2013 年西藏高考理科数学真题及答案
注意事项:
1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前考生将自己的姓名\
准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置。
2. 回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号标黑,如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3. 答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4. 考试结束,将试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共 50 分)
一.选择题:本大题共 10 小题。每小题 5 分,共 50 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。
(1)已知集合 M = {x | (x 1)2 < 4, x∈R},N ={1, 0, 1, 2, 3},则 M ∩ N =
(A){0, 1, 2}
(B){1, 0, 1, 2}
(C){1, 0, 2, 3}
(D){0,
1, 2, 3}
答案:A
【解】将 N中的元素代入不等式:(x 1)2 < 4 进行检验即可.
(2)设复数 z满足(1i )z = 2 i ,则 z =
(A)1+ i
(B)1 i
(C)1+ i
(D)1 i
答案:A
【解法一】将原式化为 z =
2i
1- i
,再分母实数化即可.
【解法二】将各选项一一检验即可.
(3)等比数列{an}的的前 n项和为 Sn,已知 S3 = a2 +10a1 ,a5 = 9,则 a1 =
(A)
1
3
答案:C
(B) 1
3
(C)
1
9
(D) 1
9
【解】由 S3 = a2 +10a1 ⇒ a3 = 9a1 ⇒ q2 = 9 ⇒ a1 =
a5
q4
=
1
9
(4)已知 m, n为异面直线,m⊥平面,n⊥平面. 直线 l满足 l⊥m,l⊥n,l/,l/
则:
(A)∥且 l∥
(B)⊥且 l⊥
(C)与相交,且交线垂直于 l
(D)与相交,且交线平行于 l
答案:D
【解】显然与相交,不然∥ 时⇒ m∥n与 m, n为异面矛盾.与相交时,易知交线
平行于 l.
开始
输入 N
k =1, S = 0,T =1
T=T
k
S=S+T
k=k +1
k > N
是
输出 S
结束
否
(5)已知(1+ax)(1+x)5 的展开式中 x2 的系数为 5,则 a =
(A)4
(C)2
答案:D
(B)3
(D)1
【解】x2 的系数为 5 ⇒C
2
5 + aC
1
5 = 5 ⇒ a = 1
(6)执行右面的程序框图,如果输入的 N =10,那么输出的 S =
+
+
1
2
1
2!
1
2
1
2!
+
1
3
1
3
+ … +
1
10
1
3!
+ … +
1
10!
+ … +
1
11
+
1
3!
+ … +
1
11!
(A)1+
(B)1+
(C)1+
(D)1+
答案:B
【解】变量 T, S, k的赋值关系分别是:
Tn +1
=
Tn
kn
, Sn +1
= Sn + Tn +1
, kn +1
= kn + 1.( k
0
=1, T
0
= 1, S
0
= 0)
⇒ kn = n + 1, Tn =
Tn
Tn -1
×
Tn -1
Tn -2
× …×
T1
T0
×T0 =
1
×
kn -1
kn -2
1
×…×
1
k0
=
1
n!
,
Sn= (Sn Sn1
) + (Sn1 Sn2
) + … + (S
1 S
) + S
0
0
= Tn+ Tn1
+ … + T0 = 1+
1
2!
+
1
3!
+ …
+
1
n!
满足 kn > N的最小值为 k10 = 11,此时输出的 S为 S10
(7)一个四面体的顶点在空间直角坐标系 Oxyz中的坐标分别是(1, 0, 1),(1, 1, 0),(0,
1, 1),(0, 0, 0),画该四面体三视图中的正视图时,以 zOx平面为投影面,则得到正视图
可以为
答案:A
【解】
(A)
(B)
(C)
(D)
(8)设 a = log
6,b = log
3
10,c = log
5
14,则
7
(A)c > b > a
(B)b > c > a
(C)a > c > b
(D)a > b > c
答案:D
【解】a = 1 + log
2,b = 1 + log
3
2,c = 1 + log
5
2
7
log
3 < log
2
5 < log
2
7 ⇒ log
2
2 > log
3
2 > log
5
2 ⇒ a > b > c
7
(9)已知 a > 0,x, y满足约束条件
x ≥1
x + y ≤3
y≥ a(x - 3)
, 若 z =2x+ y的最小值为 1,则 a =
(A)
1
4
(C)1
答案:B
(B)
1
2
(D)
【解】如图所示,当 z =1 时,直线 2x + y = 1 与 x = 1 的交点 C (1,
1) 即为最优解,此时 a = kBC =
1
2
(10)已知函数 f (x ) = x3 + ax2 + bx + c,下列结论中错误的是
(A)x0∈R, f (x0)= 0
(B)函数 y = f (x )的图像是中心对称图形
(C)若 x0 是 f (x )的极小值点,则 f (x )在区间(-∞, x0)单调递减
(D)若 x0 是 f (x )的极值点,则 f '(x0 ) = 0
答案:C
【解】f (x ) 的值域为(∞, +∞), 所以(A)正确;
f (x ) = [x3 + 3x2•
a
3
+ 3x•(
)2 + (
a
3
a
3
)3 ]+ bx 3x•(
a
3
)2 + c(
)3
a
3
= (x+
a
3
)3 + (b
a2
3
)(x +
a
3
) + c
ab
3
2a3
27
因为 g (x ) = x3 + (b
a2
3
)x是奇函数,图像关于原点对称,
a
所以 f (x ) 的图像关于点(
3
, c
ab
3
2a3
27
)对称.
所以(B)正确;
显然(C)不正确;(D)正确.
(11)设抛物线 C:y2 =2px ( p > 0)的焦点为 F,点 M在 C上,| MF |=5,若
以 MF为直径的圆过点(0, 2),则 C的方程为
(A)y2 = 4x或 y2 = 8x
(B)y2 = 2x或 y2 = 8x
(C)y2 = 4x或 y2 = 16x
(D)y2 = 2x或 y2 = 16x
答案:C
【解】设 M(x0, y0),由| MF |=5 ⇒ x0 +
p
2
= 5 ⇒ x0 = 5
p
2
圆心 N(
x0
2
+
p
4
,
y0
2
)到 y轴的距离| NK | =
x0
2
+
p
4
=
1
2
| MF |,则
圆 N与 y轴相切,切点即为 K(0, 2),且 NK与 y轴垂直⇒ y0 = 4
⇒2p(5
p
2
) = 16 ⇒ p = 2 或 8 .
(12)已知点 A(1, 0),B(1, 0),C(0, 1),直线 y = ax +b (a > 0)将△ABC分割为面积
相等的两部分,则 b的取值范围是:
(A)(0, 1)
(B)(1 2
2
,
1
2
)
(C)(1 2
2
,
1
3
]
(D)
[
1
3
,
1
2
)
答案:B
【解】情形 1:直线 y = ax +b与 AC、BC相交时,如图所示,设 MC = m, NC = n,
由条件知 S△MNC =
⇒ mn = 1
1
2
显然 0 < n ≤ 2 ⇒ m =
1
n
≥
2
2
n
所以
2
2
≤ m ≤ 2 且 m ≠ 1
又知 0 < m ≤ 2 , m ≠
D到 AC、BC的距离为 t, 则
t
m
+
t
n
=
DN
MN
+
DM
MN
= 1
⇒ t =
mn
m+n
⇒1
t
= m +
1
m
f (m ) = m +
1
m
(
2
2
≤ t <
1
2
≤ m ≤ 2 且 m ≠ 1)的值域为(2,
3 2
2
] ⇒ 2 <
1
t
因为 b =1 CD =1
2 t ,所以 1 2
2
< b ≤
1
3
情形 2:直线 y= ax+b与 AB、BC相交时,如图所示,
易求得 xM =
b
a
, yN =
a+b
a+1
,由条件知(1+
b
a
)
a+b
a+1
=
3 2
≤
2
⇒ 2
3
1
⇒ b2
1-2b
= a
M在线段 OA上⇒0<
N在线段 BC上⇒0<
b
a
a+b
a+1
<1⇒0 < a < b
<1⇒b < 1
< b得
< b <
1
3
1
2
解不等式:0 <
综上:1 2
2
b2
1-2b
1
2
< b <
二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分。
(13)已知正方形 ABCD的边长为 2,E为 CD的中点,则
→
AE•
→
BD =
.
答案:2
【解】建立如图所示的坐标系,则
→
AE= (1, 2),
→
BD= (2, 2),则
→
AE•
→
BD = 2
(14)从 n个正整数 1, 2, …, n中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于 5 的概
率为
1
14
,则 n =
答案:8
.
【解】事件 A:取出的两数之和等于 5,
① n = 3 时, n(A) =1 由 P(A) =
② n > 3 时, n(A) = 2 由 P(A) =
1
14
1
14
⇒n() = 14 ⇒ C
⇒n() = 28 ⇒ C
2
n = 14 ⇒n(n 1) =28(无解)
2
n = 28 ⇒n(n 1) = 56 ⇒n = 8
(15)设为第二象限角,若 tan( +
p
4
) =
1
2
,则 sin + cos=
.
答案:
10
5
【解法一】由为第二象限角及 tan( +
终边上取一点 P(2, 1),易得 sin(+
) =
1
2
) =
p
4
p
4
> 0⇒ +
p
4
为第三象限角,在 +
⇒ sin+ cos=
2 sin(+
5
5
p
4
的
p
4
) =
10
5
(16)等差数列{an}的前 n项和为 Sn ,已知 S10 = 0,S15 = 25,则 nSn 的最小值为
.
答案: 49
【解法一】由 S10 = 0,S15 = 25 ⇒ a1 = 3,公差 d =
,
2
3
⇒ Sn =
1
3
n(n 10)
将 Sn是关于 n的函数,其图像关于 n = 5 对称,n < 10 时,Sn < 0,n > 10 时,Sn > 0,
所以 nSn的最小值应在 n = 5, 6, 7, 8, 9 中产生,代入计算得 n = 7 时 nSn最小,最小值
为49.
【解法二】同解法一得:Sn =
1
3
n(n 10)
设 f (n ) = nSn =
f '(n ) = n(n
1
3
20
3
(n310n)
),靠近极小值点 n =
20
3
时 f (n )最小,最小值为49.
的整数为 6 和 7,代入 f (n )计算得 n = 7
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)
△ABC的内角 A、B、C的对边分别为 a,b,c,已知 a = bcosC + csinB.
(Ⅰ)求 B;
(Ⅱ)若 b =2,求△ABC面积的最大值.
【解】(Ⅰ)由 a= bcosC+ csinB ⇒ sin A= sinBcosC+ sinCsinB ⇒ sin (B+C) = sinBcosC
+ sinCsinB
⇒ cosBsinC = sinCsinB
sinC≠0
⇒ cosB = sinB
⇒ tanB = 1
0 < B < p
⇒ B =
p
4
(Ⅱ)由余弦定理得:a2 +c2 2 ac= 4 ⇒ 4+ 2 ac= a2 +c2 ≥ 2ac ⇒ ac ≤ =
4
2- 2
=
2(2 +
2 )
△ABC面积 S =
2
4
ac ≤ 1 +
2 .
所以△ABC面积的最大值为 1 +
2 .
(18)如图,直棱柱 ABC-A1B1C1 中,D,E分别是 AB,BB1 的中点,AA1 = AC
= CB =
2
2
AB.
(Ⅰ)证明:BC1 //平面 A1CD
(Ⅱ)求二面角 DA1CE的正弦值
【解】(Ⅰ)设 AC1 ∩ A1C = F
⇒ F是 AC1 的中点
D是 AB的中点
⇒ BC1 //平面 A1CD.
⇒ BC1 //DF,DF⊆平面 A1CD,BC1 /平面 A1CD
(Ⅱ)解法一:由 AA1 = AC = CB =
AB ⇒ AA1∶BD = AD∶BE
2
2
⇒Rt△A1AD∽Rt△BDE ⇒ ∠A1DA = ∠BED ⇒∠A1DA +∠BDE = 90o ⇒ED⊥A1D
AC = CB ⇒ AB⊥CD
AA1⊥底面 ABC ⇒AA1⊥CD ⇒ CD⊥平面 ABB1A1 ⇒ CD⊥DE
⇒ED⊥平面 A1CD
作 DG⊥A1C交 A1C于 G, 则 EG⊥A1C,所以∠DGE为所求二面角的平面角.
CD⊥平面 ABB1A1 ⇒ CD⊥A1D ⇒A1C•DG = CD•A1D
设 AA1 = 2a ⇒A1C = 2 2 a,CD =
2 a,A1D =
6 a,
⇒DG =
CD•A1D
A1C
⇒sin∠DGE =
=
6
2
a,DE =
3 a ⇒EG =
3 2
2
a
DE
EG
=
6
3
(Ⅱ)解法二:由 AC = CB =
AB ⇒AC2 + CB2 = AB2 ⇒AC⊥BC,建
2
2
立如图所示的坐标系,设 AA1 = 2,则
→
CA1 = (2, 0, 2),
→
CD = (1, 1, 0),
→
CE = (0, 2, 1),
设 m = (x1, y1, z1)是平面 A1DC的法向量,则
可取 m = (1, 1, 1)
→
CA1 = 0
→
CD = 0
m•
m•
⇒
x1 + z1 = 0
x1 + y1 = 0
同理设 n = (x2, y2, z2)是平面 A1EC的法向量,则
→
CA1 = 0
→
CE = 0
m•
m•
⇒
x2 + z2 = 0
2y2 + z2 = 0
可取 n = (2, 1, 2),
cos< m, n> =
m•n
|m|•|n|
=
所以二面角 DA1CE的正弦值为
6
3
3
3 ⇒ sin< m, n> =
6
3