2014年江苏省高考压轴卷数学
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2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学(Ⅰ)一、填空题1.已知集合{}2,1,3,4A =--,{1,2,3B =-2.已知复数2(52)Z i =-(i 为虚数单位)3.右图是一个算法流程图,则输出的n4.从1,2,3,6这四个数中一次随机地取为 。
5.已知函数cos y x =与函数sin(2y x φ=+点,则ϕ的值是 。
6.某种树木的底部周长的取值范围是[直方图如图所示,则在抽测的60的底部周长小于100 cm..7.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,若2a 8642a a a =+,则6a 的值是 。
8.设甲,乙两个圆柱的底面面积分别为12,S S ,体积为12,V V ,若它们的侧面积相等且1294S S =,则12VV 的值是 。
9.在平面直角坐标系xoy 中,直线230x y +-=被22(2)(1)4x y -++=圆截得的弦长为 。
10.已知函数2()1f x x mx =+-,若对于任意的[],1x m m ∈+都有()0f x <,则实数m 的取值范围为 。
11. 在平面直角坐标系xoy 中,若曲线2by ax x=+(,a b 为常数)过点(2,5)P -,且该曲线在点P 处的切线与直线7230x y ++=平行,则a b += 。
底部周长 cm第6题图12.如图在平行四边形ABCD 中,已知8,5AB AD ==,3,2CP PD AP BP =⋅=,则AB AD ⋅的值是 。
13.已知()f x 是定义在R 上且周期为3的函数,当[)0,3x ∈时,21()22f x x x =-+,若函数()y f x a =-在区间[]3,4-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 。
14.若ABC ∆的内角满足sin 2sin A B C =,则cos C 的最小值是 。
二、简答题 15.(14分)已知sin 25παπα⎛⎫∈=⎪⎝⎭,,。
2014年江苏省高考数学试卷一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1、(5分)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B=、2、(5分)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为、3、(5分)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是、4、(5分)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是、5、(5分)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是、6、(5分)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有株树木的底部周长小于100cm、7、(5分)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是、8、(5分)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是、9、(5分)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为、10、(5分)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是、11、(5分)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P (2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是、12、(5分)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是、13、(5分)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是、14、(5分)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是、二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15、(14分)已知α∈(,π),sinα=、(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值、16、(14分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点,已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5、求证:(1)直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC、17、(14分)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a >b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C、(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值、18、(16分)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m 处(OC为河岸),tan∠BCO=、(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?19、(16分)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数、(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论、20、(16分)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”、(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n (n∈N*)成立、三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21、(10分)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D、【选修4-2:矩阵与变换】22、(10分)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值、【选修4-3:极坐标及参数方程】23、在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于AB两点,则线段AB的长为、【选修4-4:不等式选讲】24、已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy、(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25、(10分)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同、(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E (X)、26、(10分)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n ∈N*、(1)求2f1()+f2()的值;()+f n()|=都成立、(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n﹣1参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1、(5分)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B={﹣1,3} 、分析:根据集合的基本运算即可得到结论、解答:解:∵A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},∴A∩B={﹣1,3},故答案为:{﹣1,3}点评:本题主要考查集合的基本运算,比较基础、2、(5分)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为21、分析:根据复数的有关概念,即可得到结论、解答:解:z=(5+2i)2=25+20i+4i2=25﹣4+20i=21+20i,故z的实部为21,故答案为:21点评:本题主要考查复数的有关概念,利用复数的基本运算是解决本题的关键,比较基础、3、(5分)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是5、分析:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,代入正整数n验证可得答案、解答:解:由程序框图知:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,∵24=16<20,25=32>20,∴输出n=5、故答案为:5、点评:本题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键、4、(5分)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是、分析:首先列举并求出“从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数”的基本事件的个数再从中找到满足“所取2个数的乘积为6”的事件的个数,利用概率公式计算即可、解答:解:从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数的所有基本事件有(1,2),(1,3),(1,6),(2,3),(2,6),(3,6)共6个,所取2个数的乘积为6的基本事件有(1,6),(2,3)共2个,故所求概率P=、故答案为:、点评:本题主要考查了古典概型的概率公式的应用,关键是一一列举出所有的基本事件、5、(5分)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是、分析:由于函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,可得=、根据φ的范围和正弦函数的单调性即可得出、解答:解:∵函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,∴=、∵0≤φ<π,∴,∴+φ=,解得φ=、故答案为:、点评:本题考查了三角函数的图象与性质、三角函数求值,属于基础题、6、(5分)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有24株树木的底部周长小于100cm、分析:根据频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距底部求出周长小于100cm的频率,再根据频数=样本容量×频率求出底部周长小于100cm的频数、解答:解:由频率分布直方图知:底部周长小于100cm的频率为(0.015+0.025)×10=0.4,∴底部周长小于100cm的频数为60×0.4=24(株)、故答案为:24、点评:本题考查了频率分布直方图,在频率分布直方图中频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距=、7、(5分)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是4、分析:利用等比数列的通项公式即可得出、解答:解:设等比数列{a n}的公比为q>0,a1>0、∵a8=a6+2a4,∴,化为q4﹣q2﹣2=0,解得q2=2、∴a6===1×22=4、故答案为:4、点评:本题考查了等比数列的通项公式,属于基础题、8、(5分)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是、分析:设出两个圆柱的底面半径与高,通过侧面积相等,推出高的比,然后求解体积的比、解答:解:设两个圆柱的底面半径分别为R,r;高分别为H,h;∵=,∴,它们的侧面积相等,∴,∴===、故答案为:、点评:本题考查柱体体积公式以及侧面积公式的直接应用,是基础题目、9、(5分)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为、分析:求出已知圆的圆心为C(2,﹣1),半径r=2、利用点到直线的距离公式,算出点C到直线直线l的距离d,由垂径定理加以计算,可得直线x+2y﹣3=0被圆截得的弦长、解答:解:圆(x﹣2)2+(y+1)2=4的圆心为C(2,﹣1),半径r=2,∵点C到直线直线x+2y﹣3=0的距离d==,∴根据垂径定理,得直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为2=2=故答案为:、点评:本题给出直线与圆的方程,求直线被圆截得的弦长,着重考查点到直线的距离公式、圆的方程和直线与圆的位置关系等知识,属于基础题、10、(5分)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是(﹣,0)、分析:由条件利用二次函数的性质可得,由此求得m的范围、解答:解:∵二次函数f(x)=x2+mx﹣1的图象开口向上,对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,∴,即,解得﹣<m<0,故答案为:(﹣,0)、点评:本题主要考查二次函数的性质应用,体现了转化的数学思想,属于基础题、11、(5分)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P (2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是﹣3、分析:由曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,可得y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,解方程可得答案、解答:解:∵直线7x+2y+3=0的斜率k=,曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,∴y′=2ax﹣,∴,解得:,故a+b=﹣3,故答案为:﹣3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,其中根据已知得到y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,是解答的关键、12、(5分)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是22、分析:由=3,可得=+,=﹣,进而由AB=8,AD=5,=3,•=2,构造方程,进而可得答案、解答:解:∵=3,∴=+,=﹣,又∵AB=8,AD=5,∴•=(+)•(﹣)=||2﹣•﹣||2=25﹣•﹣12=2,故•=22,故答案为:22、点评:本题考查的知识点是向量在几何中的应用,平面向量数量积的运算,其中根据已知得到=+,=﹣,是解答的关键、13、(5分)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f (x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是(0,)、分析:在同一坐标系中画出函数的图象与直线y=a的图象,利用数形结合判断a 的范围即可、解答:解:f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),在同一坐标系中画出函数f(x)与y=a的图象如图:由图象可知、故答案为:(0,)、点评:本题考查函数的图象以函数的零点的求法,数形结合的应用、14、(5分)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是、分析:根据正弦定理和余弦定理,利用基本不等式即可得到结论、解答:解:由正弦定理得a+b=2c,得c=(a+b),由余弦定理得cosC====≥=,当且仅当时,取等号,故≤cosC<1,故cosC的最小值是、故答案为:、点评:本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,结合基本不等式的性质是解决本题的关键、二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15、(14分)已知α∈(,π),sinα=、(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值、分析:(1)通过已知条件求出cosα,然后利用两角和的正弦函数求sin(+α)的值;(2)求出cos2α,然后利用两角差的余弦函数求cos(﹣2α)的值、解答:解:α∈(,π),sinα=、∴cosα=﹣=(1)sin(+α)=sin cosα+cos sinα==﹣;∴sin(+α)的值为:﹣、(2)∵α∈(,π),sinα=、∴cos2α=1﹣2sin2α=,sin2α=2sinαcosα=﹣∴cos(﹣2α)=cos cos2α+sin sin2α==﹣、cos(﹣2α)的值为:﹣、点评:本题考查两角和与差的三角函数,三角函数的基本关系式的应用,考查计算能力、16、(14分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点,已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5、求证:(1)直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC、分析:(1)由D、E为PC、AC的中点,得出DE∥PA,从而得出PA∥平面DEF;(2)要证平面BDE⊥平面ABC,只需证DE⊥平面ABC,即证DE⊥EF,且DE⊥AC即可、解答:证明:(1)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE∥PA,又∵PA⊄平面DEF,DE⊂平面DEF,∴PA∥平面DEF;(2)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE=PA=3;又∵E、F为AC、AB的中点,∴EF=BC=4;∴DE2+EF2=DF2,∴∠DEF=90°,∴DE⊥EF;∵DE∥PA,PA⊥AC,∴DE⊥AC;∵AC∩EF=E,∴DE⊥平面ABC;∵DE⊂平面BDE,∴平面BDE⊥平面ABC、点评:本题考查了空间中的平行与垂直问题,解题时应明确空间中的线线、线面、面面之间的垂直与平行的互相转化关系,是基础题目、17、(14分)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a >b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C、(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值、分析:(1)根据椭圆的定义,建立方程关系即可求出a,b的值、(2)求出C的坐标,利用F1C⊥AB建立斜率之间的关系,解方程即可求出e的值、解答:解:(1)∵C的坐标为(,),∴,即,∵,∴a2=()2=2,即b2=1,则椭圆的方程为+y2=1、(2)设F1(﹣c,0),F2(c,0),∵B(0,b),∴直线BF2:y=﹣x+b,代入椭圆方程+=1(a>b>0)得()x2﹣=0,解得x=0,或x=,∵A(,﹣),且A,C关于x轴对称,∴C(,),则=﹣=,∵F1C⊥AB,∴×()=﹣1,由b2=a2﹣c2得,即e=、点评:本题主要考查圆锥曲线的综合问题,要求熟练掌握椭圆方程的求法以及直线垂直和斜率之间的关系,运算量较大、18、(16分)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m 处(OC为河岸),tan∠BCO=、(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?分析:(1)在四边形AOCB中,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,设出AF,然后通过解直角三角形列式求解BE,进一步得到CE,然后由勾股定理得答案;(2)设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,设OM=xm,把PC、PQ用含有x的代数式表示,再结合古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m列式求得x的范围,得到x取最小值时圆的半径最大,即圆形保护区的面积最大、解答:解:(1)如图,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,∵∠ABC=90°,∠BEC=90°,∴∠ABF=∠BCE,∴、设AF=4x(m),则BF=3x(m)、∵∠AOE=∠AFE=∠OEF=90°,∴OE=AF=4x(m),EF=AO=60(m),∴BE=(3x+60)m、∵,∴CE=(m)、∴(m)、∴,解得:x=20、∴BE=120m,CE=90m,则BC=150m;(2)如图,设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,∵∠POM=∠PQC=90°,∴∠PMO=∠BCO、设OM=xm,则OP=m,PM=m、∴PC=m,PQ=m、设⊙M半径为R,∴R=MQ=m=m、∵A、O到⊙M上任一点距离不少于80m,则R﹣AM≥80,R﹣OM≥80,∴136﹣﹣(60﹣x)≥80,136﹣﹣x≥80、解得:10≤x≤35、∴当且仅当x=10时R取到最大值、∴OM=10m时,保护区面积最大、点评:本题考查圆的切线,考查了直线与圆的位置关系,解答的关键在于对题意的理解,是中档题、19、(16分)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数、(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论、分析:(1)根据函数奇偶性的定义即可证明f(x)是R上的偶函数;(2)利用参数分离法,将不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,进行转化求最值问题即可求实数m的取值范围;(3)构造函数,利用函数的单调性,最值与单调性之间的关系,分别进行讨论即可得到结论、解答:解:(1)∵f(x)=e x+e﹣x,∴f(﹣x)=e﹣x+e x=f(x),即函数:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,即m(e x+e﹣x﹣1)≤e﹣x﹣1,∵x>0,∴e x+e﹣x﹣1>0,即m≤在(0,+∞)上恒成立,设t=e x,(t>1),则m≤在(1,+∞)上恒成立,∵=﹣=﹣,当且仅当t=2时等号成立,∴m、(3)令g(x)=e x+e﹣x﹣a(﹣x3+3x),则g′(x)=e x﹣e﹣x+3a(x2﹣1),当x>1,g′(x)>0,即函数g(x)在[1,+∞)上单调递增,故此时g(x)的最小值g(1)=e+﹣2a,由于存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,故e+﹣2a<0,即a>(e+),令h(x)=x﹣(e﹣1)lnx﹣1,则h′(x)=1﹣,由h′(x)=1﹣=0,解得x=e﹣1,当0<x<e﹣1时,h′(x)<0,此时函数单调递减,当x>e﹣1时,h′(x)>0,此时函数单调递增,∴h(x)在(0,+∞)上的最小值为h(e﹣1),注意到h(1)=h(e)=0,∴当x∈(1,e﹣1)⊆(0,e﹣1)时,h(e﹣1)≤h(x)<h(1)=0,当x∈(e﹣1,e)⊆(e﹣1,+∞)时,h(x)<h(e)=0,∴h(x)<0,对任意的x∈(1,e)成立、①a∈((e+),e)⊆(1,e)时,h(a)<0,即a﹣1<(e﹣1)lna,从而e a﹣1<a e﹣1,②当a=e时,a e﹣1=e a﹣1,③当a∈(e,+∞)⊆(e﹣1,+∞)时,当a>e﹣1时,h(a)>h(e)=0,即a﹣1>(e﹣1)lna,从而e a﹣1>a e﹣1、点评:本题主要考查函数奇偶性的判定,函数单调性和最值的应用,利用导数是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大、20、(16分)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”、(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n (n∈N*)成立、分析:(1)利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”即可得到a n,再利用“H”数列的意义即可得出、(2)利用等差数列的前n项和即可得出S n,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,取n=2和根据d<0即可得出;(3)设{a n}的公差为d,构造数列:b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,c n=(n﹣1)(a1+d),可证明{b n}和{c n}是等差数列、再利用等差数列的前n项和公式及其通项公式、“H”的意义即可得出、解答:解:(1)当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=2n﹣2n﹣1=2n﹣1,当n=1时,a1=S1=2、当n=1时,S1=a1、当n≥2时,S n=a n+1、∴数列{a n}是“H”数列、(2)S n==,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,即,取n=2时,得1+d=(m﹣1)d,解得,∵d<0,∴m<2,又m∈N*,∴m=1,∴d=﹣1、(3)设{a n}的公差为d,令b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,对∀n∈N*,b n﹣b n=﹣a1,+1c n=(n﹣1)(a1+d),对∀n∈N*,c n﹣c n=a1+d,+1则b n+c n=a1+(n﹣1)d=a n,且数列{b n}和{c n}是等差数列、数列{b n}的前n项和T n=,令T n=(2﹣m)a1,则、当n=1时,m=1;当n=2时,m=1、当n≥3时,由于n与n﹣3的奇偶性不同,即n(n﹣3)为非负偶数,m∈N*、因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使T n=b m成立,即{b n}为H数列、数列{c n}的前n项和R n=,令c m=(m﹣1)(a1+d)=R n,则m=、∵对∀n∈N*,n(n﹣3)为非负偶数,∴m∈N*、因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使R n=c m成立,即{c n}为H数列、因此命题得证、点评:本题考查了利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”求a n、等差数列的前n项和公式及其通项公式、新定义“H”的意义等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力、构造法,属于难题、三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21、(10分)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D、分析:利用OC=OB,可得∠OCB=∠B,利用同弧所对的圆周角相等,即可得出结论、解答:证明:∵OC=OB,∴∠OCB=∠B,∵∠B=∠D,∴∠OCB=∠D、点评:本题考查同弧所对的圆周角相等,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题、【选修4-2:矩阵与变换】22、(10分)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值、分析:利用矩阵的乘法,结合A=B,可得方程组,即可求x,y的值,从而求得x+y的值、解答:解:∵矩阵A=,B=,向量=,A=B,∴,∴x=﹣,y=4,∴x+y=点评:本题考查矩阵的乘法,考查学生的计算能力,属于基础题、【选修4-3:极坐标及参数方程】23、在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于AB两点,则线段AB的长为、分析:直线l的参数方程化为普通方程,与抛物线y2=4x联立,求出A,B的坐标,即可求线段AB的长、解答:解:直线l的参数方程为(t为参数),化为普通方程为x+y=3,与抛物线y2=4x联立,可得x2﹣10x+9=0,∴交点A(1,2),B(9,﹣6),∴|AB|==8、故答案为:8、点评:本题主要考查了直线与抛物线的位置关系:相交关系的应用,考查学生的计算能力,属于基础题、【选修4-4:不等式选讲】24、已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy、分析:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥,两式相乘可得结论、解答:证明:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥分别当且仅当x=y2=1,x2=y=1时等号成立,∴两式相乘可得(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy、点评:本题考查不等式的证明,正确运用均值不等式是关键、(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25、(10分)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同、(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E (X)、分析:(1)先求出取2个球的所有可能,再求出颜色相同的所有可能,最后利用概率公式计算即可;(2)先判断X的所有可能值,在分别求出所有可能值的概率,列出分布列,根据数学期望公式计算即可、解答:解(1)一次取2个球共有=36种可能,2个球颜色相同共有=10种可能情况∴取出的2个球颜色相同的概率P=、(2)X的所有可能值为4,3,2,则P(X=4)=,P(X=3)=于是P(X=2)=1﹣P(X=3)﹣P(X=4)=,X的概率分布列为X234P故X数学期望E(X)=、点评:本题考查了排列组合,概率公式以概率的分布列和数学期望,知识点比较多,属基础题、26、(10分)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n ∈N*、(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n()+f n()|=都成立、﹣1分析:(1)由于求两个函数的相除的导数比较麻烦,根据条件和结论先将原函数化为:xf0(x)=sinx,然后两边求导后根据条件两边再求导得:2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,把x=代入式子求值;(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx和2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,利用相同的方法再对所得的式子两边再求导,并利用诱导公式对所得式子进行化简、归纳,再进行猜想得到等式,用数学归纳法进行证明等式成立,主要利用假设的条件、诱导公式、求导公式以及题意进行证明,最后再把x=代入所给的式子求解验证、解答:解:(1)∵f0(x)=,∴xf0(x)=sinx,则两边求导,[xf0(x)]′=(sinx)′,∵f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*,∴f0(x)+xf1(x)=cosx,两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,将x=代入上式得,2f1()+f2()=﹣1,(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx=sin(x+),恒成立两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx=sin(x+π),再对上式两边同时求导得,3f2(x)+xf3(x)=﹣cosx=sin(x+),同理可得,两边再同时求导得,4f3(x)+xf4(x)=sinx=sin(x+2π),(x)+xf n(x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,猜想得,nf n﹣1下面用数学归纳法进行证明等式成立:①当n=1时,成立,则上式成立;②假设n=k(k>1且k∈N*)时等式成立,即,(x)+xf k(x)]′=kf k﹣1′(x)+f k(x)+xf k′(x)∵[kf k﹣1=(k+1)f k(x)+xf k+1(x)又===,∴那么n=k+1(k>1且k∈N*)时、等式也成立,(x)+xf n(x)=sin(x +)对任意n∈N*恒成立,由①②得,nf n﹣1令x=代入上式得,nf n()+f n ()=sin (+)=±cos=±,﹣1()+f n ()|=都成立所以,对任意n∈N*,等式|nf n﹣1点评:本题考查了三角函数、复合函数的求导数公式和法则、诱导公式,以及数学归纳法证明命题、转化思想等,本题设计巧妙,题型新颖,立意深刻,是一道不可多得的好题,难度很大,考查了学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,以及逻辑思维能力31/ 31。
2014年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1.(5分)(2014•江苏)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B=.2.(5分)(2014•江苏)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为.3.(5分)(2014•江苏)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是.4.(5分)(2014•江苏)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是.5.(5分)(2014•江苏)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是.6.(5分)(2014•江苏)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有株树木的底部周长小于100cm.7.(5分)(2014•江苏)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是.8.(5分)(2014•江苏)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是.9.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为.10.(5分)(2014•江苏)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是.11.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是.12.(5分)(2014•江苏)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是.13.(5分)(2014•江苏)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f (x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是.14.(5分)(2014•江苏)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是.二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15.(14分)(2014•江苏)已知α∈(,π),sinα=.(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值.16.(14分)(2014•江苏)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB 的中点,已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC.17.(14分)(2014•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值.18.(16分)(2014•江苏)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),tan∠BCO=.(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?19.(16分)(2014•江苏)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数.(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论.20.(16分)(2014•江苏)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”.(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n(n∈N*)成立.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2014•江苏)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2014•江苏)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值.【选修4-3:极坐标及参数方程】23.(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB的长.【选修4-4:不等式选讲】24.(2014•江苏)已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25.(10分)(2014•江苏)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E(X).26.(10分)(2014•江苏)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*.(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.答案:1.考点:交集及其运算.专题:集合.分析:根据集合的基本运算即可得到结论.解答:解:∵A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},∴A∩B={﹣1,3},故答案为:{﹣1,3}点评:本题主要考查集合的基本运算,比较基础.2.考点:复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:根据复数的有关概念,即可得到结论.解答:解:z=(5+2i)2=25+20i+4i2=25﹣4+20i=21+20i,故z的实部为21,故答案为:21点评:本题主要考查复数的有关概念,利用复数的基本运算是解决本题的关键,比较基础.3.考点:程序框图.专题:算法和程序框图.分析:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,代入正整数n验证可得答案.解答:解:由程序框图知:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,∵24=16<20,25=32>20,∴输出n=5.故答案为:5.点评:本题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键.4.考点:古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:首先列举并求出“从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数”的基本事件的个数再从中找到满足“所取2个数的乘积为6”的事件的个数,利用概率公式计算即可.解答:解:从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数的所有基本事件有(1,2),(1,3),(1,6),(2,3),(2,6),(3,6)共6个,所取2个数的乘积为6的基本事件有(1,6),(2,3)共2个,故所求概率P=.故答案为:.点评:本题主要考查了古典概型的概率公式的应用,关键是一一列举出所有的基本事件.5.考点:三角方程;函数的零点.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质.分析:由于函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,可得=.根据φ的范围和正弦函数的单调性即可得出.解答:解:∵函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,∴=.∵0≤φ<π,∴,∴+φ=,解得φ=.故答案为:.点评:本题考查了三角函数的图象与性质、三角函数求值,属于基础题.6.考点:频率分布直方图.专题:概率与统计.分析:根据频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距底部求出周长小于100cm的频率,再根据频数=样本容量×频率求出底部周长小于100cm的频数.解答:解:由频率分布直方图知:底部周长小于100cm的频率为(0.015+0.025)×10=0.4,∴底部周长小于100cm的频数为60×0.4=24(株).故答案为:24.点评:本题考查了频率分布直方图,在频率分布直方图中频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距=.7.考点:等比数列的通项公式.专题:等差数列与等比数列.分析:利用等比数列的通项公式即可得出.解答:解:设等比数列{a n}的公比为q>0,a1>0.∵a8=a6+2a4,∴,化为q4﹣q2﹣2=0,解得q2=2.∴a6===1×22=4.故答案为:4.点评:本题考查了等比数列的通项公式,属于基础题.8.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;旋转体(圆柱、圆锥、圆台).专题:立体几何.分析:设出两个圆柱的底面半径与高,通过侧面积相等,推出高的比,然后求解体积的比.解答:解:设两个圆柱的底面半径分别为R,r;高分别为H,h;∵=,∴,它们的侧面积相等,∴,∴===.故答案为:.点评:本题考查柱体体积公式以及侧面积公式的直接应用,是基础题目.9.考点:直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:求出已知圆的圆心为C(2,﹣1),半径r=2.利用点到直线的距离公式,算出点C到直线直线l的距离d,由垂径定理加以计算,可得直线x+2y﹣3=0被圆截得的弦长.解答:解:圆(x﹣2)2+(y+1)2=4的圆心为C(2,﹣1),半径r=2,∵点C到直线直线x+2y﹣3=0的距离d==,∴根据垂径定理,得直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为2=2=故答案为:.点评:本题给出直线与圆的方程,求直线被圆截得的弦长,着重考查点到直线的距离公式、圆的方程和直线与圆的位置关系等知识,属于基础题.10.考点:二次函数的性质.专题:函数的性质及应用.分析:由条件利用二次函数的性质可得,由此求得m的范围.解答:解:∵二次函数f(x)=x2+mx﹣1的图象开口向上,对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,∴,即,解得﹣<m<0,故答案为:(﹣,0).点评:本题主要考查二次函数的性质应用,体现了转化的数学思想,属于基础题.11.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的概念及应用.分析:由曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,可得y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,解方程可得答案.解答:解:∵直线7x+2y+3=0的斜率k=,曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,∴y′=2ax﹣,∴,解得:,故a+b=﹣3,故答案为:﹣3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,其中根据已知得到y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,是解答的关键.12.考点:向量在几何中的应用;平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:由=3,可得=+,=﹣,进而由AB=8,AD=5,=3,•=2,构造方程,进而可得答案.解答:解:∵=3,∴=+,=﹣,又∵AB=8,AD=5,∴•=(+)•(﹣)=||2﹣•﹣||2=25﹣•﹣12=2,故•=22,故答案为:22.点评:本题考查的知识点是向量在几何中的应用,平面向量数量积的运算,其中根据已知得到=+,=﹣,是解答的关键.13.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:在同一坐标系中画出函数的图象与直线y=a的图象,利用数形结合判断a的范围即可.解答:解:f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),在同一坐标系中画出函数f(x)与y=a的图象如图:由图象可知.故答案为:(0,).点评:本题考查函数的图象以函数的零点的求法,数形结合的应用.14.考点:余弦定理;正弦定理.专题:三角函数的图像与性质;解三角形.分析:根据正弦定理和余弦定理,利用基本不等式即可得到结论.解答:解:由正弦定理得a+b=2c,得c=(a+b),由余弦定理得cosC====≥=,当且仅当时,取等号,故≤cosC<1,故cosC的最小值是.故答案为:.点评:本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,利用基本不等式是解决本题的关键.15.考点:两角和与差的正弦函数;两角和与差的余弦函数.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质.分析:(1)通过已知条件求出cosα,然后利用两角和的正弦函数求sin(+α)的值;(2)求出cos2α,然后利用两角差的余弦函数求cos(﹣2α)的值.解答:解:α∈(,π),sinα=.∴cosα=﹣=(1)sin(+α)=sin cosα+cos sinα==﹣;∴sin(+α)的值为:﹣.(2)∵α∈(,π),sinα=.∴cos2α=1﹣2sin2α=,sin2α=2sinαcosα=﹣∴cos(﹣2α)=cos cos2α+sin sin2α==﹣.cos(﹣2α)的值为:﹣.点评:本题考查两角和与差的三角函数,三角函数的基本关系式的应用,考查计算能力.16.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角;立体几何.分析:(1)由D、E为PC、AC的中点,得出DE∥PA,从而得出PA∥平面DEF;(2)要证平面BDE⊥平面ABC,只需证DE⊥平面ABC,即证DE⊥EF,且DE⊥AC 即可.解答:证明:(1)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE∥PA,又∵PA⊄平面DEF,DE⊂平面DEF,∴PA∥平面DEF;(2)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE=PA=3;又∵E、F为AC、AB的中点,∴EF=BC=4;∴DE2+EF2=DF2,∴∠DEF=90°,∴DE⊥EF;∵DE∥PA,PA⊥AC,∴DE⊥AC;∵AC∩EF=E,∴DE⊥平面ABC;∵DE⊂平面BDE,∴平面BDE⊥平面ABC.点评:本题考查了空间中的平行与垂直问题,解题时应明确空间中的线线、线面、面面之间的垂直与平行的互相转化关系,是基础题目.17.考点:椭圆的简单性质;椭圆的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)根据椭圆的定义,建立方程关系即可求出a,b的值.(2)求出C的坐标,利用F1C⊥AB建立斜率之间的关系,解方程即可求出e的值.解答:解:(1)∵C的坐标为(,),∴,即,∵,∴a2=()2=2,即b2=1,则椭圆的方程为+y2=1.(2)设F1(﹣c,0),F2(c,0),∵B(0,b),∴直线BF2:y=﹣x+b,代入椭圆方程+=1(a>b>0)得()x2﹣=0,解得x=0,或x=,∵A(,),且A,C关于x轴对称,∴C(,﹣),则=﹣=,∵F1C⊥AB,∴×()=﹣1,由b2=a2﹣c2得,即e=.点评:本题主要考查圆锥曲线的综合问题,要求熟练掌握椭圆方程的求法以及直线垂直和斜率之间的关系,运算量较大.18.考点:圆的切线方程;直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:(1)在四边形AOCB中,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,设出AF,然后通过解直角三角形列式求解BE,进一步得到CE,然后由勾股定理得答案;(2)设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,设OM=xm,把PC、PQ用含有x 的代数式表示,再结合古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m列式求得x的范围,得到x取最小值时圆的半径最大,即圆形保护区的面积最大.解答:解:(1)如图,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,∵∠ABC=90°,∠BEC=90°,∴∠ABF=∠BCE,∴.设AF=4x(m),则BF=3x(m).∵∠AOE=∠AFE=∠OEF=90°,∴OE=AF=4x(m),EF=AO=60(m),∴BE=(3x+60)m.∵,∴CE=(m).∴(m).∴,解得:x=20.∴BE=120m,CE=90m,则BC=150m;(2)如图,设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,∵∠POM=∠PQC=90°,∴∠PMO=∠BCO.设OM=xm,则OP=m,PM=m.∴PC=m,PQ=m.设⊙M半径为R,∴R=MQ=m=m.∵A、O到⊙M上任一点距离不少于80m,则R﹣AM≥80,R﹣OM≥80,∴136﹣﹣(60﹣x)≥80,136﹣﹣x≥80.解得:10≤x≤35.∴当且仅当x=10时R取到最大值.∴OM=10m时,保护区面积最大.点评:本题考查圆的切线,考查了直线与圆的位置关系,解答的关键在于对题意的理解,是中档题.19.考点:利用导数求闭区间上函数的最值.专题:导数的综合应用.分析:(1)根据函数奇偶性的定义即可证明f(x)是R上的偶函数;(2)利用参数分离法,将不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,进行转化求最值问题即可求实数m的取值范围;(3)构u造函数,利用函数的单调性,最值与单调性之间的关系,分别进行讨论即可得到结论.解答:解:(1)∵f(x)=e x+e﹣x,∴f(﹣x)=e﹣x+e x=f(x),即函数:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,即m(e x+e﹣x﹣1)≤e﹣x﹣1,∵x>0,∴e x+e﹣x﹣1>0,即m≤在(0,+∞)上恒成立,设t=e x,(t>1),则m≤在(1,+∞)上恒成立,∵=﹣=﹣,当且仅当t=2时等号成立,∴m.(3)令g(x)=e x+e﹣x﹣a(﹣x3+3x),则g′(x)=e x﹣e﹣x+3a(x2﹣1),当x>1,g′(x)>0,即函数g(x)在[1,+∞)上单调递增,故此时g(x)的最小值g(1)=e+﹣2a,由于存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,故e+﹣2a<0,即a>(e+),令h(x)=x﹣(e﹣1)lnx﹣1,则h′(x)=1﹣,由h′(x)=1﹣=0,解得x=e﹣1,当0<x<e﹣1时,h′(x)<0,此时函数单调递减,当x>e﹣1时,h′(x)>0,此时函数单调递增,∴h(x)在(0,+∞)上的最小值为h(e﹣1),注意到h(1)=h(e)=0,∴当x∈(1,e﹣1)⊆(0,e﹣1)时,h(e﹣1)≤h(x)<h(1)=0,当x∈(e﹣1,e)⊆(e﹣1,+∞)时,h(x)<h(e)=0,∴h(x)<0,对任意的x∈(1,e)成立.①a∈((e+),e)⊆(1,e)时,h(a)<0,即a﹣1<(e﹣1)lna,从而e a﹣1<a e﹣1,②当a=e时,a e﹣1=e a﹣1,③当a∈(e,+∞)⊆(e﹣1,+∞)时,当a>e﹣1时,h(a)>h(e)=0,即a﹣1>(e﹣1)lna,从而e a﹣1>a e﹣1.点评:本题主要考查函数奇偶性的判定,函数单调性和最值的应用,利用导数是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大.20.考点:数列的应用;等差数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”即可得到a n,再利用“H”数列的意义即可得出.(2)利用等差数列的前n项和即可得出S n,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,取n=2和根据d<0即可得出;(3)设{a n}的公差为d,构造数列:b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,c n=(n﹣1)(a1+d),可证明{b n}和{c n}是等差数列.再利用等差数列的前n项和公式及其通项公式、“H”的意义即可得出.解答:解:(1)当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=2n﹣2n﹣1=2n﹣1,当n=1时,a1=S1=2.当n=1时,S1=a1.当n≥2时,S n=a n+1.∴数列{a n}是“H”数列.(2)S n==,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,即,取n=2时,得1+d=(m﹣1)d,解得,∵d<0,∴m<2,又m∈N*,∴m=1,∴d=﹣1.(3)设{a n}的公差为d,令b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,对∀n∈N*,b n+1﹣b n=﹣a1,c n=(n﹣1)(a1+d),对∀n∈N*,c n+1﹣c n=a1+d,则b n+c n=a1+(n﹣1)d=a n,且数列{b n}和{c n}是等差数列.数列{b n}的前n项和T n=,令T n=(2﹣m)a1,则.当n=1时,m=1;当n=2时,m=1.当n≥3时,由于n与n﹣3的奇偶性不同,即n(n﹣3)为非负偶数,m∈N*.因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使T n=b m成立,即{b n}为H数列.数列{c n}的前n项和R n=,令c m=(m﹣1)(a1+d)=R n,则m=.∵对∀n∈N*,n(n﹣3)为非负偶数,∴m∈N*.因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使R n=c m成立,即{c n}为H数列.因此命题得证.点评:本题考查了利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”求a n、等差数列的前n 项和公式及其通项公式、新定义“H”的意义等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力、构造法,属于难题.21.考点:弦切角.专题:直线与圆.分析:利用OC=OB,可得∠OCB=∠B,利用同弧所对的圆周角相等,即可得出结论.解答:证明:∵OC=OB,∴∠OCB=∠B,∵∠B=∠D,∴∠OCB=∠D.点评:本题考查同弧所对的圆周角相等,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.22.考点:矩阵与向量乘法的意义.专题:矩阵和变换.分析:利用矩阵的乘法,结合A=B,可得方程组,即可求x,y的值,从而求得x+y的值.解答:解:∵矩阵A=,B=,向量=,A=B,∴,∴x=﹣,y=4,∴x+y=点评:本题考查矩阵的乘法,考查学生的计算能力,属于基础题.23.考点:直线的参数方程.专题:计算题;坐标系和参数方程.分析:直线l的参数方程化为普通方程,与抛物线y2=4x联立,求出A,B的坐标,即可求线段AB的长.解答:解:直线l的参数方程为,化为普通方程为x+y=3,与抛物线y2=4x联立,可得x2﹣10x+9=0,∴交点A(1,2),B(9,﹣6),∴|AB|==8.点评:本题主要考查了直线与抛物线的位置关系:相交关系的应用,考查学生的计算能力,属于基础题.24.考点:不等式的证明.专题:证明题;不等式的解法及应用.分析:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥,两式相乘可得结论.解答:证明:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥分别当且仅当x=y2=1,x2=y=1时等号成立,∴两式相乘可得(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.点评:本题考查不等式的证明,正确运用均值不等式是关键.25.考点:离散型随机变量的期望与方差;古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:(1)先求出取2个球的所有可能,再求出颜色相同的所有可能,最后利用概率公式计算即可;(2)先判断X的所有可能值,在分别求出所有可能值的概率,列出分布列,根据数学期望公式计算即可.解答:解(1)一次取2个球共有=36种可能,2个球颜色相同共有=10种可能情况∴取出的2个球颜色相同的概率P=.(2)X的所有可能值为4,3,2,则P(X=4)=,P(X=3)=于是P(X=2)=1﹣P(X=3)﹣P(X=4)=,X的概率分布列为X 2 3 4P故X数学期望E(X)=.点评:本题考查了排列组合,概率公式以概率的分布列和数学期望,知识点比较多,属基础题.26.考点:三角函数中的恒等变换应用;导数的运算.专题:函数的性质及应用;三角函数的求值.分析:(1)由于求两个函数的相除的导数比较麻烦,根据条件和结论先将原函数化为:xf0(x)=sinx,然后两边求导后根据条件两边再求导得:2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,把x=代入式子求值;(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx和2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,利用相同的方法再对所得的式子两边再求导,并利用诱导公式对所得式子进行化简、归纳,再进行猜想得到等式,用数学归纳法进行证明等式成立,主要利用假设的条件、诱导公式、求导公式以及题意进行证明,最后再把x=代入所给的式子求解验证.解答:解:(1)∵f0(x)=,∴xf0(x)=sinx,则两边求导,[xf0(x)]′=(sinx)′,∵f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*,∴f0(x)+xf1(x)=cosx,两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,将x=代入上式得,2f1()+f2()=﹣1,(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx=sin(x+),恒成立两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx=sin(x+π),再对上式两边同时求导得,3f2(x)+xf3(x)=﹣cosx=sin(x+),同理可得,两边再同时求导得,4f3(x)+xf4(x)=sinx=sin(x+2π),猜想得,nf n﹣1(x)+xf n(x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,下面用数学归纳法进行证明等式成立:①当n=1时,成立,则上式成立;②假设n=k(k>1且k∈N*)时等式成立,即,∵[kf k﹣1(x)+xf k(x)]′=kf k﹣1′(x)+f k(x)+xf k′(x)=(k+1)f k(x)+xf k+1(x)又===,∴那么n=k+1(k>1且k∈N*)时.等式也成立,由①②得,nf n﹣1(x)+xf n(x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,令x=代入上式得,nf n﹣1()+f n()=sin(+)=±cos=±,所以,对任意n∈N*,等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.点评:本题考查了三角函数、复合函数的求导数公式和法则、诱导公式,以及数学归纳法证明命题、转化思想等,本题设计巧妙,题型新颖,立意深刻,是一道不可多得的好题,难度很大,考查了学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,以及逻辑思维能力.。
绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ参考公式:圆柱的侧面积公式:cl S =圆柱侧,其中c 是圆柱底面的周长,l 为母线长.圆柱的体积公式:Sh V =圆柱,其中S 是圆柱的底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.........1.已知集合A ={4,3,1,2--},}3,2,1{-=B ,则=B A I ▲ .2.已知复数2)i 25(+=z (i 为虚数单位),则z 的实部为 ▲ .3.右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是 ▲ .4.从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的 乘积为6的概率是 ▲ .5.已知函数x y cos =与)2sin(ϕ+=x y (0ϕπ≤<),它们的图象有一 个横坐标为3π的交点,则ϕ的值是 ▲ . 注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
本卷满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与您本人是否相符。
4.作答试题必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
(第3题)6.为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm ),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有 ▲ 株树木的底部周长小于100cm.7.在各项均为正数的等比数列}{n a 中,若21a =, 4682a a a +=,则6a 的值是 ▲ .8.设甲、乙两个圆柱的底面分别为1S ,2S ,体积 分别为1V ,2V ,若它们的侧面积相等,且4921=S S , 则21V V 的值是 ▲ . 9.在平面直角坐标系xOy 中,直线032=-+y x 被圆4)1()2(22=++-y x 截得的弦长为 ▲ . 10.已知函数2()1f x x mx =+-,若对于任意[,1]x m m ∈+,都有0)(<x f 成立,则实数m 的取值范围是 ▲ .11.在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b 为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 ▲ .12.如图,在平行四边形ABCD 中,已知8=AB ,5=AD , 3=,2=⋅,则⋅的值是 ▲ .13.已知)(x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当[0,3)x ∈时,|212|)(2+-=x x x f .若函数a x f y -=)(在区间[3,4]-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 ▲ . 14.若△ABC 的内角满足C B A sin 2sin 2sin =+,则C cos 的最小值是 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分) 已知),2(ππα∈,55sin =α.(1)求)4sin(απ+的值;(2)求)265cos(απ-的值.ABD CP (第12题)底部周长/cm(第6题)16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥ABC P -中,D ,E ,F 分别为棱AB AC PC ,,的中点.已知AC PA ⊥,6PA =,8BC =,5DF =.求证:(1)直线//PA 平面DEF ; (2)平面⊥BDE 平面ABC .17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,21,F F 分别是椭圆)0(12322>>=+b a by a x 的左、右焦点,顶点B的坐标为),0(b ,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结C F 1.(1)若点C 的坐标为)31,34(,且22=BF ,求椭圆的方程;(2)若1F C AB ⊥,求椭圆离心率e 的值.18.(本小题满分16分)如图,为保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆,且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m .经测量,点A 位于点O 正北方向60m 处,点C 位于点O正东方向170m 处(OC 为河岸),34tan =∠BCO .(1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大? 19.(本小题满分16分)已知函数x x x f -+=e e )(,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:)(x f 是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式)(x mf ≤1e -+-m x 在),0(+∞上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在),1[0+∞∈x ,使得)3()(030x x a x f +-<成立.试比较1e -a 与1e -a 的大小,并证明你的结论.20.(本小题满分16分)设数列}{n a 的前n 项和为n S .若对任意正整数n ,总存在正整数m ,使得m n a S =,则称}{n a 是“H 数列”. (1)若数列}{n a 的前n 项和n n S 2=(∈n N *),证明:}{n a 是“H 数列”;(2)设}{n a 是等差数列,其首项11=a ,公差0<d .若}{n a 是“H 数列”,求d 的值; (3)证明:对任意的等差数列}{n a ,总存在两个“H 数列”}{n b 和}{n c ,使得n n n c b a +=(∈n N *)成立.(第17题)P DC EF B A (第16题) (第18题)绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两......小题,并在....相应的...答题区域内作答........若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,AB 是圆O 的直径,C ,D 是圆O 上位于AB 异侧的两点. 证明:D OCB ∠=∠.B .[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=x A 121,⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=1211B ,向量⎥⎦⎤⎢⎣⎡=y 2α,x ,y 为实数. 若ααB A =,求y x +的值.注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求:1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
2014年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1.(5分)(2014•江苏)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B={﹣1,3}.考点:交集及其运算.专题:集合.分析:根据集合的基本运算即可得到结论.解答:解:∵A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},∴A∩B={﹣1,3},故答案为:{﹣1,3}点评:本题主要考查集合的基本运算,比较基础.2.(5分)(2014•江苏)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为21.考点:复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:根据复数的有关概念,即可得到结论.解答:解:z=(5+2i)2=25+20i+4i2=25﹣4+20i=21+20i,故z的实部为21,故答案为:21点评:本题主要考查复数的有关概念,利用复数的基本运算是解决本题的关键,比较基础.3.(5分)(2014•江苏)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是5.考点:程序框图.专题:算法和程序框图.分析:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,代入正整数n验证可得答案.解答:解:由程序框图知:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,∵24=16<20,25=32>20,∴输出n=5.故答案为:5.点评:本题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键.4.(5分)(2014•江苏)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是.考点:古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:首先列举并求出“从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数”的基本事件的个数再从中找到满足“所取2个数的乘积为6”的事件的个数,利用概率公式计算即可.解答:解:从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数的所有基本事件有(1,2),(1,3),(1,6),(2,3),(2,6),(3,6)共6个,所取2个数的乘积为6的基本事件有(1,6),(2,3)共2个,故所求概率P=.故答案为:.点评:本题主要考查了古典概型的概率公式的应用,关键是一一列举出所有的基本事件.5.(5分)(2014•江苏)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是.考点:三角方程;函数的零点.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质.分析:由于函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,可得=.根据φ的范围和正弦函数的单调性即可得出.解答:解:∵函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,∴=.∵0≤φ<π,∴,∴+φ=,解得φ=.故答案为:.点评:本题考查了三角函数的图象与性质、三角函数求值,属于基础题.6.(5分)(2014•江苏)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有24株树木的底部周长小于100cm.考点:频率分布直方图.专题:概率与统计.分析:根据频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距底部求出周长小于100cm的频率,再根据频数=样本容量×频率求出底部周长小于100cm的频数.解答:解:由频率分布直方图知:底部周长小于100cm的频率为(0.015+0.025)×10=0.4,∴底部周长小于100cm的频数为60×0.4=24(株).故答案为:24.点评:本题考查了频率分布直方图,在频率分布直方图中频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距=.7.(5分)(2014•江苏)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是4.考点:等比数列的通项公式.专题:等差数列与等比数列.分析:利用等比数列的通项公式即可得出.解答:解:设等比数列{a n}的公比为q>0,a1>0.∵a8=a6+2a4,∴,化为q4﹣q2﹣2=0,解得q2=2.∴a6===1×22=4.故答案为:4.点评:本题考查了等比数列的通项公式,属于基础题.8.(5分)(2014•江苏)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;旋转体(圆柱、圆锥、圆台).专题:立体几何.分析:设出两个圆柱的底面半径与高,通过侧面积相等,推出高的比,然后求解体积的比.解答:解:设两个圆柱的底面半径分别为R,r;高分别为H,h;∵=,∴,它们的侧面积相等,∴,∴===.故答案为:.点评:本题考查柱体体积公式以及侧面积公式的直接应用,是基础题目.9.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为.考点:直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:求出已知圆的圆心为C(2,﹣1),半径r=2.利用点到直线的距离公式,算出点C到直线直线l的距离d,由垂径定理加以计算,可得直线x+2y﹣3=0被圆截得的弦长.解答:解:圆(x﹣2)2+(y+1)2=4的圆心为C(2,﹣1),半径r=2,∵点C到直线直线x+2y﹣3=0的距离d==,∴根据垂径定理,得直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为2=2=故答案为:.点评:本题给出直线与圆的方程,求直线被圆截得的弦长,着重考查点到直线的距离公式、圆的方程和直线与圆的位置关系等知识,属于基础题.10.(5分)(2014•江苏)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是(﹣,0).考点:二次函数的性质.专题:函数的性质及应用.分析:由条件利用二次函数的性质可得,由此求得m的范围.解答:解:∵二次函数f(x)=x2+mx﹣1的图象开口向上,对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,∴,即,解得﹣<m<0,故答案为:(﹣,0).点评:本题主要考查二次函数的性质应用,体现了转化的数学思想,属于基础题.11.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是﹣3.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的概念及应用.分析:由曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,可得y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,解方程可得答案.解答:解:∵直线7x+2y+3=0的斜率k=,曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,∴y′=2ax﹣,∴,解得:,故a+b=﹣3,故答案为:﹣3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,其中根据已知得到y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,是解答的关键.12.(5分)(2014•江苏)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是22.考点:向量在几何中的应用;平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:由=3,可得=+,=﹣,进而由AB=8,AD=5,=3,•=2,构造方程,进而可得答案.解答:解:∵=3,∴=+,=﹣,又∵AB=8,AD=5,∴•=(+)•(﹣)=||2﹣•﹣||2=25﹣•﹣12=2,故•=22,故答案为:22.点评:本题考查的知识点是向量在几何中的应用,平面向量数量积的运算,其中根据已知得到=+,=﹣,是解答的关键.13.(5分)(2014•江苏)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f (x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是(0,).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:在同一坐标系中画出函数的图象与直线y=a的图象,利用数形结合判断a的范围即可.解答:解:f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),在同一坐标系中画出函数f(x)与y=a的图象如图:由图象可知.故答案为:(0,).点评:本题考查函数的图象以函数的零点的求法,数形结合的应用.14.(5分)(2014•江苏)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是.考点:余弦定理;正弦定理.专题:三角函数的图像与性质;解三角形.分析:根据正弦定理和余弦定理,利用基本不等式即可得到结论.解答:解:由正弦定理得a+b=2c,得c=(a+b),由余弦定理得cosC====≥=,当且仅当时,取等号,故≤cosC<1,故cosC的最小值是.故答案为:.点评:本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,利用基本不等式是解决本题的关键.二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15.(14分)(2014•江苏)已知α∈(,π),sinα=.(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值.考点:两角和与差的正弦函数;两角和与差的余弦函数.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质.分析:(1)通过已知条件求出cosα,然后利用两角和的正弦函数求sin(+α)的值;(2)求出cos2α,然后利用两角差的余弦函数求cos(﹣2α)的值.解答:解:α∈(,π),sinα=.∴cosα=﹣=(1)sin(+α)=sin cosα+cos sinα==﹣;∴sin(+α)的值为:﹣.(2)∵α∈(,π),sinα=.∴cos2α=1﹣2sin2α=,sin2α=2sinαcosα=﹣∴cos(﹣2α)=cos cos2α+sin sin2α==﹣.cos(﹣2α)的值为:﹣.点评:本题考查两角和与差的三角函数,三角函数的基本关系式的应用,考查计算能力.16.(14分)(2014•江苏)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB 的中点,已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角;立体几何.分析:(1)由D、E为PC、AC的中点,得出DE∥PA,从而得出PA∥平面DEF;(2)要证平面BDE⊥平面ABC,只需证DE⊥平面ABC,即证DE⊥EF,且DE⊥AC 即可.解答:证明:(1)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE∥PA,又∵PA⊄平面DEF,DE⊂平面DEF,∴PA∥平面DEF;(2)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE=PA=3;又∵E、F为AC、AB的中点,∴EF=BC=4;∴DE2+EF2=DF2,∴∠DEF=90°,∴DE⊥EF;∵DE∥PA,PA⊥AC,∴DE⊥AC;∵AC∩EF=E,∴DE⊥平面ABC;∵DE⊂平面BDE,∴平面BDE⊥平面ABC.点评:本题考查了空间中的平行与垂直问题,解题时应明确空间中的线线、线面、面面之间的垂直与平行的互相转化关系,是基础题目.17.(14分)(2014•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值.考点:椭圆的简单性质;椭圆的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)根据椭圆的定义,建立方程关系即可求出a,b的值.(2)求出C的坐标,利用F1C⊥AB建立斜率之间的关系,解方程即可求出e的值.解答:解:(1)∵C的坐标为(,),∴,即,∵,∴a2=()2=2,即b2=1,则椭圆的方程为+y2=1.(2)设F1(﹣c,0),F2(c,0),∵B(0,b),∴直线BF2:y=﹣x+b,代入椭圆方程+=1(a>b>0)得()x2﹣=0,解得x=0,或x=,∵A(,),且A,C关于x轴对称,∴C(,﹣),则=﹣=,∵F1C⊥AB,∴×()=﹣1,由b2=a2﹣c2得,即e=.点评:本题主要考查圆锥曲线的综合问题,要求熟练掌握椭圆方程的求法以及直线垂直和斜率之间的关系,运算量较大.18.(16分)(2014•江苏)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),tan∠BCO=.(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?考点:圆的切线方程;直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:(1)在四边形AOCB中,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,设出AF,然后通过解直角三角形列式求解BE,进一步得到CE,然后由勾股定理得答案;(2)设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,设OM=xm,把PC、PQ用含有x 的代数式表示,再结合古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m列式求得x的范围,得到x取最小值时圆的半径最大,即圆形保护区的面积最大.解答:解:(1)如图,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,∵∠ABC=90°,∠BEC=90°,∴∠ABF=∠BCE,∴.设AF=4x(m),则BF=3x(m).∵∠AOE=∠AFE=∠OEF=90°,∴OE=AF=4x(m),EF=AO=60(m),∴BE=(3x+60)m.∵,∴CE=(m).∴(m).∴,解得:x=20.∴BE=120m,CE=90m,则BC=150m;(2)如图,设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,∵∠POM=∠PQC=90°,∴∠PMO=∠BCO.设OM=xm,则OP=m,PM=m.∴PC=m,PQ=m.设⊙M半径为R,∴R=MQ=m=m.∵A、O到⊙M上任一点距离不少于80m,则R﹣AM≥80,R﹣OM≥80,∴136﹣﹣(60﹣x)≥80,136﹣﹣x≥80.解得:10≤x≤35.∴当且仅当x=10时R取到最大值.∴OM=10m时,保护区面积最大.点评:本题考查圆的切线,考查了直线与圆的位置关系,解答的关键在于对题意的理解,是中档题.19.(16分)(2014•江苏)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数.(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论.考点:利用导数求闭区间上函数的最值.专题:导数的综合应用.分析:(1)根据函数奇偶性的定义即可证明f(x)是R上的偶函数;(2)利用参数分离法,将不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,进行转化求最值问题即可求实数m的取值范围;(3)构u造函数,利用函数的单调性,最值与单调性之间的关系,分别进行讨论即可得到结论.解答:解:(1)∵f(x)=e x+e﹣x,∴f(﹣x)=e﹣x+e x=f(x),即函数:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,即m(e x+e﹣x﹣1)≤e﹣x﹣1,∵x>0,∴e x+e﹣x﹣1>0,即m≤在(0,+∞)上恒成立,设t=e x,(t>1),则m≤在(1,+∞)上恒成立,∵=﹣=﹣,当且仅当t=2时等号成立,∴m.(3)令g(x)=e x+e﹣x﹣a(﹣x3+3x),则g′(x)=e x﹣e﹣x+3a(x2﹣1),当x>1,g′(x)>0,即函数g(x)在[1,+∞)上单调递增,故此时g(x)的最小值g(1)=e+﹣2a,由于存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,故e+﹣2a<0,即a>(e+),令h(x)=x﹣(e﹣1)lnx﹣1,则h′(x)=1﹣,由h′(x)=1﹣=0,解得x=e﹣1,当0<x<e﹣1时,h′(x)<0,此时函数单调递减,当x>e﹣1时,h′(x)>0,此时函数单调递增,∴h(x)在(0,+∞)上的最小值为h(e﹣1),注意到h(1)=h(e)=0,∴当x∈(1,e﹣1)⊆(0,e﹣1)时,h(e﹣1)≤h(x)<h(1)=0,当x∈(e﹣1,e)⊆(e﹣1,+∞)时,h(x)<h(e)=0,∴h(x)<0,对任意的x∈(1,e)成立.①a∈((e+),e)⊆(1,e)时,h(a)<0,即a﹣1<(e﹣1)lna,从而e a﹣1<a e﹣1,②当a=e时,a e﹣1=e a﹣1,③当a∈(e,+∞)⊆(e﹣1,+∞)时,当a>e﹣1时,h(a)>h(e)=0,即a﹣1>(e﹣1)lna,从而e a﹣1>a e﹣1.点评:本题主要考查函数奇偶性的判定,函数单调性和最值的应用,利用导数是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大.20.(16分)(2014•江苏)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”.(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n(n∈N*)成立.考点:数列的应用;等差数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”即可得到a n,再利用“H”数列的意义即可得出.(2)利用等差数列的前n项和即可得出S n,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,取n=2和根据d<0即可得出;(3)设{a n}的公差为d,构造数列:b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,c n=(n﹣1)(a1+d),可证明{b n}和{c n}是等差数列.再利用等差数列的前n项和公式及其通项公式、“H”的意义即可得出.解答:解:(1)当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=2n﹣2n﹣1=2n﹣1,当n=1时,a1=S1=2.当n=1时,S1=a1.当n≥2时,S n=a n+1.∴数列{a n}是“H”数列.(2)S n==,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,即,取n=2时,得1+d=(m﹣1)d,解得,∵d<0,∴m<2,又m∈N*,∴m=1,∴d=﹣1.(3)设{a n}的公差为d,令b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,对∀n∈N*,b n+1﹣b n=﹣a1,c n=(n﹣1)(a1+d),对∀n∈N*,c n+1﹣c n=a1+d,则b n+c n=a1+(n﹣1)d=a n,且数列{b n}和{c n}是等差数列.数列{b n}的前n项和T n=,令T n=(2﹣m)a1,则.当n=1时,m=1;当n=2时,m=1.当n≥3时,由于n与n﹣3的奇偶性不同,即n(n﹣3)为非负偶数,m∈N*.因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使T n=b m成立,即{b n}为H数列.数列{c n}的前n项和R n=,令c m=(m﹣1)(a1+d)=R n,则m=.∵对∀n∈N*,n(n﹣3)为非负偶数,∴m∈N*.因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使R n=c m成立,即{c n}为H数列.因此命题得证.点评:本题考查了利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”求a n、等差数列的前n 项和公式及其通项公式、新定义“H”的意义等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力、构造法,属于难题.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2014•江苏)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D.考点:弦切角.专题:直线与圆.分析:利用OC=OB,可得∠OCB=∠B,利用同弧所对的圆周角相等,即可得出结论.解答:证明:∵OC=OB,∴∠OCB=∠B,∵∠B=∠D,∴∠OCB=∠D.点评:本题考查同弧所对的圆周角相等,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2014•江苏)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值.考点:矩阵与向量乘法的意义.专题:矩阵和变换.分析:利用矩阵的乘法,结合A=B,可得方程组,即可求x,y的值,从而求得x+y 的值.解答:解:∵矩阵A=,B=,向量=,A=B,∴,∴x=﹣,y=4,∴x+y=点评:本题考查矩阵的乘法,考查学生的计算能力,属于基础题.【选修4-3:极坐标及参数方程】23.(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB的长.考点:直线的参数方程.专题:计算题;坐标系和参数方程.分析:直线l的参数方程化为普通方程,与抛物线y2=4x联立,求出A,B的坐标,即可求线段AB的长.解答:解:直线l的参数方程为,化为普通方程为x+y=3,与抛物线y2=4x联立,可得x2﹣10x+9=0,∴交点A(1,2),B(9,﹣6),∴|AB|==8.点评:本题主要考查了直线与抛物线的位置关系:相交关系的应用,考查学生的计算能力,属于基础题.【选修4-4:不等式选讲】24.(2014•江苏)已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.考点:不等式的证明.专题:证明题;不等式的解法及应用.分析:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥,两式相乘可得结论.解答:证明:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥分别当且仅当x=y2=1,x2=y=1时等号成立,∴两式相乘可得(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.点评:本题考查不等式的证明,正确运用均值不等式是关键.(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25.(10分)(2014•江苏)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E(X).考点:离散型随机变量的期望与方差;古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:(1)先求出取2个球的所有可能,再求出颜色相同的所有可能,最后利用概率公式计算即可;(2)先判断X的所有可能值,在分别求出所有可能值的概率,列出分布列,根据数学期望公式计算即可.解答:解(1)一次取2个球共有=36种可能,2个球颜色相同共有=10种可能情况∴取出的2个球颜色相同的概率P=.(2)X的所有可能值为4,3,2,则P(X=4)=,P(X=3)=于是P(X=2)=1﹣P(X=3)﹣P(X=4)=,X的概率分布列为X 2 3 4P故X数学期望E(X)=.点评:本题考查了排列组合,概率公式以概率的分布列和数学期望,知识点比较多,属基础题.26.(10分)(2014•江苏)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*.(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.考点:三角函数中的恒等变换应用;导数的运算.专题:函数的性质及应用;三角函数的求值.分析:(1)由于求两个函数的相除的导数比较麻烦,根据条件和结论先将原函数化为:xf0(x)=sinx,然后两边求导后根据条件两边再求导得:2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,把x=代入式子求值;(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx和2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,利用相同的方法再对所得的式子两边再求导,并利用诱导公式对所得式子进行化简、归纳,再进行猜想得到等式,用数学归纳法进行证明等式成立,主要利用假设的条件、诱导公式、求导公式以及题意进行证明,最后再把x=代入所给的式子求解验证.解答:解:(1)∵f0(x)=,∴xf0(x)=sinx,则两边求导,[xf0(x)]′=(sinx)′,∵f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*,∴f0(x)+xf1(x)=cosx,两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,将x=代入上式得,2f1()+f2()=﹣1,(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx=sin(x+),恒成立两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx=sin(x+π),再对上式两边同时求导得,3f2(x)+xf3(x)=﹣cosx=sin(x+),同理可得,两边再同时求导得,4f3(x)+xf4(x)=sinx=sin(x+2π),猜想得,nf n﹣1(x)+xf n(x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,下面用数学归纳法进行证明等式成立:①当n=1时,成立,则上式成立;②假设n=k(k>1且k∈N*)时等式成立,即,∵[kf k﹣1(x)+xf k(x)]′=kf k﹣1′(x)+f k(x)+xf k′(x)=(k+1)f k(x)+xf k+1(x)又===,∴那么n=k+1(k>1且k∈N*)时.等式也成立,由①②得,nf n﹣1(x)+xf n(x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,令x=代入上式得,nf n﹣1()+f n()=sin(+)=±cos=±,所以,对任意n∈N*,等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.点评:本题考查了三角函数、复合函数的求导数公式和法则、诱导公式,以及数学归纳法证明命题、转化思想等,本题设计巧妙,题型新颖,立意深刻,是一道不可多得的好题,难度很大,考查了学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,以及逻辑思维能力.。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1. 已知集合A ={4,3,1,2--},}3,2,1{-=B ,则=B A ▲ . 2. 已知复数2)i 25(+=z (i 为虚数单位),则z 的实部为 ▲ . 3. 右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是 ▲ .4. 从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的 乘积为6的概率是 ▲ .5. 已知函数x y cos =与)2sin(ϕ+=x y (0≤πϕ<),它们的图象 有一个横坐标为3π的交点,则ϕ的值是 ▲ .6. 设抽测的树木的底部周长均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图 所示,则在抽测的60株树木中,有 ▲ 株树木的底部周长小于100cm.7. 在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,则6a 的值是 ▲ .8. 设甲、乙两个圆柱的底面分别为1S ,2S ,体积分别 为1V ,2V ,若它们的侧面积相等,且4921=S S ,则21V V的值是 ▲ .9. 在平面直角坐标系xOy 中,直线032=-+y x 被圆4)1()2(22=++-y x 截得的弦长为 ▲ .10. 已知函数,1)(2-+=mx x x f 若对于任意]1,[+∈m m x , 都有0)(<x f 成立,则实数m 的取值范围是 ▲ . 11. 在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 ▲ . 12. 如图,在平行四边形ABCD 中,已知8=AB ,5=AD ,3=,2=⋅BP AP ,则AD AB ⋅的值是▲ .13. 已知)(x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当)3,0[∈x 时,|212|)(2+-=x x x f .若函数a x f y -=)(在区间]4,3[-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 ▲ .14. 若△ABC 的内角满足C B A sin 2sin 2sin =+,则C cos 的最小值是 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分) 已知),2(ππα∈,55sin =α.(1)求)4sin(απ+的值;(2)求)265cos(απ-的值.(第3题)100 80 90 110 120 130 底部周长/cm(第6题)(第12题)16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥ABC P -中,D ,E ,F 分别为棱AB AC PC ,,的中点.已知AC PA ⊥,,6=PA .5,8==DF BC求证: (1)直线//PA 平面DEF ;(2)平面⊥BDE 平面ABC .17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,21,F F 分别是椭圆)0(12322>>=+b a by a x 的左、右焦点,顶点B 的坐标为),0(b ,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结C F 1.(1)若点C 的坐标为)31,34(,且22=BF ,求椭圆的方程;(2)若,1AB C F ⊥求椭圆离心率e 的值.18.(本小题满分16分)如图,为了保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河 岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上 并与BC 相切的圆.且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m. 经测量,点A 位于点O 正北方向60m 处, 点C 位于点O 正东方向170m 处(OC 为河岸),34tan =∠BCO . (1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大?(第16题)P D CE F B A(第18题)19.(本小题满分16分)已知函数x x x f -+=e e )(,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:)(x f 是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式)(x mf ≤1e -+-m x 在),0(+∞上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在),1[0+∞∈x ,使得)3()(0300x x a x f +-<成立.试比较1e -a 与1e -a 的大小,并证明你的结论.20.(本小题满分16分)设数列}{n a 的前n 项和为n S .若对任意正整数n ,总存在正整数m ,使得m n a S =,则称}{n a 是“H 数列”.(1)若数列}{n a 的前n 项和n n S 2=(∈n N *),证明: }{n a 是“H 数列”;(2)设}{n a 是等差数列,其首项11=a ,公差0<d .若}{n a 是“H 数列”,求d 的值;(3)证明:对任意的等差数列}{n a ,总存在两个“H 数列”}{n b 和}{n c ,使得n n n c b a +=(∈n N *)成立.参考答案15.(1)∵α∈(,π),=∴=∴=+=(2)=12=,=2==+=+()=16. (1)∵D,E,分别为PC,AC,的中点 ∴DE ∥PA 又∵DE⊂平面PAC ,PA ⊄平面PAC∴直线PA ∥平面DEF(2)∵E,F 分别为棱AC,AB 的中点,且 BC=8,由中位线知EF=4∵D,E,分别为PC,AC,的中点,且PA=6,由中位线知DE=3,又∵DF=5∴DF ²=EF ²+DE ²=25,∴DE ⊥EF ,又∵DE ∥PA ,∴PA ⊥EF ,又∵PA ⊥AC ,又∵AC ⋂ EF=E ,AC ⊂平面ABC ,EF ⊂平面ABC ,∴PA ⊥平面ABC ,∴DE ⊥平面ABC ,∵DE ⊂平面BDE ,∴平面BDE ⊥平面ABC17.(1)∵BF 2 =,将点C (,)代入椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,∴221611(0)99a b a b+=>>,且c ²+b ²=a ²∴a= ,b=1, ∴椭圆方程为2212x y +=(2)直线BA 方程为y=x+b,与椭圆22221(0)x y a b a b+=>>联立得x ²x=0. ∴点A (,),∴点C (,),F 1()直线CF 1 斜率k= ,又∵F 1C ⊥AB ,∴·=∴=1,∴e=18. (1)过点B 作BE ⊥OC 于点E ,过点A 作AD ⊥BE 于点F 。
2014江苏高考数学压轴题二1. (本小题满分12分)已知常数a > 0, n为正整数,f n ( x ) = x n– ( x + a)n ( x > 0 )是关于x的函数.(1) 判定函数f n ( x )的单调性,并证明你的结论.(2) 对任意n ≥ a , 证明f`n + 1 ( n + 1 ) < ( n + 1 )f n`(n)2. (本小题满分12分)已知:y = f (x) 定义域为[–1,1],且满足:f (–1) = f (1) = 0 ,对任意u ,v∈[–1,1],都有|f (u) – f (v) | ≤| u –v | .(1) 判断函数p ( x ) = x2– 1 是否满足题设条件?(2) 判断函数g(x)=1,[1,0]1,[0,1]x xx x+∈-⎧⎨-∈⎩,是否满足题设条件?已知点P ( t , y )在函数f ( x ) =1x x +(x ≠ –1)的图象上,且有t 2 – c 2at + 4c 2 = 0 ( c ≠ 0 ). (1) 求证:| ac | ≥ 4;(2) 求证:在(–1,+∞)上f ( x )单调递增.(3) (仅理科做)求证:f ( | a | ) + f ( | c | ) > 1.4.(本小题满分15分)设定义在R 上的函数43201234()f x a x a x a x a x a =++++(其中i a ∈R ,i=0,1,2,3,4),当x= -1时,f (x)取得极大值23,并且函数y=f (x+1)的图象关于点(-1,0)对称. (1) 求f (x)的表达式;(2) 试在函数 f (x)的图象上求两点,使这两点为切点的切线互相垂直,且切点的横坐标都在区间2,2⎡⎤-⎣⎦上; (3) 若+212(13),(N )23n n n n n nx y n --==∈,求证:4()().3n n f x f y -<设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN ⊥MQ ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.6.(本小题满分12分)过抛物线y x 42=上不同两点A 、B 分别作抛物线的切线相交于P 点,.0=⋅PB PA(1)求点P 的轨迹方程;(2)已知点F (0,1),是否存在实数λ使得0)(2=+⋅FP FB FA λ?若存在,求出λ的值,若不存在,请说明理由.设函数x axx x f ln 1)(+-=在),1[+∞上是增函数. (1) 求正实数a 的取值范围; (2) 设1,0>>a b ,求证:.ln 1b b a b b a b a +<+<+8.(本小题满分12分)如图,直角坐标系xOy 中,一直角三角形ABC ,90C ∠=,B 、C 在x 轴上且关于原点O 对称,D 在边BC 上,3BD DC =,ABC !的周长为12.若一双曲线E 以B 、C 为焦点,且经过A 、D 两点.(1) 求双曲线E 的方程;(2) 若一过点(,0)P m (m 为非零常数)的直线l 与双曲线E xy D O C A B相交于不同于双曲线顶点的两点M 、N ,且MP PN λ=,问在x 轴上是否存在定点G ,使()BC GM GN λ⊥-?若存在,求出所有这样定点G 的坐标;若不存在,请说明理由.9.(本小题满分14分)已知数列{}n a 各项均不为0,其前n 项和为n S ,且对任意*n ∈N 都有(1)n n p S p pa -=-(p 为大于1的常数),记12121C C C ()2n n n n n n n a a a f n S ++++=.(1) 求n a ;(2) 试比较(1)f n +与1()2p f n p+的大小(*n ∈N ); (3) 求证:2111(21)()(1)(2)(21)112n p p n f n f f f n p p -⎡⎤⎛⎫++-+++--⎢⎥ ⎪-⎢⎥⎝⎭⎣⎦剟,(*n ∈N ).。
14年高考数学压轴题系列训练含答案及解析详解1.(本小题满分14分)如图,设抛物线的焦点为F,动点P在直线上运动,过P 作抛物线C的两条切线PA、PB,且与抛物线C分别相切于A、B两点.(1)求△APB的重心G的轨迹方程.(2)证明∠PFA=∠PFB.解:(1)设切点A、B坐标分别为,∴切线AP的方程为:切线BP的方程为:解得P点的坐标为:所以△APB的重心G的坐标为,所以,由点P在直线l上运动,从而得到重心G的轨迹方程为:(2)方法1:因为由于P点在抛物线外,则∴同理有∴∠AFP=∠PFB.方法2:①当所以P点坐标为,则P点到直线AF的距离为:即所以P点到直线BF的距离为:所以d1=d2,即得∠AFP=∠PFB.②当时,直线AF的方程:直线BF的方程:所以P点到直线AF的距离为:,同理可得到P点到直线BF的距离,因此由d1=d2,可得到∠AFP=∠PFB. 2.(本小题满分12分)设A、B是椭圆上的两点,点N(1,3)是线段AB的中点,线段AB的垂直平分线与椭圆相交于C、D两点.(Ⅰ)确定的取值范围,并求直线AB的方程;(Ⅱ)试判断是否存在这样的,使得A、B、C、D四点在同一个圆上?并说明理由.(此题不要求在答题卡上画图)本小题主要考查直线、圆和椭圆等平面解析几何的基础知识以及推理运算能力和综合解决问题的能力.(Ⅰ)解法1:依题意,可设直线AB的方程为,整理得①设是方程①的两个不同的根,∴②且由N(1,3)是线段AB的中点,得解得k=-1,代入②得,的取值范围是(12,+∞).于是,直线AB的方程为解法2:设则有依题意,∵N(1,3)是AB的中点,∴又由N(1,3)在椭圆内,∴∴的取值范围是(12,+∞).直线AB的方程为y-3=-(x-1),即x+y-4=0.(Ⅱ)解法1:∵CD垂直平分AB,∴直线CD的方程为y-3=x-1,即x-y+2=0,代入椭圆方程,整理得又设CD的中点为是方程③的两根,∴于是由弦长公式可得④将直线AB的方程x+y-4=0,代入椭圆方程得⑤同理可得⑥∵当时,假设存在>12,使得A、B、C、D四点共圆,则CD必为圆的直径,点M为圆心.点M到直线AB的距离为⑦于是,由④、⑥、⑦式和勾股定理可得故当>12时,A、B、C、D四点匀在以M为圆心,为半径的圆上.(注:上述解法中最后一步可按如下解法获得:)A、B、C、D共圆△ACD为直角三角形,A为直角|AN|2=|CN|·|DN|,即⑧由⑥式知,⑧式左边由④和⑦知,⑧式右边∴⑧式成立,即A、B、C、D四点共圆.解法2:由(Ⅱ)解法1及λ>12,∵CD垂直平分AB,∴直线CD方程为,代入椭圆方程,整理得③将直线AB的方程x+y-4=0,代入椭圆方程,整理得⑤解③和⑤式可得不妨设∴计算可得,∴A在以CD为直径的圆上.又B为A关于CD的对称点,∴A、B、C、D四点共圆.(注:也可用勾股定理证明AC⊥AD)3.(本小题满分14分)已知不等式为大于2的整数,表示不超过的最大整数. 设数列的各项为正,且满足(Ⅰ)证明(Ⅱ)猜测数列是否有极限?如果有,写出极限的值(不必证明);(Ⅲ)试确定一个正整数N,使得当时,对任意b>0,都有本小题主要考查数列、极限及不等式的综合应用以及归纳递推的思想.(Ⅰ)证法1:∵当即于是有所有不等式两边相加可得由已知不等式知,当n≥3时有,∵证法2:设,首先利用数学归纳法证不等式(i)当n=3时,由知不等式成立.(ii)假设当n=k(k≥3)时,不等式成立,即则即当n=k+1时,不等式也成立.由(i)、(ii)知,又由已知不等式得(Ⅱ)有极限,且(Ⅲ)∵则有故取N=1024,可使当n>N时,都有4.如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点F1,F2在x轴上,长轴A1A2的长为4,左准线l与x轴的交点为M,|MA1|∶|A1F1|=2∶1.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若点P为l上的动点,求∠F1PF2最大值.本题主要考查椭圆的几何性质、椭圆方程、两条直线的夹角等基础知识,考查解析几何的基本思想方法和综合解题能力.满分14分.解:(Ⅰ)设椭圆方程为,半焦距为,则(Ⅱ)5.已知函数和的图象关于原点对称,且.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)解不等式;(Ⅲ)若在上是增函数,求实数的取值范围.本题主要考查函数图象的对称、二次函数的基本性质与不等式的应用等基础知识,以及综合运用所学知识分析和解决问题的能力.满分14分.解:(Ⅰ)设函数的图象上任意一点关于原点的对称点为,则∵点在函数的图象上∴(Ⅱ)由当时,,此时不等式无解.当时,,解得.因此,原不等式的解集为.(Ⅲ)①②ⅰ)ⅱ)6.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分, 第2小题满分6分, 第3小题满分6分.对定义域分别是D f、D g的函数y=f(x) 、y=g(x),(1) 若函数f(x)=,g(x)=x2,x∈R,写出函数h(x)的解析式;(2) 求问题(1)中函数h(x)的值域;(3)若g(x)=f(x+α), 其中α是常数,且α∈[0,π],请设计一个定义域为R的函数y=f(x),及一个α的值,使得h(x)=cos4x,并予以证明.[解] (1)h(x)= x∈(-∞,1)∪(1,+∞)1 x=1(2) 当x≠1时, h(x)= =x-1++2,若x>1时, 则h(x)≥4,其中等号当x=2时成立若x<1时, 则h(x)≤ 0,其中等号当x=0时成立∴函数h(x)的值域是(-∞,0] {1}∪[4,+∞)(3)令f(x)=sin2x+cos2x,α=则g(x)=f(x+α)= sin2(x+)+cos2(x+)=cos2x-sin2x,于是h(x)= f(x)·f(x+α)= (sin2x+co2sx)( cos2x-sin2x)=cos4x.另解令f(x)=1+sin2x, α=,g(x)=f(x+α)= 1+sin2(x+π)=1-sin2x,于是h(x)= f(x)·f(x+α)= (1+sin2x)( 1-sin2x)=cos4x.7.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分, 第2小题满分8分, 第3小题满分6分.在直角坐标平面中,已知点P1(1,2),P2(2,22),┄,P n(n,2n),其中n是正整数.对平面上任一点A0,记A1为A0关于点P1的对称点, A2为A1关于点P2的对称点, ┄, A N为A N-1关于点P N的对称点.(1)求向量的坐标;(2)当点A0在曲线C上移动时, 点A2的轨迹是函数y=f(x)的图象,其中f(x)是以3为周期的周期函数,且当x∈(0,3]时,f(x)=lgx.求以曲线C为图象的函数在(1,4]上的解析式;(3)对任意偶数n,用n表示向量的坐标.[解](1)设点A0(x,y), A0为P1关于点的对称点A0的坐标为(2-x,4-y),A1为P2关于点的对称点A2的坐标为(2+x,4+y),∴={2,4}.(2) ∵={2,4},∴f(x)的图象由曲线C向右平移2个单位,再向上平移4个单位得到.因此, 曲线C是函数y=g(x)的图象,其中g(x)是以3为周期的周期函数,且当x∈(-2,1]时,g(x)=lg(x+2)-4.于是,当x∈(1,4]时,g(x)=lg(x-1)-4.另解设点A0(x,y), A2(x2,y2),于是x2-x=2,y2-y=4,若3< x2≤6,则0< x2-3≤3,于是f(x2)=f(x2-3)=lg(x2-3).当1< x≤4时, 则3< x2≤6,y+4=lg(x-1).∴当x∈(1,4]时,g(x)=lg(x-1)-4.(3) =,由于,得=2()=2({1,2}+{1,23}+┄+{1,2n-1})=2{,}={n,}。
2014年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1.(5分)(2014•江苏)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B={﹣1,3}.2.(5分)(2014•江苏)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为21.3.(5分)(2014•江苏)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是5.4.(5分)(2014•江苏)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是.P=故答案为:.5.(5分)(2014•江苏)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是.的交点,可得.根据的交点,.,∴,+=.故答案为:.6.(5分)(2014•江苏)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有24株树木的底部周长小于100cm..7.(5分)(2014•江苏)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是4.=8.(5分)(2014•江苏)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是.=,它们的侧面积相等,==故答案为:.9.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为.==2故答案为:10.(5分)(2014•江苏)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是(﹣,0).,,,解得﹣<,11.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是﹣3.(,解方程可得答案.,(,,,,是解答的关键.12.(5分)(2014•江苏)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是22.=3,可得=+,﹣,=3•=3,=+,=﹣,•(+)(﹣)=||•﹣|﹣•﹣•=+,=﹣,是解答的关键.13.(5分)(2014•江苏)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f (x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是(0,).|的图象如图:由图象可知)14.(5分)(2014•江苏)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是.(bcosC==≥=当且仅当≤.故答案为:.二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15.(14分)(2014•江苏)已知α∈(,π),sinα=.(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值.(((.∴﹣=+=sin cos﹣+.,=,﹣=cos sin2﹣)的值为:﹣16.(14分)(2014•江苏)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB 的中点,已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC.DE=EF=BC=417.(14分)(2014•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值.的坐标为(,,即,,)+y+(=0)()==(得.18.(16分)(2014•江苏)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),tan∠BCO=.(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?CE=OP=m m PC=PQ=m=﹣﹣19.(16分)(2014•江苏)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数.(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论.﹣,当且仅当m﹣﹣()﹣﹣()20.(16分)(2014•江苏)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”.(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n(n∈N*)成立.=,解得,,则,三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2014•江苏)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2014•江苏)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值.A=B,可得方程组,即可求A=B==A=B,﹣【选修4-3:极坐标及参数方程】23.(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB的长.的参数方程为,化为普通方程为=8【选修4-4:不等式选讲】24.(2014•江苏)已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.3,两式相乘可得结论.,(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25.(10分)(2014•江苏)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E(X).个球共有个球颜色相同共有P==,P=26.(10分)(2014•江苏)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*.(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.代入式子求值;代入所给的式子求解验证.=代入上式得,(+))x+)对任意时,=)对任意代入上式得,(+)+cos=±)(|=。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1. 已知集合A ={4,3,1,2--},}3,2,1{-=B ,则=B A ▲ . 2. 已知复数2)i 25(+=z (i 为虚数单位),则z 的实部为 ▲ . 3. 右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是 ▲ .4. 从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的 乘积为6的概率是 ▲ .5. 已知函数x y cos =与)2sin(ϕ+=x y (0≤πϕ<),它们的图象 有一个横坐标为3π的交点,则ϕ的值是 ▲ .6. 设抽测的树木的底部周长均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图 所示,则在抽测的60株树木中,有 ▲ 株树木的底部周长小于100cm.7. 在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,则6a 的值是 ▲ .8. 设甲、乙两个圆柱的底面分别为1S ,2S ,体积分别 为1V ,2V ,若它们的侧面积相等,且4921=S S ,则21V V的值是 ▲ .9. 在平面直角坐标系xOy 中,直线032=-+y x 被圆4)1()2(22=++-y x 截得的弦长为 ▲ .10. 已知函数,1)(2-+=mx x x f 若对于任意]1,[+∈m m x , 都有0)(<x f 成立,则实数m 的取值范围是 ▲ . 11. 在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 ▲ . 12. 如图,在平行四边形ABCD 中,已知8=AB ,5=AD ,3=,2=⋅BP AP ,则AD AB ⋅的值是▲ .13. 已知)(x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当)3,0[∈x 时,|212|)(2+-=x x x f .若函数a x f y -=)(在区间]4,3[-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 ▲ .14. 若△ABC 的内角满足C B A sin 2sin 2sin =+,则C cos 的最小值是 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分) 已知),2(ππα∈,55sin =α.(1)求)4sin(απ+的值;(2)求)25cos(απ-的值.(第3题)100 80 90 110 120 130 底部周长/cm(第6题)(第12题)如图,在三棱锥ABC P -中,D ,E ,F 分别为棱AB AC PC ,,的中点.已知AC PA ⊥,,6=PA .5,8==DF BC求证: (1)直线//PA 平面DEF ;(2)平面⊥BDE 平面ABC .17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,21,F F 分别是椭圆)0(12322>>=+b a by a x 的左、右焦点,顶点B 的坐标为),0(b ,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结C F 1.(1)若点C 的坐标为)31,34(,且22=BF ,求椭圆的方程;(2)若,1AB C F ⊥求椭圆离心率e 的值.18.(本小题满分16分)如图,为了保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河 岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上 并与BC 相切的圆.且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m. 经测量,点A 位于点O 正北方向60m 处, 点C 位于点O 正东方向170m 处(OC 为河岸),34tan =∠BCO .(1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大? 19.(本小题满分16分)已知函数x x x f -+=e e )(,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:)(x f 是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式)(x mf ≤1e -+-m x 在),0(+∞上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在),1[0+∞∈x ,使得)3()(0300x x a x f +-<成立.试比较1e -a 与1e -a 的大小,并证明你的结论. (第16题)P D CE F B A设数列}{n a 的前n 项和为n S .若对任意正整数n ,总存在正整数m ,使得m n a S =,则称}{n a 是“H 数列”. (1)若数列}{n a 的前n 项和n n S 2=(∈n N *),证明: }{n a 是“H 数列”;(2)设}{n a 是等差数列,其首项11=a ,公差0<d .若}{n a 是“H 数列”,求d 的值;(3)证明:对任意的等差数列}{n a ,总存在两个“H 数列”}{n b 和}{n c ,使得n n n c b a +=(∈n N *)成立.参考答案。
1.(2014新课标1)已知A (0,-2),椭圆E :2222y x a b+=1(a>b>0),F 是椭圆的焦点,直线AF的斜率为3,O 为坐标原点。
(1)求E 的方程;(2)设过点A 的直线l 与E 相交于P 、Q 两点,当ΔOPQ 的面积最大时,求l 的方程。
2.(2014新课标2)设1F、2F分别是椭圆C :2222yx a b+=1(a>b>0)的左右焦点,M 是C上一点,且M2F与x 轴垂直,M1F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MN =51NF ,求a,b 的值。
3.(2014辽宁卷)圆22yx +=4的切线与x 轴正半轴,y 轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图)。
双曲线1C:22x a -22y b=1过点P(1)求1C的方程; (2)椭圆2C过点P 且与1C有相同的焦点,直线l 过2C的右焦点且与2C交与A 、B 两点。
若以线段AB 为直径的圆过点P,求直线l 的方程。
4.(2014上海卷)在平面直角坐标系xoy 中,对于直线l:ax+by+c=0和点1P (1x ,1y),2P (2x,2y),记η=(a1x +b 1y+c)(a2x+b2y+c).若η<0,则称点1P、2P被直线l 分割。
若曲线C 与l 没有公共点,且曲线C 上存在点1P、2P被直线l 分割,则称直线l 为曲线C 的一条分割线。
(1)求证:点A (1,2),B (-1,0)被直线x+y-1=0分割;(2)若直线y=kx 是曲线2x-42y=1的分割线,求实数k 的取值范围;(3)动点M 到点Q(0,2)的距离与到y 轴的距离之积为1,设点M 的轨迹为曲线E 。
求证:通过原点的直线中,有且仅有一条直线是E 的分割线。
5.(2014)已知椭圆C :2222y x a b+=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形。
2014年江苏高考数学卷及答案2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1. 已知集合A ={4,3,1,2--},}3,2,1{-=B ,则B A I2. 已知复数2)i 25(+=z (i 为虚数单位),则z 3. 右图是一个算法流程图,则输出的n 4. 从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数的 乘积为6的概率是 ▲ .5. 已知函数x y cos =与)2sin(ϕ+=x y (0≤πϕ<),它们的图象有一个横坐标为3π的交点,则ϕ的值是 ▲ . 6. 设抽测的树木的底部周长均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有 ▲ 株树木的底部周长小于100cm.7. 在各项均为正数的等比数列}{na 中,,12=a4682a a a +=,则6a 的值是 ▲ .8. 为1V ,2V 的值是 ▲ .(第39. 在平面直角坐标系xOy 中,直线032=-+y x 被圆4)1()2(22=++-y x 截得的弦长为 ▲ .10. 已知函数,1)(2-+=mx xx f 若对于任意]1,[+∈m m x ,都有0)(<x f 成立,则实数m 的取值范围是 ▲ . 11. 在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xb axy +=2(a ,b为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线327=++y x 平行,则b a +的值是 ▲ .12. 如图,在平行四边形ABCD 中,已知8=AB ,5=AD ,3=,2=⋅,则⋅的值是 ▲ .13. 已知)(x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当)3,0[∈x 时,|212|)(2+-=x xx f .若函数a x f y -=)(在区间]4,3[-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是▲ .14. 若△ABC 的内角满足CB A sin 2sin 2sin =+,则C cos 的最小值是▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡...指定区域....内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分) 已知),2(ππα∈,55sin =α. B(第12(1)求)4sin(απ+的值; (2)求)265cos(απ-的值.16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥ABC P -中,D ,E ,F 分别为棱AB AC PC ,,的中点.已知AC PA ⊥,,6=PA .5,8==DF BC求证: (1)直线//PA 平面DEF ;(2)平面⊥BDE 平面ABC .17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,21,F F 分别是椭圆)0(12322>>=+b a by a x 的左、右焦点,顶点B 的坐标为),0(b ,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结C F 1.(1)若点C 的坐标为)31,34(,且(第16题)PDCEF BA22=BF ,求椭圆的方程;(2)若,1AB C F ⊥求椭圆离心率e 的值.18.(本小题满分16分)如图,为了保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA上 并与BC 相切的圆.且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m. 经测量,点A 位 于点O 正北方向60m 处, 点C 位于点O 正东方向 170m 处(OC 为河岸),34tan =∠BCO . (1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大?(第18题)19.(本小题满分16分)已知函数xxx f -+=e e )(,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:)(x f 是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式)(x mf ≤1e -+-m x 在),0(+∞上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在),1[0+∞∈x ,使得)3()(030x x a x f +-<成立.试比较1e -a 与1e -a 的大小,并证明你的结论.20.(本小题满分16分)设数列}{na 的前n 项和为nS .若对任意正整数n ,总存在正整数m ,使得m n a S =,则称}{na 是“H 数列”. (1)若数列}{n a 的前n 项和n nS 2=(∈n N *),证明: }{na 是“H 数列”;(2)设}{n a 是等差数列,其首项11=a ,公差0<d .若}{na 是“H 数列”,求d 的值;(3)证明:对任意的等差数列}{na ,总存在两个“H 数列”}{nb 和}{nc ,使得nn n c b a +=(∈n N *)成立.参考答案15.(1)∵α∈(,π),=∴=∴=+= (2)=12=,=2==+=+()=16. (1)∵D,E,分别为PC,AC,的中点 ∴DE ∥PA又∵DE ⊂平面PAC ,PA ⊄平面PAC ∴直线PA ∥平面DEF(2)∵E,F 分别为棱AC,AB 的中点,且 BC=8,由中位线知EF=4∵D,E,分别为PC,AC,的中点,且PA=6,由中位线知DE=3,又∵DF=5∴DF ²=EF ²+DE ²=25,∴DE ⊥EF ,又∵DE ∥PA ,∴PA ⊥EF ,又∵PA ⊥AC ,又∵AC ⋂ EF=E ,AC ⊂平面ABC ,EF ⊂平面ABC ,∴PA ⊥平面ABC ,∴DE ⊥平面ABC ,∵DE ⊂平面BDE ,∴平面BDE ⊥平面ABC17.(1)∵BF 2 = ,将点C (,)代入椭圆22221(0)x y a b a b+=>>, ∴221611(0)99a b a b+=>>,且c ²+b ²=a ²∴a= ,b=1, ∴椭圆方程为2212x y +=(2)直线BA 方程为y=x+b,与椭圆22221(0)x y a b ab+=>>联立得x ²x=0. ∴点A (,),∴点C (,),F 1()直线CF 1 斜率k= ,又∵F 1C ⊥AB ,∴·= ∴=1,∴e=18. (1)过点B 作BE ⊥OC 于点E ,过点A 作AD ⊥BE 于点F 。
2014年江苏省高考数学试卷压轴题的解答、推广及联想徐道【期刊名称】《中学数学月刊》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】2页(P58-59)【作者】徐道【作者单位】江苏省如皋市教师进修学校 226500【正文语种】中文2014年江苏省高考数学试卷压轴题是:已知函数设fn(x)是fn-1(x)的导数,n∈N*.(1)求的值;(2) 证明:对任意的n∈N*,等式都成立.解 (1)由得xf0(x)=sin x,两端取导数得f0(x)+xf1(x)=cos x①.对①两端取导数,2f1(x)+xf2(x)=-sin x②,将代入②得(2)由①②可猜测③.当n=1,2时,③即①,②,已证.假设n=k时等式③成立,即有两端求导,得即n=k+1时③成立.故由数学归纳法原理,n∈N*时③成立.由③得n∈N*时都成立.与《扬子晚报》2014年6月11日公布的“标准解法”相比,这种解法稍有不同.第(1)题“标准解法”是分别求出f1(x)与f2(x),再分别求出与从而求出之值.这种解法欠缺之处有两点:一是运算量较大,出错的可能较大;二是与第(2)题证明的关联性几乎没有,未能启发证第(2)题的思路.而本文解法较好解决了以上两个不足之处.可能有读者要说,考生解第(1)题时不会想到先求x.实质上如果考生将(1)(2)两题作为一个“整体”考虑是函数2f1(x)+xf2(x)当时的函数值;而是函数|nfn-1(x)+xfn(x)|当的函数值,显然2f1(x)+xf2(x)是nfn-1(x)+xfn(x)当n=2时的特殊情形,则很容易获得本文给出的解法.将压轴题中条件“”改为“”,其余条件不变,可得如下结论:结论1 已知函数设fn(x)是fn-1(x)的导数,n-m∈N,则④,⑤.⑥.规定显然④⑤是压轴题的推广.我们以m=3为例来证明结论1,一般情形仿m=3可证.即x3f0(x)=sin x.所以[x3f0(x)]′=(sin x)′,故3x2f0(x)+x3f1(x)=cos x.将此式两端求导得,6xf0(x)+6x2f1(x)+x3f2(x)=-sin x.这个等式两端再求导得,6f0(x)+18xf1(x)+9x2f2(x)+x3f3(x)=-cos x,即已证m=3且n-m=0时④成立. 假设m=3且n-m=k时④成立,即有两端求导得即注意到上述等式即为已证m=3且n-m=k+1时④式成立.由数学归纳法原理,当m=3,n-m∈N时④式也成立.由④易得⑤⑥成立.将压轴题中条件“”分母“x”改为一个三角函数cosx,可得如下结论:结论2 已知函数f0(x)=tan x(x>0),设fn(x)为fn-1(x)的导数,n∈N,则⑦,⑧.证明用数学归纳法证明⑦.n=0时⑦成立.将此式左端求导而已证n=1时⑦也成立.假设n=k时⑦成立,即有⑨.对⑨式左端求导得, ).而对⑨的右端求导得已证n=k+1时⑦也成立. 故由数学归纳法原理,n∈N时⑦成立.令代入⑦,即得⑧.。
2014年江苏省高考数学压轴试卷(文科)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、填空题(本大题共14小题,共70.0分)1.设全集U=R,A={1,2,3,4,5},B={x∈R|x2+x-6=0},则如图中阴影表示的集合为______ .【答案】{2}【解析】解:由图象可知,阴影部分的元素是由属于集合B,属于集合A的元素构成,则对应的集合为A∩B.B={x|x2+x-6=0}={x|x=-3或x=2}={-3,2},则A∩B={1,2,3,4,5}∩{-3,2}={2}.故答案为:{2}根据阴影部分集合元素的特点确定集合的关系.本题主要考查集合关系的判断,利用V enn图是解决此类问题的基本方法,比较基础.2.若x+x=3,则= ______ .【答案】18【解析】解:=(x+x)(x-1+x-1)=(x+x)[(x+x)2-3]=3(9-3)=18.故答案为18.利用立方和公式与完全平方差将用x+x表示出来即可求值.本题考查指数计算及立方和公式,完全平方和公式,这是正确计算本题的关键.3.设函数f(x)=x2-lnx,若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=ax+b,则a+b= ______ .【答案】1【解析】解:∵f(x)=x2-lnx∴f(1)=12-ln1=1,即切点为(1,1)而f′(x)=2x-,则f′(1)=2-1=1,即切线的斜率为1∴曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-1=x-1,即y=x,即a=1,b=0∴a+b=1故答案为:1.本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,解题的关键是求切线的斜率,属于基础题.4.已知a=log0.55,b=log0.53,c=log32,d=20.3,则a,b,c,d依小到大排列为______ .【答案】a<b<c<d【解析】解:∵a=log0.55<b=log0.53<log0.51=0,0<c=log32<1,d=20.3>20=1,∴a<b<c<d.故答案为:a<b<c<d.利用对数函数的性质与指数函数的性质可分析得到a,b,c,d与0与1的大小关系,从而可得答案.本题考查对数值大小的比较,掌握对数函数的性质与指数函数的性质是关键,属于基础题.5.已知函数f(x)=,<,,则f(f(2))= ______ .【答案】1【解析】解:f(2)=,f(1)=2e1-1-1=2-1=1,故f(f(2))=f(1)=1,故答案为:1根据分段函数的表达式直接代入求解即可.本题主要考查函数值的计算,利用分段函数的表达式直接求解即可,注意变量的取值范围.6.函数的定义域为______ .【答案】(2,+∞)【解析】解:要使原函数有意义,则,即>且,解 得:x≤-2或x≥2,解 得:x>1且x≠2.所以,x>2.综上,函数的定义域为(2,+∞).故答案为(2,+∞).由给出的分式函数的分子上根式内部的代数式大于等于0,分母的对数式不等于0,分别求解出x的取值集合后取交集.本题属于以函数的定义为平台,求集合的交集的基础题,也是高考常会考的题型,解答时注意对数式的真数大于0.7.设定义在R上的函数f(x),满足f(x+2)-f(x)=0,若0<x<1时f(x)=2x,则f(log2)= ______ .【答案】【解析】解:由于定义在R上的函数f(x),满足f(x+2)-f(x)=0,即f(x+2)=f(x),则函数f(x)为周期为2的函数,则f(log2)=f(-log248)=f(6-log248)=f(log2),由于0<x<1时f(x)=2x,又0<log2<1,则f(log2)==.故答案为:由于f(x+2)-f(x)=0,得到函数f(x)为周期为2的函数,f(log2)可化为f(log2),再由0<x<1时f(x)=2x,和对数恒等式,即可得到答案.本题考查函数的周期性及运用,考查对数的运算和对数恒等式的运用,属于中档题.8.函数f(x)=x2e x在区间(a,a+1)上存在极值点,则实数a的取值范围为______ .【答案】(-3,-2)∪(-1,0)【解析】解:函数f(x)=x2e x的导数为y′=2xe x+x2e x=xe x(x+2),令y′=0,则x=0或-2,-2<x<0上单调递减,(-∞,-2),(0,+∞)上单调递增,∴0或-2是函数的极值点,∵函数f(x)=x2e x在区间(a,a+1)上存在极值点,∴a<-2<a+1或a<0<a+1,∴-3<a<-2或-1<a<0.故答案为:(-3,-2)∪(-1,0).求导函数,求出函数的极值点,利用函数f(x)=x2e x在区间(a,a+1)上存在极值点,建立不等式,即可求实数a的取值范围.本题主要考查利用导数研究函数的单调性,考查函数的极值,考查学生的计算能力,属于中档题.9.已知p:A={x||x-a|<4},q:B={x|(x-2)(3-x)>0},若¬p是¬q的充分条件,则a 的取值范围为______ .【答案】[-1,6]【解析】解:由题意可知:(x-2)(3-x)>0,解得:2<x<3,-4<x-a<4,-4+a<x<4+a,非P:x≥4+a或x≤a-4,a+4≥3且a-4≤2,解得-1≤a≤6.故答案为:[-1,6].由题意可知:非P:x≥4+a或x≤a-4,非q:x≥3或x≤2.由非p是非q的充分条件,知非P是非q的子集,即a+4≥3且a-4≤2,由此能求出a的取值范围.本题考查必要条件、充分条件、充要条件的判断和应用,解题时要注意集合性质的应用.10.已知函数f(x)=x3+x|x|,若f(x2+2)+f(3x)<0,则实数x的取值范围是______ .【答案】(-2,-1)【解析】解:由于函数y=x3与y=x|x|都是增函数,可得f(x)=x3+x|x|是增函数.又f(-x)=-x3-x|x|=-(x3+x|x|)=-f(x),所以f(x)是奇函数.故f(x2+2)+f(3x)<0可变为f(x2+2)<f(-3x),由单调性可得x2+2<-3x,解得-2<x<-1故答案为:(-2,-1).由题,可先用单调性的判断规则判断出单调性,利用奇偶性定义得出函数的奇偶性,由此将不等式f(x2+2)+f(3x)<0转化为x2+2<-3x,解不等式即可得出所求.本题考查单调必与奇偶性的判断及利用单调性解抽象不等式,奇偶性与单调性的结合是考试中的热点问题,注意总结此类题的答题规律.11.若函数f(x)=mx2+lnx在定义域内是增函数,则实数m的取值范围是______ .【答案】m≥0【解析】解:求导函数,可得f′(x)=2mx+,x>0,因为函数f(x)=mx2+lnx在定义域内是增函数,所以f′(x)≥0成立,所以2mx+≥0,x>0时恒成立,所以2m≥-,所以2m≥0,所以m≥0时,函数f(x)在定义域内是增函数.故答案为:m≥0.求出f′(x)=2mx+,x>0,因为函数在定义域内是增函数,即要说明f′(x)大于等于0,分离参数求最值,即可得到m的范围.考查学生利用导数研究函数单调性的能力,会找函数单调时自变量的取值范围,属于基础题.12.对于R上可导的函数f(x),若(x-1)f′(x)>0,则f(0)+f(2)与2f(1)的大小关系为______ .【答案】>【解析】当x<1时,f′(x)<0,此时函数单调递减,∴f(2)>f(1),f(0)>f(1),∴f(0)+f(2)>2f(1).故答案为:>.由条件分别判断函数的单调性,利用函数的单调性进行比较大小.本题主要考查函数的单调性与导数之间的关系,利用条件不等式判断函数的单调性是解决本题的关键.13.下列四个命题中,所有真命题的序号是______ .∃m∈R,使f(x)=(m-1)x是幂函数;若函数f(x)满足f(x+1)=f(x-1),则函数f(x)周期为2;③如果a>0且a≠1,那么log a f(x)=log a g(x)的充要条件是a f(x)=a g(x);④命题“∀x∈R,都有x2-3x-2≥0”的否定是“∃x∈R,使得x2-3x-2≤0”【答案】【解析】解:对于 ,由m-1=1,得m=2,此时m2-4m+3=22-4×2+3=-1,函数f(x)=x-1是幂函数,∴命题 为真命题;对于 ,由f(x+1)=f(x-1),得f(x)=f(x+2),∴函数f(x)是周期为2的周期函数,∴命题 为真命题;对于③,a>0且a≠1,由a f(x)=a g(x)得到f(x)=g(x),当f(x)<0时log a f(x)=log a g(x)不成立.由log a f(x)=log a g(x),得到f(x)=g(x),此时a f(x)=a g(x)成立.∴a f(x)=a g(x)是log a f(x)=log a g(x)的必要不充分条件.∴命题③为假命题;对于④,命题“∀x∈R,都有x2-3x-2≥0”的否定是“∃x∈R,使得x2-3x-2<0”.∴命题④为假命题.故答案为: .对于 ,由m-1=1求出m的值,代入指数判断不等于0说明 是真命题;对于 ,取x=x-1,得到f(x)=f(x+2),由此判断 是真命题;对于③,由充分条件、必要条件的概念加以判断;对于④,直接写出全程命题的否定加以判断.本题考查命题的真假判断与应用,考查了函数周期性的求法,训练了充分条件和必要条件的判断方法,是中档题.14.已知函数f(x)满足f(x)=2f(),且f(x)≠0,当x∈[1,3],f(x)=lnx,若在区间[,3]内,函数g(x)=f(x)-ax有三个不同零点,则实数a的取值范围是______ .【答案】≤a<【解析】解:在区间[3]内,函数g(x)=f(x)-ax,有三个不同的零点,g′(x)=-a=,若g′(x)<0,可得x>,g(x)为减函数,若g′(x)>0,可得x<,g(x)为增函数,此时g(x)必须在[1,3]上有两个交点,∴>,解得,≤a<设<x<1,可得1<<3,∴f(x)=2f()=2ln,此时g(x)=-2lnx-ax,g′(x)=-,若g′(x)>0,可得x<-<0,g(x)为增函数若g′(x)<0,可得x>-,g(x)为减函数,在[,1]上有一个交点,则,解得0<a≤6ln3综上 可得≤a<;若a<0,对于x∈[1,3]时,g(x)=lnx-ax>0,没有零点,不满足在区间[,3]内,函数g(x)=f(x)-ax,有三个不同的零点,③a=0,显然只有一解,舍去综上:≤a<.故答案为:≤a<.可以根据函数f(x)满足f(x)=2f(),求出x在[,1]上的解析式,已知在区间[,3]内,函数g(x)=f(x)-ax,有三个不同的零点,对g(x)进行求导,利用导数研究其单调性,从而求出a的范围.此题充分利用了分类讨论的思想,是一道综合题,难度比较大,需要排除a<0时的情况,注意解方程的计算量比较大,注意学会如何分类讨论.二、解答题(本大题共10小题,共134.0分)15.设集合A={y|y=,x≥0,且x≠1},集合B={x|y=lg[x2-(2a+1)x+a2+a],a∈R}.(1)求集合A,B;(2)若A∪B=R,求实数a的取值范围.【答案】解:(1)A={y|y=,x≥0,且x≠1}=A={y|y==2+,x≥0,且x≠1}={y|y≤-1或x>2,B={x|y=lg[x2-(2a+1)x+a2+a],a∈R}={x|y=x2-(2a+1)x+a2+a>0}={x|x<a或x >a+1}(2)由A∪B=R得,a+1≤-1或a>2,即a≤-2或a>2,所以a∈(-∞,-2]∪(2,+∞).【解析】(1)根据不等式的解法,即可求出集合A,B.(2)根据集合A∪B=R,建立不等式关系即可得到结论.本题主要考查集合的基本运算,利用不等式的解法是解决本题的关键.16.设命题p:存在x∈R,使关于x的不等式x2+2x-m≤0成立;命题q:关于x的方程(4-m)•3x=9x+4有解;若命题p与q有且只有一个为真命题,求实数m的取值范围.【答案】解:由命题p为真:△=4+4m≥0,得m≥-1.对于命题q:由(4-m)•3x=9x+4得,∴命题q为真时,m≤0.若命题p为真,命题q为假,则m≥-1且m>0得m>0;若命题p为假,命题q为真,则m<-1且m≤0得m<-1;综上可得:实数m的取值范围为(-∞,-1)∪(0,+∞).【解析】分别化简得出命题p,q;分类讨论:命题p为真,命题q为假;命题p为假,命题q 为真,即可得出.本题考查了简易逻辑的有关知识、分类讨论思想方法,属于基础题.17.设f(x)=log2-x为奇函数,a为常数.(1)求a的值;(2)判断并证明函数f(x)在x∈(1,+∞)时的单调性;(3)若对于区间[2,3]上的每一个x值,不等式f(x)>2x+m恒成立,求实数m取值范围.【答案】解:(1)由条件得:f(-x)+f(x)=0,∴,化简得(a2-1)x2=0,因此a2-1=0,a=±1,当a=1时,<,不符合题意,因此a=-1.…(4分)(也可以直接根据函数定义域关于坐标原点对称,得出结果,同样给分)(2)判断函数f(x)在x∈(1,+∞)上为单调减函数;证明如下:设1<x1<x2<+∞,,∵1<x1<x2<+∞,∴x2-x1>0,x1±1>0,x2±1>0,∵(x1+1)(x2-1)-(x1-1)(x2+1)=x1x2-x1+x2-1-x1x2-x1+x2+1=2(x2-x1)>0,又∵(x1+1)(x2-1)>0,(x1-1)(x2+1)>0,∴,>,又x2-x1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),∴函数f(x)在x∈(1,+∞)上为单调减函数;(也可以利用导数证明,对照给分)…(9分)(3)不等式为m<f(x)-2x恒成立,∴m<[f(x)-2x]min∵f(x)在x∈[2,3]上单调递减,2x在x∈[2,3]上单调递增,∴f(x)-2x在x∈[2,3]上单调递减,当x=3时取得最小值为-10,∴m∈(-∞,-10)…(14分)【解析】(1)由f(x)=log2-x为奇函数,满足f(-x)+f(x)=0,代入可得a的值;(2)设1<x1<x2<+∞,结合对数运算性质,判断f(x1)-f(x2)的符号,进而可得函数f(x)在x∈(1,+∞)时的单调性;(3)若对于区间[2,3]上的每一个x值,不等式f(x)>2x+m恒成立,m<[f(x)-2x]min,分析f(x)-2x的单调性并求出最值,可得实数m取值范围.本题考查的知识点是对数函数的图象与性质,恒成立问题,奇函数,是函数图象和性质的综合应用,难度中档.18.某国庆纪念品,每件成本为30元,每卖出一件产品需向税务部门上缴a元(a为常数,4≤a≤6)的税收.设每件产品的售价为x元,根据市场调查,当35≤x≤40时日销售量与()x(e为自然对数的底数)成正比.当40≤x≤50时日销售量与x2成反比,(2)当每件产品的售价x为多少元时,才能使L(x)最大,并求出L(x)的最大值.【答案】解:(1)当35≤x≤40时,由题意得日销售量为k1,售价为40元时,日销售量为10件,故k1=10,k1=10e40当40≤x≤50时,由题意日销售量为售价为40元时,日销售量为10件,故=10,k2=16000所以该商品的日利润L(x)=,<,<.(2)当35≤x≤40时,′,4≤a≤6,35≤31+a≤37,因为35≤x≤40,令L'(x)=0得x=a+31当35≤x≤a+31时L'(x)>0当a+31≤x≤40时L'(x)<0故L max(x)=L(a+31)=10e9-a当40≤x≤50时,显然L(x)在40≤x≤50时,′==>所以L(x)在40≤x≤50时为增函数故40≤x≤50时L max(x)=L(50)又L(a+31)=10e9-a≥10e3,故L(a+31)>L(50)于是每件产品的售价x为a+31时才能使L(x)最大,L(x)的最大值为10e9-a【解析】(1)设出35≤x≤40时,日销售量为k1,40≤x≤50时,日销售量为,再由条件求出比例系数,从而得到该商品的日利润L(x);(2)运用导数分别求出35≤x≤40时,40≤x≤50时函数的最大值,再加以比较,即可得到所求的最大值.本题考查分段函数的运用,考查函数的解析式的求法,考查运用导数求函数的最值,属于中档题.19.已知命题p:“函数y=f(x)的图象关于点P(a、b)成中心对称图形”的充要条件(2)设函数g(x)=x3-3x2,求函数g(x)图象对称中心的坐标;(3)试判断“存在实数a和b,使得函数y=f(x+a)-b是偶函数”是“函数y=f(x)的图象关于某直线成轴对称图象”成立的什么条件?请说明理由.【答案】解:(1)命题p为真命题;充分性:若y=f(x+a)-b为奇函数,则f(a-x)-b=-f(a+x)+b即f(a-x)+f(a+x)=2b设M(x,y)为f(x)图象上任一点,则M关于(a,b)的对称点为N(2a-x,2b-y),∵f(2a-x)=f(a+(a-x))=2b-f(a-(a-x)),∴N在y=f(x)图象上,即f(x)的图象上,即f(x)的图象关于(a,b)对称必要性:若y=f(x)的图象关于(a,b)设M(x,y)为f(x)图象上任一点,则由上知:f(2a-x)=2b-f(x)令x取x+a,则f(a-x)+f(a+x)=2b即f(-x+a)-b=-f(a+x)+b∴y=f(x+a)-b为奇函数综上命题为真.(2)设函数f(x)=g(x+a)-b为奇函数,则f(x)=(x+a)3-3(x+a)2-b=x3+(3a-3)x2+(3a2-6a)x+a3-3a2-b∵f(x)=g(x+a)-b为奇函数,则,即由命题p为真命题,则函数g(x)=x3-3x2的图象对称中心为(1,-2),(3)若存在实数a和b,使得函数y=f(x+a)-b是偶函数,则可以通过上下平移和左右平移,即可得到y=f(x)的图象,此时“函数y=f(x)的图象关于某直线成轴对称图象”成立,若函数y=f(x)的图象关于y=x成轴对称图象,则无论怎么平移都无法平移到关于y轴对称,即必要性不成立,故“存在实数a和b,使得函数y=f(x+a)-b是偶函数”是“函数y=f(x)的图象关于某直线成轴对称图象”成立的充分不必要条件条件.【解析】(1)根据函数对称性和奇偶性的定义即可判断命题p的真假;(2)根据(1)的结论,即可求函数g(x)图象对称中心的坐标;(3)根据函数奇偶性的定义以及充分条件和必要条件的关系即可进行判断.本题主要考查函数奇偶性和对称性是应用,以及命题的真假判断,综合性较强,有一定的难度.20.设函数f(x)=alnx+,a∈R.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)当a>0时,若对任意x>0,不等式f(x)≥2a成立,求a的取值范围;(3)当a<0时,设x1>0,x2>0,试比较f()与的大小并说明理由.【答案】解:函数f(x)的定义域为(0,+∞).…(1分)(Ⅰ)由题意x>0,′,…(2分)(1)当a>0时,由′<0,解得x<,函数f(x)的单调递减区间是(0,);由′>0,解得x>,函数f(x)的单调递增区间是(,+∞).…(4分)(2)当a≤0时,由于x>0,所以′<恒成立,函数f(x)的在区间(0,+∞)上单调递减.…(5分)(Ⅱ)因为对于任意正实数x,不等式f(x)≥2a成立,即恒成立.因为a>0,由(Ⅰ)可知当x=时,函数有最小值f()==a-alna.…(7分)所以2a≤a-alna,解得<.故所求实数a的取值范围是,.…(9分)(Ⅲ)因为,=.…(10分)所以=.(1)显然,当x1=x2时,.…(11分)(2)当x1≠x2时,因为x1>0,x2>0,且a<0,所以x1+x2>2,所以>1,<0.…(12分)又<,所以<所以f()-<0,即f()<.综上所述,当x1=x2时,;当x1≠x2时,f()<.…(14分)【解析】(I)由已知先出函数的定义域,及导函数,进而对a值进行分类讨论,分析出导函数的符号,即可得到函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)由(I)的结论,我们可以求出x>0时f(x)的最小值,进而将恒成立问题转化为函数最小值不小于2a,构造关于a的不等式,可得a的取值范围;(Ⅲ)由(I)的结论,我们二次求导,分析出函数的凸凹性,进而可以分析出f()与的大小.本题考查的知识点是导数法求函数单调性及函数的最值,函数恒成立问题,基本不等式,其中熟练掌握导数在求函数单调区间及最值时的步骤及方法要点是解答的关键.21.求函数y=sin2(2x+)的导数.【答案】解:法一:′′′=…(10分)法二:∵…(5分)∴′′…(10分)【解析】法一:利用复合函数的求导公式直接求导;法二:先用二倍角公式降幂,再利用复合函数的导数公式求导.本题考查复合函数的导数及二倍角公式,属于基本计算题,对相应的运算规则要熟练掌握22.将水注入锥形容器中,其速度为4m3/min,设锥形容器的高为8m,顶口直径为6m,求当水深为5m时,水面上升的速度.【答案】解:设注入水tmin后,水深为hm,由相似三角形对应边成比例可得水面直径为,这时水的体积为…(4分)由于水面高度h随时间t而变化,因而h是t的函数h=h(t)由此可得水的体积关于时间t的导数为′′′′′′由假设,注水速度为4m3/min,∴′所以当h=5时,h t'=,当水深为5m时,水面上升的速度.…(10分)法(2)设t时刻水面的高度为hm则…(4分)′…(6分)由=5…(8分)∴′…(10分)【解析】由题,依据图形得出V关于高度h的函数及高度h关于t的函数,利用导数研究其变化规律即可得出水面上升的速度.本题考查建立函数模型及利用导数研究实际问题中事物变化的规律,导数在实际问题中有着广泛的运用23.证明下列命题:(1)若函数f(x)可导且为周期函数,则f′(x)也为周期函数;(2)可导的奇函数的导函数是偶函数.【答案】证明:(1)设f(x)的周期为T,则f(x)=f(x+T).∴f′(x)=[f(x+T)]′=f′(x+T)•(x+T)′=f′(x+T),即f′(x)为周期函数且周期与f(x)的周期相同.…(5分)(2)∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).∴[f(-x)]′=[-f(x)]′.∴f′(-x)•(-x)′=-f′(x).∴f′(-x)=f′(x),即f′(x)为偶函数…(10分)【解析】(1)利用复合函数导数公式及周期性定义即可证明;(2)利用复合函数导数公式及奇偶性定义即可证明;本题考查复合函数的求导公式及周期性及奇偶性的证明,有一定的综合性24.已知f(x)=lnx,g(x)=+mx+n,直线l与函数f(x),g(x)的图象都相切于点(1,0)(1)求直线l的方程及g(x)的解析式;(2)若h(x)=f(x)-g′(x)(其中g′(x)是g(x)的导函数),求函数h(x)的值域.【答案】解:(1)直线l是函数f(x)=lnx在点(1,0)处的切线,故其斜率k=f′(1)=1,所以直线l的方程为y=x-1.(2分)又因为直线l与g(x)的图象相切,所以在点(1,0)的导函数值为1.′所以(6分)(2)因为h(x)=f(x)-g′(x)=lnx-x2-x+1(x>0)(7分)所以′(9分)当<<时,h′(x)>0;当>时,h′(x)<0(11分)因此,当时,h(x)取得最大值(12分)所以函数h(x)的值域是∞,.(13分)【解析】(1)根据导数的几何意义求出函数f(x)在x=1处的导数,从而求出切线的斜率,再用点斜式写出切线方程,化成斜截式即可,再根据直线l与g(x)的图象相切,所以g (x)在点(1,0)的导函数值为1,建立方程组,解之即可求出g(x)的解析式;(2)先利用导数研究出函数h(x)在(0,+∞)的单调性,连续函数在区间(0,+∞)内只有一个极值,那么极大值就是最大值.本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及恒成立问题,同时考查了转化与划归的思想,属于基础题.。
2014年江苏省高考数学试卷标准答案一、填空题1已知集合A ={-2,-1,,3,4},B ={-1,2,3},则A ∩B = 【解析】由题意得{1,3}A B =-I .2.已知复数z =(5+2i )2 (i 为虚数单位),则z 的实部为【解析】由题意22(52)25252(2)2120z i i i i =+=+⨯⨯+=+,其实部为21. 3.右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是(图略)【解析】本题实质上就是求不等式220n >的最小整数解.220n>整数解为5n ≥,故输出的5n = 4.从1,,2,3,6这4个数字中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘机为6的概率是【解析】从1,2,3,6这4个数中任取2个数共有246C =种取法,其中乘积为6的有1,6和2,3两种取法,故所求概率为2163P ==. 5.已知函数y =cosx 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<л),他们的图象有一个横坐标为л/3的交点,则φ的值是 【解析】由题意cossin(2)33ππϕ=⨯+,即21sin()32πϕ+=,2(1)36k k ππϕπ+=+-⋅,()k Z ∈,因0ϕπ≤<,故6πϕ=.6.莫种树木的底部周长的频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有()株树木的底部周长小于100cm【解析】由题意在抽测的60株树木中,底部周长小于100cm 的株数为(0.0150.025)106024+⨯⨯=.7.在各项均值为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,8642a a a =+,则624a a q ==的值是 【解析】设公比为q ,因21a =,则由8642a a a =+得6422q q a =+,4220q q --=,解得22q =,故4624a a q ==.8设甲,乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1V1.若它的侧面积比为21122294S r S r ππ==21122294S r S r ππ==,则 222111111212222222221232V r h r h r r r V r h r h r r r ππ==⋅=⋅==的值为 【解析】设甲、乙两个圆柱的底面和高分别为11r h 、,22r h 、,则112222r h r h ππ=,1221h r h r =,又21122294S r S r ππ==,故1232r r =,则9.在平面直角坐标系中xOy中,直线x +2y -3=0被圆22(2)(1)4x y -++=截得弦长为 【解析】圆22(2)(1)4x y -++=的圆心为(2,1)C -,半径为2r =,点C 到直线230x y +-=的距离为22512d ==+,所求弦长为22925522455l r d =-=-=.10已知函数2()1f x x mx =+-,若对于任意[,1]x m m ∈+,都有()0f x <成立,则实数m 的取值范围是【解析】据题意222()10,(1)(1)(1)10f m m m f m m m m ⎧=+-<⎪⎨+=+++-<⎪⎩,解得202m -<<. 11.在平面直角坐标系xOy 中,若曲线2by ax x=+(a ,b 为常数)过点(2,5)P -,且该曲线在点P 处的切线与直线7x +2y +3=0平行,则a +b 的值是 【解析】曲线2b y ax x =+过点(2,5)P -,则452b a +=-①,又2'2b y ax x =-,故7442b a -=-②,由①②解得1,1a b =-⎧⎨=-⎩故b =-2,a +b =-3.12如图,在平行四边形ABCD 中,已知AB =8,AD =5,CP →=3PD →,AP →·BP →=2,则AB →·AD →的值是 【解】由题图可得,AP →=AD →+DP →=AD →+14AB →,BP →=BC →+CP →=BC →+34CD →=AD→-34AB →.∴AP →·BP →=⎝⎛⎭⎫AD →+14AB →·⎝⎛⎭⎫AD →-34AB →=AD →2-12AD →·AB →-316AB →2=2,故有2=25-12AD →·AB →-316×64,解得AD →·AB →=22.13.已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈[0,3)时,f (x )=⎪⎪⎪⎪x 2-2x +12.若函数y =f (x )-a 在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是________.【解析】作出函数y =f (x )在[-3,4]上的图象,f (-3)=f (-2)=f (-1)=f (0)=f (1)=f (2)=f (3)=f (4)=12,观察图象可得0<a <12.14.若三角形ABC 的内角满足sin 2sin 2sin A B C +=,则cos C 的最小值是【解析】由已知sin 2sin 2sin A B C +=及正弦定理可得22a b c +=,2222222()2cos 22a b a b a b cC abab++-+-==2232222622628a b ab ab ab ab +---=≥=,当且仅当2232a b =即23a b =时等号成立,故cos C 的最小值为624-. 二、解答题15.已知(,)2παπ∈,5sin 5α=. ⑴.求2252510sin()sin cos cos sin ()444252510πππααα+=+=⨯-+⨯=-的值; ⑵.求5553314334cos(2)cos cos 2sin sin 2()666252510πππααα+-=+=-⨯+⨯-=-的值. 【解析】⑴.由题意2525cos 1()5α=--=-, 故2252510sin()sincos cossin ()444πππααα+=+=⨯-+⨯=-. ⑵.由⑴得,4sin 22sin cos 5ααα==-,23cos 22cos 15αα=-=,故5553314334cos(2)cos cos 2sin sin 2()666525πππααα+-=+=-⨯+⨯-=-. 16如图,在三棱锥P -ABC 中,D ,E ,F ,分别为棱PC ,AC ,AB 的中点.已知PA AC ⊥,PA =6,BC =8,DF =5.求证:⑴.直线//PA DEF 平面; ⑵.平面BDE ⊥平面ABC【解析】⑴.由于,D E 分别是,PC AC 的中点,则有//PA DE ,又PA DEF ⊄平面,DE DEF ⊂平面,故//PA DEF 平面.⑵.由⑴.//PA DE ,又PA AC ⊥,故PE AC ⊥,又F 是AB 中点,故132DE PA ==,142EF BC ==,又5DF =,故222DE EF DF +=,故DE EF ⊥,,EF AC 是平面ABC 内两条相交直线,故DE ABC ⊥平面,又DE ⊂平面BDE ,故平面BDE ⊥平面ABC .17.如图,在平面直角坐标系xOy 中,1F ,2F 分别是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左,右焦点,顶点B 的坐标为(0,)b ,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结1F C .⑴.若点C 的坐标为41(,)33C ,且22BF =,求椭圆的方程;⑵.若1F C AB ⊥,求椭圆离心率e 的值. 【解】⑴.由题意,2(,0)F c ,(0,)B b ,222||2BF b c a =+==,又41(,)33C ,故22241()()3312b +=,解得1b =.故椭圆方程为2212x y +=.⑵.直线2BF 方程为1x yc b +=,与椭圆方程22221x y a b +=联立方程组,解得A 点坐标为2322222(,)a c b a c a c -++,则C 点坐标为2322222(,)a c b a c a c++,133222232223F C b b a c k a c a c cc a c +==+++,又ABb k c=-,由1F C AB ⊥得,323()13b b a c c c ⋅-=-+,即42243b a c c =+,故222222()()3b c b c a c -+=,即224b c =,化简得5c e a ==. 18.如图1-6所示,为保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆,且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80 m .经测量,点A 位于点O 正北方向60 m 处,点C 位于点O 正东方向170 m 处(OC 为河岸),4tan 3BCO ∠=. ⑴.求新桥BC 的长.⑵.当OM 多长时,圆形保护区的面积最大?图1-6【解】⑴.【法一】如图所示,以O 为坐标原点,OC 所在直线为 x 轴,建立平面直角坐标系xOy .由条件知,(0,60)A ,(170,0)C ,直线BC 的斜率4tan 3BC k BCO =-∠=-.又AB BC ⊥,故直线AB 的斜率34AB k =.设点B 的坐标为(,)a b ,则43BC k =-,34AB k =,解得80a =,120b =,故150BC =.故新桥BC 的长是150 m .【法二】过点B 作BE OC ⊥于点E ,过点A 作AD BE ⊥于点F .因4tan 3BCO ∠=,设5BC x =,3CE x =,4BE x =,故1703OE x =-,1703AF x =-,60EF AO ==,460BF x =-,又AB BC ⊥,且2BAF ABF π∠+∠=,2CBE BOC π∠+∠=,故2ABF CBE π∠+∠=,故2CBE BAF π∠+∠=,故3460tan 41703BF x BAF AF x-∠===-,故30x =,5150BC x ==m ,故新桥BC 的长为150m .【法三】如图所示,延长 OA ,BC 交于点F .因 tan ∠FCO =43,故sin ∠FCO =45,cos ∠FCO =35.因OA =60,OC =170,故OF =OC tan ∠FCO =6803,CF =OC cos ∠FCO =8503,从而AF =OF -OA =5003.因OA ⊥OC ,故cos ∠AFB =sin ∠FCO =45.又AB ⊥BC ,故BF =AF cos ∠AFB =4003,从而BC =CF-BF =150.故新桥BC 的长是150 m .⑵.【法一】设保护区的边界圆M 的半径为r m ,OM =d m (0≤d ≤60).由条件知,直线BC 的方程为y =-43(x -170),即4x +3y -680=0.由于圆M 与直线BC 相切,故点M (0,d )到直线BC 的距离是r ,即r =|3d - 680|42+32=680-3d5.因O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80m ,故⎩⎪⎨⎪⎧r -d ≥80,r -(60-d )≥80,即⎩⎨⎧680-3d5-d ≥80,680 - 3d 5-(60-d )≥80,解得10≤d ≤35.故当d =10时,r =680 - 3d5最大,即圆面积最大,故当OM =10 m 时,圆形保护区的面积最大. 【法二】设保护区的边界圆 M 与BC 的切点为D ,连接 MD ,则MD ⊥BC ,且MD 是圆M 的半径,并设MD =r m ,OM =d m (0≤d ≤60).因OA ⊥OC ,故sin ∠CFO =cos ∠FCO .故由(1)知sin ∠CFO =MD MF =MD OF -OM =r 6803-d =35,故r =680-3d 5.因O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m ,故⎩⎪⎨⎪⎧r -d ≥80,r -(60-d )≥80,即⎩⎨⎧680-3d5-d ≥80,680-3d 5-(60-d )≥80,解得10≤d ≤35.故当d =10时,r =680 - 3d5最大,即圆面积最大,故当OM =10 m 时,圆形保护区的面积最大. 【法三】以OC 方向为x 轴,OA 为y 轴建立直角坐标系.设点(0,)M m ,点(0,60)A ,(80,120)B ,(170,0)C ,直线BC 方程为4(170)3y x =--,即436800x y +-=,故半径68035m R -=,又古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m ,故80R AM -≥且80R OM -≥,故6803(60)805m m ---≥,6803805m m --≥,故1035m ≤≤,故68031305mR -=≤,此时圆面积最大.故当10OM =时圆形保护区面积最大.19.已知函数f (x )=e x +e -x ,其中e 是自然对数的底数.(1)证明:f (x )是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式mf (x )≤e -x +m -1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在x 0∈[1,+∞),使得f (x 0)<a (-x 30+3x 0)成立.试比较e a -1与a e-1的大小,并证明你的结论.(1)证明 因为对任意x ∈R ,都有f (-x )=e -x +e-(-x )=e -x +e x =f (x ),所以f (x )是R 上的偶函数.(2)由条件知m (e x +e -x -1)≤e -x -1在(0,+∞)上恒成立.令t =e x (x >0),则t >1,所以m ≤-t -1t 2-t +1=-1t -1+1t -1+1对任意t >1成立.因为t -1+1t -1+1≥2(t -1)·1t -1+1=3,所以-1t -1+1t -1+1≥-13,当且仅当t =2,即x =ln 2时等号成立.因此实数m 的取值范围是(-∞,-13].(3)令函数g (x )=e x +1e x -a (-x 3+3x ),则g ′(x )=e x -1e x +3a (x 2-1).当x ≥1时,e x -1e x >0,x 2-1≥0,又a >0,故g ′(x )>0.所以g (x )是[1,+∞)上的单调增函数,因此g (x )在[1,+∞)上的最小值是g (1)=e +e -1-2a .由于存在x 0∈[1,+∞),使e x 0+e-x0-a (-x 30+3x 0)<0成立,当且仅当最小值g (1)<0.故e +e -1-2a <0,即a >e +e -12.令函数h (x )=x -(e -1)ln x -1,则h ′(x )=1-e -1x .令h ′(x )=0,得x =e -1,当x ∈(0,e -1)时,h ′(x )<0,故h (x )是(0,e -1)上的单调减函数;当x ∈(e -1,+∞)时,h ′(x )>0,故h (x )是(e -1,+∞)上的单调增函数.所以h (x )在(0,+∞)上的最小值是h (e -1).注意到h (1)=h (e)=0,所以当x ∈(1,e -1)⊆(0,e -1)时,h (e -1)≤h (x )<h (1)=0.当x ∈(e -1,e)⊆(e -1,+∞)时,h (x )<h (e)=0.所以h (x )<0对任意的x ∈(1,e)成立. ①当a ∈⎝⎛⎭⎫e +e -12,e ⊆(1,e)时,h (a )<0,即a -1<(e -1)ln a ,从而e a -1<a e -1;②当a =e 时,e a -1=a e -1;③当a ∈(e ,+∞)⊆(e -1,+∞)时,h (a )>h (e)=0,即a -1>(e -1)ln a ,故e a -1>a e -1.综上所述,当a ∈⎝⎛⎭⎫e +e -12,e 时,e a -1<a e -1;当a =e 时,e a -1=a e -1;当a ∈(e ,+∞)时,e a-1>a e -1.20.设数列{}n a 的前n 项和为n S .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得n m S a =,则称{}n a 是“H 数列”.⑴.若数列{}n a 的前n 项和*2()n n S n N =∈,证明{}n a 是“H 数列”;⑵.设{}n a 是等差数列,其首项11a =,公差0d <.若{}n a 是“H 数列”,求d 的值; ⑶.证明:对任意的等差数列{}n a ,总存在两个“H 数列”{}n b 和{}n c .使得n n n a b c =+,*n N ∈成立.【解析】⑴.首先112a S ==,当2n ≥时,111222n n n n n n a S S ---=-=-=,故12,1,2,2,n n n a n -=⎧=⎨≥⎩,故对任意的*n N ∈,2n n S =是数列{}n a 中的1n +项,故数列{}n a 是“H 数列”.⑵.由题意1(1)n a n d =+-,(1)2n n n S n d -=+,数列{}n a 是“H 数列”,则存在*k N ∈,使(1)1(1)2n n n d k d -+=+-,1(1)12n n n k d --=++,由于*(1)2n n N -∈,又*k N ∈,则1n Zd-∈对一切正整数n 都成立,故1d =-.⑶.首先,若n d bn =(b 是常数),则数列{}n d 前n 项和为(1)2n n n S b -=是数列{}n d 中的第(1)2n n -项,故{}n d 是“H 数列”,对任意的等差数列{}n a ,1(1)n a a n d =+-(d 是公差),设1n b na =,1()(1)n c d a n =--,则n n n a b c =+,而数列{}n b ,{}n c 都是“H 数列”,证毕.。
2014年江苏省高考压轴卷数学1.设全集U=R ,A ={}1,2,3,4,5,B ={ x ∈R ︱x 2+ x -6=0},则下图中阴影表示的集合为▲ . 2. 若,32121=+-xx 则3322x x-+= ▲ .3. 设函数2()ln f x x x =-,若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为y ax b =+,则=+b a ▲ .4.已知a =log 0.55,b =log 0.53,c =log 32,d =20.3,则a,b,c,d 依小到大排列为 ▲ .5.已知函数()()12321,2log 1,2x e x f x x x -⎧-<⎪=⎨-≥⎪⎩,则()()2f f = ▲ .6.函数f (x )的定义域为 ▲ .7.设定义在R 上的函数()f x ,满足(2)()0f x f x +-=,若01x <<时()f x =2x ,则21(log )48f = ▲ . 8.函数2()xf x x e =在区间(),1a a +上存在极值点,则实数a 的取值范围为 ▲ .9.已知命题p :{|||4}A x x a =-<,命题q :{|(2)(3)0}B x x x =-->,若p ⌝是q ⌝的充分条件,则a 的取值范围为 ▲ .10.已知函数3()f x x x x =+,若2(2)(3)0f x f x ++<,则实数x 的取值范围是 ▲ .11.若函数2()ln f x mx x =+在定义域内是增函数,则实数m 的取值范围是 ▲ .12.对于R 上可导的非常数函数)(x f ,若满足0)(')1(≥-x f x ,则(0)(2)2(1)f f f +与的大小关系为 ▲ .13.下列四个命题中,所有真命题的序号是 ▲ . ①,()()m m m R f x m x-+∃∈=-243使1是幂函数;②若函数()f x 满足(1)(1)f x f x +=-,则函数()f x 周期为2; ③如果10≠>a a 且,那么)(log )(log x g x f a a =的充要条件是)()(x g x f a a=;④命题“,x R x x ∀∈--≥2都有320”的否定是“,x R x x ∃∈--≤2使得320”.14.已知函数1()()2(),f x f x f x =满足当x ∈[1,3],()ln f x x =,若在区间1[,3]3内,函数()()g x f x ax =-有三个不同零点,则实数a 的取值范围是 ▲ .二.解答题: 本大题共6小题.共90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)设集合21|,0,11x A y y x x x +⎧⎫==≥≠⎨⎬-⎩⎭且,集合{}22|lg (21),B x y x a x a a a R ⎡⎤==-+++∈⎣⎦.(1)求集合,A B ; (2)若AB R =,求实数a 的取值范围16.(本小题满分14分)设命题p :存在x ∈R ,使关于x 的不等式220x x m +-≤成立;命题q :关于x 的方程(4)394x x m -⋅=+有解;若命题p 与q 有且只有一个为真命题,求实数m 的取值范围.17.(本小题满分14分) 设21()log 1axf x x x -=--为奇函数,a 为常数. (1)求a 的值;(2)判断并证明函数)(x f 在),1(+∞∈x 时的单调性;(3)若对于区间[]2,3上的每一个x 值,不等式()2x f x m >+恒成立,求实数m 取值范围.18. (本小题满分16分)某国庆纪念品,每件成本为30元,每卖出一件产品需向税务部门上缴a 元(a 为常数,4≤a ≤6)的税收.设每件产品的售价为x 元,根据市场调查,当35≤x ≤40时日销售量与1e x⎛⎫⎪⎝⎭(e 为自然对数的底数)成正比.当40≤x ≤50时日销售量与2x 成反比,已知每件产品的售价为40元时,日销售量为10件.记该商品的日利润为L (x )元.(1)求L (x )关于x 的函数关系式;(2)当每件产品的售价x 为多少元时,才能使L (x )最大,并求出L (x )的最大值.19. (本小题满分16分)已知命题p :“函数()y f x =的图像关于点( )P a b 、成中心对称图形”的充要条件为“函数()y f x a b =+- 是奇函数”.(1)试判断命题p 的真假?并说明理由;(2)设函数32()3g x x x =-,求函数()g x 图像对称中心的坐标;(3)试判断“存在实数a 和b ,使得函数()y f x a b =+- 是偶函数”是“函数 ()y f x =的图像关于某直线成轴对称图像”成立的什么条件?请说明理由.20.(本小题满分16分)设函数()ln f x a x x1=+,a ∈R .(1)求函数)(x f 的单调区间;(2)当0a >时,若对任意0x >,不等式()2f x a ≥成立,求a 的取值范围; (3)当0a <时,设10x >,20x >,试比较)2(21x x f +与2)()(21x f x f +的大小并说明理由.数学加试试卷解答题(共4小题,每小题10分共40分,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 21. 求下列函数)32(sin 2π+=x y 的导数.22. 将水注入锥形容器中,其速度为min /43m ,设锥形容器的高为m 8,顶口直径为m 6,求当水深为m 5时,水面上升的速度.23. 证明下列命题:(1)若函数f (x )可导且为周期函数,则f'(x )也为周期函数; (2)可导的奇函数的导函数是偶函数.24. 已知()()3211ln ,32f x xg x x x mx n ==+++,直线与函数()(),f x g x 的图象都相切于点()1,0 (1)求直线的方程及()g x 的解析式;(2)若()()()'h x f x g x =-(其中()'g x 是()g x 的导函数),求函数()h x 的值域.参考答案一.填空题: 本大题共14小题,每小题5分,共70分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上1.{}2 2.18 3.1 4. a <b <c <d 5. 1 6. {}2x x > 7.438. (3,2)(1,0)--⋃- 9.16a -≤≤10.(2,1)-- 11. 0m ≥ 12. (0)(2)2(1)f f f +> (≥)13.① 14. ln 31[,)3e二.解答题: 本大题共6小题.共90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.解:(1)A ={}|12x x x ≤->或 …………………………………………………………5分B ={}|1x x a x a <>+或 …………………………………………………………8分(2)由AB R =得,11a +≤-或2a > …………………………………………12分即2a ≤-或 2a >,所以(](),22,a ∈-∞-+∞ ………………………………14分16.解:由命题p 为真:440m ∆=+≥,得1m ≥- ………………………………4分 由(4)394xxm -⋅=+得44303x xm ⎛⎫=-+≤ ⎪⎝⎭所以命题q 为真时,0m ≤ ………………………………8分若命题p 为真,命题q 为假,则1m ≥-且0m >得0m >若命题p 为假,命题q 为真,则1m <-且0m ≤得1m <- ………………………12分 所以实数m 的取值范围为(,1)(0,)-∞-+∞ ………………………………………14分17. 解:(1)由条件得:0)()(=+-x f x f ,2211log log 011ax axx x +-∴+=---, 化简得0)1(22=-x a ,因此1,012±==-a a ,但1=a 不符合题意,因此1-=a . ………………4分 (也可以直接根据函数定义域关于坐标原点对称,得出结果,同样给分)(2)判断函数)(x f 在),1(+∞∈x 上为单调减函数;证明如下:设121x x <<<+∞121212212222112121111()()log log log ()1111x x x x f x f x x x x x x x x x +++--=--+=⋅+----+ 121x x <<<+∞ 21120,10,10x x x x ∴->±>±> 12121212(1)(1)(1)(1)1x x x x x x x x +---+=-+-12122112()0x x x x x x --++=-> 又1212(1)(1)0,(1)(1)0x x x x +->-+>∴12121111x x x x +-⋅-+,1221211log 011x x x x +-⋅>-+,又210x x ->∴12()()0f x f x ->,即12()()f x f x > ∴函数)(x f 在),1(+∞∈x 上为单调减函数;(也可以利用导数证明,对照给分) ………………………………………………9分 (3)不等式为()2xm f x <-恒成立,min [()2]x m f x ∴<-)(x f 在[2,3]x ∈上单调递减,2x 在[2,3]x ∈上单调递增,()2x f x ∴-在[2,3]x ∈上单调递减,当3x =时取得最小值为10-,(,10)m ∴∈-∞-。
………………………………14分18. 解:(1)当35≤x ≤40时,由题意日销售量为1k 1e x⎛⎫⎪⎝⎭售价为40元时,日销售量为10件,故1k 401e ⎛⎫⎪⎝⎭=10,1k =4010e ………………3分当40≤x ≤50时,由题意日销售量为22k x售价为40元时,日销售量为10件,故21600k =10,216000k = ………………6分 所以该商品的日利润40210(30)3540()16000(30)4050x e x a x e L x x a x x ⎧--≤<⎪⎪=⎨⎪--≤≤⎪⎩………………8分(2)当35≤x ≤40时, 4010()(30)x e L x x a e=--4031()10xa xL x e e +-'=,4≤a ≤6,353137a ≤+≤,因为35≤x ≤40,令()0L x '=得31x a =+ 当3531x a ≤≤+时()0L x '> 当3140a x +≤≤时()0L x '<故max ()(31)L x L a =+910a e -= ………………………………………………………11分 当4050x ≤≤时,216000()(30)L x x a x =-- 显然()L x 在4050x ≤≤时2416000((30)2)()x x a x L x x ---'=2416000((602))x a x x -++=316000(602)0a x x +-=>所以()L x 在4050x ≤≤时为增函数故4050x ≤≤时max ()(50)L x L = ……………………………………………………13分 又93(31)1010a L a e e -+=≥323216(50)(20)55L a ⨯=-≤故(31)(50)L a L +> ……………………………………………………15分 于是每件产品的售价x 为31a +时才能使L (x )最大, L (x )的最大值为910a e - ………16分 19. 解:(1)命题p 为真命题;充分性:若()y f x a b =+-为奇函数,则()()f a x b f a x b --=-++ 即()()2f a x f a x b -++=设(,)M x y 为()f x 图像上任一点,则M 关于(,)a b 的对称点为(2,2)N a x b y -- (2)(())2(())f a x f a a x b f a a x -=+-=--- N ∴在()y f x =图像上,即()f x 的图像上,即()f x 的图像关于(,)a b 对称 必要性:若()y f x =的图像关于(,)a b设(,)M x y 为()f x 图像上任一点,则由上知:(2)2()f a x b f x -=-令x 取x a +,则()()2f a x f a x b -++= 即()()f x a b f a x b -+-=-++ ()y f x a b ∴=+-为奇函数综上命题为真 …………………………………………5分(2)设函数()()f x g x a b =+-为奇函数, 则32()()3()f x x a x a b =+-+-32232(33)(36)3x a x a a x a a b =+-+-+--∵()()f x g x a b =+-为奇函数,则3233030a a ab -=⎧⎨--=⎩,即12a b =⎧⎨=-⎩由命题p 为真命题,则函数32()3g x x x =-的图像对称中心为(1,2)- ……………10分(3)ⅰ.当:l x a =时“存在实数a 和b ,使得函数()y f x a b =+-是偶函数”是“函数()y f x =的图像关于直线成轴对称图形”的充要条件;(证明方法参考(1))ⅱ. 当不为x a =时“存在实数a 和b ,使得函数()y f x a b =+-是偶函数”是“函数()y f x =的图像关于直线成轴对称图形”的充分不必要条件 …………………………………16分20. 函数()f x 的定义域为(0.)+∞ Ⅰ)由题意0x >,21()a f x x x'=- ………………………………………………2分 (1)当0a >时,由()0f x '<得1x a< 所以()f x 的递减区间1(0,)a由()0f x '>得1x a>()f x ∴的递增区间为1(,)a+∞ ………………………………………………4分(2)当0a ≤时由于0x >,21()0a f x x x '∴=-<恒成立 ()f x ∴的递减区间为(0,)+∞ ………………………………………………6分Ⅱ)对任意正实数x ,成立即12ln a a x x≤+恒成立 …………………………………7分 因为0a >由Ⅰ可知 当1x a =时,函数1()ln f x a x x=+有最小值 11()ln ln f a a a a a a a=+=- ………………………………………………9分所以min 2()ln a f x a a a ≤=-解之得:10a e<≤故所求实数a 的取值范围是10,e ⎛⎤⎥⎝⎦………………………………………………11分Ⅲ)1212122()ln 22x x x x f a x x ++=++121212()()22f x f x x x a x x ++=+21212121212()()()()222()x x f x f x x x f a x x x x ++-∴-=-+ ………………………12分 (1)显然当12x x =时,12()2x x f +=12()()2f x f x + ………………………13分 (2)当12x x ≠时,因为120,0x x >>且0a <12x x +>1> 0a ∴<又2121212()02()x x x x x x --<+ 1212()()()022x x f x f x f ++∴-< 1212()()()22x x f x f x f ++∴<………………………15分 综上:当12x x =时12()2x x f +=12()()2f x f x + 当12x x ≠时1212()()()22x x f x f x f ++<………………………………16分数学(加试)参考答案21. 解:法一:'2sin(2)[sin(2)]'2sin(2)cos(2)(2)'33333y x x x x x πππππ=+⋅+=++⋅+22sin(4)3x π=+ ………………………………………………10分法二:221cos(4)3sin (2)32x y x ππ-+=+= ……………………………………5分2'2sin(4)3y x π∴=+………………………………………………10分 22.解:设注入水min t 后,水深为hm ,由相似三角形对应边成比例可 得水面直径为hm 43, 这时水的体积为 32643)83(31h h h V ππ=⋅= ………………………………4分 由于水面高度h 随时间而变化,因而h 是的函数)(t h h = 由此可得水的体积关于时间的导数为t t t h t h h h h h V V '⋅='⋅'='⋅'='23649)643(ππ 由假设,注水速度为min /43m ,33464t h π= 294'64t h h π∴=⋅ 所以当5h =时,'t h =256/min 225m π, 当水深为5m 时,水面上升的速度256/min 225m π。