2014年高考理数真题试卷(重庆卷)
一、选择题:在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2014·重庆理)在复平面内复数Z=i(1﹣2i)对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(2014·重庆理)对任意等比数列{an},下列说法一定正确的是( )
A.a1,a3,a9成等比数列 B.a2,a3,a6成等比数列
C.a2,a4,a8成等比数列 D.a3,a6,a9成等比数列
3.(2014·重庆理)已知变量x与y正相关,且由观测数据算得样本平均数 =3, =3.5,则由该观测数据算得的线性回归方程可能是( )
A.=0.4x+2.3 B.y^=2x﹣2.4
C.y^=﹣2x+9.5 D.y^=﹣0.3x+4.4
4.(2014·重庆理)已知向量 =(k,3), =(1,4), =(2,1)且(2 ﹣3 )⊥ ,则实数k=( )
A.﹣ B.0 C.3 D.
5.(2014·重庆理)执行如图所示的程序框图,若输出k的值为6,则判断框内可填入的条件是( )
A.s> B.s> C.s> D.s>
6.(2014·重庆理)已知命题p:对任意x∈R,总有2x>0,q:“x>0”是“x>2”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.(¬p)∧(¬q)
C.(¬p)∧q D.p∧(¬q)
7.(2014·重庆理)某几何体的三视图如图所示则该几何体的表面积为( )
A.54 B.60 C.66 D.72
8.(2014·重庆理)设F1,F2分别为双曲线 (a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1| |PF2|= ab,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.3
9.(2014·重庆理)某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是( )
A.72 B.120 C.144 D.168
10.(2014·重庆理)已知△ABC的内角A,B,C满足sin2A+sin(A﹣B+C)=sin(C﹣A﹣B)+ ,面积S满足1≤S≤2,记a,b,c分别为A,B,C所对的边,在下列不等式一定成立的是( )
A.bc(b+c)>8 B.ab(a+b)>16
C.6≤abc≤12 D.12≤abc≤24
二、填空题
11.(2014·重庆理)设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},则( UA)∩B= .
12.(2014·重庆理)函数f(x)=log2 (2x)的最小值为 .
13.(2014·重庆理)已知直线ax+y﹣2=0与圆心为C的圆(x﹣1)2+(y﹣a)2=4相交于A,B两点,且△ABC为等边三角形,则实数a= .
三、选做题:考生注意(14)(15)、(16)三题为选做题,请从中任选两题作答,若三题全做,则按前两题给分
14.(2014·重庆理)过圆外一点P作圆的切线PA(A为切点),再作割线PBC依次交圆于B、C,若PA=6,AC=8,BC=9,则AB= .
15.(2014·重庆理)已知直线l的参数方程为 (t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣4cosθ=0(ρ≥0,0≤θ<2π),则直线l与曲线C的公共点的极径ρ= .
16.(2014·重庆理)若不等式|2x﹣1|+|x+2|≥a2+ a+2对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是 .
四、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(2014·重庆理)已知函数f(x)= sin(ωx+φ)(ω>0,﹣ ≤φ< )的图象关于直线x= 对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.
(1)求ω和φ的值;
(2)若f( )= ( <α< ),求cos(α+ )的值.
18.(2014·重庆理)一盒中装有9张各写有一个数字的卡片,其中4张卡片上的数字是1,3张卡片上的数字是2,2张卡片上的数字是3,从盒中任取3张卡片.
(1)求所取3张卡片上的数字完全相同的概率;
(2)X表示所取3张卡片上的数字的中位数,求X的分布列与数学期望.(注:若三个数字a,b,c满足a≤b≤c,则称b为这三个数的中位数.)
19.(2014·重庆理)如图,四棱锥P﹣ABCD,底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,AB=2,∠BAD= ,M为BC上的一点,且BM= ,MP⊥AP.
(1)求PO的长;
(2)求二面角A﹣PM﹣C的正弦值.
20.(2014·重庆理)已知函数f(x)=ae2x﹣be﹣2x﹣cx(a,b,c∈R)的导函数f′(x)为偶函数,且曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线的斜率为4﹣c.
(1)确定a,b的值;
(2)若c=3,判断f(x)的单调性;
(3)若f(x)有极值,求c的取值范围.
21.(2014·重庆理)如图,设椭圆 (a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上.DF1⊥F1F2, =2 ,△DF1F2的面积为 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设圆心在y轴上的圆与椭圆在x轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.
22.(2014·重庆理)设a1=1,an+1= +b(n∈N*)
(1)若b=1,求a2,a3及数列{an}的通项公式;
(2)若b=﹣1,问:是否存在实数c使得a2n<c<a2n+1对所有的n∈N*成立,证明你的结论.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【解答】解:∵复数Z=i(1﹣2i)=2+i
∵复数Z的实部2>0,虚部1>0
∴复数Z在复平面内对应的点位于第一象限
故选A.
【分析】根据复数乘法的运算法则,我们可以将复数Z化为a=bi(a,b∈R)的形式,分析实部和虚部的符号,即可得到答案.
2.【答案】D
【知识点】等比数列的性质
【解析】【解答】解:A项中a3=a1 q2,a1 a9= q8,(a3)2≠a1 a9,故A项说法错误,
B项中(a3)2=(a1 q2)2≠a2 a6= q6,故B项说法错误,
C项中(a4)2=(a1 q3)2≠a2 a8= q8,故C项说法错误,
D项中(a6)2=(a1 q5)2=a3 a9= q10,故D项说法正确,
故选D.
【分析】利用等比中项的性质,对四个选项中的数进行验证即可.
3.【答案】A
【知识点】线性回归方程
【解析】【解答】解:∵变量x与y正相关,
∴可以排除C,D;
样本平均数 =3, =3.5,代入A符合,B不符合,
故选:A.
【分析】变量x与y正相关,可以排除C,D;样本平均数代入可求这组样本数据的回归直线方程.
4.【答案】C
【知识点】平面向量的坐标运算
【解析】【解答】解:∵ =(k,3), =(1,4), =(2,1)
∴2 ﹣3 =(2k﹣3,﹣6),
∵(2 ﹣3 )⊥ ,
∴(2 ﹣3 ) =0'
∴2(2k﹣3)+1×(﹣6)=0,
解得,k=3.
故选:C.
【分析】根据两个向量的坐标,写出两个向量的数乘与和的运算结果,根据两个向量的垂直关系,写出两个向量的数量积等于0,得到关于k的方程,解方程即可.
5.【答案】C
【知识点】程序框图
【解析】【解答】解:由程序框图知:程序运行的S= × ×…× ,
∵输出的k=6,∴S= × × = ,
∴判断框的条件是S> ,
故选:C.
【分析】程序运行的S= × ×…× ,根据输出k的值,确定S的值,从而可得判断框的条件.
6.【答案】D
【知识点】复合命题的真假
【解析】【解答】解:p:根据指数函数的性质可知,对任意x∈R,总有2x>0成立,即p为真命题,
q:“x>0”是“x>2”的必要不充分条件,即q为假命题,
则p∧¬q为真命题,
故选:D.
【分析】判定命题p,q的真假,利用复合命题的真假关系即可得到结论.
7.【答案】B
【知识点】由三视图求面积、体积
【解析】【解答】解:由三视图知:几何体是直三棱柱消去一个同底的三棱锥,如图:
三棱柱的高为5,消去的三棱锥的高为3,
三棱锥与三棱柱的底面为直角边长分别为3和4的直角三角形,
∵AB⊥平面BEFC,∴AB⊥BC,BC=5,FC=2,AD=BE=5,DF=5
∴几何体的表面积S= ×3×4+ ×3×5+ ×4+ ×5+3×5=60.
故选:B.
【分析】几何体是三棱柱消去一个同底的三棱锥,根据三视图判断各面的形状及相关几何量的数据,把数据代入面积公式计算.
8.【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:不妨设右支上P点的横坐标为x
由焦半径公式有|PF1|=ex+a,|PF2|=ex﹣a,
∵|PF1|+|PF2|=3b,|PF1| |PF2|= ab,
∴2ex=3b,(ex)2﹣a2= ab
∴ b2﹣a2= ab,即9b2﹣4a2﹣9ab=0,
∴(3b﹣4a)(3b+a)=0
∴a= b,
∴c= = b,
∴e= = .
故选:B.
【分析】不妨设右支上P点的横坐标为x,由焦半径公式有|PF1|=ex+a,|PF2|=ex﹣a,结合条件可得a= b,从而c= = b,即可求出双曲线的离心率.
9.【答案】B
【知识点】基本计数原理的应用
【解析】【解答】解:分2步进行分析:
先将3个歌舞类节目全排列,有A33=6种情况,排好后,有4个空位,
因为3个歌舞类节目不能相邻,则中间2个空位必须安排2个节目,分3种情况讨论:
①将中间2个空位安排1个小品类节目和1个相声类节目,有C21A22=4种情况,
排好后,最后1个小品类节目放在2端,有2种情况,
此时同类节目不相邻的排法种数是4×2=8种;
②将中间2个空位安排2个小品类节目,有A22=2种情况,
相声类节目放在2端,有2种情况,
此时有4种安排方法;
③将中间2个空位安排3个节目,
将一个小品类节目和相声类节目作为一个整体放在其中一个空位,剩下一个空位安排另一个小品类节目,
此时有C21×2×2=8种安排方法,
则中间空位的安排方法有8+4+8=20种,
则同类节目不相邻的排法种数是6×20=120种,
故选:B.
【分析】根据题意,分2步进行分析:①、先将3个歌舞类节目全排列,②、因为3个歌舞类节目不能相邻,则分2种情况讨论中间2个空位安排情况,由分步计数原理计算每一步的情况数目,进而由分类计数原理计算可得答案.
10.【答案】A
【知识点】二倍角的正弦公式;正弦定理的应用
【解析】【解答】解:∵△ABC的内角A,B,C满足sin2A+sin(A﹣B+C)=sin(C﹣A﹣B)+ ,
∴sin2A+sin2B=﹣sin2C+ ,
∴sin2A+sin2B+sin2C= ,
∴2sinAcosA+2sin(B+C)cos(B﹣C)= ,
2sinA(cos(B﹣C)﹣cos(B+C))= ,
化为2sinA[﹣2sinBsin(﹣C)]= ,
∴sinAsinBsinC= .
设外接圆的半径为R,
由正弦定理可得: =2R,
由S= ,及正弦定理得sinAsinBsinC= = ,
即R2=4S,
∵面积S满足1≤S≤2,
∴4≤R2≤8,即2≤R≤2 ,
由sinAsinBsinC= 可得 ,显然选项C,D不一定正确,
A.bc(b+c)>abc≥8,即bc(b+c)>8,正确,
B.ab(a+b)>abc≥8,即ab(a+b)>8,但ab(a+b)>16 ,不一定正确,
故选:A
【分析】根据正弦定理和三角形的面积公式,利用不等式的性质 进行证明即可得到结论.
11.【答案】{7,9}
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:∵全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},
∴( UA)={4,6,7,9},∴( UA)∩B={7,9},
故答案为:{7,9}.
【分析】由条件利用补集的定义求得 UA,再根据两个集合的交集的定义求得( UA)∩B.
12.【答案】-
【知识点】换底公式的应用;对数函数图象与性质的综合应用
【解析】【解答】解:∵f(x)=log2 (2x)
∴f(x)= ( ) (2x)
= x (2x)
= x( x+ 2)
= x( x+2)
= ,
∴当 x+1=0
即x= 时,函数f(x)的最小值是- .
故答案为:﹣
【分析】利用对数的运算性质可得f(x)= ,即可求得f(x)最小值.
13.【答案】4±
【知识点】直线和圆的方程的应用
【解析】【解答】解:圆心C(1,a),半径r=2,
∵△ABC为等边三角形,
∴圆心C到直线AB的距离d= ,
即d= ,
平方得a2﹣8a+1=0,
解得a=4± ,
故答案为:4±
【分析】根据圆的标准方程,求出圆心和半径,根据点到直线的距离公式即可得到结论.
14.【答案】4
【知识点】圆的切线的判定定理的证明
【解析】【解答】解:由题意,∠PAB=∠C,∠APB=∠CPA,
∴△PAB∽△PCA,
∴ ,
∵PA=6,AC=8,BC=9,
∴ ,
∴PB=3,AB=4,
故答案为:4.
【分析】由题意,∠PAB=∠C,可得△PAB∽△PCA,从而 ,代入数据可得结论.
15.【答案】
【知识点】直线的参数方程
【解析】【解答】解:直线l的参数方程为 ,普通方程为y=x+1,
曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣4cosθ=0的直角坐标方程为y2=4x,
直线l与曲线C联立可得(x﹣1)2=0,
∴x=1,y=2,
∴直线l与曲线C的公共点的极径ρ= = .
故答案为: .
【分析】直线l的参数方程化为普通方程、曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,联立求出公共点的坐标,即可求出极径.
16.【答案】[﹣1, ]
【知识点】含绝对值不等式的解法
【解析】【解答】解:|2x﹣1|+|x+2|= ,
∴x= 时,|2x﹣1|+|x+2|的最小值为 ,
∵不等式|2x﹣1|+|x+2|≥a2+ a+2对任意实数x恒成立,
∴a2+ a+2≤ ,
∴a2+ a﹣ ≤0,
∴﹣1≤a≤ ,
∴实数a的取值范围是[﹣1, ].
故答案为:[﹣1, ].
【分析】利用绝对值的几何意义,确定|2x﹣1|+|x+2|的最小值,然后让a2+ a+2小于等于它的最小值即可.
17.【答案】(1)解:由题意可得函数f(x)的最小正周期为π,∴ =π,∴ω=2.
再根据图象关于直线x= 对称,可得 2× +φ=kπ+ ,k∈z.
结合﹣ ≤φ< 可得 φ=﹣ .
(2)解:∵f( )= ( <α< ),
∴ sin(α﹣ )= ,∴sin(α﹣ )= .
再根据 0<α﹣ < ,
∴cos(α﹣ )= = ,
∴cos(α+ )=sinα=sin[(α﹣ )+ ]=sin(α﹣ )cos +cos(α﹣ )sin
= + =
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;运用诱导公式化简求值
【解析】【分析】(1)由题意可得函数f(x)的最小正周期为π 求得ω=2.再根据图象关于直线x= 对称,结合﹣ ≤φ< 可得 φ 的值.(2)由条件求得sin(α﹣ )= .再根据α﹣ 的范围求得cos(α﹣ )的值,再根据cos(α+ )=sinα=sin[(α﹣ )+ ],利用两角和的正弦公式计算求得结果.
18.【答案】(1)解:由古典概型的概率计算公式得所求概率为
P= ,
(2)解:由题意知X的所有可能取值为1,2,3,且
P(X=1)= ,
P(X=2)= ,
P(X=3)= ,
所以X的分布列为:
X 1 2 3
P
所以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】第一问是古典概型的问题,要先出基本事件的总数和所研究的事件包含的基本事件个数,然后代入古典概型概率计算公式即可,相对简单些;第二问应先根据题意求出随机变量X的所有可能取值,此处应注意所取三张卡片可能来自于相同数字(如1或2)或不同数字(1和2、1和3、2和3三类)的卡片,因此应按卡片上的数字相同与否进行分类分析,然后计算出每个随机变量所对应事件的概率,最后将分布列以表格形式呈现.
19.【答案】(1)解:连接AC,BD,
∵底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,
故AC∩BD=O,且AC⊥BD,
以O为坐标原点,OA,OB,OP方向为x,y,z轴正方向建立空间坐标系O﹣xyz,
∵AB=2,∠BAD= ,
∴OA=AB cos( ∠BAD)= ,OB=AB sin( ∠BAD)=1,
∴O(0,0,0),A( ,0,0),B(0,1,0),C(﹣ ,0,0),
=(0,1,0), =(﹣ ,﹣1,0),
又∵BM= ,
∴ =(﹣ ,﹣ ,0),
则 = + =(﹣ , ,0),
设P(0,0,a),则 =(﹣ ,0,a), =( ,﹣ ,a),
∵MP⊥AP,
∴ = ﹣a2=0,
解得a= ,
即PO的长为 .
(2)解:由(1)知 =(﹣ ,0, ), =( ,﹣ , ), =( ,0, ),
设平面APM的法向量 =(x,y,z),平面PMC的法向量为 =(a,b,c),
由 ,得 ,
令x=1,则 =(1, ,2),
由 ,得 ,
令a=1,则 =(1,﹣ ,﹣2),
∵平面APM的法向量 和平面PMC的法向量 夹角θ满足:
cosθ= = =﹣
故sinθ= =
【知识点】与二面角有关的立体几何综合题
【解析】【分析】(1)连接AC,BD,以O为坐标原点,OA,OB,OP方向为x,y,z轴正方向建立空间坐标系O﹣xyz,分别求出向量 , 的坐标,进而根据MP⊥AP,得到 =0,进而求出PO的长;(2)求出平面APM和平面PMC的法向量,代入向量夹角公式,求出二面角的余弦值,进而根据平方关系可得:二面角A﹣PM﹣C的正弦值
20.【答案】(1)解:∵函数f(x)=ae2x﹣be﹣2x﹣cx(a,b,c∈R)
∴f′(x)=2ae2x+2be﹣2x﹣c,
由f′(x)为偶函数,可得2(a﹣b)(e2x﹣e﹣2x)=0,
即a=b,
又∵曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线的斜率为4﹣c,
即f′(0)=2a+2b﹣c=4﹣c,
故a=b=1;
(2)解:当c=3时,f′(x)=2e2x+2e﹣2x﹣3≥2 =1>0恒成立,
故f(x)在定义域R为均增函数;
(3)解:由(1)得f′(x)=2e2x+2e﹣2x﹣c,
而2e2x+2e﹣2x≥2 =4,当且仅当x=0时取等号,
当c≤4时,f′(x)≥0恒成立,故f(x)无极值;
当c>4时,令t=e2x,方程2t+ ﹣c=0的两根均为正,
即f′(x)=0有两个根x1,x2,
当x∈(x1,x2)时,f′(x)<0,当x∈(﹣∞,x1)∪(x2,+∞)时,f′(x)>0,
故当x=x1,或x=x2时,f(x)有极值,
综上,若f(x)有极值,c的取值范围为(4,+∞)
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)根据函数f(x)=ae2x﹣be﹣2x﹣cx(a,b,c∈R)的导函数f′(x)为偶函数,且曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线的斜率为4﹣c,构造关于a,b的方程,可得a,b的值;(2)将c=3代入,利用基本不等式可得f′(x)≥0恒成立,进而可得f(x)在定义域R为均增函数;(3)结合基本不等式,分c≤4时和c>4时两种情况讨论f(x)极值的存在性,最后综合讨论结果,可得答案
21.【答案】(1)解:设F1(﹣c,0),F2(c,0),其中c2=a2﹣b2,
由 =2 ,得|DF1|= = c,
从而 = |DF1||F1F2|= c2= ,故c=1.
从而|DF1|= ,由DF1⊥F1F2,得 = + = ,
因此|DF2|= ,
所以2a=|DF1|+|DF2|=2 ,故a= ,b2=a2﹣c2=1,
因此,所求椭圆的标准方程为 +y2=1;
(2)解:设圆心在y轴上的圆C与椭圆 +y2=1相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,
y1>0,y2>0,F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1⊥F2P2,由圆和椭圆的对称性,易知x2=﹣x1,y1=y2,|P1P2|=2|x1|,
由(1)知F1(﹣1,0),F2(1,0),所以 =(x1+1,y1), =(﹣x1﹣1,y1),再由F1P1⊥F2P2,得﹣ + =0,
由椭圆方程得1﹣ = ,即3 +4x1=0,解得x1=﹣ 或x1=0.
当x1=0时,P1,P2重合,此时题设要求的圆不存在;
当x1=﹣ 时,过P1,P2,分别与F1P1,F2P2垂直的直线的交点即为圆心C.
由F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1⊥F2P2,知CP1⊥CP2,又|CP1|=|CP2|,
故圆C的半径|CP1|= |P1P2|= |x1|=
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)设F1(﹣c,0),F2(c,0),依题意,可求得c=1,易求得|DF1|= = ,|DF2|= ,从而可得2a=2 ,于是可求得椭圆的标准方程;(2)设圆心在y轴上的圆C与椭圆 +y2=1相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,依题意,利用圆和椭圆的对称性,易知x2=﹣x1,y1=y2,|P1P2|=2|x1|,
由F1P1⊥F2P2,得x1=﹣ 或x1=0,分类讨论即可求得圆的半径.
22.【答案】(1)解:∵a1=1,an+1= +b,b=1,
∴a2=2,a3= +1;
又(an+1﹣1)2=(an﹣1)2+1,
∴{(an﹣1)2}是首项为0,公差为1的等差数列;
∴(an﹣1)2=n﹣1,
∴an= +1(n∈N*);
(2)解:设f(x)= ,则an+1=f(an),
令c=f(c),即c= ﹣1,解得c= .
下面用数学归纳法证明加强命题a2n<c<a2n+1<1.
n=1时,a2=f(1)=0,a3=f(0)= ﹣1,∴a2<c<a3<1,成立;
设n=k时结论成立,即a2k<c<a2k+1<1
∵f(x)在(﹣∞,1]上为减函数,
∴c=f(c)>f(a2k+1)>f(1)=a2,
∴1>c>a2k+2>a2,
∴c=f(c)<f(a2k+2)<f(a2)=a3<1,
∴c<a2k+3<1,
∴a2(k+1)<c<a2(k+1)+1<1,即n=k+1时结论成立,
综上,c= 使得a2n<c<a2n+1对所有的n∈N*成立
【知识点】数列的递推公式;数学归纳法的原理;数学归纳法的应用
【解析】【分析】(1)若b=1,利用an+1= +b,可求a2,a3;证明{(an﹣1)2}是首项为0,公差为1的等差数列,即可求数列{an}的通项公式;(2)设f(x)= ,则an+1=f(an),令c=f(c),即c= ﹣1,解得c= .用数学归纳法证明加强命题a2n<c<a2n+1<1即可.
1 / 12014年高考理数真题试卷(重庆卷)
一、选择题:在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2014·重庆理)在复平面内复数Z=i(1﹣2i)对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【解答】解:∵复数Z=i(1﹣2i)=2+i
∵复数Z的实部2>0,虚部1>0
∴复数Z在复平面内对应的点位于第一象限
故选A.
【分析】根据复数乘法的运算法则,我们可以将复数Z化为a=bi(a,b∈R)的形式,分析实部和虚部的符号,即可得到答案.
2.(2014·重庆理)对任意等比数列{an},下列说法一定正确的是( )
A.a1,a3,a9成等比数列 B.a2,a3,a6成等比数列
C.a2,a4,a8成等比数列 D.a3,a6,a9成等比数列
【答案】D
【知识点】等比数列的性质
【解析】【解答】解:A项中a3=a1 q2,a1 a9= q8,(a3)2≠a1 a9,故A项说法错误,
B项中(a3)2=(a1 q2)2≠a2 a6= q6,故B项说法错误,
C项中(a4)2=(a1 q3)2≠a2 a8= q8,故C项说法错误,
D项中(a6)2=(a1 q5)2=a3 a9= q10,故D项说法正确,
故选D.
【分析】利用等比中项的性质,对四个选项中的数进行验证即可.
3.(2014·重庆理)已知变量x与y正相关,且由观测数据算得样本平均数 =3, =3.5,则由该观测数据算得的线性回归方程可能是( )
A.=0.4x+2.3 B.y^=2x﹣2.4
C.y^=﹣2x+9.5 D.y^=﹣0.3x+4.4
【答案】A
【知识点】线性回归方程
【解析】【解答】解:∵变量x与y正相关,
∴可以排除C,D;
样本平均数 =3, =3.5,代入A符合,B不符合,
故选:A.
【分析】变量x与y正相关,可以排除C,D;样本平均数代入可求这组样本数据的回归直线方程.
4.(2014·重庆理)已知向量 =(k,3), =(1,4), =(2,1)且(2 ﹣3 )⊥ ,则实数k=( )
A.﹣ B.0 C.3 D.
【答案】C
【知识点】平面向量的坐标运算
【解析】【解答】解:∵ =(k,3), =(1,4), =(2,1)
∴2 ﹣3 =(2k﹣3,﹣6),
∵(2 ﹣3 )⊥ ,
∴(2 ﹣3 ) =0'
∴2(2k﹣3)+1×(﹣6)=0,
解得,k=3.
故选:C.
【分析】根据两个向量的坐标,写出两个向量的数乘与和的运算结果,根据两个向量的垂直关系,写出两个向量的数量积等于0,得到关于k的方程,解方程即可.
5.(2014·重庆理)执行如图所示的程序框图,若输出k的值为6,则判断框内可填入的条件是( )
A.s> B.s> C.s> D.s>
【答案】C
【知识点】程序框图
【解析】【解答】解:由程序框图知:程序运行的S= × ×…× ,
∵输出的k=6,∴S= × × = ,
∴判断框的条件是S> ,
故选:C.
【分析】程序运行的S= × ×…× ,根据输出k的值,确定S的值,从而可得判断框的条件.
6.(2014·重庆理)已知命题p:对任意x∈R,总有2x>0,q:“x>0”是“x>2”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.(¬p)∧(¬q)
C.(¬p)∧q D.p∧(¬q)
【答案】D
【知识点】复合命题的真假
【解析】【解答】解:p:根据指数函数的性质可知,对任意x∈R,总有2x>0成立,即p为真命题,
q:“x>0”是“x>2”的必要不充分条件,即q为假命题,
则p∧¬q为真命题,
故选:D.
【分析】判定命题p,q的真假,利用复合命题的真假关系即可得到结论.
7.(2014·重庆理)某几何体的三视图如图所示则该几何体的表面积为( )
A.54 B.60 C.66 D.72
【答案】B
【知识点】由三视图求面积、体积
【解析】【解答】解:由三视图知:几何体是直三棱柱消去一个同底的三棱锥,如图:
三棱柱的高为5,消去的三棱锥的高为3,
三棱锥与三棱柱的底面为直角边长分别为3和4的直角三角形,
∵AB⊥平面BEFC,∴AB⊥BC,BC=5,FC=2,AD=BE=5,DF=5
∴几何体的表面积S= ×3×4+ ×3×5+ ×4+ ×5+3×5=60.
故选:B.
【分析】几何体是三棱柱消去一个同底的三棱锥,根据三视图判断各面的形状及相关几何量的数据,把数据代入面积公式计算.
8.(2014·重庆理)设F1,F2分别为双曲线 (a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1| |PF2|= ab,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.3
【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:不妨设右支上P点的横坐标为x
由焦半径公式有|PF1|=ex+a,|PF2|=ex﹣a,
∵|PF1|+|PF2|=3b,|PF1| |PF2|= ab,
∴2ex=3b,(ex)2﹣a2= ab
∴ b2﹣a2= ab,即9b2﹣4a2﹣9ab=0,
∴(3b﹣4a)(3b+a)=0
∴a= b,
∴c= = b,
∴e= = .
故选:B.
【分析】不妨设右支上P点的横坐标为x,由焦半径公式有|PF1|=ex+a,|PF2|=ex﹣a,结合条件可得a= b,从而c= = b,即可求出双曲线的离心率.
9.(2014·重庆理)某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是( )
A.72 B.120 C.144 D.168
【答案】B
【知识点】基本计数原理的应用
【解析】【解答】解:分2步进行分析:
先将3个歌舞类节目全排列,有A33=6种情况,排好后,有4个空位,
因为3个歌舞类节目不能相邻,则中间2个空位必须安排2个节目,分3种情况讨论:
①将中间2个空位安排1个小品类节目和1个相声类节目,有C21A22=4种情况,
排好后,最后1个小品类节目放在2端,有2种情况,
此时同类节目不相邻的排法种数是4×2=8种;
②将中间2个空位安排2个小品类节目,有A22=2种情况,
相声类节目放在2端,有2种情况,
此时有4种安排方法;
③将中间2个空位安排3个节目,
将一个小品类节目和相声类节目作为一个整体放在其中一个空位,剩下一个空位安排另一个小品类节目,
此时有C21×2×2=8种安排方法,
则中间空位的安排方法有8+4+8=20种,
则同类节目不相邻的排法种数是6×20=120种,
故选:B.
【分析】根据题意,分2步进行分析:①、先将3个歌舞类节目全排列,②、因为3个歌舞类节目不能相邻,则分2种情况讨论中间2个空位安排情况,由分步计数原理计算每一步的情况数目,进而由分类计数原理计算可得答案.
10.(2014·重庆理)已知△ABC的内角A,B,C满足sin2A+sin(A﹣B+C)=sin(C﹣A﹣B)+ ,面积S满足1≤S≤2,记a,b,c分别为A,B,C所对的边,在下列不等式一定成立的是( )
A.bc(b+c)>8 B.ab(a+b)>16
C.6≤abc≤12 D.12≤abc≤24
【答案】A
【知识点】二倍角的正弦公式;正弦定理的应用
【解析】【解答】解:∵△ABC的内角A,B,C满足sin2A+sin(A﹣B+C)=sin(C﹣A﹣B)+ ,
∴sin2A+sin2B=﹣sin2C+ ,
∴sin2A+sin2B+sin2C= ,
∴2sinAcosA+2sin(B+C)cos(B﹣C)= ,
2sinA(cos(B﹣C)﹣cos(B+C))= ,
化为2sinA[﹣2sinBsin(﹣C)]= ,
∴sinAsinBsinC= .
设外接圆的半径为R,
由正弦定理可得: =2R,
由S= ,及正弦定理得sinAsinBsinC= = ,
即R2=4S,
∵面积S满足1≤S≤2,
∴4≤R2≤8,即2≤R≤2 ,
由sinAsinBsinC= 可得 ,显然选项C,D不一定正确,
A.bc(b+c)>abc≥8,即bc(b+c)>8,正确,
B.ab(a+b)>abc≥8,即ab(a+b)>8,但ab(a+b)>16 ,不一定正确,
故选:A
【分析】根据正弦定理和三角形的面积公式,利用不等式的性质 进行证明即可得到结论.
二、填空题
11.(2014·重庆理)设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},则( UA)∩B= .
【答案】{7,9}
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:∵全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},
∴( UA)={4,6,7,9},∴( UA)∩B={7,9},
故答案为:{7,9}.
【分析】由条件利用补集的定义求得 UA,再根据两个集合的交集的定义求得( UA)∩B.
12.(2014·重庆理)函数f(x)=log2 (2x)的最小值为 .
【答案】-
【知识点】换底公式的应用;对数函数图象与性质的综合应用
【解析】【解答】解:∵f(x)=log2 (2x)
∴f(x)= ( ) (2x)
= x (2x)
= x( x+ 2)
= x( x+2)
= ,
∴当 x+1=0
即x= 时,函数f(x)的最小值是- .
故答案为:﹣
【分析】利用对数的运算性质可得f(x)= ,即可求得f(x)最小值.
13.(2014·重庆理)已知直线ax+y﹣2=0与圆心为C的圆(x﹣1)2+(y﹣a)2=4相交于A,B两点,且△ABC为等边三角形,则实数a= .
【答案】4±
【知识点】直线和圆的方程的应用
【解析】【解答】解:圆心C(1,a),半径r=2,
∵△ABC为等边三角形,
∴圆心C到直线AB的距离d= ,
即d= ,
平方得a2﹣8a+1=0,
解得a=4± ,
故答案为:4±
【分析】根据圆的标准方程,求出圆心和半径,根据点到直线的距离公式即可得到结论.
三、选做题:考生注意(14)(15)、(16)三题为选做题,请从中任选两题作答,若三题全做,则按前两题给分
14.(2014·重庆理)过圆外一点P作圆的切线PA(A为切点),再作割线PBC依次交圆于B、C,若PA=6,AC=8,BC=9,则AB= .
【答案】4
【知识点】圆的切线的判定定理的证明
【解析】【解答】解:由题意,∠PAB=∠C,∠APB=∠CPA,
∴△PAB∽△PCA,
∴ ,
∵PA=6,AC=8,BC=9,
∴ ,
∴PB=3,AB=4,
故答案为:4.
【分析】由题意,∠PAB=∠C,可得△PAB∽△PCA,从而 ,代入数据可得结论.
15.(2014·重庆理)已知直线l的参数方程为 (t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣4cosθ=0(ρ≥0,0≤θ<2π),则直线l与曲线C的公共点的极径ρ= .
【答案】
【知识点】直线的参数方程
【解析】【解答】解:直线l的参数方程为 ,普通方程为y=x+1,
曲线C的极坐标方程为ρsin2θ﹣4cosθ=0的直角坐标方程为y2=4x,
直线l与曲线C联立可得(x﹣1)2=0,
∴x=1,y=2,
∴直线l与曲线C的公共点的极径ρ= = .
故答案为: .
【分析】直线l的参数方程化为普通方程、曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,联立求出公共点的坐标,即可求出极径.
16.(2014·重庆理)若不等式|2x﹣1|+|x+2|≥a2+ a+2对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】[﹣1, ]
【知识点】含绝对值不等式的解法
【解析】【解答】解:|2x﹣1|+|x+2|= ,
∴x= 时,|2x﹣1|+|x+2|的最小值为 ,
∵不等式|2x﹣1|+|x+2|≥a2+ a+2对任意实数x恒成立,
∴a2+ a+2≤ ,
∴a2+ a﹣ ≤0,
∴﹣1≤a≤ ,
∴实数a的取值范围是[﹣1, ].
故答案为:[﹣1, ].
【分析】利用绝对值的几何意义,确定|2x﹣1|+|x+2|的最小值,然后让a2+ a+2小于等于它的最小值即可.
四、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(2014·重庆理)已知函数f(x)= sin(ωx+φ)(ω>0,﹣ ≤φ< )的图象关于直线x= 对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.
(1)求ω和φ的值;
(2)若f( )= ( <α< ),求cos(α+ )的值.
【答案】(1)解:由题意可得函数f(x)的最小正周期为π,∴ =π,∴ω=2.
再根据图象关于直线x= 对称,可得 2× +φ=kπ+ ,k∈z.
结合﹣ ≤φ< 可得 φ=﹣ .
(2)解:∵f( )= ( <α< ),
∴ sin(α﹣ )= ,∴sin(α﹣ )= .
再根据 0<α﹣ < ,
∴cos(α﹣ )= = ,
∴cos(α+ )=sinα=sin[(α﹣ )+ ]=sin(α﹣ )cos +cos(α﹣ )sin
= + =
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;运用诱导公式化简求值
【解析】【分析】(1)由题意可得函数f(x)的最小正周期为π 求得ω=2.再根据图象关于直线x= 对称,结合﹣ ≤φ< 可得 φ 的值.(2)由条件求得sin(α﹣ )= .再根据α﹣ 的范围求得cos(α﹣ )的值,再根据cos(α+ )=sinα=sin[(α﹣ )+ ],利用两角和的正弦公式计算求得结果.
18.(2014·重庆理)一盒中装有9张各写有一个数字的卡片,其中4张卡片上的数字是1,3张卡片上的数字是2,2张卡片上的数字是3,从盒中任取3张卡片.
(1)求所取3张卡片上的数字完全相同的概率;
(2)X表示所取3张卡片上的数字的中位数,求X的分布列与数学期望.(注:若三个数字a,b,c满足a≤b≤c,则称b为这三个数的中位数.)
【答案】(1)解:由古典概型的概率计算公式得所求概率为
P= ,
(2)解:由题意知X的所有可能取值为1,2,3,且
P(X=1)= ,
P(X=2)= ,
P(X=3)= ,
所以X的分布列为:
X 1 2 3
P
所以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】第一问是古典概型的问题,要先出基本事件的总数和所研究的事件包含的基本事件个数,然后代入古典概型概率计算公式即可,相对简单些;第二问应先根据题意求出随机变量X的所有可能取值,此处应注意所取三张卡片可能来自于相同数字(如1或2)或不同数字(1和2、1和3、2和3三类)的卡片,因此应按卡片上的数字相同与否进行分类分析,然后计算出每个随机变量所对应事件的概率,最后将分布列以表格形式呈现.
19.(2014·重庆理)如图,四棱锥P﹣ABCD,底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,AB=2,∠BAD= ,M为BC上的一点,且BM= ,MP⊥AP.
(1)求PO的长;
(2)求二面角A﹣PM﹣C的正弦值.
【答案】(1)解:连接AC,BD,
∵底面是以O为中心的菱形,PO⊥底面ABCD,
故AC∩BD=O,且AC⊥BD,
以O为坐标原点,OA,OB,OP方向为x,y,z轴正方向建立空间坐标系O﹣xyz,
∵AB=2,∠BAD= ,
∴OA=AB cos( ∠BAD)= ,OB=AB sin( ∠BAD)=1,
∴O(0,0,0),A( ,0,0),B(0,1,0),C(﹣ ,0,0),
=(0,1,0), =(﹣ ,﹣1,0),
又∵BM= ,
∴ =(﹣ ,﹣ ,0),
则 = + =(﹣ , ,0),
设P(0,0,a),则 =(﹣ ,0,a), =( ,﹣ ,a),
∵MP⊥AP,
∴ = ﹣a2=0,
解得a= ,
即PO的长为 .
(2)解:由(1)知 =(﹣ ,0, ), =( ,﹣ , ), =( ,0, ),
设平面APM的法向量 =(x,y,z),平面PMC的法向量为 =(a,b,c),
由 ,得 ,
令x=1,则 =(1, ,2),
由 ,得 ,
令a=1,则 =(1,﹣ ,﹣2),
∵平面APM的法向量 和平面PMC的法向量 夹角θ满足:
cosθ= = =﹣
故sinθ= =
【知识点】与二面角有关的立体几何综合题
【解析】【分析】(1)连接AC,BD,以O为坐标原点,OA,OB,OP方向为x,y,z轴正方向建立空间坐标系O﹣xyz,分别求出向量 , 的坐标,进而根据MP⊥AP,得到 =0,进而求出PO的长;(2)求出平面APM和平面PMC的法向量,代入向量夹角公式,求出二面角的余弦值,进而根据平方关系可得:二面角A﹣PM﹣C的正弦值
20.(2014·重庆理)已知函数f(x)=ae2x﹣be﹣2x﹣cx(a,b,c∈R)的导函数f′(x)为偶函数,且曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线的斜率为4﹣c.
(1)确定a,b的值;
(2)若c=3,判断f(x)的单调性;
(3)若f(x)有极值,求c的取值范围.
【答案】(1)解:∵函数f(x)=ae2x﹣be﹣2x﹣cx(a,b,c∈R)
∴f′(x)=2ae2x+2be﹣2x﹣c,
由f′(x)为偶函数,可得2(a﹣b)(e2x﹣e﹣2x)=0,
即a=b,
又∵曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线的斜率为4﹣c,
即f′(0)=2a+2b﹣c=4﹣c,
故a=b=1;
(2)解:当c=3时,f′(x)=2e2x+2e﹣2x﹣3≥2 =1>0恒成立,
故f(x)在定义域R为均增函数;
(3)解:由(1)得f′(x)=2e2x+2e﹣2x﹣c,
而2e2x+2e﹣2x≥2 =4,当且仅当x=0时取等号,
当c≤4时,f′(x)≥0恒成立,故f(x)无极值;
当c>4时,令t=e2x,方程2t+ ﹣c=0的两根均为正,
即f′(x)=0有两个根x1,x2,
当x∈(x1,x2)时,f′(x)<0,当x∈(﹣∞,x1)∪(x2,+∞)时,f′(x)>0,
故当x=x1,或x=x2时,f(x)有极值,
综上,若f(x)有极值,c的取值范围为(4,+∞)
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)根据函数f(x)=ae2x﹣be﹣2x﹣cx(a,b,c∈R)的导函数f′(x)为偶函数,且曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线的斜率为4﹣c,构造关于a,b的方程,可得a,b的值;(2)将c=3代入,利用基本不等式可得f′(x)≥0恒成立,进而可得f(x)在定义域R为均增函数;(3)结合基本不等式,分c≤4时和c>4时两种情况讨论f(x)极值的存在性,最后综合讨论结果,可得答案
21.(2014·重庆理)如图,设椭圆 (a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上.DF1⊥F1F2, =2 ,△DF1F2的面积为 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设圆心在y轴上的圆与椭圆在x轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.
【答案】(1)解:设F1(﹣c,0),F2(c,0),其中c2=a2﹣b2,
由 =2 ,得|DF1|= = c,
从而 = |DF1||F1F2|= c2= ,故c=1.
从而|DF1|= ,由DF1⊥F1F2,得 = + = ,
因此|DF2|= ,
所以2a=|DF1|+|DF2|=2 ,故a= ,b2=a2﹣c2=1,
因此,所求椭圆的标准方程为 +y2=1;
(2)解:设圆心在y轴上的圆C与椭圆 +y2=1相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,
y1>0,y2>0,F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1⊥F2P2,由圆和椭圆的对称性,易知x2=﹣x1,y1=y2,|P1P2|=2|x1|,
由(1)知F1(﹣1,0),F2(1,0),所以 =(x1+1,y1), =(﹣x1﹣1,y1),再由F1P1⊥F2P2,得﹣ + =0,
由椭圆方程得1﹣ = ,即3 +4x1=0,解得x1=﹣ 或x1=0.
当x1=0时,P1,P2重合,此时题设要求的圆不存在;
当x1=﹣ 时,过P1,P2,分别与F1P1,F2P2垂直的直线的交点即为圆心C.
由F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1⊥F2P2,知CP1⊥CP2,又|CP1|=|CP2|,
故圆C的半径|CP1|= |P1P2|= |x1|=
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)设F1(﹣c,0),F2(c,0),依题意,可求得c=1,易求得|DF1|= = ,|DF2|= ,从而可得2a=2 ,于是可求得椭圆的标准方程;(2)设圆心在y轴上的圆C与椭圆 +y2=1相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,依题意,利用圆和椭圆的对称性,易知x2=﹣x1,y1=y2,|P1P2|=2|x1|,
由F1P1⊥F2P2,得x1=﹣ 或x1=0,分类讨论即可求得圆的半径.
22.(2014·重庆理)设a1=1,an+1= +b(n∈N*)
(1)若b=1,求a2,a3及数列{an}的通项公式;
(2)若b=﹣1,问:是否存在实数c使得a2n<c<a2n+1对所有的n∈N*成立,证明你的结论.
【答案】(1)解:∵a1=1,an+1= +b,b=1,
∴a2=2,a3= +1;
又(an+1﹣1)2=(an﹣1)2+1,
∴{(an﹣1)2}是首项为0,公差为1的等差数列;
∴(an﹣1)2=n﹣1,
∴an= +1(n∈N*);
(2)解:设f(x)= ,则an+1=f(an),
令c=f(c),即c= ﹣1,解得c= .
下面用数学归纳法证明加强命题a2n<c<a2n+1<1.
n=1时,a2=f(1)=0,a3=f(0)= ﹣1,∴a2<c<a3<1,成立;
设n=k时结论成立,即a2k<c<a2k+1<1
∵f(x)在(﹣∞,1]上为减函数,
∴c=f(c)>f(a2k+1)>f(1)=a2,
∴1>c>a2k+2>a2,
∴c=f(c)<f(a2k+2)<f(a2)=a3<1,
∴c<a2k+3<1,
∴a2(k+1)<c<a2(k+1)+1<1,即n=k+1时结论成立,
综上,c= 使得a2n<c<a2n+1对所有的n∈N*成立
【知识点】数列的递推公式;数学归纳法的原理;数学归纳法的应用
【解析】【分析】(1)若b=1,利用an+1= +b,可求a2,a3;证明{(an﹣1)2}是首项为0,公差为1的等差数列,即可求数列{an}的通项公式;(2)设f(x)= ,则an+1=f(an),令c=f(c),即c= ﹣1,解得c= .用数学归纳法证明加强命题a2n<c<a2n+1<1即可.
1 / 1