2013 年江苏高考数学试题及答案
一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共计 70 分。请把答案填写在答题卡相印位置上。
1.函数
y
3
sin(
2
x
)
4
【答案】π
的最小正周期为
.
【解析】T=|
2π
ω
|=|
2π
2
|=π.
2.设
z
2(
i
2)
(i 为虚数单位),则复数 z 的模为
.
【答案】5
【解析】z=3-4i,i2=-1,| z |=
=5.
3.双曲线
1
的两条渐近线的方程为
.
2
2
y
x
16
9
3
4
x
【答案】
y
【解析】令:
2
x
16
2
y
9
0
,得
y
9 2
x
16
3
4
x
.
4.集合
}1,0,1{
共有
个子集.
【答案】8
【解析】23=8.
5.右图是一个算法的流程图,则输出的 n 的值是
.
【答案】3
开始
n
1 a
,
2
1
n n
Y
a
a
3
2
a
20
N
输出 n
结束
(第 5 题)
【解析】n=1,a=2,a=4,n=2;a=10,n=3;a=28,n=4.
6.抽样统计甲、乙两位设计运动员的 5 此训练成绩(单位:环),结果如下:
运动员 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
甲
乙
87
89
91
90
90
91
89
88
则成绩较为稳定(方差较小)的那位运动员成绩的方差为
93
92
.
【答案】2
【解析】易得乙较为稳定,乙的平均值为:
89
90
x
91
5
88
92
90
.
方差为:
2
S
89(
)90
2
90(
)90
2
91(
2
88(
)90
2
92(
)90
2
2
.
)90
5
7.现在某类病毒记作
nmYX ,其中正整数 m , n (
7m , 9n )可以任意选取,则
nm,
都取到奇数的概率为
.
【答案】
20
63
【解析】m取到奇数的有 1,3,5,7 共 4 种情况;n取到奇数的有 1,3,5,7,9 共 5 种情况,
则
nm, 都取到奇数的概率为
54
97
ABC
.
20
63
FED ,,
8.如图,在三棱柱
CBA
1
1
1
中,
分别是
AB
,,
AC
1AA
的中点,设三棱锥
F
ADE
的体积为 1V ,三棱柱
体积为 2V ,则
1 :VV
2
.
【答案】1:24
CBA
1
1
1
ABC
的
1A
F
1C
1B
C
D
E
A
B
【解析】三棱锥
F
ADE
与三棱锥
A 1
ABC
的相似比为 1:2,故体积之比为 1:8.
又因三棱锥
A 1
ABC
与三棱柱
CBA
1
1
1
ABC
的体积之比为 1:3.所以,三棱锥
F
ADE
与
三棱柱
CBA
1
1
1
ABC
的体积之比为 1:24.
9.抛物线
y 在 1x 处的切线与两坐标轴围成三角形区域为 D (包含三角形内部和边界) .若
2x
点
,(
yxP
)
是区域 D 内的任意一点,则
x 2 的取值范围是
y
.
1
【答案】[—2,
2
y 在 1x 处的切线易得为 y=2x—1,令 z=
【解析】抛物线
2x
]
x 2 ,y=—
y
1
2
z
x+
2
.
画出可行域如下,易得过点(0,—1)时,zmin=—2,过点(
1
2
1
,0)时,zmax=
2
.
y
O
y=2x—1
x
y=—1
2
x
10.设
ED, 分别是 ABC
的边
AB, 上的点,
BC
AD
1
2
AB
,
BE
2
3
BC
,
若
DE
1
AB
2
AC
(
1 , 为实数),则
2
1 的值为
2
.
【答案】
1
2
【解析】
DE
DB
BE
所以,
1
1
6
,
2
2
3
BA
AC
)
(
AB
2
1
2
3
2
1
AB
AC
1
AB
2
1
6
2
1
AB
,
2
BC
3
2
3
1
2
AC
.
11.已知 )(xf 是定义在 R 上的奇函数。当 0x 时,
)(
xf
x
2
4
x
,则不等式
)(
xf
x
的解
集用区间表示为
.
【答案】(﹣5,0) ∪(5,﹢∞)
【解析】做出
)(
xf
x
2
4
x
(
0x
)的图像,如下图所示。由于 )(xf 是定义在 R 上的奇函数,
利用奇函数图像关于原点对称做出 x<0 的图像。不等式
)(
xf
x
,表示函数 y= )(xf 的图像在
y=x的上方,观察图像易得:解集为(﹣5,0) ∪(5,﹢∞)。
y
y=x
P(5,5)
y=x2—4 x
x
Q(﹣5, ﹣5)
12.在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆C 的标准方程为
2
2
x
a
2
2
y
b
(1
a
,0
b
)0
,右焦点为
F ,右准线为l ,短轴的一个端点为 B ,设原点到直线 BF 的距离为 1d ,F 到l 的距离为 2d ,
若
d
2
6d
1
,则椭圆C 的离心率为
.
【答案】
3
3
y
l
a
c
F
x
B
b
O
【解析】如图,l:x=
a 2
c
, 2d =
a 2
c
-c=
b 2
c
,由等面积得: 1d =
bc
a
。若
d
2
6d
1
,则
b 2
c
= 6
bc
a
,整理得:
2
6
a
ab
2
6
b
0
,两边同除以: 2a ,得:
6
b
a
2
b
a
6
0
,
解之得:
b =
a
6
3
,所以,离心率为:
e
1
b
a
2
3
3
.
13.在平面直角坐标系 xOy 中,设定点
),( aaA
, P 是函数
y
1 ( 0x )图象上一动点,
x
若点
AP, 之间的最短距离为 22 ,则满足条件的实数 a 的所有值为
.
【答案】1 或 10
【解析】
14.在正项等比数列 }{ na 中,
5 a
1
2
,
a
6
a
7
3
,则满足
a
1
a
2
a
n
aa
21
a
n
的
最大正整数 n 的值为
.
【答案】12
【解析】设正项等比数列 }{ na 首项为 a1,公比为 q,则:
qa
1
4
1(
q
qa
51
1
2
)
3
,得:a1=
1
32
,q
=2,an=26-n.记
T
n
a
1
a
2
a
n
1
n
2
5
2
,
n
aa
1
2
a
n
2
(
n
n
)1
2
.
nT ,则
n
(
n
n
)1
2
2
1
2
5
n
2
2
,化简得:
n
21
1 2
n
2
11
2
n
5
,当
n
1 2
n
2
11
2
n
5
时,
n
13
121
2
12
.当
n=12 时,
12 T
12
,当 n=13 时,
13 T
13
,故 nmax=12.
二、解答题:本大题共 6 小题,共计 90 分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说
明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分 14 分)
已知
a
=
(cos
)
,
sin,
b
(cos
)
sin,
,
0
.
(1)若
|
|
ba
2
,求证:
a ;
b
(2)设
)1,0(c
,若
cba
,求 , 的值.
解:(1)a-b=(cosα-cosβ,sinα-sinβ),
|a-b|2=(cosα-cosβ)2+(sinα-sinβ)2=2-2(cosα·cosβ+sinα·sinβ)=2,
所以,cosα·cosβ+sinα·sinβ=0,
所以,
a .
b
(2)
cos
sin
,①2+②2 得:cos(α-β)=-
1
2
.
所以,α-β=
2 +β,
3
cos
�0
sin
�1
2 ,α=
3
2 +β)+sinβ=
3
2
3
+β=
.
带入②得:sin(
所以,
所以,α=
,β=
.
5
6
6
3
2
cosβ+
1
2
sinβ=sin(
3
+β)=1,
,
AS
AB
,过 A 作
G
C
16.(本小题满分 14 分)
如图,在三棱锥
ABC
AF ,垂足为 F ,点
S
SB
中,平面
SAB 平面 SBC ,
BC
SA, 的中点.求证:
GE, 分别是棱
AB
SC
(1)平面
EFG 平面 ABC ;
//
BC .
SA
(2)
证:(1)因为 SA=AB且 AF⊥SB,
所以 F为 SB的中点.
A
又 E,G分别为 SA,SC的中点,
所以,EF∥AB,EG∥AC.
又 AB∩AC=A,AB 面 SBC,AC 面 ABC,
所以,平面
EFG 平面 ABC .
//
S
E
F
B
(2)因为平面 SAB⊥平面 SBC,平面 SAB∩平面 SBC=BC,
AF 平面 ASB,AF⊥SB.
所以,AF⊥平面 SBC.
又 BC 平面 SBC,
所以,AF⊥BC.
又 AB⊥BC,AF∩AB=A,
所以,BC⊥平面 SAB.
又 SA 平面 SAB,
所以,
BC .
SA
17.(本小题满分 14 分)
如图,在平面直角坐标系 xOy 中,点
)3,0(A
,直线
:
yl
2
x
4
.
设圆C 的半径为1,圆心在l 上.
y
A
l
(1)若圆心C 也在直线
y
1 x
上,过点 A 作圆C 的切线,
O
x
求切线的方程;
(2)若圆C 上存在点 M ,使
MA 2
MO
,求圆心C 的横坐
标 a 的取值范围.
解:(1)联立:
1
y
x
2
4
y
x
,得圆心为:C(3,2).
设切线为:
y
kx
3
,
3|
k
d=
|23
2
1
k
r
1
,得:
k
0
or
k
3
4
.
故所求切线为:
y
0
or
y
3
4
x
3
.
(2)设点 M(x,y),由
MA 2
MO
,知:
2
x
(
y
2
)3
2
2
x
2
y
,
化简得:
2
x
(
y
2
)1
4
,
即:点 M的轨迹为以(0,1)为圆心,2 为半径的圆,可记为圆 D.
又因为点 M 在圆C 上,故圆 C圆 D的关系为相交或相切.
故:1≤|CD|≤3,其中
CD
2
a
2(
a
2
)3
.
解之得:0≤a≤
12
5
.
18.(本小题满分 16 分)
如图,游客从某旅游景区的景点 A 处下山至C 处有两种路径。一种是从 A 沿直线步行
到C ,另一种是先从 A 沿索道乘缆车到 B ,然后从 B 沿直线步行到C .现有甲、乙两
位游客从 A 处下山,甲沿 AC 匀速步行,速度为
.在甲出发 min
后,乙从
2
50m
/
min
A 乘缆车到 B ,在 B 处停留 min
1
后,再从匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的
速度为
130m
/
min
,山路 AC 长为
1260 ,经测量,
m
cos A
12
13
,
cos C
3
5
.
(1)求索道 AB 的长;
(2)问乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?
(3)为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3 分钟,
乙步行的速度应控制在什么范围内?
B
D
C
解:(1)如图作 BD⊥CA于点 D,
设 BD=20k,则 DC=25k,AD=48k,
AB=52k,由 AC=63k=1260m,
知:AB=52k=1040m.
(2)设乙出发 x分钟后到达点 M,
此时甲到达 N点,如图所示.
则:AM=130x,AN=50(x+2),
A
M
N
由余弦定理得:MN2=AM2+AN2-2 AM·ANcosA=7400 x2-14000 x+10000,
其中 0≤x≤8,当 x=
35
37
(min)时,MN最小,此时乙在缆车上与甲的距离最短.
(3)由(1)知:BC=500m,甲到 C用时:
1260
50
若甲等乙 3 分钟,则乙到 C用时:
126
5
+3=
=
126
5
141
5
(min).
(min),在 BC 上用时:
此时乙的速度最小,且为:500÷
m/min.
若乙等甲 3 分钟,则乙到 C用时:
-3=
111
5
(min),在 BC 上用时:
此时乙的速度最大,且为:500÷
m/min.
1250
43
=
86
5
126
=
625
14
5
56
5
625
14
,
]范围内.
86
5
56
5
(min) .
(min) .
故乙步行的速度应控制在[
1250
43
19.(本小题满分 16 分)
设 }{ na 是首项为 a ,公差为 d 的等差数列
( d
)0
, nS 是其前 n 项和.记
b
n
nS
2
n
n
c
,
*Nn ,其中 c 为实数.
(1)若 0c ,且
b ,,
b
1
4
b
2
成等比数列,证明:
S
nk
2
Sn
k
(
,
Nnk );
*
(2)若 }{ nb 是等差数列,证明: 0c .
证:(1)若 0c ,则
an
a
(
n
)1
d
,
S n
[(
nn
)1
d
2
]2
a
,
bn
(
n
)1
d
2
2
a
.
当
b ,,
b
1
4
b
2
成等比数列,
2
b
2
bb
41
,
即:
a
d
2
2
aa
3
d
2
,得:
d
2
2
ad
,又
0d
,故
d
2 .
a
由此:
S n
2
an
,
S nk
(
nk
2)
a
2
2
akn
,
2
Sn
k
2
2
akn
.
故:
S
nk
2
Sn
k
(
,
Nnk ).
*
(2)
b
n
nS
n
2
n
c
(
n
2
n
(
n
2
n
)1
d
2
2
c
)1
d
2
n
2
a
,
2
a
(
n
)1
d
2
若 }{ nb 是等差数列,则
2
a
bn
An
型.
2
(
nca
2
a
)1
d
2
2
a
.
(※)
(
nc
)1
(
d
nc
2
2
c
n
)1
d
2
c
2
n
Bn
观察(※)式后一项,分子幂低于分母幂,
(
nc
n
)1
d
2
2
2
a
c
故有:
故 0c .
0
,即
2
a
(
nc
)1
d
2
0
,而
2
a
(
n
)1
d
2
≠0,
经检验,当 0c 时 }{ nb 是等差数列.
20.(本小题满分 16 分)
设函数
)(
xf
ln
x
ax
,
)(
xg
e
x
ax
,其中 a 为实数.
(1)若 )(xf 在
,1( 上是单调减函数,且 )(xg 在
)
,1( 上有最小值,求 a 的取值范围;
)
(2)若 )(xg 在
,1(
)
上是单调增函数,试求 )(xf 的零点个数,并证明你的结论.
解:(1)
f
)(
x
1
x
a
≤0 在
,1( 上恒成立,则 a ≥
)
1 ,
x
x
故: a ≥1.
)(
xg
e
x
a
,
,
1(
)
.
若 1≤ a ≤e,则
)(
xg
e
x
a
≥0 在
,1( 上恒成立,
)