文档内容
2014年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
数学(文科)
一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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。
7i
(1)i是虚数单位,复数 ( )
34i
17 31 17 25
A. 1i B. 1i C. i D. i
25 25 7 7
x y20,
(2)设变量x,y满足约束条件x y20,则目标函数z x2y的最小值为( )
y1.
A.2 B. 3 C. 4 D. 5
3.已知命题 p:x0,总有(x1)ex 1,则p为( )
A.x 0,使得(x 1)ex 0 1 B. x 0,使得(x 1)ex 0 1
0 0 0 0
C.x 0,总有(x 1)ex 0 1 D.x 0,总有(x 1)ex 0 1
0 0 0 0
4.设a log ,blog ,c2,则( )
2 1
2
A.a bc B.ba c C.a cb D.cba
5.设 a 是首项为a ,公差为1的等差数列,S 为其前n项和,若S,S ,S ,成等比数
n 1 n 1 2 4
列,则a =( )
1
1 1
A.2 B.-2 C. D .
2 2
x2 y2
6.已知双曲线 1(a0,b0)的一条渐近线平行于直线l: y 2x10,双曲线的
a2 b2
一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为( )
x2 y2 x2 y2 3x2 3y2 3x2 3y2
A. 1 B. 1 C. 1 D. 1
5 20 20 5 25 100 100 25
7.如图,ABC是圆的内接三角行,BAC的平分线交圆于点D,交BC于E,过点B的圆的
切线与AD的延长线交于点F,在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分CBF ;②
FB2 FDFA;③AECE BEDE;④AFBD ABBF .则所有正确结论的序号
是( )
A.①② B.③④ C.①②③ D. ①②④
8.已知函数 f(x) 3sinwxcoswx(w0),xÎR.在曲线 y f(x)与直线 y 1的交点
第1页 | 共16页
中,若相邻交点距离的最小值为 ,则 f(x)的最小正周期为( )
3
2
A. B. C. D.2
2 3
二.填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.
9.某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方法,从
该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、
三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取 名学生.
10.一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为 m3 .
11.阅读右边的框图,运行相应的程序,输出S 的值为________.
12.函数 f xlgx3的单调递减区间是________.
13.已知菱形ABCD的边长为2,BAD120,点E,F 分别在边BC、DC 上,
BC 3BE,DC DF.若AEAE 1,则的值为________.
x2 5x4,x0
(14)已知函数 f x 若函数y f(x)ax 恰有4个零点,则实数a
2x2 ,x0
的取值范围为_______
三.解答题:本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤
第2页 | 共16页(15)(本小题满分13分)
某校夏令营有3名男同学A,B,C和3名女同学X,Y,Z,其年级情况如下表:
现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛(每人被选到的可能性相同)
(1)用表中字母列举出所有可能的结果
(2)设M 为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”,求事件M 发
生的概率.
(16)(本小题满分13分)
6
在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知ac b,
6
sinB 6sinC
(1)求cosA的值;
(2)求cos(2A )的值.
6
17、(本小题满分13分)
如图,四棱锥 的底面 是平行四边形, ,
, 分别是棱 的中点.
(1) 证明 平面 ;
(2) 若二面角P-AD-B为 ,
① 证明:平面PBC⊥平面ABCD
② 求直线EF与平面PBC所成角的正弦值.
18、(本小题满分13分)
设椭圆 的左、右焦点分别为 ,,右顶点为A,上顶点为B.已
第3页 | 共16页知 = .
(1) 求椭圆的离心率;
(2) 设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点 ,经过点 的直线
与该圆相切与点M, = .求椭圆的方程.
19 (本小题满分14分)
2
已知函数 f(x) x2 ax3(a 0),xÎR
3
(1) 求 f(x)的单调区间和极值;
(2)若对于任意的x Î(2,¥),都存在x Î(1,¥),使得 f(x ) f(x )1,求a
1 2 1 2
的取值范围
20(本小题满分14分)
已知q和n均为给定的大于1的自然数,设集合M 0,1,2 q1 ,集合
A xx x x q x qn1,x ÎM,i 1,2, n ,
1 2 n i
(1)当q 2,n3时,用列举法表示集合A;
设s,tÎA,s a a q a qn1,t b b q b qn1,其中a ,b ÎM,i 1,2, n,
1 2 n 1 2 n i i
证明:若a b ,则st .
n n
第4页 | 共16页2014年天津高考文科数学试题逐题详解 (纯word解析版)
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
7i
【2014年天津卷(文01)】i是虚数单位,复数
34i
17 31 17 25
A.1i B.1i C. i D. i
25 25 7 7
【答案】A
7+ i (7+ i)(3- 4i) 25- 25i
【解析】 = = = 1- i
3+ 4i (3+ 4i)(3- 4i) 25
x y20
【2014年天津卷(文02)】设变量x、y满足约束条件x y20,则目标函数
y1
z x2y的最小值为
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
{x+y-2=0, {x=1,
【解析】画出可行域,如图所示.解方程组 得 即点A(1,1).
y=1, y=1,
当目标函数线过可行域内A点时,目标函数有最小值,即z =1×1+2×1=3.
min
【2014年天津卷(文03)】已知命题p:∀x>0,总有(x+1)ex>1,则¬p为( )
A.∃x≤0,使得(x+1)ex0≤1 B.∃x>0,使得(x+1)ex0≤1
0 0 0 0
C.∀x>0,总有(x+1)ex≤1 D.∀x≤0,总有(x+1)ex≤1
【答案】B
【解析】根据全称命题的否定为特称命题可知,¬p为∃x>0,使得(x+1)e ≤1,
0 0
【2014年天津卷(文04)】设a=logπ,b=log π,c=π﹣2,则( )
2
A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>b>a
第5页 | 共16页【答案】C
【解析】logπ>1,log π<0,0<π﹣2<1,即a>1,b<0,0<c<1,∴a>c>b
2
【2014年天津卷(文05)】设{a}的首项为a,公差为﹣1的等差数列,S为其前n项和,若
n 1 n
S,S,S成等比数列,则a=( )
1 2 4 1
A.2 B.﹣2 C. D.
﹣
【答案】D
【解析】∵{a}是首项为a,公差为﹣1的等差数列,S为其前n项和,∴S=a,S=2a﹣1,
n 1 n 1 1 2 1
S=4a﹣6,
4 1
由S,S,S成等比数列,得: ,即
1 2 4
,解得:
【2014年天津卷(文06)】已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直
线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为( )
A. B.
﹣ =1 ﹣ =1
C. D.
﹣ =1 ﹣ =1
【答案】A
【解析】令y=0,可得x=﹣5,即焦点坐标为(﹣5,0),∴c=5,
∵双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,
∴ =2,∵c2=a2+b2,∴a2=5,b2=20,∴双曲线的方程为 ﹣ =1
【2014年天津卷(文07)】如图,△ABC是圆的内接三角形,∠BAC的平分线交圆于点D,交
BC于E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F,在上述条件下,给出下列四个结论:
第6页 | 共16页①BD平分∠CBF;②FB2=FD•FA;③AE•CE=BE•DE;④AF•BD=AB•BF.
所有正确结论的序号是( )
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②④
【答案】D
【解析】∵圆周角∠DBC对应劣弧CD,圆周角∠DAC对应劣弧CD,∴∠DBC=∠DAC.
∵弦切角∠FBD对应劣弧BD,圆周角∠BAD对应劣弧BD,∴∠FBD=∠BAF.
∵BD是∠BAC的平分线,∴∠BAF=∠DAC.∴∠DBC=∠FBD.即BD平分∠CBF.即结
论①正确.
又由∠FBD=∠FAB,∠BFD=∠AFB,得△FBD~△FAB.
由 ,FB2=FD•FA.即结论②成立.由 ,得AF•BD=AB•BF.即结论④成
立
【2014年天津卷(文08)】已知函数f(x)= sinωx+cosωx(ω>0),x∈R,在曲线y
=f(x)与直线y=1的交点中,若相邻交点距离的最小值为 ,则f(x)的最小正周期为(
)
A. B. C.π D.2π
【答案】C
【解析】 ∵已知函数f(x)= sinωx+cosωx=2sin(ωx+ )(ω>0),x∈R,
在曲线y=f(x)与直线y=1的交点中,若相邻交点距离的最小值为 ,正好等于f
(x)的周期的 倍,
设函数f(x)的最小正周期为T,则 = ,∴T=π
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.
【2014年天津卷(文09)】某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟
采用分层抽样的方法,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已
第7页 | 共16页知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级
本科生中抽取____名学生.
【答案】60
4
【解析】由分层抽样的方法可得,从一年级本科生中抽取学生人数为300× =60
4+5+5+6
【2014年天津卷(文10)】一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体
积为_________m3.
20π
【答案】
3
【解析】
1 20π
由三视图可得,该几何体为圆柱与圆锥的组合体,其体积V=π×12×4+ π×22×2=
3 3
.
【2014年天津卷(文11)】阅读如图的框图,运行相应的程序,输出S的值为 .
第8页 | 共16页【答案】-4
【解析】依题由框图知,第一次循环得到:S=﹣8,n=2;第二次循环得到:S=﹣4,n=1;
退出循环,输出﹣4
【2014年天津卷(文12)】函数f(x)=lgx2的单调递减区间是 .
【答案】(﹣∞,0)
【解析】 方法一:y=lgx2=2lg|x|,∴当x>0时,f(x)=2lgx在(0,+∞)上是增函数;
当x<0时,f(x)=2lg(﹣x)在(﹣∞,0)上是减函数.
∴函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).
方法二:原函数是由 复合而成,∵t=x2在(﹣∞,0)上是减函数,在(0
,+∞)为增函数;
又y=lgt在其定义域上为增函数,∴f(x)=lgx2在(﹣∞,0)上是减函
数,在(0,+∞)为增
函数,∴函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0)
【2014年天津卷(文13)】已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E,F分别在边BC,D
C上,BC=3BE,DC=λDF、若 • =1,则λ的值为 .
【答案】2
【解析】∵BC=3BE,DC=λDF,∴ = , = ,
= + = + = + , = + = + = + ,
第9页 | 共16页∵菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,∴| |=| |=2, • =2×2×cos120
°=﹣2,
∵ • =1,∴( + )•( + )= + +(1+ ) • =
1,
即 ×4+ ×4﹣2(1+ )=1,整理得 ,解得λ=2
【2014年天津卷(文14)】已知函数f(x)= ,若函数y=f(x)﹣a|
x|恰有4个零点,则实数a的取值范围为 .
【答案】(1,2)
【解析】由y=f(x)﹣a|x|=0得f(x)=a|x|,作出函数y=f(x),y=a|x|的图象,
当a≤0,不满足条件,∴a>0,
当a=2时,此时y=a|x|与f(x)有三个 交点,
当a=1时,此时y=a|x|与f(x)有五个 交点,
∴要使函数y=f(x)﹣a|x|恰有4个零点,则1<a<2
三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
【2014年天津卷(文15)】(本小题满分13分)
某校夏令营有3名男同学,A、B、C和3名女同学X,Y,Z,其年级情况如表:
一年级 二年级 三年级
男同学 A B C
女同学 X Y Z
现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛(每人被选到的可能性相同)
(Ⅰ)用表中字母列举出所有可能的结果;
(Ⅱ)设M为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”,求事件M发生
的概率.
第10页 | 共16页解:(Ⅰ)用表中字母列举出所有可能的结果有:(A,B)、(A,C)、(A,X)、(A,
Y)、(A,Z)、
(B,C)、(B,X)、(B,Y)、(B,Z)、(C,X)、(C,Y)、(C,Z)、
(X,Y)、(X,Z )、(Y,Z)
共计15个结果.
(Ⅱ)设M为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”,
则事件M包含的结果有:(A,Y)、(A,Z)、(B,X)、(B,Z)、(C,X)、
(C,Y),共计6个结果,
故事件M发生的概率为 =
【2014年天津卷(文16)】(本小题满分13分)
在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a﹣c= b,sinB= sinC,
(Ⅰ)求cosA的值;
(Ⅱ)求cos(2A﹣ )的值.
解:(Ⅰ)将sinB= sinC,利用正弦定理化简得:b= c,代入a﹣c= b,得:a﹣c=c
,即a=2c,
∴cosA= = = ;
(Ⅱ)∵cosA= ,A为三角形内角,∴sinA= = ,
∴cos2A=2cos2A﹣1=﹣ ,sin2A=2sinAcosA= ,
则cos(2A﹣ )=cos2Acos +sin2Asin =﹣ × + × =
【2014年天津卷(文17)】(本小题满分13分)
如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是平行四边形,BA=BD= ,AD=2,PA=PD= ,E,F分别
是棱AD,PC的中点.
(Ⅰ)证明EF∥平面PAB;
(Ⅱ)若二面角P﹣AD﹣B为60°,
(i)证明平面PBC⊥平面ABCD;
(ii)求直线EF与平面PBC所成角的正弦值.
第11页 | 共16页解:(Ⅰ)证明:连结AC,AC∩BD=H,∵底面ABCD是平行四边形,∴H为BD中点,
∵E是棱AD的中点.∴在△ABD中,EH∥AB,
又∵AB⊂平面PAB,EH⊄平面PAD,∴EH∥平面PAB.同理可证,FH∥平面PAB.
又∵EH∩FH=H,∴平面EFH∥平面PAB,∵EF⊂平面EFH,∴EF∥平面PAB;
(Ⅱ)(i)如图,连结PE,BE.∵BA=BD= ,AD=2,PA=PD= ,∴BE=1,PE=2.
又∵E为AD的中点,∴BE⊥AD,PE⊥AD,
∴∠PEB即为二面角P﹣AD﹣B的平面角,即∠PEB=60°,∴PB= .
∵△PBD中,BD2+PB2=PD2,∴PB⊥BD,同理PB⊥BA,∴PB⊥平面ABD,
∵PB⊂平面PBC,∴平面PAB⊥平面ABCD;
(ii)由(i)知,PB⊥BD,PB⊥BA,∵BA=BD= ,AD=2,∴BD⊥BA,
∴BD,BA,BP两两垂直,
以B为坐标原点,分别以BD,BA,BP为X,Y,Z轴,建立如图所示的空间直角坐标系B﹣
DAP,
则有A(0, ,0),B(0,0,0),C( ,﹣ ,0),D( ,0,0),P(0
,0, ),
∴ =( ,﹣ ,0), =(0,0, ),
设平面PBC的法向量为 ,∵ ,∴ ,令x=1
,则y=1,z=0,
第12页 | 共16页故 =(1,1,0),∵E,F分别是棱AD,PC的中点,∴E( , ,0),F( ,﹣
, ),
∴ =(0, , ),∴ = = =﹣
,
即直线EF与平面PBC所成角的正弦值为
【2014年天津卷(文18)】(本小题满分13分)
设椭圆 + =1(a>b>0)的左、右焦点分别为F、F,右顶点为A,上顶点为B,已知|A
1 2
B|= |FF|.
1 2
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F,经过点F的直线l与
1 2
该圆相切于点M,|MF|=2 ,求椭圆的方程.
2
解:(Ⅰ)依题意可知 = •2c,∵b2=a2﹣c2,∴a2+b2=2a2﹣c2=3c2,∴a2=2c2,∴
e= = .
(Ⅱ)由(Ⅰ)知a2=2c2,∴b2=a2﹣c2=c2,∴椭圆方程为 + =1,B(0,c),F(﹣c
1
,0)
设P点坐标( csinθ,ccosθ),圆心为O∵PB为直径,∴BF⊥PF,
1 1
第13页 | 共16页∴k• k = • =﹣1,求得sinθ=﹣ 或0(舍去),
BF1 PF1
由椭圆对称性可知,P在x轴下方和上方结果相同,只看在x轴上方时,
cosθ= = ∴P坐标为(﹣ c, c),∴圆心坐标为(﹣ c, c),
∴r=|OB|= = c,|OF|= = c,
2
∵r2+|MF|2=|OF|2,∴ +8= c2,∴c2=3,∴a2=6,b2=3,∴椭圆的方程为
2 2
+ =1
【2014年天津卷(文19)】(本小题满分14分)
已知函数f(x)=x2﹣ ax3(a>0),x∈R.
(Ⅰ)求f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)若对于任意的x∈(2,+∞),都存在x∈(1,+∞),使得f(x)•f(x)=1,求
1 2 1 2
a的取值范围.
解:(Ⅰ)f′(x)=2x﹣2ax2=2x(1﹣ax),
∵a>0,∴当x<0或x 时,f′(x)<0,当 时,f′(x)>0,
f(x)单调递减区间为:(﹣∞,0)和 ,单调递增区间为
,
当x=0时,有极小值f(0)=0,当x= 时,有极大值f( )= ;
(Ⅱ)由f(0)=f( )=0及(Ⅰ)知,当x∈(0, )时,f(x)>0;当x∈( ,+
∞)时,f(x)<0.
第14页 | 共16页设集合A={f(x)|x∈(2,+∞)},集合B={ |x∈(1,+∞),f(x)≠0},
则对于任意的x∈(2,+
1
∞),都存在x∈(1,+∞),使得f(x)•f(x)=1,等价于A⊆B,显然A≠∅
2 1 2
下面分三种情况讨论:
(1)当 >2,即0<a< 时,由f( )=0可知,0∈A,而0∈B,∴A不是B的子集;
(2)当1≤ ≤2,即 时,f(2)≤0,且f(x)在(2,+∞)上单调递减,故A
=(﹣∞,f(2)),∴A
⊆(﹣∞,0);由f(1)≥0,有f(x)在(1,+∞)上的取值范围包含(﹣∞,0),即
(﹣∞,0)⊆B,∴A⊆B;
(3)当 <1,即a> 时,有f(1)<0,且f(x)在(1,+∞)上单调递减,故B=(
,0),A=(﹣∞, f(2)),∴A不是B的子集.综上,a的取值范围是[
]
【2014年天津卷(文20)】(本小题满分14分)
已知q和n均为给定的大于1的自然数,设集合M={0,1,2,…,q﹣1},集合A={x|x=x+xq+
1 2
…+xqn﹣1,x∈M,i=1,2,…n}.
n i
(Ⅰ)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;
(Ⅱ)设s,t∈A,s=a+aq+…+aqn﹣1,t=b+bq+…+bqn﹣1,其中a,b∈M,i=1,2,…,
1 2 n 1 2 n i i
n.证明:若a<b,则s<t.
n n
(Ⅰ)解:当q=2,n=3时,M={0,1},A={x| ,x∈M,i=1,2,3}
i
.
可得A={0,1,2,3,4,5,6,7}.
(Ⅱ)证明:由设s,t∈A,s=a+aq+…+aqn﹣1,t=b+bq+…+bqn﹣1,其中a,b∈M,i=1
1 2 n 1 2 n i i
,2,…,n.a<b,
n n
∴a﹣b≤﹣1.可得s﹣t=(a﹣b)+(a﹣b)q+…+
n n 1 1 2 2
+
第15页 | 共16页≤﹣[1+q+…+qn﹣2+qn﹣1]
= <0.
∴s<t
第16页 | 共16页