2014年高考理科数学真题解析分类汇编:A单元 集合与常用逻辑用语(纯word可编辑)
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2014年普通高等学校统一考试(大纲)理科第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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.设103iz i=+,则z 的共轭复数为 ( )A .13i -+B .13i --C .13i +D .13i - 【答案】D .2.设集合2{|340}M x x x =--<,{|05}N x x =≤≤,则M N =( )A .(0,4]B .[0,4)C .[1,0)-D .(1,0]- 【答案】B.3.设sin33,cos55,tan35,a b c =︒=︒=︒则 ( )A .a b c >>B .b c a >>C .c b a >>D .c a b >> 【答案】C .4.若向量,a b 满足:()()1,,2,a a b a a b b =+⊥+⊥则b = ( )A .2BC .1D .2【答案】B .5.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 【答案】C .6.已知椭圆C :22221x y a b +=(0)a b >>的左、右焦点为1F 、2F ,离心率为3,过2F 的直线l 交C 于A 、B 两点,若1AF B ∆的周长为C 的方程为 ( )A .22132x y +=B .2213x y += C .221128x y += D .221124x y += 【答案】A .7.曲线1x y xe -=在点(1,1)处切线的斜率等于 ( )A .2eB .eC .2D .1 【答案】C .8.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 .814πB .16πC .9πD .274π【答案】A .9.已知双曲线C 的离心率为2,焦点为1F 、2F ,点A 在C 上,若122F A F A =,则21cos AF F ∠=( )A .14 B .13 C .4 D .3【答案】A .10.等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于 ( )A .6B .5C .4D .3 【答案】C .11.已知二面角l αβ--为60︒,AB α⊂,AB l ⊥,A 为垂足,CD β⊂,C l ∈,135ACD ∠=︒,则异面直线AB 与CD 所成角的余弦值为( )A .14 B.4C.4 D .12 【答案】B.12.函数()y f x =的图象与函数()y g x =的图象关于直线0x y +=对称,则()y f x =的反函数是( )A .()y g x =B .()y g x =-C .()y g x =-D .()y g x =-- 【答案】D.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.8⎛⎫的展开式中22x y 的系数为 .(用数字作答) 【答案】70.14.设,x y 满足约束条件02321x y x y x y -≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩,则4z x y =+的最大值为 .【答案】5.15.直线1l 和2l 是圆222x y +=的两条切线,若1l 与2l 的交点为()1,3,则1l 与2l 的夹角的正切值等于 . 【答案】43. 16.若函数()cos 2sin f x x a x =+在区间(,)62ππ是减函数,则a 的取值范围是 . 【答案】(],2-∞.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10分)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3cos 2cos a C c A =,1tan 3A =,求B .解:由题设和正弦定理得13sin cos 2sin cos ,3tan cos 2sin .tan ,cos 2sin ,3A C C A A C C A C C =\==\= ()()1tan tan tan ,tan tan 180tan 1,2tan tan 1A C CB AC A C A C +轾\=\=?+=-+==-臌-又0180,135B B?<癨? .18. (本小题满分12分)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知110a =,2a 为整数,且4n S S ≤. (I )求{}n a 的通项公式; (II )设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 解:(I )由110a =,2a 为整数知,等差数列{}n a 的公差d 为整数.又4n S S ≤,故450,0,a a ≥≤于是1030,1040d d +≥+≤,解得10532d -#-,因此3d =-,故数列{}n a 的通项公式为133n a n =-.(II )()()11111331033103133n b n n n n ⎛⎫==- ⎪----⎝⎭,于是()12111111111137104710313331031010103n n n T b b b n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥----⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.19. (本小题满分12分)如图,三棱柱111ABC A B C -中,点1A 在平面ABC 内的射影D 在AC 上,090ACB ∠=,11,2BC AC CC ===.(I )证明:11AC A B ⊥;(II )设直线1AA 与平面11BCC B 1A AB C --的大小.1解:解法一:(I )1A D ^平面ABC ,1A D Ì平面11AA C C ,故平面11AA C C ^平面ABC .又BC AC ^,BC \^平面11AA C C .连结1A C ,∵侧面11AA C C 为菱形,故11AC AC ^,由三垂线定理得11AC A B ^;(II )BC ^平面11,AAC C BC Ì平面11BCC B ,故平面11AA C C ^平面11BCC B .作11,A E CC E ^为垂足,则1A E ^平面11BCC B .又直线1AA ∥平面11BCC B ,因而1AE 为直线1AA 与平面11BCC B 的距离,1A E=1A C 为1ACC Ð的角平分线,故11A D A E ==.作,DF AB F ^为垂足,连结1A F ,由三垂线定理得1A F AB ^,故1AFD Ð为二面角1A ABC --的平面角.由1AD =得D 为AC 的中点,111tan 2A DAC BCDF A FD AB DF´=??=∴二面角1A AB C --的大小为1解法二:以C 为坐标原点,射线CA 为x 轴的正半轴,以CB 长为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系C xyz -.由题设知1A D 与z 轴平行,z 轴在平面11AA C C 内. (I)设()1,0,A a c,由题设有()()2,2,0,0,0,1,a A B £则()()()()()11112,1,0,2,0,0,2,0,,4,0,,,1,.AB AC AA a c AC AC AA a c BA a c =-=-=-=+=-=-由12AA =得2,即2240a a c -+=(①).于是22111140,AC BA a a c AC A B ?-+=\^.(II )设平面11BCC B 的法向量(),,,m x y z =则1,,m CB m BB ^^即10,0m CBm BB ??.()0,1,0,CB =()112,0,,BB AA a c ==-故0y =,且()20a x cz -+=.令x c =,则()2,,0,2z a m c a =-=-,点A到平面11BCC B 的距离为c o s ,C A m C A mC A c m×?==.又依题设,点A 到平面11BCC B的距离为,c \=3a =(舍去)或1a =.于是(11,0AA =-.设平面1ABA 的法向量(),,n p q r =,则1,n AA n AB ^^,即10,0,n AA n AB p r ??\-=,故且20p q -+=.令p =则1,q r ==()3,23n =.又()0,0,1p =为平面ABC 的法向量,故1cos ,4n p n p n p⋅==⋅,∴二面角1A AB C --的大小为1arccos 4. 20. (本小题满分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 )X 表示同一工作日需使用设备的人数,求X 的数学期望.解:记i A 表示事件:同一工作日乙、丙恰有i 人需使用设备,0,1,2i =;B 表示事件:甲需使用设备;C 表示事件:丁需使用设备;D 表示事件:同一工作日至少3人需使用设备. (I )122D A B C A B A B C =⋅⋅+⋅+⋅⋅,又()()()()220.6,0.4,0.5,0,1,2.ii P B P C P A C i P D ===⨯=∴=()()()()()()()()()()()()1221221220.31.P A B C A B A B C P A B C P A B P A B C P A P B P C P A P B P A P B P C ⋅⋅+⋅+⋅⋅=⋅⋅+⋅+⋅⋅=++=(II )X 的可能取值为0,1,2,3,4.()()()()()()()200010.60.510.40.06P X P B A C P B P A P C ==⋅⋅==-⨯⨯-=,()()()()()()()()()()()200100110.60.5P X P B A C B A C B A C P B P A P C P B P A P C P B P A P C ==⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=++=⨯()()()()()()22210.410.60.50.410.620.510.40.25,4P X P A B C ⨯-+-⨯⨯+-⨯⨯⨯-===⋅⋅=()()()()()()()(220.50.60.40.06,340.25,210P A P B P C P X P D P X P X P X =⨯⨯===-====-=()()()13410.060.250.250.060.38.P X P X P X -=-=-==----=∴数学期望()()()()()00112233440.2520.3830.2540.062.EX P XP XP XP XP X=?+?+?+?+?=+???21. (本小题满分12分)已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,直线4y =与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且5||||4QF 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 相较于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程. 解:(I )设()0,4Q x ,代入22y px =,得00888,,.22p p x PQ QF x p p p=\==+=+.由题设得85824p p p+= ,解得2p =-(舍去)或2p =,∴C 的方程为24y x =;(II )由题设知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为()10x my m =+ ,代入24y x =得2440y my --=.设()()1122,,,,A x y B x y 则124,y y m +=124y y =-.故AB 的中点为()()221221,2,41D m m AB y m +=-=+.又l ¢的斜率为,m l ¢-\的方程为2123x y m m=-++.将上式代入24y x =,并整理得()2244230y y m m+-+=.设()()3344,,,,M x y Bx y 则()234344,423y y y y m m+=-=-+.故MN的中点为(223422412223,,m E m MN y mmm+骣÷ç++-=-=÷ç÷ç桫 由于MN 垂直平分线AB ,故,,,A M B N 四点在同一圆上等价于12AE BE MN ==,从而22211,44AB DE MN +=即()()()2222222244121224122m m m m m m m ++骣骣鼢珑+++++=鼢珑鼢珑桫桫,化简得210m -=,解得1m =或1m =-.所求直线l 的方程为10x y --=或10x y +-=.22. (本小题满分12分)函数()()()ln 11axf x x a x a=+->+. (I )讨论()f x 的单调性;(II )设111,ln(1)n n a a a +==+,证明:23+22n a n n <≤+. 解:(I )()f x 的定义域为()()()()()2221,,1x x a a f x x x a ⎡⎤--⎣⎦'-+∞=++.(i )当12a <<时,若()21,2x a a ∈--,则()()0,f x f x '>在()21,2a a --上是增函数;若()22,0,x a a ∈-则()()0,f x f x '<在()22,0aa -上是减函数;若()0,,x ∈+∞则()()0,f x f x '>在()0,+∞上是增函数. (ii )当2a =时,()()0,0f x f x ⅱ?成立当且仅当()0,x f x =在()1,-+ 上是增函数.(iii )当2a >时,若()1,0x ?,则()()0,f x f x '>在是()1,0-上是增函数;若()20,2x a a ∈-,则()()0,f x f x '<在()20,2a a -上是减函数;若()22,x a a ∈-+∞,则()()0,f x f x '>在()22,a a -+∞上是增函数.(II )由(I )知,当2a =时,()f x 在()1,-+ 是增函数.当()0,x ? 时,()()00f x f >=,即()()2ln 102xx x x +>>+.又由(I )知,当3a =时,()f x 在[)0,3上是减函数;当()0,3x Î时,()()00f x f <=,即()()3l n 1033xx x x +<<<+.下面用数学归纳法证明2322n a n n <++. (i )当1n =时,由已知1213a <=,故结论成立;(ii )假设当n k =时结论成立,即2322k a k k <++.当1n k =+时,()()112323223322ln 1ln 1,ln 1ln 12323232322k k k k k k a a a a k k k k k k ++创骣骣++鼢珑=+>+>==+?<=鼢珑鼢珑桫桫++++++++,即当1n k =+时有2333k a k k <++,结论成立.根据(i )、(ii )知对任何n N *Î结论都成立.。
2014年高考数学(理)试题分项版解析:专题01-集合与常用逻辑用语(分类汇编)Word版含解析D【解析】由题意得{1,3}A B =-.【考点】集合的运算8. 【2014辽宁高考理第1题】已知全集,{|0},{|1}U R A x x B x x ==≤=≥,则集合()U C A B =( )A .{|0}x x ≥B .{|1}x x ≤C .{|01}x x ≤≤D .{|01}x x <<9. 【2014全国1高考理第1题】已知集合{}{}22|,032|2<≤-=≥--=x x B x x x A ,则=B A ( )A .]1,2[--B . )2,1[- C..]1,1[- D .)2,1[10. 【2014全国2高考理第1题】设集合M={0,1,2},N={}2|320x x x -+≤,则M N ⋂=( )A. {1}B. {2}C. {0,1}D. {1,2}题目的关键。
11. 【2014山东高考理第2题】设集合{}{}]2,0[,2|,2|1||∈==<-=x y y B x x A x ,则=B A ( )A.]2,0[B. )3,1(C. )3,1[D. )4,1(12. 【2014四川高考理第1题】已知集合2{|20}A x xx =--≤,集合B 为整数集,则A B ⋂=( ) A .{1,0,1,2}- B .{2,1,0,1}-- C .{0,1} D .{1,0}-13. 【2014浙江高考理第1题】设全集{}2|≥∈=x N x U ,集合{}5|2≥∈=x N x A ,则=A C U ( )A. ∅B. }2{C. }5{D. }5,2{14. 【2014重庆高考理第6题】已知命题:p 对任意x R ∈,总有20x >;:"1"q x >是"2"x >的充分不必要条件则下列命题为真命题的是( ) .A p q ∧ .B p q ⌝∧⌝.C p q ⌝∧.D p q ∧⌝15. 【2014重庆高考理第11题】设全集{|110},{1,2,3,5,8},{1,3,5,7,9},()U U n N n A B A B =∈≤≤===则______.16. 【2014陕西高考理第1题】已知集合2{|0,},{|1,}M x x x R N x x x R =≥∈=<∈,则M N =( ).[0,1]A .[0,1)B .(0,1]C .(0,1)D17. 【2014陕西高考理第8题】原命题为“若12,z z 互为共轭复数,则12z z =”,关于逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )(A)真,假,真(B)假,假,真(C)真,真,假(D)假,假,假18.【2014天津高考理第7题】设,a b R,则|“a b”是“a a b b”的()(A)充要不必要条件(B)必要不充分条件(C)充要条件(D)既不充要也不必要条件19.【2014大纲高考理第2题】设集合2=--<,M x x x{|340}=≤≤,则M N=()N x x{|05}A.(0,4]B.[0,4)C.[1,0)--D.(1,0]。
专题1 集合与常用逻辑用语1. 【2014高考安徽卷文第2题】命题“0||,2≥+∈∀x x R x ”的否定是( )A.0||,2<+∈∀x x R xB. 0||,2≤+∈∀x x R xC. 0||,2000<+∈∃x x R xD. 0||,2000≥+∈∃x x R x2. 【2014高考北京卷文第1题】若集合A={}0,1,2,4,B={}1,2,3,则A B ⋂=( )A.{}0,1,2,3,4B.{}0,4C.{}1,2D.{}33. 【2014高考北京卷文第5题】设a 、b 是实数,则“a b >”是“22a b >”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件4. 【2014高考大纲卷文第1题】设集合M={1,2,4,6,8},N={2,3,5,6,7},则M N 中元素的个数为( )A. 2B. 3C. 5D. 75.【2014高考福建卷文第1题】若集合}{}{24,3,P x x Q x x =≤<=≥则P Q ⋂等于 ( ) }{}{}{}{.34.34.23.23A x x B x x C x x D x x ≤<<<≤<≤≤ 6. 【2014高考福建卷文第5题】命题“[)30,.0x x x ∀∈+∞+≥”的否定是 ( )()()[)[)3333000000.,0.0.,0.0.0,.0.0,.0A x x x B x x x C x x x D x x x ∀∈-∞+<∀∈-∞+≥∃∈+∞+<∃∈+∞+≥7. 【2014高考广东卷文第1题】已知集合{}2,3,4M =,{}0,2,3,5N =,则M N =( )A.{}0,2B.{}2,3C.{}3,4D.{}3,58. 【2014高考湖北卷文第1题】 已知全集}7,6,5,4,3,2,1{=U ,集合}6,5,3,1{=A ,则=A C U ( )A.}6,5,3,1{B. }7,3,2{C. }7,4,2{D. }7,5,2{9. 【2014高考湖北卷文第3题】命题“R ∈∀x ,x x ≠2”的否定是( )A. R ∉∀x ,x x ≠2B. R ∈∀x ,x x =2C. R ∉∃x ,x x ≠2D. R ∈∃x ,x x =210. 【2014高考湖南卷文第1题】设命题2:,10p x R x ∀∈+>,则p ⌝为( )200.,10A x R x ∃∈+> 200.,10B x R x ∃∈+≤200.,10C x R x ∃∈+< 2.,10D x R x ∀∈+≤ 11. 【2014高考湖南卷文第2题】已知集合{|2},{|13}A x x B x x =>=<<,则A B =( ).{|2}A x x > .{|1}B x x > .{|23}C x x << .{|13}D x x << “高中数学教师俱乐部”QQ 群号码:44359573,欢迎各位一线高中数学教师加入.注:该群为教师群,拒绝学生申请.“高中数学师生群”QQ 群号码:341383390,欢迎各位一线高中数学教师加入,欢迎各位在读高中学生加入.12. 【2014高考江苏卷第1题】已知集合{}2,1,3,4A =--,{}1,2,3B =-,则A B ⋂= . 13. 【2014高考江西卷文第2题】设全集为R ,集合2{|90},{|15}A x x B x x =-<=-<≤,则()R A C B =( ).(3,0)A - .(3,1)B -- .(3,1]C -- .(3,3)D - 14. 【2014高考江西卷文第6题】下列叙述中正确的是( ).A 若,,a b c R ∈,则2"0"ax bx c ++≥的充分条件是2"40"b ac -≤.B 若,,a b c R ∈,则22""ab cb >的充要条件是""a c >.C 命题“对任意x R ∈,有20x ≥”的否定是“存在x R ∈,有20x ≥”.D l 是一条直线,,αβ是两个不同的平面,若,l l αβ⊥⊥,则//αβ15. 【2014高考辽宁卷文第1题】 已知全集,{|0},{|1}U R A x x B x x ==≤=≥,则集合()U C A B =( )A .{|0}x x ≥B .{|1}x x ≤C .{|01}x x ≤≤D .{|01}x x <<16. 【2014高考全国1卷文第1题】已知集合{}{}|13,|21M x x N x x =-<<=-<<,则MN =( )A. )1,2(-B. )1,1(-C. )3,1(D. )3,2(-17. 【2014高考全国2卷文第1题】设集合2{2,0,2},{|20}A B x x x =-=--=,则A B =( )A. ∅B. {}2C. {0}D. {2}-获取更多优质资源,请在百度文库输入“曹亚云”搜索。
2014年全国高考理科数学试题分类汇编(纯word 解析版) 十一、数列(逐题详解)第I 部分1.【2014年重庆卷(理02)】对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( )139.,,A a a a 成等比数列 236.,,B a a a 成等比数列 248.,,C a a a 成等比数列 369.,,D a a a 成等比数列【答案】D【解析】设{}n a 公比为q ,因为336936,a aq q a a ==,所以369,,a a a 成等比数列,选择D2.【2014年福建卷(理03)】等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( ) A .8 B .10 C .12 D .14【答案】C【解析】由题意可得S 3=a 1+a 2+a 3=3a 2=12,解得a 2=4,∴公差d=a 2﹣a 1=4﹣2=2,∴a 6=a 1+5d=2+5×2=12,故选:C .3.【2014年辽宁卷(理08)】设等差数列{}n a 的公差为d ,若数列1{2}n a a为递减数列,则( )A .0d <B .0d >C .10a d <D .10a d >【答案】C【解析】∵等差数列{a n }的公差为d ,∴a n+1﹣a n =d ,又数列{2}为递减数列,∴=<1,∴a 1d <0.故选:C4.【2014年全国大纲卷(10)】等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .3【答案】C【解析】∵等比数列{a n }中a 4=2,a 5=5,∴a 4•a 5=2×5=10,∴数列{lga n }的前8项和S=lga 1+lga 2+…+lga 8=lg (a 1•a 2…a 8)=lg (a 4•a 5)4=4lg (a 4•a 5)=4lg10=4故选:C第II 部分5.【2014年上海卷(理08)】设无穷等比数列{}n a 的公比为q ,若()134l i mnn a a a a →∞=+++,则q = . 【答案】512q -=【解析】:223111510112a a q a q q q q q -±==⇒+-=⇒=--,∵01q <<,∴512q -=6.【2014年广东卷(理13)】若等比数列{}n a 的各项均为正数,且512911102e a a a a =+,则1220ln ln ln a a a +++= 。
2014年普通高等学校招生全国统一考试 理科(新课标卷二Ⅱ)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.设集合M={0,1,2},N={}2|320x x x -+≤,则M N ⋂=( ) A. {1} B. {2}C. {0,1}D. {1,2}【答案】D 【解析】把M={0,1,2}中的数,代入不等式,023-2≤+x x 经检验x=1,2满足。
所以选D.2.设复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,12z i =+,则12z z =( ) A. - 5 B. 5C. - 4+ iD. - 4 - i【答案】A 【解析】.,5-4-1-∴,2-,2212211A z z i z z z i z 故选关于虚轴对称,与==+=∴+=3.设向量a,b 满足|a+b|a-b|=,则a ⋅b = ( ) A. 1 B. 2C. 3D. 5【答案】A 【解析】.,1,62-102∴,6|-|,10||2222A b a b a b a b a b a b a b a 故选联立方程解得,,==+=++==+4.钝角三角形ABC 的面积是12,AB=1,,则AC=( )A. 5B.C. 2D. 1【答案】B 【解析】..5,cos 2-43π∴ΔABC 4π.43π,4π∴,22sin ∴21sin 1221sin 21222ΔABC B b B ac c a b B B B B B B ac S 故选解得,使用余弦定理,符合题意,舍去。
为等腰直角三角形,不时,经计算当或=+======•••==5.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是()A. 0.8B. 0.75C. 0.6D. 0.45【答案】A【解析】.,8.0,75.06.0,Appp故选解得则据题有优良的概率为则随后一个空气质量也设某天空气质量优良,=•=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,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.1727 B.59 C.1027D.13【答案】C【解析】..2710π54π34-π54π.342π944.2342π.546π96321Cvv故选积之比削掉部分的体积与原体体积,高为径为,右半部为大圆柱,半,高为小圆柱,半径加工后的零件,左半部体积,,高加工前的零件半径为==∴=•+•=∴=•=∴π7.执行右图程序框图,如果输入的x,t均为2,则输出的S= ()A. 4B. 5C. 6D. 7【答案】 D【解析】8.设曲线y=a x-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=A. 0B. 1C. 2D. 3【答案】D【解析】..3.2)0(,0)0(.11-)(),1ln(-)(Daffxaxfxaxxf故选联立解得且==′=∴+=′∴+=9.设x,y 满足约束条件70310350x y x y x y +-⎧⎪-+⎨⎪--⎩≤≤≥,则2z x y =-的最大值为( )A. 10B. 8C. 3D. 2 【答案】 B 【解析】..8,)2,5(07-013--2B z y x y x y x z 故选取得最大值处的交点与在两条直线可知目标函数三角形,经比较斜率,画出区域,可知区域为==+=+=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C 于A,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A.334B.938 C. 6332 D. 94【答案】 D【解析】..49)(4321.6),3-2(23),32(233-4322,343222,2ΔOAB D n m S n m n m n n m m n BF m AF B A 故选,解得直角三角形知识可得,,则由抛物线的定义和,分别在第一和第四象限、设点=+••=∴=+∴=+=•=+•===11.直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,∠BCA=90°,M ,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,BC=CA=CC 1, 则BM 与AN 所成的角的余弦值为( )A. 110B. 25C.30D.2【答案】 C 【解析】..10305641-0θcos 2-1-,0(2-1,1-(∴).0,1,0(),0,1,1(),2,0,2(),2,2,0(,2,,111111C AN BM N M B A C C BC AC Z Y X C C A C B C 故选)。
2014·全国卷(理科数学)1.[2014·全国卷] 设z =10i3+i,则z 的共轭复数为( )A .-1+3iB .-1-3iC .1+3iD .1-3i 1.D [解析] z =10i 3+i =10i (3-i )(3+i )(3-i )=10(1+3i )10=1+3i ,根据共轭复数的定义,其共轭复数是1-3i.2.、[2014·全国卷] 设集合M ={x |x 2-3x -4<0},N ={x |0≤x ≤5},则M ∩N =( ) A .(0,4] B .[0,4) C .[-1,0) D .(-1,0]2.B [解析] 因为M ={x |x 2-3x -4<0}={x |-1<x <4},N ={x |0≤x ≤5},所以M ∩N ={x |-1<x <4}∩{0≤x ≤5}={x |0≤x <4}.3.[2014·全国卷] 设a =sin 33°,b =cos 55°,c =tan 35°,则( ) A .a >b >c B .b >c >a C .c >b >a D .c >a >b3.C [解析] 因为b =cos 55°=sin 35°>sin 33°,所以b >a .因为cos 35°<1,所以1cos 35°>1,所以sin 35°cos 35°>sin 35°.又c =tan 35°=sin 35°cos 35°>sin 35°,所以c >b ,所以c >b >a .4.[2014·全国卷] 若向量a ,b 满足:|a|=1,(a +b )⊥a ,(2a +b )⊥b ,则|b |=( ) A .2 B. 2 C .1 D.224.B [解析] 因为(a +b )⊥a ,所以(a +b )·a =0,即|a|2+b·a =0.因为(2a +b )⊥b ,所以(2a +b )·b =0,即2a·b +|b|2=0,与|a|2+b·a =0联立,可得2|a|2-|b|2=0,所以|b|=2|a|= 2. 5.[2014·全国卷] 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5.C [解析] 由题意,从6名男医生中选2名,5名女医生中选1名组成一个医疗小组,不同的选法共有C 26C 15=75(种).6.[2014·全国卷] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点.若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A.x 23+y 22=1B.x 23+y 2=1 C.x 212+y 28=1 D.x 212+y 24=1 6.A [解析] 根据题意,因为△AF 1B 的周长为43,所以|AF 1|+|AB |+|BF 1|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =43,所以a = 3.又因为椭圆的离心率e =c a =33,所以c =1,b 2=a 2-c 2=3-1=2,所以椭圆C 的方程为x 23+y 22=1.7.[2014·全国卷] 曲线y =x e x -1在点(1,1)处切线的斜率等于( ) A .2e B .e C .2 D .17.C [解析] 因为y ′=(x e x -1)′=e x -1+x e x -1,所以y =x e x -1在点(1,1)处的导数是y ′|x =1=e 1-1+e 1-1=2,故曲线y =x e x -1在点(1,1)处的切线斜率是2.8.、[2014·全国卷] 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.81π4 B .16π C .9π D.27π48.A [解析] 如图所示,因为正四棱锥的底面边长为2,所以AE =12AC = 2.设球心为O ,球的半径为R ,则OE =4-R ,OA =R ,又知△AOE 为直角三角形,根据勾股定理可得,OA 2=OE 2+AE 2,即R 2=(4-R )2+2,解得R =94,所以球的表面积S =4πR 2=4π×⎝⎛⎭⎫942=81π4. 9.[2014·全国卷] 已知双曲线C 的离心率为2,焦点为F 1,F 2,点A 在C 上.若|F 1A |=2|F 2A |,则cos ∠AF 2F 1=( )A.14B.13C.24D.239.A [解析] 根据题意,|F 1A |-|F 2A |=2a ,因为|F 1A |=2|F 2A |,所以|F 2A |=2a ,|F 1A |=4a .又因为双曲线的离心率e =ca =2,所以c =2a ,|F 1F 2|=2c =4a ,所以在△AF 1F 2中,根据余弦定理可得cos ∠AF 2F 1=|F 1F 2|2+|F 2A |2-|F 1A |22|F 1F 2|·|F 2A |=16a 2+4a 2-16a 22×4a ×2a=14. 10.[2014·全国卷] 等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .310.C [解析] 设数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,根据题意可得,⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3=2,a 1q 4=5,解得⎩⎨⎧a 1=16125,q =52,所以a n =a 1qn -1=16125×⎝⎛⎭⎫52n -1=2×⎝⎛⎭⎫52n -4,所以lg a n =lg 2+(n -4)lg 52,所以前8项的和为8lg 2+(-3-2-1+0+1+2+3+4)lg 52=8lg 2+4lg 52=4lg ⎝⎛⎭⎫4×52=4. 11.[2014·全国卷] 已知二面角α-l -β为60°,AB ⊂α,AB ⊥l ,A 为垂足,CD ⊂β,C ∈l ,∠ACD =135°,则异面直线AB 与CD 所成角的余弦值为( )A.14B.24C.34D.1211.B [解析] 如图所示,在平面α内过点C 作CF ∥AB ,过点F 作FE ⊥β,垂足为点E ,连接CE ,则CE ⊥l ,所以∠ECF =60°.过点E 作DE ⊥CE ,交CD 于点D 1,连接FD 1.不妨设FC =2a ,则CE =a ,EF =3a .因为∠ACD =135°,所以∠DCE =45°,所以,在Rt △DCE 中,D 1E =CE =a ,CD 1=2a ,∴FD 1=2a ,∴cos ∠DCF =4a 2+2a 2-4a 22×2a ×2a=24.12.[2014·全国卷] 函数y =f (x )的图像与函数y =g (x )的图像关于直线x +y =0对称,则y =f (x )的反函数是( )A .y =g (x )B .y =g (-x )C .y =-g (x )D .y =-g (-x )12.D [解析] 设(x 0,y 0)为函数y =f (x )的图像上任意一点,其关于直线x +y =0的对称点为(-y 0,-x 0).根据题意,点(-y 0,-x 0)在函数y =g (x )的图像上,又点(x 0,y 0)关于直线y =x 的对称点为(y 0,x 0),且(y 0,x 0)与(-y 0,-x 0)关于原点对称,所以函数y =f (x )的反函数的图像与函数y =g (x )的图像关于原点对称,所以-y =g (-x ),即y =-g (-x ).13.[2014·全国卷] ⎝⎛⎭⎫x y -y x 8的展开式中x 2y 2的系数为________.(用数字作答) 13.70 [解析] 易知二项展开式的通项T r +1=C r 8⎝⎛⎭⎫x y 8-r ⎝⎛⎭⎫-y x r=(-1)r C r 8x 8-3r 2y 3r 2-4.要求x 2y 2的系数,需满足8-3r 2=2且3r 2-4=2,解得r =4,所以T 5=(-1)4C 48x 2y 2=70x 2y 2,所以x 2y 2的系数为70.14.[2014·全国卷] 设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +2y ≤3,x -2y ≤1,则z =x +4y 的最大值为________.14.5 [解析] 如图所示,满足约束条件的可行域为△ABC 的内部(包括边界), z =x +4y 的最大值即为直线y =-14x +14z 的纵截距最大时z 的值.结合题意,当y =-14x +14z 经过点A 时,z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,x +2y =3,可得点A 的坐标为(1,1), 所以z max =1+4=5. 15.、[2014·全国卷] 直线l 1和l 2是圆x 2+y 2=2的两条切线.若l 1与l 2的交点为(1,3),则l 1与l 2的夹角的正切值等于________.15.43 [解析] 如图所示,根据题意,OA ⊥P A ,OA =2,OP =10,所以P A =OP 2-OA 2=2 2,所以tan ∠OP A =OA P A =22 2=12,故tan ∠APB =2tan ∠OP A 1-tan 2∠OP A =43, 即l 1与l 2的夹角的正切值等于43.16.、[2014·全国卷] 若函数f (x )=cos 2x +a sin x 在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2是减函数,则a 的取值范围是________.16.(-∞,2] [解析] f (x )=cos 2x +a sin x =-2sin 2x +a sin x +1,令sin x =t ,则f (x )=-2t 2+at +1.因为x ∈⎝⎛⎭⎫π6,π2,所以t ∈⎝⎛⎭⎫12,1,所以f (x )=-2t 2+at +1,t ∈⎝⎛⎭⎫12,1.因为f (x )=cos 2x +a sin x 在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2是减函数,所以f (x )=-2t 2+at +1在区间⎝⎛⎭⎫12,1上是减函数,又对称轴为x =a 4,∴a 4≤12,所以a ∈(-∞,2].17.[2014·全国卷] △ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知3a cos C =2c cos A ,tan A =13,求B .17.解:由题设和正弦定理得3sin A cos C =2sin C cos A , 故3tan A cos C =2sin C .因为tan A =13,所以cos C =2sin C ,所以tan C =12.所以tan B =tan[180°-(A +C )] =-tan(A +C ) =tan A +tan Ctan A tan C -1=-1,所以B =135°. 18.、[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0, 解得-103≤d ≤-52,因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝⎛⎭⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝⎛⎭⎫17-110+⎝⎛⎭⎫14-17+…+⎝⎛⎭⎫110-3n -113-3n =13⎝⎛⎭⎫110-3n -110=n 10(10-3n ).19.、[2014·全国卷] 如图1-1所示,三棱柱ABC - A 1B 1C 1中,点A 1在平面ABC 内的射影D 在AC 上,∠ACB =90°,BC =1,AC =CC 1=2.(1)证明:AC 1⊥A 1B;(2)设直线AA 1与平面BCC 1B 1的距离为3,求二面角A 1 AB C 的大小.19.解:方法一:(1)证明:因为A 1D ⊥平面ABC ,A 1D ⊂平面AA 1C 1C ,故平面AA 1C 1C ⊥平面ABC .又BC ⊥AC ,所以BC ⊥平面AA 1C 1C .连接A 1C ,因为侧面AA 1C 1C 为菱形,故AC 1⊥A 1C . 由三垂线定理得AC 1⊥A 1B .(2)BC ⊥平面AA 1C 1C ,BC ⊂平面BCC 1B 1,故平面AA 1C 1C ⊥平面BCC 1B 1. 作A 1E ⊥CC 1,E 为垂足,则A 1E ⊥平面BCC 1B 1.又直线AA 1∥平面BCC 1B 1,因而A 1E 为直线AA 1与平面BCC 1B 1的距离,即A 1E = 3.因为A 1C 为∠ACC 1的平分线,所以A 1D =A 1E = 3.作DF ⊥AB ,F 为垂足,连接A 1F .由三垂线定理得A 1F ⊥AB ,故∠A 1FD 为二面角A 1 AB C 的平面角.由AD =AA 21-A 1D 2=1,得D 为AC 中点,DF =55,tan ∠A 1FD =A 1D DF =15,所以cos ∠A 1FD =14. 所以二面角A 1 AB C 的大小为arccos 14.方法二:以C 为坐标原点,射线CA 为x 轴的正半轴,以CB 的长为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系C - xyz .由题设知A 1D 与z 轴平行,z 轴在平面AA 1C 1C 内.(1)证明:设A 1(a ,0,c ).由题设有a ≤2,A (2,0,0),B (0,1,0),则AB →=(-2,1,0),AC →=(-2,0,0),AA 1→=(a -2,0,c ),AC 1→=AC →+AA 1→=(a -4,0,c ),BA 1→=(a ,-1,c ).由|AA 1→|=2,得(a -2)2+c 2=2,即a 2-4a +c 2=0.①又AC 1→·BA 1→=a 2-4a +c 2=0,所以AC 1⊥A 1B .(2)设平面BCC 1B 1的法向量m =(x ,y ,z ),则m ⊥CB →,m ⊥BB 1→,即m ·CB →=0,m ·BB 1→=0.因为CB →=(0,1,0),BB 1→=AA 1→=(a -2,0,c ),所以y =0且(a -2)x +cz =0.令x =c ,则z =2-a ,所以m =(c ,0,2-a ),故点A 到平面BCC 1B 1的距离为|CA →|·|cos 〈m ,CA →〉|=|CA →·m ||m |=2c c 2+(2-a )2=c .又依题设,A 到平面BCC 1B 1的距离为3,所以c =3,代入①,解得a =3(舍去)或a =1, 于是AA 1→=(-1,0,3).设平面ABA 1的法向量n =(p ,q ,r ), 则n ⊥AA 1→,n ⊥AB →,即n ·AA 1→=0,n ·AB →=0,-p +3r =0,且-2p +q =0.令p =3,则q =2 3,r =1,所以n =(3,2 3,1). 又p =(0,0,1)为平面ABC 的法向量,故 cos 〈n ,p 〉=n ·p |n ||p |=14.所以二面角A 1 AB C 的大小为arccos 14.20.、[2014·全国卷] 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.(1)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;(2)X 表示同一工作日需使用设备的人数,求X 的数学期望.20.解:记A 1表示事件:同一工作日乙、丙中恰有i 人需使用设备,i =0,1,2. B 表示事件:甲需使用设备. C 表示事件:丁需使用设备.D 表示事件:同一工作日至少3人需使用设备.(1)因为P (B )=0.6,P (C )=0.4,P (A i )=C i 2×0.52,i =0,1,2, 所以P (D )=P (A 1·B ·C +A 2·B +A 2·B ·C )= P (A 1·B ·C )+P (A 2·B )+P (A 2·B ·C )=P (A 1)P (B )P (C )+P (A 2)P (B )+P (A 2)P (B )P (C )= 0.31.(2)X 的可能取值为0,1,2,3,4,其分布列为 P (X =0)=P (B ·A 0·C ) =P (B )P (A 0)P (C )=(1-0.6)×0.52×(1-0.4) =0.06,P (X =1)=P (B ·A 0·C +B ·A 0·C +B ·A 1·C )=P (B )P (A 0)P (C )+P (B )P (A 0)P (C )+P (B )P (A 1)P (C )=0.6×0.52×(1-0.4)+(1-0.6)×0.52×0.4+(1-0.6)×2×0.52×(1-0.4)=0.25,P (X =4)=P (A 2·B ·C )=P (A 2)P (B )P (C )=0.52×0.6×0.4=0.06, P (X =3)=P (D )-P (X =4)=0.25,P (X =2)=1-P (X =0)-P (X =1)-P (X =3)-P (X =4)=1-0.06-0.25-0.25-0.06=0.38,所以 EX =0×P (X =0)+1×P (X =1)+2×P (X =2)+3×P (X =3)+4×P (X =4)=0.25+2×0.38+3×0.25+4×0.06=2.21.、、[2014·全国卷] 已知抛物线C :y 2=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 |=54|PQ |.(1)求C 的方程;(2)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.21.解:(1)设Q (x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p ,所以|PQ |=8p ,|QF |=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x .(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m ≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D (2m 2+1,2m ), |AB |=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1). 又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M (x 3,y 3),N (x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m ,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝⎛⎭⎫2m 2+2m 2+3,-2m , |MN |=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2. 由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE |=|BE |=12|MN |,从而14|AB |2+|DE |2=14|MN |2,即4(m 2+1)2+⎝⎛⎭⎫2m +2m 2+⎝⎛⎭⎫2m 2+22= 4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1,故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0. 22.、[2014·全国卷] 函数f (x )=ln(x +1)-axx +a(a >1). (1)讨论f (x )的单调性;(2)设a 1=1,a n +1=ln(a n +1),证明:2n +2<a n ≤3n +2.22.解:(1)易知f (x )的定义域为(-1,+∞),f ′(x )=x [x -(a 2-2a )](x +1)(x +a )2.(i)当1<a <2时,若x ∈(-1,a 2-2a ),则f ′(x )>0,所以f (x )在(-1,a 2-2a )是增函数; 若x ∈(a 2-2a ,0),则f ′(x )<0,所以f (x )在(a 2-2a ,0)是减函数; 若x ∈(0,+∞),则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)是增函数.(ii)当a =2时,若f ′(x )≥0,f ′(x )=0成立当且仅当x =0,所以f (x )在(-1,+∞)是增函数.(iii)当a >2时,若x ∈(-1,0),则f ′(x )>0,所以f (x )在(-1,0)是增函数; 若x ∈(0,a 2-2a ),则f ′(x )<0, 所以f (x )在(0,a 2-2a )是减函数;若x ∈(a 2-2a ,+∞),则f ′(x )>0,所以f (x )在(a 2-2a ,+∞)是增函数. (2)由(1)知,当a =2时,f (x )在(-1,+∞)是增函数. 当x ∈(0,+∞)时,f (x )>f (0)=0,即ln(x +1)>2xx +2(x >0).又由(1)知,当a =3时,f (x )在[0,3)是减函数. 当x ∈(0,3)时,f (x )<f (0)=0,即ln(x +1)<3xx +3(0<x <3).下面用数学归纳法证明2n +2<a n ≤3n +2.(i)当n =1时,由已知23<a 1=1,故结论成立.(ii)假设当n =k 时结论成立,即2k +2<a k ≤3k +2.当n =k +1时,a k +1=ln(a k +1)>ln ⎝⎛⎭⎫2k +2+1>2×2k +22k +2+2=2k +3,a k +1=ln(a k +1)≤ln ⎝⎛⎭⎫3k +2+1<3×3k +23k +2+3=3k +3,即当n=k+1时,有2k+3<a k+1≤3k+3,结论成立.根据(i)(ii)知对任何n∈N*结论都成立.。
2014年高考数学试题(理)第1页【共11页】2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷Ⅱ)理科数学一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1. 设集合M ={0, 1, 2},N ={}2|320x x x -+£,则MN = A .{1} B .{2} C .{0,1} D .{1,2} 2. 设复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,12z i =+,则12z z =A .- 5 B .5 C .- 4 + i D .- 4 -i3. 设向量a,b rr 满足10|a b |+=r r ,6|a b |-=r r ,则a b ×r r =A .1 B .2 C .3 D .5 4. 钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC = A .5 B .5C .2 D .15. 某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是A .0.8 B .0.75 C .0.6 D .0.45 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,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为A .1727B .59C .1027D .137. 执行右面程序框图,如果输入的x ,t 均为2,则输出的S = A .4 B .5 C .6 D .7 8. 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 .1 C .2 D .3 9. 设x ,y 满足约束条件70310350x y x y x y +-£ìï-+£íï--³î,则2z x y =-的最大值为A .10 B .8 C .3 D .2 结束输出S 1M =,3S =开始输入x ,t1k =k t£M M xk=S M S=+1k k =+是否10. 设F 为抛物线C :23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30º的直线交C 于A , B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为的面积为A .334B .938C .6332D .9411. 直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠BCA =90º,M ,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,BC =CA =CC 1,则BM 与AN 所成的角的余弦值为所成的角的余弦值为A .110B .25C .3010D .2212. 设函数()3sin x f x m p =,若存在()f x 的极值点0x 满足22200[()]x f x m +<,则m 的取值范围是值范围是A .(,6)(6,+)-¥-¥UB .(,4)(4,+)-¥-¥UC .(,2)(2,+)-¥-¥UD .(,1)(4,+)-¥-¥U第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生必须做答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答. 二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分.)13. 10()x a +的展开式中,7x 的系数为15,则a =________. (用数字填写答案用数字填写答案) 14. 函数()sin(2)2sin cos()f x x x j j j =+-+的最大值为_________. 15. 已知偶函数f (x )在[0, +∞)单调递减,f (2)=0. 若f (x -1)>0,则x 的取值范围是_________. 16. 设点M (0x ,1),若在圆O :221x y +=上存在点N ,使得∠OMN =45º,则0x 的取值范围是________. 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12分)已知数列{a n }满足a 1 =1,a n +1 =3a n +1. (Ⅰ)证明1{}2n a +是等比数列,并求{a n }的通项公式;的通项公式;(Ⅱ)证明:123111 (2)n a a a +++<. 18. (本小题12分)如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为矩形,P A ⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点. (Ⅰ)证明:PB // 平面AEC ;(Ⅱ)设二面角D -AE -C 为60º,AP =1,AD =3,求三棱锥E -ACD 的体积. 19. (本小题12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭纯收入y (单位:千元)的数据如下表:据如下表:年份年份2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 年份代号t1 2 3 4 5 6 7 人均纯收入y2.9 3.3 3.6 4.4 4.8 5.2 5.9 (Ⅰ)求y 关于t 的线性回归方程;的线性回归方程;(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入. 附:回归直线的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:()()()121ˆni i i ni i t t y y bt t ==--=-åå,ˆˆa y bt=-. 20. (本小题12分)设F 1,F 2分别是椭圆()222210y x a b a b+=>>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34,求C 的离心率;的离心率;(Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a, b . 21. (本小题12分)已知函数()2x xf x e e x -=--. (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;的单调性;(Ⅱ)设()(2)4()g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值;的最大值; (Ⅲ)已知1.41422 1.4143<<,估计ln2的近似值(精确到0.001). 请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,按所做的第一题计分,做答时请写清题号.22.(本小题10分)【选修4-1:几何证明选讲】如图,P 是⊙O 外一点,P A 是切线,A 为切点,割线PBC 与⊙O 相交于点B 、C ,PC =2P A ,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 轴为极轴建立极坐标系,轴为极轴建立极坐标系,半圆半圆C 的极坐标方程为2cos r q =,[0,]2p q Î. (Ⅰ)求C 的参数方程;的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线:32l y x =+垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定D 的坐标. 24. (本小题10分)【选修4-5:不等式选讲】设函数1()||||(0)f x x x a a a=++->. (Ⅰ)证明:f (x ) ≥ 2;(Ⅱ)若f (3) < 5,求,求a 的取值范围. 2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷Ⅱ)理 科 数 学参考答案一、选择题:1.【答案:D 】 解析:∵2={|320}{|12}N x x x x x -+£=££,∴{1,2}M N =. 2.【答案:A 】解析:∵12i z =+,复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,∴22z i =-+,∴2212(2)(2)2145z z i i i =+-+=-=--=-. 3.【答案:A 】解析:2222||10||6210,26,a b a b a b a b a b a b +=-=\++×=+-×=,两式相减得:1a b ×=. 4.【答案:B 】 解析:∵1||||sin 2ABC S AB BC B D =××,即:1112sin 22B =×××,∴2sin 2B =,即45B =或135.又∵222||||||2||||cos AC AB BC AB BC B =+-××,∴2||1AC =或5,又∵ABC D 为钝角三角形,∴2||5AC =,即:||5AC =. 5.【答案:A 】解析:设A =“某一天的空气质量为优良”,B =“随后一天的空气质量为优良”,则()0.6(|)0.8()0.75P AB P B A P A ===. 6.【答案:C 】解析:原来毛坯体积为π·32·6=54π (cm 2),由三视图得,该零件由左侧底面半径为2cm ,高为4cm 的圆柱和右侧底面半径为3cm ,高为2cm 的圆柱构成,所以该零件的体积为:π·32·2+π·22·4=34π (cm 2),则切削掉部分的体积为54π-34π =20π(cm 2),所以切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为20105427p p =. 7.【答案:D 】解析:输入的x ,t 均为2.判断12£?是,1221M =×=,235S =+=,112k =+=;判断22£?是,2222M =×=,257S =+=,213k =+=,判断32£?否,输7. 8.【答案:D 】解析:∵1'1y a x =-+,且在点(0,0)处的切线的斜率为2,∴01'|201x y a ==-=+,即3a =. 9.【答案:B 】解析:作出x ,y 满足约束条件70310350x y x y x y +-£ìï-+£íï--³î所表示的平面区域为如图阴影部分,做出目标函数l 0:y =2x ,∵y =2x -z ,∴当y =2x -z 的截距最小时,z 取最大值. 当y =2x -z 经过C 点时,z 取最大值.由31070x y x y -+=ìí+-=î得C (5,2),此时z 取最大值为2×5-2=8. 10.【答案:D 】解析:∵3(,0)4F ,∴设直线AB 的方程为33()34y x =-,代入抛物线方程得:22190216x x -+=,设11(,)A x y 、22(,)B x y ,∴12212x x +=,12916x x ×=,由弦长公式得221212||(1)[()4]12AB k x x x x =++-=,由点到直线的距离公式得:O 到直线AB 的距离2233|00|33483()(1)3d ´--==+-,∴13912284OAB S D =´´=. 【另解】直线AB 的方程33()34y x =-代入抛物线方程得:2412390y y --=,∴1233y y +=,1294y y ×=-,∴21212139()4244OAB S y y y y D =´´+-=. 11.【答案:C 】解析:取BC 的中点P ,连结NP 、AP , ∵M ,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,∴四边形NMBP 为平行四边形,∴BM //PN ,∴所求角的余弦值等于∠ANP 的余弦值,不妨令BC =CA =CC 1=2,则AN =AP =5,NP =MB=6,∴222||||||cos 2||||AN NP AP ANP AN NP +-Ð=´×l 0l 1 3x-y-5=0yxo 1 2 x-3y+1=0l 2x+y-7=05 2 CAB ACB1A 1C1BNMP222(5)(6)(5)3010256+-==´´. 【另解】如图建立坐标系,令AC =BC =C 1C =2,则A (0, 2, 2),B (2, 0, 2),M (1, 1, 0),N (0, 1, 0), (1,1,2)(0,1,2),BM AN \=--=--,01430cos .10||||65BM AN θBM AN ×-+===×12.【答案:C 】 解析:∵()3cosxf x mmpp ¢=,令()3c o s0xf x mm pp ¢==得1(),2x m k k Z =+Î,∴01(),2x m k k Z =+Î,即01|||||()|22m x m k =+³,m x x f πsin 3)(= 的极值为3±,∴3)]([20=x f ,,34)]([22020+³+\mx f x 22200[()]x f x m +<,2234∴m m<+,即:24m >,故:2m <-或2m >. 二、填空题: 13.【答案:12】 解析:∵10110r r rr T C x a -+=,∴107r -=,即3r =,∴373741015T C x a x ==,解得12a =. 14.【答案:1 】解析:∵()sin(2)2sin cos()sin[()]2sin cos()f x x x x x j j j j j j j =+-+=++-+sin cos()cos sin()2sin cos()cos sin()sin cos()sin x x x x x xj j j j j j j j j j =+++-+=+-+=∵x R Î,∴()f x 的最大值为1. 15.【答案:(1,3)- 】解析:∵()f x 是偶函数,∴(1)0(|1|)0(2)f x f x f ->Û->=,又∵()f x 在[0,)+¥单调递减,∴|1|2x -<,解得:13x -<< 16.【答案:[1,1]-】解析:由图可知点M 所在直线1y =与圆O 相切,又1ON =,由正弦定理得sin sin ON OM OMN ONM =ÐÐ,∴1sin 22OM ONM=Ð,即2sin OM ONM =Ð,∵0ONM p £Ð£,2OM 2012x 011x . 【另解】过OA ⊥MN ,垂足为A ,因为在Rt △OMA 中,|OA|≤1,∠OMN =45º,所以||||sin 45OA OM =o=2||12OM £,解得||2OM £,因为点M (x 0, 1),所以20||12O M x=+£,解得011x -££,故0x 的取值范围是[1,1]-. 三、解答题:17.解析:(Ⅰ)证明:∵131n n a a +=+,∴1113()22n n a a ++=+,即:112312n n a a ++=+, 又11322a +=,∴1{}2n a +是以32为首项,3为公比的等比数列.∴113322n n a -+=×,即312nn a -=. (Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知312n n a -=,∴11231()3133n n n n n a -=£=Î-N*, ∴21211()11111131331[1()]133323213n n n na a a -++×××+£+++×××+==-<-故:1211132n a a a ++×××+< 18.解析:(Ⅰ)证明:连结BD 交AC 于点O ,连结OE .∵底面ABCD 为矩形, ∴点O 为BD 的中点,又E 为PD 的中点,∴//OE PB ,∵OE Ì平面AEC ,PB Ë平面AEC ,∴PB //平面AEC . (Ⅱ)以A 为原点,直线AB 、AD 、AP 分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,设AB a =,则(0,3,0)D ,(0,0,0)A ,31(0,,)22E ,(,3,0)C a ,∴31(0,,)22AE =,(,3,0)AC a =,设(,,)n x y z =是平面AEC 的法向量,则3102230n AE y z n AC ax y ì×=+=ïíï×=+=î,解得:33a y x z y ì=-ïíï=-î,令3x =,得(3,,3)n a a =--,PBCDEA又∵(,0,0)AB a =是平面AED 的一个法向量,∴231|cos ,|cos60234a AB n a a<>===×+, 解得32a =,∴11111313||||||332232228E ACD V AD CD AP -=´´´´=´´´´=. 19.解析:(Ⅰ)由题意得:4t =, 2.9 3.3 3.6 4.4 4.8 5.2 5.9 4.37y ++++++==, ∴2222222(3)(1.4)(2)(1)(1)(0.7)00.110.520.93 1.60.5(3)(2)(1)0123b -´-+-´-+-´-+´+´+´+´==-+-+-++++,∴ˆ 4.30.54 2.3a y bt =-=-´=,故所求线性回归方程为:ˆ0.5 2.3yt =+. (Ⅱ)由(Ⅰ)中的回归方程的斜率0.50k =>可知,2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入逐渐增加.令9t =得:0.59 2.3 6.8y =´+=,故预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入为6.8千元。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅰ)数学(理科)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)【2014年全国Ⅰ,理1,5分】已知集合{}2230A x x x =--≥,{}22B x x =-≤<,则A B =( )(A )[]2,1-- (B )[)1,2- (C )[]1,1- (D )[)1,2 【答案】A【解析】∵{}{}223013A x x x x x x =--≥=≤-≥或,{}22B x x =-≤<,∴{}21AB x x =-≤≤-,故选A .(2)【2014年全国Ⅰ,理2,5分】()()321i 1i +=-( )(A )1i + (B )1i - (C )1i -+ (D )1i -- 【答案】D【解析】∵32(1i)2i(1i)1i (1i)2i++==----,故选D . (3)【2014年全国Ⅰ,理3,5分】设函数()f x ,()g x 的定义域为R ,且()f x 是奇函数,()g x 是偶函 数,则下列结论中正确的是( )(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 【答案】C【解析】∵()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,∴()f x 为偶函数,()g x 为偶函数.再根据两个奇函数的积是偶函数、两个偶函数的积还是偶函数、一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数,可得()|()|f x g x 为奇函数,故选C .(4)【2014年全国Ⅰ,理4,5分】已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( )(A (B )3 (C (D )3m 【答案】A【解析】由C :223(0)x my m m -=>,得22133x y m -=,233,c m c =+)F ,一条渐近线y =,即0x =,则点F 到C 的一条渐近线的距离d =,故选A .(5)【2014年全国Ⅰ,理5,5分】4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率( )(A )18 (B )38 (C )58(D )78【答案】D【解析】由题知()1F ,)2F 且220012x y -=,所以())120000,,MF MF x y x y ⋅=-⋅-2220003310x y y =+-=-<,解得0y <<,故选D . (6)【2014年全国Ⅰ,理6,5分】如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示为x 的函数()f x ,则()y f x =在[]0,π上的图像大致为( )(A ) (B ) (C ) (D )【答案】B【解析】如图:过M 作MD OP ⊥于D ,则sin PM x =,cos OM x =,在Rt OMP ∆中,cos sin 1cos sin sin 212x x OM PM MD x x x OP ⋅⋅===⋅=,∴()1sin 2(0)2f x x x π=≤≤,故选B . (7)【2014年全国Ⅰ,理7,5分】执行下图的程序框图,若输入的,,a b k 分别为1,2,3,则输出的M =( )(A )203(B )165 (C )72 (D )158【答案】D【解析】输入1,2,3a b k ===;1n =时:1331,2,222M a b =+===;2n =时:28382,,3323M a b =+===;3n =时:3315815,,28838M a b =+===;4n =时:输出158M =,故选D .(8)【2014年全国Ⅰ,理8,5分】设(0,)2πα∈,(0,)2πβ∈,且1sin tan cos βαβ+=,则( )(A )32παβ-= (B )22παβ-=(C )32παβ+=(D )22παβ+=【答案】B 【解析】∵sin 1sin tan cos cos αβααβ+==,∴sin cos cos cos sin αβααβ=+,()sin cos sin 2παβαα⎛⎫-==- ⎪⎝⎭,,02222ππππαβα-<-<<-<,∴2παβα-=-,即22παβ-=,故选B .(9)【2014年全国Ⅰ,理9,5分】不等式组124x y x y +≥⎧⎨-≤⎩的解集记为D .有下面四个命题:1p :(,),22x y D x y ∀∈+≥-,2p :(,),22x y D x y ∃∈+≥,3P :(,),23x y D x y ∀∈+≤,4p :(,),21x y D x y ∃∈+≤-.其中真命题是( )(A )2p ,3p (B )1p ,4p (C )1p ,2p (D )1p ,3p 【答案】C【解析】作出可行域如图:设2x y z +=,即122zy x =-+,当直线过()2,1A -时,min 220z =-+=,∴0z ≥,∴命题1p 、2p 真命题,故选C . (10)【2014年全国Ⅰ,理10,5分】已知抛物线C :28y x =的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若4FP FQ =,则||QF =( )(A )72 (B )52(C )3 (D )2【答案】C【解析】过Q 作QM l ⊥于M ,∵4FP FQ =,∴34PQ PF =,又344QM PQ PF ==,∴3QM =, 由抛物线定义知3QF QM ==,故选C .(11)【2014年全国Ⅰ,理11,5分】已知函数()3231f x ax x =-+,若()f x 存在唯一的零点0x ,且00x >, 则a 的取值范围为( )(A )()2,+∞ (B )(),2-∞- (C )()1,+∞ (D )(),1-∞-【答案】B【解析】解法一:由已知0a ≠,2()36f x ax x '=-,令()0f x '=,得0x =或2x a=, 当0a >时,()22,0,()0;0,,()0;,,()0x f x x f x x f x a a ⎛⎫⎛⎫'''∈-∞>∈<∈+∞> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;且(0)10f =>,()f x 有小于零的零点,不符合题意.当0a <时,()22,,()0;,0,()0;0,,()0x f x x f x x f x a a ⎛⎫⎛⎫'''∈-∞<∈>∈+∞< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭要使()f x 有唯一的零点0x 且00x >,只需2()0f a>,即24a >,2a <-,故选B .解法二:由已知0a ≠,()3231f x ax x =-+有唯一的正零点,等价于3113a x x =⋅-有唯一的正零根,令1t x=,则问题又等价于33a t t =-+有唯一的正零根,即y a =与33y t t =-+有唯一的交点且交点在在y 轴右侧记3()3f t t t =-+,2()33f t t '=-+,由()0f t '=,1t =±,()(),1,()0;1,1,()0;t f t t f t ''∈-∞-<∈->, ()1,,()0t f t '∈+∞<,要使33a t t =-+有唯一的正零根,只需(1)2a f <-=-,故选B .(12)【2014年全国Ⅰ,理12,5分】如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的个条棱中,最长的棱的长度为( )(A ) (B ) (C )6 (D )4 【答案】C【解析】如图所示,原几何体为三棱锥D ABC -,其中4,AB BC AC DB DC =====6DA ==,故最长的棱的长度为6DA =,故选C .第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)题~第(24)题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分 (13)【2014年全国Ⅰ,理13,5分】8()()x y x y -+的展开式中22x y 的系数为 .(用数字填写答案) 【答案】20-【解析】8()x y +展开式的通项为818(0,1,,8)r r r r T C x y r -+==,∴777888T C xy xy ==,626267828T C x y x y ==, ∴8()()x y x y -+的展开式中27x y 的项为7262782820x xy y x y x y ⋅-⋅=-,故系数为20-.(14)【2014年全国Ⅰ,理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 . 【答案】A【解析】由乙说:我没去过C 城市,则乙可能去过A 城市或B 城市,但甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市,则乙只能是去过A ,B 中的任一个,再由丙说:我们三人去过同一城市,则由此可判断乙去过的城市为A .(15)【2014年全国Ⅰ,理15,5分】已知A ,B ,C 是圆O 上的三点,若1()2AO AB AC =+,则AB 与AC 的夹角为 . 【答案】090【解析】∵1()2AO AB AC =+,∴O 为线段BC 中点,故BC 为O 的直径,∴090BAC ∠=,∴AB 与AC 的夹角为090.(16)【2014年全国Ⅰ,理16,5分】已知,,a b c 分别为ABC ∆的三个内角,,A B C 的对边,2a =,且(2)(sin sin )()sin b A B c b C +-=-,则ABC ∆面积的最大值为 .【解析】由2a =且 (2)(sin sin )()sin b A B c b C +-=-,即()(sin sin )()sin a b A B c b C +-=-,由及正弦定理得:()()()a b a b c b c +-=-,∴222b c a bc +-=,故2221c o s 22b c a A bc +-==,∴060A ∠=,∴224b c bc +-=,224b c bc bc =+-≥,∴1sin 2ABC S bc A ∆=≤三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. (17)【2014年全国Ⅰ,理17,12分】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,其中λ为常数.(1)证明:2n n a a λ+-=;(2)是否存在λ,使得{}n a 为等差数列?并说明理由.解:(1)由题设11n n n a a S λ+=-,1211n n n a a S λ+++=-,两式相减()121n n n n a a a a λ+++-=,由于0n a ≠,所以2n n a a λ+-=.……6分(2)由题设11a =,1211a a S λ=-,可得211a λ=-,由(1)知31a λ=+假设{}n a 为等差数列,则123,,a a a 成等差数列,∴1322a a a +=,解得4λ=;证明4λ=时,{}n a 为等差数列:由24n n a a +-=知:数列奇数项构成的数列{}21m a -是首项为1,公差为 4的等差数列2143m a m -=-,令21,n m =-则12n m +=,∴21n a n =-(21)n m =- 数列偶数项构成的数列{}2m a 是首项为3,公差为4的等差数列241m a m =-,令2,n m =则2n m =, ∴21n a n =-(2)n m =,∴21n a n =-(*n N ∈),12n n a a +-=因此,存在存在4λ=,使得{}n a 为等差数列. ……12分(18)【2014年全国Ⅰ,理18,12分】从某企业的某种产品中抽取500件,测 量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(1)求这500件产品质量指标值的样本平均数x 和样本方差2s (同一组数据用该区间的中点值作代表);(2)由频率分布直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z 服从正态分布2(,)N μδ,其中μ近似为样本平均数x ,2δ近似为样本方差2s . (i )利用该正态分布,求(187.8212.2)P Z <<; (ii )某用户从该企业购买了100件这种产品,记X 表示100件产品中质量指标值为区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i )的结果,求EX .12.2.若2(,)ZN μδ,则()0.6826P Z μδμδ-<<+=,(22)P Z μδμδ-<<+=0.9544.解:(1)抽取产品质量指标值的样本平均数x 和样本方差2s 分别为:()()()()()()2222222300.02200.09100.2200.33100.24200.08300.02150s =-⨯+-⨯+-⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.……6分 (2)(ⅰ)由(1)知(200,150)Z N ,从而(187.8212.2)P Z <<=(20012.220012.2)0.6826P Z -<<+=. ……9分 (ⅱ)由(ⅰ)知,一件产品中质量指标值为于区间(187.8,212.2)的概率为0.6826依题意知(100,0.6826)X B ,所以1000.682668.26EX =⨯=. ……12分 (19)【2014年全国Ⅰ,理19,12分】如图三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BB C C 为菱形,1AB B C ⊥. (1)证明:1AC AB =;(2)若1AC AB ⊥,o 160CBB ∠=,AB BC =,求二面角111A A B C --的余弦值. 解:(1)连结1BC ,交1B C 于O ,连结AO .因为侧面11BB C C 为菱形,所以11B C BC ⊥,且O 为1B C 与1BC 的中点.又1AB B C ⊥,所以1B C ⊥平面ABO ,故1B C AO⊥又 1B O CO =,故1AC AB =. ……6分 (2)因为1AC AB ⊥且O 为1B C 的中点,所以AO CO =,又因为AB BC =,所以BOA BOC ∆≅∆,故OA OB ⊥,从而OA ,OB ,1OB 两两互相垂直. 以O 为坐标原点,OB 的方向为x 轴正方向,OB 为单位长,建立如图所示空间直角坐标系O xyz -. 因为0160CBB ∠=,所以1CBB ∆为等边三角形.又AB BC =,则0,0,A ⎛ ⎝⎭,()1,0,0B ,1B ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,0,C ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,1AB ⎛= ⎝⎭,111,0,A B AB ⎛== ⎝⎭,111,B C BC ⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭,设(),,n x y z =是平面的法向量,则11100nAB nA B ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即00y x -=⎨⎪-=⎪⎩所以可取(1,3,n =,设m 是平面的法向量,则11110m A B n B C ⎧=⎪⎨=⎪⎩,同理可取(1,m =,则1cos ,7n m n m n m ==,所以二面角111A A B C --的余弦值为17. ……12分(20)【2014年全国Ⅰ,理20,12分】已知点()0,2A -,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>,F 是椭圆的焦点,直线AF 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OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.解:(1)设(),0F c,由条件知2c=,得c c a =, 所以2a =,2221b a c =-=,故E 的方程2214x y +=. ……6分(2)依题意当l x ⊥轴不合题意,故设直线l :2y kx =-,设()()1122,,,P x y Q x y ,将2y kx =-代入2214x y +=, 得()221416120k x kx +-+=,当216(43)0k ∆=->,即234k >时,1,2x = 从而21221434k PQ x k -=-=,又点O到直线PQ的距离d =,所以OPQ ∆的 面积12OPQ S d PQ ∆==,设243k t -,则0t >,244144OPQ t S t t t∆==≤++, 当且仅当2t =,k =等号成立,且满足0∆>,所以当OPQ ∆的面积最大时,l 的方程为:2y x - 或2y =-..……12分 (21)【2014年全国Ⅰ,理21,12分】设函数()1ln x xbe f x ae x x-=+,曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线为(1)2y e x =-+. (1)求,a b ;(2)证明:()1f x >.解:(1)函数()f x 的定义域为()0,+∞,112()ln x x x x a b bf x ae x e e e x x x--'=+-+由题意可得(1)2,(1)f f e '==,故1,2a b ==. ……6分 (2)由(1)知,12()ln x xe f x e x x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e ->-,设函数()ln g x x x =,则()ln g x x x '=+,所以当10,x e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '<,当1,x e ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0g x '>,故()g x 在10,e ⎛⎫⎪⎝⎭单调减,在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭单调递增,从而()g x 在()0,+∞的最小值为11()g e e =-. (8)分设函数2()x h x xe e-=-,则()()1xh x e x -'=-,所以当()0,1x ∈时,()0h x '>,当()1,x ∈+∞时,()0h x '<,故()h x 在()0,1单调递增,在()1,+∞单调递减,从而()h x ()g x 在()0,+∞的最小值为1(1)h e=-.综上:当0x >时,()()g x h x >,即()1f x > .……12分请考生在(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做第一个题目计分,做答时,请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑. (22)【2014年全国Ⅰ,理22,10分】(选修4-1:几何证明选讲)如图,四边形ABCD 是O 的内接四边形,AB 的延长线与DC 的延长线交于点E ,且CB CE =. (1)证明:D E ∠=∠;(2)设AD 不是O 的直径,AD 的中点为M ,且MB MC =,证明:ABC ∆为等边三角形. 解:(1)由题设得,A ,B ,C ,D 四点共圆,所以,D CBE ∠=∠又CB CE =,CBE E ∴∠=∠,所以D E ∠=∠ ……5分(2)设BC 的中点为N ,连结MN ,则由MB MC =知MN BC ⊥,故O 在直线MN 上,又AD 不是O 的直径,M 为AD 的中点,故OM AD ⊥,即MN AD ⊥, 所以//AD BC ,故A CBE ∠=∠,又CBE E ∠=∠,故A E ∠=∠,由(1)知,D E ∠=∠,所以ADE ∆为等边三角形. ……10分(23)【2014年全国Ⅰ,理23,10分】(选修4-4:坐标系与参数方程)已知曲线22:149x y C +=,直线2:22x tl y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数).(1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(2)过曲线C 上任意一点P 作与l 夹角为30°的直线,交l 于点A ,求PA 的最大值与最小值. 解:(1)曲线C 的参数方程为2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)直线l 的普通方程为260x y +-=.……5分(2)曲线C 上任意一点(2cos ,3sin )P θθ到l 的距离为4cos 3sin 6|d θθ=+-,则||5sin()6|sin30d PA θα==+-,其中α为锐角,且4tan 3α=,当sin()1θα+=-时,||PA当sin()1θα+=时,||PA . ……10分(24)【2014年全国Ⅰ,理24,10分】(选修4-5:不等式选讲)若0a >,0b >且 11a b+=.(1)求33a b +的最小值;(2)是否存在,a b ,使得236a b +=?并说明理由.解:(111a b +,得2ab ≥,且当a b ==时等号成立.故33a b +≥,且当a b ==时等号成立,所以33a b +的最小值为 ……5分(2)由(1)知,23a b +≥,由于6,从而不存在,a b ,使得236a b +=. ……10分。
数学A单元集合与常用逻辑用语A1 集合及其运算1.[2014·北京卷] 已知集合A={x|x2-2x=0},B={0,1,2},则A∩B=()A.{0} B.{0,1}C.{0,2} D.{0,1,2}1.C[解析] ∵A={0,2},∴A∩B={0,2}∩{0,1,2}={0,2}.15.、[2014·福建卷] 若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是________.15.6[解析] 若①正确,则②③④不正确,可得b≠1不正确,即b=1,与a=1矛盾,故①不正确;若②正确,则①③④不正确,由④不正确,得d=4;由a≠1,b≠1,c≠2,得满足条件的有序数组为a=3,b=2,c=1,d=4或a=2,b=3,c=1,d=4.若③正确,则①②④不正确,由④不正确,得d=4;由②不正确,得b=1,则满足条件的有序数组为a=3,b=1,c=2,d=4;若④正确,则①②③不正确,由②不正确,得b=1,由a≠1,c≠2,d≠4,得满足条件的有序数组为a=2,b=1,c=4,d=3或a=3,b=1,c=4,d=2或a=4,b=1,c=3,d=2;综上所述,满足条件的有序数组的个数为6.1.[2014·广东卷] 已知集合M={-1,0,1},N={0,1,2,},则M∪N=()A.{0,1} B.{-1,0,2}C.{-1,0,1,2} D.{-1,0,1}1.C[解析] 本题考查集合的运算.因为M={-1,0,1},N={0,1,2},所以M∪N ={-1,0,1,2}.3.[2014·湖北卷] U为全集,A,B是集合,则“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C”是“A∩B=∅”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.C[解析] 若存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C,则可以推出A∩B=∅;若A∩B=∅,由维思图可知,一定存在C=A,满足A⊆C,B⊆∁U C,故“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C”是“A∩B=∅”的充要条件.故选C.1.[2014·辽宁卷] 已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=() A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}1.D[解析] 由题意可知,A∪B={x|x≤0或x≥1},所以∁U(A∪B)={x|0<x<1}.2.、[2014·全国卷] 设集合M={x|x2-3x-4<0},N={x|0≤x≤5},则M∩N=() A.(0,4] B.[0,4)C.[-1,0) D.(-1,0]2.B[解析] 因为M={x|x2-3x-4<0}={x|-1<x<4},N={x|0≤x≤5},所以M∩N ={x|-1<x<4}∩{0≤x≤5}={x|0≤x<4}.1.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知集合A={x|x2-2x-3≥0},B={x|-2≤x<2},则A∩B =()A.[-2,-1] B.[-1,2)B.[-1,1] D.[1,2)1.A[解析] 集合A=(-∞,-1]∪[3,+∞),所以A∩B=[-2,-1].1.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设集合M={0,1,2},N={x|x2-3x+2≤0},则M∩N=() A.{1} B.{2} C.{0,1} D.{1,2}1.D[解析] 集合N=[1,2],故M∩N={1,2}.2.,[2014·山东卷] 设集合A={x||x-1|<2},B={y|y=2x,x∈[0,2]},则A∩B=() A.[0,2] B.(1,3) C.[1,3) D.(1,4)2.C[解析] 根据已知得,集合A={x|-1<x<3},B={y|1≤y≤4},所以A∩B={x|1≤x <3}.故选C.1.[2014·陕西卷] 设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N=()A.[0,1] B.[0,1) C.(0,1] D.(0,1)1.B[解析] 由M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R}={x|-1<x<1,x∈R},得M∩N =[0,1).1.[2014·四川卷] 已知集合A={x|x2-x-2≤0},集合B为整数集,则A∩B=() A.{-1,0,1,2} B.{-2,-1,0,1}C.{0,1} D.{-1,0}1.A[解析] 由题意可知,集合A={x|-1≤x≤2},其中的整数有-1,0,1,2,故A∩B ={-1,0,1,2},故选A.19.、、[2014·天津卷] 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}.(1)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A.(2)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.19.解:(1)当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|x=x1+x2·2+x3·22,x i∈M,i=1,2,3},可得A={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n-1,t=b1+b2q+…+b n q n-1,a i,b i∈M,i =1,2,…,n及a n<b n,可得s-t=(a1-b1)+(a2-b2)q+…+(a n-1-b n-1)q n-2+(a n-b n)q n-1≤(q-1)+(q-1)q+…+(q-1)q n-2-q n-1=(q -1)(1-q n -1)1-q -q n -1 =-1<0,所以s <t .1.[2014·浙江卷] 设全集U ={x ∈N |x ≥2},集合A ={x ∈N |x 2≥5},则∁U A =( )A .∅B .{2}C .{5}D .{2,5}1.B [解析] ∁U A ={x ∈N |2≤x <5}={2},故选B.11.[2014·重庆卷] 设全集U ={n ∈N |1≤n ≤10},A ={1,2,3,5,8},B ={1,3,5,7,9},则(∁U A )∩B =________.11.{7,9} [解析] 由题知∁U A ={4,6,7,9,10},∴(∁U A )∩B ={7,9}.A2 命题及其关系、充分条件、必要条件2.[2014·安徽卷] “x <0”是“ln(x +1)<0”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2.B [解析] ln(x +1)<0⇔0<1+x <1⇔-1<x <0,而(-1,0)是(-∞,0)的真子集,所“x <0”是“ln(x +1)<0”的必要不充分条件.5.[2014·北京卷] 设{a n }是公比为q 的等比数列,则“q >1”是“{a n }为递增数列”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件5.D [解析] 当a 1<0,q >1时,数列{a n }递减;当a 1<0,数列{a n }递增时,0<q <1.故选D.6.、[2014·福建卷] 直线l :y =kx +1与圆O :x 2+y 2=1相交于A ,B 两点,则“k =1”是“△OAB 的面积为12”的( ) A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件6.A [解析] 由直线l 与圆O 相交,得圆心O 到直线l 的距离d =1k 2+1<1,解得k ≠0. 当k =1时,d =12,|AB |=2r 2-d 2=2,则△OAB 的面积为12×2×12=12; 当k =-1时,同理可得△OAB 的面积为12,则“k =1”是“△OAB 的面积为12”的充分不必要条件.3.[2014·湖北卷] U 为全集,A ,B 是集合,则“存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”是“A ∩B =∅”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.C [解析] 若存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ,则可以推出A ∩B =∅;若A ∩B =∅,由维思图可知,一定存在C =A ,满足A ⊆C ,B ⊆∁U C ,故“存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”是“A ∩B =∅”的充要条件.故选C.8.[2014·陕西卷] 原命题为“若z 1,z 2互为共轭复数,则|z 1|=|z 2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )A .真,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假8.B [解析] 设z 1=a +b i ,z 2=a -b i ,且a ,b ∈R ,则|z 1|=|z 2|=a 2+b 2,故原命题为真,所以其否命题为假,逆否命题为真.当z 1=2+i ,z 2=-2+i 时,满足|z 1|=|z 2|,此时z 1,z 2不是共轭复数,故原命题的逆命题为假.7.[2014·天津卷] 设a ,b ∈R ,则“a >b ”是“a |a |>b |b |”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件7.C [解析] 当ab ≥0时,可得a >b 与a |a |>b |b |等价.当ab <0时,可得a >b 时a |a |>0>b |b |;反之,由a |a |>b |b |知a >0>b ,即a >b .2.、[2014·浙江卷] 已知i 是虚数单位,a ,b ∈R ,得“a =b =1”是“(a +b i)2=2i ”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2.A [解析] 由a ,b ∈R ,(a +b i)2=a 2-b 2+2ab i =2i, 得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=0,2ab =2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-1.故选A. 6.[2014·重庆卷] 已知命题p :对任意x ∈R ,总有2x >0,q :“x >1”是“x >2”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .綈p ∧綈qC .綈p ∧qD .p ∧綈q6.D [解析] 根据指数函数的图像可知p 为真命题.由于“x >1”是“x >2”的必要不充分条件,所以q 为假命题,所以綈q 为真命题,所以p ∧綈q 为真命题.A3 基本逻辑联结词及量词5.[2014·湖南卷] 已知命题p :若x >y ,则-x <-y ,命题q :若x >y ,则x 2>y 2.在命题①p ∧q ;②p ∨q ;③p ∧(綈q );④(綈p )∨q 中,真命题是( )A .①③B .①④C .②③D .②④5.C [解析] 依题意可知,命题p 为真命题,命题q 为假命题.由真值表可知p ∧q 为假,p ∨q 为真,p ∧(綈q )为真,(綈p )∨q 为假.5.、[2014·辽宁卷] 设a ,b ,c 是非零向量,已知命题p :若a ·b =0,b ·c =0,则a ·c =0,命题q :若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ,则下列命题中真命题是( )A .p ∨qB .p ∧qC .(綈p )∧(綈q )D .p ∨(綈q )5.A [解析] 由向量数量积的几何意义可知,命题p 为假命题;命题q 中,当b ≠0时,a ,c 一定共线,故命题q 是真命题.故p ∨q 为真命题.9.、[2014·新课标全国卷Ⅰ] 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x -2y ≤4的解集记为D ,有下面四个命题: p 1:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≥-2,p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2,p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3,p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤-1.其中的真命题是()A.p2,p3B.p1,p2C.p1,p4D.p1,p39.B[解析] 不等式组表示的区域D如图中的阴影部分所示,设目标函数z=x+2y,根据目标函数的几何意义可知,目标函数在点A(2,-1)处取得最小值,且z min=2-2=0,即x+2y的取值范围是[0,+∞),故命题p1,p2为真,命题p3,p4为假.A4 单元综合。