da2013年高考数学试卷答案 辽宁理
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绝密★启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)数学(供理科考生使用)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,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.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涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.复数1=i 1z -的模为( )A .12BCD .22.已知集合4=0log {1|}A x x <<,{|=}2B x x ≤,则=A B I( )A .(0,1)B .(0,2]C .(1,2)D .(1,2] 3.已知点(1,3)A ,1(4,)B -,则与向量AB u u u r同方向的单位向量为( )A .34(,)55-B .43(,)55-C .34(,)55-D .43(,)55-4.下面是关于公差0d >的等差数列{}n a 的四个命题: 1p :数列{}n a 是递增数列; 2p :数列{}n na 是递增数列; 3p :数列{}n an是递增数列; 4p :数列{3}n a nd +是递增数列. 其中的真命题为( )A .12p p ,B .34p p ,C .23p p ,D .14p p ,5.某班的全体学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组依次为:[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].若低于60分的人数是15,则该班的学生人数是 ( )A .45B .50C .55D .606.在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若sin cos sin cos =12a cb B C B A +,且a b >,则B ∠=( )A .π6B .π3C .2π3D .5π67.使(3()n n x ∈+N 的展开式中含有常数项的最小的n 为( )A .4B .5C .6D .78.执行如图所示的程序框图,若输入10n =,则输出S = ( )A .511 B .1011 C .3655 D .72559.已知点(0,0)O ,()0,A b ,3(),B a a .若OAB △为直角三角形,则必有 ( )A .3=b aB .31b a a=+C .331()()0b a b a a---=D .331||||0b a b a a-+--=10.已知直三棱柱111ABC A B C -的6个顶点都在球O 的球面上.若=3AB ,=4AC ,AB AC ⊥,112=AA ,则球O 的半径为( )AB.C .132D.11.已知函数22(()22)f x x a x a +-=+,22((2))28g x x a x a =---++.设1()H x =max ()(){}f x g x ,,2mi (){)(n (,)}H x f x g x =({},max p q 表示p ,q 中的较大值,min{},p q 表示p ,q 中的较小值).记1()H x 的最小值为A ,2()H x 的最大值为B ,则A B -=( )A .16B .16-C .2216a a --D .2216a a +-12.设函数()f x 满足2()2()e xx f x xf x x'+=,2(2)e 8f =,则0x >时,()f x( )A .有极大值,无极小值B .有极小值,无极大值C .既有极大值又有极小值D .既无极大值也无极小值第Ⅱ卷--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是 . 14.已知等比数列{}n a 是递增数列,n S 是{}n a 的前n 项和.若1a ,3a 是方程2540x x +=-的两个根,则6S = . 15.已知椭圆22221=()0x ya Cb a b :>>+的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若||=10AB ,||=6AF ,4os 5c ABF ∠=,则C的离心率=e .16.为了考察某校各班参加课外书法小组的人数,从全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的人数作为样本数据.已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互不相同,则样本数据中的最大值为 . 三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)设向量a (3sin )=,sin x x ,b (,=cos s )in x x ,2[]π0,x ∈. (Ⅰ)若|a |=|b |,求x 的值;(Ⅱ)设函数()f x =a ·b ,求()f x 的最大值.18.(本小题满分12分)如图,AB 是圆的直径,P A 垂直圆所在的平面,C 是圆上的点. (Ⅰ)求证:平面PAC ⊥平面PBC ;(Ⅱ)若=2AB ,=1AC ,=1PA ,求二面角C PB A ——的余弦值.19.(本小题满分12分)现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答.(Ⅰ)求张同学至少取到1道乙类题的概率;(Ⅱ)已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.设张同学答对每道甲类题的概率都是35,答对每道乙类题的概率都是45,且各题答对与否相互独立.用X 表示张同学答对题的个数,求X 的分布列和数学期望.20.(本小题满分12分)如图,抛物线214C x y :=,222()0C x py p :-=>.点00(,)M x y 在抛物线2C 上,过M 作1C 的切线,切点为A ,B (M 为原点O 时,A ,B 重合于O ).当0=12x -时,切线MA 的斜率为12-.(Ⅰ)求p 的值;(Ⅱ)当M 在2C 上运动时,求线段AB 中点N 的轨迹方程(A ,B 重合于O 时,中点为O ).21.(本小题满分12分)已知函数2()1e ()xf x x -=+,312cos 2()x g x ax x x +++=.当[0,1]x ∈时,(Ⅰ)求证:)1(11x f x x≤≤-+;(Ⅱ)若()()f x g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应题号下方的方框涂黑.22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,AB 为O e 直径,直线CD 与O e 相切于E ,AD 垂直CD 于D ,BC 垂直CD 于C ,EF 垂直AB 于F ,连接AE ,BE .证明:(Ⅰ)=FEB CEB ∠∠; (Ⅱ)2=EF AD BC g .23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.圆1C ,直线2C 的极坐标方程分别为=4sin ρθ,πcos()=224ρθ-. (Ⅰ)求1C 与2C 交点的极坐标;(Ⅱ)设P 为1C 的圆心,Q 为1C 与2C 交点连线的中点.已知直线PQ 的参数方程为33,12x t a b y t ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩(t R ∈为参数),求a ,b 的值.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数|(|)f x x a =-,其中1a >.(Ⅰ)当2a =时,求不等式()4||4f x x ≥--的解集; (Ⅱ)已知关于x 的不等式|()22()|2f x a f x ≤-+的解集为2|}1{x x ≤≤,求a 的值.2013年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)454422cos 2xx ⎫++⎪⎭x ⎫⎪⎭(2)设()(2)2()h x f x a f x =+-,则20()4202a x h x x a x a a x a -≤⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩,,,由|()|2h x ≤解得,它与12x ≤≤等价,然后求出a 的值【考点】绝对值不等式的解法,含参不等式的解法。
2013年辽宁省高考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1、(5分)复数的模长为()A、B、C、D、22、(5分)已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B=()A、(0,1)B、(0,2]C、(1,2)D、(1,2]3、(5分)已知点A(1,3),B(4,﹣1),则与向量同方向的单位向量为()A、B、C、D、4、(5分)下列关于公差d>0的等差数列{a n}的四个命题:p1:数列{a n}是递增数列;p2:数列{na n}是递增数列;p3:数列是递增数列;p4:数列{a n+3nd}是递增数列;其中真命题是()A、p1,p2B、p3,p4C、p2,p3D、p1,p45、(5分)某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组一次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100)、若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是()A、45B、50C、55D、606、(5分)在△ABC,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c、asinBcosC+csinBcosA=b,且a>b,则∠B=()A、B、C、 D、7、(5分)使得(3x+)n(n∈N+)的展开式中含有常数项的最小的n为()A、4B、5C、6D、78、(5分)执行如图所示的程序框图,若输入n=10,则输出的S=()A、B、C、D、9、(5分)已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3),若△OAB为直角三角形,则必有()A、b=a3B、C、D、10、(5分)已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,则球O的半径为()A、B、C、D、11、(5分)已知函数f(x)=x2﹣2(a+2)x+a2,g(x)=﹣x2+2(a﹣2)x﹣a2+8、设H1(x)=max{f(x),g(x)},H2(x)=min{f(x),g(x)},(max{p,q})表示p,q中的较大值,min{p,q}表示p,q中的较小值),记H1(x)的最小值为A,H2(x)的最大值为B,则A﹣B=()A、16B、﹣16C、﹣16a2﹣2a﹣16D、16a2+2a﹣1612、(5分)设函数f(x)满足x2f′(x)+2xf(x)=,f(2)=,则x>0时,f(x)()A、有极大值,无极小值B、有极小值,无极大值C、既有极大值又有极小值D、既无极大值也无极小值二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13、(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是、14、(5分)已知等比数列{a n}是递增数列,S n是{a n}的前n项和、若a1,a3是方程x2﹣5x+4=0的两个根,则S6=、15、(5分)已知椭圆的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF、BF,若|AB|=10,|AF|=6,cos∠ABF=,则C的离心率e=、16、(5分)为了考察某校各班参加课外小组的人数,从全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的人数作为样本数据,已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互不相同,则样本数据中的最大值为、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)设向量,,、(1)若,求x的值;(2)设函数,求f(x)的最大值、18、(12分)如图,AB是圆的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆上的点、(Ⅰ)求证:平面PAC⊥平面PBC;(Ⅱ)若AB=2,AC=1,PA=1,求证:二面角C﹣PB﹣A的余弦值、19、(12分)现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答、(Ⅰ)求张同学至少取到1道乙类题的概率;(Ⅱ)已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题、设张同学答对甲类题的概率都是,答对每道乙类题的概率都是,且各题答对与否相互独立、用X表示张同学答对题的个数,求X的分布列和数学期望、20、(12分)如图,抛物线C1:x2=4y,C2:x2=﹣2py(p>0),点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M作C1的切线,切点为A,B(M为原点O时,A,B重合于O),当x0=1﹣时,切线MA的斜率为﹣、(Ⅰ)求P的值;(Ⅱ)当M在C2上运动时,求线段AB中点N的轨迹方程(A,B重合于O时,中点为O)、21、(12分)已知函数f(x)=(1+x)e﹣2x,g(x)=ax++1+2xcosx,当x∈[0,1]时,(I)求证:;(II)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围、请考生在21、22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
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年辽宁高考数学试题(理科)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1、复数11-=i z 的模为( ) A .21 B .22 C .2 D .2 2、已知集合}1log 0|{4<<=x x A ,}2|{≤=x x B ,则=B A ( ) A .)1 , 0( B .]2 , 0( C .)2 , 1( D .]2 , 1(3、已知点)3 , 1(A ,)1 , 4(-B ,则与向量AB 同方向的单位向量为( ) A .)54 , 53(- B .)53 , 54(- C .)54 , 53(- D .)53 , 54(- 4、下面是关于公差0d >的等差数列}{n a 的四个命题:1p :数列}{n a 是递增数列;2p :数列}{n na 是递增数列;3p :数列}{na n是递增数列;4p :数列}3{nd a n +是递增数列;其中的真命题为( )A .1p ,2pB .3p ,4pC .2p ,3pD .1p ,4p5、某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组依次为:)40 , 20[,)60 , 40[,)80 , 60[,)001 , 80[;若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是( )A .45B .50C .55D .606、在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ;b A B c C B a 21cos sin cos sin =+,且b a >,则=∠B ( )A .6π B .3π C .23π D .56π 7、使得n xx x )13(+(*∈N n )的展开式中含有常数项的最小的n 为( )A .4B .5C .6D .78、执行如图所示的程序框图,若输入10=n ,则输出的=S ( )A .115 B .1110 C .5536 D .5572 9、已知点)0 , 0(O ,) , 0(b A ,) , (3a a B ,若OAB ∆为直角三角形,则必有( ) A .3b a = B .31b a a =+C .0)1)((33=---a a b a bD .0|1|||33=--+-aa b a b 10、已知三棱柱111C B A ABC -的6个顶点都在球O 的球面上,若3=AB ,4=AC ,AC AB ⊥,121=AA ,则求O 的半径为( ) A .2173 B .102 C .213 D .10311、已知函数22)2(2)(a x a x x f ++-=,8)2(2)(22+--+-=a x a x x g ,设)}( , )(max{)(1x g x f x H =,)}( , )(min{)(2x g x f x H =(} , max{q p 表示p 、q 中的较大值,} , min{q p 表示p 、q 中的较小值).记)(1x H 的最小值为A ,)(2x H 的最小值为B ,则=-B A ( ) A .1622--a a B .1622-+a a C .-16 D .1612、设函数)(x f 满足xe x xf x f x x =+)(2)('2,8)2(2ef =,则0>x 时,)(x f ( )A .有极大值,无极小值B .有极小值,无极大值C .既有极大值又有极小值D .既无极大值也无极小值 二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.13、某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是__________.14、已知等比数列}{n a 是递增数列,n S 是}{n a 的前n 项和.若1a 、3a 是方程0452=+-x x 的两个根,则=6S __________.15、已知椭圆1:2222=+b y a x C (0>>b a )的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A 、B 两点,连接AF 、BF ,若10||=AB ,6||=AF ,54cos =∠ABF ,则C 的离心率=e __________. 16、为了考察某校各班参加课外书法小组的人数,在全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的认为作为样本数据.已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互相不相同,则样本数据中的最大值为__________.三、解答题:本大题共6个小题,满分70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17、(本小题满分12分)设向量)sin , sin 3(x x a =,)sin , (cos x x b =,]2, 0[π∈x .(1)若||||b a =,求x 的值;(2)设函数b a x f ⋅=)(,求)(x f 的最大值.18、(本小题满分12分)如图,AB 是圆的直径,PA 垂直圆所在的平面,C 是圆上的点.(1)求证:平面⊥PAC 平面PBC ;(2)若2=AB ,1=AC ,1=PA ,求二面角A PB C --的余弦值.19、(本小题满分12分)现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答. (1)求张同学至少取到1道乙类题的概率;(2)已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.设张同学答对甲类题的概率都是53,答对每道乙类题的概率都是54,且各题答对与否相互独立.用X 表示张同学答对题的个数,求X 的分布列和数学期望.20、(本小题满分12分)如图,抛物线y x C 4:21=,py x C 2:22-=(0>p ),点) , (00y x M 在抛物线2C 上,过点M 作1C 的切线,切点为A 、B (M 为原点O 时,A 、B 重合于O ).当210-=x 时,切线MA 的斜率为21-.(1)求p 的值;(2)当M 在2C 上运动时,求线段AB 中点N 的轨迹方程(A 、B 重合于O 时,中点为O ).21、(本小题满分12分)已知函数xex x f 2)1()(-+=,x x x ax x g cos 212)(3+++=.当]1 , 0[∈x 时,(1)求证:xx f x +≤≤-11)(1; (2)若)()(x g x f ≥恒成立,求实数a 的取值范围.请考生在第22、23、24三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分.作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应题号下方的方框涂黑.22、【选修14-:几何证明选讲】(本小题满分10分)如图,AB 为圆O 的直径,直线CD 与圆O 相切于E ,AD 垂直CD 于D ,BC 垂直CD 于C ,EF 垂直AB 于F ,连接AE 、BE ,证明:(1)CEB FEB ∠=∠; (2)BC AD EF ⋅=2.23、【选修44-:坐标系与参数方程】(本小题满分10分)在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立坐标系.圆1C ,直线2C 的极坐标方程分别为θρsin 4=,22)4cos(=-=πθρ.(1)求1C 与2C 交点的极坐标;(2)设P 为1C 的圆心,Q 为1C 与2C 交点连线的中点,已知直线PQ 的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧+=+=1233t b y at x (Rt ∈为参数),求a 、b 的值.24、【选修54-:不等式选讲】(本小题满分10分)已知函数||)(a x x f -=,其中1>a .(1)当2=a 时,求不等式|4|4)(--≥x x f 的解集;(2)已知关于x 的不等式2|)(2)2(|≤-+x f a x f 的解集为}21|{≤≤x x ,求a 的值.。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)数 学(理)乐享玲珑,为中国数学增光添彩!免费,全开放的几何教学软件,功能强大,好用实用第I 卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共40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.复数的11Z i =-模为(A )12(B )2 (C (D )22.已知集合{}{}4|0log 1,|2A x x B x x AB =<<=≤=,则A .()01,B .(]02,C .()1,2D .(]12, 3.已知点()()1,3,4,1,A B AB -则与向量同方向的单位向量为(A )3455⎛⎫ ⎪⎝⎭,-(B )4355⎛⎫ ⎪⎝⎭,- (C )3455⎛⎫- ⎪⎝⎭, (D )4355⎛⎫- ⎪⎝⎭,4.下面是关于公差0d >的等差数列()n a 的四个命题:{}1:n p a 数列是递增数列;{}2:n p na 数列是递增数列; 3:n a p n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭数列是递增数列; {}4:3n p a nd +数列是递增数列;其中的真命题为(A )12,p p (B )34,p p (C )23,p p (D )14,p p 5.某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组一次为[)[)20,40,40,60,[)[)60,80,820,100.若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是(A )45 (B )50 (C )55 (D )606.在ABC ∆,内角,,A B C 所对的边长分别为,,.a b c 1sin cos sin cos ,2a B C c B Ab +=且a b >,则B ∠=A .6π B .3πC .23πD .56π7.使得()3nx n N n +⎛∈ ⎝的展开式中含有常数项的最小的为A .4B .5C .6D .78.执行如图所示的程序框图,若输入10,n S ==则输出的A .5 B .10 C .3655 D .72559.)30,0,0,,,.ABC ,O A b B a a ∆若为直角三角形则必有A .3b a =B .31b a a=+C .()3310b a b a a ⎛⎫---= ⎪⎝⎭ D .3310b a b a a -+--=10.已知三棱柱111ABC A B C -的6个顶点都在球O 的球面上,若34AB AC ==,,AB AC ⊥,112AA =,则球O 的半径为A .2 B . C .132D . 11.已知函数()()()()222222,228.f x x a x a g x x a x a =-++=-+--+设()()(){}()()(){}{}()12max ,,min ,,max ,H x f x g x H x f x g x p q ==表示,p q 中的较大值,{}min ,p q 表示,p q 中的较小值,记()1H x 得最小值为,A ()2H x 得最小值为B ,则A B -=(A )2216a a -- (B )2216a a +- (C )16- (D )1612.设函数()()()()()222,2,0,8x e e f x x f x xf x f x f x x '+==>满足则时, (A )有极大值,无极小值 (B )有极小值,无极大值 (C )既有极大值又有极小值 (D )既无极大值也无极小值 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是 .14.已知等比数列{}n a 是递增数列,n S 是{}n a 的前n 项和,若13a a ,是方程2540x x -+=的两个根,则6S = .15.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为,F C 与过原点的直线相交于,A B 两点,连接,AF BF ,若410,6,cos ABF 5AB AF ==∠=,则C 的离心率e = .16.为了考察某校各班参加课外书法小组的人数,在全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的认为作为样本数据.已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互相不相同,则样本数据中的最大值为 .三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)设向量)(),sin ,cos ,sinx ,0,.2a x x b x x π⎡⎤==∈⎢⎥⎣⎦(I )若.a b x =求的值; (II )设函数()(),.f x a b f x =求的最大值18.(本小题满分12分)如图,AB 是圆的直径,PA 垂直圆所在的平面,C 是圆上的点。
2013年普通高等学校招生全国统一测试(辽宁卷)数 学(理)第I 卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共40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.复数的1i 1z =-模为 ( ) A.12B.2C.2D.2【测量目标】复数代数形式的四则运算.【考查方式】直接给出复数,利用2i 1=-对复数进行化简,然后再求模.【难易程度】容易 【参考答案】B【试题分析】111112i,i i 122222z z ==--∴=--=-. 2.已知集合{}4|0log 1A x x =<<,{}|2B x x =,则 A B = ( )A .()01,B .(]02,C .()1,2D .(]12, 【测量目标】集合的基本运算.【考查方式】考查了对数不等式及交集运算. 【难易程度】容易 【参考答案】D 【试题分析】{}{}4|0log 1|14A x x x x =<<=<<,{}|2B x x =,{}{}{}14212A B x x x x x x ∴=<<=<.3.已知点()1,3A ,()4,1B -,则和向量AB 同方向的单位向量为 ( )A.3455⎛⎫ ⎪⎝⎭,-B.4355⎛⎫ ⎪⎝⎭,-C.3455⎛⎫- ⎪⎝⎭,D.4355⎛⎫- ⎪⎝⎭,【测量目标】向量的基本概念.【考查方式】给出两点坐标及方向,求同方向的单位向量. 【难易程度】容易 【参考答案】A【试题分析】()3,4AB =-,则和其同方向的单位向量34(,)55ABAB==-e . 4.下面是关于公差0d >的等差数列()n a 的四个命题:1p :数列{}n a 是递增数列; 2p :数列{}n na 是递增数列;3p :数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列; 4p :数列{}3n a nd +是递增数列;其中的真命题为 ( )A.12,p pB.34,p pC.23,p pD.14,p p【测量目标】等差数列的性质.【考查方式】给出d >0的等差数列,求数列的增减性. 【难易程度】中等 【参考答案】D【试题分析】根据等差数列的性质判定.0d >,∴1n n a a +>,∴1p 是真命题, (步骤1)1n n +>,但是n a 的符号不知道,∴2p 是假命题. (步骤2)同理3p 是假命题.13(1)340n n a n d a nd d +++--=>,∴4p 是真命题. (步骤3)5.某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组依次为[)[)20,40,40,60, [)[)60,80,80,100,若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是 ( ) A.45 B.50 C.55 D.60第5题图【测量目标】频率分布直方图.【考查方式】给出频率分布直方图及某一频数,求总体频数. 【难易程度】容易 【参考答案】B【试题分析】根据频率分布直方图的特点可知,低于60分的频率是00050012003...+⨯=(),所以该班的学生人数是15500.3=. 6.在ABC △上,内角,,A B C 所对的边长分别为,,.a b c 1sin cos sin cos ,2a B C c B Ab +=且,a b >则B ∠= ( ) A .π6 B .π3 C .2π3 D .5π6【测量目标】正弦定理,两角和的正弦,诱导公式.【考查方式】给出三角形各边长及内角和边长的公式,求角. 【难易程度】中等 【参考答案】A【试题分析】根据正弦定理和和角公式求解.由正弦定理可得sin sin cos A B C +1sin sin cos sin 2C B A B =, (步骤1)又sin 0B ≠,∴ sin cos A C +1sin cos 2C A =,∴1sin sin 2(A C )B +==.(步骤2)a b >,∴π6B ∠=. (步骤3)7.使得()3nx n x x +⎛+∈ ⎪⎝⎭N 的展开式中含有常数项的最小的n 为 ( )A .4B .5C .6D .7【测量目标】二项式定理.【考查方式】考查了二项展开式的通项公式. 【难易程度】中等 【参考答案】B【试题分析】根据二项展开式的通项公式求解.()521=C 3C 3rn r n rr r n r r nn T x x x x ---+= ⎪⎝⎭,当1r T +是 常数项时,502n r -=,当2r =,5n =时成立. 8.执行如图所示的程序框图,若输入10n =,则输出的S = ( )A .511B .1011C .3655D .7255第8题图【测量目标】循环结构的程序框图.【考查方式】给出输入值10n =,求输出值S . 【难易程度】中等 【参考答案】A 【试题分析】13S =,410i =<, 21123415S ∴=+=-,610i =<,(步骤1)22135617S ∴=+=-, 8<10i =,23147819S ∴=+=-,1010i ==,2415910111S ∴=+=-,1210i =>,输出S . (步骤2)9.已知点()()()30,0,0,,,.O A b B a a 若OAB △为直角三角形,则必有 ( )A .3b a =B .31b a a=+ C .()3310b ab a a ⎛⎫---= ⎪⎝⎭ D .3310b a b a a-+--= 【测量目标】直线的倾斜角和斜率.【考查方式】给出三点坐标,由三角形l 的边的性质,求出,a b 之间的关系.【难易程度】中等 【参考答案】C【试题分析】根据直角三角形的直角的位置求解.若以O 为直角顶点,则B 在x 轴上,则a 必为0,此 时O ,B 重合,不符合题意;(步骤1)若π2A ∠=,则30b a =≠,若π2B ∠=,根据斜率关系可知 321a b a a -=-,3()1a a b ∴-=-,即310b a a--=.以上两种情况皆有可能,故只有C 满足条件.(步骤2)10.已知直三棱柱111ABC A B C -的6个顶点都在球O 的球面上,若34AB AC ==,,AB AC ⊥,112AA =,则球O 的半径为 ( )A 317B .10C .132D .310 【测量目标】立体几何的综合问题.【考查方式】给出三条棱长及两棱垂直关系,求三棱柱外接球的半径. 【难易程度】较难 【参考答案】C【试题分析】根据球的内接三棱柱的性质求解.直三棱柱中13412AB ,AC ,AA ,===AB AC ⊥,∴5BC =,且BC 为过底面ABC 是截面圆的直径,取BC 中点D ,则OD ⊥底面ABC ,则O 在侧面11BCC B 内,矩形11BCC B 的对角线长即为球直径,∴22212513R +=,即132R =.11.已知函数()()2222f x x a x a =-++,()()22228g x x a x a =-+--+.设1()H x ()(){}max ,f x g x =,()()(){}2min ,H x f x g x =,{}max ,p q 表示,p q 中的较大值,{}min ,p q 表示,p q 中的较小值,记()1H x 的最小值为A ,()2H x 的最小值为B ,则A B -=( ) A.2216a a -- B.2216a a +- C.16- D.16 【测量目标】二次函数的图象和性质.【考查方式】给出两函数分析式,设出较大值、较小值、最大值、最小值,求最值. 【难易程度】较难【参考答案】C【试题分析】根据二次函数图象的特征解决.由()()f x g x =,得2()4x a -= , (步骤1)∴当2x a =-和2x a =+时,两函数值相等.()f x 图象为开口向上的抛物线,()g x 图象为开口向下的抛物线,两图象在2x a =-和2x a =+处相交,则1()H x =()(2),()(22),()(2),f x x a g x a x a f x x a -⎧⎪-<<+⎨⎪+⎩2()(2),()()(22),()(2),g x x a H x f x a x a g x x a -⎧⎪=-<<+⎨⎪+⎩ (步骤2)∴1min ()(2)44A H x f a a ==+=--,2max ()(2)412B H x g a a ==-=-+, ∴16.A B -=-(步骤3)12.设函数()f x 满足()()2e 2x xf x xf x x '+=,()2e 28f =,则0x >时,()f x ( )A.有极大值,无极小值B.有极小值,无极大值C.既有极大值又有极小值D.既无极大值也无极小值【测量目标】利用导数求函数的极值.【考查方式】通过构造函数,将问题转化,考查转化能力.通过导数判断函数单调性,考查知识的 灵活使用能力. 【难易程度】较难 【参考答案】D【试题分析】由题意知2'33e 2()e 2()()x x f x x f x f x x x x-=-=.(步骤1) 令2()e 2()x g x x f x =-,则()222e 2()e 2()4()e 2()2()e e 1x xxxx g x x f x xf x x f x xf x x x ⎛⎫'''=--=-+=-=- ⎪⎝⎭.(步骤2)由()0g x '=得2x =,当2x =时,222mine ()e 2208g x =-⨯⨯=,即()0g x ,则当0x >时,3()()0g x f x x'=,(步骤3) 故()f x 在()0,+∞上单调递增,既无极大值也无极小值.(步骤4) 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是 .第13题图【测量目标】由三视图求几何体的体积.【考查方式】给出三视图,求体积. 【难易程度】容易 【参考答案】16π16-【试题分析】由三视图可知该几何体是一个圆柱内部挖去一个正四棱柱,圆柱底面圆半径为2,高为 4,故体积为16π;正四棱柱底面边长为2,高为4,故体积为16,故题中几何体的体积为16π16.- 14.已知等比数列{}n a 是递增数列,n S 是{}n a 的前n 项和,若13a a ,是方程2540x x -+=的两个根,则6S = .【测量目标】等比数列及其性质,等比数列的前n 项和.【考查方式】给出方程,已知等比数列为递增数列,先求等比数列中两项值,即方程的两根,再由数列为递增数列求出数列的前n 项和. 【难易程度】中等 【参考答案】63 【试题分析】13,a a 是方程2540x x -+=的两个根,且数列{}n a 是递增的等比数列,∴131,4,2,a a q ===661263.12S -==-15.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为,F 椭圆C 和过原点的直线相交于,A B 两点,连接,AF BF ,若410,6,cos 5AB AF ABF ==∠=,则C 的离心率e = . 【测量目标】余弦定理,椭圆的简单几何性质.【考查方式】画图表示椭圆及直线位置,通过数量关系确定三角形形状以及椭圆系数,考查数形结合的能力.【难易程度】中等 【参考答案】57【试题分析】根据椭圆的定义及性质和余弦定理求解.设椭圆的右焦点为1F ,直线过原点,16AF BF ∴==,BO AO =.(步骤1)在ABF △中,设BF x =,由余弦定理得24361002105x x =+-⨯⨯,(步骤2) 解得8x =,即8BF =.90BFA ∴∠=,ABF ∴△是直角三角形,(步骤3)26814a ∴=+=,即7a =.(步骤4)又在Rt ABF △中,BO AO =,152OF AB ∴==,即5c =,(步骤5) 57e ∴=.(步骤6) 16.为了考察某校各班参加课外书法小组的人数,在全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组 的人数作为样本数据.已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互相不相同,则样本数据中的 最大值为 .【测量目标】用样本数字特征估计总体数字特征.【考查方式】给出样本平均数、样本方差样本组数,求样本数据中的最大值. 【难易程度】较难 【参考答案】10【试题分析】设5个班级中参加的人数分别为12345,,,,,x x x x x 则由题意知2222212345123457,(7)(7)(7)(7)(7)20,5x x x x x x x x x x ++++=-+-+-+-+-=五个整数的平方和为20,则必为0119920++++=,由73x -=可得10x =或4x =,由71x -=可得8x =或6x =,由上可知参加的人数分别为4,6,7,8,10,故样本数据中的最大值为10.三、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12分)设向量)()π3,sin ,cos ,sin ,0,.2x x x x x ⎡⎤==∈⎢⎥⎣⎦a b(I )若=a b 求x 的值; (Ⅱ)设函数()f x =a b ,求()f x 的最大值.【测量目标】平面向量的基本概念、向量的数量积运算、两角和和差的正弦和三角函数的最值. 【考查方式】给出两向量坐标,两向量模的关系,函数和向量的关系,求x 的值,函数的最大值. 【难易程度】容易 【试题分析】(Ⅰ)2222222(3sin )sin 4sin ,cos sin 1,xx x x x =+==+=a b ,=a b∴24sin 1.x = (步骤1)又x ∈π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,∴1sin ,2x =∴π6x =. (步骤2)(Ⅱ)()3sin f x x ==a b 2311π1cos sin sin 2cos 2sin(2),2262x x x x x +=-+=-+ ∴当π3x =∈π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,πsin(2)6x -取最大值1. (步骤3) ∴()f x 的最大值为32. (步骤4)18.(本小题满分12分)如图,AB 是圆的直径,PA 垂直圆所在的平面,C 是圆上的点. (I )求证:平面PAC ⊥平面PBC ;(II )若2AB AC PA ===,1,1,求证:二面角C PB A --的余弦值.第18题图【测量目标】面面垂直的判定,二面角,空间直角坐标系和空间向量及其运算.【考查方式】面面垂直的判定及二面角的平面角的确定考查定理的灵活使用能力,空间直角坐标系的建立考查空间想象能力及运算求解能力. 【难易程度】中等【试题分析】(Ⅰ)由AB 是圆的直径,得AC BC ⊥,(步骤1) 由PA ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,得PA BC ⊥,又PA AC A =,PA ⊂平面PAC ,AC ⊂平面PAC ,BC ∴⊥平面PAC BC ⊂平面PBC ∴平面PBC ⊥平面PAC .(步骤2)(Ⅱ)解法一:如图(1),以点C 为坐标原点,分别以直线CB ,CA ,CM 为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系. 在Rt ABC △中,2AB =,1AC =,3BC ∴=又1PA =,()0,1,0A ∴,)3,0,0B,()0,1,1P .(步骤3)故()3,0,0CB =,()0,1,1CP =.设平面BCP 的法向量为()1111,,x y z =n ,则110,0,CB CP ⎧•=⎪⎨•=⎪⎩n n 11130,0,x y z ⎧=⎪∴⎨+=⎪⎩不妨令11y =,则()10,1,1=-n .(步骤4)()0,0,1AP =,()3,1,0AB =-,设平面ABP 的法向量为()2222,,x y z =n ,则220,0,AP AB ⎧=⎪⎨=⎪⎩n n 2220,30,z x y =⎧⎪∴⎨-=⎪⎩(步骤5)不妨令21x =,则()21,3,0=n .于是1236cos ,422==n n . 由图(1)知二面角C —PB —A 为锐角,故二面角C —PB —A 的余弦值为64.(步骤6)第18题图(1)解法二:如图(2),过C 作CM AB ⊥于M ,PA ⊥平面ABC ,CM ⊂平面ABC ,PA CM ∴⊥.又PA AB A =,且PA ⊂平面PAB ,AB ⊂平面PAB ,CM ∴⊥平面PAB . 过M 作MN PB ⊥于N ,连接NC ,由三垂线定理得CN PB ⊥ CNM ∴∠为二面角C —PB —A 的平面角.(步骤3) 在Rt ABC △中,由2AB =,1AC =,得3BC =,32CM =,32BM =. 在Rt PAB △中,由2AB =,1PA =,得5PB =.Rt BNM △∽Rt BAP △,3215MN∴=,35MN ∴=.(步骤4) ∴在Rt CNM △中,30CN =,6cos CNM ∴∠=,∴二面角C —PB —A 的余弦值为6.(步骤5)第18题图(2)19.(本小题满分12分)现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答.(I )求张同学至少取到1道乙类题的概率;(II )已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.设张同学答对每道甲类题的概率都是35,答对每道乙类题的概率都是45,且各题答对和否相互独立.用X 表示张同学答对题的个数,求X 的分布列和数学期望.【测量目标】古典概型,互斥事件和对立事件的概率,离散型随机变量的分布列及期望.【考查方式】至少类问题反面求解考查转化化归能力,分布列及数学期望的求解考查运算求解能力. 【难易程度】中等【试题分析】 (1)设事件A =“张同学所取的3道题至少有1道乙类题”,则有A = “张同学所取的3道题都是甲类题”.()36310C 1C 6P A ==,()()516P A P A ∴=-=.(步骤1)(2)X 所有的可能取值为0,1,2,3.(步骤2)()020232140=C 555125P X ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(步骤3) ()11021022321324281C +C 555555125P X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭;(步骤4) ()2112122321324572C +C 555555125P X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭;(步骤5) ()222324363C 555125P X ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(步骤6) X ∴的分布列为:X 0 1 2 3P4125 28125 5712536125(步骤7)()428573601232125125125125E X ∴⨯⨯⨯⨯==+++.(步骤8) 20.(本小题满分12分)如图,抛物线()2212:4,:20C x y C x py p ==->,点()00,M x y 在抛物线2C 上,过M 作1C 的切线,切点为,A B (M 为原点O 时,,A B 重合于O ),012x =-,切线MA的斜率为12-.(I )求p 的值;(II )当M 在2C 上运动时,求线段AB 中点N 的轨迹方程.(),,.A B O O 重合于时中点为第20题图【测量目标】导数的几何意义,圆锥曲线的轨迹方程.【考查方式】给出两抛物线方程,利用导数的几何意义及坐标中点和直线的关系求解;利用椭圆和直 线的位置关系及待定系数法求解. 【难易程度】中等 【试题分析】(Ⅰ)抛物线21:4C x y =上任意一点(,)x y 的切线斜率为'2xy =,且切线MA 的斜率为12-,∴A 点坐标为(1-,14), (步骤1) ∴切线MA 的方程为11(1)24y x =-++. (步骤2).点M (012,)y 在切线MA 及抛物线2C 上,∴011322(22)244y -=--+=-①20(12)322y --==② (步骤3)由①②得2p =. (步骤4)(Ⅱ)设22121212(,),(,),(,),,44x x N x y A x B x x x ≠N 为线段AB 中点∴122x x x +=,③22128x x y +=.④ (步骤5) ∴切线MA,MB 的方程为2111()24x x y x x =-+,⑤2222()24x x y x x =-+.⑥ (步骤6)由⑤⑥得MA,MB 的交点M (00,)x y 的坐标为121200,.24x x x xx y +== (步骤7)点M (00,)x y 在2C 上,即200,4x y =-∴221212.6x x x x +=-⑦ (步骤8) 由③④⑦得24,0.3x y x =≠ (步骤9)当12x x =时,A,B 重合于原点O,AB 中点N 为O ,坐标满足24.3x y =∴AB 中点N 的轨迹方程为24.3x y = (步骤10)21.(本小题满分12分)已知函数()()21e xf x x -=+,()312cos 2x g x ax x x =+++.当[]0,1x ∈时, (I )求证:()111x f x x-+ ;(II )若()()f x g x 恒成立,求实数a 取值范围.【测量目标】利用导数求函数的单调区间,不等式恒成立问题.【考查方式】第一问不等式的证明利用构造函数法,通过导数证明,考查简单的转化化归能力;第二问的两种解法都对转化化归能力进一步升级考查,解法一利用第一问的结论进行转化,解法二通过构造函数,两次利用导数转化. 【难易程度】较难【试题分析】(Ⅰ)证明:要证[]0,1x ∈时,()21e 1xx x -+-,只需证明()()1e 1e x x x x -+-.(步骤1) 记()()(1)e 1e xx h x x x -=--+,则()()e e x x h x x -'=-,(步骤2) 当()0,1x ∈时,()0h x '>,因此()h x 在[]0,1上是增函数,(步骤3) 故()()00h x h =.所以()[]10,1f x x x ∈-,.(步骤4) 要证[]0,1x ∈时,21(1)e 1xx x-++,只需证明e1x x +.(步骤5) 记()e 1x K x x =--,则()e 1xK x '=-,(步骤6) 当()0,1x ∈时,()0K x '>,因此()K x 在[]0,1上是增函数,(步骤7) 故()()00K x K =.所以()11f x x+,[]0,1x ∈.(步骤8)综上,()111x f x x-+,[]0,1x ∈.(步骤9) (Ⅱ)解法一:()()32(1)e 12cos 2x x f x g x x ax x x -⎛⎫-=-+++ ⎪⎝⎭+ 3112cos 2x x ax x x ----- 2(12cos )2x x a x =-+++.(步骤10) 设()22cos 2x G x x =+,则()2sin G x x x '=-.(步骤11) 记()2sin H x x x =-,则()12cos H x x '=-,(步骤12)当()0,1x ∈时,()0H x '<,于是()G x '在[]0,1上是减函数,(步骤13)从而当()0,1x ∈时,()()00G x G ''<=,故()G x 在[]0,1上是减函数.(步骤14)于是()()02G x G =,从而()13a G x a +++.(步骤15) 所以,当3a -时,()()f x g x 在[]0,1上恒成立.(步骤16) 下面证明当3a >-时,()()f x g x 在[]0,1上不恒成立.()()3112cos 12x f x g x ax x x x -----+ 32cos 12x x ax x x x -=---+ 212cos 12x x a x x ⎛⎫=-+++ ⎪+⎝⎭,(步骤17) 记()2112cos ()121x I x a x a G x x x=+++=++++, 则()21()(1)I x G x x -''=++,(步骤18) 当()0,1x ∈时,()0I x '<,故()I x 在[]0,1上是减函数,(步骤19)于是()I x 在[]0,1上的值域为[12cos 13]a a ++,+.(步骤20) 因为当3a >-时,3>0a +,()00,1x ∴∃∈,使得()00I x >,(步骤21)此时()()00f x g x <,即()()f x g x 在[]0,1上不恒成立.(步骤22) 综上,实数a 的取值范围是(],3-∞-.(步骤23)解法二:先证当[]0,1x ∈时,22111cos 124x x x --.(步骤10) 记()21cos 12F x x x =-+,则()sin F x x x '=-+.(步骤11) 记()sinG x x x =-+,则()cos 1G x x '=-+,(步骤12) 当()0,1x ∈时,()0G x '>,于是()G x 在[]0,1上是增函数,(步骤13)因此当()0,1x ∈时,()()00G x G >=,从而()F x 在[]0,1上是增函数.(步骤14)因此()()00F x F =,所以当[]0,1x ∈时,211cos 2x x -.(步骤15) 同理可证,当[]0,1x ∈时,21cos 14x x -.(步骤16) 综上,当[]0,1x ∈时,22111cos 124x x x --.(步骤17) 当[]0,1x ∈时, ()()()321e 12cos 2xx f x g x x ax x x -⎛⎫-=+-+++ ⎪⎝⎭321(1)12124x x ax x x ⎛⎫------ ⎪⎝⎭ ()3a x =-+.(步骤18)所以当3a -时,()()f x g x 在[]0,1上恒成立.(步骤19) 下面证明当3a >-时,()()f x g x 在[]0,1上不恒成立. ()()()321e 12cos 2x x f x g x x ax x x -⎛⎫-=+-+++ ⎪⎝⎭3211121122x ax x x x ⎛⎫----- ⎪+⎝⎭23(3)12x x a x x =+-++ 32(3)23x x a ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,(步骤20) ()00,1x ∴∃∈ (例如0x 取33a +和12中的较小值)满足()()00f x g x <.(步骤21) 即()()f x g x 在[]0,1上不恒成立.(步骤22)综上,实数a 的取值范围是(],3-∞-.(步骤23)请考生在第22、23、24三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分.作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应题号下方的方框涂黑.22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,AB 为半圆O 的直径,直线CD 和半圆O 相切于E ,AD 垂直CD 于D ,BC 垂直CD 于C , EF 垂直AB 和F ,连接,AE BE .证明:(I )FEB CEB ∠=∠; (II )2.EF AD BC =⋅第22题图【测量目标】几何证明选讲.【考查方式】给出点、线、面之间的各种关系,根据圆中直线的垂直等角关系证明;根据圆中三角形 的全等和线段间的关系求解.【难易程度】容易【试题分析】(Ⅰ)直线CD 和⊙O 相切,∴.CEB EAB ∠=∠ (步骤1)AB 为⊙O 的直径,∴AE EB ⊥,∴π2EAB EBF ∠+∠=; (步骤2) 又EF AB ⊥,∴π2FEB EBF ∠+∠=. (步骤3) ∴FEB EAB ∠=∠.∴.FEB CEB ∠=∠ (步骤4) (Ⅱ)BC CE ⊥,EF AB ⊥,,FEB CEB BE ∠=∠是公共边,∴Rt BCE △≌Rt BFE △,∴BC BF =. (步骤5)类似可证Rt ADE △≌Rt AFE △,得AD AF =. (步骤6) 又在Rt AEB △中,EF AB ⊥,∴2EF AF BF =,∴2EF AD BC =. (步骤7) 23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系和参数方程在直角坐标系xOy 中以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立坐标系.圆1C ,直线2C 的极坐标方程分别为 π4sin ,cos 2 2.4ρθρθ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭(I )求1C 和2C 交点的极坐标; (II )设P 为1C 的圆心,Q 为1C 和2C 交点连线的中点.已知直线PQ 的参数方程为3312x t a b y t ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩ (t ∈R 为参数),求,a b 的值.【测量目标】极坐标和参数方程.【考查方式】给出各直线的极坐标方程或参数方程,联立1C 和2C 方程求交点;由参数方程的性质求 解.【难易程度】容易【试题分析】(Ⅰ)圆1C 的直角坐标方程为2224x y +-=(),直线2C 的直角坐标方程为40x y -+=. 解222440x y x y ⎧+-=⎨+-=⎩(),,得1104x y =⎧⎨=⎩,,2222x y =⎧⎨=⎩, (步骤1) ∴1C 和2C 交点的极坐标为ππ42224⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,. (步骤2) 注:极坐标系下点的表示不是唯一的.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,P 点和Q 点的直角坐标分别为()()0213,,,.∴直线PQ 的直角坐标方程为20x y -+=, (步骤3) 由参数方程可得b ab y x 22=-+1. (步骤4) ∴12122b ab ⎧=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩,,解得12a b =-⎧⎨=⎩,.(步骤5) 24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数()f x x a =-,其中1a >.(I )当=2a 时,求不等式()fx 4x a --的解集;(II )已知关于x 的不等式(2)2()f x a f x +-2的解集为{1xx }2,求a 的值.【测量目标】绝对值不等式的解法,含参不等式的解法.【考查方式】给出函数方程,求不等式的解集.再给出不等式的解集,求未知数a 的值.【难易程度】中等【试题分析】(1)当2a =时,2624224264x x fx x x x x .-+⎧⎪+-=<<⎨⎪-⎩,,(),,, (步骤1) 当2x 时,由4f x x -()4-得264x -+,解得1x ; (步骤2) 当24x <<时,44f x x --()无解; (步骤3) 当4x 时,由44f x x --()得264x -,解得5x . (步骤4) ∴44f x x --() 的解集为{1x x 或}5x . (步骤5)(2)记22h x f x a f x =+-()()(),则204202a x h x x a x a a x a.-⎧⎪=-<<⎨⎪⎩,,(),,, (步骤6)由2h x (),解得1122a a x -+. (步骤7) 又2h x ()的解集为{}12x x ,∴112122a a -⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,, ∴3a =. (步骤8)。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)数 学(供理科考生使用)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,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答第I 卷时,选出每小题答案后,用铅笔吧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,在选涂其他答案标号。
写在本试卷上无效。
3. 回答第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,将本试题和答题卡一并交回。
第I 卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共40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)复数的11Z i =-的模为(A )12(B )2 (C (D )2(2)已知集合{}{}4|0log 1,|2A x x B x x AB =<<=≤=,则A .()01,B .(]02,C .()1,2D .(]12, (3)已知点()()1,3,4,1,A B AB -则与向量同方向的单位向量为(A )3455⎛⎫ ⎪⎝⎭,-(B )4355⎛⎫ ⎪⎝⎭,-(C )3455⎛⎫- ⎪⎝⎭, (D )4355⎛⎫- ⎪⎝⎭, (4)下面是关于公差0d >的等差数列()n a 的四个命题:{}1:n p a 数列是递增数列;{}2:n p na 数列是递增数列; 3:n a p n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭数列是递增数列; {}4:3n p a nd +数列是递增数列;其中的真命题为(A )12,p p (B )34,p p (C )23,p p (D )14,p p (5)某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图, 数据的分组一次为[)[)[)[)20,40,40,60,60,80,80,100. 若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是(A )45 (B )50 (C )55 (D )60(6)在ABC ∆,内角,,A B C 所对的边长分别为,,.a b c 1sin cos sin cos ,2a B C c B Ab +=,a b B >∠=且则A .6π B .3πC .23πD .56π(7)使得()3nx n N n x x +⎛+∈ ⎪⎝⎭的展开式中含有常数项的最小的为A .4B .5C .6D .7(8)执行如图所示的程序框图,若输入10,n S ==则输出的A .511 B .1011 C .3655 D .7255(9)已知点()()()30,0,0,,,.,O A b B a a OAB ∆若为直角三角形则必有A .3b a =B .31b a a=+C .()3310b a b a a ⎛⎫---= ⎪⎝⎭ D .3310b a b a a -+--=(10)已知三棱柱1116.34ABC A B C O AB AC -==的个顶点都在球的球面上若,,,AB AC ⊥112AA O =,则球的半径为A .3172 B .210 C .132D .310 (11)已知函数()()()()222222,228.f x x a x a g x x a x a =-++=-+--+设()()(){}()()(){}{}()12max ,,min ,,max ,H x f x g x H x f x g x p q ==表示,p q 中的较大值,{}min ,p q 表示,p q 中的较小值,记()1H x 得最小值为,A ()2H x 得最小值为B ,则A B -=(A ) 16 (B ) 16- (C ) 2216a a -- (D )2216a a +-(12)设函数()()()()()222,2,0,8x e e f x x f x xf x f x f x x '+==>满足则时, (A )有极大值,无极小值 (B )有极小值,无极大值 (C )既有极大值又有极小值 (D )既无极大值也无极小值第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分。
2013年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(辽宁卷) 第Ⅰ卷一、选择题1.复数z =1i -1的模为( )A.12B.22C. 2D .2答案 B解析 z =1i -1=-1-i 2,∴|z |=⎝⎛⎭⎫-122+⎝⎛⎭⎫-122=22. 2.已知集合A ={x |0<log 4x <1},B {x |x ≤2},则A ∩B =( ) A .(0,1) B .(0,2]C .(1,2)D .(1,2]答案 D解析 A ={x |1<x <4},B ={x |x ≤2},∴A ∩B ={x |1<x ≤2}. 3.已知点A (1,3),B (4,-1),则与向量A B →同方向的单位向量为( ) A.⎝⎛⎭⎫35,-45 B.⎝⎛⎭⎫45,-35 C.⎝⎛⎭⎫-35,45 D.⎝⎛⎭⎫-45,35 答案 A解析 A B →=O B →-O A →=(4,-1)-(1,3)=(3,-4), ∴与A B →同方向的单位向量为A B→|A B →|=⎝⎛⎭⎫35,-45. 4.下面是关于公差d >0的等差数列{a n }的四个命题: p 1:数列{a n }是递增数列;p 2:数列{na n }是递增数列;p 3:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是递增数列;p 4:数列{a n +3nd }是递增数列.其中的真命题为( )A .p 1,p 2B .p 3,p 4C .p 2,p 3D .p 1,p 4 答案 D解析 a n =a 1+(n -1)d ,d >0, ∴a n -a n -1=d >0,命题p 1正确.na n =na 1+n (n -1)d ,∴na n -(n -1)a n -1=a 1+2(n -1)d 与0的大小和a 1的取值情况有关. 故数列{na n }不一定递增,命题p 2不正确.对于p 3:a n n =a 1n +n -1n d ,∴a n n -a n -1n -1=-a 1+dn (n -1),当d -a 1>0,即d >a 1时,数列{a nn }递增,但d >a 1不一定成立,则p 3不正确. 对于p 4:设b n =a n +3nd , 则b n +1-b n =a n +1-a n +3d =4d >0. ∴数列{a n +3nd }是递增数列,p 4正确. 综上,正确的命题为p 1,p 4.5.某班的全体学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组依次为:[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].若低于60分的人数是15,则该班的学生人数是( )A .45B .50C .55D .60 答案 B解析 由频率分布直方图,低于60分的频率为(0.01+0.005)×20=0.3. ∴该班学生人数n =150.3=50. 6.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则∠B =( ) A.π6B.π3C.2π3D.5π6答案 A解析 由条件得a b sin B cos C +c b sin B cos A =12,依正弦定理,得sin A cos C +sin C cos A =12,∴sin(A +C )=12,从而sin B =12,又a >b ,且B ∈(0,π),因此B =π6.7.使⎝⎛⎭⎫3x +1x x n(n ∈N +)的展开式中含有常数项的最小的n 为( )A .4B .5C .6D .7 答案 B解析 展开式的通项公式T r +1=C r n(3x )n -r ⎝⎛⎭⎫1x x r, ∴T r +1=3n -r C r n xn -52r ,r =0,1,2,…,n . 令n -52r =0,n =52r ,故最小正整数n =5.8.执行如图所示的程序框图,若输入n =10,则输出S =( ) A.511 B.1011 C.3655 D.7255 答案 A解析 执行第一次循环后,S =13,i =4;执行第二次循环后,S =25,i =6;执行第三次循环后,S =37,i =8;执行第四次循环后,S =49,i =10;执行第五次循环后,S =511,i =12,此时i ≤n 不成立,退出循环,输出S =511.9.已知点O (0,0),A (0,b ),B (a ,a 3).若△OAB 为直角三角形,则必有( ) A .b =a 3 B .b =a 3+1aC .(b -a 3)⎝⎛⎭⎫b -a 3-1a =0 D .|b -a 3|+⎪⎪⎪⎪b -a 3-1a =0 答案 C解析 易知A B →=O B →-O A →=(a ,a 3-b ),且b ≠0,a ≠0,若A 为直角,OA →·AB →=(0,b )·(a ,a 3-b )=b (a 3-b )=0,∴b -a 3=0, 若B 为直角,O B →·A B →=(a ,a 3)·(a ,a 3-b )=0, ∴a 2+a 3(a 3-b )=0,则b -a 3-1a=0,故(b -a 3)·⎝⎛⎭⎫b -a 3-1a =0,选C. 10.已知直三棱柱ABCA 1B 1C 1的6个顶点都在球O 的球面上.若AB =3,AC =4,AB ⊥AC ,AA 1=12,则球O 的半径为( ) A.3 172B .2 10 C.132D .3 10答案 C解析 ∵AB ⊥AC ,且AA 1⊥底面ABC ,将直三棱柱补成内接于球的长方体,则长方体的对角线l =32+42+122=2R ,R =132.11.已知函数f (x )=x 2-2(a +2)x +a 2,g (x )=-x 2+2(a -2)x -a 2+8.设H 1(x )=max{f (x ),g (x )},H 2(x )=min{f (x ),g (x )}(max{p ,q }表示p ,q 中的较大值,min{p ,q }表示p ,q 中的较小值).记H 1(x )的最小值为A ,H 2(x )的最大值为B ,则A -B =( ) A .16B .-16C .a 2-2a -16D .a 2+2a -16 答案 B解析 f (x )=[x -(a +2)]2-4-4a ,g (x )=-[x -(a -2)]2+12-4a ,在同一坐标系内作f (x )与g (x )的图象(如图).依题意知,函数H 1(x )的图象(实线部分),函数H 2(x )的图象(虚线部分). ∴H 1(x )的最小值A =f (a +2)=-4-4a , H 2(x )的最大值B =g (a -2)=12-4a , 因此A -B =(-4-4a )-(12-4a )=-16. 12.设函数f (x )满足x 2f ′(x )+2xf (x )=e x x ,f (2)=e 28,则x >0时,f (x )( ) A .有极大值,无极小值 B .有极小值,无极大值C .既有极大值又有极小值D .既无极大值也无极小值 答案 D 解析 由x 2f ′(x )+2xf (x )=e x x, 得f ′(x )=e x -2x 2f (x )x 3,令g (x )=e x -2x 2f (x ),x >0,则g ′(x )=ex-2x 2f ′(x )-4xf (x )=e x -2·e x x=(x -2)e x x.令g ′(x )=0,得x =2.当x >2时,g ′(x )>0;0<x <2时,g ′(x )<0, ∴g (x )在x =2时有最小值g (2)=e 2-8f (2)=0, 从而当x >0时,f ′(x )≥0, 则f (x )在(0,+∞)上是增函数, 所以函数f (x )无极大值,也无极小值.第Ⅱ卷二、填空题13.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是________. 答案 16π-16解析 由三视图知,该几何体是由一个底面半径r =2的圆柱内挖去了一个底面边长为2的正四棱柱,又该几何体的高h =4,∴V =(π×22-22)×4=16π-16.14.已知等比数列{a n }是递增数列,S n 是{a n }的前n 项和.若a 1,a 3是方程x 2-5x +4=0的两个根,则S 6=________. 答案 63解析 ∵a 1,a 3是方程x 2-5x +4=0的两根,且q >1, ∴a 1=1,a 3=4,则公比q =2, 因此S 6=1×(1-26)1-2=63.15.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|AF |=6,cos ∠ABF =45,则C 的离心率e =________.答案 57解析 如图,在△ABF 中,|AB |=10,|AF |=6,且cos ∠ABF =45,设|BF |=m , 由余弦定理,得 62=102+m 2-20m ·45,∴m 2-16m +64=0,∴m =8.因此|BF |=8,AF ⊥BF ,c =|OF |=12|AB |=5.设椭圆右焦点为F ′,连接BF ′,AF ′,由对称性,|BF ′|=|AF |=6,∴2a =|BF |+|BF ′|=14. ∴a =7,因此离心率e =c a =57.16.为了考察某校各班参加课外书法小组的人数,从全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的人数作为样本数据,已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互不相同,则样本数据中的最大值为________. 答案 10解析 把5个班中参加该小组的人数从小到大排列,记为x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,(x i ∈N ,且x 1,x 2,x 3,x 4,x 5各不相同),由题意(x 1-7)2+(x 2-7)2+(x 3-7)2+(x 4-7)2+(x 5-7)2=20.∵x 1,x 2,x 3,x 4,x 5∈N ,且各不相同.若使x 5-7最大,只需(x 1-7)2+(x 2-7)2+(x 3-7)2+(x 4-7)2最小,显然(x 1-7)2+(x 2-7)2+(x 3-7)2+(x 4-7)2最小值为0+1+1+4=6.∴(x 5-7)2≤14,因此(x 5-7)2≤9,则x 5≤10,x 5∈N ,经验证x 5=10时,x 1=4,x 2=6,x 3=7,x 4=8满足,所以样本数据中的最大值为10.三、解答题17.设向量a =(3sin x ,sin x ),b =(cos x ,sin x ),x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2. (1)若|a |=|b |,求x 的值;(2)设函数f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值. 解 (1)由|a |2=(3sin x )2+(sin x )2=4sin 2 x , |b |2=(cos x )2+(sin x )2=1, 及|a |=|b |,得4sin 2 x =1.又x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,从而sin x =12,所以x =π6. (2)f (x )=a ·b =3sin x ·cos x +sin 2x =32sin 2x -12cos 2x +12=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12, 当x =π3∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6取最大值1. 所以f (x )的最大值为32.18. 如图,AB 是圆的直径,P A 垂直圆所在的平面,C 是圆上的点.(1)求证:平面P AC ⊥平面PBC ;(2)若AB =2,AC =1,P A =1,求二面角C -PB -A 的余弦值. (1)证明 由AB 是圆的直径,得AC ⊥BC , 由P A ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,得P A ⊥BC . 又P A ∩AC =A ,P A ⊂平面P AC ,AC ⊂平面P AC , 所以BC ⊥平面P AC . 因为BC ⊂平面PBC , 所以平面PBC ⊥平面P AC .(2)解 方法一 过C 作CM ∥AP ,则CM ⊥平面ABC .如图,以点C 为坐标原点,分别以直线CB 、CA 、CM 为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系.因为AB =2,AC =1,所以BC = 3.因为P A =1,所以A (0,1,0),B (3,0,0),P (0,1,1). 故C B →=(3,0,0),C P →=(0,1,1). 设平面BCP 的法向量为n 1=(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧C B →·n 1=0,C P →·n 1=0,所以⎩⎨⎧3x =0,y +z =0,不妨令y =1,则n 1=(0,1,-1). 因为A P →=(0,0,1),A B →=(3,-1,0), 设平面ABP 的法向量为n 2=(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧A P →·n 2=0,AB →·n 2=0,所以⎩⎨⎧z =0,3x -y =0,不妨令x =1,则n 2=(1,3,0). 于是cos 〈n 1,n 2〉=322=64.所以由题意可知二面角C -PB -A 的余弦值为64. 方法二过C 作CM ⊥AB 于M ,因为P A ⊥平面ABC ,CM ⊂平面ABC , 所以P A ⊥CM ,又P A ∩AB =A ,故CM ⊥平面P AB . 过M 作MN ⊥PB 于N ,连接NC , 由三垂线定理得CN ⊥PB ,所以∠CNM 为二面角C -PB -A 的平面角. 在Rt △ABC 中,由AB =2,AC =1, 得BC =3,CM =32,BM =32, 在R t △P AB 中,由AB =2,P A =1,得PB = 5. 因为Rt △BNM ∽Rt △BAP ,所以MN 1= 32 5,故MN =3510.又在Rt △CNM 中,CN =305, 故cos ∠CNM =64. 所以二面角C -PB -A 的余弦值为64. 19.现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答. (1)求张同学至少取到1道乙类题的概率;(2)已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.设张同学答对每道甲类题的概率都是35,答对每道乙类题的概率都是45,且各题答对与否相互独立.用X 表示张同学答对题的个数,求X 的分布列和数学期望.解 (1)设事件A =“张同学所取的3道题至少有1道乙类题”,则有A =“张同学所取的3道题都是甲类题”.因为P (A )=C 36C 310=16,所以P (A )=1-P (A )=56.(2)X 所有的可能取值为0,1,2,3. P (X =0)=C 02·⎝⎛⎭⎫350·⎝⎛⎭⎫252·15=4125;P (X =1)=C 12·⎝⎛⎭⎫351·⎝⎛⎭⎫251·15+C 02⎝⎛⎭⎫350·⎝⎛⎭⎫252·45=28125; P (X =2)=C 22·⎝⎛⎭⎫352·⎝⎛⎭⎫250·15+C 12⎝⎛⎭⎫351·⎝⎛⎭⎫251·45=57125; P (X =3)=C 22·⎝⎛⎭⎫352·⎝⎛⎭⎫250·45=36125. 所以X 的分布列为:所以E (X )=0×4125+1×28125+2×57125+3×36125=2.20. 如图,抛物线C 1:x 2=4y ,C 2:x 2=-2py (p >0).点M (x 0,y 0)在抛物线C 2上,过M 作C 1的切线,切点为A ,B (M 为原点O 时,A ,B 重合于O ).当x 0=1-2时,切线MA 的斜率为-12.(1)求p 的值;(2)当M 在C 2上运动时,求线段AB 中点N 的轨迹方程(A ,B 重合于O 时,中点为O ). 解 (1)因为抛物线C 1:x 2=4y 上任意一点(x ,y )的切线斜率为y ′=x2,且切线MA 的斜率为-12,所以A 点坐标为⎝⎛⎭⎫-1,14,故切线MA 的方程为 y =-12(x +1)+14.因为点M (1-2,y 0)在切线MA 及抛物线C 2上,于是 y 0=-12(2-2)+14=-3-224,①y 0=-(1-2)22p =-3-222p .②由①②得p =2.(2)设N (x ,y ),A ⎝⎛⎭⎫x 1,x 214,B (x 2,x 224),x 1≠x 2,由N 为线段AB 中点知 x =x 1+x 22,③y =x 21+x 228.④切线MA 、MB 的方程为 y =x 12(x -x 1)+x 214.⑤y =x 22(x -x 2)+x 224.⑥由⑤⑥得MA ,MB 的交点M (x 0,y 0)的坐标为 x 0=x 1+x 22,y 0=x 1x 24.因为点M (x 0,y 0)在C 2上,即x 20=-4y 0,所以x 1x 2=-x 21+x 226.⑦由③④⑦得x 2=43y ,x ≠0. 当x 1=x 2时,A ,B 重合于原点O ,AB 中点N 为O ,坐标满足x 2=43y . 因此AB 中点N 的轨迹方程为x 2=43y . 21.已知函数f (x )=(1+x )e -2x ,g (x )=ax +x 32+1+2x cos x .当x ∈[0,1]时, (1)求证:1-x ≤f (x )≤11+x; (2)若f (x )≥g (x )恒成立,求实数a 的取值范围.(1)证明 要证x ∈[0,1]时,(1+x )e-2x ≥1-x ,只需证明(1+x )-x ≥(1-x )e x . 记h (x )=(1+x )e -x -(1-x )e x ,则h ′(x )=x (e x -e -x ).当x ∈(0,1)时,h ′(x )>0,因此h (x )在[0,1]上是增函数,故h (x )≥h (0)=0,所以f (x )≥1-x ,x ∈[0,1]. 要证x ∈[0,1]时,(1+x )e-2x ≤11+x , 只需证明e x ≥x +1.记K (x )=e x -x -1.则K ′(x )=e x -1,当x ∈(0,1)时,K ′(x )>0.因此K (x )在[0,1]上是增函数,故K (x )≥K (0)=0,所以f (x )≤11+x,x ∈[0,1]. 综上,1-x ≤f (x )≤11+x,x ∈[0,1]. (2)解 方法一f (x )-g (x )=(1+x )e -2x -⎝⎛⎭⎫ax +x 32+1+2x cos x ≥1-x -ax -1-x 32-2x cos x = -x ⎝⎛⎭⎫a +1+x 22+2cos x . 设G (x )=x 22+2cos x ,则G ′(x )=x -2sin x . 记H (x )=x -2sin x ,则H ′(x )=1-2cos x .当x ∈(0,1)时,H ′(x )<0,于是G ′(x )在[0,1]上是减函数,从而当x ∈(0,1)时,G ′(x )<G ′(0)=0,故G (x )在[0,1]上是减函数.于是G (x )≤G (0)=2,从而a +1+G (x )≤a +3,下面证明,当a >-3时,f (x )≥g (x )在[0,1]上不恒成立.f (x )-g (x )≤11+x-1-ax -x 32-2x cos x =-x 1+x-ax -x 32-2x cos x =-x ⎝⎛⎭⎫11+x +a +x 22+2cos x . 记I (x )=11+x +a +x 22+2cos x =11+x+a +G (x ), 则I ′(x )=-1(1+x )2+G ′(x ), 当x ∈(0,1)时,I ′(x )<0,故I (x )在[0,1]上是减函数.于是I (x )在[0,1]上的值域为[a +1+2cos 1,a +3].因为当a >-3时,a +3>0,所以存在x 0∈(0,1),使得I (x 0)>0.此时f (x 0)<g (x 0),即f (x )≥g (x )在[0,1]上不恒成立.综上,实数a 的取值范围是(-∞,-3].方法二 先证当x ∈[0,1]时,1-12x 2≤cos x ≤1-14x 2. 记F (x )=cos x -1+12x 2,则F ′(x )=-sin x +x . 记G (x )=-sin x +x ,则G ′(x )=-cos x +1.当x ∈(0,1)时,G ′(x )>0,于是G (x )在[0,1]上是增函数.因此当x ∈(0,1)时,G (x )>G (0)=0,从而F (x )在[0,1]上是增函数,因此F (x )≥F (0)=0,所以当x ∈[0,1]时,1-12x 2≤cos x . 同理可证,当x ∈[0,1]时,cos x ≤1-14x 2,综上,当x ∈[0,1]时,1-12x 2≤cos x ≤1-14x 2. 因为当x ∈[0,1]时,f (x )-g (x )=(1+x )e -2x -⎝⎛⎭⎫ax +x 32+1+2x cos x ≥(1-x )-ax -x 32-1-2x ⎝⎛⎭⎫1-14x 2=-(a +3)x .下面证明:当a >-3时,f (x )≥g (x )在[0,1]上不恒成立,因为f (x )-g (x )=(1+x )e -2x -⎝⎛⎭⎫ax +x 32+1+2x cos x ≤11+x-1-ax -x 32-2x ⎝⎛⎭⎫1-12x 2 =x 21+x +x 32-(a +3)x ≤32x ⎣⎡⎦⎤x -23(a +3). 所以存在x 0∈(0,1)⎝⎛⎭⎫例如x 0取a +33和12中的较小值满足f (x 0)<g (x 0). 即f (x )≥g (x )在[0,1]上不恒成立.综上,实数a 的取值范围是(-∞,-3].22. 选修4-1:几何证明选讲如图,AB 为⊙O 的直径,直线CD 与⊙O 相切于E ,AD 垂直CD 于D ,BC 垂直CD 于C ,EF 垂直AB 于F ,连接AE ,BE .证明:(1)∠FEB =∠CEB ;(2)EF 2=AD ·BC .证明 (1)由直线CD 与⊙O 相切,得∠CEB =∠EAB .由AB 为⊙O 的直径,得AE ⊥EB ,从而∠EAB +∠EBF =π2; 又EF ⊥AB ,得∠FEB +∠EBF =π2, 从而∠FEB =∠EAB .故∠FEB =∠CEB .(2)由BC ⊥CE ,EF ⊥AB ,∠FEB =∠CEB ,BE 是公共边,得Rt △BCE ≌Rt △BFE ,所以BC =BF .同理可证,得AD =AF .又在Rt △AEB 中,EF ⊥AB ,故EF 2=AF ·BF ,所以EF 2=AD ·BC .23.选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.圆C 1,直线C 2的极坐标方程分别为ρ=4sin θ,ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=2 2. (1)求C 1与C 2交点的极坐标;(2)设P 为C 1的圆心,Q 为C 1与C 2交点连线的中点.已知直线PQ 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =t 3+a ,y =b 2t 3+1(t ∈R 为参数),求a ,b 的值. 解 (1)圆C 1的直角坐标方程为x 2+(y -2)2=4,直线C 2的直角坐标方程为x +y -4=0.解⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+(y -2)2=4,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x 1=0,y 1=4,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2,y 2=2. 所以C 1与C 2交点的极坐标为⎝⎛⎭⎫4,π2,⎝⎛⎭⎫22,π4, 注:极坐标系下点的表示不唯一.(2)由(1)可得,P 点与Q 点的直角坐标分别为(0,2),(1,3).故直线PQ 的直角坐标方程为x -y +2=0,由参数方程可得y =b 2x -ab 2+1, 所以⎩⎨⎧ b 2=1,-ab 2+1=2,解得a =-1,b =2. 24.选修4-5:不等式选讲已知函数f (x )=|x -a |,其中a >1.(1)当a =2时,求不等式f (x )≥4-|x -4|的解集;(2)已知关于x 的不等式|f (2x +a )-2f (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},求a 的值.解 (1)当a =2时,f (x )+|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +6,x ≤2,2,2<x <4,2x -6,x ≥4.当x ≤2时,由f (x )≥4-|x -4|得-2x +6≥4,解得x ≤1;当2<x <4时,f (x )≥4-|x -4|无解;当x ≥4时,由f (x )≥4-|x -4|得2x -6≥4,解得x ≥5;所以f (x )≥4-|x -4|的解集为{x |x ≤1或x ≥5}.(2)记h (x )=f (2x +a )-2f (x ),则h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -2a ,x ≤0,4x -2a ,0<x <a ,2a ,x ≥a .由|h (x )|≤2,解得a -12≤x ≤a +12. 又已知|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2}, 所以⎩⎨⎧ a -12=1,a +12=2,于是a =3.。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)数 学(理)第I 卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共40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.复数的11Z i =-模为A.12 B.22 2.已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x ≤2},则A ∩B=A .()01,B .(]02,C .()1,2D .(]12, 3.已知点()()1,3,4,1,A B AB -则与向量同方向的单位向量为A.3455⎛⎫ ⎪⎝⎭,-B.4355⎛⎫ ⎪⎝⎭,-C.3455⎛⎫- ⎪⎝⎭,D.4355⎛⎫- ⎪⎝⎭, 4.下面是关于公差0d >的等差数列()n a 的四个命题:{}1:n p a 数列是递增数列;{}2:n p na 数列是递增数列; 3:n a p n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭数列是递增数列;{}4:3n p a nd +数列是递增数列; 其中的真命题为A.12,p pB.34,p pC.23,p pD.14,p p5.某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组一次为[)[)20,40,40,60,[)[)60,80,820,100.若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是A.45B.50C.55D.606.在ABC ∆,内角,,A B C 所对的边长分别为,,.a b c 1sin cos sin cos ,2a B C c B Ab +=且a b >,则B ∠=A .6π B .3π C .23π D .56π7.使得()3n x n N n+⎛∈ ⎝的展开式中含有常数项的最小的为A .4B .5C .6D .78.执行如图所示的程序框图,若输入10,n S ==则输出的 A .511 B .1011 C .3655 D .72559.已知点()()()30,0,0,,,.ABC ,O A b B a a ∆若为直角三角形则必有A .3b a = B .31b a a=+C .()3310b a b a a ⎛⎫---= ⎪⎝⎭ D .3310b a b a a-+--= 10.已知三棱柱111ABC A B C -的6个顶点都在球O 的球面上,若34AB AC ==,,AB AC ⊥,112AA =,则球O 的半径为A .2B .C .132D .11.已知函数()()()()222222,228.f x x a x a g x x a x a =-++=-+--+设()()(){}()()(){}{}()12max ,,min ,,max ,H x f x g x H x f x g x p q ==表示,p q 中的较大值,{}min ,p q 表示,p q 中的较小值,记()1H x 得最小值为,A ()2H x 得最小值为B ,则A B -=A.2216a a -- B.2216a a +- C.16- D.1612.设函数()()()()()222,2,0,8x e e f x x f x xf x f x f x x '+==>满足则时, A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值 C.既有极大值又有极小值 D.既无极大值也无极小值 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是 .14.已知等比数列{}n a 是递增数列,n S 是{}n a 的前n 项和,若13a a ,是方程2540x x -+=的两个根,则6S = .15.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为,F C 与过原点的直线相交于,A B 两点,连接,AF BF ,若410,6,cos ABF 5AB AF ==∠=,则C 的离心率e = . 16.为了考察某校各班参加课外书法小组的人数,在全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的认为作为样本数据.已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互相不相同,则样本数据中的最大值为 .三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)设向量)(),sin ,cos ,sinx ,0,.2a x x b x x π⎡⎤==∈⎢⎥⎣⎦(I )若.a b x =求的值; (II )设函数()(),.f x a b f x =求的最大值18.(本小题满分12分)如图,AB 是圆的直径,PA 垂直圆所在的平面,C 是圆上的点。
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总分:150分 及格:90分 考试时间:120分
一、选择题:本卷共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
二、填空题:本大题共4小题,共20分。
把答案填在题中横线上。
三、解答题。
(共5题,每题12分,共60分。
)
四、选做题。
(请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做则按所做的第一题记分。
)
答案和解析
一、选择题:本卷共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
二、填空题:本大题共4小题,共20分。
把答案填在题中横线上。
三、解答题。
(共5题,每题12分,共60分。
)
四、选做题。
(请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做则按所做的第一题记分。
)。
【参考答案】 【选择题】 【1】.B 【2】.D 【3】.A 【4】.D 【5】.B 【6】.A 【7】.B 【8】.A 【9】.C 【10】.C 【11】.B 【12】.D 【填空题】【13】.1616-π【14】.63 【15】.57【16】.10 【解答题】【17】.解:(I )由2222)(sin )4sin x x x =+=a , 222(cos )(sin )1x x =+=b ,及,=a b 得24sin 1x =. 又[0,],2x ∈π从而1sin 2x =,所以6x π=.(II )2()cos sin f x x x x =⋅=⋅+a b=1112cos 2sin(2)22262x x x π-+=-+.当[0,]32x =∈ππ时,sin 2-6x π()取最大值1.所以()f x 的最大值为3.2【18】.(I )证明:由AB 是圆的直径,得AC ⊥BC . 由PA ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,得PA ⊥BC . 又PA ⋂AC =A ,PA ⊂平面PAC ,AC ⊂平面PAC , 所以BC ⊥平面PAC . 因为BC ⊂平面PBC . 所以平面PBC ⊥平面PAC . (II )(解法一)过C 作CM //AP ,则CM ⊥平面ABC .如图,以点C 为坐标原点,分别以直线CB ,CA ,CM 为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角标系.因为AB =2,AC =1,所以A (0,1,0),B0,0),P (0,1,1).故(3,0,0),(0,1,1)CB CP ==.设平面BCP 的法向量为1111(,,)x y z =n ,则110,0,CB CB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n所以1110,0.y z =+=⎪⎩ 不妨令1y =1.则1(0,1,1)=-n . 因为(0,0,1),(3,1,0)AP AB ==-, 设平面ABP 的法向量为2222(,,)x y z =n ,则220,0,AP AB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 所以2220,0.z y =⎧⎪-=不妨令2x =1,则2(1=n .于是12cos ==<n ,n >. 所以由题意可知二面角C-PB-A (解法二)过C 作CM ⊥AB 于M , 因为PA ⊥平面ABC ,CM ⊂平面ABC .所以PA ⊥CM . 故CM ⊥平面PAB .过M 作MN ⊥PB 于N ,连接NC , 由三垂线定理得CN ⊥PB .所以∠CNM 为二面角C-PB-A 的平面角.在Rt ΔABC 中,由AB =2,AC =1,得32BC CM BM ===. 在Rt ΔPAB 中,由AB =2,PA =1,得PB因为Rt ΔBNM ∽Rt ΔBAP ,所以31MN =所以MN =又在Rt ΔCNM 中,CNcos ∠CNM所以二面角C-PB-A的余弦值为4【19】.解:(I)设事件A =“张同学所取的3道题至少有1道乙类题”,则有A =“张同学所取的3道题都是甲类题”. 因为363101()6C P A C ==,所以5()1()6P A P A =-=.(II)X 所有的可能取值为0,1,2,3. 0223214(0)()()555125P X C ==⋅⋅⋅=; 1110022232132428(1)()()()()555555125P X C C ==⋅⋅⋅+⋅⋅=;22011122321321457(2)()()()()555555125P X C C ==⋅⋅⋅+⋅⋅=; 22232436(3)()()555125P X C ==⋅⋅⋅= . 所以X 的分布列为:所以()E X =0×4125+1×28125+2×5713632125125+⨯=.【20】.解:(I)因为抛物线214C x y =:上任意一点(,)x y 的切线斜率为2xy '=,且切线MA 的斜率为-12,所以A 点坐标为(-1,14)。
故切线MA 的方程为11(1)24y x =-++. 因为点M 0(1)y 在切线MA 及抛物线2C 上,于是0113(2244y -=-+=-, ①20(1322y p p-=-=-. ② 由①②得p =2.(II)设(,)N x y ,221212(,),(,)44x x A x B x ,12x x ≠,由N 为线段AB 中点知 12.2x x x +=③ 22128x x y +=. ④切线MA 、MB 的方程为2111()24x x y x x =-+ ⑤2222()24x x y x x =-+⑥ 由⑤⑥得MA ,MB 的交点M 00(,)x y 的坐标为 121200,24x x x xx y +==. 原00(,)M x y 在2C 上,即2004x y =-,所以2212126x x x x +=-. ⑦由③④⑦得24,0.3x y x =≠ 当12x x =时,A ,B 重合于原点O ,AB 中点N 为O ,坐标满足243x y =. 因此AB 中点N 的轨迹方程为243x y =.【21】.(I)证明:要证[0,1]x ∈时,2(1)x x e -+≧1-x ,需证明(1)x x e -+≧(1)x x e -. 记()(1)e (1)e x x h x x x -=+--,则()(e e )x x h x x -'=-.当(0,1)x ∈时,()0h x '>因此()h x 在[0,1]上是增函数,故()(0)0h x h ≥=.所以()1,[0,1]f x x x ≥-∈.要证[0,1]x ∈时,-211xx ex≤+(1+),只需证明 1.xe x ≥+ 记()1,x K x e x =--则()1x K x e '=-,当(0,1)x ∈时,()K x '>0,因此()K x 在[0,1]上是增函数,故()(0)0K x K ≥=.所以1(),[0,1]1f x x x≤∈+. 综上,11(),[0,1]1x f x x x-≤≤∈+. (II)(解法一)32()()(1)(12cos )2xx f x g x x eax x x --=+-+++≥3112cos 2x x ax x x ----- 21(12cos )2x x a x =-+++ , 设2()2cos ,2x G x x =+则()2sin G x x x '=-. 记()2sin H x x x =-,则()12cos H x x '=-.当(0,1)x ∈时,H '(x)<0,于是()G x '在[0,1]上是减函数,从而当(0,1)x ∈时,()G x '<G '(0)=0,故()G x 在[0,1]上是减函数,于是()(0)2,G x G ≤=,从而1()3,a G x a ++≤+所以当3()()a f x g x ≤-≥时,在[0,1]上恒成立, 下面证明,当a >-3时, ()()f x g x ≥在[0,1]上不恒成立.31()()12cos 12x f x g x ax x x x -≤----+ 32cos 12x x ax x x x -=---+21(2cos )12x x a x x =-++++ 记211()2cos =()121+x I x a x a G x x x =+++++-,则21()(),(1)I x G x x -''=++ 当0,1)x ∈(时,()I x '<0,故()I x 上是减函数,于是()I x 在[0,1]上的值域为[12cos1,3]a a +++. 因为当a >-3时,a +3>0,所以存在0(0,1)x ∈,使得0()I x >0,此时0()f x <g 0()x 即()()f x g x ≥在[0,1]上不恒成立.综上,实数a 的取值范围是](,3-∞-. (解法二)先证当[0,1]x ∈时,22111cos 124x x x -≤≤-. 记21()cos 12F x x x =-+,则()sin F x x x '=-+. 记()sin ,G x x x =-+则()cos 1,G x x '=+当(0,1)x ∈时,()G x '>0,于是()G x 在[0,1]上是增函数,因此当(0,1)x ∈时,()(0)0,G x G >=从而()F x 在[0,1]上是增函数,因此()(0)0,F x F ≥=所以当[0,1]x ∈时,211cos 2x x -≤. 同理可证,当21[0,1]cos 14x x x ∈≤-时,. 所以x 2211[0,1],1cos 124x x x ∈-≤≤-时. 因为当[0,1]x ∈时,32()()(1)(12cos )2xx f x g x x eax x x --=+-+++ 321(1)12(1)24x x ax x x ≤------ (3)a x =-+.所以当a ≤-3时,()()f x g x ≥在[0,1]上不恒成立.因为 32()()(1)(12cos )2xx f x g x x eax x x --=+-+++321112(1)122x ax x x x ≤-----+22(3)12x x a x x =+-++ 32[(3)]23x x a ≤-+ 所以存在0(0,1)x ∈(例如03132a x +取和中的较小值)满足0()f x <g 0()x ,即()()f x gx ≥在[0,1]上不恒成立.综上,实数a 的取值范围是(-∞,]3-. 【22】.证明:(I)由直线CD 与⊙O 相切,得.CEB EAB ∠=∠ 由AB 为⊙O 的直径,得AE EB ⊥,从而+=2EAB EBF ∠∠π;又EF AB ⊥,得2FEB EBF ∠+∠=π,从而=FEB EAB ∠∠.故∠FEB =∠CEB .(II)由,,,BC CE EF AB FEB CEB BE ⊥⊥∠=∠是公共边, 得Rt Rt BCE BFE ∆∆≌,所以BC BF =. 类似可证Rt Rt ADE AFE ∆∆≌,得AD AF =.又在Rt AEB ∆中,EF AB ⊥,故2=EF AF BF ⋅,所以2.EF AD BC =⋅【23】.解:(I)圆C 1的直角坐标方程为22(2)4,x y +-=直线C 2的直角坐标方程为40.x y +-=解22(2)4,40,x y x y ⎧+-=⎨+-=⎩ 110,4,x y =⎧⎨=⎩得22 2.2.x y =⎧⎨=⎩ 所以12C C 与交点的极坐标为42π(,),).4π注:极坐标系下点的表示不唯一.(II)由(I)可得,P 点与Q 点的直角坐标分别为(0,2),(1,3). 故直线PQ 的直角坐标方程为20x y -+=. 由参数方程可得y =122b ab x -+. 所以1,212,2bab ⎧=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩ 解得1,2a b =-=,【24】.解:(I)当2a =时,26,2,()42,24,26, 4.x x f x x x x x -+≤⎧⎪+-=<<⎨⎪-≥⎩当2x ≤时,由()44f x x ≥--得2+64x -≥,解得1x ≤; 当24x <<时,()44f x x ≥--无解;当4x ≥时,由()44f x x ≥--得264x -≥,解得5x ≥. 所以()44f x x ≥--的解集为{}15x x x ≤≥或.(II)记()(2)2(),h x f x a f x =+-则2,0,()42,0,2,.a x h x x a x a a x a -≤⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩由()2h x ≤,解得1122a a x -+≤≤. 又已知()2h x ≤的解集为{}12x x ≤≤,所以11,212,2a a -⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩ 于是 3.a =。