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1、*-2013年辽宁省高考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1(5分)复数的模长为()ABCD22(5分)已知集合A=x|0log4x1,B=x|x2,则AB=()A(0,1)B(0,2C(1,2)D(1,23(5分)已知点A(1,3),B(4,1),则与向量同方向的单位向量为()ABCD4(5分)下列关于公差d0的等差数列an的四个命题:p1:数列an是递增数列;p2:数列nan是递增数列;p3:数列是递增数列;p4:数列an+3nd是递增数列;其中真命题是()Ap1,p2Bp3,p4Cp2,p3Dp1,p4
2、5(5分)某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组一次为20,40),40,60),60,80),80,100)若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是()A45B50C55D606(5分)在ABC,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,casinBcosC+csinBcosA=b,且ab,则B=()ABCD7(5分)使得(3x+)n(nN+)的展开式中含有常数项的最小的n为()A4B5C6D78(5分)执行如图所示的程序框图,若输入n=10,则输出的S=()ABCD9(5分)已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3),若OAB为直角三角形,则必有()Ab=
3、a3BCD10(5分)已知三棱柱ABCA1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,ABAC,AA1=12,则球O的半径为()ABCD11(5分)已知函数f(x)=x22(a+2)x+a2,g(x)=x2+2(a2)xa2+8设H1(x)=maxf(x),g(x),H2(x)=minf(x),g(x),(maxp,q)表示p,q中的较大值,minp,q表示p,q中的较小值),记H1(x)的最小值为A,H2(x)的最大值为B,则AB=()A16B16C16a22a16D16a2+2a1612(5分)设函数f(x)满足x2f(x)+2xf(x)=,f(2)=,则x0时,f(x)()
4、A有极大值,无极小值B有极小值,无极大值C既有极大值又有极小值D既无极大值也无极小值二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是 14(5分)已知等比数列an是递增数列,Sn是an的前n项和若a1,a3是方程x25x+4=0的两个根,则S6= 15(5分)已知椭圆的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF、BF,若|AB|=10,|AF|=6,cosABF=,则C的离心率e= 16(5分)为了考察某校各班参加课外小组的人数,从全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的人数作为样本数据,已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数
5、据互不相同,则样本数据中的最大值为 三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17(12分)设向量,(1)若,求x的值;(2)设函数,求f(x)的最大值18(12分)如图,AB是圆的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆上的点()求证:平面PAC平面PBC;()若AB=2,AC=1,PA=1,求证:二面角CPBA的余弦值19(12分)现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答()求张同学至少取到1道乙类题的概率;()已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题设张同学答对甲类题的概率都是,答对每道乙类题的概率都是,且各题答对与否相互独立用X表示张同学答对题的个数,求
6、X的分布列和数学期望20(12分)如图,抛物线C1:x2=4y,C2:x2=2py(p0),点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M作C1的切线,切点为A,B(M为原点O时,A,B重合于O),当x0=1时,切线MA的斜率为()求P的值;()当M在C2上运动时,求线段AB中点N的轨迹方程(A,B重合于O时,中点为O)21(12分)已知函数f(x)=(1+x)e2x,g(x)=ax+1+2xcosx,当x0,1时,(I)求证:;(II)若f(x)g(x)恒成立,求实数a的取值范围请考生在21、22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。22(10分)选修41:几何证明选讲如图,AB为
7、O直径,直线CD与O相切与E,AD垂直于CD于D,BC垂直于CD于C,EF垂直于F,连接AE,BE证明:(I)FEB=CEB;(II)EF2=ADBC23在直角坐标系xOy中以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系圆C1,直线C2的极坐标方程分别为=4sin,cos()=2()求C1与C2交点的极坐标;()设P为C1的圆心,Q为C1与C2交点连线的中点,已知直线PQ的参数方程为(tR为参数),求a,b的值24已知函数f(x)=|xa|,其中a1(1)当a=2时,求不等式f(x)4|x4|的解集;(2)已知关于x的不等式|f(2x+a)2f(x)|2的解集x|1x2,求a的值2013年辽宁省高考数
8、学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1(5分)复数的模长为()ABCD2【解答】解:复数,所以=故选B2(5分)已知集合A=x|0log4x1,B=x|x2,则AB=()A(0,1)B(0,2C(1,2)D(1,2【解答】解:由A中的不等式变形得:log41log4xlog44,解得:1x4,即A=(1,4),B=(,2,AB=(1,2故选D3(5分)已知点A(1,3),B(4,1),则与向量同方向的单位向量为()ABCD【解答】解:已知点A(1,3),B(4,1),=(4,1)(1,3)=(3
9、,4),|=5,则与向量同方向的单位向量为 =,故选A4(5分)下列关于公差d0的等差数列an的四个命题:p1:数列an是递增数列;p2:数列nan是递增数列;p3:数列是递增数列;p4:数列an+3nd是递增数列;其中真命题是()Ap1,p2Bp3,p4Cp2,p3Dp1,p4【解答】解:对于公差d0的等差数列an,an+1an=d0,命题p1:数列an是递增数列成立,是真命题对于数列nan,第n+1项与第n项的差等于 (n+1)an+1nan=(n+1)d+an,不一定是正实数,故p2不正确,是假命题对于数列,第n+1项与第n项的差等于 =,不一定是正实数,故p3不正确,是假命题对于数列a
10、n+3nd,第n+1项与第n项的差等于 an+1+3(n+1)dan3nd=4d0,故命题p4:数列an+3nd是递增数列成立,是真命题故选D5(5分)某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组一次为20,40),40,60),60,80),80,100)若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是()A45B50C55D60【解答】解:成绩低于60分有第一、二组数据,在频率分布直方图中,对应矩形的高分别为0.005,0.01,每组数据的组距为20,则成绩低于60分的频率P=(0.005+0.010)20=0.3,又低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是=50故选
11、:B6(5分)在ABC,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,casinBcosC+csinBcosA=b,且ab,则B=()ABCD【解答】解:利用正弦定理化简已知等式得:sinAsinBcosC+sinCsinBcosA=sinB,sinB0,sinAcosC+sinCcosA=sin(A+C)=sinB=,ab,AB,即B为锐角,则B=故选A7(5分)使得(3x+)n(nN+)的展开式中含有常数项的最小的n为()A4B5C6D7【解答】解:设(nN+)的展开式的通项为Tr+1,则:Tr+1=3nrxnr=3nr,令nr=0得:n=r,又nN+,当r=2时,n最小,即nmin=5故选B8(
12、5分)执行如图所示的程序框图,若输入n=10,则输出的S=()ABCD【解答】解:输入n的值为10,框图首先给累加变量S和循环变量i分别赋值0和2,判断210成立,执行,i=2+2=4;判断410成立,执行=,i=4+2=6;判断610成立,执行,i=6+2=8;判断810成立,执行,i=8+2=10;判断1010成立,执行,i=10+2=12;判断1210不成立,跳出循环,算法结束,输出S的值为故选A9(5分)已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3),若OAB为直角三角形,则必有()Ab=a3BCD【解答】解:=(a,a3b),=(a,a3),且ab0若,则=ba3=0,a=0或b=
13、0,但是ab0,应舍去;若,则=b(a3b)=0,b0,b=a30;若,则=a2+a3(a3b)=0,得1+a4ab=0,即综上可知:OAB为直角三角形,则必有故选C10(5分)已知三棱柱ABCA1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,ABAC,AA1=12,则球O的半径为()ABCD【解答】解:因为三棱柱ABCA1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,ABAC,AA1=12,所以三棱柱的底面是直角三角形,侧棱与底面垂直,侧面B1BCC1,经过球的球心,球的直径是其对角线的长,因为AB=3,AC=4,BC=5,BC1=,所以球的半径为:故选C11(5分)
14、已知函数f(x)=x22(a+2)x+a2,g(x)=x2+2(a2)xa2+8设H1(x)=maxf(x),g(x),H2(x)=minf(x),g(x),(maxp,q)表示p,q中的较大值,minp,q表示p,q中的较小值),记H1(x)的最小值为A,H2(x)的最大值为B,则AB=()A16B16C16a22a16D16a2+2a16【解答】解:令h(x)=f(x)g(x)=x22(a+2)x+a2x2+2(a2)xa2+8=2x24ax+2a28=2(xa)28由2(xa)28=0,解得x=a2,此时f(x)=g(x);由h(x)0,解得xa+2,或xa2,此时f(x)g(x);由h
15、(x)0,解得a2xa+2,此时f(x)g(x)综上可知:(1)当xa2时,则H1(x)=maxf(x),g(x)=f(x)=x(a+2)24a4,H2(x)=minf(x),g(x)=g(x)=x(a2)24a+12,(2)当a2xa+2时,H1(x)=maxf(x),g(x)=g(x),H2(x)=minf(x),g(x)=f(x);(3)当xa+2时,则H1(x)=maxf(x),g(x)=f(x),H2(x)=minf(x),g(x)=g(x),故A=g(a+2)=(a+2)(a2)24a+12=4a4,B=g(a2)=4a+12,AB=4a4(4a+12)=16故选:B12(5分)设
16、函数f(x)满足x2f(x)+2xf(x)=,f(2)=,则x0时,f(x)()A有极大值,无极小值B有极小值,无极大值C既有极大值又有极小值D既无极大值也无极小值【解答】解:函数f(x)满足,令F(x)=x2f(x),则F(x)=,F(2)=4f(2)=由,得f(x)=,令(x)=ex2F(x),则(x)=ex2F(x)=(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+)上单调递增,(x)的最小值为(2)=e22F(2)=0(x)0又x0,f(x)0f(x)在(0,+)单调递增f(x)既无极大值也无极小值故选D二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的
17、体积是1616【解答】解:根据三视图可知,该几何体为圆柱中挖去一个四棱柱,圆柱是底面外径为2,高为4的圆筒,四棱柱的底面是边长为2的正方形,高也为4故其体积为:224224=1616,故答案为:161614(5分)已知等比数列an是递增数列,Sn是an的前n项和若a1,a3是方程x25x+4=0的两个根,则S6=63【解答】解:解方程x25x+4=0,得x1=1,x2=4因为数列an是递增数列,且a1,a3是方程x25x+4=0的两个根,所以a1=1,a3=4设等比数列an的公比为q,则,所以q=2则故答案为6315(5分)已知椭圆的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF、BF
18、,若|AB|=10,|AF|=6,cosABF=,则C的离心率e=【解答】解:设椭圆的右焦点为F,连接AF、BFAB与FF互相平分,四边形AFBF为平行四边形,可得|AF|=|BF|=6ABF中,|AB|=10,|AF|=6,cosABF=,由余弦定理|AF|2=|AB|2+|BF|22|AB|BF|cosABF,可得62=102+|BF|2210|BF|,解之得|BF|=8由此可得,2a=|BF|+|BF|=14,得a=7ABF中,|AF|2+|BF|2=100=|AB|2AFB=90,可得|OF|=|AB|=5,即c=5因此,椭圆C的离心率e=故答案为:16(5分)为了考察某校各班参加课外
19、小组的人数,从全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的人数作为样本数据,已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互不相同,则样本数据中的最大值为10【解答】解:设样本数据为:x1,x2,x3,x4,x5,平均数=(x1+x2+x3+x4+x5)5=7;方差s2=(x17)2+(x27)2+(x37)2+(x47)2+(x57)25=4从而有x1+x2+x3+x4+x5=35,(x17)2+(x27)2+(x37)2+(x47)2+(x57)2=20若样本数据中的最大值为11,不妨设x5=11,则式变为:(x17)2+(x27)2+(x37)2+(x47)2=4,由于样本数据互不相同,这
20、是不可能成立的;若样本数据为4,6,7,8,10,代入验证知式均成立,此时样本数据中的最大值为 10故答案为:10三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17(12分)设向量,(1)若,求x的值;(2)设函数,求f(x)的最大值【解答】解:(1)由题意可得 =+sin2x=4sin2x,=cos2x+sin2x=1,由,可得 4sin2x=1,即sin2x=x0,sinx=,即x=(2)函数=(sinx,sinx)(cosx,sinx)=sinxcosx+sin2x=sin2x+=sin(2x)+ x0,2x,当2x=,sin(2x)+取得最大值为1+=18(12分)如图,AB是圆
21、的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆上的点()求证:平面PAC平面PBC;()若AB=2,AC=1,PA=1,求证:二面角CPBA的余弦值【解答】()证明:如图,由AB是圆的直径,得ACBC由PA平面ABC,BC平面ABC,得PABC又PAAC=A,PA平面APC,AC平面PAC,所以BC平面PAC因为BC平面PBC,所以平面PAC平面PBC;()解:过C作CMAB于M,因为PA平面ABC,CM平面ABC,所以PACM,故CM平面PAB过M作MNPB于N,连接NC由三垂线定理得CNPB所以CNM为二面角CPBA的平面角在RtABC中,由AB=2,AC=1,得,在RtABP中,由AB=2,AP=
22、1,得因为RtBNMRtBAP,所以故MN=又在RtCNM中,故cos所以二面角CPBA的余弦值为19(12分)现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答()求张同学至少取到1道乙类题的概率;()已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题设张同学答对甲类题的概率都是,答对每道乙类题的概率都是,且各题答对与否相互独立用X表示张同学答对题的个数,求X的分布列和数学期望【解答】解:(I)设事件A=“张同学至少取到1道乙类题”则=张同学至少取到的全为甲类题P(A)=1P()=1=(II)X的所有可能取值为0,1,2,3P (X=0)=P(X=1)=P(X=2)=+=P(X=3)
23、=X的分布列为 X0123P EX=20(12分)如图,抛物线C1:x2=4y,C2:x2=2py(p0),点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M作C1的切线,切点为A,B(M为原点O时,A,B重合于O),当x0=1时,切线MA的斜率为()求P的值;()当M在C2上运动时,求线段AB中点N的轨迹方程(A,B重合于O时,中点为O)【解答】解:()因为抛物线C1:x2=4y上任意一点(x,y)的切线斜率为y=,且切线MA的斜率为,所以设A点坐标为(x,y),得,解得x=1,y=,点A的坐标为(1,),故切线MA的方程为y=(x+1)+因为点M(1,y0)在切线MA及抛物线C2上,于是y0=(2)+
24、=y0=解得p=2()设N(x,y),A(x1,),B(x2,),x1x2,由N为线段AB中点知x=,y=切线MA,MB的方程为y=(xx1)+,;y=(xx2)+,由得MA,MB的交点M(x0,y0)的坐标满足x0=,y0=因为点M(x0,y0)在C2上,即x02=4y0,所以x1x2=由得x2=y,x0当x1=x2时,A,B丙点重合于原点O,A,B中点N为O,坐标满足x2=y因此中点N的轨迹方程为x2=y21(12分)已知函数f(x)=(1+x)e2x,g(x)=ax+1+2xcosx,当x0,1时,(I)求证:;(II)若f(x)g(x)恒成立,求实数a的取值范围【解答】(I)证明:当x
25、0,1)时,(1+x)e2x1x(1+x)ex(1x)ex,令h(x)=(1+x)ex(1x)ex,则h(x)=x(exex)当x0,1)时,h(x)0,h(x)在0,1)上是增函数,h(x)h(0)=0,即f(x)1x当x0,1)时,ex1+x,令u(x)=ex1x,则u(x)=ex1当x0,1)时,u(x)0,u(x)在0,1)单调递增,u(x)u(0)=0,f(x)综上可知:(II)解:设G(x)=f(x)g(x)=令H(x)=,则H(x)=x2sinx,令K(x)=x2sinx,则K(x)=12cosx当x0,1)时,K(x)0,可得H(x)是0,1)上的减函数,H(x)H(0)=0,
26、故H(x)在0,1)单调递减,H(x)H(0)=2a+1+H(x)a+3当a3时,f(x)g(x)在0,1)上恒成立下面证明当a3时,f(x)g(x)在0,1)上不恒成立f(x)g(x)=x令v(x)=,则v(x)=当x0,1)时,v(x)0,故v(x)在0,1)上是减函数,v(x)(a+1+2cos1,a+3当a3时,a+30存在x0(0,1),使得v(x0)0,此时,f(x0)g(x0)即f(x)g(x)在0,1)不恒成立综上实数a的取值范围是(,3请考生在21、22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。22(10分)选修41:几何证明选讲如图,AB为O直径,直线CD与O
27、相切与E,AD垂直于CD于D,BC垂直于CD于C,EF垂直于F,连接AE,BE证明:(I)FEB=CEB;(II)EF2=ADBC【解答】证明:(1)直线CD与O相切于E,CEB=EABAB为O的直径,AEB=90EAB+EBA=90EFAB,FEB+EBF=90FEB=EABCEB=EAB(2)BCCD,ECB=90=EFB,又CEB=FEB,EB公用CEBFEBCB=FB同理可得ADEAFE,AD=AF在RtAEB中,EFAB,EF2=AFFBEF2=ADCB23在直角坐标系xOy中以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系圆C1,直线C2的极坐标方程分别为=4sin,cos()=2()求C1
28、与C2交点的极坐标;()设P为C1的圆心,Q为C1与C2交点连线的中点,已知直线PQ的参数方程为(tR为参数),求a,b的值【解答】解:(I)圆C1,直线C2的直角坐标方程分别为 x2+(y2)2=4,x+y4=0,解得或,C1与C2交点的极坐标为(4,)(2,)(II)由(I)得,P与Q点的坐标分别为(0,2),(1,3),故直线PQ的直角坐标方程为xy+2=0,由参数方程可得y=x+1,解得a=1,b=224已知函数f(x)=|xa|,其中a1(1)当a=2时,求不等式f(x)4|x4|的解集;(2)已知关于x的不等式|f(2x+a)2f(x)|2的解集x|1x2,求a的值【解答】解:(1)当a=2时,f(x)4|x4|可化为|x2|+|x4|4,当x2时,得2x+64,解得x1;当2x4时,得24,无解;当x4时,得2x64,解得x5;故不等式的解集为x|x5或x1(2)设h(x)=f(2x+a)2f(x),则h(x)= 由|h(x)|2得,又已知关于x的不等式|f(2x+a)2f(x)|2的解集x|1x2,所以,故a=3