2015年安徽省安庆市枞阳县浮山中学高考数学模拟最后一卷
(理科)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中.只有一项是符合题目要求的.
1.若复数z满足z(1+i)=1﹣i(i是虚数单位),则z的共轭复数=( ) A. ﹣i B. C. i D.
2.某几何体的三视图如图,其中俯视图是半个圆,则该几何体的表面积为( )
A.
3.在极坐标系中,过点(2,
)且垂直于极轴的直线的极坐标方程是( )
B.
C.
D.
A. ρ=sinθ B. ρ=cosθ C. ρsinθ= D. ρcosθ= 4.图1是某高三学生进入高中三年来的数学考试成绩茎叶图,第1次到14次的考试成绩依次记为A1,A2,…,A14.图2是统计茎叶图中成绩在一定范围内考试次数的一个算法流程图.那么算法流程图输出的结果是( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
5.已知“命题p:∃x∈R,使得ax+2x+1<0成立”为真命题,则实数a满足( )
2
A. 0,1) B. (﹣∞,1) C. 1,+∞) D. (﹣∞,1]
6.若函数f(x)=(k﹣1)a﹣a(a>0,a≠1)在R上既是奇函数,又是减函数,则g(x)=loga(x+k)的图象是( )
x
﹣x
A. B.
C.
D.
7.等比数列{an}的首项为1,公比为q,前n项和记为S,由原数列各项的倒数组成一个新数列{
},则{
}的前n项之和S′是( )
A. B.
C. D.
8.若实数x,y满足,则z=3
x+2y
的最大值是( )
A. 0 B. 1 C.
n
D. 9
*
9.若二项式(2﹣x)(n∈N)的展开式中所有项的系数的绝对值之和是a,所有项的二项式系数之和是b,则 A. 2 B.
的最小值是( )
C. D.
10.有7张卡片分别写有数字1,1,1,2,2,3,4,从中任取4张,可排出的四位数有( )个.
A. 78 B. 102 C. 114 D. 120
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在答题卡的相应位置 11.设全集U=R,A={x|
<0},B={y=cosx,x∈A},则A∩B= .
12.椭圆
=1上的一点P到两焦点的距离的乘积为m,则当m取最大值时,点P的坐
标是 .
13.已知直线AB:x+y﹣6=0与抛物线y=x及x轴正半轴围成的阴影部分如图所示,若从Rt△AOB区域内任取一点M(x,y),则点M取自阴影部分的概率为 .
2
14.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,若
,
则角B的值为
15.设O为△ABC所在平面上一点,则下列说法中正确的有 (填上正确命题的序号) ①若②若
=
,则O为△ABC的垂心;
=
,则点O是△ABC的内心;
③若O在△ABC内部,且3,则=;
④若O在△ABC内部,且=,则S△ABO:S△BCO:S△ACO=3:1;2.
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.解答写在答题卡上的指定区域内.
16.已知f(x)的定义域为[﹣π,π],且f(x)为偶函数,且当x∈[0,π]时,f(x)=2sin(x+
).
(1)求f(x)的解析式及f(x)的单调增区间;
(2)若[f(x)]﹣f(x)=0,求x的所有可能取值.
17.如图,四边形ABCD中(图1),E是BC的中点,DB=2,DC=1,BC=(图1)沿直线BD折起,使二面角A﹣BD﹣C为60°(如图2) (1)求证:AE⊥平面BDC;
(2)求直线AE与平面ADC所成角的正弦值.
2
,AB=AD=,将
18.已知数列{an}为等比数列,其前n项和为Sn,已知a1+a4=﹣Sn,Sn+2,Sn+1成等差数列;
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)已知bn=n(n∈N+),记
,若(n﹣1)≤m(Tn﹣n
2
,且对于任意的n∈N有
*
﹣1)对于n≥2恒成立,求实数m的范围.
19.如图,一个小球从M处投入,通过管道自上而下落A或B或C.已知小球从每个叉口落入左右两个管道的可能性是相等的.某商家按上述投球方式进行促销活动,若投入的小球落到A,B,C,则分别设为l,2,3等奖.
(I)已知获得l,2,3等奖的折扣率分别为50%,70%,90%.记随变量ξ为获得k(k=1,2,3)等奖的折扣率,求随机变量ξ的分布列及期望Εξ;
(II)若有3人次(投入l球为l人次)参加促销活动,记随机变量η为获得1等奖或2等奖的人次,求P(η=2).
20.如图,过点N(0,1)和M(m,﹣1)(m≠0)的动直线l与抛物线C:x=2py交于P、Q两点(点P在M、N之间),O为坐标原点. (1)若p=2,m=2,求△OPQ的面积S;
(2)对于任意的动直线l,是否存在常数p,总有∠MOP=∠PON?若存在,求出p的值;若不存在,请说明理由.
2
21.已知函数f(x)=lnx﹣mx,g(x)=
2
+x,m∈R令F(x)=f(x)+g(x).
(Ⅰ)当m=时,求函数f(x)的单调递增区间;
(Ⅱ)若关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,求整数m的最小值; (Ⅲ)若m=﹣2,正实数x1,x2满足F(x1)+F(x2)+x1x2=0,证明:x1+x2
.
2015年安徽省安庆市枞阳县浮山中学高考数学模拟最后
一卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中.只有一项是符合题目要求的.
1.若复数z满足z(1+i)=1﹣i(i是虚数单位),则z的共轭复数=( ) A. ﹣i B. C. i D.
考点: 复数代数形式的乘除运算. 专题: 计算题.
分析: 由z(1+i)=1﹣i,得到z=解答: 解:∵z(1+i)=1﹣i, ∴z=
=
=﹣i,
=﹣i,由此能求出z的共轭复数.
∴z的共轭复数=i. 故选C.
点评: 本题考查复数的代数形式的乘除运算,是基础题.解题时要认真审题,注意共轭复数的概念的灵活运用.
2.某几何体的三视图如图,其中俯视图是半个圆,则该几何体的表面积为( )
A.
B.
C.
D.
考点: 由三视图求面积、体积. 专题: 空间位置关系与距离.
分析: 利用三视图判断几何体的形状,通过三视图是数据,求出几何体的表面积即可. 解答: 解:由三视图可知几何体底面半径为1,高为的圆锥的一半,圆锥的母线长为:2.
所以所求几何体的表面积为:S表=S侧+S底=π•1•1++=.
故选C.
点评: 本题主要考查关于“几何体的三视图”与“几何体的直观图”的相互转化的掌握情况,同时考查空间想象能力.
3.在极坐标系中,过点(2,
)且垂直于极轴的直线的极坐标方程是( )
D. ρcosθ=
A. ρ=sinθ B. ρ=cosθ C. ρsinθ=
考点: 简单曲线的极坐标方程. 专题: 坐标系和参数方程.
分析: 根据直线上的任意一点(ρ,θ)满足ρcosθ=2×cos坐标方程.
,化简可得所求直线的极
解答: 解:由题意可得,直线上的任意一点(ρ,θ)满足ρcosθ=2×cos,
化简可得 ρcosθ=, 故选:D.
点评: 本题主要考查求简单曲线的极坐标方程,属于基础题. 4.图1是某高三学生进入高中三年来的数学考试成绩茎叶图,第1次到14次的考试成绩依次记为A1,A2,…,A14.图2是统计茎叶图中成绩在一定范围内考试次数的一个算法流程图.那么算法流程图输出的结果是( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
考点: 茎叶图;循环结构. 专题: 阅读型.
分析: 根据流程图可知该算法表示统计14次考试成绩中大于等于90的人数,结合茎叶图可得答案.
解答: 解:分析程序中各变量、各语句的作用, 再根据流程图所示的顺序,可知:
该程序的作用是累加14次考试成绩超过90分的人数; 根据茎叶图的含义可得超过90分的人数为10个 故选D
点评: 本题主要考查了循环结构,以及茎叶图的认识,解题的关键是弄清算法流程图的含义,属于基础题.
5.已知“命题p:∃x∈R,使得ax+2x+1<0成立”为真命题,则实数a满足( ) A. 0,1) B. (﹣∞,1) C. 1,+∞) D. (﹣∞,1]
考点: 特称命题;命题的否定. 专题: 计算题.
分析: q为真命题,通过对二次项系数的讨论求出a的范围化简命题. 解答: 解:由题意,p为真命题.(1)当a=0时成立; (2)a<0时恒成立; (3)a>0时,有
,解得0<a<1
2
综上,a<1, 故选B.
点评: 本题考查命题的真假判断与应用,解决二次函数注意对二次项系数的讨论、复合命题的真假与构成其简单命题的真假关系.
6.若函数f(x)=(k﹣1)a﹣a(a>0,a≠1)在R上既是奇函数,又是减函数,则g(x)=loga(x+k)的图象是( )
x
﹣x
A. B. C.
D.
考点: 奇偶性与单调性的综合;对数函数的图像与性质. 专题: 数形结合.
分析: 根据函数是一个奇函数,函数在原点出有定义,得到函数的图象一定过原点,求出k的值,根据函数是一个减函数,看出底数的范围,得到结果.
解答: 解:∵函数f(x)=(k﹣1)a﹣a(a>0,a≠1)在R上是奇函数, ∴f(0)=0 ∴k=2,
又∵f(x)=a﹣a为减函数, 所以1>a>0,
所以g(x)=loga(x+2)
x
﹣x
x
﹣x
定义域为x>﹣2,且递减, 故选:A
点评: 本题考查函数奇偶性和单调性,即对数函数的性质,本题解题的关键是看出题目中所出现的两个函数性质的应用.
7.等比数列{an}的首项为1,公比为q,前n项和记为S,由原数列各项的倒数组成一个新数列{
},则{
}的前n项之和S′是( )
A. B. C. D.
考点: 数列的求和.
专题: 等差数列与等比数列.
分析: 对q分类讨论,利用等比数列的通项公式及其前n项和公式计算出即可. 解答: 解:q=1时,an=1,S=n,
=1,S′=n,∴S′=
.
当q≠1时,an=q
n﹣1
,.=,∴S′===.
综上可知:S′=.
故选:D.
点评: 本题考查了分类讨论方法、等比数列的通项公式及其前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
x+2y
8.若实数x,y满足,则z=3的最大值是( )
A. 0 B. 1 C. D. 9
考点: 简单线性规划.
专题: 不等式的解法及应用.
分析: 作出不等式组对应的平面区域,设m=x+3y,利用m的几何意义,利用数形结合,先求出m的最大值,即可得到结论.
解答: 解:作出不等式组对应的平面区域如图: 设m=x+2y,则z=3
x+2y
=3,
m
由m=x+2y得y=﹣x+m,
平移直线y=﹣x+m,由图象可知当直线y=﹣x+m经过点B(0,1)时, 直线的截距最大,此时m最大. 此时mmax=0+2=2,
2
即zmax=3=9, 故选:D.
点评: 本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决本题的关键.先求出指数幂m=x+3y的最值是解决本题的关键.
9.若二项式(2﹣x)(n∈N)的展开式中所有项的系数的绝对值之和是a,所有项的二项式系数之和是b,则 A. 2 B.
的最小值是( )
n
*
C. D.
考点: 二项式系数的性质;二项式定理的应用. 专题: 不等式的解法及应用;二项式定理.
分析: 取x=﹣1求得a,由二项式系数的性质求得b,然后利用函数的单调性求得最小值.
解答: 解:取x=﹣1,得a=3, 又b=2,∴
n
n
的
,
∴=≥.
故选:B.
点评: 本题考查了二项式定理、函数的单调性,考查了计算能力,属于基础题. 10.有7张卡片分别写有数字1,1,1,2,2,3,4,从中任取4张,可排出的四位数有( )个.
A. 78 B. 102 C. 114 D. 120
考点: 排列、组合的实际应用. 专题: 计算题;排列组合.
分析: 根据题意,分四种情况讨论:①、取出的4张卡片种没有重复数字,即取出的4张卡片中的数字为1、2、3、4,②、取出的4张卡片种有2个重复数字,则2个重复的数字为1或2,③若取出的4张卡片为2张1和2张2,④、取出的4张卡片种有3个重复数字,则重复的数字为1,分别求出每种情况下可以排出四位数的个数,由分类计数原理计算可得答案.
解答: 解:根据题意,分四种情况讨论:
①、取出的4张卡片种没有重复数字,即取出的4张卡片中的数字为1、2、3、4, 此时有A4=24种顺序,可以排出24个四位数;
②、取出的4张卡片种有2个重复数字,则2个重复的数字为1或2,
若重复的数字为1,在2、3、4中取出2个,有C3=3种取法,安排在四个位置中,有A4=12种情况,剩余位置安排数字1, 可以排出3×12=36个四位数,
同理,若重复的数字为1,也可以排出36个重复数字; ③、若取出的4张卡片为2张1和2张2,
在4个位置安排两个1,有C4=6种情况,剩余位置安排两个2, 则可以排出6×1=6个四位数;
④、取出的4张卡片种有3个重复数字,则重复的数字为1,
在2、3、4中取出1个卡片,有C3=3种取法,安排在四个位置中,有C4=4种情况,剩余位置安排1,
可以排出3×4=12个四位数;
则一共有24+36+36+6+12=114个四位数; 故选C.
点评: 本题考查排列组合的运用,解题时注意其中重复的数字,要结合题意,进行分类讨论.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在答题卡的相应位置 11.设全集U=R,A={x|
<0},B={y=cosx,x∈A},则A∩B= (cos2,1] .
1
1
2
2
2
4
考点: 交集及其运算. 专题: 集合.
分析: 求出A中不等式的解集确定出A,求出B中y的范围确定出B,找出A与B的交集即可.
解答: 解:由A中不等式变形得:(x﹣2)(x+1)<0, 解得:﹣1<x<2,即A=(﹣1,2),
由B中y=cosx,x∈A,得到cos2<cosx≤1,即B=(cos2,1], 则A∩B=(cos2,1], 故答案为:(cos2,1]
点评: 此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键. 12.椭圆
=1上的一点P到两焦点的距离的乘积为m,则当m取最大值时,点P的坐
标是 (﹣3,0)或(3,0) .
考点: 椭圆的标准方程. 专题: 计算题;压轴题. 分析: 根据|PF1|•|PF2|≤的坐标.
解答: 解:记椭圆的二焦点为F1,F2, 有|PF1|+|PF2|=2a=10 则知m=|PF1|•|PF2|≤
=25
,当|PF1|=|PF2|时m最大,进而求出点p
当且仅当|PF1|=|PF2|=5,即点P位于椭圆的短轴的顶点处时, m取得最大值25.
∴点p的坐标为(﹣3,0)或(3,0) 故答案为:(﹣3,0)或(3,0)
点评: 本题主要考查了椭圆的标准方程的性质.灵活运用椭圆的第一定义是解这道题的关键.
13.已知直线AB:x+y﹣6=0与抛物线y=x及x轴正半轴围成的阴影部分如图所示,若从Rt△AOB区域内任取一点M(x,y),则点M取自阴影部分的概率为
.
2
考点: 几何概型;定积分在求面积中的应用. 专题: 计算题;图表型.
分析: 欲求所投的点落在阴影内部的概率,利用几何概型解决,只须利用定积分求出阴影图的面积,最后利用它们的面积比求得即可概率. 解答: 解:由定积分可求得阴影部分的面积为 S=∫0xdx+∫2(6﹣x)dx ==
,
22
6
又Rt△AOB的面积为:
所以p==. .
故答案为:
点评: 本题考查了利用定积分求面积以及几何摡型知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于基础题.
14.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,若则角B的值为
或
,
考点: 余弦定理的应用. 专题: 计算题.
分析: 先根据余弦定理进行化简,进而得到sinB的值,再由正弦函数的性质可得到最后答案. 解答: 解:∵∴B=
或
,∴cosB×tanB=sinB=
故选B.
点评: 本题主要考查余弦定理的应用.考查计算能力.
15.设O为△ABC所在平面上一点,则下列说法中正确的有 ①③④ (填上正确命题的序号) ①若②若
=
,则O为△ABC的垂心;
=
,则点O是△ABC的内心;
③若O在△ABC内部,且3,则=;
④若O在△ABC内部,且=,则S△ABO:S△BCO:S△ACO=3:1;2.
考点: 向量在几何中的应用. 专题: 综合题;平面向量及应用.
分析: ①将已知向量等式变形,利用向量的运算法则化简,再利用向量垂直的充要条件判断出两个向量垂直得到两条线垂直,判断出O为垂心.
②根据向量的减法,利用数量积运算和题意代入式子进行化简,证出OC⊥AB,同理可得OB⊥AC,OA⊥BC,即证出O是△ABC的垂心. ③取BC的中点O,若O在△ABC内部,且3
,OD=AD,可得
=;
④延长OB到点E,使得利用
△BOC
=2,分别以=3
,为邻边作平行四边形OAFE,则+2=,
=,可得,从而可得S△ABC=2S△AOB.同理可得:S△ABC=3S△AOC,S△ABC=6S
.
,则(
﹣
)•
=0,∴
⊥
,∴CA⊥OB,
解答: 解:①若
同理OA⊥BC,∴O是△ABC的垂心,正确; ②设
=,
=,
=,则
=
2
2
2
=﹣,=﹣,==•
=﹣.
,
,即(﹣)•
=0,
由题可知,
2
∴||+|﹣|=||+|﹣|,化简可得•∴不正确;
③取BC的中点O,若O在△ABC内部,且3
,∴
⊥
,即OC⊥AB.同理可得OB⊥AC,OA⊥BC.∴O是△ABC的垂心,
,OD=AD,则=,正确;
④延长OB到点E,使得则∵又
=2
,∴+2
=
, =,∴=2
=2,分别以,为邻边作平行四边形OAFE.
=3
=
.
,∴S△ABC=2S△AOB.
.∴
同理可得:S△ABC=3S△AOC,S△ABC=6S△BOC. ∴S△ABO:S△BCO:S△ACO=3:1;2 故答案为:①③④.
点评: 本题考查了向量在几何中应用,主要利用向量的线性运算以及数量积进行化简证明,特别证明垂直主要根据题意构造向量利用数量积为零进行证明.
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.解答写在答题卡上的指定区域内.
16.已知f(x)的定义域为[﹣π,π],且f(x)为偶函数,且当x∈[0,π]时,f(x)=2sin(x+
).
(1)求f(x)的解析式及f(x)的单调增区间;
(2)若[f(x)]﹣f(x)=0,求x的所有可能取值.
考点: 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;函数的零点与方程根的关系. 专题: 三角函数的图像与性质.
分析: (1)根据偶函数满足f(﹣x)=f(x),求出当x∈[﹣π,0]时的解析式,即可得到f(x)的解析式,画出函数图象,易得f(x)的单调增区间; (2)若[f(x)]﹣f(x)=0,则f(x)=0或f(x)=解答: 解:(1)当x∈[﹣π,0]时,﹣x∈[0,π], f(﹣x)=2sin(﹣x+
)
22
,进而可得x的取值
由于f(x)为偶函数,则f(﹣x)=f(x), 故f(x)=2sin(﹣x+
)x∈[﹣π,0]
即f(x)=.
画出f(x)的图象
由图象可以易得f(x)的单调增区间为[﹣π,﹣分)
(2)方程等价于f(x)=0或f(x)=当x=当0或
时f(x)=0; 时f(x)=
,
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分) ]和[0,
].﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6
,
综上可知x的所有可能取值为0,
点评: 本题考查的知识点是正弦型函数的图象和性质,函数的图象,熟练掌握正弦型函数
的图象和性质,是解答的关键.
17.如图,四边形ABCD中(图1),E是BC的中点,DB=2,DC=1,BC=(图1)沿直线BD折起,使二面角A﹣BD﹣C为60°(如图2) (1)求证:AE⊥平面BDC;
(2)求直线AE与平面ADC所成角的正弦值.
,AB=AD=,将
考点: 直线与平面所成的角;直线与平面垂直的判定. 专题: 综合题;空间位置关系与距离;空间角.
分析: (1)先根据条件得到BD⊥平面AEM;进而通过求边长得到AE⊥ME;即可得到结论; (2)先建立空间直角坐标系,求出平面ADC的法向量的坐标,再代入向量的夹角计算公式即可.
解答: (1)证明:如图1取BD中点M,连接AM,ME. ∵AB=AD=, ∴AM⊥BD
∵DB=2,DC=1,BC=, 222
DB+DC=BC,
∴△BCD是BC为斜边的直角三角形,BD⊥DC, ∵E是BC的中点,∴ME为△BCD的中位线 ∴ME∥CD,ME=CD, ∴ME⊥BD,ME=,
∴∠AME是二面角A﹣BD﹣C的平面角, ∴∠AME=60°…(3分)
∵AM⊥BD,ME⊥BD且AM、ME是平面AME内两相交于M的直线, ∴BD⊥平面AEM∵AE⊂平面AEM, ∴BD⊥AE
∵AB=AD=,DB=2,
∴△ABD为等腰直角三角形, ∴AM=BD=1,
∴AAE=AM+ME﹣2AM•ME•cos∠AME=, ∴AE=
22
2
2
,
2
2
∴AE+ME=1=AM, ∴AE⊥ME=M,
∴BD∩ME,BD⊂平面BDC,ME⊂面BDC, ∴AE⊥平面BDC …(6分)
(2)解:如图2,以M为原点MB为x轴,ME为y轴,建立空间直角坐标系M﹣xyz, 则由(1)及已知条件可知B(1,0,0),E(0,,0),A(0,,C(﹣1,1,0), ∴
=(1,,
),
=(0,1,0),
=(0,0,﹣
),…(8分)
),D(﹣1,0,0),
设平面ACD的法向量为=(x,y,z)
则,∴=(,0,﹣2),
设直线AE与平面ADC所成角为α,则sinα== …(10分)
∴直线AE与平面ADC所成角的正弦值为 …(12分)
点评: 本题主要考察线面垂直的证明以及二面角的求法.一般在证明线面垂直时,先转化为证明线线垂直.进而得到线面垂直.
18.已知数列{an}为等比数列,其前n项和为Sn,已知a1+a4=﹣Sn,Sn+2,Sn+1成等差数列;
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)已知bn=n(n∈N+),记
,若(n﹣1)≤m(Tn﹣n
2
,且对于任意的n∈N有
*
﹣1)对于n≥2恒成立,求实数m的范围.
考点: 等比数列的通项公式;数列的求和;数列与函数的综合. 专题: 等差数列与等比数列.
分析: (Ⅰ)设出等比数列的公比,利用对于任意的n∈N+有Sn,Sn+2,Sn+1成等差得2S3=S1+S2,代入首项和公比后即可求得公比,再由已知列{an}的通项公式可求;
(Ⅱ)把(Ⅰ)中求得的an和已知bn=n代入
2
,代入公比后可求得首项,则数
整理,然后利用错位相减法求Tn,把Tn
代入(n﹣1)≤m(Tn﹣n﹣1)后分离变量m,使问题转化为求函数的最大值问题,分析函数的单调性时可用作差法.
解答: 解:(Ⅰ)设等比数列{an}的公比为q, ∵对于任意的n∈N+有Sn,Sn+2,Sn+1成等差, ∴2整理得:
∵a1≠0,∴,2+2q+2q=2+q. ∴2q+q=0,又q≠0,∴q=又把q=所以,(Ⅱ)∵bn=n,
,∴
代入后可得
2
2
. .
. , .
; ,
∴.
.
∴=
∴
2
.
若(n﹣1)≤m(Tn﹣n﹣1)对于n≥2恒成立,
2n+1
则(n﹣1)≤m[(n﹣1)•2+2﹣n﹣1]对于n≥2恒成立,
2n+1
也就是(n﹣1)≤m(n﹣1)•(2﹣1)对于n≥2恒成立, ∴m≥
对于n≥2恒成立,
令,
∵=
∴f(n)为减函数,∴f(n)≤f(2)=.
∴m.
2
所以,(n﹣1)≤m(Tn﹣n﹣1)对于n≥2恒成立的实数m的范围是[).
点评: 本题考查了等比数列的通项公式,考查了错位相减法求数列的前n项和,考查了数列的函数特性,训练了利用分离变量法求参数的取值范围,解答此题的关键在于判断分离变量后的函数的单调性,利用了比较大小的基本方法﹣作差法. 此题属中高档题.
19.如图,一个小球从M处投入,通过管道自上而下落A或B或C.已知小球从每个叉口落入左右两个管道的可能性是相等的.某商家按上述投球方式进行促销活动,若投入的小球落到A,B,C,则分别设为l,2,3等奖.
(I)已知获得l,2,3等奖的折扣率分别为50%,70%,90%.记随变量ξ为获得k(k=1,2,3)等奖的折扣率,求随机变量ξ的分布列及期望Εξ;
(II)若有3人次(投入l球为l人次)参加促销活动,记随机变量η为获得1等奖或2等奖的人次,求P(η=2).
考点: 离散型随机变量的期望与方差;二项分布与n次独立重复试验的模型. 专题: 概率与统计.
分析: (Ⅰ)解:由题意知随变量ξ为获得k等奖的折扣,则ξ的可能取值是50%,70%,90%,结合变量对应的事件和等可能事件的概率公式写出变量的分布列,做出期望.
(2)根据第一问可以得到获得一等奖或二等奖的概率,根据小球从每个叉口落入左右两个管道的可能性是相等的.可以把获得一等奖或二等奖的人次看做符合二项分布,根据二项分布的概率公式得到结果.
解答: 解:(Ⅰ)解:随变量量ξ为获得k(k=1,2,3)等奖的折扣,则ξ的可能取值是50%,70%,90% P(ξ=50%)=
,P(ξ=70%)=
,P(ξ=90%)=
∴ξ的分布列为 ξ 50% 70% 90% P
×50%+×70%+
90%=.
+=
.
∴Εξ=
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知,获得1等奖或2等奖的概率为由题意得η~(3,则P(η=2)=C3(
2
) )(1﹣
2
)=.
点评: 本题主要考查随机事件的概率和随机变量的分布列、数学期望、二项分布等概念,同时考查抽象概括、运算求解能力和应用意识,是一个综合题.
20.如图,过点N(0,1)和M(m,﹣1)(m≠0)的动直线l与抛物线C:x=2py交于P、Q两点(点P在M、N之间),O为坐标原点. (1)若p=2,m=2,求△OPQ的面积S;
(2)对于任意的动直线l,是否存在常数p,总有∠MOP=∠PON?若存在,求出p的值;若不存在,请说明理由.
2
考点: 直线与圆锥曲线的综合问题.
专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程;圆锥曲线中的最值与范围问题.
分析: (1)由直线l的方程与抛物线方程组成方程组,表示出点P、Q的坐标,计算△OPQ的面积S的值;
(2)假设存在点P满足条件,根据M、P、N三点共线以及∠MOP=∠PON, 得出点P到y轴距离与到直线OM的距离相等,求出p的值是常数.
解答: 解:(1)由题意,直线l的方程为y=﹣x+1.设点P(x1,y1),Q(x2,y2), 由
,得x+4x﹣4=0,
2
则x1+x2=﹣4,x1x2=﹣4,
∴S=|ON|•|x1﹣x2| ===2
;﹣﹣﹣﹣﹣(6分)
;
(2)设点P(x0,y0),则y0=
由M、P、N三点共线,得m=;﹣﹣﹣(7分)
由∠MOP=∠PON,
得点P到y轴距离与到直线OM:x+my=0距离相等, 即|x0|=
2
,
2
∴即m
+m=+m+2mx0y0,
=m+2x0y0;﹣﹣﹣﹣(9分)
把y0=,m==代入,
得=•+,
即
2
=+,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(11分)
∴4p=+2p﹣,
解得p=;
故存在常数p=,总有∠MOP=∠PON.﹣﹣﹣(13分)
点评: 本题考查了直线方程与抛物线方程的综合应用问题,也考查了角平分线的应用问题以及根与系数的应用问题,考查了运算能力与推理证明的能力,是综合性题目.
21.已知函数f(x)=lnx﹣mx,g(x)=
2
+x,m∈R令F(x)=f(x)+g(x).
(Ⅰ)当m=时,求函数f(x)的单调递增区间;
(Ⅱ)若关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,求整数m的最小值; (Ⅲ)若m=﹣2,正实数x1,x2满足F(x1)+F(x2)+x1x2=0,证明:x1+x2
.
考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性. 专题: 函数的性质及应用;导数的综合应用.
分析: (1)先求函数的定义域,然后求导,通过导数大于零得到增区间;
(2)不等式恒成立问题转化为函数的最值问题,应先求导数,研究函数的单调性,然后求函数的最值;
(3)联系函数的F(x)的单调性,然后证明即可.注意对函数的构造. 解答: 解:(1)
2
.
由f′(x)>0得1﹣x>0又x>0,所以0<x<1.所以f(x)的单增区间为(0,1). (2)令
x+1.
所以=.
当m≤0时,因为x>0,所以G′(x)>0所以G(x)在(0,+∞)上是递增函数, 又因为G(1)=﹣
.
所以关于x的不等式G(x)≤mx﹣1不能恒成立. 当m>0时,
令G′(x)=0得x=,所以当(x)<0. 因此函数G(x)在故函数G(x)的最大值为令h(m)=
,因为h(1)=
是增函数,在
. ,h(2)=
.
是减函数.
.
时,G′(x)>0;当
时,G′
又因为h(m)在m∈(0,+∞)上是减函数,所以当m≥2时,h(m)<0. 所以整数m的最小值为2.
(3)当m=﹣2时,F(x)=lnx+x+x,x>0. 由F(x1)+F(x2)+x1x2=0,即化简得
令t=x1x2,则由φ(t)=t﹣lnt得φ′(t)=
.
.
.
2
可知φ′(t)在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,+∞)上单调递增.所以φ(t)≥φ(1)=1. 所以
,即
成立.
点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性的基本思路,不等式恒成立问题转化为函数最值问题来解的方法.属于中档题,难度不大.
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