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2013年普通高等学校招生全国统一考试（北京）卷数学（理科）一．选择题：共8小题，每小题5分，共40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一项。
1．已知集合{}1,0,1A =-，{}|11B x x =-≤<，则AB =（ ） （A ）{}0 （B ）{}1,0-（C ）{}0,1 （D ）{}1,0,1- 2．在复平面内，复数()22i -对应的点位于（ ）（A ）第一象限 （B ）第二象限 （C ）第三象限 （D ）第四象限3．“ϕπ=”是“()sin 2y x ϕ=+过坐标原点”（ ）（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4．执行如图所示的程序框图，输出的S 值为（ ）（A ）1 （B ）23 （C ）1321 （D ）6109875．函数()f x 的图象向右平移1个单位长度，所得图象与曲线x y e =关于y 轴对称，则()f x =（ ）（A ）1x e + （B ）1x e - （C ）1x e -+ （D ）1x e --6．若双曲线22221x y a b-=） （A ）2y x =± （B）y = （C ）2y x =± （D ）2y x =7．直线l 过抛物线2:4C x y =的焦点且与y 轴垂直，则l 与C 所围图形的面积等于（ ）（A ）43 （B ）2 （C ）83 （D）8．设关于,x y 的不等式组21000x y x m y m -+>⎧⎪+<⎨⎪->⎩表示的平面区域内存在点()00,P x y ，满足0022x y -=，求得m 的取值范围是（ ）（A ）(),4-∞ （B ）(),13-∞ （C ）(),23-∞- （D ）(),53-∞-二．填空题：共6题，每小题5分，共30分。
9．在极坐标系中，点()2,6π到直线sin 2ρθ=的距离等于_____。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学（理）本试卷共5页，150分.考试时长120分钟．考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上答无效．考试结束后，将本卷和答题卡一并交回．第一部分 （选择题 共40分）一、选择题共8小题．每小题5分，共40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一项．1.已知集合{1,0,1}A =-，{|11}B x x =-<…，则A B = （ ）A.{0}B.{1,0}-C.{0,1}D.{1,0,1}-【测量目标】集合的基本运算.【考查方式】给出两个集合求两者交集. 【难易程度】容易 【参考答案】B【试题解析】{－1,0,1} {x |－1…x ＜1}＝{－1,0}．2.在复平面内，复数2(2i)-对应的点位于 （ ） A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 【测量目标】复数代数形式的四则运算，复平面.【考查方式】给出复数的代数形式先化简再判断该复数对应的点所在的复平面. 【难易程度】容易 【参考答案】D【试题解析】∵(2－i)2＝3－4i ，∴该复数对应的点位于第四象限，故选D.3.“πϕ=”是“sin(2)y x ϕ=+过坐标原点”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 【测量目标】四种命题及其之间的关系.【考查方式】给出两个命题判断其之间的关系. 【难易程度】容易 【参考答案】A【试题解析】∵φ＝π，∴y ＝sin(2x ＋π)＝－sin 2x ， ∴曲线过坐标原点，故充分性成立；（步骤1）∵y ＝sin(2x ＋φ)过原点，∴sin φ＝0，∴φ＝k π，k ∈Z . （步骤2） 故必要性不成立．故选A. 4．执行如图所示的程序框图，输出的S 值为 （ ）第4题图 JC93A.1B.23C.1321D.610987【测量目标】循环结构的程序框图.【考查方式】阅读题中所给的循环结构的程序框图，运行并得出所需结果. 【难易程度】容易 【参考答案】C【试题解析】依次执行的循环为S ＝1，i ＝0；23S =，i ＝1；1321S =，i ＝2.故选C. 5.函数()f x 的图象向右平移1个单位长度，所得图象与曲线e x y =关于y 轴对称，则()f x =（ ）A.1ex + B.1ex - C.1ex -+ D.1ex --【测量目标】指数函数的图象及其性质.【考查方式】给出函数的图像进过平移所得与另一函数图像关于轴对称求原函数的解析式. 【难易程度】容易 【参考答案】D【试题解析】依题意，f (x )向右平移1个单位之后得到的函数应为y ＝e x -，于是f (x )相当于y＝e x-向左平移1个单位的结果，∴f (x )＝1ex --，故选D.6.若双曲线22221x y a b-=则其渐近线方程为 （ ）A.2y x =±B.y =C.12y x =±D.2y x =± 【测量目标】双曲线的简单几何性质.【考查方式】已知双曲线的离心率求解双曲线的渐近线方程. 【难易程度】容易 【参考答案】Bc ，∴b .∴渐近线方程为by x a=±=，故选B.7.直线l 过抛物线2:4C x y =的焦点且与y 轴垂直，则l 与C 所围成的图形的面积等于（ ）A.43B.2C.83【测量目标】直线与抛物线的位置关系及抛物线的简单几何性质.【考查方式】已知直线与抛物线的位置关系求解直线与抛物线所围面积. 【难易程度】容易 【参考答案】C【试题解析】由题意可知，l 的方程为y ＝1.如图，B 点坐标为(2,1)，∴所求面积S ＝4－2202d 4x x ⎰＝4－3202|12x ⎛⎫ ⎪⎝⎭＝83，故选C.第7题图 JC1008.设关于,x y 的不等式组210,0,0x y x m y m -+>⎧⎪+<⎨⎪->⎩表示的平面区域内存在点00(,)P x y ，满足0022x y -=，求得m 的取值范围是 （ ） A.4(,)3-∞ B.1(,)3-∞C.2(,)3-∞-D.5(,)3-∞-【测量目标】判断不等式组表示的平面区域.【考查方式】给出一个不等式组求在其所表示的平面区域内的点所满足的方程的未知参数. 【难易程度】中等 【参考答案】C【试题解析】图中阴影部分表示可行域，要求可行域内包含y ＝12x －1上的点，只需要可行域的边界点(－m ，m )在y ＝12x －1下方，也就是m ＜12-m －1，即23m <-.故选C.第8题图 JC101第二部分（非选择题 共110分）二、填空题共6题，每小题5分，共30分．9.在极坐标系中，点π(2,)6到直线sin 2ρθ=的距离等于_____． 【测量目标】极坐标系，点到直线的距离.【考查方式】直接求极坐标系中的点到直线的距离. 【难易程度】中等 【参考答案】1【试题解析】在极坐标系中，点π2,6⎛⎫⎪⎝⎭对应直角坐标系中坐标为1)，直线ρsin θ＝2对应直角坐标系中的方程为y ＝2，所以点到直线的距离为1.10.若等比数列{}n a 满足2420a a +=，3540a a +=，则公比q =__________;前n 项n S =_____．【测量目标】等比数列的性质及其前n 项和.【考查方式】已知等比数列中项之间的关系求解其公比与及其前n 项和. 【难易程度】中等 【参考答案】2 12n +－2【试题解析】由题意知352440220a a q a a +===+.由a 2＋a 4＝a 2(1＋q 2)＝a 1q (1＋q 2)＝20，∴a 1＝2.∴S n ＝21212n (-)-＝12n +－2.11.如图，AB 为圆O 的直径，PA 为圆O 的切线，PB 与圆O 相交于D ，若3PA =，:9:16PD DB =，则PD =__________，AB =__________.第11题图 JC94【测量目标】切割线定理.【考查方式】给出圆与有关该圆的某些直线，运用切割线定理求解线段的长度. 【难易程度】容易 【参考答案】954【试题解析】设PD ＝9k ，则DB ＝16k (k ＞0)．由切割线定理可得，P A 2＝PD PB ， 即32＝9k 25k ，可得15k =.∴PD ＝95，PB ＝5. 在Rt △APB 中，AB＝4.12.将序号分别为1,2,3,4,5的5张参观券全部分给4人，每人至少1张，如果分给同一人的2张参观券连号，那么不同的分法种数是__________．【测量目标】排列组合的实际应用.【考查方式】运用排列组合的相关性质求解实际问题. 【难易程度】容易 【参考答案】96(种)【试题解析】连号有4种情况，从4人中挑一人得到连号参观券，其余可以全排列，则不同的分法有4×1343C A ＝96(种)．13.向量,,a b c 在正方形网格中的位置如图所示，若λμ=+c a b (,)λμ∈R ，则λμ=__________．第13题图 JC95【测量目标】平面向量的数量积的综合应用.【考查方式】已知平面向量之间的关系求解未知量. 【难易程度】容易 【参考答案】4【试题解析】可设a ＝－i ＋j ，i ，j 为单位向量且i ⊥j ，则b ＝6i ＋2j ，c ＝－i －3j , （步骤1由c ＝λa ＋μb ＝(6μ－λ)i ＋(λ＋2μ)j ，∴6123,μλλμ-=-⎧⎨+=-⎩，解得21.2λμ=-⎧⎪⎨=-⎪⎩，∴4λμ=.（步骤2） 14.如图，在棱长为2的正方体1111ABCD A BC D -中，E 为BC 的中点，点P 在线段1D E 上，点P 到直线1CC 的距离的最小值为__________.第14题图 JC96【测量目标】立体几何体中点到直线的距离.【考查方式】已知几何体中点与线之间的关系求解点到直线的距离. 【难易程度】中等【试题解析】过E 点作EE 1垂直底面A 1B 1C 1D 1，交B 1C 1于点E 1，连接D 1E 1，过P 点作PH 垂直于底面A 1B 1C 1D 1，交D 1E 1于点H ，P 点到直线CC 1的距离就是C 1H ，故当C 1H 垂直于D 1E 1时，P 点到直线CC 1距离最小，此时，在Rt △D 1C 1E 1中，C 1H ⊥D 1E 1，D 1E 1 C 1H ＝C 1D 1C 1E 1，∴C 1H=第14题图 JC97三、解答题共6小题，共80分．解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程．15.（本小题共13分）在ABC △中，3a =，b =2B A ∠=∠． （Ⅰ）求cos A 的值； （Ⅱ）求c 的值．【测量目标】正弦定理，解三角形.【考查方式】已知三角形中的角与边运用正弦定理求解未知的角与边. 【难易程度】容易【试题解析】（Ⅰ）因为a ＝3，b =B ＝2∠A ，所以在△ABC 中，由正弦定理得3sin sin 2A A=.所以2sin cos sin 3A A A =.故cos A ＝3（步骤1）（Ⅱ）由（Ⅰ）知，cos A ＝3sin A 3=.（步骤2）又因为∠B ＝2∠A ，所以cos B ＝2cos 2A －1＝13.所以sin B 3=.（步骤3）在△ABC 中，sin C ＝sin(A ＋B )＝sin A cos B ＋cos A sin B .所以c ＝sin sin a CA＝5. （步骤4）16.(本小题共13分)下图是某市3月1日至14日的空气质量指数趋势图，空气质量指数小于100表示空气质量优良，空气质量指数大于200表示空气重度污染，某人随机选择3月1日至3月15日中的某一天到达该市，并停留2天．第16题图 JC113（Ⅰ）求此人到达当日空气重度污染的概率；（Ⅱ）设X 是此人停留期间空气质量优良的天数，求X 的分布列与数学期望；（Ⅲ）由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大？（结论不要求证明）【测量目标】离散型随机变量的分布列，期望和方差；用样本数字特征估计总体数字特征. 【考查方式】运用概率的相关知识提取实际问题中的关键要素构成分布列求其数学期望并解答.【难易程度】中等【试题解析】（Ⅰ）设i A 表示事件“此人于3月i 日到达该市”(i ＝1,2，…，13)． 根据题意，P (i A )＝113，且i j A A ＝∅(i ≠j )． 设B 为事件“此人到达当日空气重度污染”，则B ＝58A A . 所以P (B )＝P (58A A )＝P (5A )＋P (8A )＝213.（步骤1） （Ⅱ）由题意可知，X 的所有可能取值为0,1,2，且P (X ＝1)＝()()()()()3671136711413P A A A A P A P A P A P A =+++= ， P (X ＝2)＝()()()()()121213121213413P A A A A P A P A P A P A =+++=P (X ＝0)＝1－P (X ＝1)－P (X ＝2)＝513.所以X 的分布列为：2）故X 的期望EX ＝0×513＋1×413＋2×413＝1213.（步骤3） （Ⅲ）从3月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大．17.（本小题共14分）如图，在三棱柱111ABC A B C -中，11AAC C 是边长为4的正方形．平面ABC ⊥平面11AAC C ，3AB =，5BC =． （Ⅰ）求证：1AA ⊥平面ABC ；（Ⅱ）求二面角111A BC B --的余弦值；（Ⅲ）证明：在线段1BC 上存在点D ，使得1AD A B ⊥，并求1BDBC 的值．第17题图 JC98【测量目标】线面垂直，异面直线所成的角，线线垂直的判断.【考查方式】运用线面垂直的相关判定求解线面垂直与异面直线所成的角. 【难易程度】中等【试题解析】（Ⅰ）因为11AAC C 为正方形，所以1AA AC ⊥. 因为平面ABC ⊥平面11AAC C ，且1AA 垂直于这两个平面的交线AC ， 所以1AA ⊥平面ABC . （步骤1） （Ⅱ）由(1)知1AA ⊥AC ，1AA ⊥AB .由题知AB ＝3，BC ＝5，AC ＝4，所以AB ⊥AC . （步骤2） 如图，以A 为原点建立空间直角坐标系A －xyz ， 则B (0,3,0)，1A (0,0,4)，1B (0,3,4)，1C (4,0,4)．设平面11A BC 的法向量为n ＝(x ，y ，z )，则1110,0,A B A C ⎧=⎪⎨=⎪⎩ n n 即340,40.y z x -=⎧⎨=⎩ 令z ＝3，则x ＝0，y ＝4，所以n ＝(0,4,3)． 同理可得，平面11B BC 的法向量为m ＝(3,4,0)．（步骤3）所以cos 〈n ，m 〉＝16||||25= n m n m .（步骤4）由题知二面角111A BC B --为锐角，所以二面角111A BCB --的余弦值为1625.（步骤5）第17题（Ⅱ）图 JC99（Ⅲ）设D (x ，y ，z )是直线1BC 上一点，且BD ＝λ1BC ，所以(x ，y －3，z )＝λ (4，－3,4)． 解得x ＝4λ，y ＝3－3λ，z ＝4λ.所以AD＝(4λ，3－3λ，4λ)．（步骤6） 由AD 1A B ＝0，即9－25λ＝0，解得925λ=. 因为925∈[0,1]，所以在线段1BC 上存在点D ，使得AD ⊥1A B .此时，1925BD BC λ==.（步骤7） 18.（本小题共13分）设l 为曲线ln :xC y x=在点(1,0)处的切线． （Ⅰ）求l 的方程；（Ⅱ）证明：除切点(1,0)之外，曲线C 在直线l 的下方． 【测量目标】利用导数求直线方程，导数的几何意义.【考查方式】已知直线是另一曲线在某点处的切线，求解直线方程. 【难易程度】中等【试题解析】（Ⅰ）设()ln x f x x =，则()21ln xf x x -'=.所以()11f '=. 所以l 的方程为y ＝x －1.（步骤1）（Ⅱ）令g (x )＝x －1－f (x )，则除切点之外，曲线C 在直线l 的下方等价于g (x )＞0(∀x ＞0，x ≠1)．（步骤2）g (x )满足g (1)＝0，且()g x '＝1－()f x '＝221ln x x x -+.当0＜x ＜1时，2x －1＜0，ln x ＜0，所以()g x '＜0，故g (x )单调递减；当x ＞1时，2x －1＞0，ln x ＞0，所以()g x '＞0，故g (x )单调递增．所以，g (x )＞g (1)＝0(∀x ＞0，x ≠1)． （步骤3） 所以除切点之外，曲线C 在直线l 的下方．（步骤4）19.（本小题共14分）已知A ，B ，C 是椭圆22:14x W y +=上的三个点， O 为坐标原点． （Ⅰ）当点B 是W 的右顶点，且四边形OABC 为菱形时，求此菱形的面积；（Ⅱ）当点B 不是W 的顶点时，判断四边形OABC 是否可能为菱形，并说明理由． 【测量目标】椭圆的简单几何性质.【考查方式】已知椭圆的基本量，利用椭圆的简单几何性质判定椭圆内四边形是否存在以及其面积的求解. 【难易程度】中等【试题解析】（Ⅰ）椭圆W ：24x ＋y 2＝1的右顶点B 的坐标为(2,0)．因为四边形OABC 为菱形，所以AC 与OB 相互垂直平分．所以可设A (1，m )，代入椭圆方程得14＋m 2＝1，即m＝±（步骤1）所以菱形OABC 的面积是12OB AC ＝12×2×2m （步骤2） （Ⅱ）假设四边形OABC 为菱形．因为点B 不是W 的顶点，且直线AC 不过原点，所以可设AC 的方程为y ＝kx ＋m (k ≠0，m ≠0)．（步骤3）由2244,x y y kx m⎧+=⎨=+⎩消y 并整理得()2214k x +＋8kmx ＋24m －4＝0. 设()()1122,,,A x y C x y ，则1224214x x km k +=-+，121222214y y x x mk m k++=+=+ . 所以AC 的中点为M 224,1414kmm k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.（步骤4） 因为M 为AC 和OB 的交点，所以直线OB 的斜率为14k-.因为k 14k ⎛⎫- ⎪⎝⎭≠－1，所以AC 与OB 不垂直．所以OABC 不是菱形，与假设矛盾．所以当点B 不是W 的顶点时，四边形OABC 不可能是菱形．（步骤5）20.（本小题共13分）已知{}n a 是由非负整数组成的无穷数列，该数列前n 项的最大值记为n A ，第n 项之后各项12,,n n a a ++⋅⋅⋅的最小值记为n B ，n n n d A B =-．（Ⅰ）若{}n a 为2,1,4,3,2,1,4,3,⋅⋅⋅，是一个周期为4的数列，（即对任意n *∈N ，4n n a a +=），写出1d ，2d ，3d ，4d 的值；（Ⅱ）设d 是非负整数，证明：n d d =-(1,2,3,)n =⋅⋅⋅的充分必要条件为{}n a 是公差为d 的等差数列．（Ⅲ）证明：若12a =，1n d =(1,2,3,)n =⋅⋅⋅，则{}n a 的项只能是1或者2，且有无穷多项为1．【测量目标】数列的综合运用，数列的性质.【考查方式】给出一个数列，运用其相关性质求解未知数. 【难易程度】较难【试题解析】（Ⅰ）1d ＝2d ＝1，3d ＝4d ＝3.（步骤1） （Ⅱ）(充分性)因为{}n a 是公差为d 的等差数列，且d …0， 所以12n a a a ……剟.剟因此1,,n n n n A a B a +==，1n n n d a a +=- ＝－d (n ＝1,2,3，…)．（步骤2） (必要性)因为n d ＝－d …0(n ＝1,2,3，…)，所以n n n n A B d B =+….（步骤3） 又因为1,,n n n n a A a B +剠所以1n n a a +….于是1,n n n n A a B a +==，因此1n n n n n a a B A d d +-=-=-=， 即{}n a 是公差为d 的等差数列．（步骤4） （Ⅲ）因为112,1a d ==，所以111112,1A a B A d ===-=. 故对任意11,1n n a B =厖.（步骤5） 假设{}n a (n …2)中存在大于2的项． 设m 为满足m a ＞2的最小正整数， 则m …2，并且对任意1…k ＜m ，2k a ….（步骤6） 又因为12a =，所以12,m A -=2m m A a =>. 于是m m m B A d =-＞2－1＝1，{}1min ,2m m m B a B -=…. 故111220m m m d A B ---=--=…，与1m d -＝1矛盾． 所以对于任意1n …，有2n a …，即非负整数列{}n a 的各项只能为1或2. （步骤7） 因为对任意1n …，2n a …＝1a ，所以2n A =.（步骤8） 故211n n n B A d =-=-=.因此对于任意正整数n ，存在m 满足m ＞n ，且1m a =， 即数列{}n a 有无穷多项为1. （步骤9）。
2013年全国统一高考数学试卷（理科）（新课标Ⅰ）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，只有一个是符合题目要求的.1．（5分）已知集合A={x|x2﹣2x＞0}，B={x|﹣＜x＜}，则（）A．A∩B=∅B．A∪B=R C．B⊆A D．A⊆B2．（5分）若复数z满足（3﹣4i）z=|4+3i|，则z的虚部为（）A．﹣4B．C．4D．3．（5分）为了解某地区中小学生的视力情况，拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查，事先已经了解到该地区小学、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．简单的随机抽样B．按性别分层抽样C．按学段分层抽样D．系统抽样4．（5分）已知双曲线C：（a＞0，b＞0）的离心率为，则C的渐近线方程为（）A．y=B．y=C．y=±x D．y=5．（5分）执行程序框图，如果输入的t∈[﹣1，3]，则输出的s属于（）A．[﹣3，4]B．[﹣5，2]C．[﹣4，3]D．[﹣2，5] 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，再向容器注水，当球面恰好接触水面时测得水深为6cm，如不计容器的厚度，则球的体积为（）A．B．C．D．7．（5分）设等差数列{a n}的前n项和为S n，若S m﹣1=﹣2，S m=0，S m+1=3，则m=（）A．3B．4C．5D．68．（5分）某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（）A．16+8πB．8+8πC．16+16πD．8+16π9．（5分）设m为正整数，（x+y）2m展开式的二项式系数的最大值为a，（x+y）2m+1展开式的二项式系数的最大值为b，若13a=7b，则m=（）A．5B．6C．7D．810．（5分）已知椭圆E：的右焦点为F（3，0），过点F的直线交椭圆E于A、B两点．若AB的中点坐标为（1，﹣1），则E的方程为（）A．B．C．D．11．（5分）已知函数f（x）=，若|f（x）|≥ax，则a的取值范围是（）A．（﹣∞，0]B．（﹣∞，1]C．[﹣2，1]D．[﹣2，0] 12．（5分）设△A n B n C n的三边长分别为a n，b n，c n，△A n B n C n的面积为S n，n=1，2，3…若b1＞c1，b1+c1=2a1，a n+1=a n，，，则（）A．{S n}为递减数列B．{S n}为递增数列C．{S2n﹣1}为递增数列，{S2n}为递减数列D．{S2n﹣1}为递减数列，{S2n}为递增数列二.填空题：本大题共4小题，每小题5分.13．（5分）已知两个单位向量，的夹角为60°，=t+（1﹣t）．若•=0，则t=．14．（5分）若数列{a n}的前n项和为S n=a n+，则数列{a n}的通项公式是a n=．15．（5分）设当x=θ时，函数f（x）=sinx﹣2cosx取得最大值，则cosθ=．16．（5分）若函数f（x）=（1﹣x2）（x2+ax+b）的图象关于直线x=﹣2对称，则f（x）的最大值为．三、解答题：解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤.17．（12分）如图，在△ABC中，∠ABC=90°，AB=，BC=1，P为△ABC内一点，∠BPC=90°．（1）若PB=，求PA；（2）若∠APB=150°，求tan∠PBA．18．（12分）如图，三棱柱ABC﹣A1B1C1中，CA=CB，AB=AA1，∠BAA1=60°．（Ⅰ）证明AB⊥A1C；（Ⅱ）若平面ABC⊥平面AA1B1B，AB=CB=2，求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值．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%，即取出的产品是优质品的概率都为，且各件产品是否为优质品相互独立．（Ⅰ）求这批产品通过检验的概率；（Ⅱ）已知每件产品检验费用为100元，凡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．20．（12分）已知圆M：（x+1）2+y2=1，圆N：（x﹣1）2+y2=9，动圆P与圆M外切并与圆N内切，圆心P的轨迹为曲线C．（Ⅰ）求C的方程；（Ⅱ）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|．21．（12分）已知函数f（x）=x2+ax+b，g（x）=e x（cx+d），若曲线y=f（x）和曲线y=g（x）都过点P（0，2），且在点P处有相同的切线y=4x+2．（Ⅰ）求a，b，c，d的值；（Ⅱ）若x≥﹣2时，f（x）≤kg（x），求k的取值范围．四、请考生在第22、23、24题中任选一道作答，并用2B铅笔将答题卡上所选的题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分，不涂，按本选考题的首题进行评分.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D．（Ⅰ）证明：DB=DC；（Ⅱ）设圆的半径为1，BC=，延长CE交AB于点F，求△BCF外接圆的半径．23．已知曲线C1的参数方程为（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C2的极坐标方程为ρ=2sinθ．（1）把C1的参数方程化为极坐标方程；（2）求C1与C2交点的极坐标（ρ≥0，0≤θ＜2π）．24．已知函数f（x）=|2x﹣1|+|2x+a|，g（x）=x+3．（Ⅰ）当a=﹣2时，求不等式f（x）＜g（x）的解集；（Ⅱ）设a＞﹣1，且当x∈[﹣，]时，f（x）≤g（x），求a的取值范围．2013年全国统一高考数学试卷（理科）（新课标Ⅰ）参考答案与试题解析一、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，只有一个是符合题目要求的.1．（5分）已知集合A={x|x2﹣2x＞0}，B={x|﹣＜x＜}，则（）A．A∩B=∅B．A∪B=R C．B⊆A D．A⊆B【考点】1D：并集及其运算；73：一元二次不等式及其应用．【专题】59：不等式的解法及应用；5J：集合．【分析】根据一元二次不等式的解法，求出集合A，再根据的定义求出A∩B和A∪B．【解答】解：∵集合A={x|x2﹣2x＞0}={x|x＞2或x＜0}，∴A∩B={x|2＜x＜或﹣＜x＜0}，A∪B=R，故选：B．【点评】本题考查一元二次不等式的解法，以及并集的定义，属于基础题．2．（5分）若复数z满足（3﹣4i）z=|4+3i|，则z的虚部为（）A．﹣4B．C．4D．【考点】A5：复数的运算．【专题】5N：数系的扩充和复数．【分析】由题意可得z==，再利用两个复数代数形式的乘除法法则化简为+i，由此可得z的虚部．【解答】解：∵复数z满足（3﹣4i）z=|4+3i|，∴z====+i，故z的虚部等于，故选：D．【点评】本题主要考查复数的基本概念，两个复数代数形式的乘除法法则的应用，属于基础题．3．（5分）为了解某地区中小学生的视力情况，拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查，事先已经了解到该地区小学、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．简单的随机抽样B．按性别分层抽样C．按学段分层抽样D．系统抽样【考点】B3：分层抽样方法．【专题】21：阅读型．【分析】若总体由差异明显的几部分组成时，经常采用分层抽样的方法进行抽样．【解答】解：我们常用的抽样方法有：简单随机抽样、分层抽样和系统抽样，而事先已经了解到该地区小学、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．了解某地区中小学生的视力情况，按学段分层抽样，这种方式具有代表性，比较合理．故选：C．【点评】本小题考查抽样方法，主要考查抽样方法，属基本题．4．（5分）已知双曲线C：（a＞0，b＞0）的离心率为，则C的渐近线方程为（）A．y=B．y=C．y=±x D．y=【考点】KC：双曲线的性质．【专题】5D：圆锥曲线的定义、性质与方程．【分析】由离心率和abc的关系可得b2=4a2，而渐近线方程为y=±x，代入可得答案．【解答】解：由双曲线C：（a＞0，b＞0），则离心率e===，即4b2=a2，故渐近线方程为y=±x=x，故选：D．【点评】本题考查双曲线的简单性质，涉及的渐近线方程，属基础题．5．（5分）执行程序框图，如果输入的t∈[﹣1，3]，则输出的s属于（）A．[﹣3，4]B．[﹣5，2]C．[﹣4，3]D．[﹣2，5]【考点】3B：分段函数的解析式求法及其图象的作法；EF：程序框图．【专题】27：图表型；5K：算法和程序框图．【分析】本题考查的知识点是程序框图，分析程序中各变量、各语句的作用，再根据流程图所示的顺序，可知：该程序的作用是计算一个分段函数的函数值，由条件为t＜1我们可得，分段函数的分类标准，由分支结构中是否两条分支上对应的语句行，我们易得函数的解析式．【解答】解：由判断框中的条件为t＜1，可得：函数分为两段，即t＜1与t≥1，又由满足条件时函数的解析式为：s=3t；不满足条件时，即t≥1时，函数的解析式为：s=4t﹣t2故分段函数的解析式为：s=，如果输入的t∈[﹣1，3]，画出此分段函数在t∈[﹣1，3]时的图象，则输出的s属于[﹣3，4]．故选：A．【点评】要求条件结构对应的函数解析式，要分如下几个步骤：①分析流程图的结构，分析条件结构是如何嵌套的，以确定函数所分的段数；②根据判断框中的条件，设置分类标准；③根据判断框的“是”与“否”分支对应的操作，分析函数各段的解析式；④对前面的分类进行总结，写出分段函数的解析式．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，再向容器注水，当球面恰好接触水面时测得水深为6cm，如不计容器的厚度，则球的体积为（）A．B．C．D．【考点】LG：球的体积和表面积．【专题】11：计算题；5F：空间位置关系与距离．【分析】设正方体上底面所在平面截球得小圆M，可得圆心M为正方体上底面正方形的中心．设球的半径为R，根据题意得球心到上底面的距离等于（R﹣2）cm，而圆M的半径为4，由球的截面圆性质建立关于R的方程并解出R=5，用球的体积公式即可算出该球的体积．【解答】解：设正方体上底面所在平面截球得小圆M，则圆心M为正方体上底面正方形的中心．如图．设球的半径为R，根据题意得球心到上底面的距离等于（R﹣2）cm，而圆M的半径为4，由球的截面圆性质，得R2=（R﹣2）2+42，解出R=5，∴根据球的体积公式，该球的体积V===．故选：A．【点评】本题给出球与正方体相切的问题，求球的体积，着重考查了正方体的性质、球的截面圆性质和球的体积公式等知识，属于中档题．7．（5分）设等差数列{a n}的前n项和为S n，若S m﹣1=﹣2，S m=0，S m+1=3，则m=（）A．3B．4C．5D．6【考点】83：等差数列的性质；85：等差数列的前n项和．【专题】11：计算题；54：等差数列与等比数列．【分析】由a n与S n的关系可求得a m+1与a m，进而得到公差d，由前n项和公式及S m=0可求得a1，再由通项公式及a m=2可得m值．【解答】解：a m=S m﹣S m﹣1=2，a m+1=S m+1﹣S m=3，所以公差d=a m﹣a m=1，+1S m==0，m﹣1＞0，m＞1，因此m不能为0，得a1=﹣2，所以a m=﹣2+（m﹣1）•1=2，解得m=5，另解：等差数列{a n}的前n项和为S n，即有数列{}成等差数列，则，，成等差数列，可得2•=+，即有0=+，解得m=5．又一解：由等差数列的求和公式可得（m﹣1）（a1+a m﹣1）=﹣2，m（a1+a m）=0，（m+1）（a1+a m+1）=3，可得a1=﹣a m，﹣2a m+a m+1+a m+1=+=0，解得m=5．故选：C．【点评】本题考查等差数列的通项公式、前n项和公式及通项a n与S n的关系，考查学生的计算能力．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．16+8πB．8+8πC．16+16πD．8+16π【考点】L!：由三视图求面积、体积．【专题】16：压轴题；27：图表型．【分析】三视图复原的几何体是一个长方体与半个圆柱的组合体，依据三视图的数据，得出组合体长、宽、高，即可求出几何体的体积．【解答】解：三视图复原的几何体是一个长方体与半个圆柱的组合体，如图，其中长方体长、宽、高分别是：4，2，2，半个圆柱的底面半径为2，母线长为4．∴长方体的体积=4×2×2=16，半个圆柱的体积=×22×π×4=8π所以这个几何体的体积是16+8π；故选：A．【点评】本题考查了几何体的三视图及直观图的画法，三视图与直观图的关系，柱体体积计算公式，空间想象能力9．（5分）设m为正整数，（x+y）2m展开式的二项式系数的最大值为a，（x+y）2m+1展开式的二项式系数的最大值为b，若13a=7b，则m=（）A．5B．6C．7D．8【考点】DA：二项式定理．【专题】5P：二项式定理．【分析】根据二项式系数的性质求得a和b，再利用组合数的计算公式，解方程13a=7b求得m的值．【解答】解：∵m为正整数，由（x+y）2m展开式的二项式系数的最大值为a，以及二项式系数的性质可得a=，同理，由（x+y）2m+1展开式的二项式系数的最大值为b，可得b==．再由13a=7b，可得13=7，即13×=7×，即13=7×，即13（m+1）=7（2m+1），解得m=6，故选：B．【点评】本题主要考查二项式系数的性质的应用，组合数的计算公式，属于中档题．10．（5分）已知椭圆E：的右焦点为F（3，0），过点F的直线交椭圆E于A、B两点．若AB的中点坐标为（1，﹣1），则E的方程为（）A．B．C．D．【考点】K3：椭圆的标准方程．【专题】5D：圆锥曲线的定义、性质与方程．【分析】设A（x1，y1），B（x2，y2），代入椭圆方程得，利用“点差法”可得．利用中点坐标公式可得x1+x2=2，y1+y2=﹣2，利用斜率计算公式可得==．于是得到，化为a2=2b2，再利用c=3=，即可解得a2，b2．进而得到椭圆的方程．【解答】解：设A（x1，y1），B（x2，y2），代入椭圆方程得，相减得，∴．∵x1+x2=2，y1+y2=﹣2，==．∴，化为a2=2b2，又c=3=，解得a2=18，b2=9．∴椭圆E的方程为．故选：D．【点评】熟练掌握“点差法”和中点坐标公式、斜率的计算公式是解题的关键．11．（5分）已知函数f（x）=，若|f（x）|≥ax，则a的取值范围是（）A．（﹣∞，0]B．（﹣∞，1]C．[﹣2，1]D．[﹣2，0]【考点】7E：其他不等式的解法．【专题】16：压轴题；59：不等式的解法及应用．【分析】由函数图象的变换，结合基本初等函数的图象可作出函数y=|f（x）|的图象，和函数y=ax的图象，由导数求切线斜率可得l的斜率，进而数形结合可得a的范围．【解答】解：由题意可作出函数y=|f（x）|的图象，和函数y=ax的图象，由图象可知：函数y=ax的图象为过原点的直线，当直线介于l和x轴之间符合题意，直线l为曲线的切线，且此时函数y=|f（x）|在第二象限的部分解析式为y=x2﹣2x，求其导数可得y′=2x﹣2，因为x≤0，故y′≤﹣2，故直线l的斜率为﹣2，故只需直线y=ax的斜率a介于﹣2与0之间即可，即a∈[﹣2，0]故选：D．【点评】本题考查其它不等式的解法，数形结合是解决问题的关键，属中档题．12．（5分）设△A n B n C n的三边长分别为a n，b n，c n，△A n B n C n的面积为S n，n=1，2，3…若b1＞c1，b1+c1=2a1，a n+1=a n，，，则（）A．{S n}为递减数列B．{S n}为递增数列C．{S2n﹣1}为递增数列，{S2n}为递减数列D．{S2n﹣1}为递减数列，{S2n}为递增数列【考点】82：数列的函数特性；8H：数列递推式．【专题】16：压轴题；54：等差数列与等比数列；55：点列、递归数列与数学归纳法．=a n可知△A n B n C n的边B n C n为定值a1，由b n+1+c n+1﹣【分析】由a n+12a1=及b1+c1=2a1得b n+c n=2a1，则在△A n B n C n中边长B n C n=a1为定值，另两边A n C n、A n B n的长度之和b n+c n=2a1为定值，由此可知顶点A n在以B n、C n为焦点的椭圆上，根据b n+1﹣c n+1=，得b n﹣c n=，可知n→+∞时b n→c n，据此可判断△A n B n C n的边B nC n的高h n随着n的增大而增大，再由三角形面积公式可得到答案．【解答】解：b1=2a1﹣c1且b1＞c1，∴2a1﹣c1＞c1，∴a1＞c1，∴b1﹣a1=2a1﹣c1﹣a1=a1﹣c1＞0，∴b1＞a1＞c1，又b1﹣c1＜a1，∴2a1﹣c1﹣c1＜a1，∴2c1＞a1，∴，由题意，+a n，∴b n+1+c n+1﹣2a n=（b n+c n﹣2a n），∴b n+c n﹣2a n=0，∴b n+c n=2a n=2a1，∴b n+c n=2a1，由此可知顶点A n在以B n、C n为焦点的椭圆上，﹣c n+1=，∴=a1﹣b n，又由题意，b n+1﹣a1=，∴b n﹣a1=，∴b n+1∴，c n=2a1﹣b n=，∴[][]=[﹣]单调递增（可证当n=1时＞0）故选：B．【点评】本题主要考查由数列递推式求数列通项、三角形面积海伦公式，综合考查学生分析解决问题的能力，有较高的思维抽象度，是本年度全国高考试题中的“亮点”之一．二.填空题：本大题共4小题，每小题5分.13．（5分）已知两个单位向量，的夹角为60°，=t+（1﹣t）．若•=0，则t=2．【考点】9H：平面向量的基本定理；9O：平面向量数量积的性质及其运算．【专题】5A：平面向量及应用．【分析】由于•=0，对式子=t+（1﹣t）两边与作数量积可得=0，经过化简即可得出．【解答】解：∵，，∴=0，∴tcos60°+1﹣t=0，∴1=0，解得t=2．故答案为2．【点评】熟练掌握向量的数量积运算是解题的关键．14．（5分）若数列{a n}的前n项和为S n=a n+，则数列{a n}的通项公式是a n=（﹣2）n﹣1．【考点】88：等比数列的通项公式．【专题】54：等差数列与等比数列．【分析】把n=1代入已知式子可得数列的首项，由n≥2时，a n=S n﹣S n﹣1，可得数列为等比数列，且公比为﹣2，代入等比数列的通项公式分段可得答案．【解答】解：当n=1时，a1=S1=，解得a1=1当n≥2时，a n=S n﹣S n﹣1=（）﹣（）=，整理可得，即=﹣2，故数列{a n}从第二项开始是以﹣2为首项，﹣2为公比的等比数列，故当n≥2时，a n=（﹣2）n﹣1，经验证当n=1时，上式也适合，故答案为：（﹣2）n﹣1【点评】本题考查等比数列的通项公式，涉及等比数列的判定，属基础题．15．（5分）设当x=θ时，函数f（x）=sinx﹣2cosx取得最大值，则cosθ=﹣．【考点】GP：两角和与差的三角函数；H4：正弦函数的定义域和值域．【专题】16：压轴题；56：三角函数的求值．【分析】f（x）解析式提取，利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数，由x=θ时，函数f（x）取得最大值，得到sinθ﹣2cosθ=，与sin2θ+cos2θ=1联立即可求出cosθ的值．【解答】解：f（x）=sinx﹣2cosx=（sinx﹣cosx）=sin（x﹣α）（其中cosα=，sinα=），∵x=θ时，函数f（x）取得最大值，∴sin（θ﹣α）=1，即sinθ﹣2cosθ=，又sin2θ+cos2θ=1，联立得（2cosθ+）2+cos2θ=1，解得cosθ=﹣．故答案为：﹣【点评】此题考查了两角和与差的正弦函数公式，同角三角函数间的基本关系，以及正弦函数的定义域与值域，熟练掌握公式是解本题的关键．16．（5分）若函数f（x）=（1﹣x2）（x2+ax+b）的图象关于直线x=﹣2对称，则f（x）的最大值为16．【考点】57：函数与方程的综合运用；6E：利用导数研究函数的最值．【专题】11：计算题；16：压轴题；51：函数的性质及应用；53：导数的综合应用．【分析】由题意得f（﹣1）=f（﹣3）=0且f（1）=f（﹣5）=0，由此求出a=8且b=15，由此可得f（x）=﹣x4﹣8x3﹣14x2+8x+15．利用导数研究f（x）的单调性，可得f（x）在区间（﹣∞，﹣2﹣）、（﹣2，﹣2+）上是增函数，在区间（﹣2﹣，﹣2）、（﹣2+，+∞）上是减函数，结合f（﹣2﹣）=f（﹣2+）=16，即可得到f（x）的最大值．【解答】解：∵函数f（x）=（1﹣x2）（x2+ax+b）的图象关于直线x=﹣2对称，∴f（﹣1）=f（﹣3）=0且f（1）=f（﹣5）=0，即[1﹣（﹣3）2][（﹣3）2+a•（﹣3）+b]=0且[1﹣（﹣5）2][（﹣5）2+a•（﹣5）+b]=0，解之得，因此，f（x）=（1﹣x2）（x2+8x+15）=﹣x4﹣8x3﹣14x2+8x+15，求导数，得f′（x）=﹣4x3﹣24x2﹣28x+8，令f′（x）=0，得x1=﹣2﹣，x2=﹣2，x3=﹣2+，当x∈（﹣∞，﹣2﹣）时，f′（x）＞0；当x∈（﹣2﹣，﹣2）时，f′（x）＜0；当x∈（﹣2，﹣2+）时，f′（x）＞0；当x∈（﹣2+，+∞）时，f′（x）＜0∴f（x）在区间（﹣∞，﹣2﹣）、（﹣2，﹣2+）上是增函数，在区间（﹣2﹣，﹣2）、（﹣2+，+∞）上是减函数．又∵f（﹣2﹣）=f（﹣2+）=16，∴f（x）的最大值为16．故答案为：16．【点评】本题给出多项式函数的图象关于x=﹣2对称，求函数的最大值．着重考查了函数的奇偶性、利用导数研究函数的单调性和函数的最值求法等知识，属于中档题．三、解答题：解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤.17．（12分）如图，在△ABC中，∠ABC=90°，AB=，BC=1，P为△ABC内一点，∠BPC=90°．（1）若PB=，求PA；（2）若∠APB=150°，求tan∠PBA．【考点】HP：正弦定理；HR：余弦定理．【专题】58：解三角形．【分析】（I）在Rt△PBC，利用边角关系即可得到∠PBC=60°，得到∠PBA=30°．在△PBA中，利用余弦定理即可求得PA．（II）设∠PBA=α，在Rt△PBC中，可得PB=sinα．在△PBA中，由正弦定理得，即，化简即可求出．【解答】解：（I）在Rt△PBC中，=，∴∠PBC=60°，∴∠PBA=30°．在△PBA中，由余弦定理得PA2=PB2+AB2﹣2PB•ABcos30°==．∴PA=．（II）设∠PBA=α，在Rt△PBC中，PB=BCcos（90°﹣α）=sinα．在△PBA中，由正弦定理得，即，化为．∴．【点评】熟练掌握直角三角形的边角关系、正弦定理和余弦定理是解题的关键．18．（12分）如图，三棱柱ABC﹣A1B1C1中，CA=CB，AB=AA1，∠BAA1=60°．（Ⅰ）证明AB⊥A1C；（Ⅱ）若平面ABC⊥平面AA1B1B，AB=CB=2，求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值．【考点】LW：直线与平面垂直；LY：平面与平面垂直；MI：直线与平面所成的角．【专题】5F：空间位置关系与距离；5G：空间角．【分析】（Ⅰ）取AB的中点O，连接OC，OA1，A1B，由已知可证OA1⊥AB，AB ⊥平面OA1C，进而可得AB⊥A1C；（Ⅱ）易证OA，OA1，OC两两垂直．以O为坐标原点，的方向为x轴的正向，||为单位长，建立坐标系，可得，，的坐标，设=（x，y，z）为平面BB1C1C的法向量，则，可解得=（，1，﹣1），可求|cos ＜，＞|，即为所求正弦值．【解答】解：（Ⅰ）取AB的中点O，连接OC，OA1，A1B，因为CA=CB，所以OC⊥AB，由于AB=AA1，∠BAA1=60°，所以△AA1B为等边三角形，所以OA1⊥AB，又因为OC∩OA1=O，所以AB⊥平面OA1C，又A1C⊂平面OA1C，故AB⊥A1C；（Ⅱ）由（Ⅰ）知OC⊥AB，OA1⊥AB，又平面ABC⊥平面AA1B1B，交线为AB，所以OC⊥平面AA1B1B，故OA，OA1，OC两两垂直．以O为坐标原点，的方向为x轴的正向，||为单位长，建立如图所示的坐标系，可得A（1，0，0），A1（0，，0），C（0，0，），B（﹣1，0，0），则=（1，0，），=（﹣1，，0），=（0，﹣，），设=（x，y，z）为平面BB1C1C的法向量，则，即，可取y=1，可得=（，1，﹣1），故cos＜，＞==，又因为直线与法向量的余弦值的绝对值等于直线与平面的正弦值，故直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值为：．【点评】本题考查直线与平面所成的角，涉及直线与平面垂直的性质和平面与平面垂直的判定，属难题．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%，即取出的产品是优质品的概率都为，且各件产品是否为优质品相互独立．（Ⅰ）求这批产品通过检验的概率；（Ⅱ）已知每件产品检验费用为100元，凡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．【考点】CG：离散型随机变量及其分布列；CH：离散型随机变量的期望与方差．【专题】5I：概率与统计．【分析】（Ⅰ）设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A1，第一次取出的4件产品全是优质品为事件A2，第二次取出的4件产品全是优质品为事件B1，第二次取出的1件产品是优质品为事件B2，这批产品通过检验为事件A，依题意有A=（A1B1）∪（A2B2），且A1B1与A2B2互斥，由概率得加法公式和条件概率，代入数据计算可得；（Ⅱ）X可能的取值为400，500，800，分别求其概率，可得分布列，进而可得期望值．【解答】解：（Ⅰ）设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A1，第一次取出的4件产品全是优质品为事件A2，第二次取出的4件产品全是优质品为事件B1，第二次取出的1件产品是优质品为事件B2，这批产品通过检验为事件A，依题意有A=（A1B1）∪（A2B2），且A1B1与A2B2互斥，所以P（A）=P（A1B1）+P（A2B2）=P（A1）P（B1|A1）+P（A2）P（B2|A2）==（Ⅱ）X可能的取值为400，500，800，并且P（X=800）=，P（X=500）=，P（X=400）=1﹣﹣=，故X的分布列如下：X 400 500 800P故EX=400×+500×+800×=506.25【点评】本题考查离散型随机变量及其分布列涉及数学期望的求解，属中档题．20．（12分）已知圆M：（x+1）2+y2=1，圆N：（x﹣1）2+y2=9，动圆P与圆M外切并与圆N内切，圆心P的轨迹为曲线C．（Ⅰ）求C的方程；（Ⅱ）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|．【考点】J3：轨迹方程；J9：直线与圆的位置关系．【专题】5B：直线与圆．【分析】（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|PM|+|PN|=R+1+（3﹣R）=4，而|NM|=2，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|PM|﹣|PN|=2R﹣2≤4﹣2=2，所以R ≤2，当且仅当⊙P的圆心为（2，0）R=2时，其半径最大，其方程为（x﹣2）2+y2=4．分①l的倾斜角为90°，此时l与y轴重合，可得|AB|．②若l的倾斜角不为90°，由于⊙M的半径1≠R，可知l与x轴不平行，设l与x轴的交点为Q，根据，可得Q（﹣4，0），所以可设l：y=k（x+4），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．【解答】解：（I）由圆M：（x+1）2+y2=1，可知圆心M（﹣1，0）；圆N：（x﹣1）2+y2=9，圆心N（1，0），半径3．设动圆的半径为R，∵动圆P与圆M外切并与圆N内切，∴|PM|+|PN|=R+1+（3﹣R）=4，而|NM|=2，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，∴a=2，c=1，b2=a2﹣c2=3．∴曲线C的方程为（x≠﹣2）．（II）设曲线C上任意一点P（x，y），由于|PM|﹣|PN|=2R﹣2≤3﹣1=2，所以R≤2，当且仅当⊙P的圆心为（2，0）R=2时，其半径最大，其方程为（x﹣2）2+y2=4．①l的倾斜角为90°，则l与y轴重合，可得|AB|=．②若l的倾斜角不为90°，由于⊙M的半径1≠R，可知l与x轴不平行，设l与x轴的交点为Q，则，可得Q（﹣4，0），所以可设l：y=k（x+4），由l于M相切可得：，解得．当时，联立，得到7x2+8x﹣8=0．∴，．∴|AB|===由于对称性可知：当时，也有|AB|=．综上可知：|AB|=或．【点评】本题综合考查了两圆的相切关系、直线与圆相切问题、椭圆的定义及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立得到根与系数的关系、弦长公式等基础知识，需要较强的推理能力和计算能力及其分类讨论的思想方法．21．（12分）已知函数f（x）=x2+ax+b，g（x）=e x（cx+d），若曲线y=f（x）和曲线y=g（x）都过点P（0，2），且在点P处有相同的切线y=4x+2．（Ⅰ）求a，b，c，d的值；（Ⅱ）若x≥﹣2时，f（x）≤kg（x），求k的取值范围．【考点】3R：函数恒成立问题；6H：利用导数研究曲线上某点切线方程．【专题】16：压轴题；53：导数的综合应用．【分析】（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P（0，2），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）的最值，从而判断出f（x）≤kg（x）恒成立，从而求出k的范围．【解答】解：（Ⅰ）由题意知f（0）=2，g（0）=2，f′（0）=4，g′（0）=4，而f′（x）=2x+a，g′（x）=e x（cx+d+c），故b=2，d=2，a=4，d+c=4，从而a=4，b=2，c=2，d=2；（Ⅱ）由（I）知，f（x）=x2+4x+2，g（x）=2e x（x+1）设F（x）=kg（x）﹣f（x）=2ke x（x+1）﹣x2﹣4x﹣2，则F′（x）=2ke x（x+2）﹣2x﹣4=2（x+2）（ke x﹣1），由题设得F（0）≥0，即k≥1，令F′（x）=0，得x1=﹣lnk，x2=﹣2，①若1≤k＜e2，则﹣2＜x1≤0，从而当x∈（﹣2，x1）时，F′（x）＜0，当x∈（x1，+∞）时，F′（x）＞0，即F（x）在（﹣2，x1）上减，在（x1，+∞）上是增，故F（x）在[﹣2，+∞）上的最小值为F（x1），而F（x1）=﹣x1（x1+2）≥0，x≥﹣2时F（x）≥0，即f（x）≤kg（x）恒成立．②若k=e2，则F′（x）=2e2（x+2）（e x﹣e﹣2），从而当x∈（﹣2，+∞）时，F′（x）＞0，即F（x）在（﹣2，+∞）上是增，而F（﹣2）=0，故当x≥﹣2时，F（x）≥0，即f（x）≤kg（x）恒成立．③若k＞e2时，F′（x）＞2e2（x+2）（e x﹣e﹣2），而F（﹣2）=﹣2ke﹣2+2＜0，所以当x＞﹣2时，f（x）≤kg（x）不恒成立，综上，k的取值范围是[1，e2]．【点评】此题主要考查利用导数研究曲线上某点切线方程，函数恒成立问题，考查分类讨论思想，解题的关键是能够利用导数工具研究函数的性质，此题是一道中档题．四、请考生在第22、23、24题中任选一道作答，并用2B铅笔将答题卡上所选的题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分，不涂，按本选考题的首题进行评分.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D．（Ⅰ）证明：DB=DC；（Ⅱ）设圆的半径为1，BC=，延长CE交AB于点F，求△BCF外接圆的半径．【考点】NC：与圆有关的比例线段．【专题】5B：直线与圆．【分析】（I）连接DE交BC于点G，由弦切角定理可得∠ABE=∠BCE，由已知角平分线可得∠ABE=∠CBE，于是得到∠CBE=∠BCE，BE=CE．由已知DB⊥BE，可知DE为⊙O的直径，Rt△DBE≌Rt△DCE，利用三角形全等的性质即可得到DC=DB．（II）由（I）可知：DG是BC的垂直平分线，即可得到BG=．设DE的中点为O，连接BO，可得∠BOG=60°．从而∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°．得到CF⊥BF．进而得到Rt△BCF的外接圆的半径=．【解答】（I）证明：连接DE交BC于点G．由弦切角定理可得∠ABE=∠BCE，而∠ABE=∠CBE，∴∠CBE=∠BCE，BE=CE．又∵DB⊥BE，∴DE为⊙O的直径，∠DCE=90°．∴△DBE≌△DCE，∴DC=DB．（II）由（I）可知：∠CDE=∠BDE，DB=DC．故DG是BC的垂直平分线，∴BG=．设DE的中点为O，连接BO，则∠BOG=60°．从而∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°．∴CF⊥BF．∴Rt△BCF的外接圆的半径=．【点评】本题综合考查了圆的性质、弦切角定理、等边三角形的性质、三角形全等、三角形的外接圆的半径等知识，需要较强的推理能力、分析问题和解决问题的能力．23．已知曲线C1的参数方程为（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C2的极坐标方程为ρ=2sinθ．（1）把C1的参数方程化为极坐标方程；（2）求C1与C2交点的极坐标（ρ≥0，0≤θ＜2π）．【考点】Q4：简单曲线的极坐标方程；QH：参数方程化成普通方程．【专题】11：计算题；35：转化思想；4R：转化法；5S：坐标系和参数方程．【分析】（1）曲线C1的参数方程消去参数t，得到普通方程，再由，能求出C1的极坐标方程．（2）曲线C2的极坐标方程化为直角坐标方程，与C1的普通方程联立，求出C1与C2交点的直角坐标，由此能求出C1与C2交点的极坐标．【解答】解：（1）将，消去参数t，化为普通方程（x﹣4）2+（y﹣5）2=25，即C1：x2+y2﹣8x﹣10y+16=0，将代入x2+y2﹣8x﹣10y+16=0，得ρ2﹣8ρcosθ﹣10ρsinθ+16=0．∴C1的极坐标方程为ρ2﹣8ρcosθ﹣10ρsinθ+16=0．（2）∵曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ．∴曲线C2的直角坐标方程为x2+y2﹣2y=0，。
2013年高考理数真题试卷（北京卷）注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题0，1}，B={x|﹣1≤x＜1}，则A∩B=（）A.{0}B.{﹣1，0}C.{0，1}D.{﹣1，0，1}2.“φ=π”是“曲线y=sin（2x+φ）过坐标原点”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.若双曲线x2a2−y2b2=1的离心率为√3，则其渐近线方程为（）A.y=±2xB.y=±√2xC.y=±12xD.y=±√22x4.设关于x，y的不等式组{2x−y+1＞0x+m＜0y−m＞0表示的平面区域内存在点P（x， y），满足x﹣2y=2，求得m的取值范围是（）A.(−∞,43)B.(−∞,13)C.(−∞,−23)D.(−∞,−53)第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明二、填空题（题型注释）答案第2页，总12页……装…………○…………订………○…………线……※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题……装…………○…………订………○…………线……5.在极坐标系中，点（2， π6 ）到直线ρsinθ=2的距离等于 ．6.若等比数列{a n }满足a 2+a 4=20，a 3+a 5=40，则公比q= ；前n 项和S n = ．7.如图，AB 为圆O 的直径，PA 为圆O 的切线，PB 与圆O 相交于D ，若PA=3，PD ：DB=9：16，则PD= ， AB= ．8.将序号分别为1，2，3，4，5的5张参观券全部分给4人，每人至少1张，如果分给同一人的2张参观券连号，那么不同的分法种数是 ．9.向量 a →， b →， c → 在正方形网格中的位置如图所示，若 c →=λa →+μb →（λ，μ∈R），则 λμ = ．10.如图，在棱长为2的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中，E 为BC 的中点，点P 在线段D 1E 上，点P 到直线CC 1的距离的最小值为 ．三、解答题（题型注释）11.在△ABC 中，a=3，b=2 √6 ，∠B=2∠A．（1）求cosA 的值； （2）求c 的值．12.如图是预测到的某地5月1日至14日的空气质量指数趋势图，空气质量指数小于100表示空气质量优良，空气质量指数大于200表示空气重度污染，某人随机选择5月1日至5月13日中的某一天到达该市，并停留2天…………○…………订…………○…………线…………○…：___________班级：___________考号：___________…………○…………订…………○…………线…………○…（1）求此人到达当日空气质量优良的概率；（2）设X 是此人停留期间空气质量优良的天数，求X 的分布列与数学期望（3）由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大？（结论不要求证明） 13.如图，在三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中，AA 1C 1C 是边长为4的正方形．平面ABC⊥平面AA 1C 1C ，AB=3，BC=5．（1）求证：AA 1⊥平面ABC ；（2）求证二面角A 1﹣BC 1﹣B 1的余弦值；（3）证明：在线段BC 1上存在点D ，使得AD⊥A 1B ，并求 BDBC 1的值．14.设l 为曲线C ：y=lnxx在点（1，0）处的切线． （1）求l 的方程；（2）证明：除切点（1，0）之外，曲线C 在直线l 的下方． 15.已知A ，B ，C 是椭圆W ： x 24+y 2=1 上的三个点，O 是坐标原点．（1）当点B 是W 的右顶点，且四边形OABC 为菱形时，求此菱形的面积；（2）当点B 不是W 的顶点时，判断四边形OABC 是否可能为菱形，并说明理由．16.已知{a n }是由非负整数组成的无穷数列，该数列前n 项的最大值记为A n ， 第n 项之后各项a n+1 ， a n+2…的最小值记为B n ， d n =A n ﹣B n ． （1）若{a n }为2，1，4，3，2，1，4，3…，是一个周期为4的数列（即对任意n∈N * ， a n+4=a n ），写出d 1 ， d 2 ， d 3 ， d 4的值；（2）设d 是非负整数，证明：d n =﹣d （n=1，2，3…）的充分必要条件为{a n }是公差为d 的等差数列；（3）证明：若a 1=2，d n =1（n=1，2，3，…），则{a n }的项只能是1或者2，且有无穷多项为1．答案第4页，总12页…………线……………线…参数答案1.B【解析】1.解：∵A={﹣1，0，1}，B={x|﹣1≤x＜1}， ∴A∩B={﹣1，0}． 故选B【考点精析】认真审题，首先需要了解集合的交集运算(交集的性质：（1）A∩B A ，A∩B B ，A∩A=A，A∩=,A∩B=B∩A;（2）若A∩B=A，则AB ，反之也成立)．2.A【解析】2.解：φ=π时，曲线y=sin （2x+φ）=﹣sin2x ，过坐标原点． 但是，曲线y=sin （2x+φ）过坐标原点，即O （0，0）在图象上，将（0，0）代入解析式整理即得sinφ=0，φ=kπ，k∈Z，不一定有φ=π． 故“φ=π”是“曲线y=sin （2x+φ）过坐标原点”的充分而不必要条件． 故选A ． 3.B【解析】3.解：由双曲线的离心率 √3 ，可知c= √3 a ， 又a 2+b 2=c 2 ， 所以b= √2 a ，所以双曲线的渐近线方程为：y= ±ba x =± √2 x ．故选B ． 4.C【解析】4.解：先根据约束条件 {2x −y +1＞0x +m ＜0y −m ＞0画出可行域，要使可行域存在，必有m ＜﹣2m+1，要求可行域包含直线y= 12 x ﹣1上的点，只要边界点（﹣m ，1﹣2m ）在直线y= 12 x ﹣1的上方，且（﹣m ，m ）在直线y= 12 x ﹣1的下方，故得不等式组 {m ＜−2m +11−2m ＞−12−1m ＜−12m −1，解之得：m ＜﹣ 23 ．…外…………○…………装………○…………订………○…………线…………○…学校:___________姓名_________班级：___________考号：_______…内…………○…………装………○…………订………○…………线…………○…故选C ．5.1【解析】5.解：在极坐标系中，点 (2,π6) 化为直角坐标为（ √3 ，1），直线ρsinθ=2化为直角坐标方程为y=2，（ √3 ，1），到y=2的距离1，即为点 (2,π6) 到直线ρsinθ=2的距离1，所以答案是：1．【考点精析】关于本题考查的点到直线的距离公式，需要了解点到直线的距离为：才能得出正确答案．6.2；2n+1﹣2【解析】6.解：设等比数列{a n }的公比为q ，∵a 2+a 4=20，a 3+a 5=40，∴ {a 1q +a 1q 3=20a 1q 2+a 1q 4=40，解得 {a 1=2q =2 ．∴ S n =a (q n −1)1q−1= 2×(2n −1)2−1 =2n+1﹣2．所以答案是：2，2n+1﹣2．【考点精析】本题主要考查了等比数列的通项公式（及其变式）和等比数列的前n 项和公式的相关知识点，需要掌握通项公式：；前项和公式：才能正确解答此题．7.95；4【解析】7.解：由PD ：DB=9：16，可设PD=9x ，DB=16x ． 2答案第6页，总12页外…………○…………装…………○…………订※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内内…………○…………装…………○…………订∴32=9x•（9x+16x ），化为 x 2=125 ，∴ x =15．∴PD=9x= 95 ，PB=25x=5．∵AB 为圆O 的直径，PA 为圆O 的切线，∴AB⊥PA． ∴ AB =√PB 2−PA 2 = √52−32=4． 故答案分别为 95 ，4．8.96【解析】8.解：5张参观券全部分给4人，分给同一人的2张参观券连号，方法数为：1和2，2和3，3和4，4和5，四种连号，其它号码各为一组，分给4人，共有4× A 44=96种．所以答案是：96． 9.4【解析】9.解：以向量 a →、 b →的公共点为坐标原点，建立如图直角坐标系 可得 a →=（﹣1，1）， b →=（6，2）， c →=（﹣1，﹣3） ∵ c →=λa →+μb (λ,μ∈R)→ ∴ {−1=−λ+6μ−3=λ+2μ，解之得λ=﹣2且μ=﹣ 12因此， λμ = −2−12=4 所以答案是：4【考点精析】通过灵活运用平面向量的基本定理及其意义，掌握如果、是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内的任意向量，有且只有一对实数、，使即可以解答此题．10.2√55【解析】10.解：如图所示，取B 1C 1的中点F ，连接EF ，ED 1 ， ∴CC 1∥EF，又EF ⊂平面D 1EF ，CC 1⊄平面D 1EF ，………订…………○…………线…………○…___________考号：___________………订…………○…………线…………○…∴CC 1∥平面D 1EF ．∴直线C 1C 上任一点到平面D 1EF 的距离是两条异面直线D 1E 与CC 1的距离． 过点C 1作C 1M⊥D 1F ，∵平面D 1EF⊥平面A 1B 1C 1D 1 ． ∴C 1M⊥平面D 1EF ．过点M 作MP∥EF 交D 1E 于点P ，则MP∥C 1C ． 取C 1N=MP ，连接PN ，则四边形MPNC 1是矩形． 可得NP⊥平面D 1EF ，在Rt△D 1C 1F 中，C 1M•D 1F=D 1C 1•C 1F ，得 C 1M =√22+11=2√55． ∴点P 到直线CC 1的距离的最小值为 2√55． 所以答案是2√5511.（1）解：由条件在△ABC 中，a=3， b =2√6 ，∠B=2∠A， 利用正弦定理可得 a sinA =b sinB ，即 3sinA =2√6sin2A = 2√62sinAcosA ． 解得cosA= √63 ．（2）解：由余弦定理可得 a 2=b 2+c 2﹣2bc•cosA，即 9= (2√6)2+c 2﹣2×2 √6×c× √63 ， 即 c 2﹣8c+15=0．解方程求得 c=5，或 c=3．当c=3时，此时a=c=3，根据∠B=2∠A，可得 B=90°，A=C=45°， △ABC 是等腰直角三角形，但此时不满足a 2+c 2=b 2，故舍去． 当c=5时，求得cosB= a 2+c 2−b 22ac = 13 ，cosA= b 2+c 2−a 22bc = √63 ，∴cos2A=2cos 2A ﹣1= 13 =cosB ，∴B=2A，满足条件．综上，c=5．【解析】11.（1）由条件利用正弦定理和二倍角公式求得cosA 的值．（2）由条件利用余弦定理，解方程求得c 的值，再进行检验，从而得出结论．【考点精析】认真审题，首先需要了解正弦定理的定义(正弦定理:答案第8页，总12页…………○线…………○)，还要掌握余弦定理的定义(余弦定理:;;)的相关知识才是答题的关键．12.（1）解：设A i 表示事件“此人于5月i 日到达该地”（i=1，2，…，13） 依据题意P （A i ）= 113 ，A i ∩A j =∅（i≠j）设B 表示事件“此人到达当日空气质量优良”，则P （B ）= 613（2）解：X 的所有可能取值为0，1，2 P （X=0）= 513 ，P （X=1）= 413 ，P （X=2）= 413 ∴X 的数学期望为E （X ）= 1213（3）解：从5月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大【解析】12.（1）由图查出13天内空气质量指数小于100的天数，直接利用古典概型概率计算公式得到答案；（2）由题意可知X 所有可能取值为0，1，2，得出P （X=0），P （X=1），p （x=2）及分布列与数学期望；（3）因为方差越大，说明三天的空气质量指数越不稳定，由图直接看出答案．【考点精析】通过灵活运用极差、方差与标准差，掌握标准差和方差越大，数据的离散程度越大；标准差和方程为0时，样本各数据全相等，数据没有离散性；方差与原始数据单位不同，解决实际问题时，多采用标准差即可以解答此题． 13.（1）证明：∵AA 1C 1C 是正方形，∴AA 1⊥AC．又∵平面ABC⊥平面AA 1C 1C ，平面ABC∩平面AA 1C 1C=AC ， ∴AA 1⊥平面ABC ．（2）解：由AC=4，BC=5，AB=3． ∴AC 2+AB 2=BC 2，∴AB⊥AC．建立如图所示的空间直角坐标系，则A 1（0，0，4），B （0，3，0），B 1（0，3，4），C 1（4，0，4），∴ BC 1→=(4,−3,4) ， BA 1→=(0,−3,4) ， BB 1→=(0,0,4) ．设平面A 1BC 1的法向量为 n 1→=(x 1,y 1,z 1) ，平面B 1BC 1的法向量为 n 2→=（x 2，y 2，z 2）．………○…………装…………○学校:___________姓名：___________班………○…………装…………○则 {n 1→⋅BC 1→=4x 1−3y 1+4z 1=0n 1→⋅BA 1→=−3y 1+4z 1=0，令y 1=4，解得x 1=0，z 1=3，∴ n 1→=(0,4,3) ．{n 2→⋅BC 1→=4x 2−3y 2+4z 2=0n 2→⋅BA 1→=4z 2=0，令x 2=3，解得y 2=4，z 2=0，∴ n 2→=(3,4,0) ．cos〈n 1→⋅n 2→〉 = n 1→⋅n 2→|n 1→|⋅|n 2→|= √25⋅√25 = 1625 ．∴二面角A 1﹣BC 1﹣B 1的余弦值为 1625 ．（3）证明：设点D 的竖坐标为t ，（0＜t ＜4），在平面BCC 1B 1中作DE⊥BC 于E ，可得D (t,34(4−t),t) ，∴ AD → = (t,34(4−t),t) ， A 1B →=（0，3，﹣4），∵ AD →⊥A 1B → ，∴ AD →⋅A 1B →=0 ， ∴ 0+94(4−t)−4t =0 ，解得t= 3625 ．∴ BD BC 1=DE CC 1=925 ．【解析】13.（1）利用AA 1C 1C 是正方形，可得AA 1⊥AC，再利用面面垂直的性质即可证明；（2）利用勾股定理的逆定理可得AB⊥AC．通过建立空间直角坐标系，利用两个平面的法向量的夹角即可得到二面角；（3）设点D 的竖坐标为t ，（0＜t ＜4），在平面BCC 1B 1中作DE⊥BC 于E ，可得D (t,34(4−t),t) ，利用向量垂直于数量积得关系即可得出．【考点精析】本题主要考查了直线与平面垂直的判定的相关知识点，需要掌握一条直线与答案第10页，总12页相交直线”这一条件不可忽视；b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想才能正确解答此题． 14.（1）解：∵ y =lnx x∴ y ′=1−lnxx 2∴l 的斜率k=y′|x=1=1 ∴l 的方程为y=x ﹣1（2）证明：令f （x ）=x （x ﹣1）﹣lnx ，（x ＞0）曲线C 在直线l 的下方，即f （x ）=x （x ﹣1）﹣lnx ＞0，则f′（x ）=2x ﹣1﹣ 1x =(2x+1)(x−1)x∴f（x ）在（0，1）上单调递减，在（1，+∞）上单调递增，又f （1）=0 ∴x∈（0，1）时，f （x ）＞0，即 lnxx＜x ﹣1 x∈（1，+∞）时，f （x ）＞0，即lnxx＜x ﹣1 即除切点（1，0）之外，曲线C 在直线l 的下方【解析】14.（1）求出切点处切线斜率，代入代入点斜式方程，可以求解；（2）利用导数分析函数的单调性，进而分析出函数图象的形状，可得结论． 15.（1）解：∵四边形OABC 为菱形，B 是椭圆的右顶点（2，0） ∴直线AC 是BO 的垂直平分线，可得AC 方程为x=1 设A （1，t ），得 124+t 2=1 ，解之得t= √32 （舍负）∴A 的坐标为（1， √32 ），同理可得C 的坐标为（1，﹣ √32 ） 因此，|AC|= √3 ，可得菱形OABC 的面积为S= 12 |AC|•|B0|= √3 ；（2）解：∵四边形OABC 为菱形，∴|OA|=|OC|， 设|OA|=|OC|=r （r ＞1），得A 、C 两点是圆x 2+y 2=r 2 与椭圆W: x 24+y 2=1 的公共点，解之得 3x 24 =r 2﹣1设A 、C 两点横坐标分别为x 1、x 2，可得A 、C 两点的横坐标满足 x 1=x 2=2√33• √r 2−1 ，或x 1=2√33• √r 2−1 且x 2=﹣2√33• √r 2−1 ，①当x 1=x 2= 2√33• √r 2−1 时，可得若四边形OABC 为菱形，则B 点必定是右顶点（2，0）；②若x 1=2√33• √2−1 且x 2=﹣ 2√33• √2−1 ，则x 1+x 2=0，第11页，总12页…………线……………………线…………可得AC 的中点必定是原点O ，因此A 、O 、C 共线，可得不存在满足条件的菱形OABC 综上所述，可得当点B 不是W 的顶点时，四边形OABC 不可能为菱形．【解析】15.（1）根据B 的坐标为（2，0）且AC 是OB 的垂直平分线，结合椭圆方程算出A 、C 两点的坐标，从而得到线段AC 的长等于 √3 ．再结合OB 的长为2并利用菱形的面积公式，即可算出此时菱形OABC 的面积；（2）若四边形OABC 为菱形，根据|OA|=|OC|与椭圆的方程联解，算出A 、C的横坐标满足 3x 24 =r 2﹣1，从而得到A 、C 的横坐标相等或互为相反数．再分两种情况加以讨论，即可得到当点B 不是W 的顶点时，四边形OABC 不可能为菱形． 16.（1）解：若{a n }为2，1，4，3，2，1，4，3…，是一个周期为4的数列，∴d 1=A 1﹣B 1=2﹣1=1，d 2=A 2﹣B 2=2﹣1=1，d 3=A 3﹣B 3=4﹣1=3，d 4=A 4﹣B 4=4﹣1=3．（2）证明：充分性：设d 是非负整数，若{a n }是公差为d 的等差数列，则a n =a 1+（n ﹣1）d ， ∴A n =a n =a 1+（n ﹣1）d ，B n =a n+1=a 1+nd ，∴d n =A n ﹣B n =﹣d ，（n=1，2，3，4…）．必要性：若 d n =A n ﹣B n =﹣d ，（n=1，2，3，4…）．假设a k 是第一个使a k ﹣a k ﹣1＜0的项， 则d k =A k ﹣B k =a k ﹣1﹣B k ≥a k ﹣1﹣a k ＞0，这与d n =﹣d≤0相矛盾，故{a n }是一个不减的数列． ∴d n =A n ﹣B n =a n ﹣a n+1=﹣d ，即 a n+1﹣a n =d ，故{a n }是公差为d 的等差数列．（3）证明：若a 1=2，d n =1（n=1，2，3，…），首先，{a n }的项不能等于零，否则d 1=2﹣0=2，矛盾．而且还能得到{a n }的项不能超过2，用反证法证明如下：假设{a n }的项中，有超过2的，设a m 是第一个大于2的项，由于{a n }的项中一定有1，否则与d 1=1矛盾．当n≥m 时，a n ≥2，否则与d m =1矛盾．因此，存在最大的i 在2到m ﹣1之间，使a i =1，此时，d i =A i ﹣B i =2﹣B i ≤2﹣2=0，矛盾． 综上，{a n }的项不能超过2，故{a n }的项只能是1或者2． 下面用反证法证明{a n }的项中，有无穷多项为1．若a k 是最后一个1，则a k 是后边的各项的最小值都等于2，故d k =A k ﹣B k =2﹣2=0，矛盾， 故{a n }的项中，有无穷多项为1．综上可得，{a n }的项只能是1或者2，且有无穷多项为1．答案第12页，总12页………○…………线………※※题※※………○…………线………【解析】16.（1）根据条件以及d n =A n ﹣B n 的定义，直接求得d 1 ， d 2 ， d 3 ， d 4的值．（2）设d 是非负整数，若{a n }是公差为d 的等差数列，则a n =a 1+（n ﹣1）d ，从而证得d n =A n ﹣B n =﹣d ，（n=1，2，3，4…）．若d n =A n ﹣B n =﹣d ，（n=1，2，3，4…）．可得{a n }是一个不减的数列，求得d n =A n ﹣B n =﹣d ，即 a n+1﹣a n =d ，即{a n }是公差为d 的等差数列，命题得证．（3）若a 1=2，d n =1（n=1，2，3，…），则{a n }的项不能等于零，再用反证法得到{a n }的项不能超过2，从而证得命题．【考点精析】关于本题考查的等差关系的确定和等比关系的确定，需要了解如果一个数列从第2项起，每一项与它的前一项的差等于同一个常数，即－=d ，（n≥2，n∈N ）那么这个数列就叫做等差数列；等比数列可以通过定义法、中项法、通项公式法、前n 项和法进行判断才能得出正确答案．。
2013年北京市高考理科数学试卷及参考答案与试题解析一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.(5分)已知集合A＝{－1,0,1},B＝{x|－1≤x＜1},则A∩B＝( )A.{0}B.{－1,0}C.{0,1}D.{－1,0,1}2.(5分)在复平面内,复数(2－i)2对应的点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.(5分)“φ＝π”是“曲线y＝sin(2x＋φ)过坐标原点”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4.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的S值为( )A.1B.C.D.5.(5分)函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y＝e x关于y轴对称,则f(x)＝( )A.e x＋1B.e x－1C.e－x＋1D.e－x－16.(5分)若双曲线的离心率为,则其渐近线方程为( )A.y＝±2xB.C.D.7.(5分)直线l过抛物线C：x2＝4y的焦点且与y轴垂直,则l与C所围成的图形的面积等于( )A. B.2 C. D.8.(5分)设关于x,y的不等式组表示的平面区域内存在点P(x0,y),满足x－2y＝2,求得m的取值范围是( )A. B. C. D.二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.9.(5分)在极坐标系中,点(2,)到直线ρsinθ＝2的距离等于.10.(5分)若等比数列{an }满足a2＋a4＝20,a3＋a5＝40,则公比q＝；前n项和Sn＝.11.(5分)如图,AB为圆O的直径,PA为圆O的切线,PB与圆O相交于D,若PA＝3,PD：DB＝9：16,则PD＝,AB＝.12.(5分)将序号分别为1,2,3,4,5的5张参观券全部分给4人,每人至少1张,如果分给同一人的2张参观券连号,那么不同的分法种数是.13.(5分)向量,,在正方形网格中的位置如图所示,若(λ,μ∈R),则＝.14.(5分)如图,在棱长为2的正方体ABCD－A1B1C1D1中,E为BC的中点,点P在线段D1E上,点P到直线CC1的距离的最小值为.三、解答题共6小题,共50分.解答应写出文字说明,演算步骤15.(13分)在△ABC中,a＝3,b＝2,∠B＝2∠A.(Ⅰ)求cosA的值；(Ⅱ)求c的值.16.(13分)如图是预测到的某地5月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数小于100表示空气质量优良,空气质量指数大于200表示空气重度污染,某人随机选择5月1日至5月13日中的某一天到达该市,并停留2天(Ⅰ)求此人到达当日空气质量优良的概率；(Ⅱ)设X 是此人停留期间空气质量优良的天数,求X 的分布列与数学期望(Ⅲ)由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大？(结论不要求证明) 17.(14分)如图,在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中,AA 1C 1C 是边长为4的正方形.平面ABC ⊥平面AA 1C 1C,AB ＝3,BC ＝5.(Ⅰ)求证：AA 1⊥平面ABC ；(Ⅱ)求证二面角A 1－BC 1－B 1的余弦值；(Ⅲ)证明：在线段BC 1上存在点D,使得AD ⊥A 1B,并求的值.18.(13分)设l 为曲线C ：y ＝在点(1,0)处的切线. (Ⅰ)求l 的方程；(Ⅱ)证明：除切点(1,0)之外,曲线C 在直线l 的下方. 19.(14分)已知A,B,C 是椭圆W ：上的三个点,O 是坐标原点.(Ⅰ)当点B 是W 的右顶点,且四边形OABC 为菱形时,求此菱形的面积；(Ⅱ)当点B 不是W 的顶点时,判断四边形OABC 是否可能为菱形,并说明理由.20.(13分)已知{a n }是由非负整数组成的无穷数列,该数列前n 项的最大值记为A n ,第n 项之后各项a n ＋1,a n ＋2…的最小值记为B n ,d n ＝A n －B n .(Ⅰ)若{a n }为2,1,4,3,2,1,4,3…,是一个周期为4的数列(即对任意n ∈N *,a n ＋4＝a n ),写出d 1,d 2,d 3,d 4的值；(Ⅱ)设d 是非负整数,证明：d n ＝－d(n ＝1,2,3…)的充分必要条件为{a n }是公差为d 的等差数列；(Ⅲ)证明：若a 1＝2,d n ＝1(n ＝1,2,3,…),则{a n }的项只能是1或者2,且有无穷多项为1.2013年北京市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.(5分)已知集合A＝{－1,0,1},B＝{x|－1≤x＜1},则A∩B＝( )A.{0}B.{－1,0}C.{0,1}D.{－1,0,1}【分析】找出A与B的公共元素,即可确定出两集合的交集.【解答】解：∵A＝{－1,0,1},B＝{x|－1≤x＜1},∴A∩B＝{－1,0}.故选：B.【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.(5分)在复平面内,复数(2－i)2对应的点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【分析】化简复数为代数形式,求出复数对应点的坐标,即可判断复数对应点所在象限.【解答】解：复数(2－i)2＝4－4i＋i2＝3－4i,复数对应的点(3,－4),所以在复平面内,复数(2－i)2对应的点位于第四象限.故选：D.【点评】本题考查复数的代数形式的混合运算,复数的几何意义,考查计算能力.3.(5分)“φ＝π”是“曲线y＝sin(2x＋φ)过坐标原点”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【分析】按照充要条件的定义从两个方面去求①曲线y＝sin(2x＋φ)过坐标原点,求出φ的值,②φ＝π时,曲线y＝sin(2x＋φ)过坐标原点.【解答】解：φ＝π时,曲线y＝sin(2x＋φ)＝－sin2x,过坐标原点.但是,曲线y＝sin(2x＋φ)过坐标原点,即O(0,0)在图象上,将(0,0)代入解析式整理即得sinφ＝0,φ＝kπ,k∈Z,不一定有φ＝π.故“φ＝π”是“曲线y＝sin(2x＋φ)过坐标原点”的充分而不必要条件.故选：A.【点评】本题考查充要条件的判定,用到的知识是三角函数的图象特征.是基础题.4.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的S值为( )A.1B.C.D.【分析】从框图赋值入手,先执行一次运算,然后判断运算后的i的值与2的大小,满足判断框中的条件,则跳出循环,否则继续执行循环,直到条件满足为止.【解答】解：框图首先给变量i和S赋值0和1.执行,i＝0＋1＝1；判断1≥2不成立,执行,i＝1＋1＝2；判断2≥2成立,算法结束,跳出循环,输出S的值为.故选：C.【点评】本题考查了程序框图,考查了直到型结构,直到型循环是先执行后判断,不满足条件执行循环,直到条件满足结束循环,是基础题.5.(5分)函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y＝e x关于y轴对称,则f(x)＝( )A.e x＋1B.e x－1C.e－x＋1D.e－x－1【分析】首先求出与函数y＝e x的图象关于y轴对称的图象的函数解析式,然后换x为x＋1即可得到要求的答案.【解答】解：函数y＝e x的图象关于y轴对称的图象的函数解析式为y＝e－x,而函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y＝e x的图象关于y轴对称,所以函数f(x)的解析式为y＝e－(x＋1)＝e－x－1.即f(x)＝e－x－1.故选：D.【点评】本题考查了函数解析式的求解与常用方法,考查了函数图象的对称变换和平移变换,函数图象的平移遵循“左加右减,上加下减”的原则,是基础题.6.(5分)若双曲线的离心率为,则其渐近线方程为( )A.y＝±2xB.C.D.【分析】通过双曲线的离心率,推出a、b关系,然后直接求出双曲线的渐近线方程.【解答】解：由双曲线的离心率,可知c＝a,又a2＋b2＝c2,所以b＝a,所以双曲线的渐近线方程为：y＝＝±x.故选：B.【点评】本题考查双曲线的基本性质,渐近线方程的求法,考查计算能力.7.(5分)直线l过抛物线C：x2＝4y的焦点且与y轴垂直,则l与C所围成的图形的面积等于( )A. B.2 C. D.【分析】先确定直线的方程,再求出积分区间,确定被积函数,由此利用定积分可求直线l与抛物线围成的封闭图形面积.【解答】解：抛物线x2＝4y的焦点坐标为(0,1),∵直线l过抛物线C：x2＝4y的焦点且与y轴垂直,∴直线l的方程为y＝1,由,可得交点的横坐标分别为－2,2.∴直线l与抛物线围成的封闭图形面积为＝( x－)|＝.故选：C.【点评】本题考查封闭图形的面积,考查直线方程,解题的关键是确定直线的方程,求出积分区间,确定被积函数.8.(5分)设关于x,y的不等式组表示的平面区域内存在点P(x0,y),满足x－2y＝2,求得m的取值范围是( )A. B. C. D.【分析】先根据约束条件画出可行域.要使可行域存在,必有m＜－2m＋1,要求可行域包含直线y＝x－1上的点,只要边界点(－m,1－2m)在直线y＝x－1的上方,且(－m,m)在直线y＝x－1的下方,从而建立关于m的不等式组,解之可得答案.【解答】解：先根据约束条件画出可行域,要使可行域存在,必有m＜－2m＋1,要求可行域包含直线y＝x－1上的点,只要边界点(－m,1－2m)在直线y＝x－1的上方,且(－m,m)在直线y＝x－1的下方,故得不等式组,解之得：m＜－.故选：C.【点评】平面区域的最值问题是线性规划问题中一类重要题型,在解题时,关键是正确地画出平面区域,分析表达式的几何意义,然后结合数形结合的思想,分析图形,找出满足条件的点的坐标,即可求出答案.二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.9.(5分)在极坐标系中,点(2,)到直线ρsinθ＝2的距离等于 1 .【分析】先将点的极坐标化成直角坐标,极坐标方程化为直角坐标方程,然后用点到直线的距离来解.【解答】解：在极坐标系中,点化为直角坐标为( ,1),直线ρsinθ＝2化为直角坐标方程为y＝2,( ,1),到y＝2的距离1,即为点到直线ρsinθ＝2的距离1,故答案为：1.【点评】本题关键是直角坐标和极坐标的互化,体现等价转化数学思想.10.(5分)若等比数列{an }满足a2＋a4＝20,a3＋a5＝40,则公比q＝ 2 ；前n项和Sn＝2n＋1－2 .【分析】利用等比数列的通项公式和已知即可得出,解出即可得到a1及q,再利用等比数列的前n项和公式即可得出.【解答】解：设等比数列{an}的公比为q,∵a2＋a4＝a2(1＋q2)＝20①a 3＋a5＝a3(1＋q2)＝40②∴①②两个式子相除,可得到＝＝2即等比数列的公比q＝2,将q＝2带入①中可求出a2＝4则a1＝＝＝2∴数列{an}时首项为2,公比为2的等比数列.∴数列{an }的前n项和为：Sn＝＝＝2n＋1－2.故答案为：2,2n＋1－2.【点评】熟练掌握等比数列的通项公式和等比数列的前n项和公式是解题的关键.11.(5分)如图,AB为圆O的直径,PA为圆O的切线,PB与圆O相交于D,若PA＝3,PD：DB＝9：16,则PD＝,AB＝ 4 .【分析】由PD：DB＝9：16,可设PD＝9x,DB＝16x.利用切割线定理可得PA2＝PD•PB,即可求出x,进而得到PD,PB.AB为圆O的直径,PA为圆O的切线,利用切线的性质可得AB⊥PA.再利用勾股定理即可得出AB.【解答】解：由PD：DB＝9：16,可设PD＝9x,DB＝16x.∵PA为圆O的切线,∴PA2＝PD•PB,∴32＝9x•(9x＋16x),化为,∴.∴PD＝9x＝,PB＝25x＝5.∵AB为圆O的直径,PA为圆O的切线,∴AB⊥PA.∴＝＝4.故答案分别为,4.【点评】熟练掌握圆的切线的性质、切割线定理、勾股定理是解题的关键.12.(5分)将序号分别为1,2,3,4,5的5张参观券全部分给4人,每人至少1张,如果分给同一人的2张参观券连号,那么不同的分法种数是96 .【分析】求出5张参观券全部分给4人,每人至少1张,如果分给同一人的2张参观券连号的组数,然后分给4人排列即可.【解答】解：5张参观券全部分给4人,分给同一人的2张参观券连号,方法数为：1和2,2和3,3和4,4和5,四种连号,其它号码各为一组,分给4人,共有4×＝96种.故答案为：96.【点评】本题考查排列组合以及简单的计数原理的应用,正确分组是解题的关键,考查分析问题解决问题的能力.13.(5分)向量,,在正方形网格中的位置如图所示,若(λ,μ∈R),则＝4 .【分析】以向量、的公共点为坐标原点,建立如图直角坐标系,得到向量、、的坐标,结合题中向量等式建立关于λ、μ的方程组,解之得λ＝－2且μ＝－,即可得到的值.【解答】解：以向量、的公共点为坐标原点,建立如图直角坐标系可得＝(－1,1),＝(6,2),＝(－1,－3)∵∴,解之得λ＝－2且μ＝－因此,＝＝4故答案为：4【点评】本题给出向量用向量、线性表示,求系数λ、μ的比值,着重考查了平面向量的坐标运算法则和平面向量基本定理及其意义等知识,属于基础题.14.(5分)如图,在棱长为2的正方体ABCD－A1B1C1D1中,E为BC的中点,点P在线段D1E上,点P到直线CC1的距离的最小值为.【分析】如图所示,取B1C1的中点F,连接EF,ED1,利用线面平行的判定即可得到C1C∥平面D1EF,进而得到异面直线D1E与C1C的距离.【解答】解：如图所示,取B1C1的中点F,连接EF,ED1,∴CC1∥EF,又EF⊂平面D1EF,CC1⊄平面D1EF,∴CC1∥平面D1EF.∴直线C1C上任一点到平面D1EF的距离是两条异面直线D1E与CC1的距离.过点C1作C1M⊥D1F,∵平面D1EF⊥平面A1B1C1D1.∴C1M⊥平面D1EF.过点M作MP∥EF交D1E于点P,则MP∥C1C.取C1N＝MP,连接PN,则四边形MPNC1是矩形.可得NP⊥平面D1EF,在Rt△D1C1F中,C1M•D1F＝D1C1•C1F,得＝.∴点P到直线CC1的距离的最小值为.故答案为【点评】熟练掌握通过线面平行的性质即可得到异面直线的距离是解题的关键.三、解答题共6小题,共50分.解答应写出文字说明,演算步骤15.(13分)在△ABC中,a＝3,b＝2,∠B＝2∠A.(Ⅰ)求cosA的值；(Ⅱ)求c的值.【分析】(Ⅰ)由条件利用正弦定理和二倍角公式求得cosA的值.(Ⅱ)由条件利用余弦定理,解方程求得c的值,再进行检验,从而得出结论.【解答】解：(Ⅰ)由条件在△ABC中,a＝3,,∠B＝2∠A,利用正弦定理可得,即＝.解得cosA＝.(Ⅱ)由余弦定理可得 a2＝b2＋c2－2bc•cosA,即 9＝＋c2－2×2×c×, 即 c2－8c＋15＝0.解方程求得 c＝5,或 c＝3.当c＝3时,此时a＝c＝3,根据∠B＝2∠A,可得 B＝90°,A＝C＝45°,△ABC是等腰直角三角形,但此时不满足a2＋c2＝b2,故舍去.当c＝5时,求得cosB＝＝,cosA＝＝,∴cos2A＝2cos2A－1＝＝cosB,∴B＝2A,满足条件.综上,c＝5.【点评】本题主要考查正弦定理和余弦定理,以及二倍角公式的应用,注意把c＝3舍去,这是解题的易错点,属于中档题.16.(13分)如图是预测到的某地5月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数小于100表示空气质量优良,空气质量指数大于200表示空气重度污染,某人随机选择5月1日至5月13日中的某一天到达该市,并停留2天(Ⅰ)求此人到达当日空气质量优良的概率；(Ⅱ)设X是此人停留期间空气质量优良的天数,求X的分布列与数学期望(Ⅲ)由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大？(结论不要求证明)【分析】(Ⅰ)由图查出13天内空气质量指数小于100的天数,直接利用古典概型概率计算公式得到答案；(Ⅱ)由题意可知X所有可能取值为0,1,2,得出P(X＝0),P(X＝1),p(x＝2)及分布列与数学期望；(Ⅲ)因为方差越大,说明三天的空气质量指数越不稳定,由图直接看出答案.【解答】解：设Ai表示事件“此人于5月i日到达该地”(i＝1,2, (13)依据题意P(Ai )＝,Ai∩Aj＝∅(i≠j)(Ⅰ)设B表示事件“此人到达当日空气质量优良”,则P(B)＝…(3分)(Ⅱ)X的所有可能取值为0,1,2P(X＝0)＝,P(X＝1)＝,P(X＝2)＝…(6分)P∴X的数学期望为E(X)＝…(11分)(Ⅲ)从5月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大. …(13分)【点评】本题考查了正确理解题意及识图的能力、古典概型的概率计算、随机变量的分布列及数学期望与方差,考查了数形结合的思想方法及审题与计算的能力.17.(14分)如图,在三棱柱ABC－A1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形.平面ABC⊥平面AA1C1C,AB＝3,BC＝5.(Ⅰ)求证：AA1⊥平面ABC；(Ⅱ)求证二面角A1－BC1－B1的余弦值；(Ⅲ)证明：在线段BC1上存在点D,使得AD⊥A1B,并求的值.【分析】(I)利用AA1C1C是正方形,可得AA1⊥AC,再利用面面垂直的性质即可证明；(II)利用勾股定理的逆定理可得AB⊥AC.通过建立空间直角坐标系,利用两个平面的法向量的夹角即可得到二面角；(III)设点D的竖坐标为t,(0＜t＜4),在平面BCC1B1中作DE⊥BC于E,可得D,利用向量垂直于数量积得关系即可得出.【解答】(I)证明：∵AA1C1C是正方形,∴AA1⊥AC.又∵平面ABC⊥平面AA1C1C,平面ABC∩平面AA1C1C＝AC,∴AA1⊥平面ABC.(II)解：由AC＝4,BC＝5,AB＝3. ∴AC2＋AB2＝BC2,∴AB⊥AC.建立如图所示的空间直角坐标系,则A1(0,0,4),B(0,3,0),B1(0,3,4),C1(4,0,4),∴,,.设平面A1BC1的法向量为,平面B1BC1的法向量为＝(x2,y2,z2).则,令y1＝4,解得x1＝0,z1＝3,∴.,令x2＝3,解得y2＝4,z2＝0,∴.＝＝＝.∴二面角A1－BC1－B1的余弦值为.(III)设点D的竖坐标为t,(0＜t＜4),在平面BCC1B1中作DE⊥BC于E,可得D,∴＝,＝(0,3,－4),∵,∴,∴,解得t＝.∴.【点评】本题综合考查了线面垂直的判定与性质定理、面面垂直的性质定理、通过建立空间直角坐标系利用法向量求二面角的方法、向量垂直与数量积得关系等基础知识与基本方法,考查了空间想象能力、推理能力和计算能力.18.(13分)设l为曲线C：y＝在点(1,0)处的切线.(Ⅰ)求l的方程；(Ⅱ)证明：除切点(1,0)之外,曲线C在直线l的下方.【分析】(Ⅰ)求出切点处切线斜率,代入代入点斜式方程,可以求解；(Ⅱ)利用导数分析函数的单调性,进而分析出函数图象的形状,可得结论.【解答】解：(Ⅰ)∵∴＝1∴l的斜率k＝y′|x＝1∴l的方程为y＝x－1证明：(Ⅱ)令f(x)＝x(x－1)－lnx,(x＞0)曲线C在直线l的下方,即f(x)＝x(x－1)－lnx＞0,则f′(x)＝2x－1－＝∴f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,＋∞)上单调递增,又f(1)＝0∴x∈(0,1)时,f(x)＞0,即＜x－1x∈(1,＋∞)时,f(x)＞0,即＜x－1即除切点(1,0)之外,曲线C在直线l的下方【点评】本题考查的知识点是导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性,是导数的综合应用,难度中档.19.(14分)已知A,B,C 是椭圆W ：上的三个点,O 是坐标原点.(Ⅰ)当点B 是W 的右顶点,且四边形OABC 为菱形时,求此菱形的面积；(Ⅱ)当点B 不是W 的顶点时,判断四边形OABC 是否可能为菱形,并说明理由.【分析】(I)根据B 的坐标为(2,0)且AC 是OB 的垂直平分线,结合椭圆方程算出A 、C 两点的坐标,从而得到线段AC 的长等于.再结合OB 的长为2并利用菱形的面积公式,即可算出此时菱形OABC 的面积；(II)若四边形OABC 为菱形,根据|OA|＝|OC|与椭圆的方程联解,算出A 、C 的横坐标满足＝r 2－1,从而得到A 、C 的横坐标相等或互为相反数.再分两种情况加以讨论,即可得到当点B 不是W 的顶点时,四边形OABC 不可能为菱形.【解答】解：(I)∵四边形OABC 为菱形,B 是椭圆的右顶点(2,0) ∴直线AC 是BO 的垂直平分线,可得AC 方程为x ＝1 设A(1,t),得,解之得t ＝(舍负)∴A 的坐标为(1,),同理可得C 的坐标为(1,－)因此,|AC|＝,可得菱形OABC 的面积为S ＝|AC|•|BO|＝；(II)∵四边形OABC 为菱形,∴|OA|＝|OC|,设|OA|＝|OC|＝r(r ＞1),得A 、C 两点是圆x 2＋y 2＝r 2与椭圆的公共点,解之得＝r 2－1设A 、C 两点横坐标分别为x 1、x 2,可得A 、C 两点的横坐标满足x 1＝x 2＝•,或x 1＝•且x 2＝－•,①当x 1＝x 2＝•时,可得若四边形OABC 为菱形,则B 点必定是右顶点(2,0)；②若x 1＝•且x 2＝－•,则x 1＋x 2＝0,可得AC 的中点必定是原点O,因此A 、O 、C 共线,可得不存在满足条件的菱形OABC 综上所述,可得当点B 不是W 的顶点时,四边形OABC 不可能为菱形.【点评】本题给出椭圆方程,探讨了以坐标原点O 为一个顶点,其它三个顶点在椭圆上的菱形问题,着重考查了菱形的性质、椭圆的标准方程与简单几何性质等知识,属于中档题.20.(13分)已知{a n }是由非负整数组成的无穷数列,该数列前n 项的最大值记为A n ,第n 项之后各项a n ＋1,a n ＋2…的最小值记为B n ,d n ＝A n －B n .(Ⅰ)若{a n }为2,1,4,3,2,1,4,3…,是一个周期为4的数列(即对任意n ∈N *,a n ＋4＝a n ),写出d 1,d 2,d 3,d 4的值；(Ⅱ)设d 是非负整数,证明：d n ＝－d(n ＝1,2,3…)的充分必要条件为{a n }是公差为d 的等差数列；(Ⅲ)证明：若a 1＝2,d n ＝1(n ＝1,2,3,…),则{a n }的项只能是1或者2,且有无穷多项为1. 【分析】(Ⅰ)根据条件以及d n ＝A n －B n 的定义,直接求得d 1,d 2,d 3,d 4的值.(Ⅱ)设d 是非负整数,若{a n }是公差为d 的等差数列,则a n ＝a 1＋(n －1)d,从而证得d n ＝A n －B n ＝－d,(n ＝1,2,3,4…).若d n ＝A n －B n ＝－d,(n ＝1,2,3,4…).可得{a n }是一个不减的数列, 求得d n ＝A n －B n ＝－d,即 a n ＋1－a n ＝d,即{a n }是公差为d 的等差数列,命题得证.(Ⅲ)若a 1＝2,d n ＝1(n ＝1,2,3,…),则{a n }的项不能等于零,再用反证法得到{a n }的项不能超过2,从而证得命题.【解答】解：(Ⅰ)若{a n }为2,1,4,3,2,1,4,3…,是一个周期为4的数列,∴d 1＝A 1－B 1＝2－1＝1,d 2＝A 2－B 2＝2－1＝1,d 3＝A 3－B 3＝4－1＝3,d 4＝A 4－B 4＝4－1＝3.(Ⅱ)充分性：设d 是非负整数,若{a n }是公差为d 的等差数列,则a n ＝a 1＋(n －1)d, ∴A n ＝a n ＝a 1＋(n －1)d,B n ＝a n ＋1＝a 1＋nd,∴d n ＝A n －B n ＝－d,(n ＝1,2,3,4…).必要性：若 d n ＝A n －B n ＝－d,(n ＝1,2,3,4…).假设a k 是第一个使a k －a k －1＜0的项, 则d k ＝A k －B k ＝a k －1－B k ≥a k －1－a k ＞0,这与d n ＝－d ≤0相矛盾,故{a n }是一个不减的数列. ∴d n ＝A n －B n ＝a n －a n ＋1＝－d,即 a n ＋1－a n ＝d,故{a n }是公差为d 的等差数列. (Ⅲ)证明：若a 1＝2,d n ＝1(n ＝1,2,3,…),首先,{a n }的项不能等于零,否则d 1＝2－0＝2,矛盾. 而且还能得到{a n }的项不能超过2,用反证法证明如下：假设{a n }的项中,有超过2的,设a m 是第一个大于2的项,由于{a n }的项中一定有1,否则与d 1＝1矛盾.当n ≥m 时,a n ≥2,否则与d m ＝1矛盾.因此,存在最大的i 在2到m －1之间,使a i ＝1,此时,d i ＝A i －B i ＝2－B i ≤2－2＝0,矛盾. 综上,{a n }的项不能超过2,故{a n }的项只能是1或者2. 下面用反证法证明{a n }的项中,有无穷多项为1.若a k 是最后一个1,则a k 是后边的各项的最小值都等于2,故d k ＝A k －B k ＝2－2＝0,矛盾, 故{a n }的项中,有无穷多项为1.综上可得,{a n }的项只能是1或者2,且有无穷多项为1.【点评】本题主要考查充分条件、必要条件的判断和证明,等差关系的确定,用反证法和放缩法证明数学命题,属于中档题.。
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2013年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷)数学(理科）第一部分(选择题 共40分）一、选择题：本大题共8小题，每小题5分,共40分，在每小题给出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．（1)【2013年北京,理1，5分】已知集合{}101A =-，，，{}|11B x x =-<≤，则A B =（ ） （A ）{0} （B){}10-， （C ）{}01，（D){}101-，， 【答案】B【解析】1,0,11{11,}{|}{}0x x --≤<-＝，故选B ．(2)【2013年北京，理2，5分】在复平面内，复数()22i -对应的点位于（ ）（A)第一象限 （B ）第二象限 （C)第三象限 （D)第四象限【答案】D【解析】2()2i 34i --＝，∴该复数对应的点位于第四象限，故选D ． （3）【2013年北京，理3,5分】“πϕ=”是“曲线()sin 2y x ϕ=+过坐标原点"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【答案】A【解析】∵ϕπ=,∴sin 2sin2()y x x π=+=-，∴曲线过坐标原点，故充分性成立;∵(sin 2)y x ϕ=+过原点，∴sin 0ϕ=，∴k ϕπ=，k ∈Z ．故必要性不成立,故选A ．（4）【2013年北京，理4，5分】执行如图所示的程序框图,输出的S 值为（ )（A ）1 (B)23（C ）1321（D ）610987【答案】C【解析】依次执行的循环为1S =，i 0=;23S =，i 1=；1321S =，i 2=，故选C ． （5)【2013年北京，理5,5分】函数()f x 的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线e xy =关于y 轴对称，则()f x =（ ） (A ）1e x + （B)1e x - (C)1e x -+ （D ）1e x -- 【答案】D【解析】依题意，()f x 向右平移1个单位之后得到的函数应为x y e -=，于是()f x 相当于x y e -=向左平移1个单位的结果，∴()1x f x e --=，故选D ．(6）【2013年北京，理6,5分】若双曲线22221x y a b-=的离心率为( ）（A ）2y x =± （B)y = （C ）12y x =± （D ）y =【答案】Bc =，∴b =．∴渐近线方程为by x a=±=，故选B ．（7）【2013年北京，理7，5分】直线l 过抛物线2:4C x y =的焦点且与y 轴垂直，则l 与C 所围成的图形的面积等于（ )（A ）43（B)2 (C ）83 （【答案】C【解析】由题意可知，l 的方程为1y =．如图，B 点坐标为()2,1，∴所求面积232200842424123x x S dx ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭⎰，故选C ． （8）【2013年北京，理8,5分】设关于x ，y 的不等式组21000x y x m y m -+>⎧⎪+<⎨⎪->⎩，表示的平面区域内存在点()00P x y ，，满足0022x y -=,求得m 的取值范围是（ ）（A ）43⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭， （B ）13⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭，（C)23⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭， (D ）53⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭， 【答案】C【解析】图中阴影部分表示可行域，要求可行域内包含112y x =-上的点，只需要可行域的边界点()m m -，在112y x =-下方，也就是112m m <--,即23m <-，故选C ．第二部分（非选择题 共110分）二、填空题：共6小题，每小题5分，共30分．（9)【2013年北京，理9,5分】在极坐标系中，点π26⎛⎫⎪⎝⎭，到直线sin 2ρθ=的距离等于 ．【答案】1【解析】在极坐标系中，点π2,6⎛⎫⎪⎝⎭对应直角坐标系中坐标为)，直线2sin ρθ=对应直角坐标系中的方程为2y =，所以点到直线的距离为1．（10）【2013年北京，理10，5分】若等比数列{}n a 满足2420a a +=，3540a a +=，则公比q = ；前n 项和n S = ．【答案】2；122n +-【解析】由题意知352440220a a q a a +===+．由222421())10(12a a a q a q q +=+=+=，∴12a =．∴12122212n n n S +(-)==--．（11)【2013年北京，理11，5分】如图，AB 为圆O 的直径，PA 为圆O 的切线，PB与圆O 相交于D ，若3PA =,:9:16PD DB =，则PD =________；AB =______． 【答案】95，4【解析】设9PD k =，则0()16DB k k =>．由切割线定理可得，2·PA PD PB =，即23925k k =⋅,可得15k =．∴95PD =，5PB =．在Rt APB ∆中，AB=4AB ==．（12）【2013年北京,理12，5分】将序号分别为1，2，3，4，5的5张参观券全部分给4人，每人至少1张，如果分给同一人的2张参观券连号，那么不同的分法种数是________． 【答案】96【解析】连号有4种情况，从4人中挑一人得到连号参观券，其余可以全排列，则不同的分法有1343496C A ⨯= (种)． （13）【2013年北京，理13,5分】向量a ，b ,c 在正方形网格中的位置如图所示，若()c a b λμλμ=+∈R ，，则λμ=_______． 【答案】4【解析】可设=-+a i j ,i ,j 为单位向量且⊥i j ，则62=+b i j ，3=--c i j ．由()()62λμμλλμ=+=-++c a b i j ，∴6123μλλμ-=-⎧⎨+=-⎩，解得212λμ=-⎧⎪⎨=-⎪⎩,∴4λμ=．(14）【2013年北京，理14，5分】如图，在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E 为BC 的中点，点P 在线段1D E 上,点P 到直线1CC 的距离的最小值为________．【解析】过E 点作1EE 垂直底面1111A B C D ，交11B C 于点1E ,连接11D E ，过P 点作PH 垂直于底面1111A B C D ,交11D E 于点H ，P 点到直线CC 1的距离就是1C H ，故当1C H 垂直于11D E 时，P 点到直线1CC 距离最小，此时,在111Rt D C E ∆中,111C H D E ⊥，1111111··D E C H C D C E =,∴1C H =． 三、解答题：共6题，共80分．解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程． （15）【2013年北京,理15，13分】在ABC △中，3a =，b =,2B A ∠=∠．（1)求cos A 的值； （2)求c 的值． 解:（1）因为3a =，b =2B A ∠=∠，所以在ABC ∆中，由正弦定理得3sin A =．所以2sin cos sin A A A =．故cos A ． (2)由（1）知，cos A=3所以sin A ==．又因为2B A ∠=∠,所以2cos 2cos 131B A =-=．n s i B ．在ABC ∆中，sin sin sin cos cos sin ()C A B A B A B =+=+sin 5sin a Cc A==． （16)【2013年北京,理16，13分】下图是某市3月1日至14日的空气质量指数趋势图，空气质量指数小于100表示空气质量优良，空气质量指数大于200表示空气重度污染．某人随机选择3月1日至3月15日中的某一天到达该市,并停留2天．1A 空气质量指数（1)求此人到达当日空气重度污染的概率;(2）设X 是此人停留期间空气质量优良的天数，求X 的分布列与数学期望；(3）由图判断从哪天开始连续三天的空气质量指数方差最大？（结论不要求证明） 解：设i A 表示事件“此人于3月i 日到达该市”1,2)13(i =⋯，，．根据题意，()113i P A =，且()ij A A i j =∅≠．（1）设B 为事件“此人到达当日空气重度污染"，则58B A A =．()()()58582()13P B P A A P A P A ==+=． （2）由题意可知，X 所有可能取值为0，1,2,且0115()()()123P X P X P X ==-=-==； ()()()()36711367114()()113P X P A A A A P A P A P A P A ===+++=; ()()()()1212131212134()()132P X P A A A A P A P A P A P A ===+++=．所以X 的分布列为:故X 的期望501213131313EX =⨯+⨯+⨯=．（3）从3月5日开始连续三天的空气质量指数方差最大．（17）【2013年北京，理17,14分】如图，在三棱柱111ABC A B C -中,11AA C C 是边长为4的正方形．平面ABC ⊥平面11AA C C ，3AB =，5BC =． (1)求证：1AA ⊥平面ABC ；（2）求证二面角111A BC B --的余弦值．（3）证明：在线段1BC 上存在点D ，使得1AD A B ⊥，并求1BDBC 的值． 解：(1)因为11AA C C 为正方形,所以1AA AC ⊥．因为平面ABC ⊥平面11AA C C ,且1AA 垂直于这两个平面的交线AC ，所以1AA ⊥平面ABC ． (2）由（1）知1AA AC ⊥,1AA AB ⊥．由题知3AB =，5BC =，4AC =，所以AB AC ⊥．如图，以A 为原点建立空间直角坐标系A xyz -,则()0,3,0B ，()10,0,4A ，()10,3,4B ，()14,0,4C ．设平面11A BC 的法向量为()x y z =n ，，，则11100A B AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n ，即34040y z x -=⎧⎨=⎩． 令3z =,则0x =，4y =，所以()0,4,3=n ．同理可得，平面11B BC 的法向量为()3,4,0=m ．所以cos 〈n ，m 〉=16cos ,||||25⋅=n m n mn m ．由题知二面角111A BC B --为锐角， 所以二面角111A BC B --的余弦值为1625．（3）设()D x y z ，，是直线1BC 上一点，且1BD BC λ=，所以343,4()()x y z λ-=-，，，．解得4x λ=,33y λ=-，4z λ=．所以4()334AD λλλ=-，，．由10AD A B ⋅=，即9250λ-=，C 1B 1A 1ABC解得925λ=．因为[]9250,1∈,所以在线段1BC 上存在点D ，使得1AD A B ⊥．此时，1925BD BC λ==． （18）【2013年北京，理18，13分】设l 为曲线ln :xC y x=在点()1,0处的切线．（1)求l 的方程；（2)证明:除切点()1,0之外，曲线C 在直线l 的下方． 解：（1)设()ln x f x x =，则()21ln xf x x-'=．所以()11f '=．所以L 的方程为1y x =-． （2）令()()1g x x f x =--，则除切点之外，曲线C 在直线L 的下方等价于()()001g x x x >>≠∀，．()g x 满足()10g =，且()()22ln 11x x x xg f x'=-+'-=．当01x <<时，210x -<，ln 0x <，所以()0g x '<,故()g x 单调递减;当1x >时，210x ->，ln 0x >，所以()0g x '>，故()g x 单调递增． 所以，()()1001()g x g x x ∀>=>≠，．所以除切点之外,曲线C 在直线L 的下方．(19)【2013年北京,理19，14分】已知,,A B C 是椭圆22:14x W y +=上的三个点，O 是坐标原点．(1）当点B 是W 的右顶点，且四边形OABC 为菱形时，求此菱形的面积；（2)当点B 不是W 的顶点时，判断四边形OABC 是否可能为菱形，并说明理由．解：(1）椭圆2214x W y +=：右顶点B 的坐标为()2,0．因为四边形OABC 为菱形,所以AC 与OB 相互垂直平分．所以可设()1A m ，，代入椭圆方程得2114m +=，即m =．所以菱形OABC的面积是1·22212OB AC m =⨯⨯（2)假设四边形OABC 为菱形．因为点B 不是W 的顶点，且直线AC 不过原点，所以可设AC 的方程为0)0(y kx m k m =+≠≠，．由2244x y y kx m ⎧+=⎨=+⎩,消y 并整理得222()148440k x kmx m +++-=． 设11()A x y ，,22()C x y ，，则1224214x x km k +=-+，121222214y y x x mk m k ++=⋅+=+． 所以AC 的中点为224,1414km m M k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭．因为M 为AC 和OB 的交点,所以直线OB 的斜率为14k-． 因为114k k ⎛⎫⋅-≠- ⎪⎝⎭，所以AC 与OB 不垂直．所以OABC 不是菱形,与假设矛盾． 所以当点B 不是W 的顶点时,四边形OABC 不可能是菱形．（20）【2013年北京，理20，13分】已知{}n a 是由非负整数组成的无穷数列，该数列前n 项的最大值记为n A ，第n 项之后各项12,n n a a ++的最小值记为n B ，n n n d A B =-．（1)若{}n a 为2,1,4,3,2,1,4,3…，是一个周期为4的数列（即对任意*n ∈N ，4n n a a +=),写出1234,,,d d d d 的 值;（2）设d 是非负整数，证明：()1,2,3n d d n =-=的充分必要条件为{}n a 是公差为d 的等差数列；（3)证明:若12a =,()11,2,3,n d n ==,则{}n a 的项只能是1或者2，且有无穷多项为1．解：（1)121d d ==，343d d ==．（2）（充分性)因为{}n a 是公差为d 的等差数列，且0d ≥，所以12n a a a ≤≤⋯≤≤⋯．因此n n A a =,1n n B a +=，11,2,3()n n n d a a d n +=-=-=⋯，． （必要性）因为(01,2,3)n d d n =-≤=⋯，，所以n n n n A B d B =+≤．又因为n n a A ≤，1n n a B +≥，所以1n n a a +≤．于是，n n A a =，1n n B a +=,因此1n n n n n a a B A d d +-=-=-=，即{}n a 是公差为d 的等差数列． （3)因为12a =，11d =，所以112A a ==，1111B A d =-=．故对任意1n ≥，11n a B ≥=．假设{}()2n a n ≥中存在大于2的项．设m 为满足2m a >的最小正整数，则2m ≥，并且对任意1k m ≤<，2k a ≤．又因为12a =,所以12m A -=，且2m m A a =>．于是,211m m m B A d =->-=， 1{}2m m m B min a B -=≥，．故111220m m m d A B ---=-≤-=,与11m d -=矛盾．所以对于任意1n ≥，有2n a ≤，即非负整数列{}n a 的各项只能为1或2． 因为对任意1n ≥，12n a a ≤=，所以2n A =．故211n n n B A d =-=-=．因此对于任意正整数n ，存在m 满足m n >，且1m a =,即数列{}n a 有无穷多项为1．。
2013年普通高等学校招生全国统一考试数学（理科）一、选择题：（1）设集合{}{}{}1,2,3,4,5,|,,,A B M x x a b a A b B ====+∈∈则M 中元素的个数为（A ）3 （B ）4 （C ）5 （D ）6（2）()3=（A ）8- （B ）8 （C ）8i - （D ）8i（3）已知向量()()()()1,1,2,2,,=m n m n m n λλλ=+=++⊥-若则（A ）4- （B ）-3 （C ）2- （D ）-1（4）已知函数()()()-1,021f x f x -的定义域为，则函数的定义域为（A ）()1,1- （B ）11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ （C ）()-1,0 （D ）1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭（5）函数()()1=log 10f x x x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭的反函数()1=f x - （A ）()1021x x >- （B ）()1021x x ≠- （C ）()21x x R -∈ （D ）()210x x -> （6）已知数列{}n a 满足{}12430,,103n n n a a a a ++==-则的前项和等于 （A ）()-10-61-3 （B ）()-1011-39（C ）()-1031-3 （D ）()-1031+3 （7）()()342211+x y x y +的展开式中的系数是 （A ）56 （B ）84 （C ）112 （D ）168（8）椭圆22122:1,,46x y C A A P C PA +=的左、右顶点分别为点在上且直线斜率的取值范围是[]12,1,PA --那么直线斜率的取值范围是（A ）1324⎡⎤⎢⎥⎣⎦， （B ）3384⎡⎤⎢⎥⎣⎦， （C ）112⎡⎤⎢⎥⎣⎦， （D ）314⎡⎤⎢⎥⎣⎦， （9）若函数()211=,2f x x ax a x ⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭在是增函数，则的取值范围是（A ）[]-1，0 （B ）[]-∞1， （C ）[]0，3 （D ）[]3∞，+（10）已知正四棱锥1111112,ABCD A B C D AA AB CD BDC -=中，则与平面所成角的正弦值等于（A ）23（B）3 （C）3 （D ）13 （11）已知抛物线()2:82,2,C C y x M k C =-与点过的焦点，且斜率为的直线与交于 ,0,A B MA MB k ==两点,若则（A ）12（B（C（D ）2 （12）已知函数()=cos sin 2,f x x x 下列结论中正确的是（A ）()(),0y f x π=的图像关于中心对称 （B ）()2y f x x π==的图像关于对称 （C ）()f x （D ）()f x 既是奇函数，又是周期函数 二、填空题：本大题共4小题，每小题5分.（13）已知1sin ,cot 3a a a =-=是第三象限角，则 .（14）6个人排成一行，其中甲、乙两人不相邻的不同排法共有 种.（用数字作答）（15）记不等式组0,34,34,x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩所表示的平面区域为.D 若直线()1y a x D a =+与有公共点，则的取值范围是 .（16）已知圆O 和圆K 是球O 的大圆和小圆，其公共弦长等于球O 的半径，3602OK O K =，且圆与圆所在的平面所成角为，则球O 的表面积等于 . 三、解答题：解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17．（本小题满分10分）等差数列{}n a 的前n 项和为232124.=,,,n S S a S S S 已知且成等比数列，求{}n a 的通项式.18．（本小题满分12分）设()(),,,,,.ABC A B C a b c a b c a b c ac ∆++-+=的内角的对边分别为（I ）求;B（II ）若31sin sin , C.4A C -=求 19．（本小题满分12分）如图，四棱锥902,P ABCD ABC BAD BC AD PAB PAD -∠=∠==∆∆中，，与都是等边三角形.（I ）证明：;PB CD ⊥（II ）求二面角.A PD C --的大小20．（本小题满分12分）甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛，其中两人比赛，另一人当裁判，每局比赛结束时，负的一方在下一局当裁判，设各局中双方获胜的概率均为1,2各局比赛的结果都相互独立，第1局甲当裁判.（I ）求第4局甲当裁判的概率；（II ）X 表示前4局中乙当裁判的次数，求X 的数学期望.21．（本小题满分12分）已知双曲线()221222:10,0x y C a b F F a b-=>>的左、右焦点分别为，，离心率为3，直线2 6.y C =与的两个交点间的距离为（I ）求,;a b ；（II ）2F l C A B 设过的直线与的左、右两支分别相交于、两点，且11,AF BF -证明：22.AF AB BF 、、成等比数列22．（本小题满分12分）已知函数()()()1=ln 1.1x x f x x xλ++-+ （I ）若()0,0,x f x λ≥≤时求的最小值;；（II ）设数列{}211111,ln 2.234n n n n a a a a n n=+++⋅⋅⋅+-+>的通项证明：。
