1、2014年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 ( 四 川 卷 ) 数 学 理一 、 选 择 题 : 本 大 题 共 10小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 50分 .在 每 小 题 给 处 的 四 个 选 项 中 , 只 有一 项 是 符 合 题 目 要 求 的 .1.已 知 集 合 A=x|x2-x-2 0, 集 合 B 为 整 数 集 , 则 A B=( )A.-1, 0, 1, 2B.-2, -1, 0, 1C.0, 1D.-1, 0解 析 : A=x|-1 x 2, B=Z, A B=-1, 0, 1, 2.答 案 : A. 2.在 x(1+x)6的 展 开
2、式 中 , 含 x3项 的 系 数 为 ( )A.30B.20C.15D.10解 析 : (1+x)6展 开 式 中 通 项 Tr+1=C6rxr,令 r=2可 得 , T3=C62x2=15x2, (1+x)6展 开 式 中 x2项 的 系 数 为 15,在 x(1+x) 6的 展 开 式 中 , 含 x3项 的 系 数 为 : 15.答 案 : C.3.为 了 得 到 函 数 y=sin(2x+1)的 图 象 , 只 需 把 y=sin2x的 图 象 上 所 有 的 点 ( )A.向 左 平 行 移 动 个 单 位 长 度B.向 右 平 行 移 动 个 单 位 长 度C.向 左 平 行 移
3、 动 1 个 单 位 长 度D.向 右 平 行 一 定 1 个 单 位 长 度解 析 : y=sin(2x+1)=sin2(x+ ), 把 y=sin2x的 图 象 上 所 有 的 点 向 左 平 行 移 动 个 单 位 长 度 ,即 可 得 到 函 数 y=sin(2x+1)的 图 象 ,答 案 : A.4.若 a b 0, c d 0, 则 一 定 有 ( )A. B. C. D. 解 析 : 不 妨 令 a=3, b=1, c=-3, d=-1,则 , , A、 B 不 正 确 ; , =- , C 不 正 确 , D正 确 .答 案 : D.5.执 行 如 图 所 示 的 程 序 框
4、图 , 若 输 入 的 x, y R, 那 么 输 出 的 S 的 最 大 值 为 ( ) A.0B.1C.2D.3解 析 : 由 程 序 框 图 知 : 算 法 的 功 能 是 求 可 行 域 内 , 目 标 还 是 S=2x+y 的 最 大 值 ,画 出 可 行 域 如 图 : 当 时 , S=2x+y的 值 最 大 , 且 最 大 值 为 2.答 案 : C. 6.六 个 人 从 左 至 右 排 成 一 行 , 最 左 端 只 能 排 甲 或 乙 .最 右 端 不 能 排 甲 , 则 不 同 的 排 发 共 有( )A.192种B.216种C.240种D.288种解 析 : 最 左 端
5、排 甲 , 共 有 =120种 , 最 左 端 只 排 乙 , 最 右 端 不 能 排 甲 , 有 =96种 ,根 据 加 法 原 理 可 得 , 共 有 120+96=216 种 .答 案 : B.7.平 面 向 量 =(1, 2), =(4, 2), =m + (m R), 且 与 的 夹 角 等 于 与 的 夹 角 , 则 m=( )A.-2B.-1C.1D.2解 析 : 向 量 =(1, 2), =(4, 2), =m + =(m+4, 2m+2),又 与 的 夹 角 等 于 与 的 夹 角 , = , = , = , 解 得 m=2,答 案 : D 8.如 图 , 在 正 方 体 A
6、BCD-A1B1C1D1中 , 点 O 为 线 段 BD的 中 点 , 设 点 P在 线 段 CC1上 , 直 线 OP于 平 面 A1BD所 成 的 角 为 , 则 sin 的 取 值 范 围 是 ( )A. , 1B. , 1 C. , D. , 1解 析 : 由 题 意 可 得 : 直 线 OP 于 平 面 A1BD所 成 的 角 的 取 值 范 围 是 .不 妨 取 AB=2.在 Rt AOA1中 , = = .sin C 1OA1=sin( -2 AOA1)=sin2 AOA1=2sin AOA1cos AOA1 ,=1. sin 的 取 值 范 围 是 .答 案 : B.9.已 知
7、 f(x)=ln(1+x)-ln(1-x), x (-1, 1).现 有 下 列 命 题 : f(-x)=-f(x); f( )=2f(x) |f(x)| 2|x|其 中 的 所 有 正 确 命 题 的 序 号 是 ( )A. B. C. D. 解 析 : f(x)=ln(1+x)-ln(1-x), x (-1, 1), f(-x)=ln(1-x)-ln(1+x)=-f(x), 即 正 确 ;f( )=ln(1+ )-ln(1- )=ln( )-ln( )=ln( )=ln( ) 2=2ln( )=2ln(1+x)-ln(1-x)=2f(x), 故 正 确 ;当 x 0, 1)时 , |f(x
8、)| 2|x|f(x)-2x 0, 令 g(x)=f(x)-2x=ln(1+x)-ln(1-x)-2x(x 0,1) g (x)= + -2= 0, g(x)在 0, 1)单 调 递 增 , g(x)=f(x)-2x g(0)=0,又 f(x) 2x, 又 f(x)与 y=2x为 奇 函 数 , 所 以 丨 f(x)丨 2 丨 x 丨 成 立 , 故 正 确 ;故 正 确 的 命 题 有 ,答 案 : A10.已 知 F 为 抛 物 线 y 2=x的 焦 点 , 点 A, B 在 该 抛 物 线 上 且 位 于 x 轴 的 两 侧 , =2(其中 O 为 坐 标 原 点 ), 则 ABO与 A
9、FO面 积 之 和 的 最 小 值 是 ( )A.2 B.3C.D.解 析 : 设 直 线 AB的 方 程 为 : x=ty+m, 点 A(x1, y1), B(x2, y2), 直 线 AB与 x轴 的 交 点 为 M(0,m),由 y 2-ty-m=0, 根 据 韦 达 定 理 有 y1y2=-m, =2, x1x2+y1y2=2, 从 而 , 点 A, B 位 于 x 轴 的 两 侧 , y1y2=-2, 故 m=2.不 妨 令 点 A在 x轴 上 方 , 则 y1 0, 又 , S ABO+S AFO= = .当 且 仅 当 , 即 时 , 取 “ =” 号 , ABO与 AFO面 积
10、 之 和 的 最 小 值 是 3, 故 选 B.二 、 填 空 题 : 本 大 题 共 5 小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 25分11.复 数 = .解 析 : 复 数 = = =-2i, 答 案 : -2i.12.设 f(x)是 定 义 在 R 上 的 周 期 为 2 的 函 数 , 当 x -1, 1)时 ,f(x)= , 则 f( )= .解 析 : f(x)是 定 义 在 R上 的 周 期 为 2的 函 数 , =1.答 案 : 1.13.如 图 , 从 气 球 A 上 测 得 正 前 方 的 河 流 的 两 岸 B, C的 俯 角 分 别 为 67 , 30 , 此 时 气
11、球的 高 是 46m, 则 河 流 的 宽 度 BC约 等 于 m.(用 四 舍 五 入 法 将 结 果 精 确 到 个 位 .参 考 数 据 : sin67 0.92, cos67 0.39, sin37 0.60, cos37 0.80, 1.73) 解 析 : 过 A点 作 AD 垂 直 于 CB的 延 长 线 , 垂 足 为 D,则 Rt ACD中 , C=30 , AD=46m, CD= =46 79.58m.又 Rt ABD中 , ABD=67 , 可 得 BD= = 19.5m, BC=CD-BD=79.58-19.5=60.08 60m.答 案 : 60m 14.设 m R,
12、过 定 点 A 的 动 直 线 x+my=0和 过 定 点 B 的 动 直 线 mx-y-m+3=0交 于 点 P(x, y).则 |PA| |PB|的 最 大 值 是 .解 析 : 有 题 意 可 知 , 动 直 线 x+my=0经 过 定 点 A(0, 0),动 直 线 mx-y-m+3=0 即 m(x-1)-y+3=0, 经 过 点 定 点 B(1, 3),注 意 到 动 直 线 x+my=0和 动 直 线 mx-y-m+3=0始 终 垂 直 , P又 是 两 条 直 线 的 交 点 ,则 有 PA PB, |PA|2+|PB|2=|AB|2=10.故 |PA| |PB| =5(当 且
13、仅 当 时 取 “ =” )答 案 : 515.以 A 表 示 值 域 为 R 的 函 数 组 成 的 集 合 , B表 示 具 有 如 下 性 质 的 函 数 (x)组 成 的 集 合 : 对于 函 数 (x), 存 在 一 个 正 数 M, 使 得 函 数 (x)的 值 域 包 含 于 区 间 -M, M.例 如 , 当 1(x)=x3, 2(x)=sinx时 , 1(x) A, 2(x) B.现 有 如 下 命 题 : 设 函 数 f(x)的 定 义 域 为 D, 则 “ f(x) A” 的 充 要 条 件 是 “ b R, a D, f(a)=b” ; 若 函 数 f(x) B, 则
14、f(x)有 最 大 值 和 最 小 值 若 函 数 f(x), g(x)的 定 义 域 相 同 , 且 f(x) A, g(x) B, 则 f(x)+g(x)B. 若 函 数 f(x)=aln(x+2)+ (x -2, a R)有 最 大 值 , 则 f(x) B.其 中 的 真 命 题 有 .(写 出 所 有 真 命 题 的 序 号 )解 析 : (1)对 于 命 题 “ f(x) A” 即 函 数 f(x)值 域 为 R,“ b R, a D, f(a)=b” 表 示 的 是 函 数 可 以 在 R 中 任 意 取 值 ,故 有 : 设 函 数 f(x)的 定 义 域 为 D, 则 “ f
15、(x) A” 的 充 要 条 件 是 “ b R, a D, f(a)=b” 命 题 是 真 命 题 ; (2)对 于 命 题 若 函 数 f(x) B, 即 存 在 一 个 正 数 M, 使 得 函 数 f(x)的 值 域 包 含 于 区 间 -M,M. -M f(x) M.例 如 : 函 数 f(x)满 足 -2 f(x) 5, 则 有 -5 f(x) 5, 此 时 , f(x)无 最大 值 , 无 最 小 值 . 命 题 “ 若 函 数 f(x) B, 则 f(x)有 最 大 值 和 最 小 值 .” 是 假 命 题 ;(3)对 于 命 题 若 函 数 f(x), g(x)的 定 义 域
16、 相 同 , 且 f(x) A, g(x) B,则 f(x)值 域 为 R, f(x) (- , + ),并 且 存 在 一 个 正 数 M, 使 得 -M g(x) M. f(x)+g(x) R.则 f(x)+g(x)B. 命 题 是 真 命 题 .(4)对 于 命 题 函 数 f(x)=aln(x+2)+ (x -2, a R)有 最 大 值 , 假 设 a 0, 当 x+ 时 , 0, ln(x+2)+ , aln(x+2)+ , 则 f(x)+ .与 题 意 不 符 ; 假 设 a 0, 当 x-2时 , , ln(x+2)- , aln(x+2)+ , 则f(x)+ .与 题 意 不
17、 符 . a=0.即 函 数 f(x)= (x -2)当 x 0 时 , , , 即 ;当 x=0时 , f(x)=0;当 x 0时 , , , 即 . .即 f(x) B.故 命 题 是 真 命 题 .答 案 : . 三 、 解 答 题 : 本 大 题 共 6 小 题 , 共 75分 .解 答 应 写 出 文 字 说 明 、 证 明 过 程 或 演 算 步 骤 .16.(12分 )已 知 函 数 f(x)=sin(3x+ ).(1)求 f(x)的 单 调 递 增 区 间 ;(2)若 是 第 二 象 限 角 , f( )= cos( + )cos2 , 求 cos -sin 的 值 .解 析
18、: (1)令 2k - 3x+ 2k + , k z, 求 得 x 的 范 围 , 可 得 函 数 的 增 区 间 .(2)由 函 数 的 解 析 式 可 得 f( )=sin( + ), 又 f( )= cos( + )cos2 , 可 得sin( + )= cos( + )cos2 , 化 简 可 得 (cos -sin ) 2= .再 由 是 第 二 象 限 角 ,cos -sin 0, 从 而 求 得 cos -sin 的 值 .答 案 : (1) 函 数 f(x)=sin(3x+ ), 令 2k - 3x+ 2k + , k z, 求 得 - x + , 故 函 数 的 增 区 间
19、为 - , + , k z.(2)由 函 数 的 解 析 式 可 得 f( )=sin( + ), 又 f( )= cos( + )cos2 , sin( + )= cos( + )cos2 , 即 sin( + )= cos( + )(cos2 -sin2 ), sin cos +cos sin = (cos2 -sin2 )(sin +cos ).又 是 第 二 象 限 角 , cos -sin 0,当 sin +cos =0 时 , 此 时 cos -sin =- .当 sin +cos 0 时 , 此 时 cos -sin =- .综 上 所 述 : cos -sin =- 或 - .
20、 17.(12分 )一 款 击 鼓 小 游 戏 的 规 则 如 下 : 每 盘 游 戏 都 需 要 击 鼓 三 次 , 每 次 击 鼓 要 么 出 现 一 次音 乐 , 要 么 不 出 现 音 乐 : 每 盘 游 戏 击 鼓 三 次 后 , 出 现 一 次 音 乐 获 得 10 分 , 出 现 两 次 音 乐 获得 20 分 , 出 现 三 次 音 乐 获 得 100 分 , 没 有 出 现 音 乐 则 扣 除 200分 (即 获 得 -200分 ).设 每 次击 鼓 出 现 音 乐 的 概 率 为 , 且 各 次 击 鼓 出 现 音 乐 相 互 独 立 .(1)设 每 盘 游 戏 获 得 的
21、 分 数 为 X, 求 X 的 分 布 列 ;(2)玩 三 盘 游 戏 , 至 少 有 一 盘 出 现 音 乐 的 概 率 是 多 少 ?(3)玩 过 这 款 游 戏 的 许 多 人 都 发 现 .若 干 盘 游 戏 后 , 与 最 初 分 数 相 比 , 分 数 没 有 增 加 反 而 减 少了 .请 运 用 统 计 概 率 的 相 关 知 识 分 析 分 数 减 少 的 原 因 .解 析 : (1)设 每 盘 游 戏 获 得 的 分 数 为 X, 求 出 对 应 的 概 率 , 即 可 求 X的 分 布 列 ;(2)求 出 有 一 盘 出 现 音 乐 的 概 率 , 独 立 重 复 试 验
22、 的 概 率 公 式 即 可 得 到 结 论 .(3)计 算 出 随 机 变 量 的 期 望 , 根 据 统 计 与 概 率 的 知 识 进 行 分 析 即 可 .答 案 : (1)X可 能 取 值 有 -200, 10, 20, 100. 则 P(X=-200)= ,P(X=10)= =P(X=20)= = ,P(X=100)= = , 故 分 布 列 为 :由 (1)知 , 每 盘 游 戏 出 现 音 乐 的 概 率 是 p= + = , 则 至 少 有 一 盘 出 现 音 乐 的 概 率 p=1- . 由 (1)知 , 每 盘 游 戏 或 得 的 分 数 为 X 的 数 学 期 望 是E
23、(X)=(-200) +10 +20 100=- = .这 说 明 每 盘 游 戏 平 均 得 分 是 负 分 , 由 概 率 统 计 的 相 关 知 识 可 知 : 许 多 人 经 过 若 干 盘 游 戏 后 ,入 最 初 的 分 数 相 比 , 分 数 没 有 增 加 反 而 会 减 少 .18.(12分 )三 棱 锥 A-BCD及 其 侧 视 图 、 俯 视 图 如 图 所 示 , 设 M, N 分 别 为 线 段 AD, AB 的 中 点 ,P为 线 段 BC上 的 点 , 且 MN NP. (1)证 明 : P是 线 段 BC的 中 点 ;(2)求 二 面 角 A-NP-M的 余 弦
24、 值 .解 析 : (1)用 线 面 垂 直 的 性 质 和 反 证 法 推 出 结 论 ,(2)先 建 空 间 直 角 坐 标 系 , 再 求 平 面 的 法 向 量 , 即 可 求 出 二 面 角 A-NP-M 的 余 弦 值 .答 案 : (1)由 三 棱 锥 A-BCD 及 其 侧 视 图 、 俯 视 图 可 知 , 在 三 棱 锥 A-BCD 中 :平 面 ABD 平 面 CBD, AB=AD=BD=CD=CB=2设 O 为 BD 的 中 点 , 连 接 OA, OC于 是 OA BD, OC BD 所 以 BD 平 面 OACBD AC因 为 M, N 分 别 为 线 段 AD,
25、AB的 中 点 , 所 以 MN BD, MN NP, 故 BD NP假 设 P不 是 线 段 BC 的 中 点 , 则 直 线 NP与 直 线 AC是 平 面 ABC 内 相 交 直 线从 而 BD 平 面 ABC, 这 与 DBC=60 矛 盾 , 所 以 P 为 线 段 BC 的 中 点(2)以 O 为 坐 标 原 点 , OB, OC, OA分 别 为 x, y, z 轴 建 立 空 间 直 角 坐 标 系 , 则 A(0, 0, ), M( , O, ), N( , 0, ), P( , , 0)于 是 , ,设 平 面 ANP和 平 面 NPM的 法 向 量 分 别 为 和由 ,
26、则 , 设 z 1=1, 则由 , 则 , 设 z2=1, 则cos = = = , 所 以 二 面 角 A-NP-M的 余 弦 值 19.(12分 )设 等 差 数 列 an的 公 差 为 d, 点 (an, bn)在 函 数 f(x)=2x的 图 象 上 (n N*).(1)若 a1=-2, 点 (a8, 4b7)在 函 数 f(x)的 图 象 上 , 求 数 列 an的 前 n项 和 Sn;(2)若 a1=1, 函 数 f(x)的 图 象 在 点 (a2, b2)处 的 切 线 在 x轴 上 的 截 距 为 2- , 求 数 列 的 前 n项 和 Tn.解 析 : (1)由 于 点 (a
27、 8, 4b7)在 函 数 f(x)=2x的 图 象 上 , 可 得 , 又 等 差 数 列 an的 公 差为 d, 利 用 等 差 数 列 的 通 项 公 式 可 得 =2d.由 于 点(a8, 4b7)在 函 数 f(x)的 图 象 上 , 可 得 =b8, 进 而 得 到 =4=2d, 解 得 d.再 利 用 等差 数 列 的 前 n 项 和 公 式 即 可 得 出 .(2)利 用 导 数 的 几 何 意 义 可 得 函 数 f(x)的 图 象 在 点 (a 2, b2)处 的 切 线 方 程 , 即 可 解 得 a2.进 而得 到 an, bn.再 利 用 “ 错 位 相 减 法 ”
28、即 可 得 出 .答 案 : (1) 点 (a8, 4b7)在 函 数 f(x)=2x的 图 象 上 , ,又 等 差 数 列 an的 公 差 为 d, = =2d, 点 (a 8, 4b7)在 函 数 f(x)的 图 象 上 , =b8, =4=2d, 解 得 d=2.又 a1=-2, Sn= =-2n+ =n2-3n.(2)由 f(x)=2x, f (x)=2xln2, 函 数 f(x)的 图 象 在 点 (a2, b2)处 的 切 线 方 程 为 ,又 , 令 y=0可 得 x= , , 解 得 a 2=2. d=a2-a1=2-1=1. an=a1+(n-1)d=1+(n-1) 1=n
29、, bn=2n. . Tn= + + + , 2Tn=1+ + + + ,两 式 相 减 得T n=1+ + + - = - = = . 20.(13分 )已 知 椭 圆 C: + =1(a b 0)的 焦 距 为 4, 其 短 轴 的 两 个 端 点 与 长 轴 的 一 个端 点 构 成 正 三 角 形 .(1)求 椭 圆 C 的 标 准 方 程 ;(2)设 F 为 椭 圆 C 的 左 焦 点 , T为 直 线 x=-3上 任 意 一 点 , 过 F作 TF的 垂 线 交 椭 圆 C 于 点 P,Q. 证 明 : OT平 分 线 段 PQ(其 中 O 为 坐 标 原 点 ); 当 最 小 时
30、 , 求 点 T的 坐 标 .解 析 : 第 (1)问 中 , 由 正 三 角 形 底 边 与 高 的 关 系 , a 2=b2+c2及 焦 距 2c=4建 立 方 程 组 求 得 a2,b2;第 (2)问 中 , 先 设 点 的 坐 标 及 直 线 PQ的 方 程 , 利 用 两 点 间 距 离 公 式 及 弦 长 公 式 将 表 示出 来 , 由 取 最 小 值 时 的 条 件 获 得 等 量 关 系 , 从 而 确 定 点 T 的 坐 标 .答 案 : (1)依 题 意 有 解 得 所 以 椭 圆 C 的 标 准 方 程 为 + =1.(2)设 T(-3, m), P(x 1, y1),
31、 Q(x2, y2), PQ的 中 点 为 N(x0, y0), 证 明 : 由 F(-2, 0), 可 设 直 线 PQ的 方 程 为 x=my-2,由 (m2+3)y2-4my-2=0, 所 以于 是 , 从 而 ,即 , 则 , 所 以 O, N, T 三 点 共 线 , 从 而 OT 平 分 线 段 PQ, 故 得 证 . 由 两 点 间 距 离 公 式 得 , 由 弦 长 公 式 得 = =, 所 以 ,令 , 则 (当 且 仅 当 x 2=2 时 , 取 “ =”号 ),所 以 当 最 小 时 , 由 x2=2=m2+1, 得 m=1或 m=-1, 此 时 点 T 的 坐 标 为
32、(-3, 1)或 (-3, -1).21.(14分 )已 知 函 数 f(x)=ex-ax2-bx-1, 其 中 a, b R, e=2.71828 为 自 然 对 数 的 底 数 .(1)设 g(x)是 函 数 f(x)的 导 函 数 , 求 函 数 g(x)在 区 间 0, 1上 的 最 小 值 ;(2)若 f(1)=0, 函 数 f(x)在 区 间 (0, 1)内 有 零 点 , 证 明 : e-2 a 1.解 析 : (1)求 出 f(x)的 导 数 得 g(x), 再 求 出 g(x)的 导 数 , 对 它 进 行 讨 论 , 从 而 判 断 g(x)的单 调 性 , 求 出 g(x
33、)的 最 小 值 ;(2)利 用 等 价 转 换 , 若 函 数 f(x)在 区 间 (0, 1)内 有 零 点 , 则 函 数 f(x)在 区 间 (0, 1)内 至 少 有 三 个 单 调 区 间 , 所 以 g(x)在 (0, 1)上 应 有 两 个 不 同 的 零 点 .答 案 : f(x)=ex-ax2-bx-1, g(x)=f (x)=ex-2ax-b,又 g (x)=ex-2a, x 0, 1, 1 ex e, 当 时 , 则 2a 1, g (x)=ex-2a 0, 函 数 g(x)在 区 间 0, 1上 单 调 递 增 , g(x)min=g(0)=1-b; 当 , 则 1
34、2a e, 当 0 x ln(2a)时 , g (x)=e x-2a 0, 当 ln(2a) x 1 时 , g (x)=ex-2a 0, 函 数 g(x)在 区 间 0, ln(2a)上 单 调 递 减 , 在 区 间 ln(2a), 1上 单 调 递 增 ,g(x)min=gln(2a)=2a-2aln(2a)-b; 当 时 , 则 2a e, g (x)=ex-2a 0, 函 数 g(x)在 区 间 0, 1上 单 调 递 减 , g(x)min=g(1)=e-2a-b,综 上 : 函 数 g(x)在 区 间 0, 1上 的 最 小 值 为 ; (2)证 明 : 由 f(1)=0, e-
35、a-b-1=0b=e-a-1, 又 f(0)=0,若 函 数 f(x)在 区 间 (0, 1)内 有 零 点 , 则 函 数 f(x)在 区 间 (0, 1)内 至 少 有 三 个 单 调 区 间 , 由 (1)知 当 a 或 a 时 , 函 数 g(x)在 区 间 0, 1上 单 调 , 不 可 能 满 足 “ 函 数 f(x)在 区间 (0, 1)内 至 少 有 三 个 单 调 区 间 ” 这 一 要 求 .若 , 则 gmin(x)=2a-2aln(2a)-b=3a-2aln(2a)-e-1令 h(x)= (1 x e)则 .由 0 x h(x)在 区 间 (1, )上 单 调 递 增 , 在 区 间 ( , e)上 单 调 递 减 ,= , 即 g min(x) 0 恒 成 立 , 函 数 f(x)在 区 间 (0, 1)内 至 少 有 三 个 单 调 区 间 ,又 , 所 以 e-2 a 1, 综 上 得 : e-2 a 1.