2014年全国2卷理科数学解析版
2014年高考湖北理科数学试题及答案(word解析版)
2014年普通高等学校招生全国统一考试〔湖北卷〕数学〔理科〕一、选择题:本大题共10小题,每题5分,共50分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.〔1〕【2014年湖北,理1,5分】i 为虚数单位,则21i 1i -⎛⎫⎪+⎝⎭〔 〕〔A 〕1- 〔B 〕1 〔C 〕i - 〔D 〕i 【答案】A【解析】因为21i 2i11i 2i --⎛⎫==- ⎪+⎝⎭,故选A . 【点评】此题考查复数的运算,容易题.〔2〕【2014年湖北,理2,5分】假设二项式72a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中31x 的系数是84,则实数a =〔 〕〔A 〕2 〔B 〕54 〔C 〕1 〔D 〕24【答案】D【解析】因为()77727722xrrr r r r a C x C a x x ---+⎛⎫⋅⋅=⋅⋅⋅ ⎪⎝⎭,令723r -+=-,得2r =,22727284C a -⋅⋅=,解得24a =,故选D .【点评】此题考查二项式定理的通项公式,容易题. 〔3〕【2014年湖北,理3,5分】设U 为全集,A ,B 是集合,则“存在集合C 使得A C ⊆,U B C C ⊆是“A B =∅”的〔 〕〔A 〕充分而不必要条件 〔B 〕必要而不充分条件 〔C 〕充要条件 〔D 〕既不充分也不必要条件【答案】A【解析】依题意,假设A C ⊆,则U U C C C A ⊆,U B C C ⊆,可得A B =∅;假设A B =∅,不能推出U B C C ⊆,故选A .【点评】此题考查集合与集合的关系,充分条件与必要条件判断,容易题. 〔4〕【2014年湖北,理4,5分】根据如下样本数据x 3 4 5 6 7 8 y得到的回归方程为ˆybx a =+,则〔 〕 〔A 〕0a >,0b > 〔B 〕0a >,0b < 〔C 〕0a <,0b > 〔D 〕0a <,0b < 【答案】B【解析】依题意,画散点图知,两个变量负相关,所以0b <,0a >,故选B . 【点评】此题考查根据已知样本数判断线性回归方程中的b 与a 的符号,容易题. 〔5〕【2014年湖北,理5,5分】在如下图的空间直角坐标系O xyz -中,一个四面体的顶点坐标分别是()0,0,2,()2,2,0,()1,2,1,()2,2,2,给出编号①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为〔 〕〔A 〕①和②〔B 〕③和①〔C 〕④和③〔D 〕④和② 【答案】D【解析】在坐标系中标出已知的四个点,根据三视图的画图规则判断三棱锥的正视图为④与俯视图为②,故选D .【点评】此题考查空间由已知条件,在空间坐标系中作出几何体的形状,再正视图与俯视图,容易题. 〔6〕【2014年湖北,理6,5分】假设函数()f x ,()g x 满足()()110f x g x dx -=⎰,则称()f x ,()g x为区间[]1,1- 上的一组正交函数,给出三组函数:①()1sin 2f x x =,()1cos 2g x x =;②()1f x x =+,()1g x x =-;③()f x x =,()2g x x =,其中为区间[]1,1-的正交函数的组数是〔 〕〔A 〕0 〔B 〕1 〔C 〕2 〔D 〕3 【答案】C【解析】对①1111111111sin cos sin cos 02222x x dx x dx x ---⎛⎫⎛⎫⋅=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰,则()f x ,()g x 为区间[]1,1-上的正交函数;对②()()()11231111111103x x dx x dx x x ---⎛⎫+-=-=-≠ ⎪⎝⎭⎰⎰,则()f x ,()g x 不为区间[]1,1-上的正交函数;对③134111104x dx x --⎛⎫== ⎪⎝⎭⎰,则()f x ,()g x 为区间[]1,1-上的正交函数,所以满足条件的正交函数有2组,故选C .【点评】新定义题型,此题考查微积分基本定理的运用,容易题.〔7〕【2014年湖北,理7,5分】由不等式0020x y y x ≤⎧⎪≥⎨⎪--≤⎩确定的平面区域记为1Ω,不等式12x y x y +≤⎧⎨+≥-⎩,确定的平面区域记为2Ω,在1Ω中随机取一点,则该点恰好在2Ω内的概率为〔 〕〔A 〕18〔B 〕14 〔C 〕34 〔D 〕78【答案】D【解析】依题意,不等式组表示的平面区域如图,由几何公式知,该点落在2Ω内的概率为:11221172218222P ⨯⨯-⨯⨯==⨯⨯,故选D .【点评】此题考查不等式组表示的平面区域,面积型的几何概型,中等题. 〔8〕【2014年湖北,理8,5分】《算数书》竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍,其中记载有求“盖”的术:置如其周,令相承也.又以高乘之,三十六成一.该术相当于给出了有圆锥的底面周长L 与高h ,计算其体积V 的近似公式21.36v L h ≈它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率π近似取为3.那么近似公式2275v L h ≈相当于将圆锥体积公式中的π近似取为〔 〕〔A 〕227 〔B 〕258 〔C 〕15750 〔D 〕355113【答案】B【解析】设圆锥底面圆的半径为r ,高为h ,依题意,()22L r π=,()22122375r h r h ππ=,所以218375ππ=,即π的近似值为258,故选B .【点评】此题考查《算数书》中π的近似计算,容易题.〔9〕【2014年湖北,理9,5分】已知12,F F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是他们的一个公共点,且123F PF π∠=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为〔 〕〔A 〕433 〔B 〕233〔C 〕3 〔D 〕2【答案】B【解析】设椭圆的短半轴为a ,双曲线的实半轴为1a ()1a a >,半焦距为c ,由椭圆、双曲线的定义得122PF PF a +=,1212PF PF a -=,所以11PF a a =+,21PF a a =-,因为1260F PF ∠=︒,由余弦定理得:()()()()22211114c a a a a a a a a =++--+-,所以222143c a a =+,即22221112222142a a a a a c c c c c ⎛⎫-=+≥+ ⎪⎝⎭,22111148e e e ⎛⎫∴+≤- ⎪⎝⎭,利用基本不等式可得椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为233,故选B . 【点评】此题椭圆、双曲线的定义和性质,余弦定理及用基本不等式求最值,难度中等. 〔10〕【2014年湖北,理10,5分】已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2221()(|||2|3)2f x x a x a a =-+--,假设R x ∀∈,(1)()f x f x -≤,则实数a 的取值范围为〔 〕〔A 〕11,66⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 〔B 〕66,66⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 〔C 〕11,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 〔D 〕33,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 【答案】B【解析】依题意,当0x ≥时,()2222223220x a x a f x a a x a xx a ⎧->⎪=-<≤⎨⎪-≤≤⎩,作图可知,()f x 的最小值为2a -,因为函数()f x 为奇函数,所以当0x <时,()f x 的最大值为2a ,因为对任意实数x 都有,()()1f x f x -≤,所以,()22421a a --≤,解得6666a -≤≤,故实数a 的取值范围是66,66⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故选B . 【点评】此题考查函数的奇函数性质、分段函数、最值及恒成立,难度中等.二、填空题:共6小题,考生需作答5小题,每题5分,共25分.请将答案填在答题卡对应题号.......的位置上....答错位置,书写不清,模棱两可均不得分. 〔一〕必考题〔11-14题〕〔11〕【2014年湖北,理11,5分】设向量()3,3a =,()1,1b =-,假设()()a b a b λλ+⊥-,则实数λ= . 【答案】3±【解析】因为()3,3a b λλλ+=+-,()3,3a b λλλ+=++,因为()()a b a b λλ+⊥-,所以()()()()33330λλλλ+-+++=,解得3λ±.【点评】此题考查平面向量的坐标运算、数量积,容易题. 〔12〕【2014年湖北,理12,5分】直线1:l y x a =+和2:l y x b =+将单位圆22:1C x y +=分成长度相等的四段弧,则22a b += . 【答案】2【解析】依题意,圆心()0,0到两条直线的距离相等,且每段弧的长度都是圆周的14,即22a b =,2cos 4522a=︒=,所以221a b ==,故222a b +=. 【点评】此题考查直线与圆相交,点到直线的距离公式,容易题. 〔13〕【2014年湖北,理13,5分】设a 是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数.将组成a 的3个数字按从小到大排成的三位数记为()I a ,按从大到小排成的三位数记为()D a 〔例如815a =,则()158I a =,()851D a =〕.阅读如下图的程序框图,运行相应的程序,任意输入一个a ,输出的结果b = . 【答案】495【解析】当123a =,则321123198123b =-=≠,当198a =,则981198783198b =-=≠;当783a =,则954459b a =-=,终止循环,故输出495b =.【点评】新定义题型,此题考查程序框图,当型循环结构,容易题. 〔14〕【2014年湖北,理14,5分】设()f x 是定义在()0,+∞上的函数,且()0f x >,对任意0a >,0b >,0a >,0b >,假设经过点()()af a ,()(),b f x ()()()()b f b a f a ,,,的直线与x 轴的交点为()0,c ,则称c 为a ,b 关于函数()f x 的平均数,记为[],f M a b ,例如,当()1f x =())0(1>=x x f 时,可得2f a bM c +==,即(),f M a b 为,a b 的算术平均数.〔1〕当()f x =________〔0x >〕时,(),f M a b 为,a b 的几何平均数; 〔2〕当()f x =________〔0x >〕时,(),f M a b 为,a b 的调和平均数2aba b+; 〔以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可〕【答案】〔1〕x 〔2〕x 〔或填〔1〕1k x 〔2〕2k x ,其中12,k k 为正常数均可〕【解析】设()()0f x x x =>,则经过点(),a a ,(),b b -的直线方程为y a b a x a b a ---=--,令0y =,所以2abc x a b ==+,所以当()()0f x x x =>,(),f M a b 为,a b 的调和平均数2aba b+.【点评】此题考查两个数的几何平均数与调和平均数,难度中等.〔一〕选考题〔请考生在第15、16两题中任选一题作答,请先在答题卡指定位置将你所选的题目序号后的方框用2B 铅笔涂黑,如果全选,则按第15题作答结果计分.〕 〔15〕【2014年湖北,理15,5分】〔选修4-1:几何证明选讲〕如图,P 为O 的两条切线,切点分别为,A B ,过PA 的中点Q 作割线交O 于,C D 两点,假设1QC =,3CD =,则PB = _______. 【答案】4【解析】由切割线定理得()21134QA QC QD =⋅=⨯+=,所以2QA =,4PB PA ==. 【点评】此题考查圆的切线长定理,切割线定理,容易题.〔16〕【2014年湖北,理16,5分】〔选修4-4:坐标系与参数方程〕已知曲线1C 的参数方程是33x tty ⎧=⎪⎨=⎪⎩〔t 为参数〕,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程是2ρ=,则1C 与2C 交点的直角坐标为 .【答案】()3,1【解析】由33x t t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩,消去t 得()2230,0x y x y =≥≥,由2ρ=得224x y +=,解方程组222243x y x y ⎧+=⎪⎨=⎪⎩,得1C 与2C 的交点坐标为()3,1.【点评】此题考查参数方程,极坐标方程与平面直角坐标方程的转化,曲线的交点,容易题.三、解答题:共6题,共75分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程. 〔17〕【2014年湖北,理17,11分】某实验室一天的温度〔单位:C ︒〕随时间t 〔单位:h 〕的变化近似满足函数关系;()103cossin,[0,24)1212f t t t t ππ=--∈.〔1〕求实验室这一天的最大温差;〔2〕假设要求实验室温度不高于11C ︒,则在哪段时间实验室需要降温?解:〔1〕因为31()102(cos sin )102sin()212212123f t t t t ππππ=-+=-+,又024t ≤<,所以7,1sin()131233123t t ππππππ≤+<-≤+≤,当2t =时,sin()1123t ππ+=;当14t =时,sin()1123t ππ+=-,于是()f t 在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8,故实验室这一天最高温度为12℃,最低温度为8℃,最大温差为4℃.〔2〕依题意,当()11f t >时实验室需要降温,由〔1〕得()102sin()123f t t ππ=-+,故有102sin()11123t ππ-+>,即1sin()1232t ππ+<-,又024t ≤<,因此71161236t ππππ<+<,即1018t <<,在10时至18时实验室需要降温. 〔18〕【2014年湖北,理18,12分】已知等差数列{}n a 满足:12a =,且123,,a a a 成等比数列.〔1〕求数列{}n a 的通项公式;〔2〕记n S 为数列{}n a 的前n 项和,是否存在正整数n ,使得60800n S n >+?假设存在,求n 的最小值;假设不存在,说明理由.解:〔1〕设数列{}n a 的公差为d ,依题意,2,2,24d d ++成等比数列,故有2(2)2(24)d d +=+,化简得240d d -=,解得0d =或4d =,当0d =时,2n a =;当4d =时,2(1)442n a n n =+-⋅=-,从而得数列{}n a 的通项 公式为2n a =或42n a n =-.〔2〕当2n a =时,2n S n =,显然260800n n <+,此时不存在正整数n ,使得60800S n >+成立,当42n a n =-时,2[2(42)]22n n n S n +-==,令2260800n n >+,即2304000n n -->,解得40n >或10n <-〔舍去〕,此时存在正整数n ,使得60800n S n >+成立,n 的最小值为41综上,当2n a =时,不存在满足题意的n ;当42n a n =-时,存在满足题意的n ,其最小值为41.〔19〕【2014年湖北,理19,12分】如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,,,,E F M N 分别是棱1111,,,AB AD A B A D 的中点,点,P Q 分别在棱1DD ,1BB 上移动,且 ()02DP BQ λλ==<<.〔1〕当1λ=时,证明:直线1BC 平面EFPQ ;〔2〕是否存在λ,使平面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角?假设存在,求出λ的值;假设不存在,说明理由.解:解法一:〔1〕如图1,连接1AD ,由1111ABCD A B C D =是正方体,知11//BC AD ,当1λ=时,P 是1DD 的中点,又F 是AD 的中点,所以1//FP AD ,所以1//BC FP ,而FP ⊂平面 EFPQ ,且1BC ⊄平面EFPQ ,故直线1//BC 平面EFPQ .〔2〕如图2,连接BD ,因为E ,F 分别是AB ,AD 的中点,所以//EF BD ,且12EF BD =,又,//DP BQ DP BQ =,所以四边形PQBD 是平行四边形,故//PQ BD ,且PQ BD =,从而//EF PQ ,且12EF PQ =,在Rt EBQ ∆和Rt FDP ∆中,因为BQ DP λ==,1BE DF ==,于是21DQ FP λ==+,所以四边形EFPQ 是等腰梯形.同理可证四边形PQMN 是等腰梯形. 分别取,,EF PQ MN 的中点为,,H O G ,连接,OH OG ,则,GO PQ HO PQ ⊥⊥,而GO HO O =, 故GOH ∠是面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角的平面角.假设存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角,则90GOH ∠=,连接EM ,FN ,则 由//EF MN ,且EF MN =,知四边形EFNM 是平行四边形,连接GH ,因为H ,G 是EF ,MN 的中点,所以2GH ME ==,在GOH ∆中,22222214,1()22GH OH λλ==+-=+,2222211(2)()(2)22OG λλ=+--=-+,由222OG OH GH +=,得2211(2)422λλ-+++=,解得1λ=±,故存在1λ=±,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角. 解法二:以D 为原点,射线1,,DA DC DD 分别为,,x y z 轴的正半轴建立如图3所示的空间直角坐标系D xyz -,由已知 得(2,2,0)B ,1(0,2,2)C ,(2,1,0)E ,(1,0,0)F ,(0,0,)P λ,(2,0,2)BC -,(1,0,)FP λ-,(1,1,0)FE . 〔1〕当1λ=时,(1,0,1)FP =-,因为1(2,0,2)BC =-,所以12BC FP =,即1//BC FP ,而FP ⊂平面EFPQ ,且1BC ⊄平面EFPQ ,故直线1//BC 平面EFPQ . 〔2〕设平面EFPQ 的一个法向量为(,,)n x y z =,则由0FE n FP n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,可得00x y x z λ+=⎧⎨-+=⎩,于是可取(,,1)n λλ=-,同理可得平面MNPQ 的一个法向量为(2,2,1)m λλ=--,假设存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角,则(2,2,1)(,,1)0m n λλλλ⋅=--⋅-=,即(2)(2)10λλλλ---+=,解得1λ=±.故存在1λ=±,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角. 〔20〕【2014年湖北,理20,12分】计划在某水库建一座至多安装3台发电机的水电站,过去50年的水文资料显示,水库年入流量X (年入流量:一年内上游来水与库区降水之和.单位:亿立方米〕都在40以上.其中,不足80的年份有10年,不低于80且不超过120的年份有35年,超过120的年份有5年.将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率,并假设各年的年入流量相互独立. 〔1〕求未来4年中,至多1年的年入流量超过120的概率;〔2〕水电站希望安装的发电机尽可能运行,但每年发电机最多可运行台数受年入流量X 限制,并有如下关系;假设某台发电机运行,则该台年利润为5000万元;假设某台发电机未运行,则该台年亏损800万元,欲使水电站年总利润的均值到达最大,应安装发电机多少台?解:〔1〕依题意,110(4080)0.250p P X =<<==,235(80120)0.750p P X =≤≤==,35(120)0.150p P X =>==由二项分布,在未来4年中至多有1年的年入流量超过120的概率为04134343433991(1)(1)()4()()0.9477101010p C p C p p =-+-=+⨯⨯=.〔2〕记水电站年总利润为Y 〔单位:万元〕〔1〕安装1台发电机的情形:由于水库年入流量总大于40,故一台发电机运行的概率为1,对应的年利润5000,()500015000Y E Y ==⨯=.〔2〕安装2台发电机的情形:依题意,当4080X <<时,一台发电机运行,此时50008004200Y =-=,因此1(4200)(4080)0.2P Y P X p ==<<==;当80X ≥时,两台发电机运行,此时5000210000Y =⨯=,因此(10000)(80)0.8P Y P X p p ==≥=+=;由此得Y 的分布列如下:所以,()E Y =〔3〕安装3台发电机的情形:当4080X <<时,一台发电机运行,此时500016003400Y =-=,因此1(3400)(4080)0.2P Y P X p ==<<==;当80120X ≤≤时,两台发电机运行,此时 500028009200Y =⨯-=,因此2(9200)(80120)0.7P Y P X p ==≤≤==;当120X >时,三台发电机运行,5000315000Y =⨯=,因此3(15000)(120)0.1P Y PX p ==>==, 由此得所以,()34000.292000.7150000.18620E Y =⨯+⨯+⨯=综上,欲使水电站年总利润的均值到达最大,应安装发电机2台.〔21〕【2014年湖北,理21,14分】在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点()1,0F 的距离比它到y 轴的距离多1,记点M 的轨迹为C .〔1〕求轨迹为C 的方程;〔2〕设斜率为k 的直线l 过定点()2,1p -,求直线l 与轨迹C 好有一个公共点,两个公共点,三个公共点时k 的相应取值范围.解:〔1〕设点(,)M x y ,依题意得||||1MF x =+||1x =+,化简整理得22(||)y x x =+,故点M 的轨迹C 的方程为24,00,0x x y x ≥⎧=⎨<⎩.〔2〕在点M 的轨迹C 中,记212:4,:0(0)C y x C y x ==<,依题意,可设直线l 的方程为1(2)y k x -=+,由方程组21(2)4y k x y x-=+⎧⎨=⎩,可得244(21)0ky y k -++= ①〔1〕当0k =时,此时1y =,把1y =代入轨迹C 的方程,得14x =,故此时直线:1l y =与轨迹C 恰好有一个公共点1(,1)4〔2〕当0k ≠时,方程①的判别式为216(21)k k ∆=-+- ②设直线l 与x 轴的交点为0(,0)x ,则由1(2)y k x -=+,令0y =,得021k x k+=-③ 〔ⅰ〕假设000x ∆<⎧⎨<⎩由②③解得1k <-,或12k >,即当1(,1)(,)2k ∈-∞-⋃+∞时,直线l 与1C 没有公共点,与2C 有一个公共点,故此时直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点.〔ⅱ〕假设000x ∆=⎧⎨<⎩或000x ∆>⎧⎨≥⎩,由②③解得1{1,}2k ∈-,或102k -≤<,即当1{1,}2k ∈-时,直线l 与1C只有一个公共点,与2C 有一个公共点,当1[,0)2k ∈-时,直线l 与1C 有两个公共点,与2C 没有公共点,故当11[,0){1,}22k ∈--时,直线l 与轨迹C 恰好有两个公共点.〔ⅲ〕假设000x ∆>⎧⎨<⎩由②③解得112k -<<-,或102k <<,即当11(1,)(0,)22k ∈--⋃时,直线l 与1C 有两个公共点,与2C 有一个公共点,故此时直线l 与轨迹C 恰好有三个公共点.综合〔1〕〔2〕可知,当1(,1)(,){0}2k ∈-∞-⋃+∞⋃时,直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点;当11[,0){1,}22k ∈--时,直线l 与轨迹C 恰好有两个公共点;当11(1,)(0,)22k ∈--时,直线l 与轨迹C 恰好有三个公共点.〔22〕【2014年湖北,理22,14分】π为圆周率,e =2.71828……为自然对数的底数.〔1〕求函数xxx f ln )(=的单调区间; 〔2〕求33,3,,,3,e e e e ππππ这6个数中的最大数与最小数;〔3〕将33,3,,,3,eee e ππππ这6个数按从小到大的顺序排列,并证明你的结论.解:〔1〕函数()f x 的定义域为(0,)+∞,因为ln ()x f x x =,所以21ln ()xf x x-'=,当()0f x '>,即0x e <<时,函 数()f x 单调递增;当()0f x '<,即x e >时,函数()f x 单调递减.故函数()f x 的单调递增区间为(0,)e ,单调递减区间为(,)e +∞.〔2〕因为3e π<<,所以ln 33ln ,ln ln 3e e πππ<<,即ln3ln ,ln ln3e e e πππ<<,于是根据函数ln ,x y x y e ==, x y π=在定义域上单调递增,可得333,3e e e e ππππ<<<<,故这6个数的最大数在3π与3π之中,最小数在3e 与3e 之中.由3e π<<及〔1〕的结论,得()(3)()f f f e π<<,即ln ln3ln 3eeππ<<. 由ln ln33ππ<,得3ln ln 3ππ<,所以33ππ>;由ln 3ln 3e e<,得3ln 3ln e e <,所以33e e >. 综上,6个数中最大数是3π,最小数是3e.〔3〕由〔2〕知,3333,3e e e e πππ<<<<,又由〔2〕知,ln ln ee ππ<,得e e ππ<故只需比较3e 与e π和e π 与 3π的大小,由〔1〕知,当0x e <<时,1()()f x f e e <=,即ln 1x x e<,在上式中,令2e x π=,又2e e π<,则2ln e e ππ<,从而2ln e ππ-<,即得ln 2eππ>- ①由①得, 2.72ln (2) 2.7(2) 2.7(20.88) 3.02433.1e e e ππ>->⨯->⨯-=>,即ln 3e π>,亦即3ln ln e e π>,所以3e e π<,又由①得,33ln 66ee πππ>->->,即3ln ππ>,所以3e ππ<.综上可得,3333e e e e ππππ<<<<<,即6个数从小到大的顺序为333,,,,,3e e e e ππππ.。
2014年高考福建理科数学试题及答案(word解析版)
2014年普通高等学校招生全国统一考试〔福建卷〕数学〔理科〕第Ⅰ卷〔选择题 共50分〕一、选择题:本大题共10小题,每题5分,共50分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求. 〔1〕【2014年福建,理1,5分】复数(32i)i z =-的共轭复数z 等于〔 〕〔A 〕23i -- 〔B 〕23i -+ 〔C 〕23i - 〔D 〕23i +【答案】C【解析】由复数()32i i 23i z =-=+,得复数z 的共轭复数23i z =-,故选C .【点评】此题考查了复数代数形式的乘法运算,考查了复数的基本概念,是基础题.〔2〕【2014年福建,理2,5分】某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是〔 〕 〔A 〕圆柱 〔B 〕圆锥 〔C 〕四面体 〔D 〕三棱柱【答案】A【解析】由空间几何体的三视图可知,圆柱的正视图、侧视图、俯视图都不可能是三角形,故选A .【点评】此题考查简单几何体的三视图,考查逻辑推理能力和空间想象力,是基础题.〔3〕【2014年福建,理3,5分】等差数列{}n a 的前n 项和n S ,假设132,12a S ==,则6a =〔 〕 〔A 〕8〔B 〕10 〔C 〕12 〔D 〕14【答案】C 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,由等差数列的前n 项和公式,得33232122S ⨯=⨯+=,解得2d =, 则()616125212a a d =+-=+⨯=,故选C .【点评】此题考查等差数列的通项公式和求和公式,属基础题.〔4〕【2014年福建,理4,5分】假设函数log (0,1)a y x a a =>≠且的图像如右图所示,则以下函数图象正确的选项是〔 〕〔A 〕 〔B 〕 〔C 〕 〔D 〕【答案】B【解析】由函数log a y x =的图像过点()3,1,得3a =.选项A 中的函数为13x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则其函数图像不 正确;选项B 中的函数为3y x =,则其函数图像正确;选项C 中的函数为()3y x =-,则其函 数图像不正确;选项D 中的函数为()3log y x =-,则其函数图像不正确,故选B .【点评】此题考查对数函数的图象和性质,涉及幂函数的图象,属基础题.〔5〕【2014年福建,理5,5分】阅读右图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的S 得值等于〔 〕 〔A 〕18 〔B 〕20 〔C 〕21 〔D 〕40【答案】B【解析】输入0S =,1n =,第一次循环,0213S =++=,2n =;第二次循环,23229S =++=,3n =;第三次循环,392320S =++=,4n =,满足15S ≥,结束循环,20S =,故选B .【点评】此题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键. 〔6〕【2014年福建,理6,5分】直线:1l y kx =+与圆22:1O x y +=相交于,A B 两点,则"1"k =是“ABC ∆的面积为12”的〔 〕〔A 〕充分而不必要条件 〔B 〕必要而不充分条件 〔C 〕充分必要条件 〔D 〕既不充分又不必要条件【答案】A【解析】由直线l 与圆O 相交,得圆心O 到直线l 的距离1d =<,解得0k ≠.当1k =时,d =,AB =OAB ∆的面积为1122=; 当1k =-时,同理可得OAB ∆的面积为12,则“1k =”是“OAB ∆的面积为12”的充分不必要条件,故选A . 【点评】此题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用三角形的面积公式,以及半径半弦之间的关系是解决此题的关键.〔7〕【2014年福建,理7,5分】已知函数()21,0cos ,0x x f x x x ⎧+>=⎨≤⎩,则以下结论正确的选项是〔 〕 〔A 〕()f x 是偶函数 〔B 〕()f x 是增函数 〔C 〕()f x 是周期函数 〔D 〕()f x 的值域为[)1,-+∞【答案】D【解析】由函数()f x 的解析式知,()12f =,()()1cos 1cos1f -=-=,()()11f f ≠-,则()f x 不是偶函数;当0x >时,令()21f x x =+,则()f x 在区间()0,+∞上是增函数,且函数值()1f x >;当0x ≤时,()cos f x x =,则()f x 在区间(),0-∞上不是单调函数,且函数值()[]1,1f x ∈-;∴函数()f x 不是单调函数,也不是周期函数,其值域为[)1,-+∞,故选D .【点评】此题考查分段函数的性质,涉及三角函数的性质,属基础题.〔8〕【2014年福建,理8,5分】在以下向量组中,可以把向量()3,2a =表示出来的是〔 〕〔A 〕12(0,0),(1,2)e e ==〔B 〕12(1,2),(5,2)e e =-=-〔C 〕12(3,5),(6,10)e e ==〔D 〕12(2,3),(2,3)e e =-=-【答案】B【解析】由向量共线定理,选项A ,C ,D 中的向量组是共线向量,不能作为基底;而选项B 中的向量组不共线,可以作为基底,故选B .【点评】此题主要考查了向量的坐标运算,根据12a e e λμ=+列出方程解方程是关键,属于基础题.〔9〕【2014年福建,理9,5分】设,P Q 分别为()2262x y +-=和椭圆22110x y +=上的点,则,P Q 两点间的最大距离是〔 〕〔A 〕 〔B 〔C 〕7 〔D 〕【答案】D【解析】设圆心为点C ,则圆()2262x y +-=的圆心为()0,6C ,半径r 设点()00,Q x y 是椭圆上任意一点,则2200110x y +=,即22001010x y =-,∴CQ ,当023y =-时,CQ 有最大值,则P ,Q 两点间的最大距离为r =D . 【点评】此题考查椭圆、圆的方程,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.〔10〕【2014年福建,理10,5分】用a 代表红球,b 代表蓝球,c 代表黑球,由加法原理及乘法原理,从1个红球和1个篮球中取出假设干个球的所有取法可由()()11a b ++的展开式1a b ab +++表示出来,如:“1”表示一个球都不取.“a ”表示取出一个红球,而“ab ”则表示把红球和篮球都取出来.依此类推,以下各式中,其展开式可用来表示从5个无区别的红球.5个无区别的蓝球5个有区别的黑球中取出假设干个球,且所有的篮球都取出或都不取出的所有取法的是〔 〕 〔A 〕()()()523455111a a a a a b c +++++++ 〔B 〕()()()552345111a b b b b b c +++++++ 〔C 〕()()()523455111a b b b b b c +++++++ 〔D 〕()()()552345111a b c c c c c +++++++【答案】A【解析】从5个无区别的红球中取出假设干个球,可以1个球都不取、或取1个、2个、3个、4个、5个球,共6种情况,则其所有取法为23451a a a a a +++++;从5个无区别的蓝球中取出假设干个球,由所有的蓝球都取出或都不取出,得其所有取法为51b +;从5个有区别的黑球中取出假设干个球,可以1个球都不取、或取1个、2个、3个、4个、5个球,共6种情况,则其所有取法为122334455555551C c C c C c C c C c +++++=()51c +,根据分步乘法计数原理得,适合要求的取法是()()()523455111a a a a a b c +++++++,故选A . 【点评】此题主要考查了分步计数原理和归纳推理,合理的利用题目中所给的实例,要遵循其规律,属于中档题.第Ⅱ卷〔非选择题 共100分〕二、填空题:本大题共5小题,每题4分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置.〔11〕【2014年福建,理11,4分】假设变量,x y 满足约束条件102800x y x y x -+≤⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩则3z x y =+的最小值为 . 【答案】1 【解析】作出不等式组表示的平面区域(如下图),把3z x y =+变形为3y x z =-+,则当直线3y x z =-+经过点()0,1时,z 最小,将点()0,1代入3z x y =+,得min 1z =,即3z x y =+的最小值为1.【点评】此题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.〔12〕【2014年福建,理12,4分】在ABC ∆中,60,4,23A AC BC =︒==,则ABC ∆的面积等于 . 【答案】23【解析】由sin sin BC AC A B =,得4sin 60sin 123B ︒==,∴90B =︒,()18030C A B =︒-+=︒, 则11sin 423sin302322ABC S AC BC C ∆=⋅⋅⋅=⨯⨯︒=,即ABC ∆的面积等于23. 【点评】此题着重考查了给出三角形的两边和其中一边的对角,求它的面积.正余弦定理、解直角三角形、三角形的面积公式等知识,属于基础题.〔13〕【2014年福建,理13,4分】要制作一个容器为43m ,高为1m 的无盖长方形容器,已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是 〔单位:元〕.【答案】160【解析】设底面矩形的一边长为x ,由容器的容积为4m 3,高为1m 得,另一边长为4xm .记容器的总造价为y 元,则4444202110802080202?160y x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=⨯++⨯⨯=++≥+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(元),当且仅当4x x =,即2x =时,等号成立.因此,当2x =时,y 取得最小值160元,即容器的最低总造价为160元.【点评】此题以棱柱的体积为载体,考查了基本不等式,难度不大,属于基础题.〔14〕【2014年福建,理14,4分】如图,在边长为e 〔e 为自然对数的底数〕的正方形中随机撒一粒黄豆,则他落到阴影部分的概率为 .【答案】22e【解析】因为函数ln y x =的图像与函数x y e =的图像关于正方形的对角线所在直线y x =对称,则图中的两块阴影部分的面积为112ln d 2(ln )2[(ln )(ln11)]2ee S x x x x x e e e ==-=---=⎰, 故根据几何概型的概率公式得,该粒黄豆落到阴影部分的概率22P e =. 【点评】此题考查几何概型,几何概型的概率的值是通过长度、面积、和体积的比值得到.〔15〕【2014年福建,理15,4分】假设集合{,,,}{1,2,3,4}a b c d =,且以下四个关系:①1a =;②1b ≠;③2c =;④4d ≠有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(,,,)a b c d 的个数是 __.【答案】6【解析】假设①正确,则②③④不正确,可得b ≠1不正确,即b =1,与a =1矛盾,故①不正确;假设②正确,则①③④不正确,由④不正确,得4d =;由1a ≠,1b ≠,2c ≠,得满足条件的有序数组为3a =,2b =,1c =,4d =或2a =,3b =,1c =,4d =.假设③正确,则①②④不正确,由④不正确,得4d =;由②不正确,得1b =,则满足条件的有序数组为3a =,1b =,2c =,4d =;假设④正确,则①②③不正确,由②不正确,得1b =,由1a ≠,2c ≠,4d ≠,得满足条件的有序数组为2a =,1b =,4c =,3d =或3a =,1b =,4c =,2d =或4a =,1b =,3c =,2d =;综上所述,满足条件的有序数组的个数为6.【点评】此题考查集合的相等关系,考查分类讨论的数学思想,正确分类是关键.三、解答题:本大题共6题,共80分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.〔16〕【2014年福建,理16,13分】已知函数1()cos (sin cos )2f x x x x =+-. 〔1〕假设02πα<<,且2sin 2α=,求()f α的值; 〔2〕求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间. 解:解法一: 〔1〕因为02πα<<, 2sin 2α=,所以2cos 2α=.所以22211()()22222f α=+-=. 〔2〕2111cos 21112()sin cos cos sin 2sin 2cos 2sin(2)22222224x f x x x x x x x x π+=+-=+-=+=+,22T ππ∴==. 由222,242k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,得3,88k x k k Z ππππ-≤≤+∈. 所以()f x 的单调递增区间为3[,],88k k k Z ππππ-+∈. 解法二:2111cos 21112()sin cos cos sin 2sin 2cos 2sin(2)22222224x f x x x x x x x x π+=+-=+-=+=+, 〔1〕因为02πα<<,2sin 2α=,所以4πα=,从而2231()sin(2)sin 24242f ππαα=+==. 〔2〕22T ππ==,由222,242k x k k Z πππππ-≤+≤+∈得3,88k x k k Z ππππ-≤≤+∈. 所以()f x 的单调递增区间为3[,],88k k k Z ππππ-+∈. 【点评】此题主要考查了三角函数恒等变换的应用.考查了学生对基础知识的综合运用.〔17〕【2014年福建,理17,13分】在平行四边形ABCD 中,1AB BD CD ===,,AB BD CD BD ⊥⊥.将ABD∆沿BD 折起,使得平面ABD ⊥平面BCD ,如图.〔1〕求证:AB CD ⊥;〔2〕假设M 为AD 中点,求直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值.解:〔1〕因为ABD ⊥平面BCD ,平面ABD 平面,BCD BD AB =⊂平面,ABD AB BD ⊥,所以AB ⊥平面.BCD 又CD ⊂平面BCD ,所以AB CD ⊥.〔2〕过点B 在平面BCD 内作BE BD ⊥,如图.由〔1〕知AB ⊥平面,BCD BE ⊂平面,BCD BD ⊂平面BCD ,所以,AB BE AB BD ⊥⊥.以B 为坐标原点,分别以,,BE BD BA 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立空间直角坐标系.依题意,得11(0,0,0),(1,1,0),(0,1,0),(0,0,1),(0,,)22B C D A M .则11(1,1,0),(0,,),(0,1,1)22BC BM AD ===-. 设平面MBC 的法向量000(,,)n x y z =.则00n BC n BM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即00000102x y y z +=⎧⎪⎨+=⎪⎩. 取01z =,得平面MBC 的一个法向量(1,1,1)n =-.设直线AD 与平面MBC 所成角为θ,则6sin cos ,3n ADn AD n AD θ⋅=<>==,即直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值为63.【点评】此题综合考查了面面垂直的性质定理、线面角的计算公式sin cos ,n AD n AD n AD θ⋅==⋅,考查了推理能力和空间想象能力,属于中档题. 〔18〕【2014年福建,理18,13分】为回馈顾客,某商场拟通过摸球兑奖的方式对1000位顾客进行奖励,规定:每位顾客从一个装有4个标有面值的球的袋中一次性随机摸出2个球,球上所标的面值之和为该顾客所获的奖励额.〔1〕假设袋中所装的4个球中有1个所标的面值为50元,其余3个均为10元,求①顾客所获的奖励额为60元的概率;②顾客所获的奖励额的分布列及数学期望;〔2〕商场对奖励总额的预算是60000元,并规定袋中的4个球只能由标有面值10元和50元的两种球组成,或标有面值20元和40元的两种球组成.为了使顾客得到的奖励总额尽可能符合商场的预算且每位顾 客所获的奖励额相对均衡,请对袋中的4个球的面值给出一个合适的设计,并说明理由.解:〔1〕设顾客所获的奖励为X .①依题意,得1113241(60)2C C P X C ===.即顾客所获得的奖励额为60元的概率为12. ②依题意,得X 的所有可能取值为20,60.232411(60),(20)22C P X P X C =====. 即X 的分布列为X20 60 P0.5 0.5 所以顾客所获得的奖励额的期望为()200.5600.540E X =⨯+⨯=〔元〕. 〔2〕根据商场的预算,每个顾客的平均奖励为60元.所以先寻找期望为60元的可能方案.对于面值由10元和50元组成的情况,如果选择(10,10,10,50)的方案,因为60元是面值之和的最大值,所以期望不 可能为60元;如果选择(50,50,50,10)的方案,因为60元是面值之和的最小值,所以数学期望也不可 能为60元,因此可能的方案是(10,10,50,50),记为方案1.对于面值由20元和40元组成的情况,同 理可排除(20,20,20,40)和(40,40,40,20)的方案,所以可能的方案是(20,20,40,40),记为方案2.以下是对两个方案的分析:对于方案1,即方案(10,10,50,50),设顾客所获的奖励为1X ,则1X 的分布列为:1X 20 60 100P16 23 161X 的期望为1121()206010060636E X =⨯+⨯+⨯=, 1X 的方差为22211211600()(2060)(6060)(10060)6363D X =-⨯+-⨯+-⨯=. 对于方案2,即方案(20,20,40,40),设顾客所获的奖励为2X ,则2X 的分布列为: 2X 40 60 80P16 23 162X 的期望为2121()40608060636E X =⨯+⨯+⨯=, 2X 的方差为2222121400()(4060)(6060)(8060)6363D X =-⨯+-⨯+-⨯=. 由于两种方案的奖励额都符合要求,但方案2奖励的方差比方案1的小,所以应该选择方案2.【点评】此题主要考查了古典概型、离散型随机变量的分布列、数学期望、方差等基础知识,考查了数据处理能力,运算求解能力,应用意识,考查了必然与或然思想与整合思想.〔19〕【2014年福建,理19,13分】已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b -=>>的两条渐近线分别为12:2,:2l y x l y x ==-.〔1〕求双曲线E 的离心率;〔2〕如图,O 为坐标原点,动直线l 分别交直线12,l l 于,A B 两点〔,A B 分别在第一,四象限〕,且OAB ∆的面积恒为8,试探究:是否存在总与直线l 有且只有一个公共点的双曲线E ?假设存在,求出双曲线E 的方程;假设不存在,说明理由.解:〔1〕因为双曲线E 的渐近线分别为和2,2y x y x ==-.所以222,2,5b c a c a a a -=∴=∴=, 从而双曲线E 的离心率5e =. 〔2〕由〔1〕知,双曲线E 的方程为222214x y a a-=.设直线l 与x 轴相交于点C .当l x ⊥轴时,假设直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点,则,4OC a AB a ==,又因为OAB ∆的面积为8,所以118,48,222OC AB a a a =∴⋅=∴=.此时双曲线E 的方程为221416x y -=. 假设存在满足条件的双曲线E ,则E 的方程只能为221416x y -=. 以下证明:当直线l 不与x 轴垂直时,双曲线E :221416x y -=也满足条件. 设直线l 的方程为y kx m =+,依题意,得2k >或2k <-.则(,0)m C k-,记1122(,),(,)A x y B x y . 由2y x y kx m =⎧⎨=+⎩,得122m y k =-,同理得222m y k =+.由1212OAB S OC y y ∆=-得:1228222m m m k k k -⋅-=-+即222444(4)m k k =-=-.由221416y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩得,222(4)2160k x kmx m ----=.因为240k -<, 所以22222244(4)(16)16(416)k m k m k m ∆=+-+=---,又因为224(4)m k =-.所以0∆=,即l 与双曲线E 有且只有一个公共点.因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为221416x y -=. 【点评】此题考查双曲线的方程与性质、直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,考查抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力,考查特殊与一般思想、数形结合思想、分类讨论思想、函数与方程思想.〔20〕【2014年福建,理20,14分】已知函数()x f x e ax =-〔a 为常数〕的图像与y 轴交于点A ,曲线()y f x =在点A 处的切线斜率为1-.〔1〕求a 的值及函数()f x 的极值;〔2〕证明:当0x >时,2x x e <;〔3〕证明:对任意给定的正数c ,总存在0x ,使得当()0x x ∈+∞,,恒有2x x ce <. 解:解法一:〔1〕由()x f x e ax =-,得'()x f x e a =-.又'(0)11f a =-=-,得2a =.所以()2,'()2x x f x e x f x e =-=-.令'()0f x =,得ln 2x =.当ln 2x <时, '()0,()f x f x <单调递减;当ln 2x >时,'()0,()f x f x >单调递 增.所以当ln 2x =时,()f x 取得极小值,且极小值为ln 2(ln 2)2ln 22ln 4,()f e f x =-=-无极大值.〔2〕令2()x g x e x =-,则'()2x g x e x =-.由〔1〕得'()()(ln 2)0g x f x f =≥>,故()g x 在R 上单调递增,(0)10g =>,因此,当0x >时,()(0)0g x g >>,即2x x e <.〔3〕①假设1c ≥,则x x e ce ≤.又由〔2〕知,当0x >时,2x x e <.所以当0x >时,2x x ce <.取00x =,当0(,)x x ∈+∞时,恒有22x cx <.②假设01c <<,令11k c=>,要使不等式2x x ce <成立,只要2x e kx >成立.而要使2x e kx >成立,则只 要 2ln()x kx >,只要2ln ln x x k >+成立.令()2ln ln h x x x k =--,则22'()1x h x x x-=-=.所以当2x > 时, '()0,()h x h x >在(2,)+∞内单调递增.取01616x k =>,所以()h x 在0(,)x +∞内单调递增.又0()162ln(16)ln 8(ln 2)3(ln )5h x k k k k k k k =--=-+-+.易知ln ,ln 2,50k k k k >>>.所以0()0h x >.即存在016x c=,当0(,)x x ∈+∞时,恒有2x x ce <. 综上,对任意给定的正数c ,总存在0x ,当0(,)x x ∈+∞时,恒有2x x ce <.解法二:〔1〕同解法一.〔2〕同解法一.〔3〕对任意给定的正数c,取o x =,由〔2〕知,当0x >时,2x e x >, 所以2222,()()22x x x x x e e e =>,当o x x >时,222241()()()222x x x x e x c c>>= 因此,对任意给定的正数c ,总存在0x ,当0(,)x x ∈+∞时,恒有2x x ce <.【点评】此题主要考查基本初等函数的导数、导数的运算及导数的应用、全称量词、存在量词等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力、抽象概括能力,考查函数与方程思想、有限与无限思想、划归与转化思想、分类与整合思想、特殊与一般思想.属难题.此题设有三个选考题,每题7分,请考生任选2题作答.总分值14分,如果多做,则按所做的前两题计分,作答时,先用2B 铅笔在答题卡上所选题目对应题号右边的方框涂黑,并将所选题号填入括号中.〔21〕【2014年福建,理21〔1〕,7分】〔选修4-2:矩阵与变换〕已知矩阵A 的逆矩阵12112-⎛⎫= ⎪⎝⎭A . 〔1〕求矩阵A ;〔2〕求矩阵1-A 的特征值以及属于每个特征值的一个特征向量.解:〔1〕因为矩阵A 是矩阵1-A 的逆矩阵,且1221130-=⨯-⨯=≠A ,所以232113 2121333⎛⎫- ⎪-⎛⎫ ==⎪ ⎪- ⎪⎝⎭-⎪ ⎭⎝A . 〔2〕矩阵1-A 的特征多项式为221() 43(1)(3)12f λλλλλλλ--==-+=----,令()0f λ=,得矩阵1-A 的特 征值为11λ=或23λ=,所以111ξ⎛⎫= ⎪-⎝⎭是矩阵1-A 的属于特征值11λ=的一个特征向量.211ξ⎛⎫= ⎪⎝⎭是矩阵 1-A 的属于特征值23λ=的一个特征向量.【点评】此题考查逆变换与逆矩阵,考查矩阵特征值与特征向量的计算等基础知识,属于基础题.〔21〕【2014年福建,理21〔2〕,7分】〔选修4-4:坐标系与参数方程〕已知直线l 的参数方程为24x a t y t=-⎧⎨=-⎩,〔t 为参数〕,圆C 的参数方程为4cos 4sin x y θθ=⎧⎨=⎩,〔θ为参数〕. 〔1〕求直线l 和圆C 的普通方程;〔2〕假设直线l 与圆C 有公共点,求实数a 的取值范围.解:〔1〕直线l 的普通方程为220x y a --=.圆C 的普通方程为2216x y +=.〔2〕因为直线l 与圆有公共点,故圆C 的圆心到直线l的距离4d =≤,解得a -≤≤【点评】熟练掌握点到直线的距离公式和直线与圆有公共点的充要条件是解题的关键.〔21〕【2014年福建,理21〔3〕,7分】〔选修4-5:不等式选讲〕已知定义在R 上的函数()12f x x x =++-的最小值为a .〔1〕求a 的值;〔2〕假设p q r ,,为正实数,且p q r a ++=,求证:2223p q r ++≥.解:〔1〕因为12(1)(2)3x x x x ++-≥+--=,当且仅当12x -≤≤时,等号成立,所以()f x 的最小值等于3,即3a =.〔2〕由〔1〕知3p q r ++=,又因为,,p q r 是正数,所以22222222()(111)(111)()9p q r p q r p q r ++++≥⨯+⨯+⨯=++=,即2223p q r ++≥.【点评】此题主要考查绝对值不等式、柯西不等式等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.。
2014年浙江省高考数学试卷(理科)(含解析版)
2014 年浙江省高考数学试卷(理科)一、选择题(每小题 5 分,共 50 分).(分)设全集U={ x∈N| x≥2},集合 A={ x∈ N| x 2≥5} ,则?U()1 5A=A.?B.{ 2}C.{ 5}D.{ 2,5} 2.(5分)已知 i 是虚数单位, a,b∈R,则“ a=b=1是”“( a+bi)2=2i ”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.(5 分)某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的表面积是()A.90cm2B.129cm2C.132cm2D.138cm24.(5 分)为了得到函数y=sin3x+cos3x 的图象,可以将函数y=cos3x 的图象()A.向右平移个单位B.向左平移个单位C.向右平移个单位D.向左平移个单位.(分)在()6(1+y)4的展开式中,记 x m n项的系数为 f( m,n),则 f5 51+x y(3,0)+f( 2, 1) +f(1,2)+f(0,3)=()A.45B.60C.120D.210 6.(5 分)已知函数 f( x)=x3+ax2+bx+c.且 0<f(﹣ 1)=f(﹣ 2)=f(﹣ 3)≤3,则()A.c≤3B.3<c≤ 6C.6<c≤9D.c>9 7.(5 分)在同一直角坐标系中,函数f(x)=x a( x> 0),g(x)=log a x 的图象可1能是()A.B.C.D.8.(5 分)记 max{ x,y} =,min{ x,y} =,设,为平面向量,则()A.min{|+ |,|﹣ |}≤min{|| ,||}B.min{|+ |,|﹣ |}≥min{|| ,||}.+ |2,|﹣ |2}≤| |2+| |2C max{|.+ |2, |﹣ |2}≥| |2+| |2D max{|9.( 5 分)已知甲盒中仅有 1 个球且为红球,乙盒中有 m 个红球和 n 个蓝球( m ≥3,n≥3),从乙盒中随机抽取i(i=1,2)个球放入甲盒中.( a)放入 i 个球后,甲盒中含有红球的个数记为ξi(i=1,2);(b)放入 i 个球后,从甲盒中取 1 个球是红球的概率记为 p i(i=1,2).则()A.p1> p2,E(ξ1)< E(ξ2)B.p1< p2,E(ξ1)> E(ξ2).1>p2,E(ξ1)> E(ξ2)D.p1<p2,E(ξ1)< E(ξ2)C p10.(5 分)设函数 f1(x)=x2,f2( x)=2( x﹣ x2),,,,,,,.记k=| f k(a1)﹣f k(a0)|+| f k(a2)﹣f k(a1)丨+ +| f ki=0 1 299I(a99)﹣ f k( a98)| ,k=1, 2, 3,则()A.I1<I2<I3.2<I1<I3.1<I3<I2.3<I2<I1B IC ID I2二、填空题11.( 4 分)在某程序框图如图所示,当输入50 时,则该程序运算后输出的结果是.12.( 4 分)随机变量ξ的取值为 0,1,2,若 P(ξ =0) = , E(ξ)=1,则 D(ξ)=.13.(4 分)当实数 x,y 满足时,1≤ax+y≤ 4恒成立,则实数a的取值范围是.14.( 4 分)在 8 张奖券中有一、二、三等奖各 1 张,其余 5 张无奖.将这 8 张奖券分配给 4 个人,每人 2 张,不同的获奖情况有种(用数字作答).15.( 4 分)设函数 f(x)=,若f(f(a))≤ 2,则实数a的取值范围是.16.( 4 分)设直线 x﹣3y+m=0(m≠0)与双曲线=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点 P( m,0)满足 | PA| =| PB| ,则该双曲线的3离心率是.17.(4 分)如图,某人在垂直于水平地面ABC的墙面前的点 A 处进行射击训练.已知点 A 到墙面的距离为 AB,某目标点 P 沿墙面上的射线 CM 移动,此人为了准确瞄准目标点 P,需计算由点 A 观察点 P 的仰角θ的大小.若 AB=15m,AC=25m,∠ BCM=30°,则 tan θ的最大值是.(仰角θ为直线AP与平面 ABC所成角)三、解答题18.( 14 分)在△ ABC中,内角 A, B, C 所对的边分别为 a,b,c.已知 a≠b,c= ,cos2A﹣cos2 B= sinAcosA﹣sinBcosB(1)求角 C 的大小;(2)若 sinA= ,求△ ABC的面积.4.(分)已知数列{ a n } 和{ b } 满足 a a(n∈N*).若 { a } 为等19 14n1a2a3n=n比数列,且 a1=2, b3=6+b2.(Ⅰ)求 a n和 b n;(Ⅱ)设 c(∈N *).记数列 { c } 的前 n 项和为 S .n=n n n(i)求 S n;(i i)求正整数 k,使得对任意 n∈N*均有 S k≥ S n.20(.15 分)如图,在四棱锥 A﹣BCDE中,平面 ABC⊥平面 BCDE,∠CDE=∠BED=90°,AB=CD=2,DE=BE=1,AC= .(Ⅰ)证明: DE⊥平面 ACD;(Ⅱ)求二面角B﹣AD﹣ E 的大小.521.( 15 分)如图,设椭圆C:(a>b>0),动直线l与椭圆C只有一个公共点 P,且点 P 在第一象限.(Ⅰ)已知直线l 的斜率为 k,用 a,b,k 表示点 P 的坐标;(Ⅱ)若过原点O 的直线 l1与 l 垂直,证明:点 P 到直线 l1的距离的最大值为 a ﹣b.22.( 14 分)已知函数 f (x)=x3+3| x﹣ a| (a∈R).(Ⅰ)若 f(x)在 [ ﹣ 1,1] 上的最大值和最小值分别记为M(a),m(a),求 M(a)﹣ m(a);(Ⅱ)设 b∈R,若 [ f(x)+b] 2≤4 对 x∈[ ﹣1,1] 恒成立,求 3a+b 的取值范围.62014 年浙江省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(每小题 5 分,共 50 分)1.(5 分)设全集 U={ x∈N| x≥2} ,集合 A={ x∈ N| x2≥ 5} ,则 ?U A=()A.?B.{ 2}C.{ 5}D.{ 2,5}【考点】 1F:补集及其运算.【专题】 5J:集合.【分析】先化简集合 A,结合全集,求得 ?U A.【解答】解:∵全集 U={ x∈N| x≥2} ,集合 A={ x∈N| x2≥5} ={ x∈ N| x≥3} ,则 ?U A={ 2} ,故选: B.【点评】本题主要考查全集、补集的定义,求集合的补集,属于基础题.2.(5 分)已知 i 是虚数单位, a,b∈R,则“ a=b=1是”“( a+bi)2=2i ”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【考点】 29:充分条件、必要条件、充要条件; A1:虚数单位 i、复数.【专题】 5L:简易逻辑.【分析】利用复数的运算性质,分别判断“a=b=1?”“( a+bi )2=2i ”与“”a=b=1?“(a+bi)2=2i ”的真假,进而根据充要条件的定义得到结论.【解答】解:当“a=b=1时”,“(a+bi)2=(1+i)2=2i ”成立,故“a=b=1是”“(a+bi)2=2i ”的充分条件;当“(a+bi)2 =a2﹣ b2+2abi=2i 时”,“a=b=1或”“a=b=﹣1”,故“a=b=1是”“(a+bi)2=2i ”的不必要条件;综上所述,“a=b=1是”“(a+bi)2=2i ”的充分不必要条件;7故选: A.【点评】本题考查的知识点是充要条件的定义,复数的运算,难度不大,属于基础题.3.(5 分)某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的表面积是()A.90cm2B.129cm2C.132cm2D.138cm2【考点】 L!:由三视图求面积、体积.【专题】 5Q:立体几何.【分析】几何体是直三棱柱与直四棱柱的组合体,根据三视图判断直三棱柱的侧棱长与底面的形状及相关几何量的数据,判断四棱柱的高与底面矩形的边长,把数据代入表面积公式计算.【解答】解:由三视图知:几何体是直三棱柱与直四棱柱的组合体,其中直三棱柱的侧棱长为 3,底面是直角边长分别为 3、4 的直角三角形,四棱柱的高为 6,底面为矩形,矩形的两相邻边长为 3 和 4,∴几何体的表面积S=2×4× 6+3×6+3×3+2×3×4+2××3×4+(4+5)×3=48+18+9+24+12+27=138( cm2).故选: D.【点评】本题考查了由三视图求几何体的表面积,根据三视图判断几何体的形状及数据所对应的几何量是解题的关键.84.(5 分)为了得到函数y=sin3x+cos3x 的图象,可以将函数y=cos3x 的图象()A.向右平移个单位B.向左平移个单位C.向右平移个单位D.向左平移个单位【考点】 HJ:函数 y=Asin(ωx+φ)的图象变换.【专题】 57:三角函数的图像与性质.【分析】利用两角和与差的三角函数化简已知函数为一个角的一个三角函数的形式,然后利用平移原则判断选项即可.【解答】解:函数 y=sin3x+cos3x=,故只需将函数y=cos3x 的图象向右平移个单位,得到 y==的图象.故选: C.【点评】本题考查两角和与差的三角函数以及三角函数的平移变换的应用,基本知识的考查.5.(5 分)在( 1+x)6(1+y)4的展开式中,记 x m y n项的系数为 f( m,n),则 f(3,0)+f( 2, 1) +f(1,2)+f(0,3)=()A.45B.60C.120D.210【考点】 DA:二项式定理.【专题】 5P:二项式定理.【分析】由题意依次求出 x3y0,x2y1, x1y2,x0y3,项的系数,求和即可.【解答】解:( 1+x)6( 1+y)4的展开式中,含 x3y0的系数是:=20.f(3,0)=20;含 x2y1的系数是=60, f(2,1)=60;含 x1y2的系数是=36, f(1,2)=36;含 x0y3的系数是=4,f( 0, 3) =4;9∴f(3,0)+f( 2, 1) +f (1,2)+f(0,3)=120.故选: C.【点评】本题考查二项式定理系数的性质,二项式定理的应用,考查计算能力.6.(5 分)已知函数 f( x)=x3+ax2+bx+c.且 0<f(﹣ 1)=f(﹣ 2)=f(﹣ 3)≤3,则()A.c≤3B.3<c≤ 6C.6<c≤9D.c>9【考点】 7E:其他不等式的解法.【专题】 11:计算题; 51:函数的性质及应用.【分析】由 f(﹣ 1)=f(﹣ 2)=f(﹣ 3)列出方程组求出a,b,代入 0<f(﹣ 1)≤3,即可求出 c 的范围.【解答】解:由 f(﹣ 1)=f(﹣ 2)=f(﹣ 3)得,解得,则 f( x)=x3+6x2+11x+c,由0<f(﹣1)≤3,得0<﹣1+6﹣11+c≤3,即 6<c≤ 9,故选: C.【点评】本题考查方程组的解法及不等式的解法,属于基础题.7.(5 分)在同一直角坐标系中,函数f(x)=x a( x> 0),g(x)=log a x 的图象可能是()A.B.10C.D.【考点】 3A:函数的图象与图象的变换.【专题】 51:函数的性质及应用.【分析】结合对数函数和幂函数的图象和性质,分当0< a< 1 时和当 a>1 时两种情况,讨论函数f(x)=x a(x≥0),g(x)=log a x 的图象,比照后可得答案.此时答案 D 满足要求,当 a>1 时,函数 f(x)=x a(x≥0),g(x)=log a x 的图象为:无满足要求的答案,11综上:故选 D,故选: D.【点评】本题考查的知识点是函数的图象,熟练掌握对数函数和幂函数的图象和性质,是解答的关键.8.(5 分)记 max{ x,y} =,min{ x,y} =,设,为平面向量,则()A.min{|+ |,|﹣ |} ≤min{| | ,||}B.min{| + | ,| ﹣ |} ≥min{|| ,||}.max{|+ |2,|﹣ |2}≤| |2+| |2.max{| + |2,| ﹣ |2} ≥C D| |2+|| 2【考点】 98:向量的加法; 99:向量的减法.【专题】 5A:平面向量及应用.【分析】将,平移到同一起点,根据向量加减法的几何意义可知,+ 和﹣分别表示以,为邻边所做平行四边形的两条对角线,再根据选项内容逐一判断.【解答】解:对于选项 A,取⊥,则由图形可知,根据勾股定理,结论不成立;对于选项 B,取,是非零的相等向量,则不等式左边min{|+ | ,|﹣|} =0,显然,不等式不成立;对于选项C,取,是非零的相等向量,则不等式左边max{| + | 2, |﹣| 2} =| + | 2=4,而不等式右边=|| 2+| | 2=2,故C不成立,D选项正确.故选: D.【点评】本题在处理时要结合着向量加减法的几何意义,将,,,放12在同一个平行四边形中进行比较判断,在具体解题时,本题采用了排除法,对错误选项进行举反例说明,这是高考中做选择题的常用方法,也不失为一种快速有效的方法,在高考选择题的处理上,未必每一题都要写出具体解答步骤,针对选择题的特点,有时“排除法”,“确定法”,“特殊值”代入法等也许是一种更快速,更有效的方法.9.( 5 分)已知甲盒中仅有 1 个球且为红球,乙盒中有 m 个红球和 n 个蓝球( m ≥3,n≥3),从乙盒中随机抽取i(i=1,2)个球放入甲盒中.( a)放入 i 个球后,甲盒中含有红球的个数记为ξi(i=1,2);(b)放入 i 个球后,从甲盒中取 1 个球是红球的概率记为 p i(i=1,2).则()> p ,E(ξ)< E(ξ)A.p1 212 C.p1>p2,E(ξ1)> E(ξ2)B.p < p ,E(ξ)> E(ξ)1212 D.p1<p2,E(ξ1)< E(ξ2)【考点】 CH:离散型随机变量的期望与方差.【专题】 5I:概率与统计.【分析】首先,这两次先后从甲盒和乙盒中拿球是相互独立的,然后分两种情况:即当ξ=1时,有可能从乙盒中拿出一个红球放入甲盒,也可能是拿到一个蓝球放入甲盒;ξ=2时,则从乙盒中拿出放入甲盒的球可能是两蓝球、一红一蓝、或者两红;最后利用概率公式及分布列知识求出P1,P2和E(ξ1),E(ξ2)进行比较即可.【解答】解析:,,,所以 P1>P2;由已知ξ的取值为 1、2,ξ的取值为 1、2、 3,12所以,==,13)﹣ E(ξ)=.E(ξ12故选: A.【点评】正确理解ξi(i=1,2)的含义是解决本题的关键.此题也可以采用特殊值法,不妨令 m=n=3,也可以很快求解..(分)设函数1(x)=x2,f2(x)=2(x﹣x2),,,10 5fi=0, 1,2,, 99.记 I k=| f k(a1)﹣ f k(a0)|+| f k(a2)﹣ f k(a1)丨 + +| f k (a99)﹣ f k( a98)| ,k=1, 2, 3,则()A.I1<I2<I3B.I2<I1<I3C.I1<I3<I2D.I3<I2<I1【考点】 57:函数与方程的综合运用.【专题】 51:函数的性质及应用.【分析】根据记 I k=| f k(a1)﹣ f k(a0)|+| f k(a2)﹣ f k(a1)丨 + +| f k( a99)﹣ f k (a98)| ,分别求出 I1, I2,I3与 1 的关系,继而得到答案【解答】解:由,故==1,由,故×= ×<1,+=,故 I2<I1<I3,故选: B.【点评】本题主要考查了函数的性质,关键是求出这三个数与1 的关系,属于难题.14二、填空题11.( 4 分)在某程序框图如图所示,当输入50 时,则该程序运算后输出的结果是 6 .【考点】 E7:循环结构; EF:程序框图.【专题】 5K:算法和程序框图.【分析】根据框图的流程模拟运行程序,直到满足条件S>50,跳出循环体,确定输出的 i 的值.【解答】解:由程序框图知:第一次循环 S=1,i=2;第二次循环 S=2×1+2=4,i=3;第三次循环S=2×4+3=11, i=4;第四次循环 S=2×11+4=26,i=5;第五次循环 S=2×26+5=57,i=6,满足条件 S> 50,跳出循环体,输出i=6.故答案为: 6.【点评】本题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程模拟运行程序是解答此类问题的常用方法.1512.( 4 分)随机变量ξ的取值为 0,1,2,若 P(ξ =0) = , E(ξ)=1,则 D(ξ)=.【考点】 CH:离散型随机变量的期望与方差.【专题】 5I:概率与统计.【分析】结合方差的计算公式可知,应先求出P(ξ=1),P(ξ=2),根据已知条件结合分布列的性质和期望的计算公式不难求得.【解答】解析:设 P(ξ=1)=p,P(ξ=2)=q,则由已知得 p+q=,,解得,,所以.故答案为:【点评】本题综合考查了分布列的性质以及期望、方差的计算公式.13.(4 分)当实数 x,y 满足时,1≤ax+y≤ 4恒成立,则实数a的取值范围是[].【考点】 7C:简单线性规划.【专题】 59:不等式的解法及应用.【分析】由约束条件作出可行域,再由1≤ax+y≤ 4 恒成立,结合可行域内特殊点 A, B, C 的坐标满足不等式列不等式组,求解不等式组得实数 a 的取值范围.【解答】解:由约束条件作可行域如图,联立,解得 C(1,).联立,解得 B(2,1).16在 x﹣y﹣ 1=0 中取 y=0 得 A(1,0).要使 1≤ax+y≤4 恒成立,则,解得: 1.∴实数 a 的取值范围是.解法二:令 z=ax+y,当 a>0 时, y=﹣ax+z,在 B 点取得最大值, A 点取得最小值,可得,即 1≤a≤;当 a<0 时, y=﹣ax+z,在 C 点取得最大值,① a<﹣ 1 时,在 B 点取得最小值,可得,解得0≤a≤(不符合条件,舍去)②﹣ 1<a< 0 时,在 A 点取得最小值,可得,解得1≤a≤(不符合条件,舍去)综上所述即: 1≤a≤;故答案为:.【点评】本题考查线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,考查了数学转化17思想方法,训练了不等式组得解法,是中档题.14.( 4 分)在 8 张奖券中有一、二、三等奖各 1 张,其余 5 张无奖.将这 8 张奖券分配给 4 个人,每人 2 张,不同的获奖情况有60种(用数字作答).【考点】 D9:排列、组合及简单计数问题.【专题】 5O:排列组合.【分析】分类讨论,一、二、三等奖,三个人获得;一、二、三等奖,有 1 人获得2张,1人获得 1张.【解答】解:分类讨论,一、二、三等奖,三个人获得,共有=24 种;一、二、三等奖,有 1 人获得 2 张, 1 人获得 1 张,共有=36 种,共有 24+36=60 种.故答案为: 60.【点评】本题考查排列、组合及简单计数问题,考查学生的计算能力,属于基础题.15.( 4 分)设函数 f(x)=,若f(f(a))≤ 2,则实数a的取值范围是(﹣∞,].【考点】 5B:分段函数的应用.【专题】 59:不等式的解法及应用.【分析】画出函数 f (x)的图象,由f(f( a))≤ 2,可得 f( a)≥﹣ 2,数形结合求得实数 a 的取值范围.【解答】解:∵函数 f (x)=,它的图象如图所示:由 f(f( a))≤ 2,可得 f( a)≥﹣ 2.当 a<0 时, f (a)=a2+a=(a+)2﹣≥﹣2恒成立;18当 a≥0 时, f (a)=﹣a2≥﹣ 2,即 a2≤2,解得 0≤ a≤,则实数 a 的取值范围是a≤,故答案为:(﹣∞,] .【点评】本题主要考查分段函数的应用,其它不等式的解法,体现了数形结合的数学思想,属于中档题.16.( 4 分)设直线 x﹣3y+m=0(m≠0)与双曲线=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点 P( m,0)满足 | PA| =| PB| ,则该双曲线的离心率是.【考点】 KC:双曲线的性质.【专题】 5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】先求出 A,B 的坐标,可得AB 中点坐标为(,),利用点 P( m,0)满足 | PA| =| PB| ,可得=﹣3,从而可求双曲线的离心率.【解答】解:双曲线(a>0,b>0)的两条渐近线方程为y=±x,则19与直线 x﹣3y+m=0 联立,可得 A(,),B(﹣,),∴ AB中点坐标为(,),∵点 P(m, 0)满足 | PA| =| PB| ,∴=﹣3,∴ a=2b,∴= b,∴e= = .故答案为:.【点评】本题考查双曲线的离心率,考查直线的位置关系,考查学生的计算能力,属于中档题.17.(4 分)如图,某人在垂直于水平地面ABC的墙面前的点 A 处进行射击训练.已知点 A 到墙面的距离为 AB,某目标点 P 沿墙面上的射线 CM 移动,此人为了准确瞄准目标点 P,需计算由点 A 观察点 P 的仰角θ的大小.若 AB=15m,AC=25m,∠BCM=30°,则 tan θ的最大值是.(仰角θ为直线AP与平面 ABC所成角)【考点】 HO:三角函数模型的应用;HU:解三角形.【专题】 58:解三角形.20【分析】过 P 作 PP′⊥ BC,交 BC于 P′,连接 AP′,则 tan θ=,求出PP′,AP′,利用函数的性质,分类讨论,即可得出结论.【解答】解:∵ AB=15m,AC=25m,∠ ABC=90°,∴ BC=20m,过 P 作 PP′⊥ BC,交 BC于 P′,连接 AP′,则 tan θ=,设 BP′=x,则 CP′=20﹣ x,由∠ BCM=30°,得 PP′=CP′tan30 °=(20﹣ x),在直角△ ABP′中, AP′=,∴ tan θ= ?,令 y=,则函数在x∈[ 0,20]单调递减,∴ x=0 时,取得最大值为=.若 P′在 CB的延长线上, PP′=CP′tan30 °=(20+x),在直角△ ABP′中, AP′=,∴ tan θ= ?,令 y=,则y′=0可得x=时,函数取得最大值,故答案为:.【点评】本题考查利用数学知识解决实际问题,考查函数的单调性,考查学生分21析解决问题的能力,属于中档题.三、解答题18.( 14 分)在△ ABC中,内角 A, B, C 所对的边分别为 a,b,c.已知 a≠b,c= ,cos2A﹣cos2 B= sinAcosA﹣sinBcosB(1)求角 C 的大小;(2)若 sinA= ,求△ ABC的面积.【考点】 GL:三角函数中的恒等变换应用;HP:正弦定理.【专题】 58:解三角形.【分析】( 1)利用倍角公式、两角和差的正弦公式可得,由 a≠ b 得, A≠B,又 A+B∈( 0,π),可得,即可得出.(2)利用正弦定理可得 a,利用两角和差的正弦公式可得 sinB,再利用三角形的面积计算公式即可得出.【解答】解:(1)由题意得,,∴,化为,由 a≠b 得, A≠ B,又 A+B∈( 0,π),得,即,∴;( 2)由,利用正弦定理可得,得,由 a<c,得 A<C,从而,故,∴.【点评】本题考查了正弦定理、倍角公式、两角和差的正弦公式、三角形的面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.22.(分)已知数列{ a n } 和{ b } 满足 a a(n∈N*).若 { a } 为等19 14n1a2a3n=n比数列,且 a1=2, b3=6+b2.(Ⅰ)求 a n和 b n;(Ⅱ)设 c(∈N *).记数列 { c } 的前 n 项和为 S .n=n n n(i)求 S n;(i i)求正整数 k,使得对任意 n∈N*均有 S k≥ S n.【考点】 8E:数列的求和; 8K:数列与不等式的综合.【专题】 54:等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)先利用前n 项积与前( n﹣1)项积的关系,得到等比数列 { a n } 的第三项的值,结合首项的值,求出通项 a n,然后现利用条件求出通项 b n;(Ⅱ)(i)利用数列特征进行分组求和,一组用等比数列求和公式,另一组用裂项法求和,得出本小题结论;(ii)本小题可以采用猜想的方法,得到结论,再加以证明.【解答】解:(Ⅰ)∵ a1 23 a n(∈*)①,a a=n N当 n≥2,n∈N*时,②,由①②知:,令 n=3,则有.∵b3=6+b2,∴ a3=8.∵{ a n} 为等比数列,且 a1=2,∴ { a n} 的公比为 q,则=4,由题意知 a n>0,∴ q> 0,∴ q=2.∴( n∈ N*).又由 a a(∈N * )得:1a2a3n=n,23,∴b n=n(n+1)(n∈N*).(Ⅱ)(i)∵ c n ===.∴S n=c1+c2+c3+ +c n====;(ii)因为 c1=0,c2>0,c3> 0, c4>0;当 n≥5 时,,而=>0,得,所以,当 n≥5 时, c n< 0,综上,对任意 n∈ N*恒有 S4≥S n,故 k=4.【点评】本题考查了等比数列通项公式、求和公式,还考查了分组求和法、裂项求和法和猜想证明的思想,证明可以用二项式定理,还可以用数学归纳法.本题计算量较大,思维层次高,要求学生有较高的分析问题解决问题的能力.本题属于难题.20.(15 分)如图,在四棱锥 A﹣BCDE中,平面 ABC⊥平面 BCDE,∠CDE=∠BED=90°,AB=CD=2,DE=BE=1,AC=.(Ⅰ)证明: DE⊥平面 ACD;(Ⅱ)求二面角B﹣AD﹣ E 的大小.24【考点】 LW:直线与平面垂直; MJ:二面角的平面角及求法.【专题】 5F:空间位置关系与距离;5G:空间角; 5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)依题意,易证AC⊥平面 BCDE,于是可得 AC⊥ DE,又 DE⊥DC,从而 DE⊥平面 ACD;(Ⅱ)作 BF⊥AD,与 AD 交于点 F,过点 F 作 FG∥ DE,与 AE交于点 G,连接 BG,由(Ⅰ)知 DE⊥AD,则 FG⊥AD,所以∠ BFG就是二面角 B﹣AD﹣ E 的平面角,利用题中的数据,解三角形,可求得 BF=,AF= AD,从而 GF= ,cos∠BFG==,从而可求得答案.【解答】证明:(Ⅰ)在直角梯形 BCDE中,由 DE=BE=1,CD=2,得 BD=BC=,由 AC=222,AB=2得 AB=AC+BC ,即 AC⊥BC,又平面 ABC⊥平面 BCDE,从而 AC⊥平面 BCDE,所以 AC⊥DE,又 DE⊥DC,从而 DE⊥平面 ACD;(Ⅱ)作 BF⊥AD,与 AD 交于点 F,过点 F 作 FG∥ DE,与 AE交于点 G,连接 BG,由(Ⅰ)知 DE⊥AD,则 FG⊥AD,所以∠ BFG就是二面角 B﹣AD﹣ E 的平面角,222在直角梯形 BCDE中,由 CD =BC+BD ,得 BD⊥BC,又平面ABC⊥平面BCDE,得BD⊥平面ABC,从而BD⊥AB,由于 AC⊥平面 BCDE,得 AC⊥ CD.在 Rt△ACD中,由 DC=2,AC= ,得 AD= ;在Rt△AED中,由 ED=1,AD= 得 AE= ;在 Rt△ABD 中,由 BD=,AB=2,AD=得BF=,AF= AD,从而GF=,在△ ABE,△ ABG中,利用余弦定理分别可得 cos∠BAE=,BG=.在△ BFG中, cos∠BFG==,25所以,∠ BFG=,二面角B﹣AD﹣E的大小为.【点评】本题主要考查空间点、线、面位置关系,二面角等基础知识,同时考查空间想象能力,推理论证能力和运算求解能力.21.( 15 分)如图,设椭圆C:(a>b>0),动直线l与椭圆C只有一个公共点 P,且点 P 在第一象限.(Ⅰ)已知直线l 的斜率为 k,用 a,b,k 表示点 P 的坐标;(Ⅱ)若过原点O 的直线 l1与 l 垂直,证明:点 P 到直线 l1的距离的最大值为 a ﹣b.【考点】 KH:直线与圆锥曲线的综合.【专题】 5D:圆锥曲线的定义、性质与方程;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(Ⅰ)设直线 l 的方程为 y=kx+m( k< 0),由,消去y得(b2+a2k2)x2+2a2kmx+a2m2﹣a2b2=0,利用△ =0,可求得在第一象限中点P的坐标;(Ⅱ)由于直线 l1过原点 O 且与直线 l 垂直,设直线 l1的方程为 x+ky=0,利用点26到直线间的距离公式,可求得点P到直线l1的距离d=,整理即可证得点 P 到直线 l 1的距离的最大值为a﹣b..【解答】解:(Ⅰ)设直线 l 的方程为 y=kx+m(k<0),由,消去 y得(b2+a2k2) x2+2a2kmx+a2m2﹣a2b2=0.由于直线 l 与椭圆 C 只有一个公共点P,故△ =0,即 b2﹣ m2+a2 k2=0,此时点 P 的横坐标为﹣,代入y=kx+m得点 P 的纵坐标为﹣ k?+m=,∴点 P 的坐标为(﹣,),又点 P 在第一象限,故m>0,故 m=,故点 P 的坐标为 P(,).(Ⅱ)由于直线 l1过原点 O 且与直线 l 垂直,故直线 l1的方程为 x+ky=0,所以点P 到直线 l1的距离d=,整理得: d=,27因为a2k2 +≥ 2ab,所以≤=a﹣b,当且仅当k2=时等号成立.所以,点 P 到直线 l1的距离的最大值为a﹣b.【点评】本题主要考查椭圆的几何性质、点到直线间的距离、直线与椭圆的位置关系等基础知识,同时考查解析几何的基本思想方法、基本不等式应用等综合解题能力.22.( 14 分)已知函数 f (x)=x3+3| x﹣ a| (a∈R).(Ⅰ)若 f(x)在 [ ﹣ 1,1] 上的最大值和最小值分别记为M(a),m(a),求 M (a)﹣ m(a);(Ⅱ)设 b∈R,若 [ f(x)+b] 2≤4 对 x∈[ ﹣1,1] 恒成立,求 3a+b 的取值范围.【考点】 6E:利用导数研究函数的最值.【专题】 53:导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)利用分段函数,结合 [ ﹣ 1,1] ,分类讨论,即可求 M( a)﹣ m( a);(Ⅱ)令 h(x)=f( x)+b,则 h( x)=,h′(x)=,则[ f( x)+b] 2≤4 对 x∈ [ ﹣ 1,1] 恒成立,转化为﹣ 2≤h(x)≤2 对 x∈[ ﹣1,1] 恒成立,分类讨论,即可求 3a+b 的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)∵ f(x)=x3+3| x﹣a| =,28∴ f (′ x)=,①a≤﹣ 1 时,∵﹣ 1≤x≤1,∴ x≥a,f( x)在(﹣ 1, 1)上是增函数,∴ M(a)=f(1)=4﹣3a, m(a)=f(﹣ 1) =﹣4﹣3a,∴M(a)﹣ m( a) =8;②﹣ 1<a< 1 时, x∈( a, 1),f (x)=x3+3x﹣ 3a,在( a,1)上是增函数;x∈(﹣ 1, a),f(x) =x3﹣ 3x+3a,在(﹣ 1,a)上是减函数,∴M(a)=max{ f(1),f(﹣ 1)} ,m(a)=f(a)=a3,∵ f(1)﹣ f(﹣ 1) =﹣ 6a+2,∴﹣ 1<a≤时, M(a)﹣ m( a)=﹣a3﹣3a+4;<a< 1 时, M ( a)﹣ m(a)=﹣a3+3a+2;③a≥ 1 时,有 x≤ a, f(x)在(﹣ 1,1)上是减函数,∴ M(a)=f(﹣ 1) =2+3a,m( a)=f(1)=﹣2+3a,∴ M(a)﹣ m( a) =4;(Ⅱ)令 h(x)=f( x)+b,则 h( x)=,h′(x)=,∵[ f(x)+b] 2≤ 4 对 x∈[ ﹣1,1] 恒成立,∴﹣ 2≤h(x)≤ 2 对 x∈ [ ﹣ 1, 1] 恒成立,由(Ⅰ)知,① a≤﹣ 1 时, h( x)在(﹣ 1,1)上是增函数,最大值 h(1)=4﹣3a+b,最小值 h(﹣ 1)=﹣4﹣3a+b,则﹣ 4﹣3a+b≥﹣ 2 且 4﹣3a+b≤2 矛盾;②﹣ 1<a≤时,最小值h(a)=a3+b,最大值h(1)=4﹣ 3a+b,∴ a3+b≥﹣ 2且 4﹣ 3a+b≤ 2,令 t( a) =﹣ 2﹣ a3+3a,则 t ′( a)=3﹣3a2>0,t (a)在( 0,)上是增函数,∴t (a)> t (0)=﹣2,∴﹣ 2≤3a+b≤0;③<a<1时,最小值h(a)=a3+b,最大值 h(﹣ 1)=3a+b+2,则 a3+b≥﹣ 229且 3a+b+2≤2,∴﹣< 3a+b≤0;④a≥ 1 时,最大值 h(﹣ 1)=3a+b+2,最小值 h(1)=3a+b﹣2,则 3a+b﹣2≥﹣2 且 3a+b+2≤2,∴ 3a+b=0.综上, 3a+b 的取值范围是﹣ 2≤3a+b≤0.【点评】本题考查导数的综合运用,考查函数的最值,考查分类讨论、化归与转化的数学思想,难度大.30。
2014年高考理科数学全国卷2(含答案解析)
绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)理科数学使用地区:海南、宁夏、黑龙江、吉林、新疆、云南、内蒙古、青海、贵州、甘肃、西藏注意事项: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,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上.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涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每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2{|(1)4,}M x x x =-<∈R ,{1,0,1,2,3}N =-,则MN = ( )A .{0,1,2}B .{1,0,1,2}-C .{1,0,2,3}-D .{0,1,2,3} 2.设复数z 满足(1i)2i z -=,则z =( )A .1i -+B .1i --C .1i +D .1i -3.等比数列{}n a 的前n 项和为n S .已知32110S a a =+,59a =,则1a =( )A .13B .13-C .19D .19-4.已知m ,n 为异面直线,m ⊥平面α,n ⊥平面β.直线l 满足l m ⊥,l ⊥n ,l α⊄,l β⊄,则( )A .αβ∥且l α∥B .αβ∥且l β⊥C .α与β相交,且交线垂直于lD .α与β相交,且交线平行于l5.已知5(1)(1)ax x ++的展开式中的2x 的系数为5,则a = ( )A .4-B .3-C .2-D .1-6.执行如图的程序框图,如果输入的10N =,则输出的S = ( ) A .11112310++++B .11112!310++++!!C .11112311++++ D .11112311++++!!!7.一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -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,则得到的正视图可以为( )8.设3log 6a =,5log 10b =,7log 14c =,则( )A .c b a >>B .b a c >>C .a c b >>D .a b c >>9.已知0a >,x ,y 满足约束条件1,3,(3).x x y y a x ⎧⎪+⎨⎪-⎩≥≤≥若2z x y =+的最小值为1,则a = ( )A .14B .12C .1D .210.已知函数32()f x x ax bx c =+++,下列结论中错误的是( )A .0x ∃∈R ,0()0f x =B .函数()y f x =的图象是中心对称图形C .若0x 是()f x 的极小值点,则()f x 在区间0(,)x -∞上单调递减D .若0x 是()f x 的极值点,则0()0f x '=11.设抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,||5MF =.若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( )A .24y x =或28y x =B .22y x =或28y x =C .24y x =或216y x = D .22y x =或216y x =12.已知点(1,0)A -,(1,0)B ,(0,1)C ,直线(0)y ax b a =+>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 .21(1,)22-C .21(1,]23-D .11[,)32第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答.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 =________. 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114,则n =________.15.设θ为第二象限角,若π1tan()42θ+=,则sin cos θθ+=________. 16.等差数列{}n a 的前n 项和为n S .已知100S =,1525S =,则n nS 的最小值为________.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 △在内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin a b C c B =+.(Ⅰ)求B ;(Ⅱ)若2b =,求ABC △面积的最大值. 18.(本小题满分12分) --------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________如图,直棱柱111ABC A B C -中,D ,E 分别是AB ,1BB 的中点,122AA AC CB AB ===. (Ⅰ)证明:1BC ∥平面1A CD ; (Ⅱ)求二面角1D AC E --的正弦值.19.(本小题满分12分)经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1t 该产品获利润500元,未售出的产品,每1t 亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如图所示.经销商为下一个销售季度购进了130t 该农产品.以X (单位:t ,100150X ≤≤)表示下一个销售季度内的市场需求量,T (单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润. (Ⅰ)将T 表示为X 的函数;(Ⅱ)根据直方图估计利润T 不少于57 000元的概率;(Ⅲ)在直方图的需求量分组中,以各组的区间中点值代表该组的各个值,并以需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中点值的概率(例如:若需求量[100,110)X ∈,则取105X =,且105X =的概率等于需求量落入[100,110)的频率),利润T 的数学期望.20.(本小题满分12分)平面直角坐标系xOy 中,过椭圆M :22221(0)x y a b a b+=>>右焦点的直线30x y +-=交M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12.(Ⅰ)求M 的方程;(Ⅱ)C ,D 为M 上的两点,若四边形ABCD 的对角线CD AD ⊥,求四边形ABCD 面积的最大值.21.(本小题满分12分)已知函数()e ln()xf x x m =-+.(Ⅰ)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当2m ≤时,证明:()0f x >.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按做的第一题积分.作答时请写清题号.22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,CD 为ABC △外接圆的切线,AB 的延长线交直线CD 于点D ,E ,F 分别为弦AB 与弦AC 上的点,且BC AE DC AF =,B ,E ,F ,C 四点共圆.(Ⅰ)证明:CA 是ABC △外接圆的直径;(Ⅱ)若DB BE EA ==,求过B ,E ,F ,C 四点的圆的面积与ABC △外接圆面积的比值.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知动点P ,Q 都在曲线C :2cos ,2sin x t y t =⎧⎨=⎩(t 为参数)上,对应参数分别为=t α与=2t α(02π)α<<,M 为PQ 的中点.(Ⅰ)求M 的轨迹的参数方程;(Ⅱ)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲设a ,b ,c 均为正数,且1a b c ++=.证明: (Ⅰ)13ab bc ca ++≤;(Ⅱ)2221a b c b c a++≥.2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)理科数学答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】A【解析】解不等式2(14)x -<,得13x <<-,即|13{}M x x =<<-,而1,0,1,,3{}2N =-,所以0,}2{1,M N =,故选A .【提示】求出集合M 中不等式的解集,确定出M ,找出M 与N 的公共元素,即可确定出两集合的交集.【考点】集合的基本运算(交集),解一元二次不等式. 2.【答案】A【解析】2i 2i 1i 22i 1i 1i 1i 21+i z (+)-+====-(-)(+)-. 【提示】根据所给的等式两边同时除以1i -,得到z 的表示式,进行复数的除法运算,分子和分母同乘以分母的共轭复数,整理成最简形式,得到结果. 【考点】复数代数形式的四则运算. 3.【答案】C【解析】设数列{}n a 的公比为q ,若1q =,则由59a =,得19a =,此时327S =,而219+109a a =,不满足题意,因此1q ≠.∵1q ≠时,33111(1)1+10a S a a q q q --==,∴3+0111q qq =--,整理得29q =.(步骤1) ∵4519a a q ==,即1819a =,∴119a =.(步骤2) 【提示】设等比数列{}n a 的公比为q ,利用已知和等比数列的通项公式即可求出. 【考点】等比数列的通项和前n 项和. 4.【答案】D【解析】因为m α⊥,l m ⊥,l α⊄,所以l α∥.同理可得l β∥.又因为m ,n 为异面直线,所以α与β相交,且l 平行于它们的交线.故选D .【提示】由题目给出的已知条件,结合线面平行,线面垂直的判定与性质,可以直接得到正确的结论.【考点】直线与平面的位置关系. 5.【答案】D【解析】因为5(1+)x 的二项展开式的通项为5C 0)5(r rr r x ≤≤∈Z ,,则含x 2的项为221552C +C )0+5(1x ax x a x =,所以10+55a =,1a =-.【提示由题意利用二项展开式的通项公式求得展开式中2x 的系数为221552C +C )0+5(1x ax x a x =,由此解得a 的值.【考点】二项式定理 6.【答案】B【解析】由程序框图知,当1k =,0S =,1T =时,1T =,1S =;当2k =时,12T =,11+2S =; 当k =3时,123T =⨯,111+223S =+⨯;当k =4时,1234T =⨯⨯,1111+223234S =++⨯⨯⨯;;(步骤1)当k =10时,123410T =⨯⨯⨯⨯,1111+2!3!10!S =+++,k 增加1变为11,满足k N >,输出S ,所以B 正确.(步骤2)【提示】从赋值框给出的两个变量的值开始,逐渐分析写出程序运行的每一步,便可得到程序框图表示的算法的功能. 【考点】循环结构的程序框图. 7.【答案】A【解析】如图所示,该四面体在空间直角坐标系O -xyz 的图象为下图:第7题图则它在平面zOx 上的投影即正视,故选A .【提示】由题意画出几何体的直观图,然后判断以zOx 平面为投影面,则得到正视图即可. 【考点】空间直角坐标系,三视图. 8.【答案】D【解析】根据公式变形,lg6lg 21lg3lg3a ==+,lg10lg 21lg5lg5b ==+,lg14lg 21lg 7lg 7c ==+,因为lg 7lg 5g 3l >>,所以lg2lg2lg2lg7lg5lg3<<,即c b A <<.故选D . 【提示】利用log ()log log (0)a a a xy x y x y =+>、,化简a ,b ,c 然后比较3log 2,5log 2,7log 2大小即可.【考点】对数函数的化简和大小的比较. 9.【答案】B【解析】由题意作出1,3x x y ≥⎧⎨+≤⎩所表示的区域如图阴影部分所示,作直线2+1x y =,因为直线2+1x y =与直线1x =的交点坐标为(1,)1-,结合题意知直线(3)y a x =-过点(1,)1-,代入得12a =,所以12a =.第9题图【提示】先根据约束条件画出可行域,设2z x y =+,再利用z 的几何意义求最值,只需求出直线2zx y=+过可行域内的点B 时,从而得到a 值即可. 【考点】二元线性规划求目标函数的最值.10.【答案】C【解析】由于2()32f x x ax b '=++是二次函数,()f x 有极小值点0x ,必定有一个极大值点1x ,若10x x <,则()f x 在区间0(,)x -∞上不单调递减,C 不正确.【提示】利用导数的运算法则得出()00f x '∆>∆≤,分与讨论,即可得出. 【考点】利用导数求函数的极值. 11.【答案】C【解析】设点M 的坐标为00(,)x y ,由抛物线的定义,得052|+MF x p ==|,则052x p =-.(步骤1)又点F 的坐标为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以以MF 为直径的圆的方程为00+0()()2p x y x x y y ⎛⎫⎪-- ⎝⎭-=.(步骤2)将0x =,2y =代入得00+840px y -=,即02+2480y y -=,所以04y =. 由0202y px =,得16252p p ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,解之得2p =,或8p =.(步骤3)所以C 的方程为24y x =或216y x =.故选C .【提示】已知抛物线焦点到抛物线上点的线段的距离和以这条线段为直径的圆上的一点,求出抛物线的方程.【考点】抛物线的定义和抛物线的标准方程. 12.【答案】B【解析】根据题意画出图形,如图(1),由图可知,直线BC 的方程为1x y +=.由1,,x y y ax b +=⎧⎨=+⎩解得1,11b a b M a a -+⎛⎫⎪++⎝⎭. 可求()0,N b ,,0b D a ⎛⎫- ⎪⎝⎭.直线y ax b =+将△ABC 分割为面积相等的两部分,∴12S S =△△BDM ABC .又12BOC ABC S S =△△,CMN ODN S S ∴=△△,即111(1)221b b b b a a -⎛⎫⨯-⨯=-⨯ ⎪+⎝⎭.整理得22(1)1b b a a -=+. 22(1)1b ab a-+∴=,11b ∴-=,11b =即b =,可以看出,当a 增大时,b 也增大.当a →+∞时,12b →,即12b <.当0a →时,直线+y ax b =接近于y b =.当y b =时,如图(2),2222(1)112CDM ABC S CN b S CO -===△△.1b ∴-1b =1b ∴>-. 由上分析可知1122b -<<,故选B .第12题图(1) 第12题图(2)【提示】已知含有参数的直线将三角形分割为面积相等的两部分和点的坐标,求出参数的取值范围.【考点】函数单调性的综合应用.第Ⅱ卷二、填空题 13.【答案】2【解析】以AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,如图所示,则点A 的坐标为(0,0),点B 的坐标为(2,0),点D 的坐标为(0,2),点E 的坐标为(1,2),则1(),2AE =,)2(2,BD =-,所以2AE BD =.第13题图【提示】结合几何的关系,求出向量的数量积. 【考点】平面向量的数量积运算. 14.【答案】8【解析】从1,2,…,n 中任取两个不同的数共有2C n 种取法,两数之和为5的有(1,4),(2,3)2种,所以221C 14n =,即24111142n n n n ==(-)(-),解得8n =.【提示】列出从n 个正整数1,2,…,n 中任意取出两个不同的数的所有取法种数,求出和等于5的种数,根据取出的两数之和等于5的概率为114列式计算n 的值. 【考点】古典概型,排列组合的应用.15.【答案】 【解析】由π1tan 1tan 41tan 2θθθ+⎛⎫+== ⎪-⎝⎭,得tan 13θ=-,即1s 3in cos θθ-=.(步骤1)将其代入22sin +cos 1θθ=,得210cos 19θ=.因为θ为第二象限角,所以10cos θ-=0in 1s θ=,sin +cos 5θθ=-.(步骤2)【提示】已知等式利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简,求出tan θ的值,再根据θ为第二象限角,利用同角三角函数间的基本关系求出sin cos θθ与的值,即可求出sin cos θθ+的值.【考点】两角和与差的正切,同角三角函数的基本关系. 16.【答案】49-【解析】设数列{}n a 的首项为a 1,公差为d ,则110110910+210+450S a d d a =⨯==,① 1151151415215+10525a d a d S =⨯==+.②(步骤1) 联立①②,得13a =-,23d =,所以2(1)211032333n n n n n n S -=-+⨯=-.(步骤2)令()n f n nS =,则32110()33f n n n =-,220()3f n n n '=-.令()0f n '=,得0n =或203n =.(步骤3)当203n >时,()0f n '>,200<<3n 时,()0f n '<,所以当203n =时,()f n 取最小值,而n ∈N +,则(6)48f =-,(7)49f =-,所以当7n =时,()f n 取最小值-49.(步骤4)【提示】已知等差数列前10项和与前15项和,求出n 与前n 项和乘积的最小值. 【考点】等差数列的前n 项,利用导数求函数的最值. 三、解答题 17.【答案】(1)π4(2【解析】(1)由已知及正弦定理得sin sin cos +sin sin A B C C B =.①又()+A B C π=-,故sin sin +sin cos +co )s i (s n A B C B C B C ==.②由①,②和π()0,C ∈得sin cos B B =,即tan 1B =,又π()0,B ∈,所以π4B =.(步骤1) (2)△ABC的面积1sin 2S ac B ==. 由已知及余弦定理得22π2cos 44+ac a c =-.(步骤2)又22+2a c ac ≥,故ac ≤,当且仅当a c =时,等号成立.因此△ABC.(步骤3)【提示】(1)已知等式利用正弦定理化简,再利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式变形,求出tan B 的值,由B 为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出B 的度数;(2)利用三角形的面积公式表示出三角形ABC 的面积,把sin B 的值代入,得到三角形面积最大即为ac 最大,利用余弦定理列出关系式,再利用基本不等式求出ac 的最大值,即可得到面积的最大值.【考点】正弦定理,余弦定理,三角形面积公式,两角和与差的正弦. 18.【答案】(1)连结AC 1交A 1C 于点F ,则F 为AC 1中点. 又D 是AB 中点,连结DF ,则1BC DF ∥.因为DF ⊂平面A 1CD ,BC 1⊄平面A 1CD ,所以BC 1∥平面A 1CD .(步骤1) (2)由AC CB AB ==,得AC BC ⊥ 以C 为坐标原点,CA 的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系C -xyz .设2CA =,则()1,1,0D ,()0,2,1E ,12,()0,2A ,(1),1,0CD =,(0),2,1CE =,12,0,2()CA =. 设111,(),n x y z =是平面A 1CD 的法向量,则10,0,n CD n CA ⎧=⎪⎨=⎪⎩即1111+0,2+20.x y x z =⎧⎨=⎩ 可取1),(,11n =--.(步骤2)同理,设m 是平面A 1CE 的法向量,则10,0,m CE m CA ⎧=⎪⎨=⎪⎩可取2,1(),2m =-.(步骤3)从而3cos ,3||||n m m n n m <>==,故6sin ,3m n <>= 即二面角D -A 1C -E .(步骤4)第18题图(1)【提示】(1)通过证明1BC 平行平面1ACD 内的直线DF ,利用直线与平面平行的判定定理证明11BC ACD 平面∥ (2).由AC CB AB ==,得AC BC ⊥以C 为坐标原点,CA 的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系C -xyz .设2CA =,111,(),n x y z =是平面A 1CD 的法向量,同理,设m 是平面A 1CE 的法向量,由3cos ,3||||n m m n n m <>==,故6sin ,3m n <>=【考点】直线与平面的判定,空间直角坐标系,空间向量及其运算.19.【答案】(1)80039000,100130,65000,130150.X X T X -≤<⎧=⎨≤≤⎩ (2)0.7(3)59400【解析】(1)当100[),130X ∈时,50030013()080039000T X X X =--=-,当130[],150X ∈时,50013065000T =⨯=. 所以80039000,10013065000,130150X X T X -≤<⎧=⎨≤≤⎩(步骤1)(2)由(1)知利润T 不少于57000元当且仅当120150X ≤≤.由直方图知需求量120[],150X ∈的频率为0.7,所以下一个销售季度内的利润T 不少于57000元的概率的估计值为0.7(步骤2)(3所以450000.1+530000.2+610000.3+650000.459400ET =⨯⨯⨯⨯=.(步骤3)【提示】(1)由题意先分段写出,当100[),130X ∈时,当130[],150X ∈时,和利润值,最后利用分段函数的形式进行综合即可.(2)由(1)知,利润T 不少于57000元,当且仅当120150X ≤≤再由直方图知需求量120[],150X ∈的频率为0.7,利用样本估计总体的方法得出下一个销售季度的利润T 不少于57000元的概率的估计值.(3)利用利润T 的数学期望=各组的区间中点值x 该区间的频率之和即得.【考点】频率分布直方图,分段函数的模型,离散型随机变量的数学期望.20.【答案】(1)22163x y +=(2 【解析】(1)设11(),A x y ,22(),B x y ,00(),P x y ,则2211221x y a b +=,2222221x y a b+=,21211y y x x -=--,由此可得22121221211b x x y y a y y x x (+)-=-=(+)-. 因为120+2x x x =,120+2y y y =,0012y x =,所以222a b =(步骤1)又由题意知,M的右焦点为,故223a b -=. 因此26a =,23b =.所以M 的方程为22163x y +=.(步骤2) (2)由220,1,63x y x y ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩解得x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或0,x y =⎧⎪⎨=⎪⎩因此||AB =.(步骤3) 由题意可设直线CD的方程为3y x n n ⎛=+-<< ⎝,设33(),C x y ,44(),D x y .由22,163y x n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得223+4+260x nx n -=.于是3,4x (步骤4) 因为直线CD 的斜率为1,所以43|||x x CD - 由已知,四边形ACBD 的面积186||||29S CD AB ==.当n =0时,S 取得最大值,最大值为.所以四边形ACBD .(步骤5)【提示】(1)把右焦点(,0)c 代入直线可解得C .设11(),A x y ,22(),B x y ,线段AB 的中点00(),P x y ,利用“点差法”即可得到a ,b 的关系式,再与222a bc =+联立即可得到a ,b ,c .(2)把直线0x y +=与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到弦长||AB ,由CD AB ⊥,可设直线CD 的方程为y x n =+,与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到弦长||CD .利用1||||2ACBD S AB CD =四边形即可得到关于n 的表达式,利用二次函数的单调性即可得到其最大值.【考点】椭圆的方程、椭圆的简单几何性质、点差法的应用和直线与椭圆的位置关系. 21.【答案】(1)1()e x f x x m=-+. 由0x =是()f x 的极值点得(0)0f '=,所以1m =.于是ln +)1(()xf e x x =-,定义域为()1,+-∞,1()e 1xf x x =-+.(步骤1)函数1()e 1x f x x =-+在()1,+-∞单调递增,且(0)0f '=.因此当,0()1x ∈-时,()0f x '<; 当+()0,x ∈∞时,()0f x '>.所以()f x 在()1,0-单调递减,在(0,+)∞单调递增.(步骤2)(2)当2m ≤,,()+x m ∈-∞时,l ()()n +ln +2x m x ≤,故只需证明当2m =时,()0f x >. 当2m =时,函数1()e 2x f x x =-+在()2,+-∞单调递增. 又1()0f '-<,(0)0f '>,故()0f x '=在()2,+-∞有唯一实根x 0,且0)0(1,x ∈-.(步骤3) 当2+(),x ∈-∞时,()0f x '<;当0(),+x x ∈∞时,()0f x '>,从而当0x x =时,()f x 取得最小值.由0()0f x '=得001e 2x x =+,00ln +2()x x =-,故200000()()+11022f x f x x x x x ≥)=+++=(>. 综上,当2m ≤时,()0f x >.(步骤4)【提示】(1)求出原函数的导函数,因为0x =是函数()f x 的极值点,由极值点处的导数等于0求出m 的值,代入函数解析式后再由导函数大于0和小于0求出原函数的单调区间; (2)证明当2m ≤时,()0f x >,转化为证明当2m =时()0f x >求出当2m =时函数的导函数,可知导函数在(2,)-+∞上为增函数,并进一步得到导函数在(1,0)-上有唯一零点0x ,则当0x x =时函数取得最小值,借助于0x 是导函数的零点证出0()0f x >,从而结论得证. 【考点】利用导数求函数的单调区间和极值,利用导数解决不等式问题. 22.【答案】(1)因为CD 为△ABC 外接圆的切线,所以DCB A ∠=∠,由题设知BC DCFA EA=,故CDB AEF △∽△,所以DBC EFA ∠=∠.(步骤1)因为B ,E ,F ,C 四点共圆,所以CFE DBC ∠=∠,故90EFA CFE ∠=∠=︒.所以90CBA ∠=︒,因此CA 是△ABC 外接圆的直径.(步骤2)(2)连结CE ,因为90CBE ∠=︒,所以过B ,E ,F ,C 四点的圆的直径为CE ,由DB BE =,有CE DC =,又222BC DB BA DB ==,所以222 2.4+6CA DB BC DB ==而2223DC DB D CE DA B ===,故过B ,E ,F ,C 四点的圆的面积与△ABC 外接圆面积的比值为12. (步骤3)第22题图【提示】(1)已知CD 为ABC △外接圆的切线,利用弦切角定理可得DCB A ∠=∠,及BC DCFA EA=,可知CDB AEF △∽△,于是DBC EFA ∠=∠.利用B 、E 、F 、C 四点共圆,可得CFE DBC ∠=∠,进而得到90EFA CFE ∠=∠=︒即可证明CA 是ABC △外接圆的直径;(2)要求过B 、E 、F 、C 四点的圆的面积与ABC △外接圆面积的比值.只需求出其外接圆的直径的平方之比即可.由过B 、E 、F 、C 四点的圆的直径为CE ,及DB BE =,可得CE DC =,利用切割线定理可得222BC DB BA DB ==,222 2.4+6CA DB BC DB ==,都用DB 表示即可.【考点】弦切角,圆内接四边形的性质.23.【答案】(1)cos cos 2,sin sin 2x y αααα=+⎧⎨=+⎩0()2παα<<为参数, (2)d (02π)α<< M 的轨迹过坐标原点【解析】(1)依题意有2cos (n )2si P αα,,2cos2,2si 2()n Q αα,因此cos +cos2,sin +i ()s n2M αααα.M 的轨迹的参数方程为cos cos 2sin sin 2x y αααα=+⎧⎨=+⎩0()2παα<<为参数,.(步骤1)(2)M 点到坐标原点的距离d =(02π)α<<.当πα=时,0d =,故M 的轨迹过坐标原点.(步骤2)【提示】(1)根据题意写出P ,Q 两点的坐标:2cos (n )2si P αα,,2cos2,2si 2()n Q αα,再利用中点坐标公式得PQ 的中点M 的坐标,从而得出M 的轨迹的参数方程;(2)利用两点间的距离公式得到M 到坐标原点的距离d 证当πα=时,0d =,故M 的轨迹过坐标原点. 【考点】参数方程,轨迹方程.24.【答案】(1)由22+2b a ab ≥,22+2b c bc ≥,22+2c a ca ≥,得222++++a b c ab bc ca ≥.(步骤1)由题设得21)++(a b c =,即222+++2+2+21a b c ab bc ca =.所以3+(+)1ab bc ca ≤,即1++3ab bc ca ≤.(步骤2) (2)因为22a b a b +≥,22b c b c +≥,22c a c a+≥,故222(++(2))a b c a b c a b c b c a +++++≥,(步骤3)即222++a b c a c a c b b ++≥. 所以2221a b c b c a++≥(步骤4)【提示】(1)依题意,由21)++(a b c =,即222+++2+2+21a b c ab bc ca =,利用基本不等式可得3+(+)1ab bc ca ≤,从而得证;(2)利用基本不等式可证得:22a b a b +≥,22b c b c +≥,22c a c a +≥,三式累加即可证得结论.【考点】不等式证明,均值不等式.。
2014高考理科数学全国新课标卷2试题和答案解析解析版
2013年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学理工农医类(全国新课标卷II)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2013课标全国Ⅱ,理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} 2.(2013课标全国Ⅱ,理2)设复数z满足(1-i)z=2i,则z=( ).A.-1+i B.-1-I C.1+i D.1-i3.(2013课标全国Ⅱ,理3)等比数列{a n}的前n项和为S n.已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1=( ).A.13B.13-C.19D.19-4.(2013课标全国Ⅱ,理4)已知m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β.直线l满足l⊥m,l⊥n,lα,lβ,则( ).A.α∥β且l∥αB.α⊥β且l⊥βC.α与β相交,且交线垂直于l D.α与β相交,且交线平行于l 5.(2013课标全国Ⅱ,理5)已知(1+ax)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=( ).A.-4 B.-3 C.-2 D.-16.(2013课标全国Ⅱ,理6)执行下面的程序框图,如果输入的N=10,那么输出的S=( ).A.111 1+2310+++LB.111 1+2!3!10!+++LC.111 1+2311+++LD.111 1+2!3!11!+++L7.(2013课标全国Ⅱ,理7)一个四面体的顶点在空间直角坐标系O-xyz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,则得到的正视图可以为( ).8.(2013课标全国Ⅱ,理8)设a=log36,b=log510,c=log714,则( ).A.c>b>a B.b>c>a C.a>c>b D.a>b>c9.(2013课标全国Ⅱ,理9)已知a>0,x,y满足约束条件1,3,3.xx yy a x≥⎧⎪+≤⎨⎪≥(-)⎩若z=2x+y的最小值为1,则a =( ).A .14B .12 C .1 D .210.(2013课标全国Ⅱ,理10)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,下列结论中错误的是( ).A .∃x0∈R ,f(x0)=0B .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)=011.(2013课标全国Ⅱ,理11)设抛物线C :y 2=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=8xB .y2=2x 或y2=8xC .y2=4x 或y2=16xD .y2=2x 或y2=16x12.(2013课标全国Ⅱ,理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 的取值围是( ).A .(0,1) B.1122⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭ C.1123⎛⎤- ⎥ ⎝⎦ D .11,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分,第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答。
2014年四川省高考数学(四川卷)试题及解答
2014年普通高等学校招生全国统一考试理科(四川卷)一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的。
1.已知集合2{|20}A x x x =--≤,集合B 为整数集,则A B ⋂=( ) A .{1,0,1,2}- B .{2,1,0,1}-- C .{0,1} D .{1,0}- 【答案】A【解析】{|12}A x x =-≤≤,B Z =,故A B ⋂={1,0,1,2}- 2.在6(1)x x +的展开式中,含3x 项的系数为( ) A .30 B .20 C .15 D .10 【答案】C【解析】含3x 项为24236(1)15x C x x ⋅=3.为了得到函数sin(21)y x =+的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上所有的点( )A .向左平行移动12个单位长度 B .向右平行移动12个单位长度 C .向左平行移动1个单位长度 D .向右平行移动1个单位长度【答案】A【解析】因为1sin(21)sin[2()]2y x x =+=+,故可由函数sin 2y x =的图象上所有的点向左平行移动12个单位长度得到4.若0a b >>,0c d <<,则一定有( ) A .a b c d > B .a b c d < C .a b d c > D .a b d c< 【答案】D【解析】由1100c d d c<<⇒->->,又0a b >>,由不等式性质知:0a b d c ->->,所以a b d c< 5.执行如图1所示的程序框图,如果输入的,x y R ∈,则输出的S 的最大值为( )A .0B .1C .2D .3 【答案】C【解析】当001x y x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩时,函数2S x y =+2()22x y y y ≤+-≤-≤ ∴ S 的最大值为2.6.六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有( )A .192种B .216种C .240种D .288种 【答案】B【解析】当最左端为甲时,不同的排法共有55A 种;当最左端为乙时,不同的排法共有14C 44A 种。
2014年全国高考数学理科(立体几何部分)解析汇编
【全国卷·新课标I ·第19题】如图,三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,侧面BB 1C 1C 为菱形,AB ⊥B 1C . (1)证明:AC=AB 1;(2)若AC ⊥AB 1,∠CBB 1=60°,AB=BC ,求二面角A-A 1B 1-C 1的余弦值.解:(1)∵面BB 1C 1C 为菱形∴BC 1⊥B 1C ,O 为B 1C 和BC 1的中点 ∵AB ⊥B 1C ∴B 1C ⊥面ABC 1令BC 1与B 1C 交于点O ,连接AO ∵AO ⊂面ABC 1 ∴B 1C ⊥AO ∵B 1O=CO∴AO 是B 1C 的中垂线 ∴AC=AB 1(2)因为AO 、BC 1、B 1C 两两互相垂直,以O 为坐标原点,分别以OB 、1OB 、OA 为x 轴、y 轴、z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系令|OB|=1,由AC ⊥AB 1,∠CBB 1=60°,AB=BC 易得:11B C BC =设向量n =(x ,y ,z )是平面AA 1B 1的一个法向量,则:1113n AB =0n A B=0y z x z ⎧⋅=⎪⎪⎨⎪⋅-=⎪⎩由此,可取n =(1,3同理可得,平面A 1B 1C 1的一个法向量为:m =(1∴n m 1cos n,m =7|n ||m |7⋅〈〉==⋅1【全国卷·新课标II ·第18题】如图,四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点.(1)证明:PB ∥平面AEC ;(2)设二面角D-AE-C 为60°,AP=1,E-ACD 的体积.解:(1)连接BD 交AC 于O ,连接OE∵底面ABCD 为矩形 ∴O 为BD 的中点 ∵E 为PD 的中点 ∴PB ∥OE∵OE ⊂面AEC ,PB ⊄面AEC ∴PB ∥平面AEC (2)∵PA ⊥平面ABCD∴PA ⊥AB ,PA ⊥AD又AB ⊥AD ,即PA 、AB 、AD 两两互相垂直,以z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系∵平面ADE与平面yOz 重合∴可取平面ADE 的一个法向量为n =(1,0,0) 设CD=a,由(a ∴AC =(a ,由∴AE =(0,设向量m =(x ,y ,z )是平面ACE的一个法向量,则m AC=031m AE=02ax y z ⎧⋅=⎪⎨⋅+=⎪⎩ 由此,可取m =(3,,3)∵二面角D-AE-C为60° ∴3n m 1cos n,m =cos602|n ||m |9o ⋅〈〉===⋅ 过点E 作EF ⊥AD 于F ∵PA ⊥平面ABCD ,即PA ⊥平面ACD ∴EF ⊥平面ACD∴EF 是三棱锥E-ACD 的高∴V E-ACD【全国卷·大纲版·第19题】如图,三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,点A 1在平面ABC 内的射影D 在AC 上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC 1=2. (1)证明:AC 1⊥A 1B ;解:(1)∵点A 1在平面ABC 内的射影D 在AC 上∴A 1D ⊥平面ABC ∵A 1D ⊂平面ACC 1A 1 ∴平面ACC 1A 1⊥平面ABC ∵∠ACB=90°,即BC ⊥AC ∴BC ⊥平面ACC 1A 1 ∵AC 1⊂平面ACC 1A 1 ∴AC 1⊥BC连接A 1C ,由AC=CC 1知,侧面ACC 1A 1为菱形 ∴AC 1⊥A 1C∵BC 、A 1C ⊂平面A 1BC ∴AC 1⊥平面A 1BC ∵A 1B ⊂平面A 1BC ∴AC 1⊥A 1B(2)过点D 作DF ⊥AB 于F ,连接A 1F∵A 1D ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABC ∴AB ⊥A 1D ∴AB ⊥平面A 1DF ∴A 1F ⊥AB∴∠A 1FD 是二面角A 1-AB-C 的平面角∵AC=CC 1=2,A 1D ⊥AC在Rt △A 1DA 中,A 1A= CC 1=2ABCD A 1C 1EF【北京市·第17题】如图,正方形AMDE 的边长为2,B 、C 分别为AM 、MD 的中点,在五棱锥P-ABCDE 中,F 为棱PE 的中点,平面ABF 与棱PD 、PC 分别交于点G 、H . (1)求证:AB ∥FG ;(2)若PA ⊥底面ABCDE ,且PA=AE ,求直线BC 与平面ABF 所成角的大小,并求线段PH 的长PABMCDEFGH解:(1)∵AB ∥DE ,DE ⊂平面PDE且AB ⊄平面PDE ∴AB ∥平面PDE∵平面AFGB ∩平面PDE=FG AB ⊂平面AFGB ,FG ⊂平面PDE ∴AB ∥FG(2)由题知,AP 、AM 、AE 两两互相垂直,以A 为坐标原点,分别以AM 、AE 、AP 为x 轴、y 轴、z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系由AM=AE=PA=2,易得:B (1,0,0),F (0,1,1),C (2,1,0),P (0,0,2)∴BC =(1,1,0),AB =(1,0,0),AF =(0,1,1),PC =(2,1,-2)设向量m =(x ,y ,z )是平面ABF 的一个法向量则m AB=0m AF=0x y z ⎧⋅=⎪⎨⋅+=⎪⎩ 由此,可取m =(0,1,-1)设直线BC 与平面ABF 所成角为θ,则m BC 1sin cos m,BC =2|m ||BC |2θ⋅=〈〉==⋅∴直线BC 与平面ABF 所成角θ=6π设H (a ,b ,c ),点H 在棱PC 上,不妨PH =k PC ,其中0<k <1∵PC =(2,1,-2),PH =(a ,b ,c -2) ∴(a ,b ,c -2)=k (2,1,-2) ∴a =2k ,b =k ,c =2-2k ∴AH =(2k ,k ,2-2k )∵m =(0,1,-1)为平面ABF 的一个法向量且AH ⊂平面ABF∴m AH 0⋅= ∴k -2+2k =0,得k =23∴|PH|=2【天津市·第17题】如图,在四棱锥P-ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,AD ⊥AB ,AB ∥DC ,AD=DC=AP=2,AB=1,点E 为棱PC 的中点. (1)证明:BE ⊥DC ;(2)求直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值;(3)若F 为棱PC 上一点,满足BF ⊥AC ,求二面角F-AB-P 的余弦值.解:(1)由题意知,AP 、AB 、AD 两两互相垂直,以A 为坐标原点,分别以AB 、AD 、AP 为x 轴、y 轴、z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系易得:B (1,0,0),D (0,2,0),C (2,2,0),P (0,0,2)∴DC =(2,0,0)∵E 是PC 的中点 ∴E (1,1,1) ∴BE =(0,1,1)∵DC ·BE =0 ∴BE ⊥CD (2)∵PB =(-1,0,2),DB =(-1,2,0)设向量m =(x ,y ,z )是平面PBD 的一个法向量则m PB=20m DB=20x z x y ⎧⋅-+=⎪⎨⋅-+=⎪⎩ 由此,可取m =(2,1,1)设直线BE 与平面PBD 所成角为θ,则m BE sin cos m,BE =|m ||BE|6θ⋅=〈〉=⋅∴直线BE 与平面PBD(3)点F 在PC 上,不妨设PF =k PC ,其中0≤k ≤1设F (a ,b ,c ),由PC =(2,2,-2)得: (a ,b ,c -2)=k (2,2,-2) ∴a =2k ,b =2k ,c =2-2k ∴F (2k ,2k ,2-2k ) ∴BF =(2k -1,2k ,2-2k ) ∵BF ⊥AC ,且AC =(2,2,0)∴BF ·AC =0 即2(2k -1)+4k =0,得14k =∴AF =(2k ,2k ,2-2k )=(12,12,32) 又AB =(1,0,0)设向量n =(x ,y ,z )是平面ABF 的一个法向量则n AB=0113n AF=0222x x y z ⎧⋅=⎪⎨⋅++=⎪⎩ 由此,可取n =(0,3,-1)因为平面ABP 与平面xOz 重合,则可取平面ABP 的一个法向量为t =(0,1,0)n t cos n,t =|n||t |101⋅〈〉=⋅⋅∴二面角F-AB-P【重庆市·第19题】如图,四棱锥P-ABCD ,底面是以O 为中心的菱形,PO ⊥底面ABCD ,AB=2,∠BAD=3π,M 为BC 上的一点,且BM=12,MP ⊥AP . (1)求PO 的长;(2)求二面角A-PM-C 的正弦值解:(1)连接BD 、AC∵底面ABCD 是菱形,中心为O 且PO ⊥底面ABCD ∴OP 、AC 、BD 两两互相垂直以O 为坐标原点,分别以OA 、OB 、OP 为x 轴、y 轴、z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系由AB=2,∠BAD=3π,易得A ,C (,B (0,1,0) ∴BC =(- ∵BM=12,BC=2 ∴BM - ∴M (设P(0,0,a ),则AP =(-,MP =∵AP ⊥MP∴=-3∴a =(2)由(1)知:AP =(-,MP =(3 设向量n =(x ,y ,z )是平面APM 的一个法向量则n AP=3033n MP=04z x y ⎧⋅-+=⎪⎪⎨⎪⋅-=⎪⎩由此,可取n =(1,52)同理可得,平面CPM 的一个法向量为: m=(1-2)∴n m cos n,m =|n ||m |40⋅〈〉==⋅∴二面角A-PM-C【江苏省·第16题】如图,在三棱锥P-ABC 中,D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点,已知PA ⊥AC ,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA ∥平面DEF ;(2)平面BDE ⊥平面ABC解:(1)∵D 、E 分别是PC 、AC 的中点∴PA ∥DE∵DE ⊂平面DEF ,PA ⊄平面DEF ∴直线PA ∥平面DEF(2)∵D 、E 分别是PC 、AC 的中点∴DE=12PA=3 ∵E 、F 分别是AC 、AB 的中点 ∴EF=12BC=4 ∵DF=5 ∴DE 2+EF 2=DF 2∴∠DEF=90°,即DE ⊥EF ∵DE ∥PA ,PA ⊥AC ∴DE ⊥AC∵AC∩EF=E ∴DE ⊥平面ABC ∵DE ⊂平面BDE ∴平面BDE ⊥平面ABCPACDEF【浙江省·第20题】如图,在四棱锥A-BCDE 中,平面ABC ⊥平面BCDE ,∠CDE=∠BED=90°,AB=CD=2,DE=BE=1,(1)证明:DE ⊥平面ACD; (2)求二面角B-AD-E 的大小解:(1)在直角梯形BCDE 中,易求得∵在△ABC 中,∴AB 2+BC 2=AB 2∴∠ACB=90°,即AC ⊥BC∵平面ABC ⊥平面BCDE 且AC ⊂平面ACD ∴AC ⊥平面BCDE ∵DE ⊂平面BCDE∴AC ⊥DE∵∠CDE=90° ∴DE ⊥CD ∵CD ⊂平面ACD ∴DE ⊥平面ACD(2)由题,以D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系易得E (1,0,0),B (1,1,0),A (0,2∴DE = (1,0,0),DA =(0,2DB = (1,1,0)设向量n =(x ,y ,z )是平面ADE 的一个法向量则n DE=0n DA=20x y ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 由此,可取n =(0,-1同理可得,平面ADB 的一个法向量为:m =(1,-1∴n m cos n,m=|n ||m |3⋅〈〉==⋅⋅∴二面角B-AD-E【山东省·第17题】如图,在四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 是等腰梯形,∠DAB=60°,AB=2CD=2,M 是线段AB 的中点.(1)求证:C 1M ∥平面A 1ADD 1;1解:(1)连接AD 1.∵M 是线段AB 的中点,AB=2 ∴AM=1∵C 1D 1=CD=1 ∴C 1D 1=AM ∵AM ∥CD ,CD ∥C 1D 1∴C 1D 1∥AM∴四边形AM C 1D 1是平行四边形 ∴C 1M ∥AD 1∵C 1M ⊄平面A 1ADD 1,AD 1⊂平面A 1ADD 1 ∴C 1M ∥平面A 1ADD 1(2)过点C 作CE ⊥AB 于E ,则CE ⊥CD∵CD 1⊥平面ABCD∴CD 1⊥CD ,CD 1⊥CE以C 为坐标原点,分别以CD 、CE 、1CD 为x轴、y 轴、z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐 标系由由∠DAB=60°,AB=2CD=2,在等腰梯形ABCD22∴MD =(11=(1,设向量n =(x ,y ,z )是平面C 1D 1M 的一个法向量则111n C D =01n MD =02x x y ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 的一个法向量为m =∴n m cos n,m =|n ||m |5⋅〈〉==⋅⋅∴平面C 1D 1M 和平面ABCD 所成的角的余弦值为【江西省·第20题】如图,四棱锥P-ABCD 中,ABCD 为矩形,平面PAD ⊥平面ABCD . (1)求证:AB ⊥PD ;(2)若∠BPC=90°,PC=2,问AB 为何值时,四棱锥P-ABCD 的体积最大?并求此时平面BPC 与平面DPC 夹角的余弦值.解:(1)∵底面ABCD 是矩形 ∴AB ⊥AD∵平面PAD ⊥平面ABCD 平面PAD ∩平面ABCD=AD ∴AB⊥平面PAD∵PD ⊂平面PAD ∴AB ⊥PD(2)∵∠BPC=90°,PC=2∴过点P 作PO ⊥AD 于O∵平面PAD ⊥平面ABCD ∴PO ⊥平面ABCD ∴V P-ABCD 过点O 作OE ⊥AD 交BC 于E ,连接PE设AB=x ,则OE=x 由前述,可建立如图所示的空间直角坐标系3∴PB =(6,BC =(-PD =(-2,DC = (0,设向量n =(x ,y ,z )是平面PBC 的一个法向量则n BC=606n PB=0x y z ⎧⋅-=⎪⎨⋅=⎪⎩由此,可取n =(0,1,1)同理可得,平面PDC 的一个法向量为:∴n m cos n,m =|n ||m |2⋅〈〉=⋅∴平面BPC 与平面DPC【广东省·第18题】如图,四边形ABCD 为正方形.PD ⊥平面ABCD ,∠DPC=30°,AF ⊥PC 于点F ,FE ∥CD ,交PD 于点E .(1)证明:CF ⊥平面ADF ; (2)求二面角D-AF-E 的余弦值.解:(1)∵PD ⊥平面ABCD ,AD ⊂平面ABCD∴AD ⊥PD∵四边形ABCD 为正方形 ∴AD ⊥CD ∵PD 、CD ⊂平面PCD ∴AD ⊥平面PCD∵CF ⊂平面PCD ∴CF ⊥AD ∵AF ⊥PC ,即CF ⊥AF 且AD 、AF ⊂平面ADF ∴CF ⊥平面ADF(2)因为PD 、CD 、AD 两两互相垂直,以D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系设正方形ABCD 的边长为1,则AD=CD=1 ∴A (0,0,1),则DA =(0,0,1)由(1)知,DF ⊥PC ,在Rt △PDC 中,由∠DPC=30°,444∴EF =(0,,AE =(3DF =(34)设向量n =(x ,y ,z )是平面AEF 的一个法向量则3n EF=043n AE=0y x z ⎧⋅=⎪⎪⎨⎪⋅-=⎪⎩ 由此,可取n =(4,0同理可得,平面ADF 的一个法向量为:m =(31,0)∴n m cos n,m =|n ||m |19⋅〈〉==⋅∴二面角D-AF-E【湖南省·第19题】如图,四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1的所有棱长都相等,AC∩BD=O ,A 1C 1∩B 1D 1=O 1,四边形ACC 1A 1和四边形BDD 1B 1均为矩形. (1)证明:O 1O ⊥底面ABCD ;(2)若∠CBA=60°,求二面角C 1-OB 1-D 的余弦值解:(1)∵四边形ACC 1A 1为矩形∴A 1A ⊥AC由题知,四边形ABCD 和A 1B 1C 1D 1是菱形 ∴点O 是AC 、BD 的中点 点O 1是A 1C 1、B 1D 1的中点 ∴OO 1∥A 1A ∴OO 1⊥AC 同理可证:OO 1⊥BD ∵AC 、BC ⊂底面ABCD ∴O 1O ⊥底面ABCD (2)∵底面ABCD 是菱形∴AC ⊥BD由(1)知,AC 、BD 、O 1O 两两互相垂直 以O 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系。
(完整版)2014年北京市高考数学试卷(理科)答案与解析
2014年北京市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)1.(5分)(2014•北京)已知集合A={x|x2﹣2x=0},B={0,1,2},则A∩B=()A.{0} B.{0,1} C.{0,2} D.{0,1,2}考点:交集及其运算.专题:集合.分析:解出集合A,再由交的定义求出两集合的交集.解答:解:∵A={x|x2﹣2x=0}={0,2},B={0,1,2},∴A∩B={0,2}故选C点评:本题考查交的运算,理解好交的定义是解答的关键.2.(5分)(2014•北京)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是()A.y=B.y=(x﹣1)2C.y=2﹣x D.y=log0.5(x+1)考点:对数函数的单调性与特殊点.专题:函数的性质及应用.分析:根据基本初等函数的单调性,判断各个选项中函数的单调性,从而得出结论.解答:解:由于函数y=在(﹣1,+∞)上是增函数,故满足条件,由于函数y=(x﹣1)2在(0,1)上是减函数,故不满足条件,由于函数y=2﹣x在(0,+∞)上是减函数,故不满足条件,由于函数y=log0.5(x+1)在(﹣1,+∞)上是减函数,故不满足条件,故选:A.点评:本题主要考查函数的单调性的定义和判断,基本初等函数的单调性,属于基础题.3.(5分)(2014•北京)曲线(θ为参数)的对称中心()A.在直线y=2x上B.在直线y=﹣2x上C.在直线y=x﹣1上D.在直线y=x+1上考点:圆的参数方程.专题:选作题;坐标系和参数方程.分析:曲线(θ为参数)表示圆,对称中心为圆心,可得结论.解答:解:曲线(θ为参数)表示圆,圆心为(﹣1,2),在直线y=﹣2x上,点评:本题考查圆的参数方程,考查圆的对称性,属于基础题.4.(5分)(2014•北京)当m=7,n=3时,执行如图所示的程序框图,输出的S的值为()A.7B.42 C.210 D.840考点:循环结构.专题:计算题;算法和程序框图.分析:算法的功能是求S=7×6×…×k的值,根据条件确定跳出循环的k值,计算输出S的值.解答:解:由程序框图知:算法的功能是求S=7×6×…×k的值,当m=7,n=3时,m﹣n+1=7﹣3+1=5,∴跳出循环的k值为4,∴输出S=7×6×5=210.故选:C.点评:本题考查了循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解答本题的关键.5.(5分)(2014•北京)设{a n}是公比为q的等比数列,则“q>1”是“{a n}”为递增数列的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;等比数列.专题:等差数列与等比数列;简易逻辑.分析:根据等比数列的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论.解答:解:等比数列﹣1,﹣2,﹣4,…,满足公比q=2>1,但“{a n}”不是递增数列,充分性不成立.若a n=﹣1为递增数列,但q=>1不成立,即必要性不成立,故“q>1”是“{a n}”为递增数列的既不充分也不必要条件,点评:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用等比数列的性质,利用特殊值法是解决本题的关键.6.(5分)(2014•北京)若x,y满足且z=y﹣x的最小值为﹣4,则k的值为()A.2B.﹣2 C.D.﹣考点:简单线性规划.专题:数形结合;不等式的解法及应用.分析:对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,当k≥0时,可行域内没有使目标函数z=y﹣x取得最小值的最优解,k<0时,若直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的左边,z=y﹣x的最小值为﹣2,不合题意,由此结合约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,由图得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.解答:解:对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,可知直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的右边,故由约束条件作出可行域如图,由kx﹣y+2=0,得x=,∴B(﹣).由z=y﹣x得y=x+z.由图可知,当直线y=x+z过B(﹣)时直线在y轴上的截距最小,即z最小.此时,解得:k=﹣.故选:D.点评:本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.7.(5分)(2014•北京)在空间直角坐标系Oxyz中,已知A(2,0,0),B(2,2,0),C (0,2,0),D(1,1,),若S1,S2,S3分别表示三棱锥D﹣ABC在xOy,yOz,zOx 坐标平面上的正投影图形的面积,则()A.S1=S2=S3B.S2=S1且S2≠S3C.S3=S1且S3≠S2D.S3=S2且S3≠S1考点:空间直角坐标系.专题:空间向量及应用.分析:分别求出三棱锥在各个面上的投影坐标即可得到结论.解答:解:设A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),D(1,1,),则各个面上的射影分别为A',B',C',D',在xOy坐标平面上的正投影A'(2,0,0),B'(2,2,0),C'(0,2,0),D'(1,1,0),S1=.在yOz坐标平面上的正投影A'(0,0,0),B'(0,2,0),C'(0,2,0),D'(0,1,),S2=.在zOx坐标平面上的正投影A'(2,0,0),B'(2,0,0),C'(0,0,0),D'(1,0,),S3=,则S3=S2且S3≠S1,故选:D.点评:本题主要考查空间坐标系的应用,求出点对于的投影坐标是解决本题的关键.8.(5分)(2014•北京)学生的语文、数学成绩均被评定为三个等级,依次为“优秀”“合格”“不合格”.若学生甲的语文、数学成绩都不低于学生乙,且其中至少有一门成绩高于乙,则称“学生甲比学生乙成绩好”.如果一组学生中没有哪位学生比另一位学生成绩好,并且不存在语文成绩相同、数学成绩也相同的两位学生,则这一组学生最多有()A.2人B.3人C.4人D.5人考点:进行简单的合情推理.专题:推理和证明.分析:分别用ABC分别表示优秀、及格和不及格,根据题干中的内容推出文成绩得A,B,C的学生各最多只有1个,继而推得学生的人数.解答:解:用ABC分别表示优秀、及格和不及格,显然语文成绩得A的学生最多只有1个,语文成绩得B得也最多只有一个,得C最多只有一个,因此学生最多只有3人,显然(AC)(BB)(CA)满足条件,故学生最多有3个.故选:B.点评:本题主要考查了合情推理,关键是找到语句中的关键词,培养了推理论证的能力.二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)9.(5分)(2014•北京)复数()2=﹣1.考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:由复数代数形式的除法运算化简括号内部,然后由虚数单位i的运算性质得答案.解答:解:()2=.故答案为:﹣1.点评:本题考查了复数代数形式的除法运算,考查了虚数单位i的运算性质,是基础题.10.(5分)(2014•北京)已知向量,满足||=1,=(2,1),且+=(λ∈R),则|λ|=.考点:平面向量数量积的坐标表示、模、夹角.专题:平面向量及应用.分析:设=(x,y).由于向量,满足||=1,=(2,1),且+=(λ∈R),可得,解出即可.解答:解:设=(x,y).∵向量,满足||=1,=(2,1),且+=(λ∈R),∴=λ(x,y)+(2,1)=(λx+2,λy+1),∴,化为λ2=5.解得.故答案为:.点评:本题考查了向量的坐标运算、向量的模的计算公式、零向量等基础知识与基本技能方法,属于基础题.11.(5分)(2014•北京)设双曲线C经过点(2,2),且与﹣x2=1具有相同渐近线,则C的方程为;渐近线方程为y=±2x.考点:双曲线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:利用双曲线渐近线之间的关系,利用待定系数法即可得到结论.解答:解:与﹣x2=1具有相同渐近线的双曲线方程可设为﹣x2=m,(m≠0),∵双曲线C经过点(2,2),∴m=,即双曲线方程为﹣x2=﹣3,即,对应的渐近线方程为y=±2x,故答案为:,y=±2x.点评:本题主要考查双曲线的性质,利用渐近线之间的关系,利用待定系数法是解决本题的关键,比较基础.12.(5分)(2014•北京)若等差数列{a n}满足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当n=8时,{a n}的前n项和最大.考点:等差数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:可得等差数列{a n}的前8项为正数,从第9项开始为负数,进而可得结论.解答:解:由等差数列的性质可得a7+a8+a9=3a8>0,∴a8>0,又a7+a10=a8+a9<0,∴a9<0,∴等差数列{a n}的前8项为正数,从第9项开始为负数,∴等差数列{a n}的前8项和最大,故答案为:8.点评:本题考查等差数列的性质和单调性,属中档题.13.(5分)(2014•北京)把5件不同产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有36种.考点:排列、组合的实际应用;排列、组合及简单计数问题.专题:排列组合.分析:分3步进行分析:①用捆绑法分析A、B,②除去A、B相邻又满足A、C相邻的情况.解答:解:先考虑产品A与B相邻,把A、B作为一个元素有种方法,而A、B可交换位置,所以有2=48种摆法,又当A、B相邻又满足A、C相邻,有2=12种摆法,故满足条件的摆法有48﹣12=36种.故答案为:36.点评:本题考查分步计数原理的应用,要优先分析受到限制的元素,如本题的A、B、C.14.(5分)(2014•北京)设函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0)若f(x)在区间[,]上具有单调性,且f()=f()=﹣f(),则f(x)的最小正周期为π.考点:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;三角函数的周期性及其求法.专题:三角函数的图像与性质.分析:由f()=f()求出函数的一条对称轴,结合f(x)在区间[,]上具有单调性,且f()=﹣f()可得函数的半周期,则周期可求.解答:解:由f()=f(),可知函数f(x)的一条对称轴为x=,则x=离最近对称轴距离为.又f()=﹣f(),则f(x)有对称中心(,0),由于f(x)在区间[,]上具有单调性,则≤T⇒T≥,从而=⇒T=π.故答案为:π.点评:本题考查f(x)=Asin(ωx+φ)型图象的形状,考查了学生灵活处理问题和解决问题的能力,是中档题.三、解答题(共6小题,共80分,解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程)15.(13分)(2014•北京)如图,在△ABC中,∠B=,AB=8,点D在边BC上,且CD=2,cos∠ADC=.(1)求sin∠BAD;(2)求BD,AC的长.考点:余弦定理的应用.专题:解三角形.分析:根据三角形边角之间的关系,结合正弦定理和余弦定理即可得到结论.解答:解:(1)在△ABC中,∵cos∠ADC=,∴sin∠ADC====,则sin∠BAD=sin(∠ADC﹣∠B)=sin∠ADC•cosB﹣cos∠ADC•sinB=×﹣=.(2)在△ABD中,由正弦定理得BD==,在△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+CB2﹣2AB•BCcosB=82+52﹣2×8×=49,即AC=7.点评:本题主要考查解三角形的应用,根据正弦定理和余弦定理是解决本题本题的关键,难度不大.16.(13分)(2014•北京)李明在10场篮球比赛中的投篮情况统计如下(假设各场比赛相互独立);场次投篮次数命中次数场次投篮次数命中次数主场1 22 12 客场1 18 8主场2 15 12 客场2 13 12主场3 12 8 客场3 21 7主场4 23 8 客场4 18 15主场5 24 20 客场5 25 12(1)从上述比赛中随机选择一场,求李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6的概率;(2)从上述比赛中随机选择一个主场和一个客场,求李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率;(3)记是表中10个命中次数的平均数,从上述比赛中随机选择一场,记X为李明在这场比赛中的命中次数,比较EX与的大小(只需写出结论).考点:离散型随机变量的期望与方差;相互独立事件的概率乘法公式.专题:概率与统计.分析:(1)根据概率公式,找到李明在该场比赛中超过0.6的场次,计算即可,(2)根据互斥事件的概率公式,计算即可.(3)求出平均数和EX,比较即可.解答:解:(1)设李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6的概率为事件A,由题意知,李明在该场比赛中超过0.6的场次有:主场2,主场3,主场5,客场2,客场4,共计5场所以李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6的概率P(A)=,(2)设李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率为事件B,同理可知,李明主场命中率超过0.6的概率,客场命中率超过0.6的概率,故P(B)=P1×(1﹣P2)+P2×(1﹣P1)=;(3)=(12+8+12+12+8+7+8+15+20+12)=11.4EX=点评:本题主要考查了概率的计算、数学期望,平均数,互斥事件的概率,属于中档题.17.(14分)(2014•北京)如图,正方形AMDE的边长为2,B,C分别为AM,MD的中点,在五棱锥P﹣ABCDE中,F为棱PE的中点,平面ABF与棱PD,PC分别交于点G,H.(1)求证:AB∥FG;(2)若PA⊥底面ABCDE,且PA=AE,求直线BC与平面ABF所成角的大小,并求线段PH的长.考点:直线与平面所成的角.专题:计算题;证明题;空间位置关系与距离;空间角.分析:(1)运用线面平行的判定定理和性质定理即可证得;(2)由于PA⊥底面ABCDE,底面AMDE为正方形,建立如图的空间直角坐标系Axyz,分别求出A,B,C,E,P,F,及向量BC的坐标,设平面ABF的法向量为n=(x,y,z),求出一个值,设直线BC与平面ABF所成的角为α,运用sinα=|cos|,求出角α;设H(u,v,w),再设,用λ表示H的坐标,再由n=0,求出λ和H的坐标,再运用空间两点的距离公式求出PH的长.解答:(1)证明:在正方形AMDE中,∵B是AM的中点,∴AB∥DE,又∵AB⊄平面PDE,∴AB∥平面PDE,∵AB⊂平面ABF,且平面ABF∩平面PDE=FG,∴AB∥FG;(2)解:∵PA⊥底面ABCDE,∴PA⊥AB,PA⊥AE,如图建立空间直角坐标系Axyz,则A(0,0,0),B(1,0,0),C(2,1,0),P(0,0,2),E(0,2,0),F(0,1,1),,设平面ABF的法向量为n=(x,y,z),则即,令z=1,则y=﹣1,∴n=(0,﹣1,1),设直线BC与平面ABF所成的角为α,则sinα=|cos|=||=,∴直线BC与平面ABF所成的角为,设H(u,v,w),∵H在棱PC上,∴可设,即(u,v,w﹣2)=λ(2,1,﹣2),∴u=2λ,v=λ,w=2﹣2λ,∵n是平面ABF的法向量,∴n=0,即(0,﹣1,1)•(2λ,λ,2﹣2λ)=0,解得λ=,∴H(),∴PH==2.点评:本题主要考查空间直线与平面的位置关系,考查直线与平面平行、垂直的判定和性质,同时考查直线与平面所成的角的求法,考查运用空间直角坐标系求角和距离,是一道综合题.18.(13分)(2014•北京)已知函数f(x)=xcosx﹣sinx,x∈[0,](1)求证:f(x)≤0;(2)若a<<b对x∈(0,)上恒成立,求a的最大值与b的最小值.考点:利用导数求闭区间上函数的最值.专题:导数的综合应用.分析:(1)求出f′(x)=cosx﹣xsinx﹣cosx=﹣xsinx,判定出在区间∈(0,)上f′(x)=﹣xsinx<0,得f(x)在区间∈[0,]上单调递减,从而f(x)≤f(0)=0.(2)当x>0时,“>a”等价于“sinx﹣ax>0”,“<b”等价于“sinx﹣bx<0”构造函数g(x)=sinx﹣cx,通过求函数的导数讨论参数c求出函数的最值,进一步求出a,b的最值.解答:解:(1)由f(x)=xcosx﹣sinx得f′(x)=cosx﹣xsinx﹣cosx=﹣xsinx,此在区间∈(0,)上f′(x)=﹣xsinx<0,所以f(x)在区间∈[0,]上单调递减,从而f(x)≤f(0)=0.(2)当x>0时,“>a”等价于“sinx﹣ax>0”,“<b”等价于“sinx﹣bx<0”令g(x)=sinx﹣cx,则g′(x)=cosx﹣c,当c≤0时,g(x)>0对x∈(0,)上恒成立,当c≥1时,因为对任意x∈(0,),g′(x)=cosx﹣c<0,所以g(x)在区间[0,]上单调递减,从而,g(x)<g(0)=0对任意x∈(0,)恒成立,当0<c<1时,存在唯一的x0∈(0,)使得g′(x0)=cosx0﹣c=0,g(x)与g′(x)在区间(0,)上的情况如下:x (0,x0)x0(x0,)g′(x)+ ﹣g(x)↑↓因为g(x)在区间(0,x0)上是增函数,所以g(x0)>g(0)=0进一步g(x)>0对任意x∈(0,)恒成立,当且仅当综上所述当且仅当时,g(x)>0对任意x∈(0,)恒成立,当且仅当c≥1时,g(x)<0对任意x∈(0,)恒成立,所以若a<<b对x∈(0,)上恒成立,则a的最大值为,b的最小值为1 点评:本题考查利用导数求函数的单调区间;利用导数求函数的最值;考查解决不等式问题常通过构造函数解决函数的最值问题,属于一道综合题.19.(14分)(2014•北京)已知椭圆C:x2+2y2=4,(1)求椭圆C的离心率(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,求直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.考点:圆与圆锥曲线的综合;椭圆的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)化椭圆方程为标准式,求出半长轴和短半轴,结合隐含条件求出半焦距,则椭圆的离心率可求;(2)设出点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0,由OA⊥OB得到,用坐标表示后把t用含有A点的坐标表示,然后分A,B的横坐标相等和不相等写出直线AB的方程,然后由圆x2+y2=2的圆心到AB的距离和圆的半径相等说明直线AB 与圆x2+y2=2相切.解答:解:(1)由x2+2y2=4,得椭圆C的标准方程为.∴a2=4,b2=2,从而c2=a2﹣b2=2.因此a=2,c=.故椭圆C的离心率e=;(2)直线AB与圆x2+y2=2相切.证明如下:设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0.∵OA⊥OB,∴,即tx0+2y0=0,解得.当x0=t时,,代入椭圆C的方程,得.故直线AB的方程为x=,圆心O到直线AB的距离d=.此时直线AB与圆x2+y2=2相切.当x0≠t时,直线AB的方程为,即(y0﹣2)x﹣(x0﹣t)y+2x0﹣ty0=0.圆心O到直线AB的距离d=.又,t=.故=.此时直线AB与圆x2+y2=2相切.点评:本题考查椭圆的简单几何性质,考查了圆与圆锥曲线的综合,训练了由圆心到直线的距离判断直线和圆的位置关系,体现了分类讨论的数学思想方法,考查了计算能力和逻辑思维能力,是压轴题.20.(13分)(2014•北京)对于数对序列P:(a1,b1),(a2,b2),…,(a n,b n),记T1(P)=a1+b1,T k(P)=b k+max{T k﹣1(P),a1+a2+…+a k}(2≤k≤n),其中max{T k﹣1(P),a1+a2+…+a k}表示T k﹣1(P)和a1+a2+…+a k两个数中最大的数,(Ⅰ)对于数对序列P:(2,5),(4,1),求T1(P),T2(P)的值;(Ⅱ)记m为a,b,c,d四个数中最小的数,对于由两个数对(a,b),(c,d)组成的数对序列P:(a,b),(c,d)和P′:(c,d),(a,b),试分别对m=a和m=d两种情况比较T2(P)和T2(P′)的大小;(Ⅲ)在由五个数对(11,8),(5,2),(16,11),(11,11),(4,6)组成的所有数对序列中,写出一个数对序列P使T5(P)最小,并写出T5(P)的值(只需写出结论).考点:分析法和综合法.专题:新定义;分析法.分析:(Ⅰ)利用T1(P)=a1+b1,T k(P)=b k+max{T k﹣1(P),a1+a2+…+a k}(2≤k≤n),可求T1(P),T2(P)的值;(Ⅱ)T2(P)=max{a+b+d,a+c+d},T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b},分类讨论,利用新定义,可比较T2(P)和T2(P′)的大小;(Ⅲ)根据新定义,可得结论.解答:解:(Ⅰ)T1(P)=2+5=7,T2(P)=1+max{T1(P),2+4}=1+max{7,6}=8;(Ⅱ)T2(P)=max{a+b+d,a+c+d},T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}.当m=a时,T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}=c+d+b,∵a+b+d≤c+d+b,且a+c+d≤c+b+d,∴T2(P)≤T2(P′);当m=d时,T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}=c+a+b,∵a+b+d≤c+a+b,且a+c+d≤c+a+d,∴T2(P)≤T2(P′);∴无论m=a和m=d,T2(P)≤T2(P′);(Ⅲ)数对(4,6),(11,11),(16,11),(11,8),(5,2),T5(P)最小;T1(P)=10,T2(P)=26;T3(P)42,T4(P)=50,T5(P)=52.点评:本题考查新定义,考查学生分析解决问题的能力,正确理解与运用新定义是解题的关键.。
2014年高考理科数学全国卷2含答案
绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(全国Ⅱ卷)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。
答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答第Ⅰ卷时,选出每个小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮搽干净后,再选涂其他答案标号,写在本试卷上无效.3. 回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,答在本试题上无效.4. 考试结束,将本试题和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一.选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合M={0,1,2},N={}2|320x x x -+≤,则M N ⋂=【D 】A. {1}B. {2}C. {0,1}D. {1,2}2.设复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,12z i =+,则12z z =【A 】A. - 5B. 5C. - 4+ iD. - 4 - i3.设向量a,b 满足|a+b ,|a-b ,则a ⋅b =【A 】 A. 1B. 2C. 3D. 54.钝角三角形ABC 的面积是12,AB=1, ,则AC=【B 】A. 5B.C. 2D. 15.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是【A 】 A. 0.8 B. 0.75 C. 0.6 D. 0.45 6.如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm ),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为【C】A. 1727 B.59 C.1027 D.137.执行右图程序框图,如果输入的x,t均为2,则输出的S=【D】A. 4B. 5C. 6D. 78.设曲线y=a x-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a= 【D】A. 0B. 1C. 2D. 39.设x,y满足约束条件70310350x yx yx y+-⎧⎪-+⎨⎪--⎩≤≤≥,则2z x y=-的最大值为【B】A. 10B. 8C. 3D. 210.设F为抛物线C:23y x=的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为【D】A.B. C.6332 D.9411.直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=CC1,则BM与AN所成的角的余弦值为【C】A.110 B.25C.D.12.设函数()xf xmπ=.若存在()f x的极值点0x满足()22200x f x m+<⎡⎤⎣⎦,则m的取值范围是【C】A. ()(),66,-∞-⋃∞B.()(),44,-∞-⋃∞C.()(),22,-∞-⋃∞D.()(),14,-∞-⋃∞第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生必须做答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答. 二.填空题13.()10x a +的展开式中,7x 的系数为15,则a = 12 .(用数字填写答案)14.函数()()()sin 22sin cos f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为 1 .15.已知偶函数()f x 在[)0,+∞单调递减,()20f =.若()10f x ->,则x 的取值范围是(1,3-) .16.设点M (0x ,1),若在圆O:221x y +=上存在点N ,使得∠OMN=45°,则0x 的取值范围是 []1,1- .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) 已知数列{}n a 满足1a =1,131n n a a +=+.(Ⅰ)证明{}12na +是等比数列,并求{}na 的通项公式; (Ⅱ)证明:1231112n a a a ++<…+.解:(I )由131n n a a +=+得1113(22n n a a ++=+。
2014年四川高考数学试卷(理科)(含答案解析)
2014年四川高考数学试卷(理科)(含答案解析)2014年四川省高考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给处的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.(5分)(2014•四川)已知集合A={x|x 2﹣x ﹣2≤0},集合B 为整数集,则A ∩B=( ) A . {﹣1,0,1,2} B . {﹣2,﹣1,0,1}C . {0,1}D . {﹣1,0}2.(5分)(2014•四川)在x (1+x )6的展开式中,含x 3项的系数为( ) A . 30 B . 20C . 15D . 103.(5分)(2014•四川)为了得到函数y=sin (2x+1)的图象,只需把y=sin2x 的图象上所有的点( ) A . 向左平行移动个单位长度 B . 向右平行移动个单位长度 C . 向左平行移动1个单位长度 D . 向右平行一定1个单位长度4.(5分)(2014•四川)若a >b >0,c <d <0,则一定有( ) A . > B . < C . > D . <5.(5分)(2014•四川)执行如图所示的程序框图,若输入的x,y∈R,那么输出的S的最大值为()A.0B.1C.2D.36.(5分)(2014•四川)六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有()A.192种B.216种C.240种D.288种7.(5分)(2014•四川)平面向量=(1,2),=(4,2),=m+(m∈R),且与的夹角等于与的夹角,则m=()A.﹣2 B.﹣1 C.1D.28.(5分)(2014•四川)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点O为线段BD的中点,设点P在线段CC1上,直线OP与平面A1BD所成的角为α,则sinα的取值范围是()A.[,1]B.[,1]C.[,]D.[,1]9.(5分)(2014•四川)已知f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),x∈(﹣1,1).现有下列命题:①f(﹣x)=﹣f(x);②f()=2f(x)③|f(x)|≥2|x|其中的所有正确命题的序号是()A.①②③B.②③C.①③D.①②10.(5分)(2014•四川)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,•=2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是()A.2B.3C.D.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分11.(5分)(2014•四川)复数=_________.12.(5分)(2014•四川)设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[﹣1,1)时,f(x)=,则f()=_________.13.(5分)(2014•四川)如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为67°,30°,此时气球的高是46m,则河流的宽度BC约等于_________m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,≈1.73)14.(5分)(2014•四川)设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx﹣y﹣m+3=0交于点P(x,y).则|PA|•|PB|的最大值是_________.15.(5分)(2014•四川)以A表示值域为R的函数组成的集合,B表示具有如下性质的函数φ(x)组成的集合:对于函数φ(x),存在一个正数M,使得函数φ(x)的值域包含于区间[﹣M,M].例如,当φ1(x)=x3,φ2(x)=sinx 时,φ1(x)∈A,φ2(x)∈B.现有如下命题:①设函数f(x)的定义域为D,则“f(x)∈A”的充要条件是“∀b∈R,∃a∈D,f(a)=b”;②函数f(x)∈B的充要条件是f(x)有最大值和最小值;③若函数f(x),g(x)的定义域相同,且f(x)∈A,g(x)∈B,则f(x)+g(x)∉B.④若函数f(x)=aln(x+2)+(x>﹣2,a∈R)有最大值,则f(x)∈B.其中的真命题有_________.(写出所有真命题的序号)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.(12分)(2014•四川)已知函数f(x)=sin(3x+).(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,f()=cos(α+)cos2α,求cosα﹣sinα的值.17.(12分)(2014•四川)一款击鼓小游戏的规则如下:每盘游戏都需要击鼓三次,每次击鼓要么出现一次音乐,要么不出现音乐:每盘游戏击鼓三次后,出现一次音乐获得10分,出现两次音乐获得20分,出现三次音乐获得100分,没有出现音乐则扣除200分(即获得﹣200分).设每次击鼓出现音乐的概率为,且各次击鼓出现音乐相互独立.(1)设每盘游戏获得的分数为X,求X的分布列;(2)玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率是多少?(3)玩过这款游戏的许多人都发现.若干盘游戏后,与最初分数相比,分数没有增加反而减少了.请运用概率统计的相关知识分析分数减少的原因.18.(12分)(2014•四川)三棱锥A﹣BCD及其侧视图、俯视图如图所示,设M,N分别为线段AD,AB的中点,P为线段BC上的点,且MN⊥NP.(1)证明:P是线段BC的中点;(2)求二面角A﹣NP﹣M的余弦值.19.(12分)(2014•四川)设等差数列{a n}的公差为d,点(a n,b n)在函数f(x)=2x的图象上(n∈N*).(1)若a1=﹣2,点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,求数列{a n}的前n项和S n;(2)若a1=1,函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线在x轴上的截距为2﹣,求数列{}的前n项和T n.20.(13分)(2014•四川)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=﹣3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.①证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);②当最小时,求点T的坐标.21.(14分)(2014•四川)已知函数f(x)=e x﹣ax2﹣bx﹣1,其中a,b∈R,e=2.71828…为自然对数的底数.(1)设g(x)是函数f(x)的导函数,求函数g(x)在区间[0,1]上的最小值;(2)若f(1)=0,函数f(x)在区间(0,1)内有零点,求a的取值范围.2014年四川省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给处的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.(5分)(2014•四川)已知集合A={x|x 2﹣x ﹣2≤0},集合B 为整数集,则A ∩B=( ) A . {﹣1,0,1,2} B . {﹣2,﹣1,0,1}C . {0,1}D . {﹣1,0}考点:交集及其运算.专题: 计算题.分析: 计算集合A 中x 的取值范围,再由交集的概念,计算可得.解答: 解:A={x|﹣1≤x ≤2},B=Z , ∴A ∩B={﹣1,0,1,2}.故选:A . 点评:本题属于容易题,集合知识是高中部分的基础知识,也是基础工具,高考中涉及到对集合的基本考查题,一般都比较容易,且会在选择题的前几题,考生只要够细心,一般都能拿到分.2.(5分)(2014•四川)在x(1+x)6的展开式中,含x3项的系数为()A.30 B.20 C.15 D.10考点:二项式系数的性质.专题:二项式定理.分析:利用二项展开式的通项公式求出(1+x)6的第r+1项,令x的指数为2求出展开式中x2的系数.然后求解即可.解答:解:(1+x)6展开式中通项T r+1=C6r x r,令r=2可得,T3=C62x2=15x2,∴(1+x)6展开式中x2项的系数为15,在x(1+x)6的展开式中,含x3项的系数为:15.故选:C.点评:本题考查二项展开式的通项的简单直接应用.牢记公式是基础,计算准确是关键.3.(5分)(2014•四川)为了得到函数y=sin(2x+1)的图象,只需把y=sin2x的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向左平行移动1个单位长D.向右平行一定1个单位长度度考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.专题:三角函数的图像与性质.分析:根据y=sin(2x+1)=sin2(x+),利用函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换规律,得出结论.解答:解:∵y=sin(2x+1)=sin2(x+),∴把y=sin2x的图象上所有的点向左平行移动个单位长度,即可得到函数y=sin(2x+1)的图象,故选:A .点评:本题主要考查函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换规律,属于基础题.4.(5分)(2014•四川)若a>b>0,c<d<0,则一定有()A.>B.<C.>D.<考点:不等式比较大小;不等关系与不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:利用特例法,判断选项即可.解答:解:不妨令a=3,b=1,c=﹣3,d=﹣1,则,,∴A、B不正确;,=﹣,∴C不正确,D正确.故选:D.点评:本题考查不等式比较大小,特值法有效,导数计算正确.5.(5分)(2014•四川)执行如图所示的程序框图,若输入的x,y∈R,那么输出的S的最大值为()A.0B.1C.2D.3考点:程序框图.专题:计算题;算法和程序框图.分析:算法的功能是求可行域内,目标还是S=2x+y的最大值,画出可行域,求得取得最大值的点的坐标,求出最大值.解答:解:由程序框图知:算法的功能是求可行域内,目标还是S=2x+y的最大值,画出可行域如图:当时,S=2x+y的值最大,且最大值为2.故选:C.点评:本题借助选择结构的程序框图考查了线性规划问题的解法,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键.6.(5分)(2014•四川)六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有()A.192种B.216种C.240种D.288种考点:排列、组合及简单计数问题.专题:应用题;排列组合.分分类讨论,最左端排甲;最左端只排乙,最右端不能排析:甲,根据加法原理可得结论.解答:解:最左端排甲,共有=120种,最左端只排乙,最右端不能排甲,有=96种,根据加法原理可得,共有120+96=216种.故选:B.点评:本题考查排列、组合及简单计数问题,考查学生的计算能力,属于基础题.7.(5分)(2014•四川)平面向量=(1,2),=(4,2),=m+(m∈R),且与的夹角等于与的夹角,则m=()A.﹣2 B.﹣1 C.1D.2考点:数量积表示两个向量的夹角.专题:平面向量及应用.分析:由已知求出向量的坐标,再根据与的夹角等于与的夹角,代入夹角公式,构造关于m的方程,解方程可得答案.解答:解:∵向量=(1,2),=(4,2),∴=m +=(m+4,2m+2),又∵与的夹角等于与的夹角,∴=,∴=,∴=,解得m=2,故选:D点评:本题考查的知识点是数量积表示两个向量的夹角,难度中档.8.(5分)(2014•四川)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点O为线段BD的中点,设点P在线段CC1上,直线OP与平面A1BD所成的角为α,则sinα的取值范围是()A.[,1]B .[,1]C .[,]D.[,1]考点:直线与平面所成的角.专题:空间角.分析:由题意可得:直线OP于平面A1BD所成的角α的取值范围是∪.再利用正方体的性质和直角三角形的边角关系即可得出.解答:解:由题意可得:直线OP 于平面A 1BD 所成的角α的取值范围是∪.不妨取AB=2.在Rt△AOA1中,==.sin∠C1OA 1=sin(π﹣2∠AOA1)=sin2∠AOA1=2sin∠AOA 1cos∠AOA1=,=1.∴sinα的取值范围是.故选:B.点评:本题考查了正方体的性质和直角三角形的边角关系即可、线面角的求法,考查了推理能力,属于中档题.9.(5分)(2014•四川)已知f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),x ∈(﹣1,1).现有下列命题:①f(﹣x)=﹣f(x);②f()=2f(x)③|f(x)|≥2|x|其中的所有正确命题的序号是()A.①②③B.②③C.①③D.①②考点:命题的真假判断与应用.专题:函数的性质及应用.分析:根据已知中函数的解析式,结合对数的运算性质,分别判断三个结论的真假,最后综合判断结果,可得答案.解答:解:∵f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),x∈(﹣1,1),∴f(﹣x)=ln(1﹣x)﹣ln(1+x)=﹣f(x),即①正确;f()=ln(1+)﹣ln(1﹣)=ln()﹣ln()=ln()=ln[()2]=2ln()=2[ln (1+x)﹣ln(1﹣x)]=2f(x),故②正确;当x∈[0,1)时,|f(x)|≥2|x|⇔f(x)﹣2x≥0,令g (x)=f(x)﹣2x=ln(1+x)﹣ln(1﹣x)﹣2x(x∈[0,1))∵g′(x)=+﹣2=≥0,∴g(x)在[0,1)单调递增,g(x)=f(x)﹣2x≥g(0)=0,又f(x)≥2x,又f(x)与y=2x为奇函数,所以丨f (x)丨≥2丨x丨成立,故③正确;故正确的命题有①②③,故选:A点评:本题以命题的真假判断为载体,考查了对数的运算性质,代入法求函数的解析式等知识点,难度中档.10.(5分)(2014•四川)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,•=2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是()A.2B .3C.D.考点:直线与圆锥曲线的关系.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:可先设直线方程和点的坐标,联立直线与抛物线的方程得到一个一元二次方程,再利用韦达定理及•=2消元,最后将面积之和表示出来,探求最值问题.解答:解:设直线AB 的方程为:x=ty+m,点A(x1,y1),B (x2,y2),直线AB与x轴的交点为M((0,m),由⇒y 2﹣ty﹣m=0,根据韦达定理有y1•y2=﹣m,∵•=2,∴x1•x2+y1•y 2=2,从而,∵点A,B位于x轴的两侧,∴y1•y 2=﹣2,故m=2.不妨令点A在x轴上方,则y1>0,又,∴S△ABO+S△AFO==.当且仅当,即时,取“=”号,∴△ABO与△AFO面积之和的最小值是3,故选B.点评:求解本题时,应考虑以下几个要点:1、联立直线与抛物线的方程,消x或y后建立一元二次方程,利用韦达定理与已知条件消元,这是处理此类问题的常见模式.2、求三角形面积时,为使面积的表达式简单,常根据图形的特征选择适当的底与高.3、利用基本不等式时,应注意“一正,二定,三相等”.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分11.(5分)(2014•四川)复数=﹣2i.考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:利用两个复数代数形式的乘除法法则化简所给的复数,可得结果.解答:解:复数===﹣2i,故答案为:﹣2i.点评:本题主要考查两个复数代数形式的乘除法法则的应用,属于基础题.12.(5分)(2014•四川)设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[﹣1,1)时,f(x)=,则f()=1.考点:函数的值.专题:计算题.分析:由函数的周期性f(x+2)=f(x),将求f()的值转化成求f()的值.解答:解:∵f(x)是定义在R上的周期为2的函数,∴=1.故答案为:1.点评:本题属于容易题,是考查函数周期性的简单考查,学生在计算时只要计算正确,往往都能把握住,在高考中,属于“送分题”.13.(5分)(2014•四川)如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为67°,30°,此时气球的高是46m,则河流的宽度BC约等于60m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,≈1.73)考点:余弦定理的应用;正弦定理;正弦定理的应用.专题:应用题;解三角形.分析:过A点作AD垂直于CB的延长线,垂足为D,分别在Rt△ACD、Rt△ABD中利用三角函数的定义,算出CD、BD的长,从而可得BC,即为河流在B、C两地的宽度.解答:解:过A点作AD垂直于CB的延长线,垂足为D,则Rt △ACD中,∠C=30°,AD=46m∴CD==46≈79.58m.又∵Rt△ABD中,∠ABD=67°,可得BD==≈19.5m∴BC=CD﹣BD=79.58﹣19.5=60.08≈60m故答案为:60m点评:本题给出实际应用问题,求河流在B、C两地的宽度,着重考查了三角函数的定义、正余弦定理解三角形的知识,属于中档题.14.(5分)(2014•四川)设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx﹣y﹣m+3=0交于点P(x,y).则|PA|•|PB|的最大值是5.考点:点到直线的距离公式.专题:直线与圆.分析:先计算出两条动直线经过的定点,即A和B,注意到两条动直线相互垂直的特点,则有PA⊥PB;再利用基本不等式放缩即可得出|PA|•|PB|的最大值.解答:解:有题意可知,动直线x+my=0经过定点A(0,0),动直线mx﹣y﹣m+3=0即m(x﹣1)﹣y+3=0,经过点定点B(1,3),注意到动直线x+my=0和动直线mx﹣y﹣m+3=0始终垂直,P又是两条直线的交点,则有PA⊥PB,∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=10.故|PA|•|PB|≤=5(当且仅当时取“=”)故答案为:5点评:本题是直线和不等式的综合考查,特别是“两条直线相互垂直”这一特征是本题解答的突破口,从而有|PA|2+|PB|2是个定值,再由基本不等式求解得出.直线位置关系和不等式相结合,不容易想到,是个灵活的好题.15.(5分)(2014•四川)以A表示值域为R的函数组成的集合,B表示具有如下性质的函数φ(x)组成的集合:对于函数φ(x),存在一个正数M,使得函数φ(x)的值域包含于区间[﹣M,M].例如,当φ1(x)=x3,φ2(x)=sinx 时,φ1(x)∈A,φ2(x)∈B.现有如下命题:①设函数f(x)的定义域为D,则“f(x)∈A”的充要条件是“∀b∈R,∃a∈D,f(a)=b”;②函数f(x)∈B的充要条件是f(x)有最大值和最小值;③若函数f(x),g(x)的定义域相同,且f(x)∈A,g(x)∈B,则f(x)+g(x)∉B.④若函数f(x)=aln(x+2)+(x>﹣2,a∈R)有最大值,则f(x)∈B.其中的真命题有①③④.(写出所有真命题的序号)考点:命题的真假判断与应用;充要条件;函数的值域.专题:新定义;极限思想;函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:根据题中的新定义,结合函数值域的概念,可判断出命题①②③是否正确,再利用导数研究命题④中函数的值域,可得到其真假情况,从而得到本题的结论.解答:解:(1)对于命题①“f(x)∈A”即函数f(x)值域为R,“∀b∈R,∃a∈D,f(a)=b”表示的是函数可以在R中任意取值,故有:设函数f(x)的定义域为D,则“f(x)∈A”的充要条件是“∀b∈R,∃a∈D,f(a)=b”∴命题①是真命题;(2)对于命题②若函数f(x)∈B,即存在一个正数M,使得函数f(x)的值域包含于区间[﹣M,M].∴﹣M≤f(x)≤M.例如:函数f(x)满足﹣2<f(x)<5,则有﹣5≤f(x)≤5,此时,f(x)无最大值,无最小值.∴命题②“函数f(x)∈B的充要条件是f(x)有最大值和最小值.”是假命题;(3)对于命题③若函数f(x),g(x)的定义域相同,且f(x)∈A,g (x)∈B,则f(x)值域为R,f(x)∈(﹣∞,+∞),并且存在一个正数M,使得﹣M≤g(x)≤M.∴f(x)+g(x)∈R.则f(x)+g(x)∉B.∴命题③是真命题.(4)对于命题④∵函数f(x)=aln(x+2)+(x>﹣2,a∈R)有最大值,∴假设a>0,当x→+∞时,→0,ln(x+2)→+∞,∴aln(x+2)→+∞,则f(x)→+∞.与题意不符;假设a<0,当x→﹣2时,→,ln(x+2)→﹣∞,∴aln(x+2)→+∞,则f(x)→+∞.与题意不符.∴a=0.即函数f(x)=(x>﹣2)当x>0时,,∴,即;当x=0时,f(x)=0;当x<0时,,∴,即.∴.即f(x)∈B.故命题④是真命题.故答案为①③④.点评:本题考查了函数值域的概念、基本不等式、充要条件,还考查了新定义概念的应用和极限思想.本题计算量较大,也有一定的思维难度,属于难题.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.(12分)(2014•四川)已知函数f(x)=sin(3x+).(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,f()=cos(α+)cos2α,求cosα﹣sinα的值.考点:两角和与差的余弦函数;正弦函数的单调性.专题:三角函数的求值.分析:(1)令2k π﹣≤3x+≤2kπ+,k∈z ,求得x的范围,可得函数的增区间.(2)由函数的解析式可得f ()=sin (α+),又f()=cos(α+)cos2α,可得sin(α+)=cos(α+)cos2α,化简可得(cosα﹣sinα)2=.再由α是第二象限角,cosα﹣sinα<0,从而求得cos α﹣sinα的值.解答:解:(1)∵函数f(x)=sin(3x+),令2k π﹣≤3x+≤2kπ+,k∈z,求得﹣≤x≤+,故函数的增区间为[﹣,+],k∈z.(2)由函数的解析式可得f()=sin(α+),又f()=cos(α+)cos2α,∴sin(α+)=cos(α+)cos2α,即sin(α+)=cos(α+)(cos2α﹣sin2α),∴sinαcos+cosαsin=(cos2α﹣sin2α)(sinα+cosα).又∵α是第二象限角,∴cosα﹣sinα<0,当sinα+cosα=0时,此时cosα﹣sin α=﹣.当sinα+cosα≠0时,此时cosα﹣sinα=﹣.综上所述:cosα﹣sinα=﹣或﹣.点评:本题主要考查正弦函数的单调性,三角函数的恒等变换,属于中档题.17.(12分)(2014•四川)一款击鼓小游戏的规则如下:每盘游戏都需要击鼓三次,每次击鼓要么出现一次音乐,要么不出现音乐:每盘游戏击鼓三次后,出现一次音乐获得10分,出现两次音乐获得20分,出现三次音乐获得100分,没有出现音乐则扣除200分(即获得﹣200分).设每次击鼓出现音乐的概率为,且各次击鼓出现音乐相互独立.(1)设每盘游戏获得的分数为X,求X的分布列;(2)玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率是多少?(3)玩过这款游戏的许多人都发现.若干盘游戏后,与最初分数相比,分数没有增加反而减少了.请运用概率统计的相关知识分析分数减少的原因.考点:离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差.专题:概率与统计.分(1)设每盘游戏获得的分数为X,求出对应的概率,即析:可求X的分布列;(2)求出有一盘出现音乐的概率,独立重复试验的概率公式即可得到结论.(3)计算出随机变量的期望,根据统计与概率的知识进行分析即可.解答:解:(1)X可能取值有﹣200,10,20,100.则P (X=﹣200)=,P (X=10)==P(X=20)==,P(X=100)==,故分布列为:X ﹣200 10 20 100P由(1)知,每盘游戏出现音乐的概率是p=+=,则至少有一盘出现音乐的概率p=1﹣.由(1)知,每盘游戏或得的分数为X的数学期望是E (X)=(﹣200)×+10×+20××100=﹣=.这说明每盘游戏平均得分是负分,由概率统计的相关知识可知:许多人经过若干盘游戏后,入最初的分数相比,分数没有增加反而会减少.点评:本题主要考查概率的计算,以及离散型分布列的计算,以及利用期望的计算,考查学生的计算能力.18.(12分)(2014•四川)三棱锥A﹣BCD及其侧视图、俯视图如图所示,设M,N分别为线段AD,AB的中点,P为线段BC上的点,且MN⊥NP.(1)证明:P是线段BC的中点;(2)求二面角A﹣NP﹣M的余弦值.考点:二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定;用空间向量求平面间的夹角.专题:空间向量及应用.分析:(1)用线面垂直的性质和反证法推出结论,(2)先建空间直角坐标系,再求平面的法向量,即可求出二面角A﹣NP﹣M的余弦值.解答:解:(1)由三棱锥A﹣BCD及其侧视图、俯视图可知,在三棱锥A﹣BCD中:平面ABD⊥平面CBD,AB=AD=BD=CD=CB=2设O为BD的中点,连接OA,OC于是OA⊥BD,OC⊥BD 所以BD⊥平面OAC⇒BD⊥AC因为M,N分别为线段AD,AB的中点,所以MN∥BD,MN∥NP,故BD ⊥NP假设P 不是线段BC的中点,则直线NP 与直线AC是平面ABC内相交直线从而BD ⊥平面ABC,这与∠DBC=60°矛盾,所以P 为线段BC的中点(2)以O为坐标原点,OB,OC ,OA分别为x,y ,z 轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,),M (,O,),N(,0,),P (,,0)于是,,设平面ANP和平面NPM的法向量分别为和由,则,设z1=1,则由,则,设z2=1,则cos===所以二面角A﹣NP﹣M的余弦值点评:本题考查线线的位置关系,考查二面角知识的应用,解题的关键是掌握用向量的方法求二面角大小的步骤,属于中档题.19.(12分)(2014•四川)设等差数列{a n}的公差为d,点(a n,b n)在函数f(x)=2x的图象上(n∈N*).(1)若a1=﹣2,点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,求数列{a n}的前n项和S n;(2)若a1=1,函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线在x轴上的截距为2﹣,求数列{}的前n项和T n.考点:数列的求和;数列与函数的综合.专题:函数的性质及应用;等差数列与等比数列.分析:(1)由于点(a8,4b7)在函数f(x)=2x的图象上,可得,又等差数列{a n}的公差为d,利用等差数列的通项公式可得=2d.由于点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,可得=b8,进而得到=4=2d,解得d.再利用等差数列的前n项和公式即可得出.(2)利用导数的几何意义可得函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线方程,即可解得a2.进而得到a n,b n.再利用“错位相减法”即可得出.解答:解:(1)∵点(a8,4b7)在函数f(x)=2x的图象上,∴,又等差数列{a n}的公差为d,∴==2d,∵点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,∴=b8,∴=4=2d,解得d=2.又a1=﹣2,∴S n==﹣2n+=n2﹣3n.(2)由f(x)=2x,∴f′(x)=2x ln2,∴函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线方程为,又,令y=0可得x=,∴,解得a2=2.∴d=a2﹣a1=2﹣1=1.∴a n=a1+(n﹣1)d=1+(n﹣1)×1=n,∴b n=2n.∴.∴T n=+…++,∴2T n=1+++…+,两式相减得T n=1++…+﹣=﹣==.点评:本题综合考查了指数函数的运算性质、导数的几何意义、等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力、计算能力、“错位相减法”,属于难题.20.(13分)(2014•四川)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=﹣3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.①证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);②当最小时,求点T的坐标.考点:直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:第(1)问中,由正三角形底边与高的关系,a2=b2+c2及焦距2c=4建立方程组求得a 2,b2;第(2)问中,先设点的坐标及直线PQ的方程,利用两点间距离公式及弦长公式将表示出来,由取最小值时的条件获得等量关系,从而确定点T的坐标.解解:(1)依题意有解得答:所以椭圆C的标准方程为+=1.(2)设T(﹣3,m),P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ的中点为N(x0,y0),①证明:由F(﹣2,0),可设直线PQ的方程为x=my﹣2,由⇒(m2+3)y2﹣4my﹣2=0,所以于是,从而,即,则,所以O,N,T三点共线,从而OT平分线段PQ,故得证.②由两点间距离公式得,由弦长公式得==,所以,令,则(当且仅当x2=2时,取“=”号),所以当最小时,由x2=2=m2+1,得m=1或m=﹣1,此时点T的坐标为(﹣3,1)或(﹣3,﹣1).点评:本题属相交弦问题,应注意考虑这几个方面:1、设交点坐标,设直线方程;2、联立直线与椭圆方程,消去y或x,得到一个关于x 或y一元二次方程,利用韦达定理;3、利用基本不等式或函数的单调性探求最值问题.21.(14分)(2014•四川)已知函数f(x)=e x﹣ax2﹣bx﹣1,其中a,b∈R,e=2.71828…为自然对数的底数.(1)设g(x)是函数f(x)的导函数,求函数g(x)在区间[0,1]上的最小值;(2)若f(1)=0,函数f(x)在区间(0,1)内有零点,求a的取值范围.考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;函数的零点.专题:导数的综合应用.分析:(1)求出f(x)的导数得g(x),再求出g(x)的导数,对它进行讨论,从而判断g(x)的单调性,求出g(x)的最小值;(2)利用等价转换,若函数f(x)在区间(0,1)内有零点,则函数f(x)在区间(0,1)内至少有三个单调区间,所以g(x)在(0,1)上应有两个不同的零点.解答:解:∵f(x)=e x﹣ax2﹣bx﹣1,∴g(x)=f′(x)=e x﹣2ax﹣b,又g′(x)=e x﹣2a,x∈[0,1],∴1≤e x≤e,∴①当时,则2a≤1,g′(x)=e x﹣2a≥0,∴函数g(x)在区间[0,1]上单调递增,g(x)min=g (0)=1﹣b;②当,则1<2a<e,∴当0<x<ln(2a)时,g′(x)=e x﹣2a<0,当ln(2a)<x<1时,g′(x )=e x﹣2a>0,∴函数g(x)在区间[0,ln(2a)]上单调递减,在区间[ln(2a),1]上单调递增,g(x)min=g[ln(2a)]=2a﹣2aln(2a)﹣b;③当时,则2a≥e,g′(x)=e x﹣2a≤0,∴函数g(x)在区间[0,1]上单调递减,g(x)min=g(1)=e﹣2a﹣b,综上:函数g(x)在区间[0,1]上的最小值为;(2)由f(1)=0,⇒e﹣a﹣b﹣1=0⇒b=e﹣a﹣1,又f(0)=0,若函数f(x)在区间(0,1)内有零点,则函数f (x)在区间(0,1)内至少有三个单调区间,由(1)知当a≤或a≥时,函数g(x)在区间[0,1]上单调,不可能满足“函数f(x)在区间(0,1)内至少有三个单调区间”这一要求.若,则g min(x)=2a ﹣2aln(2a)﹣b=3a﹣2aln(2a)﹣e+1令h(x)=(1<x<e)则.由>0⇒x<∴h(x)在区间(1,)上单调递增,在区间(,e)上单调递减,=+<0,即g min(x)<0 恒成立,∴函数f(x)在区间(0,1)内至少有三个单调区间⇔⇒,又,所以e﹣2<a<1,综上得:e﹣2<a<1.点评:本题考查了,利用导数求函数的单调区间,分类讨论思想,等价转换思想,函数的零点等知识点.是一道导数的综合题,难度较大.参与本试卷答题和审题的老师有:任老师;王老师;孙佑中;刘长柏;qiss;尹伟云;翔宇老师;szjzl;caoqz;清风慕竹;静定禅心;maths(排名不分先后)菁优网2014年6月24日。
2014年高考重庆理科数学试题及答案(精校版)
2014年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)数 学(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(1) 在复平面内表示复数(12)i i -的点位于( ).A 第一象限 .B 第二象限 .C 第三象限 .D 第四象限 (2) 对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( )139.,,A a a a 成等比数列 236.,,B a a a 成等比数列 248.,,C a a a 成等比数列 369.,,D a a a 成等比数列(3) 已知变量x 与y 正相关,且由观测数据算得样本平均数3x =, 3.5y =,则由观测的数据得线性回归方程可能为( ) A. 3.24.0^+=x y B. 4.22^-=x y C. 5.92^+-=x y D. 4.43.0^+-=x y(4) 已知向量(,3),(1,4),(2,1)a k b c ===,且(23)a b c -⊥,则实数k =( )9.2A - .0B .C 3 D.152(5) 执行如题(5)图所示的程序框图,若输出k 的值为6,则判断框内可填入的条件是( )A.12s >B.35s >C.710s >D.45s >(6) 已知命题:p 对任意x R ∈,总有20x>; :"1"q x >是"2"x >的充分不必要条件则下列命题为真命题的是( ) .A p q ∧ .B p q ⌝∧⌝.C p q ⌝∧ .D p q ∧⌝(7) 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A. 54B. 60C. 66D. 72(8) 设21F F ,分别为双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得,49||||,3||||2121ab PF PF b PF PF =⋅=+则该双曲线的离心率为( ) A. 34 B. 35 C. 49D. 3(9) 某次联欢会要安排3个歌舞类节目、2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是( )A. 72B. 120C. 144D.3 (10) 已知ABC ∆的内角21)sin()sin(2sin ,+--=+-+B A C C B A A C B A 满足,,面积S 满足C B A c b a S ,,,,21分别为,记≤≤所对的边,则下列不等式成立的是( ) A. 8)(>+c b bc B. 216b)+ab(a > C. 126≤≤abc D. 1224abc ≤≤二、填空题 本大题共6小题,考生作答5小题,每小题5分,共25分,把答案填在答题卡相应位置上.(11)设全集}9,7,5,3,1{},8,5,3,2,1{},101|{==≤≤∈=B A n N n U ,则=⋂B A C U )(______.(12) 函数)2(loglog )(2x x x f ⋅=的最小值为_________.(13) 已知直线02=-+y ax 与圆心为C 的圆()()4122=-+-a y x 相交于B A ,两点,且 ABC ∆为等边三角形,则实数=a _________.考生注意:14、15、16三题为选做题,请从中任选两题作答,若三题全做,则按前两题给分.(14) 过圆外一点P 作圆的切线PA (A 为切点),再作割线PB ,PC 分别交圆于B ,C , 若6=PA ,AC =8,BC =9,则AB =________.(15) 已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧+=+=t y tx 32(t 为参数),以坐标原点为极点,x 正半轴为极轴线l 与曲线C 的公共点的极经=ρ________.(16) 若不等式2212122++≥++-a a x x 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是____________.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算过程. (17)(本小题13分,(I )小问5分,(II )小问8分)已知函数()()⎪⎭⎫⎝⎛<≤->+=220sin 3πϕπωϕω,x x f 的图像关于直线3π=x 对称,且图像上相邻两个最高点的距离为π.(I )求ω和ϕ的值; (II )若⎪⎭⎫ ⎝⎛<<=⎪⎭⎫⎝⎛326432παπαf ,求⎪⎭⎫ ⎝⎛+23cos πα的值.(18) (本小题满分13分,(I )小问5分,(II )小问8分))一盒中装有9张各写有一个数字的卡片,其中4张卡片上的数字是1,3张卡片上的数字是2,2张卡片上的数字是3,从盒中任取3张卡片. (1)求所取3张卡片上的数字完全相同的概率;(2)X 表示所取3张卡片上的数字的中位数,求X 的分布列(注:若三个数c b a ,,满足c b a ≤≤,则称b 为这三个数的中位数).(19)(本小题满分12分,(1)小问6分,(2)小问7分)) 如图(19),四棱锥ABCD P -,底面是以O 为中心的菱形,⊥PO 底面ABCD , 3,2π=∠=BAD AB ,M 为BC 上一点,且AP MP BM ⊥=,21. (1)求PO 的长;(2)求二面角C PM A --的正弦值.(20)(本小题满分12分,(1)问4分,(2)问3分,(3)问5分)已知函数22()(,,)x x f x ae be cx a b c R -=--∈的导函数'()f x 为偶函数,且曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线的斜率为4c -. (1) 确定,a b 的值;(2) 若3c =,判断()f x 的单调性; (3) 若()f x 有极值,求c 的取值范围.(21) (本小题满分12分,(1)小问5分,(2)小问7分)如题(21)图,设椭圆22221(0)x ya ba b+=>>的左右焦点分别为12,F F,点D在椭圆上,112DF F F⊥,121||22||F FDF=,12DF F∆的面积为22.(1) 求该椭圆的标准方程;(2) 是否存在圆心在y轴上的圆,使圆在x轴的上方与椭圆两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径..(22) (本小题满分12分,(1)问4分,(2)问8分)设2111,22(*)n n na a a ab n N+==-++∈(1)若1b=,求23,a a及数列{}na的通项公式;(2)若1b=-,问:是否存在实数c使得221n na c a+<<对所有*n N∈成立?证明你的结论.2014年高考重庆卷理科数学参考答案一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. (1)【答案】A【解析】..∴2)2-1(A i i i 选对应第一象限+= (2)【答案】D (3)【答案】A【解析】.∴)5.33(),(.,,0,A y x D C b a bx y 选,过中心点排除正相关则=∴>+= (4)【答案】C (5)【答案】C 【解析】.∴10787981091C S 选=•••= (6)【答案】D【解析】.∴,,D q p 选复合命题为真为假为真 (7)【答案】B【解析】原三棱柱:底面三角形两直角边为3和4,高为4;截掉高为3的上部棱锥后余下的几何体的表面积,,,侧上下2273392318152156+=•++===S S SBS S S 选侧上下∴60s =++= (8)【答案】B【解析】设m PF =1,n PF =2,且n m >,则b n m 3=+,ab mn 49=, .,35,5,4,3,34∴,2-222B a c c b a b a b a c a n m 选令解得====∴=+==(9)【答案】B【解析】先排歌舞33A ,再排其它:(1)歌舞中间有一个,插空法:.A A 1223..120)A A A A A (A ∴A A A 2 (2)222212122333222212B 选共有个:歌舞中间有=+ (10)【答案】A【解析】21-sin2C 21B)-A -sin(C sin2B sin2A C)B -sin(A sin2A +=+=+=++ nA)sinBcosBsi cosAsinB 4sinAsinB(A in 4sinBcosBs B in 4sinAcosAs cos2A)-sin2B(1cos2B)-in2A(1cos2Asin2B-sin2Acos2B -sin2B in2A 2B)sin(2A -sin2B in2A sin2C sin2B in2A ∴22+=+=+=+=++=++s s s s.1inC 8sinAsinBs ∴21inC 4sinAsinBs ===.8)(,82nC sinAsinBsi 8)(,]8,4[∈∴]2,1[∈4nC sinAsinBsi 2sin 21333222Δ成立对>+∴=≥==>+===c b bc R R bca c b bc A R R R C ab S ABC二、填空题 本大题共6小题,考生作答5小题,每小题5分,共25分,把答案填在答题卡相应位置上。
2014年高考理科数学湖南卷答案及解析(word版)
2014年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)一.选择题.1.【答案】B 【解析】由题可得()111122z i i i z i zi z i i z i z i +-=⇒+=⇒-=-⇒==--,故选B. 【考点定位】复数2.【答案】D【解析】根据随机抽样的原理可得简单随机抽样,分层抽样,系统抽样都必须满足每个个体被抽到的概率相等,即123p p p ==,故选D.【考点定位】抽样调查3.【答案】C【解析】分别令1x =和1x =-可得()()113f g -=且()()111f g ---=()()111f g ⇒+=,则()()()()()()1131211111f g f f g g -==⎧⎧⎪⎪⇒⎨⎨+==-⎪⎪⎩⎩()()111f g ⇒+=,故选C. 【考点定位】奇偶性4.【答案】A【解析】第1n +项展开式为()55122nn n C x y -⎛⎫- ⎪⎝⎭, 则2n =时, ()()2532351121022022n n nC x y x y x y -⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选A. 【考点定位】二项式定理5.【答案】C【解析】当x y >时,两边乘以1-可得x y -<-,所以命题p 为真命题,当1,2x y ==-时,因为22x y <,所以命题q 为假命题,所以②③为真命题,故选C.【考点定位】命题真假 逻辑连接词6.【答案】D【解析】当[)2,0t ∈-时,运行程序如下,(](]2211,9,32,6t t S t =+∈=-∈-,当[]0,2t ∈时 ,则(][][]2,63,13,6S ∈---=-,故选D.【考点定位】程序框图 二次函数7.【答案】B【解析】由图可得该几何体为三棱柱,所以最大球的半径为正视图直角三角形内切圆的半径r ,则862r r r -+-⇒=,故选B.【考点定位】三视图 内切圆 球8.【答案】D【解析】设两年的平均增长率为x ,则有()()()2111x p q +=++1x ⇒=,故选D.【考点定位】实际应用题9.【答案】A【解析】函数()f x 的对称轴为2x k πϕπ-=+2x k πϕπ⇒=++, 因为()2302sin 0cos cos 03x dx ππϕϕϕ⎛⎫-=⇒--+= ⎪⎝⎭⎰sin 03πϕ⎛⎫⇒-= ⎪⎝⎭, 则56x π=是其中一条对称轴,故选A. 【考点定位】三角函数图像 辅助角公式10.【答案】B【解析】由题可得存在()0,0x ∈-∞满足()()0220001ln 2xx e x x a +-=-+-+ ()001ln 2x e x a ⇒--+-0=,当0x 取决于负无穷小时,()001ln 2x e x a --+-趋近于-∞,因为函数()1ln 2x y e x a =--+-在定义域内是单调递增的,所以ln a a <⇒<,故选B.【考点定位】指对数函数 方程二.填空题. 11.【答案】sin 42πρθ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭ 【解析】曲线C 的普通方程为()()22211x y -+-=,设直线l 的方程为y x b =+,因为弦长2AB =,所以圆心()2,1到直线l 的距离0d =,所以圆心在直线l 上,故1y x=-sin cos 1sin 42πρθρθρθ⎛⎫⇒=-⇒-=- ⎪⎝⎭,故填sin 42πρθ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭.【考点定位】极坐标 参数方程12.【答案】32【解析】设线段AO 交BC 于点D 延长AO 交圆与另外一点E ,则BD DC ==由三角形ABD 的勾股定理可得1AD =,由双割线定理可得2BD DC AD DE DE =⇒=,则直径332AE r =⇒=,故填32. 【考点定位】勾股定理 双割线定理13.【答案】3- 【解析】由题可得52331233a a ⎧--=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩3a ⇒=-,故填3-. 【考点定位】绝对值不等式14.【答案】2-【解析】求出约束条件中三条直线的交点为()(),,4,k k k k -(),2,2,且,4y x x y ≤+≤的可行域如图,所以2k ≤,则当(),k k 为最优解时,362k k =-⇒=-,当()4,k k -为最优解时,()24614k k k -+=-⇒=,故填2-.【考点定位】线性规划15.1【解析】由题可得,,,22a a C a F b b ⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则2222a pa a b p b ⎧=⎪⎨⎛⎫=+ ⎪⎪⎝⎭⎩1a b ⇒=,故填1.【考点定位】抛物线16.【答案】【解析】动点D 的轨迹为以C 为圆心的单位圆,则设为()[)()3cos ,sin 0,2θθθπ+∈,则(3OA OB OD ++=cos θθ的最大值为2,++的最大值为=,故填所以OA OB OD【考点定位】参数方程圆三角函数。
2014年江西高考理科数学试卷(带详解)
2014·江西卷(理科数学)1.[2014·江西卷] z 是z 的共轭复数,若z +z =2,(z -z )i =2(i 为虚数单位),则z =( ) A.1+i B.-1-i C.-1+i D.1-i 【测量目标】复数的基本运算【考查方式】给出共轭复数和复数的运算,求出z 【参考答案】D 【难易程度】容易【试题解析】 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i ,所以2a =2,-2b =2,得a =1,b =-1,故z =1-i. 2.[2014·江西卷] 函数f (x )=ln(2x -x )的定义域为( )A.(0,1]B.[0,1]C.(-∞,0)∪(1,+∞)D.(-∞,0]∪[1,+∞) 【测量目标】定义域【考查方式】根据对数函数的性质,求其定义域 【参考答案】C 【难易程度】容易【试题解析】由2x -x >0,得x >1或x <0.3.[2014·江西卷] 已知函数f (x )=||5x ,g (x )=2ax -x (a ∈R ).若f [g (1)]=1,则a =( ) A.1 B.2 C.3 D.-1 【测量目标】复合函数【考查方式】给出两个函数,求其复合函数 【参考答案】A 【难易程度】容易【试题解析】由g (1)=a -1,由()1f g ⎡⎤⎣⎦=1,得|1|5a -=1,所以|a -1|=0,故a =1.4.[2014·江西卷] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若22()c a b =-+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A.3 D.【测量目标】余弦定理,面积【考查方式】先利用余弦定理求角,求面积 【参考答案】C 【难易程度】容易【试题解析】由余弦定理得, 222cos =2a b c C ab+-=262ab ab -=12,所以ab =6,所以ABC S =1sin 2ab C =5.[2014·江西卷] 一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是( )第5题图LLJ73-77A B C D【测量目标】三视图【考查方式】给出实物图,判断俯视图【参考答案】B【难易程度】容易【试题解析】易知该几何体的俯视图为选项B中的图形.6.[2014·江西卷] 某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是()表1A.成绩B.视力C.智商【测量目标】卡方分布的应用【考查方式】直接给出表格,观察最大变量与性别的关系【参考答案】D【难易程度】中等【试题解析】根据表格我们可以得出()22 215262214105281636203216362032χ⨯⨯-⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯,()()2222521651612521671636203216362032χ⨯⨯-⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯,()()222352248812521281636203216362032χ⨯⨯-⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯,()()222452143026526861636203216362032χ⨯⨯-⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯.分析判断24χ最大,所以选择D. 7.[2014·江西卷] 阅读如程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()第7题图 LLJ78A.7B.9C.10D.11【测量目标】循环结构的程序框图【考查方式】给定带有循环结构的算法程序框图,分析每一次执行的结果并判断是否满足条件,最后得出答案. 【参考答案】B 【难易程度】中等【试题解析】当1i =时,10lglg 33S =+=->-1,123i =+=,3lg 3lg lg 55S =-+=->-1, 325i =+=,5lg 5lg lg 77S =-+=->-1,527i =+=,7lg 7lg lg 99S =-+=->-1 729i =+=,9lg 9lg lg1111S =-+=-<-1所以输出9i =.8.[2014·江西卷] 若f (x )=x 2+2⎠⎛01f (x )d x ,则⎠⎛01f (x )d x =( )【测量目标】定积分【考查方式】给出函数的表达式,求积分 【参考答案】B 【难易程度】容易【试题解析】1()0f x dx ⎰=()211200x f x dx ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦⎰⎰=130112()03x f x dx x ⎡⎤⎛⎫+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦⎰=112()03f x dx +⎰,得1()0f x dx ⎰=13-. 9.[2014·江西卷] 在平面直角坐标系中,A ,B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线2x +y-4=0相切,则圆C 面积的最小值为( )A.4π 5B.3π4C.(6π-D.5π4【测量目标】直线与圆的位置关系,面积和最值 【考查方式】已知直线与圆的位置关系,求圆的面积 【参考答案】A 【难易程度】中等【试题解析】由题意知,圆C 必过点O (0,0),故要使圆C 的面积最小,则点O 到直线l 的距离为圆C 的直径,即2r 所以r 4=π5S10.[2014·江西卷] 如图所示,在长方体ABCD 1111A B C D 中,AB =11,AD =7,1AA =12.一质点从顶点A 射向点E (4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i -1次到第i 次反射点之间的线段记为(234)i L i =,,,1L =AE ,将线段1234L L L L ,,,竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )第10题图LLJ79A B C D 第10题图 LLJ80-83【测量目标】投影,直线与面的关系【考查方式】利用光的反射原理求其长度并判断图形 【参考答案】C 【难易程度】中等【试题解析】由题意,1L =AE =13.易知点E 在底面ABCD 上的投影为F (4,3,0),根据光的反射原理知,直线 AE 和从点E 射向点1E 的直线1E E 关于EF 对称,因此1E (8,6,0),且21L L ==13.此时,直线1EE 和从点1E 射出所得的直线12E E 关于过点1E (8,6,0)和底面ABCD 垂直的直线对称,得2E ' (12,9,12).因为12>11,9>7,所以这次射出的点应在面11CDD C 上,设为2E ,求得31213==3L E E ,321L L L <=最后一次,从点2E 射出,落在平面1111A B C D 上,求得4326>3L L =,故选C. 11.[2014·江西卷] (1)(不等式选做题)对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4【测量目标】不等式【考查方式】利用不等式的性质,求最值 【参考答案】C 【难易程度】容易【试题解析】易知|x -1|+|x |≥1,当且仅当0≤x ≤1时等号成立;|y -1|+|y +1|≥2, 当且仅当-1≤y ≤1时等号成立.故|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|≥3. [2014·江西卷] (2)(坐标系与参数方程选做题)若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y =1-x (0≤x ≤1)的极坐标方程为( ) A.1cos sin ρθθ=+,π02θ剟 B.1cos sin ρθθ=+,π04θ剟 C.ρ=cos sin θθ+,π02θ剟 D.ρ=cos sin θθ+,π04θ剟 【测量目标】极坐标方程【考查方式】直接把直线方程转化成极坐标方程 【参考答案】A 【难易程度】容易【试题解析】依题意,方程y =1-x 的极坐标方程为()cos sin ρθθ+=1,整理得1cos sin ρθθ=+.因为0≤x≤1,所以 01y剟,结合图形可知π02θ剟. 12.[2014·江西卷] 10件产品中有7件正品、3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________. 【测量目标】超几何分布【考查方式】根据超几何分布的表达式就可以求出概率 【参考答案】12【难易程度】容易【试题解析】由超几何分布的概率公式可得P (恰好取到一件次品)=1337410C 12C C = 13.[2014·江西卷] 若曲线y =ex-上点P 处的切线平行于直线2x +y +1=0,则点P 的坐标是________.【测量目标】直线与曲线的位置关系【考查方式】根据直线与曲线的位置关系,求其点的坐标 【参考答案】(-ln 2,2) 【难易程度】容易【试题解析】设点P 的坐标为00()x y ,,exy '-=-又切线平行于直线2x +y +1=0,所以0ex --=-2,可得0ln 2x =-,此时y =2,所以点P 的坐标为(-ln 2,2).14.[2014·江西卷] 已知单位向量1e 与2e 的夹角为α,且1cos =3α,向量a =3122e e -与b =123e e -的夹角为β,则cos β=________.【测量目标】平面向量的夹角【考查方式】根据平面向量求其夹角的余弦值【难易程度】容易【试题解析】cos = ||||aba b β22=15.[2014·江西卷] 过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆22:22=1(>>0)x y C a b a b+相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于________. 【测量目标】直线与椭圆的位置关系,离心率【考查方式】利用交点,联立方程找出关系,求其离心率 【参考答案】=2e 【难易程度】中等【试题解析】设点A (11x y ,),点B (22x y ,),点M 是线段AB 的中点,所以12x x +=2,12y y +=2,且2211222222221,1x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩两式作差可得22122x x a -=22122()y y b --,即12122()()x x x x a +-=12122()()y y y y b +--,所以1212y y x x --=y 1-y 2x 1-x 2=22b a -,即AB k =22b a -.由题意可知,直线AB 的斜率为12-,所以22b a-=12-,即a .又222a b c =+,所以c =b ,e =. 16. [2014·江西卷] 已知函数f (x )=sin(x +θ)+a cos(x +2θ),其中a ∈R ,ππ,22θ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭. (1)当a π4θ=时,求f (x )在区间[0,π]上的最大值与最小值; (2)若π2f ⎛⎫⎪⎝⎭=0,(π)f =1,求a ,θ的值. 【难易程度】容易【测量目标】三角函数最值,参数【考查方式】先转化函数解析式,在利用给定的定义域求其最值,在求参数的值 【试题解析】(1)f (x )=sin π4x ⎛⎫+⎪⎝⎭+2cos π2x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=2(sin x +cos x )x=2cos x-2sin x =sin π4x ⎛⎫-⎪⎝⎭.因为x ∈[0,π],所以π4-x ∈3ππ,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故f (x )在区间[0,π]上的最大值为2,最小值为-1.(2)由()π02π1f f ⎧⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩得2cos (12sin )02sin sin 1.a a a θθθθ-=⎧⎨--=⎩又ππ,22θ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,知cos 0θ≠,所以12sin 0(2sin 1)sin 1.a a a θθθ-=⎧⎨--=⎩ 解得1π6a θ=-⎧⎪⎨=-⎪⎩.17.[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{}n a ,{}n b (*0n b n ≠∈N ,)满足1112n n n n n n a b a b b b +++-+=0. (1)令nn na cb =,求数列{}n c 的通项公式; (2)若13n n b -=,求数列{}n a 的前n 项和.n S 【难易程度】容易【测量目标】等差数列,错位相减【考查方式】先求出等差数列,再利用错位相减求和【试题解析】(1)因为1112n n n n n n a b a b b b +++-+=0,*0)n b n ≠∈N ,(,所以11n n a b ++-nna b =2,即1n n c c +-=2,所以数列{}n c 是以1c =1为首项,d =2为公差的等差数列,故21.n c n =-(2)由13n n b -=,知1(21)3n n a n -=-,于是数列{}n a 的前n 项和n S =0121133353(21)3n n ⨯⨯⨯⋯⨯-++++-,3n S =1211333(23)3(21)3n n n n ⨯⨯⨯⨯ -+++-+-, 将两式相减得-2n S =1+1212(333)(2n n ⨯ -+++--1)32(22)3n n n ⨯⨯=---,所以(1)31.n n S n =-+18. [2014·江西卷] 已知函数f (x )=()2x bx b ++∈R . (1)当b =4时,求f (x )的极值;(2)若f (x )在区间10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,求b 的取值范围. 【难易程度】中等【测量目标】极值,单调性、函数的导数【考查方式】先利用求导求极值,再利用单调性求参数的取值范围【试题解析】(1)当b=4时,f′(x),由f′(x)=0,得x=-2或x=0.所以当x∈(-∞,-2)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(-2,0)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈10,2⎛⎫⎪⎝⎭时,()0f x'<,f(x)单调递减,故f(x)在x=-2处取得极小值f(-2)=0,在x=0处取得极大值f(0)=4.(2) f′(x),易知当x∈10,3⎛⎫⎪⎝⎭时,,依题意当x∈10,3⎛⎫⎪⎝⎭时,有5x+(3b-2)…0,从而53+(3b-2)…0,得1.9b…所以b的取值范围为1,9⎛⎤-∞⎥⎝⎦.19.[2014·江西卷]如图,四棱锥P ABCD中,ABCD为矩形,平面P AD⊥平面ABCD.(1)求证:AB⊥PD.(2)若∠BPC=90︒,PBPC=2,问AB为何值时,四棱锥P ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.第19题图LLJ84【难易程度】中等【测量目标】线面、面面、线线位置关系,夹角的余弦值,法向量的应用【考查方式】先由线面位置关系来证线线位置关系,在建立直角坐标系利用向量求夹角的余弦值【试题解析】(1)证明:因为ABCD为矩形,所以AB⊥AD.又平面P AD⊥平面ABCD,平面P AD∩平面ABCD=AD,所以AB⊥平面P AD,故AB⊥PD.(2)过P作AD的垂线,垂足为O,过O作BC的垂线,垂足为G,连接PG.故PO⊥平面ABCD,BC⊥平面POG,BC⊥PG.在Rt△BPC中,PG,GC,BG设AB =m,则OPP-ABCD的体积为1=3V m=因为=mABP-ABCD的体积最大.此时,建立如图所示的空间直角坐标系,各点的坐标分别为O(0,0,0),B⎫⎪⎪⎝⎭,C⎫⎪⎪⎝⎭,D⎝⎛⎭⎫0,263,0,P⎛⎝⎭,故BP=⎝⎭,BC=(0,6,0),CD⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭.设平面BPC的法向量1(,,1),n x y=则由1n PC⊥,1n BC⊥得y+=⎨⎪=⎩,解得1,0,x y ==1(1,0,1),n = 同理可求出平面DPC 的法向量21(0,,1),2n = ,从而平面BPC 与平面DPC 夹角θ的余弦值为1212cos ||||n n n n θ⋅==⋅第19题图LLJ84b20. [2014·江西卷] 如图,已知双曲线()22:210x C y a a -=>的右焦点F ,点,A B 分别在C 的两条渐近线上,AF OB ⊥,BF OA P (O 为坐标原点).(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点()()000,0P x y y ≠的直线0:021x y l y y a-=与直线AF 相交于点M ,与直线23=x 相交于点N ,证明点P 在C 上移动时,NFMF恒为定值,并求此定值第20题图 LLJ85【难易程度】较难【测量目标】双曲线方程和离心率、焦点,直线与曲线的位置关系【考查方式】先求出双曲线方程,再利用直线与曲线的位置关系求第二问【试题解析】(1)设(,0)F c ,因为1b =,所以c 直线OB 方程为1y x a =-,直线BF 的方程为1()y x c a =-,解得(,)22c c B a -,又直线OA 的方程为1y x a =,则3(,),.AB c A c k a a =又因为AB ⊥OB ,所以31()1a a-=-,解得23a =,故双曲线C 的方程为22 1.3x y -=(2)由(1)知a =l 的方程为0001(0)3x x y y y -=≠,即0033x x y y -=,因为直线AF 的方程为2x =,所以直线l 与AF 的交点0023(2,)3x M y -,直线l 与直线32x =的交点为003332(,)23x N y-,则220222004(23)9[(2)]x MF NF y x -=+-,因为是C 上一点,则2200 1.3x y -=,代入上式得222002222200004(23)4(23)49[(2)]39[1(2)]3x x MF x NF y x x --===+--+-,所求定值为MF NF =.21.[2014·江西卷] 随机将()1,2,,2,2n n n *⋅⋅⋅∈N …这2n 个连续正整数分成A ,B 两组,每组n 个数,A 组最小数为1a ,最大数为2a ;B 组最小数为1b ,最大数为2b ,记2112,a a b b ξη=-=- (1)当3n =时,求ξ的分布列和数学期望;(2)令C 表示事件ξ与η的取值恰好相等,求事件C 发生的概率()P C ;(3)对(2)中的事件C 的对立事件,判断()P C 和. 【难易程度】难【测量目标】分布列和数学期望,概率,数学归纳法【考查方式】先求出分布列和数学期望,在求出其概率,最后在利用数学归纳法【试题解析】(1)当3n =时,ξ所有可能值为2,3,4,5.将6个正整数平均分成A ,B 两组,不同的分组方法共有3620C =种,所以ξ的分布列为:133172345.5101052E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=(2)ξ和η恰好相等的所有可能值为1,,1,,2 2.n n n n -+- 又ξ和η恰好相等且等于1n -时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等且等于n 时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等42()63P C ==;当3n …时,()(),P C P C <理由如下:式左边124(2C )16,=+=①式右.那么,当1n m =+时,①(2)!4(22)!(1)(2)(22)!(41)!!(1)!(1)!(1)!(1)!m m m m m m m m m m m m ⨯-+--=+=--++①式右边.即当1n m =+时①式也成立,综合1 2 得,对于3n …的所有正整数,都有()()P C P C <成立.。
2014年上海高考数学真题(理科)试卷(word解析版)
⎩→∞ 2 绝密★启用前2014 年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)数学试卷(理工农医类)考生注意(满分 150 分,考试时间 120 分钟)1. 本场考试时间 120 分钟,试卷共 4 页,满分 150 分,答题纸共 2 页.2. 作答前,在答题纸正面填写姓名、准考证号,反面填写姓名,将核对后的条形码贴在答题纸指定位置.3. 所有作答务必填涂或书写在答题纸上与试卷题号对应的区域,不得错位.在试卷上作答一律不得分.4. 用 2B 铅笔作答选择题,用黑色字迹钢笔、水笔或圆珠笔作答非选择题.一、填空题(本大题满分 56 分)本大题共有 14 题,考生必须在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得 4 分,否则一律得零分.1. 函数 y = 1- 2 cos 2 (2x ) 的最小正周期是.2. 若复数z=1+2i ,其中 i 是虚数单位,则(z + 1) ⋅ z = .z3. 若抛物线 y 2=2px 的焦点与椭圆x + y 9 5.= 1 的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为⎧x , x ∈(-∞, a ),4. 设 f (x ) = ⎨x 2 , x ∈[a ,+∞], 若 f (2) = 4 ,则a 的取值范围为.5. 若实数 x,y 满足 xy=1,则 x 2 + 2 y 2 的最小值为.6. 若圆锥的侧面积是底面积的 3 倍,则其母线与底面角的大小为 (结果用反三角函数值表示).7. 已知曲线 C 的极坐标方程为 p (3cos θ - 4 sin θ ) = 1,则 C 与极轴的交点到极点的距离是 .8. 设无穷等比数列{ a n }的公比为 q ,若a 1 = lim(a 3 + a 4 + ) ,则q=.n211 2 19.若f (x) =x 3 -x 2 ,则满足f (x) < 0 的x 取值范围是.10.为强化安全意识,某商场拟在未来的连续10 天中随机选择3 天进行紧急疏散演练,则选择的3 天恰好为连续3 天的概率是(结构用最简分数表示).11.已知互异的复数a,b 满足ab≠0,集合{a,b}={ a 2, b2},则a +b = .12.设常数 a 使方程sin x + x +x2+x3=. 3 cos x =a 在闭区间[0,2 π] 上恰有三个解x , x2, x3,则13.某游戏的得分为1,2,3,4,5,随机变量ξ表示小白玩游戏的得分.若E(ξ) =4.2,则小白得5 分的概率至少为.14.已知曲线C:x =- l:x=6.若对于点A(m,0),存在C 上的点P 和l 上的点Q 使得AP +AQ = 0 ,则m 的取值范围为.二、选择题:本大题共4 个小题,每小题5 分,共20 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.15.设a, b ∈R ,则“a +b > 4 ”是“a > 2,且b > 2 ”的()(A)充分条件(B)必要条件(C)充分必要条件(D)既非充分又非必要条件16.如图,四个棱长为1 的正方体排成一个正四棱柱,AB 是一条侧棱,P i (i =1,2,...) 是上→→底面上其余的八个点,则AB⋅AP i (i =1,2...) 的不同值的个数为()(A)1 (B)2 (C)4 (D)84 -y2⎨ 1 17. 已知 P 1 (a 1 , b 1 ) 与 P 2 (a 2 , b 2 ) 是直线 y=kx+1(k 为常数)上两个不同的点,则关于 x 和 y⎧a 1x + b 1 y = 1的方程组⎨a x + b y = 1 的解的情况是()⎩ 2 2(A )无论 k , P 1 , P 2 如何,总是无解 (B)无论k , P 1 , P 2 如何,总有唯一解 (C )存在 k , P 1 , P 2 ,使之恰有两解(D )存在 k , P 1 , P 2 ,使之有无穷多解18.⎧(x - a )2, x ≤ 0, f (x ) = ⎪x + + a , x > 0, 若 f (0) 是 f (x ) 的最小值,则a 的取值范围为().⎪⎩x(A)[-1,2](B)[-1,0](C)[1,2](D) [0, 2]三.解答题(本大题共 5 题,满分 74 分) 19、(本题满分 12 分)底面边长为 2 的正三棱锥 P - ABC ,其表面学科网展开图是三角形 p 1 p 2 p 3 ,如图,求△p 1 p 2 p 3 的各边长及此三棱锥的体积V .zxxk20.(本题满分 14 分)本题有 2 个小题,第一小题满分 6 分,第二小题满分 1 分。
2014年高考真题(北京卷)数学(理科) 答案解析版
2014年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数 学(理科)第一部分(选择题 共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.(2014北京,理1)已知集合A={x|x 2-2x=0},B={0,1,2},则A ∩B=( ).A .{0}B .{0,1}C .{0,2}D .{0,1,2}【答案】C【解析】解x 2-2x=0,得x=0,x=2,故A={0,2},所以A ∩B={0,2},故选C .2.(2014北京,理2)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ).A .y=√x +1B .y=(x-1)2C .y=2-xD .y=log 0.5(x+1)【答案】A【解析】A 项,y=√x +1为(-1,+∞)上的增函数,故在(0,+∞)上递增;B 项,y=(x-1)2在(-∞,1)上递减,在(1,+∞)上递增;C 项,y=2-x =(12)x 为R 上的减函数;D 项,y=log 0.5(x+1)为(-1,+∞)上的减函数.故选A .3.(2014北京,理3)曲线{x =-1+cosθ,y =2+sinθ(θ为参数)的对称中心( ). A .在直线y=2x 上 B .在直线y=-2x 上 C .在直线y=x-1上 D .在直线y=x+1上【答案】B【解析】由已知得{cosθ=x +1,sinθ=y -2, 消参得(x+1)2+(y-2)2=1.所以其对称中心为(-1,2).显然该点在直线y=-2x 上.故选B .4.(2014北京,理4)当m=7,n=3时,执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( ).A .7B .42C .210D .840【答案】C【解析】开始:m=7,n=3.计算:k=7,S=1.第一次循环,此时m-n+1=7-3+1=5,显然k<5不成立,所以S=1×7=7,k=7-1=6.第二次循环,6<5不成立,所以S=7×6=42,k=6-1=5.第三次循环,5<5不成立,所以S=42×5=210,k=5-1=4.显然4<5成立,输出S 的值,即输出210,故选C .5.(2014北京,理5)设{a n }是公比为q 的等比数列,则“q>1”是“{a n }为递增数列”的( ).A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】D【解析】等比数列{a n }为递增数列的充要条件为{a 1>0,q >1或{a 1<0,0<q <1.故“q>1”是“{a n }为递增数列”的既不充分也不必要条件.故选D .6.(2014北京,理6)若x ,y 满足{x +y -2≥0,kx -y +2≥0,y ≥0,且z=y-x 的最小值为-4,则k 的值为( ).A .2B .-2C .12D .-12【答案】D【解析】如图,作出{x +y -2≥0,y ≥0所表示的平面区域,作出目标函数取得最小值-4时对应的直线y-x=-4,即x-y-4=0.显然z 的几何意义为目标函数对应直线x-y+z=0在x 轴上的截距的相反数,故该直线与x 轴的交点(4,0)必为可行域的顶点,又kx-y+2=0恒过点(0,2),故k=2-00-4=-12.故选D .7.(2014北京,理7)在空间直角坐标系Oxyz 中,已知A (2,0,0),B (2,2,0),C (0,2,0),D (1,1,√2).若S 1,S 2,S 3分别是三棱锥D-ABC 在xOy ,yOz ,zOx 坐标平面上的正投影图形的面积,则( ).A .S 1=S 2=S 3B .S 2=S 1且S 2≠S 3C .S 3=S 1且S 3≠S 2D .S 3=S 2且S 3≠S 1【答案】D【解析】三棱锥的各顶点在xOy 坐标平面上的正投影分别为A 1(2,0,0),B 1(2,2,0),C 1(0,2,0),D 1(1,1,0).显然D 1点为A 1C 1的中点,如图(1),正投影为Rt △A 1B 1C 1,其面积S 1=12×2×2=2.三棱锥的各顶点在yOz 坐标平面上的正投影分别为A 2(0,0,0),B 2(0,2,0),C 2(0,2,0),D 2(0,1,√2).显然B 2,C 2重合,如图(2),正投影为△A 2B 2D 2,其面积S 2=12×2×√2=√2.三棱锥的各顶点在zOx 坐标平面上的正投影分别为A 3(2,0,0),B 3(2,0,0),C 3(0,0,0),D 3(1,0,√2),由图(3)可知,正投影为△A 3D 3C 3,其面积S 3=12×2×√2=√2.综上,S 2=S 3,S 3≠S 1.故选D .图(1) 图(2) 图(3)8.(2014北京,理8)学生的语文、数学成绩均被评定为三个等级,依次为“优秀”“合格”“不合格”.若学生甲的语文、数学成绩都不低于学生乙,且其中至少有一门成绩高于乙,则称“学生甲比学生乙成绩好”.如果一组学生中没有哪位学生比另一位学生成绩好,并且不存在语文成绩相同、数学成绩也相同的两位学生,那么这组学生最多有( ).A .2人B .3人C .4人D .5人【答案】B【解析】用A,B,C 分别表示优秀、及格和不及格.显然,语文成绩得A 的学生最多只有一人,语文成绩得B 的也最多只有1人,得C 的也最多只有1人,所以这组学生的成绩为(AC),(BB),(CA)满足条件,故学生最多为3人.。
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2014年普通高等学校招生全国统一考试 理科(新课标Ⅱ卷)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项就是符合题目要求的、 1、 设集合M={0,1,2},{}023|2≤+-=x x x N ,则N M =( ){}1.A {}2.B {}1,0.C {}2,1.D2. 设复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,12z i =+,则12z z =( )5.-A 5.B i C +-4. i D --4.3. 设向量a ,b 满足|a +b 10a -b 6则a ⋅b =( )1.A2.B3.C 5.D4. 钝角三角形ABC 的面积就是122,则AC=( )5.A 5.B 2.C 1.D5、 某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率就是0、75,连续两天为优良的概率就是0、6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率就是( )A. 0.8 B 、 0.75 C 、 0、6 D 、 0、456、 如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的就是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm 的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( )A 、 1727B 、 59C 、 1027D 、 137、 执行右图程序框图,如果输入的x,t 均为2,则输出的S=( ) A 、 4 B 、 5 C 、 6 D 、 78、 设曲线)1ln(+-=x ax y 在点(0,0)处的切线方程为x y 2=,则a = A 、 0 B 、 1 C 、 2 D 、 39、 设x,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥--≤+-≤-+05301307y x y x y x ,则2z x y =-的最大值为( )A 、 10B 、 8C 、 3D 、 210、 设F 为抛物线C:23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A 、33 B 、93 C 、 6332 D 、 9411、 直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,∠BCA=90°,M,N 分别就是A 1B 1,A 1C 1的中点,BC=CA=CC 1,则BM 与AN 所成的角的余弦值为( )A 、 110B 、 25C 、30 D 、212. 设函数()3x f x mπ=、若存在()f x 的极值点0x 满足()22200x f x m +<⎡⎤⎣⎦,则m 的取值范围就是( ) A 、 ),6()6,(+∞--∞ B 、 ),4()4,(+∞--∞ C 、 ),2()2,(+∞--∞ D 、),4()1,(+∞--∞第Ⅱ卷二、填空题13、 ()10x a +的展开式中,7x 的系数为15,则a =________、(用数字填写答案) 14、 函数()()()sin 22sin cos f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为________、15、 已知偶函数()f x 在[)0,+∞单调递减,()20f =、若()10f x ->,则x 的取值范围就是________、 16、 设点M(0x ,1),若在圆O:221x y +=上存在点N,使得∠OMN=45°,则0x 的取值范围就是________、 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)已知数列{}n a 满足1a =1,131n n a a +=+、(Ⅰ)证明{}12n a +就是等比数列,并求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)证明:1231112na a a ++<…+、18、 (本小题满分12分)如图,四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD,E 为PD 的中点、 (Ⅰ)证明:PB ∥平面AEC;(Ⅱ)设二面角D-AE-C 为60°3求三棱锥E-ACD 的体积、19、 (本小题满分12分)年份 2 2 2013 年份代号t 1 2 3 4 5 6 7 人均纯收入y 2、9 3、3 3、6 4、4 4、8 5、2 5、9(Ⅰ)求y 关于t 的线性回归方程;(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入、附:回归直线的斜率与截距的最小二乘法估计公式分别为:()()()121niii ni i t t y y b t t ∧==--=-∑∑,ˆˆay bt =-20、 (本小题满分12分)设1F ,2F 分别就是椭圆C:()222210y x a b a b+=>>的左,右焦点,M 就是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N 、(Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a,b 、21、 (本小题满分12分) 已知函数()f x =2x x e e x --- (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值; (Ⅲ)已知1.41422 1.4143<<,估计ln2的近似值(精确到0、001)请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,按所做的第一题计分,做答时请写清题号、22、(本小题满分10)选修4—1:几何证明选讲如图,P 就是O 外一点,PA 就是切线,A 为切点,割线PBC 与O 相交于点B,C,PC=2PA,D 为PC 的中点,AD 的延长线交O 于点E 、证明:(Ⅰ)BE=EC; (Ⅱ)AD ⋅DE=22PB23、 (本小题满分10)选修4-4:坐标系与参数方程 在直角坐标系xoy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=,0,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦、(Ⅰ)求C 的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线:2l y =+垂直,根据(Ⅰ)中您得到的参数方程,确定D 的坐标、24、 (本小题满分10)选修4-5:不等式选讲 设函数()f x =1(0)x x a a a++->(Ⅰ)证明:2)(≥x f ;(Ⅱ)若()35f <,求a 的取值范围、2014年新疆数学答案与详解第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12小题。
每小题5分,共60分。
在每个小题给出的四个选项中,只有一项就是符合题目要求的。
1、 设集合M={0,1,2},{}023|2≤+-=x x x N ,则N M =( ){}1.A {}2.B {}1,0.C {}2,1.D4、钝角三角形ABC 的面积就是122,则AC=( )5.A 5.B 2.C 1.D【答案】B【解析】由面积公式得:11222B =,解得2sin 2B =,所以45B =或135B =,当45B =时, 由余弦定理得:2122245AC =+-=1,所以1AC =,又因为2所以此时ABC ∆为等腰直角三角形,不合题意,舍去;所以135B =,由余弦定理得:21222AC =+-=5,所以5AC =故选B 、5、某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率就是0、75,连续两天为优良的概率就是0、6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率就是( ) A. 0.8 B 、 0.75 C 、 0、6 D 、 0、45【答案】A【解析】设A=“某一天的空气质量为优良”,B=“随后一天的空气质量为优良”,则()0.6(|)0.8()0.75P A B P B A P A ⋂===,故选A 、6、如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的就是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm 的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( ) A 1727 B 、 59C 、 1027 D 、 138、设曲线)1ln(+-=x ax y 在点(0,0)处的切线方程为x y 2=,则a = A 、 0 B 、 1 C 、 2 D 、 3 【答案】D【解析】因为'11y a x =-+,所以切线的斜率为12a -=,解得3a =,故选D 。
9、设x,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥--≤+-≤-+05301307y x y x y x ,则2z x y =-的最大值为( )A 、 10B 、 8C 、 3D 、 2【答案】B【解析】画出不等式组表示的平面区域,可知区域为三角形,平移直线2z x y =-,可知当经过两条直线310x y -+=与70x y +-=的交点A(5,2)时,取得最大值8,故选B 、=⋅=ANBM AN BM AN BM ,cos 346522=⋅3010,故选C 、 【答案】C【解析】由题意知:()f x 的极值为3±,所以()203f x =⎡⎤⎣⎦,因为'0()3cos0x f x mmππ=⋅=,所以,2x k k z mπππ=+∈,所以01,2x k k z m =+∈即011||||22x k m =+≥,所以0||||2mx ≥,即 2200[()]x f x +≥24m +3,而已知()22200x f x m +<⎡⎤⎣⎦,所以224m m >+3,故2334m >,解得2m >或2m <-,故选C 、 第Ⅱ卷本卷包括必考题与选考题,每个试题考生都必修作答。
第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答。
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分。
【答案】(1,3)-解析:31,212,21),2(0)1(()1(<<-<-<-<-=>-=-x x x f x f x f16、 设点M(0x ,1),若在圆O:221x y +=上存在点N,使得∠OMN=45°,则0x 的取值范围就是________、 答案:【解析】由题意知:直线MN 与圆O 有公共点即可,即圆心O 到直线MN 的距离小于等于1即可,如图,过OA ⊥MN,垂足为A,在中,因为∠OMN=45,所以=,解得,因为点M(,1),所以,解得,故的取值范围就是、三、解答题17、(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足1a =1,131n n a a +=+、(Ⅰ)证明{}12n a +就是等比数列,并求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)证明:1231112na a a ++<…+、(Ⅰ)证明:∵131+=+n n a a ,∴)21(3211+=++n n a a ∴321211=+++n n a a ,即数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧+21n a 就是等比数列。