2014年湖南省高考数学试卷(文科)解析

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2014年高考湖南文科数学试题及答案(word解析版)

2014年高考湖南文科数学试题及答案(word解析版)

2014年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)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,只有一项符合题目要求. (1)【2014年湖南,文1,5分】设命题2:,10p x R x ∀∈+>,则p ⌝为( )(A )200,10x R x ∃∈+> (B )200,10x R x ∃∈+≤ (C )200,10x R x ∃∈+< (D )200,10x R x ∀∈+≤ 【答案】B【解析】全称命题的否定是特称命题,所以命题p 的否定为200,10x R x ∃∈+≤,故选B . (2)【2014年湖南,文2,5分】已知集合{|2},{|13}A x x B x x =>=<<,则A B =( )(A ){|2}x x > (B ){|1}x x > (C ){|23}x x << (D ){|13}x x << 【答案】C【解析】由题可得{|23}A B x x =<<,故选C .(3)【2014年湖南,文3,5分】对一个容器为N 的总体抽取容量为n 的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为123,,p p p ,则( )(A )123p p p =< (B)231p p p =< (C )132p p p =< (D )123p p p == 【答案】D【解析】根据随机抽样的原理可得简单随机抽样,分层抽样,系统抽样都必须满足每个个体被抽到的概率相等,即123p p p ==,故选D . (4)【2014年湖南,文4,5分】下列函数中,既是偶函数又在区间(),0-∞上单调递增的是( )(A )21()f x x =(B )2()1f x x =+ (C )3()f x x = (D)()2xf x -=【答案】A【解析】根据函数奇偶性的判断可得选项A 、B 为偶函数,C 为奇函数,D 为非奇非偶函数,所以排除C 、D 选项.由二次函数的图像可得选项B 在(),0-∞是单调递减的,根据排除法选A .因为函数2y x =在(),0-∞是单调递减的且1y x=在()0,+∞是单调递增的,所以根据复合函数单调性的判断同增异减可得选项A 在(),0-∞是单调递减的,故选A .(5)【2014年湖南,文5,5分】在区间[]2,3-上随机选取一个数X ,则1X ≤的概率为( )(A )45 (B)35 (C )25 (D )15【答案】B【解析】在[]2,3-上符合1X ≤的区间为[]2,1-,因为[]2,3-的区间长度为5且区间[]2,1-的区间长度为3,所以根据几何概型的概率计算公式可得35p =,故选B . (6)【2014年湖南,文6,5分】若圆221:1C x y +=21x=与圆222:680C x y x y m +--+=外切,则m =( )(A )21 (B )19 (C )9 (D )11- 【答案】C【解析】因为()()22226803425x y x y m x y m +--+=⇒-+-=-,所以25025m m ->⇒<且圆2C的圆心为()3,4,半径为25m -,根据圆和圆外切的判定可得()()2230401259m m -+-=+-⇒=,故选C .(7)【2014年湖南,文7,5分】执行如图所示的程序框图,如果输入的[]2,2t ∈-,则输出的S 属于( )(A )[]6,2-- (B)[]5,1-- (C )[]4,5- (D )[]3,6- 【答案】D【解析】当[]2,0t ∈-时,运行程序如下:(]2211,9t t =+∈,(]32,6S t =-∈-,当[]0,2t ∈时,(]33,1S t =-∈--,则(][][]2,63,13,6S ∈---=-,故选D .(8)【2014年湖南,文8,5分】一块石材表示的几何体的三视图如图2所示,将石材切削、打磨、加工成球,则能得到的最大球的半径等于( )(A)1 (B )2 (C )3 (D )4 【答案】B 【解析】由图可得该几何体为三棱柱,因为正视图、侧视图和俯视图的内切圆半径最小的是正视图(直角三角形)所对应的2121ln ln x x e x x x -<- C.内切圆,所以最大球的半径为正视图直角形内切 圆的半径r ,则2286862r r r -+-=+⇒=,故选B .(9)【2014年湖南,文9,5分】若1201x x <<<,则( )(A )2121ln ln x x e e x x ->- (B )2121ln ln x x e e x x -<- (C )1221x x x e x e > (D )1221x x x e x e < 【答案】C【解析】设()ln x f x e x =-,则(]0,1x ∈时,()1xf x e x'=-的符号不确定,()f x ∴的单调性不确定.设()x e g x x =,则()0,1x ∈时,()()210xx eg x x -'=<,()g x ∴在()0,1上单调递减,()()1212122112x x x x e e g x g x x e x e x x ∴<⇒<⇒<,故选C .(10)【2014年湖南,文10,5分】在平面直角坐标系中,O 为原点,(1,0),(03),(30)A B C -,,,动点D 满足||1CD =,则||OA OB OD ++的取值范围是( )(A)[4,6] (B )[19119+1]-, (C )[2327],(D )[717+1]-, 【答案】D【解析】点D 的轨迹是以C 为圆心的单位圆,设()[)()3cos ,sin 0,2D θθθπ+∈,则OA OB OD ++()()()223cos 1sin 3822cos 3sin θθθθ=+-++=++.因为2cos 3sin θθ+的取值范围是()()222223,237,7⎡⎤⎡⎤-++=-⎢⎥⎣⎦⎣⎦,故827,82771,71OA OB OD ⎡⎤⎡⎤++∈-+=-+⎣⎦⎢⎥⎣⎦,故选D . 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在答题卡的相应位置.(11)【2014年湖南,文11,5分】复数23i i +(i 为虚数单位)的实部等于 .【答案】3-【解析】由题可得所以23i 3i i +=--,3i --的实部为3-.(12)【2014年湖南,文12,5分】在平面直角坐标系中,曲线222:212x t C y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数)的普通方程为 .【答案】10x y --= 【解析】联立222:212x t C y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,消t 可得110x y x y -=⇒--=.(13)【2014年湖南,文13,5分】若变量y x ,满足约束条件41y xx y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为 .【答案】7【解析】作出不等式组41y xx y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩表示的区域如下,则根据线性规划的知识可得目标函数2z x y =+在点()3,1处取得最大值7.(14)【2014年湖南,文14,5分】平面上以机器人在行进中始终保持与点(1,0)F 的距离和到直 线1x =-的距离相等.若机器人接触不到过点()10P -,且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是 . 【答案】()(),11,-∞-+∞【解析】由题设知机器人在以点(1,0)F 为焦点的抛物线24y x =上,且()1y k x =+与抛物线24y x =无交点,()22441y xy y k k y k x ⎧=⎪⇒=⋅+⇒⎨=+⎪⎩方程204y k y k ⋅-+=无实根,则0k ≠且2101k k ∆=-<⇒<-或1k >, 所以()(),11,k ∈-∞-+∞.(15)【2014年湖南,文15,5分】若()()3ln 1xf x e ax =++是偶函数,则a = .【答案】23-【解析】因为()f x 为偶函数,所以()()()()33ln 1ln 1x x f x f x e ax e ax --=⇒+-=++⇒()()333ln 13ln 1322x x e x ax e ax x ax a +--=++⇒-=⇒=-.三、解答题:本大题共6题,共75分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.(16)【2014年湖南,文16,12分】已知数列{}n a 的前n 项和22n n nS n N *+=∈,.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设2(1)n ann n b a =+-,求数列{}n b 的前2n 项和.解:(1)当1n =时,111a S ==,当2n ≥时,1n n n a S S n -=-=,∴*()n a n n N =∈. (2)由题意得:2(1)2(1)n a n n n n n b a n =+-=+-,∴数列{}n b 的前2n 项和2n T 为22212(222)(12342)22n n n T n n +=++++-+-+-+=-+. (17)【2014年湖南,文17,12分】某企业有甲、乙两个研发小组,为了比较他们的研发水平,现随机抽取这两个小组往年研发新产品的结果如下: (,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b其中a a ,分别表示甲组研发成功和失败;b b ,分别表示乙组研发成功和失败. (1)若某组成功研发一种新产品,则给改组记1分,否记0分,试计算甲、乙两组研发新产品的成绩的平均数和方差,并比较甲、乙两组的研发水平;(2)若该企业安排甲、乙两组各自研发一种新产品,试估算恰有一组研发成功的概率.解:(1)甲组研发新产品的成绩为1,1,1,0,0,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,其平均数为102==153x 甲.方差为2221222=[(1)10(0)5]15339S -⨯+-⨯=甲;乙组研发新产品的成绩为1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,其平均数为93==155x 乙.方差为2221336=[(1)9(0)6]155525S -⨯+-⨯=乙 22><x x S S 甲乙甲乙,,∴甲组的研发水平优于乙组的研发水平.(2)记E ={恰有一组研发成功},在所抽得的15个结果中,恰有一组研发成功的结果是(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),a b a b a b a b a b a b a b 共有7个,根据古典概型的概率计算公式可得()715P E =. (18)【2014年湖南,文18,12分】如图,已知二面角MN αβ--的大小为60°,菱形ABCD在面β内,,A B 两点在棱MN 上,BAD ∠=60°,E 是AB 的中点,DO ⊥面α,垂足为 O .(1)证明:AB ⊥平面ODE ;(2)求异面直线BC 与OD 所成角的余弦值. 解:(1)∵DO α⊥,AB α⊂,∴DO AB ⊥.∵四边形ABCD 问菱形,60BAD ∠=︒,连结BD ,则ABD ∆为正三角形.又E 为AB 的中点,∴DE AB ⊥.而DO DE D =,∴AB ⊥平面ODE . (2)∵//BC AD ,∴ADO ∠是直线BC ,OD 所成的角. 由(1)知,AB ⊥平面ODE ,∴AB OE ⊥,AB DE ⊥,∴DEO ∠是二面角MN αβ--的平面角,∴60DEO ∠=︒.设2AB =,则2AD =,3DE =,3sin 602DO DE =︒=.连结AO ,则3cos 4DO ADO AD ∠==,∴异面直线BC ,OD 所成的角的余弦值为34.(19)【2014年湖南,文19,13分】如图,在平面四边形ABCD 中,DA AB ⊥,1DE =,7EC =,2EA =,23ADC π∠=,3BEC π∠=. (1)求sin CED ∠的值; (2)求BE 的长. 解:(1)在CDE ∆中,222+2cos EC CD DE CD DE EDC =-⋅⋅∠.即227+1+CD CD =,2+60CD CD -=,2CD ∴=(3CD =-舍去),设CED α∠=,sin sin EC CDD α=∠,即722sin sin 3πα=,21sin 7α∴=. (2)0<<3πα,21sin 7α=,27cos 7α∴=, 2227cos cos()cos cos +sin sin 33314AEB πππααα∴∠=-==, 在ABE ∆中,cos EAAEB BE ∠=,247cos 7/14EA BE AEB ∴===∠.(20)【2014年湖南,文20,13分】如图,O 为坐标原点,双曲线221112211:1(0,0)x y C a b a b -=>>和椭圆222222222:1(0)y x C a b a b +=>>均过点23(,1)3P ,且以1C 的两个顶点和2C 的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形. (1)求12,C C 的方程;(2)是否存在直线l ,使得l 与1C 交于,A B 两点,与2C 只有一个公共点,且||||OA OB AB +=?证明你的结论.解:(1)设2C 的焦距为22c ,则12222a c ==,∴121a c ==.23(,1)3P 在1C 上,∴2212123:()13y C b -=,213b =. 由椭圆定义知,2222223232()(11)()(11)2333a =+-+++=,∴23a =,2222222b a c =-=, ∴12,C C 的方程分别为22221,1332y y x x -=+=.(2)不存在符合题设条件的直线.①若l x ⊥轴,∵l 与2C 只有一个公共点,∴l 的方程为2x =或2x =-.当2x =时,易得()2,3A ,()2,3B-, ||22,||23OA OB AB +==,此时||||OA OB AB +≠.②若l 不垂直x 轴,设:l y kx m =+,代入双曲线方程整理得222(3)230k x k m x m ----=.当l 与1C 有两个交点()11,A x y ,()22,B x y 时,12223k mx x k +=-,212233m x x k +=-,于是222212121212233()()()3k m y y kx b kx b k x x km x x m k -=++=+++=-,再将y kx b =+代入椭圆方程整理得222(23)4260k x k m x m +++-=,∵l 与2C 只有一个公共点,∴由0∆=,可得2223k m =-,于是有22222212122222333323303333m k m k m k OA OB x x y y k k k k +--+--⋅=+=+==≠----∴2222||||||||40OA OB AB OA OB OB OA OA OB +-=+--=⋅≠,即||||OA OB AB +≠. 综合①②可知,不存在符合题设条件的直线.(21)【2014年湖南,文21,13分】已知函数()cos sin 1(0)f x x x x x =-+>.(1)求()f x 的单调区间;(2)记i x 为()f x 的从小到大的第*()i i N ∈个零点,证明:对一切*n N ∈,有2221211123n x x x +++<.解:(1)()cos sin cos f x x x x x '=--,令()0f x '=,则*()x k k N π=∈. 当(2,2)()x k k k N πππ∈+∈时,()0f x '<,当(2,22)()x k k k N ππππ∈++∈时,()0f x '>,∴()f x 的单调减区间为(2,2)()k k k N πππ+∈, ()f x 的单调增区间为(2,22)()k k k N ππππ++∈. (2)由(1)知,()f x 在区间(0,)π上单调递减,∵()02f π=,∴12x π=.当*n N ∈时,∵1()()[(1)1][(1)(1)1]0n n f n f n n n πππππ+⋅+=-+⋅-++<, 且()f x 的图像是连续不断的,∴()f x 在区间(,)n n πππ+内至少有一个实根,又()f x 在区间(,)n n πππ+上是单调的,∴1n n x n πππ+<<+.由此可得 222222221211111111111[41][41]23(1)1223(2)(1)n x x x n n n ππ+++<+++++<+++++-⨯⨯--2222111111111162[41(1)()()](411)(6)22321113n n n n ππππ=++-+-++-=++-=-<<---- 综上可知,对一切*n N ∈,都有2221211123n x x x +++<.。

高考真题 湖南卷(文科数学) 1

高考真题 湖南卷(文科数学) 1

2014·湖南卷(文科数学)1.[2014·湖南卷] 设命题p :∀x ∈R ,x 2+1>0,则綈p 为( )A .∃x 0∈R ,x 20+1>0B .∃x 0∈R ,x 20+1≤0C .∃x 0∈R ,x 20+1<0 D .∀x ∈R ,x 2+1≤01.B [解析] 由全称命题的否定形式可得綈p :∃x 0∈R ,x 20+1≤0. 2.[2014·湖南卷] 已知集合A ={x |x >2},B ={x |1<x <3},则A ∩B =( ) A .{x |x >2} B .{x |x >1}C .{x |2<x <3}D .{x |1<x <3}2.C [解析] 由集合运算可知A ∩B ={x |2<x <3}. 3.[2014·湖南卷] 对一个容量为N 的总体抽取容量为n 的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为p 1,p 2,p 3,则( )A .p 1=p 2<p 3B .p 2=p 3<p 1C .p 1=p 3<p 2D .p 1=p 2=p 33.D [解析] 不管是简单随机抽样、系统抽样还是分层抽样,它们都是等概率抽样,每个个体被抽中的概率均为nN.4.、[2014·湖南卷] 下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是( )A .f (x )=1x2 B .f (x )=x 2+1C .f (x )=x 3D .f (x )=2-x4.A [解析] 由偶函数的定义,可以排除C ,D ,又根据单调性,可得B 不对. 5.[2014·湖南卷] 在区间[-2,3]上随机选取一个数X ,则X ≤1的概率为( ) A.45 B.35 C.25 D.155.B [解析] 由几何概型概率计算公式可得P =1-(-2)3-(-2)=35.6.[2014·湖南卷] 若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0外切,则m =( ) A .21 B .19 C .9 D .-11 6.C [解析] 依题意可得C 1(0,0),C 2(3,4),则|C 1C 2|=33+42=5.又r 1=1,r 2=25-m ,由r 1+r 2=25-m +1=5,解得m =9.7.[2014·湖南卷] 执行如图1-1所示的程序框图,如果输入的t ∈[-2,2],则输出的S 属于( )A .[-6,-2]B .[-5,-1]C .[-4,5]D .[-3,6]7.D [解析] (特值法)当t =-2时,t =2×(-2)2+1=9,S =9-3=6,排除A ,B ,C.8.、[2014·湖南卷] 一块石材表示的几何体的三视图如图1-2所示,将该石材切削、打A .1B .2C .3D .48.B [解析] 由三视图可知,石材为一个三棱柱(相对应的长方体的一半),故可知能得到的最大球为三棱柱的内切球.由题意可知正视图三角形的内切圆的半径即为球的半径,可得R =6+8-102=2.9.[2014·湖南卷] 若0<x 1<x 2<1,则( ) A .e x 2-e x 1>ln x 2-ln x 1 B .e x 2-e x 1<ln x 2-ln x 1 C .x 2e x 1>x 1e x 2 D .x 2e x 1<x 1e x 29.C [解析] 依题可构造函数f (x )=e xx ,则f ′(x )=e x ·x -e x x 2=e x (x -1)x 2.当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,所以f (x )=e xx在区间(0,1)上递减,故0<x 1<x 2<1时有f (x 1)>f (x 2),即x 2e x 1>x 1e x 2.10.[2014·湖南卷] 在平面直角坐标系中,O 为原点,A (-1,0),B (0,3),C (3,0),动点D 满足|CD →|=1,则|OA →+OB →+OD →|的取值范围是( )A .[4,6]B .[19-1,19+1]C .[23,27]D .[7-1,7+1]10.D [解析] 由|CD →|=1,得动点D 在以点C 为圆心,半径为1的圆上,故可设D (3+cos α,sin α),所以OA →+OB →+OD →=(2+cos α,3+sin α),所以|OA →+OB →+OD →|2=(2+cos α)2+(3+sin α)2=8+4cos α+23sin α=8+27sin(α+φ),所以|OA →+OB →+OD →|2∈[8-27,8+27],即|OA →+OB →+OD →|∈[7-1,7+1].11.[2014·湖南卷] 复数3+ii2(i 为虚数单位)的实部等于________.11.-3 [解析] 因为3+i i 2=3+i-1=-3-i ,所以实部为-3.12.[2014·湖南卷] 在平面直角坐标系中,曲线C :⎩⎨⎧x =2+22t ,y =1+22t(t 为参数)的普通方程为________.12.x -y -1=0 [解析] 依题意,消去参数可得x -2=y -1,即x -y -1=0.13.[2014·湖南卷] 若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,x +y ≤4,y ≥1,则z =2x +y 的最大值为________.13.7 [解析] 依题意,画出可行域,如图所示. 由⎨⎪⎧x +y =4,得点B 的坐标为(3,1),则z =2x +y 在B (3,1)处取得最大值7.F (1,0)的距离和到直线x =-1的距离相等.若机器人接触不到过点P (-1,0)且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是________.14.(-∞,-1)∪(1,+∞) [解析] 依题意可知机器人运行的轨迹方程为y 2=4x .设直线l :y =k (x +1),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),y 2=4x ,消去y 得k 2x 2+(2k 2-4)x +k 2=0,由Δ=(2k 2-4)2-4k 4<0,得k 2>1,解得k <-1或k >1.15.[2014·湖南卷] 若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a =________.15.-32[解析] 由偶函数的定义可得f (-x )=f (x ),即ln(e -3x +1)-ax =ln(e 3x +1)+ax ,∴2ax =-ln e 3x =-3x ,∴a =-32.16.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. 16.解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n .故数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)由(1)知,b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n ,则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n .故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2. 17.、[2014·湖南卷] 某企业有甲、乙两个研发小组,为了比较他们的研发水平,现随机抽取这两个小组往年研发新产品的结果如下:(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ).其中a ,a 分别表示甲组研发成功和失败;b ,b 分别表示乙组研发成功和失败.(1)若某组成功研发一种新产品,则给该组记1分,否则记0分.试计算甲、乙两组研发新产品的成绩的平均数和方差,并比较甲、乙两组的研发水平.(2)若该企业安排甲、乙两组各自研发一种新产品,试估计恰有一组研发成功的概率.17.解:(1)甲组研发新产品的成绩为1,1,1,0,0,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,其平均数为x 甲=1015=23,方差为s 2甲=115⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-232×10+⎝⎛⎭⎫0-232×5=29. 乙组研发新产品的成绩为1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,其平均数为x 乙=915=35,方差为s 2乙=115⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-352×9+⎝⎛⎭⎫0-352×6=625. 因为x 甲>x 乙,s 2甲<s 2乙,所以甲组的研发水平优于乙组. (2)记E ={恰有一组研发成功}.在所抽得的15个结果中,恰有一组研发成功的结果是(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),共7个,故事件E 发生的频率为715.将频率视为概率,即得所求概率为P (E )=715.18.、[2014·湖南卷] 如图1-3所示,已知二面角α-MN -β的大小为60°,菱形ABCD 在面β内,A ,B 两点在棱MN DO ⊥面α,垂足为O .(1)证明:AB ⊥平面ODE ;(2)求异面直线BC 与OD 所成角的余弦值.18.解:(1)证明:如图,因为DO ⊥α,AB ⊂α,所以DO ⊥AB . 连接BD ,由题设知,△ABD 是正三角形,又E 是AB 的中点,所以DE ⊥AB .而DO ∩DE =D ,故AB ⊥平面ODE .(2)因为BC ∥AD ,所以ADO 是BC 与OD 所成的角.由(1)知,AB ⊥平面ODE ,所以AB ⊥OE .又DE ⊥AB ,于是∠DEO 是二面角α-MN -β的平面角,从而∠DEO =60°.不妨设AB =2,则AD =2,易知DE = 3.在Rt △DOE 中,DO =DE ·sin 60°=32.连接AO ,在Rt △AOD 中,cos ∠ADO =DOAD=322=34.故异面直线BC 与OD 所成角的余弦值为34.19.、、[2014·湖南卷] 如图1-4所示,在平面四边形ABCD 中,DA ⊥AB ,DE =1,EC=7,EA =2,∠ADC =2π3,∠BEC =π3.(1)求sin ∠CED 的值; (2)求BE 的长.19.解:设∠CED =α.(1)在△CDE 中,由余弦定理,得 EC 2=CD 2+DE 2-2CD ·DE ·cos ∠EDC ,于是由题设知,7=CD 2+1+CD ,即CD 2+CD - 6=0,解得CD =2(CD =-3舍去).在△CDE 中,由正弦定理,得EC sin ∠EDC =CDsin α.于是,sin α=CD ·sin 2π3EC =2×327=217,即sin ∠CED =217. (2)由题设知,0<α<π3,于是由(1)知,cos α=1-sin 2α=1-2149=277.而∠AEB =2π3-α,所以cos ∠AEB =cos ⎝⎛⎭⎫2π3-α=cos 2π3cos α+sin 2π3sin α=-12cos α+32sin α=-12×277+32×217=714.在Rt △EAB 中,cos ∠AEB =EA BE =2BE,故BE =2cos ∠AEB =2714=47.20.、、[2014·湖南卷] 如图1-5所示,O 为坐标原点,双曲线C 1:x 2a 21-y 2b 21=1(a 1>0,b 1>0)和椭圆C 2:y 2a 22+x 2b 22=1(a 2>b 2>0)均过点P ⎝⎛⎭⎫233,1,且以C 1的两个顶点和C 2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.(1)求C 1,C 2的方程.(2)是否存在直线l ,使得l 与C 1交于A ,B 两点,与C 2只有一个公共点,且|OA →+OB →|=|AB | ?证明你的结论.20.解: (1)设C 2的焦距为2c 2,由题意知,2c 2=2,2a 1=2,从而a 1=1,c 2=1.因为点P ⎝⎛⎭⎫233,1在双曲线x 2-y 2b 21=1上,所以⎝⎛⎭⎫2332-1b 21=1,故b 21=3. 由椭圆的定义知2a 2=⎝⎛⎭⎫2332+(1-1)2+⎝⎛⎭⎫2332+(1+1)2=2 3. 于是a 2=3,b 22=a 22-c 22=2.故C 1,C 2的方程分别为x 2-y 23=1,y 23+x 22=1.(2)不存在符合题设条件的直线.(i)若直线l 垂直于x 轴,因为l 与C 2只有一个公共点,所以直线l 的方程为x =2或x =- 2.当x =2时,易知A (2,3),B (2,-3),所以 |OA →+OB →|=22,|AB →|=2 3.此时,|OA →+OB →|≠|AB →|.当 x =-2时,同理可知,|OA →+OB →|≠|AB →|.(ii)若直线l 不垂直于x 轴,设l 的方程为y =kx +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2-y 23=1得(3-k 2)x 2-2kmx -m 2-3=0. 当l 与C 1相交于A ,B 两点时,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1,x 2是上述方程的两个实根,从而x 1+x 2=2km3-k 2,x 1x 2=m 2+3k 2-3.于是y 1y 2=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=3k 2-3m 2k 2-3.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,y 23+x 22=1得(2k 2+3)x 2+4kmx +2m 2-6=0. 因为直线l 与C 2只有一个公共点,所以上述方程的判别式Δ=16k 2m 2-8(2k 2+3)(m 2-3)=0.化简,得2k 2=m 2-3.因此OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=m 2+3k 2-3+3k 2-3m 2k 2-3=-k 2-3k 2-3≠0,于是OA →2+OB →2+2OA →·OB →≠OA →2+OB →2-2OA →·OB →,即|OA →+OB →|2≠|OA →-OB →|2. 故|OA →+OB →|≠|AB →|.综合(i),(ii)可知,不存在符合题设条件的直线. 21.、[2014·湖南卷] 已知函数f (x )=x cos x -sin x +1(x >0).(1)求f (x )的单调区间;(2)记x i 为f (x )的从小到大的第i (i ∈N *)个零点,证明:对一切n ∈N *,有1x 21+1x 22+…+1x 2n<23. 21.解: (1)f ′(x )=cos x -x sin x -cos x =-x sin x . 令f ′(x )=0,得x =k π(k ∈N *).当x ∈(2k π,(2k +1)π)(k ∈N )时,sin x >0,此时f ′(x )<0; 当x ∈((2k +1)π,(2k +2)π)(k ∈N )时,sin x <0,此时f ′(x )>0.故f (x )的单调递减区间为(2k π,(2k +1)π)(k ∈N ),单调递增区间为((2k +1)π,(2k +2)π)(k ∈N ).(2)由(1)知,f (x )在区间(0,π)上单调递减.又f ⎝⎛⎭⎫π2=0,故x 1=π2.当n ∈N *时,因为f (n π)f [](n +1)π=[(-1)n n π+1][(-1)n +1(n +1)π+1]<0, 且函数f (x )的图像是连续不断的,所以f (x )在区间(n π,(n +1)π)内至少存在一个零点.又f (x )在区间(n π,(n +1)π)上是单调的,故n π<x n +1<(n +1)π.因此,当n =1时,1x 21=4π2<23;当n =2时,1x 21+1x 22<1π2(4+1)<23;当n ≥3时,1x 21+1x 22+…+1x 2n <1π2⎣⎡⎦⎤4+1+122+…+1(n -1)2 <1π2⎣⎡⎦⎤5+11×2+…+1(n -2)(n -1)<1π2⎣⎡⎦⎤5+⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -2-1n -1 =1π2⎝⎛⎭⎫6-1n -1<6π2<23.综上所述,对一切n ∈N *,1x 21+1x 22+…+1x 2n <23.。

2014年高考文科数学湖南卷-答案

2014年高考文科数学湖南卷-答案
【提示】(1)求函数的导数,利用导数研究 的单调区间;
(2)利用放缩法即可证明不等式即可.
【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
∵圆 与圆 外切,∴ ,解得: .
【提示】化两圆的一般式方程为标准方程,求出圆心和半径,由两圆心间的距离等于半径和列式求得m值.
【考点】圆的切线方程
7.【答案】D
【解析】若 ,则不满足条件输出 ,若 ,则满足条件,此时 ,此时不满足条件,输出 ,综上: .
【提示】根据程序框图,结合条件,利用函数的性质即可得到结论.
【考点】复数代数形式的乘除运算.
12.【答案】
【解析】∵曲线 ( 为参数),∴两式相减可得 .
【提示】利用两式相减,消去 ,从而得到曲线 的普通方程.
【考点】直线的参数方程
13.【答案】
【解析】作出不等式组对应的平面区域如图:
由 ,得 ,平移直线 ,由图象可知当直线 经过点 ,直线 的截距最大,此时 最大,由 ,解得 ,即 ,此时 ,故答案为: .
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.
21.【答案】(1) ,令 ,则 .
当 时, ,当 时, ,
∴ 的单调减区间为 ,
的单调增区间为 .
(2)由(1)知, 在区间 上单调递减,∵ ,∴ .
当 时,∵ ,且 的图象是连续不断的,
∴ 在区间 内至少有一个实根,又 在区间
2014年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)
数学(文科)答案解析
第Ⅰ卷
一、选择题
1.【答案】B
【解析】∵命题 ,是一个特称命题.
∴ .
【提示】题设中的命题是一个特称命题,按命题否定的规则写出其否定即可找出正确选项.
【考点】命题的否定

2014年高考文科数学湖南卷(含详细答案)

2014年高考文科数学湖南卷(含详细答案)

绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)数学(文科)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共50分)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.设命题p :x ∀∈R ,210x +>,则p ⌝为( )A .0x ∃∈R ,210x +> B .0x ∃∈R ,210x +≤ C .0x ∃∈R ,210x +< D .x ∀∈R ,210x +≤2.已知集合{|2}A x x =>,{|13}B x x =<<,则A B = ( )A .{|2}x x >B .{|}x x >1C .{|23}x x <<D .{|13}x x <<3.对一个容量为N 的总体抽取容量为n 的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽 样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为1p ,2p ,3p ,则( ) A .123p p p =<B .231p p p =<C .132p p p =<D .123p p p == 4.下列函数中,既是偶函数又在区间(,0)-∞上单调递增的是( )A .21()f x x=B .2()1f x x =+C .3()f x x =D .()2x f x -= 5.在区间[2,3]-上随机选取一个数X ,则X ≤1的概率为( )A .45B .35C .25D .156.若圆1C :221x y +=与圆2C :22680x y x y m +--+=外切,则m =( )A .21B .19C .9D .11-7.执行如图所示的程序框图,如果输入的[2,2]t ∈-,则输出的S 属于( )A .[6,2]--B .[5,1]--C .[4,5]-D .[3,6]-8.设一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径等于( )A .1B .2C .3D .4 9.若1201x x <<<,则( )A .2121e e ln ln x xx x ->- B .2121e e ln ln x xx x -<- C .1221e e x xx x >D .1221e e x xx x <10.在平面直角坐标系中,O 为原点,(1,0)A -,B ,(3,0)C ,动点D 满足||1CD =,则||OA OB OD ++的取值范围是( )A .[4,6] B.11] C.D.1]第Ⅱ卷(非选择题 共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填写在题中的横线上.11.复数23+ii(i 为虚数单位)的实部等于 . 12.在平面直角坐标系中,曲线C:2,1x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数)的普通方程为 .13.若变量x ,y 满足约束条件41y x x y y ⎧⎪+⎨⎪⎩≤,≤,≥,则2z x y =+的最大值为 .14.平面上一机器人在行进中始终保持与点(1,0)F 的距离和到直线1x =-的距离相等.若机器人接触不到过点(1,0)P -且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是 . 15.若3()ln(e 1)x f x ax =++是偶函数,则=a .三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)已知数列{}n a 的前n 项和22n n nS +=,*n ∈N .(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设2(1)n an n n b a =+-,求数列{}n b 的前2n 项和.--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无------------------------------------姓名________________ 准考证号_____________17.(本小题满分12分)某企业有甲、乙两个研发小组,为了比较他们的研发水平,现随机抽取这两个小组往年研发新产品的结果如下:(,)a b ,(,)a b ,(,b)a ,(,b)a ,(,)a b ,(,)a b ,(,)a b ,(,)a b ,(,b)a ,(,)a b ,(,)a b ,(,)a b ,(,)a b ,(,b)a ,(,)a b其中a ,a 分别表示甲组研发成功和失败;b ,b 分别表示乙组研发成功和失败. (Ⅰ)若某组成功研发一种新产品,则给该组记1分,否则记0分.试计算甲、乙两组研发新产品的成绩的平均数和方差,并比较甲、乙两组的研发水平;(Ⅱ)若该企业安排甲、乙两组各自研发一种新产品,试估计恰有一组研发成功的概率.18.(本小题满分12分)如图,已知二面角MN αβ--的大小为60,菱形ABCD 在面β内,A ,B 两点在棱MN 上,60BAD ∠=,E 是AB 的中点,DO ⊥平面α,垂足为O .(Ⅰ)证明:AB ⊥平面ODE ;(Ⅱ)求异面直线BC 与OD 所成角的余弦值.19.(本小题满分13分)如图,在平面四边形ABCD 中,DA AB ⊥,1DE =,EC =2EA =,2π3ADC ∠=,π3BEC ∠=.(Ⅰ)求sin CED ∠的值; (Ⅱ)求BE 的长.20.(本小题满分13分)如图,O 为坐标原点,双曲线1C :221122111(0b 0)x y a a b -=>,>和椭圆2C :222222221(b 0)y x a a b +=>>均过点P ,且以1C 的两个顶点和2C 的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.(Ⅰ)求1C ,2C 的方程;(Ⅱ)是否存在直线l ,使得l 与1C 交于A ,B 两点,与2C 只有一个公共点,且||OA OB +=||AB ?证明你的结论.21.(本小题满分13分)已知函数()cos sin 1(0)f x x x x x =-+>. (Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)记i x 为()f x 的从小到大的第*()i i ∈N 个零点,证明:对一切*n ∈N ,有2221211123n x x x +++…<.【解析】∵213{|}{|}A x x B x x =>=<<,,∴21{|}323{|}{|}AB x x x x x x =><<=<<.数学试卷第10页(共30页)||1CD C =,,∴(2OA OB OD ++=+||(2cos )(3+sin OA OB OD θθ++=++(其中2sin cos ϕ=,||OA OB OD ++的||1,(3,0)CD C =量积性质、模的计算公式、三角函数的单调性即可得出案为:7.数学试卷第16页(共30页)2212)(12342)22n n n n ++++-+-+-+=-+x x >乙甲,(Ⅱ)记数学试卷 第22页(共30页)DODE D =,⊥平面ODE (Ⅱ)∵BC AD ∥3sin602DE ︒=. 中,222+2cos EC CD DE CD DE EDC =-∠.60-=,2CD ∴=(3CD =-舍去),设CED ∠sin EC D =∠2sin α∴=)π0<<3α277α=,中,cos AEB ∠27AEB ==.23,13P ⎛ ⎝221)⎛-+ ||22OA OB +=||23AB =||||OA OB AB +≠.轴,设:l y kx m =+,代入双曲线方程整理得(3)2k x kmx ---于是有123333OA OB x x k k k k =----2222||||||||40OA OB AB OA OB OB OA OA OB +-=+--=≠,即||||OA OB AB +≠. 综合①②可知,不存在符合题设条件的直线.⎫||||OA OB AB +≠.若直线3m -.由22y kx m =+⎧⎪可得0OA OB ≠,可得||||OA OB AB +≠.数学试卷 第28页(共30页)1)(ππ)[(1)π1][(1)(1)π1]n n f n n n ++=-+-++<π)+内至少有一个实根,又()f x 在区间(π,n 2222221111111114141π23(1)π1223(2)(1)x n n n ⎡⎤⎡⎤++<+++++<+++++⎢⎥⎢⎥-⨯⨯--⎣⎦⎣⎦12n ⎛++ -⎝21x ++<。

2014年普通高等学校招生全国统一考试数学(湖南卷)文 (2)

2014年普通高等学校招生全国统一考试数学(湖南卷)文 (2)

2014年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)数学(文史类)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.(2014湖南,文1)设命题p:∀x∈R,x2+1>0,则 p为()A.∃x0∈R,x02+1>0B.∃x0∈R,x02+1≤0C.∃x0∈R,x02+1<0D.∀x∈R,x2+1≤0答案:B解析:因为全称命题的否定为特称命题,所以 p为∃x0∈R,x02+1≤0.故选B.2.(2014湖南,文2)已知集合A={x|x>2},B={x|1<x<3},则A∩B=()A.{x|x>2}B.{x|x>1}C.{x|2<x<3}D.{x|1<x<3}答案:C解析:由交集的概念,结合数轴(数轴略)可得A∩B={x|2<x<3}.故选C.3.(2014湖南,文3)对一个容量为N的总体抽取容量为n的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为p1,p2,p3,则()A.p1=p2<p3B.p2=p3<p1C.p1=p3<p2D.p1=p2=p3答案:D解析:由随机抽样的原则可知简单随机抽样、分层抽样、系统抽样都必须满足每个个体被抽到的概率相等,即p1=p2=p3,故选D.4.(2014湖南,文4)下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是()A.f(x)=1x2B.f(x)=x2+1C.f(x)=x3D.f(x)=2-x答案:A解析:由偶函数的定义知,A,B为偶函数.A选项,f'(x)=-2x3在(-∞,0)恒大于0;B选项,f'(x)=2x在(-∞,0)恒小于0.故选A.5.(2014湖南,文5)在区间[-2,3]上随机选取一个数X,则X≤1的概率为()A.45B.35C.25D.15答案:B解析:由几何概型的概率公式可得P(X≤1)=35,故选B.6.(2014湖南,文6)若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,则m=()A.21B.19C.9D.-11答案:C解析:易知圆C1的圆心坐标为(0,0),半径r1=1.将圆C2化为标准方程(x-3)2+(y-4)2=25-m(m<25),得圆C2的圆心坐标为(3,4),半径r2=√25-m(m<25).由两圆相外切得|C1C2|=r1+r2=1+√25-m=5,解方程得m=9.故选C.7.(2014湖南,文7)执行如图所示的程序框图.如果输入的t∈[-2,2],则输出的S属于()A.[-6,-2]B.[-5,-1]C .[-4,5]D .[-3,6]答案:D解析:当t ∈[-2,0)时,执行以下程序:t=2t 2+1∈(1,9],S=t-3∈(-2,6];当t ∈[0,2]时,执行S=t-3∈[-3,-1],因此S ∈(-2,6]∪[-3,-1]=[-3,6].故选D .8.(2014湖南,文8)一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径等于( )A .1B .2C .3D .4答案:B 解析:由三视图可得原石材为如右图所示的直三棱柱A 1B 1C 1-ABC ,且AB=8,BC=6,BB 1=12.若要得到半径最大的球,则此球与平面A 1B 1BA ,BCC 1B 1,ACC 1A 1相切,故此时球的半径与△ABC 内切圆半径相等,故半径r=6+8-102=2.故选B .9.(2014湖南,文9)若0<x 1<x 2<1,则( ) A .e x 2−e x 1>ln x 2-ln x 1 B .e x 2−e x 1<ln x 2-ln x 1 C .x 2e x 1>x 1e x 2 D .x 2e x 1<x 1e x 2答案:C解析:设f (x )=e x -ln x ,则f'(x )=x ·e x -1x.当x>0且x 趋近于0时,x ·e x -1<0;当x=1时,x ·e x -1>0,因此在(0,1)上必然存在x 1≠x 2,使得f (x 1)=f (x 2),因此A,B 不正确;设g (x )=e x x,当0<x<1时,g'(x )=(x -1)e xx 2<0,所以g (x )在(0,1)上为减函数.所以g (x 1)>g (x 2),即e x 1x 1>e x 2x 2,所以x 2e x 1>x 1e x 2.故选C .10.(2014湖南,文10)在平面直角坐标系中,O 为原点,A (-1,0),B (0,√3),C (3,0),动点D 满足|CD ⃗⃗⃗⃗⃗ |=1,则|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |的取值范围是( ) A .[4,6] B .[√19-1,√19+1] C .[2√3,2√7] D .[√7-1,√7+1]答案:D解析:设动点D 的坐标为(x ,y ),则由|CD⃗⃗⃗⃗⃗ |=1得(x-3)2+y 2=1,所以D 点的轨迹是以(3,0)为圆心,1为半径的圆.又OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x-1,y+√3),所以|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√(x -1)2+(y +√3)2,故|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |的最大值为(3,0)与(1,-√3)两点间的距离加1,即√7+1,最小值为(3,0)与(1,-√3)两点间的距离减1,即√7-1.故选D .二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11.(2014湖南,文11)复数3+i i 2(i 为虚数单位)的实部等于 .答案:-3 解析:由题意可得3+i i2=3+i-1=-3-i,故复数的实部为-3.12.(2014湖南,文12)在平面直角坐标系中,曲线C :{x =2+√22t ,y =1+√22t(t 为参数)的普通方程为 .答案:x-y-1=0解析:两式相减得,x-y=2-1,即x-y-1=0.13.(2014湖南,文13)若变量x ,y 满足约束条件{y ≤x ,x +y ≤4,y ≥1,则z=2x+y 的最大值为 .答案:7解析:不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示,作直线l 0:2x+y=0并平移,当直线经过点A (3,1)时,在y 轴上的截距最大,此时z 取得最大值,且最大值为7. 14.(2014湖南,文14)平面上一机器人在行进中始终保持与点F (1,0)的距离和到直线x=-1的距离相等.若机器人接触不到过点P (-1,0)且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是 . 答案:(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:由题意知,机器人行进的路线为抛物线y 2=4x.由题意知过点P 的直线为y=kx+k (k ≠0),要使机器人接触不到过点P 的直线,则直线与抛物线无公共点,联立方程得k4y 2-y+k=0,即Δ=1-k 2<0,解得k>1或k<-1. 15.(2014湖南,文15)若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a= . 答案:-32解析:由题意得f (-x )=ln(e -3x +1)-ax=ln 1+e 3xe 3x-ax=ln(1+e 3x )-ln e 3x -ax=ln(e 3x +1)-(3+a )x ,而f (x )为偶函数,因此f (-x )=f (x ),即ax=-(3+a )x ,所以a=-32.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)(2014湖南,文16)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和.分析:在第(1)问中,通过S n 可求出a n ,在求解过程中要注意分n=1和n ≥2两种情况进行讨论;在第(2)问中,充分利用第(1)问的结论得到b n =2n +(-1)n n ,然后利用分组求和法分别计算(21+22+…+22n )和(-1+2-3+…+2n ),最后相加得到{b n }的前2n 项和. 解:(1)当n=1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n-1=n 2+n 2−(n -1)2+(n -1)2=n.故数列{a n }的通项公式为a n =n.(2)由(1)知,b n =2n +(-1)n n.记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ). 记A=21+22+ (22),B=-1+2-3+4-…+2n ,则A=2(1-22n )1-2=22n+1-2,B=(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n-1)+2n ]=n.故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A+B=22n+1+n-2.17.(本小题满分12分)(2014湖南,文17)某企业有甲、乙两个研发小组,为了比较他们的研发水平,现随机抽取这两个小组往年研发新产品的结果如下:(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ) 其中a ,a 分别表示甲组研发成功和失败;b ,b 分别表示乙组研发成功和失败.(1)若某组成功研发一种新产品,则给该组记1分,否则记0分.试计算甲、乙两组研发新产品的成绩的平均数和方差,并比较甲、乙两组的研发水平;(2)若该企业安排甲、乙两组各自研发一种新产品,试估计恰有一组研发成功的概率.分析:在第(1)问中,通过已知条件可分别写出甲、乙两组的成绩,然后利用平均数公式分别计算甲、乙两组的平均成绩,再结合方差公式得到甲、乙两组的方差,进而比较甲、乙两组的研发水平;在第(2)问中,充分利用古典概型的概率公式,转化为计算基本事件的个数,从而求得概率. 解:(1)甲组研发新产品的成绩为1,1,1,0,0,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,其平均数为x 甲=1015=23; 方差为s 甲2=115[(1-23)2×10+(0-23)2×5]=29.乙组研发新产品的成绩为1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1, 其平均数为x 乙=915=35; 方差为s 乙2=115[(1-35)2×9+(0-35)2×6]=625. 因为x 甲>x 乙,s 甲2<s 乙2,所以甲组的研发水平优于乙组. (2)记E={恰有一组研发成功}.在所抽得的15个结果中,恰有一组研发成功的结果是(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),共7个.故事件E 发生的频率为715.将频率视为概率,即得所求概率为P (E )=715.18.(本小题满分12分)(2014湖南,文18)如图,已知二面角α-MN-β的大小为60°,菱形ABCD 在面β内,A ,B 两点在棱MN 上,∠BAD=60°,E 是AB 的中点,DO ⊥面α,垂足为O. (1)证明:AB ⊥平面ODE ;(2)求异面直线BC 与OD 所成角的余弦值.分析:在第(1)问中,可利用线面垂直的判定定理证明,由DO ⊥平面α可得到DO ⊥AB ,然后利用△ABD 为正三角形得到DE ⊥AB ,最后根据线面垂直的判定定理得出所证结论;在第(2)问中,充分利用第(1)问的结论AB ⊥平面ODE ,从而得到二面角α-MN-β的平面角,达到立几化平几的目的,即转化为求∠ADO 的余弦,然后利用解直角三角形的方法求出余弦值.解:(1)如图a,因为DO ⊥α,AB ⊂α,所以DO ⊥AB.图a连接BD ,由题设知,△ABD 是正三角形. 又E 是AB 的中点,所以DE ⊥AB. 而DO ∩DE=D ,故AB ⊥平面ODE.(2)因为BC ∥AD ,所以BC 与OD 所成的角等于AD 与OD 所成的角,即∠ADO 是BC 与OD 所成的角. 由(1)知,AB ⊥平面ODE ,所以AB ⊥OE.又DE ⊥AB ,于是∠DEO 是二面角α-MN-β的平面角,从而∠DEO=60°. 不妨设AB=2,则AD=2.易知DE=√3. 在Rt △DOE 中,DO=DE ·sin 60°=32. 连接AO ,在Rt △AOD 中,cos ∠ADO=DOAD=322=34.故异面直线BC 与OD 所成角的余弦值为34.19.(本小题满分13分)(2014湖南,文19)如图,在平面四边形ABCD 中,DA ⊥AB ,DE=1,EC=√7,EA=2,∠ADC=2π3,∠BEC=π3.(1)求sin ∠CED 的值; (2)求BE 的长.分析:在第(1)问中,通过已知条件,借助余弦定理得到CD 的长,然后在△CDE 中,利用正弦定理得到∠CED 的正弦值;在第(2)问中,利用∠CED 的正弦值求得其余弦值,然后利用角之间的关系表示出∠AEB ,进而表示出∠AEB 的余弦值,最后在Rt △EAB 中利用边角关系,求得BE 的长.解:如题图,设∠CED=α.(1)在△CDE 中,由余弦定理,得EC 2=CD 2+DE 2-2CD ·DE ·cos ∠EDC.于是由题设知,7=CD 2+1+CD ,即CD 2+CD-6=0. 解得CD=2(CD=-3舍去). 在△CDE 中,由正弦定理,得EC sin∠EDC=CDsinα. 于是,sin α=CD ·sin 2π3EC =2×√32√7=√217,即sin ∠CED=√217.(2)由题设知,0<α<π3,于是由(1)知,cos α=√1-sin 2α=√1-2149=2√77. 而∠AEB=2π3-α,所以cos ∠AEB=cos (2π3-α)=cos 2π3cos α+sin 2π3sin α=-12cos α+√32sin α=-12×2√77+√32×√217=√714.在Rt △EAB 中,cos ∠AEB=EA BE =2BE ,故BE=2cos∠AEB=2√714=4√7.20.(本小题满分13分)(2014湖南,文20)如图,O 为坐标原点,双曲线C 1:x 2a 12−y 2b 12=1(a 1>0,b 1>0)和椭圆C 2:y 2a 22+x 2b 22=1(a 2>b 2>0)均过点P (2√33,1),且以C 1的两个顶点和C 2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.(1)求C 1,C 2的方程;(2)是否存在直线l ,使得l 与C 1交于A ,B 两点,与C 2只有一个公共点,且|OA⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |?证明你的结论.分析:在第(1)问中,利用已知条件结合图形以及双曲线、椭圆中a ,b ,c 的几何意义,列出关于a 1,b 1,a 2,b 2的方程,得到它们的值,从而求出双曲线C 1、椭圆C 2的方程;在第(2)问中,首先对直线l 的斜率进行分类讨论,当斜率k 不存在时易得A ,B 两点的坐标,进而判断满足题设条件的直线l 不存在;当斜率k 存在时,可先设出l 的方程,然后代入曲线方程,利用根与系数的关系并结合向量的运算,依此判断满足题设条件的直线l 不存在. 解:(1)设C 2的焦距为2c 2,由题意知,2c 2=2,2a 1=2.从而a 1=1,c 2=1.因为点P (2√33,1)在双曲线x 2-y 2b 12=1上,所以(2√33)2−1b 12=1.故b 12=3.由椭圆的定义知2a 2=√(2√33)2+(1-1)+√(2√33)2+(1+1)=2√3.于是a 2=√3,b 22=a 22−c 22=2.故C 1,C 2的方程分别为x 2-y 23=1,y 23+x 22=1. (2)不存在符合题设条件的直线.①若直线l 垂直于x 轴,因为l 与C 2只有一个公共点,所以直线l 的方程为x=√2或x=-√2. 当x=√2时,易知A (√2,√3),B (√2,-√3), 所以|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=2√2,|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=2√3. 此时,|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ |≠|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |.当x=-√2时,同理可知,|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ |≠|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |. ②若直线l 不垂直于x 轴,设l 的方程为y=kx+m. 由{y =kx +m ,x 2-y 23=1得(3-k 2)x 2-2kmx-m 2-3=0.当l 与C 1相交于A ,B 两点时,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1,x 2是上述方程的两个实根,从而x 1+x 2=2km 3-k2,x 1x 2=m 2+3k 2-3.于是y 1y 2=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=3k 2-3m 2k 2-3.由{y =kx +m ,y 23+x 22=1得(2k 2+3)x 2+4kmx+2m 2-6=0.因为直线l 与C 2只有一个公共点,所以上述方程的判别式Δ=16k 2m 2-8(2k 2+3)(m 2-3)=0. 化简,得2k 2=m 2-3,因此OA⃗⃗⃗⃗⃗ ·OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =x 1x 2+y 1y 2=m 2+3k 2-3+3k 2-3m 2k 2-3=-k 2-3k 2-3≠0,于是OA⃗⃗⃗⃗⃗ 2+OB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+2OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ≠OA ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+OB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2-2OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OB ⃗⃗⃗⃗⃗ , 即|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2|≠|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ −OB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2|,故|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ |≠|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |.综合①,②可知,不存在符合题设条件的直线.21.(本小题满分13分)(2014湖南,文21)已知函数f (x )=x cos x-sin x+1(x>0). (1)求f (x )的单调区间;(2)记x i 为f (x )的从小到大的第i (i ∈N *)个零点,证明:对一切n ∈N *,有1x 12+1x 22+…+1x n 2<23.分析:在第(1)问中,通过已知条件,借助导数,转化为判断导数在(0,+∞)上的符号,进而得出函数的单调区间;在第(2)问中,充分利用第(1)问的结论,得到f (x )在(n π,(n+1)π)上存在零点,从而得出n π<x n+1<(n+1)π,然后分n=1,n=2,n ≥3三种情况讨论1x 12+1x 22+…+1x n 2的值与23的大小关系,即可得证. 解:(1)f'(x )=cos x-x sin x-cos x=-x sin x.令f'(x )=0,得x=k π(k ∈N *).当x ∈(2k π,(2k+1)π)(k ∈N )时,sin x>0,此时f'(x )<0;当x ∈((2k+1)π,(2k+2)π)(k ∈N )时,sin x<0,此时f'(x )>0.故f (x )的单调递减区间为(2k π,(2k+1)π)(k ∈N ),单调递增区间为((2k+1)π,(2k+2)π)(k ∈N ). (2)由(1)知,f (x )在区间(0,π)上单调递减. 又f (π2)=0,故x 1=π2.当n ∈N *时,因为f (n π)f ((n+1)π)=[(-1)n n π+1][(-1)n+1(n+1)π+1]<0,且函数f (x )的图象是连续不断的,所以f (x )在区间(n π,(n+1)π)内至少存在一个零点.又f (x )在区间(n π,(n+1)π)上是单调的,故n π<x n+1<(n+1)π.因此,当n=1时,1x 12=4π2<23; 当n=2时,1x 12+1x 22<1π2(4+1)<23;当n ≥3时,1x 12+1x 22+…+1x n 2<1π2[4+1+122+…+1(n -1)2] <1π2[5+11×2+…+1(n -2)(n -1)] <1π2[5+(1-12)+(12-13)+…+(1n -2-1n -1)] =1π2(6-1n -1)<6π2<23. 综上所述,对一切n ∈N *,1x 12+1x 22+…+1x n 2<23.。

2014·湖南卷(文科数学)

2014·湖南卷(文科数学)

2014·湖南卷(文科数学)1.[2014·湖南卷] 设命题p :∀x ∈R ,x 2+1>0,则綈p 为( )A .∃x 0∈R ,x 20+1>0B .∃x 0∈R ,x 20+1≤0C .∃x 0∈R ,x 20+1<0 D .∀x ∈R ,x 2+1≤01.B [解析] 由全称命题的否定形式可得綈p :∃x 0∈R ,x 20+1≤0. 2.[2014·湖南卷] 已知集合A ={x |x >2},B ={x |1<x <3},则A ∩B =( ) A .{x |x >2} B .{x |x >1}C .{x |2<x <3}D .{x |1<x <3}2.C [解析] 由集合运算可知A ∩B ={x |2<x <3}. 3.[2014·湖南卷] 对一个容量为N 的总体抽取容量为n 的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为p 1,p 2,p 3,则( )A .p 1=p 2<p 3B .p 2=p 3<p 1C .p 1=p 3<p 2D .p 1=p 2=p 33.D [解析] 不管是简单随机抽样、系统抽样还是分层抽样,它们都是等概率抽样,每个个体被抽中的概率均为nN.4.、[2014·湖南卷] 下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是( )A .f (x )=1x2 B .f (x )=x 2+1C .f (x )=x 3D .f (x )=2-x4.A [解析] 由偶函数的定义,可以排除C ,D ,又根据单调性,可得B 不对. 5.[2014·湖南卷] 在区间[-2,3]上随机选取一个数X ,则X ≤1的概率为( ) A.45 B.35 C.25 D.155.B [解析] 由几何概型概率计算公式可得P =1-(-2)3-(-2)=35.6.[2014·湖南卷] 若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0外切,则m =( ) A .21 B .19 C .9 D .-11 6.C [解析] 依题意可得C 1(0,0),C 2(3,4),则|C 1C 2|=33+42=5.又r 1=1,r 2=25-m ,由r 1+r 2=25-m +1=5,解得m =9.7.[2014·湖南卷] 执行如图1-1所示的程序框图,如果输入的t ∈[-2,2],则输出的S 属于( )A .[-6,-2]B .[-5,-1]C .[-4,5]D .[-3,6]7.D [解析] (特值法)当t =-2时,t =2×(-2)2+1=9,S =9-3=6,排除A ,B ,C.8.、[2014·湖南卷] 一块石材表示的几何体的三视图如图1-2所示,将该石材切削、打A .1B .2C .3D .48.B [解析] 由三视图可知,石材为一个三棱柱(相对应的长方体的一半),故可知能得到的最大球为三棱柱的内切球.由题意可知正视图三角形的内切圆的半径即为球的半径,可得R =6+8-102=2.9.[2014·湖南卷] 若0<x 1<x 2<1,则( ) A .e x 2-e x 1>ln x 2-ln x 1 B .e x 2-e x 1<ln x 2-ln x 1 C .x 2e x 1>x 1e x 2 D .x 2e x 1<x 1e x 29.C [解析] 依题可构造函数f (x )=e xx ,则f ′(x )=e x ·x -e x x 2=e x (x -1)x 2.当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,所以f (x )=e xx在区间(0,1)上递减,故0<x 1<x 2<1时有f (x 1)>f (x 2),即x 2e x 1>x 1e x 2.10.[2014·湖南卷] 在平面直角坐标系中,O 为原点,A (-1,0),B (0,3),C (3,0),动点D 满足|CD →|=1,则|OA →+OB →+OD →|的取值范围是( )A .[4,6]B .[19-1,19+1]C .[23,27]D .[7-1,7+1]10.D [解析] 由|CD →|=1,得动点D 在以点C 为圆心,半径为1的圆上,故可设D (3+cos α,sin α),所以OA →+OB →+OD →=(2+cos α,3+sin α),所以|OA →+OB →+OD →|2=(2+cos α)2+(3+sin α)2=8+4cos α+23sin α=8+27sin(α+φ),所以|OA →+OB →+OD →|2∈[8-27,8+27],即|OA →+OB →+OD →|∈[7-1,7+1].11.[2014·湖南卷] 复数3+ii2(i 为虚数单位)的实部等于________.11.-3 [解析] 因为3+i i 2=3+i-1=-3-i ,所以实部为-3.12.[2014·湖南卷] 在平面直角坐标系中,曲线C :⎩⎨⎧x =2+22t ,y =1+22t(t 为参数)的普通方程为________.12.x -y -1=0 [解析] 依题意,消去参数可得x -2=y -1,即x -y -1=0.13.[2014·湖南卷] 若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,x +y ≤4,y ≥1,则z =2x +y 的最大值为________.13.7 [解析] 依题意,画出可行域,如图所示. 由⎨⎪⎧x +y =4,得点B 的坐标为(3,1),则z =2x +y 在B (3,1)处取得最大值7.F (1,0)的距离和到直线x =-1的距离相等.若机器人接触不到过点P (-1,0)且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是________.14.(-∞,-1)∪(1,+∞) [解析] 依题意可知机器人运行的轨迹方程为y 2=4x .设直线l :y =k (x +1),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),y 2=4x ,消去y 得k 2x 2+(2k 2-4)x +k 2=0,由Δ=(2k 2-4)2-4k 4<0,得k 2>1,解得k <-1或k >1.15.[2014·湖南卷] 若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a =________.15.-32[解析] 由偶函数的定义可得f (-x )=f (x ),即ln(e -3x +1)-ax =ln(e 3x +1)+ax ,∴2ax =-ln e 3x =-3x ,∴a =-32.16.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. 16.解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n .故数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)由(1)知,b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n ,则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n .故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2. 17.、[2014·湖南卷] 某企业有甲、乙两个研发小组,为了比较他们的研发水平,现随机抽取这两个小组往年研发新产品的结果如下:(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ).其中a ,a 分别表示甲组研发成功和失败;b ,b 分别表示乙组研发成功和失败.(1)若某组成功研发一种新产品,则给该组记1分,否则记0分.试计算甲、乙两组研发新产品的成绩的平均数和方差,并比较甲、乙两组的研发水平.(2)若该企业安排甲、乙两组各自研发一种新产品,试估计恰有一组研发成功的概率.17.解:(1)甲组研发新产品的成绩为1,1,1,0,0,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,其平均数为x 甲=1015=23,方差为s 2甲=115⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-232×10+⎝⎛⎭⎫0-232×5=29. 乙组研发新产品的成绩为1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,其平均数为x 乙=915=35,方差为s 2乙=115⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-352×9+⎝⎛⎭⎫0-352×6=625. 因为x 甲>x 乙,s 2甲<s 2乙,所以甲组的研发水平优于乙组. (2)记E ={恰有一组研发成功}.在所抽得的15个结果中,恰有一组研发成功的结果是(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),(a ,b ),共7个,故事件E 发生的频率为715.将频率视为概率,即得所求概率为P (E )=715.18.、[2014·湖南卷] 如图1-3所示,已知二面角α-MN -β的大小为60°,菱形ABCD 在面β内,A ,B 两点在棱MN DO ⊥面α,垂足为O .(1)证明:AB ⊥平面ODE ;(2)求异面直线BC 与OD 所成角的余弦值.18.解:(1)证明:如图,因为DO ⊥α,AB ⊂α,所以DO ⊥AB . 连接BD ,由题设知,△ABD 是正三角形,又E 是AB 的中点,所以DE ⊥AB .而DO ∩DE =D ,故AB ⊥平面ODE .(2)因为BC ∥AD ,所以ADO 是BC 与OD 所成的角.由(1)知,AB ⊥平面ODE ,所以AB ⊥OE .又DE ⊥AB ,于是∠DEO 是二面角α-MN -β的平面角,从而∠DEO =60°.不妨设AB =2,则AD =2,易知DE = 3.在Rt △DOE 中,DO =DE ·sin 60°=32.连接AO ,在Rt △AOD 中,cos ∠ADO =DOAD=322=34.故异面直线BC 与OD 所成角的余弦值为34.19.、、[2014·湖南卷] 如图1-4所示,在平面四边形ABCD 中,DA ⊥AB ,DE =1,EC=7,EA =2,∠ADC =2π3,∠BEC =π3.(1)求sin ∠CED 的值; (2)求BE 的长.19.解:设∠CED =α.(1)在△CDE 中,由余弦定理,得 EC 2=CD 2+DE 2-2CD ·DE ·cos ∠EDC ,于是由题设知,7=CD 2+1+CD ,即CD 2+CD - 6=0,解得CD =2(CD =-3舍去).在△CDE 中,由正弦定理,得EC sin ∠EDC =CDsin α.于是,sin α=CD ·sin 2π3EC =2×327=217,即sin ∠CED =217. (2)由题设知,0<α<π3,于是由(1)知,cos α=1-sin 2α=1-2149=277.而∠AEB =2π3-α,所以cos ∠AEB =cos ⎝⎛⎭⎫2π3-α=cos 2π3cos α+sin 2π3sin α=-12cos α+32sin α=-12×277+32×217=714.在Rt △EAB 中,cos ∠AEB =EA BE =2BE,故BE =2cos ∠AEB =2714=47.20.、、[2014·湖南卷] 如图1-5所示,O 为坐标原点,双曲线C 1:x 2a 21-y 2b 21=1(a 1>0,b 1>0)和椭圆C 2:y 2a 22+x 2b 22=1(a 2>b 2>0)均过点P ⎝⎛⎭⎫233,1,且以C 1的两个顶点和C 2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.(1)求C 1,C 2的方程.(2)是否存在直线l ,使得l 与C 1交于A ,B 两点,与C 2只有一个公共点,且|OA →+OB →|=|AB | ?证明你的结论.20.解: (1)设C 2的焦距为2c 2,由题意知,2c 2=2,2a 1=2,从而a 1=1,c 2=1.因为点P ⎝⎛⎭⎫233,1在双曲线x 2-y 2b 21=1上,所以⎝⎛⎫2332-1b 21=1,故b 21=3. 由椭圆的定义知2a 2=⎝⎛⎭⎫2332+(1-1)2+⎝⎛⎭⎫2332+(1+1)2=2 3. 于是a 2=3,b 22=a 22-c 22=2.故C 1,C 2的方程分别为x 2-y 23=1,y 23+x 22=1.(2)不存在符合题设条件的直线.(i)若直线l 垂直于x 轴,因为l 与C 2只有一个公共点,所以直线l 的方程为x =2或x =- 2.当x =2时,易知A (2,3),B (2,-3),所以 |OA →+OB →|=22,|AB →|=2 3.此时,|OA →+OB →|≠|AB →|.当 x =-2时,同理可知,|OA →+OB →|≠|AB →|.(ii)若直线l 不垂直于x 轴,设l 的方程为y =kx +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2-y 23=1得(3-k 2)x 2-2kmx -m 2-3=0. 当l 与C 1相交于A ,B 两点时,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1,x 2是上述方程的两个实根,从而x 1+x 2=2km3-k 2,x 1x 2=m 2+3k 2-3.于是y 1y 2=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=3k 2-3m 2k 2-3.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,y 23+x 22=1得(2k 2+3)x 2+4kmx +2m 2-6=0. 因为直线l 与C 2只有一个公共点,所以上述方程的判别式Δ=16k 2m 2-8(2k 2+3)(m 2-3)=0.化简,得2k 2=m 2-3.因此OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=m 2+3k 2-3+3k 2-3m 2k 2-3=-k 2-3k 2-3≠0,于是OA →2+OB →2+2OA →·OB →≠OA →2+OB →2-2OA →·OB →,即|OA →+OB →|2≠|OA →-OB →|2. 故|OA →+OB →|≠|AB →|.综合(i),(ii)可知,不存在符合题设条件的直线. 21.、[2014·湖南卷] 已知函数f (x )=x cos x -sin x +1(x >0).(1)求f (x )的单调区间;(2)记x i 为f (x )的从小到大的第i (i ∈N *)个零点,证明:对一切n ∈N *,有1x 21+1x 22+…+1x 2n<23. 21.解: (1)f ′(x )=cos x -x sin x -cos x =-x sin x . 令f ′(x )=0,得x =k π(k ∈N *).当x ∈(2k π,(2k +1)π)(k ∈N )时,sin x >0,此时f ′(x )<0; 当x ∈((2k +1)π,(2k +2)π)(k ∈N )时,sin x <0,此时f ′(x )>0.故f (x )的单调递减区间为(2k π,(2k +1)π)(k ∈N ),单调递增区间为((2k +1)π,(2k +2)π)(k ∈N ).(2)由(1)知,f (x )在区间(0,π)上单调递减.又f ⎝⎛⎭⎫π2=0,故x 1=π2.当n ∈N *时,因为f (n π)f [](n +1)π=[(-1)n n π+1][(-1)n +1(n +1)π+1]<0, 且函数f (x )的图像是连续不断的,所以f (x )在区间(n π,(n +1)π)内至少存在一个零点.又f (x )在区间(n π,(n +1)π)上是单调的,故n π<x n +1<(n +1)π.因此,当n =1时,1x 21=4π2<23;当n =2时,1x 21+1x 22<1π2(4+1)<23;当n ≥3时,1x 21+1x 22+…+1x 2n <1π2⎣⎡⎦⎤4+1+122+…+1(n -1)2 <1π2⎣⎡⎦⎤5+11×2+…+1(n -2)(n -1)<1π2⎣⎡⎦⎤5+⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -2-1n -1 =1π2⎝⎛⎭⎫6-1n -1<6π2<23.综上所述,对一切n ∈N *,1x 21+1x 22+…+1x 2n <23.。

2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标ⅰ)(含答案及解析)

2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标ⅰ)(含答案及解析)

2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)已知集合M={x|﹣1<x<3},N={x|﹣2<x<1},则M∩N=()A.(﹣2,1)B.(﹣1,1)C.(1,3)D.(﹣2,3)2.(5分)若tanα>0,则()A.sinα>0B.cosα>0C.sin2α>0D.cos2α>0 3.(5分)设z=+i,则|z|=()A.B.C.D.24.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0)的离心率为2,则实数a=()A.2B.C.D.15.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A.f(x)•g(x)是偶函数B.|f(x)|•g(x)是奇函数C.f(x)•|g(x)|是奇函数D.|f(x)•g(x)|是奇函数6.(5分)设D,E,F分别为△ABC的三边BC,CA,AB的中点,则+=()A.B.C.D.7.(5分)在函数①y=cos|2x|,②y=|cosx|,③y=cos(2x+),④y=tan(2x﹣)中,最小正周期为π的所有函数为()A.①②③B.①③④C.②④D.①③8.(5分)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是()A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱9.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.10.(5分)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,AF=|x0|,则x0=()A.1B.2C.4D.811.(5分)设x,y满足约束条件且z=x+ay的最小值为7,则a=()A.﹣5B.3C.﹣5或3D.5或﹣3 12.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分13.(5分)将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为.14.(5分)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为.15.(5分)设函数f(x)=,则使得f(x)≤2成立的x的取值范围是.16.(5分)如图,为测量山高MN,选择A和另一座的山顶C为测量观测点,从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°,已知山高BC=100m,则山高MN=m.三、解答题:解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤17.(12分)已知{a n}是递增的等差数列,a2,a4是方程x2﹣5x+6=0的根.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.18.(12分)从某企业生产的产品中抽取100件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频数分布表:质量指标值分组[75,85)[85,95)[95,105)[105,115)[115,125)频数62638228(1)在表格中作出这些数据的频率分布直方图;(2)估计这种产品质量指标的平均数及方差(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(3)根据以上抽样调查数据,能否认为该企业生产的这种产品符合“质量指标值不低于95的产品至少要占全部产品80%”的规定?19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C.(1)证明:B1C⊥AB;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,BC=1,求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高.20.(12分)已知点P(2,2),圆C:x2+y2﹣8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积.21.(12分)设函数f(x)=alnx+x2﹣bx(a≠1),曲线y=f(x)在点(1,f (1))处的切线斜率为0,(1)求b;(2)若存在x0≥1,使得f(x0)<,求a的取值范围.请考生在第22,23,24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分。

2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标ⅰ)(含解析版)

2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标ⅰ)(含解析版)

2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)已知集合M={x|﹣1<x<3},N={x|﹣2<x<1},则M∩N=( )A.(﹣2,1)B.(﹣1,1)C.(1,3)D.(﹣2,3)2.(5分)若tanα>0,则( )A.sinα>0B.cosα>0C.sin2α>0D.cos2α>0 3.(5分)设z=+i,则|z|=( )A.B.C.D.24.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0)的离心率为2,则实数a=( )A.2B.C.D.15.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是( )A.f(x)•g(x)是偶函数B.|f(x)|•g(x)是奇函数C.f(x)•|g(x)|是奇函数D.|f(x)•g(x)|是奇函数6.(5分)设D,E,F分别为△ABC的三边BC,CA,AB的中点,则+=( )A.B.C.D.7.(5分)在函数①y=cos|2x|,②y=|cosx|,③y=cos(2x+),④y=tan(2x﹣)中,最小正周期为π的所有函数为( )A.①②③B.①③④C.②④D.①③8.(5分)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是( )A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱9.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=( )A.B.C.D.10.(5分)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,AF=|x0|,则x0=( )A.1B.2C.4D.811.(5分)设x,y满足约束条件且z=x+ay的最小值为7,则a=( )A.﹣5B.3C.﹣5或3D.5或﹣3 12.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是( )A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2) 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分13.(5分)将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为 .14.(5分)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为 .15.(5分)设函数f(x)=,则使得f(x)≤2成立的x的取值范围是 .16.(5分)如图,为测量山高MN,选择A和另一座的山顶C为测量观测点,从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°,已知山高BC=100m,则山高MN= m.三、解答题:解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤17.(12分)已知{a n}是递增的等差数列,a2,a4是方程x2﹣5x+6=0的根.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.18.(12分)从某企业生产的产品中抽取100件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频数分布表:质量指标值分组[75,85)[85,95)[95,105)[105,115)[115,125)频数62638228(1)在表格中作出这些数据的频率分布直方图;(2)估计这种产品质量指标的平均数及方差(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(3)根据以上抽样调查数据,能否认为该企业生产的这种产品符合“质量指标值不低于95的产品至少要占全部产品80%”的规定?19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C.(1)证明:B1C⊥AB;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,BC=1,求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高.20.(12分)已知点P(2,2),圆C:x2+y2﹣8y=0,过点P的动直线l与圆C 交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积.21.(12分)设函数f(x)=alnx+x2﹣bx(a≠1),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0,(1)求b;(2)若存在x0≥1,使得f(x0)<,求a的取值范围.请考生在第22,23,24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分。

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2014年湖南省高考数学试卷(文科)
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一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)
1.(5分)(2014•湖南)设命题p:∀x∈R,x2+1>0,则¬p为()
2.(5分)(2014•湖南)已知集合A={x|x>2},B={x|1<x<3},则A∩B=()
3.(5分)(2014•湖南)对一个容量为N的总体抽取容量为n的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分
4.(5分)(2014•湖南)下列函数中,既是偶函数又在区间(﹣∞,0)上单调递增
5.(5分)(2014•湖南)在区间[﹣2,3]上随机选取一个数X,则X≤1的概率为()B
6.(5分)(2014•湖南)若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2﹣6x﹣8y+m=0外切,则
7.(5分)(2014•湖南)执行如图所示的程序框图,如果输入的t∈[﹣2,2],则输出的S属于()
8.(5分)(2014•湖南)一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径等于()
9.(5分)(2014•湖南)若0<x1<x2<1,则()

﹣>lnx2﹣lnx1﹣<lnx2﹣lnx1
2121
10.(5分)(2014•湖南)在平面直角坐标系中,O为原点,A(﹣1,0),B(0,),C(3,0),动点D满足||=1,则|++|的取值范围是()
[,[,
二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分)
11.(5分)(2014•湖南)复数(i为虚数单位)的实部等于.
12.(5分)(2014•湖南)在平面直角坐标系中,曲线C:(t为参数)的普通方程为.
13.(5分)(2014•湖南)若变量x,y满足约束条件,则z=2x+y的最大值为.
14.(5分)(2014•湖南)平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离
和到直线x=﹣1的距离相等,若机器人接触不到过点P(﹣1,0)且斜率为k的直线,则k 的取值范围是.
15.(5分)(2014•湖南)若f(x)=ln(e3x+1)+ax是偶函数,则a=.
三、解答题(共6小题,75分)
16.(12分)(2014•湖南)已知数列{a n}的前n项和S n=,n∈N*.
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设b n=+(﹣1)n a n,求数列{b n}的前2n项和.
17.(12分)(2014•湖南)某企业有甲、乙两个研发小组,为了比较他们的研发水平,现随机抽取这两个小组往年研发新产品的结果如下:
(a,b),(a,),(a,b),(,b),(,),(a,b),(a,b),(a,),
(,b),(a,),(,),(a,b),(a,),(,b)(a,b)
其中a,分别表示甲组研发成功和失败,b,分别表示乙组研发成功和失败.
(Ⅰ)若某组成功研发一种新产品,则给该组记1分,否则记0分,试计算甲、乙两组研发新产品的成绩的平均数和方差,并比较甲、乙两组的研发水平;
(Ⅱ)若该企业安排甲、乙两组各自研发一样的产品,试估计恰有一组研发成功的概率.
18.(12分)(2014•湖南)如图,已知二面角α﹣MN﹣β的大小为60°,菱形ABCD 在面β内,A、B两点在棱MN上,∠BAD=60°,E是AB的中点,DO⊥面α,垂足为O.
(Ⅰ)证明:AB⊥平面ODE;
(Ⅱ)求异面直线BC与OD所成角的余弦值.
19.(13分)(2014•湖南)如图,在平面四边形ABCD中,DA⊥AB,DE=1,EC=,EA=2,∠ADC=,∠BEC=.
(Ⅰ)求sin∠CED的值;
(Ⅱ)求BE的长.
20.(13分)(2014•湖南)如图,O为坐标原点,双曲线C1:﹣=1(a1>0,b1>0)和椭圆C2:+=1(a2>b2>0)均过点P(,1),且以C1的两个顶点和
C2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.
(Ⅰ)求C1、C2的方程;
(Ⅱ)是否存在直线l,使得l与C1交于A、B两点,与C2只有一个公共点,且|+|=||?证明你的结论.
21.(13分)(2014•湖南)已知函数f(x)=xcosx﹣sinx+1(x>0).
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)记x i为f(x)的从小到大的第i(i∈N*)个零点,证明:对一切n∈N*,有++…+<.
2014年湖南省高考数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)
2
3.(5分)(2014•湖南)对一个容量为N的总体抽取容量为n的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为P1,
=
=
B
2222
,半径为

7.(5分)(2014•湖南)执行如图所示的程序框图,如果输入的t∈[﹣2,2],则输出的S属于()
8.(5分)(2014•湖南)一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径等于()
r=,

﹣>lnx2﹣lnx1﹣<lnx2﹣lnx1 2121


10.(5分)(2014•湖南)在平面直角坐标系中,O为原点,A(﹣1,0),B(0,),C (3,0),动点D满足||=1,则|++|的取值范围是()
[,[,
||=1
||=1

++=
|++==
,,
==
|++的取值范围是
二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分)
11.(5分)(2014•湖南)复数(i为虚数单位)的实部等于﹣3.
=.

12.(5分)(2014•湖南)在平面直角坐标系中,曲线C:(t为参数)的普通方程为x﹣y﹣1=0.

13.(5分)(2014•湖南)若变量x,y满足约束条件,则z=2x+y的最大值为7.
,解得,即
14.(5分)(2014•湖南)平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离和到直线x=﹣1的距离相等,若机器人接触不到过点P(﹣1,0)且斜率为k的直线,则k的取值范围是k<﹣1或k>1.
15.(5分)(2014•湖南)若f(x)=ln(e3x+1)+ax是偶函数,则a=﹣.
=lne


三、解答题(共6小题,75分)
16.(12分)(2014•湖南)已知数列{a n}的前n项和S n=,n∈N*.
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设b n=+(﹣1)n a n,求数列{b n}的前2n项和.

17.(12分)(2014•湖南)某企业有甲、乙两个研发小组,为了比较他们的研发水平,现随机抽取这两个小组往年研发新产品的结果如下:
(a,b),(a,),(a,b),(,b),(,),(a,b),(a,b),(a,),
(,b),(a,),(,),(a,b),(a,),(,b)(a,b)
其中a,分别表示甲组研发成功和失败,b,分别表示乙组研发成功和失败.
(Ⅰ)若某组成功研发一种新产品,则给该组记1分,否则记0分,试计算甲、乙两组研发新产品的成绩的平均数和方差,并比较甲、乙两组的研发水平;
(Ⅱ)若该企业安排甲、乙两组各自研发一样的产品,试估计恰有一组研发成功的概率.
=
==
= ==
,),,),,,),


18.(12分)(2014•湖南)如图,已知二面角α﹣MN﹣β的大小为60°,菱形ABCD在面β内,A、B两点在棱MN上,∠BAD=60°,E是AB的中点,DO⊥面α,垂足为O.(Ⅰ)证明:AB⊥平面ODE;
(Ⅱ)求异面直线BC与OD所成角的余弦值.

=ADO==
所成角的余弦值为
19.(13分)(2014•湖南)如图,在平面四边形ABCD中,DA⊥AB,DE=1,EC=,EA=2,∠ADC=,∠BEC=.
(Ⅰ)求sin∠CED的值;
(Ⅱ)求BE的长.
中,由正弦定理得
CED=
,由(Ⅰ)知=
AEB=

=cos cos+sin sin
BE=
20.(13分)(2014•湖南)如图,O为坐标原点,双曲线C1:﹣=1(a1>0,b1>0)
和椭圆C2:+=1(a2>b2>0)均过点P(,1),且以C1的两个顶点和C2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.
(Ⅰ)求C1、C2的方程;
(Ⅱ)是否存在直线l,使得l与C1交于A、B两点,与C2只有一个公共点,且|+|=||?证明你的结论.
)在上求得
=,可得=﹣
||||
=
,可得|||
)在上,∴﹣,
,= =﹣的方程为:+
,或
时,可得,,﹣)|,||=2
|+||
时,也有|+||

可得
≠,∴,|+||
21.(13分)(2014•湖南)已知函数f(x)=xcosx﹣sinx+1(x>0).
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)记x i为f(x)的从小到大的第i(i∈N*)个零点,证明:对一切n∈N*,有++…+<.
),
时,有=成立.
+<<
+
[]
)<
++<.
参与本试卷答题和审题的老师有:xintrl;sxs123;maths;孙佑中;刘长柏;liu老师;whgcn;双曲线;caoqz(排名不分先后)
菁优网
2015年5月20日
第21页(共21页)。

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