2013年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)数学试题 (理科) word解析版.doc

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1、 2013 年山东高考数学理试题解析年山东高考数学理试题解析 一、选择题:本大题共一、选择题:本大题共 12 小题,每小题小题,每小题 5 分,满分分,满分 60 分分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是在每小题给出的四个选项中,只有一项是 符合题目要求的。符合题目要求的。 (1)复数 z 满足(z-3)(2-i)=5(i 为虚数单位),则 z 的共轭复数为( ) A. 2+i B.2-i C. 5+i D.5-i 【答案】D 【解析】由(z-3)(2-i)=5,得 55(2)5(2) 333235 2(2)(2)5 ii zii iii ,所以 5zi,选 D. (2)设集合 A=0,1,

2、2,则集合 B=x-y |xA, yA 中元素的个数是( ) A. 1 B. 3 C. 5 D.9 【答案】C 【解析】因为, x yA,所以2, 1,0,1,2xy ,即 2, 1,0,1,2B ,有 5 个元素,选 C. (3)已知函数 f(x)为奇函数,且当 x0 时, f(x) =x2+ 1 x ,则 f(-1)= ( ) (A)-2 (B)0 (C)1 (D)2 【答案】A 【解析】因为函数为奇函数,所以( 1)(1)(1 1)2ff ,选 A. (4)已知三棱柱 ABC-A1B1C1的侧棱与底面垂直,体积为 9 4 ,底面积是边长为 3的正三角形,若 P 为底面 A1B1C1的中心

3、,则 PA 与平面 ABC 所成角的大小为 ( ) (A) 5 12 (B) 3 (C) 4 (D) 6 【答案】B 【解析】取正三角形 ABC 的中心,连结OP,则PAO是 PA 与 平面 ABC 所成的角。因为底面边长为3,所以 33 3 22 AD , 223 1 332 AOAD.三棱柱的体积为 2 1 139 ( 3) 224 AA,解得 1 3AA ,即 1 3OPAA,所以 tan3 OP PAO OA ,即 3 PAO ,选 B. (5)将函数 y=sin(2x +)的图像沿 x 轴向左平移 8 个单位后,得到一个偶函数的图像,则的 一个可能取值为 (A) 3 4 (B) 4

4、(C)0 (D) 4 【答案】B 【解析】将函数 y=sin(2x +)的图像沿 x 轴向左平移 8 个单位,得到函数 sin2()sin(2) 84 yxx ,因为此时函数为偶函数,所以, 42 kkZ , 即, 4 kkZ ,所以选 B. (6)在平面直角坐标系 xOy 中,M 为不等式组: 2xy20 x2y 10 3xy80 ,所表示的区域上一动点,则直 线 OM 斜率的最小值为 (A)2 (B)1 (C) 1 3 (D) 1 2 【答案】 C 【解析】作出可行域如图,由图象可知当 M 位于点 D 处时,OM 的 斜率最小。由 210 380 xy xy 得 3 1 x y ,即(3,

5、 1)D,此时 OM 的 斜率为 11 33 ,选 C. (7)给定两个命题 p、q,若p 是 q 的必要而不充分条件,则 p 是q 的 (A)充分而不必条件 (B)必要而不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件 【答案】B 【解析】因为p 是 q 的必要而不充分条件,所以q 是 p 的必要而不充分条件,即 p 是q 的充分 而不必要条件,选 A. (8)函数 y=xcosx + sinx 的图象大致为 【答案】 D 【解析】函数 y=xcosx + sinx 为奇函数,所以图象关于原点对称,所以排除 B,C.当x时, ( )0f ,排除 A,选 D. (9)过点(3,1)作圆(

6、x-1)2+y2=1 的两条切线,切点分别为 A,B,则直线 AB 的方程为 (A)2x+y-3=0 (B)2x-y-3=0 (C)4x-y-3=0 (D)4x+y-3=0 【答案】A 【解析】由图象可知,(1,1)A是一个切点,所以代入选项知,,B D不成立,排除。又AB直线的斜 率为负,所以排除 C,选 A. 设切线的斜率为k,则切线方程为1(3)yk x ,即1 30kxyk (10)用 0,1,9 十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为 (A)243 (B)252 (C)261 (D)279 【答案】B 【解析】有重复数字的三位数个数为9 10 10900。没有重复数字的三位数有

7、 12 99 648C A ,所以 有重复数字的三位数的个数为900648=252,选 B. (11)抛物线 C1:y= 1 2p x2(p0)的焦点与双曲线 C2: 2 2 1 3 x y的右焦点的连线交 C1于第一象 限的点 M.若 C1在点 M 处的切线平行于 C2的一条渐近线,则 p= A. 3 16 B. 3 8 C. 2 3 3 D. 4 3 3 【答案】D 【解析】经过第一象限的双曲线的渐近线为 3 3 yx。抛物线的焦点为(0,) 2 p F,双曲线的右焦点为 2(2,0) F. 1 yx p ,所以在 2 0 0 (,) 2 x M x p 处的切线斜率为 3 3 ,即 0

8、13 3 x p ,所以 0 3 3 xp,即 三点(0,) 2 p F, 2(2,0) F, 3 (,) 36 p Mp共线,所以 0 622 023 3 ppp p ,即 4 3 3 p ,选 D. (12)设正实数 x,y,z 满足 x2-3xy+4y2-z=0.则当 xy z 取得最大值时, 212 xyz 的最大值为 (A)0 (B)1 (C) 9 4 (D)3 【答案】 B 【解析】由 22 340xxyyz,得 22 34zxxyy。 所以所以 22 1 4 34 3 xyxy xy zxxyy yx 1 1 4 23 xy yx ,当且仅当 4xy yx ,即2xy时取等号此时

9、 2 2yz ,1)( max z xy . xyyyzyx 21 2 2212 ) 2 1 1 ( 2 ) 1 1 ( 2 yyxy 1) 2 2 1 1 2 1 (4 2 yy ,故选 B. 二、填空题:本大题共二、填空题:本大题共 4 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,共 16 分分 (13)执行右面的程序框图,若输入的的值为 0.25,则输入的 n 的值为 【答案】3 【解析】第一次循环, 10 123,3 12,2FFn ,此时 1 11 0.25 3F 不成立。第二次循环, 10 235,523,3FFn,此时 1 11 0.25 5F 成立, 输出3n 。 (14)在区间-

10、3,3上随机取一个数 x,使得 |x+1 |- |x-2 |1 成立的概率为 【答案】 1 3 【解析】设( )12f xxx,则 3, 31 ( )1221, 12 3,23 x f xxxxx x 。由 21 1x ,解得12x,即当13x时,( )1f x 。由几何概型公式得所求概率为 3 121 3( 3)63 。 (15)已知向量AB与AC的夹角为120,且| 3,| 2,ABAC若,APABAC且APBC, 则实数的值为 【答案】 7 12 【解析】向量AB与AC的夹角为120,且| 3,| 2,ABAC所以 1 cos1203 23 2 AB ACABAC 。由APBC得,0AP

11、 BC,即 () ()0AP BCABACACAB,所以 22 (1)0ACABAB AC,即 493(1)0,解得 7 12 。 (16)定义“正对数”: 0,01 ln ln ,1 x x xx ,现有四个命题: 若0,0ab,则ln ()ln b aba 若0,0ab,则ln ()lnlnabab 若0,0ab,则ln ( )lnln a ab b 若0,0ab,则ln ()lnlnln2abab 其中的真命题有: (写出所有真命题的编号) 【答案】 【解析】 当1,0ab时,1 b a ,ln ()lnln , lnln bb aaba baba , 所以ln ()ln b aba 成

12、立。当01,0ab时,01 b a,此时ln ()0, ln0 b aba ,即ln ()ln b aba 成立。 综上ln ()ln b aba 恒成立。当 1 ,ae b e 时,ln ()ln10,lnln1,ln0abaeb , 所以ln ()lnlnabab 不成立。讨论, a b的取值,可知正确。讨论, a b的取值,可知正确。 所以正确的命题为。 三、解答题:本大题共三、解答题:本大题共 6 小题,共小题,共 74 分分. (17)设ABC 的内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,且 a+c=6,b=2,cosB= 7 9 . ()求 a,c 的值; ()求 sin(A-

13、B)的值. 解答: (1)由 cosB= 7 9 与余弦定理得, 22 14 4 9 acac, 又 a+c=6,解得3ac (2)又 a=3,b=2, 4 2 sin 9 B 与正弦定理可得, 2 2 sin 3 A , 1 cos 3 A , 所以 sin(A-B)=sinAcosB-cosAsinB= 10 2 27 (18)(本小题满分 12 分) 如图所示,在三棱锥 P-ABQ 中,PB平面 ABQ,BA=BP=BQ,D,C,E,F 分别是 AQ,BQ, AP,BP 的中点,AQ=2BD,PD 与 EQ 交于点 G,PC 与 FQ 交于点 H,连接 GH。 ()求证:AB/GH; (

14、)求二面角 D-GH-E 的余弦值 . 解答:(1)因为 C、D 为中点,所以 CD/AB 同理:EF/AB,所以 EF/CD,EF平面 EFQ, 所以 CD/平面 EFQ,又 CD平面 PCD,所以 CD/GH,又 AB/CD,所以 AB/GH. (2)由 AQ=2BD,D 为 AQ 的中点可得,ABQ 为直角三角形,以 B 为坐标原点,以 BA、BC、BP 为 x、y、z 轴建立空间直角坐标系,设 AB=BP=BQ=2,可得平面 GCD 的一个法向量为 1 (0,2,1)n , 平面 EFG 的一个法向量为 2 (0,1,2)n ,可得 44 cos 55 5 ,所以二面角 D-GH-E

15、的余弦值为 4 5 (19)(本小题满分 12 分) 甲、乙两支排球队进行比赛,约定先胜 3 局者获得比赛的胜利,比赛随即结束.除第五局甲队获 胜的概率是 1 2 外,其余每局比赛甲队获胜的概率是 2 3 .假设每局比赛结果互相独立. (1)分别求甲队以 3:0,3:1,3:2 胜利的概率 (2)若比赛结果为 3:0 或 3:1,则胜利方得 3 分,对方得 0 分;若比赛结果为 3:2,则胜利方得 2 分、对方得 1 分,求乙队得分 x 的分布列及数学期望. 解答:(1) 33 13 28 ( ) 327 pC, 22 23 21 28 ( ) 33 327 pC, 222 34 2114 (

16、 ) ( ) 33227 pC (2)由题意可知 X 的可能取值为:3,2,1,0 相应的概率依次为: 14416 , 9 27 27 27 ,所以 EX= 7 9 (20)(本小题满分 12 分) 设等差数列an的前 n 项和为 Sn,且 S4=4S2,a2n=2an+1 (1) 求数列an的通项公式; (2) 设数列bn的前 n 项和 Tn,且 Tn+ 1 2 n n a = (为常数),令 cn=b2n,(nN). 求数列cn的前 n 项和 Rn. 解答:(1)由 S4=4S2,a2n=2an+1,an为等差数列,可得, 1 1,2ad 所以21 n an (2) 由 Tn+ 1 2 n

17、 n a = 可得,11b, Tn-1+ 2 2n n = 两式相减可得, 当2n 时, 1 2 2 n n n b , 所以当0时,cn=b2n= 1 1 4n n ,错位相减法可得,Rn= 1 431 99 4n n 当0时,cn=b2n= 1 11 1 2 4n n n n ,可得 Rn= 1 531 99 4n n (21)(本小题满分 13 分) 设函数 2 ( )(2.71828 x x f xc e e 是自然对数的底数,)cR. (1)求( )f x的单调区间,最大值; (2)讨论关于 x 的方程|ln|( )xf x根的个数. 解答:(1) 2 1 2 ( ) x x fx

18、e ,令 ( ) 0fx 得, 1 2 x , 当 1 (, ),( )0, 2 xfx 函数单调递增; 1 (),( )0, 2 xfx,函数单调递减;所以当 1 2 x 时,函数取得最的最大值 max 1 ( ) 2 fxc e (2)由(1)知,f(x)先增后减,即从负无穷增大到 1 2 c e ,然后递减到 c,而函数|lnx|是(0,1)时 由正无穷递减到 0,然后又逐渐增大。 故令 f(1)=0 得, 2 1 c e , 所以当 2 1 c e 时,方程有两个根; 当 2 1 c e 时,方程有一两个根; 当 2 1 c e 时,方程有无两个根. (22)(本小题满分 13 分)

19、椭圆 C: 22 22 1 xy ab (ab0)的左、右焦点分别是 F1、F2,离心率为 3 2 ,过 F1且垂直 于 x 轴的直线被椭圆 C 截得的线段长为 l. ()求椭圆 C 的方程; ()点 P 是椭圆 C 上除长轴端点外的任一点,连接 PF1、PF2,设F1PF2的角平分线 PM 交 C 的长轴于点 M(m,0),求 m 的取值范围; ()在()的条件下,过点 p 作斜率为 k 的直线 l,使得 l 与椭圆 C 有且只有一个公共 点, 设直线 PF1,PF2的斜率分别为 k1,k2,若 k0,试证明 12 11 kkkk 为定值,并求出这个定值. 解答:(1)由已知得, 3 2 c

20、 a , 2 222 2 1, b abc a ,解得 22 4,1ab 所以椭圆方程为: 2 2 1 4 x y (2)由题意可知: 1 1 | PF PM PFPM = 2 2 | PFPM PFPM , 1 1 | PF PM PF = 2 2 | PFPM PF ,设 00 (,)P xy其中 2 0 4x ,将 向量坐标代入并化简得:m( 23 000 416)312xxx,因为 2 0 4x , 所以 0 3 4 mx,而 0 ( 2,2)x ,所以 3 3 (, ) 2 2 m (3)由题意可知,l 为椭圆的在 p 点处的切线,由导数法可求得,切线方程为: 0 0 1 4 x x y y,所以 0 0 4 x k y ,而 00 12 , 33 yy kk xx ,代入 12 11 kkkk 中得: 00 1200 3311 4()8 xx kkkkxx 为定值.

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