2014年湖南高考数学试题(文史类)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.设命题2:,10p x R x ∀∈+>,则p ⌝为( )200.,10A x R x ∃∈+> 200.,10B x R x ∃∈+≤ 200.,10C x R x ∃∈+< 200.,10D x R x ∀∈+≤2.已知集合{|2},{|13}A x x B x x =>=<<,则A B =( ).{|2}A x x > .{|1}B x x > .{|23}C x x <<.{|13}D x x << 3.对一个容器为N 的总体抽取容量为n 的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为123,,p p p ,则( ) 123.A p p p =< 231.B p p p =< 132.C p p p =< 123.D p p p == 4.下列函数中,既是偶函数又在区间(,0)-∞上单调递增的是( )21.()A f x x=2.()1B f x x =+3.()C f x x = .()2xD f x -= 5.在区间[2,3]-上随机选取一个数X ,则1X ≤的概率为( )4.5A 3.5B 2.5C 1.5D 6.若圆221:1C x y +=与圆222:680C x y x y m +--+=外切,则m =( ).21A .19B .9C .11D -7.执行如图1所示的程序框图,如果输入的[]2,2t ∈-,则输出的S 属于( )A.[]6,2--B.[]5,1--C.[]4,5-D.[]3,6-8.一块石材表示的几何体的三视图如图2所示,将学科 网石材切削、打磨、加工成球,则能得 到的最大球的半径等于( )A.1B.2C.3D.4 9.若1201x x <<<,则( )A.2121ln ln x xe e x x ->-B.2121ln ln xxe e x x -<-C.1221xxx e x e >D.1221xxx e x e <10.在平面直角坐标系中,O 为原点,()1,0A -,(0B ,()30C ,,动点D 满足1CD =,则OA OB OD ++的取值范围是( )A.[]46,B.⎤⎦C.⎡⎣D.⎤⎦二.填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11.复数23ii +(i 为虚数单位)的实部等于_________. 12.在平面直角坐标系中,曲线22:12x C y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数)的普通方程为___________. 13.若变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+≤14y y x x y ,则y x z +=2的最大值为_________. 14.平面上以机器人在行进中始终保持与点()01,F 的距离和到直线1-=x 的距离相等.若机器人接触不到过点()01,-P 且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是___________.15.若()()ax e x f x ++=1ln 3是偶函数,则=a ____________.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算过程.16.(本小题满分12分)已知数列{}n a 的前n 项和*∈+=N n nn S n ,22. (I )求数列{}n a 的通项公式;(II )设()n nan a b n 12-+=,求数列{}n b 的前n 2项和.17.(本小题满分12分)某企业有甲、乙两个研发小组,为了比较他们的研发水平,现随机抽取这两个小组往年研发新产品的结果如下:()()()()()()()()()()()()()()()b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,其中a a,分别表示甲组研发成功和失败;b b ,分别表示乙组研发成功和失败.(I )若某组成功研发一种新产品,则给改组记1分,否记0分,试计算甲、乙两组研发新产品的成绩的平均数和方差,并比较甲、乙两组的研发水平;(II )若该企业安排甲、乙两组各自研发一种新产品,试估算恰有一组研发成功的概率.18.(本小题满分12分)如图3,已知二面角MN αβ--的大小为60,菱形ABCD 在面β内,,A B 两点在棱MN 上,60BAD ∠=,E 是AB 的中点,DO ⊥面α,垂足为O . (1)证明:AB ⊥平面ODE ;(2)求异面直线BC 与OD 所成角的余弦值.19.(本小题满分13分)如图4,在平面四边形ABCD中,32,2,7,1,π=∠===⊥A D C EA EC DE AB DA ,3π=∠BEC(1)求CED ∠sin 的值; (2)求BE 的长20.(本小题满分13分)如图5,O 为坐标原点,双曲线221112211:1(0,0)x y C a b a b -=>>和椭圆222222222:1(0)x y C a b a b -=>>均过点(3P ,且以1C 的两个顶点和2C 的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形. (1)求12,C C 的方程;(2)是否存在直线l ,使得l 与1C 交于,A B 两点,与2C 只有一个公共点,且||||OA OB AB +=?证明你的结论.21.(本小题满分13分)已知函数()cos sin 1(0)f x x x x x =-+>.(1)求()f x 的单调区间;(2)记i x 为()f x 的从小到大的第(*)i i N ∈个零点,证明:对一切*n N ∈,有2221211123n x x x +++<参考答案一、 选择题1.B [解析] 由全称命题的否定形式可得綈p :∃x 0∈R ,x 20+1≤0. 2.C [解析] 由集合运算可知A ∩B ={x |2<x <3}.3.D D [解析] 不管是简单随机抽样、系统抽样还是分层抽样,它们都是等概率抽样,每个个体被抽中的概率均为nN.4.A [解析] 由偶函数的定义,可以排除C ,D ,又根据单调性,可得B 不对.5.B [解析] 由几何概型概率计算公式可得P =1-(-2)3-(-2)=35.6.C [解析] 依题意可得C 1(0,0),C 2(3,4),则|C 1C 2|=33+42=5.又r 1=1,r 2=25-m ,由r 1+r 2=25-m +1=5,解得m =9.7.D [解析] (特值法)当t =-2时,t =2×(-2)2+1=9,S =9-3=6,排除A ,B ,C.8.B [解析] 由三视图可知,石材为一个三棱柱(相对应的长方体的一半),故可知能得到的最大球为三棱柱的内切球.由题意可知正视图三角形的内切圆的半径即为球的半径,可得R =6+8-102=2.9.C [解析] 依题可构造函数f (x )=e xx ,则f ′(x )=e x ·x -e x x 2=e x (x -1)x 2.当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,所以f (x )=e xx在区间(0,1)上递减,故0<x 1<x 2<1时有f (x 1)>f (x 2),即x 2e x 1>x 1e x 2.10.D [解析] 由|CD →|=1,得动点D 在以点C 为圆心,半径为1的圆上,故可设D (3+cos α,sin α),所以OA →+OB →+OD →=(2+cos α,3+sin α),所以|OA →+OB →+OD →|2=(2+cos α)2+(3+sin α)2=8+4cos α+23sin α=8+27sin(α+φ),所以|OA →+OB →+OD →|2∈[8-27,8+27],即|OA →+OB →+OD →|∈[7-1,7+1]. 二、 填空题11.-3 [解析] 因为3+i i 2=3+i-1=-3-i ,所以实部为-3.12.10x y --= [解析] 依题意,消去参数可得x -2=y -1,即x -y -1=0. 13.7 [解析] 依题意,画出可行域,如图所示.由⎨⎪⎧x +y =4,得点B 的坐标为(3,1),则z =2x +y 在B (3,1)处取得最大值7.14. [解析] 依题意可知机器人运行的轨迹方程为y 2=4x .设直线l :y =k (x +1),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),y 2=4x ,消去y 得k 2x 2+(2k 2-4)x +k 2=0,由Δ=(2k 2-4)2-4k 4<0,得k 2>1,解得k <-1或k >1. 15.32-[解析] 由偶函数的定义可得f (-x )=f (x ),即ln(e -3x +1)-ax =ln(e 3x +1)+ax , ∴2ax =-ln e 3x =-3x ,∴a =-32三、 解答题16.解:(I)当1n =时,111a S ==;当2n ≥时,()()22111,22n n n n n n n a S S n --+-+=-=-= 故数列{}n a 的通项公式为n a n =.(II ))由(1)可得()21nnn b n =+-,记数列{}n b 的前2n 项和为2n T ,则()()122212222212342.222,12342,n n nT n A B n =++++-+-+-+=++⋅⋅⋅+=-+-+-⋅⋅⋅+记则[]2n 212(12)2212(12)(34)(21)2.n A B n n n +-==-==-++-++⋅⋅⋅+--+= 故数列{}n b 的前2n 项和2n 1222n T A B n +=+=+-.17解:(I)甲组研发新产品的成绩为:1,1,1,0,0,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,其平均数102153x ==甲;方差22212221*********s ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-⨯+-⨯=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦甲,乙组研发新产品的成绩为:1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,其平均数93155x ==乙,方差为22213361906155525s ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-⨯+-⨯=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦乙,因为22,<x x s s >乙乙甲甲,所以甲组的研发水平优于乙组. (II)记{}E =恰有一组研发成功,在所有抽的的15个结果中,恰有一组研发成功的结果是:()()()()()()()a b a b a b a b a b a b a b ,,,,,,,,,,,,,共7个,故事件E 发生的频率为715将频率视为概率,即得所求概率为()715P E =. 18.解:(I)如图,因为DO α⊥,AB α⊆,所以DO AB ⊥,连接BD ,由题可知ABD ∆是正三角形,又E 是AB 的中点,所以DE AB ⊥,而DO DE D =,故AB ⊥平面ODE.(II)因为//BC AD ,所以BC 与OD 所成的角等于AD 与OD 所成的角,即ADO ∠是BC 与OD 所成的角,由(I)可知,AB ⊥平面ODE ,所以AB OE ⊥,又DE AB ⊥,于是DEO ∠是二面角MN αβ--的平面角,从而060DEO ∠=,不妨设2AB =,则2AD =,易知DE =,在Rt DOE∆中,03sin 602DO DE ==,连接AO ,在Rt AOD ∆中,332cos 24DO ADO AD ∠===,所以异面直线BC与OD 所成角的余弦值为34. 19.解:如图设CED α∠=(I)在CDE ∆中,由余弦定理可得2222c o s EC C D DE C D DE EDC =+-∠,于是又题设可知271CD CD =++,即260CD CD +-=,解得2CD =(30CD =-<舍去),在CDE ∆中,由正弦定理可得sin sin DE CDEDC α=∠23sin2213sin 7CD EC πα⇒===, 即sin 7CED ∠=. (I)由题设可得203πα<<,于是由(I )知c o s α===,而23AED πα∠=-,所以222cos cos cos cos sin sin 333AEB πππααα⎛⎫∠=-=+⎪⎝⎭1cos2αα=-1272714=-⨯+=,在Rt EAB ∆中,2cos EAAEB BE BE ∠==, 所以2cos BE AEB ===∆⎝⎭20.解:设2C 的焦距为22c ,由题可得2122,22c a==,从而121,1a c ==,因为点3P ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭在双曲线22211y x b -=上,所以221212133b b ⎛⎫-=⇒= ⎪⎪⎝⎭,由椭圆的定义可得22a ==2a ⇒,2222222b a c =-=,所以12,C C 的方程为22221,1332y y x x -=+=. (II)不存在符合题设条件的直线.(i)若直线l 垂直于x 轴 ,因为l 与2C 只有一个公共点,所以直线的方程为x =x =当x =时,易知3,3,AB 所以22,3O A O B A B +==,此时O A OBA B+≠. 当x =,同理可得OA OB AB +≠.(i )当直线l 不垂直于x 轴,设l 的方程为y kx m =+,由 2213y kx m y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩可得()2223230k x k m xm ----=,当l 与1C 相交于,A B 两点时,设()()1122,,,A x y B x y ,则12,x x 满足上述方程的两个实根,从而212122223,33km m x x x x k k ++==--,于是()22221212122333k m y y k x x km x x m k -=+++=-,由22132y kx m y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩可得()222234260kx kmx m +++-=,因为直线l 与2C 只有一个公共点,所以上述方程的判别式()()222201682330k m k m ∆=⇒-+-=,化简可得2223k m =-,因此2222121222233330333m k m k OA OB x x y y k k k +---=+=+=≠---,于是222222OA OB OA OB OA OB OA OB ++≠+-,即22OA OB OA OB+≠-,所以O A O B A B +≠,综合(i )(ii )可知,不存在符合题目条件的直线21.解:(I )数()f x 求导可得()()'cos sin cos sin 0f x x x x x x x x =--=->,令()'0f x =可得()*x k k N π=∈,当()()()2,21*x k k k N ππ∈+∈时,sin 0x >.此时()'0f x <;当()()()()21,22*x k k k N ππ∈++∈时,sin 0x <,此时()'0f x >,故函数()f x 的单调递减区间为()()()2,21*k k k N ππ+∈, 单调递增区间为()()()()21,22*k k k N ππ++∈.(II)由(1)可知函数()f x 在区间()0,π上单调递减,又02f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以12x π=, 当*n N ∈时,因为()()()()()()11111110nn f n fn n n ππππ+⎡⎤⎡⎤+=-+-++<⎣⎦⎣⎦,且函数()f x 的图像是连续不断的,所以()f x 在区间()(),1n n ππ+内至少存在一个零点,又()f x 在区间()(),1n n ππ+上是单调的,故()11n n xn ππ+<<+,因此,当1n =时,2211423x π=<; 当2n =时,()222121112413x x π+<+<; 当3n ≥时,()22222221231111111+4121n x x x x n π⎡⎤+++<++++⎢⎥-⎢⎥⎣⎦()()222221*********+51221n x x x x n n π⎡⎤⇒+++<+++⎢⎥⨯--⎣⎦2222212311111111+51221n x x x x n n π⎡⎤⎛⎫⎛⎫⇒+++<+-++- ⎪ ⎪⎢⎥--⎝⎭⎝⎭⎣⎦221162613n ππ⎛⎫=-<< ⎪-⎝⎭, 综上所述,对一切的*n N ∈,2221211123n x x x +++<.。