2014年全国高考江西省数学(理)试卷及答案【精校版】
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2014年江西省高考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)是z的共轭复数,若z +=2,(z ﹣)i=2(i为虚数单位),则z=()A.1+i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i2.(5分)函数f(x)=ln(x2﹣x)的定义域为()A.(0,1) B.[0,1]C.(﹣∞,0)∪(1,+∞)D.(﹣∞,0]∪[1,+∞)3.(5分)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2﹣x(a∈R),若f[g(1)]=1,则a=()A.1 B.2 C.3 D.﹣14.(5分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若c2=(a﹣b)2+6,C=,则△ABC的面积为()A.3 B .C .D.35.(5分)一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是()A .B .C .D .6.(5分)某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是()表1表2表3表4A.成绩B.视力C.智商D.阅读量7.(5分)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()A.7 B.9 C.10 D.118.(5分)若f(x)=x2+2f(x)dx,则f(x)dx=()A.﹣1 B.﹣ C.D.19.(5分)在平面直角坐标系中,A,B分别是x轴和y轴上的动点,若以AB为直径的圆C与直线2x+y﹣4=0相切,则圆C面积的最小值为()A.πB.πC.(6﹣2)π D.π10.(5分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=11,AD=7,AA1=12.一质点从顶点A射向点E(4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i﹣1次到第i次反射点之间的线段记为l i(i=2,3,4),l1=AE,将线段l1,l2,l3,l4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是()A.B.C.D.二、选做题:请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题记分,本题共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.不等式选做题11.(5分)对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|的最小值为()A.1 B.2 C.3 D.4坐标系与参数方程选做题12.若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1﹣x(0≤x≤1)的极坐标方程为()A.ρ=,0≤θ≤ B.ρ=,0≤θ≤C.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤ D.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是.14.(5分)若曲线y=e﹣x上点P的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是.15.(5分)已知单位向量与的夹角为α,且cosα=,向量=3﹣2与=3﹣的夹角为β,则cosβ=.16.(5分)过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于.五、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17.(12分)已知函数f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),其中a∈R,θ∈(﹣,)(1)当a=,θ=时,求f(x)在区间[0,π]上的最大值与最小值;(2)若f()=0,f(π)=1,求a,θ的值.18.(12分)已知首项是1的两个数列{a n},{b n}(b n≠0,n∈N*)满足a n b n+1b n+2b n+1b n=0.﹣a n+1(1)令c n=,求数列{c n}的通项公式;(2)若b n=3n﹣1,求数列{a n}的前n项和S n.19.(12分)已知函数f(x)=(x2+bx+b)(b∈R)(1)当b=4时,求f(x)的极值;(2)若f(x)在区间(0,)上单调递增,求b的取值范围.20.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为矩形,平面PAD⊥平面ABCD.(1)求证:AB⊥PD;(2)若∠BPC=90°,PB=,PC=2,问AB为何值时,四棱锥P﹣ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.21.(13分)如图,已知双曲线C:﹣y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B 分别在C的两条渐近线AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.22.(14分)随机将1,2,…,2n(n∈N*,n≥2)这2n个连续正整数分成A、B两组,每组n个数,A组最小数为a1,最大数为a2;B组最小数为b1,最大数为b2;记ξ=a2﹣a1,η=b2﹣b1.(1)当n=3时,求ξ的分布列和数学期望;(2)C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C发生的概率P(C);(3)对(2)中的事件C,表示C的对立事件,判断P(C)和P()的大小关系,并说明理由.2014年江西省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)是z的共轭复数,若z+=2,(z﹣)i=2(i为虚数单位),则z=()A.1+i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i【分析】由题,先求出z﹣=﹣2i,再与z+=2联立即可解出z得出正确选项.【解答】解:由于,(z﹣)i=2,可得z﹣=﹣2i ①又z+=2 ②由①②解得z=1﹣i故选:D.【点评】本题考查复数的乘除运算,属于基本计算题2.(5分)函数f(x)=ln(x2﹣x)的定义域为()A.(0,1) B.[0,1]C.(﹣∞,0)∪(1,+∞)D.(﹣∞,0]∪[1,+∞)【分析】根据函数成立的条件,即可求出函数的定义域.【解答】解:要使函数有意义,则x2﹣x>0,即x>1或x<0,故函数的定义域为(﹣∞,0)∪(1,+∞),故选:C.【点评】本题主要考查函数定义域的求法,比较基础.3.(5分)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2﹣x(a∈R),若f[g(1)]=1,则a=()A.1 B.2 C.3 D.﹣1【分析】根据函数的表达式,直接代入即可得到结论.【解答】解:∵g(x)=ax2﹣x(a∈R),∴g(1)=a﹣1,若f[g(1)]=1,则f(a﹣1)=1,即5|a﹣1|=1,则|a﹣1|=0,解得a=1,故选:A.【点评】本题主要考查函数值的计算,利用条件直接代入解方程即可,比较基础.4.(5分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若c2=(a﹣b)2+6,C=,则△ABC的面积为()A.3 B.C.D.3【分析】根据条件进行化简,结合三角形的面积公式进行求解即可.【解答】解:∵c2=(a﹣b)2+6,∴c2=a2﹣2ab+b2+6,即a2+b2﹣c2=2ab﹣6,∵C=,∴cos===,解得ab=6,则三角形的面积S=absinC==,故选:C.【点评】本题主要考查三角形的面积的计算,根据余弦定理求出ab=6是解决本题的关键.5.(5分)一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是()A .B .C .D .【分析】通过几何体结合三视图的画图方法,判断选项即可.【解答】解:几何体的俯视图,轮廓是矩形,几何体的上部的棱都是可见线段,所以C、D不正确;几何体的上部的棱与正视图方向垂直,所以A不正确,故选:B.【点评】本题考查三视图的画法,几何体的结构特征是解题的关键.6.(5分)某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是()表1表2表3表4A.成绩B.视力C.智商D.阅读量【分析】根据表中数据,利用公式,求出X2,即可得出结论.【解答】解:表1:X2=≈0.009;表2:X2=≈1.769;表3:X2=≈1.3;表4:X2=≈23.48,∴阅读量与性别有关联的可能性最大,故选:D.【点评】本题考查独立性检验的应用,考查学生的计算能力,属于中档题.7.(5分)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()A.7 B.9 C.10 D.11【分析】模拟程序的运行,由程序框图得出该算法的功能以及S>1时,终止循环;再根据S的值求出终止循环时的i值即可.【解答】解:模拟执行程序,可得i=1,S=0S=lg3,不满足条件1<S,执行循环体,i=3,S=lg3+lg=lg5,不满足条件1<S,执行循环体,i=5,S=lg5+lg=lg7,不满足条件1<S,执行循环体,i=7,S=lg5+lg=lg9,不满足条件1<S,执行循环体,i=9,S=lg9+lg=lg11,满足条件1<S,跳出循环,输出i的值为9.故选:B.【点评】本题考查了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,属于基础题.8.(5分)若f(x)=x2+2f(x)dx,则f(x)dx=()A.﹣1 B.﹣ C.D.1【分析】把定积分项看成常数对两侧积分,化简求解即可.【解答】解:令f(x)dx=t,对f(x)=x2+2f(x)dx,两边积分可得:t=+2tdx=+2t,解得t=f(x)dx=﹣,故选:B.【点评】本题考查定积分以及微积分基本定理的应用,是基础题.9.(5分)在平面直角坐标系中,A,B分别是x轴和y轴上的动点,若以AB为直径的圆C与直线2x+y﹣4=0相切,则圆C面积的最小值为()A.πB.πC.(6﹣2)π D.π【分析】如图,设AB的中点为C,坐标原点为O,圆半径为r,由已知得|OC|=|CE|=r,过点O作直线2x+y﹣4=0的垂直线段OF,交AB于D,交直线2x+y﹣4=0于F,则当D恰为AB中点时,圆C的半径最小,即面积最小.【解答】解:如图,设AB的中点为C,坐标原点为O,圆半径为r,由已知得|OC|=|CE|=r,过点O作直线2x+y﹣4=0的垂直线段OF,交AB于D,交直线2x+y﹣4=0于F,则当D恰为OF中点时,圆C的半径最小,即面积最小此时圆的直径为O(0,0)到直线2x+y﹣4=0的距离为:d==,此时r=∴圆C的面积的最小值为:S min=π×()2=.故选:A.【点评】本题主要考查了直线与圆的位置关系,考查圆的面积的最小值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意数形结合思想的合理运用.10.(5分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=11,AD=7,AA1=12.一质点从顶点A射向点E(4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i﹣1次到第i次反射点之间的线段记为l i(i=2,3,4),l1=AE,将线段l1,l2,l3,l4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是()A.B.C.D.【分析】根据平面反射定理,列出反射线与入射线的关系,得到入射线与反射平面的交点,再利用两点间的距离公式,求出距离,即可求解.【解答】解:根据题意有:A的坐标为:(0,0,0),B的坐标为(11,0,0),C的坐标为(11,7,0),D 的坐标为(0,7,0);A1的坐标为:(0,0,12),B1的坐标为(11,0,12),C1的坐标为(11,7,12),D1的坐标为(0,7,12);E的坐标为(4,3,12)(1)l1长度计算所以:l1=|AE|==13.(2)l2长度计算将平面A1B1C1D1沿Z轴正向平移AA1个单位,得到平面A2B2C2D2;显然有:A2的坐标为:(0,0,24),B2的坐标为(11,0,24),C2的坐标为(11,7,24),D2的坐标为(0,7,24);显然平面A2B2C2D2和平面ABCD关于平面A1B1C1D1对称.设AE与的延长线与平面A2B2C2D2相交于:E2(x E2,y E2,24)根据相似三角形易知:x E2=2x E=2×4=8,y E2=2y E=2×3=6,即:E2(8,6,24)根据坐标可知,E2在长方形A2B2C2D2内.根据反射原理,E2在平面ABCD上的投影即为AE反射光与平面ABCD的交点.所以F的坐标为(8,6,0).因此:l2=|EF|==13.(3)l3长度计算设G的坐标为:(x G,y G,z G)如果G落在平面BCC1B1;这个时候有:x G=11,y G≤7,z G≤12根据反射原理有:AE∥FG于是:向量与向量共线;即有:=λ因为:=(4,3,12);=(x G﹣8,y G﹣6,z G﹣0)=(3,y G﹣6,z G)即有:(4,3,12)=λ(3,y G﹣6,z G)解得:y G=,z G=9;故G的坐标为:(11,,9)因为:>7,故G点不在平面BCC1B1上,所以:G点只能在平面DCC1D1上;因此有:y G=7;x G≤11,z G≤12此时:=(x G﹣8,y G﹣6,z G﹣0)=(x G﹣8,1,z G)即有:(4,3,12)=λ(x G﹣8,1,z G)解得:x G=,z G=4;满足:x G≤11,z G≤12故G的坐标为:(,7,4)所以:l3=|FG|==(4)l4长度计算设G点在平面A1B1C1D1的投影为G’,坐标为(,7,12)因为光线经过反射后,还会在原来的平面内;即:AEFGH共面故EG的反射线GH只能与平面A1B1C1D1相交,且交点H只能在A1G';易知:l4>|GG’|=12﹣4=8>l3.根据以上解析,可知l1,l2,l3,l4要满足以下关系:l1=l2;且l4>l3对比ABCD选项,可知,只有C选项满足以上条件.故选:C.【点评】本题主要考察的空间中点坐标的概念,两点间的距离公式,解法灵活,属于难题.二、选做题:请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题记分,本题共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.不等式选做题11.(5分)对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|的最小值为()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】把表达式分成2组,利用绝对值三角不等式求解即可得到最小值.【解答】解:对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|=|x﹣1|+|﹣x|+|1﹣y|+|y+1|≥|x﹣1﹣x|+|1﹣y+y+1|=3,当且仅当x∈[0,1],y∈[﹣1,1]成立.故选:C.【点评】本题考查绝对值三角不等式的应用,考查利用分段函数或特殊值求解不等式的最值的方法.坐标系与参数方程选做题12.若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1﹣x(0≤x≤1)的极坐标方程为()A.ρ=,0≤θ≤ B.ρ=,0≤θ≤C.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤ D.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤【分析】根据直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,把方程y=1﹣x (0≤x≤1)化为极坐标方程.【解答】解:根据直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,y=1﹣x(0≤x≤1),可得ρcosθ+ρsinθ=1,即ρ=.由0≤x≤1,可得线段y=1﹣x(0≤x≤1)在第一象限,故极角θ∈[0,],故选:A.【点评】本题主要考查把直角坐标方程化为极坐标方程的方法,注意极角θ的范围,属于基础题.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是.【分析】本题是一个等可能事件的概率,试验发生包含的事件是从10件中取4件有C104种结果,满足条件的事件是恰好有1件次品有C73种结果,得到概率.【解答】解:由题意知本题是一个等可能事件的概率,试验发生包含的事件是从10件中取4件有C104种结果,满足条件的事件是恰好有1件次品有C种结果,∴恰好有一件次品的概率是P==故答案为:【点评】本题考查等可能事件的概率,本题解题的关键是利用组合数写出试验发生包含的事件数和满足条件的事件数,本题是一个基础题.14.(5分)若曲线y=e﹣x上点P的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是(﹣ln2,2).【分析】先设P(x,y),对函数求导,由在在点P处的切线与直线2x+y+1=0平行,求出x,最后求出y.【解答】解:设P(x,y),则y=e﹣x,∵y′=﹣e﹣x,在点P处的切线与直线2x+y+1=0平行,∴﹣e﹣x=﹣2,解得x=﹣ln2,∴y=e﹣x=2,故P(﹣ln2,2).故答案为:(﹣ln2,2).【点评】本题考查了导数的几何意义,即点P处的切线的斜率是该点出的导数值,以及切点在曲线上和切线上的应用.15.(5分)已知单位向量与的夹角为α,且cosα=,向量=3﹣2与=3﹣的夹角为β,则cosβ=.【分析】转化向量为平面直角坐标系中的向量,通过向量的数量积求出所求向量的夹角.【解答】解:单位向量与的夹角为α,且cosα=,不妨=(1,0),=,=3﹣2=(),=3﹣=(),∴cosβ===.故答案为:.【点评】本题考查向量的数量积,两个向量的夹角的求法,考查计算能力.16.(5分)过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于.【分析】利用点差法,结合M是线段AB的中点,斜率为﹣,即可求出椭圆C 的离心率.【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),则①,②,∵M是线段AB的中点,∴=1,=1,∵直线AB的方程是y=﹣(x﹣1)+1,∴y1﹣y2=﹣(x1﹣x2),∵过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,M是线段AB的中点,∴①②两式相减可得,即,∴a=b,∴=b,∴e==.故答案为:.【点评】本题考查椭圆的离心率,考查学生的计算能力,正确运用点差法是关键.五、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17.(12分)已知函数f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),其中a∈R,θ∈(﹣,)(1)当a=,θ=时,求f(x)在区间[0,π]上的最大值与最小值;(2)若f()=0,f(π)=1,求a,θ的值.【分析】(1)由条件利用两角和差的正弦公式、余弦公式化简函数的解析式为f (x)=﹣sin(x﹣),再根据x∈[0,π],利用正弦函数的定义域和值域求得函数的最值.(2)由条件可得θ∈(﹣,),cosθ﹣asin2θ=0 ①,﹣sinθ﹣acos2θ=1 ②,由这两个式子求出a和θ的值.【解答】解:(1)当a=,θ=时,f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ)=sin(x+)+cos(x+)=sinx+cosx﹣sinx=﹣sinx+cosx=sin(﹣x)=﹣sin(x﹣).∵x∈[0,π],∴x﹣∈[﹣,],∴sin(x﹣)∈[﹣,1],∴﹣sin(x﹣)∈[﹣1,],故f(x)在区间[0,π]上的最小值为﹣1,最大值为.(2)∵f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),a∈R,θ∈(﹣,),f()=0,f(π)=1,∴cosθ﹣asin2θ=0 ①,﹣sinθ﹣acos2θ=1 ②,由①求得sinθ=,由②可得cos2θ==﹣﹣.再根据cos2θ=1﹣2sin2θ,可得﹣﹣=1﹣2×,求得a=﹣1,∴sinθ=﹣,θ=﹣.综上可得,所求的a=﹣1,θ=﹣.【点评】本题主要考查两角和差的正弦公式、余弦公式,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.18.(12分)已知首项是1的两个数列{a n},{b n}(b n≠0,n∈N*)满足a n b n+1b n+2b n+1b n=0.﹣a n+1(1)令c n=,求数列{c n}的通项公式;(2)若b n=3n﹣1,求数列{a n}的前n项和S n.【分析】(1)由a n b n+1﹣a n+1b n+2b n+1b n=0,c n=,可得数列{c n}是以1为首项,2为公差的等差数列,即可求数列{c n}的通项公式;(2)用错位相减法来求和.【解答】解:(1)∵a n b n+1﹣a n+1b n+2b n+1b n=0,c n=,+2=0,∴c n﹣c n+1﹣c n=2,∴c n+1∵首项是1的两个数列{a n},{b n},∴数列{c n}是以1为首项,2为公差的等差数列,∴c n=2n﹣1;(2)∵b n=3n﹣1,c n=,∴a n=(2n﹣1)•3n﹣1,∴S n=1×30+3×31+…+(2n﹣1)×3n﹣1,∴3S n=1×3+3×32+…+(2n﹣1)×3n,∴﹣2S n=1+2•(31+…+3n﹣1)﹣(2n﹣1)•3n,∴S n=(n﹣1)3n+1.【点评】本题为等差等比数列的综合应用,用好错位相减法是解决问题的关键,属中档题.19.(12分)已知函数f(x)=(x2+bx+b)(b∈R)(1)当b=4时,求f(x)的极值;(2)若f(x)在区间(0,)上单调递增,求b的取值范围.【分析】(1)把b=4代入函数解析式,求出函数的导函数,由导函数的零点对定义域分段,由导函数在各区间段内的符号判断原函数的单调性,从而求得极值;(2)求出原函数的导函数,由导函数在区间(0,)上大于等于0恒成立,得到对任意x∈(0,)恒成立.由单调性求出的范围得答案.【解答】解:(1)当b=4时,f(x)=(x2+4x+4)=(x),则=.由f′(x)=0,得x=﹣2或x=0.当x<﹣2时,f′(x)<0,f(x)在(﹣∞,﹣2)上为减函数.当﹣2<x<0时,f′(x)>0,f(x)在(﹣2,0)上为增函数.当0<x<时,f′(x)<0,f(x)在(0,)上为减函数.∴当x=﹣2时,f(x)取极小值为0.当x=0时,f(x)取极大值为4;(2)由f(x)=(x2+bx+b),得:=.由f(x)在区间(0,)上单调递增,得f′(x)≥0对任意x∈(0,)恒成立.即﹣5x2﹣3bx+2x≥0对任意x∈(0,)恒成立.∴对任意x∈(0,)恒成立.∵.∴.∴b的取值范围是.【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了利用导数求函数的极值,考查了数学转化思想方法,是中档题.20.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为矩形,平面PAD⊥平面ABCD.(1)求证:AB⊥PD;(2)若∠BPC=90°,PB=,PC=2,问AB为何值时,四棱锥P﹣ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.【分析】(1)要证AD⊥PD,可以证明AB⊥面PAD,再利用面面垂直以及线面垂直的性质,即可证明AB⊥PD.(2)过P做PO⊥AD得到PO⊥平面ABCD,作OM⊥BC,连接PM,由边长关系=,故当时,V P﹣ABCD 得到BC=,PM=,设AB=x,则V P﹣ABCD取最大值,建立空间直角坐标系O﹣AMP,利用向量方法即可得到夹角的余弦值.【解答】解:(1)∵在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为矩形,∴AB⊥AD,又∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,∴AB⊥面PAD,∴AB⊥PD.(2)过P做PO⊥AD,∴PO⊥平面ABCD,作OM⊥BC,连接PM∴PM⊥BC,∵∠BPC=90°,PB=,PC=2,∴BC=,PM===,BM==,设AB=x,∴OM=x∴PO=,=×x××==,∴V P﹣ABCD=,当,即x=,V P﹣ABCD建立空间直角坐标系O﹣AMP,如图所示,则P(0,0,),D(﹣,0,0),C(﹣,,0),M(0,,0),B(,,0)面PBC的法向量为=(0,1,1),面DPC的法向量为=(1,0,﹣2)∴cosθ==﹣=﹣.由图可知二面角为锐角,即cos【点评】本题考查线面位置关系、线线位置关系、线面角的度量,考查分析解决问题、空间想象、转化、计算的能力与方程思想.21.(13分)如图,已知双曲线C:﹣y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.【分析】(1)依题意知,A(c,),设B(t,﹣),利用AB⊥OB,BF∥OA,可求得a=,从而可得双曲线C的方程;(2)易求A(2,),l的方程为:﹣y0y=1,直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N,可求得M(2,),N(,),于是化简=可得其值为,于是原结论得证.【解答】(1)解:依题意知,A(c,),设B(t,﹣),∵AB⊥OB,BF∥OA,∴•=﹣1,=,整理得:t=,a=,∴双曲线C的方程为﹣y2=1;(2)证明:由(1)知A(2,),l的方程为:﹣y0y=1,又F(2,0),直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.于是可得M(2,),N(,),∴=====.【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,着重考查直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,推理论证能力、运算求解能力、函数与方程思想,属于难题.22.(14分)随机将1,2,…,2n(n∈N*,n≥2)这2n个连续正整数分成A、B两组,每组n个数,A组最小数为a1,最大数为a2;B组最小数为b1,最大数为b2;记ξ=a2﹣a1,η=b2﹣b1.(1)当n=3时,求ξ的分布列和数学期望;(2)C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C发生的概率P(C);(3)对(2)中的事件C,表示C的对立事件,判断P(C)和P()的大小关系,并说明理由.【分析】(1)当n=3时,ξ的取值可能为2,3,4,5,求出随机变量ξ的分布列,代入数学期望公式可得其数学期望Eξ.(2)根据C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,利用分类加法原理,可得事件C 发生的概率P(C)的表达式;(3)判断P(C)和P()的大小关系,即判断P(C)和的大小关系,根据(2)的公式,可得答案.【解答】解:(1)当n=3时,ξ的取值可能为2,3,4,5其中P(ξ=2)==,P(ξ=3)==,P(ξ=4)==,P(ξ=5)==,故随机变量ξ的分布列为:ξ的数学期望E(ξ)=2×+3×+4×+5×=;(2)∵C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,∴P(C)=2×(3)当n=2时,P(C)=2×=,此时P()<;即P()<P(C);当n≥3时,P(C)=2×<,此时P()>;即P()>P(C);【点评】本题考查离散型随机变量的分布列,求离散型随机变量的分布列和期望是近年来理科高考必出的一个问题,题目做起来不难,运算量也不大,只要注意解题格式就问题不大.。
2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.1.(5分)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} 2.(5分)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=()A.﹣5B.5C.﹣4+i D.﹣4﹣i3.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.54.(5分)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC=,则AC=()A.5B.C.2D.15.(5分)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.0.8B.0.75C.0.6D.0.456.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.7.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.78.(5分)设曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=()A.0B.1C.2D.39.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为()A.10B.8C.3D.210.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为()A.B.C.D.11.(5分)直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=CC1,则BM与AN所成角的余弦值为()A.B.C.D.12.(5分)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞)B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)二、填空题:本大题共4小题,每小题5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)13.(5分)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=.14.(5分)函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)的最大值为.15.(5分)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.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.17.(12分)已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(Ⅰ)证明{a n+}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明:++…+<.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设二面角D﹣AE﹣C为60°,AP=1,AD=,求三棱锥E﹣ACD的体积.19.(12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y(单位:千元)的数据如表:年份2007200820092010201120122013年份代号t1234567人均纯收入y 2.9 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;(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估计公式分别为:=,=﹣.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.21.(12分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x﹣2x.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.【选修4-1:几何证明选讲】22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.六、解答题(共1小题,满分0分)24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.1.(5分)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}【考点】1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】求出集合N的元素,利用集合的基本运算即可得到结论.【解答】解:∵N={x|x2﹣3x+2≤0}={x|(x﹣1)(x﹣2)≤0}={x|1≤x≤2},∴M∩N={1,2},故选:D.【点评】本题主要考查集合的基本运算,比较基础.2.(5分)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=()A.﹣5B.5C.﹣4+i D.﹣4﹣i【考点】A5:复数的运算.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数的几何意义求出z2,即可得到结论.【解答】解:z1=2+i对应的点的坐标为(2,1),∵复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,∴(2,1)关于虚轴对称的点的坐标为(﹣2,1),则对应的复数,z2=﹣2+i,则z1z2=(2+i)(﹣2+i)=i2﹣4=﹣1﹣4=﹣5,故选:A.【点评】本题主要考查复数的基本运算,利用复数的几何意义是解决本题的关键,比较基础.3.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.5【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】5A:平面向量及应用.【分析】将等式进行平方,相加即可得到结论.【解答】解:∵|+|=,|﹣|=,∴分别平方得+2•+=10,﹣2•+=6,两式相减得4•=10﹣6=4,即•=1,故选:A.【点评】本题主要考查向量的基本运算,利用平方进行相加是解决本题的关键,比较基础.4.(5分)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC=,则AC=()A.5B.C.2D.1【考点】HR:余弦定理.【专题】56:三角函数的求值.【分析】利用三角形面积公式列出关系式,将已知面积,AB,BC的值代入求出sinB的值,分两种情况考虑:当B为钝角时;当B为锐角时,利用同角三角函数间的基本关系求出cosB的值,利用余弦定理求出AC的值即可.【解答】解:∵钝角三角形ABC的面积是,AB=c=1,BC=a=,∴S=acsinB=,即sinB=,当B为钝角时,cosB=﹣=﹣,利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cosB=1+2+2=5,即AC=,当B为锐角时,cosB==,利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cosB=1+2﹣2=1,即AC=1,此时AB2+AC2=BC2,即△ABC为直角三角形,不合题意,舍去,则AC=.故选:B.【点评】此题考查了余弦定理,三角形面积公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.5.(5分)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.0.8B.0.75C.0.6D.0.45【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】设随后一天的空气质量为优良的概率为p,则由题意可得0.75×p=0.6,由此解得p的值.【解答】解:设随后一天的空气质量为优良的概率为p,则由题意可得0.75×p=0.6,解得p=0.8,故选:A.【点评】本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式的应用,属于基础题.6.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】由三视图判断几何体的形状,通过三视图的数据求解几何体的体积即可.【解答】解:几何体是由两个圆柱组成,一个是底面半径为3高为2,一个是底面半径为2,高为4,组合体体积是:32π•2+22π•4=34π.底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯的体积为:32π×6=54π切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为:=.故选:C.【点评】本题考查三视图与几何体的关系,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.7【考点】EF:程序框图.【专题】5K:算法和程序框图.【分析】根据条件,依次运行程序,即可得到结论.【解答】解:若x=t=2,则第一次循环,1≤2成立,则M=,S=2+3=5,k=2,第二次循环,2≤2成立,则M=,S=2+5=7,k=3,此时3≤2不成立,输出S=7,故选:D.【点评】本题主要考查程序框图的识别和判断,比较基础.8.(5分)设曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=()A.0B.1C.2D.3【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】52:导数的概念及应用.【分析】根据导数的几何意义,即f′(x0)表示曲线f(x)在x=x0处的切线斜率,再代入计算.【解答】解:,∴y′(0)=a﹣1=2,∴a=3.故选:D.【点评】本题是基础题,考查的是导数的几何意义,这个知识点在高考中是经常考查的内容,一般只要求导正确,就能够求解该题.在高考中,导数作为一个非常好的研究工具,经常会被考查到,特别是用导数研究最值,证明不等式,研究零点问题等等经常以大题的形式出现,学生在复习时要引起重视.9.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为()A.10B.8C.3D.2【考点】7C:简单线性规划.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定z的最大值.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC).由z=2x﹣y得y=2x﹣z,平移直线y=2x﹣z,由图象可知当直线y=2x﹣z经过点C时,直线y=2x﹣z的截距最小,此时z最大.由,解得,即C(5,2)代入目标函数z=2x﹣y,得z=2×5﹣2=8.故选:B.【点评】本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.10.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为()A.B.C.D.【考点】K8:抛物线的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由抛物线方程求出焦点坐标,由直线的倾斜角求出斜率,写出过A,B 两点的直线方程,和抛物线方程联立后化为关于y的一元二次方程,由根与系数关系得到A,B两点纵坐标的和与积,把△OAB的面积表示为两个小三角形AOF与BOF的面积和得答案.【解答】解:由y2=2px,得2p=3,p=,则F(,0).∴过A,B的直线方程为y=(x﹣),即x=y+.联立,得4y2﹣12y﹣9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y 1+y 2=3,y 1y 2=﹣.∴S△OAB =S △OAF +S△OFB =×|y 1﹣y 2|==×=.故选:D .【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查数学转化思想方法,涉及直线和圆锥曲线关系问题,常采用联立直线和圆锥曲线,然后利用一元二次方程的根与系数关系解题,是中档题.11.(5分)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 所成角的余弦值为( ) A .B .C .D .【考点】LM :异面直线及其所成的角.【专题】5F :空间位置关系与距离.【分析】画出图形,找出BM 与AN 所成角的平面角,利用解三角形求出BM 与AN 所成角的余弦值.【解答】解: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,如图:BC 的中点为O ,连结ON ,,则MN0B 是平行四边形,BM 与AN 所成角就是∠ANO ,∵BC=CA=CC 1,设BC=CA=CC 1=2,∴CO=1,AO=,AN=,MB===, 在△ANO 中,由余弦定理可得:cos ∠ANO===.故选:C .【点评】本题考查异面直线对称角的求法,作出异面直线所成角的平面角是解题的关键,同时考查余弦定理的应用.12.(5分)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞)B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)【考点】H4:正弦函数的定义域和值域.【专题】57:三角函数的图像与性质.【分析】由题意可得,f(x0)=±,且=kπ+,k∈Z,再由题意可得当m2最小时,|x0|最小,而|x0|最小为|m|,可得m2 >m2+3,由此求得m的取值范围.【解答】解:由题意可得,f(x0)=±,即=kπ+,k∈z,即x0=m.再由x02+[f(x0)]2<m2,即x02+3<m2,可得当m2最小时,|x0|最小,而|x0|最小为|m|,∴m2 >m2+3,∴m2>4.求得m>2,或m<﹣2,故选:C.【点评】本题主要正弦函数的图象和性质,函数的零点的定义,体现了转化的数学思想,属于中档题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5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)13.(5分)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=.【考点】DA:二项式定理.【专题】5P:二项式定理.【分析】在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于3,求出r的值,即可求得x7的系数,再根据x7的系数为15,求得a的值.【解答】解:(x+a)10的展开式的通项公式为T r=•x10﹣r•a r,+1令10﹣r=7,求得r=3,可得x7的系数为a3•=120a3=15,∴a=,故答案为:.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,二项式系数的性质,属于中档题.14.(5分)函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)的最大值为1.【考点】GP:两角和与差的三角函数;HW:三角函数的最值.【专题】56:三角函数的求值.【分析】由条件利用两角和差的正弦公式、余弦公式化简函数的解析式为f(x)=sinx,从而求得函数的最大值.【解答】解:函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)=sin[(x+φ)+φ]﹣2sinφcos (x+φ)=sin(x+φ)cosφ+cos(x+φ)sinφ﹣2sinφcos(x+φ)=sin(x+φ)cosφ﹣cos(x+φ)sinφ=sin[(x+φ)﹣φ]=sinx,故函数f(x)的最大值为1,故答案为:1.【点评】本题主要考查两角和差的正弦公式、余弦公式的应用,正弦函数的最值,属于中档题.15.(5分)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(﹣1,3).【考点】3N:奇偶性与单调性的综合.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】根据函数奇偶性和单调性之间的关系将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2),即可得到结论.【解答】解:∵偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,∴不等式f(x﹣1)>0等价为f(x﹣1)>f(2),即f(|x﹣1|)>f(2),∴|x﹣1|<2,解得﹣1<x<3,故答案为:(﹣1,3)【点评】本题主要考查函数奇偶性和单调性之间的关系的应用,将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2)是解决本题的关键.16.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是[﹣1,1] .【考点】J9:直线与圆的位置关系.【专题】5B:直线与圆.【分析】根据直线和圆的位置关系,画出图形,利用数形结合即可得到结论.【解答】解:由题意画出图形如图:点M(x0,1),要使圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则∠OMN的最大值大于或等于45°时一定存在点N,使得∠OMN=45°,而当MN与圆相切时∠OMN取得最大值,此时MN=1,图中只有M′到M″之间的区域满足MN≤1,∴x0的取值范围是[﹣1,1].【点评】本题考查直线与圆的位置关系,直线与直线设出角的求法,数形结合是快速解得本题的策略之一.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.17.(12分)已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(Ⅰ)证明{a n+}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明:++…+<.【考点】87:等比数列的性质;8E:数列的求和.【专题】14:证明题;54:等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)根据等比数列的定义,后一项与前一项的比是常数,即=常数,又首项不为0,所以为等比数列;再根据等比数列的通项化式,求出{a n}的通项公式;(Ⅱ)将进行放大,即将分母缩小,使得构成一个等比数列,从而求和,证明不等式.【解答】证明(Ⅰ)==3,∵≠0,∴数列{a n+}是以首项为,公比为3的等比数列;∴a n+==,即;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当n≥2时,∵3n﹣1>3n﹣3n﹣1,∴<=,∴当n=1时,成立,当n≥2时,++…+<1+…+==<.时,++…+<.∴对n∈N+【点评】本题考查的是等比数列,用放缩法证明不等式,证明数列为等比数列,只需要根据等比数列的定义就行;数列与不等式常结合在一起考,放缩法是常用的方法之一,通过放大或缩小,使原数列变成一个等比数列,或可以用裂项相消法求和的新数列.属于中档题.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设二面角D﹣AE﹣C为60°,AP=1,AD=,求三棱锥E﹣ACD的体积.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LS:直线与平面平行;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)连接BD交AC于O点,连接EO,只要证明EO∥PB,即可证明PB∥平面AEC;(Ⅱ)延长AE至M连结DM,使得AM⊥DM,说明∠CMD=60°,是二面角的平面角,求出CD,即可三棱锥E﹣ACD的体积.【解答】(Ⅰ)证明:连接BD交AC于O点,连接EO,∵O为BD中点,E为PD中点,∴EO∥PB,(2分)EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,所以PB∥平面AEC;(6分)(Ⅱ)解:延长AE至M连结DM,使得AM⊥DM,∵四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,∴CD⊥平面AMD,∴CD⊥MD.∵二面角D﹣AE﹣C为60°,∴∠CMD=60°,∵AP=1,AD=,∠ADP=30°,∴PD=2,E为PD的中点.AE=1,∴DM=,CD==.三棱锥E﹣ACD的体积为:==.【点评】本题考查直线与平面平行的判定,几何体的体积的求法,二面角等指数的应用,考查逻辑思维能力,是中档题.19.(12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y(单位:千元)的数据如表:年份2007200820092010201120122013年份代号t1234567人均纯收入y 2.9 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;(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估计公式分别为:=,=﹣.【考点】BK:线性回归方程.【专题】11:计算题;5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)根据所给的数据,利用最小二乘法可得横标和纵标的平均数,横标和纵标的积的和,与横标的平方和,代入公式求出b的值,再求出a的值,写出线性回归方程.(Ⅱ)根据上一问做出的线性回归方程,代入所给的t的值,预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入,这是一个估计值.【解答】解:(Ⅰ)由题意,=×(1+2+3+4+5+6+7)=4,=×(2.9+3.3+3.6+4.4+4.8+5.2+5.9)=4.3,∴== =0.5,=﹣=4.3﹣0.5×4=2.3.∴y关于t的线性回归方程为=0.5t+2.3;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,b=0.5>0,故2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入逐年增加,平均每年增加0.5千元.将2015年的年份代号t=9代入=0.5t+2.3,得:=0.5×9+2.3=6.8,故预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入为6.8千元.【点评】本题考查线性回归分析的应用,本题解题的关键是利用最小二乘法认真做出线性回归方程的系数,这是整个题目做对的必备条件,本题是一个基础题.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)根据条件求出M的坐标,利用直线MN的斜率为,建立关于a,c的方程即可求C的离心率;(2)根据直线MN在y轴上的截距为2,以及|MN|=5|F1N|,建立方程组关系,求出N的坐标,代入椭圆方程即可得到结论.【解答】解:(1)∵M是C上一点且MF2与x轴垂直,∴M的横坐标为c,当x=c时,y=,即M(c,),若直线MN的斜率为,即tan∠MF1F2=,即b2==a2﹣c2,即c2+﹣a2=0,则,即2e2+3e﹣2=0解得e=或e=﹣2(舍去),即e=.(Ⅱ)由题意,原点O是F1F2的中点,则直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,设M(c,y),(y>0),则,即,解得y=,∵OD是△MF1F2的中位线,∴=4,即b2=4a,由|MN|=5|F1N|,则|MF1|=4|F1N|,解得|DF1|=2|F1N|,即设N(x1,y1),由题意知y1<0,则(﹣c,﹣2)=2(x1+c,y1).即,即代入椭圆方程得,将b2=4a代入得,解得a=7,b=.【点评】本题主要考查椭圆的性质,利用条件建立方程组,利用待定系数法是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大,有一定的难度.21.(12分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x﹣2x.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】16:压轴题;53:导数的综合应用.【分析】对第(Ⅰ)问,直接求导后,利用基本不等式可达到目的;对第(Ⅱ)问,先验证g(0)=0,只需说明g(x)在[0+∞)上为增函数即可,从而问题转化为“判断g′(x)>0是否成立”的问题;对第(Ⅲ)问,根据第(Ⅱ)问的结论,设法利用的近似值,并寻求ln2,于是在b=2及b>2的情况下分别计算,最后可估计ln2的近似值.【解答】解:(Ⅰ)由f(x)得f′(x)=e x+e﹣x﹣2,即f′(x)≥0,当且仅当e x=e﹣x即x=0时,f′(x)=0,∴函数f(x)在R上为增函数.(Ⅱ)g(x)=f(2x)﹣4bf(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(e x﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,则g′(x)=2[e2x+e﹣2x﹣2b(e x+e﹣x)+(4b﹣2)]=2[(e x+e﹣x)2﹣2b(e x+e﹣x)+(4b﹣4)]=2(e x+e﹣x﹣2)(e x+e﹣x+2﹣2b).①∵e x+e﹣x>2,e x+e﹣x+2>4,∴当2b≤4,即b≤2时,g′(x)≥0,当且仅当x=0时取等号,从而g(x)在R上为增函数,而g(0)=0,∴x>0时,g(x)>0,符合题意.②当b>2时,若x满足2<e x+e﹣x<2b﹣2即,得,此时,g′(x)<0,又由g(0)=0知,当时,g(x)<0,不符合题意.综合①、②知,b≤2,得b的最大值为2.(Ⅲ)∵1.4142<<1.4143,根据(Ⅱ)中g(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(e x﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,为了凑配ln2,并利用的近似值,故将ln即代入g(x)的解析式中,得.当b=2时,由g(x)>0,得,从而;令,得>2,当时,由g(x)<0,得,得.所以ln2的近似值为0.693.【点评】1.本题三个小题的难度逐步增大,考查了学生对函数单调性深层次的把握能力,对思维的要求较高,属压轴题.2.从求解过程来看,对导函数解析式的合理变形至关重要,因为这直接影响到对导数符号的判断,是解决本题的一个重要突破口.3.本题的难点在于如何寻求ln2,关键是根据第(2)问中g(x)的解析式探究b的值,从而获得不等式,这样自然地将不等式放缩为的范围的端点值,达到了估值的目的.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.【选修4-1:几何证明选讲】22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.【考点】N4:相似三角形的判定;NC:与圆有关的比例线段.【专题】17:选作题;5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)连接OE,OA,证明OE⊥BC,可得E是的中点,从而BE=EC;(Ⅱ)利用切割线定理证明PD=2PB,PB=BD,结合相交弦定理可得AD•DE=2PB2.【解答】证明:(Ⅰ)连接OE,OA,则∠OAE=∠OEA,∠OAP=90°,∵PC=2PA,D为PC的中点,∴PA=PD,∴∠PAD=∠PDA,∵∠PDA=∠CDE,∴∠OEA+∠CDE=∠OAE+∠PAD=90°,∴OE⊥BC,∴E是的中点,∴BE=EC;(Ⅱ)∵PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,∴PA2=PB•PC,∵PC=2PA,∴PA=2PB,∴PD=2PB,∴PB=BD,∴BD•DC=PB•2PB,∵AD•DE=BD•DC,∴AD•DE=2PB2.【点评】本题考查与圆有关的比例线段,考查切割线定理、相交弦定理,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.【考点】QH:参数方程化成普通方程.【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】(1)利用即可得出直角坐标方程,利用cos2t+sin2t=1进而得出参数方程.(2)利用半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,则直线CD的斜率与直线l的斜率相等,即可得出直线CD的倾斜角及D的坐标.【解答】解:(1)由半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,],即ρ2=2ρcosθ,可得C的普通方程为(x﹣1)2+y2=1(0≤y≤1).可得C的参数方程为(t为参数,0≤t≤π).(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以C(1,0)为圆心,1为半径的上半圆,∵直线CD的斜率与直线l的斜率相等,∴tant=,t=.故D的直角坐标为,即(,).【点评】本题考查了把极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、直线与圆的位置关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.六、解答题(共1小题,满分0分)24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.【考点】R5:绝对值不等式的解法.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)由a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|,利用绝对值三角不等式、基本不等式证得f(x)≥2成立.(Ⅱ)由f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,分当a>3时和当0<a≤3时两种情况,分别去掉绝对值,求得不等式的解集,再取并集,即得所求.【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|≥|(x+)﹣(x﹣a)|=|a+|=a+≥2=2,故不等式f(x)≥2成立.(Ⅱ)∵f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,∴当a>3时,不等式即a+<5,即a2﹣5a+1<0,解得3<a<.当0<a≤3时,不等式即6﹣a+<5,即a2﹣a﹣1>0,求得<a≤3.综上可得,a的取值范围(,).【点评】本题主要考查绝对值三角不等式,绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)数学(理科)一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. z 是z 的共轭复数. 若2=+z z ,2)(=-i z z (i 为虚数单位),则=z ( )A .i +1B . i --1C . i +-1D . i -1 2. 函数)ln()(2x x x f -=的定义域为( )A .)1,0(B . ]1,0[C . ),1()0,(+∞-∞D . ),1[]0,(+∞-∞ 3. 已知函数()5x f x =,)()(2R a x ax x g ∈-=,若1)]1([=g f ,则=a ( )A .1B . 2C . 3D . -1 4.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对应的边分别为,,,c b a ,若,3,6)(22π=+-=C b a c 则ABC ∆的面积( )A .3B .239 C .233 D .33 5.一几何体的直观图如右图,下列给出的四个俯视图中正确的是( )A .B .C .D .6.某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量之间的关系,随机抽查52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是( )表1 表2表3 表4A .成绩B .视力C .智商D .阅读量左(7.阅读如下程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为( )A .7B .9C .10D .11 8.若12()2(),f x x f x dx =+⎰则1()f x dx =⎰( )A .1-B .13-C .13D .1 9.在平面直角坐标系中,,A B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线240x y +-=相切,则圆C 面积的最小值为( )A .45πB .34π C.(6π- D .54π10.如右图,在长方体1111ABCD A B C D -中,AB =11,AD =7,1AA =12,一质点从顶点A 射向点()4312E ,,,遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第1i -次到第i 次反射点之间的线段记为()2,3,4i L i =,1L AE =,将线段1234,,,L L L L 竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )A .B .C .D .二.选做题:请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题评阅计分,本题共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.11(1).(不等式选做题)对任意,x y R ∈,111x x y y -++-++的最小值为( )A .1B .2C .3D .4 11(2).(坐标系与参数方程选做题)若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段1(01)y x x =-≤≤的极坐标方程为( )A .1=,0cos sin 2πρθθθ+≤≤ B .1=,0cos sin 4πρθθθ+≤≤C .=cos sin ,02πρθθθ+≤≤D .=cos sin ,04πρθθθ+≤≤三.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.12. 10件产品中有7件正品、3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________. 13. 若曲线xy e -=上点P 处的切线平行于直线210x y ++=,则点P 的坐标是________. 14. 已知单位向量1e 与2e 的夹角为α,且1c o s 3α=,向量1232a e e =-与123b e e =-的夹角为β,则cos β=1L 1 L 2 L 3 L 4 L 3 L 4 L 1 L 2 L 3 L 1 L 2 L 1 L 2 L 4 L 3L 415.过点(1,1)M 作斜率为12-的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>相交于,A B ,若M 是线段AB的中点,则椭圆C 的离心率为三.解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 16. (本小题满分12分)已知函数()sin()cos(2)f x x a x θθ=+++,其中,(,)22a R ππθ∈∈- (1)当4a πθ==时,求()f x 在区间[0,]π上的最大值与最小值;(2)若()0,()12f f ππ==,求,a θ的值.17.(本小题满分12分)已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }( b n ≠ 0,n ∈N +),满足11120n n n n n n a b a b b b +++-+=. (1)令nn na cb =,求数列{}n c 的通项公式; (2)若13n n b -=,求数列{a n }的前n 项和S n . 18.(本小题满分12分)已知函数2()()f x x bx b b R =++∈. (1)当4b =时,求()f x 的极值;(2)若()f x 在区间1(0,)3上单调递增,求b 的取值范围.19. (本小题满分12分)如图,四棱锥ABCD P -中,ABCD 为矩形,平面⊥PAD 平面ABCD .(1)求证:;PD AB ⊥(2)若,2,2,90===∠PC PB BPC 问AB 为何值时,四棱锥ABCD P -的体积最大?并求此时平面BPC 与平面DPC 夹角的余弦值.PABCD20.(本小题满分13分)如图,已知双曲线222:1(0)x C y a a-=>的右焦点F ,点B A ,分别在C 的两条渐近线上,x AF ⊥轴,BF OB AB ,⊥∥OA (O 为坐标原点). (1) 求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点)0)((00,0≠y y x P 的直线1:020=-y y a xx l 与直线AF 相交于点M ,与直线23=x 相交于点N ,证明:当点P 在C 上移动时,NFMF 恒为定值,并求此定值.21.(本小题满分14分)随机将()1,2,,2,2n n N n *⋅⋅⋅∈≥这2n 个连续正整数分成A ,B 两组,每组n 个数,A 组最小数为1a ,最大数为2a ;B 组最小数为1b ,最大数为2b ,记2121,a a b b ξη=-=-, (1)当3n =时,求ξ的分布列和数学期望”;(2)令C 表示事件“ξ与η的取值恰好相等,求事件C 发生的概率()p c ;(3)对(2)中的事件C ,c 表示C 的对立事件,判断()p c 和()p c 的大小关系,并说明理由.。
第1页,总19页…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………姓名:____________班级:____________学号:___________…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………2014年高考理数真题试卷(江西卷)考试时间:**分钟 满分:**分姓名:____________班级:____________学号:___________题号 一 二 三 总分 核分人 得分注意事项:1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写2、提前 15 分钟收取答题卡第Ⅰ卷 客观题第Ⅰ卷的注释评卷人 得分一、单选题(共12题)1. (2014•江西)函数f (x )=ln (x 2﹣x )的定义域为( )A . (0,1)B . [0,1]C . (﹣∞,0)∪(1,+∞)D . (﹣∞,0]∪[1,+∞)2. (2014•江西)已知函数f (x )=5|x| , g (x )=ax 2﹣x (a∪R ),若f[g (1)]=1,则a=( ) A . 1 B . 2 C . 3 D . ﹣13. (2014•江西)对任意x ,y∪R ,|x ﹣1|+|x|+|y ﹣1|+|y+1|的最小值为( )A . 1B . 2C . 3D . 44. (2014•江西)一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是( )A .B .C .D .5. (2014•江西)在平面直角坐标系中,A ,B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线2x+y ﹣4=0相切,则圆C 面积的最小值为( ) A . π B . π C . (6﹣2)π D . π答案第2页,总19页………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………6. (2014•江西)如图,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AB=11,AD=7,AA 1=12.一质点从顶点A 射向点E (4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i ﹣1次到第i 次反射点之间的线段记为l i (i=2,3,4),l 1=AE ,将线段l 1 , l 2 , l 3 , l 4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )A .B .C .D .7. (2014•江西)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为( )A . 7B . 9C . 10D . 11。
2014年全国普通高等学校招生统一考试理科(江西卷)数学答案解析1、【答案】D【解析】试题分析:设,则由得:,由得:,所以选D.考点:共轭复数2、【答案】C【解析】试题分析:由题意得:解得或,所以选C.考点:函数定义域3、【答案】A【解析】试题分析:因为,所以即选A.考点:求函数值4、【答案】C试题分析:因为所以由余弦定理得:,即,因此的面积为选C.考点:余弦定理5、【答案】B【解析】试题分析:俯视图为几何体在底面上的投影,应为B中图形.考点:三视图6、【答案】D【解析】试题分析:根据公式分别计算得:A., B. C. D. ,选项D 的值最大,所以与性别有关联的可能性最大为D.考点:关联判断7、【答案】B试题分析:第一次循环:第二次循环:第三次循环:第四次循环:第五次循环:结束循环,输出选B.考点:循环结构流程图8、【答案】B【解析】试题分析:设,则因此考点:定积分9、【答案】A【解析】试题分析:设直线:.因为,所以圆心C的轨迹为以O为焦点,为准线的抛物线.圆C半径最小值为,圆面积的最小值为选A.考点:抛物线定义10、【答案】C【解析】试题分析:因为,所以延长交于,过作垂直于在矩形中分析反射情况:由于,第二次反射点为在线段上,此时,第三次反射点为在线段上,此时,第四次反射点为在线段上,由图可知,选C.考点:空间想象能力11、【答案】C【解析】试题分析:因为,当且仅当时取等号,所以的最小值为,选C.考点:含绝对值不等式性质12、【答案】A试题分析:根据,得:解得,选A.考点:极坐标13、【答案】【解析】试题分析:从10件产品中任取4件,共有种基本事件,恰好取到1件次品就是取到1件次品且取到3件正品,共有,因此所求概率为考点:古典概型概率14、【答案】【解析】试题分析:设切点,则由得:,所以点的坐标是.考点:利用导数求切点.15、【答案】试题分析:因为所以考点:向量数量积及夹角16、【答案】【解析】试题分析:设,则由两式相减变形得:即,从而考点:点差法,椭圆离心率17、【答案】(1)最大值为最小值为-1. (2)【解析】试题分析:(1)求三角函数最值,首先将其化为基本三角函数形式:当时,,再结合基本三角函数性质求最值:因为,从而,故在上的最大值为最小值为-1.(2)两个独立条件求两个未知数,联立方程组求解即可. 由得,又知解得试题解析:解(1)当时,因为,从而故在上的最大值为最小值为-1.(2)由得,又知解得考点:三角函数性质18、【答案】(1)(2)【解析】试题分析:(1)已知数列,因此对变形为所以数列是以首项,公差的等差数列,故(2)由知,是等差乘等比型,所以求和用错位相减法.,相减得所以试题解析:(1)因为,所以所以数列是以首项,公差的等差数列,故(2)由知于是数列前n项和相减得所以考点:等差数列定义,错位相减求和19、【答案】(1)在取极小值,在取极大值4.(2)【解析】试题分析:(1)求函数极值,首先明确其定义域:,然后求导数:当时,再在定义域下求导函数的零点:或根据导数符号变化规律,确定极值:当时,单调递减,当时,单调递增,当时,单调递减,故在取极小值,在取极大值4.(2)已知函数单调性,求参数取值范围,一般转化为对应导数恒非负,再利用变量分离求最值. 由题意得对恒成立,即对恒成立,即,,即试题解析:(1)当时,由得或当时,单调递减,当时,单调递增,当时,单调递减,故在取极小值,在取极大值4.(2)因为当时,依题意当时,有,从而所以b的取值范围为考点:利用导数求极值,利用导数求参数取值范围20、【答案】(1)详见解析,(2)时,四棱锥的体积P-ABCD最大. 平面BPC与平面DPC夹角的余弦值为【解析】试题分析:(1)先将面面垂直转化为线面垂直:ABCD为矩形,故AB AD,又平面PAD 平面ABCD,平面PAD平面ABCD=AD,所以AB平面PAD,再根据线面垂直证线线垂直:因为PD平面PAD,所以AB PD(2)求四棱锥体积,关键要作出高.这可利用面面垂直性质定理:过P作AD的垂线,垂足为O,又平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCD=AD,所以PO平面ABCD,下面用表示高及底面积:设,则,故四棱锥P-ABCD的体积为故当时,即时,四棱锥的体积P-ABCD最大.求二面角的余弦值,可利用空间向量求解,根据题意可建立空间坐标系,分别求出平面BPC 的法向量及平面DPC的法向量,再利用向量数量积求夹角余弦值即可.试题解析:(1)证明:ABCD为矩形,故AB AD,又平面PAD平面ABCD平面PAD平面ABCD=AD所以AB平面PAD,因为PD平面PAD,故AB PD(2)解:过P作AD的垂线,垂足为O,过O作BC的垂线,垂足为G,连接PG.故PO平面ABCD,BC平面POG,BC PG在直角三角形BPC中,设,则,故四棱锥P-ABCD的体积为因为故当时,即时,四棱锥的体积P-ABCD最大.建立如图所示的空间直角坐标系,故设平面BPC的法向量,则由,得解得同理可求出平面DPC的法向量,从而平面BPC与平面DPC夹角的余弦值为考点:面面垂直性质定理,四棱锥体积,利用空间向量求二面角21、【答案】(1)(2)【解析】试题分析:(1)求双曲线的方程就是要确定a的值,用a,c表示条件:轴,∥,即可得:直线OB方程为,直线BF的方程为,解得又直线OA的方程为,则又因为AB OB,所以,解得,故双曲线C的方程为(2)本题证明实质为计算的值.分别用坐标表示直线与AF的交点及直线与直线的交点为,并利用化简.:.试题解析:(1)设,因为,所以直线OB方程为,直线BF的方程为,解得又直线OA的方程为,则又因为AB OB,所以,解得,故双曲线C的方程为(2)由(1)知,则直线的方程为,即因为直线AF的方程为,所以直线与AF的交点直线与直线的交点为则因为是C上一点,则,代入上式得,所求定值为考点:双曲线方程,直线的交点P(2)当时,,当时(3)当时,当时,【解析】试题分析:(1)当时,将6个正整数平均分成A,B两组,不同的分组方法共有种,所有可能值为2,3,4,5.对应组数分别为4,6,6,4,对应概率为,,,,(2)和恰好相等的所有可能值为当和恰好相等且等于时,不同的分组方法有2种;当和恰好相等且等于时,不同的分组方法有2种;当和恰好相等且等于时,不同的分组方法有2种;当和恰好相等且等于时,不同的分组方法有2种;以此类推:和恰好相等且等于时,不同的分组方法有2种;所以当时,当时(3)先归纳:当时,因此当时,即证当时,这可用数学归纳法证明. 当时,,利用阶乘作差可得大小.试题解析:(1)当时,所有可能值为2,3,4,5.将6个正整数平均分成A,B两组,不同的分组方法共有种,所以的分布列为2 3 4 5(2)和恰好相等的所有可能值为又和恰好相等且等于时,不同的分组方法有2种;和恰好相等且等于时,不同的分组方法有2种;和恰好相等且等于时,不同的分组方法有2种;所以当时,当时(3)由(2)当时,因此而当时,理由如下:等价于①用数学归纳法来证明:当时,①式左边①式右边所以①式成立假设时①式成立,即成立那么,当时,①式左边=①式右边即当时①式也成立综合得,对于的所有正整数,都有成立考点:概率分布及数学期望,概率,组合性质,数学归纳法。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)数学(理科)一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. z 是z 的共轭复数. 若2=+z z ,(2)(=-i z z (i 为虚数单位),则=z ( )A. i +1B. i --1C. i +-1D. i -1 【答案】D 【解析】()2,(,)12211Z Z Z a bi a b R a Z Z i Z b b Z i+==+∈∴=-=∴-=∴=-∴=-Q Q所以选D 。
2. 函数)ln()(2x x x f -=的定义域为( )A.)1,0(B. ]1,0[C. ),1()0,(+∞-∞YD. ),1[]0,(+∞-∞Y 【答案】C 【解析】2010x x x x ->∴><Q 或所以选C.3. 已知函数||5)(x x f =,)()(2R a x ax x g ∈-=,若1)]1([=g f ,则=a ( )A. 1B. 2C. 3D. -1 【答案】A 【解析】()()()01510101f g x g a a ==∴=∴-=∴=Q所以选A 。
4.在ABC∆中,内角A,B,C所对应的边分别为,,,cba,若,3,6)(22π=+-=Cbac则ABC∆的面积()A.3B.239C.233D.33【答案】C【解析】()2222222222cos2611333cos22c a b ba b c ab ba b c ab C abab b ababS ab C b=-+∴+-=-+-==∴-=∴=∴===QQg g所以选C。
5.一几何体的直观图如右图,下列给出的四个俯视图中正确的是()【答案】B【解析】俯视图为在底面上的投影,易知选:B6.某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量之间的关系,随机抽查52名中学生,得到统计数据如表1至表4,泽宇性别有关联的可能性最大的变量是()A.成绩B.视力C.智商D.阅读量【答案】D【解析】根据独立性检验相关分析知,阅读量与性别相关数据较大,选D7.阅读如下程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()A.7B.9C.10D.11 【答案】B【解析】1357910lg lg lg lg lg lg 135791111S =+++++=<-Q ,9i ∴=,选B 8.若12()2(),f x x f x dx =+⎰则10()f x dx =⎰( )A.1-B.13- C.13D.1 【答案】B 【解析】设()1m f x dx=⎰,则2()2f x x m=+,()111123011()2()2233f x dx x f x dx dx x mx m m =+=+=+=⎰⎰⎰,所以13m =-.9.在平面直角坐标系中,,A B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线240x y +-=相切,则圆C 面积的最小值为( )A.45π B.34π C.(65)π- D.54π 【答案】A【解析】原点O 到直线240x y +-=的距离为d ,则54=d ,点C 到直线240x y +-=的距离是圆的半径r ,由题意知C 是AB 的中点,又以斜边为直径的圆过三个顶点,则在直角AOB ∆中三角形中,圆C 过原点O ,即||OC r =,圆C 的轨迹为抛物线,O 为焦点,l 为准线,所以522min ==d r ,542min ππ==r S ,所以选A 。
2014·江西卷(理科数学)1.[2014·江西卷] z -是z 的共轭复数,若z +z -=2,(z -z -)i =2(i 为虚数单位),则z =( )A .1+iB .-1-iC .-1+iD .1-i1.D [解析]设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z -=a -b i ,所以2a =2,-2b =2,得a =1,b =-1,故z =1-i.2.[2014·江西卷] 函数f (x )=ln(x 2-x )的定义域为( ) A .(0,1] B .[0,1]C .(-∞,0)∪(1,+∞)D .(-∞,0]∪[1,+∞) 2.C [解析]由x 2-x >0,得x >1或x <0. 3.[2014·江西卷] 已知函数f (x )=5|x |,g (x )=ax 2-x (a ∈R ).若f [g (1)]=1,则a =( ) A .1B .2C .3D .-13.A [解析]g (1)=a -1,由f [g (1)]=1,得5|a -1|=1,所以|a -1|=0,故a =1. 4.[2014·江西卷] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3B.932 C.332D .3 34.C [解析]由余弦定理得,cos C =a 2+b 2-c 22ab =2ab -62ab =12,所以ab =6,所以S △ABC=12ab sin C =332. 5.[2014·江西卷] 一几何体的直观图如图1-1所示,下列给出的四个俯视图中正确的是( )图1-1A B C D图1-25.B [解析]易知该几何体的俯视图为选项B 中的图形. 6.[2014·江西卷] 某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是( )表表3A.成绩B.视力C.智商D.阅读量6.D[解析]根据独立性检验计算可知,阅读量与性别有关联的可能性较大.7.[2014·江西卷]阅读如图1-3所示的程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()图1-3A.7B.9C.10D.118.[2014·江西卷] 若f (x )=x 2+2⎠⎛01f (x )d x ,则⎠⎛01f (x )d x =( )A .-1B .-13C .13D .18.B [解析]⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01⎣⎡⎦⎤x 2+2⎠⎛01f (x )d x d x =⎣⎡⎦⎤13x 3+⎝⎛⎭⎫2⎠⎛01f (x )d x x 10=13+2⎠⎛01f (x )d x ,得⎠⎛01f (x )d x =-13.9.[2014·江西卷] 在平面直角坐标系中,A ,B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB为直径的圆C 与直线2x +y -4=0相切,则圆C 面积的最小值为( )A.45πB.34π C .(6-25)πD.54π9.A [解析]由题意知,圆C 必过点O (0,0),故要使圆C 的面积最小,则点O 到直线l 的距离为圆C 的直径,即2r =45,所以r =25,所以S =45π.图1-410.[2014·江西卷] 如图1-4所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =11,AD =7,AA 1=12.一质点从顶点A 射向点E (4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i -1次到第i 次反射点之间的线段记为L i (i =2,3,4),L 1=AE ,将线段L 1,L 2,L 3,L 4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )A BC D图1-510.C [解析]由题意,L 1=AE =13.易知点E 在底面ABCD 上的投影为F (4,3,0),根据光的反射原理知,直线AE 和从点E 射向点E 1的直线E 1E 关于EF 对称,因此E 1(8,6,0),且L 2=L 1=13.此时,直线EE 1和从点E 1射出所得的直线E 1E 2关于过点E 1(8,6,0)和底面ABCD 垂直的直线对称,得E ′2(12,9,12).因为12>11,9>7,所以这次射出的点应在面CDD 1C 1上,设为E 2,求得L 3=E 1E 2=133,L 3<L 2=L 1.最后一次,从点E 2射出,落在平面A 1B 1C 1D 1上,求得L 4=263>L 3.故选C.11.[2014·江西卷] (1)(不等式选做题)对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为( )A .1B .2C .3D .4 [2014·江西卷] (2)(坐标系与参数方程选做题)若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y =1-x (0≤x ≤1)的极坐标方程为( )A .ρ=1cos θ+sin θ,0≤θ≤π2B .ρ=1cos θ+sin θ,0≤θ≤π4C .ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π2D .ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π411.(1)C [解析]易知|x -1|+|x |≥1,当且仅当0≤x ≤1时等号成立;|y -1|+|y +1|≥2, 当且仅当-1≤y ≤1时等号成立.故|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|≥3.(2)A [解析]依题意,方程y =1-x 的极坐标方程为ρ(cos θ+sin θ)=1,整理得ρ=1cos θ+sin θ.因为0≤x ≤1,所以0≤y ≤1,结合图形可知,0≤θ≤π2.12.[2014·江西卷] 10件产品中有7件正品、3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________.12.12 [解析]由超几何分布的概率公式可得P (恰好取到一件次品)=C 13C 37C 410=12. 13.[2014·江西卷] 若曲线y =e -x 上点P 处的切线平行于直线2x +y +1=0,则点P 的坐标是________.13.(-ln2,2) [解析]设点P 的坐标为(x 0,y 0),y ′=-e -x .又切线平行于直线2x +y +1=0,所以-e -x 0=-2,可得x 0=-ln2,此时y =2,所以点P 的坐标为(-ln2,2).14.[2014·江西卷] 已知单位向量e 1与e 2的夹角为α,且cos α=13,向量a =3e 1-2e 2与b =3e 1-e 2的夹角为β,则cos β=________.14.223 [解析]cos β=a ·b |a||b|=(3e 1-2e 2)·(3e 1-e 2)|3e 1-2e 2||3e 1-e 2|=9e 21-9e 1e 2+2e 229e 21-12e 1·e 2+4e 229e 21-6e 1·e 2+e 22=9-9×13+29-12×13+4·9-6×13+1=83×22=223.15.[2014·江西卷] 过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于________.15.22[解析]设点A (x 1,y 1),点B (x 2,y 2),点M 是线段AB 的中点,所以x 1+x 2=2,y 1+y 2=2,且⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b2=1,两式作差可得x 21-x 22a 2=-(y 21-y 22)b 2,即(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2=-(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2,所以y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2,即k AB =-b 2a 2.由题意可知,直线AB 的斜率为-12,所以-b 2a 2=-12,即a =2b .又a 2=b 2+c 2,所以c =b ,e =22. 16.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=sin(x +θ)+a cos(x +2θ),其中a ∈R ,θ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2. (1)当a =2,θ=π4时,求f (x )在区间[0,π]上的最大值与最小值;(2)若f ⎝⎛⎭⎫π2=0,f (π)=1,求a ,θ的值.16.解:(1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π4+2cos ⎝⎛⎭⎫x +π2=22(sin x +cos x )-2sin x =22cos x -22sin x =sin ⎝⎛⎭⎫π4-x .因为x ∈[0,π],所以π4-x ∈⎣⎡⎦⎤-3π4,π4,故f (x )在区间[0,π]上的最大值为22,最小值为-1. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧f ⎝⎛⎭⎫π2=0,f (π)=1,得⎩⎪⎨⎪⎧cos θ(1-2a sin θ)=0,2a sin 2θ-sin θ-a =1. 又θ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,知cos θ≠0,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-2a sin θ=0,(2a sin θ-1)sin θ-a =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,θ=-π6.17.、、[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a nb n ,求数列{c n }的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n ,所以S n =(n -1)3n +1.18.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(x 2+bx +b )1-2x (b ∈R ). (1)当b =4时,求f (x )的极值;(2)若f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,13上单调递增,求b 的取值范围. 18.解:(1)当b =4时,f ′(x )=-5x (x +2)1-2x,由f ′(x )=0,得x =-2或x =0.所以当x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当x ∈(-2,0)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,12时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,故f (x )在x =-2处取得极小值f (-2)=0,在x =0处取得极大值f (0)=4.(2)f ′(x )=-x [5x +(3b -2)]1-2x ,易知当x ∈⎝⎛⎭⎫0,13时,-x1-2x<0, 依题意当x ∈⎝⎛⎭⎫0,13时,有5x +(3b -2)≤0,从而53+(3b -2)≤0,得b ≤19. 所以b 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,19.19.、、[2014·江西卷] 如图1-6,四棱锥P -ABCD 中,ABCD 为矩形,平面P AD ⊥平面ABCD .(1)求证:AB ⊥PD .(2)若∠BPC =90°,PB =2,PC =2,问AB 为何值时,四棱锥P -ABCD 的体积最大?并求此时平面BPC 与平面DPC 夹角的余弦值.19.解:(1)证明:因为ABCD 为矩形,所以AB ⊥AD . 又平面P AD ⊥平面ABCD , 平面P AD ∩平面ABCD =AD , 所以AB ⊥平面P AD ,故AB ⊥PD .(2)过P 作AD 的垂线,垂足为O ,过O 作BC 的垂线,垂足为G ,连接PG . 故PO ⊥平面ABCD ,BC ⊥平面POG ,BC ⊥PG .在Rt △BPC 中,PG =233,GC =263,BG =63.设AB =m ,则OP =PG 2-OG 2=43-m 2,故四棱锥P -ABCD 的体积为V =13×6·m ·43-m 2=m38-6m 2. 因为m 8-6m 2=8m 2-6m 4= -6⎝⎛⎭⎫m 2-232+83, 所以当m =63,即AB =63时,四棱锥P -ABCD 的体积最大.此时,建立如图所示的空间直角坐标系,各点的坐标分别为O (0,0,0),B ⎝⎛⎭⎫63,-63,0,C ⎝⎛⎭⎫63,263,0,D ⎝⎛⎭⎫0,263,0,P ⎝⎛⎭⎫0,0,63,故PC →=⎝⎛⎭⎫63,263,-63,BC →=(0,6,0),CD =⎝⎛⎭⎫-63,0,0.设平面BPC 的一个法向量为n 1=(x ,y ,1),则由n 1⊥PC →,n 1⊥BC →,得⎩⎪⎨⎪⎧63x +263y -63=0,6y =0,解得x =1,y =0,则n 1=(1,0,1). 同理可求出平面DPC 的一个法向量为n 2=⎝⎛⎭⎫0,12,1. 设平面BPC 与平面DPC 的夹角为θ,则cos θ=|n 1·n 2||n 1||n 2|=12·14+1=105. 20.[2014·江西卷] 如图1-7所示,已知双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0)的右焦点为F ,点A ,B 分别在C 的两条渐近线上,AF ⊥x 轴,AB ⊥OB ,BF ∥OA (O 为坐标原点).图1-7(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)的直线l :x 0xa 2-y 0y =1与直线AF 相交于点M ,与直线x=32相交于点N .证明:当点P 在C 上移动时,|MF ||NF |恒为定值,并求此定值. 20.解:(1)设F (c ,0),因为b =1,所以c =a 2+1.由题意,直线OB 的方程为y =-1a x ,直线BF 的方程为y =1a (x -c ),所以B ⎝⎛⎭⎫c 2,-c 2a . 又直线OA 的方程为y =1a x ,则A ⎝⎛⎭⎫c ,c a ,所以k AB =c a -⎝⎛⎭⎫-c 2a c -c 2=3a .又因为AB ⊥OB ,所以3a ·⎝⎛⎭⎫-1a =-1,解得a 2=3,故双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)由(1)知a =3,则直线l 的方程为x 0x3-y 0y =1(y 0≠0),即y =x 0x -33y 0(y 0≠0).因为直线AF 的方程为x =2,所以直线l 与AF 的交点为M ⎝⎛⎭⎫2,2x 0-33y 0,直线l 与直线x =32的交点为N 32,32x 0-33y 0, 则|MF |2|NF |2=(2x 0-3)2(3y 0)214+⎝⎛⎭⎫32x 0-32(3y 0)2=(2x 0-3)29y 204+94(x 0-2)2= 43·(2x 0-3)23y 20+3(x 0-2)2. 又P (x 0,y 0)是C 上一点,则x 203-y 20=1, 代入上式得|MF |2|NF |2=43·(2x 0-3)2x 20-3+3(x 0-2)2=43·(2x 0-3)24x 20-12x 0+9=43,所以|MF ||NF |=23=233,为定值.21.、、[2014·江西卷] 随机将1,2,…,2n (n ∈N *,n ≥2)这2n 个连续正整数分成A ,B 两组,每组n 个数.A 组最小数为a 1,最大数为a 2;B 组最小数为b 1,最大数为b 2.记ξ=a 2-a 1,η=b 2-b 1.(1)当n =3时,求ξ的分布列和数学期望;(2)令C 表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C 发生的概率P (C );(3)对(2)中的事件C ,C -表示C 的对立事件,判断P (C )和P (C -)的大小关系,并说明理由.21.解:(1)当n =3时,ξ的所有可能取值为2,3,4,5.将6个正整数平均分成A ,B 两组,不同的分组方法共有C 36=20(种),所以ξ的分布列为:E ξ=2×15+3×310+4×310+5×15=72.(2)ξ和η恰好相等的所有可能取值为n -1,n ,n +1,…,2n -2.又ξ和η恰好相等且等于n -1时,不同的分组方法有2种; ξ和η恰好相等且等于n 时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等且等于n +k (k =1,2,…,n -2)(n ≥3)时,不同的分组方法有2C k 2k 种. 所以当n =2时,P (C )=46=23,当n ≥3时,P (C )=2⎝⎛⎭⎫2+∑n -2k =1C k 2k C n 2n.(3)由(2)得,当n =2时,P (C )=13,因此P (C )>P (C ).而当n ≥3时,P (C )<P (C ).理由如下:P (C )<P (C )等价于4(2+∑n -2k =1C k 2k )<C n2n ,①用数学归纳法来证明:(i)当n =3时,①式左边=4(2+C 12)=4(2+2)=16,①式右边=C 36=20,所以①式成立. (ii)假设n =m (m ≥3)时①式成立,即4⎝⎛⎭⎫2+∑m -2k =1C k 2k <C m 2m 成立, 那么,当n =m +1时, 左边=4⎝⎛⎭⎫2+∑m +1-2k =1C k 2k=4⎝⎛⎭⎫2+∑m -2k =1C k 2k +4C m -12(m -1)<C m 2m +4C m -12(m -1)=(2m )!m !m !+4·(2m -2)!(m -1)!(m -1)!=(m +1)2(2m )(2m -2)!(4m -1)(m +1)!(m +1)!<(m +1)2(2m )(2m -2)!(4m )(m +1)!(m +1)!=C m +12(m +1)· 2(m +1)m (2m +1)(2m -1)<C m +12(m +1)=右边, 即当n =m +1时,①式也成立.综合(i)(ii)得,对于n ≥3的所有正整数,都有P (C )<P (C )成立.。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学(理科)答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】C 【解析】{}0,2A =,{0,2}{0,1,2}{0,2}A B ∴==,故选C. 【提示】用描述法、列举法写出集合,求其交集. 【考点】交集及其运算 2.【答案】A【解析】由基本初等函数的性质得,选项B 中的函数在(0,1)上递减,选项C ,D 中的函数在(0,)+∞上为减函数,所以排除B ,C ,D ,故选A.【提示】根据基本初等函数的单调性,判断各个选项中函数的单调性,从而得出结论. 【考点】对数函数的单调性与特殊点 3.【答案】B【解析】曲线方程消去参数化为22(1)(2)=1x y ++-,其对称中心点为(1,2)-,验证知其在直线2y x =-上,故选B.【提示】曲线方程消去参数化为普通方程,求经过对称中心的一条直线. 【考点】曲线的参数方程 4.【答案】C【解析】=1765=210S ⨯⨯⨯,故选C.【提示】由循环语句、条件语句执行程序,直至结束. 【考点】循环结构 5.【答案】D【解析】当101a q <>,时,数列{}n a 递减;当10a <,数列{}n a 递增时,01q <<,故选D. 【提示】根据等比数列的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论. 【考点】充分、必要条件,等比数列的性质 6.【答案】D【解析】可行域如图所示,当0k >时,知z y x =-无最小值,当0k <时,目标函数线过可行域内A 点时z【解析】0a b λ+=,a b λ∴=-,||5||1||b a λ∴===【提示】已知向量和向量的模,及两向量之间的关系,求【考点】向量的线性运算【解析】78a a ++【提示】可得等差数列422sin sin AB BAD ADB ∠∠cos AB BC BABAB ,A ,2()5P B =,)(AB P AB +ABF 平面PDE 如图建立空间直角坐标系(0,1,1),(1,1,0)BC =的法向量为(,,)n x y z =00n AB n AF ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即所以(0,1,1)n =-,设直线BC 与平面1,|2|||n BC n BC n BC ==|.上,所以可设(0PH PC λλ=<所以2,u v λλ==因为n 是平面ABF 的法向量,所以0n AH =,即,1)(2,,2λλ-33⎭,所以0OA OB=,即,代入椭圆C(2)2()T P {}max ,a b d a c d =++++,2()T P '={}max ,c d b c a b ++++. 当m =a 时,2()T P '={}max ,c d b c a b ++++=c d b ++,因为c d b c b d ++≤++,且a c d c b d ++≤++,所以2()T P ≤2()T P '. 当m =d 时,2()T P '{}max ,c d b c a b =++++c a b =++, 因为a b d ++≤c a b ++,且a c d c a b ++≤++所以2()T P ≤2()T P '. 所以无论m a =还是m d =,22()()T P T P '≤都成立.(3)数对序列P :(4,6),(11,11),(16,11),(11,8),(5,2)的5()T P 值最小, 1()10T P =,2()26T P =,3()42T P =,4()50T P =,5()52T P =【提示】给出数学概念的新定义,根据新定义,求值比较大小. 【考点】分析法和综合法。
2014年江西省高考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)是z的共轭复数,若z +=2,(z ﹣)i=2(i为虚数单位),则z=()A.1+i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i2.(5分)函数f(x)=ln(x2﹣x)的定义域为()A.(0,1) B.[0,1]C.(﹣∞,0)∪(1,+∞)D.(﹣∞,0]∪[1,+∞)3.(5分)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2﹣x(a∈R),若f[g(1)]=1,则a=()A.1 B.2 C.3 D.﹣14.(5分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若c2=(a﹣b)2+6,C=,则△ABC的面积为()A.3 B .C .D.35.(5分)一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是()A .B .C .D .6.(5分)某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是()表1表2表3表4A .成绩B .视力C .智商D .阅读量 7.(5分)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为( )A .7B .9C .10D .118.(5分)若f (x )=x 2+2f (x )dx ,则f (x )dx=( ) A .﹣1 B .﹣ C . D .19.(5分)在平面直角坐标系中,A ,B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线2x +y ﹣4=0相切,则圆C 面积的最小值为( )A .πB .πC .(6﹣2)πD .π10.(5分)如图,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AB=11,AD=7,AA 1=12.一质点从顶点A 射向点E (4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i ﹣1次到第i次反射点之间的线段记为l i(i=2,3,4),l1=AE,将线段l1,l2,l3,l4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是()A.B.C.D.二、选做题:请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题记分,本题共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.不等式选做题11.(5分)对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|的最小值为()A.1 B.2 C.3 D.4坐标系与参数方程选做题12.若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1﹣x(0≤x≤1)的极坐标方程为()A.ρ=,0≤θ≤ B.ρ=,0≤θ≤C.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤ D.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是.14.(5分)若曲线y=e﹣x上点P的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是.15.(5分)已知单位向量与的夹角为α,且cosα=,向量=3﹣2与=3﹣的夹角为β,则cosβ=.16.(5分)过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于.五、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17.(12分)已知函数f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),其中a∈R,θ∈(﹣,)(1)当a=,θ=时,求f(x)在区间[0,π]上的最大值与最小值;(2)若f()=0,f(π)=1,求a,θ的值.18.(12分)已知首项是1的两个数列{a n},{b n}(b n≠0,n∈N*)满足a n b n+1﹣a n+1b n+2b n+1b n=0.(1)令c n=,求数列{c n}的通项公式;(2)若b n=3n﹣1,求数列{a n}的前n项和S n.19.(12分)已知函数f(x)=(x2+bx+b)(b∈R)(1)当b=4时,求f(x)的极值;(2)若f(x)在区间(0,)上单调递增,求b的取值范围.20.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为矩形,平面PAD⊥平面ABCD.(1)求证:AB⊥PD;(2)若∠BPC=90°,PB=,PC=2,问AB为何值时,四棱锥P﹣ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.21.(13分)如图,已知双曲线C:﹣y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.22.(14分)随机将1,2,…,2n(n∈N*,n≥2)这2n个连续正整数分成A、B两组,每组n个数,A组最小数为a1,最大数为a2;B组最小数为b1,最大数为b2;记ξ=a2﹣a1,η=b2﹣b1.(1)当n=3时,求ξ的分布列和数学期望;(2)C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C发生的概率P(C);(3)对(2)中的事件C,表示C的对立事件,判断P(C)和P()的大小关系,并说明理由.2014年江西省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)是z的共轭复数,若z+=2,(z﹣)i=2(i为虚数单位),则z=()A.1+i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i【分析】由题,先求出z﹣=﹣2i,再与z+=2联立即可解出z得出正确选项.【解答】解:由于,(z﹣)i=2,可得z﹣=﹣2i ①又z+=2 ②由①②解得z=1﹣i故选:D.【点评】本题考查复数的乘除运算,属于基本计算题2.(5分)函数f(x)=ln(x2﹣x)的定义域为()A.(0,1) B.[0,1]C.(﹣∞,0)∪(1,+∞)D.(﹣∞,0]∪[1,+∞)【分析】根据函数成立的条件,即可求出函数的定义域.【解答】解:要使函数有意义,则x2﹣x>0,即x>1或x<0,故函数的定义域为(﹣∞,0)∪(1,+∞),故选:C.【点评】本题主要考查函数定义域的求法,比较基础.3.(5分)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2﹣x(a∈R),若f[g(1)]=1,则a=()A.1 B.2 C.3 D.﹣1【分析】根据函数的表达式,直接代入即可得到结论.【解答】解:∵g(x)=ax2﹣x(a∈R),∴g(1)=a﹣1,若f[g(1)]=1,则f(a﹣1)=1,即5|a﹣1|=1,则|a﹣1|=0,解得a=1,故选:A.【点评】本题主要考查函数值的计算,利用条件直接代入解方程即可,比较基础.4.(5分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若c2=(a﹣b)2+6,C=,则△ABC的面积为()A.3 B.C.D.3【分析】根据条件进行化简,结合三角形的面积公式进行求解即可.【解答】解:∵c2=(a﹣b)2+6,∴c2=a2﹣2ab+b2+6,即a2+b2﹣c2=2ab﹣6,∵C=,∴cos===,解得ab=6,则三角形的面积S=absinC==,故选:C.【点评】本题主要考查三角形的面积的计算,根据余弦定理求出ab=6是解决本题的关键.5.(5分)一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是()A.B.C.D.【分析】通过几何体结合三视图的画图方法,判断选项即可.【解答】解:几何体的俯视图,轮廓是矩形,几何体的上部的棱都是可见线段,所以C、D不正确;几何体的上部的棱与正视图方向垂直,所以A不正确,故选:B.【点评】本题考查三视图的画法,几何体的结构特征是解题的关键.6.(5分)某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是()表1表2表3表4A.成绩B.视力C.智商D.阅读量【分析】根据表中数据,利用公式,求出X2,即可得出结论.【解答】解:表1:X2=≈0.009;表2:X2=≈1.769;表3:X2=≈1.3;表4:X2=≈23.48,∴阅读量与性别有关联的可能性最大,故选:D.【点评】本题考查独立性检验的应用,考查学生的计算能力,属于中档题.7.(5分)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()A.7 B.9 C.10 D.11【分析】模拟程序的运行,由程序框图得出该算法的功能以及S>1时,终止循环;再根据S的值求出终止循环时的i值即可.【解答】解:模拟执行程序,可得i=1,S=0S=lg3,不满足条件1<S,执行循环体,i=3,S=lg3+lg=lg5,不满足条件1<S,执行循环体,i=5,S=lg5+lg=lg7,不满足条件1<S,执行循环体,i=7,S=lg5+lg=lg9,不满足条件1<S,执行循环体,i=9,S=lg9+lg=lg11,满足条件1<S,跳出循环,输出i的值为9.故选:B.【点评】本题考查了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,属于基础题.8.(5分)若f(x)=x2+2f(x)dx,则f(x)dx=()A.﹣1 B.﹣ C.D.1【分析】把定积分项看成常数对两侧积分,化简求解即可.【解答】解:令f(x)dx=t,对f(x)=x2+2f(x)dx,两边积分可得:t=+2tdx=+2t,解得t=f(x)dx=﹣,故选:B.【点评】本题考查定积分以及微积分基本定理的应用,是基础题.9.(5分)在平面直角坐标系中,A,B分别是x轴和y轴上的动点,若以AB为直径的圆C与直线2x+y﹣4=0相切,则圆C面积的最小值为()A.πB.πC.(6﹣2)π D.π【分析】如图,设AB的中点为C,坐标原点为O,圆半径为r,由已知得|OC|=|CE|=r,过点O作直线2x+y﹣4=0的垂直线段OF,交AB于D,交直线2x+y﹣4=0于F,则当D 恰为AB中点时,圆C的半径最小,即面积最小.【解答】解:如图,设AB的中点为C,坐标原点为O,圆半径为r,由已知得|OC|=|CE|=r,过点O作直线2x+y﹣4=0的垂直线段OF,交AB于D,交直线2x+y﹣4=0于F,则当D恰为OF中点时,圆C的半径最小,即面积最小此时圆的直径为O(0,0)到直线2x+y﹣4=0的距离为:d==,此时r=∴圆C的面积的最小值为:S min=π×()2=.故选:A.【点评】本题主要考查了直线与圆的位置关系,考查圆的面积的最小值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意数形结合思想的合理运用.10.(5分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=11,AD=7,AA1=12.一质点从顶点A射向点E(4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i﹣1次到第i次反射点之间的线段记为l i(i=2,3,4),l1=AE,将线段l1,l2,l3,l4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是()A.B.C.D.【分析】根据平面反射定理,列出反射线与入射线的关系,得到入射线与反射平面的交点,再利用两点间的距离公式,求出距离,即可求解.【解答】解:根据题意有:A的坐标为:(0,0,0),B的坐标为(11,0,0),C的坐标为(11,7,0),D的坐标为(0,7,0);A1的坐标为:(0,0,12),B1的坐标为(11,0,12),C1的坐标为(11,7,12),D1的坐标为(0,7,12);E的坐标为(4,3,12)(1)l1长度计算所以:l1=|AE|==13.(2)l2长度计算将平面A1B1C1D1沿Z轴正向平移AA1个单位,得到平面A2B2C2D2;显然有:A2的坐标为:(0,0,24),B2的坐标为(11,0,24),C2的坐标为(11,7,24),D2的坐标为(0,7,24);显然平面A2B2C2D2和平面ABCD关于平面A1B1C1D1对称.设AE与的延长线与平面A2B2C2D2相交于:E2(x E2,y E2,24)根据相似三角形易知:x E2=2x E=2×4=8,y E2=2y E=2×3=6,即:E2(8,6,24)根据坐标可知,E2在长方形A2B2C2D2内.根据反射原理,E2在平面ABCD上的投影即为AE反射光与平面ABCD的交点.所以F的坐标为(8,6,0).因此:l2=|EF|==13.(3)l3长度计算设G的坐标为:(x G,y G,z G)如果G落在平面BCC1B1;这个时候有:x G=11,y G≤7,z G≤12根据反射原理有:AE∥FG于是:向量与向量共线;即有:=λ因为:=(4,3,12);=(x G﹣8,y G﹣6,z G﹣0)=(3,y G﹣6,z G)即有:(4,3,12)=λ(3,y G﹣6,z G)解得:y G=,z G=9;故G的坐标为:(11,,9)因为:>7,故G点不在平面BCC1B1上,所以:G点只能在平面DCC1D1上;因此有:y G=7;x G≤11,z G≤12此时:=(x G﹣8,y G﹣6,z G﹣0)=(x G﹣8,1,z G)即有:(4,3,12)=λ(x G﹣8,1,z G)解得:x G=,z G=4;满足:x G≤11,z G≤12故G的坐标为:(,7,4)所以:l3=|FG|==(4)l4长度计算设G点在平面A1B1C1D1的投影为G’,坐标为(,7,12)因为光线经过反射后,还会在原来的平面内;即:AEFGH共面故EG的反射线GH只能与平面A1B1C1D1相交,且交点H只能在A1G';易知:l4>|GG’|=12﹣4=8>l3.根据以上解析,可知l1,l2,l3,l4要满足以下关系:l1=l2;且l4>l3对比ABCD选项,可知,只有C选项满足以上条件.故选:C.【点评】本题主要考察的空间中点坐标的概念,两点间的距离公式,解法灵活,属于难题.二、选做题:请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题记分,本题共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.不等式选做题11.(5分)对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|的最小值为()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】把表达式分成2组,利用绝对值三角不等式求解即可得到最小值.【解答】解:对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|=|x﹣1|+|﹣x|+|1﹣y|+|y+1|≥|x﹣1﹣x|+|1﹣y+y+1|=3,当且仅当x∈[0,1],y∈[﹣1,1]成立.故选:C.【点评】本题考查绝对值三角不等式的应用,考查利用分段函数或特殊值求解不等式的最值的方法.坐标系与参数方程选做题12.若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1﹣x(0≤x≤1)的极坐标方程为()A.ρ=,0≤θ≤ B.ρ=,0≤θ≤C.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤ D.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤【分析】根据直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,把方程y=1﹣x(0≤x ≤1)化为极坐标方程.【解答】解:根据直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,y=1﹣x(0≤x≤1),可得ρcosθ+ρsinθ=1,即ρ=.由0≤x≤1,可得线段y=1﹣x(0≤x≤1)在第一象限,故极角θ∈[0,],故选:A.【点评】本题主要考查把直角坐标方程化为极坐标方程的方法,注意极角θ的范围,属于基础题.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是.【分析】本题是一个等可能事件的概率,试验发生包含的事件是从10件中取4件有C104种结果,满足条件的事件是恰好有1件次品有C73种结果,得到概率.【解答】解:由题意知本题是一个等可能事件的概率,试验发生包含的事件是从10件中取4件有C104种结果,满足条件的事件是恰好有1件次品有C种结果,∴恰好有一件次品的概率是P==故答案为:【点评】本题考查等可能事件的概率,本题解题的关键是利用组合数写出试验发生包含的事件数和满足条件的事件数,本题是一个基础题.14.(5分)若曲线y=e﹣x上点P的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是(﹣ln2,2).【分析】先设P(x,y),对函数求导,由在在点P处的切线与直线2x+y+1=0平行,求出x,最后求出y.【解答】解:设P(x,y),则y=e﹣x,∵y′=﹣e﹣x,在点P处的切线与直线2x+y+1=0平行,∴﹣e﹣x=﹣2,解得x=﹣ln2,∴y=e﹣x=2,故P(﹣ln2,2).故答案为:(﹣ln2,2).【点评】本题考查了导数的几何意义,即点P处的切线的斜率是该点出的导数值,以及切点在曲线上和切线上的应用.15.(5分)已知单位向量与的夹角为α,且cosα=,向量=3﹣2与=3﹣的夹角为β,则cosβ=.【分析】转化向量为平面直角坐标系中的向量,通过向量的数量积求出所求向量的夹角.【解答】解:单位向量与的夹角为α,且cosα=,不妨=(1,0),=,=3﹣2=(),=3﹣=(),∴cosβ===.故答案为:.【点评】本题考查向量的数量积,两个向量的夹角的求法,考查计算能力.16.(5分)过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于.【分析】利用点差法,结合M是线段AB的中点,斜率为﹣,即可求出椭圆C的离心率.【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),则①,②,∵M是线段AB的中点,∴=1,=1,∵直线AB的方程是y=﹣(x﹣1)+1,∴y1﹣y2=﹣(x1﹣x2),∵过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B 两点,M是线段AB的中点,∴①②两式相减可得,即,∴a=b,∴=b,∴e==.故答案为:.【点评】本题考查椭圆的离心率,考查学生的计算能力,正确运用点差法是关键.五、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17.(12分)已知函数f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),其中a∈R,θ∈(﹣,)(1)当a=,θ=时,求f(x)在区间[0,π]上的最大值与最小值;(2)若f()=0,f(π)=1,求a,θ的值.【分析】(1)由条件利用两角和差的正弦公式、余弦公式化简函数的解析式为f(x)=﹣sin(x﹣),再根据x∈[0,π],利用正弦函数的定义域和值域求得函数的最值.(2)由条件可得θ∈(﹣,),cosθ﹣asin2θ=0 ①,﹣sinθ﹣acos2θ=1 ②,由这两个式子求出a和θ的值.【解答】解:(1)当a=,θ=时,f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ)=sin(x+)+cos(x+)=sinx+cosx﹣sinx=﹣sinx+cosx=sin(﹣x)=﹣sin(x﹣).∵x∈[0,π],∴x﹣∈[﹣,],∴sin(x﹣)∈[﹣,1],∴﹣sin(x﹣)∈[﹣1,],故f(x)在区间[0,π]上的最小值为﹣1,最大值为.(2)∵f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),a∈R,θ∈(﹣,),f()=0,f(π)=1,∴cosθ﹣asin2θ=0 ①,﹣sinθ﹣acos2θ=1 ②,由①求得sinθ=,由②可得cos2θ==﹣﹣.再根据cos2θ=1﹣2sin2θ,可得﹣﹣=1﹣2×,求得a=﹣1,∴sinθ=﹣,θ=﹣.综上可得,所求的a=﹣1,θ=﹣.【点评】本题主要考查两角和差的正弦公式、余弦公式,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.18.(12分)已知首项是1的两个数列{a n},{b n}(b n≠0,n∈N*)满足a n b n+1﹣a n+1b n+2b n+1b n=0.(1)令c n=,求数列{c n}的通项公式;(2)若b n=3n﹣1,求数列{a n}的前n项和S n.【分析】(1)由a n b n+1﹣a n+1b n+2b n+1b n=0,c n=,可得数列{c n}是以1为首项,2为公差的等差数列,即可求数列{c n}的通项公式;(2)用错位相减法来求和.【解答】解:(1)∵a n b n+1﹣a n+1b n+2b n+1b n=0,c n=,∴c n﹣c n+2=0,+1﹣c n=2,∴c n+1∵首项是1的两个数列{a n},{b n},∴数列{c n}是以1为首项,2为公差的等差数列,∴c n=2n﹣1;(2)∵b n=3n﹣1,c n=,∴a n=(2n﹣1)•3n﹣1,∴S n=1×30+3×31+…+(2n﹣1)×3n﹣1,∴3S n=1×3+3×32+…+(2n﹣1)×3n,∴﹣2S n=1+2•(31+…+3n﹣1)﹣(2n﹣1)•3n,∴S n=(n﹣1)3n+1.【点评】本题为等差等比数列的综合应用,用好错位相减法是解决问题的关键,属中档题.19.(12分)已知函数f(x)=(x2+bx+b)(b∈R)(1)当b=4时,求f(x)的极值;(2)若f(x)在区间(0,)上单调递增,求b的取值范围.【分析】(1)把b=4代入函数解析式,求出函数的导函数,由导函数的零点对定义域分段,由导函数在各区间段内的符判断原函数的单调性,从而求得极值;(2)求出原函数的导函数,由导函数在区间(0,)上大于等于0恒成立,得到对任意x∈(0,)恒成立.由单调性求出的范围得答案.【解答】解:(1)当b=4时,f(x)=(x2+4x+4)=(x),则=.由f′(x)=0,得x=﹣2或x=0.当x<﹣2时,f′(x)<0,f(x)在(﹣∞,﹣2)上为减函数.当﹣2<x<0时,f′(x)>0,f(x)在(﹣2,0)上为增函数.当0<x<时,f′(x)<0,f(x)在(0,)上为减函数.∴当x=﹣2时,f(x)取极小值为0.当x=0时,f(x)取极大值为4;(2)由f(x)=(x2+bx+b),得:=.由f(x)在区间(0,)上单调递增,得f′(x)≥0对任意x∈(0,)恒成立.即﹣5x2﹣3bx+2x≥0对任意x∈(0,)恒成立.∴对任意x∈(0,)恒成立.∵.∴.∴b的取值范围是.【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了利用导数求函数的极值,考查了数学转化思想方法,是中档题.20.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为矩形,平面PAD⊥平面ABCD.(1)求证:AB⊥PD;(2)若∠BPC=90°,PB=,PC=2,问AB为何值时,四棱锥P﹣ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.【分析】(1)要证AD⊥PD,可以证明AB⊥面PAD,再利用面面垂直以及线面垂直的性质,即可证明AB⊥PD.(2)过P做PO⊥AD得到PO⊥平面ABCD,作OM⊥BC,连接PM,由边长关系得到BC=,PM=,设AB=x,则V P﹣ABCD=,故当时,V P﹣ABCD取最大值,建立空间直角坐标系O﹣AMP,利用向量方法即可得到夹角的余弦值.【解答】解:(1)∵在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为矩形,∴AB⊥AD,又∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,∴AB⊥面PAD,∴AB⊥PD.(2)过P做PO⊥AD,∴PO⊥平面ABCD,作OM⊥BC,连接PM∴PM⊥BC,∵∠BPC=90°,PB=,PC=2,∴BC=,PM===,BM==,设AB=x,∴OM=x∴PO=,∴V P=×x××==,﹣ABCD=,当,即x=,V P﹣ABCD建立空间直角坐标系O﹣AMP,如图所示,则P(0,0,),D(﹣,0,0),C(﹣,,0),M(0,,0),B(,,0)面PBC的法向量为=(0,1,1),面DPC的法向量为=(1,0,﹣2)∴cosθ==﹣=﹣.由图可知二面角为锐角,即cos【点评】本题考查线面位置关系、线线位置关系、线面角的度量,考查分析解决问题、空间想象、转化、计算的能力与方程思想.21.(13分)如图,已知双曲线C:﹣y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.【分析】(1)依题意知,A(c,),设B(t,﹣),利用AB⊥OB,BF∥OA,可求得a=,从而可得双曲线C的方程;(2)易求A(2,),l的方程为:﹣y0y=1,直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N,可求得M(2,),N(,),于是化简=可得其值为,于是原结论得证.【解答】(1)解:依题意知,A(c,),设B(t,﹣),∵AB⊥OB,BF∥OA,∴•=﹣1,=,整理得:t=,a=,∴双曲线C的方程为﹣y2=1;(2)证明:由(1)知A(2,),l的方程为:﹣y0y=1,又F(2,0),直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.于是可得M(2,),N(,),∴=====.【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,着重考查直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,推理论证能力、运算求解能力、函数与方程思想,属于难题.22.(14分)随机将1,2,…,2n(n∈N*,n≥2)这2n个连续正整数分成A、B两组,每组n个数,A组最小数为a1,最大数为a2;B组最小数为b1,最大数为b2;记ξ=a2﹣a1,η=b2﹣b1.(1)当n=3时,求ξ的分布列和数学期望;(2)C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C发生的概率P(C);(3)对(2)中的事件C,表示C的对立事件,判断P(C)和P()的大小关系,并说明理由.【分析】(1)当n=3时,ξ的取值可能为2,3,4,5,求出随机变量ξ的分布列,代入数学期望公式可得其数学期望Eξ.(2)根据C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,利用分类加法原理,可得事件C发生的概率P(C)的表达式;(3)判断P(C)和P()的大小关系,即判断P(C)和的大小关系,根据(2)的公式,可得答案.【解答】解:(1)当n=3时,ξ的取值可能为2,3,4,5其中P(ξ=2)==,P(ξ=3)==,P(ξ=4)==,P(ξ=5)==,故随机变量ξ的分布列为:ξ的数学期望E(ξ)=2×+3×+4×+5×=;(2)∵C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,∴P(C)=2×(3)当n=2时,P(C)=2×=,此时P()<;即P()<P(C);当n≥3时,P(C)=2×<,此时P()>;即P()>P(C);【点评】本题考查离散型随机变量的分布列,求离散型随机变量的分布列和期望是近年来理科高考必出的一个问题,题目做起来不难,运算量也不大,只要注意解题格式就问题不大.。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)数学(理科)一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. z 是z 的共轭复数. 若2=+z z ,(2)(=-i z z (i 为虚数单位),则=z ( )A. i +1B. i --1C. i +-1D. i -1 2. 函数)ln()(2x x x f -=的定义域为( )A.)1,0(B. ]1,0[C. ),1()0,(+∞-∞YD. ),1[]0,(+∞-∞Y 3. 已知函数||5)(x x f =,)()(2R a x ax x g ∈-=,若1)]1([=g f ,则=a ( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. -14.在ABC ∆中,内角A,B,C 所对应的边分别为,,,c b a ,若,3,6)(22π=+-=C b a c 则ABC∆的面积( ) A.3 B.239 C.233 D.33 5.一几何体的直观图如右图,下列给出的四个俯视图中正确的是( )6.某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量之间的关系,随机抽查52名中学生,得到统计数据如表1至表4,泽宇性别有关联的可能性最大的变量是( )A.成绩B.视力C.智商D.阅读量7.阅读如下程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为( )A.7B.9C.10D.11 8.若12()2(),f x x f x dx =+⎰则1()f x dx =⎰( )A.1-B.13-C.13D.1 9.在平面直角坐标系中,,A B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线240x y +-=相切,则圆C 面积的最小值为( )A.45πB.34πC.(625)π-D.54π10.如右图,在长方体1111ABCD A B C D -中,AB =11,AD =7,1AA =12,一质点从顶点A 射向点()4312E ,,,遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将1i -次到第i 次反射点之间的线段记为()2,3,4i L i =,1L AE =,将线段1234,,,L L L L 竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )二.选做题:请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题评阅计分,本题共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.11(1).(不等式选做题)对任意,x y R ∈,111x x y y -++-++的最小值为( ) A.1 B.2 C.3 D.411(2).(坐标系与参数方程选做题)若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段()101y x x =-≤≤的极坐标为( ) A.1,0cos sin 2πρθθθ=≤≤+ B.1,0cos sin 4πρθθθ=≤≤+C.cos sin ,02πρθθθ=+≤≤D.cos sin ,04πρθθθ=+≤≤三.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 12.10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________. 13.若曲线xy e -=上点P 处的切线平行于直线210x y ++=,则点P 的坐标是________.14.已知单位向量1e u r 与2e u u r 的夹角为α,且1cos 3α=,向量1232a e e =-r u r u u r 与123b e e =-r u r u u r 的夹角为β,则cos β=15.过点(1,1)M 作斜率为12-的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>相交于,A B ,若M是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率为四.简答题16.已知函数()sin()cos(2)f x x a x θθ=+++,其中,(,)22a R ππθ∈∈- (1)当2,4a πθ==时,求()f x 在区间[0,]π上的最大值与最小值;(2)若()0,()12f f ππ==,求,a θ的值.17、(本小题满分12分)已知首项都是1的两个数列(),满足.(1) 令,求数列的通项公式; (2) 若,求数列的前n 项和.18、(本小题满分12分) 已知函数.(1) 当时,求的极值; (2) 若在区间上单调递增,求b 的取值范围.19(本小题满分12分)如图,四棱锥ABCD P -中,ABCD 为矩形,平面⊥PAD 平面ABCD . (1)求证:;PD AB ⊥(2)若,2,2,90===∠PC PB BPC ο问AB 为何值时,四棱锥ABCD P -的体积最大?并求此时平面PBC 与平面DPC 夹角的余弦值.20.(本小题满分13分)如图,已知双曲线)0(1222>=-a y ax C n 的右焦点F ,点B A ,分别在C 的两条渐近线上,x AF ⊥轴,BF OB AB ,⊥∥OA (O 为坐标原点).(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点)0)((00,0≠y y x P 的直线1:020=-y y axx l 与直线AF 相交于点M ,与直线23=x 相交于点N ,证明点P 在C 上移动时,NFMF 恒为定值,并求此定值21.(满分14分)随机将()1,2,,2,2n n N n *⋅⋅⋅∈≥这2n 个连续正整数分成A,B 两组,每组n 个数,A 组最小数为1a ,最大数为2a ;B 组最小数为1b ,最大数为1b ,记2112,a a b b ξη=-=-(1)当3n =时,求ξ的分布列和数学期望;(2)令C 表示事件ξ与η的取值恰好相等,求事件C 发生的概率()p c ;(3)对(2)中的事件C,c 表示C 的对立事件,判断()p c 和()p c 的大小关系,并说明理由。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)数学(理科)一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. z 是z 的共轭复数. 若2=+z z ,(2)(=-i z z (i 为虚数单位),则=z ( )A. i +1B. i --1C. i +-1D. i -1 2. 函数)ln()(2x x x f -=的定义域为( )A.)1,0(B. ]1,0[C. ),1()0,(+∞-∞D. ),1[]0,(+∞-∞3. 已知函数||5)(x x f =,)()(2R a x ax x g ∈-=,若1)]1([=g f ,则=a ( )A. 1B. 2C. 3D. -14.在ABC ∆中,内角A,B,C 所对应的边分别为,,,c b a ,若,3,6)(22π=+-=C b a c 则ABC∆的面积( ) A.3 B.239 C.233 D.33 5.一几何体的直观图如右图,下列给出的四个俯视图中正确的是( )6.某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量之间的关系,随机抽查52名中学生,得到统计数据如表1至表4,泽宇性别有关联的可能性最大的变量是( )A.成绩B.视力C.智商D.阅读量7.阅读如下程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为( )A.7B.9C.10D.11 8.若12()2(),f x x f x dx =+⎰则1()f x dx =⎰( )A.1-B.13-C.13D.1 9.在平面直角坐标系中,,A B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线240x y +-=相切,则圆C 面积的最小值为( )A.45πB.34πC.(625)π-D.54π10.如右图,在长方体1111ABCD A B C D -中,AB =11,AD =7,1AA =12,一质点从顶点A 射向点()4312E ,,,遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将1i -次到第i 次反射点之间的线段记为()2,3,4i L i =,1L AE =,将线段1234,,,L L L L 竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )二.选做题:请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题评阅计分,本题共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.11(1).(不等式选做题)对任意,x y R ∈,111x x y y -++-++的最小值为( ) A.1 B.2 C.3 D.411(2).(坐标系与参数方程选做题)若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段()101y x x =-≤≤的极坐标为( ) A.1,0cos sin 2πρθθθ=≤≤+ B.1,0cos sin 4πρθθθ=≤≤+C.cos sin ,02πρθθθ=+≤≤D.cos sin ,04πρθθθ=+≤≤三.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 12.10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________. 13.若曲线xy e -=上点P 处的切线平行于直线210x y ++=,则点P 的坐标是________. 14.已知单位向量1e 与2e 的夹角为α,且1cos 3α=,向量1232a e e =-与123b e e =-的夹角为β,则cos β=15.过点(1,1)M 作斜率为12-的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>相交于,A B ,若M是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率为四.简答题16.已知函数()sin()cos(2)f x x a x θθ=+++,其中,(,)22a R ππθ∈∈- (1)当2,4a πθ==时,求()f x 在区间[0,]π上的最大值与最小值;(2)若()0,()12f f ππ==,求,a θ的值.17、(本小题满分12分)已知首项都是1的两个数列(),满足.(1) 令,求数列的通项公式; (2) 若,求数列的前n 项和.18、(本小题满分12分) 已知函数.(1) 当时,求的极值; (2) 若在区间上单调递增,求b 的取值范围.19(本小题满分12分)如图,四棱锥ABCD P -中,ABCD 为矩形,平面⊥PAD 平面ABCD . (1)求证:;PD AB ⊥(2)若,2,2,90===∠PC PB BPC 问AB 为何值时,四棱锥ABCD P -的体积最大?并求此时平面PBC 与平面DPC 夹角的余弦值.20.(本小题满分13分)如图,已知双曲线)0(1222>=-a y ax C n 的右焦点F ,点B A ,分别在C 的两条渐近线上,x AF ⊥轴,BF OB AB ,⊥∥OA (O 为坐标原点).(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点)0)((00,0≠y y x P 的直线1:020=-y y axx l 与直线AF 相交于点M ,与直线23=x 相交于点N ,证明点P 在C 上移动时,NFMF 恒为定值,并求此定值21.(满分14分)随机将()1,2,,2,2n n N n *⋅⋅⋅∈≥这2n 个连续正整数分成A,B 两组,每组n 个数,A 组最小数为1a ,最大数为2a ;B 组最小数为1b ,最大数为1b ,记2112,a a b b ξη=-=-(1)当3n =时,求ξ的分布列和数学期望;(2)令C 表示事件ξ与η的取值恰好相等,求事件C 发生的概率()p c ;(3)对(2)中的事件C,c 表示C 的对立事件,判断()p c 和()p c 的大小关系,并说明理由。
参考答案一、1.D 2. C 3.A 4.C 5.B 6.D 7.B 8.B 9.A 10.C 二、11(1).C 11(2).A 三、12.1213.(-ln2,2) 14.223 15. 22四、16. 解(1)当2,4a πθ==时,22()sin()2cos()sin cos 2sin sin()42224f x x x x x x x πππ=+++=+-=-因为[0,]x π∈,从而3[,]444x πππ-∈-故()f x 在[0,]π上的最大值为2,2最小值为-1.(2)由()02()1f f ππ⎧=⎪⎨⎪=⎩得2cos (12sin )02sin sin 1a a a θθθθ-=⎧⎨--=⎩,又(,)22ππθ∈-知cos 0,θ≠解得1.6a πθ=-⎧⎪⎨=-⎪⎩17. (1)因为,所以1112,2n nn n n na a c cb b +++-=-= 所以数列{}nc 是以首项11c =,公差2d =的等差数列,故2 1.n c n =- (2)由13n n b -=知1(21)3n n n n a c b n -==- 于是数列前n 项和0111333(21)3n n S n -=⋅+⋅++-⋅1231333(21)3n n S n =⋅+⋅++-⋅相减得121212(333)(21)32(22)3n n n n S n n --=+⋅++--⋅=--⋅所以(1)3 1.n n S n =-⋅+ 18. (1)当时,()12f x x'-由()0f x '=得2x =-或0.x =当(,2)x ∈-∞-时,()0,()f x f x '<单调递减,当(2,0)x ∈-时,()0,()f x f x '>单调递增,当1(0,)2x ∈时,()0,()f x f x '<单调递减,故()f x 在2x =-取极小值(-2)=f 0,在0.x =取极大值(0)=f 4.(2)(),12f x x '=-因为当1(0,)3x ∈时,012x<-依题意当1(0,)3x ∈时,有5320x b +-≤,从而53203b +-≤所以b 的取值范围为1(,].9-∞19. (1)证明:ABCD 为矩形,故AB ⊥AD , 又平面PAD ⊥平面ABCD 平面PAD平面ABCD=AD所以AB ⊥平面PAD ,因为PD ⊂平面PAD ,故AB ⊥PD(2)解:过P 作AD 的垂线,垂足为O ,过O 作BC 的垂线,垂足为G ,连接PG. 故PO ⊥平面ABCD ,BC ⊥平面POG ,BC ⊥PG在直角三角形BPC 中,23266,,,PG GC BG === 设,AB m =,则2224,3DP PG OG m =-=-,故四棱锥P-ABCD 的体积为 2214686.333m V m m m =⋅⋅⋅-=-因为22228866()33m m m -=--+故当6m =时,即6AB =时,四棱锥的体积P-ABCD 最大.建立如图所示的空间直角坐标系,66626266(0,0,0),(()O B C D P 故62666((0,6,0),(PC BC CD ===- 设平面BPC 的法向量1(,,1),x y =n ,则由1PC ⊥n ,1BC ⊥n 得6266060y y ⎧+-=⎪⎨⎪=⎩解得1,0,x y ==1(1,0,1),=n同理可求出平面DPC的法向量21 (0,,1),2=n,从而平面BPC与平面DPC夹角θ的余弦值为1212cos||||θ⋅===⋅n nn n20.(1)设(,0)F c,因为1b=,所以c=直线OB方程为1y xa=-,直线BF的方程为1()y x ca=-,解得(,)22c cBa-又直线OA的方程为1y xa=,则3(,),.ABcA c ka a=又因为AB⊥OB,所以31()1a a-=-,解得23a=,故双曲线C的方程为22 1.3xy-=(2)由(1)知a=l的方程为0001(0)3x xy y y-=≠,即033x xyy-=因为直线AF的方程为2x=,所以直线l与AF的交点023(2,)3xMy-直线l与直线32x=的交点为03332(,)23xNy-则22222004(23)9[(2)]xMFNF y x-=+-因为是C上一点,则221.3xy-=,代入上式得2220022222004(23)4(23)49[(2)]39[1(2)]3x xMFxNF y xx--===+--+-,所求定值为MFNF=21. (1)当3n=时,ξ所有可能值为2,3,4,5.将6个正整数平均分成A,B两组,不同的分组方法共有3620C=种,所以ξ的分布列为133172345.5101052Eξ=⨯+⨯+⨯+⨯=(2)ξ和η恰好相等的所有可能值为1,,1,,2 2.n n n n-+-又ξ和η恰好相等且等于1n-时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等且等于n时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等且等于(1,2,,2),(3)n k k n n +=-≥时,不同的分组方法有22k k C 种;所以当2n =时,42()63P C == 当3n ≥时22122(2)()n kk k n nC P C C-=+=∑(3)由(2)当2n =时,1(),3P C =因此()(),P C P C >而当3n ≥时,()(),P C P C <理由如下: ()(),P C P C <等价于22214(2)n knk n k C C -=+<∑①用数学归纳法来证明:1当3n =时,①式左边124(2)16,C =+=①式右边3620,C ==所以①式成立2假设(3)n m m =≥时①式成立,即22214(2)m kmk m k C C -=+<∑成立那么,当1n m =+时,①式左边122112222222114(2)4(2)44m m k k m m m kk m m m k k CC C C C +--++++===+=++<+∑∑2(2)!4(22)!(1)(2)(22)!(41)!!(1)!(1)!(1)!(1)!m m m m m m m m m m m m ⨯-+--=+=--++ 2112222(1)(2)(22)!(4)2(1)(1)!(1)!(21)(21)m m m m m m m m m m C C m m m m +++++-+<=⋅<+++-=①式右边即当1n m =+时①式也成立综合12得,对于3n ≥的所有正整数,都有()()P C P C <成立。