2014年高考真题—=—理科数学(湖北卷)解析版
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2014年普通高等学校招生全国统一考试〔湖北卷〕数学〔理科〕一、选择题:本大题共10小题,每题5分,共50分,在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.〔1〕【2014年湖北,理1,5分】i 为虚数单位,则21i 1i -⎛⎫⎪+⎝⎭〔 〕〔A 〕1- 〔B 〕1 〔C 〕i - 〔D 〕i 【答案】A【解析】因为21i 2i11i 2i --⎛⎫==- ⎪+⎝⎭,故选A . 【点评】此题考查复数的运算,容易题.〔2〕【2014年湖北,理2,5分】假设二项式72a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中31x 的系数是84,则实数a =〔 〕〔A 〕2 〔B 〕54 〔C 〕1 〔D 〕24【答案】D【解析】因为()77727722xrrr r r r a C x C a x x ---+⎛⎫⋅⋅=⋅⋅⋅ ⎪⎝⎭,令723r -+=-,得2r =,22727284C a -⋅⋅=,解得24a =,故选D .【点评】此题考查二项式定理的通项公式,容易题. 〔3〕【2014年湖北,理3,5分】设U 为全集,A ,B 是集合,则“存在集合C 使得A C ⊆,U B C C ⊆是“A B =∅”的〔 〕〔A 〕充分而不必要条件 〔B 〕必要而不充分条件 〔C 〕充要条件 〔D 〕既不充分也不必要条件【答案】A【解析】依题意,假设A C ⊆,则U U C C C A ⊆,U B C C ⊆,可得A B =∅;假设A B =∅,不能推出U B C C ⊆,故选A .【点评】此题考查集合与集合的关系,充分条件与必要条件判断,容易题. 〔4〕【2014年湖北,理4,5分】根据如下样本数据x 3 4 5 6 7 8 y得到的回归方程为ˆybx a =+,则〔 〕 〔A 〕0a >,0b > 〔B 〕0a >,0b < 〔C 〕0a <,0b > 〔D 〕0a <,0b < 【答案】B【解析】依题意,画散点图知,两个变量负相关,所以0b <,0a >,故选B . 【点评】此题考查根据已知样本数判断线性回归方程中的b 与a 的符号,容易题. 〔5〕【2014年湖北,理5,5分】在如下图的空间直角坐标系O xyz -中,一个四面体的顶点坐标分别是()0,0,2,()2,2,0,()1,2,1,()2,2,2,给出编号①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为〔 〕〔A 〕①和②〔B 〕③和①〔C 〕④和③〔D 〕④和② 【答案】D【解析】在坐标系中标出已知的四个点,根据三视图的画图规则判断三棱锥的正视图为④与俯视图为②,故选D .【点评】此题考查空间由已知条件,在空间坐标系中作出几何体的形状,再正视图与俯视图,容易题. 〔6〕【2014年湖北,理6,5分】假设函数()f x ,()g x 满足()()110f x g x dx -=⎰,则称()f x ,()g x为区间[]1,1- 上的一组正交函数,给出三组函数:①()1sin 2f x x =,()1cos 2g x x =;②()1f x x =+,()1g x x =-;③()f x x =,()2g x x =,其中为区间[]1,1-的正交函数的组数是〔 〕〔A 〕0 〔B 〕1 〔C 〕2 〔D 〕3 【答案】C【解析】对①1111111111sin cos sin cos 02222x x dx x dx x ---⎛⎫⎛⎫⋅=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰,则()f x ,()g x 为区间[]1,1-上的正交函数;对②()()()11231111111103x x dx x dx x x ---⎛⎫+-=-=-≠ ⎪⎝⎭⎰⎰,则()f x ,()g x 不为区间[]1,1-上的正交函数;对③134111104x dx x --⎛⎫== ⎪⎝⎭⎰,则()f x ,()g x 为区间[]1,1-上的正交函数,所以满足条件的正交函数有2组,故选C .【点评】新定义题型,此题考查微积分基本定理的运用,容易题.〔7〕【2014年湖北,理7,5分】由不等式0020x y y x ≤⎧⎪≥⎨⎪--≤⎩确定的平面区域记为1Ω,不等式12x y x y +≤⎧⎨+≥-⎩,确定的平面区域记为2Ω,在1Ω中随机取一点,则该点恰好在2Ω内的概率为〔 〕〔A 〕18〔B 〕14 〔C 〕34 〔D 〕78【答案】D【解析】依题意,不等式组表示的平面区域如图,由几何公式知,该点落在2Ω内的概率为:11221172218222P ⨯⨯-⨯⨯==⨯⨯,故选D .【点评】此题考查不等式组表示的平面区域,面积型的几何概型,中等题. 〔8〕【2014年湖北,理8,5分】《算数书》竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍,其中记载有求“盖”的术:置如其周,令相承也.又以高乘之,三十六成一.该术相当于给出了有圆锥的底面周长L 与高h ,计算其体积V 的近似公式21.36v L h ≈它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率π近似取为3.那么近似公式2275v L h ≈相当于将圆锥体积公式中的π近似取为〔 〕〔A 〕227 〔B 〕258 〔C 〕15750 〔D 〕355113【答案】B【解析】设圆锥底面圆的半径为r ,高为h ,依题意,()22L r π=,()22122375r h r h ππ=,所以218375ππ=,即π的近似值为258,故选B .【点评】此题考查《算数书》中π的近似计算,容易题.〔9〕【2014年湖北,理9,5分】已知12,F F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是他们的一个公共点,且123F PF π∠=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为〔 〕〔A 〕433 〔B 〕233〔C 〕3 〔D 〕2【答案】B【解析】设椭圆的短半轴为a ,双曲线的实半轴为1a ()1a a >,半焦距为c ,由椭圆、双曲线的定义得122PF PF a +=,1212PF PF a -=,所以11PF a a =+,21PF a a =-,因为1260F PF ∠=︒,由余弦定理得:()()()()22211114c a a a a a a a a =++--+-,所以222143c a a =+,即22221112222142a a a a a c c c c c ⎛⎫-=+≥+ ⎪⎝⎭,22111148e e e ⎛⎫∴+≤- ⎪⎝⎭,利用基本不等式可得椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为233,故选B . 【点评】此题椭圆、双曲线的定义和性质,余弦定理及用基本不等式求最值,难度中等. 〔10〕【2014年湖北,理10,5分】已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2221()(|||2|3)2f x x a x a a =-+--,假设R x ∀∈,(1)()f x f x -≤,则实数a 的取值范围为〔 〕〔A 〕11,66⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 〔B 〕66,66⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 〔C 〕11,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 〔D 〕33,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 【答案】B【解析】依题意,当0x ≥时,()2222223220x a x a f x a a x a xx a ⎧->⎪=-<≤⎨⎪-≤≤⎩,作图可知,()f x 的最小值为2a -,因为函数()f x 为奇函数,所以当0x <时,()f x 的最大值为2a ,因为对任意实数x 都有,()()1f x f x -≤,所以,()22421a a --≤,解得6666a -≤≤,故实数a 的取值范围是66,66⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故选B . 【点评】此题考查函数的奇函数性质、分段函数、最值及恒成立,难度中等.二、填空题:共6小题,考生需作答5小题,每题5分,共25分.请将答案填在答题卡对应题号.......的位置上....答错位置,书写不清,模棱两可均不得分. 〔一〕必考题〔11-14题〕〔11〕【2014年湖北,理11,5分】设向量()3,3a =,()1,1b =-,假设()()a b a b λλ+⊥-,则实数λ= . 【答案】3±【解析】因为()3,3a b λλλ+=+-,()3,3a b λλλ+=++,因为()()a b a b λλ+⊥-,所以()()()()33330λλλλ+-+++=,解得3λ±.【点评】此题考查平面向量的坐标运算、数量积,容易题. 〔12〕【2014年湖北,理12,5分】直线1:l y x a =+和2:l y x b =+将单位圆22:1C x y +=分成长度相等的四段弧,则22a b += . 【答案】2【解析】依题意,圆心()0,0到两条直线的距离相等,且每段弧的长度都是圆周的14,即22a b =,2cos 4522a=︒=,所以221a b ==,故222a b +=. 【点评】此题考查直线与圆相交,点到直线的距离公式,容易题. 〔13〕【2014年湖北,理13,5分】设a 是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数.将组成a 的3个数字按从小到大排成的三位数记为()I a ,按从大到小排成的三位数记为()D a 〔例如815a =,则()158I a =,()851D a =〕.阅读如下图的程序框图,运行相应的程序,任意输入一个a ,输出的结果b = . 【答案】495【解析】当123a =,则321123198123b =-=≠,当198a =,则981198783198b =-=≠;当783a =,则954459b a =-=,终止循环,故输出495b =.【点评】新定义题型,此题考查程序框图,当型循环结构,容易题. 〔14〕【2014年湖北,理14,5分】设()f x 是定义在()0,+∞上的函数,且()0f x >,对任意0a >,0b >,0a >,0b >,假设经过点()()af a ,()(),b f x ()()()()b f b a f a ,,,的直线与x 轴的交点为()0,c ,则称c 为a ,b 关于函数()f x 的平均数,记为[],f M a b ,例如,当()1f x =())0(1>=x x f 时,可得2f a bM c +==,即(),f M a b 为,a b 的算术平均数.〔1〕当()f x =________〔0x >〕时,(),f M a b 为,a b 的几何平均数; 〔2〕当()f x =________〔0x >〕时,(),f M a b 为,a b 的调和平均数2aba b+; 〔以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可〕【答案】〔1〕x 〔2〕x 〔或填〔1〕1k x 〔2〕2k x ,其中12,k k 为正常数均可〕【解析】设()()0f x x x =>,则经过点(),a a ,(),b b -的直线方程为y a b a x a b a ---=--,令0y =,所以2abc x a b ==+,所以当()()0f x x x =>,(),f M a b 为,a b 的调和平均数2aba b+.【点评】此题考查两个数的几何平均数与调和平均数,难度中等.〔一〕选考题〔请考生在第15、16两题中任选一题作答,请先在答题卡指定位置将你所选的题目序号后的方框用2B 铅笔涂黑,如果全选,则按第15题作答结果计分.〕 〔15〕【2014年湖北,理15,5分】〔选修4-1:几何证明选讲〕如图,P 为O 的两条切线,切点分别为,A B ,过PA 的中点Q 作割线交O 于,C D 两点,假设1QC =,3CD =,则PB = _______. 【答案】4【解析】由切割线定理得()21134QA QC QD =⋅=⨯+=,所以2QA =,4PB PA ==. 【点评】此题考查圆的切线长定理,切割线定理,容易题.〔16〕【2014年湖北,理16,5分】〔选修4-4:坐标系与参数方程〕已知曲线1C 的参数方程是33x tty ⎧=⎪⎨=⎪⎩〔t 为参数〕,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程是2ρ=,则1C 与2C 交点的直角坐标为 .【答案】()3,1【解析】由33x t t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩,消去t 得()2230,0x y x y =≥≥,由2ρ=得224x y +=,解方程组222243x y x y ⎧+=⎪⎨=⎪⎩,得1C 与2C 的交点坐标为()3,1.【点评】此题考查参数方程,极坐标方程与平面直角坐标方程的转化,曲线的交点,容易题.三、解答题:共6题,共75分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程. 〔17〕【2014年湖北,理17,11分】某实验室一天的温度〔单位:C ︒〕随时间t 〔单位:h 〕的变化近似满足函数关系;()103cossin,[0,24)1212f t t t t ππ=--∈.〔1〕求实验室这一天的最大温差;〔2〕假设要求实验室温度不高于11C ︒,则在哪段时间实验室需要降温?解:〔1〕因为31()102(cos sin )102sin()212212123f t t t t ππππ=-+=-+,又024t ≤<,所以7,1sin()131233123t t ππππππ≤+<-≤+≤,当2t =时,sin()1123t ππ+=;当14t =时,sin()1123t ππ+=-,于是()f t 在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8,故实验室这一天最高温度为12℃,最低温度为8℃,最大温差为4℃.〔2〕依题意,当()11f t >时实验室需要降温,由〔1〕得()102sin()123f t t ππ=-+,故有102sin()11123t ππ-+>,即1sin()1232t ππ+<-,又024t ≤<,因此71161236t ππππ<+<,即1018t <<,在10时至18时实验室需要降温. 〔18〕【2014年湖北,理18,12分】已知等差数列{}n a 满足:12a =,且123,,a a a 成等比数列.〔1〕求数列{}n a 的通项公式;〔2〕记n S 为数列{}n a 的前n 项和,是否存在正整数n ,使得60800n S n >+?假设存在,求n 的最小值;假设不存在,说明理由.解:〔1〕设数列{}n a 的公差为d ,依题意,2,2,24d d ++成等比数列,故有2(2)2(24)d d +=+,化简得240d d -=,解得0d =或4d =,当0d =时,2n a =;当4d =时,2(1)442n a n n =+-⋅=-,从而得数列{}n a 的通项 公式为2n a =或42n a n =-.〔2〕当2n a =时,2n S n =,显然260800n n <+,此时不存在正整数n ,使得60800S n >+成立,当42n a n =-时,2[2(42)]22n n n S n +-==,令2260800n n >+,即2304000n n -->,解得40n >或10n <-〔舍去〕,此时存在正整数n ,使得60800n S n >+成立,n 的最小值为41综上,当2n a =时,不存在满足题意的n ;当42n a n =-时,存在满足题意的n ,其最小值为41.〔19〕【2014年湖北,理19,12分】如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,,,,E F M N 分别是棱1111,,,AB AD A B A D 的中点,点,P Q 分别在棱1DD ,1BB 上移动,且 ()02DP BQ λλ==<<.〔1〕当1λ=时,证明:直线1BC 平面EFPQ ;〔2〕是否存在λ,使平面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角?假设存在,求出λ的值;假设不存在,说明理由.解:解法一:〔1〕如图1,连接1AD ,由1111ABCD A B C D =是正方体,知11//BC AD ,当1λ=时,P 是1DD 的中点,又F 是AD 的中点,所以1//FP AD ,所以1//BC FP ,而FP ⊂平面 EFPQ ,且1BC ⊄平面EFPQ ,故直线1//BC 平面EFPQ .〔2〕如图2,连接BD ,因为E ,F 分别是AB ,AD 的中点,所以//EF BD ,且12EF BD =,又,//DP BQ DP BQ =,所以四边形PQBD 是平行四边形,故//PQ BD ,且PQ BD =,从而//EF PQ ,且12EF PQ =,在Rt EBQ ∆和Rt FDP ∆中,因为BQ DP λ==,1BE DF ==,于是21DQ FP λ==+,所以四边形EFPQ 是等腰梯形.同理可证四边形PQMN 是等腰梯形. 分别取,,EF PQ MN 的中点为,,H O G ,连接,OH OG ,则,GO PQ HO PQ ⊥⊥,而GO HO O =, 故GOH ∠是面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角的平面角.假设存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角,则90GOH ∠=,连接EM ,FN ,则 由//EF MN ,且EF MN =,知四边形EFNM 是平行四边形,连接GH ,因为H ,G 是EF ,MN 的中点,所以2GH ME ==,在GOH ∆中,22222214,1()22GH OH λλ==+-=+,2222211(2)()(2)22OG λλ=+--=-+,由222OG OH GH +=,得2211(2)422λλ-+++=,解得1λ=±,故存在1λ=±,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角. 解法二:以D 为原点,射线1,,DA DC DD 分别为,,x y z 轴的正半轴建立如图3所示的空间直角坐标系D xyz -,由已知 得(2,2,0)B ,1(0,2,2)C ,(2,1,0)E ,(1,0,0)F ,(0,0,)P λ,(2,0,2)BC -,(1,0,)FP λ-,(1,1,0)FE . 〔1〕当1λ=时,(1,0,1)FP =-,因为1(2,0,2)BC =-,所以12BC FP =,即1//BC FP ,而FP ⊂平面EFPQ ,且1BC ⊄平面EFPQ ,故直线1//BC 平面EFPQ . 〔2〕设平面EFPQ 的一个法向量为(,,)n x y z =,则由0FE n FP n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,可得00x y x z λ+=⎧⎨-+=⎩,于是可取(,,1)n λλ=-,同理可得平面MNPQ 的一个法向量为(2,2,1)m λλ=--,假设存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角,则(2,2,1)(,,1)0m n λλλλ⋅=--⋅-=,即(2)(2)10λλλλ---+=,解得1λ=±.故存在1λ=±,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角. 〔20〕【2014年湖北,理20,12分】计划在某水库建一座至多安装3台发电机的水电站,过去50年的水文资料显示,水库年入流量X (年入流量:一年内上游来水与库区降水之和.单位:亿立方米〕都在40以上.其中,不足80的年份有10年,不低于80且不超过120的年份有35年,超过120的年份有5年.将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率,并假设各年的年入流量相互独立. 〔1〕求未来4年中,至多1年的年入流量超过120的概率;〔2〕水电站希望安装的发电机尽可能运行,但每年发电机最多可运行台数受年入流量X 限制,并有如下关系;假设某台发电机运行,则该台年利润为5000万元;假设某台发电机未运行,则该台年亏损800万元,欲使水电站年总利润的均值到达最大,应安装发电机多少台?解:〔1〕依题意,110(4080)0.250p P X =<<==,235(80120)0.750p P X =≤≤==,35(120)0.150p P X =>==由二项分布,在未来4年中至多有1年的年入流量超过120的概率为04134343433991(1)(1)()4()()0.9477101010p C p C p p =-+-=+⨯⨯=.〔2〕记水电站年总利润为Y 〔单位:万元〕〔1〕安装1台发电机的情形:由于水库年入流量总大于40,故一台发电机运行的概率为1,对应的年利润5000,()500015000Y E Y ==⨯=.〔2〕安装2台发电机的情形:依题意,当4080X <<时,一台发电机运行,此时50008004200Y =-=,因此1(4200)(4080)0.2P Y P X p ==<<==;当80X ≥时,两台发电机运行,此时5000210000Y =⨯=,因此(10000)(80)0.8P Y P X p p ==≥=+=;由此得Y 的分布列如下:所以,()E Y =〔3〕安装3台发电机的情形:当4080X <<时,一台发电机运行,此时500016003400Y =-=,因此1(3400)(4080)0.2P Y P X p ==<<==;当80120X ≤≤时,两台发电机运行,此时 500028009200Y =⨯-=,因此2(9200)(80120)0.7P Y P X p ==≤≤==;当120X >时,三台发电机运行,5000315000Y =⨯=,因此3(15000)(120)0.1P Y PX p ==>==, 由此得所以,()34000.292000.7150000.18620E Y =⨯+⨯+⨯=综上,欲使水电站年总利润的均值到达最大,应安装发电机2台.〔21〕【2014年湖北,理21,14分】在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点()1,0F 的距离比它到y 轴的距离多1,记点M 的轨迹为C .〔1〕求轨迹为C 的方程;〔2〕设斜率为k 的直线l 过定点()2,1p -,求直线l 与轨迹C 好有一个公共点,两个公共点,三个公共点时k 的相应取值范围.解:〔1〕设点(,)M x y ,依题意得||||1MF x =+||1x =+,化简整理得22(||)y x x =+,故点M 的轨迹C 的方程为24,00,0x x y x ≥⎧=⎨<⎩.〔2〕在点M 的轨迹C 中,记212:4,:0(0)C y x C y x ==<,依题意,可设直线l 的方程为1(2)y k x -=+,由方程组21(2)4y k x y x-=+⎧⎨=⎩,可得244(21)0ky y k -++= ①〔1〕当0k =时,此时1y =,把1y =代入轨迹C 的方程,得14x =,故此时直线:1l y =与轨迹C 恰好有一个公共点1(,1)4〔2〕当0k ≠时,方程①的判别式为216(21)k k ∆=-+- ②设直线l 与x 轴的交点为0(,0)x ,则由1(2)y k x -=+,令0y =,得021k x k+=-③ 〔ⅰ〕假设000x ∆<⎧⎨<⎩由②③解得1k <-,或12k >,即当1(,1)(,)2k ∈-∞-⋃+∞时,直线l 与1C 没有公共点,与2C 有一个公共点,故此时直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点.〔ⅱ〕假设000x ∆=⎧⎨<⎩或000x ∆>⎧⎨≥⎩,由②③解得1{1,}2k ∈-,或102k -≤<,即当1{1,}2k ∈-时,直线l 与1C只有一个公共点,与2C 有一个公共点,当1[,0)2k ∈-时,直线l 与1C 有两个公共点,与2C 没有公共点,故当11[,0){1,}22k ∈--时,直线l 与轨迹C 恰好有两个公共点.〔ⅲ〕假设000x ∆>⎧⎨<⎩由②③解得112k -<<-,或102k <<,即当11(1,)(0,)22k ∈--⋃时,直线l 与1C 有两个公共点,与2C 有一个公共点,故此时直线l 与轨迹C 恰好有三个公共点.综合〔1〕〔2〕可知,当1(,1)(,){0}2k ∈-∞-⋃+∞⋃时,直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点;当11[,0){1,}22k ∈--时,直线l 与轨迹C 恰好有两个公共点;当11(1,)(0,)22k ∈--时,直线l 与轨迹C 恰好有三个公共点.〔22〕【2014年湖北,理22,14分】π为圆周率,e =2.71828……为自然对数的底数.〔1〕求函数xxx f ln )(=的单调区间; 〔2〕求33,3,,,3,e e e e ππππ这6个数中的最大数与最小数;〔3〕将33,3,,,3,eee e ππππ这6个数按从小到大的顺序排列,并证明你的结论.解:〔1〕函数()f x 的定义域为(0,)+∞,因为ln ()x f x x =,所以21ln ()xf x x-'=,当()0f x '>,即0x e <<时,函 数()f x 单调递增;当()0f x '<,即x e >时,函数()f x 单调递减.故函数()f x 的单调递增区间为(0,)e ,单调递减区间为(,)e +∞.〔2〕因为3e π<<,所以ln 33ln ,ln ln 3e e πππ<<,即ln3ln ,ln ln3e e e πππ<<,于是根据函数ln ,x y x y e ==, x y π=在定义域上单调递增,可得333,3e e e e ππππ<<<<,故这6个数的最大数在3π与3π之中,最小数在3e 与3e 之中.由3e π<<及〔1〕的结论,得()(3)()f f f e π<<,即ln ln3ln 3eeππ<<. 由ln ln33ππ<,得3ln ln 3ππ<,所以33ππ>;由ln 3ln 3e e<,得3ln 3ln e e <,所以33e e >. 综上,6个数中最大数是3π,最小数是3e.〔3〕由〔2〕知,3333,3e e e e πππ<<<<,又由〔2〕知,ln ln ee ππ<,得e e ππ<故只需比较3e 与e π和e π 与 3π的大小,由〔1〕知,当0x e <<时,1()()f x f e e <=,即ln 1x x e<,在上式中,令2e x π=,又2e e π<,则2ln e e ππ<,从而2ln e ππ-<,即得ln 2eππ>- ①由①得, 2.72ln (2) 2.7(2) 2.7(20.88) 3.02433.1e e e ππ>->⨯->⨯-=>,即ln 3e π>,亦即3ln ln e e π>,所以3e e π<,又由①得,33ln 66ee πππ>->->,即3ln ππ>,所以3e ππ<.综上可得,3333e e e e ππππ<<<<<,即6个数从小到大的顺序为333,,,,,3e e e e ππππ.。
2014年新课标2卷理科数学高考真题及答案掌门1对1教育 高考真题2014年普通高等学校招生全国统一考试 理科(新课标卷二Ⅱ)第Ⅰ卷一.选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合M={0,1,2},N={}2|320x x x -+≤,则M N⋂=( )A. {1}B. {2}C. {0,1}D. {1,2}2.设复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,12z i=+,则12z z =( )A. - 5B. 5C. - 4+ iD. - 4 - i3.设向量a,b 满足|a+b 10|a-b 6,则a ⋅b =( )A. 1B. 2C. 3D. 54.钝角三角形ABC 的面积是12,AB=1,2 ,则AC=( ) A. 5 5C. 2D. 15.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两为优良的概率是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.如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A. 1727 B. 59C. 1027D. 137.执行右图程序框图,如果输入的x,t均为2,则输出的S= ()A. 4B. 5C. 6D. 78.设曲线y=a x-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=A. 0B. 1C. 2D. 39.设x,y满足约束条件70310350x yx yx y+-⎧⎪-+⎨⎪--⎩≤≤≥,则2z x y=-的最大值为()A. 10B. 8C. 3D. 2 10.设F 为抛物线C:23yx=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. 33B. 93C. 6332D. 9411.直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,∠BCA=90°,M ,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,BC=CA=CC 1, 则BM 与AN 所成的角的余弦值为( )A. 110B. 25C. 30D.212.设函数()3xf x mπ=.若存在()f x 的极值点0x 满足()22200x f x m+<⎡⎤⎣⎦,则m 的取值范围是( )A. ()(),66,-∞-⋃∞ B.()(),44,-∞-⋃∞ C.()(),22,-∞-⋃∞ D.()(),14,-∞-⋃∞第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生必须做答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答. 二.填空题13.()10x a +的展开式中,7x 的系数为15,则a =________.(用数字填写答案)14.函数()()()sin 22sin cos f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为_________.15.已知偶函数()f x 在[)0,+∞单调递减,()20f =.若()10f x ->,则x 的取值范围是__________.16.设点M (0x ,1),若在圆O:221xy +=上存在点N ,使得∠OMN=45°,则0x 的取值范围是________. 三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)已知数列{}na 满足1a =1,131n na a +=+. (Ⅰ)证明{}12na +是等比数列,并求{}na 的通项公式; (Ⅱ)证明:1231112naa a++<…+.18. (本小题满分12分)如图,四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点. (Ⅰ)证明:PB ∥平面AEC ;(Ⅱ)设二面角D-AE-C 为60°,AP=1,3,求三棱锥E-ACD 的体积.19. (本小题满分12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭纯收入y (单位:千元)的数据如下表:年份2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 年份1 2 3 4 5 6 7代号t人均2.93.3 3.64.4 4.85.2 5.9纯收入y(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法估计公式分别为:()()()121niii ni i t t y y b t t ∧==--=-∑∑,ˆˆay bt =-20. (本小题满分12分)设1F ,2F 分别是椭圆()222210y x a b ab+=>>的左右焦点,M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N.(Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率; (Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a,b .21. (本小题满分12分) 已知函数()f x =2xx ee x---(Ⅰ)讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值; (Ⅲ)已知1.41422 1.4143<<,估计ln2的近似值(精确到0.001)请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,同按所做的第一题计分,做答时请写清题号.22.(本小题满分10)选修4—1:几何证明选讲如图,P 是e O 外一点,PA 是切线,A 为切点,割线PBC 与e O 相交于点B ,C ,PC=2PA ,D 为PC 的中点,AD 的延长线交e O 于点E.证明: (Ⅰ)BE=EC ; (Ⅱ)AD ⋅DE=22PB23. (本小题满分10)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xoy 中,以坐标原点为极点,x 轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=,0,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.(Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在C上,C在D处的切线与直线=+垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,l y x:32确定D的坐标.24. (本小题满分10)选修4-5:不等式选讲设函数()f x=1(0)++->x x a aa(Ⅰ)证明:()f x≥2;(Ⅱ)若()35f<,求a的取值范围.2014年普通高等学校招生全国统一考试理科数学试题参考答案一、 选择题(1)D (2)A (3)A (4)B (5)A (6)C(7)D (8)D (9)B (10)D (11)C (12)C 二、填空题(13)12(14)1 (15)()1,3- (16)[]1,1-三、解答题 (17)解: (Ⅰ)由131n n aa +=+得 n 111a3().22n a ++=+又11322a +=,所以12n a⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为32,公比为3的等比数列。
2014年湖北省高考数学理科试题及解析1. i 为虚数单位,=+-2)11(ii A. -1 B.1 C. -i D. i 【解题提示】利用复数的运算法则进行计算 【解析】选A . 122)1)(1()1)(1()11(2-=-=++--=+-iii i i i i i 2.若二项式7)2(x a x +的展开式中31x 的系数是84,则实数a = A. 2 B.34 C.1 D.42【解题提示】 考查二项式定理的通项公式 【解析】选C . 因为1r T += r r r r rrrx a C xa x C 2777772)()2(+---⋅⋅⋅=⋅⋅,令327-=+-r ,得2=r ,所以84227227=⋅⋅-a C ,解得a =1. 3.设U 为全集,B A ,是集合,则“存在集合C 使得,U A C B C ⊆⊆”是“∅=B A ”的A. 充分而不必要的条件B. 必要而不充分的条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要的条件【解题提示】考查集合与集合的关系,充分条件与必要条件的判断 【解析】选C . 依题意,若C A ⊆,则UUC A ⊆,当UB C ⊆,可得∅=B A ;若∅=B A ,不妨另C A = ,显然满足,UA CBC ⊆⊆,故满足条件的集合C 是存在的.4.得到的回归方程为a bx y +=ˆ,则A.0,0>>b aB.0,0<>b aC.0,0><b aD.0.0<<b a【解题提示】 考查根据已知样本数判绘制散点图,由散点图判断线性回归方程中的b 与a 的符号问题【解析】选B .画出散点图如图所示,y 的值大致随x 的增加而减小,因而两个变量呈负相关,所以0<b ,0>a5..在如图所示的空间直角坐标系xyz O -中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2),给出编号①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为A.①和②B.③和①C. ④和③D.④和②【解题提示】 考查由已知条件,在空间坐标系中作出几何体的大致形状,进一步得到正视图与俯视图 【解析】选D . 在坐标系中标出已知的四个点,根据三视图的画图规则判断三棱锥的正视图为④与俯视图为②,故选D . 6.若函数f(x),()g x 满足11()g()d 0f x x x -=⎰,则称f(x),()g x 为区间[-1,1] 上的一组正交函数,给出三组函数:①11()sin,()cos 22f x x g x x ==;②()1,g()1f x x x x =+=-;③2(),g()f x x x x ==其中为区间]1,1[-的正交函数的组数是( ) A.0 B.1 C.2 D.3【解题提示】 考查微积分基本定理的运用【解析】选C . 对①,1111111111(sin cos )(sin )cos |02222x x dx x dx x ---⋅==-=⎰⎰,则)(x f 、)(x g 为区间]1,1[-上的正交函数;对②,1123111114 (1)(1)(1)()|033x x dx x dx x x---+-=-=-=-≠⎰⎰,则)(x f、)(x g不为区间]1,1[-上的正交函数;对③,1341111()|04x dx x--==⎰,则)(x f、)(x g为区间]1,1[-上的正交函数.所以满足条件的正交函数有2组.7.由不等式⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥≤2xyyx确定的平面区域记为1Ω,不等式⎩⎨⎧-≥+≤+21yxyx,确定的平面区域记为2Ω,在1Ω中随机取一点,则该点恰好在2Ω内的概率为()A.81B.41C.43D.87【解题提示】首先根据给出的不等式组表示出平面区域,然后利用面积型的几何概型公式求解【解析】选D. 依题意,不等式组表示的平面区域如图,由几何概型概率公式知,该点落在2Ω内的概率为111221722218222BDF CEFBDFS SPS⨯⨯-⨯⨯-===⨯⨯.8.《算数书》竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍,其中记载有求“囷盖”的术:置如其周,另相乘也。
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(湖北卷)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. i 为虚数单位,则=+-2)11(ii ( ) A. 1- B. 1 C. i - D.i3. 设U 为全集,B A ,是集合,则“存在集合C 使得C C B C A U ⊆⊆,是“∅=B A ”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件4.根据如下样本数据得到的回归方程为a bx y+=ˆ,则( )A.0,0>>b aB.0,0<>b aC.0,0><b aD.0.0<<b a5.在如图所示的空间直角坐标系xyz O -中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2),给出编号①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为( )A.①和②B.③和①C. ④和③D.④和②7.由不等式⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥≤0200x y y x 确定的平面区域记为1Ω,不等式⎩⎨⎧-≥+≤+21y x y x ,确定的平面区域记为2Ω,在1Ω中随机取一点,则该点恰好在2Ω内的概率为( )8.《算数书》竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍,其中记载有求“盖”的术:置如其周,令相承也.又以高乘之,三十六成一. 该术相当于给出了有圆锥的底面周长L 与高h ,计算其体积V 的近似公式21.36v L h ≈它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率π近似取为 3.那么近似公式2275v L h ≈相当于将圆锥体积公式中的π近似取为( ) A.227 B.258C.15750D.35511310.已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,当0≥x 时,)3|2||(|21)(222a a x a x x f --+-=,若R ∈∀x ,)()1(x f x f ≤-,则实数a 的取值范围为( )二.填空题:本大题共6小题,考生共需作答5小题,每小题5分,共25分.请将答案天灾答题卡对应题号的位置上,答错位置,书写不清,模棱两可均不得分.(一)必考题(11—14题)11.设向量(3,3)a =,(1,1)b =-,若()()a b a b λλ+⊥-,则实数λ=________.13.设a 是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数.将组成a 的3个数字按从小到大排成的三位数记为()I a ,按从大到小排成的三位数记为()D a (例如815a =,则()158I a =,()851D a =).阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,任意输入一个a ,输出的结果b =________.14.设()x f 是定义在()+∞,0上的函数,且()0>x f ,对任意0,0>>b a ,若经过点()()()()b f b a f a ,,,的直线与x 轴的交点为()0,c ,则称c 为b a ,关于函数()x f 的平均数,记为),(b a M f ,例如,当())0(1>=x x f 时,可得2),(ba cb a M f +==,即),(b a M f 为b a ,的算术平均数.(1)当())0_____(>=x x f 时,),(b a M f 为b a ,的几何平均数; (2)当())0_____(>=x x f 时,),(b a M f 为b a ,的调和平均数ba ab+2; (以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可)(二)选考题15.(选修4-1:几何证明选讲)如图,P 为⊙O 的两条切线,切点分别为B A ,,过PA 的中点Q 作割线交⊙O 于D C ,两点,若,3,1==CD QC 则_____=PB.16.(选修4-4:坐标系与参数方程)已知曲线1C 的参数方程是⎪⎩⎪⎨⎧==33t y t x ()为参数t ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程是2=ρ,则1C 与2C 交点的直角坐标为_______.。
【三年高考全收录】1.【2014高考北京版理第2题】下列函数中,在区间(0,)+∞为增函数的是( ) A .1y x + B .2(1)y x =- C .2xy -= D .0.5log(1)y x =+2.【2014高考福建卷第7题】已知函数()⎩⎨⎧≤>+=0,cos 0,12x x x x x f 则下列结论正确的是A.()x f 是偶函数 B. ()x f 是增函数 C.()x f 是周期函数 D.()x f 的值域为[)+∞-,13.【2014高考湖北卷理第10题】已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,当0≥x 时,)3|2||(|21)(222a a x ax x f --+-=,若R ∈∀x ,)()1(x f x f ≤-,则实数a的取值范围为( )A 。
]61,61[- B 。
]66,66[- C.]31,31[- D 。
]33,33[-4.【2014高考湖南卷第3题】已知)(),(x g x f 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且1)()(23++=-x x x g x f ,则=+)1()1(g f ( )A 。
3-B 。
1- C. 1 D 。
35.【2014高考湖南卷第10题】已知函数())0(212<-+=x e xx f x 与())ln(2a x x x g ++=图象上存在关于y 轴对称的点,则a 的取值范围是( ) A.)1,(e-∞ B. ),(e -∞ C 。
),1(e e-D.)1,(ee - 6.【2014高考江苏卷第13题】已知()f x 是定义在R 上且周期为3的函数,当[)0,3x ∈时,21()22f x xx =-+,若函数()y f x a =-在区间[]3,4-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 .7. 【2014全国1高考理第3题】设函数)(),(x g x f 的定义域为R ,且)(x f 是奇函数,)(x g 是偶函数,则下列结论中正确的是( )A .)()(x g x f 是偶函数B .)(|)(|x g x f 是奇函数C 。
2014·全国卷(理科数学)1.[2014·全国卷] 设z =10i3+i,则z 的共轭复数为( )A .-1+3iB .-1-3iC .1+3iD .1-3i 1.D [解析] z =10i 3+i =10i (3-i )(3+i )(3-i )=10(1+3i )10=1+3i ,根据共轭复数的定义,其共轭复数是1-3i.2.、[2014·全国卷] 设集合M ={x |x 2-3x -4<0},N ={x |0≤x ≤5},则M ∩N =( ) A .(0,4] B .[0,4) C .[-1,0) D .(-1,0]2.B [解析] 因为M ={x |x 2-3x -4<0}={x |-1<x <4},N ={x |0≤x ≤5},所以M ∩N ={x |-1<x <4}∩{0≤x ≤5}={x |0≤x <4}.3.[2014·全国卷] 设a =sin 33°,b =cos 55°,c =tan 35°,则( ) A .a >b >c B .b >c >a C .c >b >a D .c >a >b3.C [解析] 因为b =cos 55°=sin 35°>sin 33°,所以b >a .因为cos 35°<1,所以1cos 35°>1,所以sin 35°cos 35°>sin 35°.又c =tan 35°=sin 35°cos 35°>sin 35°,所以c >b ,所以c >b >a .4.[2014·全国卷] 若向量a ,b 满足:|a|=1,(a +b )⊥a ,(2a +b )⊥b ,则|b |=( ) A .2 B. 2 C .1 D.224.B [解析] 因为(a +b )⊥a ,所以(a +b )·a =0,即|a|2+b·a =0.因为(2a +b )⊥b ,所以(2a +b )·b =0,即2a·b +|b|2=0,与|a|2+b·a =0联立,可得2|a|2-|b|2=0,所以|b|=2|a|= 2. 5.[2014·全国卷] 有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有( )A .60种B .70种C .75种D .150种5.C [解析] 由题意,从6名男医生中选2名,5名女医生中选1名组成一个医疗小组,不同的选法共有C 26C 15=75(种).6.[2014·全国卷] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点.若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A.x 23+y 22=1B.x 23+y 2=1 C.x 212+y 28=1 D.x 212+y 24=1 6.A [解析] 根据题意,因为△AF 1B 的周长为43,所以|AF 1|+|AB |+|BF 1|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =43,所以a = 3.又因为椭圆的离心率e =c a =33,所以c =1,b 2=a 2-c 2=3-1=2,所以椭圆C 的方程为x 23+y 22=1.7.[2014·全国卷] 曲线y =x e x -1在点(1,1)处切线的斜率等于( ) A .2e B .e C .2 D .17.C [解析] 因为y ′=(x e x -1)′=e x -1+x e x -1,所以y =x e x -1在点(1,1)处的导数是y ′|x =1=e 1-1+e 1-1=2,故曲线y =x e x -1在点(1,1)处的切线斜率是2.8.、[2014·全国卷] 正四棱锥的顶点都在同一球面上.若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为( )A.81π4 B .16π C .9π D.27π48.A [解析] 如图所示,因为正四棱锥的底面边长为2,所以AE =12AC = 2.设球心为O ,球的半径为R ,则OE =4-R ,OA =R ,又知△AOE 为直角三角形,根据勾股定理可得,OA 2=OE 2+AE 2,即R 2=(4-R )2+2,解得R =94,所以球的表面积S =4πR 2=4π×⎝⎛⎭⎫942=81π4. 9.[2014·全国卷] 已知双曲线C 的离心率为2,焦点为F 1,F 2,点A 在C 上.若|F 1A |=2|F 2A |,则cos ∠AF 2F 1=( )A.14B.13C.24D.239.A [解析] 根据题意,|F 1A |-|F 2A |=2a ,因为|F 1A |=2|F 2A |,所以|F 2A |=2a ,|F 1A |=4a .又因为双曲线的离心率e =ca =2,所以c =2a ,|F 1F 2|=2c =4a ,所以在△AF 1F 2中,根据余弦定理可得cos ∠AF 2F 1=|F 1F 2|2+|F 2A |2-|F 1A |22|F 1F 2|·|F 2A |=16a 2+4a 2-16a 22×4a ×2a=14. 10.[2014·全国卷] 等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .310.C [解析] 设数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,根据题意可得,⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3=2,a 1q 4=5,解得⎩⎨⎧a 1=16125,q =52,所以a n =a 1qn -1=16125×⎝⎛⎭⎫52n -1=2×⎝⎛⎭⎫52n -4,所以lg a n =lg 2+(n -4)lg 52,所以前8项的和为8lg 2+(-3-2-1+0+1+2+3+4)lg 52=8lg 2+4lg 52=4lg ⎝⎛⎭⎫4×52=4. 11.[2014·全国卷] 已知二面角α-l -β为60°,AB ⊂α,AB ⊥l ,A 为垂足,CD ⊂β,C ∈l ,∠ACD =135°,则异面直线AB 与CD 所成角的余弦值为( )A.14B.24C.34D.1211.B [解析] 如图所示,在平面α内过点C 作CF ∥AB ,过点F 作FE ⊥β,垂足为点E ,连接CE ,则CE ⊥l ,所以∠ECF =60°.过点E 作DE ⊥CE ,交CD 于点D 1,连接FD 1.不妨设FC =2a ,则CE =a ,EF =3a .因为∠ACD =135°,所以∠DCE =45°,所以,在Rt △DCE 中,D 1E =CE =a ,CD 1=2a ,∴FD 1=2a ,∴cos ∠DCF =4a 2+2a 2-4a 22×2a ×2a=24.12.[2014·全国卷] 函数y =f (x )的图像与函数y =g (x )的图像关于直线x +y =0对称,则y =f (x )的反函数是( )A .y =g (x )B .y =g (-x )C .y =-g (x )D .y =-g (-x )12.D [解析] 设(x 0,y 0)为函数y =f (x )的图像上任意一点,其关于直线x +y =0的对称点为(-y 0,-x 0).根据题意,点(-y 0,-x 0)在函数y =g (x )的图像上,又点(x 0,y 0)关于直线y =x 的对称点为(y 0,x 0),且(y 0,x 0)与(-y 0,-x 0)关于原点对称,所以函数y =f (x )的反函数的图像与函数y =g (x )的图像关于原点对称,所以-y =g (-x ),即y =-g (-x ).13.[2014·全国卷] ⎝⎛⎭⎫x y -y x 8的展开式中x 2y 2的系数为________.(用数字作答) 13.70 [解析] 易知二项展开式的通项T r +1=C r 8⎝⎛⎭⎫x y 8-r ⎝⎛⎭⎫-y x r=(-1)r C r 8x 8-3r 2y 3r 2-4.要求x 2y 2的系数,需满足8-3r 2=2且3r 2-4=2,解得r =4,所以T 5=(-1)4C 48x 2y 2=70x 2y 2,所以x 2y 2的系数为70.14.[2014·全国卷] 设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +2y ≤3,x -2y ≤1,则z =x +4y 的最大值为________.14.5 [解析] 如图所示,满足约束条件的可行域为△ABC 的内部(包括边界), z =x +4y 的最大值即为直线y =-14x +14z 的纵截距最大时z 的值.结合题意,当y =-14x +14z 经过点A 时,z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,x +2y =3,可得点A 的坐标为(1,1), 所以z max =1+4=5. 15.、[2014·全国卷] 直线l 1和l 2是圆x 2+y 2=2的两条切线.若l 1与l 2的交点为(1,3),则l 1与l 2的夹角的正切值等于________.15.43 [解析] 如图所示,根据题意,OA ⊥P A ,OA =2,OP =10,所以P A =OP 2-OA 2=2 2,所以tan ∠OP A =OA P A =22 2=12,故tan ∠APB =2tan ∠OP A 1-tan 2∠OP A =43, 即l 1与l 2的夹角的正切值等于43.16.、[2014·全国卷] 若函数f (x )=cos 2x +a sin x 在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2是减函数,则a 的取值范围是________.16.(-∞,2] [解析] f (x )=cos 2x +a sin x =-2sin 2x +a sin x +1,令sin x =t ,则f (x )=-2t 2+at +1.因为x ∈⎝⎛⎭⎫π6,π2,所以t ∈⎝⎛⎭⎫12,1,所以f (x )=-2t 2+at +1,t ∈⎝⎛⎭⎫12,1.因为f (x )=cos 2x +a sin x 在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2是减函数,所以f (x )=-2t 2+at +1在区间⎝⎛⎭⎫12,1上是减函数,又对称轴为x =a 4,∴a 4≤12,所以a ∈(-∞,2].17.[2014·全国卷] △ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知3a cos C =2c cos A ,tan A =13,求B .17.解:由题设和正弦定理得3sin A cos C =2sin C cos A , 故3tan A cos C =2sin C .因为tan A =13,所以cos C =2sin C ,所以tan C =12.所以tan B =tan[180°-(A +C )] =-tan(A +C ) =tan A +tan Ctan A tan C -1=-1,所以B =135°. 18.、[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0, 解得-103≤d ≤-52,因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝⎛⎭⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝⎛⎭⎫17-110+⎝⎛⎭⎫14-17+…+⎝⎛⎭⎫110-3n -113-3n =13⎝⎛⎭⎫110-3n -110=n 10(10-3n ).19.、[2014·全国卷] 如图1-1所示,三棱柱ABC - A 1B 1C 1中,点A 1在平面ABC 内的射影D 在AC 上,∠ACB =90°,BC =1,AC =CC 1=2.(1)证明:AC 1⊥A 1B;(2)设直线AA 1与平面BCC 1B 1的距离为3,求二面角A 1 AB C 的大小.19.解:方法一:(1)证明:因为A 1D ⊥平面ABC ,A 1D ⊂平面AA 1C 1C ,故平面AA 1C 1C ⊥平面ABC .又BC ⊥AC ,所以BC ⊥平面AA 1C 1C .连接A 1C ,因为侧面AA 1C 1C 为菱形,故AC 1⊥A 1C . 由三垂线定理得AC 1⊥A 1B .(2)BC ⊥平面AA 1C 1C ,BC ⊂平面BCC 1B 1,故平面AA 1C 1C ⊥平面BCC 1B 1. 作A 1E ⊥CC 1,E 为垂足,则A 1E ⊥平面BCC 1B 1.又直线AA 1∥平面BCC 1B 1,因而A 1E 为直线AA 1与平面BCC 1B 1的距离,即A 1E = 3.因为A 1C 为∠ACC 1的平分线,所以A 1D =A 1E = 3.作DF ⊥AB ,F 为垂足,连接A 1F .由三垂线定理得A 1F ⊥AB ,故∠A 1FD 为二面角A 1 AB C 的平面角.由AD =AA 21-A 1D 2=1,得D 为AC 中点,DF =55,tan ∠A 1FD =A 1D DF =15,所以cos ∠A 1FD =14. 所以二面角A 1 AB C 的大小为arccos 14.方法二:以C 为坐标原点,射线CA 为x 轴的正半轴,以CB 的长为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系C - xyz .由题设知A 1D 与z 轴平行,z 轴在平面AA 1C 1C 内.(1)证明:设A 1(a ,0,c ).由题设有a ≤2,A (2,0,0),B (0,1,0),则AB →=(-2,1,0),AC →=(-2,0,0),AA 1→=(a -2,0,c ),AC 1→=AC →+AA 1→=(a -4,0,c ),BA 1→=(a ,-1,c ).由|AA 1→|=2,得(a -2)2+c 2=2,即a 2-4a +c 2=0.①又AC 1→·BA 1→=a 2-4a +c 2=0,所以AC 1⊥A 1B .(2)设平面BCC 1B 1的法向量m =(x ,y ,z ),则m ⊥CB →,m ⊥BB 1→,即m ·CB →=0,m ·BB 1→=0.因为CB →=(0,1,0),BB 1→=AA 1→=(a -2,0,c ),所以y =0且(a -2)x +cz =0.令x =c ,则z =2-a ,所以m =(c ,0,2-a ),故点A 到平面BCC 1B 1的距离为|CA →|·|cos 〈m ,CA →〉|=|CA →·m ||m |=2c c 2+(2-a )2=c .又依题设,A 到平面BCC 1B 1的距离为3,所以c =3,代入①,解得a =3(舍去)或a =1, 于是AA 1→=(-1,0,3).设平面ABA 1的法向量n =(p ,q ,r ), 则n ⊥AA 1→,n ⊥AB →,即n ·AA 1→=0,n ·AB →=0,-p +3r =0,且-2p +q =0.令p =3,则q =2 3,r =1,所以n =(3,2 3,1). 又p =(0,0,1)为平面ABC 的法向量,故 cos 〈n ,p 〉=n ·p |n ||p |=14.所以二面角A 1 AB C 的大小为arccos 14.20.、[2014·全国卷] 设每个工作日甲、乙、丙、丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立.(1)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;(2)X 表示同一工作日需使用设备的人数,求X 的数学期望.20.解:记A 1表示事件:同一工作日乙、丙中恰有i 人需使用设备,i =0,1,2. B 表示事件:甲需使用设备. C 表示事件:丁需使用设备.D 表示事件:同一工作日至少3人需使用设备.(1)因为P (B )=0.6,P (C )=0.4,P (A i )=C i 2×0.52,i =0,1,2, 所以P (D )=P (A 1·B ·C +A 2·B +A 2·B ·C )= P (A 1·B ·C )+P (A 2·B )+P (A 2·B ·C )=P (A 1)P (B )P (C )+P (A 2)P (B )+P (A 2)P (B )P (C )= 0.31.(2)X 的可能取值为0,1,2,3,4,其分布列为 P (X =0)=P (B ·A 0·C ) =P (B )P (A 0)P (C )=(1-0.6)×0.52×(1-0.4) =0.06,P (X =1)=P (B ·A 0·C +B ·A 0·C +B ·A 1·C )=P (B )P (A 0)P (C )+P (B )P (A 0)P (C )+P (B )P (A 1)P (C )=0.6×0.52×(1-0.4)+(1-0.6)×0.52×0.4+(1-0.6)×2×0.52×(1-0.4)=0.25,P (X =4)=P (A 2·B ·C )=P (A 2)P (B )P (C )=0.52×0.6×0.4=0.06, P (X =3)=P (D )-P (X =4)=0.25,P (X =2)=1-P (X =0)-P (X =1)-P (X =3)-P (X =4)=1-0.06-0.25-0.25-0.06=0.38,所以 EX =0×P (X =0)+1×P (X =1)+2×P (X =2)+3×P (X =3)+4×P (X =4)=0.25+2×0.38+3×0.25+4×0.06=2.21.、、[2014·全国卷] 已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF |=54|PQ |.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l ′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.21.解:(1)设Q (x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p ,所以|PQ |=8p ,|QF |=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x .(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m ≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D (2m 2+1,2m ), |AB |=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1). 又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M (x 3,y 3),N (x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m ,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝⎛⎭⎫2m 2+2m 2+3,-2m , |MN |=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2. 由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE |=|BE |=12|MN |,从而14|AB |2+|DE |2=14|MN |2,即4(m 2+1)2+⎝⎛⎭⎫2m +2m 2+⎝⎛⎭⎫2m 2+22= 4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1,故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0. 22.、[2014·全国卷] 函数f (x )=ln(x +1)-axx +a(a >1). (1)讨论f (x )的单调性;(2)设a 1=1,a n +1=ln(a n +1),证明:2n +2<a n ≤3n +2.22.解:(1)易知f (x )的定义域为(-1,+∞),f ′(x )=x [x -(a 2-2a )](x +1)(x +a )2.(i)当1<a <2时,若x ∈(-1,a 2-2a ),则f ′(x )>0,所以f (x )在(-1,a 2-2a )是增函数; 若x ∈(a 2-2a ,0),则f ′(x )<0,所以f (x )在(a 2-2a ,0)是减函数; 若x ∈(0,+∞),则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)是增函数.(ii)当a =2时,若f ′(x )≥0,f ′(x )=0成立当且仅当x =0,所以f (x )在(-1,+∞)是增函数.(iii)当a >2时,若x ∈(-1,0),则f ′(x )>0,所以f (x )在(-1,0)是增函数; 若x ∈(0,a 2-2a ),则f ′(x )<0, 所以f (x )在(0,a 2-2a )是减函数;若x ∈(a 2-2a ,+∞),则f ′(x )>0,所以f (x )在(a 2-2a ,+∞)是增函数. (2)由(1)知,当a =2时,f (x )在(-1,+∞)是增函数. 当x ∈(0,+∞)时,f (x )>f (0)=0,即ln(x +1)>2xx +2(x >0).又由(1)知,当a =3时,f (x )在[0,3)是减函数. 当x ∈(0,3)时,f (x )<f (0)=0,即ln(x +1)<3xx +3(0<x <3).下面用数学归纳法证明2n +2<a n ≤3n +2.(i)当n =1时,由已知23<a 1=1,故结论成立.(ii)假设当n =k 时结论成立,即2k +2<a k ≤3k +2.当n =k +1时,a k +1=ln(a k +1)>ln ⎝⎛⎭⎫2k +2+1>2×2k +22k +2+2=2k +3,a k +1=ln(a k +1)≤ln ⎝⎛⎭⎫3k +2+1<3×3k +23k +2+3=3k +3,即当n=k+1时,有2k+3<a k+1≤3k+3,结论成立.根据(i)(ii)知对任何n∈N*结论都成立.。
2014年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)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] 2.(5分)=()A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i3.(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,p3 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.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=λS n﹣1,其中λ为常数.﹣a n=λ(Ⅰ)证明:a n+2(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)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.2.(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.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:,即sinαcosβ=cosαsinβ+cosα,sin(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=λS n﹣1,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:a n﹣a n=λ+2(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=λS n﹣1,a n+1a n+2=λS n+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(a n+2﹣a n)=λa n+1+1≠0,∵a n+1∴a n﹣a n=λ.+2(Ⅱ)解:假设存在λ,使得{a n}为等差数列,设公差为d.﹣a n=(a n+2﹣a n+1)+(a n+1﹣a n)=2d,则λ=a n+2∴.∴,,∴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)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a=2,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.。
2014届高考真题数学(理)解析(湖北卷)
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. i 为虚数单位,则=+-2
)11(
i
i ( ) A. 1- B. 1 C. i - D.i
3. 设U 为全集,B A ,是集合,则“存在集合C 使得C C B C A U ⊆⊆,是“∅=B A ”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4.根据如下样本数据
得到的回归方程为a bx y
+=ˆ,则( ) A.0,0>>b a B.0,0<>b a C.0,0><b a D.0.0<<b a
O 中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,5.在如图所示的空间直角坐标系xyz
1),(2,2,2),给出编号①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为()
A.①和②
B.③和①
C. ④和③
D.④和②
7.由不等式⎪⎩
⎪
⎨⎧≤--≥≤0
200
x y y x 确定的平面区域记为1Ω,不等式⎩⎨⎧-≥+≤+21y x y x ,确定的平面区域记为2Ω,
在1Ω中随机取一点,则该点恰好在2Ω内的概率为( )
8.《算数书》竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍,其中记载有求“盖”的术:置如其周,令相承也.又以高乘之,三十六成一. 该术相当于给出了有圆锥的底面周长L 与高h ,计算其体积V 的近似公式2
1.36
v L h ≈它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率π近似取为3.那么近似公式2
275
v L h ≈相当于将圆锥体积公式中的π近似取为( ) A.
227 B.258
C.15750
D.355113
10.已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,当0≥x 时,)3|2||(|2
1
)(222a a x a x x f --+-=
,若R ∈∀x ,)()1(x f x f ≤-,则实数a 的取值范围为( )
二.填空题:本大题共6小题,考生共需作答5小题,每小题5分,共25分.请将答案天灾答题卡对应题号的位置上,答错位置,书写不清,模棱两可均不得分. (一)必考题(11—14题)
11.设向量(3,3)a =,(1,1)b =-,若()()
a b a b λλ+⊥-,则实数λ=________.
13.设a 是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数.将组成a 的3个数字按从小到大排成的三位数记为()I a ,按从大到小排成的三位数记为()D a (例如815a =,则()158I a =,()851D a =).阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,任意输入一个a ,输出的结果b =________.
14.设()x f 是定义在()+∞,0上的函数,且()0>x f ,对任意0,0>>b a ,
若经过点()()()()b f b a f a ,,,的直线与x 轴的交点为()0,c ,则称c 为b a ,关于函数()x f 的平均数,记为),(b a M f ,例如,当())0(1>=x x f 时,可得2
),(b
a c
b a M f +==,即),(b a M f 为b a ,的算术平均数.
(1)当())0_____(
>=x x f 时,),(b a M f 为b a ,的几何平均数; (2)当())0_____(
>=x x f 时,),(b a M f 为b a ,的调和平均数b
a ab
+2;
(以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可)
(二)选考题
15.(选修4-1:几何证明选讲)
如图,P 为⊙O 的两条切线,切点分别为B A ,,过PA 的中点Q 作割线交⊙O 于D C ,两点,若
,3,1==CD QC 则_____=PB .
16.(选修4-4:坐标系与参数方程)
已知曲线1C 的参数方程是⎪⎩
⎪
⎨⎧=
=33t y t x ()为参数t ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐
标系,曲线2C 的极坐标方程是2=ρ,则1C 与2C 交点的直角坐标为
_______.。