(完整版)2014年陕西省高考数学试卷(理科)答案与解析
2014年高考理科数学陕西卷-答案
【解析】∵ ,∴ ,方差 .
【提示】根据变量之间均值和方差的关系直接代入即可得到结论.
【考点】样本数据的均值和方差的性质
10.【答案】A
【解析】由题意可得出,此三次函数在 处的导数为0,依次特征寻找正确选项:
A选项,导数为 ,令其为0,解得 ,故A正确;
B选项,导数为 ,令其为0, 不成立,故B错误;
【提示】设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为 ,两条长度为 ,即可得出结论.
【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率
7.【答案】B
【解析】A. , , ,不满足 ,故A错;
B. , , ,不满足 ,故B错;
C. , , ,满足 ,但 在 上是单调减函数,故C错.
(Ⅲ)在(Ⅱ)中取 ,可得 ,令 ,则 , 依次取1,2,3…,然后各式相加即得到不等式.
【考点】等差数列,利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究函数的单调性,类比推理
∴原命题的逆命题是假命题;
根据原命题与其逆否命题同真同假,否命题与逆命题互为逆否命题,同真同假,
∴命题的否命题是假命题,逆否命题是真命题.故选:B.
【提示】根据共轭复数的定义判断命题的真假,根据逆命题的定义写出逆命题并判断真假,再利用四种命题的真假关系判断否命题与逆否命题的真假.
【考点】四种命题间的逆否关系
∴四边形 是平行四边形,
又∵ , , ,
∴ 平面 ,∴ ,
∵ , ,∴ ,
∴四边形 是矩形.
(Ⅱ)如图,分别以 所在直线为 轴建立空间直角坐标系,
则 , , , , , ,
设平面 的一个法向量 ,
∴ , ,∴ ,即得 ,
2014年陕西高考理科数学试题及答案详解
2014年普通高等学校招生全国统一考试(陕西卷)理科数学试题一.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.【2014年陕西卷(理01)】已知集合2{|0},{|1,}M x x N x x x R =≥=<∈,则M N =( ).[0,1]A .[0,1)B .(0,1]C .(0,1)D【答案】 B【解析】B N M N M 选,).1,0[),11-(),,0[=∩∴=+∞=【2014年陕西卷(理02)】函数()cos(2)6f x x π=-的最小正周期是( ).2A π.B π.2C π.4D π【答案】 B 【解析】B T 选∴,π2π2||π2===ω 【2014年陕西卷(理03)】定积分1(2)xx edx +⎰的值为( ).2Ae +.1B e +.C e .1D e -【答案】 C 【解析】C e e e e x dx e x x x选∴,-0-1|)()2(11102∫=+=+=+【2014年陕西卷(理04)】根据右边框图,对大于2的整数N ,输出数列的通项公式是( ).2n A a n =.2(1)n B a n =-.2n n C a =1.2n n D a -=【答案】 C【解析】C q a a a a a n 选的等比数列是.2,2∴,8,4,21321=====【2014年陕西卷(理05)】已知底面边长为1,侧棱长为2则正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的体积为( )32.3A π.4B π.2C π4.3D π【答案】 D 【解析】D r r r r 选解得设球的半径为.π3434V ∴,1,4)2(11)2(,32222====++=π【2014年陕西卷(理06)】从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为( )1.5A 2.5B 3.5C 4.5D【答案】 C【解析】C p 选反向解题.53C 4C 4-1.2525=== 【2014年陕西卷(理07)】下列函数中,满足“()()()f x y f x f y +=”的单调递增函数是( )(A )()12f x x = (B )()3f x x = (C )()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭(D )()3xf x =【答案】 D 【解析】D y f x f y x f D C y x y x y x 选而言,对不是递增函数只有.333)()(,3)(.++=•=•=+【2014年陕西卷(理08)】原命题为“若12,z z 互为共轭复数,则12z z =”,关于逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )(A )真,假,真 (B )假,假,真 (C )真,真,假 (D )假,假,假【答案】 B 【解析】Bz z b a z b a z bi a z bi a z 选选择完成判断逆命题的真假即可逆否名称也为真,不需,原命题为真,则设,逆命题和否命题等价原命题和逆否名称等价.,||||∴,||||,-,.2122222111=+=+==+=【2014年陕西卷(理09)】设样本数据1210,,,x x x 的均值和方差分别为1和4,若i i y x a=+(a 为非零常数, 1,2,,10i =),则12,10,y y y 的均值和方差分别为( )(A )1+,4a (B )1,4a a ++ (C )1,4 (D )1,4+a【答案】 A【解析】A 选变均值也加此数,方差不样本数据加同一个数,. 【2014年陕西卷(理10)】如图,某飞行器在4千米高空水平飞行,从距着陆点A 的水平距离10千米处下降, 已知下降飞行轨迹为某三次函数图像的一部分,则函数的解析式为( )(A )3131255y x x =- (B )3241255y x x =- (C )33125y x x =- (D )3311255y x x =-+【答案】 A 【解析】AA f x f f x f A f x 选符合只有,,而言,对即为极值点且),三次奇函数过点..053-53)5(53-1253x )(2-3-1)5(∴x 53-x 1251)(.0)5(,5,2-5(),0,0(23==′=′====′=第二部分(共100分)二、填空题:把答案填写在答题卡相应题号后的横线上(本大题共5小题,每小题5分,共25分).【2014年陕西卷(理11)】已知,lg ,24a x a==则x =________. 【答案】 10【解析】.1010,21lg 12a ∴,lg ,224212aa========x a x a x 所以,【2014年陕西卷(理12)】若圆C 的半径为1,其圆心与点)0,1(关于直线x y =对称,则圆C 的标准方程为_______.【答案】11-(22=+)y x 【解析】.11-(1),1,0(∴)1,0()0,1(22=+=)的标准方程为半径为圆心为,的对称点关于点y x x y【2014年陕西卷(理13)】设20πθ<<,向量()()sin 2cos cos 1a b θθθ==,,,,若b a//,则=θtan _______.【答案】 21【解析】.21tan θθ,cos θcos θsin 2θcos θ2sin ∴//).1,θ(cos ),θcos ,θ2(sin 22=====解得即,b a b a【2014年陕西卷(理14)】观察分析下表中的数据:多面体 面数(F ) 顶点数(V ) 棱数(E ) 三棱锥 5 6 9 五棱锥 6 6 10 立方体6812猜想一般凸多面体中,E V F ,,所满足的等式是_________.【答案】 2+=+E V F【解析】.2+=+E V F 经观察规律,可得【2014年陕西卷(理15)】(考生注意:请在下列三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分).A (不等式选做题)设,,,a b m n R ∈,且225,5a b ma nb +=+=,则22m n +的最小值为.B (几何证明选做题)如图,ABC ∆中,6BC =,以BC 为直径的半圆分别交,AB AC于点,E F ,若2AC AE =,则EF =.C (坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,点(2,)6π到直线s i n ()16πρθ-=的距离是【答案】 A 5 B 3 C 1 【解析】A5.≤5)φθsin(∴5)φθsin(5os θ5θsin 5,os θ5,θsin 5∴,52222222222的最小值为所以,,则设n m n m n m n m c n m nb ma c b a b a ++=++=++=+=+===+B.3,2,6∴Δ=∴===ΔEF AE AC BC CBEFAC AE ACB AEF ,且相似与 C1|1323-3|023-1,3(∴,2-3121os θρ-23θsin ρ)6π-θsin(ρ,1,3()6π,2(=++==+==••=d y x x y c 的距离)到直线点即对应直线)对应直角坐标点极坐标点三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(本大题共6小题,共75分) 【2014年陕西卷(理16)】 (本小题满分12分)ABC ∆的内角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,. (I )若c b a ,,成等差数列,证明:()C A C A +=+sin 2sin sin ; (II )若c b a ,,成等比数列,求B cos 的最小值.(1) a 、b 、c 成等数列,∴a+c=2b. 由正弦定理得sinA+sinC=2sinB.sinB=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sin(A+C) ∴ sinA+sinC=2sin (A+C ).(II) a,b,c 成等比例,∴ b 2=2c.由余弦定理得cosB=ac ac c a ac b c a 2222222-+=++≥2122=-ac ac ac ,当且仅当a=c 时等号成立.∴ cosB 的最小值为21.【2014年陕西卷(理17)】(本小题满分12分)四面体ABCD 及其三视图如图所示,过棱AB 的中点E 作平行于AD ,BC 的平面分别交四面体的棱CA DC BD ,,于点H G F ,,.(I )证明:四边形EFGH 是矩形;(II )求直线AB 与平面EFGH 夹角θ的正弦值.解 (I )由该四面体的三视图可知,BD ⊥DC, BD ⊥AD , AD ⊥DC, BD=DC=2,AD = 1.由题设,BC //平面EFGH, 平面EFGH ⋂平面BDC=FG, 平面EFGH ⋂平面ABC=EH,∴ BC// FG, BC//EH, ∴FG//EH. 同理EF//AD,HG//AD, ∴EF//HG, ∴四边形EFGH 是平行四边形。
(最新整理)年陕西高考理科数学试题及答案详解
【答案】
10
【解析】
4a
=
22a
=
2,
lg
x
=
a,∴
2a
=1,lg
x
=
a
=
1
, 所以x
1
= 10 2
=
10.
2
【2014 年陕西卷(理 12)】若圆 C 的半径为 1,其圆心与点 (1,0) 关于直线 y x 对称,则圆 C 的
标准方程为_______.
【答案】
x2 +( y -1)2 =1
【解析】
2014 年陕西高考理科数学试题及答案详解
2014 年陕西高考理科数学试题及答案详解
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面上,则该球的体积为( )
A. 32 3
B.4
C.2
【答案】 D
D. 4 3
【解析】
设球的半径为r,(2r)2 =12 +12 +( 2)2 = 4, 解得r =1,∴ V = 4Δ r3 = 4 π.选D
3
3
【2014 年陕西卷(理 06)】从正方形四个顶点及其中心这 5 个点中,任取 2 个点,则这 2 个点
2013-2014年高考理科数学陕西卷试题与答案word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(陕西卷)第一部分(共50分)一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(本大题共10小题,每小题5分,共50分).1.(2013陕西,理1)设全集为R ,函数f (x )的定义域为M ,则R M 为( ).A .[-1,1]B .(-1,1)C .(-∞,-1]∪[1,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 1)∪(1,+∞).2.(2013陕西,理2)根据下列算法语句,当输入x 为60时,输出y 的值为( ).A .25B .30C .31D .613.(2013陕西,理3)设a ,b 为向量,则“|a·b |=|a ||b |”是“a ∥b ”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 4.(2013陕西,理4)某单位有840名职工,现采用系统抽样方法抽取42人做问卷调查,将840人按1,2,…,840随机编号,则抽取的42人中,编号落入区间[481,720]的人数为( ).A .11B .12C .13D .145.(2013陕西,理5)如图,在矩形区域ABCD 的A ,C 两点处各有一个通信基站,假设其信号的覆盖范围分别是扇形区域ADE 和扇形区域CBF (该矩形区域内无其他信号来源,基站工作正常).若在该矩形区域内随机地选一地点,则该地点无.信号的概率是( ). A .π14-B .π12- C .π22-D .π4 6.(2013陕西,理6)设z 1,z 2是复数,则下列命题中的假.命题是( ). A .若|z1-z2|=0,则12z z = B .若12z z =,则12z z =C .若|z1|=|z2|,则1122z z z z⋅=⋅ D .若|z1|=|z2|,则z12=z22 7.(2013陕西,理7)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( ).A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定 8.(2013陕西,理8)设函数f (x )=6100,x x x x ⎧⎛⎫-<⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪≥⎩,,则当x >0时,f [f (x )]表达式的展开式中常数项为 A .-20 B .20 C .-15 D .15 9.(2013陕西,理9)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300 m 2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x (单位:m)的取值范围是( ).A .[15,20]B .[12,25]C .[10,30]D .[20,30]10.(2013陕西,理10)设[x]表示不大于x的最大整数,则对任意实数x,y,有( ).A.[-x]=-[x] B.[2x]=2[x]C.[x+y]≤[x]+[y] D.[x-y]≤[x]-[y]第二部分(共100分)二、填空题:把答案填写在答题卡相应题号后的横线上(本大题共5小题,每小题5分,共25分).11.(2013陕西,理11)双曲线22116x ym-=的离心率为54,则m等于__________.12.(2013陕西,理12)某几何体的三视图如图所示,则其体积为__________.13.(2013陕西,理13)若点(x,y)位于曲线y=|x-1|与y=2所围成的封闭区域,则2x-y的最小值为__________.14.(2013陕西,理14)观察下列等式12=112-22=-312-22+32=612-22+32-42=-10……照此规律,第n个等式可为__________.15.(2013陕西,理15)(考生注意:请在下列三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分)A.(不等式选做题)已知a,b,m,n均为正数,且a+b=1,mn=2,则(am+bn)(bm+an)的最小值为__________.B.(几何证明选做题)如图,弦AB与CD相交于O内一点E,过E作BC的平行线与AD的延长线交于点P,已知PD=2DA=2,则PE=__________.C.(坐标系与参数方程选做题)如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,则圆x2+y2-x=0的参数方程为__________.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(本大题共6小题,共75分).16.(2013陕西,理16)(本小题满分12分)已知向量a =1cos ,2x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,b =x ,cos 2x ),x ∈R ,设函数f (x )=a·b .(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.17.(2013陕西,理17)(本小题满分12分)设{a n }是公比为q 的等比数列. (1)推导{a n }的前n 项和公式;(2)设q ≠1,证明数列{a n +1}不是等比数列.18.(2013陕西,理18)(本小题满分12分)如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O为底面中心,A1O⊥平面ABCD,AB=AA1(1)证明:A1C⊥平面BB1D1D;(2)求平面OCB1与平面BB1D1D的夹角θ的大小.19.(2013陕西,理19)(本小题满分12分)在一场娱乐晚会上,有5位民间歌手(1至5号)登台演唱,由现场数百名观众投票选出最受欢迎歌手.各位观众须彼此独立地在选票上选3名歌手,其中观众甲是1号歌手的歌迷,他必选1号,不选2号,另在3至5号中随机选2名.观众乙和丙对5位歌手的演唱没有偏爱,因此在1至5号中随机选3名歌手.(1)求观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率;(2)X表示3号歌手得到观众甲、乙、丙的票数之和,求X的分布列及数学期望.20.(2013陕西,理20)(本小题满分13分)已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得弦MN的长为8.(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;(2)已知点B(-1,0),设不垂直于x轴的直线l与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的角平分线,证明直线l过定点.21.(2013陕西,理21)(本小题满分14分)已知函数f (x )=e x,x ∈R . (1)若直线y =kx +1与f (x )的反函数的图像相切,求实数k 的值;(2)设x >0,讨论曲线y =f (x )与曲线y =mx 2(m >0)公共点的个数; (3)设a <b ,比较2f a f b ()+()与f b f a b a()-()-的大小,并说明理由.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(陕西卷)第一部分(共50分)一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(本大题共10小题,每小题5分,共50分). 1. 答案:D解析:要使函数f (x )1-x 2≥0,解得-1≤x ≤1,则M =[-1,1],RM =(-∞,-1)∪(1,+∞). 2. 答案:C解析:由算法语句可知0.5,50,250.650,50,x x y x x ≤⎧=⎨+(-)>⎩所以当x =60时,y =25+0.6×(60-50)=25+6=31.3. 答案:C解析:若a 与b 中有一个为零向量,则“|a ·b |=|a ||b |”是“a ∥b ”的充分必要条件;若a 与b 都不为零向量,设a 与b 的夹角为θ,则a ·b =|a ||b |cos θ,由|a ·b |=|a ||b |得|cos θ|=1,则两向量的夹角为0或π,所以a ∥b .若a ∥b ,则a 与b 同向或反向,故两向量的夹角为0或π,则|cos θ|=1,所以|a ·b |=|a ||b |,故“|a ·b |=|a ||b |”是“a ∥b ”的充分必要条件. 4. 答案:B解析:840÷42=20,把1,2,…,840分成42段,不妨设第1段抽取的号码为l ,则第k 段抽取的号码为l +(k -1)·20,1≤l ≤20,1≤k ≤42.令481≤l +(k -1)·20≤720,得25+120l -≤k ≤37-20l.由1≤l ≤20,则25≤k ≤36.满足条件的k 共有12个. 5. 答案:A解析:S 矩形ABCD =1×2=2,S 扇形ADE =S 扇形CBF =π4.由几何概型可知该地点无信号的概率为 P =π2π2124FABCD ADE CB ABCDS S S S ---==-矩形扇形扇形矩形. 6.答案:D解析:对于选项A ,若|z 1-z 2|=0,则z 1=z 2,故12z z =,正确;对于选项B ,若12z z =,则122z z z ==,正确;对于选项C ,z 1·1z =|z 1|2,z 2·z 2=|z 2|2,若|z 1|=|z 2|,则1122z z z z ⋅=⋅,正确;对于选项D ,如令z 1=i +1,z 2=1-i ,满足|z 1|=|z 2|,而z 12=2i ,z 22=-2i ,故不正确. 7. 答案:B解析:∵b cos C +c cos B =a sin A ,由正弦定理得sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,∴sin(B +C )=sin 2A ,即sin A =sin 2A .又sin A >0,∴sin A =1,∴π2A =,故△ABC 为直角三角形. 8. 答案:A解析:当x >0时,f (x )=0,则f [f (x )]=66⎛= ⎝.663221666C (1)C (1)C rr rr r r r r r r r T x x x ----+⎛=⋅=-⋅=- ⎝.令3-r =0,得r =3,此时T 4=(-1)336C =-20.9. 答案:C解析:设矩形另一边长为y ,如图所示.404040x y -=,则x =40-y ,y =40-x .由xy ≥300,即x (40-x )≥300,解得10≤x ≤30,故选C .10.答案:D解析:对于选项A ,取x =-1.1,则[-x ]=[1.1]=1,而-[x ]=-[-1.1]=-(-2)=2,故不正确;对于选项B ,令x =1.5,则[2x ]=[3]=3,2[x ]=2[1.5]=2,故不正确;对于选项C ,令x =-1.5,y =-2.5,则[x +y ]=[-4]=-4,[x ]=-2,[y ]=-3,[x ]+[y ]=-5,故不正确;对于选项D ,由题意可设x =[x ]+β1,0≤β1<1,y =[y ]+β2,0≤β2<1,则x -y =[x ]-[y ]+β1-β2,由0≤β1<1,-1<-β2≤0,可得-1<β1-β2<1.若0≤β1-β2<1,则[x -y ]=[[x ]-[y ]+β1-β2]=[x ]-[y ];若-1<β1-β2<0,则0<1+β1-β2<1,[x -y ]=[[x ]-[y ]+β1-β2]=[[x ]-[y ]-1+1+β1-β2]=[x ]-[y ]-1<[x ]-[y ],故选项D 正确.第二部分(共100分)二、填空题:把答案填写在答题卡相应题号后的横线上(本大题共5小题,每小题5分,共25分).11.答案:9解析:由双曲线方程知a =4.又54c e a ==,解得c =5,故16+m =25,m =9. 12. 答案:π3解析:由三视图可知该几何体是如图所示的半个圆锥,底面半圆的半径r =1,高SO =2,则V 几何体=1π2π323⨯⨯=.13.答案:-4解析:由y =|x -1|=1,1,1,1x x x x -≥⎧⎨-+<⎩及y =2画出可行域如图阴影部分所示.令2x -y =z ,则y =2x -z ,画直线l 0:y =2x 并平移到过点A (-1,2)的直线l ,此时-z 最大,即z 最小=2×(-1)-2=-4. 14.答案:12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1·12n n (+)解析:第n 个等式的左边第n 项应是(-1)n +1n 2,右边数的绝对值为1+2+3+…+n =12n n (+),故有12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +112n n (+). 15.(2013陕西,理15)(考生注意:请在下列三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分)A .答案:2解析:(am +bn )(bm +an )=abm 2+(a 2+b 2)mn +abn 2=ab (m 2+n 2)+2(a 2+b 2)≥2abmn +2(a 2+b 2)=4ab +2(a 2+b 2)=2(a 2+2ab +b 2)=2(a +b )2=2(当且仅当m =n ).B .解析:∠C 与∠A 在同一个O 中,所对的弧都是BD ,则∠C =∠A .又PE ∥BC ,∴∠C =∠PED .∴∠A=∠PED .又∠P =∠P ,∴△PED ∽△PAE ,则PE PD PA PE=,∴PE 2=PA ·PD .又PD =2DA =2,∴PA =PD +DA=3,∴PE 2=3×2=6,∴PE C .答案:2cos ,sin cos x y θθθ⎧=⎨=⎩(θ为参数)解析:由三角函数定义知y x=tan θ(x ≠0),y =x tan θ,由x 2+y 2-x =0得,x 2+x 2tan 2θ-x =0,x =211tan θ+=cos 2θ,则y =x tan θ=cos 2θtan θ=sin θcos θ,又π2θ=时,x =0,y =0也适合题意,故参数方程为2cos ,sin cos x y θθθ⎧=⎨=⎩(θ为参数).三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(本大题共6小题,共75分).16.解:f (x )=1cos ,2x ⎛⎫- ⎪⎝⎭x ,cos 2x )x sin x -12cos 2xx -12cos 2x=ππcos sin 2sin cos 266x x -=πsin 26x ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(1)f (x )的最小正周期为2π2ππ2T ω===, 即函数f (x )的最小正周期为π. (2)∵0≤x ≤π2, ∴ππ5π2666x -≤-≤.由正弦函数的性质,当ππ262x -=,即π3x =时,f (x )取得最大值1.当ππ266x -=-,即x =0时,f (0)=12-,当π52π66x -=,即π2x =时,π122f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴f (x )的最小值为12-.因此,f (x )在π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上最大值是1,最小值是12-.17.(1)解:设{a n }的前n 项和为S n ,当q =1时,S n =a 1+a 1+…+a 1=na 1;当q ≠1时,S n =a 1+a 1q +a 1q 2+…+a 1q n -1,① qS n =a 1q +a 1q 2+…+a 1q n ,②①-②得,(1-q )S n =a 1-a 1q n,∴111nn a q S q (-)=-,∴11,1,1, 1.1n n na q S a q q q=⎧⎪=(-)⎨≠⎪-⎩(2)证明:假设{a n +1}是等比数列,则对任意的k ∈N +,(a k +1+1)2=(a k +1)(a k +2+1),21k a ++2a k +1+1=a k a k +2+a k +a k +2+1,a 12q 2k +2a 1q k =a 1q k -1·a 1q k +1+a 1q k -1+a 1q k +1,∵a 1≠0,∴2q k =q k -1+q k +1.∵q ≠0,∴q 2-2q +1=0, ∴q =1,这与已知矛盾,∴假设不成立,故{a n +1}不是等比数列.18.(1)证法一:由题设易知OA ,OB ,OA 1两两垂直,以O 为原点建立直角坐标系,如图.∵AB =AA 1∴OA =OB =OA 1=1,∴A (1,0,0),B (0,1,0),C (-1,0,0),D (0,-1,0),A 1(0,0,1). 由11A B =AB ,易得B 1(-1,1,1).∵1AC =(-1,0,-1),BD =(0,-2,0),1BB =(-1,0,1),∴1AC ·BD =0,1AC ·1BB =0,∴A 1C ⊥BD ,A 1C ⊥BB 1, ∴A 1C ⊥平面BB 1D 1D .证法二:∵A 1O ⊥平面ABCD ,∴A 1O ⊥BD .又∵ABCD 是正方形,∴BD ⊥AC ,∴BD ⊥平面A 1OC ,∴BD ⊥A 1C .又∵OA 1是AC 的中垂线,∴A 1A =A 1CAC =2,∴AC 2=AA 12+A 1C 2,∴△AA 1C 是直角三角形,∴AA 1⊥A 1C .又BB 1∥AA 1,∴A 1C ⊥BB 1,∴A 1C ⊥平面BB 1D 1D . (2)解:设平面OCB 1的法向量n =(x ,y ,z ),∵OC =(-1,0,0),1OB =(-1,1,1),∴10,0,OC x OB x y z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-++=⎪⎩n n ∴0,.x y z =⎧⎨=-⎩取n =(0,1,-1),由(1)知,1AC =(-1,0,-1)是平面BB 1D 1D 的法向量, ∴cos θ=|cos 〈n ,1AC 〉|12=.又∵0≤θ≤π2,∴π3θ=.19.解:(1)设A 表示事件“观众甲选中3号歌手”,B 表示事件“观众乙选中3号歌手”,则P (A )=1223C 2C 3=,P (B )=2435C 3C 5=.∵事件A 与B 相互独立,∴观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率为P (A B )=P (A )·P (B )=P (A )·[1-P (B )]=2243515⨯=.13242335C C 4.C C 15P AB ⎛⎫⋅()== ⎪⋅⎝⎭或(2)设C 表示事件“观众丙选中3号歌手”,则P (C )=2435C 3C 5=,∵X 可能的取值为0,1,2,3,且取这些值的概率分别为P (X =0)=1224()35575P ABC =⨯⨯=,P (X =1)=()()()P ABC P ABC P ABC ++ =2221321232035535535575⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=, P (X =2)=P (AB C )+P (A B C )+P (A BC )=2322231333335535535575⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=,P (X =3)=P (ABC )=2331835575⨯⨯=,∴X 的分布列为∴X 的数学期望40123757575757515EX ⨯+⨯+⨯+⨯===. 20.(1)解:如图,设动圆圆心O 1(x ,y ),由题意,|O 1A |=|O 1M|,当O 1不在y 轴上时,过O 1作O 1H ⊥MN 交MN 于H ,则H 是MN 的中点, ∴1||O M =1||O A =,=化简得y 2=8x (x ≠0).又当O 1在y 轴上时,O 1与O 重合,点O 1的坐标(0,0)也满足方程y 2=8x ,∴动圆圆心的轨迹C 的方程为y 2=8x .(2)证明:由题意,设直线l 的方程为y =kx +b (k ≠0),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),将y=kx +b 代入y 2=8x 中,得k 2x 2+(2bk -8)x +b 2=0, 其中Δ=-32kb +64>0. 由求根公式得,x 1+x 2=282bkk -,① x 1x 2=22b k,②因为x 轴是∠PBQ 的角平分线,所以121211y yx x =-++, 即y 1(x 2+1)+y 2(x 1+1)=0,(kx 1+b )(x 2+1)+(kx 2+b )(x 1+1)=0, 2kx 1x 2+(b +k )(x 1+x 2)+2b =0,③将①,②代入③得2kb 2+(k +b )(8-2bk )+2k 2b =0, ∴k =-b ,此时Δ>0,∴直线l 的方程为y =k (x -1), 即直线l 过定点(1,0). 21.解:(1)f (x )的反函数为g (x )=ln x .设直线y =kx +1与g (x )=ln x 的图像在P (x 0,y 0)处相切, 则有y 0=kx 0+1=ln x 0,k =g ′(x 0)=01x , 解得x 0=e 2,21ek =. (2)曲线y =e x与y =mx 2的公共点个数等于曲线2e xy x=与y =m 的公共点个数.令()2e x x xϕ=,则3e 2()x x x x ϕ(-)'=, ∴φ′(2)=0.当x ∈(0,2)时,φ′(x )<0,φ(x )在(0,2)上单调递减;当x ∈(2,+∞)时,φ′(x )>0,φ(x )在(2,+∞)上单调递增,∴φ(x )在(0,+∞)上的最小值为2e (2)4ϕ=.当0<m <2e 4时,曲线2e xy x =与y =m 无公共点;当2e 4m =时,曲线2e xy x =与y =m 恰有一个公共点;当2e 4m >时,在区间(0,2)内存在1x =,使得φ(x 1)>m ,在(2,+∞)内存在x 2=m e 2,使得φ(x 2)>m .由φ(x )的单调性知,曲线2e xy x=与y =m 在(0,+∞)上恰有两个公共点.综上所述,当x >0时,若0<m <2e 4,曲线y =f (x )与y =mx 2没有公共点;若2e 4m =,曲线y =f (x )与y =mx 2有一个公共点;若2e 4m >,曲线y =f (x )与y =mx 2有两个公共点.(3)解法一:可以证明2f a f b f b f a b a()+()()-()>-.事实上,2f a f b f b f a b a ()+()()-()>-⇔e e e e 2a b b ab a+->-⇔e e 2e e b a b a b a -->+⇔2e 12e eab a b a ->-+⇔212e 1b a b a -->-+(b >a ).(*) 令2()12e 1xx x ψ=+-+(x ≥0), 则2222212e e 14e e 1()02e 12e 12e 1x x x x x x x x ψ(+)-(-)'=-==≥(+)(+)(+)(仅当x =0时等号成立),∴ψ(x )在[0,+∞)上单调递增,∴x >0时,ψ(x )>ψ(0)=0.令x =b -a ,即得(*)式,结论得证.解法二:e e e e 22b a b af a f b f b f a b a b a()+()()-()+--=---=e e e e 2e 2e 2b a b a b a b b a a b a +---+(-)=e 2a b a (-)[(b -a )e b -a +(b -a )-2e b -a+2], 设函数u (x )=x e x+x -2e x+2(x ≥0),则u ′(x )=e x +x e x +1-2e x,令h (x )=u ′(x ),则h ′(x )=e x +e x +x e x -2e x =x e x≥0(仅当x =0时等号成立), ∴u ′(x )单调递增,∴当x >0时,u ′(x )>u ′(0)=0, ∴u (x )单调递增.当x >0时,u (x )>u (0)=0.令x =b -a ,则得(b -a )e b -a +(b -a )-2e b -a+2>0,∴e e e e >02b a b ab a+---, 因此,2f a f b f b f a b a()+()()-()>-.2014年普通高等学校招生全国统一考试(陕西)卷数学(理科)一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分。
陕西省高考数学试卷(理科)答案与解析word版本
2014年陕西省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)(2014•陕西)设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N=()A.[0,1]B.[0,1)C.(0,1]D.(0,1)考点:交集及其运算.专题:集合.分析:先解出集合N,再求两集合的交即可得出正确选项.解答:解:∵M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R}={x|﹣1<x<1,x∈R},∴M∩N=[0,1).故选B.点评:本题考查交集的运算,理解好交集的定义是解答的关键.2.(5分)(2014•陕西)函数f(x)=cos(2x﹣)的最小正周期是()A.B.πC.2πD.4π考点: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:由题意得ω=2,再代入复合三角函数的周期公式求解.解答:解:根据复合三角函数的周期公式得,函数f(x)=cos(2x﹣)的最小正周期是π,故选B.点评:本题考查了三角函数的周期性,以及复合三角函数的周期公式应用,属于基础题.3.(5分)(2014•陕西)定积分(2x+e x)dx的值为()A.e+2 B.e+1 C.e D.e﹣1考点:定积分.专题:导数的概念及应用.分析:根据微积分基本定理计算即可.解答:解:(2x+e x)dx=(x2+e x)=(1+e)﹣(0+e0)=e.故选:C.点评:本题主要考查了微积分基本定理,关键是求出原函数.4.(5分)(2014•陕西)根据如图框图,对大于2的正数N,输出的数列的通项公式是()A.a n=2n B.a n=2(n﹣1)C.a n=2n D.a n=2n﹣1考点:程序框图;等比数列的通项公式.专题:算法和程序框图.分析:根据框图的流程判断递推关系式,根据递推关系式与首项求出数列的通项公式.解答:解:由程序框图知:a i+1=2a i,a1=2,∴数列为公比为2的等比数列,∴a n=2n.故选:C.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递推关系式是解答本题的关键.5.(5分)(2014•陕西)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一球面上,则该球的体积为()A.B.4πC.2πD.考点:球的体积和表面积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由长方体的对角线公式,算出正四棱柱体对角线的长,从而得到球直径长,得球半径R=1,最后根据球的体积公式,可算出此球的体积.解答:解:∵正四棱柱的底面边长为1,侧棱长为,∴正四棱柱体对角线的长为=2又∵正四棱柱的顶点在同一球面上,∴正四棱柱体对角线恰好是球的一条直径,得球半径R=1根据球的体积公式,得此球的体积为V=πR3=π.故选:D.点评:本题给出球内接正四棱柱的底面边长和侧棱长,求该球的体积,考查了正四棱柱的性质、长方体对角线公式和球的体积公式等知识,属于基础题.6.(5分)(2014•陕西)从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为()A.B.C.D.考点:列举法计算基本事件数及事件发生的概率.专题:应用题;概率与统计;排列组合.分析:设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为,即可得出结论.解答:解:设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为,∴所求概率为=.故选:C.点评:本题考查概率的计算,列举基本事件是关键.7.(5分)(2014•陕西)下列函数中,满足“f(x+y)=f(x)f(y)”的单调递增函数是()A.f(x)=x B.f(x)=x3C.f(x)=()xD.f(x)=3x考点:抽象函数及其应用.专题:函数的性质及应用.分析:对选项一一加以判断,先判断是否满足f(x+y)=f(x)f(y),然后考虑函数的单调性,即可得到答案.解答:解:A.f(x)=,f(y)=,f(x+y)=,不满足f(x+y)=f(x)f (y),故A错;B.f(x)=x3,f(y)=y3,f(x+y)=(x+y)3,不满足f(x+y)=f(x)f(y),故B错;C.f(x)=,f(y)=,f(x+y)=,满足f(x+y)=f(x)f(y),但f(x)在R上是单调减函数,故C错.D.f(x)=3x,f(y)=3y,f(x+y)=3x+y,满足f(x+y)=f(x)f(y),且f(x)在R上是单调增函数,故D正确;故选D.点评:本题主要考查抽象函数的具体模型,同时考查幂函数和指数函数的单调性,是一道基础题.8.(5分)(2014•陕西)原命题为“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是()A.真,假,真B.假,假,真C.真,真,假D.假,假,假考点:四种命题间的逆否关系.专题:简易逻辑.分析:根据共轭复数的定义判断命题的真假,根据逆命题的定义写出逆命题并判断真假,再利用四种命题的真假关系判断否命题与逆否命题的真假.解答:解:根据共轭复数的定义,原命题“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”是真命题;其逆命题是:“若|z1|=|z2|,则z1,z2互为共轭复数”,例|1|=|﹣1|,而1与﹣1不是互为共轭复数,∴原命题的逆命题是假命题;根据原命题与其逆否命题同真同假,否命题与逆命题互为逆否命题,同真同假,∴命题的否命题是假命题,逆否命题是真命题.故选:B.点评:本题考查了四种命题的定义及真假关系,考查了共轭复数的定义,熟练掌握四种命题的真假关系是解题的关键.9.(5分)(2014•陕西)设样本数据x1,x2,…,x10的均值和方差分别为1和4,若y i=x i+a (a为非零常数,i=1,2,…,10),则y1,y2,…,y10的均值和方差分别为()A.1+a,4 B.1+a,4+a C.1,4 D.1,4+a考点:极差、方差与标准差;众数、中位数、平均数.专题:概率与统计.分析:方法1:根据变量之间均值和方差的关系直接代入即可得到结论.方法2:根据均值和方差的公式计算即可得到结论.解答:解:方法1:∵y i=x i+a,∴E(y i)=E(x i)+E(a)=1+a,方差D(y i)=D(x i)+E(a)=4.方法2:由题意知y i=x i+a,则=(x1+x2+…+x10+10×a)=(x1+x2+…+x10)=+a=1+a,方差s2=[(x1+a﹣(+a)2+(x2+a﹣(+a)2+…+(x10+a﹣(+a)2]=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(x10﹣)2]=s2=4.故选:A.点评:本题主要考查样本数据的均值和方差之间的关系,若变量y=ax+b,则Ey=aEx+b,Dy=a2Dx,利用公式比较简单或者使用均值和方差的公式进行计算.10.(5分)(2014•陕西)如图,某飞行器在4千米高空飞行,从距着陆点A的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为()A.y=﹣x B.y=x3﹣xC.y=x3﹣x D.y=﹣x3+x考点:导数的几何意义;函数解析式的求解及常用方法.专题:函数的性质及应用;导数的概念及应用.分析:分别求出四个选项中的导数,验证在x=±5处的导数为0成立与否,即可得出函数的解析式.解答:解:由题意可得出,此三次函数在x=±5处的导数为0,依次特征寻找正确选项:A选项,导数为,令其为0,解得x=±5,故A正确;B选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故B错误;C选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故C错误;D选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故D错误.故选:A.点评:本题考查导数的几何意义,导数几何意义是导数的重要应用.二、填空题(考生注意:请在15、16、17三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分,共4小题,每小题5分,满分20分)11.(5分)(2014•陕西)已知4a=2,lgx=a,则x=.考点:对数的运算性质.专题:计算题.分析:化指数式为对数式求得a,代入lgx=a后由对数的运算性质求得x的值.解答:解:由4a=2,得,再由lgx=a=,得x=.故答案为:.点评:本题考查了指数式与对数式的互化,考查了对数的运算性质,是基础题.12.(5分)(2014•陕西)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为x2+(y﹣1)2=1.考点:圆的标准方程.专题:直线与圆.分析:利用点(a,b)关于直线y=x±k的对称点为(b,a),求出圆心,再根据半径求得圆的方程.解答:解:圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,可得圆心为(0,1),再根据半径等于1,可得所求的圆的方程为x2+(y﹣1)2=1,故答案为:x2+(y﹣1)2=1.点评:本题主要考查求圆的标准方程,利用了点(a,b)关于直线y=x±k的对称点为(b,a),属于基础题.13.(5分)(2014•陕西)设0<θ<,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),若∥,则tanθ=.考点:平面向量共线(平行)的坐标表示.专题:平面向量及应用.分析:利用向量共线定理、倍角公式、同角三角函数基本关系式即可得出.解答:解:∵∥,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),∴sin2θ﹣cos2θ=0,∴2sinθcosθ=cos2θ,∵0<θ<,∴cosθ≠0.∴2tanθ=1,∴tanθ=.故答案为:.点评:本题考查了向量共线定理、倍角公式、同角三角函数基本关系式,属于基础题.14.(5分)(2014•陕西)观察分析下表中的数据:多面体面数(F)顶点数(V)棱数(E)三棱柱 5 6 9五棱锥 6 6 10立方体 6 8 12猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是F+V﹣E=2.考点:归纳推理.专题:归纳法;推理和证明.分析:通过正方体、三棱柱、三棱锥的面数F、顶点数V和棱数E,得到规律:F+V﹣E=2,进而发现此公式对任意凸多面体都成立,由此得到本题的答案.解答:解:凸多面体的面数为F、顶点数为V和棱数为E,①正方体:F=6,V=8,E=12,得F+V﹣E=8+6﹣12=2;②三棱柱:F=5,V=6,E=9,得F+V﹣E=5+6﹣9=2;③三棱锥:F=4,V=4,E=6,得F+V﹣E=4+4﹣6=2.根据以上几个例子,猜想:凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E满足如下关系:F+V ﹣E=2再通过举四棱锥、六棱柱、…等等,发现上述公式都成立.因此归纳出一般结论:F+V﹣E=2故答案为:F+V﹣E=2点评:本题由几个特殊多面体,观察它们的顶点数、面数和棱数,归纳出一般结论,得到欧拉公式,着重考查了归纳推理和凸多面体的性质等知识,属于基础题.(不等式选做题)15.(5分)(2014•陕西)设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则的最小值为.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:根据柯西不等式(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2当且仅当ad=bc取等号,问题即可解决.解答:解:由柯西不等式得,(ma+nb)2≤(m2+n2)(a2+b2)∵a2+b2=5,ma+nb=5,∴(m2+n2)≥5∴的最小值为故答案为:点评:本题主要考查了柯西不等式,解题关键在于清楚等号成立的条件,属于中档题.(几何证明选做题)16.(2014•陕西)如图,△ABC中,BC=6,以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,若AC=2AE,则EF=3.考点:与圆有关的比例线段.专题:选作题;立体几何.分析:证明△AEF∽△ACB,可得,即可得出结论.解答:解:由题意,∵以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,∴∠AEF=∠C,∵∠EAF=∠CAB,∴△AEF∽△ACB,∴,∵BC=6,AC=2AE,∴EF=3.故答案为:3.点评:本题考查三角形相似的判定与运用,考查学生的计算能力,属于基础题.(坐标系与参数方程选做题)17.(2014•陕西)在极坐标系中,点(2,)到直线ρsin(θ﹣)=1的距离是1.考点:点的极坐标和直角坐标的互化.专题:坐标系和参数方程.分析:把极坐标化为直角坐标的方法,利用点到直线的距离公式求得结果.解答:解:根据极坐标和直角坐标的互化公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,可得点(2,)即(,1);直线ρsin(θ﹣)=1即﹣x+y=1,即x﹣y+2=0,故点(,1)到直线x﹣y+2=0的距离为=1,故答案为:1.点评:本题主要考查把极坐标化为直角坐标的方法,点到直线的距离公式的应用,属于基础题.三、解答题:解答题应写出文字说明、证明过程或盐酸步骤(共6小题,满分75分)18.(12分)(2014•陕西)△ABC的内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.(Ⅰ)若a,b,c成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C);(Ⅱ)若a,b,c成等比数列,求cosB的最小值.考点:余弦定理;正弦定理.专题:三角函数的求值.分析:(Ⅰ)由a,b,c成等差数列,利用等差数列的性质列出关系式,利用正弦定理化简,再利用诱导公式变形即可得证;(Ⅱ)由a,bc成等比数列,利用等比数列的性质列出关系式,再利用余弦定理表示出cosB,将得出的关系式代入,并利用基本不等式变形即可确定出cosB的最小值.解答:解:(Ⅰ)∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c,利用正弦定理化简得:2sinB=sinA+sinC,∵sinB=sin[π﹣(A+C)]=sin(A+C),∴sinA+sinC=2sinB=2sin(A+C);(Ⅱ)∵a,b,c成等比数列,∴b2=ac,∴cosB==≥=,当且仅当a=c时等号成立,∴cosB的最小值为.点评:此题考查了正弦、余弦定理,等差、等比数列的性质,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理是解本题的关键.19.(12分)(2014•陕西)如图1,四面体ABCD及其三视图(如图2所示),过棱AB的中点E作平行于AD,BC的平面分别交四面体的棱BD,DC,CA于点F,G,H.(Ⅰ)证明:四边形EFGH是矩形;(Ⅱ)求直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.考点:直线与平面所成的角;空间中直线与直线之间的位置关系.专题:空间角.分析:(Ⅰ)由三视图得到四面体ABCD的具体形状,然后利用线面平行的性质得到四边形EFGH的两组对边平行,即可得四边形为平行四边形,再由线面垂直的判断和性质得到AD⊥BC,结合异面直线所成角的概念得到EF⊥EH,从而证得结论;(Ⅱ)分别以DB,DC,DA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求出所用点的坐标,求出及平面EFGH的一个法向量,用与所成角的余弦值的绝对值得直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.解答:(Ⅰ)证明:由三视图可知,四面体ABCD的底面BDC是以∠BDC为直角的等腰直角三角形,且侧棱AD⊥底面BDC.如图,∵AD∥平面EFGH,平面ADB∩平面EFGH=EF,AD⊂平面ABD,∴AD∥EF.∵AD∥平面EFGH,平面ADC∩平面EFGH=GH,AD⊂平面ADC,∴AD∥GH.由平行公理可得EF∥GH.∵BC∥平面EFGH,平面DBC∩平面EFGH=FG,BC⊂平面BDC,∴BC∥FG.∵BC∥平面EFGH,平面ABC∩平面EFGH=EH,BC⊂平面ABC,∴BC∥EH.由平行公理可得FG∥EH.∴四边形EFGH为平行四边形.又AD⊥平面BDC,BC⊂平面BDC,∴AD⊥BC,则EF⊥EH.∴四边形EFGH是矩形;(Ⅱ)解:解法一:取AD的中点M,连结,显然ME∥BD,MH∥CD,MF∥AB,且ME=MH=1,平面MEH∥平面EFGH,取EH的中点N,连结MN,则MN⊥EH,∴MN⊥平面EFGH⊥,则∠MFN就是MF(即AB)与平面EFGH所成的角θ,∵△MEH是等腰直角三角形,∴MN=,又MF=AB=,∴sin∠AFN==,即直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值是.解法二:分别以DB,DC,DA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,由三视图可知DB=DC=2,DA=1.又E为AB中点,∴F,G分别为DB,DC中点.∴A(0,0,1),B(2,0,0),F(1,0,0),E(1,0,),G(0,1,0).则.设平面EFGH的一个法向量为.由,得,取y=1,得x=1.∴.则sinθ=|cos<>|===.点评:本题考查了空间中的直线与直线的位置关系,考查了直线和平面所成的角,训练了利用空间直角坐标系求线面角,解答此题的关键在于建立正确的空间右手系,是中档题.20.(12分)(2014•陕西)在直角坐标系xOy中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(x,y)在△ABC三边围成的区域(含边界)上.(Ⅰ)若++=,求||;(Ⅱ)设=m+n(m,n∈R),用x,y表示m﹣n,并求m﹣n的最大值.考点:平面向量的基本定理及其意义;平面向量的坐标运算.专题:平面向量及应用.分析:(Ⅰ)先根据++=,以及各点的坐标,求出点p的坐标,再根据向量模的公式,问题得以解决;(Ⅱ)利用向量的坐标运算,先求出,,再根据=m+n,表示出m﹣n=y ﹣x,最后结合图形,求出m﹣n的最小值.解答:解:(Ⅰ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2),++=,∴(1﹣x,1﹣y)+(2﹣x,3﹣y)+(3﹣x,2﹣y)=0∴3x﹣6=0,3y﹣6=0∴x=2,y=2,即=(2,2)∴(Ⅱ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2),∴,∵=m+n,∴(x,y)=(m+2n,2m+n)∴x=m+2n,y=2m+n∴m﹣n=y﹣x,令y﹣x=t,由图知,当直线y=x+t过点B(2,3)时,t取得最大值1,故m﹣n的最大值为1.点评:本题考查了向量的坐标运算,关键在于审清题意,属于中档题,21.(12分)(2014•陕西)在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表:300 500作物产量(kg)概率0.5 0.56 10作物市场价格(元/kg)概率0.4 0.6(Ⅰ)设X表示在这块地上种植1季此作物的利润,求X的分布列;(Ⅱ)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率.考点:离散型随机变量及其分布列;相互独立事件的概率乘法公式.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)分别求出对应的概率,即可求X的分布列;(Ⅱ)分别求出3季中有2季的利润不少于2000元的概率和3季中利润不少于2000元的概率,利用概率相加即可得到结论.解答:解:(Ⅰ)设A表示事件“作物产量为300kg”,B表示事件“作物市场价格为6元/kg”,则P(A)=0.5,P(B)=0.4,∵利润=产量×市场价格﹣成本,∴X的所有值为:500×10﹣1000=4000,500×6﹣1000=2000,300×10﹣1000=2000,300×6﹣1000=800,则P(X=4000)=P()P()=(1﹣0.5)×(1﹣0.4)=0.3,P(X=2000)=P()P(B)+P(A)P()=(1﹣0.5)×0.4+0.5(1﹣0.4)=0.5,P(X=800)=P(A)P(B)=0.5×0.4=0.2,则X的分布列为:X 4000 2000 800P 0.3 0.5 0.2(Ⅱ)设C i表示事件“第i季利润不少于2000元”(i=1,2,3),则C1,C2,C3相互独立,由(Ⅰ)知,P(C i)=P(X=4000)+P(X=2000)=0.3+0.5=0.8(i=1,2,3),3季的利润均不少于2000的概率为P(C1C2C3)=P(C1)P(C2)P(C3)=0.83=0.512,3季的利润有2季不少于2000的概率为P(C2C3)+P(C1C3)+P(C1C2)=3×0.82×0.2=0.384,综上:这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率为:0.512+0.384=0.896.点评:本题主要考查随机变量的分布列及其概率的计算,考查学生的计算能力.22.(13分)(2014•陕西)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=﹣x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:向量与圆锥曲线.分析:(Ⅰ)在C1、C2的方程中,令y=0,即得b=1,设C1:的半焦距为c,由=及a2﹣c2=b2=1得a=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0),设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0),代入C1的方程,整理得(k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*)设点P(x p,y p),依题意,可求得点P的坐标为(,);同理可得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),利用•=0,可求得k的值,从而可得答案.解答:解:(Ⅰ)在C1、C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(﹣1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左右顶点.设C1:的半焦距为c,由=及a2﹣c2=b2=1得a=2.∴a=2,b=1.(Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0).易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0),代入C1的方程,整理得(k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*)设点P(x p,y p),∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根,由求根公式,得x p=,从而y p=,∴点P的坐标为(,).同理,由得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),∴=(k,﹣4),=﹣k(1,k+2),∵AP⊥AQ,∴•=0,即[k﹣4(k+2)]=0,∵k≠0,∴k﹣4(k+2)=0,解得k=﹣.经检验,k=﹣符合题意,故直线l的方程为y=﹣(x﹣1),即8x+3y﹣8=0.点评:本题考查椭圆与抛物线的方程与性质、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、函数与方程思想,属于难题.23.(14分)(2014•陕西)设函数f(x)=ln(1+x),g(x)=xf′(x),x≥0,其中f′(x)是f(x)的导函数.(Ⅰ)令g1(x)=g(x),g n+1(x)=g(g n(x)),n∈N+,求g n(x)的表达式;(Ⅱ)若f(x)≥ag(x)恒成立,求实数a的取值范围;(Ⅲ)设n∈N+,比较g(1)+g(2)+…+g(n)与n﹣f(n)的大小,并加以证明.考点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.专题:导数的综合应用.分析:(Ⅰ)由已知,,…可得用数学归纳法加以证明;(Ⅱ)由已知得到ln(1+x)≥恒成立构造函数φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),利用导数求出函数的最小值即可;(Ⅲ)在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则,n依次取1,2,3…,然后各式相加即得到不等式.解答:解:由题设得,(Ⅰ)由已知,,…可得下面用数学归纳法证明.①当n=1时,,结论成立.②假设n=k时结论成立,即,那么n=k+1时,=即结论成立.由①②可知,结论对n∈N+成立.(Ⅱ)已知f(x)≥ag(x)恒成立,即ln(1+x)≥恒成立.设φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),则φ′(x)=,当a≤1时,φ′(x)≥0(仅当x=0,a=1时取等号成立),∴φ(x)在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0,∴φ(x)≥0在[0,+∞)上恒成立.∴当a≤1时,ln(1+x)≥恒成立,(仅当x=0时等号成立)当a>1时,对x∈(0,a﹣1]有φ′(x)<0,∴φ(x)在∈(0,a﹣1]上单调递减,∴φ(a﹣1)<φ(0)=0即当a>1时存在x>0使φ(x)<0,故知ln(1+x)≥不恒成立,综上可知,实数a的取值范围是(﹣∞,1].(Ⅲ)由题设知,g(1)+g(2)+…+g(n)=,n﹣f(n)=n﹣ln(n+1),比较结果为g(1)+g(2)+…+g(n)>n﹣ln(n+1)证明如下:上述不等式等价于,在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则故有,ln3﹣ln2,…,上述各式相加可得结论得证.点评:本题考查数学归纳法;考查构造函数解决不等式问题;考查利用导数求函数的最值,证明不等式,属于一道综合题.。
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2014年陕西省高考数学试卷(理科)一、选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)设集合M={|≥0,∈R},N={|2<1,∈R},则M∩N=()A.[0,1] B.[0,1)C.(0,1] D.(0,1)2.(5分)函数f()=cos(2﹣)的最小正周期是()A.B.πC.2πD.4π3.(5分)定积分(2+e)d的值为()A.e+2 B.e+1 C.e D.e﹣14.(5分)根据如图所示的框图,对大于2的整数N,输出的数列的通项公式是()A.an =2n B.an=2(n﹣1)C.an=2n D.an=2n﹣15.(5分)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一球面上,则该球的体积为( ) A .B .4πC .2πD .6.(5分)从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为( ) A . B . C . D .7.(5分)下列函数中,满足“f (+y )=f ()f (y )”的单调递增函数是( ) A .f ()=B .f ()=3C .f ()=()D .f ()=38.(5分)原命题为“若1,2互为共轭复数,则|1|=|2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( ) A .真,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假9.(5分)设样本数据1,2,…,10的均值和方差分别为1和4,若y i =i +a (a 为非零常数,i=1,2,…,10),则y 1,y 2,…,y 10的均值和方差分别为( ) A .1+a ,4 B .1+a ,4+aC .1,4D .1,4+a10.(5分)如图,某飞行器在4千米高空飞行,从距着陆点A 的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为( )A .y=﹣B .y=3﹣C .y=3﹣ D .y=﹣3+二、填空题(考生注意:请在15、16、17三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分,共4小题,每小题5分,满分20分)11.(5分)已知4a=2,lg=a,则= .12.(5分)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=对称,则圆C 的标准方程为.13.(5分)设0<θ<,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),若∥,则tanθ= .14.(5分)观察分析下表中的数据:所满足的等式是.(不等式选做题)15.(5分)设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则的最小值为.(几何证明选做题)16.如图,△ABC中,BC=6,以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,若AC=2AE,则EF= .(坐标系与参数方程选做题)17.在极坐标系中,点(2,)到直线的距离是.三、解答题:解答题应写出文字说明、证明过程或盐酸步骤(共6小题,满分75分)18.(12分)△ABC的内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.(Ⅰ)若a,b,c成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C);(Ⅱ)若a,b,c成等比数列,求cosB的最小值.19.(12分)如图1,四面体ABCD及其三视图(如图2所示),过棱AB的中点E作平行于AD,BC的平面分别交四面体的棱BD,DC,CA于点F,G,H.(Ⅰ)证明:四边形EFGH是矩形;(Ⅱ)求直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.20.(12分)在直角坐标系Oy中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(,y)在△ABC三边围成的区域(含边界)上.(Ⅰ)若++=,求||;(Ⅱ)设=m +n(m,n∈R),用,y表示m﹣n,并求m﹣n的最大值.21.(12分)在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如表:(Ⅱ)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率.22.(13分)如图,曲线C 由上半椭圆C 1:+=1(a >b >0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y=﹣2+1(y ≤0)连接而成,C 1与C 2的公共点为A ,B ,其中C 1的离心率为.(Ⅰ)求a ,b 的值;(Ⅱ)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q (均异于点A ,B ),若AP ⊥AQ ,求直线l 的方程.23.(14分)设函数f ()=ln (1+),g ()=f ′(),≥0,其中f ′()是f ()的导函数.(Ⅰ)令g 1()=g (),g n+1()=g (g n ()),n ∈N +,求g n ()的表达式; (Ⅱ)若f ()≥ag ()恒成立,求实数a 的取值范围;(Ⅲ)设n ∈N +,比较g (1)+g (2)+…+g (n )与n ﹣f (n )的大小,并加以证明.2014年陕西省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)设集合M={|≥0,∈R},N={|2<1,∈R},则M∩N=()A.[0,1] B.[0,1)C.(0,1] D.(0,1)【分析】先解出集合N,再求两集合的交即可得出正确选项.【解答】解:∵M={|≥0,∈R},N={|2<1,∈R}={|﹣1<<1,∈R},∴M∩N=[0,1).故选:B.【点评】本题考查交集的运算,理解好交集的定义是解答的关键.2.(5分)函数f()=cos(2﹣)的最小正周期是()A.B.πC.2πD.4π【分析】由题意得ω=2,再代入复合三角函数的周期公式求解.【解答】解:根据复合三角函数的周期公式得,函数f()=cos(2﹣)的最小正周期是π,故选:B.【点评】本题考查了三角函数的周期性,以及复合三角函数的周期公式应用,属于基础题.3.(5分)定积分(2+e)d的值为()A.e+2 B.e+1 C.e D.e﹣1【分析】根据微积分基本定理计算即可. 【解答】解:(2+e )d=(2+e )|=(1+e )﹣(0+e 0)=e .故选:C .【点评】本题主要考查了微积分基本定理,关键是求出原函数.4.(5分)根据如图所示的框图,对大于2的整数N ,输出的数列的通项公式是( )A .a n =2nB .a n =2(n ﹣1)C .a n =2nD .a n =2n ﹣1【分析】根据框图的流程判断递推关系式,根据递推关系式与首项求出数列的通项公式.【解答】解:由程序框图知:a i+1=2a i ,a 1=2, ∴数列为公比为2的等比数列,∴a n =2n . 故选:C .【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递推关系式是解答本题的关键.5.(5分)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一球面上,则该球的体积为()A.B.4πC.2πD.【分析】由长方体的对角线公式,算出正四棱柱体对角线的长,从而得到球直径长,得球半径R=1,最后根据球的体积公式,可算出此球的体积.【解答】解:∵正四棱柱的底面边长为1,侧棱长为,∴正四棱柱体对角线的长为=2又∵正四棱柱的顶点在同一球面上,∴正四棱柱体对角线恰好是球的一条直径,得球半径R=1根据球的体积公式,得此球的体积为V=πR3=π.故选:D.【点评】本题给出球内接正四棱柱的底面边长和侧棱长,求该球的体积,考查了正四棱柱的性质、长方体对角线公式和球的体积公式等知识,属于基础题.6.(5分)从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为()A.B.C.D.【分析】设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为,即可得出结论.【解答】解:设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为,∴所求概率为=.故选:C.【点评】本题考查概率的计算,列举基本事件是关键.7.(5分)下列函数中,满足“f (+y )=f ()f (y )”的单调递增函数是( ) A .f ()=B .f ()=3C .f ()=()D .f ()=3【分析】对选项一一加以判断,先判断是否满足f (+y )=f ()f (y ),然后考虑函数的单调性,即可得到答案. 【解答】解:A .f ()=,f (y )=,f (+y )=,不满足f (+y )=f ()f (y ),故A 错;B .f ()=3,f (y )=y 3,f (+y )=(+y )3,不满足f (+y )=f ()f (y ),故B 错;C .f ()=,f (y )=,f (+y )=,满足f (+y )=f ()f (y ),但f ()在R 上是单调减函数,故C 错.D .f ()=3,f (y )=3y ,f (+y )=3+y ,满足f (+y )=f ()f (y ),且f ()在R 上是单调增函数,故D 正确; 故选:D .【点评】本题主要考查抽象函数的具体模型,同时考查幂函数和指数函数的单调性,是一道基础题.8.(5分)原命题为“若1,2互为共轭复数,则|1|=|2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( ) A .真,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假【分析】根据共轭复数的定义判断命题的真假,根据逆命题的定义写出逆命题并判断真假,再利用四种命题的真假关系判断否命题与逆否命题的真假. 【解答】解:根据共轭复数的定义,原命题“若1,2互为共轭复数,则|1|=|2|”是真命题;其逆命题是:“若|1|=|2|,则1,2互为共轭复数”,例|1|=|﹣1|,而1与﹣1不是互为共轭复数,∴原命题的逆命题是假命题;根据原命题与其逆否命题同真同假,否命题与逆命题互为逆否命题,同真同假, ∴命题的否命题是假命题,逆否命题是真命题. 故选:B .【点评】本题考查了四种命题的定义及真假关系,考查了共轭复数的定义,熟练掌握四种命题的真假关系是解题的关键.9.(5分)设样本数据1,2,…,10的均值和方差分别为1和4,若y i =i +a (a 为非零常数,i=1,2,…,10),则y 1,y 2,…,y 10的均值和方差分别为( ) A .1+a ,4 B .1+a ,4+aC .1,4D .1,4+a【分析】方法1:根据变量之间均值和方差的关系直接代入即可得到结论. 方法2:根据均值和方差的公式计算即可得到结论. 【解答】解:方法1:∵y i =i +a , ∴E (y i )=E (i )+E (a )=1+a , 方差D (y i )=D (i )+E (a )=4. 方法2:由题意知y i =i +a , 则=(1+2+…+10+10×a )=(1+2+…+10)=+a=1+a ,方差s 2=[(1+a ﹣(+a )2+(2+a ﹣(+a )2+…+(10+a ﹣(+a )2]=[(1﹣)2+(2﹣)2+…+(10﹣)2]=s 2=4. 故选:A .【点评】本题主要考查样本数据的均值和方差之间的关系,若变量y=a+b ,则Ey=aE+b ,Dy=a 2D ,利用公式比较简单或者使用均值和方差的公式进行计算.10.(5分)如图,某飞行器在4千米高空飞行,从距着陆点A 的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为()A.y=﹣B.y=3﹣C.y=3﹣D.y=﹣3+【分析】分别求出四个选项中的导数,验证在=±5处的导数为0成立与否,即可得出函数的解析式.【解答】解:由题意可得出,此三次函数在=±5处的导数为0,依次特征寻找正确选项:A选项,导数为,令其为0,解得=±5,故A正确;B选项,导数为,令其为0,=±5不成立,故B错误;C选项,导数为,令其为0,=±5不成立,故C错误;D选项,导数为,令其为0,=±5不成立,故D错误.故选:A.【点评】本题考查导数的几何意义,导数几何意义是导数的重要应用.二、填空题(考生注意:请在15、16、17三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分,共4小题,每小题5分,满分20分)11.(5分)已知4a=2,lg=a,则= .【分析】化指数式为对数式求得a,代入lg=a后由对数的运算性质求得的值.【解答】解:由4a=2,得,再由lg=a=,得=.故答案为:.【点评】本题考查了指数式与对数式的互化,考查了对数的运算性质,是基础题.12.(5分)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=对称,则圆C 的标准方程为2+(y﹣1)2=1 .【分析】利用点(a,b)关于直线y=±的对称点为(b,a),求出圆心,再根据半径求得圆的方程.【解答】解:圆心与点(1,0)关于直线y=对称,可得圆心为(0,1),再根据半径等于1,可得所求的圆的方程为2+(y﹣1)2=1,故答案为:2+(y﹣1)2=1.【点评】本题主要考查求圆的标准方程,利用了点(a,b)关于直线y=±的对称点为(b,a),属于基础题.13.(5分)设0<θ<,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),若∥,则tanθ= .【分析】利用向量共线定理、倍角公式、同角三角函数基本关系式即可得出.【解答】解:∵∥,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),∴sin2θ﹣cos2θ=0,∴2sinθcosθ=cos2θ,∵0<θ<,∴cosθ≠0.∴2tanθ=1,∴tanθ=.故答案为:.【点评】本题考查了向量共线定理、倍角公式、同角三角函数基本关系式,属于基础题.14.(5分)观察分析下表中的数据:所满足的等式是F+V﹣E=2 .【分析】通过正方体、三棱柱、三棱锥的面数F、顶点数V和棱数E,得到规律:F+V﹣E=2,进而发现此公式对任意凸多面体都成立,由此得到本题的答案.【解答】解:凸多面体的面数为F、顶点数为V和棱数为E,①正方体:F=6,V=8,E=12,得F+V﹣E=8+6﹣12=2;②三棱柱:F=5,V=6,E=9,得F+V﹣E=5+6﹣9=2;③三棱锥:F=4,V=4,E=6,得F+V﹣E=4+4﹣6=2.根据以上几个例子,猜想:凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E满足如下关系:F+V﹣E=2再通过举四棱锥、六棱柱、…等等,发现上述公式都成立.因此归纳出一般结论:F+V﹣E=2故答案为:F+V﹣E=2【点评】本题由几个特殊多面体,观察它们的顶点数、面数和棱数,归纳出一般结论,得到欧拉公式,着重考查了归纳推理和凸多面体的性质等知识,属于基础题.(不等式选做题)15.(5分)设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则的最小值为.【分析】根据柯西不等式(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2当且仅当ad=bc取等号,问题即可解决.【解答】解:由柯西不等式得,(ma+nb)2≤(m2+n2)(a2+b2)∵a2+b2=5,ma+nb=5,∴(m2+n2)≥5∴的最小值为故答案为:【点评】本题主要考查了柯西不等式,解题关键在于清楚等号成立的条件,属于中档题.(几何证明选做题)16.如图,△ABC中,BC=6,以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,若AC=2AE,则EF= 3 .【分析】证明△AEF∽△ACB,可得,即可得出结论.【解答】解:由题意,∵以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,∴∠AEF=∠C,∵∠EAF=∠CAB,∴△AEF∽△ACB,∴,∵BC=6,AC=2AE,∴EF=3.故答案为:3.【点评】本题考查三角形相似的判定与运用,考查学生的计算能力,属于基础题.(坐标系与参数方程选做题)17.在极坐标系中,点(2,)到直线的距离是 1 .【分析】把极坐标化为直角坐标,再利用点到直线的距离公式即可得出.【解答】解:点P(2,)化为=,y=2=1,∴P.直线展开化为:=1,化为直角坐标方程为:,即=0.∴点P到直线的距离d==1.故答案为:1.【点评】本题考查了极坐标化为直角坐标的公式、点到直线的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三、解答题:解答题应写出文字说明、证明过程或盐酸步骤(共6小题,满分75分)18.(12分)△ABC的内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.(Ⅰ)若a,b,c成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C);(Ⅱ)若a,b,c成等比数列,求cosB的最小值.【分析】(Ⅰ)由a,b,c成等差数列,利用等差数列的性质列出关系式,利用正弦定理化简,再利用诱导公式变形即可得证;(Ⅱ)由a,bc成等比数列,利用等比数列的性质列出关系式,再利用余弦定理表示出cosB,将得出的关系式代入,并利用基本不等式变形即可确定出cosB 的最小值.【解答】解:(Ⅰ)∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c,利用正弦定理化简得:2sinB=sinA+sinC,∵sinB=sin[π﹣(A+C)]=sin(A+C),∴sinA+sinC=2sinB=2sin(A+C);(Ⅱ)∵a,b,c成等比数列,∴b2=ac,∴cosB==≥=,当且仅当a=c时等号成立,∴cosB的最小值为.【点评】此题考查了正弦、余弦定理,等差、等比数列的性质,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理是解本题的关键.19.(12分)如图1,四面体ABCD及其三视图(如图2所示),过棱AB的中点E作平行于AD,BC的平面分别交四面体的棱BD,DC,CA于点F,G,H.(Ⅰ)证明:四边形EFGH是矩形;(Ⅱ)求直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.【分析】(Ⅰ)由三视图得到四面体ABCD的具体形状,然后利用线面平行的性质得到四边形EFGH的两组对边平行,即可得四边形为平行四边形,再由线面垂直的判断和性质得到AD⊥BC,结合异面直线所成角的概念得到EF⊥EH,从而证得结论;(Ⅱ)分别以DB,DC,DA所在直线为,y,轴建立空间直角坐标系,求出所用点的坐标,求出及平面EFGH的一个法向量,用与所成角的余弦值的绝对值得直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.【解答】(Ⅰ)证明:由三视图可知,四面体ABCD的底面BDC是以∠BDC 为直角的等腰直角三角形,且侧棱AD⊥底面BDC.如图,∵AD∥平面EFGH,平面ADB∩平面EFGH=EF,AD⊂平面ABD,∴AD∥EF.∵AD∥平面EFGH,平面ADC∩平面EFGH=GH,AD⊂平面ADC,∴AD∥GH.由平行公理可得EF∥GH.∵BC∥平面EFGH,平面DBC∩平面EFGH=FG,BC⊂平面BDC,∴BC∥FG.∵BC∥平面EFGH,平面ABC∩平面EFGH=EH,BC⊂平面ABC,∴BC∥EH.由平行公理可得FG∥EH.∴四边形EFGH为平行四边形.又AD⊥平面BDC,BC⊂平面BDC,∴AD⊥BC,则EF⊥EH.∴四边形EFGH是矩形;(Ⅱ)解:解法一:取AD的中点M,连结,显然ME∥BD,MH∥CD,MF∥AB,且ME=MH=1,平面MEH⊥平面EFGH,取EH的中点N,连结MN,则MN⊥EH,∴MN⊥平面EFGH,则∠MFN就是MF(即AB)与平面EFGH所成的角θ,∵△MEH是等腰直角三角形,∴MN=,又MF=AB=,∴sin∠AFN==,即直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值是.解法二:分别以DB,DC,DA所在直线为,y,轴建立空间直角坐标系,由三视图可知DB=DC=2,DA=1.又E为AB中点,∴F,G分别为DB,DC中点.∴A(0,0,1),B(2,0,0),F(1,0,0),E(1,0,),G(0,1,0).则.设平面EFGH的一个法向量为.由,得,取y=1,得=1.∴.则sinθ=|cos<>|===.【点评】本题考查了空间中的直线与直线的位置关系,考查了直线和平面所成的角,训练了利用空间直角坐标系求线面角,解答此题的关键在于建立正确的空间右手系,是中档题.20.(12分)在直角坐标系Oy中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(,y)在△ABC三边围成的区域(含边界)上.(Ⅰ)若++=,求||;(Ⅱ)设=m+n(m,n∈R),用,y表示m﹣n,并求m﹣n的最大值.【分析】(Ⅰ)先根据++=,以及各点的坐标,求出点p的坐标,再根据向量模的公式,问题得以解决;(Ⅱ)利用向量的坐标运算,先求出,,再根据=m+n,表示出m ﹣n=y﹣,最后结合图形,求出m﹣n的最小值.【解答】解:(Ⅰ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2),++=,∴(1﹣,1﹣y)+(2﹣,3﹣y)+(3﹣,2﹣y)=0∴3﹣6=0,3y﹣6=0∴=2,y=2,即=(2,2)∴(Ⅱ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2),∴,∵=m+n,∴(,y)=(m+2n,2m+n)∴=m+2n,y=2m+n∴m﹣n=y﹣,令y﹣=t,由图知,当直线y=+t过点B(2,3)时,t取得最大值1,故m﹣n的最大值为1.【点评】本题考查了向量的坐标运算,关键在于审清题意,属于中档题,21.(12分)在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如表:(Ⅱ)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率.【分析】(Ⅰ)分别求出对应的概率,即可求的分布列;(Ⅱ)分别求出3季中有2季的利润不少于2000元的概率和3季中利润不少于2000元的概率,利用概率相加即可得到结论.【解答】解:(Ⅰ)设A 表示事件“作物产量为300g ”,B 表示事件“作物市场价格为6元/g ”,则P (A )=0.5,P (B )=0.4, ∵利润=产量×市场价格﹣成本, ∴的所有值为:500×10﹣1000=4000,500×6﹣1000=2000, 300×10﹣1000=2000,300×6﹣1000=800,则P (=4000)=P ()P ()=(1﹣0.5)×(1﹣0.4)=0.3,P (=2000)=P ()P (B )+P (A )P ()=(1﹣0.5)×0.4+0.5(1﹣0.4)=0.5,P (=800)=P (A )P (B )=0.5×0.4=0.2, 则的分布列为:i 则C 1,C 2,C 3相互独立,由(Ⅰ)知,P (C i )=P (=4000)+P (=2000)=0.3+0.5=0.8(i=1,2,3), 3季的利润均不少于2000的概率为P (C 1C 2C 3)=P (C 1)P (C 2)P (C 3)=0.83=0.512, 3季的利润有2季不少于2000的概率为P (C 2C 3)+P (C 1C 3)+P (C 1C 2)=3×0.82×0.2=0.384,综上:这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率为:0.512+0.384=0.896. 【点评】本题主要考查随机变量的分布列及其概率的计算,考查学生的计算能力.22.(13分)如图,曲线C 由上半椭圆C 1:+=1(a >b >0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y=﹣2+1(y ≤0)连接而成,C 1与C 2的公共点为A ,B ,其中C 1的离心率为.(Ⅰ)求a ,b 的值;(Ⅱ)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q (均异于点A ,B ),若AP ⊥AQ ,求直线l 的方程.【分析】(Ⅰ)在C 1、C 2的方程中,令y=0,即得b=1,设C 1:的半焦距为c ,由=及a 2﹣c 2=b 2=1得a=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C 1的方程为+2=1(y ≥0),设其方程为y=(﹣1)(≠0),代入C 1的方程,整理得(2+4)2﹣22+2﹣4=0.(*)设点P (p ,y p ),依题意,可求得点P 的坐标为(,);同理可得点Q 的坐标为(﹣﹣1,﹣2﹣2),利用•=0,可求得的值,从而可得答案.【解答】解:(Ⅰ)在C 1、C 2的方程中,令y=0,可得b=1,且A (﹣1,0),B (1,0)是上半椭圆C 1的左右顶点. 设C 1:的半焦距为c ,由=及a 2﹣c 2=b 2=1得a=2.∴a=2,b=1.(Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C 1的方程为+2=1(y ≥0).易知,直线l 与轴不重合也不垂直,设其方程为y=(﹣1)(≠0), 代入C 1的方程,整理得: (2+4)2﹣22+2﹣4=0.(*)设点P (p ,y p ), ∵直线l 过点B ,∴=1是方程(*)的一个根, 由求根公式,得p =,从而y p =,∴点P 的坐标为(,).同理,由得点Q 的坐标为(﹣﹣1,﹣2﹣2),∴=(,﹣4),=﹣(1,+2),∵AP ⊥AQ ,∴•=0,即[﹣4(+2)]=0,∵≠0,∴﹣4(+2)=0,解得=﹣. 经检验,=﹣符合题意,故直线l 的方程为y=﹣(﹣1),即8+3y ﹣8=0.【点评】本题考查椭圆与抛物线的方程与性质、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,考查设点法、数形结合思想、函数与方程思想,属于难题.23.(14分)设函数f ()=ln (1+),g ()=f ′(),≥0,其中f ′()是f ()的导函数.(Ⅰ)令g 1()=g (),g n+1()=g (g n ()),n ∈N +,求g n ()的表达式; (Ⅱ)若f ()≥ag ()恒成立,求实数a 的取值范围;(Ⅲ)设n ∈N +,比较g (1)+g (2)+…+g (n )与n ﹣f (n )的大小,并加以证明.【分析】(Ⅰ)由已知,,…可得用数学归纳法加以证明;(Ⅱ)由已知得到ln(1+)≥恒成立构造函数φ()=ln(1+)﹣(≥0),利用导数求出函数的最小值即可;(Ⅲ)在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则,n依次取1,2,3…,然后各式相加即得到不等式.【解答】解:由题设得,(Ⅰ)由已知,,…可得下面用数学归纳法证明.①当n=1时,,结论成立.②假设n=时结论成立,即,那么n=+1时,=即结论成立.成立.由①②可知,结论对n∈N+(Ⅱ)已知f()≥ag()恒成立,即ln(1+)≥恒成立.设φ()=ln(1+)﹣(≥0),则φ′()=,当a≤1时,φ′()≥0(仅当=0,a=1时取等号成立),∴φ()在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0,∴φ()≥0在[0,+∞)上恒成立.∴当a≤1时,ln(1+)≥恒成立,(仅当=0时等号成立)当a>1时,对∈(0,a﹣1]有φ′()<0,∴φ()在∈(0,a﹣1]上单调递减,∴φ(a﹣1)<φ(0)=0即当a>1时存在>0使φ()<0,故知ln(1+)≥不恒成立,综上可知,实数a的取值范围是(﹣∞,1].(Ⅲ)由题设知,g(1)+g(2)+…+g(n)=,n﹣f(n)=n﹣ln(n+1),比较结果为g(1)+g(2)+…+g(n)>n﹣ln(n+1)证明如下:上述不等式等价于,在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则故有,ln3﹣ln2,…,上述各式相加可得结论得证.【点评】本题考查数学归纳法;考查构造函数解决不等式问题;考查利用导数求函数的最值,证明不等式,属于一道综合题.。
2014高考数学(理科)陕西卷真题答案解析
2014高考数学(理科)陕西卷真题答案解析
举国瞩目的2014高考已结束,新东方在线高考名师团队联合西安新东方高考名师第一时间对2014高考北京物理真题进行了点评,希望能对考生、家长有所帮助,也希望对2015高考考生提供借鉴。
以下是西安新东方高考数学名师对2014陕西高考数学(理科)真题的解析和点评。
[0,1N =考察解不等式及集合的交并补关系
tanθ=1
;
.
5 ; 225a b +=;(a 2222
5
55
ma nb m n a b ++≥
=
=+ ABC ∆,
)
3,1,
平面平面由题设,可知,)由该四面体的三视图解(EH
FG EH BC FG BC EFGH EFGH BC BD ∴∴////,//,//1(2)(0,0,1)(2,2,0)(2,0,1)n z 0
D DA BC BA DA →
→
→
→
→
→
==-=-∴⋅==⎧⎨解法一:如图,以为坐标原点建立空间直角坐标系,则得
线面平行、垂直性质应用;建立空间坐标系,利用法向量求线面夹角理科18
在直角坐标
m n y x -=-两式相减,得
令y x t -=,由图知,当直线y x t =+过点1,故m n - 的最大值为1.
向量坐标运算;线性规划
的方程.
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(完整版)2014年陕西省高考数学试卷(理科)答案与解析
2014年陕西省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)(2014•陕西)设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N=()A.[0,1]B.[0,1)C.(0,1]D.(0,1)考点:交集及其运算.专题:集合.分析:先解出集合N,再求两集合的交即可得出正确选项.解答:解:∵M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R}={x|﹣1<x<1,x∈R},∴M∩N=[0,1).故选B.点评:本题考查交集的运算,理解好交集的定义是解答的关键.2.(5分)(2014•陕西)函数f(x)=cos(2x﹣)的最小正周期是()A.B.πC.2πD.4π考点: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:由题意得ω=2,再代入复合三角函数的周期公式求解.解答:解:根据复合三角函数的周期公式得,函数f(x)=cos(2x﹣)的最小正周期是π,故选B.点评:本题考查了三角函数的周期性,以及复合三角函数的周期公式应用,属于基础题.3.(5分)(2014•陕西)定积分(2x+e x)dx的值为()A.e+2 B.e+1 C.e D.e﹣1考点:定积分.专题:导数的概念及应用.分析:根据微积分基本定理计算即可.解答:解:(2x+e x)dx=(x2+e x)=(1+e)﹣(0+e0)=e.故选:C.点评:本题主要考查了微积分基本定理,关键是求出原函数.4.(5分)(2014•陕西)根据如图框图,对大于2的正数N,输出的数列的通项公式是()A.a n=2n B.a n=2(n﹣1)C.a n=2n D.a n=2n﹣1考点:程序框图;等比数列的通项公式.专题:算法和程序框图.分析:根据框图的流程判断递推关系式,根据递推关系式与首项求出数列的通项公式.解答:解:由程序框图知:a i+1=2a i,a1=2,∴数列为公比为2的等比数列,∴a n=2n.故选:C.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递推关系式是解答本题的关键.5.(5分)(2014•陕西)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一球面上,则该球的体积为()A.B.4πC.2πD.考点:球的体积和表面积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由长方体的对角线公式,算出正四棱柱体对角线的长,从而得到球直径长,得球半径R=1,最后根据球的体积公式,可算出此球的体积.解答:解:∵正四棱柱的底面边长为1,侧棱长为,∴正四棱柱体对角线的长为=2又∵正四棱柱的顶点在同一球面上,∴正四棱柱体对角线恰好是球的一条直径,得球半径R=1根据球的体积公式,得此球的体积为V=πR3=π.故选:D.点评:本题给出球内接正四棱柱的底面边长和侧棱长,求该球的体积,考查了正四棱柱的性质、长方体对角线公式和球的体积公式等知识,属于基础题.6.(5分)(2014•陕西)从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为()A.B.C.D.考点:列举法计算基本事件数及事件发生的概率.专题:应用题;概率与统计;排列组合.分析:设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为,即可得出结论.解答:解:设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为,∴所求概率为=.故选:C.点评:本题考查概率的计算,列举基本事件是关键.7.(5分)(2014•陕西)下列函数中,满足“f(x+y)=f(x)f(y)”的单调递增函数是()A.f(x)=x B.f(x)=x3C.f(x)=()xD.f(x)=3x考点:抽象函数及其应用.专题:函数的性质及应用.分析:对选项一一加以判断,先判断是否满足f(x+y)=f(x)f(y),然后考虑函数的单调性,即可得到答案.解答:解:A.f(x)=,f(y)=,f(x+y)=,不满足f(x+y)=f(x)f (y),故A错;B.f(x)=x3,f(y)=y3,f(x+y)=(x+y)3,不满足f(x+y)=f(x)f(y),故B错;C.f(x)=,f(y)=,f(x+y)=,满足f(x+y)=f(x)f(y),但f(x)在R上是单调减函数,故C错.D.f(x)=3x,f(y)=3y,f(x+y)=3x+y,满足f(x+y)=f(x)f(y),且f(x)在R上是单调增函数,故D正确;故选D.点评:本题主要考查抽象函数的具体模型,同时考查幂函数和指数函数的单调性,是一道基础题.8.(5分)(2014•陕西)原命题为“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是()A.真,假,真B.假,假,真C.真,真,假D.假,假,假考点:四种命题间的逆否关系.专题:简易逻辑.分析:根据共轭复数的定义判断命题的真假,根据逆命题的定义写出逆命题并判断真假,再利用四种命题的真假关系判断否命题与逆否命题的真假.解答:解:根据共轭复数的定义,原命题“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”是真命题;其逆命题是:“若|z1|=|z2|,则z1,z2互为共轭复数”,例|1|=|﹣1|,而1与﹣1不是互为共轭复数,∴原命题的逆命题是假命题;根据原命题与其逆否命题同真同假,否命题与逆命题互为逆否命题,同真同假,∴命题的否命题是假命题,逆否命题是真命题.故选:B.点评:本题考查了四种命题的定义及真假关系,考查了共轭复数的定义,熟练掌握四种命题的真假关系是解题的关键.9.(5分)(2014•陕西)设样本数据x1,x2,…,x10的均值和方差分别为1和4,若y i=x i+a (a为非零常数,i=1,2,…,10),则y1,y2,…,y10的均值和方差分别为()A.1+a,4 B.1+a,4+a C.1,4 D.1,4+a考点:极差、方差与标准差;众数、中位数、平均数.专题:概率与统计.分析:方法1:根据变量之间均值和方差的关系直接代入即可得到结论.方法2:根据均值和方差的公式计算即可得到结论.解答:解:方法1:∵y i=x i+a,∴E(y i)=E(x i)+E(a)=1+a,方差D(y i)=D(x i)+E(a)=4.方法2:由题意知y i=x i+a,则=(x1+x2+…+x10+10×a)=(x1+x2+…+x10)=+a=1+a,方差s2=[(x1+a﹣(+a)2+(x2+a﹣(+a)2+…+(x10+a﹣(+a)2]=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(x10﹣)2]=s2=4.故选:A.点评:本题主要考查样本数据的均值和方差之间的关系,若变量y=ax+b,则Ey=aEx+b,Dy=a2Dx,利用公式比较简单或者使用均值和方差的公式进行计算.10.(5分)(2014•陕西)如图,某飞行器在4千米高空飞行,从距着陆点A的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为()A.y=﹣x B.y=x3﹣xC.y=x3﹣x D.y=﹣x3+x考点:导数的几何意义;函数解析式的求解及常用方法.专题:函数的性质及应用;导数的概念及应用.分析:分别求出四个选项中的导数,验证在x=±5处的导数为0成立与否,即可得出函数的解析式.解答:解:由题意可得出,此三次函数在x=±5处的导数为0,依次特征寻找正确选项:A选项,导数为,令其为0,解得x=±5,故A正确;B选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故B错误;C选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故C错误;D选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故D错误.故选:A.点评:本题考查导数的几何意义,导数几何意义是导数的重要应用.二、填空题(考生注意:请在15、16、17三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分,共4小题,每小题5分,满分20分)11.(5分)(2014•陕西)已知4a=2,lgx=a,则x=.考点:对数的运算性质.专题:计算题.分析:化指数式为对数式求得a,代入lgx=a后由对数的运算性质求得x的值.解答:解:由4a=2,得,再由lgx=a=,得x=.故答案为:.点评:本题考查了指数式与对数式的互化,考查了对数的运算性质,是基础题.12.(5分)(2014•陕西)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为x2+(y﹣1)2=1.考点:圆的标准方程.专题:直线与圆.分析:利用点(a,b)关于直线y=x±k的对称点为(b,a),求出圆心,再根据半径求得圆的方程.解答:解:圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,可得圆心为(0,1),再根据半径等于1,可得所求的圆的方程为x2+(y﹣1)2=1,故答案为:x2+(y﹣1)2=1.点评:本题主要考查求圆的标准方程,利用了点(a,b)关于直线y=x±k的对称点为(b,a),属于基础题.13.(5分)(2014•陕西)设0<θ<,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),若∥,则tanθ=.考点:平面向量共线(平行)的坐标表示.专题:平面向量及应用.分析:利用向量共线定理、倍角公式、同角三角函数基本关系式即可得出.解答:解:∵∥,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),∴sin2θ﹣cos2θ=0,∴2sinθcosθ=cos2θ,∵0<θ<,∴cosθ≠0.∴2tanθ=1,∴tanθ=.故答案为:.点评:本题考查了向量共线定理、倍角公式、同角三角函数基本关系式,属于基础题.14.(5分)(2014•陕西)观察分析下表中的数据:多面体面数(F)顶点数(V)棱数(E)三棱柱 5 6 9五棱锥 6 6 10立方体 6 8 12猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是F+V﹣E=2.考点:归纳推理.专题:归纳法;推理和证明.分析:通过正方体、三棱柱、三棱锥的面数F、顶点数V和棱数E,得到规律:F+V﹣E=2,进而发现此公式对任意凸多面体都成立,由此得到本题的答案.解答:解:凸多面体的面数为F、顶点数为V和棱数为E,①正方体:F=6,V=8,E=12,得F+V﹣E=8+6﹣12=2;②三棱柱:F=5,V=6,E=9,得F+V﹣E=5+6﹣9=2;③三棱锥:F=4,V=4,E=6,得F+V﹣E=4+4﹣6=2.根据以上几个例子,猜想:凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E满足如下关系:F+V ﹣E=2再通过举四棱锥、六棱柱、…等等,发现上述公式都成立.因此归纳出一般结论:F+V﹣E=2故答案为:F+V﹣E=2点评:本题由几个特殊多面体,观察它们的顶点数、面数和棱数,归纳出一般结论,得到欧拉公式,着重考查了归纳推理和凸多面体的性质等知识,属于基础题.(不等式选做题)15.(5分)(2014•陕西)设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则的最小值为.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:根据柯西不等式(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2当且仅当ad=bc取等号,问题即可解决.解答:解:由柯西不等式得,(ma+nb)2≤(m2+n2)(a2+b2)∵a2+b2=5,ma+nb=5,∴(m2+n2)≥5∴的最小值为故答案为:点评:本题主要考查了柯西不等式,解题关键在于清楚等号成立的条件,属于中档题.(几何证明选做题)16.(2014•陕西)如图,△ABC中,BC=6,以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,若AC=2AE,则EF=3.考点:与圆有关的比例线段.专题:选作题;立体几何.分析:证明△AEF∽△ACB,可得,即可得出结论.解答:解:由题意,∵以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,∴∠AEF=∠C,∵∠EAF=∠CAB,∴△AEF∽△ACB,∴,∵BC=6,AC=2AE,∴EF=3.故答案为:3.点评:本题考查三角形相似的判定与运用,考查学生的计算能力,属于基础题.(坐标系与参数方程选做题)17.(2014•陕西)在极坐标系中,点(2,)到直线ρsin(θ﹣)=1的距离是1.考点:点的极坐标和直角坐标的互化.专题:坐标系和参数方程.分析:把极坐标化为直角坐标的方法,利用点到直线的距离公式求得结果.解答:解:根据极坐标和直角坐标的互化公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,可得点(2,)即(,1);直线ρsin(θ﹣)=1即﹣x+y=1,即x﹣y+2=0,故点(,1)到直线x﹣y+2=0的距离为=1,故答案为:1.点评:本题主要考查把极坐标化为直角坐标的方法,点到直线的距离公式的应用,属于基础题.三、解答题:解答题应写出文字说明、证明过程或盐酸步骤(共6小题,满分75分)18.(12分)(2014•陕西)△ABC的内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.(Ⅰ)若a,b,c成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C);(Ⅱ)若a,b,c成等比数列,求cosB的最小值.考点:余弦定理;正弦定理.专题:三角函数的求值.分析:(Ⅰ)由a,b,c成等差数列,利用等差数列的性质列出关系式,利用正弦定理化简,再利用诱导公式变形即可得证;(Ⅱ)由a,bc成等比数列,利用等比数列的性质列出关系式,再利用余弦定理表示出cosB,将得出的关系式代入,并利用基本不等式变形即可确定出cosB的最小值.解答:解:(Ⅰ)∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c,利用正弦定理化简得:2sinB=sinA+sinC,∵sinB=sin[π﹣(A+C)]=sin(A+C),∴sinA+sinC=2sinB=2sin(A+C);(Ⅱ)∵a,b,c成等比数列,∴b2=ac,∴cosB==≥=,当且仅当a=c时等号成立,∴cosB的最小值为.点评:此题考查了正弦、余弦定理,等差、等比数列的性质,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理是解本题的关键.19.(12分)(2014•陕西)如图1,四面体ABCD及其三视图(如图2所示),过棱AB的中点E作平行于AD,BC的平面分别交四面体的棱BD,DC,CA于点F,G,H.(Ⅰ)证明:四边形EFGH是矩形;(Ⅱ)求直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.考点:直线与平面所成的角;空间中直线与直线之间的位置关系.专题:空间角.分析:(Ⅰ)由三视图得到四面体ABCD的具体形状,然后利用线面平行的性质得到四边形EFGH的两组对边平行,即可得四边形为平行四边形,再由线面垂直的判断和性质得到AD⊥BC,结合异面直线所成角的概念得到EF⊥EH,从而证得结论;(Ⅱ)分别以DB,DC,DA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求出所用点的坐标,求出及平面EFGH的一个法向量,用与所成角的余弦值的绝对值得直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.解答:(Ⅰ)证明:由三视图可知,四面体ABCD的底面BDC是以∠BDC为直角的等腰直角三角形,且侧棱AD⊥底面BDC.如图,∵AD∥平面EFGH,平面ADB∩平面EFGH=EF,AD⊂平面ABD,∴AD∥EF.∵AD∥平面EFGH,平面ADC∩平面EFGH=GH,AD⊂平面ADC,∴AD∥GH.由平行公理可得EF∥GH.∵BC∥平面EFGH,平面DBC∩平面EFGH=FG,BC⊂平面BDC,∴BC∥FG.∵BC∥平面EFGH,平面ABC∩平面EFGH=EH,BC⊂平面ABC,∴BC∥EH.由平行公理可得FG∥EH.∴四边形EFGH为平行四边形.又AD⊥平面BDC,BC⊂平面BDC,∴AD⊥BC,则EF⊥EH.∴四边形EFGH是矩形;(Ⅱ)解:解法一:取AD的中点M,连结,显然ME∥BD,MH∥CD,MF∥AB,且ME=MH=1,平面MEH∥平面EFGH,取EH的中点N,连结MN,则MN⊥EH,∴MN⊥平面EFGH⊥,则∠MFN就是MF(即AB)与平面EFGH所成的角θ,∵△MEH是等腰直角三角形,∴MN=,又MF=AB=,∴sin∠AFN==,即直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值是.解法二:分别以DB,DC,DA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,由三视图可知DB=DC=2,DA=1.又E为AB中点,∴F,G分别为DB,DC中点.∴A(0,0,1),B(2,0,0),F(1,0,0),E(1,0,),G(0,1,0).则.设平面EFGH的一个法向量为.由,得,取y=1,得x=1.∴.则sinθ=|cos<>|===.点评:本题考查了空间中的直线与直线的位置关系,考查了直线和平面所成的角,训练了利用空间直角坐标系求线面角,解答此题的关键在于建立正确的空间右手系,是中档题.20.(12分)(2014•陕西)在直角坐标系xOy中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(x,y)在△ABC三边围成的区域(含边界)上.(Ⅰ)若++=,求||;(Ⅱ)设=m+n(m,n∈R),用x,y表示m﹣n,并求m﹣n的最大值.考点:平面向量的基本定理及其意义;平面向量的坐标运算.专题:平面向量及应用.分析:(Ⅰ)先根据++=,以及各点的坐标,求出点p的坐标,再根据向量模的公式,问题得以解决;(Ⅱ)利用向量的坐标运算,先求出,,再根据=m+n,表示出m﹣n=y ﹣x,最后结合图形,求出m﹣n的最小值.解答:解:(Ⅰ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2),++=,∴(1﹣x,1﹣y)+(2﹣x,3﹣y)+(3﹣x,2﹣y)=0∴3x﹣6=0,3y﹣6=0∴x=2,y=2,即=(2,2)∴(Ⅱ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2),∴,∵=m+n,∴(x,y)=(m+2n,2m+n)∴x=m+2n,y=2m+n∴m﹣n=y﹣x,令y﹣x=t,由图知,当直线y=x+t过点B(2,3)时,t取得最大值1,故m﹣n的最大值为1.点评:本题考查了向量的坐标运算,关键在于审清题意,属于中档题,21.(12分)(2014•陕西)在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表:300 500作物产量(kg)概率0.5 0.56 10作物市场价格(元/kg)概率0.4 0.6(Ⅰ)设X表示在这块地上种植1季此作物的利润,求X的分布列;(Ⅱ)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率.考点:离散型随机变量及其分布列;相互独立事件的概率乘法公式.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)分别求出对应的概率,即可求X的分布列;(Ⅱ)分别求出3季中有2季的利润不少于2000元的概率和3季中利润不少于2000元的概率,利用概率相加即可得到结论.解答:解:(Ⅰ)设A表示事件“作物产量为300kg”,B表示事件“作物市场价格为6元/kg”,则P(A)=0.5,P(B)=0.4,∵利润=产量×市场价格﹣成本,∴X的所有值为:500×10﹣1000=4000,500×6﹣1000=2000,300×10﹣1000=2000,300×6﹣1000=800,则P(X=4000)=P()P()=(1﹣0.5)×(1﹣0.4)=0.3,P(X=2000)=P()P(B)+P(A)P()=(1﹣0.5)×0.4+0.5(1﹣0.4)=0.5,P(X=800)=P(A)P(B)=0.5×0.4=0.2,则X的分布列为:X 4000 2000 800P 0.3 0.5 0.2(Ⅱ)设C i表示事件“第i季利润不少于2000元”(i=1,2,3),则C1,C2,C3相互独立,由(Ⅰ)知,P(C i)=P(X=4000)+P(X=2000)=0.3+0.5=0.8(i=1,2,3),3季的利润均不少于2000的概率为P(C1C2C3)=P(C1)P(C2)P(C3)=0.83=0.512,3季的利润有2季不少于2000的概率为P(C2C3)+P(C1C3)+P(C1C2)=3×0.82×0.2=0.384,综上:这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率为:0.512+0.384=0.896.点评:本题主要考查随机变量的分布列及其概率的计算,考查学生的计算能力.22.(13分)(2014•陕西)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=﹣x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:向量与圆锥曲线.分析:(Ⅰ)在C1、C2的方程中,令y=0,即得b=1,设C1:的半焦距为c,由=及a2﹣c2=b2=1得a=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0),设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0),代入C1的方程,整理得(k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*)设点P(x p,y p),依题意,可求得点P的坐标为(,);同理可得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),利用•=0,可求得k的值,从而可得答案.解答:解:(Ⅰ)在C1、C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(﹣1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左右顶点.设C1:的半焦距为c,由=及a2﹣c2=b2=1得a=2.∴a=2,b=1.(Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0).易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0),代入C1的方程,整理得(k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*)设点P(x p,y p),∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根,由求根公式,得x p=,从而y p=,∴点P的坐标为(,).同理,由得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),∴=(k,﹣4),=﹣k(1,k+2),∵AP⊥AQ,∴•=0,即[k﹣4(k+2)]=0,∵k≠0,∴k﹣4(k+2)=0,解得k=﹣.经检验,k=﹣符合题意,故直线l的方程为y=﹣(x﹣1),即8x+3y﹣8=0.点评:本题考查椭圆与抛物线的方程与性质、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、函数与方程思想,属于难题.23.(14分)(2014•陕西)设函数f(x)=ln(1+x),g(x)=xf′(x),x≥0,其中f′(x)是f(x)的导函数.(Ⅰ)令g1(x)=g(x),g n+1(x)=g(g n(x)),n∈N+,求g n(x)的表达式;(Ⅱ)若f(x)≥ag(x)恒成立,求实数a的取值范围;(Ⅲ)设n∈N+,比较g(1)+g(2)+…+g(n)与n﹣f(n)的大小,并加以证明.考点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.专题:导数的综合应用.分析:(Ⅰ)由已知,,…可得用数学归纳法加以证明;(Ⅱ)由已知得到ln(1+x)≥恒成立构造函数φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),利用导数求出函数的最小值即可;(Ⅲ)在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则,n依次取1,2,3…,然后各式相加即得到不等式.解答:解:由题设得,(Ⅰ)由已知,,…可得下面用数学归纳法证明.①当n=1时,,结论成立.②假设n=k时结论成立,即,那么n=k+1时,=即结论成立.由①②可知,结论对n∈N+成立.(Ⅱ)已知f(x)≥ag(x)恒成立,即ln(1+x)≥恒成立.设φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),则φ′(x)=,当a≤1时,φ′(x)≥0(仅当x=0,a=1时取等号成立),∴φ(x)在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0,∴φ(x)≥0在[0,+∞)上恒成立.∴当a≤1时,ln(1+x)≥恒成立,(仅当x=0时等号成立)当a>1时,对x∈(0,a﹣1]有φ′(x)<0,∴φ(x)在∈(0,a﹣1]上单调递减,∴φ(a﹣1)<φ(0)=0即当a>1时存在x>0使φ(x)<0,故知ln(1+x)≥不恒成立,综上可知,实数a的取值范围是(﹣∞,1].(Ⅲ)由题设知,g(1)+g(2)+…+g(n)=,n﹣f(n)=n﹣ln(n+1),比较结果为g(1)+g(2)+…+g(n)>n﹣ln(n+1)证明如下:上述不等式等价于,在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则故有,ln3﹣ln2,…,上述各式相加可得结论得证.点评:本题考查数学归纳法;考查构造函数解决不等式问题;考查利用导数求函数的最值,证明不等式,属于一道综合题.。
2014年高考真题精校精析纯word可编辑·2014高考真题解析2014·陕西(理科数学)
2014·陕西卷(理科数学)1.[2014·陕西卷] 设集合M ={x |x ≥0,x ∈R },N ={x |x 2<1,x ∈R },则M ∩N =( )A .[0,1]B .[0,1)C .(0,1]D .(0,1) 1.B [解析]由M ={x |x ≥0,x ∈R },N ={x |x 2<1,x ∈R }={x |-1<x <1,x ∈R },得M ∩N =[0,1).2.[2014·陕西卷] 函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6的最小正周期是( )A.π2B .πC .2πD .4π 2.B [解析]已知函数y =A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0)的周期为T =2πω,故函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.3.[2014·陕西卷] 定积分⎠⎛01(2x +e x )d x 的值为( )A .e +2B .e +1C .eD .e -13.C [解析]⎠⎛01(2x +e x )d x =(x 2+e x )10=(12+e 1)-(02+e 0)=e .图1-1 4.[2014·陕西卷] 根据如图1-1所示的框图,对大于2的整数N ,输出的数列的通项公式是( )A .a n =2nB .a n =2(n -1)C .a n =2nD .a n =2n -14.C [解析]阅读题中所给的程序框图可知,对大于2的整数N ,输出数列:2,2×2=22,2×22=23,2×23=24,…,2×2N -1=2N ,故其通项公式为a n =2n .5.[2014·陕西卷] 已知底面边长为1,侧棱长为2的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的体积为( )A.32π3B .4πC .2πD.4π35.D [解析]设该球的半径为R ,根据正四棱柱的外接球的直径长为正四棱柱的体对角线长,可得(2R )2=(2)2+12+12,解得R =1,所以该球的体积为V =43πR 3=43π.6.[2014·陕西卷] 从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于...该正方形边长的概率为 ( ) A.15B.25C.35D.456.C [解析]利用古典概型的特点可知从5个点中选取2个点的全部情况有C 25=10(种),选取的2个点的距离不小于该正方形边长的情况有:选取的2个点的连线为正方形的4条边长和2条对角线长,共有6种.故所求概率P =610=35.7.[2014·陕西卷] 下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )·f (y )”的单调递增函数是( ) A .f (x )=x 12B .f (x )=x 3C .f (x )=⎝⎛⎭⎫12xD .f (x )=3x7.B [解析]由于f (x +y )=f (x )f (y ),故排除选项A ,C.又f (x )=⎝⎛⎭⎫12x为单调递减函数,所以排除选项D. 8.[2014·陕西卷] 原命题为“若z 1,z 2互为共轭复数,则|z 1|=|z 2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )A .真,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假 8.B [解析]设z 1=a +b i ,z 2=a -b i ,且a ,b ∈R ,则|z 1|=|z 2|=a 2+b 2,故原命题为真,所以其否命题为假,逆否命题为真.当z 1=2+i ,z 2=-2+i 时,满足|z 1|=|z 2|,此时z 1,z 2不是共轭复数,故原命题的逆命题为假.9.[2014·陕西卷] 设样本数据x 1,x 2,…,x 10的均值和方差分别为1和4,若y i =x i +a (a 为非零常数,i =1,2,…,10),则y 1,y 2,…,y 10的均值和方差分别为( )A .1+a ,4B .1+a ,4+aC .1,4D .1,4+a9.A [解析]由题意可知x 1+x 2+x 3+…+x 1010=1,故y -=(x 1+x 2+x 3+…+x 10)+10a10=1+a .数据x 1,x 2,…,x 10同时增加一个定值,方差不变.故选A.10.[2014·陕西卷] 如图1-2,某飞行器在4千米高空水平飞行,从距着陆点A 的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图像的一部分,则该函数的解析式为 ( )图1-2A .y =1125x 3-35xB .y =2125x 3-45xC .y =3125x 3-xD .y =-3125x 3+15x10.A [解析]设该三次函数的解析式为y =ax 3+bx 2+cx +d .因为函数的图像经过点(0,0),所以d =0,所以y =ax 3+bx 2+cx .又函数过点(-5,2),(5,-2),则该函数是奇函数,故b =0,所以y =ax 3+cx ,代入点(-5,2)得-125a -5c =2.又由该函数的图像在点(-5,2)处的切线平行于x 轴,y ′=3ax 2+c ,得当x =-5时,y ′=75a +c =0.联立⎩⎪⎨⎪⎧-125a -5c =2,75a +c =0,解得⎩⎨⎧a =1125,c =-35.故该三次函数的解析式为y =1125x 3-35x .11.[2014·陕西卷] 已知4a =2,lg x =a ,则x =________.11.10 [解析]由4a =2,得a =12,代入lg x =a ,得lg x =12,那么x =1012=10.12.[2014·陕西卷] 若圆C 的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,则圆C的标准方程为________.12.x 2+(y -1)2=1 [解析]由圆C 的圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,得圆C 的圆心为(0,1).又因为圆C 的半径为1,所以圆C 的标准方程为x 2+(y -1)2=1.13.[2014·陕西卷] 设0<θ<π2,向量a =(sin2θ,cos θ),b =(cos θ,1),若a ∥b ,则tan θ=________.13.12 [解析]因为向量a ∥b ,所以sin2θ-cos θ·cos θ=0,又cos θ≠0,所以2sin θ=cos θ,故tan θ=12.14.猜想一般凸多面体中F ,V ,E 所满足的等式是________.14.F +V -E =2 [解析]由题中所给的三组数据,可得5+6-9=2,6+6-10=2,6+8-12=2,由此可以猜想出一般凸多面体的顶点数V 、面数F 及棱数E 所满足的等式是F +V -E =2.15.[2014·陕西卷] A .(不等式选做题)设a ,b ,m ,n ∈R ,且a 2+b 2=5,ma +nb =5,则m 2+n 2的最小值为________.图1-3 B .(几何证明选做题)如图1-3,△ABC 中,BC =6,以BC 为直径的半圆分别交AB ,AC 于点E ,F ,若AC =2AE ,则EF =________.C .(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,点⎝⎛⎭⎫2,π6到直线ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π6=1的距离是________.15.A.5 B .3 C .1 [解析]A .由柯西不等式可知(a 2+b 2)(m 2+n 2)≥(ma +nb )2,代入数据,得m 2+n 2≥5,当且仅当an =bm 时,等号成立,故m 2+n 2的最小值为 5.B .由题意,可知∠AEF =∠ACB ,又∠A =∠A ,所以△AEF ∽ACB ,所以AE AC =EFBC .因为AC =2AE ,BC =6,所以EF =3.C .点⎝⎛⎭⎫2,π6的极坐标可化为x =ρcos θ=2cos π6=3,y =ρsin θ=2sin π6=1,即点⎝⎛⎭⎫2,π6在平面直角坐标系中的坐标为(3,1).直线ρsin ⎝⎛⎭⎫θ-π6=ρsin θcos π6-ρcos θsinπ6=1,即该直线在直角坐标系中的方程为x -3y +2=0,由点到直线的距离公式得所求距离为d =|3-3+2|12+(-3)2=1.16.,,[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .(1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值. 16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b . 由正弦定理得sin A +sin C =2sin B .∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ).(2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥2ac -ac 2ac =12,当且仅当a =c 时等号成立, ∴cos B 的最小值为12.17.[2014·陕西卷] 四面体ABCD 及其三视图如图1-4所示,过棱AB 的中点E 作平行于AD ,BC 的平面分别交四面体的棱BD ,DC ,CA 于点F ,G ,H .(1)证明:四边形EFGH 是矩形;(2)求直线AB 与平面EFGH 夹角θ的正弦值.图1-417.解:(1)证明:由该四面体的三视图可知, BD ⊥DC ,BD ⊥AD ,AD ⊥DC , BD =DC =2,AD =1.由题设,BC ∥平面EFGH , 平面EFGH ∩平面BDC =FG , 平面EFGH ∩平面ABC =EH , ∴BC ∥FG ,BC ∥EH ,∴FG ∥EH . 同理EF ∥AD ,HG ∥AD ,∴EF ∥HG . ∴四边形EFGH 是平行四边形.又∵AD ⊥DC ,AD ⊥BD ,∴AD ⊥平面BDC , ∴AD ⊥BC ,∴EF ⊥FG , ∴四边形EFGH 是矩形.(2)方法一:如图,以D D (0,0,0),A (0,0,1),B (2,0,0),C (0,2,0),DA =(0,0,1),BC =(-2,2,0), BA =(-2,0,1).设平面EFGH 的法向量n =(x ,y ,z ), ∵EF ∥AD ,FG ∥BC , ∴n ·DA =0,n ·BC =0,得⎩⎪⎨⎪⎧z =0,-2x +2y =0,取n =(1,1,0), ∴sin θ=|cos 〈BA →,n 〉|=⎪⎪⎪⎪BA ·n |BA ||n |=25×2=105.方法二:如图,以D 为坐标原点建立空间直角坐标系,则D (0,0,0),A (0,0,1),B (2,0,0),C (0,2,0),∵E 是AB 的中点,∴F ,G 分别为BD ,DC 的中点,得E ⎝⎛⎫1,0,12,F (1,0,0),G (0,1,0).∴FE →=⎝⎛⎭⎫0,0,12,FG =(-1,1,0), BA =(-2,0,1).设平面EFGH 的法向量n =(x ,y ,z ), 则n ·FE =0,n ·FG =0,得⎩⎪⎨⎪⎧12z =0,-x +y =0,取n =(1,1,0),∴sin θ=|cos 〈BA →,n 〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪BA ·n |BA →||n |=25×2=105.18.,[2014·陕西卷] 在直角坐标系xOy 中,已知点A (1,1),B (2,3),C (3,2),点P (x ,y )在△ABC 三边围成的区域(含边界)上.(1)若P A →+PB →+PC →=0,求|OP →|;(2)设OP →=mAB →+nAC →(m ,n ∈R ),用x ,y 表示m -n ,并求m -n 的最大值. 18.解:(1)方法一:∵P A →+PB →+PC →=0,又P A →+PB →+PC →=(1-x ,1-y )+(2-x ,3-y )+(3-x ,2-y )=(6-3x ,6-3y ),∴⎩⎪⎨⎪⎧6-3x =0,6-3y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2, 即OP →=(2,2),故|OP →|=2 2. 方法二:∵P A →+PB →+PC →=0,则(OA →-OP →)+(OB →-OP →)+(OC →-OP →)=0, ∴OP →=13(OA →+OB →+OC →)=(2,2),∴|OP →|=2 2.(2)∵OP →=mAB →+nAC →, ∴(x ,y )=(m +2n ,2m +n ),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =m +2n ,y =2m +n ,两式相减得,m -n =y -x ,令y -x =t ,由图知,当直线y =x +t 过点B (2,3)时,t 取得最大值1,故m -n 的最大值为1.19.,[2014·陕西卷] 在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表:(1)设X表示在这块地上种植1季此作物的利润,求X的分布列;(2)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于...2000元的概率.19.解:(1)设A表示事件“作物产量为300kg”,B表示事件“作物市场价格为6元/kg”,由题设知P(A)=0.5,P(B)=0.4,∵利润=产量×市场价格-成本,∴X所有可能的取值为500×10-1000=4000,500×6-1000=2000,300×10-1000=2000,300×6-1000=800.P(X=4000)=P(A)P(B)=(1-0.5)×(1-0.4)=0.3,P(X=2000)=P(A)P(B)+P(A)P(B)=(1-0.5)×0.4+0.5×(1-0.4)=0.5,P(X=800)=P(A)P(B)=0.5×0.4=0.2,所以X的分布列为(2)设C i表示事件“第i季利润不少于2000元”(i=1,2,3),由题意知C1,C2,C3相互独立,由(1)知,P(C i)=P(X=4000)+P(X=2000)=0.3+0.5=0.8(i=1,2,3),3季的利润均不少于2000元的概率为P(C1C2C3)=P(C1)P(C2)P(C3)=0.83=0.512;3季中有2季利润不少于2000元的概率为P(C1C2C3)+P(C1C2C3)+P(C1C2C3)=3×0.82×0.2=0.384,所以,这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率为0.512+0.384=0.896.20.,,[2014·陕西卷] 如图1-5所示,曲线C由上半椭圆C1:y2a2+x2b2=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为3 2.(1)求a,b的值;(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l 的方程.图1-520.解:(1)在C1,C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(-1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点.设C1的半焦距为c,由ca=32及a2-c2=b2=1得a=2,∴a=2,b=1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C 1的方程为y 24+x 2=1(y ≥0).易知,直线l 与x 轴不重合也不垂直,设其方程为y =k (x -1)(k ≠0), 代入C 1的方程,整理得(k 2+4)x 2-2k 2x +k 2-4=0.(*) 设点P 的坐标为(x P ,y P ),∵直线l 过点B ,∴x =1是方程(*)的一个根. 由求根公式,得x P =k 2-4k 2+4,从而y P =-8kk 2+4,∴点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2-4k 2+4,-8k k 2+4. 同理,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)(k ≠0),y =-x 2+1(y ≤0), 得点Q 的坐标为(-k -1,-k 2-2k ). ∴AP →=2k k 2+4(k ,-4),AQ →=-k (1,k +2).∵AP ⊥AQ ,∴AP ·AQ =0,即-2k 2k 2+4[k -4(k +2)]=0,∵k ≠0,∴k -4(k +2)=0,解得k =-83.经检验,k =-83符合题意,故直线l 的方程为y =-83(x -1).方法二:若设直线l 的方程为x =my +1(m ≠0),比照方法一给分. 21.,,,[2014·陕西卷] 设函数f (x )=ln(1+x ),g (x )=xf ′(x ),x ≥0,其中f ′(x )是f (x )的导函数.(1)令g 1(x )=g (x ),g n +1(x )=g (g n (x )),n ∈N +,求g n (x )的表达式; (2)若f (x )≥ag (x )恒成立,求实数a 的取值范围;(3)设n ∈N +,比较g (1)+g (2)+…+g (n )与n -f (n )的大小,并加以证明.21.解:由题设得,g (x )=x1+x (x ≥0).(1)由已知,g 1(x )=x 1+x, g 2(x )=g (g 1(x ))=x 1+x 1+x 1+x =x1+2x ,g 3(x )=x 1+3x ,…,可得g n (x )=x 1+nx. 下面用数学归纳法证明.①当n =1时,g 1(x )=x1+x ,结论成立.②假设n =k 时结论成立,即g k (x )=x1+kx.那么,当n =k +1时,g k +1(x )=g (g k (x ))=g k (x )1+g k (x )=x 1+kx 1+x 1+kx =x1+(k +1)x ,即结论成立.由①②可知,结论对n ∈N +成立.(2)已知f (x )≥ag (x )恒成立,即ln(1+x )≥ax1+x恒成立. 设φ(x )=ln(1+x )-ax1+x (x ≥0),则φ′(x )=11+x -a(1+x )2=x +1-a (1+x )2, 当a ≤1时,φ′(x )≥0(仅当x =0,a =1时等号成立), ∴φ(x )在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0, ∴φ(x )≥0在[0,+∞)上恒成立,∴a ≤1时,ln(1+x )≥ax1+x 恒成立(仅当x =0时等号成立).当a >1时,对x ∈(0,a -1]有φ′(x )<0, ∴φ(x )在(0,a -1]上单调递减, ∴φ(a -1)<φ(0)=0.即a >1时,存在x >0,使φ(x )<0, 故知ln(1+x )≥ax1+x不恒成立. 综上可知,a 的取值范围是(-∞,1].(3)由题设知g (1)+g (2)+…+g (n )=12+23+…+nn +1,比较结果为g (1)+g (2)+…+g (n )>n -ln(n +1).证明如下:方法一:上述不等式等价于12+13+…+1n +1<ln(n +1),在(2)中取a =1,可得ln(1+x )>x1+x,x >0. 令x =1n ,n ∈N +,则1n +1<ln n +1n .下面用数学归纳法证明. ①当n =1时,12<ln2,结论成立.②假设当n =k 时结论成立,即12+13+…+1k +1<ln(k +1).那么,当n =k +1时,12+13+…+1k +1+1k +2<ln(k +1)+1k +2<ln(k +1)+ln k +2k +1=ln(k+2),即结论成立.由①②可知,结论对n ∈N +成立.方法二:上述不等式等价于12+13+…+1n +1<ln(n +1),在(2)中取a =1,可得ln(1+x )>x1+x,x >0. 令x =1n ,n ∈N +,则ln n +1n >1n +1.故有ln2-ln1>12,ln3-ln2>13,……ln(n +1)-ln n >1n +1,上述各式相加可得ln(n +1)>12+13+…+1n +1,结论得证.方法三:如图,⎠⎛0n x x +1d x 是由曲线y =xx +1,x =n 及x 轴所围成的曲边梯形的面积,而12+23+…+nn +1是图中所示各矩形的面积和,∴12+23+…+n n +1>⎠⎛0n x x +1d x = ⎠⎛0n ⎝⎛⎭⎫1-1x +1d x =n -ln (n +1), 结论得证.。
陕西数学理解析-2014年普通高等学校全国招生统一考试
陕西数学理解析-2014年普通高等学校全国招生统一考试1.[2014·陕西卷] 设集合M ={x |x ≥0,x ∈R },N ={x |x 2<1,x ∈R },则M ∩N =( ) A .[0,1] B .[0,1) C .(0,1] D .(0,1)1.B [解析]由M ={x |x ≥0,x ∈R },N ={x |x 2<1,x ∈R }={x |-1<x <1,x ∈R },得M ∩N =[0,1).2.[2014·陕西卷] 函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6的最小正周期是( )A.π2B .πC .2πD .4π 2.B [解析]已知函数y =A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0)的周期为T =2πω,故函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.3.[2014·陕西卷] 定积分⎠⎜⎛01(2x +e x )d x 的值为( ) A .e +2B .e +1C .eD .e -13.C [解析]⎠⎜⎛01(2x +e x )d x =(x 2+e x )10=(12+e 1)-(02+e 0)=e. 图114.[2014·陕西卷] 根据如图11所示的框图,对大于2的整数N ,输出的数列的通项公式是( )A .a n =2nB .a n =2(n -1)C .a n =2nD .a n =2n -14.C [解析]阅读题中所给的程序框图可知,对大于2的整数N ,输出数列:2,2×2=22,2×22=23,2×23=24,…,2×2N -1=2N ,故其通项公式为a n =2n .5.[2014·陕西卷] 已知底面边长为1,侧棱长为2的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的体积为( ) A.32π3 B .4π C .2π D.4π35.D [解析]设该球的半径为R ,根据正四棱柱的外接球的直径长为正四棱柱的体对角线长,可得(2R )2=(2)2+12+12,解得R =1,所以该球的体积为V =43πR 3=43π.6.[2014·陕西卷] 从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于...该正方形边长的概率为 ( ) A.15 B.25 C.35 D.456.C [解析]利用古典概型的特点可知从5个点中选取2个点的全部情况有C 25=10(种),选取的2个点的距离不小于该正方形边长的情况有:选取的2个点的连线为正方形的4条边长和2条对角线长,共有6种.故所求概率P =610=35.7.[2014·陕西卷] 下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )·f (y )”的单调递增函数是( )A .f (x )=x 12B .f (x )=x 3C .f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x D .f (x )=3x7.B [解析]由于f (x +y )=f (x )f (y ),故排除选项A ,C.又f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x为单调递减函数,所以排除选项D.8.[2014·陕西卷] 原命题为“若z 1,z 2互为共轭复数,则|z 1|=|z 2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( ) A .真,假,真B .假,假,真 C .真,真,假D .假,假,假8.B [解析]设z 1=a +b i ,z 2=a -b i ,且a ,b ∈R ,则|z 1|=|z 2|=a 2+b 2,故原命题为真,所以其否命题为假,逆否命题为真.当z 1=2+i ,z 2=-2+i 时,满足|z 1|=|z 2|,此时z 1,z 2不是共轭复数,故原命题的逆命题为假.9.[2014·陕西卷] 设样本数据x 1,x 2,…,x 10的均值和方差分别为1和4,若y i =x i +a (a 为非零常数,i =1,2,…,10),则y 1,y 2,…,y 10的均值和方差分别为( ) A .1+a ,4 B .1+a ,4+a C .1,4D .1,4+a 9.A [解析]由题意可知x 1+x 2+x 3+…+x 1010=1,故y -=(x 1+x 2+x 3+…+x 10)+10a10=1+a .数据x 1,x 2,…,x 10同时增加一个定值,方差不变.故选A.10.[2014·陕西卷] 如图12,某飞行器在4千米高空水平飞行,从距着陆点A 的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图像的一部分,则该函数的解析式为 ( )图12A .y =1125x 3-35xB .y =2125x 3-45xC .y =3125x 3-xD .y =-3125x 3+15x10.A [解析]设该三次函数的解析式为y =ax 3+bx 2+cx +d .因为函数的图像经过点(0,0),所以d =0,所以y =ax 3+bx 2+cx .又函数过点(-5,2),(5,-2),则该函数是奇函数,故b =0,所以y =ax 3+cx ,代入点(-5,2)得-125a -5c =2.又由该函数的图像在点(-5,2)处的切线平行于x 轴,y ′=3ax 2+c ,得当x =-5时,y ′=75a +c =0.联立⎩⎪⎨⎪⎧-125a -5c =2,75a +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1125,c =-35.故该三次函数的解析式为y =1125x 3-35x . 11.[2014·陕西卷] 已知4a =2,lg x =a ,则x =________.11.10 [解析]由4a=2,得a =12,代入lg x =a ,得lg x =12,那么x =1012=10.12.[2014·陕西卷] 若圆C 的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,则圆C 的标准方程为________.12.x 2+(y -1)2=1 [解析]由圆C 的圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,得圆C 的圆心为(0,1).又因为圆C 的半径为1,所以圆C 的标准方程为x 2+(y -1)2=1. 13.[2014·陕西卷] 设0<θ<π2,向量a =(sin2θ,cos θ),b =(cos θ,1),若a ∥b ,则tan θ=________.13.12 [解析]因为向量a ∥b ,所以sin2θ-cos θ·cos θ=0,又cos θ≠0,所以2sin θ=cos θ,故tan θ=12.14.[2014·陕西卷] 观察分析下表中的数据:猜想一般凸多面体中F ,V ,E 所满足的等式是________.14.F +V -E =2 [解析]由题中所给的三组数据,可得5+6-9=2,6+6-10=2,6+8-12=2,由此可以猜想出一般凸多面体的顶点数V 、面数F 及棱数E 所满足的等式是F +V -E =2.15.[2014·陕西卷] A .(不等式选做题)设a ,b ,m ,n ∈R ,且a 2+b 2=5,ma +nb =5,则m 2+n 2的最小值为________.图13B .(几何证明选做题)如图13,△ABC 中,BC =6,以BC 为直径的半圆分别交AB ,AC 于点E ,F ,若AC =2AE ,则EF =________.C .(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6到直线ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π6=1的距离是________.15.A. 5 B .3 C .1 [解析]A .由柯西不等式可知(a 2+b 2)(m 2+n 2)≥(ma +nb )2,代入数据,得m 2+n 2≥5,当且仅当an =bm 时,等号成立,故m 2+n 2的最小值为 5. B .由题意,可知∠AEF =∠ACB ,又∠A =∠A ,所以△AEF ∽ACB ,所以AE AC =EF BC.因为AC =2AE ,BC =6,所以EF =3.C .点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6的极坐标可化为x =ρcos θ=2cos π6=3,y =ρsin θ=2sin π6=1,即点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π6在平面直角坐标系中的坐标为(3,1).直线ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π6=ρsin θcos π6-ρcos θsin π6=1,即该直线在直角坐标系中的方程为x -3y +2=0,由点到直线的距离公式得所求距离为d =|3-3+2|12+(-3)2=1.16.,,[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值. 16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b . 由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ). (2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥2ac -ac 2ac =12,当且仅当a =c 时等号成立, ∴cos B 的最小值为12.17.[2014·陕西卷] 四面体ABCD 及其三视图如图14所示,过棱AB 的中点E 作平行于AD ,BC 的平面分别交四面体的棱BD ,DC ,CA 于点F ,G ,H . (1)证明:四边形EFGH 是矩形;(2)求直线AB 与平面EFGH 夹角θ的正弦值.图1417.解:(1)证明:由该四面体的三视图可知,BD ⊥DC ,BD ⊥AD ,AD ⊥DC , BD =DC =2,AD =1.由题设,BC ∥平面EFGH , 平面EFGH ∩平面BDC =FG , 平面EFGH ∩平面ABC =EH , ∴BC ∥FG ,BC ∥EH ,∴FG ∥EH . 同理EF ∥AD ,HG ∥AD ,∴EF ∥HG . ∴四边形EFGH 是平行四边形.又∵AD ⊥DC ,AD ⊥BD ,∴AD ⊥平面BDC , ∴AD ⊥BC ,∴EF ⊥FG ,∴四边形EFGH 是矩形.(2)方法一:如图,以D 为坐标原点建立空间直角坐标系,则D (0,0,0),A (0,0,1),B (2,0,0),C (0,2,0),DA =(0,0,1),BC =(-2,2,0), BA =(-2,0,1).设平面EFGH 的法向量n =(x ,y ,z ), ∵EF ∥AD ,FG ∥BC , ∴n ·DA =0,n ·BC =0,得⎩⎪⎨⎪⎧z =0,-2x +2y =0,取n =(1,1,0), ∴sin θ=|cos 〈BA →,n 〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪BA ·n |BA ||n |=25×2=105.方法二:如图,以D 为坐标原点建立空间直角坐标系, 则D (0,0,0),A (0,0,1),B (2,0,0),C (0,2,0),∵E 是AB 的中点,∴F ,G 分别为BD ,DC 的中点,得E ⎝⎛⎭⎪⎫1,0,12,F (1,0,0),G (0,1,0).∴FE →=⎝⎛⎭⎪⎫0,0,12,FG =(-1,1,0),BA =(-2,0,1).设平面EFGH 的法向量n =(x ,y ,z ),则n ·FE =0,n ·FG =0,得⎩⎪⎨⎪⎧12z =0,-x +y =0,取n =(1,1,0), ∴sin θ=|cos 〈BA →,n 〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪BA ·n |BA →||n |=25×2=105.18.,[2014·陕西卷] 在直角坐标系xOy 中,已知点A (1,1),B (2,3),C (3,2),点P (x ,y )在△ABC 三边围成的区域(含边界)上. (1)若PA →+PB →+PC →=0,求|OP→|; (2)设OP→=mAB →+nAC →(m ,n ∈R ),用x ,y 表示m -n ,并求m -n 的最大值. 18.解:(1)方法一:∵PA →+PB →+PC→=0, 又PA →+PB →+PC →=(1-x ,1-y )+(2-x ,3-y )+(3-x ,2-y )=(6-3x ,6-3y ),∴⎩⎪⎨⎪⎧6-3x =0,6-3y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2,即OP→=(2,2),故|OP →|=2 2. 方法二:∵PA →+PB →+PC →=0,则(OA →-OP →)+(OB →-OP →)+(OC →-OP →)=0, ∴OP →=13(OA →+OB →+OC →)=(2,2),∴|OP →|=2 2. (2)∵OP→=mAB →+nAC →, ∴(x ,y )=(m +2n ,2m +n ),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =m +2n ,y =2m +n ,两式相减得,m-n=y-x,令y-x=t,由图知,当直线y=x+t过点B(2,3)时,t取得最大值1,故m-n的最大值为1.19.,[2014·陕西卷] 在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表:(1)设X表示在这块地上种植1季此作物的利润,求X的分布列;(2)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于...2000元的概率.19.解:(1)设A表示事件“作物产量为300kg”,B表示事件“作物市场价格为6元/kg”,由题设知P(A)=0.5,P(B)=0.4,∵利润=产量×市场价格-成本, ∴X 所有可能的取值为500×10-1000=4000,500×6-1000=2000, 300×10-1000=2000,300×6-1000=800.P (X =4000)=P (A )P (B )=(1-0.5)×(1-0.4)=0.3,P (X =2000)=P (A )P (B )+P (A )P (B )=(1-0.5)×0.4+0.5×(1-0.4)=0.5, P (X =800)=P (A )P (B )=0.5×0.4=0.2,所以X 的分布列为(2)设C i 表示事件“第i 季利润不少于2000元”(i =1,2,3), 由题意知C 1,C 2,C 3相互独立,由(1)知,P (C i )=P (X =4000)+P (X =2000)=0.3+0.5=0.8(i =1,2,3),3季的利润均不少于2000元的概率为P (C 1C 2C 3)=P (C 1)P (C 2)P (C 3)=0.83=0.512;3季中有2季利润不少于2000元的概率为P (C 1C 2C 3)+P (C 1C 2C 3)+P (C 1C 2C 3)=3×0.82×0.2=0.384,所以,这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率为0.512+0.384=0.896.20.,,[2014·陕西卷] 如图15所示,曲线C 由上半椭圆C 1:y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y =-x 2+1(y ≤0)连接而成,C 1与C 2的公共点为A ,B ,其中C 1的离心率为32.(1)求a ,b 的值;(2)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q (均异于点A ,B ),若AP ⊥AQ ,求直线l 的方程.图1520.解:(1)在C 1,C 2的方程中,令y =0,可得b =1,且A (-1,0),B (1,0)是上半椭圆C 1的左、右顶点.设C 1的半焦距为c ,由c a =32及a 2-c 2=b 2=1得a =2,∴a =2,b =1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C 1的方程为y 24+x 2=1(y ≥0).易知,直线l 与x 轴不重合也不垂直,设其方程为y =k (x -1)(k ≠0), 代入C 1的方程,整理得 (k 2+4)x 2-2k 2x +k 2-4=0.(*) 设点P 的坐标为(x P ,y P ),∵直线l 过点B ,∴x =1是方程(*)的一个根.由求根公式,得x P =k 2-4k 2+4,从而y P =-8kk 2+4,∴点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2-4k 2+4,-8k k 2+4.同理,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)(k ≠0),y =-x 2+1(y ≤0), 得点Q 的坐标为(-k -1,-k 2-2k ). ∴AP →=2k k 2+4(k ,-4),AQ →=-k (1,k +2). ∵AP ⊥AQ ,∴AP ·AQ =0,即-2k 2k 2+4[k -4(k +2)]=0,∵k ≠0,∴k -4(k +2)=0,解得k =-83.经检验,k =-83符合题意,故直线l 的方程为y =-83(x -1).方法二:若设直线l 的方程为x =my +1(m ≠0),比照方法一给分.21.,,,[2014·陕西卷] 设函数f (x )=ln(1+x ),g (x )=xf ′(x ),x ≥0,其中f ′(x )是f (x )的导函数.(1)令g 1(x )=g (x ),g n +1(x )=g (g n (x )),n ∈N +,求g n (x )的表达式; (2)若f (x )≥ag (x )恒成立,求实数a 的取值范围;(3)设n ∈N +,比较g (1)+g (2)+…+g (n )与n -f (n )的大小,并加以证明. 21.解:由题设得,g (x )=x1+x (x ≥0).(1)由已知,g 1(x )=x1+x,g 2(x )=g (g 1(x ))=x1+x 1+x1+x=x1+2x, g 3(x )=x1+3x,…,可得g n (x )=x1+nx.下面用数学归纳法证明. ①当n =1时,g 1(x )=x1+x,结论成立. ②假设n =k 时结论成立,即g k (x )=x1+kx.那么,当n =k +1时,g k +1(x )=g (g k (x ))=g k (x )1+g k (x )=x 1+kx 1+x 1+kx=x1+(k +1)x,即结论成立.由①②可知,结论对n ∈N +成立.(2)已知f (x )≥ag (x )恒成立,即ln(1+x )≥ax1+x恒成立.设φ(x )=ln(1+x )-ax1+x(x ≥0), 则φ′(x )=11+x -a (1+x )2=x +1-a(1+x )2,当a ≤1时,φ′(x )≥0(仅当x =0,a =1时等号成立), ∴φ(x )在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0, ∴φ(x )≥0在[0,+∞)上恒成立,∴a ≤1时,ln(1+x )≥ax1+x恒成立(仅当x =0时等号成立).当a >1时,对x ∈(0,a -1]有φ′(x )<0, ∴φ(x )在(0,a -1]上单调递减, ∴φ(a -1)<φ(0)=0.即a >1时,存在x >0,使φ(x )<0,故知ln(1+x )≥ax1+x不恒成立.综上可知,a 的取值范围是(-∞,1].(3)由题设知g (1)+g (2)+…+g (n )=12+23+…+nn +1,比较结果为g (1)+g (2)+…+g (n )>n -ln(n +1). 证明如下:方法一:上述不等式等价于12+13+…+1n +1<ln(n +1),在(2)中取a =1,可得ln(1+x )>x1+x ,x >0.令x =1n ,n ∈N +,则1n +1<ln n +1n .下面用数学归纳法证明. ①当n =1时,12<ln2,结论成立.②假设当n =k 时结论成立,即12+13+…+1k +1<ln(k +1).那么,当n =k +1时,12+13+…+1k +1+1k +2<ln(k +1)+1k +2<ln(k +1)+ln k +2k +1=ln(k +2), 即结论成立.由①②可知,结论对n ∈N +成立.方法二:上述不等式等价于12+13+…+1n +1<ln(n +1),在(2)中取a =1,可得ln(1+x )>x1+x ,x >0.令x =1n ,n ∈N +,则ln n +1n >1n +1.故有ln2-ln1>12,ln3-ln2>13,……ln(n +1)-ln n >1n +1,上述各式相加可得ln(n +1)>12+13+…+1n +1,结论得证.方法三:如图,⎠⎜⎛nx x +1d x 是由曲线y =xx +1,x =n 及x 轴所围成的曲边梯形的面积,而12+23+…+nn +1是图中所示各矩形的面积和,∴12+23+…+n n +1>⎠⎜⎛0n x x +1d x =⎠⎜⎛0n⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x +1d x =n -ln (n +1), 结论得证.。
2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(陕西卷)
2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(陕西卷)一、单选题1. 已知集合,则()A.[0,1]B.[0,1)C.(0,1 ]D.(0,1)2. 函数的最小正周期是()A .B.C .D .3. 定积分的值为( )A .B .C.D .4. 根据右边框图,对大于2的整数,得出数列的通项公式是()A.B.C.D.5. 已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的体积为()A.B.C.D.6. 从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为()A.B.C.D.7. 下列函数中,满足“”的单调递增函数是()A.B.二、填空题C .D .8. 原命题为“若互为共轭复数,则”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )A .真,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假9.设样本数据的均值和方差分别为1和4,若为非零常数,,则的均值和方差分别为( )A .B .C .D .10. 如图,某飞行器在4千米高空水平飞行,从距着陆点的水平距离10千米处下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图像的一部分,则函数的解析式为()A .B .C .D .11. 已知则=________.12. 若圆的半径为1,其圆心与点关于直线对称,则圆的标准方程为_______.三、解答题13. 设,向量,若,则_______.14. 观察分析下表中的数据:多面体面数() 顶点数() 棱数() 三棱锥5 6 9 五棱锥6 6 10 立方体6 8 12猜想一般凸多面体中,所满足的等式是_________.15. 设,且,则的最小值为16. 如图,中,,以为直径的半圆分别交于点,若,则17. 在极坐标系中,点到直线的距离是_______.18. 的内角所对的边分别为.(1)若成等差数列,证明:;(2)若成等比数列,求的最小值.19. 四面体及其三视图如图所示,过棱的中点作平行于,的平面分别交四面体的棱于点.(1)证明:四边形是矩形;(2)求直线与平面夹角的正弦值.20. 在直角坐标系中,已知点,点在三边围成的区域(含边界)上(1)若,求;(2)设,用表示,并求的最大值.21. 在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表:(1)设表示在这块地上种植1季此作物的利润,求的分布列;(2)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率.22. (本小题满分12分)如图,曲线由上半椭圆和部分抛物线连接而成,的公共点为,其中的离心率为.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)过点的直线与分别交于(均异于点),若,求直线的方程.23. 设函数,其中是的导函数.,(1)求的表达式;(2)若恒成立,求实数的取值范围;(3)设,比较与的大小,并加以证明.。
2014年陕西高考理科数学试题及标准答案详解
2014年普通高等学校招生全国统一考试(陕西卷)理科数学试题一.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.【2014年陕西卷(理01)】已知集合2{|0},{|1,}M x x N x x x R =≥=<∈,则M N =( ) .[0,1]A .[0,1)B .(0,1]C .(0,1)D【答案】 B【解析】B N M N M 选,).1,0[),11-(),,0[=∩∴=+∞=【2014年陕西卷(理02)】函数()cos(2)6f x x π=-的最小正周期是( ).2A π.B π .2C π .4D π【答案】 B 【解析】B T 选∴,π2π2||π2===ω 【2014年陕西卷(理03)】定积分10(2)x x e dx +⎰的值为( ).2Ae + .1B e + .C e .1D e -【答案】 C【解析】C e e e e x dx e x x x 选∴,-0-1|)()2(1001102∫=+=+=+【2014年陕西卷(理04)】根据右边框图,对大于2的整数N ,输出数列的通项公式是( ).2n A a n = .2(1)n B a n =-.2n n C a = 1.2n n D a -=【答案】 C【解析】C q a a a a a n 选的等比数列是.2,2∴,8,4,21321=====【2014年陕西卷(理05)】已知底面边长为1个球面上,则该球的体积为( )32.3A π .4B π .2C π 4.3D π 【答案】 D【解析】D r r r r 选解得设球的半径为.π3434V ∴,1,4)2(11)2(,32222====++=π【2014年陕西卷(理06)】从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为( )1.5A2.5B3.5C4.5D【答案】 C 【解析】C p 选反向解题.53C 4C 4-1.2525=== 【2014年陕西卷(理07)】下列函数中,满足“()()()f x y f x f y +=”的单调递增函数是( )ﻩﻩ (A)()12f x x = (B )()3f x x = (C)()12x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭ﻩ(D )()3x f x =【答案】 D【解析】D y f x f y x f D C y x y x y x 选而言,对不是递增函数只有.333)()(,3)(.++=•=•=+。
2014年陕西高考数学试题【理】
2014年陕西高考数学试题(理)一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分. 1.已知集合2{|0},{|1,}M x x N x x x R =≥=<∈,则MN =【 】.[0,1]A .[0,1)B .(0,1]C .(0,1)D 2.函数()cos(2)6f x x π=-的最小正周期是【 】.2A π.B π .2C π .4D π 3.定积分1(2)x x e dx +⎰的值为【 】.2A e + .1B e + .C e .1D e - 4.根据右边框图,对大于2的整数N ,得出数列的通项公式是【 】.2n Aa n = .2(1)n B a n =- .2n n C a = 1.2n n D a -=5.已知底面边长为1,侧棱长为2则正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的体积为【 】32.3A π .4B π .2C π 4.3D π6.从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为【 】1.5A2.5B 3.5C 4.5D 7.下列函数中,满足“()()()f x y f x f y +=”的单调递增函数是【 】()12.A f x x=B.()3f x x =C.()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭D.()3xf x =8.原命题为“若12,z z 互为共轭复数,则12z z =”,关于逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是【 】A.真,假,真B.假,假,真C.真,真,假D.假,假,假 9.设样本数据1210,,,x x x 的均值和方差分别为1和4,若i i y x a =+(a 为非零常数, 1,2,,10i =),则12,10,y y y 的均值和方差分别为【 】A.1+,4aB.1,4a a ++C.1,4D.1,4+a10.如图,某飞行器在4千米高空水平飞行,从距着陆点A 的水平距离10千米处下降, 已知下降飞行轨迹为某三次函数图像的一部分,则函数的解析式为【 】(A )3131255y x x =- (B )3241255y x x =-(C )33125y x x =- (D )3311255y x x =-+ 第二部分(共100分)二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分). 11.已知,lg ,24a x a ==则x =________.12.若圆C 的半径为1,其圆心与点)0,1(关于直线x y =对称,则圆C 的标准方程为_______. 13. 设20πθ<<,向量()()sin 2cos cos 1a b θθθ=,,,,若b a//,则=θtan _______.14. 观察分析下表中的数据:多面体 面数(F ) 顶点数(V ) 棱数(E ) 三棱锥 5 6 9 五棱锥 6 6 10 立方体6812猜想一般凸多面体中,E V F ,,所满足的等式是_________. 15.(考生注意:请在下列三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分).A (不等式选做题)设,,,a b m n R ∈,且225,5a b ma nb +=+=,则22m n +的最小值为.B (几何证明选做题)如图,ABC ∆中,6BC =,以BC 为直径的半圆分别交,AB AC 于点,E F ,若2AC AE =,则EF =.C (坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,点(2,)6π到直线sin()16πρθ-=的距离是三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(本大题共6小题,共75分) 16. (本小题满分12分)ABC ∆的内角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,. (I )若c b a ,,成等差数列,证明:()C A C A +=+sin 2sin sin ; (II )若c b a ,,成等比数列,求B cos 的最小值.17. (本小题满分12分)四面体ABCD 及其三视图如图所示,过被AB 的中点E 作平行于AD ,BC 的平面分别交四面体的棱CA DC BD ,,于点H G F ,,.(I )证明:四边形EFGH 是矩形;(II )求直线AB 与平面EFGH 夹角θ的正弦值.18.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,已知点)2,3(),3,2(),1,1(C B A ,点),(y x P 在ABC ∆三边围成的 区域(含边界)上(1)若0=++PC PB PA ,求OP ;(2)设),(R n m AC n AB m OP ∈+=,用y x ,表示n m -,并求n m -的最大值.19.(本小题满分12分)在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上 的产量具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表: 作物产量()kg300 500 作物市场价格()kg 元6 10 概 率0.50.5概 率0.40.6(1)设X 表示在这块地上种植1季此作物的利润,求X 的分布列;(2)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率.20.(本小题满分13分)如图,曲线C 由上半椭圆22122:1(0,0)y x C a b y a b+=>>≥和部分抛物线22:1(0)C y x y =-+≤连接而成,12,C C 的公共点为,A B ,其中1C 的离心率为32. (1)求,a b 的值;(2)过点B 的直线l 与12,C C 分别交于,P Q (均异于点,A B ),若APAQ ⊥,求直线l 的方程.21.(本小题满分14分) 设函数()ln(1),()'(),0f x x g x xf x x =+=≥,其中'()f x 是()f x 的导函数.(1)11()(),()(()),n n g x g x g x g g x n N ++==∈,求()n g x 的表达式; (2)若()()f x ag x ≥恒成立,求实数a 的取值范围;(3)设n N +∈,比较(1)(2)()g g g n +++与()n f n -的大小,并加以证明.。
2014年高考理数真题试卷(陕西卷)
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
(1)证明:四边形 EFGH 是矩形;
C . an=2n
D . an=2n﹣1
5. (2014•陕西)设样本数据 x1 , x2 , …,x10 的均值和方差分别为 1 和 4,若 yi=xi+a(a 为非零常数,
i=1,2,…,10),则 y1 , y2 , …,y10 的均值和方差分别为( )
A . 1+a,4 B . 1+a,4+a C . 1,4 D . 1,4+a
第Ⅱ卷 主观题
评卷人 得分
一、填空题(共 7 题)
1. (2014•陕西)已知 4a=2,lgx=a,则 x=
.
2.(2014•陕西)若圆 C 的半径为 1,其圆心与点(1,0)关于直线 y=x 对称,则圆 C 的标准方程为
.
3. (2014•陕西)设 a,b,m,n∈R,且 a2+b2=5,ma+nb=5,则
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 姓名:____________班级:____________学号:___________
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
2014 年高考理数真题试卷(陕西卷)
(1)若 a,b,c 成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C14•陕西)观察分析下表中的数据:
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2014年陕西省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)(2014•陕西)设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N=()A.[0,1]B.[0,1)C.(0,1]D.(0,1)考点:交集及其运算.专题:集合.分析:先解出集合N,再求两集合的交即可得出正确选项.解答:解:∵M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R}={x|﹣1<x<1,x∈R},∴M∩N=[0,1).故选B.点评:本题考查交集的运算,理解好交集的定义是解答的关键.2.(5分)(2014•陕西)函数f(x)=cos(2x﹣)的最小正周期是()A.B.πC.2πD.4π考点: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:由题意得ω=2,再代入复合三角函数的周期公式求解.解答:解:根据复合三角函数的周期公式得,函数f(x)=cos(2x﹣)的最小正周期是π,故选B.点评:本题考查了三角函数的周期性,以及复合三角函数的周期公式应用,属于基础题.3.(5分)(2014•陕西)定积分(2x+e x)dx的值为()A.e+2 B.e+1 C.e D.e﹣1考点:定积分.专题:导数的概念及应用.分析:根据微积分基本定理计算即可.解答:解:(2x+e x)dx=(x2+e x)=(1+e)﹣(0+e0)=e.故选:C.点评:本题主要考查了微积分基本定理,关键是求出原函数.4.(5分)(2014•陕西)根据如图框图,对大于2的正数N,输出的数列的通项公式是()A.a n=2n B.a n=2(n﹣1)C.a n=2n D.a n=2n﹣1考点:程序框图;等比数列的通项公式.专题:算法和程序框图.分析:根据框图的流程判断递推关系式,根据递推关系式与首项求出数列的通项公式.解答:解:由程序框图知:a i+1=2a i,a1=2,∴数列为公比为2的等比数列,∴a n=2n.故选:C.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递推关系式是解答本题的关键.5.(5分)(2014•陕西)已知底面边长为1,侧棱长为的正四棱柱的各顶点均在同一球面上,则该球的体积为()A.B.4πC.2πD.考点:球的体积和表面积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由长方体的对角线公式,算出正四棱柱体对角线的长,从而得到球直径长,得球半径R=1,最后根据球的体积公式,可算出此球的体积.解答:解:∵正四棱柱的底面边长为1,侧棱长为,∴正四棱柱体对角线的长为=2又∵正四棱柱的顶点在同一球面上,∴正四棱柱体对角线恰好是球的一条直径,得球半径R=1根据球的体积公式,得此球的体积为V=πR3=π.故选:D.点评:本题给出球内接正四棱柱的底面边长和侧棱长,求该球的体积,考查了正四棱柱的性质、长方体对角线公式和球的体积公式等知识,属于基础题.6.(5分)(2014•陕西)从正方形四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为()A.B.C.D.考点:列举法计算基本事件数及事件发生的概率.专题:应用题;概率与统计;排列组合.分析:设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为,即可得出结论.解答:解:设正方形边长为1,则从正方形四个顶点及其中心这5个点中任取2个点,共有10条线段,4条长度为1,4条长度为,两条长度为,∴所求概率为=.故选:C.点评:本题考查概率的计算,列举基本事件是关键.7.(5分)(2014•陕西)下列函数中,满足“f(x+y)=f(x)f(y)”的单调递增函数是()A.f(x)=x B.f(x)=x3C.f(x)=()xD.f(x)=3x考点:抽象函数及其应用.专题:函数的性质及应用.分析:对选项一一加以判断,先判断是否满足f(x+y)=f(x)f(y),然后考虑函数的单调性,即可得到答案.解答:解:A.f(x)=,f(y)=,f(x+y)=,不满足f(x+y)=f(x)f (y),故A错;B.f(x)=x3,f(y)=y3,f(x+y)=(x+y)3,不满足f(x+y)=f(x)f(y),故B错;C.f(x)=,f(y)=,f(x+y)=,满足f(x+y)=f(x)f(y),但f(x)在R上是单调减函数,故C错.D.f(x)=3x,f(y)=3y,f(x+y)=3x+y,满足f(x+y)=f(x)f(y),且f(x)在R上是单调增函数,故D正确;故选D.点评:本题主要考查抽象函数的具体模型,同时考查幂函数和指数函数的单调性,是一道基础题.8.(5分)(2014•陕西)原命题为“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是()A.真,假,真B.假,假,真C.真,真,假D.假,假,假考点:四种命题间的逆否关系.专题:简易逻辑.分析:根据共轭复数的定义判断命题的真假,根据逆命题的定义写出逆命题并判断真假,再利用四种命题的真假关系判断否命题与逆否命题的真假.解答:解:根据共轭复数的定义,原命题“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”是真命题;其逆命题是:“若|z1|=|z2|,则z1,z2互为共轭复数”,例|1|=|﹣1|,而1与﹣1不是互为共轭复数,∴原命题的逆命题是假命题;根据原命题与其逆否命题同真同假,否命题与逆命题互为逆否命题,同真同假,∴命题的否命题是假命题,逆否命题是真命题.故选:B.点评:本题考查了四种命题的定义及真假关系,考查了共轭复数的定义,熟练掌握四种命题的真假关系是解题的关键.9.(5分)(2014•陕西)设样本数据x1,x2,…,x10的均值和方差分别为1和4,若y i=x i+a (a为非零常数,i=1,2,…,10),则y1,y2,…,y10的均值和方差分别为()A.1+a,4 B.1+a,4+a C.1,4 D.1,4+a考点:极差、方差与标准差;众数、中位数、平均数.专题:概率与统计.分析:方法1:根据变量之间均值和方差的关系直接代入即可得到结论.方法2:根据均值和方差的公式计算即可得到结论.解答:解:方法1:∵y i=x i+a,∴E(y i)=E(x i)+E(a)=1+a,方差D(y i)=D(x i)+E(a)=4.方法2:由题意知y i=x i+a,则=(x1+x2+…+x10+10×a)=(x1+x2+…+x10)=+a=1+a,方差s2=[(x1+a﹣(+a)2+(x2+a﹣(+a)2+…+(x10+a﹣(+a)2]=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(x10﹣)2]=s2=4.故选:A.点评:本题主要考查样本数据的均值和方差之间的关系,若变量y=ax+b,则Ey=aEx+b,Dy=a2Dx,利用公式比较简单或者使用均值和方差的公式进行计算.10.(5分)(2014•陕西)如图,某飞行器在4千米高空飞行,从距着陆点A的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为()A.y=﹣x B.y=x3﹣xC.y=x3﹣x D.y=﹣x3+x考点:导数的几何意义;函数解析式的求解及常用方法.专题:函数的性质及应用;导数的概念及应用.分析:分别求出四个选项中的导数,验证在x=±5处的导数为0成立与否,即可得出函数的解析式.解答:解:由题意可得出,此三次函数在x=±5处的导数为0,依次特征寻找正确选项:A选项,导数为,令其为0,解得x=±5,故A正确;B选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故B错误;C选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故C错误;D选项,导数为,令其为0,x=±5不成立,故D错误.故选:A.点评:本题考查导数的几何意义,导数几何意义是导数的重要应用.二、填空题(考生注意:请在15、16、17三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分,共4小题,每小题5分,满分20分)11.(5分)(2014•陕西)已知4a=2,lgx=a,则x=.考点:对数的运算性质.专题:计算题.分析:化指数式为对数式求得a,代入lgx=a后由对数的运算性质求得x的值.解答:解:由4a=2,得,再由lgx=a=,得x=.故答案为:.点评:本题考查了指数式与对数式的互化,考查了对数的运算性质,是基础题.12.(5分)(2014•陕西)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为x2+(y﹣1)2=1.考点:圆的标准方程.专题:直线与圆.分析:利用点(a,b)关于直线y=x±k的对称点为(b,a),求出圆心,再根据半径求得圆的方程.解答:解:圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,可得圆心为(0,1),再根据半径等于1,可得所求的圆的方程为x2+(y﹣1)2=1,故答案为:x2+(y﹣1)2=1.点评:本题主要考查求圆的标准方程,利用了点(a,b)关于直线y=x±k的对称点为(b,a),属于基础题.13.(5分)(2014•陕西)设0<θ<,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),若∥,则tanθ=.考点:平面向量共线(平行)的坐标表示.专题:平面向量及应用.分析:利用向量共线定理、倍角公式、同角三角函数基本关系式即可得出.解答:解:∵∥,向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),∴sin2θ﹣cos2θ=0,∴2sinθcosθ=cos2θ,∵0<θ<,∴cosθ≠0.∴2tanθ=1,∴tanθ=.故答案为:.点评:本题考查了向量共线定理、倍角公式、同角三角函数基本关系式,属于基础题.14.(5分)(2014•陕西)观察分析下表中的数据:多面体面数(F)顶点数(V)棱数(E)三棱柱 5 6 9五棱锥 6 6 10立方体 6 8 12猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是F+V﹣E=2.考点:归纳推理.专题:归纳法;推理和证明.分析:通过正方体、三棱柱、三棱锥的面数F、顶点数V和棱数E,得到规律:F+V﹣E=2,进而发现此公式对任意凸多面体都成立,由此得到本题的答案.解答:解:凸多面体的面数为F、顶点数为V和棱数为E,①正方体:F=6,V=8,E=12,得F+V﹣E=8+6﹣12=2;②三棱柱:F=5,V=6,E=9,得F+V﹣E=5+6﹣9=2;③三棱锥:F=4,V=4,E=6,得F+V﹣E=4+4﹣6=2.根据以上几个例子,猜想:凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E满足如下关系:F+V ﹣E=2再通过举四棱锥、六棱柱、…等等,发现上述公式都成立.因此归纳出一般结论:F+V﹣E=2故答案为:F+V﹣E=2点评:本题由几个特殊多面体,观察它们的顶点数、面数和棱数,归纳出一般结论,得到欧拉公式,着重考查了归纳推理和凸多面体的性质等知识,属于基础题.(不等式选做题)15.(5分)(2014•陕西)设a,b,m,n∈R,且a2+b2=5,ma+nb=5,则的最小值为.考点:基本不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:根据柯西不等式(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2当且仅当ad=bc取等号,问题即可解决.解答:解:由柯西不等式得,(ma+nb)2≤(m2+n2)(a2+b2)∵a2+b2=5,ma+nb=5,∴(m2+n2)≥5∴的最小值为故答案为:点评:本题主要考查了柯西不等式,解题关键在于清楚等号成立的条件,属于中档题.(几何证明选做题)16.(2014•陕西)如图,△ABC中,BC=6,以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,若AC=2AE,则EF=3.考点:与圆有关的比例线段.专题:选作题;立体几何.分析:证明△AEF∽△ACB,可得,即可得出结论.解答:解:由题意,∵以BC为直径的半圆分别交AB、AC于点E、F,∴∠AEF=∠C,∵∠EAF=∠CAB,∴△AEF∽△ACB,∴,∵BC=6,AC=2AE,∴EF=3.故答案为:3.点评:本题考查三角形相似的判定与运用,考查学生的计算能力,属于基础题.(坐标系与参数方程选做题)17.(2014•陕西)在极坐标系中,点(2,)到直线ρsin(θ﹣)=1的距离是1.考点:点的极坐标和直角坐标的互化.专题:坐标系和参数方程.分析:把极坐标化为直角坐标的方法,利用点到直线的距离公式求得结果.解答:解:根据极坐标和直角坐标的互化公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,可得点(2,)即(,1);直线ρsin(θ﹣)=1即﹣x+y=1,即x﹣y+2=0,故点(,1)到直线x﹣y+2=0的距离为=1,故答案为:1.点评:本题主要考查把极坐标化为直角坐标的方法,点到直线的距离公式的应用,属于基础题.三、解答题:解答题应写出文字说明、证明过程或盐酸步骤(共6小题,满分75分)18.(12分)(2014•陕西)△ABC的内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.(Ⅰ)若a,b,c成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C);(Ⅱ)若a,b,c成等比数列,求cosB的最小值.考点:余弦定理;正弦定理.专题:三角函数的求值.分析:(Ⅰ)由a,b,c成等差数列,利用等差数列的性质列出关系式,利用正弦定理化简,再利用诱导公式变形即可得证;(Ⅱ)由a,bc成等比数列,利用等比数列的性质列出关系式,再利用余弦定理表示出cosB,将得出的关系式代入,并利用基本不等式变形即可确定出cosB的最小值.解答:解:(Ⅰ)∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c,利用正弦定理化简得:2sinB=sinA+sinC,∵sinB=sin[π﹣(A+C)]=sin(A+C),∴sinA+sinC=2sinB=2sin(A+C);(Ⅱ)∵a,b,c成等比数列,∴b2=ac,∴cosB==≥=,当且仅当a=c时等号成立,∴cosB的最小值为.点评:此题考查了正弦、余弦定理,等差、等比数列的性质,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理是解本题的关键.19.(12分)(2014•陕西)如图1,四面体ABCD及其三视图(如图2所示),过棱AB的中点E作平行于AD,BC的平面分别交四面体的棱BD,DC,CA于点F,G,H.(Ⅰ)证明:四边形EFGH是矩形;(Ⅱ)求直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.考点:直线与平面所成的角;空间中直线与直线之间的位置关系.专题:空间角.分析:(Ⅰ)由三视图得到四面体ABCD的具体形状,然后利用线面平行的性质得到四边形EFGH的两组对边平行,即可得四边形为平行四边形,再由线面垂直的判断和性质得到AD⊥BC,结合异面直线所成角的概念得到EF⊥EH,从而证得结论;(Ⅱ)分别以DB,DC,DA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求出所用点的坐标,求出及平面EFGH的一个法向量,用与所成角的余弦值的绝对值得直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.解答:(Ⅰ)证明:由三视图可知,四面体ABCD的底面BDC是以∠BDC为直角的等腰直角三角形,且侧棱AD⊥底面BDC.如图,∵AD∥平面EFGH,平面ADB∩平面EFGH=EF,AD⊂平面ABD,∴AD∥EF.∵AD∥平面EFGH,平面ADC∩平面EFGH=GH,AD⊂平面ADC,∴AD∥GH.由平行公理可得EF∥GH.∵BC∥平面EFGH,平面DBC∩平面EFGH=FG,BC⊂平面BDC,∴BC∥FG.∵BC∥平面EFGH,平面ABC∩平面EFGH=EH,BC⊂平面ABC,∴BC∥EH.由平行公理可得FG∥EH.∴四边形EFGH为平行四边形.又AD⊥平面BDC,BC⊂平面BDC,∴AD⊥BC,则EF⊥EH.∴四边形EFGH是矩形;(Ⅱ)解:解法一:取AD的中点M,连结,显然ME∥BD,MH∥CD,MF∥AB,且ME=MH=1,平面MEH∥平面EFGH,取EH的中点N,连结MN,则MN⊥EH,∴MN⊥平面EFGH⊥,则∠MFN就是MF(即AB)与平面EFGH所成的角θ,∵△MEH是等腰直角三角形,∴MN=,又MF=AB=,∴sin∠AFN==,即直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值是.解法二:分别以DB,DC,DA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,由三视图可知DB=DC=2,DA=1.又E为AB中点,∴F,G分别为DB,DC中点.∴A(0,0,1),B(2,0,0),F(1,0,0),E(1,0,),G(0,1,0).则.设平面EFGH的一个法向量为.由,得,取y=1,得x=1.∴.则sinθ=|cos<>|===.点评:本题考查了空间中的直线与直线的位置关系,考查了直线和平面所成的角,训练了利用空间直角坐标系求线面角,解答此题的关键在于建立正确的空间右手系,是中档题.20.(12分)(2014•陕西)在直角坐标系xOy中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(x,y)在△ABC三边围成的区域(含边界)上.(Ⅰ)若++=,求||;(Ⅱ)设=m+n(m,n∈R),用x,y表示m﹣n,并求m﹣n的最大值.考点:平面向量的基本定理及其意义;平面向量的坐标运算.专题:平面向量及应用.分析:(Ⅰ)先根据++=,以及各点的坐标,求出点p的坐标,再根据向量模的公式,问题得以解决;(Ⅱ)利用向量的坐标运算,先求出,,再根据=m+n,表示出m﹣n=y ﹣x,最后结合图形,求出m﹣n的最小值.解答:解:(Ⅰ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2),++=,∴(1﹣x,1﹣y)+(2﹣x,3﹣y)+(3﹣x,2﹣y)=0∴3x﹣6=0,3y﹣6=0∴x=2,y=2,即=(2,2)∴(Ⅱ)∵A(1,1),B(2,3),C(3,2),∴,∵=m+n,∴(x,y)=(m+2n,2m+n)∴x=m+2n,y=2m+n∴m﹣n=y﹣x,令y﹣x=t,由图知,当直线y=x+t过点B(2,3)时,t取得最大值1,故m﹣n的最大值为1.点评:本题考查了向量的坐标运算,关键在于审清题意,属于中档题,21.(12分)(2014•陕西)在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为1000元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表:300 500作物产量(kg)概率0.5 0.56 10作物市场价格(元/kg)概率0.4 0.6(Ⅰ)设X表示在这块地上种植1季此作物的利润,求X的分布列;(Ⅱ)若在这块地上连续3季种植此作物,求这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率.考点:离散型随机变量及其分布列;相互独立事件的概率乘法公式.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)分别求出对应的概率,即可求X的分布列;(Ⅱ)分别求出3季中有2季的利润不少于2000元的概率和3季中利润不少于2000元的概率,利用概率相加即可得到结论.解答:解:(Ⅰ)设A表示事件“作物产量为300kg”,B表示事件“作物市场价格为6元/kg”,则P(A)=0.5,P(B)=0.4,∵利润=产量×市场价格﹣成本,∴X的所有值为:500×10﹣1000=4000,500×6﹣1000=2000,300×10﹣1000=2000,300×6﹣1000=800,则P(X=4000)=P()P()=(1﹣0.5)×(1﹣0.4)=0.3,P(X=2000)=P()P(B)+P(A)P()=(1﹣0.5)×0.4+0.5(1﹣0.4)=0.5,P(X=800)=P(A)P(B)=0.5×0.4=0.2,则X的分布列为:X 4000 2000 800P 0.3 0.5 0.2(Ⅱ)设C i表示事件“第i季利润不少于2000元”(i=1,2,3),则C1,C2,C3相互独立,由(Ⅰ)知,P(C i)=P(X=4000)+P(X=2000)=0.3+0.5=0.8(i=1,2,3),3季的利润均不少于2000的概率为P(C1C2C3)=P(C1)P(C2)P(C3)=0.83=0.512,3季的利润有2季不少于2000的概率为P(C2C3)+P(C1C3)+P(C1C2)=3×0.82×0.2=0.384,综上:这3季中至少有2季的利润不少于2000元的概率为:0.512+0.384=0.896.点评:本题主要考查随机变量的分布列及其概率的计算,考查学生的计算能力.22.(13分)(2014•陕西)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=﹣x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:向量与圆锥曲线.分析:(Ⅰ)在C1、C2的方程中,令y=0,即得b=1,设C1:的半焦距为c,由=及a2﹣c2=b2=1得a=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0),设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0),代入C1的方程,整理得(k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*)设点P(x p,y p),依题意,可求得点P的坐标为(,);同理可得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),利用•=0,可求得k的值,从而可得答案.解答:解:(Ⅰ)在C1、C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(﹣1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左右顶点.设C1:的半焦距为c,由=及a2﹣c2=b2=1得a=2.∴a=2,b=1.(Ⅱ)由(Ⅰ)知上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0).易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x﹣1)(k≠0),代入C1的方程,整理得(k2+4)x2﹣2k2x+k2﹣4=0.(*)设点P(x p,y p),∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根,由求根公式,得x p=,从而y p=,∴点P的坐标为(,).同理,由得点Q的坐标为(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),∴=(k,﹣4),=﹣k(1,k+2),∵AP⊥AQ,∴•=0,即[k﹣4(k+2)]=0,∵k≠0,∴k﹣4(k+2)=0,解得k=﹣.经检验,k=﹣符合题意,故直线l的方程为y=﹣(x﹣1),即8x+3y﹣8=0.点评:本题考查椭圆与抛物线的方程与性质、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、函数与方程思想,属于难题.23.(14分)(2014•陕西)设函数f(x)=ln(1+x),g(x)=xf′(x),x≥0,其中f′(x)是f(x)的导函数.(Ⅰ)令g1(x)=g(x),g n+1(x)=g(g n(x)),n∈N+,求g n(x)的表达式;(Ⅱ)若f(x)≥ag(x)恒成立,求实数a的取值范围;(Ⅲ)设n∈N+,比较g(1)+g(2)+…+g(n)与n﹣f(n)的大小,并加以证明.考点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.专题:导数的综合应用.分析:(Ⅰ)由已知,,…可得用数学归纳法加以证明;(Ⅱ)由已知得到ln(1+x)≥恒成立构造函数φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),利用导数求出函数的最小值即可;(Ⅲ)在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则,n依次取1,2,3…,然后各式相加即得到不等式.解答:解:由题设得,(Ⅰ)由已知,,…可得下面用数学归纳法证明.①当n=1时,,结论成立.②假设n=k时结论成立,即,那么n=k+1时,=即结论成立.由①②可知,结论对n∈N+成立.(Ⅱ)已知f(x)≥ag(x)恒成立,即ln(1+x)≥恒成立.设φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),则φ′(x)=,当a≤1时,φ′(x)≥0(仅当x=0,a=1时取等号成立),∴φ(x)在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0,∴φ(x)≥0在[0,+∞)上恒成立.∴当a≤1时,ln(1+x)≥恒成立,(仅当x=0时等号成立)当a>1时,对x∈(0,a﹣1]有φ′(x)<0,∴φ(x)在∈(0,a﹣1]上单调递减,∴φ(a﹣1)<φ(0)=0即当a>1时存在x>0使φ(x)<0,故知ln(1+x)≥不恒成立,综上可知,实数a的取值范围是(﹣∞,1].(Ⅲ)由题设知,g(1)+g(2)+…+g(n)=,n﹣f(n)=n﹣ln(n+1),比较结果为g(1)+g(2)+…+g(n)>n﹣ln(n+1)证明如下:上述不等式等价于,在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则故有,ln3﹣ln2,…,上述各式相加可得结论得证.点评:本题考查数学归纳法;考查构造函数解决不等式问题;考查利用导数求函数的最值,证明不等式,属于一道综合题.。