- 747.50 KB
- 2021-06-11 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
全*品*高*考*网, 用后离不了!2016-2017学年吉林省吉林一中高二(上)9月月考数学试卷(奥训班)
一、选择题:本大题共12题,每小题5分,共60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.设X﹣B(10,0.8),则D(2X+1)等于( )
A.1.6 B.3.2 C.6.4 D.12.8
2.防疫站有A、B、C、D四名内科医生和E、F两名儿科医生,现将他们分成两个3人小组分别派往甲、乙两地指导疾病防控.两地都需要既有内科医生又有儿科医生,而且A只能去乙地.则不同的选派方案共有( )
A.6种 B.8种 C.12种 D.16种
3.已知随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),且P(μ﹣2σ<X≤μ+2σ)=0.9544,P(μ﹣σ<X≤μ+σ)=0.6826,若μ=4,σ=1,则P(5<X<6)=( )
A.0.1358 B.0.1359 C.0.2716 D.0.2718
4.给出以下三个说法:
①非线性回归问题,不能用线性回归分析解决;
②在刻画回归模型的拟合效果时,相关指数R2的值越接近1,说明拟合的效果越好;
③对分类变量X与Y,若它们的随机变量K2的观测值k越大,则判断“X与Y有关系”的把握程度越大;
④统计中用相关系数r来衡量两个变量之间线性关系的强弱,则|r|的值越小,相关性越弱.
其中正确的说法的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.曲线y=与直线y=x﹣1及x=4所围成的封闭图形的面积为( )
A.2ln2 B.2﹣ln2 C.4﹣ln2 D.4﹣2ln2
6.已知x、y取值如下表:
x
0
1
4
5
6
8
y
1.3
1.8
5.6
6.1
7.4
9.3
从所得的散点图分析可知:y与x线性相关,且=0.95x+a,则a=( )
A.1.30 B.1.45 C.1.65 D.1.80
7.“λ<1”是“数列{n2﹣2λn}(n∈N*)为递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
8.设α,β都是锐角,且cosα=,sin(α﹣β)=,则cosβ=( )
A. B.﹣ C.或﹣ D.或
9.已知函数f(x)=sin2x﹣2cos2x,则f(x)的最小正周期T和其图象的一条对称轴方程是( )
A.2π,x= B.2π,x= C.π,x= D.π,x=
10.已知点O为坐标原点,点M在双曲线C:x2﹣y2=λ(λ为正常数)上,过点M作双曲线C的某一条渐近线的垂线,垂足为N,则|ON|•|MN|的值为( )
A. B. C.λ D.无法确定
11.已知A、B、C是球O的球面上三点,三棱锥O﹣ABC的高为2且∠ABC=60°,AB=2,BC=4,则球O的表面积为( )
A.24π B.32π C.48π D.192π
12.定义函数f(x)=,则函数g(x)=xf(x)﹣6在区间[1,2n](n∈N*)内的所有零点的和为( )
A.n B.2n C.(2n﹣1) D.(2n﹣1)
二.填空题:本大题共4个小题,每小题5分.
13.若多项式,则a9= .
14.过点(﹣1,1)的直线与圆x2+y2﹣2x﹣4y﹣11=0截得的弦长为4,则该直线的方程为 .
15.已知动圆的圆心C在抛物线x2=2py(p>0)上,该圆经过点A(0,p),且与x轴交于两点M、N,则sin∠MCN的最大值为 .
16.已知函数,g(x)=ex﹣2,若存在x1>0,x2∈R,使得f(x1)=g(x2),则x1﹣x2的最小值为 .
三.解答题:本大题共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.如图所示,扇形AOB,圆心角AOB的大小等于,半径为2,在半径OA上有一动点C,过点C作平行于OB的直线交弧AB于点P.
(1)若C是半径OA的中点,求线段PC的大小;
(2)设∠COP=θ,求△POC面积的最大值及此时θ的值.
18.某学生在上学路上要经过4个路口,假设在各路口是否遇到红灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是,遇到红灯时停留的时间都是2min.
(Ⅰ)求这名学生在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯的概率;
(Ⅱ)求这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间ξ的分布列及期望.
19.数列{an}的前n项和为Sn,且an是Sn和1的等差中项,等差数列{bn}满足b1=a1,b4=S3.
(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(2)设,数列{cn}的前n项和为Tn,证明:.
20.“开门大吉”是某电视台推出的游戏益智节目.选手面对1﹣4号4扇大门,依次按响门上的门铃,门铃会播放一段音乐(将一首经典流行歌曲以单音色旋律的方式演绎),选手需正确回答出这首歌的名字,方可获得该扇门对应的家庭梦想基金.正确回答每一扇门后,选手可自由选择带着奖金离开比赛,还可继续挑战后面的门以获得更多奖金(奖金金额累加),但是一旦回答错误,奖金将清零,选手也会离开比赛.在一次场外调查中,发现参加比赛的选手多数分为两个年龄段:20~30;30~40(单位:岁),其猜对歌曲名称与否人数如图所示.
每扇门对应的梦想基金:(单位:元)
第一扇门
第二扇门
第三扇门
第四扇门
1000
2000
3000
5000
(Ⅰ)写出2×2列联表;判断是否有90%的把握认为猜对歌曲名称与否与年龄有关?说明你的理由.(下面的临界值表供参考)
P(K2≥k)
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
(Ⅱ)若某选手能正确回答第一、二、三、四扇门的概率分别为,正确回答一个问题后,选择继续回答下一个问题的概率是,且各个问题回答正确与否互不影响.设该选手所获梦想基金总数为ξ,求ξ的分布列及数学期望.(参考公式其中n=a+b+c+d)
21.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:的离心率为,且椭圆C上一点N到点Q(0,3)的距离最大值为4,过点M(3,0)的直线交椭圆C于点A、B.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设P为椭圆上一点,且满足(O为坐标原点),当时,求实数t的取值范围.
22.已知函数f(x)=alnx+,a∈R
(Ⅰ)当a=时,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当时,若,x2∈(2,+∞),求证:f(x2)﹣f(x1)≥ln2+.
2016-2017学年吉林省吉林一中高二(上)9月月考数学试卷(奥训班)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12题,每小题5分,共60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.设X﹣B(10,0.8),则D(2X+1)等于( )
A.1.6 B.3.2 C.6.4 D.12.8
【考点】二项分布与n次独立重复试验的模型.
【分析】根据设随机变量X~B(10,0.8),看出变量符合二项分布,看出成功概率,根据二项分布的方差公式做出变量的方差,进而根据D(2X+1)=22DX,得到结果.
【解答】解:∵设随机变量X~B(10,0.8),
∴DX=10×0.8(1﹣0.8)=1.6,
∴D(2X+1)=22×1.6=6.4
故选C.
2.防疫站有A、B、C、D四名内科医生和E、F两名儿科医生,现将他们分成两个3人小组分别派往甲、乙两地指导疾病防控.两地都需要既有内科医生又有儿科医生,而且A只能去乙地.则不同的选派方案共有( )
A.6种 B.8种 C.12种 D.16种
【考点】排列、组合及简单计数问题.
【分析】本题是一个分类计数问题,两地都需要既有内科医生又有儿科医生,表示两地至少有一个儿科医生和一个内科医生,分成三人小组可以直接分给甲组,有C21C32种结果,余下的分给乙,得到结果.
【解答】解:由题意知本题是一个分类计数问题,
两地都需要既有内科医生又有儿科医生,表示两地至少有一个儿科医生和一个内科医生,
分成三人小组可以直接分给甲组,有C21C32=6种结果,
给甲分配以后余下的分给乙,
故选A.
3.已知随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),且P(μ﹣2σ<X≤μ+2σ)=0.9544,P(μ﹣σ<X≤μ+σ)=0.6826,若μ=4,σ=1,则P(5<X<6)=( )
A.0.1358 B.0.1359 C.0.2716 D.0.2718
【考点】正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.
【分析】根据变量符合正态分布,和所给的μ和σ的值,根据3σ原则,得到P(2<X≤6)=0.9544,P(3<X≤5)=0.6826,两个式子相减,根据对称性得到结果.
【解答】解:∵随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),
P(μ﹣2σ<X≤μ+2σ)=0.9544,
P(μ﹣σ<X≤μ+σ)=0.6826,
μ=4,σ=1,
∴P(2<X≤6)=0.9544,
P(3<X≤5)=0.6826,
∴P(2<X≤6﹣P(3<X≤5)=0.9544﹣0.6826=0.2718,
∴P(5<X<6)==0.1359
故选B.
4.给出以下三个说法:
①非线性回归问题,不能用线性回归分析解决;
②在刻画回归模型的拟合效果时,相关指数R2的值越接近1,说明拟合的效果越好;
③对分类变量X与Y,若它们的随机变量K2的观测值k越大,则判断“X与Y有关系”的把握程度越大;
④统计中用相关系数r来衡量两个变量之间线性关系的强弱,则|r|的值越小,相关性越弱.
其中正确的说法的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】根据独立性检验和线性回归模型的应用问题,对题目中的说法进行分析,判断正误即可.
【解答】解:对于①,非线性回归问题,不能用线性回归分析解决,正确;
对于②,在刻画回归模型的拟合效果时,相关指数R2的值越接近1,说明拟合的效果越好,正确;
对于③,对分类变量X与Y,若它们的随机变量K2的观测值k越大,则判断“X与Y有关系”的把握程度越大,正确;
对于④,统计中用相关系数r来衡量两个变量之间线性关系的强弱,则|r|的值越小,相关性越弱,正确.
故选:D
5.曲线y=与直线y=x﹣1及x=4所围成的封闭图形的面积为( )
A.2ln2 B.2﹣ln2 C.4﹣ln2 D.4﹣2ln2
【考点】定积分.
【分析】作出函数的图象,可得围成的封闭图形为曲边三角形ABC,它的面积可化作梯形ABEF的面积与曲边梯形BCEF面积的差,由此结合定积分计算公式和梯形面积公式,不难得到本题的答案.
【解答】解:令x=4,代入直线y=x﹣1得A(4,3),同理得C(4,)
由=x﹣1,解得x=2,所以曲线y=与直线y=x﹣1交于点B(2,1)
∴SABC=S梯形ABEF﹣SBCEF
而SBCEF=dx=2lnx|=2ln4﹣2ln2=2ln2
∵S梯形ABEF=(1+3)×2=4
∴封闭图形ABC的面积SABC=S梯形ABEF﹣SBCEF=4﹣2ln2
故选D
6.已知x、y取值如下表:
x
0
1
4
5
6
8
y
1.3
1.8
5.6
6.1
7.4
9.3
从所得的散点图分析可知:y与x线性相关,且=0.95x+a,则a=( )
A.1.30 B.1.45 C.1.65 D.1.80
【考点】线性回归方程.
【分析】计算平均数,可得样本中心点,代入线性回归方程,即可求得a的值.
【解答】解:由题意, =4, =5.25
∵y与x线性相关,且=0.95x+a,
∴5.25=0.95×4+a,
∴a=1.45
故选B.
7.“λ<1”是“数列{n2﹣2λn}(n∈N*)为递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】由“λ<1”可得 an+1﹣an>0,推出“数列an=n2﹣2λn(n∈N*)为递增数列”.由“数列an=n2﹣2λn(n∈N*)为递增数列”,不能推出“λ<1”,由此得出结论.
【解答】解:由“λ<1”可得 an+1﹣an=[(n+1)2﹣2λ(n+1)]﹣[n2﹣2λn]=2n﹣2λ+1
>0,
故可推出“数列an=n2﹣2λn(n∈N*)为递增数列”,故充分性成立.
由“数列an=n2﹣2λn(n∈N*)为递增数列”
可得 an+1﹣an=[(n+1)2﹣2λ(n+1)]﹣[n2﹣2λn]=2n﹣2λ+1>0,
故λ<,
故λ<,不能推出“λ<1”,故必要性不成立.
故“λ<1”是“数列an=n2﹣2λn(n∈N*)为递增数列”的充分不必要条件,
故选:A.
8.设α,β都是锐角,且cosα=,sin(α﹣β)=,则cosβ=( )
A. B.﹣ C.或﹣ D.或
【考点】两角和与差的余弦函数.
【分析】注意到角的变换β=α﹣(α﹣β),再利用两角差的余弦公式计算可得结果.
【解答】解:∵α,β都是锐角,且cosα=,sin(α﹣β)=,
∴sinα==;
同理可得,
∴cosβ=cos[α﹣(α﹣β)]=cosαcos(α﹣β)+sinαsin(α﹣β)=•+•=,
故选:A.
9.已知函数f(x)=sin2x﹣2cos2x,则f(x)的最小正周期T和其图象的一条对称轴方程是( )
A.2π,x= B.2π,x= C.π,x= D.π,x=
【考点】两角和与差的正弦函数;二倍角的正弦;三角函数的周期性及其求法;正弦函数的图象.
【分析】先化简即可求周期与对称轴方程.
【解答】解: =,
∴T=π,
对称轴:,∴,
当k=0时,.
故选D.
10.已知点O为坐标原点,点M在双曲线C:x2﹣y2=λ(λ为正常数)上,过点M作双曲线C的某一条渐近线的垂线,垂足为N,则|ON|•|MN|的值为( )
A. B. C.λ D.无法确定
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设M(m,n),即有m2﹣n2=λ,求出双曲线的渐近线为y=±x,运用点到直线的距离公式,结合勾股定理可得|ON|,化简整理计算即可得到所求值.
【解答】解:设M(m,n),即有m2﹣n2=λ,
双曲线的渐近线为y=±x,
可得|MN|=,
由勾股定理可得|ON|=
==,
可得|ON|•|MN|=•==.
故选:B.
11.已知A、B、C是球O的球面上三点,三棱锥O﹣ABC的高为2且∠ABC=60°,AB=2,BC=4,则球O的表面积为( )
A.24π B.32π C.48π D.192π
【考点】球的体积和表面积;球内接多面体.
【分析】由题意判断球心与三棱锥的底面的位置关系,求出球的半径,即可求出球的表面积.
【解答】解:由题意A、B、C是球O的球面上三点,三棱锥O﹣ABC的高为2且∠ABC=60°,AB=2,BC=4,
即cos∠ABC==,
可知底面三角形是直角三角形,斜边中点与球心的连线,就是棱锥的高,
所以球的半径为: =2,
所以球的表面积为:4=48π.
故选C.
12.定义函数f(x)=,则函数g(x)=xf(x)﹣6在区间[1,2n](n∈N*)内的所有零点的和为( )
A.n B.2n C.(2n﹣1) D.(2n﹣1)
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】函数f(x)是分段函数,要分区间进行讨论,当1≤x≤2,f(x)是二次函数,当x>2时,对应的函数很复杂,找出其中的规律,最后作和求出.
【解答】解:当时,f(x)=8x﹣8,
所以,此时当时,g(x)max=0;
当时,f(x)=16﹣8x,所以g(x)=﹣8(x﹣1)2+2<0;
由此可得1≤x≤2时,g(x)max=0.
下面考虑2n﹣1≤x≤2n且n≥2时,g(x)的最大值的情况.
当2n﹣1≤x≤3•2n﹣2时,由函数f(x)的定义知,
因为,
所以,
此时当x=3•2n﹣2时,g(x)max=0;
当3•2n﹣2≤x≤2n时,同理可知,.
由此可得2n﹣1≤x≤2n且n≥2时,g(x)max=0.
综上可得:对于一切的n∈N*,函数g(x)在区间[2n﹣1,2n]上有1个零点,
从而g(x)在区间[1,2n]上有n个零点,且这些零点为,因此,所有这些零点的和为.
故选:D
二.填空题:本大题共4个小题,每小题5分.
13.若多项式,则a9= ﹣10 .
【考点】二项式定理的应用.
【分析】先凑成二项式,再利用二项展开式的通项公式求出(x+1)9的系数.
【解答】解:x3+x10=x3+[(x+1)﹣1]10,
题中a9(x+1)9只是[(x+1)﹣1]10展开式中(x+1)9的系数
故a9=C101(﹣1)1=﹣10.
故答案为:﹣10.
14.过点(﹣1,1)的直线与圆x2+y2﹣2x﹣4y﹣11=0截得的弦长为4,则该直线的方程为 x=﹣1或3x+4y﹣1=0 .
【考点】直线与圆相交的性质.
【分析】分类讨论:过点(﹣1,1)的直线与x轴垂直时,直接验证即可;过点(﹣1,1)的直线与x轴垂直时,设直线的方程为:y﹣1=k(x+1),利用点到直线的距离公式可得:圆心C到此直线的距离d.利用弦长公式,即可解得k.
【解答】解:由圆x2+y2﹣2x﹣4y﹣11=0化为:(x﹣1)2+(y﹣2)2
=16,得到圆心C(1,2),半径r=4.
①过点(﹣1,1)的直线与x轴垂直时,把x=﹣1代入圆的方程:(﹣1)2+y2﹣2×(﹣1)﹣4y﹣11=0,
化为y2﹣4y﹣8=0,解得y1=,.
∴弦长=y2﹣y1=.满足题意.
②过点(﹣1,1)的直线不与x轴垂直时,设直线的方程为:y﹣1=k(x+1),即kx﹣y+k+1=0.
圆心C到此直线的距离d==.
∴,即,化为4k=﹣3,解得.
∴直线的方程为: x﹣y﹣+1=0,化为3x+4y﹣1=0.
综上可知:所求直线的方程为x=﹣1或3x+4y﹣1=0.
故答案为:x=﹣1或3x+4y﹣1=0.
15.已知动圆的圆心C在抛物线x2=2py(p>0)上,该圆经过点A(0,p),且与x轴交于两点M、N,则sin∠MCN的最大值为 1 .
【考点】抛物线的应用.
【分析】首先确定MN为定长,再利用余弦定理,即可确定sin∠MCN的最大值.
【解答】解:由题意,设C(x0,y0),则⊙C的方程(x﹣x0)2+(y﹣y0)2=x02+(y0﹣p)2.
把y=0和x02=2py0代入整理得x2﹣2x0x+﹣p2=0.
设M、N的横坐标分别为x1、x2,则x1=x0﹣p,x2=x0+p.
∴|MN|=|x1﹣x2|=2p.
∵|CM|=|CN|==
∴=1﹣
∴﹣1≤cos∠MCN<1,
∵0<∠MCN<π
∴0<sin∠MCN≤1,
∴sin∠MCN的最大值为1
故答案为:1
16.已知函数,g(x)=ex﹣2,若存在x1>0,x2∈R,使得f(x1)=g(x2),则x1﹣x2的最小值为 ln2 .
【考点】函数与方程的综合运用.
【分析】求出x1﹣x2的解析式,求出函数的导数,根据函数的单调性求出x1﹣x2的最小值即可.
【解答】令 y=ex2﹣2,则 x2=lny+2,令y=ln+,可得 x1=2,
则x1﹣x2=2﹣lny﹣2,∴(x1﹣x2)′=2﹣,
显然,(x1﹣x2)′是增函数,观察可得当y=时,(x1﹣x2)′=0,故(x1﹣x2)′有唯一零点.
故当y=时,x1﹣x2取得最小值为2e0﹣ln﹣2=ln2,
故答案为:ln2.
三.解答题:本大题共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.如图所示,扇形AOB,圆心角AOB的大小等于,半径为2,在半径OA上有一动点C,过点C作平行于OB的直线交弧AB于点P.
(1)若C是半径OA的中点,求线段PC的大小;
(2)设∠COP=θ,求△POC面积的最大值及此时θ的值.
【考点】余弦定理;两角和与差的正弦函数.
【分析】(1)在△POC中,根据,OP=2,OC=1,利用余弦定理求得PC的值.
(2)解法一:利用正弦定理求得CP和OC的值,记△POC的面积为S(θ),则,利用
两角和差的正弦公式化为,可得时,S(θ)取得最大值为.
解法二:利用余弦定理求得OC2+PC2+OC•PC=4,再利用基本不等式求得3OC•PC≤4,所以,再根据OC=PC 求得△POC面积的最大值时θ的值.
【解答】解:(1)在△POC中,,OP=2,OC=1,
由
得PC2+PC﹣3=0,解得.
(2)解法一:∵CP∥OB,∴,
在△POC中,由正弦定理得,
即,∴.
又,∴.
记△POC的面积为S(θ),则=
===
==,
∴时,S(θ)取得最大值为.
解法二:,即OC2+PC2+OC•PC=4.
又OC2+PC2+OC•PC≥3OC•PC,即3OC•PC≤4,当且仅当OC=PC时等号成立,
所以,∵OC=PC,
∴时,S(θ)取得最大值为.
18.某学生在上学路上要经过4个路口,假设在各路口是否遇到红灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是,遇到红灯时停留的时间都是2min.
(Ⅰ)求这名学生在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯的概率;
(Ⅱ)求这名学生在上学路上因遇到红灯停留的总时间ξ的分布列及期望.
【考点】离散型随机变量及其分布列;相互独立事件的概率乘法公式.
【分析】(1)由题意知在各路口是否遇到红灯是相互独立的,所以这名学生在第一和第二个路口没有遇到红灯,在第三个路口遇到红灯是相互独立事件同时发生的概率,根据公式得到结果.
(2)由题意知变量的可能取值,根据所给的条件可知本题符合独立重复试验,根据独立重复试验公式得到变量的分布列,算出期望.
【解答】解:(Ⅰ)设这名学生在上学路上到第三个路口时首次遇到红灯为事件A,
∵事件A等于事件“这名学生在第一和第二个路口没有遇到红灯,在第三个路口遇到红灯”,
∴事件A的概率为
(Ⅱ)由题意可得ξ可能取的值为0,2,4,6,8(单位:min)
事件“ξ=2k”等价于事件“该学生在路上遇到k次红灯”(k=0,1,2,3,4),
∴,
∴即ξ的分布列是
ξ
0
2
4
6
8
P
∴ξ的期望是
19.数列{an}的前n项和为Sn,且an是Sn和1的等差中项,等差数列{bn}满足b1=a1,b4=S3.
(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(2)设,数列{cn}的前n项和为Tn,证明:.
【考点】数列的求和;等差数列的通项公式;等比数列的通项公式;数列与不等式的综合.
【分析】(1)由题意可知,Sn=2an﹣1,结合递推公式a1=S1,n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,可得,结合等比数列的通项公式可求由b1=a1=1,b4=1+3d=7,可求公差d,进而可求bn,
(2)由,利用裂项求和可求Tn,然后结合数列的单调性可证
【解答】解:(1)∵an是Sn和1的等差中项,∴Sn=2an﹣1…
当n=1时,a1=S1=2a1﹣1,∴a1=1…
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=(2an﹣1)﹣(2an﹣1﹣1)=2an﹣2an﹣1,
∴an=2an﹣1,即…
∴数列{an}是以a1=1为首项,2为公比的等比数列,
∴,…
设{bn}的公差为d,b1=a1=1,b4=1+3d=7,∴d=2…
∴bn=1+(n﹣1)×2=2n﹣1…
(2)…
∴…
∵n∈N*,∴…
∴数列{Tn}是一个递增数列 …
∴.…
综上所述,…
20.“开门大吉”是某电视台推出的游戏益智节目.选手面对1﹣4号4扇大门,依次按响门上的门铃,门铃会播放一段音乐(将一首经典流行歌曲以单音色旋律的方式演绎),选手需正确回答出这首歌的名字,方可获得该扇门对应的家庭梦想基金.正确回答每一扇门后,选手可自由选择带着奖金离开比赛,还可继续挑战后面的门以获得更多奖金(奖金金额累加),但是一旦回答错误,奖金将清零,选手也会离开比赛.在一次场外调查中,发现参加比赛的选手多数分为两个年龄段:20~30;30~40(单位:岁),其猜对歌曲名称与否人数如图所示.
每扇门对应的梦想基金:(单位:元)
第一扇门
第二扇门
第三扇门
第四扇门
1000
2000
3000
5000
(Ⅰ)写出2×2列联表;判断是否有90%的把握认为猜对歌曲名称与否与年龄有关?说明你的理由.(下面的临界值表供参考)
P(K2≥k)
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
(Ⅱ)若某选手能正确回答第一、二、三、四扇门的概率分别为,正确回答一个问题后,选择继续回答下一个问题的概率是,且各个问题回答正确与否互不影响.设该选手所获梦想基金总数为ξ,求ξ的分布列及数学期望.(参考公式其中n=a+b+c+d)
【考点】独立性检验的应用;频率分布直方图;离散型随机变量的期望与方差.
【分析】(Ⅰ)根据所给的二维条形图得到列联表,根据列联表中所给的数据,代入求观测值的公式,求出这组数据的观测值,把观测值同临界值表中的临界值进行比较,得到结论;
(Ⅱ)确定ξ的所有能取值,求出相应的概率,即可求出ξ的分布列及数学期望.
【解答】解:(Ⅰ)根据所给的二维条形图得到列联表,
正确
错误
合计
20~30(岁)
10
30
40
30~40(岁)
10
70
80
合计
20
100
120
…
根据列联表所给的数据代入观测值的公式得到k2==3
∵3>2.706…
∴有1﹣0.10=90%的把握认为猜对歌曲名称与否与年龄有关.…
(Ⅱ)ξ的所有能取值分别为:0,1000,3000,6000,11000
则…
…
…
…
…
ξ的分布列为
ξ
0
1000
3000
6000
11000
P
…
ξ数学期望…
21.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:的离心率为,且椭圆C上一点N到点Q(0,3)的距离最大值为4,过点M(3,0)的直线交椭圆C于点A、B.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设P为椭圆上一点,且满足(O为坐标原点),当时,求实数t的取值范围.
【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ)由离心率e=及a2=b2+c2可得关于a,b的方程,由此可简化椭圆方程,设N(x,y),则|NQ|可表示为关于y的函数,据此可求得其最大值为4,解得b,进而求得a;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),AB方程为y=k(x﹣3),与椭圆方程联立消掉y得x的二次方程,由△>0得,由韦达定理及可用k、t表示出点P的坐标,代入椭圆方程得36k2=t2(1+4k2)①,由弦长公式及可得,故②,联立①②可求得t的范围;
【解答】解:(Ⅰ)∵,∴a2=4b2,
则椭圆方程为,即x2+4y2=4b2.
设N(x,y),则=,
当y=﹣1时,|NQ|有最大值为,
解得b2=1,∴a2=4,椭圆方程是;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),AB方程为y=k(x﹣3),
由,整理得(1+4k2)x2﹣24k2x+36k2﹣4=0.
由△=242k4﹣16(9k2﹣1)(1+4k2)>0,得,
.
∴,
则,.
由点P在椭圆上,得,化简得36k2=t2(1+4k2)①,
又由,即,
将x1+x2,x1x2代入得,化简得(8k2﹣1)(16k2+13)>0,则,
∴②,由①,得,联立②,解得3<t2<4,
∴或.
22.已知函数f(x)=alnx+,a∈R
(Ⅰ)当a=时,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当时,若,x2∈(2,+∞),求证:f(x2)﹣f(x1)≥ln2+.
【考点】利用导数研究函数的单调性.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;
(Ⅱ)根据函数的导数,设ax2﹣(2a+1)x+a=0(0<a<2)的两根为α,β,得0<α<<2<β.由此入手能够证明f(x2)﹣f(x1)≥ln2+.
【解答】解:f(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞
)且f′(x)=,
(Ⅰ)当a=时,f′(x)=,
若0<x<或x>3,则f′(x)>0,若<x<1或1<x<3,则f′(x)<0,
故f(x)在(0,)和(3,+∞)上单调递增,在(,1)和(1,3)上单调递减;
(Ⅱ)当a∈[,2)时,设ax2﹣(2a+1)x+a=0(0<a<2)的两根为α,β,
则,得0<α<<2<β.
当x∈(0,α)和(β,+∞)时,f′(x)=>0,
函数f(x)单调递增;
当x∈(α,)和(2,β)时,f′(x)<0,
函数f(x)单调递减,
则f(x1)≤f(a),f(x2)≥f(β),
则f(x2)﹣f(x1)≥f(β)﹣f(α)=alnβ+﹣alnα﹣=aln +=α[lnβ2+β﹣]
(利用α+β=2+,α•β=1)
令h(x)=lnx2+x﹣,x>2,
则h′(x)=>0,
则函数h(x)单调递增,
h(x)≥h(2)=2ln2+,
∴lnβ2+β﹣≥2ln2+>0,
∵a∈[,2),
则a[lnβ2+β﹣]≥ln2+,
∴f(x2)﹣f(x1)≥ln2+.