2014年全国高考理科数学试题及答案-全国卷
我心目中的英雄作文-入党誓词全文
2014年普通高等学校统一考试(大纲)
理科
第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60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
z
10i
,则z的共轭复数为( )
3i
2
A.
13i
B.
13i
C.
13i
D.
13i
2. 设集合
M{
x|x3x40}
,
N{x|0x5}
,则
MIN
(
)
A.
(0,4]
B.
[0,4)
C.
[1,0)
D.
(1,0]
3. 设
a
sin33
,
bcos55
,
ctan35
,则( )
000
rrr
rrr
rrrr
4. 若向量
a,b
满足:
|a|1
,
(ab)a
,
(2ab)b
,
则
|b|
( )
A.2 B.
2
C.1
D.
A.
abc
B.
bca
C.
cba
D.
cab
2
2
5.
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
3
x
2
y
2
6. 已知椭圆C:
2
2
1
(ab0)
的左、右焦点为
F
1
、
F
2
,离心率为,过
F
2
的直线
l
交
3<
br>ab
C于A、B两点,若
AF
1
B
的周长为
43<
br>,则C的方程为( )
x
2
x
2
y
2x
2
y
2
x
2
y
2
2
1
B.
y1
C.
1
D.
1
A.
3
32128124
7.
曲线
yxe
x1
在点(1,1)处切线的斜率等于( )
A.2e B.e C.2 D.1
8.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.
27
81
B.
16
C.
9
D.
4
4
9. 已知双曲线C的离心率为2,焦点为
F
1
、F
2
,点A在C上,若
|F
1
A|2|F
2
A|
,则
cosAF
2
F
1
( )
A.
22
11
B. C. D.
43
43
10. 等比数列
{a
n
}
中,
a
4
2,a
5
5
,则数列
{lga
n
}
的前8项和等于( )
A.6 B.5 C.4 D.3
11. 已知二面角
l
为
60
,
AB
,
ABl
,A为垂足,
ACD135
,CD
,
Cl
,
则异面直线AB与CD所成角的余弦值为(
)
A.
00
23
11
B. C. D.
44
42
12. 函数
yf(x)
的图象与函数
yg(
x)
的图象关于直线
xy0
对称,则
yf(x)
的反函数是<
br>( )
A.
yg(x)
B.
yg(x)
C.
yg(x)
D.
yg(x)
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.
(
x
y
8
)
的展开式中
x
2
y
2
的系数为
.
yx
xy0
14.
设x、y满足约束条件
x2y3
,则
zx4y
的最大值为
.
x2y1
15.直线
l
1
和
l
2
是圆
xy2
的两条切线,若
l
1
与
l
2
的交点为(1,3),则
l
1
与
l
2
的夹角的正切值
等于 .
16. 若函数
f(x)cos2x
asinx
在区间
(
22
,)
是减函数,则a的取值
范围是 .
62
三、解答题
(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(本小题满分10分)
ABC
的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,
已知
3acosC2ccosA
,
tanA
18.(本小题满分12分)
等差数列
{a
n
}
的前n项和为
S
n
,已
知
a
1
10
,
a
2
为整数,且
S
n
S
4
.
(1)求
{a
n
}
的通项公式;
(2)设
b
n
1
,求B.
3
1
,求数列
{b
n
}
的前n项和
T
n
.
a
n
a
n1
19.
(本小题满分12分)
如图,三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,点
A
1
在平面ABC
的射影D在AC上,
ACB90
,
0
内
BC1,ACCC
1
2
.
(1)证明:
AC
1
A
1
B
;
(
2)设直线
AA
1
与平面
BCC
1
B
1
的
距离为
3
,求二面角
A
1
ABC
的大小.
20. (本小题满分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.
(1)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;
(2)X表示同一工作日需使用设备的人数,求X的数学期望.
21.
(本小题满分12分)
已知抛物线C:
y2px(p0)
的焦点为F,直线y4
与y轴的交点为P,与C的交点为Q,
且
|QF|
2
5
|PQ|
.
4
'
(1)求C的方程;
(2)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相较于M、N两点,且
A、
M、B、N四点在同一圆上,求
l
的方程.
22.
(本小题满分12分)
函数
f(x)ln(x1)
ax
(a1)
.
xa
(1)讨论
f(x)
的单调性;
(2)设
a
1
1,a
n1
ln(a
n
1)
,证明:
23
.
a
n
n+2n2
参考答案
一、选择题:
1. D
7.C
2.B
8.A
3.C
9.A
4.B
10.C
5.C
11.B
6.A
12.D
二、填空题:
13. 70 14. 5
三、解答题:
17.(本小题满分10分)
解:由题设和正弦定理得
3sinAcosC2sinCcosA
故
15.
4
3
16.
(,2]
3tanAcosC2sinC
1
tanA
,所以
cosC2sinC
3
1
……………………………6分
2
o
因为
即
tanC
所以
tanBtan[180(AC)]
tan(AC)
tanAtanC
……………8分
tanAtanC1
1
即
B135
o
………………………………10分
18.(本小题满分12分)
解:(Ⅰ)由
a
1
10
,
a
2
为整数知,等差数列
{a
n
}
的公差
d
为整数
又
S
n
S
4
,故
a
4
0,a
5
0
即
解得
因此
103d0,104d0
105
d
32
d3
数列
{a
n
}
的通项公式为
a
n
133n
…………………………………6分
(Ⅱ)
b
n
1111
()
………………………8分
(133n)(103n)3103n133n
于是 <
br>T
n
b
1
b
2
...b
n
1111111
[()()...()]
371047103n133n
111
()
3103n10
n
……………….12分
10(103n)
19.(本小题满分12分)
解法一:(Ⅰ)因为
A<
br>1
D
平面
ABC,A
1
D
平面
AAC<
br>11
C
,
故平面
AA
1
C
1
C<
br>平面
ABC
,
又
BCAC
,所以
BC
平面
AAC
11
C
,……………3分
连结
A
1<
br>C
,因为侧面
AAC
11
C
为菱形,故
AC
1
A
1
C
由三垂线定理得
AC
1
A
1
B
………5分 (Ⅱ)
BC
平面
AAC
故平
11
C,BC
平面
BCC
1
B
1
,
面
AA
1
C
1
C
平面
BCC
1
B
1
作<
br>A
1
ECC
1
,E
为垂足,则
A
1
E
平面
BCC
1
B
1
又直线
AA<
br>1
平面
BCC
1
B
1
,因而
A1
E
为直线
AA
1
与平面
BCC
1
B
1
的距离,
A
1
E3
因为
A
1
C
为
ACC
1
的平分线,故
A
1
D
A
1
E3
………………8分
作
DFAB,F
为垂足,
连结
A
1
F
,由三垂线定理得
A
1
FAB
,
故
A
1
FD
为二面角
A
1
AB
C
的平面角
由
ADAA
1
2
A
1
D
2
1
得
D
为
AC
中点,
1ACB
C5
AD
DF
,
tanA
1
FD
115
2AB5
DF
所以二面角
A
1
AB
C
的大小为
arctan15
………………12分
解法二:以C为坐标原
点,射线CA为
x
轴的正半轴,以CB的长为单位长,建立如图所示的空间
直角坐标系
Cxyz
,由题设知
A
1
D
与
z
轴平行,
x
轴
在平面
AAC
11
C内
(Ⅰ)设
A
1
(a,0,c)
,由题设有
a2<
br>,
A(2,0,0)
,
B(0,1,0)
,则
uuur
AB(2,1,0)
,
uuur
AC(2,0,0)
,
uuur
AA
1
(a2,0,c)
,
uuuuruu
uruuur
AC
1
ACAA
1
(a4,0,c)
,
uuur
BA
1
(a,1,c)
………………2分
uuur
22
由
|AA
1
|2
得
(a2)
c2
,即
a
2
4ac
2
0
①
uuuuruuur
22
AC
1
A
1
B………………………5分 于是
AC
1
BA
1
a4ac
0
,所以
uuur
uuuruuur
(Ⅱ)设平面
BCC
1
B
1
的法向量
m(x,y,z)
,则
mCB,mB
B
1
,即
mCB0
,
uuur
mBB
10
uuur
uuuruuur
因为
CB(0,1,0)<
br>,
BB
1
AA
1
(a2,0,c)
,故
y0
,且
(a2)xcz0
令
xc
,则z2a
,
m(c,0,2a)
,点
A
到平面
B
CC
1
B
1
的距离为
uuur
uuuruuur
|CAm|2c
|CA||cosm,CA|c
22
|m|
c(2a)
又依题设,
A
到平面
BCC
1
B<
br>1
的距离为
3
,所以
c3
代入①解得
a3
(舍去)或
a1
………………………………………8分
uuur
于是
AA,0,3)
1
(1
uuuruuuruuur
设平面
ABA
1
的法向量
n(p,q,r)
,则
nAA
1
,nAB
,
即
nAA
1
0
,
uuur
nAB0
, <
br>p3r0
且
2pq0
,令
p3
,则
q
23
,
r1
,
n(3,23,1)
,
又
p
(0,0,1)
为平面
ABC
的法向量,故
cosn,p
np1
|n||p|4
所以二面角
A
1
ABC
的大小为
arccos
20.(本小题满分12分)
1
……………………12分
4
解:记
A
i
表示事件:同一工作日乙、丙中恰有
i
人需使用设备,
i0
,1,2
,
B表示事件:甲需使用设备,
C表示事件:丁需使用设备,
D表示事件:同一工作日至少3人需使用设备
(Ⅰ)
DA
1
B
CA
2
BA
2
BC
i
P(B)0
.6,P(C)0.4,P(A
i
)C
2
0.5
2
,
i0,1,2
………3分
所以
P(D)P(A
1
BCA
2
BA
2
BC)
P(A
1
BC)P(A
2
B)P(A
2
BC)
P(
A
1
)P(B)P(C)P(A
2
)P(B)P(A
2<
br>)P(B)P(C)
0.31
……………………………………6分
(Ⅱ)
的可能取值为0,1,2,3,4,其分布列为
P(
0)P(BA
0
C)
P(B)P(A
0
)P(C)
(10.6)0.5
2
(10.4)
0.06
P(
1)P(BA
0
C
BA
0
CBA
1
C)
P(B)P(A0
)P(C)P(B)P(A
0
)P(C)P(B)P(A
1
)P(C)
0.60.5
2
(10.4)(10
.6)0.5
2
0.4(10.6)0.5
2
(10.4)<
br>
0.25
P(
4)P(A
2
BC)P(A
2
)P(B)P(C)0.5
2
0.60.4
0.06
P(
3)P(D)P(
4)0.25
P(
2)1P(
0)P(
1)P
(
3)P(
4)
10.060.250.250.06
0.38
…………………………………………………………………10分
数学期望
EX0P(
0)1P(
1)2P(
2)3P(
3)4P(
4)
0.2520.3830.2540.06
2
……………………………………………………………12分
21.(本小题满分12分)
解:(Ⅰ)设
Q(x
0
,4)
,代入
y2px
得
x
0
所以
|PQ|2
8
p
8pp8
,|QF|x
0
p22p<
br>由题设得
p858
,解得
p2
(舍去)或
p2
2p4p
2
所以C的方程为
y4x
………………
……………………………5分
(Ⅱ)依题意知
l
与坐标轴不垂直,故可设
l
的方程为
xmy1(m0)
代入
y4x
得
y4my40
设
A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
)
,则
y
1
y2
4m,y
1
y
2
4
故
AB
的中点为
D(2m
2
1.2m),|AB|
22
m2
1|y
1
y
2
|4(m
2
1)
1
y2m
2
3
m
又
l
的斜率为
m
,所以
l
的方程为
x2
将上式代入
y4x
,并整理得
y
2
4
y
4(2m
2
3)0
m
4
,y
3
y
4
4(2m
2
3)
m
设
M(x<
br>3
,y
3
),N(x
4
,y
4
)
,
则
y
3
y
4
故
MN
的中点为 22
14(m
2
1)2m
2
1
2
…10分
E(
2
2m3,)
,
|MN|1
2
|y
3
y
4
|
2
mm
mm
由于
M
N
垂直平分
AB
,故
A,M,B,N
四点在同一圆上等价于
|AE||BE|
从而
1
|MN|
,
2
11
|AB|
2
|DE|
2
|MN|
2
4422
2
2
24(m
2
1)
2
(2m
2
1)
2
即
4(m1)(2m)(
2
2)<
br>
mmm
4
化简得
m10
,解得
m1
或
m1
2
所求直线
l
的方
程为
xy10
或
xy10
……………………………12分
22.(本小题满分12分)
解:
2[x(a
2
2a)]<
br>(Ⅰ)
f(x)
的定义域为
(1,),f
(x)<
br>………………….2分
(x1)(xa)
2
22
(ⅰ)当
1a2
时,若
x(1,a2a)
,则
f
(x
)0
,
f(x)
在
(1,a2a)
是增函数;
2<
br>若
x(a2a,0)
,则
f
(x)0
,f(x)
在
(a2a,0)
是减函数;
2
若
x(
0,)
,则
f
(x)0
,
f(x)
在(0,)
是增函数;……………………4分
(ⅱ)当
a2
时,<
br>f
(x)0
,
f
(x)0
成立当且
仅当
x0
,
f(x)
在
(1,)
是增函数; (ⅲ)当
a2
时,若
x(1,0)
,则
f
(x)0
,
f(x)
在
(1,0)
是增函数;
2
若
x(0,a2a)
,则
f
(x)0
,<
br>f(x)
在
(0,a2a)
是减函数;
2
若
x
(a2a,)
,则
f
(x)0
,
f(x)
在
(a2a,)
是增函数;……6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当
a2
时,
f(x)
在
(1,)
是增函数,
当
x
(0,)
时,
f(x)f(0)0
,即
ln(x1)
22
2x
(x0)
x2
又由(Ⅰ)知,当
a3时,
f(x)
在
[0,3)
是减函数,
当
x(0,
3)
时,
f(x)f(0)0
,即
ln(x1)
下面用数学
归纳法证明
3x
(0x3)
…………………9分
x3
23
a
n
n2n2
2<
br>a
1
1
,故结论成立;
3
23
a
k
k2k2
(ⅰ)当
n1
时,由已知
(ⅱ
)设当
nk
时结论成立,即
当
nk1
时,
2
2
k2
2
a
k1
l
n(a
k
1)ln(1)
2
k2
2
k3k2
2
3
3
k2
3
ak1
ln(a
k
1)ln(1)
3
k2
3
k3
k2
3
即当
nk1
时有
23
,结论成立。
a
k1
k3k3
*
根据(ⅰ)、(ⅱ)知对任何
n
N
结论都成立……………………………12分