2014年高考全国卷新课标Ⅰ理科数学解析版
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2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)一、选择题(共12小题,每小题5分)1.(5分)=()A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i2.(5分)已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≥0},B={x|﹣2≤x<2},则A∩B=()A.[1,2)B.[﹣1,1]C.[﹣1,2)D.[﹣2,﹣1] 3.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A.f(x)?g(x)是偶函数B.|f(x)|?g(x)是奇函数C.f(x)?|g(x)|是奇函数D.|f(x)?g(x)|是奇函数4.(5分)已知F为双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为()A.B.3C.m D.3m5.(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为()A.B.C.D.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]的图象大致为()A.B.C.D.7.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.8.(5分)设α∈(0,),β∈(0,),且tanα=,则()A.3α﹣β=B.3α+β=C.2α﹣β=D.2α+β=9.(5分)不等式组的解集记为D,有下列四个命题:p1:?(x,y)∈D,x+2y≥﹣2 p2:?(x,y)∈D,x+2y≥2p3:?(x,y)∈D,x+2y≤3p4:?(x,y)∈D,x+2y≤﹣1其中真命题是()A.p2,p3B.p1,p4C.p1,p2D.p1,p310.(5分)已知抛物线C:y2=8x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=4,则|QF|=()A.B.3C.D.211.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2)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,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为()A.6B.6C.4D.4二、填空题(共4小题,每小题5分)13.(5分)(x﹣y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为.(用数字填写答案)14.(5分)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为.15.(5分)已知A,B,C为圆O上的三点,若=(+),则与的夹角为.16.(5分)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为.三、解答题17.(12分)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λSn﹣1,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:a n+2﹣a n=λ(Ⅱ)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.18.(12分)从某企业生产的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(Ⅰ)求这500件产品质量指标值的样本平均数和样本方差s2(同一组中数据用该组区间的中点值作代表);(Ⅱ)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本平均数,σ2近似为样本方差s2.(i)利用该正态分布,求P(187.8<Z<212.2);(ii)某用户从该企业购买了100件这种产品,记X表示这100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i)的结果,求EX.附:≈12.2.若Z~N(μ,σ2)则P(μ﹣σ<Z<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<Z<μ+2σ)=0.9544.19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,AB⊥B1C.(Ⅰ)证明:AC=AB1;(Ⅱ)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值.20.(12分)已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.(Ⅰ)求E的方程;(Ⅱ)设过点A的直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l 的方程.21.(12分)设函数f(x)=ae x lnx+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处得切线方程为y=e(x﹣1)+2.(Ⅰ)求a、b;(Ⅱ)证明:f(x)>1.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.(Ⅰ)证明:∠D=∠E;(Ⅱ)设AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三角形.选修4-4:坐标系与参数方程23.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)过曲线C上任意一点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.选修4-5:不等式选讲24.若a>0,b>0,且+=.(Ⅰ)求a3+b3的最小值;(Ⅱ)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分)1.(5分)=()A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i【考点】A5:复数的运算.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】由条件利用两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,计算求得结果.【解答】解:==﹣(1+i)=﹣1﹣i,故选:D.【点评】本题主要考查两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,属于基础题.2.(5分)已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≥0},B={x|﹣2≤x<2},则A∩B=()A.[1,2)B.[﹣1,1]C.[﹣1,2)D.[﹣2,﹣1]【考点】1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】求出A中不等式的解集确定出A,找出A与B的交集即可.【解答】解:由A中不等式变形得:(x﹣3)(x+1)≥0,解得:x≥3或x≤﹣1,即A=(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞),∵B=[﹣2,2),∴A∩B=[﹣2,﹣1].故选:D.【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.3.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A.f(x)?g(x)是偶函数B.|f(x)|?g(x)是奇函数C.f(x)?|g(x)|是奇函数D.|f(x)?g(x)|是奇函数【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】根据函数奇偶性的性质即可得到结论.【解答】解:∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,∴f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),f(﹣x)?g(﹣x)=﹣f(x)?g(x),故函数是奇函数,故A错误,|f(﹣x)|?g(﹣x)=|f(x)|?g(x)为偶函数,故B错误,f(﹣x)?|g(﹣x)|=﹣f(x)?|g(x)|是奇函数,故C正确.|f(﹣x)?g(﹣x)|=|f(x)?g(x)|为偶函数,故D错误,故选:C.【点评】本题主要考查函数奇偶性的判断,根据函数奇偶性的定义是解决本题的关键.4.(5分)已知F为双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为()A.B.3C.m D.3m【考点】KC:双曲线的性质.【专题】11:计算题;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】双曲线方程化为标准方程,求出焦点坐标,一条渐近线方程,利用点到直线的距离公式,可得结论.【解答】解:双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)可化为,∴一个焦点为(,0),一条渐近线方程为=0,∴点F到C的一条渐近线的距离为=.故选:A.【点评】本题考查双曲线的方程与性质,考查点到直线的距离公式,属于基础题.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为()A.B.C.D.【考点】C6:等可能事件和等可能事件的概率.【专题】11:计算题;5I:概率与统计.【分析】求得4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动、周六、周日都有同学参加公益活动的情况,利用古典概型概率公式求解即可.【解答】解:4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,共有24=16种情况,周六、周日都有同学参加公益活动,共有24﹣2=16﹣2=14种情况,∴所求概率为=.故选:D.【点评】本题考查古典概型,是一个古典概型与排列组合结合的问题,解题时先要判断该概率模型是不是古典概型,再要找出随机事件A包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数.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]的图象大致为()A.B.C.D.【考点】3P:抽象函数及其应用.【专题】57:三角函数的图像与性质.【分析】在直角三角形OMP中,求出OM,注意长度、距离为正,再根据直角三角形的锐角三角函数的定义即可得到f(x)的表达式,然后化简,分析周期和最值,结合图象正确选择.【解答】解:在直角三角形OMP中,OP=1,∠POM=x,则OM=|cosx|,∴点M到直线OP的距离表示为x的函数f(x)=OM|sinx|=|cosx|?|sinx|=|sin2x|,其周期为T=,最大值为,最小值为0,故选:C.【点评】本题主要考查三角函数的图象与性质,正确表示函数的表达式是解题的关键,同时考查二倍角公式的运用.7.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.【考点】EF:程序框图.【专题】5I:概率与统计.【分析】根据框图的流程模拟运行程序,直到不满足条件,计算输出M的值.【解答】解:由程序框图知:第一次循环M=1+=,a=2,b=,n=2;第二次循环M=2+=,a=,b=,n=3;第三次循环M=+=,a=,b=,n=4.不满足条件n≤3,跳出循环体,输出M=.故选:D.【点评】本题考查了当型循环结构的程序框图,根据框图的流程模拟运行程序是解答此类问题的常用方法.8.(5分)设α∈(0,),β∈(0,),且tanα=,则()A.3α﹣β=B.3α+β=C.2α﹣β=D.2α+β=【考点】GF:三角函数的恒等变换及化简求值.【专题】56:三角函数的求值.【分析】化切为弦,整理后得到sin(α﹣β)=cosα,由该等式左右两边角的关系可排除选项A,B,然后验证C满足等式sin(α﹣β)=cosα,则答案可求.【解答】解:由tanα=,得:,+cosα,即sinαcosβ=cosαsinβsin(α﹣β)=cosα=sin(),∵α∈(0,),β∈(0,),∴当时,sin(α﹣β)=sin()=cosα成立.故选:C.【点评】本题考查三角函数的化简求值,训练了利用排除法及验证法求解选择题,是基础题.9.(5分)不等式组的解集记为D,有下列四个命题:p1:?(x,y)∈D,x+2y≥﹣2 p2:?(x,y)∈D,x+2y≥2p3:?(x,y)∈D,x+2y≤3p4:?(x,y)∈D,x+2y≤﹣1其中真命题是()A.p2,p3B.p1,p4C.p1,p2D.p1,p3【考点】2K:命题的真假判断与应用;7A:二元一次不等式的几何意义.【专题】59:不等式的解法及应用;5L:简易逻辑.【分析】作出不等式组的表示的区域D,对四个选项逐一分析即可.【解答】解:作出图形如下:由图知,区域D为直线x+y=1与x﹣2y=4相交的上部角型区域,p1:区域D在x+2y≥﹣2 区域的上方,故:?(x,y)∈D,x+2y≥﹣2成立;p2:在直线x+2y=2的右上方和区域D重叠的区域内,?(x,y)∈D,x+2y≥2,故p2:?(x,y)∈D,x+2y≥2正确;p3:由图知,区域D有部分在直线x+2y=3的上方,因此p3:?(x,y)∈D,x+2y ≤3错误;p4:x+2y≤﹣1的区域(左下方的虚线区域)恒在区域D下方,故p4:?(x,y)∈D,x+2y≤﹣1错误;综上所述,p1、p2正确;故选:C.【点评】本题考查命题的真假判断与应用,着重考查作图能力,熟练作图,正确分析是关键,属于难题.10.(5分)已知抛物线C:y2=8x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=4,则|QF|=()A.B.3C.D.2【考点】K8:抛物线的性质.【专题】11:计算题;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】求得直线PF的方程,与y2=8x联立可得x=1,利用|QF|=d可求.【解答】解:设Q到l的距离为d,则|QF|=d,∵=4,∴|PQ|=3d,∴不妨设直线PF的斜率为﹣=﹣2,∵F(2,0),∴直线PF的方程为y=﹣2(x﹣2),与y2=8x联立可得x=1,∴|QF|=d=1+2=3,故选:B.【点评】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线的位置关系,属于基础题.11.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2)【考点】53:函数的零点与方程根的关系.【专题】11:计算题;51:函数的性质及应用;53:导数的综合应用.【分析】由题意可得f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;分类讨论确定函数的零点的个数及位置即可.【解答】解:∵f(x)=ax3﹣3x2+1,∴f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;①当a=0时,f(x)=﹣3x2+1有两个零点,不成立;②当a>0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上有零点,故不成立;③当a<0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(0,+∞)上有且只有一个零点;故f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上没有零点;而当x=时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上取得最小值;故f()=﹣3?+1>0;故a<﹣2;综上所述,实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2);故选:D.【点评】本题考查了导数的综合应用及分类讨论的思想应用,同时考查了函数的零点的判定的应用,属于基础题.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,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为()A.6B.6C.4D.4【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】画出图形,结合三视图的数据求出棱长,推出结果即可.【解答】解:几何体的直观图如图:AB=4,BD=4,C到BD的中点的距离为:4,∴.AC==6,AD=4,显然AC最长.长为6.故选:B.【点评】本题考查三视图求解几何体的棱长,考查计算能力.二、填空题(共4小题,每小题5分)13.(5分)(x﹣y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为﹣20 .(用数字填写答案)【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题;5P:二项式定理.【分析】由题意依次求出(x+y)8中xy7,x2y6,项的系数,求和即可.【解答】解:(x+y)8的展开式中,含xy7的系数是:8.含x2y6的系数是28,∴(x﹣y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为:8﹣28=﹣20.故答案为:﹣20【点评】本题考查二项式定理系数的性质,二项式定理的应用,考查计算能力.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 A .【考点】F4:进行简单的合情推理.【专题】5M:推理和证明.【分析】可先由乙推出,可能去过A城市或B城市,再由甲推出只能是A,B中的一个,再由丙即可推出结论.【解答】解: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.故答案为:A.【点评】本题主要考查简单的合情推理,要抓住关键,逐步推断,是一道基础题.15.(5分)已知A,B,C为圆O上的三点,若=(+),则与的夹角为90°.【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角.【专题】5A:平面向量及应用.【分析】根据向量之间的关系,利用圆直径的性质,即可得到结论.【解答】解:在圆中若=(+),即2=+,即+的和向量是过A,O的直径,则以AB,AC为邻边的四边形是矩形,则⊥,即与的夹角为90°,故答案为:90°【点评】本题主要考查平面向量的夹角的计算,利用圆直径的性质是解决本题的关键,比较基础.16.(5分)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【专题】11:计算题;35:转化思想;48:分析法;58:解三角形.【分析】由正弦定理化简已知可得2a﹣b2=c2﹣bc,结合余弦定理可求A的值,由基本不等式可求bc≤4,再利用三角形面积公式即可计算得解.【解答】解:因为:(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC?(2+b)(a﹣b)=(c﹣b)c?2a﹣2b+ab﹣b2=c2﹣bc,又因为:a=2,所以:,△ABC面积,而b2+c2﹣a2=bc?b2+c2﹣bc=a2?b2+c2﹣bc=4?bc≤4所以:,即△ABC面积的最大值为.故答案为:.【点评】本题主要考查了正弦定理,余弦定理,基本不等式,三角形面积公式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.三、解答题17.(12分)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λSn﹣1,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:a n+2﹣a n=λ(Ⅱ)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.【考点】83:等差数列的性质;8H:数列递推式.【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)利用a n a n+1=λSn﹣1,a n+1a n+2=λSn+1﹣1,相减即可得出;(Ⅱ)假设存在λ,使得{a n}为等差数列,设公差为d.可得λ=a n+2﹣a n=(a n+2﹣a n+1)+(a n+1﹣a n)=2d,.得到λSn=,根据{a n}为等差数列的充要条件是,解得λ即可.【解答】(Ⅰ)证明:∵a n a n+1=λSn﹣1,a n+1a n+2=λSn+1﹣1,∴a n+1(a n+2﹣a n)=λan+1∵a n+1≠0,∴a n+2﹣a n=λ.(Ⅱ)解:假设存在λ,使得{a n}为等差数列,设公差为d.则λ=a n+2﹣a n=(a n+2﹣a n+1)+(a n+1﹣a n)=2d,∴.∴,,∴λSn=1+=,根据{a n}为等差数列的充要条件是,解得λ=4.此时可得,a n=2n﹣1.因此存在λ=4,使得{a n}为等差数列.【点评】本题考查了递推式的意义、等差数列的通项公式及其前n项和公式、等差数列的充要条件等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力、分类讨论的思想方法,属于难题.18.(12分)从某企业生产的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(Ⅰ)求这500件产品质量指标值的样本平均数和样本方差s2(同一组中数据用该组区间的中点值作代表);(Ⅱ)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本平均数,σ2近似为样本方差s2.(i)利用该正态分布,求P(187.8<Z<212.2);(ii)某用户从该企业购买了100件这种产品,记X表示这100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i)的结果,求EX.附:≈12.2.若Z~N(μ,σ2)则P(μ﹣σ<Z<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<Z<μ+2σ)=0.9544.【考点】CH:离散型随机变量的期望与方差;CP:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.【专题】11:计算题;5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)运用离散型随机变量的期望和方差公式,即可求出;(Ⅱ)(i)由(Ⅰ)知Z~N(200,150),从而求出P(187.8<Z<212.2),注意运用所给数据;(ii)由(i)知X~B(100,0.6826),运用EX=np即可求得.【解答】解:(Ⅰ)抽取产品的质量指标值的样本平均数和样本方差s2分别为:=170×0.02+180×0.09+190×0.22+200×0.33+210×0.24+220×0.08+230×0.02=200,s2=(﹣30)2×0.02+(﹣20)2×0.09+(﹣10)2×0.22+0×0.33+102×0.24+202×0.08+302×0.02=150.(Ⅱ)(i)由(Ⅰ)知Z~N(200,150),从而P(187.8<Z<212.2)=P(200﹣12.2<Z<200+12.2)=0.6826;(ii)由(i)知一件产品的质量指标值位于区间(187.8,212.2)的概率为0.6826,依题意知X~B(100,0.6826),所以EX=100×0.6826=68.26.【点评】本题主要考查离散型随机变量的期望和方差,以及正态分布的特点及概率求解,考查运算能力.19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,AB⊥B1C.(Ⅰ)证明:AC=AB1;(Ⅱ)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值.【考点】M7:空间向量的夹角与距离求解公式;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】5H:空间向量及应用.【分析】(1)连结BC1,交B1C于点O,连结AO,可证B1C⊥平面ABO,可得B1C ⊥AO,B10=CO,进而可得AC=AB1;(2)以O为坐标原点,的方向为x轴的正方向,||为单位长度,的方向为y轴的正方向,的方向为z轴的正方向建立空间直角坐标系,分别可得两平面的法向量,可得所求余弦值.【解答】解:(1)连结BC1,交B1C于点O,连结AO,∵侧面BB1C1C为菱形,∴BC1⊥B1C,且O为BC1和B1C的中点,又∵AB⊥B1C,∴B1C⊥平面ABO,∵AO?平面ABO,∴B1C⊥AO,又B10=CO,∴AC=AB1,(2)∵AC⊥AB1,且O为B1C的中点,∴AO=CO,又∵AB=BC,∴△BOA≌△BOC,∴OA⊥OB,∴OA,OB,OB1两两垂直,以O为坐标原点,的方向为x轴的正方向,||为单位长度,的方向为y轴的正方向,的方向为z轴的正方向建立空间直角坐标系,∵∠CBB1=60°,∴△CBB1为正三角形,又AB=BC,∴A(0,0,),B(1,0,0,),B1(0,,0),C(0,,0)∴=(0,,),==(1,0,),==(﹣1,,0),设向量=(x,y,z)是平面AA1B1的法向量,则,可取=(1,,),同理可得平面A1B1C1的一个法向量=(1,﹣,),∴cos<,>==,∴二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值为【点评】本题考查空间向量法解决立体几何问题,建立坐标系是解决问题的关键,属中档题.20.(12分)已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.(Ⅰ)求E的方程;(Ⅱ)设过点A的直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l 的方程.【考点】K4:椭圆的性质;KH:直线与圆锥曲线的综合.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(Ⅰ)通过离心率得到a、c关系,通过A求出a,即可求E的方程;(Ⅱ)设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2)将y=kx﹣2代入,利用△>0,求出k的范围,利用弦长公式求出|PQ|,然后求出△OPQ的面积表达式,利用换元法以及基本不等式求出最值,然后求解直线方程.【解答】解:(Ⅰ)设F(c,0),由条件知,得又,所以,b2=a2﹣c2=1,故E的方程.….(5分)(Ⅱ)依题意当l⊥x轴不合题意,故设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2)将y=kx﹣2代入,得(1+4k2)x2﹣16kx+12=0,当△=16(4k2﹣3)>0,即时,从而又点O到直线PQ的距离,所以△OPQ的面积=,设,则t>0,,当且仅当t=2,k=±等号成立,且满足△>0,所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为:y=x﹣2或y=﹣x﹣2.…(12分)【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系的应用,椭圆的求法,基本不等式的应用,考查转化思想以及计算能力.21.(12分)设函数f(x)=ae x lnx+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处得切线方程为y=e(x﹣1)+2.(Ⅰ)求a、b;(Ⅱ)证明:f(x)>1.【考点】6E:利用导数研究函数的最值;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】15:综合题;53:导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)求出定义域,导数f′(x),根据题意有f(1)=2,f′(1)=e,解出即可;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,函数h(x)=,只需证明g(x)min>h(x)max,利用导数可分别求得g (x)min,h(x)max;【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+,由题意可得f(1)=2,f′(1)=e,故a=1,b=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=e x lnx+,∵f(x)>1,∴e x lnx+>1,∴lnx>﹣,∴f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,则g′(x)=1+lnx,∴当x∈(0,)时,g′(x)<0;当x∈(,+∞)时,g′(x)>0.故g(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,从而g(x)在(0,+∞)上的最小值为g()=﹣.设函数h(x)=xe﹣x﹣,则h′(x)=e﹣x(1﹣x).∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,故h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,从而h(x)在(0,+∞)上的最大值为h(1)=﹣.综上,当x>0时,g(x)>h(x),即f(x)>1.【点评】本题考查导数的几何意义、利用导数求函数的最值、证明不等式等,考查转化思想,考查学生分析解决问题的能力.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.(Ⅰ)证明:∠D=∠E;(Ⅱ)设AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三角形.【考点】NB:弦切角;NC:与圆有关的比例线段.【专题】15:综合题;5M:推理和证明.【分析】(Ⅰ)利用四边形ABCD是⊙O的内接四边形,可得∠D=∠CBE,由CB=CE,可得∠E=∠CBE,即可证明:∠D=∠E;(Ⅱ)设BC的中点为N,连接MN,证明AD∥BC,可得∠A=∠CBE,进而可得∠A=∠E,即可证明△ADE为等边三角形.【解答】证明:(Ⅰ)∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠D=∠CBE,∵CB=CE,∴∠E=∠CBE,∴∠D=∠E;(Ⅱ)设BC的中点为N,连接MN,则由MB=MC知MN⊥BC,∴O在直线MN上,∵AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,∴OM⊥AD,∴AD∥BC,∴∠A=∠CBE,∵∠CBE=∠E,∴∠A=∠E,由(Ⅰ)知,∠D=∠E,∴△ADE为等边三角形.【点评】本题考查圆的内接四边形性质,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.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)过曲线C上任意一点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.【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合;QH:参数方程化成普通方程.【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】(Ⅰ)联想三角函数的平方关系可取x=2cosθ、y=3sinθ得曲线C的参数方程,直接消掉参数t得直线l的普通方程;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).由点到直线的距离公式得到P到直线l的距离,除以sin30°进一步得到|PA|,化积后由三角函数的范围求得|PA|的最大值与最小值.【解答】解:(Ⅰ)对于曲线C:+=1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,故曲线C的参数方程为,(θ为参数).对于直线l:,由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).P到直线l的距离为.则,其中α为锐角.当sin(θ+α)=﹣1时,|PA|取得最大值,最大值为.当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为.【点评】本题考查普通方程与参数方程的互化,训练了点到直线的距离公式,体现了数学转化思想方法,是中档题.选修4-5:不等式选讲24.若a>0,b>0,且+=.(Ⅰ)求a3+b3的最小值;(Ⅱ)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.【考点】RI:平均值不等式.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)由条件利用基本不等式求得ab≥2,再利用基本不等式求得a3+b3的最小值.(Ⅱ)根据ab≥2及基本不等式求的2a+3b>8,从而可得不存在a,b,使得2a+3b=6.【解答】解:(Ⅰ)∵a>0,b>0,且+=,∴=+≥2,∴ab≥2,当且仅当a=b=时取等号.∵a3+b3 ≥2≥2=4,当且仅当a=b=时取等号,∴a3+b3的最小值为4.(Ⅱ)∵2a+3b≥2=2,当且仅当2a=3b时,取等号.而由(1)可知,2≥2=4>6,故不存在a,b,使得2a+3b=6成立.【点评】本题主要考查基本不等式在最值中的应用,要注意检验等号成立条件是否具备,属于基础题.。
文科综合能力测试试卷 第1页(共42页)文科综合能力测试试卷 第2页(共42页)绝密★启用前2014普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷1)理科综合能力测试使用地区:陕西、山西、河南、河北、湖南、湖北、江西本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分300分,考试时间150分钟。
注意事项:1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
写在本试卷上无效。
3. 回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H —1C —12 N —14 O —16 F —19 Al —27P —31 S —32 Ca —40 Fe —56 Cu —64 Br —80Ag —108第Ⅰ卷(选择题 共126分)一、选择题(本题共13小题,每小题6分,共78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. 关于细胞膜结构和功能的叙述,错误的是( )A. 脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质B. 当细胞衰老时,其细胞膜的通透性会发生改变C. 甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜D. 细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递 2. 正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )A. 2O 的产生停止B. 2CO 的固定加快C. ATP/ADP 比值下降D. NADPH/NADP +比值下降3. 内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是 ( )A. 内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化B. 内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行C. 维持内环境中Na +、K +浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性D. 内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行 4. 下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是( )A. 与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察B. 用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C. 用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D. 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察5. 如图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常个体)。
2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)一、选择题(共12小题,每小题5分)1.(5分)(2014•河南)已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≥0},B={x|﹣2≤x<2},则A∩B=()A.[﹣2,﹣1]B.[﹣1,2)C.[﹣1,1]D.[1,2)2.(5分)(2014•河南)=()A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i3.(5分)(2014•河南)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是()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4.(5分)(2014•河南)已知F为双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为()A.B.3C.m D.3m5.(5分)(2014•河南)4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为()A.B.C.D.6.(5分)(2014•河南)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做直线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]的图象大致为()A.B.C.D.7.(5分)(2014•河南)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.8.(5分)(2014•河南)设α∈(0,),β∈(0,),且tanα=,则()A.3α﹣β=B.3α+β=C.2α﹣β=D.2α+β=9.(5分)(2014•河南)不等式组的解集记为D,有下列四个命题:p1:∀(x,y)∈D,x+2y≥﹣2 p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3 p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤﹣1其中真命题是()A.p2,p3B.p1,p4C.p1,p2D.p1,p310.(5分)(2014•河南)已知抛物线C:y2=8x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=4,则|QF|=()A.B.3C.D.211.(5分)(2014•河南)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则a的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,+∞)C.(﹣∞,﹣2)D.(﹣∞,﹣1)12.(5分)(2014•河南)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,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为()A.6B.6C.4D.4二、填空题(共4小题,每小题5分)13.(5分)(2014•河南)(x﹣y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为_________.(用数字填写答案)14.(5分)(2014•河南)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为_________.15.(5分)(2014•河南)已知A,B,C为圆O上的三点,若=(+),则与的夹角为_________.16.(5分)(2014•河南)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为_________.三、解答题17.(12分)(2014•河南)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n﹣1,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:a n+2﹣a n=λ(Ⅱ)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.18.(12分)(2014•河南)从某企业生产的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(Ⅰ)求这500件产品质量指标值的样本平均数和样本方差s2(同一组中数据用该组区间的中点值作代表);(Ⅱ)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本平均数,σ2近似为样本方差s2.(i)利用该正态分布,求P(187.8<Z<212.2);(ii)某用户从该企业购买了100件这种产品,记X表示这100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i)的结果,求EX.附:≈12.2.若Z﹣N(μ,σ2)则P(μ﹣σ<Z<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<Z<μ+2σ)=0.9544.19.(12分)(2014•河南)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,AB⊥B1C.(Ⅰ)证明:AC=AB1;(Ⅱ)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值.20.(12分)(2014•河南)已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.(Ⅰ)求E的方程;(Ⅱ)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程.21.(12分)(2014•河南)设函数f(x)=ae x lnx+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处得切线方程为y=e(x﹣1)+2.(Ⅰ)求a、b;(Ⅱ)证明:f(x)>1.四、选做题(22-24题任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分)选修4-1:集合证明选讲22.(10分)(2014•河南)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.(Ⅰ)证明:∠D=∠E;(Ⅱ)设AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三角形.选修4-4:坐标系与参数方程23.(2014•河南)已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)过曲线C上任意一点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.选修4-5:不等式选讲24.(2014•河南)若a>0,b>0,且+=.(Ⅰ)求a3+b3的最小值;(Ⅱ)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分)1.(5分)(2014•河南)已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≥0},B={x|﹣2≤x<2},则A∩B=()A.[﹣2,﹣1]B.[﹣1,2)C.[﹣1,1]D.[1,2)考点:交集及其运算.专题:集合.分析:根据集合的基本运算即可得到结论.解答:解:A={x|x2﹣2x﹣3≥0}={x|x≥3或x≤﹣1},B={x|﹣2≤x<2},则A∩B={x|﹣2≤x≤﹣1},故选:A点评:本题主要考查集合的基本运算,比较基础.2.(5分)(2014•河南)=()A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:由条件利用两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,计算求得结果.解答:解:==﹣(1+i)=﹣1﹣i,故选:D.点评:本题主要考查两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,属于基础题.3.(5分)(2014•河南)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是()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)|是奇函数考点:函数奇偶性的判断;函数的定义域及其求法.专题:函数的性质及应用.分析:由题意可得,|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,从而得出结论.解答:解:∵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.点评:本题主要考查函数的奇偶性,注意利用函数的奇偶性规律,属于基础题.4.(5分)(2014•河南)已知F为双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为()A.B.3C.m D.3m考点:双曲线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:双曲线方程化为标准方程,求出焦点坐标,一条渐近线方程,利用点到直线的距离公式,可得结论.解答:解:双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)可化为,∴一个焦点为(,0),一条渐近线方程为=0,∴点F到C 的一条渐近线的距离为=.故选:A.点评:本题考查双曲线的方程与性质,考查点到直线的距离公式,属于基础题.5.(5分)(2014•河南)4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为()A.B.C.D.考点:等可能事件的概率.专题:计算题;概率与统计.分析:求得4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动、周六、周日都有同学参加公益活动的情况,利用古典概型概率公式求解即可.解答:解:4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,共有24=16种情况,周六、周日都有同学参加公益活动,共有24﹣2=16﹣2=14种情况,∴所求概率为=.故选:D.点评:本题考查古典概型,是一个古典概型与排列组合结合的问题,解题时先要判断该概率模型是不是古典概型,再要找出随机事件A包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数.6.(5分)(2014•河南)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 做直线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]的图象大致为()A.B.C.D.考点:抽象函数及其应用.专题:三角函数的图像与性质.分析:在直角三角形OMP中,求出OM,注意长度、距离为正,再根据直角三角形的锐角三角函数的定义即可得到f(x)的表达式,然后化简,分析周期和最值,结合图象正确选择.解答:解:在直角三角形OMP中,OP=1,∠POM=x,则OM=|cosx|,∴点M到直线OP的距离表示为x的函数f(x)=OM|sinx|=|cosx|•|sinx|=|sin2x|,其周期为T=,最大值为,最小值为0,故选C.点评:本题主要考查三角函数的图象与性质,正确表示函数的表达式是解题的关键,同时考查二倍角公式的运用.7.(5分)(2014•河南)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.考点:程序框图.专题:概率与统计.分析:根据框图的流程模拟运行程序,直到不满足条件,计算输出M的值.解答:解:由程序框图知:第一次循环M=1+=,a=2,b=,n=2;第二次循环M=2+=,a=,b=,n=3;第三次循环M=+=,a=,b=,n=4.不满足条件n≤3,跳出循环体,输出M=.故选:D.点评:本题考查了当型循环结构的程序框图,根据框图的流程模拟运行程序是解答此类问题的常用方法.8.(5分)(2014•河南)设α∈(0,),β∈(0,),且tanα=,则()A.3α﹣β=B.3α+β=C.2α﹣β=D.2α+β=考点:三角函数的化简求值.专题:三角函数的求值.分析:化切为弦,整理后得到sin(α﹣β)=cosα,由该等式左右两边角的关系可排除选项A,B,然后验证C满足等式sin(α﹣β)=cosα,则答案可求.解答:解:由tanα=,得:,即sinαcosβ=cosαsinβ+cosα,sin(α﹣β)=cosα.由等式右边为单角α,左边为角α与β的差,可知β与2α有关.排除选项A,B后验证C,当时,sin(α﹣β)=sin()=cosα成立.故选:C.点评:本题考查三角函数的化简求值,训练了利用排除法及验证法求解选择题,是基础题.9.(5分)(2014•河南)不等式组的解集记为D,有下列四个命题:p1:∀(x,y)∈D,x+2y≥﹣2 p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3 p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤﹣1其中真命题是()A.p2,p3B.p1,p4C.p1,p2D.p1,p3考点:命题的真假判断与应用.专题:不等式的解法及应用.分析:作出不等式组的表示的区域D,对四个选项逐一分析即可.解答:解:作出图形如下:由图知,区域D为直线x+y=1与x﹣2y=4相交的上部角型区域,显然,区域D在x+2y≥﹣2 区域的上方,故A:∀(x,y)∈D,x+2y≥﹣2成立;在直线x+2y=2的右上方区域,:∃(x,y)∈D,x+2y≥2,故p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2正确;由图知,p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3错误;x+2y≤﹣1的区域(左下方的虚线区域)恒在区域D下方,故p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤﹣1错误;综上所述,p1、p2正确;故选:C.点评:本题考查命题的真假判断与应用,着重考查作图能力,熟练作图,正确分析是关键,属于难题.10.(5分)(2014•河南)已知抛物线C:y2=8x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=4,则|QF|=()A.B.3C.D.2考点:抛物线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:求得直线PF的方程,与y2=8x联立可得x=1,利用|QF|=d可求.解答:解:设Q到l的距离为d,则|QF|=d,∵=4,∴|PQ|=3d,∴直线PF的斜率为﹣2,∵F(2,0),∴直线PF的方程为y=﹣2(x﹣2),与y2=8x联立可得x=1,∴|QF|=d=1+2=3,故选:B.点评:本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线的位置关系,属于基础题.11.(5分)(2014•河南)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则a的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,+∞)C.(﹣∞,﹣2)D.(﹣∞,﹣1)考点:函数在某点取得极值的条件;函数的零点.专题:导数的综合应用.分析:分类讨论:当a≥0时,容易判断出不符合题意;当a<0时,由于而f(0)=1>0,x→+∞时,f(x)→﹣∞,可知:存在x0>0,使得f(x0)=0,要使满足条件f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则必须极小值>0,解出即可.解答:解:当a=0时,f(x)=﹣3x2+1=0,解得x=,函数f(x)有两个零点,不符合题意,应舍去;当a>0时,令f′(x)=3ax2﹣6x=3ax=0,解得x=0或x=>0,列表如下:x (﹣∞,0)0f′(x)+0 ﹣0 +f(x)单调递增极大值单调递减极小值单调递增∵x→+∞,f(x)→+∞,而f(0)=1>0,∴存在x<0,使得f(x)=0,不符合条件:f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,应舍去.当a<0时,f′(x)=3ax2﹣6x=3ax=0,解得x=0或x=<0,列表如下:0 (0,+∞)x(﹣∞,)f′(x)﹣0 + 0 ﹣f(x)单调递减极小值单调递增极大值单调递减而f(0)=1>0,x→+∞时,f(x)→﹣∞,∴存在x0>0,使得f(x0)=0,∵f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,∴极小值=,化为a2>4,∵a<0,∴a<﹣2.综上可知:a的取值范围是(﹣∞,﹣2).故选:C.点评:本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、分类讨论的思想方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.12.(5分)(2014•河南)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,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为()A.6B.6C.4D.4考点:由三视图求面积、体积.专题:空间位置关系与距离.分析:画出图形,结合三视图的数据求出棱长,推出结果即可.解答:解:几何体的直观图如图:AB=4,BD=4,C到BD的中点的距离为:4,∴.AC==6,AD=4,显然AC最长.长为6.故选:B.点评:本题考查三视图求解几何体的棱长,考查计算能力.二、填空题(共4小题,每小题5分)13.(5分)(2014•河南)(x﹣y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为﹣20.(用数字填写答案)考点:二项式定理的应用;二项式系数的性质.专题:二项式定理.分析:由题意依次求出(x+y)8中xy7,x2y6,项的系数,求和即可.解答:解:(x+y)8的展开式中,含xy7的系数是:=8.含x2y6的系数是=28,∴(x﹣y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为:8﹣28=﹣20.故答案为:﹣20点评:本题考查二项式定理系数的性质,二项式定理的应用,考查计算能力.14.(5分)(2014•河南)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A.考点:进行简单的合情推理.专题:推理和证明.分析:可先由乙推出,可能去过A城市或B城市,再由甲推出只能是A,B中的一个,再由丙即可推出结论.解答:解: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.故答案为:A.点评:本题主要考查简单的合情推理,要抓住关键,逐步推断,是一道基础题.15.(5分)(2014•河南)已知A,B,C为圆O上的三点,若=(+),则与的夹角为90°.考点:数量积表示两个向量的夹角.专题:平面向量及应用.分析:根据向量之间的关系,利用圆直径的性质,即可得到结论.解答:解:在圆中若=(+),即2=+,即+的和向量是过A,O的直径,则以AB,AC为临边的四边形是矩形,则⊥,即与的夹角为90°,故答案为:90°点评:本题主要考查平面向量的夹角的计算,利用圆直径的性质是解决本题的关键,比较基础.16.(5分)(2014•河南)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为.考点:正弦定理.专题:解三角形.分析:由条件利用正弦定理可得b2+c2﹣bc=4.再利用基本不等式可得bc≤4,当且仅当b=c=2时,取等号,此时,△ABC为等边三角形,从而求得它的面积的值.解答:解:△ABC中,∵a=2,且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,∴利用正弦定理可得4﹣b2=(c﹣b)c,即b2+c2﹣bc=4.再利用基本不等式可得4≥2bc﹣bc=bc,∴bc≤4,当且仅当b=c=2时,取等号,此时,△ABC为等边三角形,它的面积为==,故答案为:.点评:本题主要考查正弦定理的应用,基本不等式,属于中档题.三、解答题17.(12分)(2014•河南)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n﹣1,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:a n+2﹣a n=λ(Ⅱ)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.考点:数列递推式;等差关系的确定.专题:等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)利用a n a n+1=λS n﹣1,a n+1a n+2=λS n+1﹣1,相减即可得出;(Ⅱ)对λ分类讨论:λ=0直接验证即可;λ≠0,假设存在λ,使得{a n}为等差数列,设公差为d.可得λ=a n+2﹣a n=(a n+2﹣a n+1)+(a n+1﹣a n)=2d,.得到λS n=,根据{a n}为等差数列的充要条件是,解得λ即可.解答:(Ⅰ)证明:∵a n a n+1=λS n﹣1,a n+1a n+2=λS n+1﹣1,∴a n+1(a n+2﹣a n)=λa n+1∵a n+1≠0,∴a n+2﹣a n=λ.(Ⅱ)解:①当λ=0时,a n a n+1=﹣1,假设{a n}为等差数列,设公差为d.则a n+2﹣a n=0,∴2d=0,解得d=0,∴a n=a n+1=1,∴12=﹣1,矛盾,因此λ=0时{a n}不为等差数列.②当λ≠0时,假设存在λ,使得{a n}为等差数列,设公差为d.则λ=a n+2﹣a n=(a n+2﹣a n+1)+(a n+1﹣a n)=2d,∴.∴,,∴λS n=1+=,根据{a n}为等差数列的充要条件是,解得λ=4.此时可得,a n=2n﹣1.因此存在λ=4,使得{a n}为等差数列.点评:本题考查了递推式的意义、等差数列的通项公式及其前n项和公式、等差数列的充要条件等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力、分类讨论的思想方法,属于难题.18.(12分)(2014•河南)从某企业生产的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(Ⅰ)求这500件产品质量指标值的样本平均数和样本方差s2(同一组中数据用该组区间的中点值作代表);(Ⅱ)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本平均数,σ2近似为样本方差s2.(i)利用该正态分布,求P(187.8<Z<212.2);(ii)某用户从该企业购买了100件这种产品,记X表示这100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i)的结果,求EX.附:≈12.2.若Z﹣N(μ,σ2)则P(μ﹣σ<Z<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<Z<μ+2σ)=0.9544.考点:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义;离散型随机变量的期望与方差.专题:计算题;概率与统计.分析:(Ⅰ)运用离散型随机变量的期望和方差公式,即可求出;(Ⅱ)(i)由(Ⅰ)知Z~N(200,150),从而求出P(187.8<Z<212.2),注意运用所给数据;(ii)由(i)知X~B(100,0.6826),运用EX=np即可求得.解答:解:(Ⅰ)抽取产品的质量指标值的样本平均数和样本方差s2分别为:=170×0.02+180×0.09+190×0.22+200×0.33+210×0.24+220×0.08+230×0.02=200,s2=(﹣30)2×0.02+(﹣20)2×0.09+(﹣10)2×0.22+0×0.33+102×0.24+202×0.08+302×0.02=150.(Ⅱ)(i)由(Ⅰ)知Z~N(200,150),从而P(187.8<Z<212.2)=P(200﹣12.2<Z<200+12.2)=0.6826;(ii)由(i)知一件产品的质量指标值位于区间(187.8,212.2)的概率为0.6826,依题意知X~B(100,0.6826),所以EX=100×0.6826=68.26.点评:本题主要考查离散型随机变量的期望和方差,以及正态分布的特点及概率求解,考查运算能力.19.(12分)(2014•河南)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,AB⊥B1C.(Ⅰ)证明:AC=AB1;(Ⅱ)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值.考点:用空间向量求平面间的夹角;空间向量的夹角与距离求解公式.专题:空间向量及应用.分析:(1)连结BC1,交B1C于点O,连结AO,可证B1C⊥平面ABO,可得B1C⊥AO,B10=CO,进而可得AC=AB1;(2)以O为坐标原点,的方向为x轴的正方向,||为单位长度,的方向为y轴的正方向,的方向为z轴的正方向建立空间直角坐标系,分别可得两平面的法向量,可得所求余弦值.解答:解:(1)连结BC1,交B1C于点O,连结AO,∵侧面BB1C1C为菱形,∴BC1⊥B1C,且O为BC1和B1C的中点,又∵AB⊥B1C,∴B1C⊥平面ABO,∵AO⊂平面ABO,∴B1C⊥AO,又B10=CO,∴AC=AB1,(2)∵AC⊥AB1,且O为B1C的中点,∴AO=CO,又∵AB=BC,∴△BOA≌△BOC,∴OA⊥OB,∴OA,OB,OB1两两垂直,以O为坐标原点,的方向为x轴的正方向,||为单位长度,的方向为y轴的正方向,的方向为z轴的正方向建立空间直角坐标系,∵∠CBB1=60°,∴△CBB1为正三角形,又AB=BC,∴A(0,0,),B(1,0,0,),B1(0,,0),C(0,,0)∴=(0,,),==(1,0,),==(﹣1,,0),设向量=(x,y,z)是平面AA1B1的法向量,则,可取=(1,,),同理可得平面A1B1C1的一个法向量=(1,﹣,),∴cos<,>==,∴二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值为点评:本题考查空间向量法解决立体几何问题,建立坐标系是解决问题的关键,属中档题.20.(12分)(2014•河南)已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.(Ⅰ)求E的方程;(Ⅱ)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程.考点:直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)设F(c,0),利用直线的斜率公式可得,可得c.又,b2=a2﹣c2,即可解得a,b;(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2).由题意可设直线l的方程为:y=kx﹣2.与椭圆的方程联立可得根与系数的关系,再利用弦长公式、点到直线的距离公式、三角形的面积计算公式即可得出S△OPQ.通过换元再利用基本不等式的性质即可得出.解答:解:(Ⅰ)设F(c,0),∵直线AF的斜率为,∴,解得c=.又,b2=a2﹣c2,解得a=2,b=1.∴椭圆E的方程为;(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2).由题意可设直线l的方程为:y=kx﹣2.联立,化为(1+4k2)x2﹣16kx+12=0,当△=16(4k2﹣3)>0时,即时,,.∴|PQ|===,点O到直线l的距离d=.∴S△OPQ==,设>0,则4k2=t2+3,∴==1,当且仅当t=2,即,解得时取等号.满足△>0,∴△OPQ的面积最大时直线l的方程为:.点评:本题综合考查了椭圆的标准方程及其性质、斜率计算公式、椭圆的方程联立可得根与系数的关系、弦长公式、点到直线的距离公式、三角形的面积计算公式、基本不等式的性质等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,考查了换元法和转化方法,属于难题.21.(12分)(2014•河南)设函数f(x)=ae x lnx+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处得切线方程为y=e(x ﹣1)+2.(Ⅰ)求a、b;(Ⅱ)证明:f(x)>1.考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(Ⅰ)求出定义域,导数f′(x),根据题意有f(1)=2,f′(1)=e,解出即可;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,函数h(x)=,只需证明g(x)min>h(x)max,利用导数可分别求得g(x)min,h(x)max;解答:解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+,由题意可得f(1)=2,f′(1)=e,故a=1,b=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=e x lnx+,从而f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,则g′(x)=1+lnx,∴当x∈(0,)时,g′(x)<0;当x∈(,+∞)时,g′(x)>0.故g(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,从而g(x)在(0,+∞)上的最小值为g()=﹣.设函数h(x)=,则h′(x)=e﹣x(1﹣x).∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,故h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,从而h(x)在(0,+∞)上的最大值为h(1)=﹣.综上,当x>0时,g(x)>h(x),即f(x)>1.点评:本题考查导数的几何意义、利用导数求函数的最值、证明不等式等,考查转化思想,考查学生分析解决问题的能力.四、选做题(22-24题任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分)选修4-1:集合证明选讲22.(10分)(2014•河南)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.(Ⅰ)证明:∠D=∠E;(Ⅱ)设AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三角形.考点:与圆有关的比例线段.专题:选作题;几何证明.分析:(Ⅰ)利用四边形ABCD是⊙O的内接四边形,可得∠D=∠CBE,由CB=CE,可得∠E=∠CBE,即可证明:∠D=∠E;(Ⅱ)设BC的中点为N,连接MN,证明AD∥BC,可得∠A=∠CBE,进而可得∠A=∠E,即可证明△ADE 为等边三角形.解答:证明:(Ⅰ)∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠D=∠CBE,∵CB=CE,∴∠E=∠CBE,∴∠D=∠E;(Ⅱ)设BC的中点为N,连接MN,则由MB=MC知MN⊥BC,∴O在直线MN上,∵AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,∴OM⊥AD,∴AD∥BC,∴∠A=∠CBE,∵∠CBE=∠E,∴∠A=∠E,由(Ⅰ)知,∠D=∠E,∴△ADE为等边三角形.点评:本题考查圆的内接四边形性质,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.(2014•河南)已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)过曲线C上任意一点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.考点:参数方程化成普通方程;直线与圆锥曲线的关系.专题:坐标系和参数方程.分析:(Ⅰ)联想三角函数的平方关系可取x=2cosθ、y=3sinθ得曲线C的参数方程,直接消掉参数t得直线l的普通方程;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).由点到直线的距离公式得到P到直线l的距离,除以sin30°进一步得到|PA|,化积后由三角函数的范围求得|PA|的最大值与最小值.解答:解:(Ⅰ)对于曲线C:+=1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,故曲线C的参数方程为,(θ为参数).对于直线l:,由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).P到直线l的距离为.则,其中α为锐角.当sin(θ+α)=﹣1时,|PA|取得最大值,最大值为.当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为.点评:本题考查普通方程与参数方程的互化,训练了点到直线的距离公式,体现了数学转化思想方法,是中档题.选修4-5:不等式选讲24.(2014•河南)若a>0,b>0,且+=.(Ⅰ)求a3+b3的最小值;(Ⅱ)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.考点:基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用.专题:不等式的解法及应用.分析:(Ⅰ)由条件利用基本不等式求得ab≥4,再利用基本不等式求得a3+b3的最小值.(Ⅱ)根据ab≥4及基本不等式求的2a+3b>8,从而可得不存在a,b,使得2a+3b=6.解答:解:(Ⅰ)∵a>0,b>0,且+=,∴=+≥2,∴ab≥2,当且仅当a=b=时取等号.∵a3+b3 ≥2≥2=4,当且仅当a=b=时取等号,∴a3+b3的最小值为4.(Ⅱ)由(1)可知,2a+3b≥2=2≥4>6,故不存在a,b,使得2a+3b=6成立.点评:本题主要考查基本不等式在最值中的应用,要注意检验等号成立条件是否具备,属于基础题.参与本试卷答题和审题的老师有:lincy;caoqz;wyz123;刘长柏;sxs123;wfy814;孙佑中;minqi5;清风慕竹;maths;qiss(排名不分先后)菁优网2014年6月23日。
【全国卷·新课标I ·第19题】如图,三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,侧面BB 1C 1C 为菱形,AB ⊥B 1C . (1)证明:AC=AB 1;(2)若AC ⊥AB 1,∠CBB 1=60°,AB=BC ,求二面角A-A 1B 1-C 1的余弦值.解:(1)∵面BB 1C 1C 为菱形∴BC 1⊥B 1C ,O 为B 1C 和BC 1的中点 ∵AB ⊥B 1C ∴B 1C ⊥面ABC 1令BC 1与B 1C 交于点O ,连接AO ∵AO ⊂面ABC 1 ∴B 1C ⊥AO ∵B 1O=CO∴AO 是B 1C 的中垂线 ∴AC=AB 1(2)因为AO 、BC 1、B 1C 两两互相垂直,以O 为坐标原点,分别以OB 、1OB 、OA 为x 轴、y 轴、z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系令|OB|=1,由AC ⊥AB 1,∠CBB 1=60°,AB=BC 易得:11B C BC =设向量n =(x ,y ,z )是平面AA 1B 1的一个法向量,则:1113n AB =0n A B=0y z x z ⎧⋅=⎪⎪⎨⎪⋅-=⎪⎩由此,可取n =(1,3同理可得,平面A 1B 1C 1的一个法向量为:m =(1∴n m 1cos n,m =7|n ||m |7⋅〈〉==⋅1【全国卷·新课标II ·第18题】如图,四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点.(1)证明:PB ∥平面AEC ;(2)设二面角D-AE-C 为60°,AP=1,E-ACD 的体积.解:(1)连接BD 交AC 于O ,连接OE∵底面ABCD 为矩形 ∴O 为BD 的中点 ∵E 为PD 的中点 ∴PB ∥OE∵OE ⊂面AEC ,PB ⊄面AEC ∴PB ∥平面AEC (2)∵PA ⊥平面ABCD∴PA ⊥AB ,PA ⊥AD又AB ⊥AD ,即PA 、AB 、AD 两两互相垂直,以z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系∵平面ADE与平面yOz 重合∴可取平面ADE 的一个法向量为n =(1,0,0) 设CD=a,由(a ∴AC =(a ,由∴AE =(0,设向量m =(x ,y ,z )是平面ACE的一个法向量,则m AC=031m AE=02ax y z ⎧⋅=⎪⎨⋅+=⎪⎩ 由此,可取m =(3,,3)∵二面角D-AE-C为60° ∴3n m 1cos n,m =cos602|n ||m |9o ⋅〈〉===⋅ 过点E 作EF ⊥AD 于F ∵PA ⊥平面ABCD ,即PA ⊥平面ACD ∴EF ⊥平面ACD∴EF 是三棱锥E-ACD 的高∴V E-ACD【全国卷·大纲版·第19题】如图,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 ;解:(1)∵点A 1在平面ABC 内的射影D 在AC 上∴A 1D ⊥平面ABC ∵A 1D ⊂平面ACC 1A 1 ∴平面ACC 1A 1⊥平面ABC ∵∠ACB=90°,即BC ⊥AC ∴BC ⊥平面ACC 1A 1 ∵AC 1⊂平面ACC 1A 1 ∴AC 1⊥BC连接A 1C ,由AC=CC 1知,侧面ACC 1A 1为菱形 ∴AC 1⊥A 1C∵BC 、A 1C ⊂平面A 1BC ∴AC 1⊥平面A 1BC ∵A 1B ⊂平面A 1BC ∴AC 1⊥A 1B(2)过点D 作DF ⊥AB 于F ,连接A 1F∵A 1D ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABC ∴AB ⊥A 1D ∴AB ⊥平面A 1DF ∴A 1F ⊥AB∴∠A 1FD 是二面角A 1-AB-C 的平面角∵AC=CC 1=2,A 1D ⊥AC在Rt △A 1DA 中,A 1A= CC 1=2ABCD A 1C 1EF【北京市·第17题】如图,正方形AMDE 的边长为2,B 、C 分别为AM 、MD 的中点,在五棱锥P-ABCDE 中,F 为棱PE 的中点,平面ABF 与棱PD 、PC 分别交于点G 、H . (1)求证:AB ∥FG ;(2)若PA ⊥底面ABCDE ,且PA=AE ,求直线BC 与平面ABF 所成角的大小,并求线段PH 的长PABMCDEFGH解:(1)∵AB ∥DE ,DE ⊂平面PDE且AB ⊄平面PDE ∴AB ∥平面PDE∵平面AFGB ∩平面PDE=FG AB ⊂平面AFGB ,FG ⊂平面PDE ∴AB ∥FG(2)由题知,AP 、AM 、AE 两两互相垂直,以A 为坐标原点,分别以AM 、AE 、AP 为x 轴、y 轴、z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系由AM=AE=PA=2,易得:B (1,0,0),F (0,1,1),C (2,1,0),P (0,0,2)∴BC =(1,1,0),AB =(1,0,0),AF =(0,1,1),PC =(2,1,-2)设向量m =(x ,y ,z )是平面ABF 的一个法向量则m AB=0m AF=0x y z ⎧⋅=⎪⎨⋅+=⎪⎩ 由此,可取m =(0,1,-1)设直线BC 与平面ABF 所成角为θ,则m BC 1sin cos m,BC =2|m ||BC |2θ⋅=〈〉==⋅∴直线BC 与平面ABF 所成角θ=6π设H (a ,b ,c ),点H 在棱PC 上,不妨PH =k PC ,其中0<k <1∵PC =(2,1,-2),PH =(a ,b ,c -2) ∴(a ,b ,c -2)=k (2,1,-2) ∴a =2k ,b =k ,c =2-2k ∴AH =(2k ,k ,2-2k )∵m =(0,1,-1)为平面ABF 的一个法向量且AH ⊂平面ABF∴m AH 0⋅= ∴k -2+2k =0,得k =23∴|PH|=2【天津市·第17题】如图,在四棱锥P-ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,AD ⊥AB ,AB ∥DC ,AD=DC=AP=2,AB=1,点E 为棱PC 的中点. (1)证明:BE ⊥DC ;(2)求直线BE 与平面PBD 所成角的正弦值;(3)若F 为棱PC 上一点,满足BF ⊥AC ,求二面角F-AB-P 的余弦值.解:(1)由题意知,AP 、AB 、AD 两两互相垂直,以A 为坐标原点,分别以AB 、AD 、AP 为x 轴、y 轴、z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系易得:B (1,0,0),D (0,2,0),C (2,2,0),P (0,0,2)∴DC =(2,0,0)∵E 是PC 的中点 ∴E (1,1,1) ∴BE =(0,1,1)∵DC ·BE =0 ∴BE ⊥CD (2)∵PB =(-1,0,2),DB =(-1,2,0)设向量m =(x ,y ,z )是平面PBD 的一个法向量则m PB=20m DB=20x z x y ⎧⋅-+=⎪⎨⋅-+=⎪⎩ 由此,可取m =(2,1,1)设直线BE 与平面PBD 所成角为θ,则m BE sin cos m,BE =|m ||BE|6θ⋅=〈〉=⋅∴直线BE 与平面PBD(3)点F 在PC 上,不妨设PF =k PC ,其中0≤k ≤1设F (a ,b ,c ),由PC =(2,2,-2)得: (a ,b ,c -2)=k (2,2,-2) ∴a =2k ,b =2k ,c =2-2k ∴F (2k ,2k ,2-2k ) ∴BF =(2k -1,2k ,2-2k ) ∵BF ⊥AC ,且AC =(2,2,0)∴BF ·AC =0 即2(2k -1)+4k =0,得14k =∴AF =(2k ,2k ,2-2k )=(12,12,32) 又AB =(1,0,0)设向量n =(x ,y ,z )是平面ABF 的一个法向量则n AB=0113n AF=0222x x y z ⎧⋅=⎪⎨⋅++=⎪⎩ 由此,可取n =(0,3,-1)因为平面ABP 与平面xOz 重合,则可取平面ABP 的一个法向量为t =(0,1,0)n t cos n,t =|n||t |101⋅〈〉=⋅⋅∴二面角F-AB-P【重庆市·第19题】如图,四棱锥P-ABCD ,底面是以O 为中心的菱形,PO ⊥底面ABCD ,AB=2,∠BAD=3π,M 为BC 上的一点,且BM=12,MP ⊥AP . (1)求PO 的长;(2)求二面角A-PM-C 的正弦值解:(1)连接BD 、AC∵底面ABCD 是菱形,中心为O 且PO ⊥底面ABCD ∴OP 、AC 、BD 两两互相垂直以O 为坐标原点,分别以OA 、OB 、OP 为x 轴、y 轴、z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系由AB=2,∠BAD=3π,易得A ,C (,B (0,1,0) ∴BC =(- ∵BM=12,BC=2 ∴BM - ∴M (设P(0,0,a ),则AP =(-,MP =∵AP ⊥MP∴=-3∴a =(2)由(1)知:AP =(-,MP =(3 设向量n =(x ,y ,z )是平面APM 的一个法向量则n AP=3033n MP=04z x y ⎧⋅-+=⎪⎪⎨⎪⋅-=⎪⎩由此,可取n =(1,52)同理可得,平面CPM 的一个法向量为: m=(1-2)∴n m cos n,m =|n ||m |40⋅〈〉==⋅∴二面角A-PM-C【江苏省·第16题】如图,在三棱锥P-ABC 中,D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点,已知PA ⊥AC ,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA ∥平面DEF ;(2)平面BDE ⊥平面ABC解:(1)∵D 、E 分别是PC 、AC 的中点∴PA ∥DE∵DE ⊂平面DEF ,PA ⊄平面DEF ∴直线PA ∥平面DEF(2)∵D 、E 分别是PC 、AC 的中点∴DE=12PA=3 ∵E 、F 分别是AC 、AB 的中点 ∴EF=12BC=4 ∵DF=5 ∴DE 2+EF 2=DF 2∴∠DEF=90°,即DE ⊥EF ∵DE ∥PA ,PA ⊥AC ∴DE ⊥AC∵AC∩EF=E ∴DE ⊥平面ABC ∵DE ⊂平面BDE ∴平面BDE ⊥平面ABCPACDEF【浙江省·第20题】如图,在四棱锥A-BCDE 中,平面ABC ⊥平面BCDE ,∠CDE=∠BED=90°,AB=CD=2,DE=BE=1,(1)证明:DE ⊥平面ACD; (2)求二面角B-AD-E 的大小解:(1)在直角梯形BCDE 中,易求得∵在△ABC 中,∴AB 2+BC 2=AB 2∴∠ACB=90°,即AC ⊥BC∵平面ABC ⊥平面BCDE 且AC ⊂平面ACD ∴AC ⊥平面BCDE ∵DE ⊂平面BCDE∴AC ⊥DE∵∠CDE=90° ∴DE ⊥CD ∵CD ⊂平面ACD ∴DE ⊥平面ACD(2)由题,以D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系易得E (1,0,0),B (1,1,0),A (0,2∴DE = (1,0,0),DA =(0,2DB = (1,1,0)设向量n =(x ,y ,z )是平面ADE 的一个法向量则n DE=0n DA=20x y ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 由此,可取n =(0,-1同理可得,平面ADB 的一个法向量为:m =(1,-1∴n m cos n,m=|n ||m |3⋅〈〉==⋅⋅∴二面角B-AD-E【山东省·第17题】如图,在四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 是等腰梯形,∠DAB=60°,AB=2CD=2,M 是线段AB 的中点.(1)求证:C 1M ∥平面A 1ADD 1;1解:(1)连接AD 1.∵M 是线段AB 的中点,AB=2 ∴AM=1∵C 1D 1=CD=1 ∴C 1D 1=AM ∵AM ∥CD ,CD ∥C 1D 1∴C 1D 1∥AM∴四边形AM C 1D 1是平行四边形 ∴C 1M ∥AD 1∵C 1M ⊄平面A 1ADD 1,AD 1⊂平面A 1ADD 1 ∴C 1M ∥平面A 1ADD 1(2)过点C 作CE ⊥AB 于E ,则CE ⊥CD∵CD 1⊥平面ABCD∴CD 1⊥CD ,CD 1⊥CE以C 为坐标原点,分别以CD 、CE 、1CD 为x轴、y 轴、z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐 标系由由∠DAB=60°,AB=2CD=2,在等腰梯形ABCD22∴MD =(11=(1,设向量n =(x ,y ,z )是平面C 1D 1M 的一个法向量则111n C D =01n MD =02x x y ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 的一个法向量为m =∴n m cos n,m =|n ||m |5⋅〈〉==⋅⋅∴平面C 1D 1M 和平面ABCD 所成的角的余弦值为【江西省·第20题】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°,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.解:(1)∵底面ABCD 是矩形 ∴AB ⊥AD∵平面PAD ⊥平面ABCD 平面PAD ∩平面ABCD=AD ∴AB⊥平面PAD∵PD ⊂平面PAD ∴AB ⊥PD(2)∵∠BPC=90°,PC=2∴过点P 作PO ⊥AD 于O∵平面PAD ⊥平面ABCD ∴PO ⊥平面ABCD ∴V P-ABCD 过点O 作OE ⊥AD 交BC 于E ,连接PE设AB=x ,则OE=x 由前述,可建立如图所示的空间直角坐标系3∴PB =(6,BC =(-PD =(-2,DC = (0,设向量n =(x ,y ,z )是平面PBC 的一个法向量则n BC=606n PB=0x y z ⎧⋅-=⎪⎨⋅=⎪⎩由此,可取n =(0,1,1)同理可得,平面PDC 的一个法向量为:∴n m cos n,m =|n ||m |2⋅〈〉=⋅∴平面BPC 与平面DPC【广东省·第18题】如图,四边形ABCD 为正方形.PD ⊥平面ABCD ,∠DPC=30°,AF ⊥PC 于点F ,FE ∥CD ,交PD 于点E .(1)证明:CF ⊥平面ADF ; (2)求二面角D-AF-E 的余弦值.解:(1)∵PD ⊥平面ABCD ,AD ⊂平面ABCD∴AD ⊥PD∵四边形ABCD 为正方形 ∴AD ⊥CD ∵PD 、CD ⊂平面PCD ∴AD ⊥平面PCD∵CF ⊂平面PCD ∴CF ⊥AD ∵AF ⊥PC ,即CF ⊥AF 且AD 、AF ⊂平面ADF ∴CF ⊥平面ADF(2)因为PD 、CD 、AD 两两互相垂直,以D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系设正方形ABCD 的边长为1,则AD=CD=1 ∴A (0,0,1),则DA =(0,0,1)由(1)知,DF ⊥PC ,在Rt △PDC 中,由∠DPC=30°,444∴EF =(0,,AE =(3DF =(34)设向量n =(x ,y ,z )是平面AEF 的一个法向量则3n EF=043n AE=0y x z ⎧⋅=⎪⎪⎨⎪⋅-=⎪⎩ 由此,可取n =(4,0同理可得,平面ADF 的一个法向量为:m =(31,0)∴n m cos n,m =|n ||m |19⋅〈〉==⋅∴二面角D-AF-E【湖南省·第19题】如图,四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1的所有棱长都相等,AC∩BD=O ,A 1C 1∩B 1D 1=O 1,四边形ACC 1A 1和四边形BDD 1B 1均为矩形. (1)证明:O 1O ⊥底面ABCD ;(2)若∠CBA=60°,求二面角C 1-OB 1-D 的余弦值解:(1)∵四边形ACC 1A 1为矩形∴A 1A ⊥AC由题知,四边形ABCD 和A 1B 1C 1D 1是菱形 ∴点O 是AC 、BD 的中点 点O 1是A 1C 1、B 1D 1的中点 ∴OO 1∥A 1A ∴OO 1⊥AC 同理可证:OO 1⊥BD ∵AC 、BC ⊂底面ABCD ∴O 1O ⊥底面ABCD (2)∵底面ABCD 是菱形∴AC ⊥BD由(1)知,AC 、BD 、O 1O 两两互相垂直 以O 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系。
])3,[+∞,所以[2,A B =--,集合B ,求A B .2(1i)2i(1i)i)2i1i ++=---=.则(4,P F =-,0(FQ x =-,根据抛物线定义得||3x QF ==【解析】由题易知点AC与AB的夹角为【提示】根据向量之间的关系,利用圆直径的性质,即可得到结论【考点】数量积表示两个向量的夹角16.【答案】3【解析】根据正弦定理和因为+10n a ≠,所以+2n n a a λ-=.(2)由题设11a =,1211a a S λ=-,可得21a λ=-,由(1)知31a λ=+,若{}n a 为等差数列,则2132a a a =+,解得4λ=,故+24n n a a -=.由此可得21{}n a -是首项为1,公差为4的等差数列,2143n n a -=-;2{}n a 是首项为3,公差为4的等差数列,2=41n a n -.所以21n a n =-,+1n n a a -=2.因此存在4λ=,使得数列{}n a 为等差数列. 【提示】根据等差数列知识完成证明,求出使得{}n a 为等差数列的参数λ 【考点】等差数列18.【答案】(1)200=平均数2150s =(2)(i )0.6826 (ii )68.26【解析】(1)抽取产品的质量指标值的样本平均数和样本方差2s 分别为:平均数1700.021800.091900.222000.332100.242200.082300.02200=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.2222222(30)(20)(10)0020090220033102420008300025010s ---=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=........(2)(i )由(1)知(200,150)ZN ,从而187821222001222001220.682()6)(P Z P Z <<=-<<+=..... (ii )由(i )知,一件产品的质量指标值位于区间1878,2(212)..的概率为06826.,依题意知100,0682 ()6X B ~.,所以100068266826EX =⨯=...【提示】给出频率分布直方图求平均数和方差,利用正态分布求概率. 【考点】平均数和方差及正态分布19.【答案】(1)证明:连接1BC ,交1B C 于点O ,连接AO ,因为侧面11BB C C 为菱形,所以1B C ⊥1BC , 且O 为1B C 及1BC 的中点.又AB ⊥1B C ,所以1B C ⊥平面ABO . 由于AO ⊂平面ABO ,故1B C ⊥AO .又1B O CO =,故1AC AB =. (2)因为AC ⊥1AB ,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,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -. 因为∠160CBB ︒=,所以1CBB △为等边三角形,10,B A ⎛= ⎝,1,0,AB ⎛= ⎝,1,BC ⎛-- ⎝设(,n x y =1B 的法向量,则即333333y x z --=1|||7n m n m =.所以结合图形知二面角221431k k -+.22||44341k d k PQ -=+,即72k =±时等号成立,满足72k =±,知,∠D=∠E,所以△ADE为等边三角形.。
2022-2022 全国卷Ⅰ理科数学试卷分析掌门新锐教育数学学科一、试卷总体评价2022 年高考数学试题〔全国新课标1 卷理〕的难度,总体来说较去年〔2022 年〕稳中求变,略有所降低,没有偏题怪题。
试题突出了对数学思想方法和能力〔特别是运算能力〕的考查,考查的知识点综合性较强,对于题型来说,大多是常见题型,求解方法特别是小题灵活多样,但由于学生的综合能力欠佳,得高分者还是甚少。
2022 年2022 年2022 年2022 年知识结构题号分值题号分值题号分值题号分值根本初等函数T2,T12 10 T10,T12 10 T11 5T3,T6 10导数及其应用T21 12 T21 17 T16,T21 17 T11,T21 17立体几何T6,T15,T1822T7,T11,T1922T6,T8,T18,T2232 T12,T19 17解析几何T7,T14,T20,T2332T4,T8,T2022T4,T10,T20,T2332T4,T10,T2022概率与统计T4,T19 17 T15,T18 17 T3,T19 17 T5,T18 17三角函数T5,T11,T1615 T9,T17 17 T15,T17 17T6,T8,T1615数列T17 12 T5,T1610T7,T12,T1415 T17 12不等式T21,T24 20 T21,T24 24 T21,T24 22算法初步T3 5T6 5T5 5T7 5平面向量T10 5T13 5T13 5T5 5集合与逻辑T1 5T1 5T1,T9 10 复数T1 5T3 5T2 5T2 5线性规划T13 5T14 5T9 5排列组合,二项式定理T8 5T2 5T9 5T5,T13 10三、试卷点评2022 年考题从整体上来讲出题结构与2022 年相似,题型、题量、分值、难度、知识分布与覆盖上保持相对稳定,防止了大起大落。
函数知识所占分数约为27 分〔去年22 分〕,立体几何约为17 分〔去年22 分〕,解析几何约为22 分〔去年22 分〕,数理统计、概率、二项式定理约为22 分〔去年22 分〕,三角函数约为10 分〔去年17 分〕,数列约为12 分〔去年10 分〕,集合、复数、程序框图、平面向量、线性规划、逻辑推理分别占5 分〔去年集合、复数、程序框图、平面向量分别占5 分〕,选修占10 分。
2014年全国普通高等学校招生统一考试数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)已知集合M={x|﹣1<x<3},N={x|﹣2<x<1},则M∩N=()A.(﹣2,1)B.(﹣1,1)C.(1,3) D.(﹣2,3)2.(5分)若tanα>0,则()A.sinα>0 B.cosα>0 C.sin2α>0 D.cos2α>03.(5分)设z=+i,则|z|=()A.B.C.D.24.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0)的离心率为2,则实数a=()A.2 B.C.D.15.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A.f(x)•g(x)是偶函数B.|f(x)|•g(x)是奇函数C.f(x)•|g(x)|是奇函数D.|f(x)•g(x)|是奇函数6.(5分)设D,E,F分别为△ABC的三边BC,CA,AB的中点,则+=()A.B.C.D.7.(5分)在函数①y=cos|2x|,②y=|cosx|,③y=cos(2x+),④y=tan(2x﹣)中,最小正周期为π的所有函数为()A.①②③B.①③④C.②④D.①③8.(5分)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是()A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱9.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.10.(5分)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,AF=|x0|,则x0=()A.1 B.2 C.4 D.811.(5分)设x,y满足约束条件且z=x+ay的最小值为7,则a=()A.﹣5 B.3 C.﹣5或3 D.5或﹣312.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分13.(5分)将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为.14.(5分)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为.15.(5分)设函数f(x)=,则使得f(x)≤2成立的x的取值范围是.16.(5分)如图,为测量山高MN,选择A和另一座的山顶C为测量观测点,从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°,已知山高BC=100m,则山高MN=m.三、解答题:解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤17.(12分)已知{a n}是递增的等差数列,a2,a4是方程x2﹣5x+6=0的根.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.18.(12分)从某企业生产的产品中抽取100件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频数分布表:(1)在表格中作出这些数据的频率分布直方图;(2)估计这种产品质量指标的平均数及方差(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(3)根据以上抽样调查数据,能否认为该企业生产的这种产品符合“质量指标值不低于95的产品至少要占全部产品80%”的规定?19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C.(1)证明:B1C⊥AB;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,BC=1,求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高.20.(12分)已知点P(2,2),圆C:x2+y2﹣8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积.21.(12分)设函数f(x)=alnx+x2﹣bx(a≠1),曲线y=f(x)在点(1,f (1))处的切线斜率为0,(1)求b;(2)若存在x0≥1,使得f(x0)<,求a的取值范围.请考生在第22,23,24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ卷)数学(理科)注意事项:1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2. 回答第Ⅰ卷时,选出每个小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮搽干净后,再选涂其他答案标号,写在本试卷上无效. 3. 回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,答在本试题上无效. 4. 考试结束,将本试题和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一.选择题:共12小题,每小题5分,共60分。
在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项。
1.已知集合A={x |2230x x --≥},B={}22x x -≤<,则A B ⋂=A .[-2,-1]B .[-1,2)C .[-1,1]D .[1,2)【答案】:A【解析】:∵A={x |2230x x --≥}={}13x x x ≤-≥或,B={}22x x -≤<, ∴A B ⋂={}21x x -≤≤,选A..2.32(1)(1)i i +-= A .1i + B .1i - C .1i -+ D .1i --【答案】:D【解析】:∵32(1)(1)i i +-=2(1)12i i i i+=---,选D..3.设函数()f x ,()g x 的定义域都为R ,且()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,则下列结论正确的是A .()f x ()g x 是偶函数B .|()f x |()g x 是奇函数C .()f x |()g x |是奇函数D .|()f x ()g x |是奇函数【答案】:C【解析】:设()()()F x f x g x =,则()()()F x f x g x -=--,∵()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,∴()()()()F x f x g x F x -=-=-,()F x 为奇函数,选C.4.已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为A 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 =+=设)F,一条渐近线y x =,即0x =,则点F 到C 的一条渐近线的距离d = A. .5.4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 .18B .38C .58D .78【答案】:D【解析】:4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动共有4216=种,周六、周日都有同学参加公益活动有两种情况:①一天一人一天三人有11428C A =种;②每天2人有246C =种,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为867168+=;或间接解法:4位同学都在周六或周日参加公益活动有2种,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为1627168-=;选D.6.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【答案】:B【解析】:如图:过M 作M D ⊥OP 于D,则 PM=sin x ,OM=cos x ,在Rt OMP ∆中,MD=cos sin 1x xOM PM OP =cos sin x x = 1sin 22x =,∴()f x 1sin 2(0)2x x π=≤≤,选B. .7.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 = . 选D.8.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-=,选B9.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 ,3PB .1p ,4pC .1p ,2pD .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,选C.10.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 .52C .3D .2 【答案】:C【解析】:过Q 作Q M ⊥直线L 于M ,∵4FP FQ =∴34PQ PF=,又344QM PQ PF ==,∴3QM =,由抛物线定义知3QF QM == 选C11.已知函数()f x =3231ax x -+,若()f x 存在唯一的零点0x ,且0x >0,则a 的取值范围为A .(2,+∞)B .(-∞,-2)C .(1,+∞)D .(-∞,-1)【答案】:B【解析1】: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。
2014年高考全国卷新课标Ⅰ理科数学解析版第Ⅰ卷一.选择题:共12小题,每小题5分,共60分。
在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项。
1.已知集合A={x |2230x x --≥},B={}22x x -≤<,则A B ⋂=A .[-2,-1]B .[-1,2)C .[-1,1]D .[1,2)【答案】:A【解析】:∵A={x |2230x x --≥}={}13x x x ≤-≥或,B={}22x x -≤<, ∴A B ⋂={}21x x -≤≤,选A..2.32(1)(1)i i +-= A .1i + B .1i - C .1i -+ D .1i --【答案】:D【解析】:∵32(1)(1)i i +-=2(1)12i i i i+=---,选D..3.设函数()f x ,()g x 的定义域都为R ,且()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,则下列结论正确的是A .()f x ()g x 是偶函数B .|()f x |()g x 是奇函数C .()f x |()g x |是奇函数D .|()f x ()g x |是奇函数【答案】:C【解析】:设()()()F x f x g x =,则()()()F x f x g x -=--,∵()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,∴()()()()F x f x g x F x -=-=-,()F x 为奇函数,选C.4.已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为A 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 =+=设)F,一条渐近线y =,即0x =,则点F 到C 的一条渐近线的距离d =,选A. .5.4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 .18B .38C .58D .78【答案】:D【解析】:4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动共有4216=种,周六、周日都有同学参加公益活动有两种情况:①一天一人一天三人有11428C A =种;②每天2人有246C =种,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为867168+=;或间接解法:4位同学都在周六或周日参加公益活动有2种,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为1627168-=;选D.为射线OA ,6.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【答案】:B【解析】:如图:过M 作M D ⊥OP 于D,则 PM=sin x ,OM=cos x ,在Rt OMP ∆中,MD=cos sin 1x xOM PM OP =cos sin x x = 1sin 22x =,∴()f x 1sin 2(0)2x x π=≤≤,选B. .7.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 = . 选D.8.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-=,选B9.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 ,3PB .1p ,4pC .1p ,2pD .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,选C.10.已知抛物线C :28y x =的焦点为F ,准线为,P 是上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若4FP FQ =,则||QF =A .72 B .52C .3D .2 【答案】:C【解析】:过Q 作Q M ⊥直线L 于M ,∵4FP FQ = ∴34PQ PF=,又344QM PQ PF ==,∴3QM =,由抛物线定义知3QF QM == 选C11.已知函数()f x =3231ax x -+,若()f x 存在唯一的零点0x ,且0x >0,则a 的取值范围为A .(2,+∞)B .(-∞,-2)C .(1,+∞)D .(-∞,-1)【答案】:B【解析1】: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0x >0,只需2()0f a>,即24a >,2a <-.选B 【解析2】:由已知0a ≠,()f x =3231ax 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 <-=-,选B12.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 .6D .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 =,选C第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两个部分。
第(13)题-第(21)题为必考题,每个考生都必须作答。
第(22)题-第(24)题为选考题,考生根据要求作答。
二.填空题:本大题共四小题,每小题5分。
13.8()()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 rr 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.甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A ,B ,C 三个城市时, 甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B 城市; 乙说:我没去过C 城市; 丙说:我们三人去过同一个城市. 由此可判断乙去过的城市为 . 【答案】:A【解析】:∵丙说:三人同去过同一个城市,甲说没去过B 城市,乙说:我没去过C 城市∴三人同去过同一个城市应为A,∴乙至少去过A,若乙再去城市B ,甲去过的城市至多两个,不可能比乙多,∴可判断乙去过的城市为A.15.已知A ,B ,C 是圆O 上的三点,若1()2AO AB AC =+,则AB 与AC 的夹角为 . 【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.已知,,a b c 分别为ABC ∆的三个内角,,A B C 的对边,a =2,且(2)(sin sin )()sin b A B c b C +-=-,则ABC∆面积的最大值为 .【答案】【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2221cos 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.(本小题满分12分)已知数列{n a }的前n 项和为n S ,1a =1,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,其中λ为常数. (Ⅰ)证明:2n n a a λ+-=;(Ⅱ)是否存在λ,使得{n a }为等差数列?并说明理由.【解析】:(Ⅰ)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(Ⅱ)由题设1a =1,1211a a S λ=-,可得211a λ=-,由(Ⅰ)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2nm =,∴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. (本小题满分12分)从某企业的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(Ⅰ)求这500件产品质量指标值的样本平均数x 和样本方差2s (同一组数据用该区间的中点值作代表); (Ⅱ)由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 表示这100件产品中质量指标值为于区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i )的结果,求EX .12.2.若Z ~2(,)N μδ,则()P Z μδμδ-<<+=0.6826,(22)P Z μδμδ-<<+=0.9544. 【解析】:(Ⅰ) 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1700.021800.091900.222000.332100.242200.082300.02200x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=()()()()()()2222222300.02200.09100.2200.33100.24200.08300.02s =-⨯+-⨯+-⨯+⨯+⨯+⨯+⨯150= …………6分(Ⅱ)(ⅰ)由(Ⅰ)知Z ~(200,150)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)XB ,所以1000.682668.26EX =⨯= ………12分19. (本小题满分12分)如图三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BB C C 为菱形,1AB B C ⊥. (Ⅰ) 证明:1AC AB =;(Ⅱ)若1AC AB ⊥,o 160CBB ∠=,AB=BC 求二面角111A A B C --的余弦值.【解析】:(Ⅰ)连结1BC ,交1B C 于O ,连结AO .因为侧面11BB C C 为菱形,所以1B C 1BC ⊥,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 (Ⅱ)因为1AC AB ⊥且O 为1B C 的中点,所以AO=又因为AB=,所以BOA BOC ∆≅∆故O A ⊥,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=,则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 z x z =⎪=⎪⎩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17.20. (本小题满分12分) 已知点A (0,-2),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. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求的方程.【解析】:(Ⅰ) 设(),0F c ,由条件知2c =,得c =又c a =, 所以a=2,2221b a c =-= ,故E 的方程2214x y +=. ……….6分(Ⅱ)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 =2143k -又点O 到直线PQ 的距离d =∆OPQ 的面积OPQS ∆= ,t =,则0t >,244144OPQ t S t t t∆==≤++,当且仅当2t =,k =且满足0∆>,所以当∆OPQ 的面积最大时,的方程为:2y x =- 或2y x =-. …………………………12分21. (本小题满分12分)设函数1(0ln x xbe f x ae x x-=+,曲线()y f x =在点(1,(1)f 处的切线为(1)2y e x =-+.(Ⅰ)求,a b ; (Ⅱ)证明:()1f x >.【解析】:(Ⅰ) 函数()f x 的定义域为()0,+∞,112()ln x x x x a b b f 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(Ⅱ)由(Ⅰ)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 ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,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分请考生从第(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答。