2013年四川高考理科数学试卷
2013年四川省高考数学试卷及答案 word版(理)
2013年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数学(理工类)本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。
第I 卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页,共4页。
考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试题卷、草稿纸上答题无效。
满分150分,考试时间120分钟。
考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共50分)注意事项;必须使用2B 铅笔在答题卡上将所选答案对应的标号涂黑。
一、 选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出四个选项中,只有一个是符合题目要求的。
1、设集合}02|{=+=x x A ,集合}04|{2=-=x x B ,则=⋂B A(A )}2{- (B){ 2 } (C) {-2,2} (D )φ2、如图在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是(A ) A (B ) B (C) C (D ) D3、一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是4、设则:是偶数集,若命题是奇数集,集合集合,2,p B A ,B x A x Z x ∈∈∀∈(A )B x A x p ∉∈∀⌝2,: (B )B x A x p ∉∉∀⌝2:,(C) B x A x p ∈∉∀⌝2:,(D )B x A x p ∉∈∀⌝2:,5、函数)220)(sin(2)(πϕπωϕω<<->+=,x x f 的部分图像如图所示,则ϕω、的值分别是(A ) 2,3-π (B ) 2,6-π(C) 4,6-π (D )4,3π6、抛物线x y42=的焦点到双曲线1322=-yx的渐近线的距离是(A )21 (B )23(C) 1 (D )37、函数133-=x xy 的图像大致是8、从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a 、b ,共可得到b a lg lg -的不同值的个数是(A ) 9 (B ) 10 (C) 18 (D ) 209、节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是(A )41 (B )21 (C)43 (D )8710、设函数为自然对数的底数),e R a a x x f x∈-+=(e)(若曲线x y sin =上存在点)(00y x ,使得00))((y y f f =,则a 的取值范围是(A ) ]e ,1[ (B )]11e[1,-- (C) [] (D ) [1-]第Ⅱ卷 (非选择题 共100分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。
2013高考理科数学(四川卷)
2013年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数 学(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.设集合{|20}A x x =+=,集合2{|40}B x x =-=,则A B = ( ) (A ){2}- (B ){2} (C ){2,2}- (D )∅ 2.如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( ) (A )A (B )B (C )C (D )D 3.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是( )4.设x Z ∈,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题:,2p x A x B ∀∈∈,则( ) (A ):,2p x A x B ⌝∃∈∉ (B ):,2p x A x B ⌝∀∉∉ (C ):,2p x A x B ⌝∃∉∈ (D ):,2p x A x B ⌝∃∈∈ 5.函数()2sin(),(0,)22f x x ππωϕωϕ=+>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是( ) (A )2,3π-(B )2,6π-(C )4,6π-(D )4,3π6.抛物线24y x =的焦点到双曲线2213yx -=的渐近线的距离是( ) (A )12 (B(C )1 (D7.函数231x x y =-的图象大致是( )8.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别为,a b ,共可得到lg lg a b -的不同值的个数是( )(A )9 (B )10 (C )18 (D )20 9.节日里某家前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,若接通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯在内4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ) (A )14 (B )12 (C )34 (D )7810.设函数()x f x e x a =+-a R ∈,e 为自然对数的底数).若曲线sin y x =上存在00(,)x y 使得00(())f f y y =,则a 的取值范围是( )(A )[1,]e (B )1[,1]e - (C )[1,1]e + (D )1[,1]e e -+ 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.二项式5()x y +的展开式中,含23x y 的项的系数是_________.(用数字作答)12.在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB AD AO λ+=,则λ=_________.13.设sin 2sin αα=-,(,)2παπ∈,则tan 2α的值是_________.14.已知()f x 是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,2()4f x x x =-,那么,不等式(2)5f x +<的解集是________ .15.设12,,,n P P P 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到12,,,n P P P 点的距离之和最小,则称点P 为12,,,n P P P 点的一个“中位点”.例如,线段AB 上的任意点都是端点,A B 的中位点.则有下列命题:①若,,A B C 三个点共线,C 在线段上,则C 是,,A B C 的中位点; ②直角三角形斜边的点是该直角三角形三个顶点的中位点; ③若四个点,,,A B C D 共线,则它们的中位点存在且唯一; ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是____________.(写出所有真命题的序号数学社区)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分) 在等差数列{}n a 中,218a a -=,且4a 为2a 和3a 的等比中项,求数列{}n a 的首项、公差及前n 项和.17.(本小题满分12分) 在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且232cos cos sin()sin cos()25A B B A B B A C ---++=-. (Ⅰ)求cos A 的值;35-(Ⅱ)若a =5b =,求向量BA 在BC方向上的18.(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,,24⋅⋅⋅这24个整数中等可能随机产生.(Ⅰ)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率(1,2,3)i P i =; (Ⅱ)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为(1,2,3)i i =的频数.以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分) 乙的频数统计表(部分)当2100n =时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y 的值为(1,2,3)i i =的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大; (Ⅲ)按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y 的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.19.(本小题满分12分) 如图,在三棱柱11ABC A B C -中,侧棱1AA ⊥底面ABC ,12AB AC AA ==,120BAC ∠= ,1,D D 分别是线段11,BC B C 的中点,P 是线段AD 的中点.(Ⅰ)在平面ABC 内,试作出过点P 与平面1A BC 平行的直线l ,说明理由,并证明直线l ⊥平面11ADD A ;(Ⅱ)设(Ⅰ)中的直线l 交AB 于点M ,交AC 于点N ,求二面角1A A M N --的余弦值.20.(本小题满分13分) 已知椭圆C :22221,(0)x y a b a b +=>>的两个焦点分别为12(1,0),(1,0)F F -,且椭圆C 经过点41(,)33P .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率; (Ⅱ)设过点(0,2)A 的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.21.(本小题满分14分)已知函数22,0()ln ,0x x a x f x x x ⎧++<=⎨>⎩,其中a 是实数.设11(,())A x f x ,22(,())B x f x 为该函数图象上的两点,且12x x <.(Ⅰ)指出函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线互相垂直,且20x <,求21x x -的最小值; (Ⅲ)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线重合,求a 的取值范围.1C。
2013年高考试题四川卷(理科数学)试题及每个题的详细解答学生版
2013年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(四川卷)第I卷一、选择题1. 设集合A= {x|x+ 2= 0},集合B={x|x2—4= 0},贝V AH B 等于()A . { —2}B . {2}C . { —2,2}D . ?2. 如图,在复平面内,点A表示复数z,则图中表示z的共轭复数的点()A . A B. BC . CD . D3. 一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是()A B C D4.设x€Z,集合A是奇•数集,集合B是偶数集.若命题p: ? x € A,2x € B,贝U()A .p ? x€ A,2x€ B B . - p: ? x?A,2x?BC . 一p:? x?A,2x€ BD . - p:? x€ A,2x?Bn n1E视图侧视图俯视阳5.函数f(x)= 2sin(3x+$)(3>0, —的部分图象如图所示,贝U co, $的值分别是()n nA. 2,—3B. 2,—6nnC . 4,— 6D . 4, 36.抛物线y 2 = 4x 的焦点到双曲线2x 2—豊=1的渐近线的距离是()A.1 C . 1 D. 32X7.函数y = 3x — 1的图象大致是(3 I&从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为 a , b ,共可得到lg a — lg b 的 不同值的个数是( ) A . 9 B . 10 C . 18 D . 20 9•节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且 都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生, 然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮,那么这两串彩 灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过 2秒的概率是( ) A.4 B.2 C.4 D.f10.设函数 f(x) = :J e x + x - a(a € R , 使得f(f(y °)) = y °,贝V a 的取值范围是A . [1 , e]B . [e -1-1,1]C . [1 , e + 1]D . [e — 1, e + 1] e 为自然对数的底数),若曲线y = sin x 上存在点(x °, y °)第二卷 二、填空题 11.二项式(x + y )3的展开式中,含x 2y : 3的项的系数是.(用数字作答) 12. 在平行四边形 ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O , AB + AD = A O ,贝V 入= A 、13. ___________________________________________________ 设 sin 2 a=— sin a, a€ 运, n 丿,贝U tan 2 a 的值是 ______________________________ . 14.已知f (x )是定义域为 R 的偶函数,当x > 0时,f (x ) = x 2— 4x ,那么,不等式f (x + 2)<5的 解集是 ___________ . 15.设P i,P 2,…,P n 为平面a 内的n 个点,在平面a 内的所有点中,若点P 到点P^P ?,…, P n 的距离之和最小,则称点 P 为点P 1, P 2,…,P n 的一个“中位点”.例如,线段 AB 上 的任意点都是端点 A 、B 的中位点.现有下列命题: ①若三个点 A , B , C 共线,C 在线段AB 上,贝U C 是A , B , C 的中位点; ②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;③若四个点A,B,C,D 共线,则它们的中位点存在且唯一;④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是________ .(写出所有真命题的序号)三、解答题16. 在等差数列{a n}中,a i + a3 = 8,且a4为a?和a?的等比中项,求数列{a“}的首项、公差及前n 项和.2A —B17. 在△ ABC 中,角A, B, C 的对边分别为a, b, c,且2cos—2 cos B—sin(A —B)sin B3+ cos(A+ C)=—二5(1) 求cos A的值;⑵若a = 4 2, b= 5,求向量BA在BC方向上的投影.18. 某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.(1) 分别求出按程序框图正确编程运行时输出y的值为i的概率P i(i= 1,2,3);(2) 甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n次后,统计记录了输出y的值为i(i = 1,2,3)的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分)运行输出y的值输出y的值输出y的值次数n为1的频数为2的频数为3的频数30146102 100 1 027376697乙的频数统计表(部分)运行输出》的值输出y的值输出了的值次数“为1的频数为2的频数为3的频数3012117« « A■ ■ ■■ • •* * *2 100 1 051696353当n= 2 100时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i = 1,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大;(3) 将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数E的分布列及数学期望.19. 如图,在三棱柱ABCA i B i C i中,侧棱AA i丄底面ABC, AB= AC = 2AA i,/ BAC D, D i 分别是线段BC, B i C i的中点,P是线段AD的中点.(i)在平面ABC内,试作出过点P与平面A i BC平行的直线I,说明理由,并证明直线面ADDi A i;⑵设⑴中的直线I交AB于点M,交AC于点N,求二面角AA i MN的余弦值. 解i20°I丄平2 2X y20. 已知椭圆C: 2+詁=1(a>b>0)的两个焦点分别为F i(—1,0), F2(1,0),且椭圆C经过点a b(1)求椭圆C的离心率;2 1⑵设过点A(0,2)的直线I与椭圆C交于M , N两点,点Q是线段MN上的点,且|AQ|2 = |^祈1+ 兩2,求点Q的轨迹方程.X2+ 2x+ a, x<0,其中a是实数,设A(x i, f(x i)), B(x2, f(X2))为该函21. 已知函数f(x) =|ln x, x>0,数图象上的两点,且X i<X2.(1)指出函数f(x)的单调区间;⑵若函数f(x)的图象在点A,B处的切线互相垂直,且x2<0,求X2—X i的最小值;⑶若函数f(x)的图象在点A, B处的切线重合,求a的取值范围.。
2013四川高考数学理科答案及解析
2013年普通高等学校招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)第Ⅰ卷(选择题共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.2ABxxAxxB=( )∩|.-41.(2013四川,理1)设集合=={|0}+2=0},集合,则={A.{-2} B.{2}?..{-2,2} DC zAz的共轭复数表示复数如图,在复平面内,点,则图中表示2.(2013四川,理2) ).的点是(B A B.A.DC D.C. ).一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是( 3.(2013四川,理3)?xpA,xAxB2:是奇数集,集合∈4.(2013四川,理4)设,集合∈Z是偶数集.若命题B.( ∈),则???????B p:A.A,2xp:xx∈A,2x.B B??????B ∈p:p:xA,2xA,2x∈B D.C.x ππ???????0,?xxf的部分图象如图所示,.5(2013四川,理5)函数φ()=2sin(ω)+??22??.( )则ω,φ的值分别是π?3 A.2,π?6B.2,π?6,.4Cπ34,D.2y22xyx )抛物线.=4( 的焦点到双曲线=-1的渐近线的距离是6)(20136.四川,理331 322.1 D. C. B.A.3xy?的图象大致是( ). 7.(2013四川,理7)函数x3?1ab,共,从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为8.(2013四川,理8)ab 的不同值的个数是( ).可得到lg -lgA.9 B.10 C.18 D.209.(2013四川,理9)节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯.这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮.那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ).11378424. D C.A.. B x?x e?a ayfx,若曲线设函数)(,)e=(为自然对数的底数∈R四川,理10.(201310)xxyffyya的取值范围是( )()),=)使得.(,则(=sin 上存在点0000A.[1,e] B.[e-1-1,1]C.[1,e+1] D.[e-1-1,e+1]第Ⅱ卷(非选择题共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.523xyxy的项的系数是__________的展开式中,含.((2013四川,理11)二项式(用+)11.数字作答)AOABAD,12.(2013四川,理12)在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD+λ=交于点O,则λ=__________.π??,π,则tan 2α的值是__________.sin 四川,理13)设2α=-sin α,α∈ 13.(2013??2??2fxxfxxx,那么,(-)(=)是定义域为R的偶函数,当4≥0时,(201314.四川,理14)已知fx+2)<5(的解集是__________.不等式PPPn个点,在平面α内的所有点中,为平面α15.(2013四川,理15)设内的,,…,n21PPPPPPPP 的一个“中到点,为点,…,,…,的距离之和最小,则称点若点,nn2211ABAB的中位点,现有下列命题:上的任意点都是端点位点”,例如,线段,ABCCABCABC的中位点;上,则①若三个点,是,共线,,在线段,②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;ABCD共线,则它们的中位点存在且唯一;,,,③若四个点④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是__________.(写出所有真命题的序号)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.aaaaaa和为{}中,+=8,且在等差数列分本小题满分四川,理.16(201316)(12)n92134an项和.的等比中项,求数列{的首项、公差及前}nABCABCabc,,,,,的对边分别为17.(2013四川,理17)(本小题满分12分)在△中,角A?B32?cos CAABBB, cos(+cos )-sin(+-且2=)sin 25A的值;求cos (1)a?42BCBA b方向上的投影.(2)在若=5,求向量,x某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量)分18)(本小题满分1218.(2013四川,理在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.yiPi=1,2,3)的值为;的概率 ((1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出i n次后,统计记录了甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行(2)yii=1,2,3)的值为的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.(输出甲的频数统计表(部分)yyy的值的值输出的值输出输出运行n 为3的频数为2的频数次数1为的频数10 14630 (697)3761 0272 100.乙的频数统计表(部分)yyy的值的值的值输出输出运行输出n 为3的频数为2的频数次数1为的频数7 301112 (353)1 0516962 100nyii=乙所编程序各自输出(的值为1,2,3)分别写出甲、当2 =100时,根据表中的数据,的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编程序符合算法要求的可能性较大;y的值为2的次数求输出ξ的分布列及数学期次,将按程序框图正确编写的程序运行(3)3望.ABCABCAA⊥底面12分)如图,在三棱柱中,侧棱-19.(2013四川,理19)(本小题满分1111ABCABACAABACDDBCBCPAD的,∠=120°,是线段,的中点,分别是线段,,=2=1111中点.ABCPABCll⊥平内,试作出过点与平面平行的直线,说明理由,并证明直线 (1)在平面1ADDA;面11lABMACNAAMN的余弦值.中的直线设(2)(1)交于点,交于点,求二面角--122yx??1aCb>:0)>的两个(本小题满分20.(2013四川,理20)(13分)已知椭圆22ab41??,PFFC.(1,0),且椭圆经过点焦点分别为1,0)(-,??2133??C的离心率; (1)求椭圆AlCMNQMN上的点,且,是线段(2)设过点的直线(0,2)两点,点与椭圆交于211??Q的轨迹方程.,求点222|AN||AM||AQ|2??2x?a,xx?0,fxa是实其中)14分)已知函数=(理21.(2013四川,21)(本小题满分?ln x,x?0,?AxfxBxfxxx. <()),))(为该函数图象上的两点,且,数.设(,(212121fx)的单调区间;( (1)指出函数fxABxxx的最小值;,求 ()的图象在点,-处的切线互相垂直,且<0(2)若函数122fxABa的取值范围.处的切线重合,求,的图象在点)(若函数(3).2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)第Ⅰ卷(选择题共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.答案:AAB={-2,2}-2},,解析:由题意可得,={AB={-2}∩.故选A.∴2.答案:Bz表示的点与其共轭复数表示的点关于实轴对称.解析:复数3.答案:D解析:由三视图可知该几何体为一个上部为圆台、下部为圆柱的组合体,故选D.4.答案:D5.答案:A3T5ππ3π??????,解析:由图象可得,??43412??π2π55π?????1,2??sin Txfxωφ)中得,==2,再将点,∴=π代入,(2sin(2)=则+????π612????ππ5kk,∈Z令+φ=2π+,26πkk∈Z解得,φ=2π-,,3ππ??,?k又∵0,则取,φ∈=??22??π?∴φ=..故选A36.答案:B?3x??3y x,即(1,0),双曲线的渐近线方程为解析:由题意可得,抛物线的焦点为y=0-,由点到直线的距离公式可得抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离|?3?0|3?d?. 227.答案:Cx=-1,(0,+∞),故排除A;取解析:由函数解析式可得,该函数定义域为(-∞,0)∪?13x3xxy 的值且都为正,故1远远大于;当→+∞时,=3-,故再排除=>0B121?33x→0且大于0,故排除D,选C.x3?18.C答案:ab),则基本事件空间Ω={(1,3),(1,5),(1,7),解析:记基本事件为((1,9),,(3,1),(3,5),(3,7),(3,9),(5,1),(5,3),(5,7),(5,9),(7,1),(7,3),(7,5),(7,9),a lg ba,其中基本=20个基本事件,而lg lg -(9,1),(9,3),(9,5),(9,7)}共有ba lg的值相等,则不同值的个数为20-2和(3,1),(9,3)使=18(个),事件(1,3),(3,9)b故选C.9.答案:Cxyxy≤4;而所设两串彩灯第一次闪亮的时刻分别为,则由题意可得,0≤,≤4,0≤解析:xyxy|≤2},{()||,-求事件“两串彩灯同时通电后,第一次闪亮相差不超过2秒”=S16?43阴影??P?. 由图示得,该事件概率S164正方形10.答案:Ayx∈[-sin 1,1],解析:由题意可得,=00x?x?e a yfx∈[0,1],=而由可知( )0x?x e xfa为增函数,) 时,(当==0e?1yfy].)∈[1∴时,∈[0,1] (,00e?1yff>1.(∴))≥(0yffyy成立,故B,D))∴不存在∈[0,1]使=(错;( 000x?x?e?1e yyfaxfx)(时)=才有意义,而(1时,∈[0,1]时,只有=1,当当+=e00f(1)=0,fff(0),显然无意义,故C错.故选(1))=A.∴(第Ⅱ卷(非选择题共100分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答.作图题可先用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚,答在试题卷上无效.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.答案:1032CC32yx10.由二项式展开系数可得,解析:==的系数为5512.答案:2ACAOABAD ABCD 2=如图所示,在平行四边形解析:中,+=,∴λ=2.3 13.答案:解析:∵sin 2α=-sin α,∴2sin αcos α=-sin α.π1??,π?.=cos α又∵α∈,∴??22??32???cos1. =∴sin α231??2. ==-1α=2cosα,∴sin 2αcos 222?sin23.==∴tan 2α?cos214.答案:(-7,3)2xxxx<,解得,0≤45.解析:当<≥0时,令5-fxfxxx<,即-72<<5等价于-5又因为<(5)为定义域为R的偶函数,则不等式(++2)<3;故解集为(-7,3).15.答案:①④CABABC也不上,则线段解析:由“中位点”可知,若上任一点都为“中位点”,在线段例外,故①正确;ABCACBPAB中点,设腰长为为斜边2=90°,如图所示,点Rt对于②假设在等腰△,中,∠33232CACBCPAPBPCAB,|=而若4为“中位点”,则|则|+|+||||=<|||=+|,2故②错;BCADABBCCDBABCBDCA|+4=|+|||=|,则|=1|||+对于③,若|,三等分=,若设||=|CBCD|,故③错;|| |+ABCDACBDOABCDO的一的交点为内任取不同于点对于④,在梯形中,对角线,在梯形与MMACMAMCACOAOC|,=|||点,则在△|中,||+||>+|MBDMBMDBDOBOD|,|||||同理在△中,|+|>|=|+则得,MAMBMCMDOAOBOCOD|, |+|+|||||+|+||+|+|||>|O为梯形内唯一中位点是正确的.故三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.dnS.解:设该数列公差为项和为,前16.n2adadadad). )=(+由已知,可得2++28=8,()(+31111adddaadada}{的首项为=,或3=1-3=)0,解得,=4所以,,+,即数列=4,=(0n11114,公差为0,或首项为1,公差为3.2?n3n nSnS=4所以,数列的前.项和或=nn217.A?B32cos?BCABABBA2(1)由-+cos(解:+))=+cos ,得-sin(-[cos()sin 1]cos 523?BBBBA )sin -cos -sin(,-=53?BBABBA.)sin )cos --sin(即cos(=-533??ABAB.=+,即)则cos(=-cos 5543?AAA=sin ,<<(2)由cos π=,得,055ba?由正弦定理,有,B sin A sin2sin Ab?B. =所以,sin 2aπ?B BabA.由题知,故>>,则43??2?2)(422cccc-2×5舍去×),解得.=1或=-根据余弦定理,有7(=5+??5??2BCBABA B.|cos 方向上的投影为|故向量=在218.x是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24解:(1)变量种可能.1Pxy ;=1,故从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出 当的值为121Pyx ;的值为2,故= 当2,4,8,10,14,16,20,22从这8个数中产生时,输出231Pxy . 从6,12,18,24的值为3当,故=这4个数中产生时,输出3611yyy 的值为3的概率的概率为所以,输出的值为12的概率为,输出,输出的值为 231. 为 6nyii =1,2,3)的值为的频率如下:( (2)当2 100=时,甲、乙所编程序各自输出yyy 的值输出 输出输出的值 的值 的频率3为的频率2为的频率1为1027376697甲2100210021003531051696 乙210021002100比较频率趋势与概率,可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大. (3)随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3.03218????0?C ??P =,ξ=0)(???? 32733????12412????1???C P ,=1)=(ξ????3933????21122????2???C P2)=,ξ(=???? 3933????30211????3??C ?P ,(ξ=3)=???? 32733???? ξ的分布列为故320ξ18421 P 2727991284E 1.+3×+2×所以,=ξ=0×+1×2799271.即ξ的数学期望为 19.BCABCPl 内,过点∥如图,在平面作直线,(1)解:.BCBClAAlBCBCA 内,因为在平面在平面由直线与平面平行的判定定理可知,外,∥平面111BCDABAC 由已知,是=的中点,,.ADBCADl ⊥所以,,则直线⊥ABCAA ⊥平面因为,1lAA . ⊥直线所以1AAADADDAADAA 相交,又因为内,且,与在平面1111AlADD . ⊥平面所以直线11(2)解法一:AFFEFEAMAPAAEAPE . ⊥,过于作⊥,过连接作于,连接111AEAMN ⊥平面,由(1)知,1MNAAEA . 所以平面⊥平面11AEAMMNAEA . ⊥所以,则⊥平面11AFMAAMAEF .,则⊥平面所以⊥11NMAFEAA ).的平面角(故∠为二面角设为-θ-1ADABBACAAABAAACBAD 1. =,则由=设1==2,2==60°,=120°,有∠,∠11.PAD 的中点,为又1AMMABAP = 所以中点,且,为=1, 25 2MAAMAAAPAP .=;在所以,在Rt △Rt △中,中,=11112AP ?AA 11?AE ? ,从而PA 51AM ?AA 11?AF ?.MA21AE2?. θ=所以sin AF52122??1sin??1?. =所以cos θ????55??15NAAM. --故二面角的余弦值为15AEAD ACAAAEBA,=1.如图,过解法二:设,以作,为坐标原点,分别以平行于111111111AA xOAyzOxyz 轴,的方向为重合轴,)轴的正方向,建立空间直角坐标系.(点与点11AA.则(0,0,1)(0,0,0),1ADP为因为的中点,ACABMN,,分别为所以的中点.????1133,1,,,1?MN故,. ????????2222??????133NM AAMA,1,(,0,0).所以===(0,0,1),,????1122??zyM n xAA,=(,设平面,)的一个法向量为11111??0,?AMAM,n?n???1111即则??0,A??A,nAn?A????1111???130,,1?z??,,?x,y?????11122故有????0,?0,0,1?,x,yz?????111?130,z??x?y?111从而?22?0.z??13?yx=1,则,=取11 3?n.,0)所以=(1,1zyx n AMN,(设平面的一个法向量为=,,)22221.??,AM n?0,M?n?A??1212则即??0,NM?n?,?NM n????22???130,,1?,z??,?x,y?????22222故有????0,??z???3,0,0?x,y,?222?130,z??y?x?22222从而??0.x?3?2n yz.1)=,则(0,2=-1,所以取,-=2222NMAA设二面角,-的平面角为θ-1为锐角,又θn?n21θ=则cos|n|?|n|21?1,?3,0???0,2,?1?15?.=52?515NMAA的余弦值为. 故二面角--1520.解:(1)由椭圆定义知,22221414????????21??2?1???PFPFa |=,=||+2|????????213333????????2?a.所以c1.又由已知,=2c1e???C的离心率所以椭圆. 2a22x2yC1.的方程为+=(2)由(1)知,椭圆2Qxy).( 设点,的坐标为lxlCQ的坐标为两点,此时点(0,-与椭圆1)交于(1)当直线(0,1)与,轴垂直时,直线??530,2?. ????5??lxlykx+与2.轴不垂直时,设直线=(2)当直线的方程为MNlMNxkxxkx+2)(,,的坐标分别为(,因为+,在直线2)上,可设点,,2121222222AMkxANkx.(1+,|)|则|=|=(1+)2122222AQxykx. )(1-2)又|=|=+(+211??,得由222|AQ||AM||AN|211??,222222x??k1k1???x???x1k?21.2?2?xx?x?x1212121???.①即22222xxxxx22112x2ykxy=1中,得+2代入将+=222kxkx 0.8②+(26+1)=+3222kkk. 由Δ=(8,得)-4×(2>+1)×6>02?8k6xxxx=由②可知,,+,=2121222k?12k?1182x?.③代入①中并化简,得2?310k Qykx+2上,在直线=因为点y?222k?xy所以=2)-3,代入③中并化简,得10(18. -x????3366,0?220,xxk. ∈<∪<由③及,即>,可知0????????2222??????53220,2?yx=18,-3 满足10(-2)又???? 5????66?,x.∈故????22??QxyC内,在椭圆,由题意, ()y≤1.所以-1≤99??,222yyyx≤1,-2)=18+3且-1≤有(-2)又由10(∈??54????513,2?y. 则∈???25??????51663,2,??22yQyxx.∈,3=18所以,点,其中的轨迹方程为10(∈-2)-???????5222????21.fx)的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为[(1)函数-(1,0),(0,+∞).解:AfxBfx),处的切线斜率为(2)由导数的几何意义可知,点处的切线斜率为′(′(),点21ABfxfx)=-故当点)处的切线与点1. 处的切线垂直时,有′(′(21xfxfxx+22. ())求导,得=当′(<0时,对函数xx<0,<因为21xx+2)2)(2=-1. 所以,(2+21xx+20,2>所以20. +2<211[??2x?2?]?2x?2?xxxxx+-(2=[-(2++2)因此22),当且仅当-+2]≥=11112221231x??x??x时等号成立.1+2=,即且=222122fxABxx的最小值为处的切线互相垂直时,)的图象在点1.,所以,函数-(12xxxxfxfxxx. <时,,故′()≠<′(0)(3)当<<0或>>021*******xaxxyxxxfxfx2)(=2处的切线方程为,的图象在点时,<当0函数()(())-(++)(2+111111.2axxxxy.+-2)),即+=(2-1111xxxyxyfxxxf,即处的切线方程为(-当>0时,函数ln ())的图象在点(=,-())222222x1xx-ln ·=1. +22x两切线重合的充要条件是1??2x?2,①?12x??2ln x?1??x?a.②?12xxx<0. 知,-1<0<<由①及1121ln22xaxx+2)由①②得,-=1+=1.-ln(2-1112x?212hxxxx<0),1<-ln(21(+2)设-(-)=11111xhx<20. 则-′(=)11 x?11hxx<0)是减函数. ()(-1所以,<11hxh(0)=-ln 2-1,则 ()>1a>-ln 2-所以1.xhx)无限增大,(且趋近于--1,0)1时,又当∈(11a的取值范围是(-ln 2-1,+∞).所以fxABa的取值范围是(-ln 2-故当函数()的图象在点,处的切线重合时,1,+∞).。
2013年高考理科数学四川卷考试试题与答案word解析版
2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)第Ⅰ卷(选择题 共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.(2013四川,理1)设集合A ={x |x +2=0},集合B ={x |x 2-4=0},则A ∩B =( ).A .{-2}B .{2}C .{-2,2}D .∅2.(2013四川,理2)如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( ).A .AB .BC .CD .D3.(2013四川,理3)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是( ).4.(2013四川,理4)设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( ).A .⌝p :∀x ∈A,2x ∉B B .⌝p :∀x ∉A,2x ∉BC .⌝p :∃x ∉A,2x ∈BD .⌝p :∃x ∈A,2x ∉B 5.(2013四川,理5)函数f (x )=2sin(ωx +φ)ππ0,22ωϕ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( ).A .2,π3-B .2,π6-C .4,π6-D .4,π36.(2013四川,理6)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-23y =1的渐近线的距离是( ).A .12 B.2 C .1 D7.(2013四川,理7)函数331x x y =-的图象大致是( ).8.(2013四川,理8)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是( ).A.9 B.10 C.18 D.209.(2013四川,理9)节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯.这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮.那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ).A.14 B.12 C.34 D.7810.(2013四川,理10)设函数f(x)(a∈R,e为自然对数的底数),若曲线y=sin x上存在点(x0,y0)使得f(f(y0))=y0,则a的取值范围是( ).A.[1,e] B.[e-1-1,1]C.[1,e+1] D.[e-1-1,e+1]第Ⅱ卷(非选择题共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(2013四川,理11)二项式(x+y)5的展开式中,含x2y3的项的系数是__________.(用数字作答) 12.(2013四川,理12)在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,AB+AD=λAO,则λ=__________.13.(2013四川,理13)设sin 2α=-sin α,α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,则tan 2α的值是__________.14.(2013四川,理14)已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,那么,不等式f(x+2)<5的解集是__________.15.(2013四川,理15)设P1,P2,…,P n为平面α内的n个点,在平面α内的所有点中,若点P到点P1,P2,…,P n的距离之和最小,则称点P为点P1,P2,…,P n的一个“中位点”,例如,线段AB上的任意点都是端点A,B的中位点,现有下列命题:①若三个点A,B,C共线,C在线段AB上,则C是A,B,C的中位点;②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;③若四个点A,B,C,D共线,则它们的中位点存在且唯一;④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是__________.(写出所有真命题的序号)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(2013四川,理16)(本小题满分12分)在等差数列{a n}中,a1+a3=8,且a4为a2和a9的等比中项,求数列{a n}的首项、公差及前n项和.17.(2013四川,理17)(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22cos 2A B-cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-,(1)求cos A 的值;(2)若a =b =5,求向量BA 在BC 方向上的投影.18.(2013四川,理18)(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率P i (i =1,2,3);(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为i (i =1,2,3)的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.当n=2 100的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编程序符合算法要求的可能性较大;(3)将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.19.(2013四川,理19)(本小题满分12分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB=AC =2AA1,∠BAC=120°,D,D1分别是线段BC,B1C1的中点,P是线段AD的中点.(1)在平面ABC内,试作出过点P与平面A1BC平行的直线l,说明理由,并证明直线l⊥平面ADD1A1;(2)设(1)中的直线l交AB于点M,交AC于点N,求二面角A-A1M-N的余弦值.20.(2013四川,理20)(本小题满分13分)已知椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),且椭圆C 经过点P 41,33⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设过点A (0,2)的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.21.(2013四川,理21)(本小题满分14分)已知函数f(x)=22,0,ln,0,x x a xx x⎧++<⎨>⎩其中a是实数.设A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))为该函数图象上的两点,且x1<x2.(1)指出函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线互相垂直,且x2<0,求x2-x1的最小值;(3)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线重合,求a的取值范围.2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)第Ⅰ卷(选择题共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.答案:A解析:由题意可得,A={-2},B={-2,2},∴A∩B={-2}.故选A.2.答案:B解析:复数z表示的点与其共轭复数表示的点关于实轴对称.3.答案:D解析:由三视图可知该几何体为一个上部为圆台、下部为圆柱的组合体,故选D.4.答案:D5.答案:A解析:由图象可得,35ππ3π41234T⎛⎫=--=⎪⎝⎭,∴T=π,则ω=2ππ=2,再将点5π,212⎛⎫⎪⎝⎭代入f(x)=2sin(2x+φ)中得,5πsin16ϕ⎛⎫+=⎪⎝⎭,令5π6+φ=2kπ+π2,k∈Z,解得,φ=2kπ-π3,k∈Z,又∵φ∈ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,则取k=0,∴φ=π3-.故选A.6.答案:B解析:由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线方程为y=,即-y=0,由点到直线的距离公式可得抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离d==.7.答案:C解析:由函数解析式可得,该函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故排除A;取x=-1,y=1113--=32>0,故再排除B;当x→+∞时,3x-1远远大于x3的值且都为正,故331xx-→0且大于0,故排除D,选C.8.答案:C解析:记基本事件为(a,b),则基本事件空间Ω={(1,3),(1,5),(1,7),(1,9),(3,1),(3,5),(3,7),(3,9),(5,1),(5,3),(5,7),(5,9),(7,1),(7,3),(7,5),(7,9),(9,1),(9,3),(9,5),(9,7)}共有20个基本事件,而lg a -lg b =lga b ,其中基本事件(1,3),(3,9)和(3,1),(9,3)使lg ab的值相等,则不同值的个数为20-2=18(个),故选C .9. 答案:C解析:设两串彩灯第一次闪亮的时刻分别为x ,y ,则由题意可得,0≤x ≤4,0≤y ≤4;而所求事件“两串彩灯同时通电后,第一次闪亮相差不超过2秒”={(x ,y )||x -y |≤2},由图示得,该事件概率1643164S P S -===阴影正方形.10. 答案:A解析:由题意可得,y 0=sin x 0∈[-1,1],而由f (x )可知y 0∈[0,1],当a =0时,f (x )∴y 0∈[0,1]时,f (y 0)∈[1.∴f (f (y 0 1.∴不存在y 0∈[0,1]使f (f (y 0))=y 0成立,故B ,D 错;当a =e +1时,f (x )y 0∈[0,1]时,只有y 0=1时f (x )才有意义,而f (1)=0, ∴f (f (1))=f (0),显然无意义,故C 错.故选A .第Ⅱ卷(非选择题 共100分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答.作图题可先用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚,答在试题卷上无效. 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11.答案:10解析:由二项式展开系数可得,x 2y 3的系数为35C =25C =10.12.答案:2解析:如图所示,在平行四边形ABCD 中,AB +AD =AC =2AO ,∴λ=2.13.解析:∵sin 2α=-sin α, ∴2sin αcos α=-sin α.又∵α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,∴cos α=12-.∴sin α2=.∴sin 2α=2-,cos 2α=2cos 2α-1=12-.∴tan 2α=sin2cos2αα14.答案:(-7,3)解析:当x ≥0时,令x 2-4x <5,解得,0≤x <5.又因为f (x )为定义域为R 的偶函数,则不等式f (x +2)<5等价于-5<x +2<5,即-7<x <3;故解集为(-7,3). 15.答案:①④解析:由“中位点”可知,若C 在线段AB 上,则线段AB 上任一点都为“中位点”,C 也不例外,故①正确;对于②假设在等腰Rt △ABC 中,∠ACB =90°,如图所示,点P 为斜边AB 中点,设腰长为2,则|PA |+|PB |+|PC |=32|AB |=C 为“中位点”,则|CB |+|CA |=4< 对于③,若B ,C 三等分AD ,若设|AB |=|BC |=|CD |=1,则|BA |+|BC |+|BD |=4=|CA |+|CB |+|CD |,故③错;对于④,在梯形ABCD 中,对角线AC 与BD 的交点为O ,在梯形ABCD 内任取不同于点O 的一点M ,则在△MAC 中,|MA |+|MC |>|AC |=|OA |+|OC |,同理在△MBD 中,|MB |+|MD |>|BD |=|OB |+|OD |, 则得,|MA |+|MB |+|MC |+|MD |>|OA |+|OB |+|OC |+|OD |, 故O 为梯形内唯一中位点是正确的.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 16.解:设该数列公差为d ,前n 项和为S n .由已知,可得2a 1+2d =8,(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+8d ).所以,a 1+d =4,d (d -3a 1)=0,解得a 1=4,d =0,或a 1=1,d =3,即数列{a n }的首项为4,公差为0,或首项为1,公差为3.所以,数列的前n 项和S n =4n 或S n =232n n-.17.解:(1)由22cos 2A B -cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =35-,即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =35-.则cos(A -B +B )=35-,即cos A =35-.(2)由cos A =35-,0<A <π,得sin A =45,由正弦定理,有sin a bA =,所以,sin B =sin 2b A a =由题知a >b ,则A >B ,故π4B =.根据余弦定理,有2=52+c 2-2×5c ×35⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得c =1或c =-7(舍去).故向量BA 在BC 方向上的投影为|BA |cos B .18.解:(1)变量x 是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能. 当x 从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y 的值为1,故P 1=12; 当x 从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y 的值为2,故P 2=13; 当x 从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y 的值为3,故P 3=16. 所以,输出y 的值为1的概率为12,输出y 的值为2的概率为13,输出y 的值为3的概率为16. (2)当n =2 100(3)随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3.P (ξ=0)=0303128C 3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P (ξ=1)=1213124C 339⎛⎫⎛⎫⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P (ξ=2)=2123122C 339⎛⎫⎛⎫⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P (ξ=3)=333121C 3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故ξ的分布列为所以,E ξ=0×827+1×49+2×9+3×27=1.即ξ的数学期望为1.19.解:(1)如图,在平面ABC 内,过点P 作直线l ∥BC ,因为l 在平面A 1BC 外,BC 在平面A 1BC 内,由直线与平面平行的判定定理可知,l ∥平面A 1BC . 由已知,AB =AC ,D 是BC 的中点, 所以,BC ⊥AD ,则直线l ⊥AD . 因为AA 1⊥平面ABC , 所以AA 1⊥直线l .又因为AD ,AA 1在平面ADD 1A 1内,且AD 与AA 1相交, 所以直线l ⊥平面ADD 1A 1. (2)解法一:连接A 1P ,过A 作AE ⊥A 1P 于E ,过E 作EF ⊥A 1M 于F ,连接AF . 由(1)知,MN ⊥平面AEA 1, 所以平面AEA 1⊥平面A 1MN .所以AE ⊥平面A 1MN ,则A 1M ⊥AE . 所以A 1M ⊥平面AEF ,则A 1M ⊥AF .故∠AFE 为二面角A -A 1M -N 的平面角(设为θ).设AA 1=1,则由AB =AC =2AA 1,∠BAC =120°,有∠BAD =60°,AB =2,AD =1. 又P 为AD 的中点,所以M 为AB 中点,且AP=12,AM =1, 所以,在Rt △AA 1P 中,A 1PRt △A 1AM 中,A 1M.从而11AAAP AE A P ⋅==, 11AA AM AF A M ⋅==.所以sin θ=AE AF =所以cos θ5==.解法二:设A 1A =1.如图,过A 1作A 1E 平行于B 1C 1,以A 1为坐标原点,分别以1A E ,11A D ,1A A 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系Oxyz (点O 与点A 1重合).则A 1(0,0,0),A (0,0,1). 因为P 为AD 的中点,所以M ,N 分别为AB ,AC 的中点.故M 1,,122⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,N 1,122⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.所以1AM=1,122⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,1A A =(0,0,1),NM =0,0). 设平面AA 1M 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则1111,,A M A A ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩n n 即11110,0,A M A A ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n故有1111111,,,10,22,,0,0,10,x y z x y z ⎧⎛⎫()⋅=⎪ ⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪()⋅()=⎩从而111110,20.x y z z ++=⎪=⎩ 取x 1=1,则y 1= 所以n 1=(1,,0).设平面A 1MN 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),则212,,A M NM ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩n n 即2120,0,A M NM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n故有2222221,,,10,2,,0,x y z x y z ⎧⎫()⋅=⎪⎪⎪⎨⎝⎭⎪()=⎩从而222210,220.x y z ++=⎪= 取y 2=2,则z 2=-1,所以n 2=(0,2,-1). 设二面角A -A 1M -N 的平面角为θ, 又θ为锐角, 则cos θ=1212||||⋅⋅n n n n5=20.解:(1)由椭圆定义知,2a =|PF 1|+|PF 2|=所以a =又由已知,c =1.所以椭圆C的离心率2c e a ===. (2)由(1)知,椭圆C 的方程为22x +y 2=1.设点Q 的坐标为(x ,y ).(1)当直线l 与x 轴垂直时,直线l 与椭圆C 交于(0,1),(0,-1)两点,此时点Q的坐标为0,2⎛ ⎝⎭. (2)当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =kx +2.因为M ,N 在直线l 上,可设点M ,N 的坐标分别为(x 1,kx 1+2),(x 2,kx 2+2),则|AM |2=(1+k 2)x 12,|AN |2=(1+k 2)x 22.又|AQ |2=x 2+(y -2)2=(1+k 2)x 2. 由222211||||||AQ AM AN =+,得22222212211111k x k x k x =+(+)(+)(+), 即212122222212122211x x x x x x x x x (+)-=+=.① 将y =kx +2代入22x +y 2=1中,得(2k 2+1)x 2+8kx +6=0.②由Δ=(8k )2-4×(2k 2+1)×6>0,得k 2>32. 由②可知,x 1+x 2=2821k k -+,x 1x 2=2621k +, 代入①中并化简,得2218103x k =-.③ 因为点Q 在直线y =kx +2上,所以2y k x-=,代入③中并化简,得10(y -2)2-3x 2=18. 由③及k 2>32,可知0<x 2<32,即x∈2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭∪0,2⎛ ⎝⎭.又0,25⎛- ⎝⎭满足10(y -2)2-3x 2=18, 故x∈,22⎛- ⎝⎭.由题意,Q (x ,y )在椭圆C 内, 所以-1≤y ≤1.又由10(y -2)2=18+3x 2有(y -2)2∈99,54⎡⎫⎪⎢⎣⎭且-1≤y ≤1, 则y∈1,22⎛⎝⎦. 所以,点Q 的轨迹方程为10(y -2)2-3x 2=18,其中x∈⎛⎝⎭,y∈1,22⎛- ⎝⎦. 21.解:(1)函数f (x )的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为[-1,0),(0,+∞). (2)由导数的几何意义可知,点A 处的切线斜率为f ′(x 1),点B 处的切线斜率为f ′(x 2), 故当点A 处的切线与点B 处的切线垂直时,有f ′(x 1)f ′(x 2)=-1. 当x <0时,对函数f (x )求导,得f ′(x )=2x +2. 因为x 1<x 2<0,所以,(2x 1+2)(2x 2+2)=-1. 所以2x 1+2<0,2x 2+2>0.因此x 2-x 1=12[-(2x 1+2)+2x 2=1,当且仅当-(2x 1+2)=2x 2+2=1,即132x =-且212x =-时等号成立.所以,函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直时,x 2-x 1的最小值为1.(3)当x 1<x 2<0或x 2>x 1>0时,f ′(x 1)≠f ′(x 2),故x 1<0<x 2.当x 1<0时,函数f (x )的图象在点(x 1,f (x 1))处的切线方程为y -(x 12+2x 1+a )=(2x 1+2)(x -x 1),即y=(2x 1+2)x -x 12+a .当x 2>0时,函数f (x )的图象在点(x 2,f (x 2))处的切线方程为y -ln x 2=21x (x -x 2),即y =21x·x +ln x 2-1.两切线重合的充要条件是12221122,ln 1.x xx x a ⎧=+⎪⎨⎪-=-+⎩①②由①及x 1<0<x 2知,-1<x 1<0. 由①②得,a =x 12+11ln22x +-1=x 12-ln(2x 1+2)-1.设h (x 1)=x 12-ln(2x 1+2)-1(-1<x 1<0), 则h ′(x 1)=2x 1-111x +<0. 所以,h (x 1)(-1<x 1<0)是减函数. 则h (x 1)>h (0)=-ln 2-1, 所以a >-ln 2-1.又当x 1∈(-1,0)且趋近于-1时,h (x 1)无限增大, 所以a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞).故当函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合时,a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞).。
2013年普通高等学校招生全国统一考试数学理试题(四川卷,含答案)
π
6
2
D
4,
π
3
6
抛物线 y 2 = 4 x 的焦点到双曲线 x −
y2 = 1 的渐 线的距离是 3
B D
致 C 7
1 2
3 2 3
1
函数 y =
x3 的 象大 是 3x − 1
8
从 1,3,5, 7,9 这五个数中, 次取出两个 同的数
别记为 a, b ,共可得到 lg a − lg b 的
同值的个数是 致 9
Pi (i = 1, 2,3)
乙两同学依据自 对程序框 的理解,各自编写程序重复 以 是 行 n 次后,统计记录了输出 y 的值为 i (i = 1, 2,3) 的频数 乙所作频数统计表的部 数据 的频数统计表 部 行 次数 n 输出 y 的值 为 1 的频数 乙的频数统计表 部 输出 y 的值 为 2 的频数 输出 y 的值 为 3 的频数
绝密
启用前
工01左
普通高等学校招生全 数 学 理
统一考试 类
四川卷
本试题卷 第 卷 选择题 ,共 4 150
和第 卷 非选择题
第 卷1
卡 ,在本试题卷 草稿纸 大题无效 满 钟 考试结束后,将本试题卷和答题卡 一并交回
考试时间 1工0
第 注意 项
卷
选择题 共 50
30
…
12
…
11
…
7
…
2100
行 次数 n 输出 y 的值 为 1 的频数 输出 y 的值 为 2 的频数 输出 y 的值 为 3 的频数
1051
696
353
30
…
14
…
6
…
10
…
2013年四川高考理科数学试卷及答案
2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题).第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页,共4页.考生作答时,须将答案答在答题卡上.在本试题卷、草稿纸上答题无效.满分150分.考试时间120分钟.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷(选择题共50分)注意事项:必须使用2B铅笔在答题卡上将所选答案对应的标号涂黑.一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.(2013四川,理1)设集合A={x|x+2=0},集合B={x|x2-4=0},则A∩B=().A.{-2} B.{2}C.{-2,2} D.∅答案:A解析:由题意可得,A={-2},B={-2,2},∴A∩B={-2}.故选A.2.(2013四川,理2)如图,在复平面内,点A表示复数z,则图中表示z的共轭复数的点是().A.A B.BC.C D.D答案:B3.(2013四川,理3)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是().答案:D解析:由三视图可知该几何体为一个上部为圆台、下部为圆柱的组合体,故选D.4.(2013四川,理4)设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A,2x∈B,则().A.⌝p:∀x∈A,2x∉BB.⌝p:∀x∉A,2x∉B答案:D5.(2013四川,理5)函数f (x )=2sin(ωx +φ)ππ0,22ωϕ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( ).A .2,π3-B .2,π6- C .4,π6- D .4,π3答案:A解析:由图象可得,35ππ3π41234T ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭, ∴T =π,则ω=2ππ=2,再将点5π,212⎛⎫⎪⎝⎭代入f (x )=2sin(2x +φ)中得,5πsin 16ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 令5π6+φ=2k π+π2,k ∈Z ,解得,φ=2k π-π3,k ∈Z ,又∵φ∈ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,则取k =0,∴φ=π3-.故选A .6.(2013四川,理6)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-23y =1的渐近线的距离是( ).A .12B.2 C .1 D答案:B解析:由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线方程为y =,即x -y =0,由点到直线的距离公式可得抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离|0|22d ==. 故选B .7.(2013四川,理7)函数331x x y =-的图象大致是( ).答案:C解析:由函数解析式可得,该函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故排除A ;取x =-1,y =1113--=3>0,故再排除B ;当x →+∞时,3x -1远远大于x 3的值且都为正,故3x →0且大于0,故排除D ,故选C .8.(2013四川,理8)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a ,b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是( ).A .9B .10C .18D .20 答案:C解析:记基本事件为(a ,b ),则基本事件空间Ω={(1,3),(1,5),(1,7),(1,9),(3,1),(3,5),(3,7),(3,9),(5,1),(5,3),(5,7),(5,9),(7,1),(7,3),(7,5),(7,9),(9,1),(9,3),(9,5),(9,7)}共有20个基本事件,而lg a -lg b =lga b ,其中基本事件(1,3),(3,9)和(3,1),(9,3)使lg a b的值相等,则不同值的个数为20-2=18(个), 故选C .9.(2013四川,理9)节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯.这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮.那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ).A .14 B .12 C .34 D .78答案:C解析:设两串彩灯第一次闪亮的时刻分别为x ,y ,则由题意可得,0≤x ≤4,0≤y ≤4;而所求事件“两串彩灯同时通电后,第一次闪亮相差不超过2秒”={(x ,y )||x -y |≤2},由图示得,该事件概率1643164S P S -===阴影正方形.10.(2013四川,理10)设函数f (x )a ∈R ,e 为自然对数的底数),若曲线y =sin x 上存在点(x 0,y 0)使得f (f (y 0))=y 0,则a 的取值范围是( ).A .[1,e]B .[e -1-1,1]C .[1,e +1]D .[e -1-1,e +1] 答案:A解析:由题意可得,y 0=sin x 0∈[-1,1],而由f (x )可知y 0∈[0,1],当a =0时,f (x )∴y 0∈[0,1]时,f (y 0)∈[1.∴f (f (y 0)) 1.∴不存在y 0∈[0,1]使f (f (y 0))=y 0成立,故B ,D 错;当a =e +1时,f (x )∈[0,1]时,只有y =1时f (x )才有意义,而f (1)=0,∴f (f (1))=f (0),显然无意义,故C 错.故选A .第Ⅱ卷(非选择题 共100分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答.作图题可先用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚,答在试题卷上无效.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(2013四川,理11)二项式(x +y )5的展开式中,含x 2y 3的项的系数是__________.(用数字作答)答案:10解析:由二项式展开系数可得,x 2y 3的系数为35C =25C =10.12.(2013四川,理12)在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB +AD =λAO ,则λ=__________.答案:2解析:如图所示,在平行四边形ABCD 中,AB +AD =AC =2AO ,∴λ=2.13.(2013四川,理13)设sin 2α=-sin α,α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,则tan 2α的值是__________.解析:∵sin 2α=-sin α, ∴2sin αcos α=-sin α.又∵α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,∴cos α=12-.∴sin α=.∴sin 2α=2-cos 2α=2cos 2α-1=12-.∴tan 2α=sin2cos2αα14.(2013四川,理14)已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,那么,不等式f (x +2)<5的解集是__________.答案:(-7,3)解析:当x ≥0时,令x 2-4x <5,解得,0≤x <5.又因为f (x )为定义域为R 的偶函数,则不等式f (x +2)<5等价于-5<x +2<5,即-7<x <3;故解集为(-7,3).15.(2013四川,理15)设P1,P2,…,P n为平面α内的n个点,在平面α内的所有点中,若点P到点P1,P2,…,P n的距离之和最小,则称点P为点P1,P2,…,P n的一个“中位点”,例如,线段AB 上的任意点都是端点A,B的中位点,现有下列命题:①若三个点A,B,C共线,C在线段AB上,则C是A,B,C的中位点;②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;③若四个点A,B,C,D共线,则它们的中位点存在且唯一;④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是__________.(写出所有真命题的序号)答案:①④解析:由“中位点”可知,若C在线段AB上,则线段AB上任一点都为“中位点”,C也不例外,故①正确;对于②假设在等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,如图所示,点P为斜边AB中点,设腰长为2,则|P A|+|PB|+|PC|=32|AB|=C为“中位点”,则|CB|+|CA|=4<对于③,若B,C三等分AD,若设|AB|=|BC|=|CD|=1,则|BA|+|BC|+|BD|=4=|CA|+|CB|+|CD|,故③错;对于④,在梯形ABCD中,对角线AC与BD的交点为O,在梯形ABCD内任取不同于点O的一点M,则在△MAC中,|MA|+|MC|>|AC|=|OA|+|OC|,同理在△MBD中,|MB|+|MD|>|BD|=|OB|+|OD|,则得,|MA|+|MB|+|MC|+|MD|>|OA|+|OB|+|OC|+|OD|,故O为梯形内唯一中位点是正确的.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(2013四川,理16)(本小题满分12分)在等差数列{a n}中,a1+a3=8,且a4为a2和a9的等比中项,求数列{a n}的首项、公差及前n项和.解:设该数列公差为d,前n项和为S n.由已知,可得2a1+2d=8,(a1+3d)2=(a1+d)(a1+8d).所以,a1+d=4,d(d-3a1)=0,解得a1=4,d=0,或a1=1,d=3,即数列{a n}的首项为4,公差为0,或首项为1,公差为3.所以,数列的前n项和S n=4n或S n=232n n.17.(2013四川,理17)(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22cos 2A B-cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-, (1)求cos A 的值;(2)若a =b =5,求向量BA 在BC 方向上的投影. 解:(1)由22cos 2A B -cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =35-,即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =35-. 则cos(A -B +B )=35-,即cos A =35-.(2)由cos A =35-,0<A <π,得sin A =45,由正弦定理,有sin sin a bA B =,所以,sin B =sin 2b A a =由题知a >b ,则A >B ,故π4B =.根据余弦定理,有2=52+c 2-2×5c ×35⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得c =1或c =-7(舍去).故向量BA 在BC 方向上的投影为|BA |cos B18.(2013四川,理18)(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率P i (i =1,2,3);(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为i (i =1,2,3)的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分)当n=2 1001,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编程序符合算法要求的可能性较大;(3)将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.解:(1)变量x是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能.当x从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y的值为1,故P1=12;当x从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y的值为2,故P2=13;当x从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y的值为3,故P3=16.所以,输出y的值为1的概率为12,输出y的值为2的概率为13,输出y的值为3的概率为16.(2)当n=2 100时,甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率如下:(3)随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3.P(ξ=0)=033128C3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P(ξ=1)=1213124C339⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P(ξ=2)=2123122C339⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P(ξ=3)=3033121C3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故ξ的分布列为所以,Eξ=0×827+1×49+2×29+3×127=1.即ξ的数学期望为1.19.(2013四川,理19)(本小题满分12分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB=AC=2AA1,∠BAC=120°,D,D1分别是线段BC,B1C1的中点,P是线段AD的中点.(1)在平面ABC内,试作出过点P与平面A1BC平行的直线l,说明理由,并证明直线l⊥平面ADD1A1;(2)设(1)中的直线l交AB于点M,交AC于点N,求二面角A-A1M-N的余弦值.解:(1)如图,在平面ABC内,过点P作直线l∥BC,因为l在平面A1BC外,BC在平面A1BC内,由直线与平面平行的判定定理可知,l∥平面A1BC.由已知,AB=AC,D是BC的中点,所以,BC⊥AD,则直线l⊥AD.因为AA1⊥平面ABC,所以AA1⊥直线l.又因为AD,AA1在平面ADD1A1内,且AD与AA1相交,所以直线l⊥平面ADD1A1.(2)解法一:连接A1P,过A作AE⊥A1P于E,过E作EF⊥A1M于F,连接AF.由(1)知,MN⊥平面AEA1,所以平面AEA1⊥平面A1MN.所以AE⊥平面A1MN,则A1M⊥AE.所以A1M⊥平面AEF,则A1M⊥AF.故∠AFE为二面角A-A1M-N的平面角(设为θ).设AA1=1,则由AB=AC=2AA1,∠BAC=120°,有∠BAD=60°,AB=2,AD=1.又P为AD的中点,所以M为AB中点,且AP=12,AM=1,所以,在Rt△AA1P中,A1P Rt△A1AM中,A1M.从而11AA AP AE A P ⋅==,11AA AM AF A M ⋅==.所以sin θ=AE AF =所以cos θ==故二面角A -A 1M -N的余弦值为5. 解法二:设A 1A =1.如图,过A 1作A 1E 平行于B 1C 1,以A 1为坐标原点,分别以1A E ,11A D ,1A A 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系Oxyz (点O 与点A 1重合).则A 1(0,0,0),A (0,0,1). 因为P 为AD 的中点,所以M ,N 分别为AB ,AC 的中点.故M 1,12⎫⎪⎪⎝⎭,N 1,12⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.所以1AM=1,12⎫⎪⎪⎝⎭,1A A =(0,0,1),NM =0,0). 设平面AA 1M 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则1111,,A M A A ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩n n 即11110,0,A M A A ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n故有1111111,,,10,2,,0,0,10,x y z x y z ⎧⎫()⋅=⎪⎪⎪⎨⎝⎭⎪()⋅()=⎩从而111110,20.x y z z ++=⎪=⎩ 取x 1=1,则y 1=所以n 1=(1,,0).设平面A 1MN 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),则212,,A M NM ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩n n 即2120,0,A M NM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n故有2222221,,,10,2,,0,x y z x y z ⎧⎫()⋅=⎪⎪⎪⎨⎝⎭⎪()=⎩从而222210,220.x y z ++== 取y 2=2,则z 2=-1,所以n 2=(0,2,-1). 设二面角A -A 1M -N 的平面角为θ, 又θ为锐角, 则cos θ=1212||||⋅⋅n n n n5=故二面角A -A 1M -N的余弦值为5.20.(2013四川,理20)(本小题满分13分)已知椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),且椭圆C 经过点P 41,33⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设过点A (0,2)的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.解:(1)由椭圆定义知,2a =|PF 1|+|PF 2|=所以a =又由已知,c =1.所以椭圆C的离心率2c e a ===. (2)由(1)知,椭圆C 的方程为22x +y 2=1.设点Q 的坐标为(x ,y ).(1)当直线l 与x 轴垂直时,直线l 与椭圆C 交于(0,1),(0,-1)两点,此时点Q的坐标为0,2⎛ ⎝⎭.因为M ,N 在直线l 上,可设点M ,N 的坐标分别为(x 1,kx 1+2),(x 2,kx 2+2), 则|AM |2=(1+k 2)x 12,|AN |2=(1+k 2)x 22. 又|AQ |2=x 2+(y -2)2=(1+k 2)x 2. 由222211||||||AQ AM AN =+,得 22222212211111k x k x k x =+(+)(+)(+), 即212122222212122211x x x x x x x x x (+)-=+=.① 将y =kx +2代入22x +y 2=1中,得 (2k 2+1)x 2+8kx +6=0.②由Δ=(8k )2-4×(2k 2+1)×6>0,得k 2>32. 由②可知,x 1+x 2=2821k k -+,x 1x 2=2621k +, 代入①中并化简,得2218103x k =-.③ 因为点Q 在直线y =kx +2上, 所以2y k x-=,代入③中并化简,得10(y -2)2-3x 2=18. 由③及k 2>32,可知0<x 2<32,即x∈2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭∪0,2⎛ ⎝⎭.又0,25⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭满足10(y -2)2-3x 2=18, 故x∈22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.由题意,Q (x ,y )在椭圆C 内,所以-1≤y ≤1.又由10(y -2)2=18+3x 2有(y -2)2∈99,54⎡⎫⎪⎢⎣⎭且-1≤y ≤1, 则y∈1,225⎛- ⎝⎦. 所以,点Q 的轨迹方程为10(y -2)2-3x 2=18,其中x∈,22⎛- ⎝⎭,y∈1,225⎛- ⎝⎦.21.(2013四川,理21)(本小题满分14分)已知函数f (x )=22,0,ln ,0,x x a x x x ⎧++<⎨>⎩其中a 是实数.设A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))为该函数图象上的两点,且x 1<x 2.(1)指出函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直,且x 2<0,求x 2-x 1的最小值;(3)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合,求a 的取值范围.解:(1)函数f (x )的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为[-1,0),(0,+∞).(2)由导数的几何意义可知,点A 处的切线斜率为f ′(x 1),点B 处的切线斜率为f ′(x 2), 故当点A 处的切线与点B 处的切线垂直时,有f ′(x 1)f ′(x 2)=-1.当x <0时,对函数f (x )求导,得f ′(x )=2x +2.因为x 1<x 2<0,所以,(2x 1+2)(2x 2+2)=-1.所以2x 1+2<0,2x 2+2>0.因此x 2-x 1=12[-(2x 1+2)+2x 2+2]1,当且仅当-(2x 1+2)=2x 2+2=1,即132x =-且212x =-时等号成立. 所以,函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直时,x 2-x 1的最小值为1.(3)当x 1<x 2<0或x 2>x 1>0时,f ′(x 1)≠f ′(x 2),故x 1<0<x 2.当x 1<0时,函数f (x )的图象在点(x 1,f (x 1))处的切线方程为y -(x 12+2x 1+a )=(2x 1+2)(x -x 1),即y =(2x 1+2)x -x 12+a . 当x 2>0时,函数f (x )的图象在点(x 2,f (x 2))处的切线方程为y -ln x 2=21x (x -x 2),即y =21x·x +ln x 2-1.两切线重合的充要条件是 12221122,ln 1.x xx x a ⎧=+⎪⎨⎪-=-+⎩①②由①及x 1<0<x 2知,-1<x 1<0.由①②得,a =x 12+11ln 22x +-1=x 12-ln(2x 1+2)-1. 设h (x 1)=x 12-ln(2x 1+2)-1(-1<x 1<0),则h ′(x 1)=2x 1-111x +<0. 所以,h (x 1)(-1<x 1<0)是减函数.则h (x 1)>h (0)=-ln 2-1,所以a >-ln 2-1.又当x 1∈(-1,0)且趋近于-1时,h (x 1)无限增大,所以a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞).。
2013年四川省高考数学试卷(理科)答案与解析
2013年四川省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本答题共有10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.22.(5分)(2013•四川)如图,在复平面内,点A表示复数z的共轭复数,则复数z对应的点是()3.(5分)(2013•四川)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是()B4.(5分)(2013•四川)设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A,5.(5分)(2013•四川)函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,﹣<φ<)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是()BT=时取得最大值,得到+.由此即可得到本题的答案.时取得最大值,x==﹣==x=+,可得+=﹣6.(5分)(2013•四川)抛物线y2=4x的焦点到双曲线的渐近线的距离是()B±,化成一般式得:,可得=1又∵双曲线的方程为b=±±x.d=7.(5分)(2013•四川)函数的图象大致是()B8.(5分)(2013•四川)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,,所以从,种排法,,9.(5分)(2013•四川)节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔B=10.(5分)(2013•四川)设函数(a∈R,e为自然对数的底数),若曲时,,此是一个增函数,且函数值恒非负,故只研究是一个增函数,可得出>时,此函数是一个增函数,=0二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(5分)(2013•四川)二项式(x+y)5的展开式中,含x2y3的项的系数是10(用数字作答).x的项的系数是=1012.(5分)(2013•四川)在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,,则λ=2.依题意,+,而=2,从而可得答案.+==2+=2+λ,13.(5分)(2013•四川)设sin2α=﹣sinα,α∈(,π),则tan2α的值是.,,=,,=故答案为:14.(5分)(2013•四川)已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2﹣4x,那么,不等式f(x+2)<5的解集是(﹣7,3).15.(5分)(2013•四川)设P1,P2,…P n为平面α内的n个点,在平面α内的所有点中,若点P到点P1,P2,…P n的距离之和最小,则称点P为P1,P2,…P n的一个“中位点”,例如,线段AB上的任意点都是端点A,B的中位点,现有下列命题:①若三个点A、B、C共线,C在线段AB上,则C是A,B,C的中位点;②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;③若四个点A、B、C、D共线,则它们的中位点存在且唯一;④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是①④(写出所有真命题的序号).三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)16.(12分)(2013•四川)在等差数列{a n}中,a1+a3=8,且a4为a2和a9的等比中项,求数列{a n}的首项,公差及前n项和.=17.(12分)(2013•四川)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2cos2cosB ﹣sin(A﹣B)sinB+cos(A+C)=﹣.(Ⅰ)求cosA的值;(Ⅱ)若a=4,b=5,求向量在方向上的投影.,,(Ⅱ)由正弦定理,,所以,B=在方向上的投影:.18.(12分)(2013•四川)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生(I)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y的值为i的概率p i(i=1,2,3);(II)甲乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编程写出程序重复运行n次后,统计记录输出y的值为i(i=1,2,3)的频数,以下是甲乙所作频数统计表的部分数据.当n=2100时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编程序符合要求的可能系较大;(III)将按程序摆图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.=;===的概率为的概率为,输出的;输出y值为1的频率输出y值为2的频率输出====,,0 2 3=19.(12分)(2013•四川)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB=AC=2AA1,∠BAC=120°,D,D1分别是线段BC,B1C1的中点,P是线段AD的中点.(Ⅰ)在平面ABC内,试做出过点P与平面A1BC平行的直线l,说明理由,并证明直线l⊥平面ADD1A1;(Ⅱ)设(I)中的直线l交AB于点M,交AC于点N,求二面角A﹣A1M﹣N的余弦值.AP=,====,可得=的余弦值等于20.(13分)(2013•四川)已知椭圆C:(a>b>0)的两个焦点分别为F1(﹣1,0),F2(1,0),且椭圆C经过点.(Ⅰ)求椭圆C的离心率:(Ⅱ)设过点A(0,2)的直线l与椭圆C交于M,N两点,点Q是线段MN上的点,且,求点Q的轨迹方程.的坐标表示出:(.=2e==…的方程为,设点)=…①中,得(>=,><(﹣,[,(﹣,(21.(14分)(2013•四川)已知函数,其中a是实数,设A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))为该函数图象上的点,且x1<x2.(Ⅰ)指出函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线互相垂直,且x2<0,求x2﹣x1的最小值;(Ⅲ)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线重合,求a的取值范围.时,∵,即时,∵,即.处的切线重合的充要条件是得.∵函数在。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数学试题 (理科) word解析版
绝密启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数 学(理工类)本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题).第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页,共4页.考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试题卷、草稿纸上大题无效.满分150分.考试时间120分钟.考试结束后,将本试题卷和答题卡上一并交回.第Ⅰ卷 (选择题 共50分)注意事项:必须使用2B 铅笔在答题卡上将所选答案对应的标号涂黑.一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.设集合{|20}A x x =+=,集合2{|40}B x x =-=,则A B =I ( )A .{-2}B .{2}C .{-2,2}D .∅答案 A解析 A ={x |x +2=0}={-2},B ={x |x 2-4=0}={-2,2},∴A ∩B ={-2}∩{-2,2}={-2},选A.2.如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点( ) A .A B .B C .C D .D 答案 B解析 表示复数z 的点A 与表示z 的共轭复数的点关于x 轴对称,∴B 点表示z .选B.3.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是( )答案 D解析 由三视图可知上部是一个圆台,下部是一个圆柱,选D.4.设x Z ∈,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题:,2p x A x B ∀∈∈,则( ) (A ):,2p x A x B ⌝∃∈∉ (B ):,2p x A x B ⌝∀∉∉ (C ):,2p x A x B ⌝∃∉∈ (D ):,2p x A x B ⌝∃∈∈ 答案 D解析 命题p :∀x ∈A,2x ∈B 是一个全称命题,其命题的否定綈p 应为∃x ∈A,2x ∉B ,选D.5.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )A .2,-π3B .2,-π6C .4,-π6D .4,π3答案 A解析 34T =5π12-⎝⎛⎭⎫-π3,T =π,∴ω=2, ∴2×5π12+φ=2k π+π2,k ∈Z ,∴φ=2k π-π3,又φ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,∴φ=-π3,选A.6.抛物线y 2=4x的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( ) A.12 B.32C .1 D. 3答案 B 解析 抛物线y 2=4x 的焦点F (1,0),双曲线x 2-y 23=1的渐近线是y =±3x ,即3x ±y =0,∴所求距离为|3±0|(3)2+(±1)2=32.选B.7.函数y =x 23x -1的图象大致是( )答案 B解析 对于函数y =x 23x -1定义域为{x ∈R ,且x ≠0}去掉A ,当x <0时,3x -1<0,x 2>0,∴y <0,去掉C 、D ,选B.8.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a ,b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是( )A .9B .10C .18D .20 答案 C解析 由于lg a -lg b =lg a b (a >0,b >0),从1,3,5,7,9中任取两个作为a b 有A 25种,又13与39相同,31与93相同,∴lg a -lg b 的不同值的个数有A 25-2=20-2=18,选C.9.节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( )A.14B.12C.34D.78答案 C解析 设在通电后的4秒钟内,甲串彩灯、乙串彩灯第一次亮的时刻为X 、Y ,X 、Y 相互独立,由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧0≤X ≤40≤Y ≤4|X -Y |≤2,如图所示.∴两串彩灯第一次亮的时间相差不超过2秒的概率为P (|X -Y |≤2)=S 正方形-2S △ABC S 正方形=4×4-2×12×2×24×4=1216=34.10.设函数f (x )=e x +x -a (a ∈R ,e 为自然对数的底数),若曲线y =sin x 上存在点(x 0,y 0)使得f (f (y 0))=y 0,则a 的取值范围是( )A .[1,e]B .[e -1-1,1] C .[1,e +1] D .[e -1-1,e +1]答案 A解析 由于f (x )=e x +x -a (a ∈R )在其定义域上为单调递增函数,所以其反函数f -1(x )存在,由于y 0∈[-1,1],且f (f (y 0))=y 0,∴f -1(f (f (y 0)))=f -1(y 0),即f (y 0)=f -1(y 0),∴y =f (x )与y =f -1(x )的交点在y =x 上.即e x +x -a =x 在x ∈[-1,1]上有解,即e x +x -a =x 在[0,1]上有解.∴a =e x +x -x 2,x ∈[0,1],a ′=e x -2x +1,当0<x <1时,a ′=e x -2x +1>e 0-2×1+1=0,∴a =e x +x -x 2在[0,1]上递增,当x =0时,a 最小=1;当x =1时,a 最大=e ,故a 的取值范围是[1,e],选A.第二卷二、填空题11.二项式(x +y )3的展开式中,含x 2y 3的项的系数是________.(用数字作答) 答案 10 解析 T r +1=C r 5x5-r y r (r =0,1,2,3,4,5),由题意知⎩⎪⎨⎪⎧5-r =2r =3,∴含x 2y 3的系数为C 35=5×4×33×2×1=10.12.在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB →+AD →=λAO →,则λ=________. 答案 2解析 由于ABCD 为平行四边形,对角线AC 与BD 交于点O ,∴AB →+AD →=AC →=2AO →,∴λ=2.13.设sin 2α=-sin α,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则tan 2α的值是________. 答案3解析 ∵sin 2α=-sin α,∴sin α(2cos α+1)=0,又α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴sin α≠0,2cos α+1=0即cos α=-12,sin α=32,tan α=-3,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=-231-(-3)2= 3.14.已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,那么,不等式f (x +2)<5的解集是________. 答案 {x |-7<x <3}解析 令x <0,则-x >0,∵x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,∴f (-x )=(-x )2-4(-x )=x 2+4x ,又f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ),∴x <0时,f (x )=x 2+4x ,故有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-4x ,x ≥0,x 2+4x ,x <0.再求f (x )<5的解,由⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2-4x <5,得0≤x <5;由⎩⎪⎨⎪⎧x <0,x 2+4x <5,得-5<x <0,即f (x )<5的解为(-5,5).由于f (x )向左平移两个单位即得f (x+2),故f (x +2)<5的解集为{x |-7<x <3}.15.设P 1,P 2,…,P n 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到点P 1,P 2,…,P n 的距离之和最小,则称点P 为点P 1,P 2,…,P n 的一个“中位点”.例如,线段AB 上的任意点都是端点A 、B 的中位点.现有下列命题:①若三个点A ,B ,C 共线,C 在线段AB 上,则C 是A ,B ,C 的中位点; ②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点; ③若四个点A ,B ,C ,D 共线,则它们的中位点存在且唯一; ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点. 其中的真命题是________.(写出所有真命题的序号) 答案 ①④解析 ①正确,因为C 点到A 、B 的距离之和小于AB 上其它点到A 、B 的距离之和;②不正确,因为直角三角形斜边上的点到三个顶点的距离是可变的;③不正确,不妨认为B 、C 在线段AD 上,则线段BC 上的任一点到A 、B 、C 、D 距离之和均最小;④正确,每条对角线上的点到其两端点的距离之和最小,所以交点到梯形四个顶点的距离之和最小.三、解答题16.在等差数列{a n }中,a 1+a 3=8,且a 4为a 2和a 9的等比中项,求数列{a n }的首项、公差及前n 项和. 解 设该数列公差为d ,前n 项和为S n ,由已知,可得2a 1+2d =8,(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+8d ). 所以,a 1+d =4,d (d -3a 1)=0, 解得a 1=4,d =0,或a 1=1,d =3,即数列{a n }的首项为4,公差为0,或首项为1,公差为3. 所以,数列{a n }的前n 项和S n =4n 或S n =3n 2-n2.17.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2A -B2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35.(1)求cos A 的值;(2)若a =42,b =5,求向量BA →在BC →方向上的投影.解 (1)由2cos 2A -B 2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =-35,即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =-35.则cos(A -B +B )=-35,即cos A =-35.(2)由cos A =-35,0<A <π,得sin A =45,由正弦定理,有a sin A =b sin B ,所以,sin B =b sin A a =22.由题知a >b ,则A >B ,故B =π4,根据余弦定理,有(42)2=52+c 2-2×5c ×⎝⎛⎭⎫-35, 解得c =1或c =-7(舍去).故向量BA →在BC →方向上的投影为|BA →|cos B =22.18.某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率P i (i=1,2,3);(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n次后,统计记录了输出y的值为i(i=1,2,3)的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分)运行次数n输出y的值为1的频数输出y的值为2的频数输出y的值为3的频数3014610…………2 100 1 027376697当n=2 100时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大;(3)将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.解(1)变量x是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能.当x从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y的值为1,故P1=12;当x从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y的值为2,故P2=13;当x从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y的值为3,故P3=16.所以,输出y的值为1的概率为12,输出y的值为2的概率为13,输出y的值为3的概率为16.(2)当n=2 100时,甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率如下:比较频率趋势与概率,可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大. (3)随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3. P (ξ=0)=C 03×⎝⎛⎭⎫130×⎝⎛⎭⎫233=827,P (ξ=1)=C 13×⎝⎛⎭⎫131×⎝⎛⎭⎫232=49, P (ξ=2)=C 23×⎝⎛⎭⎫132×⎝⎛⎭⎫231=29, P (ξ=3)=C 33×⎝⎛⎭⎫133×⎝⎛⎭⎫230=127, 故ξ的分布列为ξ 0 1 2 3 P8274929127所以,E (ξ)=0×827+1×49+2×29+3×127=1.即ξ的数学期望为1.19.如图,在三棱柱ABCA 1B 1C 1中,侧棱AA 1⊥底面ABC ,AB =AC =2AA 1,∠BAC =120°,D ,D 1分别是线段BC ,B 1C 1的中点,P 是线段AD 的中点.(1)在平面ABC 内,试作出过点P 与平面A 1BC 平行的直线l ,说明理由,并证明直线l ⊥平面ADD 1A 1; (2)设(1)中的直线l 交AB 于点M ,交AC 于点N ,求二面角AA 1MN 的余弦值. 解(1)如图,在平面ABC 内,过点P 作直线l ∥BC ,因为l 在平面A 1BC 外,BC 在平面A 1BC 内,由直线与平面平行的判定定理可知,l ∥平面A 1BC .由已知,AB =AC ,D 是BC 的中点,所以,BC ⊥AD ,则直线l ⊥AD . 因为AA 1⊥平面ABC ,所以AA 1⊥直线l . 又因为AD ,AA 1在平面ADD 1A 1内, 且AD 与AA 1相交, 所以直线l ⊥平面ADD 1A 1.(2)方法一 连接A 1P ,过A 作AE ⊥A 1P 于E ,过E 作EF ⊥A 1M 于F ,连接AF .由(1)知,MN ⊥平面AEA 1, 所以平面AEA 1⊥平面A 1MN . 所以AE ⊥平面A 1MN ,则A 1M ⊥AE . 所以A 1M ⊥平面AEF ,则A 1M ⊥AF .故∠AFE 为二面角AA 1MN 的平面角(设为θ).设AA 1=1,则由AB =AC =2AA 1,∠BAC =120°,有∠BAD =60°,AB =2,AD =1. 又P 为AD 的中点,所以M 为AB 中点, 且AP =12,AM =1,所以,在Rt △AA 1P 中,A 1P =52; 在Rt △A 1AM 中,A 1M = 2.从而AE =AA 1·AP A 1P =15,AF =AA 1·AM A 1M =12,所以sin θ=AE AF =25.所以cos θ=1-sin 2θ=1-⎝⎛⎭⎪⎫252=155. 故二面角AA 1MN 的余弦值为155.方法二 设A 1A =1.如图,过A 1作A 1E 平行于B 1C 1,以A 1为坐标原点,分别以A 1E →,A 1D 1→,A 1A →的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系Oxyz (点O 与点A 1重合).则A 1(0,0,0),A (0,0,1).因为P 为AD 的中点,所以M ,N 分别为AB ,AC 的中点,故M ⎝⎛⎭⎫32,12,1,N ⎝⎛⎭⎫-32,12,1,所以A 1M →=⎝⎛⎭⎫32,12,1,A 1A →=(0,0,1),NM →=(3,0,0).设平面AA 1M 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则 ⎩⎪⎨⎪⎧n 1⊥A 1M →,n 1⊥A 1A →,即⎩⎪⎨⎪⎧n 1·A 1M →=0,n 1·A 1A →=0,故有⎩⎪⎨⎪⎧ (x 1,y 1,z 1)·⎝⎛⎭⎫32,12,1=0,(x 1,y 1,z 1)·(0,0,1)=0,从而⎩⎪⎨⎪⎧32x 1+12y 1+z 1=0,z 1=0.取x 1=1,则y 1=-3,所以n 1=(1,-3,0). 设平面A 1MN 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),则 ⎩⎪⎨⎪⎧n 2⊥A 1M →,n 2⊥NM →,即⎩⎪⎨⎪⎧n 2·A 1M →=0,n 2·NM →=0,故有⎩⎪⎨⎪⎧(x 2,y 2,z 2)·⎝⎛⎭⎫32,12,1=0,(x 2,y 2,z 2)·(3,0,0)=0,从而⎩⎪⎨⎪⎧32x 2+12y 2+z 2=0,3x 2=0.取y 2=2,则z 2=-1,所以n 2=(0,2,-1). 设二面角AA 1MN 的平面角为θ,又θ为锐角, 则cos θ=⎪⎪⎪⎪n 1·n 2|n 1|·|n 2| =⎪⎪⎪⎪⎪⎪(1,-3,0)·(0,2,-1)2·5=155.故二面角AA 1MN 的余弦值为155.20.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),且椭圆C 经过点P ⎝⎛⎭⎫43,13. (1)求椭圆C 的离心率;(2)设过点A (0,2)的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且2|AQ |2=1|AM |2+1|AN |2,求点Q 的轨迹方程.解 (1)由椭圆定义知,2a =|PF 1|+|PF 2| =⎝⎛⎭⎫43+12+⎝⎛⎭⎫132+⎝⎛⎭⎫43-12+⎝⎛⎭⎫132=2 2. 所以a = 2.又由已知,c =1.所以椭圆C 的离心率e =c a =12=22. (2)由(1)知,椭圆C 的方程为x 22+y 2=1. 设点Q 的坐标为(x ,y ),①当直线l 与x 轴垂直时,直线l 与椭圆C 交于(0,1),(0,-1)两点,此时点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎫0,2-355. ②当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =kx +2.因为M ,N 在直线l 上,可设点M ,N 的坐标分别为(x 1,kx 1+2),(x 2,kx 2+2),则|AM |2=(1+k 2)x 21,|AN |2=(1+k 2)x 22.又|AQ |2=x 2+(y -2)2=(1+k 2)x 2.由2|AQ |2=1|AM |2+1|AN |2,得 2(1+k 2)x 2=1(1+k 2)x 21+1(1+k 2)x 22,即 2x 2=1x 21+1x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2x 21x 22.* 将y =kx +2代入x 22+y 2=1中,得 (2k 2+1)x 2+8kx +6=0.**由Δ=(8k )2-4×(2k 2+1)×6>0,得k 2>32. 由**可知,x 1+x 2=-8k 2k 2+1,x 1x 2=62k 2+1, 代入*中并化简,得x 2=1810k 2-3.*** 因为点Q 在直线y =kx +2上,所以k =y -2x,代入***中并化简,得10(y -2)2-3x 2=18. 由***及k 2>32,可知0<x 2<32, 即x ∈⎝⎛⎭⎫-62,0∪⎝⎛⎭⎫0,62.又⎝⎛⎭⎫0,2-355满足10(y -2)2-3x 2=18, 故x ∈⎝⎛⎭⎫-62,62.由题意,Q (x ,y )在椭圆C 内, 所以-1≤y ≤1,又由10(y -2)2=18+3x 2有(y -2)2∈⎣⎡⎭⎫95,94且-1≤y ≤1,则y ∈⎝⎛⎦⎤12,2-355. 所以,点Q 的轨迹方程为10(y -2)2-3x 2=18,其中x ∈⎝⎛⎭⎫-62,62,y ∈⎝⎛⎦⎤12,2-355.21.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +a ,x <0,ln x ,x >0,其中a 是实数,设A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))为该函数图象上的两点,且x 1<x 2.(1)指出函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直,且x 2<0,求x 2-x 1的最小值;(3)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合,求a 的取值范围.解 (1)函数f (x )的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为[-1,0),(0,+∞).(2)由导数的几何意义可知,点A 处的切线斜率为f ′(x 1),点B 处的切线斜率为f ′(x 2),故当点A 处的切线与点B 处的切线垂直时,有f ′(x 1)f ′(x 2)=-1.当x <0时,对函数f (x )求导,得f ′(x )=2x +2,因为x 1<x 2<0,所以,(2x 1+2)(2x 2+2)=-1,所以2x 1+2<0,2x 2+2>0.因此x 2-x 1=12[-(2x 1+2)+2x 2+2]≥[-(2x 1+2)](2x 2+2)=1, 当且仅当-(2x 1+2)=2x 2+2=1, 即x 1=-32且x 2=-12时等号成立. 所以,函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直时,x 2-x 1的最小值为1.(3)当x 1<x 2<0或x 2>x 1>0时,f ′(x 1)≠f ′(x 2),故x 1<0<x 2.当x 1<0时,函数f (x )的图象在点(x 1,f (x 1))处的切线方程为y -(x 21+2x 1+a )=(2x 1+2)(x -x 1), 即y =(2x 1+2)x -x 21+a .当x 2>0时,函数f (x )的图象在点(x 2,f (x 2))处的切线方程为y -ln x 2=1x 2(x -x 2),即y =1x 2·x +ln x 2-1. 两切线重合的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧1x 2=2x 1+2, ①ln x 2-1=-x 21+a , ②由①及x 1<0<x 2知,0<1x 2<2. 由①②得,a =ln x 2+⎝⎛⎭⎫12x 2-12-1=-ln 1x 2+14⎝⎛⎭⎫1x 2-22-1. 令t =1x 2,则0<t <2,且a =14t 2-t -ln t . 设h (t )=14t 2-t -ln t (0<t <2) 由h ′(t )=12t -1-1t =(t -1)2-32t<0, 所以h (t )(0<t <2)为减函数,则h (t )>h (2)=-ln 2-1,a >-ln 2-1.而当t ∈(0,2)且趋近于0时,h (t )无限增大,所以a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞),故当函数f (x )的图象在点A 、B 处的切线重合时,a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞).。
2013年高考试题四川卷(理科数学)试题及每个题的详细解答
2013年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(四川卷)第Ⅰ卷一、选择题1.设集合A={x|x+2=0},集合B={x|x2-4=0},则A∩B等于()A.{-2} B.{2} C.{-2,2} D.∅答案 A解析A={x|x+2=0}={-2},B={x|x2-4=0}={-2,2},∴A∩B={-2}∩{-2,2}={-2},选A.2.如图,在复平面内,点A表示复数z,则图中表示z的共轭复数的点()A.A B.BC.C D.D答案 B解析表示复数z的点A与表示z的共轭复数的点关于x轴对称,∴B点表示z.选B.3.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是()答案 D解析 由三视图可知上部是一个圆台,下部是一个圆柱,选D. 4.设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( )A .綈p :∀x ∈A,2x ∈B B .綈p :∀x ∉A,2x ∉BC .綈p :∃x ∉A,2x ∈BD .綈p :∃x ∈A,2x ∉B 答案 D解析 命题p :∀x ∈A,2x ∈B 是一个全称命题,其命题的否定綈p 应为∃x ∈A,2x ∉B ,选D.5.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( ) A .2,-π3 B .2,-π6 C .4,-π6 D .4,π3答案 A解析 34T =5π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,T =π,∴ω=2,∴2×5π12+φ=2k π+π2,k ∈Z ,∴φ=2k π-π3, 又φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴φ=-π3,选A.6.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y23=1的渐近线的距离是( )A.12B.32 C .1 D.3 答案 B解析 抛物线y 2=4x 的焦点F (1,0),双曲线x 2-y23=1的渐近线是y =±3x ,即3x ±y =0,∴所求距离为|3±0|(3)2+(±1)2=32.选B.7.函数y =x 23x -1的图象大致是( )答案 B解析 对于函数y =x 23x -1定义域为{x ∈R ,且x ≠0}去掉A ,当x <0时,3x -1<0,x 2>0,∴y <0,去掉C 、D ,选B.8.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a ,b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是( ) A .9 B .10 C .18 D .20 答案 C解析 由于lg a -lg b =lg ab (a >0,b >0),从1,3,5,7,9中任取两个作为a b 有A 25种,又13与39相同,31与93相同,∴lg a -lg b 的不同值的个数有A 25-2=20-2=18,选C.9.节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ) A.14 B.12 C.34 D.78 答案C解析 设在通电后的4秒钟内,甲串彩灯、乙串彩灯第一次亮的时刻为X 、Y ,X 、Y 相互独立,由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧0≤X ≤40≤Y ≤4|X -Y |≤2,如图所示.∴两串彩灯第一次亮的时间相差不超过2秒的概率为P (|X -Y |≤2)=S 正方形-2S △ABC S 正方形=4×4-2×12×2×24×4=1216=34.10.设函数f (x )=e x +x -a (a ∈R ,e 为自然对数的底数),若曲线y =sin x 上存在点(x 0,y 0)使得f (f (y 0))=y 0,则a 的取值范围是( )A .[1,e]B .[e -1-1,1]C .[1,e +1]D .[e -1-1,e +1]答案 A解析 由于f (x )=e x +x -a (a ∈R)在其定义域上为单调递增函数,所以其反函数f -1(x )存在,由于y 0∈[-1,1],且f (f (y 0))=y 0,∴f -1(f (f (y 0)))=f -1(y 0),即f (y 0)=f -1(y 0),∴y =f (x )与y =f -1(x )的交点在y =x 上.即e x +x -a =x 在x ∈[-1,1]上有解,即e x +x -a =x 在[0,1]上有解.∴a =e x +x -x 2,x ∈[0,1],a ′=e x -2x +1,当0<x <1时,a ′=e x -2x +1>e 0-2×1+1=0,∴a =e x +x -x 2在[0,1]上递增,当x =0时,a 最小=1;当x =1时,a 最大=e ,故a 的取值范围是[1,e],选A.第二卷二、填空题11.二项式(x +y )3的展开式中,含x 2y 3的项的系数是________.(用数字作答) 答案 10 解析 T r +1=C r 5x 5-ry r(r =0,1,2,3,4,5),由题意知⎩⎪⎨⎪⎧5-r =2r =3,∴含x 2y 3的系数为C 35=5×4×33×2×1=10.12.在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB →+AD→=λAO →,则λ=________.答案 2解析 由于ABCD 为平行四边形,对角线AC 与BD 交于点O ,∴AB →+AD →=AC →=2AO →,∴λ=2. 13.设sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan 2α的值是________.答案3解析 ∵sin 2α=-sin α,∴sin α(2cos α+1)=0,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴sin α≠0,2cos α+1=0即cos α=-12,sin α=32,tan α=-3,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=-231-(-3)2= 3. 14.已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,那么,不等式f (x +2)<5的解集是________. 答案 {x |-7<x <3}解析 令x <0,则-x >0,∵x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,∴f (-x )=(-x )2-4(-x )=x 2+4x ,又f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ),∴x <0时,f (x )=x 2+4x ,故有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x ≥0,x 2+4x ,x <0.再求f (x )<5的解,由⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2-4x <5,得0≤x <5;由⎩⎪⎨⎪⎧x <0,x 2+4x <5,得-5<x <0,即f (x )<5的解为(-5,5).由于f (x )向左平移两个单位即得f (x +2),故f (x +2)<5的解集为{x |-7<x <3}.15.设P 1,P 2,…,P n 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到点P 1,P 2,…,P n 的距离之和最小,则称点P为点P1,P2,…,P n的一个“中位点”.例如,线段AB上的任意点都是端点A、B的中位点.现有下列命题:①若三个点A,B,C共线,C在线段AB上,则C是A,B,C 的中位点;②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;③若四个点A,B,C,D共线,则它们的中位点存在且唯一;④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是________.(写出所有真命题的序号)答案①④解析①正确,因为C点到A、B的距离之和小于AB上其它点到A、B的距离之和;②不正确,因为直角三角形斜边上的点到三个顶点的距离是可变的;③不正确,不妨认为B、C在线段AD 上,则线段BC上的任一点到A、B、C、D距离之和均最小;④正确,每条对角线上的点到其两端点的距离之和最小,所以交点到梯形四个顶点的距离之和最小.三、解答题16.在等差数列{a n}中,a1+a3=8,且a4为a2和a9的等比中项,求数列{a n}的首项、公差及前n项和.解设该数列公差为d,前n项和为S n,由已知,可得2a1+2d=8,(a1+3d)2=(a1+d)(a1+8d).所以,a1+d=4,d(d-3a1)=0,解得a1=4,d=0,或a1=1,d=3,即数列{a n}的首项为4,公差为0,或首项为1,公差为3.所以,数列{a n }的前n 项和S n =4n 或S n =3n 2-n2. 17.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2A -B2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35. (1)求cos A 的值;(2)若a =42,b =5,求向量BA →在BC →方向上的投影. 解 (1)由2cos2A -B2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =-35, 即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =-35. 则cos(A -B +B )=-35,即cos A =-35. (2)由cos A =-35,0<A <π,得sin A =45,由正弦定理,有a sin A =b sin B ,所以,sin B =b sin A a =22. 由题知a >b ,则A >B ,故B =π4, 根据余弦定理,有(42)2=52+c 2-2×5c ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,解得c =1或c =-7(舍去).故向量BA →在BC →方向上的投影为|BA →|cos B =22.18.某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y的值为i的概率P i(i=1,2,3);(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n次后,统计记录了输出y的值为i(i=1,2,3)的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分)当n=2 100时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大;(3)将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.解(1)变量x是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能.当x从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y的值为1,故P1=1 2;当x从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y的值为2,故P2=13;当x从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y的值为3,故P3=1 6.所以,输出y的值为1的概率为12,输出y的值为2的概率为13,输出y的值为3的概率为1 6.(2)当n=2 100时,甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率如下:比较频率趋势与概率,可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大.(3)随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3.P (ξ=0)=C 03×⎝ ⎛⎭⎪⎫130×⎝ ⎛⎭⎪⎫233=827, P (ξ=1)=C 13×⎝ ⎛⎭⎪⎫131×⎝ ⎛⎭⎪⎫232=49, P (ξ=2)=C 23×⎝ ⎛⎭⎪⎫132×⎝ ⎛⎭⎪⎫231=29, P (ξ=3)=C 33×⎝ ⎛⎭⎪⎫133×⎝ ⎛⎭⎪⎫230=127,故ξ的分布列为所以,E (ξ)=0×827+1×49+2×29+3×127=1. 即ξ的数学期望为1.19.如图,在三棱柱ABCA 1B 1C 1中,侧棱AA 1⊥底面ABC ,AB =AC =2AA 1,∠BAC =120°,D ,D 1分别是线段BC ,B 1C 1的中点,P 是线段AD 的中点.(1)在平面ABC 内,试作出过点P 与平面A 1BC 平行的直线l ,说明理由,并证明直线l ⊥平面ADD 1A 1;(2)设(1)中的直线l 交AB 于点M ,交AC 于点N ,求二面角AA 1MN 的余弦值.解(1)如图,在平面ABC内,过点P作直线l∥BC,因为l在平面A1BC外,BC在平面A1BC内,由直线与平面平行的判定定理可知,l∥平面A1BC.由已知,AB=AC,D是BC的中点,所以,BC⊥AD,则直线l⊥AD.因为AA1⊥平面ABC,所以AA1⊥直线l.又因为AD,AA1在平面ADD1A1内,且AD与AA1相交,所以直线l⊥平面ADD1A1.(2)方法一连接A1P,过A作AE⊥A1P于E,过E作EF⊥A1M 于F,连接AF.由(1)知,MN⊥平面AEA1,所以平面AEA1⊥平面A1MN.所以AE⊥平面A1MN,则A1M⊥AE.所以A1M⊥平面AEF,则A1M⊥AF.故∠AFE为二面角AA1MN的平面角(设为θ).设AA1=1,则由AB=AC=2AA1,∠BAC=120°,有∠BAD=60°,AB=2,AD=1.又P为AD的中点,所以M为AB中点,且AP =12,AM =1,所以,在Rt △AA 1P 中,A 1P =52; 在Rt △A 1AM 中,A 1M = 2.从而AE =AA 1·AP A 1P =15,AF =AA 1·AM A 1M =12,所以sin θ=AE AF =25.所以cos θ=1-sin 2θ=1-⎝⎛⎭⎪⎪⎫252=155. 故二面角AA 1MN 的余弦值为155.方法二 设A 1A =1.如图,过A 1作A 1E 平行于B 1C 1,以A 1为坐标原点,分别以A 1E →,A 1D 1→,A 1A →的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系Oxyz (点O 与点A 1重合). 则A 1(0,0,0),A (0,0,1).因为P 为AD 的中点,所以M ,N 分别为AB ,AC 的中点,故M ⎝⎛⎭⎪⎫32,12,1,N ⎝⎛⎭⎪⎫-32,12,1, 所以A 1M →=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,1,A 1A →=(0,0,1),NM →=(3,0,0). 设平面AA 1M 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则⎩⎨⎧ n 1⊥A 1M →,n 1⊥A 1A →,即⎩⎨⎧n 1·A 1M →=0,n 1·A 1A →=0,故有 ⎩⎪⎨⎪⎧(x 1,y 1,z 1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,1=0,(x 1,y 1,z 1)·(0,0,1)=0,从而⎩⎪⎨⎪⎧32x 1+12y 1+z 1=0,z 1=0.取x 1=1,则y 1=-3,所以n 1=(1,-3,0). 设平面A 1MN 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),则 ⎩⎨⎧ n 2⊥A 1M →,n 2⊥NM →,即⎩⎨⎧n 2·A 1M →=0,n 2·NM →=0, 故有⎩⎪⎨⎪⎧(x 2,y 2,z 2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,1=0,(x 2,y 2,z 2)·(3,0,0)=0,从而⎩⎪⎨⎪⎧32x 2+12y 2+z 2=0,3x 2=0.取y 2=2,则z 2=-1,所以n 2=(0,2,-1). 设二面角AA 1MN 的平面角为θ,又θ为锐角, 则cos θ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪n 1·n 2|n 1|·|n 2| =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪(1,-3,0)·(0,2,-1)2·5=155.故二面角AA 1MN 的余弦值为155.20.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),且椭圆C 经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13. (1)求椭圆C 的离心率;(2)设过点A (0,2)的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且2|AQ |2=1|AM |2+1|AN |2,求点Q 的轨迹方程. 解 (1)由椭圆定义知, 2a =|PF 1|+|PF 2| =⎝ ⎛⎭⎪⎫43+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫132+⎝ ⎛⎭⎪⎫43-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫132=2 2.所以a = 2.又由已知,c =1. 所以椭圆C 的离心率e =c a =12=22.(2)由(1)知,椭圆C 的方程为x 22+y 2=1. 设点Q 的坐标为(x ,y ),①当直线l 与x 轴垂直时,直线l 与椭圆C 交于(0,1),(0,-1)两点,此时点Q的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2-355. ②当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =kx +2. 因为M ,N 在直线l 上,可设点M ,N 的坐标分别为(x 1,kx 1+2),(x 2,kx 2+2),则|AM |2=(1+k 2)x 21,|AN |2=(1+k 2)x 22.又|AQ |2=x 2+(y -2)2=(1+k 2)x 2. 由2|AQ |2=1|AM |2+1|AN |2,得 2(1+k 2)x 2=1(1+k 2)x 21+1(1+k 2)x 22,即 2x 2=1x 21+1x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2x 21x 22.* 将y =kx +2代入x 22+y 2=1中,得 (2k 2+1)x 2+8kx +6=0.**由Δ=(8k )2-4×(2k 2+1)×6>0,得k 2>32.由**可知,x 1+x 2=-8k 2k 2+1,x 1x 2=62k 2+1,代入*中并化简,得x 2=1810k 2-3.*** 因为点Q 在直线y =kx +2上,所以k =y -2x ,代入***中并化简,得10(y -2)2-3x 2=18. 由***及k 2>32,可知0<x 2<32,即x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-62,0∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,62. 又⎝⎛⎭⎪⎫0,2-355满足10(y -2)2-3x 2=18,故x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-62,62.由题意,Q (x ,y )在椭圆C 内,所以-1≤y ≤1,又由10(y -2)2=18+3x 2有(y -2)2∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫95,94且-1≤y ≤1,则y ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2-355. 所以,点Q 的轨迹方程为10(y -2)2-3x 2=18, 其中x ∈⎝⎛⎭⎪⎫-62,62,y ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2-355.21.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +a ,x <0,ln x ,x >0,其中a 是实数,设A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))为该函数图象上的两点,且x 1<x 2. (1)指出函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直,且x 2<0,求x 2-x 1的最小值;(3)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合,求a 的取值范围. 解 (1)函数f (x )的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为[-1,0),(0,+∞).(2)由导数的几何意义可知,点A 处的切线斜率为f ′(x 1),点B 处的切线斜率为f ′(x 2),故当点A 处的切线与点B 处的切线垂直时, 有f ′(x 1)f ′(x 2)=-1.当x <0时,对函数f (x )求导,得f ′(x )=2x +2, 因为x 1<x 2<0,所以,(2x 1+2)(2x 2+2)=-1, 所以2x 1+2<0,2x 2+2>0.因此x 2-x 1=12[-(2x 1+2)+2x 2+2]≥ [-(2x 1+2)](2x 2+2)=1, 当且仅当-(2x 1+2)=2x 2+2=1,即x 1=-32且x 2=-12时等号成立.所以,函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直时,x 2-x 1的最小值为1.(3)当x 1<x 2<0或x 2>x 1>0时,f ′(x 1)≠f ′(x 2), 故x 1<0<x 2.当x 1<0时,函数f (x )的图象在点(x 1,f (x 1))处的切线方程为y -(x 21+2x 1+a )=(2x 1+2)(x -x 1), 即y =(2x 1+2)x -x 21+a .当x 2>0时,函数f (x )的图象在点(x 2,f (x 2))处的切线方程为y -ln x 2=1x 2(x -x 2),即y =1x 2·x +ln x 2-1. 两切线重合的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧1x 2=2x 1+2, ①ln x 2-1=-x 21+a , ② 由①及x 1<0<x 2知,0<1x 2<2.由①②得,a =ln x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-12-1=-ln 1x 2+14⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-22-1. 令t =1x 2,则0<t <2,且a =14t 2-t -ln t .设h (t )=14t 2-t -ln t (0<t <2)由h ′(t )=12t -1-1t =(t -1)2-32t<0,所以h(t)(0<t<2)为减函数,则h(t)>h(2)=-ln 2-1,a>-ln 2-1.而当t∈(0,2)且趋近于0时,h(t)无限增大,所以a的取值范围是(-ln 2-1,+∞),故当函数f(x)的图象在点A、B处的切线重合时,a的取值范围是(-ln 2-1,+∞).。
2013年高考数学真题(理)-四川
2013年高考数学真题(理)-四川(2013四川理1)设集合{|20}A x x =+=,集合2{|40}B x x =-=,则A B =()A.{2}-B.{2}C.{2,2}-D.∅ 【答案】A【解析】∵{2}A =-,{2,2}B =-,∴A ∩B ={-2},选A(2013四川理2)如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是()A.AB.BC.CD.D 【答案】B【解析】若z x yi =+(0,0x y <>),则z x yi =-(2013四川理3)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由三视图可知上部是一个圆台,下部是一个圆柱,选D(2013四川理4)设x Z ∈,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题:,2p x A x B ∀∈∈,则()A.:,2p x A x B ⌝∃∈∉B.:,2p x A x B ⌝∀∉∉C.:,2p x A x B ⌝∃∉∈D.:,2p x A x B ⌝∃∈∈ 【答案】D【解析】本题考查命题的否定,将∀改为∃,将2x B ∈改为2x B ∉,选D(2013四川理5)函数()2sin()(0,)22f x x ππωϕωϕ=+>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是()A.2,3π-B.2,6π-C.4,6π-D.4,3π【答案】A 【解析】由图可知,115212122T πππ=-=,2,2T T ππω===,又点5(,2)12π在图像上, 则5262k ππϕπ=++,又22ππϕ-<<,则3ϕπ=-(2013四川理6)抛物线24y x =的焦点到双曲线2213yx -=的渐近线的距离是()A.12C.1【答案】B【解析】抛物线24y x =的焦点为(1,0),则(1,0)到渐近线0y ±=的距离d ==(2013四川理7)函数331x x y =-的图象大致是()A.B.C.D.【答案】C【解析】函数的定义域为{|0}x x ≠,排除A ;当0x <时,3031xx y =>-,排除B ; 当x →+∞时,3x远大于3x ,∴0y →,选C(2013四川理8)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别为,a b , 共可得到lg lg a b -的不同值的个数是() A.9 B.10 C.18 D.20 【答案】C【解析】因为lg lg lg a a b b -=,而1339=,3913=,所以2225252218C A A -=-=(2013四川理9)节日家前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,若接通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯在内4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是() A.14 B.12 C.34D.78【答案】C【解析】两串彩灯的第一次闪亮的时刻分别为,x y ,则0404||2x y x y <<⎧⎪<<⎨⎪-≤⎩,作图,故1222321444P ⨯⨯⨯=-=⨯(2013四川理10)设函数()f x =(a R ∈,e 为自然对数的底数).若曲线sin y x =上存在00(,)x y 使得00(())f f y y =,则a 的取值范围是() A.[1],e B.1[-1]-1,eC.[11]+,e D.1[-11]-+,e e 【答案】A【解析】因为00(())f f y y =,所以00y ≥,又因为00(,)x y 在函数sin y x =上,所以01y ≤所以问题转化为(())f f x x =在[0,1]上有解,若()f x x >在[0,1]上恒成立,则(())()f f x f x x >>,则(())f f x x =在[0,1]上无解,同理若()f x x <在[0,1]上恒成立,则(())()f f x f x x <<。
2013年普通高等学校招生全国统一考试 四川卷(理工类)
(第2题) 2013年普通高等学校招生全国统一考试四川卷(理工类 数学)本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的)1、设集合{20}A x x =+=,集合2{40}B x x =-=,则A B = ( A 、{2}- B 、{2} C 、{2,2}- D 、∅2、如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的 共轭复数的点是( )A 、AB 、BC 、CD 、D3、一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是( )4、设x Z ∈,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集. 若命题p :,2x A x B ∀∈∈,则( ) A 、p ⌝:,2x A x B ∀∈∉ B 、p ⌝:,2x A x B ∀∉∉ C 、p ⌝:,2x A x B ∃∉∈ D 、p ⌝:,2x A x B ∃∈∉5、函数()2sin()(0,)22f x x ππωϕωϕ=+>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是( ) A 、2,3π-B 、2,6π-C 、4,6π-D 、4,3π 6、抛物线24y x =的焦点到双曲线2213y x -=的渐近线的距离是( ) A 、12B 、2C 、1D7、函数331x x y =-的图象大致是( )8、从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为,a b ,共可得到lg lg a b -的不同值的个数是( )A 、9B 、10C 、18D 、209、节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯. 这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在 通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮. 那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( )A 、14B 、12C 、34D 、7810、设函数()f x =,a R e ∈为自然对数的底数). 若曲线sin y x =上存在点00(,)x y 使得00(())f f y y =,则a 的取值范围是( )A 、[1,]eB 、1[1,1]e --C 、[1,1]e +D 、1[1,1]e e --+ 第Ⅱ卷(非选择题,共100分)二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中横线上) 11、二项式5()x y +的展开式中,含23x y 的项的系数是______(用数字作答);俯视图侧视图主视图(第3题)AB CD (第5题)ABCD(第18题)12、在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB AD AO λ+=,则λ=____;13、设sin 2sin αα=-,(,)2παπ∈,则tan 2α的值是______;14、已知()f x 的定义域为R 的偶函数,当0x ≥时,2()4f x x x =-,那么,不等式(2)5f x +<的解集是______;15、设12,,,n P P P 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到点12,,,n P P P 的距离之和最小,则称点P 为点12,,,n P P P 的一个“中位点”. 例如,线段AB 上任意点都是端点,A B 的中位点. 现有下列命题:①若三个点,,A B C 共线,C 在线段AB 上,则C 是,A B 的中位点; ②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点; ③若四个点,,,A B C D 共线,则它们的中位点存在且唯一; ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是______.(写出所有真命题的序号)三、解答题(本大题共6小题,共75分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 16、(本小题满分12分)在等差数列{}n a 中,138a a +=,且4a 为2a 和9a 的等比中项,求数列{}n a 的首项、公差及前n 项和.17、(本小题满分12分)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且232c o sc o ss i n ()s i n c o s ()25A BB A B B AC ---++=-.(1)求cos A 的值;(2)若a =5b =,求向量BA 在BC方向上的投影.18、(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示, 其中输入的变量x 在1,2,3,…,24这24个整数中等可能 随机产生.(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值 为i 的概率(1,2,3)i P i =;(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自 编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为i(1,2,3)i =的频数. 以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分)乙的频数统计表(部分)当2100n =时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y 的值为(1,2,3)i i =的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编程序符合算法要求的可能性较大; (3)将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y 的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.19、(本小题满分12分)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧棱1AA ⊥底面ABC ,12AB AC AA ==,120BAC ∠=︒,1,D D 分别是线段,BC11B C 的中点,P 是线段AD 的中点.(1)在平面ABC 内,试作出过点P 与平面1A BC 平行 的直线l ,说明理由,并证明直线l ⊥平面11ADD A ; (2)设(1)中的直线l 交AB 于点M ,交AC 于点N , 求二面角1A A M N --的余弦值.20、(本小题满分13分)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,且椭圆C经过点41(,)33P .(1)求椭圆C 的离心率;(2)设过点(0,2)A 的直线l 与椭圆C 交于,M N 两点,点Q 是线段MN ,且222211AQAMAN=+,求点Q 的轨迹方程.21、(本小题满分14分)已知函数22,0()ln ,0x x a x f x x x ⎧++<=⎨>⎩,其中a 是实数. 设11(,())A x f x ,22(,())B x f x 为该函数图象上的两点,且12x x <(1)指出函数()f x 的单调区间;(2)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线互相垂直,且20x <,求21x x -的最小值;(3)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线重合,求a 的取值范围.C 11(第19题)。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)理数——高清
2013年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数 学(理工类)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.设集合{|20}A x x =+=,集合2{|40}B x x =-=,则A B = ( A ) (A ){2}- (B ){2} (C ){2,2}- (D )∅ 2.如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是(B ) (A )A (B )B (C )C (D )D 3.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是( D )4.设x Z ∈,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题:,2p x A x B ∀∈∈,则( D ) (A ):,2p x A x B ⌝∃∈∉ (B ):,2p x A x B ⌝∀∉∉ (C ):,2p x A x B ⌝∃∉∈ (D ):,2p x A x B ⌝∃∈∈ 5.函数()2sin(),(0,)22f x x ππωϕωϕ=+>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是( A ) (A )2,3π-(B )2,6π-(C )4,6π-(D )4,3π6.抛物线24y x =的焦点到双曲线2213yx -=的渐近线的距离是(B ) (A )12 (B(C )1 (D7.函数231x x y =-的图象大致是(C )8.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别为,a b ,共可得到lg lg a b -的不同值的个数是( C )(A )9 (B )10 (C )18 (D )20 9.节日里某家前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,若接通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯在内4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( C ) (A )14 (B )12 (C )34 (D )7810.设函数()f x =a R ∈,e 为自然对数的底数).若曲线sin y x =上存在00(,)x y 使得00(())f f y y =,则a 的取值范围是( A )(A )[1,]e (B )1[,1]e - (C )[1,1]e + (D )1[,1]e e -+ 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.二项式5()x y +的展开式中,含23x y 的项的系数是___10___.(用数字作答)12.在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB AD AO λ+=,则λ=___2__.13.设sin 2sin αα=-,(,)2παπ∈,则tan 2α的值是___.14.已知()f x 是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,2()4f x x x =-,那么,不等式(2)5f x +<的解集是___(-7,3) .15.设12,,,n P P P 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到12,,,n P P P 点的距离之和最小,则称点P 为12,,,n P P P 点的一个“中位点”.例如,线段AB 上的任意点都是端点,A B 的中位点.则有下列命题:①若,,A B C 三个点共线,C 在线段上,则C 是,,A B C 的中位点; ②直角三角形斜边的点是该直角三角形三个顶点的中位点; ③若四个点,,,A B C D 共线,则它们的中位点存在且唯一; ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是_①_④_______.(写出所有真命题的序号数学社区)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分) 在等差数列{}n a 中,218a a -=,且4a 为2a 和3a 的等比中项,求数列{}n a 的首项、公差及前n 项和.17.(本小题满分12分) 在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且232cos cos sin()sin cos()25A B B A B B A C ---++=-. (Ⅰ)求cos A 的值;35-(Ⅱ)若a =5b =,求向量BA 在BC18.(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,,24⋅⋅⋅这24个整数中等可能随机产生.(Ⅰ)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率(1,2,3)i P i =; (Ⅱ)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为(1,2,3)i i =的频数.以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分) 乙的频数统计表(部分)当2100n =时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y 的值为(1,2,3)i i =的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大; (Ⅲ)按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y 的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.19.(本小题满分12分) 如图,在三棱柱11ABC A B C -中,侧棱1AA ⊥底面ABC ,12AB AC AA ==,120BAC ∠= ,1,D D 分别是线段11,BC B C 的中点,P 是线段AD 的中点.(Ⅰ)在平面ABC 内,试作出过点P 与平面1A BC 平行的直线l ,说明理由,并证明直线l ⊥平面11ADD A ;(Ⅱ)设(Ⅰ)中的直线l 交AB 于点M ,交AC 于点N ,求二面角1A A M N --的余弦值.20.(本小题满分13分) 已知椭圆C :22221,(0)x y a b a b +=>>的两个焦点分别为12(1,0),(1,0)F F -,且椭圆C 经过点41(,)33P .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率; (Ⅱ)设过点(0,2)A 的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.21.(本小题满分14分)已知函数22,0()ln ,0x x a x f x x x ⎧++<=⎨>⎩,其中a 是实数.设11(,())A x f x ,22(,())B x f x 为该函数图象上的两点,且12x x <.(Ⅰ)指出函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线互相垂直,且20x <,求21x x -的最小值; (Ⅲ)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线重合,求a 的取值范围.1C。
13年四川省高考数学试卷理科及答案
2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)第Ⅰ卷(选择题 共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.(2013四川,理1)设集合A ={x |x +2=0},集合B ={x |x 2-4=0},则A ∩B =( ).A .{-2}B .{2}C .{-2,2}D .∅2.(2013四川,理2)如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( ).A .AB .BC .CD .D3.(2013四川,理3)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是( ).4.(2013四川,理4)设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( ).A .⌝p :∀x ∈A,2x ∉B B .⌝p :∀x ∉A,2x ∉BC .⌝p :∃x ∉A,2x ∈BD .⌝p :∃x ∈A,2x ∉B 5.(2013四川,理5)函数f (x )=2sin(ωx +φ)ππ0,22ωϕ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( ).A .2,π3-B .2,π6-C .4,π6-D .4,π36.(2013四川,理6)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-23y =1的渐近线的距离是( ).A .12 B. C .1 D7.(2013四川,理7)函数331xxy=-的图象大致是( ).8.(2013四川,理8)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是( ).A.9 B.10 C.18 D.209.(2013四川,理9)节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯.这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮.那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ).A.14 B.12 C.34 D.7810.(2013四川,理10)设函数f(x)a∈R,e为自然对数的底数),若曲线y=sin x上存在点(x0,y0)使得f(f(y0))=y0,则a的取值范围是( ).A.[1,e] B.[e-1-1,1]C.[1,e+1] D.[e-1-1,e+1]第Ⅱ卷(非选择题共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(2013四川,理11)二项式(x+y)5的展开式中,含x2y3的项的系数是__________.(用数字作答)12.(2013四川,理12)在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,AB+AD=λAO,则λ=__________.13.(2013四川,理13)设sin 2α=-sin α,α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,则tan 2α的值是__________.14.(2013四川,理14)已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,那么,不等式f(x+2)<5的解集是__________.15.(2013四川,理15)设P1,P2,…,P n为平面α内的n个点,在平面α内的所有点中,若点P到点P1,P2,…,P n的距离之和最小,则称点P为点P1,P2,…,P n的一个“中位点”,例如,线段AB上的任意点都是端点A,B的中位点,现有下列命题:①若三个点A,B,C共线,C在线段AB上,则C是A,B,C的中位点;②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;③若四个点A,B,C,D共线,则它们的中位点存在且唯一;④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是__________.(写出所有真命题的序号)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(2013四川,理16)(本小题满分12分)在等差数列{a n}中,a1+a3=8,且a4为a2和a9的等比中项,求数列{a n}的首项、公差及前n项和.17.(2013四川,理17)(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22cos2A B -cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-, (1)求cos A 的值;(2)若a =b =5,求向量BA 在BC 方向上的投影.18.(2013四川,理18)(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率P i (i =1,2,3);(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为i (i =1,2,3)的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.当n=2 100(i=1,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编程序符合算法要求的可能性较大;(3)将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.19.(2013四川,理19)(本小题满分12分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB=AC=2AA1,∠BAC=120°,D,D1分别是线段BC,B1C1的中点,P是线段AD的中点. (1)在平面ABC内,试作出过点P与平面A1BC平行的直线l,说明理由,并证明直线l⊥平面ADD1A1;(2)设(1)中的直线l交AB于点M,交AC于点N,求二面角A-A1M-N的余弦值.20.(2013四川,理20)(本小题满分13分)已知椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),且椭圆C 经过点P 41,33⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设过点A (0,2)的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.21.(2013四川,理21)(本小题满分14分)已知函数f(x)=22,0,ln,0,x x a xx x⎧++<⎨>⎩其中a是实数.设A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))为该函数图象上的两点,且x1<x2.(1)指出函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线互相垂直,且x2<0,求x2-x1的最小值;(3)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线重合,求a的取值范围.2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)第Ⅰ卷(选择题共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.答案:A解析:由题意可得,A={-2},B={-2,2},∴A∩B={-2}.故选A.2.答案:B解析:复数z表示的点与其共轭复数表示的点关于实轴对称.3.答案:D解析:由三视图可知该几何体为一个上部为圆台、下部为圆柱的组合体,故选D.4.答案:D5.答案:A解析:由图象可得,35ππ3π41234T⎛⎫=--=⎪⎝⎭,∴T=π,则ω=2ππ=2,再将点5π,212⎛⎫⎪⎝⎭代入f(x)=2sin(2x+φ)中得,5πsin16ϕ⎛⎫+=⎪⎝⎭,令5π6+φ=2kπ+π2,k∈Z,解得,φ=2kπ-π3,k∈Z,又∵φ∈ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,则取k=0,∴φ=π3-.故选A.6.答案:B解析:由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线方程为y=,即-y=0,由点到直线的距离公式可得抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离d==.7.答案:C解析:由函数解析式可得,该函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故排除A;取x=-1,y=1113--=32>0,故再排除B;当x→+∞时,3x-1远远大于x3的值且都为正,故331xx-→0且大于0,故排除D,选C.8.答案:C解析:记基本事件为(a ,b ),则基本事件空间Ω={(1,3),(1,5),(1,7),(1,9),(3,1),(3,5),(3,7),(3,9),(5,1),(5,3),(5,7),(5,9),(7,1),(7,3),(7,5),(7,9),(9,1),(9,3),(9,5),(9,7)}共有20个基本事件,而lg a -lg b =lg ab,其中基本事件(1,3),(3,9)和(3,1),(9,3)使lgab的值相等,则不同值的个数为20-2=18(个),故选C . 9. 答案:C解析:设两串彩灯第一次闪亮的时刻分别为x ,y ,则由题意可得,0≤x ≤4,0≤y ≤4;而所求事件“两串彩灯同时通电后,第一次闪亮相差不超过2秒”={(x ,y )||x -y |≤2},由图示得,该事件概率1643164S P S -===阴影正方形.10.答案:A解析:由题意可得,y 0=sin x 0∈[-1,1],而由f (x )可知y 0∈[0,1],当a =0时,f (x )∴y 0∈[0,1]时,f (y 0)∈[1.∴f (f (y 0 1.∴不存在y 0∈[0,1]使f (f (y 0))=y 0成立,故B ,D 错;当a =e +1时,f (x )y 0∈[0,1]时,只有y 0=1时f (x )才有意义,而f (1)=0,∴f (f (1))=f (0),显然无意义,故C 错.故选A .第Ⅱ卷(非选择题 共100分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答.作图题可先用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚,答在试题卷上无效. 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11.答案:10解析:由二项式展开系数可得,x 2y 3的系数为35C =25C =10.12.答案:2解析:如图所示,在平行四边形ABCD 中,AB +AD =AC =2AO ,∴λ=2.13.解析:∵sin 2α=-sin α, ∴2sin αcos α=-sin α.又∵α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,∴cos α=12-.∴sin α2=.∴sin 2α=2-cos 2α=2cos 2α-1=12-.∴tan 2α=sin2cos2αα14.答案:(-7,3)解析:当x ≥0时,令x 2-4x <5,解得,0≤x <5.又因为f (x )为定义域为R 的偶函数,则不等式f (x +2)<5等价于-5<x +2<5,即-7<x <3;故解集为(-7,3). 15.答案:①④解析:由“中位点”可知,若C 在线段AB 上,则线段AB 上任一点都为“中位点”,C 也不例外,故①正确;对于②假设在等腰Rt △ABC 中,∠ACB =90°,如图所示,点P 为斜边AB 中点,设腰长为2,则|PA |+|PB |+|PC |=32|AB |=C 为“中位点”,则|CB |+|CA |=4<故②错;对于③,若B ,C 三等分AD ,若设|AB |=|BC |=|CD |=1,则|BA |+|BC |+|BD |=4=|CA |+|CB |+|CD |,故③错;对于④,在梯形ABCD 中,对角线AC 与BD 的交点为O ,在梯形ABCD 内任取不同于点O 的一点M ,则在△MAC 中,|MA |+|MC |>|AC |=|OA |+|OC |,同理在△MBD 中,|MB |+|MD |>|BD |=|OB |+|OD |, 则得,|MA |+|MB |+|MC |+|MD |>|OA |+|OB |+|OC |+|OD |,故O 为梯形内唯一中位点是正确的.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.解:设该数列公差为d ,前n 项和为S n .由已知,可得2a 1+2d =8,(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+8d ).所以,a 1+d =4,d (d -3a 1)=0,解得a 1=4,d =0,或a 1=1,d =3,即数列{a n }的首项为4,公差为0,或首项为1,公差为3.所以,数列的前n 项和S n =4n 或S n =232n n -. 17.解:(1)由22cos 2A B -cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =35-, 即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =35-. 则cos(A -B +B )=35-,即cos A =35-. (2)由cos A =35-,0<A <π,得sin A =45, 由正弦定理,有sin sin a b A B=,所以,sin B =sin 2b A a =由题知a >b ,则A >B ,故π4B =.根据余弦定理,有2=52+c 2-2×5c ×35⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得c =1或c =-7(舍去).故向量BA 在BC 方向上的投影为|BA |cos B =2. 18.解:(1)变量x 是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能. 当x 从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y 的值为1,故P 1=12; 当x 从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y 的值为2,故P 2=13; 当x 从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y 的值为3,故P 3=16. 所以,输出y 的值为1的概率为12,输出y 的值为2的概率为13,输出y 的值为3的概率为16. (2)当n =(3)随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3.P(ξ=0)=033128C3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P(ξ=1)=1213124 C339⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P(ξ=2)=2123122C339⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P(ξ=3)=3033121C3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故ξ的分布列为所以,Eξ=0×827+1×49+2×9+3×27=1.即ξ的数学期望为1.。
2013年四川高考理科数学试卷及答案
2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题).第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页,共4页.考生作答时,须将答案答在答题卡上.在本试题卷、草稿纸上答题无效.满分150分.考试时间120分钟.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷(选择题共50分)注意事项:必须使用2B铅笔在答题卡上将所选答案对应的标号涂黑.一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.(2013四川,理1)设集合A={x|x+2=0},集合B={x|x2-4=0},则A∩B=().A.{-2} B.{2}C.{-2,2} D.∅答案:A解析:由题意可得,A={-2},B={-2,2},∴A∩B={-2}.故选A.2.(2013四川,理2)如图,在复平面内,点A表示复数z,则图中表示z的共轭复数的点是().A.A B.BC.C D.D答案:B3.(2013四川,理3)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是().答案:D解析:由三视图可知该几何体为一个上部为圆台、下部为圆柱的组合体,故选D.4.(2013四川,理4)设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A,2x∈B,则().A.⌝p:∀x∈A,2x∉BB.⌝p:∀x∉A,2x∉B答案:D5.(2013四川,理5)函数f (x )=2sin(ωx +φ)ππ0,22ωϕ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( ).A .2,π3-B .2,π6- C .4,π6- D .4,π3答案:A解析:由图象可得,35ππ3π41234T ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭, ∴T =π,则ω=2ππ=2,再将点5π,212⎛⎫⎪⎝⎭代入f (x )=2sin(2x +φ)中得,5πsin 16ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 令5π6+φ=2k π+π2,k ∈Z ,解得,φ=2k π-π3,k ∈Z ,又∵φ∈ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,则取k =0,∴φ=π3-.故选A .6.(2013四川,理6)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-23y =1的渐近线的距离是( ).A .12B.2 C .1 D答案:B解析:由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线方程为y =,即x -y =0,由点到直线的距离公式可得抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离|0|22d ==. 故选B .7.(2013四川,理7)函数331x x y =-的图象大致是( ).答案:C解析:由函数解析式可得,该函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故排除A ;取x =-1,y =1113--=3>0,故再排除B ;当x →+∞时,3x -1远远大于x 3的值且都为正,故3x →0且大于0,故排除D ,故选C .8.(2013四川,理8)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a ,b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是( ).A .9B .10C .18D .20 答案:C解析:记基本事件为(a ,b ),则基本事件空间Ω={(1,3),(1,5),(1,7),(1,9),(3,1),(3,5),(3,7),(3,9),(5,1),(5,3),(5,7),(5,9),(7,1),(7,3),(7,5),(7,9),(9,1),(9,3),(9,5),(9,7)}共有20个基本事件,而lg a -lg b =lga b ,其中基本事件(1,3),(3,9)和(3,1),(9,3)使lg a b的值相等,则不同值的个数为20-2=18(个), 故选C .9.(2013四川,理9)节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯.这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮.那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ).A .14 B .12 C .34 D .78答案:C解析:设两串彩灯第一次闪亮的时刻分别为x ,y ,则由题意可得,0≤x ≤4,0≤y ≤4;而所求事件“两串彩灯同时通电后,第一次闪亮相差不超过2秒”={(x ,y )||x -y |≤2},由图示得,该事件概率1643164S P S -===阴影正方形.10.(2013四川,理10)设函数f (x )a ∈R ,e 为自然对数的底数),若曲线y =sin x 上存在点(x 0,y 0)使得f (f (y 0))=y 0,则a 的取值范围是( ).A .[1,e]B .[e -1-1,1]C .[1,e +1]D .[e -1-1,e +1] 答案:A解析:由题意可得,y 0=sin x 0∈[-1,1],而由f (x )可知y 0∈[0,1],当a =0时,f (x )∴y 0∈[0,1]时,f (y 0)∈[1.∴f (f (y 0)) 1.∴不存在y 0∈[0,1]使f (f (y 0))=y 0成立,故B ,D 错;当a =e +1时,f (x )∈[0,1]时,只有y =1时f (x )才有意义,而f (1)=0,∴f (f (1))=f (0),显然无意义,故C 错.故选A .第Ⅱ卷(非选择题 共100分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答.作图题可先用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚,答在试题卷上无效.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(2013四川,理11)二项式(x +y )5的展开式中,含x 2y 3的项的系数是__________.(用数字作答)答案:10解析:由二项式展开系数可得,x 2y 3的系数为35C =25C =10.12.(2013四川,理12)在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB +AD =λAO ,则λ=__________.答案:2解析:如图所示,在平行四边形ABCD 中,AB +AD =AC =2AO ,∴λ=2.13.(2013四川,理13)设sin 2α=-sin α,α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,则tan 2α的值是__________.解析:∵sin 2α=-sin α, ∴2sin αcos α=-sin α.又∵α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,∴cos α=12-.∴sin α=.∴sin 2α=2-cos 2α=2cos 2α-1=12-.∴tan 2α=sin2cos2αα14.(2013四川,理14)已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,那么,不等式f (x +2)<5的解集是__________.答案:(-7,3)解析:当x ≥0时,令x 2-4x <5,解得,0≤x <5.又因为f (x )为定义域为R 的偶函数,则不等式f (x +2)<5等价于-5<x +2<5,即-7<x <3;故解集为(-7,3).15.(2013四川,理15)设P1,P2,…,P n为平面α内的n个点,在平面α内的所有点中,若点P到点P1,P2,…,P n的距离之和最小,则称点P为点P1,P2,…,P n的一个“中位点”,例如,线段AB 上的任意点都是端点A,B的中位点,现有下列命题:①若三个点A,B,C共线,C在线段AB上,则C是A,B,C的中位点;②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;③若四个点A,B,C,D共线,则它们的中位点存在且唯一;④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是__________.(写出所有真命题的序号)答案:①④解析:由“中位点”可知,若C在线段AB上,则线段AB上任一点都为“中位点”,C也不例外,故①正确;对于②假设在等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,如图所示,点P为斜边AB中点,设腰长为2,则|P A|+|PB|+|PC|=32|AB|=C为“中位点”,则|CB|+|CA|=4<对于③,若B,C三等分AD,若设|AB|=|BC|=|CD|=1,则|BA|+|BC|+|BD|=4=|CA|+|CB|+|CD|,故③错;对于④,在梯形ABCD中,对角线AC与BD的交点为O,在梯形ABCD内任取不同于点O的一点M,则在△MAC中,|MA|+|MC|>|AC|=|OA|+|OC|,同理在△MBD中,|MB|+|MD|>|BD|=|OB|+|OD|,则得,|MA|+|MB|+|MC|+|MD|>|OA|+|OB|+|OC|+|OD|,故O为梯形内唯一中位点是正确的.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(2013四川,理16)(本小题满分12分)在等差数列{a n}中,a1+a3=8,且a4为a2和a9的等比中项,求数列{a n}的首项、公差及前n项和.解:设该数列公差为d,前n项和为S n.由已知,可得2a1+2d=8,(a1+3d)2=(a1+d)(a1+8d).所以,a1+d=4,d(d-3a1)=0,解得a1=4,d=0,或a1=1,d=3,即数列{a n}的首项为4,公差为0,或首项为1,公差为3.所以,数列的前n项和S n=4n或S n=232n n.17.(2013四川,理17)(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22cos 2A B-cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-, (1)求cos A 的值;(2)若a =b =5,求向量BA 在BC 方向上的投影. 解:(1)由22cos 2A B -cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =35-,即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =35-. 则cos(A -B +B )=35-,即cos A =35-.(2)由cos A =35-,0<A <π,得sin A =45,由正弦定理,有sin sin a bA B =,所以,sin B =sin 2b A a =由题知a >b ,则A >B ,故π4B =.根据余弦定理,有2=52+c 2-2×5c ×35⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得c =1或c =-7(舍去).故向量BA 在BC 方向上的投影为|BA |cos B18.(2013四川,理18)(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率P i (i =1,2,3);(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为i (i =1,2,3)的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分)当n=2 1001,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编程序符合算法要求的可能性较大;(3)将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.解:(1)变量x是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能.当x从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y的值为1,故P1=12;当x从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y的值为2,故P2=13;当x从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y的值为3,故P3=16.所以,输出y的值为1的概率为12,输出y的值为2的概率为13,输出y的值为3的概率为16.(2)当n=2 100时,甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率如下:(3)随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3.P(ξ=0)=033128C3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P(ξ=1)=1213124C339⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P(ξ=2)=2123122C339⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P(ξ=3)=3033121C3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故ξ的分布列为所以,Eξ=0×827+1×49+2×29+3×127=1.即ξ的数学期望为1.19.(2013四川,理19)(本小题满分12分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB=AC=2AA1,∠BAC=120°,D,D1分别是线段BC,B1C1的中点,P是线段AD的中点.(1)在平面ABC内,试作出过点P与平面A1BC平行的直线l,说明理由,并证明直线l⊥平面ADD1A1;(2)设(1)中的直线l交AB于点M,交AC于点N,求二面角A-A1M-N的余弦值.解:(1)如图,在平面ABC内,过点P作直线l∥BC,因为l在平面A1BC外,BC在平面A1BC内,由直线与平面平行的判定定理可知,l∥平面A1BC.由已知,AB=AC,D是BC的中点,所以,BC⊥AD,则直线l⊥AD.因为AA1⊥平面ABC,所以AA1⊥直线l.又因为AD,AA1在平面ADD1A1内,且AD与AA1相交,所以直线l⊥平面ADD1A1.(2)解法一:连接A1P,过A作AE⊥A1P于E,过E作EF⊥A1M于F,连接AF.由(1)知,MN⊥平面AEA1,所以平面AEA1⊥平面A1MN.所以AE⊥平面A1MN,则A1M⊥AE.所以A1M⊥平面AEF,则A1M⊥AF.故∠AFE为二面角A-A1M-N的平面角(设为θ).设AA1=1,则由AB=AC=2AA1,∠BAC=120°,有∠BAD=60°,AB=2,AD=1.又P为AD的中点,所以M为AB中点,且AP=12,AM=1,所以,在Rt△AA1P中,A1P Rt△A1AM中,A1M.从而11AA AP AE A P ⋅==,11AA AM AF A M ⋅==.所以sin θ=AE AF =所以cos θ==故二面角A -A 1M -N的余弦值为5. 解法二:设A 1A =1.如图,过A 1作A 1E 平行于B 1C 1,以A 1为坐标原点,分别以1A E ,11A D ,1A A 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系Oxyz (点O 与点A 1重合).则A 1(0,0,0),A (0,0,1). 因为P 为AD 的中点,所以M ,N 分别为AB ,AC 的中点.故M 1,12⎫⎪⎪⎝⎭,N 1,12⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.所以1AM=1,12⎫⎪⎪⎝⎭,1A A =(0,0,1),NM =0,0). 设平面AA 1M 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则1111,,A M A A ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩n n 即11110,0,A M A A ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n故有1111111,,,10,2,,0,0,10,x y z x y z ⎧⎫()⋅=⎪⎪⎪⎨⎝⎭⎪()⋅()=⎩从而111110,20.x y z z ++=⎪=⎩ 取x 1=1,则y 1=所以n 1=(1,,0).设平面A 1MN 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),则212,,A M NM ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩n n 即2120,0,A M NM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n故有2222221,,,10,2,,0,x y z x y z ⎧⎫()⋅=⎪⎪⎪⎨⎝⎭⎪()=⎩从而222210,220.x y z ++== 取y 2=2,则z 2=-1,所以n 2=(0,2,-1). 设二面角A -A 1M -N 的平面角为θ, 又θ为锐角, 则cos θ=1212||||⋅⋅n n n n5=故二面角A -A 1M -N的余弦值为5.20.(2013四川,理20)(本小题满分13分)已知椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),且椭圆C 经过点P 41,33⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设过点A (0,2)的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.解:(1)由椭圆定义知,2a =|PF 1|+|PF 2|=所以a =又由已知,c =1.所以椭圆C的离心率2c e a ===. (2)由(1)知,椭圆C 的方程为22x +y 2=1.设点Q 的坐标为(x ,y ).(1)当直线l 与x 轴垂直时,直线l 与椭圆C 交于(0,1),(0,-1)两点,此时点Q的坐标为0,2⎛ ⎝⎭.因为M ,N 在直线l 上,可设点M ,N 的坐标分别为(x 1,kx 1+2),(x 2,kx 2+2), 则|AM |2=(1+k 2)x 12,|AN |2=(1+k 2)x 22. 又|AQ |2=x 2+(y -2)2=(1+k 2)x 2. 由222211||||||AQ AM AN =+,得 22222212211111k x k x k x =+(+)(+)(+), 即212122222212122211x x x x x x x x x (+)-=+=.① 将y =kx +2代入22x +y 2=1中,得 (2k 2+1)x 2+8kx +6=0.②由Δ=(8k )2-4×(2k 2+1)×6>0,得k 2>32. 由②可知,x 1+x 2=2821k k -+,x 1x 2=2621k +, 代入①中并化简,得2218103x k =-.③ 因为点Q 在直线y =kx +2上, 所以2y k x-=,代入③中并化简,得10(y -2)2-3x 2=18. 由③及k 2>32,可知0<x 2<32,即x∈2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭∪0,2⎛ ⎝⎭.又0,25⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭满足10(y -2)2-3x 2=18, 故x∈22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.由题意,Q (x ,y )在椭圆C 内,所以-1≤y ≤1.又由10(y -2)2=18+3x 2有(y -2)2∈99,54⎡⎫⎪⎢⎣⎭且-1≤y ≤1, 则y∈1,225⎛- ⎝⎦. 所以,点Q 的轨迹方程为10(y -2)2-3x 2=18,其中x∈,22⎛- ⎝⎭,y∈1,225⎛- ⎝⎦.21.(2013四川,理21)(本小题满分14分)已知函数f (x )=22,0,ln ,0,x x a x x x ⎧++<⎨>⎩其中a 是实数.设A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))为该函数图象上的两点,且x 1<x 2.(1)指出函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直,且x 2<0,求x 2-x 1的最小值;(3)若函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合,求a 的取值范围.解:(1)函数f (x )的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为[-1,0),(0,+∞).(2)由导数的几何意义可知,点A 处的切线斜率为f ′(x 1),点B 处的切线斜率为f ′(x 2), 故当点A 处的切线与点B 处的切线垂直时,有f ′(x 1)f ′(x 2)=-1.当x <0时,对函数f (x )求导,得f ′(x )=2x +2.因为x 1<x 2<0,所以,(2x 1+2)(2x 2+2)=-1.所以2x 1+2<0,2x 2+2>0.因此x 2-x 1=12[-(2x 1+2)+2x 2+2]1,当且仅当-(2x 1+2)=2x 2+2=1,即132x =-且212x =-时等号成立. 所以,函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直时,x 2-x 1的最小值为1.(3)当x 1<x 2<0或x 2>x 1>0时,f ′(x 1)≠f ′(x 2),故x 1<0<x 2.当x 1<0时,函数f (x )的图象在点(x 1,f (x 1))处的切线方程为y -(x 12+2x 1+a )=(2x 1+2)(x -x 1),即y =(2x 1+2)x -x 12+a . 当x 2>0时,函数f (x )的图象在点(x 2,f (x 2))处的切线方程为y -ln x 2=21x (x -x 2),即y =21x·x +ln x 2-1.两切线重合的充要条件是 12221122,ln 1.x xx x a ⎧=+⎪⎨⎪-=-+⎩①②由①及x 1<0<x 2知,-1<x 1<0.由①②得,a =x 12+11ln 22x +-1=x 12-ln(2x 1+2)-1. 设h (x 1)=x 12-ln(2x 1+2)-1(-1<x 1<0),则h ′(x 1)=2x 1-111x +<0. 所以,h (x 1)(-1<x 1<0)是减函数.则h (x 1)>h (0)=-ln 2-1,所以a >-ln 2-1.又当x 1∈(-1,0)且趋近于-1时,h (x 1)无限增大,所以a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞).。
2013年高考四川卷(理)
2013年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数 学(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.设集合{|20}A x x =+=,集合2{|40}B x x =-=,则AB =( )(A ){2}- (B ){2} (C ){2,2}- (D )∅2.如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( )(A )A (B )B (C )C (D)D[来源:学科网] 3.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是( )4.设x Z ∈,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题:,2p x A x B ∀∈∈,则( ) (A ):,2p x A x B ⌝∀∃∈∉ (B ):,2p x A x B ⌝∀∉∉[来源:学科网ZXXK](C ):,2p x A x B ⌝∃∉∈ (D ):,2p x A x B ⌝∃∈∈ 5.函数()2sin(),(0,)22f x x ππωϕωϕ=+>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是( )(A )2,3π-(B )2,6π-(C )4,6π-(D )4,3π 6.抛物线24y x =的焦点到双曲线2213yx -=的渐近线的距离是( )(A )12 (B (C )1 (D 7.函数231x x y =-的图象大致是( )8.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别为,a b ,共可得到lg lg a b -的不同值的个数是( )(A )9 (B )10 (C )18 (D )20 9.节日里某家前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,若接通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯在内4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ) (A )14 (B )12 (C )34 (D )7810.设函数()f x =a R ∈,e 为自然对数的底数).若曲线sin y x =上存在00(,)x y 使得00(())f f y y =,则a 的取值范围是( )(A )[1,]e (B )1[,-11]e -, (C )[1,1]e + (D )1[-1,1]e e -+ 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.二项式5()x y +的展开式中,含23x y 的项的系数是_________.(用数字作答) 12.在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB AD AO λ+=,则λ=_________.13.设sin 2sin αα=-,(,)2παπ∈,则tan 2α的值是_________.14.已知()f x 是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,2()4f x x x =-,那么,不等式(2)5f x +<的解集是________ .15.设12,,,n P P P 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到12,,,n P P P 点的距离之和最小,则称点P 为12,,,n P P P 点的一个“中位点”.例如,线段AB 上的任意点都是端点,A B 的中位点.则有下列命题:①若,,A B C 三个点共线,C 在线AB 上,则C 是,,A B C 的中位点; ②直角三角形斜边的点是该直角三角形三个顶点的中位点; ③若四个点,,,A B C D 共线,则它们的中位点存在且唯一; ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是____________.(写出所有真命题的序号数学社区)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分) 在等差数列{}n a 中,218a a -=,且4a 为2a 和3a 的等比中项,求数列{}n a 的首项、公差及前n 项和.17.(本小题满分12分) 在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且232cos cos sin()sin cos()25A B B A B B A C ---++=-. (Ⅰ)求cos A 的值;(Ⅱ)若a =5b =,求向量BA 在BC 方向上的投影.18.(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,,24⋅⋅⋅这24个整数中等可能随机产生.(Ⅰ)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率(1,2,3)i P i =; (Ⅱ)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为(1,2,3)i i =的频数.以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.甲的频数统计表(部分) 乙的频数统计表(部分)当2100n =时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y 的值为(1,2,3)i i =的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大; (Ⅲ)按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y 的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.19.(本小题满分12分) 如图,在三棱柱11ABC A B C -中,侧棱1AA ⊥底面ABC ,12AB AC AA ==,120BAC ∠=,1,D D 分别是线段11,BC B C 的中点,P 是线段AD 的中点.(Ⅰ)在平面ABC 内,试作出过点P 与平面1A BC 平行的直线l ,说明理由,并证明直线l ⊥平面11ADD A ;(Ⅱ)设(Ⅰ)中的直线l 交AB 于点M ,交AC 于点N ,求二面角1A A M N --的余弦值.为1C20.(本小题满分13分) 已知椭圆C :22221,(0)x y a b a b +=>>的两个焦点分别为12(1,0),(1,0)F F -,且椭圆C 经过点41(,)33P .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率; (Ⅱ)设过点(0,2)A 的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.21.(本小题满分14分)已知函数22,0()ln ,0x x a x f x x x ⎧++<=⎨>⎩,其中a 是实数.设11(,())A x f x ,22(,())B x f x 为该函数图象上的两点,且12x x <.(Ⅰ)指出函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线互相垂直,且20x <,求21x x -的最小值; (Ⅲ)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线重合,求a 的取值范围.[来源:学|科|网]参考答案一、 选择题:本题考查基本概念和基本运算.每小题5分,满分50分. 1.A 2.B 3.D 4.D 5.A 6.B 7.C 8.C 9.C 10.A二、填空题:本题考查基础知识和基本运算.每小题5分,满分25分.[来源:]11.10 12.2 14.(7,3)- 15.①④ 三、解答题:共6小题,共75分.16.解:设该数列公差为d ,前n 项和为n s .由已知,可得()()()21111228,38a d a d a d a d +=+=++.所以()114,30a d d d a +=-=,解得14,0a d ==,或11,3a d ==,即数列{}n a 的首相为4,公差为0,或首相为1,公差为3.所以数列的前n 项和4n s n =或232n n ns -=. ………….12分17.解:()I 由()()232coscos sin sin cos 25A B B A B B A C ---++=-,得 ()()3cos 1cos sin sin cos 5A B B A B B B -+---=-⎡⎤⎣⎦, 即()()3cos cos sin sin 5A B B A B B ---=-,则()3cos 5A B B -+=-,即3cos 5A =-. ………….. 5分()II 由3cos ,05A A π=-<<,得4sin 5A =,由正弦定理,有sin sin a b A B =,所以,sin sin 2b A B a ==. 由题知a b >,则A B >,故4B π=.根据余弦定理,有(22235255c c ⎛⎫=+-⨯⨯- ⎪⎝⎭,解得1c =或7c =-(舍去).故向量BA 在BC 方向上的投影为cos BA B = ………….12分18. 解:()I .变量x 是在1,2,3,……24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能.当x 从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y 的值为1,故112p =; 当x 从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y 的值为2,故213p =; 当x 从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y 的值为3,故316p =. ……………3分 ()II 当n=2100时,甲、乙所编程序各自输出y 的值为i(i=1,2,3)的频率如下:[来源:学_科_网Z_X_X_K]比较频率趋势与概率,可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大. ………7分 (3)随机变量ξ可能饿取值为0,1,2,3.0303128(0)3327p C ξ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 1213124(1)339p Cξ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2123122(2)339p C ξ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 333121(3)3327p C ξ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故ξ的分布列为所以842101231279927E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=即ξ的数学期望为1. ………12分19.解:()I 如图,在平面ABC 内,过点P 做直线l //BC ,因为l 在平面1ABC 外,[来源:Z §xx §]BC 在平面1ABC 内,由直线与平面平行的判定定理可知, l //平面1ABC . 由已知,AB AC =,D 是BC 的中点,所以,BC AD ⊥,则直线l AD ⊥.因为1AA ⊥平面ABC ,所以1AA ⊥直线l .又因为1,AD AA 在平面11ADD A 内,且AD 与1AA 相交,所以直线平面11ADD A . …………………………………………………………………………….6分()II 解法一:连接1A P ,过A 作1AE A P ⊥于E ,过E 作1EF AM ⊥于F ,连接AF . 由()I 知,MN ⊥平面1AEA ,所以平面1AEA ⊥平面1A MN . 所以AE ⊥平面1A MN ,则1AM AE ⊥. 所以1A M ⊥平面AEF ,则1A M ⊥AF .故AFE ∠为二面角1A AM N --的平面角(设为θ). 设11AA =,则由12AB AC AA ==,120BAC ∠=,有60BAD ∠=,2,1AB AD ==. 又P 为AD 的中点,所以M 为AB 的中点,且1,12AP AM ==, 在1Rt AAP 中, 1AP =在1Rt A AM 中, 1AM =从而,11AA AP AE A P ∙==11AA AM AF A M ∙==所以sin AE AF θ==.所以cos θ==. 故二面角1A AM N --………………12分 解法二:设11AA =.如图,过1A 作1A E 平行于11B C ,以1A 为坐标原点,分别以111,AE AD ,1AA 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系Oxyz (点O 与点1A 重合).则()10,0,0A ,()0,0,1A .因为P 为AD 的中点,所以,M N 分别为,AB AC 的中点,故11,1,,12222M N ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以131,12A M ⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭,()10,0,1A A =,()3,0,0NM =.设平面1AA M 的一个法向量为()1111,,n x y z =,则1111,,n A M n A A ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩即11110,0,n A M n A A ⎧∙=⎪⎨∙=⎪⎩故有 ()()()1111111,,,10,22,,0,0,10,x y z x y z ⎧⎛⎫∙=⎪ ⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪∙=⎩从而111110,220.x y z z ++=⎪⎨⎪=⎩取11x =,则1y =,所以()11,n =.设平面1A MN 的一个法向量为()2222,,n x y z =,则212,,n A M n NM ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩即2120,0,n A M n NM ⎧∙=⎪⎨∙=⎪⎩故有()())2222221,,,10,2,,0,x y z x y z ⎧⎫∙=⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪∙=⎪⎩从而222210,220.x y z ++=⎪⎨⎪=⎩[来源:学科网ZXXK][来源:学&科&网] 取22y =,则21z =-,所以()20,2,1n =-. 设二面角1A AM N --的平面角为θ,又θ为锐角, 则1212cos n n n n θ∙===∙.故二面角1A AM N -- ………………12分 20.解:122a PF PF =+==所以,a =又由已知,1, 所以椭圆C的离心率2c e a ===4分 ()II 由()I 知椭圆C 的方程为2212x y +=.设点Q 的坐标为(x,y).(1)当直线l 与x 轴垂直时,直线l 与椭圆C 交于()()0,1,0,1-两点,此时Q 点坐标为0,2⎛- ⎝⎭ (2) 当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为2y kx =+.因为,M N 在直线l 上,可设点,M N 的坐标分别为1122(,2),(,2)x kx x kx ++,则 22222212(1),(1)AM k x AN k x =+=+. 又()222222(1).AQ x y k x =+-=+由222211AQ AM AN =+,得()()()22222212211111k x k x k x =++++,即()212122222212122211x x x x x x x x x +-=+= ① 将2y kx =+代入2212x y +=中,得 ()2221860k x kx +++= ②由()()22842160,k k ∆=-⨯+⨯>得232k >. 由②可知12122286,,2121k x x x x k k +=-=++ 代入①中并化简,得2218103x k =- ③因为点Q 在直线2y kx =+上,所以2y k x -=,代入③中并化简,得()22102318y x --=.由③及232k >,可知2302x <<,即60,22x ⎛⎫⎛⎫∈- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 又0,2⎛⎝⎭满足()22102318y x --=,故x ⎛∈ ⎝⎭. 由题意,(),Q x y 在椭圆C 内部,所以11y -≤≤,又由()22102183y x -=+有()2992,54y ⎡⎫-∈⎪⎢⎣⎭且11y -≤≤,则1,22y ⎛∈ ⎝⎦. 所以点Q 的轨迹方程是()22102318y x --=,其中,22x ⎛∈-⎝⎭,1,22y ⎛∈ ⎝⎦………..13分 21.解:()I 函数()f x 的单调递减区间为(),1-∞-,单调递增区间为[)1,0-,()0,+∞()II 由导数的几何意义可知,点A 处的切线斜率为()1f x ',点B 处的切线斜率为()2f x ',故当点A 处的切线与点B 处的切垂直时,有()()121f x f x ''=-. 当0x <时,对函数()f x 求导,得()22f x x '=+. 因为120x x <<,所以()()1222221x x ++=-, 所以()()12220,220x x +<+>.因此()()21121222212x x x x -=-+++≥⎡⎤⎣⎦ 当且仅当()122x -+=()222x +=1,即123122x x =-=且时等号成立.所以函数()f x 的图象在点,A B 处的切线互相垂直时,21x x -的最小值为1…………7分()III 当120x x <<或210x x >>时,()()12f x f x ''≠,故120x x <<.当10x <时,函数()f x 的图象在点()()11,x f x 处的切线方程为 ()()()21111222y x x a x x x -++=+-,即()21122y x x x a =+-+当20x >时,函数()f x 的图象在点()()22,x f x 处的切线方程为 ()2221ln y x x x x -=-,即221ln 1y x x x =∙+-. 两切线重合的充要条件是1222112 2 ln 1 x x x x a ⎧=+⎪⎨⎪-=-+⎩①②由①及120x x <<知,110x -<<. 由①②得,()2211111ln 1ln 22122a x x x x =+-=-+-+. 设()()21111ln 221(10)h x x x x =-+--<<, 则()1111201h x x x '=-<+. 所以()()1110h x x -<<是减函数.则()()10ln21h x h >=--,所以ln 21a >--.又当1(1,0)x ∈-且趋近于1-时,()1h x 无限增大,所以a 的取值范围是()ln21,--+∞. 故当函数()f x 的图像在点,A B 处的切线重合时,a 的取值范围是()ln21,--+∞.14分。
2013年高考理科数学四川卷试题与答案word解析版
读一切好书,就是和许多高尚的人谈话。
——笛卡尔 2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)第Ⅰ卷(选择题 共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.(2013四川,理1)设集合A ={x |x +2=0},集合B ={x |x 2-4=0},则A ∩B =( ).A .{-2}B .{2}C .{-2,2}D .∅2.(2013四川,理2)如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( ).A .AB .BC .CD .D3.(2013四川,理3)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是( ).4.(2013四川,理4)设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( ). A .⌝p :∀x ∈A,2x ∉B B .⌝p :∀x ∉A,2x ∉BC .⌝p :∃x ∉A,2x ∈BD .⌝p :∃x ∈A,2x ∉B5.(2013四川,理5)函数f (x )=2sin(ωx +φ)ππ0,22ωϕ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( ). A .2,π3-B .2,π6-C .4,π6-D .4,π3 6.(2013四川,理6)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-23y =1的渐近线的距离是( ). A .12 B. C .1 D7.(2013四川,理7)函数331x x y =-的图象大致是( ).8.(2013四川,理8)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是( ).A.9 B.10 C.18 D.209.(2013四川,理9)节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯.这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮.那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ).A.14 B.12 C.34 D.7810.(2013四川,理10)设函数f(x)a∈R,e为自然对数的底数),若曲线y=sin x上存在点(x0,y0)使得f(f(y0))=y0,则a的取值范围是( ).A.[1,e] B.[e-1-1,1]C.[1,e+1] D.[e-1-1,e+1]第Ⅱ卷(非选择题共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(2013四川,理11)二项式(x+y)5的展开式中,含x2y3的项的系数是__________.(用数字作答) 12.(2013四川,理12)在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,AB+AD=λAO,则λ=__________.13.(2013四川,理13)设sin 2α=-sin α,α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,则tan 2α的值是__________.14.(2013四川,理14)已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,那么,不等式f(x+2)<5的解集是__________.15.(2013四川,理15)设P1,P2,…,P n为平面α内的n个点,在平面α内的所有点中,若点P到点P1,P2,…,P n的距离之和最小,则称点P为点P1,P2,…,P n的一个“中位点”,例如,线段AB上的任意点都是端点A,B的中位点,现有下列命题:①若三个点A,B,C共线,C在线段AB上,则C是A,B,C的中位点;②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;③若四个点A,B,C,D共线,则它们的中位点存在且唯一;④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是__________.(写出所有真命题的序号)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(2013四川,理16)(本小题满分12分)在等差数列{a n}中,a1+a3=8,且a4为a2和a9的等比中项,求数列{a n}的首项、公差及前n项和.17.(2013四川,理17)(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22cos 2A B -cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-,(1)求cos A 的值;(2)若a =b =5,求向量BA 在BC 方向上的投影.18.(2013四川,理18)(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x 在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y 的值为i 的概率P i (i =1,2,3);(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n 次后,统计记录了输出y 的值为i (i =1,2,3)的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.当n=2 100的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编程序符合算法要求的可能性较大;(3)将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.19.(2013四川,理19)(本小题满分12分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB=AC =2AA1,∠BAC=120°,D,D1分别是线段BC,B1C1的中点,P是线段AD的中点.(1)在平面ABC内,试作出过点P与平面A1BC平行的直线l,说明理由,并证明直线l⊥平面ADD1A1;(2)设(1)中的直线l交AB于点M,交AC于点N,求二面角A-A1M-N的余弦值.20.(2013四川,理20)(本小题满分13分)已知椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),且椭圆C 经过点P 41,33⎛⎫ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的离心率;(2)设过点A (0,2)的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.21.(2013四川,理21)(本小题满分14分)已知函数f(x)=22,0,ln,0,x x a xx x⎧++<⎨>⎩其中a是实数.设A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))为该函数图象上的两点,且x1<x2.(1)指出函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线互相垂直,且x2<0,求x2-x1的最小值;(3)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线重合,求a的取值范围.2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(四川卷)第Ⅰ卷(选择题共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.答案:A解析:由题意可得,A={-2},B={-2,2},∴A∩B={-2}.故选A.2.答案:B解析:复数z表示的点与其共轭复数表示的点关于实轴对称.3.答案:D解析:由三视图可知该几何体为一个上部为圆台、下部为圆柱的组合体,故选D.4.答案:D5.答案:A解析:由图象可得,35ππ3π41234T⎛⎫=--=⎪⎝⎭,∴T=π,则ω=2ππ=2,再将点5π,212⎛⎫⎪⎝⎭代入f(x)=2sin(2x+φ)中得,5πsin16ϕ⎛⎫+=⎪⎝⎭,令5π6+φ=2kπ+π2,k∈Z,解得,φ=2kπ-π3,k∈Z,又∵φ∈ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,则取k=0,∴φ=π3-.故选A.6.答案:B解析:由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线方程为y=,即-y=0,由点到直线的距离公式可得抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离d==.7.答案:C解析:由函数解析式可得,该函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故排除A;取x=-1,y=1113--=32>0,故再排除B;当x→+∞时,3x-1远远大于x3的值且都为正,故331xx-→0且大于0,故排除D,选C.8.答案:C解析:记基本事件为(a,b),则基本事件空间Ω={(1,3),(1,5),(1,7),(1,9),(3,1),(3,5),(3,7),(3,9),(5,1),(5,3),(5,7),(5,9),(7,1),(7,3),(7,5),(7,9),(9,1),(9,3),(9,5),(9,7)}共有20个基本事件,而lg a -lg b =lg a b ,其中基本事件(1,3),(3,9)和(3,1),(9,3)使lg a b的值相等,则不同值的个数为20-2=18(个),故选C .9.答案:C解析:设两串彩灯第一次闪亮的时刻分别为x ,y ,则由题意可得,0≤x ≤4,0≤y ≤4;而所求事件“两串彩灯同时通电后,第一次闪亮相差不超过2秒”={(x ,y )||x -y |≤2},由图示得,该事件概率1643164S P S -===阴影正方形.10.答案:A解析:由题意可得,y 0=sin x 0∈[-1,1],而由f (x )可知y 0∈[0,1],当a =0时,f (x )为增函数,∴y 0∈[0,1]时,f (y 0)∈[1.∴f (f (y 0 1.∴不存在y 0∈[0,1]使f (f (y 0))=y 0成立,故B ,D 错;当a =e +1时,f (x )y 0∈[0,1]时,只有y 0=1时f (x )才有意义,而f (1)=0,∴f (f (1))=f (0),显然无意义,故C 错.故选A .第Ⅱ卷(非选择题 共100分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答.作图题可先用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚,答在试题卷上无效.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.答案:10解析:由二项式展开系数可得,x 2y 3的系数为35C =25C =10. 12.答案:2解析:如图所示,在平行四边形ABCD 中,AB +AD =AC =2AO ,∴λ=2.13.解析:∵sin 2α=-sin α,∴2sin αcos α=-sin α.又∵α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,∴cos α=12-.∴sin α=.∴sin 2α=cos 2α=2cos 2α-1=12-.∴tan 2α=sin2cos2αα. 14.答案:(-7,3)解析:当x ≥0时,令x 2-4x <5,解得,0≤x <5.又因为f (x )为定义域为R 的偶函数,则不等式f (x +2)<5等价于-5<x +2<5,即-7<x <3;故解集为(-7,3).15.答案:①④解析:由“中位点”可知,若C 在线段AB 上,则线段AB 上任一点都为“中位点”,C 也不例外,故①正确;对于②假设在等腰Rt △ABC 中,∠ACB =90°,如图所示,点P 为斜边AB 中点,设腰长为2,则|PA |+|PB |+|PC |=32|AB |=C 为“中位点”,则|CB |+|CA |=4< 对于③,若B ,C 三等分AD ,若设|AB |=|BC |=|CD |=1,则|BA |+|BC |+|BD |=4=|CA |+|CB |+|CD |,故③错;对于④,在梯形ABCD 中,对角线AC 与BD 的交点为O ,在梯形ABCD 内任取不同于点O 的一点M ,则在△MAC 中,|MA |+|MC |>|AC |=|OA |+|OC |,同理在△MBD 中,|MB |+|MD |>|BD |=|OB |+|OD |,则得,|MA |+|MB |+|MC |+|MD |>|OA |+|OB |+|OC |+|OD |,故O 为梯形内唯一中位点是正确的.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.解:设该数列公差为d ,前n 项和为S n .由已知,可得2a 1+2d =8,(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+8d ).所以,a 1+d =4,d (d -3a 1)=0,解得a 1=4,d =0,或a 1=1,d =3,即数列{a n }的首项为4,公差为0,或首项为1,公差为3. 所以,数列的前n 项和S n =4n 或S n =232n n -. 17.解:(1)由22cos 2A B -cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35-,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =35-, 即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =35-. 则cos(A -B +B )=35-,即cos A =35-. (2)由cos A =35-,0<A <π,得sin A =45, 由正弦定理,有sin a b A =,所以,sin B =sin 2b A a =. 由题知a >b ,则A >B ,故π4B =.根据余弦定理,有2=52+c 2-2×5c ×35⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得c =1或c =-7(舍去).故向量BA 在BC 方向上的投影为|BA |cos B . 18. 解:(1)变量x 是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能. 当x 从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y 的值为1,故P 1=12; 当x 从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y 的值为2,故P 2=13; 当x 从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y 的值为3,故P 3=16. 所以,输出y 的值为1的概率为12,输出y 的值为2的概率为13,输出y 的值为3的概率为16. (2)当(3)随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3.P (ξ=0)=033128C 3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, P (ξ=1)=1213124C 339⎛⎫⎛⎫⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, P (ξ=2)=2123122C 339⎛⎫⎛⎫⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,P (ξ=3)=3033121C 3327⎛⎫⎛⎫⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,E ξ=0×27+1×9+2×9+3×127=1. 即ξ的数学期望为1.19.解:(1)如图,在平面ABC 内,过点P 作直线l ∥BC ,因为l 在平面A 1BC 外,BC 在平面A 1BC 内,由直线与平面平行的判定定理可知,l ∥平面A 1BC .由已知,AB =AC ,D 是BC 的中点,所以,BC ⊥AD ,则直线l ⊥AD .因为AA 1⊥平面ABC ,所以AA 1⊥直线l .又因为AD ,AA 1在平面ADD 1A 1内,且AD 与AA 1相交,所以直线l ⊥平面ADD 1A 1.(2)解法一:连接A 1P ,过A 作AE ⊥A 1P 于E ,过E 作EF ⊥A 1M 于F ,连接AF .由(1)知,MN ⊥平面AEA 1,所以平面AEA 1⊥平面A 1MN .所以AE ⊥平面A 1MN ,则A 1M ⊥AE .所以A 1M ⊥平面AEF ,则A 1M ⊥AF .故∠AFE 为二面角A -A 1M -N 的平面角(设为θ).设AA1=1,则由AB =AC =2AA1,∠BAC =120°,有∠BAD =60°,AB =2,AD =1.又P 为AD 的中点,所以M为AB 中点,且AP =12,AM =1, 所以,在Rt △AA 1P 中,A 1PRt △A 1AM 中,A 1M. 从而11AA AP AEA P ⋅== 11AA AM AF A M ⋅==. 所以sin θ=AE AF =所以cos θ5==.解法二:设A 1A =1.如图,过A 1作A 1E 平行于B 1C 1,以A 1为坐标原点,分别以1A E ,11A D ,1A A 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系Oxyz (点O 与点A 1重合).则A 1(0,0,0),A (0,0,1).因为P 为AD 的中点,所以M ,N 分别为AB ,AC 的中点.故M 1,122⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,N 1,122⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭. 所以1AM=1,122⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,1A A =(0,0,1),NM =,0,0). 设平面AA 1M 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则1111,,A M A A ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩n n 即11110,0,A M A A ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n故有1111111,,,10,22,,0,0,10,x y z x y z ⎧⎛⎫()⋅=⎪ ⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪()⋅()=⎩从而111110,20.x y z z ++=⎪=⎩ 取x 1=1,则y 1=所以n 1=(1,0).设平面A 1MN 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),则212,,A M NM ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩n n 即2120,0,A M NM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n故有2222221,,,10,2,,0,x y z x y z ⎧⎫()⋅=⎪⎪⎪⎨⎝⎭⎪()=⎩从而222210,220.x y z ++== 取y 2=2,则z 2=-1,所以n 2=(0,2,-1).设二面角A -A 1M -N 的平面角为θ,又θ为锐角,则cos θ=1212||||⋅⋅n n n n5=.20.解:(1)由椭圆定义知, 2a =|PF 1|+|PF 2|=所以a =又由已知,c =1. 所以椭圆C的离心率2c e a ===. (2)由(1)知,椭圆C 的方程为22x +y 2=1. 设点Q 的坐标为(x ,y ).(1)当直线l 与x 轴垂直时,直线l 与椭圆C 交于(0,1),(0,-1)两点,此时点Q的坐标为0,2⎛ ⎝⎭. (2)当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =kx +2.因为M ,N 在直线l 上,可设点M ,N 的坐标分别为(x 1,kx 1+2),(x 2,kx 2+2),则|AM |2=(1+k 2)x 12,|AN |2=(1+k 2)x 22.又|AQ |2=x 2+(y -2)2=(1+k 2)x 2. 由222211||||||AQ AM AN =+,得 22222212211111k x k x k x =+(+)(+)(+), 即212122222212122211x x x x x x x x x (+)-=+=.① 将y =kx +2代入22x +y 2=1中,得 (2k 2+1)x 2+8kx +6=0.②由Δ=(8k )2-4×(2k 2+1)×6>0,得k 2>32. 由②可知,x 1+x 2=2821k k -+,x 1x 2=2621k +, 代入①中并化简,得2218103x k =-.③ 因为点Q 在直线y =kx +2上, 所以2y k x-=,代入③中并化简,得10(y -2)2-3x 2=18. 由③及k 2>32,可知0<x 2<32,即x∈2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭∪0,2⎛ ⎝⎭.又0,25⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭满足10(y -2)2-3x 2=18, 故x∈22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.由题意,Q (x ,y )在椭圆C 内,所以-1≤y ≤1.又由10(y -2)2=18+3x 2有(y -2)2∈99,54⎡⎫⎪⎢⎣⎭且-1≤y ≤1, 则y∈1,22⎛- ⎝⎦. 所以,点Q 的轨迹方程为10(y -2)2-3x 2=18,其中x∈⎛ ⎝⎭,y∈1,22⎛- ⎝⎦. 21.解:(1)函数f (x )的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为[-1,0),(0,+∞).(2)由导数的几何意义可知,点A 处的切线斜率为f ′(x 1),点B 处的切线斜率为f ′(x 2),故当点A 处的切线与点B 处的切线垂直时,有f ′(x 1)f ′(x 2)=-1.当x <0时,对函数f (x )求导,得f ′(x )=2x +2.因为x 1<x 2<0,所以,(2x 1+2)(2x 2+2)=-1.所以2x 1+2<0,2x 2+2>0.因此x 2-x 1=12[-(2x 1+2)+2x 2=1,当且仅当-(2x 1+2)=2x 2+2=1,即132x =-且212x =-时等号成立. 所以,函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线互相垂直时,x 2-x 1的最小值为1.(3)当x 1<x 2<0或x 2>x 1>0时,f ′(x 1)≠f ′(x 2),故x 1<0<x 2.当x 1<0时,函数f (x )的图象在点(x 1,f (x 1))处的切线方程为y -(x 12+2x 1+a )=(2x 1+2)(x -x 1),即y=(2x 1+2)x -x 12+a .当x 2>0时,函数f (x )的图象在点(x 2,f (x 2))处的切线方程为y -ln x 2=21x (x -x 2),即y =21x·x +ln x 2-1.两切线重合的充要条件是 12221122,ln 1.x xx x a ⎧=+⎪⎨⎪-=-+⎩①②由①及x 1<0<x 2知,-1<x 1<0.由①②得,a =x 12+11ln 22x +-1=x 12-ln(2x 1+2)-1. 设h (x 1)=x 12-ln(2x 1+2)-1(-1<x 1<0), 则h ′(x 1)=2x 1-111x +<0. 所以,h (x 1)(-1<x 1<0)是减函数.则h (x 1)>h (0)=-ln 2-1,所以a >-ln 2-1.又当x 1∈(-1,0)且趋近于-1时,h (x 1)无限增大,所以a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞).故当函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合时,a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞).鱼我所欲也[ 先秦] 《孟子》鱼,我所欲也;熊掌,亦我所欲也。
2013年四川高考数学试题-理工类
2013年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)数学(理工类)本试题卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)。
第I 卷1至2页,第II 卷2至5页考生作答是,须将答案答在答题卡上,在本试题作答,答题无效。
满分:150分,考试时间150分钟。
考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第I 卷(选择题 共50分)注意事项:必须使用2B 铅笔在答题卡上将所选答案对应的标号涂黑。
一、选择题:本答题共有10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、设集合{}02|=+=x x A,集合{}04|2=-=x x B ,则B A =( )A 、{}2-B 、{}2C 、{}2,2-D 、Φ2、如图,在复平面内,点A 表示复数z 的共轭复数的点是( ) A 、A B 、B C 、C D 、D3、一个几何体的三视图如图所示,则该集合体的直视图可以是( )主视图 侧视图 俯视图A 、B 、C 、D 、4、设Z x ∈,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集,若命题Bx A x p ∈∈∀2,:,则( )A 、Bx A x p ∉∈∀⌝2,: B 、Bx A x p ∉∉∀⌝2,:C 、Bx A x p ∈∉∃⌝2,: D 、Bx A x p ∉∈∃⌝2,:5、函数)22,0)(sin(2)(πϕπωϕω<<->+=x x f 的部分图象如图所示,则ϕω,的值分别是( )A 、32π-、B 、62π-、C 、64π-、D 、34π、6、抛物线xy42=的焦点到双曲线1322=-yx的渐近线的距离是( )A 、21 B 、23 C 、1 D 、37、函数133-=x xy的图象大致是( )(BCD 为空心)A 、B 、C 、D 、8、从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为b a ,,共可得到ba lg lg-的不同值的个数是( )A 、9B 、10C 、18D 、209、节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时同时通电后,它们第一次闪亮的时候相差不超过2秒的概率是( ) A 、41 B 、21 C 、43 D 、8710、设函数为自然对数的底数)e R a a x e xf x,()(∈-+=若曲线xysin =上存在点),(00y x 使得00))((y y f f =,则a的取值范围是( )A、],1[e B、]1,1[1--e C、]1,1[+e D、]1,1[1+--e e第II 卷(非选择题 共100分)注意事项:必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的大体区域内作答。
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2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类
(四川卷)
本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题).第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页,共4页.考生作答时,须将答案答在答题卡上.在本试题卷、草稿纸上答题无效.满分150分.考试时间120分钟.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回.
第Ⅰ卷(选择题共50分)
注意事项:
必须使用2B铅笔在答题卡上将所选答案对应的标号涂黑.
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.(2013四川,理1)设集合A={x|x+2=0},集合B={x|x2-4=0},则A∩B=().A.{-2} B.{2}
C.{-2,2} D.∅
2.(2013四川,理2)如图,在复平面内,点A表示复数z,则图中表示z的共轭复数的点是().
A.A B.B
C.C D.D
3.(2013四川,理3)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是().
4.(2013四川,理4)设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A,2x∈B,则().A.⌝p:∀x∈A,2x∉B
B.⌝p:∀x∉A,2x∉B
C.⌝p:∃x∉A,2x∈B
D.⌝p:∃x∈A,2x∉B
5.(2013四川,理5)函数f (x )=2sin(ωx +φ)ππ0,22ωϕ⎛⎫
>-<< ⎪⎝
⎭
的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( ).
A .2,π3-
B .2,π
6- C .4,π6- D .4,π
3
6.(2013四川,理6)抛物线
y 2=4x
的焦点到双曲线
x 2-
2
3
y =1的渐近线的距离是( ).
A .1
2
B .2
C .1 D
7.(2013四川,理7)函数3
31
x x y =-的图象大致是( ).
8.(2013四川,理8)从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a ,b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是( ).
A .9
B .10
C .18
D .20
9.(2013四川,理9)节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯.这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯以4秒为间隔闪亮.那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( ).
A .14
B .12
C .34
D .78
10.(2013四川,理10)设函数f (x )a ∈R ,e 为自然对数的底数),若曲线y =sin x 上存在点(x 0,y 0)使得f (f (y 0))=y 0,则a 的取值范围是( ).
A .[1,e]
B .[e -
1-1,1]
C .[1,e +1]
D .[e -
1-1,e +1]
第Ⅱ卷(非选择题 共100分)
注意事项:
必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答.作图题可先用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚,答在试题卷上无效.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
11.(2013四川,理11)二项式(x +y )5的展开式中,含x 2y 3的项的系数是__________.(用数字作答) 12.(2013四川,理12)在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB +AD =λAO ,则λ=__________.
13.(2013四川,理13)设sin 2α=-sin α,α∈π,π2⎛⎫
⎪⎝⎭
,则tan 2α的值是__________. 14.(2013四川,理14)已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x ,那么,不等式f (x +2)
<5的解集是__________.
15.(2013四川,理15)设P 1,P 2,…,P n 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到点P 1,P 2,…,P n 的距离之和最小,则称点P 为点P 1,P 2,…,P n 的一个“中位点”,例如,线段AB 上的任意点都是端点A ,B 的中位点,现有下列命题:
①若三个点A ,B ,C 共线,C 在线段AB 上,则C 是A ,B ,C 的中位点; ②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点; ③若四个点A ,B ,C ,D 共线,则它们的中位点存在且唯一; ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点. 其中的真命题是__________.(写出所有真命题的序号)
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16.(2013四川,理16)(本小题满分12分)在等差数列{a n }中,a 1+a 3=8,且a 4为a 2和a 9的等比中项,求数列{a n }的首项、公差及前n 项和.
17.(2013四川,理17)(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22
cos 2
A B
-cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=35
-
, (1)求cos A 的值;
(2)若a =b =5,求向量BA 在BC 方向上的投影.
18.(2013四川,理18)(本小题满分12分)某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量x在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.
(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y的值为i的概率P i(i=1,2,3);
(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n次后,统计记录了输出y的值为i(i=1,2,3)的频数,以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.
当n=2 1001,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编程序符合算法要求的可能性较大;
(3)将按程序框图正确编写的程序运行3次,求输出y的值为2的次数ξ的分布列及数学期望.
19.(2013四川,理19)(本小题满分12分)如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧棱AA 1⊥底面ABC ,AB =AC =2AA 1,∠BAC =120°,D ,D 1分别是线段BC ,B 1C 1的中点,P 是线段AD 的中点.
(1)在平面ABC 内,试作出过点P 与平面A 1BC 平行的直线l ,说明理由,并证明直线l ⊥平面ADD 1A 1; (2)设(1)中的直线l 交AB 于点M ,交AC 于点N ,求二面角A -A 1M -N 的余弦值.
20.(2013四川,理20)(本小题满分13分)已知椭圆C :22
221x y a b
+=(a >b >0)的两个焦点分别为F 1(-1,0),
F 2(1,0),且椭圆C 经过点P 41,33⎛⎫
⎪⎝⎭
.
(1)求椭圆C 的离心率;
(2)设过点A (0,2)的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且
222
211
||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程.
21.(2013四川,理21)(本小题满分14分)已知函数f(x)=
22,0,
ln,0,
x x a x
x x
⎧++<
⎨
>
⎩
其中a是实数.设A(x1,f(x1)),
B(x2,f(x2))为该函数图象上的两点,且x1<x2.
(1)指出函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线互相垂直,且x2<0,求x2-x1的最小值;
(3)若函数f(x)的图象在点A,B处的切线重合,求a的取值范围.。