2014 年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）数学Ⅰ参考公式：圆柱的侧面积公式：S圆柱侧c l ，其中 c 是圆柱底面的周长，l为母线长.圆柱的体积公式：V圆柱Sh, 其中S 是圆柱的底面积, h为高.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．开始上．．n 01. 已知集合A={ 2, 1, 3,4 }，B { 1, 2,3} ，则A B .2. 已知复数z (52i)2 (i为虚数单位) ,则z的实部为.n n 13. 右图是一个算法流程图,则输出的n的值是.4. 从1,2,3,6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 的概率是.n2 20YN5. 已知函数y cosx与y sin( 2x ) (0≤),它们的图象有一个横坐标为输出n的交3 点,则的值是.6.设抽测的树木的底部周长均在区间[80,130] 上,其频率分布直方图如图所示,则在抽结束（第3题）测的60 株树木中, 有株树木的底部周长小于频率100cm.组距7. 在各项均为正数的等比数列{ a n} 0.0300.025中,a2 1,a8 a6 2a4 ,则a6 的值是. 0.0200.0158.设甲、乙两个圆柱的底面分别为S1 ，S2 ，体积分别为0.010V V，，若它们的侧面积相等，且 21值是. S1S294V1，则V2的80 90 110 120 130100（第6题）底部周长/cm9. 在平面直角坐标系xOy 中, 直线x 2 y 3 0 被圆(x2)2 (y1)2 4 截得的弦长为.10. 已知函数 f (x) x2 mx 1,若对于任意x [ m,m 1],都有 f (x) 0 成立,则实数m 的取值范围是.11. 在平面直角坐标系xOy 中，若曲线y ax 2 (a，b为常数)过点P(2, 5) ，且该曲线在bx点P处的切线与直线7x 2 y 3 0 平行，则a b 的值是.12. 如图，在平行四边形ABCD 中，已知AB 8 ，AD 5 ，PD CCP 3PD ，AP BP 2 ，则A B AD 的值是.A B（第12题）2x113. 已知 f (x) 是定义在 R 上且周期为3 的函数 ,当 x [ 0,3)时,|f ( x) | x2.若函数 2y f (x) a 在区间[ 3,4] 上有 10 个零点 (互不相同 ),则实数 a 的取值范围是.14. 若△ ABC 的内角满足 sin A2 sin B 2 sin C ,则c os C 的最小值是.二、解答题：本大题共 6 小题，共计90 分．请在答．题．卡．指．定．区．域． 内 作 答 ， 解 答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤． 15.( 本小题满分 14 分)已知, ) ( , 25 sin . 55(1) 求)sin(的值；(2)求 cos(2 ) 的值.4616.( 本小题满分 14 分)如图，在三棱锥P ABC 中，D ，E ，F 分别为棱 PC, AC, A B 的中点 .已知 PAAC , PA 6, BC 8, DF 5.求证: (1) 直线P A // 平面 DEF ；(2) 平面 BDE 平面 ABC .PDA CEFB（第 16题）17. (本小题满分 14 分)如图, 在 平 面 直 角 坐标系 x O y 中 , F 1, F 2 分别是椭圆x a2 23 2 yb1( a b 0) 的 左 、 右 焦 点 ，顶点 B 的 坐标为 y BC(0,b)，连结BF 2 并延长交椭圆于点A ，过点 A 作 x 轴的垂线交椭圆于另一点C，连结F1C .4 1(1) 若点C的坐标为)( , ,且BF 2 2 ,求椭圆的方程；3 3 F1 O F2 x(2) 若F1C AB, 求椭圆离心率 e 的值.A( 第17题)18. (本小题满分16 分)如图,为了保护河上古桥O A,规划建一座新桥B C,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥B C与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段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),(1)求新桥B C的长；(2)当OM 多长时,圆形保护区的面积最大？4tan BCO .3北BA17060 东MO C（第18题）19.( 本小题满分16 分)已知函数x xf (x) e e ,其中e 是自然对数的底数.(1)证明: f (x) 是R上的偶函数；(2) 若关于x 的不等式mf ( x) ≤e x m 1在( 0, ) 上恒成立，求实数m 的取值范围；3a 1与a e 1 (3)已知正数a满足：存在x [1, ) ，使得( ) ( 3 0 )f x 成立.试比较e00 a x x的大小，并证明你的结论.20.( 本小题满分16 分)设数列{a n} 的前n项和为S n .若对任意正整数n ，总存在正整数m ，使得S n a m ，则称{ a n } 是“H 数列”.(1) 若数列{ a n } 的前n项和nS 2 ( n N),证明: {a n } 是“H 数列”;n(2)设{a n} 是等差数列,其首项a1 1,公差d 0 .若{ a n} 是“H 数列”,求d 的值；(3)证明：对任意的等差数列{ }a ，总存在两个“H 数列”{b n} 和{c n } ，使得a n b n c nn( n N)成立.数学Ⅱ（附加题）21．【选做题】本题包括A、B、C、D 四小题，请．选．定．其．中．两．小．题．，．并．在．相．应．的．答．题．区．域．内．作．答．．若多做，则按作答的前两小题评分．解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤．A．[选修4-1：几何证明选讲]（本小题满分10 分）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．B．[选修4-2：矩阵与变换]（本小题满分10 分）1 2 1 1A ,B，向量1 x2 -1已知矩阵a2y，x，y为实数．若Aa =Ba，求x+y 的值．C．[选修4-4：坐标系与参数方程]（本小题满分10 分）在平面直角坐标系xOy 中，已知直线l的参数方程为2x 1 t22y 2 t2（t为参数），直线l与2 4抛物线y x 相交于A，B 两点，求线段AB 的长．D．[选修4-5：不等式选讲]（本小题满分10 分）已知x>0，y>0，证明： 2 2(1 x y )(1 x y) 9xy．【必做题】第22题、第23题，每题10分，共计20分．请在答题卡指定区域内作答，解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤．22．（本小题满分10 分）盒中共有9 个球，其中有 4 个红球、 3 个黄球和 2 个绿球，这些球除颜色外完全相同．(l) 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x1,x2,x3 ，随机变量X 表示x1,x2,x3 中的最大数，求X 的概率分布和数学期望E(X)．23．（本小题满分10 分）sin x已知函数0f (x) (x 0)x ，设f n (x)为f n 1(x) 的导数，n N ．(1)求 2 f1 f2 的值；2 2 2(2)证明：对任意的n N ，等式2nf f 都成立．n 1 n4 4 4 22014 年江苏高考数学试题参考答案数学Ⅰ试题一、填空题 1、 { 1，3} 2 、 21 3 、5 4 、 135、6、24 7 、4 8 、 6 3 2 9、 2 555 10、2 ，0 11、 312、2213、 0，114、 6 2224二、解答题15. 本小题主要考查三角函数的基本关系式、两角和与差及二倍角的公式， 考查运算求解能力.满分 14 分. （ 1）∵sin5， ，， 25∴22 5 cos 1 sin5210 sinsin coscos sin(cos sin )44 4 210； （ 2）∵4322sin 2 2sin cos ，cos2 cos sin 5 5∴ cos 2coscos2 sin sin 2 3 3 1 43 34 6 6 62 5 25 10．16. 本小题主要考查直线与直线、 直线与平面以及平面与平面的位置关系， 考查空间想象能力和推理论证能力 .满分 14 分 . （ 1）∵ D ，E 为P C ，AC 中点 ∴DE ∥PA∵ PA平面 DEF ， DE 平面 DEF∴PA ∥平面 DEF （ 2）∵ D ，E 为P C ，AC 中点∴1 3 DEPA 2 ∵ E ，F 为A C ，AB 中点∴14 EF BC 2∴ 2 2 2DEEF DF ∴DEF 90°，∴ DE ⊥ EF∵ DE //PA ，PA AC ，∴ DE AC∵ ACEFE∴D E ⊥平面 ABC∵DE 平面 BDE ， ∴平面 BDE ⊥平面 ABC ．17. 本小题主要考查椭圆的标准方程与几何性质、直线与直线的位置关系等基础知识，考查运算求解能力 .满分 14 分.16 1（1）∵4 1C ， ， ∴ 3 3 9 9 9ab22∵ BF 2 b 2c2a 2 ，∴2a2( 2)22 ，∴xy2b21 ∴椭圆方程为212（2）设焦点 F 1( c ，0)，F 2(c ，0) ，C (x ，y)∵ A ，C 关于 x 轴对称， ∴ A(x ， y)∵B，F ，A 三点共线，∴2b ybc x，即bx cy bc 0①∵y bFC AB ，∴ 11x c c，即x c by c2 0 ②①②联立方程组，解得xyca2b c2 22bc2b2 c2∴C2 2a c 2bc，2 2 2 2b c b c∵C 在椭圆上，∴2 2a c 2bc2 2b c b c2 2 2 2a b2 21 ，化简得5c a ，∴ 5c2 2a 5 ,故离心率为5518. 本小题主要考查直线方程、直线与圆的位置关系和解三角形等基础知识，考查建立数学模型及运用数学知识解决实际问题的能力.满分16 分.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B C的斜率k B C=－tan∠BCO=－4 3 .又因为A B⊥B C，所以直线A B的斜率k AB= 3 4 .设点 B 的坐标为(a,b)，则k BC=ba0 4170 3,k AB= ba60 30 4,解得a=80，b=120. 所以BC= 2 2(170 80) (0 120) 150 . 因此新桥B C的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M的半径为r m,OM =d m,(0≤d≤60).4由条件知，直线B C的方程为y(x 170) ，即4x 3y 680 03由于圆M与直线B C相切，故点M (0，d)到直线B C的距离是r，即|3d 680 | 680 3dr .5 5因为O和A 到圆M上任意一点的距离均不少于80 m,所以r d 80≥即r (60 d) 80≥680 3d5680 3d5d 80≥(60 d)80≥解得10≤ d ≤35 680 3d故当d=10时,r 最大，即圆面积最大.5所以当OM = 10 m时，圆形保护区的面积最大.解法二: (1)如图，延长O A, CB交于点F.因为t an∠BCO= 43.所以sin∠FCO=45，cos∠FCO=35.因为O A=60,OC=170，所以OF=OC tan∠FCO= 680 3.C F=OC850cos FCO 3,从而500AF OF OA .3因为O A⊥OC，所以cos∠AFB=sin∠FCO== 45，又因为A B⊥B C，所以BF=AF c os∠AFB== 因此新桥B C的长是150 m. 4003，从而BC=CF－BF=150.(2)设保护区的边界圆M与BC的切点为D，连接MD，则M D⊥BC，且MD 是圆M的半径，并设M D =r m，OM =d m(0≤d≤60).因为O A⊥OC，所以sin∠CFO=cos∠FCO，故由(1)知，sin∠CFO= MD MD r 3,680 5MF OF OM d3所以680 3dr .5因为O和A 到圆M上任意一点的距离均不少于80 m,所以r d 80≥即r (60 d) 80≥680 3d5680 3d5d 80≥(60 d)80≥解得10≤ d ≤35 680 3d故当d=10时,r 最大，即圆面积最大.5所以当OM = 10 m时，圆形保护区的面积最大.19. 本小题主要考查初等函数的基本性质、导数的应用等基础知识，考查综合运用数学思想方法分析与解决问题的能力.满分16 分.（1）x R，f ( x) e e f ( x) ，∴ f (x) 是R上的偶函数x x（2）由题意，(e e ) e 1 x x xm ≤m ，即m(e e 1)≤ e 1x x x∵x (0 ，)，∴ e e 1 0x x，即e 1xm≤对x(0 ，) 恒成立e e 1x x1 t令t e x (t 1) ，则≤对任意t (1，) 恒成立mt t 12∵ 1 t t 1 1 1≥，当且仅当t 2时等号成立t t 1 (t1) (t 1) 1 t 1 1 1 32 2t 1∴ 1m ≤3（3）'( ) e x e xf x ，当x 1时f '( x) 0 ，∴ f (x) 在(1，) 上单调增令h( x) a( x 3x) ，h'(x) 3ax( x 1)3∵a 0 ，x 1，∴h '(x) 0 ，即h( x) 在x (1，)上单调减∵存在x0 [1，) ，使得f x a x x ，∴ f (1) e 1 2a ，即 1 e 1 ( ) ( 3 ) a30 0 0e 2 e∵e-1 ae 1 a 1ln ln a ln e (e 1)ln a a 1ea 1设m(a )(e 1)ln a a 1，则'( ) e 1 1 e 1 1 e 1am a ，aa a 2 e 当1 e 1 e 1a时，m '(a) 0 ，m(a )单调增；2 e当a e 1时，m '(a) 0 ，m(a)单调减因此m(a) 至多有两个零点，而m(1) m(e) 0∴当a e时，m(a) 0 ， e 1 e 1aa ；当1 e 1 ea时，m(a) 0 ，2 ee 1 e a 1a ；当a e时，m(a) 0 ， e 1 e 1aa ．20. 本小题主要考查数列的概念、等差数列等基础知识，考查探究能力及推理论证能力, 满分16 分.（1）当n≥2时，a S S 1 2 2 2 当n 1时，a1 S1 2n n 1 n 1n n n∴n 1时，S a ，当n ≥2时，1 1 S a ∴{ a } 是“H 数列”n n 1 n（2）n(n 1) n(n 1)S na d n dn 12 2对n N，m N使S a ，即n(n 1) 1 ( 1)n d m dn m2取n 2 得1 d (m 1)d ，m 2 1d∵ d 0 ，∴m 2 ，又m N，∴m 1，∴ d 1（3）设{ a } 的公差为d令n b a1 (n 1)a1 (2 n)a1 ，对n N，nb b an 1 n 1c (n1)(a d) ，对n N，n 1 c c a dn 1 n 1则b c a1 (n 1)d a ，且{ b } ，{c }为等差数列n n n n nn(n 1) { b } 的前n项和T na ( a ) ，令n n 1 12 T (2 m)a ，则mn 1n(n 3)22当n 1时m1；当n 2时m1；当n≥3时，由于n 与n 3 奇偶性不同，即n(n 3)非负偶数，m N 因此对n，都可找到m N，使T b 成立，即{ b }为“H 数列”．n m n{c } 的前ｎ项和nn(n 1)R (a d ) ，令n 12c m ad R ，则n(n 1) 1( 1)( ) mn 1 m2∵对n N，n(n 1)是非负偶数，∴m N即对n N，都可找到m N，使得R c 成立，即{c }为“H 数列”n m n 因此命题得证.数学Ⅱ( 附加题)参考答案21. 【选做题】A.【选修4-1:几何证明选讲】本小题主要考查圆的基本性质，考查推理论证能力.满分10 分.证明：∵B,C是圆O上的两点，∴OB=OC.故∠OCB=∠B.又∵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，∴∠B=∠D.∴∠OCB=∠D.B.【选修4-2:矩阵与变换】本小题主要考查矩阵的乘法等基础知识，考查运算求解能力.满分10 分.2y 2 A，2 xy2 yBα，由Aα=Bα得4 y2y 2 2 y，解得 1 4x ，y22 xy 4 y，C.【选修4-4:坐标系与参数方程】满分10 分.本小题主要考查直线的参数方程、抛物线的标准方程等基础知识，考查运算求解能力. 直线l：x y 3 代入抛物线方程y2 4x并整理得 2 10 9 0x x∴交点A(1，2) ，B(9 ，6) ，故| AB | 8 2D.【选修4-5:不等式选讲】本小题主要考查算术一几何平均不等式.考查推理论证能力.满分10 分.证明：因为x>0, y>0, 所以1+x+y2≥2≥232+y≥3 xy 0 ，1+x233 x y 0 ，2)( 1+x2+y)≥所以(1+x+y2 23 33 xy 3 x y =9xy.22.【必做题】本小题主要考查排列与组合、离散型随机变量的均值等基础知识，考查运算求解能力.满分10 分.（1）一次取 2 个球有C2 36种可能情况， 2 个球颜色相同共有9 C2 C2 C2 10 种可能情况4 3 2∴取出的 2 个球颜色相同的概率10 5P36 18（2）X 的所有可能取值为4 ，3，2 ，则P( X 4) C 14C 1C 12649 P( X 3) C C C C 134 5 3 6C 6339P( X 2) 1 P( X3) P(X 4) 1114∴X 的概率分布列为X 2 3 4P 111413631126故X 的数学期望( ) 2 11 3 13 4 1 20E X19 14 63 126 923.【必做题】本题主要考查简单的复合函数的导数，考查探究能力及运用数学归纳法的推理论证能力.满分10 分.sin x cos x sin x(1)解：由已知，得 1 0 2f (x) f (x) ,x x x于是cos x sin x sin x 2cos x 2sin xf (x) f ( x) ,2 1 2 2 3x x x x x所以4 2 16f ( ) , f ( ) , 故2 f1( ) f2 ( ) 1.1 2 2 32 2 2 2 2(2)证明：由已知，得xf0 (x) sin x, 等式两边分别对x 求导，得f0 ( x) xf0 ( x) cosx ，即f0 (x) xf1 (x) cos x sin( x ) ，类似可得2 2 f ( x) xf (x) sin x sin( x ) ，1 23 3 f (x) xf (x) cos x sin( x) ，2 32 4 f ( x) xf (x) sin x sin(x 2 ) .3 4下面用数学归纳法证明等式nnf 1 (x) xf ( x) sin( x)对所有的nn n2*N都成立.(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k kf 1 (x) xf (x) sin(x ) .k k2因为k f x xf x kf x f x xf x k f x f x [ ( ) ( )] ( ) ( ) ( ) ( 1) ( ) ( ), k 1 k k 1 k k k k 1(k 1) kk k[sin( x )] cos(x ) (x) sin[ x] ，2 2 2 2所以(k 1) f (x) f (x)k k 1(k 1)sin[ x ] . 所以当n=k+1时,等式也成立.2综合(i),(ii) 可知等式nnf 1 (x) xf ( x) sin(x )对所有的nn n2*N都成立.令x ，可得4nnf 1 ( ) f ( ) sin( ) (nn n4 4 4 4 2N).*所以 2 nf f ( n( ) ( )n 1 n4 4 4 2 N).*。