(精校版)江西省数学(理)卷文档版(无答案)-2013年普通高等学校招生统一考试
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准考证号____________________姓名____________(在此卷上答题无效)绝密★启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)语文本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分。
第Ⅰ卷1至4页,第Ⅱ卷5至8页,满分150分。
考生注意:1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。
考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
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。
第Ⅱ卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答。
在试卷上作答,答案无效。
3.考试结束后,监考员将试题、答题卡一并收回。
第Ⅰ卷(选择题共36分)本卷共12小题,每小题3分,共35分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
一、(18分,每小题3分)1.下列词语中,加点的字读音全部正确的一组是A.衣着.(zhuó)果脯.(fǔ)给.(gěi)养揆情度.(duó)理B.蟊.(máo)贼呵.(hē)护湍.(tuān)急模棱.(léng)两可C.载.(zài)体供.(gòng)认涔.(cén)涔呱.(guā)呱坠地D.愠.(yùn)色角.(jiǎo)色畏葸.(xǐ)殒身不恤.(xù)2.下列词语中,没有错别字的一组是A.松弛回溯卫戍皇天后土B.辨认影牒荣膺残羹冷炙C.豆蔻聘礼修葺金璧辉煌D.城阙编纂恻隐亭亭玉立3.依次填入下列各句横线处的词语,最恰当的一组是(1)家庭的______使他从小对美就有敏锐的感悟,乡村丰富的色彩和生动的线条使他陶醉不已。
(2)那个时候的中国,社会动荡,经济秩序极为混乱,物价______,人民苦不堪言。
(3)沈阳飞机制造公司全体职工都______总经理罗阳献身国防事业的崇高精神______打动。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ卷)数学(理科)注意事项:1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答卷前考生将自己的姓名\准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置。
2. 回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号标黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
写在本试卷上无效。
3. 答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4. 考试结束,将试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题共50分)一、选择题:本大题共10小题。
每小题5分,共50分。
在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
(1)已知集合M={x|(x+1)2 < 4,x∈R},N={-1,0,1,2,3},则M∩N=()(A){0,1,2}(B){-1,0,1,2}(C){-1,0,2,3} (D){0,1,2,3}(2)设复数z满足(1-i)z=2 i,则z= ()(A)-1+i (B)-1-i (C)1+i (D)1-i(3)等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3 = a2 +10a1 ,a5 = 9,则a1= ()(A)(B)-(C)(D)-(4)已知m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β。
直线l满足l ⊥m,l ⊥n,lβ,则()(A)α∥β且l ∥α(B)α⊥β且l⊥β(C)α与β相交,且交线垂直于l (D)α与β相交,且交线平行于l(5)已知(1+ɑx)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则ɑ=(A)-4 (B)-3 (C)-2 (D)-1(6)执行右面的程序框图,如果输入的N=10,那么输出的s=(A )1++ +…+(B )1++ +…+(C )1++ +…+(D )1++ +…+(7)一个四面体的顶点在空间直角坐标系O-xyz 中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(1,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx 平面为搞影面,则得到正视图可以为(A) (B) (C) (D)(8)设ɑ=log 36,b=log 510,c=log 714,则(A )c >b >a (B )b >c >a(C )a >c >b (D)a >b >c(9)已知a >0,x ,y 满足约束条件 ,若z=2x+y 的最小值为1,则a=(A)(B) (C)1 (D)2(10)已知函数f(x)=x2+αx2+bx+,下列结论中错误的是(A )∑x α∈R f(x α)=0(B )函数y=f(x)的图像是中心对称图形(C )若x α是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(-∞,x α)单调递减(D )若xn 是f (x )的极值点,则f 1(x α)=0(11)设抛物线y2=3px(p ≥0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF|=5若以MF 为直径的园过点(0,3),则C 的方程为(A )y2=4x 或y2=8x (B )y2=2x 或y2=8xx ≥1,x+y ≤3, y ≥a(x-3). {(C)y2=4x或y2=16x (D)y2=2x或y2=16x(12)已知点A(-1,0);B(1,0);C(0,1),直线y=ax+b(a>0)将△ABC分割为面积相等的两部分,则b的取值范围是(A)(0,1)(B)(1-,1/2)( C)(1-,1/3)(D)[ 1/3, 1/2)第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题,每个试题考生都必修作答。
全国统一考试(江西卷)理科数学一、选择题1.已知集合M {1,2,z i},i 为虚数单位,N ={3,4},M ∩N ={4},则复数z =( ) A .-2i B .2i C .-4i D .4i 2.函数y =x ln(1-x )的定义域为( ) A .(0,1) B .[0,1) C .(0,1] D .[0,1]3.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于( ) A .-24 B .0 C .12 D .244.总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为( )7816 6572 0802 6314 0702 4369 9728 0198 32049234493582003623486969387481A.08 B .07 C .02 D .01 5.⎝⎛⎭⎫x 2-2x 35展开式中的常数项为( ) A .80 B .-80 C .40 D .-406.若S 1=∫21x 2d x ,S 2=∫211x d x ,S 3=∫21e x d x ,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( )A .S 1<S 2<S 3B .S 2<S 1<S 3C .S 2<S 3<S 1D .S 3<S 2<S 17.阅读如下程序框图,如果输出i =5,那么在空白矩形框中应填入的语句为( )8.如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB ∥CD ,正方体的六个面所在的平面与直线CE ,EF 相交的平面个数分别记为m ,n ,那么m +n =( )A .8B .9C .10D .119.过点(2,0)引直线l 与曲线y =1-x 2相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,当△AOB 的面积取最大值时,直线l 的斜率等于( )A.33 B .-33 C .±33D .- 3 10.如图,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线l 1,l 2之间,l ∥l 1,l 与半圆相交于F ,G 两点,与三角形ABC 两边相交于E ,D 两点.设弧FG 的长为x (0<x <π),y =EB +BC +CD ,若l 从l 1平行移动到l 2,则函数y =f (x )的图像大致是( )二、填空题11.函数y =sin2x +23sin 2x 的最小正周期T 为________.12.设e 1,e 2为单位向量,且e 1,e 2的夹角为π3,若a =e 1+3e 2,b =2e 1,则向量a 在b方向上的射影为________.13.设函数f (x )在(0,+∞)内可导,且f (e x )=x +e x ,则f ′x (1)=________.14.抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线x 23-y 23=1相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则P =________.三、选做题15.(1)(坐标系与参数方程选做题)设曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =ty =t 2(t 为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为________.15.(2)(不等式选做题)在实数范围内,不等式||x -2|-1|≤1的解集为________. 四、解答题16.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos C +(con A -3sin A )cos B =0.(1)求角的大小;(2)若a +c =1,求b 的取值范围17.正项数列{a n }的前n 项和S n 满足:S 2n -(n 2+n -1)S n -(n 2+n )=0.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)令b n =n +1(n +2)2a 2n ,数列{b n }的前项n 项和为T n .证明:对于任意的n ∈N *,都有T n <564. 18.小波以游戏方式决定是参加学校合唱团还是参加学校排球队.游戏规则为:以O 为起点,再从A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6,A 7,A 8(如图)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X .若X =0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.(1)求小波参加学校合唱团的概率; (2)求X 的分布列和数学期望.19.如图,四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,E 为BD 的中点,G 为PD 的中点,△DAB ≅△DCB ,EA =EB =AB =1,P A =32,连接CE 并延长交AD 于F .(1)求证:AD ⊥平面CFG ;(2)求平面BCP 与平面DCP 的夹角的余弦值.20.如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点P (1,32),离心率e =12,直线l 的方程为x=4.(1)求椭圆C 的方程;(2)AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记P A ,PB ,PM 的斜率分别为k 1,k 2,k 3.问:是否存在常数λ,使得k 1+k 2=λk 3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.21.已知函数f (x )=a ⎝⎛⎭⎫1-2⎪⎪⎪⎪x -12,a 为常数且a >0. (1)证明:函数f (x )的图像关于直线x =12对称;(2)若x 0满足f (f (x 0))=x 0,但f (x 0)≠x 0,则称x 0为函数f (x )的二阶周期点.如果f (x )有两个二阶周期点x 1,x 2,试确定a 的取值范围;(3)对于(2)中的x 1,x 2和a ,设x 3为函数f (f (x ))的最大值点,A (x 1,f (f (x 1))),B (x 2,f (f (x 2))),C (x 3,0).记△ABC 的面积为S (a ),讨论S (a )的单调性.答案1.解析:选C 本题考查集合的交集运算及复数的四则运算,意在考查考生的运算能力.由M ∩N ={4},知4∈M ,故z i =4,故z =4i =4ii2=-4i.2.解析:选B 本题考查函数的定义域,意在考查考生的运算能力.根据题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x ≥0,解得0≤x <1,即所求定义域为[0,1). 3.解析:选A 本题考查等比数列的通项以及等比数列的性质,意在考查考生的运算能力及对基础知识的掌握情况.由等比数列的前三项为x,3x +3,6x +6,可得(3x +3)2=x (6x +6),解得x =-3或x =-1(此时3x +3=0,不合题意,舍去),故该等比数列的首项x =-3,公比q =3x +3x=2,所以第四项为(6x +6)×q =-24.4.解析:选D 本题考查统计中的抽样方法——随机数法,意在考查考生的观察能力和阅读理解能力.从左到右符合题意的5个个体的编号分别为:08,02,14,07,01,故第5个个体的编号为01.5.解析:选C 本题考查二项式定理,意在考查考生的运算能力.T r +1=C r 5·(x 2)5-r ·(-2x 3)r =C r 5·(-2)r ·x 10-5r,令10-5r =0,得r =2,故常数项为C 25×(-2)2=40.6.解析:选B 本题考查定积分的计算及实数大小的比较,意在考查考生的运算能力. S 1=13x 3⎪⎪⎪ 21=83-13=73,S 2=ln x ⎪⎪⎪ 21=ln 2<ln e =1,S 3=e x ⎪⎪⎪21=e 2-e ≈2.72-2.7=4.59,所以S 2<S 1<S 3.7.解析:选C 本题考查程序框图及递推数列等知识,意在考查枚举的数学思想及运算求解的能力.此框图依次执行如下循环:第一次:i =1,S =0,i =1+1=2,i 是奇数不成立,S =2]8.解析:选A 本题考查立体几何中的线、面间的位置关系,意在考查考生的数形结合思想及转化与归纳的能力.取CD 的中点G ,连接EG ,FG ,则易证CD ⊥EG ,CD ⊥FG ,所以CD ⊥平面EFG .又AB ∥CD ,所以AB ⊥平面EFG ,所以AB ⊥EF ,所以正方体中上、下、前、后四个面所在平面与EF 相交(左、右两个面所在平面与EF 平行),即n =4.由CE 在正方体的下底面所在平面内,知CE 与上底面所在平面平行,故正方体中前、后、左、右四个面所在平面与CE 相交,即m =4.所以m +n =8.9.解析:选B 本题考查圆的标准方程、直线与圆的位置关系,意在考查考生的数形结合的数学思想及运算能力.由y = 1-x 2得x 2+y 2=1(y ≥0),即该曲线表示圆心在原点,半径为1的半圆,如图所示.故S △AOB =12|OA |·|OB |·sin ∠AOB =12sin ∠AOB .所以当sin ∠AOB =1,即OA ⊥OB 时,S △AOB 取得最大值,此时点O 到直线l 的距离d =|OA |·sin 45°=22.设此时直线l 的斜率为k ,则方程为y =k (x -2),即kx -y -2k =0,则有22=|0-0-2k | k 2+1,解得k =±33,由图可知直线l 的倾斜角为钝角,故取k =-33. 10.解析:选D 本题为江西的特色题——图形题,考查三角函数的定义及三角恒等变换,意在考查考生的识图能力.由题图知正三角形的高为1,则边长为2 33,显然当x =0时,y =2 33,且函数y =f (x )是递增函数,可排除B ;由平行线分线段成比例定理可知BEAB =1-cosx 21,即BE =2 33(1-cos x 2),而BE =CD ,所以y =2EB +BC =2 3-4 33 cosx 2(0<x <π),排除A 、C ,故选D.11.解析:本题考查三角恒等变换以及三角函数的周期性,意在考查考生的转化与化归能力以及运算能力.y =sin 2x +2 3sin 2x =sin 2x -3cos 2x +3=2sin(2x -π3)+3,所以该函数的最小正周期T =2π2=π.答案:π12.解析:本题考查向量的数量积、向量的射影及模长公式,意在考查考生的运算能力.依题意得|e 1|=|e 2|=1且e 1·e 2=12,所以|a |=1+6×12+9= 13,|b |=2,所以向量a 在b方向上的射影为|a |cos 〈a ,b 〉=a·b|b|=2+6×122=52.答案:5213.解析:本题考查求解函数的解析式、函数的求导及求解函数的导数值,意在考查考生的运算能力.因为f (e x )=x +e x ,所以f (x )=x +ln x (x >0),所以f ′(x )=1+1x ,所以f ′(1)=2.答案:214.解析:本题考查抛物线、双曲线的标准方程及简单的几何性质,意在考查考生的数形结合思想以及转化与化归的能力.由x 2=2py (p >0)得焦点F (0,p 2),准线l 为y =-p2,所以可求得抛物线的准线与双曲线x 23-y 23=1的交点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+p 22,-p 2,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+p 22,-p 2,所以|AB |= 12+p 2,则|AF |=|AB |=12+p 2,所以p |AF |=sin π3,即p 12+p 2=32,解得p=6.答案:615.(1)解析:本题考查参数方程与普通方程的互化,极坐标方程与直角坐标方程的互化,意在考查考生的转化与化归能力.消去曲线C 中的参数t 得y =x 2,将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入y =x 2中,得ρ2cos 2θ=ρsin θ,即ρcos 2θ-sin θ=0.答案:ρcos 2θ-sin θ=015.(2)解析:本题考查绝对值不等式的解法,意在考查考生的转化与化归能力.依题意得-1≤|x -2|-1≤1,即|x -2|≤2,解得0≤x ≤4.答案:[0,4]16.解:本题主要考查三角变换与解三角形知识,意在考查考生综合运用知识的能力. (1)由已知得-cos(A +B )+cos A cos B - 3 sin A cos B =0, 即有sin A sin B - 3 sin A cos B =0,因为sin A ≠0,所以sin B - 3 cos B =0,又cos B ≠0,所以tan B = 3,又0<B <π,所以B =π3.(2)由余弦定理,有b 2=a 2+c 2-2ac cos B . 因为a +c =1,cos B =12,所以b 2=3⎝⎛⎭⎫a -122+14. 又0<a <1,于是有14≤b 2<1,即有12≤b <1.17.解:本题主要考查求一类特殊数列的和,意在考查考生的转化与化归的数学思想及运算求解能力.(1)由S 2n -(n 2+n -1)S n -(n 2+n )=0,得[S n -(n 2+n )](S n +1)=0.由于{a n }是正项数列,所以S n >0,S n =n 2+n .于是a 1=S 1=2,n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n -(n -1)2-(n -1)=2n . 综上,数列{a n }的通项公式为a n =2n .(2)由于a n =2n ,故b n =n +1(n +2)2a 2n =n +14n 2(n +2)2=116[1n 2-1(n +2)2].T n =116[1-132+122-142+132-152+…+1(n -1)2-1(n +1)2+1n 2-1(n +2)2]=116[1+122-1(n +1)2-1(n +2)2]<116⎝⎛⎭⎫1+122=564. 18. 解:本题将平面向量与概率统计知识相交汇,创新味十足,属能力立意的好题,主要考查平面向量的数量积、相互独立事件、离散型随机变量的分布列与数学期望等相关知识.(1)从8个点中任取两点为向量终点的不同取法共有C 28=28种,X =0时,两向量夹角为直角共有8种情形,所以小波参加学校合唱团的概率为P (X =0)=828=27.(2)两向量数量积X 的所有可能取值为-2,-1,0,1,X =-2时,有2种情形;X =1时,有8种情形;X =-1时,有10种情形.所以X 的分布列为:X -2 -1 0 1 P1145142727EX =(-2)×114+(-1)×514+0×27+1×27=-314.19.解:本题主要考查线面垂直的判定与性质,及用向量法求二面角,意在考查考生的转化与化归的数学思想及运算求解能力.(1)在△ABD 中,因为E 是BD 中点,所以EA =EB =ED =AB =1, 故∠BAD =π2,∠ABE =∠AEB =π3,因为△DAB ≌△DCB ,所以△EAB ≌△ECB , 从而有∠FED =∠BEC =∠AEB =π3,所以∠FED =∠FEA ,故EF ⊥AD ,AF =FD .因为PG =GD ,所以FG ∥P A . 又P A ⊥平面ABCD ,所以GF ⊥AD ,故AD ⊥平面CFG .(2)以点A 为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,则A (0,0,0),B (1,0,0),C (32,32,0),D (0,3,0),P (0,0,32),故=(12,32,0), (-32,-32,32),(-32,32,0).设平面BCP 的一个法向量n 1=(1,y 1,z 1),解得⎩⎨⎧y 1=-33,z 1=23,即n 1=(1,-33,23). 设平面DCP 的一个法向量n 2=(1,y 2,z2),解得⎩⎨⎧y 2=3,z 2=2,即n 2=(1,3,2).从而平面BCP 与平面DCP 的夹角的余弦值为 cos θ=|n 1·n 2||n 1||n 2|=43169·8=24. 20. 解:本题主要考查椭圆的标准方程及几何性质、直线与椭圆的位置关系等,旨在考查考生综合应用知识的能力.(1)由P ⎝⎛⎭⎫1,32在椭圆上得,1a 2+94b 2=1.① 依题设知a =2c ,则b 2=3c 2.② ②代入①解得c 2=1,a 2=4,b 2=3. 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)法一:由题意可设直线AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为y =k (x -1).③代入椭圆方程3x 2+4y 2=12并整理,得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4(k 2-3)=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有 x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4(k 2-3)4k 2+3.④在方程③中令x =4得,M 的坐标为(4,3k ). 从而k 1=y 1-32x 1-1,k 2=y 2-32x 2-1,k 3=3k -324-1=k -12.由于A ,F ,B 三点共线,则有k =k AF =k BF ,即有y 1x 1-1=y 2x 2-1=k . 所以k 1+k 2=y 1-32x 1-1+y 2-32x 2-1=y 1x 1-1+y 2x 2-1-32⎝⎛⎭⎫1x 1-1+1x 2-1=2k -32·x 1+x 2-2x 1x 2-(x 1+x 2)+1.⑤④代入⑤得k 1+k 2=2k -32·8k 24k 2+3-24(k 2-3)4k 2+3-8k 24k 2+3=2k -1,又k 3=k -12,所以k 1+k 2=2k 3.故存在常数λ=2符合题意.法二:设B (x 0,y 0)(x 0≠1),则直线FB 的方程为y =y 0x 0-1(x -1),令x =4,求得M (4,3y 0x 0-1),从而直线PM 的斜率为k 3=2y 0-x 0+12(x 0-1),联立⎩⎨⎧y =y 0x 0-1(x -1),x 24+y23=1,得A ⎝⎛⎭⎪⎫5x 0-82x 0-5,3y 02x 0-5,则直线P A 的斜率为k 1=2y 0-2x 0+52(x 0-1),直线PB 的斜率为k 2=2y 0-32(x 0-1),所以k 1+k 2=2y 0-2x 0+52(x 0-1)+2y 0-32(x 0-1)=2y 0-x 0+1x 0-1=2k 3,故存在常数λ=2符合题意.21.解:本题为信息迁移题,考查导数、函数、不等式的综合应用,意在考查分类讨论、转化的数学思想及综合应用知识的能力.(1)因为f ⎝⎛⎭⎫12+x =a (1-2|x |),f ⎝⎛⎭⎫12-x =a (1-2|x |), 有f ⎝⎛⎭⎫12+x =f ⎝⎛⎭⎫12-x ,所以函数f (x )的图像关于直线x =12对称. (2)当0<a <12时,f (f (x ))=⎩⎨⎧ 4a 2x ,x ≤12,4a 2(1-x ),x >12.所以f (f (x ))=x 只有一个解x =0,又f (0)=0,故0不是二阶周期点.当a =12时,有 f (f (x ))=⎩⎨⎧ x ,x ≤12,1-x ,x >12. 所以f (f (x ))=x 有解集{x |x ≤12},又当x ≤12时,f (x )=x ,故{x |x ≤12}中的所有点都不是二阶周期点. 当a >12时,有f (f (x ))=⎩⎪⎨⎪⎧ 4a 2x ,x ≤14a ,2a -4a 2x ,14a <x ≤12,2a (1-2a )+4a 2x ,12<x ≤4a -14a ,4a 2-4a 2x ,x >4a -14a . 所以f (f (x ))=x 有四个解分别为0,2a 1+4a 2,2a 1+2a ,4a 21+4a 2,又f (0)=0, f ⎝⎛⎭⎫2a 1+2a =2a 1+2a ,f ⎝⎛⎭⎫2a 1+4a 2≠2a 1+4a 2,f ⎝⎛⎭⎫4a21+4a 2≠4a 21+4a ,故只有2a 1+4a 2,4a 21+4a 2是f (x )的二阶周期点.综上所述,所求a 的取值范围为a >12. (3)由(2)得x 1=2a 1+4a 2,x 2=4a 21+4a 2, 因为x 3为函数f (f (x ))的最大值点,所以x 3=14a ,或x 3=4a -14a .当x 3=14a 时,S (a )=2a -14(1+4a 2), 求导得:S ′(a )=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1+22⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1-22(1+4a 2)2, 所以当a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1+22时,S (a )单调递增,当a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22,+∞时,S (a )单调递减; 当x 3=4a -14a 时,S (a )=8a 2-6a +14(1+4a 2), 求导得:S ′(a )=12a 2+4a -32(1+4a 2)2, 因为a >12,从而有S ′(a )=12a 2+4a -32(1+4a 2)2>0, 所以当a ∈⎝⎛⎭⎫12,+∞时,S (a )单调递增.。
2013年江西高考数学理科试卷(带详解)2013年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)理科数学一、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.已知集合M 1,2,zi ,i为虚数单位,N 3,4 ,M N 4 ,则复数zA.2iB.2iC.4iD.4i【测量目标】集合的基本运算和复数的四则运算【考查方式】利用并集运算、复数的乘法运算求解.【难易程度】容易【参考答案】C【试题解析】 M 1,2,zi ,N 3,4 ,由M N 4 ,得4 M, zi=4,z 4i.2.函数y ()x)的定义域为A.(0,1)B.[0,1)C.(0,1]D.[0,1] ()【测量目标】函数的定义域.【考查方式】利用根式和对数函数有意义的条件求解.【难易程度】容易【参考答案】Bx…0 0…x 1. 1x 03.等比数列x,3x3,6x6, 的第四项等于A.24B.0C.12D.24 【试题解析】由【测量目标】等比数列性质.【考查方式】利用等比中项和等比数列的特点求解.【难易程度】容易【参考答案】A ( )【试题解析】由(3x3)2 x(6x6) x 1或x 3,(步骤1)当x 1时,3x3 0,故舍去,(步骤2)所以当x 3,则等比数列的前3项为3,6,12,故第四项为24.(步骤3)4.总体有编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号【测量目标】简单的随机抽样.【考查方式】利用随机抽样方法中随机数表的应用求解.【难易程度】容易【参考答案】D【试题解析】依题意,第一次得到的两个数为65,65 20,将它去掉;第二次得到的两个数为72,由于72 20,将它去掉;第三次得到的两个数字为08,由于08 20,说明号码08在总体内,将它取出;继续向右读,依次可以取出02,14,07,02;但由于02在前面已经选出,故需要继续选一个,再选一个数就是01,故选出来的第五个个体是01.5.(x225)展开式中的常数项为 3xA.80B.80C.40D.40 ( )【测量目标】二项式定理.【考查方式】利用二项展开式的通项公式求解.【难易程度】容易【参考答案】C 2rr) (2)r C5 x105r, 3x2令105r 0 r 2,故展开式的常数项为(2)2C5 40.22122dx,S3 exdx,则S1,S2,S3的大小关系为 6.若S1 xdx,S2 11x1A.S1 S2 S3B.S2 S1 S3 (x)【试题解析】展开式的通项为Tr1 C5 r25r ( ( )C.S2 S3 S1D.S3 S2 S1【测量目标】定积分的几何意义.【考查方式】利用定积分的求法比较三个的大小来求解.【难易程度】中等【参考答案】B 【试题解析】S1显然S2 S1 S37.阅读如下程序框图,如果输出i 5,那么在空白矩形框中应填入的语句为 ()2121222x327xdx ,S2 dx lnx ln2,S3 exdx ex e2e,1x1332 第7题图i 2 B.S 2 i 1 C.S 2 i D.S 2 i 4 A.S 2【测量目标】循环结构的程序框图.【考查方式】根据程序框图表示的算法对i的取值进行验证.【难易程度】中等【参考答案】CS 2 41 9 10 S 2 2 5 10;当i 3时,【试题解析】当i 2时,仍然循环,排除D;当i 4时,当i 5时,不满足S 10,即此时S…10输出i.(步骤1)此时A项求得S 2 52 8,B项求得 S 2 51 9,C项求得S 2 5 10,故只有C 项满足条件. (步骤2)8.如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面 上,且AB CD,正方体的六个面所在的平面与直线CE,EF相交的平面个数分别记为m,n,那么m n ()第8题图A.8B.9C.10D.11【测量目标】线面平行的判定.【考查方式】利用线面平行,线面相交的判断及空间想象力求解.【难易程度】中等【参考答案】A【试题解析】直线CE在正方体的下底面内,与正方体的上底面平行;与正方体的左右两个侧面,前后两个侧面都相交,故m 4;(步骤1)作CD的中点G,显然易证平面EFG的底边EG上的高线与正方体的前后两个侧面平行,故直线EF一定与正方体的前后两个侧面相交;另外,直线EF显然与正方体的上下两个底面相交;综上,直线EF与正方体的六个面所在的平面相交的平面个数为4,故n 4,所以m n 8.(步骤2)9.过点引直线l与曲线y A,B两点,O为坐标原点,当△AOB的面积取最大值时,直线l的斜率等于 ( )A.B.C.D.333【测量目标】直线与圆的位置关系.【考查方式】利用角形的面积,点到直线的距离公式,三角函数的最值求解.【难易程度】中等【参考答案】B【试题解析】因为△AOB的面积在 AOB π时,取得最大值.设直线l的斜率为k,则直线l的方程为2y k(x,即kx y 0,(步骤1)由题意,曲线y O到直线l的距离为1 sin或k π,,k 423.(步骤2) 10.如图,半径为1的半圆O与等边三角形ABC 夹在两平行线,l1,l2之间l l1,l与半圆相交于F,G两()的长为x(0 x π),y EB BC CD,点,与三角形ABC两边相交于E,D两点,设弧FG若l从l1平行移动到l2,则函数y f(x)的图象大致是第10题图A B C D【测量目标】函数图象的判断.【考查方式】利用函数的图象、扇形弧长、三角函数,以及数形结合的数学思想求解.【难易程度】较难【参考答案】D的长度为x,【试题解析】连接OF,OG,过点O作OM FG,过点A作AH BC,交DE于点N.因为弧FGxANAExx,所以cos,则AE, 2AHAB22xx EB. y EB BC CD 22所以 FOG x,则AN OM cosx x π) 2第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.11.函数y sin2x2x的最小正周期为T为【测量目标】三角函数的周期.【考查方式】利用三角恒等变换求解三角函数的最小周期.【难易程度】容易【参考答案】πx【试题解析】y sin2x sinx sin22πcosx2 2sin(2x33,故最小正周期为T 2π π. 2π,若a e13e2,b 2e1,则向量a在b方向上的射影为 312.设e1,e2为单位向量.且e1,e2的夹角为___________.【测量目标】平面向量的数量积运算.【考查方式】利用向量的投影,向量的数量积运算求解.【难易程度】容易【参考答案】5 2a ba b(e13e2) 2e1 |a||b||b|2π26 1 1 cos22e6e1 e2 5. 1 22213.设函数f(x)在(0, )内可导,且f(ex) x ex,则f (1) 【试题解析】|a|cos |a|【测量目标】导数的运算.【考查方式】利用导数的运算,函数解析式的求解,以及转化与化归的数学思想求解.【难易程度】中等【参考答案】2【试题解析】由f(e) x e f(x) lnx x(x 0) f (x)2xx11(x 0),故f (1) 2. xx2y21相交于A,B两点,若△ABF为14.抛物线x 2py(p 0)的焦点为F,其准线与双曲线33等边三角形,则p .【测量目标】直线与双曲线位置关系.【考查方式】利用抛物线与双曲线的简单性质,等边三角形的特征求解.【难易程度】中等【参考答案】6pp【试题解析】不妨设点A在左方,AB的中点为C,则易求得点F(0,),A(), 22pB).(步骤1) 2因为△ABF为等边三角形,所以由正切函数易知tan60 FC CB p 6. (步骤2)三、选做题:请在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按第一题评阅计分,本题共5分15.(1).(坐标系与参数方程选做题)设曲线C的参数方程为 x ty t2(t为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为 .【测量目标】极坐标与参数方程.【考查方式】利用参数方程、直角坐标系方程和极从标的互化.【难易程度】容易【参考答案】 c os2 sin 0【试题解析】由曲线C的参数方程为x t,y t2(t为参数),得曲线C的直角坐标系方程为x2 y,(步骤1)又由极坐标的定义得,( cos )2 sin ,即化简曲线C的极坐标方程为 cos2 sin 0.(步骤2)(2).(不等式选做题)在实数范围内,不等式x21…1的解集为 .【测量目标】解绝对值不等式.【考查方式】利用绝对值不等式的解法,结合绝对值的性质求解.【难易程度】容易【参考答案】 0,41 1|x2|1剟1 0|x2|剟2 2x2剟2 0【试题解析】||x2|1|剟四、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.16.(本小题满分12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosC(cosAA)cosB 0.(1)求角B的大小;(2)若a c 1,求b的取值范围【测量目标】两角和与差的正余弦,余弦定理.【考查方式】给出相关信息,利用两角和的余弦函数,余弦定理求解.【难易程度】中等【试题解析】(1)由已知得cos(A B)cosAcosBAcosB 0即有sinAsinBAcosB 0 (步骤1)因为sinA0,所以sinBB 0,又cosB0,所以tanB x?4.π.(步骤2) 3222(2)由余弦定理,有b a c2accosB.(步骤3)11212 因为a c 1,cosB ,有b 3(a). 224112 又0 a 1,于是有…b 1,即有…b 1.(步骤4) 4222217.(本小题满分12分)正项数列 an 的前n项和Sn满足:Sn(n n1)Sn(n n) 0 又0 B π,所以 B(1)求数列{an}的通项公式an;(2)令bn 5n1*T n N,数列{}的前项和为.证明:对于任意的,都有bTnnnn2264(n2)a【测量目标】数列的通项公式与前n项和Sn的关系,裂项求和法.【考查方式】利用数列通项公式的求法和数列的求和,裂项求和法求出其前n项和,通过放缩法证明.【难易程度】中等22【试题解析】(1)由Sn(n2n1)Sn(n2n) 0,得Sn(n n) (Sn1) 0.由于 an 是正项数列,所以Sn 0,Sn n2n.(步骤1)于是a1 S1 2,n…2时,an Sn Sn1 n2n(n1)2(n1) 2n.综上,数列 an 的通项an 2n.(步骤1)(2)证明:由于an 2n,bn则bn n 1. 22(n2)ann11 11 .(步骤3)22 4n2(n2)216 n(n2)1 111111111Tn 122222…2222 16 32435(n1)(n1)n(n 2)1 11112216 2n(1)n( 22 )115.(步骤4)(12 )1626418.(本小题满分12分)小波以游戏方式决定参加学校合唱团还是参加学校排球队.游戏规则为:以O为起点,再从A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8(,如图)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X.若X 0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.(1)求小波参加学校合唱团的概率;(2)求X的分布列和数学期望.第18题图【测量目标】古典概型,离散型随机变量分布列和期望.【考查方式】利用组合数的公式、向量数量积运算、古典概型概率等求解.【难易程度】中等2【试题解析】(1)从8个点中任意取两点为向量终点的不同取法共有C8 28种,当X 0时,两向量夹82 .(步骤1) 287(2)两向量数量积X的所有可能取值为2,1,0,1,X 2时,有两种情形;X 1时,有8种情形;X 1时,有1EX (2) +(1) 0 1 .(步骤2) 14147714角为直角共有8种情形,所以小波参加学校合唱团的概率为P(X 0)19.(本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD中,PA 平面ABCD,E为BD的中点,G为PD的中点,△DAB≌△DCB,EA EB AB 1,PA3,连接CE并延长交AD于F. 2(1)求证:AD 平面CFG;(2)求平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值.第19题图【测量目标】线面垂直的判定,二面角,空间直角坐标系,空间向量及运算. 【考查方式】利用线面垂直的定理求解,通过建系求二面角的平面角的余弦值. 【难易程度】中等【试题解析】(1)在△ABD中,因为E是BD 的中点,所以EA EB ED AB 1,ππ, ABE AEB ,(步骤1) 23因为△DAB≌△DCB,所以△EAB≌△ECB, 从而有 FED FEA,(步骤2)故EF AD,AF FD,又因为PG GD,所以FG PA. 又PA 平面ABCD,所以GF AD,故AD 平面CFG.(步骤3)故 BAD(2)以点A为坐标原点建立如图所示的坐标系,则A(0,0,0),B(1,0,0),C(3D, 2第19题(2)图1 333 3P(0,0,),故BC (0),CP (,),CD (, (步骤4) 222222221y 0221设平面BCP的法向量n1 (1,y1,z1),则 ,3y3z 011 22y 1,即n (1,,2).(步骤5)解得 1 33 z 21 33 2设平面DCP的法向量n2 (1,y2,z2),则32y2 0y ,解得 2,(步骤6)3 z2 2y2z2 0224n n即n2 (1.从而平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值为cos 12 n1n2(步骤7)31x2y220. (本小题满分13分)如图,椭圆C2+2=1(a>b>0)经过点P(1,),离心率e=,直线l的方程为22abx=4.(1)求椭圆C的方程;(2)AB是经过右焦点F的任一弦(不经过点P),设直线AB与直线l相交于点M,记PA,PB,PM的斜率分别为k1,k2,k3.问:是否存在常数 ,使得k1+k2= k3?若存在求 的值;若不存在,说明理由.第20题图【测量目标】椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系. 【考查方式】利用椭圆方程的方法及直线的斜率求解. 【难易程度】较难3191 ① 222a4b22依题设知a 2c,则b 3c. ②(步骤1)②代入①解得c2 1,a2 4,b2 3.【试题解析】(1)由P(1,)在椭圆上得,x2y21.(步骤2)故椭圆C的方程为43(2)方法一:由题意可设AB的斜率为k,则直线AB的方程为y k(x1) ③代入椭圆方程3x24y2 12并整理,得(4k23)x28k2x4(k23) 0,(步骤3)设A(x1,y1),B(x2,y2),则有8k24(k23)x1x2 2,x1x2 ④(步骤4)4k34k2 3在方程③中令x 4得,M的坐标为(4,3k).333y1y23k,k ,k k 1. 从而k1 23x11x21412yy2k. 注意到A,F,B共线,则有k kAF kBF,即有1x11x2 133y2 y1y23(11) 所以k1k2x11x21x11x212x11x2 2x1x2232k. ⑤(步骤5)2x1x2(x1x2) 1y18k2223④代入⑤得k1k2 2k 2k1, 228k24(k3)1224k34k 31又k3 k,所以k1k2 2k3.故存在常数 2符合题意. (步骤6) 2y0方法二:设B(x0,y0)(x0 1),则直线FB的方程为:y (x1),x0 13y0令x 4,求得M(4,),x0 12y0x0 1从而直线PM的斜率为k3 ,(步骤3)2(x01)y0 y (x1) x015x83y0 联立 ,得A(0(步骤4) ,),222x52x500 x y 1 3 42y02x052y0 3则直线PA的斜率为:k1 ,直线PB的斜率为:k2 ,2(x01)2(x01)2y02x052y032y0x0 1所以k1k2 (步骤5) 2k3,2(x01)2(x01)x0 1故存在常数 2符合题意. (步骤6)21. (本小题满分14分)1),a为常数且a>0. 21(1)证明:函数f(x)的图象关于直线x=对称;2(2)若x0满足f(f(x0))=x0,但f(x0) x0,则称x0为函数f(x)的二阶周期点,如果f(x)有两个二阶周期点x1,x2,试确定a的取值范围;已知函数f(x)=a(12x(3)对于(2)中的x1,x2和a, 设x3为函数ff x的最大值点,A x,f f x,1Bx2,f f x2,C x3,0.记△ABC的面积为S a,讨论S a的单调性.【测量目标】函数单调性的综合应用.【考查方式】利用函数的对称性,解方程,导数的应用及函数单调性求解. 【难易程度】较难【试题解析】(1)证明:因为f(x) a(12x),f(x) a(12x), 有f(x) f(x),(步骤1)121212121对称. (步骤2) 21x…,21 4ax,2(2)当0 a 时,有f(f(x)) 22 4a(1x),x 1.2所以f(f(x)) x只有一个解x 0,又f(0) 0,故0不是二阶周期点. (步骤3)所以函数f(x)的图象关于直线x1 x,x (2)f(f(x)) .1当a 时,有1 1x,x 22所以f(f(x)) x有解集 x|x…点.(步骤4)11 1 x…f(x) x,又当时,,故x|x… 中的所有点都不是二阶周期22 21 24ax,x… 4a2a4a2x,1 x (1)14a2当a 时,有f(f(x)) . 22a(12a)4a2x,1 x…4a1 24a 4a1 4a24a2x,x4a2a2a4a2,,所以f(f(x)) x有四个解0,,(步骤5)14a212a14a22a2a) 又f(0) 0,f(, 12a12a2a2a4a4a2a4a2f() ,f() ,,故只有是f(x)的二阶周期点.(步骤6)22214a14a14a14a214a214a21综上所述,所求a 的取值范围为a .(步骤7)22a4a2,x2 (3)由(2)得x1 ,14a214a214a 1因为x3为函数f(f(x))的最大值点,所以x3 或x3 .(步骤8) 4a4a112(a a12a1当x3 时,S(a) .求导得:S (a) ,4a(14a2)24(14a2)1时,S(a)单调递增,当a )时S(a)单调递减;(步骤9)24a18a26a112a24a3当x3 时,S(a) ,求导得:S (a) , 4a4(14a2)2(14a2)2所以当a (112a24a3因a ,从而有S (a) (步骤10) 0,2222(14a)1所以当a (, )时S(a)单调递增. (步骤11)2。
2013年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(江西卷)第Ⅰ卷一、选择题1.已知集合M ={1,2,z i},i 为虚数单位,N ={3,4},M ∩N ={4},则复数z =( ) A .-2i B .2i C .-4i D .4i答案 C解析 由M ∩N ={4}得z i =4,z =4i =-4i.2.函数y =x ln(1-x )的定义域为 ( ) A .(0,1) B .[0,1) C .(0,1]D .[0,1]答案 B解析 由⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0x ≥0得,函数定义域为[0,1).3.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于( ) A .-24 B .0C .12D .24答案 A解析 由x,3x +3,6x +6成等比数列得,(3x +3)2=x (6x +6). 解得x 1=-3或x 2=-1(不合题意,舍去). 故数列的第四项为-24.4.总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成,利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为( )答案 D解析 从第1行第5列、第6列组成的数65开始由左到右依次选出的数为:08,02,14,07,01,所以第5个个体编号为01. 5.⎝⎛⎭⎫x 2-2x 35展开式中的常数项为( ) A .80 B .-80C .40D .-40答案 C解析 T r +1=C r 5(x 2)5-r ⎝⎛⎭⎫-2x 3r =C r 5(-2)r x 10-5r , 令10-5r =0得r =2.∴常数项为T 3=C 25(-2)2=40.6.若S 1=ʃ21x 2d x ,S 2=ʃ211xd x ,S 3=ʃ21e x d x ,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( ) A .S 1<S 2<S 3 B .S 2<S 1<S 3 C .S 2<S 3<S 1D .S 3<S 2<S 1答案 B解析 利用定积分的几何意义知B 正确.7.阅读如下程序框图,如果输出i =5,那么在空白矩形框中应填入的语句为( )A .S =2] B.S =2]D.S =2]答案 C解析 逐项验证,可排除A 、B 、D.8.如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB ∥CD ,正方体的六个面所在的平面与直线CE ,EF 相交的平面个数分别记为m ,n ,那么m +n =( )A .8B .9C .10D .11答案 A解析 由已知得m =4,n =4,∴m +n =8.选A.9.过点(2,0)引直线l 与曲线y =1-x 2相交于A 、B 两点,O 为坐标原点,当△AOB 的面积取最大值时,直线l 的斜率等于( ) A.33B .-33C .±33D .- 3答案 B解析 ∵S △AOB =12|OA ||OB |sin ∠AOB=12sin ∠AOB ≤12当∠AOB =π2时,S △AOB 面积最大.此时O 到AB 的距离d =22. 设AB 方程为y =k (x -2)(k <0), 即kx -y -2k =0. 由d =|2k |k 2+1=22得k =-33. (也可k =-tan ∠OPH =-33). 10.如图,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线l 1,l 2之间,l ∥l 1,l 与半圆相交于F 、G 两点,与三角形ABC 两边相交于E 、D 两点.设弧FG 的长为x (0<x <π),y =EB +BC +CD ,若l 从l 1平行移动到l 2,则函数y =f (x )的图像大致是( )答案 D解析 由题意得BC =23 3.当x =0时,y =233,否B.当x =23π时,y =433,∴x =π2时,y <433.所以选D.第Ⅱ卷二、填空题11.函数y =sin 2x +23sin 2x 的最小正周期T 为________. 答案 π解析 y =sin 2x +3(1-cos 2x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+3, ∴T =π.12.设e 1,e 2为单位向量,且e 1,e 2的夹角为π3,若a =e 1+3e 2,b =2e 1,则向量a 在b 方向上的射影为________. 答案 52解析 a 在b 方向上的射影为|a |cos 〈a ,b 〉=a ·b|b |.∵a ·b =(e 1+3e 2)·2e 1=2e 21+6e 1·e 2=5.|b |=|2e 1|=2. ∴a ·b |b |=52. 13.设函数f (x )在(0,+∞)内可导,且f (e x )=x +e x ,则f ′(1)=________. 答案 2解析 设e x =t ,则x =ln t (t >0), ∴f (t )=ln t +t ∴f ′(t )=1t +1,∴f ′(1)=2.14.抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线x 23-y 23=1相交于A 、B 两点,若△ABF为等边三角形,则p =________. 答案 6解析 由题意知B ⎝⎛⎭⎫p 3,-p 2,代入方程x 23-y 23=1得p =6. 三、选做题15.(1)(坐标系与参数方程选做题)设曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =ty =t 2(t 为参数),若以直角坐标 系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为________.答案 sin θ=ρcos 2θ解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x =t y =t 2得曲线C 的普通方程为y =x 2, ①在极坐标系中,⎩⎪⎨⎪⎧y =ρsin θx =ρcos θ,②将②代入①得曲线C 的极坐标方程为sin θ=ρcos 2θ.(2)(不等式选做题)在实数范围内,不等式||x -2|-1|≤1的解集为________. 答案 [0,4]解析 由||x -2|-1|≤1得-1≤|x -2|-1≤1,解⎩⎪⎨⎪⎧|x -2|≥0|x -2|≤2得0≤x ≤4. ∴不等式的解集为[0,4]. 四、解答题16.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知cos C +(cos A -3sin A )cos B =0.(1)求角B 的大小;(2)若a +c =1,求b 的取值范围.解 (1)由已知得-cos(A +B )+cos A cos B -3sin A cos B =0 即有sin A sin B -3sin A cos B =0 因为sin A ≠0,所以sin B -3cos B =0, 即3cos B =sin B . 因为0<B <π, 所以sin B >0, 所以cos B >0, 所以tan B =3, 即B =π3.(2)由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 因为a +c =1,cos B =12,所以b 2=(a +c )2-3ac ≥(a +c )2-3⎝⎛⎭⎫a +c 22=14(a +c )2=14, ∴b ≥12.又a +c >b ,∴b <1,∴12≤b <1.17.正项数列{a n }的前n 项和S n 满足:S 2n -(n 2+n -1)S n -(n 2+n )=0.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)令b n =n +1(n +2)2a 2n,数列{b n }的前n 项和为T n ,证明:对于任意的n ∈N *,都有T n <564. (1)解 由S 2n -(n 2+n -1)S n -(n 2+n )=0,得[S n -(n 2+n )](S n +1)=0, 由于{a n }是正项数列,所以S n +1>0. 所以S n =n 2+n .n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n , n =1时,a 1=S 1=2适合上式. ∴a n =2n .(2)证明 由a n =2n 得b n =n +1(n +2)2a 2n =n +14n 2(n +2)2 =116⎣⎡⎦⎤1n 2-1(n +2)2 T n =116⎣⎡⎝⎛⎭⎫1-132+⎝⎛⎭⎫122-142+⎝⎛⎭⎫132-152+…⎦⎤+⎝⎛⎭⎫1(n -1)2-1(n +1)2+⎝⎛⎭⎫1n 2-1(n +2)2=116⎣⎡⎦⎤1+122-1(n +1)2-1(n +2)2<116⎝⎛⎭⎫1+122=564. 18.小波以游戏方式决定是参加学校合唱团还是参加学校排球队.游戏规则为:以O 为起点,再从A 1、A 2、A 3、A 4、A 5、A 6、A 7、A 8(如图)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X .若X =0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.(1)求小波参加学校合唱团的概率; (2)求X 的分布列和数学期望.解 (1)从8个点中任取两点为向量终点的不同取法共有C 28=28种. X =0时,两向量夹角为直角共有8种情形, 所以小波参加学校合唱团的概率为P (X =0)=828=27.(2)X 的所有可能值为-2,-1,0,1.X =-2时,有2种情形;X =-1时有10种情形; X =1时,有8种情形;X =0时有8种情形; 所以X 的分布列为:∴E (X )=(-2)×114+(-1)×514+0×27+1×27=-314.19.如图,四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,E 为BD 的中点,G 为PD 的中点,△DAB ≌△DCB ,EA =EB =AB =1,P A =32,连接CE 并延长交AD 于F .(1)求证:AD ⊥平面CFG ;(2)求平面BCP 与平面DCP 的夹角的余弦值. (1)证明 在△ABD 中,因为E 为BD 中点, 所以EA =EB =ED =AB =1,故∠BAD =π2,∠ABE =∠AEB =π3.因为△DAB ≌△DCB ,所以△EAB ≌△ECB , 从而有∠FED =∠BEC =∠AEB =π3,所以∠FED =∠FEA .故EF ⊥AD ,AF =FD ,∴EF ∥AB ,GF ∥P A . 又∵P A ⊥平面ABCD ,AB ⊥AD , ∴GF ⊥AD ,EF ⊥AD , 故AD ⊥平面CFG .(2)解 以A 为坐标原点建立如图所示的坐标系,则A (0,0,0),B (1,0,0),C ⎝⎛⎭⎫32,32,0,D (0,3,0),P ⎝⎛⎭⎫0,0,32, 故BC →=⎝⎛⎭⎫12,32,0,CP →=⎝⎛⎭⎫-32,-32,32,CD →=⎝⎛⎭⎫-32,32,0.设平面BCP 的法向量n 1=(x 1,y 1,z 1), 则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·CP →=0n 1·BC →=0即⎩⎨⎧-32x 1-32y 1+32z 1=012x 1+32y 1=0令y 1=-3,则x 1=3,z 1=2,n 1=(3,-3,2). 同理求得面DCP 的法向量n 2=(1,3,2), 从而平面BCP 与平面DCP 的夹角θ的余弦值为 cos θ=|cos 〈n 1,n 2〉|=|n 1·n 2||n 1||n 2|=44×22=24. 20.如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点P ⎝⎛⎭⎫1,32,离心率e =12,直线l 的方程为x =4.(1)求椭圆C 的方程;(2)AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记P A 、PB 、PM 的斜率分别为k 1、k 2、k 3.问:是否存在常数λ,使得k 1+k 2=λk 3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.解 (1)由P ⎝⎛⎭⎫1,32在椭圆x 2a 2+y2b 2=1上,得, 1a 2+94b 2=1,①又e =c a =12,得a 2=4c 2,b 2=3c 2,②②代入①得,c 2=1,a 2=4,b 2=3. 故椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)设直线AB 的方程为y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)x 24+y 23=1得, (4k 2+3)x 2-8k 2x +4k 2-12=0, x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3.k 1+k 2=y 1-32x 1-1+y 2-32x 2-1=k (x 1-1)-32x 1-1+k (x 2-1)-32x 2-1=2k -32⎝⎛⎭⎫1x 1-1+1x 2-1=2k -32·x 1+x 2-2x 1x 2-(x 1+x 2)+1=2k -32·8k 24k 2+3-24k 2-124k 2+3-8k 24k 2+3+1=2k -1.又将x =4代入y =k (x -1)得M (4,3k ), ∴k 3=3k -323=k -12,∴k 1+k 2=2k 3.故存在常数λ=2符合题意.21.已知函数f (x )=a ⎝⎛⎭⎫1-2⎪⎪⎪⎪x -12,a 为常数且a >0. (1)证明:函数f (x )的图像关于直线x =12对称;(2)若x 0满足f (f (x 0))=x 0,但f (x 0)≠x 0,则称x 0为函数f (x )的二阶周期点.如果f (x )有两个二阶周期点x 1、x 2,试确定a 的取值范围.(3)对于(2)中的x 1、x 2和a ,设x 3为函数f (f (x ))的最大值点,A (x 1,f (f (x 1))),B (x 2,f (f (x 2))),C (x 3,0).记△ABC 的面积为S (a ),讨论S (a )的单调性. (1)证明 因为f ⎝⎛⎭⎫12+x =a (1-2|x |) f ⎝⎛⎭⎫12-x =a (1-2|x |), 所以f ⎝⎛⎭⎫12+x =f ⎝⎛⎭⎫12-x因此f (x )的图像关于直线x =12对称.(2)解 ①当0<a <12时,f (f (x ))=⎩⎨⎧4a 2x ⎝⎛⎭⎫x ≤124a 2(1-x ) ⎝⎛⎭⎫x >12,所以f (f (x ))=x 只有一个解x =0, 又f (0)=0,故0不是二阶周期点.②当a =12时,f (f (x ))=⎩⎨⎧x ⎝⎛⎭⎫x ≤12,1-x ⎝⎛⎭⎫x >12.所以f (f (x ))=x 有解集⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤12.又当x ≤12时f (x )=x ,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤12中所有点都不是二阶周期点.③当a >12时,f (f (x ))=⎩⎪⎨⎪⎧4a 2x , x ≤14a,2a -4a 2x , 14a <x ≤12,2a (1-2a )+4a 2x , 12<x ≤4a -14a,4a 2-4a 2x , x >4a -14a.所以f (f (x ))=x 有四个解0,2a 1+4a 2,2a 1+2a ,4a 21+4a 2.又f (0)=0,f ⎝⎛⎭⎫2a 1+2a =2a1+2a ,f ⎝⎛⎭⎫2a 1+4a 2≠2a 1+4a 2,f ⎝⎛⎭⎫4a 21+4a 2≠4a 21+4a 2,故只有2a 1+4a 2,4a 21+4a 2是f (x )的二阶周期点. 综上所述,所求a 的取值范围为a >12. (3)解 由(2)得x 1=2a 1+4a 2,x 2=4a 21+4a 2. 因为x 3为f (f (x ))的最大值点,所以x 3=14a ,或x 3=4a -14a. 当x 3=14a 时,S (a )=2a -14(1+4a 2), 求导得S ′(a )=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1+22⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1-22(1+4a 2)2, 所以a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1+22时,S (a )单调递增, a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22,+∞时,S (a )单调递减; 当x 3=4a -14a 时,S (a )=8a 2-6a +14(1+4a 2), 求导得S ′(a )=12a 2+4a -32(1+4a 2)2. 因为a >12,从而有S ′(a )>0, 所以a >12时,S (a )单调递增.。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)理科数学一、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.已知集合{}1,2,i M z =,i 为虚数单位,{}{}3,4,4N M N == ,则复数z =( )A.2i -B.2iC.4i -D.4i 【测量目标】集合的基本运算和复数的四则运算 【考查方式】利用并集运算、复数的乘法运算求解. 【难易程度】容易 【参考答案】C【试题解析】{}{}1,2,i ,3,4,M z N == 由{}4,M N = 得4,i=4,M z ∈∴4i.z =- 2.函数)y x =-的定义域为( )A.(0,1)B.[0,1)C.(0,1]D.[0,1]【测量目标】函数的定义域.【考查方式】利用根式和对数函数有意义的条件求解. 【难易程度】容易 【参考答案】B【试题解析】由00110x x x ⎧⇒<⎨->⎩…….3.等比数列,33,66x x x ++, 的第四项等于 ( )A.24-B.0C.12D.24【测量目标】等比数列性质.【考查方式】利用等比中项和等比数列的特点求解. 【难易程度】容易 【参考答案】A【试题解析】由2(33)(66)1x x x x +=+⇒=-或3x =-,(步骤1) 当1x =-时,330x +=,故舍去,(步骤2)所以当3x =-,则等比数列的前3项为3,6,12---,故第四项为24-.(步骤3)4.总体有编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号【测量目标】简单的随机抽样.【考查方式】利用随机抽样方法中随机数表的应用求解. 【难易程度】容易 【参考答案】D 【试题解析】依题意,第一次得到的两个数为65,6520>,将它去掉;第二次得到的两个数为72,由于7220>,将它去掉;第三次得到的两个数字为08,由于0820<,说明号码08在总体内,将它取出;继续向右读,依次可以取出02,14,07,02;但由于02在前面已经选出,故需要继续选一个,再选一个数就是01,故选出来的第五个个体是01. 5.2532()x x-展开式中的常数项为 ( )A.80B.-80C.40D.40-【测量目标】二项式定理.【考查方式】利用二项展开式的通项公式求解.【难易程度】容易 【参考答案】C【试题解析】展开式的通项为2510515532C ()()(2)C rrr r r r r T x x x --+=-=-, 令10502r r -=⇒=,故展开式的常数项为225(2)C 40-=.6.若22221231111,,e ,x S x dx S dx S dx x ===⎰⎰⎰则123,,S S S 的大小关系为( )A.123S S S <<B.213S S S <<C.231S S S <<D.321S S S <<【测量目标】定积分的几何意义.【考查方式】利用定积分的求法比较三个的大小来求解. 【难易程度】中等 【参考答案】B 【试题解析】32222212311122271,ln ln 2,e e e e 11133x x x S x dx S dx x S dx x =========-⎰⎰⎰,显然213S S S <<7.阅读如下程序框图,如果输出5i =,那么在空白矩形框中应填入的语句为( )第7题图A.22S i =-B.21S i =-C.2S i =D.24S i =+ 【测量目标】循环结构的程序框图.【考查方式】根据程序框图表示的算法对i 的取值进行验证. 【难易程度】中等 【参考答案】C【试题解析】当2i =时,22510;S =⨯+=<当3i =时,仍然循环,排除D;当4i =时,241910S =⨯+=< 当5i =时,不满足10,S <即此时10S …输出i .(步骤1)此时A 项求得2528,S =⨯-=B 项求得2519,S =⨯-=C 项求得2510,S =⨯=故只有C 项满足条件. (步骤2)8.如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB CD ,正方体的六个面所在的平面与直线,CE EF 相交的平面个数分别记为,m n ,那么m n += ( )第8题图A.8B.9C.10D.11 【测量目标】线面平行的判定.【考查方式】利用线面平行,线面相交的判断及空间想象力求解. 【难易程度】中等 【参考答案】A【试题解析】直线CE 在正方体的下底面内,与正方体的上底面平行;与正方体的左右两个侧面,前后两个侧面都相交,故4m =;(步骤1)作CD 的中点G ,显然易证平面EFG 的底边EG 上的高线与正方体的前后两个侧面平行,故直线EF 一定与正方体的前后两个侧面相交;另外,直线EF 显然与正方体的上下两个底面相交;综上,直线EF 与正方体的六个面所在的平面相交的平面个数为4,故4n =,所以8m n +=.(步骤2)9.过点引直线l 与曲线y =,A B 两点,O 为坐标原点,当AOB △的面积取最大值时,直线l 的斜率等于 ( )A.3 B.3- C.3± D.【测量目标】直线与圆的位置关系.【考查方式】利用角形的面积,点到直线的距离公式,三角函数的最值求解. 【难易程度】中等 【参考答案】B【试题解析】因为AOB △的面积在π2AOB ∠=时,取得最大值.设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为(y k x =,即0kx y -=,(步骤1)由题意,曲线y =O 到直线l 的距离为π1sin4⨯=,23k =⇒=(舍去),或k =.(步骤2) 10.如图,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线,12,l l 之间1l l ,l 与半圆相交于,F G 两点,与三角形ABC 两边相交于,E D 两点,设弧 FG 的长为(0π)x x <<,y EB BC CD =++,若l 从1l 平行移动到2l ,则函数()y f x =的图象大致是( )第10题图A B C D 【测量目标】函数图象的判断.【考查方式】利用函数的图象、扇形弧长、三角函数,以及数形结合的数学思想求解. 【难易程度】较难 【参考答案】D【试题解析】连接OF ,OG ,过点O 作,OM FG ⊥过点A 作AH BC ⊥,交DE 于点N .因为弧 FG的长度为x ,所以,FOG x ∠=则cos,2x AN OM ==所以cos ,2AN AE x AH AB ==则,2xAE =.2x EB ∴=2x y EB BC CD ∴=++=π)2xx =+<< 第Ⅱ卷 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.11.函数2sin2y x x =+的最小正周期为T 为 . 【测量目标】三角函数的周期.【考查方式】利用三角恒等变换求解三角函数的最小周期. 【难易程度】容易 【参考答案】π【试题解析】2πsin 2sin sin 2cos 22sin(233y x x x x x =+==-,故最小正周期为2ππ2T ==. 12.设1e ,2e 为单位向量.且1e ,2e 的夹角为π3,若123=+a e e ,12=b e ,则向量a 在b 方向上的射影为 ___________.【测量目标】平面向量的数量积运算.【考查方式】利用向量的投影,向量的数量积运算求解. 【难易程度】容易 【参考答案】52【试题解析】121(3)2||cos ||||||||2θ+===e e e a b a b a a a b b2112π2611cos 2653.222+⨯⨯⨯+=== e e e 13.设函数()f x 在(0,)+∞内可导,且(e )e x x f x =+,则(1)f '= .【测量目标】导数的运算.【考查方式】利用导数的运算,函数解析式的求解,以及转化与化归的数学思想求解. 【难易程度】中等 【参考答案】2【试题解析】由1(e )e ()ln (0)()1(0)xxf x f x x x x f x x x'=+⇒=+>⇒=+>,故(1)2f '=. 14.抛物线22(0)x py p =>的焦点为F ,其准线与双曲线22133x y -=相交于,A B 两点,若ABF △为等边三角形,则p = .【测量目标】直线与双曲线位置关系.【考查方式】利用抛物线与双曲线的简单性质,等边三角形的特征求解. 【难易程度】中等 【参考答案】6【试题解析】不妨设点A 在左方,AB 的中点为C ,则易求得点(0,),2pF (),2pA -)2pB -.(步骤1)因为ABF △为等边三角形,所以由正切函数易知tan 606FCp CB==⇒= . (步骤2)三、选做题:请在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按第一题评阅计分,本题共5分 15.(1).(坐标系与参数方程选做题)设曲线C 的参数方程为2x t y t=⎧⎨=⎩(t 为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为 . 【测量目标】极坐标与参数方程.【考查方式】利用参数方程、直角坐标系方程和极从标的互化. 【难易程度】容易【参考答案】2cos sin 0ρθθ-=【试题解析】由曲线C 的参数方程为2,x t y t ==(t 为参数), 得曲线C 的直角坐标系方程为2x y =,(步骤1) 又由极坐标的定义得,2(cos )sin ρθρθ=,即化简曲线C 的极坐标方程为2cos sin 0ρθθ-=.(步骤2)(2).(不等式选做题)在实数范围内,不等式211x --…的解集为 . 【测量目标】解绝对值不等式.【考查方式】利用绝对值不等式的解法,结合绝对值的性质求解. 【难易程度】容易 【参考答案】[]0,4【试题解析】||2|1|11|2|110|2|222204x x x x x --⇒---⇒-⇒--⇒剟剟剟剟?.四、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. 16.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为,,a b c ,已知cos (cos )cos 0C A A B +=. (1)求角B 的大小;(2)若1a c +=,求b 的取值范围 【测量目标】两角和与差的正余弦,余弦定理.【考查方式】给出相关信息,利用两角和的余弦函数,余弦定理求解. 【难易程度】中等【试题解析】(1)由已知得cos()cos cos cos 0A B A B A B -++=即有sin sin cos 0A B A B = (步骤1)因为sin 0A ≠,所以sin 0B B =,又cos 0B ≠,所以tan B =又0πB <<,所以π3B ∠=.(步骤2) (2)由余弦定理,有2222cos b a c ac B =+-.(步骤3)因为11,cos 2a c B +==,有22113()24b a =-+.又01a <<,于是有2114b <…,即有112b <….(步骤4)17.(本小题满分12分)正项数列{}n a 的前n 项和n S 满足:222(1)()0n n S n n S n n -+--+=(1)求数列{n a }的通项公式n a ; (2)令221(2)n n b n a+=+,数列{n b }的前n 项和为n T .证明:对于任意的*n ∈N ,都有564n T <【测量目标】数列的通项公式与前n 项和n S 的关系,裂项求和法.【考查方式】利用数列通项公式的求法和数列的求和,裂项求和法求出其前n 项和,通过放缩法证明. 【难易程度】中等【试题解析】(1)由222(1)()0n n S n n S n n -+--+=,得2()(1)0n n S n n S ⎡⎤-++=⎣⎦.由于{}n a 是正项数列,所以20,n n S S n n >=+.(步骤1)于是112,2a S n ==…时,221(1)(1)2n n n a S S n n n n n -=-=+----=. 综上,数列{}n a 的通项2n a n =.(步骤1) (2)证明:由于2212,(2)n n nn a n b n a +==+. 则222211114(2)16(2)n n b n n n n ⎡⎤+==-⎢⎥++⎣⎦.(步骤3) 222222222111111111111632435(1)(1)(2)n T n n n n ⎡⎤=-+-+-++-+-⎢⎥-++⎣⎦ (22221111)1151(1)162(1)(2)16264n n ⎡⎤=+--<+=⎢⎥++⎣⎦.(步骤4) 18.(本小题满分12分)小波以游戏方式决定参加学校合唱团还是参加学校排球队.游戏规则为:以O 为起点,再从12345678,,,,,,,,A A A A A A A A (如图)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X .若0X =就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队. (1)求小波参加学校合唱团的概率; (2)求X 的分布列和数学期望.第18题图【测量目标】古典概型,离散型随机变量分布列和期望.【考查方式】利用组合数的公式、向量数量积运算、古典概型概率等求解. 【难易程度】中等【试题解析】(1)从8个点中任意取两点为向量终点的不同取法共有28C 28=种,当0X =时,两向量夹角为直角共有8种情形,所以小波参加学校合唱团的概率为82(0)287P X ===.(步骤1) (2)两向量数量积X 的所有可能取值为2,1,0,1,2X --=-时,有两种情形;1X =时,有8种情形;1X =-时,有1(2)+(1)01.14147714EX =-⨯-⨯+⨯+⨯=-(步骤2)19.(本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面,ABCD E 为BD 的中点,G 为PD 的中点,3,12DAB DCB EA EB AB PA ====△≌△,,连接CE 并延长交AD 于F . (1)求证:AD CFG ⊥平面;(2)求平面BCP 与平面DCP 的夹角的余弦值.第19题图【测量目标】线面垂直的判定,二面角,空间直角坐标系,空间向量及运算. 【考查方式】利用线面垂直的定理求解,通过建系求二面角的平面角的余弦值. 【难易程度】中等 【试题解析】(1)在ABD △中,因为E 是BD 的中点,所以1EA EB ED AB ====,故ππ,23BAD ABE AEB ∠=∠=∠=,(步骤1) 因为DAB DCB △≌△,所以EAB ECB △≌△, 从而有FED FEA ∠=∠,(步骤2)故,EF AD AF FD ⊥=,又因为,PG GD =所以FG PA . 又PA ⊥平面ABCD ,所以,GF AD ⊥故AD ⊥平面CFG .(步骤3)(2)以点A 为坐标原点建立如图所示的坐标系,则3(0,0,0),(1,0,0),(2A B C D,第19题(2)图3(0,0,)2P ,故1333(0),(),(,2222222BC CP CD ==--=- ,, (步骤4)设平面BCP 的法向量111(1,,)y z =n,则111102233022y y z ⎧+=⎪⎪⎨⎪--+=⎪⎩ ,解得1123y z ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即12(1,,)33=-n .(步骤5)设平面DCP 的法向量222(1,,)y z =n,则222302330222y y z ⎧-+=⎪⎪⎨⎪--+=⎪⎩,解得222y z ⎧=⎪⎨=⎪⎩,(步骤6)即2(1=n .从而平面BCP 与平面DCP的夹角的余弦值为12124cos θ=== n n n n (步骤7)20. (本小题满分13分)如图,椭圆2222+=1(>>0)x y C a b a b:经过点3(1,),2P 离心率1=2e ,直线l 的方程为=4x .(1)求椭圆C 的方程;(2)AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记,,PA PB PM 的斜率分别为123,,.k k k 问:是否存在常数λ,使得123+=k k k λ?若存在求λ的值;若不存在,说明理由.第20题图【测量目标】椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系. 【考查方式】利用椭圆方程的方法及直线的斜率求解. 【难易程度】较难【试题解析】(1)由3(1,)2P 在椭圆上得,221914a b += ① 依题设知2a c =,则223b c =. ②(步骤1) ②代入①解得2221,4,3c a b ===.故椭圆C 的方程为22143x y +=.(步骤2) (2)方法一:由题意可设AB 的斜率为k , 则直线AB 的方程为(1)y k x =- ③代入椭圆方程223412x y +=并整理,得2222(43)84(3)0k x k x k +-+-=,(步骤3) 设1122(,),(,)A x y B x y ,则有2212122284(3),4343k k x x x x k k -+==++ ④(步骤4)在方程③中令4x =得,M 的坐标为(4,3)k .从而121231233331222,,11412y y k k k k k x x ---====----. 注意到,,A F B 共线,则有AF BF k k k ==,即有121211y y k x x ==--.所以1212121212123331122()1111212y y y y k k x x x x x x --+=+=+-+------ 121212232.2()1x x k x x x x +-=--++ ⑤(步骤5)④代入⑤得22122222823432214(3)8214343k k k k k k k k k k -++=-=---+++ , 又312k k =-,所以1232k k k +=.故存在常数2λ=符合题意. (步骤6)方法二:设000(,)(1)B x y x ≠,则直线FB 的方程为:00(1)1y y x x =--,令4x =,求得003(4,)1y M x -,从而直线PM 的斜率为0030212(1)y x k x -+=-,(步骤3)联立0022(1)1143y y x x x y ⎧=-⎪-⎪⎨⎪+=⎪⎩ ,得0000583(,)2525x y A x x ---,(步骤4) 则直线PA 的斜率为:00102252(1)y x k x -+=-,直线PB 的斜率为:020232(1)y k x -=-,所以00000123000225232122(1)2(1)1y x y y x k k k x x x -+--++=+==---,(步骤5) 故存在常数2λ=符合题意. (步骤6)21. (本小题满分14分)已知函数1()=(12)2f x a x --,a 为常数且>0a . (1)证明:函数()f x 的图象关于直线1=2x 对称;(2)若0x 满足00(())=f f x x ,但00()f x x ≠,则称0x 为函数()f x 的二阶周期点,如果()f x 有两个二阶周期点12,,x x 试确定a 的取值范围;(3)对于(2)中的12,x x 和a , 设3x 为函数()()ff x 的最大值点,()()()1,,A x f f x()()()()223,,,0.B x f f x C x 记ABC △的面积为()S a ,讨论()S a 的单调性.【测量目标】函数单调性的综合应用.【考查方式】利用函数的对称性,解方程,导数的应用及函数单调性求解. 【难易程度】较难【试题解析】(1)证明:因为11()(12),()(12),22f x a x f x a x +=--=- 有11()()22f x f x +=-,(步骤1)所以函数()f x 的图象关于直线12x =对称. (步骤2) (2)当102a <<时,有224,(())4(1),a x f f x a x ⎧⎪=⎨-⎪⎩1,21.2x x >…所以(())f f x x =只有一个解0x =,又(0)0f =,故0不是二阶周期点. (步骤3)当12a =时,有1,2(()).11,2x x f f x x x ⎧⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩… 所以(())f f x x =有解集1|2x x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭…,又当12x …时,()f x x =,故1|2x x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭…中的所有点都不是二阶周期点.(步骤4)当12a >时,有2222214,41124,42(()).1412(12)4,244144,4a x x a a a x x a f f x a a a a x x a a a a x x a ⎧⎪⎪⎪-<⎪=⎨-⎪-+<⎪⎪-⎪->⎩……… 所以(())f f x x =有四个解2222240,,,141214a a a a a a +++,(步骤5)又22(0)0,()1212a af f a a==++, 22222244(),()14141414a a a a f f a a a a ≠≠++++,故只有22224,1414a a a a ++是()f x 的二阶周期点.(步骤6) 综上所述,所求a 的取值范围为12a >.(步骤7)(3)由(2)得2122224,1414a a x x a a ==++,因为3x 为函数(())f f x 的最大值点,所以314x a =或3414a x a-=.(步骤8)当314x a =时,221()4(14)a S a a -=+.求导得:22112(22()(14)a a S a a ---'=-+,所以当1(2a ∈时,()S a单调递增,当)a ∈+∞时()S a 单调递减;(步骤9)当3414a x a -=时,22861()4(14)a a S a a -+=+,求导得:2221243()2(14)a a S a a +-'=+,因12a>,从而有2221243()02(14)a aS aa+-'=>+,(步骤10)所以当1(,)2a∈+∞时()S a单调递增. (步骤11)。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)理科数学第一卷一、 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.已知集合M={1,2,zi},i ,为虚数单位,N={3,4},则复数z=A.-2iB.2iC.-4iD.4i 2.函数y=x ln(1-x)的定义域为A .(0,1) B.[0,1) C.(0,1] D.[0,1]3.等比数列x ,3x+3,6x+6,…..的第四项等于A .-24 B.0 C.12 D.244.总体有编号为01,02,…,19,20的20个个体组成。
利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的 7816 6572 0802 6314 0702 4369 9728 0198 3204 9234 4935 8200 3623 4869 6938 7481 5.(x 2-32x )5展开式中的常数项为 A.80 B.-80 C.40 D.-406.若22221231111,,,xS x dx S dx S e dx x===⎰⎰⎰则123S S S 的大小关系为 A.123S S S << B.213S S S << C.231S S S << D.321S S S <<7.阅读如下程序框图,如果输出5i =,那么在空白矩形框中应填入的语句为A.2*2S i =-B.2*1S i =-C.2*S i =D.2*4S i =+8.如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB CD ,正方体的六个面所在的平面与直线CE ,EF 相交的平面个数分别记为,m n ,那么m n +=A.8B.9C.10D.119.过点(2,0)引直线l 与曲线21y x =+A,B 两点,O 为坐标原点,当∆AOB 的面积取最大值时,直线l 的斜率等于 A.y EB BC CD=++33-33-10.如图,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线,12,l l 之间l //1l ,l 与半圆相交于F,G 两点,与三角形ABC 两边相交于E,D两点,设弧 FG的长为(0)x x π<<,y EB BC CD =++,若l 从1l 平行移动到2l ,则函数()y f x =的图像大致是第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
2531055()522()()r r r r r r rx x C x ----=-,令1050r -=41040⨯=,故选C .25()52(r r x--322111k k -=+246t t -+-,2ω=,∴【提示】函数解析式第二项利用二倍角的余弦函数公式化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,找出ω的值,代入周期公式即可求出函数的最小正周期2【解析】1e 、2e 为单位向量,且1e 和2e 的夹角1211e e ∴=⨯⨯.123a e e =+,12b e =,2121112(3)(2)26235a b e e e e e e ∴=+=+=+=.a ∴在b 上的射影为52||a b b =,故答案为2.【提示】根据题意求得12e e 的值,从而求得a b 的值,再根据a 在b 上的射影为||a bb ,运算求得结果sin 0A ≠(2)1a c +=cos ac B ,即222a c ac +-,01a <<14b ≤<,则)已知等式第一项利用诱导公式化简,第二项利用单项式乘多项式法则计算,整理后根据为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出正项数列2211416n ⎡+=⎢⎣2111n n ++-+(-)(+)21⎤⎛< ⎥2211416n ⎡+=⎢⎣)在DAB △≌△EDA ∴∠=又PAD △中,PA ⊥平面,AD ⊂平面又EF 、FG (2)以点A x 轴、y 轴、1,2BC ⎛∴= ,32CP ⎛=- ,32CD ⎛=- 的法向量1(1,,m y =1232m BC m CP ⎧=+⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩2,可得21,,33m ⎛⎫- ⎪ ⎪=⎭, 的法向量22(1,,n y z =3232n CD n CP ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩,可得(1,3,2)n =11,||||411349m n m n m n ⨯+<>=++的夹角的余弦值等于2,4m n <>=.ππ为原点,AB 、AD 、P A 分别为的坐标,从而得到BC 、CP 、CD 的坐标,利用垂直向量数量积为零的方法建立方程组,解出1,m ⎛=- 和(1,3,2)n =m 、n 夹角的余弦,即可得到平面20.【答案】(1)1212132(x x x x x +-+④代入⑤得k k +)证明:12f x ⎛+ ⎝12x a ⎫-=⎪⎭2x为函数当31 4xa =12a>,从而有∴当a⎛∈ ⎝。
2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(江西卷)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页,满分150分,考试时间120分钟.考生注意:1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致.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.第Ⅱ卷用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答.若在试题卷上作答,答案无效.3.考试结束,监考员将试题卷、答题卡一并收回.第Ⅰ卷一、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.(2013江西,理1)已知集合M ={1,2,z i},i 为虚数单位,N ={3,4},M ∩N ={4},则复数z =( ).A .-2iB .2iC .-4iD .4i 答案:C解析:由M ∩N ={4},得z i =4,∴z =4i=-4i.故选C.2.(2013江西,理2)函数y -x )的定义域为( ).A .(0,1)B . [0,1)C .(0,1]D .[0,1] 答案:B解析:要使函数有意义,需0,10,x x ≥⎧⎨->⎩解得0≤x <1,即所求定义域为[0,1).故选B.3.(2013江西,理3)等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于( ).A .-24B .0C .12D .24 答案:A解析:由题意得:(3x +3)2=x (6x +6),解得x =-3或-1.当x =-1时,3x +3=0,不满足题意.当x =-3时,原数列是等比数列,前三项为-3,-6,-12,故第四项为-24.4.(2013江西,理4)总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5A .08 答案:D解析:选出的5个个体的编号依次是08,02,14,07,01,故选D.5.(2013江西,理5)5232x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式中的常数项为( ).A .80B .-80C .40D .-40答案:C解析:展开式的通项为T r +1=5C rx 2(5-r )(-2)r x -3r =5C r(-2)r x 10-5r .令10-5r =0,得r =2,所以T 2+1=25C (-2)2=40.故选C. 6.(2013江西,理6)若2211d S x x =⎰,2211d S x x=⎰,231e d x S x =⎰,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( ).A .S 1<S 2<S 3B .S 2<S 1<S 3C .S 2<S 3<S 1D .S 3<S 2<S 1解析:2211d S x x =⎰=23117|33x =,2211d S x x=⎰=21ln |ln 2x =, 231e d x S x =⎰=2217e |e e=(e 1)>e>3x =--,所以S 2<S 1<S 3,故选B.7.(2013江西,理7)阅读如下程序框图,如果输出i =5,那么在空白矩形框中应填入的语句为( ).A .S =2*i -2B .S =2*i -1C .S =2*iD .S =2*i +4 答案:C解析:当i =2时,S =2×2+1=5;当i =3时,S =2×3+4=10不满足S <10,排除选项D ;当i =4时,S =2×4+1=9;当i =5时,选项A ,B 中的S 满足S <10,继续循环,选项C 中的S =10不满足S <10,退出循环,输出i =5,故选C.8.(2013江西,理8)如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB ∥CD ,正方体的六个面所在的平面与直线CE ,EF 相交的平面个数分别记为m ,n ,那么m +n =( ).A .8B .9C .10D .11 答案:A解析:由CE 与AB 共面,且与正方体的上底面平行,则与CE 相交的平面个数m =4.作FO ⊥底面CED ,一定有面EOF 平行于正方体的左、右侧面,即FE 平行于正方体的左、右侧面,所以n =4,m +n =8.故选A.9.(2013江西,理9)过点,0)引直线l 与曲线y A ,B 两点,O 为坐标原点,当△AOB 的面积取最大值时,直线l 的斜率等于( ).A B . C .± D .解析:曲线y若直线l 与曲线相交于A ,B 两点,则直线l 的斜率k <0,设l :y =(k x ,则点O 到l 的距离d =又S △AOB =12|AB |·d =22111222d d d -+⨯=≤=,当且仅当1-d 2=d 2,即d 2=12时,S △AOB 取得最大值.所以222112k k =+,∴213k =,∴k =.故选B.10.(2013江西,理10)如图,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线l 1,l 2之间,l ∥l 1,l 与半圆相交于F ,G 两点,与三角形ABC 两边相交于E ,D 两点.设弧FG 的长为x (0<x <π),y =EB +BC +CD ,若l 从l 1平行移动到l 2,则函数y =f (x )的图像大致是( ).答案:D第Ⅱ卷注意事项:第Ⅱ卷共2页,须用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答.若在试题卷上作答,答案无效. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.11.(2013江西,理11)函数y =sin 2x +2x 的最小正周期T 为________.答案:π解析:∵y =sin 2x -cos 2x )π=2sin 23x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,∴2ππ2T ==.12.(2013江西,理12)设e 1,e 2为单位向量,且e 1,e 2的夹角为π3,若a =e 1+3e 2,b =2e 1,则向量a 在b 方向上的射影为________.答案:52解析:∵a ·b =(e 1+3e 2)·2e 1=212e +6e 1·e 2=2+6×12×πcos3=5,∴a 在b 上的射影为5||2⋅=a b b . 13.(2013江西,理13)设函数f (x )在(0,+∞)内可导,且f (e x )=x +e x ,则f ′(1)=________.答案:2解析:令e x =t ,则x =ln t ,∴f (t )=ln t +t ,∴f ′(t )=11t+,∴f ′(1)=2. 14.(2013江西,理14)抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线22=133x y -相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =________.答案:6解析:抛物线的准线方程为2py =-,设A ,B 的横坐标分别为x A ,x B ,则|x A |2=|x B |2=234p +,所以|AB |=|2x A |.又焦点到准线的距离为p ,由等边三角形的特点得||2p AB =,即2234344p p ⎛⎫=⨯⨯+ ⎪⎝⎭,所以p =6.三、选做题:请在下列两题中任选一题作答.若两题都做,则按第一题评阅计分.本题共5分. 15.(2013江西,理15)(1)(坐标系与参数方程选做题)设曲线C 的参数方程为2,x t y t=⎧⎨=⎩(t 为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为________.答案:ρcos 2θ-sin θ=0解析:由参数方程2,x t y t =⎧⎨=⎩得曲线在直角坐标系下的方程为y =x 2.由公式cos ,sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩得曲线C 的极坐标方程为ρcos 2θ=sin θ.(2)(不等式选做题)在实数范围内,不等式211x --≤的解集为________. 答案:[0,4]解析:原不等式等价于-1≤|x -2|-1≤1,即0≤|x -2|≤2,解得0≤x ≤4.四、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.16.(2013江西,理16)(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos C+(cos A sin A )cos B =0.(1)求角B 的大小;(2)若a +c =1,求b 的取值范围.解:(1)由已知得-cos(A +B )+cos A cos B sin A cos B =0,即有sin A sin B A cos B =0,因为sin A ≠0,所以sin BB =0, 又cos B ≠0,所以tan B, 又0<B <π,所以π3B =. (2)由余弦定理,有b 2=a 2+c 2-2ac cos B .因为a +c =1,cos B =12,有2211324b a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.又0<a <1,于是有14≤b 2<1,即有12≤b <1.17.(2013江西,理17)(本小题满分12分)正项数列{a n }的前n 项和S n 满足:2n S -(n 2+n -1)S n -(n 2+n )=0.(1)求数列{a n }的通项公式a n ; (2)令221(2)n n n b n a +=+,数列{b n }的前n 项和为T n .证明:对于任意的n ∈N *,都有T n <564. (1)解:由2n S -(n 2+n -1)S n -(n 2+n )=0,得[S n -(n 2+n )](S n +1)=0. 由于{a n }是正项数列,所以S n >0,S n =n 2+n .于是a 1=S 1=2,n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n -(n -1)2-(n -1)=2n . 综上,数列{a n }的通项a n =2n . (2)证明:由于a n =2n ,221(2)n n n b n a +=+,则222211114(2)16(2)n n b n n n n ⎡⎤+==-⎢⎥++⎣⎦. 222222222111111111111632435112n T n n n n ⎡⎤=-+-+-++-+-⎢⎥(-)(+)(+)⎣⎦ 22221111115111621216264n n ⎡⎤⎛⎫=+--<+= ⎪⎢⎥(+)(+)⎝⎭⎣⎦. 18.(2013江西,理18)(本小题满分12分)小波以游戏方式决定是参加学校合唱团还是参加学校排球队.游戏规则为:以O 为起点,再从A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6,A 7,A 8(如图)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X .若X =0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.(1)求小波参加学校合唱团的概率; (2)求X 的分布列和数学期望.解:(1)从8个点中任取两点为向量终点的不同取法共有28C =28种,X =0时,两向量夹角为直角共有8种情形, 所以小波参加学校合唱团的概率为P (X =0)=82287=. (2)两向量数量积X 的所有可能取值为-2,-1,0,1,X =-2时,有2种情形;X =1时,有8种情形;X =-1时,有10种情形.所以X 的分布列为:EX =15(2)+(1)+0+114147714-⨯-⨯⨯⨯=-.19.(2013江西,理19)(本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,E 为BD 的中点,G为PD 的中点,△DAB ≌△DCB ,EA =EB =AB =1,P A =32,连接CE 并延长交AD 于F .(1)求证:AD ⊥平面CFG ;(2)求平面BCP 与平面DCP 的夹角的余弦值.解:(1)在△ABD 中,因为E 是BD 中点,所以EA =EB =ED =AB =1,故∠BAD =π2,∠ABE =∠AEB =π3, 因为△DAB ≌△DCB ,所以△EAB ≌△ECB , 从而有∠FED =∠BEC =∠AEB =π3, 所以∠FED =∠FEA ,故EF ⊥AD ,AF =FD ,又因为PG =GD ,所以FG ∥P A . 又P A ⊥平面ABCD ,所以CF⊥AD ,故AD ⊥平面CFG .(2)以点A 为坐标原点建立如图所示的坐标系,则A (0,0,0),B (1,0,0),C 3,22⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,D (00),P 30,0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,故1,22BC ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,33,222CP ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭,3,22CD ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭.设平面BCP 的法向量n 1=(1,y 1,z 1),则11110,2330,222y y z ⎧+=⎪⎪⎨⎪--+=⎪⎩解得112,3y z ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即n 1=21,,33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.设平面DCP 的法向量n 2=(1,y 2,z 2),则22230,2330,222y y z ⎧-+=⎪⎪⎨⎪--+=⎪⎩解得222.y z ⎧=⎪⎨=⎪⎩即n 2=(12).从而平面BCP 与平面DCP 的夹角的余弦值为cosθ=21124||||||4⋅==n n n n .20.(2013江西,理20)(本小题满分13分)如图,椭圆C :2222=1x y a b +(a >b >0)经过点P 31,2⎛⎫⎪⎝⎭,离心率e=12,直线l 的方程为x =4.(1)求椭圆C 的方程;(2)AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记P A ,PB ,PM 的斜率分别为k 1,k 2,k 3.问:是否存在常数λ,使得k 1+k 2=λk 3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.解:(1)由P 31,2⎛⎫⎪⎝⎭在椭圆上得,2219=14a b +,① 依题设知a =2c ,则b 2=3c 2,② ②代入①解得c 2=1,a 2=4,b 2=3.故椭圆C 的方程为22=143x y +. (2)方法一:由题意可设AB 的斜率为k , 则直线AB 的方程为y =k (x -1),③代入椭圆方程3x 2+4y 2=12并整理,得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4(k 2-3)=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有x 1+x 2=22843k k +,x 1x 2=224343k k (-)+,④在方程③中令x =4得,M 的坐标为(4,3k ).从而111321y k x -=-,222321y k x -=-,33312412k k k -==--. 注意到A ,F ,B 共线,则有k =k AF =k BF ,即有121211y y k x x ==--. 所以k 1+k 2=121212121233311221111211y y y y x x x x x x --⎛⎫+=+-+ ⎪------⎝⎭ 1212122322()1x x k x x x x +-=-⋅-++.⑤④代入⑤得k 1+k 2=222222823432438214343k k k k k k k -+-⋅(-)-+++=2k -1, 又k 3=12k -,所以k 1+k 2=2k 3.(2)方法二:设B (x 0,y 0)(x 0≠1),则直线FB 的方程为:00(1)1y y x x =--, 令x =4,求得M 0034,1y x ⎛⎫⎪-⎝⎭, 从而直线PM 的斜率为00302121y x k x -+=(-).联立00221,11,43y y x x x y ⎧=(-)⎪-⎪⎨⎪+=⎪⎩得A 0000583,2525x y x x ⎛⎫- ⎪--⎝⎭,则直线P A 的斜率为:00102252(1)y x k x -+=-,直线PB 的斜率为:020232(1)y k x -=-,所以k 1+k 2=00000000225232121211y x y y x x x x -+--++=(-)(-)-=2k 3,故存在常数λ=2符合题意.21.(2013江西,理21)(本小题满分14分)已知函数f (x )=1122a x ⎛⎫--⎪⎝⎭,a 为常数且a >0. (1)证明:函数f (x )的图像关于直线12x =对称; (2)若x 0满足f (f (x 0))=x 0,但f (x 0)≠x 0,则称x 0为函数f (x )的二阶周期点.如果f (x )有两个二阶周期点x 1,x 2,试确定a 的取值范围;(3)对于(2)中的x 1,x 2和a ,设x 3为函数f (f (x ))的最大值点,A (x 1,f (f (x 1))),B (x 2,f (f (x 2))),C (x 3,0).记△ABC 的面积为S (a ),讨论S (a )的单调性.(1)证明:因为12f x ⎛⎫+⎪⎝⎭=a (1-2|x |),12f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭=a (1-2|x |), 有1122f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数f (x )的图像关于直线12x =对称.(2)解:当0<a <12时,有f (f (x ))=2214,,2141,.2a x x a x x ⎧≤⎪⎪⎨⎪(-)>⎪⎩所以f (f (x ))=x 只有一个解x =0,又f (0)=0,故0不是二阶周期点.当12a =时,有f (f (x ))=1,,211,.2x x x x ⎧≤⎪⎪⎨⎪->⎪⎩所以f (f (x ))=x 有解集12x x ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭,又当12x ≤时,f (x )=x ,故12x x ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭中的所有点都不是二阶周期当12a >时,有f (f (x ))=2222214,41124,,421412(12)4,,244144.4a x x a a a x x a a a a a x x a a a a x x a ⎧≤⎪⎪⎪-<≤⎪⎨-⎪-+<≤⎪⎪-⎪>⎩,-,所以f (f (x ))=x 有四个解0,222224,,141214a a a a a a +++,又f (0)=0,22()1212a a f a a =++,22221414a a f a a ⎛⎫≠ ⎪++⎝⎭,2222441414a a f a a ⎛⎫≠ ⎪++⎝⎭,故只有22224,1414a a a a ++是f (x )的二阶周期点.综上所述,所求a 的取值范围为12a >. (3)由(2)得12214ax a=+,222414a x a =+, 因为x 3为函数f (f (x ))的最大值点,所以314x a =,或3414a x a-=. 当314x a=时,221()4(14)a S a a -=+,求导得:S ′(a )=22214a a a ⎛ ⎝⎭⎝⎭-(+),所以当a∈11,22⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭时,S (a )单调递增,当a∈12⎛⎫++∞ ⎪ ⎪⎝⎭时S (a )单调递减; 当3414a x a-=时,S (a )=22861414a a a -+(+),求导得: S ′(a )=2221243214a a a +-(+),因12a >,从而有S ′(a )=2221243214a a a +-(+)>0,所以当a ∈1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭时S (a )单调递增.。
绝密★启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)理科数学本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题0两部分.第I卷1至2页,第II 卷3至4页,满分150分,考试时间120分钟.考生注意:1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上,考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致.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,第II卷用0、5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答,若在试题卷上作答,答案无效.3.考试结束,监考员将试题卷、答题卡一并收回.第一卷一、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.已知集合M={1,2,zi},i,为虚数单位,N={3,4},则复数z=A、-2iB、2iC、-4iD、4i2.函数的定义域为A.(0,1)B、[0,1) C、(0,1] D、[0,1]3.等比数列x,3x+3,6x+6,…、、的第四项等于A.-24 B、0 C、12 D、244. 总体有编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第55. (x 2-32x)5展开式中的常数项为 A 、80 B 、-80 C 、40 D 、-406、若22221231111,,,x S x dx S dx S e dx x===⎰⎰⎰则123S S S 的大小关系为A 、123S S S <<B 、213S S S <<C 、231S S S <<D 、321S S S <<7、阅读如下程序框图,如果输出5i =,那么在空白矩形框中应填入的语句为A 、2*2S i =-B 、2*1S i =-C 、2*S i =D 、2*4S i =+8、如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB CD ,正方体的六个面所在的平面与直线CE ,EF 相交的平面个数分别记为,m n ,那么m n +=A、8B、9C、10D、119、过点引直线l与曲线y=A,B两点,O为坐标原点,当∆AOB的面积取最大值时,直线l的斜率等于=++A、y EB BC CD-B、3±C、3D、10、如图,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线,12,l l 之间l //1l ,l 与半圆相交于F,G 两点,与三角形ABC 两边相交于E,D两点,设弧 FG的长为(0)x x π<<,y EB BC CD =++,若l 从1l 平行移动到2l ,则函数()y f x =的图像大致是第Ⅱ卷注意事项:第卷共2页,须用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答.若在试题卷上作答,答案无效. 二.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.11、函数2sin2y x x =+的最小正周期为T 为 .12、设1e ,2e 为单位向量.且1e ,2e 的夹角为3π,若123a e e =+,12b e =,则向量a 在b 方向上的射影为13设函数()f x 在(0,)+∞内可导,且()x x f e x e =+,则(1)x f =14、抛物线22(0)x py p =>的焦点为F ,其准线与双曲线22133x y -=相交于,A B 两点,若ABF ∆为等边三角形,则P =三、选做题:请在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按第一题评阅计分,本题共5分15(1)、(坐标系与参数方程选做题)设曲线C 的参数方程为2x ty t =⎧⎨=⎩(t 为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线c 的极坐标方程为x--≤的解集为15(2)、(不等式选做题)在实数范围内,不等式211四.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. 16、(本小题满分12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosC+(conA-sinA)cosB=0、(1)求角B的大小;(2)若a+c=1,求b的取值范围17、 (本小题满分12分)正项数列{a n }的前项和{a n }满足:222(1)()0n n s n n s n n -+--+=(1)求数列{a n }的通项公式a n ; (2)令221(2)n n b n a +=+,数列{b n }的前n 项和为nT .证明:对于任意的*n N ∈,都有564n T <18、(本小题满分12分)小波以游戏方式决定参加学校合唱团还是参加学校排球队.游戏规则为:以O 为起点,再从12345678,,,,,,,,A A A A A A A A (如图)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X 、若0X 就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.(1) 求小波参加学校合唱团的概率; (2) 求X 的分布列和数学期望.19(本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -中,PA ,A B C D EB D ⊥平面为的中点, G PD 为的中点,3,12DAB DCB EA EB AB PA ∆≅∆====,,连接CE 并延长交AD 于F 、(1) 求证:AD CFG ⊥平面;(2) 求平面BCP 与平面DCP 的夹角的余弦值、20、(本小题满分13分)如图,椭圆2222+=1(>>0)x y C a b a b:经过点3(1,),2P 离心率1=2e ,直线l 的方程为=4x 、(1) 求椭圆C 的方程;(2) AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记,,PA PB PM 的斜率分别为123,,.k k k 问:是否存在常数λ,使得123+=.k k k λ?若存在求λ的值;若不存在,说明理由、21、 (本小题满分14分)已知函数1()=(1-2-)2f x a x ,a 为常数且>0a 、 (1) 证明:函数()f x 的图像关于直线1=2x 对称; (2) 若0x 满足00(())=f f x x ,但00()f x x ,则称0x 为函数()f x 的二阶周期点,如果()f x 有两个二阶周期点12,,x x 试确定a 的取值范围;(3) 对于(2)中的12,x x 和a , 设x 3为函数f (f (x ))的最大值点,A (x 1,f (f (x 1))),B (x 2,f (f (x 2))),C (x 3,0),记△ABC 的面积为S (a ),讨论S (a )的单调性、。
绝密★启用前
2013年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)数学(理科)
第Ⅰ卷(选择题共50分)
一、选择题:本大题共10小题。
每小题5分,共50分。
在每个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M={1,2,zi},i为虚数单位,N={3,4},M∩N={4},则复数z= ()
A. -2i
B. 2i
C. -4i
D.4i
2.函数y=ln(1-x)的定义域为(
)
A.(0,1)
B.[0,1)
C.(0,1]
D.[0,1]
3.等比数列x,3x+3,6x+6,…的的第四项等于
()
A.-24
B.0
C.12
D.24
4.总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右一次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为()
A.08
B.07
C.02
D.01
5.(x 2-)5展开式中的常数项为 ( )
A .80 B.-80 C.40 D.-40
若 ,则s 1,s 2,s 3的大小关系为
6.<s 2<s 3 B. s 2<s 1<s 3
A. s 1C. s 2<s 3<s 1 D. s 3<s 2<s 1
7.阅读如下程序框图,如果输出i=5,那么在空白矩形框中应填入的语句为
A.S=2﹡i-2
B.S=2﹡i-1
C.S=2﹡I
D.S=2﹡i+4
8.如果,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB//CD ,正方体的六个面所在的平面与直线CE,EF 相交的平面个数分别记为m ,n ,那么m+n=
A.8
B.9
C.10
D.11
(,0)引直9.过点
线ι
的曲线 ,O 为坐标原点,当△AOB 的面积取最大值时,直线ι
的斜率等于 A. B.- C. D-
10.如图,半径为1的半圆O 与等边三
角形ABC 夹在两平行线ι1,ι2之间,
ι//ι1,ι与半圆相交于F,G 两点,
与三角形ABC 两边相交于E,D 两点。
设弧FG 的长为x(0<x <
π),y=EB+BC+CD ,若ι从ι1平行移
动到ι2,则函数y=f(x)的图像
大致是
第Ⅱ卷
注意事项:
第卷共2页,须用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答。
若在试题卷上作答,答案无效。
二.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分
11.函数y=sin2x+2sin2x的最小正周期T为_______.
12.设e1,e2为单位向量。
且e1、e2的夹角为,若a=e1+3e2,b=2e1,则向量a在b
方向上的射影为________.
13.设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(e x)=x+e x,则f’(1)=__________.
14.抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F ,其准线与双曲线
- =1相交于A,B两点,
若△ABF为等边三角形,则p=___________.
三.选做题:请在下列两题中任选一题作答,若两题都做按其中一题评阅计分。
本题共5分。
15(1).(坐标系与参数方程选做题)设曲线C的参数方程为:x=t,y=t2(t为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴简历极坐标系,则曲线C的极坐标方程为_______.
(2).(不等式选做题)在实数范围内,不等式||x-2|-1|的解集为___________.
四.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。
16.(本小题满分12分)
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosC+(conA-sinA)cosB=0.
(1)求角B的大小;
(2)若a+c=1,求b的取值范围
17.(本小题满分12分)
正项数列{a n}的前n项和S n满足:
(1)求数列{a n}的通项公式a n;
(2)令b n=,数列{b n}的前n项和为T n.证明:对于任意n N*,都有T n<。
18.(本小题满分12分)
小波以游戏方式决定是参加学校合唱团还是参加学校排球队,游戏规则为:以0为起点,再从A1,A2,A3,A4,A5,A1,A2,A3(如图)这8个点中任取两点分别分终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X。
若X=0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队。
(1)求小波参加学校合唱团的概率;
(2)求X的分布列和数学期望。
19(本小题满分12分)
如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,E为BD的中点,G为
PD的中点,△DAB △DCB,EA=EB=AB=1,PA=,连接CE并延长交AD于F
(1)求证:AD⊥平面CFG;
(2)求平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值
20.(本小题满分13分)
如图,椭圆经过点P(1. ),离心率e=,直线l的方程为x=4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)A B是经过右焦点F的任一弦(不经过点P),设直线AB与直线l相交于点M,记PA,PB,PM的斜率分别为k1,k2,k3。
问:是否存在常数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求λ的值;
若不存在,说明理由
21.(本小题满分14分)
已知函数f(x)=a(1-2丨x-丨),a为常数且a>0.
(1)证明:函数f(x)的图像关于直线x=对称;
(2)若x0满足f(f(x0))= x0,但f(x0)≠x0,则x0称为函数f(x)的二阶周期点,如果f(x)有两个二阶周期点x1,x2,试确定
a的取值范围;
(3)对于(2)中的x1,x2,和a,设x3为函数f(f(x))的最大值点,A(x1,f(f(x1))),B(x2,f(f(x2))),C(x3,0),记
△ABC的面积为S(a),讨论S(a)的单调性。