2014年高考(江苏卷)数学
- 格式:doc
- 大小:5.41 MB
- 文档页数:14
2014年江苏省高考数学试卷一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1、(5分)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B=、2、(5分)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为、3、(5分)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是、4、(5分)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是、5、(5分)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是、6、(5分)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有株树木的底部周长小于100cm、7、(5分)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是、8、(5分)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是、9、(5分)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为、10、(5分)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是、11、(5分)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P (2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是、12、(5分)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是、13、(5分)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+|,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、14、(5分)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是、二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15、(14分)已知α∈(,π),sinα=、(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值、16、(14分)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、17、(14分)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a >b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C、(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值、18、(16分)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m 处(OC为河岸),tan∠BCO=、(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?19、(16分)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数、(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论、20、(16分)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”、(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n (n∈N*)成立、三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21、(10分)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D、【选修4-2:矩阵与变换】22、(10分)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值、【选修4-3:极坐标及参数方程】23、在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于AB两点,则线段AB的长为、【选修4-4:不等式选讲】24、已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy、(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25、(10分)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同、(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E (X)、26、(10分)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n ∈N*、(1)求2f1()+f2()的值;()+f n()|=都成立、(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n﹣1参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1、(5分)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B={﹣1,3} 、分析:根据集合的基本运算即可得到结论、解答:解:∵A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},∴A∩B={﹣1,3},故答案为:{﹣1,3}点评:本题主要考查集合的基本运算,比较基础、2、(5分)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为21、分析:根据复数的有关概念,即可得到结论、解答:解:z=(5+2i)2=25+20i+4i2=25﹣4+20i=21+20i,故z的实部为21,故答案为:21点评:本题主要考查复数的有关概念,利用复数的基本运算是解决本题的关键,比较基础、3、(5分)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是5、分析:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,代入正整数n验证可得答案、解答:解:由程序框图知:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,∵24=16<20,25=32>20,∴输出n=5、故答案为:5、点评:本题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键、4、(5分)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是、分析:首先列举并求出“从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数”的基本事件的个数再从中找到满足“所取2个数的乘积为6”的事件的个数,利用概率公式计算即可、解答:解:从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数的所有基本事件有(1,2),(1,3),(1,6),(2,3),(2,6),(3,6)共6个,所取2个数的乘积为6的基本事件有(1,6),(2,3)共2个,故所求概率P=、故答案为:、点评:本题主要考查了古典概型的概率公式的应用,关键是一一列举出所有的基本事件、5、(5分)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是、分析:由于函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,可得=、根据φ的范围和正弦函数的单调性即可得出、解答:解:∵函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,∴=、∵0≤φ<π,∴,∴+φ=,解得φ=、故答案为:、点评:本题考查了三角函数的图象与性质、三角函数求值,属于基础题、6、(5分)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有24株树木的底部周长小于100cm、分析:根据频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距底部求出周长小于100cm的频率,再根据频数=样本容量×频率求出底部周长小于100cm的频数、解答:解:由频率分布直方图知:底部周长小于100cm的频率为(0.015+0.025)×10=0.4,∴底部周长小于100cm的频数为60×0.4=24(株)、故答案为:24、点评:本题考查了频率分布直方图,在频率分布直方图中频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距=、7、(5分)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是4、分析:利用等比数列的通项公式即可得出、解答:解:设等比数列{a n}的公比为q>0,a1>0、∵a8=a6+2a4,∴,化为q4﹣q2﹣2=0,解得q2=2、∴a6===1×22=4、故答案为:4、点评:本题考查了等比数列的通项公式,属于基础题、8、(5分)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是、分析:设出两个圆柱的底面半径与高,通过侧面积相等,推出高的比,然后求解体积的比、解答:解:设两个圆柱的底面半径分别为R,r;高分别为H,h;∵=,∴,它们的侧面积相等,∴,∴===、故答案为:、点评:本题考查柱体体积公式以及侧面积公式的直接应用,是基础题目、9、(5分)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为、分析:求出已知圆的圆心为C(2,﹣1),半径r=2、利用点到直线的距离公式,算出点C到直线直线l的距离d,由垂径定理加以计算,可得直线x+2y﹣3=0被圆截得的弦长、解答:解:圆(x﹣2)2+(y+1)2=4的圆心为C(2,﹣1),半径r=2,∵点C到直线直线x+2y﹣3=0的距离d==,∴根据垂径定理,得直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为2=2=故答案为:、点评:本题给出直线与圆的方程,求直线被圆截得的弦长,着重考查点到直线的距离公式、圆的方程和直线与圆的位置关系等知识,属于基础题、10、(5分)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是(﹣,0)、分析:由条件利用二次函数的性质可得,由此求得m的范围、解答:解:∵二次函数f(x)=x2+mx﹣1的图象开口向上,对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,∴,即,解得﹣<m<0,故答案为:(﹣,0)、点评:本题主要考查二次函数的性质应用,体现了转化的数学思想,属于基础题、11、(5分)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P (2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是﹣3、分析:由曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,可得y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,解方程可得答案、解答:解:∵直线7x+2y+3=0的斜率k=,曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,∴y′=2ax﹣,∴,解得:,故a+b=﹣3,故答案为:﹣3点评:本题考查的知识点是利用导数研究曲线上某点切线方程,其中根据已知得到y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,是解答的关键、12、(5分)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是22、分析:由=3,可得=+,=﹣,进而由AB=8,AD=5,=3,•=2,构造方程,进而可得答案、解答:解:∵=3,∴=+,=﹣,又∵AB=8,AD=5,∴•=(+)•(﹣)=||2﹣•﹣||2=25﹣•﹣12=2,故•=22,故答案为:22、点评:本题考查的知识点是向量在几何中的应用,平面向量数量积的运算,其中根据已知得到=+,=﹣,是解答的关键、13、(5分)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f (x)=|x2﹣2x+|,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(0,)、分析:在同一坐标系中画出函数的图象与直线y=a的图象,利用数形结合判断a 的范围即可、解答:解:f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),在同一坐标系中画出函数f(x)与y=a的图象如图:由图象可知、故答案为:(0,)、点评:本题考查函数的图象以函数的零点的求法,数形结合的应用、14、(5分)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是、分析:根据正弦定理和余弦定理,利用基本不等式即可得到结论、解答:解:由正弦定理得a+b=2c,得c=(a+b),由余弦定理得cosC====≥=,当且仅当时,取等号,故≤cosC<1,故cosC的最小值是、故答案为:、点评:本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,结合基本不等式的性质是解决本题的关键、二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15、(14分)已知α∈(,π),sinα=、(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值、分析:(1)通过已知条件求出cosα,然后利用两角和的正弦函数求sin(+α)的值;(2)求出cos2α,然后利用两角差的余弦函数求cos(﹣2α)的值、解答:解:α∈(,π),sinα=、∴cosα=﹣=(1)sin(+α)=sin cosα+cos sinα==﹣;∴sin(+α)的值为:﹣、(2)∵α∈(,π),sinα=、∴cos2α=1﹣2sin2α=,sin2α=2sinαcosα=﹣∴cos(﹣2α)=cos cos2α+sin sin2α==﹣、cos(﹣2α)的值为:﹣、点评:本题考查两角和与差的三角函数,三角函数的基本关系式的应用,考查计算能力、16、(14分)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、分析:(1)由D、E为PC、AC的中点,得出DE∥PA,从而得出PA∥平面DEF;(2)要证平面BDE⊥平面ABC,只需证DE⊥平面ABC,即证DE⊥EF,且DE⊥AC即可、解答:证明:(1)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE∥PA,又∵PA⊄平面DEF,DE⊂平面DEF,∴PA∥平面DEF;(2)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE=PA=3;又∵E、F为AC、AB的中点,∴EF=BC=4;∴DE2+EF2=DF2,∴∠DEF=90°,∴DE⊥EF;∵DE∥PA,PA⊥AC,∴DE⊥AC;∵AC∩EF=E,∴DE⊥平面ABC;∵DE⊂平面BDE,∴平面BDE⊥平面ABC、点评:本题考查了空间中的平行与垂直问题,解题时应明确空间中的线线、线面、面面之间的垂直与平行的互相转化关系,是基础题目、17、(14分)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a >b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C、(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值、分析:(1)根据椭圆的定义,建立方程关系即可求出a,b的值、(2)求出C的坐标,利用F1C⊥AB建立斜率之间的关系,解方程即可求出e的值、解答:解:(1)∵C的坐标为(,),∴,即,∵,∴a2=()2=2,即b2=1,则椭圆的方程为+y2=1、(2)设F1(﹣c,0),F2(c,0),∵B(0,b),∴直线BF2:y=﹣x+b,代入椭圆方程+=1(a>b>0)得()x2﹣=0,解得x=0,或x=,∵A(,﹣),且A,C关于x轴对称,∴C(,),则=﹣=,∵F1C⊥AB,∴×()=﹣1,由b2=a2﹣c2得,即e=、点评:本题主要考查圆锥曲线的综合问题,要求熟练掌握椭圆方程的求法以及直线垂直和斜率之间的关系,运算量较大、18、(16分)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m 处(OC为河岸),tan∠BCO=、(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?分析:(1)在四边形AOCB中,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,设出AF,然后通过解直角三角形列式求解BE,进一步得到CE,然后由勾股定理得答案;(2)设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,设OM=xm,把PC、PQ用含有x的代数式表示,再结合古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m列式求得x的范围,得到x取最小值时圆的半径最大,即圆形保护区的面积最大、解答:解:(1)如图,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,∵∠ABC=90°,∠BEC=90°,∴∠ABF=∠BCE,∴、设AF=4x(m),则BF=3x(m)、∵∠AOE=∠AFE=∠OEF=90°,∴OE=AF=4x(m),EF=AO=60(m),∴BE=(3x+60)m、∵,∴CE=(m)、∴(m)、∴,解得:x=20、∴BE=120m,CE=90m,则BC=150m;(2)如图,设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,∵∠POM=∠PQC=90°,∴∠PMO=∠BCO、设OM=xm,则OP=m,PM=m、∴PC=m,PQ=m、设⊙M半径为R,∴R=MQ=m=m、∵A、O到⊙M上任一点距离不少于80m,则R﹣AM≥80,R﹣OM≥80,∴136﹣﹣(60﹣x)≥80,136﹣﹣x≥80、解得:10≤x≤35、∴当且仅当x=10时R取到最大值、∴OM=10m时,保护区面积最大、点评:本题考查圆的切线,考查了直线与圆的位置关系,解答的关键在于对题意的理解,是中档题、19、(16分)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数、(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论、分析:(1)根据函数奇偶性的定义即可证明f(x)是R上的偶函数;(2)利用参数分离法,将不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,进行转化求最值问题即可求实数m的取值范围;(3)构造函数,利用函数的单调性,最值与单调性之间的关系,分别进行讨论即可得到结论、解答:解:(1)∵f(x)=e x+e﹣x,∴f(﹣x)=e﹣x+e x=f(x),即函数:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,即m(e x+e﹣x﹣1)≤e﹣x﹣1,∵x>0,∴e x+e﹣x﹣1>0,即m≤在(0,+∞)上恒成立,设t=e x,(t>1),则m≤在(1,+∞)上恒成立,∵=﹣=﹣,当且仅当t=2时等号成立,∴m、(3)令g(x)=e x+e﹣x﹣a(﹣x3+3x),则g′(x)=e x﹣e﹣x+3a(x2﹣1),当x>1,g′(x)>0,即函数g(x)在[1,+∞)上单调递增,故此时g(x)的最小值g(1)=e+﹣2a,由于存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,故e+﹣2a<0,即a>(e+),令h(x)=x﹣(e﹣1)lnx﹣1,则h′(x)=1﹣,由h′(x)=1﹣=0,解得x=e﹣1,当0<x<e﹣1时,h′(x)<0,此时函数单调递减,当x>e﹣1时,h′(x)>0,此时函数单调递增,∴h(x)在(0,+∞)上的最小值为h(e﹣1),注意到h(1)=h(e)=0,∴当x∈(1,e﹣1)⊆(0,e﹣1)时,h(e﹣1)≤h(x)<h(1)=0,当x∈(e﹣1,e)⊆(e﹣1,+∞)时,h(x)<h(e)=0,∴h(x)<0,对任意的x∈(1,e)成立、①a∈((e+),e)⊆(1,e)时,h(a)<0,即a﹣1<(e﹣1)lna,从而e a﹣1<a e﹣1,②当a=e时,a e﹣1=e a﹣1,③当a∈(e,+∞)⊆(e﹣1,+∞)时,当a>e﹣1时,h(a)>h(e)=0,即a﹣1>(e﹣1)lna,从而e a﹣1>a e﹣1、点评:本题主要考查函数奇偶性的判定,函数单调性和最值的应用,利用导数是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大、20、(16分)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”、(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n (n∈N*)成立、分析:(1)利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”即可得到a n,再利用“H”数列的意义即可得出、(2)利用等差数列的前n项和即可得出S n,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,取n=2和根据d<0即可得出;(3)设{a n}的公差为d,构造数列:b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,c n=(n﹣1)(a1+d),可证明{b n}和{c n}是等差数列、再利用等差数列的前n项和公式及其通项公式、“H”的意义即可得出、解答:解:(1)当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=2n﹣2n﹣1=2n﹣1,当n=1时,a1=S1=2、当n=1时,S1=a1、当n≥2时,S n=a n+1、∴数列{a n}是“H”数列、(2)S n==,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,即,取n=2时,得1+d=(m﹣1)d,解得,∵d<0,∴m<2,又m∈N*,∴m=1,∴d=﹣1、(3)设{a n}的公差为d,令b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,对∀n∈N*,b n﹣b n=﹣a1,+1c n=(n﹣1)(a1+d),对∀n∈N*,c n﹣c n=a1+d,+1则b n+c n=a1+(n﹣1)d=a n,且数列{b n}和{c n}是等差数列、数列{b n}的前n项和T n=,令T n=(2﹣m)a1,则、当n=1时,m=1;当n=2时,m=1、当n≥3时,由于n与n﹣3的奇偶性不同,即n(n﹣3)为非负偶数,m∈N*、因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使T n=b m成立,即{b n}为H数列、数列{c n}的前n项和R n=,令c m=(m﹣1)(a1+d)=R n,则m=、∵对∀n∈N*,n(n﹣3)为非负偶数,∴m∈N*、因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使R n=c m成立,即{c n}为H数列、因此命题得证、点评:本题考查了利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”求a n、等差数列的前n项和公式及其通项公式、新定义“H”的意义等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力、构造法,属于难题、三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21、(10分)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D、分析:利用OC=OB,可得∠OCB=∠B,利用同弧所对的圆周角相等,即可得出结论、解答:证明:∵OC=OB,∴∠OCB=∠B,∵∠B=∠D,∴∠OCB=∠D、点评:本题考查同弧所对的圆周角相等,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题、【选修4-2:矩阵与变换】22、(10分)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值、分析:利用矩阵的乘法,结合A=B,可得方程组,即可求x,y的值,从而求得x+y的值、解答:解:∵矩阵A=,B=,向量=,A=B,∴,∴x=﹣,y=4,∴x+y=点评:本题考查矩阵的乘法,考查学生的计算能力,属于基础题、【选修4-3:极坐标及参数方程】23、在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于AB两点,则线段AB的长为、分析:直线l的参数方程化为普通方程,与抛物线y2=4x联立,求出A,B的坐标,即可求线段AB的长、解答:解:直线l的参数方程为(t为参数),化为普通方程为x+y=3,与抛物线y2=4x联立,可得x2﹣10x+9=0,∴交点A(1,2),B(9,﹣6),∴|AB|==8、故答案为:8、点评:本题主要考查了直线与抛物线的位置关系:相交关系的应用,考查学生的计算能力,属于基础题、【选修4-4:不等式选讲】24、已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy、分析:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥,两式相乘可得结论、解答:证明:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥分别当且仅当x=y2=1,x2=y=1时等号成立,∴两式相乘可得(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy、点评:本题考查不等式的证明,正确运用均值不等式是关键、(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25、(10分)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同、(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E (X)、分析:(1)先求出取2个球的所有可能,再求出颜色相同的所有可能,最后利用概率公式计算即可;(2)先判断X的所有可能值,在分别求出所有可能值的概率,列出分布列,根据数学期望公式计算即可、解答:解(1)一次取2个球共有=36种可能,2个球颜色相同共有=10种可能情况∴取出的2个球颜色相同的概率P=、(2)X的所有可能值为4,3,2,则P(X=4)=,P(X=3)=于是P(X=2)=1﹣P(X=3)﹣P(X=4)=,X的概率分布列为X234P故X数学期望E(X)=、点评:本题考查了排列组合,概率公式以概率的分布列和数学期望,知识点比较多,属基础题、26、(10分)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n ∈N*、(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n()+f n()|=都成立、﹣1分析:(1)由于求两个函数的相除的导数比较麻烦,根据条件和结论先将原函数化为:xf0(x)=sinx,然后两边求导后根据条件两边再求导得:2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,把x=代入式子求值;(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx和2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,利用相同的方法再对所得的式子两边再求导,并利用诱导公式对所得式子进行化简、归纳,再进行猜想得到等式,用数学归纳法进行证明等式成立,主要利用假设的条件、诱导公式、求导公式以及题意进行证明,最后再把x=代入所给的式子求解验证、解答:解:(1)∵f0(x)=,∴xf0(x)=sinx,则两边求导,[xf0(x)]′=(sinx)′,∵f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*,∴f0(x)+xf1(x)=cosx,两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,将x=代入上式得,2f1()+f2()=﹣1,(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx=sin(x+),恒成立两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx=sin(x+π),再对上式两边同时求导得,3f2(x)+xf3(x)=﹣cosx=sin(x+),同理可得,两边再同时求导得,4f3(x)+xf4(x)=sinx=sin(x+2π),(x)+xf n(x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,猜想得,nf n﹣1下面用数学归纳法进行证明等式成立:①当n=1时,成立,则上式成立;②假设n=k(k>1且k∈N*)时等式成立,即,(x)+xf k(x)]′=kf k﹣1′(x)+f k(x)+xf k′(x)∵[kf k﹣1=(k+1)f k(x)+xf k+1(x)又===,∴那么n=k+1(k>1且k∈N*)时、等式也成立,(x)+xf n(x)=sin(x +)对任意n∈N*恒成立,由①②得,nf n﹣1令x=代入上式得,nf n()+f n ()=sin (+)=±cos=±,﹣1()+f n ()|=都成立所以,对任意n∈N*,等式|nf n﹣1点评:本题考查了三角函数、复合函数的求导数公式和法则、诱导公式,以及数学归纳法证明命题、转化思想等,本题设计巧妙,题型新颖,立意深刻,是一道不可多得的好题,难度很大,考查了学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,以及逻辑思维能力31/ 31。
绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ参考公式:圆柱的侧面积公式:cl S =圆柱侧,其中c 是圆柱底面的周长,l 为母线长.圆柱的体积公式:Sh V =圆柱,其中S 是圆柱的底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.........1.已知集合A ={4,3,1,2--},}3,2,1{-=B ,则=B A I ▲ .2.已知复数2)i 25(+=z (i 为虚数单位),则z 的实部为 ▲ .3.右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是 ▲ .4.从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的 乘积为6的概率是 ▲ .5.已知函数x y cos =与)2sin(ϕ+=x y (0ϕπ≤<),它们的图象有一 个横坐标为3π的交点,则ϕ的值是 ▲ . 注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
本卷满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与您本人是否相符。
4.作答试题必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
(第3题)6.为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm ),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有 ▲ 株树木的底部周长小于100cm.7.在各项均为正数的等比数列}{n a 中,若21a =, 4682a a a +=,则6a 的值是 ▲ .8.设甲、乙两个圆柱的底面分别为1S ,2S ,体积 分别为1V ,2V ,若它们的侧面积相等,且4921=S S , 则21V V 的值是 ▲ . 9.在平面直角坐标系xOy 中,直线032=-+y x 被圆4)1()2(22=++-y x 截得的弦长为 ▲ . 10.已知函数2()1f x x mx =+-,若对于任意[,1]x m m ∈+,都有0)(<x f 成立,则实数m 的取值范围是 ▲ .11.在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b 为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 ▲ .12.如图,在平行四边形ABCD 中,已知8=AB ,5=AD , 3=,2=⋅,则⋅的值是 ▲ .13.已知)(x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当[0,3)x ∈时,|212|)(2+-=x x x f .若函数a x f y -=)(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 ▲ . 14.若△ABC 的内角满足C B A sin 2sin 2sin =+,则C cos 的最小值是 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分) 已知),2(ππα∈,55sin =α.(1)求)4sin(απ+的值;(2)求)265cos(απ-的值.ABD CP (第12题)底部周长/cm(第6题)16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥ABC P -中,D ,E ,F 分别为棱AB AC PC ,,的中点.已知AC PA ⊥,6PA =,8BC =,5DF =.求证:(1)直线//PA 平面DEF ; (2)平面⊥BDE 平面ABC .17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,21,F F 分别是椭圆)0(12322>>=+b a by a x 的左、右焦点,顶点B的坐标为),0(b ,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结C F 1.(1)若点C 的坐标为)31,34(,且22=BF ,求椭圆的方程;(2)若1F C AB ⊥,求椭圆离心率e 的值.18.(本小题满分16分)如图,为保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆,且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m .经测量,点A 位于点O 正北方向60m 处,点C 位于点O正东方向170m 处(OC 为河岸),34tan =∠BCO .(1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大? 19.(本小题满分16分)已知函数x x x f -+=e e )(,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:)(x f 是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式)(x mf ≤1e -+-m x 在),0(+∞上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在),1[0+∞∈x ,使得)3()(030x x a x f +-<成立.试比较1e -a 与1e -a 的大小,并证明你的结论.20.(本小题满分16分)设数列}{n a 的前n 项和为n S .若对任意正整数n ,总存在正整数m ,使得m n a S =,则称}{n a 是“H 数列”. (1)若数列}{n a 的前n 项和n n S 2=(∈n N *),证明:}{n a 是“H 数列”;(2)设}{n a 是等差数列,其首项11=a ,公差0<d .若}{n a 是“H 数列”,求d 的值; (3)证明:对任意的等差数列}{n a ,总存在两个“H 数列”}{n b 和}{n c ,使得n n n c b a +=(∈n N *)成立.(第17题)P DC EF B A (第16题) (第18题)绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两......小题,并在....相应的...答题区域内作答........若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,AB 是圆O 的直径,C ,D 是圆O 上位于AB 异侧的两点. 证明:D OCB ∠=∠.B .[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=x A 121,⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=1211B ,向量⎥⎦⎤⎢⎣⎡=y 2α,x ,y 为实数. 若ααB A =,求y x +的值.注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求:1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,包含填空题(第1题—第14题)、解答题(第15题第20题).本卷满分160分,考试时间为120分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请在答题卡上按照顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效.作答必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔.请注意字体工整,笔迹清楚.4.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.5.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、破损.一律不准使用胶带纸、修正液、可擦洗的圆珠笔.参考公式:圆柱的体积公式:V圆柱sh,其中s为圆柱的表面积,h为高.圆柱的侧面积公式:S圆柱=cl,其中c是圆柱底面的周长,l为母线长.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题.卡.相.应.位.置.上...(1)【2014年江苏,1,5分】已知集合A{2,1,3,4},B{1,2,3},则AB_______.【答案】{1,3}【解析】由题意得AB{1,3}.(2)【2014年江苏,2,5分】已知复数【答案】21 z(52i)(i为虚数单位),则z的实部为_______.2 2【解析】由题意22z(52i)25252i(2i)2120i,其实部为21.(3)【2014年江苏,3,5分】右图是一个算法流程图,则输出的n的值是_______.【答案】5n的最小整数解.2n20整数解为n5,因此输出的n5.【解析】本题实质上就是求不等式220(4)【2014年江苏,4,5分】从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是_______.【答案】13【解析】从1,2,3,6这4个数中任取2个数共有 2C46种取法,其中乘积为6的有1,6和2,3两种取法,因此所求概率为21P.63(5)【2014年江苏,5,5分】已知函数ycosx与ysin(2x)(0≤),它们的图象有一个横坐标为的3 交点,则的值是_______.【答案】6【解析】由题意cossin(2)33 ,即21sin()32,2kk(1),(kZ),因为0,所36以.6(6)【2014年江苏,6,5分】为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有株树木的底部周长小于100cm.【答案】241【解析】由题意在抽测的60株树木中,底部周长小于100cm的株数为(0.0150.025)106024.(7)【2014年江苏,7,5分】在各项均为正数的等比数列{}a中,若na8a62a4,则a21,a的值是________.6【答案】4【解析】设公比为q,因为a21,则由a8a62a4得64224220qqa,qq,解得22q,所以4a6a2q4.(8)【2014年江苏,8,5分】设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S,S,体积分别为12 V,V,若它们的侧面积相12等,且S1S294,则V1V2的值是_______.【答案】32【解析】设甲、乙两个圆柱的底面和高分别为r、h,r2、h2,则2r1h12r2h2,11 h r12hr21,又2Sr112Sr2294,所以r1r232,则222Vrhrhrrr11111121222Vrhrhrrr2222221232.(9)【2014年江苏,9,5分】在平面直角坐标系xOy中,直线x2y30被圆长为________.22(x2)(y1)4截得的弦【答案】2555 【解析】圆22(x2)(y1)4的圆心为C(2,1),半径为r2,点C到直线x2y30的距离为22(1)33d,所求弦长为22512 229255 l2rd24.55(10)【2014年江苏,10,5分】已知函数f(x)xmx1,若对任意x[m,m1],都有f(x)0成立,则实2数m的取值范围是________.【答案】20,2【解析】据题意22f(m)mm102f(m1)(m1)m(m1)10,解得22m0.(11)【2014年江苏,11,5分】在平面直角坐标系xOy中,若曲线2byaxx(a,b为常数)过点P(2,5),且该曲线在点P处的切线与直线7x2y30平行,则ab的值是________.【答案】3【解析】曲线yax 2bxb b过点P(2,5),则4a5①,又y'2ax22x,所以b74a②,由①②解得42ab11,所以ab2.(12)【2014年江苏,12,5分】如图,在平行四边形ABCD中,已知,AB8,AD5,CP3PD,APBP2,则ABAD的值是________.【答案】22【解析】由题意,1APADDPADAB,433BPBCCPBCCDADAB,44所以13APBP(ADAB)(ADAB)442132ADADABAB,216即1322564ADAB,解得ADAB22.216(13)【2014年江苏,13,5分】已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x[0,3)时,21f(x)x2x.2 若函数yf(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________.【答案】01,22【解析】作出函数 21 f(x)x2x,x[0,3)的图象,可见21 f(0),当x1时,21 f(x)极大, 27f ,方程f(x)a0在x[3,4]上有10个零点,即函数yf(x)和图象与直线 (3) 2ya 在[3,4]上有10个交点,由于函数f(x)的周期为3,因此直线ya 与函数21f(x)x2x,x[0,3)的应该是4个交点,则有21 a(0,). 2(14)【2014年江苏,14,5分】若ABC 的内角满足sinA2sinB2sinC ,则cosC 的最小值是_______.【答案】624【解析】由已知sinA2sinB2sinC 及正弦定理可得a2b2c , cosC a2b 222 ab() 2 222abc 2ab2ab223a2b22ab26ab22ab628ab8ab4,当且仅当 22 3a2b ,即a b 2 3时等号成立,所以cosC的最小值为 62 4. 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答.题.卡.指.定.区.域.内.作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. (15)【2014年江苏,15,14分】已知2,,sin5 5 .(1)求sin的值;4(2)求cos2 6的值. 解:(1)∵sin5,,,∴ 25225cos1sin5, 210sinsincoscossin(cossin).444210(2)∵43 sin22sincoscos2cossin,,sin22sincoscos2cossin2255∴3314334 cos2coscos2sinsin2666252510. (16)【2014年江苏,16,14分】如图,在三棱锥PABC 中,D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点.已知 PAAC ,PA6,BC8,DF5.(1)求证:直线PA ∥平面DEF ;(2)平面BDE ⊥平面ABC . 解:(1)∵D ,E 为PC ,AC 中点∴DE ∥PA ∵PA 平面DEF ,DE 平面DEF ∴PA ∥平面DEF .(2)∵D ,E 为PC ,AC 中点,∴DE1PA3∵E ,F 为AC ,AB 中点,∴14 EFBC ,22∴DE 2EF 2DF 2,∴DEF90°,∴DE ⊥EF ,∵DE//PA ,PAAC ,∴DEAC , ∵ACEFE ,∴DE ⊥平面ABC ,∵DE 平面BDE ,∴平面BDE ⊥平面ABC .(17)【2014年江苏,17,14分】如图,在平面直角坐标系xOy 中, F ,F 分别是椭圆 12 22yxab的左、221(0)ab右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连结B F并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,2连结F C.1B F22,求椭圆的方程;(1)若点C的坐标为41,,且33(2)若F CAB,求椭圆离心率e的值.13161解:(1)∵41C,,∴33 999ab22,∵2222BFbca,∴22(2)22a,∴b,21∴椭圆方程为2xy.21 2(2)设焦点F1(c,0),F2(c,0),C(x,y),∵A,C关于x轴对称,∴A(x,y),∵B,F,A三点共线,∴2bybcx,即bxcybc0①∵yb FCAB,∴11xcc ,即20xcbyc②①②联立方程组,解得xyca2bc222bc2bc22∴Cac2bc22,2222bcbcC在椭圆上,∴22ac2bc22bcbc2222ab221,化简得5ca,∴c522a5,故离心率为55.(18)【2014年江苏,18,16分】如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段O A上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m.经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O 正东方向170m处(OC为河岸),tan4BCO.3(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?.解:解法一:(1)如图,以O为坐标原点,OC所在直线为x轴,建立平面直角坐标系x Oy.由条件知A(0,60),C(170,0),直线BC的斜率4k-tanBCO.BC3又因为AB⊥BC,所以直线AB的斜率3k.设点B的坐标为(a,b),AB4则k BC=b04a1703 ,k AB=603ba04,解得a=80,b=120.所以BC= 22(17080)(0120)150.因此新桥BC的长是150m.(2)设保护区的边界圆M的半径为rm,OM=dm,(0≤d≤60.) 由条件知,直线BC的方程为4(170)yx,即4x3y6800,3由于圆M与直线BC相切,故点M(0,d)到直线BC的距离是r,即因为O和A到圆M上任意一点的距离均不少于80m,|3d680|6803d r.55所以rd≥ 80r(60d)≥80,即6803d 5 6803d5d80 ≥ (60d)80≥,解得10≤d ≤35.故当d=10时, 6803d r 最大,即圆面积最大.所以当OM=10m 时,圆形保护区的面积最大.5解法二:(1)如图,延长OA,CB 交于点F .因为tan ∠BCO=43 .所以sin ∠FCO=45 ,cos ∠FCO=3 5 .因为OA=60,OC=170,所以OF=OCtan ∠FCO=680 3.CF= OC 850cosFCO3 , 4从而500AFOFOA.因为O A⊥OC,所以cos∠AFB=sin∠FCO=3 45,又因为A B⊥BC,所以BF=AFcos∠AFB== 4003,从而BC=CF-BF=150.因此新桥B C的长是150m.(2)设保护区的边界圆M与BC的切点为D,连接M D,则MD⊥BC,且MD是圆M的半径,并设MD=rm,OM=dm(0≤d≤60.)因为O A⊥OC,所以sin∠CFO=cos∠FCO,故由(1)知,sin∠CFO= M DMDr3MFOFOM 6805d3所以6803dr.5因为O和A到圆M上任意一点的距离均不少于80m,所以rd≥80r(60d)≥80,即6803d56803d5d80≥(60d)≥80,解得10≤d≤35,故当d=10时,6803dr最大,即圆面积最大.所以当OM=10m时,圆形保护区的面积最大.5(19)【2014年江苏,19,16分】已知函数()eexxfx其中e是自然对数的底数.(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤em1在(0,)上恒成立,求实数m的取值范围;x(3)已知正数a满足:存在你的结论.x0[1,),使得3ea1与f(x)a(x3x)成立.试比较000a e1的大小,并证明解:(1)x R,f(x)eef(x),∴f(x)是R上的偶函数.xx(2)由题意,(ee)e1xxxm≤,∵x(0,),∴exex10,xxxm≤m,即(ee1)e1即e1xm≤对x(0,)恒成立.令e(1)tt,则xee1xx m1t≤对任意t(1,)恒成立.tt12∵1111tt≥,当且仅当t2时等号成立,∴1m≤.223tt1(t1)(t1)113t11t1(3)f'(x)ee,当x1时f'(x)0∴f(x)在(1,)上单调增,令xx h(x)a(x3x),h'(x)3ax(x1),33∵a0,x1,∴h'(x)0,即h(x)在x(1,)上单调减,∵存在x0[1,),使得f xaxx,∴f(1)e12a,即1e1()(3)a.3000e2e∵aaaa,设m(a)(e1)lnaa1,则m'(a)e11e1a e-1lnlnlne(e1)ln1e1a1eaaa1 ,11 ae.当2e 11eae1时,m'(a)0,m(a)单调增;当ae1时,m'(a)0,m(a)单调2e减,因此m(a)至多有两个零点,而m(1)m(e)0,∴当ae时,m(a)0,a e1ea1;当1e1ea 时,m(a)0,2ea e1e1;当ae 时,m(a)0, aae1ea1.(20)【2014年江苏,20,16分】设数列{}a 的前n 项和为S .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得 nnS a , nm则称{}a 是“H 数列”. nn(1)若数列{a}的前n 项和S2(n N ),证明:{a}是“H 数列”;nnn(2)设{a}是等差数列,其首项 na 11,公差d0.若{a }是“H 数列”,求d 的值; n (3)证明:对任意的等差数列{}a ,总存在两个“H 数列”{b}和{c},使得abc(n N )成立. nnnnnn 解:(1)当n ≥2时,nn1n1 aSS1222,当n1时,nnn a 1S 12, ∴n1时, S a ,当n ≥2时, 11 S a ,∴{a }是“H 数列”. nn1n(2) n(n1)n(n1) Snadnd ,对n N ,m N 使 n122Sa ,即 nm n(n1) nd1(m1)d , 2 5取n2得1d(m 1)d ,m21d,∵d0,∴m2,又m N ,∴m1,∴d1. (3)设{} a 的公差为d ,令 n b a1(n1)a1(2n)a1,对n N , nbba , n1n1 c (n1)(ad), n1 对n N , c cad ,则 n1n1b ca1(n1)da ,且{b},{c }为等差数列. nnnnn{b}的前n 项和 n n(n1) Tna(a),令 n112T(2m)a ,则 n1 n(n3) m2. 2 当n1时m1;当n2时m1;当n ≥3时,由于n 与n3奇偶性不同,即n(n3)非负偶数,m N . 因此对n ,都可找到m N ,使T b 成立,即{b}为“H 数列”. nmn{c }的前n项和 n n(n1) R(ad),令 n12c(m1)(ad)R ,则 n1m m n (n1) 2 1∵对n N ,n(n1)是非负偶数,∴m N ,即对n N ,都可找到m N ,使得R c 成立, nm即{}c 为“H 数列”,因此命题得证. n数学Ⅱ 注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷只有解答题,供理工方向考生使用.本试,21题有A 、B 、C 、D 4个小题供选做,每位考生在4个选做题中选答2题.若考生选做了3题或4题,则按选做题中的前2题计分.第22、23题为必 答题.每小题10分,共40分.考试时间30分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定 位置. 3.请在答题卡上按照顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效.作答必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔.请注意字体工整,笔迹清楚. 4.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.【选做】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选.定.其.中.两.题.,并.在.相.应.的.答.题.区.域.内.作.答.,若多做,则按作答 的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (21-A )【2014年江苏,21-A ,10分】(选修4-1:几何证明选讲)如图,AB 是圆O 的直径,C 、D是圆O 上位于AB 异侧的两点.证明:∠OCB=∠D .解:因为B ,C 是圆O 上的两点,所以OB=OC .故∠OCB=∠B .又因为C,D 是圆O 上位于AB 异侧的两点,故∠B ,∠D 为同弧所对的两个圆周角,所以∠B=∠D .因此∠OCB=∠D .(21-B )【2014年江苏,21-B ,10分】(选修4-2:矩阵与变换)已知矩阵 1211 A ,B ,向量1x212 y , x ,y 为实数,若A α=B α,求x ,y 的值.解: 2y2 A ,2xy2y B α,由A α=B α得4y2y22y , 解得14x ,y .2xy4y ,2(21-C )【2014年江苏,21-C ,10分】(选修4-4:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为2 x1t ,2(t 为参数),直线l 与抛物线2y2t2y 24x 交于A ,B 两点,求线段A B 的长. 解:直线l :xy3代入抛物线方程24 yx 并整理得x 210x90,∴交点A(1,2),B(9,6),故|AB|82. (21-D )【2014年江苏,21-D ,10分】(选修4-5:不等式选讲)已知x0,y0,证明: 22 1xy1xy9xy .解:因为x>0,y>0,所以1+x+y 2≥33xy 20,1+x 2+y ≥ 2≥33xy 20,1+x 2+y ≥ 22222 333 3xy0,所以(1+x+y)(1+x+y)≥3xy3xy=9xy .【必做】第22、23题,每小题10分,计20分.请把答案写在.答.题.卡.的.指.定.区.域.内...完(22)【2014年江苏,22,10分】盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外全相同.6(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x,x,x,随机变量X表示123 x,x,x 123中的最大数,求X的概率分布和数学期望E(X).解:(1)一次取2个球共有 2C36种可能情况,2个球颜色相同共有9222CCC10种可能情况,432∴取出的2个球颜色相同的概率105P.3618(2)X的所有可能取值为4,3,2,则C14PX;(4)4C12649CCCC133131P(X3)4536;C6339 11P(X2)1P(X3)P(X4).∴X的概率分布列为:14X234P11 14 13631126故X的数学期望()2113134120EX.14631269(23)【2014年江苏,23,10分】已知函数sinxf(x)(x0)x ,设f(x)为nf x的导数,n N.n1()(1)求2f f的值;12222(2)证明:对任意的n N,等式 2nff成立.n1n4442解:(1)由已知,得sinxcosxsinxf(x)f(x)102xxx,于是cosxsinxsinx2cosx2sinx f(x)f(x)21223xxxxx ,所以4216f(),f(),122322故2f()f()1.12222(2)由已知,得xf0(x)sinx,等式两边分别对x求导,得f0(x)xf0(x)cosx,即f0(x)xf1(x)cosxsin(x),类似可得2 2f(x)xf(x)sinxsin(x),123 3f(x)xf(x)cosxsin(x),232 4f(x)xf(x)sinxsin(x2).34下面用数学归纳法证明等式nnfxxfxx对所有的nnn1()()sin()2N*都成立.(i)当n=1时,由上可知等式成立.(ii)假设当n=k时等式成立,即kkf1(x)xf(x)sin(x).kk2因为[kf(x)xf(x)]kf(x)f(x)xf(x)(k1)f(x)f(x),k1kk1kkkk1(k1) kkk[sin(x)]cos(x)(x)sin[x],所以2222 (k1)f(x)f(x)kk1(k1)sin[x].2所以当n=k+1时,等式也成立.综合(i),(ii)可知等式nnf1(x)xf(x)sin(x)对所有的nnnN都成立.*2令x,可得4nnf1()f()sin()(nnn44442N).所以*2nff(nn1n()()4442N).*7。
2014江苏高考数学试卷及答案2014年江苏高考数学试卷如下:第一部分选择题(共12小题,每小题5分,共60分)1. 设四边形ABCD 是正方形,AB=1,则$\overrightarrow{DC}$的坐标是____。
A.(1,0)B.(-1,0)C.(2,0)D.(0,-1)2.已知函数$f(x)=x^2-3x+a$,当$x\in(1,2)$时,$f(2x)=x+1$,求$f(x)$的解析式。
3. 某种电子元件的寿命$X$(以小时计)的概率密度函数为$$f(x)=\begin{cases}e^{-x} &x>0\\0 &x\leq 0\end{cases}$$则$X$的均值为____。
4.某小组同学参加数学比赛,70\%的同学参加了选择题考试,80\%的同学正确完成了选择题考试.若已知至少有1位同学正确完成了选择题考试,则该小组同学参加选择题考试的概率为____.5.设函数$f(x)=(1+x)e^{x+1}$在$x=0$处的切线方程为y=2x+1,则$f(0)=____$.第二部分主观题(共8小题,每小题10分,共80分)6.如图,已知正方体ABCD-A'B'C'D'的棱长为1,直线PQ交线段AD、A'D'的中点分别为M、N,求MN的长。
7.如图,ABC是正三角形,AE是平面内一直线,点D在BC上,M是AE上的一动点,连接BM交AC于P,AN交BC于Q,求证:$\angle{PKG}=\angle{EPQ}$。
8.讨论不等式$x^2\leq4x+2$的解集。
9.已知函数$f(x)=ax^2+bx+c$,$f(-1)=-2$,$f(2)=4$,且在区间[-1,2]上有$f(x) \geq 0$,求a、b的值。
10.设三角形ABC的内角A、B、C所对的边长分别为a,b,c,若sin(A)=a,sin(B)=b,cos(C)=c,则$\vec{c}$的方向与$\vec{a} ×\vec{b}$的方向_________且与$\vec{a} ×\vec{b}$的夹角为_________。
2014年普通高等学校招生全国统一考试〔江苏卷〕答案解析数 学Ⅰ一、填空题:本大题共14小题,每一小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上. 1、集合}4,3,1,2{A --=,}3,2,1{B -=,如此B A = ▲ . 【答案】}3,1{-【解析】根据集合的交集运算,两个集合的交集就是所有既属于集合A 又属于集合B 的元素组成的集合,从所给的两个集合的元素可知,公共的元素为-1和3,所以答案为}3,1{-【点评】此题重点考查的是集合的运算,容易出错的地方是审错题目,把交集运算看成并集运算。
属于根底题,难度系数较小。
2、复数2)25(i z -=(i 为虚数单位〕,如此z 的实部为▲ .【答案】21【解析】根据复数的乘法运算公式,i i i i z 2021)2(2525)25(222-=+⨯⨯-=-=,实部为21,虚部为-20。
【点评】此题重点考查的是复数的乘法运算公式,容易出错的地方是计算粗心,把12-=i 算为1。
属于根底题,难度系数较小。
〔第33、右图是一个算法流程图,如此输出的n 的值是▲ . 【答案】5【解析】根据流程图的判断依据,此题202>n是否成立,假设不成立,如此n 从1开始每次判断完后循环时,n 赋值为1+n ;假设成立,如此输出n 的值。
此题经过4次循环,得到203222,55>===n n ,成立,如此输出的n 的值为5【点评】此题重点考查的是流程图的运算,容易出错的地方是判断循环几次时出错。
属于根底题,难度系数较小。
4、从6,3,2,1这4个数中一次随机地取2个数,如此所取2个数的乘积为6的概率是▲ .【答案】31【解析】将随机选取2个数的所有情况“不重不漏〞的列举出来:〔1,2〕,〔1,3〕〔1,6〕,〔2,3〕,〔2,6〕,〔3,6〕,共6种情况,满足题目乘积为6的要求的是〔1,6〕和〔2,3〕,如此概率为31。
【点评】此题主要考查的知识是概率,题目很平稳,考生只需用列举法将所有情况列举出来,再将满足题目要求的情况选出来即可。
绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求:1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
本卷满分为160分。
考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与您本人是否相符。
4.作答试题必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡的指定位置作答,在其它位置作答一律无效。
5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
参考公式:圆柱的侧面积公式:cl S =圆柱侧,其中c 是圆柱底面的周长,l 为母线长. 圆柱的体积公式:Sh V =圆柱, 其中S 是圆柱的底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相....应位置上..... 1. 已知集合A ={4,3,1,2--},}3,2,1{-=B ,则=B A I ▲ . 2. 已知复数2)i 25(+=z (i 为虚数单位),则z 的实部为 ▲ . 3. 右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是 ▲ . 4. 从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是 ▲ . 5. 已知函数x y cos =与)2sin(ϕ+=x y (0≤πϕ<),它们的图象有一个横坐标为3π的交点,则ϕ的值是 ▲ .6. 设抽测的树木的底部周长均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有 ▲ 株树木的底部周长小于100cm.7. 在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,则6a 的值是 ▲ . 8. 设甲、乙两个圆柱的底面分别为1S ,2S ,体积分别为1V ,2V ,若它们的侧面积相等,且4921=S S ,则21V V 的值是 ▲ . 9. 在平面直角坐标系xOy 中,直线032=-+y x 被圆4)1()2(22=++-y x 截得的弦长为 ▲ . 10. 已知函数,1)(2-+=mx x x f 若对于任意]1,[+∈m m x ,都有0)(<x f 成立,则实数m 的取值范围是 ▲ .11. 在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b 为常数)过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是 ▲ . 12. 如图,在平行四边形ABCD 中,已知8=AB ,5=AD ,PD CP 3=,2=⋅BP AP ,则AD AB ⋅的值是 ▲ .13. 已知)(x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当)3,0[∈x 时,|212|)(2+-=x x x f .若函数a x f y -=)(在区间]4,3[-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 ▲ .14. 若△ABC 的内角满足C B A sin 2sin 2sin =+,则C cos 的最小值是 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)已知),2(ππα∈,55sin =α.(1)求)4sin(απ+的值;(2)求)265cos(απ-的值. 16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥ABC P -中,D ,E ,F 分别为棱AB AC PC ,,的中点.已知AC PA ⊥,,6=PA.5,8==DF BC求证: (1)直线//PA 平面DEF ;(2)平面⊥BDE 平面ABC .(第16题)PDCEFBA17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,21,F F 分别是椭圆)0(12322>>=+b a b y a x 的左、右焦点,顶点B 的坐标为),0(b ,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结C F 1.(1)若点C 的坐标为)31,34(,且22=BF ,求椭圆的方程;(2)若,1AB C F ⊥求椭圆离心率e 的值. 18.(本小题满分16分)如图,为了保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆.且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m. 经测量,点A 位于点O 正北方向60m 处, 点C 位于点O 正东方向170m 处(OC 为河岸),34tan =∠BCO . (1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大? 19.(本小题满分16分)已知函数x x x f -+=e e )(,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:)(x f 是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式)(x mf ≤1e -+-m x 在),0(+∞上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在),1[0+∞∈x ,使得)3()(030x x a x f +-<成立.试比较1e -a 与1e -a 的大小,并证明你的结论. 20.(本小题满分16分)设数列}{n a 的前n 项和为n S .若对任意正整数n ,总存在正整数m ,使得m n a S =,则称}{n a 是“H 数列”.(1)若数列}{n a 的前n 项和n n S 2=(∈n N *),证明: }{n a 是“H 数列”;(2)设}{n a 是等差数列,其首项11=a ,公差0<d .若}{n a 是“H 数列”,求d 的值; (3)证明:对任意的等差数列}{n a ,总存在两个“H 数列”}{n b 和}{n c ,使得n n n c b a += (∈n N *)成立.参考答案一、填空题: 1. {-1,3}2. 213. 54.135.6π6. 247. 48.32 9.5 10. (,0)2-11. -3 12. 2213. 1(0,)214.4二、解答题:15.本小题主要考查三角函数的基本关系式、两角和与差及二倍角的公式,考查运算求解能力。
2014年江苏高考数学真题及答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应.....位置上.... 1. 已知集合A ={4,3,1,2--},}3,2,1{-=B ,则=B A ▲.2. 已知复数2)i 25(+=z (i 为虚数单位),则z 的实部为▲.3. 右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是▲.4. 从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是▲.5. 已知函数x y cos =与)2sin(ϕ+=x y (0≤πϕ<),zxxk 它们的图象有一个横坐标为3π的交点,则ϕ的值是▲.6. 设抽测的树木的底部周长均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有▲株树木的底部周长小于100cm.7. 在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,则6a 的值是▲.8. 设甲、乙两个圆柱的底面分别为1S ,2S ,体积分别为1V ,2V ,若它们的侧面积相等,且4921=S S ,则21V V的值是▲.9. 在平面直角坐标系xOy 中,直线032=-+y x 被圆4)1()2(22=++-y x 截得的弦长为▲.10. 已知函数,1)(2-+=mx x x f 若对于任意]1,[+∈m m x ,都有0)(<x f 成立,则实数m 的取值范围是▲.11. 在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2(a ,b 为常数) zxxk 过点)5,2(-P ,且该曲线在点P 处的切线与直线0327=++y x 平行,则b a +的值是▲.12. 如图,在平行四边形ABCD 中,已知8=AB ,5=AD ,PD CP 3=,2=⋅BP AP ,则AD AB ⋅的值是▲.202>n组距13. 已知)(x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当)3,0[∈x 时,|212|)(2+-=x x x f .若函数a x f y -=)(在区间]4,3[-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是▲.14. 若△ABC 的内角满足C B A sin 2sin 2sin =+,则C cos 的最小值是▲.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,学科网解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)已知),2(ππα∈,55sin =α.(1)求)4sin(απ+的值;(2)求)265cos(απ-的值.16.(本小题满分14分)如图,在三棱锥ABC P -中,D ,E ,F 分zxxk 别为棱AB AC PC ,,的中点.已知AC PA ⊥,,6=PA .5,8==DF BC求证: (1)直线//PA 平面DEF ;(2)平面⊥BDE 平面ABC .(第16题)PD C EFB A17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,21,F F 分别是椭圆)0(12322>>=+b a by a x 的左、右焦点,顶点B 的坐标为),0(b ,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结C F 1.(1)若点C 的坐标为)31,34(,且22=BF ,求椭圆的方程;(2)若,1AB C F ⊥求椭圆离心率e 的值.18.(本小题满分16分)如图,为了保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形学科网保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆.且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m. 经测量,点A 位于点O 正北方向60m 处, 点C 位于点O 正东方向170m 处(OC 为河岸),34tan =∠BCO .(1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大?19.(本小题满分16分)已知函数x x x f -+=e e )(,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:)(x f 是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式)(x mf ≤1e -+-m x 在),0(+∞上恒成立,学科网求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在),1[0+∞∈x ,使得)3()(030x x a x f +-<成立.试比较1e -a 与1e -a 的大小,并证明你的结论.20.(本小题满分16分)设数列}{n a 的前n 项和为n S .若对任意正整数n ,学科网总存在正整数m ,使得m n a S =,则称}{n a 是“H 数列”. (1)若数列}{n a 的前n 项和n n S 2=(∈n N *),证明:}{n a 是“H 数列”;(2)设}{n a 是等差数列,其首项11=a ,公差0<d .若}{n a 是“H 数列”,求d 的值; (3)证明:对任意的等差数列}{n a ,总存在两个“H 数列”}{n b 和}{n c ,使得n n n c b a += (∈n N *)成立.2014年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1.(5分)(2014•江苏)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B={﹣1,3} .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={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},∴A∩B={﹣1,3},故答案为:{﹣1,3}点评:本题主要考查集合的基本运算,比较基础.2.(5分)(2014•江苏)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为21 .考点:复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:根据复数的有关概念,即可得到结论.解答:解:z=(5+2i)2=25+20i+4i2=25﹣4+20i=21+20i,故z的实部为21,故答案为:21点评:本题主要考查复数的有关概念,利用复数的基本运算是解决本题的关键,比较基础.3.(5分)(2014•江苏)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是 5 .考点:程序框图.专题:算法和程序框图.分析:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,代入正整数n验证可得答案.解答:解:由程序框图知:算法的功能是求满足2n>20的最小的正整数n的值,∵24=16<20,25=32>20,∴输出n=5.故答案为:5.点评:本题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键.4.(5分)(2014•江苏)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是.考点:古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:首先列举并求出“从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数”的基本事件的个数再从中找到满足“所取2个数的乘积为6”的事件的个数,利用概率公式计算即可.解答:解:从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数的所有基本事件有(1,2),(1,3),(1,6),(2,3),(2,6),(3,6)共6个,所取2个数的乘积为6的基本事件有(1,6),(2,3)共2个,故所求概率P=.故答案为:.点评:本题主要考查了古典概型的概率公式的应用,关键是一一列举出所有的基本事件.5.(5分)(2014•江苏)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是.考点:三角方程;函数的零点.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质.分析:由于函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,可得=.根据φ的范围和正弦函数的单调性即可得出.解答:解:∵函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,∴=.∵0≤φ<π,∴,∴+φ=,解得φ=.故答案为:.点评:本题考查了三角函数的图象与性质、三角函数求值,属于基础题.6.(5分)(2014•江苏)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有24 株树木的底部周长小于100cm.考点:频率分布直方图.专题:概率与统计.分析:根据频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距底部求出周长小于100cm的频率,再根据频数=样本容量×频率求出底部周长小于100cm的频数.解答:解:由频率分布直方图知:底部周长小于100cm的频率为(0.015+0.025)×10=0.4,∴底部周长小于100cm的频数为60×0.4=24(株).故答案为:24.点评:本题考查了频率分布直方图,在频率分布直方图中频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距=.7.(5分)(2014•江苏)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是 4 .考点:等比数列的通项公式.专题:等差数列与等比数列.分析:利用等比数列的通项公式即可得出.解答:解:设等比数列{a n}的公比为q>0,a1>0.∵a8=a6+2a4,∴,化为q4﹣q2﹣2=0,解得q2=2.∴a6===1×22=4.故答案为:4.点评:本题考查了等比数列的通项公式,属于基础题.8.(5分)(2014•江苏)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;旋转体(圆柱、圆锥、圆台).专题:立体几何.分析:设出两个圆柱的底面半径与高,通过侧面积相等,推出高的比,然后求解体积的比.解答:解:设两个圆柱的底面半径分别为R,r;高分别为H,h;∵=,∴,它们的侧面积相等,∴,∴===.故答案为:.点评:本题考查柱体体积公式以及侧面积公式的直接应用,是基础题目.9.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为.考点:直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:求出已知圆的圆心为C(2,﹣1),半径r=2.利用点到直线的距离公式,算出点C到直线直线l的距离d,由垂径定理加以计算,可得直线x+2y﹣3=0被圆截得的弦长.解答:解:圆(x﹣2)2+(y+1)2=4的圆心为C(2,﹣1),半径r=2,∵点C到直线直线x+2y﹣3=0的距离d==,∴根据垂径定理,得直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为2=2=故答案为:.点评:本题给出直线与圆的方程,求直线被圆截得的弦长,着重考查点到直线的距离公式、圆的方程和直线与圆的位置关系等知识,属于基础题.10.(5分)(2014•江苏)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是(﹣,0).考点:二次函数的性质.专题:函数的性质及应用.分析:由条件利用二次函数的性质可得,由此求得m的范围.解答:解:∵二次函数f(x)=x2+mx﹣1的图象开口向上,对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,∴,即,解得﹣<m<0,故答案为:(﹣,0).点评:本题主要考查二次函数的性质应用,体现了转化的数学思想,属于基础题.11.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P (2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是﹣3 .考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的概念及应用.分析:由曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,可得y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,解方程可得答案.解答:解:∵直线7x+2y+3=0的斜率k=,曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,∴y′=2ax﹣,∴,解得:,故a+b=﹣3,故答案为:﹣3点评:本题考查的知识点是利用导数研究曲线上某点切线方程,其中根据已知得到y|x=2=﹣5,且y′|x=2=,是解答的关键.12.(5分)(2014•江苏)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是22 .考点:向量在几何中的应用;平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:由=3,可得=+,=﹣,进而由AB=8,AD=5,=3,•=2,构造方程,进而可得答案.解答:解:∵=3,∴=+,=﹣,又∵AB=8,AD=5,∴•=(+)•(﹣)=||2﹣•﹣||2=25﹣•﹣12=2,故•=22,故答案为:22.点评:本题考查的知识点是向量在几何中的应用,平面向量数量积的运算,其中根据已知得到=+,=﹣,是解答的关键.13.(5分)(2014•江苏)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+|,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(0,).考点:根的存在性及根的个数判断.专题:函数的性质及应用.分析:在同一坐标系中画出函数的图象与直线y=a的图象,利用数形结合判断a的范围即可.解答:解:f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+|,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),在同一坐标系中画出函数f(x)与y=a的图象如图:由图象可知.故答案为:(0,).点评:本题考查函数的图象以函数的零点的求法,数形结合的应用.14.(5分)(2014•江苏)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是.考点:余弦定理;正弦定理.专题:三角函数的图像与性质;解三角形.分析:根据正弦定理和余弦定理,利用基本不等式即可得到结论.解答:解:由正弦定理得a+b=2c,得c=(a+b),由余弦定理得cosC====≥=,当且仅当时,取等号,故≤cosC<1,故cosC的最小值是.故答案为:.点评:本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,利用基本不等式是解决本题的关键.二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15.(14分)(2014•江苏)已知α∈(,π),sinα=.(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值.考点:两角和与差的正弦函数;两角和与差的余弦函数.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质.分析:(1)通过已知条件求出cosα,然后利用两角和的正弦函数求sin(+α)的值;(2)求出cos2α,然后利用两角差的余弦函数求cos(﹣2α)的值.解答:解:α∈(,π),sinα=.∴cosα=﹣=(1)sin(+α)=sin cosα+cos sinα==﹣;∴sin(+α)的值为:﹣.(2)∵α∈(,π),sinα=.∴cos2α=1﹣2sin2α=,sin2α=2sinαcosα=﹣∴cos(﹣2α)=cos cos2α+sin sin2α==﹣.cos(﹣2α)的值为:﹣.点评:本题考查两角和与差的三角函数,三角函数的基本关系式的应用,考查计算能力.16.(14分)(2014•江苏)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.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角;立体几何.分析:(1)由D、E为PC、AC的中点,得出DE∥PA,从而得出PA∥平面DEF;(2)要证平面BDE⊥平面ABC,只需证DE⊥平面ABC,即证DE⊥EF,且DE⊥AC即可.解答:证明:(1)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE∥PA,又∵PA⊄平面DEF,DE⊂平面DEF,∴PA∥平面DEF;(2)∵D、E为PC、AC的中点,∴DE=PA=3;又∵E、F为AC、AB的中点,∴EF=BC=4;∴DE2+EF2=DF2,∴∠DEF=90°,∴DE⊥EF;∵DE∥PA,PA⊥AC,∴DE⊥AC;∵AC∩EF=E,∴DE⊥平面ABC;∵DE⊂平面BDE,∴平面BDE⊥平面ABC.点评:本题考查了空间中的平行与垂直问题,解题时应明确空间中的线线、线面、面面之间的垂直与平行的互相转化关系,是基础题目.17.(14分)(2014•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值.考点:椭圆的简单性质;椭圆的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)根据椭圆的定义,建立方程关系即可求出a,b的值.(2)求出C的坐标,利用F1C⊥AB建立斜率之间的关系,解方程即可求出e的值.解答:解:(1)∵C的坐标为(,),∴,即,∵,∴a2=()2=2,即b2=1,则椭圆的方程为+y2=1.(2)设F1(﹣c,0),F2(c,0),∵B(0,b),∴直线BF2:y=﹣x+b,代入椭圆方程+=1(a>b>0)得()x2﹣=0,解得x=0,或x=,∵A(,),且A,C关于x轴对称,∴C(,﹣),则=﹣=,∵F1C⊥AB,∴×()=﹣1,由b2=a2﹣c2得,即e=.点评:本题主要考查圆锥曲线的综合问题,要求熟练掌握椭圆方程的求法以及直线垂直和斜率之间的关系,运算量较大.18.(16分)(2014•江苏)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),tan∠BCO=.(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?考点:圆的切线方程;直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:(1)在四边形AOCB中,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,设出AF,然后通过解直角三角形列式求解BE,进一步得到CE,然后由勾股定理得答案;(2)设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,设OM=xm,把PC、PQ用含有x的代数式表示,再结合古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m列式求得x的范围,得到x取最小值时圆的半径最大,即圆形保护区的面积最大.解答:解:(1)如图,过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,∵∠ABC=90°,∠BEC=90°,∴∠ABF=∠BCE,∴.设AF=4x(m),则BF=3x(m).∵∠AOE=∠AFE=∠OEF=90°,∴OE=AF=4x(m),EF=AO=60(m),∴BE=(3x+60)m.∵,∴CE=(m).∴(m).∴,解得:x=20.∴BE=120m,CE=90m,则BC=150m;(2)如图,设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,∵∠POM=∠PQC=90°,∴∠PMO=∠BCO.设OM=xm,则OP=m,PM=m.∴PC=m,PQ=m.设⊙M半径为R,∴R=MQ=m=m.∵A、O到⊙M上任一点距离不少于80m,则R﹣AM≥80,R﹣OM≥80,∴136﹣﹣(60﹣x)≥80,136﹣﹣x≥80.解得:10≤x≤35.∴当且仅当x=10时R取到最大值.∴OM=10m时,保护区面积最大.点评:本题考查圆的切线,考查了直线与圆的位置关系,解答的关键在于对题意的理解,是中档题.19.(16分)(2014•江苏)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数.(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a ﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论.考点:利用导数求闭区间上函数的最值.专题:导数的综合应用.分析:(1)根据函数奇偶性的定义即可证明f(x)是R上的偶函数;(2)利用参数分离法,将不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,进行转化求最值问题即可求实数m的取值范围;(3)构u造函数,利用函数的单调性,最值与单调性之间的关系,分别进行讨论即可得到结论.解答:解:(1)∵f(x)=e x+e﹣x,∴f(﹣x)=e﹣x+e x=f(x),即函数:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,即m(e x+e﹣x﹣1)≤e﹣x﹣1,∵x>0,∴e x+e﹣x﹣1>0,即m≤在(0,+∞)上恒成立,设t=e x,(t>1),则m≤在(1,+∞)上恒成立,∵=﹣=﹣,当且仅当t=2时等号成立,∴m.(3)令g(x)=e x+e﹣x﹣a(﹣x3+3x),则g′(x)=e x﹣e﹣x+3a(x2﹣1),当x>1,g′(x)>0,即函数g(x)在[1,+∞)上单调递增,故此时g(x)的最小值g(1)=e+﹣2a,由于存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,故e+﹣2a<0,即a>(e+),令h(x)=x﹣(e﹣1)lnx﹣1,则h′(x)=1﹣,由h′(x)=1﹣=0,解得x=e﹣1,当0<x<e﹣1时,h′(x)<0,此时函数单调递减,当x>e﹣1时,h′(x)>0,此时函数单调递增,∴h(x)在(0,+∞)上的最小值为h(e﹣1),注意到h(1)=h(e)=0,∴当x∈(1,e﹣1)⊆(0,e﹣1)时,h(e﹣1)≤h(x)<h(1)=0,当x∈(e﹣1,e)⊆(e﹣1,+∞)时,h(x)<h(e)=0,∴h(x)<0,对任意的x∈(1,e)成立.①a∈((e+),e)⊆(1,e)时,h(a)<0,即a﹣1<(e﹣1)lna,从而e a﹣1<a e﹣1,②当a=e时,a e﹣1=e a﹣1,③当a∈(e,+∞)⊆(e﹣1,+∞)时,当a>e﹣1时,h(a)>h(e)=0,即a﹣1>(e﹣1)lna,从而e a﹣1>a e﹣1.点评:本题主要考查函数奇偶性的判定,函数单调性和最值的应用,利用导数是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大.20.(16分)(2014•江苏)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”.(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n(n∈N*)成立.考点:数列的应用;等差数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”即可得到a n,再利用“H”数列的意义即可得出.(2)利用等差数列的前n项和即可得出S n,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,取n=2和根据d<0即可得出;(3)设{a n}的公差为d,构造数列:b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,c n=(n﹣1)(a1+d),可证明{b n}和{c n}是等差数列.再利用等差数列的前n项和公式及其通项公式、“H”的意义即可得出.解答:解:(1)当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=2n﹣2n﹣1=2n﹣1,当n=1时,a1=S1=2.当n=1时,S1=a1.当n≥2时,S n=a n+1.∴数列{a n}是“H”数列.(2)S n==,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,即,取n=2时,得1+d=(m﹣1)d,解得,∵d<0,∴m<2,又m∈N*,∴m=1,∴d=﹣1.(3)设{a n}的公差为d,令b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,对∀n∈N*,b n+1﹣b n=﹣a1,c n=(n﹣1)(a1+d),对∀n∈N*,c n+1﹣c n=a1+d,则b n+c n=a1+(n﹣1)d=a n,且数列{b n}和{c n}是等差数列.数列{b n}的前n项和T n=,令T n=(2﹣m)a1,则.当n=1时,m=1;当n=2时,m=1.当n≥3时,由于n与n﹣3的奇偶性不同,即n(n﹣3)为非负偶数,m∈N*.因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使T n=b m成立,即{b n}为H数列.数列{c n}的前n项和R n=,令c m=(m﹣1)(a1+d)=R n,则m=.∵对∀n∈N*,n(n﹣3)为非负偶数,∴m∈N*.因此对∀n∈N*,都可找到m∈N*,使R n=c m成立,即{c n}为H数列.因此命题得证.点评:本题考查了利用“当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,当n=1时,a1=S1”求a n、等差数列的前n 项和公式及其通项公式、新定义“H”的意义等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力、构造法,属于难题.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2014•江苏)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D.考点:弦切角.专题:直线与圆.分析:利用OC=OB,可得∠OCB=∠B,利用同弧所对的圆周角相等,即可得出结论.解答:证明:∵OC=OB,∴∠OCB=∠B,∵∠B=∠D,∴∠OCB=∠D.点评:本题考查同弧所对的圆周角相等,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2014•江苏)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值.考点:矩阵与向量乘法的意义.专题:矩阵和变换.分析:利用矩阵的乘法,结合A=B,可得方程组,即可求x,y的值,从而求得x+y的值.解答:解:∵矩阵A=,B=,向量=,A=B,∴,∴x=﹣,y=4,∴x+y=点评:本题考查矩阵的乘法,考查学生的计算能力,属于基础题.【选修4-3:极坐标及参数方程】23.(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB的长.考点:直线的参数方程.专题:计算题;坐标系和参数方程.分析:直线l的参数方程化为普通方程,与抛物线y2=4x联立,求出A,B的坐标,即可求线段AB的长.解答:解:直线l的参数方程为,化为普通方程为x+y=3,与抛物线y2=4x联立,可得x2﹣10x+9=0,∴交点A(1,2),B(9,﹣6),∴|AB|==8.点评:本题主要考查了直线与抛物线的位置关系:相交关系的应用,考查学生的计算能力,属于基础题.【选修4-4:不等式选讲】24.(2014•江苏)已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.考点:不等式的证明.专题:证明题;不等式的解法及应用.分析:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥,两式相乘可得结论.解答:证明:由均值不等式可得1+x+y2≥3,1+x2+y≥分别当且仅当x=y2=1,x2=y=1时等号成立,∴两式相乘可得(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.点评:本题考查不等式的证明,正确运用均值不等式是关键.(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25.(10分)(2014•江苏)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E(X).考点:离散型随机变量的期望与方差;古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:(1)先求出取2个球的所有可能,再求出颜色相同的所有可能,最后利用概率公式计算即可;(2)先判断X的所有可能值,在分别求出所有可能值的概率,列出分布列,根据数学期望公式计算即可.解答:解(1)一次取2个球共有=36种可能,2个球颜色相同共有=10种可能情况∴取出的2个球颜色相同的概率P=.(2)X的所有可能值为4,3,2,则P(X=4)=,P(X=3)=于是P(X=2)=1﹣P(X=3)﹣P(X=4)=,X的概率分布列为X 2 3 4P故X数学期望E(X)=.点评:本题考查了排列组合,概率公式以概率的分布列和数学期望,知识点比较多,属基础题.26.(10分)(2014•江苏)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*.(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.考点:三角函数中的恒等变换应用;导数的运算.专题:函数的性质及应用;三角函数的求值.分析:(1)由于求两个函数的相除的导数比较麻烦,根据条件和结论先将原函数化为:xf0(x)=sinx,然后两边求导后根据条件两边再求导得:2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,把x=代入式子求值;(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx和2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,利用相同的方法再对所得的式子两边再求导,并利用诱导公式对所得式子进行化简、归纳,再进行猜想得到等式,用数学归纳法进行证明等式成立,主要利用假设的条件、诱导公式、求导公式以及题意进行证明,最后再把x=代入所给的式子求解验证.解答:解:(1)∵f0(x)=,∴xf0(x)=sinx,则两边求导,[xf0(x)]′=(sinx)′,∵f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*,∴f0(x)+xf1(x)=cosx,两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx,将x=代入上式得,2f1()+f2()=﹣1,(2)由(1)得,f0(x)+xf1(x)=cosx=sin(x+),恒成立两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx=sin(x+π),再对上式两边同时求导得,3f2(x)+xf3(x)=﹣cosx=sin(x+),同理可得,两边再同时求导得,4f3(x)+xf4(x)=sinx=sin(x+2π),猜想得,nf n﹣1(x)+xf n(x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,下面用数学归纳法进行证明等式成立:①当n=1时,成立,则上式成立;②假设n=k(k>1且k∈N*)时等式成立,即,∵[kf k﹣1(x)+xf k(x)]′=kf k﹣1′(x)+f k(x)+xf k′(x)=(k+1)f k(x)+xf k+1(x)又===,∴那么n=k+1(k>1且k∈N*)时.等式也成立,由①②得,nf n﹣1(x)+xf n(x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,令x=代入上式得,nf n﹣1()+f n()=sin(+)=±cos=±,所以,对任意n∈N*,等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.点评:本题考查了三角函数、复合函数的求导数公式和法则、诱导公式,以及数学归纳法证明命题、转化思想等,本题设计巧妙,题型新颖,立意深刻,是一道不可多得的好题,难度很大,考查了学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,以及逻辑思维能力.。
2014年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1.(5分)(2014•江苏)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B={﹣1,3}.2.(5分)(2014•江苏)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为21.3.(5分)(2014•江苏)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是5.4.(5分)(2014•江苏)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是.P=故答案为:.5.(5分)(2014•江苏)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是.的交点,可得.根据的交点,.,∴,+=.故答案为:.6.(5分)(2014•江苏)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有24株树木的底部周长小于100cm..7.(5分)(2014•江苏)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是4.=8.(5分)(2014•江苏)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是.=,它们的侧面积相等,==故答案为:.9.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为.==2故答案为:10.(5分)(2014•江苏)已知函数f(x)=x2+mx﹣1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是(﹣,0).,,,解得﹣<,11.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,﹣5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是﹣3.(,解方程可得答案.,(,,,,是解答的关键.12.(5分)(2014•江苏)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是22.=3,可得=+,﹣,=3•=3,=+,=﹣,•(+)(﹣)=||•﹣|﹣•﹣•=+,=﹣,是解答的关键.13.(5分)(2014•江苏)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f (x)=|x2﹣2x+|,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(0,).|的图象如图:由图象可知)14.(5分)(2014•江苏)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是.(bcosC==≥=当且仅当≤.故答案为:.二、解答题(本大题共6小题,共计90分)15.(14分)(2014•江苏)已知α∈(,π),sinα=.(1)求sin(+α)的值;(2)求cos(﹣2α)的值.(((.∴﹣=+=sin cos﹣+.,=,﹣=cos sin2﹣)的值为:﹣16.(14分)(2014•江苏)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.DE=EF=BC=417.(14分)(2014•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.(1)若点C的坐标为(,),且BF2=,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值.的坐标为(,,即,,)+y+(=0)()==(得.18.(16分)(2014•江苏)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),tan∠BCO=.(1)求新桥BC的长;(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?CE=OP=m m PC=PQ=m=﹣﹣19.(16分)(2014•江苏)已知函数f(x)=e x+e﹣x,其中e是自然对数的底数.(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,试比较e a﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论.﹣,当且仅当m﹣﹣()﹣﹣()20.(16分)(2014•江苏)设数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n=a m,则称{a n}是“H数列”.(1)若数列{a n}的前n项和为S n=2n(n∈N*),证明:{a n}是“H数列”;(2)设{a n}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{a n}是“H数列”,求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n(n∈N*)成立.=,解得,,则,三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2014•江苏)如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2014•江苏)已知矩阵A=,B=,向量=,x,y为实数,若A=B,求x+y的值.A=B,可得方程组,即可求A=B==A=B,﹣【选修4-3:极坐标及参数方程】23.(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,求线段AB的长.的参数方程为,化为普通方程为=8【选修4-4:不等式选讲】24.(2014•江苏)已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.3,两式相乘可得结论.,(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25.(10分)(2014•江苏)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x1,x2,x3,随机变量X表示x1,x2,x3中的最大数,求X的概率分布和数学期望E(X).个球共有个球颜色相同共有P==,P=26.(10分)(2014•江苏)已知函数f0(x)=(x>0),设f n(x)为f n﹣1(x)的导数,n∈N*.(1)求2f1()+f2()的值;(2)证明:对任意n∈N*,等式|nf n﹣1()+f n()|=都成立.代入式子求值;代入所给的式子求解验证.=代入上式得,(+))x+)对任意时,=)对任意代入上式得,(+)+cos=±)(|=。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共 4 页,包含填空题(第 1 题—第14 题)、解答题(第15 题第20 题).本卷满分160 分,考试时间为120 分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请在答题卡上按照顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效.作答必须用0.5 毫米黑色墨水的签字笔.请注意字体工整,笔迹清楚.4.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.5.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、破损.一律不准使用胶带纸、修正液、可擦洗的圆珠笔.参考公式:圆柱的体积公式:V圆柱sh ,其中s为圆柱的表面积,h 为高.圆柱的侧面积公式:S圆柱=cl ,其中 c 是圆柱底面的周长,l 为母线长.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题.卡.相.应.位.置.上...(1)【2014 年江苏,1,5 分】已知集合 A { 2 ,1,3,4} ,B { 1,2,3} ,则 A B _______ .【答案】{ 1,3}【解析】由题意得 A B { 1,3} .(2)【2014 年江苏,2,5 分】已知复数【答案】21 z(5 2i) (i 为虚数单位),则z的实部为_______. 22【解析】由题意 2 2z (5 2i) 25 2 5 2i (2i) 21 20i ,其实部为21.(3)【2014 年江苏,3,5 分】右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是_______.【答案】 5n 的最小整数解.2n 20 整数解为n 5,因此输出的n 5 .【解析】本题实质上就是求不等式 2 20(4)【2014 年江苏,4,5 分】从1,2 ,3,6这4个数中一次随机地取 2 个数,则所取 2 个数的乘积为 6 的概率是_______.【答案】 13【解析】从1,2,3,6这4个数中任取 2 个数共有 2C4 6 种取法,其中乘积为 6 的有1,6 和2,3 两种取法,因此所求概率为 2 1P .6 3(5)【2014 年江苏,5,5 分】已知函数y cos x与y sin(2 x )(0 ≤) ,它们的图象有一个横坐标为的3 交点,则的值是_______.【答案】6【解析】由题意cos sin(2 )3 3 ,即2 1sin( )3 2,2kk ( 1) ,(k Z ) ,因为0 ,所3 6以.6(6)【2014 年江苏,6,5 分】为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60 株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80 ,130] 上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60 株树木中,有株树木的底部周长小于100 cm.【答案】241【解析】由题意在抽测的60 株树木中,底部周长小于100 cm 的株数为(0.015 0.025) 10 60 24 .(7)【2014 年江苏,7,5 分】在各项均为正数的等比数列{ }a 中,若na8 a6 2a4 ,则a2 1 ,a的值是________.6【答案】 4【解析】设公比为q ,因为a2 1,则由a8 a6 2a4 得 6 4 2 2 4 2 2 0q q a ,q q ,解得2 2q ,所以4a6 a2q 4 .(8)【2014 年江苏,8,5 分】设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S,S ,体积分别为1 2 V ,V ,若它们的侧面积相1 2等,且S1S294,则V1V2的值是_______.【答案】 32【解析】设甲、乙两个圆柱的底面和高分别为r 、h ,r2、h2 ,则2 r1h1 2 r2 h2 ,1 1 h r1 2h r2 1,又2S r1 12S r2 294,所以r1r232,则2 2 2V r h r h r r r1 1 1 1 1 12 12 2 2V r h r h r r r2 2 2 2 2 2 1 232.(9)【2014 年江苏,9,5 分】在平面直角坐标系xOy 中,直线x 2 y 3 0 被圆长为________.2 2(x2) (y1) 4 截得的弦【答案】 2 555【解析】圆 2 2(x 2) (y1) 4 的圆心为 C (2, 1) ,半径为r 2 ,点C 到直线x 2y 3 0 的距离为2 2 ( 1)3 3d ,所求弦长为2 251 22 2 9 2 55l 2 r d 2 4 .5 5(10)【2014 年江苏,10,5 分】已知函数f (x) x mx 1,若对任意x [m,m 1],都有 f (x) 0 成立,则实2数m 的取值范围是________.【答案】 2 0,2【解析】据题意2 2f (m) m m 1 02f (m 1) (m 1) m(m 1) 1 0,解得22m 0 .(11)【2014 年江苏,11,5 分】在平面直角坐标系xOy 中,若曲线 2 by axx( a,b 为常数)过点P(2 ,5) ,且该曲线在点P 处的切线与直线7x 2 y 3 0 平行,则 a b 的值是________.【答案】 3【解析】曲线y ax 2 bxb b过点P(2, 5) ,则4a 5 ①,又y'2ax 22 x,所以b 74a ②,由①②解得4 2ab11,所以 a b 2 .(12)【2014 年江苏,12,5 分】如图,在平行四边形ABCD 中,已知,AB 8 ,AD 5 ,CP 3PD ,AP BP 2 ,则AB AD 的值是________.【答案】22【解析】由题意,1AP AD DP AD AB ,43 3BP BC CP BC CD AD AB ,4 4所以1 3AP BP (AD AB) (AD AB)4 42 13 2AD AD AB AB ,2 16即 1 32 25 64AD AB ,解得AD AB 22 .2 16(13)【2014 年江苏,13,5 分】已知 f (x) 是定义在R上且周期为 3 的函数,当x [0 ,3) 时, 2 1f (x) x 2x .2 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________.【答案】0 1,22【解析】作出函数21f(x)x2x,x[0,3)的图象,可见21f(0),当x1时,21f(x)极大,27f,方程f(x)a0在x[3,4]上有10个零点,即函数y f(x)和图象与直线(3)2y a在[3,4]上有10个交点,由于函数f(x)的周期为3,因此直线y a与函数21f(x)x2x,x[0,3)的应该是4个交点,则有21a(0,).2(14)【2014年江苏,14,5分】若ABC的内角满足sin A2sin B2sin C,则cos C的最小值是_______.【答案】624【解析】由已知sin A2sin B2sin C及正弦定理可得a2b2c,cosC222a b c2ab2ab223a2b22ab26ab22ab62 8ab8ab4,当且仅当223a2b,即ab23时等号成立,所以cos C的最小值为624.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答.题.卡.指.定.区.域.内.作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.(15)【2014年江苏,15,14分】已知2,,sin55.(1)求sin的值;4(2)求cos26的值.解:(1)∵sin5,,,∴25225cos1sin5,210s i n s i n c o s c o s s i n(c o s s i n).444210(2)∵43sin22sin cos cos2cos sin,,sin22sin cos cos2cos sin2255∴3314334 cos2cos cos2sin sin2666252510.(16)【2014年江苏,16,14分】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,PA6,BC8,DF5.(1)求证:直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC.解:(1)∵D,E为PC,AC中点∴DE∥PA∵PA平面DEF,DE平面DEF∴PA∥平面DEF.(2)∵D,E为PC,AC中点,∴DE1PA3∵E,F为AC,AB中点,∴1 4EF BC,22∴DE2EF2DF2,∴DEF90°,∴DE⊥EF,∵DE//PA,PA AC,∴DE AC,∵AC EF E,∴DE⊥平面ABC,∵DE平面BDE,∴平面BDE⊥平面ABC.(17)【2014年江苏,17,14分】如图,在平面直角坐标系xOy中,F,F分别是椭圆1222yx a b221(0)a b的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连结B F并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,2连结F C.1(1)若点C的坐标为41,,且33B F22,求椭圆的方程;(2)若F C AB,求椭圆离心率e的值.1316 1解:(1)∵ 4 1C ,,∴3 3 9 9 9a b2 2,∵ 2 2 2 2BF b c a ,∴22 ( 2) 2 2a ,∴b,2 1∴椭圆方程为 2 x y .2 12(2)设焦点F1( c,0) ,F2 (c,0) ,C(x,y) ,∵A,C 关于x 轴对称,∴A(x ,y) ,∵B,F ,A三点共线,∴2b ybc x,即bx cy bc 0①∵y b FC AB ,∴ 1 1x c c ,即 2 0xc by c ②①②联立方程组,解得xyca2b c2 22bc2b c2 2∴Ca c 2bc2 2,2 2 2 2b c b cC 在椭圆上,∴2 2a c 2bc2 2b c b c2 2 2 2a b2 21,化简得5c a ,∴c 52 2a 5, 故离心率为55.(18)【2014 年江苏,18,16 分】如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段O A 上并与BC 相切的圆,且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m.经测量,点 A 位于点O 正北方向60m 处,点C 位于点O 正东方向170m 处(OC 为河岸),tan 4BCO .3(1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大?.解:解法一:(1)如图,以O 为坐标原点,OC 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系x Oy.由条件知A(0, 60),C(170, 0),直线BC 的斜率 4k -tan BCO .BC3又因为AB⊥BC,所以直线AB 的斜率 3k .设点 B 的坐标为(a,b),AB4则k BC= b 0 4a 170 3 ,k AB= 60 3ba 0 4,解得a=80,b=120.所以BC= 2 2(170 80) (0 120) 150 .因此新桥BC 的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M 的半径为r m,OM =d m,(0≤d≤60.)由条件知,直线BC 的方程为 4 ( 170)y x ,即4x 3y 680 0 ,3由于圆M 与直线BC 相切,故点M (0,d)到直线BC 的距离是r,即因为O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m,| 3d 680 | 680 3d r .5 5所以r d≥80r (60 d )≥80,即680 3d5680 3d5d 80≥(60 d ) 80≥,解得10 ≤ d ≤35 .故当d=10 时,680 3dr 最大,即圆面积最大.所以当OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大.5解法二:(1)如图,延长OA, CB 交于点F.因为tan∠BCO = 43 .所以sin∠FCO = 45,cos∠FCO = 35.因为OA =60,OC=170,所以OF= O C tan∠FCO =6803 .CF=OC850cos FCO 3,4从而500AF OF OA .因为O A⊥OC,所以cos∠AFB =sin∠FCO =3 45,又因为A B⊥BC,所以BF =AFcos∠AFB == 4003,从而BC= C F-BF=150.因此新桥B C 的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M 与BC 的切点为D,连接M D ,则MD ⊥BC,且MD 是圆M 的半径,并设MD =r m,OM =d m(0 ≤d≤60.) 因为O A⊥OC,所以sin∠CFO =cos∠FCO,故由(1)知,sin∠CFO = MD MD r 3MF OF OM 680 5d3所以680 3dr .5因为O和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m,所以r d≥80r (60 d )≥80,即680 3d5680 3d5d 80≥(60 d )≥80,解得10 ≤ d ≤35 ,故当d=10 时,680 3dr 最大,即圆面积最大.所以当OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大.5(19)【2014 年江苏,19,16 分】已知函数( ) e ex xf x 其中e 是自然对数的底数.(1)证明: f (x) 是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf (x) ≤ e m 1在(0 ,) 上恒成立,求实数m 的取值范围;x(3)已知正数 a 满足:存在你的结论.x0 [1,) ,使得 3 ea 1 与f (x ) a( x 3x ) 成立.试比较0 0 0a e 1 的大小,并证明解:(1)x R, f ( x) e e f (x) ,∴ f (x) 是R上的偶函数.x x(2)由题意,(e e ) e 1x x x m ≤,∵x (0 ,) ,∴e x e x 1 0 ,x x xm ≤m ,即(e e 1) e 1即 e 1xm ≤对x (0 ,) 恒成立.令 e ( 1)t t ,则xe e 1x x m1 t≤对任意t (1,) 恒成立.t t 12∵ 1 1 1 1t t ≥,当且仅当t 2 时等号成立,∴ 1m ≤.2 2 3t t 1 (t 1) (t 1) 1 1 3t 1 1t 1(3)f '( x) e e ,当x 1 时 f '( x) 0 ∴ f (x) 在(1,) 上单调增,令x xh(x) a( x 3x) ,h '( x) 3ax( x 1) ,33∵a 0 ,x 1,∴h '(x) 0 ,即h( x) 在x (1,) 上单调减,∵存在x0 [1,) ,使得f x a x x ,∴ f (1) e 1 2a ,即 1 e 1 ( ) ( 3 ) a .30 0 0e 2 e∵ a a a a ,设m(a) (e 1)ln a a 1 ,则m '(a ) e 1 1 e 1 a e-1ln ln ln e (e 1)ln 1e 1 a 1e a aa 1,1 1a e .当2 e 1 1e a e 1时,m '(a) 0 ,m(a) 单调增;当 a e 1 时,m '(a) 0 ,m(a ) 单调2 e减,因此m( a) 至多有两个零点,而m(1) m(e) 0 ,∴当 a e 时,m(a) 0 ,a e 1 e a 1 ;当1 e 1 ea 时,m(a) 0 ,2 e a e 1 e 1 ;当a e 时,m(a) 0 ,aa e 1 e a 1 .(20)【2014 年江苏,20,16 分】设数列{ }a 的前n 项和为S.若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得n n S a ,n m则称{}a 是“H 数列”.nn(1)若数列{ a } 的前n 项和S 2 (n N) ,证明:{ a } 是“H 数列”;n n n(2)设{ a } 是等差数列,其首项n a1 1,公差 d 0 .若{a } 是“H 数列”,求d 的值;n(3)证明:对任意的等差数列{ }a ,总存在两个“H数列”{b } 和{c } ,使得 a b c (n N) 成立.n n n n n n解:(1)当n ≥ 2 时,n n 1 n 1a S S 1 2 2 2 ,当n 1时,n n n a1 S1 2 ,∴n 1时,S a ,当n≥2时,1 1 S a ,∴{a } 是“H 数列”.n n 1 n(2)n(n 1) n(n 1)S na d n d ,对n N,m N使n 12 2S a ,即n mn(n 1)n d 1 (m 1)d ,25取n 2 得1 d (m1)d ,m 2 1d,∵d 0 ,∴m 2 ,又m N ,∴m 1,∴d 1.(3)设{}a 的公差为d,令n b a1 (n 1)a1 (2 n) a1 ,对n N ,nb b a ,n 1 n 1c (n 1)(a d) ,n 1对n N ,c c a d ,则n 1 n 1 b c a1 (n 1)d a ,且{ b } ,{c } 为等差数列.n n n n n{ b } 的前n 项和nn(n 1)T na ( a ) ,令n 1 12T (2 m)a ,则n 1n(n 3)m 2 .2当n 1时m 1;当n 2 时m 1;当n≥3时,由于n 与n 3 奇偶性不同,即n(n 3) 非负偶数,m N .因此对n ,都可找到m N ,使T b 成立,即{b } 为“H 数列”.n m n{c } 的前n项和nn(n 1)R (a d ) ,令n 12c (m 1)(ad ) R ,则n 1 mmn(n 1)21∵对n N ,n(n 1) 是非负偶数,∴m N ,即对n N ,都可找到m N ,使得R c 成立,n m 即{ }c 为“H 数列”,因此命题得证.n数学Ⅱ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷只有解答题,供理工方向考生使用.本试,21 题有A、B、C、D 4 个小题供选做,每位考生在4 个选做题中选答 2 题.若考生选做了3题或4题,则按选做题中的前 2 题计分.第22、23 题为必答题.每小题10 分,共40 分.考试时间30 分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请在答题卡上按照顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效.作答必须用0.5 毫米黑色墨水的签字笔.请注意字体工整,笔迹清楚.4.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.【选做】本题包括A、B、C、D 四小题,请选.定.其.中.两.题.,并.在.相.应.的.答.题.区.域.内.作.答.,若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(21-A )【2014 年江苏,21-A,10 分】(选修4-1:几何证明选讲)如图,AB 是圆O 的直径,C、 D 是圆O 上位于AB 异侧的两点.证明:∠OCB =∠D.解:因为B,C 是圆O 上的两点,所以OB=OC.故∠OCB =∠B.又因为C, D 是圆O 上位于AB 异侧的两点,故∠B,∠D 为同弧所对的两个圆周角,所以∠B=∠D.因此∠OCB =∠D.(21-B )【2014 年江苏,21-B,10 分】(选修4-2:矩阵与变换)已知矩阵1 2 1 1A ,B ,向量1 x2 12y,x,y为实数,若Aα= Bα,求x,y的值.解:2 y 2A ,2 xy2 yBα,由Aα= Bα得4 y2y 2 2 y,解得 1 4x ,y .2 xy 4 y, 2(21-C)【2014 年江苏,21-C,10 分】(选修4-4:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为2x 1 t ,2(t 为参数),直线l 与抛物线2y 2 t2y2 4x交于A,B 两点,求线段A B 的长.解:直线l:x y 3 代入抛物线方程 2 4y x 并整理得x2 10x 9 0 ,∴交点 A (1,2) ,B(9 ,6) ,故| AB| 8 2 .(21-D )【2014 年江苏,21-D,10 分】(选修4-5:不等式选讲)已知x 0 ,y 0 ,证明: 2 21 x y 1 x y 9xy .解:因为x>0, y>0, 所以1+ x+y 2≥33 xy2 0 ,1+x2+y≥2 2 2 2 23 3 33 x y 0 ,所以(1+ x+y )( 1+x +y) ≥3 xy 3 x y =9 xy.2≥33 xy2 0 ,1+x2+y≥【必做】第22、23 题,每小题10 分,计20 分.请把答案写在.答.题.卡.的.指.定.区.域.内...(22)【2014 年江苏,22,10 分】盒中共有9 个球,其中有 4 个红球, 3 个黄球和 2 个绿球,这些球除颜色外完全相同.6(1)从盒中一次随机取出 2 个球,求取出的 2 个球颜色相同的概率P;(2)从盒中一次随机取出 4 个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x,x ,x ,随机变量X 表示1 2 3 x ,x ,x 1 2 3中的最大数,求X 的概率分布和数学期望E(X ) .解:(1)一次取 2 个球共有 2C 36 种可能情况, 2 个球颜色相同共有92 2 2C C C 10 种可能情况,4 3 2∴取出的 2 个球颜色相同的概率10 5P .36 18(2)X 的所有可能取值为4,3,2 ,则C 14P X ;( 4) 4C 12649C C C C 133 1 3 1P( X 3) 4 5 3 6 ;C 633911P( X 2) 1 P(X 3) P(X 4) .∴X 的概率分布列为:14X 2 3 4P 1114 13631126故X 的数学期望( ) 2 11 3 13 4 1 20E X .14 63 126 9(23)【2014 年江苏,23,10 分】已知函数sin xf (x) (x 0)x ,设 f (x) 为nf x 的导数,n N.n1 ( )(1)求2f f 的值;1 22 2 2(2)证明:对任意的n N,等式 2nf f 成立.n 1 n4 4 4 2解:(1)由已知,得sin x cosx sin xf (x) f (x)1 0 2x x x,于是cosx sin x sin x 2cos x 2sin xf (x) f (x)2 1 2 2 3x x x x x ,所以 4 2 16f ( ) , f ( ) ,1 2 2 32 2故2 f ( ) f ( ) 1 .1 22 2 2(2)由已知,得xf0 (x) sin x, 等式两边分别对x 求导,得 f 0 (x) xf0 (x) cos x ,即f0 ( x) xf1 (x) cos x sin(x ) ,类似可得2 2 f (x) xf (x) sin x sin( x ) ,1 233 f (x) xf (x) cos x sin( x ) ,2 32 4 f (x) xf (x) sin x sin( x 2 ) .3 4下面用数学归纳法证明等式nnf x xf x x 对所有的nn n1 ( ) ( ) sin( )2N*都成立.(i)当n=1 时,由上可知等式成立.(ii)假设当n=k 时等式成立, 即kkf 1 (x) xf (x) sin( x ) .k k2因为[kf ( x) xf (x )] kf (x) f (x) xf (x) (k 1) f (x) f ( x),k 1 k k 1 k k k k 1(k1)k k k[sin( x )] cos(x ) (x) sin[ x ] ,所以2 2 2 2 (k 1) f ( x) f (x)k k 1(k 1)sin[ x ] .2所以当n=k +1 时,等式也成立.综合(i),(ii) 可知等式nnf 1 ( x) xf (x) sin( x ) 对所有的nn n2 N都成立.*令x ,可得4nnf 1 ( ) f ( ) sin( ) ( nn n4 4 4 4 2N).所以*2nf f ( nn 1 n( ) ( )4 4 4 2N).*7。
2014年江苏省高考数学试卷答案与解析2014年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1.(5分)(2014•江苏)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A ∩B= {﹣1,3} .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={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},∴A ∩B={﹣1,3},故答案为:{﹣1,3}点评: 本题主要考查集合的基本运算,比较基础.2.(5分)(2014•江苏)已知复数z=(5+2i )2(i 为虚数单位),则z 的实部为 21 .考点: 复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算. 专题: 数系的扩充和复数. 分析: 根据复数的有关概念,即可得到结论. 解答: 解:z=(5+2i )2=25+20i+4i 2=25﹣4+20i=21+20i ,故z 的实部为21,故答案为:21点评: 本题主要考查复数的有关概念,利用复数的基本运算是解决本题的关键,比较基础.3.(5分)(2014•江苏)如图是一个算法流程图,则输出的n 的值是 5 .4.(5分)(2014•江苏)从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是 .考点: 古典概型及其概率计算公式. 专题: 概率与统计. 分析: 首先列举并求出“从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数”的基本事件的个数再从中找到满足“所取2个数的乘积为6”的事件的个数,利用概率公式计算即可. 解答: 解:从1,2,3,6这4个数中一次随机抽取2个数的所有基本事件有(1,2),(1,3),(1,6),(2,3),(2,6),(3,6)共6个, 所取2个数的乘积为6的基本事件有(1,6),(2,3)共2个,故所求概率P=.故答案为:.点评: 本题主要考查了古典概型的概率公式的应用,关键是一一列举出所有的基本事件.5.(5分)(2014•江苏)已知函数y=cosx 与y=sin (2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是 .考点: 三角方程;函数的零点. 专题: 三角函数的求值;三角函数的图像与性质. 分析:由于函数y=cosx 与y=sin (2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点,可得=.根据φ的范围和正弦函数的单调性即可得出.解答: 解:∵函数y=cosx 与y=sin (2x+φ),它们的图象有一个横坐标为的交点, ∴=. ∵0≤φ<π,∴, ∴+φ=,解得φ=.故答案为:.点评: 本题考查了三角函数的图象与性质、三角函数求值,属于基础题.6.(5分)(2014•江苏)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm ),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有 24 株树木的底部周长小于100cm .考点: 频率分布直方图. 专题: 概率与统计. 分析: 根据频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距底部求出周长小于100cm 的频率,再根据频数=样本容量×频率求出底部周长小于100cm 的频数.解答: 解:由频率分布直方图知:底部周长小于100cm 的频率为(0.015+0.025)×10=0.4,∴底部周长小于100cm 的频数为60×0.4=24(株).故答案为:24.点评: 本题考查了频率分布直方图,在频率分布直方图中频率=小矩形的面积=小矩形的高×组距=.7.(5分)(2014•江苏)在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是 4 .考点: 等比数列的通项公式. 专题: 等差数列与等比数列. 分析:利用等比数列的通项公式即可得出. 解答: 解:设等比数列{a n }的公比为q >0,a 1>0. ∵a 8=a 6+2a 4,∴,化为q 4﹣q 2﹣2=0,解得q 2=2.∴a 6===1×22=4.故答案为:4.点评: 本题考查了等比数列的通项公式,属于基础题.8.(5分)(2014•江苏)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S 1,S 2,体积分别为V 1,V 2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是 .考点: 棱柱、棱锥、棱台的体积;旋转体(圆柱、圆锥、圆台). 专题: 立体几何. 分析: 设出两个圆柱的底面半径与高,通过侧面积相等,推出高的比,然后求解体积的比. 解答: 解:设两个圆柱的底面半径分别为R ,r ;高分别为H ,h ; ∵=,∴,它们的侧面积相等, ∴,∴===.故答案为:.点评: 本题考查柱体体积公式以及侧面积公式的直接应用,是基础题目.9.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy 中,直线x+2y ﹣3=0被圆(x ﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为 .考点: 直线与圆的位置关系. 专题: 直线与圆. 分析: 求出已知圆的圆心为C (2,﹣1),半径r=2.利用点到直线的距离公式,算出点C 到直线直线l 的距离d ,由垂径定理加以计算,可得直线x+2y ﹣3=0被圆截得的弦长.解答: 解:圆(x ﹣2)2+(y+1)2=4的圆心为C (2,﹣1),半径r=2,∵点C 到直线直线x+2y ﹣3=0的距离d==,∴根据垂径定理,得直线x+2y ﹣3=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的弦长为2=2= 故答案为:.点评:本题给出直线与圆的方程,求直线被圆截得的弦长,着重考查点到直线的距离公式、圆的方程和直线与圆的位置关系等知识,属于基础题.10.(5分)(2014•江苏)已知函数f (x )=x 2+mx ﹣1,若对于任意x ∈[m ,m+1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是 (﹣,0) . 考点:二次函数的性质.专题: 函数的性质及应用.分析:由条件利用二次函数的性质可得,由此求得m 的范围. 解答: 解:∵二次函数f (x )=x 2+mx ﹣1的图象开口向上,对于任意x ∈[m ,m+1],都有f (x )<0成立,∴,即,解得﹣<m <0,故答案为:(﹣,0). 点评: 本题主要考查二次函数的性质应用,体现了转化的数学思想,属于基础题.11.(5分)(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y=ax 2+(a ,b 为常数)过点P (2,﹣5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b 的值是 ﹣3 . 考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的概念及应用.分析: 由曲线y=ax 2+(a ,b 为常数)过点P (2,﹣5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x+2y+3=0平行,可得y|x=2=﹣5,且y ′|x=2=,解方程可得答案. 解解:∵直线7x+2y+3=0的斜率k=,答: 曲线y=ax 2+(a ,b 为常数)过点P (2,﹣5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x+2y+3=0平行, ∴y ′=2ax ﹣, ∴, 解得:,故a+b=﹣3, 故答案为:﹣3 点评: 本题考查的知识点是利用导数研究曲线上某点切线方程,其中根据已知得到y|x=2=﹣5,且y ′|x=2=,是解答的关键.12.(5分)(2014•江苏)如图,在平行四边形ABCD 中,已知AB=8,AD=5,=3,•=2,则•的值是 22 .考向量在几何中的应用;平面向量数量积的运点: 算.专题:平面向量及应用.分析: 由=3,可得=+,=﹣,进而由AB=8,AD=5,=3,•=2,构造方程,进而可得答案. 解答: 解:∵=3, ∴=+,=﹣,又∵AB=8,AD=5,∴•=(+)•(﹣)=||2﹣•﹣||2=25﹣•﹣12=2,故•=22, 故答案为:22. 点评:本题考查的知识点是向量在几何中的应用,平面向量数量积的运算,其中根据已知得到=+,=﹣,是解答的关键.13.(5分)(2014•江苏)已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈[0,3)时,f (x )=|x 2﹣2x+|,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 (0,) .考点:根的存在性及根的个数判断.专题:函数的性质及应用.分析: 在同一坐标系中画出函数的图象与直线y=a 的图象,利用数形结合判断a 的范围即可. 解答: 解:f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈[0,3)时,f (x )=|x 2﹣2x+|,若函数y=f (x )﹣a 在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),在同一坐标系中画出函数f (x )与y=a 的图象如图:由图象可知. 故答案为:(0,).点本题考查函数的图象以函数的零点的求评: 法,数形结合的应用.14.(5分)(2014•江苏)若△ABC 的内角满足sinA+sinB=2sinC ,则cosC 的最小值是. 考点:余弦定理;正弦定理.专题:三角函数的图像与性质;解三角形. 分析: 根据正弦定理和余弦定理,利用基本不等式即可得到结论.解答:解:由正弦定理得a+b=2c ,得c=(a+b ), 由余弦定理得cosC====≥=,当且仅当时,取等号,故≤cosC <1,故cosC 的最小值是.故答案为:.点评: 本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,利用基本不等式是解决本题的关键.二、解答题(本大题共6小题,共计90分) 15.(14分)(2014•江苏)已知α∈(,π),sin α=.(1)求sin (+α)的值; (2)求cos (﹣2α)的值. 考点: 两角和与差的正弦函数;两角和与差的余弦函数.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质. 分析:(1)通过已知条件求出cos α,然后利用两角和的正弦函数求sin (+α)的值; (2)求出cos2α,然后利用两角差的余弦函数求cos (﹣2α)的值. 解答:解:α∈(,π),sin α=.∴cos α=﹣= (1)sin (+α)=sin cos α+cos sin α==﹣;∴sin (+α)的值为:﹣.(2)∵α∈(,π),sin α=.∴cos2α=1﹣2sin 2α=,sin2α=2sin αcos α=﹣ ∴cos (﹣2α)=cos cos2α+sin sin2α==﹣.cos (﹣2α)的值为:﹣.点评: 本题考查两角和与差的三角函数,三角函数的基本关系式的应用,考查计算能力.16.(14分)(2014•江苏)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 .考点: 平面与平面垂直的判定;直线与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角;立体几何. 分析: (1)由D 、E 为PC 、AC 的中点,得出DE ∥PA ,从而得出PA ∥平面DEF ;(2)要证平面BDE ⊥平面ABC ,只需证DE ⊥平面ABC ,即证DE ⊥EF ,且DE ⊥AC 即可. 解答: 证明:(1)∵D 、E 为PC 、AC 的中点,∴DE ∥PA ,又∵PA ⊄平面DEF ,DE ⊂平面DEF , ∴PA ∥平面DEF ;(2)∵D 、E 为PC 、AC 的中点,∴DE=PA=3;又∵E 、F 为AC 、AB 的中点,∴EF=BC=4;∴DE 2+EF 2=DF 2, ∴∠DEF=90°, ∴DE ⊥EF ;∵DE ∥PA ,PA ⊥AC ,∴DE ⊥AC ; ∵AC ∩EF=E ,∴DE ⊥平面ABC ; ∵DE ⊂平面BDE ,∴平面BDE ⊥平面ABC . 点评:本题考查了空间中的平行与垂直问题,解题时应明确空间中的线线、线面、面面之间的垂直与平行的互相转化关系,是基础题目.17.(14分)(2014•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别为椭圆+=1(a >b >0)的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0,b ),连接BF 2并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连接F 1C . (1)若点C 的坐标为(,),且BF 2=,求椭圆的方程;(2)若F 1C ⊥AB ,求椭圆离心率e 的值.考点:椭圆的简单性质;椭圆的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析: (1)根据椭圆的定义,建立方程关系即可求出a ,b 的值.(2)求出C 的坐标,利用F 1C ⊥AB 建立斜率之间的关系,解方程即可求出e 的值. 解答: 解:(1)∵C 的坐标为(,),∴,即,∵,∴a 2=()2=2,即b 2=1, 则椭圆的方程为+y 2=1.(2)设F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0), ∵B (0,b ),∴直线BF 2:y=﹣x+b ,代入椭圆方程+=1(a >b >0)得()x 2﹣=0,解得x=0,或x=,∵A (,),且A ,C 关于x 轴对称, ∴C (,﹣), 则=﹣=,∵F 1C ⊥AB , ∴×()=﹣1, 由b 2=a 2﹣c 2得,即e=. 点评: 本题主要考查圆锥曲线的综合问题,要求熟练掌握椭圆方程的求法以及直线垂直和斜率之间的关系,运算量较大.18.(16分)(2014•江苏)如图,为保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆,且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m ,经测量,点A 位于点O 正北方向60m 处,点C 位于点O 正东方向170m 处(OC 为河岸),tan ∠BCO=. (1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大?考点:圆的切线方程;直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析: (1)在四边形AOCB 中,过B 作BE ⊥OC 于E ,过A 作AF ⊥BE 于F ,设出AF ,然后通过解直角三角形列式求解BE ,进一步得到CE,然后由勾股定理得答案;(2)设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO 交于P,设OM=xm,把PC、PQ用含有x 的代数式表示,再结合古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m列式求得x的范围,得到x取最小值时圆的半径最大,即圆形保护区的面积最大.解:(1)如图,解答:过B作BE⊥OC于E,过A作AF⊥BE于F,∵∠ABC=90°,∠BEC=90°,∴∠ABF=∠BCE,∴.设AF=4x(m),则BF=3x(m).∵∠AOE=∠AFE=∠OEF=90°,∴OE=AF=4x(m),EF=AO=60(m),∴BE=(3x+60)m.∵,∴CE=(m).∴(m).∴,解得:x=20.∴BE=120m,CE=90m,则BC=150m;(2)如图,设BC与⊙M切于Q,延长QM、CO交于P,∵∠POM=∠PQC=90°,∴∠PMO=∠BCO.设OM=xm,则OP=m,PM=m.∴PC=m,PQ=m.设⊙M半径为R,∴R=MQ=m=m.∵A、O到⊙M上任一点距离不少于80m,则R﹣AM≥80,R﹣OM≥80,∴136﹣﹣(60﹣x)≥80,136﹣﹣x≥80.解得:10≤x ≤35.∴当且仅当x=10时R 取到最大值. ∴OM=10m 时,保护区面积最大. 点评:本题考查圆的切线,考查了直线与圆的位置关系,解答的关键在于对题意的理解,是中档题.19.(16分)(2014•江苏)已知函数f (x )=e x +e﹣x,其中e 是自然对数的底数.(1)证明:f (x )是R 上的偶函数; (2)若关于x 的不等式mf (x )≤e ﹣x +m ﹣1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围; (3)已知正数a 满足:存在x 0∈[1,+∞),使得f (x 0)<a (﹣x 03+3x 0)成立,试比较e a ﹣1与a e﹣1的大小,并证明你的结论. 考点:利用导数求闭区间上函数的最值.专题:导数的综合应用.分析: (1)根据函数奇偶性的定义即可证明f (x )是R 上的偶函数;(2)利用参数分离法,将不等式mf (x )≤e ﹣x +m ﹣1在(0,+∞)上恒成立,进行转化求最值问题即可求实数m 的取值范围; (3)构u 造函数,利用函数的单调性,最值与单调性之间的关系,分别进行讨论即可得到结论. 解答: 解:(1)∵f (x )=e x +e ﹣x ,∴f (﹣x )=e ﹣x +e x =f (x ),即函数:f (x )是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式mf (x )≤e ﹣x +m ﹣1在(0,+∞)上恒成立, 即m (e x +e ﹣x ﹣1)≤e ﹣x ﹣1,∵x >0, ∴e x +e ﹣x ﹣1>0,即m ≤在(0,+∞)上恒成立,设t=e x ,(t >1),则m ≤在(1,+∞)上恒成立, ∵=﹣=﹣,当且仅当t=2时等号成立,∴m.(3)令g(x)=e x+e﹣x﹣a(﹣x3+3x),则g′(x)=e x﹣e﹣x+3a(x2﹣1),当x>1,g′(x)>0,即函数g(x)在[1,+∞)上单调递增,故此时g(x)的最小值g(1)=e+﹣2a,由于存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(﹣x03+3x0)成立,故e+﹣2a<0,即a>(e+),令h(x)=x﹣(e﹣1)lnx﹣1,则h′(x)=1﹣,由h′(x)=1﹣=0,解得x=e﹣1,当0<x<e﹣1时,h′(x)<0,此时函数单调递减,当x>e﹣1时,h′(x)>0,此时函数单调递增,∴h(x)在(0,+∞)上的最小值为h(e ﹣1),注意到h(1)=h(e)=0,∴当x∈(1,e﹣1)⊆(0,e﹣1)时,h(e ﹣1)≤h(x)<h(1)=0,当x ∈(e ﹣1,e )⊆(e ﹣1,+∞)时,h (x )<h (e )=0,∴h (x )<0,对任意的x ∈(1,e )成立. ①a ∈((e+),e )⊆(1,e )时,h (a )<0,即a ﹣1<(e ﹣1)lna ,从而e a ﹣1<a e ﹣1,②当a=e 时,a e ﹣1=e a ﹣1,③当a ∈(e ,+∞)⊆(e ﹣1,+∞)时,当a >e ﹣1时,h (a )>h (e )=0,即a ﹣1>(e ﹣1)lna ,从而e a ﹣1>a e ﹣1.点评: 本题主要考查函数奇偶性的判定,函数单调性和最值的应用,利用导数是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大.20.(16分)(2014•江苏)设数列{a n }的前n 项和为S n ,若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得S n =a m ,则称{a n }是“H 数列”.(1)若数列{a n }的前n 项和为S n =2n (n ∈N *),证明:{a n }是“H 数列”;(2)设{a n }是等差数列,其首项a 1=1,公差d <0,若{a n }是“H 数列”,求d 的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n ∈N *)成立. 考点:数列的应用;等差数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析: (1)利用“当n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1,当n=1时,a 1=S 1”即可得到a n ,再利用“H ”数列的意义即可得出.(2)利用等差数列的前n 项和即可得出S n ,对∀n ∈N *,∃m ∈N *使S n =a m ,取n=2和根据d <0即可得出;(3)设{a n }的公差为d ,构造数列:b n =a 1﹣(n ﹣1)a 1=(2﹣n )a 1,c n =(n ﹣1)(a 1+d ),可证明{b n }和{c n }是等差数列.再利用等差数列的前n 项和公式及其通项公式、“H ”的意义即可得出. 解答: 解:(1)当n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1=2n ﹣2n ﹣1=2n﹣1,当n=1时,a 1=S 1=2.当n=1时,S1=a1.当n≥2时,S n=a n+1.∴数列{a n}是“H”数列.(2)S n==,对∀n∈N*,∃m∈N*使S n=a m,即,取n=2时,得1+d=(m﹣1)d,解得,∵d<0,∴m<2,又m∈N*,∴m=1,∴d=﹣1.(3)设{a n}的公差为d,令b n=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,对∀n∈N*,b n+1﹣b n=﹣a1,c n=(n﹣1)(a1+d),对∀n∈N*,c n+1﹣c n=a1+d,则b n+c n=a1+(n﹣1)d=a n,且数列{b n}和{c n}是等差数列.数列{b n}的前n项和T n=,令T n=(2﹣m)a1,则.当n=1时,m=1;当n=2时,m=1.当n≥3时,由于n与n﹣3的奇偶性不同,即n (n ﹣3)为非负偶数,m ∈N *. 因此对∀n ∈N *,都可找到m ∈N *,使T n =b m 成立,即{b n }为H 数列. 数列{c n }的前n 项和R n =,令c m =(m ﹣1)(a 1+d )=R n ,则m=.∵对∀n ∈N *,n (n ﹣3)为非负偶数,∴m ∈N *. 因此对∀n ∈N *,都可找到m ∈N *,使R n =c m 成立,即{c n }为H 数列. 因此命题得证. 点评: 本题考查了利用“当n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1,当n=1时,a 1=S 1”求a n 、等差数列的前n项和公式及其通项公式、新定义“H ”的意义等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力、构造法,属于难题.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)(一)选择题(本题包括21、22、23、24四小题,请选定其中两个小题作答,若多做,则按作答的前两个小题评分)【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2014•江苏)如图,AB 是圆O 的直径,C ,D 是圆O 上位于AB 异侧的两点,证明:∠OCB=∠D .考点:弦切角.专题:直线与圆.分析: 利用OC=OB ,可得∠OCB=∠B ,利用同弧所对的圆周角相等,即可得出结论. 解答: 证明:∵OC=OB , ∴∠OCB=∠B ,∵∠B=∠D , ∴∠OCB=∠D . 点评: 本题考查同弧所对的圆周角相等,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2014•江苏)已知矩阵A=,B=,向量=,x ,y 为实数,若A =B ,求x+y 的值. 考点:矩阵与向量乘法的意义.专题:矩阵和变换.分析: 利用矩阵的乘法,结合A =B ,可得方程组,即可求x ,y 的值,从而求得x+y 的值. 解答:解:∵矩阵A=,B=,向量=,A =B ,∴,∴x=﹣,y=4, ∴x+y= 点评: 本题考查矩阵的乘法,考查学生的计算能力,属于基础题.【选修4-3:极坐标及参数方程】23.(2014•江苏)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为(t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长. 考点:直线的参数方程.专题:计算题;坐标系和参数方程.分析: 直线l 的参数方程化为普通方程,与抛物线y 2=4x 联立,求出A ,B 的坐标,即可求线段AB 的长. 解答:解:直线l 的参数方程为,化为普通方程为x+y=3,与抛物线y 2=4x 联立,可得x 2﹣10x+9=0, ∴交点A (1,2),B (9,﹣6), ∴|AB|==8.点评:本题主要考查了直线与抛物线的位置关系:相交关系的应用,考查学生的计算能力,属于基础题.【选修4-4:不等式选讲】24.(2014•江苏)已知x >0,y >0,证明(1+x+y 2)(1+x 2+y )≥9xy . 考点:不等式的证明.专题: 证明题;不等式的解法及应用. 分析: 由均值不等式可得1+x+y 2≥3,1+x 2+y ≥,两式相乘可得结论. 解答:证明:由均值不等式可得1+x+y 2≥3,1+x 2+y ≥分别当且仅当x=y 2=1,x 2=y=1时等号成立, ∴两式相乘可得(1+x+y 2)(1+x 2+y )≥9xy . 点评: 本题考查不等式的证明,正确运用均值不等式是关键.(二)必做题(本部分包括25、26两题,每题10分,共计20分)25.(10分)(2014•江苏)盒中共有9个球,其中有4个红球,3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P ;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x 1,x 2,x 3,随机变量X 表示x 1,x 2,x 3中的最大数,求X 的概率分布和数学期望E (X ). 考点: 离散型随机变量的期望与方差;古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析: (1)先求出取2个球的所有可能,再求出颜色相同的所有可能,最后利用概率公式计算即可;(2)先判断X 的所有可能值,在分别求出所有可能值的概率,列出分布列,根据数学期望公式计算即可.解答:解(1)一次取2个球共有=36种可能,2个球颜色相同共有=10种可能情况∴取出的2个球颜色相同的概率P=.(2)X 的所有可能值为4,3,2,则P (X=4)=,P (X=3)=于是P (X=2)=1﹣P (X=3)﹣P (X=4)=,X 的概率分布列为 X 2 3 4 P故X 数学期望E (X )=.点评: 本题考查了排列组合,概率公式以概率的分布列和数学期望,知识点比较多,属基础题. 26.(10分)(2014•江苏)已知函数f 0(x )=(x >0),设f n (x )为f n ﹣1(x )的导数,n ∈N *. (1)求2f 1()+f 2()的值;(2)证明:对任意n ∈N *,等式|nf n ﹣1()+f n()|=都成立. 考点:三角函数中的恒等变换应用;导数的运算. 专函数的性质及应用;三角函数的求值.题: 分析: (1)由于求两个函数的相除的导数比较麻烦,根据条件和结论先将原函数化为:xf 0(x )=sinx ,然后两边求导后根据条件两边再求导得:2f 1(x )+xf 2(x )=﹣sinx ,把x=代入式子求值;(2)由(1)得,f 0(x )+xf 1(x )=cosx 和2f 1(x )+xf 2(x )=﹣sinx ,利用相同的方法再对所得的式子两边再求导,并利用诱导公式对所得式子进行化简、归纳,再进行猜想得到等式,用数学归纳法进行证明等式成立,主要利用假设的条件、诱导公式、求导公式以及题意进行证明,最后再把x=代入所给的式子求解验证. 解答: 解:(1)∵f 0(x )=,∴xf 0(x )=sinx , 则两边求导,[xf 0(x )]′=(sinx )′,∵f n (x )为f n ﹣1(x )的导数,n ∈N *,∴f 0(x )+xf 1(x )=cosx ,两边再同时求导得,2f 1(x )+xf 2(x )=﹣sinx , 将x=代入上式得,2f 1()+f 2()=﹣1,(2)由(1)得,f 0(x )+xf 1(x )=cosx=sin(x+),恒成立两边再同时求导得,2f1(x)+xf2(x)=﹣sinx=sin(x+π),再对上式两边同时求导得,3f2(x)+xf3(x)=﹣cosx=sin(x+),同理可得,两边再同时求导得,4f3(x)+xf4(x)=sinx=sin(x+2π),猜想得,nf n﹣1(x)+xf n(x)=sin(x+)对任意n∈N*恒成立,下面用数学归纳法进行证明等式成立:①当n=1时,成立,则上式成立;②假设n=k(k>1且k∈N*)时等式成立,即,∵[kf k﹣1(x)+xf k(x)]′=kf k﹣1′(x)+f k(x)+xf k′(x)=(k+1)f k(x)+xf k+1(x)又===,∴那么n=k+1(k>1且k∈N*)时.等式也成立,41 由①②得,nf n ﹣1(x )+xf n (x )=sin (x+)对任意n ∈N *恒成立,令x=代入上式得,nf n ﹣1()+f n ()=sin (+)=±cos =±,所以,对任意n ∈N *,等式|nf n ﹣1()+f n ()|=都成立.点评:本题考查了三角函数、复合函数的求导数公式和法则、诱导公式,以及数学归纳法证明命题、转化思想等,本题设计巧妙,题型新颖,立意深刻,是一道不可多得的好题,难度很大,考查了学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,以及逻辑思维能力.。
2014年普通高等学校招生全国统一考试综合能力测试数学试题(江苏卷)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应.....位置上.....1.(2014江苏,1)已知集合A ={-2,-1,3,4},B ={-1,2,3},则A ∩B =__________. 答案:{-1,3}解析:由题意,得A ∩B ={-1,3}.2.(2014江苏,2)已知复数z =(5+2i)2(i 为虚数单位),则z 的实部为__________. 答案:21解析:由题意,得z =(5+2i)2=25+20i -4=21+20i ,其实部为21.3.(2014江苏,3)下图是一个算法流程图,则输出的n 的值是__________.答案:5解析:本题实质上是求不等式2n >20的最小整数解,2n>20的整数解为n ≥5,因此输出的n =5.4.(2014江苏,4)从1,2,3,6这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的概率是__________.答案:13 解析:从1,2,3,6这4个数中随机地取2个数,不同的取法为{1,2},{1,3},{1,6},{2,3},{2,6},{3,6}共6个基本事件,其中乘积为6的有{1,6},{2,3}两个基本事件,因此所求事件的概率为2163P ==. 5.(2014江苏,5)已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是__________. 答案:π6解析:由题意ππcos sin 233ϕ⎛⎫=⨯+ ⎪⎝⎭,即2π1sin 32ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,2π3+φ=k π+(-1)k ·π()6k ∈Z .因为0≤φ<π,所以π6ϕ=.6.(2014江苏,6)为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中60株树木的底部周长(单位:cm),所得数据均在区间[80,130]上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的60株树木中,有__________株树木的底部周长小于100 cm.答案:24解析:由题意,在抽测的60株树木中,底部周长小于100 cm 的株数为(0.015+0.025)×10×60=24.7.(2014江苏,7)在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是__________.答案:4解析:设公比为q ,则由a 8=a 6+2a 4,得a 1q 7=a 1q 5+2a 1q 3,q 4-q 2-2=0,解得q 2=2(q 2=-1舍去),所以a 6=a 2q 4=4.8.(2014江苏,8)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S 1,S 2,体积分别为V 1,V 2,若它们的侧面积相等,且1294S S =,则12VV 的值是__________. 答案:32解析:设甲、乙两个圆柱底面半径和高分别为r 1,h 1,r 2,h 2,则2πr 1h 1=2πr 2h 2,1221h r h r =.又211222π9π4S r S r ==,所以1232r r =,则221111222222π3π2V r h r V r h r ===.9.(2014江苏,9)在平面直角坐标系xOy 中,直线x +2y -3=0被圆(x -2)2+(y +1)2=4截得的弦长为__________.答案:5解析:圆(x -2)2+(y +1)2=4的圆心为C (2,-1),半径r =2,圆心C 到直线x +2y -3=0的距离为d ==所求弦长l ===. 10.(2014江苏,10)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是__________.答案:2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭解析:根据题意,得222()10,(1)(1)(1)10,f m m m f m m m m ⎧=+-<⎪⎨+=+++-<⎪⎩解得0m <<. 11.(2014江苏,11)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线2b y ax x+=(a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x +2y +3=0平行,则a +b 的值是__________. 答案:-3解析:由曲线2b y ax x +=过点P (2,-5),得452ba +=-.① 又22b y ax x '-=,所以当x =2时,7442b a -=-,②由①②得1,2,a b =-⎧⎨=-⎩所以a +b =-3.12.(2014江苏,12)如图,在平行四边形ABCD 中,已知AB =8,AD =5,3CP PD =,2AP BP ⋅=,则AB AD ⋅的值是__________.答案:22解析:由题意知,14AP AD DP AD AB =+=+, 3344BP BC CP BC CD AD AB =+=+=-,所以13()()44AP BP AD AB AD AB ⋅=+⋅-=2213216AD AD AB AB -⋅-, 即1322564216AD AB =-⋅-⨯,解得22AB AD ⋅=.13.(2014江苏,13)已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈[0,3)时,()21|2|2f x x x =-+.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__________.答案:10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭解析:作出函数()21|2|2f x x x =-+,x ∈[0,3)的图象(如图),()102f =,当x =1时,()12f x =极大值,()732f =,方程f (x )-a =0在[-3,4]上有10个根,即函数y =f (x )的图象和直线y =a 在[-3,4]上有10个交点.由于函数f (x )的周期为3,则直线y =a 与f (x )的图象在[0,3)上应有4个交点,因此有10,2a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.14.(2014江苏,14)若△ABC 的内角满足sin AB =2sinC ,则cos C 的最小值是__________.解析:由sin AB =2sin C及正弦定理可得2a c =.故222222()2cos 22a a b a b c C ab ab+-+-===2232884a b ab ab +--≥=, 当且仅当3a 2=2b 2,即a b =时等号成立.所以cos C二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)(2014江苏,15)已知π(,π)2α∈,sin α=. (1)求πsin()4α+的值; (2)求5πcos(2)6α-的值. 分析:(1)先结合范围,运用平方关系求出cos α,再用两角和的正弦公式求值; (2)由(1)运用二倍角公式求出sin 2α,cos 2α,再用两角差的余弦公式求值.解:(1)因为π(,π)2α∈,sin 5α=,所以cos α==故πππsin()sin cos cos sin (444252510ααα+=+=-+=-.(2)由(1)知sin 2α=2sin αcos α=42(555⨯-=-, cos 2α=1-2sin 2α=1-2×235=, 所以5π5π5πcos(2)cos cos 2sin sin 2666ααα-=+=3144252510⎛+⎛⎫-⨯+⨯-=- ⎪ ⎝⎭⎝⎭. 16.(本小题满分14分)(2014江苏,16)如图,在三棱锥P -ABC 中,D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点.已知P A ⊥AC ,P A =6,BC =8,DF =5.求证:(1)直线P A ∥平面DEF ; (2)平面BDE ⊥平面ABC .分析:(1)证明线面平行可由线线平行证得,由条件中中点较多,故可用中位线构造线线平行证明;(2)证明面面垂直可由线面垂直证得.利用中位线结合勾股定理证明DE ⊥EF ,再由(1)结合已知可证DE ⊥AC ,用线面垂直的判定定理证得DE ⊥平面ABC ,从而证明面面垂直.证明:(1)因为D ,E 分别为棱PC ,AC 的中点, 所以DE ∥P A .又因为PA ⊄平面DEF ,DE ⊂平面DEF , 所以直线PA ∥平面DEF .(2)因为D ,E ,F 分别为棱PC ,AC ,AB 的中点,PA =6,BC =8,所以DE ∥P A ,132DE PA ==,142EF BC ==. 又因为DF =5,故DF 2=DE 2+EF 2, 所以∠DEF =90°,即DE ⊥EF . 又PA ⊥AC ,DE ∥PA , 所以DE ⊥AC .因为AC ∩EF =E ,AC ⊂平面ABC ,EF ⊂平面ABC , 所以DE ⊥平面ABC . 又DE ⊂平面BDE ,所以平面BDE ⊥平面ABC .17.(本小题满分14分)(2014江苏,17)如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别是椭圆22221x y a b-= (a >b >0)的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0,b ),连结BF 2并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结F 1C .(1)若点C 的坐标为41,33⎛⎫⎪⎝⎭,且2BF =,求椭圆的方程; (2)若F 1C ⊥AB ,求椭圆离心率e 的值.分析:(1)利用椭圆的几何性质可得2BF a ==C 的坐标代入即可求出椭圆方程;(2)写出B ,F 2的坐标,用b ,c 表示直线AB 的方程,联立椭圆方程表示出点A 的坐标,利用点A 与点C 的对称性,表示出点C 的坐标,利用直线F 1C 的斜率及kF 1C ·k AB =-1建立a ,b ,c 的关系,再结合平方关系求离心率.解:设椭圆的焦距为2c ,则F 1(-c,0),F 2(c,0). (1)因为B (0,b ),所以2BF a ==.又2BFa =因为点41,33C ⎛⎫⎪⎝⎭在椭圆上, 所以22161991a b+=.解得b 2=1. 故所求椭圆的方程为22+12x y =.(2)因为B (0,b ),F 2(c,0)在直线AB 上,所以直线AB 的方程为1x yc b +=. 解方程组22221,1,x yc b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩得2122221222,,a c x a cb c a y a c ⎧=⎪⎪+⎨(-)⎪=⎪+⎩210,.x y b =⎧⎨=⎩ 所以点A 的坐标为22222222,a c b c a a ca c ⎛⎫(-) ⎪++⎝⎭. 又AC 垂直于x 轴,由椭圆的对称性,可得点C 的坐标为22222222,a c b a c a ca c ⎛⎫(-) ⎪++⎝⎭. 因为直线F 1C 的斜率为22222222322023()b a c b a c a c a c a c cc a c (-)-(-)+=+--+,直线AB 的斜率为b c -, 且F 1C ⊥AB ,所以2223()13b a c ba c c c(-)⋅-=-+. 又b 2=a 2-c 2,整理得a 2=5c 2. 故215e =.因此e =18.(本小题满分16分)(2014江苏,18)如图,为保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC ,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆,且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80 m .经测量,点A 位于点O 正北方向60 m 处,点C 位于点O 正东方向170 m 处(OC 为河岸),4tan 3BCO ∠=.(1)求新桥BC 的长;(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大?分析:法一:(1)运用坐标法求BC 的长,由已知建立以O 为坐标原点,OC 所在直线为x 轴的直角坐标系.设出点B 坐标,利用A ,C 坐标分别表示出k AB ,k BC ,建立方程组求出点B 坐标,利用两点间的距离公式求解即可;(2)求圆形保护区的最大面积,即求圆的最大半径.由条件知,可转化为求点M 到直线BC 距离的最大值.由(1)可先求出直线BC 的方程,设点M 的坐标为(0,d ),则半径r 可用d 表示,利用已知和r ,d 的关系求出d 的范围,就可求出r 的最大值,即可求圆形保护区面积的最大值.法二:(1)延长CB ,OA 交于点F ,在△OCF 中,利用条件求OF ,CF . 利用AF =OF -OA 求AF 的长,再借助∠AFB +∠OCF =90°的关系,在△ABF 中,求出BF 的长,进而利用CB =CF -BF 求值;(2)设MD =r m(半径),OM =d m ,在△MDF 中,利用sin ∠CFO 建立r ,d 的关系,利用已知和r ,d 的关系求出d 的范围,就可求出r 的最大值,即可求圆形保护区面积的最大值.解:解法一:(1)如图,以O 为坐标原点,OC 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系xOy .由条件知A (0,60),C (170,0), 直线BC 的斜率4tan 3BC k BCO -∠=-. 又因为AB ⊥BC ,所以直线AB 的斜率34AB k =. 设点B 的坐标为(a ,b ), 则041703BC b k a -==--,60304AB b k a -==-.解得a =80,b =120.所以150BC ==.因此新桥BC 的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M 的半径为r m ,OM =d m(0≤d ≤60).由条件知,直线BC 的方程为4(170)3y x =--,即4x +3y -680=0. 由于圆M 与直线BC 相切,故点M (0,d )到直线BC 的距离是r ,即68035dr -==. 因为O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m , 所以80,6080,r d r d -≥⎧⎨-(-)≥⎩即680380,568036080.5dd d d -⎧-≥⎪⎪⎨-⎪-(-)≥⎪⎩解得10≤d ≤35. 故当d =10时,68035dr -=最大,即圆面积最大. 所以当OM =10 m 时,圆形保护区的面积最大. 解法二:(1)如图,延长OA ,CB 交于点F.因为4tan 3FCO ∠=, 所以4tan 5FCO ∠=,3cos 5FCO ∠=.因为OA =60,OC =170, 所以OF =OC tan ∠FCO =6803,850cos 3OC CF FCO ==∠,从而AF =OF -OA =5003.因为OA ⊥OC ,所以cos ∠AFB =sin ∠FCO =45.又因为AB ⊥BC ,所以BF =AF cos ∠AFB 4003,从而BC =CF -BF =150.因此新桥BC 的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M 与BC 的切点为D ,连接MD ,则MD ⊥BC ,且MD 是圆M 的半径,并设MD =r m ,OM =d m(0≤d ≤60).因为OA ⊥OC ,所以sin ∠CFO =cos ∠FCO .故由(1)知3sin 53MD MD r CFO MF OF OM d ∠====--,所以68035d r -=.因为O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m , 所以80,(60)80,r d r d -≥⎧⎨--≥⎩即680380,56803(60)80.5dd d d -⎧-≥⎪⎪⎨-⎪--≥⎪⎩解得10≤d ≤35. 故当d =10时,68035dr -=最大,即圆面积最大. 所以当OM =10 m 时,圆形保护区的面积最大.19.(本小题满分16分)(2014江苏,19)已知函数f (x )=e x +e -x,其中e 是自然对数的底数.(1)证明:f (x )是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式mf (x )≤e -x+m -1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围; (3)已知正数a 满足:存在x 0∈[1,+∞),使得f (x 0)<a (-x 03+3x 0)成立.试比较e a -1与a e -1的大小,并证明你的结论.分析:(1)利用偶函数定义判断即可;(2)原不等式恒成立可分离参数转化为e 1e +e 1x x x m ---≤-恒成立,即求e 1e +e 1x x x ----的最小值.设t =e x >1,换元后利用基本不等式求最小值;(3)由条件构造函数g (x )=f (x )-a (-x 3+3x ),利用导数求出g (x )的最小值,利用g (x )min <0,求出a 的取值范围.判断e a -1与a e -1的大小,即判断ln e a -1与ln a e -1的大小,即判断(a -1)-(e -1)ln a 的符号.构造函数h (x )=x -1-(e -1)ln x ,利用导数求出h (x )在(0,+∞)上的单调区间和最小值.利用h (1)=h (e)=0,对a 的值分三种情况讨论h (x )的符号,从而确定e a -1与a e -1的大小.(1)证明:因为对任意x ∈R ,都有f (-x )=e -x +e -(-x )=e -x +e x=f (x ), 所以f (x )是R 上的偶函数.(2)解:由条件知m (e x +e -x -1)≤e -x-1在(0,+∞)上恒成立.令t =e x (x >0),则t >1,所以21111111t m t t t t -≤-=--+-++-对任意t >1成立.因为11++11t t -≥-, 所以1113111t t -≥--++-,当且仅当t =2,即x =ln 2时等号成立.因此实数m 的取值范围是1,3⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦.(3)解:令函数g (x )=e x +1e x -a (-x 3+3x ),则g ′(x )=e x -1e x +3a (x 2-1).当x ≥1时,1e 0ex x ->,x 2-1≥0.又a >0,故g ′(x )>0.所以g (x )是[1,+∞)上的单调增函数,因此g (x )在[1,+∞)上的最小值是g (1)=e +e -1-2a .由于存在x 0∈[1,+∞),使e x 0+e -x 0-a (30x -+3x 0)<0成立,当且仅当最小值g (1)<0,故e +e -1-2a <0,即1e+e 2a ->.令函数h (x )=x -(e -1)ln x -1,则()e 11h x x-'-=. 令h ′(x )=0,得x =e -1.当x ∈(0,e -1)时,h ′(x )<0,故h (x )是(0,e -1)上的单调减函数;当x ∈(e -1,+∞)时,h ′(x )>0,故h (x )是(e -1,+∞)上的单调增函数. 所以h (x )在(0,+∞)上的最小值是h (e -1).注意到h (1)=h (e)=0,所以当x ∈(1,e -1)⊆(0,e -1)时,h (e -1)≤h (x )<h (1)=0; 当x ∈(e -1,e)⊆(e -1,+∞)时,h (x )<h (e)=0. 所以h (x )<0对任意的x ∈(1,e)成立.①当1e+e ,e 2a -⎛⎫∈ ⎪⎝⎭⊆(1,e)时,h (a )<0,即a -1<(e -1)ln a ,从而e a -1<a e -1;②当a =e 时,e a -1=a e -1;③当a ∈(e ,+∞)⊆(e -1,+∞)时,h (a )>h (e)=0,即a -1>(e -1)ln a ,故e a -1>ae -1.综上所述,当1e+e ,e 2a -⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,e a -1<a e -1;当a =e 时,e a -1=a e -1;当a ∈(e ,+∞)时,e a -1>a e -1.20.(本小题满分16分)(2014江苏,20)设数列{a n }的前n 项和为S n .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得S n =a m ,则称{a n }是“H 数列”.(1)若数列{a n }的前n 项和S n =2n (n ∈N *),证明:{a n }是“H 数列”;(2)设{a n }是等差数列,其首项a 1=1,公差d <0.若{a n }是“H 数列”,求d 的值; (3)证明:对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n ∈N *)成立.分析:在第(1)问中,先利用a n 与S n 的关系求出a n ,再根据“H 数列”的定义即可证明结论;在第(2)问中,可采用由特殊到一般的方法,先取n =2,结合“H 数列”的定义求出d 的值,然后可求出a n 与S n ,再根据“H 数列”的定义验证结论对任意的n 成立;在第(3)问中,a n =a 1+(n -1)d ,考虑到非零常数列不是“H 数列”,因而应考虑将a n 分解改写为两个等差数列和的形式a n =na 1+(n -1)(d -a 1),然后再分别按“H 数列”的定义证明{na 1}和{(n -1)(d -a 1)}为“H 数列”,即可证得结论.(1)证明:由已知,当n ≥1时,a n +1=S n +1-S n =2n +1-2n =2n .于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =n +1,使得S n =2n=a m .所以{a n }是“H 数列”.(2)解:由已知,得S 2=2a 1+d =2+d .因为{a n }是“H 数列”,所以存在正整数m ,使得S 2=a m ,即2+d =1+(m -1)d ,于是(m -2)d =1.因为d <0,所以m -2<0,故m =1,从而d =-1.当d =-1时,a n =2-n ,32n n n S (-)=是小于2的整数,n ∈N *. 于是对任意的正整数n ,总存在正整数3222n n n m S (-)=-=-,使得S n =2-m =a m .所以{a n }是“H 数列”. 因此d 的值为-1.(3)证明:设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d =na 1+(n -1)(d -a 1)(n ∈N *).令b n =na 1,c n =(n -1)(d -a 1),则a n =b n +c n (n ∈N *). 下证{b n }是“H 数列”. 设{b n }的前n 项和为T n ,则112n n n T a (+)=(n ∈N *).于是对任意的正整数n ,总存在正整数12n n m (+)=,使得T n =b m . 所以{b n }是“H 数列”.同理可证{c n }也是“H 数列”.所以,对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n ∈N *)成立.数学Ⅱ(附加题)21.(2014江苏,21)【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .[选修4—1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,AB 是圆O 的直径,C ,D 是圆O 上位于AB 异侧的两点,证明:∠OCB =∠D.分析:要证明∠OCB =∠D ,因∠OCB =∠B ,只需证∠B =∠D ,而同弧所对的圆周角相等,即∠B =∠D 成立,因此得证.证明:因为B ,C 是圆O 上的两点,所以OB =OC . 故∠OCB =∠B .又因为C ,D 是圆O 上位于AB 异侧的两点, 故∠B ,∠D 为同弧所对的两个圆周角, 所以∠B =∠D . 因此∠OCB =∠D .B .[选修4—2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知矩阵121A x -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ ,1121B ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦ ,向量2y α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,x ,y 为实数.若Aα=Bα,求x +y 的值.分析:要求x +y 的值,只需分别求出x ,y 的值,而根据等式Aα=Bα,结合矩阵的乘法可得到关于x ,y 的一个方程组,解出即可.解:由已知,得11222212y A y xy α--+⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥-+⎣⎦⎣⎦⎣⎦ ,1122214y B y y α+⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦ . 因为Aα=Bα,所以22224y y xy y -++⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥+-⎣⎦⎣⎦.故222,24.y y xy y -+=+⎧⎨+=-⎩解得1,24.x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 所以72x y +=.C .[选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l的参数方程为1,222x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.分析:求直线被抛物线所截弦长,可利用直线参数方程的几何意义解决.将直线的参数方程与抛物线方程联立可解得参数的值,代入即可.解:将直线l的参数方程1,22x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入抛物线方程y 2=4x ,得2(2)4(1)2+=-.解得t 1=0,2t =-所以AB =|t 1-t 2|=D .[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)已知x >0,y >0,证明:(1+x +y 2)(1+x 2+y )≥9xy .分析:可利用算术几何平均不等式:a b c ≥++a ,b ,c>0),将左边因式中的和化为积,实现不等式的证明.证明:因为x >0,y >0,所以210x y ≥>++,210x y ≥>++,故(1+x +y 2)(1+x 2+y )≥=9xy .【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)(2014江苏,22)盒中共有9个球,其中有4个红球、3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球颜色相同的概率P ;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x 1,x 2,x 3,随机变量X 表示x 1,x 2,x 3中的最大数.求X 的概率分布和数学期望E (X ).分析:在第(1)问中,考虑到“2个球颜色相同”可分为3种情况:“同为红球”“同为黄球”“同为绿球”,故可用互斥事件的概率公式,结合排列组合及古典概型求得结果;在第(2)问中,先分析4个球中各类球的个数情况,确定X 的所有可能的取值,然后利用超几何分布求出各个概率值,列出表格即得X 的概率分布,最后根据数学期望的定义计算求得结果.解:(1)取到的2个颜色相同的球可能是2个红球、2个黄球或2个绿球,所以22243229C C C 6315C 3618P ++++===. (2)随机变量X 所有可能的取值为2,3,4.{X =4}表示的随机事件是“取到的4个球是4个红球”,故4449C 1(4)C 126P X ===; {X =3}表示的随机事件是“取到的4个球是3个红球和1个其他颜色的球,或3个黄球和1个其他颜色的球”,故3131453649C C C C 20613(3)C 12663P X ++====;于是P (X =2)=1-P (X =3)-P (X =4)=1311116312614--=. 所以随机变量X因此随机变量X 的数学期望()1202+3+414631269E X =⨯⨯⨯=. 23.(本小题满分10分)(2014江苏,23)已知函数()0sin xf x x=(x >0),设f n (x )为f n -1(x )的导数,n ∈N *.(1)求12πππ2()()222f f +的值;(2)证明:对任意的n ∈N *,等式1πππ444n n nf f -⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭都成立. 分析:在第(1)问中,先由已知条件通过求导数得到f 1(x )和f 2(x )的解析式,然后代入自变量的值即可求得结果;在第(2)问中,先将()0sin xf x x=改写为xf 0(x )=sin x ,然后对该式两边求导,整理后再继续对所得的式子两边求导,依次下去,可归纳猜想得到nf n -1(x )+xf n (x )=πsin 2n x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭对所有的n ∈N *都成立,再用数学归纳法证明其正确性.最后将该式中的变量x 换为π4,结合三角函数的诱导公式即可证得结论成立. (1)解:由已知,得()()102sin cos sin ='x x xf x f x x x x ⎛⎫'==- ⎪⎝⎭, 于是()()21223cos sin sin 2cos 2sin ''x x x x x f x f x x x x x x ⎛⎫⎛⎫='=-=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以1223π4π216()()2π2ππf f =-=-+.故12πππ2()()1222f f ==-.(2)证明:由已知,得xf 0(x )=sin x ,等式两边分别对x 求导,得f 0(x )+xf ′0(x )=cos x ,即f 0(x )+xf 1(x )=cos x =πsin()2x +,类似可得 2f 1(x )+xf 2(x )=-sin x =sin(π)x +,3f 2(x )+xf 3(x )=-cos x =3πsin()2x +, 4f 3(x )+xf 4(x )=sin x =sin(x +2π).下面用数学归纳法证明等式nf n -1(x )+xf n (x )=πsin()2n x +对所有的n ∈N *都成立. ①当n =1时,由上可知等式成立.②假设当n =k 时等式成立,即kf k -1(x )+xf k (x )=πsin()2k x +. 因为[kf k -1(x )+xf k (x )]′=kf ′k -1(x )+f k (x )+xf ′k (x )=(k +1)f k (x )+xf k +1(x ),πππ1πsin 'cos 'sin 2222k k k k x x x x ⎡⎤(+)⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎡⎤+=+⋅+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦, 所以(k +1)f k (x )+xf k +1(x )=1πsin 2k x (+)⎡⎤+⎢⎥⎣⎦.因此当n =k +1时,等式也成立.综合①,②可知等式nf n -1(x )+xf n (x )=πsin()2n x +对所有的n ∈N *都成立. 令π4x =,可得1πππππsin 44442n n n nf f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(n ∈N *).所以1πππ||4442n n nf f -⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(n ∈N *).。