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2013年高考全国卷1理科数学试题及答案-(word精校版)

2013年普通高等学校招生全国统一考试全国课标Ⅰ理科数学一、 选择题:共12小题.每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项. 1.已知集合{}{}2|20,|55A x x x B x x =->=-<<,则 ( ) A.A∩B=∅ B.A ∪B=R C.B ⊆AD.A ⊆B2.若复数z 满足(34)|43|i z i -=+,则z 的虚部为()A .4-B .45-C .4D .453.为了解某地区的中小学生视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是 ( ) A .简单随机抽样 B .按性别分层抽样 C.按学段分层抽样 D.系统抽样4.已知双曲线C :22221x y a b -=(0,0a b >>)的离心率为52,则C 的渐近线方程为A.14y x =±B.13y x =± C.12y x =± D.y x =±5.运行如下程序框图,如果输入的[1,3]t ∈-,则输出s 属于A.[3,4]- B .[5,2]- C.[4,3]- D.[2,5]-6.如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm ,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm ,如果不计容器的厚度,则球的体积为 ( ) A .35003cm π B . 38663cm π C. 313723cm π D. 320483cm π7.设等差数列{}n a 的前n 项和为11,2,0,3n m m m S S S S -+=-==,则m = ( )A .3B .4 C.5 D.68.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为A .168π+B .88π+C .1616π+D .816π+ 9.设m 为正整数,2()mx y +展开式的二项式系数的最大值为a ,21()m x y ++展开式的二项式系数的最大值为b ,若137a b =,则m = ( )A .5B.6C.7D.810.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点为(3,0)F ,过点F 的直线交椭圆E 于,A B 两点.若AB 的中点坐标为(1,1)-,则E 的方程为 ( )A .2214536x y +=B .2213627x y +=C.2212718x y += D.221189x y += 11.已知函数()f x =22,0ln(1),0x x x x x ⎧-+≤⎨+>⎩,若|()f x |≥ax ,则a 的取值范围是A .(,0]-∞B .(,1]-∞C .[2,1]-D .[2,0]-12.设n n n A B C ∆的三边长分别为,,n n n a b c ,n n n A B C ∆的面积为n S ,1,2,3,n =,若11111,2b c b c a >+=,111,,22n n nnn n n n c a b a a a b c +++++===,则( ) A .{S n }为递减数列 B .{S n }为递增数列C.{S 2n -1}为递增数列,{S 2n }为递减数列D.{S 2n -1}为递减数列,{S 2n }为递增数列二.填空题:本大题共四小题,每小题5分。

13.已知两个单位向量a ,b 的夹角为60°,c =t a +(1-t) b ,若b c =0,则t =_____. 14.若数列{n a }的前n 项和为S n =2133n a +,则数列{n a }的通项公式是n a =______. 15.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则cos θ=______16.若函数()f x =22(1)()x x ax b -++的图像关于直线2x =-对称,则()f x 的最大值是______. 三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。

17.(本小题满分12分)如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB= 3 ,BC=1,P 为△ABC 内一点,∠BPC =90° (1)若PB=12,求PA ;(2)若∠APB =150°,求tan ∠P BA.18.(本小题满分12分)如图,三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,CA=CB ,AB=A A 1,∠BA A 1=60°. (Ⅰ)证明AB ⊥A 1C ;(Ⅱ)若平面ABC ⊥平面AA 1B 1B ,AB=CB=2,求直线A 1C 与平面BB 1C 1C 所成角的正弦值.19.(本小题满分12分)一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n.如果n=3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n=4,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的每件产品是优质品的概率都为12,且各件产品是否为优质品相互独立.(1)求这批产品通过检验的概率;(2)已知每件产品检验费用为100元,凡抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X (单位:元),求X 的分布列及数学期望.20.(本小题满分12分)已知圆M :22(1)1x y ++=,圆N :22(1)9x y -+=,动圆P 与M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线 C. (Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A ,B 两点,当圆P 的半径最长时,求|AB|.21.(本小题满分共12分)已知函数()f x =2x ax b ++,()g x =()xe cx d +,若曲线()yf x =和曲线()yg x =都过点P(0,2),且在点P 处有相同的切线42y x =+(Ⅰ)求a ,b ,c ,d 的值;(Ⅱ)若x ≥-2时,()f x ≤()kg x ,求k 的取值范围. 22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,直线AB 为圆的切线,切点为B ,点C 在圆上,∠ABC 的角平分线BE 交圆于点E ,DB 垂直BE 交圆于D.(Ⅰ)证明:DB=DC ; (Ⅱ)设圆的半径为1,BC=,延长CE 交AB 于点F ,求△BCF 外接圆的半径.23.(本小题10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线C 1的参数方程为45cos 55sin x ty t =+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为2sin ρθ=. (Ⅰ)把C 1的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲 已知函数()f x =|21||2|x x a -++,()g x =3x +. (Ⅰ)当a = -2时,求不等式()f x <()g x 的解集;(Ⅱ)设a > -1,且当x ∈[2a -,12)时,()f x ≤()g x ,求a 的取值范围.2013年全国课标Ⅰ理科数学参考答案一、选择题1.B. 2.D. 3.C. 4.C 5.A 6.A 7.C 8.A 9.B 10.D 11.D 12.B 二、填空题13.t =2. 14.n a =1(2)n --. 15.255-. 16.16 三、解答题17.(Ⅰ)由已知得,∠PBC=o60,∴∠PBA=30o,在△PBA 中,由余弦定理得2PA =o 11323cos3042+-⨯⨯=74,∴PA=72; (Ⅱ)设∠PBA=α,由已知得,PB=sin α,在△PBA 中,由正弦定理得,o o 3sin sin150sin(30)αα=-,化简得,3cos 4sin αα=, ∴tan α=34,∴tan PBA ∠=34. 18.(Ⅰ)取AB 中点E ,连结CE ,1A B ,1A E , ∵AB=1AA ,1BAA ∠=060,∴1BAA ∆是正三角形,∴1A E ⊥AB , ∵CA=CB , ∴CE ⊥AB , ∵1CE A E ⋂=E ,∴AB ⊥面1CEA , ∴AB ⊥1AC ; ……6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知EC ⊥AB ,1EA ⊥AB ,又∵面ABC ⊥面11ABB A ,面ABC ∩面11ABB A =AB , ∴EC ⊥面11ABB A ,∴EC ⊥1EA ,∴EA ,EC ,1EA 两两相互垂直,以E 为坐标原点,EA 的方向为x 轴正方向,|EA |为单位长度,建立如图所示空间直角坐标系O xyz -,有题设知A(1,0,0),1A (0,3,0),C(0,0,3),B(-1,0,0),则BC =(1,0,3),1BB =1AA =(-1,0,3),1AC =(0,-3,3), ……9分设n =(,,)x y z 是平面11CBB C 的法向量,则100BC BB ⎧•=⎪⎨•=⎪⎩n n ,即3030x z x y ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,可取n =(3,1,-1),∴1cos ,A C n =11|A C A C •n |n ||105, ∴直线A 1C 与平面BB 1C 1C 所成角的正弦值为105.……12分19.设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A ,第一次取出的4件产品中全为优质品为事件B,第二次取出的4件产品都是优质品为事件C ,第二次取出的1件产品是优质品为事件D ,这批产品通过检验为事件E ,根据题意有E=(AB)∪(CD),且AB 与CD 互斥, ∴P(E)=P(AB)+P(CD)=P(A)P(B|A)+P(C)P(D|C)=3244111()()222C ⨯⨯+411()22⨯=364.…6分 (Ⅱ)X 的可能取值为400,500,800,并且 P(X=400)=1-3344111()()222C ⨯-=1116,P(X=500)=116,P(X=800)=33411()22C ⨯=14, ∴X 的分布列为X 400500800P1116 116 14……10分 EX=400×1116+500×116+800×14=506.25 ……12分 20.由已知得圆M 的圆心为M (-1,0),半径1r =1,圆N 的圆心为N (1,0),半径2r =3. 设动圆P 的圆心为P (x ,y ),半径为R.(Ⅰ)∵圆P 与圆M 外切且与圆N 内切,∴|PM|+|PN|=12()()R r r R ++-=12r r +=4, 由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左右焦点,场半轴长为23(左顶点除外),其方程为221(2)43x y x +=≠-. (Ⅱ)对于曲线C 上任意一点P (x ,y ),由于|PM|-|PN|=22R -≤2,∴R ≤2,当且仅当圆P 的圆心为(2,0)时,R=2. ∴当圆P 的半径最长时,其方程为22(2)4x y -+=, 当l 的倾斜角为090时,则l 与y 轴重合,可得|AB|=23当l 的倾斜角不为090时,由1r ≠R 知l 不平行x 轴,设l 与x 轴的交点为Q ,则||||QP QM =1Rr ,可求得Q (-4,0),∴设l :(4)y k x =+,由l 于圆M 相切得2|3|11k k =+,解得24k =±. 当k =24时,将224y x =+代入221(2)43x y x +=≠-并整理得27880x x +-=,解得1,2x =4627-±,∴|AB|=2121||k x x +-=187.当k =-24时,由图形的对称性可知|AB|=187, 综上,|AB|=187或|AB|=23. 21.(Ⅰ)由已知得(0)2,(0)2,(0)4,(0)4f g f g ''====,而()f x '=2x b +,()g x '=()xe cx d c ++,∴a =4,b =2,c =2,d =2;……4分(Ⅱ)由(Ⅰ)知,2()42f x x x =++,()2(1)xg x e x =+, 设函数()F x =()()kg x f x -=22(1)42xke x x x +---(2x ≥-),()F x '=2(2)24x ke x x +--=2(2)(1)x x ke +-,有题设可得(0)F ≥0,即1k ≥, 令()F x '=0得,1x =ln k -,2x =-2,(1)若21k e ≤<,则-2<1x ≤0,∴当1(2,)x x ∈-时,()F x <0,当1(,)x x ∈+∞时,()F x >0,即()F x 在1(2,)x -单调递减,在1(,)x +∞单调递增,故()F x 在x =1x 取最小值1()F x ,而1()F x =21112242x x x +---=11(2)x x -+≥0, ∴当x ≥-2时,()F x ≥0,即()f x ≤()kg x 恒成立, (2)若2k e =,则()F x '=222(2)()xe x e e +-,∴当x ≥-2时,()F x '≥0,∴()F x 在(-2,+∞)单调递增,而(2)F -=0, ∴当x ≥-2时,()F x ≥0,即()f x ≤()kg x 恒成立, (3)若2k e >,则(2)F -=222ke--+=222()e k e ---<0,∴当x ≥-2时,()f x ≤()kg x 不可能恒成立 综上所述,k 的取值范围为[1,2e ].22.(Ⅰ)连结DE ,交BC 与点G.由弦切角定理得,∠ABF=∠BCE ,∵∠ABE=∠CBE ,∴∠CBE=∠BCE ,BE=CE , 又∵DB ⊥BE ,∴DE 是直径,∠DCE=090,由勾股定理可得DB=DC.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,∠CDE=∠BDE ,BD=DC ,故DG 是BC 的中垂线,∴BG=32. 设DE 中点为O ,连结BO ,则∠BOG=o60,∠ABE=∠BCE=∠CBE=o30,∴CF ⊥BF , ∴Rt △BCF 的外接圆半径等于32. 23. 将45cos 55sin x t y t=+⎧⎨=+⎩消去参数t ,化为普通方程22(4)(5)25x y -+-=, 即1C :22810160x y x y +--+=,将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入22810160x y x y +--+=得, 28cos 10sin 160ρρθρθ--+=, ∴1C 的极坐标方程为28cos 10sin 160ρρθρθ--+=(Ⅱ)2C 的普通方程为2220x y y +-=,由222281016020x y x y x y y ⎧+--+=⎪⎨+-=⎪⎩解得11x y =⎧⎨=⎩或02x y =⎧⎨=⎩,∴1C 与2C 的交点的极坐标分别为(2,4π),(2,)2π. 24.当a =-2时,不等式()f x <()g x 化为|21||22|30x x x -+---<,设函数y =|21||22|3x x x -+---,y =15, 212, 1236, 1x x x x x x ⎧-<⎪⎪⎪--≤≤⎨⎪->⎪⎪⎩, 其图像如图所示从图像可知,当且仅当(0,2)x ∈时,y <0,∴原不等式解集是{|02}x x <<.(Ⅱ)当x ∈[2a -,12)时,()f x =1a +,不等式()f x ≤()g x 化为13a x +≤+, ∴2x a ≥-对x ∈[2a -,12)都成立,故2a-≥2a -,即a ≤43,∴a 的取值范围为(-1,43].。

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