【精品解析】2013年高考理数真题试卷(江西卷)

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名称 【精品解析】2013年高考理数真题试卷(江西卷)
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文件大小 267.9KB
资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2016-10-19 00:00:00

文档简介

2013年高考理数真题试卷(江西卷)
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2013·江西理)已知集合M={1,2,zi},i为虚数单位,N={3,4},M∩N={4},则复数z=(  )
A.﹣2i B.2i C.﹣4i D.4i
2.(2013·江西理)函数y= ln(1﹣x)的定义域为(  )
A.(0,1) B.[0,1) C.(0,1] D.[0,1]
3.(2013·江西理)等比数列x,3x+3,6x+6,…的第四项等于(  )
A.﹣24 B.0 C.12 D.24
4.(2013·江西理)总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为(  )
7816 6572 0802 6314 0702 4369 9728 0198
3204 9234 4935 8200 3623 4869 6938 7481
A.08 B.07 C.02 D.01
5.(2013·江西理)(x2﹣ )5的展开式中的常数项为(  )
A.80 B.﹣80 C.40 D.﹣40
6.(2013·江西理)若S1= x2dx,S2= dx,S3= exdx,则S1,S2,S3的大小关系为(  )
A.S1<S2<S3 B.S2<S1<S3 C.S2<S3<S1 D.S3<S2<S1
7.(2013·江西理)阅读如下程序框图,如果输出i=5,那么在空白矩形框中应填入的语句为(  )
A.S=2*i﹣2 B.S=2*i﹣1 C.S=2*I D.S=2*i+4
8.(2013·江西理)如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB∥CD,正方体的六个面所在的平面与直线CE,EF相交的平面个数分别记为m,n,那么m+n=(  )
A.8 B.9 C.10 D.11
9.(2013·江西理)过点( )引直线l与曲线y= 相交于A,B两点,O为坐标原点,当△ABO的面积取得最大值时,直线l的斜率等于(  )
A. B.- C. D.
10.(2013·江西理)如图,半径为1的半圆O与等边三角形ABC夹在两平行线l1 , l2之间,l∥l1 , l与半圆相交于F,G两点,与三角形ABC两边相交于E,D两点.设弧
的长为x(0<x<π),y=EB+BC+CD,若l从l1平行移动到l2 , 则函数y=f(x)的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
二、第Ⅱ卷填空题
11.(2013·江西理)函数y= 最小正周期T为   .
12.(2013·江西理)设 , 为单位向量.且 、 的夹角为 ,若 = +3 , =2 ,则向量 在 方向上的射影为   .
13.(2013·江西理)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f′(1)=   .
14.(2013·江西理)抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线 =1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=   .
三、第Ⅱ卷选做题:请在下列两题中任选一题作答,若两道题都做,按第一题评卷计分.
15.(2013·江西理)(坐标系与参数方程选做题)
设曲线C的参数方程为 (t为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为   .
16.(2013·江西理)(不等式选做题)
在实数范围内,不等式||x﹣2|﹣1|≤1的解集为   .
四、第Ⅱ卷解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(2013·江西理)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosC+(cosA﹣ sinA)cosB=0.
(1)求角B的大小;
(2)若a+c=1,求b的取值范围.
18.(2013·江西理)正项数列{an}的前n项和Sn满足:Sn2
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)令b ,数列{bn}的前n项和为Tn.证明:对于任意n∈N*,都有 .
19.(2013·江西理)小波以游戏方式决定是参加学校合唱团还是参加学校排球队,游戏规则为:以0为起点,再从A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8(如图)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X.若X=0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.
(1)求小波参加学校合唱团的概率;
(2)求X的分布列和数学期望.
20.(2013·江西理)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,E为BD的中点,G为PD的中点,△DAB≌△DCB,EA=EB=AB=1,PA= ,连接CE并延长交AD于F
(1)求证:AD⊥平面CFG;
(2)求平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值.
21.(2013·江西理)如图,椭圆C: 经过点P(1, ),离心率e= ,直线l的方程为x=4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)AB是经过右焦点F的任一弦(不经过点P),设直线AB与直线l相交于点M,记PA,PB,PM的斜率分别为k1,k2,k3.问:是否存在常数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.
22.(2013·江西理)已知函数f(x)= ,a为常数且a>0.
(1)f(x)的图象关于直线x= 对称;
(2)若x0满足f(f(x0))=x0,但f(x0)≠x0,则x0称为函数f(x)的二阶周期点,如果f(x)有两个二阶周期点x1,x2,试确定a的取值范围;
(3)对于(2)中的x1,x2,和a,设x3为函数f(f(x))的最大值点,A(x1,f(f(x1))),B(x2,f(f(x2))),C(x3,0),记△ABC的面积为S(a),讨论S(a)的单调性.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:根据题意得:zi=4,
解得:z=﹣4i.
故选C
【分析】根据两集合的交集中的元素为4,得到zi=4,即可求出z的值.
2.【答案】B
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】解:由题意,自变量满足 ,解得0≤x<1,即函数y= 的定义域为[0,1)
故选B
【分析】由函数的解析式可直接得到不等式组 ,解出其解集即为所求的定义域,从而选出正确选项
3.【答案】A
【知识点】等比数列的性质
【解析】【解答】解:由于 x,3x+3,6x+6是等比数列的前三项,故有(3x+3)2=x(6x+6),解x=﹣3,
故此等比数列的前三项分别为﹣3,﹣6,﹣12,故此等比数列的公比为2,故第四项为﹣24,
故选A.
【分析】由题意可得(3x+3)2=x(6x+6),解x的值,可得此等比数列的前三项,从而求得此等比数列的公比,从而求得第四项.
4.【答案】D
【知识点】简单随机抽样
【解析】【解答】解:从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右一次选取两个数字开始向右读,
第一个数为65,不符合条件,第二个数为72,不符合条件,
第三个数为08,符合条件,
以下符合条件依次为:08,02,14,07,01,
故第5个数为01.
故选:D.
【分析】从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右一次选取两个数字开始向右读,依次为65,72,08,02,63,14,07,02,43,69,97,28,01,98,…,其中08,02,14,07,01符合条件,故可得结论.
5.【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】解:设( )5展开式中的通项为Tr+1,
则Tr+1= x2(5﹣r) (﹣2)r x﹣3r=(﹣2)r x10﹣5r,
令10﹣5r=0得r=2,
∴( )5展开式中的常数项为(﹣2)2× =4×10=40.
故选C.
【分析】利用( )5展开式中的通项公式Tr+1= x2(5﹣r) (﹣2)r x﹣3r,令x的幂指数为0,求得r的值,即可求得( )5展开式中的常数项.
6.【答案】B
【知识点】微积分基本定理
【解析】【解答】解:由于S1= x2dx= | = ,
S2= dx=lnx| =ln2,
S3= exdx=ex| =e2﹣e.
且ln2< <e2﹣e,则S2<S1<S3.
故选:B.
【分析】先利用积分基本定理计算三个定积分,再比较它们的大小即可.
7.【答案】C
【知识点】程序框图
【解析】【解答】解:当空白矩形框中应填入的语句为S=2*I时,
程序在运行过程中各变量的值如下表示:
i S 是否继续循环
循环前1 0/
第一圈 2 5 是
第二圈 3 6 是
第三圈 4 9 是
第四圈 5 10 否
故输出的i值为:5,符合题意.
故选C.
【分析】题目给出了输出的结果i=5,让我们分析矩形框中应填的语句,根据判断框中内容,即s<10,我们模拟程序执行的过程,从而得到答案.
8.【答案】A
【知识点】平面的基本性质及推论
【解析】【解答】解:由题意可知直线CE与正方体的上底面平行在正方体的下底面上,与正方体的四个侧面不平行,所以m=4,
直线EF与正方体的左右两个侧面平行,与正方体的上下底面相交,前后侧面相交,所以n=4,所以m+n=8.
故选A.
【分析】判断CE与EF与正方体表面的关系,即可推出正方体的六个面所在的平面与直线CE,EF相交的平面个数分别记为m,n,求出m+n的值.
9.【答案】B
【知识点】直线的斜率;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:由y= ,得x2+y2=1(y≥0).
所以曲线y= 表示单位圆在x轴上方的部分(含与x轴的交点),
设直线l的斜率为k,要保证直线l与曲线有两个交点,且直线不与x轴重合,
则﹣1<k<0,直线l的方程为y﹣0= ,即 .
则原点O到l的距离d= ,l被半圆截得的半弦长为 .
则 =
= = .
令 ,则 ,当 ,即 时,S△ABO有最大值为 .
此时由 ,解得k=﹣ .
故答案为B.
【分析】由题意可知曲线为单位圆在x轴上方部分(含与x轴的交点),由此可得到过C点的直线与曲线相交时k的范围,设出直线方程,由点到直线的距离公式求出原点到直线的距离,由勾股定理求出直线被圆所截半弦长,写出面积后利用配方法转化为求二次函数的最值.
10.【答案】D
【知识点】函数的图象
【解析】【解答】解:当x=0时,y=EB+BC+CD=BC=

当x=π时,此时y=AB+BC+CA=3×
=2

当x=
时,∠FOG=
,三角形OFG为正三角形,此时AM=OH=

在正△AED中,AE=ED=DA=1,
∴y=EB+BC+CD=AB+BC+CA﹣(AE+AD)=3×
﹣2×1=2
﹣2.如图.
又当x=
时,图中y0=
+
(2

)=
>2
﹣2.
故当x=
时,对应的点(x,y)在图中红色连线段的下方,对照选项,D正确.
故选D.
【分析】由题意可知:随着l从l1平行移动到l2 , y=EB+BC+CD越来越大,考查几个特殊的情况,计算出相应的函数值y,结合考查选项可得答案.
11.【答案】π
【知识点】两角和与差的正弦公式;二倍角的余弦公式;含三角函数的复合函数的周期
【解析】【解答】解:y=sin2x+2 × =sin2x﹣ cos2x+ =2( sin2x﹣ cos2x)+ =2sin(2x﹣ )+ ,
∵ω=2,∴T=π.
故答案为:π
【分析】函数解析式第二项利用二倍角的余弦函数公式化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,找出ω的值,代入周期公式即可求出函数的最小正周期.
12.【答案】
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:∵ 、 为单位向量,且 和 的夹角θ等于 ,∴ =1×1×cos = .
∵ = +3 , =2 ,∴ =( +3 ) (2 )=2 +6 =2+3=5.
∴ 在 上的射影为 = ,
故答案为 .
【分析】根据题意求得 的值,从而求得 的值,再根据 在 上的射影为 ,运算求得结果.
13.【答案】2
【知识点】函数的值;导数的四则运算
【解析】【解答】解:函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,
令ex=t,则x=lnt,故有f(t)=lnt+t,即f(x)=lnx+x,
∴f′(x)= +1,故f′(1)=1+1=2.
故答案为:2.
【分析】由题设知,可先用换元法求出f(x)的解析式,再求出它的导数,从而求出f′(1).
14.【答案】6
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线的焦点坐标为(0, ),准线方程为:y=﹣ ,
准线方程与双曲线联立可得: ,
解得x=± ,
因为△ABF为等边三角形,所以 ,即p2=3x2,
即 ,解得p=6.
故答案为:6.
【分析】求出抛物线的焦点坐标,准线方程,然后求出抛物线的准线与双曲线的交点坐标,利用三角形是等边三角形求出p即可.
15.【答案】ρcos2θ﹣sinθ=0
【知识点】简单曲线的极坐标方程;抛物线的参数方程
【解析】【解答】解:由 (t为参数),得y=x2,
令x=ρcosθ,y=ρsinθ,
代入并整理得ρcos2θ﹣sinθ=0.
即曲线C的极坐标方程是ρcos2θ﹣sinθ=0.
故答案为:ρcos2θ﹣sinθ=0.
【分析】先求出曲线C的普通方程,再利用x=ρcosθ,y=ρsinθ代换求得极坐标方程.
16.【答案】[0,4]
【知识点】含绝对值不等式的解法
【解析】【解答】解:不等式||x﹣2|﹣1|≤1的解集,就是﹣1≤|x﹣2|﹣1≤1的解集,也就是0≤|x﹣2|≤2的解集,
0≤|x﹣2|≤2的几何意义是数轴上的点到2的距离小于等于2的值,所以不等式的解为:0≤x≤4.
所以不等式的解集为[0,4].
故答案为:[0,4].
【分析】利用绝对值不等式的等价形式,利用绝对值不等式几何意义求解即可.
17.【答案】(1)解:由已知得:﹣cos(A+B)+cosAcosB﹣ sinAcosB=0,
即sinAsinB﹣ sinAcosB=0,
∵sinA≠0,∴sinB﹣ cosB=0,即tanB= ,
又B为三角形的内角,
则B=
(2)解:∵a+c=1,即c=1﹣a,cosB= ,
∴由余弦定理得:b2=a2+c2﹣2ac cosB,即b2=a2+c2﹣ac=(a+c)2﹣3ac=1﹣3a(1﹣a)=3(a﹣ )2+ ,
∵0<a<1,∴ ≤b2<1,
则 ≤b<1
【知识点】两角和与差的余弦公式;余弦定理
【解析】【分析】(1)已知等式第一项利用诱导公式化简,第二项利用单项式乘多项式法则计算,整理后根据sinA不为0求出tanB的值,由B为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出B的度数;(2)由余弦定理列出关系式,变形后将a+c及cosB的值代入表示出b2,根据a的范围,利用二次函数的性质求出b2的范围,即可求出b的范围.
18.【答案】(1)解:由Sn2
可得,[ ](Sn+1)=0
∵正项数列{an},Sn>0
∴Sn=n2+n
于是a1=S1=2
n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=n2+n﹣(n﹣1)2﹣(n﹣1)=2n,而n=1时也适合
∴an=2n
(2)解:证明:由b = =

=
【知识点】等差数列的通项公式;数列的求和
【解析】【分析】(1)由Sn2 可求sn,然后利用a1=s1,n≥2时,an=sn﹣sn﹣1可求an(2)由b = = ,利用裂项求和可求Tn,利用放缩法即可证明
19.【答案】(1)解:从8个点中任意取两个点为向量的终点的不同取法有 =28种
X=0时,两向量夹角为直角共有8种情形
所以小波参加学校合唱团的概率P(X=0)= =
(2)解:两向量数量积的所有可能情形有﹣2,﹣1,0,1
X=﹣2时有2种情形
X=1时有8种情形
X=﹣1时,有10种情形
X的分布列为:
X ﹣2 ﹣1 0 1
P
EX= =
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)先求出从8个点中任意取两个点为向量的终点的不同取法,而X=0时,即两向量夹角为直角,求出结果数,代入古典概率的求解公式可求(2)先求出两向量数量积的所有可能情形及相应的概率,即可求解分布列及期望值
20.【答案】(1)解:∵在△DAB中,E为BD的中点,EA=EB=AB=1,
∴AE= BD,可得∠BAD= ,且∠ABE=∠AEB=
∵△DAB≌△DCB,∴△EAB≌△ECB,从而得到∠FED=∠BEC=∠AEB=
∴∠EDA=∠EAD= ,可得EF⊥AD,AF=FD
又∵△PAD中,PG=GD,∴FG是△PAD是的中位线,可得FG∥PA
∵PA⊥平面ABCD,∴FG⊥平面ABCD,
∵AD 平面ABCD,∴FG⊥AD
又∵EF、FG是平面CFG内的相交直线,∴AD⊥平面CFG
(2)解:以点A为原点,AB、AD、PA分别为x轴、y轴、z轴建立如图直角坐标系,可得
A(0,0,0),B(1,0,0),C( , ,0),D(0, ,0),P(0,0, )
∴ =( , ,0), =(﹣ ,﹣ , ), =(﹣ , ,0)
设平面BCP的法向量 =(1,y1,z1),则
解得y1=﹣ ,z1= ,可得 =(1,﹣ , ),
设平面DCP的法向量 =(1,y2,z2),则
解得y2= ,z2=2,可得 =(1, ,2),
∴cos< , >= = =
因此平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值等于﹣cos< , >=﹣ .
【知识点】直线与平面垂直的判定;用空间向量研究二面角;二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(1)利用直角三角形的判定得到∠BAD= ,且∠ABE=∠AEB= .由△DAB≌△DCB得到△EAB≌△ECB,从而得到∠FED=∠FEA= ,所以EF⊥AD且AF=FD,结合题意得到FG是△PAD是的中位线,可得FG∥PA,根据PA⊥平面ABCD得FG⊥平面ABCD,得到FG⊥AD,最后根据线面垂直的判定定理证出AD⊥平面CFG;(2)以点A为原点,AB、AD、PA分别为x轴、y轴、z轴建立如图直角坐标系,得到A、B、C、D、P的坐标,从而得到 、 、 的坐标,利用垂直向量数量积为零的方法建立方程组,解出 =(1,﹣ , )和 =(1, ,2)分别为平面BCP、平面DCP的法向量,利用空间向量的夹角公式算出 、 夹角的余弦,即可得到平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值.
21.【答案】(1)解:椭圆C: 经过点P (1, ),可得 ①
由离心率e= 得 = ,即a=2c,则b2=3c2②,代入①解得c=1,a=2,b=
故椭圆的方程为
(2)解:方法一:由题意可设AB的斜率为k,则直线AB的方程为y=k(x﹣1)③
代入椭圆方程 并整理得(4k2+3)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),
x1+x2= , ④
在方程③中,令x=4得,M的坐标为(4,3k),
从而 , , =k﹣
注意到A,F,B共线,则有k=kAF=kBF,即有 = =k
所以k1+k2= + = + ﹣ ( + )
=2k﹣ × ⑤
④代入⑤得k1+k2=2k﹣ × =2k﹣1
又k3=k﹣ ,所以k1+k2=2k3
故存在常数λ=2符合题意
方法二:设B(x0,y0)(x0≠1),则直线FB的方程为
令x=4,求得M(4, )
从而直线PM的斜率为k3= ,
联立 ,得A( , ),
则直线PA的斜率k1= ,直线PB的斜率为k2=
所以k1+k2= + =2× =2k3,
故存在常数λ=2符合题意
【知识点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【分析】(1)由题意将点P (1, )代入椭圆的方程,得到 ,再由离心率为e= ,将a,b用c表示出来代入方程,解得c,从而解得a,b,即可得到椭圆的标准方程;(2)方法一:可先设出直线AB的方程为y=k(x﹣1),代入椭圆的方程并整理成关于x的一元二次方程,设A(x1,y1),B(x2,y2),利用根与系数的关系求得x1+x2= , ,再求点M的坐标,分别表示出k1,k2,k3.比较k1+k2=λk3即可求得参数的值;方法二:设B(x0,y0)(x0≠1),以之表示出直线FB的方程为 ,由此方程求得M的坐标,再与椭圆方程联立,求得A的坐标,由此表示出k1,k2,k3.比较k1+k2=λk3即可求得参数的值
22.【答案】(1)证明:∵ = =a(1﹣2|x|), =a(1﹣2|x|),
∴ ,∴f(x)的图象关于直线x= 对称
(2)解:当 时,有f(f(x))= .
∴f(f(x))=x只有一个解x=0又f(0)=0,故0不是二阶周期点.
当 时,有f(f(x))= .
∴f(f(x))=x有解集,{x|x },故此集合中的所有点都不是二阶周期点.
当 时,有f(f(x))= ,
∴f(f(x))=x有四个解:0, , , .
由f(0)=0, , , .
故只有 , 是f(x)的二阶周期点,综上所述,所求a的取值范围为
(3)解:由(2)得 , .
∵x2为函数f(x)的最大值点,∴ ,或 .
当 时,S(a)= | ﹣ |= .
求导得:S′(a)= .
∴当 时,S(a)单调递增,当 时,S(a)单调递减.
当 时,S(a)= ,求导得 .
∵ ,从而有 .
∴当 时,S(a)单调递增
【知识点】奇偶函数图象的对称性;函数的值;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)只要证明 成立即可;(2)对a分类讨论,利用二阶周期点的定义即可得出;(3)由(2)得出x3,得出三角形的面积,利用导数即可得出其单调性.
1 / 12013年高考理数真题试卷(江西卷)
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2013·江西理)已知集合M={1,2,zi},i为虚数单位,N={3,4},M∩N={4},则复数z=(  )
A.﹣2i B.2i C.﹣4i D.4i
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:根据题意得:zi=4,
解得:z=﹣4i.
故选C
【分析】根据两集合的交集中的元素为4,得到zi=4,即可求出z的值.
2.(2013·江西理)函数y= ln(1﹣x)的定义域为(  )
A.(0,1) B.[0,1) C.(0,1] D.[0,1]
【答案】B
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】解:由题意,自变量满足 ,解得0≤x<1,即函数y= 的定义域为[0,1)
故选B
【分析】由函数的解析式可直接得到不等式组 ,解出其解集即为所求的定义域,从而选出正确选项
3.(2013·江西理)等比数列x,3x+3,6x+6,…的第四项等于(  )
A.﹣24 B.0 C.12 D.24
【答案】A
【知识点】等比数列的性质
【解析】【解答】解:由于 x,3x+3,6x+6是等比数列的前三项,故有(3x+3)2=x(6x+6),解x=﹣3,
故此等比数列的前三项分别为﹣3,﹣6,﹣12,故此等比数列的公比为2,故第四项为﹣24,
故选A.
【分析】由题意可得(3x+3)2=x(6x+6),解x的值,可得此等比数列的前三项,从而求得此等比数列的公比,从而求得第四项.
4.(2013·江西理)总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为(  )
7816 6572 0802 6314 0702 4369 9728 0198
3204 9234 4935 8200 3623 4869 6938 7481
A.08 B.07 C.02 D.01
【答案】D
【知识点】简单随机抽样
【解析】【解答】解:从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右一次选取两个数字开始向右读,
第一个数为65,不符合条件,第二个数为72,不符合条件,
第三个数为08,符合条件,
以下符合条件依次为:08,02,14,07,01,
故第5个数为01.
故选:D.
【分析】从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右一次选取两个数字开始向右读,依次为65,72,08,02,63,14,07,02,43,69,97,28,01,98,…,其中08,02,14,07,01符合条件,故可得结论.
5.(2013·江西理)(x2﹣ )5的展开式中的常数项为(  )
A.80 B.﹣80 C.40 D.﹣40
【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】解:设( )5展开式中的通项为Tr+1,
则Tr+1= x2(5﹣r) (﹣2)r x﹣3r=(﹣2)r x10﹣5r,
令10﹣5r=0得r=2,
∴( )5展开式中的常数项为(﹣2)2× =4×10=40.
故选C.
【分析】利用( )5展开式中的通项公式Tr+1= x2(5﹣r) (﹣2)r x﹣3r,令x的幂指数为0,求得r的值,即可求得( )5展开式中的常数项.
6.(2013·江西理)若S1= x2dx,S2= dx,S3= exdx,则S1,S2,S3的大小关系为(  )
A.S1<S2<S3 B.S2<S1<S3 C.S2<S3<S1 D.S3<S2<S1
【答案】B
【知识点】微积分基本定理
【解析】【解答】解:由于S1= x2dx= | = ,
S2= dx=lnx| =ln2,
S3= exdx=ex| =e2﹣e.
且ln2< <e2﹣e,则S2<S1<S3.
故选:B.
【分析】先利用积分基本定理计算三个定积分,再比较它们的大小即可.
7.(2013·江西理)阅读如下程序框图,如果输出i=5,那么在空白矩形框中应填入的语句为(  )
A.S=2*i﹣2 B.S=2*i﹣1 C.S=2*I D.S=2*i+4
【答案】C
【知识点】程序框图
【解析】【解答】解:当空白矩形框中应填入的语句为S=2*I时,
程序在运行过程中各变量的值如下表示:
i S 是否继续循环
循环前1 0/
第一圈 2 5 是
第二圈 3 6 是
第三圈 4 9 是
第四圈 5 10 否
故输出的i值为:5,符合题意.
故选C.
【分析】题目给出了输出的结果i=5,让我们分析矩形框中应填的语句,根据判断框中内容,即s<10,我们模拟程序执行的过程,从而得到答案.
8.(2013·江西理)如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB∥CD,正方体的六个面所在的平面与直线CE,EF相交的平面个数分别记为m,n,那么m+n=(  )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】A
【知识点】平面的基本性质及推论
【解析】【解答】解:由题意可知直线CE与正方体的上底面平行在正方体的下底面上,与正方体的四个侧面不平行,所以m=4,
直线EF与正方体的左右两个侧面平行,与正方体的上下底面相交,前后侧面相交,所以n=4,所以m+n=8.
故选A.
【分析】判断CE与EF与正方体表面的关系,即可推出正方体的六个面所在的平面与直线CE,EF相交的平面个数分别记为m,n,求出m+n的值.
9.(2013·江西理)过点( )引直线l与曲线y= 相交于A,B两点,O为坐标原点,当△ABO的面积取得最大值时,直线l的斜率等于(  )
A. B.- C. D.
【答案】B
【知识点】直线的斜率;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:由y= ,得x2+y2=1(y≥0).
所以曲线y= 表示单位圆在x轴上方的部分(含与x轴的交点),
设直线l的斜率为k,要保证直线l与曲线有两个交点,且直线不与x轴重合,
则﹣1<k<0,直线l的方程为y﹣0= ,即 .
则原点O到l的距离d= ,l被半圆截得的半弦长为 .
则 =
= = .
令 ,则 ,当 ,即 时,S△ABO有最大值为 .
此时由 ,解得k=﹣ .
故答案为B.
【分析】由题意可知曲线为单位圆在x轴上方部分(含与x轴的交点),由此可得到过C点的直线与曲线相交时k的范围,设出直线方程,由点到直线的距离公式求出原点到直线的距离,由勾股定理求出直线被圆所截半弦长,写出面积后利用配方法转化为求二次函数的最值.
10.(2013·江西理)如图,半径为1的半圆O与等边三角形ABC夹在两平行线l1 , l2之间,l∥l1 , l与半圆相交于F,G两点,与三角形ABC两边相交于E,D两点.设弧
的长为x(0<x<π),y=EB+BC+CD,若l从l1平行移动到l2 , 则函数y=f(x)的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】函数的图象
【解析】【解答】解:当x=0时,y=EB+BC+CD=BC=

当x=π时,此时y=AB+BC+CA=3×
=2

当x=
时,∠FOG=
,三角形OFG为正三角形,此时AM=OH=

在正△AED中,AE=ED=DA=1,
∴y=EB+BC+CD=AB+BC+CA﹣(AE+AD)=3×
﹣2×1=2
﹣2.如图.
又当x=
时,图中y0=
+
(2

)=
>2
﹣2.
故当x=
时,对应的点(x,y)在图中红色连线段的下方,对照选项,D正确.
故选D.
【分析】由题意可知:随着l从l1平行移动到l2 , y=EB+BC+CD越来越大,考查几个特殊的情况,计算出相应的函数值y,结合考查选项可得答案.
二、第Ⅱ卷填空题
11.(2013·江西理)函数y= 最小正周期T为   .
【答案】π
【知识点】两角和与差的正弦公式;二倍角的余弦公式;含三角函数的复合函数的周期
【解析】【解答】解:y=sin2x+2 × =sin2x﹣ cos2x+ =2( sin2x﹣ cos2x)+ =2sin(2x﹣ )+ ,
∵ω=2,∴T=π.
故答案为:π
【分析】函数解析式第二项利用二倍角的余弦函数公式化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,找出ω的值,代入周期公式即可求出函数的最小正周期.
12.(2013·江西理)设 , 为单位向量.且 、 的夹角为 ,若 = +3 , =2 ,则向量 在 方向上的射影为   .
【答案】
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:∵ 、 为单位向量,且 和 的夹角θ等于 ,∴ =1×1×cos = .
∵ = +3 , =2 ,∴ =( +3 ) (2 )=2 +6 =2+3=5.
∴ 在 上的射影为 = ,
故答案为 .
【分析】根据题意求得 的值,从而求得 的值,再根据 在 上的射影为 ,运算求得结果.
13.(2013·江西理)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f′(1)=   .
【答案】2
【知识点】函数的值;导数的四则运算
【解析】【解答】解:函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,
令ex=t,则x=lnt,故有f(t)=lnt+t,即f(x)=lnx+x,
∴f′(x)= +1,故f′(1)=1+1=2.
故答案为:2.
【分析】由题设知,可先用换元法求出f(x)的解析式,再求出它的导数,从而求出f′(1).
14.(2013·江西理)抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线 =1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=   .
【答案】6
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线的焦点坐标为(0, ),准线方程为:y=﹣ ,
准线方程与双曲线联立可得: ,
解得x=± ,
因为△ABF为等边三角形,所以 ,即p2=3x2,
即 ,解得p=6.
故答案为:6.
【分析】求出抛物线的焦点坐标,准线方程,然后求出抛物线的准线与双曲线的交点坐标,利用三角形是等边三角形求出p即可.
三、第Ⅱ卷选做题:请在下列两题中任选一题作答,若两道题都做,按第一题评卷计分.
15.(2013·江西理)(坐标系与参数方程选做题)
设曲线C的参数方程为 (t为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为   .
【答案】ρcos2θ﹣sinθ=0
【知识点】简单曲线的极坐标方程;抛物线的参数方程
【解析】【解答】解:由 (t为参数),得y=x2,
令x=ρcosθ,y=ρsinθ,
代入并整理得ρcos2θ﹣sinθ=0.
即曲线C的极坐标方程是ρcos2θ﹣sinθ=0.
故答案为:ρcos2θ﹣sinθ=0.
【分析】先求出曲线C的普通方程,再利用x=ρcosθ,y=ρsinθ代换求得极坐标方程.
16.(2013·江西理)(不等式选做题)
在实数范围内,不等式||x﹣2|﹣1|≤1的解集为   .
【答案】[0,4]
【知识点】含绝对值不等式的解法
【解析】【解答】解:不等式||x﹣2|﹣1|≤1的解集,就是﹣1≤|x﹣2|﹣1≤1的解集,也就是0≤|x﹣2|≤2的解集,
0≤|x﹣2|≤2的几何意义是数轴上的点到2的距离小于等于2的值,所以不等式的解为:0≤x≤4.
所以不等式的解集为[0,4].
故答案为:[0,4].
【分析】利用绝对值不等式的等价形式,利用绝对值不等式几何意义求解即可.
四、第Ⅱ卷解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(2013·江西理)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosC+(cosA﹣ sinA)cosB=0.
(1)求角B的大小;
(2)若a+c=1,求b的取值范围.
【答案】(1)解:由已知得:﹣cos(A+B)+cosAcosB﹣ sinAcosB=0,
即sinAsinB﹣ sinAcosB=0,
∵sinA≠0,∴sinB﹣ cosB=0,即tanB= ,
又B为三角形的内角,
则B=
(2)解:∵a+c=1,即c=1﹣a,cosB= ,
∴由余弦定理得:b2=a2+c2﹣2ac cosB,即b2=a2+c2﹣ac=(a+c)2﹣3ac=1﹣3a(1﹣a)=3(a﹣ )2+ ,
∵0<a<1,∴ ≤b2<1,
则 ≤b<1
【知识点】两角和与差的余弦公式;余弦定理
【解析】【分析】(1)已知等式第一项利用诱导公式化简,第二项利用单项式乘多项式法则计算,整理后根据sinA不为0求出tanB的值,由B为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出B的度数;(2)由余弦定理列出关系式,变形后将a+c及cosB的值代入表示出b2,根据a的范围,利用二次函数的性质求出b2的范围,即可求出b的范围.
18.(2013·江西理)正项数列{an}的前n项和Sn满足:Sn2
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)令b ,数列{bn}的前n项和为Tn.证明:对于任意n∈N*,都有 .
【答案】(1)解:由Sn2
可得,[ ](Sn+1)=0
∵正项数列{an},Sn>0
∴Sn=n2+n
于是a1=S1=2
n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=n2+n﹣(n﹣1)2﹣(n﹣1)=2n,而n=1时也适合
∴an=2n
(2)解:证明:由b = =

=
【知识点】等差数列的通项公式;数列的求和
【解析】【分析】(1)由Sn2 可求sn,然后利用a1=s1,n≥2时,an=sn﹣sn﹣1可求an(2)由b = = ,利用裂项求和可求Tn,利用放缩法即可证明
19.(2013·江西理)小波以游戏方式决定是参加学校合唱团还是参加学校排球队,游戏规则为:以0为起点,再从A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8(如图)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X.若X=0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.
(1)求小波参加学校合唱团的概率;
(2)求X的分布列和数学期望.
【答案】(1)解:从8个点中任意取两个点为向量的终点的不同取法有 =28种
X=0时,两向量夹角为直角共有8种情形
所以小波参加学校合唱团的概率P(X=0)= =
(2)解:两向量数量积的所有可能情形有﹣2,﹣1,0,1
X=﹣2时有2种情形
X=1时有8种情形
X=﹣1时,有10种情形
X的分布列为:
X ﹣2 ﹣1 0 1
P
EX= =
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)先求出从8个点中任意取两个点为向量的终点的不同取法,而X=0时,即两向量夹角为直角,求出结果数,代入古典概率的求解公式可求(2)先求出两向量数量积的所有可能情形及相应的概率,即可求解分布列及期望值
20.(2013·江西理)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,E为BD的中点,G为PD的中点,△DAB≌△DCB,EA=EB=AB=1,PA= ,连接CE并延长交AD于F
(1)求证:AD⊥平面CFG;
(2)求平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值.
【答案】(1)解:∵在△DAB中,E为BD的中点,EA=EB=AB=1,
∴AE= BD,可得∠BAD= ,且∠ABE=∠AEB=
∵△DAB≌△DCB,∴△EAB≌△ECB,从而得到∠FED=∠BEC=∠AEB=
∴∠EDA=∠EAD= ,可得EF⊥AD,AF=FD
又∵△PAD中,PG=GD,∴FG是△PAD是的中位线,可得FG∥PA
∵PA⊥平面ABCD,∴FG⊥平面ABCD,
∵AD 平面ABCD,∴FG⊥AD
又∵EF、FG是平面CFG内的相交直线,∴AD⊥平面CFG
(2)解:以点A为原点,AB、AD、PA分别为x轴、y轴、z轴建立如图直角坐标系,可得
A(0,0,0),B(1,0,0),C( , ,0),D(0, ,0),P(0,0, )
∴ =( , ,0), =(﹣ ,﹣ , ), =(﹣ , ,0)
设平面BCP的法向量 =(1,y1,z1),则
解得y1=﹣ ,z1= ,可得 =(1,﹣ , ),
设平面DCP的法向量 =(1,y2,z2),则
解得y2= ,z2=2,可得 =(1, ,2),
∴cos< , >= = =
因此平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值等于﹣cos< , >=﹣ .
【知识点】直线与平面垂直的判定;用空间向量研究二面角;二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(1)利用直角三角形的判定得到∠BAD= ,且∠ABE=∠AEB= .由△DAB≌△DCB得到△EAB≌△ECB,从而得到∠FED=∠FEA= ,所以EF⊥AD且AF=FD,结合题意得到FG是△PAD是的中位线,可得FG∥PA,根据PA⊥平面ABCD得FG⊥平面ABCD,得到FG⊥AD,最后根据线面垂直的判定定理证出AD⊥平面CFG;(2)以点A为原点,AB、AD、PA分别为x轴、y轴、z轴建立如图直角坐标系,得到A、B、C、D、P的坐标,从而得到 、 、 的坐标,利用垂直向量数量积为零的方法建立方程组,解出 =(1,﹣ , )和 =(1, ,2)分别为平面BCP、平面DCP的法向量,利用空间向量的夹角公式算出 、 夹角的余弦,即可得到平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值.
21.(2013·江西理)如图,椭圆C: 经过点P(1, ),离心率e= ,直线l的方程为x=4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)AB是经过右焦点F的任一弦(不经过点P),设直线AB与直线l相交于点M,记PA,PB,PM的斜率分别为k1,k2,k3.问:是否存在常数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)解:椭圆C: 经过点P (1, ),可得 ①
由离心率e= 得 = ,即a=2c,则b2=3c2②,代入①解得c=1,a=2,b=
故椭圆的方程为
(2)解:方法一:由题意可设AB的斜率为k,则直线AB的方程为y=k(x﹣1)③
代入椭圆方程 并整理得(4k2+3)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),
x1+x2= , ④
在方程③中,令x=4得,M的坐标为(4,3k),
从而 , , =k﹣
注意到A,F,B共线,则有k=kAF=kBF,即有 = =k
所以k1+k2= + = + ﹣ ( + )
=2k﹣ × ⑤
④代入⑤得k1+k2=2k﹣ × =2k﹣1
又k3=k﹣ ,所以k1+k2=2k3
故存在常数λ=2符合题意
方法二:设B(x0,y0)(x0≠1),则直线FB的方程为
令x=4,求得M(4, )
从而直线PM的斜率为k3= ,
联立 ,得A( , ),
则直线PA的斜率k1= ,直线PB的斜率为k2=
所以k1+k2= + =2× =2k3,
故存在常数λ=2符合题意
【知识点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【分析】(1)由题意将点P (1, )代入椭圆的方程,得到 ,再由离心率为e= ,将a,b用c表示出来代入方程,解得c,从而解得a,b,即可得到椭圆的标准方程;(2)方法一:可先设出直线AB的方程为y=k(x﹣1),代入椭圆的方程并整理成关于x的一元二次方程,设A(x1,y1),B(x2,y2),利用根与系数的关系求得x1+x2= , ,再求点M的坐标,分别表示出k1,k2,k3.比较k1+k2=λk3即可求得参数的值;方法二:设B(x0,y0)(x0≠1),以之表示出直线FB的方程为 ,由此方程求得M的坐标,再与椭圆方程联立,求得A的坐标,由此表示出k1,k2,k3.比较k1+k2=λk3即可求得参数的值
22.(2013·江西理)已知函数f(x)= ,a为常数且a>0.
(1)f(x)的图象关于直线x= 对称;
(2)若x0满足f(f(x0))=x0,但f(x0)≠x0,则x0称为函数f(x)的二阶周期点,如果f(x)有两个二阶周期点x1,x2,试确定a的取值范围;
(3)对于(2)中的x1,x2,和a,设x3为函数f(f(x))的最大值点,A(x1,f(f(x1))),B(x2,f(f(x2))),C(x3,0),记△ABC的面积为S(a),讨论S(a)的单调性.
【答案】(1)证明:∵ = =a(1﹣2|x|), =a(1﹣2|x|),
∴ ,∴f(x)的图象关于直线x= 对称
(2)解:当 时,有f(f(x))= .
∴f(f(x))=x只有一个解x=0又f(0)=0,故0不是二阶周期点.
当 时,有f(f(x))= .
∴f(f(x))=x有解集,{x|x },故此集合中的所有点都不是二阶周期点.
当 时,有f(f(x))= ,
∴f(f(x))=x有四个解:0, , , .
由f(0)=0, , , .
故只有 , 是f(x)的二阶周期点,综上所述,所求a的取值范围为
(3)解:由(2)得 , .
∵x2为函数f(x)的最大值点,∴ ,或 .
当 时,S(a)= | ﹣ |= .
求导得:S′(a)= .
∴当 时,S(a)单调递增,当 时,S(a)单调递减.
当 时,S(a)= ,求导得 .
∵ ,从而有 .
∴当 时,S(a)单调递增
【知识点】奇偶函数图象的对称性;函数的值;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)只要证明 成立即可;(2)对a分类讨论,利用二阶周期点的定义即可得出;(3)由(2)得出x3,得出三角形的面积,利用导数即可得出其单调性.
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