2014年高考真题精校精析纯word可编辑·2014高考真题解析2014·江西(理科数学)
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2014·江西卷(理科数学)1.[2014·江西卷] z -是z 的共轭复数,若z +z -=2,(z -z -)i =2(i 为虚数单位),则z =( )A .1+iB .-1-iC .-1+iD .1-i1.D [解析]设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z -=a -b i ,所以2a =2,-2b =2,得a =1,b =-1,故z =1-i.2.[2014·江西卷] 函数f (x )=ln(x 2-x )的定义域为( ) A .(0,1] B .[0,1]C .(-∞,0)∪(1,+∞)D .(-∞,0]∪[1,+∞) 2.C [解析]由x 2-x >0,得x >1或x <0. 3.[2014·江西卷] 已知函数f (x )=5|x |,g (x )=ax 2-x (a ∈R ).若f [g (1)]=1,则a =( ) A .1B .2C .3D .-13.A [解析]g (1)=a -1,由f [g (1)]=1,得5|a -1|=1,所以|a -1|=0,故a =1. 4.[2014·江西卷] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3B.932 C.332D .3 34.C [解析]由余弦定理得,cos C =a 2+b 2-c 22ab =2ab -62ab =12,所以ab =6,所以S △ABC=12ab sin C =332. 5.[2014·江西卷] 一几何体的直观图如图1-1所示,下列给出的四个俯视图中正确的是( )图1-1A B C D图1-25.B [解析]易知该几何体的俯视图为选项B 中的图形. 6.[2014·江西卷] 某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是( )表表3A.成绩B.视力C.智商D.阅读量6.D[解析]根据独立性检验计算可知,阅读量与性别有关联的可能性较大.7.[2014·江西卷]阅读如图1-3所示的程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()图1-3A.7B.9C.10D.118.[2014·江西卷] 若f (x )=x 2+2⎠⎛01f (x )d x ,则⎠⎛01f (x )d x =( )A .-1B .-13C .13D .18.B [解析]⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01⎣⎡⎦⎤x 2+2⎠⎛01f (x )d x d x =⎣⎡⎦⎤13x 3+⎝⎛⎭⎫2⎠⎛01f (x )d x x 10=13+2⎠⎛01f (x )d x ,得⎠⎛01f (x )d x =-13.9.[2014·江西卷] 在平面直角坐标系中,A ,B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB为直径的圆C 与直线2x +y -4=0相切,则圆C 面积的最小值为( )A.45πB.34π C .(6-25)πD.54π9.A [解析]由题意知,圆C 必过点O (0,0),故要使圆C 的面积最小,则点O 到直线l 的距离为圆C 的直径,即2r =45,所以r =25,所以S =45π.图1-410.[2014·江西卷] 如图1-4所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =11,AD =7,AA 1=12.一质点从顶点A 射向点E (4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i -1次到第i 次反射点之间的线段记为L i (i =2,3,4),L 1=AE ,将线段L 1,L 2,L 3,L 4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )A BC D图1-510.C [解析]由题意,L 1=AE =13.易知点E 在底面ABCD 上的投影为F (4,3,0),根据光的反射原理知,直线AE 和从点E 射向点E 1的直线E 1E 关于EF 对称,因此E 1(8,6,0),且L 2=L 1=13.此时,直线EE 1和从点E 1射出所得的直线E 1E 2关于过点E 1(8,6,0)和底面ABCD 垂直的直线对称,得E ′2(12,9,12).因为12>11,9>7,所以这次射出的点应在面CDD 1C 1上,设为E 2,求得L 3=E 1E 2=133,L 3<L 2=L 1.最后一次,从点E 2射出,落在平面A 1B 1C 1D 1上,求得L 4=263>L 3.故选C.11.[2014·江西卷] (1)(不等式选做题)对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为( )A .1B .2C .3D .4 [2014·江西卷] (2)(坐标系与参数方程选做题)若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y =1-x (0≤x ≤1)的极坐标方程为( )A .ρ=1cos θ+sin θ,0≤θ≤π2B .ρ=1cos θ+sin θ,0≤θ≤π4C .ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π2D .ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π411.(1)C [解析]易知|x -1|+|x |≥1,当且仅当0≤x ≤1时等号成立;|y -1|+|y +1|≥2, 当且仅当-1≤y ≤1时等号成立.故|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|≥3.(2)A [解析]依题意,方程y =1-x 的极坐标方程为ρ(cos θ+sin θ)=1,整理得ρ=1cos θ+sin θ.因为0≤x ≤1,所以0≤y ≤1,结合图形可知,0≤θ≤π2.12.[2014·江西卷] 10件产品中有7件正品、3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________.12.12 [解析]由超几何分布的概率公式可得P (恰好取到一件次品)=C 13C 37C 410=12. 13.[2014·江西卷] 若曲线y =e -x 上点P 处的切线平行于直线2x +y +1=0,则点P 的坐标是________.13.(-ln2,2) [解析]设点P 的坐标为(x 0,y 0),y ′=-e -x .又切线平行于直线2x +y +1=0,所以-e -x 0=-2,可得x 0=-ln2,此时y =2,所以点P 的坐标为(-ln2,2).14.[2014·江西卷] 已知单位向量e 1与e 2的夹角为α,且cos α=13,向量a =3e 1-2e 2与b =3e 1-e 2的夹角为β,则cos β=________.14.223 [解析]cos β=a ·b |a||b|=(3e 1-2e 2)·(3e 1-e 2)|3e 1-2e 2||3e 1-e 2|=9e 21-9e 1e 2+2e 229e 21-12e 1·e 2+4e 229e 21-6e 1·e 2+e 22=9-9×13+29-12×13+4·9-6×13+1=83×22=223.15.[2014·江西卷] 过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于________.15.22[解析]设点A (x 1,y 1),点B (x 2,y 2),点M 是线段AB 的中点,所以x 1+x 2=2,y 1+y 2=2,且⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b2=1,两式作差可得x 21-x 22a 2=-(y 21-y 22)b 2,即(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2=-(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2,所以y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2,即k AB =-b 2a 2.由题意可知,直线AB 的斜率为-12,所以-b 2a 2=-12,即a =2b .又a 2=b 2+c 2,所以c =b ,e =22. 16.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=sin(x +θ)+a cos(x +2θ),其中a ∈R ,θ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2. (1)当a =2,θ=π4时,求f (x )在区间[0,π]上的最大值与最小值;(2)若f ⎝⎛⎭⎫π2=0,f (π)=1,求a ,θ的值.16.解:(1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π4+2cos ⎝⎛⎭⎫x +π2=22(sin x +cos x )-2sin x =22cos x -22sin x =sin ⎝⎛⎭⎫π4-x .因为x ∈[0,π],所以π4-x ∈⎣⎡⎦⎤-3π4,π4,故f (x )在区间[0,π]上的最大值为22,最小值为-1. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧f ⎝⎛⎭⎫π2=0,f (π)=1,得⎩⎪⎨⎪⎧cos θ(1-2a sin θ)=0,2a sin 2θ-sin θ-a =1. 又θ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,知cos θ≠0,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-2a sin θ=0,(2a sin θ-1)sin θ-a =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,θ=-π6.17.、、[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a nb n ,求数列{c n }的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n ,所以S n =(n -1)3n +1.18.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(x 2+bx +b )1-2x (b ∈R ). (1)当b =4时,求f (x )的极值;(2)若f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,13上单调递增,求b 的取值范围. 18.解:(1)当b =4时,f ′(x )=-5x (x +2)1-2x,由f ′(x )=0,得x =-2或x =0.所以当x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当x ∈(-2,0)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,12时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,故f (x )在x =-2处取得极小值f (-2)=0,在x =0处取得极大值f (0)=4.(2)f ′(x )=-x [5x +(3b -2)]1-2x ,易知当x ∈⎝⎛⎭⎫0,13时,-x1-2x<0, 依题意当x ∈⎝⎛⎭⎫0,13时,有5x +(3b -2)≤0,从而53+(3b -2)≤0,得b ≤19. 所以b 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,19.19.、、[2014·江西卷] 如图1-6,四棱锥P -ABCD 中,ABCD 为矩形,平面P AD ⊥平面ABCD .(1)求证:AB ⊥PD .(2)若∠BPC =90°,PB =2,PC =2,问AB 为何值时,四棱锥P -ABCD 的体积最大?并求此时平面BPC 与平面DPC 夹角的余弦值.19.解:(1)证明:因为ABCD 为矩形,所以AB ⊥AD . 又平面P AD ⊥平面ABCD , 平面P AD ∩平面ABCD =AD , 所以AB ⊥平面P AD ,故AB ⊥PD .(2)过P 作AD 的垂线,垂足为O ,过O 作BC 的垂线,垂足为G ,连接PG . 故PO ⊥平面ABCD ,BC ⊥平面POG ,BC ⊥PG .在Rt △BPC 中,PG =233,GC =263,BG =63.设AB =m ,则OP =PG 2-OG 2=43-m 2,故四棱锥P -ABCD 的体积为V =13×6·m ·43-m 2=m38-6m 2. 因为m 8-6m 2=8m 2-6m 4= -6⎝⎛⎭⎫m 2-232+83, 所以当m =63,即AB =63时,四棱锥P -ABCD 的体积最大.此时,建立如图所示的空间直角坐标系,各点的坐标分别为O (0,0,0),B ⎝⎛⎭⎫63,-63,0,C ⎝⎛⎭⎫63,263,0,D ⎝⎛⎭⎫0,263,0,P ⎝⎛⎭⎫0,0,63,故PC →=⎝⎛⎭⎫63,263,-63,BC →=(0,6,0),CD =⎝⎛⎭⎫-63,0,0.设平面BPC 的一个法向量为n 1=(x ,y ,1),则由n 1⊥PC →,n 1⊥BC →,得⎩⎪⎨⎪⎧63x +263y -63=0,6y =0,解得x =1,y =0,则n 1=(1,0,1). 同理可求出平面DPC 的一个法向量为n 2=⎝⎛⎭⎫0,12,1. 设平面BPC 与平面DPC 的夹角为θ,则cos θ=|n 1·n 2||n 1||n 2|=12·14+1=105. 20.[2014·江西卷] 如图1-7所示,已知双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0)的右焦点为F ,点A ,B 分别在C 的两条渐近线上,AF ⊥x 轴,AB ⊥OB ,BF ∥OA (O 为坐标原点).图1-7(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)的直线l :x 0xa 2-y 0y =1与直线AF 相交于点M ,与直线x=32相交于点N .证明:当点P 在C 上移动时,|MF ||NF |恒为定值,并求此定值. 20.解:(1)设F (c ,0),因为b =1,所以c =a 2+1.由题意,直线OB 的方程为y =-1a x ,直线BF 的方程为y =1a (x -c ),所以B ⎝⎛⎭⎫c 2,-c 2a . 又直线OA 的方程为y =1a x ,则A ⎝⎛⎭⎫c ,c a ,所以k AB =c a -⎝⎛⎭⎫-c 2a c -c 2=3a .又因为AB ⊥OB ,所以3a ·⎝⎛⎭⎫-1a =-1,解得a 2=3,故双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)由(1)知a =3,则直线l 的方程为x 0x3-y 0y =1(y 0≠0),即y =x 0x -33y 0(y 0≠0).因为直线AF 的方程为x =2,所以直线l 与AF 的交点为M ⎝⎛⎭⎫2,2x 0-33y 0,直线l 与直线x =32的交点为N 32,32x 0-33y 0, 则|MF |2|NF |2=(2x 0-3)2(3y 0)214+⎝⎛⎭⎫32x 0-32(3y 0)2=(2x 0-3)29y 204+94(x 0-2)2= 43·(2x 0-3)23y 20+3(x 0-2)2. 又P (x 0,y 0)是C 上一点,则x 203-y 20=1, 代入上式得|MF |2|NF |2=43·(2x 0-3)2x 20-3+3(x 0-2)2=43·(2x 0-3)24x 20-12x 0+9=43,所以|MF ||NF |=23=233,为定值.21.、、[2014·江西卷] 随机将1,2,…,2n (n ∈N *,n ≥2)这2n 个连续正整数分成A ,B 两组,每组n 个数.A 组最小数为a 1,最大数为a 2;B 组最小数为b 1,最大数为b 2.记ξ=a 2-a 1,η=b 2-b 1.(1)当n =3时,求ξ的分布列和数学期望;(2)令C 表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C 发生的概率P (C );(3)对(2)中的事件C ,C -表示C 的对立事件,判断P (C )和P (C -)的大小关系,并说明理由.21.解:(1)当n =3时,ξ的所有可能取值为2,3,4,5.将6个正整数平均分成A ,B 两组,不同的分组方法共有C 36=20(种),所以ξ的分布列为:E ξ=2×15+3×310+4×310+5×15=72.(2)ξ和η恰好相等的所有可能取值为n -1,n ,n +1,…,2n -2.又ξ和η恰好相等且等于n -1时,不同的分组方法有2种; ξ和η恰好相等且等于n 时,不同的分组方法有2种;ξ和η恰好相等且等于n +k (k =1,2,…,n -2)(n ≥3)时,不同的分组方法有2C k 2k 种. 所以当n =2时,P (C )=46=23,当n ≥3时,P (C )=2⎝⎛⎭⎫2+∑n -2k =1C k 2k C n 2n.(3)由(2)得,当n =2时,P (C )=13,因此P (C )>P (C ).而当n ≥3时,P (C )<P (C ).理由如下:P (C )<P (C )等价于4(2+∑n -2k =1C k 2k )<C n2n ,①用数学归纳法来证明:(i)当n =3时,①式左边=4(2+C 12)=4(2+2)=16,①式右边=C 36=20,所以①式成立. (ii)假设n =m (m ≥3)时①式成立,即4⎝⎛⎭⎫2+∑m -2k =1C k 2k <C m 2m 成立, 那么,当n =m +1时, 左边=4⎝⎛⎭⎫2+∑m +1-2k =1C k 2k=4⎝⎛⎭⎫2+∑m -2k =1C k 2k +4C m -12(m -1)<C m 2m +4C m -12(m -1)=(2m )!m !m !+4·(2m -2)!(m -1)!(m -1)!=(m +1)2(2m )(2m -2)!(4m -1)(m +1)!(m +1)!<(m +1)2(2m )(2m -2)!(4m )(m +1)!(m +1)!=C m +12(m +1)· 2(m +1)m (2m +1)(2m -1)<C m +12(m +1)=右边, 即当n =m +1时,①式也成立.综合(i)(ii)得,对于n ≥3的所有正整数,都有P (C )<P (C )成立.。