2014年江苏高考数学试题及详细答案(含附加题)
土家族习俗-汪曾祺散文读后感
2014年江苏高考数学试题
数学Ⅰ试题
参考公式:
圆柱的侧面积公式:S
圆柱
=cl, 其中c是圆柱底面的周长,l为母线长.
圆柱的体积公式:V
圆柱
=Sh,其中S是圆柱的底面积,h为高.
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上. ........
1,,34}
,
B{1,2,3}
,则
A
1.已知集合
A{2,
3}
【答案】
{1,
B
.
2.已知复数
z(52i)
2
(i为虚数单位),则z的实部为
.
【答案】21
3.右图是一个算法流程图,则输出的n的值是
.
【答案】5
2,,36
这4个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为6的
4.从
1,
概率是 .
【答案】
1
3
5.已知函数
ycosx
与
ysin(2x
)(0≤
)
,它们的图象有一个横坐标为
的交点,则的值是 .
3
【答案】
6
6.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
130]
上,其频率分布底部周长(单位:cm),所得
数据均在区间
[80,
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100 cm.
【答案】24
7.在各项均为正数的等比
数列
{a
n
}
中,若
a
2
1
,
a
8
a
6
2a
4
,
则
a
6
的值是 .
【答案】4
8.设甲、乙两个圆柱的底面积分别为
S
1
,S<
br>2
,体积分别为
V
1
,V
2
,若它们的侧面积相等,
且
S
1
9
,
S
2
4
则
V
1
的值是 .
V
2
【答案】
3
2
9.在平面直角坐标系xOy
中,直线
x2y30
被圆
(x2)
2
(y1)
2
4
截得的弦长为 .
【答案】
255
5
m1]
,都有
f(x)0
成立,则实数m的取值范围10.已
知函数
f(x)x
2
mx1
,若对任意
x[m,
是
.
2
,0
【答案】
2
b
为常数)过点
P(2,5)
,且该曲线在点P处的11
.在平面直角坐标系xOy中,若曲线
yax
2
b
(
a
,
x
切线与直线
7x2y30
平行,则
ab
的值是
.
【答案】
3
AD5
,
CP3PD,
1
2.如图,在平行四边形ABCD中,已知,
AB8,
APBP2
,则
ABAD
的
值是 .
【答案】22
3)
时,
f(x)x
2
2x
1
.
13.已知
f(x)
是定义在R上且周期为3的函数,当
x[0,
若函数<
br>yf(x)a
2
4]
上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是
. 在区间
[3,
1
【答案】
0,
2
14.若
ABC
的内角满足
sinA2sinB2sinC
,则
cosC
的最小值是 .
【答案】
62
4
二、解答题:本大题共6小题, 共计90 分. 请在答题卡指定区域内作答,
解答时应写出文字说明、证明
........
过程或演算步骤.
15.(本小题满分14 分)已知
,
,
sin
5
.
5
2
(1)求
sin
的值;
4
(2)求
cos
2
的值.
6
【
答案】本小题主要考查三角函数的基本关系式、两角和与差及二倍角的公式,考查运算求解能
力. 满分14分.
(1)∵
,,sin
5
,
25
∴
cos
1sin2
25
5
sin
sin
cos
cos
sin
2
(cos
sin
<
br>)
10
;
444210
(2)∵
sin2
<
br>2sin
cos
4
,cos2
cos
2
sin
2
3
55
∴
cos
2
cos
cos2
sin
sin2
3
3
1
4
334
.
666252510
E,F
分别为棱
PC,AC,AB
的中点.已知16.(本小题满分14 分)如图,在三棱锥
PABC
中,
D,PAAC,PA6,BC8,
DF5
.
(1)求证:直线PA∥平面DEF;
(2)平面BDE⊥平面ABC.
【答案】本小题主要考查直线与直线、直线与平面以及平面与平面的位置关系,
考查空间想象能力和推理论证能力.满分14分.
E
为
PC,AC
中点 ∴DE∥PA
(1)∵
D,
∵
PA
平面DEF,DE
平面DEF
∴PA∥平面DEF
E
为
PC,AC
中点
∴
DE
1
PA3
(2)∵
D,
2
F
为
AC,AB
中点
∴
EF
1
BC4
∵
E,
2
∴
DEEFDF
∴
DEF90°
,∴DE⊥EF
222
PAAC
,∴
DEAC
∵
DEPA,
∵
ACEFE
∴DE⊥平面ABC
∵DE
平面BDE, ∴平面BDE⊥平面ABC.
2
y<
br>2
x
F
2
分别是椭圆
2
2
1(
ab0)
的左、17.(本小题满分14 分)如图,在平面直角坐标系xOy中,
F1
,
ab
b)
,连结
BF
2
并延长交椭圆于点
A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另右焦点,顶点B的坐标为
(0,
一点C,连结
FC
.
1
1
,且
BF2
,求椭圆的方程;
(1)若点C的坐标为
4
,
2
33
AB
,求椭圆离心率e的值.
(2)若
FC
1
【答案】本小题主要考查椭圆的标准方程与几何性质、直线与直线的位置关系等基础知识,考查运
算求解能力. 满分14分.
161
1
,∴
9
9
9
(1)∵C
4
,
33
a
2
b
2
∵
BF
2
2
b
2
c
2
a
2<
br>,∴
a
2
(2)
2
2
,∴
b
2
1
2
x
∴椭圆方程为
y
2
1
2
0),F
2
(c,0),C(x,y)
(2)设焦点
F
1
(c,
C
关于x轴对称,∴
A(x,y)
∵
A,
by
F
2
,A
三点共线,∴
b
∵
B,
,即
bxcybc0
①
cx
y
AB
∵
FC
,∴
b
1
,即
xc
byc
2
0
②
1
xcc
x
ca
2
b
2
c
2
∴
C
a
2
c
,
2bc
2
①②联立方程组
,解得
2222
2
bcbc
2bc
y<
br>2
bc
2
a
2
c
b
2
c
2
∵C在椭圆上,∴
a
2
2
2bc
2
b
2
c
2
b
2
1
,
2
化简得
5c
2
a
2
,∴
c
5
, 故离心率为
5
5
a5
18.(本小题满分16分)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<
br>C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),
tanBCO
4
.
3
(1)求新桥BC的长;
(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?
解:本小题主要考查直线方程、直线与圆的位置关系和解三角形
等基础知识,考查建立数学模型及运用
数学知识解决实际问题的能
力.满分16分.
解法一:
(1)
如图,以O为坐标原点,OC所在直线为x轴,建立平面直角
坐标系xOy.
由条件知A(0, 60),C(170, 0),
直线BC的斜率k
BC
=-tan∠BCO=-
4
.
3
3
.
4
又因为AB⊥BC,所以直线AB的斜率k
AB
=
设点B的坐标为(a,b),则k
BC
=
b04
,
a1703
k
AB
=
b603
,
a04
22
解得a=80,b=120.
所以BC=
(17080)(0120)150
.
因此新桥BC的长是150 m.
(2)设保护区的边界圆M的半径为r m,OM=d
m,(0≤d≤60).
由条件知,直线BC的方程为
y
4
(x17
0)
,即
4x3y6800
3
由于圆M与直线BC相切,故点M(0,d)到直线BC的距离是r,
即
r
|3d680|6803d
.
55
因为O和A到圆M上任意一点的距离均不少于80 m,
6803
d
d≥80
rd≥80
5
所以
即
解得
10≤d≤35
6803d
r(
60d)≥80
(60d)≥80
5
故当d=10时,
r
6803d
最大,即圆面积最大.
5
所以当OM = 10 m时,圆形保护区的面积最大.
解法二:(1)如图,延长OA, CB交于点F.
因为tan∠BCO=
443
.所以sin∠FCO=,cos∠FCO=.
355
680
.
3
因为OA=60,OC=170,所以OF=OC tan∠FCO=
CF=
OC850500
,从而
AFOFOA
.
cosFCO33
4
,
5
因为OA⊥OC,所以cos∠AFB
=sin∠FCO==
又因为AB⊥BC,所以BF=AF
cos∠AFB==
400
,从而BC=CF
-
BF=150.
3
因此新桥BC的长是150 m.
(2)设保护区的边界圆M与BC的切点为D,连接MD,则MD⊥BC,且MD是圆M的半
径,并设MD=r m,OM=d m(0≤d≤60).
因为OA⊥OC,所以sin∠CFO =cos∠FCO,
故由(1)知,sin∠CFO
=
6803d
MDMDr3
.
,
所以
r
680
5
MFOFOM
d
5
3
因为O和A到圆M上任
意一点的距离均不少于80 m,
6803d
d≥80
rd≥80
5
所以
即
解得
10≤d≤35
r(60d)≥80
6803d(60d)≥80
5
故当d=10时,
r
6
803d
最大,即圆面积最大.
5
所以当OM = 10
m时,圆形保护区的面积最大.
19.(本小题满分16分)已知函数
f(x)e
x
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;
)
上恒成立,求实数m的取值范围; (2)若关于x的不等式
mf(x)≤e<
br>x
m1
在
(0,
)
,使得
f(x
0
)a(x
0
3
3x
0
)
成立.试比较e
a1
与
a
e1
的大小,(3)已知正数a满足:存在x
0
[1,
并证明你的结论.
【答案】本小题主要考查初等函数的基本性质、导数的应用等基础知识,考查综合运用数学思想
方法分析与解决问题的能力.满分16分.
(1)
xR
,
f(x)e
x
e
x
f(x)
,∴
f(x)
是
R
上的偶函数
(2)由题意,
m(e
x
e
x
)≤e
x
m1
,即
m(e
x
e
x
1)≤e
x
1
x
e1
对
x(0,)
,∴
ee10
,即
m≤
x
)
恒成立
∵
x(0,
ee
x
1
xx
)
恒成立
令
te
x
(t1)
,则
m≤
2
1t
对任意
t(1,
tt1
t11
∵
2
1t
≥
1
,当且仅当
t2
时等号成立
2
tt
1(t1)(t1)13
t1
1
1
t1
∴
m≤
1
3
)
上单调增 (3)
f'(x)ex
e
x
,当
x1
时
f'(x)0
,∴
f(x)
在
(1,
令
h(x)a(x
3
3x
)
,
h'(x)3ax(x1)
x1
,∴
h'(x)0
,即
h(x)
在
x(1,
)
上单调减 ∵
a0,
∵存在
x
0
[1,),使得
f(x
0
)a(x
0
3
3x
0<
br>)
,∴
f(1)e
1
2a
,即
a
1
e
1
e
2e
∵
ln
a
a1
lna
e1
lne
a1
(e1)lnaa1
e
e-1
设
m(a)(e1)lnaa1
,则
m'(a)
e1
1
e1a
,a
1
e
1
aa2e
当
1
e
1
ae
1
时,
m'(a)0
,
m(a)
单调增;
2e
当
ae1
时,
m'(a)0
,
m(a)
单调减
因此
m(a)
至多有两个零点,而
m(1)m(e)0
∴当
ae
时,
m(a)0
,
a
e1
e<
br>a1
;
当
1
e
1
ae
时,
m(a)0
,
a
e1
e
a1
;
2e<
br>当
ae
时,
m(a)0
,
a
e1
e
a1
.
20.(本小题满分16分)设数列
{a
n
}<
br>的前n项和为
S
n
.若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得
S<
br>n
a
m
,
则称
{a
n
}
是“H数
列”.
(1)若数列
{a
n
}
的前n项和
S
n<
br>2
n
(nN
)
,证明:
{a
n
}
是“H数列”;
(2)设
{a
n
}
是等差数列,其首
项
a
1
1
,公差
d0
.若
{a
n}
是“H数列”,求d的值;
(3)证明:对任意的等差数列
{a
n<
br>}
,总存在两个“H数列”
{b
n
}
和
{c
n
}
,使得
a
n
b
n
c
n
(
nN
)
成
立.
【答案】本小题主要考查数列的概念、等差数列等基础知识,考查探究能力及推理论证能力,
满分16
分.
(1)当
n≥2
时,
a
n
Sn
S
n1
2
n
2
n1
2
n1
当
n1
时,
a
1
S
1
2
∴
n1
时,
S
1
a
1
,当
n
≥2
时,
S
n
a
n1
∴
{a
n
}
是“H数列”
(2)
S
n<
br>na
1
n(n1)n(n1)
dnd
22
n(n1)
d1(m1)d
2
对
nN
,
mN
使<
br>S
n
a
m
,即
n
取
n2
得<
br>1d(m1)d
,
m2
1
d
∵
d0
,∴
m2
,又
mN
,∴
m1
,∴
d1
(3)设
{a
n
}
的公差为d
令
b
n<
br>a
1
(n1)a
1
(2n)a
1
,对nN
,
b
n1
b
n
a
1
c
n
(n1)(a
1
d)
,对
nN
,
c
n1
c
n
a
1d
则
b
n
c
n
a
1
(n1)da
n
,且
{b
n
},{c
n
}<
br>为等差数列
{b
n
}
的前n项和
T
n
n
a
1
n(n1)n(n3)
(a
1
)
,令
T
n
(2m)a
1
,则
m2
22
当
n1
时
m1
;
当
n2
时
m1
;
当
n≥3
时,由于
n与
n3
奇偶性不同,即
n(n3)
非负偶数,
mN
因此对
n
,都可找到
mN
,使
T
n
b
m
成立,即
{b
n
}
为“H数列
”.
{c
n
}
的前n项和
R
n
n(n
1)n(n1)
(a
1
d)
,令
c
n
(m
1)(a
1
d)R
m
,则
m1
22<
br>∵对
nN
,
n(n1)
是非负偶数,∴
m
N
即对
nN
,都可找到
mN
,使得
R
n
c
m
成立,即
{c
n}
为“H数列”
因此命题得证.
数学Ⅱ(附加题)
21.【选做题】本题包括A, B,C,D四小题,请选定其中两小题,
并在相应的答题区域内作答.若多做,
则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演
算步骤.
A.【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分10分)
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.
本小题主要考查圆的基本性质,考查推理论证能力.满分10分.
证明:因为B,
C是圆O上的两点,所以OB=OC.
故∠OCB=∠B.
又因为C, D是圆O上位于AB异侧的两点,
故∠B,∠D为同弧所对的两个圆周角,
所以∠B=∠D.
因此∠OCB=∠D.
B.【选修4-2:矩阵与变换】(本小题满分10分)
12
11
2
B
已知矩阵
A
,,向量
y
为实数,若
Aα=Bα
,求
x,y<
br>的值.
21
y
,
x,
1x
【答案】本小题主要考查矩阵的乘法等基础知识,考查运算求解能力.满分
10分.
2y2
2y
2y22y,
Aα=Bα
A
Bα
y4
,,
由得解得
x
1
,
2
2xy4y2
xy4y,
C.【选修4-4:坐标系与参数方程】(本小题满分10分)
x1
在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为
y2
B
两点,求线段AB的长. 交于
A,2
t,
2
(t为参数),直线l与抛物线
y
2
4x<
br>2
t
2
【答案】本小题主要考查直线的参数方程、抛物线的标准方程等基础知识
,考查运算求解能力.满分10
分.
直线l:
xy3
代入抛物线方程<
br>y
2
4x
并整理得
x
2
10x90
2)
,
B(9,6)
,故
|AB|82
∴交点
A(1,
D.【选修4-5:不等式选讲】(本小题满分10分)
已知x>0, y>0,证明:(1+x+y
2
)(
1+x
2
+y)≥9xy.
本小题主要考查算术一几何平均不等式.考查推理论证能力.满分10分.
22
证明:因为x>0, y>0, 所以1+x+y
2<
br>≥
3
3
xy0
,1+x
2
+y≥
3
3
xy0
,
22
所以(1+x+y
2
)( 1+x<
br>2
+y)≥
3
3
xy3
3
xy
=9xy.
【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出
文
字说明、证明过程或演算步骤.
22.(本小题满分10分)
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;
x
2
,x
3
,随机变量X表(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
x
1
,
x
2
,x
3
中的最大数,求X
的概率分布和数学期望
E(X)
. 示
x
1
,
22.【必做
题】本小题主要考查排列与组合、离散型随机变量的均值等基础知识,考查运算求解能力.
满分10分.
222
36
种可能情况,2个球颜色相同共有
C
2
(1)
一次取2个球共有
C
94
C
3
C
2
10种可能情况
∴取出的2个球颜色相同的概率
P
10
5
3618
32
,则 (2)X的所有可能取值为
4,,
C
4
P(X4)
4
1
4
C
9
126
131
C
3
4
C
5
C
3
C
6
P(X3)
13
3
C
9
63
P(X2)1P(X3)P(X4)
11
14
∴X的概率分布列为
X
P
2
11
14
3
13
63
4
1
1
26
故X的数学期望
E(X)2
11
3
13
4
1
20
14631269
23.(本小题满分10分)
已知函数
f
0
(x)
sinx
(x0)
,设<
br>f
n
(x)
为
f
n1
(x)
的导数,nN
.
x
(1)求
2f
1
f
2
的值;
222
(2)证明:对任意的<
br>nN
,等式
nf
n1
f
n
2
成立.
4442
23.【必
做题】本题主要考查简单的复合函数的导数,考查探究能力及运用数学归纳法的推理论证能力.
满分10
分.
sinx
cosxsinx
2,
(1)解:由已知,得
f
1
(x)f
0
(x)
xxx
cosx
sinx
sinx2cosx2sinx
,
于是
f
2
(x)f
1
(x)
2
23
xxxxx
所以
f1
()
2
216
,f()
3<
br>,
2
2
2
4
故
2
f
1
()
2
f
2
()1.
<
br>22
(2)证明:由已知,得
xf
0
(x)sinx,<
br>等式两边分别对x求导,得
f
0
(x)xf
0
(
x)cosx
,
即
f
0
(x)xf
1
(x)
cosxsin(x
)
,类似可得
2
2f
1(x)xf
2
(x)sinxsin(x
)
, <
br>3f
2
(x)xf
3
(x)cosxsin(x
3
)
,
2
4f
3
(x)xf
4
(x)sinxsin(x2
)
.
下面用数学归纳法证明等式<
br>nf
n1
(x)xf
n
(x)sin(x
n
)
对所有的
nN
*
都成立.
2
(i)当n=1时,由上可知等式成立.
(ii)假设当n=k时等式成立, 即
kf
k1
(x)xf
k
(x)sin(x
k
)
.
2
因为
[kf
k1
(x)
xf
k
(x)]
kf
k
1
(x
)f
k
(x)xf
k
(x)(k1)f
k
(x)
f
k1
(x),
[sin(x
k
)]
cos(x
k
)(x
k
)
sin[x
222
(k1)
所以
(k1)
f
k
(x)f
k1
(x)
sin[x]
.
2
(k1)
]
,
2
所以当n=k+1时,等式也成立.
综合(i),(ii)可知等式
nf
n1
(x)xf
n
(x)sin(x
n
)
对所有的
nN
*
都成立.
2
令
x
,可得
nf
n1
(
)
f
n
(
)sin(
n
)
(
nN
*
).
44442
4
所以
nf
n1
(
)
f
n
(
)
2
(
nN
*
).
4442