2013年江苏省高考数学试卷及答案(Word解析版)
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2013高考数学试卷参考公式: 样本数据12,,,n x x x 的方差2211()n i i s x x n ==-∑,其中11n i i x x n ==∑。
棱锥的体积公式:13V Sh =,其中S 是锥体的底面积,h 为高。
棱柱的体积公式:V Sh =,其中S 是柱体的底面积,h 为高。
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分,请把答案填写在答题卡的相应位置上。
DE AB AC λλ=+(λ、11、已知()f x 是定义在R12n n a a a a ++>的最大正整数内作答,解答时应写出文字说明、证明或演.(本小题满分14分)已知向量(cos ,sin ),(cos ,sin ),0a b ααββ==(1)若||2a b -=,求证:a b ⊥;(2)设(0,1)c =,若a b c +=,求βα,的值。
16、(本小题满分14分)如图,在三棱锥S-ABC 中,平面⊥SAB 平面SBC,BC AB ⊥,AS=AB 。
过A 作SB AF ⊥,垂足为F ,点E 、G 分别为线段SA 、SC 的中点。
求证:(1)平面EFG//平面ABC ;(2)BC SA ⊥。
如图,在平面直角坐标系xoy 中,点A(0,3),直线42:-=x y l ,设圆C 的半径为1,圆心在直线l 上。
(1)若圆心C 也在直线1-=x y 上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程;(2)若圆C 上存在点M ,使MA=2MO ,求圆心C 的横坐标a 的取值范围。
18、(本小题满分16分)如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径。
一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C 。
现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC 匀速步行,速度为50米/分钟。
在甲出发2分钟后,乙从A 乘坐缆车到B ,在B 处停留1分钟后,再从B 匀速步行到C 。
假设缆车速度为130米/分钟,山路AC 的长为1260米,经测量,123cos ,cos 135A C ==。
2013年普通高等学校统一考试试题(江苏卷)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分。
请把答案填写在答题卡相印位置上。
.6则成绩较为稳定(方差较小)的那位运动员成绩的方差为 【答案】2 7.现在某类病毒记作n m Y X ,其中正整数m ,n (7≤m ,9≤n )可以任意选取,则n m , 都取到奇数的概率为 .63208.如图,在三棱柱ABC C B A -111中,F E D ,,分别是1AA AC AB ,,的中点,设三棱锥ADE F -的体积为1V ,三棱柱ABC C B A -111的体积为2V ,则=21:V V .1:249.抛物线2x y =在1=x 处的切线与两坐标轴围成三角形区域为D (包含三角形内部和边界) .若点),(y x P 是区域D 内的任意一点,则y x 2+的取值范围是 .[—2,12 ]10.设E D ,分别是ABC ∆的边BC AB ,上的点,AB AD 21=,BC BE 32=, 若AC AB DE 21λλ+=(21λλ,为实数),则21λλ+的值为 .1211.已知)(x f 是定义在R 上的奇函数。
当0>x 时,x x x f 4)(2-=,则不等式x x f >)( 的解集用区间表示为 .(﹣5,0) ∪(5,﹢∞)12.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的标准方程为)0,0(12222>>=+b a by a x ,右焦点为F ,右准线为l ,短轴的一个端点为B ,设原点到直线BF 的距离为1d ,F 到l 的距离为2d ,若126d d =,则椭圆C 的离心率为 .3313.在平面直角坐标系xOy 中,设定点),(a a A ,P 是函数xy 1=(0>x )图象上一动点,若点A P ,之间的最短距离为22,则满足条件的实数a 的所值为 .1或1014.在正项等比数列}{n a 中,215=a ,376=+a a ,则满足n n a a a a a a 2121>+++的最大正整数n 的值为 .12二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分) 已知)sin ,(cos )sin ,(cos ββαα=b a ,=,παβ<<<0.(1)若2||=-b a ,求证:b a ⊥;(2)设)1,0(=c ,若c b a =+,求βα,的值. 解:(1)a -b =(cosα-cosβ,sin α-sin β),|a -b |2=(cosα-cosβ)2+(sin α-sin β)2=2-2(cosα·cosβ+sin α·sin β)=2, 所以,cosα·cosβ+sin α·sin β=0,所以,b a ⊥. (2)⎩⎨⎧=+=+②1sin sin ①0cos cos βαβα,①2+②2得:cos(α-β)=-12 .所以,α-β=π32,α=π32+β,带入②得:sin(π32+β)+sin β=23cosβ+12 sin β=sin(3π+β)=1, 所以,3π+β=2π. 所以,α=65π,β=6π.16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥ABC S -中,平面⊥SAB 平面SBC ,BC AB ⊥,AB AS =,过A 作SB AF ⊥,垂足为F ,点G E ,分别是棱SC SA ,的中点.求证: (1)平面//EFG 平面ABC ;(2)SA BC ⊥. 证:(1)因为SA =AB 且AF ⊥SB , 所以F 为SB 的中点. 又E ,G 分别为SA ,SC 的中点, 所以,EF ∥AB ,EG ∥AC .又AB ∩AC =A ,AB ⊂面SBC ,AC ⊂面ABC , 所以,平面//EFG 平面ABC . (2)因为平面SAB ⊥平面SBC ,平面SAB ∩平面SBC =BC ,AF ⊂平面ASB ,AF ⊥SB .所以,AF ⊥平面SBC .又BC ⊂平面SBC , 所以,AF ⊥BC .又AB ⊥BC ,AF ∩AB =A , 所以,BC ⊥平面SAB .又SA ⊂平面SAB , 所以,SA BC ⊥.17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,点)3,0(A ,直线42:-=x y l .设圆C 的半径为1,圆心在l 上. (1)若圆心C 也在直线1-=x y 上,过点A 作圆C 的切线, 求切线的方程;A BSG F E(2)若圆C 上存在点M ,使MO MA 2=,求圆心C 的横坐 标a 的取值范围.解:(1)联立:⎩⎨⎧-=-=421x y x y ,得圆心为:C (3,2).设切线为:3+=kx y ,d =11|233|2==+-+r k k ,得:430-==k or k .故所求切线为:343+-==x y or y .(2)设点M (x ,y ),由MO MA 2=,知:22222)3(y x y x +=-+,化简得:4)1(22=++y x ,即:点M 的轨迹为以(0,1)为圆心,2为半径的圆,可记为圆D . 又因为点M 在圆C 上,故圆C 圆D 的关系为相交或相切. 故:1≤|CD |≤3,其中22)32(-+=a a CD .解之得:0≤a ≤125 .18.(本小题满分16分)如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径。
2013 年一般高等学校招生全国一致考试(江苏卷)数学 Ⅰ 注意事项绝密 ★启用前考生在答题前请仔细阅读本注意事项及各题答题要求: 1.本试卷共4 页,均为非选择题 (第 1 题~第 20 题,共 20 题).本卷满分为160 分.考试时间为 120分钟 .考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回 .2.答题前,请您务势必自己的姓名、考试证号用 0.5 毫米黑色墨水的署名笔填写在试卷及答题卡的规定地点 .3.请仔细查对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考据号与您自己能否符合.4.作答试题一定用 5.如需作图,须用0.5 毫米黑色墨水的署名笔在答题卡的指定地点作答,2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.在其余地点作答一律无效.一、填空题:本大题共 14 小题,每题5 分,共 70 分.请把答案直接填写在答题卡相应地点上.........1.函数 y3sin(2x) 的最小正周期为 ▲.4分析: T=2=22.设 z (2 i)2 (i 为虚数单位 ),则复数 z 的模为▲.分析: Z 3 4i , Z 3224 =53.双曲线x 2y 2 的两条渐近线的方程为▲.1619 分析: y=3 x44.会合1,0,1 共有▲个子集 .开始分析: 238 (个)n1, a2n n 15.右图是一个算法的流程图,则输出的n 的值是▲a 20Ya 3a 2分析:经过了两次循环, n 值变成 3N输出 n结束(第 5题)6.抽样统计甲,乙两位射击运动员的 5 次训练成绩 (单位:环 ),结果以下:运动员第 1 次第 2 次第 3 次第 4 次第 5 次甲87 91 90 89 93乙89 90 91 88 92则成绩较为稳固(方差较小 )的那位运动员成绩的方差为▲.解析:易知均值都是90,乙方差较小,s2 1nn21 2 2 2 2 2x x 92 9089 90 90 90 91 90 88 90 2i5i 17.现有某类病毒记作X m Y n,此中正整数m,n(m 7, n 9) 能够随意选用,则m, n 都取到奇数的概率为▲.分析:m 能够取的值有:1,2,3,4,5,6,7 共7 个n 能够取的值有:1,2,3,4,5,6,7,8,9 共 9 个因此总合有 7 9 63 种可能切合题意的 m 能够取1,3,5,7 共 4 个切合题意的 n 能够取1,3,5,7,9共 5 个因此总合有 4 5 20 种可能切合题意因此切合题意的概率为20638.如图,在三棱柱A1 B1C1 ABC 中,D , E, F分别是 AB, AC, AA1的中点,设三棱锥 F ADE 的体积为 V1,三棱柱 A1 B1C1 ABC 的体积为 V2,则 V1 :V2 ▲.分析:V1 1S ADE h1 11S ABC1h21V2 C13 34 2 24B1因此 V1 :V2 124 A1F CE BA D。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅰ)数学(理科)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(1)【2013年全国Ⅰ,理1,5分】已知集合{}{2|20,|A x x x B x x =->=<,则( ) (A )A B =∅ (B )A B =R (C )B A ⊆ (D )A B ⊆ 【答案】B【解析】∵2()0x x ->,∴0x <或2x >.由图象可以看出A B =R ,故选B . (2)【2013年全国Ⅰ,理2,5分】若复数z 满足(34i)|43i |z -=+,则z 的虚部为( )(A )4- (B )45- (C )4 (D )45【答案】D【解析】∵(34i)|43i |z -=+,∴55(34i)34i 34i (34i)(34i)55z +===+--+.故z 的虚部为45,故选D . (3)【2013年全国Ⅰ,理3,5分】为了解某地区的中小学生视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大,在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是( )(A )简单随机抽样 (B )按性别分层抽样 (C )按学段分层抽样 (D )系统抽样 【答案】C【解析】因为学段层次差异较大,所以在不同学段中抽取宜用分层抽样,故选C .(4)【2013年全国Ⅰ,理4,5分】已知双曲线C :()2222=10,0x y a b a b->>C 的渐近线方程为( )(A )14y x =± (B )13y x =± (C )12y x =± (D )y x =±【答案】C【解析】∵c e a ==,∴22222254c a b e a a +===.∴224a b =,1=2b a ±. ∴渐近线方程为12b y x x a =±±,故选C .(5)【2013年全国Ⅰ,理5,5分】执行下面的程序框图,如果输入的[]1,3t ∈-,则输出的s 属于( ) (A )[3,4]- (B )[5,2]- (C )[4,3]- (D )[2,5]- 【答案】D【解析】若[)1,1t ∈-,则执行3s t =,故[)3,3s ∈-.若[]1,3t ∈,则执行24s t t =-,其对称轴为2t =.故当2t =时,s 取得最大值4.当1t =或3时,s 取得最小值3,则[]3,4s ∈. 综上可知,输出的[]3,4s ∈-,故选D .(6)【2013年全国Ⅰ,理6,5分】如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm , 将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm ,如果不计容器的厚 度,则球的体积为( )(A )35003cm π (B )38663cm π (C )313723cm π(D )320483cm π【答案】B【解析】设球半径为R ,由题可知R ,2R -,正方体棱长一半可构成直角三角形,即OBA ∆为直角三角形,如图,2BC =,4BA =,2OB R =-,OA R =,由()22224R R =-+,得5R =,所以球的体积为34500533ππ=(cm 3),故选B .(7)【2013年全国Ⅰ,理7,5分】设等差数列{}n a 的前n 项和为11,2,0,3n m m m S S S S -+=-==,则m =( )(A )3(B )4 (C )5 (D )6【答案】C 【解析】∵12m S -=-,0m S =,13m S +=,∴()1022m m m a S S -=-=--=,11303m m m a S S ++=-=-=.∴1321m m d a a +=-=-=.∵()11102m m m S ma -=+⨯=,∴112m a -=-. 又∵1113m a a m +=+⨯=,∴132m m --+=.∴5m =,故选C . (8)【2013年全国Ⅰ,理8,5分】某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( ) (A )168π+ (B )88π+ (C )1616π+ (D )816π+ 【答案】A【解析】由三视图可知该几何体为半圆柱上放一个长方体,由图中数据可知圆柱底面半径2r =,长为4,在长方体中,长为4,宽为2,高为2,所以几何体的体积为24422816r ππ⨯⨯+⨯⨯=+,故选A .(9)【2013年全国Ⅰ,理9,5分】设m 为正整数,()2m x y +展开式的二项式系数的最大值为a , ()21m x y ++展开式的二项式系数的最大值为b ,若137a b =,则m =( )(A )5 (B )6 (C )7 (D )8 【答案】B【解析】由题意可知,2m m a C =,21mm b C +=,又∵137a b =,∴2!21!13=7!!!1!m m m m m m ()(+)⋅⋅(+),即132171m m +=+.解得6m =,故选B .(10)【2013年全国Ⅰ,理10,5分】已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点为(3,0)F ,过点F 的直线交椭圆于,A B 两点.若AB 的中点坐标为(1,1)-,则E 的方程为( ) (A )2214536x y +=(B )2213627x y += (C )2212718x y += (D )221189x y +=【答案】D【解析】设11()A x y ,,22()B x y ,,∵A ,B 在椭圆上,∴2211222222221,1,x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩①②,①-②,得 1212121222=0x x x x y y y y a b (+)(-)(+)(-)+,即2121221212=y y y y b a x x x x (+)(-)-(+)(-), ∵AB 的中点为()1,1-,∴122y y +=-,122x x +=,而1212011=312AB y y k x x --(-)==--, ∴221=2b a .又∵229a b -=,∴218a =,29b =.∴椭圆E 的方程为22=1189x y +,故选D . (11)【2013年全国Ⅰ,理11,5分】已知函数()()220ln 10x x x f x x x ⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩,若()f x a x ≥|,则a 的取值范围是( ) (A )(],0-∞ (B )(],1-∞ (C )[2,1]- (D )[2,0]-【答案】D【解析】由()y f x =的图象知:①当0x >时,y ax =只有0a ≤时,才能满足()f x ax ≥,可排除B ,C .②当0x ≤时,()2222y f x x x x x ==-+=-.故由()f x ax ≥得 22x x ax -≥.当0x =时,不等式为00≥成立.当0x <时,不等式等价于2x a -≤.∵22x -<-,∴2a ≥-.综上可知:[]2,0a ∈-,故选D .(12)【2013年全国Ⅰ,理12,5分】设n n n A B C ∆的三边长分别为n a ,n b ,n c ,n n n A B C ∆的面积为n S ,1,2,3.n =⋯,若11b c >,1112b c a +=,1n n a a +=,12n n n c a b ++=,12n nn b a c ++=,则( )(A ){}n S 为递减数列 (B ){}n S 为递增数列(C ){}21n S -为递增数列,{}2n S 为递减数列 (D ){}21n S -为递减数列,{}2n S 为递增数列 【答案】B第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)题~第(24)题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分(13)【2013年全国Ⅰ,理13,5分】已知两个单位向量a ,b 的夹角为60°,()1t t =+-c a b .若·0=b c ,则t = . 【答案】2【解析】∵()1t t =+-c a b ,∴()2··1t t =+-bc ab b .又∵1==a b ,且a 与b 夹角为60°,⊥b c , ∴()0 601t cos t =︒+-a b ,1012t t =+-.∴2t =.(14)【2013年全国Ⅰ,理14,5分】若数列{}n a 的前n 项和2133n n S a =+,则{}n a 的通项公式是n a = .【答案】()12n --【解析】∵2133n n S a =+,① ∴当2n ≥时,112133n n S a --=+.② ①-②,得12233n n n a a a -=-,即12n n aa -=-.∵1112133a S a ==+,∴11a =.∴{}n a 是以1为首项,-2为公比的等比数列,()12n n a -=-.(15)【2013年全国Ⅰ,理15,5分】设当x θ=时,函数()2f x sinx cosx =-取得最大值,则cos θ= .【答案】 【解析】()s 2x f x sinx cosx x ⎫⎪==⎭-,令cos α=,sin α=,则()()f x x α=+,当22()x k k ππα=+-∈Z 时,()sin x α+有最大值1,()f x,即22()k k πθπα=+-∈Z ,所以cos θ=πcos =cos 2π+cos sin 22k πθααα⎛⎫⎛⎫-=-=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(16)【2013年全国Ⅰ,理16,5分】若函数()()()221f x x x ax b =-++的图像关于直线2x =-对称,则()f x 的最大值为 .【答案】16【解析】∵函数()f x 的图像关于直线2x =-对称,∴()f x 满足()()04f f =-,()()13f f -=-,即151640893b a b a b =-(-+)⎧⎨=-(-+)⎩,得815a b =⎧⎨=⎩∴()432814815f x x x x x =---++.由()324242880f x x x x '=---+=,得12x =-22x =-,32x =-.易知,()f x在(,2-∞-上为增函数,在()22--上为减函数,在(2,2--上为增函数,在()2-+-∞上为减函数.∴(((((222122821588806416f ⎡⎤⎡⎤-=---+-+=---=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦.()()()()()22212282153416915f ⎡⎤⎡-=---+⨯⎤==-⎣⎦⎣⎦-+--+(((((222122821588806416f ⎡⎤⎡⎤-=---++-++=-++=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦.故f (x )的最大值为16.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.(17)【2013年全国Ⅰ,理17,12分】如图,在ABC ∆中,90ABC ∠=︒,AB =,1BC =,P为ABC ∆内一点,90BPC ∠=︒.(1)若12PB =,求PA ;(2)若150APB ∠=︒,求tan PBA ∠.解:(1)由已知得60PBC ∠=︒,30PBA ∴∠=︒.在PBA ∆中,由余弦定理得211732cos 30424PA =+-︒=.故PA =(2)设PBA α∠=,由已知得sin PB α=.在PBA ∆sin sin(30)αα=︒-,4sin αα=.所以tan α,即tan PBA ∠= (18)【2013年全国Ⅰ,理18,12分】如图,三棱柱111ABC A B C -中,CA CB =,1AB AA =,160BAA ∠=︒. (1)证明:1AB A C ⊥;(2)若平面ABC ⊥平面11AA B B ,AB CB =,求直线1A C 与平面11BB C C 所成角的正弦值.解:(1)取AB 的中点O ,连结OC ,1OA ,1A B .因为CA CB =,所以OC AB ⊥.由于1AB AA =,160BAA ∠=︒,故1AA B ∆为等边三角形,所以1OA AB ⊥.因为1OC OA O = ,所以AB ⊥平面1OA C . 又1A C 平面1OA C ,故1AB A C ⊥.(2)由(1)知OC AB ⊥,1OA AB ⊥.又平面ABC ⊥平面11AA B B ,交线为AB ,所以OC ⊥平面11AA B B ,故OA ,1OA ,OC 两两相互垂直.以O 为坐标原点,OA 的方向为x 轴的正方向,OA为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -.由题设知()1,0,0A,1()0A ,(0,0C ,()1,0,0B -.则(1,03BC =,11()BB AA =-=,(10,A C = .设()n x y z =,,是平面11BB C C 的法向量,则100BC BB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n即0x x ⎧=⎪⎨-=⎪⎩可取1)n =-.故111cos ,n AC n AC n AC ⋅==⋅ .所以1A C 与平面11BB C C. (19)【2013年全国Ⅰ,理19,12分】一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n .如果n =3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n =4,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的每件产品是优质品的概率都为12,且各件产品是否为优质品相互独立.(1)求这批产品通过检验的概率;(2)已知每件产品的检验费用为100元,且抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X (单位:元),求X 的分布列及数学期望.解:(1)设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件1A ,第一次取出的4件产品全是优质品为事件2A ,第二次取出的4件产品都是优质品为事件1B ,第二次取出的1件产品是优质品为事件2B ,这批产品通过检验为事件A ,依题意有()()1122A A B A B = ,且11A B 与22A B 互斥,所以 ()()()()()()()112211122241113||161616264P A P A B P A B P A P B A P A P B A ==⨯++⨯==+.(2)X 可能的取值为400,500,800,并且()41114001161616P X ==--=,()500116P X ==,()80140P X ==. 所以X 的分布列为()111400+500+800506.2516164E X =⨯⨯⨯=. (20)【2013年全国Ⅰ,理20,12分】已知圆()2211M x y ++=:,圆()2219N x y -+=:,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A ,B 两点,当圆P 的半径最长时,求AB . 解:由已知得圆M 的圆心为()1,0M -,半径11r =;圆N 的圆心为()1,0N ,半径23r =.设圆P 的圆心为(),P xy ,半径为R .(1)因为圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,所以()()12124PM PN R r r R r r +=++-=+=.由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左、右焦点,长半轴长为2(左顶点除外),其方程为()22=1243x y x +≠-.(2)对于曲线C 上任意一点()P x y ,,由于222PM PN R -=-≤,所以2R ≤,当且仅当圆P 的圆心为()2,0时,2R =.所以当圆P 的半径最长时,其方程为()2224x y -+=.若l 的倾斜角为90︒,则l 与y 轴重 合,可得AB =l 的倾斜角不为90︒,由1r R ≠知l 不平行于x 轴,设l 与x 轴的交点为Q ,则1||||QP R QM r =,可求得()4,0Q -,所以可设()4l y k x =+:.由l 与圆M ,解得k =. 当k =时,将y =+22=13x y +,并整理得27880x x +-=,解得1,2x =. 2118|7AB x x =-=.当k =时,由图形对称性可知187AB =.综上,AB =187AB =. (21)【2013年全国Ⅰ,理21,12分】设函数()2f x x ax b =++,()()x g x e cx d =+.若曲线()y f x =和曲线()y g x =都过点()0,2P ,且在点P 处有相同的切线42y x =+.(1)求a ,b ,c ,d 的值;(2)若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k 的取值范围.解:(1)由已知得()02f =,()02g =,()04f '=,()04g '=.而()2f x x a '=+,()()x g x e cx d c '=++, 故2b =,2d =,4a =,4d c +=.从而4a =,2b =,2c =,2d =. (2)由(1)知,()242f x x x =++,()()21x g x e x =+.设函数()()()()22142x F x kg x f x ke x x x =-=+---,()()()()2224221x x F x ke x x x ke '=+--=+-.()00F ≥ ,即1k ≥.令()0F x '=得1ln x k =-,22x =-. ①若21k e ≤<,则120x -<≤.从而当12()x x ∈-,时,()0F x '<;当1()x x ∈+∞,时,()0F x '>. 即()F x 在1(2)x -,单调递减,在1()x +∞,单调递增.故()F x 在[)2-+∞,的最小值为()1F x . 而()()11111224220F x x x x x =+---=-+≥.故当2x ≥-时,()0F x ≥,即()()f x kg x ≤恒成立. ②若2k e =,则()()()2222x F x e x e e -'=+-.∴当2x >-时,()0F x '>,即()F x 在()2-+∞,单调递增. 而()20F -=,故当2x ≥-时,()0F x ≥,即()()f x kg x ≤恒成立. ③若2k e >,则()()22222220F k eek e ---=-+=--<.从而当2x ≥-时,()()f x kg x ≤不可能恒成立.综上,k 的取值范围是2[1]e ,. 请考生在(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做第一个题目计分,做答时,请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.(22)【2013年全国Ⅰ,理22,10分】(选修4-1:几何证明选讲)如图,直线AB为圆的切线,切点为B ,点C 在圆上,ABC ∠的角平分线BE 交圆于点E ,DB 垂直BE 交圆 于点D . (1)证明:DB DC =;(2)设圆的半径为1,BC =CE 交AB 于点F ,求BCF ∆外接圆的半径. 解:(1)连结DE ,交BC 于点G .由弦切角定理得,ABE BCE ∠=∠.而ABE CBE ∠=∠,故CBE BCE ∠=∠,BE CE =.又因为DB BE ⊥,所以DE 为直径,90DCE ∠=︒,DB DC =.(2)由(1)知,CDE BDE ∠=∠,DB DC =,故DG 是BC的中垂线,所以BG =设DE 的中点为O ,连结BO ,则60BOG ∠=︒.从而30ABE BCE CBE ∠=∠=∠=︒,所以CF BF ⊥,故Rt BCF ∆.(23)【2013年全国Ⅰ,理23,10分】(选修4-4:坐标系与参数方程)已知曲线1C 的参数方程为45cos 55sin x ty t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2sin ρθ=. (1)把1C 的参数方程化为极坐标方程;(2)求1C 与2C 交点的极坐标(0ρ≥,02θπ≤<).解:(1)将45cos 55sin x t y t =+⎧⎨=+⎩消去参数t ,化为普通方程()()224525x y -+-=,即221810160C x y x y +--+=:.将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入22810160x y x y +--+=得28cos 10sin 160ρρθρθ--+=. 所以1C 的极坐标方程为28cos 10sin 160ρρθρθ--+=.(2)2C 的普通方程为2220x y y +-=.由222281016020x y x y x y y ⎧+--+=⎨+-=⎩,解得11x y =⎧⎨=⎩或02x y =⎧⎨=⎩, 所以1C 与2C交点的极坐标分别为π4⎫⎪⎭,π2,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.(24)【2013年全国Ⅰ,理24,10分】(选修4-5:不等式选讲)已知函数()212f x x x a =-++,()3g x x =+.(1)当2a =-时,求不等式()()f x g x <的解集;(2)设1a >-,且当1,22a x ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭时,()()f x g x ≤,求a 的取值范围.解:(1)当2a =-时,()()f x g x <化为212230x x x -+---<.设函数21223y x x x =-+---,则y =15,212,1236,1x x y x x x x ⎧-<⎪⎪⎪=--≤≤⎨⎪->⎪⎪⎩,其图像如图所示.从图像可知,当且仅当()0,2x ∈时,0y <.所以原不等式的解集是{}2|0x x <<.(2)当1,22x a ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭∈时,()1f x a =+.不等式()()f x g x ≤化为13a x +≤+.所以2x a ≥-,对1,22x a ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭∈都成立.故22a a -≥-,即43a ≤.从而a 的取值范围是41,3⎛⎤- ⎥⎝⎦.。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(全国II )数学(文科)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. (1)【2013年全国Ⅱ,文1,5分】已知集合{|31}M x x =-<<,{3,2,1,0,1}N =---,则M N = ( )(A ){2,1,0,1}-- (B ){3,2,1,0}--- (C ){2,1,0}-- (D ){3,2,1}--- 【答案】C【解析】因为{31}M x x =-<<,{3,2,1,0,1}N =---,所以M N {2,1,0}=--,故选C . (2)【2013年全国Ⅱ,文2,5分】21i=+( ) (A) (B )2 (C(D )1 【答案】C【解析】22(1i)2(1i)1i 1i (1i)(1i)2--===-+-+,所以21i=+C . (3)【2013年全国Ⅱ,文3,5分】设,x y 满足约束条件10103x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则23z x y =-的最小值是( )(A )7- (B )6- (C )5- (D )3- 【答案】B【解析】由23z x y =-得32y x z =-,即233z y x =-.作出可行域如图,平移直线233zy x =-,由图象可知当直线233z y x =-经过点B 时,直线233zy x =-的截距最大,此时z 取得最小值,由103x y x -+=⎧⎨=⎩得34x y =⎧⎨=⎩,即(3,4)B ,代入直线23z x y =-得32346z =⨯-⨯=-,故选B .(4)【2013年全国Ⅱ,文4,5分】ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知2b =,6B π=,4C π=,则ABC ∆的面积为( )(A)2 (B1 (C)2 (D1【答案】B【解析】因为,64B C ππ==,所以712A π=.由正弦定理得sin sin 64b c =,解得c =.所以三角形的面积为117sin 22212bc A π=⨯⨯.因为7231s i n s i n (()1232222πππ=++,所以13s i n ()312b c A =++,故选B . (5)【2013年全国Ⅱ,文5,5分】设椭圆2222:1x y C a b+=(0)a b >>的左、右焦点分别为12,F F ,P 是C 上的点,212PF F F ⊥,1230PF F ∠=,则C 的离心率为( )(A(B )13(C )12 (D【答案】D【解析】因为21212,30PF F F PF F ⊥∠=,所以212tan 30,PF c PF ===.又122PF PF a +==,所以c a ==,故选D .(6)【2013年全国Ⅱ,文6,5分】已知2sin 23α=,则2cos ()4πα+=( )(A )16 (B )13(C )12 (D )23【答案】A【解析】因为21cos2()1cos(2)1sin 242cos ()4222ππααπαα++++-+===,所以2211sin 213cos ()4226παα--+===,故选A .(7)【2013年全国Ⅱ,文7,5分】执行右面的程序框图,如果输入的4N =,那么输出的S =( )(A )1111234+++ (B )1111232432+++⨯⨯⨯ (C )111112345++++ (D )111112324325432++++⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 【答案】B【解析】第一次循环,1,1,2T S k ===;第二次循环,11,1,322T S k ==+=;第三次循环,111,1,423223T S k ==++=⨯⨯,第四次循环,1111,1,5234223234T S k ==+++=⨯⨯⨯⨯⨯,此时满足条件输出1111223234S =+++⨯⨯⨯,故选B . (8)【2013年全国Ⅱ,文8,5分】设3log 2a =,5log 2b =,2log 3c =,则( )(A )4 (B )5 (C )6 (D )7 【答案】D【解析】因为321lo g 21lo g 3=<,521log 21log 5=<,又2log 31>,所以c 最大.又221log 3log 5<<,所以2211log 3log 5>,即a b >,所以c a b >>,故选D . (9)【2013年全国Ⅱ,文9,5分】一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是()1,0,1,()1,1,0,()0,1,1,()0,0,0,画该四面体三视图中的正视图时,以zOx 平面为投影面,则得到的正视图可以为( )(A ) (B ) (C ) (D )【答案】A【解析】在空间直角坐标系中,先画出四面体O ABC -的直观图,以zOx 平面为投影面,则得到正视图(坐标系中红色部分),故选A .(10)【2013年全国Ⅱ,文10,5分】设抛物线2:4C y x =的焦点为F ,直线l 过F 且与C 交于A ,B 两点.若||3||AF BF =,则l 的方程为( ) (A )1y x =-或1y x =-+ (B)1)y x =-或1)y x =- (C)1)y x -或1)y x =- (D)1)y x =-或1)y x =-【答案】C【解析】抛物线24y x =的焦点坐标为10(,),准线方程为1x =-,设11A x y (,),22B x y (,),则因为3AF BF =,所以12131x x +=+(),所以1232x x =+,因为123y y =,129x x =,所以13x =,213x =,当13x =时,2112y =,所以此时1y ==±,若1y =1(,3A B ,此时AB k =线方程为1)y x -.若1y =-,则1(3,),()3A B -,此时AB k =,此时直线方程为1)y x =-.所以l 的方程是1)y x -或1)y x =-,故选C .(11)【2013年全国Ⅱ,文11,5分】已知函数32()f x x ax bx c =+++,下列结论中错误的是( )(A )0x R ∃∈,0()0f x = (B )函数()y f x =的图象是中心对称图形 (C )若0x 是()f x 的极小值点,则()f x 在区间0(,)x -∞单调递减(D )若0x 是()f x 的极值点,则0'()0f x = 【答案】C【解析】若0c =则有(0)0f =,所以A 正确.由32()f x x ax bx c =+++得32()f x c x ax bx -=++,因为函数32y x ax bx =++的对称中心为0,0(),所以32()f x x ax bx c =+++的对称中心为(0,)c ,所以B 正确.由三次函数的图象可知,若0x 是()f x 的极小值点,则极大值点在0x 的左侧,所以函数在区间0,x -∞()单调递减是错误的,D 正确,故选C .(12)【2013年全国Ⅱ,文12,5分】若存在正数x 使2()1x x a -<成立,则a 的取值范围是( ) (A )(,)-∞+∞ (B )(2,)-+∞ (C )(0,)+∞ (D )(1,)-+∞【答案】D【解析】解法一:因为20x >,所以由2()1x x a -<得122x x x a --<=,在坐标系中,作出函数 (),()2xf x x ag x -=-=的图象,当0x >时,()21x g x -=<,所以如果存在0x >,使2()1x x a -<,则有1a -<,即1a >-,故选D .解法二:由题意可得,()102xa x x ⎛⎫>-> ⎪⎝⎭.令()12xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,该函数在(0)∞,+上为增函数,可知()f x 的值域为()1∞-,+,故1a >-时,存在正数x 使原不等式成立,故选D .第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)题~第(24)题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上 (13)【2013年全国Ⅱ,文13,5分】从1,2,3,4,5中任意取出两个不同的数,其和为5的概率是______.【答案】15【解析】从5个正整中任意取出两个不同的数,有2510C =种,若取出的两数之和等于5,则有(1,4),(2,3),共有2个,所以取出的两数之和等于5的概率为21105=.(14)【2013年全国Ⅱ,文14,5分】已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE BD ⋅=__ ____. 【答案】2【解析】在正方形中,12AE AD DC =+ ,BD BA AD AD DC =+=-,所以2222111()()222222AE BD AD DC AD DC AD DC ⋅=+⋅-=-=-⨯= .(15)【2013年全国Ⅱ,文15,5分】已知正四棱锥O ABCD -则以O 为球心,OA 为半径的球的表面积为_______.【答案】24π【解析】设正四棱锥的高为h ,则213h ⨯=,解得高h =.所以OA =2424ππ=. (16)【2013年全国Ⅱ,文16,5分】函数cos(2)()y x ϕπϕπ=+-≤≤的图象向右平移2π个单位后,与函数sin(2)3y x π=+的图象重合,则ϕ=_______.【答案】56π【解析】函数cos(2)y x ϕ=+,向右平移2π个单位,得到sin(2)3y x π=+,即sin(2)3y x π=+向左平移2π个单位得到函数cos(2)y x ϕ=+,sin(2)3y x π=+向左平移2π个单位,得sin[2()]sin(2)233y x x ππππ=++=++sin(2)cos(2)323x x πππ=-+=++5cos(2)6x π=+,即56πϕ=. 三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.(17)【2013年全国Ⅱ,文17,12分】已知等差数列{}n a 的公差不为零,125a =,且11113,,a a a 成等比数列.(1)求{}n a 的通项公式; (2)求14732+n a a a a -++⋅⋅⋅+.解:(1)设{}n a 的公差为d .由题意,211113a a a =,即2111()1012()a d a a d +=+.于是1225(0)d a d +=.又125a =,所以0d = (舍去),2d =-.故227n a n =-+.(2)令14732n n S a a a a -=+++⋯+.由(1)知32631n a n -=-+,故32{}n a -是首项为25,公差为6-的等差数列.从而()()2132656328n n S a a n n n -=+=-+=-+.(18)【2013年全国Ⅱ,文18,12分】如图,直三棱柱111ABC A B C -中,D ,E 分别是AB ,1BB 的中点.(1)证明:1//BC 平面11A CD ;(2)设12AA AC CB ===,AB =1C A DE -的体积.解:(1)连结1AC 交1A C 于点F ,则F 为1AC 中点.又D 是AB 中点,连结DF ,则1//BC DF .因为DF ⊂平面1A CD ,1BC ⊄平面1A CD ,所以1//BC 平面1A CD .(2)因为111ABC A B C -是直三棱柱,所以1AA CD ⊥.由已知AC CB =,D 为AB 的中点,所以CD AB ⊥.又1AA AB A = ,于是CD ⊥平面11ABB A .由12AA AC CB ===,AB =得90ACB ∠=︒,CD1A D =DE =13A E =,故22211A D DE A E +=,即1D E A D ⊥.所以111132C A DE V -⨯=.(19)【2013年全国Ⅱ,文19,12分】经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1 t 该产品获利润500元,未售出的产品,每1 t 亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如图所示.经销商为下一个销售季度购进了130 t 该农产品.以X (单位:t ,100150X ≤≤)表示下一个销售季度内的市场需求量,T (单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润 (1)将T 表示为X 的函数;(2)根据直方图估计利润T 不少于57000元的概率.1解:(1)当[)100,130X ∈时,()50030013080039000T X X X =--=-,当[]130,150X ∈时,50013065000T =⨯=. 所以80039000,10013065000,130150X X T X -≤<⎧=⎨≤≤⎩.(2)由(1)知利润T 不少于57000元当且仅当120150X ≤≤.由直方图知需求量[]120,150X ∈的频率为0.7,所以下一个销售季度内的利润T 不少于57000元的概率的估计值为0.7.(20)【2013年全国Ⅱ,文20,12分】在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x轴上截得线段长为在y 轴上截得线段长为.(1)求圆心P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y x =P 的方程. 解:(1)设()P x y ,,圆P 的半径为r .由题设222y r +=,223x r +=.从而2223y x +=+.故P 点的轨迹方程为221y x -=. (2)设00()P x y ,=.又P 点在双曲线221y x -=上,从而得002210||11x y y x -=⎧⎨-=⎩ 由00220011x y y x -=⎧⎨-=⎩得0001x y =⎧⎨=-⎩,此时,圆P 的半径r =3.由00220011x y y x -=-⎧⎨-=⎩得001x y =⎧⎨=⎩,此时,圆P的半径r =.故圆P 的方程为()2213x y +-=或()2213x y ++=.(21)【2013年全国Ⅱ,文21,12分】已知函数2()x f x x e -=.(1)求()f x 的极小值和极大值;(2)当曲线()y f x =的切线l 的斜率为负数时,求l 在x 轴上截距的取值范围.解:(1)()f x 的定义域为()-∞+∞,,()()2x f x e x x -'=--.① 当)0(x ∈-∞,或2()x ∈+∞,时,()0f x '<; 当)2(0x ∈,时,()0f x '>.所以()f x 在()0-∞,,(2)+∞,单调递减,在(0)2,单调递增.故当0x =时,()f x取得极小值,极小值为()00f =;当2x =时,()f x 取得极大值,极大值为()224f e -=.(2)设切点为()()t f t ,,则l 的方程为()()()y f t x t f t ='-+.所以l 在x 轴上的截距为()()223'()22f t t t t t f t t m t t -=+=-++--=.由已知和①得()02()t ∈-∞+∞ ,,.令()()20h x x x x+=≠, 则当0()x ∈+∞,时,()h x的取值范围为⎡⎤+∞⎣⎦;当2()x ∈-∞-,时,()h x 的取值范围是()3-∞-,. 所以当()02()t ∈-∞+∞ ,,时,()m t的取值范围是0()3,⎡⎤-+∞⎦∞⎣ ,. 综上,l 在x轴上的截距的取值范围是0()3,⎡⎤-+∞⎦∞⎣ ,.请考生在(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做第一个题目计分,做答时请写清题号. (22)【2013年全国Ⅱ,文22,10分】(选修4-1:几何证明选讲)如图,CD 为ABC ∆外接圆的切线,AB 的延长线交直线CD 于点D ,E ,F 分别为弦AB 与弦AC 上的点,且··BC AE DC AF =,B , E ,F ,C 四点共圆.(1)证明:CA 是ABC ∆外接圆的直径;(2)若DB BE EA ==,求过B ,E ,F ,C 四点的圆的面积与ABC ∆外接圆面积的比值.解:(1)因为CD 为ABC ∆外接圆的切线,所以DCB A ∠=∠,由题设知BC DCFA EA=,故CDB AEF ∆∆∽, 所以DBC EFA ∠=∠.因为B ,E ,F ,C 四点共圆,所以CFE DBC ∠=∠,故90EFA CFE ∠=∠=︒. 所以90CBA ∠=︒,因此CA 是ABC ∆外接圆的直径.(2)连结CE ,因为90CBE ∠=︒,所以过B ,E ,F ,C 四点的圆的直径为CE ,由D B B E =,有CE DC =又22·2BC DB BA DB ==,所以222246CA DB BC DB =+=.而22·3DC DB DA DB ==,故过B ,E ,F , C 四点的圆的面积与ABC ∆外接圆面积的比值为12.(23)【2013年全国Ⅱ,文23,10分】(选修4-4:坐标系与参数方程)已知动点P Q 、都在曲线2cos :2sin x tC y t=⎧⎨=⎩(t 为参数)上,对应参数分别为=t α与=2t α(02απ<<),M 为PQ 的中点. (1)求M 的轨迹的参数方程;(2)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点.解:(1)依题意有2cos (n )2si P αα,,2cos2(2)2sin Q αα,,因此cos cos ()2sin sin2M αααα++,. M 的轨迹的参数方程为cos cos 2sin sin 2x y αααα=+⎧⎨=+⎩(α为参数,02απ<<).(2)M 点到坐标原点的距离)02d απ<<.当απ=时,0d =,故M 的轨迹过坐标原点.(24)【2013年全国Ⅱ,文24,10分】(选修4-5:不等式选讲)设a ,b ,c 均为正数,且1a b c ++=,证明:(1)13ab bc ac ++≤;(2)2221a b cb c a ++≥.解:(1)由222a b ab +≥,222b c bc +≥,222c a ca +≥,得222a b c ab bc ca ++≥++.由题设得()21a b c ++=,即2222221a b c a b b c c a +++++=.()31ab bc ca ∴++≤,即13a b b c c a ++≤.(2)因为22a b a b +≥,22b c b c +≥,22c a c a +≥,故()222(2)a b ca abc c a b c b +≥++++++,即222a b c a b c b c a ≥++++.所以2221a b cb c a++≥.。
2014年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1.(5分)(2014•江苏)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B={﹣1,3}.2.(5分)(2014•江苏)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为21.3.(5分)(2014•江苏)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是5.4.(5分)(2014•江苏)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是.P=故答案为:.5.(5分)(2014•江苏)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是.的交点,可得.根据的交点,.,∴,+=.故答案为:.6.(5分)(2014•江苏)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有24株树木的底部周长小于100cm..7.(5分)(2014•江苏)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是4.=8.(5分)(2014•江苏)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是.=,它们的侧面积相等,==故答案为:.9.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为.==2故答案为:10.(5分)(2014•江苏)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是(﹣,0).,,,解得﹣<,11.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是﹣3.(,解方程可得答案.,(,,,,是解答的关键.12.(5分)(2014•江苏)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是22.=3,可得=+,﹣,=3•=3,=+,=﹣,•(+)(﹣)=||•﹣|﹣•﹣•=+,=﹣,是解答的关键.13.(5分)(2014•江苏)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f (x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是(0,).|的图象如图:由图象可知)14.(5分)(2014•江苏)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是.(bcosC==≥=当且仅当≤.故答案为:.二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15.(14分)(2014•江苏)已知α∈(,π),sinα=.(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值.(((.∴﹣=+=sin cos﹣+.,=,﹣=cos sin2﹣)的值为:﹣16.(14分)(2014•江苏)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB 的中点,已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC.DE=EF=BC=417.(14分)(2014•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值.的坐标为(,,即,,)+y+(=0)()==(得.18.(16分)(2014•江苏)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),tan∠BCO=.(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?CE=OP=m m PC=PQ=m=﹣﹣19.(16分)(2014•江苏)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数.(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论.﹣,当且仅当m﹣﹣()﹣﹣()20.(16分)(2014•江苏)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”.(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n(n∈N*)成立.=,解得,,则,三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2014•江苏)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2014•江苏)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值.A=B,可得方程组,即可求A=B==A=B,﹣【选修4-3:极坐标及参数方程】23.(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB的长.的参数方程为,化为普通方程为=8【选修4-4:不等式选讲】24.(2014•江苏)已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.3,两式相乘可得结论.,(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25.(10分)(2014•江苏)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E(X).个球共有个球颜色相同共有P==,P=26.(10分)(2014•江苏)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*.(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.代入式子求值;代入所给的式子求解验证.=代入上式得,(+))x+)对任意时,=)对任意代入上式得,(+)+cos=±)(|=。
2013年江苏省南通市高考数学一模试卷一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在答题卡相应的位置上.1.(5分)已知全集U=R,集合A={x|x+1>0},则∁U A={x|x≤﹣1}.考点:补集及其运算.专题:计算题.分析:求解一元一次不等式化简集合A,然后直接利用补集运算求解.解答:解:由集合A={x|x+1>0}={x|x>﹣1},又U=R,所以∁U A={x|x≤﹣1}.故答案为{x|x≤﹣1}.点评:本题考查了补集及其运算,是基础的会考题型.2.(5分)已知复数z=(i是虚数单位),则复数z所对应的点位于复平面的第三象限.考点:复数代数形式的乘除运算.专题:计算题.分析:利用复数的除法运算把复数z化简为a+bi(a,b∈R)的形式,则复数z所对应的点位于复平面的象限可求.解答:解:由z==.所以复数z所对应的点Z(﹣2,﹣3).则复数z所对应的点位于复平面的第三象限.故答案为三.点评:本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的几何意义,复数的除法,采用分子分母同时乘以分母的共轭复数,是基础题.3.(5分)已知正四棱锥的底面边长是6,高为,这个正四棱锥的侧面积是48.考点:棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.专题:空间位置关系与距离.分析:由已知正四棱锥的底面边长是6,高为,可以求出棱锥的侧高,代入棱锥侧面积公式,可得答案.解答:解:∵正四棱锥的底面边长是6,高为,正四棱锥的侧高为=4∴正四棱锥的侧面积是4××6×4=48故答案为:48点评:本题考查的知识点是棱锥的侧面积,其中根据已知结合勾股定理求出棱锥的侧高是解答的关键.4.(5分)定义在R上的函数f(x),对任意x∈R都有f(x+2)=f(x),当x∈(﹣2,0)时,f(x)=4x,则f(2013)=.考点:函数的周期性;函数的值.专题:压轴题;函数的性质及应用.分析:利用函数的周期性把要求的式子化为f(﹣1),再利用x∈(﹣2,0)时,f(x)=4x,求得f (﹣1)的值.解答:解:∵定义在R上的函数f(x),对任意x∈R都有f(x+2)=f(x),则f(2013)=f(2×1006+1)=f(1)=f(﹣1).∵当x∈(﹣2,0)时,f(x)=4x,∴f(﹣1)=4﹣1=,故答案为.点评:本题主要考查利用函数的周期性求函数的值,属于基础题.5.(5分)已知命题p:“正数a的平方不等于0”,命题q:“若a不是正数,则它的平方等于0”,则p是q的否命题.(从“逆命题、否命题、逆否命题、否定”中选一个填空)考点:四种命题的真假关系.专题:规律型.分析:写出命题P与命题q的条件与结论,再根据四种命题的定义判断即可.解答:解:命题P的条件是:a>0,结论是:a2≠0;命题q的条件是:a≤0,结论是:a2=0;故命题P是命题q的否命题.故答案是否命题.点评:本题考查四种命题的定义.6.(5分)已知双曲线的一个焦点与圆x2+y2﹣10x=0的圆心重合,且双曲线的离心率等于,则该双曲线的标准方程为.考点:双曲线的标准方程;双曲线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:将圆化成标准方程得圆x2+y2﹣10x=0的圆心为F(5,0),可得c==5,结合双曲线的离心率e==算出a=,由平方关系得到b2=20,由此即可得出该双曲线的标准方程.解答:解:∵圆x2+y2﹣10x=0化成标准方程,得(x﹣5)2+y2=25∴圆x2+y2﹣10x=0的圆心为F(5,0)∵双曲线的一个焦点为F(5,0),且的离心率等于,∴c==5,且=因此,a=,b2=c2﹣a2=20,可得该双曲线的标准方程为故答案为:点评:本题给出双曲线的离心率,并且一个焦点为已知圆的圆心,求双曲线的标准方程,着重考查了圆的标准方程、双曲线的基本概念和简单几何性质等知识,属于基础题.7.(5分)若S n为等差数列{a n}的前n项和,S9=﹣36,S13=﹣104,则a5与a7的等比中项为.考点:等比数列的性质;等差数列的前n项和.专题:等差数列与等比数列.分析:由条件利用等比数列的性质可得9a5=﹣36,13a7=﹣104,解得a5=﹣4,a7=﹣8,从而求得a5与a7的等比中项±的值.解答:解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,S9=﹣36,S13=﹣104,则由等比数列的性质可得9a5=﹣36,13a7=﹣104.解得a5=﹣4,a7=﹣8,则a5与a7的等比中项±=,故答案为.点评:本题主要考查等比数列的性质,等比数列求和公式的应用,属于中档题.8.(5分)已知实数x∈[1,9],执行如图所示的流程图,则输出的x不小于55的概率为.。
2013年普通高等学校招生全国统一考试理 科 数 学(新课标I 卷)使用省份:河北、河南、山西、陕西注意事项: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、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
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,只有一个是符合题目要求的.(1)已知集合{}022>-=x x x A ,{}55B <<-=x x ,则(A )=B A ∅ (B )R =B A (C )A B ⊆ (D )B A ⊆(2)若复数z 满足()i 34i 43+=-z(A )4- (B )54- (C )4 (D )54 (3)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)已知双曲线C :)0,0(12222>>=-b a by a x 的离心率为25,则C 的渐近线方程为 (A )x y 41±= (B )x y 31±= (C ) x y 21±= (D )x y ±=(5)执行右面的程序框图,如果输入的[]31t ,-∈,则输出的s 属于(A )[]43,- (B )[]25,- (C )[]34,- (D )[]52,-(6)如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8 cm ,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6 cm ,如不计容器的厚度,则球的体积为(A )3cm 3500π (B )3cm 3866π (C )3cm 31372π (D )3cm 32048π(7)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若21-=-m S ,0=m S ,31=+m S ,则=m(A )3 (B )4 (C )5 (D )6(8)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为(A )8π16+(B )8π8+(C )π6116+(D )16π8+(9)设m 为正整数,()m y x 2+展开式的二项式系数的最大值为a ,()12++m y x 展开式的二项式系数的最大值为b ,若b a 713=,则m =(A )5 (B )6 (C )7 (D )8(10)已知椭圆E :)0(12222>>=+b a by a x 的右焦点为)03(,F ,过点F 的直线交椭圆E 于A 、B 两点。
绝密★启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试数学(理科)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)设集合{}{}{}1,2,3,4,5,|,,,A B M x x a b a A b B ====+∈∈则M 中元素的个数为(A )3 (B )4 (C )5 (D )6(2)()3=(A )8- (B )8 (C )8i - (D )8i (3)已知向量()()()()1,1,2,2,,=m n m n m n λλλ=+=++⊥-若则(A )4- (B )-3 (C )2- (D )-1 (4)已知函数()()()-1,021f x f x -的定义域为,则函数的定义域为(A )()1,1- (B )11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ (C )()-1,0 (D )1,12⎛⎫⎪⎝⎭(5)函数()()1=log 10f x x x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭的反函数()1=f x - (A )()1021x x >- (B )()1021xx ≠- (C )()21x x R -∈ (D )()210x x -> (6)已知数列{}n a 满足{}12430,,103n n n a a a a ++==-则的前项和等于(A )()-10-61-3 (B )()-1011-39(C )()-1031-3 (D )()-1031+3(7)()()342211+x y x y +的展开式中的系数是(A )56 (B )84 (C )112 (D )168(8)椭圆22122:1,,46x y C A A P C PA +=的左、右顶点分别为点在上且直线斜率的取值范围是[]12,1,PA --那么直线斜率的取值范围是(A )1324⎡⎤⎢⎥⎣⎦, (B )3384⎡⎤⎢⎥⎣⎦, (C )112⎡⎤⎢⎥⎣⎦, (D )314⎡⎤⎢⎥⎣⎦,(9)若函数()211=,2f x x ax a x ⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭在是增函数,则的取值范围是 (A )[]-1,0 (B )[]-∞1, (C )[]0,3 (D )[]3∞,+ (10)已知正四棱锥1111112,ABCD A B C D AA AB CD BDC -=中,则与平面所成角的正弦值等于(A )23 (B)3 (C)3(D )13 (11)已知抛物线()2:82,2,C C y x M k C =-与点过的焦点,且斜率为的直线与交于,0,A B MA MB k ==两点,若则(A )12 (B)2(C(D )2 (12)已知函数()=cos sin 2,f x x x 下列结论中正确的是(A )()(),0y f x π=的图像关于中心对称 (B )()2y f x x π==的图像关于对称(C )()f x (D )()f x 既是奇函数,又是周期函数 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.(13)已知1sin ,cot 3a a a =-=是第三象限角,则 . (14)6个人排成一行,其中甲、乙两人不相邻的不同排法共有 种.(用数字作答)(15)记不等式组0,34,34,x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩所表示的平面区域为.D 若直线()1y a x D a =+与有公共点,则的取值范围是 .(16)已知圆O 和圆K 是球O 的大圆和小圆,其公共弦长等于球O 的半径,3602OK O K = ,且圆与圆所在的平面所成角为,则球O 的表面积等于 .三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)等差数列{}n a 的前n 项和为232124.=,,,n S S a S S S 已知且成等比数列,求{}n a 的通项式.18.(本小题满分12分)设()(),,,,,.ABC A B C a b c a b c a b c ac ∆++-+=的内角的对边分别为(I )求;B(II )若sin sin C.A C =求19.(本小题满分12分)如图,四棱锥902,P ABCD ABC BAD BC AD PAB PAD -∠=∠==∆∆ 中,,与都是等边三角形.(I )证明:;PB CD ⊥(II )求二面角.A PD C --的大小20.(本小题满分12分)甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判,设各局中双方获胜的概率均为1,2各局比赛的结果都相互独立,第1局甲当裁判.(I )求第4局甲当裁判的概率;(II )X 表示前4局中乙当裁判的次数,求X 的数学期望.21.(本小题满分12分)已知双曲线()221222:10,0x y C a b F F a b-=>>的左、右焦点分别为,,离心率为3,直线2y C =与(I )求,;a b ;(II )2F l C A B 设过的直线与的左、右两支分别相交于、两点,且11,AF BF -证明:22.AF AB BF 、、成等比数列22.(本小题满分12分)已知函数()()()1=ln 1.1x x f x x xλ++-+(I )若()0,0,x f x λ≥≤时求的最小值;;(II )设数列{}211111,ln 2.234n n n n a a a a n n=+++⋅⋅⋅+-+>的通项证明:。
2013年普通高等学校统一考试试题(江苏卷)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分。
请把答案填写在答题卡相印位置上。
1.函数)42sin(3π+=x y 的最小正周期为 .【答案】π【解析】T =|2πω |=|2π2 |=π.2.设2)2(i z -=(i 为虚数单位),则复数z 的模为 . 【答案】5【解析】z =3-4i ,i 2=-1,| z |==5.3.双曲线191622=-y x 的两条渐近线的方程为 .【答案】x y 43±= 【解析】令:091622=-y x ,得x x y 431692±=±=. 4.集合}1,0,1{-共有 个子集.【答案】8【解析】23=8.5.右图是一个算法的流程图,则输出的n 的值是 . 【答案】3【解析】n =1,a =2,a =4,n =2;a =10,n =3;a =28,n =4. 6则成绩较为稳定(方差较小)的那位运动员成绩的方差为 . 【答案】2【解析】易得乙较为稳定,乙的平均值为:9059288919089=++++=x .方差为:25)9092()9088()9091()9090()9089(222222=-+-+-+-+-=S . 7.现在某类病毒记作n m Y X ,其中正整数m ,n (7≤m ,9≤n )可以任意选取,则n m , 都取到奇数的概率为 .【答案】6320 【解析】m 取到奇数的有1,3,5,7共4种情况;n 取到奇数的有1,3,5,7,9共5种情况,则n m ,都取到奇数的概率为63209754=⨯⨯. 8.如图,在三棱柱ABC C B A -111中,F E D ,,分别是1AA AC AB ,,的中点,设三棱锥ADE F -的体积为1V ,三棱柱ABC C B A -111的体积为2V ,则=21:V V .【答案】1:24【解析】三棱锥ADE F -与三棱锥ABC A -1的相似比为1:2,故体积之比为1:8.又因三棱锥ABC A -1与三棱柱ABC C B A -111的体积之比为1:3.所以,三棱锥ADE F -与三棱柱ABC C B A -111的体积之比为1:24.9.抛物线2x y =在1=x 处的切线与两坐标轴围成三角形区域为D (包含三角形内部和边界) .若点),(y x P 是区域D 内的任意一点,则y x 2+的取值范围是 . 【答案】[—2,12 ]【解析】抛物线2x y =在1=x 处的切线易得为y =2x —1,令z =y x 2+,y =—12 x +z 2 . 画出可行域如下,易得过点(0,—1)时,z min =—2,过点(12 ,0)时,z max =12 .10.设E D ,分别是ABC ∆的边BC AB ,上的点,AB AD 21=,BC BE 32=, 若21λλ+=(21λλ,为实数),则21λλ+的值为 . 【答案】12【解析】)(32213221AC BA AB BC AB BE DB DE ++=+=+=xAB C1ADE F1B1C213261λλ+=+-=所以,611-=λ,322=λ,=+21λλ12 . 11.已知)(x f 是定义在R 上的奇函数。
当0>x 时,x x x f 4)(2-=,则不等式x x f >)( 的解集用区间表示为 .【答案】(﹣5,0) ∪(5,﹢∞)【解析】做出x x x f 4)(2-= (0>x )的图像,如下图所示。
由于)(x f 是定义在R 上的奇函数,利用奇函数图像关于原点对称做出x <0的图像。
不等式x x f >)(,表示函数y =)(x f 的图像在y =x 的上方,观察图像易得:解集为(﹣5,0) ∪(5,﹢∞)。
12.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的标准方程为)0,0(12222>>=+b a by a x ,右焦点为F ,右准线为l ,短轴的一个端点为B ,设原点到直线BF 的距离为1d ,F 到l 的距离为2d ,若126d d =,则椭圆C 的离心率为 .【答案】33【解析】如图,l :x =c a 2,2d =c a 2-c =c b 2,由等面积得:1d =abc。
若126d d =,则c b 2=6a bc ,整理得:06622=--b ab a ,两边同除以:2a ,得:0662=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛a b a b,xyy =xy =x 2—4P (5,5)解之得:a b =36,所以,离心率为:331e 2=⎪⎭⎫⎝⎛-=a b .13.在平面直角坐标系xOy 中,设定点),(a a A ,P 是函数xy 1=(0>x )图象上一动点, 若点A P ,之间的最短距离为22,则满足条件的实数a 的所有值为 . 【答案】1或10 【解析】14.在正项等比数列}{n a 中,215=a ,376=+a a ,则满足n n a a a a a a 2121>+++的 最大正整数n 的值为 . 【答案】12【解析】设正项等比数列}{n a 首项为a 1,公比为q ,则:⎪⎩⎪⎨⎧=+=3)1(215141q q a q a ,得:a 1=132 ,q =2,a n =26-n.记521212-=+++=n n n a a a T ,2)1(212nn n n a a a -==∏ .n n T ∏>,则2)1(52212n n n ->-,化简得:5211212212+->-n n n,当5211212+->n n n 时,12212113≈+=n .当n =12时,1212∏>T ,当n =13时,1313∏<T ,故n max =12. 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分) 已知)sin ,(cos )sin ,(cos ββαα=b a ,=,παβ<<<0.(1)若2||=-b a ,求证:b a ⊥;(2)设)1,0(=c ,若c b a =+,求βα,的值. 解:(1)a -b =(cosα-cosβ,sin α-sin β),|a -b |2=(cosα-cosβ)2+(sin α-sin β)2=2-2(cosα·cosβ+sin α·sin β)=2, 所以,cosα·cosβ+sin α·sin β=0, 所以,b a ⊥. (2)⎩⎨⎧=+=+②1sin sin ①0cos cos βαβα,①2+②2得:cos(α-β)=-12 .所以,α-β=π32,α=π32+β,带入②得:sin(π32+β)+sin β=23cosβ+12 sin β=sin(3π+β)=1, 所以,3π+β=2π. 所以,α=65π,β=6π.16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥ABC S -中,平面⊥SAB 平面SBC ,BC AB ⊥,AB AS =,过A 作SB AF ⊥,垂足为F ,点G E ,分别是棱SC SA ,的中点.求证: (1)平面//EFG 平面ABC ;(2)SA BC ⊥. 证:(1)因为SA =AB 且AF ⊥SB , 所以F 为SB 的中点. 又E ,G 分别为SA ,SC 的中点, 所以,EF ∥AB ,EG ∥AC .又AB ∩AC =A ,AB ⊂面SBC ,AC ⊂面ABC , 所以,平面//EFG 平面ABC . (2)因为平面SAB ⊥平面SBC ,平面SAB ∩平面SBC =BC ,AF ⊂平面ASB ,AF ⊥SB . 所以,AF ⊥平面SBC . 又BC ⊂平面SBC , 所以,AF ⊥BC .又AB ⊥BC ,AF ∩AB =A , 所以,BC ⊥平面SAB . 又SA ⊂平面SAB , 所以,SA BC ⊥.17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,点)3,0(A ,直线42:-=x y l .设圆C 的半径为1,圆心在l 上. (1)若圆心C 也在直线1-=x y 上,过点A 作圆C 的切线, 求切线的方程;(2)若圆C 上存在点M ,使MO MA 2=,求圆心C 的横坐 标a 的取值范围.解:(1)联立:⎩⎨⎧-=-=421x y x y ,得圆心为:C (3,2).设切线为:3+=kx y ,A BSG F Ed =11|233|2==+-+r k k ,得:430-==k or k .故所求切线为:343+-==x y or y .(2)设点M (x ,y ),由MO MA 2=,知:22222)3(y x y x +=-+,化简得:4)1(22=++y x ,即:点M 的轨迹为以(0,1)为圆心,2为半径的圆,可记为圆D . 又因为点M 在圆C 上,故圆C 圆D 的关系为相交或相切. 故:1≤|CD |≤3,其中22)32(-+=a a CD .解之得:0≤a ≤125 .18.(本小题满分16分)如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径。
一种是从A 沿直线步行 到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两 位游客从A 处下山,甲沿AC 匀速步行,速度为m in /50m .在甲出发m in 2后,乙从 A 乘缆车到B ,在B 处停留min 1后,再从匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的速度为min /130m ,山路AC 长为m 1260,经测量,1312cos =A ,53cos =C . (1)求索道AB 的长;(2)问乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短? (3)为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟, 乙步行的速度应控制在什么范围内? 解:(1)如图作BD ⊥CA 于点D ,设BD =20k ,则DC =25k ,AD =48k , AB =52k ,由AC =63k =1260m ,知:AB =52k =1040m .(2)设乙出发x 分钟后到达点M ,此时甲到达N 点,如图所示.则:AM =130x ,AN =50(x +2),由余弦定理得:MN 2=AM 2+AN 2-2 AM ·AN cos A =7400 x 2-14000 x +10000, 其中0≤x ≤8,当x =3537 (min)时,MN 最小,此时乙在缆车上与甲的距离最短. (3)由(1)知:BC =500m ,甲到C 用时:126050 =1265 (min).若甲等乙3分钟,则乙到C 用时:1265 +3=1415 (min),在BC 上用时:865 (min) . 此时乙的速度最小,且为:500÷865 =125043 m/min .若乙等甲3分钟,则乙到C 用时:1265 -3=1115 (min),在BC 上用时:565 (min) .C B ADMN此时乙的速度最大,且为:500÷565 =62514 m/min . 故乙步行的速度应控制在[125043 ,62514 ]范围内.19.(本小题满分16分)设}{n a 是首项为a ,公差为d 的等差数列)0(≠d ,n S 是其前n 项和.记cn nS b nn +=2, *N n ∈,其中c 为实数.(1)若0=c ,且421b b b ,,成等比数列,证明:k nk S n S 2=(*,N n k ∈); (2)若}{n b 是等差数列,证明:0=c . 证:(1)若0=c ,则d n a a n )1(-+=,2]2)1[(a d n n S n +-=,22)1(ad n b n +-=.当421b b b ,,成等比数列,4122b b b =,即:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+2322d a a d a ,得:ad d 22=,又0≠d ,故a d 2=.由此:a n S n 2=,a k n a nk S nk 222)(==,a k n S n k 222=. 故:k nk S n S 2=(*,N n k ∈).(2)cn a d n n c n nS b n n ++-=+=22222)1(, c n a d n ca d n c a d n n ++--+-++-=2222)1(22)1(22)1( cn a d n ca d n ++--+-=222)1(22)1(. (※) 若}{n b 是等差数列,则Bn An b n +=型. 观察(※)式后一项,分子幂低于分母幂,故有:022)1(2=++-cn ad n c,即022)1(=+-a d n c ,而22)1(a d n +-≠0, 故0=c .经检验,当0=c 时}{n b 是等差数列.20.(本小题满分16分)设函数ax x x f -=ln )(,ax e x g x-=)(,其中a 为实数.(1)若)(x f 在),1(+∞上是单调减函数,且)(x g 在),1(+∞上有最小值,求a 的取值范围; (2)若)(x g 在),1(+∞-上是单调增函数,试求)(x f 的零点个数,并证明你的结论. 解:(1)a xx f -='1)(≤0在),1(+∞上恒成立,(高考阅卷时,没扣分,但此种解法不严密)则a ≥x 1,)1(∞+∈,x .故:a ≥1.a x g x -='e )(,若1≤a ≤e ,则a x g x-='e )(≥0在),1(+∞上恒成立,此时,ax e x g x-=)(在),1(+∞上是单调增函数,无最小值,不合;若a >e ,则ax e x g x-=)(在)ln 1(a ,上是单调减函数,在)(ln ∞+,a 上是单调增函数,)ln ()(m in a g x g =,满足. 故a 的取值范围为:a >e .(2)a x g x-='e )(≥0在),1(+∞-上恒成立,则a ≤e x ,故:a ≤1e .)0(11)(>-=-='x xax a x x f . (ⅰ)若0<a ≤1e ,令)(x f '>0得增区间为(0,1a ); 令)(x f '<0得减区间为(1a ,﹢∞).当x →0时,f (x )→﹣∞;当x →﹢∞时,f (x )→﹣∞;当x =1a 时,f (1a )=﹣ln a -1≥0,当且仅当a =1e 时取等号. 故:当a =1e 时,f (x )有1个零点;当0<a <1e 时,f (x )有2个零点. (ⅱ)若a =0,则f (x )=﹣ln x ,易得f (x )有1个零点. (ⅲ)若a <0,则01)(>-='a xx f 在)0(∞+,上恒成立, 即:ax x x f -=ln )(在)0(∞+,上是单调增函数, 当x →0时,f (x )→﹣∞;当x →﹢∞时,f (x )→﹢∞. 此时,f (x )有1个零点.综上所述:当a =1e 或a <0时,f (x )有1个零点;当0<a <1e 时,f (x )有2个零点.注:第(2)的以上这种解法,高考阅卷时,一律扣8分。