2015全国卷2理科数学试题及答案解析
广西电力职业学院-中国会计资格评价网
.
2014年普通高等学校招生全国统一考试 理科(新课标卷二Ⅱ)
第Ⅰ卷
一.选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要
求的.
1.设集合M={0,1,2},N=
x|x
2
3x2≤0
,则
MN
=( )
A.
{1}
【答案】D
【解析】
B. {2} C. {0,1} D.
{1,2}
把M={0,1,2}中的数,代入不等式
x2-3x+2≤0,
经检验
x=1,2满足。所以选D.
2.设复数
z
1
,
z2
在复平面内的对应点关于虚轴对称,
z
1
2i
,则
z
1
z
2
( )
A. - 5
【答案】B
【解析】
B. 5 C. - 4+
i
D. - 4 -
i
z
1
=2+i,z
1
与
z
2
关于虚轴对称,∴z
2
=-2+i,
∴z
1
z
2
=-1-4=-5,故选B.
3.设向量
a,b满足|
a+b
|=
10
,|
a-b
|=
6,则
a
b
= ( )
A. 1
【答案】A
【解析】
B. 2 C. 3 D. 5
|a+b|=
10,|a-b|=6,,∴a+b+2ab=10,a+b-2ab=6,
联立方程解得ab=1,故
选A.
4.钝角三角形ABC的面积是
1
,AB=1,BC=
2
,则AC=( )
2222
2
A. 5
【答案】B
【解】
B.
5
C. 2 D. 1
'.
.
1112
S
ΔABC
=acsinB=•2•
1•sinB=∴sinB=,
2222
π
3π
π
∴B=
,或.当B=时,经计算
ΔABC
为等腰直角三角形,不符合题意,舍去。
4443π
∴B=,使用余弦定理,b
2
=a
2
+c
2
-2accosB,解得b=5.故选B.
4
5.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气
质量为优良的概率是0.75,连续两为优良的概率是
0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天
的空气质量为优良的概率
是( )
A. 0.8 B. 0.75
C. 0.6 D. 0.45
【答案】 A
【解析】
设某天空气质量优良,则随后一个空气质量也优良的概率为p,
则据题有0.6=0.75•p
,解得p=0.8,故选A.
6.如图,网格纸上正方形小格的边长为
1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件
由一个底面半径为3cm,高为6cm的
圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的
比值为( )
A.
17
B.
5
C.
10
D.
1
279
27
3
【答案】 C
【解析】
加工前的零件半径为
3
,高
6
,∴体积v1
=
9π
•
6
=
54π.
加工后的零件,左
半部为小圆柱,半径2,高4,右半部为大圆柱,半径为3,高为2.
∴体积v
2
=<
br>4
π
•
4
+
9π
•
2
=
3
4π.
∴削掉部分的体积与原体积之比=
54π-34π
10
=.故选C.<
br>54π
27
7.执行右图程序框图,如果输入的x,t均为2,则输出的S= ( )
A. 4
B. 5 C. 6 D. 7
【答案】 C
【解析】
'.
.
x=2,t=2,变量变化情况如下:
M S K
1
3 1
2
5 2
2
7 3
故选C.
8.设曲线y=
ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则
a
=
A.
0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】 D
【解析】
f(x)=ax-
ln(x+1),∴f
′
(x)=a-
1
.
x+1
∴f(0)=0,且f
′
(0)=2.联立解得a=3.故选D.
xy7≤0
9.设x,y满足约束条件
x3y1≤0
,则
z2xy
的最大值为( )
3xy5≥0
A. 10 B. 8 C.
3 D. 2
【答案】 B
【解析】
画出区域,可知区域为
三角形,经比较斜率,可知目标函数
z=2x-y在两条直线x-3y+1=0与x+y-7=0的交点
(5,2)处,
取得最大值z=8.故选B.
10.设F为抛物线C:
y<
br>2
3x
的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )
A.
33
93
C.
63
D.
9
B.
324
8
4
【答案】
D
【解析】
'.
.
设点A、B分别在第一和第四象限
,AF=2m,BF=2n,则由抛物线的定义和直角三角形知识可得,
3333
2m=2•+
3m,2n=2•-3n,解得m=(2+3),n=(2-3),∴m+n=6.
4422
1
39
∴S
ΔOAB
=••(m+n)=.故选D.
244
11.直三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
中,∠BC
A=90°,M,N分别是A
1
B
1
,A
1
C
1<
br>的中点,BC=CA=CC
1
,
则BM与AN所成的角的余弦值为( )
30
A.
1
B.
2
C. D.
105
10
2
2
【答案】 C
【解析】
如图,分别以C
1
B
1
,C
1
A
1
,C
1
C为X,Y,Z轴,建立坐标系。令AC=B
C=C
1
C=2,则
A(0,2,2),B(2,0,2),M(1,1,0),N(
0,1,0).∴BM=(-1,1,-2),AN=(0,-1,-2)。
cosθ
=
BM•AN
|BM|•|AN|
=
0-1+430
=
.故选C.
10
65
f
x
0
m
2
,则m的取值范12.设函数
f
x
3sin
x
.若存在
f
x
的极值点
x
0
满足
x
0
2
m
2
围是( )
A.
,6
6,
B.
,4
4,
C.
,2
2,
D.
,1
4,
【答案】 C
【解析】
'.
.
f(x)=3sin
π
x|m|
的极值为±3,即[f(x
0
)]<
br>2
=3,|x
0
|≤,
m2
22
mm2
∴x
0
+[f(x
0
)]
2
≥+3,∴+3
,解得|m|>2.故选C.
44
第Ⅱ卷
本卷包
括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生必须做答.第22
题~第24题
为选考题,考生根据要求做答.
二.填空题
13.
xa
<
br>的展开式中,
x
7
的系数为15,则
a
=________.
(用数字填写答案)
10
1
【答案】
2
【解析】
11
37333
C
10
xa=15x
7
∴C
10
a=15,a=.故a=.
22
14.函数
f
x
sin
x2<
br>
2sin
cos
x
的最大值为_________.
【答案】 1
【解析】
f
(x)=sin(x+2φ)-2sinφcos(x+φ)
=sin(x+φ)•cosφ+cos(
x+φ)•sinφ-2sinφcos(x+φ)
=
sin(
x+
φ)•
cosφ-cos(
x+
φ)
•
sinφ
=sinx
≤1.∴最大值为1.
15.已知偶函数
f
x
在
0,
单调递减,
f
2
<
br>0
.若
f
x1
0
,则
x
的取值范围是
__________.
,-1)∪(3,+∞)
【答案】
(-∞
【解析】
偶函数y=f(x)在[0,+∞)上
单增,且f(2)=0
∴f(x)>0的解集为|x|>2.
故解集为|x-1|>2,解得x
∈(-∞,-1)∪(3,+∞).
∴f(x-1)>0的解集为|x-1|>2,解得x∈(-∞,-1)∪(3,+∞).
'.
.
16.设点M(
x
0
,1),若
在圆O:
x
2
y
2
1
上存在点N,使得∠OMN=45
°,则
x
0
的取值范围是________.
【答案】
[-1,1]
【解析】
在坐标系中画出圆O和直线y=1,其中M(x<
br>0
,1)在直线上.
由圆的切线相等及三角形外角知识,可得x
0
∈[
-1,1].故x
0
∈[-1,1].
三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分12分) <
br>已知数列
a
n
满足
a
1
=1,
a
n1
3a
n
1
.
(Ⅰ)证明
a
n
1
是等比数列,并求
a
n
的通项公式;
2
(Ⅱ)证明:
1
1
…+
1
3
.
a
1
a
2
a
n
2
【答案】
(1) 无
【解析】
(1)
(2) 无
a
1
=1,a
n+1
=3a
n
+1.n∈N*.
111
∴a
n+1
+=3a
n
+1+=3(a
n
+).
222
113
∴{a
n
+}是首项为a
1
+=,公比为3的
等比数列。
222
(2)
13
n
3
n
-112<
br>由(1)知,a
n
+=,∴a
n
=,=
n
.
222a
n
3-1
1121
=1,当n>1时,=
n
<n-1
.
a
1
a
n
3-13
1
n
1111111313
∴++++<1+
1
+
2
+
+
n-1
=
3
=(1-
n
)<.
1
2a
1
a
2
a
3
a
n
33332
1-
3
11113
所以,++++<,n∈N*(证毕).
a
1
a
2
a
3
a
n
2
1-
18.
(本小题满分12分)
如图,四棱锥P-
ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.
'.
.
(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;
(Ⅱ)设二面角D-AE-
C为60°,AP=1,AD=
3
,求三棱锥E-ACD的体积.
【答案】 (1) 无 (2) 无
【解析】
(1)
设AC的中点为G,
连接EG。在三角形PBD中,中位线EGPB,且EG在平面AEC上,所以PB
平面AEC.
(2)设CD=m, 分别以AD,AB,AP为X,Y,Z轴建立坐标系,则
3
1
,0,),C(3,m,0).
22
31
∴AD=(3,0,0),AE=
(,0,),AC=(3,m,0).
22
A(0,0,0),D(3,0,0),E(
设平面ADE法向量为n
1
=(x
1
,y
1
,z
1
),则n
1
AD=0,n
1
AE=0,
解得一个n
1
=(0,1,0).
同理设平面ACE法向量为n
2
=(x
2<
br>,y
2
,z
2
),则n
2
AC=0,n
2<
br>AE=0,
解得一个n
2
=(m,-3,-3m).
π
|n•
n|313
cos=|cos
,n
2
>|=
22<
br>==,解得m=.
22
322
|n
2
|•|n
2|
m+3+3m
EF1
设F为AD的中点,则PAEF,且PA==,EF⊥面A
CD,
22
111313
即为三棱锥E-ACD的高.∴V
E
-ACD
=•S
Δ
ACD
•EF=•••3•=.
332228<
br>3
所以,三棱锥E-ACD的体积为。
8
'.
.
19. (本小题满分12分)
某地区2007年至2013年农村居民家庭纯收入y(单位:千元)的数据如下表:
年份
年份代号
t
人均纯收入
y
2007
1
2.9
2008
2
3.3
2009
3
3.6
2010
4
4.4
2011
5
4.8
2012
6
5.2
2013
7
5.9
(Ⅰ)求y关于t的线性回归方程;
(Ⅱ)利用(
Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情
况,并预测该
地区2015年农村居民家庭人均纯收入.
附:回归直线的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:
b
tt
yy
ii
i1
n
tt
i
i1n
ˆ
ˆ
ybt
,
a
2
【答案】 (1)
y=0.5t+2.3.
【解析】
(1)
(2) 约6800元
t=
1+2++72.9+3.3+
3.6+4.4+4.8+5.2+5.9
=4,y==4.3
77
设回归方程为y=
bt+a,代入公式,经计算得
3*14+2+0.7+0+0.5+1.8+4.8141
b===,
(9+4+1)*214*22
1
a=y-bt=4.3-*4=
2.3
2
所以,y关于t的回归方程为y=0.5t+2.3.
1
b=>0,∴2007年至2013年该区人均纯收入稳步增长,预计到2015年,
2
<
br>该区人均纯收入y=0.5•9+2.3=6.8(千元)
所以,预计到2015年,该区人均纯
收入约6千8百元左右。
20. (本小题满分12分)
2
y
2
x
设
F
1
,
F
2
分
别是椭圆
2
2
1
ab0
的左
右焦点,M是C上一点且
MF
2
与
x
轴垂直,直线
ab'.
.
MF
1
与C的另一个交点为N.
(Ⅰ)若直线MN的斜率为
3
,求C的离心率;
4
(Ⅱ)若直线M
N在y轴上的截距为2,且
MN5F
1
N
,求
a,b
.
1
【答案】 (1)
2
【解析】
(1)
(2)
a=7,b=27
MF
1
3b<
br>2
13
由题知,=∴•=,且a
2
=b
2
+c2
.联立整理得:2e
2
+3e-2=0,
F
1
F2
4a2c4
11
解得e=.∴C的离心率为.
22
(2)
b
2
由三角形中位线知识可知,MF
2
=2•2,即=4
.
a
设F
1
N=m,由题可知MF
1
=4m.由两直角三角
形相似,可得
3
M,N两点横坐标分别为c,-c.由焦半径公式可得:
2
3
c
MF
1
=a+ec,NF
1
=a+e(-c),且MF
1
:NF
1
=4:1,e=,
2a
a
2
=b
2
+c
2
.联立解得a=7,b=27.
所以,a=7,b=27
21. (本小题满分12分)
已知函数
f
x
=
e
x
e
x
2x
(Ⅰ)讨论
f
x
的单调性;
(Ⅱ)设
g
x
f
2x
4bf
x
,当
x0
时,
g
x
0
,求
b
的最大值;
(Ⅲ)已知
1.4142
21.4143
,估计ln2的近似值(精确到0.001)
'.
.
【答案】 (1)
f(x)在R上单增
【解析】
(1)
(2) 2
f(x)=e
x
-e<
br>-x
-2x,x∈R∴f
′
(x)=e
x
+e
-x<
br>-2=e
x
+
所以,f(x)在R上单增.
(2)
11
x
-2≥2e•-2=0.
e
x
e
x
g(x)=f(2x)-4bf(x)=e
2x
-e
-2x
-4x
-4b(e
x
-e
-x
-2x)>0,x>0.
令h(x)=e2x
-e
-2x
-4x-4b(e
x
-e
-x
-2x),x>0,则h(0)=0.
h
′
(x)=2e
2x
+2e
-2x
-4-4b(e
x
+e
-x
-2),∴∃x∈(0,
m),m>0,使h
′
(x)≥0.
即2e
2x
+2e
-2
x
-4-4b(e
x
+e
-x
-2)≥0
即e
2x
+e
-2x
-2-2b(e
x
+e
-x
-2)≥0
.
同理,令m(x)=e
2x
+e
-2x
-2-2b(e
x
+e
-x
-2),x∈(0,m),m>0,则m(0)=0.
m
′
(x)=2e
2x
-2e
-2x
-2b(e
x
-e
-x
),∴∃x∈(0,t),t>0,使m(x)≥0.
即2e
2x
-2e
-2x
-2b(e
x
-e
-x
)≥0,即(ex
+e
-x
)(e
x
e
-x
)-b(e
x
-e
-x
)≥0且e
x
-e
-x
>0,
即e
x
+e
-x
≥b,即e
x
+e
-x
>2e
x
•e
-x
=2≥b,所以b的最大值为2
(3)
设x=ln2>0,则f(ln2)>0,即f(ln2)=2-
解得ln2<12
-2ln2=-ln2>0.
2
2
2
.由(2)知,f(2
x)>8f(x),令x=ln2>0,则f(2ln2)>8f(ln2),
2
11
即f(ln2)>8f(ln2),即2--2ln2>(82--2ln2),解得2
2
321212
6ln2>42-,即ln2>2-.所以2-
请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,同按所做的
第一题计分,做答时请写清题
号.
22.(本小题满分10)选修4—1:几何证明选讲
如图,P是
e
O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与
e
O
相交
于点B,C,P
C=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交
e
O
于点E.证明:
(Ⅰ)BE=EC;
(Ⅱ)AD
DE=2
PB
2
'.
.
【答案】 (1) 无
【解析】
(1)
(2)无
PC
=
2PA,PD
=
DC,
∴PA
=
PD,
Δ
PAD为等腰三角形。
连接AB,则∠PAB=
∠DEB=
β
,∠BCE=∠BAE=
α
.
∠PAB+
∠BCE=∠PAB+∠BAD=∠PAD=∠PDA=∠DEB+∠DBE
∴β+α=β+∠DBE,
即α=∠DBE,即∠BCE=∠DBE,所以BE=EC.
(2)
AD•DE=BD•DC,PA
2
=PB•PC,PD=DC=PA,
∴BD•DC=(PA-PB)PA=PB•PC-PB•PA=PB(•PC-
PA)
PB•PA=PB•2PB=PB
2
23.
(本小题满分10)选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系xoy中,以坐标原点为极点,x轴
为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为
2cos
,
.
0,
2
(Ⅰ)求C的参数方程;
(Ⅱ)设点D在C上,C在D处的切线与直线l:y3x2
垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,
确定D的坐标.
所以D点坐标为
(1
3131
,)
或
(1,)
。
2222
'.
.
24. (本小题满分10)选修4-5:不等式选讲
设函数<
br>f
x
=
x
1
xa(a0)
a
(Ⅰ)证明:
f
x
≥
2;
(Ⅱ)若
f
3
5
,求
a
的
取值范围.
'.