【精品解析】2014年高考理数真题试卷(北京卷)

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名称 【精品解析】2014年高考理数真题试卷(北京卷)
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文件大小 163.5KB
资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2016-10-19 00:00:00

文档简介

2014年高考理数真题试卷(北京卷)
一、选择题(在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)
1.(2014·北京理)已知集合A={x|x2﹣2x=0},B={0,1,2},则A∩B=(  )
A.{0} B.{0,1} C.{0,2} D.{0,1,2}
2.(2014·北京理)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是(  )
A.y= B.y=(x﹣1)2
C.y=2﹣x D.y=log0.5(x+1)
3.(2014·北京理)曲线 (θ为参数)的对称中心(  )
A.在直线y=2x上 B.在直线y=﹣2x上
C.在直线y=x﹣1上 D.在直线y=x+1上
4.(2014·北京理)当m=7,n=3时,执行如图所示的程序框图,输出的S的值为(  )
A.7 B.42 C.210 D.840
5.(2014·北京理)设{an}是公比为q的等比数列,则“q>1”是“{an}为递增数列”的(  )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(2014·北京理)若x,y满足 且z=y﹣x的最小值为﹣4,则k的值为(  )
A.2 B.﹣2 C. D.﹣
7.(2014·北京理)在空间直角坐标系Oxyz中,已知A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),D(1,1, ),若S1,S2,S3分别表示三棱锥D﹣ABC在xOy,yOz,zOx坐标平面上的正投影图形的面积,则(  )
A.S1=S2=S3 B.S2=S1且S2≠S3
C.S3=S1且S3≠S2 D.S3=S2且S3≠S1
8.(2014·北京理)学生的语文、数学成绩均被评定为三个等级,依次为“优秀”“合格”“不合格”.若学生甲的语文、数学成绩都不低于学生乙,且其中至少有一门成绩高于乙,则称“学生甲比学生乙成绩好”.如果一组学生中没有哪位学生比另一位学生成绩好,并且不存在语文成绩相同、数学成绩也相同的两位学生,则这一组学生最多有(  )
A.2人 B.3人 C.4人 D.5人
二、填空题
9.(2014·北京理)复数( )2=   .
10.(2014·北京理)已知向量 , 满足| |=1, =(2,1),且 + = (λ∈R),则|λ|=   .
11.(2014·北京理)设双曲线C经过点(2,2),且与 ﹣x2=1具有相同渐近线,则C的方程为   ;渐近线方程为   .
12.(2014·北京理)若等差数列{an}满足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当n=   时,{an}的前n项和最大.
13.(2014·北京理)把5件不同产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有   种.
14.(2014·北京理)设函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0)若f(x)在区间[ , ]上具有单调性,且f( )=f( )=﹣f( ),则f(x)的最小正周期为   .
三、解答题
15.(2014·北京理)如图,在△ABC中,∠B= ,AB=8,点D在边BC上,且CD=2,cos∠ADC= .
(1)求sin∠BAD;
(2)求BD,AC的长.
16.(2014·北京理)李明在10场篮球比赛中的投篮情况统计如下(假设各场比赛相互独立);
场次 投篮次数 命中次数 场次 投篮次数 命中次数
主场1 22 12 客场1 18 8
主场2 15 12 客场2 13 12
主场3 12 8 客场3 21 7
主场4 23 8 客场4 18 15
主场5 24 20 客场5 25 12
(1)从上述比赛中随机选择一场,求李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6的概率;
(2)从上述比赛中随机选择一个主场和一个客场,求李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率;
(3)记 是表中10个命中次数的平均数,从上述比赛中随机选择一场,记X为李明在这场比赛中的命中次数,比较EX与 的大小(只需写出结论).
17.(2014·北京理)如图,正方形AMDE的边长为2,B,C分别为AM,MD的中点,在五棱锥P﹣ABCDE中,F为棱PE的中点,平面ABF与棱PD,PC分别交于点G,H.
(1)求证:AB∥FG;
(2)若PA⊥底面ABCDE,且PA=AE,求直线BC与平面ABF所成角的大小,并求线段PH的长.
18.(2014·北京理)已知函数f(x)=xcosx﹣sinx,x∈[0, ]
(1)求证:f(x)≤0;
(2)若a< <b对x∈(0, )上恒成立,求a的最大值与b的最小值.
19.(2014·北京理)已知椭圆C:x2+2y2=4,
(1)求椭圆C的离心率
(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,求直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.
20.(2014·北京理)对于数对序列P:(a1,b1),(a2,b2),…,(an,bn),记T1(P)=a1+b1,Tk(P)=bk+max{Tk﹣1(P),a1+a2+…+ak}(2≤k≤n),其中max{Tk﹣1(P),a1+a2+…+ak}表示Tk﹣1(P)和a1+a2+…+ak两个数中最大的数,
(1)对于数对序列P:(2,5),(4,1),求T1(P),T2(P)的值;
(2)记m为a,b,c,d四个数中最小的数,对于由两个数对(a,b),(c,d)组成的数对序列P:(a,b),(c,d)和P′:(c,d),(a,b),试分别对m=a和m=d两种情况比较T2(P)和T2(P′)的大小;
(3)在由五个数对(11,8),(5,2),(16,11),(11,11),(4,6)组成的所有数对序列中,写出一个数对序列P使T5(P)最小,并写出T5(P)的值(只需写出结论).
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:∵A={x|x2﹣2x=0}={0,2},B={0,1,2},
∴A∩B={0,2}
故选C
【分析】解出集合A,再由交的定义求出两集合的交集.
2.【答案】A
【知识点】对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:由于函数y= 在(﹣1,+∞)上是增函数,故满足条件,
由于函数y=(x﹣1)2在(0,1)上是减函数,故不满足条件,
由于函数y=2﹣x在(0,+∞)上是减函数,故不满足条件,
由于函数y=log0.5(x+1)在(﹣1,+∞)上是减函数,故不满足条件,
故选:A.
【分析】根据基本初等函数的单调性,判断各个选项中函数的单调性,从而得出结论.
3.【答案】B
【知识点】圆的参数方程
【解析】【解答】解:曲线 (θ为参数)表示圆,圆心为(﹣1,2),在直线y=﹣2x上,
故选:B.
【分析】曲线 (θ为参数)表示圆,对称中心为圆心,可得结论.
4.【答案】C
【知识点】循环结构
【解析】【解答】解:由程序框图知:算法的功能是求S=7×6×…×k的值,
当m=7,n=3时,m﹣n+1=7﹣3+1=5,
∴跳出循环的k值为4,
∴输出S=7×6×5=210.
故选:C.
【分析】算法的功能是求S=7×6×…×k的值,根据条件确定跳出循环的k值,计算输出S的值.
5.【答案】D
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;等比数列概念与表示
【解析】【解答】解:等比数列﹣1,﹣2,﹣4,…,满足公比q=2>1,但{an}不是递增数列,充分性不成立.
若an=﹣1 为递增数列,但q= >1不成立,即必要性不成立,
故“q>1”是“{an}为递增数列”的既不充分也不必要条件,
故选:D.
【分析】根据等比数列的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论.
6.【答案】D
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,可知直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的右边,
故由约束条件 作出可行域如图,
由kx﹣y+2=0,得x= ,
∴B(﹣ ).
由z=y﹣x得y=x+z.
由图可知,当直线y=x+z过B(﹣ )时直线在y轴上的截距最小,即z最小.
此时 ,解得:k=﹣ .
故选:D.
【分析】对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,当k≥0时,可行域内没有使目标函数z=y﹣x取得最小值的最优解,k<0时,若直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的左边,z=y﹣x的最小值为﹣2,不合题意,由此结合约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,由图得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.
7.【答案】D
【知识点】空间直角坐标系
【解析】【解答】解:设A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),D(1,1, ),则各个面上的射影分别为A',B',C',D',
在xOy坐标平面上的正投影A'(2,0,0),B'(2,2,0),C'(0,2,0),D'(1,1,0),S1= .
在yOz坐标平面上的正投影A'(0,0,0),B'(0,2,0),C'(0,2,0),D'(0,1, ),S2=.
在zOx坐标平面上的正投影A'(2,0,0),B'(2,0,0),C'(0,0,0),D'(0,1, ),S3= ,
则S3=S2且S3≠S1,
故选:D.
【分析】分别求出三棱锥在各个面上的投影坐标即可得到结论.
8.【答案】B
【知识点】进行简单的合情推理
【解析】【解答】解:用ABC分别表示优秀、及格和不及格,显然语文成绩得A的学生最多只有1个,
语文成绩得B得也最多只有一个,
得C最多只有一个,
因此学生最多只有3人,
显然(AC)(BB)(CA)满足条件,
故学生最多有3个.
故选:B.
【分析】分别用ABC分别表示优秀、及格和不及格,根据题干中的内容推出文成绩得A,B,C的学生各最多只有1个,继而推得学生的人数.
9.【答案】-1
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:( )2=v.
故答案为:﹣1.
【分析】由复数代数形式的除法运算化简括号内部,然后由虚数单位i的运算性质得答案.
10.【答案】
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
【解析】【解答】解:设 =(x,y).
∵向量 , 满足| |=1, =(2,1),且 + = (λ∈R),
∴ + =λ(x,y)+(2,1)=(λx+2,λy+1),
∴ ,化为λ2=5.
解得|λ|= .
故答案为: .
【分析】设 =(x,y).由于向量 , 满足| |=1, =(2,1),且 + = (λ∈R),可得 ,解出即可.
11.【答案】;y=±2x
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:与 ﹣x2=1具有相同渐近线的双曲线方程可设为 ﹣x2=m,(m≠0),
∵双曲线C经过点(2,2),
∴m= ,
即双曲线方程为 ﹣x2=﹣3,即 ,
对应的渐近线方程为y=±2x,
故答案为: ,y=±2x.
【分析】利用双曲线渐近线之间的关系,利用待定系数法即可得到结论.
12.【答案】8
【知识点】等差数列的性质
【解析】【解答】解:由等差数列的性质可得a7+a8+a9=3a8>0,
∴a8>0,又a7+a10=a8+a9<0,∴a9<0,
∴等差数列{an}的前8项为正数,从第9项开始为负数,
∴等差数列{an}的前8项和最大,
故答案为:8.
【分析】可得等差数列{an}的前8项为正数,从第9项开始为负数,进而可得结论.
13.【答案】36
【知识点】排列、组合的实际应用;简单计数与排列组合
【解析】【解答】解:先考虑产品A与B相邻,把A、B作为一个元素有 种方法,而A、B可交换位置,所以有2 =48种摆法,
又当A、B相邻又满足A、C相邻,有2 =12种摆法,
故满足条件的摆法有48﹣12=36种.
故答案为:36.
【分析】分3步进行分析:①用捆绑法分析A、B,②计算其中A、B相邻又满足A、C相邻的情况,即将ABC看成一个元素,与其他产品全排列,③在全部数目中将A、B相邻又满足A、C相邻的情况排除即可得答案.
14.【答案】π
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
【解析】【解答】解:由f( )=f( ),可知函数f(x)的一条对称轴为x= ,
则x= 离最近对称轴距离为 .
又f( )=﹣f( ),则f(x)有对称中心( ,0),
由于f(x)在区间[ , ]上具有单调性,
则 ≤ T T≥ ,从而 = T=π.
故答案为:π.
【分析】由f( )=f( )求出函数的一条对称轴,结合f(x)在区间[ , ]上具有单调性,且f( )=﹣f( )
可得函数的半周期,则周期可求.
15.【答案】(1)解:在△ABC中,∵cos∠ADC= ,
∴sin∠ADC= = = = ,
则sin∠BAD=sin(∠ADC﹣∠B)=sin∠ADC cosB﹣cos∠ADC sinB= × ﹣ =
(2)解:在△ABD中,由正弦定理得BD= = ,
在△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+CB2﹣2AB BCcosB=82+52﹣2×8× =49,
即AC=7.
【知识点】余弦定理的应用
【解析】【分析】根据三角形边角之间的关系,结合正弦定理和余弦定理即可得到结论.
16.【答案】(1)解:设李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6为事件A,由题意知,李明在该场比赛中超过0.6的场次有:主场2,主场3,主场5,客场2,客场4,共计5场
所以李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6的概率P(A)=
(2)解:设李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率为事件B,同理可知,李明主场命中率超过0.6的概率 ,客场命中率超过0.6的概率 ,
故P(B)=P1×(1﹣P2)+P2×(1﹣P1)=
(3)解: = (12+8+12+12+8+7+8+15+20+12)=11.4
EX=
【知识点】相互独立事件的概率乘法公式;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)根据概率公式,找到李明在该场比赛中超过0.6的场次,计算即可,(2)根据互斥事件的概率公式,计算即可.(3)求出平均数和EX,比较即可.
17.【答案】(1)证明:在正方形AMDE中,∵B是AM的中点,
∴AB∥DE,又∵AB 平面PDE,∴AB∥平面PDE,
∵AB 平面ABF,且平面ABF∩平面PDE=FG,
∴AB∥FG
(2)解:∵PA⊥底面ABCDE,∴PA⊥AB,PA⊥AE,
如图建立空间直角坐标系Axyz,则A(0,0,0),
B(1,0,0),C(2,1,0),P(0,0,2),
E(0,2,0),F(0,1,1), ,
设平面ABF的法向量为n=(x,y,z),则
即 ,
令z=1,则y=﹣1,∴n=(0,﹣1,1),
设直线BC与平面ABF所成的角为α,则
sinα=|cos |=| |= ,
∴直线BC与平面ABF所成的角为 ,
设H(u,v,w),∵H在棱PC上,∴可设 ,
即(u,v,w﹣2)=λ(2,1,﹣2),∴u=2λ,v=λ,w=2﹣2λ,∵n是平面ABF的法向量,
∴n =0,即(0,﹣1,1) (2λ,λ,2﹣2λ)=0,解得λ= ,∴H( ),
∴PH= =2.
【知识点】直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)运用线面平行的判定定理和性质定理即可证得;(2)由于PA⊥底面ABCDE,底面AMDE为正方形,建立如图的空间直角坐标系Axyz,分别求出A,B,C,E,P,F,及向量BC的坐标,设平面ABF的法向量为n=(x,y,z),求出一个值,设直线BC与平面ABF所成的角为α,运用sinα=|cos |,求出角α;设H(u,v,w),再设 ,用λ表示H的坐标,再由n =0,求出λ和H的坐标,再运用空间两点的距离公式求出PH的长.
18.【答案】(1)解:由f(x)=xcosx﹣sinx得
f′(x)=cosx﹣xsinx﹣cosx=﹣xsinx,
此在区间∈(0, )上f′(x)=﹣xsinx<0,
所以f(x)在区间∈[0, ]上单调递减,
从而f(x)≤f(0)=0
(2)解:当x>0时,“ >a”等价于“sinx﹣ax>0”,“ <b”等价于“sinx﹣bx<0”
令g(x)=sinx﹣cx,则g′(x)=cosx﹣c,
当c≤0时,g(x)>0对x∈(0, )上恒成立,
当c≥1时,因为对任意x∈(0, ),g′(x)=cosx﹣c<0,
所以g(x)在区间[0, ]上单调递减,
从而,g(x)<g(0)=0对任意x∈(0, )恒成立,
当0<c<1时,存在唯一的x0∈(0, )使得g′(x0)=cosx0﹣c=0,
g(x)与g′(x)在区间(0, )上的情况如下:
x (0,x0) x0 (x0, )
g′(x) + ﹣
g(x) ↑ ↓
因为g(x)在区间(0,x0)上是增函数,
所以g(x0)>g(0)=0进一步g(x)>0对任意x∈(0, )恒成立,
当且仅当
综上所述当且仅当 时,g(x)>0对任意x∈(0, )恒成立,
当且仅当c≥1时,g(x)<0对任意x∈(0, )恒成立,
所以若a< <b对x∈(0, )上恒成立,则a的最大值为 ,b的最小值为1
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)求出f′(x)=cosx﹣xsinx﹣cosx=﹣xsinx,判定出在区间∈(0, )上f′(x)=﹣xsinx<0,得f(x)在区间∈[0, ]上单调递减,从而f(x)≤f(0)=0.(2)当x>0时,“ >a”等价于“sinx﹣ax>0”,“ <b”等价于“sinx﹣bx<0”构造函数g(x)=sinx﹣cx,通过求函数的导数讨论参数c求出函数的最值,进一步求出a,b的最值.
19.【答案】(1)解:由x2+2y2=4,得椭圆C的标准方程为 .
∴a2=4,b2=2,从而c2=a2﹣b2=2.
因此a=2,c= .
故椭圆C的离心率e=
(2)解:直线AB与圆x2+y2=2相切.
证明如下:
设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0.
∵OA⊥OB,
∴ =0,即tx0+2y0=0,解得 .
当x0=t时, ,代入椭圆C的方程,得t= .
故直线AB的方程为x= ,圆心O到直线AB的距离d= .
此时直线AB与圆x2+y2=2相切.
当x0≠t时,直线AB的方程为 ,
即(y0﹣2)x﹣(x0﹣t)y+2x0﹣ty0=0.
圆心O到直线AB的距离d= .
又 ,t= .
故 = .
此时直线AB与圆x2+y2=2相切
【知识点】椭圆的简单性质;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1)化椭圆方程为标准式,求出半长轴和短半轴,结合隐含条件求出半焦距,则椭圆的离心率可求;(2)设出点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0,由OA⊥OB得到 =0,用坐标表示后把t用含有A点的坐标表示,然后分A,B的横坐标相等和不相等写出直线AB的方程,然后由圆x2+y2=2的圆心到AB的距离和圆的半径相等说明直线AB与圆x2+y2=2相切.
20.【答案】(1)解: T1(P)=2+5=7,T2(P)=1+max{T1(P),2+4}=1+max{7,6}=8;
(2)解:T2(P)=max{a+b+d,a+c+d},T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}.
当m=a时,T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}=c+d+b,
∵a+b+d≤c+d+b,且a+c+d≤c+b+d,∴T2(P)≤T2(P′);
当m=d时,T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}=c+a+b,
∵a+b+d≤c+a+b,且a+c+d≤c+a+d,∴T2(P)≤T2(P′);
∴无论m=a和m=d,T2(P)≤T2(P′);
(3)解:数对(4,6),(11,11),(16,11),(11,8),(5,2),T5(P)最小;
T1(P)=10,T2(P)=26;T3(P)42,T4(P)=50,T5(P)=52.
【知识点】分析法和综合法
【解析】【分析】(1)利用T1(P)=a1+b1,Tk(P)=bk+max{Tk﹣1(P),a1+a2+…+ak}(2≤k≤n),可求T1(P),T2(P)的值;(2)T2(P)=max{a+b+d,a+c+d},T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b},分类讨论,利用新定义,可比较T2(P)和T2(P′)的大小;(3)根据新定义,可得结论.
1 / 12014年高考理数真题试卷(北京卷)
一、选择题(在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)
1.(2014·北京理)已知集合A={x|x2﹣2x=0},B={0,1,2},则A∩B=(  )
A.{0} B.{0,1} C.{0,2} D.{0,1,2}
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:∵A={x|x2﹣2x=0}={0,2},B={0,1,2},
∴A∩B={0,2}
故选C
【分析】解出集合A,再由交的定义求出两集合的交集.
2.(2014·北京理)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是(  )
A.y= B.y=(x﹣1)2
C.y=2﹣x D.y=log0.5(x+1)
【答案】A
【知识点】对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:由于函数y= 在(﹣1,+∞)上是增函数,故满足条件,
由于函数y=(x﹣1)2在(0,1)上是减函数,故不满足条件,
由于函数y=2﹣x在(0,+∞)上是减函数,故不满足条件,
由于函数y=log0.5(x+1)在(﹣1,+∞)上是减函数,故不满足条件,
故选:A.
【分析】根据基本初等函数的单调性,判断各个选项中函数的单调性,从而得出结论.
3.(2014·北京理)曲线 (θ为参数)的对称中心(  )
A.在直线y=2x上 B.在直线y=﹣2x上
C.在直线y=x﹣1上 D.在直线y=x+1上
【答案】B
【知识点】圆的参数方程
【解析】【解答】解:曲线 (θ为参数)表示圆,圆心为(﹣1,2),在直线y=﹣2x上,
故选:B.
【分析】曲线 (θ为参数)表示圆,对称中心为圆心,可得结论.
4.(2014·北京理)当m=7,n=3时,执行如图所示的程序框图,输出的S的值为(  )
A.7 B.42 C.210 D.840
【答案】C
【知识点】循环结构
【解析】【解答】解:由程序框图知:算法的功能是求S=7×6×…×k的值,
当m=7,n=3时,m﹣n+1=7﹣3+1=5,
∴跳出循环的k值为4,
∴输出S=7×6×5=210.
故选:C.
【分析】算法的功能是求S=7×6×…×k的值,根据条件确定跳出循环的k值,计算输出S的值.
5.(2014·北京理)设{an}是公比为q的等比数列,则“q>1”是“{an}为递增数列”的(  )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;等比数列概念与表示
【解析】【解答】解:等比数列﹣1,﹣2,﹣4,…,满足公比q=2>1,但{an}不是递增数列,充分性不成立.
若an=﹣1 为递增数列,但q= >1不成立,即必要性不成立,
故“q>1”是“{an}为递增数列”的既不充分也不必要条件,
故选:D.
【分析】根据等比数列的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论.
6.(2014·北京理)若x,y满足 且z=y﹣x的最小值为﹣4,则k的值为(  )
A.2 B.﹣2 C. D.﹣
【答案】D
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,可知直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的右边,
故由约束条件 作出可行域如图,
由kx﹣y+2=0,得x= ,
∴B(﹣ ).
由z=y﹣x得y=x+z.
由图可知,当直线y=x+z过B(﹣ )时直线在y轴上的截距最小,即z最小.
此时 ,解得:k=﹣ .
故选:D.
【分析】对不等式组中的kx﹣y+2≥0讨论,当k≥0时,可行域内没有使目标函数z=y﹣x取得最小值的最优解,k<0时,若直线kx﹣y+2=0与x轴的交点在x+y﹣2=0与x轴的交点的左边,z=y﹣x的最小值为﹣2,不合题意,由此结合约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,由图得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.
7.(2014·北京理)在空间直角坐标系Oxyz中,已知A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),D(1,1, ),若S1,S2,S3分别表示三棱锥D﹣ABC在xOy,yOz,zOx坐标平面上的正投影图形的面积,则(  )
A.S1=S2=S3 B.S2=S1且S2≠S3
C.S3=S1且S3≠S2 D.S3=S2且S3≠S1
【答案】D
【知识点】空间直角坐标系
【解析】【解答】解:设A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),D(1,1, ),则各个面上的射影分别为A',B',C',D',
在xOy坐标平面上的正投影A'(2,0,0),B'(2,2,0),C'(0,2,0),D'(1,1,0),S1= .
在yOz坐标平面上的正投影A'(0,0,0),B'(0,2,0),C'(0,2,0),D'(0,1, ),S2=.
在zOx坐标平面上的正投影A'(2,0,0),B'(2,0,0),C'(0,0,0),D'(0,1, ),S3= ,
则S3=S2且S3≠S1,
故选:D.
【分析】分别求出三棱锥在各个面上的投影坐标即可得到结论.
8.(2014·北京理)学生的语文、数学成绩均被评定为三个等级,依次为“优秀”“合格”“不合格”.若学生甲的语文、数学成绩都不低于学生乙,且其中至少有一门成绩高于乙,则称“学生甲比学生乙成绩好”.如果一组学生中没有哪位学生比另一位学生成绩好,并且不存在语文成绩相同、数学成绩也相同的两位学生,则这一组学生最多有(  )
A.2人 B.3人 C.4人 D.5人
【答案】B
【知识点】进行简单的合情推理
【解析】【解答】解:用ABC分别表示优秀、及格和不及格,显然语文成绩得A的学生最多只有1个,
语文成绩得B得也最多只有一个,
得C最多只有一个,
因此学生最多只有3人,
显然(AC)(BB)(CA)满足条件,
故学生最多有3个.
故选:B.
【分析】分别用ABC分别表示优秀、及格和不及格,根据题干中的内容推出文成绩得A,B,C的学生各最多只有1个,继而推得学生的人数.
二、填空题
9.(2014·北京理)复数( )2=   .
【答案】-1
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:( )2=v.
故答案为:﹣1.
【分析】由复数代数形式的除法运算化简括号内部,然后由虚数单位i的运算性质得答案.
10.(2014·北京理)已知向量 , 满足| |=1, =(2,1),且 + = (λ∈R),则|λ|=   .
【答案】
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
【解析】【解答】解:设 =(x,y).
∵向量 , 满足| |=1, =(2,1),且 + = (λ∈R),
∴ + =λ(x,y)+(2,1)=(λx+2,λy+1),
∴ ,化为λ2=5.
解得|λ|= .
故答案为: .
【分析】设 =(x,y).由于向量 , 满足| |=1, =(2,1),且 + = (λ∈R),可得 ,解出即可.
11.(2014·北京理)设双曲线C经过点(2,2),且与 ﹣x2=1具有相同渐近线,则C的方程为   ;渐近线方程为   .
【答案】;y=±2x
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:与 ﹣x2=1具有相同渐近线的双曲线方程可设为 ﹣x2=m,(m≠0),
∵双曲线C经过点(2,2),
∴m= ,
即双曲线方程为 ﹣x2=﹣3,即 ,
对应的渐近线方程为y=±2x,
故答案为: ,y=±2x.
【分析】利用双曲线渐近线之间的关系,利用待定系数法即可得到结论.
12.(2014·北京理)若等差数列{an}满足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当n=   时,{an}的前n项和最大.
【答案】8
【知识点】等差数列的性质
【解析】【解答】解:由等差数列的性质可得a7+a8+a9=3a8>0,
∴a8>0,又a7+a10=a8+a9<0,∴a9<0,
∴等差数列{an}的前8项为正数,从第9项开始为负数,
∴等差数列{an}的前8项和最大,
故答案为:8.
【分析】可得等差数列{an}的前8项为正数,从第9项开始为负数,进而可得结论.
13.(2014·北京理)把5件不同产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有   种.
【答案】36
【知识点】排列、组合的实际应用;简单计数与排列组合
【解析】【解答】解:先考虑产品A与B相邻,把A、B作为一个元素有 种方法,而A、B可交换位置,所以有2 =48种摆法,
又当A、B相邻又满足A、C相邻,有2 =12种摆法,
故满足条件的摆法有48﹣12=36种.
故答案为:36.
【分析】分3步进行分析:①用捆绑法分析A、B,②计算其中A、B相邻又满足A、C相邻的情况,即将ABC看成一个元素,与其他产品全排列,③在全部数目中将A、B相邻又满足A、C相邻的情况排除即可得答案.
14.(2014·北京理)设函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0)若f(x)在区间[ , ]上具有单调性,且f( )=f( )=﹣f( ),则f(x)的最小正周期为   .
【答案】π
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
【解析】【解答】解:由f( )=f( ),可知函数f(x)的一条对称轴为x= ,
则x= 离最近对称轴距离为 .
又f( )=﹣f( ),则f(x)有对称中心( ,0),
由于f(x)在区间[ , ]上具有单调性,
则 ≤ T T≥ ,从而 = T=π.
故答案为:π.
【分析】由f( )=f( )求出函数的一条对称轴,结合f(x)在区间[ , ]上具有单调性,且f( )=﹣f( )
可得函数的半周期,则周期可求.
三、解答题
15.(2014·北京理)如图,在△ABC中,∠B= ,AB=8,点D在边BC上,且CD=2,cos∠ADC= .
(1)求sin∠BAD;
(2)求BD,AC的长.
【答案】(1)解:在△ABC中,∵cos∠ADC= ,
∴sin∠ADC= = = = ,
则sin∠BAD=sin(∠ADC﹣∠B)=sin∠ADC cosB﹣cos∠ADC sinB= × ﹣ =
(2)解:在△ABD中,由正弦定理得BD= = ,
在△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+CB2﹣2AB BCcosB=82+52﹣2×8× =49,
即AC=7.
【知识点】余弦定理的应用
【解析】【分析】根据三角形边角之间的关系,结合正弦定理和余弦定理即可得到结论.
16.(2014·北京理)李明在10场篮球比赛中的投篮情况统计如下(假设各场比赛相互独立);
场次 投篮次数 命中次数 场次 投篮次数 命中次数
主场1 22 12 客场1 18 8
主场2 15 12 客场2 13 12
主场3 12 8 客场3 21 7
主场4 23 8 客场4 18 15
主场5 24 20 客场5 25 12
(1)从上述比赛中随机选择一场,求李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6的概率;
(2)从上述比赛中随机选择一个主场和一个客场,求李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率;
(3)记 是表中10个命中次数的平均数,从上述比赛中随机选择一场,记X为李明在这场比赛中的命中次数,比较EX与 的大小(只需写出结论).
【答案】(1)解:设李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6为事件A,由题意知,李明在该场比赛中超过0.6的场次有:主场2,主场3,主场5,客场2,客场4,共计5场
所以李明在该场比赛中投篮命中率超过0.6的概率P(A)=
(2)解:设李明的投篮命中率一场超过0.6,一场不超过0.6的概率为事件B,同理可知,李明主场命中率超过0.6的概率 ,客场命中率超过0.6的概率 ,
故P(B)=P1×(1﹣P2)+P2×(1﹣P1)=
(3)解: = (12+8+12+12+8+7+8+15+20+12)=11.4
EX=
【知识点】相互独立事件的概率乘法公式;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)根据概率公式,找到李明在该场比赛中超过0.6的场次,计算即可,(2)根据互斥事件的概率公式,计算即可.(3)求出平均数和EX,比较即可.
17.(2014·北京理)如图,正方形AMDE的边长为2,B,C分别为AM,MD的中点,在五棱锥P﹣ABCDE中,F为棱PE的中点,平面ABF与棱PD,PC分别交于点G,H.
(1)求证:AB∥FG;
(2)若PA⊥底面ABCDE,且PA=AE,求直线BC与平面ABF所成角的大小,并求线段PH的长.
【答案】(1)证明:在正方形AMDE中,∵B是AM的中点,
∴AB∥DE,又∵AB 平面PDE,∴AB∥平面PDE,
∵AB 平面ABF,且平面ABF∩平面PDE=FG,
∴AB∥FG
(2)解:∵PA⊥底面ABCDE,∴PA⊥AB,PA⊥AE,
如图建立空间直角坐标系Axyz,则A(0,0,0),
B(1,0,0),C(2,1,0),P(0,0,2),
E(0,2,0),F(0,1,1), ,
设平面ABF的法向量为n=(x,y,z),则
即 ,
令z=1,则y=﹣1,∴n=(0,﹣1,1),
设直线BC与平面ABF所成的角为α,则
sinα=|cos |=| |= ,
∴直线BC与平面ABF所成的角为 ,
设H(u,v,w),∵H在棱PC上,∴可设 ,
即(u,v,w﹣2)=λ(2,1,﹣2),∴u=2λ,v=λ,w=2﹣2λ,∵n是平面ABF的法向量,
∴n =0,即(0,﹣1,1) (2λ,λ,2﹣2λ)=0,解得λ= ,∴H( ),
∴PH= =2.
【知识点】直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)运用线面平行的判定定理和性质定理即可证得;(2)由于PA⊥底面ABCDE,底面AMDE为正方形,建立如图的空间直角坐标系Axyz,分别求出A,B,C,E,P,F,及向量BC的坐标,设平面ABF的法向量为n=(x,y,z),求出一个值,设直线BC与平面ABF所成的角为α,运用sinα=|cos |,求出角α;设H(u,v,w),再设 ,用λ表示H的坐标,再由n =0,求出λ和H的坐标,再运用空间两点的距离公式求出PH的长.
18.(2014·北京理)已知函数f(x)=xcosx﹣sinx,x∈[0, ]
(1)求证:f(x)≤0;
(2)若a< <b对x∈(0, )上恒成立,求a的最大值与b的最小值.
【答案】(1)解:由f(x)=xcosx﹣sinx得
f′(x)=cosx﹣xsinx﹣cosx=﹣xsinx,
此在区间∈(0, )上f′(x)=﹣xsinx<0,
所以f(x)在区间∈[0, ]上单调递减,
从而f(x)≤f(0)=0
(2)解:当x>0时,“ >a”等价于“sinx﹣ax>0”,“ <b”等价于“sinx﹣bx<0”
令g(x)=sinx﹣cx,则g′(x)=cosx﹣c,
当c≤0时,g(x)>0对x∈(0, )上恒成立,
当c≥1时,因为对任意x∈(0, ),g′(x)=cosx﹣c<0,
所以g(x)在区间[0, ]上单调递减,
从而,g(x)<g(0)=0对任意x∈(0, )恒成立,
当0<c<1时,存在唯一的x0∈(0, )使得g′(x0)=cosx0﹣c=0,
g(x)与g′(x)在区间(0, )上的情况如下:
x (0,x0) x0 (x0, )
g′(x) + ﹣
g(x) ↑ ↓
因为g(x)在区间(0,x0)上是增函数,
所以g(x0)>g(0)=0进一步g(x)>0对任意x∈(0, )恒成立,
当且仅当
综上所述当且仅当 时,g(x)>0对任意x∈(0, )恒成立,
当且仅当c≥1时,g(x)<0对任意x∈(0, )恒成立,
所以若a< <b对x∈(0, )上恒成立,则a的最大值为 ,b的最小值为1
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)求出f′(x)=cosx﹣xsinx﹣cosx=﹣xsinx,判定出在区间∈(0, )上f′(x)=﹣xsinx<0,得f(x)在区间∈[0, ]上单调递减,从而f(x)≤f(0)=0.(2)当x>0时,“ >a”等价于“sinx﹣ax>0”,“ <b”等价于“sinx﹣bx<0”构造函数g(x)=sinx﹣cx,通过求函数的导数讨论参数c求出函数的最值,进一步求出a,b的最值.
19.(2014·北京理)已知椭圆C:x2+2y2=4,
(1)求椭圆C的离心率
(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,求直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.
【答案】(1)解:由x2+2y2=4,得椭圆C的标准方程为 .
∴a2=4,b2=2,从而c2=a2﹣b2=2.
因此a=2,c= .
故椭圆C的离心率e=
(2)解:直线AB与圆x2+y2=2相切.
证明如下:
设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0.
∵OA⊥OB,
∴ =0,即tx0+2y0=0,解得 .
当x0=t时, ,代入椭圆C的方程,得t= .
故直线AB的方程为x= ,圆心O到直线AB的距离d= .
此时直线AB与圆x2+y2=2相切.
当x0≠t时,直线AB的方程为 ,
即(y0﹣2)x﹣(x0﹣t)y+2x0﹣ty0=0.
圆心O到直线AB的距离d= .
又 ,t= .
故 = .
此时直线AB与圆x2+y2=2相切
【知识点】椭圆的简单性质;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1)化椭圆方程为标准式,求出半长轴和短半轴,结合隐含条件求出半焦距,则椭圆的离心率可求;(2)设出点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0,由OA⊥OB得到 =0,用坐标表示后把t用含有A点的坐标表示,然后分A,B的横坐标相等和不相等写出直线AB的方程,然后由圆x2+y2=2的圆心到AB的距离和圆的半径相等说明直线AB与圆x2+y2=2相切.
20.(2014·北京理)对于数对序列P:(a1,b1),(a2,b2),…,(an,bn),记T1(P)=a1+b1,Tk(P)=bk+max{Tk﹣1(P),a1+a2+…+ak}(2≤k≤n),其中max{Tk﹣1(P),a1+a2+…+ak}表示Tk﹣1(P)和a1+a2+…+ak两个数中最大的数,
(1)对于数对序列P:(2,5),(4,1),求T1(P),T2(P)的值;
(2)记m为a,b,c,d四个数中最小的数,对于由两个数对(a,b),(c,d)组成的数对序列P:(a,b),(c,d)和P′:(c,d),(a,b),试分别对m=a和m=d两种情况比较T2(P)和T2(P′)的大小;
(3)在由五个数对(11,8),(5,2),(16,11),(11,11),(4,6)组成的所有数对序列中,写出一个数对序列P使T5(P)最小,并写出T5(P)的值(只需写出结论).
【答案】(1)解: T1(P)=2+5=7,T2(P)=1+max{T1(P),2+4}=1+max{7,6}=8;
(2)解:T2(P)=max{a+b+d,a+c+d},T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}.
当m=a时,T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}=c+d+b,
∵a+b+d≤c+d+b,且a+c+d≤c+b+d,∴T2(P)≤T2(P′);
当m=d时,T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}=c+a+b,
∵a+b+d≤c+a+b,且a+c+d≤c+a+d,∴T2(P)≤T2(P′);
∴无论m=a和m=d,T2(P)≤T2(P′);
(3)解:数对(4,6),(11,11),(16,11),(11,8),(5,2),T5(P)最小;
T1(P)=10,T2(P)=26;T3(P)42,T4(P)=50,T5(P)=52.
【知识点】分析法和综合法
【解析】【分析】(1)利用T1(P)=a1+b1,Tk(P)=bk+max{Tk﹣1(P),a1+a2+…+ak}(2≤k≤n),可求T1(P),T2(P)的值;(2)T2(P)=max{a+b+d,a+c+d},T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b},分类讨论,利用新定义,可比较T2(P)和T2(P′)的大小;(3)根据新定义,可得结论.
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