2014年普通高等学校招生全国统一考试
理科数学(全国卷Ⅱ)
6月7日15:00-17:00
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
姓名______________________ 准考证号__________________________________ 4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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|x2-3x+2≤0},则M∩N=( )
(A){1} ( )
(A)-5 (A)1
(B)5
(C)-4+i
(D)-4-i (D)5
(3)设向量a,b满足|a+b|=10,|a-b|=6,则a·b=( )
(B)2
(C)3
1
(4)钝角三角形ABC的面积是2,AB=1,BC=2,则AC=( )
(A)5
(B)5
(C)2
(D)1
(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
天为优良的概率是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
(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( )
(B){2}
(C){0,1}
(D){1,2}
(2)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=
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17(A)27 5
(B)9 10(C)27 1(D)3
(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
是MM=kx S=M+S k=k+1 结 束 k≤t 否 输出S
开 始 输入M=1,S=k=1 (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
?x?y?7≤0?(9)设x,y满足约束条件?x?3y?1≤0,则z=2x-y的最大值为( )
?3x?y?5≥0?(A)10 (B)8 (C)3 (D)2
(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( ) 33(A)4 93639(B)8 (C)32 (D)4 (11)直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC
=CA=CC1,则BM与AN所成的角的余弦值为( ) 1(A)10
2(B)5
30
(C)10
2
(D)2 πx
(12)设函数f(x)=3sin m.若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m
的取值范围是( )
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(A)(-∞,-6)∪(6,+∞) (C)(-∞,-2)∪(2,+∞)
(B)(-∞,-4)∪(4,+∞) (D)(-∞,-1)∪(1,+∞)
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:本大题共4小题,每小题5分。
(13)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=_________.(用数字填写答案) (14)函数f(x)=sin(x+2φ)-2sinφcos(x+φ)的最大值为_________.
(15)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0.若f(x-1)>0,则x的取值范
围是_________.
(16)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则
x0的取值范围是_________.
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,an+1=3an+1.
1
(Ⅰ)证明{an+2}是等比数列,并求{an}的通项公式; 1113
(Ⅱ)证明:a+a+…+a<2.
1
2
n
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(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.
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B
C
A E
D
P
(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???ti?1ni?ti??yi?y??t??ti?1n?2?. ??y?bt,a
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(20)(本小题满分12分)
x2y2
设F1,F2分别是椭圆C:a2+b2=1(a>b>0)的左右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.
3
(Ⅰ)若直线MN的斜率为4,求C的离心率;
(Ⅱ)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.
(21)(本小题满分12分)
已知函数f(x)=ex-e-x-2x. (Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设g(x)= f(2x)-4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值; (Ⅲ)已知1.4142<2<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).
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请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,则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⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E.证明:
(Ⅰ)BE=EC; (Ⅱ)AD·DE=2PB2.
(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π
极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[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:y=3x+2垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定D的坐标.
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P B E D C A O (24)(本小题满分10)选修4—5:不等式选讲
1
设函数f(x)=|x+a|+| x-a|(a>0). (Ⅰ)证明:f(x)≥2;
(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.
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2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国
卷II)理科数学试题参考答案
一、选择题
(1)D ∵N={x|x2-3x+2≤0}={x|1≤x≤2},
∴M∩N={1,2},故选:D.
z1=2+i对应的点的坐标为(2,1), (2)A
∵复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称, ∴(2,1)关于虚轴对称的点的坐标为(-2,1), 则对应的复数,z2=-2+i,
则z1z2=(2+i)(-2+i)=i2-4=-1-4=-5,故选:A.
(3)A ∵|a+b|=10,|a-b|=6,
∴分别平方得a2+2a?b+b2=10,a2-2a?b+b2=6, 两式相减得4a?b=10-6=4,即a?b=1,故选:A. (4)B
1
∵钝角三角形ABC的面积是2,AB=c=1,BC=a=2, 112∴S=2ac sinB=2,即sinB=2,
2
①当B为钝角时,cosB=-1-sinB=-2,
2利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2-2AB?BC?cosB=1+2+2=5,即AC=
5,
2
②当B为锐角时,cosB=-1-sinB=2,
2利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2-2AB?BC?cosB=1+2-2=1,即AC=1, 此时AB2+AC2=BC2,即△ABC为直角三角形,不合题意,舍去,
则AC=5.故选:B.
(5)A 设随后一天的空气质量为优良的概率为P,
则有题意可得0.75×P=0.6,解得P=0.8,故选:A.
(6)C 几何体是由两个圆柱组成,一个是底面半径为3高为2,一个是
底面半径为2,高为4,组合体体积是:32π?2+22π?4=34π.
底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯的体积为:32π×6=54π.
切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为:
54??34?10=.故选:C. 54?27第 9 页 共 9 页
(7)D
若x=t=2,则第一次循环,1≤2成立,则M=×2=2,S=2+3=5,
2211k=2,第二次循环,2≤2成立,则M=×2=2,S=2+5=7,k=3,此时3≤2不成立,输出S=7,故选:D. (8)D
y′=a?
1,∴y′(0)=a-1=2,∴a=3.故答案选D. x?1(9)B 作出不等式组对应的平面区域如阴影部分ABC.
由z=2x-y得y=2x-z,平移直线y=2x-z, 由图象可知当直线y=2x-z经过点C时, 直线y=2x-z的截距最小,此时z最大.
由??x?y?7=0?x=5,解得?,
x?3y?1=0y=2??即C(5,2),代入目标函数z=2x-y, 得z=2×5-2=8.故选:B.
(10)D
∵直线AB:y=?33(x?), 34代入抛物线方程可得4y2-123y-9=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则所求三角形面积S=××(y1?y2)?4y1y2=,故选:D.
(11)C 以C为原点,CA为x轴,CB为y轴,CC1为z轴建立空间向量坐标系,
则设CA=CB=1,
则B(0,1,0),M(,,1),A(1,0,0),N(,0,1), ∴BM=(,-,1),AN=(-,0,1),
??????????????????BM?AN??????∴cosBM,AN?????|BM|?|AN|?????1234941212121212????123465?22?30,故选:C. 10第 10 页 共 10 页
(12)C
2∵f?x?的极值为?3,
∴??f?x0????3, ∵f'(x0)?∴∴
2?m?3cos?x0m?0,
?x0m?k???2,k?z,
x0x111m?k?,k?z即|0|?|k?|?,∴|x0|?||,即 m2m22222m22fx?3,而已知x02???x0?[f(x0)]???0??m, ?4m23m2?3,故?3,解得m?2或m??2,故选:C. ∴m?442
二、选择题
(13) (14)1
三、填空题
(17)(Ⅰ)由an?1=3an+1得an?1+=3(an+)。
又a1?1331???,所以?an??是首项为,公比为3的等比数列。 2222??121212 (15)(-1,3) (16)[-1,1]
13n3n?1an??,因此?an?的通项公式为an?。
22212(Ⅱ)由(Ⅰ)知?n
an3?1因为当n?1时,3n?1?2?3n?1,所以于是所以
11?。 3n?12?3n?113111113??...??1??...?n?1?(1?n)<。
32a1a2an3321113++…+<。 a1a2an2(18)(Ⅰ)连接BD交AC于点O,连结EO。 因为ABCD为矩形,所以O为BD的中点。 又E为PD的中点,所以EO∥PB。
EO?平面AEC,PB?平面AEC,所以PB∥平面AEC。
(Ⅱ)因为PA?平面ABCD,ABCD为矩形,所以AB、AD、AP两两垂直。
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????????如图,以A为坐标原点,AB的方向为x轴的正方向,AP为单位长,建立????13空间直角坐标系A?xyz,则D(0,3,0),E(0,,),AE=(0,
2213,)。 22????设B(m,0,0)(m>0),则C(m,3,0),AC=(m,3,0)。
??????n?AC?0设n1=(x,y,z)为平面ACE的法向量,则?1???,即???n1?AE?0?mx?3y?03?,可取=(,n?311my?z?0??22z P -1,3)。 E 又n2=(1,0,0)为平面由题设cosn1,n2?1,即2A B x O C DAE的法向量,D y 3。 231,解得?23?4m2m?因为E为PD的中点,所以三棱锥E?ACD的高为
11313积V=??3???。
32228
1。三菱锥E?ACD的体2(19)(Ⅰ)由所给数据计算得
t?y?
71(1+2+3+4+5+6+7)=4 71
(2.9+3.3+3.6+4.4+4.8+5.2+5.9)=4.3 7
1?(tt?17?t)2=9+4+1+0+1+4+9=28 ?t)(y1?y)
?(tt?11=(?3)×(?1.4)+(?2)×(?1)+(?1)×(?0.7)+0×0.1+1×0.5+2×0.9+3×1.6
=14,
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??b?(tt?171?t)(y1?y)?1?(tt?17?t)214?0.5, 28??y?bt??4.3?0.5?4?2.3。 a所求回归方程为
?y?0.5t?2.3。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,b=0.5>0,故2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入逐年增加,平均每年增加0.5千元。
将2015年的年份代号t=9带入(I)中的回归方程,得
?y?0.5?9?2.3?6.8,
故预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入为6.8千元。
(20)
b2(Ⅰ)根据c?a?b及题设知M(c,),2b2?3ac。
ac1c将b2?a2?c2代入2b2?3ac,解得?,??2(舍去)。
aa222故C的离心率为
1。 2(Ⅱ)由题意,原点O为F1F2的中点,MF2∥y轴,所以直线MF1与y轴的交点
b2D(0,2)是线段MF1的中点,故?4,即
ab2?4a①
由MN?5F1N得DF1?2F1N。 设N(x1,y1),由题意知y1<0,则
3??2(?c?x1)?c?x1??c,,即?2 ??2y?2?1??y1??19c21代入C的方程,得2?2?1。
4ab9(a2?4a)1??1, 将①及c?a?b代入②得4a24a解得a?7,b2?4a?28,
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22
故a?7,b?27。
(21)
(Ⅰ)f'(x)=ex?e?x?2?0,等号仅当x?0时成立。
所以f(x)在(-∞,+∞)单调递增。
(Ⅱ)g(x)=f(2x)?4bf(x)?e2x?e?2x?4b(ex?e?x)?(8b?4)x
2x?2xx?xe?e?2b(e?e)?(4b?2)?g'(x)=2???
=2(ex?e?x?2)(ex?e?x?2b?2)
(i)当b?2时,g'(x)≥0,等号仅当x?0时成立,所以g(x)在(-∞,+∞)单调递增。而g(0)=0,所以对任意x>0,g(x)>0;
(ii)当b>2时,若x满足2<ex+e?x<2b-2,即0<x<ln(b-1+
b2?2b)时,
g'(x)<0。而g(0)=0,因此当0<x<ln(b-1+b2?2b)时,g(x)<0。
综上,b的最大值为2。 (Ⅲ)由(Ⅱ)知,g(ln2)?当b=2时,g(ln2)?当b?3?22b?2(2b?1)ln2。 2382?3?42?6ln2>0;ln2>>0.6928; 21232?1时,ln(b?1?b2?2b)?ln2, 43g(ln2)=??22?(32?2)ln2<0,
218?2<0.6934, 28所以ln2的近似值为0.693。
ln2<
(22)
(Ⅰ)连结AB,AC。由题设知PA=PD,故∠PAD=∠PDA。
因为∠PDA=∠DAC+∠DCA ∠PAD=∠BAD+∠PAB ∠DCA=∠PAB,
︵︵
所以∠DAC=∠BAD,从而BE=EC。 因此BE=EC。
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A O D B E
C P (Ⅱ)由切割线定理得PA2=PB·PC。
因为PA=PD=DC,所以DC=2PB,BD=PB。
由相交弦定理得AD·DE=BD·DC, 所以AD·DE=2PB2。
(23)
(Ⅰ)C的普通方程为(x?1)2?y2?1(0?y?1)。
?x?1?cost可得C的参数方程为?(t为参数,0?t?x)。
y?sint?(Ⅱ)设D(1+cos t,sin t)。由(Ⅰ)知C是以G(1,0)为圆心,1为半径的上半圆。
因为C在点D处的切线与t垂直,所以直线GD与t的斜率相同,
tant?3,t??。 3故D的直角坐标为(1?cos (24)
(Ⅰ)由a>0,有f(x)?x?所以f(x)≥2。 (Ⅱ)f(3)?3??3,sin?33),即(,)。 322111?x?a?x??(x?a)??a?2。 aaa1?3?a。 a15?21,由f(3)<5得3<a<。 a2当时a>3时,f(3)=a?11?5当0<a≤3时,f(3)=6?a?,由f(3)<5得<a≤3。
a2综上,a的取值范围是(
1?55?21,)。 22第 15 页 共 15 页