全国卷2理科数学试题及答案解析.docx
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全国卷2理科数学试题及答案解析
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|x23x2≤0,则MN=()
A.{1}B.{2}C.{0,1}D.{1,2}
【答案】D
【解析】
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.
z12i,则z1z2()
iD.-4-i
2.设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,
A.-5B.5C.-4+
【答案】B【解析】
z1=2+i,z1与z2关于虚轴对称,∴z2=-2+i,∴z1z2=-1-4=-5,故选B.
3.设向量a,b满足|a+b|=10,|a-b|=6,则ab=()
A.1B.2C.3D.5【答案】A
【解析】
2222
|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.
1,AB=1,BC=2,则AC=()
答案】B
解】
sinB=7*2
2
SΔABC=acsinB=?
2?
1?
sinB=
ΔABC22
∴B=π,或3π.当B=π时,经计算ΔABC为等腰直角三角形,不符合题意,舍去444
∴B=3π,使用余弦定理,b2=a2+c2-2accosB,解得b=5.故选B.
4
A.17
B.
5C.
10
D.
1
27
9
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v2=4π?
4+9π?
2=34π.
∴削掉部分的体积与原体积之比=54π-34π=.故选C.54π27
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.1C.2
D.3
【答案】
D
【解析】
f(x)=ax-ln(x+1),∴f′(x)=a-.
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
x3y
1≤0,则z2xy的最大值为(
)
3xy
5≥0
A.10
B.8C.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:
y2
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.33B.
93C.
63D.
9
4
8C.
32
4
【答案】解析】
D
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,2m=2?
3+3m,2n=2?
3-3n,解得m=3(2+3),n=3(2-3),∴m+n=6.
∴SΔOAB=1?
3?
(m+n)=9.故选D.
ΔOAB244
11.直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=C1C,则BM与AN所成的角的余弦值为()
2
2
【答案】C
【解析】
如图,分别以C1B1,C1A1,C1C为X,Y,Z轴,建立坐标系。
令AC=BC=C1C=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=0-1+4=30.故选C.|BM|?
|AN|6510
12.设函数f
x
3sinx.m
若存在fx的极值点x0满足x02
2
fx0m2,则m的取值范
围是()
A.
6
6,
B.,44,
C.,22,
D.,1
4,
【答案】解析】
C
f(x)=3sinπx的极值为±3,即[f(x0)]2=3,|x0|≤|m|,m2
22
∴x0+[f(x0)]2≥m+3,∴m+32.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
10
13.xa的展开式中,x7的系数为15,则a=.(用数字填写答案)
1
【答案】2
【解析】
C130x7a3=15x7∴C130a3=15,a=1.故a=1.
101022
14.函数fxsinx22sincosx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fx在0,单调递减,f20.若fx10,则x的取值范围是
【答案】(-∞,-1)∪(3,+∞)
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.
∴f(x-1)>0的解集为|x-1|>2,解得x∈(-∞,-1)∪(3,+∞).故解集为|x-1|>2,解得x∈(-∞,-1)∪(3,+∞).
【答案】[-1,1]
解析】在坐标系中画出圆O和直线y=1,其中M(x0,1)在直线上.
由圆的切线相等及三角形外角知识,可得x0∈[-1,1].故x0∈[-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)
已知数列an满足a1=1,an13an1.
Ⅰ)证明
Ⅱ)证明:
an12是等比数列,并求an的通项公式;
32
1a
+
1a
1a
答案】
(1)无
(2)无
解析】
1)
a1=1,an+1=3an+1.n∈N
∴an+1
+1=3an+1+1=3(an+1).
2n2n2
113
∴{an+21}是首项为a1+12=23,公比为3的等比数列
由
(1)知,
n
13nan+=,∴an
n22n
3n-1,1=2.
2,an=3n-1.
1=1,当n>1时,1=n21
1
1
1
1
1
+
+
+
+
<1+311
+2+
a1
a2
a3
an
32
3n-1
+1
+3n-1
1-31n
1-1
3
3(1-1n)<3
23n2
111所以,1+1+1+a1a2a3
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.
22
【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EG//PB,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
31
A(0,0,0),D(3,0,0),E(2,0,2),C(3,m,0).
∴AD=(3,0,0),AE=(3,0,1),AC=(3,m,0).
设平面ADE法向量为n1=(x1,y1,z1),则n1AD=0,n1AE=0,解得一个n1=(0,1,0).
同理设平面ACE法向量为n2=(x2,y2,z2),则n2AC=0,n2AE=0,解得一个n2=(m,-3,-3m).
3|n2|?
|n2|m+3+3m2
EF1设F为AD的中点,则PA//EF,且PA==,EF⊥面ACD,
22
即为三棱锥E-ACD的高.∴VE-ACD=13?
SΔACD?
EF=31?
12?
32?
3?
12=83
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
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
年份代号t
1
2
3
4
5
6
7
人均纯收入y
2.9
3.3
3.6
4.4
4.8
5.2
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:
n
tityiy
bi1n,a?
yb?
t
2
tit2
i1
答案】
(1)
y=0.5t+2.3.
(2)约6800元
解析】
1)
1+2+
+72.9+3.3+3.6+4.4+4.8+5.2+5.9
t=
=4,y=
=4.3
7
7
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+4.8141b===
(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
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)
设F1,F2分别是椭圆ax22by21ab0的左右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线
解析】
1)
MF1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
5F1N,求a,b.
(Ⅱ)若直线MN在y轴上的截距为2,且MN
2)
b2由三角形中位线知识可知,MF2=2?
2,即b=4.
a
设F1N=m,由题可知MF1=4m.由两直角三角形相似,可得
M,N两点横坐标分别为c,-3c.由焦半径公式可得:
23c
MF1=a+ec,NF1=a+e(-c),且MF1:
NF1=4:
1,e=,2a
a2=b2+c2.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fx=exex2x
(Ⅰ)讨论fx的单调性;
(Ⅱ)设gxf2x4bfx,当x0时,gx0,求b的最大值;
Ⅲ)已知1.414221.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001)
答案】
(1)
解析】
1)
f(x)=ex-e-x-2x,x∈R∴f′(x)=ex+e-x-2=ex+1x-2≥2ex?
1x-2=0.ee所以,f(x)在R上单增.
(2)
2x-2xx-xg(x)=f(2x)-4bf(x)=e2x-e-2x-4x-4b(ex-e-x-2x)>0,x>0.令h(x)=e2x-e-2x-4x-4b(ex-e-x-2x),x>0,则h(0)=0.h′(x)=2e2x+2e-2x-4-4b(ex+e-x-2),∴?
x∈(0,m),m>0,使h′(x)≥0.即2e2x+2e-2x-4-4b(ex+e-x-2)≥0即e2x+e-2x-2-2b(ex+e-x-2)≥0.
同理,令m(x)=e2x+e-2x-2-2b(ex+e-x-2),x∈(0,m),m>0,则m(0)=0.m′(x)=2e2x-2e-2x-2b(ex-e-x),∴?
x∈(0,t),t>0,使m(x)≥0.
即2e2x-2e-2x-2b(ex-e-x)≥0,即(ex+e-x)(exe-x)-b(ex-e-x)≥0且ex-e-x>0,即ex+e-x≥b,即ex+e-x>2ex?
e-x=2≥b,所以b的最大值为2
(3)
12设x=ln2>0,则f(ln2)>0,即f(ln2)=2-1-2ln2=2-ln2>0.
22
解得ln2<2.由
(2)知,f(2x)>8f(x),令x=ln2>0,则f(2ln2)>8f(ln2),
2
即f(ln2)>8f(ln2),即2-1-2ln2>(82-1-2ln2),解得6ln2>42-3,即ln2>22-1.所以22-1234342
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eO外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与eO相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交eO于点E.证明:
(Ⅰ)BE=EC;
(Ⅱ)ADDE=2PB2
【答案】
(1)无
(2)无
【解析】
(1)
PC=2PA,PD=DC,∴PA=PD,ΔPAD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=PB?
PC,PD=DC=PA,
∴BD?
DC=(PA-PB)PA=PB?
PC-PB?
PA=PB(?
PC-PA)
2
PB?
PA=PB?
2PB=PB2
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(13,1)或(13,1)。
24.(本小题满分10)选修4-5:
不等式选讲
设函数fx=x1axa(a0)
(Ⅰ)证明:
fx≥2;
(Ⅱ)若f35,求a的取值范围
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.4B.5C.6D.7
【答案】C
(2)