2013年高考文科数学山东卷试题与答案word解析版

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2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学文史类(山东卷)第Ⅰ卷(共60分)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.复数z=22ii(-)(i为虚数单位),则|z|=( ).A.25 B.5 D2.已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且(A∪B)={4},B={1,2},则A ∩=( ).A.{3} B.{4} C.{3,4} D .3.已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+1x,则f(-1)=( ).A.2 B.1 C.0 D.-24.一个四棱锥的侧棱长都相等,底面是正方形,其正(主)视图如下图所示,则该四棱锥侧面积和体积分别是( ).A.8B.83C.,83D.8,85.函数f(x)的定义域为( ).A.(-3,0] B.(-3,1] C.(-∞,-3)∪(-3,0] D.(-∞,-3)∪(-3,1]6.执行两次下图所示的程序框图,若第一次输入的a的值为-1.2,第二次输入的a的值为1.2,则第一次、第二次输出的a的值分别为( ).A.0.2,0.2 B.0.2,0.8C.0.8,0.2 D.0.8,0.87.△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若B=2A,a=1,bc=( ).A..2 C.18.给定两个命题p,q.若⌝p是q的必要而不充分条件,则p是⌝q 的( ).A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件9.函数y=x cos x+sin x的图象大致为( ).10.将某选手的9个得分去掉1个最高分,去掉1个最低分,7个剩余分数的平均分为91.现场作的9个分数的茎叶图后来有1个数据模糊,无法辨认,在图中以x 表示: 则7个剩余分数的方差为( ).A .1169B .367C .36 D.11.抛物线C 1:y =212x p(p >0)的焦点与双曲线C 2:2213x y -=的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p =( ).A.16 B.8 C.3 D.312.设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0.则当z xy取得最小值时,x +2y -z 的最大值为( ).A .0B .98C .2D .94第2卷(共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.13.过点(3,1)作圆(x -2)2+(y -2)2=4的弦,其中最短弦的长为__________.14.在平面直角坐标系xOy 中,M 为不等式组2360,20,0x y x y y +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪≥⎩所表示的区域上一动点,则|OM |的最小值是__. 15.在平面直角坐标系xOy 中,已知OA =(-1,t ),OB=(2,2).若∠ABO =90°,则实数t 的值为___.16.定义“正对数”:ln+x=0,01,ln,1,xx x<<⎧⎨≥⎩现有四个命题:①若a>0,b>0,则ln+(a b)=b ln+a;②若a>0,b>0,则ln+(ab)=ln+a+ln+b;③若a>0,b>0,则lnab⎛⎫⎪⎝⎭+≥ln+a-ln+b;④若a>0,b>0,则ln+(a+b)≤ln+a+ln+b+ln 2.其中的真命题有__________.(写出所有真命题的编号)三、解答题:本大题共6小题,共74分.17. (本小题满分12分)某小组共有A,B,C,D,E五位同学,他们的身高(单位:米)及体重指标(2(1)以下的概率;(2)从该小组同学中任选2人,求选到的2人的身高都在 1.70以上且体重指标都在[18.5,23.9)中的概率.18. (本小题满分12分)设函数f(x)2ωx-sin ωx cos ωx(ω>0),且y=f(x)图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4.(1)求ω的值;(2)求f(x)在区间3ππ,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.19. (本小题满分12分)如图,四棱锥P-ABCD中,AB⊥AC,AB⊥PA,AB∥CD,AB=2CD,E,F,G,M,N分别为PB,AB,BC,PD,PC的中点.(1)求证:CE∥平面PAD;(2)求证:平面EFG⊥平面EMN.20. (本小题满分12分)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 4=4S 2,a 2n =2a n +1. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)若数列{b n }满足1212112n n n b b b a a a +++=- ,n ∈N *,求{b n }的前n 项和T n .21. (本小题满分12分)已知函数f (x )=ax 2+bx -ln x (a ,b ∈R ). (1)设a ≥0,求f (x )的单调区间;(2)设a >0,且对任意x >0,f (x )≥f (1).试比较ln a 与-2b 的大小.22. (本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2. (1)求椭圆C 的方程;(2)A ,B 为椭圆C 上满足△AOBE 为线段AB 的中点,射线OE 交椭圆C 于点P .设OP =tOE,求实数t 的值.2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学文史类(山东卷)第Ⅰ卷(共60分)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. 答案:C解析:44i 134i43i i iz ---==--,所以|z | 5.故选C. 2. 答案:A解析:∵(A ∪B )={4},∴A ∪B ={1,2,3}. 又∵B ={1,2},∴A 一定含元素3,不含4. 又∵={3,4},∴A ∩={3}.3. 答案:D解析:∵f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1)=111⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=-2.4.答案:B解析:由正(主)视图数据可知正四棱锥的底面是边长为2的正方形,高也是2,如图:由图可知PO =2,OE =1,所以PE所以V =13×4×2=83,S =1422⨯5.答案:A解析:由题可知12030x x ⎧-≥⎨+>⎩⇒213x x ⎧≤⎨>-⎩⇒0,3,x x ≤⎧⎨>-⎩ ∴定义域为(-3,0].6. 答案:C解析:第一次:a =-1.2<0,a =-1.2+1=-0.2,-0.2<0,a =-0.2+1=0.8>0,a =0.8≥1不成立,输出0.8.第二次:a =1.2<0不成立,a =1.2≥1成立,a =1.2-1=0.2≥1不成立,输出0.2. 7. 答案:B解析:由正弦定理sin sin a b A B =得:1sin A =,又∵B =2A ,∴1sin A ==∴cos A A =30°, ∴∠B =60°,∠C =90°,∴c 2. 8. 答案:A解析:由题意:q ⇒⌝p ,⌝pq ,根据命题四种形式之间的关系,互为逆否的两个命题同真同假,所以等价于所以p 是⌝q 的充分而不必要条件.故选A.9.答案:D解析:因f (-x )=-x ·cos(-x )+sin(-x )=-(x cos x +sin x )=-f (x ),故该函数为奇函数,排除B ,又x ∈π0,2⎛⎫⎪⎝⎭,y >0,排除C ,而x =π时,y =-π,排除A ,故选D. 10. 答案:B解析:∵模糊的数为x ,则:90+x +87+94+91+90+90+91=91×7, x =4,所以7个数分别为90,90,91,91,94,94,87,方差为s 2=222229091291912949187917(-)+(-)+(-)+(-)=367.11. 答案:D解析:设M 2001,2x x p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,21''2x y x p p ⎛⎫== ⎪⎝⎭,故M 点切线的斜率为0x p =,故M 1,36p p ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.由1,36p p ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(2,0)三点共线,可求得p D. 12.答案:C解析:由x 2-3xy +4y 2-z =0得x 2+4y 2-3xy =z ,22443331z x y xyxy xy xy+=-≥=-=, 当且仅当x 2=4y 2即x =2y 时,z xy有最小值1,将x =2y 代入原式得z =2y 2,所以x +2y -z =2y +2y -2y 2=-2y 2+4y , 当y =1时有最大值2.故选C.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.13.答案:解析:如图,当AB 所在直线与AC 垂直时弦BD 最短,AC ==CB =r =2,∴BA =BD =14.解析:由约束条件可画出可行域如图阴影部分所示.由图可知OM 的最小值即为点O 到直线x +y -2=0的距离,即d min=. 15.答案:5解析:∵OA =(-1,t ),OB=(2,2),∴BA =OA-OB =(-3,t -2).又∵∠ABO =90°,∴BA ·OB=0,即(-3,t -2)·(2,2)=0, -6+2t -4=0, ∴t =5. 16.答案:①③④三、解答题:本大题共6小题,共74分. 17.解:(1)从身高低于1.80的同学中任选2人,其一切可能的结果组成的基本事件有:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(B ,C ),(B ,D ),(C ,D ),共6个.由于每个人被选到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的.选到的2人身高都在1.78以下的事件有:(A ,B ),(A ,C ),(B ,C ),共3个. 因此选到的2人身高都在1.78以下的概率为P =36=12. (2)从该小组同学中任选2人,其一切可能的结果组成的基本事件有:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(C ,D ),(C ,E ),(D ,E ),共10个. 由于每个人被选到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的.选到的2人身高都在1.70以上且体重指标都在[18.5,23.9)中的事件有:(C ,D ),(C ,E),(D,E),共3个.因此选到的2人的身高都在1.70以上且体重指标都在[18.5,23.9)中的概率为P=3 10.18.解:(1)f(x)=22ωx-sin ωx cos ωx1cos21sin222xxωω--ωx-12sin 2ωx=πsin23xω⎛⎫--⎪⎝⎭.因为图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4,又ω>0,所以2ππ=424ω⨯.因此ω=1.(2)由(1)知f(x)=πsin23x⎛⎫--⎪⎝⎭.当π≤x≤3π2时,5π3≤π8π233x-≤.所以πsin213x⎛⎫≤-≤⎪⎝⎭,因此-1≤f(x.故f(x)在区间3ππ,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,-1. 19.(1)证法一:取PA的中点H,连接EH,DH.因为E为PB的中点,所以EH∥AB,EH=12AB.又AB∥CD,CD=12AB,所以EH∥CD,EH=CD.因此四边形DCEH是平行四边形,所以CE∥DH.又DH⊂平面PAD,CE平面PAD,因此CE∥平面PAD.证法二:连接CF . 因为F 为AB 的中点, 所以AF =12AB . 又CD =12AB , 所以AF =CD . 又AF ∥CD ,所以四边形AFCD 为平行四边形. 因此CF ∥AD .又CF 平面PAD , 所以CF ∥平面PAD .因为E ,F 分别为PB ,AB 的中点, 所以EF ∥PA .又EF 平面PAD , 所以EF ∥平面PAD . 因为CF ∩EF =F ,故平面CEF ∥平面PAD . 又CE ⊂平面CEF , 所以CE ∥平面PAD .(2)证明:因为E ,F 分别为PB ,AB 的中点, 所以EF ∥PA .又AB ⊥PA ,所以AB ⊥EF . 同理可证AB ⊥FG .又EF ∩FG =F ,EF ⊂平面EFG ,FG ⊂平面EFG , 因此AB ⊥平面EFG .又M ,N 分别为PD ,PC 的中点, 所以MN ∥CD .又AB ∥CD ,所以MN ∥AB . 因此MN ⊥平面EFG . 又MN ⊂平面EMN ,所以平面EFG ⊥平面EMN . 20.解:(1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 由S 4=4S 2,a 2n =2a n +1得:11114684,212211,a d a d a n d a n d +=+⎧⎨+(-)=+(-)+⎩ 解得a 1=1,d =2.因此a n =2n -1,n ∈N *. (2)由已知1212112n n n b b b a a a +++=- ,n ∈N *,当n =1时,1112b a =; 当n ≥2时,111111222n n n n n b a -⎛⎫=---= ⎪⎝⎭.所以12n n n b a =,n ∈N *.由(1)知a n =2n -1,n ∈N *,所以b n =212nn -,n ∈N *. 又T n =23135212222nn -++++ , 231113232122222n n n n n T +--=++++ , 两式相减得2311122221222222n n n n T +-⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭ 113121222n n n -+-=--, 所以T n =2332nn +-.21.解:(1)由f (x )=ax 2+bx -ln x ,x ∈(0,+∞),得f ′(x )=221ax bx x+-.①当a =0时,f ′(x )=1bx x-.若b ≤0,当x >0时,f ′(x )<0恒成立, 所以函数f (x )的单调递减区间是(0,+∞). 若b >0,当0<x <1b时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减. 当x >1b时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增. 所以函数f (x )的单调递减区间是10,b ⎛⎫ ⎪⎝⎭,单调递增区间是1,b ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.②当a >0时,令f ′(x )=0,得2ax 2+bx -1=0.由Δ=b 2+8a >0得x 1x 2显然,x 1<0,x 2>0.当0<x<x2时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x>x2时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.所以函数f(x)的单调递减区间是⎛⎝⎭,单调递增区间是⎫+∞⎪⎪⎝⎭.综上所述,当a=0,b≤0时,函数f(x)的单调递减区间是(0,+∞);当a=0,b>0时,函数f(x)的单调递减区间是10,b⎛⎫⎪⎝⎭,单调递增区间是1,b⎛⎫+∞⎪⎝⎭;当a>0时,函数f(x)的单调递减区间是⎛⎝⎭,单调递增区间是⎫+∞⎪⎪⎝⎭.(2)由题意,函数f(x)在x=1处取得最小值,由(1)是f(x)的唯一极小值点,1,整理得2a+b=1,即b=1-2a.令g(x)=2-4x+ln x,则g′(x)=14xx-,令g′(x)=0,得x=14.当0<x<14时,g′(x)>0,g(x)单调递增;当x>14时,g′(x)<0,g(x)单调递减.因此g(x)≤14g⎛⎫⎪⎝⎭=1+1ln4=1-ln 4<0,故g(a)<0,即2-4a+ln a=2b+ln a<0,即ln a<-2b.22解:(1)设椭圆C 的方程为2222=1x y a b+(a >b >0),由题意知222,222,a b c c a b ⎧=+⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩解得ab =1. 因此椭圆C 的方程为22x +y 2=1. (2)当A ,B 两点关于x 轴对称时,设直线AB 的方程为x =m ,由题意m <0或0<m将x =m 代入椭圆方程22x +y 2=1, 得|y |所以S △AOB =|m4=.解得m 2=32或m 2=12.① 又OP =tOE =()12t OA OB + =12t (2m,0)=(mt,0), 因为P 为椭圆C 上一点,所以22mt ()=1.② 由①②得t 2=4或t 2=43. 又因为t >0,所以t =2或t=3. 当A ,B 两点关于x 轴不对称时,设直线AB 的方程为y =kx +h . 将其代入椭圆的方程22x +y 2=1, 得(1+2k 2)x 2+4khx +2h 2-2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由判别式Δ>0可得1+2k 2>h 2, 此时x 1+x 2=2412kh k -+,x 1x 2=222212h k -+, y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2h =2212h k +, 所以|AB |=因为点O 到直线AB 的距离d, 所以S △AOB =12|AB |d=12⨯||h .又S △AOB =||h =③ 令n =1+2k 2,代入③整理得3n 2-16h 2n +16h 4=0, 解得n =4h 2或n =243h , 即1+2k 2=4h 2或1+2k 2=243h .④ 又OP =tOE =()12t OA OB + =12t (x 1+x 2,y 1+y 2)=222,1212kht ht k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 因为P 为椭圆C 上一点,所以2222212121212kh h t k k ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+=⎢⎥ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦, 即222112h t k =+.⑤ 将④代入⑤得t 2=4或t 2=43,又知t >0,故t =2或t . 经检验,适合题意.综上所得t =2或t。