2014年普通高等学校招生全国统一考试数学试题(江苏卷,含答案)
2014年江苏高考数学试题数学Ⅰ试题参考公式:圆柱的侧面积公式:S 圆柱=cl, 其中c 是圆柱底面的周长,l 为母线长. 圆柱的体积公式:V 圆柱=Sh,其中S 是圆柱的底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.已知集合{2134}A =--,,,,{123}B =-,,,则A B = . 【答案】{13}-,2.已知复数2(52)z i =-(i 为虚数单位),则z 的实部为 .【答案】213.右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是 . 【答案】54.从1236,,,这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的 概率是 . 【答案】135.已知函数cos y x =与sin(2)(0)y x ϕϕ=+<π≤,它们的图象有一个横坐标为 3π的交点,则ϕ的值是 . 【答案】6π6.设抽测的树木的底部周长均在区间[80130],上,其频率分布 直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有 株 树木的底部周长小于100 cm . 【答案】247.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,若21a =,8642a a a =+,则6a 的值是 . 【答案】48.设甲、乙两个圆柱的底面积分别为12S S ,,体积分别为12V V ,,若它们的侧面积相等,且1294S S =,则12V V 的值是 .【答案】329.在平面直角坐标系xOy 中,直线230x y +-=被圆22(2)(1)4x y -++=截得的弦长为 .【答案】10.已知函数2()1f x x mx =+-,若对任意[1]x m m ∈+,,都有()0f x <成立,则实数m 的取值范围是 .【答案】0⎛⎫ ⎪⎝⎭ 11.在平面直角坐标系xOy 中,若曲线2b y ax =+(a b ,为常数)过点(25)P -,,且该曲线在点P 处的切线与直线7230x y ++=平行,则a b +的值是 .【答案】3-12.如图,在平行四边形ABCD 中,已知,85AB AD ==,,32CP PD AP BP =⋅=,,则AB AD ⋅的 值是 . 【答案】2213.已知()f x 是定义在R 上且周期为3的函数,当[03)x ∈,时,21()22f x x x =-+.若函数()y f x a =-在区间[34]-,上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 . 【答案】()102, 14.若ABC ∆的内角满足sin 2sin A B C =,则cos C 的最小值是 .【答案】二、解答题:本大题共6小题, 共计90 分. 请在答题卡指定区域内作答, 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14 分)已知()2απ∈π,,sin α=. (1)求()sin 4απ+的值;(2)求()cos 2α5π-的值.【答案】本小题主要考查三角函数的基本关系式、两角和与差及二倍角的公式,考查运算求解能力. 满分14分.(1)∵()sin 2ααπ∈π=,,,∴cos α==()sin sin cos cos sin sin )444αααααπππ+=+=+=; (2)∵2243sin 22sin cos cos2cos sin 55αααααα==-=-=, ∴()()314cos 2cos cos2sin sin 2666525ααα5π5π5π-=+=+⨯-=. 16.(本小题满分14 分)如图,在三棱锥P ABC -中,D E F ,,分别为棱PC AC AB ,,的中点.已知6PA AC PA ⊥=,,8BC =,5DF =.(1)求证:直线PA ∥平面DEF ; (2)平面BDE ⊥平面ABC .【答案】本小题主要考查直线与直线、直线与平面以及平面与平面的位置关系, 考查空间想象能力和推理论证能力.满分14分.(1)∵D E ,为PC AC ,中点 ∴DE ∥PA ∵PA ⊄平面DEF ,DE ⊂平面DEF ∴PA ∥平面DEF(2)∵D E ,为PC AC ,中点 ∴132DE PA ==∵E F ,为AC AB ,中点 ∴142EF BC ==∴222DE EF DF += ∴90DEF ∠=°,∴DE ⊥EF∵//DE PA PA AC ⊥,,∴DE AC ⊥ ∵AC EF E = ∴DE ⊥平面ABC∵DE ⊂平面BDE , ∴平面BDE ⊥平面ABC .17.(本小题满分14 分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,12F F ,分别是椭圆22221(0)y x a b a b +=>>的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0)b ,,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结1FC .(1)若点C 的坐标为()4133,,且2BF =(2)若1FCAB ⊥,求椭圆离心率e 的值. 【答案】本小题主要考查椭圆的标准方程与几何性质、直线与直线的位置关系等基础知识,考查运 算求解能力. 满分14分.(1)∵()41C ,,∴22161999a b +=∵22222BF b c a =+=,∴222a ==,∴21b =∴椭圆方程为2212x y +=(2)设焦点12(0)(0)()F c F c C x y -,,,,, ∵A C ,关于x 轴对称,∴()A x y -, ∵2B F A ,,三点共线,∴b yb c x +=--,即0bx cy bc --=① ∵1FC AB ⊥,∴1y b x c c ⋅=-+-,即20xc by c -+=② ①②联立方程组,解得2222222ca x b c bc y b c ⎧=⎪-⎨⎪=-⎩ ∴()2222222a c bc C, ∵C 在椭圆上,∴()()222222222221a c bc a b +=,化简得225c a =,∴c a=,故离心率为 18.(本小题满分16分)如图,为保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆,且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m .经测量,点A 位于点O 正北方向60m 处,点C 位于点O正东方向170m 处(OC 为河岸),4tan 3BCO ∠=. (1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大? 解:本小题主要考查直线方程、直线与圆的位置关系和解三角形等基础知识,考查建立数学模型及运用数学知识解决实际问题的能力.满分16分. 解法一:如图,以O 为坐标原点,OC 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系xOy.由条件知A(0, 60),C(170, 0),直线BC 的斜率k BC=-tan ∠BCO=-43.又因为AB ⊥BC ,所以直线AB 的斜率k AB=34.设点B 的坐标为(a,b),则k BC=04,1703b a -=-- k AB=603,04b a -=- 解得a=80,b=120. 所以150=.因此新桥BC 的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M 的半径为r m,OM=d m,(0≤d ≤60).由条件知,直线BC 的方程为4(170)3y x =--,即436800x y +-=由于圆M 与直线BC 相切,故点M(0,d)到直线BC 的距离是r ,即|3680|680355d dr --==.因为O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m,所以80(60)80r d r d -⎧⎨--⎩≥≥即68038056803(60)805dd d d -⎧-⎪⎪⎨-⎪--⎪⎩≥≥解得1035d ≤≤故当d=10时,68035d r -=最大,即圆面积最大.所以当OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大. 解法二:(1)如图,延长OA, CB 交于点F.因为tan ∠BCO=43.所以sin ∠FCO=45,cos ∠FCO=35.因为OA=60,OC=170,所以OF=OC tan ∠FCO=6803.CF=850cos 3OC FCO=∠,从而5003AF OF OA =-=. 因为OA ⊥OC ,所以cos ∠AFB=sin ∠FCO==45,又因为AB ⊥BC ,所以BF=AF cos ∠AFB==4003,从而BC=CF -BF=150.因此新桥BC 的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M 与BC 的切点为D ,连接MD ,则MD ⊥BC ,且MD 是圆M 的半 径,并设MD=r m ,OM=d m(0≤d ≤60). 因为OA ⊥OC ,所以sin ∠CFO =cos ∠FCO ,故由(1)知,sin ∠CFO =3,68053MD MD r MF OF OM d ===--所以68035d r -=.因为O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m,所以80(60)80r d r d -⎧⎨--⎩≥≥即68038056803(60)805dd d d -⎧-⎪⎪⎨-⎪--⎪⎩≥≥解得1035d ≤≤故当d=10时,68035d r -=最大,即圆面积最大.所以当OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大.19.(本小题满分16分)已知函数()e e x xf x -=+其中e 是自然对数的底数.(1)证明:()f x 是R 上的偶函数; (2)若关于x 的不等式()e 1xmf x m -+-≤在(0)+∞,上恒成立,求实数m 的取值范围; (3)已知正数a 满足:存在0[1)x ∈+∞,,使得3000()(3)f x a x x <-+成立.试比较1e a -与e 1a -的大小,并证明你的结论.【答案】本小题主要考查初等函数的基本性质、导数的应用等基础知识,考查综合运用数学思想 方法分析与解决问题的能力.满分16分.(1)x ∀∈R ,()e e ()x xf x f x --=+=,∴()f x 是R 上的偶函数(2)由题意,(e e )e 1x x x m m --++-≤,即(e e 1)e 1x x xm --+--≤∵(0)x ∈+∞,,∴e e 10x x -+->,即e 1x x xm ---≤对(0)x ∈+∞,恒成立令e (1)xt t =>,则211t m t t --+≤对任意(1)t ∈+∞,恒成立 ∵2211111(1)(1)11311t t t t t t t --=-=---+-+-+-++≥,当且仅当2t =时等号成立∴13m -≤ (3)'()e e x xf x -=-,当1x >时'()0f x >,∴()f x 在(1)+∞,上单调增 令3()(3)h x a x x =-+,'()3(1)h x ax x =-- ∵01a x >>,,∴'()0h x <,即()h x 在(1)x ∈+∞,上单调减 ∵存在0[1)x ∈+∞,,使得3000()(3)f x a x x <-+,∴1(1)e 2e f a =+<,即()11e a >+ ∵e-1e 111ln ln ln e (e 1)ln 1e a a a a a a ---=-=--+设()(e 1)ln 1m a a a =--+,则()e 1e 111'()1e 2e a m a a a a ---=-=>+, 当()11e e 1a +<<-时,'()0m a >,()m a 单调增; 当e 1a >-时,'()0m a <,()m a 单调减因此()m a 至多有两个零点,而(1)(e)0m m ==∴当e a >时,()0m a <,e 11e a a --<;当()11e e2e a +<<时,()0m a <,e 11e a a -->;当e a =时,()0m a =,e 11e a a --=. 20.(本小题满分16分)设数列{}n a 的前n 项和为n S .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得n m S a =,则称{}n a 是“H 数列”.(1)若数列{}n a 的前n 项和2()n n S n *=∈N ,证明:{}n a 是“H 数列”;(2)设{}n a 是等差数列,其首项11a =,公差0d <.若{}n a 是“H 数列”,求d 的值;(3)证明:对任意的等差数列{}n a ,总存在两个“H 数列”{}n b 和{}n c ,使得()n n n a b c n *=+∈N 成立. 【答案】本小题主要考查数列的概念、等差数列等基础知识,考查探究能力及推理论证能力, 满分16分.(1)当2n ≥时,111222n n n n n n a S S ---=-=-= 当1n =时,112a S ==∴1n =时,11S a =,当2n ≥时,1n n S a +=∴{}n a 是“H 数列”(2)1(1)(1)22n n n n n S na d n d--=+=+对n *∀∈N ,m *∃∈N 使n m S a =,即(1)1(1)2n n n d m d -+=+-取2n =得1(1)d m d +=-,12m =+ ∵0d <,∴2m <,又m *∈N ,∴1m =,∴1d =- (3)设{}n a 的公差为d令111(1)(2)n b a n a n a =--=-,对n *∀∈N ,11n n b b a +-=- 1(1)()n c n a d =-+,对n *∀∈N ,11n n c c a d +-=+则1(1)n n n b c a n d a +=+-=,且{}{}n n b c ,为等差数列 {}n b 的前n 项和11(1)()2n n n T na a -=+-,令1(2)n T m a =-,则(3)22n n m -=+当1n =时1m =;当2n =时1m =;当3n ≥时,由于n 与3n -奇偶性不同,即(3)n n -非负偶数,m *∈N因此对n ∀,都可找到m *∈N ,使n m T b =成立,即{}n b 为“H 数列”.{}n c 的前n项和1(1)()2n n n R a d -=+,令1(1)()n m c m a d R =-+=,则(1)12n n m -=+∵对n *∀∈N ,(1)n n -是非负偶数,∴m *∈N即对n *∀∈N ,都可找到m *∈N ,使得n m R c =成立,即{}n c 为“H 数列” 因此命题得证.数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A, B,C,D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A.【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分10分)如图,AB 是圆O 的直径,C 、 D 是圆O 上位于AB 异侧的两点证明:∠OCB=∠D.本小题主要考查圆的基本性质,考查推理论证能力.满分10分. 证明:因为B, C 是圆O 上的两点,所以OB=OC. 故∠OCB=∠B.又因为C, D 是圆O 上位于AB 异侧的两点, 故∠B ,∠D 为同弧所对的两个圆周角, 所以∠B=∠D. 因此∠OCB=∠D.B.【选修4-2:矩阵与变换】(本小题满分10分)已知矩阵121x -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,1121⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦B ,向量2y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦α,x y ,为实数,若A α=B α,求x y ,的值. 【答案】本小题主要考查矩阵的乘法等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.222y xy -⎡⎤=⎢⎥+⎣⎦A α,24y y +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦B α,由A α=B α得22224y y xy y -=+⎧⎨+=-⎩,,解得142x y =-=, C.【选修4-4:坐标系与参数方程】(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为12x y ⎧=-⎪⎨⎪=+⎩,(t 为参数),直线l 与抛物线24y x=交于A B ,两点,求线段AB 的长. 【答案】本小题主要考查直线的参数方程、抛物线的标准方程等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.直线l :3x y +=代入抛物线方程24y x =并整理得21090x x -+= ∴交点(12)A ,,(96)B -,,故||AB =D.【选修4-5:不等式选讲】(本小题满分10分) 已知x>0, y>0,证明:(1+x+y2)( 1+x2+y)≥9xy.本小题主要考查算术一几何平均不等式.考查推理论证能力.满分10分.证明:因为x>0, y>0, 所以1+x+y2≥>,1+x2+y≥>,所以(1+x+y2)( 1+x2+y)≥=9xy.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同. (1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P ;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为123x x x ,,,随机变量X 表示123x x x ,,中的最大数,求X 的概率分布和数学期望()E X .22.【必做题】本小题主要考查排列与组合、离散型随机变量的均值等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.(1)一次取2个球共有29C 36=种可能情况,2个球颜色相同共有222432C C C 10++=种可能情况 ∴取出的2个球颜色相同的概率105P == (2)X 的所有可能取值为432,,,则4449C1(4)C 126P X ===3131453639C C C C 13(3)C 63P X +===11(2)1(3)(4)14P X P X P X ==-=-==∴X故X 的数学期望1113120()234E X =⨯+⨯+⨯= 23.(本小题满分10分)已知函数0sin ()(0)x f x x =>,记()n f x 为1()n f x -的导数,n *∈N .(1)求()()122222f f πππ+的值; (2)证明:对任意的n *∈N ,等式()()1444n n nf f -πππ+成立. 23.【必做题】本题主要考查简单的复合函数的导数,考查探究能力及运用数学归纳法的推理论证能力.满分10分.(1)解:由已知,得102sin cos sin ()(),x x x f x f x x x x '⎛⎫'===- ⎪⎝⎭于是21223cos sin sin 2cos 2sin ()(),x x x x x f x f x x x x x x ''⎛⎫⎛⎫'==-=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以12234216(),(),22f f πππππ=-=-+ 故122()() 1.222f f πππ+=-(2)证明:由已知,得0()sin ,xf x x =等式两边分别对x 求导,得00()()cos f x xf x x '+=, 即01()()cos sin()2f x xf x x x π+==+,类似可得 122()()sin sin()f x xf x x x π+=-=+,2333()()cos sin()f x xf x x x π+=-=+, 344()()sin sin(2)f x xf x x x π+==+.下面用数学归纳法证明等式1()()sin()2n n n nf x xf x x π-+=+对所有的n ∈*N 都成立. (i)当n=1时,由上可知等式成立.(ii)假设当n=k 时等式成立, 即1()()sin()2k k k kf x xf x x π-+=+. 因为111[()()]()()()(1)()(),k k k k k k k kf x xf x kf x f x xf x k f x f x --+'''+=++=++(1)[sin()]cos()()sin[]2222k k k k x x x x ππππ+''+=+⋅+=+,所以1(1)()()k k k f x f x +++(1)sin[]2k x π+=+.所以当n=k+1时,等式也成立.综合(i),(ii)可知等式1()()sin()2n n n nf x xf x x π-+=+对所有的n ∈*N 都成立. 令4x π=,可得1()()sin()44442n n n nf f πππππ-+=+(n ∈*N ).所以1()()444n n nf f πππ-+(n ∈*N ).。
2014年普通高等学校全国统一招生考试理科数学(新课标版)模拟试卷
2014年普通高等学校全国统一招生考试理科数学模拟试卷(新课标版)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共150分,考试时间120分钟。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)注意事项:1.答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚,并贴好条形码。
请认真核准条形码的准考证号、姓名和科目。
2.每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题纸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。
在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.设全集U =R ,A ={x |2x (x-2)<1},B ={x |y =ln(1-x )},则右图中阴影部分表示的集合为A .{x |x ≥1}B .{x |1≤x <2}C .{x |0<x ≤1}D .{x |x ≤1}2.已知x 、y ∈R ,i 为虚数单位,且(x -2)i -y =-1+i ,则(1-i)x +y 的值为A .4B .4+4iC .-4D .2i3.由一组样本数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )得到的回归直线方程为y ^=x +2,x =x 1+x 2+…+x n n ,y =y 1+y 2+…+y nn,则下列命题中真命题的个数为①直线y ^=x +2必经过点(x ,y ) ②若x 增加一个单位,则y 的估计值增加一个单位 ③当相关系数r >r 0.05时,y 与x 之间具有相关关系A .0B .1C .2D .34.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与抛物线y 2=8x 有相同的焦点F ,且该点到双曲线的渐近线的距离为1,则双曲线方程为A .x 2-y 2=2 B .x 23-y 2=1 C .x 2-y 2=3 D .x 2-y 23=15.如右图,程序框图所输出的S 等于A .16B .45C .310D .156.已知|x |≤2,|y |≤2,点P 的坐标为(x ,y ),则当x 、y ∈Z 时,P 满足(x -2)2+(y -2)2≤4的概率为A .625B .35C .34D .567.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“和谐函数”,那么函数的解析式为 y =2x 2+1,值域为{5,19}的“和谐函数”共有A .4个B .6个C .8个D .9个8.“a =2”是“(x -a )6的展开式的第三项是60x 4”的________条件A .充分不必要B .必要不充分C .充要D .既不充分也不必要9.如图,一个半径为10米的水轮按逆时针方向每分钟转4圈,记水轮上的点P到水面的距离为d 米(P 在水面下则d 为负数),则d (米)与时间t (秒)之间满足关系式:d =A sin(ωt +φ)+k (A >0,ω>0),-π2<φ<π2,且当P 点从水面上浮现时开始计算时间,有以下四个结论:(1)A =10;(2)ω=2π15;(3)φ=π6;(4)k =5.则其中所有正确结论的序号是A .(1)(2)(4)B .(2)(4)C .(1)(2)(3)D .(2)(3)(4)10.已知一个几何体的主视图及左视图均是边长为2的正三角形,俯视图是直径为2的圆,则此几何体的外接球的表面积为A .43πB .83πC .163πD .323π11.已知点P (x ,y )在直线x +2y =3上移动,当2x +4y 取得最小值时,过点P (x ,y )引圆(x -12)2+(y +14)2=12的切线,则此切线段的长度为A .62B .32C .12D .3212.已知整数数对列如下:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(1,5),(2,4),…则第60个数对是A .(3,8)B .(4,7)C .(4,8)D .(5,7)第Ⅱ卷(非选择题 共90分)注意事项:1.答题前,考生先在答题纸上用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚,然后贴好条形码。
2014年高考江苏数学试题及答案
2014 年一般高等学校招生全国一致考试(江苏卷)数学Ⅰ注意事项考生在答题前请仔细阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共 4 页,包含填空题(第 1 题—第 14 题)、解答题(第15 题第20题).本卷满分160 分,考试时间为120 分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2.答题前,请您务势必自己的姓名、准考据号用毫米黑色墨水的署名笔填写在试卷及答题卡的规定地点.3.请在答题卡上依据次序在对应的答题地区内作答,在其余地点作答一律无效.作答一定用毫米黑色墨水的署名笔.请注意字体工整,字迹清楚.4.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.5.请保持答题卡卡面洁净,不要折叠、损坏.一律禁止使用胶带纸、修正液、可擦洗的圆珠笔.参照公式:圆柱的体积公式:V圆柱sh ,此中 s为圆柱的表面积,h 为高.圆柱的侧面积公式:S圆柱 =cl ,此中 c 是圆柱底面的周长,l 为母线长.一、填空题:本大题共14 小题,每题 5 分,合计70 分.请把答案填写在答题卡相应地点上.........( 1)【 2014 年江苏, 1, 5 分】已知会合A{ 2 , 1,3,4} , B{1,2,3} ,则A I B _______ .【答案】 {1,3}【分析】由题意得 A I B {1,3} .( 2)【 2014 年江苏, 2, 5 分】已知复数z(52i)2( i 为虚数单位),则z的实部为_______.【答案】 21【分析】由题意z(52i) 225 2 52i(2i) 22120i,其实部为 21.( 3)【 2014 年江苏, 3, 5 分】右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是 _______.【答案】 5【分析】此题本质上就是求不等式2n20的最小整数解.2n20整数解为 n5,所以输出的 n 5.( 4)【 2014 年江苏, 4, 5 分】从 1,2 ,3,6 这 4 个数中一次随机地取 2 个数,则所取 2 个数的乘积为 6 的概率是 _______.【答案】132 个数共有 C42【分析】从1,2,3,6这 4 个数中任取6种取法,此中乘积为 6 的有1,6和2,3两种取法,所以所求概率为P2 1 .63( 5)【 2014年江苏, 5, 5 分】已知函数y cosx 与y sin(2 x)(0 ≤) ,它们的图象有一个横坐标为的交点,则的值是 _______ .3【答案】6【分析】由题意 cos sin(23) ,即 sin(2) 1 , 2k( 1)k, (k Z ) ,因为 0,所33236以.6( 6)【 2014 年江苏, 6, 5 分】为了认识一片经济林的生长状况,随机抽测了此中60 株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80 ,130] 上,其频次散布直方图如下图,则在抽测的 60 株树木中,有株树木的底部周长小于 100 cm.【答案】 24【分析】由题意在抽测的60 株树木中,底部周长小于100cm 的株数为(0.0150.025) 10 6024 .( 7)【 2014 年江苏, 7,5 分】在各项均为正数的等比数列 { a n } 中,若 a 2 1 ,a 8 a 6 2a 4 ,则 a 6 的值是 ________.【答案】 4【分析】设公比为 q ,因为 a 21 ,则由 a 8a 6 2a 4 得 q 6 q 42a 2 , q 4 q 2 2 0 ,解得 q 22 ,所以a 6 a 2 q 4 4 .( 8)【 2014 年江苏, 8,5 分】设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S 1 ,S 2 ,体积分别为 V 1 ,V 2 ,若它们的侧面积相等,且S 19,则V 1的值是 _______.S 24V 2【答案】32r2h r 2S9 【分析】设甲、乙两个圆柱的底面和高分别为r 1、h 1 , r 2、h 2 ,则 2 r 1 h 12 r 2 h 2 ,1,又11,所h 2r 1S 22r 24以r 1 3V 1r 12 h 1r 12 h 1 r 12 r 2r 1 3r 22 ,则r 22 h 2 r 22 h 2 r 22 r 1 r 2 .V 2 2( 9)【 2014 年江苏, 9,5 分】在平面直角坐标系 xOy 中,直线 x 2 y 3 0 被圆 ( x 2)2 ( y 1)2 4 截得的弦长为 ________.【答案】 2 555【分析】圆 (x2) 2 ( y 1)2 4 的圆心为 C (2, 1) ,半径为 r 2 ,点 C 到直线 x 2y 3 0 的距离为2 2 ( 1)3 3 ,所求弦长为 l 2 r 2 d 2 24 9 2 55 . d12 2255 5 ( 10)【 2014 年江苏, 10, 5 分】已知函数 f ( x)x 2 mx 1 ,若对随意 x [ m ,m 1] ,都有 f (x) 0 成立,则实数 m 的取值范围是 ________.【答案】2 ,2【分析】据题意 f (m)m 2 m 2 1 0,解得2 m 0 .f (m 1) (m1)2 m(m 1) 1 0 2( 11)【 2014 年江苏, 11, 5 分】在平面直角坐标系 xOy 中,若曲线 y ax 2bx ( a ,b 为常数 ) 过点 P(2 , 5) ,且该曲线在点 P 处的切线与直线 7 x 2 y 3 0 平行,则 a b 的值是 ________. 【答案】3【分析】曲线y ax 2b过点 P(2, 5) ,则 4ab 5 ①,又 y ' 2ax b 2 ,所以 4a b 7②,由①②解得x2x42a1,所以 ab2 .b 1( 12)【 2014 年江苏, 12, 5 分】如图,在平行四边形 ABCD 中,已知, AB 8,AD 5 ,uuur uuur uuur uuur uuur uuurCP 3PD , BP 2 ,则 AB AD 的值是 ________.AP【答案】 22 uuur uuur uuur uuur 1 uuur uuur uuur uuur uuur 3 uuur uuur 3 uuur【分析】由题意, AP AD DP AD AB ,BP BC CP BC 4 CD AD AB ,4 3 uuur 1 uuur 4uuur uuur uuur 1 uuur uuur uuur 2 uuur 3 uuur 2所以 AP BP ( AD AB) (AD AB) AD AD AB AB ,4 4 2 16即 2 1 uuur uuur 3 uuur uuur25 AD AB 16 64 ,解得 AD AB 22.21( 13)【 2014 年江苏, 13,5 分】已知 f ( x) 是定义在 R 上且周期为 3 的函数, 当 x [0 ,3) 时,2.2f ( x) x 2x若函数 y f ( x)a 在区间 [ 3 ,4] 上有 10 个零点 ( 互不同样 ) ,则实数 a 的取值范围是 ________.【答案】 10 ,2【分析】作出函数f ( x)x22x 1 , x [0,3) 的图象,可见 f (0)1,当 x 1时, f ( x)极大1 ,222f (3)7,方程 f (x) a 0 在 x [ 3,4] 上有 10 个零点,即函数y f ( x) 和图象与直线2ya 与函数ya 在 [ 3,4] 上有 10 个交点,因为函数f ( x) 的周期为 3,所以直线f ( x)x 2 2 x 1 , x [0,3) 的应当是4 个交点,则有 a (0, 1 ) .22( 14)【 2014 年江苏, 14, 5 分】若 ABC 的内角知足 sin A 2 sin B 2sin C ,则 cosC 的最小值是 _______ .【答案】6 24a 2b 22a 2b 2( a2b )2【分析】由已知 sin A2sin B 2sin C 及正弦定理可得 a2b 2c , cosCc 22ab2ab3a22b 22 2ab2 6ab 22ab6 2,当且仅当 3a 22b2,即 a2时等号成立, 所以 cosC8ab8ab4b3的最小值为6 2 .4二、解答题:本大题共6 小题,合计 90 分.请在答题卡指定地区内 作答,解答时应写出必需的文字说明、证明........过程或演算步骤.( 15)【 2014 年江苏, 15, 14 分】已知, , sin 5 .25( 1)求 sin4的值;( 2)求 cos62的值.解:( 1)∵2, ,sin 5,∴ cos1 sin 22 5 ,55sinsin coscos sin2(cos sin)10 .444210( 2)∵ sin 22sincos4,cos 2cos 2 sin 23 ,55∴cos62cos 6 cos2sinsin 233 14 3 3 4 .6 25 2 5 10( 16)【 2014 年江苏, 16, 14 分】如图,在三棱锥 PABC 中, D ,E ,F 分别为棱 PC ,AC ,AB 的中点.已知PA AC ,PA 6,BC 8,DF 5 .( 1)求证:直线 PA ∥平面 DEF ;( 2)平面 BDE ⊥平面 ABC .解:( 1)∵ D ,E 为 PC ,AC 中点∴ DE ∥ PA ∵ PA平面 DEF , DE 平面 DEF ∴PA ∥平面 DEF .( 2)∵ D ,E 为 PC ,AC 中点,∴ DE1PA3∵E ,F 为 AC ,AB 中点,∴EF1BC 4 ,2,∴ DE ⊥ EF ,∵2∴222,∴,,∴,DEEFDFDEF90°DE //PA PA ACDEAC∵ ACI EF E ,∴ DE ⊥平面 ABC ,∵ DE 平面 BDE ,∴平面 BDE ⊥平面 ABC .( 17)【 2014 年江苏, 17,14 分】如图,在平面直角坐标系 xOy 中, 1 2 y 21(a b 0)的左、2分别是椭圆 x22F ,Fab右焦点,极点 B 的坐标为 (0 ,b) ,连结2C ,BF 并延伸交椭圆于点 A ,过点 A 作 x 轴的垂线交椭圆于另一点连结 FC 1 .( 1)若点 C 的坐标为4 1,且 BF 22 ,求椭圆的方程;3 ,3( 2)若 FC 1AB ,求椭圆离心率 e 的值.4 1 16 1解:( 1)∵ C9922 2 2 2( 2)2 22,,∴ a 2b 22b c a ,∴a,∴ b 1 ,3 39,∵ BF∴椭圆方程为x 2y 2 1 .( 2)设焦点 212A Cx 轴对称,∴A(xy),∵ , ,, 对于∵2b b y ,即 bx cy bc 0 ①B ,F ,A 三点共线,∴cx∵ 1AB ,∴ x yb1 ,即xc byc20 ②ccFCx ca 2a 2 c 2bc 2 ①②联立方程组,解得b 2c 2∴ C2bc 2b 2 2 , 2 2yc b cb 2c 2a 2c22bc 22C 在椭圆上,∴b 2c 2b 2c 222c55a 2b 2 1 ,化简得 5c a ,∴ a 5 , 故离心率为 5 .( 18)【 2014 年江苏, 18,16 分】如图,为保护河上古桥 ,规划建一座新桥 ,同时建立一个圆形保护区.规OABC划要求:新桥 BC 与河岸 AB 垂直;保护区的界限为圆心M 在线段 OA 上并与 BC 相切的圆,且古桥两头 O和 A 到该圆上随意一点的距离均许多于 80m .经丈量,点 A 位于点 O 正北方向 60m 处,点 C 位于点 O 正东方向170m 处 ( OC 为河岸 ) , tan BCO 43 .( 1)求新桥 BC 的长;( 2)当 OM 多长时,圆形保护区的面积最大?.解:解法一:( 1)如图,以 O 为坐标原点, OC 所在直线为 x 轴,成立平面直角坐标系xOy .由条件知 A (0, 60) , C (170, 0) ,直线 BC 的斜率 k BC-tan BCO4 .3又因为⊥,所以直线 的斜率k AB3.设点 B 的坐标为 ( a , b ) ,AB BCAB4则 k BC = b 04, kAB =b603,解得 a =80, b=120.a 1703a 04所以 =22.所以新桥 的长是 .BC(17080)(0120) 150 150 mBC( 2)设保护区的界限圆M 的半径为 r m,OM =d m,(0 ≤ d ≤60) .由条件知,直线BC 的方程为 y4( x 170) ,即 4 x 3y680 0,3| 3d 680 |680 3d .因为圆 M 与直线 BC 相切,故点 M (0 ,d ) 到直线 BC 的距离是 r ,即 r因为 O 和 A 到圆 M 上随意一点的距离均许多于 80 m ,5 5rd ≥ 806803dd ≥ 805,解得 10≤ d ≤35.所以 ,即r (60 d ) ≥ 80 3d680 (60 d ) ≥ 805故当 d =10 时 , r 6803d最大,即圆面积最大. 所以当 OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大. 解法二: 5( 1)如图,延伸 OA , CB 交于点 F .因为 tan ∠ BCO = 4 .所以 sin ∠ FCO = 4 ,cos ∠ FCO = 3.3 5 5 因为 OA =60, OC =170,所以 OF =OC tan ∠ FCO = 680. CF = OC 850 ,3 cos FCO 3进而500 .因为 ⊥ ,所以 ∠ ∠4,又因为⊥ ,所以=AF OF OAcos AFB =sin AB BCBF AF3OA OC FCO = 5cos ∠ AFB ==400,进而 BC =CF -BF =150.所以新桥 BC 的长是 150 m .3( 2)设保护区的界限圆 M 与 BC 的切点为 D ,连结 MD ,则 MD ⊥BC ,且 MD 是圆 M 的半径,并设 MD =r m ,OM =d m(0≤ d ≤60) .因为 OA ⊥ OC ,所以 sin ∠ CFO =cos ∠ FCO ,故由( 1)知, sin ∠ CFO =MDMD r 3所以 r 680 3d .MFOF OM680 d 553因为 O 和 A 到圆 M 上随意一点的距离均许多于80 m ,rd ≥ 80680 3dd ≥ 80510≤ d ≤ 35所以,即,解得 ,r (60 d ) ≥ 80 680 3d(60 d ) ≥ 805故当 d =10 时, r6805 3d最大,即圆面积最大.所以当 OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大.f (x) e x e x 此中 e 是自然对数的底数.( 19)【 2014 年江苏, 19, 16 分】已知函数( 1)证明: f ( x) 是 R 上的偶函数;( 2)若对于 x 的不等式 mf x ≤ e x m1在 (0 ,)上恒成立,务实数m( )的取值范围;( 3)已知正数 a 知足:存在[1,a(x 3a 1 与a e 1的大小,并证明x) ,使得 f ( x )3x ) 成立.试比较 e你的结论.解:( 1)xR ,f (x ) e xe xf ( )x ,∴ f (x) 是 R 上的偶函数.( 2)由题意, xxxxxxxx(e e )≤e m 1,即m(ee 1)≤ e 1,∵x (0 ,) ,∴e e 1 0 ,m即 m ≤x e xx 1对 x(0 , ) 恒成立.令te x ( 1),则 m ≤21 t对随意 t (1,) 恒成立.ee1ttt 1∵t 21 t1 (t2t11) 1 11≥ 1,当且仅当 t 2 时等号成立,∴ m ≤ 1 .t1)(tt 1t 11 33'( ) e xe x( 3) f ,当时∴在 ,上单一增, 令 h( x)33x) ,,x 1f '( x)f (x)) a( x3ax( x 1)(1h'( x)∵ a0 ,x 1,∴ h '(x)0 ,即 h( x) 在 x (1,) 上单一减,∵存在 x 0e-1∵ lnaa 1ea1e2[1,ln a e 11e .当 ) ,使得f ( x 0 ) a( x 0 33x 0 ) ,∴ f (1) e 1 2a ,即 a1 e 1 . e2 eln e a 1 (e 1)ln a a 1 , 设 m(a) (e 1)ln a a1 , 则 m'(a)e1 1 e 1 a ,a a1 e 1a e1时, m'(a) 0 , m(a ) 单一增;当 a e1 时, m'(a ) 0 , m(a ) 单一2e减,所以 m(a) 至多有两个零点,而m(1) m(e) 0 ,∴当 a e 时, m(a) 0 , a e 1 e a 1 ;当1e 1 a e 时, m(a) 0 , a e 1 e a 1;当 a e 时, m(a) 0 , a e 1 e a 1 .2 e( 20)【 2014 年江苏,20,16 分】设数列 { n} 的前 n nn ,总存在正整数nm,a 项和为 S .若对随意的正整数m ,使得 Sa 则称 { a n } 是“ H 数列”.( 1)若数列 { n }nnN )na 的前 n 项和 S 2 (n ,证明: { a } 是“ H 数列”;( 2)设 a} 是等差数列,其首项 a1,公差 d.若 { a }是“ H 数列”,求 d 的值;{ n1n( 3)证明:对随意的等差数列{ a n}nn,使得 a nnnN)成立.解:( 1)当 n ≥ 2 时,,总存在两个“ H 数列” { b } 和 { c }bc (na nnn 12n2 n 12n 1 ,当n 1 时,11,S Sa S 2∴n 1 时,11na n 1,∴n} 是“ H 数列”.S a ,当 n ≥ 2 时, S{ a( 2) n1n(n 1) d nn(n 1) dn N , m N nmn n(n1)d 1 (m 1)dS na,对,22使 Sa ,即21取 n 2 得 1 d( m 1)d , m 2 ,∵ d 0 ,∴ m 2 ,又 m N ,∴ m 1,∴ d1.d( 3)设 ad ,令 b a (n 1)a (2 n) a ,对 n N, b b a c (n 1)(a d),{ n} 的公差为 n111n 1n1, n1对 n N , c c a d ,则 b c na 1(n 1)d a ,且 { b } ,{c } 为等差数列.n 1n1nnnnn的前 n 项和 T nna 1 n( n 1) ( a 1 ) ,令n1,则 mn(n 3)2 .{ b }2T (2m)a2当 n 1时 m1;当 n 2 时 m 1;当 n ≥ 3 时,因为 n 与 n 3 奇偶性不一样, 即 n(n 3) 非负偶数, m N .所以对n ,都可找到 m N T b {b } 为“ H 数列”.,使 n m 成立,即 n{c n } 的前n项和 R nn(n1)(a 1d ) ,令 c n(m 1)(a 1 d ) R m ,则 m n(n 1) 1n22∵对N , n(n 1) 是非负偶数,∴ mN,即对n N,都可找到 mN,使得Rcnm成立,即 {c n } 为“ H 数列”,所以命题得证.数学Ⅱ注意事项考生在答题前请仔细阅读本注意事项及各题答题要求 1. 本试卷只有解答题,供理工方向考生使用.本试,21 题有 A 、 B 、 C 、 D 4 个小题供选做,每位考生在4 个选做题中选答 2 题.若考生选做了 3 题或 4 题,则按选做题中的前 2 题计分.第 22、 23 题为必答题.每题10 分,共 40 分.考试时间30 分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2. 答题前, 请您务势必自己的姓名、 准考据号用毫米黑色墨水的署名笔填写在试卷及答题卡的规定地点. 3. 请在答题卡上依据次序在对应的答题地区内作答,在其余地点作答一律无效.作答一定用毫米黑色墨水的署名笔.请注意字体工整,字迹清楚. 4. 如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.【选做】此题包含A 、B 、C 、D 四小题,请选定此中两题,并在相应的答题地区内作答 ,若多做,则按作答...... ............的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.( 21-A )【 2014 年江苏, 21-A , 10 分】(选修 4-1 :几何证明选讲)如图,AB 是圆 O 的直径, C 、 D是圆 O 上位于 AB 异侧的两点.证明:∠ OCB =∠ D .解:因为 , 是圆 O 上的两点,所以 = .故∠ =∠ .又因为 ,是圆 O 上位于 AB 异侧B COB OCOCBBC D的两点,故∠ B ,∠ D 为同弧所对的两个圆周角,所以∠B =∠ D .所以∠ OCB =∠ D .( 21-B )【 2014 年江苏, 21-B ,10 分】(选修 4-2 :矩阵与变换) 已知矩阵 A1 2112 1, B2,向量,x1yx ,y 为实数,若 A α= B α,求 x ,y 的值.解: A 2 y 2 , B α 2 y ,由 A α= B α得2 y 2 2,1,y 4 .y解得 x2 xy 4 y2 xy 4 y , 2( 21-C )【 2014 年江苏, 21-C , 10 分】(选修 4-4 :坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线 lx1 2t , 的参数方程为2 ( t 为参数 ) ,直线 l 与抛物线 y 2 4x 交于 A ,B 两点,求线段 AB 的长. y22 t2解:直线 l :x y 3 代入抛物线方程 y 2 4x 并整理得 x 2 10x 9 0,∴交点 A(1,2) ,B(9, 6),故| AB | 8 2 .( 21-D )【 2014 年江苏,21-D ,10 分】(选修 4-5 :不等式选讲)已知 x 0 ,y 0 ,证明: 1 x y 21 x2 y 9 xy .解:因为 x >0, y >0, 所以 1+x +y 2≥ 3 3 xy 2 0 ,1+x 2+y ≥ 33 x 2 y0 ,所以 (1+ x +y 2)( 1+x 2+y ) ≥ 3 3 xy 2 33 x 2 y =9xy . 【必做】第 22、 23 题,每题 10 分,计 20 分.请把答案写在答题 卡的指定地区内 . .... ....... ( 22)【 2014 年江苏, 22,10 分】盒中共有 9 个球,此中有 4 个红球, 3 个黄球和 2 个绿球,这些球除颜色外完整同样.( 1)从盒中一次随机拿出 2 个球,求拿出的 2 个球颜色同样的概率 ;P( 2)从盒中一次随机拿出 4 个球,此中红球、黄球、绿球的个数分别记为x 1 ,x 2 ,x 3 ,随机变量 X 表示 x 1 ,x 2 ,x 3中的最大数,求 X 的概率散布和数学希望 E ( X ) .解:( 1)一次取 2 个球共有 C 92 36 种可能状况, 2 个球颜色同样共有 C 42C 32 C 22 10种可能状况,∴拿出的 2 个球颜色同样的概率P10536 18 .43131( 2)X 的全部可能取值为 4 ,3,2 ,则 P( X4)C 4 1;P(X 3)C 4 C 5C 3C 613 ;43C 9126C 963P( X 2) 1 P( X3) P( X4)11 .∴ X 的概率散布列为: X142 3 4P11 13114 63126故X 的数学希望E(X )2 113 134 1 20 .14631269( 23)【 2014 年江苏, 23, 10 分】已知函数 f 0 ( x)sin x (x 0) ,设 f n (x) 为 f n 1 ( x) 的导数, n N .x( 1)求2 f 1 2 2 f 2 2的值;( 2)证明:对随意的 n N ,等式 nf n14f n 4 2成立.42解:( 1)由已知,得 f (x)f (x) sin xcos x sin x ,1x x x 2于是 f 2 ( x)f 1 (x)cos xsin x sin x 2cos x2sin x,所以 f 1 () 4) 216 xx 2xx 2x 32 2 , f 2 (3 ,2故 2 f 1 ( ) f 2 ( ) 1 .2 2 2 x 求导,得( 2)由已知,得 xf (x) sin x, 等式两边分别对 f 0(x) xf ( x) cosx ,即 f 0( x) xf ( x) cos x sin( x 2 ) ,近似可得 2 f 1(x) xf (x) sin x sin(x ) ,123 f 2 ( x) xf 3 ( x)cos x sin( x3 ) ,4 f 3 ( x) xf 4 (x) sinx sin(x 2 ) .2下边用数学概括法证明等式nf n 1 ( x) xf n ( x) sin( xn ) 对全部的 n N * 都成立. ( i )当 n =1 时,由上可知等式成立.2( ii )假定当 n =k 时等式成立 ,即 kf k 1 ( x) xf k (x) sin( x k ) .2因为 [kf k 1 ( x) xf k (x)] kf k 1 (x) f k ( x) xf k ( x)(k 1) f k ( x) f k 1 ( x),[sin( xk )]cos( x k ) ( xk ) sin[ x ( k 1) ],所以22( k 1) 22( k 1) f k( x) f k 1( x) sin[ x ] .2所以当 n=k +1时, 等式也成立.综合 (i),(ii)可知等式 nf n 1 ( x) xf n ( x) sin( x n ) 对全部的 n N * 都成立.2n *2*令 x 4 ,可得 nf n 1 ( 4 )4 f n ( 4 ) sin( 42 ) ( n N ) .所以 nf n 1 ( 4 )4 f n ( 4 )2 ( n N ) .。
2014年全国普通高等学校运动训练、民族传统体育专业 单招统一招生考试 数学
机密★启用前2014年全国普通高等学校运动训练、民族传统体育专业单独统一招生考试数 学一、选择题:本题共10小题,每小题6分,共60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,请将所选答案的字母在答题卡上涂黑.1.函数()23xf x =-是( ). A .增函数 B .减函数 C .奇函数 D .偶函数2.在ABC ∆中,三边的比为3:5:7,则ABC ∆的最大角等于( ). A .30︒B .60︒C .120︒D .150︒3.函数(4,0))y x =∈-的反函数为( ).A .(4,0))y x =∈-B .(4,0))y x =∈-C .(0,4))y x =∈ D .(0,4))y x =∈4.若(,)x ππ∈-,且cos sin x x >,则( ).A .(0,)4x π∈ B .3(,)44x ππ∈-C .3(,)(0,)44x πππ∈--D .3(,)(0,)424x πππ∈--5.从5位男运动员和4位女运动员中任选3人接受记者采访,这3人中男、女运动员都有的概率是( ).A .512 B .58 C .34 D .566.24的展开式中,常数项为( ).A .1224CB .1024CC .824CD .624C7.已知,A B 为球O 的球面上两点,平面AOB 截球面所得圆上的劣弧AB 长为10π,且OA OB ⊥,则球O 的半径等于( ).A .40B .30C .20D .108.若双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线互相垂直,则双曲线的离心率为( ).A B .2 C . D .9.已知圆222x y r +=与圆222(1)(3)x y r +++=相切,则半径r =( ).A .B .CD .105x +的解集是( ).A .(3,)-+∞B .(,2][1,)-∞+∞C .(,2](3,)-∞-+∞D .(3,2][1,)--+∞二、填空题:本题共6小题,每小题6分,共36分. 11.已知5-,1-,3,是等差数列,则其第16项的值是 .12.一个小型运动会有5个不同的项目要依次比赛,其中项目A 不排在第三,则不同的排法共有 种.(用数字作答) 13.函数1()ln1xf x x -=+的定义域是 .14.过圆22(1)(2)10x y -++=与y 轴正半轴的交点作圆的切线,切线的方程是 . 15.抛物线24y x =的准线方程是 .16.已知集合{|3,}A x x n n N ==∈,{|31,}B x x n n N ==+∈,{|32,}C x x n n N ==+∈.有下列4个命题: ①=AB ∅;②()A BC ⊆;③()A C B ⊆;④()NAB C =.其中是真命题的有.(填写所有真命题的序号)三、解答题:本题共3小题,每小题18分,共54分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分18分)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a b <,cos cos a A b B =. (1)证明:ABC ∆为直角三角形; (2)若a ,b ,c 成等差数列,求sin A .18.(本小题满分18分)已知椭圆C 中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为12,且C 过点3(1,)2-. (1)求C 的方程;(2)如果直线:2l y kx =-与C 有两个交点,求k 的取值范围.19.(本小题满分18分)如图,长方体ABCD A B C D -''''中,'1AA AD ==,M ,O 分别是AB ,A C '的中点.(1)求直线MO 与平面A B C D ''''所成角的大小; (2)证明:平面A MC '⊥平面A CD '.2014年全国普通高等学校运动训练、民族传统体育专业单独统一招生考试数 学参考答案与试题解析【选择题&填空题答案速查】一、选择题:本题共10小题,每小题6分,共60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,请将所选答案的字母在答题卡上涂黑.1.函数()23xf x =-是( ). A .增函数 B .减函数 C .奇函数 D .偶函数【解析】指数函数2x y =是增函数,∴()23xf x =-也是增函数.故选:A. 2.在ABC ∆中,三边的比为3:5:7,则ABC ∆的最大角等于( ). A .30︒B .60︒C .120︒D .150︒3.函数(4,0))y x =∈-的反函数为( ).A.(4,0))y x =∈- B.(4,0))y x =∈-C.(0,4))y x =∈ D.(0,4))y x =∈又4.若(,)x ππ∈-,且cos sin x x >,则( ).A .(0,)4x π∈ B .3(,)44x ππ∈-3(,)(0,)44x πππ∈--3(,)(0,)424x πππ∈--5.从5位男运动员和4位女运动员中任选3人接受记者采访,这3人中男、女运动员都有的概率是( ).5125834566.24的展开式中,常数项为( ).A .1224CB .1024CC .824CD .624C7.已知,A B 为球O 的球面上两点,平面AOB 截球面所得圆上的劣弧AB 长为10π,且OA OB ⊥,则球O 的半径等于( ).A .40B .30C .20D .108.若双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线互相垂直,则双曲线的离心率为( ).A B .2 C . D .,渐近线垂直,9.已知圆222x y r+=与圆222(1)(3)x y r+++=相切,则半径r=().A.B.C D .【解析】由条件两圆的圆心分别为(0,0)O,(1,3)A--,半径都为r,两圆相外切,∴圆心距||OA rr=+,105x+的解集是().A.(3,)-+∞B.(,2][1,)-∞+∞C.(,2](3,)-∞-+∞D.(3,2][1,)--+∞【解析】由条件得22250202(5)xx xx x x+>⎧⎪+-≥⎨⎪+-<+⎩化简得,513xxx>-⎧⎪≥⎨⎪>-⎩或2x≤-,∴32x-<≤-或1x≥.故选:D.二、填空题:本题共6小题,每小题6分,共36分.11.已知5-,1-,3,是等差数列,则其第16项的值是55.【解析】15a=-,1(5)4d=---=,∴1611556055a a d=+=-+=,故答案为55.12.一个小型运动会有5个不同的项目要依次比赛,其中项目A不排在第三,则不同的排法共有96种.(用数字作答)【解析】法一:先排项目A,再排剩下的4个项目,144496C A⋅=(种),故答案为:96.法二(排除法):5个不同的项目进行排序有55A种排列方法,其中项目A排在第三有44A种排列方法,故项目A不排在第三的排法共有545496A A-=(种),故答案为:96.13.函数1()ln1xf xx-=+的定义域是(1,1)-.14.过圆22(1)(2)10x y-++=与y轴正半轴的交点作圆的切线,切线的方程是330x y-+=.【解析】有条件圆心为(1,2)A -,设圆与y 轴正半轴的交点为B ,令0x =,得1y =或5-(舍去),∴(0,1)B ,330x y -+=.15.抛物线24y x =的准线方程是 116y =-.16.已知集合{|3,}A x x n n N ==∈,{|31,}B x x n n N ==+∈,{|32,}C x x n n N ==+∈.有下列4个命题: ①=AB ∅;②()A BC ⊆;③()A C B ⊆;④()NAB C =.其中是真命题的有.(填写所有真命题的序号)【解析】集合A 为3的倍数的自然数,集合B 是被3除余1的自然数,集合C 是被3除余2的自然数,A 与B 没有公共元素,所以①正确;对于②,A 与B C 也没有公共元素,所以错误;=A C ∅,∴()A C B ⊆,所以③正确;A B C N =且集合A ,B ,C 两两交集为∅,∴()NAB C =,所以④正确.故答案为:①③④.三、解答题:本题共3小题,每小题18分,共54分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分18分)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a b <,cos cos a A b B =. (1)证明:ABC ∆为直角三角形; (2)若a ,b ,c 成等差数列,求sin A .【解析】法一:(1)已知cos cos a A b B =,由正弦定理得sin cos sin cos A A B B =,即sin2sin2A B =,所以22A B =或21802A B =︒-.a b <,∴A B ≠,得22180A B +=︒,∴90A B +=︒,因此90C =︒,∴ABC∆)2,18.(本小题满分18分)已知椭圆C 中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为2,且C 过点(1,)2-. (1)求C 的方程;(2)如果直线:2l y kx =-与C 有两个交点,求k 的取值范围.1)(,)2+∞.19.(本小题满分18分)如图,长方体ABCD A B C D -''''中,'1AA AD ==,M ,O 分别是AB ,A C '的中点.(1)求直线MO 与平面A B C D ''''所成角的大小; (2)证明:平面A MC '⊥平面A CD '.【解析】(1)在长方体中连接AD',D B',则'A C与D B'的交点O是D B'的中点,又M是AB的中点,所。
2014年高考理科数学全国卷2(含答案解析)
绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)理科数学使用地区:海南、宁夏、黑龙江、吉林、新疆、云南、内蒙古、青海、贵州、甘肃、西藏注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上.2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号.写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、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.已知集合2{|(1)4,}M x x x =-<∈R ,{1,0,1,2,3}N =-,则MN = ( )A .{0,1,2}B .{1,0,1,2}-C .{1,0,2,3}-D .{0,1,2,3} 2.设复数z 满足(1i)2i z -=,则z =( )A .1i -+B .1i --C .1i +D .1i -3.等比数列{}n a 的前n 项和为n S .已知32110S a a =+,59a =,则1a =( )A .13B .13-C .19D .19-4.已知m ,n 为异面直线,m ⊥平面α,n ⊥平面β.直线l 满足l m ⊥,l ⊥n ,l α⊄,l β⊄,则( )A .αβ∥且l α∥B .αβ∥且l β⊥C .α与β相交,且交线垂直于lD .α与β相交,且交线平行于l5.已知5(1)(1)ax x ++的展开式中的2x 的系数为5,则a = ( )A .4-B .3-C .2-D .1-6.执行如图的程序框图,如果输入的10N =,则输出的S = ( ) A .11112310++++B .11112!310++++!!C .11112311++++ D .11112311++++!!!7.一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx 平面为投影面,则得到的正视图可以为( )8.设3log 6a =,5log 10b =,7log 14c =,则( )A .c b a >>B .b a c >>C .a c b >>D .a b c >>9.已知0a >,x ,y 满足约束条件1,3,(3).x x y y a x ⎧⎪+⎨⎪-⎩≥≤≥若2z x y =+的最小值为1,则a = ( )A .14B .12C .1D .210.已知函数32()f x x ax bx c =+++,下列结论中错误的是( )A .0x ∃∈R ,0()0f x =B .函数()y f x =的图象是中心对称图形C .若0x 是()f x 的极小值点,则()f x 在区间0(,)x -∞上单调递减D .若0x 是()f x 的极值点,则0()0f x '=11.设抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,||5MF =.若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( )A .24y x =或28y x =B .22y x =或28y x =C .24y x =或216y x = D .22y x =或216y x =12.已知点(1,0)A -,(1,0)B ,(0,1)C ,直线(0)y ax b a =+>将ABC △分割为面积相等的两部分,则b 的取值范围是( )A .(0,1)B .21(1,)22-C .21(1,]23-D .11[,)32第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE BD =________. 14.从n 个正整数1,2,,n 中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为114,则n =________.15.设θ为第二象限角,若π1tan()42θ+=,则sin cos θθ+=________. 16.等差数列{}n a 的前n 项和为n S .已知100S =,1525S =,则n nS 的最小值为________.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)ABC △在内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin a b C c B =+.(Ⅰ)求B ;(Ⅱ)若2b =,求ABC △面积的最大值. 18.(本小题满分12分) --------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________如图,直棱柱111ABC A B C -中,D ,E 分别是AB ,1BB 的中点,122AA AC CB AB ===. (Ⅰ)证明:1BC ∥平面1A CD ; (Ⅱ)求二面角1D AC E --的正弦值.19.(本小题满分12分)经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1t 该产品获利润500元,未售出的产品,每1t 亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如图所示.经销商为下一个销售季度购进了130t 该农产品.以X (单位:t ,100150X ≤≤)表示下一个销售季度内的市场需求量,T (单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润. (Ⅰ)将T 表示为X 的函数;(Ⅱ)根据直方图估计利润T 不少于57 000元的概率;(Ⅲ)在直方图的需求量分组中,以各组的区间中点值代表该组的各个值,并以需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中点值的概率(例如:若需求量[100,110)X ∈,则取105X =,且105X =的概率等于需求量落入[100,110)的频率),利润T 的数学期望.20.(本小题满分12分)平面直角坐标系xOy 中,过椭圆M :22221(0)x y a b a b+=>>右焦点的直线30x y +-=交M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12.(Ⅰ)求M 的方程;(Ⅱ)C ,D 为M 上的两点,若四边形ABCD 的对角线CD AD ⊥,求四边形ABCD 面积的最大值.21.(本小题满分12分)已知函数()e ln()xf x x m =-+.(Ⅰ)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当2m ≤时,证明:()0f x >.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按做的第一题积分.作答时请写清题号.22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,CD 为ABC △外接圆的切线,AB 的延长线交直线CD 于点D ,E ,F 分别为弦AB 与弦AC 上的点,且BC AE DC AF =,B ,E ,F ,C 四点共圆.(Ⅰ)证明:CA 是ABC △外接圆的直径;(Ⅱ)若DB BE EA ==,求过B ,E ,F ,C 四点的圆的面积与ABC △外接圆面积的比值.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知动点P ,Q 都在曲线C :2cos ,2sin x t y t =⎧⎨=⎩(t 为参数)上,对应参数分别为=t α与=2t α(02π)α<<,M 为PQ 的中点.(Ⅰ)求M 的轨迹的参数方程;(Ⅱ)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲设a ,b ,c 均为正数,且1a b c ++=.证明: (Ⅰ)13ab bc ca ++≤;(Ⅱ)2221a b c b c a++≥.2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)理科数学答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】A【解析】解不等式2(14)x -<,得13x <<-,即|13{}M x x =<<-,而1,0,1,,3{}2N =-,所以0,}2{1,M N =,故选A .【提示】求出集合M 中不等式的解集,确定出M ,找出M 与N 的公共元素,即可确定出两集合的交集.【考点】集合的基本运算(交集),解一元二次不等式. 2.【答案】A【解析】2i 2i 1i 22i 1i 1i 1i 21+i z (+)-+====-(-)(+)-. 【提示】根据所给的等式两边同时除以1i -,得到z 的表示式,进行复数的除法运算,分子和分母同乘以分母的共轭复数,整理成最简形式,得到结果. 【考点】复数代数形式的四则运算. 3.【答案】C【解析】设数列{}n a 的公比为q ,若1q =,则由59a =,得19a =,此时327S =,而219+109a a =,不满足题意,因此1q ≠.∵1q ≠时,33111(1)1+10a S a a q q q --==,∴3+0111q qq =--,整理得29q =.(步骤1) ∵4519a a q ==,即1819a =,∴119a =.(步骤2) 【提示】设等比数列{}n a 的公比为q ,利用已知和等比数列的通项公式即可求出. 【考点】等比数列的通项和前n 项和. 4.【答案】D【解析】因为m α⊥,l m ⊥,l α⊄,所以l α∥.同理可得l β∥.又因为m ,n 为异面直线,所以α与β相交,且l 平行于它们的交线.故选D .【提示】由题目给出的已知条件,结合线面平行,线面垂直的判定与性质,可以直接得到正确的结论.【考点】直线与平面的位置关系. 5.【答案】D【解析】因为5(1+)x 的二项展开式的通项为5C 0)5(r rr r x ≤≤∈Z ,,则含x 2的项为221552C +C )0+5(1x ax x a x =,所以10+55a =,1a =-.【提示由题意利用二项展开式的通项公式求得展开式中2x 的系数为221552C +C )0+5(1x ax x a x =,由此解得a 的值.【考点】二项式定理 6.【答案】B【解析】由程序框图知,当1k =,0S =,1T =时,1T =,1S =;当2k =时,12T =,11+2S =; 当k =3时,123T =⨯,111+223S =+⨯;当k =4时,1234T =⨯⨯,1111+223234S =++⨯⨯⨯;;(步骤1)当k =10时,123410T =⨯⨯⨯⨯,1111+2!3!10!S =+++,k 增加1变为11,满足k N >,输出S ,所以B 正确.(步骤2)【提示】从赋值框给出的两个变量的值开始,逐渐分析写出程序运行的每一步,便可得到程序框图表示的算法的功能. 【考点】循环结构的程序框图. 7.【答案】A【解析】如图所示,该四面体在空间直角坐标系O -xyz 的图象为下图:第7题图则它在平面zOx 上的投影即正视,故选A .【提示】由题意画出几何体的直观图,然后判断以zOx 平面为投影面,则得到正视图即可. 【考点】空间直角坐标系,三视图. 8.【答案】D【解析】根据公式变形,lg6lg 21lg3lg3a ==+,lg10lg 21lg5lg5b ==+,lg14lg 21lg 7lg 7c ==+,因为lg 7lg 5g 3l >>,所以lg2lg2lg2lg7lg5lg3<<,即c b A <<.故选D . 【提示】利用log ()log log (0)a a a xy x y x y =+>、,化简a ,b ,c 然后比较3log 2,5log 2,7log 2大小即可.【考点】对数函数的化简和大小的比较. 9.【答案】B【解析】由题意作出1,3x x y ≥⎧⎨+≤⎩所表示的区域如图阴影部分所示,作直线2+1x y =,因为直线2+1x y =与直线1x =的交点坐标为(1,)1-,结合题意知直线(3)y a x =-过点(1,)1-,代入得12a =,所以12a =.第9题图【提示】先根据约束条件画出可行域,设2z x y =+,再利用z 的几何意义求最值,只需求出直线2zx y=+过可行域内的点B 时,从而得到a 值即可. 【考点】二元线性规划求目标函数的最值.10.【答案】C【解析】由于2()32f x x ax b '=++是二次函数,()f x 有极小值点0x ,必定有一个极大值点1x ,若10x x <,则()f x 在区间0(,)x -∞上不单调递减,C 不正确.【提示】利用导数的运算法则得出()00f x '∆>∆≤,分与讨论,即可得出. 【考点】利用导数求函数的极值. 11.【答案】C【解析】设点M 的坐标为00(,)x y ,由抛物线的定义,得052|+MF x p ==|,则052x p =-.(步骤1)又点F 的坐标为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以以MF 为直径的圆的方程为00+0()()2p x y x x y y ⎛⎫⎪-- ⎝⎭-=.(步骤2)将0x =,2y =代入得00+840px y -=,即02+2480y y -=,所以04y =. 由0202y px =,得16252p p ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,解之得2p =,或8p =.(步骤3)所以C 的方程为24y x =或216y x =.故选C .【提示】已知抛物线焦点到抛物线上点的线段的距离和以这条线段为直径的圆上的一点,求出抛物线的方程.【考点】抛物线的定义和抛物线的标准方程. 12.【答案】B【解析】根据题意画出图形,如图(1),由图可知,直线BC 的方程为1x y +=.由1,,x y y ax b +=⎧⎨=+⎩解得1,11b a b M a a -+⎛⎫⎪++⎝⎭. 可求()0,N b ,,0b D a ⎛⎫- ⎪⎝⎭.直线y ax b =+将△ABC 分割为面积相等的两部分,∴12S S =△△BDM ABC .又12BOC ABC S S =△△,CMN ODN S S ∴=△△,即111(1)221b b b b a a -⎛⎫⨯-⨯=-⨯ ⎪+⎝⎭.整理得22(1)1b b a a -=+. 22(1)1b ab a-+∴=,11b ∴-=,11b =即b =,可以看出,当a 增大时,b 也增大.当a →+∞时,12b →,即12b <.当0a →时,直线+y ax b =接近于y b =.当y b =时,如图(2),2222(1)112CDM ABC S CN b S CO -===△△.1b ∴-1b =1b ∴>-. 由上分析可知1122b -<<,故选B .第12题图(1) 第12题图(2)【提示】已知含有参数的直线将三角形分割为面积相等的两部分和点的坐标,求出参数的取值范围.【考点】函数单调性的综合应用.第Ⅱ卷二、填空题 13.【答案】2【解析】以AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,如图所示,则点A 的坐标为(0,0),点B 的坐标为(2,0),点D 的坐标为(0,2),点E 的坐标为(1,2),则1(),2AE =,)2(2,BD =-,所以2AE BD =.第13题图【提示】结合几何的关系,求出向量的数量积. 【考点】平面向量的数量积运算. 14.【答案】8【解析】从1,2,…,n 中任取两个不同的数共有2C n 种取法,两数之和为5的有(1,4),(2,3)2种,所以221C 14n =,即24111142n n n n ==(-)(-),解得8n =.【提示】列出从n 个正整数1,2,…,n 中任意取出两个不同的数的所有取法种数,求出和等于5的种数,根据取出的两数之和等于5的概率为114列式计算n 的值. 【考点】古典概型,排列组合的应用.15.【答案】 【解析】由π1tan 1tan 41tan 2θθθ+⎛⎫+== ⎪-⎝⎭,得tan 13θ=-,即1s 3in cos θθ-=.(步骤1)将其代入22sin +cos 1θθ=,得210cos 19θ=.因为θ为第二象限角,所以10cos θ-=0in 1s θ=,sin +cos 5θθ=-.(步骤2)【提示】已知等式利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简,求出tan θ的值,再根据θ为第二象限角,利用同角三角函数间的基本关系求出sin cos θθ与的值,即可求出sin cos θθ+的值.【考点】两角和与差的正切,同角三角函数的基本关系. 16.【答案】49-【解析】设数列{}n a 的首项为a 1,公差为d ,则110110910+210+450S a d d a =⨯==,① 1151151415215+10525a d a d S =⨯==+.②(步骤1) 联立①②,得13a =-,23d =,所以2(1)211032333n n n n n n S -=-+⨯=-.(步骤2)令()n f n nS =,则32110()33f n n n =-,220()3f n n n '=-.令()0f n '=,得0n =或203n =.(步骤3)当203n >时,()0f n '>,200<<3n 时,()0f n '<,所以当203n =时,()f n 取最小值,而n ∈N +,则(6)48f =-,(7)49f =-,所以当7n =时,()f n 取最小值-49.(步骤4)【提示】已知等差数列前10项和与前15项和,求出n 与前n 项和乘积的最小值. 【考点】等差数列的前n 项,利用导数求函数的最值. 三、解答题 17.【答案】(1)π4(2【解析】(1)由已知及正弦定理得sin sin cos +sin sin A B C C B =.①又()+A B C π=-,故sin sin +sin cos +co )s i (s n A B C B C B C ==.②由①,②和π()0,C ∈得sin cos B B =,即tan 1B =,又π()0,B ∈,所以π4B =.(步骤1) (2)△ABC的面积1sin 2S ac B ==. 由已知及余弦定理得22π2cos 44+ac a c =-.(步骤2)又22+2a c ac ≥,故ac ≤,当且仅当a c =时,等号成立.因此△ABC.(步骤3)【提示】(1)已知等式利用正弦定理化简,再利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式变形,求出tan B 的值,由B 为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出B 的度数;(2)利用三角形的面积公式表示出三角形ABC 的面积,把sin B 的值代入,得到三角形面积最大即为ac 最大,利用余弦定理列出关系式,再利用基本不等式求出ac 的最大值,即可得到面积的最大值.【考点】正弦定理,余弦定理,三角形面积公式,两角和与差的正弦. 18.【答案】(1)连结AC 1交A 1C 于点F ,则F 为AC 1中点. 又D 是AB 中点,连结DF ,则1BC DF ∥.因为DF ⊂平面A 1CD ,BC 1⊄平面A 1CD ,所以BC 1∥平面A 1CD .(步骤1) (2)由AC CB AB ==,得AC BC ⊥ 以C 为坐标原点,CA 的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系C -xyz .设2CA =,则()1,1,0D ,()0,2,1E ,12,()0,2A ,(1),1,0CD =,(0),2,1CE =,12,0,2()CA =. 设111,(),n x y z =是平面A 1CD 的法向量,则10,0,n CD n CA ⎧=⎪⎨=⎪⎩即1111+0,2+20.x y x z =⎧⎨=⎩ 可取1),(,11n =--.(步骤2)同理,设m 是平面A 1CE 的法向量,则10,0,m CE m CA ⎧=⎪⎨=⎪⎩可取2,1(),2m =-.(步骤3)从而3cos ,3||||n m m n n m <>==,故6sin ,3m n <>= 即二面角D -A 1C -E .(步骤4)第18题图(1)【提示】(1)通过证明1BC 平行平面1ACD 内的直线DF ,利用直线与平面平行的判定定理证明11BC ACD 平面∥ (2).由AC CB AB ==,得AC BC ⊥以C 为坐标原点,CA 的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系C -xyz .设2CA =,111,(),n x y z =是平面A 1CD 的法向量,同理,设m 是平面A 1CE 的法向量,由3cos ,3||||n m m n n m <>==,故6sin ,3m n <>=【考点】直线与平面的判定,空间直角坐标系,空间向量及其运算.19.【答案】(1)80039000,100130,65000,130150.X X T X -≤<⎧=⎨≤≤⎩ (2)0.7(3)59400【解析】(1)当100[),130X ∈时,50030013()080039000T X X X =--=-,当130[],150X ∈时,50013065000T =⨯=. 所以80039000,10013065000,130150X X T X -≤<⎧=⎨≤≤⎩(步骤1)(2)由(1)知利润T 不少于57000元当且仅当120150X ≤≤.由直方图知需求量120[],150X ∈的频率为0.7,所以下一个销售季度内的利润T 不少于57000元的概率的估计值为0.7(步骤2)(3所以450000.1+530000.2+610000.3+650000.459400ET =⨯⨯⨯⨯=.(步骤3)【提示】(1)由题意先分段写出,当100[),130X ∈时,当130[],150X ∈时,和利润值,最后利用分段函数的形式进行综合即可.(2)由(1)知,利润T 不少于57000元,当且仅当120150X ≤≤再由直方图知需求量120[],150X ∈的频率为0.7,利用样本估计总体的方法得出下一个销售季度的利润T 不少于57000元的概率的估计值.(3)利用利润T 的数学期望=各组的区间中点值x 该区间的频率之和即得.【考点】频率分布直方图,分段函数的模型,离散型随机变量的数学期望.20.【答案】(1)22163x y +=(2 【解析】(1)设11(),A x y ,22(),B x y ,00(),P x y ,则2211221x y a b +=,2222221x y a b+=,21211y y x x -=--,由此可得22121221211b x x y y a y y x x (+)-=-=(+)-. 因为120+2x x x =,120+2y y y =,0012y x =,所以222a b =(步骤1)又由题意知,M的右焦点为,故223a b -=. 因此26a =,23b =.所以M 的方程为22163x y +=.(步骤2) (2)由220,1,63x y x y ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩解得x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或0,x y =⎧⎪⎨=⎪⎩因此||AB =.(步骤3) 由题意可设直线CD的方程为3y x n n ⎛=+-<< ⎝,设33(),C x y ,44(),D x y .由22,163y x n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得223+4+260x nx n -=.于是3,4x (步骤4) 因为直线CD 的斜率为1,所以43|||x x CD - 由已知,四边形ACBD 的面积186||||29S CD AB ==.当n =0时,S 取得最大值,最大值为.所以四边形ACBD .(步骤5)【提示】(1)把右焦点(,0)c 代入直线可解得C .设11(),A x y ,22(),B x y ,线段AB 的中点00(),P x y ,利用“点差法”即可得到a ,b 的关系式,再与222a bc =+联立即可得到a ,b ,c .(2)把直线0x y +=与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到弦长||AB ,由CD AB ⊥,可设直线CD 的方程为y x n =+,与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到弦长||CD .利用1||||2ACBD S AB CD =四边形即可得到关于n 的表达式,利用二次函数的单调性即可得到其最大值.【考点】椭圆的方程、椭圆的简单几何性质、点差法的应用和直线与椭圆的位置关系. 21.【答案】(1)1()e x f x x m=-+. 由0x =是()f x 的极值点得(0)0f '=,所以1m =.于是ln +)1(()xf e x x =-,定义域为()1,+-∞,1()e 1xf x x =-+.(步骤1)函数1()e 1x f x x =-+在()1,+-∞单调递增,且(0)0f '=.因此当,0()1x ∈-时,()0f x '<; 当+()0,x ∈∞时,()0f x '>.所以()f x 在()1,0-单调递减,在(0,+)∞单调递增.(步骤2)(2)当2m ≤,,()+x m ∈-∞时,l ()()n +ln +2x m x ≤,故只需证明当2m =时,()0f x >. 当2m =时,函数1()e 2x f x x =-+在()2,+-∞单调递增. 又1()0f '-<,(0)0f '>,故()0f x '=在()2,+-∞有唯一实根x 0,且0)0(1,x ∈-.(步骤3) 当2+(),x ∈-∞时,()0f x '<;当0(),+x x ∈∞时,()0f x '>,从而当0x x =时,()f x 取得最小值.由0()0f x '=得001e 2x x =+,00ln +2()x x =-,故200000()()+11022f x f x x x x x ≥)=+++=(>. 综上,当2m ≤时,()0f x >.(步骤4)【提示】(1)求出原函数的导函数,因为0x =是函数()f x 的极值点,由极值点处的导数等于0求出m 的值,代入函数解析式后再由导函数大于0和小于0求出原函数的单调区间; (2)证明当2m ≤时,()0f x >,转化为证明当2m =时()0f x >求出当2m =时函数的导函数,可知导函数在(2,)-+∞上为增函数,并进一步得到导函数在(1,0)-上有唯一零点0x ,则当0x x =时函数取得最小值,借助于0x 是导函数的零点证出0()0f x >,从而结论得证. 【考点】利用导数求函数的单调区间和极值,利用导数解决不等式问题. 22.【答案】(1)因为CD 为△ABC 外接圆的切线,所以DCB A ∠=∠,由题设知BC DCFA EA=,故CDB AEF △∽△,所以DBC EFA ∠=∠.(步骤1)因为B ,E ,F ,C 四点共圆,所以CFE DBC ∠=∠,故90EFA CFE ∠=∠=︒.所以90CBA ∠=︒,因此CA 是△ABC 外接圆的直径.(步骤2)(2)连结CE ,因为90CBE ∠=︒,所以过B ,E ,F ,C 四点的圆的直径为CE ,由DB BE =,有CE DC =,又222BC DB BA DB ==,所以222 2.4+6CA DB BC DB ==而2223DC DB D CE DA B ===,故过B ,E ,F ,C 四点的圆的面积与△ABC 外接圆面积的比值为12. (步骤3)第22题图【提示】(1)已知CD 为ABC △外接圆的切线,利用弦切角定理可得DCB A ∠=∠,及BC DCFA EA=,可知CDB AEF △∽△,于是DBC EFA ∠=∠.利用B 、E 、F 、C 四点共圆,可得CFE DBC ∠=∠,进而得到90EFA CFE ∠=∠=︒即可证明CA 是ABC △外接圆的直径;(2)要求过B 、E 、F 、C 四点的圆的面积与ABC △外接圆面积的比值.只需求出其外接圆的直径的平方之比即可.由过B 、E 、F 、C 四点的圆的直径为CE ,及DB BE =,可得CE DC =,利用切割线定理可得222BC DB BA DB ==,222 2.4+6CA DB BC DB ==,都用DB 表示即可.【考点】弦切角,圆内接四边形的性质.23.【答案】(1)cos cos 2,sin sin 2x y αααα=+⎧⎨=+⎩0()2παα<<为参数, (2)d (02π)α<< M 的轨迹过坐标原点【解析】(1)依题意有2cos (n )2si P αα,,2cos2,2si 2()n Q αα,因此cos +cos2,sin +i ()s n2M αααα.M 的轨迹的参数方程为cos cos 2sin sin 2x y αααα=+⎧⎨=+⎩0()2παα<<为参数,.(步骤1)(2)M 点到坐标原点的距离d =(02π)α<<.当πα=时,0d =,故M 的轨迹过坐标原点.(步骤2)【提示】(1)根据题意写出P ,Q 两点的坐标:2cos (n )2si P αα,,2cos2,2si 2()n Q αα,再利用中点坐标公式得PQ 的中点M 的坐标,从而得出M 的轨迹的参数方程;(2)利用两点间的距离公式得到M 到坐标原点的距离d 证当πα=时,0d =,故M 的轨迹过坐标原点. 【考点】参数方程,轨迹方程.24.【答案】(1)由22+2b a ab ≥,22+2b c bc ≥,22+2c a ca ≥,得222++++a b c ab bc ca ≥.(步骤1)由题设得21)++(a b c =,即222+++2+2+21a b c ab bc ca =.所以3+(+)1ab bc ca ≤,即1++3ab bc ca ≤.(步骤2) (2)因为22a b a b +≥,22b c b c +≥,22c a c a+≥,故222(++(2))a b c a b c a b c b c a +++++≥,(步骤3)即222++a b c a c a c b b ++≥. 所以2221a b c b c a++≥(步骤4)【提示】(1)依题意,由21)++(a b c =,即222+++2+2+21a b c ab bc ca =,利用基本不等式可得3+(+)1ab bc ca ≤,从而得证;(2)利用基本不等式可证得:22a b a b +≥,22b c b c +≥,22c a c a +≥,三式累加即可证得结论.【考点】不等式证明,均值不等式.。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学试题(理科)解析版
2014年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学(理科)一.选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 已知集合2{|20}A x x x =-=,{0,1,2}B =,则A B =I ( )A.{0} B .{0,1} C .{0,2} D .{0,1,2} 【答案】C【解析】∵{}2,0=A ,∴{}{}{}2,02,1,02,0==I I B A .2. 下列函数中,在区间(0,)+∞为增函数的是( )A .1y x =+B .2(1)y x =-C .2x y -=D .0.5log (1)y x =+【答案】A【解析】由初等函数的性质得选项B 在()1,0上递减,选项C 、D 在()+∞,0为减函数,所以排除B 、C 、D.3.曲线1cos 2sin x y θθ=-+⎧⎨==⎩,(θ为参数)的对称中心( )A .在直线2y x =上B .在直线2y x =-上C .在直线1y x =-上D .在直线1y x =+上 【答案】B【解析】试题分析:参数方程⎩⎨⎧+=+-=θθsin 2cos 1y x 所表示的曲线为圆心在)2,1(-,半径为1的圆,其对称中心为)2,1(-,逐个代入选项可知,点)2,1(-满足x y 2-=,故选B. 4. 当7,3m n ==时,执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( )A .7B .42C .210D .8405.设{}n a 是公比为q 的等比数列,则“1>q ”是“{}n a 为递增数列”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】D 【解析】试题分析:对等比数列}{n a ,若1>q ,则当0,1a 时数列}{n a 是递减数列;若数列}{n a 是递增数列,则}{n a 满足01<a 且10<<q ,故当“1>q ”是”数列}{n a 为递增数列的既不充分也不必要条件.故选C.6. 若x 、y 满足20200x y kx y y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,且z y x =-的最小值为4-,则k 的值为( )A .2B .2-C .12 D .12- 【答案】D【解析】可行域如图所示,当0>k 时,知x y z -=无最小值,当0<k 时,目标函数线过可行域内A 点时z 有最小值,联立⎩⎨⎧=+-=020y kx y ,解之得⎪⎭⎫⎝⎛-0,2k A ,420min -=+=k z ,即21-=k .7.在空间直角坐标系Oxyz 中,已知(2,0,0)(2,2,0),(0,2,0),(1,1,2)A B C D .若123,,S S S 分别是三棱锥D ABC -在,,xOy yOz zOx 坐标平面上的正投影图形的面积,则( ) A .123S S S == B .21S S =且23S S ≠ C .31S S =且32S S ≠ D .32S S =且31S S ≠ 【答案】D【解析】设顶点D 在三个坐标面xoy 、yoz 、zox 的正投影分为'1D 、'2D 、'3D ,则211='='BD AD ,2=AB ,∴2222211=⨯⨯⨯=S ,2222122=⨯⨯=='OCD S S ,2222133=⨯⨯=='OAD S S .8.学生的语文、数学成绩均被评为三个等级,依次为“优秀”“合格”“不合格”.若学生甲2=-+y x 02=+-y kx A=-x y的语文、数学成绩都不低于学生乙,且其中至少有一门成绩高于乙,则称“学生甲比学生乙成绩好”.如果一组学生中没有哪位学生比另一位学生成绩好,并且不存在语文成绩相同、数学成绩也相同的两位学生,那么这组学生最多有( )A .2人B .3人C .4人D .5人 【答案】B【解析1】试题分析:用A 、B 、C 分别表示优秀、及格和不及格,依题意,事件A 、B 、C 中都最多只有一个元素,所以只有AC ,BB ,CA 满足条件,故选B.【解析2】假设AB 两个同学的数学成绩一样,由题意知他们语文成绩不一样,这样他们的语文成绩总有人比另一个人高,语文成绩较高的同学比另一个同学“成绩好”,与已知条件“他们之中没有一个比另一个成绩好”相矛盾.因此,没有任意两个同学数学成绩是相同的.因为数学成绩只有3种,因而同学数量最大为3.即 3位同学成绩分别为(优秀,不合格)、(合格,合格)、(不合格,优秀)时满足条件.二.填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.请将答案填在答题卡对应题号的位置上,答错位置,书写不清,模棱两可均不得分.二、填空题9. 复数211i i +⎛⎫= ⎪-⎝⎭________.【答案】1-【解析】()()()122111112222-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+i i i i i i . 10.已知向量a r 、b r 满足1a =r,()2,1b =r ,且()0a b R λλ+=∈r r ,则λ=________.【答案】5【解析】∵0=+b a λ,∴b a -=λ,∴515||||===a b λ. 11.设双曲线C 经过点()2,2,且与2214y x -=具有相同渐近线,则C 的方程为________; 渐近线方程为________.【答案】112322=-y x ;x y 2±= 【解析】设双曲线C 的方程为λ=-224x y ,将()2,2代入λ=-=-324222,∴双曲线方程为112322=-y x .令0422=-x y 得渐近线方程为x y 2±=.12.若等差数列{}n a 满足7890a a a ++>,7100a a +<,则当n =________时{}n a 的前n 项和最大. 【答案】8【解析】∵038987>=++a a a a ,098107<+=+a a a a ,∴0,098<>a a ,∴8=n 时数列{}n a 前n 和最大.13. 把5件不同产品摆成一排,若产品A 与产品B 相邻,产品A 与产品C 不相邻,则不同的摆法有_____种. 【答案】36【解析】36326132233=⨯⨯=A A A .14.设函数)sin()(ϕω+=x x f ,0,0>>ωA ,若)(x f 在区间]2,6[ππ上具有单调性,且⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛6322πππf f f ,则)(x f 的最小正周期为________. 【答案】π【解析】结合图象得26223224ππππ+-+≥T ,即π≥T .三、解答题共6小题,共80分。
2015年普通高等学校招生全国统一考试数学试题(江苏卷)(含答案全解析)
2015年普通高等学校招生全国统一考试江苏数学数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题.共20题).本卷满分为160分,考试时间为120分钟,本试卷结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗. 参考公式:圆柱的体积公式:V 圆柱=Sh ,其中S 是圆柱的底面积,h 为高. 圆锥的体积公式:V 圆锥=13Sh ,其中S 是圆锥的底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上. 1.(2015江苏,1)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A ∪B 中元素的个数为 . 答案:5解析:A ∪B={1,2,3}∪{2,4,5}={1,2,3,4,5},即A ∪B 中元素的个数是5.2.(2015江苏,2)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为 . 答案:6 解析:平均数x =4+6+5+8+7+6=6.3.(2015江苏,3)设复数z 满足z 2=3+4i(i 是虚数单位),则z 的模为 . 答案: 5解析:因为z 2=3+4i,所以|z 2|= 32+42=5,所以|z|= 5.解析:S=1,I=1;S=S+2=1+2=3,I=I+3=1+3=4<8; S=S+2=3+2=5,I=I+3=4+3=7<8; S=S+2=5+2=7,I=I+3=7+3=10>8. 故S=7.5.(2015江苏,5)袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为 . 答案:5解析:根据条件得P=C 11C 11+C 11C 21+C 11C 21C 42=56或P=1-C 22C 42=56.6.(2015江苏,6)已知向量a =(2,1),b =(1,-2),若m a +n b =(9,-8)(m ,n ∈R ),则m-n 的值为 . 答案:-3解析:由m a +n b =(9,-8)得,m (2,1)+n (1,-2)=(9,-8), 即(2m+n ,m-2n )=(9,-8),所以 2m +n =9,m -2n =-8,解得 m =2,n =5,故m-n=-3.7.(2015江苏,7)不等式2x2-x<4的解集为.答案:{x|-1<x<2}(或(-1,2))解析:2x2-x<4,即2x2-x<22,所以x2-x<2,即x2-x-2<0,所以(x-2)(x+1)<0.解得-1<x<2,故不等式的解集为{x|-1<x<2}(或(-1,2)).8.(2015江苏,8)已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为.答案:3解析:tan β=tan[(α+β)-α]=tan(α+β)-tanα=17+21-27=3.9.(2015江苏,9)现有橡皮泥制作的底面半径为5、高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个.若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为.答案:7解析:设新的底面半径为r,根据题意得1×π×52×4+π×22×8=1πr2×4+πr2×8,即28r2=196,解得r=.10.(2015江苏,10)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx-y-2m-1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为.答案:(x-1)2+y2=2解析:(方法一)设A(1,0).由mx-y-2m-1=0,得m(x-2)-(y+1)=0,则直线过定点P(2,-1),即该方程表示所有过定点P的直线系方程.当直线与AP垂直时,所求圆的半径最大.此时,半径为|AP|=(2-1)2+(-1-0)2=2.故所求圆的标准方程为(x-1)2+y2=2.(方法二)设圆的半径为r,根据直线与圆相切的关系得r=|m+1|2=m2+2m+12=1+2m2,当m<0时,1+2m2<1,故1+2m2无最大值;当m=0时,r=1;当m>0时,m2+1≥2m(当且仅当m=1时取等号).所以r≤1+1=,即r max=故半径最大的圆的方程为(x-1)2+y2=2.11.(2015江苏,11)设数列{a n}满足a1=1,且a n+1-a n=n+1(n∈N*).则数列1a n前10项的和为. 答案:20解析:a2-a1=2,a3-a2=3,a4-a3=4,…,a n-a n-1=n,以上n-1个式子相加,得a n-a1=2+3+4+…+n.∵a1=1,∴a n=1+2+3+…+n=n(n+1)2,∴1a n =2n(n+1)=21n-1n+1.∴S10=21-1+1-1+1-1+…+1 9-110+110-111=21-111=2011.12.(2015江苏,12)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2-y2=1右支上的一个动点.若点P到直线x-y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为.答案:22解析:直线x-y+1=0与双曲线的渐近线y=x平行,且两平行线间的距离为2.由图形知,双曲线右支上的动点P 到直线x-y+1=0的距离的最小值无限趋近于 22,要使距离d 大于c 恒成立,只需c ≤ 2即可,故c 的最大值为 2.13.(2015江苏,13)已知函数f (x )=|ln x|,g (x )= 0,0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为 .答案:4解析:f (x )= -ln x ,0<x ≤1,ln x ,x >1,g (x )= 0,0<x ≤1,2-x 2,1<x <2,x 2-6,x ≥2.(1)当0<x ≤1时,方程化为|-ln x+0|=1,解得x=1或x=e(舍去). 所以此时方程只有一个实根1e.(2)当1<x<2时,方程可化为|ln x+2-x 2|=1. 设h (x )=ln x+2-x 2,h'(x )=1-2x=1-2x 2.因为1<x<2,所以h'(x )=1-2x 2x<0,即函数h (x )在(1,2)上单调递减.因为h (1)=ln 1+2-12=1,h (2)=ln 2+2-22=ln 2-2,所以h (x )∈(ln 2-2,1). 又ln 2-2<-1,故当1<x<2时方程只有一解. (3)当x ≥2时,方程可化为|ln x+x 2-6|=1.记函数p (x )=ln x+x 2-6,显然p (x )在区间[2,+∞)上单调递增. 故p (x )≥p (2)=ln 2+22-6=ln 2-2<-1. 又p (3)=ln 3+32-6=ln 3+3>1,所以方程|p (x )|=1有两个解,即方程|ln x+x 2-6|=1有两个解. 综上可知,方程|f (x )+g (x )|=1共有4个实根. 14.(2015江苏,14)设向量a k = cos kπ6,sin kπ6+cos kπ6 (k=0,1,2,…,12),则∑k =011(a k ·a k+1)的值为 .答案:9 解析:因为a k = coskπ6,sin kπ6+cos kπ6 , 所以a k+1= cos k +16π,sin k +16π+cos k +16π ,于是a k ·a k+1=cos kπ6·cos k +16π+ sin kπ6+cos kπ6 sin k +16π+cos k +16π=cos kπ6cos kπ6+π6 +sin kπ6sin kπ6+π6 +sin kπ6cos kπ6+π6 +cos kπ6sin kπ6+π6 +cos kπ6cos kπ6+π6=cos π6+sin kπ3+π6 +cos kπ6cos kπ6+π6=3 3+ 3-1 sin kπ+ 3+1 cos kπ, 则∑k =011(a k ·a k+1) =∑k =0113 34+32-14sinkπ3+ 34+12 cos kπ3=9 +∑k =0113-1sin kπ+∑k =011 3+1 cos kπ=9 + 3-1 ×0+ 3+1×0=9 .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)(2015江苏,15)在△ABC 中,已知AB=2,AC=3,A=60°. (1)求BC 的长; (2)求sin 2C 的值.解:(1)由余弦定理知,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A=4+9-2×2×3×12=7,所以BC= 7.(2)由正弦定理知,ABsin C=BCsin A, 所以sin C=AB ·sin A=2sin60°7=21.因为AB<BC ,所以C 为锐角,则cos C=1-sin2C=1-37=277.因此sin 2C=2sin C·cos C=2×21×27=43.16.(本小题满分14分)(2015江苏,16)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1.设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.证明:(1)由题意知,E为B1C的中点,又D为AB1的中点,因此DE∥AC.又因为DE⊄平面AA1C1C,AC⊂平面AA1C1C,所以DE∥平面AA1C1C.(2)因为棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面ABC.因为AC⊂平面ABC,所以AC⊥CC1.又因为AC⊥BC,CC1⊂平面BCC1B1,BC⊂平面BCC1B1,BC∩CC1=C,所以AC⊥平面BCC1B1.又因为BC1⊂平面BCC1B1,所以BC1⊥AC.因为BC=CC1,所以矩形BCC1B1是正方形,因此BC1⊥B1C.因为AC,B1C⊂平面B1AC,AC∩B1C=C,所以BC1⊥平面B1AC.又因为AB1⊂平面B1AC,所以BC1⊥AB1.17.(本小题满分14分)(2015江苏,17)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路.记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l.如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和2.5千米.以l2,l1所在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy.假设曲线C符合函数y=ax2+b (其中a,b为常数)模型.(1)求a,b的值;(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.解:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5).将其分别代入y=a x 2+b ,得 a25+b =40,a =2.5,解得 a =1 000,b =0.(2)①由(1)知,y=1 000x2(5≤x ≤20),则点P 的坐标为 t ,1 000t 2, 设在点P 处的切线l 交x ,y 轴分别于A ,B 点,y'=-2 000x 3, 则l 的方程为y-1 000t 2=-2 000t3(x-t ), 由此得A 3t ,0 ,B 0,3 0002 . 故f (t )= 3t 2 2+3 000t 2 2=32 t 2+4×106t 4,t ∈[5,20]. ②设g (t )=t 2+4×1064,则g'(t )=2t-16×106t5.令g'(t )=0,解得t=10 2.当t ∈(5,10 2)时,g'(t )<0,g (t )是减函数; 当t ∈(10 时,g'(t )>0,g (t )是增函数.从而,当t=10 2时,函数g (t )有极小值,也是最小值, 所以g (t )min =300,此时f (t )min =15 3.答:当t=10 2时,公路l 的长度最短,最短长度为15 3千米.18.(本小题满分16分)(2015江苏,18)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 2a2+y 2b2=1(a>b>0)的离心率为 22,且右焦点F 到左准线l 的距离为3. (1)求椭圆的标准方程;(2)过F 的直线与椭圆交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点P ,C ,若PC=2AB ,求直线AB 的方程.解:(1)由题意,得c a=22且c+a 2c=3,解得a= 2,c=1,则b=1, 所以椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)当AB ⊥x 轴时,AB= 2, 又CP=3,不合题意.当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y=k (x-1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将AB 的方程代入椭圆方程,得(1+2k 2)x 2-4k 2x+2(k 2-1)=0,则x 1,2=2k 2± 2(1+k 2)1+2k2,C 的坐标为2k21+2k2,-k 1+2k2 ,且AB= (x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2 = (1+k 2)(x 2-x 1)2=2 2(1+k 2)1+2k2.若k=0,则线段AB 的垂直平分线为y 轴,与左准线平行,不合题意. 从而k ≠0,故直线PC 的方程为y+k1+2k2=-1kx -2k21+2k2 ,则P 点的坐标为 -2,5k 2+2k (1+2k 2),从而PC=2(3k 2+1) 1+k 2|k |(1+2k 2).因为PC=2AB , 所以2(3k 2+1) 1+k 2|k |(1+2k 2)=4 2(1+k 2)1+2k2,解得k=±1.此时直线AB 方程为y=x-1或y=-x+1.19.(本小题满分16分)(2015江苏,19)已知函数f (x )=x 3+ax 2+b (a ,b ∈R ).(1)试讨论f (x )的单调性;(2)若b=c-a (实数c 是与a 无关的常数),当函数f (x )有三个不同的零点时,a 的取值范围恰好是(-∞,-3)∪ 1,32∪ 32,+∞ ,求c 的值. 解:(1)f'(x )=3x 2+2ax ,令f'(x )=0,解得x 1=0,x 2=-2a. 当a=0时,因为f'(x )=3x 2>0(x ≠0), 所以函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递增;当a>0时,x ∈ -∞,-2a ∪(0,+∞)时,f'(x )>0,x ∈ -2a,0 时,f'(x )<0, 所以函数f (x )在 -∞,-2a 3 ,(0,+∞)上单调递增,在 -2a3,0 上单调递减;当a<0时,x ∈(-∞,0)∪ -2a 3,+∞ 时,f'(x )>0,x ∈ 0,-2a3 时,f'(x )<0,所以函数f (x )在(-∞,0), -2a ,+∞ 上单调递增,在 0,-2a上单调递减.(2)由(1)知,函数f (x )的两个极值为f (0)=b ,f -2a =4a 3+b ,则函数f (x )有三个零点等价于f (0)·f -2a 3 =b 427a 3+b <0,从而a >0,-4a 3<b <0或a <0,0<b <-4a 3. 又b=c-a ,所以当a>0时,4a 3-a+c>0或当a<0时,4a 3-a+c<0.设g (a )=427a 3-a+c ,因为函数f (x )有三个零点时,a 的取值范围恰好是(-∞,-3)∪ 1,32∪ 32,+∞ , 则在(-∞,-3)上g (a )<0,且在 1,3 ∪ 3,+∞ 上g (a )>0均恒成立, 从而g (-3)=c-1≤0,且g 3 =c-1≥0,因此c=1.此时,f (x )=x 3+ax 2+1-a=(x+1)[x 2+(a-1)x+1-a ],因函数有三个零点,则x 2+(a-1)x+1-a=0有两个异于-1的不等实根,所以Δ=(a-1)2-4(1-a )=a 2+2a-3>0,且(-1)2-(a-1)+1-a ≠0,解得a ∈(-∞,-3)∪ 1,3 ∪ 3,+∞ .综上c=1.20.(本小题满分16分)(2015江苏,20)设a 1,a 2,a 3,a 4是各项为正数且公差为d (d ≠0)的等差数列. (1)证明:2a 1,2a 2,2a 3,2a 4依次构成等比数列;(2)是否存在a 1,d 使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列?并说明理由;(3)是否存在a 1,d 及正整数n ,k ,使得a 1n ,a 2n +k ,a 3n +2k ,a 4n +3k依次构成等比数列?并说明理由. 解:(1)证明:因为2a n +1a n=2a n +1-a n =2d (n=1,2,3)是同一个常数,所以2a 1,2a 2,2a 3,2a 4依次构成等比数列.(2)令a 1+d=a ,则a 1,a 2,a 3,a 4分别为a-d ,a ,a+d ,a+2d (a>d ,a>-2d ,d ≠0).假设存在a 1,d ,使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列,则a 4=(a-d )(a+d )3,且(a+d )6=a 2(a+2d )4.令t=d ,则1=(1-t )(1+t )3,且(1+t )6=(1+2t )4 -1<t <1,t ≠0 , 化简得t 3+2t 2-2=0(*),且t 2=t+1. 将t 2=t+1代入(*)式,t (t+1)+2(t+1)-2=t 2+3t=t+1+3t=4t+1=0,则t=-14. 显然t=-1不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在a 1,d ,使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列.(3)假设存在a 1,d 及正整数n ,k ,使得a 1n ,a 2n +k ,a 3n +2k ,a 4n +3k依次构成等比数列,则a 1n(a 1+2d )n+2k =(a 1+d )2(n+k ),且(a 1+d )n+k (a 1+3d )n+3k =(a 1+2d )2(n+2k ).分别在两个等式的两边同除以a 12(n +k )及a 12(n +2k ),并令t=d a 1t >-13,t ≠0 , 则(1+2t )n+2k =(1+t )2(n+k ),且(1+t )n+k (1+3t )n+3k =(1+2t )2(n+2k ). 将上述两个等式两边取对数, 得(n+2k )ln(1+2t )=2(n+k )ln(1+t ), 且(n+k )ln(1+t )+(n+3k )ln(1+3t ) =2(n+2k )ln(1+2t ).化简得2k [ln(1+2t )-ln(1+t )] =n [2ln(1+t )-ln(1+2t )],且3k[ln(1+3t)-ln(1+t)]=n[3ln(1+t)-ln(1+3t)].再将这两式相除,化简得ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t).(**) 令g(t)=4ln(1+3t)ln(1+t)-ln(1+3t)ln(1+2t)-3ln(1+2t)ln(1+t),则g'(t)=2[(1+3t)2ln(1+3t)-3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t)](1+t)(1+2t)(1+3t).令φ(t)=(1+3t)2ln(1+3t)-3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t),则φ'(t)=6[(1+3t)ln(1+3t)-2(1+2t)ln(1+2t)+(1+t)ln(1+t)].令φ1(t)=φ'(t),则φ'1(t)=6[3ln(1+3t)-4ln(1+2t)+ln(1+t)].令φ2(t)=φ'1(t),则φ'2(t)=12(1+t)(1+2t)(1+3t)>0.由g(0)=φ(0)=φ1(0)=φ2(0)=0,φ'2(t)>0,知φ2(t),φ1(t),φ(t),g(t)在-1,0和(0,+∞)上均单调.故g(t)只有唯一零点t=0,即方程(**)只有唯一解t=0,故假设不成立.所以不存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列.数学Ⅱ(附加题)注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求.1.本试卷共2页,均为非选择题(第21题~第23题),本卷满分为40分,考试时间为30分钟.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名,准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答.在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘,写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.21.(2015江苏,21)【选做题】本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两小题........,.并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[选修4—1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC的外接圆☉O的弦AE交BC于点D.求证:△ABD∽△AEB.证明:因为AB=AC,所以∠ABD=∠C.又因为∠C=∠E,所以∠ABD=∠E.又∠BAE为公共角,可知△ABD∽△AEB.B.[选修4—2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知x,y∈R,向量α=1-1是矩阵A=x1y0的属于特征值-2的一个特征向量,求矩阵A以及它的另一个特征值.解:由已知,得Aα=-2α,即x1y01-1=x-1y=-22,则x-1=-2,y=2,即x=-1,y=2,所以矩阵A=-1120.从而矩阵A的特征多项式f(λ)=(λ+2)(λ-1),所以矩阵A的另一个特征值为1.C.[选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)已知圆C的极坐标方程为ρ2+22ρsin θ-π4-4=0,求圆C的半径.解:以极坐标系的极点为平面直角坐标系的原点O,以极轴为x轴的正半轴,建立直角坐标系xOy.圆C的极坐标方程为ρ2+22ρ2sinθ-2cosθ -4=0,化简,得ρ2+2ρsin θ-2ρcos θ-4=0.则圆C的直角坐标方程为x2+y2-2x+2y-4=0,即(x-1)2+(y+1)2=6,所以圆C的半径为6.D.[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)解不等式x+|2x+3|≥2.解:原不等式可化为x<-32,-x-3≥2或x≥-3,3x+3≥2,解得x≤-5或x≥-13.综上,原不等式的解集是x x≤-5或x≥-13.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)(2015江苏,22)如图,在四棱锥P-ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,且四边形ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=π,PA=AD=2,AB=BC=1.(1)求平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值;(2)点Q是线段BP上的动点,当直线CQ与DP所成的角最小时,求线段BQ的长.解:以{AB,AD,AP}为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz,则各点的坐标为B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2).(1)因为AD⊥平面PAB,所以AD是平面PAB的一个法向量,AD=(0,2,0).因为PC=(1,1,-2),PD=(0,2,-2).设平面PCD的法向量为m=(x,y,z),则m·PC=0,m·PD=0.即x+y-2z=0, 2y-2z=0.令y=1,解得z=1,x=1.所以m=(1,1,1)是平面PCD的一个法向量.从而cos<AD,m>=AD·m|AD||m|=3,所以平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值为33.(2)因为BP=(-1,0,2),设BQ=λBP=(-λ,0,2λ)(0≤λ≤1),又CB=(0,-1,0),则CQ=CB+BQ=(-λ,-1,2λ),又DP =(0,-2,2),从而cos <CQ ,DP >=CQ ·DP|CQ ||DP |=10λ+2.设1+2λ=t ,t ∈[1,3], 则cos 2<CQ ,DP >=2t 25t 2-10t +9=29 1t -59 2+209≤9. 当且仅当t=95,即λ=25时,|cos <CQ,DP >|的最大值为3 1010.因为y=cos x 在 0,π2上是减函数,此时直线CQ 与DP 所成角取得最小值.又因为BP= 2+22= 5,所以BQ=25BP=2 55.23.(本小题满分10分)(2015江苏,23)已知集合X={1,2,3},Y n ={1,2,3,…,n }(n ∈N *),设S n ={(a ,b )|a 整除b 或b 整除a ,a ∈X ,b ∈Y n }.令f (n )表示集合S n 所含元素的个数. (1)写出f (6)的值;(2)当n ≥6时,写出f (n )的表达式,并用数学归纳法证明. 解:(1)f (6)=13.(2)当n ≥6时,f (n )=n +2+ n2+n3 ,n =6t ,n +2+ n -12+n -13 ,n =6t +1,n +2+ n +n -2,n =6t +2,n +2+ n -12+n3,n =6t +3,n +2+ n +n -1 ,n =6t +4,n +2+ n -12+n -23,n =6t +5,(t ∈N *). 下面用数学归纳法证明:①当n=6时,f (6)=6+2+6+6=13,结论成立;②假设n=k (k ≥6)时结论成立,那么n=k+1时,S k+1在S k 的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:1)若k+1=6t ,则k=6(t-1)+5,此时有f (k+1)=f (k )+3=k+2+k -12+k -23+3 =(k+1)+2+k +1+k +1,结论成立;2)若k+1=6t+1,则k=6t ,此时有 f (k+1)=f (k )+1=k+2+k +k+1=(k+1)+2+(k +1)-1+(k +1)-1,结论成立;3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有 f (k+1)=f (k )+2=k+2+k -1+k -1+2 =(k+1)+2+k +1+(k +1)-2,结论成立;4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有 f (k+1)=f (k )+2=k+2+k 2+k -23+2 =(k+1)+2+(k +1)-1+k +1,结论成立;5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有 f (k+1)=f (k )+2=k+2+k -12+k3+2 =(k+1)+2+k +1+(k +1)-1,结论成立;6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有 f (k+1)=f (k )+1=k+2+k2+k -13+1=(k+1)+2+(k+1)-12+(k+1)-23,结论成立.综上所述,结论对满足n≥6的自然数n均成立.。
2014年(全国卷II)(含答案)高考文科数学
2014年普通高等学校招生全国统一考试(2 新课标Ⅱ卷)数学(文)试题一、选择题 ( 本大题 共 12 题, 共计 60 分)1.已知集合2{2,0,2},{|20}A B x x x =-=--=,则A ∩B=( ) A. ∅ B. {}2 C. {0} D. {2}-2.131ii+=-( ) A.12i + B. 12i -+ C. 12i - D. 12i --3.函数()f x 在0x x =处导数存在,若0:()0p f x =:0:q x x =是()f x 的极值点,则( ) A .p 是q 的充分必要条件 B. p 是q 的充分条件,但不是q 的必要条件 C. p 是q 的必要条件,但不是q 的充分条件 D. p 既不是q 的充分条件,学科 网也不是q 的必要条件4.设向量,a b 满足10a b +=,6a b -=,则a b ⋅=( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 55.等差数列{}n a 的公差是2,若248,,a a a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n S =( ) A. (1)n n + B. (1)n n - C.(1)2n n + D. (1)2n n - 6.如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm ),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm ,高为6cm 的圆柱体毛坯切削得到,则切削的部分的体积与原来毛坯体积的比值为( ) A.2717 B.95 C.2710 D.317.正三棱柱111ABC A B C -的底面边长为2,,D 为BC 中点,则三棱锥11A B DC -的体积为A.3B.32C.1D.28.执行右面的程序框图,如果输入的x ,t 均为2,则输出的S =( ) A.4 B.5 C.6 D.79.设x ,y 满足约束条件10,10,330,x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩则2z x y =+的最大值为( )A.8B.7C.2D.110.设F 为抛物线2:+3C y x 的焦点,过F 且倾斜角为30︒的直线交C 于A ,B 两点,则AB =( )A.3B.6C.12D.11.若函数()f x kx Inx =-在区间()1,+∞单调递增,则k 的取值范围是( )A.(],2-∞-B.(],1-∞-C.[)2,+∞D.[)1,+∞12.设点()0,1M x ,若在圆22:+1O x y =上存在点N ,使得45OMN ∠=︒,则0x 的取值范围是( )A.[-1,1]B.11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C.⎡⎣D.22⎡-⎢⎣⎦二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.甲,乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为_______.14. 函数x x x f cos sin 2)sin()(ϕϕ-+=的最大值为________.15. 偶函数)(x f y =的图像关于直线2=x 对称,3)3(=f ,则)1(-f =________. 16.数列}{n a 满足2,1181=-=+a a a nn ,则=1a ________. 三、解答题:17.(本小题满分12分)四边形ABCD 的内角A 与C 互补,2,3,1====DA CD BC AB . (1)求C 和BD ;(2)求四边形ABCD 的面积.18.(本小题满分12分)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 是PD 的中点.(1)证明:PB //平面AEC ;(2)设1,3AP AD ==,三棱锥P ABD -的体积34V =,求A 到平面PBC 的距离.19.(本小题满分12分)某市为了考核甲、乙两部门的工作情况,随机访问了50位市民,根据这50位市民对这两—部门的评分(评分越高表明市民的评价越高),绘制茎叶图如下:(1)分别估计该市的市民对甲、乙两部门评分的中位数;(2)分别估计该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率;(3)根据茎叶图分析该市的市民对甲、乙两部门的评价.20.(本小题满分12分)设12,F F 分别是椭圆C:22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点,M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N . (1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率; (2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且1||5||MN F N =,求,a b .21.(本小题满分12分)已知函数32()32f x x x ax =-++,曲线()y f x =在点(0,2)处的切线与x 轴交点的横坐标为2-. (1)求a ;(2)证明:当1k <时,曲线()y f x =与直线2y kx =-只有一个交点.22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,P 是O 外一点,PA 是切线,A 为切点,割线PBC 与O 相交于,B C ,2PC PA =,D 为PC 的中点,AD 的延长线交O 于点E .证明:(1)BE EC =; (2)22AD DE PB ⋅=23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2cos ,[0,]2πρθθ=∈.(1)求C 得参数方程;(2)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线:2l y =+垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 设函数1()||||(0)f x x x a a a=++-> (1)证明:()2f x ≥;(2)若(3)5f <,求a 的取值范围.2014年普通高等学校招生全国统一考试(2 新课标Ⅱ卷)数学(文)试题参考答案:参考答案1.B 【解析】试题分析:由已知得,{}21B =,-,故{}2A B =,选B . 考点:集合的运算. 2.B 【解析】试题分析:由已知得,131i i+-(13)(1i)2412(1i)(1i)2i ii ++-+===-+-+,选B . 考点:复数的运算.3.C 【解析】试题分析:若0x x =是函数()f x 的极值点,则'0()0f x =;若'0()0f x =,则0x x =不一定是极值点,例如3()f x x =,当0x =时,'(0)0f =,但0x =不是极值点,故p 是q 的必要条件,但不是q 的充分条件,选C .考点:1、函数的极值点;2、充分必要条件. 4.A 【解析】试题分析:由已知得,22210a a b b +⋅+=,2226a a b b -⋅+=,两式相减得,44a b ⋅=,故1a b ⋅=.考点:向量的数量积运算. 5.A 【解析】试题分析:由已知得,2428a a a =⋅,又因为{}n a 是公差为2的等差数列,故2222(2)(6)a d a a d +=⋅+,22(4)a +22(12)a a =⋅+,解得24a =,所以2(2)n a a n d =+-2n =,故1()(n 1)2n n n a a S n +==+.【考点】1、等差数列通项公式;2、等比中项;3、等差数列前n 项和. 6.C 【解析】 试题分析:由三视图还原几何体为一个小圆柱和大圆柱组成的简单组合体.其中小圆柱底面半径为2、高为4,大圆柱底面半径为3、高为2,则其体积和为22243234πππ⨯⨯+⨯⨯=,而圆柱形毛坯体积为23654ππ⨯⨯=,故切削部分体积为20π,从而切削的部分的体积与原来毛坯体积的比值为20105427ππ=. 考点:三视图. 7.C 【解析】 试题分析:如下图所示,连接AD ,因为ABC ∆是正三角形,且D 为BC 中点,则AD BC ⊥,又因为1BB ⊥面ABC ,故1BB AD ⊥,且1BB BC B =,所以AD ⊥面11BCC B ,所以AD 是三棱锥11A B DC -的高,所以111111133A B DC B DC V S AD -∆=⋅==.考点:1、直线和平面垂直的判断和性质;2、三棱锥体积. 8.D 【解析】试题分析:输入2,2x t ==,在程序执行过程中,,,M S k 的值依次为1,3,1M S k ===;2,5,2M S k ===;2,7,3M S k ===,程序结束,输出7S =. 考点:程序框图. 9.B 【解析】试题分析:画出可行域,如图所示,将目标函数2z x y =+变形为122zy x =-+,当z 取到最大值时,直线122z y x =-+的纵截距最大,故只需将直线12y x =-经过可行域,尽可能平移到过A 点时,z 取到最大值. 10330x y x y --=⎧⎨-+=⎩,得(3,2)A ,所以max z 3227=+⨯=.考点:线性规划. 10.C 【解析】试题分析:由题意,得3(,0)4F .又因为0k tan 30==故直线AB 的方程为3y )4=-,与抛物线2=3y x 联立,得21616890x x -+=,设1122(x ,y ),(x ,y )A B ,由抛物线定义得,12x x AB p =++= 168312162+=,选C . 考点:1、抛物线的标准方程;2、抛物线的定义. 11.D 【解析】试题分析:'1()f x k x =-,由已知得'()0f x ≥在()1,x ∈+∞恒成立,故1k x≥,因为1x >,所以101x<<,故k 的取值范围是[)1,+∞. 【考点】利用导数判断函数的单调性.12.A【解析】试题分析:依题意,直线MN 与圆O 有公共点即可,即圆心O 到直线MN 的距离小于等于1即可,过O 作OA ⊥MN ,垂足为A ,在Rt OMA ∆中,因为OMA ∠045=,故0sin 45OA OM ==1≤,所以OM ≤≤011x -≤≤.考点:1、解直角三角形;2、直线和圆的位置关系.13.13 【解析】试题分析:甲,乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种有9种不同的结果,分别为(红,红),(红,白),(红,蓝),(白,红),(白,白),(白,蓝),(蓝,红),(蓝,白),(蓝,蓝).他们选择相同颜色运动服有3种不同的结果,即(红,红),(白,白),(蓝,蓝),故他们选择相同颜色运动服的概率为3193P ==. 考点:古典概型的概率计算公式.14.1【解析】试题分析:由已知得,()sin cos cos sin 2cos sin f x x x x ϕϕϕ=+-sin cos cos sin x x ϕϕ=-sin()x ϕ=-1≤,故函数x x x f cos sin 2)sin()(ϕϕ-+=的最大值为1.考点:1、两角和与差的正弦公式;2、三角函数的性质.15.3【解析】试题分析:因为)(x f y =的图像关于直线2=x 对称,故(3)(1)3f f ==,又因为)(x f y =是偶函数,故(1)(1)3f f -==.考点:1、函数图象的对称性;2、函数的奇偶性.16.12. 【解析】试题分析:由已知得,111n n a a +=-,82a =,所以781112a a =-=,67111a a =-=-,56112a a =-=, 451112a a =-=,34111a a =-=-,23112a a =-=,121112a a =-=.三、解答题(17)解:(I )由题设及余弦定理得2222cos BD BC CD BC CD C =+-⋅=1312cos C - , ①2222cos BD AB DA AB DA A =+-⋅54cos C =+. ②由①,②得1cos 2C =,故060C =,7BD = (Ⅱ)四边形ABCD 的面积11sin sin 22S AB DA A BC CD C =⋅+⋅ 011(1232)sin 6022=⨯⨯+⨯⨯ 23=(18)解:(I )设BD 与AC 的交点为O ,连结EO.因为ABCD 为矩形,所以O 为BD 的中点,又E 为PD 的中点,所以EO ∥PB.EO ⊂平面AEC ,PB ⊄平面AEC,所以PB ∥平面AEC.(Ⅱ)V 166PA AB AD AB =⋅⋅=.由4V =,可得32AB =.作AH PB ⊥交PB 于H 。
圆锥曲线全国卷高考真题解答题(含解析))
圆锥曲线全国卷高考真题解答题一、解答题1,2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.2.2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ) 已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求|AB |.3.2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ)已知点A (0,-2),椭圆E :22221x y a b += (a >b >0)F 是椭圆E 的右焦点,直线AF ,O 为坐标原点. (1)求E 的方程;(2)设过点A 的动直线l 与E 相交于P ,Q 两点.当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程.已知椭圆222:9(0)C x y m m +=>,直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率,若不能,说明理由.5.2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ带解析)在直角坐标系xoy 中,曲线C :y=24x与直线(),0y kx a a =+>交与M,N 两点,(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由.6.2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3) 已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.(Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;(Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.7.2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷)已知椭圆E:2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为k (k > 0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA . (Ⅰ)当t=4,AM AN =时,求△AMN 的面积; (Ⅱ)当2AM AN =时,求k 的取值范围.设圆的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . (I )证明为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.9.2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .10.2018年全国卷Ⅲ理数高考试题文已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,. (1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:FA ,FP ,FB 成等差数列,并求该数列的公差.已知椭圆C :2222=1x y a b +(a>b>0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3(–1P 4(1中恰有三点在椭圆C 上. (Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.12.2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II )设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =. (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.13.2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I 卷)设椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠.14.2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷)设抛物线22C y x =:,点()20A ,,()20B -,,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点. (1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠.15.2018年全国卷Ⅲ文数高考试题已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >.(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:2FP FA FB =+.16.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷)设A 、B 为曲线C :24x y =上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM BM ⊥,求直线AB 的方程.17.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .18.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷)在直角坐标系xOy 中,曲线22y x mx =+-与x 轴交于A ,B 两点,点C 的坐标为(0,1).当m 变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC ⊥BC 的情况?说明理由;(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值.19.(2016新课标全国卷Ⅰ文科)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :22(0)y px p =>于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连结ON 并延长交C 于点H . (Ⅰ)求OH ON;(Ⅱ)除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由.20.2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅱ)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,点在C 上(1)求C 的方程(2)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点,A B ,线段AB 的中点为M .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.21.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)已知曲线2:,2x C y D =,为直线12y上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为,A B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以50,2E ⎛⎫⎪⎝⎭为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求该圆的方程.22.2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国Ⅱ卷带解析)设1F , 2F 分别是椭圆C : 22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点, M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N . (1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率; (2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a , b .23.2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ) 已知点,圆:,过点的动直线与圆交于两点,线段的中点为,为坐标原点.(1)求的轨迹方程;(2)当时,求的方程及的面积24.2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点. (1)求k 的取值范围;(2)若OM ON ⋅=12,其中O 为坐标原点,求|MN |.一、解答题1,2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.【答案】(1)见详解;(2) 3或【分析】(1)可设11(,)A x y ,22(,)B x y ,1(,)2D t -然后求出A ,B 两点处的切线方程,比如AD :1111()2y x x t +=-,又因为BD 也有类似的形式,从而求出带参数直线AB 方程,最后求出它所过的定点.(2)由(1)得带参数的直线AB 方程和抛物线方程联立,再通过M 为线段AB 的中点,EM AB ⊥得出t 的值,从而求出M 坐标和EM 的值,12,d d 分别为点,D E 到直线AB的距离,则12d d ==,结合弦长公式和韦达定理代入求解即可.【详解】(1)证明:设1(,)2D t -,11(,)A x y ,则21112y x =. 又因为212y x =,所以y'x =.则切线DA 的斜率为1x , 故1111()2y x x t +=-,整理得112210tx y -+=. 设22(,)B x y ,同理得222210tx y -+=.11(,)A x y ,22(,)B x y 都满足直线方程2210tx y -+=.于是直线2210tx y -+=过点,A B ,而两个不同的点确定一条直线,所以直线AB 方程为2210tx y -+=.即2(21)0tx y +-+=,当20,210x y =-+=时等式恒成立.所以直线AB 恒过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=, 于是2121212122,1,()121x x t x x y y t x x t +==-+=++=+212|||2(1)AB x x t =-==+.设12,d d 分别为点,D E 到直线AB的距离,则12d d ==.因此,四边形ADBE 的面积()(2121||32S AB d d t =+=+设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+⎪⎝⎭, 由于EM AB ⊥,而()2,2EM t t =-,AB 与向量(1,)t 平行,所以()220t t t +-=,解得0t =或1t =±.当0t =时,3S =;当1t =±时S =因此,四边形ADBE 的面积为3或. 【点睛】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题和第二问是求面积类型,属于常规题型,按部就班的求解就可以.思路较为清晰,但计算量不小. 2.2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ) 已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求|AB |. 【答案】(1)12870x y --=;(2【分析】(1)设直线l :32y x m =+,()11,A x y ,()22,B x y ;根据抛物线焦半径公式可得1252x x +=;联立直线方程与抛物线方程,利用韦达定理可构造关于m 的方程,解方程求得结果;(2)设直线l :23x y t =+;联立直线方程与抛物线方程,得到韦达定理的形式;利用3AP PB =可得123y y =-,结合韦达定理可求得12y y ;根据弦长公式可求得结果. 【详解】(1)设直线l 方程为:32y x m =+,()11,A x y ,()22,B x y 由抛物线焦半径公式可知:12342AF BF x x +=++= 1252x x ∴+= 联立2323y x m y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩得:()229121240x m x m +-+= 则()2212121440m m ∆=--> 12m ∴<121212592m x x -∴+=-=,解得:78m =-∴直线l 的方程为:3728y x =-,即:12870x y --= (2)设(),0P t ,则可设直线l 方程为:23x y t =+联立2233x y t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩得:2230y y t --= 则4120t ∆=+> 13t ∴>-122y y ∴+=,123y y t =-3AP PB = 123y y ∴=- 21y ∴=-,13y = 123y y ∴=-则AB ===【点睛】本题考查抛物线的几何性质、直线与抛物线的综合应用问题,涉及到平面向量、弦长公式的应用.关键是能够通过直线与抛物线方程的联立,通过韦达定理构造等量关系. 3.2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ)已知点A (0,-2),椭圆E :22221x y a b += (a >b >0)的离心率为2,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF ,O 为坐标原点.(1)求E 的方程;(2)设过点A 的动直线l 与E 相交于P ,Q 两点.当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程.【答案】(1)2214x y += (2)2y x =-【解析】试题分析:设出F ,由直线AFc ,结合离心率求得a ,再由隐含条件求得b ,即可求椭圆方程;(2)点l x ⊥轴时,不合题意;当直线l 斜率存在时,设直线:2l y kx =-,联立直线方程和椭圆方程,由判别式大于零求得k 的范围,再由弦长公式求得PQ ,由点到直线的距离公式求得O 到l 的距离,代入三角形面积公式,化简后换元,利用基本不等式求得最值,进一步求出k 值,则直线方程可求. 试题解析:(1)设(),0F c ,因为直线AF,()0,2A -所以23c =,c =又222,2c b a c a ==- 解得2,1a b ==,所以椭圆E 的方程为2214x y +=.(2)解:设()()1122,,,P x y Q x y 由题意可设直线l 的方程为:2y kx =-,联立221{42,x y y kx +==-,消去y 得()221416120k x kx +-+=,当()216430k ∆=->,所以234k >,即k <或k > 1212221612,1414k x x x x k k+==++. 所以PQ ==214k =+ 点O 到直线l的距离d =所以12OPQS d PQ ∆==0t =>,则2243k t =+,244144OPQ t S t t t∆==≤=++, 当且仅当2t =2=,解得k =时取等号, 满足234k >所以OPQ ∆的面积最大时直线l的方程为:2y x =-或2y x =-. 【方法点晴】本题主要考查待定系数法求椭圆方程及圆锥曲线求最值,属于难题.解决圆锥曲线中的最值问题一般有两种方法:一是几何意义,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来解决,非常巧妙;二是将圆锥曲线中最值问题转化为函数问题,然后根据函数的特征选用参数法、配方法、判别式法、三角函数有界法、函数单调性法以及均值不等式法,本题(2)就是用的这种思路,利用均值不等式法求三角形最值的.4.2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅱ)已知椭圆222:9(0)C x y m m +=>,直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率,若不能,说明理由.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)能,47-或47+. 【解析】试题分析:(1)设直线:l y kx b =+(0,0)k b ≠≠,直线方程与椭圆方程联立,根据韦达定理求根与系数的关系,并表示直线OM 的斜率,再表示;(2)第一步由 (Ⅰ)得OM 的方程为9y x k=-.设点P 的横坐标为P x ,直线OM 与椭圆方程联立求点P 的坐标,第二步再整理点的坐标,如果能构成平行四边形,只需,如果有值,并且满足0k >,3k ≠的条件就说明存在,否则不存在.试题解析:解:(1)设直线:l y kx b =+(0,0)k b ≠≠,11(,)A x y ,22(,)B x y ,(,)M M M x y .∴由2229y kx b x y m=+⎧⎨+=⎩得2222(9)20k x kbx b m +++-=, ∴12229M x x kbx k +==-+,299M M b y kx b k =+=+. ∴直线OM 的斜率9M OM M y k x k==-,即9OM k k ⋅=-. 即直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值9-. (2)四边形OAPB 能为平行四边形. ∵直线l 过点(,)3mm ,∴l 不过原点且与C 有两个交点的充要条件是0k >,3k ≠ 由 (Ⅰ)得OM 的方程为9y x k=-.设点P 的横坐标为P x . ∴由2229,{9,y x k x y m =-+=得,即将点(,)3m m 的坐标代入直线l 的方程得(3)3m k b -=,因此2(3)3(9)M mk k x k -=+.四边形OAPB 为平行四边形当且仅当线段AB 与线段OP 互相平分,即2P M x x = 239k =+2(3)23(9)mk k k -⨯+.解得147k =247k =.∵0,3i i k k >≠,1i =,2,∴当l 的斜率为47-或47+时,四边形OAPB 为平行四边形. 考点:直线与椭圆的位置关系的综合应用【一题多解】第一问涉及中点弦,当直线与圆锥曲线相交时,点是弦的中点,(1)知道中点坐标,求直线的斜率,或知道直线斜率求中点坐标的关系,或知道求直线斜率与直线OM 斜率的关系时,也可以选择点差法,设,,代入椭圆方程,两式相减,化简为,两边同时除以得,而,,即得到结果,(2)对于用坐标法来解决几何性质问题,那么就要求首先看出几何关系满足什么条件,其次用坐标表示这些几何关系,本题的关键就是如果是平行四边形那么对角线互相平分,即2P M x x =,分别用方程联立求两个坐标,最后求斜率.5.2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ带解析)在直角坐标系xoy 中,曲线C :y=24x与直线(),0y kx a a =+>交与M,N 两点,(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由. 【答案】(Ⅰ0ax y a --=0ax y a ++=(Ⅱ)存在 【详解】试题分析:(Ⅰ)先求出M,N 的坐标,再利用导数求出M,N.(Ⅱ)先作出判定,再利用设而不求思想即将y kx a =+代入曲线C 的方程整理成关于x 的一元二次方程,设出M,N 的坐标和P 点坐标,利用设而不求思想,将直线PM ,PN 的斜率之和用a 表示出来,利用直线PM ,PN 的斜率为0,即可求出,a b 关系,从而找出适合条件的P 点坐标. 试题解析:(Ⅰ)由题设可得(2,)M a a ,(2,)N a -,或(22,)M a -,,)N a a .∵12y x '=,故24x y =在x =2a a C 在(22,)a a 处的切线方程为(2)y a a x a -=-,即0ax y a --=.故24x y =在x =-22a 处的导数值为-a ,C 在(22,)a a -处的切线方程为(2)y a a x a -=-+,即0ax y a ++=.故所求切线方程为0ax y a --=或0ax y a ++=. (Ⅱ)存在符合题意的点,证明如下:设P (0,b )为复合题意得点,11(,)M x y ,22(,)N x y ,直线PM ,PN 的斜率分别为12,k k . 将y kx a =+代入C 得方程整理得2440x kx a --=. ∴12124,4x x k x x a +==-. ∴121212y b y b k k x x --+=+=1212122()()kx x a b x x x x +-+=()k a b a+.当=-b a 时,有12k k +=0,则直线PM 的倾斜角与直线PN 的倾斜角互补, 故∠OPM=∠OPN ,所以(0,)P a -符合题意.考点:抛物线的切线;直线与抛物线位置关系;探索新问题;运算求解能力 6.2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3) 已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.(Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明;(Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ).【解析】试题分析:设的方程为.(1)由在线段上,又;(2)设与轴的交点为(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时.当与轴垂直时与重合所求轨迹方程为.试题解析:由题设,设,则,且.记过两点的直线为,则的方程为.............3分(1)由于在线段上,故,记的斜率为的斜率为,则,所以..................5分(2)设与轴的交点为,则,由题设可得,所以(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时,由可得.而,所以.当与轴垂直时,与重合,所以,所求轨迹方程为.........12分考点:1.抛物线定义与几何性质;2.直线与抛物线位置关系;3.轨迹求法.7.2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷)已知椭圆E:2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为k (k > 0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA . (Ⅰ)当t=4,AM AN =时,求△AMN 的面积; (Ⅱ)当2AM AN =时,求k 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)14449;(Ⅱ))2.【解析】试题分析:(Ⅰ)先求直线AM 的方程,再求点M 的纵坐标,最后求AMN 的面积;(Ⅱ)设()11,M x y ,写出A 点坐标,并求直线AM 的方程,将其与椭圆方程组成方程组,消去y ,用,t k 表示1x ,从而表示AM ,同理用,t k 表示AN ,再由2AM AN =及t 的取值范围求k 的取值范围.试题解析:(Ⅰ)设()11,M x y ,则由题意知10y >,当4t =时,E 的方程为22143x y +=,()2,0A -.由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角为4π.因此直线AM 的方程为2y x =+. 将2x y =-代入22143x y +=得27120y y -=.解得0y =或127y =,所以1127y =.因此AMN 的面积AMNS11212144227749=⨯⨯⨯=.(Ⅱ)由题意3t >,0k >,()A .将直线AM的方程(y k x =代入2213x y t +=得()22222330tk xx t k t +++-=.由(221233t k tx tk -⋅=+得)21233tk x tk-=+,故1AM x =+=.由题设,直线AN 的方程为(1y x k =-+,故同理可得AN ==,由2AM AN =得22233k tk k t=++,即()()32321k t k k -=-. 当32k =时上式不成立,因此()33212k k t k -=-.3t >等价于()()232332122022k k k k k k k -+-+-=<--, 即3202k k -<-.由此得320{20k k ->-<,或320{20k k -<->,解得322k <<. 因此k 的取值范围是()32,2.【考点】椭圆的性质,直线与椭圆的位置关系【名师点睛】由直线(系)和圆锥曲线(系)的位置关系,求直线或圆锥曲线中某个参数(系数)的范围问题,常把所求参数作为函数值,另一个元作为自变量求解.8.2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷) 设圆的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . (I )证明为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围. 【答案】(Ⅰ)答案见解析;(Ⅱ).【解析】试题分析:(Ⅰ)利用椭圆定义求方程;(Ⅱ)把面积表示为关于斜率k 的函数,再求最值。
2014年普通高等学校招生全国统一考试数学理试题(四川卷,含答案)
2014年普通高等学校招生全国统一考试理科(四川卷)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,只有一个是符合题目要求的。
1.已知集合2{|20}A x x x =--≤,集合B 为整数集,则A B ⋂= A .{1,0,1,2}- B .{2,1,0,1}-- C .{0,1} D .{1,0}- 【答案】A【解析】{|12}A x x =-≤≤,B Z =,故A B ⋂={1,0,1,2}- 2.在6(1)x x +的展开式中,含3x 项的系数为 A .30 B .20 C .15 D .10 【答案】C【解析】含3x 项为24236(1)15x C x x ⋅=3.为了得到函数sin(21)y x =+的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上 所有的点 A .向左平行移动12个单位长度 B .向右平行移动12个单位长度 C .向左平行移动1个单位长度 D .向右平行移动1个单位长度 【答案】A【解析】因为1sin(21)sin[2()]2y x x =+=+,故可由函数sin 2y x =的图象上所有的点向左平行移动12个单位长度得到4.若0a b >>,0c d <<,则一定有 A .a b c d > B .a b c d < C .a b d c > D .a b d c< 【答案】D【解析】由1100c d d c<<⇒->->,又0a b >>,由不等式性质知:0a b d c ->->,所以a bd c< 5.执行如图1所示的程序框图,如果输入的,x y R ∈,则输出的S 的最大值为A .0B .1C .2D .3 【答案】C【解析】当001x y x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩时,函数2S x y =+的最大值为2.6.六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有 A .192种 B .216种 C .240种 D .288种 【答案】B【解析】当最左端为甲时,不同的排法共有55A 种;当最左端为乙时,不同的排法共有14C 44A 种。
2014年高考新课标 I 数学(理)真题试题及答案
2014年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ卷)数学试题卷(理工类)注意事项: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上. 2.回答第Ⅰ卷时,选出每个小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮搽干净后,再选涂其他答案标号,写在本试卷上无效. 3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,答在本试题上无效. 4.考试结束,将本试题和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项.1.已知集合A={x |2230x x --≥},B={x |-2≤x <2﹜,则A B ⋂=A .[2,1]--B .[1,2)-C .[1,1]-D .[1,2)2.32(1)(1)i i +-= A .1i + B .1i - C .1i -+ D .1i --3.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4.已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为A .3B .3C .3mD .3m5.4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为A .18B .38C .58D .786.如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点, 角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M .将点M 到直线OP 的距离表示为x 的函数()f x ,则y =()f x 在[0,π]上的图像大致为M OPA7.执行下图的程序框图,若输入的,,a b k 分别为1,2,3,则输出的M=A .203 B .165 C .72 D .1588.设(0,)2πα∈,(0,)2πβ∈,且1sin tan cos βαβ+=,则 A .32παβ-=B .32παβ+= C .22παβ-=D .22παβ+=9.不等式组⎩⎨⎧≤-≥+42,1y x y x 的解集记为D ,有下面四个命题:1p :(,),22x y D x y ∀∈+≥-;2p :(,),22x y D x y ∃∈+≥;3p :(,),23x y D x y ∀∈+≤;4p :(,),21x y D x y ∃∈+≤-.其中的真命题是A .2p ,3pB .1p ,2pC .1p ,4pD .1p ,3p10.已知抛物线C :28y x =的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若4FP FQ =,则||QF =A .72 B .3 C .52D .2 11.已知函数()f x =3231ax x -+,若()f x 存在唯一的零点0x ,且0x >0,则a 的取值范围为A .(2,+∞)B .(1,+∞)C .(,2)-∞-D .(,1)-∞-12.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多 面体的三视图,则该多面体的六条棱中,最长的棱的长度为A .62B .42C .6D .4开始 结束ba M 1+← n←n+1是n ≤k输出M 否n ←1 输入a ,b,k a ←b b ←M OAx y 1 π OBx y1π OCx y1π ODxy1π第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两个部分.第13题-第21题为必考题,每个考生都必须作答.第22题-第24题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.8()()x y x y -+的展开式中72y x 的系数为 .(用数字填写答案) 14.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:我们三人去过同一个城市. 由此可判断乙去过的城市为 . 15.已知A ,B ,C 是圆O 上的三点,若1()2AO AB AC =+,则AB 与AC 的夹角为 . 16.已知a ,b ,c 分别为ABC ∆的三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2)(s i n s i n )(b A B c b C +-=-,则ABC ∆面积的最大值为 .三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)已知数列{n a }的前n 项和为n S ,1a =1,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:2n n a a λ+-=;(Ⅱ)是否存在λ,使得{n a }为等差数列?并说明理由.18.(本小题满分12分)从某企业的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(Ⅰ)求这500件产品质量指标值的样本平均数x 和样本方差2s (同一组数据用该区间的中点值作代表);(Ⅱ)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z 服从正态分布2(,)N μδ,其中μ近似为样本平均数x ,2δ近似为样本方差2s .(i )利用该正态分布,求(187.8212.2)P Z <<;(ii )某用户从该企业购买了100件这种产品,记X 表示这100件产品中质量指标值位于区间)2.212,8.187(的产品件数,利用(i )的结果,求EX .附:150≈12.2.若Z ~2(,)N μδ,则()P Z μδμδ-<<+=0.6826,(22)P Z μδμδ-<<+=0.9544.19.(本小题满分12分)如图,三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BB C C 为菱形,1AB B C ⊥. (Ⅰ)证明:1AC AB =;(Ⅱ)若1AC AB ⊥,o160CBB ∠=,AB =BC ,求二面角111A A B C --的余弦值.AA 1C 1B 1CB0.008 165 175 185 195 205 215 225 235 0.009 0.0220.024 0.033 质量指标值频率组距0.00220.(本小题满分12分)已知点(0,2)A -,椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为32,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 的斜率为233,O 为坐标原点. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与E 相交于P ,Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.21.(本小题满分12分)设函数()xbe x ae x f x x1ln -+=,曲线()y f x =在点(1,(1)f )处的切线方程为(1)2y e x =-+. (Ⅰ)求a ,b ; (Ⅱ)证明:()1f x >.请考生从第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一个题计分.作答时请写清题号. 22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,AB 的延长线与DC 的延长线交于点E ,且CB =CE . (Ⅰ)证明:∠D =∠E ;(Ⅱ)设AD 不是⊙O 的直径,AD 的中点为M ,且MB =MC ,证明:△ADE 为等边三角形.23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线C :22149x y +=,直线l :⎩⎨⎧-=+=ty t x 22,2(t 为参数). (Ⅰ)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(Ⅱ)过曲线C 上任一点P 作与l 夹角为o30的直线,交l 于点A ,求||PA 的最大值与最小值.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 若0,0a b >>,且11ab a b+=. (Ⅰ)求33b a +的最小值;(Ⅱ)是否存在a ,b ,使得632=+b a ?并说明理由.AB EC DMO2014年普通高等学校招生全国统一考试(课标卷Ⅰ卷)数学(理科)参考答案一、选择题1.A 解析:{}{}223013A x x x x x x =--≥=≤-≥或,又{}22B x x =-≤<,AB =[]2,1--,故选A .2.D 解析:()()()()()()3222111211211i i i i i i i i i ⋅===---++++--,故选D . 3.C 解析:()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,则()()f x g x 是奇函数,排除A .()f x 是奇函数,()f x 是偶函数,()g x 是偶函数,则()()f x g x 是偶函数,排除B . ()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,则()()f x g x 是奇函数,C 正确.()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,()()f x g x 是奇函数,则()()f x g x 是偶函数,排除D .4.A 解析:双曲线的焦点到渐近线的距离为虚半轴长b ,故距离为3,选A .5.D 解析:周六没有同学的方法数为1,周日没有同学的方法数为1,所以周六、周日都有同学参加公益活动的概率为4422728P -==,故选D . 6.C 解析:由已知1,sin ,cos OP PM x OM x ===.又()1122f x OP OM MP ⋅=, 所以()1sin cos sin 22f x x x x ==,故选C . 7.D 解析:当1n =时,1331,2,222M a b =+===;当2n =时,28382,,3323M a b =+===;当3n =时,3315815,,28838M a b =+===;当4n =时,结束,故158M =,选D . 8.C 解析:由1sin tan cos βαβ+=得sin 1sin ,sin cos cos cos sin ,cos cos αβαβααβαβ+=∴=+ 即()sin cos αβα-=,所以()sin sin 2παβα⎛⎫-=-⎪⎝⎭. 由已知0,,0,,22ππαβ⎛⎫⎛⎫∈∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以,02222ππππαβα-<-<<-<, sin y x =在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以,222ππαβααβ-=--=,故选C .9.B 解析:令()()()()222x y m x y n x y m n x m n y +=++-=++-,所以1,22,m n m n +=⎧⎨-=⎩解得4,31,3m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩所以()()4122033x y x y x y +=+--≥,因而可以判断12,p p 为真,故选B .10.B 解析:由已知2,2,P F x x =-=又4FP FQ =,则()442Q x -=-,1Q x ∴=. 过Q 作QD 垂直于l ,垂足为D ,所以3QF QD ==,故选B .11.C 解析:'()3(2)f x x ax =-.当0a =时,2()13f x x =-,不合题意; 当0a >时,()f x 在(,0)-∞上是增函数,且(0)1f =,不合题意;当0a <时,()f x 在2(,)a -∞上是减函数,2(,0)a上是增函数,(0,)+∞是减函数,且(0)1f =,故只需2()0f a>,24a >,2a <-.选C .12.B 解析:几何体为如图所示的一个三棱锥P ABC -,底面ABC 为等腰三角形,,4,AB BC AC ==顶点B 到AC 的距离为4,面PAC ABC ⊥面,且三角形PAC 为以A 为直角的等腰直角三角形,所以棱PB 最长,长度为6,故选B .ACPB二、填空题13.20- 解析:888()()()()x y x y x x y y x y -+=+-+,故展开式中72y x 的系数为128882820C C -=-=-.14.A 解析:乙没去过C 城市,甲没去过B 城市,但去过的城市比乙多,所以甲去过A ,C ,三人都去过同一个城市,一定是A ,所以填A . 15.2π 解析:1()2AO AB AC =+,O 为BC 中点,即BC 为直径,所以AB 与AC 的夹角为2π.16.3 解析:222(2)(sin sin )()sin (2)()()b A B c b C b a b c b c a b c bc +-=-⇒+-=-⇒-=-,所以2222221cos 223b c a b c a bc A A bc π+-+-=⇒==⇒=. 又2244b c bc bc +-=⇒≤.所以13sin 324S bc A bc ==≤. 三、解答题17.解:(Ⅰ)由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1, 两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1.因为a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ. (Ⅱ)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得a 2=λ-1.由(Ⅰ)知,a 3=λ+1. 若{a n }为等差数列,则2a 2=a 1+a 3,解得λ=4,故a n +2-a n =4. 由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3; {a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1. 所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列.18.解:(Ⅰ)0.021700.091800.221900.332000.242100.082200.02230200x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,()()()()()()()222222220.021702000.091802000.221902000.332002000.242102000.082202000.022********.s =⨯-+⨯-+⨯-+⨯-++⨯-+⨯-+⨯-=(Ⅱ)(i )由(Ⅰ)知,2δ=2s =150,所以15012.2δ=≈,(187.8212.2)(20012.220012.2)0.6826P Z P Z <<=-<<+=.(ii )100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数X 服从二项分布()100,0.6826B ,所以1000.682668.26EX =⨯=.19.解:(Ⅰ)连结1BC ,交1B C 于点O ,连结AO . 侧面11BB C C 为菱形,∴11BC B C ⊥. 又1AB B C ⊥,1ABBC B =,11.B C ABC ∴⊥面1AO ABC ⊂面,1AO B C ∴⊥,又O 为1B C 中点,所以1AC AB =.(Ⅱ)1AC AB ⊥,且O 是B 1C 中点,所以AO =CO .又因为AB =BC ,所以BOA ∆BOC ≅∆,故OA OB ⊥,从而OA ,OB ,OB 1两两垂直. 以O 为坐标原点,OB 的方向为x 轴正方向,|OB |为单位长, 建立如图所示空间直角坐标系O xyz -.因为o 160CBB ∠=,所以1CBB ∆为等边三角形,又AB =BC , 则()13330,0,,1,0,0,0,,0,0,,0333A B B C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 1330,,33AB ⎛⎫∴=- ⎪ ⎪⎝⎭,1131,0,3A B AB ⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭,1131,,03B C BC ⎛⎫==-- ⎪ ⎪⎝⎭.设(),,n x y z =为平面11AA B 的一个法向量,则()111330,0,331,3,30,30,3y z n AB n n A B x z ⎧-=⎪⎧⋅=⎪⎪=⎨⎨⋅=⎪⎪⎩-=⎪⎩即所以可取.设(),,m a b c =为平面111A B C 的一个法向量,则()11110,1,3,30.m B C m m A B ⎧⋅=⎪=-⎨⋅=⎪⎩同理可取. 则1cos ,7n m n m n m⋅<>==,所以二面角111A ABC --的余弦值为17. 20.解:(Ⅰ)由已知得223,2,2143,223,3c a x a E y c c⎧=⎪=⎧⎪⎪∴+=⎨⎨=⎪⎩⎪=⎪⎩解得椭圆的方程.(Ⅱ)当l x ⊥轴时不合题意,故设l :2y kx =-,()()1122,,,.P x y Q x y将2y kx =-代入2214x y +=得()224116120k x kx +-+=, 当()()222164411264480k k k ∆=--⨯+⨯=->,即234k >时, 21,22824341k k x k ±-=+,从而2121||PQ k x x =+-222414341k k k +-=+. AA 1C 1B 1CBOyx z又点O 到直线l 的距离221d k =+,所以OPQ ∆的面积()221443241k S k PQ d k -==+. 设()2430k t t -=>,()244712,424t S k t k t t t ⎛⎫==≤==± ⎪ ⎪+⎝⎭+当且仅当即时取到, 所以,当OPQ ∆的面积最大时,l 的方程为722y x =-或722y x =--. 21.解:(Ⅰ)函数()f x 的定义域为(0,+∞),f ′(x )=a e x ln x +a x e x -b x 2e x -1+b xe x -1. 由题意可得f (1)=2,f ′(1)=e ,故a =1,b =2.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f (x )=e x ln x +2x e x -1,从而f (x )>1等价于x ln x >x e -x -2e. 设函数g (x )=x ln x ,则g ′(x )=1+ln x ,所以当x ∈⎝⎛⎭⎫0,1e 时,g ′(x )<0;当x ∈⎝⎛⎭⎫1e ,+∞时,g ′(x )>0. 故g (x )在⎝⎛⎭⎫0,1e 上单调递减,在⎝⎛⎭⎫1e ,+∞上单调递增. 从而g (x )在(0,+∞)上的最小值为g ⎝⎛⎭⎫1e =-1e. 设函数h (x )=x e -x -2e,则h ′(x )=e -x (1-x ), 所以当x ∈(0,1)时,h ′(x )>0;当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )<0.故h (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.从而h (x )在(0,+∞)上的最大值为h (1)=-1e. 综上,当x >0时,()()g x h x >,即()1f x >.22.解:(Ⅰ)由题设知A ,B ,C ,D 四点共圆,所以D CBE ∠=∠,由已知得CBE E ∠=∠,故.D E ∠=∠(Ⅱ)设BC 的中点为N ,连接MN ,则由MB =MC 知MN BC ⊥,故O 在直线MN 上.又AD 不是⊙O 的直径,M 为AD 的中点,故OM AD ⊥,即.MN AD ⊥所以//AD BC ,故.A CBE ∠=∠又CBE E ∠=∠,故.A E ∠=∠由(Ⅰ)知,D E ∠=∠,所以ADE ∆为等边三角形. A B EC D M O N23.解:(Ⅰ)曲线C 的参数方程为2cos ,3sin .x y θθ=⎧⎨=⎩直线l 的普通方程为260x y +-=; (Ⅱ)令点P 坐标为()2cos ,3sin θθ,点P 到直线l 的距离为d . ()55sin 64cos 3sin 64tan 535d θφθθφ+-+-⎛⎫=== ⎪⎝⎭,||2sin 30d PA d ==︒, 所以()max max max 225||225PA d d ===;()min min min 25||225PA d d ===. 24.解析:(Ⅰ)由112ab a b ab=+≥得2ab ≥,且当2a b ==时等号成立. 故3333242a b a b +≥≥,且当2a b ==时等号成立.所以33a b +的最小值为42.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,23264 3.a b ab +≥≥ 由于436>,从而不存在a ,b ,使得236a b +=.。
