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2014 年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)
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.(5分)已知集合A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0},则A∩B=( )
A. B.{2} C.{0} D.{﹣2}
∅
2.(5分) =( )
A.1+2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.﹣1﹣2i
3.(5分)函数f(x)在x=x 处导数存在,若p:f′(x )=0:q:x=x 是f(x)的极值点,则(
0 0 0
) A. B. C. D.
A.p是q的充分必要条件
7.(5 分)正三棱柱 ABC﹣A B C 的底面边长为 2,侧棱长为 ,D 为 BC 中点,则三棱锥 A﹣
1 1 1
B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件
B DC 的体积为( )
1 1
C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件
A.3 B. C.1 D.
D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件
4.(5分)设向量 , 满足| + |= ,| ﹣ |= ,则 • =( ) 8.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=( )
A.1 B.2 C.3 D.5
5.(5分)等差数列{a }的公差为2,若a ,a ,a 成等比数列,则{a }的前n项和S =( )
n 2 4 8 n n
A.n(n+1) B.n(n﹣1) C. D.
6.(5分)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.4 B.5 C.6 D.7
9.(5分)设x,y满足约束条件 ,则z=x+2y的最大值为( ) 18.(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;
A.8 B.7 C.2 D.1
(Ⅱ)设AP=1,AD= ,三棱锥P﹣ABD的体积V= ,求A到平面PBC的距离.
10.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|
AB|=( )
A. B.6 C.12 D.7
11.(5分)若函数f(x)=kx﹣ln x在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣2] B.(﹣∞,﹣1] C.[2,+∞) D.[1,+∞)
12.(5分)设点M(x ,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x 的取值范
0 0
围是( )
A.[﹣1,1] B.[﹣ , ] C.[﹣ , ] D.[﹣ , ]
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
19.(12分)某市为了考核甲、乙两部门的工作情况,随机访问了 50位市民,根据这50位市民
13.(5分)甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们
对两部门的评分(评分越高表明市民的评价越高)绘制的茎叶图如图:
选择相同颜色运动服的概率为 .
14.(5分)函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx的最大值为 .
15.(5分)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)= .
16.(5分)数列{a }满足a = ,a =2,则a = .
n n+1 8 1
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.(12分)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.
(Ⅰ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门评分的中位数;
(1)求C和BD;
(Ⅱ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率;
(2)求四边形ABCD的面积.
(Ⅲ)根据茎叶图分析该市的市民对甲、乙两部门的评价.三、选修4-1:几何证明选讲
20.(12分)设F ,F 分别是C: + =1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF 与x
1 2 2 22.(10分)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:
轴垂直,直线MF 与C的另一个交点为N.
1
(Ⅰ)BE=EC;
(1)若直线MN的斜率为 ,求C的离心率;
(Ⅱ)AD•DE=2PB2.
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F N|,求a,b.
1
21.(12分)已知函数f(x)=x3﹣3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的
横坐标为﹣2.
(Ⅰ)求a;
(Ⅱ)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.四、选修4-4,坐标系与参数方程 五、选修4-5:不等式选讲
23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标
24.设函数f(x)=|x+ |+|x﹣a|(a>0).
方程为ρ=2cosθ,θ [0, ] (Ⅰ)证明:f(x)≥2;
(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.
∈
(Ⅰ)求C的参数方程;
(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y= x+2垂直,根据(1)中你得到的参
数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.3.(5分)函数f(x)在x=x 处导数存在,若p:f′(x )=0:q:x=x 是f(x)的极值点,则(
2014 年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ) 0 0 0
)
参考答案与试题解析
A.p是q的充分必要条件
B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件
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
C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件
要求的
D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件
1.(5分)已知集合A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0},则A∩B=( )
A. B.{2} C.{0} D.{﹣2}
【考点】29:充分条件、必要条件、充要条件.
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∅
【专题】5L:简易逻辑.
【考点】1E:交集及其运算.
菁优网版权所有 【分析】根据可导函数的极值和导数之间的关系,利用充分条件和必要条件的定义即可得到结论.
【专题】5J:集合.
【解答】解:函数f(x)=x3的导数为f'(x)=3x2,由f′(x )=0,得x =0,但此时函数f(x)单调
0 0
【分析】先解出集合B,再求两集合的交集即可得出正确选项.
递增,无极值,充分性不成立.
【解答】解:∵A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0}={﹣1,2},
根据极值的定义和性质,若x=x 是f(x)的极值点,则f′(x )=0成立,即必要性成立,
0 0
∴A∩B={2}.
故p是q的必要条件,但不是q的充分条件,
故选:B.
故选:C.
【点评】本题考查交的运算,理解好交的定义是解答的关键.
【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用函数单调性和极值之间的关系是解决本
题的关键,比较基础.
2.(5分) =( )
4.(5分)设向量 , 满足| + |= ,| ﹣ |= ,则 • =( )
A.1+2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.﹣1﹣2i
A.1 B.2 C.3 D.5
【考点】A5:复数的运算.
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【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】5N:数系的扩充和复数. 菁优网版权所有
【专题】5A:平面向量及应用.
【分析】分子分母同乘以分母的共轭复数1+i化简即可.
【分析】将等式进行平方,相加即可得到结论.
【解答】解:化简可得 = = = =﹣1+2i
【解答】解:∵| + |= ,| ﹣ |= ,
故选:B.
∴分别平方得 +2 • + =10, ﹣2 • + =6,
【点评】本题考查复数代数形式的化简,分子分母同乘以分母的共轭复数是解决问题的关键,属
两式相减得4 • =10﹣6=4,
基础题.即 • =1,
故选:A.
【点评】本题主要考查向量的基本运算,利用平方进行相加是解决本题的关键,比较基础.
5.(5分)等差数列{a }的公差为2,若a ,a ,a 成等比数列,则{a }的前n项和S =( )
n 2 4 8 n n
A.n(n+1) B.n(n﹣1) C. D.
【考点】83:等差数列的性质.
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【专题】54:等差数列与等比数列.
【分析】由题意可得a 2=(a ﹣4)(a +8),解得a 可得a ,代入求和公式可得. A. B. C. D.
4 4 4 4 1
【解答】解:由题意可得a 2=a •a ,
4 2 8
即a 2=(a ﹣4)(a +8),
4 4 4 【考点】L!:由三视图求面积、体积.
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解得a =8,
4 【专题】5F:空间位置关系与距离.
∴a =a ﹣3×2=2,
1 4 【分析】由三视图判断几何体的形状,通过三视图的数据求解几何体的体积即可.
【解答】解: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
∴S =na + d,
n 1
4,
=2n+ ×2=n(n+1),
故选:A.
组合体体积是:32π•2+22π•4=34π.
【点评】本题考查等差数列的性质和求和公式,属基础题.
底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯的体积为:32π×6=54π
6.(5分)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
切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为: = .
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
故选:C.
与原来毛坯体积的比值为( )
【点评】本题考查三视图与几何体的关系,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能
力.
7.(5 分)正三棱柱 ABC﹣A B C 的底面边长为 2,侧棱长为 ,D 为 BC 中点,则三棱锥 A﹣
1 1 1
B DC 的体积为( )
1 1A.3 B. C.1 D.
【考点】EF:程序框图.
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【专题】5K:算法和程序框图.
【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.
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【专题】5F:空间位置关系与距离.
【解答】解:若x=t=2,
【分析】由题意求出底面B DC 的面积,求出A到底面的距离,即可求解三棱锥的体积.
1 1
则第一次循环,1≤2成立,则M= ,S=2+3=5,k=2,
【解答】解:∵正三棱柱ABC﹣A B C 的底面边长为2,侧棱长为 ,D为BC中点,
1 1 1
∴底面B DC 的面积: = , 第二次循环,2≤2成立,则M= ,S=2+5=7,k=3,
1 1
A到底面的距离就是底面正三角形的高: . 此时3≤2不成立,输出S=7,
故选:D.
三棱锥A﹣B DC 的体积为: =1.
1 1
【点评】本题主要考查程序框图的识别和判断,比较基础.
故选:C.
【点评】本题考查几何体的体积的求法,求解几何体的底面面积与高是解题的关键.
9.(5分)设x,y满足约束条件 ,则z=x+2y的最大值为( )
8.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=( )
A.8 B.7 C.2 D.1
【考点】7C:简单线性规划.
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【专题】59:不等式的解法及应用.
【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最大值.
【解答】解:作出不等式对应的平面区域,
由z=x+2y,得y=﹣ ,
平移直线y=﹣ ,由图象可知当直线 y=﹣ 经过点A时,直线y=﹣ 的截距最大,
此时z最大.
由 ,得 ,
即A(3,2),
A.4 B.5 C.6 D.7此时z的最大值为z=3+2×2=7,
所以|AB|=x + +x + = + + =12
1 2
故选:B.
故选:C.
【点评】本题考查抛物线的标准方程,以及简单性质的应用,弦长公式的应用,运用弦长公式是
解题的难点和关键.
11.(5分)若函数f(x)=kx﹣ln x在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣2] B.(﹣∞,﹣1] C.[2,+∞) D.[1,+∞)
【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.
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【专题】38:对应思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用.
【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法. 【分析】求出导函数f′(x),由于函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,可得f′(x)
≥0在区间(1,+∞)上恒成立.解出即可.
10.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|
【解答】解:f′(x)=k﹣ ,
AB|=( )
∵函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,
A. B.6 C.12 D.7
∴f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.
∴k≥ ,
【考点】K8:抛物线的性质.
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【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
而y= 在区间(1,+∞)上单调递减,
【分析】求出焦点坐标,利用点斜式求出直线的方程,代入抛物线的方程,利用根与系数的关系
∴k≥1.
由弦长公式求得|AB|.
∴k的取值范围是:[1,+∞).
【解答】解:由y2=3x得其焦点F( ,0),准线方程为x=﹣ .
故选:D.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性、恒成立问题的等价转化方法,属于中档题.
则过抛物线y2=3x的焦点F且倾斜角为30°的直线方程为y=tan30°(x﹣ )= (x﹣ ).
代入抛物线方程,消去y,得16x2﹣168x+9=0.
12.(5分)设点M(x ,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x 的取值范
0 0
设A(x ,y ),B(x ,y )
1 1 2 2 围是( )
则x +x = ,
1 2 A.[﹣1,1] B.[﹣ , ] C.[﹣ , ] D.[﹣ , ]【专题】5I:概率与统计.
【考点】JE:直线和圆的方程的应用. 【分析】所有的选法共有3×3=9种,而他们选择相同颜色运动服的选法共有 3种,由此求得他们
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【专题】5B:直线与圆. 选择相同颜色运动服的概率.
【分析】根据直线和圆的位置关系,利用数形结合即可得到结论. 【解答】解:所有的选法共有3×3=9种,而他们选择相同颜色运动服的选法共有3种,
【解答】解:由题意画出图形如图:点 M(x ,1),要使圆 O:x2+y2=1 上存在点 N,使得
0
故他们选择相同颜色运动服的概率为 = ,
∠OMN=45°,
则∠OMN的最大值大于或等于45°时一定存在点N,使得∠OMN=45°, 故答案为: .
而当MN与圆相切时∠OMN取得最大值,
【点评】本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式,属于基础题.
此时MN=1,
图中只有M′到M″之间的区域满足MN=1,
14.(5分)函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx的最大值为 1 .
∴x 的取值范围是[﹣1,1].
0
故选:A.
【考点】GP:两角和与差的三角函数;HW:三角函数的最值.
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【专题】56:三角函数的求值;57:三角函数的图像与性质.
【分析】直接利用两角和与差三角函数化简,然后求解函数的最大值.
【解答】解:函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx
=sinxcosφ+sinφcosx﹣2sinφcosx
=sinxcosφ﹣sinφcosx
=sin(x﹣φ)≤1.
所以函数的最大值为1.
故答案为:1.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,直线与直线设出角的求法,数形结合是快速解得本题的
【点评】本题考查两角和与差的三角函数,三角函数最值的求解,考查计算能力.
策略之一.
15.(5分)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)= 3 .
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.(5分)甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们
【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.
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【专题】51:函数的性质及应用.
选择相同颜色运动服的概率为 .
【分析】根据函数奇偶性和对称性的性质,得到f(x+4)=f(x),即可得到结论.
【解答】解:法1:因为偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,
【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.
菁优网版权所有所以f(2+x)=f(2﹣x)=f(x﹣2),
∵8÷3=2…2,故a =
1
即f(x+4)=f(x),
则f(﹣1)=f(﹣1+4)=f(3)=3, 故答案为: .
法2:因为函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,
【点评】本题考查了数列递推公式的简单应用,即给n具体的值代入后求数列的项,属于基础题.
所以f(1)=f(3)=3,
因为f(x)是偶函数,
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
所以f(﹣1)=f(1)=3,
17.(12分)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.
故答案为:3.
(1)求C和BD;
【点评】本题主要考查函数值的计算,利用函数奇偶性和对称性的性质得到周期性 f(x+4)=f
(2)求四边形ABCD的面积.
(x)是解决本题的关键,比较基础.
【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.
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16.(5分)数列{a }满足a = ,a =2,则a = . 【专题】56:三角函数的求值.
n n+1 8 1
【分析】(1)在三角形BCD中,利用余弦定理列出关系式,将BC,CD,以及cosC的值代入表示
出BD2,在三角形 ABD中,利用余弦定理列出关系式,将 AB,DA以及 cosA的值代入表示出
【考点】8H:数列递推式.
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BD2,两者相等求出cosC的值,确定出C的度数,进而求出BD的长;
【专题】11:计算题.
(2)由C的度数求出A的度数,利用三角形面积公式求出三角形ABD与三角形BCD面积,之和
【分析】根据a =2,令n=7代入递推公式a = ,求得a ,再依次求出a ,a 的结果,发现规
8 n+1 7 6 5 即为四边形ABCD面积.
律,求出a 的值. 【解答】解:(1)在△BCD中,BC=3,CD=2,
1
由余弦定理得:BD2=BC2+CD2﹣2BC•CDcosC=13﹣12cosC①,
【解答】解:由题意得,a = ,a =2,
n+1 8
在△ABD中,AB=1,DA=2,A+C=π,
令n=7代入上式得,a = ,解得a = ; 由余弦定理得:BD2=AB2+AD2﹣2AB•ADcosA=5﹣4cosA=5+4cosC②,
8 7
由①②得:cosC= ,
令n=6代入得,a = ,解得a =﹣1;
7 6
则C=60°,BD= ;
令n=5代入得,a = ,解得a =2;
6 5
(2)∵cosC= ,cosA=﹣ ,
…
∴sinC=sinA= ,
根据以上结果发现,求得结果按2, ,﹣1循环,∴O为BD的中点
则S= AB•DAsinA+ BC•CDsinC= ×1×2× + ×3×2× =2 .
∵E为PD的中点,
∴EO∥PB.
EO 平面AEC,PB 平面AEC
∴PB∥平面AEC;
⊂ ⊄
【点评】此题考查了余弦定理,同角三角函数间的基本关系,以及三角形面积公式,熟练掌握余 (Ⅱ)∵AP=1,AD= ,三棱锥P﹣ABD的体积V= ,
弦定理是解本题的关键.
∴V= = ,
18.(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.
∴AB= ,PB= = .
(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;
(Ⅱ)设AP=1,AD= ,三棱锥P﹣ABD的体积V= ,求A到平面PBC的距离. 作AH⊥PB交PB于H,
由题意可知BC⊥平面PAB,
∴BC⊥AH,
故AH⊥平面PBC.
又在三角形PAB中,由射影定理可得:
A到平面PBC的距离 .
【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LS:直线与平面平行;MK:点、线、面间的距离计算.
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【专题】5F:空间位置关系与距离.
【分析】(Ⅰ)设BD与AC 的交点为O,连结EO,通过直线与平面平行的判定定理证明PB∥平面
AEC;
(Ⅱ)通过AP=1,AD= ,三棱锥P﹣ABD的体积V= ,求出AB,作AH⊥PB角PB于H,说明
【点评】本题考查直线与平面垂直,点到平面的距离的求法,考查空间想象能力以及计算能力.
AH就是A到平面PBC的距离.通过解三角形求解即可.
【解答】解:(Ⅰ)证明:设BD与AC 的交点为O,连结EO,
19.(12分)某市为了考核甲、乙两部门的工作情况,随机访问了 50位市民,根据这50位市民
∵ABCD是矩形,
对两部门的评分(评分越高表明市民的评价越高)绘制的茎叶图如图:【点评】本题主要考查了茎叶图的知识,以及中位数,用样本来估计总体的统计知识,属于基础
题.
20.(12分)设F ,F 分别是C: + =1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF 与x
1 2 2
轴垂直,直线MF 与C的另一个交点为N.
1
(Ⅰ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门评分的中位数;
(1)若直线MN的斜率为 ,求C的离心率;
(Ⅱ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F N|,求a,b.
1
(Ⅲ)根据茎叶图分析该市的市民对甲、乙两部门的评价.
【考点】K4:椭圆的性质.
【考点】BA:茎叶图;BB:众数、中位数、平均数;CB:古典概型及其概率计算公式. 菁优网版权所有
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【专题】5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.
【专题】5I:概率与统计.
【分析】(Ⅰ)根据茎叶图的知识,中位数是指中间的一个或两个的平均数,首先要排序,然后再 【分析】(1)根据条件求出M的坐标,利用直线MN的斜率为 ,建立关于a,c的方程即可求C
找,
的离心率;
(Ⅱ)利用样本来估计总体,只要求出样本的概率就可以了.
(2)根据直线MN在y轴上的截距为2,以及|MN|=5|F N|,建立方程组关系,求出 N的坐标,
1
(Ⅲ)根据(Ⅰ)(Ⅱ)的结果和茎叶图,合理的评价,恰当的描述即可.
代入椭圆方程即可得到结论.
【解答】解:(Ⅰ)由茎叶图知,50位市民对甲部门的评分有小到大顺序,排在排在第 25,26位
【解答】解:(1)∵M是C上一点且MF 与x轴垂直,
2
的是 75,75,故样本的中位数是 75,所以该市的市民对甲部门的评分的中位数的估计值是
∴M的横坐标为c,当x=c时,y= ,即M(c, ),
75.
50位市民对乙部门的评分有小到大顺序,排在排在第 25,26位的是66,68,故样本的中位数是
若直线MN的斜率为 ,
=67,所以该市的市民对乙部门的评分的中位数的估计值是67.
即tan∠MF F = ,
1 2
(Ⅱ)由茎叶图知,50位市民对甲、乙部门的评分高于90的比率分别为 ,
即b2= =a2﹣c2,
故该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率得估计值分别为0.1,0.16,
(Ⅲ)由茎叶图知,市民对甲部门的评分的中位数高于乙部门的评分的中位数,而且由茎叶图可
即c2+ ﹣a2=0,
以大致看出对甲部门的评分标准差要小于乙部门的标准差,说明该市市民对甲部门的评价较高、
评价较为一致,对乙部门的评价较低、评价差异较大. 则 ,即2e2+3e﹣2=0
解得e= 或e=﹣2(舍去),
即e= .
(Ⅱ)由题意,原点O是F F 的中点,则直线MF 与y轴的交点D(0,2)是线段MF 的中点,
1 2 1 1
设M(c,y),(y>0),
【点评】本题主要考查椭圆的性质,利用条件建立方程组,利用待定系数法是解决本题的关键,
则 ,即 ,解得y= ,
综合性较强,运算量较大,有一定的难度.
∵OD是△MF F 的中位线,
1 2
21.(12分)已知函数f(x)=x3﹣3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的
∴ =4,即b2=4a,
横坐标为﹣2.
由|MN|=5|F N|, (Ⅰ)求a;
1
则|MF |=4|F N|, (Ⅱ)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.
1 1
解得|DF |=2|F N|,
1 1
【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.
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【专题】53:导数的综合应用.
设N(x ,y ),由题意知y <0,
1 1 1 【分析】(Ⅰ)求函数的导数,利用导数的几何意义建立方程即可求a;
则(﹣c,﹣2)=2(x +c,y ).
1 1 (Ⅱ)构造函数g(x)=f(x)﹣kx+2,利用函数导数和极值之间的关系即可得到结论.
【解答】解:(Ⅰ)函数的导数f′(x)=3x2﹣6x+a;f′(0)=a;
即 ,即
则y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=ax+2,
∵切线与x轴交点的横坐标为﹣2,
∴f(﹣2)=﹣2a+2=0,
代入椭圆方程得 ,
解得a=1.
(Ⅱ)当a=1时,f(x)=x3﹣3x2+x+2,
将b2=4a代入得 ,
设g(x)=f(x)﹣kx+2=x3﹣3x2+(1﹣k)x+4,
由题设知1﹣k>0,
解得a=7,b= .
当x≤0时,g′(x)=3x2﹣6x+1﹣k>0,g(x)单调递增,g(﹣1)=k﹣1,g(0)=4,
当x>0时,令h(x)=x3﹣3x2+4,则g(x)=h(x)+(1﹣k)x>h(x).则h′(x)=3x2﹣6x=3x(x﹣2)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)单调递增, ∴∠PAD=∠PDA,
∴在x=2时,h(x)取得极小值h(2)=0, ∵∠PDA=∠CDE,
g(﹣1)=k﹣1,g(0)=4, ∴∠OEA+∠CDE=∠OAE+∠PAD=90°,
则g(x)=0在(﹣∞,0]有唯一实根. ∴OE⊥BC,
∵g(x)>h(x)≥h(2)=0, ∴E是 的中点,
∴g(x)=0在(0,+∞)上没有实根. ∴BE=EC;
综上当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点. (Ⅱ)∵PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,
【点评】本题主要考查导数的几何意义,以及函数交点个数的判断,利用导数和函数单调性之间 ∴PA2=PB•PC,
的关系是解决本题的关键,考查学生的计算能力. ∵PC=2PA,
∴PA=2PB,
三、选修4-1:几何证明选讲 ∴PD=2PB,
22.(10分)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, ∴PB=BD,
PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明: ∴BD•DC=PB•2PB,
(Ⅰ)BE=EC; ∵AD•DE=BD•DC,
(Ⅱ)AD•DE=2PB2. ∴AD•DE=2PB2.
【点评】本题考查与圆有关的比例线段,考查切割线定理、相交弦定理,考查学生分析解决问题
【考点】N4:相似三角形的判定;NC:与圆有关的比例线段. 的能力,属于中档题.
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【专题】17:选作题;5Q:立体几何.
【分析】(Ⅰ)连接OE,OA,证明OE⊥BC,可得E是 的中点,从而BE=EC; 四、选修4-4,坐标系与参数方程
(Ⅱ)利用切割线定理证明PD=2PB,PB=BD,结合相交弦定理可得AD•DE=2PB2. 23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标
【解答】证明:(Ⅰ)连接OE,OA,则∠OAE=∠OEA,∠OAP=90°,
方程为ρ=2cosθ,θ [0, ]
∵PC=2PA,D为PC的中点,
∴PA=PD,
(Ⅰ)求C的参数方程
∈
;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y= x+2垂直,根据(1)中你得到的参
【分析】(Ⅰ)由a>0,f(x)=|x+ |+|x﹣a|,利用绝对值三角不等式、基本不等式证得 f(x)
数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.
≥2成立.
【考点】QH:参数方程化成普通方程. (Ⅱ)由f(3)=|3+ |+|3﹣a|<5,分当a>3时和当0<a≤3时两种情况,分别去掉绝对值,求
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【专题】5S:坐标系和参数方程.
得不等式的解集,再取并集,即得所求.
【分析】(1)利用 即可得出直角坐标方程,利用cos2t+sin2t=1进而得出参数方程. 【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a>0,f(x)=|x+ |+|x﹣a|≥|(x+ )﹣(x﹣a)|=|a+ |=a+ ≥2
(2)利用半圆C在D处的切线与直线l:y= x+2垂直,则直线CD的斜率与直线l的斜率相等,
=2,
即可得出直线CD的倾斜角及D的坐标.
故不等式f(x)≥2成立.
【解答】解:(1)由半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ [0, ],即ρ2=2ρcosθ,可得C的普通
(Ⅱ)∵f(3)=|3+ |+|3﹣a|<5,
∈
方程为(x﹣1)2+y2=1(0≤y≤1).
∴当a>3时,不等式即a+ <5,即a2﹣5a+1<0,解得3<a< .
可得C的参数方程为 (t为参数,0≤t≤π).
(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以C(1,0)为圆心,1为半径的上半圆, 当0<a≤3时,不等式即 6﹣a+ <5,即 a2﹣a﹣1>0,求得 <a≤3.
∵直线CD的斜率与直线l的斜率相等,∴tant= ,t= .
综上可得,a的取值范围( , ).
故D的直角坐标为 ,即( , ). 【点评】本题主要考查绝对值三角不等式,绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学
思想,属于中档题.
【点评】本题考查了把极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、直线与圆的位置
关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
五、选修4-5:不等式选讲
24.设函数f(x)=|x+ |+|x﹣a|(a>0).
(Ⅰ)证明:f(x)≥2;
(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.
【考点】R5:绝对值不等式的解法.
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【专题】59:不等式的解法及应用.