2016年江苏省南通市通州区高三查缺补漏数学试卷
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上.
1.设集合A={1,2,3,5},B={2,3,6},则A∪B=______. 2.复数z满足iz=i+1,则z共轭复数为______.
3.已知一组数据3,5,4,7,6,那么这组数据的标准差为______. 4.如图是一个算法流程图,则输出k的值是______.
5.袋中有形状、大小都相同的5只球,其中有2只红球,3只白球,若从中随机一次摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为______.
6.底面边长和高都为2的正四棱锥的表面积为______.
7.已知圆(x+1)2+y2=4与抛物线y2=2px(p>0)的准线交于A、B两点,且AB=2,则p的值为______.
8.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),如果存在实数x0,使得对任意的实数x,都有f(x0)≤f(x)≤f(x0+2016π)成立,则ω的最小值为______. 9.在正项等比数列{an}中,若3a1,
10.若点P(cosα,sinα)在直线y=﹣2x上,则
成等差数列,则
=______.
的值等于______.
11.已知函数f(x)=的取值范围是______.
(k∈R),若函数y=|f(x)|+k有三个零点,则实数k
12.O为直角顶点.已知直角△AOB的面积为1,设向量=则
的最大值为______.
, =, =+2,
13.已知实数x,y满足,则的最小值为______.
14.已知函数f(x)=ax﹣x2﹣lnx,若函数f(x)存在极值,且所有极值之和小于5+ln2,则实数a的取值范围是______.
二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量=(tanA+tanC,),=(tanAtanC﹣1,1),且∥. (1)求角B;
(2)若b=2,求△ABC的面积的最大值. 16.在三棱锥P﹣ABC中,D为AB的中点.
(1)与BC平行的平面PDE交AC于点E,判断点E在AC上的位置并说明理由如下: (2)若PA=PB,且△PCD为锐角三角形,又平面PCD⊥平面ABC,求证:AB⊥PC.
17. 如图,景点A在景点B的正北方向2千米处,景点C在景点B的正东方向千米处.(Ⅰ)游客甲沿CA从景点C出发行至与景点B相距千米的点P处,记∠PBC=α,求sinα的值;
(Ⅱ)甲沿CA从景点C出发前往景点A,乙沿AB从景点A出发前往景点B,甲乙同时出发,甲的速度为1千米/小时,乙的速度为2千米/小时.若甲乙两人之间通过对讲机联系,对讲机在该景区内的最大通话距离为3千米,问有多长时间两人不能通话?(精确到0.1小时,参考数据:)
18.已知椭圆C:
F2构成三角形MF1F2的上顶点M与左、右焦点F1、.
面积为,又椭圆C的离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)椭圆C的下顶点为N,过点T(t,2)(t≠0)的直线TM,TN分别与椭圆C交于E,F两点.若△TMN的面积是△TEF的面积的k倍,求k的最大值. 19.已知函数f(x)=x﹣1﹣a(x﹣1)2﹣lnx(a∈R). (1)当a=0时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数g(x)=f(x)﹣x+1有一个极小值点和一个极大值点,求a的取值范围; (3)若存在k∈(1,2),使得当x∈(0,k]时,f(x)的值域是[f(k),+∞),求a的取值范围.注:自然对数的底数e=2.71828…
20.数列{an}的前n项和记为Sn,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得Sn=am,则称{an}是“G数列”.
(1)若数列{an}的通项公式an=2n,判断{an}是否为“G数列”; (2)等差数列{an},公差d≠0,a1=2d,求证:{an}是“G数列”;
(3)设Sn与an满足(1﹣q)Sn+an+1=r,其中a1=2t>0,q≠0.若{an}是“G数列”,求q,r满足的条件.
[选修4-2:矩阵与变换] 21.求曲线|x|+|y|=1在矩阵M=
[选修4-4:极坐标与参数方程]
22.在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为且曲线C上的点M(2,
)对应的参数φ=
(a>b>0,φ为参数),
对应的变换作用下得到的曲线所围成图形的面积.
,以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立
极坐标系.
(1)求曲线C的普通方程; (2)若A(ρ1,θ),B(ρ2,θ+
)是曲线C上的两点,求
+
的值.
23. 在一次运动会上,某单位派出了有6名主力队员和5名替补队员组成的代表队参加比赛.(1)如果随机抽派5名队员上场比赛,将主力队员参加比赛的人数记为X,求随机变量X的数学期望;
(2)若主力队员中有2名队员在练习比赛中受轻伤,不宜同时上场;替补队员中有2名队员身材相对矮小,也不宜同时上场;那么为了场上参加比赛的5名队员中至少有3名主力队员,教练员有多少种组队方案?
24.已知抛物线C的方程为y2=2px(p>0),点R(1,2)在抛物线C上. (1)求抛物线C的方程;
(2)过点Q(1,1)作直线交抛物线C于不同于R的两点A,B.若直线AR,BR分别交直线l:y=2x+2于M,N两点,求线段MN最小时直线AB的方程.
2016年江苏省南通市通州区高三查缺补漏数学试卷
参考答案与试题解析
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上.
1.设集合A={1,2,3,5},B={2,3,6},则A∪B= {1,2,3,5,6} . 【考点】并集及其运算.
【分析】直接利用集合的并集的定义求解即可.
【解答】解:集合A={1,2,3,5},B={2,3,6},则A∪B={1,2,3,5,6}. 故答案为:{1,2,3,5,6}.
2.复数z满足iz=i+1,则z共轭复数为 1+i . 【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】根据复数的有关概念进行计算即可得到结论. 【解答】解:由iz=i+1得z=
,
故=1+i, 故答案为:1+i
3.已知一组数据3,5,4,7,6,那么这组数据的标准差为 . 【考点】极差、方差与标准差.
【分析】先求出这组数据的平均数,再求出这组数据的方差,由此能求出这组数据的标准差.
【解答】解:∵一组数据3,5,4,7,6, ∴这组数据的平均数=(3+5+4+7+6)=5, ∴这组数据的方差为:
S2= [(3﹣5)2+(5﹣5)2+(4﹣5)2+(7﹣5)2+(6﹣5)2]=2, ∴这组数据的标准差S=.
4.如图是一个算法流程图,则输出k的值是 6 .
【考点】程序框图.
【分析】模拟程序框图的运行过程,得出该程序是计算S的值,输出满足S≤0时k的值. 【解答】解:模拟程序框图的运行过程,如下; k=1,S=40,S≤0?,N,S=40﹣2=38; k=2,S≤0?N,S=38﹣22=34; k=3,S≤0?,N,S=34﹣23=26; k=4,S≤0?,N,S=26﹣24=10; k=5,S≤0?,N,S=10﹣25=﹣22; k=6,S≤0?Y,输出k=6. 故答案为:6.
5.袋中有形状、大小都相同的5只球,其中有2只红球,3只白球,若从中随机一次摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为
.
【考点】古典概型及其概率计算公式.
【分析】先求出基本事件总数,再求出这2只球颜色不同包含的基本事件个数,由此能求出这2只球颜色不同的概率.
【解答】解:袋中有形状、大小都相同的5只球,其中有2只红球,3只白球, 从中随机一次摸出2只球,基本事件总数n=这2只球颜色不同包含的基本事件个数m=∴这2只球颜色不同的概率p==故答案为:.
6.底面边长和高都为2的正四棱锥的表面积为 4+4 . 【考点】棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.
【分析】由已知中正四棱锥的底面边长为2,高为2,求出棱锥的侧高,进而求出棱锥的侧面积,加上底面积后,可得答案.
.
=10,
,
【解答】解:如下图所示:正四棱锥S﹣ABCD中,AB=BC=CD=AD=2,S0=2,E为BC中点,
在Rt△SOE中,OE=AB=1, 则侧高SE=
=
,
故棱锥的表面积S=2×2+4×(×2×)=4+4.
故答案为:4+4.
7.已知圆(x+1)2+y2=4与抛物线y2=2px(p>0)的准线交于A、B两点,且AB=2,则p的值为 4 .
【考点】抛物线的简单性质.
22
【分析】先求出抛物线的准线方程,代入到圆(x+1)+y=4中,求出y的值,再根据|AB|=|y2﹣y1|即可求出答案.
【解答】解:抛物线y2=2px(p>0)的准线为x=﹣,设A、B两点坐标为(﹣,y1),(﹣,y2), ∴(﹣+1)2+y2=4, 即y2=4﹣(﹣+1)2, ∴y=±
∴|AB|=|y2﹣y1|=2∴4﹣(﹣+1)2=3,
解得p=4, 故答案为:4.
8.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),如果存在实数x0,使得对任意的实数x,都有f(x0)≤f(x)≤f(x0+2016π)成立,则ω的最小值为 【考点】正弦函数的图象.
.
,
=2
,
【分析】根据条件f(x0)≤f(x)≤f(x1+2016π)成立得到函数的最大值和最小值,结合三角函数的周期的性质建立不等式关系即可得到结论. 【解答】解:函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),如果存在实数x0, 使得对任意的实数x,都有f(x0)≤f(x)≤f(x0+2016π)成立, 则f(x0)为函数的最小值,f(x0+2016π)为函数的最大值, 则x0+2016π﹣x0=n•=2016π,∵T=即ω=故答案为:
9.在正项等比数列{an}中,若3a1,【考点】等比数列的通项公式.
【分析】设正项等比数列{an}的公比为q>0,根据3a1,×
=3a1+2a2,即
成等差数列,可得:2
成等差数列,则
=
.
×=.
,∴
=2016π,
为最小值,
,∵n∈N•,∴当n=1时,ω=
=3a1+2a1q,解出q,再利用等比数列的通项公式即可得出.
成等差数列,
【解答】解:设正项等比数列{an}的公比为q>0,∵3a1,∴2×
=3a1+2a2,即
=3a1+2a1q,
∴q2﹣2q﹣3=0,q>0, 解得q=3. 则
=
=.
故答案为:.
10.若点P(cosα,sinα)在直线y=﹣2x上,则
的值等于 .
【考点】三角函数的化简求值;任意角的三角函数的定义.
【分析】由条件利用两角和差的余弦公式、二倍角的余弦公式、同角三角函数的基本关,求得要求式子的值.
【解答】解:∵点P(cosα,sinα)在直线y=﹣2x上,∴sinα=﹣2cosα,即tanα=﹣2, ∴
=cos2α﹣
sin2α=•
﹣
•
=•﹣•
=•﹣•
.
=,
故答案为:
11.已知函数f(x)=(k∈R),若函数y=|f(x)|+k有三个零点,则实数k
的取值范围是 k≤﹣2 .
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】由题意可得|f(x)|=﹣k≥0,进而可得k≤0,作出图象,结合图象可得答案. 【解答】解:由y=|f(x)|+k=0得|f(x)|=﹣k≥0, 所以k≤0,作出函数y=|f(x)|的图象,
由图象可知:要使y=﹣k与函数y=|f(x)|有三个交点, 则有﹣k≥2,即k≤﹣2, 故答案为:k≤﹣2.
12.O为直角顶点.已知直角△AOB的面积为1,设向量=则的最大值为 1 .
【考点】平面向量数量积的运算. 【分析】设
=x,
=y,用
表示出
,得出
关于x,y的函数,利, =
, =+2,
用基本不等式得出最值.
【解答】解:设OA=x,OB=y,则xy=2,∵OA⊥OB,∴. ∵=
, =
,∴
=
=1.
=x, =y,
∴==(x﹣1)﹣2.==﹣+(y﹣2).
∴=[(x﹣1)﹣2]•[﹣+(y﹣2)]=(1﹣x)﹣2(y﹣2)=5﹣(x+2y) .
=4. ∵x+2y≥2
∴5﹣(x+2y)≤1. 故答案为:1.
13.已知实数x,y满足,则的最小值为 .
【考点】简单线性规划.
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用换元法,结合分式函数的性质,利用数形结合进行求解即可.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:则x>0,y>0,
则==1+=1+,
设k=,(k>0),则y=kx
则1+=1+=1+,
设y=2k+,
由由图象知当直线y=kx和AB:y=x重合时,k取得最大值,此时k=1, 当y=kx与y=x2+相切时,直线y=kx的斜率最小, 由y=x2+=kx, 即x2﹣4kx+1=0,
则判别式△=16k2﹣4=0,
得k2=,得k=或k=﹣(舍), 即≤k≤1,
y=2k+的导数y′=2﹣=,
则由y′>0得<k≤1,即函数y=2k+为增函数,
由y′<0得≤k<,即函数y=2k+为减函数,
故当k=时,y取得极小值同时也是最小值y=×2+==2,
当k=1时,y=2+1=3, 当k=时,y=2×+2=3, 即y的最大值为3, 则2≤y≤3, 要求1+
=1+的最小值,即求y的最大值,
即当y=3时,1+取得最大值1+=1+=1+=,
故的最小值为,
故答案为:
14.已知函数f(x)=ax﹣x2﹣lnx,若函数f(x)存在极值,且所有极值之和小于5+ln2,则实数a的取值范围是 (2,4) . 【考点】利用导数研究函数的极值.
【分析】由f(x)存在极值,得到其导数值在(0,+∞)上有根,设出方程的根,由根与系数的关系,得到不等式解出即可. 【解答】解:f(x)=﹣
,
∵f(x)存在极值,
∴f′(x)=0在(0,+∞)上有根,
即方程2x2﹣ax+1=0在(0,+∞)上有根. 设方程2x2﹣ax+1=0的两根为x1,x2,
由韦达定理得:,
所以方程的根必为两不等正根.
f(x1)+f(x2)=a(x1+x2)﹣(x12+x22)﹣(lnx1+lnx2) =
﹣
+1﹣ln<5﹣ln,∴a2<16,﹣4<a<4,
由△=a2﹣8>0,解得:a>2, 故所求a的取值范围为(2,4), 故答案为:(2,4)
二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量=(tanA+tanC,),=(tanAtanC﹣1,1),且∥. (1)求角B;
(2)若b=2,求△ABC的面积的最大值. 【考点】正弦定理;基本不等式. 【分析】(1)通过两向量平行,求得tanA和tanC的关系,求得tanB,进而求得B.
(2)利用余弦定理求得a和c的关系式,利用基本不等式的性质求得ac的最大值,进而利用三角形面积公式求得其最大值. 【解答】解:(1)∵m∥n, ∴, ∴
∴
∵B∈(0,π), ∴
.
,即,
,
(2)在△ABC中,由余弦定理有,∴a2+c2=ac+4, ∵a2+c2≥2ac,
∴ac≤4,当且仅当a=c=2时,取等, ∴△ABC的面积
,
,
故△ABC的面积的最大值为.
16.在三棱锥P﹣ABC中,D为AB的中点.
(1)与BC平行的平面PDE交AC于点E,判断点E在AC上的位置并说明理由如下: (2)若PA=PB,且△PCD为锐角三角形,又平面PCD⊥平面ABC,求证:AB⊥PC.
【考点】平面与平面垂直的判定. 【分析】(1)根据线面平行的性质进行判断即可: (2)根据面面垂直的性质定理进行证明. 【解答】(1)解:E为AC中点.理由如下: 平面PDE交AC于E,
即平面PDE∩平面ABC=DE,
而BC∥平面PDF,BC⊂平面ABC, 所以BC∥DE,
在△ABC中,因为D为AB的中点,所以E为AC中点; (2)证:因为PA=PB,D为AB的中点, 所以AB⊥PD,
因为平面PCD⊥平面ABC,平面PCD∩平面ABC=CD, 在锐角△PCD所在平面内作PO⊥CD于O, 则PO⊥平面ABC, 因为AB⊂平面ABC, 所以PO⊥AB
又PO∩PD=P,PO,PD⊂平面PCD, 则AB⊥平面PCD, 又PC⊂平面PCD, 所以AB⊥PC.
17. 如图,景点A在景点B的正北方向2千米处,景点C在景点B的正东方向千米处.(Ⅰ)游客甲沿CA从景点C出发行至与景点B相距千米的点P处,记∠PBC=α,求sinα的值;
(Ⅱ)甲沿CA从景点C出发前往景点A,乙沿AB从景点A出发前往景点B,甲乙同时出发,甲的速度为1千米/小时,乙的速度为2千米/小时.若甲乙两人之间通过对讲机联系,对讲机在该景区内的最大通话距离为3千米,问有多长时间两人不能通话?(精确到0.1小时,参考数据:)
【考点】解三角形的实际应用. 【分析】(Ⅰ)在Rt△ABC中,求出∠C=30°,在△PBC中,由余弦定理,求得PC,在△PBC中,由正弦定理求sinα的值;
(Ⅱ)设甲出发后的时间为t小时,①当1≤t≤4时,乙在景点B处,甲在线段PA上,甲乙间的距离d≤BP<3,此时不合题意;…
②当0≤t<1时,设乙在线段AB上的位置为点Q,在△AMQ中,由余弦定理可得结论. 【解答】解:(Ⅰ)在Rt△ABC中,,∴∠C=30° 在△PBC中,由余弦定理得BC2+PC2﹣2BC•PC•cos30°=BP2,即
化简,得PC2﹣6PC+5=0,解得PC=1或PC=5(舍去) … 在△PBC中,由正弦定理得
,即
∴…
(Ⅱ)Rt△ABC中,
AM=4设甲出发后的时间为t小时,则由题意可知0≤t≤4,设甲在线段CA上的位置为点M,﹣t
在△PBC中,由余弦定理得BC2+PC2﹣2BC•PC•cos30°=BP2, 即
,化简得PC2﹣6PC+5=0
解得PC=1或PC=5(舍去)
①当1≤t≤4时,乙在景点B处,甲在线段PA上,甲乙间的距离d≤BP<3,此时不合题意;…
②当0≤t<1时,设乙在线段AB上的位置为点Q,则AQ=2t
22
MQ2=在△AMQ中,由余弦定理得,(4﹣t)+(2t)﹣2×2t×(4﹣t)×cos60°=7t2﹣16t+16 令MQ>3即MQ2>9,得7t2﹣16t+7>0,解得∴综上,当又
18.已知椭圆C:
F2构成三角形MF1F2的上顶点M与左、右焦点F1、.
…
时,甲、乙间的距离大于3米.
,故两人不能通话的时间大约为0.6小时 …
或
面积为,又椭圆C的离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)椭圆C的下顶点为N,过点T(t,2)(t≠0)的直线TM,TN分别与椭圆C交于E,F两点.若△TMN的面积是△TEF的面积的k倍,求k的最大值. 【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(1)由椭圆的上顶点M与左、右焦点构成三角形面积为a,b,由此能求出椭圆C的方程.
S△TMN=|MN||t|=|t|,y=(2)直线TM的方程为:
y=,直线TN的方程为:
,
,离心率为
,求出
F、E到直线TN:3x﹣ty﹣t=0的距离和TF,求出E、从而得到k=由此能求出k的最大值.
【解答】解:(1)椭圆离心率e==又,a2=b2+c2, 解得a=2,b=1, ∴椭圆C的方程为
.
,
=,
(2)∵S△TMN=|MN||t|=|t|,
直线TM的方程为:y=,
联立,得,
∴E(,),
直线TN的方程为:y=,
联立,得,
∴F(,),
∵E到直线TN:3x﹣ty﹣t=0的距离:
d==,
TF=
=
=
=,
∴S△TEF=
==,
∴S△TEF=
==,
∴k==,
令t2+12=n>12,则k=当且仅当n=24,即t=∴k的最大值为.
=1+
时,等号成立,
≤,
19.已知函数f(x)=x﹣1﹣a(x﹣1)2﹣lnx(a∈R). (1)当a=0时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数g(x)=f(x)﹣x+1有一个极小值点和一个极大值点,求a的取值范围; (3)若存在k∈(1,2),使得当x∈(0,k]时,f(x)的值域是[f(k),+∞),求a的取值范围.注:自然对数的底数e=2.71828…
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值. 【分析】(1)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; (2)求出g(x)的导数,得到关于a的不等式组,解出验算即可;
(3)求出f(x)的导数,通过讨论a的范围确定函数的单调区间,得到关于a的不等式,解出即可. 【解答】解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞). 当a=0时,
.…
f'(x)<0⇔0<x<1; f'(x)>0⇔x>1. 所以,函数f(x)的增区间为(1,+∞),减区间为(0,1).… (2)g(x)=﹣a(x﹣1)2﹣lnx,则
令h(x)=2ax2﹣2ax+1(x>0),若函数g(x)有两个极值点, 则方程h(x)=0必有两个不等的正根,设两根为x1,x2,
.…
于是…
解得a>2.…
当a>2时,h(x)=0有两个不相等的正实根,设为x1,x2,不妨设x1<x2, 则
.
当0<x<x1时,h(x)>0,g'(x)<0,g(x)g'(x)>0 在(0,x1)上为减函数;
当x1<x<x2时,h(x)<0,g(x)在(x1,x2)上为增函数;
当x>x2时,h(x)>0,g'(x)<0,函数g(x)在(x2,+∞)上为减函数.
由此,x=x1是函数g(x)的极小值点,x=x2是函数g(x)的极大值点.符合题意. 综上,所求实数a的取值范围是(2,+∞).…
(3).…
①当a≤0时,.
当0<x<1时,f'(x)<0,f(x)在(0,1)上为减函数; 当x>1时,f'(x)>0,f(x)在(1,+∞)上为增函数.
所以,当x∈(0,k](1<k<2)时,f(x)min=f(1)=0<f(k),f(x)的值域是[0,+∞).
不符合题意.… ②当a>0时,
.
( i)当x ,即
时,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下:
+ 增函数 ,即
.…
1 0 极大值 (1,+∞)﹣ 减函数 .
f'(x) ﹣ f(x) 减函数 0 极小值 若满足题意,只需满足整理得
令,当时,,
所以F(a)在所以,当可见,当故若
时,时,
上为增函数,
.
恒成立.
,当x∈(0,k](1<k<2)时,函数f(x)的值域是[f(k),+∞).
所以满足题意.…( ii)当,即时,,当且仅当
x=1时取等号.
所以f(x)在(0,+∞)上为减函数.从而f(x)在(0,k]上为减函数.符合题意.… ( iii)当x ,即
时,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
+ 增函数 0 极大值 ﹣ 减函数 1 (0,1)0 极小值0 f'(x) ﹣ f(x) 减函数
若满足题意,只需满足f(2)<f(1),且且又
.
,所以a>1﹣ln2.此时,
(若,不符合题意),即a>1﹣ln2,
.
综上,a>1﹣ln2.
所以实数a的取值范围是(1﹣ln2,+∞).…
20.数列{an}的前n项和记为Sn,若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得Sn=am,则称{an}是“G数列”.
(1)若数列{an}的通项公式an=2n,判断{an}是否为“G数列”; (2)等差数列{an},公差d≠0,a1=2d,求证:{an}是“G数列”;
(3)设Sn与an满足(1﹣q)Sn+an+1=r,其中a1=2t>0,q≠0.若{an}是“G数列”,求q,r满足的条件.
【考点】等差数列的前n项和. 【分析】(1)通过n=1,a1=S1=2,然后求解数列的Sn,利用新定义判断即可. (2)求出Sn,对任意n∈N*,存在m∈N*使Sn=am,利用新定义判断即可.
(3)n≥2时,推出an+1=qan,求出,通过q=1时,推出{an}不是“G数列”,q≠1时,求出Sn,利用新定义推出q=2,r=0,t>0的正实数 【解答】解:(1)n=1,a1=S1=2, 当n≥2时,Sn=
=2n﹣1
∴2n﹣1是奇数,2m是偶数, ∴2n﹣1≠2m,
∴{an}不是“G数列”
(2)Sn=na1+n(n﹣1)d=2dn+n(n﹣1)d=n(n+3)d,am=a1+(m﹣1)d=(m+1)d 对任意n∈N*,存在m∈N*使Sn=am,即n(n+3)d=(m+1)d, ∵公差d≠0,
∴n(n+3)=2(m+1), ∵n,n+3是一奇一偶, ∴m一定是自然数,
∴{an}是“G数列”;
(3)n≥2时(1﹣q)Sn+an+1=r,(1﹣q)Sn﹣1+an=r(1﹣q)an+an+1﹣an=0, ∴an+1=qan,
(1﹣q)×2t+a2=ra2=r+2qt﹣2t=p, ∴an=
.
q=1时,an=,Sn=2t+(n﹣1)r=r不恒成立 显然{an}不是“G数列”,
q≠1时,Sn=2t+
=2t+﹣,
n=1,S1=a1,{an}是“H数列”,所以对任意n≥2时,存在m∈N*成立, ∴Sn=2t+∴q=2,由2t+
﹣
=pqm﹣2可得
=pqm﹣2,即qn﹣1=(q﹣1)qm﹣2,解得q=2,
,得p=2t,
由r+2qt﹣2t=p,∴r+4t﹣2t=2t,r=0, ∴q=2,r=0,t>0的正实数.
[选修4-2:矩阵与变换] 21.求曲线|x|+|y|=1在矩阵M=【考点】几种特殊的矩阵变换. 【分析】将曲线|x|+|y|=1在矩阵M=围成的图形即可得到结论.
【解答】解:设曲线|x|+|y|=1上(x0,y0)在矩阵M=线对应点为(x,y), ∴
[
]=[],即x0=x,y0=3y,
对应的变换作用下得到的曲
对应的变换作用进行化简,作出表示的曲线所对应的变换作用下得到的曲线所围成图形的面积.
代入|x|+|y|=1中得:|x|+|3y|=1, 当x≥0,y≥0时,方程等价于x+3y=1; 当x≥0,y≤0时,方程等价于x﹣3y=1; 当x≤0,y≥0时,方程等价于﹣x+3y=1; 当x≤0,y≤0时,方程等价于﹣x﹣3y=1, 其图象为菱形ABCD, 则曲线|x|+|y|=1在矩阵M=
对应的变换作用下得到的曲线所围成图形的面积为×
2×=.
[选修4-4:极坐标与参数方程]
22.在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为且曲线C上的点M(2,
)对应的参数φ=
(a>b>0,φ为参数),
,以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立
极坐标系.
(1)求曲线C的普通方程; (2)若A(ρ1,θ),B(ρ2,θ+
)是曲线C上的两点,求
+
的值.
【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.
【分析】(1)由题意可得:,解得a,b,即可得出椭圆的标准方程.
(2)A(ρ1,θ),B(ρ2,θ+
)是曲线C上的两点,可得,化简整理即可得出.
,
【解答】解:(1)由题意可得:,解得a=4,b=2.
∴曲线C的普通方程为=1.
(2)A(ρ1,θ),B(ρ2,θ+
)是曲线C上的两点,
可得直角坐标(ρ1cosθ,ρ1sinθ),(﹣ρ2sinθ,ρ2cosθ), 代入椭圆标准方程可得:
,
.
∴+=+==.
23. 在一次运动会上,某单位派出了有6名主力队员和5名替补队员组成的代表队参加比赛.(1)如果随机抽派5名队员上场比赛,将主力队员参加比赛的人数记为X,求随机变量X的数学期望;
(2)若主力队员中有2名队员在练习比赛中受轻伤,不宜同时上场;替补队员中有2名队员身材相对矮小,也不宜同时上场;那么为了场上参加比赛的5名队员中至少有3名主力队员,教练员有多少种组队方案?
【考点】离散型随机变量的期望与方差;排列、组合的实际应用. 【分析】(1)由题意知随机变量X的取值是0、1、2、3、4、5,当X=0时,表示主力队员参加比赛的人数为0,当X=1时,表示主力队员参加比赛的人数为1,当X=2时,表示主力队员参加比赛的人数为2,以此类推,写出概率和分布列求出期望.
(2)上场队员有3名主力,方案有:(C63﹣C41)(C52﹣C22)=144(种);上场队员有4名主力,方案有:(C64﹣C42)C51=45(种);上场队员有5名主力,方案有:(C65﹣C43)C50=C44C21=2(种).列出三种情况,相加得到结论. 【解答】解:(1)由题意知随机变量X的取值是0、1、2、3、4、5, ∵当X=0时,表示主力队员参加比赛的人数为0,以此类推, ∴P(X=0)=
;
P(X=1)=;
P(X=2)=;
P(X=3)=;
P(X=4)=;
P(X=5)=.
∴随机变量X的概率分布如下表:
E(X)=0×+1×+2×+3×+4×+5×
=≈2.73
(2)由题意知
①上场队员有3名主力,方案有:(C63﹣C41)(C52﹣C22)=144(种) ②上场队员有4名主力,方案有:(C64﹣C42)C51=45(种) ③上场队员有5名主力,方案有:(C65﹣C43)C50=C44C21=2(种) 教练员组队方案共有144+45+2=191种.
24.已知抛物线C的方程为y2=2px(p>0),点R(1,2)在抛物线C上. (1)求抛物线C的方程;
(2)过点Q(1,1)作直线交抛物线C于不同于R的两点A,B.若直线AR,BR分别交直线l:y=2x+2于M,N两点,求线段MN最小时直线AB的方程.
【考点】抛物线的简单性质. 【分析】(1)由点R(1,2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,求出p=2,由此能求出抛物线C的方程.
(2)设A(x1,y1),B(x2y2),设直线AB的方程为x=m(y﹣1)+1,m≠0,设直线AR的方程为y=k1(x﹣1)+2,由已知条件推导出xM=﹣
,xN=﹣
,由此求出|MN|=2
,再用换元法能求出|MN|的最小值及此时直线AB的方程.
【解答】解:(1)∵点R(1,2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上, ∴4=2p,解得p=2,
∴抛物线C的方程为y2=4x. (2)设A(x1,y1),B(x2y2),直线AB的方程为x=m(y﹣1)+1,m≠0, 由
,消去x,并整理,得:y2﹣4my+4(m﹣1)=0,
∴y1+y2=4m,y1•y2=4(m﹣1),
设直线AR的方程为y=k1(x﹣1)+2,
由
,解得点M的横坐标xM=
,
又k1=
=,
∴xM=
=﹣,
同理点N的横坐标xN=﹣|y2﹣y1|=
∴|MN|=|xM﹣xN|=
,
=4,
|﹣+|=2||,
=8=2,
令m﹣1=t,t≠0,则m=t=1, ∴|MN|=2
≥
,
,
即当t=﹣2,m=﹣1时,|MN|取最小值为此时直线AB的方程为x+y﹣2=0
2016年9月10日
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