2013广东高考文科数学试题及答案(完美版)

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2013广东高考文科数学试卷及答案一、 选择题:本大题共10小题,每小题5分,满分50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{}{}22|20,,|20,S x x x x R T x x x x R =+=∈=-=∈,则S T = ( )A. {}0B. {}0,2C. {}2,0-D. {}2,0,2-【答案】A ;【解析】由题意知{}0,2S =-,{}0,2T =,故{}0S T = ;2. 函数()lg 11x y x +=-的定义域是( )A. ()1,-+∞B. [)1,-+∞C. ()()1,11,-+∞D. [)()1,11,-+∞【答案】C ; 【解析】由题意知1010x x +>⎧⎨-≠⎩,解得1x >-且1x ≠,所以定义域为()()1,11,-+∞ ;3. 若()34i x yi i +=+,,x y R ∈,则复数x yi +的模是( )A. 2B. 3C. 4D. 5 【答案】D ;【解析】因为()34i x yi i +=+,所以34xi y i -=+,根据两个复数相等的条件得:3y -=即3y =-,4x =,所以x yi +43i =-,x yi +的模224(3)5=+-=;4. 已知51sin 25πα⎛⎫+=⎪⎝⎭,那么cos α=( ) A. 25-B. 15-C. 15D. 25【答案】C ; 【解析】51sin sin()cos ()cos()cos 22225ππππααααα⎛⎫⎡⎤+=+=-+=-==⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦;5. 执行如图1所示的程序框图,若输入n 的值为3,则输出s 的值是( )A. 1B. 2C. 4D. 7 【答案】D ;【解析】1i =时,1(11)1s =+-=;2i =时,1(21)2s =+-=;3i =时,2(31)4s =+-=;4i =时,4(41)7s =+-=;图1 图26. 某三棱锥的三视图如图2所示,则该三棱锥的体积是( )A.16 B. 13 C. 23D. 1 【答案】B ;【解析】由三视图可看出该三棱锥的底面为直角边为1的等腰直角三角形,高为2, 所以该三棱锥的体积111112323V =⋅⋅⋅⋅=; 7. 垂直于直线1y x =+且与圆221x y +=相切于第Ⅰ象限的直线方程是( )A. 20x y +-=B. 10x y ++=C. 10x y +-=D. 20x y ++= 【答案】A ;【解析】设所求直线为l ,因为l 垂直直线1y x =+,故l 的斜率为1-,设直线l 的方程为y x b =-+,化为一般式为0x y b +-=;因为l 与圆相切221x y +=相切,所以圆心(0,0)到直线l 的距离12b -==,所以2b =±,又因为相切与第一象限,所以0b >,故2b =,所以l 的方程为20x y +-=;8. 设l 为直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )A. 若//,//l l αβ,则//αβB. 若,l l αβ⊥⊥,则//αβC. 若,//l l αβ⊥,则αβ//D. 若,l αβα⊥//,则l β⊥ 【答案】B ;【解析】若α与β相交,且l 平行于交线,则也符合A ,显然A 错;若,//l l αβ⊥,则αβ⊥,故C 错;,l αβα⊥//,若l 平行交线,则//l β,故D 错; 9. 已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为()1,0F ,离心率等于12,则C 的方程是( ) A. 22134x y += B. 22143x y += C. 22142x y += D. 22143x y +=【答案】D ;【解析】由焦点可知()1,0F 可知椭圆焦点在x 轴上,由题意知11,2c c a ==,所以222,213a b ==-=,故椭圆标准方程为22143x y +=; 10. 设a 是已知的平面向量且0a ≠ ,关于向量a的分解,有如下四个命题:① 给定向量b ,总存在向量c ,使a b c =+;② 给定向量b 和c ,总存在实数λ和μ,使a b c λμ=+;③ 给定单位向量b 和正数μ,总存在单位向量c 和实数λ,使a b c λμ=+;④ 给定正数λ和μ,总存在单位向量b 和单位向量c ,使a b c λμ=+.上述命题中的向量b ,c 和a在同一平面内且两两不共线,则真命题的个数是( )A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】D ;【解析】因为单位向量(模为1的向量,方向不确定)和一个不为零的实数可以表示任何一个向量,由题意可知A,B,C,D 均正确;二、 填空题:本大题共5小题,考生作答4小题,每小题5分,满分20分.(一)必做题(11~13题)11. 设数列{}n a 是首项为1,公比为2-的等比数列,则1234a a a a +++=____________; 【答案】15;【解析】由题意知11a =,22a =-,34a =,48a =-,所以;1234a a a a +++124815=+++=;12. 若曲线2ln y ax x =-在点()1,a 处的切线平行于x 轴,则a =_____________;【答案】12; 【解析】因为2ln y ax x =-,所以12y ax x'=-,因为曲线2ln y ax x =-在点()1,a 处的切线平行于x 轴,所以1210x y a ='=-=,所以12a =;13. 已知变量,x y 满足约束条件30111x y x y -+≥⎧⎪-≤≤⎨⎪≥⎩,则z x y =+的最大值是_____________;【答案】5;【解析】作出可行域可得直角梯形的四个顶点分别为(1,1),(1,2),(1,1),(1,4)--,代入可知z 的最大值为145z =+=;(二)选做题(14~15题,考生只能从中选做一题)14. (坐标系与参数方程选做题)已知曲线C 的极坐标方程为2cos ρθ=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,则曲线C 的参数方程为___________________; 【答案】22(1)1x y -+=;【解析】因为曲线C 的极坐标方程为2cos ρθ=;所以2cos 2cos 1cos2x ρθθθ===+① ,sin 2sin cos sin 2y ρθθθθ===②;①可变形得:cos 21x θ=-③,②可变形得:sin 2y θ=;由22sin 2cos 21θθ+=得:22(1)1x y -+=;15. (几何证明选讲选做题)如图3,在矩形ABCD 中,3AB =,3BC =,BE AC ⊥,垂足为E ,则ED =___________;【答案】212; 【解析】因为在矩形ABCD 中,3AB =,3BC =,BE AC ⊥,所以030BCA ∠=,所以03cos3032CE CB =⋅=;在CDE 中,因为060ECD ∠=,由余弦定理得: ()22222033331212cos603232224DE CE CD CE CD ⎛⎫=+-⋅⋅⋅=+-⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭,所以212CD =; 三、 解答题:本大题共6小题,满分80分. 解答须写出文字说明和演算步骤.16. (本小题满分12分)已知函数()2cos ,12f x x x R π⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭.(1) 求3f π⎛⎫⎪⎝⎭的值; (2) 若3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求6f πθ⎛⎫- ⎪⎝⎭.【答案与解析】 (1)22cos 2cos 21331242f ππππ⎛⎫⎛⎫=-==⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; (2)因为3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以234sin 155θ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭;2cos 2cos 2cos cos sin sin 6612333f ππππππθθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 314332462525210⎛⎫-=⨯-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭;17. (本小题满分12分)从一批苹果中,随机抽取50个,其重量(单位:克)的频数分布表如下: 分组(重量) [)80,85[)85,90[)90,95[)95,100频数(个)5102015(1) 根据频数分布表计算苹果的重量在[)90,95的频率;(2) 用分层抽样的方法从重量在[)80,85和[)95,100的苹果中共抽取4个,其中重量在[)80,85的有几个?(3) 在(2)中抽出的4个苹果中,任取2个,求重量在[)80,85和[)95,100中各有一个的概率;【答案与解析】(1)重量在[)90,95的频率200.450==; (2)若采用分层抽样的方法从重量在[)80,85和[)95,100的苹果中共抽取4个,则重量在[)80,85的个数541515=⨯=+;(3)设在[)80,85中抽取的一个苹果为x ,在[)95,100中抽取的三个苹果分别为,,a b c ,从抽出的4个苹果中,任取2个共有(,),(,),(,),(,),(,),(,)x a x b x c a b a c b c 6种情况,其中符合“重量在[)80,85和[)95,100中各有一个”的情况共有(,),(,),(,)x a x b x c 种;设“抽出的4个苹果中,任取2个,求重量在[)80,85和[)95,100中各有一个”为事件A ,则事件A 的概率31()62P A ==; 18. (本小题满分14分)如图4,在边长为1的等边三角形ABC 中,,D E 分别是,AB AC 上的点,AD AE =,F 是BC 的中点,AF 与DE 交于点G . 将ABF ∆沿AF 折起,得到如图5所示的三棱锥A BCF -,其中22BC =. (1) 证明:DE BCF //平面; (2) 证明:CF ABF ⊥平面; (3) 当23AD =时,求三棱锥F DEG -的体积F DEG V -.图4 图5(1)证明:在图4中,因为ABC 是等边三角形,且AD AE =,所以AD AEAB AC=,//DE BC ;在图5中,因为//DG BF ,//GE FC ,所以平面DGE //平面B C F ,所以DE BCF //平面; (2)证明:在图4中,因为因为ABC 是等边三角形,且F 是BC 的中点,所以AF BC ⊥;在图5中,因为在BFC 中,12,22BF FC BC ===,所以222BF FC BC +=,BF CF ⊥,又因为AF CF ⊥,所以CF ABF ⊥平面;(3)因为,AF CF AF BF ⊥⊥,所以AF ⊥平面BCF ,又因为平面DGE //平面BCF ,所以AF ⊥平面DGE ;所以11111113333232336324F DEG DGE V S FG DG GE FG -=⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=; 19. (本小题满分14分)设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足2*1441,n n S a n n N +=--∈,且2514,,a a a 构成等比数列;(1) 证明:2145a a =+;(2) 求数列{}n a 的通项公式; (3) 证明:对一切正整数n ,有1223111112n n a a a a a a ++++< . (1)证明:因为2*1441,n n S a n n N +=--∈,令1n =,则212441S a =--,即22145a a =+,所以2145a a =+;(2)当2n ≥时,()()221144441411n n n n n a S S a n a n -+⎡⎤=-=------⎣⎦2214n n a a +=--, 所以221(2)n n a a +=+,因为{}n a 各项均为正数,所以12n n a a +=+;因为2514,,a a a 构成等比数列,所以22145a a a ⋅=,即2222(24)(6)a a a +=+,解得23a =,因为2145a a =+,所以11a =, 212a a =+ ,符合12n n a a +=+,所以12n n a a +=+对1n =也符合,所以数列{}n a 是一个以11a =为首项,2d =为公差的等差数列,1(1)221n a n n =+-⋅=-;(3)因为111111()(21)(21)22121n n a a n n n n +==-+--+,所以12231111111111111()()()21323522121n n a a a a a a n n ++++=-+-+⋅⋅⋅+--+ 111111111112133521212121212n n n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅-=-=< ⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭; 所以对一切正整数n ,有1223111112n n a a a 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:20l x y --=的距离为322. 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()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. 【答案与解析】(1)因为抛物线焦点()()0,0F c c >到直线:20l x y --=的距离为322所以23222c d --==,又因为0c >,所以解得1c =,抛物线的焦点坐标为(0,1),所以抛物线C 的方程为24x y =;(2)因为抛物线的方程为24x y =,即214y x =,所以12y x '=,设过()00,P x y 点的切线l '与抛物线的切点坐标为21(,)4m m ,所以直线l '的斜率2001142y m k m x m-==-,解得210004m x x y =+-或220004m x x y =--;不妨设A 点坐标为2111(,)4m m ,B 点坐标为2221(,)4m m ,因为2004x y -2200004(2)48x x x x =--=-+20(2)40x =-+>,所以12m m ≠;221212012111144()42ABm m k m m x m m -==+=-;所以直线AB 的方程为210111()42y m x x m -=-,代入整理得:012y x =; (3)A 点坐标为2111(,)4m m ,B 点坐标为2221(,)4m m ,F 点坐标为()0,1,因为0020x y --=;所以221000004(2)4m x x y x x =+-=+-+,222000004(2)4m x x y x x =--=--+,1202m m x +=,12048m m x =-;因此AF BF ⋅=2222222222112212111111114444m m m m m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-⋅+-=+⋅+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()2222222212121212121211111111()1()2144164164m m m m m m m m m m m m ⎛⎫⎛⎫⎡⎤=++=+++=++-+ ⎪⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭()22220000001139(48)22(48)12692()16422x x x x x x ⎡⎤=-+--+=-+=-+⎣⎦,所以当032x =时,AF BF ⋅取最小值92;21. 设函数()()32f x x kx x k R =-+∈.(1) 当1k =时,求函数()f x 的单调区间;(2) 当0k <时,求函数在[,]k k -上的最小值m 和最大值M . 【答案与解析】(1) 因为()32f x x kx x =-+,所以2()321f x x k x '=-+;当1k =时,2212()3213()033f x x x x =-+=-+>,所以()f x 在R 上单调递增;(2) 因为2()321f x x kx '=-+,22(2)4314(3)k k ∆=--⨯⨯=-;① 当0∆≤时,即30k -≤<时,()0f x '≥,()f x 在R 上单调递增,此时无最小值和最大值;② 当0∆>时,即3k <-时,令()0f x '=,解得22223363k k k k x +-+-==或22223363k k k k x ----==;令()0f x '>,解得233k k x --<或233k k x +->;令()0f x '<,解得223333k k k k x --+-<<;因为223033k k k k k +-+<=<-,2232333k k k k k k --->=>作()f x 的最值表如下:xk 23,3k k k ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭233k k --2233,33k k k k ⎛⎫--+- ⎪⎪⎝⎭233k k +- 23,3k k k ⎛⎫+--⎪ ⎪⎝⎭k -()f x '+ 0-+()f xk极大值极小值32k k --。