2014-2019天津高考数学试卷(理科)(含解析)

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2014年全国高考理科数学试题及答案-天津卷

2014年全国高考理科数学试题及答案-天津卷

绝密 ★ 启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟。

第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至5页。

答卷前,考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。

答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。

考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

祝各位考生考试顺利!第Ⅰ卷注意事项:1.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

2本卷共8小题,每小题5分,共40分。

参考公式:•如果事件A ,B 互斥,那么 •如果事件A ,B 相互独立,那么()()()P A B P A P B =+U()()()P AB P A P B =.•圆柱的体积公式V Sh =. •圆锥的体积公式13V Sh =. 其中S 表示圆柱的底面面积, 其中S 表示圆锥的底面面积,h 表示圆柱的高. h 表示圆锥的高.一、选择题:在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的.(1)i 是虚数单位,复数734ii+=+( )(A )1i - (B )1i -+ (C )17312525i + (D )172577i -+ED CBA(2)设变量x ,y 满足约束条件0,20,12,y x y y x +-⎧≥--≤≥⎪⎨⎪⎩则目标函数2z x y =+的最小值为( )(A )2 (B )3 (C )4 (D )5(3)阅读右边的程序框图,运行相应的程序,输出的S 的值为( )(A )15 (B )105 (C )245 (D )945(4)函数()()212log 4f x x =-的单调递增区间是( )(A )()0,+¥ (B )(),0-¥ (C )()2,+¥(D )(),2-?(5)已知双曲线22221x y a b-=()0,0a b >>的一条渐近线平行于直线l :210y x =+,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ) (A )221520x y -= (B )221205x y -= (C )2233125100x y -= (D )2233110025x y -= (6)如图,ABC D 是圆的内接三角形,BAC Ð的平分线交圆于点D ,交BC 于点E ,过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F .在上述条件下,给出下列四个结论: ①BD 平分CBF Ð;②2FB FD FA =?; ③AE CE BE DE ??;④AF BDAB BF ??.则所有正确结论的序号是( )(A )①② (B )③④ (C )①②③ (D )①②④(7)设,a b R Î,则|“a b >”是“a a b b >”的( )(A )充要不必要条件 (B )必要不充分条件 (C )充要条件 (D )既不充要也不必要条件 (8)已知菱形ABCD 的边长为2,120BAD?o ,点,E F 分别在边,BC DC 上,BE BC l =,DF DC m =.若1AE AF ?u u u r u u u r ,23CE CF?-u u u r u u u r ,则l m +=( ) (A )12 (B )23 (C )56 (D )712第Ⅱ卷注意事项: 1.用黑色墨水钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。

2014年天津市高考数学试卷(理科)(附参考答案+详细解析Word打印版)

2014年天津市高考数学试卷(理科)(附参考答案+详细解析Word打印版)

2014年天津市普通高等学校招生统一考试数学试卷(理科)一、选择题(共8小题,每小题5分)1.(5分)i是虚数单位,复数=()A.1﹣i B.﹣1+i C.+i D.﹣+i2.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.53.(5分)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,输出S的值为()A.15 B.105 C.245 D.9454.(5分)函数f(x)=log(x2﹣4)的单调递增区间为()A.(0,+∞)B.(﹣∞,0)C.(2,+∞)D.(﹣∞,﹣2)5.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为()A.﹣=1 B.﹣=1C.﹣=1 D.﹣=16.(5分)如图,△ABC是圆的内接三角形,∠BAC的平分线交圆于点D,交BC 于E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F,在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分∠CBF;②FB2=FD•FA;③AE•CE=BE•DE;④A F•BD=AB•BF.所有正确结论的序号是()A.①②B.③④C.①②③D.①②④7.(5分)设a,b∈R,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件8.(5分)已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E、F分别在边BC、DC 上,=λ,=μ,若•=1,•=﹣,则λ+μ=()A.B.C.D.二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)9.(5分)某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方向,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查,已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取名学生.10.(5分)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3.11.(5分)设{a n}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,S n为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为.12.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知b﹣c=a,2sinB=3sinC,则cosA的值为.13.(5分)在以O为极点的极坐标系中,圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点,若△AOB是等边三角形,则a的值为.14.(5分)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为.三、解答题(共6小题,共80分)15.(13分)已知函数f(x)=cosx•sin(x+)﹣cos2x+,x∈R.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求f(x)在闭区间[﹣,]上的最大值和最小值.16.(13分)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学,在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院,现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(Ⅱ)设X为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.17.(13分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,AB∥DC,AD=DC=AP=2,AB=1,点E为棱PC的中点.(Ⅰ)证明:BE⊥DC;(Ⅱ)求直线BE与平面PBD所成角的正弦值;(Ⅲ)若F为棱PC上一点,满足BF⊥AC,求二面角F﹣AB﹣P的余弦值.18.(13分)设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.19.(14分)已知q和n均为给定的大于1的自然数,设集合M={0,1,2,…,q﹣1},集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1,x i∈M,i=1,2,…n}.(Ⅰ)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;(Ⅱ)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n﹣1,t=b1+b2q+…+b n q n﹣1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n<b n,则s<t.20.(14分)设f(x)=x﹣ae x(a∈R),x∈R,已知函数y=f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)证明:随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明x1+x2随着a的减小而增大.2014年天津市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题5分)1.(5分)i是虚数单位,复数=()A.1﹣i B.﹣1+i C.+i D.﹣+i【分析】将复数的分子与分母同时乘以分母的共轭复数3﹣4i,即求出值.【解答】解:复数==,故选:A.【点评】本题考查了复数的运算法则和共轭复数的意义,属于基础题.2.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.5【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z 的最大值.【解答】解:作出不等式对应的平面区域,由z=x+2y,得y=﹣,平移直线y=﹣,由图象可知当直线y=﹣经过点B(1,1)时,直线y=﹣的截距最小,此时z最小.此时z的最小值为z=1+2×1=3,故选:B.【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.3.(5分)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,输出S的值为()A.15 B.105 C.245 D.945【分析】算法的功能是求S=1×3×5×…×(2i+1)的值,根据条件确定跳出循环的i值,计算输出S的值.【解答】解:由程序框图知:算法的功能是求S=1×3×5×…×(2i+1)的值,∵跳出循环的i值为4,∴输出S=1×3×5×7=105.故选:B.【点评】本题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解答本题的关键.4.(5分)函数f(x)=log(x2﹣4)的单调递增区间为()A.(0,+∞)B.(﹣∞,0)C.(2,+∞)D.(﹣∞,﹣2)【分析】令t=x2﹣4>0,求得函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞),且函数f(x)=g(t)=log t.根据复合函数的单调性,本题即求函数t在(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)上的减区间.再利用二次函数的性质可得,函数t在(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)上的减区间.【解答】解:令t=x2﹣4>0,可得x>2,或x<﹣2,故函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞),当x∈(﹣∞,﹣2)时,t随x的增大而减小,y=log t随t的减小而增大,所以y=log(x2﹣4)随x的增大而增大,即f(x)在(﹣∞,﹣2)上单调递增.故选:D.【点评】本题主要考查复合函数的单调性,二次函数的性质,体现了转化的数学思想,属于中档题.5.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为()A.﹣=1 B.﹣=1C.﹣=1 D.﹣=1【分析】先求出焦点坐标,利用双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,可得=2,结合c2=a2+b2,求出a,b,即可求出双曲线的方程.【解答】解:∵双曲线的一个焦点在直线l上,令y=0,可得x=﹣5,即焦点坐标为(﹣5,0),∴c=5,∵双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,∴=2,∵c2=a2+b2,∴a2=5,b2=20,∴双曲线的方程为﹣=1.故选:A.【点评】本题考查双曲线的方程与性质,考查学生的计算能力,属于中档题.6.(5分)如图,△ABC是圆的内接三角形,∠BAC的平分线交圆于点D,交BC 于E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F,在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分∠CBF;②FB2=FD•FA;③AE•CE=BE•DE;④AF•BD=AB•BF.所有正确结论的序号是()A.①②B.③④C.①②③D.①②④【分析】本题利用角与弧的关系,得到角相等,再利用角相等推导出三角形相似,得到边成比例,即可选出本题的选项.【解答】解:∵圆周角∠DBC对应劣弧CD,圆周角∠DAC对应劣弧CD,∴∠DBC=∠DAC.∵弦切角∠FBD对应劣弧BD,圆周角∠BAD对应劣弧BD,∴∠FBD=∠BAF.∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAF=∠DAC.∴∠DBC=∠FBD.即BD平分∠CBF.即结论①正确.又由∠FBD=∠FAB,∠BFD=∠AFB,得△FBD~△FAB.由,FB2=FD•FA.即结论②成立.由,得AF•BD=AB•BF.即结论④成立.正确结论有①②④.故选:D.【点评】本题考查了弦切角、圆周角与弧的关系,还考查了三角形相似的知识,本题总体难度不大,属于基础题.7.(5分)设a,b∈R,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件【分析】根据不等式的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论.【解答】解:若a>b,①a>b≥0,不等式a|a|>b|b|等价为a•a>b•b,此时成立.②0>a>b,不等式a|a|>b|b|等价为﹣a•a>﹣b•b,即a2<b2,此时成立.③a≥0>b,不等式a|a|>b|b|等价为a•a>﹣b•b,即a2>﹣b2,此时成立,即充分性成立.若a|a|>b|b|,①当a>0,b>0时,a|a|>b|b|去掉绝对值得,(a﹣b)(a+b)>0,因为a+b >0,所以a﹣b>0,即a>b.②当a>0,b<0时,a>b.③当a<0,b<0时,a|a|>b|b|去掉绝对值得,(a﹣b)(a+b)<0,因为a+b <0,所以a﹣b>0,即a>b.即必要性成立,综上“a>b”是“a|a|>b|b|”的充要条件,故选:C.【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用不等式的性质结合分类讨论是解决本题的关键.8.(5分)已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E、F分别在边BC、DC 上,=λ,=μ,若•=1,•=﹣,则λ+μ=()A.B.C.D.【分析】利用两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,两个向量的数量积的定义由•=1,求得4λ+4μ﹣2λμ=3 ①;再由•=﹣,求得﹣λ﹣μ+λμ=﹣②.结合①②求得λ+μ的值.【解答】解:由题意可得若•=(+)•(+)=+++=2×2×cos120°++λ•+λ•μ=﹣2+4μ+4λ+λμ×2×2×cos120°=4λ+4μ﹣2λμ﹣2=1,∴4λ+4μ﹣2λμ=3 ①.•=﹣•(﹣)==(1﹣λ)•(1﹣μ)=(1﹣λ)•(1﹣μ)=(1﹣λ)(1﹣μ)×2×2×cos120°=(1﹣λ﹣μ+λμ)(﹣2)=﹣,即﹣λ﹣μ+λμ=﹣②.由①②求得λ+μ=,故选:C.【点评】本题主要考查两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,两个向量的数量积的定义,属于中档题.二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)9.(5分)某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方向,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查,已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取60名学生.【分析】先求出一年级本科生人数所占总本科生人数的比例,再用样本容量乘以该比列,即为所求.【解答】解:根据分层抽样的定义和方法,一年级本科生人数所占的比例为=,故应从一年级本科生中抽取名学生数为300×=60,故答案为:60.【点评】本题主要考查分层抽样的定义和方法,利用了总体中各层的个体数之比等于样本中对应各层的样本数之比,属于基础题.10.(5分)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3.【分析】几何体是圆锥与圆柱的组合体,判断圆柱与圆锥的高及底面半径,代入圆锥与圆柱的体积公式计算.【解答】解:由三视图知:几何体是圆锥与圆柱的组合体,其中圆柱的高为4,底面直径为2,圆锥的高为2,底面直径为4,∴几何体的体积V=π×12×4+×π×22×2=4π+π=π.故答案为:.【点评】本题考查了由三视图求几何体的体积,根据三视图判断几何体的形状及数据所对应的几何量是解题的关键.11.(5分)设{a n}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,S n为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为﹣.【分析】由条件求得,S n=,再根据S1,S2,S4成等比数列,可得=S1•S4,由此求得a1的值.【解答】解:由题意可得,a n=a1+(n﹣1)(﹣1)=a1+1﹣n,S n==,再根据若S1,S2,S4成等比数列,可得=S1•S4,即=a1•(4a1﹣6),解得a1=﹣,故答案为:﹣.【点评】本题主要考查等差数列的前n项和公式,等比数列的定义和性质,属于中档题.12.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知b﹣c=a,2sinB=3sinC,则cosA的值为﹣.【分析】由条件利用正弦定理求得a=2c,b=,再由余弦定理求得cosA=的值.【解答】解:在△ABC中,∵b﹣c= a ①,2sinB=3sinC,∴2b=3c ②,∴由①②可得a=2c,b=.再由余弦定理可得cosA===﹣,故答案为:﹣.【点评】本题主要考查正弦定理、余弦定理的应用,属于中档题.13.(5分)在以O为极点的极坐标系中,圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点,若△AOB是等边三角形,则a的值为3.【分析】把极坐标方程化为直角坐标方程,求出B的坐标的值,代入x2+(y﹣2)2=4,可得a的值.【解答】解:直线ρsinθ=a即y=a,(a>0),曲线ρ=4sinθ,即ρ2=4ρsinθ,即x2+(y﹣2)2=4,表示以C(0,2)为圆心,以2为半径的圆,∵△AOB是等边三角形,∴B(a,a),代入x2+(y﹣2)2=4,可得(a)2+(a﹣2)2=4,∵a>0,∴a=3.故答案为:3.【点评】本题考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,直线和圆的位置关系,求出B的坐标是解题的关键,属于基础题.14.(5分)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为(0,1)∪(9,+∞).【分析】由y=f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,作出函数y=f(x),y=a|x ﹣1|的图象利用数形结合即可得到结论.【解答】解:由y=f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,作出函数y=f(x),y=g(x)=a|x﹣1|的图象,当a≤0,两个函数的图象不可能有4个交点,不满足条件,则a>0,此时g(x)=a|x﹣1|=,当﹣3<x<0时,f(x)=﹣x2﹣3x,g(x)=﹣a(x﹣1),当直线和抛物线相切时,有三个零点,此时﹣x2﹣3x=﹣a(x﹣1),即x2+(3﹣a)x+a=0,则由△=(3﹣a)2﹣4a=0,即a2﹣10a+9=0,解得a=1或a=9,当a=9时,g(x)=﹣9(x﹣1),g(0)=9,此时不成立,∴此时a=1,要使两个函数有四个零点,则此时0<a<1,若a>1,此时g(x)=﹣a(x﹣1)与f(x),有两个交点,此时只需要当x>1时,f(x)=g(x)有两个不同的零点即可,即x2+3x=a(x﹣1),整理得x2+(3﹣a)x+a=0,则由△=(3﹣a)2﹣4a>0,即a2﹣10a+9>0,解得a<1(舍去)或a>9,综上a的取值范围是(0,1)∪(9,+∞),方法2:由f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,若x=1,则4=0不成立,故x≠1,则方程等价为a===||=|x﹣1++5|,设g(x)=x﹣1++5,当x>1时,g(x)=x﹣1++5≥,当且仅当x﹣1=,即x=3时取等号,当x<1时,g(x)=x﹣1++5=5﹣4=1,当且仅当﹣(x ﹣1)=﹣,即x=﹣1时取等号,则|g(x)|的图象如图:若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则满足a>9或0<a<1,故答案为:(0,1)∪(9,+∞)【点评】本题主要考查函数零点个数的应用,利用数形结合是解决本题的关键,综合性较强,难度较大.三、解答题(共6小题,共80分)15.(13分)已知函数f(x)=cosx•sin(x+)﹣cos2x+,x∈R.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求f(x)在闭区间[﹣,]上的最大值和最小值.【分析】(Ⅰ)根据两角和差的正弦公式、倍角公式对解析式进行化简,再由复合三角函数的周期公式求出此函数的最小正周期;(Ⅱ)由(Ⅰ)化简的函数解析式和条件中x的范围,求出的范围,再利用正弦函数的性质求出再已知区间上的最大值和最小值.【解答】解:(Ⅰ)由题意得,f(x)=cosx•(sinx cosx)====所以,f(x)的最小正周期=π.(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=,由x∈[﹣,]得,2x∈[﹣,],则∈[,],∴当=﹣时,即=﹣1时,函数f(x)取到最小值是:,当=时,即=时,f(x)取到最大值是:,所以,所求的最大值为,最小值为.【点评】本题考查了两角和差的正弦公式、倍角公式,正弦函数的性质,以及复合三角函数的周期公式应用,考查了整体思想和化简计算能力,属于中档题.16.(13分)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学,在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院,现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(Ⅱ)设X为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.【分析】(Ⅰ)利用排列组合求出所有基本事件个数及选出的3名同学是来自互不相同学院的基本事件个数,代入古典概型概率公式求出值;(Ⅱ)随机变量X的所有可能值为0,1,2,3,(k=0,1,2,3)列出随机变量X的分布列求出期望值.【解答】(Ⅰ)解:设“选出的3名同学是来自互不相同学院”为事件A,则,所以选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为.(Ⅱ)解:随机变量X的所有可能值为0,1,2,3,(k=0,1,2,3)所以随机变量X的分布列是随机变量X的数学期望.【点评】本题考查古典概型及其概率公式,互斥事件,离散型随机变量的分布列与数学期望,考查应用概率解决实际问题的能力.17.(13分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,AB∥DC,AD=DC=AP=2,AB=1,点E为棱PC的中点.(Ⅰ)证明:BE⊥DC;(Ⅱ)求直线BE与平面PBD所成角的正弦值;(Ⅲ)若F为棱PC上一点,满足BF⊥AC,求二面角F﹣AB﹣P的余弦值.【分析】(I)以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,求出BE,DC 的方向向量,根据•=0,可得BE⊥DC;(II)求出平面PBD的一个法向量,代入向量夹角公式,可得直线BE与平面PBD 所成角的正弦值;(Ⅲ)根据BF⊥AC,求出向量的坐标,进而求出平面FAB和平面ABP的法向量,代入向量夹角公式,可得二面角F﹣AB﹣P的余弦值.【解答】证明:(I)∵PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,∵AD=DC=AP=2,AB=1,点E为棱PC的中点.∴B(1,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0),P(0,0,2),E(1,1,1)∴=(0,1,1),=(2,0,0)∵•=0,∴BE⊥DC;(Ⅱ)∵=(﹣1,2,0),=(1,0,﹣2),设平面PBD的法向量=(x,y,z),由,得,令y=1,则=(2,1,1),则直线BE与平面PBD所成角θ满足:sinθ===,故直线BE与平面PBD所成角的正弦值为.(Ⅲ)∵=(1,2,0),=(﹣2,﹣2,2),=(2,2,0),由F点在棱PC上,设=λ=(﹣2λ,﹣2λ,2λ)(0≤λ≤1),故=+=(1﹣2λ,2﹣2λ,2λ)(0≤λ≤1),由BF⊥AC,得•=2(1﹣2λ)+2(2﹣2λ)=0,解得λ=,即=(﹣,,),设平面FBA的法向量为=(a,b,c),由,得令c=1,则=(0,﹣3,1),取平面ABP的法向量=(0,1,0),则二面角F﹣AB﹣P的平面角α满足:cosα===,故二面角F﹣AB﹣P的余弦值为:【点评】本题考查的知识点是空间二面角的平面角,建立空间坐标系,将二面角问题转化为向量夹角问题,是解答的关键.18.(13分)设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.【分析】(Ⅰ)设椭圆的右焦点为F2(c,0),由|AB|=|F1F2|.可得,再利用b2=a2﹣c2,e=即可得出.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得b2=c2.可设椭圆方程为,设P(x0,y0),由F1(﹣c,0),B(0,c),可得,.利用圆的性质可得,于是=0,得到x0+y0+c=0,由于点P在椭圆上,可得.联立可得=0,解得P.设圆心为T(x1,y1),利用中点坐标公式可得T,利用两点间的距离公式可得圆的半径r.设直线l的方程为:y=kx.利用直线与圆相切的性质即可得出.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的右焦点为F2(c,0),由|AB|=|F1F2|,可得,化为a2+b2=3c2.又b2=a2﹣c2,∴a2=2c2.∴e=.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得b2=c2.因此椭圆方程为.设P(x0,y0),由F1(﹣c,0),B(0,c),可得=(x0+c,y0),=(c,c).∵,∴=c(x0+c)+cy0=0,∴x0+y0+c=0,∵点P在椭圆上,∴.联立,化为=0,∵x0≠0,∴,代入x0+y0+c=0,可得.∴P.设圆心为T(x1,y1),则=﹣,=.∴T,∴圆的半径r==.设直线l的斜率为k,则直线l的方程为:y=kx.∵直线l与圆相切,∴,整理得k2﹣8k+1=0,解得.∴直线l的斜率为.【点评】本题中考查了椭圆与圆的标准方程及其性质、点与椭圆的位置关系、直线与圆相切问题、点到直线的距离公式、中点坐标公式等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.19.(14分)已知q和n均为给定的大于1的自然数,设集合M={0,1,2,…,q﹣1},集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1,x i∈M,i=1,2,…n}.(Ⅰ)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;(Ⅱ)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n﹣1,t=b1+b2q+…+b n q n﹣1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n<b n,则s<t.【分析】(Ⅰ)当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|x=x1+x2•2+x3•22,x i∈M,i=1,2,3}.即可得到集合A.(Ⅱ)由于a i,b i∈M,i=1,2,…,n.a n<b n,可得a n﹣b n≤﹣1.由题意可得s﹣t=(a1﹣b1)+(a2﹣b2)q+…+(a n﹣1﹣b n﹣1)q n﹣2+(a n﹣b n)q n﹣1≤(q﹣1)+(q﹣1)q+…+(q﹣1)q n﹣2﹣q n﹣1再利用等比数列的前n项和公式即可得出.【解答】(Ⅰ)解:当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|x=x1+x2•2+x3•22,x i∈M,i=1,2,3}.可得A={0,1,2,3,4,5,6,7}.(Ⅱ)证明:由设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n﹣1,t=b1+b2q+…+b n q n﹣1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.a n<b n,∴s﹣t=(a1﹣b1)+(a2﹣b2)q+…+(a n﹣1﹣b n﹣1)q n﹣2+(a n﹣b n)q n﹣1≤(q﹣1)+(q﹣1)q+…+(q﹣1)q n﹣2﹣q n﹣1=(q﹣1)(1+q+…+q n﹣2)﹣q n﹣1=﹣q n﹣1=﹣1<0.∴s<t.【点评】本题考查了考查了集合的运算及其性质、等比数列的前n项和公式、不等式的基本性质等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.20.(14分)设f(x)=x﹣ae x(a∈R),x∈R,已知函数y=f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)证明:随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明x1+x2随着a的减小而增大.【分析】(Ⅰ)对f(x)求导,讨论f′(x)的正负以及对应f(x)的单调性,得出函数y=f(x)有两个零点的等价条件,从而求出a的取值范围;(Ⅱ)由f(x)=0,得a=,设g(x)=,判定g(x)的单调性即得证;(Ⅲ)由于x1=a,x2=a,则x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln,令=t,整理得到x1+x2=,令h(x)=,x∈(1,+∞),得到h(x)在(1,+∞)上是增函数,故得到x1+x2随着t的减小而增大.再由(Ⅱ)知,t随着a的减小而增大,即得证.【解答】解:(Ⅰ)∵f (x )=x ﹣ae x ,∴f′(x )=1﹣ae x ;下面分两种情况讨论:①a ≤0时,f′(x )>0在R 上恒成立,∴f (x )在R 上是增函数,不合题意; ②a >0时,由f′(x )=0,得x=﹣lna ,当x 变化时,f′(x )、f (x )的变化情况如下表:∴f (x )的单调增区间是(﹣∞,﹣lna ),减区间是(﹣lna ,+∞);∴函数y=f (x )有两个零点等价于如下条件同时成立:①f (﹣lna )>0;②存在s 1∈(﹣∞,﹣lna ),满足f (s 1)<0;③存在s 2∈(﹣lna ,+∞),满足f (s 2)<0;由f (﹣lna )>0,即﹣lna ﹣1>0,解得0<a <e ﹣1;取s 1=0,满足s 1∈(﹣∞,﹣lna ),且f (s 1)=﹣a <0,取s 2=+ln ,满足s 2∈(﹣lna ,+∞),且f (s 2)=(﹣)+(ln ﹣)<0;∴a 的取值范围是(0,e ﹣1).(Ⅱ)证明:由f (x )=x ﹣ae x =0,得a=, 设g (x )=,由g′(x )=,得g (x )在(﹣∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,并且当x ∈(﹣∞,0)时,g (x )≤0,当x ∈(0,+∞)时,g (x )≥0,x1、x2满足a=g(x1),a=g(x2),a∈(0,e﹣1)及g(x)的单调性,可得x1∈(0,1),x2∈(1,+∞);对于任意的a1、a2∈(0,e﹣1),设a1>a2,g(X1)=g(X2)=a1,其中0<X1<1<X2;g(Y1)=g(Y2)=a2,其中0<Y1<1<Y2;∵g(x)在(0,1)上是增函数,∴由a1>a2,得g(X i)>g(Y i),可得X1>Y1;类似可得X2<Y2;又由X、Y>0,得<<;∴随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明:∵x1=a,x2=a,∴lnx1=lna+x1,lnx2=lna+x2;∴x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln,设=t,则t>1,∴,解得x1=,x2=,∴x1+x2=…①;令h(x)=,x∈(1,+∞),则h′(x)=;令u(x)=﹣2lnx+x﹣,得u′(x)=,当x∈(1,+∞)时,u′(x)>0,∴u(x)在(1,+∞)上是增函数,∴对任意的x∈(1,+∞),u(x)>u(1)=0,∴h′(x)>0,∴h(x)在(1,+∞)上是增函数;∴由①得x1+x2随着t的增大而增大.由(Ⅱ)知,t随着a的减小而增大,∴x1+x2随着a的减小而增大.【点评】本题考查了导数的运算以及利用导数研究函数的单调性与极值问题,也考查了函数思想、化归思想、抽象概括能力和分析问题、解决问题的能力,是综合型题目.。

2014年高考理科数学天津卷-答案

2014年高考理科数学天津卷-答案

34i,即求出值【解析】作出可行域,如图:【解析】由弦切角定理得FBD EACBAE ,又AF BD AB BF =,排除A 、C. DBC ,排除B 、故选D.本题利用角与弧的关系,得到角相等,,所以||||cos1202AB AD AB AD =︒=-,所以AE AB AD λ=+,AF AB AD μ=+.因为1AE AF =,所以()()1AB AD AB AD λμ++=,即2λ2-②,①+②得5λμ+=,故选C. 【提示】利用两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,两个向量的数量积的定义求得2120ππ4π2233+=m 【考点】空间立体图形三视图、体积.结合图象可知01a <<或9a >.][),4∞+,所以][)9,∞+.结合图象可得01a <<或9a >.1sin 2x x ⎛+ ⎝3cos 2x x -43π3x 的范围,再利用正弦函数的性质求出再已【考点】三角函数中的恒等变换应用,三角函数的周期性及其求法1203373734960C C C C +=. 3463k k C C -(k =3463k kC C -(k =(0,0,2)P.由E为棱PC的中点,得(1,1,1)E.证明:向量(0,1,1)BE=,(2,0,0)DC=,故0BE DC=.所以,)向量(1,2,0)BD=-,(1,0,PB=设(,,)n x y z=0,0,n BDn PB⎧=⎪⎨=⎪⎩即-⎧,可得(2,1,1)n=为平面的一个法向量,||||6n BEn BEn BE==⨯与平面PBD3)向量(1,2,0)BC=,(2,CP=-,(2,2,0)AC=,(1,0,0)AB=由点F在棱PC上,设CF CPλ=,0≤故()1,2BF BC CF BC CPλλλ=+=+=-.,得0BF AC=,因此,2(1即12BF⎛=-设(1,n x y=为平面FAB的法向量,则110,0,n ABn BF⎧=⎪⎨=⎪⎩即,可得1(0,n=-FAB的一个法向量的法向量1(0,1,0)n=121212,||||10n nn nn n-==31010.【提示】(1)以A 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,求出BE ,DC 的方向向量,根据0BE DC =,可得BE DC ⊥;(2)求出平面PBD 的一个法向量,代入向量夹角公式,可得直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值; (3)根据BFAC ,求出向量BF 的坐标,进而求出平面F AB 和平面ABP 的法向量,代入向量夹角公式,可得二面角F ABP 的余弦值2,有10(F P x =+,1(,)F B c c =由已知,有110F P F B =,即1.②由①和②可得234x cx +可得1F P ,1F B .利用圆的性质可得11F B F P ⊥,于是110F B F P =,得到040cx =,解得1n n a q -++1n n b q -++1,2,,n 及n a (1n a -++-()1q ++-q。

2014年高考真题——理数(天津卷)试题及答案

2014年高考真题——理数(天津卷)试题及答案

2014年天津市高考数学试卷(理科)一、选择题(共8小题,每小题5分)1.(5分)(2014•天津)i是虚数单位,复数=()+i D+2.(5分)(2014•天津)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()3.(5分)(2014•天津)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,输出S的值为()4.(5分)(2014•天津)函数f(x)=log(x2﹣4)的单调递增区间为()5.(5分)(2014•天津)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一.﹣=1 ﹣=1﹣=1 ﹣=16.(5分)(2014•天津)如图,△ABC是圆的内接三角形,∠BAC的平分线交圆于点D,交BC于E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F,在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分∠CBF;②FB2=FD•FA;③AE•CE=BE•DE;④AF•BD=AB•BF.所有正确结论的序号是()8.(5分)(2014•天津)已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E、F分别在边BC、DC上,BE=λBC,DF=μDC,若•=1,•=﹣,则λ+μ=().C D.二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)9.(5分)(2014•天津)某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方向,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查,已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取_________名学生.10.(5分)(2014•天津)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为_________m3.11.(5分)(2014•天津)设{a n}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,S n为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为_________.12.(5分)(2014•天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知b﹣c=a,2sinB=3sinC,则cosA的值为_________.13.(5分)(2014•天津)在以O为极点的极坐标系中,圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点,若△AOB是等边三角形,则a的值为_________.14.(5分)(2014•天津)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为_________.三、解答题(共6小题,共80分)15.(13分)(2014•天津)已知函数f(x)=cosx•sin(x+)﹣cos2x+,x∈R.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求f(x)在闭区间[﹣,]上的最大值和最小值.16.(13分)(2014•天津)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学,在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院,现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(Ⅱ)设X为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.17.(13分)(2014•天津)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,AB∥DC,AD=DC=AP=2,AB=1,点E为棱PC的中点.(Ⅰ)证明:BE⊥DC;(Ⅱ)求直线BE与平面PBD所成角的正弦值;(Ⅲ)若F为棱PC上一点,满足BF⊥AC,求二面角F﹣AB﹣P的余弦值.18.(13分)(2014•天津)设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.19.(14分)(2014•天津)已知q和n均为给定的大于1的自然数,设集合M={0,1,2,…,q﹣1},集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1,x i∈M,i=1,2,…n}.(Ⅰ)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;(Ⅱ)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n﹣1,t=b1+b2q+…+b n q n﹣1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n<b n,则s<t.20.(14分)(2014•天津)设f(x)=x﹣ae x(a∈R),x∈R,已知函数y=f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)证明:随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明x1+x2随着a的减小而增大.2014年天津市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题5分)1.(5分)(2014•天津)i是虚数单位,复数=()+i D+解:复数=2.(5分)(2014•天津)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()﹣3.(5分)(2014•天津)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,输出S的值为()4.(5分)(2014•天津)函数f(x)=log(x2﹣4)的单调递增区间为()t=log t5.(5分)(2014•天津)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一.﹣=1 ﹣=1﹣=1 ﹣=1先求出焦点坐标,利用双曲线﹣,可得=2∵双曲线=1∴双曲线的方程为=16.(5分)(2014•天津)如图,△ABC是圆的内接三角形,∠BAC的平分线交圆于点D,交BC于E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F,在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分∠CBF;②FB2=FD•FA;③AE•CE=BE•DE;④AF•BD=AB•BF.所有正确结论的序号是()8.(5分)(2014•天津)已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E、F分别在边BC、DC上,BE=λBC,DF=μDC,若•=1,•=﹣,则λ+μ=().C D.两个向量的数量积的定义由•=1•=,求得﹣﹣解:由题意可得若=()()++λ•μ=﹣(﹣)))﹣,故答案为:二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)9.(5分)(2014•天津)某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方向,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查,已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取60名学生.解:根据分层抽样的定义和方法,一年级本科生人数所占的比例为,×=6010.(5分)(2014•天津)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3.×π×+=故答案为:11.(5分)(2014•天津)设{a n}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,S n为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为﹣.==﹣.12.(5分)(2014•天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知b﹣c=a,2sinB=3sinC,则cosA的值为﹣.,再由余弦定理求得cosA=ab=cosA==﹣.13.(5分)(2014•天津)在以O为极点的极坐标系中,圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点,若△AOB是等边三角形,则a的值为3.(,可得(14.(5分)(2014•天津)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为(0,1)∪(9,+∞).,三、解答题(共6小题,共80分)15.(13分)(2014•天津)已知函数f(x)=cosx•sin(x+)﹣cos2x+,x∈R.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求f(x)在闭区间[﹣,]上的最大值和最小值.再由复合三角函数的周期公式的范围,求出sinx))的最小正周期=,],],则[,]=时,即=)取到最小值是:时,即时,)取到最大值是:,,最小值为应用,16.(13分)(2014•天津)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学,在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院,现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(Ⅱ)设X为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.,(名同学是来自互不相同学院的概率为的数学期望17.(13分)(2014•天津)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,AB∥DC,AD=DC=AP=2,AB=1,点E为棱PC的中点.(Ⅰ)证明:BE⊥DC;(Ⅱ)求直线BE与平面PBD所成角的正弦值;(Ⅲ)若F为棱PC上一点,满足BF⊥AC,求二面角F﹣AB﹣P的余弦值.的方向向量,根据•,求出向量的坐标,进而求出平面=•(Ⅱ)∵=的法向量,得,则=,所成角的正弦值为(Ⅲ)∵=,上,设λ===,得=2,,,)=,得,则的法向量=18.(13分)(2014•天津)设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.|F.可得.可设椭圆方程为,.利用圆的性质可得,于是.联立可得.设圆心为,利用两点间的距离公式可得圆的半径,化为.因此椭圆方程为.,可得,在椭圆上,∴.,化为=0,∴,,可得.=,=.,r==,解得的斜率为19.(14分)(2014•天津)已知q和n均为给定的大于1的自然数,设集合M={0,1,2,…,q﹣1},集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1,x i∈M,i=1,2,…n}.(Ⅰ)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;(Ⅱ)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n﹣1,t=b1+b2q+…+b n q n﹣1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n<b n,则s<t.A={x|,+A={x|,+20.(14分)(2014•天津)设f(x)=x﹣ae x(a∈R),x∈R,已知函数y=f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)证明:随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明x1+x2随着a的减小而增大.=a=a,则=ln,令=,+ln,满足﹣)ln﹣,设,由=,得<;∴随着=a=a=ln,设=t,解得,…①;﹣。

2014年天津高考数学(理科)答案word版

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2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科数学试题答案与解析1. 解析()()7i 34i 7i 2525i1i 34i 2525+-+-===-+. 2. 解析 作出可行域,如图所示.由2z x y =+得122z y x =-+,故将直线12y x =-向上平移,当过()1,1A 时,z 有最小值3.3. 解析 1S =,1i =;3S =,2i =;15S =,3i =;105S =,4i =,结束循环,输出105S =.4. 解析 由240x ->得2x <-或2x >.又12log y u =为减函数,故()f x 的单调递增区间为(),2-∞-.评注 本题考查对数型复合函数的单调性,注意定义域以及同增异减的判定方法.5. 解析 由题意得2ba=且5c =.故由222c a b =+,得22254a a =+,则25a =,220b =,从而双曲线方程为221520x y -=. 6. 解析 ①F B D B A D ∠=∠,DBC DAC ∠=∠,故FBD CBD ∠=∠,即①正确.由切割线定理知②正确. ③BED AEC △△,故BE AEDE CE=,当DE CE ≠时,③不成立. ②ABF △△BDF ,故AB BDAF BF=,即AB BF AF BD ⋅=⋅,④正确.故①②④正确,选D. 7. 解析 先证“a b >” ⇒“a a b b >”.若0a b >…,则22a b >,即a a b b >;若0a b >…,则0a a b b >…;若0a b >>,则22a b <,即a a b b ->-,从而a a b b >.再证“a a b b >” ⇒“a b >”.若a ,0b …,则由a a b b >,得22a b >,故a b >; 若a ,0b …,则由a a b b >,得22a b ->-,即22a b <,故a b >;若0a …,0b <,则a b >.而0a <,0b …时,a a b b >不成立.2综上,“a b >”是“a a b b >”的充要条件.8. 解析 以AB ,AD 为基向量,则()()AE AF AB AD AD AB λμ⋅=+⋅+=22AB AD μλ++()()()1421AB AD λμμλλμ+⋅=+-+①.()()()()2112113CE CF BC DC λμλμ⋅=-⋅-=---=-②,由①②可得56λμ+=.评注 本题考查平面向量的基本定理,数量积等相关运算,难度适中等. 9. 解析43006020⨯=(名) 10. 解析 该几何体由一个圆锥和一个圆柱组成, 故体积()223120π14π22π33V m =⨯⨯+⨯⨯⨯=. 11. 解析 11S a =,2121S a =-,4146S a =-.故()()21112146a a a -=⨯-,解得112a =-. 12. 解析 由2sin 3sin B C =得23bc =,即32b c =,代入14b c a -=,整理得2a c =, 故2222229414cos 32422c c c b c a A bc c c +-+-===-⋅⋅.13. 分析 本题考查极坐标,直线与圆.将极坐标方程转化为普通方程,再结合直线与圆的位置关系求解.解析 由4sin r q =,224x y y +=,即圆的标准方程为()2224x y +-=,由sin a r q =知,直线y a =,如图所示,设圆与y 轴的另一个交点为D ,直线AB 与y 轴交点为C ,连接BD ,由对称性及AOB △是等边三角形知,30AOC BOC ∠=∠=︒,又90OBD ∠=︒,在Rt OBD △中,因为4OD =,则OB =BC =,OC ,所以.14. 分析 本题考查函数的图像变换,零点问题,利用导函数秒杀.借助函数图像,求解方程实根.解析 首先作函数()23f x x x =+的图像,如图所示,(将抛物线()23f x x x =+在x 轴下方的部分沿x 轴对称到x 轴上方,原x 轴上方的图像不变).其次要将方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根, 等价转化为曲线()y f x =与折线1y a x =-恰有4个不同的公共点.最后结合图像,可将折线与曲线()y f x =有公共点的情况分类讨论:① 当0a ≤时,()y f x =与1y a x =-最多有2个公共点,不符合题意;② 当0a >时,又可分为折线1y a x =-左半支与曲线()y f x =有4个公共点.和折线1y a x =-左、右半支分别与曲线()y f x =有2个不同的公共点.如图所示,当折线1y a x =-的左半支与曲线()y f x =相切于点1P 时,即方程()()231x x a x -+=--的10∆=,整理得,()230x a x a +-+=,所以()2134a a ∆=--2109a a =-+()()190a a =--=,解得1a =或9a =(舍).要使()1f x a x =-恰有4个互异的实数根,则需01a <<. 当折线1y a x =-的左半支与曲线()y f x =相切于点2P 时,即方程()231x x a x +=-的20∆=,整理得,()230x a x a +-+=,x所以()22340a a ∆=--=,解得1a =(舍)或9a =要使()1f x a x =-恰有4个互异的实数根,则需9a >.故实数a 的取值范围为()()0,19,+∞.评注 利用图像法求解方程实根问题(零点问题)时,不仅仅要看交点的个数,还要考虑函数图像本身的变化趋势.15. 解析 (I )由已知,有()21cos sin 2f x x x x x ⎛⎫=⋅= ⎪ ⎪⎝⎭2111πsin cos sin 2sin 22423x x x x x x ⎛⎫⋅==- ⎪⎝⎭所以()f x 的最小正周期2ππ2T ==. (II )因为()f x 在区间ππ,412⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上式减函数,在区间ππ,124⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数.π144f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,π1122f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,π144f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. 所以函数()f x 在闭区间ππ,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为14,最小值为12-.评注 本题主要考查两角和与差的正弦公式、二倍角的正弦与余弦公式,三角函数的最小正周期、单调性等基础知识考查基本运算能力.16. 解析 (I )设“选出的3名同学是来自互不相同的学院”为事件A ,则()120337373104960C C C C P A C ⋅+⋅==.所以选出的3名同学是来自互不相同的学院的概率为4960. (II )随机变量X 的所以可能值为0,1,2,3.()()3463100,1,2,3K kC C P X k k C -===.所以随机变量X 的分布列是随机变量X 的数学期望()1131601236210305E X =⨯+⨯+⨯+⨯=. 评注 本题主要考查古典概型及其概率计算公式,互斥事件、离散型随机变量的分布列与数学期望等基础知识.考查运用概率知识解决简单实际问题的能力.17. 解析 解法一:依题意,以点A 为原点建立空间直角坐标系(如图),可得()1,0,0B ,()2,2,0C ,()0,2,0D ,()0,0,2P .由E 为棱PC 的中点,得()1,1,1E .(I )证明:向量()0,1,1BE =,()2,0,0DC =,故0BE DC ⋅=.所以BE DC ⊥. (II )向量()1,2,0BD =-,()1,0,2PB =-.设(),,x y z n =为平面PBD 的法向量,则0,0,BD PB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即20,20.x y x z -+=⎧⎨-=⎩不妨令1y =,可得()2,1,1=n 为平面PBD 的一个法向量.于是有cos ,6BE BE BE⋅===⋅n n n 所以直线BE 与平面PBD . (III )向量()1,2,0BC =,()2,2,2CP =--,()2,2,0AC =,()1,0,0AB =.由点F 在棱PC 上,设CF CP λ=,01λ剟.故()12,22,2BF BC CF BC CP λλλλ=+=+=--.由BF AC ⊥,得0BF AC ⋅=,因此,()()2122220λλ-+-=,解得34λ=.即113,,222BF ⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 设()1,,x y z =n 为平面FAB 的法向量,则110,0,AB BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0,1130.222x x y z =⎧⎪⎨-++=⎪⎩不妨令1z =,可得()10,3,1=-n 为平面FAB 的一个法向量.取平面ABP 的法向量()20,1,0=n ,则121212cos ,⋅==⋅n n n n n n 易知,二角面F AB P --解法二:(I )证明:如图,取PD 的中点M ,连接EM ,AM .由于E ,M 分别为PC ,PD的中点,故//EM DC ,且12EM DC =,又由已知,可得//EM AB 且EM AB =,故四边形ABEM 为平行四边形,所以//AM BE .因为PA ⊥底面ABCD ,故PA CD ⊥,而CD DA ⊥,从而CD ⊥平面PAD,因为AM ∈平面PAD ,M E P D于是CD AM ⊥,又//AM BE ,所以BE CD ⊥.(II )连接BM ,由(I )有CD ⊥平面PAD ,得CD PD ⊥,而//EM CD ,故PD EM ⊥.又因为AD AP =,M 为PD 的中点,故PD AM ⊥,可得PD BE ⊥,所以PD ⊥平面BEM ,故平面BEM ⊥平面PBD ,所以直线BE 在平面PBD 内的射影为直线BM ,而BE EM ⊥,可得EBM ∠为锐角,故EBM ∠为直线BE 与平面PBD 所成的角.依题意,有PD =M 为PD的中点,可得AMBE =故在直角三角形BEM中,tan EM AB EBM BE BE ∠===,因此sin EBM ∠=所以直线BE 与平面PBD. (III )如图,在PAC △中,过点F 作//FH PA 交AC 于点H .因为PA ⊥底面ABCD ,故FH ⊥底面ABCD ,从而FH AC ⊥.又BF AC ⊥,得AC ⊥平面FHB ,因此AC BH ⊥.在底面 ABCD 内,可得3CH HA =,从而3CF FP =.在平面PDC 内,作//FG DC 交PD 于点G , 于是3DG GP =.由于//DC AB ,故//GF AB ,所以A ,B ,F ,G四点共面.由AB PA ⊥,AB AD ⊥,得AB ⊥平面PAD ,故AB AG ⊥.所以PAG ∠为二面角F AB P --的平面角.在PAG △中,PA=2,14PG =PD =045APG ∠=,由余弦定理可得AG =cos PAG ∠=所以二面角F AB P --.评注 本题主要考查空间两条直线的位置关系,二面角、直线与平面所成的角,直线与平面垂直等基础知识.考查用空间向量解决立体几何问题的方法.考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力.18. 解析 (I )设椭圆右焦点2F 的坐标为(),0c .由12AB F F =,可得2223a b c +=,又222b ac =-,则2212c a =.所以椭圆的离心率e =.(II )由(I )知222a c =,22b c =.故椭圆方程为222212x y c c+=.设()00,P x y .由()1,0F c -,()0,B c ,有()100,F P x c y =+,()1,F B c c =.由已知,110F P F B ⋅=,即()000x c c y c ++=.又0c ≠,故有000x y c ++=.①又因为P 在椭圆上,故22002212x y c c+=.②由①②可得20040x cx +=3.而点P 不在椭圆的顶点,故043x c =-,代入①得03cy =,即HF G ABCDP点P 的坐标为4,33c c ⎛⎫- ⎪⎝⎭.设圆的圆心为()11,T x y ,则1402323c x c -+==-,12323c cy c +==,进而圆的半径r =.设直线l 的斜率为k ,依题意,直线l 的方程为y kx =.由l与圆相切,r ==,整理得2810k k -+=,解得4k =所以直线l的斜率为4或4评注 本题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、圆的方程等基础知识.考查用代数方法研究圆锥曲线的性质.考查运算求解能力,以及用方程思想解决问题的能力. 19. 分析 本题考查数列与不等式.新定义与数列相关的集合问题,要理解集合中元素的性质特征.解析 (1)当2q =,3n =时,由题意{}0,1M =,12324x x x x =++,(),1,2,3i x M i ∈=.则{}0,1,2,3,4,5,6,7A =.(2)因为,s t A ∈,所以112+++n n a s a a q q -=()()11+1++n n q q q a q ---≤…()()1111+n n n q q qa q --=-+++… ()111=1+1n n n q q a q q-----11=1n n n q a q ---+()1=11n n a q -+-.1112+++n n n n t b b b q b q q --=≥,又,n n a b M ∈,且n n a b <,所以1n n b a +≥.所以()()111111n n n n n n q q b a a q ---+>+-≥.即()1111n n n n q q t s b a -->-+≥≥,所以n n a b <,则s t <.20. 解析 (I )由()e x f x x a =-,可得()1e x f x a '=-,下面分两种情况讨论:①0a …时,()0f x '>在R 上恒成立,可得()f x 在R 上单调递增,不合题意.②0a >时,由()0f x '=,得ln x a =-.当x 变化时,()f x ',()f x 的变化情况如下表:这时,()f x 的单调递增区间是(),ln a -∞-;单调递减区间是()ln ,a -+∞.于是,“()y f x =有两个零点”等价于如下条件时成立:(i )()ln 0f a ->;(ii )存在()1,ln s a ∈-∞-,满足()10f s <;(iii )存在()2ln ,s a ∈-+∞,满足()20f s <.由()ln 0f a ->,即ln 10a -->,解得10e a -<<.而此时,取10s =,满足()1,ln s a ∈-∞-,且()10f s a =-<;取222ln s a a=+,满足()2ln ,s a ∈-+∞, 且()22222e ln e 0a a f s a a ⎛⎫⎛⎫=-+-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以a 的取值范围是()10,e a -.(II )证明:由()e x f x x a =-,有e x x a =.设()e x x g x =,由()1exxg x -'=,知()g x 在(),1-∞上单调递增,在()1,+∞上单调递减.并且,当(],0x ∈-∞时,()0g x …;当()0,x ∈+∞时,()0g x >.由已知,1x ,2x 满足()1a g x =,()2a g x =.由()10,e a -∈,及()g x 的单调性,可得()10,1x ∈,()21,x ∈+∞.对于任意的1a ,()120,e a -∈,设12a a >,()()121g g a ξξ==,其中1201ξξ<<<;()()122g g a ηη==,其中1201ηη<<<.因为()g x 在()0,1上单调递增,故由12a a >,即()()11g g ξη>,可得11ξη>,类似可得22ξη<.又由1ξ,10η>,得222111ξηηξξη<<.所以21xx 随着a 的减小而增大. (III )证明:由11e x x a =,22e x x a =,可得11ln ln x a x =+,22ln ln x a x =+. 故221211ln ln lnx x x x x x -=-=. 设21x t x =,则1t >,且2121,ln ,x tx x x t =⎧⎨-=⎩解得1ln 1tx t =-,2ln 1t t x t =-.所以()121ln 1t t x x t ++=-.(*)令()()1ln 1x xh x x +=-,()1,x ∈+∞,则()()212ln 1x x x h x x -+-'=-.令()12ln x x x xμ=-+-,得()21x x x μ-⎛⎫'= ⎪⎝⎭.当()1,x ∈+∞时,()0x μ'>.因此,()x μ在()1,+∞上单调递增,故对于任意()1,x ∈+∞,()()10x μμ>=,由此可得()0h x '>,故()h x 在()1,+∞上单调递增. 因此,由(*)可得12x x +随着t 的增大而增大.而由(II ),知t 随着a 的减小而增大,所以12x x +随着a 的减小而增大.评注 本题主要考查函数的零点、导数的运算、利用导数研究函数的性质等基础知识和方法.考查函数思想、化归思想.考查抽象概括能力、综合分析问题和解决问题的能力.。

2014年天津高考理科数学试题含答案(Word版)

2014年天津高考理科数学试题含答案(Word版)

则该几何体的体积 _______ m . 其前 n 和.若 S1 , S 2 , S 4 成等比数列 则 a1 的
3
11 设 { an }是首 值 __________.
a1 公差 -1 的等差数列 Sn
12 在 D ABC 中 内角 A, B, C 所对的边 别是 a, b, c . 知 b - c = 的值 _______. 13 在
数 a 的取值范围 __________. 解答题 15 本题共 6 道大题 13 满 80 .解答 写出文 说明 证明过程或演算 骤.
本小题满
知函数 f ( x ) = cos x ⋅ sin x + 求 f ( x ) 的最小 周期 求 f ( x) 在 16 本小题满 区间 − 13 男
0,1,2,L, q - 1} 集合 知 q 和 n 均 给定的大于 1 的自然数.设集合 M = {
D
-
17 25 + i 7 7
2 设变
x y 满足 束条
x + y − 2 ≥ 0, x − y − 2 ≤ 0, 则目标函数 z = x + 2 y 的最小值 y ≥ 1,
C 4 D 5
A 2
B
3
3 阅读右边的程序框
行相 的程序 输出的 S 的值
A 15
B 105
1
C 245

π
3 2 − 3 cos x + 3 4
x∈R .
π π , 4 4
学 4
的最大值和最小值.
某大学志愿者协会有 6
女 学. 在这 10
学中 3
学来自数学学院 其余 7 学 到希望小学
学来自物理 化学等其他互 相 的七个学院. 现从这 10 进行支教活动 求选出的 3 设X 17 如 位 学被选到的可能性相 .

2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科数学 解析版

2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科数学 解析版

2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)第Ⅰ卷一、选择题:在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的.1.i 是虚数单位,复数734ii+=+( )(A )1i - (B )1i -+ (C )17312525i + (D )172577i -+2.设变量x ,y 满足约束条件0,20,12,y x y y x +-⎧≥--≤≥⎪⎨⎪⎩则目标函数2z x y =+的最小值为( )(A )2 (B )3 (C )4 (D )53.阅读右边的程序框图,运行相应的程序,输出的S 的值为( ) (A )15 (B )105 (C )245 (D )9455.已知双曲线22221x y a b-=()0,0a b >>的一条渐近线平行于直线l :210y x =+,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为 ( )(A )221520x y -= (B )221205x y -= (C )2233125100x y -= (D )2233110025x y -=6.如图,ABC D 是圆的内接三角形,BAC Ð的平分线交圆于点D ,交BC 于点E ,过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F .在上述条件下,给出下列四个结论:①BD 平分CBF Ð;②2FB FD FA =?;③AE CEBE DE ??;④AF BD AB BF ??.则所有正确结论的序号是 ( )7.设,a b R Î,则|“a b >”是“a a b b >”的 ( )(A )充要不必要条件 (B )必要不充分条件 (C )充要条件 (D )既不充要又不必要条件 【答案】C .【解析】第Ⅱ卷注意事项:1.用黑色墨水钢笔或签字笔将答案写在答题卡上.2.本卷共12小题,共110分.二、填空题(本大题共6个小题,每小题5分,共30分.把答案填在题中横线上.)9.某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方法,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取_______名学生.【答案】60.【解析】试题分析:应从一年级抽取4604556300?+++名.考点:等概型抽样中的分层抽样方法.10.已知一个几何体的三视图如图所示(单位:m ),则该几何体的体积为_______3m .俯视图侧视图正视图【答案】203p. 【解析】试题分析:由三视图可知该几何体是组合体,其中下半部分是底面半径为1,高为4的圆柱,上半部分是底面半径为2,高为2的圆锥,其体积为22120142233pp p 鬃+鬃=(3m ). 考点:1.立体几何三视图;2.几何体体积的计算.11.设{}n a 是首项为1a ,公差为1-的等差数列,n S 为其前n 项和.若124,,S S S 成等比数列,则1a 的值为__________. 【答案】12-. 【解析】试题分析:依题意得2214S S S =,∴()()21112146a a a -=-,解得112a =-页眉页脚换.考点:1.等差数列、等比数列的通项公式;2.等比数列的前n 项和公式. 12.在ABC D 中,内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c .已知14b c a -=,2sin 3sin B C =,则cos A 的值为_______. 【答案】14-. 【解析】试题分析:∵32sin 3sin ,23,,2B C b c b c =\=\=代入14b c a -=得2a c =,由余弦定理得()f x 与()g x 图象恰有四个交点.当()1y a x =-与23y x x =+(或()1y a x =--与23y x x =--)相切时,()f x 与()g x 图象恰有三个交点.把()1y a x =-代入23y x x =+,得()231x x a x +=-,即()230x a x a +-+=,由0D =,得()2340a a --=,解得1a =或9a =.又当0a =时,()f x 与()g x 仅两个交点,01a ∴<<或9a >.(方法二)显然1a ¹,∴231x x a x +=-.令1t x =-,则45a t t=++.∵(][),,444t t ???++,∴(][)45,19,t t?ゥ+++.结合图象可得01a <<或9a >.考点:方程的根与函数的零点.三、解答题(本题共6道大题,满分80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 15.(本小题满分13分)已知函数()2cos sin 34f x x x x π⎛⎫=⋅++ ⎪⎝⎭,x R ∈. (Ⅰ)求()f x 的最小正周期; (Ⅱ)求()f x 在闭区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.22T pp ==. (Ⅱ)∵()f x 在区间,412pp轾犏--犏臌上是减函数,在区间,124p p 轾犏-犏臌上是增函数,144f p 骣÷ç-=-÷ç÷ç桫,1122f p 骣÷ç-=-÷ç÷ç桫,144f p 骣÷ç=÷ç÷ç桫,∴函数()f x 在闭区间,44p p 轾犏-犏臌上的最大值为14,最小值为12-.考点:1.两角和与差的正弦公式、二倍角的正弦与余弦公式;2.三角函数的周期性和单调性.16.(本小题满分13分)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学.在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院.现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(Ⅱ)设X 为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X 的分布列和数学期望.()()3463100,1,2,3,k k C C P x k k C -×===\随机变量X 的分布列为随机变量X 的数学期望()12362103050E X ??=+??. 考点:1.古典概型及其概率计算公式;2.互斥事件;3.离散型随机变量的分布列与数学期望.17.(本小题满分13分)如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ^底面ABCD ,AD AB ^,//AB DC ,2AD DC AP ===,1AB =,点E 为棱PC 的中点.公式121211cos ,n n n n n n ×=×来求二面角F AB P --的余弦值.综合法:先利用三垂线定理或其逆定理作出二面角F AB P --的平面角,再利用解三角形的有关知识求其余弦值. 试题解析:(方法一)依题意,以点A 为原点建立空间直角坐标系(如图),可得()1,0,0B ,()2,2,0C ,()0,2,0D ,()0,0,2P .由E 为棱PC 的中点,得()1,1,1E .C(方法二)(Ⅰ)如图,取PD 中点M ,连结EM ,AM .由于,E M 分别为,PC PD 的中点,故//EM DC ,且12EM DC =,又由已知,可得//EM AB 且EM AB =,故四边形ABEM 为平行四边形,∴//BE AM .∵PA ^底面ABCD ,故PA CD ^,而CD DA ^,从而CD ^平面PAD ,∵AM Ì平面PAD ,于是CD AM ^,又//BE AM ,∴BE CD ^.(Ⅱ)连结BM ,由(Ⅰ)有CD ^平面PAD ,得CD PD ^,而//EM CD ,故PD EM ^.又∵AD AP =,M 为PD 的中点,故PD AM ^,可得PD BE ^,∴PD ^平面BEM ,故平面BEM ^平面PBD .∴直线BE 在平面PBD 内的射影为直线BM ,而BE EM ^,可得EBM Ð为锐角,故EBM Ð为直线BE 与平面PBD 所成的角.依题意,有PD =,而M 为PD 中点,可得AM =,进而BE =.故在直角三角形BEM中,tan EM AB EBMBEBE ?==,因此in s EMB ?,∴直线BE 与平面PBD 所C18.(本小题满分13分)设椭圆22221x ya b+=(0a b>>)的左、右焦点为12,F F,右顶点为A,上顶点为B.已知12AB F=.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点1F,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.【答案】(Ⅰ)e=;(Ⅱ)直线l的斜率为4+或4-.标为4,33c c 骣÷ç-÷ç÷ç桫.设圆的圆心为()11,T x y ,则1402323c x c -+==-,12323ccy c +==,进而圆的半径r ==.设直线l 的斜率为k ,依题意,直线l 的方程为y kx =.由l r,整理得2810kk -+=,解得4k=?l的斜率为4+或4-.考点:1.椭圆的标准方程和几何性质;2.直线和圆的方程;3.直线和圆的位置关系. 19.(本小题满分14分)已知q 和n 均为给定的大于1的自然数.设集合{}0,1,2,1,q M =-,集合{}112,,1,2,,n n i A x x x x q x q x M in -+?==++.(Ⅰ)当2q =,3n =时,用列举法表示集合A ; (Ⅱ)设,s t A Î,112n n s a a q a q -=+++,112n n t b b q b q -=+++,其中,,1,2,,.i i a b M in ?证明:若n n a b <,则s t <.20.(本小题满分14分) 已知函数()xf x x ae=-()a R Î,x R Î.已知函数()y f x =有两个零点12,x x ,且12x x <.(Ⅰ)求a 的取值范围; (Ⅱ)证明21x x 随着a 的减小而增大; (Ⅲ)证明12x x +随着a 的减小而增大.(2)0a >时,由()0f x ¢=,得ln x a =-.当x 变化时,()f x ¢,()f x 的变化情况如下表:这时,()f x 的单调递增区间是(),ln a -?;单调递减区间是()ln ,a -+¥.∴()121ln 1t tx x t ++=-. ①令()()1ln 1x xh x x +=-,()1,x ??,则()()212ln 1x x xh x x -+-¢=-.令()12ln u x x x x=-+-,得()21x u x x 骣-÷ç¢=÷ç÷ç桫.当()1,x ??时,()0u x ¢>.因此,()u x 在()1,+¥上单调递增,故对于任意的()1,x ??,()()10u x u >=,由此可得()0h x ¢>,故()h x 在()1,+¥上单调递增,因此,由①可得12x x +随着t 的增大而增大,而由(Ⅱ),t 随着a 的减小而增大,∴12x x +随着a 的减小而增大.考点:1.函数的零点;2.导数的运算;3..利页眉页脚换用导数研究函数的性质.。

2014年天津市高考数学试卷(理科)附送答案

2014年天津市高考数学试卷(理科)附送答案

2014年天津市高考数学试卷(理科)一、选择题(共8小题,每小题5分)1.(5分)i是虚数单位,复数=()A.1﹣i B.﹣1+i C.+i D.﹣+i2.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.53.(5分)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,输出S的值为()A.15 B.105 C.245 D.9454.(5分)函数f(x)=log(x2﹣4)的单调递增区间为()A.(0,+∞)B.(﹣∞,0)C.(2,+∞)D.(﹣∞,﹣2)5.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为()A.﹣=1 B.﹣=1C.﹣=1 D.﹣=16.(5分)如图,△ABC是圆的内接三角形,∠BAC的平分线交圆于点D,交BC 于E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F,在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分∠CBF;②FB2=FD•FA;③AE•CE=BE•DE;④AF•BD=AB•BF.所有正确结论的序号是()A.①②B.③④C.①②③D.①②④7.(5分)设a,b∈R,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件8.(5分)已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E、F分别在边BC、DC 上,=λ,=μ,若•=1,•=﹣,则λ+μ=()A.B.C.D.二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)9.(5分)某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方向,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查,已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取名学生.10.(5分)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3.11.(5分)设{a n}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,S n为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为.12.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知b﹣c=a,2sinB=3sinC,则cosA的值为.13.(5分)在以O为极点的极坐标系中,圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a相交于A、B两点,若△AOB是等边三角形,则a的值为.14.(5分)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为.三、解答题(共6小题,共80分)15.(13分)已知函数f(x)=cosx•sin(x+)﹣cos2x+,x∈R.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求f(x)在闭区间[﹣,]上的最大值和最小值.16.(13分)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学,在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院,现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(Ⅱ)设X为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.17.(13分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,AB∥DC,AD=DC=AP=2,AB=1,点E为棱PC的中点.(Ⅰ)证明:BE⊥DC;(Ⅱ)求直线BE与平面PBD所成角的正弦值;(Ⅲ)若F为棱PC上一点,满足BF⊥AC,求二面角F﹣AB﹣P的余弦值.18.(13分)设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.19.(14分)已知q和n均为给定的大于1的自然数,设集合M={0,1,2,…,q﹣1},集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1,x i∈M,i=1,2,…n}.(Ⅰ)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;(Ⅱ)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n﹣1,t=b1+b2q+…+b n q n﹣1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n<b n,则s<t.20.(14分)设f(x)=x﹣ae x(a∈R),x∈R,已知函数y=f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)证明:随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明x1+x2随着a的减小而增大.2014年天津市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题5分)1.(5分)(2014•天津)i是虚数单位,复数=()A.1﹣i B.﹣1+i C.+i D.﹣+i【分析】将复数的分子与分母同时乘以分母的共轭复数3﹣4i,即求出值.【解答】解:复数==,故选A.2.(5分)(2014•天津)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.5【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z 的最大值.【解答】解:作出不等式对应的平面区域,由z=x+2y,得y=﹣,平移直线y=﹣,由图象可知当直线y=﹣经过点B(1,1)时,直线y=﹣的截距最小,此时z最小.此时z的最小值为z=1+2×1=3,故选:B.3.(5分)(2014•天津)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,输出S的值为()A.15 B.105 C.245 D.945【分析】算法的功能是求S=1×3×5×…×(2i+1)的值,根据条件确定跳出循环的i值,计算输出S的值.【解答】解:由程序框图知:算法的功能是求S=1×3×5×…×(2i+1)的值,∵跳出循环的i值为4,∴输出S=1×3×5×7=105.故选:B.4.(5分)(2014•天津)函数f(x)=log(x2﹣4)的单调递增区间为()A.(0,+∞)B.(﹣∞,0)C.(2,+∞)D.(﹣∞,﹣2)【分析】令t=x2﹣4>0,求得函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞),且函数f(x)=g(t)=log t.根据复合函数的单调性,本题即求函数t在(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)上的减区间.再利用二次函数的性质可得,函数t在(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)上的减区间.【解答】解:令t=x2﹣4>0,可得x>2,或x<﹣2,故函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞),当x∈(﹣∞,﹣2)时,t随x的增大而减小,y=log t随t的减小而增大,所以y=log(x2﹣4)随x的增大而增大,即f(x)在(﹣∞,﹣2)上单调递增.故选:D.5.(5分)(2014•天津)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为()A.﹣=1 B.﹣=1C.﹣=1 D.﹣=1【分析】先求出焦点坐标,利用双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,可得=2,结合c2=a2+b2,求出a,b,即可求出双曲线的方程.【解答】解:∵双曲线的一个焦点在直线l上,令y=0,可得x=﹣5,即焦点坐标为(﹣5,0),∴c=5,∵双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,∴=2,∵c2=a2+b2,∴a2=5,b2=20,∴双曲线的方程为﹣=1.故选:A.6.(5分)(2014•天津)如图,△ABC是圆的内接三角形,∠BAC的平分线交圆于点D,交BC于E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F,在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分∠CBF;②FB2=FD•FA;③AE•CE=BE•DE;④AF•BD=AB•BF.所有正确结论的序号是()A.①②B.③④C.①②③D.①②④【分析】本题利用角与弧的关系,得到角相等,再利用角相等推导出三角形相似,得到边成比例,即可选出本题的选项.【解答】解:∵圆周角∠DBC对应劣弧CD,圆周角∠DAC对应劣弧CD,∴∠DBC=∠DAC.∵弦切角∠FBD对应劣弧BD,圆周角∠BAD对应劣弧BD,∴∠FBD=∠BAF.∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAF=∠DAC.∴∠DBC=∠FBD.即BD平分∠CBF.即结论①正确.又由∠FBD=∠FAB,∠BFD=∠AFB,得△FBD~△FAB.由,FB2=FD•FA.即结论②成立.由,得AF•BD=AB•BF.即结论④成立.正确结论有①②④.故答案为D7.(5分)(2014•天津)设a,b∈R,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件【分析】根据不等式的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论.【解答】解:若a>b,①a>b≥0,不等式a|a|>b|b|等价为a•a>b•b,此时成立.②0>a>b,不等式a|a|>b|b|等价为﹣a•a>﹣b•b,即a2<b2,此时成立.③a≥0>b,不等式a|a|>b|b|等价为a•a>﹣b•b,即a2>﹣b2,此时成立,即充分性成立.若a|a|>b|b|,①当a>0,b>0时,a|a|>b|b|去掉绝对值得,(a﹣b)(a+b)>0,因为a+b >0,所以a﹣b>0,即a>b.②当a>0,b<0时,a>b.③当a<0,b<0时,a|a|>b|b|去掉绝对值得,(a﹣b)(a+b)<0,因为a+b <0,所以a﹣b>0,即a>b.即必要性成立,综上“a>b”是“a|a|>b|b|”的充要条件,故选:C.8.(5分)(2014•天津)已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E、F分别在边BC、DC上,=λ,=μ,若•=1,•=﹣,则λ+μ=()A.B.C.D.【分析】利用两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,两个向量的数量积的定义由•=1,求得4λ+4μ﹣2λμ=3 ①;再由•=﹣,求得﹣λ﹣μ+λμ=﹣②.结合①②求得λ+μ的值.【解答】解:由题意可得若•=(+)•(+)=+++=2×2×cos120°++λ•+λ•μ=﹣2+4μ+4λ+λμ×2×2×cos120°=4λ+4μ﹣2λμ﹣2=1,∴4λ+4μ﹣2λμ=3 ①.•=﹣•(﹣)==(1﹣λ)•(1﹣μ)=(1﹣λ)•(1﹣μ)=(1﹣λ)(1﹣μ)×2×2×cos120°=(1﹣λ﹣μ+λμ)(﹣2)=﹣,即﹣λ﹣μ+λμ=﹣②.由①②求得λ+μ=,故答案为:.二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)9.(5分)(2014•天津)某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方向,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查,已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取60名学生.【分析】先求出一年级本科生人数所占总本科生人数的比例,再用样本容量乘以该比列,即为所求.【解答】解:根据分层抽样的定义和方法,一年级本科生人数所占的比例为=,故应从一年级本科生中抽取名学生数为300×=60,故答案为:60.10.(5分)(2014•天津)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3.【分析】几何体是圆锥与圆柱的组合体,判断圆柱与圆锥的高及底面半径,代入圆锥与圆柱的体积公式计算.【解答】解:由三视图知:几何体是圆锥与圆柱的组合体,其中圆柱的高为4,底面直径为2,圆锥的高为2,底面直径为4,∴几何体的体积V=π×12×4+×π×22×2=4π+π=π.故答案为:.11.(5分)(2014•天津)设{a n}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,S n为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为﹣.【分析】由条件求得,S n=,再根据S1,S2,S4成等比数列,可得=S1•S4,由此求得a1的值.【解答】解:由题意可得,a n=a1+(n﹣1)(﹣1)=a1+1﹣n,S n==,再根据若S1,S2,S4成等比数列,可得=S1•S4,即=a1•(4a1﹣6),解得a1=﹣,故答案为:﹣.12.(5分)(2014•天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知b﹣c=a,2sinB=3sinC,则cosA的值为﹣.【分析】由条件利用正弦定理求得a=2c,b=,再由余弦定理求得cosA=的值.【解答】解:在△ABC中,∵b﹣c= a ①,2sinB=3sinC,∴2b=3c ②,∴由①②可得a=2c,b=.再由余弦定理可得cosA===﹣,故答案为:﹣.13.(5分)(2014•天津)在以O为极点的极坐标系中,圆ρ=4sinθ和直线ρsinθ=a 相交于A、B两点,若△AOB是等边三角形,则a的值为3.【分析】把极坐标方程化为直角坐标方程,求出B的坐标的值,代入x2+(y﹣2)2=4,可得a的值.【解答】解:直线ρsinθ=a即y=a,(a>0),曲线ρ=4sinθ,即ρ2=4ρsinθ,即x2+(y﹣2)2=4,表示以C(0,2)为圆心,以2为半径的圆,∵△AOB是等边三角形,∴B(a,a),代入x2+(y﹣2)2=4,可得(a)2+(a﹣2)2=4,∵a>0,∴a=3.故答案为:3.14.(5分)(2014•天津)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)﹣a|x ﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为(0,1)∪(9,+∞).【分析】由y=f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,作出函数y=f(x),y=a|x ﹣1|的图象利用数形结合即可得到结论.【解答】解:由y=f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,作出函数y=f(x),y=g(x)=a|x﹣1|的图象,当a≤0,两个函数的图象不可能有4个交点,不满足条件,则a>0,此时g(x)=a|x﹣1|=,当﹣3<x<0时,f(x)=﹣x2﹣3x,g(x)=﹣a(x﹣1),当直线和抛物线相切时,有三个零点,此时﹣x2﹣3x=﹣a(x﹣1),即x2+(3﹣a)x+a=0,则由△=(3﹣a)2﹣4a=0,即a2﹣10a+9=0,解得a=1或a=9,当a=9时,g(x)=﹣9(x﹣1),g(0)=9,此时不成立,∴此时a=1,要使两个函数有四个零点,则此时0<a<1,若a>1,此时g(x)=﹣a(x﹣1)与f(x),有两个交点,此时只需要当x>1时,f(x)=g(x)有两个不同的零点即可,即x2+3x=a(x﹣1),整理得x2+(3﹣a)x+a=0,则由△=(3﹣a)2﹣4a>0,即a2﹣10a+9>0,解得a<1(舍去)或a>9,综上a的取值范围是(0,1)∪(9,+∞),方法2:由f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,若x=1,则4=0不成立,故x≠1,则方程等价为a===||=|x﹣1++5|,设g(x)=x﹣1++5,当x>1时,g(x)=x﹣1++5≥,当且仅当x﹣1=,即x=3时取等号,当x<1时,g(x)=x﹣1++5=5﹣4=1,当且仅当﹣(x﹣1)=﹣,即x=﹣1时取等号,则|g(x)|的图象如图:若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则满足a>9或0<a<1,故答案为:(0,1)∪(9,+∞)三、解答题(共6小题,共80分)15.(13分)(2014•天津)已知函数f(x)=cosx•sin(x+)﹣cos2x+,x ∈R.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求f(x)在闭区间[﹣,]上的最大值和最小值.【分析】(Ⅰ)根据两角和差的正弦公式、倍角公式对解析式进行化简,再由复合三角函数的周期公式求出此函数的最小正周期;(Ⅱ)由(Ⅰ)化简的函数解析式和条件中x的范围,求出的范围,再利用正弦函数的性质求出再已知区间上的最大值和最小值.【解答】解:(Ⅰ)由题意得,f(x)=cosx•(sinx cosx)====所以,f(x)的最小正周期=π.(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=,由x∈[﹣,]得,2x∈[﹣,],则∈[,],∴当=﹣时,即=﹣1时,函数f(x)取到最小值是:,当=时,即=时,f(x)取到最大值是:,所以,所求的最大值为,最小值为.16.(13分)(2014•天津)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学,在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院,现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(Ⅱ)设X为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.【分析】(Ⅰ)利用排列组合求出所有基本事件个数及选出的3名同学是来自互不相同学院的基本事件个数,代入古典概型概率公式求出值;(Ⅱ)随机变量X的所有可能值为0,1,2,3,(k=0,1,2,3)列出随机变量X的分布列求出期望值.【解答】(Ⅰ)解:设“选出的3名同学是来自互不相同学院”为事件A,则,所以选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为.(Ⅱ)解:随机变量X的所有可能值为0,1,2,3,(k=0,1,2,3)所以随机变量X的分布列是X0123P随机变量X的数学期望.17.(13分)(2014•天津)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,AB∥DC,AD=DC=AP=2,AB=1,点E为棱PC的中点.(Ⅰ)证明:BE⊥DC;(Ⅱ)求直线BE与平面PBD所成角的正弦值;(Ⅲ)若F为棱PC上一点,满足BF⊥AC,求二面角F﹣AB﹣P的余弦值.【分析】(I)以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,求出BE,DC 的方向向量,根据•=0,可得BE⊥DC;(II)求出平面PBD的一个法向量,代入向量夹角公式,可得直线BE与平面PBD 所成角的正弦值;(Ⅲ)根据BF⊥AC,求出向量的坐标,进而求出平面FAB和平面ABP的法向量,代入向量夹角公式,可得二面角F﹣AB﹣P的余弦值.【解答】证明:(I)∵PA⊥底面ABCD,AD⊥AB,以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,∵AD=DC=AP=2,AB=1,点E为棱PC的中点.∴B(1,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0),P(0,0,2),E(1,1,1)∴=(0,1,1),=(2,0,0)∵•=0,∴BE⊥DC;(Ⅱ)∵=(﹣1,2,0),=(1,0,﹣2),设平面PBD的法向量=(x,y,z),由,得,令y=1,则=(2,1,1),则直线BE与平面PBD所成角θ满足:sinθ===,故直线BE与平面PBD所成角的正弦值为.(Ⅲ)∵=(1,2,0),=(﹣2,﹣2,2),=(2,2,0),由F点在棱PC上,设=λ=(﹣2λ,﹣2λ,2λ)(0≤λ≤1),故=+=(1﹣2λ,2﹣2λ,2λ)(0≤λ≤1),由BF⊥AC,得•=2(1﹣2λ)+2(2﹣2λ)=0,解得λ=,即=(﹣,,),设平面FBA的法向量为=(a,b,c),由,得令c=1,则=(0,﹣3,1),取平面ABP的法向量=(0,1,0),则二面角F﹣AB﹣P的平面角α满足:cosα===,故二面角F﹣AB﹣P的余弦值为:18.(13分)(2014•天津)设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.【分析】(Ⅰ)设椭圆的右焦点为F2(c,0),由|AB|=|F1F2|.可得,再利用b2=a2﹣c2,e=即可得出.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得b2=c2.可设椭圆方程为,设P(x0,y0),由F1(﹣c,0),B(0,c),可得,.利用圆的性质可得,于是=0,得到x0+y0+c=0,由于点P在椭圆上,可得.联立可得=0,解得P.设圆心为T(x1,y1),利用中点坐标公式可得T,利用两点间的距离公式可得圆的半径r.设直线l的方程为:y=kx.利用直线与圆相切的性质即可得出.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的右焦点为F2(c,0),由|AB|=|F1F2|,可得,化为a2+b2=3c2.又b2=a2﹣c2,∴a2=2c2.∴e=.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得b2=c2.因此椭圆方程为.设P(x0,y0),由F1(﹣c,0),B(0,c),可得=(x0+c,y0),=(c,c).∵,∴=c(x0+c)+cy0=0,∴x0+y0+c=0,∵点P在椭圆上,∴.联立,化为=0,∵x0≠0,∴,代入x0+y0+c=0,可得.∴P.设圆心为T(x1,y1),则=﹣,=.∴T,∴圆的半径r==.设直线l的斜率为k,则直线l的方程为:y=kx.∵直线l与圆相切,∴,整理得k2﹣8k+1=0,解得.∴直线l的斜率为.19.(14分)(2014•天津)已知q和n均为给定的大于1的自然数,设集合M={0,1,2,…,q﹣1},集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n﹣1,x i∈M,i=1,2,…n}.(Ⅰ)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;(Ⅱ)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n﹣1,t=b1+b2q+…+b n q n﹣1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n<b n,则s<t.【分析】(Ⅰ)当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|,x i∈M,i=1,2,3}.即可得到集合A.(Ⅱ)由于a i,b i∈M,i=1,2,…,n.a n<b n,可得a n﹣b n≤﹣1.由题意可得s﹣t=(a1﹣b1)+(a2﹣b2)q+…++≤﹣[1+q+…+q n﹣2+q n﹣1],再利用等比数列的前n项和公式即可得出.【解答】(Ⅰ)解:当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|,x i∈M,i=1,2,3}.可得A={0,1,2,3,4,5,6,7}.(Ⅱ)证明:由设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n﹣1,t=b1+b2q+…+b n q n﹣1,其中a i,b i ∈M,i=1,2,…,n.a n<b n,∴a n﹣b n≤﹣1.可得s﹣t=(a1﹣b1)+(a2﹣b2)q+…++≤﹣[1+q+…+q n﹣2+q n﹣1]=<0.∴s<t.20.(14分)(2014•天津)设f(x)=x﹣ae x(a∈R),x∈R,已知函数y=f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)证明:随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明x1+x2随着a的减小而增大.【分析】(Ⅰ)对f(x)求导,讨论f′(x)的正负以及对应f(x)的单调性,得出函数y=f(x)有两个零点的等价条件,从而求出a的取值范围;(Ⅱ)由f(x)=0,得a=,设g(x)=,判定g(x)的单调性即得证;(Ⅲ)由于x1=a,x2=a,则x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln,令=t,整理得到x1+x2=,令h(x)=,x∈(1,+∞),得到h(x)在(1,+∞)上是增函数,故得到x1+x2随着t的减小而增大.再由(Ⅱ)知,t随着a的减小而增大,即得证.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=x﹣ae x,∴f′(x)=1﹣ae x;下面分两种情况讨论:①a≤0时,f′(x)>0在R上恒成立,∴f(x)在R上是增函数,不合题意;②a>0时,由f′(x)=0,得x=﹣lna,当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下表:x(﹣∞,﹣lna)﹣lna(﹣lna,+∞)f′(x)+0﹣f (x)递增极大值﹣lna﹣1递减∴f(x)的单调增区间是(﹣∞,﹣lna),减区间是(﹣lna,+∞);∴函数y=f(x)有两个零点等价于如下条件同时成立:①f(﹣lna)>0;②存在s1∈(﹣∞,﹣lna),满足f(s1)<0;③存在s2∈(﹣lna,+∞),满足f(s2)<0;由f(﹣lna)>0,即﹣lna﹣1>0,解得0<a<e﹣1;取s1=0,满足s1∈(﹣∞,﹣lna),且f(s1)=﹣a<0,取s2=+ln,满足s2∈(﹣lna,+∞),且f(s2)=(﹣)+(ln ﹣)<0;∴a的取值范围是(0,e﹣1).(Ⅱ)证明:由f(x)=x﹣ae x=0,得a=,设g(x)=,由g′(x)=,得g(x)在(﹣∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,并且当x∈(﹣∞,0)时,g(x)≤0,当x∈(0,+∞)时,g(x)≥0,x1、x2满足a=g(x1),a=g(x2),a∈(0,e﹣1)及g(x)的单调性,可得x1∈(0,1),x2∈(1,+∞);对于任意的a1、a2∈(0,e﹣1),设a1>a2,g(X1)=g(X2)=a1,其中0<X1<1<X2;g(Y1)=g(Y2)=a2,其中0<Y1<1<Y2;∵g(x)在(0,1)上是增函数,∴由a1>a2,得g(X i)>g(Y i),可得X1>Y1;类似可得X2<Y2;又由X、Y>0,得<<;∴随着a的减小而增大;(Ⅲ)证明:∵x1=a,x2=a,∴lnx1=lna+x1,lnx2=lna+x2;∴x2﹣x1=lnx2﹣lnx1=ln,设=t,则t>1,∴,解得x1=,x2=,∴x1+x2=…①;令h(x)=,x∈(1,+∞),则h′(x)=;令u(x)=﹣2lnx+x﹣,得u′(x)=,当x∈(1,+∞)时,u′(x)>0,∴u(x)在(1,+∞)上是增函数,∴对任意的x∈(1,+∞),u(x)>u(1)=0,∴h′(x)>0,∴h(x)在(1,+∞)上是增函数;∴由①得x1+x2随着t的增大而增大.由(Ⅱ)知,t随着a的减小而增大,∴x1+x2随着a的减小而增大.。

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2019年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)第Ⅰ卷注意事项:1.每小题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

2.本卷共8小题。

参考公式:·如果事件A 、B 互斥,那么()()()P A B P A P B ⋃=+.·如果事件A 、B 相互独立,那么()()()P AB P A P B =.·圆柱的体积公式V Sh =,其中S 表示圆柱的底面面积,h 表示圆柱的高. ·棱锥的体积公式13V Sh =,其中S 表示棱锥的底面面积,h 表示棱锥的高. 一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合{}1,1,2,3,5A =-,{}2,3,4B = ,{|13}C x R x =∈<… ,则()A C B =I UA. {2}B. {2,3}C. {-1,2,3}D. {1,2,3,4}【答案】D【解析】【分析】先求A B ⋂,再求()A C B I U 。

【详解】因为{1,2}A C =I ,所以(){1,2,3,4}A C B =I U .故选D 。

【点睛】集合的运算问题,一般要先研究集合中元素的构成,能化简的要先化简,同时注意数形结合,即借助数轴、坐标系、韦恩图等进行运算.2.设变量,x y 满足约束条件20,20,1,1,x y x y x y +-≤⎧⎪-+≥⎪⎨-⎪⎪-⎩……,则目标函数4z x y =-+的最大值为 A. 2B. 3C. 5D. 6【答案】D【解析】【分析】画出可行域,用截距模型求最值。

【详解】已知不等式组表示的平面区域如图中的阴影部分。

目标函数的几何意义是直线4y x z =+在y 轴上的截距,故目标函数在点A 处取得最大值。

由20,1x y x -+=⎧⎨=-⎩,得(1,1)A -, 所以max 4(1)15z =-⨯-+=。

故选C 。

【点睛】线性规划问题,首先明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域,分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值或范围.即:一画,二移,三求.3.设x R ∈,则“250x x -<”是“|1|1x -<”的( )A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】B【解析】【分析】分别求出两不等式的解集,根据两解集的包含关系确定.【详解】化简不等式,可知 05x <<推不出11x -<;由11x -<能推出05x <<,故“250x x -<”是“|1|1x -<”的必要不充分条件,故选B 。

【点睛】本题考查充分必要条件,解题关键是化简不等式,由集合的关系来判断条件。

4.阅读右边的程序框图,运行相应的程序,输出S 的值为A. 5B. 8C. 24D. 29【答案】B【解析】【分析】根据程序框图,逐步写出运算结果。

【详解】1,2S i ==→11,1225,3j S i ==+⋅==8,4S i ==,结束循环,故输出8。

故选B 。

【点睛】解答本题要注意要明确循环体终止的条件是什么,会判断什么时候终止循环体.5.已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l .若与双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||AB OF =(O 为原点),则双曲线的离心率为A. B. C. 2 D. 【答案】D【解析】【分析】 只需把4AB OF =用,,a b c 表示出来,即可根据双曲线离心率的定义求得离心率。

【详解】抛物线24y x =的准线l 的方程为1x =-, 双曲线的渐近线方程为b y x a =±, 则有(1,),(1,)b bA B a a--- ∴2b AB a =,24b a=,2b a =,∴c e a ===。

故选D 。

【点睛】本题考查抛物线和双曲线的性质以及离心率的求解,解题关键是求出AB 的长度。

6.已知5log 2a =,0.5log 0.2b =,0.20.5c =,则,,a b c 的大小关系为( )A. a c b <<B. a b c <<C. b c a <<D. c a b << 【答案】A【解析】【分析】 利用10,,12等中间值区分各个数值的大小。

【详解】551log 2log 2a =<<, 0.50.5log 0.2log 0.252b =>=,10.200.50.50.5<<,故112c <<, 所以a c b <<。

故选A 。

【点睛】本题考查大小比较问题,关键选择中间量和函数的单调性进行比较。

7.已知函数()sin()(0,0,||)f x A x A ωϕωϕπ=+>><是奇函数,将()y f x =的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为()g x .若()g x 的最小正周期为2π,且4g π⎛⎫= ⎪⎝⎭则38f π⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A. 2-B.C. D. 2【答案】C【解析】【分析】只需根据函数性质逐步得出,,A ωϕ值即可。

【详解】因为()f x 为奇函数,∴(0)sin 0=,0,f A k k ϕϕπ==∴=,0ϕ=; 又12()sin ,2,122g x A x T πωπω=∴== 2ω=,2A =,又()4g π=∴()2sin 2f x x =,3()8f π= 故选C 。

【点睛】本题考查函数的性质和函数的求值问题,解题关键是求出函数()g x 。

8.已知a R ∈,设函数222,1,()ln ,1,x ax a x f x x a x x ⎧-+=⎨->⎩„若关于x 的不等式()0f x …在R 上恒成立,则a 的取值范围为( )A. []0,1B. []0,2C. []0,eD. []1,e 【答案】C【解析】【分析】先判断0a ≥时,2220x ax a -+≥在(,1]-∞上恒成立;若ln 0x a x -≥在(1,)+∞上恒成立,转化为ln x a x≤在(1,)+∞上恒成立。

【详解】∵(0)0f ≥,即0a ≥,(1)当01a ≤≤时,2222()22()22(2)0f x x ax a x a a a a a a a =-+=-+-≥-=->,当1a <时,(1)10f =>,故当0a ≥时,2220x ax a -+≥在(,1]-∞上恒成立;若ln 0x a x -≥(1,)+∞上恒成立,即ln x a x≤在(1,)+∞上恒成立, 令()ln x g x x=,则2ln 1'()(ln )x g x x -=, 当,x e >函数单增,当0,x e <<函数单减,故max ()()g x g e e ==,所以a e ≤。

当0a ≥时,2220x ax a -+≥在(,1]-∞上恒成立;综上可知,a 的取值范围是[0,]e ,故选C 。

【点睛】本题考查分段函数的最值问题,关键利用求导的方法研究函数的单调性,进行综合分析。

第Ⅱ卷二.填空题:本大题共6小题.9.i 是虚数单位,则51i i-+的值为__________.【解析】【分析】先化简复数,再利用复数模的定义求所给复数的模。

【详解】5(5)(1)231(1)(1)i i i i i i i ---==-=++-。

【点睛】本题考查了复数模的运算,是基础题.10.83128x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭是展开式中的常数项为________. 【答案】28【解析】【分析】根据二项展开式的通项公式得出通项,根据方程思想得出r 的值,再求出其常数项。

【详解】8848418831(2)()(1)28r r r r r r r r T C x C x x---+=-=-, 由840r -=,得2r =,所以的常数项为228(1)28C -=.【点睛】本题考查二项式定理的应用,牢记常数项是由指数幂为0求得的。

11.若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为__________. 【答案】4π. 【解析】【分析】根据棱锥的结构特点,确定所求的圆柱的高和底面半径。

2=,.若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,故圆柱的高为1,一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,圆柱的底面半径为12,故圆柱的体积为21124ππ⎛⎫⨯⨯= ⎪⎝⎭。

【点睛】圆柱的底面半径是棱锥底面对角线长度的一半、不是底边棱长的一半。

12.设a R ∈,直线20ax y -+=和圆22cos ,12sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数)相切,则a 的值为____. 【答案】34【解析】【分析】根据圆的参数方程确定圆的半径和圆心坐标,再根据直线与圆相切的条件得出a 满足的方程,解之解得。

【详解】圆22cos ,12sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩化为普通方程为22(2)(1)2x y -+-=, 圆心坐标为(2,1),圆的半径为2,2=,解得34a =。

【点睛】直线与圆的位置关系可以使用判别式法,但一般是根据圆心到直线的距离与圆的半径的大小作出判断。

13.设0,0,25x y x y >>+=______.【答案】【解析】分析】把分子展开化为26xy +,再利用基本不等式求最值。

【详解】=Q 0,0,25,0,x y x y xy >>+=>∴Q≥= 当且仅当3xy =,即3,1x y ==时成立,故所求的最小值为【点睛】使用基本不等式求最值时一定要验证等号是否能够成立。

14. 在四边形ABCD 中,AD BC ∥,AB =,5AD = ,30A ∠=︒ ,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,则BD AE ⋅=u u u v u u u v __________.【答案】1-.【解析】【分析】建立坐标系利用向量的坐标运算分别写出向量而求解。

【详解】建立如图所示的直角坐标系,则B,5(,)22D 。

因为AD ∥BC ,30BAD ∠=︒,所以30CBE ∠=︒,因为AE BE =,所以30BAE ∠=︒,所以直线BE的斜率为3,其方程为3y x =-, 直线AE的斜率为y x =。

由33y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得x 1y =-,所以1)E -。

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