2013 年上海高考理综数学试题及答案
一、填空题
1.计算:
20
n
lim
3
13
n
n
______
【解答】根据极限运算法则,
2.设 m R , 2
m m
2 (
20
n
lim
3
13
n
n
2
1)i
m
是纯虚数,其中 i 是虚数单位,则
1
3
.
m
________
【解答】
2
2 0
m m
2
1 0
m
m
2
.
3.若
2
x
1
2
y
1
x
y
x
y
,则
x
y
______
【解答】 2
x
2
y
.
xy
x
y
2
0
4.已知△ABC 的内角 A、B、C 所对应边分别为 a、b、c,若 2
3
a
2
ab
2
3
b
2
3
c
,则角 C 的大小
0
是_______________(结果用反三角函数值表示)
【解答】 2
3
a
2
ab
2
3
b
2
3
c
5.设常数 a R ,若
2
x
5
a
x
0
c
2
2
a
2
b
2
3
ab
,故
cos
C
1
3
,
C
arccos
1
3
.
的二项展开式中 7x 项的系数为 10 ,则 ______
a
【解答】
T
r
1
5 (
r
C x
2 5
)
r
(
a
x
) ,2(5
r
r
)
,故 1
C a
5
7
1
r
r
6.方程
3
1
1 3
x
3
x
1
3
的实数解为________
.
10
2
a
【解答】原方程整理后变为 2
3
cos
7.在极坐标系中,曲线
2 3
8 0
与 cos
1
的公共点到极点的距离为__________
log 4
3
1
.
4
x
3
x
x
x
【解答】联立方程组得
(
1) 1
5
1
2
,又
0 ,故所求为
5
.
1
2
8.盒子中装有编号为 1,2,3,4,5,6,7,8,9 的九个球,从中任意取出两个,则这两个球的编号
之积为偶数的概率是___________(结果用最简分数表示)
【解答】9 个数 5 个奇数,4 个偶数,根据题意所求概率为
1
2
C
5
2
C
9
.
13
18
9.设 AB 是椭圆 的长轴,点 C 在 上,且
CBA
,若 AB=4,
4
BC ,则 的两个焦点之间
2
的距离为________
【解答】不妨设椭圆 的标准方程为
10.设非零常数 d 是等差数列 1
,
x x x
3
,
2
2
2
1
y
b
,于是可算得 (1,1)
2
4
x
4
3
,
,
x x x
x 的公差,随机变量等可能地取值 1
3
,得 2
b
,2
C
c
19
,
,
.
4 6
3
x ,则
,
,
19
2
方差
D
_______
【解答】
E
x ,
10
D
2
d
19
11.若
cos cos
x
y
sin sin
x
y
2
(9
2
8
2
1
2
0
2
1
2
9 )
30 |
d
|
.
1
2
,sin 2
x
sin 2
y
,则sin(
2
3
x
y
)
________
【解答】
cos(
x
y
)
,
1
2
sin 2
x
sin 2
y
2sin(
x
y
)cos(
x
y
)
,故
2
3
sin(
x
y
)
.
2
3
12.设 a 为实常数,
y
( )
f x
是定义在 R 上的奇函数,当 0x 时,
( ) 9
f x
对一切 0x 成立,则 a 的取值范围为________
【解答】 (0)
f
,故 0
0
;当 0x 时,
1
1
a
a
( ) 9
f x
x
2
a
x
x
2
a
x
,若 ( )
f x
7
a
1
a
7
1
即 6 |
a
|
a ,又
8
a ,故
1
a .
13.在 xOy 平面上,将两个半圆弧
(
x
2
2
y
1(
x
1)
和
8
7
1)
(
x
3)
2
2
y
1(
x
、两条直线 1y 和
3)
y 围成的封
1
闭图形记为 D,如图中阴影部分.记 D 绕 y 轴旋转一周而成
| 1)
的几何体为 ,过 (0,
y 作 的水平截面,所得截
)(|
y
面面积为
4
y
1
2
,试利用祖暅原理、一个平放的圆
8
柱和一个长方体,得出 的体积值为__________
【解答】根据提示,一个半径为 1,高为 2的圆柱平放,一个高为 2,底面面积8的长方体,这两
个几何体与 放在一起,根据祖暅原理,每个平行水平面的截面面积都相等,故它们的体积相等,即
的体积值为 2
14.对区间 I 上有定义的函数 ( )g x ,记 ( ) { |
,已知定义域为[0,3] 的函数
.
g I
2
( ),
g x x
2 8
1 2
y y
16
2
}
I
f
f
y
有反函数
_____
1( )
x
( )
f x
y
x
0x ,则 0
【解答】根据反函数定义,当 [0,1)
的 定 义 域 为 [0,3] , 故 当 [2,3]
(
f x
0
x ,只有 0
x .
x
x
2
)
0
,且 1
([0,1))
[1,2),
f
1
((2,4])
[0,1)
,若方程 ( )
f x
x 有解
0
(2,4]
时, ( )
时 , ( )
; [1,2)
f x
f x 的 取 值 应 在 集 合 (
x
时, ( )
f x
[1,2]
,0)
,而
( )
[0,1)
f x
, 故 若
(4,
y
)
二、选择题
15.设常数 a R ,集合
A
{ | (
x
x
1)(
x a
) 0},
B
{ |
x x
,若 A B R
,则 a 的取值
1}
a
范围为( )
(A) (
,2)
(B) (
,2]
【解答】集合 A 讨论后利用数轴可知,
或
,解答选项为 B.
(C) (2,
a
)
1
1 1
a
(D) [2,
1
1
a
a
a
)
16.钱大姐常说“便宜没好货”,她这句话的意思是:“不便宜”是“好货”的()
(A)充分条件 (B)必要条件 (C)充分必要条件 (D)既非充分也非必要条件
【解答】根据等价命题,便宜没好货,等价于,好货不便宜,故选 B.
17.在数列{ }na 中, 2
na
1,2,
( 1,2,
1n
a
,若一个 7 行 12 列的矩阵的第 i 行第 j 列的元素 ,i
,12
)则该矩阵元素能取到的不同数值的个数为( )
,7;
i
j
a a
i
j
a
i
j
,
a
j
(A)18
(B)28
(C)48
(D)63
a
【解答】 ,
i
j
a a
i
j
a
i
a
j
i
j
2
1
,而
i
18.在边长为 1 的正六边形 ABCDEF 中,记以 A 为起点,其余顶点为终点的向量分别为 1
,19
2,3,
j ,故不同数值个数为 18 个,选 A.
,
a a a a a
5
,
,
,
2
3
4
;
以 D 为 起 点 , 其 余 顶 点 为 终 点 的 向 量 分 别 为 1
a
i
的最小值、最大值,其中{ ,
i
, }
j k
d
r
a
k
d
s
a
j
d
t
) (
(
)
,
d d d d d
5
,
,
,
2
3
4
. 若 ,m M 分 别 为
{1,2,3,4,5}
,{ ,
r s t
, }
{1,2,3,4,5}
,
则 ,m M 满足(
M
(A)
0,
m
0
).
【解答】作图知,只有
三、解答题
0
0,
m
M
(B)
AF DE AB DC
0
(C)
m
0,
M
a d
i
r
0
(D)
m
M
0,
0
0
,故选 D.
,其余均有
19.(本题满分 12 分)如图,在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AB=2,AD=1,A1A=1,证明直线 BC1 平行于平面
DA1C,并求直线 BC1 到平面 D1AC 的距离.
【解答】因为 ABCD-A1B1C1D1 为长方体,故
AB C D AB C D
1
//
,
1
1
1
,
故 ABC1D1 为平行四边形,故 1
BC AD ,显然 B 不在平面 D1AC 上,于是
//
1
直线 BC1 平行于平面 DA1C;
直线 BC1 到平面 D1AC 的距离即为点 B 到平面 D1AC 的距离设为 h
考虑三棱锥 ABCD1 的体积,以 ABC 为底面,可得
V
1
3
(
1 2) 1
1
3
而
1AD C
中,
AC D C
1
5,
AD
1
,故
2
S
AD C
1
1
2
3
2
所以,
V
,即直线 BC1 到平面 D1AC 的距离为
h
h
1 3
3 2
1
3
2
3
2
3
.
20.(6 分+8 分)甲厂以 x 千克/小时的速度运输生产某种产品(生产条件要求1
x ),每小时
10
可获得利润是
100(5
x
1
元.
)
3
x
(1)要使生产该产品 2 小时获得的利润不低于 3000 元,求 x 的取值范围;
(2)要使生产 900 千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润.
【解答】(1)根据题意,
200(5
x
1
3
x
) 3000
5
x
14
3
x
0
又1
x ,可解得3
10
(2)设利润为 y 元,则
故 6x 时, max
y
10
x
900
x
457500
y
元.
100(5
x
1
3
x
) 9 10 [ 3(
4
1
x
1
6
2
)
61
12
]
的图像向左平移
个单位,再向上平移 1 个单位,得到函数
y
( )
g x
( )
g x
在[ , ]a b 上至少含有 30 个零点,在所有满足
6
y
21.(6 分+8 分)已知函数 ( )
f x
2
]
4
3
(1)若
( )
f x
在
y
[
,
(2)令
2 ,将函数
y
( )
f x
2sin(
x
)
,其中常数
0 ;
上单调递增,求的取值范围;
的图像,区间[ , ]a b ( ,a b R 且 a b )满足:
上述条件的[ , ]a b 中,求b a 的最小值.
【解答】(1)因为
0 ,根据题意有
4
2
2
2
3
0
3
4
(2)
( )
f x
2sin(2 )
x
, ( )
g x
2sin(2(
x
)) 1 2sin(2
x
3
) 1
6
3
( )
g x
0
sin(2
x
)
3
x
1
2
k
或
x
,
k
7
12
k Z
,
即 ( )g x 的零点相离间隔依次为
3
和 2
3
,
故若
y
( )
g x
在[ , ]a b 上至少含有 30 个零点,则b a 的最小值为
14
2
3
15
3
43
3
.
22 .( 3 分 +5 分 +8 分 ) 如 图 , 已 知 曲 线
2
xC
1 :
2
2
y
1
, 曲 线
2 :|
C y
|
|
x
| 1
,P 是平面上一点,若存在过点 P 的直线与 1
,C C 都有公
2
共点,则称 P 为“C1—C2 型点”.
(1)在正确证明 1C 的左焦点是“C1—C2 型点”时,要使用一条过该焦点的
直线,试写出一条这样的直线的方程(不要求验证);
(2)设直线 y
kx 与 2C 有公共点,求证|
k ,进而证明原点不是“C1—C2 型点”;
| 1
(3)求证:圆 2
x
2
y
内的点都不是“C1—C2 型点”.
1
2
【解答】:(1)C1 的左焦点为 (
F
3,0)
,过 F 的直线
x 与 C1 交于
3
(
3,
2
2
)
,与 C2 交于
( 3 1))
3,
(
(2)直线 y
,故 C1 的左焦点为“C1-C2 型点”,且直线可以为
kx 与 C2 有交点,则
x ;
3
y
kx
y
| 1
|
|
|
x
kx 与 C2 有交点,则
直线 y
| 1) |
(|
k
x
| 1
,若方程组有解,则必须|
k ;
| 1
2
x
y
kx
2
2
y
故直线 y
2
(1 2 )
k
2
2
x
2
,若方程组有解,则必须 2
k
1
2
kx 至多与曲线 C1 和 C2 中的一条有交点,即原点不是“C1-C2 型点”。
(3)显然过圆 2
x
2
y
内一点的直线l 若与曲线 C1 有交点,则斜率必存在;
1
2
根据对称性,不妨设直线l 斜率存在且与曲线 C2 交于点 ( ,
t t
:
l y
(
k x t
kx
1)
(1
kt
(
t
0
y
)
)
t
1)(
t
,则
0)
直线l 与圆 2
x
2
y
内部有交点,故
1
2
|1
t
kt
2
1
k
|
2
2
化简得,
(1
t
tk
)
2
1
2
2
(
k
1)
。。。。。。。。。。。。①
若直线l 与曲线 C1 有交点,则
y
kx
2
x
2
kt
t
1
2
y
1
k
(
2
1
2
2
)
x
2 (1
k
t
)
kt x
(1
t
2
kt
)
1 0
2
4 (1
k
t
2
kt
)
4(
k
2
1
2
)[(1
t
2
kt
)
1] 0
(1
t
2
kt
)
2
2(
k
1)
化简得,
(1
t
kt
)
2
2
2(
k
1)
。。。。。②
由①②得, 2
k
2(
1)
(1
t
2
tk
)
但此时,因为
t
0,[1
t
(1
k
2
)]
1,
1
2
1
2
2
(
k
1)
k
2
1
2
(
k
1) 1
,即①式不成立;
当 2
k 时,①式也不成立
1
2
综上,直线l 若与圆 2
x
2
y
内有交点,则不可能同时与曲线 C1 和 C2 有交点,
1
2
即圆 2
x
2
y
内的点都不是“C1-C2 型点” .
1
2
23.(3 分+6 分+9 分)给定常数 0c ,定义函数 ( )
f x
2 |
x
c
4 |
|
x
足
a
1
n
(
f a
n
),
*
n N
.
,数列 1
a a a 满
c
2
3
|
,
,
,
c ,求 2a 及 3a ;(2)求证:对任意
,
n N a
*
a
n
,;
c
n
1
a
(1)若 1
(3)是否存在 1a ,使得 1
2
,
a a
2
,
a 成等差数列?若存在,求出所有这样的 1a ,若不存在,说明理
,n
c
4 |
|
a
1
,
| 2
c
)
a
(
c
2)
2 |
(
f a
1
a
,故 2
a
由.
【解答】:(1)因为 0c , 1
a
|
a
3
2
对任意 x R 都成立,
(2)要证明原命题,只需证明 ( )
f x
|
x
c
即只需证明 2 |
(
f a
1
x
c
10
4 |
2 |
4 |
a
1
c
x
c
c
c
)
|
|
2
c
x
|
4 |
x c ,显然有 2 |
x
x c ,则 2 |
c
0
0
x
若
若
c
x
2 |
( )
f x
| +
c
4 |
x
c
x
x
|
x
| +
c
=0
c
x
c
4 |
c
x
|
成立;
| +
x
c
显然成立
4
c
x
c
x
c
c
x
恒成立,即对任意的
综上, ( )
f x
(3)由(2)知,若{ }na 为等差数列,则公差
)
(
f a
2(
4)
a
a
c
c
)
(
*
a
n N , 1n
0
d
a
n
c
8
n
n
n
a
n
c
c ,故 n 无限增大时,总有
na
0
a
此时, 1
n
8
c
(
f a
1
即
d
a
故 2
2 |
a
即 1
)
2 |
a
1
c
4 |
|
a
1
|
c
a
1
,
8
c
4 |
|
c
a
1
c
|
a
,
1
8
c
c 时,等式成立,且 2n 时,
0
,
4 | 4
c
a
1
0
na ,此时{ }na 为等差数列,满足题意;
c
8
a
当 1
a
若 1
|
0
c ,则 1
a
c
30,
a
a
此时, 2
综上,满足题意的 1a 的取值范围是[
8,
a
n
(
,
n
2)(
c
8)
也满足题意;
c
.
8}
{
c
)
,