2014年高考理数真题试卷(江苏卷)

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名称 2014年高考理数真题试卷(江苏卷)
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文件大小 223.4KB
资源类型 试卷
版本资源
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(江苏卷)
一、填空题
1.(2014·江苏理)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B=   .
【答案】{﹣1,3}
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:∵A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},
∴A∩B={﹣1,3},
故答案为:{﹣1,3}
【分析】根据集合的基本运算即可得到结论.
2.(2014·江苏理)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为   .
【答案】21
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算
【解析】【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
【分析】根据复数的有关概念,即可得到结论.
3.(2014·江苏理)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是    .
【答案】5
【知识点】程序框图
【解析】【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.
【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.
4.(2014·江苏理)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   .
【答案】
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【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: .
【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.
5.(2014·江苏理)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   .
【答案】
【知识点】函数的零点
【解析】【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: .
【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.
6.(2014·江苏理)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】24
【知识点】频率分布直方图
【解析】【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.
【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.
7.(2014·江苏理)在各项均为正数的等比数列{an}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是   .
【答案】4
【知识点】等比数列的通项公式
【解析】【解答】解:设等比数列{an}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.
【分析】利用等比数列的通项公式即可得出.
8.(2014·江苏理)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   .
【答案】
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【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: .
【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.
9.(2014·江苏理)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】
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【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: .
【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.
10.(2014·江苏理)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   .
【答案】(﹣ ,0)
【知识点】二次函数的性质
【解析】【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).
【分析】由条件利用二次函数的性质可得 ,由此求得m的范围.
11.(2014·江苏理)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   .
【答案】-3
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【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
【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.
12.(2014·江苏理)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5, =3 , =2,则 的值是   .
【答案】22
【知识点】平面向量的数量积运算;向量在几何中的应用
【解析】【解答】解:∵ =3 ,
∴ = + , = ﹣ ,
又∵AB=8,AD=5,
∴ =( + ) ( ﹣ )=| |2﹣ ﹣ | |2=25﹣ ﹣12=2,
故 =22,
故答案为: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.
13.(2014·江苏理)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   
【答案】(0,)
【知识点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【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,).
【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.
14.(2014·江苏理)若△ABC的内角满足sinA+ sinB=2sinC,则cosC的最小值是   .
【答案】
【知识点】正弦定理;余弦定理
【解析】【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: .
【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.
二、解答题
15.(2014·江苏理)已知α∈( ,π),sinα= .
(1)求sin( +α)的值;
(2)求cos( ﹣2α)的值.
【答案】(1)解:α∈( ,π),sinα= .∴cosα=﹣ =
sin( +α)=sin cosα+cos sinα= =﹣ ;
∴sin( +α)的值为:﹣
(2)解:∵α∈( ,π),sinα= .∴cos2α=1﹣2sin2α= ,sin2α=2sinαcosα=﹣
∴cos( ﹣2α)=cos cos2α+sin sin2α= =﹣ .
cos( ﹣2α)的值为:﹣ .
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式
【解析】【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.
16.(2014·江苏理)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.
【答案】(1)证明:∵D、E为PC、AC的中点,∴DE∥PA,
又∵PA 平面DEF,DE 平面DEF,
∴PA∥平面DEF
(2)证明:∵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
【知识点】直线与平面垂直的判定;平面与平面垂直的判定
【解析】【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.
17.(2014·江苏理)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.
【答案】(1)解:∵C的坐标为( , ),
∴ ,即 ,
∵ ,
∴a2=( )2=2,即b2=1,
则椭圆的方程为 +y2=1
(2)解: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=
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质
【解析】【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.
18.(2014·江苏理)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?
【答案】(1)解: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)解: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.
【知识点】圆的切线方程;直线与圆的位置关系
【解析】【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.
19.(2014·江苏理)已知函数f(x)=ex+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ea﹣1与ae﹣1的大小,并证明你的结论.
【答案】(1)证明:∵f(x)=ex+e﹣x,
∴f(﹣x)=e﹣x+ex=f(x),即函数:f(x)是R上的偶函数
(2)解:若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,
即m(ex+e﹣x﹣1)≤e﹣x﹣1,
∵x>0,
∴ex+e﹣x﹣1>0,
即m≤ 在(0,+∞)上恒成立,
设t=ex,(t>1),则m≤ 在(1,+∞)上恒成立,
∵ =﹣ =﹣ ,当且仅当t=2时等号成立,
∴m
(3)解:令g(x)=ex+e﹣x﹣a(﹣x3+3x),
则g′(x)=ex﹣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ea﹣1<ae﹣1,
②当a=e时,ae﹣1=ea﹣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ea﹣1>ae﹣1
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【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.
20.(2014·江苏理)设数列{an}的前n项和为Sn,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得Sn=am,则称{an}是“H数列”.
(1)若数列{an}的前n项和为Sn=2n(n∈N*),证明:{an}是“H数列”;
(2)设{an}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{an}是“H数列”,求d的值;
(3)证明:对任意的等差数列{an},总存在两个“H数列”{bn}和{cn},使得an=bn+cn(n∈N*)成立.
【答案】(1)解:当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2n﹣2n﹣1=2n﹣1,
当n=1时,a1=S1=2.
当n=1时,S1=a1.
当n≥2时,Sn=an+1.
∴数列{an}是“H”数列
(2)解:Sn= = ,
对 n∈N*, m∈N*使Sn=am,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)证明:设{an}的公差为d,令bn=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,
对 n∈N*,bn+1﹣bn=﹣a1,
cn=(n﹣1)(a1+d),
对 n∈N*,cn+1﹣cn=a1+d,
则bn+cn=a1+(n﹣1)d=an,且数列{bn}和{cn}是等差数列.
数列{bn}的前n项和Tn= ,
令Tn=(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Tn=bm成立,即{bn}为H数列.
数列{cn}的前n项和Rn= ,
令cm=(m﹣1)(a1+d)=Rn,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Rn=cm成立,即{cn}为H数列.
因此命题得证
【知识点】数列的应用;等差数列的性质
【解析】【分析】(1)利用“当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,当n=1时,a1=S1”即可得到an,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Sn,对 n∈N*, m∈N*使Sn=am,取n=2和根据d<0即可得出;(3)设{an}的公差为d,构造数列:bn=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,cn=(n﹣1)(a1+d),可证明{bn}和{cn}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.
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.(2014·江苏理)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.
【答案】证明:∵OC=OB,
∴∠OCB=∠B,
∵∠B=∠D,
∴∠OCB=∠D.
【知识点】圆周角定理
【解析】【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.
22.(2014·江苏理)已知矩阵A= ,B= ,向量 = ,x,y为实数,若A =B ,求x+y的值.
【答案】解:∵矩阵A= ,B= ,向量 = ,A =B ,
∴ ,
∴x=﹣ ,y=4,
∴x+y=
【知识点】矩阵与向量乘法的意义
【解析】【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.
23.(2014·江苏理)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.
【答案】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
【知识点】直线的参数方程
【解析】【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.
24.(2014·江苏理)已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.
【答案】证明:由均值不等式可得1+x+y2≥3 ,1+x2+y≥3
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
【知识点】不等式的证明
【解析】【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.
25.(2014·江苏理)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).
【答案】(1)解: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)解: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)=
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【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.
26.(2014·江苏理)已知函数f0(x)= (x>0),设fn(x)为fn﹣1(x)的导数,n∈N*.
(1)求2f1( )+ f2( )的值;
(2)证明:对任意n∈N*,等式|nfn﹣1( )+ fn( )|= 都成立.
【答案】(1)解:∵f0(x)= ,∴xf0(x)=sinx,
则两边求导,[xf0(x)]′=(sinx)′,
∵fn(x)为fn﹣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)证明: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,nfn﹣1(x)+xfn(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 ,
∵[kfk﹣1(x)+xfk(x)]′=kfk﹣1′(x)+fk(x)+xfk′(x)
=(k+1)fk(x)+xfk+1(x)

= = = ,
∴那么n=k+1(k>1且k∈N*)时.等式 也成立,
由①②得,nfn﹣1(x)+xfn(x)=sin(x+ )对任意n∈N*恒成立,
令x= 代入上式得,nfn﹣1( )+ fn( )=sin( + )=±cos =± ,
所以,对任意n∈N*,等式|nfn﹣1( )+ fn( )|= 都成立
【知识点】导数的四则运算;三角函数中的恒等变换应用
【解析】【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.
1 / 12014年高考理数真题试卷(江苏卷)
一、填空题
1.(2014·江苏理)已知集合A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},则A∩B=   .
2.(2014·江苏理)已知复数z=(5+2i)2(i为虚数单位),则z的实部为   .
3.(2014·江苏理)如图是一个算法流程图,则输出的n的值是    .
4.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)在各项均为正数的等比数列{an}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是   .
8.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5, =3 , =2,则 的值是   .
13.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)若△ABC的内角满足sinA+ sinB=2sinC,则cosC的最小值是   .
二、解答题
15.(2014·江苏理)已知α∈( ,π),sinα= .
(1)求sin( +α)的值;
(2)求cos( ﹣2α)的值.
16.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)已知函数f(x)=ex+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ea﹣1与ae﹣1的大小,并证明你的结论.
20.(2014·江苏理)设数列{an}的前n项和为Sn,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得Sn=am,则称{an}是“H数列”.
(1)若数列{an}的前n项和为Sn=2n(n∈N*),证明:{an}是“H数列”;
(2)设{an}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0,若{an}是“H数列”,求d的值;
(3)证明:对任意的等差数列{an},总存在两个“H数列”{bn}和{cn},使得an=bn+cn(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.(2014·江苏理)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.
22.(2014·江苏理)已知矩阵A= ,B= ,向量 = ,x,y为实数,若A =B ,求x+y的值.
23.(2014·江苏理)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.
24.(2014·江苏理)已知x>0,y>0,证明(1+x+y2)(1+x2+y)≥9xy.
25.(2014·江苏理)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.(2014·江苏理)已知函数f0(x)= (x>0),设fn(x)为fn﹣1(x)的导数,n∈N*.
(1)求2f1( )+ f2( )的值;
(2)证明:对任意n∈N*,等式|nfn﹣1( )+ fn( )|= 都成立.
答案解析部分
1.【答案】{﹣1,3}
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:∵A={﹣2,﹣1,3,4},B={﹣1,2,3},
∴A∩B={﹣1,3},
故答案为:{﹣1,3}
【分析】根据集合的基本运算即可得到结论.
2.【答案】21
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算
【解析】【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
【分析】根据复数的有关概念,即可得到结论.
3.【答案】5
【知识点】程序框图
【解析】【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.
【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.
4.【答案】
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【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: .
【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.
5.【答案】
【知识点】函数的零点
【解析】【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: .
【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.
6.【答案】24
【知识点】频率分布直方图
【解析】【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.
【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.
7.【答案】4
【知识点】等比数列的通项公式
【解析】【解答】解:设等比数列{an}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.
【分析】利用等比数列的通项公式即可得出.
8.【答案】
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【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: .
【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.
9.【答案】
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【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: .
【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.
10.【答案】(﹣ ,0)
【知识点】二次函数的性质
【解析】【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).
【分析】由条件利用二次函数的性质可得 ,由此求得m的范围.
11.【答案】-3
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【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
【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.
12.【答案】22
【知识点】平面向量的数量积运算;向量在几何中的应用
【解析】【解答】解:∵ =3 ,
∴ = + , = ﹣ ,
又∵AB=8,AD=5,
∴ =( + ) ( ﹣ )=| |2﹣ ﹣ | |2=25﹣ ﹣12=2,
故 =22,
故答案为: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.
13.【答案】(0,)
【知识点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【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,).
【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.
14.【答案】
【知识点】正弦定理;余弦定理
【解析】【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: .
【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.
15.【答案】(1)解:α∈( ,π),sinα= .∴cosα=﹣ =
sin( +α)=sin cosα+cos sinα= =﹣ ;
∴sin( +α)的值为:﹣
(2)解:∵α∈( ,π),sinα= .∴cos2α=1﹣2sin2α= ,sin2α=2sinαcosα=﹣
∴cos( ﹣2α)=cos cos2α+sin sin2α= =﹣ .
cos( ﹣2α)的值为:﹣ .
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式
【解析】【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.
16.【答案】(1)证明:∵D、E为PC、AC的中点,∴DE∥PA,
又∵PA 平面DEF,DE 平面DEF,
∴PA∥平面DEF
(2)证明:∵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
【知识点】直线与平面垂直的判定;平面与平面垂直的判定
【解析】【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.
17.【答案】(1)解:∵C的坐标为( , ),
∴ ,即 ,
∵ ,
∴a2=( )2=2,即b2=1,
则椭圆的方程为 +y2=1
(2)解: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=
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质
【解析】【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.
18.【答案】(1)解: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)解: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.
【知识点】圆的切线方程;直线与圆的位置关系
【解析】【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.
19.【答案】(1)证明:∵f(x)=ex+e﹣x,
∴f(﹣x)=e﹣x+ex=f(x),即函数:f(x)是R上的偶函数
(2)解:若关于x的不等式mf(x)≤e﹣x+m﹣1在(0,+∞)上恒成立,
即m(ex+e﹣x﹣1)≤e﹣x﹣1,
∵x>0,
∴ex+e﹣x﹣1>0,
即m≤ 在(0,+∞)上恒成立,
设t=ex,(t>1),则m≤ 在(1,+∞)上恒成立,
∵ =﹣ =﹣ ,当且仅当t=2时等号成立,
∴m
(3)解:令g(x)=ex+e﹣x﹣a(﹣x3+3x),
则g′(x)=ex﹣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ea﹣1<ae﹣1,
②当a=e时,ae﹣1=ea﹣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ea﹣1>ae﹣1
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【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.
20.【答案】(1)解:当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2n﹣2n﹣1=2n﹣1,
当n=1时,a1=S1=2.
当n=1时,S1=a1.
当n≥2时,Sn=an+1.
∴数列{an}是“H”数列
(2)解:Sn= = ,
对 n∈N*, m∈N*使Sn=am,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)证明:设{an}的公差为d,令bn=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,
对 n∈N*,bn+1﹣bn=﹣a1,
cn=(n﹣1)(a1+d),
对 n∈N*,cn+1﹣cn=a1+d,
则bn+cn=a1+(n﹣1)d=an,且数列{bn}和{cn}是等差数列.
数列{bn}的前n项和Tn= ,
令Tn=(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Tn=bm成立,即{bn}为H数列.
数列{cn}的前n项和Rn= ,
令cm=(m﹣1)(a1+d)=Rn,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Rn=cm成立,即{cn}为H数列.
因此命题得证
【知识点】数列的应用;等差数列的性质
【解析】【分析】(1)利用“当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,当n=1时,a1=S1”即可得到an,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Sn,对 n∈N*, m∈N*使Sn=am,取n=2和根据d<0即可得出;(3)设{an}的公差为d,构造数列:bn=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,cn=(n﹣1)(a1+d),可证明{bn}和{cn}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.
21.【答案】证明:∵OC=OB,
∴∠OCB=∠B,
∵∠B=∠D,
∴∠OCB=∠D.
【知识点】圆周角定理
【解析】【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.
22.【答案】解:∵矩阵A= ,B= ,向量 = ,A =B ,
∴ ,
∴x=﹣ ,y=4,
∴x+y=
【知识点】矩阵与向量乘法的意义
【解析】【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.
23.【答案】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
【知识点】直线的参数方程
【解析】【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.
24.【答案】证明:由均值不等式可得1+x+y2≥3 ,1+x2+y≥3
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
【知识点】不等式的证明
【解析】【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.
25.【答案】(1)解: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)解: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)=
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【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.
26.【答案】(1)解:∵f0(x)= ,∴xf0(x)=sinx,
则两边求导,[xf0(x)]′=(sinx)′,
∵fn(x)为fn﹣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)证明: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,nfn﹣1(x)+xfn(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 ,
∵[kfk﹣1(x)+xfk(x)]′=kfk﹣1′(x)+fk(x)+xfk′(x)
=(k+1)fk(x)+xfk+1(x)

= = = ,
∴那么n=k+1(k>1且k∈N*)时.等式 也成立,
由①②得,nfn﹣1(x)+xfn(x)=sin(x+ )对任意n∈N*恒成立,
令x= 代入上式得,nfn﹣1( )+ fn( )=sin( + )=±cos =± ,
所以,对任意n∈N*,等式|nfn﹣1( )+ fn( )|= 都成立
【知识点】导数的四则运算;三角函数中的恒等变换应用
【解析】【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.
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