2013江西卷(理)数学试题
2013·江西卷(理科数学)
1., 已知集合M={1,2,zi},i为虚数单位,N={3,4},M∩N={4},则复数z=( )
A.-2i B.2i
C.-4i D.4i
1.C [解析] zi=4⇒z=-4i,故选C.
2. 函数y=ln(1-x)的定义域为( )
A.(0,1) B.[0,1)
C.(0,1] D.[0,1]
2.B [解析] x≥0且1-x>0,得x∈[0,1),故选B.
3. 等比数列x,3x+3,6x+6,…的第四项等于( )
A.-24 B.0
C.12 D.24
3.A [解析] (3x+3)2=x(6x+6)得x=-1或x=-3.当x=-1时,x,3x+3,6x+6分别为-1,0,0,则不能构成等比数列,所以舍去;当x=-3时,x,3x+3,6x+6分别为-3,-6,-12,且构成等比数列,则可求出第四个数为-24.
4. 总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成.利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为( )
7816 6572 0802 6314 0702 4369 9728 0198
3204 9234 4935 8200 3623 4869 6938 7481
A.08 B.07
C.02 D.01
4.D [解析] 选出来的5个个体编号依次为:08,02,14,07,01.故选D.
5. 展开式中的常数项为( )
A.80 B.-80
C.40 D.-40
5.C [解析] Tr+1=C(x2)5-r=C(-2)rx10-5r,当r=2时,得常数项为40,故选C.
6. 若S1=x2dx,S2=dx,S3=exdx,则S1,S2,S3的大小关系为( )
A.S1
0)的焦点为F,其准线与双曲线-=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=________.
14.6 [解析] 由题知三角形边长为p,得点B,代入双曲线方程得p=6.
15. (1)(坐标系与参数方程选做题)设曲线C的参数方程为(t为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为________.
(2)(不等式选做题)在实数范围内,不等式||x-2|-1|≤1的解集为__________________.
15.(1)ρcos2θ-sin θ=0 (2)
[解析] (1)曲线方程为y=x2,将y=ρsin θ,x=ρcos θ代入得ρcos2θ-sin θ=0.
(2)-1≤|x-2|-1≤1⇒0≤|x-2|≤2⇒-2≤x-2≤2,得0≤x≤4.
16. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cos C+(cos A-sin A)cos B=0.
(1)求角B的大小;
(2)若a+c=1,求b的取值范围.
解:(1)由已知得-cos(A+B)+cos Acos B-sin A cos B=0,即有sin A sin B-sin Acos B=0,
因为sin A≠0,所以sin B-cos B=0,又cos B≠0,所以tan B=,又00,Sn=n2+n.
于是a1=S1=2,n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n.
综上,数列{an}的通项为an=2n.
(2)证明:由于an=2n,bn=,
则bn==.
Tn=
=<=.
18. 小波以游戏方式决定是参加学校合唱团还是参加学校排球队.游戏规则为:以O为起点,再从A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8(如图1-5)这8个点中任取两点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X.若X=0就参加学校合唱团,否则就参加学校排球队.
(1)求小波参加学校合唱团的概率;
(2)求X的分布列和数学期望.
图1-5
解:(1)从8个点中任取两点为向量终点的不同取法共有C=28种,X=0时,两向量夹角为直角共有8种情形;
所以小波参加学校合唱团的概率为P(X=0)==.
(2)两向量数量积X的所有可能取值为-2,-1,0,1,X=-2时,有2种情形;X=1时,有8种情形;X=-1时,有10种情形.
所以X的分布列为
X
-2
-1
0
1
P
EX=(-2)×+(-1)×+0×+1×=-.
19., 如图1-6所示,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,E为BD的中点,G为PD的中点,△DAB≌△DCB,EA=EB=AB=1,PA=,联结CE并延长交AD于F.
(1)求证:AD⊥平面CFG;
(2)求平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值.
图1-6
解:(1)证明:在△ABD中,因为E是BD中点,所以EA=EB=ED=AB=1.
故∠BAD=,∠ABE=∠AEB=.
因为△DAB≌△DCB,所以△EAB≌△ECB,
从而有∠FED=∠BEC=∠AEB=,
所以∠FED=∠FEA,故EF⊥AD,AF=FD,
又因为PG=GD,所以FG∥PA.
又PA⊥平面ABCD,
所以GF⊥AD,故AD⊥平面CFG.
(2)以点A为坐标原点建立如图所示的坐标系,则A(0,0,0),B(1,0,0),C,D(0,,0),
P0,0,,故=,=,=.
设平面BCP的法向量1=(1,y1,z1),则
解得即1=.
设平面DCP的法向量2=(1,y2,z2),
则解得
即2=(1,,2).
从而平面BCP与平面DCP的夹角的余弦值为
cos θ===.
20.
图1-7
, 如图1-7所示,椭圆C:+=1(a>b>0)经过点P,离心率e=,直线l的方程为x=4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)AB是经过右焦点F的任一弦(不经过点P),设直线AB与直线l相交于点M,记PA,PB,PM的斜率分别为k1,k2,k3.问:是否存在常数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.
解:(1)由P在椭圆上得+=1,①
依题设知a=2c,则b2=3c2,②
②代入①解得c2=1,a2=4,b2=3.
故椭圆C的方程为+=1.
(2)方法一:由题意可设AB的斜率为k,则
直线AB的方程为y=k(x-1),③
代入椭圆方程3x2+4y2=12并整理,得(4k2+3)x2-8k2x+4(k2-3)=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有
x1+x2=,x1x2=,④
在方程③中令x=4得,M的坐标为(4,3k).
从而k1=,k2=,k3==k-,
注意到A,F,B共线,则有k=kAF=kBF,即有==k,所以k1+k2=+=+-
=2k-·,⑤
④代入⑤得k1+k2=2k-·=2k-1.
又k3=k-,所以k1+k2=2k3,故存在常数λ=2符合题意.
方法二:设B(x0,y0)(x0≠1),则直线FB的方程为:y=(x-1).
令x=4,求得M.
从而直线PM的斜率为k3=,
联立得A,
则直线PA的斜率为k1=,直线PB的斜率为k2=,
所以k1+k2=+==2k3,
故存在常数λ=2符合题意.
21., 已知函数f(x)=a,a为常数且a>0.
(1)证明:函数f(x)的图像关于直线x=对称;
(2)若x0满足f(f(x0))=x0,但f(x0)≠x0,则称x0为函数f(x)的二阶周期点.如果f(x)
有两个二阶周期点x1,x2,试确定a的取值范围;
(3)对于(2)中的x1,x2和a,设x3为函数 f(f(x))的最大值点,A(x1,f(f(x1))),B(x2,f(f(x2))),C(x3,0).记△ABC的面积为S(a),讨论S(a)的单调性.
解:(1)证明:因为f=a(1-2|x|),
f=a(1-2|x|),
有f=f,
所以函数f(x)的图像关于直线x=对称.
(2)当0时,有
f(f(x))=
所以f(f(x))=x有四个解0,,,,又f(0)=0,f=,
f≠,f≠,故只有,是f(x)的二阶周期点.
综上所述,所求a的取值范围为a>.
(3)由(2)得x1=,x2=,
因为x3为函数f(f(x))的最大值点,所以x3=,或x3=.
当x3=时,S(a)=,求导得:S′(a)=.
所以当a∈时,S(a)单调递增,当a∈时S(a)单调递减;
当x3=时,S(a)=,求导得:S′(a)=;
因a>,从而有S′(a)=>0,
所以当a∈时S(a)单调递增.