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文档介绍
2014年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版)
2014年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版) 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分) 1.(5分)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M∩N中元素的个数为( ) A.2 B.3 C.5 D.7 2.(5分)已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=( ) A. B. C.﹣ D.﹣ 3.(5分)不等式组的解集为( ) A.{x|﹣2<x<﹣1} B.{x|﹣1<x<0} C.{x|0<x<1} D.{x|x>1} 4.(5分)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为( ) A. B. C. D. 5.(5分)函数y=ln(+1)(x>﹣1)的反函数是( ) A.y=(1﹣ex)3(x>﹣1) B.y=(ex﹣1)3(x>﹣1) C.y=(1﹣ex)3(x∈R) D.y=(ex﹣1)3(x∈R) 6.(5分)已知,为单位向量,其夹角为60°,则(2﹣)•=( ) A.﹣1 B.0 C.1 D.2 7.(5分)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有( ) A.60种 B.70种 C.75种 D.150种 8.(5分)设等比数列{an}的前n项和为Sn.若S2=3,S4=15,则S6=( ) A.31 B.32 C.63 D.64 9.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2 ,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为( ) A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1 10.(5分)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为( ) A. B.16π C.9π D. 11.(5分)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C的焦距等于( ) A.2 B.2 C.4 D.4 12.(5分)奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=( ) A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分) 13.(5分)(x﹣2)6的展开式中x3的系数是 .(用数字作答) 14.(5分)函数y=cos2x+2sinx的最大值是 . 15.(5分)设x,y满足约束条件,则z=x+4y的最大值为 . 16.(5分)直线l1和l2是圆x2+y2=2的两条切线,若l1与l2的交点为(1,3),则l1与l2的夹角的正切值等于 . 三、解答题 17.(10分)数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=2an+1﹣an+2. (Ⅰ)设bn=an+1﹣an,证明{bn}是等差数列; (Ⅱ)求{an}的通项公式. 18.(12分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=,求B. 19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2. (Ⅰ)证明:AC1⊥A1B; (Ⅱ)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1﹣AB﹣C的大小. 20.(12分)设每个工作日甲,乙,丙,丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立. (Ⅰ)求同一工作日至少3人需使用设备的概率; (Ⅱ)实验室计划购买k台设备供甲,乙,丙,丁使用,若要求“同一工作日需使用设备的人数大于k”的概率小于0.1,求k的最小值. 21.(12分)函数f(x)=ax3+3x2+3x(a≠0). (Ⅰ)讨论f(x)的单调性; (Ⅱ)若f(x)在区间(1,2)是增函数,求a的取值范围. 22.(12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|. (Ⅰ)求C的方程; (Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程. 2014年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版) 参考答案与试题解析 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分) 1.(5分)(2014•大纲版)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M∩N中元素的个数为( ) A.2 B.3 C.5 D.7 【分析】根据M与N,找出两集合的交集,找出交集中的元素即可. 【解答】解:∵M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7}, ∴M∩N={1,2,6},即M∩N中元素的个数为3. 故选:B. 2.(5分)(2014•大纲版)已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=( ) A. B. C.﹣ D.﹣ 【分析】由条件直接利用任意角的三角函数的定义求得cosα的值. 【解答】解:∵角α的终边经过点(﹣4,3),∴x=﹣4,y=3,r==5. ∴cosα===﹣, 故选:D. 3.(5分)(2014•大纲版)不等式组的解集为( ) A.{x|﹣2<x<﹣1} B.{x|﹣1<x<0} C.{x|0<x<1} D.{x|x>1} 【分析】解一元二次不等式、绝对值不等式,分别求出不等式组中每个不等式的解集,再取交集,即得所求. 【解答】解:由不等式组可得 ,解得0<x<1, 故选:C. 4.(5分)(2014•大纲版)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为( ) A. B. C. D. 【分析】由E为AB的中点,可取AD中点F,连接EF,则∠CEF为异面直线CE与BD所成角,设出正四面体的棱长,求出△CEF的三边长,然后利用余弦定理求解异面直线CE与BD所成角的余弦值. 【解答】解:如图, 取AD中点F,连接EF,CF, ∵E为AB的中点, ∴EF∥DB, 则∠CEF为异面直线BD与CE所成的角, ∵ABCD为正四面体,E,F分别为AB,AD的中点, ∴CE=CF. 设正四面体的棱长为2a, 则EF=a, CE=CF=. 在△CEF中,由余弦定理得: =. 故选:B. 5.(5分)(2014•大纲版)函数y=ln(+1)(x>﹣1)的反函数是( ) A.y=(1﹣ex)3(x>﹣1) B.y=(ex﹣1)3(x>﹣1) C.y=(1﹣ex)3(x∈R) D.y=(ex﹣1)3(x∈R) 【分析】由已知式子解出x,然后互换x、y的位置即可得到反函数. 【解答】解:∵y=ln(+1), ∴+1=ey,即=ey﹣1, ∴x=(ey﹣1)3, ∴所求反函数为y=(ex﹣1)3, 故选:D 6.(5分)(2014•大纲版)已知,为单位向量,其夹角为60°,则(2﹣)•=( ) A.﹣1 B.0 C.1 D.2 【分析】由条件利用两个向量的数量积的定义,求得、的值,可得(2﹣)•的值. 【解答】解:由题意可得,=1×1×cos60°=,=1, ∴(2﹣)•=2﹣=0, 故选:B. 7.(5分)(2014•大纲版)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有( ) A.60种 B.70种 C.75种 D.150种 【分析】根据题意,分2步分析,先从6名男医生中选2人,再从5名女医生中选出1人,由组合数公式依次求出每一步的情况数目,由分步计数原理计算可得答案. 【解答】解:根据题意,先从6名男医生中选2人,有C62=15种选法, 再从5名女医生中选出1人,有C51=5种选法, 则不同的选法共有15×5=75种; 故选C. 8.(5分)(2014•大纲版)设等比数列{an}的前n项和为Sn.若S2=3,S4=15,则S6=( ) A.31 B.32 C.63 D.64 【分析】由等比数列的性质可得S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列,代入数据计算可得. 【解答】解:S2=a1+a2,S4﹣S2=a3+a4=(a1+a2)q2,S6﹣S4=a5+a6=(a1+a2)q4, 所以S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列, 即3,12,S6﹣15成等比数列, 可得122=3(S6﹣15), 解得S6=63 故选:C 9.(5分)(2014•大纲版)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为( ) A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1 【分析】利用△AF1B的周长为4,求出a=,根据离心率为,可得c=1,求出b,即可得出椭圆的方程. 【解答】解:∵△AF1B的周长为4, ∵△AF1B的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a, ∴4a=4, ∴a=, ∵离心率为, ∴,c=1, ∴b==, ∴椭圆C的方程为+=1. 故选:A. 10.(5分)(2014•大纲版)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为( ) A. B.16π C.9π D. 【分析】正四棱锥P﹣ABCD的外接球的球心在它的高PO1上,记为O,求出PO1,OO1,解出球的半径,求出球的表面积. 【解答】解:设球的半径为R,则 ∵棱锥的高为4,底面边长为2, ∴R2=(4﹣R)2+()2, ∴R=, ∴球的表面积为4π•()2=. 故选:A. 11.(5分)(2014•大纲版)双曲线C:﹣=1(a>0,b> 0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C的焦距等于( ) A.2 B.2 C.4 D.4 【分析】根据双曲线的离心率以及焦点到直线的距离公式,建立方程组即可得到结论. 【解答】解:∵:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2, ∴e=,双曲线的渐近线方程为y=,不妨取y=,即bx﹣ay=0, 则c=2a,b=, ∵焦点F(c,0)到渐近线bx﹣ay=0的距离为, ∴d=, 即, 解得c=2, 则焦距为2c=4, 故选:C 12.(5分)(2014•大纲版)奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=( ) A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1 【分析】根据函数的奇偶性的性质,得到f(x+8)=f(x),即可得到结论. 【解答】解:∵f(x+2)为偶函数,f(x)是奇函数, ∴设g(x)=f(x+2), 则g(﹣x)=g(x), 即f(﹣x+2)=f(x+2), ∵f(x)是奇函数, ∴f(﹣x+2)=f(x+2)=﹣f(x﹣2), 即f(x+4)=﹣f(x),f(x+8)=f(x+4+4)=﹣f(x+4)=f(x), 则f(8)=f(0)=0,f(9)=f(1)=1, ∴f(8)+f(9)=0+1=1, 故选:D. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分) 13.(5分)(2014•大纲版)(x﹣2)6的展开式中x3的系数是 ﹣160 .(用数字作答) 【分析】根据题意,由二项式定理可得(x﹣2)6的展开式的通项,令x的系数为3,可得r=3,将r=3代入通项,计算可得T4=﹣160x3,即可得答案. 【解答】解:根据题意,(x﹣2)6的展开式的通项为Tr+1=C6rx6﹣r(﹣2)r=(﹣1)r•2r•C6rx6﹣r, 令6﹣r=3可得r=3, 此时T4=(﹣1)3•23•C63x3=﹣160x3,即x3的系数是﹣160; 故答案为﹣160. 14.(5分)(2014•大纲版)函数y=cos2x+2sinx的最大值是 . 【分析】利用二倍角公式对函数化简可得y=cos2x+2sinx=1﹣2sin2x+2sinx=,结合﹣1≤sinx≤1及二次函数的性质可求函数有最大值 【解答】解:∵y=cos2x+2sinx=1﹣2sin2x+2sinx= 又∵﹣1≤sinx≤1 当sinx=时,函数有最大值 故答案为: 15.(5分)(2014•大纲版)设x,y满足约束条件,则z=x+4y的最大值为 5 . 【分析】由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. 【解答】解:由约束条件作出可行域如图, 联立,解得C(1,1). 化目标函数z=x+4y为直线方程的斜截式,得. 由图可知,当直线过C点时,直线在y轴上的截距最大,z最大. 此时zmax=1+4×1=5. 故答案为:5. 16.(5分)(2014•大纲版)直线l1和l2是圆x2+y2=2的两条切线,若l1与l2的交点为(1,3),则l1与l2的夹角的正切值等于 . 【分析】设l1与l2的夹角为2θ,由于l1与l2的交点A(1,3)在圆的外部,由直角三角形中的边角关系求得sinθ= 的值,可得cosθ、tanθ 的值,再根据tan2θ=,计算求得结果. 【解答】解:设l1与l2的夹角为2θ,由于l1与l2的交点A(1,3)在圆的外部, 且点A与圆心O之间的距离为OA==, 圆的半径为r=, ∴sinθ==, ∴cosθ=,tanθ==, ∴tan2θ===, 故答案为:. 三、解答题 17.(10分)(2014•大纲版)数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=2an+1﹣an+2. (Ⅰ)设bn=an+1﹣an,证明{bn}是等差数列; (Ⅱ)求{an}的通项公式. 【分析】(Ⅰ)将an+2=2an+1﹣an+2变形为:an+2﹣an+1=an+1﹣an+2,再由条件得bn+1=bn+2,根据条件求出b1,由等差数列的定义证明{bn}是等差数列; (Ⅱ)由(Ⅰ)和等差数列的通项公式求出bn,代入bn=an+1﹣an并令n从1开始取值,依次得(n﹣1)个式子,然后相加,利用等差数列的前n项和公式求出{an}的通项公式an. 【解答】解:(Ⅰ)由an+2=2an+1﹣an+2得, an+2﹣an+1=an+1﹣an+2, 由bn=an+1﹣an得,bn+1=bn+2, 即bn+1﹣bn=2, 又b1=a2﹣a1=1, 所以{bn}是首项为1,公差为2的等差数列. (Ⅱ)由(Ⅰ)得,bn=1+2(n﹣1)=2n﹣1, 由bn=an+1﹣an得,an+1﹣an=2n﹣1, 则a2﹣a1=1,a3﹣a2=3,a4﹣a3=5,…,an﹣an﹣1=2(n﹣1)﹣1, 所以,an﹣a1=1+3+5+…+2(n﹣1)﹣1 ==(n﹣1)2, 又a1=1, 所以{an}的通项公式an=(n﹣1)2+1=n2﹣2n+2. 18.(12分)(2014•大纲版)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=,求B. 【分析】由3acosC=2ccosA,利用正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,再利用同角的三角函数基本关系式可得tanC,利用tanB=tan[π﹣(A+B)]=﹣tan(A+B)即可得出. 【解答】解:∵3acosC=2ccosA, 由正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA, ∴3tanA=2tanC, ∵tanA=, ∴2tanC=3×=1,解得tanC=. ∴tanB=tan[π﹣(A+C)]=﹣tan(A+C)=﹣=﹣=﹣1, ∵B∈(0,π), ∴B= 19.(12分)(2014•大纲版)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2. (Ⅰ)证明:AC1⊥A1B; (Ⅱ)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1﹣AB﹣C的大小. 【分析】(Ⅰ)由已知数据结合线面垂直的判定和性质可得; (Ⅱ)作辅助线可证∠A1FD为二面角A1﹣AB﹣C的平面角,解三角形由反三角函数可得. 【解答】解:(Ⅰ)∵A1D⊥平面ABC,A1D⊂平面AA1C1C, ∴平面AA1C1C⊥平面ABC,又BC⊥AC ∴BC⊥平面AA1C1C,连结A1C, 由侧面AA1C1C为菱形可得AC1⊥A1C, 又AC1⊥BC,A1C∩BC=C, ∴AC1⊥平面A1BC,AB1⊂平面A1BC, ∴AC1⊥A1B; (Ⅱ)∵BC⊥平面AA1C1C,BC⊂平面BCC1B1, ∴平面AA1C1C⊥平面BCC1B1, 作A1E⊥CC1,E为垂足,可得A1E⊥平面BCC1B1, 又直线AA1∥平面BCC1B1, ∴A1E为直线AA1与平面BCC1B1的距离,即A1E=, ∵A1C为∠ACC1的平分线,∴A1D=A1E=, 作DF⊥AB,F为垂足,连结A1F, 又可得AB⊥A1D,A1F∩A1D=A1, ∴AB⊥平面A1DF,∵A1F⊂平面A1DF ∴A1F⊥AB, ∴∠A1FD为二面角A1﹣AB﹣C的平面角, 由AD==1可知D为AC中点, ∴DF==, ∴tan∠A1FD==, ∴二面角A1﹣AB﹣C的大小为arctan 20.(12分)(2014•大纲版)设每个工作日甲,乙,丙,丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立. (Ⅰ)求同一工作日至少3人需使用设备的概率; (Ⅱ)实验室计划购买k台设备供甲,乙,丙,丁使用,若要求“同一工作日需使用设备的人数大于k”的概率小于0.1,求k的最小值. 【分析】(Ⅰ)把4个人都需使用设备的概率、4个人中有3个人使用设备的概率相加,即得所求. (Ⅱ)由(Ⅰ)可得若k=2,不满足条件.若k=3,求得“同一工作日需使用设备的人数大于3”的概率为0.06<0.1,满足条件,从而得出结论. 【解答】解:(Ⅰ)由题意可得“同一工作日至少3人需使用设备”的概率为 0.6×0.5×0.5×0.4+(1﹣0.6)×0.5×0.5×0.4+0.6×(1﹣0.5)×0.5×0.4+0.6×0.5×(1﹣0.5)×0.4+0.6×0.5×0.5×(1﹣0.4)=0.31. (Ⅱ)由(Ⅰ)可得若k=2,则“同一工作日需使用设备的人数大于2”的概率为0.31>0.1,不满足条件. 若k=3,则“同一工作日需使用设备的人数大于3”的概率为 0.6×0.5×0.5×0.4=0.06<0.1,满足条件. 故k的最小值为3. 21.(12分)(2014•大纲版)函数f(x)=ax3+3x2+3x(a≠0). (Ⅰ)讨论f(x)的单调性; (Ⅱ)若f(x)在区间(1,2)是增函数,求a的取值范围. 【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,通过导数为0,利用二次函数的根,通过a的范围讨论f(x)的单调性; (Ⅱ)当a>0,x>0时,f(x)在区间(1,2)是增函数,当a<0时,f(x)在区间(1,2)是增函数,推出f′(1)≥0且f′(2)≥0,即可求a的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=ax3+3x2+3x, ∴f′(x)=3ax2+6x+3, 令f′(x)=0,即3ax2+6x+3=0,则△=36(1﹣a), ①若a≥1时,则△≤0,f′(x)≥0,∴f(x)在R上是增函数; ②因为a≠0,∴当a≤1,△>0,f′(x)=0方程有两个根,x1=,x2=, 当0<a<1时,则当x∈(﹣∞,x2)或(x1,+∞)时,f′(x)>0,故函数在(﹣∞,x2)或(x1,+∞)是增函数;在(x2,x1)是减函数; 当a<0时,则当x∈(﹣∞,x1)或(x2,+∞),f′(x)<0,故函数在(﹣∞,x1)或(x2,+∞)是减函数;在(x1,x2)是增函数; (Ⅱ)当a>0,x>0时,f′(x)=3ax2+6x+3>0 故a>0时,f(x)在区间(1,2)是增函数, 当a<0时,f(x)在区间(1,2)是增函数, 当且仅当:f′(1)≥0且f′(2)≥0,解得﹣, a的取值范围[)∪(0,+∞). 22.(12分)(2014•大纲版)已知抛物线C:y2=2px(p> 0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|. (Ⅰ)求C的方程; (Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程. 【分析】(Ⅰ)设点Q的坐标为(x0,4),把点Q的坐标代入抛物线C的方程,求得x0=,根据|QF|=|PQ|求得 p的值,可得C的方程. (Ⅱ)设l的方程为 x=my+1 (m≠0),代入抛物线方程化简,利用韦达定理、中点公式、弦长公式求得弦长|AB|.把直线l′的方程代入抛物线方程化简,利用韦达定理、弦长公式求得|MN|.由于MN垂直平分线段AB,故AMBN四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|,由此求得m的值,可得直线l的方程. 【解答】解:(Ⅰ)设点Q的坐标为(x0,4),把点Q的坐标代入抛物线C:y2=2px(p>0), 可得x0=,∵点P(0,4),∴|PQ|=. 又|QF|=x0+=+,|QF|=|PQ|, ∴+=×,求得 p=2,或 p=﹣2(舍去). 故C的方程为 y2=4x. (Ⅱ)由题意可得,直线l和坐标轴不垂直,y2=4x的焦点F(1,0), 设l的方程为 x=my+1(m≠0), 代入抛物线方程可得y2﹣4my﹣4=0,显然判别式△=16m2+16>0,y1+y2=4m,y1•y2=﹣4. ∴AB的中点坐标为D(2m2+1,2m),弦长|AB|=|y1﹣y2|==4(m2+1). 又直线l′的斜率为﹣m,∴直线l′的方程为 x=﹣y+2m2+3. 过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点, 把线l′的方程代入抛物线方程可得 y2+y﹣4(2m2+3)=0,∴y3+y4=,y3•y4=﹣4(2m2+3). 故线段MN的中点E的坐标为(+2m2+3,),∴|MN|=|y3﹣y4|=, ∵MN垂直平分线段AB,故AMBN四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|, ∴+DE2=MN2, ∴4(m2+1)2 ++=×,化简可得 m2﹣1=0, ∴m=±1,∴直线l的方程为 x﹣y﹣1=0,或 x+y﹣1=0. 参与本试卷答题和审题的老师有:sllwyn;caoqz;sxs123;lincy;danbo7801;刘长柏;maths;静静;吕静;gongjy;沂蒙松;qiss(排名不分先后) 2017年2月3日查看更多