2014高考数学(人教版,文科)二轮专题知能专练:专题2 第2讲 三角恒等变换与解三角形
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2014 年普通高等学校招生全国统一考试数学第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A { 2,0,2} ,2B {x| x x 2 0},则A B=2 0 2(A) (B)(C)(D)考点:交集及其运算.分析:先解出集合B,再求两集合的交集即可得出正确选项.解答:解:∵ A={﹣2,0,2},B={x|x2 ﹣x﹣2=0}={﹣1,2},∴A∩B={2}.故选: B点评:本题考查交的运算,理解好交的定义是解答的关键.1 3i(2)1 i()(A)1 2i (B) 1 2i (C)1-2i (D) 1-2i考点:复数代数形式的乘除运算.分析:分子分母同乘以分母的共轭复数1+i 化简即可.解答:解:化简可得====﹣1+2i故选: B点评:本题考查复数代数形式的化简,分子分母同乘以分母的共轭复数是解决问题的关键,属基础题.f x在x x0 处导数存在,若(3)函数p: f (x ) 0;q : x x0 0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,也不是q 的必要条件考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.菁优网版权所有分析:根据可导函数的极值和导数之间的关系,利用充分条件和必要条件的定义即可得到结论.解答:函数f(x)=x3 的导数为f'(x)=3x2,由 f′(x0)=0,得x0=0,但此时函数f(x)单调递增,无极值,充分性不成立.根据极值的定义和性质,若x=x0 是 f(x)的极值点,则f′(x0)=0 成立,即必要性成立,故p 是 q 的必要条件,但不是q 的充分条件,故选: C点评:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用函数单调性和极值之间的关系是解决本题的关键,比较基础.1(4)设向量a,b 满足|a+b|= 10 ,|a-b|= 6,则a·b= ()(A)1 (B)2 (C)3 (D) 5考点:平面向量数量积的运算.分析:将等式进行平方,相加即可得到结论.解答:∵| + |= ,| ﹣|= ,∴分别平方得,+2 ? + =10,﹣2 ? + =6,两式相减得4? ? =10﹣6=4,即? =1,故选: A点评:本题主要考查向量的基本运算,利用平方进行相加是解决本题的关键,比较基础.(5)等差数列a n 的公差为2,若a2 ,a4 ,a8成等比数列,则a n 的前n 项Sn =()n n 1 n n 1n n 1 n n 12 2 (A)(B)(C)(D)考点:等差数列的性质.分析:由题意可得a42=(a4﹣4)(a4+8),解得a4 可得 a1,代入求和公式可得.解答:由题意可得a42=a2?a8,即 a42=(a4﹣4)(a4+8),解得a4=8,∴a1=a4﹣3×2=2,∴Sn=na1+d,=2n+× 2=n(n+1),故选: A点评:本题考查等差数列的性质和求和公式,属基础题.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 6c m 的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()17 5 10 1(A )27 (B)9 (C) 27 (D)3考点:由三视图求面积、体积.菁优网版权所有分析:由三视图判断几何体的形状,通过三视图的数据求解几何体的体积即可.解答:几何体是由两个圆柱组成,一个是底面半径为 3 高为 2,一个是底面半径为2,高为 4,组合体体积是:32π?2+22π?4=34π.底面半径为3cm,高为6cm 的圆柱体毛坯的体积为:32π× 6=54π切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为:=.故选: C.点评:本题考查三视图与几何体的关系,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.2正三棱柱ABC A1 B1C1 的底面边长为2,侧棱长为3 ,D为B C中点,则三棱锥 A B1DC 的体积为()13 3(A)3 (B)2 (C)1 (D)2考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.菁优网版权所有分析:由题意求出底面B1DC1的面积,求出 A 到底面的距离,即可求解三棱锥的体积.解答:∵正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为B C中点,∴底面B1DC1的面积:=,A 到底面的距离就是底面正三角形的高:.三棱锥A﹣B1DC1的体积为:=1.故选:C.点评:本题考查几何体的体积的求法,求解几何体的底面面积与高是解题的关键.(8)执行右面的程序框图,如果如果输入的x,t 均为2,则输出的S= ()(A)4 (B)5 (C)6 (D)7考点:程序框图.菁优网版权所有分析:根据条件,依次运行程序,即可得到结论.解答:若x=t=2,则第一次循环,1≤2 成立,则M=,S=2+3=5,k=2,第二次循环,2≤2 成立,则M=,S=2+5=7,k=3,此时3≤2 不成立,输出S=7,故选:D.点评:本题主要考查程序框图的识别和判断,比较基础.x y 1 0x y 1 0x 3y 3 0(9)设x,y 满足的约束条件,则z x 2y 的最大值为()( A)8 (B)7 ( C)2 (D)1考点:简单线性规划.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: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 A 时,直线y=﹣的截距最大,此时z 最大.由,得,即A(3,2),此时z 的最大值为z=3+2×2=7,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(10)设F为抛物线2C : y 3x的焦点,过 F 且倾斜角为30 的直线交于C于A,B 两点,则AB= ()°30(A)3 (B)6 (C)12 (D)73考点:抛物线的简单性质.分析:求出焦点坐标,利用点斜式求出直线的方程,代入抛物线的方程,利用根与系数的关系,由弦长公式求得|AB| .解答:由y2=3x 得其焦点F(,0),准线方程为x=﹣.则过抛物线y2=3x 的焦点F 且倾斜角为30°的直线方程为y=tan30°( x﹣)= (x﹣).代入抛物线方程,消去y,得16x2﹣168x+9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2)则x1+x2= ,所以 |AB|=x1+ +x2+ = + + =12故答案为:12.点评:本题考查抛物线的标准方程,以及简单性质的应用,弦长公式的应用,运用弦长公式是解题的难点和关键.(11)若函数 f (x) kx ln x 在区间(1,+ )单调递增,则k 的取值范围是(), 2 , 1 2, 1,(A)(B)( C)(D)考点:函数单调性的性质.分析:由题意可得,当x>1 时, f′( x)=k﹣≥0,故k﹣1>0,由此求得k 的范围.解答:函数f(x)=kx﹣lnx 在区间(1, +∞)单调递增,∴当x>1 时, f′( x)=k﹣≥0,∴ k﹣1≥0,∴ k≥1,故选:D.点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性,函数的单调性的性质,属于基础题.4(12)设点M ( x0,1),若在圆2 2O : x y 1上存在点N,使得°OMN 45 ,则x0 的取值范围是()1,1(A)(B)1 1,2 2 (C)2, 2(D)2 2,2 2考点:直线和圆的方程的应用.菁优网版权所有分析:根据直线和圆的位置关系,利用数形结合即可得到结论.解答:由题意画出图形如图:∵点 M(x0,1),∴若在圆O:x2+y2=1 上存在点N,使得∠ OMN=45°,∴圆上的点到MN 的距离的最大值为1,要使MN=1,才能使得∠OMN=45 °,图中 M′显然不满足题意,当MN 垂直 x 轴时,满足题意,∴x0 的取值范围是[﹣1,1].故选: A点评:本题考查直线与圆的位置关系,直线与直线设出角的求法,数形结合是快速解得本题的策略之一.第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。
2014年浙江省高考数学试卷(文科)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,满分50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)1.(5分)设集合S={x|x≥2},T={x|x≤5},则S∩T=()A.(﹣∞,5]B.[2,+∞)C.(2,5) D.[2,5]2.(5分)设四边形ABCD的两条对角线为AC,BD,则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.(5分)某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积是()A.72cm3B.90cm3C.108cm3D.138cm34.(5分)为了得到函数y=sin3x+cos3x的图象,可以将函数y=cos3x的图象()A .向左平移个单位B .向右平移个单位1C .向左平移个单位D .向右平移个单位5.(5分)已知圆x2+y2+2x﹣2y+a=0截直线x+y+2=0所得弦的长度为4,则实数a的值是()A.﹣2 B.﹣4 C.﹣6 D.﹣86.(5分)设m、n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则()A.若m⊥n,n∥α,则m⊥αB.若m∥β,β⊥α,则m⊥αC.若m⊥β,n⊥β,n⊥α,则m⊥αD.若m⊥n,n⊥β,β⊥α,则m⊥α7.(5分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c.且0<f(﹣1)=f(﹣2)=f(﹣3)≤3,则()A.c≤3 B.3<c≤6 C.6<c≤9 D.c>98.(5分)在同一直角坐标系中,函数f(x)=x a(x>0),g(x)=log a x的图象可能是()A .B .C .D .9.(5分)设θ为两个非零向量,的夹角,已知对任意实数t,|+t|的最小值为1.()A.若θ确定,则||唯一确定B.若θ确定,则||唯一确定C.若||确定,则θ唯一确定D.若||确定,则θ唯一确定210.(5分)如图,某人在垂直于水平地面ABC的墙面前的点A处进行射击训练,已知点A到墙面的距离为AB,某目标点P沿墙面上的射线CM移动,此人为了准确瞄准目标点P,需计算由点A观察点P的仰角θ的大小(仰角θ为直线AP 与平面ABC所成的角).若AB=15m,AC=25m,∠BCM=30°,则tanθ的最大值是()A .B .C .D .二、填空题(本大题共7小题,每小题4分,满分28分)11.(4分)已知i 是虚数单位,计算=.12.(4分)若实数x,y满足,则x+y的取值范围是.13.(4分)在某程序框图如图所示,当输入50时,则该程序运算后输出的结果是.314.(4分)在3张奖券中有一、二等奖各1张,另1张无奖.甲、乙两人各抽取1张,两人都中奖的概率是.15.(4分)设函数f(x)=,若f(f(a))=2,则a=.16.(4分)已知实数a,b,c满足a+b+c=0,a2+b2+c2=1,则a的最大值是.17.(4分)设直线x﹣3y+m=0(m≠0)与双曲线=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|PA|=|PB|,则该双曲线的离心率是.三、解答题(本大题共5小题,满分72分。
2014年天津市高考数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.(5分)(2014•天津)i是虚数单位,复数=()A.1﹣i B.﹣1+i C.+i D.﹣+i考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.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)(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.2B.3C.4D.5考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.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)(2014•天津)已知命题p:∀x>0,总有(x+1)e x>1,则¬p为()A.∃x0≤0,使得(x0+1)e≤1 B.∃x0>0,使得(x0+1)e≤1C.∀x>0,总有(x+1)e x≤1 D.∀x≤0,总有(x+1)e x≤1考点:命题的否定;全称命题.专题:简易逻辑.分析:据全称命题的否定为特称命题可写出命题p的否定.解答:解:根据全称命题的否定为特称命题可知,¬p为∃x0>0,使得(x0+1)e≤1,故选:B.点评:本题主要考查了全称命题的否定的写法,全称命题的否定是特称命题.4.(5分)(2014•天津)设a=log2π,b=logπ,c=π﹣2,则()A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>b>a考点:对数值大小的比较.专题:函数的性质及应用.分析:根据对数函数和幂函数的性质求出,a,b,c的取值范围,即可得到结论.解答:解:log2π>1,logπ<0,0<π﹣2<1,即a>1,b<0,0<c<1,∴a>c>b,故选:C点评:本题主要考查函数值的大小比较,利用对数函数和幂函数的性质是解决本题的关键,比较基础.5.(5分)(2014•天津)设{a n}的首项为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=()A.2B.﹣2 C.D.﹣考点:等比数列的性质;等差数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:由等差数列的前n项和求出S1,S2,S4,然后再由S1,S2,S4成等比数列列式求解a1.解答:解:∵{a n}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,S n为其前n项和,∴S1=a1,S2=2a1﹣1,S4=4a1﹣6,由S1,S2,S4成等比数列,得:,即,解得:.故选:D.点评:本题考查等差数列的前n项和公式,考查了等比数列的性质,是基础的计算题.6.(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考点:双曲线的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.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.7.(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考点:与圆有关的比例线段;命题的真假判断与应用.专题:直线与圆.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.8.(5分)(2014•天津)已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),x∈R,在曲线y=f(x)与直线y=1的交点中,若相邻交点距离的最小值为,则f(x)的最小正周期为()A.B.C.πD.2π考点:三角函数的周期性及其求法;正弦函数的图象.专题:三角函数的图像与性质.分析:根据f(x)=2sin(ωx+),再根据曲线y=f(x)与直线y=1的交点中,相邻交点距离的最小值为,正好等于f(x)的周期的倍,求得函数f(x)的周期T的值.解答:解:∵已知函数f(x)=sinωx+cosωx=2sin(ωx+)(ω>0),x∈R,在曲线y=f(x)与直线y=1的交点中,若相邻交点距离的最小值为,正好等于f (x)的周期的倍,设函数f(x)的最小正周期为T,则=,∴T=π,故选:C.点评:本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象特征,得到正好等于f(x)的周期的倍,是解题的关键,属于中档题.二、填空题:本大题共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.考点:分层抽样方法.专题:概率与统计.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)(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.考点:由三视图求面积、体积.专题:立体几何.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)(2014•天津)阅读如图的框图,运行相应的程序,输出S的值为﹣4.考点:程序框图.专题:算法和程序框图.分析:写出前二次循环,满足判断框条件,输出结果.解答:解:由框图知,第一次循环得到:S=﹣8,n=2;第二次循环得到:S=﹣4,n=1;退出循环,输出﹣4.故答案为:﹣4.点评:本题考查循环结构,判断框中n≤1退出循环是解题的关键,考查计算能力.12.(5分)(2014•天津)函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).考点:复合函数的单调性.专题:函数的性质及应用.分析:先将f(x)化简,注意到x≠0,即f(x)=2lg|x|,再讨论其单调性,从而确定其减区间;也可以函数看成由复合而成,再分别讨论内层函数和外层函数的单调性,根据“同増异减”再来判断.解答:解:方法一:y=lgx2=2lg|x|,∴当x>0时,f(x)=2lgx在(0,+∞)上是增函数;当x<0时,f(x)=2lg(﹣x)在(﹣∞,0)上是减函数.∴函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).故答案为:(﹣∞,0).方法二:原函数是由复合而成,∵t=x2在(﹣∞,0)上是减函数,在(0,+∞)为增函数;又y=lgt在其定义域上为增函数,∴f(x)=lgx2在(﹣∞,0)上是减函数,在(0,+∞)为增函数,∴函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).故答案为:(﹣∞,0).点评:本题是易错题,学生在方法一中,化简时容易将y=lgx2=2lg|x|中的绝对值丢掉,方法二对复合函数的结构分析也是最常用的方法,此外,本题还可以利用数形结合的方式,即画出y=2lg|x|的图象,得到函数的递减区间.13.(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,BC=3BE,DC=λDF,若•=1,则λ的值为2.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:根据向量的基本定理,结合数量积的运算公式,建立方程即可得到结论.解答:解:∵BC=3BE,DC=λDF,∴=,=,=+=+=+,=+=+=+,∵菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,∴||=||=2,•=2×2×cos120°=﹣2,∵•=1,∴(+)•(+)=++(1+)•=1,即×4+×4﹣2(1+)=1,整理得,解得λ=2,故答案为:2.点评:本题主要考查向量的基本定理的应用,以及数量积的计算,要求熟练掌握相应的计算公式.14.(5分)(2014•天津)已知函数f(x)=,若函数y=f(x)﹣a|x|恰有4个零点,则实数a的取值范围为(1,2).考点:根的存在性及根的个数判断.专题:函数的性质及应用.分析:由y=f(x)﹣a|x|=0得f(x)=a|x|,利用数形结合即可得到结论.解答:解:由y=f(x)﹣a|x|=0得f(x)=a|x|,作出函数y=f(x),y=a|x|的图象,当a≤0,不满足条件,∴a>0,当a=2时,此时y=a|x|与f(x)有三个交点,当a=1时,此时y=a|x|与f(x)有五个交点,∴要使函数y=f(x)﹣a|x|恰有4个零点,则1<a<2,故答案为:(1,2)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:本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 15.(13分)(2014•天津)某校夏令营有3名男同学,A、B、C和3名女同学X,Y,Z,其年级情况如表:一年级二年级三年级男同学 A B C女同学X Y Z现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛(每人被选到的可能性相同)(Ⅰ)用表中字母列举出所有可能的结果;(Ⅱ)设M为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”,求事件M 发生的概率.考点:古典概型及其概率计算公式;列举法计算基本事件数及事件发生的概率.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)用表中字母一一列举出所有可能的结果,共15个.(Ⅱ)用列举法求出事件M包含的结果有6个,而所有的结果共15个,由此求得事件M发生的概率.解答:解:(Ⅰ)用表中字母列举出所有可能的结果有:(A,B)、(A,C)、(A,X)、(A,Y)、(A,Z)、(B,C)、(B,X)、(B,Y)、(B,Z)、(C,X)、(C,Y)、(C,Z)、(X,Y)、(X,Z )、(Y,Z),共计15个结果.(Ⅱ)设M为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”,则事件M包含的结果有:(A,Y)、(A,Z)、(B,X)、(B,Z)、(C,X)、(C,Y),共计6个结果,故事件M发生的概率为=.点评:本题考主要查古典概型问题,可以列举出试验发生包含的事件和满足条件的事件,列举法,是解决古典概型问题的一种重要的解题方法,属于基础题.16.(13分)(2014•天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a ﹣c=b,sinB=sinC,(Ⅰ)求cosA的值;(Ⅱ)求cos(2A﹣)的值.考点:正弦定理;两角和与差的余弦函数.专题:三角函数的求值.分析:(Ⅰ)已知第二个等式利用正弦定理化简,代入第一个等式表示出a,利用余弦定理表示出cosA,将表示出的a,b代入计算,即可求出cosA的值;(Ⅱ)由cosA的值,利用同角三角函数间的基本关系求出sinA的值,进而利用二倍角的正弦、余弦函数公式求出sin2A与cos2A的值,原式利用两角和与差的余弦函数公式及特殊角的三角函数值化简,将各自的值代入计算即可求出值.解答:解:(Ⅰ)将sinB=sinC,利用正弦定理化简得:b=c,代入a﹣c=b,得:a﹣c=c,即a=2c,∴cosA===;(Ⅱ)∵cosA=,A为三角形内角,∴sinA==,∴cos2A=2cos2A﹣1=﹣,sin2A=2sinAcosA=,则cos(2A﹣)=cos2Acos+sin2Asin=﹣×+×=.点评:此题考查了正弦、余弦定理,同角三角函数间的基本关系,二倍角的正弦、余弦函数公式,以及两角和与差的余弦函数公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.17.(13分)(2014•天津)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是平行四边形,BA=BD=,AD=2,PA=PD=,E,F分别是棱AD,PC的中点.(Ⅰ)证明EF∥平面PAB;(Ⅱ)若二面角P﹣AD﹣B为60°,(i)证明平面PBC⊥平面ABCD;(ii)求直线EF与平面PBC所成角的正弦值.考点:二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.专题:空间角;空间向量及应用;立体几何.分析:(Ⅰ)要证明EF∥平面PAB,可以先证明平面EFH∥平面PAB,而要证明面面平行则可用面面平行的判定定理来证;(Ⅱ)(i)要证明平面PBC⊥平面ABCD,可用面面垂直的判定定理,即只需证PB⊥平面ABCD即可;(ii)由(i)知,BD,BA,BP两两垂直,建立空间直角坐标系B﹣DAP,得到直线EF的方向向量与平面PBC法向量,其夹角的余弦值的绝对值即为所成角的正弦值.解答:解:(Ⅰ)证明:连结AC,AC∩BD=H,∵底面ABCD是平行四边形,∴H为BD中点,∵E是棱AD的中点.∴在△ABD中,EH∥AB,又∵AB⊂平面PAB,EH⊄平面PAD,∴EH∥平面PAB.同理可证,FH∥平面PAB.又∵EH∩FH=H,∴平面EFH∥平面PAB,∵EF⊂平面EFH,∴EF∥平面PAB;(Ⅱ)(i)如图,连结PE,BE.∵BA=BD=,AD=2,PA=PD=,∴BE=1,PE=2.又∵E为AD的中点,∴BE⊥AD,PE⊥AD,∴∠PEB即为二面角P﹣AD﹣B的平面角,即∠PEB=60°,∴PB=.∵△PBD中,BD2+PB2=PD2,∴PB⊥BD,同理PB⊥BA,∴PB⊥平面ABD,∵PB⊂平面PBC,∴平面PAB⊥平面ABCD;(ii)由(i)知,PB⊥BD,PB⊥BA,∵BA=BD=,AD=2,∴BD⊥BA,∴BD,BA,BP两两垂直,以B为坐标原点,分别以BD,BA,BP为X,Y,Z轴,建立如图所示的空间直角坐标系B﹣DAP,则有A(0,,0),B(0,0,0),C(,﹣,0),D(,0,0),P(0,0,),∴=(,﹣,0),=(0,0,),设平面PBC的法向量为,∵,∴,令x=1,则y=1,z=0,故=(1,1,0),∵E,F分别是棱AD,PC的中点,∴E(,,0),F(,﹣,),∴=(0,,),∴===﹣,即直线EF与平面PBC所成角的正弦值为.点评:本题主要考查空间直线与平面平行的判定定理以及线面角大小的求法,要求熟练掌握相关的判定定理.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,经过点F2的直线l与该圆相切于点M,|MF2|=2,求椭圆的方程.考点:直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)分别用a,b,c表示出|AB|和|F1F2|,根据已知建立等式求得a和c的关系,进而求得离心率e.(Ⅱ)根据(1)中a和c的关系,用c表示出椭圆的方程,设出P点的坐标,根据PB为直径,推断出BF1⊥PF1,进而知两直线斜率相乘得﹣1,进而求得sinθ和cosθ,表示出P点坐标,利用P,B求得圆心坐标,则可利用两点间的距离公式分别表示出|OB|,|OF2|,利用勾股定理建立等式求得c,则椭圆的方程可得.解答:解:(Ⅰ)依题意可知=•2c,∵b2=a2﹣c2,∴a2+b2=2a2﹣c2=3c2,∴a2=2c2,∴e==.(Ⅱ)由(Ⅰ)知a2=2c2,∴b2=a2﹣c2=c2,∴椭圆方程为+=1,B(0,c),F1(﹣c,0)设P点坐标(csinθ,ccosθ),以线段PB为直径的圆的圆心为O,∵PB为直径,∴BF1⊥PF1,∴k BF1•k PF1=•=﹣1,求得sinθ=﹣或0(舍去),由椭圆对称性可知,P在x轴下方和上方结果相同,只看在x轴上方时,cosθ==,∴P坐标为(﹣c,c),∴圆心O的坐标为(﹣c,c),∴r=|OB|==c,|OF2|==c,∵r2+|MF2|2=|OF2|2,∴+8=c2,∴c2=3,∴a2=6,b2=3,∴椭圆的方程为+=1.点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的位置关系.第(1)相对简单,主要是求得a和c 的关系;第(2)问较难,利用参数法设出P点坐标是关键.19.(14分)(2014•天津)已知函数f(x)=x2﹣ax3(a>0),x∈R.(Ⅰ)求f(x)的单调区间和极值;(Ⅱ)若对于任意的x1∈(2,+∞),都存在x2∈(1,+∞),使得f(x1)•f(x2)=1,求a 的取值范围.考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的极值.专题:导数的综合应用.分析:(Ⅰ)求导数,利用导数的正负,可得f(x)的单调区间,从而求出函数的极值;(Ⅱ)由f(0)=f()=0及(Ⅰ)知,当x∈(0,)时,f(x)>0;当x∈(,+∞)时,f(x)<0.设集合A={f(x)|x∈(2,+∞)},集合B={|x∈(1,+∞),f(x)≠0},则对于任意的x1∈(2,+∞),都存在x2∈(1,+∞),使得f(x1)•f(x2)=1,等价于A⊆B,分类讨论,即可求a的取值范围.解答:解:(Ⅰ)f′(x)=2x﹣2ax2=2x(1﹣ax),令f′(x)=0,解得x=0或x=.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x (﹣∞,0)0(0,)(,+∞)f′(x)﹣0 + 0 ﹣f(x)递减0 递增递减所以,f(x)的单调递减区间为:(﹣∞,0)和,单调递增区间为,当x=0时,有极小值f(0)=0,当x=时,有极大值f()=;(Ⅱ)由f(0)=f()=0及(Ⅰ)知,当x∈(0,)时,f(x)>0;当x∈(,+∞)时,f(x)<0.设集合A={f(x)|x∈(2,+∞)},集合B={|x∈(1,+∞),f(x)≠0},则对于任意的x1∈(2,+∞),都存在x2∈(1,+∞),使得f(x1)•f(x2)=1,等价于A⊆B,显然A≠∅下面分三种情况讨论:①当>2,即0<a<时,由f()=0可知,0∈A,而0∉B,∴A不是B的子集;②当1≤≤2,即时,f(2)≤0,且f(x)在(2,+∞)上单调递减,故A=(﹣∞,f(2)),∴A⊆(﹣∞,0);由f(1)≥0,有f(x)在(1,+∞)上的取值范围包含(﹣∞,0),即(﹣∞,0)⊆B,∴A⊆B;③当<1,即a>时,有f(1)<0,且f(x)在(1,+∞)上单调递减,故B=(,0),A=(﹣∞,f(2)),∴A不是B的子集.综上,a的取值范围是[].点评:利用导数可以求出函数的单调区间和极值;解决取值范围问题,很多时候要进行等价转化,分类讨论.20.(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.考点:数列与不等式的综合;数列的求和.专题:等差数列与等比数列;点列、递归数列与数学归纳法.分析:(Ⅰ)当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|,xi∈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.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.。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅱ卷)数学试题卷(文史类)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.答卷前,考生务必将自己的、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,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A={2-,0,2},B={x |022=--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p :0'()0f x =;q :0x 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,也不是q 的必要条件(4)设向量a ,b 满足||a b +=,||a b -=,则a b =(A )1 (B )2 (C )3 (D )5(5)等差数列{}n a 的公差为2,若2a ,4a ,8a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n S =(A )()1n n + (B )()1n n -(C )()12n n + (D )()12n 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6c m 的圆柱体毛坯切削得 到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为 (A )1727 (B )59 (C )1027 (D )13(7)正三棱柱的底面边长为2,D 为BC 中点,则三棱锥11DC B A -的体积为(A )3 (B )32(C )1 (D)2(8)执行右面的程序框图,如果如果输入的x ,t 均为2,则输出的S = (A )4 (B )5 (C )6 (D )7(9)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 )8 (B )7 (C )2 (D )1(10)设F 为抛物线C :23y x =的焦点,过F 且倾斜角为°30的直线交于C 于,A B 两点,则AB =(A(B )6 (C )12 (D)(11)若函数()ln f x kx x =-在区间(1,+∞)单调递增,则k 的取值围是(A )(],2-∞- (B )(],1-∞- (C )[)2,+∞ (D )[)1,+∞(12)设点0(,1)M x ,若在圆O :221x y +=上存在点N ,使得°45OMN ∠=,则0x 的取值围是(A )[]1,1- (B )1122⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, (C)⎡⎣ (D)⎡⎢⎣⎦ 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,每个考试考生都必须做答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答.二、填空题:本大概题共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种颜色的运动服种选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为________.(14)函数()sin()2sin cos f x x x ϕϕ=+-的最大值为________.(15)偶函数)(x f y =的图像关于直线x =2对称,3)3(=f ,则(1)f -=________. (16)数列{}n a 满足111n na a +=-,82a =,则1a =________.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)四边形ABCD 的角A 与C 互补,AB =1,BC =3,CD =DA =2. (Ⅰ)求C 和BD ;(Ⅱ)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 为PD 的点. (Ⅰ)证明:PB //平面AEC ;(Ⅱ)设AP=1,AD =3,三棱锥P-ABD 的体积V =43,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:(Ⅰ)分别估计该市的市民对甲、乙部门评分的中位数;(Ⅱ)分别估计该市的市民对甲、乙部门的评分高于90的概率; (Ⅲ)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F 1,F 2分别是椭圆C :12222=+by a x (0>>b a )的左、右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N . (Ⅰ)若直线MN 的斜率为43,求C 的离心率; (Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2且|MN |=5|F 1N |,求a ,b .(21)(本小题满分12分)已知函数()f x =3232x 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-.(Ⅰ)求a ;(Ⅱ)证明:当1k <时,曲线()y f x =与直线2y kx =-只有一个交点.4 97 97665332110 98877766555554443332100 6655200 632220 甲部门 乙部门 59 0448 122456677789 011234688 00113449 123345 011456 000 3 4 56 7 8910请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清题号. (22)(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,P 是⊙O 外一点,PA 是切线,A 为切点,割线PBC 与⊙O 相交于点B ,C ,PC =2PA ,D 为PC 的中点,AD 的延长线交⊙O 于点E .证明: (Ⅰ)BE =EC ; (Ⅱ)AD ·DE =2PB 2.(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ρ=2cosθ,θ∈[0,2π].(Ⅰ)求C 的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线l:2y =+垂直,根据(Ⅰ)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()f x =|x +a1|+|x a -|(a >0). (Ⅰ)证明:()f x ≥2;(Ⅱ)若(3)5f <,求a 的取值围.2014年普通高等学校招生全国统一考试(课标卷Ⅱ卷)数学(文科)参考答案一、选择题 1.B解析:把2-,0,2代入202x x --=验证,只有2满足不等式.故选B . 考点:考查集合的知识.简单题. 2.B 解析:13(13)(1)121(1)(12)42i i i i i i i i+++===-+---++.故选B . 考点:考查复数的基本知识.简单题.3.C解析:函数()f x 在0x=x 处导数存在,则极值点必为导函数的根,而导函数的根不一定是极值点,即,q p p q ⇒⇒/,从而p 是q 的必要但不充分的条件.故选C .考点:考查充要条件与极值的基础知识.简单题. 4.A解析:222210,226,a a b b a a b b ⋅-+++=⋅=44a b ∴⋅=,1a b ∴⋅=.故选A . 考点:考查平面向量的数量积.中等题. 5.A解析:∵数列{}n a 是等差数列,公差等于2,∴2141812,6,14a a a a a a =+=+=+.∵248,,a a a 成等比数列,∴22428111()6)214()(a a a a a a ⋅⇒=++=+,解得122(221)n a a n n ==+-⇒⋅=,∴(1)(222)=n n nS n n ⋅=++.故选A . 考点:考查等差数列的通项公式与求和公式.中等题. 6.C解析:毛胚的体积23654V ππ⋅⋅==,制成品的体积221322434V πππ⋅⋅+⋅⋅==,∴切削掉的体积与毛胚体积之比为134********V V ππ-=-=.故选C . 考点:考查三视图于空间几何体的体积.中等题. 7.C解析:∵正三棱柱的底面边长为2,D 为BC 中点,∴AD ==∵1112,BC CC ==1111111222B DC B C S C C ⋅=⋅⋅==,∴111111133AB C B DC V S AD ⋅⋅===.故选C . 考点:考查空间点,线,面关系和棱锥体积公式.中等题. 8.D解析:第1次循环M=2,S=5,k=1. 第2次循环,M=2,S=7,k=2.第3次循环k=3>2,故输出S=7.故选D . 考点:考查算法的基本知识.简单题. 9.B解析:作图即可.考点:考查二元一次不等式组的应用.中等题. 10.C解析:∵23y x =,∴抛物线C 的焦点的坐标为()3,04F ,所以直线AB 的方程为330an )t (4y x ︒-=,故23),343,y x y x ⎧=-⎪⎨⎪=⎩从而2122161689012x x x x -+=+=⇒, ∴弦长12||=3122x x AB ++=.故选C . 考点:考查抛物线的几何性质,弦长计算以及分析直线和圆锥曲线位置关系的能力.中等题. 11.D 解析:()ln f x kx x =-,1()(0)f x k x x∴'=->.()f x 在区间(1,)+∞上递增,()f x ∴在区间(1,)+∞上恒大于等于0,11()0((1,))x k k x x f x∴'=-≥⇒≥∀∈+∞,1k ∴≥.故选D . 考点:考查导数与函数单调性的关系.中等题. 12.A解析:过点M 作圆O 的切线,切点为N .设θ=∠OMN ,则︒≥45θ,22sin ≥θ,即22≥OM ON ,2120≤+x ,011x -≤≤.故选A . 考点:三角不等式,两点间距离公式.难题. 二、填空题 13.13解析:1.3333P =⋅=考点:考查古典概型的概念.简单题. 14.1解析:因为()f x si s n in cos s n c (o i )s x x x ϕϕϕ==--,所以最大值为1. 考点:考查和差角公式.简单题. 15.3解析:因()f x 是偶函数,所以(1)(1)f f -=.因()f x 图像关于2x =,所以(1)(2)(332)1f f f ⋅-===. 考点:考查偶函数的概念,轴对称的概念.简单题. 16.12解析:∵111n na a +=-,122111111(1)111n n n n n a a a a a +----∴==-=--=--, 822a a ∴==,12111112112a a a a =⇒-==⇒-. 考点:考查递推数列的概念.简单题. 三、解答题17.解析:(Ⅰ)由题设及余弦定理得222cos 1312c s 2o BD C BC CD BC D C C =+⋅=--, ① 2222cos 54cos AD AB BD AB AD A C =⋅=++-. ② 由①,②得1cos 2C =,故60C =︒,BD =(Ⅱ)四边形ABCD 的面积S =11sin sin 22AB DA A BC CD C ⋅+⋅111232)sin 6022(⨯⨯+⨯︒==⨯ 考点:考查余弦定理的应用.中等题.18.解析:(Ⅰ)设BD 与AC 的交点为O ,连结EO .因为四边形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 ∥AEC .(Ⅱ)616PA AB A V AD B ⋅⋅⋅==.由V =,可得32AB =.作AH ⊥PB 交PB 于H . 由题设知BC ⊥平面PAB ,所以BC AH ⊥,故AH ⊥平面PBC .又PA AB AH PB ⋅==A 到面PBC考点:考查空间点线面的位置关系与空间距离.中等题.19.解析:(Ⅰ)由所给茎叶图知,50位市民对甲部门的评分由小到大排序,排在第25,26位的数是75,75,故样本中位数为75,所以该市的市民对甲部门评分的中位数的估计数是75.50位市民对乙部门的评分由小到大排序,排在第25,26位的数是66,68,故样本中位数为6668627+=,所以该市的市民对乙部门评分的中位数的估计数是67. (Ⅱ)由所给茎叶图知,50位市民对甲、乙两部门的评分高于90的比率分别为50.150=,850=0.16,故该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率的估计值分别为0.1,0.16.(Ⅲ)由所给茎叶图知,市民对甲部门的评分的中位数高于对乙部门的评分的中位数,而且由茎叶图可以大致看出对甲部门的评分的标准差要小于对乙部门的评分的标准差,说明该市市民对甲部门的评价较高、评价较为一致,对乙部门的评价较低、评价差异大.(注:考生利用其他统计量进行分析,结论合理的同样给分)考点:考查使用茎叶图及样本的数字特征估计总体的能力.中等题.20.解析:(Ⅰ)根据c =2(,)b M c a,223b ac =.将222b a c =-代入223b ac =,解得12c a =,2c a =-(舍去).故C 的离心率为12.(Ⅱ)由题意,原点O 为12F F 的中点,2MF ∥y 轴,所以直线1MF 与y 轴的交点(0,2)D 是线段1MF 的中点,故24b a=,即24b a =. ① 由1||5||MN NF =得11||2||DF F N =.设11(,)N x y ,由题意知10y <,则112(),22,c x c y --=⎧⎨-=⎩即113,21.x c y ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩代入C 的方程,得222911c a b+=. ②将①及c =229(4)1144a a a a-+=. 解得7a =,2428b a ==.故7a =,b =考点:考查椭圆的几何性质以及直线与椭圆的位置关系.难题. 21.解析:(Ⅰ)26()3f x x x a =-'+,'(0)f a =. 曲线()y f x =在点(0,2)处的切线方程为2y ax =+. 由题设得22a-=-,∴1a =. (Ⅱ)由(Ⅰ)知,32()32f x x x x =-++. 设32()()(2)3(1)4g x f x kx x x k x =--=-+-+. 由题设知10k ->.当0x ≤时,2()36(1)x g x x k -+-'=0>,()g x 单调递增,(1)10g k -=-<,(0)4g =,所以()g x =0在(,0]-∞有唯一实根.当0x >时,令32()34h x x x =-+,则()()(1)()g x h x k x h x =+->.2'()363(2)h x x x x x =-=-,()h x 在(0,2)单调递减,在(2,)+∞单调递增,所以()()(2)0g x h x h >≥=,所以()g x =0在(0,)+∞没有实根.综上,()0g x =在R 上有唯一实根,即曲线()y f x =与直线2y kx =-只有一个交点. 考点:考查利用导数综合研究函数性质的能力.难题. 22.解析:(Ⅰ)连结AB ,AC . 由题设知PA PD =,故PAD PDA ∠=∠. 因为PDA DAC DCA ∠=∠+∠,.. .... .. .. PAD BAD PAB ∠=∠+∠,DCA PAB ∠=∠,所以DAC BAD ∠=∠,从而BE EC =,因此BE EC =.(Ⅱ)由切割线定理得2PA PB PC =⋅.因为PA PD DC ==,所以2DC PB =,BD PB =.由相交弦定理得AD DE BD DC ⋅=⋅,所以22AD DE PB ⋅=.考点:考查与圆有关的角的知识和圆幂定理的应用.中等题.23.解析:(Ⅰ)C 的普通方程为2201)1(1()x y y -+=≤≤. 可得C 的参数方程为,n 1i cos s y x tt =+⎧⎨=⎩(t 为参数,0t π≤≤).(Ⅱ)设D (1cos n ),si t t +.由(Ⅰ)知C 是以(1,0)G 为圆心,1为半径的上半圆. 因为C 在D 处的切线与l 垂直,所以直线GD 与l的斜率相同,tan t =3t π=,故D 的直角坐标为(1cos ,sin )33ππ+,即3(2. 考点:本题考查园的极坐标方程参数方程以及参数方程的简单应用.中等题.24.解析:(Ⅰ)由0a >,有111()|||||()|2f x x x a x x a a a a a =++-≥+--=+≥, ∴()2f x ≥. (Ⅱ)1(3)|3||3|f a a=++-. 当3a >时,1(3)f a a=+,由(3)5f <得523a <<+. 当03a <≤时,(3)61a f a =-+,由(3)5f <3a <≤. 综上,a的取值围是15(22++. 考点:考查带有绝对值的不等式的应用能力,考查函数与不等式的关系.中等题.。
一、选择题 1.函数f (x )=lg(x -1)的定义域是( )A .(2,+∞)B .(1,+∞)C .[1,+∞)D .[2,+∞)解析:选B.由对数的定义知x -1>0,故x >1.2.函数f (x )=log 2(3x +1)的值域为( )A .(0,+∞)B .[0,+∞)C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析:选A.∵3x +1>1,∴log 2(3x +1)>0.3.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 2(1-x ), x ≤0,f (x -1)-f (x -2),x >0.则f (2 013)的值为() A .-1 B .0C .1D .2解析:选B.∵当x >0时,f (x )=f (x -1)-f (x -2),∴f (x +1)=f (x )-f (x -1).两式相加得f (x +1)=-f (x -2),∴f (x +3)=-f (x ).∴f (x +6)=f [(x +3)+3]=-f (x +3)=f (x ),∴f (x )为周期为6的周期函数,∴f (2 013)=f (6×335+3)=f (3)=f (2)-f (1)=f (1)-f (0)-f (1)=-log 2(1-0)=0.4.(2012·高考课标全国卷)已知函数f (x )=1ln (x +1)-x ,则y =f (x )的图象大致为( )解析:选B.函数的定义域是(-1,0)∪(0,+∞),值域是(-∞,0),所以其图象为B.5.设函数g (x )=x 2-2(x ∈R ),f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧g (x )+x +4,x <g (x ),g (x )-x , x ≥g (x ),则f (x )的值域是( ) A .[-94,0]∪(1,+∞) B .[0,+∞)C .[-94,+∞)D .[-94,0]∪(2,+∞)解析:选D.由x <g (x )得x <x 2-2,∴x <-1或x >2;由x ≥g (x )得x ≥x 2-2,∴-1≤x ≤2.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+x +2,x <-1或x >2,x 2-x -2,-1≤x ≤2.即f (x )=⎩⎨⎧ (x +12)2+74,x <-1或x >2,(x -12)2-94,-1≤x ≤2.当x <-1时,y >2;当x >2时,y >8.∴当x ∈(-∞,-1)∪(2,+∞)时,函数的值域为(2,+∞).当-1≤x ≤2时,-94≤y ≤0. ∴当x ∈[-1,2]时,函数的值域为[-94,0]. 综上可知,f (x )的值域为[-94,0]∪(2,+∞). 二、填空题6.函数f (x )=1sin x +x -3+lg(4-x )的定义域为________. 解析:由sin x ≠0知x ≠k π,k ∈Z ,又⎩⎪⎨⎪⎧ x -3≥0,4-x >0, ∴3≤x <4,∴x ∈[3,π)∪(π,4).答案:[3,π)∪(π,4)7.(2011·高考北京卷改编)根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为f (x )=⎩⎨⎧C x ,x <A ,C A ,x ≥A , (A ,C 为常数),已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品用时15分钟,那么C 和A 的值分别是________.解析:∵C A =15,故组装第4件新产品所用时间为C 4=15,∴C 2=30,解得C =60,A =16.答案:60,168.若函数y =x 2-3x -4的定义域为[0,m ],值域为[-254,-4],则m 的取值范围是________. 解析:y =(x -32)2-254.结合图象, 当x =32时,y =-254; 当x =0或x =3时,y =-4.由x ∈[0,m ]时,y ∈[-254,-4],知m ∈[32,3]. 答案:[32,3] 三、解答题9.已知函数f (x )=x +1-a a -x(x ∈R 且x ≠a ).当f (x )的定义域为[a +13,a +12]时,求f (x )的值域.解:f (x )=-(a -x )+1a -x =-1+1a -x. 当a +13≤x ≤a +12时,-a -12≤-x ≤-a -13,-12≤a -x ≤-13,-3≤1a -x≤-2, 于是-4≤-1+1a -x≤-3, 即f (x )的值域为[-4,-3].10.已知f (x )=2+log 3x ,x ∈[1,9],求函数y =[f (x )]2+f (x 2)的值域. 解:∵f (x )=2+log 3x ,x ∈[1,9],∴y =[f (x )]2+f (x 2)的定义域满足⎩⎪⎨⎪⎧ 1≤x ≤9,1≤x 2≤9, 解得1≤x ≤3,即定义域为[1,3].∴0≤log 3x ≤1.又y =[f (x )]2+f (x 2)=(log 3x +2)2+log 3x 2+2=log 23x +6log 3x +6=(log 3x +3)2-3,∵0≤log 3x ≤1.∴当log 3x =0,即x =1时,y min =9-3=6,当log 3x =1,即x =3时,y max =42-3=13.∴y 的值域为[6,13].11.(探究选做)已知函数y =mx 2-6mx +m +8的定义域为R .(1)求实数m 的取值范围;(2)当m 变化时,若y 的最小值为f (m ),求函数f (m )的值域. 解:(1)当m =0时,y =22,定义域为R .当m ≠0时,y =mx 2-6mx +m +8定义域为R ,应满足⎩⎪⎨⎪⎧m >0Δ≤0 解得0<m ≤1,∴0≤m ≤1,即m 的取值范围是[0,1].(2)当m =0时,y min =22=f (m ).当0<m ≤1时,y min =f (m )=m ·32-6×3m +m +8=8(1-m ),即f (m )=8(1-m )(0≤m ≤1),∴f (m )∈[0,22].。
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 。
第3讲导数及其应用考情解读 1.导数的意义和运算是导数应用的基础,是高考的一个热点.2.利用函数的单调性和最值确定函数的解析式或参数的值,突出考查导数的工具性作用.1.导数的几何意义函数y=f(x)在点x=x0处的导数值就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率,其切线方程是y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).2.导数与函数单调性的关系(1)f′(x)>0是f(x)为增函数的充分不必要条件,如函数f(x)=x3在(-∞,+∞)上单调递增,但f′(x)≥0.(2)f′(x)≥0是f(x)为增函数的必要不充分条件,当函数在某个区间内恒有f′(x)=0时,则f(x)为常函数,函数不具有单调性.3.函数的极值与最值(1)函数的极值是局部范围内讨论的问题,函数的最值是对整个定义域而言的,是在整个范围内讨论的问题.(2)函数在其定义区间的最大值、最小值最多有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有.(3)闭区间上连续的函数一定有最值,开区间内的函数不一定有最值,若有唯一的极值,则此极值一定是函数的最值.4.定积分的三个公式与一个定理(1)定积分的性质:①ʃb a kf(x)d x=kʃb a f(x)d x;②ʃb a[f1(x)±f2(x)]d x=ʃb a f1(x)d x±ʃb a f2(x)d x;③ʃb a f(x)d x=ʃc a f(x)d x+ʃb c f(x)d x(其中a<c<b).(2)微积分基本定理:一般地,如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且F′(x)=f(x),那么ʃb a f(x)d x=F(b)-F(a).热点一导数的运算和几何意义例1 (1)(2014·广东)曲线y =e-5x+2在点(0,3)处的切线方程为________.(2)在平面直角坐标系xOy 中,设A 是曲线C 1:y =ax 3+1(a >0)与曲线C 2:x 2+y 2=52的一个公共点,若C 1在A 处的切线与C 2在A 处的切线互相垂直,则实数a 的值是________. 思维启迪 (1)先根据导数的几何意义求出切线的斜率,写出点斜式方程,再化为一般式方程.(2)A 点坐标是解题的关键点,列方程求出. 答案 (1)5x +y -3=0 (2)4 解析 (1)因为y ′=e -5x(-5x )′=-5e-5x,所以y ′|x =0=-5,故切线方程为y -3=-5(x -0), 即5x +y -3=0.(2)设A (x 0,y 0),则C 1在A 处的切线的斜率为f ′(x 0)=3ax 20,C 2在A 处的切线的斜率为-1k OA =-x 0y 0, 又C 1在A 处的切线与C 2在A 处的切线互相垂直, 所以(-x 0y 0)·3a 20=-1,即y 0=3ax 30, 又ax 30=y 0-1,所以y 0=32, 代入C 2:x 2+y 2=52,得x 0=±12,将x 0=±12,y 0=32代入y =ax 3+1(a >0),得a =4.思维升华 (1)求曲线的切线要注意“过点P 的切线”与“在点P 处的切线”的差异,过点P 的切线中,点P 不一定是切点,点P 也不一定在已知曲线上,而在点P 处的切线,必以点P 为切点.(2)利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.(1)已知函数y =f (x )的导函数为f ′(x )且f (x )=x 2f ′(π3)+sin x ,则f ′(π3)=________.(2)若曲线f (x )=x sin x +1在x =π2处的切线与直线ax +2y +1=0互相垂直,则实数a 等于________. 答案 (1)36-4π(2)2 解析 (1)因为f (x )=x 2f ′(π3)+sin x ,所以f ′(x )=2xf ′(π3)+cos x .所以f ′(π3)=2×π3f ′(π3)+cos π3.所以f ′(π3)=36-4π.(2)f ′(x )=sin x +x cos x ,f ′(π2)=1,即函数f (x )=x sin x +1在点x =π2处的切线的斜率是1,直线ax +2y +1=0的斜率是-a2,所以(-a2)×1=-1,解得a =2.热点二 利用导数研究函数的性质例2 已知函数f (x )=(x +a )e x ,其中e 是自然对数的底数,a ∈R . (1)求函数f (x )的单调区间;(2)当x ∈[0,4]时,求函数f (x )的最小值.思维启迪 (1)直接求f ′(x ),利用f ′(x )的符号确定单调区间;(2)讨论区间[0,4]和所得单调区间的关系,一般情况下,f (x )的最值可能在极值点或给定区间的端点处取到. 解 (1)因为f (x )=(x +a )e x ,x ∈R ,所以f ′(x )=(x +a +1)e x . 令f ′(x )=0,得x =-a -1.当x 变化时,f (x )和f ′(x )的变化情况如下:故f (x )单调增区间为(-a -1,+∞).(2)由(1)得,f (x )的单调减区间为(-∞,-a -1); 单调增区间为(-a -1,+∞).所以当-a -1≤0,即a ≥-1时,f (x )在[0,4]上单调递增,故f (x )在[0,4]上的最小值为f (x )min =f (0)=a ;当0<-a -1<4,即-5<a <-1时, f (x )在(0,-a -1)上单调递减, f (x )在(-a -1,4)上单调递增,故f (x )在[0,4]上的最小值为f (x )min =f (-a -1)=-e-a -1;当-a -1≥4,即a ≤-5时,f (x )在[0,4]上单调递减, 故f (x )在[0,4]上的最小值为f (x )min =f (4)=(a +4)e 4.所以函数f (x )在[0,4]上的最小值为f (x )min =⎩⎪⎨⎪⎧a , a ≥-1,-e-a -1, -5<a <-1,(a +4)e 4, a ≤-5.思维升华 利用导数研究函数性质的一般步骤: (1)确定函数的定义域; (2)求导函数f ′(x );(3)①若求单调区间(或证明单调性),只要在函数定义域内解(或证明)不等式f ′(x )>0或f ′(x )<0.②若已知函数的单调性,则转化为不等式f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在单调区间上恒成立问题来求解.(4)①若求极值,则先求方程f ′(x )=0的根,再检查f ′(x )在方程根的左右函数值的符号. ②若已知极值大小或存在情况,则转化为已知方程f ′(x )=0根的大小或存在情况来求解. (5)求函数f (x )在闭区间[a ,b ]的最值时,在得到极值的基础上,结合区间端点的函数值f (a ),f (b )与f (x )的各极值进行比较得到函数的最值.已知函数f (x )=ln x +2ax,a ∈R .(1)若函数f (x )在[2,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围; (2)若函数f (x )在[1,e]上的最小值为3,求实数a 的值. 解 (1)∵f (x )=ln x +2a x ,∴f ′(x )=1x -2ax 2.∵f (x )在[2,+∞)上是增函数,∴f ′(x )=1x -2ax 2≥0在[2,+∞)上恒成立,即a ≤x2在[2,+∞)上恒成立.令g (x )=x2,则a ≤[g (x )]min ,x ∈[2,+∞),∵g (x )=x2在[2,+∞)上是增函数,∴[g (x )]min =g (2)=1.∴a ≤1.所以实数a 的取值范围为(-∞,1]. (2)由(1)得f ′(x )=x -2ax2,x ∈[1,e].①若2a <1,则x -2a >0,即f ′(x )>0在[1,e]上恒成立, 此时f (x )在[1,e]上是增函数.所以[f (x )]min =f (1)=2a =3,解得a =32(舍去).②若1≤2a ≤e ,令f ′(x )=0,得x =2a . 当1<x <2a 时,f ′(x )<0,所以f (x )在(1,2a )上是减函数,当2a <x <e 时,f ′(x )>0,所以f (x )在(2a ,e)上是增函数. 所以[f (x )]min =f (2a )=ln(2a )+1=3, 解得a =e 22(舍去).③若2a >e ,则x -2a <0,即f ′(x )<0在[1,e]上恒成立,此时f (x )在[1,e]上是减函数. 所以[f (x )]min =f (e)=1+2ae=3,得a =e.适合题意. 综上a =e.热点三 导数与方程、不等式例3 已知函数f (x )=ln x ,g (x )=ax (a >0),设F (x )=f (x )+g (x ).(1)求函数F (x )的单调区间;(2)若以函数y =F (x )(x ∈(0,3])图象上任意一点P (x 0,y 0)为切点的切线的斜率k ≤12恒成立,求实数a 的最小值;(3)是否存在实数m ,使得函数y =g (2ax 2+1)+m -1的图象与函数y =f (1+x 2)的图象恰有四个不同交点?若存在,求出实数m 的取值范围;若不存在,说明理由.思维启迪 (1)利用F ′(x )确定单调区间;(2)k =F ′(x 0),F ′(x 0)≤12分离a ,利用函数思想求a的最小值;(3)利用数形结合思想将函数图象的交点个数和方程根的个数相互转化. 解 (1)F (x )=f (x )+g (x )=ln x +a x (x >0),F ′(x )=1x -a x 2=x -ax 2.∵a >0,由F ′(x )>0⇒x ∈(a ,+∞), ∴F (x )在(a ,+∞)上是增函数. 由F ′(x )<0⇒x ∈(0,a ), ∴F (x )在(0,a )上是减函数. ∴F (x )的单调递减区间为(0,a ), 单调递增区间为(a ,+∞). (2)由F ′(x )=x -ax2(0<x ≤3)得k =F ′(x 0)=x 0-a x 20≤12(0<x 0≤3)恒成立⇔a ≥-12x 20+x 0恒成立.∵当x 0=1时,-12x 20+x 0取得最大值12,∴a ≥12,a 的最小值为12.(3)若y =g (2a x 2+1)+m -1=12x 2+m -12的图象与y =f (1+x 2)=ln(x 2+1)的图象恰有四个不同交点,即12x 2+m -12=ln(x 2+1)有四个不同的根,亦即m =ln(x 2+1)-12x 2+12有四个不同的根.令G (x )=ln(x 2+1)-12x 2+12.则G ′(x )=2xx 2+1-x =2x -x 3-x x 2+1=-x (x +1)(x -1)x 2+1当x 变化时G ′(x )、G (x )的变化情况如下表:由上表知:G (x )极小值=G (0)=12,G (x )极大值=G (-1)=G (1)=ln 2>0.又由G (2)=G (-2)=ln 5-2+12<12可知,当m ∈(12,ln 2)时,y =G (x )与y =m 恰有四个不同交点.故存在m ∈(12,ln 2),使函数y =g (2ax 2+1)+m -1的图象与y =f (1+x 2)的图象恰有四个不同交点.思维升华 研究方程及不等式问题,都要运用函数性质,而导数是研究函数性质的一种重要工具.基本思路是构造函数,通过导数的方法研究这个函数的单调性、极值和特殊点的函数值,根据函数的性质推断不等式成立的情况以及方程实根的个数,必要时画出函数的草图辅助思考.已知函数f (x )=a (x 2+1)+ln x .(1)讨论函数f (x )的单调性;(2)若对任意a ∈(-4,-2)及x ∈[1,3],恒有ma -f (x )>a 2成立,求实数m 的取值范围.解 (1)由已知,得f ′(x )=2ax +1x =2ax 2+1x(x >0).①当a ≥0时,恒有f ′(x )>0,则f (x )在(0,+∞)上是增函数. ②当a <0时,若0<x < -12a,则f ′(x )>0, 故f (x )在(0,-12a]上是增函数; 若x >-12a,则f ′(x )<0,故f (x )在[-12a,+∞)上是减函数. 综上,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上是增函数; 当a <0时,f (x )在(0,-12a]上是增函数,在[ -12a,+∞)上是减函数. (2)由题意,知对任意a ∈(-4,-2)及x ∈[1,3], 恒有ma -f (x )>a 2成立, 等价于ma -a 2>f (x )max . 因为a ∈(-4,-2),所以24< -12a <12<1. 由(1),知当a ∈(-4,-2)时,f (x )在[1,3]上是减函数, 所以f (x )max =f (1)=2a , 所以ma -a 2>2a ,即m <a +2.因为a ∈(-4,-2),所以-2<a +2<0. 所以实数m 的取值范围为m ≤-2. 热点四 定积分 例4 (1)已知a =ʃ10(e x+2x )d x (e为自然对数的底数),函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln x ,x >02-x ,x ≤0,则f (a )+f (log 216)=________.(2)(2014·山东)直线y =4x 与曲线y =x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( ) A .2 2 B .4 2 C .2 D .4思维启迪 (1)利用微积分基本定理先求出a ,再求分段函数的函数值;(2)利用图形将所求面积化为定积分. 答案 (1)7 (2)D 解析 (1)因为a =ʃ10(e x +2x )d x =(e x +x 2)|1=e +1-1=e ,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln x ,x >02-x ,x ≤0,所以f (a )+f (log 216)=f (e)+f (-log 26)=ln e +2-(-log 26)=1+6=7. (2)令4x =x 3,解得x =0或x =±2,∴S =ʃ20(4x -x 3)=⎪⎪⎝⎛⎭⎫2x 2-x 4420=8-4=4,故选D.思维升华 (1)直接使用微积分基本定理求定积分时,要根据求导运算与求原函数运算互为逆运算的关系,运用基本初等函数的求导公式和导数的四则运算法则从反方向上求出原函数. (2)利用定积分求所围成的阴影部分的面积时,要利用数形结合的方法确定出被积函数和积分的上限与下限.同时,有的定积分不易直接求出,需要借用其几何意义求出.(1)若ʃa1(2x +1x)d x =3+ln 2,且a >1,则a 的值为( )A .6B .4C .3D .2 (2)如图,阴影部分的面积是( )A .2 3B .9-2 3 C.323D.353答案 (1)D (2)C解析 (1)ʃa 1(2x +1x )d x =(x 2+ln x )|a 1=a 2+ln a -1,由题意,可得a 2+ln a -1=3+ln 2, 解得a =2.(2)由题图,可知阴影部分面积为ʃ1-3(3-x 2-2x )d x =(3x -13x 3-x 2)|1-3=(3-13-1)-(-9+9-9)=323.1.函数单调性的应用(1)若可导函数f (x )在(a ,b )上单调递增,则f ′(x )≥0在区间(a ,b )上恒成立; (2)若可导函数f (x )在(a ,b )上单调递减,则f ′(x )≤0在区间(a ,b )上恒成立; (3)可导函数f (x )在区间(a ,b )上为增函数是f ′(x )>0的必要不充分条件. 2.可导函数极值的理解(1)函数在定义域上的极大值与极小值的大小关系不确定,也有可能极小值大于极大值; (2)对于可导函数f (x ),“f (x )在x =x 0处的导数f ′(x )=0”是“f (x )在x =x 0处取得极值”的必要不充分条件;(3)注意导函数的图象与原函数图象的关系,导函数由正变负的零点是原函数的极大值点,导函数由负变正的零点是原函数的极小值点. 3.利用导数解决优化问题的步骤(1)审题设未知数;(2)结合题意列出函数关系式;(3)确定函数的定义域;(4)在定义域内求极值、最值;(5)下结论. 4.定积分在几何中的应用被积函数为y =f (x ),由曲线y =f (x )与直线x =a ,x =b (a <b )和y =0所围成的曲边梯形的面积为S .(1)当f (x )>0时,S =ʃb a f (x )d x ; (2)当f (x )<0时,S =-ʃb a f (x )d x ;(3)当x ∈[a ,c ]时,f (x )>0;当x ∈[c ,b ]时,f (x )<0,则S =ʃc a f (x )d x -ʃb c f (x )d x .真题感悟1.(2014·江西)若曲线y =e -x上点P 处的切线平行于直线2x +y +1=0,则点P 的坐标是________. 答案 (-ln 2,2)解析 设P (x 0,y 0),∵y =e -x =1e x ,∴y ′=-e -x ,∴点P 处的切线斜率为k =-e -x 0=-2, ∴-x 0=ln 2,∴x 0=-ln 2,∴y 0=e ln 2=2,∴点P 的坐标为(-ln 2,2).2.(2014·浙江)已知函数f (x )=x 3+3|x -a |(a >0),若f (x )在[-1,1]上的最小值记为g (a ). (1)求g (a );(2)证明:当x ∈[-1,1]时,恒有f (x )≤g (a )+4. (1)解 因为a >0,-1≤x ≤1,所以 ①当0<a <1时,若x ∈[-1,a ],则f (x )=x 3-3x +3a , f ′(x )=3x 2-3<0,故f (x )在(-1,a )上是减函数; 若x ∈[a,1],则f (x )=x 3+3x -3a , f ′(x )=3x 2+3>0, 故f (x )在(a,1)上是增函数. 所以g (a )=f (a )=a 3.②当a ≥1时,有x ≤a ,则f (x )=x 3-3x +3a , f ′(x )=3x 2-3<0,故f (x )在(-1,1)上是减函数, 所以g (a )=f (1)=-2+3a .综上,g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a 3,0<a <1,-2+3a ,a ≥1.(2)证明 令h (x )=f (x )-g (a ). ①当0<a <1时,g (a )=a 3.若x ∈[a,1],则h (x )=x 3+3x -3a -a 3, h ′(x )=3x 2+3,所以h (x )在(a,1)上是增函数,所以,h (x )在[a,1]上的最大值是h (1)=4-3a -a 3, 且0<a <1,所以h (1)≤4.故f (x )≤g (a )+4.若x ∈[-1,a ],则h (x )=x 3-3x +3a -a 3,h ′(x )=3x 2-3, 所以h (x )在(-1,a )上是减函数,所以,h (x )在[-1,a ]上的最大值是h (-1)=2+3a -a 3. 令t (a )=2+3a -a 3,则t ′(a )=3-3a 2>0, 知t (a )在(0,1)上是增函数. 所以,t (a )<t (1)=4,即h (-1)<4. 故f (x )≤g (a )+4.②当a ≥1时,g (a )=-2+3a , 故h (x )=x 3-3x +2,h ′(x )=3x 2-3, 此时h (x )在(-1,1)上是减函数,因此h (x )在[-1,1]上的最大值是h (-1)=4. 故f (x )≤g (a )+4.综上,当x ∈[-1,1]时,恒有f (x )≤g (a )+4. 押题精练1.已知函数f (x )=x -1x +1,g (x )=x 2-2ax +4,若任意x 1∈[0,1],存在x 2∈[1,2],使f (x 1)≥g (x 2),则实数a 的取值范围是__________. 答案 ⎣⎡⎭⎫94,+∞解析 由于f ′(x )=1+1(x +1)2>0,因此函数f (x )在[0,1]上单调递增,所以x ∈[0,1]时,f (x )min =f (0)=-1.根据题意可知存在x ∈[1,2],使得g (x )=x 2-2ax +4≤-1, 即x 2-2ax +5≤0,即a ≥x 2+52x 能成立,令h (x )=x 2+52x ,则要使a ≥h (x )在x ∈[1,2]能成立,只需使a ≥h (x )min , 又函数h (x )=x 2+52x 在x ∈[1,2]上单调递减,所以h (x )min =h (2)=94,故只需a ≥94.2.已知函数f (x )=x 28-ln x ,x ∈[1,3].(1)求f (x )的最大值与最小值;(2)若f (x )<4-at 对任意的x ∈[1,3],t ∈[0,2]恒成立,求实数a 的取值范围;解 (1)∵函数f (x )=x 28-ln x ,∴f ′(x )=x 4-1x,令f ′(x )=0得x =±2, ∵x ∈[1,3],当1<x <2时,f ′(x )<0;当2<x <3时,f ′(x )>0;∴f (x )在(1,2)上是单调减函数,在(2,3)上是单调增函数,∴f (x )在x =2处取得极小值f (2)=12-ln 2; 又f (1)=18,f (3)=98-ln 3, ∵ln 3>1,∴18-(98-ln 3)=ln 3-1>0, ∴f (1)>f (3),∴x =1时f (x )的最大值为18,x =2时函数取得最小值为12-ln 2. (2)由(1)知当x ∈[1,3]时,f (x )≤18, 故对任意x ∈[1,3],f (x )<4-at 恒成立,只要4-at >18对任意t ∈[0,2]恒成立,即at <318恒成立,记g (t )=at ,t ∈[0,2]. ∴⎩⎨⎧ g (0)<318g (2)<318,解得a <3116, ∴实数a 的取值范围是(-∞,3116).(推荐时间:60分钟)一、选择题1.曲线y =x 3-2x 在(1,-1)处的切线方程为( )A .x -y -2=0B .x -y +2=0C .x +y -2=0D .x +y +2=0答案 A解析 由已知,得点(1,-1)在曲线y =x 3-2x 上,所以切线的斜率为y ′|x =1=(3x 2-2)|x =1=1,由直线方程的点斜式得x -y -2=0,故选A.2.(2014·课标全国Ⅱ)设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a 等于( )A .0B .1C .2D .3答案 D解析 令f (x )=ax -ln(x +1),则f ′(x )=a -1x +1.由导数的几何意义可得在点(0,0)处的切线的斜率为f ′(0)=a -1.又切线方程为y =2x ,则有a -1=2,∴a =3.3.(2014·陕西)如图,某飞行器在4千米高空水平飞行,从距着陆点A 的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为( )A .y =1125x 3-35x B .y =2125x 3-45x C .y =3125x 3-x D .y =-3125x 3+15x 答案 A解析 函数在[-5,5]上为减函数,所以在[-5,5]上y ′≤0,经检验只有A 符合.故选A.4.函数f (x )的定义域是R ,f (0)=2,对任意x ∈R ,f (x )+f ′(x )>1,则不等式e x ·f (x )>e x +1的解集为( )A .{x |x >0}B .{x |x <0}C .{x |x <-1,或x >1}D .{x |x <-1,或0<x <1}答案 A解析 构造函数g (x )=e x ·f (x )-e x ,因为g ′(x )=e x ·f (x )+e x ·f ′(x )-e x=e x [f (x )+f ′(x )]-e x >e x -e x =0,所以g (x )=e x ·f (x )-e x 为R 上的增函数.又因为g (0)=e 0·f (0)-e 0=1,所以原不等式转化为g (x )>g (0),解得x >0.5.若函数f (x )=log a (x 3-ax )(a >0,a ≠1)在区间(-12,0)内单调递增,则a 的取值范围是( ) A .[14,1) B .[34,1) C .(94,+∞) D .(1,94) 答案 B解析 由x 3-ax >0得x (x 2-a )>0.则有⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,x 2-a >0或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,x 2-a <0, ∴x >a 或-a <x <0,即函数f (x )的定义域为(a ,+∞)∪(-a ,0).令g (x )=x 3-ax ,则g ′(x )=3x 2-a .由g ′(x )<0得-3a 3<x <0. 从而g (x )在x ∈(-3a 3,0)上是减函数,又函数f (x )在x ∈(-12,0)内单调递增,则有⎩⎨⎧ 0<a <1,-a ≤-12,-3a 3≤-12,∴34≤a <1. 6.如图所示,曲线y =x 2-1,x =2,x =0,y =0围成的阴影部分的面积为( )A .ʃ20|x 2-1|d xB .|ʃ20(x 2-1)d x |C .ʃ20(x 2-1)d xD .ʃ10(x 2-1)d x +ʃ21(1-x 2)d x答案 A解析 由曲线y =|x 2-1|的对称性,所求阴影部分的面积与如图图形的面积相等,即ʃ20|x 2-1|d x ,选A.二、填空题7.已知f (x )=x 3+f ′(23)x 2-x ,则f (x )的图象在点(23,f (23))处的切线斜率是________. 答案 -1解析 f ′(x )=3x 2+2f ′(23)x -1,令x =23,可得f ′(23)=3×(23)2+2f ′(23)×23-1,解得f ′(23)=-1,所以f (x )的图象在点(23,f (23))处的切线斜率是-1. 8.若函数f (x )=ax +1x +2在x ∈(2,+∞)上单调递减,则实数a 的取值范围是________. 答案 a <12解析 f ′(x )=(ax +1)′(x +2)-(x +2)′(ax +1)(x +2)2=a (x +2)-(ax +1)(x +2)2=2a -1(x +2)2,令f ′(x )<0,即2a -1<0,解得a <12. 9.已知函数f (x )=mx 3+nx 2的图象在点(-1,2)处的切线恰好与直线3x +y =0平行,若f (x )在区间[t ,t +1]上单调递减,则实数t 的取值范围是__________.答案 [-2,-1]解析 由题意知,点(-1,2)在函数f (x )的图象上,故-m +n =2.①又f ′(x )=3mx 2+2nx ,则f ′(-1)=-3,故3m -2n =-3.②联立①②解得:m =1,n =3,即f (x )=x 3+3x 2,令f ′(x )=3x 2+6x ≤0,解得-2≤x ≤0,则[t ,t +1]⊆[-2,0],故t ≥-2且t +1≤0,所以t ∈[-2,-1].10.已知函数f (x )=-12x 2+4x -3ln x 在[t ,t +1]上不单调,则t 的取值范围是____________. 答案 0<t <1或2<t <3解析 f ′(x )=-x +4-3x =-x 2+4x -3x=-(x -1)(x -3)x,由f ′(x )=0得函数的两个极值点1,3,则只要这两个极值点在区间(t ,t +1)内,函数在区间[t ,t +1]上就不单调,由t <1<t +1或t <3<t +1,解得0<t <1或2<t <3.三、解答题11.(2014·重庆)已知函数f (x )=x 4+a x -ln x -32,其中a ∈R ,且曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x . (1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间与极值.解 (1)对f (x )求导得f ′(x )=14-a x 2-1x, 由f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x 知f ′(1)=-34-a =-2,解得a =54. (2)由(1)知f (x )=x 4+54x -ln x -32, 则f ′(x )=x 2-4x -54x 2. 令f ′(x )=0,解得x =-1或x =5.因为x =-1不在f (x )的定义域(0,+∞)内,故舍去.当x ∈(0,5)时,f ′(x )<0,故f (x )在(0,5)内为减函数;当x ∈(5,+∞)时,f ′(x )>0,故f (x )在(5,+∞)内为增函数.由此知函数f (x )在x =5时取得极小值f (5)=-ln 5.12.已知f (x )=x 2+3x +1,g (x )=a -1x -1+x . (1)a =2时,求y =f (x )和y =g (x )图象的公共点个数;(2)a 为何值时,y =f (x )和y =g (x )的公共点个数恰为两个.解 (1)当a =2时,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =f (x ),y =g (x ), 得x 2+3x +1=1x -1+x , 整理得x 3+x 2-x -2=0(x ≠1),即联立⎩⎪⎨⎪⎧y =0,y =x 3+x 2-x -2(x ≠1), 求导得y ′=3x 2+2x -1=0得x 1=-1,x 2=13, 得到极值点分别在-1和13处, 且极大值、极小值都是负值,图象如图,故交点只有一个.(2)联立⎩⎪⎨⎪⎧y =f (x ),y =g (x ),得x 2+3x +1=a -1x -1+x , 整理得a =x 3+x 2-x (x ≠1),即联立⎩⎪⎨⎪⎧y =a ,y =h (x )=x 3+x 2-x (x ≠1),对h (x )求导可以得到极值点分别在-1和13处,画出草图如图.h (-1)=1,h (13)=-527, 当a =h (-1)=1时,y =a 与y =h (x )仅有一个公共点(因为(1,1)点不在y =h (x )曲线上),故a =-527时恰有两个公共点. 13.设函数f (x )=a e x (x +1)(其中,e =2.718 28……),g (x )=x 2+bx +2,已知它们在x =0处有相同的切线.(1)求函数f (x ),g (x )的解析式;(2)求函数f (x )在[t ,t +1](t >-3)上的最小值;(3)若对∀x ≥-2,kf (x )≥g (x )恒成立,求实数k 的取值范围.解 (1)f ′(x )=a e x (x +2),g ′(x )=2x +b .由题意,得两函数在x =0处有相同的切线.∴f ′(0)=2a ,g ′(0)=b ,∴2a =b ,f (0)=a ,g (0)=2,∴a =2,b =4,∴f (x )=2e x (x +1),g (x )=x 2+4x +2.(2)f ′(x )=2e x (x +2),由f ′(x )>0得x >-2,由f ′(x )<0得x <-2,∴f (x )在(-2,+∞)单调递增,在(-∞,-2)单调递减.∵t >-3,∴t +1>-2.①当-3<t <-2时,f (x )在[t ,-2]单调递减,在[-2,t +1]单调递增,∴f (x )min =f (-2)=-2e -2. ②当t ≥-2时,f (x )在[t ,t +1]单调递增,∴f (x )min =f (t )=2e t (t +1);∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2e -2(-3<t <-2)2e t (t +1)(t ≥-2) (3)令F (x )=kf (x )-g (x )=2k e x (x +1)-x 2-4x -2,由题意当x ≥-2时,F (x )min ≥0.∵∀x ≥-2,kf (x )≥g (x )恒成立,∴F (0)=2k -2≥0,∴k ≥1.F ′(x )=2k e x (x +1)+2k e x -2x -4=2(x +2)(k e x -1),∵x ≥-2,由F ′(x )>0得e x >1k ,∴x >ln 1k; 由F ′(x )<0得x <ln 1k ,∴F (x )在(-∞,ln 1k )单调递减,在[ln 1k,+∞)单调递增. ①当ln 1k<-2, 即k >e 2时,F (x )在[-2,+∞)单调递增,F (x )min =F (-2)=-2k e -2+2=2e 2(e 2-k )<0, 不满足F (x )min ≥0.当ln 1k =-2,即k =e 2时,由①知,F (x )min =F (-2)=2e 2(e 2-k )=0,满足F (x )min ≥0. ③当ln 1k >-2,即1≤k <e 2时,F (x )在[-2,ln 1k )单调递减,在[ln 1k,+∞)单调递增. F (x )min =F (ln 1k)=ln k (2-ln k )>0, 满足F (x )min ≥0.综上所述,满足题意的k 的取值范围为[1,e 2].。
高三二练文科数学试题 第 1 页 共 8 页山西省长治市第二中学2014届高三第二次练考数学试题(文)(满分150分,考试时间120分)一、选择题(5×12=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,请将正确选项用2B 铅笔涂黑答题纸上对应题目的答案标号)1.已知集合2{|log (1)}A x y x ==+,集合1{|(),0}2x B y y x ==>,则A B I =A .(1,)+∞B .(1,1)-C .(0,)+∞D .(0,1)2.下面是关于复数21z i=- 的四个命题 1p :2z =, 2:p 22z i = 3:p z 的共轭复数为1i -+ 4:p z 的虚部为1其中真命题为A. 23,p pB. 12,p pC. 24,p pD. 34,p p 3.下列命题正确的是A .2000,230x R x x ∃∈++= B .32,x N x x ∀∈> C .21x >是1x >的必要不充分条件 D .若a b >,则22a b > 4.下列函数在其定义域内,既是奇函数又存在零点的是A .()1xf x e =- B .1()f x x x -=- C.1()f x x x -=+ D .()|sin |f x x =- 5.函数f (x )=sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛4π+x -sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛4π-x 是A .周期为π的奇函数B .周期为π的偶函数C .周期为2π的偶函数D .周期为2π的奇函数6.已知函数()f x =Acos(x ωϕ+)的图象如图所示,2()23f π=-,则(0)f = A. 23- B. 23 C. 12- D. 127.等差数列{}n a 的前n 项和为S n ,且132,12a S ==,高三二练文科数学试题 第 2 页 共 8 页则64n nS a +的最小值是 A .7 B .152 C .8 D . 1728.已知函数()()()2,0,0,a x f x a x b x+=>∈则下列判断正确的是A.当b > 时,()f x的最小值为B.当0b <≤时,()f x的最小值为C.当0b <≤时,()f x 的最小值为2a b b+;D.对任意的0b > 时,()f x的最小值均为9.在直角三角形ABC 中,2C π∠=,3AC =取点,D E ,使2,3BD DA AB BE ==那么CD CA CE CA ⋅+⋅=A .3B . 6C . -3D -6,10.函数()2tan f x x x =-在(,)22ππ-上的图象大致为11.函数()f x 是定义在()0,+∞上的单调函数,且对任意的,x y 都有()()()f x y f x f y ⋅=+,若数列{}n a 的前项和为n s ,且满足()()()()*23n n f s f a f n N+-=∈,则na=A .12n - B . n C .21n - D . 132n -⎛⎫ ⎪⎝⎭高三二练文科数学试题 第 3 页 共 8 页12.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()1f x f x +=-,当()1,1x ∈-时,()2f x x =,函数()()3lg 1121xo x x g x x ⎧->=⎨≤⎩为,那么函数()()()h x f x g x =-在区间[]5,5-上零点的个数为 A .9 B .8C . 7D .6二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题纸的相应位置上)13. 若12,e e 是两个不共线的向量,已知1212122,3,2AB e ke CB e e CD e e =+=+=-,若A ,B ,D 三点共线,则k =14.已知y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≥++-≤+≥0242c y x y x x ,且目标函数y x z +=3的最小值是5,则z 的最大值____.15.已知数列{}n a 中,()12121,2,23n n n a a a a a n --===+≥,则12360a a a a ++++= 16.在ABC ∆中,若060,A BC ==ABC ∆周长的最大值为三、解答题(本大题6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,并把解答写在答题纸的相应位置上) 17.(本小题满分10分)已知函数()25f x x x =--- (I )证明:3()3f x -#;(II )求不等式2()815f x x x ?+的解集.18.(本小题满分12分)已知向量(sin ,cos ),,cos )m x x n x x == ,且函数()f x m n a =+(1)求函数()f x 的最小正周期和单调递减区间;(2)若函数()f x 在,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值的和为32,求a 的值.高三二练文科数学试题 第 4 页 共 8 页19.(本小题满分12分)已知正项递增的等差数列{}n a ,n s 为数列{}n a 的前n 项和,若3s =12,且1232,,1a a a +成等比数列.(1)求{}n a 的通项公式; (2)令3nn n a c =,求数列{}n c 的前n 项和n T .20. (本小题满分12分)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且22()(2a b c bc --=,2sin sin cos 2CA B =,BC 边上的中线AM. (1)求角A 和角B 的大小; (2)求ABC ∆的面积.21. (本小题满分12分)已知函数21()ln ()2a f x x ax x a R -=+- (1)当1a =时,求函数()f x 的极值.(2)当1a >时,讨论函数()f x 的单调性.(3)若对任意(3,4)a ∈及任意[]12,1,2x x ∈恒有212(1)ln 2()()2a m f x f x -+>-成立,求实数m 的取值范围.22. (本小题满分12分)椭圆)0(12222>>=+b a by a x 左右两焦点分别为21,F F ,且离心率36=e ;(1) 设E 是直线2+=x y 与椭圆的一个交点,求||||21EF EF +取最小值时椭圆的方程; (2) 已知)1,0(N ,是否存在斜率为k 的直线l 与(1)中的椭圆交与不同的两点B A ,,使得点N 在线段AB 的垂直平分线上,若存在,求出直线l 在y 轴上截距的范围;若不存在,说明理由.高三二练文科数学试题答案 第 5 页 共 8 页山西省长治市第二中学2014届高三第二次练考数学试题(文)参考答案一、选择题(每小题5分) 1-12 DCCBA BDAAC DB 二、填空题(每小题5分)13 -8 14 10 15 6021-1617.解答题解:(I )3,2,()|2||5|27,25,3, 5.x f x x x x x x -≤⎧⎪=---=-<<⎨⎪≥⎩当25,327 3.x x <<-<-<时所以3() 3.f x -≤≤ ………………5分 (II )由(I )可知,当22,()815x f x x x ≤≥-+时的解集为空集;当225,()815{|55}x f x x x x x <<≥-+-≤<时的解集为; 当25,()815{|56}x f x x x x x ≥≥-+≤≤时的解集为.综上,不等式2()815{|56}.f x x x x x ≥-+-≤≤的解集为 …………10分 18.解:(1)1()sin(2)62f x x a π=+++,所以T π=, 函数()f x 的单调区间是2,()63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦高三二练文科数学试题答案 第 6 页 共 8 页(2)5,2,636661sin(2)126x x x ππππππ-≤≤∴-≤+≤∴-≤+≤1113(1)()22220a a a ∴+++-++=∴=19.解:(1)31232212,12,312,4s a a a a a =++=\==即设数列{}n a 的公差为d (d >0),由题意得,22132(1)a a a =+,22222()(1)a a d a d =-++ 得3d =或4()d =-舍,121a a d ∴=-=,所以32n a n =------------------------4分 (2)321(32),333n n n n n a n b n -===-所以 231111147(32),3333n n T n =⨯+⨯+⨯++-⨯ (1)2311111114(35)(32)33333n n n T n n +=⨯+⨯++-⨯+-⨯ ,(2) (1)-(2):211121111511133(32)(32)333336233n n n n n T n n +-+=+⨯++⨯--⨯=-⨯--⨯所以5651443n n n T +=-⨯-----------------------------------------------------12分。
高档小题(二)1.已知集合A ={x |x 2+a ≤(a +1)x ,a ∈R },若存在a ∈R ,使得集合A 中所有整数元素之和为28,则实数a 的取值范围是( )A .[9,10)B .[7,8)C .(9,10)D .[7,8]2.(2013·济南市高考模拟考试)一个几何体的三视图如图所示,则它的体积为( )A.203B.403C .20D .403.已知斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax 的焦点F ,且与y 轴相交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为( )A .y 2=4xB .y 2=8xC .y 2=4x 或y 2=-4xD .y 2=8x 或y 2=-8x4.(2013·河南省洛阳市高三年级统一考试)设F 1、F 2分别为双曲线x 29-y 216=1的左、右焦点,过F 1引圆x 2+y 2=9的切线F 1P 交双曲线的右支于点P ,T 为切点,M 为线段F 1P 的中点,O 为坐标原点,则|MO |-|MT |等于( )A .4B .3C .2D .15.(2013·石家庄市高三模拟考试)[x ]表示不超过x 的最大整数,例如[2.9]=2,[-4.1]=-5,已知f (x )=x -[x ](x ∈R ),g (x )=log 4(x -1),则函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是( )A .1B .2C .3D .46.(2013·山西省高三上学期诊断考试)已知一个数列{a n }的各项是1或2,首项为1,且在第k 个1和第(k +1) 个1之间有(2k -1)个2,即1,2,1,2,2,2,1,2,2,2,2,2,1,…,则前2 012项中1的个数为( )A .44B .45C .46D .477.(2013·河北省普通高中高三教学质量检测)已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=1,a 2=3,记S n =a 1+a 2+…+a n ,则下列结论正确的是( )A .a 100=-1,S 100=5B .a 100=-3,S 100=5C .a 100=-3,S 100=2D .a 100=-1,S 100=28.定义在R 上的函数f (x )的导函数为f ′(x ),已知f (x +1)是偶函数,(x -1)f ′(x )<0.若x 1<x 2,且x 1+x 2>2,则f (x 1)与f (x 2)的大小关系是( )A .f (x 1)<f (x 2)B .f (x 1)=f (x 2)C .f (x 1)>f (x 2)D .不确定9.(2013·安徽省“江南十校”高三联考)对于集合{a 1,a 2,…,a n }和常数a 0,定义:ω=sin 2(a 1-a 0)+sin 2(a 2-a 0)+…+sin 2(a n -a 0)n为集合{a 1,a 2,…,a n }相对a 0的“正弦方差”,则集合{π2,5π6,7π6}相对a 0的“正弦方差”为( ) A.12 B.13C.14 D .与a 0有关的一个值 10.已知函数f (x )满足f (x +1)=-1f (x ),且f (x )是偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x 2,若在区间[-1,3]内,函数g (x )=f (x )-kx -k 有4个零点,则实数k 的取值范围是( )A .[14,13)B .(0,12) C .(0,14] D .(13,12) 11.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1y ≤2x -1x +y ≤m,如果目标函数z =x -y 的最小值的取值范围是[-2,-1],则目标函数的最大值的取值范围是________.12.(2013·高考课标全国卷Ⅰ)已知H 是球O 的直径AB 上一点,AH ∶HB =1∶2,AB ⊥平面α,H 为垂足,α截球O 所得截面的面积为π,则球O 的表面积为________.13.(2013·福建省普通高中毕业班质量检查)观察下列等式:13+23=1; 73+83+103+113=12; 163+173+193+203+223+233=39; …则当m <n 且m ,n ∈N 时,3m +13+3m +23+3m +43+3m +53+…+3n -23+3n -13=________(最后结果用m ,n 表示). 14.(2013·高考福建卷)设S ,T 是R 的两个非空子集,如果存在一个从S 到T 的函数y =f (x )满足:(1)T ={f (x )|x ∈S };(2)对任意x 1,x 2∈S ,当x 1<x 2时,恒有f (x 1)<f (x 2),那么称这两个集合“保序同构”.现给出以下3对集合:①A =N ,B =N *;②A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |-8≤x ≤10};③A ={x |0<x <1},B =R .其中,“保序同构”的集合对的序号是________.(写出所有“保序同构”的集合对的序号) 备选题1.如图所示,等边三角形ABC 的边长为2,D 为AC 的中点,且△ADE 也是等边三角形.在△ADE 以点A 为中心向下转动到稳定位置的过程中,BD →·CE →的取值范围是( )A .[12,32]B .[13,12] C .(12,43) D .(14,53) 2.(2013·郑州市高中毕业年级第一次质量检测)设函数f (x )=x -1x,对任意x ∈[1,+∞),f (2mx )+2mf (x )<0恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,-12)B .(-12,0)C .(-12,12)D .(0,12) 3.(2013·安徽省“江南十校”高三联考)已知△ABC 的内角A 、B 、C 成等差数列,且A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,则下列命题中正确的有________(把所有正确的命题序号都填上).①B =π3; ②若a 、b 、c 成等比数列,则△ABC 为等边三角形;③若a =2c ,则△ABC 为锐角三角形;④若AB →2=AB →·AC →+BA →·BC →+CA →·CB →,则3A =C ;⑤若tan A +tan C +3>0,则△ABC 为钝角三角形.4.(2013·成都市高中毕业班第二次诊断性检测)对于定义在区间D 上的函数f (x ),若满足对∀x 1,x 2∈D 且x 1<x 2时都有f (x 1)≥f (x 2),则称函数f (x )为区间D 上的“非增函数”.若f (x )为区间[0,1]上的“非增函数”且f (0)=1,f (x )+f (1-x )=1,又当x ∈[0,14]时,f (x )≤-2x +1恒成立.有下列命题:①∀x ∈[0,1],f (x )≥0;②当x 1,x 2∈[0,1]且x 1≠x 2时,f (x 1)≠f (x 2);③f (18)+f (511)+f (713)+f (78)=2; ④当x ∈[0,14]时,f (f (x ))≤f (x ). 其中你认为正确的所有命题的序号为________.答案:高档小题(二)1.【解析】选B.注意到不等式x 2+a ≤(a +1)x ,即(x -a )(x -1)≤0,因此该不等式的解集中必有1与a .要使集合A 中所有整数元素之和为28,必有a >1.注意到以1为首项、1为公差的等差数列的前7项和为7×(7+1)2=28,因此由集合A 中所有整数元素之和为28得7≤a <8,即实数a 的取值范围是[7,8).2.【解析】选B.该空间几何体是一个四棱锥,其直观图如图所示.其体积为13×12×(1+4)×4×4=403.3.【解析】选D.抛物线的焦点坐标是(a 4,0),直线l 的方程是y =2(x -a 4),令x =0,得y =-a 2,故A (0,-a 2),所以△OAF 的面积为12×|a 4|×|-a 2|=a 216,由题意,得a 216=4,解得a =±8.故抛物线方程是y 2=8x 或y 2=-8x .故选D.4.【解析】选D.连接PF 2、OT (图略),则有|MO |=12|PF 2|=12(|PF 1|-2a )=12(|PF 1|-6),|MT |=12|PF 1|-|F 1T |=12|PF 1|-c 2-a 2=12|PF 1|-4,于是有|MO |-|MT |=(12|PF 1|-3)-(12|PF 1|-4)=1,故选D.5.【解析】选B.作出函数f (x )与g (x )的图象如图所示,发现有2个不同的交点,故选B.6.【解析】选B.依题意得,第k 个1和它后面(2k -1)个2的个数之和为2k ,按这个要求分组,每组数字的个数组成一个以2为首项、2为公差的等差数列,该数列的前n 项和等于n (2+2n )2=n (n +1).注意到2 012=44×45+32,因此在题中的数列中,前2 012项中共有45个1,故选B.7.【解析】选A.依题意a n +2=a n +1-a n =-a n -1,即a n +3=-a n ,a n +6=-a n +3=a n ,故数列{a n }是以6为周期的数列,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=(a 1+a 4)+(a 2+a 5)+(a 3+a 6)=0.注意到100=6×16+4,因此有a 100=a 4=-a 1=-1,S 100=16(a 1+a 2+…+a 6)+(a 1+a 2+a 3+a 4)=a 2+a 3=a 2+(a 2-a 1)=2×3-1=5,故选A.8.【解析】选C.由题可知函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,且在(1,+∞)上是减函数,由x 1<x 2且x 1+x 2>2,可知x 2>1,x 2>2-x 1.若2-x 1>1,则f (x 2)<f (2-x 1)=f (x 1);若2-x 1<1,即x 1>1,此时x 1<x 2可得f (x 1)>f (x 2);若x 1=1,根据函数性质x =1时函数取得最大值,也有f (x 1)>f (x 2).9.【解析】选 A.集合{π2,5π6,7π6}相对a 0的“正弦方差”ω=sin 2(π2-a 0)+sin 2(5π6-a 0)+sin 2(7π6-a 0)3=cos 2a 0+sin 2(π6+a 0)+sin 2(π6-a 0)3=cos 2a 0+(12cos a 0+32sin a 0)2+(12cos a 0-32sin a 0)23=cos 2a 0+12cos 2a 0+32sin 2a 03=32(sin 2a 0+cos 2a 0)3=12. 10.【解析】选C.由f (x +1)=-1f (x )得,f (x +2)=-1f (x +1)=f (x ),所以函数f (x )是周期为2的周期函数,又因为函数f (x )为偶函数,所以函数f (x )的图象关于y 轴对称.令g (x )=f (x )-k (x +1)=0,得函数f (x )=k (x +1),令函数y =k (x +1),显然此函数过定点(-1,0),作出函数f (x )和函数y =k (x +1)的图象,如图,当直线y =k (x +1)过点C (3,1)时与函数f (x )的图象有4个交点,此时直线y =k (x +1)的斜率为k =1-03-(-1)=14,所以要使函数g (x )=f (x )-k (x +1)有4个零点,则直线的斜率k 满足0<k ≤14. 11.【解析】不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,变换目标函数为y =x -z ,当z最小时就是直线y =x -z 在y 轴上的截距最大时.当z =-1,即直线y =x +1时,点A 的坐标是(2,3),此时m =2+3=5;当z =-2,即直线y =x +2时,点A 的坐标是(3,5),此时m =3+5=8.故m 的取值范围是[5,8].因为目标函数的最大值在点B (m -1,1)处取得,所以z max =m -1-1=m -2,故目标函数的最大值的取值范围是[3,6].【答案】[3,6]12.【解析】如图,设球O 的半径为R ,则由AH ∶HB =1∶2得HA =13·2R =23R , ∴OH =R 3. ∵截面面积为π=π·(HM )2, ∴HM =1.在Rt △HMO 中,OM 2=OH 2+HM 2,∴R 2=19R 2+HM 2=19R 2+1, ∴R =324. ∴S 球=4πR 2=4π·(324)2=92π. 【答案】92π 13.【解析】由13+23=1,知m =0,n =1,1=12-02; 由73+83+103+113=12,知m =2,n =4,12=42-22; 由163+173+193+203+223+233=39,知m =5,n =8,39=82-52. …依此规律可归纳,3m +13+3m +23+3m +43+3m +53+…+3n -23+3n -13=n 2-m 2. 【答案】n 2-m 214.【解析】①取f (x )=x +1,符合题意.②取f (x )=92x -72,符合题意.③取f (x )=tan π⎝⎛⎭⎫x -12,符合题意.【答案】①②③备选题1.【解析】选A.如图所示,在△ADE 转动的过程中,设∠BAD =θ,则∠CAE =θ,θ∈[0,π3],所以BD →·CE →=(BA →+AD →)·(CA →+AE →)=|BA →|·|CA →|cos 60°+|AD →|·|AE →|cos 60°+BA →·AE →+AD →·CA →=-2cos θ+52,又cos θ∈[12,1],所以BD →·CE →的取值范围为[12,32]. 2.【解析】选A.对任意x ∈[1,+∞),f (2mx )+2mf (x )<0恒成立,即2mx -12mx +2m (x -1x)<0在x ∈[1,+∞)上恒成立,即8m 2x 2-(1+4m 2)2mx<0在x ∈[1,+∞)上恒成立,故m <0,因为8m 2x 2-(1+4m 2)>0在x ∈[1,+∞)上恒成立,所以x 2>1+4m 28m 2在x ∈[1,+∞)上恒成立,所以1>1+4m 28m 2,解得m <-12或m >12(舍去),故m <-12. 3.【解析】∵内角A 、B 、C 成等差数列,∴A +C =2B .又A +B +C =π.∴B =π3,故①正确;对于②,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B =a 2+c 2-ac .又b 2=ac ,∴a 2+c 2-ac =ac ,即(a -c )2=0,∴a =c ,又B =π3, ∴△ABC 为等边三角形;对于③,∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B =4c 2+c 2-2c 2=3c 2,∴b =3c ,此时满足a 2=b 2+c 2,说明△ABC 是直角三角形;对于④,c 2=bc cos A +ac cos B+ab cos C =12ac +b (c cos A +a cos C )=12ac +b 2=12ac +a 2+c 2-ac ,化简得c =2a ,又b 2=a 2+c 2-ac =3a 2,∴b =3a ,此时有a 2+b 2=c 2,∴C =π2,B =π3,A =π6,∴3A =C 成立;对于⑤,tan A +tan C =tan(A +C )·(1-tan A tan C ),∵A +C =2π3,∴tan A +tan C =-3+3tan A tan C ,∵tan A +tan C +3=3tan A tan C >0,又在△ABC 中,A 、C 不能同为钝角,∴A 、C 都是锐角,∴△ABC 为锐角三角形.【答案】①②④4.【解析】f (0)=1,f (x )+f (1-x )=1,令x =1得,f (1)=0,即0=f (1)≤f (x )≤f (0)=1,①正确;令x =12得,f (12)=12,令x =34,得f (34)=1-f (14)≤f (14),得f (14)≥12,又f (x )≤-2x +1在x ∈[0,14]上恒成立,所以f (14)≤-12+1=12,所以f (14)=12,结合“非增函数”的定义可知,当x ∈[14,12]时,f (x )=12,即②错;对于③,显然f (18)+f (78)=1,又当x ∈[14,12]时,f (x )=12,所以f (511)=f (613)=12,又f (613)+f (713)=1,所以f (713)=12,即③正确;对于④,令f (x )=t ,不等式左边为f (t ),右边为f (x ),当x ∈[0,14]时,t =f (x )∈[12,1],f (t )∈[0,12],f (t )≤f (x ),即④正确. 【答案】①③④。
高考文科数学二轮复习题导数及其应用专题高考文科数学二轮复习题导数及其应用专题一、选择题1.函数f(x)=12x2-ln x的单调递减区间为 ( ).A.(-1,1] B.(0,1]C.[1,+∞) D.(0,+∞)解析由题意知,函数的定义域为(0,+∞),又由f′(x)=x-1x≤0,解得0<x≤1,所以函数的单调递减区间为(0,1].答案 B2.(2014全国新课标Ⅱ卷)设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a= ( ).A.0 B.1C.2 D.3解析令f(x)=ax-ln(x+1),则f′(x)=a-1x+1.由导数的几何意义可得在点(0,0)处的切线的斜率为f′(0)=a-1.又切线方程为y=2x,则有a-1=2,∴a=3.答案 D3.已知函数y=f(x)(x∈R)的图象如图所示,则不等式xf′(x)<0的解集为( ).A.-∞,12∪12,2B.-∞,0∪12,2C.-∞,12∪12,+∞D.-∞,12∪2,+∞解析xf′(x)<0x>0,f′x<0或x<0f′x>0.当x∈12,2时,f(x)单调递减,此时f′(x)<0.当x∈(-∞,0)时,f(x)单调递增,此时f′(x)>0.故选B.答案 B4.已知函数f(x)=x3+ax2+x+2(a>0)的极大值点和极小值点都在区间(-1,1)内,则实数a的取值范围是 ( ).A.(0,2] B.(0,2)C.[3,2) D.(3,2)解析由题意可知f′(x)=0的两个不同解都在区间(-1,1)内.因为f′(x)=3x2+2ax+1,所以根据导函数图象可得Δ=2a2-4×3×1>0,-1<-2a6<1,f′-1=3-2a+1>0,f′1=3+2a+1>0,又a>0,解得3<a<2,故选D.答案 D5.(2013浙江卷)已知e为自然对数的底数,设函数f(x)=(ex-1)(x-1)k(k=1,2),则 ( ).A.当k=1时,f(x)在x=1处取到极小值B.当k=1时,f(x)在x=1处取到极大值C.当k=2时,f(x)在x=1处取到极小值D.当k=2时,f(x)在x=1处取到极大值解析当k=1时,f′(x)=exx-1,f′(1)≠0,∴f(1)不是极值,故A,B错;当k=2时,f′(x)=(x-1)(xex+ex-2),显然f′(1)=0,且x在1的左侧附近f′(x)<0,x在1的右侧附近f′(x)>0,∴f(x)在x=1处取得极小值.故选C.答案 C6.(2014潍坊模拟)已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,且当x<0时,不等式f(x)+xf′(x)<0成立,若a=30.3f(30.3),b=logπ3f(logπ3),c=log319flog319,则a,b,c间的大小关系是 ( ).A.a>b>c B.c>b>aC.c>a>b D.a>c>b解析设g(x)=xf(x),则g′(x)=f(x)+xf′(x)<0(x<0),∴当x<0时,g(x)=xf(x)为减函数.又g(x)为偶函数,∴当x>0时,g(x)为增函数.∵1<30.3<2,0<logπ3<1,log319=-2,又g(-2)=g(x),∴g(-2)>g(30.3)>g(logπ3),即c>a>b.答案 C二、填空题7.(2013江西卷)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f′(1)=________.解析设ex=t,则x=ln t(t>0),∴f(t)=ln t+t,即f(x)=ln x+x,∴f′(x)=1x+1,∴f′(1)=2.答案 28.(2014江西卷)若曲线y=e-x上点P处的切线平行于直线2x +y+1=0,则点P的坐标是________.解析设P(x0,y0),∵y=e-x,∴y′=-e-x,∴点P处的切线斜率为k=-e-x0=-2,∴-x0=ln 2,∴x0=-ln 2,∴y0=eln 2=2,∴点P的坐标为(-ln 2,2).答案 (-ln 2,2)9.(2014盐城调研)若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx +2在x=1处有极值,则ab的最大值为________.解析依题意知f′(x)=12x2-2ax-2b,∴f′(1)=0,即12-2a-2b=0,∴a+b=6.又a>0,b>0,∴ab≤a+b22=9,当且仅当a=b=3时取等号,∴ab的最大值为9.答案 910.已知函数f(x)=aln x+x在区间[2,3]上单调递增,则实数a的取值范围是________.解析∵f(x)=aln x+x.∴f′(x)=ax+1.又∵f(x)在[2,3]上单调递增,∴ax+1≥0在x∈[2,3]上恒成立,∴a≥(-x)max=-2,∴a∈[-2,+∞).答案 [-2,+∞)11.(2013新课标全国Ⅰ卷)若函数f(x)=(1-x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=-2对称,则f(x)的最大值是________.解析由题意知f0=f-4,f-1=f-3,即b=-15×16-4a+b,0=9-3a+b,解得a=8,b=15,所以f(x)=(1-x2)(x2+8x+15),则f′(x)=-4(x+2)(x2+4x-1).令f′(x)=0,得x=-2或x=-2-5或x=-2+5,当x<-2-5时,f′(x)>0;当-2-5<x<-2时,f′(x)<0;-2<x<-2+5时,f′(x)<0;当x>-2+5时,f′(x)<0,所以当x=-2-5时,f(x)极大值=16;当x=-2+5时,f(x)极大值=16,所以函数f(x)的最大值为16.答案 16三、解答题12.已知f(x)=ex-ax-1.(1)求f(x)的单调增区间;(2)若f(x)在定义域R内单调递增,求a的取值范围.解(1)∵f(x)=ex-ax-1(x∈R),∴f′(x)=ex-a.令f′(x)≥0,得ex≥a.当a≤0时,f′(x)>0在R上恒成立;当a>0时,有x≥ln a.综上,当a≤0时,f(x)的单调增区间为(-∞,+∞);当a>0时,f(x)的单调增区间为(ln a,+∞).(2)由(1)知f′(x)=ex-a.∵f(x)在R上单调递增,∴f′(x)=ex-a≥0恒成立,即a≤ex在R上恒成立.∵x∈R时,ex>0,∴a≤0,即a的取值范围是(-∞,0].13.(2014西安五校二次联考)已知函数f(x)=12ax2-(2a+1)x+2ln x,a∈R.(1)若曲线y=f(x)在x=1和x=3处的'切线互相平行,求a的值;(2)求f(x)的单调区间.解f′(x)=ax-(2a+1)+2x(x>0).(1)由题意得f′(1)=f′(3),解得a=23.(2)f′(x)=ax-1x-2x(x>0).①当a≤0时,x>0,ax-1<0.在区间(0,2)上,f′(x)>0;在区间(2,+∞)上,f′(x)<0,故f(x)的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞).②当0<a<12时,1a>2.在区间(0,2)和1a,+∞上,f′(x)>0;在区间2,1a上,f′(x)<0.故f(x)的单调递增区间是(0,2)和1a,+∞,单调递减区间是2,1a.③当a=12时,f′(x)=x-222x≥0,故f(x)的单调递增区间是(0,+∞).④当a>12时,0<1a<2,在区间0,1a和(2,+∞)上,f′(x)>0;在区间1a,2上,f′(x)<0.故f(x)的单调递增区间是0,1a和(2,+∞),单调递减区间是1a,2.14.(2014江西卷)已知函数f(x)=(4x2+4ax+a2)x,其中a<0.(1)当a=-4时,求f(x)的单调递增区间;(2)若f(x)在区间[1,4]上的最小值为8,求a的值.解 (1)当a=-4时,由f′(x)=25x-2x-2x=0得x=25或x=2.由f′(x)>0得x∈0,25或x∈(2,+∞),故函数f(x)的单调递增区间为0,25和(2,+∞),(2)因为f′(x)=10x+a2x+a2x,a<0,由f′(x)=0得x=-a10或x=-a2.当x∈0,-a10时,f(x)单调递增;当x∈-a10,-a2时,f(x)单调递减;当x∈-a2,+∞时,f(x)单调递增,易知f(x)=(2x+a)2x≥0,且f-a2=0.①当-a2≤1,即-2≤a<0时,f(x)在[1,4]上的最小值为f(1),由f(1)=4+4a+a2=8,得a=±22-2,均不符合题意.②当1<-a2≤4,即-8≤a<-2时,f(x)在[1,4]上的最小值为f-a2=0,不符合题意.③当-a2>4,即a<-8时,f(x)在[1,4]上的最小值可能在x=1或x=4上取得,而f(1)≠8,由f(4)=2(64+16a+a2)=8得a=-10或a=-6(舍去),当a=-10时,f(x)在(1,4)上单调递减,f(x)在[1,4]上的最小值为f(4)=8,符合题意.综上有a=-10.。
2014 年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版)一、选择题(本大题共12 小题,每小题5 分)1.(5 分)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M∩N 中元素的个数为()A.2 B.3 C.5 D.72.(5分)已知角α 的终边经过点(﹣4,3),则cosα=()A.B.C.﹣D.﹣3.(5 分)不等式组的解集为()A.{x|﹣2<x<﹣1} B.{x|﹣1<x<0}C.{x|0<x<1} D.{x|x>1}4.(5分)已知正四面体ABCD 中,E 是AB 的中点,则异面直线CE 与BD 所成角的余弦值为()A.B.C.D.5.(5分)函数y=ln(+1)(x>﹣1)的反函数是()A.y=(1﹣e x)3(x>﹣1)B.y=(e x﹣1)3(x>﹣1)C.y=(1﹣e x)3(x∈R)D.y=(e x﹣1)3(x∈R)6.(5 分)已知,为单位向量,其夹角为60°,则(2﹣)•=()A.﹣1 B.0 C.1 D.27.(5 分)有6 名男医生、5 名女医生,从中选出2 名男医生、1 名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有()A.60 种B.70 种C.75 种D.150 种8.(5 分)设等比数列{a n}的前n 项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=()A.31 B.32 C.63 D.649.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l 交C 于A、B 两点,若△AF1B 的周长为4,则C 的方程为()A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=110.(5 分)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()A.B.16πC.9πD.11.(5 分)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C 的焦距等于()A.2 B.2C.4 D.412.(5 分)奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=()A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1二、填空题(本大题共4 小题,每小题5 分)13.(5 分)(x﹣2)6的展开式中x3的系数是.(用数字作答)14.(5 分)函数y=cos2x+2sinx 的最大值是.15.(5 分)设x,y 满足约束条件,则z=x+4y 的最大值为.16.(5 分)直线l1 和l2 是圆x2+y2=2 的两条切线,若l1 与l2 的交点为(1,3),则l1 与l2 的夹角的正切值等于.三、解答题17.(10 分)数列{a n}满足a1=1,a2=2,a n+2=2a n+1﹣a n+2.(I)设b n=a n+1﹣a n,证明{b n}是等差数列;(II)求{a n}的通项公式.18.(12 分)△ABC 的内角A、B、C 的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=,求B.19.(12 分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1 中,点A1 在平面ABC 内的射影D 在AC 上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2.(I)证明:AC1⊥A1B;(II)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1﹣AB﹣C 的大小.20.(12 分)设每个工作日甲,乙,丙,丁4 人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立.(I)求同一工作日至少3 人需使用设备的概率;(II)实验室计划购买k 台设备供甲,乙,丙,丁使用,若要求“同一工作日需使用设备的人数大于k”的概率小于0.1,求k 的最小值.21.(12 分)函数f(x)=ax3+3x2+3x(a≠0).(I)讨论f(x)的单调性;(II)若f(x)在区间(1,2)是增函数,求a 的取值范围.22.(12 分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4 与y 轴的交点为P,与C 的交点为Q,且|QF|=|PQ|.(I)求C 的方程;(II)过F 的直线l 与C 相交于A、B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M、N 两点,且A、M、B、N 四点在同一圆上,求l 的方程.2014 年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12 小题,每小题5 分)1.(5 分)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M∩N 中元素的个数为()A.2 B.3 C.5 D.7【考点】1A:集合中元素个数的最值;1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】根据M 与N,找出两集合的交集,找出交集中的元素即可.【解答】解:∵M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},∴M∩N={1,2,6},即M∩N 中元素的个数为3.故选:B.【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.(5 分)已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=()A.B.C.﹣D.﹣【考点】G9:任意角的三角函数的定义.【专题】56:三角函数的求值.【分析】由条件直接利用任意角的三角函数的定义求得cosα的值.【解答】解:∵角α的终边经过点(﹣4,3),∴x=﹣4,y=3,r==5.∴cosα===﹣,故选:D.【点评】本题主要考查任意角的三角函数的定义,两点间的距离公式的应用,属于基础题.3.(5 分)不等式组的解集为()A.{x|﹣2<x<﹣1} B.{x|﹣1<x<0} C.{x|0<x<1}D.{x|x>1}【考点】7E:其他不等式的解法.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】解一元二次不等式、绝对值不等式,分别求出不等式组中每个不等式的解集,再取交集,即得所求.【解答】解:由不等式组可得,解得0<x<1,故选:C.【点评】本题主要考查一元二次不等式、绝对值不等式的解法,属于基础题.4.(5分)已知正四面体ABCD 中,E 是AB 的中点,则异面直线CE 与BD 所成角的余弦值为()A.B.C.D.【考点】LM:异面直线及其所成的角.【专题】5G:空间角.【分析】由E 为AB 的中点,可取AD 中点F,连接EF,则∠CEF 为异面直线CE 与BD 所成角,设出正四面体的棱长,求出△CEF 的三边长,然后利用余弦定理求解异面直线CE 与BD 所成角的余弦值.【解答】解:如图,取AD 中点F,连接EF,CF,∵E 为AB 的中点,∴EF∥DB,则∠CEF 为异面直线BD 与CE 所成的角,∵ABCD 为正四面体,E,F 分别为AB,AD 的中点,∴CE=CF.设正四面体的棱长为2a,则EF=a,CE=CF=.在△CEF 中,由余弦定理得:=.故选:B.【点评】本题考查异面直线及其所成的角,关键是找角,考查了余弦定理的应用,是中档题.5.(5分)函数y=ln(+1)(x>﹣1)的反函数是()A.y=(1﹣e x)3(x>﹣1)B.y=(e x﹣1)3(x>﹣1)C.y=(1﹣e x)3(x∈R)D.y=(e x﹣1)3(x∈R)【考点】4R:反函数.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】由已知式子解出x,然后互换x、y 的位置即可得到反函数.【解答】解:∵y=ln(+1),∴+1=e y,即=e y﹣1,∴x=(e y﹣1)3,∴所求反函数为y=(e x﹣1)3,、 故选:D .【点评】本题考查反函数解析式的求解,属基础题.6.(5 分)已知,为单位向量,其夹角为 60°,则(2﹣)•=( )A .﹣1B .0C .1D .2【考点】9O :平面向量数量积的性质及其运算. 【专题】5A :平面向量及应用.【分析】由条件利用两个向量的数量积的定义,求得的值,可得(2﹣)•的值.【解答】解:由题意可得, =1×1×cos60°=, =1,∴(2﹣)•=2﹣=0,故选:B .【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,属于基础题.7.(5 分)有 6 名男医生、5 名女医生,从中选出 2 名男医生、1 名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有( ) A .60 种B .70 种C .75 种D .150 种【考点】D9:排列、组合及简单计数问题. 【专题】5O :排列组合.【分析】根据题意,分 2 步分析,先从 6 名男医生中选 2 人,再从 5 名女医生中 选出 1 人,由组合数公式依次求出每一步的情况数目,由分步计数原理计算可得答案.【解答】解:根据题意,先从 6 名男医生中选 2 人,有 C 62=15 种选法,再从 5 名女医生中选出 1 人,有 C 51=5 种选法, 则不同的选法共有 15×5=75 种;故选:C .【点评】本题考查分步计数原理的应用,注意区分排列、组合的不同.8.(5 分)设等比数列{a n}的前n 项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=()A.31 B.32 C.63 D.64【考点】89:等比数列的前n 项和.【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】由等比数列的性质可得S2,S4﹣S2,S6﹣S4 成等比数列,代入数据计算可得.【解答】解:S2=a1+a2,S4﹣S2=a3+a4=(a1+a2)q2,S6﹣S4=a5+a6=(a1+a2)q4,所以S2,S4﹣S2,S6﹣S4 成等比数列,即3,12,S6﹣15 成等比数列,可得122=3(S6﹣15),解得S6=63故选:C.【点评】本题考查等比数列的性质,得出S2,S4﹣S2,S6﹣S4 成等比数列是解决问题的关键,属基础题.9.(5 分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2 的直线l 交C 于A、B 两点,若△AF1B 的周长为4 ,则C 的方程为()A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1【考点】K4:椭圆的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】利用△AF1B 的周长为4 ,求出a= ,根据离心率为,可得c=1,求出b,即可得出椭圆的方程.【解答】解:∵△AF1B 的周长为4,∵△AF1B 的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a,∴4a=4,∴a=,∵离心率为,∴,c=1,∴b==,∴椭圆C 的方程为+=1.故选:A.【点评】本题考查椭圆的定义与方程,考查椭圆的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题.10.(5 分)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()A.B.16πC.9πD.【考点】LG:球的体积和表面积;LR:球内接多面体.【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离.【分析】正四棱锥P﹣ABCD 的外接球的球心在它的高PO1 上,记为O,求出PO1,OO1,解出球的半径,求出球的表面积.【解答】解:设球的半径为R,则∵棱锥的高为4,底面边长为2,∴R2=(4﹣R)2+()2,∴R=,∴球的表面积为4π•()2=.故选:A.【点评】本题考查球的表面积,球的内接几何体问题,考查计算能力,是基础题.11.(5 分)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C 的焦距等于()A.2 B.2C.4 D.4【考点】KC:双曲线的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】根据双曲线的离心率以及焦点到直线的距离公式,建立方程组即可得到结论.【解答】解:∵:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,∴e=,双曲线的渐近线方程为y= ,不妨取y=,即bx﹣ay=0,则c=2a,b=,∵焦点F(c,0)到渐近线bx﹣ay=0 的距离为,∴d=,即,解得c=2,则焦距为2c=4,故选:C.【点评】本题主要考查是双曲线的基本运算,利用双曲线的离心率以及焦点到直线的距离公式,建立方程组是解决本题的关键,比较基础.12.(5 分)奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=()A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】根据函数的奇偶性的性质,得到f(x+8)=f(x),即可得到结论.【解答】解:∵f(x+2)为偶函数,f(x)是奇函数,∴设g(x)=f(x+2),则g(﹣x)=g(x),即f(﹣x+2)=f(x+2),∵f(x)是奇函数,∴f(﹣x+2)=f(x+2)=﹣f(x﹣2),即f(x+4)=﹣f(x),f(x+8)=f(x+4+4)=﹣f(x+4)=f(x),则f(8)=f(0)=0,f(9)=f(1)=1,∴f(8)+f(9)=0+1=1,故选:D.【点评】本题主要考查函数值的计算,利用函数奇偶性的性质,得到函数的对称轴是解决本题的关键.二、填空题(本大题共4 小题,每小题5 分)13.(5 分)(x﹣2)6的展开式中x3的系数是﹣160 .(用数字作答)【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题.【分析】根据题意,由二项式定理可得(x﹣2)6的展开式的通项,令x 的系数为3,可得r=3,将r=3 代入通项,计算可得T4=﹣160x3,即可得答案.66 r+1 6【解答】解:根据题意,(x﹣2)6的展开式的通项为T =C r x6﹣r(﹣2)r=(﹣1)r•2r•C r x6﹣r,令6﹣r=3 可得r=3,此时T4=(﹣1)3•23•C3x3=﹣160x3,即x3的系数是﹣160;故答案为﹣160.【点评】本题考查二项式定理的应用,关键要得到(x﹣2)6的展开式的通项.14.(5 分)函数y=cos2x+2sinx 的最大值是.【考点】HW:三角函数的最值.【专题】11:计算题.【分析】利用二倍角公式对函数化简可得y=cos2x+2sinx=1 ﹣2sin2x+2sinx= ,结合﹣1≤sinx≤1 及二次函数的性质可求函数有最大值【解答】解:∵y=cos2x+2sinx=1﹣2sin2x+2sinx=又∵﹣1≤sinx≤1当sinx=时,函数有最大值故答案为:【点评】本题主要考查了利用二倍角度公式对三角函数进行化简,二次函数在闭区间上的最值的求解,解题中要注意﹣1≤sinx≤1 的条件.15.(5 分)设x,y 满足约束条件,则z=x+4y 的最大值为 5 .【考点】7C:简单线性规划.【专题】31:数形结合.【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,由图得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.【解答】解:由约束条件作出可行域如图,联立,解得C(1,1).化目标函数z=x+4y 为直线方程的斜截式,得.由图可知,当直线过C 点时,直线在y 轴上的截距最大,z 最大.此时z max=1+4×1=5.故答案为:5.【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.16.(5 分)直线l1 和l2 是圆x2+y2=2 的两条切线,若l1 与l2 的交点为(1,3),则l1 与l2 的夹角的正切值等于.【考点】IV:两直线的夹角与到角问题.【专题】5B:直线与圆.【分析】设l1 与l2 的夹角为2θ,由于l1 与l2 的交点A(1,3)在圆的外部,由直角三角形中的边角关系求得sinθ=的值,可得cosθ、tanθ的值,再根据tan2θ=,计算求得结果.【解答】解:设l1 与l2 的夹角为2θ,由于l1 与l2 的交点A(1,3)在圆的外部,且点A 与圆心O 之间的距离为OA==,圆的半径为r=,∴sinθ== ,∴cosθ=,tanθ==,∴tan2θ== =,故答案为:.【点评】本题主要考查直线和圆相切的性质,直角三角形中的变角关系,同角三角函数的基本关系、二倍角的正切公式的应用,属于中档题.三、解答题17.(10 分)数列{a n}满足a1=1,a2=2,a n+2=2a n+1﹣a n+2.(I)设b n=a n+1﹣a n,证明{b n}是等差数列;(II)求{a n}的通项公式.【考点】83:等差数列的性质;84:等差数列的通项公式;8H:数列递推式.【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)将a n=2a n+1﹣a n+2 变形为:a n+2﹣a n+1=a n+1﹣a n+2,再由条件得+2b n+1=b n+2,根据条件求出b1,由等差数列的定义证明{b n}是等差数列;(Ⅱ)由(Ⅰ)和等差数列的通项公式求出b n,代入b n=a n+1﹣a n 并令n 从1 开始取值,依次得(n﹣1)个式子,然后相加,利用等差数列的前n 项和公式求出{a n}的通项公式a n.=2a n+1﹣a n+2 得,【解答】解:(Ⅰ)由a n+2a n+2﹣a n+1=a n+1﹣a n+2,由b n=a n+1﹣a n 得,b n+1=b n+2,即b n﹣b n=2,+1又b1=a2﹣a1=1,所以{b n}是首项为1,公差为2 的等差数列.(Ⅱ)由(Ⅰ)得,b n=1+2(n﹣1)=2n﹣1,由b n=a n+1﹣a n 得,a n+1﹣a n=2n﹣1,则a2﹣a1=1,a3﹣a2=3,a4﹣a3=5,…,a n﹣a n﹣1=2(n﹣1)﹣1,所以,a n﹣a1=1+3+5+…+2(n﹣1)﹣1==(n﹣1)2,又a1=1,所以{a n}的通项公式a n=(n﹣1)2+1=n2﹣2n+2.【点评】本题考查了等差数列的定义、通项公式、前n 项和公式,及累加法求数列的通项公式和转化思想,属于中档题.18.(12 分)△ABC 的内角A、B、C 的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=,求B.【考点】GL:三角函数中的恒等变换应用;HP:正弦定理.【专题】58:解三角形.【分析】由3acosC=2ccosA,利用正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,再利用同角的三角函数基本关系式可得tanC,利用tanB=tan[π﹣(A+C)]=﹣tan(A+C)即可得出.【解答】解:∵3acosC=2ccosA,由正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,∴3tanA=2tanC,∵tanA=,∴2tanC=3×=1,解得tanC=.∴tanB=tan[π﹣(A+C)]=﹣tan(A+C)=﹣=﹣=﹣1,∵B∈(0,π),∴B=【点评】本题考查了正弦定理、同角的三角函数基本关系式、两角和差的正切公式、诱导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,属于中档题.19.(12 分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1 中,点A1 在平面ABC 内的射影D 在AC 上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2.(I)证明:AC1⊥A1B;(II)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1﹣AB﹣C 的大小.【考点】LW:直线与平面垂直;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)由已知数据结合线面垂直的判定和性质可得;(Ⅱ)作辅助线可证∠A1FD 为二面角A1﹣AB﹣C 的平面角,解三角形由反三角函数可得.【解答】解:(Ⅰ)∵A1D⊥平面ABC,A1D⊂平面AA1C1C,∴平面AA1C1C⊥平面ABC,又BC⊥AC∴BC⊥平面AA1C1C,连结A1C,由侧面AA1C1C 为菱形可得AC1⊥A1C,又AC1⊥BC,A1C∩BC=C,∴AC1⊥平面A1BC,AB1⊂平面A1BC,∴AC1⊥A1B;(Ⅱ)∵BC⊥平面AA1C1C,BC⊂平面BCC1B1,∴平面AA1C1C⊥平面BCC1B1,作A1E⊥CC1,E 为垂足,可得A1E⊥平面BCC1B1,又直线AA1∥平面BCC1B1,∴A1E 为直线AA1与平面BCC1B1的距离,即A1E=,∵A1C 为∠ACC1的平分线,∴A1D=A1E=,作DF⊥AB,F 为垂足,连结A1F,又可得AB⊥A1D,A1F∩A1D=A1,∴AB⊥平面A1DF,∵A1F⊂平面A1DF∴A1F⊥AB,∴∠A1FD 为二面角A1﹣AB﹣C 的平面角,由AD==1 可知D 为AC 中点,∴DF==,∴tan∠A1FD== ,∴二面角A1﹣AB﹣C 的大小为arctan【点评】本题考查二面角的求解,作出并证明二面角的平面角是解决问题的关键,属中档题.20.(12 分)设每个工作日甲,乙,丙,丁4 人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立.(I)求同一工作日至少3 人需使用设备的概率;(II)实验室计划购买k 台设备供甲,乙,丙,丁使用,若要求“同一工作日需使用设备的人数大于k”的概率小于0.1,求k 的最小值.【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)把4 个人都需使用设备的概率、4 个人中有3 个人使用设备的概率相加,即得所求.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得若k=2,不满足条件.若k=3,求得“同一工作日需使用设备的人数大于3”的概率为0.06<0.1,满足条件,从而得出结论.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得“同一工作日至少3 人需使用设备”的概率为0.6×0.5×0.5×0.4+(1﹣0.6)×0.5×0.5×0.4+0.6×(1﹣0.5)×0.5×0.4+0.6×0.5×(1﹣0.5)×0.4+0.6×0.5×0.5×(1﹣0.4)=0.31.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得若k=2,则“同一工作日需使用设备的人数大于2”的概率为0.31>0.1,不满足条件.若k=3,则“同一工作日需使用设备的人数大于3”的概率为0.6×0.5×0.5×0.4=0.06<0.1,满足条件.故k 的最小值为3.【点评】本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.21.(12 分)函数f(x)=ax3+3x2+3x(a≠0).(I)讨论f(x)的单调性;(II)若f(x)在区间(1,2)是增函数,求a 的取值范围.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6D:利用导数研究函数的极值.【专题】53:导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,通过导数为0,利用二次函数的根,通过a 的范围讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)当a>0,x>0 时,f(x)在区间(1,2)是增函数,当a<0 时,f(x)在区间(1,2)是增函数,推出f′(1)≥0 且f′(2)≥0,即可求a 的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=ax3+3x2+3x,∴f′(x)=3ax2+6x+3,令f′(x)=0,即3ax2+6x+3=0,则△=36(1﹣a),①若a≥1 时,则△≤0,f′(x)≥0,∴f(x)在R 上是增函数;②因为a≠0,∴a≤1 且a≠0 时,△>0,f′(x)=0 方程有两个根,x1=,x2=,当0<a<1 时,则当x∈(﹣∞,x2)或(x1,+∞)时,f′(x)>0,故函数在(﹣∞,x2)或(x1,+∞)是增函数;在(x2,x1)是减函数;当a<0 时,则当x∈(﹣∞,x1)或(x2,+∞),f′(x)<0,故函数在(﹣∞,x1)或(x2,+∞)是减函数;在(x1,x2)是增函数;(Ⅱ)当a>0,x>0 时,f′(x)=3ax2+6x+3>0 故a>0 时,f(x)在区间(1,2)是增函数,当a<0 时,f(x)在区间(1,2)是增函数,当且仅当:f′(1)≥0 且f′(2)≥0,解得﹣,a 的取值范围[ )∪(0,+∞).【点评】本题考查函数的导数的应用,判断函数的单调性以及已知单调性求解函数中的变量的范围,考查分类讨论思想的应用.22.(12 分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4 与y 轴的交点为P,与C 的交点为Q,且|QF|=|PQ|.(I)求C 的方程;(II)过F 的直线l 与C 相交于A、B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M、N 两点,且A、M、B、N 四点在同一圆上,求l 的方程.【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合.【专题】5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(Ⅰ)设点Q 的坐标为(x0,4),把点Q 的坐标代入抛物线C 的方程,求得x0=,根据|QF|=|PQ|求得p 的值,可得C 的方程.(Ⅱ)设l 的方程为x=my+1 (m≠0),代入抛物线方程化简,利用韦达定理、中点公式、弦长公式求得弦长|AB|.把直线l′的方程代入抛物线方程化简,利用韦达定理、弦长公式求得|MN|.由于MN 垂直平分线段AB,故AMBN 四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|,由此求得m 的值,可得直线l 的方程.【解答】解:(Ⅰ)设点Q 的坐标为(x0,4),把点Q 的坐标代入抛物线C:y2=2px (p>0),可得x0=,∵点P(0,4),∴|PQ|=.又|QF|=x0+=+,|QF|=|PQ|,∴+=×,求得p=2,或p=﹣2(舍去).故C 的方程为y2=4x.(Ⅱ)由题意可得,直线l 和坐标轴不垂直,y2=4x 的焦点F(1,0),设l 的方程为x=my+1(m≠0),代入抛物线方程可得y2﹣4my﹣4=0,显然判别式△=16m2+16>0,y1+y2=4m,y1•y2=﹣4.∴AB 的中点坐标为 D (2m2+1 ,2m ),弦长|AB|= |y1 ﹣y2|= =4(m2+1).又直线l′的斜率为﹣m,∴直线l′的方程为x=﹣y+2m2+3.过F 的直线l 与C 相交于A、B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M、N 两点,把线l′的方程代入抛物线方程可得y2+y﹣4(2m2+3)=0,∴y3+y4=,y3•y4=﹣4(2m2+3).故线段MN 的中点 E 的坐标为(+2m2+3,),∴|MN|=|y3 ﹣y4|=,∵MN 垂直平分线段AB,故AMBN 四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|,∴+DE2= MN2,∴4(m2+1)2+ + =×,化简可得m2﹣1=0,∴m=±1,∴直线l 的方程为x﹣y﹣1=0,或x+y﹣1=0.【点评】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理、弦长公式的应用,体现了转化的数学思想,属于难题.。
2014年高考数学—函数1.(14安徽文20.(本小题满分13分)设函数23()1(1)f x a x x x =++--,其中0a >(1) 讨论()f x 在其定义域上的单调性;(2) 当[0,1]x ∈时,求()f x 取得最大值和最小值时的x 的值.2.(14北京文20. (本小题满分13分))已知函数3()23f x x x =-.(1)求()f x 在区间[2,1]-上的最大值;(2)若过点(1,)P t 存在3条直线与曲线()y f x =相切,求t 的取值范围;(3)问过点(1,2),(2,10),(0,2)A B C -分别存在几条直线与曲线()y f x =相切?(只需写出结论)3.(14福建文22.(本小题满分14分))已知函数a ax e x f x ()(-=为常数)的图像与y 轴交于点A ,曲线)(x f y =在点处的切线斜率为1-。
(I ) 求a 的值及函数)(x f 的极值;(II ) 证明:当0>x 时,x e x <2;(Ⅲ)证明:对任意给定的正数c ,总存在0x ,使得当),(0+∞∈x x 时,恒有x ce x <。
4.(14广东文21.)已知函数321()1()3f x x x ax a R =+++∈ (1)求函数()f x 的单调区间;(2)当0a <时,试讨论是否存在011(0,)(,1)22x ∈U ,使得01()=()2f x f5.(14湖北文21.(本小题满分14分))π为圆周率,e 2.71828=L 为自然对数的底数. (Ⅰ)求函数ln ()x f x x=的单调区间; (Ⅱ)求3e ,e 3,πe ,e π,π3,3π这6个数中的最大数与最小数.6.(14湖南文21.(本小题满分13分))已知函数()cos sin 1(0)f x x x x x =-+>. (1)求()f x 的单调区间;(2)记i x 为()f x 的从小到大的第(*)i i N ∈个零点,证明:对一切*n N ∈,有2221211123n x x x +++<L7.(14江西文18.(本小题满分12分))已知函数x a ax x x f )44()(22++=,其中0<a .(1)当4-=a 时,求)(x f 的单调递增区间;(2)若)(x f 在区间]4,1[上的最小值为8,求a 的值.已知函数()(cos )2sin 2f x x x x π=---,2()(1x g x x ππ=--. 证明:(1)存在唯一0(0,)2x π∈,使0()0f x =; (2)存在唯一1(,)2x ππ∈,使1()0g x =,且对(1)中的01x x π+<.9.(14大纲文21. (本小题满分12分))函数32()33(0)f x ax x x a =++≠.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若函数()f x 在区间(1,2)是增函数,求a 的取值范围.10.(14山东文(20) (本小题满分13分)) 设函数1()ln 1x f x a x x -=++ ,其中a 为常数. (I)若0a =,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;(II )讨论函数()f x 的单调性.设函数()ln ,m f x x m R x=+∈ (Ⅰ)m e =(e 为自然对数的底数)时,求()f x 的极小值; (Ⅱ)讨论函数()()3g x f x π'=-零点的个数; (Ⅲ)若对任意()()0,1f b f a b a b a->><-恒成立,求m 的取值范围。
2014年重庆市高考数学试卷(文科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)实部为﹣2,虚部为1的复数所对应的点位于复平面内的()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.(5分)在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=()A .5B .8C .10D .143.(5分)某中学有高中生3500人,初中生1500人,为了解学生的学习情况,用分层抽样的方法从该校学生中抽取一个容量为n 的样本,已知从高中生中抽取70人,则n 为()A .100B .150C .200D .2504.(5分)下列函数为偶函数的是()A .f (x )=x ﹣1B .f (x )=x 2+xC .f (x )=2x ﹣2﹣xD .f (x )=2x +2﹣x5.(5分)执行如图所示的程序框图,则输出s 的值为()A .10B .17C .19D .366.(5分)已知命题:p :对任意x ∈R ,总有|x |≥0,q :x=1是方程x +2=0的根;则下列命题为真命题的是()A .p ∧¬qB .¬p ∧qC .¬p ∧¬qD .p ∧q7.(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A .12B .18﹣C .24D .308.(5分)设F 1,F 2分别为双曲线=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得(|PF 1|﹣|PF 2|)2=b 2﹣3ab ,则该双曲线的离心率为()A .B .C .4D .9.(5分)若log 4(3a +4b )=log 2A .6+2,则a +b 的最小值是()C .6+4B .7+2D .7+410.(5分)已知函数f (x )=,且g (x )=f (x )﹣mx ﹣m 在(﹣1,1]内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是()A .(﹣,﹣2]∪(0,]C .(﹣,﹣2]∪(0,]二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,把答案填写在答题卡相应的位置上.11.(5分)已知集合A={3,4,5,12,13},B={2,3,5,8,13},则A ∩B=.12.(5分)已知向量与的夹角为60°,且=(﹣2,﹣6),||=•=.13.(5分)将函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>0,﹣≤φ<)图象上每一点,则B .(﹣D .(﹣,﹣2]∪(0,],﹣2]∪(0,]的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移y=sinx 的图象,则f ()=.个单位长度得到14.(5分)已知直线x ﹣y +a=0与圆心为C 的圆x 2+y 2+2x ﹣4y ﹣4=0相交于A 、B 两点,且AC ⊥BC ,则实数a 的值为.15.(5分)某校早上8:00开始上课,假设该校学生小张与小王在早上7:30~7:50之间到校,且每人在该时间段的任何时刻到校是等可能的,则小张比小王至少早5分钟到校的概率为(用数字作答).三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(13分)已知{a n }是首项为1,公差为2的等差数列,S n 表示{a n }的前n 项和.(Ⅰ)求a n 及S n ;(Ⅱ)设{b n }是首项为2的等比数列,公比为q 满足q 2﹣(a 4+1)q +S 4=0.求{b n }的通项公式及其前n 项和T n .17.(13分)20名学生某次数学考试成绩(单位:分)的频率分布直方图如图:(Ⅰ)求频率分布直方图中a 的值;(Ⅱ)分别求出成绩落在[50,60)与[60,70)中的学生人数;(Ⅲ)从成绩在[50,70)的学生任选2人,求此2人的成绩都在[60,70)中的概率.18.(13分)在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别是a、b、c,且a+b+c=8.(Ⅰ)若a=2,b=,求cosC的值;(Ⅱ)若sinAcos2+sinBcos2=2sinC,且△ABC的面积S=sinC,求a和b的值.19.(12分)已知函数f(x)=+﹣lnx﹣,其中a∈R,且曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于直线y=x.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间与极值.20.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,AB=2,∠BAD=,M为BC上一点,且BM=.(Ⅰ)证明:BC⊥平面POM;(Ⅱ)若MP⊥AP,求四棱锥P﹣ABMO的体积.21.(12分)如图,设椭圆+=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点D 在椭圆上,DF 1⊥F 1F 2,(Ⅰ)求该椭圆的标准方程;=2,△DF 1F 2的面积为.(Ⅱ)是否存在圆心在y 轴上的圆,使圆在x 轴的上方与椭圆有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线互相垂直并分别过不同的焦点?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.2014年重庆市高考数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、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备选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)实部为﹣2,虚部为1的复数所对应的点位于复平面内的()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【考点】A4:复数的代数表示法及其几何意义.【专题】5N :数系的扩充和复数.【分析】根据复数的几何意义,即可得到结论.【解答】解:实部为﹣2,虚部为1的复数所对应的点的坐标为(﹣2,1),位于第二象限,故选:B .【点评】本题主要考查复数的几何意义,比较基础.2.(5分)在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=()A .5B .8C .10D .14【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】由题意可得a 4=5,进而可得公差d=1,可得a 7=a 1+6d ,代值计算即可.【解答】解:∵在等差数列{a n }中a 1=2,a 3+a 5=10,∴2a 4=a 3+a 5=10,解得a 4=5,∴公差d==1,∴a 7=a 1+6d=2+6=8故选:B .【点评】本题考查等差数列的通项公式,属基础题.3.(5分)某中学有高中生3500人,初中生1500人,为了解学生的学习情况,用分层抽样的方法从该校学生中抽取一个容量为n 的样本,已知从高中生中抽取70人,则n 为()A .100B .150C .200D .250【考点】B3:分层抽样方法.【专题】5I :概率与统计.【分析】计算分层抽样的抽取比例和总体个数,利用样本容量=总体个数×抽取比例计算n 值.【解答】解:分层抽样的抽取比例为总体个数为3500+1500=5000,∴样本容量n=5000×故选:A .【点评】本题考查了分层抽样方法,熟练掌握分层抽样方法的特征是关键.4.(5分)下列函数为偶函数的是()A .f (x )=x ﹣1=,=100.B .f (x )=x 2+xC .f (x )=2x ﹣2﹣xD .f (x )=2x +2﹣x【考点】3K :函数奇偶性的性质与判断.【专题】11:计算题.【分析】根据偶函数的定义,依次分析选项,先分析函数的定义域,再分析f (﹣x )=f (x )是否成立,即可得答案.【解答】解:根据题意,依次分析选项:A 、f (x )=x ﹣1,其定义域为R ,f (﹣x )=﹣x ﹣1,f (﹣x )≠f (x ),不是偶函数,不符合题意;B 、f (x )=x 2+x ,其定义域为R ,f (﹣x )=x 2﹣x ,f (﹣x )≠f (x ),不是偶函数,不符合题意;C、f(x)=2x﹣2﹣x,其定义域为R,f(﹣x)=2﹣x﹣2x,f(﹣x)=﹣f(x),是奇函数不是偶函数,不符合题意;D、f(x)=2x+2﹣x,其定义域为R,f(﹣x)=2﹣x+2x,f(﹣x)=f(x),是偶函数,符合题意;故选:D.【点评】本题考查函数奇偶性的判断,注意要先分析函数的定义域.5.(5分)执行如图所示的程序框图,则输出s的值为()A.10B.17C.19D.36【考点】EF:程序框图.【专题】5K:算法和程序框图.【分析】根据框图的流程模拟运行程序,直到不满足条件k<10,跳出循环体,计算输出S的值.【解答】解:由程序框图知:第一次循环S=2,k=2×2﹣1=3;第二次循环S=2+3=5,k=2×3﹣1=5;第三次循环S=5+5=10,k=2×5﹣1=9;第四次循环S=10+9=19,k=2×9﹣1=17,不满足条件k<10,跳出循环体,输出S=19.故选:C.【点评】本题考查了当型循环结构程序框图,根据框图的流程模拟运行程序是解答此类问题的常用方法.6.(5分)已知命题:p:对任意x∈R,总有|x|≥0,q:x=1是方程x+2=0的根;则下列命题为真命题的是()A.p∧¬q B.¬p∧q C.¬p∧¬q D.p∧q【考点】2E:复合命题及其真假.【专题】5L:简易逻辑.【分析】判定命题p,q的真假,利用复合命题的真假关系即可得到结论.【解答】解:根据绝对值的性质可知,对任意x∈R,总有|x|≥0成立,即p为真命题,当x=1时,x+2=3≠0,即x=1不是方程x+2=0的根,即q为假命题,则p∧¬q,为真命题,故选:A.【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.(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.12B.18C.24D.30【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离.【分析】几何体是三棱柱消去一个同底的三棱锥,根据三视图判断三棱柱的高及消去的三棱锥的高,判断三棱锥与三棱柱的底面三角形的形状及相关几何量的数据,把数据代入棱柱与棱锥的体积公式计算.【解答】解:由三视图知:几何体是三棱柱消去一个同底的三棱锥,如图:三棱柱的高为5,消去的三棱锥的高为3,三棱锥与三棱柱的底面为直角边长分别为3和4的直角三角形,∴几何体的体积V=×3×4×5﹣××3×4×3=30﹣6=24.故选:C .【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.8.(5分)设F 1,F 2分别为双曲线﹣=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得(|PF 1|﹣|PF 2|)2=b 2﹣3ab ,则该双曲线的离心率为()A .B .C .4D .【考点】KC :双曲线的性质.【专题】11:计算题;5D :圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】根据(|PF 1|﹣|PF 2|)2=b 2﹣3ab ,由双曲线的定义可得(2a )2=b 2﹣3ab ,求得a=,c==b ,即可求出双曲线的离心率.【解答】解:∵(|PF 1|﹣|PF 2|)2=b 2﹣3ab ,∴由双曲线的定义可得(2a )2=b 2﹣3ab ,∴4a2+3ab﹣b2=0,∴a=,∴c=∴e==故选:D.【点评】本题主要考查了双曲线的简单性质,考查学生的计算能力,属于基础题.9.(5分)若log4(3a+4b)=log2A.6+2=.b,,则a+b的最小值是()C.6+4B.7+2D.7+4【考点】4H:对数的运算性质;7F:基本不等式及其应用.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】利用对数的运算法则可得出【解答】解:∵3a+4b>0,ab>0,∴a>0.b>0∵log4(3a+4b)=log2,>0,a>4,再利用基本不等式即可得∴log4(3a+4b)=log4(ab)∴3a+4b=ab,a≠4,a>0.b>0∴>0,∴a>4,则+a+b=a++7=a++7=4=a+3++7,当且仅当a=4+2=(a﹣4)取等号.故选:D.【点评】本题考查了对数的运算法则、基本不等式的性质,属于中档题.10.(5分)已知函数f(x)=,且g(x)=f(x)﹣mx﹣m在(﹣1,1]内有且仅有两个不同的零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣,﹣2]∪(0,] C.(﹣,﹣2]∪(0,]B.(﹣D.(﹣,﹣2]∪(0,],﹣2]∪(0,]【考点】5B:分段函数的应用.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】由g(x)=f(x)﹣mx﹣m=0,即f(x)=m(x+1),作出两个函数的图象,利用数形结合即可得到结论.【解答】解:由g(x)=f(x)﹣mx﹣m=0,即f(x)=m(x+1),分别作出函数f(x)和y=h(x)=m(x+1)的图象如图:由图象可知f(1)=1,h(x)表示过定点A(﹣1,0)的直线,当h(x)过(1,1)时,m=此时两个函数有两个交点,此时满足条件的m的取值范围是0<m≤,当h(x)过(0,﹣2)时,h(0)=﹣2,解得m=﹣2,此时两个函数有两个交点,当h(x)与f(x)相切时,两个函数只有一个交点,此时,即m(x+1)2+3(x+1)﹣1=0,当m=0时,x=,只有1解,当m≠0,由△=9+4m=0得m=﹣,此时直线和f(x)相切,∴要使函数有两个零点,则﹣<m≤﹣2或0<m≤,故选:A.【点评】本题主要考查函数零点的应用,利用数形结合是解决此类问题的基本方法.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,把答案填写在答题卡相应的位置上.11.(5分)已知集合A={3,4,5,12,13},B={2,3,5,8,13},则A ∩B={3,5,13}.【考点】1E :交集及其运算.【专题】11:计算题.【分析】根据题意,分析集合A 、B 的公共元素,由交集的意义即可得答案.【解答】解:根据题意,集合A={3,4,5,12,13},B={2,3,5,8,13},A 、B 公共元素为3、5、13,则A ∩B={3,5,13},故答案为:{3,5,13}.【点评】本题考查集合交集的运算,注意写出集合的形式.12.(5分)已知向量与的夹角为60°,且=(﹣2,﹣6),||=10.,则=【考点】9O :平面向量数量积的性质及其运算.【专题】5A :平面向量及应用.【分析】利用向量的模、夹角形式的数量积公式,求出即可【解答】解:∵=(﹣2,﹣6),∴∴故答案为:10.【点评】本题考查了向量的数量积公式,属于基础题.13.(5分)将函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>0,﹣≤φ<)图象上每一点个单位长度得到,=2=10.的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移y=sinx 的图象,则f ()=.【考点】HJ :函数y=Asin (ωx +φ)的图象变换.【专题】57:三角函数的图像与性质.【分析】由条件根据函数y=Asin (ωx +φ)的图象变换规律,可得sin (2ωx +φ﹣=sinx ,可得2ω=1,且φ﹣的解析式,从而求得f (ω)ω=2kπ,k ∈z ,由此求得ω、φ的值,可得f (x ))的值.≤φ<)图象上每一点的【解答】解:函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>0,﹣横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,可得函数y=sin (2ωx +φ)的图象.再把所得图象再向右平移=sin (2ωx +φ﹣∴2ω=1,且φ﹣∴ω=,φ=∴f (个单位长度得到函数y=sin [2ω(x ﹣)+φ)]ω)=sinx 的图象,ω=2kπ,k ∈Z ,),+2kπ,∴f (x )=sin (x ++)=sin=.)=sin (故答案为:.【点评】本题主要考查函数y=Asin (ωx +φ)的图象变换规律,属于中档题.14.(5分)已知直线x ﹣y +a=0与圆心为C 的圆x 2+y 2+2x ﹣4y ﹣4=0相交于A 、B 两点,且AC ⊥BC ,则实数a 的值为0或6.【考点】JE :直线和圆的方程的应用.【专题】5B :直线与圆.【分析】根据圆的标准方程,求出圆心和半径,根据点到直线的距离公式即可得到结论.【解答】解:圆的标准方程为(x +1)2+(y ﹣2)2=9,圆心C (﹣1,2),半径r=3,∵AC ⊥BC ,∴圆心C 到直线AB 的距离d=即d=即|a ﹣3|=3,解得a=0或a=6,故答案为:0或6.【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.15.(5分)某校早上8:00开始上课,假设该校学生小张与小王在早上7:30~7:50之间到校,且每人在该时间段的任何时刻到校是等可能的,则小张比小王至少早5分钟到校的概率为,=,(用数字作答).【考点】CF :几何概型.【专题】5I :概率与统计.【分析】设小张到校的时间为x ,小王到校的时间为y .(x ,y )可以看成平面中的点试验的全部结果所构成的区域为Ω={(x ,y |30≤x ≤50,30≤y ≤50}是一个矩形区域,则小张比小王至少早5分钟到校事件A={(x ,y )|y ﹣x ≥5}作出符合题意的图象,由图根据几何概率模型的规则求解即可.【解答】解:设小张到校的时间为x ,小王到校的时间为y .(x ,y )可以看成平面中的点试验的全部结果所构成的区域为Ω={(x ,y |30≤x ≤50,30≤y ≤50}是一个矩形区域,对应的面积S=20×20=400,则小张比小王至少早5分钟到校事件A={x |y ﹣x ≥5}作出符合题意的图象,则符合题意的区域为△ABC ,联立得C (45,50),联立得B (30,35),则S△ABC =×15×15,由几何概率模型可知小张比小王至少早5分钟到校的概率为故答案为:.=,【点评】本题考查几何概率模型与模拟方法估计概率,求解的关键是掌握两种求概率的方法的定义及规则,求出对应区域的面积是解决本题的关键.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(13分)已知{a n }是首项为1,公差为2的等差数列,S n 表示{a n }的前n 项和.(Ⅰ)求a n 及S n ;(Ⅱ)设{b n }是首项为2的等比数列,公比为q 满足q 2﹣(a 4+1)q +S 4=0.求{b n }的通项公式及其前n 项和T n .【考点】83:等差数列的性质;8E :数列的求和.【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)直接由等差数列的通项公式及前n 项和公式得答案;(Ⅱ)求出a 4和S 4,代入q 2﹣(a 4+1)q +S 4=0求出等比数列的公比,然后直接由等比数列的通项公式及前n 项和公式得答案.【解答】解:(Ⅰ)∵{a n }是首项为1,公差为2的等差数列,∴a n =a 1+(n ﹣1)d=1+2(n ﹣1)=2n ﹣1.;(Ⅱ)由(Ⅰ)得,a 4=7,S 4=16.∵q 2﹣(a 4+1)q +S 4=0,即q 2﹣8q +16=0,∴(q ﹣4)2=0,即q=4.又∵{b n }是首项为2的等比数列,∴..【点评】本题考查等差数列的性质,考查了等差数列和等比数列的通项公式、前n 项和公式的求法,是基础题.17.(13分)20名学生某次数学考试成绩(单位:分)的频率分布直方图如图:(Ⅰ)求频率分布直方图中a 的值;(Ⅱ)分别求出成绩落在[50,60)与[60,70)中的学生人数;(Ⅲ)从成绩在[50,70)的学生任选2人,求此2人的成绩都在[60,70)中的概率.【考点】B8:频率分布直方图;CB:古典概型及其概率计算公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)根据频率分布直方图求出a的值;(Ⅱ)由图可知,成绩在[50,60)和[60,70)的频率分别为0.1和0.15,用样本容量20乘以对应的频率,即得对应区间内的人数,从而求出所求.(Ⅲ)分别列出满足[50,70)的基本事件,再找到在[60,70)的事件个数,根据古典概率公式计算即可.【解答】解:(Ⅰ)根据直方图知组距=10,由(2a+3a+6a+7a+2a)×10=1,解得a=0.005.(Ⅱ)成绩落在[50,60)中的学生人数为2×0.005×10×20=2,成绩落在[60,70)中的学生人数为3×0.005×10×20=3.(Ⅲ)记成绩落在[50,60)中的2人为A,B,成绩落在[60,70)中的3人为C,D,E,则成绩在[50,70)的学生任选2人的基本事件有AB,AC,AD,AE,BC,BD,BE,CD,CE,DE共10个,其中2人的成绩都在[60,70)中的基本事件有CD,CE,DE共3个,故所求概率为P=.【点评】本题考查频率分布直方图的应用以及古典概型的概率的应用,属于中档题.18.(13分)在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别是a、b、c,且a+b+c=8.(Ⅰ)若a=2,b=,求cosC的值;(Ⅱ)若sinAcos2+sinBcos2=2sinC,且△ABC的面积S=sinC,求a和b的值.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【专题】56:三角函数的求值.【分析】(Ⅰ)由a+b+c=8,根据a=2,b=求出c的长,利用余弦定理表示出cosC,将三边长代入求出cosC的值即可;(Ⅱ)已知等式左边利用二倍角的余弦函数公式化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式变形,再利用正弦定理得到a+b=3c,与a+b+c=8联立求出a+b的值,利用三角形的面积公式列出关系式,代入S=sinC求出ab 的值,联立即可求出a与b的值.【解答】解:(Ⅰ)∵a=2,b=,且a+b+c=8,∴c=8﹣(a+b)=,∴由余弦定理得:cosC===﹣;+sinB•=2sinC,(Ⅱ)由sinAcos2+sinBcos2=2sinC可得:sinA•整理得:sinA+sinAcosB+sinB+sinBcosA=4sinC,∵sinAcosB+cosAsinB=sin(A+B)=sinC,∴sinA+sinB=3sinC,利用正弦定理化简得:a+b=3c,∵a+b+c=8,∴a+b=6①,∵S=absinC=sinC,∴ab=9②,联立①②解得:a=b=3.【点评】此题考查了正弦、余弦定理,以及三角形的面积公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.19.(12分)已知函数f (x )=+﹣lnx ﹣,其中a ∈R ,且曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y=x .(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)求函数f (x )的单调区间与极值.【考点】6B :利用导数研究函数的单调性;6D :利用导数研究函数的极值;6H :利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】53:导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)由曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y=x 可得f′(1)=﹣2,可求出a 的值;(Ⅱ)根据(I )可得函数的解析式和导函数的解析式,分析导函数的符号,进而可得函数f (x )的单调区间与极值.【解答】解:(Ⅰ)∵f (x )=+﹣lnx ﹣,∴f′(x )=﹣﹣,∵曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y=x .∴f′(1)=﹣a ﹣1=﹣2,解得:a=.(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f (x )=+f′(x )=﹣令f′(x )=0,解得x=5,或x=﹣1(舍),﹣=﹣lnx ﹣,(x >0),∵当x ∈(0,5)时,f′(x )<0,当x ∈(5,+∞)时,f′(x )>0,故函数f (x )的单调递增区间为(5,+∞);单调递减区间为(0,5);当x=5时,函数取极小值﹣ln5.【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,利用导数研究函数的极值,是导数的综合应用,难度中档.20.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,AB=2,∠BAD=,M为BC上一点,且BM=.(Ⅰ)证明:BC⊥平面POM;(Ⅱ)若MP⊥AP,求四棱锥P﹣ABMO的体积.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LW:直线与平面垂直.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)连接OB,根据底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,AB=2,∠BAD=,M为BC上一点,且BM=,结合菱形的性质,余弦定理,勾股定理,可得OM⊥BC及PO⊥BC,进而由线面垂直的判定定理得到BC⊥平面POM;(Ⅱ)设PO=a,利用勾股定理和余弦定理解三角形求出PO的值,及四棱锥P﹣ABMO的底面积S,代入棱锥体积公式,可得答案.【解答】证明:(Ⅰ)∵底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,故O为底面ABCD的中心,连接OB,则AO⊥OB,∵AB=2,∠BAD=,∴OB=AB•sin ∠BAO=2sin ()=1,又∵BM=,∠OBM=,∴在△OBM 中,OM 2=OB 2+BM 2﹣2OB•BM•cos ∠OBM=,即OB 2=OM 2+BM 2,即OM ⊥BM ,∴OM ⊥BC ,又∵PO ⊥底面ABCD ,BC ⊂底面ABCD ,∴PO ⊥BC ,又∵OM ∩PO=O ,OM ,PO ⊂平面POM ,∴BC ⊥平面POM ;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得:OA=AB•cos ∠BAO=2cos ()=,设PO=a ,由PO ⊥底面ABCD 可得:△POA 为直角三角形,故PA 2=PO 2+OA 2=a 2+3,由△POM 也为直角三角形得:PM 2=PO 2+OM 2=a 2+,连接AM ,在△ABM 中,AM 2=AB 2+BM 2﹣2AB•BM•cos ABM==,由MP ⊥AP 可知:△APM 为直角三角形,则AM 2=PA 2+PM 2,即a 2+3+a 2+=,解得a=,即PO=,∠此时四棱锥P ﹣ABMO 的底面积S=S △AOB +S △BOM =•AO•OB +•BM•OM=∴四棱锥P ﹣ABMO 的体积V=S•PO=,【点评】本题考查的知识点是棱锥的体积,直线与平面垂直的判定,难度中档.21.(12分)如图,设椭圆+=1(a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点D 在椭圆上,DF 1⊥F 1F 2,(Ⅰ)求该椭圆的标准方程;=2,△DF 1F 2的面积为.(Ⅱ)是否存在圆心在y 轴上的圆,使圆在x 轴的上方与椭圆有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线互相垂直并分别过不同的焦点?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.【考点】KH :直线与圆锥曲线的综合.【专题】5E :圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(Ⅰ)设F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0),依题意,可求得c=1,易求得|DF 1|=准方程;(Ⅱ)设圆心在y 轴上的圆C 与椭圆+y 2=1相交,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)=,|DF 2|=,从而可得2a=2,于是可求得椭圆的标是两个交点,依题意,利用圆和椭圆的对称性,易知x 2=﹣x 1,y 1=y 2,|P 1P 2|=2|x 1|,由F 1P 1⊥F 2P 2,得x 1=﹣或x 1=0,分类讨论即可求得圆心及半径,从而可得圆的方程.【解答】解:(Ⅰ)设F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0),其中c 2=a 2﹣b 2,由从而从而|DF 1|=因此|DF 2|==2,得|DF 1|=c 2==c ,=|DF 1||F 1F 2|=,故c=1.=+=,,由DF 1⊥F 1F 2,得,,故a=所以2a=|DF 1|+|DF 2|=2,b 2=a 2﹣c 2=1,因此,所求椭圆的标准方程为+y 2=1;+y 2=1相交,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(Ⅱ)设圆心在y 轴上的圆C 与椭圆是两个交点,y 1>0,y 2>0,F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,且F 1P 1⊥F 2P 2,由圆和椭圆的对称性,易知x 2=﹣x 1,y 1=y 2,|P 1P 2|=2|x 1|,由(Ⅰ)知F 1(﹣1,0),F 2(1,0),所以y 1),再由F 1P 1⊥F 2P 2,得﹣由椭圆方程得1﹣=,即3+=(x 1+1,y 1),=0,=(﹣x 1﹣1,+4x 1=0,解得x 1=﹣或x 1=0.当x 1=0时,P 1,P 2重合,此时题设要求的圆不存在;当x 1=﹣时,过P 1,P 2,分别与F 1P 1,F 2P 2垂直的直线的交点即为圆心C ,设C (0,y 0)由F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,知CP 1⊥F 1P 1,得故y 0=,故圆C 的半径|CP 1|==.=.=﹣1,而|y 1|=|x 1+1|=,综上,存在满足题设条件的圆,其方程为x 2+【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.。
2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)已知集合M={x|﹣1<x<3},N={x|﹣2<x<1},则M∩N=()A.(﹣2,1)B.(﹣1,1)C.(1,3)D.(﹣2,3)2.(5分)若tanα>0,则()A.sinα>0B.cosα>0C.sin2α>0D.cos2α>0 3.(5分)设z=+i,则|z|=()A.B.C.D.24.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0)的离心率为2,则实数a=()A.2B.C.D.15.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A.f(x)•g(x)是偶函数B.|f(x)|•g(x)是奇函数C.f(x)•|g(x)|是奇函数D.|f(x)•g(x)|是奇函数6.(5分)设D,E,F分别为△ABC的三边BC,CA,AB的中点,则+=()A.B.C.D.7.(5分)在函数①y=cos|2x|,②y=|cosx|,③y=cos(2x+),④y=tan(2x﹣)中,最小正周期为π的所有函数为()A.①②③B.①③④C.②④D.①③8.(5分)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是()A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱9.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.10.(5分)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,AF=|x0|,则x0=()A.1B.2C.4D.811.(5分)设x,y满足约束条件且z=x+ay的最小值为7,则a=()A.﹣5B.3C.﹣5或3D.5或﹣3 12.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分13.(5分)将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为.14.(5分)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为.15.(5分)设函数f(x)=,则使得f(x)≤2成立的x的取值范围是.16.(5分)如图,为测量山高MN,选择A和另一座的山顶C为测量观测点,从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°,已知山高BC=100m,则山高MN=m.三、解答题:解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤17.(12分)已知{a n}是递增的等差数列,a2,a4是方程x2﹣5x+6=0的根.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.18.(12分)从某企业生产的产品中抽取100件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频数分布表:质量指标值分组[75,85)[85,95)[95,105)[105,115)[115,125)频数62638228(1)在表格中作出这些数据的频率分布直方图;(2)估计这种产品质量指标的平均数及方差(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(3)根据以上抽样调查数据,能否认为该企业生产的这种产品符合“质量指标值不低于95的产品至少要占全部产品80%”的规定?19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C.(1)证明:B1C⊥AB;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,BC=1,求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高.20.(12分)已知点P(2,2),圆C:x2+y2﹣8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积.21.(12分)设函数f(x)=alnx+x2﹣bx(a≠1),曲线y=f(x)在点(1,f (1))处的切线斜率为0,(1)求b;(2)若存在x0≥1,使得f(x0)<,求a的取值范围.请考生在第22,23,24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分。
函 数【1.2.1】函数的概念(1)函数的概念①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →.②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数. (2)区间的概念及表示法①设,a b 是两个实数,且a b <,满足a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,记做[,]a b ;满足a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,记做(,)a b ;满足a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别记做[,)a b ,(,]a b ;满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别记做[,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞.注意:对于集合{|}x a x b <<与区间(,)a b ,前者a 可以大于或等于b ,而后者必须a b <. (3)求函数的定义域时,一般遵循以下原则:①()f x 是整式时,定义域是全体实数.②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合.④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1. ⑤tan y x =中,()2x k k Z ππ≠+∈.⑥零(负)指数幂的底数不能为零.⑦若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集.⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数[()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出.⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论. ⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义. (4)求函数的值域或最值求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的.事实上,如果在函数的值域中存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值.因此求函数的最值与值域,其实质是相同的,只是提问的角度不同.求函数值域与最值的常用方法:①观察法:利用常见函数的值域来求一次函数y=ax+b(a ≠0)的定义域为R ,值域为R ; 反比例函数)0(≠=k xky 的定义域为{x|x ≠0},值域为{y|y ≠0}; 二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 的定义域为R ,当a>0时,值域为{ab ac y y 4)4(|2-≥};当a<0时,值域为{ab ac y y 4)4(|2-≤}②配方法:③判别式法:若函数()y f x =可以化成一个系数含有y 的关于x 的二次2()()()0a y x b y x c y ++=,则在()0a y ≠时,由于,x y 为实数,故必须有2()4()()0b y a y c y ∆=-⋅≥,从而确定函数的值域或最值.④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.转化成型如:)0(>+=k xkx y ,利用平均值不等式公式来求值域;⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题.⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值. ⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值. ⑧函数的单调性法.【1.2.2】函数的表示法(5)函数的表示方法表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种.解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.列表法:就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系.图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系. (6)映射的概念①设A 、B 是两个集合,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个元素,在集合B 中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到B 的映射,记作:f A B →.②给定一个集合A 到集合B 的映射,且,a A b B ∈∈.如果元素a 和元素b 对应,那么我们把元素b 叫做元素a 的象,元素a 叫做元素b 的原象. (7)求函数解析式的题型有:1)已知函数类型,求函数的解析式:待定系数法;2)已知()f x 求[()]f g x 或已知[()]f g x 求()f x :换元法、配凑法;3)已知函数图像,求函数解析式;4)()f x 满足某个等式,这个等式除()f x 外还有其他未知量,需构造另个等式解方程组法;5)应用题求函数解析式常用方法有待定系数法等yxo〖1.3〗函数的基本性质 【1.3.1】单调性与最大(小)值(1)函数的单调性①定义及判定方法函数的 性 质定义图象判定方法函数的单调性如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< .x .2.时,都有f(x ...1.)<f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是增函数.... x 1x 2y=f(X)xy f(x )1f(x )2o(1)利用定义(2)利用已知函数的单调性(3)利用函数图象(在某个区间图 象上升为增) (4)利用复合函数 如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< .x .2.时,都有f(x ...1.)>f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是减函数.... y=f(X)yx ox x 2f(x )f(x )211(1)利用定义 (2)利用已知函数的单调性(3)利用函数图象(在某个区间图 象下降为减)(4)利用复合函数增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减. (2)打“√”函数()(0)af x x a x=+>的图象与性质 ()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,分别在[,0)a -、]a 上为减函数.(3)最大(小)值定义①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤;(2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =.1 (4)证明函数单调性的一般方法:①定义法:设2121,x x A x x <∈且;作差)()(21x f x f -,判断正负号②用导数证明: 若)(x f 在某个区间A 内有导数,则()0f x ≥’,)x A ∈(⇔)(x f 在A 内为增函数;⇔∈≤)0)(A x x f ,(’)(x f 在A 内为减函数 (5)求单调区间的方法:定义法、导数法、图象法(6)复合函数[])(x g f y =在公共定义域上的单调性:①若f 与g 的单调性相同,则[])(x g f 为增函数;②若f 与g 的单调性相反,则[])(x g f 为减函数注意:先求定义域,单调区间是定义域的子集(7)一些有用的结论:①奇函数在其对称区间上的单调性相同;②偶函数在其对称区间上的单调性相反; ③在公共定义域内:增函数+)(x f 增函数)(x g 是增函数;减函数+)(x f 减函数)(x g 是减函数; 增函数-)(x f 减函数)(x g 是增函数;减函数-)(x f 增函数)(x g 是减函数④函数)0,0(>>+=b a x bax y 在,,b b a a ⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢ ⎪⎝⎦⎣⎭或上单调递增;在,00b b a a ⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦或,上是单调递减【1.3.2】奇偶性①定义及判定方法函数的 性 质定义图象判定方法 函数的奇偶性如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...-.f(x)....,那么函数f(x)叫做奇函数....(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称) (2)利用图象(图象关于原点对称)如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...f(x)....,那么函数f(x)叫做偶函数....(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称) (2)利用图象(图象关于y 轴对称)②若奇函数()f x 的定义域包含0,则(0)0f =.()f x 为偶函数()(||)f x f x ⇔=③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相反. ④在公共定义域内,奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇判断函数的奇偶性有时可以用定义的等价形式:()()0f x f x ±-=,()1()f x f x =±- 函数周期性定义:若T 为非零常数,对于定义域内的任一x ,使)()(x f T x f =+恒成立,则f(x)叫做周期函数,T 叫做这个函数的一个周期〖补充知识〗函数的图象(1)作图利用描点法作图:①确定函数的定义域; ②化解函数解析式; ③讨论函数的性质(奇偶性、单调性); ④画出函数的图象. 利用基本函数图象的变换作图:要准确记忆一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等各种基本初等函数的图象.①平移变换0,0,|()()h h h h y f x y f x h ><=−−−−−−−→=+左移个单位右移|个单位0,0,|()()k k k k y f x y f x k ><=−−−−−−−→=+上移个单位下移|个单位②伸缩变换01,1,()()y f x y f x ωωω<<>=−−−−→=伸缩 01,1,()()A A y f x y Af x <<>=−−−−→=缩伸③对称变换()()x y f x y f x =−−−→=-轴()()y y f x y f x =−−−→=-轴 ()()y f x y f x =−−−→=--原点1()()y x y f x y f x -==−−−−→=直线 ()(||)y y y y f x y f x =−−−−−−−−−−−−−−−→=去掉轴左边图象保留轴右边图象,并作其关于轴对称图象 ()|()|x x y f x y f x =−−−−−−−−−→=保留轴上方图象将轴下方图象翻折上去①y=f(x) 轴x →y= -f(x); ②y=f(x) 轴y →y=f(-x);③y=f(x) ax =→直线y=f(2a -x); ④y=f(x) xy =→直线y=f -1(x);⑤y=f(x) 原点→y= -f(-x)(2)识图对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分别范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性,注意图象与函数解析式中参数的关系. (3)用图函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问题结果的重要工具.要重视数形结合解题的思想方法.第二章 基本初等函数(Ⅰ)〖2.1〗指数函数【2.1.1】指数与指数幂的运算(1)根式的概念①如果,,,1nx a a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n 次当n 是偶数时,正数a 的正的n负的n次方根用符号表示;0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根.这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.当n 为奇数时,a 为任意实数;当n 为偶数时,0a ≥.③根式的性质:n a =;当n 为奇数时,a =;当n 为偶数时,(0)|| (0) a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩. (2)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,mna a m n N +=>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于0.②正数的负分数指数幂的意义是:1()0,,,m m nn aa m n N a -+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义. 注意口诀:底数取倒数,指数取相反数.(3)分数指数幂的运算性质①(0,,)rsr sa a aa r s R +⋅=>∈ ②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈③()(0,0,)r r rab a b a b r R =>>∈【2.1.2】指数函数及其性质(4)指数函数〖2.2〗对数函数【2.2.1】对数与对数运算(1)对数的定义①若(0,1)xa N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做底数,N 叫做真数.②负数和零没有对数.③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)xa x N a N a a N =⇔=>≠>.(2)几个重要的对数恒等式log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.(3)常用对数与自然对数常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…). (4)对数的运算性质 如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么①加法:log log log ()a a a M N MN += ②减法:log log log a a aM M N N-= ③数乘:log log ()na a n M M n R =∈ ④log a N a N =⑤log log (0,)b n a a nM M b n R b=≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b N N b b a =>≠且【2.2.2】对数函数及其性质设函数()y f x =的定义域为A ,值域为C ,从式子()y f x =中解出x ,得式子()x y ϕ=.如果对于y 在C 中的任何一个值,通过式子()x y ϕ=,x 在A 中都有唯一确定的值和它对应,那么式子()x y ϕ=表示x 是y 的函数,函数()x y ϕ=叫做函数()y f x =的反函数,记作1()x f y -=,习惯上改写成1()y fx -=.(7)反函数的求法①确定反函数的定义域,即原函数的值域;②从原函数式()y f x =中反解出1()x f y -=;③将1()x fy -=改写成1()y f x -=,并注明反函数的定义域.(8)反函数的性质①原函数()y f x =与反函数1()y fx -=的图象关于直线y x =对称.②函数()y f x =的定义域、值域分别是其反函数1()y fx -=的值域、定义域.③若(,)P a b 在原函数()y f x =的图象上,则'(,)P b a 在反函数1()y f x -=的图象上.④一般地,函数()y f x =要有反函数则它必须为单调函数.〖2.3〗幂函数(1)幂函数的定义一般地,函数y x α=叫做幂函数,其中x 为自变量,α是常数.(2)幂函数的图象(3)幂函数的性质①图象分布:幂函数图象分布在第一、二、三象限,第四象限无图象.幂函数是偶函数时,图象分布在第一、二象限(图象关于y 轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限.②过定点:所有的幂函数在(0,)+∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).③单调性:如果0α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,则幂函数的图象在(0,)+∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x 轴与y 轴.④奇偶性:当α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当qpα=(其中,p q 互质,p 和q Z ∈),若p 为奇数q 为奇数时,则q py x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则q py x =是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则qpy x =是非奇非偶函数.⑤图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,其图象在直线y x =上方,当1α<时,若01x <<,其图象在直线y x =上方,若1x >,其图象在直线y x =下方.〖补充知识〗二次函数(1)二次函数解析式的三种形式①一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠②顶点式:2()()(0)f x a x h k a =-+≠③两根式:12()()()(0)f x a x x x x a =--≠(2)求二次函数解析式的方法①已知三个点坐标时,宜用一般式.②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式. ③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求()f x 更方便.(3)二次函数图象的性质①二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图象是一条抛物线,对称轴方程为,2bx a=-顶点坐标是24(,)24b ac b a a--. ②当0a >时,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞-上递减,在[,)2b a-+∞上递增,当2bx a =-时,2min 4()4ac b f x a -=;当0a <时,抛物线开口向下,函数在(,]2b a -∞-上递增,在[,)2ba -+∞上递减,当2bx a=-时,2max 4()4ac b f x a -=.③二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠当240b ac ∆=->时,图象与x 轴有两个交点11221212(,0),(,0),||||||M x M x M M x x a =-=. (4)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=- ③判别式:∆ ④端点函数值符号.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上)①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a ->,则()m f q = ①若02b x a -≤,则()M f q = ②02bx a ->,则()M f p =(Ⅱ)当0a <时(开口向下)①若2bp a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a =- ③若2bq a ->,则()M f q =①若02bx a -≤,则()m f q = ②02bx a ->,则()m f =.>O -=f (p) f (q) ()2b f a -x>O -=f (p) f (q) ()2b f a -x >O -=f(p)f (q) ()2bf a -x>O -=f(p)f (q) ()2bf a -0x x >O -=f (p) f (q) ()2b f a -0x x <O -=f (p) f (q) ()2b f a -x <O -=f (p) f(q) ()2bf a -x <O -=f (p) f (q) ()2b f a -0xx <O -=f(p) f (q)()2bf a -x<O-=f(p) f (q)()2bfa -0x第三章 函数的应用一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)已知集合A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0},则A∩B=()A.∅B.{2}C.{0}D.{﹣2}2.(5分)=()A.1+2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.﹣1﹣2i 3.(5分)函数f(x)在x=x0处导数存在,若p:f′(x0)=0:q:x=x0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,也不是q的必要条件4.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.55.(5分)等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n 项和S n=()A.n(n+1)B.n(n﹣1)C.D.6.(5分)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,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.7.(5分)正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC中点,则三棱锥A﹣B1DC1的体积为()A.3B.C.1D.8.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.79.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为()A.8B.7C.2D.110.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C 于A,B两点,则|AB|=()A.B.6C.12D.711.(5分)若函数f(x)=kx﹣ln x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.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[﹣,]C.[﹣,]D.[﹣,]二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)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.(5分)函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx的最大值为.15.(5分)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)=.16.(5分)数列{a n}满足a n+1=,a8=2,则a1=.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.(1)求C和BD;(2)求四边形ABCD的面积.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求A到平面PBC的距离.19.(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位市民对两部门的评分(评分越高表明市民的评价越高)绘制的茎叶图如图:(Ⅰ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门评分的中位数;(Ⅱ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率;(Ⅲ)根据茎叶图分析该市的市民对甲、乙两部门的评价.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.21.(12分)已知函数f(x)=x3﹣3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为﹣2.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.三、选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.四、选修4-4,坐标系与参数方程23.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ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.五、选修4-5:不等式选讲24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)已知集合A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0},则A∩B=()A.∅B.{2}C.{0}D.{﹣2}【考点】1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】先解出集合B,再求两集合的交集即可得出正确选项.【解答】解:∵A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0}={﹣1,2},∴A∩B={2}.故选:B.【点评】本题考查交的运算,理解好交的定义是解答的关键.2.(5分)=()A.1+2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.﹣1﹣2i【考点】A5:复数的运算.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】分子分母同乘以分母的共轭复数1+i化简即可.【解答】解:化简可得====﹣1+2i故选:B.【点评】本题考查复数代数形式的化简,分子分母同乘以分母的共轭复数是解决问题的关键,属基础题.3.(5分)函数f(x)在x=x0处导数存在,若p:f′(x0)=0:q:x=x0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,也不是q的必要条件【考点】29:充分条件、必要条件、充要条件.【专题】5L:简易逻辑.【分析】根据可导函数的极值和导数之间的关系,利用充分条件和必要条件的定义即可得到结论.【解答】解:函数f(x)=x3的导数为f'(x)=3x2,由f′(x0)=0,得x0=0,但此时函数f(x)单调递增,无极值,充分性不成立.根据极值的定义和性质,若x=x0是f(x)的极值点,则f′(x0)=0成立,即必要性成立,故p是q的必要条件,但不是q的充分条件,故选:C.【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用函数单调性和极值之间的关系是解决本题的关键,比较基础.4.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.5【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】5A:平面向量及应用.【分析】将等式进行平方,相加即可得到结论.【解答】解:∵|+|=,|﹣|=,∴分别平方得+2•+=10,﹣2•+=6,两式相减得4•=10﹣6=4,即•=1,故选:A.【点评】本题主要考查向量的基本运算,利用平方进行相加是解决本题的关键,比较基础.5.(5分)等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n 项和S n=()A.n(n+1)B.n(n﹣1)C.D.【考点】83:等差数列的性质.【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】由题意可得a42=(a4﹣4)(a4+8),解得a4可得a1,代入求和公式可得.【解答】解:由题意可得a42=a2•a8,即a42=(a4﹣4)(a4+8),解得a4=8,∴a1=a4﹣3×2=2,∴S n=na1+d,=2n+×2=n(n+1),故选:A.【点评】本题考查等差数列的性质和求和公式,属基础题.6.(5分)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,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】由三视图判断几何体的形状,通过三视图的数据求解几何体的体积即可.【解答】解:几何体是由两个圆柱组成,一个是底面半径为3高为2,一个是底面半径为2,高为4,组合体体积是:32π•2+22π•4=34π.底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯的体积为:32π×6=54π切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为:=.故选:C.【点评】本题考查三视图与几何体的关系,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC中点,则三棱锥A﹣B1DC1的体积为()A.3B.C.1D.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】由题意求出底面B1DC1的面积,求出A到底面的距离,即可求解三棱锥的体积.【解答】解:∵正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC 中点,∴底面B1DC1的面积:=,A到底面的距离就是底面正三角形的高:.三棱锥A﹣B1DC1的体积为:=1.故选:C.【点评】本题考查几何体的体积的求法,求解几何体的底面面积与高是解题的关键.8.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.7【考点】EF:程序框图.【专题】5K:算法和程序框图.【分析】根据条件,依次运行程序,即可得到结论.【解答】解:若x=t=2,则第一次循环,1≤2成立,则M=,S=2+3=5,k=2,第二次循环,2≤2成立,则M=,S=2+5=7,k=3,此时3≤2不成立,输出S=7,故选:D.【点评】本题主要考查程序框图的识别和判断,比较基础.9.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为()A.8B.7C.2D.1【考点】7C:简单线性规划.【专题】59:不等式的解法及应用.【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A时,直线y=﹣的截距最大,此时z最大.由,得,即A(3,2),此时z的最大值为z=3+2×2=7,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.10.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C 于A,B两点,则|AB|=()A.B.6C.12D.7【考点】K8:抛物线的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】求出焦点坐标,利用点斜式求出直线的方程,代入抛物线的方程,利用根与系数的关系,由弦长公式求得|AB|.【解答】解:由y2=3x得其焦点F(,0),准线方程为x=﹣.则过抛物线y2=3x的焦点F且倾斜角为30°的直线方程为y=tan30°(x﹣)=(x ﹣).代入抛物线方程,消去y,得16x2﹣168x+9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2)则x1+x2=,所以|AB|=x1++x2+=++=12故选:C.【点评】本题考查抛物线的标准方程,以及简单性质的应用,弦长公式的应用,运用弦长公式是解题的难点和关键.11.(5分)若函数f(x)=kx﹣ln x在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是()A.(﹣∞,﹣2]B.(﹣∞,﹣1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】38:对应思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用.【分析】求出导函数f′(x),由于函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,可得f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.解出即可.【解答】解:f′(x)=k﹣,∵函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,∴f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.∴k≥,而y=在区间(1,+∞)上单调递减,∴k≥1.∴k的取值范围是:[1,+∞).故选:D.【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性、恒成立问题的等价转化方法,属于中档题.12.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[﹣,]C.[﹣,]D.[﹣,]【考点】JE:直线和圆的方程的应用.【专题】5B:直线与圆.【分析】根据直线和圆的位置关系,利用数形结合即可得到结论.【解答】解:由题意画出图形如图:点M(x0,1),要使圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则∠OMN的最大值大于或等于45°时一定存在点N,使得∠OMN=45°,而当MN与圆相切时∠OMN取得最大值,此时MN=1,图中只有M′到M″之间的区域满足MN=1,∴x0的取值范围是[﹣1,1].故选:A.【点评】本题考查直线与圆的位置关系,直线与直线设出角的求法,数形结合是快速解得本题的策略之一.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)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.【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】所有的选法共有3×3=9种,而他们选择相同颜色运动服的选法共有3种,由此求得他们选择相同颜色运动服的概率.【解答】解:所有的选法共有3×3=9种,而他们选择相同颜色运动服的选法共有3种,故他们选择相同颜色运动服的概率为=,故答案为:.【点评】本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式,属于基础题.14.(5分)函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx的最大值为1.【考点】GP:两角和与差的三角函数;HW:三角函数的最值.【专题】56:三角函数的求值;57:三角函数的图像与性质.【分析】直接利用两角和与差三角函数化简,然后求解函数的最大值.【解答】解:函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx=sinxcosφ+sinφcosx﹣2sinφcosx=sinxc osφ﹣sinφcosx=sin(x﹣φ)≤1.所以函数的最大值为1.故答案为:1.【点评】本题考查两角和与差的三角函数,三角函数最值的求解,考查计算能力.15.(5分)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)= 3.【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】根据函数奇偶性和对称性的性质,得到f(x+4)=f(x),即可得到结论.【解答】解:法1:因为偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(2+x)=f(2﹣x)=f(x﹣2),即f(x+4)=f(x),则f(﹣1)=f(﹣1+4)=f(3)=3,法2:因为函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(1)=f(3)=3,因为f(x)是偶函数,所以f(﹣1)=f(1)=3,故答案为:3.【点评】本题主要考查函数值的计算,利用函数奇偶性和对称性的性质得到周期性f(x+4)=f(x)是解决本题的关键,比较基础.16.(5分)数列{a n}满足a n+1=,a8=2,则a1=.【考点】8H:数列递推式.【专题】11:计算题.【分析】根据a8=2,令n=7代入递推公式a n+1=,求得a7,再依次求出a6,a5的结果,发现规律,求出a1的值.=,a8=2,【解答】解:由题意得,a n+1令n=7代入上式得,a8=,解得a7=;令n=6代入得,a7=,解得a6=﹣1;令n=5代入得,a6=,解得a5=2;…根据以上结果发现,求得结果按2,,﹣1循环,∵8÷3=2…2,故a1=故答案为:.【点评】本题考查了数列递推公式的简单应用,即给n具体的值代入后求数列的项,属于基础题.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.(1)求C和BD;(2)求四边形ABCD的面积.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【专题】56:三角函数的求值.【分析】(1)在三角形BCD中,利用余弦定理列出关系式,将BC,CD,以及cosC 的值代入表示出BD2,在三角形ABD中,利用余弦定理列出关系式,将AB,DA以及cosA的值代入表示出BD2,两者相等求出cosC的值,确定出C的度数,进而求出BD的长;(2)由C的度数求出A的度数,利用三角形面积公式求出三角形ABD与三角形BCD面积,之和即为四边形ABCD面积.【解答】解:(1)在△BCD中,BC=3,CD=2,由余弦定理得:BD2=BC2+CD2﹣2BC•CDcosC=13﹣12cosC①,在△ABD中,AB=1,DA=2,A+C=π,由余弦定理得:BD2=AB2+AD2﹣2AB•ADcosA=5﹣4cosA=5+4cosC②,由①②得:cosC=,则C=60°,BD=;(2)∵cosC=,cosA=﹣,∴sinC=sinA=,则S=AB•DAsinA+BC•CDsinC=×1×2×+×3×2×=2.【点评】此题考查了余弦定理,同角三角函数间的基本关系,以及三角形面积公式,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求A到平面PBC的距离.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LS:直线与平面平行;MK:点、线、面间的距离计算.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)设BD与AC 的交点为O,连结EO,通过直线与平面平行的判定定理证明PB∥平面AEC;(Ⅱ)通过AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求出AB,作AH⊥PB 角PB于H,说明AH就是A到平面PBC的距离.通过解三角形求解即可.【解答】解:(Ⅰ)证明:设BD与AC 的交点为O,连结EO,∵ABCD是矩形,∴O为BD的中点∵E为PD的中点,∴EO∥PB.EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC∴PB∥平面AEC;(Ⅱ)∵AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,∴V==,∴AB=,PB==.作AH⊥PB交PB于H,由题意可知BC⊥平面PAB,∴BC⊥AH,故AH⊥平面PBC.又在三角形PAB中,由射影定理可得:A到平面PBC的距离.【点评】本题考查直线与平面垂直,点到平面的距离的求法,考查空间想象能力以及计算能力.19.(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位市民对两部门的评分(评分越高表明市民的评价越高)绘制的茎叶图如图:(Ⅰ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门评分的中位数;(Ⅱ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率;(Ⅲ)根据茎叶图分析该市的市民对甲、乙两部门的评价.【考点】BA:茎叶图;BB:众数、中位数、平均数;CB:古典概型及其概率计算公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)根据茎叶图的知识,中位数是指中间的一个或两个的平均数,首先要排序,然后再找,(Ⅱ)利用样本来估计总体,只要求出样本的概率就可以了.(Ⅲ)根据(Ⅰ)(Ⅱ)的结果和茎叶图,合理的评价,恰当的描述即可.【解答】解:(Ⅰ)由茎叶图知,50位市民对甲部门的评分有小到大顺序,排在排在第25,26位的是75,75,故样本的中位数是75,所以该市的市民对甲部门的评分的中位数的估计值是75.50位市民对乙部门的评分有小到大顺序,排在排在第25,26位的是66,68,故样本的中位数是=67,所以该市的市民对乙部门的评分的中位数的估计值是67.(Ⅱ)由茎叶图知,50位市民对甲、乙部门的评分高于90的比率分别为,故该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率得估计值分别为0.1,0.16,(Ⅲ)由茎叶图知,市民对甲部门的评分的中位数高于乙部门的评分的中位数,而且由茎叶图可以大致看出对甲部门的评分标准差要小于乙部门的标准差,说明该市市民对甲部门的评价较高、评价较为一致,对乙部门的评价较低、评价差异较大.【点评】本题主要考查了茎叶图的知识,以及中位数,用样本来估计总体的统计知识,属于基础题.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)根据条件求出M的坐标,利用直线MN的斜率为,建立关于a,c的方程即可求C的离心率;(2)根据直线MN在y轴上的截距为2,以及|MN|=5|F1N|,建立方程组关系,求出N的坐标,代入椭圆方程即可得到结论.【解答】解:(1)∵M是C上一点且MF2与x轴垂直,∴M的横坐标为c,当x=c时,y=,即M(c,),若直线MN的斜率为,即tan∠MF1F2=,即b2==a2﹣c2,即c2+﹣a2=0,则,即2e2+3e﹣2=0解得e=或e=﹣2(舍去),即e=.(Ⅱ)由题意,原点O是F1F2的中点,则直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,设M(c,y),(y>0),则,即,解得y=,∵OD是△MF1F2的中位线,∴=4,即b2=4a,由|MN|=5|F1N|,则|MF1|=4|F1N|,解得|DF1|=2|F1N|,即设N(x1,y1),由题意知y1<0,则(﹣c,﹣2)=2(x1+c,y1).即,即代入椭圆方程得,将b2=4a代入得,解得a=7,b=.【点评】本题主要考查椭圆的性质,利用条件建立方程组,利用待定系数法是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大,有一定的难度.21.(12分)已知函数f(x)=x3﹣3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为﹣2.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】53:导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)求函数的导数,利用导数的几何意义建立方程即可求a;(Ⅱ)构造函数g(x)=f(x)﹣kx+2,利用函数导数和极值之间的关系即可得到结论.【解答】解:(Ⅰ)函数的导数f′(x)=3x2﹣6x+a;f′(0)=a;则y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=ax+2,∵切线与x轴交点的横坐标为﹣2,∴f(﹣2)=﹣2a+2=0,解得a=1.(Ⅱ)当a=1时,f(x)=x3﹣3x2+x+2,设g(x)=f(x)﹣kx+2=x3﹣3x2+(1﹣k)x+4,由题设知1﹣k>0,当x≤0时,g′(x)=3x2﹣6x+1﹣k>0,g(x)单调递增,g(﹣1)=k﹣1,g(0)=4,当x>0时,令h(x)=x3﹣3x2+4,则g(x)=h(x)+(1﹣k)x>h(x).则h′(x)=3x2﹣6x=3x(x﹣2)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)单调递增,∴在x=2时,h(x)取得极小值h(2)=0,g(﹣1)=k﹣1,g(0)=4,则g(x)=0在(﹣∞,0]有唯一实根.∵g(x)>h(x)≥h(2)=0,∴g(x)=0在(0,+∞)上没有实根.综上当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.【点评】本题主要考查导数的几何意义,以及函数交点个数的判断,利用导数和函数单调性之间的关系是解决本题的关键,考查学生的计算能力.三、选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.【考点】N4:相似三角形的判定;NC:与圆有关的比例线段.【专题】17:选作题;5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)连接OE,OA,证明OE⊥BC,可得E是的中点,从而BE=EC;(Ⅱ)利用切割线定理证明PD=2PB,PB=BD,结合相交弦定理可得AD•DE=2PB2.【解答】证明:(Ⅰ)连接OE,OA,则∠OAE=∠OEA,∠OAP=90°,∵PC=2PA,D为PC的中点,∴PA=PD,∴∠PAD=∠PDA,∵∠PDA=∠CDE,∴∠OEA+∠CDE=∠OAE+∠PAD=90°,∴OE⊥BC,∴E是的中点,∴BE=EC;(Ⅱ)∵PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,∴PA2=PB•PC,∵PC=2PA,∴PA=2PB,∴PD=2PB,∴PB=BD,∴BD•DC=PB•2PB,∵AD•DE=BD•DC,∴AD•DE=2PB2.【点评】本题考查与圆有关的比例线段,考查切割线定理、相交弦定理,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.四、选修4-4,坐标系与参数方程23.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ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.【考点】QH:参数方程化成普通方程.【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】(1)利用即可得出直角坐标方程,利用cos2t+sin2t=1进而得出参数方程.(2)利用半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,则直线CD的斜率与直线l的斜率相等,即可得出直线CD的倾斜角及D的坐标.【解答】解:(1)由半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,],即ρ2=2ρcosθ,可得C的普通方程为(x﹣1)2+y2=1(0≤y≤1).可得C的参数方程为(t为参数,0≤t≤π).(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以C(1,0)为圆心,1为半径的上半圆,∵直线CD的斜率与直线l的斜率相等,∴tant=,t=.故D的直角坐标为,即(,).【点评】本题考查了把极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、直线与圆的位置关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.五、选修4-5:不等式选讲24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.【考点】R5:绝对值不等式的解法.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)由a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|,利用绝对值三角不等式、基本不等式证得f(x)≥2成立.(Ⅱ)由f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,分当a>3时和当0<a≤3时两种情况,分别去掉绝对值,求得不等式的解集,再取并集,即得所求.【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|≥|(x+)﹣(x﹣a)|=|a+|=a+≥2=2,故不等式f(x)≥2成立.(Ⅱ)∵f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,∴当a>3时,不等式即a+<5,即a2﹣5a+1<0,解得3<a<.当0<a≤3时,不等式即6﹣a+<5,即a2﹣a﹣1>0,求得<a≤3.综上可得,a的取值范围(,).【点评】本题主要考查绝对值三角不等式,绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.。
2014年高考真题——文科数学(浙江卷)精校版 Word版含答案2014年浙江省普通高等学校招生全国统一考试数学(文科)一、选择题1.设集合 $S=\{x|x\geq2\}$,$T=\{x|x\leq5\}$,则 $ST=$()A。
$(-\infty,5]$B。
$[2,+\infty)$C。
$(2,5)$D。
$[2,5]$2.设四边形 $ABCD$ 的两条对角线为 $AC$、$BD$,则“四边形 $ABCD$ 为菱形”是“$AC\perp BD$”的()A。
充分不必要条件B。
必要不充分条件C。
充要条件D。
既不充分也不必要条件3.某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积是()A。
$72\text{cm}^3$B。
$90\text{cm}^3$C。
$108\text{cm}^3$D。
$138\text{cm}^3$4.为了得到函数 $y=\sin^3x+\cos^3x$ 的图象,可以将函数$y=2\cos3x$ 的图象()A。
向右平移 $\pi$ 个单位长B。
向右平移 $\frac{\pi}{12}$ 个单位长C。
向左平移 $\frac{\pi}{2}$ 个单位长D。
向左平移 $4$ 个单位长5.已知圆 $x^2+y^2+2x-2y+a=0$ 截直线 $x+y+2=0$ 所得弦的长度为 $4$,则实数 $a$ 的值为()A。
$-2$B。
$-4$C。
$-6$D。
$-8$6.设 $m$、$n$ 是两条不同的直线,$\alpha$、$\beta$ 是两个不同的平面,则()A。
若 $m\perp n$,$n\parallel \alpha$,则 $m\perp \alpha$ B。
若 $m\parallel \beta$,$\beta\perp \alpha$,则 $m\perp \alpha$C。
若 $m\perp \beta$,$n\perp \beta$,$n\perp \alpha$,则$m\perp \alpha$D。
知能专练(七) 三角恒等变换与解三角形1.(2013·全国新课标Ⅱ)已知sin 2α=23,则cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4=( ) A.16 B.13 C.12D.232.(2013·山东济宁质检)在△ABC 中,若0<tan A ·tan B <1,那么△ABC 一定是( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形D .形状不确定3.(2013·辽宁高考)在△ABC ,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则∠B =( )A.π6B.π3C.2π3D.5π64.(2013·湖南省五市十校联合检测)在斜三角形ABC 中,sin A =-2cos B ·cos C ,且tan B ·tan C =1-2,则角A 的值为( )A.π4B.π3C.π2D.3π45.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是∠A ,∠B ,∠C 的对边,已知b 2=c (b +2c ),若a =6,cos A =78,则△ABC 的面积等于( )A.17B.15C.152D .36.(2013·山东潍坊模拟)已知向量a =⎝⎛⎭⎫sin⎝⎛⎭⎫α+π6,1,b =(4,4cos α-3),若a ⊥b ,则sin ⎝⎛α+4π3等于( ) A .-34B .-14C.34D.147.若点P (cos α,sin α)在直线y =-2x 上,则tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=________.8.(2013·安徽高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a ,3sin A =5sin B ,则角C =________.9.(2013·昆明质检)已知△ABC 中,BC =1,AB =3,AC =6,点P 是△ABC 的外接圆上一个动点,则BP ·BC 的最大值是________.10.已知函数f (x )=2sin x cos x +cos 2x (x ∈R).(1)当x 取什么值时,函数f (x )取得最大值,并求其最大值; (2)若θ为锐角,且f ⎝⎛⎭⎫θ+π8=23,求tan θ的值.11.(2013·昆明市调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos 2C2+c cos 2A 2=32b .(1)求证:a ,b ,c 成等差数列;(2)若∠B =60°,b =4,求△ABC 的面积.12.(2013·福建高考)如图,在等腰直角△OPQ 中,∠POQ =90°,OP =22,点M 在线段PQ 上.(1)若OM =5,求PM 的长;(2)若点N 在线段MQ 上,且∠MON =30°,问:当∠POM 取何值时,△OMN 的面积最小?并求出面积的最小值.答 案知能专练(七)1.选A 法一:cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4=121+cos 22α⎡⎤π⎛⎫+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=12(1-sin 2α)=16法二:cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=22cos α-22sin α,所以cos 2⎝⎛α+π4=12(cos α-sin α)2=12(1-2sin αcosα)=12(1-sin 2α)=16.2.选B 由0<tan A ·tan B <1,可知tan A >0,tan B >0,即A ,B 为锐角.tan(A +B )=tan A +tan B1-tan A ·tan B >0,即tan(π-C )=-tan C >0,所以tan C <0,所以C 为钝角.所以△ABC 为钝角三角形.3.选A 边换角后约去sin B ,得sin(A +C )=12sin B =12,但∠B 非最大角,所以∠B =π64.选A 由题意知,sin A =-2cos B ·cos C =sin(B +C )=sin B ·cos C +cos B ·sin C ,在等式-2cos B ·cos C =sin B ·cos C +cos B ·sin C 两边除以cos B ·cos C 得tan B +tan C =-2,tan(B +C )=tan B +tan C 1-tan B tan C =-1=-tan A ,所以角A =π4.5.选C ∵b 2=c (b +2c ),∴b 2-bc -2c 2=0, 即(b +c )·(b -2c )=0,∴b =2c . 又a =6,cos A =b 2+c 2-a 22bc =78,解得c =2,b =4.∴S △ABC =12bc sin A =12×4×2×1-⎝⎛⎭⎫782=152. 6.选B 由a ⊥b 得a ·b =0, 即4sin ⎝⎛⎭⎫α+π6+4cos α-3=0,∴23sin α+6cos α= 3. ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=14,∴sin ⎝⎛⎭⎫α+4π3=-sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=-14.7.解析:由题意得tan α=-2,所以tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tanπ41-tan αtanπ4=(-2)+11-(-2)=-13.答案:-138.解析:由3sin A =5sin B 可得3a =5b ,又b +c =2a ,所以可令a =5t (t >0),则b =3t ,c =7t , 可得cos C =a 2+b 2-c 22ab =(5t )2+(3t )2-(7t )22×5t ×3t =-12C =2π3.答案:2π39.解析:由余弦定理得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =223sin A =13,结合正弦定理可得△ABC 的外接圆直径2R =BCsin A=3.如图,建立平面直角坐标系,设B ⎝⎛⎭⎫-12,-2,C ⎝⎛⎭⎫12,-2,P ⎝⎛⎭⎫32θ,32sin θ, 则BP =⎝⎛⎭⎫32cos θ+12,32sin θ+2,BC =(1,0),所以BP ·BC =32cos θ+12,易知BP ·BC 的最大值是2.答案:210.解:(1)f (x )=2sin x cos x +cos 2x =sin 2x +cos 2x=2⎝⎛⎭⎫22sin 2x +22cos 2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4.∴当2x +π4=2k π+π2(k ∈Z),即x =k π+π8(k ∈Z)时,函数f (x )取得最大值,其最大值为 2.(2)∵f ⎝⎛⎭⎫θ+π8=23, ∴2sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π2=23,∴cos 2θ=13.∵θ为锐角,即0<θ<π2,∴0<2θ<π,∴sin 2θ=1-cos 22θ=223, ∴tan 2θ=sin 2θcos 2θ=22, ∴2tan θ1-tan 2θ=22, ∴2tan 2θ+tan θ-2=0, ∴(2tan θ-1)(tan θ+2)=0, ∴tan θ=22或tan θ=-2(不合题意,舍去),∴tan θ=22. 11.解:(1)证明:a cos 2C 2+c cos 2A2=a ·1+cos C 2+c ·1+cos A 2=32b ,即a (1+cos C )+c (1+cos A )=3b . 由正弦定理得:sin A +sin A cos C +sin C +cos A sin C =3sin B , 即sin A +sin C +sin(A +C )=3sin B , ∴sin A +sin C =2sin B . 由正弦定理得,a +c =2b , 故a ,b ,c 成等差数列.(2)由∠B =60°,b =4及余弦定理得: 42=a 2+c 2-2ac cos 60°, ∴(a +c )2-3ac =16, 又由(1)知a +c =2b , 代入上式得4b 2-3ac =16, 解得ac =16,∴△ABC 的面积S =12ac sin B =12ac sin 60°=4 3.12.解:(1)在△OMP 中,∠OPM =45°,OM =5,OP =22,由余弦定理,得OM 2=OP 2+MP 2-2×OP ×MP ×cos 45°,得MP 2-4MP +3=0, 解得MP =1或MP =3. (2)设∠POM =α,0°≤α≤60°. 在△OMP 中,由正弦定理, 得OM sin ∠OPM =OPsin ∠OMP,所以OM =OP sin 45°sin (45°+α),同理ON =OP sin 45°sin (75°+α).故S △OMN =12×OM ×ON ×sin ∠MON=14×OP 2sin 2 45°sin (45°+α)sin (75°+α) =1sin (45°+α)sin (45°+α+30°)=1sin (45°+α)⎣⎡⎦⎤32sin (45°+α)+12cos (45°+α)=132sin 2(45°+α)+12sin (45°+α)cos (45°+α)=134[1-cos(90°+2α)]+14sin(90°+2α)=134+34sin 2α+14cos 2α=134+12sin(2α+30°).因为0°≤α≤60°,则30°≤2α+30°≤150°,所以当α=30°时,sin(2α+30°)的最大值为1,此时△OMN的面积取到最小值.即∠POM=30°时,△OMN的面积的最小值为8-4 3.。