2014年高考重庆理科数学试题及答案(word解析版)

2014年普通高等学校招生全国统一考试（重庆卷）数学（理科）一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求． （1）【2014年重庆，理1，5分】在复平面内表示复数i(12i)-的点位于（ ）（A ）第一象限 （B ）第二象限 （C ）第三象限 （D ）第四象限 【答案】A【解析】2i(12i)2i i 2i -=-+=+，对应点的坐标为(2,1)，在第一象限，故选A ． 【点评】本题考查的知识是复数的代数表示法及其几何意义，其中根据复数乘法的运算法则，将复数z 化为i a b +(),a b R ∈的形式，是解答本题的关键． （2）【2014年重庆，理2，5分】对任意等比数列{}n a ，下列说法一定正确的是（ ）（A ）139,,a a a 成等比数列 （B ）236,,a a a 成等比数列 （C ）248,,a a a 成等比数列 （D ）369,,a a a 成等比数列 【答案】D【解析】设{}n a 公比为q ，因为336936,a aq q a a ==，所以369,,a a a 成等比数列，故选D ．【点评】本题主要考查了是等比数列的性质．主要是利用了等比中项的性质对等比数列进行判断．（3）【2014年重庆，理3，5分】已知变量x 与y 正相关，且由观测数据算得样本平均数3x =， 3.5y =，则由观测的数据得线性回归方程可能为（ ） （A ）0.4 2.3y x =+ （B ）2 2.4y x =- （C ）29.5y x =-+ （D ）0.3 4.4y x =-+【答案】A【解析】根据正相关知回归直线的斜率为正，排除,C D ，回归直线经过点(),x y ，故选A ． 【点评】本题考查数据的回归直线方程，利用回归直线方程恒过样本中心点是关键．（4）【2014年重庆，理4，5分】已知向量(,3),(1,4),(2,1)a k b c ===，且(23)a b c -⊥，则实数0k =（ ）（A ）92- （B ）0 （C ）3 （D ）152【答案】C【解析】由已知(23)0230a b c a c b c -⋅=⇒⋅-⋅=，即2(23)3(2141)03k k +-⨯+⨯=⇒=，故选C ．【点评】本题考查数量积的坐标表达式，是一个基础题，题目主要考查数量积的坐标形式，注意数字的运算不要出错．（5）【2014年重庆，理5，5分】执行如题图所示的程序框图，若输出k 的值为6，则判断框内可填入的条件是（ ）（A ）12s > （B ）35s > （C ）710s > （D ）45s >【答案】C【解析】由程序框图知：程序运行的981091k S k =⨯⨯⨯+，∵输出的6k =，∴9877109810S =⨯⨯=，∴判断框的条件是710S >，故选C ．【点评】本题考查了当型循环结构的程序框图，根据框图的流程判断程序运行的S 值是解题的关键． （6）【2014年重庆，理6，5分】已知命题:p 对任意x R ∈，总有20x >；:"1"q x >是"2"x >的充分不必要条件则下列命题为真命题的是（ ）（A ）p q ∧ （B ）p q ⌝∧⌝ （C ）p q ⌝∧ （D ）p q ∧⌝ 【答案】D【解析】根据指数函数的性质可知，对任意x ∈R ，总有20x >成立，即p 为真命题，“1x >”是“2x >”的必要不充分条件，即q 为假命题，则p q ∧⌝，为真命题，故选D ．【点评】本题主要考查复合命题的真假关系的应用，先判定p ，q 的真假是解决本题的关键，比较基础．（7）【2014年重庆，理7，5分】某几何体的三视图如下图所示，则该几何体的表面积为（ ）（A ）54 （B ）60 （C ）66 （D ）72 【答案】B【解析】在长方体中构造几何体'''ABC A B C -,如右图所示，4,'5,'2AB A A B B ===， 3AC =，经检验该几何体的三视图满足题设条件．其表面积'''''''''ABC ACC A ABB A BCC B A B C S S S S S S ∆∆=++++3515615146022=++++=，故选B ．【点评】本题考查了由三视图求几何体的表面积，根据三视图判断几何体的形状及数据所对应的几何量是解题的关键．（8）【2014年重庆，理8，5分】设12F F ，分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点，双曲线上存在一点P 使得12129||||3,||||4PF PF b PF PF ab +=⋅=，则该双曲线的离心率为（ ）（A ）43 （B ）53（C ）94 （D ）3【答案】B【解析】由于22121212(||||)(||||)4||||PF PF PF PF PF PF +--=⋅，所以22949b a ab -=，分解因式得(34)(3)0433,4,5b a b a a b a b c λλλ-+=⇒=⇒===，所以离心率53c e a ==，故选B ．【点评】本题主要考查了双曲线的简单性质，考查了双曲线的第二定义的灵活运用，属于中档题． （9）【2014年重庆，理9，5分】某次联欢会要安排3个歌舞类节目、2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序，则同类节目不相邻的排法种数是（ ）（A ）72 （B ）120 （C ）144 （D ）3 【答案】B【解析】用,,a b c 表示歌舞类节目，小品类节目，相声类节目，则可以枚举出下列10种排法：,,,,,,,,,abcaba ababac ababca abacab abacba acabab acbaba babaca bacaba cababa每一种排法中的三个a ，两个b 可以交换位置，故总的排法为323210120A A =种，故选B ． 【点评】本题考查计数原理的运用，注意分步方法的运用，既要满足题意的要求，还要计算或分类简便．（10）【2014年重庆，理10，5分】已知ABC ∆的内角1,sin 2sin()sin()2A B C A A B C C A B +-+=--+，满足，面积S 满足12,,,,S a b c A B C ≤≤，记分别为所对的边，则下列不等式成立的是（ ） （A ）()8bc b c +> （B ）()162ac a b +> （C ）612abc ≤≤ （D ）1224abc ≤≤ 【答案】A【解析】已知变形为1sin 2sin[()]sin[()]2A CB AC B A +-+=--+，展开整理得11sin 22cos()sin 2sin [cos cos()]22A C B A A A C B +-=⇒+-=，即112sin [cos()cos()]sin sin sin 28A CBC B A B C -++-=⇒=，而22111sin 2sin 2sin sin 2sin sin sin 224S ab C R A R B C R A B C R ==⋅⋅⋅=⋅⋅=，故2122224R R ≤≤⇒≤≤，故338sin sin sin [8,162]abc R A B C R =⋅=∈，排除,C D ，因为b c a +>，所以()8bc b c abc +>≥，故选A ．【点评】本题考查了两角和差化积公式、正弦定理、三角形的面积计算公式、基本不等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． 二、填空题：本大题共6小题，考生作答5小题，每小题5分，共25分．把答案填在答题卡的相应位置． （11）【2014年重庆，理11，5分】设全集{|110},{1,2,3,5,8},{1,3,5,7,9}U n N n A B =∈≤≤==，则C'B'A'CBA()U C A B = ．【答案】{}7,9【解析】∵全集{}110U n N n =∈≤≤，{}1,2,3,5,8A =，{}1,3,5,7,9B =，∴{}4,6,7,9U C A =，∴{}()7,9U C A B =．【点评】本题主要考查集合的表示方法、集合的补集，两个集合的交集的定义和求法，属于基础题．（12）【2014年重庆，理12，5分】函数2()log )f x x =的最小值为 ．【答案】14-【解析】因为222221log log )log 422log 2x x x x ===+，设2log t x =，则：原式221111(22)()2244t t t t t =+=+=+-≥-，故最小值为14-．【点评】本题考查对数不等式的解法，考查等价转化思想与方程思想的综合应用，考查二次函数的配方法，属于中档题． （13）【2014年重庆，理13，5分】已知直线02=-+y ax 与圆心为C 的圆()()2214x y a -+-=相交于A B ，两点，且ABC ∆为等边三角形，则实数a = ．【答案】4±【解析】易知ABC ∆的边长为2，圆心到直线的距离为等边三角形的高h =4a = 【点评】本题主要考查点到直线的距离公式的应用，利用条件求出圆心和半径，结合距离公式是解决本题的关键． 考生注意：（14）、（15）、（16）三题为选做题，请从中任选两题作答，若三题全做，则按前两题给分． （14）【2014年重庆，理14，5分】过圆外一点P 作圆的切线PA （A 为切点），再作割线PB ，PC 分别交圆于B ，C ，若6PA =，8AC =，9BC =，则AB = ． 【答案】4【解析】设,AB x PB y ==，由PAB PCA ∆∆知：64,3986PA AB PB x yx y PC AC PA y ==⇒==⇒==+，所以4AB =．【点评】本题考查圆的切线的性质，考查三角形相似的判断，属于基础题．（15）【2014年重庆，理15，5分】已知直线l 的参数方程为23x ty t =+⎧⎨=+⎩（t 为参数），以坐标原点为极点，x 正半轴为极轴建立极坐标，曲线C 的极坐标方程为2sin 4cos 0ρθθ-=(0,02)ρθπ≥≤<则直线l 与曲线C 的公共点的极径ρ= ．【解析】直线的极坐标方程为sin cos 1ρθρθ=+与2sin 4cos 0ρθθ-=联立得：24cos tan 2,5cos sin θθρθθ=== 【点评】本题考查直线l 的参数方程、曲线C 的极坐标方程，考查学生的计算能力，属于中档题．（16）【2014年重庆，理16，5分】若不等式2121222x x a a -++≥++对任意实数x 恒成立，则实数a 的取值范围是 __．【答案】112a -≤≤【解析】转化为左边的最小值2122a a ≥++，左边1111155(2)22222222x x x x x x x =-+-++≥-+---=-+≥，当12x =时取等号，故251121222a a a ≥++⇒-≤≤．【点评】本题考查绝对值不等式的解法，突出考查一元二次不等式的解法及恒成立问题，属于中档题． 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．（17）【2014年重庆，理17，13分】已知函数()()022f x x ππωφωφ⎛⎫=+>-≤< ⎪⎝⎭，的图像关于直线3x π=对称，且图像上相邻两个最高点的距离为π． （1）求ω和ϕ的值；（2）若2263f αππα⎛⎫⎫=<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，求3cos 2πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值． 解：（1）由已知()3f π=2ππω=，解出2,,6k k Z πωϕπ==-∈，因为[,)2ππϕ∈-，故只有πϕ=-．（2）1)sin()2664f αππαα⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭，由062ππα<-<，故cos()6πα-=， 3cos sin sin[()]sin()cos cos()sin 2666666πππππππααααα⎛⎫+==-+=-+- ⎪⎝⎭1142= 【点评】本题主要考查由函数()sin y A x ωϕ=+的部分图象求函数的解析式，两角和差的三角公式的应用，属于中档题．（18）【2014年重庆，理18，13分】一盒中装有9张各写有一个数字的卡片，其中4张卡片上的数字是1，3张卡片上的数字是2，2张卡片上的数字是3，从盒中任取3张卡片． （1）求所取3张卡片上的数字完全相同的概率；（2）X 表示所取3张卡片上的数字的中位数，求X 的分布列与数学期望（注：若三个数,,a b c 满足 a b c ≤≤，则称b 为这三个数的中位数）．解：（1）由古典概型的概率计算公式得所求概率为：334339584C C p C +==． （2）3214453417(1)848242C C C p x +====；111212134323234343(2)8484C C C C C C C C p x +++===；1771(3)848412C p x ====．所以X 的分布列为：所以174314712342841228E =⨯+⨯+⨯=．【点评】本题属于中档题，关键是要弄清涉及的基本事件以及所研究的事件是什么才能解答好第一问；第二问的只要是准确记住了中位数的概念，应该说完成此题基本没有问题． （19）【2014年重庆，理19，13分】如下图，四棱锥P ABCD -，底面是以O 为中心的菱形，PO ⊥底面ABCD ，2,3AB BAD π=∠=，M 为BC 上一点，且1,2BM MP AP =⊥．（1）求PO 的长；（2）求二面角A PM C --的正弦值． 解：解法一：（1）设PO x =，则PA=PM =， 在ABM ∆中由余弦定理21cos1202AM =，因为MP AP ⊥，所以APM ∆为 直角三角形，由勾股定理：2222PA PM AM +=⇒=，解出x ，PO ∴=． （2）设点A 到平面PMC 的距离为d ，由体积法知：A PBC PABC V V --=，即11113333PBC ABC S d S PO d d ∆∆⋅⋅=⋅⋅⇒==， 点A 到棱PM 的距离为h PA ==，设所求二面角为θ，则sin d h θ===X 1 2 3 P 1742 4384112 OMDCBAP解法二：（1）连接AC ，BD ，∵底面是以O 为中心的菱形，PO ⊥底面ABCD ，故AC BD O =，且AC BD ⊥，以O 为坐标原点，OA ，OB ，OP 方向为x ，y ，z 轴正方向建立空间坐标系O xyz -，∵2AB =，3BAD π∠=，∴1cos 32OA AB BAD ⎛⎫=⋅∠= ⎪⎝⎭，1sin 12OB AB BAD ⎛⎫=⋅∠= ⎪⎝⎭，∴()0,0,0O ，()3,0,0A ，()0,1,0B ，()3,0,0C -，()0,1,0OB =，()3,1,0BC =--， 又∵12BM =，∴131,,0444BM BC ⎛⎫==-- ⎪ ⎪⎝⎭，则33,,044OM OB BM ⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭， 设()0,0,P a ，则()3,0,AP a =-，33,,44MP a ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭，∵MP AP ⊥，∴2304AP MP a ⋅=-=， 解得32a =，即PO 的长为32．（2）由（1）知33,0,2AP ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭，333,,442MP ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭，33,0,2CP ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭，设平面APM 的法向量(),,n x y z =， 平面PMC 的法向量为(),,n a b c =，由00m AP m MP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，得33023330442x z x y z ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩，令1x =，则531,,23m ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭，由00n CP n MP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，得33023330442a c abc ⎧+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩，令1a =，则()1,3,2n =--，∵平面APM 的法向量m 和平 面PMC 的法向量n 夹角θ满足：15415cos 54083m nm n⋅--===-⋅⋅，故210sin 1sin 5θθ=-=． 【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．（20）【2014年重庆，理20，12分】已知函数22()(,,)x x f x ae be cx a b c R -=--∈的导函数'()f x 为偶函数，且曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线的斜率为4c -． （1）确定,a b 的值；（2）若3c =，判断()f x 的单调性； （3）若()f x 有极值，求c 的取值范围．解：（1）22'()22x x f x ae be c -=+-，由'()'()f x f x -=恒成立知：222242222(22)(22)0x x x x x ae be c ae be c a b e b a --+-=+-⇒-+-≡，故a b =另外'(0)2242f a b c c a b =+-=-⇒+=，联立解出1a b ==．（2）当3c =时，222'()2232()10x x x x f x e e e e --=+-=-+>，故()f x 在定义域R 上为单调递增． （3）由（1）得()2222x x f x e e c -'=+-，而2222222224x x x x e e e e --+≥⋅=，当且仅当0x =时取等号，当4c ≤时，()0f x '≥恒成立，故()f x 无极值；当4c >时，令2x t e =，方程220t c t+-=的两根均为 正，即()0f x '=有两个根1x ，2x ，当()12,x x x ∈时，()0f x '<，当()()12,,x x x ∈-∞+∞时，()0f x '>，故当1x x =，或2x x =时，()f x 有极值，综上，若()f x 有极值，c 的取值范围为()4,+∞．【点评】本题考查的知识点是利用导数研究曲线上某点切线方程，利用导数研究函数的单调性，是导数的综合应用，难度中档．（21）【2014年重庆，理21，12分】如下图，设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ， 点D 在椭圆上，112DF F F ⊥，121||22||F F DF =，12DF F ∆的面积为22．（1）求椭圆的标准方程；（2）设圆心在y 轴上的圆与椭圆在x 轴的上方有两个交点，且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点，求圆的半径．解：（1）设(,)D c y -，代入椭圆方程中求出2b y a =-，故21b DF a=，而122F F c =，由已知：1211211222,22F F DF F F DF =⋅=，联立解出12122,2F F DF ==，即2222222,,2b c a b c a ===+，联立解出2,1a b c ===，所以椭圆的标准方程为2212x y +=．（2）由于所求圆的圆心C 在y 轴上，故圆和椭圆的两个交点,A B 关于y 轴对称，从而经过点,A B 所作的切线也关于y 轴对称，如下图所示．当切线互相垂直时，设两条切线交 于点P ，则CAPB 恰好形成一个边长为r 正方形．其中r 表示圆的半径，由几何关系222BF BP PF r =-=-，222112BF BP PF r =+=+，12222BF BF a +==，所以24222223r r r -++=⇒=，故所求圆的半径为423．【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题，考查化归思想、方程思想分类讨论思想的综合应用，考查综合分析与运算能力，属于难题．（22）【2014年重庆，理22，12分】设2111,22(*)n n n a a a a b n N +==-++∈．（1）若1b =，求23,a a 及数列{}n a 的通项公式；（2）若1b =-，问：是否存在实数c 使得221n n a c a +<<对所有*n N ∈成立？证明你的结论．解：（1）∵11a =，2122n n n a a a b +=-++，1b =，22a ∴=，321a =+；又()()221111n n a a +-=-+，∴(){}21n a -是首项为0，公差为1的等差数列；∴()211n a n -=-，∴11n a n =-+（*n N ∈）． （2）设()()2111f x x =-+-，则()1n n a f a +=，令()c f c =，即()2111c c =-+-，解得14c =． 下面用数学归纳法证明加强命题2211n n a c a +<<<．1n =时，()210a f ==，()3021a f ==-，∴231a c a <<<，成立；设n k =时结论成立，即2211k k a c a +<<<，∵()f x 在(],1-∞上为减函数， ∴()()()2121k c f c f a f a +=>>=，∴2221k c a a +>>>，∴()()()22231k c f c f a f a a +=<<=<， ∴231k c a +<<，∴()()212111k k a c a +++<<<，即1n k =+时结论成立，综上，14c =使得221n n a c a +<<对所有的*n N ∈成立．． 【点评】本题考查数列递推式，考查数列的通项，考查数学归纳法，考查学生分析解决问题的能力，难度大．PCBAyO F 2F 1。