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2014重庆卷(理科数学)

2014高考真题·重庆卷(理科数学)1.[2014高考真题·重庆卷] 复平面内表示复数i(1-2i)的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限1.A [解析] i(1-2i)=2+i ,其在复平面内对应的点为(2,1),位于第一象限.2.[2014高考真题·重庆卷] 对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( ) A .a 1,a 3,a 9成等比数列 B .a 2,a 3,a 6成等比数列 C .a 2,a 4,a 8成等比数列 D .a 3,a 6,a 9,成等比数列2.D [解析] 因为在等比数列中a n ,a 2n ,a 3n ,…也成等比数列,所以a 3,a 6,a 9成等比数列.3.[2014高考真题·重庆卷] 已知变量x 与y 正相关,且由观测数据算得样本平均数x =3,y =3.5,则由该观测数据算得的线性回归方程可能是( )A .y ^=0.4x +2.3B .y ^=2x -2.4C .y ^=-2x +9.5D .y ^=-0.3x +4.43.A [解析] 因为变量x 与y 正相关,则在线性回归方程中,x 的系数应大于零,排除B ,D ;将x =3,y =3.5分别代入A ,B 中的方程只有A 满足,故选A. 正相关:自变量增长,因变量增长。

4.[2014高考真题·重庆卷] 已知向量a =(k ,3),b =(1,4),c =(2,1),且(2a -3b )⊥c ,则实数k =( )A .-92 B .0C .3 D.1524.C [解析] ∵2a -3b =2(k ,3)-3(1,4)=(2k -3,-6),又(2a -3b )⊥c ,∴(2k -3)×2+(-6)=0,解得k =3.5.[2014高考真题·重庆卷] 执行如图1-1所示的程序框图,若输出k 的值为6,则判断框内可填入的条件是( )A .s >12B .s >35C .s >710D .s >455.C [解析] 第一次循环结束,得s =1×910=910,k =8;第二次循环结束,得s =910×89=45,k =7;第三次循环结束,得s =45×78=710,k =6,此时退出循环,输出k =6.故判断框内可填s >710.6.[2014高考真题·重庆卷] 已知命题p :对任意x ∈R ,总有2x >0,q :“x >1”是“x >2”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .綈p ∧綈qC .綈p ∧qD .p ∧綈q6.D [解析] 根据指数函数的图像可知p 为真命题.由于“x >1”是“x >2”的必要不充分条件,所以q 为假命题,所以綈q 为真命题,所以p ∧綈q 为真命题.7.[2014高考真题·重庆卷] ( )A .54B .60C .66D .727.B [解析] 由三视图可知该几何体是由一个直三棱柱去掉一个三棱锥所得,三棱柱的底面是一个两直角边长分别为3和4的直角三角形,高为5,截去的锥体的底面是两直角边的边长分别为3和4的直角三角形,高为3,所以表面积为S =12×3×4+3×52+2+52×4+2+52×5+3×5=60.8.[2014高考真题·重庆卷] 设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得|PF 1|+|PF 2|=3b ,|PF 1|·|PF 2|=94ab ,则该双曲线的离心率为( )A.43B.53C.94 D .3 8.B [解析] 不妨设P 为双曲线右支上一点,根据双曲线的定义有|PF 1|-|PF 2|=2a ,联立|PF 1|+|PF 2|=3b ,平方相减得|PF 1|·|PF 2|=9b 2-4a 24,则由题设条件,得9b 2-4a 24=94ab ,整理得b a =43,∴e =c a =1+⎝⎛⎭⎫b a 2=1+⎝⎛⎭⎫432=53.9.[2014高考真题·重庆卷] 某次联欢会要安排3个歌舞类节目、2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是( )A .72B .120C .144D .1689.B [解析] 分两步进行:(1)先将3个歌舞进行全排,其排法有A 33种;(2)将小品与相声插入将歌舞分开,若两歌舞之间只有一个其他节目,其插法有2A 33种.若两歌舞之间有两个其他节目时插法有C 12A 22A 22种.所以由计数原理可得节目的排法共有A 33(2A 33+C 12A 22A 22)=120(种).10.[2014高考真题·重庆卷] 已知△ABC 的内角A ,B ,C 满足sin 2A +sin(A -B +C )=sin(C -A -B )+12,面积S 满足1≤S ≤2,记a ,b ,c 分别为A ,B ,C 所对的边,则下列不等式一定成立的是( )A .bc (b +c )>8B .ab (a +b )>16 2C .6≤abc ≤12D .12≤abc ≤24 10.A [解析] 因为A +B +C =π,所以A +C =π-B ,C =π-(A +B ),所以由已知等式可得sin 2A +sin(π-2B )=sin[π-2(A +B )]+12,即sin 2A +sin 2B =sin 2(A +B )+12,所以sin[(A +B )+(A -B )]+sin[(A +B )-(A -B )]=sin 2(A +B )+12,所以2 sin(A +B )cos(A -B )=2sin(A +B )cos(A +B )+12,所以2sin(A +B )[cos(A -B )-cos(A +B )]=12,所以sin A sin B sin C =18.由1≤S ≤2,得1≤12bc sin A ≤2.由正弦定理得a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,所以1≤2R 2·sin A sinB sinC ≤2,所以1≤R24≤2,即2≤R ≤2 2,所以bc (b +c )>abc =8R 3sin A sin B sin C =R 3≥8.11.[2014高考真题·重庆卷] 设全集U ={n ∈N |1≤n ≤10},A ={1,2,3,5,8},B ={1,3,5,7,9},则(∁U A )∩B =________.11.{7,9} [解析] 由题知∁U A ={4,6,7,9,10}, ∴(∁U A )∩B ={7,9}.12.[2014高考真题·重庆卷] 函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为________.12.-14 [解析] f (x )=log 2 x ·log 2(2x )=12log 2 x ·2log 2(2x )=log 2x ·(1+log 2x )=(log 2x )2+log 2x =⎝⎛⎭⎫log 2x +122-14,所以当x =22时,函数f (x )取得最小值-14.13.[2014高考真题·重庆卷] 已知直线ax +y -2=0与圆心为C 的圆(x -1)2+(y -a )2=4相交于A ,B 两点,且△ABC 为等边三角形,则实数a =________.13.4±15 [解析] 由题意可知圆的圆心为C (1,a ),半径r =2,则圆心C 到直线ax +y -2=0的距离d =|a +a -2|a 2+1=|2a -2|a 2+1.∵△ABC 为等边三角形,∴|AB |=r =2.又|AB |=2r 2-d 2,∴222-⎝ ⎛⎭⎪⎫|2a -2|a 2+12=2,即a 2-8a +1=0,解得a =4±15.14.[2014高考真题·重庆卷] 过圆外一点P 作圆的切线P A (A 为切点),再作割线PBC 依次交圆于B ,C .若P A =6,AC =8,BC =9,则AB =________.14.4 [解析] 根据题意,作出图形如图所示,由切割线定理,得PA 2=PB ·PC =PB ·(PB +BC ),即36=PB ·(PB+9)∴PB =3,∴PC =12.由弦切角定理知∠PAB =∠PCA ,又∠APB =∠CPA ,∴△PAB ∽△PCA ,∴AB CA =PBPA,即AB =PB ·CA PA =3×86=4.15.[2014高考真题·重庆卷] 已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =3+t(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ-4cos θ=0(ρ≥0,0≤θ<2π),则直线l 与曲线C 的公共点的极径ρ=________.15. 5 [解析] 由题意,得直线l 的普通方程为x -y +1=0,曲线C 的平面直角坐标方程为y 2=4x ,联立直线l 与曲线C 的方程,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,所以直线l 与曲线C 的公共点的极径ρ=(1-0)2+(2-0)2= 5.极坐标系polarcoordinates 在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系。

在平面上取定一点O ,称为极点。

从O 出发引一条射线Ox ,称为极轴。

再取定一个长度单位,通常规定角度取逆时针方向为正。

这样,平面上任一点P 的位置就可以用线段OP 的长度ρ以及从Ox 到OP 的角度θ来确定,有序数对(ρ,θ)就称为P 点的极坐标,记为P (ρ,θ);ρ称为P 点的极径,θ称为P 点的极角。

x=ρcos θ,y=ρsin θ16.[2014高考真题·重庆卷] 若不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是________.16.⎣⎡⎦⎤-1,12 [解析] 令f (x )=|2x -1|+|x +2|,则①当x <-2时,f (x )=-2x +1-x -2=-3x -1>5;②当-2≤x ≤12时,f (x )=-2x +1+x +2=-x +3,故52≤f (x )≤5;③当x >12时,f (x )=2x -1+x +2=3x +1>52.综合①②③可知f (x )≥52,所以要使不等式恒成立,则需a 2+12a +2≤52,解得-1≤a ≤12.17.[2014高考真题·重庆卷] 已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2≤φ<π2的图像关于直线x =π3对称,且图像上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和φ的值;(2)若f ⎝⎛⎭⎫α2=34⎝⎛⎭⎫π6<α<2π3,求cos ⎝⎛⎭⎫α+3π2的值.17.解:(1)因为f (x )的图像上相邻两个最高点的距离为π,所以ƒ(x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT=2.又因为f (x )的图像关于直线x =π3对称,所以2×π3+φ=k π+π2,k =0,±1,±2,….因为-π2≤φ<π2,所以φ=-π6.(2)由(1)得ƒ⎝⎛⎭⎫α2=3sin(2×α2-π6)=34, 所以sin ⎝⎛⎭⎫α-π6=14.由π6<α<2π3得0<α-π6<π2, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=1-sin 2⎝⎛⎭⎫α-π6=1-⎝⎛⎭⎫142=154.因此cos ⎝⎛⎭⎫α+3π2=sin α=sin ⎣⎡⎦⎤(α-π6)+π6=sin ⎝⎛⎭⎫α-π6cos π6+cos ⎝⎛⎭⎫α-π6sin π6=14×32+154×12 =3+158.18.,[2014高考真题·重庆卷] 一盒中装有9张各写有一个数字的卡片,其中4张卡片上的数字是1,3张卡片上的数字是2,2张卡片上的数字是3.从盒中任取3张卡片.(1)求所取3张卡片上的数字完全相同的概率;(2)X 表示所取3张卡片上的数字的中位数,求X 的分布列与数学期望. (注:若三个数a ,b ,c 满足a ≤b ≤c ,则称b 为这三个数的中位数)18.解:(1)由古典概型中的概率计算公式知所求概率为P =C 34+C 33C 39=584. (2)X 的所有可能值为1,2,3,且P (X =1)=C 24C 15+C 34C 39=1742, P (X =2)=C 13C 14C 12+C 23C 16+C 33C 39=4384, P (X =3)=C 22C 17C 39=112,故X 的分布列为从而E (X )=1×1742+2×4384+3×112=4728.19.[2014高考真题·重庆卷]如图1-3所示,四棱锥P ­ABCD 中,底面是以O 为中心的菱形,PO ⊥底面ABCD ,AB =2,∠BAD =π3,M 为BC 上一点,且BM =12,MP ⊥AP .(1)求PO 的长; (2)求二面角A -PM -C 的正弦值.19.解:(1)如图所示,连接AC ,BD ,因为四边形ABCD 为菱形,所以AC ∩ BD =O ,且AC ⊥BD .以O 为坐标原点,OA →,OB →,OP →的方向分别为x O -xyz .因为∠BAD =π3,所以OA =AB ·cos π6=3,OB =AB ·sin π6=1,所以O (0,0,0),A (3,0,0),B (0,1,0),C (-3,0,0),OB →=(0,1,0),BC →=(-3,-1,0).由BM =12,BC =2知,BM →=14BC →=⎝⎛⎭⎫-34,-14,0,从而OM →=OB →+BM →=⎝⎛⎭⎫-34,34,0,即M ⎝⎛⎭⎫-34,34,0.设P (0,0,a ),a >0,则AP →=(-3,0,a ),MP →=⎝⎛⎭⎫34,-34,a .因为MP ⊥AP ,所以MP →·AP →=0,即-34+a 2=0,所以a =32或a =-32(舍去),即PO =32.(2)由(1)知,AP →=⎝⎛⎭⎫-3,0,32,MP →=⎝⎛⎭⎫34,-34,32,CP →=⎝⎛⎭⎫3,0,32.设平面APM 的法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),平面PMC 的法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2).由n 1·AP →=0, n 1·MP →=0,得⎩⎨⎧-3x 1+32z 1=0,34x 1-34y 1+32z 1=0,故可取n 1=⎝⎛⎭⎫1,533,2.由n 2·MP →=0,n 2·CP →=0,得⎩⎨⎧34x 2-34y 2+32z 2=0,3x 2+32z 2=0,故可取n 2=(1,-3,-2).从而法向量n 1,n 2的夹角的余弦值为cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1|·|n 2|=-155,故所求二面角A -PM -C 的正弦值为105.20.[2014高考真题·重庆卷] 已知函数f (x )=a e 2x -b e -2x -cx (a ,b ,c ∈R )的导函数f ′(x )为偶函数,且曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线的斜率为4-c .(1)确定a ,b 的值;(2)若c =3,判断f (x )的单调性; (3)若f (x )有极值,求c 的取值范围.20.解:(1)对f (x )求导得f ′(x )=2a e 2x +2b e -2x -c ,由f ′(x )为偶函数,知f ′(-x )=f ′(x ),即2(a -b )(e 2x -e -2x )=0.因为上式总成立,所以a =b .又f ′(0)=2a +2b -c =4-c ,所以a =1,b =1.(2)当c =3时,f (x )=e 2x -e -2x -3x ,那么f ′(x )=2e 2x +2e -2x -3≥22e 2x ·2e -2x -3=1>0, 故f (x )在R 上为增函数.(3)由(1)知f ′(x )=2e 2x +2e -2x -c ,而2e 2x +2e -2x ≥22e 2x ·2e -2x =4,当且仅当x =0时等号成立. 下面分三种情况进行讨论:当c <4时,对任意x ∈R ,f ′(x )=2e 2x +2e -2x -c >0,此时f (x )无极值.当c =4时,对任意x ≠0,f ′(x )=2e 2x +2e -2x -4>0,此时f (x )无极值.当c >4时,令e 2x=t ,注意到方程2t +2t -c =0有两根t 1,2=c ±c 2-164>0,则f ′(x )=0有两个根x 1=12ln t 1,x 2=12ln t 2.当x 1<x <x 2时,f ′(x )<0;当x >x 2时,f ′(x )>0. 从而f (x )在x =x 2处取得极小值.综上,若f (x )有极值,则c 的取值范围为(4,+∞).21.,[2014高考真题·重庆卷] 如图1-4所示,设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点D在椭圆上,DF 1⊥F 1F 2,|F 1F 2||DF 1|=22,△DF 1F 2的面积为22.(1)求椭圆的标准方程;(2)设圆心在y 轴上的圆与椭圆在x 轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.21.解:(1)设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),其中c 2=a 2-b 2. 由|F 1F 1||DF 1|=22得|DF 1|=|F 1F 2|22=22c . 从而S △DF 1F 2=12|DF 1||F 1F 2|=22c 2=22,故c =1.从而|DF 1|=22,由DF 1⊥F 1F 2得|DF 2|2=|DF 1|2+|F 1F 2|2=92,因此|DF 2|=322,所以2a =|DF 1|+|DF 2|=22,故a =2,b 2=a 2-c 2=1.因此,所求椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)如图所示,设圆心在y 轴上的圆C 与椭圆x 22+y 2=1相交,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是两个交点,y 1>0,y 2>0,F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,且F 1P 1⊥F 2P 2.x 2=-x 1,y 1=y 2,|P 1P 2|=2|x 1|.由(1)知F 1(-1,0),F 2(1,0),所以F 1P 1→=(x 1+1,y 1),F 2P 2=(-x 1-1,y 1).再由F 1P 1⊥F 2P 2得-(x 1+1)2+y 21=0.由椭圆方程得1-x 212=(x 1+1)2,即3x 21+4x 1=0,解得x 1=-43或x 1=0. 当x 1=0时,P 1,P 2重合,此时题设要求的圆不存在.当x 1=-43时,过P 1,P 2分别与F 1P 1,F 2P 2垂直的直线的交点即为圆心C .由F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,且F 1P 1⊥F 2P 2,知CP 1⊥CP 2.又|CP 1|=|CP 2|,故圆C 的半径|CP 1|=22|P 1P 2|=2|x 1|=423.22.[2014高考真题·重庆卷] 设a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +2+b (n ∈N *). (1)若b =1,求a 2,a 3及数列{a n }的通项公式.(2)若b =-1,问:是否存在实数c 使得a 2n <c <a 2n +1对所有n ∈N *成立?证明你的结论. 22.解:(1)方法一:a 2=2,a 3=2+1. 再由题设条件知(a n +1-1)2=(a n -1)2+1.从而{(a n -1)2}是首项为0,公差为1的等差数列, 故(a n -1)2=n -1,即a n =n -1+1(n ∈N *). 方法二:a 2=2,a 3=2+1.可写为a 1=1-1+1,a 2=2-1+1,a 3=3-1+1.因此猜想a n =n -1+1. 下面用数学归纳法证明上式.当n =1时,结论显然成立.假设n =k 时结论成立,即a k =k -1+1,则a k +1=(a k -1)2+1+1=(k -1)+1+1=(k +1)-1+1, 这就是说,当n =k +1时结论成立. 所以a n =n -1+1(n ∈N *).(2)方法一:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14.下面用数学归纳法证明命题 a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立.假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即 1>c >a 2k +2>a 2.再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1,故c <a 2k +3<1,因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1,这就是说,当n =k +1时结论成立.综上,存在 c =14使a 2n <C <a 2a +1对所有n ∈N *成立.方法二:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ). 先证:0≤a n ≤1(n ∈N *). ① 当n =1时,结论明显成立.假设n =k 时结论成立,即0≤a k ≤1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 0=f (1)≤f (a k )≤f (0)=2-1<1.即0≤a k +1≤1.这就是说,当n =k +1时结论成立.故①成立. 再证:a 2n <a 2n +1(n ∈N *). ②当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (a 2)=f (0)=2-1,所以a 2<a 3,即n =1时②成立. 假设n =k 时,结论成立,即a 2k <a 2k +1. 由①及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得 a 2k +1=f (a 2k )>f (a 2k +1)=a 2k +2, a 2(k +1)=f (a 2k +1)<f (a 2k +2)=a 2(k +1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立. 由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1,即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2,因此a 2n <14. ③又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2.所以a 2n +1>a 22n +1-2a 2n +1+2-1,解得a 2n +1>14. ④ 综上,由②③④知存在c =14使a 2n <c <a 2n +1对一切n ∈N *成立.。

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