2013年高考数学广东理(word版含答案)
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2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数 学(理科)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,只有一项是符合题目要求的.1.设集合{}2|20,M x x x x =+=∈R ,{}2|20,N x x x x =-=∈R ,则M N =A . {}0B .{}0,2C .{}2,0-D .{}2,0,2-2.定义域为R 的四个函数3y x =,2x y =,21y x =+,2sin y x =中,奇函数的个数是A . 4B .3C .2D .13.若复数z 满足24iz i =+,则在复平面内,z 对应的点的坐标是A . ()2,4B .()2,4-C .()4,2-D .()4,24.已知离散型随机变量X 的分布列为则X 的数学期望EX =A .32 B .2 C .52D .35.某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是A . 4B .143C .163D .6 6.设,m n 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是A . 若αβ⊥,m α⊂,n β⊂,则m n ⊥B .若//αβ,m α⊂,n β⊂,则//m nC .若m n ⊥,m α⊂,n β⊂,则αβ⊥D .若m α⊥,//m n ,//n β,则αβ⊥7.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为()3,0F ,离心率等于32,在双曲线C 的方程是 A . 214x -= B .22145x y -= C .22125x y -= D .212x = 8.设整数4n ≥,集合{}1,2,3,,X n = .令集合(){},,|,,,,,S x y z x y z X x y z y z x z x y =∈<<<<<<且三条件恰有一个成立若(),,x y z 和(),,z w x 都在S 中,则下列选项正确的是A . (),,y z w S ∈,(),,x y w S ∉B .(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈C .(),,y z w S ∉,(),,x y w S ∈D .(),,y z w S ∉,(),,x y w S ∈.AEDC BO 第15题图二、填空题:本题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,共30分 (一)必做题(9~13题)9.不等式220x x +-<的解集为___________.10.若曲线ln y kx x =+在点()1,k 处的切线平行于x 轴,则k =______. 11.执行如图所示的程序框图,若输入n 的值为4,则输出s 的值为______. 12. 在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=_____.13. 给定区域D :4440x y x y x +≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,令点集()()000000{,|,,,T x y D x y Z x y =∈∈是z x y =+在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定______ 条不同的直线.(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题,两题全答的,只计前一题的得分)14.(坐标系与参数方程选讲选做题)已知曲线C的参数方程为x ty t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),C在点()1,1处的切线为l ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为_____________.15. (几何证明选讲选做题)如图,AB 是圆O 的直径,点C 在圆O 上, 延长BC 到D 使BC CD =,过C 作圆O 的切线交AD 于E .若6AB =,2ED =,则BC =_________.三、解答题:本大题共6小题,满分80分,解答须写出文字说明、 证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)已知函数()12f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,x ∈R .(Ⅰ) 求6f π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值; (Ⅱ) 若3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求23f πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.1 7 92 0 1 53 0第17题图某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图所示,其中茎为十位数,叶为个位数.(Ⅰ) 根据茎叶图计算样本均值;(Ⅱ) 日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人. 根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人;(Ⅲ) 从该车间12名工人中,任取2人,求恰有1名优秀 工人的概率.18.(本小题满分14分)如图1,在等腰直角三角形ABC 中,90A ∠=︒,6BC =,,D E 分别是,AC AB 上的点,CD BE =O 为BC 的中点.将ADE ∆沿DE 折起,得到如图2所示的四棱锥A BCDE '-,其中A O '=.(Ⅰ) 证明:A O '⊥平面BCDE ;(Ⅱ) 求二面角A CD B '--的平面角的余弦值.19.(本小题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知11a =,2121233n n S a n n n +=---,*n ∈N . (Ⅰ) 求2a 的值;(Ⅱ) 求数列{}n a 的通项公式; (Ⅲ) 证明:对一切正整数n ,有1211174n a a a +++< .已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线l :20x y --=的距离为.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点. (Ⅰ) 求抛物线C 的方程;(Ⅱ) 当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程; (Ⅲ) 当点P 在直线l 上移动时,求AF BF ⋅的最小值.21.(本小题满分14分)设函数()()21xf x x e kx =--(其中k ∈R ).(Ⅰ) 当1k =时,求函数()f x 的单调区间; (Ⅱ) 当1,12k ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,求函数()f x 在[]0,k 上的最大值M .参考答案及解析一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.1.【解析】D ;易得{}2,0M =-,{}0,2N =,所以M N = {}2,0,2-,故选D . 2.【解析】C ;考查基本初等函数和奇函数的概念,是奇函数的为3y x =与2sin y x =,故选C .3.【解析】C ;2442iz i i +==-对应的点的坐标是()4,2-,故选C . 4.【解析】A ;33115312351010102EX =⨯+⨯+⨯==,故选A . 5.【解析】B ;由三视图可知,该四棱台的上下底面边长分别为1和2的正方形,高为2,故()2211412233V =++⨯=,,故选B . 6.【解析】D ;ABC 是典型错误命题,选D .7.【解析】B ;依题意3c =,32e =,所以2a =,从而24a =,2225b c a =-=,故选B .8.【解析】B ;特殊值法,不妨令2,3,4x y z ===,1w =,则()(),,3,4,1y z w S =∈,()(),,2,3,1x y w S =∈,故选B .如果利用直接法:因为(),,x y z S ∈,(),,z w x S ∈,所以x y z <<…①,y z x <<…②,z x y <<…③三个式子中恰有一个成立;z w x <<…④,w x z <<…⑤,x z w <<…⑥三个式子中恰有一个成立.配对后只有四种情况:第一种:①⑤成立,此时w x y z <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈;第二种:①⑥成立,此时x y z w <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈;第三种:②④成立,此时y z w x <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈;第四种:③④成立,此时z w x y <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈.综合上述四种情况,可得(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈.二、填空题:本题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,共30分 (一)必做题(9~13题)9.【解析】()2,1-;易得不等式220x x +-<的解集为()2,1-.10.【解析】1-;求导得1y k x'=+,依题意10k +=,所以1k =-. 11.【解析】7;第一次循环后:1,2s i ==;第二次循环后:2,3s i ==;第三次循环后:4,4s i ==;第四次循环后:7,5s i ==;故输出7. 12.【解析】20;依题意12910a d +=,所以()57111334641820a a a d a d a d +=+++=+=.或:()57383220a a a a +=+=13. 【解析】6;画出可行域如图所示,其中z x y =+取得最小值时的整点为()0,1,取得最.AED CBO第15题图大值时的整点为()0,4,()1,3,()2,2,()3,1及()4,0共5个整点.故可确定516+=条不同的直线.(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题,两题全答的,只计前一题的得分)14.【解析】sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭;曲线C 的普通方程为222x y +=,其在点()1,1处的切线l 的方程为2x y +=,对应的极坐标方程为cos sin 2ρθρθ+=,即sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭. 15.【解析】ABC CDE ∆∆ ,所以AB BCCD DE =,又 BC CD =,所以212BC AB DE =⋅=,从而BC =. 三、解答题:本大题共6小题,满分80分. 16.(本小题满分12分)【解析】(Ⅰ)1661244f πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭; (Ⅱ) 222cos 2sin 233124f ππππθθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以4sin 5θ=-, 所以24sin 22sin cos 25θθθ==-,227cos 2cos sin 25θθθ=-=- 所以23f πθ⎛⎫+⎪⎝⎭cos 2sin 2θθ=-72417252525⎛⎫=---= ⎪⎝⎭. 17.(本小题满分12分)【解析】(Ⅰ) 样本均值为1719202125301322266+++++==;(Ⅱ) 由(Ⅰ)知样本中优秀工人占的比例为2163=,故推断该车间12名工人中有11243⨯=名优秀工人.(Ⅲ) 设事件A :从该车间12名工人中,任取2人,恰有1名优秀工人,则()P A =1148212C C C 1633=.C D OBE'AH18.(本小题满分14分)【解析】(Ⅰ) 在图1中,易得3,OC AC AD ===连结,OD OE ,在OCD ∆中,由余弦定理可得OD==由翻折不变性可知A D '=,所以222A O OD A D ''+=,所以A O OD '⊥,理可证A O OE '⊥, 又OD OE O = ,所以A O '⊥平面BCDE . (Ⅱ) 传统法:过O 作OH CD ⊥交CD 的延长线于H ,连结A H ', 因为A O '⊥平面BCDE ,所以A H CD '⊥, 所以A HO '∠为二面角A CD B '--的平面角. 结合图1可知,H 为AC 中点,故OH =,从而AH '== 所以cos OH A HO A H '∠==',所以二面角A CD B '--向量法:以O 点为原点,建立空间直角坐标系O xyz -则(A ',()0,3,0C -,()1,2,0D -所以(CA '= ,(1,DA '=-设(),,n x y z = 为平面A CD '的法向量,则 00n CA n DA ⎧'⋅=⎪⎨'⋅=⎪⎩,即3020y x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩,解得y xz =-⎧⎪⎨=⎪⎩,令1x =,得(1,n =- 由(Ⅰ) 知,(OA '=为平面CDB 的一个法向量,所以cos ,n OA n OA n OA '⋅'===',即二面角A CD B '--的平面角的余弦19.(本小题满分14分)【解析】(Ⅰ) 依题意,12122133S a =---,又111S a ==,所以24a =; (Ⅱ) 当2n ≥时,32112233n n S na n n n +=---,()()()()321122111133n n S n a n n n -=-------两式相减得()()()2112213312133n n n a na n a n n n +=----+--- 整理得()()111n n n a na n n ++=-+,即111n n a a n n +-=+,又21121a a-=故数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为111a =,公差为1的等差数列,所以()111na n n n=+-⨯=,所以2n a n =. (Ⅲ) 当1n =时,11714a =<;当2n =时,12111571444a a +=+=<;当3n ≥时,()21111111n a n n n n n=<=---,此时 222121111111111111111434423341n a a a n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=+++++<++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭11171714244n n =++-=-< 综上,对一切正整数n ,有1211174n a a a +++< .20.(本小题满分14分)【解析】(Ⅰ) 依题意,设抛物线C 的方程为24x cy =,0c >, 解得1c =.所以抛物线C 的方程为24x y =. (Ⅱ) 抛物线C 的方程为24x y =,即214y x =,求导得12y x '= 设()11,A x y ,()22,B x y (其中221212,44x x y y ==),则切线,PA PB 的斜率分别为112x ,212x , 所以切线PA 的方程为()1112x y y x x -=-,即211122x x y x y =-+,即11220x x y y --= 同理可得切线PB 的方程为22220x x y y --=因为切线,PA PB 均过点()00,P x y ,所以1001220x x y y --=,2002220x x y y --= 所以()()1122,,,x y x y 为方程00220x x y y --=的两组解. 所以直线AB 的方程为00220x x y y --=.(Ⅲ) 由抛物线定义可知11AF y =+,21BF y =+, 所以()()()121212111AF BF y y y y y y ⋅=++=+++联立方程0022204x x y y x y--=⎧⎨=⎩,消去x 整理得()22200020y y x y y +-+=由一元二次方程根与系数的关系可得212002y y x y +=-,2120y y y = 所以()221212000121AF BF y y y y y x y ⋅=+++=+-+又点()00,P x y 在直线l 上,所以002x y =+,所以22220000001921225222y x y y y y ⎛⎫+-+=++=++ ⎪⎝⎭所以当012y =-时, AF BF ⋅取得最小值,且最小值为92.21.(本小题满分14分)【解析】(Ⅰ) 当1k =时,()()21x f x x e x =--,()()()1222x x x x f x e x e x xe x x e '=+--=-=-令()0f x '=,得10x =,2ln 2x = 当x 变化时,()(),f x f x '的变化如下表:右表可知,函数f x 的递减区间为0,ln 2,递增区间为,0-∞,ln 2,+∞. (Ⅱ)()()()1222x x x x f x e x e kx xe kx x e k '=+--=-=-, 令()0f x '=,得10x =,()2ln 2x k =, 令()()ln 2g k k k =-,则()1110k g k k k -'=-=>,所以()g k 在1,12⎛⎤⎥⎝⎦上递增, 所以()ln 21ln 2ln 0g k e ≤-=-<,从而()ln 2k k <,所以()[]ln 20,k k ∈ 所以当()()0,ln 2x k ∈时,()0f x '<;当()()ln 2,x k ∈+∞时,()0f x '>; 所以()(){}(){}3max 0,max 1,1k M f f k k e k ==--- 令()()311kh k k e k =--+,则()()3k h k k e k '=-,令()3kk e k ϕ=-,则()330kk e e ϕ'=-<-<所以()k ϕ在1,12⎛⎤⎥⎝⎦上递减,而()()1313022e ϕϕ⎛⎫⎫⋅=--< ⎪⎪⎝⎭⎭所以存在01,12x ⎛⎤∈⎥⎝⎦使得()00x ϕ=,且当01,2k x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0k ϕ>, 当()0,1k x ∈时,()0k ϕ<, 所以()k ϕ在01,2x ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,在()0,1x 上单调递减.因为17028h ⎛⎫=+>⎪⎝⎭,()10h =, 所以()0h k ≥在1,12⎛⎤⎥⎝⎦上恒成立,当且仅当1k =时取得“=”. 综上,函数()f x 在[]0,k 上的最大值()31kM k e k =--.。
2013年广东省高考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分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.(5分)设集合M={x|x2+2x=0,x∈R},N={x|x2﹣2x=0,x∈R},则M∪N=()A.{0}B.{0,2}C.{﹣2,0}D.{﹣2,0,2}2.(5分)定义域为R的四个函数y=x3,y=2x,y=x2+1,y=2sinx中,奇函数的个数是()A.4 B.3 C.2 D.13.(5分)若复数z满足iz=2+4i,则在复平面内,z对应的点的坐标是()A.(2,4) B.(2,﹣4)C.(4,﹣2)D.(4,2)4.(5分)已知离散型随机变量X的分布列为X123P则X的数学期望E(X)=()A.B.2 C.D.35.(5分)某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是()A.4 B.C.D.66.(5分)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是()A.若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m⊥n B.若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n C.若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α⊥βD.若m⊥α,m∥n,n∥β,则α⊥β7.(5分)已知中心在原点的双曲线C的右焦点为F(3,0),离心率等于,则C的方程是()A.B.C.D.8.(5分)设整数n≥4,集合X={1,2,3,…,n}.令集合S={(x,y,z)|x,y,z∈X,且三条件x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一个成立}.若(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,则下列选项正确的是()A.(y,z,w)∈S,(x,y,w)∉S B.(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S C.(y,z,w)∉S,(x,y,w)∈S D.(y,z,w)∉S,(x,y,w)∉S二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分.9.(5分)不等式x2+x﹣2<0的解集为.10.(5分)若曲线y=kx+lnx在点(1,k)处的切线平行于x轴,则k=.11.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入n的值为4,则输出s的值为.12.(5分)在等差数列{a n}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7=.13.(5分)给定区域D:.令点集T={(x0,y0)∈D|x0,y0∈Z,(x0,y0)是z=x+y在D上取得最大值或最小值的点},则T中的点共确定条不同的直线.14.(5分)(坐标系与参数方程选做题)已知曲线C的参数方程为(t为参数),C在点(1,1)处的切线为l,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l的极坐标方程为.15.如图,AB是圆O的直径,点C在圆O上,延长BC到D使BC=CD,过C作圆O的切线交AD于E.若AB=6,ED=2,则BC=.三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.16.(12分)已知函数f(x)=cos(x﹣),x∈R.(Ⅰ)求f(﹣)的值;(Ⅱ)若cosθ=,θ∈(,2π),求f(2θ+).17.(12分)某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图所示,其中茎为十位数,叶为个位数.(1)根据茎叶图计算样本均值;(2)日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人.根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人?(3)从该车间12名工人中,任取2人,求恰有1名优秀工人的概率.18.(14分)如图1,在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,BC=6,D,E分别是AC,AB上的点,,O为BC的中点.将△ADE沿DE折起,得到如图2所示的四棱椎A′﹣BCDE,其中A′O=.(1)证明:A′O⊥平面BCDE;(2)求二面角A′﹣CD﹣B的平面角的余弦值.19.(14分)设数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=1,,n∈N*.(1)求a2的值;(2)求数列{a n}的通项公式;(3)证明:对一切正整数n,有.20.(14分)已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x ﹣y﹣2=0的距离为,设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点.(1)求抛物线C的方程;(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;(3)当点P在直线l上移动时,求|AF|•|BF|的最小值.21.(14分)设函数f(x)=(x﹣1)e x﹣kx2(k∈R).(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间;(2)当时,求函数f(x)在[0,k]上的最大值M.2013年广东省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分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.(5分)(2013•广东)设集合M={x|x2+2x=0,x∈R},N={x|x2﹣2x=0,x∈R},则M∪N=()A.{0}B.{0,2}C.{﹣2,0}D.{﹣2,0,2}【分析】根据题意,分析可得,M={0,﹣2},N={0,2},进而求其并集可得答案.【解答】解:分析可得,M为方程x2+2x=0的解集,则M={x|x2+2x=0}={0,﹣2},N为方程x2﹣2x=0的解集,则N={x|x2﹣2x=0}={0,2},故集合M∪N={0,﹣2,2},故选D.2.(5分)(2013•广东)定义域为R的四个函数y=x3,y=2x,y=x2+1,y=2sinx中,奇函数的个数是()A.4 B.3 C.2 D.1【分析】根据函数奇偶性的定义及图象特征逐一盘点即可.【解答】解:y=x3的定义域为R,关于原点对称,且(﹣x)3=﹣x3,所以函数y=x3为奇函数;y=2x的图象过点(0,1),既不关于原点对称,也不关于y轴对称,为非奇非偶函数;y=x2+1的图象过点(0,1)关于y轴对称,为偶函数;y=2sinx的定义域为R,关于原点对称,且2sin(﹣x)=﹣2sinx,所以y=2sinx为奇函数;所以奇函数的个数为2,故选C.3.(5分)(2013•广东)若复数z满足iz=2+4i,则在复平面内,z对应的点的坐标是()A.(2,4) B.(2,﹣4)C.(4,﹣2)D.(4,2)【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为4﹣2i,从而求得z对应的点的坐标.【解答】解:复数z满足iz=2+4i,则有z===4﹣2i,故在复平面内,z对应的点的坐标是(4,﹣2),故选C.4.(5分)(2013•广东)已知离散型随机变量X的分布列为X123P则X的数学期望E(X)=()A.B.2 C.D.3【分析】利用数学期望的计算公式即可得出.【解答】解:由数学期望的计算公式即可得出:E(X)==.故选A.5.(5分)(2013•广东)某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是()A.4 B.C.D.6【分析】由题意直接利用三视图的数据求解棱台的体积即可.【解答】解:几何体是四棱台,下底面是边长为2的正方形,上底面是边长为1的正方形,棱台的高为2,并且棱台的两个侧面与底面垂直,四楼台的体积为V==.故选B.6.(5分)(2013•广东)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是()A.若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m⊥n B.若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n C.若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α⊥βD.若m⊥α,m∥n,n∥β,则α⊥β【分析】由α⊥β,m⊂α,n⊂β,可推得m⊥n,m∥n,或m,n异面;由α∥β,m⊂α,n⊂β,可得m∥n,或m,n异面;由m⊥n,m⊂α,n⊂β,可得α与β可能相交或平行;由m⊥α,m∥n,则n⊥α,再由n∥β可得α⊥β.【解答】解:选项A,若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则可能m⊥n,m∥n,或m,n 异面,故A错误;选项B,若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n,或m,n异面,故B错误;选项C,若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α与β可能相交,也可能平行,故C错误;选项D,若m⊥α,m∥n,则n⊥α,再由n∥β可得α⊥β,故D正确.故选D.7.(5分)(2013•广东)已知中心在原点的双曲线C的右焦点为F(3,0),离心率等于,则C的方程是()A.B.C.D.【分析】设出双曲线方程,利用双曲线的右焦点为F(3,0),离心率为,建立方程组,可求双曲线的几何量,从而可得双曲线的方程.【解答】解:设双曲线方程为(a>0,b>0),则∵双曲线C的右焦点为F(3,0),离心率等于,∴,∴c=3,a=2,∴b2=c2﹣a2=5∴双曲线方程为.故选B.8.(5分)(2013•广东)设整数n≥4,集合X={1,2,3,…,n}.令集合S={(x,y,z)|x,y,z∈X,且三条件x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一个成立}.若(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,则下列选项正确的是()A.(y,z,w)∈S,(x,y,w)∉S B.(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S C.(y,z,w)∉S,(x,y,w)∈S D.(y,z,w)∉S,(x,y,w)∉S【分析】特殊值排除法,取x=2,y=3,z=4,w=1,可排除错误选项,即得答案.【解答】解:方法一:特殊值排除法,取x=2,y=3,z=4,w=1,显然满足(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,此时(y,z,w)=(3,4,1)∈S,(x,y,w)=(2,3,1)∈S,故A、C、D 均错误;只有B成立,故选B.直接法:根据题意知,只要y<z<w,z<w<y,w<y<z中或x<y<w,y<w<x,w<x <y中恰有一个成立则可判断(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S.∵(x,y,z)∈S,(z,w,x)∈S,∴x<y<z…①,y<z<x…②,z<x<y…③三个式子中恰有一个成立;z<w<x…④,w<x<z…⑤,x<z<w…⑥三个式子中恰有一个成立.配对后有四种情况成立,第一种:①⑤成立,此时w<x<y<z,于是(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S;第二种:①⑥成立,此时x<y<z<w,于是(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S;第三种:②④成立,此时y<z<w<x,于是(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S;第四种:③④成立,此时z<w<x<y,于是(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S.综合上述四种情况,可得(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S.故选B.二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分.9.(5分)(2013•广东)不等式x2+x﹣2<0的解集为(﹣2,1).【分析】先求相应二次方程x2+x﹣2=0的两根,根据二次函数y=x2+x﹣2的图象即可写出不等式的解集.【解答】解:方程x2+x﹣2=0的两根为﹣2,1,且函数y=x2+x﹣2的图象开口向上,所以不等式x2+x﹣2<0的解集为(﹣2,1).故答案为:(﹣2,1).10.(5分)(2013•广东)若曲线y=kx+lnx在点(1,k)处的切线平行于x轴,则k=﹣1.【分析】先求出函数的导数,再由题意知在1处的导数值为0,列出方程求出k 的值.【解答】解:由题意得,y′=k+,∵在点(1,k)处的切线平行于x轴,∴k+1=0,得k=﹣1,故答案为:﹣1.11.(5分)(2013•广东)执行如图所示的程序框图,若输入n的值为4,则输出s的值为7.【分析】由已知中的程序框图及已知中输入4,可得:进入循环的条件为i≤4,即i=1,2,3,4.模拟程序的运行结果,即可得到输出的S值.【解答】解:当i=1时,S=1+1﹣1=1;当i=2时,S=1+2﹣1=2;当i=3时,S=2+3﹣1=4;当i=4时,S=4+4﹣1=7;当i=5时,退出循环,输出S=7;故答案为:7.12.(5分)(2013•广东)在等差数列{a n}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7=20.【分析】根据等差数列性质可得:3a5+a7=2(a5+a6)=2(a3+a8).【解答】解:由等差数列的性质得:3a5+a7=2a5+(a5+a7)=2a5+(2a6)=2(a5+a6)=2(a3+a8)=20,故答案为:20.13.(5分)(2013•广东)给定区域D:.令点集T={(x0,y0)∈D|x0,y0∈Z,(x0,y0)是z=x+y在D上取得最大值或最小值的点},则T中的点共确定6条不同的直线.【分析】先根据所给的可行域,利用几何意义求最值,z=x+y表示直线在y轴上的截距,只需求出可行域直线在y轴上的截距最值即可,从而得出点集T中元素的个数,即可得出正确答案.【解答】解:画出不等式表示的平面区域,如图.作出目标函数对应的直线,因为直线z=x+y与直线x+y=4平行,故直线z=x+y过直线x+y=4上的整数点:(4,0),(3,1),(2,2),(1,3)或(0,4)时,直线的纵截距最大,z最大;当直线过(0,1)时,直线的纵截距最小,z最小,从而点集T={(4,0),(3,1),(2,2),(1,3),(0,4),(0,1)},经过这六个点的直线一共有6条.即T中的点共确定6条不同的直线.故答案为:6.14.(5分)(2013•广东)(坐标系与参数方程选做题)已知曲线C的参数方程为(t为参数),C在点(1,1)处的切线为l,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ﹣2=0(填或也得满分).【分析】先求出曲线C的普通方程,再利用直线与圆相切求出切线的方程,最后利用x=ρcosθ,y=ρsinθ代换求得其极坐标方程即可.【解答】解:由(t为参数),两式平方后相加得x2+y2=2,…(4分)∴曲线C是以(0,0)为圆心,半径等于的圆.C在点(1,1)处的切线l的方程为x+y=2,令x=ρcosθ,y=ρsinθ,代入x+y=2,并整理得ρcosθ+ρsinθ﹣2=0,即或,则l的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ﹣2=0(填或也得满分).…(10分)故答案为:ρcosθ+ρsinθ﹣2=0(填或也得满分).15.(2013•广东)如图,AB是圆O的直径,点C在圆O上,延长BC到D使BC=CD,过C作圆O的切线交AD于E.若AB=6,ED=2,则BC=.【分析】利用AB是圆O的直径,可得∠ACB=90°.即AC⊥BD.又已知BC=CD,可得△ABD是等腰三角形,可得∠D=∠B.再利用弦切角定理可得∠ACE=∠B,得到∠AEC=∠ACB=90°,进而得到△CED∽△ACB,利用相似三角形的性质即可得出.【解答】解:∵AB是圆O的直径,∴∠ACB=90°.即AC⊥BD.又∵BC=CD,∴AB=AD,∴∠D=∠ABC,∠EAC=∠BAC.∵CE与⊙O相切于点C,∴∠ACE=∠ABC.∴∠AEC=∠ACB=90°.∴△CED∽△ACB.∴,又CD=BC,∴.三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.16.(12分)(2013•广东)已知函数f(x)=cos(x﹣),x∈R.(Ⅰ)求f(﹣)的值;(Ⅱ)若cosθ=,θ∈(,2π),求f(2θ+).【分析】(1)把x=﹣直接代入函数解析式求解.(2)先由同角三角函数的基本关系求出sinθ的值以及sin2θ,然后将x=2θ+代入函数解析式,并利用两角和与差公式求得结果.【解答】解:(1)(2)因为,所以所以,所以=17.(12分)(2013•广东)某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图所示,其中茎为十位数,叶为个位数.(1)根据茎叶图计算样本均值;(2)日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人.根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人?(3)从该车间12名工人中,任取2人,求恰有1名优秀工人的概率.【分析】(1)茎叶图中共同的数字是数字的十位,这是解决本题的突破口,根据所给的茎叶图数据,代入平均数公式求出结果;(2)先由(1)求得的平均数,再利用比例关系即可推断该车间12名工人中有几名优秀工人的人数;(3)设“从该车间12名工人中,任取2人,恰有1名优秀工人”为事件A,结合组合数利用概率的计算公式即可求解事件A的概率.【解答】解:(1)样本均值为;(2)抽取的6名工人中有2名为优秀工人,所以12名工人中有4名优秀工人;(3)设“从该车间12名工人中,任取2人,恰有1名优秀工人”为事件A,所以,即恰有1名优秀工人的概率为.18.(14分)(2013•广东)如图1,在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,BC=6,D,E分别是AC,AB上的点,,O为BC的中点.将△ADE沿DE折起,得到如图2所示的四棱椎A′﹣BCDE,其中A′O=.(1)证明:A′O⊥平面BCDE;(2)求二面角A′﹣CD﹣B的平面角的余弦值.【分析】(1)连接OD,OE.在等腰直角三角形ABC中,∠B=∠C=45°,,AD=AE=,CO=BO=3.分别在△COD与△OBE中,利用余弦定理可得OD,OE.利用勾股定理的逆定理可证明∠A′OD=∠A′OE=90°,再利用线面垂直的判定定理即可证明;(2)方法一:过点O作OF⊥CD的延长线于F,连接A′F.利用(1)可知:A′O ⊥平面BCDE,根据三垂线定理得A′F⊥CD,所以∠A′FO为二面角A′﹣CD﹣B的平面角.在直角△OCF中,求出OF即可;方法二:取DE中点H,则OH⊥OB.以O为坐标原点,OH、OB、OA′分别为x、y、z轴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.【解答】(1)证明:连接OD,OE.因为在等腰直角三角形ABC中,∠B=∠C=45°,,CO=BO=3.在△COD中,,同理得.因为,.所以A′O2+OD2=A′D2,A′O2+OE2=A′E2.所以∠A′OD=∠A′OE=90°所以A′O⊥OD,A′O⊥OE,OD∩OE=O.所以A′O⊥平面BCDE.(2)方法一:过点O作OF⊥CD的延长线于F,连接A′F因为A′O⊥平面BCDE.根据三垂线定理,有A′F⊥CD.所以∠A′FO为二面角A′﹣CD﹣B的平面角.在Rt△COF中,.在Rt△A′OF中,=.所以.所以二面角A′﹣CD﹣B的平面角的余弦值为.方法二:取DE中点H,则OH⊥OB.以O为坐标原点,OH、OB、OA′分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系.则O(0,0,0),A′(0,0,),C(0,﹣3,0),D(1,﹣2,0)=(0,0,)是平面BCDE的一个法向量.设平面A′CD的法向量为n=(x,y,z),.所以,令x=1,则y=﹣1,.所以是平面A′CD的一个法向量设二面角A′﹣CD﹣B的平面角为θ,且所以所以二面角A′﹣CD﹣B的平面角的余弦值为19.(14分)(2013•广东)设数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=1,,n∈N*.(1)求a2的值;(2)求数列{a n}的通项公式;(3)证明:对一切正整数n,有.【分析】(1)利用已知a1=1,,n∈N*.令n=1即可求出;(2)利用a n=S n﹣S n﹣1(n≥2)即可得到na n+1=(n+1)a n+n(n+1),可化为,.再利用等差数列的通项公式即可得出;(3)利用(2),通过放缩法(n≥2)即可证明.【解答】解:(1)当n=1时,,解得a2=4(2)①当n≥2时,②①﹣②得整理得na n=(n+1)a n+n(n+1),即,+1当n=1时,所以数列{}是以1为首项,1为公差的等差数列所以,即所以数列{a n}的通项公式为,n∈N*(3)因为(n≥2)所以=.当n=1,2时,也成立.20.(14分)(2013•广东)已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x﹣y﹣2=0的距离为,设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点.(1)求抛物线C的方程;(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;(3)当点P在直线l上移动时,求|AF|•|BF|的最小值.【分析】(1)利用焦点到直线l:x﹣y﹣2=0的距离建立关于变量c的方程,即可解得c,从而得出抛物线C的方程;(2)先设,,由(1)得到抛物线C的方程求导数,得到切线PA,PB的斜率,最后利用直线AB的斜率的不同表示形式,即可得出直线AB的方程;(3)根据抛物线的定义,有,,从而表示出|AF|•|BF|,再由(2)得x1+x2=2x0,x1x2=4y0,x0=y0+2,将它表示成关于y0的二次函数的形式,从而即可求出|AF|•|BF|的最小值.【解答】解:(1)焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x﹣y﹣2=0的距离,解得c=1,所以抛物线C的方程为x2=4y.(2)设,,由(1)得抛物线C的方程为,,所以切线PA,PB的斜率分别为,,所以PA:①PB:②联立①②可得点P的坐标为,即,,又因为切线PA的斜率为,整理得,直线AB的斜率,所以直线AB的方程为,整理得,即,因为点P(x0,y0)为直线l:x﹣y﹣2=0上的点,所以x0﹣y0﹣2=0,即y0=x0﹣2,所以直线AB的方程为x0x﹣2y﹣2y0=0.(3)根据抛物线的定义,有,,所以=,由(2)得x1+x2=2x0,x1x2=4y0,x0=y0+2,所以=.所以当时,|AF|•|BF|的最小值为.21.(14分)(2013•广东)设函数f(x)=(x﹣1)e x﹣kx2(k∈R).(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间;(2)当时,求函数f(x)在[0,k]上的最大值M.【分析】(1)利用导数的运算法则即可得出f′(x),令f′(x)=0,即可得出实数根,通过列表即可得出其单调区间;(2)利用导数的运算法则求出f′(x),令f′(x)=0得出极值点,列出表格得出单调区间,比较区间端点与极值即可得到最大值.【解答】解:(1)当k=1时,f(x)=(x﹣1)e x﹣x2,f'(x)=e x+(x﹣1)e x﹣2x=x(e x﹣2)令f'(x)=0,解得x1=0,x2=ln2>0所以f'(x),f(x)随x的变化情况如下表:0(0,ln2)ln2(ln2,+∞)x(﹣∞,0)f'(x)+0﹣0+f(x)↗极大值↘极小值↗所以函数f(x)的单调增区间为(﹣∞,0)和(ln2,+∞),单调减区间为(0,ln2)(2)f(x)=(x﹣1)e x﹣kx2,x∈[0,k],.f'(x)=xe x﹣2kx=x(e x﹣2k),f'(x)=0,解得x1=0,x2=ln(2k)令φ(k)=k﹣ln(2k),,所以φ(k )在上是减函数,∴φ(1)≤φ(k)<φ,∴1﹣ln2≤φ(k )<<k.即0<ln(2k)<k所以f'(x),f(x)随x的变化情况如下表:x(0,ln(2k))ln(2k)(ln(2k),k)f'(x)﹣0+f(x)↘极小值↗f(0)=﹣1,f(k)﹣f(0)=(k﹣1)e k﹣k3﹣f(0)=(k﹣1)e k﹣k3+1=(k﹣1)e k﹣(k3﹣1)=(k﹣1)e k﹣(k﹣1)(k2+k+1)=(k﹣1)[e k﹣(k2+k+1)]∵,∴k﹣1≤0.对任意的,y=e k的图象恒在y=k2+k+1下方,所以e k﹣(k2+k+1)≤0所以f(k)﹣f(0)≥0,即f(k)≥f(0)所以函数f(x)在[0,k]上的最大值M=f(k)=(k﹣1)e k﹣k3.。
2013年高考数学真题(理)-广东[2013广东理1] 设集合{}2|20,M x x x x =+=∈R ,{}2|20,N x x x x =-=∈R ,则MN =( )A.{}0B.{}0,2C.{}2,0-D.{}2,0,2-【答案】D 【解析】易得{}2,0M =-,{}0,2N =,所以MN ={}2,0,2-,故选D .[2013广东理2]定义域为R 的四个函数3y x =,2x y =,21y x =+,2sin y x =中,奇函数的个数是( ) A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】C【解析】考查基本初等函数和奇函数的概念,是奇函数的为3y x =与2sin y x =,故选C 。
[2013广东理3] 若复数z 满足24iz i =+,则在复平面内,z 对应的点的坐标是( ) A.()2,4B.()2,4-C.()4,2-D.()4,2【答案】C【解析】2442iz ii+==-对应的点的坐标是()4,2-,故选C。
[2013广东理4]已知离散型随机变量X的分布列为则X的数学期望EX= ( )A.3 2B.2C.5 2D.3【答案】A【解析】33115312351010102EX=⨯+⨯+⨯==,故选A。
[2013广东理5]某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是( ) A.4B.14 3C.163D.6 【答案】B【解析】由三视图可知,该四棱台的上下底面边长分别为1和2的正方形,高为2,故()2211412233V =+⨯=,,故选B 。
[2013广东理6] 设,m n 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )A.若αβ⊥,m α⊂,n β⊂,则m n ⊥B.若//αβ,m α⊂,n β⊂,则//m nC.若m n ⊥,m α⊂,n β⊂,则αβ⊥D.若m α⊥,//m n ,//n β,则αβ⊥ 【答案】D【解析】ABC 是典型错误命题,选D 。
绝密★启用前 试卷类型:A2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)一、选择题:本大题共 8小题,每题5分满分40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符 合题意的。
1.设集合 M ={x| x 2 2x = 0,x R}, N ={x|x 2 -2x = 0,x R}。
则 M U N = A . {0}B.{0,2}C.{-2,0}D.{-2,0,2}解析:••• M ={x|x 2 2x =0,x R}二{-2,0} , N 二{x|x 2-2x = 0,x R} ={0,2}••• M U N-2,0,2}3x2y 二x,y=2,y 二x ,1,y 二2si n x 中,奇函数的个数是解析:四个函数y = x 3 4 5, y = 2x , y = x 2 • 1, y = 2sin x 中,奇函数有 y=x 3,y=2sin x 两个。
选C3•若复数z 满足iz = 2 • 4i ,则在复平面内,z 对应的点的坐标是 A.(2,4)B.(2,-4)C.(4,-2)D.(4,2)解析:iz =2 - 4i = z = 4 -2i 选 C 4.已知离散型随机变量 X 的分布列为X 1 23P3 3 151010则X 的数学期望E(X)= 35A.—B.2C.-D.333 13解析:E(X)= 12 3 选 A51010 2 2.定义域为R 的四个函数 A.4B.3C.2D.1俯视图A. 414 16D. 6所示,则该四棱台的体积是V 二—(S 1 .S 1S 2 S 2)h(12 4) 2选 B3336. 设m , n 是两条不同的直线,-,,-是两个不同的平面,下列命题中正确的是解析:选 D T m I ■•.、,m 〃 n,n 〃 :,二平面 I 「■内存在直线 I ■■.、,故|_ - 其它选项均错。
37.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点F (3,0),离心率等于 ,贝V C 的方程是2解析:①若 x z (x, y, z )和(z,u,x ) 都在 S ,「. x ::: y ::: z,且 x z u••• x :: y :: u ,且 y ::: z :: u 故(y,乙 u) S,( x, y, u) S②若 x - z , T (x, y, z)和(z, u, x)都在 S ,.・.z :: x :: y,且 z u x • z :: u :: y ,且 u :: x :: y 故(y, z, u ) S,( x, y,u ) S 选 B 二、填空题:本大题共 7小题, 考生作答6小题,每小题5分,满分30分. (一)必做题(9-13题)29. 不等式x • x - 2 ::: 0的解集为 _2解析:由x ^2 0= (x -1)(x 2P :: 0所以原不等式的解集为 {x|-2 ::: x ::: 1}或填(-2,1)10. ____________________________________________________________ 若曲线y 二kx • In x 在点A.若:—:,m 二:;,n 二 1:',贝y m ±n ; B.若〉// :, m 二:<,n 二 1:',则 m // n C.若 m _ n ,m 二:;,n 二.■ U 壽丄:;D.若 m _ : ,m // n, n // -,则工丄:B. 1C.12 2Dxy . D. I 25解析:由题意得c = 3,e=£=3. a=2,b =、5 故 C 的方程是:a 2B.18.设整数n — 4,集合X 二{1, 2 3•,…,}令集合S 二{( x, y, z) |x, y,z X,且三条件x :: y :::乙 y : z ■■■■■. x, z ■■■■■. x . y 恰有一个成立}, 若(x, y, z) 和(z, u,x )都在S 中,则下列选项正确 的是A. (y,Z,u) S,(x, y, u) ' SB. (y,z,u)S,(x, y,u) SC. (y,z,u) ' S,(x, y, u) SD. (y,z,u) ' S,(x, y,u) ' S解析:显然棱台的上下底的面积分别为S =1、5=4,故其体积为(1,k)处的切线平行于x轴,则k= _________________________________1 1解析:•/ y^k • k 0x 111. 执行如图2所示的程序框图,若输入解析:^1 0 1 2 7__ 12. 在等差数列{a n}中,已知a3+a8=10,解得k = -1n的值为4,则输出S的值为则3a5+a7=解析:3a5+a7=a5+a4+a6+a7=(a4+a7)+(a5+a6)=2(a3+a8)= 20x 4y _4|13. 给定区域D: x • y乞4 ,令点集x _0T二{(x n, y n) • D | x n, y n• Z是z = x目在D上取得最大值或最小值的点条不同的直线。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)逐题详解参考公式:台体的体积公式()1213V S S h =++,其中12,S S 分别是台体的上、下底面积,h 表示台体的高.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,只有一项是符合题目要求的.1.设集合{}2|20,M x x x x =+=∈R ,{}2|20,N x x x x =-=∈R ,则M N =U ( )A . {}0B .{}0,2C .{}2,0-D .{}2,0,2-【解析】D ;易得{}2,0M =-,{}0,2N =,所以M N =U {}2,0,2-,故选D .2.定义域为R 的四个函数3y x =,2x y =,21y x =+,2sin y x =中,奇函数的个数是( ) A . 4 B .3 C .2 D .1 【解析】C ;考查基本初等函数和奇函数的概念,是奇函数的为3y x =与2sin y x =,故选C .3.若复数z 满足24iz i =+,则在复平面内,z 对应的点的坐标是( ) A . ()2,4 B .()2,4- C .()4,2- D .()4,2【解析】C ;2442iz i i+==-对应的点的坐标是()4,2-,故选C .4.已知离散型随机变量X 的分布列为X 12 3 P35310110则X 的数学期望EX = ( )A . 32B .2C .52 D .3【解析】A ;33115312351010102EX =⨯+⨯+⨯==,故选A .5.某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是 ( ) A . 4 B .143C .163D .6 【解析】B ;由三视图可知,该四棱台的上下底面边长分别为1和2的正方形,高为2,故()2211412233V =⨯=,故选B .6.设,m n 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是( ) A . 若αβ⊥,m α⊂,n β⊂,则m n ⊥ B .若//αβ,m α⊂,n β⊂,则//m n C .若m n ⊥,m α⊂,n β⊂,则αβ⊥ D .若m α⊥,//m n ,//n β,则αβ⊥ 【解析】D ;ABC 是典型错误命题,选D .正视图 俯视图侧视图第5题图7.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为()3,0F ,离心率等于32,在双曲线C 的方程是( ) A . 214x = B .22145x y -= C .22125x y -=D .212x = 【解析】B ;依题意3c =,32e =,所以2a =,从而24a =,2225b c a =-=,故选B .8.设整数4n ≥,集合{}1,2,3,,X n =L .令集合(){},,|,,,,,S x y z x y z X x y z y z x z x y =∈<<<<<<且三条件恰有一个成立若(),,x y z 和(),,z w x 都在S 中,则下列选项正确的是( ) A . (),,y z w S ∈,(),,x y w S ∉ B .(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈C .(),,y z w S ∉,(),,x y w S ∈D .(),,y z w S ∉,(),,x y w S ∈【解析】B ;特殊值法,不妨令2,3,4x y z ===,1w =,则()(),,3,4,1y z w S =∈,()(),,2,3,1x y w S =∈,故选B .如果利用直接法:因为(),,x y z S ∈,(),,z w x S ∈,所以x y z <<…①,y z x <<…②,z x y <<…③三个式子中恰有一个成立;z w x <<…④,w x z <<…⑤,x z w <<…⑥三个式子中恰有一个成立.配对后只有四种情况:第一种:①⑤成立,此时w x y z <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈;第二种:①⑥成立,此时x y z w <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈;第三种:②④成立,此时y z w x <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈;第四种:③④成立,此时z w x y <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈.综合上述四种情况,可得(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈.二、填空题:本题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,共30分 (一)必做题(9~13题) 9.不等式220x x +-<的解集为___________.【解析】()2,1-;易得不等式220x x +-<的解集为()2,1-.10.若曲线ln y kx x =+在点()1,k 处的切线平行于x 轴,则k =______.【解析】1-;求导得1y k x'=+,依题意10k +=,所以1k =-.11.执行如图所示的程序框图,若输入n 的值为4,则输出s 的值为【解析】7;第一次循环后:1,2s i ==;第二次循环后:2,3s i ==;第三次循环后:4,4s i ==;第四次循环后:7,5s i ==;故输出7.12. 在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=_____. 【解析】20;依题意12910a d +=,所以()57111334641820a a a d a d a d +=+++=+=.或:()57383220a a a a +=+=13. 给定区域D :4440x y x y x +≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,令点集()()000000{,|,,,T x y D x y Z x y =∈∈.AED CBO第15题图1 7 92 0 1 5是z x y =+在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定______ 条不同的直线.【解析】6;画出可行域如图所示,其中z x y =+取得最小值时的整点为()0,1,取得最大值时的整点为()0,4,()1,3,()2,2,()3,1及()4,0共5个整点.故可确定516+=条不同的直线.(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题,两题全答的,只计前一题的得分)14.(坐标系与参数方程选讲选做题)已知曲线C的参数方程为x ty t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),C 在点()1,1处的切线为l ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为_____________.【解析】sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭;曲线C 的普通方程为222x y +=,其在点()1,1处的切线l 的方程为2x y +=,对应的极坐标方程为cos sin 2ρθρθ+=,即sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.15. (几何证明选讲选做题)如图,AB 是圆O 的直径,点C 在圆O 上, 延长BC 到D 使BC CD =,过C 作圆O 的切线交AD 于E .若 6AB =,2ED =,则BC =_________.【解析】ABC CDE ∆∆:,所以AB BCCD DE=,又 BC CD =,所以212BC AB DE =⋅=,从而BC =.三、解答题:本大题共6小题,满分80分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)已知函数()12f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,x ∈R .(Ⅰ) 求6f π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值; (Ⅱ) 若3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求23f πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.【解析】(Ⅰ)1661244f πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-== ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;(Ⅱ) 222cos 2sin 233124f ππππθθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以4sin 5θ=-,所以24sin 22sin cos 25θθθ==-,227cos 2cos sin 25θθθ=-=-所以23f πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭cos 2sin 2θθ=-72417252525⎛⎫=---=⎪⎝⎭.17.(本小题满分12分)某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图所示,其中茎为十位数,叶为个位数.CD OBE 'AH(Ⅰ) 根据茎叶图计算样本均值;(Ⅱ) 日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人. 根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人;(Ⅲ) 从该车间12名工人中,任取2人,求恰有1名优秀工人的概率.【解析】(Ⅰ) 样本均值为1719202125301322266+++++==;(Ⅱ) 由(Ⅰ)知样本中优秀工人占的比例为2163=,故推断该车间12名工人中有11243⨯=名优秀工人.(Ⅲ) 设事件A :从该车间12名工人中,任取2人,恰有1名优秀工人,则()P A =1148212C C C 1633=.18.(本小题满分14分)如图1,在等腰直角三角形ABC 中,90A ∠=︒,6BC =,,D E 分别是,AC AB 上的点,CD BE ==O 为BC 的中点.将ADE ∆沿DE 折起,得到如图2所示的四棱锥A BCDE '-,其中A O '=.(Ⅰ) 证明:A O '⊥平面BCDE ;(Ⅱ) 求二面角A CD B '--的平面角的余弦值.【解析】(Ⅰ) 在图1中,易得3,OC AC AD === 连结,OD OE ,在OCD ∆中,由余弦定理可得OD ==由翻折不变性可知A D '=,所以222A O OD A D ''+=,所以A O OD '⊥,理可证A O OE '⊥, 又OD OE O =I ,所以A O '⊥平面BCDE . (Ⅱ) 传统法:过O 作OH CD ⊥交CD 的延长线于H ,连结A H ', 因为A O '⊥平面BCDE ,所以A H CD '⊥, 所以A HO '∠为二面角A CD B '--的平面角.结合图1可知,H 为AC 中点,故OH =,从而A H '==所以cos OH A HO A H '∠=='所以二面角A CD '-向量法:以O 点为原点,建立空间直角坐标系O xyz -则(A ',()0,3,0C -,()1,2,0D -所以(CA '=u u u r ,(1,DA '=-u u u u r. C O BD E A C D OBE'A图1 图2设(),,n x y z =r为平面A CD '的法向量,则 00n CA n DA ⎧'⋅=⎪⎨'⋅=⎪⎩r u u u rr u u uu r ,即3020y x y ⎧+=⎪⎨-++=⎪⎩,解得y xz =-⎧⎪⎨=⎪⎩,令1x =,得(1,n =-r 由(Ⅰ) 知,(OA '=u u u r为平面CDB 的一个法向量,所以cos ,n OA n OA n OA '⋅'==='r u u u rr u u u r r u u u r ,即二面角A CD B '--.19.(本小题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知11a =,2121233n n S a n n n +=---,*n ∈N . (Ⅰ) 求2a 的值;(Ⅱ) 求数列{}n a 的通项公式;(Ⅲ) 证明:对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<L . 【解析】(Ⅰ) 依题意,12122133S a =---,又111S a ==,所以24a =;(Ⅱ) 当2n ≥时,32112233n n S na n n n +=---,()()()()321122111133n n S n a n n n -=-------两式相减得()()()2112213312133n n n a na n a n n n +=----+---整理得()()111n n n a na n n ++=-+,即111n n a a n n +-=+,又21121a a-=故数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为111a =,公差为1的等差数列,所以()111n an n n=+-⨯=,所以2n a n =.(Ⅲ) 当1n =时,11714a =<;当2n =时,12111571444a a +=+=<;当3n ≥时,()21111111n a n n n n n=<=---,此时 222121111111111111111434423341n a a a n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=+++++<++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭L L L 11171714244n n =++-=-<综上,对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<L .20.(本小题满分14分)已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线l :20x y --=.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点.(Ⅰ) 求抛物线C 的方程;(Ⅱ) 当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程; (Ⅲ) 当点P 在直线l 上移动时,求AF BF ⋅的最小值. 【解析】(Ⅰ) 依题意,设抛物线C 的方程为24x cy =,0c >, 解得1c =.所以抛物线C 的方程为24x y =. (Ⅱ) 抛物线C 的方程为24x y =,即214y x =,求导得12y x '= 设()11,A x y ,()22,B x y (其中221212,44x x y y ==),则切线,PA PB 的斜率分别为112x ,212x , 所以切线PA 的方程为()1112x y y x x -=-,即211122x x y x y =-+,即11220x x y y --=同理可得切线PB 的方程为22220x x y y --=因为切线,PA PB 均过点()00,P x y ,所以1001220x x y y --=,2002220x x y y --= 所以()()1122,,,x y x y 为方程00220x x y y --=的两组解. 所以直线AB 的方程为00220x x y y --=.(Ⅲ) 由抛物线定义可知11AF y =+,21BF y =+, 所以()()()121212111AF BF y y y y y y ⋅=++=+++联立方程0022204x x y y x y--=⎧⎨=⎩,消去x 整理得()22200020y y x y y +-+=由一元二次方程根与系数的关系可得212002y y x y +=-,2120y y y =所以()221212000121AF BF y y y y y x y ⋅=+++=+-+又点()00,P x y 在直线l 上,所以002x y =+,所以22220000001921225222y x y y y y ⎛⎫+-+=++=++ ⎪⎝⎭所以当012y =-时, AF BF ⋅取得最小值,且最小值为92.21.(本小题满分14分)设函数()()21x f x x e kx =--(其中k ∈R ).(Ⅰ) 当1k =时,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ) 当1,12k ⎛⎤∈⎥⎝⎦时,求函数()f x 在[]0,k 上的最大值M . 【解析】(Ⅰ) 当1k =时,()()21x f x x e x =--,()()()1222x x x x f x e x e x xe x x e '=+--=-=-令()0f x '=,得10x =,2ln 2x = 当x 变化时,()(),f x f x '的变化如下表:右表可知,函数f x 的递减区间为0,ln 2,递增区间为,0-∞,ln 2,+∞. (Ⅱ)()()()1222x x x x f x e x e kx xe kx x e k '=+--=-=-, 令()0f x '=,得10x =,()2ln 2x k =,令()()ln 2g k k k =-,则()1110k g k k k -'=-=>,所以()g k 在1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上递增, 所以()ln 21ln 2ln 0g k e ≤-=-<,从而()ln 2k k <,所以()[]ln 20,k k ∈所以当()()0,ln 2x k ∈时,()0f x '<;当()()ln 2,x k ∈+∞时,()0f x '>; 所以()(){}(){}3max 0,max 1,1k M f f k k e k ==--- 令()()311kh k k e k =--+,则()()3k h k k e k '=-,令()3kk e k ϕ=-,则()330kk e e ϕ'=-<-<所以()k ϕ在1,12⎛⎤⎥⎝⎦上递减,而()()1313022e ϕϕ⎛⎫⎫⋅=-< ⎪⎪⎝⎭⎭所以存在01,12x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦使得()00x ϕ=,且当01,2k x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0k ϕ>,当()0,1k x ∈时,()0k ϕ<,所以()k ϕ在01,2x ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,在()0,1x 上单调递减.因为17028h ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,()10h =,所以()0h k ≥在1,12⎛⎤⎥⎝⎦上恒成立,当且仅当1k =时取得“=”.综上,函数()f x 在[]0,k 上的最大值()31k M k e k =--.。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)逐题详解参考公式:台体的体积公式()1213V S S h =+,其中12,S S 分别是台体的上、下底面积,h 表示台体的高、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,只有一项是符合题目要求的、1.设集合{}2|20,M x x x x =+=∈R ,{}2|20,N x x x x =-=∈R ,则MN =( )A 、 {}0B .{}0,2C .{}2,0-D .{}2,0,2-【解析】D ;易得{}2,0M =-,{}0,2N =,所以M N ={}2,0,2-,故选D .2.定义域为R 的四个函数3y x =,2x y =,21y x =+,2sin y x =中,奇函数的个数是( )A 、 4B .3C .2D .1【解析】C ;考查基本初等函数和奇函数的概念,是奇函数的为3y x =与2sin y x =,故选C . 3.若复数z 满足24iz i =+,则在复平面内,z 对应的点的坐标是( )A 、 ()2,4B .()2,4-C .()4,2-D .()4,2【解析】C ;2442iz i i+==-对应的点的坐标是()4,2-,故选C . 4.已知离散型随机变量X 的分布列为X 1 2 3 P35 310110则X 的数学期望EX = ( )A 、32B .2C .52D【解析】A;33115312351010102EX =⨯+⨯+⨯==,故选A . 5.某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是 ( )A 、 4B .143C .163D .6【解析】B ;由三视图可知,该四棱台的上下底面边长分别为正视图 俯视图侧视图第5题图1和2的正方形,高为2,故()2211412233V =+⨯=,,故选B . 6.设,m n 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )A 、 若αβ⊥,m α⊂,n β⊂,则m n ⊥B .若//αβ,m α⊂,n β⊂,则//m nC .若m n ⊥,m α⊂,n β⊂,则αβ⊥D .若m α⊥,//m n ,//n β,则αβ⊥【解析】D ;ABC 是典型错误命题,选D .7.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为()3,0F ,离心率等于32,在双曲线C 的方程是 ( ) A 、 2214x = B .22145x y -= C .22125x y -= D .2212x -= 【解析】B ;依题意3c =,32e =,所以2a =,从而24a =,2225b c a =-=,故选B . 8.设整数4n ≥,集合{}1,2,3,,X n =、令集合(){},,|,,,,,S x y z x y z X x y z y z x z x y =∈<<<<<<且三条件恰有一个成立若(),,x y z 和(),,z w x 都在S 中,则下列选项正确的是( )A 、 (),,y z w S ∈,(),,x y w S ∉B .(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈C .(),,y z w S ∉,(),,x y w S ∈D .(),,y z w S ∉,(),,x y w S ∈【解析】B ;特殊值法,不妨令2,3,4x y z ===,1w =,则()(),,3,4,1y z w S =∈,()(),,2,3,1x y w S =∈,故选B .如果利用直接法:因为(),,x y z S ∈,(),,z w x S ∈,所以x y z <<…①,y z x <<…②,z x y <<…③三个式子中恰有一个成立;z w x <<…④,w x z <<…⑤,x z w <<…⑥三个式子中恰有一个成立、配对后只有四种情况:第一种:①⑤成立,此时w x y z <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈;第二种:①⑥成立,此时x y z w <<<,于是(),,y z w S∈,(),,x y w S ∈;第三种:②④成立,此时y z w x <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈;第四种:③④成立,此时z w x y <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈、综合上述四种情况,可得(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈、二、填空题:本题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,共30分 (一)必做题(9~13题)9.不等式220x x +-<的解集为___________.【解析】()2,1-;易得不等式220x x +-<的解集为()2,1-、第11题图1i i =+y.AED CBO第15题图10.若曲线ln y kx x =+在点()1,k 处的切线平行于x 轴,则k =______、 【解析】1-;求导得1y k x'=+,依题意10k +=,所以1k =-、11.执行如图所示的程序框图,若输入n 的值为4,则输出s 的值为______、【解析】7;第一次循环后:1,2s i ==;第二次循环后:2,3s i ==; 第三次循环后:4,4s i ==;第四次循环后:7,5s i ==;故输出7、 12、 在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=_____、 【解析】20;依题意12910a d +=,所以()57111334641820a a a d a d a d +=+++=+=、或:()57383220a a a a +=+=13、 给定区域D :4440x y x y x +≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,令点集()()000000{,|,,,T x y D x y Z x y=∈∈ 是z x y =+在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定条不同的直线、【解析】6;画出可行域如图所示,其中z x y =+取得最小值时的整点为()0,1,取得最大值时的整点为()0,4,()1,3,()2,2,()3,1及()4,0共5个整点、故可确定516+=条不同的直线、(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题,两题全答的,只计前一题的得分)14、(坐标系与参数方程选讲选做题)已知曲线C 的参数方程为x ty t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),C 在点()1,1处的切线为l ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为_____________、 【解析】sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭C 的普通方程为222x y +=,其在点()1,1处的切线l 的方程为2x y +=,对应的极坐标方程为cos sin 2ρθρθ+=,即sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 15、 (几何证明选讲选做题)如图,AB 是圆O 的直径,点C 在圆O 上,1 7 92 0 1 53 0第17题图延长BC 到D 使BC CD =,过C 作圆O 的切线交AD 于E 、若6AB =,2ED =,则BC =_________、【解析】ABCCDE ∆∆,所以AB BCCD DE=,又 BC CD =,所以212BC AB DE =⋅=,从而BC =三、解答题:本大题共6小题,满分80分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤、 16.(本小题满分12分)已知函数()12f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,x ∈R 、(Ⅰ) 求6f π⎛⎫-⎪⎝⎭的值; (Ⅱ) 若3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求23f πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.【解析】(Ⅰ)1661244f πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭; (Ⅱ) 222cos 2sin 233124f ππππθθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 因为3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以4sin 5θ=-, 所以24sin 22sin cos 25θθθ==-,227cos 2cos sin 25θθθ=-=- 所以23f πθ⎛⎫+⎪⎝⎭cos 2sin 2θθ=-72417252525⎛⎫=---= ⎪⎝⎭、 17.(本小题满分12分)某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图所示,其中茎为十位数,叶为个位数、(Ⅰ) 根据茎叶图计算样本均值;(Ⅱ) 日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人、 根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人;(Ⅲ) 从该车间12名工人中,任取2人,求恰有1名优秀 工人的概率、【解析】(Ⅰ) 样本均值为1719202125301322266+++++==;(Ⅱ) 由(Ⅰ)知样本中优秀工人占的比例为2163=,故推断该车间12名工人中有11243⨯=名优秀工人、C D OBE'AH(Ⅲ) 设事件A :从该车间12名工人中,任取2人,恰有1名优秀工人,则()P A =1148212C C C 1633=、 18.(本小题满分14分)如图1,在等腰直角三角形ABC 中,90A ∠=︒,6BC =,,DE 分别是,A C A B 上的点,CD BE ==O 为BC 的中点、将ADE ∆沿DE 折起,得到如图2所示的四棱锥A BCDE '-,其中A O '=(Ⅰ) 证明:A O '⊥平面BCDE ;(Ⅱ) 求二面角A CD B '--的平面角的余弦值、 【解析】(Ⅰ) 在图1中,易得3,OC AC AD ===连结,OD OE,在OCD ∆中,由余弦定理可得OD 由翻折不变性可知A D '=,所以222A O OD A D ''+=,所以A O OD '⊥,理可证A O OE '⊥, 又OD OE O =,所以A O '⊥平面BCDE 、(Ⅱ) 传统法:过O 作OH CD ⊥交CD 的延长线于H ,连结A H ', 因为A O '⊥平面BCDE ,所以A H CD '⊥, 所以A HO '∠为二面角A CD B '--的平面角、 结合图1可知,H 为AC 中点,故2OH =,从而A H '==所以cos OH A HO A H '∠==',所以二面角A CD B '--向量法:以O 点为原点,建立空间直角坐标系O xyz -则(A ',()0,3,0C -,()1,2,0D -.CO BDEA CDOBE'A图1图2所以(CA '=,(1,DA '=- 设(),,n x y z =为平面A CD '的法向量,则00n CA n DA ⎧'⋅=⎪⎨'⋅=⎪⎩,即3020y x y ⎧+=⎪⎨-++=⎪⎩,解得y x z =-⎧⎪⎨=⎪⎩,令1x =,得(1,n =- 由(Ⅰ) 知,(OA '=为平面CDB 的一个法向量,所以cos ,3n OA n OA n OA '⋅'===',即二面角A CD B '--的平面角的余弦值为、 19.(本小题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S 、已知11a =,2121233n n S a n n n +=---,*n ∈N 、 (Ⅰ) 求2a 的值;(Ⅱ) 求数列{}n a 的通项公式; (Ⅲ) 证明:对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<、 【解析】(Ⅰ) 依题意,12122133S a =---,又111S a ==,所以24a =; (Ⅱ) 当2n ≥时,32112233n n S na n n n +=---, ()()()()321122111133n n S n a n n n -=------- 两式相减得()()()2112213312133n n n a na n a n n n +=----+--- 整理得()()111n n n a na n n ++=-+,即111n n a a n n +-=+,又21121a a-= 故数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为111a =,公差为1的等差数列, 所以()111na n n n=+-⨯=,所以2n a n =、 (Ⅲ) 当1n =时,11714a =<;当2n =时,12111571444a a +=+=<;当3n ≥时,()21111111n a n n n n n =<=---,此时 222121111111111111111434423341n a a a n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=+++++<++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭11171714244n n =++-=-< 综上,对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<、 20.(本小题满分14分)已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线l :20x y --=、设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB,其中,A B为切点、(Ⅰ) 求抛物线C 的方程;(Ⅱ) 当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程; (Ⅲ) 当点P 在直线l 上移动时,求AF BF ⋅的最小值、 【解析】(Ⅰ) 依题意,设抛物线C 的方程为24x cy =,2=结合0c >, 解得1c =、所以抛物线C 的方程为24x y =、(Ⅱ) 抛物线C 的方程为24x y =,即214y x =,求导得12y x '= 设()11,A x y ,()22,B x y (其中221212,44x x y y ==),则切线,PA PB 的斜率分别为112x ,212x ,所以切线PA 的方程为()1112x y y x x -=-,即211122x x y x y =-+,即11220x x y y --= 同理可得切线PB 的方程为22220x x y y --=因为切线,PA PB 均过点()00,P x y ,所以1001220x x y y --=,2002220x x y y --= 所以()()1122,,,x y x y 为方程00220x x y y --=的两组解、 所以直线AB 的方程为00220x x y y --=、 (Ⅲ) 由抛物线定义可知11AF y =+,21BF y =+, 所以()()()121212111AF BF y y y y y y ⋅=++=+++联立方程0022204x x y y x y--=⎧⎨=⎩,消去x 整理得()22200020y y x y y +-+=由一元二次方程根与系数的关系可得212002y y x y +=-,2120y y y = 所以()221212000121AF BF y y y y y x y ⋅=+++=+-+又点()00,P x y 在直线l 上,所以002x y =+,所以22220000001921225222y x y y y y ⎛⎫+-+=++=++ ⎪⎝⎭所以当012y =-时, AF BF ⋅取得最小值,且最小值为92、 21.(本小题满分14分)设函数()()21xf x x e kx =--(其中k ∈R )、(Ⅰ) 当1k =时,求函数()f x 的单调区间; (Ⅱ) 当1,12k ⎛⎤∈⎥⎝⎦时,求函数()f x 在[]0,k 上的最大值M 、 【解析】(Ⅰ) 当1k =时,()()21x f x x e x =--,()()()1222x x x x f x e x e x xe x x e '=+--=-=-令()0f x '=,得10x =,2ln 2x = 当x 变化时,()(),f x f x '的变化如下表:右表可知,函数f x 的递减区间为0,ln 2,递增区间为,0-∞,ln 2,+∞、(Ⅱ)()()()1222x x x xf x e x e kx xe kx x e k '=+--=-=-,令()0f x '=,得10x =,()2ln 2x k =, 令()()ln 2g k k k =-,则()1110k g k k k -'=-=>,所以()g k 在1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上递增, 所以()ln 21ln 2ln 0g k e ≤-=-<,从而()ln 2k k <,所以()[]ln 20,k k ∈ 所以当()()0,ln 2x k ∈时,()0f x '<;当()()ln 2,x k ∈+∞时,()0f x '>;所以()(){}(){}3max 0,max 1,1k M f f k k e k ==---令()()311k h k k e k =--+,则()()3kh k k e k '=-,令()3kk e k ϕ=-,则()330kk e e ϕ'=-<-<所以()k ϕ在1,12⎛⎤⎥⎝⎦上递减,而()()1313022e ϕϕ⎛⎫⎫⋅=-< ⎪⎪⎝⎭⎭所以存在01,12x ⎛⎤∈⎥⎝⎦使得()00x ϕ=,且当01,2k x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0k ϕ>, 当()0,1k x ∈时,()0k ϕ<,所以()k ϕ在01,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在()0,1x 上单调递减、因为17028h ⎛⎫=>⎪⎝⎭,()10h =, 所以()0h k ≥在1,12⎛⎤⎥⎝⎦上恒成立,当且仅当1k =时取得“=”、 综上,函数()f x 在[]0,k 上的最大值()31kM k e k =--、。
M N=-{2,0,2}z①,x②,y③三个式子中恰有一个成立;x④,z⑤,w⑥+=条不同的直线.故可确定51612AB DE=,【提示】观察图形,根据已知条件,利用圆的性质,通过相似三角形求距离.cos45OC CD︒=,所以OD OE O⊥交CDCD-的平面角.CD B中点,故OH5A H'5所以(0,3,CA '=,(1,2,DA '=-设(,,)n x y z =00n CA n DA ⎧'=⎪⎨'=⎪⎩,即⎩,得(1,1,n =-由(Ⅰ)知,(0,0,OA '=315,5||||35n OA n OA n OA ''==='22211111111111111434423341n a n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=+++++<++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭14244n n =++-=-< 174n a ++<项的关系式和首项,求第二项;根据题设条件,利用递推公式求通项公1(AF BF y =联立方程24x y⎨=⎪⎩12|||AF BF y y =02y =+,|||AF BF 取得最小值,且最小值为根据两直线的交点,联立两直线求直线方程;由直线与抛物线的位置关系得到关系式,求最小值.ln 21ln ≤-=k <,所以(0,ln(2))k 时,),)k +∞时,max{(0),f f 3e 30-<(1)e ϕ⎫⎛=⎪ ⎭⎝所以存在01,12x ⎛∈ ⎝【考点】利用导数求函数的单调区间,利用函数单调性求最值。
绝密★启用前 试卷类型:A2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)本试卷共4页,21小题,满分150分.考试用时120分钟注意事项:1. 答卷前,考生务必用黑色笔迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
用2B 铅笔讲试卷类型(A )填涂在答题卡相应的位置上。
将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
4.作答选做题时,请先用2B 铅笔填涂选做题的题组号对应的信息点,再作答。
漏涂、错涂、多涂的,答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将试题与答题卡一并交回。
参考公式:台体的体积公式h S S S S V )(312121++=,其中S 1,S 2分别表示台体的上、下底面积,h 表示台体的高。
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分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.设集合{}R x x x x M ∈=+=,022,{}R x x x x N ∈=-=,022,则N M =A. {}0B.{}2,0C. {}0,2-D. {}2,0,2-2.定义域为R 的四个函数x y x y y x y xsin 2,1.2,23=+===中,奇函数的个数是 A. 4 B.3 C. 2 D.13.若复数z 满足i iz 42+=,则在复平面内,z 对应的点的坐标是 A. (2,4) B.(2,-4) C. (4,-2) D(4,2)4.已知离散型随机变量X 的分布列为则X 的数学期望E (X )=A.23B. 2C.25D 35.某四棱太的三视图如图1所示,则该四棱台的体积是 A .4 B .C .D .66.设n m ,是两条不同的直线,βα,是两个不同的平面,下列命题中正确的是 A .若βαβα⊂⊂⊥n m ,,,则n m ⊥ B .若βαβα⊂⊂n m ,,//,则n m // C .若βα⊂⊂⊥n m n m ,,,则βα⊥ D .若βα//,//,n n m m ⊥,则βα⊥ 7.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为F (3,0),离心率等于23,则C 的方程是 A .15422=-y x B .15422=-y x C .15222=-y x D .15222=-y x8.设整数4≥n ,集合X={1,2,3……,n }。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)逐题详解参考公式:台体的体积公式()1213V S S h =+,其中12,S S 分别是台体的上、下底面积,h 表示台体的高.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,只有一项是符合题目要求的.1.设集合{}2|20,M x x x x =+=∈R ,{}2|20,N x x x x =-=∈R ,则MN =( )A . {}0B .{}0,2C .{}2,0-D .{}2,0,2-2.定义域为R 的四个函数3y x =,2x y =,21y x =+,2sin y x =中,奇函数的个数是( )A . 4B .3C .2D .13.若复数z 满足24iz i =+,则在复平面内,z 对应的点的坐标是( )A . ()2,4B .()2,4-C .()4,2-D .()4,24.已知离散型随机变量X 的分布列为X 12 3 P35310 110则X 的数学期望EX = ( )A .32 B .2 C .52D .3 5.某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是 ( )A . 4B .143C .163D .66.设,m n 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )A . 若αβ⊥,m α⊂,n β⊂,则m n ⊥B .若//αβ,m α⊂,n β⊂,则//m nC .若m n ⊥,m α⊂,n β⊂,则αβ⊥D .若m α⊥,//m n ,//n β,则αβ⊥7.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为()3,0F ,离心率等于32,在双曲线C 的方程是 A .2214x = B .22145x y -= C .22125x y -= D.2212x = 8.设整数4n ≥,集合{}1,2,3,,X n =.令集合(){},,|,,,,,S x y z x y z X x y z y z x z x y =∈<<<<<<且三条件恰有一个成立若(),,x y z 和(),,z w x 都在S 中,则下列选项正确的是( )A . (),,y z w S ∈,(),,x y w S ∉B .(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈俯视侧视第5题图.AED CBO第15题图1 7 92 0 1 53 0第17题图C .(),,y z w S ∉,(),,x y w S ∈D .(),,y z w S ∉,(),,x y w S ∈二、填空题:本题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,共30(一)必做题(9~13题)9.不等式220x x +-<的解集为___________.10.若曲线ln y kx x =+在点()1,k 处的切线平行于x 轴,则k =______. 11.执行如图所示的程序框图,若输入n 的值为4,则输出s 的值为______. 12. 在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=_____.13. 给定区域D :4440x y x y x +≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,令点集()()000000{,|,,,T x y D x y Z x y =∈∈是z x y =+在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定______ 条不同的直线.(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题,两题全答的,只计前一题的得分)14.(坐标系与参数方程选讲选做题)已知曲线C 的参数方程为x ty t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),C在点()1,1处的切线为l ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为_____________.15. (几何证明选讲选做题)如图,AB 是圆O 的直径,点C 在圆O 上, 延长BC 到D 使BC CD =,过C 作圆O 的切线交AD 于E .若6AB =,2ED =,则BC =_________.三、解答题:本大题共6小题,满分80分,解答须写出文字说明、 证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)已知函数()12f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,x ∈R .(Ⅰ) 求6f π⎛⎫-⎪⎝⎭的值; (Ⅱ) 若3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求23f πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.17.(本小题满分12分)某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图所示,其中茎为十位数,叶为个位数.(Ⅰ) 根据茎叶图计算样本均值;(Ⅱ) 日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人.根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人;(Ⅲ) 从该车间12名工人中,任取2人,求恰有1名优秀 工人的概率.18.(本小题满分14分)如图1,在等腰直角三角形ABC 中,90A ∠=︒,6BC =,,D E 分别是,AC AB 上的点,CD BE =O 为BC 的中点.将ADE ∆沿DE 折起,得到如图2所示的四棱锥A BCDE '-,其中A O '=(Ⅰ) 证明:A O '⊥平面BCDE ;(Ⅱ) 求二面角A CD B '--的平面角的余弦值.19.(本小题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知11a =,2121233n n S a n n n +=---,*n ∈N . (Ⅰ) 求2a 的值;(Ⅱ) 求数列{}n a 的通项公式; (Ⅲ) 证明:对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<. 20.(本小题满分14分)已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线l :20x y --=的距离为2.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点. (Ⅰ) 求抛物线C 的方程;(Ⅱ) 当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程; (Ⅲ) 当点P 在直线l 上移动时,求AF BF ⋅的最小值..CO BD EA CDOB'A图1图221.(本小题满分14分)设函数()()21xf x x e kx =--(其中k ∈R ).(Ⅰ) 当1k =时,求函数()f x 的单调区间; (Ⅱ) 当1,12k ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,求函数()f x 在[]0,k 上的最大值M .CD OBE'AH2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)参考答案一、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,只有一项是符合题目要求的.DC CA B D BB二、填空题:本题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,共30分9. ()2,1- 10. 1k =- 11. 7 12.20 13. 614.sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 15. 三、解答题:本大题共6小题,满分80分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)【解析】(Ⅰ)1661244f πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=---== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;(Ⅱ) 222cos 2sin 233124f ππππθθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以4sin 5θ=-, 所以24sin 22sin cos 25θθθ==-,227cos 2cos sin 25θθθ=-=-所以23f πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭cos 2sin 2θθ=-72417252525⎛⎫=---= ⎪⎝⎭. 17.(本小题满分12分)【解析】(Ⅰ) 样本均值为1719202125301322266+++++==;(Ⅱ) 由(Ⅰ)知样本中优秀工人占的比例为2163=,故推断该车间12名工人中有11243⨯=名优秀工人.(Ⅲ) 设事件A :从该车间12名工人中,任取2人,恰有1名优秀工人,则()P A =1148212C C C 1633=.18.(本小题满分14分)【解析】(Ⅰ) 在图1中,易得3,OC AC AD ===连结,OD OE ,在OCD ∆中,由余弦定理可得OD 由翻折不变性可知A D '=,所以222A O OD A D ''+=,所以A O OD '⊥, 理可证A O OE '⊥, 又ODOE O =,所以A O '⊥平面BCDE .(Ⅱ) 传统法:过O 作OH CD ⊥交CD 的延长线于H ,连结A H ', 因为A O '⊥平面BCDE ,所以A H CD '⊥, 所以A HO '∠为二面角A CD B '--的平面角.结合图1可知,H 为AC 中点,故2OH =,从而2A H '==所以cos OH A HO A H '∠==',所以二面角A CD B '--向量法:以O 点为原点,建立空间直角坐标系O xyz -则(A ',()0,3,0C -,()1,2,0D -所以(CA '=,(1,DA '=- 设(),,n x y z =为平面A CD '的法向量,则00n CA n DA ⎧'⋅=⎪⎨'⋅=⎪⎩,即3020y x y⎧+=⎪⎨-++=⎪⎩,解得y x z =-⎧⎪⎨=⎪⎩,令1x =,得(1,n =- 由(Ⅰ) 知,(OA '=为平面CDB 的一个法向量,所以cos ,3n OA n OA n OA '⋅'==⋅'即二面角A CD B '--19.(本小题满分14分)【解析】(Ⅰ) 依题意,12122133S a =---,又111S a ==,所以24a =; (Ⅱ) 当2n ≥时,32112233n n S na n n n +=---,()()()()321122111133n n S n a n n n -=-------两式相减得()()()2112213312133n n n a na n a n n n +=----+---整理得()()111n n n a na n n ++=-+,即111n n a a n n +-=+,又21121a a-=故数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为111a =,公差为1的等差数列,所以()111na n n n=+-⨯=,所以2n a n =.(Ⅲ) 当1n =时,11714a =<;当2n =时,12111571444a a +=+=<; 当3n ≥时,()21111111n a n n n n n =<=---,此时 222121111111111111111434423341n a a a n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=+++++<++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭11171714244n n =++-=-< 综上,对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<. 20.(本小题满分14分)【解析】(Ⅰ) 依题意,设抛物线C 的方程为24x cy =,=0c >, 解得1c =. 所以抛物线C 的方程为24x y =. (Ⅱ) 抛物线C 的方程为24x y =,即214y x =,求导得12y x '= 设()11,A x y ,()22,B x y (其中221212,44x x y y ==),则切线,P A P B 的斜率分别为112x ,212x , 所以切线PA 的方程为()1112x y y x x -=-,即211122x x y x y =-+,即11220x x y y --= 同理可得切线PB 的方程为22220x x y y --=因为切线,PA PB 均过点()00,P x y ,所以1001220x x y y --=,2002220x x y y --= 所以()()1122,,,x y x y 为方程00220x x y y --=的两组解. 所以直线AB 的方程为00220x x y y --=.(Ⅲ) 由抛物线定义可知11AF y =+,21BF y =+, 所以()()()121212111AF BF y y y y y y ⋅=++=+++联立方程0022204x x y y x y--=⎧⎨=⎩,消去x 整理得()22200020y y x y y +-+=由一元二次方程根与系数的关系可得212002y y x y +=-,2120y y y =所以()221212000121AF BF y y y y y x y ⋅=+++=+-+又点()00,P x y 在直线l 上,所以002x y =+,所以22220000001921225222y x y y y y ⎛⎫+-+=++=++ ⎪⎝⎭所以当012y =-时, AF BF ⋅取得最小值,且最小值为92. 21.(本小题满分14分)【解析】(Ⅰ) 当1k =时,()()21x f x x e x =--,()()()1222x x x x f x e x e x xe x x e '=+--=-=-令()0f x '=,得10x =,2ln 2x = 当x 变化时,()(),f x f x '的变化如下表:右表可知,函数f x 的递减区间为0,ln 2,递增区间为,0-∞,ln 2,+∞.(Ⅱ)()()()1222x x x xf x e x e kx xe kx x e k '=+--=-=-,令()0f x '=,得10x =,()2ln 2x k =,令()()ln 2g k k k =-,则()1110k g k k k -'=-=>,所以()g k 在1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上递增,所以()ln 21ln 2ln 0g k e ≤-=-<,从而()ln 2k k <,所以()[]ln 20,k k ∈ 所以当()()0,ln 2x k ∈时,()0f x '<;当()()ln 2,x k ∈+∞时,()0f x '>;所以()(){}(){}3max 0,max 1,1k M f f k k e k ==---令()()311k h k k e k =--+,则()()3kh k k e k '=-,令()3k k e k ϕ=-,则()330kk e e ϕ'=-<-<所以()k ϕ在1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上递减,而()()1313022e ϕϕ⎛⎫⎫⋅=-< ⎪⎪⎝⎭⎭ 所以存在01,12x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦使得()00x ϕ=,且当01,2k x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0k ϕ>,当()0,1k x ∈时,()0k ϕ<, 所以()k ϕ在01,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在()0,1x 上单调递减.因为17028h ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,()10h =, 所以()0h k ≥在1,12⎛⎤⎥⎝⎦上恒成立,当且仅当1k =时取得“=”.综上,函数()f x 在[]0,k 上的最大值()31kM k e k =--.。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)【选择题】【1】.设集合22{|20,},{|20,}Mx x x x N x x x x =+=∈=-=∈R R ,则M N =( ) A .{0} B .{0,2} C .{-2,0}D .{-2,0,2} 【2】.定义域为R 的四个函数32,2,1,2sin x y x y y x y x ===+=中,奇函数的个数是( )A . 4B .3C .2D .1【3】.若复数z 满足i 24i z =+,则在复平面内,z 对应的点的坐标是( )A .(2,4)B .(2,-4)C . (4,-2)D .(4,2)【4】.已知离散型随机变量X 的分布列如下表,则X 的数学期望()E X =( )A.23B .2C .25D .3【5】.某四棱台的三视图如图1所示,则该四棱台的体积是( )A .4B .314C .316D .6【6】.设,m n 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )A .若βαβα⊂⊂⊥n m ,,,则n m ⊥B .若βαβα⊂⊂n m ,,//,则n m //C .若βα⊂⊂⊥n m n m ,,,则βα⊥D .若βα//,//,n n m m ⊥,则βα⊥ 【7】.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(3,0)F ,离心率等于32,则C 的方程是( )A .15422=-y xB .15422=-y xC .15222=-y xD .15222=-y x 【8】.设整数4n ≥,集合{1,2,3,,X n =.令集合{(,,)|,,S x y z x y z X=∈,且三条件X 1 2 3 P 53103 101,,x y z y z x z x y <<<<<<恰有一个成立},若(,,)xyz 和(,,)z w x 都在S 中,则下列选项正确的是( ) A .(,,)y z w S ∈,(,,)x y w S ∉ B .(,,)y z w S ∈,(,,)x y w S ∈C .(,,)y z w S ∉,(,,)x y w S ∈D .(,,)y z w S ∉,(,,)x y w S ∉【填空题】【9】.不等式220x x +-<的解集为 .【10】.若曲线ln y kx x =+在点(1,k )处的切线平行于x 轴,则k = .【11】.执行如图所示的程序框图,若输入n 的值为4,则输出s 的值为 .【12】.在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=_______.【13】.给定区域44,:4,0,x y D x y x +≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,令点集000000{(,)|,,(,)T x y D x y x y =∈∈Z 是z x y =+在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定____条不同的直线.【14】.(坐标系与参数方程选做题)已知曲线C的参数方程为,x t y t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),C 在点(1,1)处的切线为l ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为_________________.【15】.(几何证明选讲选做题)如图3,AB 是O 的直径,点C 在O 上,延长BC 到D 使BC CD =,过C 作O 的切线交AD 于E .若6AB =,2ED =,则BC =______.【解答题】【16】.已知函数()),12f x x x π-∈R . (1)求)6(π-f 的值; (2)若)2,23(,53cos ππθθ∈=,求)32(πθ+f .【17】.某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图4所示,其中茎为十位数,叶为个位数.(1)根据茎叶图计算样本均值;(2)日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人.根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人?(3)从该车间12名工人中,任取2人,求恰有1名优秀工人的概率.图4【18】.如图5,在等腰直角三角形ABC 中,90,6A BC ∠==,,D E 分别是,AC AB 上的点,2==BE CD ,O 为BC 的中点.将△ADE 沿DE 折起,得到如图6所示的四棱椎BCDE A -',其中3='O A .(1)证明:O A '⊥平面BCDE ;(2)求二面角B CD A --'的平面角的余弦值.【19】.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知2*112121,,33n n S a a n n n n +==---∈N .(1)求2a 的值;(2)求数列{}n a 的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有471111321<++++n a a a a .【20】.已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点(0,)(0)F c c >到直线:20l x y --=的距离为223.设P 为直线l 上的点,过点P 做抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点.(1)求抛物线C 的方程;(2)当点00(,)P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程;(3)当点P 在直线l 上移动时,求||||AF BF ⋅的最小值.【21】.设函数2()(1)e ()x f x x kx k =--∈R .(1)当1k =时,求函数)(x f 的单调区间;(2)当]112∈k (,时,求函数)(x f 在[0,]k 上的最大值M .【参考答案】【选择题】【1】.D【2】.C【3】.C【4】.A【5】.B【6】.D【7】.B【8】.B【填空题】【9】. (-2,1)【10】.-1【11】.7【12】.20【13】.6【14】.2)4(s i n =+πθρ 【15】.32【解答题】【16】.解:(1)由题意1222)4cos(2)126cos(2)6(=⨯=-=--=-ππππf(2)∵)2,23(,53cos ππθθ∈=,∴4sin -5θ=. ∴22374324cos 22cos -12()1,sin 22sin cos 2().5255525θθθθθ==⨯-=-==⨯-⨯=-∴(2)))33124f ππππθθθ++-=+=72417cos 2sin 2().252525θθ-=---= 【17】.解:(1)样本均值为226302521201917=+++++=x . (2)根据题意,抽取的6名员工中优秀员工有2人,优秀员工所占比例为3162=,故12名员工中优秀员工人数为41231=⨯(人). (3)记事件A 为“从该车间12名工人中,任取2人,恰有一名为优秀员工”, 则114821216()33C C P A C ==, 即抽取的工人中恰有一名为优秀员工的概率为3316. 【18】.解:(1)在直角△ABC 中,90,6,A BC ∠==2==BE CD , O 为BC 的中点,故3,OC=AC=AD =连结,OD OE ,在△OCD 中,由余弦定理可得OD ==由翻折不变性可知A D '= ∴222,A O OD A D ''+=∴A O OD '⊥.同理可证A O OE '⊥.又DO OE O =,∴A O '⊥平面BCDE .(2)过O 作OH CD ⊥交CD 的延长线于H ,连结H A ',如下图。
∵A O '⊥平面,BCDE ∴A H CD '⊥。
∴A HO '∠即为二面角B CD A --'的平面角。
在等腰三角形AOC 中,OH CA ⊥,即H 为AC的中点,故22OH AO ==,230)3()223(2222=+=+'='OH O A H A故cos OH A HO A H '∠=' 【19】.解:(1)在2*1212,33n n S a n n n n +=---∈N 中令1n =得121221,33S a =--- 又11,S a =所以2122 4.a a =+= (2)由2*1212,33n n S a n n n n +=---∈N ,得321122,33n n S na n n n +=--- 当n ≥2时, 321122(1)(1)(1)(1),33n n S n a n n n -=------- 两式相减得21122(1)(331)(21),33n n n a na n a n n n +=----+---整理得1(1)(1),n n n a na n n ++=-+ 即1 1.1n n a a n n +-=+,∴11212=+-+++n a n a n n 又由(1)知21121a a -= 所以数列{}n a n 是首项为11,a a =公差为1的等差数列 所以1(1)1,n a n n n =+-⨯=.所以2*()n a n n =∈N .(3)当1n =时, 1171,4a =< 当2n =时, 12111571,444a a +=+=< 当3n ≥时,211111(1)1n n n n n a n=<=---, 此时2221231111111111111111()()()23423341n a a a a n n n ++++=++++<++-+-++--1111171.4244n n =++-=-< 综上,对一切正整数n ,有12311117.4n a a a a ++++< CDO B E 'AH【20】.解:(1)依题意得0,22322>=--c c ,∴1=c .∴抛物线焦点坐标为(0,1),抛物线C 的方程为24xy =. (2)抛物线C 的方程为24x y =,即24x y =,求导得2x y '=. 设1122(,),(,)A x y B x y (其中221212,44x x y y ==),则切线,PA PB 的斜率分别为12x ,22x , 所以切线PA 的方程为111(),2x y y x x -=-即11220.x x y y --=同理可得切线PB 的方程为:22220.x x y y --=因为切线,PA PB 过点00(,)P x y ,,所以1001220,x x y y --=2002220.x x y y --= 所以1122(,),(,)x y x y 为方程00220x x y y --=的两组解. 故直线AB 的方程为00220.x x y y --=. (3)由抛物线定义可知1||1AF y =+,2|| 1.BF y =+ 所以121212(1)(1)()1,AF BF y y y y y y ⋅=++=+++ 联立方程002220,4x x y y x y--=⎧⎨=⎩消去x 整理得222000(2)0.y y x y y +-+=由一元二次方程根与系数的关系可得2212001202,,y y x y y y y +=-= 所以221212000()12 1.AF BF y y y y y x y ⋅=+++=+-+又点00(,)P x y 在直线l 上,所以00 2.x y =+ 所以,222200000019212252().22y x y y y y +-+=++=++所以当012y =-时,BF AF ⋅取得最小值,且最小值为29. 【21】.(1)1k =时2()(1)e x f x x x =--∴()e (1)e 2(e 2).x x x f x x x x '=+--=- 当0x <时e 20x-<,故()(e 2)0x f x x '=->,)(x f 单调递增;0ln x x <<时e 20x ->,故()(e 2)0x f x x '=-<,)(x f 单调递减; ln 2x >时e 20x ->,故()(e 2)0x f x x '=->,)(x f 单调递增;综上,)(x f 的单调增区间为)0,(-∞和),2(ln +∞,单调减区间为)2ln ,0(.(2)()e (1)e 2(e 2),x x x f x x kx x k '=+--=-令()0,f x '=得120,ln(2),x x k ==令()ln(2),g x k k =- 则11()10,k g x k k -'=-=>所以()g k 在1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递增, 所以()ln 21ln 2ln e <0,g k ≤-=-从而ln 2,k k <所以ln 2[0,].k k ∈ 所以当(0,ln(2))x k ∈时, ()0;f x '<当(ln(2),)x k ∈+∞时, ()0;f x '> 所以3max{(0),()}max{1,(1)e }.k M f f k k k ==---时设)121(,2ln )(≤<-=x x x x g 令3()(1)e 1,k h k k k =--+则()(e 3),k h k k k '=-令()e 3,k k k ϕ=-则()e 3e 30.k k ϕ'=-<-<所以()k ϕ在1,12⎛⎤⎥⎝⎦上单调递减,而13()(1)(e )(e 3)<0.22ϕϕ=- 所以存在01,12x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦使得0()0,x ϕ=且当01(,)2k x ∈时, ()0,k ϕ>当0(,1)k x ∈时,()0,k ϕ< 所以()k ϕ在01(,)2x 上单调递增, 在0(,1)x 上单调递减.因为17(),(1)0,28h h == 所以()0h k ≥在1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上恒成立,当且仅当1k =时取等号. 综上,函数)(x f 在[0,]k 上的最大值3(1)e .k M k k =--。