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2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.
1.(5分)设集合M={0,1,2},N={x|x2﹣3x+2≤0},则M∩N=( )
A.{1} B.{2} C.{0,1} D.{1,2}
2.(5分)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=( )
A.﹣5 B.5 C.﹣4+i D.﹣4﹣i
3.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=( )
A.1 B.2 C.3 D.5
4.(5分)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC=,则AC=( )
A.5 B. C.2 D.1
5.(5分)某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是( )
A.0.8 B.0.75 C.0.6 D.0.45
6.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( )
A. B. C. D.
7.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
8.(5分)设曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
9.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为( )
A.10 B.8 C.3 D.2
10.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )
A. B. C. D.
11.(5分)直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=CC1,则BM与AN所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
12.(5分)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞) B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞) C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.(第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答)
13.(5分)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a= .
14.(5分)函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)的最大值为 .
15.(5分)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是 .
16.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是 .
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.
17.(12分)已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1.
(Ⅰ)证明{an+}是等比数列,并求{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明:++…+<.
18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.
(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;
(Ⅱ)设二面角D﹣AE﹣C为60°,AP=1,AD=,求三棱锥E﹣ACD的体积.
19.(12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y(单位:千元)的数据如表:
年份
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
年份代号t
1
2
3
4
5
6
7
人均纯收入y
2.9
3.3
3.6
4.4
4.8
5.2
5.9
(Ⅰ)求y关于t的线性回归方程;
(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入.
附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=,=﹣.
20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.
21.(12分)已知函数f(x)=ex﹣e﹣x﹣2x.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;
(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).
请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.【选修4-1:几何证明选讲】
22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:
(Ⅰ)BE=EC;
(Ⅱ)AD•DE=2PB2.
【选修4-4:坐标系与参数方程】
23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,]
(Ⅰ)求C的参数方程;
(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.
六、解答题(共1小题,满分0分)
24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).
(Ⅰ)证明:f(x)≥2;
(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.
2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.
1.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设集合M={0,1,2},N={x|x2﹣3x+2≤0},则M∩N=( )
A.{1} B.{2} C.{0,1} D.{1,2}
【分析】求出集合N的元素,利用集合的基本运算即可得到结论.
【解答】解:∵N={x|x2﹣3x+2≤0}={x|(x﹣1)(x﹣2)≤0}={x|1≤x≤2},
∴M∩N={1,2},
故选:D.
2.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=( )
A.﹣5 B.5 C.﹣4+i D.﹣4﹣i
【分析】根据复数的几何意义求出z2,即可得到结论.
【解答】解:z1=2+i对应的点的坐标为(2,1),
∵复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,
∴(2,1)关于虚轴对称的点的坐标为(﹣2,1),
则对应的复数,z2=﹣2+i,
则z1z2=(2+i)(﹣2+i)=i2﹣4=﹣1﹣4=﹣5,
故选:A
3.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【分析】将等式进行平方,相加即可得到结论.
【解答】解:∵|+|=,|﹣|=,
∴分别平方得+2•+=10,﹣2•+=6,
两式相减得4•=10﹣6=4,
即•=1,
故选:A.
4.(5分)(2014•新课标Ⅱ)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC=,则AC=( )
A.5 B. C.2 D.1
【分析】利用三角形面积公式列出关系式,将已知面积,AB,BC的值代入求出sinB的值,分两种情况考虑:当B为钝角时;当B为锐角时,利用同角三角函数间的基本关系求出cosB的值,利用余弦定理求出AC的值即可.
【解答】解:∵钝角三角形ABC的面积是,AB=c=1,BC=a=,
∴S=acsinB=,即sinB=,
当B为钝角时,cosB=﹣=﹣,
利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cosB=1+2+2=5,即AC=,
当B为锐角时,cosB==,
利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cosB=1+2﹣2=1,即AC=1,
此时AB2+AC2=BC2,即△ABC为直角三角形,不合题意,舍去,
则AC=.
故选:B.
5.(5分)(2014•新课标Ⅱ)某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是( )
A.0.8 B.0.75 C.0.6 D.0.45
【分析】设随后一天的空气质量为优良的概率为p,则由题意可得0.75×p=0.6,由此解得p的值.
【解答】解:设随后一天的空气质量为优良的概率为p,则由题意可得0.75×p=0.6,
解得p=0.8,
故选:A.
6.(5分)(2014•新课标Ⅱ)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( )
A. B. C. D.
【分析】由三视图判断几何体的形状,通过三视图的数据求解几何体的体积即可.
【解答】解:几何体是由两个圆柱组成,一个是底面半径为3高为2,一个是底面半径为2,高为4,
组合体体积是:32π•2+22π•4=34π.
底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯的体积为:32π×6=54π
切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为:=.
故选:C.
7.(5分)(2014•新课标Ⅱ)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】根据条件,依次运行程序,即可得到结论.
【解答】解:若x=t=2,
则第一次循环,1≤2成立,则M=,S=2+3=5,k=2,
第二次循环,2≤2成立,则M=,S=2+5=7,k=3,
此时3≤2不成立,输出S=7,
故选:D.
8.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】根据导数的几何意义,即f′(x0)表示曲线f(x)在x=x0处的切线斜率,再代入计算.
【解答】解:,
∴y′(0)=a﹣1=2,
∴a=3.
故答案选D.
9.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为( )
A.10 B.8 C.3 D.2
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定z的最大值.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC).
由z=2x﹣y得y=2x﹣z,
平移直线y=2x﹣z,
由图象可知当直线y=2x﹣z经过点C时,直线y=2x﹣z的截距最小,
此时z最大.
由,解得,即C(5,2)
代入目标函数z=2x﹣y,
得z=2×5﹣2=8.
故选:B.
10.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )
A. B. C. D.
【分析】由抛物线方程求出焦点坐标,由直线的倾斜角求出斜率,写出过A,B两点的直线方程,和抛物线方程联立后化为关于y的一元二次方程,由根与系数关系得到A,B两点纵坐标的和与积,把△OAB的面积表示为两个小三角形AOF与BOF的面积和得答案.
【解答】解:由y2=2px,得2p=3,p=,
则F(,0).
∴过A,B的直线方程为y=(x﹣),
即x=y+.
联立 ,得4y2﹣12y﹣9=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=3,y1y2=﹣.
∴S△OAB=S△OAF+S△OFB=×|y1﹣y2|==×=.
故选:D.
11.(5分)(2014•新课标Ⅱ)直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=CC1,则BM与AN所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【分析】画出图形,找出BM与AN所成角的平面角,利用解三角形求出BM与AN所成角的余弦值.
【解答】解:直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,如图:BC 的中点为O,连结ON,
,则MN0B是平行四边形,BM与AN所成角就是∠ANO,
∵BC=CA=CC1,
设BC=CA=CC1=2,∴CO=1,AO=,AN=,MB===,
在△ANO中,由余弦定理可得:cos∠ANO===.
故选:C.
12.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞) B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞) C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
【分析】由题意可得,f(x0)=±,且 =kπ+,k∈z,再由题意可得当m2最小时,|x0|最小,而|x0|最小为|m|,可得m2 >m2+3,由此求得m的取值范围.
【解答】解:由题意可得,f(x0)=±,且 =kπ+,k∈z,即 x0=m.
再由x02+[f(x0)]2<m2,可得当m2最小时,|x0|最小,而|x0|最小为|m|,
∴m2 >m2+3,∴m2>4.
求得 m>2,或m<﹣2,
故选:C.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.(第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答)
13.(5分)(2014•新课标Ⅱ)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a= .
【分析】在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于3,求出r的值,即可求得x7的系数,再根据x7的系数为15,求得a的值.
【解答】解:(x+a)10的展开式的通项公式为 Tr+1=•x10﹣r•ar,
令10﹣r=7,求得r=3,可得x7的系数为a3•=120a3=15,
∴a=,
故答案为:.
14.(5分)(2014•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)的最大值为 1 .
【分析】由条件利用两角和差的正弦公式、余弦公式化简函数的解析式为f(x)=sinx,从而求得函数的最大值.
【解答】解:函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)=sin[(x+φ)+φ]﹣2sinφcos(x+φ)
=sin(x+φ)cosφ+cos(x+φ)sinφ﹣2sinφcos(x+φ)=sin(x+φ)cosφ﹣cos(x+φ)sinφ
=sin[(x+φ)﹣φ]=sinx,
故函数f(x)的最大值为1,
故答案为:1.
15.(5分)(2014•新课标Ⅱ)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是 (﹣1,3) .
【分析】根据函数奇偶性和单调性之间的关系将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2),即可得到结论.
【解答】解:∵偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,
∴不等式f(x﹣1)>0等价为f(x﹣1)>f(2),
即f(|x﹣1|)>f(2),
∴|x﹣1|<2,
解得﹣1<x<3,
故答案为:(﹣1,3)
16.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是 [﹣1,1] .
【分析】根据直线和圆的位置关系,画出图形,利用数形结合即可得到结论.
【解答】解:由题意画出图形如图:点M(x0,1),
要使圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,
则∠OMN的最大值大于或等于45°时一定存在点N,使得∠OMN=45°,
而当MN与圆相切时∠OMN取得最大值,
此时MN=1,
图中只有M′到M″之间的区域满足MN≤1,
∴x0的取值范围是[﹣1,1].
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.
17.(12分)(2014•新课标Ⅱ)已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1.
(Ⅰ)证明{an+}是等比数列,并求{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明:++…+<.
【分析】(Ⅰ)根据等比数列的定义,后一项与前一项的比是常数,即=常数,又首项不为0,所以为等比数列;
再根据等比数列的通项化式,求出{an}的通项公式;
(Ⅱ)将进行放大,即将分母缩小,使得构成一个等比数列,从而求和,证明不等式.
【解答】证明(Ⅰ)==3,
∵≠0,
∴数列{an+}是以首项为,公比为3的等比数列;
∴an+==,即;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
当n≥2时,∵3n﹣1>3n﹣3n﹣1,∴<=,
∴当n=1时,成立,
当n≥2时,++…+<1+…+==<.
∴对n∈N+时,++…+<.
18.(12分)(2014•新课标Ⅱ)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.
(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;
(Ⅱ)设二面角D﹣AE﹣C为60°,AP=1,AD=,求三棱锥E﹣ACD的体积.
【分析】(Ⅰ)连接BD交AC于O点,连接EO,只要证明EO∥PB,即可证明PB∥平面AEC;
(Ⅱ)延长AE至M连结DM,使得AM⊥DM,说明∠CMD=60°,是二面角的平面角,求出CD,即可三棱锥E﹣ACD的体积.
【解答】(Ⅰ)证明:连接BD交AC于O点,连接EO,
∵O为BD中点,E为PD中点,
∴EO∥PB,(2分)
EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,所以PB∥平面AEC;(6分)
(Ⅱ)解:延长AE至M连结DM,使得AM⊥DM,
∵四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,
∴CD⊥平面AMD,
∵二面角D﹣AE﹣C为60°,
∴∠CMD=60°,
∵AP=1,AD=,∠ADP=30°,
∴PD=2,
E为PD的中点.AE=1,
∴DM=,
CD==.
三棱锥E﹣ACD的体积为:==.
19.(12分)(2014•新课标Ⅱ)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y(单位:千元)的数据如表:
年份
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
年份代号t
1
2
3
4
5
6
7
人均纯收入y
2.9
3.3
3.6
4.4
4.8
5.2
5.9
(Ⅰ)求y关于t的线性回归方程;
(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入.
附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=,=﹣.
【分析】(Ⅰ)根据所给的数据,利用最小二乘法可得横标和纵标的平均数,横标和纵标的积的和,与横标的平方和,代入公式求出b的值,再求出a的值,写出线性回归方程.
(Ⅱ)根据上一问做出的线性回归方程,代入所给的t的值,预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入,这是一个估计值.
【解答】解:(Ⅰ)由题意,=×(1+2+3+4+5+6+7)=4,
=×(2.9+3.3+3.6+4.4+4.8+5.2+5.9)=4.3,
∴===0.5,
=﹣=4.3﹣0.5×4=2.3.
∴y关于t的线性回归方程为=0.5t+2.3;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,b=0.5>0,故2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入逐年增加,平均每年增加0.5千元.
将2015年的年份代号t=9代入=0.5t+2.3,得:
=0.5×9+2.3=6.8,
故预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入为6.8千元.
20.(12分)(2014•新课标Ⅱ)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.
【分析】(1)根据条件求出M的坐标,利用直线MN的斜率为,建立关于a,c的方程即可求C的离心率;
(2)根据直线MN在y轴上的截距为2,以及|MN|=5|F1N|,建立方程组关系,求出N的坐标,代入椭圆方程即可得到结论.
【解答】解:(1)∵M是C上一点且MF2与x轴垂直,
∴M的横坐标为c,当x=c时,y=,即M(c,),
若直线MN的斜率为,
即tan∠MF1F2=,
即b2==a2﹣c2,
即c2+﹣a2=0,
则,
即2e2+3e﹣2=0
解得e=或e=﹣2(舍去),
即e=.
(Ⅱ)由题意,原点O是F1F2的中点,则直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,
设M(c,y),(y>0),
则,即,解得y=,
∵OD是△MF1F2的中位线,
∴=4,即b2=4a,
由|MN|=5|F1N|,
则|MF1|=4|F1N|,
解得|DF1|=2|F1N|,
即
设N(x1,y1),由题意知y1<0,
则(﹣c,﹣2)=2(x1+c,y1).
即,即
代入椭圆方程得,
将b2=4a代入得,
解得a=7,b=.
21.(12分)(2014•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=ex﹣e﹣x﹣2x.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;
(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).
【分析】对第(Ⅰ)问,直接求导后,利用基本不等式可达到目的;
对第(Ⅱ)问,先验证g(0)=0,只需说明g(x)在[0+∞
)上为增函数即可,从而问题转化为“判断g′(x)>0是否成立”的问题;
对第(Ⅲ)问,根据第(Ⅱ)问的结论,设法利用的近似值,并寻求ln2,于是在b=2及b>2的情况下分别计算,最后可估计ln2的近似值.
【解答】解:(Ⅰ)由f(x)得f′(x)=ex+e﹣x﹣2,
即f′(x)≥0,当且仅当ex=e﹣x即x=0时,f′(x)=0,
∴函数f(x)在R上为增函数.
(Ⅱ)g(x)=f(2x)﹣4bf(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(ex﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,
则g′(x)=2[e2x+e﹣2x﹣2b(ex+e﹣x)+(4b﹣2)]
=2[(ex+e﹣x)2﹣2b(ex+e﹣x)+(4b﹣4)]
=2(ex+e﹣x﹣2)(ex+e﹣x+2﹣2b).
①∵ex+e﹣x>2,ex+e﹣x+2>4,
∴当2b≤4,即b≤2时,g′(x)≥0,当且仅当x=0时取等号,
从而g(x)在R上为增函数,而g(0)=0,
∴x>0时,g(x)>0,符合题意.
②当b>2时,若x满足2<ex+e﹣x<2b﹣2即,得,此时,g′(x)<0,
又由g(0)=0知,当时,g(x)<0,不符合题意.
综合①、②知,b≤2,得b的最大值为2.
(Ⅲ)∵1.4142<<1.4143,根据(Ⅱ)中g(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(ex﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,
为了凑配ln2,并利用的近似值,故将ln即代入g(x)的解析式中,
得.
当b=2时,由g(x)>0,得,
从而;
令,得>2,当时,
由g(x)<0,得,得.
所以ln2的近似值为0.693.
请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.【选修4-1:几何证明选讲】
22.(10分)(2014•新课标Ⅱ)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:
(Ⅰ)BE=EC;
(Ⅱ)AD•DE=2PB2.
【分析】(Ⅰ)连接OE,OA,证明OE⊥BC,可得E是的中点,从而BE=EC;
(Ⅱ)利用切割线定理证明PD=2PB,PB=BD,结合相交弦定理可得AD•DE=2PB2.
【解答】证明:(Ⅰ)连接OE,OA,则∠OAE=∠OEA,∠OAP=90°,
∵PC=2PA,D为PC的中点,
∴PA=PD,
∴∠PAD=∠PDA,
∵∠PDA=∠CDE,
∴∠OEA+∠CDE=∠OAE+∠PAD=90°,
∴OE⊥BC,
∴E是的中点,
∴BE=EC;
(Ⅱ)∵PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,
∴PA2=PB•PC,
∵PC=2PA,
∴PA=2PB,
∴PD=2PB,
∴PB=BD,
∴BD•DC=PB•2PB,
∵AD•DE=BD•DC,
∴AD•DE=2PB2.
【选修4-4:坐标系与参数方程】
23.(2014•新课标Ⅱ)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,]
(Ⅰ)求C的参数方程;
(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.
【分析】(1)利用即可得出直角坐标方程,利用cos2t+sin2t=1进而得出参数方程.
(2)利用半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,则直线CD的斜率与直线l的斜率相等,即可得出直线CD的倾斜角及D的坐标.
【解答】解:(1)由半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,]
,即ρ2=2ρcosθ,可得C的普通方程为(x﹣1)2+y2=1(0≤y≤1).
可得C的参数方程为(t为参数,0≤t≤π).
(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以C(1,0)为圆心,1为半径的上半圆,
∵直线CD的斜率与直线l的斜率相等,∴tant=,t=.
故D的直角坐标为,即(,).
六、解答题(共1小题,满分0分)
24.(2014•新课标Ⅱ)设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).
(Ⅰ)证明:f(x)≥2;
(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.
【分析】(Ⅰ)由a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|,利用绝对值三角不等式、基本不等式证得f(x)≥2成立.
(Ⅱ)由f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,分当a>3时和当0<a≤3时两种情况,分别去掉绝对值,求得不等式的解集,再取并集,即得所求.
【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|≥|(x+)﹣(x﹣a)|=|a+|=a+≥2=2,
故不等式f(x)≥2成立.
(Ⅱ)∵f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,
∴当a>3时,不等式即a+<5,即a2﹣5a+1<0,解得3<a<.
当0<a≤3时,不等式即 6﹣a+<5,即 a2﹣a﹣1>0,求得<a≤3.
综上可得,a的取值范围(,).
参与本试卷答题和审题的老师有:maths;sllwyn;caoqz;qiss;任老师;静定禅心;刘长柏;尹伟云;沂蒙松(排名不分先后)
2017年2月3日
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