2014天津市高考数学试卷含答案
2014年天津市高考数学试卷(理科)(附参考答案+详细解析Word打印版)
2014年天津市普通高等学校招生统一考试数学试卷（理科）一、选择题（共8小题，每小题5分）1．（5分）i是虚数单位，复数=（）A．1﹣i B．﹣1+i C．+i D．﹣+i2．（5分）设变量x，y满足约束条件，则目标函数z=x+2y的最小值为（）A．2 B．3 C．4 D．53．（5分）阅读如图的程序框图，运行相应的程序，输出S的值为（）A．15 B．105 C．245 D．9454．（5分）函数f（x）=log（x2﹣4）的单调递增区间为（）A．（0，+∞）B．（﹣∞，0）C．（2，+∞）D．（﹣∞，﹣2）5．（5分）已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，双曲线的一个焦点在直线l上，则双曲线的方程为（）A．﹣=1 B．﹣=1C．﹣=1 D．﹣=16．（5分）如图，△ABC是圆的内接三角形，∠BAC的平分线交圆于点D，交BC 于E，过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F，在上述条件下，给出下列四个结论：①BD平分∠CBF；②FB2=FD•FA；③AE•CE=BE•DE；④A F•BD=AB•BF．所有正确结论的序号是（）A．①②B．③④C．①②③D．①②④7．（5分）设a，b∈R，则“a＞b”是“a|a|＞b|b|”的（）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分又不必要条件8．（5分）已知菱形ABCD的边长为2，∠BAD=120°，点E、F分别在边BC、DC 上，=λ，=μ，若•=1，•=﹣，则λ+μ=（）A．B．C．D．二、填空题（共6小题，每小题5分，共30分）9．（5分）某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方向，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查，已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4：5：5：6，则应从一年级本科生中抽取名学生．10．（5分）一个几何体的三视图如图所示（单位：m），则该几何体的体积为m3．11．（5分）设{a n}是首项为a1，公差为﹣1的等差数列，S n为其前n项和，若S1，S2，S4成等比数列，则a1的值为．12．（5分）在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别是a，b，c，已知b﹣c=a，2sinB=3sinC，则cosA的值为．13．（5分）在以O为极点的极坐标系中，圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点，若△AOB是等边三角形，则a的值为．14．（5分）已知函数f（x）=|x2+3x|，x∈R，若方程f（x）﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根，则实数a的取值范围为．三、解答题（共6小题，共80分）15．（13分）已知函数f（x）=cosx•sin（x+）﹣cos2x+，x∈R．（Ⅰ）求f（x）的最小正周期；（Ⅱ）求f（x）在闭区间[﹣，]上的最大值和最小值．16．（13分）某大学志愿者协会有6名男同学，4名女同学，在这10名同学中，3名同学来自数学学院，其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院，现从这10名同学中随机选取3名同学，到希望小学进行支教活动（每位同学被选到的可能性相同）．（Ⅰ）求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率；（Ⅱ）设X为选出的3名同学中女同学的人数，求随机变量X的分布列和数学期望．17．（13分）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．（Ⅰ）证明：BE⊥DC；（Ⅱ）求直线BE与平面PBD所成角的正弦值；（Ⅲ）若F为棱PC上一点，满足BF⊥AC，求二面角F﹣AB﹣P的余弦值．18．（13分）设椭圆+=1（a＞b＞0）的左、右焦点分别为F1、F2，右顶点为A，上顶点为B，已知|AB|=|F1F2|．（Ⅰ）求椭圆的离心率；（Ⅱ）设P为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB为直径的圆经过点F1，经过原点O的直线l与该圆相切，求直线l的斜率．19．（14分）已知q和n均为给定的大于1的自然数，设集合M={0，1，2，…，q﹣1}，集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1，x i∈M，i=1，2，…n}．（Ⅰ）当q=2，n=3时，用列举法表示集合A；（Ⅱ）设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i∈M，i=1，2，…，n．证明：若a n＜b n，则s＜t．20．（14分）设f（x）=x﹣ae x（a∈R），x∈R，已知函数y=f（x）有两个零点x1，x2，且x1＜x2．（Ⅰ）求a的取值范围；（Ⅱ）证明：随着a的减小而增大；（Ⅲ）证明x1+x2随着a的减小而增大．2014年天津市高考数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题5分）1．（5分）i是虚数单位，复数=（）A．1﹣i B．﹣1+i C．+i D．﹣+i【分析】将复数的分子与分母同时乘以分母的共轭复数3﹣4i，即求出值．【解答】解：复数==，故选：A．【点评】本题考查了复数的运算法则和共轭复数的意义，属于基础题．2．（5分）设变量x，y满足约束条件，则目标函数z=x+2y的最小值为（）A．2 B．3 C．4 D．5【分析】作出不等式对应的平面区域，利用线性规划的知识，通过平移即可求z 的最大值．【解答】解：作出不等式对应的平面区域，由z=x+2y，得y=﹣，平移直线y=﹣，由图象可知当直线y=﹣经过点B（1，1）时，直线y=﹣的截距最小，此时z最小．此时z的最小值为z=1+2×1=3，故选：B．【点评】本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．3．（5分）阅读如图的程序框图，运行相应的程序，输出S的值为（）A．15 B．105 C．245 D．945【分析】算法的功能是求S=1×3×5×…×（2i+1）的值，根据条件确定跳出循环的i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=1×3×5×…×（2i+1）的值，∵跳出循环的i值为4，∴输出S=1×3×5×7=105．故选：B．【点评】本题考查了直到型循环结构的程序框图，根据框图的流程判断算法的功能是解答本题的关键．4．（5分）函数f（x）=log（x2﹣4）的单调递增区间为（）A．（0，+∞）B．（﹣∞，0）C．（2，+∞）D．（﹣∞，﹣2）【分析】令t=x2﹣4＞0，求得函数f（x）的定义域为（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞），且函数f（x）=g（t）=log t．根据复合函数的单调性，本题即求函数t在（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞）上的减区间．再利用二次函数的性质可得，函数t在（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞）上的减区间．【解答】解：令t=x2﹣4＞0，可得x＞2，或x＜﹣2，故函数f（x）的定义域为（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞），当x∈（﹣∞，﹣2）时，t随x的增大而减小，y=log t随t的减小而增大，所以y=log（x2﹣4）随x的增大而增大，即f（x）在（﹣∞，﹣2）上单调递增．故选：D．【点评】本题主要考查复合函数的单调性，二次函数的性质，体现了转化的数学思想，属于中档题．5．（5分）已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，双曲线的一个焦点在直线l上，则双曲线的方程为（）A．﹣=1 B．﹣=1C．﹣=1 D．﹣=1【分析】先求出焦点坐标，利用双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，可得=2，结合c2=a2+b2，求出a，b，即可求出双曲线的方程．【解答】解：∵双曲线的一个焦点在直线l上，令y=0，可得x=﹣5，即焦点坐标为（﹣5，0），∴c=5，∵双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，∴=2，∵c2=a2+b2，∴a2=5，b2=20，∴双曲线的方程为﹣=1．故选：A．【点评】本题考查双曲线的方程与性质，考查学生的计算能力，属于中档题．6．（5分）如图，△ABC是圆的内接三角形，∠BAC的平分线交圆于点D，交BC 于E，过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F，在上述条件下，给出下列四个结论：①BD平分∠CBF；②FB2=FD•FA；③AE•CE=BE•DE；④AF•BD=AB•BF．所有正确结论的序号是（）A．①②B．③④C．①②③D．①②④【分析】本题利用角与弧的关系，得到角相等，再利用角相等推导出三角形相似，得到边成比例，即可选出本题的选项．【解答】解：∵圆周角∠DBC对应劣弧CD，圆周角∠DAC对应劣弧CD，∴∠DBC=∠DAC．∵弦切角∠FBD对应劣弧BD，圆周角∠BAD对应劣弧BD，∴∠FBD=∠BAF．∵AD是∠BAC的平分线，∴∠BAF=∠DAC．∴∠DBC=∠FBD．即BD平分∠CBF．即结论①正确．又由∠FBD=∠FAB，∠BFD=∠AFB，得△FBD～△FAB．由，FB2=FD•FA．即结论②成立．由，得AF•BD=AB•BF．即结论④成立．正确结论有①②④．故选：D．【点评】本题考查了弦切角、圆周角与弧的关系，还考查了三角形相似的知识，本题总体难度不大，属于基础题．7．（5分）设a，b∈R，则“a＞b”是“a|a|＞b|b|”的（）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分又不必要条件【分析】根据不等式的性质，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：若a＞b，①a＞b≥0，不等式a|a|＞b|b|等价为a•a＞b•b，此时成立．②0＞a＞b，不等式a|a|＞b|b|等价为﹣a•a＞﹣b•b，即a2＜b2，此时成立．③a≥0＞b，不等式a|a|＞b|b|等价为a•a＞﹣b•b，即a2＞﹣b2，此时成立，即充分性成立．若a|a|＞b|b|，①当a＞0，b＞0时，a|a|＞b|b|去掉绝对值得，（a﹣b）（a+b）＞0，因为a+b ＞0，所以a﹣b＞0，即a＞b．②当a＞0，b＜0时，a＞b．③当a＜0，b＜0时，a|a|＞b|b|去掉绝对值得，（a﹣b）（a+b）＜0，因为a+b ＜0，所以a﹣b＞0，即a＞b．即必要性成立，综上“a＞b”是“a|a|＞b|b|”的充要条件，故选：C．【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断，利用不等式的性质结合分类讨论是解决本题的关键．8．（5分）已知菱形ABCD的边长为2，∠BAD=120°，点E、F分别在边BC、DC 上，=λ，=μ，若•=1，•=﹣，则λ+μ=（）A．B．C．D．【分析】利用两个向量的加减法的法则，以及其几何意义，两个向量的数量积的定义由•=1，求得4λ+4μ﹣2λμ=3 ①；再由•=﹣，求得﹣λ﹣μ+λμ=﹣②．结合①②求得λ+μ的值．【解答】解：由题意可得若•=（+）•（+）=+++=2×2×cos120°++λ•+λ•μ=﹣2+4μ+4λ+λμ×2×2×cos120°=4λ+4μ﹣2λμ﹣2=1，∴4λ+4μ﹣2λμ=3 ①．•=﹣•（﹣）==（1﹣λ）•（1﹣μ）=（1﹣λ）•（1﹣μ）=（1﹣λ）（1﹣μ）×2×2×cos120°=（1﹣λ﹣μ+λμ）（﹣2）=﹣，即﹣λ﹣μ+λμ=﹣②．由①②求得λ+μ=，故选：C．【点评】本题主要考查两个向量的加减法的法则，以及其几何意义，两个向量的数量积的定义，属于中档题．二、填空题（共6小题，每小题5分，共30分）9．（5分）某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方向，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查，已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4：5：5：6，则应从一年级本科生中抽取60名学生．【分析】先求出一年级本科生人数所占总本科生人数的比例，再用样本容量乘以该比列，即为所求．【解答】解：根据分层抽样的定义和方法，一年级本科生人数所占的比例为=，故应从一年级本科生中抽取名学生数为300×=60，故答案为：60．【点评】本题主要考查分层抽样的定义和方法，利用了总体中各层的个体数之比等于样本中对应各层的样本数之比，属于基础题．10．（5分）一个几何体的三视图如图所示（单位：m），则该几何体的体积为m3．【分析】几何体是圆锥与圆柱的组合体，判断圆柱与圆锥的高及底面半径，代入圆锥与圆柱的体积公式计算．【解答】解：由三视图知：几何体是圆锥与圆柱的组合体，其中圆柱的高为4，底面直径为2，圆锥的高为2，底面直径为4，∴几何体的体积V=π×12×4+×π×22×2=4π+π=π．故答案为：．【点评】本题考查了由三视图求几何体的体积，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．11．（5分）设{a n}是首项为a1，公差为﹣1的等差数列，S n为其前n项和，若S1，S2，S4成等比数列，则a1的值为﹣．【分析】由条件求得，S n=，再根据S1，S2，S4成等比数列，可得=S1•S4，由此求得a1的值．【解答】解：由题意可得，a n=a1+（n﹣1）（﹣1）=a1+1﹣n，S n==，再根据若S1，S2，S4成等比数列，可得=S1•S4，即=a1•（4a1﹣6），解得a1=﹣，故答案为：﹣．【点评】本题主要考查等差数列的前n项和公式，等比数列的定义和性质，属于中档题．12．（5分）在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别是a，b，c，已知b﹣c=a，2sinB=3sinC，则cosA的值为﹣．【分析】由条件利用正弦定理求得a=2c，b=，再由余弦定理求得cosA=的值．【解答】解：在△ABC中，∵b﹣c= a ①，2sinB=3sinC，∴2b=3c ②，∴由①②可得a=2c，b=．再由余弦定理可得cosA===﹣，故答案为：﹣．【点评】本题主要考查正弦定理、余弦定理的应用，属于中档题．13．（5分）在以O为极点的极坐标系中，圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点，若△AOB是等边三角形，则a的值为3．【分析】把极坐标方程化为直角坐标方程，求出B的坐标的值，代入x2+（y﹣2）2=4，可得a的值．【解答】解：直线ρsinθ=a即y=a，（a＞0），曲线ρ=4sinθ，即ρ2=4ρsinθ，即x2+（y﹣2）2=4，表示以C（0，2）为圆心，以2为半径的圆，∵△AOB是等边三角形，∴B（a，a），代入x2+（y﹣2）2=4，可得（a）2+（a﹣2）2=4，∵a＞0，∴a=3．故答案为：3．【点评】本题考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法，直线和圆的位置关系，求出B的坐标是解题的关键，属于基础题．14．（5分）已知函数f（x）=|x2+3x|，x∈R，若方程f（x）﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根，则实数a的取值范围为（0，1）∪（9，+∞）．【分析】由y=f（x）﹣a|x﹣1|=0得f（x）=a|x﹣1|，作出函数y=f（x），y=a|x ﹣1|的图象利用数形结合即可得到结论．【解答】解：由y=f（x）﹣a|x﹣1|=0得f（x）=a|x﹣1|，作出函数y=f（x），y=g（x）=a|x﹣1|的图象，当a≤0，两个函数的图象不可能有4个交点，不满足条件，则a＞0，此时g（x）=a|x﹣1|=，当﹣3＜x＜0时，f（x）=﹣x2﹣3x，g（x）=﹣a（x﹣1），当直线和抛物线相切时，有三个零点，此时﹣x2﹣3x=﹣a（x﹣1），即x2+（3﹣a）x+a=0，则由△=（3﹣a）2﹣4a=0，即a2﹣10a+9=0，解得a=1或a=9，当a=9时，g（x）=﹣9（x﹣1），g（0）=9，此时不成立，∴此时a=1，要使两个函数有四个零点，则此时0＜a＜1，若a＞1，此时g（x）=﹣a（x﹣1）与f（x），有两个交点，此时只需要当x＞1时，f（x）=g（x）有两个不同的零点即可，即x2+3x=a（x﹣1），整理得x2+（3﹣a）x+a=0，则由△=（3﹣a）2﹣4a＞0，即a2﹣10a+9＞0，解得a＜1（舍去）或a＞9，综上a的取值范围是（0，1）∪（9，+∞），方法2：由f（x）﹣a|x﹣1|=0得f（x）=a|x﹣1|，若x=1，则4=0不成立，故x≠1，则方程等价为a===||=|x﹣1++5|，设g（x）=x﹣1++5，当x＞1时，g（x）=x﹣1++5≥，当且仅当x﹣1=，即x=3时取等号，当x＜1时，g（x）=x﹣1++5=5﹣4=1，当且仅当﹣（x ﹣1）=﹣，即x=﹣1时取等号，则|g（x）|的图象如图：若方程f（x）﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根，则满足a＞9或0＜a＜1，故答案为：（0，1）∪（9，+∞）【点评】本题主要考查函数零点个数的应用，利用数形结合是解决本题的关键，综合性较强，难度较大．三、解答题（共6小题，共80分）15．（13分）已知函数f（x）=cosx•sin（x+）﹣cos2x+，x∈R．（Ⅰ）求f（x）的最小正周期；（Ⅱ）求f（x）在闭区间[﹣，]上的最大值和最小值．【分析】（Ⅰ）根据两角和差的正弦公式、倍角公式对解析式进行化简，再由复合三角函数的周期公式求出此函数的最小正周期；（Ⅱ）由（Ⅰ）化简的函数解析式和条件中x的范围，求出的范围，再利用正弦函数的性质求出再已知区间上的最大值和最小值．【解答】解：（Ⅰ）由题意得，f（x）=cosx•（sinx cosx）====所以，f（x）的最小正周期=π．（Ⅱ）由（Ⅰ）得f（x）=，由x∈[﹣，]得，2x∈[﹣，]，则∈[，]，∴当=﹣时，即=﹣1时，函数f（x）取到最小值是：，当=时，即=时，f（x）取到最大值是：，所以，所求的最大值为，最小值为．【点评】本题考查了两角和差的正弦公式、倍角公式，正弦函数的性质，以及复合三角函数的周期公式应用，考查了整体思想和化简计算能力，属于中档题．16．（13分）某大学志愿者协会有6名男同学，4名女同学，在这10名同学中，3名同学来自数学学院，其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院，现从这10名同学中随机选取3名同学，到希望小学进行支教活动（每位同学被选到的可能性相同）．（Ⅰ）求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率；（Ⅱ）设X为选出的3名同学中女同学的人数，求随机变量X的分布列和数学期望．【分析】（Ⅰ）利用排列组合求出所有基本事件个数及选出的3名同学是来自互不相同学院的基本事件个数，代入古典概型概率公式求出值；（Ⅱ）随机变量X的所有可能值为0，1，2，3，（k=0，1，2，3）列出随机变量X的分布列求出期望值．【解答】（Ⅰ）解：设“选出的3名同学是来自互不相同学院”为事件A，则，所以选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为．（Ⅱ）解：随机变量X的所有可能值为0，1，2，3，（k=0，1，2，3）所以随机变量X的分布列是随机变量X的数学期望．【点评】本题考查古典概型及其概率公式，互斥事件，离散型随机变量的分布列与数学期望，考查应用概率解决实际问题的能力．17．（13分）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．（Ⅰ）证明：BE⊥DC；（Ⅱ）求直线BE与平面PBD所成角的正弦值；（Ⅲ）若F为棱PC上一点，满足BF⊥AC，求二面角F﹣AB﹣P的余弦值．【分析】（I）以A为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，求出BE，DC 的方向向量，根据•=0，可得BE⊥DC；（II）求出平面PBD的一个法向量，代入向量夹角公式，可得直线BE与平面PBD 所成角的正弦值；（Ⅲ）根据BF⊥AC，求出向量的坐标，进而求出平面FAB和平面ABP的法向量，代入向量夹角公式，可得二面角F﹣AB﹣P的余弦值．【解答】证明：（I）∵PA⊥底面ABCD，AD⊥AB，以A为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，∵AD=DC=AP=2，AB=1，点E为棱PC的中点．∴B（1，0，0），C（2，2，0），D（0，2，0），P（0，0，2），E（1，1，1）∴=（0，1，1），=（2，0，0）∵•=0，∴BE⊥DC；（Ⅱ）∵=（﹣1，2，0），=（1，0，﹣2），设平面PBD的法向量=（x，y，z），由，得，令y=1，则=（2，1，1），则直线BE与平面PBD所成角θ满足：sinθ===，故直线BE与平面PBD所成角的正弦值为．（Ⅲ）∵=（1，2，0），=（﹣2，﹣2，2），=（2，2，0），由F点在棱PC上，设=λ=（﹣2λ，﹣2λ，2λ）（0≤λ≤1），故=+=（1﹣2λ，2﹣2λ，2λ）（0≤λ≤1），由BF⊥AC，得•=2（1﹣2λ）+2（2﹣2λ）=0，解得λ=，即=（﹣，，），设平面FBA的法向量为=（a，b，c），由，得令c=1，则=（0，﹣3，1），取平面ABP的法向量=（0，1，0），则二面角F﹣AB﹣P的平面角α满足：cosα===，故二面角F﹣AB﹣P的余弦值为：【点评】本题考查的知识点是空间二面角的平面角，建立空间坐标系，将二面角问题转化为向量夹角问题，是解答的关键．18．（13分）设椭圆+=1（a＞b＞0）的左、右焦点分别为F1、F2，右顶点为A，上顶点为B，已知|AB|=|F1F2|．（Ⅰ）求椭圆的离心率；（Ⅱ）设P为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB为直径的圆经过点F1，经过原点O的直线l与该圆相切，求直线l的斜率．【分析】（Ⅰ）设椭圆的右焦点为F2（c，0），由|AB|=|F1F2|．可得，再利用b2=a2﹣c2，e=即可得出．（Ⅱ）由（Ⅰ）可得b2=c2．可设椭圆方程为，设P（x0，y0），由F1（﹣c，0），B（0，c），可得，．利用圆的性质可得，于是=0，得到x0+y0+c=0，由于点P在椭圆上，可得．联立可得=0，解得P．设圆心为T（x1，y1），利用中点坐标公式可得T，利用两点间的距离公式可得圆的半径r．设直线l的方程为：y=kx．利用直线与圆相切的性质即可得出．【解答】解：（Ⅰ）设椭圆的右焦点为F2（c，0），由|AB|=|F1F2|，可得，化为a2+b2=3c2．又b2=a2﹣c2，∴a2=2c2．∴e=．（Ⅱ）由（Ⅰ）可得b2=c2．因此椭圆方程为．设P（x0，y0），由F1（﹣c，0），B（0，c），可得=（x0+c，y0），=（c，c）．∵，∴=c（x0+c）+cy0=0，∴x0+y0+c=0，∵点P在椭圆上，∴．联立，化为=0，∵x0≠0，∴，代入x0+y0+c=0，可得．∴P．设圆心为T（x1，y1），则=﹣，=．∴T，∴圆的半径r==．设直线l的斜率为k，则直线l的方程为：y=kx．∵直线l与圆相切，∴，整理得k2﹣8k+1=0，解得．∴直线l的斜率为．【点评】本题中考查了椭圆与圆的标准方程及其性质、点与椭圆的位置关系、直线与圆相切问题、点到直线的距离公式、中点坐标公式等基础知识与基本技能方法，考查了推理能力和计算能力，属于难题．19．（14分）已知q和n均为给定的大于1的自然数，设集合M={0，1，2，…，q﹣1}，集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1，x i∈M，i=1，2，…n}．（Ⅰ）当q=2，n=3时，用列举法表示集合A；（Ⅱ）设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i∈M，i=1，2，…，n．证明：若a n＜b n，则s＜t．【分析】（Ⅰ）当q=2，n=3时，M={0，1}，A={x|x=x1+x2•2+x3•22，x i∈M，i=1，2，3}．即可得到集合A．（Ⅱ）由于a i，b i∈M，i=1，2，…，n．a n＜b n，可得a n﹣b n≤﹣1．由题意可得s﹣t=（a1﹣b1）+（a2﹣b2）q+…+（a n﹣1﹣b n﹣1）q n﹣2+（a n﹣b n）q n﹣1≤（q﹣1）+（q﹣1）q+…+（q﹣1）q n﹣2﹣q n﹣1再利用等比数列的前n项和公式即可得出．【解答】（Ⅰ）解：当q=2，n=3时，M={0，1}，A={x|x=x1+x2•2+x3•22，x i∈M，i=1，2，3}．可得A={0，1，2，3，4，5，6，7}．（Ⅱ）证明：由设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i∈M，i=1，2，…，n．a n＜b n，∴s﹣t=（a1﹣b1）+（a2﹣b2）q+…+（a n﹣1﹣b n﹣1）q n﹣2+（a n﹣b n）q n﹣1≤（q﹣1）+（q﹣1）q+…+（q﹣1）q n﹣2﹣q n﹣1=（q﹣1）（1+q+…+q n﹣2）﹣q n﹣1=﹣q n﹣1=﹣1＜0．∴s＜t．【点评】本题考查了考查了集合的运算及其性质、等比数列的前n项和公式、不等式的基本性质等基础知识与基本技能方法，考查了推理能力和计算能力，属于难题．20．（14分）设f（x）=x﹣ae x（a∈R），x∈R，已知函数y=f（x）有两个零点x1，x2，且x1＜x2．（Ⅰ）求a的取值范围；（Ⅱ）证明：随着a的减小而增大；（Ⅲ）证明x1+x2随着a的减小而增大．【分析】（Ⅰ）对f（x）求导，讨论f′（x）的正负以及对应f（x）的单调性，得出函数y=f（x）有两个零点的等价条件，从而求出a的取值范围；（Ⅱ）由f（x）=0，得a=，设g（x）=，判定g（x）的单调性即得证；（Ⅲ）由于x1=a，x2=a，则x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln，令=t，整理得到x1+x2=，令h（x）=，x∈（1，+∞），得到h（x）在（1，+∞）上是增函数，故得到x1+x2随着t的减小而增大．再由（Ⅱ）知，t随着a的减小而增大，即得证．【解答】解：（Ⅰ）∵f （x ）=x ﹣ae x ，∴f′（x ）=1﹣ae x ；下面分两种情况讨论：①a ≤0时，f′（x ）＞0在R 上恒成立，∴f （x ）在R 上是增函数，不合题意； ②a ＞0时，由f′（x ）=0，得x=﹣lna ，当x 变化时，f′（x ）、f （x ）的变化情况如下表：∴f （x ）的单调增区间是（﹣∞，﹣lna ），减区间是（﹣lna ，+∞）；∴函数y=f （x ）有两个零点等价于如下条件同时成立：①f （﹣lna ）＞0；②存在s 1∈（﹣∞，﹣lna ），满足f （s 1）＜0；③存在s 2∈（﹣lna ，+∞），满足f （s 2）＜0；由f （﹣lna ）＞0，即﹣lna ﹣1＞0，解得0＜a ＜e ﹣1；取s 1=0，满足s 1∈（﹣∞，﹣lna ），且f （s 1）=﹣a ＜0，取s 2=+ln ，满足s 2∈（﹣lna ，+∞），且f （s 2）=（﹣）+（ln ﹣）＜0；∴a 的取值范围是（0，e ﹣1）．（Ⅱ）证明：由f （x ）=x ﹣ae x =0，得a=， 设g （x ）=，由g′（x ）=，得g （x ）在（﹣∞，1）上单调递增，在（1，+∞）上单调递减，并且当x ∈（﹣∞，0）时，g （x ）≤0，当x ∈（0，+∞）时，g （x ）≥0，x1、x2满足a=g（x1），a=g（x2），a∈（0，e﹣1）及g（x）的单调性，可得x1∈（0，1），x2∈（1，+∞）；对于任意的a1、a2∈（0，e﹣1），设a1＞a2，g（X1）=g（X2）=a1，其中0＜X1＜1＜X2；g（Y1）=g（Y2）=a2，其中0＜Y1＜1＜Y2；∵g（x）在（0，1）上是增函数，∴由a1＞a2，得g（X i）＞g（Y i），可得X1＞Y1；类似可得X2＜Y2；又由X、Y＞0，得＜＜；∴随着a的减小而增大；（Ⅲ）证明：∵x1=a，x2=a，∴lnx1=lna+x1，lnx2=lna+x2；∴x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln，设=t，则t＞1，∴，解得x1=，x2=，∴x1+x2=…①；令h（x）=，x∈（1，+∞），则h′（x）=；令u（x）=﹣2lnx+x﹣，得u′（x）=，当x∈（1，+∞）时，u′（x）＞0，∴u（x）在（1，+∞）上是增函数，∴对任意的x∈（1，+∞），u（x）＞u（1）=0，∴h′（x）＞0，∴h（x）在（1，+∞）上是增函数；∴由①得x1+x2随着t的增大而增大．由（Ⅱ）知，t随着a的减小而增大，∴x1+x2随着a的减小而增大．【点评】本题考查了导数的运算以及利用导数研究函数的单调性与极值问题，也考查了函数思想、化归思想、抽象概括能力和分析问题、解决问题的能力，是综合型题目．。
2014年高考数学真题天津【文】试题及答案
ED CBA 2014高考数学【天津文】一、选择题： 1．i 是虚数单位，复数7i34i++=( ) A ．1-iB ．-1+iC ．1731i 2525+ D ．1725i 77-+ 2．设变量x ，y 满足约束条件0,20,12,y x y y x +-⎧≥--≤≥⎪⎨⎪⎩则目标函数z =x +2y 的最小值为( )A ．2B ．3C ．4D ．53．已知命题p ：∀x ＞0，总有(x +1)e x ＞1，则⌝p ( )A ．∃x 0≤0，使得(x 0+1)0e x ≤1B ．∃x 0＞0，使得(x 0+1)0e x ≤1C ．∀x ＞0，总有(x +1)e x ≤1D ．∀x ≤0，总有(x +1)e x ≤14．设a =log 2π，12log b π=，c =π -2，则( )A ．a ＞b ＞cB ．b ＞a ＞cC ．a ＞c ＞bD ．c ＞b ＞a5．设{a n }是首项为a 1，公差为-1的等差数列，S n 为其前n 项和．若S 1，S 2，S 4成等比数列， 则a 1=( )A ．2B ．-2C ．12D ．12-6. 已知双曲线22221x y a b-=(a ＞0，b ＞0)的一条渐近线平行于直线l ：y =2x +10，双曲线的一个焦点在直线l 上，则双曲线的方程为( )A ．221520x y -=B ．221205x y -=C ．2233125100x y -=D ．2233110025x y -=7．如图，△ABC 是圆的内接三角形，∠BAC 的平分线交圆于点D ，交BC 于点E ， 过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F ．在上述条件下，给出下列四个结 论：①BD 平分∠CBF ； ②FB 2=FD ·F A ； ③AE ·CE =BE ·DE ； ④AF ·BD =AB ·BF ． 则所有正确结论的序号是( ) A ．①②B ．③④C ．①②③D ．①②④8. 已知函数f (xωx +cos ωx (ω＞0)，x ∈R ，在曲线y =f (x )与直线y =1的交点中，若相 邻交点距离的最小值为π3，则f (x )的最小正周期为( ) A ．π2B ．2π3C ．πD ．2π二、填空题9. 某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方法，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查． 已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4∶5∶5∶6，则应从一年级本科生中抽取_______名学生．10．已知一个几何体的三视图如图所示(单位：m)，则该几何体的体积为 _______m 3．11．阅读右边的框图，运行相应的程序，输出S 的值为________． 12．函数f (x )=lg x 2的单调递减区间是________．13．已知菱形ABCD 的边长为2，∠BAD =120°，点E ，F 分别在边BC ，DC 上， BC =3BE ，DC =λDF ．若1AE AF ⋅=，则λ的值为_______．14. 已知函数()20,54,22,0.x x x f x x x ⎧++⎪=⎨->≤⎪⎩若函数y =f (x )-a |x |恰有4个零点，则实数a 的取值范围为__________．三、解答题15．某校夏令营有3名男同学A ，B ，C 和3名女同学X ，Y ，Z ，其年级情况如下表：现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛(每人被选到的可能性相同)． (I)用表中字母列举出所有可能的结果；俯视图侧视图正视图PFEDCBA(II)设M 为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”，求事件M 发生的概率．16．在△ABC 中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c．已知a c -=，sin B C ． (I)求cos A 的值； (II)求πcos 26A ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值．17．如图，四棱锥P -ABCD 的底面是平行四边形，BA =BD，AD =2，P A =PD，E ， F 分别是棱AD ，PC 的中点．(I)证明：EF ∥平面P AB ； (II)若二面角P -AD -B 为60°，(i)证明：平面PBC ⊥平面ABCD ；(ii)求直线EF 与平面PBC 所成角的正弦值．18. 设椭圆22221x y a b +=(a ＞b ＞0)的左、右焦点为F 1，F 2，右顶点为A ，上顶点为B ．已知12AB F =． (I)求椭圆的离心率；(II)设P 为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB 为直径的圆经过点F 1，经过点F 2的直 线l 与该圆相切于点M，2MF =19．已知函数232()3f x x ax =-(a ＞0)，x ∈R ．(I)求f (x )的单调区间和极值；(II)若对于任意的x 1∈(2，+∞)，都存在x 2∈(1，+∞)，使得f (x 1)·f (x 2)=1．求a 的取值范 围．20. 已知q 和n 均为给定的大于1的自然数．设集合M ={0，1，2，…，q -1}，集合A ={x | x =x 1+x 2q +…+x n q n -1，x i ∈M ，i =1，2，…，n }(I)当q =2，n =3时，用列举法表示集合A ；(II)设s ，t ∈A ，s =a 1+a 2q +…+a n q n -1，t =b 1+b 2q +…+b n q n -1，其中a i ，b i ∈M ，i =1，2，…， n ．证明：若a n ＜b n ，则s ＜t ．2014高考数学天津【文】参考答案一．选择题1．A 2．B 3．B 4．C 5．D 6．A 7．D 8．C二．填空题9．60 10．20π311．－4 12．(－∞，0)13．214．(1，2)三．解答题15．(I)解：从6名同学中随机选出2人参加知识竞赛的所有可能结果为：{A ，B }，{A ，C }，{A ，X }，{A ，Y }，{A ，Z }，{B ，C }，{B ，X }，{B ，Y }，{B ，Z }，{C ，X }，{C ，Y }，{C ，Z }，{X ，Y }，{X ，Z }，{Y ，Z }，共15种．(II)解：选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学的所有可能结果为 {A ，Y }，{A ，Z }，{B ，X }，{B ，Z }，{C ，X }，{C ，Y }，共6种． 因此，事件M 发生的概率62()155P M ==．16．(I)解：在△ABC 中，由sin sin b cB C=，及sin B C ，可得b =．又由a c -=，有a =2c ．所以222222cos 2bc a A bc +-===(II)解：在△ABC中，由cos A =sin A =， 于是，21cos22cos 14A A =-=-，sin 22sin cos A A A =⋅=，所以πππcos 2cos2cos sin 2sin 666A A A ⎛⎫-=⋅+⋅= ⎪⎝⎭17．(I)证明：如图，取PB 中点M ，连接MF ，AM ，因为F 为PC 中点，故MF ∥BC ，且12M F B C =．由已知有BC ∥AD ，BC =AD ．又由于E 为AD 中点，因而MF ∥AE ，且MF =AE ，故四边形AMFE 为平行四边形，所以EF ∥AM ．又AM ⊂平面P AB ，而EF ⊄平面P AB ，所以EF ∥平面P AB ． (II)(i)证明：连接PE ，BE ．因为P A =PD ，BA =BD ，而E 为AD 中点，故PE ⊥AD ，BE ⊥AD ．所以∠PEB 为二面角P －D －B 的平面角．在△P AD 中，由P A =PDAD =2，可解得PE =2．在△ABD 中，由BA =BD，AD =2，可解得BE =1．在△PEB 中，PE =2，BE =1，∠PEB =60°，由余弦定理，可解得PBPBE =90°，即BE ⊥PB ．又BC ∥AD ，BE ⊥AD ，从而BE ⊥BC ，因此BE ⊥平面PBC ．又BE ⊂平面ABCD ，所以，平面PBC ⊥平面ABCD ．(ii)解：连接BF ．由(i)知，BE ⊥平面PBC ，所以∠EFB 为直线EF 与平面PBC 所成的角，由PB ，得∠ABP为直角．而12MB PB ==AM =，故EF =． 又BE =1，故在直角三角形EBF中，sin BE EFB EF ∠== 所以，直线EF 与平面PBC18．(I)解：设椭圆右焦点F 2(c ，0)．由12AB F =，可得a 2＋b 2=3c 2， 又b 2=a 2－c 2，则2212c a =．所以椭圆的离心率e =．(II)解：由(I)知a 2=2c 2，b 2=c 2，故椭圆方程为222212x y c c+=．C设P (x 0，y 0)．由F 1(－c ，0)，B (0，c )，有1F P =(x 0＋c ，y 0)，1F B =(c ，c )． 由已知有，110F P F B ⋅=，即(x 0＋c )c ＋y 0c =0，又c ≠0，故有x 0＋y 0＋c =0 ①因为点P 在椭圆上，故22002212x y c c+=②由①和②可得3x 02＋4cx 0=0．而点P 不是椭圆的顶点，故043x c =-，代入①得03cy =，即点P 的坐标为4,33c c ⎛⎫- ⎪⎝⎭．设圆的圆心为T (x 1，y 1)，则1402323c x c -+==-，12323c cy c +==，进而圆的半径为r =． 由已知，有|TF 2|2=|MF 2|2＋r 2，又2||MF =，故有22222508339c c c c ⎛⎫⎛⎫++-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，解得c 2=3．所以，所求椭圆的方程为22163x y +=．19．(I)解：由已知，有f ′(x )=2x －2ax 2(a ＞0)．令f ′(x )=0，解得x =0或1x a=． 当x 变化时，f ′(x )，f (x )的变化情况如下表：所以，f (x )的单调递增区间是10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭；单调递减区间是(－∞，0)，1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭．当x =0时，f (x )有极小值，且极小值为f (0)=0； 当1x a =时，f (x )有极大值，且极大值为2113f a a⎛⎫= ⎪⎝⎭． (II)解：由f (0)=32f a ⎛⎫ ⎪⎝⎭=0及(I)知，当30,2x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，f (x )＞0；当3,2xa⎛⎫∈+∞⎪⎝⎭时，f(x)＜0．设集合A={f(x)｜x∈(2，＋∞)}，集合B=1(1,),()0 ()x f xf x⎧⎫⎪⎪∈+∞≠⎨⎬⎪⎪⎩⎭．则“对于任意的x1∈(2，＋∞)，都存在x2∈(1，＋∞)，使得f(x1)·f(x2)=1”等价于A⊆B，显然0∉B．下面分三种情况讨论：(1)当322a>，即34a<<时，由32fa⎛⎫=⎪⎝⎭可知，0∈A，而0∉B，所以A不是B的子集．(2)当3122a≤≤，即3342a≤≤时，有(2)0f≤，且此时f(x)在(2，＋∞)上单调递减，故A=(－∞，f(2))，因而A⊆(－∞，0)；由f(1)≥0，有f(x)在(1，＋∞)上的取值范围包含(－∞，0)，则(－∞，0)⊆B．所以，A⊆B．(3)当312a<，即32a>时，有f(1)＜0，且此时f(x)在(1，＋∞)上单调递减，故1,0(1)Bf⎛⎫= ⎪⎝⎭，A=(－∞，f(2))，所以A不是B的子集．综上，a的取值范围是33,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦．20．(I)解：当q=2，n=3时，M={0，1}，A={x｜x=x1＋x2·2＋x3·22，x i∈M，i=1，2，3}．可得，A={0，1，2，3，4，5，6，7}．(II)证明：由s，t∈A，s=a1＋a2q＋…＋a n q n-1，t=b1＋b2q＋…＋b n q n-1，a i，b i∈M，i=1，2，…，n及a n＜b n，可得s－t=(a1－b1)＋(a2－b2)q＋…＋(a n-1－b n-1)q n-2＋(a n－b n)q n-1≤(q－1)＋(q－1)q＋…＋(q－1)q n-2－q n-1=11 (1)(1)1nn q qqq------=－1＜0．所以，s＜t．。
2014年高考理科数学天津卷-答案
34i，即求出值【解析】作出可行域，如图：【解析】由弦切角定理得FBD EACBAE ，又AF BD AB BF =，排除A 、C. DBC ，排除B 、故选D.本题利用角与弧的关系，得到角相等，，所以||||cos1202AB AD AB AD =︒=-，所以AE AB AD λ=+，AF AB AD μ=+.因为1AE AF =，所以()()1AB AD AB AD λμ++=，即2λ2-②，①+②得5λμ+=，故选C. 【提示】利用两个向量的加减法的法则，以及其几何意义，两个向量的数量积的定义求得2120ππ4π2233+=m 【考点】空间立体图形三视图、体积.结合图象可知01a <<或9a >.][),4∞+，所以][)9,∞+.结合图象可得01a <<或9a >.1sin 2x x ⎛+ ⎝3cos 2x x -43π3x 的范围，再利用正弦函数的性质求出再已【考点】三角函数中的恒等变换应用，三角函数的周期性及其求法1203373734960C C C C +=. 3463k k C C -(k =3463k kC C -(k =(0,0,2)P.由E为棱PC的中点，得(1,1,1)E.证明：向量(0,1,1)BE=，(2,0,0)DC=，故0BE DC=.所以，）向量(1,2,0)BD=-，(1,0,PB=设(,,)n x y z=0,0,n BDn PB⎧=⎪⎨=⎪⎩即-⎧，可得(2,1,1)n=为平面的一个法向量,||||6n BEn BEn BE==⨯与平面PBD3）向量(1,2,0)BC=，(2,CP=-，(2,2,0)AC=，(1,0,0)AB=由点F在棱PC上，设CF CPλ=，0≤故()1,2BF BC CF BC CPλλλ=+=+=-.，得0BF AC=，因此，2(1即12BF⎛=-设(1,n x y=为平面FAB的法向量，则110,0,n ABn BF⎧=⎪⎨=⎪⎩即，可得1(0,n=-FAB的一个法向量的法向量1(0,1,0)n=121212,||||10n nn nn n-==31010.【提示】（1）以A 为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，求出BE ，DC 的方向向量，根据0BE DC =，可得BE DC ⊥；（2）求出平面PBD 的一个法向量，代入向量夹角公式，可得直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值； （3）根据BFAC ，求出向量BF 的坐标，进而求出平面F AB 和平面ABP 的法向量，代入向量夹角公式，可得二面角F ABP 的余弦值2，有10(F P x =+，1(,)F B c c =由已知，有110F P F B =，即1.②由①和②可得234x cx +可得1F P ，1F B .利用圆的性质可得11F B F P ⊥，于是110F B F P =，得到040cx =，解得1n n a q -++1n n b q -++1,2,,n 及n a (1n a -++-()1q ++-q。
2014年高考真题——理数(天津卷)试题及答案
2014年天津市高考数学试卷（理科）一、选择题（共8小题，每小题5分）1．（5分）（2014•天津）i是虚数单位，复数=（）+i D+2．（5分）（2014•天津）设变量x，y满足约束条件，则目标函数z=x+2y的最小值为（）3．（5分）（2014•天津）阅读如图的程序框图，运行相应的程序，输出S的值为（）4．（5分）（2014•天津）函数f（x）=log（x2﹣4）的单调递增区间为（）5．（5分）（2014•天津）已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，双曲线的一．﹣=1 ﹣=1﹣=1 ﹣=16．（5分）（2014•天津）如图，△ABC是圆的内接三角形，∠BAC的平分线交圆于点D，交BC于E，过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F，在上述条件下，给出下列四个结论：①BD平分∠CBF；②FB2=FD•FA；③AE•CE=BE•DE；④AF•BD=AB•BF．所有正确结论的序号是（）8．（5分）（2014•天津）已知菱形ABCD的边长为2，∠BAD=120°，点E、F分别在边BC、DC上，BE=λBC，DF=μDC，若•=1，•=﹣，则λ+μ=（）．C D．二、填空题（共6小题，每小题5分，共30分）9．（5分）（2014•天津）某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方向，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查，已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4：5：5：6，则应从一年级本科生中抽取_________名学生．10．（5分）（2014•天津）一个几何体的三视图如图所示（单位：m），则该几何体的体积为_________m3．11．（5分）（2014•天津）设{a n}是首项为a1，公差为﹣1的等差数列，S n为其前n项和，若S1，S2，S4成等比数列，则a1的值为_________．12．（5分）（2014•天津）在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别是a，b，c，已知b﹣c=a，2sinB=3sinC，则cosA的值为_________．13．（5分）（2014•天津）在以O为极点的极坐标系中，圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点，若△AOB是等边三角形，则a的值为_________．14．（5分）（2014•天津）已知函数f（x）=|x2+3x|，x∈R，若方程f（x）﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根，则实数a的取值范围为_________．三、解答题（共6小题，共80分）15．（13分）（2014•天津）已知函数f（x）=cosx•sin（x+）﹣cos2x+，x∈R．（Ⅰ）求f（x）的最小正周期；（Ⅱ）求f（x）在闭区间[﹣，]上的最大值和最小值．16．（13分）（2014•天津）某大学志愿者协会有6名男同学，4名女同学，在这10名同学中，3名同学来自数学学院，其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院，现从这10名同学中随机选取3名同学，到希望小学进行支教活动（每位同学被选到的可能性相同）．（Ⅰ）求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率；（Ⅱ）设X为选出的3名同学中女同学的人数，求随机变量X的分布列和数学期望．17．（13分）（2014•天津）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．（Ⅰ）证明：BE⊥DC；（Ⅱ）求直线BE与平面PBD所成角的正弦值；（Ⅲ）若F为棱PC上一点，满足BF⊥AC，求二面角F﹣AB﹣P的余弦值．18．（13分）（2014•天津）设椭圆+=1（a＞b＞0）的左、右焦点分别为F1、F2，右顶点为A，上顶点为B，已知|AB|=|F1F2|．（Ⅰ）求椭圆的离心率；（Ⅱ）设P为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB为直径的圆经过点F1，经过原点O的直线l与该圆相切，求直线l的斜率．19．（14分）（2014•天津）已知q和n均为给定的大于1的自然数，设集合M={0，1，2，…，q﹣1}，集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1，x i∈M，i=1，2，…n}．（Ⅰ）当q=2，n=3时，用列举法表示集合A；（Ⅱ）设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i∈M，i=1，2，…，n．证明：若a n＜b n，则s＜t．20．（14分）（2014•天津）设f（x）=x﹣ae x（a∈R），x∈R，已知函数y=f（x）有两个零点x1，x2，且x1＜x2．（Ⅰ）求a的取值范围；（Ⅱ）证明：随着a的减小而增大；（Ⅲ）证明x1+x2随着a的减小而增大．2014年天津市高考数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题5分）1．（5分）（2014•天津）i是虚数单位，复数=（）+i D+解：复数=2．（5分）（2014•天津）设变量x，y满足约束条件，则目标函数z=x+2y的最小值为（）﹣3．（5分）（2014•天津）阅读如图的程序框图，运行相应的程序，输出S的值为（）4．（5分）（2014•天津）函数f（x）=log（x2﹣4）的单调递增区间为（）t=log t5．（5分）（2014•天津）已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，双曲线的一．﹣=1 ﹣=1﹣=1 ﹣=1先求出焦点坐标，利用双曲线﹣，可得=2∵双曲线=1∴双曲线的方程为=16．（5分）（2014•天津）如图，△ABC是圆的内接三角形，∠BAC的平分线交圆于点D，交BC于E，过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F，在上述条件下，给出下列四个结论：①BD平分∠CBF；②FB2=FD•FA；③AE•CE=BE•DE；④AF•BD=AB•BF．所有正确结论的序号是（）8．（5分）（2014•天津）已知菱形ABCD的边长为2，∠BAD=120°，点E、F分别在边BC、DC上，BE=λBC，DF=μDC，若•=1，•=﹣，则λ+μ=（）．C D．两个向量的数量积的定义由•=1•=，求得﹣﹣解：由题意可得若=（）（）++λ•μ=﹣（﹣）））﹣，故答案为：二、填空题（共6小题，每小题5分，共30分）9．（5分）（2014•天津）某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方向，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查，已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4：5：5：6，则应从一年级本科生中抽取60名学生．解：根据分层抽样的定义和方法，一年级本科生人数所占的比例为，×=6010．（5分）（2014•天津）一个几何体的三视图如图所示（单位：m），则该几何体的体积为m3．×π×+=故答案为：11．（5分）（2014•天津）设{a n}是首项为a1，公差为﹣1的等差数列，S n为其前n项和，若S1，S2，S4成等比数列，则a1的值为﹣．==﹣．12．（5分）（2014•天津）在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别是a，b，c，已知b﹣c=a，2sinB=3sinC，则cosA的值为﹣．，再由余弦定理求得cosA=ab=cosA==﹣．13．（5分）（2014•天津）在以O为极点的极坐标系中，圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点，若△AOB是等边三角形，则a的值为3．（，可得（14．（5分）（2014•天津）已知函数f（x）=|x2+3x|，x∈R，若方程f（x）﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根，则实数a的取值范围为（0，1）∪（9，+∞）．，三、解答题（共6小题，共80分）15．（13分）（2014•天津）已知函数f（x）=cosx•sin（x+）﹣cos2x+，x∈R．（Ⅰ）求f（x）的最小正周期；（Ⅱ）求f（x）在闭区间[﹣，]上的最大值和最小值．再由复合三角函数的周期公式的范围，求出sinx））的最小正周期=，]，]，则[，]=时，即=）取到最小值是：时，即时，）取到最大值是：，，最小值为应用，16．（13分）（2014•天津）某大学志愿者协会有6名男同学，4名女同学，在这10名同学中，3名同学来自数学学院，其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院，现从这10名同学中随机选取3名同学，到希望小学进行支教活动（每位同学被选到的可能性相同）．（Ⅰ）求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率；（Ⅱ）设X为选出的3名同学中女同学的人数，求随机变量X的分布列和数学期望．，（名同学是来自互不相同学院的概率为的数学期望17．（13分）（2014•天津）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．（Ⅰ）证明：BE⊥DC；（Ⅱ）求直线BE与平面PBD所成角的正弦值；（Ⅲ）若F为棱PC上一点，满足BF⊥AC，求二面角F﹣AB﹣P的余弦值．的方向向量，根据•，求出向量的坐标，进而求出平面=•（Ⅱ）∵=的法向量，得，则=，所成角的正弦值为（Ⅲ）∵=，上，设λ===，得=2，，，）=，得，则的法向量=18．（13分）（2014•天津）设椭圆+=1（a＞b＞0）的左、右焦点分别为F1、F2，右顶点为A，上顶点为B，已知|AB|=|F1F2|．（Ⅰ）求椭圆的离心率；（Ⅱ）设P为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB为直径的圆经过点F1，经过原点O的直线l与该圆相切，求直线l的斜率．|F．可得．可设椭圆方程为，．利用圆的性质可得，于是．联立可得．设圆心为，利用两点间的距离公式可得圆的半径，化为．因此椭圆方程为．，可得，在椭圆上，∴．，化为=0，∴，，可得．=，=．，r==，解得的斜率为19．（14分）（2014•天津）已知q和n均为给定的大于1的自然数，设集合M={0，1，2，…，q﹣1}，集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1，x i∈M，i=1，2，…n}．（Ⅰ）当q=2，n=3时，用列举法表示集合A；（Ⅱ）设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i∈M，i=1，2，…，n．证明：若a n＜b n，则s＜t．A={x|，+A={x|，+20．（14分）（2014•天津）设f（x）=x﹣ae x（a∈R），x∈R，已知函数y=f（x）有两个零点x1，x2，且x1＜x2．（Ⅰ）求a的取值范围；（Ⅱ）证明：随着a的减小而增大；（Ⅲ）证明x1+x2随着a的减小而增大．=a=a，则=ln，令=，+ln，满足﹣）ln﹣，设，由=，得＜；∴随着=a=a=ln，设=t，解得，…①；﹣。
2014年高考理数真题试卷(天津卷)
D.﹣ + i
第Ⅱ卷的注释
第Ⅱ卷 主观题
评卷人 得分
一、填空题（共 6 题)
1. （2014•天津）某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方向，
从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为 300 的样本进行调查，已知该校一年级、二年级、三年级、
四年级的本科生人数之比为 4：5：5：6，则应从一年级本科生中抽取
．
4. （2014•天津）在以 O 为极点的极坐标系中，圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a 相交于 A、B 两点，若△AOB 是
等边三角形，则 a 的值为
．
5. （2014•天津）已知函数 f（x）=|x2+3x|，x∈R，若方程 f（x）﹣a|x﹣1|=0 恰有 4 个互异的实数根，
则实数 a 的取值范围为
A.
B.
C.
D.
4. （2014•天津）设变量 x，y 满足约束条件
，则目标函数 z=x+2y 的最小值为（ ）
A.2 B.3 C.4 D.5
5. （2014•天津）如图，△ABC 是圆的内接三角形，∠BAC 的平分线交圆于点 D，交 BC 于 E，过点 B 的
圆 的 切 线 与 AD 的 延 长 线 交 于 点 F ， 在 上 述 条 件 下 ， 给 出 下 列 四 个 结 论 ：
名学生．
2. （2014•天津）在△ABC 中，内角 A，B，C 所对的边分别是 a，b，c，已知 b﹣c= a，2sinB=3sinC，则
cosA 的值为
．
3. （2014•天津）设{an}是首项为 a1 ， 公差为﹣1 的等差数列，Sn 为其前 n 项和，若 S1 ， S2 ， S4 成等比
2014年天津市高考数学试卷(理科)答案与解析
2014年天津市高考数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（共 8小题，每小题5分）1.（ 5分）（2014 ?天津）i 是虚数单位，复数 -------- =（ ）3+41 A . 1-i B . - 1+iC .丄+」D_ +_i25 2^77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：将复数的分子与分母同时乘以分母的共轭复数3 -4i ，即求出值.解答：解：复数 7+1. (7+1) (3-41)|25 - 25! “.34-41 (3+蚯)(3-4i)=251故选A .点评：本题考查了复数的运算法则和共轭复数的意义，属于基础题.最小值为（ ）A . 2B . 3考点：简单线性规划. 专题：不等式的解法及应用.分析：作出不等式对应的平面区域，利用线性规划的知识，通过平移即可求 解答：解：作出不等式对应的平面区域，由 z=x+2y ，得 y=-丄-*盂4违的截距最小，此时z 最小. 此时z 的最小值为z=1+2 xi=3, 故选：B .平移直线y=- ，由图象可知当直线 y=- 经过点B （1, 1）时，直线y=2. （ 5分）（2014?天津）设变量 z=x+2y 的z 的最大值. x ,则目标函数ic/Il-1-1■J/\点评：本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.3.（5分）（2014?天津）阅读如图的程序框图，运行相应的程序，输出S的值为（）A . 15 B. 105 C. 245 D. 945考点：程序框图.专题：算法和程序框图.分析：算法的功能是求S=1 >3>5X-（2i+1 ）的值，根据条件确定跳出循环的i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=1 X3>5X->>2i+1 ）的值，•/跳出循环的i值为4,•••输出S=1 X3X5XM05 .故选：B.点评：本题考查了直到型循环结构的程序框图，根据框图的流程判断算法的功能是解答本题的关键.4. > 5分）> 2014?天津）函数f >x）=log >x2_4）的单调递增区间为> ）~2A . > 0, +7 B. （— a, 0）C. > 2, +呵D. > — a,—2）考点：复合函数的单调性.专题：函数的性质及应用.分析：令t=x2- 4 >0,求得函数f (x)的定义域为(-汽-2) U (2, + 8),且函数f ( x) =g (t) =log ]t.根据复合函数的单调性，本题即求函数t在(-8, - 2) U (2, + ^) 2上的减区间•再利用二次函数的性质可得，函数t在(-8,- 2) U (2, + 8)上的减区间.解答：解：令t=x2- 4 > 0,可得x > 2，或X V- 2,故函数f (x)的定义域为(- 8,- 2) U (2, + 8),当x€(-8,- 2)时，t随x的增大而减小，y=log 11随t的减小而增大，~2所以y=log ] (x2- 4)随x的增大而增大，即f (乂)在(-8,- 2)上单调递增.故选：D.点评：本题主要考查复合函数的单调性，二次函数的性质，体现了转化的数学思想，属于中档题.2 2岂-耳=1 (a>0, b>0)的一条渐近线平行于直线a2b23• • 2 2 .2-c =a +b ,2 2--a =5, b =20,5. ( 5分)(2014?天津)已知双曲线y=2x+10，双曲线的一个焦点在直线I上，则双曲线的方程为(=1[Too考点：双曲线的标准方程.专题：圆锥曲线的定义、性质与方程.分析：先求出焦点坐标，利用双曲线£-£=1 (a>0, b>0)的一条渐近线平行于直线a21/, 2 2 2y=2x+10，可得=2，结合c =a +b，求出aa, b,即可求出双曲线的方程.解答：解：•••双曲线的一个焦点在直线I 上,令y=0，可得x= - 5,即焦点坐标为(-5, 0), ••• c=5,-=1 (a> 0, b > 0)的一条渐近线平行于直线I: y=2x+10 ,C.=1故选：A .点评：本题考查双曲线的方程与性质，考查学生的计算能力，属于中档题.6. （5分）（2014?天津）如图，△ ABC是圆的内接三角形，/ BAC的平分线交圆于点D ,交BC于E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F,在上述条件下，给出下列四个结论：①BD平分/ CBF;②FB2=FD?FA；③AE?CE=BE ?DE;④AF?BD=AB ?BF .所有正确结论的序号是（）A .①②B .③④C .①②③D .①②④考点：与圆有关的比例线段；命题的真假判断与应用.专题：直线与圆.分析：本题利用角与弧的关系，得到角相等，再利用角相等推导出三角形相似，得到边成比例，即可选出本题的选项.解答：解：•••圆周角/ DBC对应劣弧CD，圆周角/ DAC对应劣弧CD,••• / DBC= / DAC .•••弦切角/ FBD对应劣弧BD，圆周角/ BAD对应劣弧BD ,•/ FBD= / BAF .•/ AD是/ BAC的平分线，•/ BAF= / DAC .•/ DBC= / FBD .即BD平分/ CBF .即结论①正确. 又由 / FBD= / FAB , / BFD= /AFB，得△ FBD 〜△ FAB .由,FB2=FD?FA .即结论②成立.r A rb由—-得AF?BD=AB ?BF .即结论④成立.AF _AB正确结论有①②④ .故答案为D点评：本题考查了弦切角、圆周角与弧的关系，还考查了三角形相似的知识，本题总体难度 不大，属于基础题.7. （ 5 分）（2014?天津）设 a , b€R ，贝U a >b”是 a|a|>b|b|”的（ ）A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件 考点：必要条件、充分条件与充要条件的判断. 专题：简易逻辑.分析：根据不等式的性质，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：若a >b ,① a > b%,不等式a|a|> b|b 等价为a?a > b?b ,此时成立.② 0>a > b ,不等式a|a >b|b|等价为-a?a >- b?b , 即卩a 2< b 2,此时成立.③ a^0 > b ,不等式a|a|> b|b 等价为a?a >- b?b ，即a >- b ,此时成立，即充分性 成立. 若 a|a|> b|b|,① 当 a >0, b > 0 时，a|a |>b|b|去掉绝对值得，（a - b ） （a+b ）> 0，因为 a+b >0,所 以 a -b >0，即 a >b .② 当 a > 0, b < 0 时，a > b .③ 当 a < 0, b < 0 时，a|a |>b|b|去掉绝对值得，（a - b ） （a+b ）< 0，因为 a+b < 0,所 以a -b >0，即a >b .即必要性成立，综上a >b"是a|a |>b|b|”的充要条件， 故选：C .点评：本题主要考查充分条件和必要条件的判断，利用不等式的性质结合分类讨论是解决本题的关键.& （ 5分）（2014?天津）已知菱形 ABCD 的边长为2, / BAD=120 °点 _ _.=入L-, I =』：’，若（_-?，* =1，-'上？-.1 =考点： 专题： 分析： 平面向量数量积的运算. 平面向量及应用.利用两个向量的加减法的法则，以及其几何意义，两个向量的数量积的定义由AL ? AF 1，求得4 A+4卩-2入=：3①；再由JE ?L,F --；,求得-入-入甘-下②.纟口 合①②求得入+卩的值.解答：解:由题意可得若 AE ?AT = ( A5+BE ) ?(应5+DF )=阴存 AD +址■ AD +BI!・ DFE 、F 分别在边BC 、DC 上, 1B. 2C. 5D . 2 36?12A .=4 V4 p- 2 入—2=1 ,4 V+4 p- 2 入=3 ①.西?斎-EC ?（-氏）版呢=（1 -入）厩？（1 - P）瓦=（1- V）而? （1 -2=(1 - V (1-p) »>DOS120 = (1 -入—p+ 入)(-2)=-二，即-V p+ V =,-二②.3由①②求得V+尸二，6点评：本题主要考查两个向量的加减法的法则，以及其几何意义，两个向量的数量积的定义, 属于中档题.二、填空题（共6小题，每小题5分，共30分）9. （5分）（2014?天津）某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方向，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查，已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4: 5: 5: 6,则应从一年级本科生中抽取60 名学生.考点：分层抽样方法. 专题：概率与统计.分析：先求出一年级本科生人数所占总本科生人数的比例，再用样本容量乘以该比列，即为所求.解答：解：根据分层抽样的定义和方法，一年级本科生人数所占的比例为丄4+5+B+6 5故应从一年级本科生中抽取名学生数为300 >=60,故答案为：60.=2 >2 >Cos120°【-■ i' '■+ 入「，i?「i+ V I?『，'= -2+4 p+4 廿入卩2滋Xdos120°点评：本题主要考查分层抽样的定义和方法, 应各层的样本数之比，属于基础题.利用了总体中各层的个体数之比等于样本中对故答案为：上.10.（5分）（2014?天津）一个几何体的三视图如图所示（单位：m ）,则该几何体的体积为侧视图考点：由三视图求面积、体积. 专题：立体几何.分析：几何体是圆锥与圆柱的组合体，判断圆柱与圆锥的高及底面半径，代入圆锥与圆柱的 体积公式计算. 解答：解：由三视图知：几何体是圆锥与圆柱的组合体，其中圆柱的高为4,底面直径为2,圆锥的高为2，底面直径为4,几何体的体积V n点评：本题考查了由三视图求几何体的体积，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.11. （5分）（2014?天津）设｛a n ｝是首项为a i ，公差为-1的等差数列，S n 为其前n 项和，若 S i , S 2, S 4成等比数列，则 a 1的值为 -丄.考点：等比数列的性质. 专题：等差数列与等比数列. 分析：n （ 2ai+l - n ）由条件求得，S n = -------------- ----------- ，再根据S 1,S 2, S 4成等比数列，可得％ Z=S 1?S 4, 由此求得a 1的值.m .正视图 傭观圏兀.故答案为:再根据若S i, S2, S4成等比数列，可得S 2 2=S1?S4，即(施］-1) 2=a i? (4a i -6),解得a i=-—,1故答案为：-一.2点评：本题主要考查等差数列的前n项和公式，等比数列的定义和性质，属于中档题.12. (5分)(2014?天津)在△ ABC中，内角A, B, C所对的边分别是a, b, c,已知b-c4a，2sinB=3sinC,则cosA的值为一丄—考点：余弦定理；正弦定理.专题：解三角形.分析：由条件利用正弦定理求得a=2c, ,再由余弦定理求得cosA= * 的值.2 2bc解答：解：在△ ABC中，故答案为：-一.4点评：本题主要考查正弦定理、余弦定理的应用，属于中档题.13. (5分)(2014?天津)在以0为极点的极坐标系中，圆p=4sin B和直线p in 9=a相交于A、B两点，若△ AOB是等边三角形，则a的值为3 .考点：简单曲线的极坐标方程.专题：坐标系和参数方程.分析：把极坐标方程化为直角坐标方程，求出B的坐标的值，代入x2+ (y- 2) 2=4，可得a 的值.解答：解：直线psin 0=a 即y=a, (a>0),曲线p=4sin 0,2 2 2即p =4 psin0,即x + (y - 2) =4,表示以C (0, 2)为圆心，以2为半径的圆，解答:解：由题意可得, a n=a i+( n —1)( —1 )=a i+1 -■/ b- c」a ①，2sinB=3sinC ,4••• 2b=3c ②，•/ △ AOB 是等边三角形，••• B (二a , a ),3直线和圆的位置关系， 求出B 的坐214. ( 5 分)(2014?天津)已知函数 f ( x ) =|x +3x|, 个互异的实数根，则实数 a 的取值范围为 (0, 1)考点：专题：分析：根的存在性及根的个数判断. 函数的性质及应用. 由 y=f (x )- a|x - 1|=0 得 f (x ) =a|x - 1|,作出函数 y=f (x ), y=a|x - 1|的图象利用 数形结合即可得到结论.解答：解：由 y=f (x ) - a|x — 1|=0 得 f (x ) =a|x - 1|, 作出函数y=f (x ), y=g (x ) =a|x - 1|的图象， 当a 切，不满足条件，f a ts - 1)玄>1则 a > 0,此时 g (x ) =a|x - 1|=, _ ,L _ a (i _ PY 1当—3v x v 0 时，f (x ) = - x 2- 3x , g (x ) = - a (x - 1), 当直线和抛物线相切时，有三个零点， 此时-x 2 - 3x= - a (x - 1),即 x + (3 - a ) x+a=0, 则由△ = (3- a ) 2 - 4a=0，即 a 2- 10a+9=0，解得 a=1 或 a=9, 当a=9 时，g (x ) = - 9 (x - 1), g (0) =9，此时不成立，•此时 a=1,要使两个函数有四个零点，则此时0v a v 1,若a > 1,此时g (x ) = - a (x - 1 )与f (x ),有两个交点， 此时只需要当x > 1时，f (x ) =g (x )有两个不同的零点即可， 即 x +3x=a (x - 1),整理得 x + ( 3 - a ) x+a=0 ,则由△ = (3- a ) 2 - 4a > 0, 即卩 a 2 - 10a+9>0，解得 a v 1 (舍去)或 a > 9, 综上a 的取值范围是(0, 1) U (9, + s),方法 2：由 f (x )- a|x - 1|=0 得 f (x ) =a|x - 1|,x €R ,若方程 f (x )- a|x- 1|=0 恰有 4 U (9, +s).代入 x 2+ ( y - 2)2=4，可得(2+ (a -2) 2 =4,a > 0, - - a=3.点评：本题考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法, 标是解题的关键，属于基础题.若x=1，则4=0不成立, 故x 力,f (J=1x 沖1 =1、丘 - 1 ) 2+5 (K- 1)|K -I || lx-11x-1+5|, 设 g (x ) =x — 1+'!当 x > 1 时，g (x ) =x — 1+，:Z-1+5 ■1—-— - ■■ I "，当且仅当 X _ 1口 号,+5,则方程等价为|=|x - 1+1X-1仁1，即x=3时取等当X V 1时,=5 — 4=1，当且仅当—(x — 1)=—」L ,即卩x= — 1时取等号，Z- 1则|g ( X )I 的图象如图：若方程f (x )— a|x — 1|=0恰有4个互异的实数根, 则满足a > 9或0 V a v 1,故答案为:点评：本题主要考查函数零点个数的应用，利用数形结合是解决本题的关键，综合性较强, 难度较大.三、解答题(共6小题，共80分)I 7115. (13 分)(2014?天津)已知函数 f (x ) =cosx?sin (x+—)(I )求f (x )的最小正周期；jr| jr(n )求f (x )在闭区间［-——,——］上的最大值和最小值.4 4考点：三角函数中的恒等变换应用；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：(i )根据两角和差的正弦公式、倍角公式对解析式进行化简，再由复合三角函数的,x €R .(n )由(i )化简的函数解析式和条件中x 的范围,求出2x- —的范围，再利用3正弦函数的性质求出再已知区间上的最大值和最小值.解答: 解答解：(i )由题意得，1 . . V3 2=-=.i ；■: ' ■ ■q q=*「」「.I-：.」.(2工-中Vs qL ・2Sin所以, 由(I )得 f (x )|一 ,周期公式 求出此函数的最小正周期;cosx )f (x ) =cosx? (—sinx2f (x )的最小正周期=n.16. （ 13分）（2014?天津）某大学志愿者协会有 6名男同学，4名女同学，在这10名同学中, 3名同学来自数学学院，其余 7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院，现从这 10名同学中随机选取 3名同学，到希望小学进行支教活动 （每位同学被选到的可能性相同） （I ）求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率；f n ）设X 为选出的3名同学中女同学的人数，求随机变量X 的分布列和数学期望.考点：古典概型及其概率计算公式；离散型随机变量及其分布列. 专题：概率与统计. （I ）利用排列组合求出所有基本事件个数及选出的 基本事件个数，代入古典概型概率公式求出值；兀 口]，则 2疋一 "€[— 5717T ? -------------2 23 6 6,即吕口（2丈一芈）=- 乂时，_ 1~2f ( x ) 函数f （x ）取到最小值是:取到最大值是:丄，最小值为4点评：本题考查了两角和差的正弦公式、倍角公式，正弦函数的性质，以及复合三角函数的应用，考查了整体思想和化简计算能力，属于中档题.分析: 3名同学是来自互不相同学院的（n ）随机变量X 的所有可能值为0, 1, 2,3, P (X=k)3-k---- --- (k=0 , 1, 2,解答:3）列出随机变量 X 的分布列求出期望值.f I ）解：设 选出的3名同学是来自互不相同学院”为事件A ,点评: _C 扣*弼49c10，=60所以选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为（n ）解：随机变量X 的所有可能值为2, 3）所以随机变量的分布列是2 3 lb随机变量0, 1, 2,4960(k=0, 1,31] 30 X 的数学期望 E47+3X7^^.5210 30 5本题考查古典概型及其概率公式，互斥事件，离散型随机变量的分布列与数学期望,考查应用概率解决实际问题的能力. 由 x€[- 所以，所求的最大值为丄，_]得，2x €[-sin 〔2蛊 - ¥ 1时, ],周期公式17. （ 13 分）（2014?天津）如图，在四棱锥 P- ABCD 中，PA 丄底面 ABCD ,AD 丄 AB ,AB // DC , AD=DC=AP=2 , AB=1，点 E 为棱 PC 的中点.（I ）证明：BE 丄DC ;（II ）求直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值；（川）若F 为棱PC 上一点，满足 BF 丄AC ,求二面角F -AB - P 的余弦值.考点： 专题： 分析： 与二面角有关的立体几何综合题；直线与平面所成的角. 空间位置关系与距离；空间角；空间向量及应用；立体几何.（1）以A 为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系， 求出BE , DC 的方向向量,根据二了？ |-0 ,可得BE 丄DC ;（II ）求出平面PBD 的一个法向量，代入向量夹角公式，可得直线 BE 与平面PBD所成角的正弦值；（川）根据BF 丄AC ,求出向量IT 的坐标，进而求出平面 FAB 和平面ABP 的法向量, 代入向量夹角公式，可得二面角 F - AB - P 的余弦值. 解答: 证明：（1） •/ PA 丄底面ABCD , AD 丄AB ,以A 为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，••• AD=DC=AP=2 , AB=1，点 E 为棱 PC 的中点.••• B ( 1, 0 , 0), C (2 , 2 , 0), D ( 0 , 2 , 0),P(0 , 0 , 2), E (1 , 1 , 1)-- ■- - N=(0 , 1 , 1), 1'= (2 , 0 , 0) I '=0 ,• BE 丄 DC ;(n ) v | i= ( - 1, 2, 0),可；=(1, 0, - 2),设平面PBD 的法向量| = (x , y , z ),令 y=1，则 >■= ( 2, 1, 1), 则直线BE 与平面PBD 所成角B 满足:(出)V|，■-= (1 , 2, 0),心(-2,- 2, 2), i= (2, 2, 0),由F 点在棱PC 上，设CF =疋P = (- 2入，-2入2 X) (0三入1) 故E?=^+EF = (1 - 2 人 2 - 2X, 2X (0W 入1 炙, 由 BF 丄 AC ,得 BF ?AC =2 (1 - 2 X +2 (2- 2 X =0,设平面FBA 的法向量为ii= (a , b , c ),令 c=1，则「i= ( 0,- 3, 1), 取平面ABP 的法向量| i = (0, 1, 0), 则二面角F - AB - P 的平面角 a 满足:故二面角F - AB - P 的余弦值为：— 10点评：本题考查的知识点是空间二面角的平面角，建立空间坐标系，将二面角问题转化为向 量夹角问题，是解答的关键.ID 尸 BD-m*PB=0，得-s+2y=0 x - 2 z=0sin 0=in故直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值为Vsn * AB = 0 n*BF=0COS a == 3I i | ■|n | 7103v'TC i10 即芋=(-，得18. (13分)(2oi4?天津)设椭圆亠+ 二=1 (a > b > o )的左、右焦点分别为 F i 、F 2，右顶a 2b 2点为A ，上顶点为B ,已知|AB|=丄丄|F i F 2|.2(I )求椭圆的离心率；(n )设P 为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB 为直径的圆经过点 F 1,经过原点O 的直线I 与该圆相切，求直线I 的斜率.考点：直线与圆锥曲线的综合问题. 专题：圆锥曲线的定义、性质与方程.分析：(I )设椭圆的右焦点为F 2 ( c , o ),由|AB|=V3|F 1F 2|.可得Qj + b 巫容x 2c , 再利用b 2=a 2 - c 2, e=即可得出.aj - ] ■ 1 . - =c (x o +c ) +cy o =0,(n )由(i )可得b 2=c 2 •可设椭圆方程为? 2亠;亡二1 ,设 P (x o , y o ),由 F i (-c , o ) , B( o , c ),可^得卩利用圆的性质可得-,于是I卜=。
2014天津高考真题数学文(含解析)
③ AE CE BE DE ；④ AF BD AB BF ． 则所有正确结论的序号是（ A．①② B．③④ ） C．①②③ D． ①②④
1 / 14
8．已知函数 f ( x) 3 sin x cos x( 0), x R. 在曲线 y f ( x ) 与直线 y 1 的交点中，若相 邻交点距离的最小值为 A．
9 / 14
7.如图， ABC 是圆的内接三角形， BAC 的平分线交圆于点 D ，交 BC 于
E ，过点 B 的圆的切线与 AD 的延长线交于点 F ，在上述条件下，给出下列
四个结论： ① BD 平分 CBF ； ② FB FD FA ； ③ AE CE BE DE ；
π ，则 f ( x ) 的最小正周期为（ 3
C． π D． 2 π
）
π 2
B．
2π 3
二．填空题：本大题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分． 9．某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向， 拟采用分层抽样的方法， 从该校四个年 级的本科生中抽取一个容量为 300 的样本进行调查．已知该校一年级、二年级、三年级、四年级 的本科生人数之比为 4 : 5 : 5 : 6 ，则应从一年级本科生中抽取 10．一个几何体的三视图如图所示（单位: m ） ，则该几何体的体积为 名学生．
B． x0 0 ，使得 ( x0 1)e x0 1 D． x 0 ，总有 ( x 1)e x 1
x 0,( x 1)e x 1p : x 0, ( x 1)e x 1 ，故选 C ．
） D． c b a
2
4.设 a log 2 , b log 1 , c 2 , 则（ A. a b c B． b a c
2014年天津高考文科数学真题及答案
2014年天津高考文科数学真题及答案一．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）i 是虚数单位，复数=++ii 437（ ） A. i -1 B. i +-1 C. i 25312517+ D. i 725717+- （2）设变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤--≥-+.1,02,02y y x y x 则目标函数y x z 2+=的最小值为（ ）A.2B. 3C. 4D. 53.已知命题为则总有p e x x p x ⌝>+>∀,1)1(,0:（ ）A.1)1(,0000≤+≤∃x ex x 使得 B. 1)1(,0000≤+>∃x e x x 使得 C.1)1(,0000≤+>∃x e x x 总有 D.1)1(,0000≤+≤∃x e x x 总有 4.设,,log ,log 2212-===πππc b a 则（ ）A.c b a >>B.c a b >>C.b c a >>D.a b c >>5.设{}n a 是首项为1a ，公差为1-的等差数列，n S 为其前n 项和，若，，，421S S S 成等比数列，则1a =（ ） A.2 B.-2 C.21 D .21 6.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一条渐近线平行于直线,102:+=x y l 双曲线的一个焦点在直线l 上，则双曲线的方程为（ ） A.120522=-y x B.152022=-y x C.1100325322=-y x D.1253100322=-y x 7.如图，ABC ∆是圆的内接三角行，BAC ∠的平分线交圆于点D ，交BC 于E ，过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F ，在上述条件下，给出下列四个结论：①BD 平分CBF ∠；②FA FD FB ⋅=2；③DE BE CE AE ⋅=⋅；④BF AB BD AF ⋅=⋅.则所有正确结论的序号是（ ）A.①②B.③④C.①②③D. ①②④8.已知函数()cos (0),.f x x x x R ωωω=+>∈在曲线()y f x =与直线1y =的交点中，若相邻交点距离的最小值为3π，则()f x 的最小正周期为（ ） A.2π B.23π C.π D.2π二.填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.9.某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方法，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6，则应从一年级本科生中抽取名学生.10.一个几何体的三视图如图所示（单位：m），则该几何体的体积为 3m .11.阅读右边的框图，运行相应的程序，输出S 的值为________.12.函数()3lg f x x =的单调递减区间是________. 13.已知菱形ABCD 的边长为2，120BAD ∠=︒，点E ，F 分别在边BC 、DC 上，3BC BE =，DC DF λ=.若1AE AE ⋅=，则λ的值为________.（14）已知函数()⎪⎩⎪⎨⎧>-≤++=0,220,452x x x x x x f 若函数x a x f y -=)(恰有4个零点，则实数a 的取值范围为_______三．解答题：本大题共6小题，共80分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤（15）（本小题满分13分）某校夏令营有3名男同学C B A ,,和3名女同学Z Y X ,,，其年级情况如下表：现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛（每人被选到的可能性相同）（1）用表中字母列举出所有可能的结果（2）设M 为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”，求事件M 发生的概率.（16）（本小题满分13分）在ABC ∆中，内角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,，已知b c a 66=-，C B sin 6sin = （1）求A cos 的值；（2）求)62cos(π-A 的值.17、（本小题满分13分） 如图，四棱锥的底面是平行四边形，，,分别是棱的中点.（1） 证明平面；（2） 若二面角P-AD-B 为， ① 证明：平面PBC ⊥平面ABCD② 求直线EF 与平面PBC 所成角的正弦值.18、（本小题满分13分）设椭圆的左、右焦点分别为,，右顶点为A ，上顶点为B.已知=.（1） 求椭圆的离心率；（2） 设P 为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB 为直径的圆经过点，经过点的直线与该圆相切与点M ，=.求椭圆的方程.19 （本小题满分14分）已知函数232()(0),3f x x ax a x R =->∈ （1） 求()f x 的单调区间和极值；（2）若对于任意的1(2,)x ∈+∞，都存在2(1,)x ∈+∞，使得12()()1f x f x ⋅=，求a 的取值范围 20（本小题满分14分）已知q 和n 均为给定的大于1的自然数，设集合{}12,1,0-=q M ，集合{}n i M x q x q x x x x A i n n ,2,1,,121=∈++==-， （1）当3,2==n q 时，用列举法表示集合A ；设,,,,121121--++=+++=∈n n n n q b q b b t qa q a a s A t s 其中,,2,1,,n i Mb a i i =∈证明：若,n n b a <则t s <.。
2014年天津市高考数学试卷(理科)附送答案
2014年天津市高考数学试卷（理科）一、选择题（共8小题，每小题5分）1．（5分）i是虚数单位，复数=（）A．1﹣i B．﹣1+i C．+i D．﹣+i2．（5分）设变量x，y满足约束条件，则目标函数z=x+2y的最小值为（）A．2 B．3 C．4 D．53．（5分）阅读如图的程序框图，运行相应的程序，输出S的值为（）A．15 B．105 C．245 D．9454．（5分）函数f（x）=log（x2﹣4）的单调递增区间为（）A．（0，+∞）B．（﹣∞，0）C．（2，+∞）D．（﹣∞，﹣2）5．（5分）已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，双曲线的一个焦点在直线l上，则双曲线的方程为（）A．﹣=1 B．﹣=1C．﹣=1 D．﹣=16．（5分）如图，△ABC是圆的内接三角形，∠BAC的平分线交圆于点D，交BC 于E，过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F，在上述条件下，给出下列四个结论：①BD平分∠CBF；②FB2=FD•FA；③AE•CE=BE•DE；④AF•BD=AB•BF．所有正确结论的序号是（）A．①②B．③④C．①②③D．①②④7．（5分）设a，b∈R，则“a＞b”是“a|a|＞b|b|”的（）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分又不必要条件8．（5分）已知菱形ABCD的边长为2，∠BAD=120°，点E、F分别在边BC、DC 上，=λ，=μ，若•=1，•=﹣，则λ+μ=（）A．B．C．D．二、填空题（共6小题，每小题5分，共30分）9．（5分）某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方向，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查，已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4：5：5：6，则应从一年级本科生中抽取名学生．10．（5分）一个几何体的三视图如图所示（单位：m），则该几何体的体积为m3．11．（5分）设{a n}是首项为a1，公差为﹣1的等差数列，S n为其前n项和，若S1，S2，S4成等比数列，则a1的值为．12．（5分）在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别是a，b，c，已知b﹣c=a，2sinB=3sinC，则cosA的值为．13．（5分）在以O为极点的极坐标系中，圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点，若△AOB是等边三角形，则a的值为．14．（5分）已知函数f（x）=|x2+3x|，x∈R，若方程f（x）﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根，则实数a的取值范围为．三、解答题（共6小题，共80分）15．（13分）已知函数f（x）=cosx•sin（x+）﹣cos2x+，x∈R．（Ⅰ）求f（x）的最小正周期；（Ⅱ）求f（x）在闭区间[﹣，]上的最大值和最小值．16．（13分）某大学志愿者协会有6名男同学，4名女同学，在这10名同学中，3名同学来自数学学院，其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院，现从这10名同学中随机选取3名同学，到希望小学进行支教活动（每位同学被选到的可能性相同）．（Ⅰ）求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率；（Ⅱ）设X为选出的3名同学中女同学的人数，求随机变量X的分布列和数学期望．17．（13分）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．（Ⅰ）证明：BE⊥DC；（Ⅱ）求直线BE与平面PBD所成角的正弦值；（Ⅲ）若F为棱PC上一点，满足BF⊥AC，求二面角F﹣AB﹣P的余弦值．18．（13分）设椭圆+=1（a＞b＞0）的左、右焦点分别为F1、F2，右顶点为A，上顶点为B，已知|AB|=|F1F2|．（Ⅰ）求椭圆的离心率；（Ⅱ）设P为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB为直径的圆经过点F1，经过原点O的直线l与该圆相切，求直线l的斜率．19．（14分）已知q和n均为给定的大于1的自然数，设集合M={0，1，2，…，q﹣1}，集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1，x i∈M，i=1，2，…n}．（Ⅰ）当q=2，n=3时，用列举法表示集合A；（Ⅱ）设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i∈M，i=1，2，…，n．证明：若a n＜b n，则s＜t．20．（14分）设f（x）=x﹣ae x（a∈R），x∈R，已知函数y=f（x）有两个零点x1，x2，且x1＜x2．（Ⅰ）求a的取值范围；（Ⅱ）证明：随着a的减小而增大；（Ⅲ）证明x1+x2随着a的减小而增大．2014年天津市高考数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题5分）1．（5分）（2014•天津）i是虚数单位，复数=（）A．1﹣i B．﹣1+i C．+i D．﹣+i【分析】将复数的分子与分母同时乘以分母的共轭复数3﹣4i，即求出值．【解答】解：复数==，故选A．2．（5分）（2014•天津）设变量x，y满足约束条件，则目标函数z=x+2y的最小值为（）A．2 B．3 C．4 D．5【分析】作出不等式对应的平面区域，利用线性规划的知识，通过平移即可求z 的最大值．【解答】解：作出不等式对应的平面区域，由z=x+2y，得y=﹣，平移直线y=﹣，由图象可知当直线y=﹣经过点B（1，1）时，直线y=﹣的截距最小，此时z最小．此时z的最小值为z=1+2×1=3，故选：B．3．（5分）（2014•天津）阅读如图的程序框图，运行相应的程序，输出S的值为（）A．15 B．105 C．245 D．945【分析】算法的功能是求S=1×3×5×…×（2i+1）的值，根据条件确定跳出循环的i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=1×3×5×…×（2i+1）的值，∵跳出循环的i值为4，∴输出S=1×3×5×7=105．故选：B．4．（5分）（2014•天津）函数f（x）=log（x2﹣4）的单调递增区间为（）A．（0，+∞）B．（﹣∞，0）C．（2，+∞）D．（﹣∞，﹣2）【分析】令t=x2﹣4＞0，求得函数f（x）的定义域为（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞），且函数f（x）=g（t）=log t．根据复合函数的单调性，本题即求函数t在（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞）上的减区间．再利用二次函数的性质可得，函数t在（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞）上的减区间．【解答】解：令t=x2﹣4＞0，可得x＞2，或x＜﹣2，故函数f（x）的定义域为（﹣∞，﹣2）∪（2，+∞），当x∈（﹣∞，﹣2）时，t随x的增大而减小，y=log t随t的减小而增大，所以y=log（x2﹣4）随x的增大而增大，即f（x）在（﹣∞，﹣2）上单调递增．故选：D．5．（5分）（2014•天津）已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，双曲线的一个焦点在直线l上，则双曲线的方程为（）A．﹣=1 B．﹣=1C．﹣=1 D．﹣=1【分析】先求出焦点坐标，利用双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，可得=2，结合c2=a2+b2，求出a，b，即可求出双曲线的方程．【解答】解：∵双曲线的一个焦点在直线l上，令y=0，可得x=﹣5，即焦点坐标为（﹣5，0），∴c=5，∵双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，∴=2，∵c2=a2+b2，∴a2=5，b2=20，∴双曲线的方程为﹣=1．故选：A．6．（5分）（2014•天津）如图，△ABC是圆的内接三角形，∠BAC的平分线交圆于点D，交BC于E，过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F，在上述条件下，给出下列四个结论：①BD平分∠CBF；②FB2=FD•FA；③AE•CE=BE•DE；④AF•BD=AB•BF．所有正确结论的序号是（）A．①②B．③④C．①②③D．①②④【分析】本题利用角与弧的关系，得到角相等，再利用角相等推导出三角形相似，得到边成比例，即可选出本题的选项．【解答】解：∵圆周角∠DBC对应劣弧CD，圆周角∠DAC对应劣弧CD，∴∠DBC=∠DAC．∵弦切角∠FBD对应劣弧BD，圆周角∠BAD对应劣弧BD，∴∠FBD=∠BAF．∵AD是∠BAC的平分线，∴∠BAF=∠DAC．∴∠DBC=∠FBD．即BD平分∠CBF．即结论①正确．又由∠FBD=∠FAB，∠BFD=∠AFB，得△FBD～△FAB．由，FB2=FD•FA．即结论②成立．由，得AF•BD=AB•BF．即结论④成立．正确结论有①②④．故答案为D7．（5分）（2014•天津）设a，b∈R，则“a＞b”是“a|a|＞b|b|”的（）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分又不必要条件【分析】根据不等式的性质，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：若a＞b，①a＞b≥0，不等式a|a|＞b|b|等价为a•a＞b•b，此时成立．②0＞a＞b，不等式a|a|＞b|b|等价为﹣a•a＞﹣b•b，即a2＜b2，此时成立．③a≥0＞b，不等式a|a|＞b|b|等价为a•a＞﹣b•b，即a2＞﹣b2，此时成立，即充分性成立．若a|a|＞b|b|，①当a＞0，b＞0时，a|a|＞b|b|去掉绝对值得，（a﹣b）（a+b）＞0，因为a+b ＞0，所以a﹣b＞0，即a＞b．②当a＞0，b＜0时，a＞b．③当a＜0，b＜0时，a|a|＞b|b|去掉绝对值得，（a﹣b）（a+b）＜0，因为a+b ＜0，所以a﹣b＞0，即a＞b．即必要性成立，综上“a＞b”是“a|a|＞b|b|”的充要条件，故选：C．8．（5分）（2014•天津）已知菱形ABCD的边长为2，∠BAD=120°，点E、F分别在边BC、DC上，=λ，=μ，若•=1，•=﹣，则λ+μ=（）A．B．C．D．【分析】利用两个向量的加减法的法则，以及其几何意义，两个向量的数量积的定义由•=1，求得4λ+4μ﹣2λμ=3 ①；再由•=﹣，求得﹣λ﹣μ+λμ=﹣②．结合①②求得λ+μ的值．【解答】解：由题意可得若•=（+）•（+）=+++=2×2×cos120°++λ•+λ•μ=﹣2+4μ+4λ+λμ×2×2×cos120°=4λ+4μ﹣2λμ﹣2=1，∴4λ+4μ﹣2λμ=3 ①．•=﹣•（﹣）==（1﹣λ）•（1﹣μ）=（1﹣λ）•（1﹣μ）=（1﹣λ）（1﹣μ）×2×2×cos120°=（1﹣λ﹣μ+λμ）（﹣2）=﹣，即﹣λ﹣μ+λμ=﹣②．由①②求得λ+μ=，故答案为：．二、填空题（共6小题，每小题5分，共30分）9．（5分）（2014•天津）某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方向，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查，已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4：5：5：6，则应从一年级本科生中抽取60名学生．【分析】先求出一年级本科生人数所占总本科生人数的比例，再用样本容量乘以该比列，即为所求．【解答】解：根据分层抽样的定义和方法，一年级本科生人数所占的比例为=，故应从一年级本科生中抽取名学生数为300×=60，故答案为：60．10．（5分）（2014•天津）一个几何体的三视图如图所示（单位：m），则该几何体的体积为m3．【分析】几何体是圆锥与圆柱的组合体，判断圆柱与圆锥的高及底面半径，代入圆锥与圆柱的体积公式计算．【解答】解：由三视图知：几何体是圆锥与圆柱的组合体，其中圆柱的高为4，底面直径为2，圆锥的高为2，底面直径为4，∴几何体的体积V=π×12×4+×π×22×2=4π+π=π．故答案为：．11．（5分）（2014•天津）设{a n}是首项为a1，公差为﹣1的等差数列，S n为其前n项和，若S1，S2，S4成等比数列，则a1的值为﹣．【分析】由条件求得，S n=，再根据S1，S2，S4成等比数列，可得=S1•S4，由此求得a1的值．【解答】解：由题意可得，a n=a1+（n﹣1）（﹣1）=a1+1﹣n，S n==，再根据若S1，S2，S4成等比数列，可得=S1•S4，即=a1•（4a1﹣6），解得a1=﹣，故答案为：﹣．12．（5分）（2014•天津）在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别是a，b，c，已知b﹣c=a，2sinB=3sinC，则cosA的值为﹣．【分析】由条件利用正弦定理求得a=2c，b=，再由余弦定理求得cosA=的值．【解答】解：在△ABC中，∵b﹣c= a ①，2sinB=3sinC，∴2b=3c ②，∴由①②可得a=2c，b=．再由余弦定理可得cosA===﹣，故答案为：﹣．13．（5分）（2014•天津）在以O为极点的极坐标系中，圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a 相交于A、B两点，若△AOB是等边三角形，则a的值为3．【分析】把极坐标方程化为直角坐标方程，求出B的坐标的值，代入x2+（y﹣2）2=4，可得a的值．【解答】解：直线ρsinθ=a即y=a，（a＞0），曲线ρ=4sinθ，即ρ2=4ρsinθ，即x2+（y﹣2）2=4，表示以C（0，2）为圆心，以2为半径的圆，∵△AOB是等边三角形，∴B（a，a），代入x2+（y﹣2）2=4，可得（a）2+（a﹣2）2=4，∵a＞0，∴a=3．故答案为：3．14．（5分）（2014•天津）已知函数f（x）=|x2+3x|，x∈R，若方程f（x）﹣a|x ﹣1|=0恰有4个互异的实数根，则实数a的取值范围为（0，1）∪（9，+∞）．【分析】由y=f（x）﹣a|x﹣1|=0得f（x）=a|x﹣1|，作出函数y=f（x），y=a|x ﹣1|的图象利用数形结合即可得到结论．【解答】解：由y=f（x）﹣a|x﹣1|=0得f（x）=a|x﹣1|，作出函数y=f（x），y=g（x）=a|x﹣1|的图象，当a≤0，两个函数的图象不可能有4个交点，不满足条件，则a＞0，此时g（x）=a|x﹣1|=，当﹣3＜x＜0时，f（x）=﹣x2﹣3x，g（x）=﹣a（x﹣1），当直线和抛物线相切时，有三个零点，此时﹣x2﹣3x=﹣a（x﹣1），即x2+（3﹣a）x+a=0，则由△=（3﹣a）2﹣4a=0，即a2﹣10a+9=0，解得a=1或a=9，当a=9时，g（x）=﹣9（x﹣1），g（0）=9，此时不成立，∴此时a=1，要使两个函数有四个零点，则此时0＜a＜1，若a＞1，此时g（x）=﹣a（x﹣1）与f（x），有两个交点，此时只需要当x＞1时，f（x）=g（x）有两个不同的零点即可，即x2+3x=a（x﹣1），整理得x2+（3﹣a）x+a=0，则由△=（3﹣a）2﹣4a＞0，即a2﹣10a+9＞0，解得a＜1（舍去）或a＞9，综上a的取值范围是（0，1）∪（9，+∞），方法2：由f（x）﹣a|x﹣1|=0得f（x）=a|x﹣1|，若x=1，则4=0不成立，故x≠1，则方程等价为a===||=|x﹣1++5|，设g（x）=x﹣1++5，当x＞1时，g（x）=x﹣1++5≥，当且仅当x﹣1=，即x=3时取等号，当x＜1时，g（x）=x﹣1++5=5﹣4=1，当且仅当﹣（x﹣1）=﹣，即x=﹣1时取等号，则|g（x）|的图象如图：若方程f（x）﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根，则满足a＞9或0＜a＜1，故答案为：（0，1）∪（9，+∞）三、解答题（共6小题，共80分）15．（13分）（2014•天津）已知函数f（x）=cosx•sin（x+）﹣cos2x+，x ∈R．（Ⅰ）求f（x）的最小正周期；（Ⅱ）求f（x）在闭区间[﹣，]上的最大值和最小值．【分析】（Ⅰ）根据两角和差的正弦公式、倍角公式对解析式进行化简，再由复合三角函数的周期公式求出此函数的最小正周期；（Ⅱ）由（Ⅰ）化简的函数解析式和条件中x的范围，求出的范围，再利用正弦函数的性质求出再已知区间上的最大值和最小值．【解答】解：（Ⅰ）由题意得，f（x）=cosx•（sinx cosx）====所以，f（x）的最小正周期=π．（Ⅱ）由（Ⅰ）得f（x）=，由x∈[﹣，]得，2x∈[﹣，]，则∈[，]，∴当=﹣时，即=﹣1时，函数f（x）取到最小值是：，当=时，即=时，f（x）取到最大值是：，所以，所求的最大值为，最小值为．16．（13分）（2014•天津）某大学志愿者协会有6名男同学，4名女同学，在这10名同学中，3名同学来自数学学院，其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院，现从这10名同学中随机选取3名同学，到希望小学进行支教活动（每位同学被选到的可能性相同）．（Ⅰ）求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率；（Ⅱ）设X为选出的3名同学中女同学的人数，求随机变量X的分布列和数学期望．【分析】（Ⅰ）利用排列组合求出所有基本事件个数及选出的3名同学是来自互不相同学院的基本事件个数，代入古典概型概率公式求出值；（Ⅱ）随机变量X的所有可能值为0，1，2，3，（k=0，1，2，3）列出随机变量X的分布列求出期望值．【解答】（Ⅰ）解：设“选出的3名同学是来自互不相同学院”为事件A，则，所以选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为．（Ⅱ）解：随机变量X的所有可能值为0，1，2，3，（k=0，1，2，3）所以随机变量X的分布列是X0123P随机变量X的数学期望．17．（13分）（2014•天津）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．（Ⅰ）证明：BE⊥DC；（Ⅱ）求直线BE与平面PBD所成角的正弦值；（Ⅲ）若F为棱PC上一点，满足BF⊥AC，求二面角F﹣AB﹣P的余弦值．【分析】（I）以A为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，求出BE，DC 的方向向量，根据•=0，可得BE⊥DC；（II）求出平面PBD的一个法向量，代入向量夹角公式，可得直线BE与平面PBD 所成角的正弦值；（Ⅲ）根据BF⊥AC，求出向量的坐标，进而求出平面FAB和平面ABP的法向量，代入向量夹角公式，可得二面角F﹣AB﹣P的余弦值．【解答】证明：（I）∵PA⊥底面ABCD，AD⊥AB，以A为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，∵AD=DC=AP=2，AB=1，点E为棱PC的中点．∴B（1，0，0），C（2，2，0），D（0，2，0），P（0，0，2），E（1，1，1）∴=（0，1，1），=（2，0，0）∵•=0，∴BE⊥DC；（Ⅱ）∵=（﹣1，2，0），=（1，0，﹣2），设平面PBD的法向量=（x，y，z），由，得，令y=1，则=（2，1，1），则直线BE与平面PBD所成角θ满足：sinθ===，故直线BE与平面PBD所成角的正弦值为．（Ⅲ）∵=（1，2，0），=（﹣2，﹣2，2），=（2，2，0），由F点在棱PC上，设=λ=（﹣2λ，﹣2λ，2λ）（0≤λ≤1），故=+=（1﹣2λ，2﹣2λ，2λ）（0≤λ≤1），由BF⊥AC，得•=2（1﹣2λ）+2（2﹣2λ）=0，解得λ=，即=（﹣，，），设平面FBA的法向量为=（a，b，c），由，得令c=1，则=（0，﹣3，1），取平面ABP的法向量=（0，1，0），则二面角F﹣AB﹣P的平面角α满足：cosα===，故二面角F﹣AB﹣P的余弦值为：18．（13分）（2014•天津）设椭圆+=1（a＞b＞0）的左、右焦点分别为F1、F2，右顶点为A，上顶点为B，已知|AB|=|F1F2|．（Ⅰ）求椭圆的离心率；（Ⅱ）设P为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB为直径的圆经过点F1，经过原点O的直线l与该圆相切，求直线l的斜率．【分析】（Ⅰ）设椭圆的右焦点为F2（c，0），由|AB|=|F1F2|．可得，再利用b2=a2﹣c2，e=即可得出．（Ⅱ）由（Ⅰ）可得b2=c2．可设椭圆方程为，设P（x0，y0），由F1（﹣c，0），B（0，c），可得，．利用圆的性质可得，于是=0，得到x0+y0+c=0，由于点P在椭圆上，可得．联立可得=0，解得P．设圆心为T（x1，y1），利用中点坐标公式可得T，利用两点间的距离公式可得圆的半径r．设直线l的方程为：y=kx．利用直线与圆相切的性质即可得出．【解答】解：（Ⅰ）设椭圆的右焦点为F2（c，0），由|AB|=|F1F2|，可得，化为a2+b2=3c2．又b2=a2﹣c2，∴a2=2c2．∴e=．（Ⅱ）由（Ⅰ）可得b2=c2．因此椭圆方程为．设P（x0，y0），由F1（﹣c，0），B（0，c），可得=（x0+c，y0），=（c，c）．∵，∴=c（x0+c）+cy0=0，∴x0+y0+c=0，∵点P在椭圆上，∴．联立，化为=0，∵x0≠0，∴，代入x0+y0+c=0，可得．∴P．设圆心为T（x1，y1），则=﹣，=．∴T，∴圆的半径r==．设直线l的斜率为k，则直线l的方程为：y=kx．∵直线l与圆相切，∴，整理得k2﹣8k+1=0，解得．∴直线l的斜率为．19．（14分）（2014•天津）已知q和n均为给定的大于1的自然数，设集合M={0，1，2，…，q﹣1}，集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1，x i∈M，i=1，2，…n}．（Ⅰ）当q=2，n=3时，用列举法表示集合A；（Ⅱ）设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i∈M，i=1，2，…，n．证明：若a n＜b n，则s＜t．【分析】（Ⅰ）当q=2，n=3时，M={0，1}，A={x|，x i∈M，i=1，2，3}．即可得到集合A．（Ⅱ）由于a i，b i∈M，i=1，2，…，n．a n＜b n，可得a n﹣b n≤﹣1．由题意可得s﹣t=（a1﹣b1）+（a2﹣b2）q+…++≤﹣[1+q+…+q n﹣2+q n﹣1]，再利用等比数列的前n项和公式即可得出．【解答】（Ⅰ）解：当q=2，n=3时，M={0，1}，A={x|，x i∈M，i=1，2，3}．可得A={0，1，2，3，4，5，6，7}．（Ⅱ）证明：由设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i ∈M，i=1，2，…，n．a n＜b n，∴a n﹣b n≤﹣1．可得s﹣t=（a1﹣b1）+（a2﹣b2）q+…++≤﹣[1+q+…+q n﹣2+q n﹣1]=＜0．∴s＜t．20．（14分）（2014•天津）设f（x）=x﹣ae x（a∈R），x∈R，已知函数y=f（x）有两个零点x1，x2，且x1＜x2．（Ⅰ）求a的取值范围；（Ⅱ）证明：随着a的减小而增大；（Ⅲ）证明x1+x2随着a的减小而增大．【分析】（Ⅰ）对f（x）求导，讨论f′（x）的正负以及对应f（x）的单调性，得出函数y=f（x）有两个零点的等价条件，从而求出a的取值范围；（Ⅱ）由f（x）=0，得a=，设g（x）=，判定g（x）的单调性即得证；（Ⅲ）由于x1=a，x2=a，则x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln，令=t，整理得到x1+x2=，令h（x）=，x∈（1，+∞），得到h（x）在（1，+∞）上是增函数，故得到x1+x2随着t的减小而增大．再由（Ⅱ）知，t随着a的减小而增大，即得证．【解答】解：（Ⅰ）∵f（x）=x﹣ae x，∴f′（x）=1﹣ae x；下面分两种情况讨论：①a≤0时，f′（x）＞0在R上恒成立，∴f（x）在R上是增函数，不合题意；②a＞0时，由f′（x）=0，得x=﹣lna，当x变化时，f′（x）、f（x）的变化情况如下表：x（﹣∞，﹣lna）﹣lna（﹣lna，+∞）f′（x）+0﹣f （x）递增极大值﹣lna﹣1递减∴f（x）的单调增区间是（﹣∞，﹣lna），减区间是（﹣lna，+∞）；∴函数y=f（x）有两个零点等价于如下条件同时成立：①f（﹣lna）＞0；②存在s1∈（﹣∞，﹣lna），满足f（s1）＜0；③存在s2∈（﹣lna，+∞），满足f（s2）＜0；由f（﹣lna）＞0，即﹣lna﹣1＞0，解得0＜a＜e﹣1；取s1=0，满足s1∈（﹣∞，﹣lna），且f（s1）=﹣a＜0，取s2=+ln，满足s2∈（﹣lna，+∞），且f（s2）=（﹣）+（ln ﹣）＜0；∴a的取值范围是（0，e﹣1）．（Ⅱ）证明：由f（x）=x﹣ae x=0，得a=，设g（x）=，由g′（x）=，得g（x）在（﹣∞，1）上单调递增，在（1，+∞）上单调递减，并且当x∈（﹣∞，0）时，g（x）≤0，当x∈（0，+∞）时，g（x）≥0，x1、x2满足a=g（x1），a=g（x2），a∈（0，e﹣1）及g（x）的单调性，可得x1∈（0，1），x2∈（1，+∞）；对于任意的a1、a2∈（0，e﹣1），设a1＞a2，g（X1）=g（X2）=a1，其中0＜X1＜1＜X2；g（Y1）=g（Y2）=a2，其中0＜Y1＜1＜Y2；∵g（x）在（0，1）上是增函数，∴由a1＞a2，得g（X i）＞g（Y i），可得X1＞Y1；类似可得X2＜Y2；又由X、Y＞0，得＜＜；∴随着a的减小而增大；（Ⅲ）证明：∵x1=a，x2=a，∴lnx1=lna+x1，lnx2=lna+x2；∴x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln，设=t，则t＞1，∴，解得x1=，x2=，∴x1+x2=…①；令h（x）=，x∈（1，+∞），则h′（x）=；令u（x）=﹣2lnx+x﹣，得u′（x）=，当x∈（1，+∞）时，u′（x）＞0，∴u（x）在（1，+∞）上是增函数，∴对任意的x∈（1，+∞），u（x）＞u（1）=0，∴h′（x）＞0，∴h（x）在（1，+∞）上是增函数；∴由①得x1+x2随着t的增大而增大．由（Ⅱ）知，t随着a的减小而增大，∴x1+x2随着a的减小而增大．。
2014年高考数学天津卷(理工类) 附详细答案解析
2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)一、选择题，共40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. i 是虚数单位,复数7+i 3+4i = ( ). A.1- i B.-1+i C.1725+3125 i D.- 177+257 i2.设变量x , y 满足约束条件{x +y -2≥0,x -y -2≤0,y ≥1,则目标函数z= x+2y 的最小值为( ).A.2B.3C.4D.53.阅读下边的程序框图,运行相应的程序,输出S 的值为( ).A.15B.105C.245D.9454.函数f (x )=lo g 12(x 2-4)的单调递增区间为( ). A.(0,+∞) B.(-∞,0) C.(2,+∞) D.(-∞,-2)5.已知双曲线x 2a2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线 l :y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ). A.x 25−y 220=1 B.x 220−y 25=1 C.3x 225−3y 2100=1 D.3x 2100−3y 225=1 6.如图,△ABC 是圆的内接三角形,∠BAC 的平分线交圆于点D ,交BC 于点E ,过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F.在上述条件下,给出下列四个结论:①BD 平分∠CBF ; ②FB 2=FD ·FA ;③AE ·CE=BE ·DE ; ④AF ·BD=AB ·BF.则所有正确结论的序号是( ).A.①②B.③④C.①②③D.①②④7.设a ,b ∈R ,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的( ).A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件8.已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD=120°,点E ,F 分别在边BC , DC , BE=λBC , DF=μDC.若AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =1,CE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·CF ⃗⃗⃗⃗⃗ = - 23,则 λ+μ=( ).A. 12B.23C.56D.712二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9.某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方法,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4∶5∶5∶6,则应从一年级本科生中抽取名学生.10.一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3.11.设{a n}是首项为a1,公差为-1的等差数列,S n为其前n项和.若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为.12.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知b-c=14a , 2sin B=3sin C,则cos A的值为.13.在以O为极点的极坐标系中,圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A,B两点,若△AOB 是等边三角形,则a的值为.14.已知函数f (x)=|x2+3x|,x∈R.若方程f (x)-a|x-1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)已知函数f (x)=cos x·sin(x+π3)−√3cos2x+√34, x∈R.(1)求f (x)的最小正周期;(2)求f (x)在闭区间[-π4,π4]上的最大值和最小值.16.(本小题满分13分)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学.在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院.现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(1)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(2)设X为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.17.(本小题满分13分)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.18.(本小题满分13分)设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B.已知|AB|=√32|F1F2|.(1)求椭圆的离心率;(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.。
2014天津高考数学(理)试题及标准答案解析
绝密 ★ 启用前20１4年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）数学(理工类)本试卷分第Ⅰ卷(选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共150分，考试用时120分钟。
第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至5页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。
答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!第Ⅰ卷注意事项：１.每小题选出答案后，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，再选涂其他答案标号。
２本卷共8小题,每小题5分,共４0分。
参考公式：•如果事件A ，B 互斥，那么ﻩﻩ•如果事件A ,B 相互独立，那么 ()()()P A B P A P B =+ﻩﻩ()()()P AB P A P B =． •圆柱的体积公式V Sh =. •圆锥的体积公式13V Sh =. 其中S 表示圆柱的底面面积， 其中S 表示圆锥的底面面积,h 表示圆柱的高. h 表示圆锥的高．ﻩ一、选择题: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)i 是虚数单位，复数734ii ( ）（A ）1i （B)1i （C)17312525i (D ）172577i （２)设变量x ,y 满足约束条件0,20,12,y x y y x +-⎧≥--≤≥⎪⎨⎪⎩则目标函数2z x y =+的最小值为( ）(A ）２ (B)3 (C ）4 (D)５（3)阅读右边的程序框图,运行相应的程序，输出的S 的值为( )学科网(A)15 （Ｂ）105E D C BA (Ｃ)24５ （D ）945(4)函数212log 4f xx 的单调递增区间是( ) (A)0,(B),0 (C)2, （Ｄ),2(５)已知双曲线22221x y a b 0,0a b 的一条渐近线平行于直线l :210y x ,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为（ ) (A)221520x y (Ｂ)221205x y （C ）2233125100x y (D ）2233110025x y （6)如图,ABC 是圆的内接三角形,BAC 的平分线交圆于点D ，交BC 于点E ,过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F .在上述条件下,给出下列四个结论:①BD 平分CBF ；②2FBFD FA ；③AE CE BE DE ;④AF BD AB BF ． 则所有正确结论的序号是( )(A ）①② (B)③④ (C ）①②③ (Ｄ）①②④(7)设,a b R ,则|“a b ”是“a a b b ”的( ） (Ａ)充要不必要条件 （B ）必要不充分条件（C)充要条件 （D)既不充要也不必要条件（8)已知菱形ABCD 的边长为2,120BAD，点,E F 分别在边,BC DC 上,BE BC ,DF DC ．若1AE AF ，23CE CF ，则( ）（A ）12 (Ｂ）23 （Ｃ)56 （D ）712第Ⅱ卷注意事项:学科网ﻩ1.用黑色墨水钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
(247)2014年天津高考文科数学试题及答案(Word版)
2014年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）数学（文科）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）i 是虚数单位，复数=++ii437（ ） A. i -1 B. i +-1 C.i 25312517+ D. i 725717+-（2）设变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤--≥-+.1,02,02y y x y x 则目标函数yx z 2+=的最小值为（ ）A.2B. 3C. 4D. 53.已知命题为则总有p e x x p x⌝>+>∀,1)1(,0:（ ） A.1)1(,0000≤+≤∃x e x x 使得 B. 1)1(,0000≤+>∃x e x x 使得 C.1)1(,0000≤+>∃x ex x 总有 D.1)1(,0000≤+≤∃x e x x 总有4.设,,log ,log 2212-===πππc b a 则（ ）A.c b a >>B.c a b >>C.b c a >>D.a b c >> 5.设{}n a 是首项为1a ，公差为1-的等差数列，n S 为其前n 项和，若，，，421S S S 成等比数列，则1a =（ ）A.2B.-2C.21 D .216.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 的一条渐近线平行于直线,102:+=x y l 双曲线的一个焦点在直线l 上，则双曲线的方程为（ ）A.120522=-y x B.152022=-y x C.1100325322=-y x D.1253100322=-y x 7.如图，ABC ∆是圆的内接三角行，BAC ∠的平分线交圆于点D ，交BC 于E ，过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F ，在上述条件下，给出下列四个结论：①BD 平分CBF ∠；②FA FD FB ⋅=2；③DE BE CE AE ⋅=⋅；④BF AB BD AF ⋅=⋅.则所有正确结论的序号是（ ）A.①②B.③④C.①②③D. ①②④ 8.已知函数()3sin cos (0),.f x x x x R ωωω=+>∈在曲线()y f x =与直线1y =的交点中，若相邻交点距离的最小值为3π，则()f x 的最小正周期为（ ）A.2πB.23πC.πD.2π二.填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.9.某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方法，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6，则应从一年级本科生中抽取 名学生. 10.一个几何体的三视图如图所示（单位：m ），则该几何体的体积为3m .11.阅读右边的框图，运行相应的程序，输出S 的值为________.12.函数()3lg f x x =的单调递减区间是________.13.已知菱形ABCD 的边长为2，120BAD ∠=︒，点E ，F 分别在边BC 、DC 上，3BC BE =，DC DF λ=.若1AE AE ⋅=，则λ的值为________.（14）已知函数()⎪⎩⎪⎨⎧>-≤++=0,220,452x x x x x x f 若函数xa x f y -=)(恰有4个零点，则实数a 的取值范围为_______三．解答题：本大题共6小题，共80分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤（15）（本小题满分13分）某校夏令营有3名男同学C B A ,,和3名女同学Z Y X ,,，其年级情况如下表：现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛（每人被选到的可能性相同）（1）用表中字母列举出所有可能的结果（2）设M 为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”，求事件M 发生的概率.（16）（本小题满分13分）在ABC ∆中，内角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,，已知b c a 66=-，C B sin 6sin = （1）求A cos 的值； （2）求)62cos(π-A 的值.17、（本小题满分13分） 如图，四棱锥的底面是平行四边形，，,分别是棱的中点.（1） 证明平面； （2） 若二面角P-AD-B 为，① 证明：平面PBC ⊥平面ABCD② 求直线EF 与平面PBC 所成角的正弦值.18、（本小题满分13分） 设椭圆的左、右焦点分别为,，右顶点为A ，上顶点为B.已知=.（1） 求椭圆的离心率；（2） 设P 为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB 为直径的圆经过点，经过点的直线与该圆相切与点M ，=.求椭圆的方程.19 （本小题满分14分）已知函数232()(0),3f x x ax a x R =->∈（1） 求()f x 的单调区间和极值；（2）若对于任意的1(2,)x ∈+∞，都存在2(1,)x ∈+∞，使得12()()1f x f x ⋅=，求a 的取值范围20（本小题满分14分）已知q 和n 均为给定的大于1的自然数，设集合{}12,1,0-=q M ，集合{}n i M x q x q x x x x A i n n ,2,1,,121=∈++==-，（1）当3,2==n q 时，用列举法表示集合A ；设,,,,121121--++=+++=∈n n n n q b q b b t q a q a a s A t s 其中,,2,1,,n i M b a i i =∈证明：若,n n b a <则t s <.2014年天津高考文科数学试题逐题详解 （纯word 解析版）一、选择题:在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.【2014年天津卷（文01）】i 是虚数单位，复数734ii +=+ A.1i - B.1i -+ C.17312525i +D.172577i -+【答案】A 【解析】73472525134343425i i i i i ii i【2014年天津卷（文02）】设变量x 、y 满足约束条件20201x y x y y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩，则目标函数2z x y =+的最小值为A.2B.3C.4D.5【答案】B【解析】画出可行域，如图所示．解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2＝0，y ＝1，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝1，即点A (1，1)．当目标函数线过可行域内A 点时，目标函数有最小值，即z min ＝1×1＋2×1＝3.【2014年天津卷（文03）】已知命题p ：∀x ＞0，总有（x+1）ex ＞1，则￢p 为（ ）A ．∃x 0≤0，使得（x 0+1）e x0≤1 B ．∃x 0＞0，使得（x 0+1）e x0≤1C ．∀x ＞0，总有（x+1）e x≤1 D ．∀x ≤0，总有（x+1）e x≤1【答案】B【解析】根据全称命题的否定为特称命题可知，￢p 为∃x 0＞0，使得（x 0+1）e≤1，【2014年天津卷（文04）】设a=log 2π，b=logπ，c=π﹣2，则（ ）A ． a ＞b ＞cB ． b ＞a ＞cC ． a ＞c ＞bD ． c ＞b ＞a【答案】C【解析】log 2π＞1，log π＜0，0＜π﹣2＜1，即a ＞1，b ＜0，0＜c ＜1，∴a ＞c ＞b【2014年天津卷（文05）】设{a n }的首项为a 1，公差为﹣1的等差数列，S n 为其前n 项和，若S 1，S 2，S 4成等比数列，则a 1=（ ） A ． 2 B ． ﹣2 C ． D ．﹣【答案】D【解析】∵{a n}是首项为a1，公差为﹣1的等差数列，S n为其前n项和，∴S1=a1，S2=2a1﹣1，S4=4a1﹣6，由S1，S2，S4成等比数列，得：，即，解得：【2014年天津卷（文06）】已知双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，双曲线的一个焦点在直线l上，则双曲线的方程为（）A．﹣=1 B．﹣=1C．﹣=1 D．﹣=1【答案】A【解析】令y=0，可得x=﹣5，即焦点坐标为（﹣5，0），∴c=5，∵双曲线﹣=1（a＞0，b＞0）的一条渐近线平行于直线l：y=2x+10，∴=2，∵c2=a2+b2，∴a2=5，b2=20，∴双曲线的方程为﹣=1【2014年天津卷（文07）】如图，△ABC是圆的内接三角形，∠BAC的平分线交圆于点D，交BC于E，过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F，在上述条件下，给出下列四个结论：①BD平分∠CBF；②FB2=FD•FA；③AE•CE=BE•DE；④AF•BD=AB•BF．所有正确结论的序号是（）A．①②B．③④C．①②③D．①②④【答案】D【解析】∵圆周角∠DBC对应劣弧CD，圆周角∠DAC对应劣弧CD，∴∠DBC=∠DAC．∵弦切角∠FBD对应劣弧BD，圆周角∠BAD对应劣弧BD，∴∠FBD=∠BAF．∵BD是∠BAC的平分线，∴∠BAF=∠DAC．∴∠DBC=∠FBD．即BD平分∠CBF．即结论①正确．又由∠FBD=∠FAB，∠BFD=∠AFB，得△FBD～△FAB．由，FB2=FD•FA．即结论②成立．由，得AF•BD=AB•BF．即结论④成立【2014年天津卷（文08）】已知函数f（x）=sinωx+cosωx（ω＞0），x∈R，在曲线y=f（x）与直线y=1的交点中，若相邻交点距离的最小值为，则f（x）的最小正周期为（）A．B．C．πD．2π【答案】C【解析】∵已知函数f（x）=sinωx+cosωx=2sin（ωx+）（ω＞0），x∈R，在曲线y=f（x）与直线y=1的交点中，若相邻交点距离的最小值为，正好等于f（x）的周期的倍，设函数f（x）的最小正周期为T，则=，∴T=π二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分.【2014年天津卷（文09）】某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方法，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6，则应从一年级本科生中抽取____名学生.【答案】60【解析】由分层抽样的方法可得，从一年级本科生中抽取学生人数为300×44＋5＋5＋6＝60【2014年天津卷（文10）】一个几何体的三视图如图所示（单位：m），则该几何体的体积为_________3m.【答案】20π3【解析】由三视图可得，该几何体为圆柱与圆锥的组合体，其体积V＝π×12×4＋13π×22×2＝20π3.【2014年天津卷（文11）】阅读如图的框图，运行相应的程序，输出S的值为．【答案】-4【解析】依题由框图知，第一次循环得到：S=﹣8，n=2；第二次循环得到：S=﹣4，n=1；退出循环，输出﹣4【2014年天津卷（文12）】函数f（x）=lgx2的单调递减区间是．【答案】（﹣∞，0）【解析】方法一：y=lgx2=2lg|x|，∴当x＞0时，f（x）=2lgx在（0，+∞）上是增函数；当x＜0时，f（x）=2lg（﹣x）在（﹣∞，0）上是减函数．∴函数f（x）=lgx2的单调递减区间是（﹣∞，0）．方法二：原函数是由复合而成，∵t=x2在（﹣∞，0）上是减函数，在（0，+∞）为增函数；又y=lgt在其定义域上为增函数，∴f（x）=lgx2在（﹣∞，0）上是减函数，在（0，+∞）为增函数，∴函数f（x）=lgx2的单调递减区间是（﹣∞，0）【2014年天津卷（文13）】已知菱形ABCD的边长为2，∠BAD=120°，点E，F分别在边BC，DC上，BC=3BE，DC=λDF、若•=1，则λ的值为．【答案】2【解析】∵BC=3BE，DC=λDF，∴=，=，=+=+=+，=+=+=+，∵菱形ABCD的边长为2，∠BAD=120°，∴||=||=2，•=2×2×cos120°=﹣2，∵•=1，∴（+）•（+）=++（1+）•=1，即×4+×4﹣2（1+）=1，整理得，解得λ=2【2014年天津卷（文14）】已知函数f（x）=，若函数y=f（x）﹣a|x|恰有4个零点，则实数a的取值范围为．【答案】（1，2）【解析】由y=f（x ）﹣a|x|=0得f（x）=a|x|，作出函数y=f（x），y=a|x|的图象，当a≤0，不满足条件，∴a＞0，当a=2时，此时y=a|x|与f（x）有三个交点，当a=1时，此时y=a|x|与f（x）有五个交点，∴要使函数y=f（x）﹣a|x|恰有4个零点，则1＜a＜2三、解答题：本大题共6小题，共80分.解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤.【2014年天津卷（文15）】（本小题满分13分）某校夏令营有3名男同学，A、B、C和3名女同学X，Y，Z，其年级情况如表：一年级二年级三年级男同学 A B C女同学X Y Z现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛（每人被选到的可能性相同）（Ⅰ）用表中字母列举出所有可能的结果；（Ⅱ）设M为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”，求事件M发生的概率．解：（Ⅰ）用表中字母列举出所有可能的结果有：（A，B）、（A，C）、（A，X）、（A，Y）、（A，Z）、（B，C）、（B，X）、（B，Y）、（B，Z）、（C，X）、（C，Y）、（C，Z）、（X，Y）、（X，Z ）、（Y，Z）共计15个结果．（Ⅱ）设M为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”，则事件M包含的结果有：（A，Y）、（A，Z）、（B，X）、（B，Z）、（C，X）、（C，Y），共计6个结果，故事件M发生的概率为=【2014年天津卷（文16）】（本小题满分13分）在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别为a，b，c，已知a﹣c=b，sinB=sinC，（Ⅰ）求cosA的值；（Ⅱ）求cos（2A﹣）的值．解：（Ⅰ）将sinB=sinC，利用正弦定理化简得：b=c，代入a﹣c=b，得：a﹣c=c，即a=2c，∴cosA===；（Ⅱ）∵cosA=，A为三角形内角，∴sinA==，∴cos2A=2cos2A﹣1=﹣，sin2A=2sinAcosA=，则cos（2A﹣）=cos2Acos+sin2Asin=﹣×+×=【2014年天津卷（文17）】（本小题满分13分）如图，四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是平行四边形，BA=BD=，AD=2，PA=PD=，E，F分别是棱AD，PC的中点．（Ⅰ）证明EF∥平面PAB；（Ⅱ）若二面角P ﹣AD﹣B为60°，（i）证明平面PBC⊥平面ABCD；（ii）求直线EF与平面PBC所成角的正弦值．解：（Ⅰ）证明：连结AC，AC∩BD=H，∵底面ABCD是平行四边形，∴H为BD中点，∵E是棱AD的中点．∴在△ABD中，EH∥AB，又∵AB⊂平面PAB，EH⊄平面PAD，∴EH∥平面PAB．同理可证，FH∥平面PAB．又∵EH∩FH=H，∴平面EFH ∥平面PAB，∵EF ⊂平面EFH，∴EF∥平面PAB；（Ⅱ）（i）如图，连结PE，BE．∵BA=BD=，AD=2，PA=PD=，∴BE=1，PE=2．又∵E为AD 的中点，∴BE⊥AD，PE⊥AD，∴∠PEB即为二面角P﹣AD﹣B的平面角，即∠PEB=60°，∴PB=．∵△PBD中，BD2+PB2=PD2，∴PB⊥BD，同理PB⊥BA，∴PB⊥平面ABD，∵PB⊂平面PBC，∴平面PAB⊥平面ABCD；（ii）由（i）知，PB⊥BD，PB⊥BA，∵BA=BD=，AD=2，∴BD⊥BA，∴BD，BA，BP两两垂直，以B 为坐标原点，分别以BD，BA，BP为X，Y，Z轴，建立如图所示的空间直角坐标系B﹣DAP，则有A（0，，0），B（0，0，0），C（，﹣，0），D （，0，0），P（0，0，），∴=（，﹣，0），=（0，0，），设平面PBC的法向量为，∵，∴，令x=1，则y=1，z=0，故=（1，1，0），∵E，F分别是棱AD，PC的中点，∴E （，，0），F （，﹣，），∴=（0，，），∴===﹣，即直线EF 与平面PBC 所成角的正弦值为【2014年天津卷（文18）】（本小题满分13分）设椭圆+=1（a＞b＞0）的左、右焦点分别为F1、F2，右顶点为A，上顶点为B，已知|AB|=|F1F 2|．（Ⅰ）求椭圆的离心率；（Ⅱ）设P为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB为直径的圆经过点F1，经过点F2的直线l与该圆相切于点M，|MF2|=2，求椭圆的方程．解：（Ⅰ）依题意可知=•2c，∵b 2=a 2﹣c2，∴a2+b2=2a2﹣c2=3c2，∴a2=2c2，∴e==．（Ⅱ）由（Ⅰ）知a2=2c2，∴b2=a2﹣c2=c2，∴椭圆方程为+=1，B（0，c），F1（﹣c，0）设P点坐标（csinθ，ccosθ），圆心为O∵PB为直径，∴BF 1⊥PF1，∴k•BF1k PF1=•=﹣1，求得sinθ=﹣或0（舍去），由椭圆对称性可知，P在x轴下方和上方结果相同，只看在x 轴上方时，cosθ==∴P坐标为（﹣c ，c ），∴圆心坐标为（﹣c，c），∴r=|OB|==c ，|OF2|==c，∵r2+|MF2|2=|OF 2|2，∴+8=c2，∴c2=3，∴a2=6，b2=3，∴椭圆的方程为+=1【2014年天津卷（文19）】（本小题满分14分）已知函数f（x）=x2﹣ax3（a＞0），x∈R．（Ⅰ）求f（x）的单调区间和极值；（Ⅱ）若对于任意的x1∈（2，+∞），都存在x2∈（1，+∞），使得f （x1）•f（x2）=1，求a的取值范围．解：（Ⅰ）f′（x）=2x﹣2ax2=2x（1﹣ax），∵a＞0，∴当x＜0或x时，f′（x）＜0，当时，f′（x）＞0，f（x）单调递减区间为：（﹣∞，0）和，单调递增区间为，当x=0时，有极小值f （0）=0，当x=时，有极大值f（）=；（Ⅱ）由f（0）=f（）=0及（Ⅰ）知，当x∈（0，）时，f（x）＞0；当x∈（，+∞）时，f（x）＜0．设集合A={f（x ）|x∈（2，+∞）}，集合B={|x∈（1，+∞），f（x）≠0}，则对于任意的x1∈（2，+ ∞），都存在x2∈（1，+∞），使得f（x1）•f（x2）=1，等价于A⊆B ，显然A≠∅下面分三种情况讨论：（1）当＞2，即0＜a＜时，由f（）=0可知，0∈A，而0∈B，∴A不是B的子集；（2）当1≤≤2，即时，f（2）≤0，且f（x）在（2，+∞）上单调递减，故A=（﹣∞，f（2）），∴A⊆（﹣∞，0）；由f（1）≥0，有f（x）在（1，+∞）上的取值范围包含（﹣∞，0），即（﹣∞，0）⊆B，∴A⊆B；（3）当＜1，即a＞时，有f（1）＜0，且f （x）在（1，+∞）上单调递减，故B=（，0），A=（﹣∞，f（2）），∴A不是B的子集．综上，a的取值范围是[]【2014年天津卷（文20）】（本小题满分14分）已知q和n均为给定的大于1的自然数，设集合M={0，1，2，…，q ﹣1}，集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1，x i∈M，i=1，2，…n}．（Ⅰ）当q=2，n=3时，用列举法表示集合A；（Ⅱ）设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i∈M，i=1，2，…，n．证明：若a n＜b n，则s＜t．（Ⅰ）解：当q=2，n=3时，M={0，1}，A={x|，x i∈M，i=1，2，3}．可得A={0，1，2，3，4，5，6，7}．（Ⅱ）证明：由设s，t∈A，s=a1+a2q+…+a n q n﹣1，t=b1+b2q+…+b n q n﹣1，其中a i，b i∈M，i=1，2，…，n．a n＜b n，∴a n﹣b n≤﹣1．可得s﹣t=（a1﹣b1）+（a 2﹣b2）q+…++≤﹣[1+q+…+q n﹣2+q n﹣1]=＜0．∴s＜t。
2014天津市高考理科数学试卷(含答案)
2014天津市高考理科数学试卷(含答案)绝密★ 启用前 2014年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）数学（理工类）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共150分，考试用时120分钟。
第Ⅰ卷1至2页，第Ⅱ卷3至5页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。
答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！第Ⅰ卷注意事项： 1.每小题选出答案后，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，再选涂其他答案标号。
2本卷共8小题，每小题5分，共40分。
参考公式：•如果事件，互斥，那么•如果事件，相互独立，那么. •圆柱的体积公式. •圆锥的体积公式 . 其中表示圆柱的底面面积，其中表示圆锥的底面面积，表示圆柱的高. 表示圆锥的高. 一、选择题：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）是虚数单位，复数（）（A）（B）（C）（D）（2）设变量，满足约束条件则目标函数的最小值为（）（A）2 （B）3 （C）4 （D）5 （3）阅读右边的程序框图，运行相应的程序，输出的的值为（）（A）15 （B）105 （C）245 （D）945 （4）函数的单调递增区间是（）（A）（B）（C）（D）（5）已知双曲线的一条渐近线平行于直线：，双曲线的一个焦点在直线上，则双曲线的方程为（）（A）（B）（C）（D）（6）如图，是圆的内接三角形，的平分线交圆于点，交于点，过点的圆的切线与的延长线交于点 .在上述条件下，给出下列四个结论：① 平分；② ；③ ；④ . 则所有正确结论的序号是（）（A）①② （B）③④ （C）①②③ （D）①②④ （7）设，则|“ ”是“ ”的（）（A）充要不必要条件（B）必要不充分条件（C）充要条件（D）既不充要也不必要条件（8）已知菱形的边长为2，，点分别在边上，， .若，，则（）（A）（B）（C）（D）第Ⅱ卷注意事项： 1．用黑色墨水钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2014天津文科数学试题及答案
2014年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）数学（文科)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。
i 是虚数单位，复数=++ii437（ ） A. i -1 B. i +-1 C.i 25312517+ D. i 725717+- 2. 设变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤--≥-+.1,02,02y y x y x 则目标函数y x z 2+=的最小值为（ )A.2B. 3C. 4 D 。
53. 已知命题为则总有p e x x p x⌝>+>∀,1)1(,0:（ ）A.1)1(,0000≤+≤∃x e x x 使得 B. 1)1(,0000≤+>∃x e x x 使得 C.1)1(,0000≤+>∃x ex x 总有 D 。
1)1(,0000≤+≤∃x e x x 总有4. 设,,log ,log 2212-===πππc b a 则（ )A.c b a >>B.c a b >>C.b c a >> D 。
a b c >>5. 设{}n a 是首项为1a ，公差为1-的等差数列，n S 为其前n 项和,若，，，421S S S 成等比数列，则1a =（ )A.2B.-2C.21 D 。
216. 已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一条渐近线平行于直线,102:+=x y l 双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ）A.120522=-y x B.152022=-y x C 。
1100325322=-y x D 。
1253100322=-y x7. 如图，ABC ∆是圆的内接三角行,BAC ∠的平分线交圆于点D ，交BC 于E ，过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F ，在上述条件下，给出下列四个结论:①BD 平分CBF ∠；②FA FD FB ⋅=2；③DE BE CE AE ⋅=⋅；④BF AB BD AF ⋅=⋅。
2014年普通高等学校招生全国统一考试数学卷(天津.文)含详解
2014天津文第Ⅰ卷本卷共8小题，每小题5分，共40分一、选择题：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．（同理１）i 是虚数单位,复数13i1i-=-( )． 啊．2i - 不．2i + 才．12i -- D ．12i -+【解】()()()()13i 1i 13i 42i2i 1i 1i 1i 2-+--===---+．故选A ． 2．设变量,x y ，满足约束条件1,40,340,x x y x y ≥⎧⎪+-≤⎨⎪-+≤⎩则目标函数3z x y =-的最大值为( )．A ．4-B ．0C ．43的．4 【解】画出可行域为图中的ABC ∆的区域，直线3y x z =-经过()2,2A 时，4z =最大．故选D ．3．阅读右边的程序框图，运行相应的程序，若输入x 的值为4-，则输出y 的值为( )．A ．0.5B ．1C ．2D ．4【解】运算过程依次为：输入4x =-43⇒->437x ⇒=--=73⇒>734x =-=43⇒> 431x ⇒=-=13⇒<122y ⇒==⇒输出2． 故选Ｃ．4．设集合{}20A x x =∈->R ，{}0B x x =∈<R ，(){}20C x x x =∈->R ，则“x A B ∈ ”是“x C ∈”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 【解】{}02A B x x x =∈<>R 或，(){}{}2002C x x x x x x =∈->∈<>R R 或所以A B C = ．所以“x A B ∈ ”是“x C ∈”的充分必要条件．故选Ｃ． 5．已知2log 3.6a =，4log 3.2b =，4log 3.6c =，则 ( )． A ．a b c >> B ．a c b >> C ．b a c >> D ．c a b >>【解】因为224log 3.6log 3.6a ==，而23.6 3.6 3.2>>，又函数4log y x =是()0,+∞上的增函数，则2444log 3.6log 3.6log 3.2>>．所以a c b >>．故选Ｂ．6．已知双曲线22221x y a b-=()0,0a b >>的左顶点与抛物线()220y px p =>的焦点的距离为4，且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为()2,1--，则双曲线的焦距为 ( )．A ．B ．C ．D ．【解】因为双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为()2,1--，则22p-=-，所以4p =．又因为双曲线22221x y a b-=()0,0a b >>的左顶点与抛物线()220y px p =>的焦点的距离为4，则42pa +=，所以2a =． 因为点()2,1--在双曲线的一条渐近线上，则()12ba-=-，即2a b =，所以1,b c ==，焦距2c =7．已知函数()()2sin f x x ωϕ=+，x ∈R ，其中0ω>，ππϕ-<≤．若()f x 的最小正周期为6π，且当π2x =时，()f x 取得最大值，则( )． A ．()f x 在区间[]2π,0-上是增函数 B ．()f x 在区间[]3π,π--上是增函数 C ．()f x 在区间[]3π,5π上是减函数D ．()f x 在区间[]4π,6π上是减函数【解】由题设得ππ,222π6π,ωϕω⎧⋅+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得13ω=，π3ϕ=．所以已知函数为()π2sin 33x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭． 其增区间满足π222332x k k ππππ-+≤+≤+，k ∈Z ． 解得5π6ππ6π2k x k -+≤≤+，k ∈Z ． 取0k =得5ππ2x -≤≤，所以5π,π2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦为一个增区间，因为[]5π2π,0,π2⎡⎤-⊆-⎢⎥⎣⎦， 所以()f x 在区间[]2π,0-上是增函数．故选Ａ．8．对实数a 和b ，定义运算“⊗”：,1,, 1.a a b a b b a b -≤⎧⊗=⎨->⎩设函数()()()221f x x x =-⊗-，x ∈R ．若函数()y f x c =-的图象与x 轴恰有两个公共点，则实数c 的取值范围是( )．A ．(]()1,12,-+∞B ．(](]2,11,2--C ．()(],21,2-∞-D ．[]2,1--【解】由题设()22,12,1,12x x f x x x x ⎧--≤≤=⎨-<->⎩或画出函数的图象，函数图象的四个端点（如图）为()2,1A ，，()2,B ，()1,1C --，()1,2D --．从图象中可以看出，直线y c =穿过点B ，点A 之间时，直线y c =与图象有且只有两个公共点，同时，直线y c =穿过点C ，点D 时，直线y c =与图象有且只有两个公共点，所以实数c 的取值范围是(](]2,11,2-- ．故选Ｂ．第Ⅱ卷二、填空题：本答题共6小题，每小题5分,共30分．9．已知集合{}12A x x =∈-<R ，Z 为整数集，则集合A Z 中所有元素的和等于 ．【解】3．解集合A 得13x -<<，则{}0,1,2A =Z ，所有元素的和等于0123++=． 10．一个几何体的三视图如右图所示（单位：m ），则该几何体的体积为3m ．【解】4．几何体是由两个长方体组合的．体积为 1211124V =⨯⨯+⨯⨯=．11．已知{}n a 是等差数列，n S 为其前n 项和，n +∈N ．若316a =，2020S =，则10S 的值为 ．【解】110．设公差为d ，由题设31201216,2019020.a a d S a d =+=⎧⎨=+=⎩解得2d =-，120a =．()10110451020452110S a d =+=⨯+⨯-=．12．已知22log log 1a b +≥，则39ab+的最小值为 ． 【解】18．因为22log log 1a b +≥，则2log 1ab ≥，2ab ≥，24a b ⋅≥3918a b +≥=≥≥=，当且仅当39,2,a b a b ⎧=⎨=⎩即2a b =时，等号成立，所以39a b+的最小值为18．13．（同理12）如图，已知圆中两条弦AB 与CD 相交于点F ，E 是AB 延长线上一点，且DF CF ==，::4:2:1AF FB BE =，若CE 与圆相切，则线段CE 的长为 ．【解．因为::4:2:1AF FB BE =，所以设BE a =，2FB a =，4AF a =． 由相交弦定理，242DF CF AF FB a a ⋅=⋅==⋅， 所以12a =，12BE =，772AE a ==．因为CE 与圆相切，由切割线定理，2177224CE AE BE =⋅=⋅=．所以CE =． 14．(同理14) 已知直角梯形ABCD 中，//AD BC ，90ADC ∠=︒，2AD =，1BC =，P 是腰DC 上的动点，则3PA PB +的最小值为 ．【解】5．解法1 ．以D 为坐标原点，DA 所在直线为x 轴，DC 所在直线为y 轴，建立如图的直角坐标系．由题设，()2,0A ，设()0,C c ，()0,P y ，则()1,B c ．()2,PA y =- ，()1,PB c y =-． ()35,34PA PB c y +=-．35PA PB += ，当且仅当34c y =时，等号成立，于是，当34cy =时，3PA PB + 有最小值5．解法2 ． 以相互垂直的向量DP ，DA 为基底表示PB PA 3+，得()533332P A P B D A D P P C C B D AP CD P +=-++=+-． 又P 是腰DC 上的动点，即与共线，于是可设λ=，有)13(253-+=+λ． 所以2222553(31)(31)42PA PB DA DP DA DP λλ⎡⎤+=+-+⨯-⋅⎣⎦即[]213(25)13(DP -+=-+=+λλ．由于P 是腰DC 上的动点，显然当31=λ，即DP PC 31=时，所以3PA PB +有最小值5．解法3 ．如图，3PB PF =，设E 为AF 的中点，Q 为AB的F中点，则12QE BF PB ==，32PA PB PA PF PE +=+=， ①因为PB PQ PE += ，PB PQ QB -= ．则22222222PB PQ PB PQ PB PQ PE QB ++-=+=+ ． ②（实际上，就是定理：“平行四边形的对角线的平方和等于各边的平方和”） 设T 为DC 的中点，则TQ 为梯形的中位线，()1322TQ AD BC =+=． 设P 为CT 的中点，且设,CP a PT b ==，则221PB a =+ ，2294PQ b =+ ，()2214QB a b =++ ，代入式②得()()222222912221244PB PQ a b PE a b ⎛⎫+=+++=+++ ⎪⎝⎭ ，于是()22252544PE a b =+-≥ ，于是25PE ≥ ，当且仅当a b =时，等号成立．由式①，325PA PB PE +=≥， 所以3PA PB +有最小值5．三、解答题：本大题共6小题，共80分。
2014全国统一高考数学真题及逐题详细解析(理科)—天津卷
2014年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）数学（理工类）一、选择题：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．i 是虚数单位，复数734ii+=+（ ）A ．1i -B ．1i -+C ．17312525i + D ．172577i -+ 2．设变量x ，y 满足约束条件0,20,12,y x y y x +-⎧≥--≤≥⎪⎨⎪⎩则目标函数2z x y =+的最小值为（ ）A ．2B ．3C ．4D ．53．阅读右边的程序框图，运行相应的程序，输出的S 的值为（ ）A ．15B ．105C ．245D ．945 4．函数()()212log 4f x x =-的单调递增区间是（ ）A ．()0,+¥B ．(),0-¥C ．()2,+¥D ．(),2-?5．已知双曲线22221x y a b-=()0,0a b >>的一条渐近线平行于直线l ：210y x =+，双曲线的一个焦点在直线l 上，则双曲线的方程为（ ）A ．221520x y -= B ．221205x y -= C ．2233125100x y -= D ．2233110025x y -= 6．如图，ABC D 是圆的内接三角形，BAC Ð的平分线交圆于点D ，交BC 于点E ，过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F .在上述条件下，给出下列四个结论：①BD 平分CBF Ð；②2FB FD FA = ；③AE CE BE DE ? ；④AF BD AB BF ? .则所有正确结论的序号是（ ）ED CBAA ．①②B ．③④C ．①②③D ．①②④ 7．设,a b R Î，则|“a b >”是“a a b b >”的（ ）A ．充要不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充要也不必要条件 8．已知菱形ABCD 的边长为2，120BAD?，点,E F 分别在边,BC DC 上，BE BC l =，DF DC m =.若1AE AF?，23CE CF?-，则l m +=（ ） A ．12 B ．23 C ．56 D ．712二、填空题（本大题共6个小题，每小题5分，共30分.把答案填在题中横线上.）9．某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方法，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4：5：5：6，则应从一年级本科生中抽取_______名学生.10．已知一个几何体的三视图如图所示（单位：m ），则该几何体的体积为_______3m .俯视图侧视图正视图11．设{}n a 是首项为1a ，公差为-1的等差数列，n S 为其前n 项和.若124,,S S S 成等比数列，则1a 的值为__________.12．在ABC D 中，内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c .已知14b c a -=，2sin 3sin B C =，则co s A 的值为_______.13．在以O 为极点的极坐标系中，圆4sin r q =和直线sin a r q =相交于,A B 两点.若AOB D 是等边三角形，则a 的值为___________.14．已知函数()23f x x x =+，x R Î.若方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根，则实数a 的取值范围为__________.三、解答题（本题共6道大题，满分80分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．） 15．（本小题满分13分）已知函数()2cos sin 34f x x x x π⎛⎫=⋅++ ⎪⎝⎭，x R ∈. （Ⅰ）求()f x 的最小正周期； （Ⅱ）求()f x 在闭区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.16．（本小题满分13分）某大学志愿者协会有6名男同学，4名女同学. 在这10名同学中，3名同学来自数学学院，其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院. 现从这10名同学中随机选取3名同学，到希望小学进行支教活动（每位同学被选到的可能性相同）. （Ⅰ）求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率；（Ⅱ）设X 为选出的3名同学中女同学的人数，求随机变量X 的分布列和数学期望.17．（本小题满分13分）如图，在四棱锥P ABCD -中，PA ^底面ABCD ，AD AB ^，//AB DC ，2AD DC AP ===，1AB =，点E 为棱PC 的中点.（Ⅰ）证明 BE DC ^；（Ⅱ）求直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值；（Ⅲ）若F 为棱PC 上一点，满足BF AC ^，求二面角F AB P --的余弦值.18．（本小题满分13分）设椭圆22221x y a b+=（0a b >>）的左、右焦点为12,F F ，右顶点为A ，上顶点为B .已知12AB F =. （Ⅰ）求椭圆的离心率；（Ⅱ）设P 为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB 为直径的圆经过点1F ，经过原点的直线l 与该圆相切. 求直线的斜率.19．（本小题满分14分）已知q 和n 均为给定的大于1的自然数.设集合{}0,1,2,1,q M =-，集合{}112,,1,2,,n n i A x x x x q x q x M in -+?==++.（Ⅰ）当2q =，3n =时，用列举法表示集合A ； （Ⅱ）设,s t A Î，112n n s a a q a q -=+++，112n n t b b q b q -=+++，其中20．（本小题满分14分）已知函数()xf x x ae=-()a R Î，x R Î.已知函数()y f x =有两个零点12,x x ，且12x x <.（Ⅰ）求a 的取值范围；（Ⅱ）证明21x x 随着a 的减小而增大； （Ⅲ）证明 12x x +随着a 的减小而增大.参考答案1．A()()()()73472525134343425i i ii i i i i +-+-===-++-. 2．B 作出可行域，如图x结合图象可知，当目标函数通过点()1,1时，z 取得最小值3. 3．B 1i =时，3T =，3S =；2i =时，5T =，15S =；3i =时，7T =，105S =，4i =输出105S =.4．D 240x ->，解得2x <-或2x >.由复合函数的单调性知()f x 的单调递增区间为(),2-?.5．A 依题意得22225b a c c a bìï=ïïï=íïïï=+ïî，所以25a =，220b =，双曲线的方程为221520x y -=. 6．D 由弦切角定理得FBD EAC BAE ?? ，又BFD AFB ? ，所以BFD D ∽AFB D ，所以BF BDAF AB=，即AF BD AB BF ? ，排除A 、C .又FBD EACDBC ?? ，排除B .7．C 设()f x x x =，则()220,0,x x x x f x ìï³-=í<ïïïî，所以()f x 是R 上的增函数，“a b >”是“a a b b >”的充要条件. 8．C 因为120BAD?，所以cos1202AB AD AB AD ?鬃=-.因为BE BC l =，所以AE AB AD l =+，AF AB AD m =+. 因为1AE AF?，所以()()1AB AD AB AD l m +?=，即3222l m l m +-=① 同理可得23l m l m --=-②，①+②得56l m +=. 9．60 应从一年级抽取4604556300?+++名.10．203p该几何体的体积为212042233p p p ?鬃=3m . 11．12- 依题意得2214S S S =，所以()()21112146a a a -=-，解得112a =-.12．14-因为2sin 3sin B C =，所以23b c =，解得32c b =，2a c =.所以2221cos 24b c a A bc +-==-. 13．3 圆的方程为()2224x y +-=，直线为y a =.因为AOB D 是等边三角形，所以其中一个交点坐标为a 骣÷÷÷，代入圆的方程可得3a =. 14．01a <<或9a >，显然0a >.（ⅰ）当()1y a x =--与23y x x =--相切时，1a =，此时()10f x a x --=恰有3个互异的实数根.（ⅱ）当直线()1y a x =-与函数23y x x =+相切时，9a =，此时()10f x a x --=恰有2个互异的实数根.结合图象可知01a <<或9a >.解2：显然1a ¹，所以231x xa x +=-.令1t x =-，则45a t t=++. 因为(][),,444t t?? ++， 所以(][)45,19,t t?ゥ+++.结合图象可得01a <<或9a >.t三、解答题（本题共6道大题，满分80分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．） 15．本小题主要考查两角和与差的正弦公式、二倍角公式与余弦公式，三角函数的最小正周期、单调性等基础知识. 考查基本运算能力. 满分13分.（Ⅰ）解：由已知，有()21cos sin 2f x x x x x 骣÷ç÷=诅+-+÷ç÷ç桫21sin cos 2x x x =?+)1sin 21cos24x x =-++1sin 24x x =- 1sin 223x p 骣÷ç=-÷ç÷ç桫. 所以，()f x 的最小正周期22T pp ==. （Ⅱ）解：因为()f x 在区间,412pp轾犏--犏臌上是减函数，在区间,124p p 轾犏-犏臌上是增函数.144f p 骣÷ç-=-÷ç÷ç桫，1122f p 骣÷ç-=-÷ç÷ç桫，144f p 骣÷ç=÷ç÷ç桫. 所以，函数()f x 在闭区间,44p p 轾犏-犏臌上的最大值为14，最小值为12-.16．本小题主要考查古典概型及其概率计算公式，互斥事件、离散型随机变量的分布列与数学期望等基础知识. 考查运用概率知识解决简单实际问题的能力. 满分13分. （Ⅰ）解：设“选出的3名同学来自互不相同的学院”为事件A ，则()120337373104960C C C C P A C ? ==. 所以，选出的3名同学来自互不相同学院的概率为4960. 所以，()f x 的最小正周期22T pp ==. （Ⅱ）解：随机变量X 的所有可能值为0，1，2，3.()346310k k C C P x k C -×==()0,1,2,3k =. 所以，随机变量X 的分布列是随机变量X 的数学期望()12362103050E X ?=+??. 17．本小题主要考查空间两条直线的位置关系，二面角、直线与平面所成的角，直线与平面垂直等基础知识. 考查用空间向量解决立体几何问题的方法. 考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力. 满分13分. （方法一）依题意，以点A 为原点建立空间直角坐标系（如图），可得()1,0,0B ，()2,2,0C ，()0,2,0D ，()0,0,2P .由E 为棱PC 的中点，得()1,1,1E.C（Ⅰ）证明：向量()0,1,1BE =，()2,0,0DC =，故0BE DC ?. 所以，BE DC ^.（Ⅱ）解：向量()1,2,0BD =-，()1,0,2PB =-.设(),,n x y z =为平面PBD 的法向量，则0,0,n BD n PBìï?ïíï?ïî即20,20.x y x z ì-+=ïïíï-=ïî不妨令1y =，可得()2,1,1n =为平面PBD 的一个法向量.于是有cos ,6n BE n BE n BE×===× 所以，直线BE 与平面PBD （Ⅲ）解：向量()1,2,0BC =，()2,2,2CP =--，()2,2,0AC =，()1,0,0AB =. 由点F 在棱PC 上，设CF CP l =，01l＃.故()12,22,2BF BC CF BC CP l l l l =+=+=--. 由BF AC ^，得0BF AC?，因此，()()2122220l l -+-=，解得34l =.即113,,222BF 骣÷ç=-÷ç÷ç桫. 设()1,,n x y z =为平面FAB 的法向量，则110,0,n AB n BFìï?ïíï?ïî即0,1130.222x x y z ì=ïïïíï-++=ïïî 不妨令1z =，可得()10,3,1n =-为平面FAB 的一个法向量.取平面ABP 的法向量()20,1,0n =，则121211cos ,1010n n nn n n ×===-×. 易知，二面角F AB P --. （方法二）（Ⅰ）证明：如图，取PD 中点M ，连接EM ，AM.由于,E M 分别为,PC PD 的中点， 故//EM DC ，且12EM DC =，又由已知，可得//EM AB 且EM AB =，故四边形ABEM 为平行四边形，所以//BE AM .因为PA ^底面ABCD ，故PA CD ^，而CD DA ^，从而CD ^平面PAD ，因为AM Ì平面PAD ，于是CD AM ^，又//BE AM ，所以BE CD ^.（Ⅱ）解：连接BM ，由（Ⅰ）有CD ^平面PAD ，得CD PD ^，而//EM CD ，故PD EM ^. 又因为AD AP =，M 为PD 的中点，故PD AM ^，可得PD BE ^，所以PD ^平面BEM ，故平面BEM^平面PBD .所以直线BE 在平面PBD 内的射影为直线BM ，而BE EM ^，可得EBM Ð为锐角，故EBM Ð为直线BE 与平面PBD 所成的角.依题意，有PD =，而M为PD 中点，可得AM =BE =故在直角三角形BEM 中，tan EM AB EBMBEBE ?==in s EMB ?. 所以，直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值为3. （Ⅲ）解：如图，在PAC D 中，过点F 作//FH PA 交AC 于点H.因为PA ^底面ABCD ，故FH ^底面ABCD ，从而FH AC ^.又BF AC ^，得AC ^平面FHB ，因此AC BH ^.在底面ABCD 内，可得3CH HA =，从而3CF FP =.在平面PDC 内，作//FG DC 交PD 于点G ，于是3DG GP =.由于//DC AB ，故//GF AB ，所以,,,A B F G 四点共面. 由AB PA ^，AB AD ^，得AB ^平面PAD ，故AB AG ^. 所以PAG Ð为二面角F AB P --的平面角.在PAG D 中，2PA =，142PG PD ==，45APG ?，由余弦定理可得AG =，os c PAG ?.所以，二面角F AB P --的斜率值为10. 18．本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、圆的方程等基础知识. 考查用代数方法研究圆锥曲线的性质. 考查运算求解能力，以及用方程思想解决问题的能力.满分13分.（Ⅰ）解：设椭圆的右焦点2F 的坐标为(),0c .由12AB F =，可得2223a b c +=，又222b ac =-，则2212c a =.所以，椭圆的离心率2e =.，所以22223a c c -=，解得a =，2e =. （Ⅱ）解：由（Ⅰ）知222a c =，22b c =.故椭圆方程为222212x y c c+=.设()00,P x y .由()1,0F c -，()0,B c ，有()100,F P x c y =+，()1,F B c c =. 由已知，有110FP FB ?，即()000x c c y c ++=.又0c ¹，故有000x y c ++=. ①又因为点P 在椭圆上，故22002212x y c c+=. ② 由①和②可得200340x cx +=.而点P 不是椭圆的顶点，故043c x =-，代入①得03cy =，即点P 的坐标为4,33c c 骣÷ç-÷ç÷ç桫. 设圆的圆心为()11,T x y ，则1402323c x c -+==-，12323ccy c +==，进而圆的半径r ==. 设直线l 的斜率为k ，依题意，直线l 的方程为y kx =.由l r =3=， 整理得2810kk -+=，解得4k =所以，直线l的斜率为4+或4-19．本小题主要考查集合的含义和表示，等比数列的前n 项和公式，不等式的证明等基础知识和基本方法. 考查运算能力、分析问题和解决问题的能力. 满分14分.（Ⅰ）解：当2q =，3n =时，{}0,1M =，{}12324,,1,2,3i A x x x x x M x i ==+?+.可得，{}0,1,2,3,4,5,6,7A =. （Ⅱ）证明：由,s t A Î，112n n s a a q a q -=+++，112n n t b b q b q -=+++，,i i a b M Î，1,2,,i n =及n n a b <，可得()()()()11222111n n n n n n a b q a b q s t a b a b q -----=-+-++-+-()()()21111n n q q q q q q --?+-++--()()11111n n q q q q----=--10=-<. 所以，s t <.20．本小题主要考查函数的零点、导数的运算、利用导数研究函数的性质等基础知识和方法. 考查函数思想、化归思想. 考查抽象概括能力、综合分析问题和解决问题的能力. 满分14分. （Ⅰ）解：由()xf x x ae =-，可得()1xf x ae ¢=-.下面分两种情况讨论： （1）0a £时()0f x ¢>在R 上恒成立，可得()f x 在R 上单调递增，不合题意.（2）0a >时，由()0f x ¢=，得ln x a =-.当x 变化时，()f x ¢，()f x 的变化情况如下表：这时，f x 的单调递增区间是,ln a -?；单调递减区间是ln ,a -+¥.于是，“函数()y f x =有两个零点”等价于如下条件同时成立： 1°()ln 0f a ->；2°存在()1,ln a s ??，满足()10f s <；3°存在()2ln ,a s ?+ ，满足()20f s <.由()ln 0f a ->，即ln 10a -->，解得10a e -<<，而此时，取10s =，满足()1,ln a s ??，且()10f s a =-<；取222ln s a a=+，满足()2ln ,a s ?+ ，且()22222ln 0a a f s e e a a 骣骣鼢珑鼢=-+-<珑鼢珑鼢珑桫桫. 所以，a 的取值范围是()10,e-.（Ⅱ）证明：由()0xf x x ae =-=，有xxa e =. 设()x x g x e =，由()1xxg x e -¢=，知()g x 在(),1-¥上单调递增，在()1,+¥上单调递减. 并且，当(],0x ?时，()0g x £；当()0,x ? 时，()0g x >.由已知，12,x x 满足()1a g x =，()2a g x =. 由()10,a e -Î，及()g x 的单调性，可得()10,1x Î，()21,x ? .对于任意的()1120,,a a e -Î，设12a a >，()()121g g a x x ==，其中1201x x <<<；()()122g g a h h ==，其中1201h h <<<.因为()g x 在()0,1上单调递增，故由12a a >，即()()11g g x h >，可得11x h >；类似可得22x h <. 又由11,0x h >，得222111x h h x x h <<.所以，21x x 随着a 的减小而增大. （Ⅲ）证明：由11x x ae =，22xx ae =，可得11ln ln x a x =+，22ln ln x a x =+. 故221211ln ln lnx x x x x x -=-=. 设21x t x =，则1t >，且2121,ln ,x tx x x t ì=ïïíï-=ïî解得1ln 1t x t =-，2ln 1t t x t =-.所以， ()121ln 1t tx x t ++=-. ①令()()1ln 1x xh x x +=-，()1,x ? ，则()()212ln 1x x x h x x -+-¢=-.令()12ln u x x x x=-+-，得()21x u x x 骣-÷ç¢=÷ç÷ç桫. 当()1,x ?时，()0u x ¢>.因此，()u x 在()1,+¥上单调递增，故对于任意的()1,x ? ，()()10u x u >=，由此可得()0h x ¢>，故()h x 在()1,+¥上单调递增.因此，由①可得12x x +随着t 的增大而增大.而由（Ⅱ），t 随着a 的减小而增大，所以12x x +随着a 的减小而增大.。
数学_2014年天津市高考数学试卷(理科)(含答案)
2014年天津市高考数学试卷（理科）一、选择题（共8小题，每小题5分） 1. i 是虚数单位，复数7+i 3+4i=( )A 1−iB −1+iC 1725+3125i D −177+257i2. 设变量x ，y 满足约束条件{x +y −2≥0x −y −2≤0y ≥1 ，则目标函数z =x +2y 的最小值为（ ）A 2B 3C 4D 53. 阅读如图的程序框图，运行相应的程序，输出S 的值为（ ）A 15B 105C 245D 9454. 函数f(x)=log 12(x 2−4)的单调递增区间为( )A (0, +∞)B (−∞, 0)C (2, +∞)D (−∞, −2)5. 已知双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0, b >0)的一条渐近线平行于直线l ：y =2x +10，双曲线的一个焦点在直线l 上，则双曲线的方程为( ) Ax 25−y 220=1 B x 220−y 25=1 C 3x 225−3y 2100=1 D 3x 2100−3y 225=16. 如图，△ABC 是圆的内接三角形，∠BAC 的平分线交圆于点D ，交BC 于E ，过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F ，在上述条件下，给出下列四个结论： ①BD 平分∠CBF ； ②FB 2=FD ⋅FA ；③AE ⋅CE =BE ⋅DE ； ④AF ⋅BD =AB ⋅BF ．所有正确结论的序号是（ ）A ①②B ③④C ①②③D ①②④ 7. 设a ，b ∈R ，则“a >b”是“a|a|>b|b|”的( )A 充分不必要条件B 必要不充分条件C 充要条件D 既不充分又不必要条件 8. 已知菱形ABCD 的边长为2，∠BAD =120∘，点E ，F 分别在边BC ，DC 上，BE →=λBC →，DF →=μDC →，若AE →⋅AF →=1，CE →⋅CF →=−23，则λ+μ=( )A 12B 712C 23D 56二、填空题（共6小题，每小题5分，共30分）9. 某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向，拟采用分层抽样的方法，从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查，已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6，则应从一年级本科生中抽取________名学生． 10. 一个几何体的三视图如图所示（单位：m ），则该几何体的体积为________m 3．11. 设{a n }是首项为a 1，公差为−1的等差数列，S n 为其前n 项和，若S 1，S 2，S 4成等比数列，则a 1的值为________．12. 在△ABC 中，内角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c ，已知b −c =14a ，2sinB ＝3sinC ，则cosA 的值为________．13. 在以O 为极点的极坐标系中，圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a 相交于A 、B 两点，若△AOB 是等边三角形，则a 的值为________．14. 已知函数f(x)＝|x 2+3x|，x ∈R ，若方程f(x)−a|x −1|＝0恰有4个互异的实数根，则实数a的取值范围为________．三、解答题（共6小题，共80分）15.已知函数f(x)=cosx⋅sin(x+π3)−√3cos2x+√34，x∈R．(1)求f(x)的最小正周期；(2)求f(x)在闭区间[−π4, π4]上的最大值和最小值．16. 某大学志愿者协会有6名男同学，4名女同学，在这10名同学中，3名同学来自数学学院，其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院，现从这10名同学中随机选取3名同学，到希望小学进行支教活动（每位同学被选到的可能性相同）．(Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率；(Ⅱ)设X为选出的3名同学中女同学的人数，求随机变量X的分布列和数学期望．17. 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．18. 设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1，F2，右顶点为A，上顶点为B，已知|AB|=√32|F1F2|．(1)求椭圆的离心率；(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点，以线段PB为直径的圆经过点F1，经过原点O的直线l与该圆相切，求直线l的斜率．19. 已知q和n均为给定的大于1的自然数，设集合M＝{0, 1, 2, ..., q−1}，集合A＝{x|x＝x1+x2q+...+x n q n−1, x i∈M, i＝1, 2, ...n}．(Ⅰ)当q＝2，n＝3时，用列举法表示集合A；(Ⅱ)设s，t∈A，s＝a1+a2q+...+a n q n−1，t＝b1+b2q+...+b n q n−1，其中a i，b i∈M，i ＝1，2，…，n．证明：若a n<b n，则s<t．20. 设f(x)＝x−ae x(a∈R)，x∈R，已知函数y＝f(x)有两个零点x1，x2，且x1<x2．(Ⅰ)求a的取值范围；(Ⅱ)证明：x2x1随着a的减小而增大；(Ⅲ)证明x 1+x 2随着a 的减小而增大．2014年天津市高考数学试卷（理科）答案1. A2. B3. B4. D5. A6. D7. C8. D9. 60 10. 203π11. −1212. −1413. 314. (0, 1)∪(9, +∞) 15. 解：(1)由题意得，f(x)=cosx(12sinx +√32cosx)−√3cos 2x +√34=12sinx ⋅cosx −√32cos 2x +√34=14sin2x −√34(1+cos2x)+√34 =14sin2x −√34cos2x =12sin(2x −π3).所以，f(x)的最小正周期T =2π2=π．(2)由(1)得f(x)=12sin(2x −π3)，由x ∈[−π4, π4]得，2x ∈[−π2, π2]，则2x −π3∈[−5π6, π6]，∴ 当2x −π3=−π2时，即sin(2x −π3)=−1时，函数f(x)取到最小值是：−12， 当2x −π3=π6时，即sin(2x −π3)=12时，f(x)取到最大值是：14， 所以，所求的最大值为14，最小值为−12．16. 出的3名同学是来自互不相同学院的概率为4960．（2）随机变量X 的所有可能值为0，1，2，3，P(X =k)=C 4k C63−kC 103(k ＝0, 1, 2, 3)所以随机变量X 的分布列是随机变量X 的数学期望E(X)=0×16+1×12+2×310+3×130=65 17. 证明：(1)∵ PA ⊥底面ABCD ，AD ⊥AB ，以A 为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，∵ AD =DC =AP =2，AB =1，点E 为棱PC 的中点．∴ B(1, 0, 0)，C(2, 2, 0)，D(0, 2, 0)，P(0, 0, 2)，E(1, 1, 1) ∴ BE →=(0, 1, 1)，DC →=(2, 0, 0) ∵ BE →⋅DC →=0， ∴ BE ⊥DC ；(2)∵ BD →=(−1, 2, 0)，PB →=(1, 0, −2)， 设平面PBD 的法向量m →=(x, y, z)， 由{m →⋅PB →=0，m →⋅BD →=0 得{−x +2y =0x −2z =0，令y =1，则m →=(2, 1, 1)， 则直线BE 与平面PBD 所成角θ满足： sinθ=|m →⋅BE→|m →|×|BE →||=2√6×√2=√33， 故直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值为√33．(3)∵ BC →=(1, 2, 0)，CP →=(−2, −2, 2)，AC →=(2, 2, 0)， 由F 点在棱PC 上，设CF →=λCP →=(−2λ, −2λ, 2λ)(0≤λ≤1)， 故BF →=BC →+CF →=(1−2λ, 2−2λ, 2λ)(0≤λ≤1)， 由BF ⊥AC ，得BF →⋅AC →=2(1−2λ)+2(2−2λ)=0， 解得λ=34， 即BF →=(−12, 12, 32)，设平面FBA 的法向量为n →=(a, b, c)， 由{n →⋅BF →=0n →⋅AB →=0，得{a =0−12a +12b +32c =0令c =1，则n →=(0, −3, 1)， 取平面ABP 的法向量i →=(0, 1, 0)， 则二面角F −AB −P 的平面角α满足： cosα=|i →⋅n →||i →|⋅|n →|=√10=3√1010， 故二面角F −AB −P 的余弦值为：3√1010. 18. 解：(1)设椭圆的右焦点为F 2(c, 0)， 由|AB|=√32|F 1F 2|， 可得√a 2+b 2=√32×2c ，化为a 2+b 2=3c 2．又b 2=a 2−c 2，∴ a 2=2c 2． ∴ e =ca =√22． (2)由(1)可得b 2=c 2．因此椭圆方程为x 22c 2+y 2c 2=1． 画简图如图所示，设P(x 0, y 0)，由F 1(−c, 0)，B(0, c)，可得F 1P →=(x 0+c, y 0)，F 1B →=(c, c)． ∵ F 1B →⊥F 1P →，∴ F 1B →⋅F 1P →=c(x 0+c)+cy 0=0， ∴ x 0+y 0+c =0， ∵ 点P 在椭圆上，∴x 022c2+y 02c 2=1．联立{x 0+y 0+c =0，x 02+2y 02=2c 2，化为3x 02+4cx 0=0，∵ x 0≠0，∴ x 0=−43c .代入x 0+y 0+c =0，可得y 0=c3， ∴ P(−43c,c3)． 设圆心为T(x 1, y 1)， 则x 1=−43c+02=−23c ，y 1=c 3+c 2=23c ，∴ T(−23c,23c)，∴ 圆的半径r =√(−23c)2+(23c −c)2=√53c ． 设直线l 的斜率为k ，则直线l 的方程为：y =kx ．∵ 直线l 与圆相切， ∴|−23ck−23c|√1+k 2=√53c ， 整理得k 2−8k +1=0，解得k =4±√15．∴ 直线l 的斜率为4±√15． 19. （1）当q ＝2，n ＝3时，M ＝{0, 1}，A ＝{x|x ＝x 1+x 2⋅2+x 3⋅22, x i ∈M, i ＝1, 2, 3}． 可得A ＝{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}．（2）证明：由设s ，t ∈A ，s ＝a 1+a 2q+...+a n q n−1，t ＝b 1+b 2q+...+b n q n−1，其中a i ，b i ∈M ，i ＝1，2，…，n ．a n <b n ，∴ s −t ＝(a 1−b 1)+(a 2−b 2)q+...+(a n−1−b n−1)q n−2+(a n −b n )q n−1≤(q −1)+(q −1)q+...+(q −1)q n−2−q n−1 ＝(q −1)(1+q+...+q n−2)−q n−1=(q −1)(1−q n−1)1−q−q n−1＝−1<0． ∴ s <t ．20. （1）∵ f(x)＝x −ae x ，∴ f′(x)＝1−ae x ； 下面分两种情况讨论：①a ≤0时，f′(x)>0在R 上恒成立，∴ f(x)在R 上是增函数，不合题意；②a >0时，由f′(x)＝0，得x ＝−lna ，当x 变化时，f′(x)、f(x)的变化情况如下表：∴ f(x)的单调增区间是(−∞, −lna)，减区间是(−lna, +∞)； ∴ 函数y ＝f(x)有两个零点等价于如下条件同时成立： ①f(−lna)>0；②存在s 1∈(−∞, −lna)，满足f(s 1)<0； ③存在s 2∈(−lna, +∞)，满足f(s 2)<0；由f(−lna)>0，即−lna −1>0，解得0<a <e −1； 取s 1＝0，满足s 1∈(−∞, −lna)，且f(s 1)＝−a <0，取s 2=2a +ln 2a ，满足s 2∈(−lna, +∞)，且f(s 2)＝(2a −e 2a )+(ln 2a −e 2a )<0； ∴ a 的取值范围是(0, e −1)．（2）证明：由f(x)＝x −ae x ＝0，得a =x e x，设g(x)=xe x ，由g′(x)=1−x e x，得g(x)在(−∞, 1)上单调递增，在(1, +∞)上单调递减，并且当x ∈(−∞, 0)时，g(x)≤0，当x ∈(0, +∞)时，g(x)≥0，x 1、x 2满足a ＝g(x 1)，a ＝g(x 2)，a ∈(0, e −1)及g(x)的单调性，可得x 1∈(0, 1)，x 2∈(1, +∞)；对于任意的a 1、a 2∈(0, e −1)，设a 1>a 2，g(X 1)＝g(X 2)＝a 1，其中0<X 1<1<X 2； g(Y 1)＝g(Y 2)＝a 2，其中0<Y 1<1<Y 2；∵ g(x)在(0, 1)上是增函数，∴ 由a 1>a 2，得g(X i )>g(Y i )，可得X 1>Y 1；类似可得X 2<Y 2；又由X 、Y >0，得X 2X 1<Y 2X 1<Y 2Y 1；∴ x2x 1随着a 的减小而增大；(Ⅲ)证明：∵ x 1＝ae x 1，x 2＝ae x 2，∴ lnx 1＝lna +x 1，lnx 2＝lna +x 2； ∴ x 2−x 1＝lnx 2−lnx 1＝ln x 2x 1，设x2x 1=t ，则t >1，∴ {x 2−x 1=lnt x 2=x 1t ，解得x 1=lnt t−1，x 2=tlnt t−1，∴ x 1+x 2=(t+1)lnt t−1⋯①；令ℎ(x)=(x+1)lnxx−1，x∈(1, +∞)，则ℎ′(x)=−21nx+x−1x(x−1)2；令u(x)＝−2lnx+x−1x ，得u′(x)=(x−1x)2，当x∈(1, +∞)时，u′(x)>0，∴ u(x)在(1, +∞)上是增函数，∴ 对任意的x∈(1, +∞)，u(x)>u(1)＝0，∴ ℎ′(x)>0，∴ ℎ(x)在(1, +∞)上是增函数；∴ 由①得x1+x2随着t的增大而增大．由(Ⅱ)知，t随着a的减小而增大，∴ x1+x2随着a的减小而增大．。
2014年高考数学真题(天津卷)理科精编解析word版
2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)选择题:共40分一、选择题: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.(2014天津,理1)i是虚数单位,复数7+i3+4i=().A.1-iB.-1+iC.17 25+3125i D.-177+257i答案:A解析:7+i3+4i =(7+i)(3-4i)(3+4i)(3-4i)=25-25i25=1-i,故选A.2.(2014天津,理2)设变量x,y满足约束条件{x+y-2≥0,x-y-2≤0,y≥1,则目标函数z=x+2y的最小值为().A.2B.3C.4D.5 答案:B解析:画出不等式组所确定的可行域(如图阴影部分).由z=x+2y,得y=-12x+12z,作直线l:y=-12x,平移l,由图形可知当l经过可行域中的点A(1,1)时,z取最小值,且z min=1+2×1=3,故选B.3.(2014天津,理3)阅读下边的程序框图,运行相应的程序,输出S的值为().A.15B.105C.245D.945答案:B解析:第一次执行循环体T=2×1+1=3,S=1×3=3,i=2;第二次执行循环体T=2×2+1=5,S=3×5=15,i=3;第三次执行循环体T=2×3+1=7,S=15×7=105,i=4.这时满足i≥4,跳出循环,输出S=105,故选B.4.(2014天津,理4)函数f(x)=lo g12(x2-4)的单调递增区间为().A.(0,+∞)B.(-∞,0)C.(2,+∞)D.(-∞,-2)答案:D解析:由x 2-4>0得x>2或x<-2,因此函数定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞).令t=x 2-4,当x ∈(-∞,-2)时,t 随x 的增大而减小,y=lo g 12t 随t 的减小而增大,所以y=lo g 12(x 2-4)随x 的增大而增大,即f (x )在(-∞,-2)上单调递增.故选D . 5.(2014天津,理5)已知双曲线x 2a 2−y 2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ). A.x 25−y 220=1 B.x 220−y 25=1 C.3x 225−3y 2100=1 D.3x 2100−3y 225=1 答案:A解析:由于双曲线焦点在x 轴上,且其中一个焦点在直线y=2x+10上,所以c=5.又因为一条渐近线与l 平行,因此ba=2,可解得a 2=5,b 2=20,故双曲线方程为x 25−y 220=1,故选A .6.(2014天津,理6)如图,△ABC 是圆的内接三角形,∠BAC 的平分线交圆于点D ,交BC 于点E ,过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F.在上述条件下,给出下列四个结论:①BD 平分∠CBF ;②FB 2=FD ·FA ;③AE ·CE=BE ·DE ;④AF ·BD=AB ·BF.则所有正确结论的序号是( ).A.①②B.③④C.①②③D.①②④答案:D解析:由弦切角定理知∠FBD=∠BAD ,∵AD 平分∠BAC ,∠CBD=∠CAD , ∴∠BAD=∠DBC.∴∠FBD=∠CBD ,即BD 平分∠CBF ,∴①正确; 由切割线定理知,∴②正确;由相交弦定理知,AE ·ED=BE ·EC ,∴③不正确; ∵△ABF ∽△BDF ,∴AB BD=AF BF. ∴AF ·BD=AB ·BF ,∴④正确.故选D .7.(2014天津,理7)设a ,b ∈R ,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的( ). A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件D.既不充分又不必要条件 答案:C解析:令f (x )=x|x|,则f (x )={x 2,x ≥0,-x 2,x <0,画出f (x )的图象(如图),易知f (x )在R 上为单调递增函数,因此a>b ⇔f (a )>f (b ),故“a>b”是“a|a|>b|b|”的充要条件,故选C .8.(2014天津,理8)已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD=120°,点E ,F 分别在边BC ,DC 上,BE=λBC ,DF=μDC.若AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =1,CE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·CF⃗⃗⃗⃗⃗ =-23,则λ+μ=( ). A.12B.23C.56D.712答案:C解析:由于菱形边长为2,所以BE=λBC=2λ,DF=μDC=2μ,从而CE=2-2λ,CF=2-2μ.由AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AF⃗⃗⃗⃗⃗ =1, 得(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ )·(AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +DF ⃗⃗⃗⃗⃗ ) =AB⃗⃗⃗⃗⃗ ·AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·DF ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =2×2×cos 120°+2·(2μ)+2λ·2+2λ·2μ·cos 120° =-2+4(λ+μ)-2λμ=1,所以4(λ+μ)-2λμ=3. 由CE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·CF⃗⃗⃗⃗⃗ =-23,得(2-2λ)·(2-2μ)·(-12)=-23,所以λμ=λ+μ-23, 因此有4(λ+μ)-2(λ+μ)+43=3,解得λ+μ=56,故选C .二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9.(2014天津,理9)某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方法,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4∶5∶5∶6,则应从一年级本科生中抽取 名学生. 答案:60解析:依题意知,应从一年级本科生中抽取44+5+5+6×300=60(名).10.(2014天津,理10)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为 m 3.答案:20π3解析:由三视图可知,该几何体是一个组合体,其上部是一个圆锥,且底面圆半径为2,高为2;下部是一个圆柱,底面圆半径为1,高为4,故该几何体的体积V=13·π·22·2+π·12·4=8π3+4π=20π3. 11.(2014天津,理11)设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为 . 答案:-12解析:由已知得S 1=a 1,S 2=a 1+a 2=2a 1-1,S 4=4a 1+4×32×(-1)=4a 1-6,而S 1,S 2,S 4成等比数列,所以(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6),整理得2a 1+1=0,解得a 1=-12.12.(2014天津,理12)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c.已知b-c=14a ,2sin B=3sin C ,则cos A 的值为 . 答案:-14解析:由2sin B=3sin C ,结合正弦定理得2b=3c ,又b-c=14a ,所以b=32c ,a=2c. 由余弦定理得cos A=b 2+c 2-a 22bc=(32c )2+c 2-(2c )22·32c ·c=-14. 13.(2014天津,理13)在以O 为极点的极坐标系中,圆ρ=4sin θ和直线ρsin θ=a 相交于A ,B 两点,若△AOB 是等边三角形,则a 的值为 . 答案:3解析:由ρ=4sin θ可得ρ2=4ρsin θ,所以x 2+y 2=4y.所以圆的直角坐标方程为x 2+y 2=4y ,其圆心为C (0,2),半径r=2;由ρsin θ=a ,得直线的直角坐标方程为y=a ,由于△AOB 是等边三角形,所以圆心C 是等边三角形OAB 的中心,若设AB 的中点为D (如图).则CD=CB ·sin 30°=2×12=1,即a-2=1,所以a=3.14.(2014天津,理14)已知函数f (x )=|x 2+3x|,x ∈R .若方程f (x )-a|x-1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为 . 答案:(0,1)∪(9,+∞)解析:在同一坐标系中分别作出函数f (x )与y=a|x-1|的图象,由图知,当a=0时,两函数的图象只有2个交点,当a<0时,两图象没有交点,故必有a>0.若曲线y=-x 2-3x (-3≤x ≤0)与直线y=-a (x-1)(x ≤1)相切,联立方程得x 2+(3-a )x+a=0,则由Δ=0得a=1(a=9舍去),因此当0<a<1时,f (x )的图象与y=a|x-1|的图象有4个交点;若曲线y=x 2+3x (x>0)与直线y=a (x-1)(x>1)相切,联立方程得x 2+(3-a )x+a=0,则由Δ=0可得a=9(a=1舍去), 因此当a>9时,f (x )的图象与y=a|x-1|的图象有4个交点,故当方程有4个互异实数根时,实数a 的取值范围是(0,1)∪(9,+∞).三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分13分)(2014天津,理15)已知函数f (x )=cos x ·sin (x +π3)−√3cos 2x+√34,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在闭区间[-π4,π4]上的最大值和最小值.分析:(1)先利用两角和与差的正弦公式及二倍角的正弦、余弦公式,化简函数解析式为一个角的三角函数的形式,再求周期.(2)可利用函数f (x )在区间[-π4,π4]上的单调性求最值. 解:(1)由已知,有f (x )=cos x ·(12sinx +√32cosx)−√3cos 2x+√34=12sin x ·cos x-√32cos 2x+√34=14sin 2x-√34(1+cos2x )+√34=14sin 2x-√34cos 2x=12sin (2x -π3).所以,f (x )的最小正周期T=2π2=π.(2)因为f (x )在区间[-π4,-π12]上是减函数,在区间[-π12,π4]上是增函数,f (-π4)=-14,f (-π12)=-12,f (π4)=14, 所以,函数f (x )在闭区间[-π4,π4]上的最大值为14,最小值为-12.16.(本小题满分13分)(2014天津,理16)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学.在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院.现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同). (1)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(2)设X 为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X 的分布列和数学期望.分析:(1)利用古典概型及其概率计算公式即可求解.(2)根据随机变量x 的所有可能值及古典概型概率公式可求出分布列,再由数学期望的定义求解即可得所求数学期望.解:(1)设“选出的3名同学是来自互不相同的学院”为事件A ,则P (A )=C 31·C 72+C 30·C 73C 103=4960. 所以选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为4960. (2)随机变量X 的所有可能值为0,1,2,3.P (X=k )=C 4k ·C 63-kC 103(k=0,1,2,3).所以,随机变量X 的分布列为随机变量X 的数学期望E (X )=0×16+1×12+2×310+3×130=65.17.(本小题满分13分)(2014天津,理17)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.分析:方法一:用向量方法解.通过建立空间直角坐标系,确定相关点的坐标.(1)用向量积为0,证线线垂直.(2)设平面PBD 的一个法向量.利用垂直关系确定法向量坐标,再由向量夹角公式求线面角.(3)确定出二面角的两个面的一个法向量,由向量夹角公式求二面角余弦值.注意共线向量定理的应用.方法二:几何证明法:(1)取PD 中点M.通过证明ABEM 为平行四边形来证明线线平行.由已知线面垂直证线线垂直,再证线面垂直.由此证得CD ⊥AM ,故可得结论.(2)由线与面、线与线、面与面的垂直,寻找并证明线面角,再通过解三角形,求出线面角的正弦值.(3)利用垂直关系寻找并证明二面角的平面角为∠PAG ,再通过解三角形,利用余弦定理,求出二面角的余弦值.方法一:依题意,以点A 为原点建立空间直角坐标系(如图),可得B (1,0,0),C (2,2,0),D (0,2,0),P (0,0,2).由E 为棱PC 的中点,得E (1,1,1). (1)证明:向量BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,1),DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,0,0),故BE⃗⃗⃗⃗⃗ ·DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0.所以BE ⊥DC. (2)解:向量BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,2,0),PB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,-2).设n =(x ,y ,z )为平面PBD 的法向量, 则{n ·BD ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,n ·PB⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{-x +2y =0,x -2z =0.不妨令y=1,可得n =(2,1,1)为平面PBD 的一个法向量. 于是有cos <n ,BE⃗⃗⃗⃗⃗ >=n ·BE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |n |·|BE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√6×√2=√33.所以,直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值为√33.(3)解:向量BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,2,0),CP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-2,-2,2),AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,2,0),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,0).由点F 在棱PC 上,设CF⃗⃗⃗⃗⃗ =λCP ⃗⃗⃗⃗⃗ ,0≤λ≤1. 故BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +CF ⃗⃗⃗⃗⃗ =BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +λCP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1-2λ,2-2λ,2λ). 由BF ⊥AC ,得BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AC⃗⃗⃗⃗⃗ =0, 因此,2(1-2λ)+2(2-2λ)=0,解得λ=34. 即BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-12,12,32).设n 1=(x ,y ,z )为平面FAB 的法向量,则{n 1·AB⃗⃗⃗⃗⃗ =0,n 1·BF ⃗⃗⃗⃗ =0,即{x =0,-12x +12y +32z =0. 不妨令z=1,可得n 1=(0,-3,1)为平面FAB 的一个法向量. 取平面ABP 的法向量n 2=(0,1,0). 则cos <n 1,n 2>=n 1·n 2|n 1|·|n 2|=√10×1=-3√1010.易知,二面角F-AB-P 是锐角,所以其余弦值为3√1010. 方法二:(1)证明:如图,取PD 中点M ,连接EM ,AM.由于E ,M 分别为PC ,PD 的中点,故EM ∥DC ,且EM=12DC ,又由已知,可得EM ∥AB 且EM=AB ,故四边形ABEM 为平行四边形,所以BE ∥AM. 因为PA ⊥底面ABCD ,故PA ⊥CD ,而CD ⊥DA ,从而CD ⊥平面PAD , 因为AM ⊂平面PAD ,于是CD ⊥AM , 又BE ∥AM ,所以BE ⊥CD.(2)解:连接BM.由(1)知CD ⊥平面PAD ,得CD ⊥PD ,而EM ∥CD ,故PD ⊥EM. 又因为AD=AP ,M 为PD 的中点,故PD ⊥AM ,可得PD ⊥BE , 所以PD ⊥平面BEM ,故平面BEM ⊥平面PBD.所以,直线BE 在平面PBD 内的射影为直线BM ,而BE ⊥EM , 可得∠EBM 为锐角,故∠EBM 为直线BE 与平面PBD 所成的角. 依题意,有PD=2√2,而M 为PD 中点,可得AM=√2,进而BE=√2. 故在直角三角形BEM 中,tan ∠EBM=EM BE=AB BE=√2,sin ∠EBM=√33.所以,直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值为√33.(3)解:如图.在△PAC 中,过点F 作FH ∥PA 交AC 于点H.因为PA ⊥底面ABCD ,故FH ⊥底面ABCD ,从而FH ⊥AC.又BF ⊥AC ,得AC ⊥平面FHB ,因此AC ⊥BH.在底面ABCD 内,可得CH=3HA ,从而CF=3FP.在平面PDC 内,作FG ∥DC 交PD 于点G ,于是DG=3GP. 由于DC ∥AB ,故GF ∥AB ,所以A ,B ,F ,G 四点共面. 由AB ⊥PA ,AB ⊥AD ,得AB ⊥平面PAD ,故AB ⊥AG. 所以∠PAG 为二面角F-AB-P 的平面角.在△PAG 中,PA=2,PG=14PD=√22,∠APG=45°,由余弦定理可得AG=√102,cos ∠PAG=3√1010. 所以二面角F-AB-P 的余弦值为3√1010.18.(本小题满分13分)(2014天津,理18)设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,右顶点为A ,上顶点为B.已知|AB|=√32|F 1F 2|.(1)求椭圆的离心率;(2)设P 为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB 为直径的圆经过点F 1,经过原点O 的直线l 与该圆相切,求直线l 的斜率.分析:(1)由题知A (a ,0),B (0,b ),|F 1F 2|=2c ,因此可由已知条件结合b 2=a 2-c 2,求出离心率.(2)由(1)可设出只含一个参数c 的椭圆标准方程,设出P 点坐标.由以PB 为直径的圆过F 1知PF 1⊥BF 1,得P 点坐标关系.由P 点在椭圆上,得P 点坐标另一关系,由此确定P 点坐标.再根据过原点的直线l 与圆相切,列出斜率k 的方程,即可求出k 值.解:(1)设椭圆右焦点F 2的坐标为(c ,0).由|AB|=√32|F 1F 2|,可得a 2+b 2=3c 2,又b 2=a 2-c 2,则c 2a 2=12.所以椭圆的离心率e=√22.(2)由(1)知a 2=2c 2,b 2=c 2.故椭圆方程为x 22c 2+y 2c 2=1. 设P (x 0,y 0).由F 1(-c ,0),B (0,c ), 有F 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 0+c ,y 0),F 1B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(c ,c ).由已知,有F 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·F 1B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即(x 0+c )c+y 0c=0. 又c ≠0,故有x 0+y 0+c=0.① 又因为点P 在椭圆上,故x 022c 2+y 02c 2=1.② 由①和②可得3x 02+4cx 0=0.而点P 不是椭圆的顶点,故x 0=-43c , 代入①得y 0=c 3,即点P 的坐标为(-4c 3,c 3). 设圆的圆心为T (x 1,y 1),则x 1=-43c+02=-23c ,y 1=c 3+c 2=23c ,进而圆的半径r=√(x 1-0)2+(y 1-c )2=√53c.设直线l 的斜率为k ,依题意,直线l 的方程为y=kx.由l 与圆相切,可得11√k +1=r ,即|k (-2c 3)-2c3|√k +1√53c ,整理得k 2-8k+1=0,解得k=4±√15.所以,直线l 的斜率为4+√15或4-√15.19.(本小题满分14分)(2014天津,理19)已知q 和n 均为给定的大于1的自然数.设集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x 1+x 2q+…+x n q n-1,x i ∈M ,i=1,2,…,n }. (1)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A ;(2)设s ,t ∈A ,s=a 1+a 2q+…+a n q n-1,t=b 1+b 2q+…+b n q n-1,其中a i ,b i ∈M ,i=1,2,…,n.证明:若a n <b n ,则s<t.分析:在第(1)问中,由于q 和n 的值已给出,因此集合M 确定,从而x i 的取值确定.只需列出x 的所有可能的取值,即得集合A.在第(2)问中,考虑到s 和t 表达式的结构特点,应采用作差法证明它们的大小关系.在s-t 的表达式中,由于a i 与b i (i=1,2,3,…,n-1)的大小关系不确定,因此可将a i -b i (i=1,2,…,n-1)统一放大为其最大值q-1,而a n <b n ,可将a n -b n 放大为其最大值-1,然后将s-t 的表达式用等比数列求和公式化简,即可证得s-t<0. (1)解:当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|x=x 1+x 2·2+x 3·22,x i ∈M ,i=1,2,3}.可得,A={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s ,t ∈A ,s=a 1+a 2q+…+a n q n-1,t=b 1+b 2q+…+b n q n-1,a i ,b i ∈M ,i=1,2,…,n 及a n <b n ,可得s-t=(a 1-b 1)+(a 2-b 2)q+…+(a n-1-b n-1)q n-2+(a n -b n )q n-1 ≤(q-1)+(q-1)q+…+(q-1)q n-2-q n-1 =(q -1)(1-q n -1)1-q-q n-1=-1<0. 所以,s<t.20.(本小题满分14分)(2014天津,理20)设f (x )=x-a e x (a ∈R ),x ∈R .已知函数y=f (x )有两个零点x 1,x 2,且x 1<x 2. (1)求a 的取值范围;(2)证明x2x 1随着a 的减小而增大;(3)证明x 1+x 2随着a 的减小而增大.分析:在第(1)问中,由f (x )有两个零点知f (x )图象与x 轴有两个不同交点,因此可通过用导数研究f (x )的单调性与极值情况,结合图象分析,建立关于参数a 的不等条件求得其取值范围;在第(2)问中,首先应结合图象确定零点x 1,x 2的所在区间,然后针对a 的两个不同值a 1,a 2,考察它们对应零点ξ1,ξ2与η1,η2的大小关系,结合f (x )的单调性确定ξ2ξ1与η2η1的大小关系,证得结论;在第(3)问中,可结合(2)问的结论,只需证明x 1+x 2的值随x 2x 1的增大而增大即可.这时可通过对已知式子两边取对数,将x 1+x 2表示为关于x 2x 1的函数h (x ),然后用导数证明h (x )单调递增即可证得结论.(1)解:由f (x )=x-a e x ,可得f'(x )=1-a e x .下面分两种情况讨论:①a ≤0时,f'(x )>0在R 上恒成立,可得f (x )在R 上单调递增,不合题意. ②a>0时,由f'(x )=0,得x=-ln a.当x 变化时,f'(x ),f (x )这时,f (x )的单调递增区间是(-∞,-ln a );单调递减区间是(-ln a ,+∞). 于是,“函数y=f (x )有两个零点”等价于如下条件同时成立: 1° f (-ln a )>0; 2° 存在s 1∈(-∞,-ln a ),满足f (s 1)<0; 3° 存在s 2∈(-ln a ,+∞),满足f (s 2)<0. 由f (-ln a )>0,即-ln a-1>0,解得0<a<e -1.而此时,取s 1=0,满足s 1∈(-∞,-ln a ),且f (s 1)=-a<0;取s 2=2a+ln 2a,满足s 2∈(-ln a ,+∞),且f (s 2)=(2a-e 2a )+(ln 2a-e 2a )<0. 所以,a 的取值范围是(0,e -1).(2)证明:由f (x )=x-a e x =0,有a=xe x .设g (x )=xex ,由g'(x )=1-xex ,知g (x )在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.并且,当x ∈(-∞,0]时,g (x )≤0; 当x ∈(0,+∞)时,g (x )>0.由已知,x 1,x 2满足a=g (x 1),a=g (x 2).由a ∈(0,e -1),及g (x )的单调性,可得x 1∈(0,1),x 2∈(1,+∞).对于任意的a 1,a 2∈(0,e -1),设a 1>a 2,g (ξ1)=g (ξ2)=a 1,其中0<ξ1<1<ξ2; g (η1)=g (η2)=a 2,其中0<η1<1<η2. 因为g (x )在(0,1)上单调递增,故由a 1>a 2, 即g (ξ1)>g (η1),可得ξ1>η1; 类似可得ξ2<η2. 又由ξ1,η1>0,得ξ2ξ1<η2ξ1<η2η1. 所以x 2x 1随着a 的减小而增大. (3)证明:由x 1=a e x 1,x 2=a e x 2,可得ln x 1=ln a+x 1,ln x 2=ln a+x 2.故x 2-x 1=ln x 2-ln x 1=ln x2x 1.设x2x 1=t ,则t>1, 且{x 2=tx 1,x 2-x 1=lnt ,解得x 1=lnt t -1,x 2=tlnt t -1.所以x 1+x 2=(t+1)lntt -1.① 令h (x )=(x+1)lnx x -1,x ∈(1,+∞),则h'(x )=-2lnx+x -1x(x -1)2.令u (x )=-2ln x+x-1x,得u'(x )=(x -1x)2.当x ∈(1,+∞)时,u'(x )>0.因此,u (x )在(1,+∞)上单调递增,故对于任意的x ∈(1,+∞),u (x )>u (1)=0. 由此可得h'(x )>0,故h (x )在(1,+∞)上单调递增. 因此,由①可得x 1+x 2随着t 的增大而增大.而由(2),t 随着a 的减小而增大,所以x 1+x 2随着a 的减小而增大.。
2014年(天津卷)数学(理工类) 试题及答案详解
2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)一、选择题，共40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.i 是虚数单位,复数7+i 3+4i= ().A.1- iB.-1+iC.1725+3125i D.-177+257i【答案】A 【解析】7+i 3+4i=(7+i )(3-4i )(3+4i )(3-4i )=25-25i 25=1- i,故选A .2.设变量x , y 满足约束条件{x +y -2≥0,x -y -2≤0,y ≥1,则目标函数z=x+2y 的最小值为( ).A.2B.3C.4D.5 【答案】B【解析】画出不等式组所确定的可行域(如图阴影部分). 由z=x+2y ,得y=-12x+12z ,作直线l :y= - 12x ,平移l ,由图形可知当l 经过可行域中的点A (1,1)时, z 取最小值, 且z min =1+2×1=3,故选B .3.阅读下边的程序框图,运行相应的程序,输出S 的值为( ). A.15 B.105 C.245 D.945 【答案】B【解析】第一次执行循环体T=2×1+1=3,S=1×3=3,i=2;第二次执行循环体T=2×2+1=5,S=3×5=15,i=3; 第三次执行循环体T=2×3+1=7,S=15×7=105,i=4. 这时满足i ≥4,跳出循环,输出S=105,故选B . 4.函数f (x )=lo g 12(x 2-4)的单调递增区间为( ).A.(0,+∞)B.(-∞,0)C.(2,+∞)D.(-∞,-2) 【答案】D【解析】由x 2-4>0得x>2或x<-2,因此函数定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞).令t=x 2-4,当x ∈(-∞,-2)时, t 随x 的增大而减小, y=lo g 12t 随t 的减小而增大,所以y=lo g 12(x 2-4)随x 的增大而增大,即f (x )在(-∞,-2)上单调递增.故选D .5.已知双曲线x 2a2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ). A.x 25−y 220=1 B.x 220−y 25=1 C.3x 225−3y 2100=1 D.3x 2100−3y 225=1【答案】A【解析】由于双曲线焦点在x 轴上,且其中一个焦点在直线y=2x+10上,所以c=5.又因为一条渐近线与l 平行,因此ba = 2,可解得a 2=5,b 2=20,故双曲线方程为x 25−y 220=1,故选A .6.如图,△ABC 是圆的内接三角形,∠BAC 的平分线交圆于点D ,交BC 于点E ,过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F.在上述条件下,给出下列四个结论: ①BD 平分∠CBF ; ②FB 2=FD ·FA ; ③AE ·CE=BE ·DE ; ④AF ·BD=AB ·BF. 则所有正确结论的序号是( ).A.①②B.③④C.①②③D.①②④ 【答案】D【解析】由弦切角定理知∠FBD=∠BAD ,∵AD 平分∠BAC ,∠CBD=∠CAD ,∴∠BAD=∠DBC. ∴∠FBD=∠CBD ,即BD 平分∠CBF ,∴①正确; 由切割线定理知,∴②正确;由相交弦定理知,AE ·ED=BE ·EC ,∴③不正确; ∵△ABF ∽△BDF ,∴AB BD=AF BF.∴AF ·BD=AB ·BF ,∴④正确.故选D .7.设a ,b ∈R ,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的( ). A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 【答案】C【解析】令f (x )=x|x|,则f (x )={x 2,x ≥0,-x 2,x <0,画出f (x )的图象(如图),易知f (x )在R 上为单调递增函数,因此a>b ⇔f (a )>f (b ), 故“a>b”是“a|a|>b|b|”的充要条件,故选C .8.已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD=120°,点E ,F 分别在边BC , DC , BE=λBC , DF=μDC.若AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =1,CE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·CF⃗⃗⃗⃗⃗ = - 23,则 λ+μ=( ). A. 12B. 23C. 56D. 712【答案】C【解析】由于菱形边长为2,所以BE=λBC=2λ,DF=μDC=2μ,从而CE=2-2λ,CF=2-2μ.由AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =1,得(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ )·(AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +DF ⃗⃗⃗⃗⃗ ) =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·DF ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ ·DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =2×2×cos 120°+2·(2μ)+2λ·2+2λ·2μ·cos 120° =-2+4(λ+μ)-2λμ=1,所以4(λ+μ)-2λμ=3.由CE⃗⃗⃗⃗⃗ ·CF ⃗⃗⃗⃗⃗ = - 23,得(2-2λ)·(2-2μ)·(-12)= - 23,所以 λμ=λ+μ - 23, 因此有4(λ+μ)-2(λ+μ)+43= 3,解得 λ+μ= 56,故选C .二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9.某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方法,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4∶5∶5∶6,则应从一年级本科生中抽取 名学生. 【答案】60【解析】依题意知,应从一年级本科生中抽取44+5+5+6×300=60(名).10.一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为 m 3. 【答案】20π3【解析】由三视图可知,该几何体是一个组合体,其上部是一个圆锥,且底面圆半径为2,高为2; 下部是一个圆柱,底面圆半径为1,高为4, 故该几何体的体积 V=13·π·22·2+π·12·4=8π3+4π = 20π3.。