1、12014 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学参考公式:圆柱的体积公式: ,其中 为圆柱的表面积, 为高Vsh圆 柱 sh圆柱的侧面积公式: ,其中 是圆柱底面的周长, 为母线长=Scl圆 柱 l一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共计 70 分 请把答案填写在答题卡相应位置上(1) 【2014 年江苏,1,5 分】已知集合 , ,则 _2134A, , , 123B, , AB【答案】 3,【解析】由题意得 1,3AB(2) 【2014 年江苏,2,5 分】已知复数 ( 为虚数单位),则 的实部为_25izz【答案】21【解析】由题意 ,其实部为 212(i)5i10
2、iz(3) 【2014 年江苏,3,5 分】右图是一个算法流程图,则输出的 的值是_n【答案】5【解析】本题实质上就是求不等式 的最小整数解 整数解为 ,因此输出的 20n255n(4) 【2014 年江苏,4,5 分】从 这 4 个数中一次随机地取 2 个数,则所取 2 个数的乘积为 6 的136, , ,概率是_【答案】 13【解析】从 这 4 个数中任取 2 个数共有 种取法,其中乘积为 6 的有 和 两种取法,因此所求,26246C1,2,3概率为 13P(5) 【2014 年江苏,5,5 分】已知函数 与 ,它们的图象有一个横坐标为 的cosyxin()0)yx 3交点,则 的值是_
3、【答案】 6【解析】由题意 ,即 , , ,因为 ,cosin(2)321sin()32(1)36k()Z0所以 6(6) 【2014 年江苏,6,5 分】为了了解一片经济林的生长情况,随机抽测了其中 60 株树木的底部周长(单位:cm) ,所得数据均在区间 上,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的 60 株树木中,有 8013,株树木的底部周长小于 100 cm注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1 本试卷共 4 页,包含填空题(第 1 题第 14 题) 、解答题(第 15 题 第 20 题) 本卷满分 160 分,考试时间为 120 分钟考试结束后,请将答题卡交回2
4、 答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置3 请在答题卡上按照顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效作答必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔请注意字体工整,笔迹清楚4 如需作图,须用 2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗5 请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、破损一律不准使用胶带纸、修正液、可擦洗的圆珠笔2【答案】24【解析】由题意在抽测的 60 株树木中,底部周长小于 的株数为 10cm(0.15.2)0624(7) 【2014 年江苏,7,5 分】在各项均为正数的等比数列 中,若 , ,则 的值是na2864a6a
5、_【答案】4【解析】设公比为 ,因为 ,则由 得 , ,解得 ,所以q21a8642a642q420q2q462a(8) 【2014 年江苏,8,5 分】设甲、乙两个圆柱的底面积分别为 ,体积分别为 ,若它们的侧面积相12S, 12V,等,且 ,则 的值是_129S12V【答案】 3【解析】设甲、乙两个圆柱的底面和高分别为 , ,则 , ,又 ,所1rh、 2、 12rh12hr2194Sr以 ,则 123r2211123Vrh(9) 【2014 年江苏,9,5 分】在平面直角坐标系 xOy 中,直线 被圆 截得的弦30xy22()(1)xy长为_【答案】【解析】圆 的圆心为 ,半径为 ,点
6、到直线 的距离为22()(1)4xy(2,1)C2rC230xy,所求弦长为 235d 2954ld(10) 【2014 年江苏,10,5 分】已知函数 ,若对任意 ,都有 成立,则实2()fxm1xm, ()fx数 m 的取值范围是_ 【答案】 02,【解析】据题意 ,解得 22()10()()10fm 20(11) 【2014 年江苏,11,5 分】在平面直角坐标系 xOy 中,若曲线 ( 为常数)过点 ,且2byax, (25)P,该曲线在点 P 处的切线与直线 平行,则 的值是_73xyb【答案】 3【解析】曲线 过点 ,则 ,又 ,所以 ,由解得2byax(2,5)452ba2yax
7、742ba,所以 1b(12) 【2014 年江苏,12,5 分】如图,在平行四边形 ABCD 中,已知, , 85ABD,则 的值是_32CPDABP, AD【答案】22【解析】由题意, , ,14B3344PC所以 ,3()()2216ADBA即 ,解得 1256ADB3(13) 【2014 年江苏,13,5 分】已知 是定义在 R 上且周期为 3 的函数,当 时,()fx 03)x,21()fx若函数 在区间 上有 10 个零点(互不相同) ,则实数 a 的取值范围是_()yfxa34,【答案】 0,【解析】作出函数 的图象,可见 ,当 时,21(),0)fxx1(0)2fx, 1()2
8、fx极 大,方程 在 上有 10 个零点,即函数 和图象与直73f()0fxa3,4x()yfx线 在 上有 10 个交点,由于函数 的周期为 3,因此直线 与函数ya,4 ()fxa的应该是 4 个交点,则有 21(),03)fxx1(0,)2a(14) 【2014 年江苏,14,5 分】若 的内角满足 ,则 的最小值是_ABCsinsiinABCcos【答案】 64【解析】由已知 及正弦定理可得 , sin2siinA2abc222()osababc,当且仅当 ,即 时等号成立,所以23626884ababa233的最小值为 cosC4二、解答题:本大题共 6 小题,共计 90 分请在答题
9、卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤(15) 【2014 年江苏,15,14 分】已知 , 2, 5sin(1)求 的值;sin4(2)求 的值co26解:(1) , ,5si, , 25cos1sin10sinnci(co)44(2) ,2232siossi55, 43coc2in66610(16) 【2014 年江苏,16,14 分】如图,在三棱锥 中, 分别为棱 的中点已知PABCDEF, , PCAB, ,PAC, , 8B, 5DF(1)求证:直线 PA平面 DEF;(2)平面 BDE平面 ABC解:(1) 为 中点DEPA 平面 DEF,DE 平面 DE
10、FPA平面 DEFDE, A, (2) 为 中点, 为 中点, , , , 12EPAF, ACB, 142EFBC4 , ,DE EF, , ,222DEF90DEF/DEPAC, DEA ,DE平面 ABC,DE 平面 BDE,平面 BDE平面 ABCAC(17) 【2014 年江苏,17,14 分】如图,在平面直角坐标系 xOy 中, 分别是椭圆 的12F,21(0)yxab左、右焦点,顶点 B 的坐标为 ,连结 并延长交椭圆于点 A,过点 A 作 x 轴的垂线交椭圆于另一(0)b, 2BF点 C,连结 1F(1)若点 C 的坐标为 ,且 ,求椭圆的方程;413, 2(2)若 ,求椭圆离
11、心率 e 的值1A解:(1) , , , , ,43, 269ab22BFbca22()21b椭圆方程为 1xy(2)设焦点 , 关于 x 轴对称, ,12(0)()()FcCxy, , , , , A, ()Axy, 三点共线, ,即 2BA, , bc0cyb , ,即 1C1yx2联立方程组,解得 22abcy22acbC,C 在椭圆上, ,化简得 , , 故离心率为 22221acbcb25ca55(18) 【2014 年江苏,18,16 分】如图,为保护河上古桥 OA,规划建一座新桥 BC,同时设立一个圆形保护区规划要求:新桥 BC 与河岸 AB 垂直;保护区的边界为圆心 M 在线段
12、 OA 上并与 BC 相切的圆,且古桥两端 O 和 A 到该圆上任意一点的距离均不少于 80m经测量,点 A 位于点 O 正北方向 60m 处,点 C位于点 O 正东方向 170m 处(OC 为河岸) , 4tan3BCO(1)求新桥 BC 的长;(2)当 OM 多长时,圆形保护区的面积最大?解:解法一:(1)如图,以 O 为坐标原点, OC 所在直线为 x 轴,建立平面直角坐标系 xOy由条件知 A(0, 60),C (170, 0),直线 BC 的斜率 43BCktanO又因为 ABBC,所以直线 AB 的斜率 设点 B 的坐标为(a,b),34A则 kBC= , k AB= ,解得 a=
13、80,b=120 04173ba60ba所以 BC= 因此新桥 BC 的长是 150 m22(8)(1)5(2)设保护区的边界圆 M 的半径为 r m,OM=d m,(0d60)由条件知,直线 BC 的方程为 ,即 ,4(170)3yx43680xy由于圆 M 与直线 BC 相切,故点 M(0,d)到直线 BC 的距离是 r,即 |3680|35dd因为 O 和 A 到圆 M 上任意一点的距离均不少于 80 m,5所以 ,即 ,解得 80(6)rd 6803805()d 1035d 故当 d=10 时, 最大,即圆面积最大 所以当 OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大35dr解法二:(
14、1)如图,延长 OA, CB 交于点 F因为 tanBCO= 所以 sinFCO= ,cosFCO= 434535因为 OA=60,OC=170,所以 OF=OC tanFCO= CF= ,68080cosOCF从而 因为 OAOC,所以 cosAFB=sinFCO= ,又因为503AFOABBC,所以 BF=AF cosAFB= ,从而 BC=CF BF=150因此新桥 BC 的长是 150 m4(2)设保护区的边界圆 M 与 BC 的切点为 D,连接 MD,则 MDBC,且 MD 是圆 M 的半径,并设 MD=r m,OM=d m(0d60)因为 OAOC,所以 sinCFO =cosFC
15、O,故由(1)知,sinCFO = 所以 36805rFOMd68035dr因为 O 和 A 到圆 M 上任意一点的距离均不少于 80 m,所以 ,即 ,解得 ,80(6)rd 68035()80d 135d 故当 d=10 时, 最大,即圆面积最大所以当 OM = 10 m 时,圆形保护区的面积最大35dr(19) 【2014 年江苏,19,16 分】已知函数 其中 e 是自然对数的底数()exxf(1)证明: 是 上的偶函数;()fxR(2)若关于 x 的不等式 在 上恒成立,求实数 m 的取值范围;()e1xmf 0),(3)已知正数 a 满足:存在 ,使得 成立试比较 与 的大小,并证
16、0), 3000()fxax1eae1明你的结论解:(1) , , 是 上的偶函数x()e()xff()fR(2)由题意, ,即 , , ,1x e1)exxx (0), e10xx即 对 恒成立令 ,则 对任意 恒成立1exxm (0), (t21tm ()t, ,当且仅当 时等号成立, 2 2() 31ttt 3m(3) ,当 时 在 上单调增,令 ,()exxf1()0fx()f), 3()hxax,()1hxa , ,即 在 上单调减,0, ()hh,存在 ,使得 , ,即 x, 3000()fxax1()e2f1e ,设 ,则 ,e-1e11lnllneln1aalnmaae1()a
17、ma6当 时, , 单调增;当 时, , 单1e2a1ee12a()0ma()e1a()0ma()调减,因此 至多有两个零点,而 , 当 时, , ;()mae()0e1当 时, , ;当 时, , e()0e1a ()e1a(20) 【2014 年江苏,20,16 分】设数列 的前 n 项和为 若对任意的正整数 n,总存在正整数 m,使得n nS,则称 是“H 数列”nmSan(1)若数列 的前 n 项和 ,证明: 是“H 数列”;2()nSNna(2)设 是等差数列,其首项 ,公差 若 是“H 数列”,求 d 的值;n 1a0d(3)证明:对任意的等差数列 ,总存在两个“H 数列” 和 ,
18、使得 成立n nbnc()nnabcN解:(1)当 时, ,当 时, , 111nnna 12S 时, ,当 时, , 是“H 数列”11S2 1nSna(2) ,对 , 使 ,即 ,1()()2n ddNmnma(1)(1)2dmd取 得 , , , ,又 , , m02N(3)设 的公差为 d,令 ,对 , , ,na111()(2)nbana11nb 1()nca对 , ,则 ,且 为等差数列N1ncn ncdc,的前 n 项和 ,令 ,则 nb11()2T1()nTm(3)2当 时 ;当 时 ;当 时,由于 n 与 奇偶性不同,即 非负偶数,mm3 (3)nm因此对 ,都可找到 ,使
19、成立,即 为“H 数列”Nnmbnb的前项和 ,令 ,则nc1()2nRad1()n mcadR(1)2对 , 是非负偶数, ,即对 ,都可找到 ,使得 成立,NNnmRc即 为“H 数列”,因此命题得证n数学【选做】本题包括 A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答,若多做,则按作答的前两题评分解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤(21-A ) 【2014 年江苏,21-A,10 分】 (选修 4-1:几何证明选讲)如图,AB 是圆 O 的直径,C、 D是圆 O 上位于 AB 异侧的两点证明: OCB=D解:因为 B,C 是圆 O 上的两点,所以 OB=OC故OC
20、B =B又因为 C, D 是圆 O 上位于 AB 异侧 的两点,故B,D 为同弧所对的两个圆周角,所以B= D因此OCB= D注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1 本试卷只有解答题,供理工方向考生使用本试,21 题有 A、B、C、D 4 个小题供选做,每位考生在 4 个选做题中选答 2 题若考生选做了 3 题或 4 题,则按选做题中的前 2 题计分第 22、23 题为必答题每小题 10 分,共 40 分考试时间 30 分钟考试结束后,请将答题卡交回2 答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置3 请在答题卡上按照
21、顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效作答必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔请注意字体工整,笔迹清楚4 如需作图,须用 2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗7(21-B) 【2014 年江苏,21-B,10 分】 (选修 4-2:矩阵与变换)已知矩阵 , ,向量12xA1B,2y为实数,若 ,求 的值x, A=Bxy,解: , ,由 得 解得 2A24=24yx, 142xy,(21-C) 【2014 年江苏,21-C,10 分】 (选修 4-4:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线 l的参数方程为 (t 为参数),直线 l 与抛物线 交于 两点,求
22、线段 AB 的长12xy, 2yxAB,解:直线 l: 代入抛物线方程 并整理得 , 交点 , ,故3x24yx2109x(12), (96),|82AB(21-D ) 【2014 年江苏,21-D,10 分】 (选修 4-5:不等式选讲)已知 , , 证明:0xy2219xyyx解:因为 x0, y0, 所以 1+x+y2 ,1+ x2+y ,所以(1+x+y 2)( 1+x2+y) =9xy23023 233xy【必做】第 22、23 题,每小题 10 分,计 20 分请把答案写在答题卡的指定区域内(22) 【2014 年江苏,22,10 分】盒中共有 9 个球,其中有 4 个红球,3 个
23、黄球和 2 个绿球,这些球除颜色外完全相同(1)从盒中一次随机取出 2 个球,求取出的 2 个球颜色相同的概率 P;(2)从盒中一次随机取出 4 个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为 ,随机变量 X 表示123x, ,123x, ,中的最大数,求 X 的概率分布和数学期望 ()EX解:(1)一次取 2 个球共有 种可能情况,2 个球颜色相同共有 种可能情况,29C362243C0取出的 2 个球颜色相同的概率 1058P(2)X 的所有可能取值为 ,则 ; ;4, ,49C1()2631314569()P X 的概率分布列为:()1(3)()1PXX 2 3 4P 416126故 X 的数
24、学期望 320()1619E(23) 【2014 年江苏,23,10 分】已知函数 ,设 为 的导数, 0sin()()xf()nfx1()nfnN(1)求 的值;12ff(2)证明:对任意的 ,等式 成立nN1 24nnff解:(1)由已知,得 ,10 2sicosi()xxfx于是 ,所以 ,21223coinicsinxff 123416(),()ff故 12()()8(2)由已知,得 等式两边分别对 x 求导,得 ,0()sin,xf00()cosfxfx即 ,类似可得 ,01()co()2f x12in(), 23 3si34()si(ff下面用数学归纳法证明等式 对所有的 都成立1()in)nnfxx *N(i)当 n=1 时,由上可知等式成立(ii)假设当 n=k 时等式成立, 即 1()si()2kkkff因为 1 1()(),kkkkkkkfxfxxfxf ,所以sicos()()in22 1()kkfxf()sinkx所以当 n=k+1 时,等式也成立综合(i),(ii)可知等式 对所有的 都成立1()sin()2nnfxfxn*N令 ,可得 ( )所以 ( )4x144nn *1 2()()4nnff*N