1、2013届山西省太原市第五中学高三 4月月考文科数学试卷与答案(带解析) 选择题 已知集合 , ,则 的真子集个数为 ( ) A 5 B 7 C 31 D 3 答案: D 试题分析:因为 = ,= ,所以, =0,1,2其真子集有 =7个,故选 B。 考点:本题主要考查函数的定义域、值域,集合的运算,子集的概念。 点评:小综合题,这类题目较多地出现在高考题中。求函数的定义域,往往要考虑偶次根式、分式分母、对数的真数等。 已知数列 满足: ,定义使 为整数的叫做希望数,则区间 1, 2013 内所有希望数的和 M=( ) A 2026 B 2036 C 32046 D 2048 答案: A 试题
2、分析: = ,( n N*), a1 a2 a3a k= , 又 a1 a2 a3a k为整数 k+2必须是 2的 n次幂( n N*),即 k=2n-2 k 1, 2013内所有的幸运数的和 M=( 22-2) +( 23-2) +( 24-2) + ( 210-2) = -29=2026,故选 A。 考点:本题主要考查换底公式、累乘法及等比数列前 n项和公式。 点评:中档题,作为新定义问题,关键是理解题意。本题综合性较强,对考查学生综合应用数学知识的能力有较好的考查。 偶函数 满足 ,当 时 , ,则关于 的方程 在 上解的个数是( ) A 1 B 2 C 3 D 4 答案: D 试题分析
3、: f( x-1) =f( x+1) f( x) =f( x+2), 原函数的周期 T=2,又 f( x)是偶函数, f( -x) =f( x), 又 x 0, 1时, ,函数的周期为 2, 原函数的对称轴是 x=1,且 f( -x) =f( x+2)。 设 y1=f(x) , y2= ,方程 根的个数,即为函数 y1=f(x) , y2= y2=的图象交点的个数 由以上条件,可画出 y1=f(x) , y2= 的图象, 当 x= 时, y1 y2,当 x=1时, y1 y2, 故在( , 1)上有一个交点 结合图象可得在 0, 3上 y1=f( x), y2= 共有 4个交点, 在 0, 3
4、上,原方程有 4个根,故选 D 考点:本题主要考查函数的奇偶性、周期性、单调性,函数的图象,函数零点的概念,一次函数、指数函数的图象和性质。 点评:难题,本题综合考查函数的奇偶性、周期性、单调性,函数的图象,函数零点的概念, 一次函数、指数函数的图象和性质。由已知条件确定函数的性质是解题的关键。 已知实数 构成一个等比数列,则圆锥曲线 的离心率为( ) A B C 或 D 或 7 答案: C 试题分析:因为 构成一个等比数列,所以 ,当 m=6时,椭圆的离心率为 ;当 m=-6时,双曲线的离心率为, 故选 C。 考点:本题主要考查等比中项,圆锥曲线的几何性质 点评:小综合题,首先确定 m的值,
5、注意根据焦点所在坐标轴。 长方体 的各个顶点都在表面积为 的球 的球面上,其中 ,则四棱锥 的体积为( ) A B C D 3 答案: A 试题分析:因为 ,故可设 AB、 AD、 AA1分别为 2x, x,x,( x 0) 由题意可知,长方体 ABCD-A1B1C1D1的体对角线等于其外接球 O 的直径,而由S=4R2=16, 得 R=2,即 2R=4,故 4= ,解得, x= ,故三边长分别为 2 , , 。 即四棱锥 O-ABCD的底面为边长为 2 , 的矩形,高为 四棱锥 O-ABCD的体积 V= 。故选 A。 考点:本题主要考查长方体、球、正四棱锥的几何性质。 点评:中档题,作为长方
6、体与外接球的问题,长方体的体对角线等于其外接球O 的直径是解决问题的关键。 要得到函数 的图象,只需将函数 的图象( ) A右移 个单位 B右移 个单位 C左移 个单位 D左移 个单位 答案: A 试题分析:因为 ,所以其图象右移个单位可得 的图象,故选 A。 考点:本题主要考查正弦型函数图象的变换,诱导公式。 点评:简单题,函数图象的平移规律是 “左加右减,上加下减 ”。 函数 与 . 在同一平面直角坐标系内的大致图象为( )答案: C 试题分析:两函数均为偶函数,图象关于 y轴对称,函数 在 x0时,为减函数,而 值域为 y|y -1,故选 C。 考点:本题主要考查函数的图象和性质。 点评
7、:简单题,解答此类问题,应从定义域、奇偶性、单调性、值域等入手。 数列 的首项为 3, 为等差数列且 ,若,则 ( ) A 0 B 3 C 8 D 11 答案: B 试题分析:因为 为等差数列, ,所以,数列的公差, ,而,所以, ,由 “累加法 ”可得, 3,故选B。 考点:本题主要考查等差数列的通项公式, “累加法 ”。 点评:简单题,先确定 的通项公式,进一步确定 ,利用累加法求解。 已知向量 、 的夹角为 ,且 , ,则向量 与向量 2 的夹角等于( ) A 150 B 90 C 60 D 30 答案: D 试题分析:因为向量 、 的夹角为 ,且 , , 所以 = =12, = , ,
8、所故选 D。 考点:本题主要考查平面向量模的概念,数量积及夹角计算。 点评:中档题,涉及平面向量模的计算问题,往往要 “化模为方 ”,将实数运算转化成向量的数量积。 以下有关线性回归分析的说法不正确的是 ( ) A通过最小二乘法得到的线性回归直线经过样本的中心 B用最小二乘法求回归直线方程,是寻求使 最小的 a,b的值 C相关系数 r越小,表明两个变量相关性越弱 D 越接近 1,表明回归的效果越好 答案: C 试题分析:根据回归分析的基础知识, “线性回归直线经过样本的中心 ”,“最小二乘法求回归直线方程,是寻求使 最小的 a,b的值 ”,“ 越接近 1,表明回归的效果越好 ”均是正确的说法。
9、故选 C。 考点:本题主要考查线性回归方程,独立性假设检验。 点评:简单题,本题综合考查线性回归方程,独立性假设检验等基础知识。 “a = 1”是 “复数 ( , i为虚数单位)是纯虚数 ”的 ( ) A充分不必要条件 B必要不充分条件 C充要条件 D既不充分也不必要条件 答案: C 试题分析:因为 a = 1时, =2i,所以其为纯虚数;反之,复数( , i为虚数单位)是纯虚数时, ,所以, a=1,故 “a = 1”是 “复数 ( , i 为虚数单位)是纯虚数 ”的充要条件,选 C。 考点:本题主要考查充要条件的概念,复数的概念。 点评:简单题,纯虚数要求复数的实部为 0,虚部不为 0 。
10、 填空题 下列四个命题: 直线 与圆 恒有公共点; 为 ABC的内角,则 最小值为 ; 已知 a, b是两条异面直线,则过空间任意一点 P都能作并且只能作一条直线与 a, b都垂直; 等差数列 中, 则使其前 n项和 成立的最大正整数为 2013; 其中正确命题的序号为 。(将你认为正确的命题的序号都填上) 答案: (1)(3) 试题分析: 中,圆心( )到直线 的距离为,所以直线与圆恒有公共点,正确; 中, = 所以 不正确; 中,根据异面直线所成的角的定义及直线的平移,异面直线的公垂线唯一, 正确; 中, a1006和 a1007异号 a10060, , a1+an0 a1006+a100
11、70, a1006+a1007=a1+a2012, a1+a20130, n最大为 2012, 不正确。故答案:为( 1)( 3) 考点:本题主要考查直线与圆的位置关系,三角函数和角公式,异面直线的关系,等差数列的求和公式。 点评:中档题,本题综合性较强,考查知识点涉及直线与圆的位置关系,三角函数和角公式,异面直线的关系,等差数列的求和公式。三角函数的图象和性质。 已知函数 在区间 上是减函数,那么 的最大值为 _; 答案: 试题分析:函数 f( x) =x3+bx2+cx+d在区间 -1, 2上是减函数, f( x) =3x2+2bx+c0在区间 -1, 2上恒成立 , 只要 即 成立即可
12、当过 A点时, b+c有最大值 A(- , -6),故 b+c有最大值为 - 。 考点:本题主要考查应用导数研究函数的单调性,简单线性规划的应用。 点评:中档题,函数在某区间为增函数,则导数值非负;函数在某区间为减函数,则导数值非正。 若曲线 的一条切线 与直线 垂直,则 的方程为 答案: 试题分析: 的斜率为 。设切点为( x,y),则 4,所以x=1, y=1,直线 l的方程为 。 考点:本题主要考查导数的几何意义,直线垂直的条件。 点评:简单题,思路明确,切线的斜率是函数在切点的导数值。两直线垂直,直线的斜率之积为 -1,或一直线斜率为 0,另一直线斜率不存在。 若某空间几何体的三视图如
13、下图所示,则该几何体的体积是_ 答案: 试题分析:观察三视图可知,这是一个四棱锥,底面直角梯形直角边长为 2,上下底长分别为 1,2,几何体高为 2,所以几何体体积为 。 考点:本题主要考查三视图,几何体的体积计算。 点评:基础题,三视图是高考必考题目,因此,要明确三视图视图规则,准确地还原几何体,明确几何体的特征,以便进一步解题。三视图视图过程中 ,要注意虚线的出现,意味着有被遮掩的棱。 解答题 在 ABC中, 所对边分别为 ,且满足( )求 的值; ( )求 的值 . 答案:( I) ;( II)原式 = . 试题分析:( I) 1分 又 即 3分 又 或 由余弦定理得 6分 ( II)
14、= = 8分 = 10分 原式 = 12分 考点:本题主要考查平面向量的数量积,余弦定理的应用,和差倍半的三角函数公式。 点评:典型题,属于常见题型,通过计算平面向量的数量积,得到三角形边角关系,利用余弦定理进一步求得边长。( II)根据已知条件,灵活运用三角公式化简、求值。 某电视台举办了 “中华好声音 ”大型歌手选秀活动,过程分为初赛、复赛和决赛,经初赛进入复赛的 40名选手被平均分成甲、乙两个班,由组委会聘请两位导师各负责一个班进行声乐培训。下面是根据这 40名选手参加复赛时获得的100名大众评审的支持票数制成的茎叶图: 赛制规定:参加复赛的 40名选手中,获得的支持票数排在前 5名的选
15、手可进入决赛,若第 5名出现并列,则一起进入决赛;另外,票数不低于 95票的选手在决赛时拥有 “优先挑战权 ”。 1、从进入决赛的选手中随机抽出 3名,求其中恰有 1名拥有 “优先挑战权 ”的概率; 2、电视台决定,复赛票数不低于 85票的选手将成为电视台的 “签约歌手 ”,请填写下面的 22列联表,并判断 “能否在犯错误的概率不超过 0.025的前提下认为成为 签约歌手 与选择的导师有关? 甲班 乙班 合计 签约歌手 末签约歌手 合计 下面临界值表仅供参考: P( K2k) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 k 2.072 2.706 3.841
16、5.024 6.635 7.879 10.828 参考公式: K2= ,其中 答案:( ) . ( )因此在犯错误的概率不超过 0.025的前提下认为成为 签约歌手 与选择的导师有关 . 试题分析:( )进入决赛的选手共 6名,其中拥有 “优先挑战权 ”的选手共 3名 . 2分 为拥有 “优先挑战权 ”的选手编号为 1, 2, 3,其余 3人编号为 A, B, C. 被选中 3人的编号所有可能的情况共 20种,列举如下: 123, 12A, 12B, 12C, 13A, 13B, 13C, 1AB, 1AC, 1BC, 23A, 23B, 23C, 2AB, 2AC, 2BC, 3AB, 3A
17、C, 3BC, ABC, 4分 其中拥有 “优先挑战权 ”的选手恰有 1名的情况共 9种,如下: 1AB, 1AC, 1BC, 2AB, 2AC, 2BC, 3AB, 3AC, 3BC, 所求概率为 . 6分 ( ) 列联表: 甲班 乙班 合计 签约歌手 3 10 13 未签约歌手 17 10 27 合计 20 20 40 9分 因此在犯错误的概率不超过 0.025的前提下认为成为 签约歌手 与选择的导师有关 . 12分 考点:本题主要考查茎叶图,古典概型概率的计算, “卡方检验 ”。 点评:典型题,统计中的抽样方法,频率直方图,概率计算及分布列问题,是高考必考内容及题型。古典概型概率的计算问
18、题,关键是明确基本事件数,往往借助于 “树图法 ”,做到不重不漏。 “卡方检验 ”问题,往往直接套用公式加以计算,对照 “定值 ”比较,作出判断。 如图,在底面为直角梯形的四棱锥 中 ,平面 , , , 求证: ; (2)设点 在棱 上, ,若 平面 ,求 的值 . 答案: (1)证明略;( 2) 。 试题分析:( 1) DAB=90, AD=1, AB= , BD=2, ABD=30, BC AD DBC=60, BC=4,由余弦定理得 DC=2 , BC2=DB2+DC2, BD DC, PD 面 ABCD, BD PD, PDCD=D, BD 面 PDC, PC在面 PDC 内, BD
19、PC。 ( 2)在底面 ABCD内过 D作直线 DF AB,交 BC 于 F, 分别以 DA、 DF、 DP 为 x、 y、 z轴建立如图空间坐标系, A( 1, 0, 0), B( 1, , 0), P( 0, 0, a) C、( -3, , 0), =( -3, , -a), =( -3, , -a), =( 0, 0, a) +( -3, , -a) =( -3, , a-a) , =( 0, , 0), =( 1, 0, -a), 设 =( x, y, z)为面 PAB的法向量,由 =0, 得 y=0,由 =0,得 x-az=0,取 x=a, z=1, =( a, 0, 1), 由 D
20、E 面 PAB得: , =0, -3a+a-a=0, = 。 考点:本题主要考查立体几何中的平行关系、垂直关系。 点评:中档题,立体几何题,是高考必考内容,往往涉及垂直关系、平行关系、角、距离、体积的计算。在计算问题中,有 “几何法 ”和 “向量法 ”。利用几何法,要遵循 “一作、二证、三计算 ”的步骤,( 2)利用空间向量,省去繁琐的证明,也是解决立体几何问题的一个基本思路。对计算能力要求较高。 已知椭圆的两个焦点 , ,过 且与坐标轴不平行的直线与椭圆交于 两点,如果 的周长等于 8。 ( 1)求椭圆的方程; ( 2)若过点 的直线 与椭圆交于不同两点 ,试问在 轴上是否存在定点 ,使 恒
21、为定值?若存在,求出点 的坐标及定值 ;若不存在,说明理由。 答案:( 1) ;( 2) 定值 试题分析:( I)由题意知 c= , 4a=8, a=2, b=1 椭圆的方程为 。 ( II)当直线 l的斜率存在时,设其斜率为 k,则 l的方程为 y=k( x-1) 由 消去 y得( 4k2+1) x2-8k2x+4k2-4=0 设 P( x1, y1), Q( x2, y2) 则由韦达定理得 x1+x2= , x1x2= 则 =(m-x1, -y1), =(m-x2, -y2) =(m-x1)(m-x2)+y1y2=m2-m( x1+x2) +x1x2+y1y2 =m2-m( x1+x2)
22、+x1x2+k2( x1-1)( x2-1) = = 要使上式为定值须 =4,解得 m= , 为定值 当直线 l的斜率不存在时 P(1, ), Q(1, - )由 E( , 0)可得 =( , - ), =( , ) = 综上所述当 时, 为定值 。 考点:本题主要考查椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,平面向量的坐标运算。 点评:难题,求椭圆的标准方程,主要运用了椭圆的几何性质,注意明确焦点轴和 a,b,c的关系。曲线关系问题,往往通过联立方程组,得到一元二次方程,运用韦达定理。本题( 2)推理直线斜率的两种情况,易于出现遗漏现象。 设函数 ( ) 当 时,求函数 的极值; ( )当 时,
23、讨论函数 的单调性 . ( )若对任意 及任意 ,恒有成立,求实数 的取值范围 . 答案: ( ) 无极大值 . ( )当 时, 在 上是减函数; 当 时, 在 和 单调递减,在 上单调递增; 当 时, 在 和 单调递减,在 上单调递增; ( ) 试题分析: ( )函数的定义域为 . 当 时, 2分 当 时, 当 时, 无极大值 . 4分 ( ) 5分 当 ,即 时, 在定义域上是减函数; 当 ,即 时,令 得 或 令 得 当 ,即 时,令 得 或令 得 综上,当 时, 在 上是减函数; 当 时, 在 和 单调递减,在 上单调递增; 当 时, 在 和 单调递减,在 上单调递增;8分 ( )由( )知,当 时, 在 上单减, 是最大值, 是最小值 . 10分 而 经整理得 ,由 得 ,所以 12分 考点:本题主要考查应用导数研究函数的单调性、最值及不等式恒成立问题,不等式的解法。 点评:典型题,本题属于导数应用中的基本问题,通过研究函数的单调性,明确了极值情况。涉及不等式恒成立问题,转化成了研究函数的最值之间的差,从而利用 “分离参数法 ”又转化成函数的最值问题。涉及对数函数,要特别注意函数的定义 域。