2014高考 安徽(理科數(shù)學(xué))試卷
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2014高考 安徽(理科數(shù)學(xué))試卷
2014·安徽卷(理科數(shù)學(xué))
1.[2014·安徽卷] 設(shè)i是虛數(shù)單位,表示復(fù)數(shù)z的共軛復(fù)數(shù).若z=1+i,則+i·=( )
A.-2B.-2i
C.2D.2i
1.C [解析]因為z=1+i,所以+i·=(-i+1)+i+1=2.
2.[2014·安徽卷] “x<0”是“l(fā)n(x+1)<0”的( )
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充分必要條件D.既不充分也不必要條件
2.B [解析]ln(x+1)<0?0<1+x<1?-1<x<0,而(-1,0)是(-∞,0)的真子集,所“x<0”是“l(fā)n(x+1)<0”的必要不充分條件.
3.[2014·安徽卷] 如圖11所示,程序框圖(算法流程圖)的輸出結(jié)果是( )
圖11
A.34B.53C.78D.89
3.B [解析]由程序框圖可知,變量的取值情況如下:
第一次循環(huán),x=1,y=1,z=2;
第二次循環(huán),x=1,y=2,z=3;
第三次循環(huán),x=2,y=3,z=5;
第四次循環(huán),x=3,y=5,z=8;
第五次循環(huán),x=5,y=8,z=13;
第六次循環(huán),x=8,y=13,z=21;
第七次循環(huán),x=13,y=21,z=34;
第八次循環(huán),x=21,y=34,z=55,不滿足條件,跳出循環(huán).
4.[2014·安徽卷] 以平面直角坐標(biāo)系的原點為極點,x軸的正半軸為極軸,建立極坐標(biāo)系,兩種坐標(biāo)系中取相同的長度單位.已知直線l的參數(shù)方程是(t為參數(shù)),圓C的極坐標(biāo)方程是ρ=4cosθ,則直線l被圓C截得的弦長為( )
A.B.2
C.D.2
4.D [解析]直線l的普通方程為y=x-4,圓C的直角坐標(biāo)方程是(x-2)2+y2=4,圓心(2,0)到直線l的距離d==,所以直線l被圓C截得的弦長為2=2.
5.[2014·安徽卷] x,y滿足約束條件若z=y(tǒng)-ax取得最大值的最優(yōu)解不唯一,則實數(shù)a的值為( )
A.或-1B.2或
C.2或1D.2或-1
5.D [解析]
方法一:畫出可行域,如圖中陰影部分所示,可知點A(0,2),B(2,0),C(-2,-2), 則zA=2,zB=-2a,zc=2a-2.
要使對應(yīng)最大值的最優(yōu)解有無數(shù)組,
只要zA=zB>zC或zA=zC>zB或zB=zC>zA,
解得a=-1或a=2.
方法二:畫出可行域,如圖中陰影部分所示,z=y(tǒng)-ax可變?yōu)閥=ax+z,令l0:y=ax,則由題意知l0∥AB或l0∥AC,故a=-1或a=2.
6.[2014·安徽卷] 設(shè)函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(x+π)=f(x)+sinx.當(dāng)0≤x<π時,f(x)=0,則f=( )
A.B.
C.0D.-
6.A [解析]由已知可得,f=f+sin=f+sin+sin=f+sin+sin+sin=2sin+sin=sin=.
7.[2014·安徽卷] 一個多面體的三視圖如圖12所示,則該多面體的表面積為( )
A.21+B.8+
C.21D.18
圖12
7.A [解析]如圖,由三視圖可知該幾何體是棱長為2的正方體截去兩個小三棱錐后余下的部分,其表面積S=6×4-×6+2×××=21+.
8.[2014·安徽卷] 從正方體六個面的對角線中任取兩條作為一對,其中所成的角為60°的共有( )
A.24對B.30對
C.48對D.60對
8.C [解析]方法一(直接法):在上底面中選B1D1,四個側(cè)面中的面對角線都與它成60°,共8對,同樣A1C1對應(yīng)的對角線也有8對,同理下底面也有16對,共有32對.左右側(cè)面與前后側(cè)面中共有16對面對角線所成的角為60°,故所有符合條件的共有48對.
方法二(間接法):正方體的12條面對角線中,任意兩條垂直、平行或所成的角為60°,所以所成角為60°的面對角線共有C-6-12=48.
9.、[2014·安徽卷] 若函數(shù)f(x)=|x+1|+|2x+a|的最小值為3,則實數(shù)a的值為( )
A.5或8B.-1或5
C.-1或-4D.-4或8
9.D [解析]當(dāng)a≥2時,
f(x)=
由圖可知,當(dāng)x=-時,fmin(x)=f=-1=3,可得a=8.
當(dāng)a<2時,f(x)
由圖可知,當(dāng)x=-時,fmin(x)=f=-+1=3,可得a=-4.綜上可知,a的值為-4或8.
10.、[2014·安徽卷] 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知向量a,b,|a|=|b|=1,a·b=0,點Q滿足=(a+b).曲線C={P|=acosθ+bsinθ,0≤θ<2π},區(qū)域Ω={P|0<r≤|PQ|≤R,r<R}.若C∩Ω為兩段分離的曲線,則( )
A.1<r<R<3B.1<r<3≤R
C.r≤1<R<3D.1<r<3<R
10.A [解析]由已知可設(shè)=a=(1,0),=b=(0,1),P(x,y),則=(,),|OQ|=2.
曲線C={P|=(cosθ,sinθ),0≤θ<2π},
即C:x2+y2=1.
區(qū)域Ω={P|0<r≤||≤R,r<R}表示
圓P1:(x-)2+(y-)2=r2與P2:(x-)2+(y-)2=R2所形成的圓環(huán),如圖所示.
要使C∩Ω為兩段分離的曲線,則有1<r<R<3.
11.[2014·安徽卷] 若將函數(shù)f(x)=sin的圖像向右平移φ個單位,所得圖像關(guān)于y軸對稱,則φ的最小正值是________.
11. [解析]方法一:將f(x)=sin的圖像向右平移φ個單位,得到y(tǒng)=sin的圖像,由該函數(shù)的圖像關(guān)于y軸對稱,可知sin=±1,即sin=±1,故2φ-=kπ+,k∈Z,即φ=+,k∈Z,所以當(dāng)φ>0時,φmin=.
方法二:由f(x)=sin的圖像向右平移φ個單位后所得的圖像關(guān)于y軸對稱可知,-2φ=+kπ,k∈Z,又φ>0,所以φmin=.
12.、[2014·安徽卷] 數(shù)列{an}是等差數(shù)列,若a1+1,a3+3,a5+5構(gòu)成公比為q的等比數(shù)列,則q=________.
12.1 [解析]因為數(shù)列{an}是等差數(shù)列,所以a1+1,a3+3,a5+5也成等差數(shù)列.又a1+1,a3+3,a5+5構(gòu)為公比為q的等比數(shù)列,所以a1+1,a3+3,a5+5為常數(shù)列,故q=1.
13.[2014·安徽卷] 設(shè)a≠0,n是大于1的自然數(shù),的展開式為a0+a1x+a2x2+…+anxn.若點Ai(i,ai)(i=0,1,2)的位置如圖13所示,則a=________.
圖13
13.3 [解析]由圖可知a0=1,a1=3,a2=4,由組合原理知故
解得
14.[2014·安徽卷] 設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦點,過點F1的直線交橢圓E于A,B兩點.若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x軸,則橢圓E的方程為________.
14.x2+y2=1 [解析]
設(shè)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),其中c=,
則可設(shè)A(c,b2),B(x0,y0),由|AF1|=3|F1B|,
可得=3,故即代入橢圓方程可得+b2=1,解得b2=,故橢圓方程為x2+=1.
15.[2014·安徽卷] 已知兩個不相等的非零向量a,b,兩組向量,和,均由2個a和3個b排列而成.記S=x1·y1+x2·y2+x3·y3+x4·y4+x5·y5,Smin表示S所有可能取值中的最小值,則下列命題正確的是________(寫出所有正確命題的編號).
①S有5個不同的值
②若a⊥b,則Smin與|a|無關(guān)
③若a∥b,則Smin與|b|無關(guān)
④若|b|>4|a|,則Smin>0
⑤若|b|=2|a|,Smin=8|a|2,則a與b的夾角為
15.②④ [解析]S可能的取值有3種情況:S1=2+3,=+2+2a·b,S3=+4a·b,所以S最多只有3個不同的值.
因為a,b是不相等的向量,所以S1-S3=2+2-4a·b=2(a-b)>0,S1-S2=+-2a·b=(a-b)2>0,S2-S3=(a-b)>0,所以S3<S2<S1,故Smin=S3=b2+4a·b.
對于①,可知明顯錯誤;
對于②,當(dāng)a⊥b時,Smin與|a|無關(guān),故②正確;
對于③,當(dāng)a∥b時,Smin與|b|有關(guān),故③錯誤;
對于④,設(shè)a,b的夾角為θ,則Smin=b2+4a·b=|b2|+4|a||b|cosθ>||-4|a||b|>16|a|2-|a|2=0,所以Smin>0,故④正確;
對于⑤,|b|=2|a|,Smin=4|a|2+8|a|2cosθ=8|a|2,所以cosθ=,又θ∈[0,π],所以θ=,故⑤錯誤.
16.、[2014·安徽卷] 設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C所對邊的長分別是a,b,c,且b=3,c=1,A=2B.
(1)求a的值;
(2)求sin的值.
16.解: (1)因為A=2B,所以sinA=sin2B=2sinBcosB,由余弦定理得cosB==,所以由正弦定理可得a=2b·.
因為b=3,c=1,所以a2=12,即a=2.
(2)由余弦定理得cosA===
-.因為0<A<π,所以sinA===.
故sin=sinAcos+cosAsin=×+×=.
17.、[2014·安徽卷] 甲乙兩人進行圍棋比賽,約定先連勝兩局者直接贏得比賽,若賽完5局仍未出現(xiàn)連勝,則判定獲勝局數(shù)多者贏得比賽.假設(shè)每局甲獲勝的概率為,乙獲勝的概率為,各局比賽結(jié)果相互獨立.
(1)求甲在4局以內(nèi)(含4局)贏得比賽的概率;
(2)記X為比賽決出勝負時的總局數(shù),求X的分布列和均值(數(shù)學(xué)期望).
17.解:用A表示“甲在4局以內(nèi)(含4局)贏得比賽”,Ak表示“第k局甲獲勝”,Bk表示“第k局乙獲勝”,則P(Ak)=,P(Bk)=,k=1,2,3,4,5.
(1)P(A)=P(A1A2)+P(B1A2A3)+P(A1B2A3A4) =P(A1)P(A2)+P(B1)P(A2)P(A3)+P(A1)P(B2)P(A3)P(A4)=+×+
××=.
(2)X的可能取值為2,3,4,5.
P(X=2)=P(A1A2)+P(B1B2)=P(A1)P(A2)+P(B1)P(B2)=,
P(X=3)=P(B1A2A3)+P(A1B2B3)=
P(B1)P(A2)P(A3)+P(A1)P(B2)P(B3)=,
P(X=4)=P(A1B2A3A4)+P(B1A2B3B4)=P(A1)P(B2)P(A3)P(A4)+P(B1)P(A2)P(B3)·P(B4)=,
P(X=5)=1-P(X=2)-P(X=3)-P(X=4)=.
故X的分布列為
X
2
3
4
5
P
EX=2×+3×+4×+5×=.
18.、[2014·安徽卷] 設(shè)函數(shù)f(x)=1+(1+a)x-x2-x3,其中a>0.
(1)討論f(x)在其定義域上的單調(diào)性;
(2)當(dāng)x∈[0,1]時,求f(x)取得最大值和最小值時的x的值.
18.解: (1)f(x)的定義域為(-∞,+∞),
f′(x)=1+a-2x-3x2.
令f′(x)=0,得x1=,
x2=,x1<x2,
所以f′(x)=-3(x-x1)(x-x2).
當(dāng)x<x1或x>x2時,f′(x)<0;
當(dāng)x1<x<x2時,f′(x)>0.
故f(x)在和內(nèi)單調(diào)遞減,
在內(nèi)單調(diào)遞增.
(2)因為a>0,所以x1<0,x2>0,
①當(dāng)a≥4時,x2≥1.
由(1)知,f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,
所以f(x)在x=0和x=1處分別取得最小值和最大值.
②當(dāng)0<a<4時,x2<1.
由(1)知,f(x)在[0,x2]上單調(diào)遞增,在[x2,1]上單調(diào)遞減,
所以f(x)在x=x2=處取得最大值.
又f(0)=1,f(1)=a,
所以當(dāng)0<a<1時,f(x)在x=1處取得最小值;
當(dāng)a=1時,f(x)在x=0和x=1處同時取得最小值;
當(dāng)1<a<4時,f(x)在x=0處取得最小值.
19.、[2014·安徽卷] 如圖14,已知兩條拋物線E1:y2=2p1x(p1>0)和E2:y2=2p2x(p2>0),過原點O的兩條直線l1和l2,l1與E1,E2分別交于A1,A2兩點,l2與E1,E2分別交于B1,B2兩點.
圖14
(1)證明:A1B1∥A2B2;
(2)過O作直線l(異于l1,l2)與E1,E2分別交于C1,C2兩點,記△A1B1C1與△A2B2C2的面積分別為S1與S2,求的值.
19.解:(1)證明:設(shè)直線l1,l2的方程分別為y=k1x,y=k2x(k1,k2≠0),
則由得A1,
由得A2.
同理可得B1,B2.
所以==2p1,
==2p2.
故=,所以A1B1∥A2B2
(2)由(1)知A1B1∥A2B2,同理可得B1C1∥B2C2,C1A1∥C2A2,所以△A1B1C1∽△A2B2C2,
因此=.
又由(1)中的=||知,=,
故=.
20.、、[2014·安徽卷] 如圖15,四棱柱ABCDA1B1C1D1中,A1A⊥底面ABCD,四邊形ABCD為梯形,AD∥BC,且AD=2BC.過A1,C,D三點的平面記為α,BB1與α的交點為Q.
圖15
(1)證明:Q為BB1的中點;
(2)求此四棱柱被平面α所分成上下兩部分的體積之比;
(3)若AA1=4,CD=2,梯形ABCD的面積為6,求平面α與底面ABCD所成二面角的大小.
20.解: (1)證明:因為BQ∥AA1,BC∥AD,
BC∩BQ=B,AD∩AA1=A,
所以平面QBC∥平面A1AD,
從而平面A1CD與這兩個平面的交線相互平行,
即QC∥A1D.
故△QBC與△A1AD的對應(yīng)邊相互平行,
于是△QBC∽△A1AD,
所以===,即Q為BB1的中點.
(2)如圖1所示,連接QA,QD.設(shè)AA1=h,梯形ABCD的高為d,四棱柱被平面α所分成上下兩部分的體積分別為V上和V下,BC=a,則AD=2a.
圖1
V三棱錐QA1AD=×·2a·h·d=ahd,
V四棱錐QABCD=··d·=ahd,
所以V下=V三棱錐QA1AD+V四棱錐QABCD=ahd.
又V四棱柱A1B1C1D1ABCD=ahd,
所以V上=V四棱柱A1B1C1D1ABCD-V下=ahd-ahd=ahd,故=.
(3)方法一:如圖1所示,在△ADC中,作AE⊥DC,垂足為E,連接A1E.
又DE⊥AA1,且AA1∩AE=A,
所以DE⊥平面AEA1,所以DE⊥A1E.
所以∠AEA1為平面α與底面ABCD所成二面角的平面角.
因為BC∥AD,AD=2BC,所以S△ADC=2S△BCA.
又因為梯形ABCD的面積為6,DC=2,
所以S△ADC=4,AE=4.
于是tan∠AEA1==1,∠AEA1=.
故平面α與底面ABCD所成二面角的大小為.
方法二:如圖2所示,以D為原點,DA,分別為x軸和z軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系.
設(shè)∠CDA=θ,BC=a,則AD=2a.
因為S四邊形ABCD=·2sinθ=6,
所以a=.
圖2
從而可得C(2cosθ,2sinθ,0),A1,
所以DC=(2cosθ,2sinθ,0),=.
設(shè)平面A1DC的法向量n=(x,y,1),
由
得
所以n=(-sinθ,cosθ,1).
又因為平面ABCD的法向量m=(0,0,1),
所以cos〈n,m〉==,
故平面α與底面ABCD所成二面角的大小為.
21.、、[2014·安徽卷] 設(shè)實數(shù)c>0,整數(shù)p>1,n∈N*.
(1)證明:當(dāng)x>-1且x≠0時,(1+x)p>1+px;
(2)數(shù)列{an}滿足a1>c,an+1=an+a,證明:an>an+1>c.
21.證明:(1)用數(shù)學(xué)歸納法證明如下.
①當(dāng)p=2時,(1+x)2=1+2x+x2>1+2x,原不等式成立.
②假設(shè)p=k(k≥2,k∈N*)時,不等式(1+x)k>1+kx成立.
當(dāng)p=k+1時,(1+x)k+1=(1+x)(1+x)k>(1+x)(1+kx)=1+(k+1)x+kx2>1+(k+1)x.
所以當(dāng)p=k+1時,原不等式也成立.
綜合①②可得,當(dāng)x>-1,x≠0時,對一切整數(shù)p>1,不等式(1+x)p>1+px均成立.
(2)方法一:先用數(shù)學(xué)歸納法證明an>c.
①當(dāng)n=1時,由題設(shè)知a1>c成立.
②假設(shè)n=k(k≥1,k∈N*)時,不等式ak>c成立.
由an+1=an+a易知an>0,n∈N*.
當(dāng)n=k+1時,=+a=
1+.
由ak>c>0得-1<-<<0.
由(1)中的結(jié)論得=>1+p·=.
因此a>c,即ak+1>c,
所以當(dāng)n=k+1時,不等式an>c也成立.
綜合①②可得,對一切正整數(shù)n,不等式an>c均成立.
再由=1+可得<1,
即an+1<an.
綜上所述,an>an+1>c,n∈N*.
方法二:設(shè)f(x)=x+x1-p,x≥c,則xp≥c,
所以f′(x)=+(1-p)x-p=>0.
由此可得,f(x)在[c,+∞)上單調(diào)遞增,因而,當(dāng)x>c時,f(x)>f(c)=c.
①當(dāng)n=1時,由a1>c>0,即a>c可知
a2=a1+a=a1<a1,并且a2=f(a1)>c,從而可得a1>a2>c,
故當(dāng)n=1時,不等式an>an+1>c成立.
②假設(shè)n=k(k≥1,k∈N*)時,不等式ak>ak+1>c成立,則當(dāng)n=k+1時,f(ak)>f(ak+1)>f(c),
即有ak+1>ak+2>c,
所以當(dāng)n=k+1時,原不等式也成立.
綜合①②可得,對一切正整數(shù)n,不等式an>an+1>c均成立.