2013年全国高校自主招生数学模拟试卷十四

 设等差数列{an}满足3a8=5a13且a1>0,Sn为其前项之和,则Sn中最大的是(    )

      (A)S10      (B)S11       (C)S20      (D) S21

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知识点:3.等差数列的前n项和

C

解:3(a+7d)=5(a+12d)Þd=a,令an=aa (n1)0an+1= aa n<0,得n=20.选C

     

设复平面上单位圆内接正20边形的20个顶点所对应的复数依次为Z1,Z2,…,Z20,则复数ZZ,…,Z所对应的不同的点的个数是(    )

     (A)4        (B)5        (C)10        (D)20

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知识点:2.复数的几何意义

A

解:设z1=cosθ+isinθ,则zk=z1εk1,其中ε=cos+isinε20=1ε15=iε10=1ε5=i

zk1995=(cos1995θ+isin1995θ) ε1995(k1)= (cos1995θ+isin1995θ)(i)k1

∴ 共有4个值.选A

     

如果甲的身高数或体重数至少有一项比乙大,则称甲不亚于乙,在100个小伙子中,如果某人不亚于其他99人,就称他为棒小伙子,那么,100个小伙子中的棒小伙子最多可能有(    )

     (A)1个       (B)2个       (C)50个       (D)100个

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知识点:1.两个计数原理

D

解:把身高按从高到矮排为1~100号,而规定二人比较,身高较高者体重较小,则每个人都是棒小伙子.故选D

     

 已知方程|x-2n|=k(nN*)在区间(2n-1,2n+1]上有两个不相等的实根,则k的取值范围是(    )

     (A)k>0                     (B)0<k

     (C)<k≤          (D)以上都不是

  

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知识点:13.函数与方程

B

解:由|x2n|0,故k0,若k=0,可知在所给区间上只有1解.故k>0

由图象可得,x=2n+1时,k1.即k.故选B

又解:y=(x2n)2与线段y=k2x(2n1<x2n+1)有两个公共点.x2(4n+k2)x+4n2=0(2n12n+1]上有两个根.故△=(4n+k2)216n2>0.且(2n1)2(4n+k2)(2n1)+4n2>0(2n+1)2(4n+k2)(2n+1)+4n202n1<2n+k2<2n+1Þ k

     

 logsin1cos1,logsin1tan1,logcos1sin1,logcos1tan1的大小关系是

(A)  logsin1cos1< logcos1sin1< logsin1tan1< logcos1tan1

(B)  logcos1sin1< logcos1tan1< logsin1cos1< logsin1tan1

(C)  logsin1tan1< logcos1tan1< logcos1sin1< logsin1cos1

(D)  logcos1tan1< logsin1tan1< logsin1cos1< logcos1sin1

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知识点:15.函数的图像

C

<1<0<cos1<sin1<1<tan1Þ logsin1tan1<0logcos1tan1<0logsin1cos1>0logcos1sin1>0

logsin1cos1=a则得(sin1)a=cos1<sin1a>1logcos1sin1=b(cos1)b=sin1>cos10<b<1logcos1sin1< logsin1cos1

logsin1tan1=clogcos1tan1=d则得(sin1)c =(cos1)d=tan1(指数函数图象进行比较)c<dlogsin1tan1<logcos1tan1

     

O是正三棱锥PABC底面三角形ABC的中心,过O的动平面与PC交于S,与PAPB的延长线分别交于QR,则和式++

     (A)有最大值而无最小值               (B)有最小值而无最大值

     (C)既有最大值又有最小值,两者不等   (D)是一个与面QPS无关的常数

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知识点:3.空间几何体的表面积与体积

D

解:O到面PABPBCPCA的距离相等.设∠APB=α,则

VPQRS=d(PQ·PR+PR·PS+PS·PQ)sinα(其中dO与各侧面的距离)

VPQRS=PQ·PR·PSsinαsinθ(其中θPS与面PQR的夹角)

d(PQ·PR+PR·PS+PS·PQ)=PQ·PR·PSsinθ

++=为定值.故选D

     

 设αβ为一对共轭复数,若|αβ|=2,且为实数,则|α|=     

 

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知识点:2.复数的几何意义

2

解:设α=x+yi(xyR),则|αβ|=2|y|.∴y=±

argα=θ,则可取θ+2θ=2π(因为只要求|α|,故不必写出所有可能的角)θ=π,于是x=±1|α|=2

     

 一个球的内接圆锥的最大体积与这个球的体积之比为     

  

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知识点:3.空间几何体的表面积与体积

827

解:设球半径为R,其内接圆锥的底半径为r,高为h,作轴截面,则r2=h(2Rh)

V=πr2h=h2(2Rh)=h·h(4R2h)=·πR3

∴ 所求比为827

     

 用[x]表示不大于实数x的最大整数, 方程lg2x-[lgx]-2=0的实根个数是     

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知识点:13.函数与方程

3

解:令lgx=t,则得t22=[t].作图象,知t=1t=2,及1<t<2内有一解.

1<t<2时,[t]=1t=.故得:x=x=100x=10,即共有3个实根.

     

 直角坐标平面上,满足不等式组的整点个数是     

 

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知识点:3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划

2551

解:如图,即△OAB内部及边界上的整点.由两轴及x+y=100围成区域(包括边界)内的整点数=1+2+3++101=5151个.

x轴、y=xx+y=100围成区域(不包括y=x)内的整点数(x=123时各有1个整点,x=456时各有2个整点,…,x=737475时有25个整点,x=7677,…,100时依次有2524,…,1个整点.共有3×1+3×2++3×25+25+24++1=4(1+2++25)=1300.由对称性,由y轴、y=3xx+y=100围成的区域内也有1300个整点.

∴所求区域内共有51512600=2551个整点.

     

 将一个四棱锥的每个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端点异色,如果只有5种颜色可使用,那么不同的染色方法的总数是     

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知识点:1.两个计数原理

420

解:顶点染色,有5种方法,

底面4个顶点,用4种颜色染,A=24种方法,用3种颜色,选 1对顶点C,这一对顶点用某种颜色染C,余下2个顶点,任选2色染,A种,共有CCA=48种方法;用2种颜色染: A=12种方法;

∴共有5(24+48+12)=420种方法.

     

 设M={1,2,3,…,1995},AM的子集且满足条件:当xA时,15xÏA,则A中元素的个数最多是     

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知识点:2.集合间的基本关系

1870

解:1995=15×133.故取出所有不是15的倍数的数,共1862个,这此数均符合要求.

在所有15的倍数的数中,152的倍数有8个,这此数又可以取出,这样共取出了1870个.即|A|1870

{k15k}(k=91011,…,133)中的两个元素不能同时取出,故|A|1995-133+8=1870

     

 给定曲线族2(2sinθ-cosθ+3)x2-(8sinθ+cosθ+1)y=0,θ为参数,求该曲线在直线y=2x上所截得的弦长的最大值.

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知识点:4.直线与圆锥曲线的位置关系

8

解:以y=2x代入曲线方程得x=0x=

∴ 所求弦长l=.故只要求|x|的最大值即可.

(2x8)sinθ(x+1)cosθ=13xÞ(2x8)2+(x+1)2(13x)2,即x2+16x160

解之得,-8x2.即|x|8(sinθ=±cosθ=时即可取得最大值).故得最大弦长为8

     

求一切实数p,使得三次方程5x3-5(p+1)x2+(71p-1)x+1=66p的三个根均为正整数.

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知识点:13.函数与方程

解:x=1是方程的一个根.于是只要考虑二次方程

5x25px+66p1=0

的两个根为正整数即可.

设此二正整数根为uv.则由韦达定理知,

消去p,得5uv66(u+v)=1.同乘以552uv5×66u5×66v=5

(5u66)(5v66)=6625=4351=19×229.由于uv均为整数,故5u665v66为整数.

∴ 其中使uv为正整数的,只有u=17v=59这一组值.此时p=76

     

 如图,菱形ABCD的内切圆O与各边分别切于EFGH,在弧EFGH上分别作圆O的切线交ABM,交BCN,交CDP,交DAQ,求证: MQNP

 

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知识点:1.几何证明选讲

证明 设∠ABC=2a,∠BNM=2b,∠BMN=2γ.则

ON平分∠ONM,得∠ONC=ONM=(180°2b)=90°b

同理,∠OMN=OMA=90°γ

而∠CON=180°-∠OCN-∠ONC=b+a=90°γ,于是ΔCON∽ΔAMO

AMAO=COCNAM·CN=AO2

同理AQ·CP=AO2,∴AM·CN=AQ·CP

ΔAMQΔCPN,∴∠AMQ=CPN

MQNP

分析 要证MQNP,因ABDC,故可以考虑证明∠AMQ=CPN.现∠A=C,故可证ΔAMQ∽ΔCPN.于是要证明AMAQ=CPCN

     

 将平面上的每个点都以红,蓝两色之一着色.证明:存在这样两个相似的三角形,它们的相似比为1995,并且每一个三角形的三个顶点同色.

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知识点:1.两个计数原理

证明:首先证明平面上一定存在三个顶点同色的直角三角形.

任取平面上的一条直线l,则直线l上必有两点同色.设此两点为PQ,不妨设PQ同着红色.过PQ作 直线l的垂线l1l2,若l1l2上有异于PQ的点着红色,则存在红色直角三角形.若l1l2上除PQ外均无红色点,则在l1上任取异于P的两点RS,则RS必着蓝色,过Rl1的垂线交l2T,则T必着蓝色.△RST即为三顶点同色的直角三角形.

设直角三角形ABC三顶点同色(B为直角).把△ABC补成矩形ABCD(如图).把矩形的每边都分成n等分(n为正奇数,n>1,本题中取n=1995).连结对边相应分点,把矩形ABCD分成n2个小矩形.

AB边上的分点共有n+1个,由于n为奇数,故必存在其中两个相邻的分点同色,(否则任两个相邻分点异色,则可得AB异色),不妨设相邻分点EF同色.考察EF所在的小矩形的另两个顶点E¢F¢,若E¢F¢异色,则△EFE¢或△DFF¢为三个顶点同色的小直角三角形.若E¢F¢同色,再考察以此二点为顶点而在其左边的小矩形,….这样依次考察过去,不妨设这一行小矩形的每条竖边的两个顶点都同色.

同样,BC边上也存在两个相邻的顶点同色,设为PQ,则考察PQ所在的小矩形,同理,若PQ所在小矩形的另一横边两个顶点异色,则存在三顶点同色的小直角三角形.否则,PQ所在列的小矩形的每条横边两个顶点都同色.

现考察EF所在行与PQ所在列相交的矩形GHNM,如上述,MH都与N同色,△MNH为顶点同色的直角三角形.

n=1995,故△MNH∽△ABC,且相似比为1995,且这两个直角三角形的顶点分别同色.

证明2:首先证明:设a为任意正实数,存在距离为2a的同色两点.任取一点O(设为红色点),以O为圆心,2a为半径作圆,若圆上有一个红点,则存在距离为2a的两个红点,若圆上没有红点,则任一圆内接六边形ABCDEF的六个顶点均为蓝色,但此六边形边长为2a.故存在距离为2a的两个蓝色点.

下面证明:存在边长为aa2a的直角三角形,其三个顶点同色.如上证,存在距离为2a的同色两点AB(设为红点),以AB为直径作圆,并取圆内接六边形ACDBEF,若CDEF中有任一点为红色,则存在满足要求的红色三角形.若CDEF为蓝色,则存在满足要求的蓝色三角形.

下面再证明本题:由上证知,存在边长为aa2a1995a1995a1995´2a的两个同色三角形,满足要求.

证明3:以任一点O为圆心,a1995a为半径作两个同心圆,在小圆上任取9点,必有5点同色,设为ABCDE,作射线OAOBOCODOE,交大圆于A¢B¢C¢D¢E¢,则此五点中必存在三点同色,设为A¢B¢C¢.则DABCDA¢B¢C¢为满足要求的三角形.