?2013年浙江省高考數(shù)學(xué)試卷(文科)
 
一、選擇題:本大題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1.(5分)設(shè)集合S={x|x>﹣2},T={x|﹣4≤x≤1},則S∩T=( ?。?br /> A.[﹣4,+∞) B.(﹣2,+∞) C.[﹣4,1] D.(﹣2,1]
2.(5分)已知i是虛數(shù)單位,則(2+i)(3+i)=( ?。?br /> A.5﹣5i B.7﹣5i C.5+5i D.7+5i
3.(5分)若α∈R,則“α=0”是“sinα<cosα”的( ?。?br /> A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
4.(5分)設(shè)m、n是兩條不同的直線,α、β是兩個不同的平面,則下列命題正確的是( ?。?br /> A.若m∥α,n∥α,則m∥n B.若m∥α,m∥β,則α∥β
C.若m∥n,m⊥α,則n⊥α D.若m∥α,α⊥β,則m⊥β
5.(5分)已知某幾何體的三視圖(單位:cm)如圖所示,則該幾何體的體積是(  )

A.108cm3 B.100cm3 C.92cm3 D.84cm3
6.(5分)函數(shù)f(x)=sinxcosx+cos2x的最小正周期和振幅分別是( ?。?br /> A.π,1 B.π,2 C.2π,1 D.2π,2
7.(5分)已知a、b、c∈R,函數(shù)f(x)=ax2+bx+c.若f(0)=f(4)>f(1),則( ?。?br /> A.a(chǎn)>0,4a+b=0 B.a(chǎn)<0,4a+b=0 C.a(chǎn)>0,2a+b=0 D.a(chǎn)<0,2a+b=0
8.(5分)已知函數(shù)y=f(x)的圖象是下列四個圖象之一,且其導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象如圖所示,則該函數(shù)的圖象是( ?。?br />
A. B. C. D.
9.(5分)如圖F1、F2是橢圓C1:+y2=1與雙曲線C2的公共焦點,A、B分別是C1、C2在第二、四象限的公共點,若四邊形AF1BF2為矩形,則C2的離心率是( ?。?br />
A. B. C. D.
10.(5分)設(shè)a,b∈R,定義運算“∧”和“∨”如下:
a∧b= a∨b=
若正數(shù)a、b、c、d滿足ab≥4,c+d≤4,則(  )
A.a(chǎn)∧b≥2,c∧d≤2 B.a(chǎn)∧b≥2,c∨d≥2 C.a(chǎn)∨b≥2,c∧d≤2 D.a(chǎn)∨b≥2,c∨d≥2
 
二、填空題:本大題共7小題,每小題4分,共28分.
11.(4分)已知函數(shù)f(x)=,若f(a)=3,則實數(shù)a=  ?。?br /> 12.(4分)從三男三女6名學(xué)生中任選2名(每名同學(xué)被選中的概率均相等),則2名都是女同學(xué)的概率等于  ?。?br /> 13.(4分)直線y=2x+3被圓x2+y2﹣6x﹣8y=0所截得的弦長等于  ?。?br /> 14.(4分)某程序框圖如圖所示,則該程序運行后輸出的值等于  ?。?br />
15.(4分)設(shè)z=kx+y,其中實數(shù)x、y滿足 若z的最大值為12,則實數(shù)k=  ?。?br /> 16.(4分)設(shè)a,b∈R,若x≥0時恒有0≤x4﹣x3+ax+b≤(x2﹣1)2,則ab等于  ?。?br /> 17.(4分)設(shè)、為單位向量,非零向量=x+y,x、y∈R.若、的夾角為30°,則的最大值等于  ?。?br />  
三、解答題:本大題共5小題,共72分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
18.(14分)在銳角△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且2asinB=b.
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)若a=6,b+c=8,求△ABC的面積.
19.(14分)在公差為d的等差數(shù)列{an}中,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比數(shù)列.
(Ⅰ)求d,an;
(Ⅱ)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.
20.(15分)如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,PA⊥面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=,PA=,∠ABC=120°,G為線段PC上的點.
(Ⅰ)證明:BD⊥平面PAC;
(Ⅱ)若G是PC的中點,求DG與平面PAC所成的角的正切值;
(Ⅲ)若G滿足PC⊥面BGD,求的值.

21.(15分)已知a∈R,函數(shù)f(x)=2x3﹣3(a+1)x2+6ax
(Ⅰ)若a=1,求曲線y=f(x)在點(2,f(2))處的切線方程;
(Ⅱ)若|a|>1,求f(x)在閉區(qū)間[0,|2a|]上的最小值.
22.(14分)已知拋物線C的頂點為O(0,0),焦點F(0,1)
(Ⅰ)求拋物線C的方程;
(Ⅱ)過F作直線交拋物線于A、B兩點.若直線OA、OB分別交直線l:y=x﹣2于M、N兩點,求|MN|的最小值.

 

2013年浙江省高考數(shù)學(xué)試卷(文科)
參考答案與試題解析
 
一、選擇題:本大題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1.(5分)設(shè)集合S={x|x>﹣2},T={x|﹣4≤x≤1},則S∩T=( ?。?br /> A.[﹣4,+∞) B.(﹣2,+∞) C.[﹣4,1] D.(﹣2,1]
【分析】找出兩集合解集的公共部分,即可求出交集.
【解答】解:∵集合S={x|x>﹣2}=(﹣2,+∞),T={x|﹣4≤x≤1}=[﹣4,1],
∴S∩T=(﹣2,1].
故選:D.
【點評】此題考查了交集及其運算,熟練掌握交集的定義是解本題的關(guān)鍵.
 
2.(5分)已知i是虛數(shù)單位,則(2+i)(3+i)=( ?。?br /> A.5﹣5i B.7﹣5i C.5+5i D.7+5i
【分析】直接利用多項式的乘法展開,求出復(fù)數(shù)的最簡形式.
【解答】解:復(fù)數(shù)(2+i)(3+i)=6+5i+i2=5+5i.
故選:C.
【點評】本題考查復(fù)數(shù)的代數(shù)形式的混合運算,考查計算能力.
 
3.(5分)若α∈R,則“α=0”是“sinα<cosα”的( ?。?br /> A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
【分析】當(dāng)“α=0”可以得到“sinα<cosα”,當(dāng)“sinα<cosα”時,不一定得到“α=0”,得到“α=0”是“sinα<cosα”的充分不必要條件.
【解答】解:∵“α=0”可以得到“sinα<cosα”,
當(dāng)“sinα<cosα”時,不一定得到“α=0”,如α=等,
∴“α=0”是“sinα<cosα”的充分不必要條件,
故選:A.
【點評】本題主要考查了必要條件,充分條件與充要條件的判斷,要求掌握好判斷的方法.
 
4.(5分)設(shè)m、n是兩條不同的直線,α、β是兩個不同的平面,則下列命題正確的是( ?。?br /> A.若m∥α,n∥α,則m∥n B.若m∥α,m∥β,則α∥β
C.若m∥n,m⊥α,則n⊥α D.若m∥α,α⊥β,則m⊥β
【分析】用直線與平面平行的性質(zhì)定理判斷A的正誤;用直線與平面平行的性質(zhì)定理判斷B的正誤;用線面垂直的判定定理判斷C的正誤;通過面面垂直的判定定理進行判斷D的正誤.
【解答】解:A、m∥α,n∥α,則m∥n,m與n可能相交也可能異面,所以A不正確;
B、m∥α,m∥β,則α∥β,還有α與β可能相交,所以B不正確;
C、m∥n,m⊥α,則n⊥α,滿足直線與平面垂直的性質(zhì)定理,故C正確.
D、m∥α,α⊥β,則m⊥β,也可能m∥β,也可能m∩β=A,所以D不正確;
故選:C.
【點評】本題主要考查線線,線面,面面平行關(guān)系及垂直關(guān)系的轉(zhuǎn)化,考查空間想象能力能力.
 
5.(5分)已知某幾何體的三視圖(單位:cm)如圖所示,則該幾何體的體積是( ?。?br />
A.108cm3 B.100cm3 C.92cm3 D.84cm3
【分析】由三視圖可知:該幾何體是一個棱長分別為6,6,3,砍去一個三條側(cè)棱長分別為4,4,3的一個三棱錐(長方體的一個角).據(jù)此即可得出體積.
【解答】解:由三視圖可知:該幾何體是一個棱長分別為6,6,3,砍去一個三條側(cè)棱長分別為4,4,3的一個三棱錐(長方體的一個角).
∴該幾何體的體積V=6×6×3﹣=100.
故選:B.

【點評】由三視圖正確恢復(fù)原幾何體是解題的關(guān)鍵.
 
6.(5分)函數(shù)f(x)=sinxcosx+cos2x的最小正周期和振幅分別是(  )
A.π,1 B.π,2 C.2π,1 D.2π,2
【分析】f(x)解析式第一項利用二倍角的正弦函數(shù)公式化簡,再利用兩角和與差的正弦函數(shù)公式及特殊角的我三角函數(shù)值化為一個角的正弦函數(shù),根據(jù)正弦函數(shù)的值域,確定出振幅,找出ω的值,求出函數(shù)的最小正周期即可.
【解答】解:f(x)=sin2x+cos2x=sin(2x+),
∵﹣1≤sin(2x+)≤1,∴振幅為1,
∵ω=2,∴T=π.
故選:A.
【點評】此題考查了兩角和與差的正弦函數(shù)公式,二倍角的正弦函數(shù)公式,以及三角函數(shù)的周期性及其求法,熟練掌握公式是解本題的關(guān)鍵.
 
7.(5分)已知a、b、c∈R,函數(shù)f(x)=ax2+bx+c.若f(0)=f(4)>f(1),則( ?。?br /> A.a(chǎn)>0,4a+b=0 B.a(chǎn)<0,4a+b=0 C.a(chǎn)>0,2a+b=0 D.a(chǎn)<0,2a+b=0
【分析】由f(0)=f(4)可得4a+b=0;由f(0)>f(1)可得a+b<0,消掉b變?yōu)殛P(guān)于a的不等式可得a>0.
【解答】解:因為f(0)=f(4),即c=16a+4b+c,
所以4a+b=0;
又f(0)>f(1),即c>a+b+c,
所以a+b<0,即a+(﹣4a)<0,所以﹣3a<0,故a>0.
故選:A.
【點評】本題考查二次函數(shù)的性質(zhì)及不等式,屬基礎(chǔ)題.
 
8.(5分)已知函數(shù)y=f(x)的圖象是下列四個圖象之一,且其導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象如圖所示,則該函數(shù)的圖象是( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的圖象,利用函數(shù)的單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,得出所選的選項.
【解答】解:由導(dǎo)數(shù)的圖象可得,導(dǎo)函數(shù)f′(x)的值在[﹣1,0]上的逐漸增大,
故函數(shù)f(x)在[﹣1,0]上增長速度逐漸變大,故函數(shù)f(x)的圖象是下凹型的.
導(dǎo)函數(shù)f′(x)的值在[0,1]上的逐漸減小,
故函數(shù)f(x)在[0,1]上增長速度逐漸變小,圖象是上凸型的,
故選:B.
【點評】本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.
 
9.(5分)如圖F1、F2是橢圓C1:+y2=1與雙曲線C2的公共焦點,A、B分別是C1、C2在第二、四象限的公共點,若四邊形AF1BF2為矩形,則C2的離心率是( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】不妨設(shè)|AF1|=x,|AF2|=y,依題意,解此方程組可求得x,y的值,利用雙曲線的定義及性質(zhì)即可求得C2的離心率.
【解答】解:設(shè)|AF1|=x,|AF2|=y,∵點A為橢圓C1:+y2=1上的點,
∴2a=4,b=1,c=;
∴|AF1|+|AF2|=2a=4,即x+y=4;①
又四邊形AF1BF2為矩形,
∴+=,即x2+y2=(2c)2==12,②
由①②得:,解得x=2﹣,y=2+,設(shè)雙曲線C2的實軸長為2m,焦距為2n,
則2m=|AF2|﹣|AF1|=y﹣x=2,2n=2c=2,
∴雙曲線C2的離心率e===.
故選:D.
【點評】本題考查橢圓與雙曲線的簡單性質(zhì),求得|AF1|與|AF2|是關(guān)鍵,考查分析與運算能力,屬于中檔題.
 
10.(5分)設(shè)a,b∈R,定義運算“∧”和“∨”如下:
a∧b= a∨b=
若正數(shù)a、b、c、d滿足ab≥4,c+d≤4,則(  )
A.a(chǎn)∧b≥2,c∧d≤2 B.a(chǎn)∧b≥2,c∨d≥2 C.a(chǎn)∨b≥2,c∧d≤2 D.a(chǎn)∨b≥2,c∨d≥2
【分析】依題意,對a,b賦值,對四個選項逐個排除即可.
【解答】解:∵a∧b=,a∨b=,
正數(shù)a、b、c、d滿足ab≥4,c+d≤4,
∴不妨令a=1,b=4,則a∧b≥2錯誤,故可排除A,B;
再令c=1,d=1,滿足條件c+d≤4,但不滿足c∨d≥2,故可排除D;
故選:C.
【點評】本題考查函數(shù)的求值,考查正確理解題意與靈活應(yīng)用的能力,著重考查排除法的應(yīng)用,屬于中檔題.
 
二、填空題:本大題共7小題,每小題4分,共28分.
11.(4分)已知函數(shù)f(x)=,若f(a)=3,則實數(shù)a= 10 .
【分析】利用函數(shù)的解析式以及f(a)=3求解a即可.
【解答】解:因為函數(shù)f(x)=,又f(a)=3,
所以,解得a=10.
故答案為:10.
【點評】本題考查函數(shù)解析式與函數(shù)值的應(yīng)用,考查計算能力.
 
12.(4分)從三男三女6名學(xué)生中任選2名(每名同學(xué)被選中的概率均相等),則2名都是女同學(xué)的概率等于 ?。?br /> 【分析】由組合數(shù)可知:從6名學(xué)生中任選2名共有=15種情況,2名都是女同學(xué)的共有=3種情況,由古典概型的概率公式可得答案.
【解答】解:從6名學(xué)生中任選2名共有=15種情況,
滿足2名都是女同學(xué)的共有=3種情況,
故所求的概率為:=.
故答案為:.
【點評】本題考查古典概型及其概率公式,涉及組合數(shù)的應(yīng)用,屬基礎(chǔ)題.
 
13.(4分)直線y=2x+3被圓x2+y2﹣6x﹣8y=0所截得的弦長等于 4?。?br /> 【分析】求出圓的圓心與半徑,利用圓心距,半徑,半弦長滿足勾股定理,求解弦長即可.
【解答】解:圓x2+y2﹣6x﹣8y=0的圓心坐標(biāo)(3,4),半徑為5,
圓心到直線的距離為:,
因為圓心距,半徑,半弦長滿足勾股定理,
所以直線y=2x+3被圓x2+y2﹣6x﹣8y=0所截得的弦長為:2×=4.
故答案為:4.
【點評】本題考查直線與圓的位置關(guān)系,弦長的求法,考查轉(zhuǎn)化思想與計算能力.
 
14.(4分)某程序框圖如圖所示,則該程序運行后輸出的值等于  .

【分析】由題意可知,該程序的作用是求解S=1++++的值,然后利用裂項求和即可求解.
【解答】解:由題意可知,該程序的作用是求解S=1++++的值.
而S=1++++
=1+1﹣+﹣+﹣+﹣=.
故答案為:.
【點評】本題考查了程序框圖中的循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是由框圖的結(jié)構(gòu)判斷出框圖的計算功能.
 
15.(4分)設(shè)z=kx+y,其中實數(shù)x、y滿足 若z的最大值為12,則實數(shù)k= 2?。?br /> 【分析】作出題中不等式組表示的平面區(qū)域,得如圖的△ABC及其內(nèi)部,再將目標(biāo)函數(shù)z=kx+y對應(yīng)的直線進行平移.經(jīng)討論可得當(dāng)當(dāng)k<0時,找不出實數(shù)k的值使z的最大值為12;當(dāng)k≥0時,結(jié)合圖形可得:當(dāng)l經(jīng)過點C時,zmax=F(4,4)=4k+4=12,解得k=2,得到本題答案.
【解答】解:作出不等式組表示的平面區(qū)域,得到如圖的△ABC及其內(nèi)部,
其中A(2,0),B(2,3),C(4,4)
設(shè)z=F(x,y)=kx+y,將直線l:z=kx+y進行平移,可得
①當(dāng)k<0時,直線l的斜率﹣k>0,
由圖形可得當(dāng)l經(jīng)過點B(2,3)或C(4,4)時,z可達最大值,
此時,zmax=F(2,3)=2k+3或zmax=F(4,4)=4k+4
但由于k<0,使得2k+3<12且4k+4<12,不能使z的最大值為12,
故此種情況不符合題意;
②當(dāng)k≥0時,直線l的斜率﹣k≤0,
由圖形可得當(dāng)l經(jīng)過點C時,目標(biāo)函數(shù)z達到最大值
此時zmax=F(4,4)=4k+4=12,解之得k=2,符合題意
綜上所述,實數(shù)k的值為2
故答案為:2

【點評】本題給出二元一次不等式組,在目標(biāo)函數(shù)z=kx+y的最大值為12的情況下求參數(shù)k的值,著重考查了二元一次不等式組表示的平面區(qū)域和簡單的線性規(guī)劃等知識,屬于基礎(chǔ)題.
 
16.(4分)設(shè)a,b∈R,若x≥0時恒有0≤x4﹣x3+ax+b≤(x2﹣1)2,則ab等于 ﹣1?。?br /> 【分析】由題意,x≥0時恒有0≤x4﹣x3+ax+b≤(x2﹣1)2,考察(x2﹣1)2,發(fā)現(xiàn)當(dāng)x=1時,其值為0,再對照不等式左邊的0,可由兩邊夾的方式得到參數(shù)a,b滿足的方程,再令f(x)=x4﹣x3+ax+b,即f(x)≥0在x≥0恒成立,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)在x≥0的極值,即可得出參數(shù)所滿足的另一個方程,由此解出參數(shù)a,b的值,問題即可得解.
【解答】解:驗證發(fā)現(xiàn),
當(dāng)x=1時,將1代入不等式有0≤a+b≤0,所以a+b=0,
當(dāng)x=0時,可得0≤b≤1,結(jié)合a+b=0可得﹣1≤a≤0,
令f(x)=x4﹣x3+ax+b,即f(1)=a+b=0,
又f′(x)=4x3﹣3x2+a,f′′(x)=12x2﹣6x,
令f′′(x)>0,可得x>,則f′(x)=4x3﹣3x2+a在[0,]上減,在[,+∞)上增,
又﹣1≤a≤0,所以f′(0)=a<0,f′(1)=1+a≥0,
又x≥0時恒有0≤x4﹣x3+ax+b,結(jié)合f(1)=a+b=0知,1必為函數(shù)f(x)=x4﹣x3+ax+b的極小值點,也是最小值點.
故有f′(1)=1+a=0,由此得a=﹣1,b=1,
故ab=﹣1.
故答案為:﹣1.
【點評】本題考查函數(shù)恒成立的最值問題及導(dǎo)數(shù)綜合運用題,由于所給的不等式較為特殊,可借助賦值法得到相關(guān)的方程直接求解,本題解法關(guān)鍵是觀察出不等式右邊為零時的自變量的值,及極值的確定,將問題靈活轉(zhuǎn)化是解題的關(guān)鍵.
 
17.(4分)設(shè)、為單位向量,非零向量=x+y,x、y∈R.若、的夾角為30°,則的最大值等于 2?。?br /> 【分析】由題意求得 =,||==,從而可得 ==
=,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)求得的最大值.
【解答】解:∵、 為單位向量,和的夾角等于30°,∴=1×1×cos30°=.
∵非零向量=x+y,∴||===,
∴====,
故當(dāng)=﹣時,取得最大值為2,
故答案為 2.
【點評】本題主要考查兩個向量的數(shù)量積的運算,求向量的模,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求函數(shù)的最大值,屬于中檔題.
 
三、解答題:本大題共5小題,共72分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
18.(14分)在銳角△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且2asinB=b.
(Ⅰ)求角A的大?。?br /> (Ⅱ)若a=6,b+c=8,求△ABC的面積.
【分析】(Ⅰ)利用正弦定理化簡已知等式,求出sinA的值,由A為銳角,利用特殊角的三角函數(shù)值即可求出A的度數(shù);
(Ⅱ)由余弦定理列出關(guān)系式,再利用完全平方公式變形,將a,b+c及cosA的值代入求出bc的值,再由sinA的值,利用三角形面積公式即可求出三角形ABC的面積.
【解答】解:(Ⅰ)由2asinB=b,利用正弦定理得:2sinAsinB=sinB,
∵sinB≠0,∴sinA=,
又A為銳角,
則A=;
(Ⅱ)由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bc?cosA,即36=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc=64﹣3bc,
∴bc=,又sinA=,
則S△ABC=bcsinA=.
【點評】此題考查了正弦定理,三角形的面積公式,熟練掌握正弦定理是解本題的關(guān)鍵.
 
19.(14分)在公差為d的等差數(shù)列{an}中,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比數(shù)列.
(Ⅰ)求d,an;
(Ⅱ)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.
【分析】(Ⅰ)直接由已知條件a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比數(shù)列列式求出公差,則通項公式an可求;
(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的結(jié)論,得到等差數(shù)列{an}的前11項大于等于0,后面的項小于0,所以分類討論求d<0時|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|的和.
【解答】解:(Ⅰ)由題意得,即,整理得d2﹣3d﹣4=0.解得d=﹣1或d=4.
當(dāng)d=﹣1時,an=a1+(n﹣1)d=10﹣(n﹣1)=﹣n+11.
當(dāng)d=4時,an=a1+(n﹣1)d=10+4(n﹣1)=4n+6.
所以an=﹣n+11或an=4n+6;
(Ⅱ)設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn,因為d<0,由(Ⅰ)得d=﹣1,an=﹣n+11.
則當(dāng)n≤11時,.
當(dāng)n≥12時,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=﹣Sn+2S11=.
綜上所述,
|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=.
【點評】本題考查了等差數(shù)列、等比數(shù)列的基本概念,考查了等差數(shù)列的通項公式,求和公式,考查了分類討論的數(shù)學(xué)思想方法和學(xué)生的運算能力,是中檔題.
 
20.(15分)如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,PA⊥面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=,PA=,∠ABC=120°,G為線段PC上的點.
(Ⅰ)證明:BD⊥平面PAC;
(Ⅱ)若G是PC的中點,求DG與平面PAC所成的角的正切值;
(Ⅲ)若G滿足PC⊥面BGD,求的值.

【分析】(Ⅰ)由PA⊥面ABCD,可得PA⊥BD;設(shè)AC與BD的交點為O,則由條件可得BD是AC的中垂線,故O為AC的中點,且BD⊥AC.再利用直線和平面垂直的判定定理證得BD⊥面PAC.
(Ⅱ)由三角形的中位線性質(zhì)以及條件證明∠DGO為DG與平面PAC所成的角,求出GO和AC的值,可得OC、OD的值,再利用直角三角形中的邊角關(guān)系求得tan∠DGO的值.
(Ⅲ)先證 PC⊥OG,且 PC==.由△COG∽△CAP,可得,解得GC的值,可得PG
=PC﹣GC 的值,從而求得 的值.
【解答】解:(Ⅰ)證明:∵在四棱錐P﹣ABCD中,PA⊥面ABCD,∴PA⊥BD.
∵AB=BC=2,AD=CD=,設(shè)AC與BD的交點為O,則BD是AC的中垂線,故O為AC的中點,且BD⊥AC.
而PA∩AC=A,∴BD⊥面PAC.
(Ⅱ)若G是PC的中點,O為AC的中點,則GO平行且等于PA,故由PA⊥面ABCD,可得GO⊥面ABCD,
∴GO⊥OD,故OD⊥平面PAC,故∠DGO為DG與平面PAC所成的角.
由題意可得,GO=PA=.
△ABC中,由余弦定理可得AC2=AB2+BC2﹣2AB?BC?cos∠ABC=4+4﹣2×2×2×cos120°=12,
∴AC=2,OC=.
∵直角三角形COD中,OD==2,
∴直角三角形GOD中,tan∠DGO==.
(Ⅲ)若G滿足PC⊥面BGD,∵OG?平面BGD,∴PC⊥OG,且 PC==.
由△COG∽△CPA,可得,即 ,解得GC=,
∴PG=PC﹣GC=﹣=,∴==.
【點評】本題主要考查直線和平面垂直的判定定理的應(yīng)用,求直線和平面所成的角,空間距離的求法,屬于中檔題.
 
21.(15分)已知a∈R,函數(shù)f(x)=2x3﹣3(a+1)x2+6ax
(Ⅰ)若a=1,求曲線y=f(x)在點(2,f(2))處的切線方程;
(Ⅱ)若|a|>1,求f(x)在閉區(qū)間[0,|2a|]上的最小值.
【分析】(Ⅰ)求導(dǎo)函數(shù),確定切線的斜率,求出切點的坐標(biāo),即可求曲線y=f(x)在點(2,f(2))處的切線方程;
(Ⅱ)分類討論,利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性,從而可得極值,即可得到最值.
【解答】解:(Ⅰ)當(dāng)a=1時,f′(x)=6x2﹣12x+6,所以f′(2)=6
∵f(2)=4,∴曲線y=f(x)在點(2,f(2))處的切線方程為y=6x﹣8;
(Ⅱ)記g(a)為f(x)在閉區(qū)間[0,|2a|]上的最小值.
f′(x)=6x2﹣6(a+1)x+6a=6(x﹣1)(x﹣a)
令f′(x)=0,得到x1=1,x2=a
當(dāng)a>1時,
x
0
(0,1)
1
(1,a)
a
(a,2a)
2a
f′(x)

+
0

0
+

f(x)
0
單調(diào)遞增
極大值3a﹣1
單調(diào)遞減
極小值
a2(3﹣a)
單調(diào)遞增
4a3
比較f(0)=0和f(a)=a2(3﹣a)的大小可得g(a)=;
當(dāng)a<﹣1時,
X
0
(0,1)
1
(1,﹣2a)
﹣2a
f′x)


0
+

f(x)
0
單調(diào)遞減
極小值3a﹣1
單調(diào)遞增
﹣28a3﹣24a2
∴g(a)=3a﹣1
∴f(x)在閉區(qū)間[0,|2a|]上的最小值為g(a)=.
【點評】本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運用,考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考查函數(shù)的最值,考查學(xué)生的計算能力,考查分類討論的數(shù)學(xué)思想,屬于中檔題.
 
22.(14分)已知拋物線C的頂點為O(0,0),焦點F(0,1)
(Ⅰ)求拋物線C的方程;
(Ⅱ)過F作直線交拋物線于A、B兩點.若直線OA、OB分別交直線l:y=x﹣2于M、N兩點,求|MN|的最小值.

【分析】(I)由拋物線的幾何性質(zhì)及題設(shè)條件焦點F(0,1)可直接求得p,確定出拋物線的開口方向,寫出它的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(II)由題意,可A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB的方程為y=kx+1,將直線方程與(I)中所求得方程聯(lián)立,再結(jié)合弦長公式用所引入的參數(shù)表示出|MN|,根據(jù)所得的形式作出判斷,即可求得最小值.
【解答】解:(I)由題意可設(shè)拋物線C的方程為x2=2py(p>0)則=1,解得p=2,故拋物線C的方程為x2=4y
(II)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB的方程為y=kx+1,
由消去y,整理得x2﹣4kx﹣4=0,
所以x1+x2=4k,x1x2=﹣4,從而有|x1﹣x2|==4,
由解得點M的橫坐標(biāo)為xM===,
同理可得點N的橫坐標(biāo)為xN=,
所以|MN|=|xM﹣xN|=|﹣|=8||=,
令4k﹣3=t,t≠0,則k=,
當(dāng)t>0時,|MN|=2>2,
當(dāng)t<0時,|MN|=2=2≥.
綜上所述,當(dāng)t=﹣,即k=﹣時,|MN|的最小值是.
【點評】本題主要考查拋物線的幾何性質(zhì),直線與拋物線的位置關(guān)系,同時考查解析幾何的基本思想方法和運算求解能力,本題考查了數(shù)形結(jié)合的思想及轉(zhuǎn)化的思想,將問題恰當(dāng)?shù)幕瘹w可以大大降低題目的難度,如本題最后求最值時引入變量t,就起到了簡化計算的作用.
 

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