直角坐标为(0,2),圆C 的圆心为(-1,0).如图,当切线的斜率存在时,设切线方程为y =kx +2,则圆心到切线的距离为|-k +2|k 2+1=1,∴k =34,即tan α=34.易知满足题意的另一条切线的方程为x =0.又∵两条切线的夹角为α的余角,∴两条切线夹角的正切值为43.答案 438.若直线3x +4y +m =0与曲线ρ2-2ρcos θ+4ρsin θ+4=0没有公共点,则实数m 的取值范围是________.解析 注意到曲线ρ2-2ρcos θ+4ρsin θ+4=0的直角坐标方程是x 2+y 2-2x +4y +4=0,即(x -1)2+(y +2)2=1.要使直线3x +4y +m =0与该曲线没有公共点,只要圆心(1,-2)到直线3x +4y +m =0的距离大于圆的半径即可,即|3×1+4×-2 +m |5>1,|m -5|>5,解得,m<0,或m >10.答案 (-∞,0)∪(10,+∞) 二、解答题(共20分)9.(10分)设过原点O 的直线与圆(x -1)2+y 2=1的一个交点为P ,点M 为线段OP 的中点,当点P 在圆上移动一周时,求点M 轨迹的极坐标方程,并说明它是什么曲线.解 圆(x -1)2+y 2=1的极坐标方程为ρ=2cos θ⎝⎛⎭⎫-π2≤θ≤π2,设点P 的极坐标为(ρ1,θ1),点M 的极坐标为(ρ,θ),∵点M 为线段OP 的中点,∴ρ1=2ρ,θ1=θ,将ρ1=2ρ,θ1=θ代入圆的极坐标方程,得ρ=cos θ.∴点M 轨迹的极坐标方程为ρ=cos θ-⎝⎛⎭⎫π2≤θ≤π2,它表示圆心在点⎝⎛⎭⎫12,0,半径为12的圆.10.(10分)以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,已知点P 的直角坐标为(1,-5),点M 的极坐标为⎝⎛⎭⎫4,π2,若直线l 过点P ,且倾斜角为π3,圆 C 以M 为圆心、4为半径.(1)求直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程; (2)试判定直线l 和圆C 的位置关系.解 (1)由题意,直线l 的普通方程是y +5=(x -1)tan π3,此方程可化为y +5sin π3=x -1cos π3,令y +5sinπ3=x -1cos π3=a (a 为参数),得直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =12a +1,y =32a -5(a 为参数).如图,设圆上任意一点为P (ρ,θ),则在△POM 中,由余弦定理,得PM 2=PO 2+OM 2-2·PO ·OM cos ∠POM ,∴42=ρ2+42-2×4ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π2. 化简得ρ=8sin θ,即为圆C 的极坐标方程. (2)由(1)可进一步得出圆心M 的直角坐标是(0,4), 直线l 的普通方程是3x -y -5-3=0,圆心M 到直线l 的距离d =|0-4-5-3|3+1=9+32>4,所以直线l 和圆C 相离.(时间:40分钟 满分:60分)一、填空题(每小题5分,共40分)1.(2011·深圳模拟)直线⎩⎨⎧x =-2-2t ,y =3+2t (t 为参数)上与点A (-2,3)的距离等于2的点的坐标是________.解析 由题意知(-2t )2+(2t )2=(2)2,所以t 2=12,t =±22,代入⎩⎨⎧x =-2-2t ,y =3+2t(t 为参数),得所求点的坐标为(-3,4)或(-1,2). 答案 (-3,4)或(-1,2)2.(2011·东莞模拟)若直线l :y =k x 与曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos θ,y =sin θ(参数θ∈R )有唯一的公共点,则实数k =________.解析 曲线C 化为普通方程为(x -2)2+y 2=1,圆心坐标为(2,0),半径r =1.由已知l 与圆相切,则r =|2k |1+k 2=1⇒k =±33.答案 ±333.(2011·广东高考全真模拟卷一)直线3x +4y -7=0截曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数)的弦长为________.解析 曲线可化为x 2+(y -1)2=1,圆心到直线的距离d =|0+4-7|9+16=35,则弦长l =2r 2-d 2=85. 答案 854.(2011·揭阳模拟)已知直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =1-2t ,y =2+k t (t 为参数),l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =s ,y =1-2s (s 为参数),若l 1∥l 2,则k =________;若l 1⊥l 2,则k =________.解析 将l 1、l 2的方程化为直角坐标方程得l 1:k x +2y -4-k =0,l 2:2x +y -1=0,由l 1∥l 2,得k 2=21≠4+k1⇒k =4,由l 1⊥l 2,得2k +2=0⇒k =-1.答案 4 -15.(2011·湛江调研)参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =3+3cos θ,y =-3+3sin θ(θ为参数)表示的图形上的点到直线y =x 的最短距离为________.解析 参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =3+3cos θ,y =-3+3sin θ化为普通方程为(x -3)2+(y +3)2=9,圆心坐标为(3,-3),半径r =3,则圆心到直线y =x 的距离d =|3-(-3)|2=32,则圆上点到直线y =x 的最短距离为d -r =32-3=3(2-1). 答案 3(2-1)6.(2011·陕西)(坐标系与参数方程选做题)直角坐标系xOy 中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点A ,B 分别在曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =3+cos θ,y =sin θ(θ为参数)和曲线C 2:ρ=1上,则|AB |的最小值为________.解析 消掉参数θ,得到关于x 、y 的一般方程C 1:(x -3)2+y 2=1,表示以(3,0)为圆心,以1为半径的圆;C 2表示的是以原点为圆心的单位圆,|AB |的最小值为3-1-1=1. 答案 17.已知在平面直角坐标系xOy 中,经过点(0,2)且斜率为k 的直线l 与曲线C :⎩⎨⎧x =2cos θ,y =sin θ(θ是参数)有两个不同的交点P 和Q ,则k 的取值范围为________. 解析 曲线C 的参数方程:⎩⎨⎧x =2cos θ,y =sin θ(θ是参数)化为普通方程:x 22+y 2=1,故曲线C是一个椭圆.由题意,利用点斜式可得直线l 的方程为y =k x +2,将其代入椭圆的方程得x 22+(k x +2)2=1,整理得⎝⎛⎭⎫12+k 2x 2+22k x +1=0,因为直线l 与椭圆有两个不同的交点P 和Q ,所以Δ=8k 2-4×⎝⎛⎭⎫12+k 2=4k 2-2>0,解得k <-22或k >22.即k 的取值范围为 ⎝⎛⎭⎫-∞,-22∪⎝⎛⎭⎫22,+∞.答案 ⎝⎛⎭⎫-∞,-22∪⎝⎛⎭⎫22,+∞8.如果曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =a +2cos θ,y =a +2sin θ(θ为参数)上有且仅有两个点到原点的距离为2,则实数a的取值范围是________.解析 将曲线的参数方程转化为普通方程,即(x -a )2+(y -a )2=4,由题意可知,以原点为圆心,以2为半径的圆与圆C 总相交,根据两圆相交的充要条件,得0<2a 2<4,∴0<a 2<8,解得0<a <22或-22<a <0. 答案 (-22,0)∪(0,22) 二、解答题(共20分)9.(10分)(2010·辽宁)已知P 为半圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数,0≤θ≤π)上的点,点A 的坐标为(1,0),O 为坐标原点,点M 在射线OP 上,线段OM 与C 的弧AP 的长度均为π3.(1)以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求点M 的极坐标; (2)求直线AM 的参数方程.解 (1)由已知,M 点的极角为π3,且M 点的极径等于π3,故点M 的极坐标为⎝⎛⎭⎫π3,π3. (2)M 点的直角坐标为⎝⎛⎭⎫π6,3π6,A (1,0).故直线AM 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+⎝⎛⎭⎫π6-1t ,y =3π6t (t 为参数).10.(10分)(2010·新课标全国)已知直线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+t cos α,y =t sin α(t 为参数),圆C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数).(1)当α=π3时,求C 1与C 2的交点坐标;(2)过坐标原点O 作C 1的垂线,垂足为A ,P 为OA 的中点.当α变化时,求P 点轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.解 (1)当α=π3时,C 1的普通方程为y =3(x -1),C 2的普通方程为x 2+y 2=1.联立方程组⎩⎨⎧y =3(x -1),x 2+y 2=1,解得C 1与C 2的交点坐标为(1,0),⎝⎛⎭⎫12,-32.(2)C 1的普通方程为x sin α-y cos α-sin α=0. A 点坐标为(sin 2 α,-cos αsin α), 故当α变化时,P 点轨迹的参数方程为⎩⎨⎧x =12sin 2α,y =-12sin αcos α(α为参数),P 点轨迹的普通方程为⎝⎛⎭⎫x -142+y 2=116. 故P 点轨迹是圆心为⎝⎛⎭⎫14,0,半径为14的圆.。