2019年高考数学二轮复习 组合增分练2 客观题综合练B 理.doc
高考数学(理)二轮专题复习突破精练:组合增分练2 客观题综合练B Word版含解析

组合增分练2 客观题综合练B一、选择题1.设集合M={x|x=2k+1,k ∈Z },N={x|x=k+2,k ∈Z },则( ) A .M ⊆N B .M=N C .N ⊆M D .M ∩N=⌀ 答案 A解析 ∵集合M={x|x=2k+1,k ∈Z }={奇数},N={x|x=k+2,k ∈Z }={整数},∴M ⊆N.故选A . 2.复数z 满足(1+i)z=i +2,则z 的虚部为( ) A .32B .12C .-12D .-12i答案 C解析 ∵(1+i)z=i +2,∴(1-i)(1+i)z=(i +2)(1-i),∴2z=3-i,∴z=32−12i .则z 的虚部为-12,故选C .3.(宁夏银川一中二模,理3)若直线2ax-by+2=0(a>0,b>0)被圆x 2+y 2+2x-4y+1=0截得的弦长为4,则1a+1b的最小值是( ) A .12B .-12C .-2D .4答案 D解析 圆x 2+y 2+2x-4y+1=0,即(x+1)2+(y-2)2=4,表示以(-1,2)为圆心、半径等于2的圆.再根据弦长为4,可得2ax-by+2=0(a>0,b>0)经过圆心,故有-2a-2b+2=0,求得a+b=1,则1a+1b=a+b a +a+b b =2+b a +ab≥4,当且仅当a=b=12时,取等号,故1a +1b的最小值为4,故选D .4.(宁夏银川一中二模,理4)若随机变量X~N (μ,σ2)(σ>0),则有如下结论:P (|X-μ|<σ)=0.682 6,P (|X-μ|<2σ)=0.954 4,P (|X-μ|<3σ)=0.997 4.高三(1)班有40名同学,一次数学考试的成绩服从正态分布,平均分为120,方差为100,理论上在130分以上人数约为( ) A .19 B .12 C .6 D .5 答案 C解析 μ=120,σ=√100=10,∴P=0.682 6,∴P (R>130)=12[1-P ]=12×0.317 4=0.158 7, ∴130分以上的人数约为40×0.158 7≈6.故选C .5.执行如图所示的程序框图,则输出的S 等于 ( )A.12 B.35 C .56D .67答案 C解析 模拟执行程序,可得S=600,i=1,执行循环体,S=600,i=2,不满足条件S<1,执行循环体,S=300,i=3, 不满足条件S<1,执行循环体,S=100,i=4, 不满足条件S<1,执行循环体,S=25,i=5, 不满足条件S<1,执行循环体,S=5,i=6,不满足条件S<1,执行循环体,S=56,i=7,满足条件S<1,退出循环,输出S 的值为56.故选C .6.(宁夏银川一中二模,理6)某校校庆期间,大会秘书团计划从包括甲、乙两人在内的七名老师中随机选择4名参加志愿者服务工作,根据工作特点要求甲、乙两人中至少有1人参加,则甲、乙都被选中且列队服务时不相邻的概率为( ) A .12B .13C .16D .14答案 C解析 从包括甲、乙两人在内的七名老师中随机选择4名参加志愿者服务工作,根据工作特点要求甲、乙两人中至少有1人参加,且列队服务,基本事件总数n=(C 21C 53+C 22C 52)A 44=720,甲、乙都被选中且列队服务时不相邻包含的基本事件个数m=C 22C 52A 22A 32=120,故甲、乙都被选中且列队服务时不相邻的概率p=mn =120720=16.故选C .7.(宁夏银川一中二模,理7)在自然界中存在着大量的周期函数,比如声波.若两个声波随时间的变化规律分别为y 1=3√2sin(100πt ),y 2=3sin (100πt -π4),则这两个声波合成后(即y=y 1+y 2)的声波的振幅为( ) A .6√2 B .3+3√2C .3√2D .3√5答案 D解析 ∵y 1=3√2sin(100πt ),y 2=3sin (100πt -π4),∴y=y 1+y 2=3√2sin(100πt )+3sin (100πt -π4)=9√22sin(100πt )-3√22cos(100πt ) =3√5sin(100πt-θ)(tanθ=13),则函数的振幅为3√5,故选D .8.(宁夏银川一中二模,理8)今年“五一”期间,某公园举行免费游园活动,免费开放一天,早晨6时30分有2人进入公园,接下来的第一个30分钟内有4人进去1人出来,第二个30分钟内有8人进去2人出来,第三个30分钟内有16人进去3人出来,第四个30分钟内有32人进去4人出来…按照这种规律进行下去,到上午11时公园内的人数是( ) A .212-57 B .211-47 C .210-38 D .29-30 答案 B解析 设每个30分钟进去的人数构成数列{a n },则a 1=2=2-0,a 2=4-1,a 3=8-2,a 4=16-3,a 5=32-4,…,所以a n =2n -(n-1),设数列{a n }的前n 项和为S n ,依题意,S 10=(2-0)+(22-1)+(23-2)+…+(210-9)=(2+22+23+…+210)-(1+2+…+9)=211-47,故选B .9.如图,网格纸的小正方形的边长为1,粗线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体的体积为( )A.5B.7C.2+√3D.3+√3答案 B解析 根据几何体的三视图,得该几何体是上部为三棱柱,下部为长方体的组合体,且三棱柱的底面为底边长是1,底边上的高是1的三角形,三棱柱的高是3,长方体的底面是边长为1的正方形,高是2,所以该几何体的体积为V=V 三棱柱+V 长方体=12×1×1×3+1×1×2=72.故选B . 10.已知向量a ,b 的夹角为120°,且|a |=1,|b |=2,则向量a+b 在向量a 方向上的投影是( ) A.0B.2C.-1D.1答案 A解析 向量a ,b 的夹角为θ=120°,且|a |=1,|b |=2,∴(a+b )·a=a 2+a ·b =12+1×2×cos 120°=0,∴向量a+b 在向量a 方向上的投影是|a+b|cos <a+b ,a >=|a+b |×(a+b )·a|a+b |×|a |=(a+b )·a|a |=0.故选A . 11.函数y=3x cos3x9x -1的图象大致为( )答案 D解析 函数y=3x cos3x9x -1的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且f (-x )=3-x cos (-3x )9-x -1=-3x cos3x 9x -1=-f (x ),故函数为奇函数,图象关于原点对称,故A 错误.由分子中cos 3x 的符号呈周期性变化,故函数的符号也呈周期性变化,故C 错误; 当x ∈(0,π6)时,f (x )>0,故B 错误,故选D .12.对于函数y=f (x ),若存在区间[a ,b ],当x ∈[a ,b ]时的值域为[ka ,kb ](k>0),则称y=f (x )为k 倍值函数.若f (x )=ln x+x 是k 倍值函数,则实数k 的取值范围是( ) 〚导学号16804236〛 A.(0,1+1e )B.(1,1+1e )C .(1,1+e)D .(1,1+e 2) 答案 B解析 ∵f (x )=ln x+x ,定义域为{x|x>0},f (x )在定义域内为单调增函数,因此有f (a )=ka ,f (b )=kb ,即ln a+a=ka ,ln b+b=kb , 即a ,b 为方程ln x+x=kx 的两个不同根.∴k=1+lnx x ,令k=1+lnxx =g (x ),再令g'(x )=1-lnxx 2=0, 可得极大值点x=e,故g (x )的极大值为g (e)=1+1e, 当x 趋于0时,g (x )趋于-∞,当x 趋于+∞时,g (x )趋于1,因此当1<k<1+1e 时,直线y=k 与曲线y=g (x )的图象有两个交点,方程k=1+lnxx有两个解.故所求的k 的取值范围为(1,1+1e ),故选B .二、填空题13.(ax+√x )5的展开式中x 3项的系数为20,则实数a= . 答案 4解析 展开式的通项为T r+1=C 5r (ax )5-r (√x )r =a 5-r ·C 5r x 5-r2,令5-r2=3得r=4,∴a ·C 54=20,解得a=4.故答案为4.14.由直线y=-x+52和曲线y=1x围成的封闭图形的面积为 . 答案 15-2ln 2解析 联立曲线和直线方程可得交点坐标为(12,2),(2,12),所围成的封闭图形的面积为S=∫ 212(-x +52-1x )d x=(-12x 2+52x -lnx)|122=158-2ln 2.故答案为158-2ln 2.15.若变量x ,y 满足约束条件{y ≤x ,x +y ≤1,y ≥-1,且z=2x+y 的最大值和最小值分别为M 和m ,则M-m= . 〚导学号16804237〛 答案 6解析 作出不等式组对应的平面区域如图,由z=2x+y ,得y=-2x+z ,平移直线y=-2x+z ,当y=-2x+z 经过点A 时,y=-2x+z 在y 轴的截距最小,经过点B 时,在y 轴的截距最大,由{y =-1,y =x ,解得A (-1,-1),由{y =-1,x +y =1,解得B (2,-1), 所以z min =m=-2-1=-3,z max =M=2×2-1=3,从而M-m=6.16.设双曲线x 2a 2−y 2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F ,过点F 与x 轴垂直的直线l 交两渐近线于A ,B两点,与双曲线的其中一个交点为P ,设坐标原点为O ,若OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =m OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +n OB ⃗⃗⃗⃗⃗ (m ,n ∈R ),且mn=29,则该双曲线的离心率为 . 〚导学号16804238〛答案 3√24解析 由题意可知A (c ,bc a ),B (c ,-bc a ),代入OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =m OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +n OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =((m +n )c ,(m -n )bc a ),得点P ((m +n )c ,(m -n )bc a ),代入双曲线方程x 2a 2−y 2b2=1,整理可得4e 2mn=1,因为mn=29,所以可得e=3√24.故答案为3√24.。
【新】2019年高考数学二轮复习综合能力训练理

综合能力训练第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.已知集合A=,B={x|y=lg(4x-x2)},则A∩B等于()A.(0,2]B.[-1,0)C.[2,4)D.[1,4)2.设直线x+y=1与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,若OA⊥OB,则△OAB的面积为()A.1B.C.D.23.已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(-log25.1),b=g(20.8),c=g(3),则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.c<b<aC.b<a<cD.b<c<a4.(2018浙江,3)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm3)是()A.2B.4C.6D.85.执行如图所示的程序框图.若输入n=3,则输出的S=()A.B.C.D.6.已知双曲线=1(a>0,b>0)被斜率为1的直线截得的弦的中点为(4,1),则该双曲线离心率的值是()A.B.C.D.27.已知函数f(x)=若f(1)+f(a)=2,则a的所有可能值为()A.1B.-C.1,-D.1,8.已知实数a,b,c.()A.若|a2+b+c|+|a+b2+c|≤1,则a2+b2+c2<100B.若|a2+b+c|+|a2+b-c|≤1,则a2+b2+c2<100C.若|a+b+c2|+|a+b-c2|≤1,则a2+b2+c2<100D.若|a2+b+c|+|a+b2-c|≤1,则a2+b2+c2<100第Ⅱ卷(非选择题,共110分)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)9.已知a,b∈R,i是虚数单位,若(1+i)(1-b i)=a,则的值为.10.在(2x-1)5的展开式中,含x2的项的系数是.(用数字填写答案)11.已知两球O1和O2在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的内部,且互相外切,若球O1与过点A 的正方体的三个面相切,球O2与过点C1的正方体的三个面相切,则球O1和O2的表面积之和的最小值为.12.在极坐标系中,直线4ρcos+1=0与圆ρ=2sin θ的公共点的个数为.13.设变量x,y满足约束条件的最小值是.14.a,b为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC的直角边AC所在直线与a,b都垂直,斜边AB以直线AC为旋转轴旋转,有下列结论:①当直线AB与a成60°角时,AB与b成30°角;②当直线AB与a成60°角时,AB与b成60°角;③直线AB与a所成角的最小值为45°;④直线AB与a所成角的最大值为60°.其中正确的是.(填写所有正确结论的编号)三、解答题(本大题共6小题,共80分)15.(13分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知sin(A+C)=8sin2.(1)求cos B;(2)若a+c=6,△ABC的面积为2,求b.16.(13分)已知数列{a n}中,a1=2,且a n=2a n-1-n+2(n≥2,n∈N*).(1)求a2,a3,并证明{a n-n}是等比数列;(2)设b n=,求数列{b n}的前n项和S n.17.(13分)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,M,N分别是棱AB,AD,A1B1,A1D1的中点,点P,Q 分别在棱DD1,BB1上移动,且DP=BQ=λ(0<λ<2).(1)当λ=1时,证明:直线BC1∥平面EFPQ.(2)是否存在λ,使平面EFPQ与平面PQMN所成的二面角为直二面角?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.18.(13分)某小组共10人,利用假期参加义工活动,已知参加义工活动次数为1,2,3的人数分别为3,3,4,现从这10人中随机选出2人作为该组代表参加座谈会.(1)设A为事件“选出的2人参加义工活动次数之和为4”,求事件A发生的概率;(2)设X为选出的2人参加义工活动次数之差的绝对值,求随机变量X的分布列和数学期望.19.(14分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点F1,F2与椭圆短轴的一个端点构成边长为4的正三角形.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过椭圆C上任意一点P作椭圆C的切线与直线F1P的垂线F1M相交于点M,求点M的轨迹方程;(3)若切线MP与直线x=-2交于点N,求证:为定值.20.(14分)已知函数f(x)=ln(1+x)+x2-x(a≥0).(1)若f(x)>0对x∈(0,+∞)都成立,求a的取值范围;(2)已知e为自然对数的底数,证明:∀n∈N*,<e.##综合能力训练1.A解析∵A=[-1,2],B=(0,4),∴A∩B=(0,2].故选A.2.B解析设A(x1,y1),B(x2,y2),由x+y=1与抛物线y2=2px,得y2+2py-2p=0,解得y1=-p+,x1=1+p-,y2=-p-,x2=1+p+,由OA⊥OB得,x1x2+y1y2=0,即[(1+p)2-(p2+2p)]+[p2-(p2+2p)]=0,化简得2p=1,从而A,B,OA2==5-2,OB2==5+2,△OAB的面积S=|OA||OB|=故选B.3.C解析∵f(x)是R上的奇函数,∴g(x)=xf(x)是R上的偶函数.∴g(-log25.1)=g(log25.1).∵奇函数f(x)在R上是增函数,∴当x>0时,f(x)>0,f'(x)>0.∴当x>0时,g'(x)=f(x)+xf'(x)>0恒成立,∴g(x)在区间(0,+∞)上是增函数.∵2<log25.1<3,1<20.8<2,∴20.8<log25.1<3.结合函数g(x)的性质得b<a<c.故选C.4.C解析由三视图可知该几何体为直四棱柱.∵S底=(1+2)×2=3,h=2,∴V=Sh=3×2=6.5.B解析由题意得,输出的S为数列的前3项和,而,即S n=故当输入n=3时,S3=,故选B.6.A解析设直线l与双曲线交于点A(x1,y1),B(x2,y2),则=0,即由弦的中点为(4,1),直线的斜率为1可知,x1+x2=8,y1+y2=2,=1,,e2=1+e=故选A.7.C解析∵f(1)=e1-1=1,∴f(a)=1.若a∈(-1,0),则sin(πa2)=1,∴a=-若a∈[0,+∞),则e a-1=1,∴a=1.因此a=1或a=-8.D解析 (举反例排除)选项A中,令a=b=10,c=-110,则|a2+b+c|+|a+b2+c|=|100+10-110|+|10+100-110|=0<1.而a2+b2+c2=100+100+1102=200+1102>100,故选项A不成立;选项B中,令a=10,b=-100,c=0,则|a2+b+c|+|a2+b-c|=0<1.而a2+b2+c2=100+1002+0>100,故选项B不成立;选项C中,令a=100,b=-100,c=0,则|a+b+c2|+|a+b-c2|=0<1.而a2+b2+c2=1002+1002+0>100,故选项C不成立;故选D.9.2解析 (1+i)(1-b i)=1+b+(1-b)i=a,则所以=2.故答案为2.10.-40解析 (2x-1)5的展开式的通项为T r+1=(2x)5-r(-1)r=(-1)r25-r x5-r.根据题意,得5-r=2,解得r=3.所以含x2项的系数为(-1)325-3=-22=-40.11.3(2-)π解析∵AO1=R1,C1O2=R2,O1O2=R1+R2,∴(+1)(R1+R2)=,R1+R2=,球O1和O2的表面积之和为4π()≥4π·2=2π(R1+R2)2=3(2-)π.12.2解析∵4ρcos+1=0,展开得2cos θ+2ρsin θ+1=0,∴直线的直角坐标方程为2x+2y+1=0.∵ρ=2sin θ两边同乘ρ得ρ2=2ρsin θ,∴圆的直角坐标方程为x2+y2-2y=0,圆心为(0,1),半径r=1.∴圆心到直线的距离d=<r=1.∴直线与圆相交.∴直线与圆公共点的个数为2.13.1解析由约束条件作出可行域如图,联立解得A(3,2),的几何意义为可行域内的动点与定点P(1,0)连线的斜率,则其最小值为k PA==1.14.②③解析由题意,AB是以AC为轴,BC为底面半径的圆锥的母线,由AC⊥a,AC⊥b,得AC ⊥圆锥底面,在底面内可以过点B,作BD∥a,交底面圆C于点D,如图所示,连接DE,则DE⊥BD,∴DE∥b.连接AD,在等腰三角形ABD中,设AB=AD=,当直线AB与a成60°角时,∠ABD=60°,故BD=又在Rt△BDE中,BE=2,∴DE=,过点B作BF∥DE,交圆C于点F,连接AF,由圆的对称性可知BF=DE=,∴△ABF为等边三角形,∴∠ABF=60°,即AB与b成60°角,②正确,①错误.由最小角定理可知③正确;很明显,可以满足直线a⊥平面ABC,直线AB与a所成的最大角为90°,④错误.故正确的说法为②③.15.解 (1)由题设及A+B+C=π,得sin B=8sin2,故sin B=4(1-cos B).上式两边平方,整理得17cos2B-32cos B+15=0,解得cos B=1(舍去),cos B=(2)由cos B=得sin B=,故S△ABC=ac sin B=ac.又S△ABC=2,则ac=由余弦定理及a+c=6得b2=a2+c2-2ac cos B=(a+c)2-2ac(1+cos B)=36-2=4.所以b=2.16.解 (1)由已知a n=2a n-1-n+2(n≥2,n∈N*)得a2=4,a3=7.a n-n=2a n-1-2n+2,即a n-n=2[a n-1-(n-1)].=2(n≥2,n∈N*),且a1-1=1, ∴{a n-n}是以1为首项,2为公比的等比数列.(2)由(1)得a n-n=(a1-1)·2n-1,即a n=2n-1+n,∴b n==1+设c n=,且前n项和为T n,则T n=+…+, ①T n=+…+, ②①-②,得T n=1++…+=2-故T n=4-,S n=n+4-17.解法一 (1)证明:如图①,连接AD1,由ABCD-A1B1C1D1是正方体,知BC1∥AD1.当λ=1时,P是DD1的中点,又F是AD的中点,所以FP∥AD1,所以BC1∥FP.而FP⊂平面EFPQ,且BC1⊄平面EFPQ,故直线BC1∥平面EFPQ.(2)如图②,连接BD.因为E,F分别是AB,AD的中点,所以EF∥BD,且EF=BD.又DP=BQ,DP∥BQ,所以四边形PQBD是平行四边形,故PQ∥BD,且PQ=BD,从而EF∥PQ,且EF=PQ.在Rt△EBQ和Rt△FDP中,因为BQ=DP=λ,BE=DF=1,所以EQ=FP=,所以四边形EFPQ也是等腰梯形.同理可证四边形PQMN也是等腰梯形.分别取EF,PQ,MN的中点为H,O,G,连接OH,OG,则GO⊥PQ,HO⊥PQ,而GO∩HO=O,故∠GOH是平面EFPQ与平面PQMN所成的二面角的平面角.若存在λ使平面EFPQ与平面PQMN所成的二面角为直二面角,则∠GOH=90°.连接EM,FN,则由EF∥MN,且EF=MN知四边形EFNM是平行四边形.连接GH,因为H,G是EF,MN的中点,所以GH=ME=2.在△GOH中,GH2=4,OH2=1+λ2-=λ2+,OG2=1+(2-λ)2-=(2-λ)2+,由OG2+OH2=GH2,得(2-λ)2++λ2+=4,解得λ=1±,故存在λ=1±,使平面EFPQ与平面PQMN所成的二面角为直二面角.解法二以D为原点,射线DA,DC,DD1分别为x,y,z轴的正半轴建立如图③所示的空间直角坐标系.由已知得B(2,2,0),C1(0,2,2),E(2,1,0),F(1,0,0),P(0,0,λ).=(-2,0,2),=(-1,0,λ),=(1,1,0).(1)证明:当λ=1时,=(-1,0,1).因为=(-2,0,2),所以=2,即BC1∥FP.而FP⊂平面EFPQ,且BC1⊄平面EFPQ,故直线BC1∥平面EFPQ.(2)设平面EFPQ的一个法向量为n=(x,y,z),则由可得于是可取n=(λ,-λ,1).同理可得平面MNPQ的一个法向量为m=(λ-2,2-λ,1).若存在λ,使平面EFPQ与平面PQMN所成的二面角为直二面角,则m·n=(λ-2,2-λ,1)·(λ,-λ,1)=0,即λ(λ-2)-λ(2-λ)+1=0,解得λ=1±故存在λ=1±,使平面EFPQ与平面PQMN所成的二面角为直二面角.18.解 (1)由已知,有P(A)=所以,事件A发生的概率为(2)随机变量X的所有可能取值为0,1,2.P(X=0)=,P(X=1)=,P(X=2)=所以,随机变量X的分布列为随机变量X的数学期望E(X)=0+1+2=1.19.(1)解依题意,2c=a=4,∴c=2,b=2∴椭圆C的标准方程为=1.(2)解由(1)知F1(-2,0),设P(x0,y0),M(x,y),过椭圆C上点P的切线方程为=1, ①直线F1P的斜率,则直线MF1的斜率=-, 直线MF1的方程为y=-(x+2),即yy0=-(x0+2)(x+2), ②①②联立,解得x=-8,故点M的轨迹方程为x=-8.(3)证明依题意及(2),知点M,N的坐标可表示为M(-8,y M),N(-2,y N),点N在切线MP上,由①式得y N=,点M在直线MF1上,由②式得y M=,|NF1|2=,|MF1|2=[(-2)-(-8)]2+,故=, ③注意到点P在椭圆C上,即=1,于是,代入③式并整理得,故的值为定值20.(1)解∵f(x)=ln(1+x)+x2-x,其定义域为(-1,+∞),∴f'(x)=+ax-1=①当a=0时,f'(x)=-,当x∈(0,+∞)时,f'(x)<0,则f(x)在区间(0,+∞)内单调递减,此时,f(x)<f(0)=0,不符合题意.②当0<a<1时,令f'(x)=0,得x1=0,x2=>0,当x时,f'(x)<0,则f(x)在区间内单调递减,此时,f(x)<f(0)=0,不符合题意.③当a=1时,f'(x)=,当x∈(0,+∞)时,f'(x)>0,则f(x)在区间(0,+∞)内单调递增,此时,f(x)>f(0)=0,符合题意.④当a>1时,令f'(x)=0,得x1=0,x2=<0,当x∈(0,+∞)时,f'(x)>0,则f(x)在区间(0,+∞)内单调递增,此时,f(x)>f(0)=0,符合题意.综上所述,a的取值范围为[1,+∞).(2)证明由(1)可知,当a=0时,f(x)<0对x∈(0,+∞)都成立,即ln(1+x)<x对x∈(0,+∞)都成立,∴ln+ln+…+ln+…+,即ln…由于n∈N*,则=1.∴ln<1.<e.由(1)可知,当a=1时,f(x)>0对x∈(0,+∞)都成立,即x-x2<ln(1+x)对x∈(0,+∞)都成立,+…+<ln+ln+…+l n,即<ln,得<ln由于n∈N*,则<ln<e.。
2019届高三数学(理)二轮专题复习文档:专题二数列 第2讲 数列求和及综合应用 Word版含解析

第2讲 数列求和及综合应用高考定位 1.高考对数列求和的考查主要以解答题的形式出现,通过分组转化、错位相减、裂项相消等方法求数列的和,难度中档偏下;2.在考查数列运算的同时,将数列与不等式、函数交汇渗透.真 题 感 悟1.(2017·全国Ⅲ卷)设数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n .(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列的前n 项和.{a n2n +1}解 (1)因为a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n ,①故当n ≥2时,a 1+3a 2+…+(2n -3)a n -1=2(n -1),②①-②得(2n -1)a n =2,所以a n =,22n -1又n =1时,a 1=2适合上式,从而{a n }的通项公式为a n =.22n -1(2)记的前n 项和为S n ,{a n2n +1}由(1)知==-,a n 2n +12(2n -1)(2n +1)12n -112n +1则S n =++…+(1-13)(13-15)(12n -1-12n +1)=1-=.12n +12n 2n +12.(2017·山东卷)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n ,已知S 2n +1=b n b n +1,求数列{b na n}的前n 项和T n .解 (1)设{a n }的公比为q ,由题意知{a 1(1+q )=6,aq =a 1q 2,)又a n >0,解得所以a n =2n .{a 1=2,q =2,)(2)由题意知:S 2n +1==(2n +1)b n +1,(2n +1)(b 1+b 2n +1)2又S 2n +1=b n b n +1,b n +1≠0,所以b n =2n +1.令c n =,则c n =,b n a n 2n +12n 因此T n =c 1+c 2+…+c n=+++…++,325227232n -12n -12n +12n 又T n =+++…++,123225237242n -12n 2n +12n +1两式相减得T n =+-,1232(12+122+…+12n -1)2n +12n +1所以T n =5-.2n +52n 考 点 整 合1.(1)数列通项a n 与前n 项和S n 的关系,a n ={S 1 (n =1),S n-S n -1 (n ≥2).)(2)应用a n 与S n 的关系式f (a n ,S n )=0时,应特别注意n =1时的情况,防止产生错误.2.数列求和(1)分组转化求和:一个数列既不是等差数列,也不是等比数列,若将这个数列适当拆开,重新组合,就会变成几个可以求和的部分,分别求和,然后再合并.(2)错位相减法:主要用于求数列{a n ·b n }的前n 项和,其中{a n },{b n }分别是等差数列和等比数列.(3)裂项相消法:即将数列的通项分成两个式子的代数差的形式,然后通过累加抵消中间若干项的方法,裂项相消法适用于形如(其中{a n }是各项均不为{ca n an +1}零的等差数列,c 为常数)的数列.温馨提醒 裂项求和时,易把系数写成它的倒数或忘记系数导致错误.3.数列与函数、不等式的交汇数列与函数的综合问题一般是利用函数作为背景,给出数列所满足的条件,通常利用点在曲线上给出S n 的表达式,还有以曲线上的切点为背景的问题,解决这类问题的关键在于利用数列与函数的对应关系,将条件进行准确的转化.数列与不等式的综合问题一般以数列为载体,考查最值问题、不等关系或恒成立问题.热点一 a n 与S n 的关系问题【例1】 设数列{a n }的前n 项和为S n ,对任意的正整数n ,都有a n =5S n +1成立,b n =-1-log 2|a n |,数列{b n }的前n 项和为T n ,c n =.b n +1T n T n +1(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{c n }的前n 项和A n ,并求出A n 的最值.解 (1)因为a n =5S n +1,n ∈N *,所以a n +1=5S n +1+1,两式相减,得a n +1=-a n ,14又当n =1时,a 1=5a 1+1,知a 1=-,14所以数列{a n }是公比、首项均为-的等比数列.14所以数列{a n }的通项公式a n =.(-14)n(2)b n =-1-log 2|a n |=2n -1,数列{b n }的前n 项和T n =n 2,c n ===-,b n +1T n T n +12n +1n 2(n +1)21n 21(n +1)2所以A n =1-.1(n +1)2因此{A n }是单调递增数列,∴当n =1时,A n 有最小值A 1=1-=;A n 没有最大值.1434探究提高 1.给出S n 与a n 的递推关系求a n ,常用思路是:一是利用S n -S n -1=a n (n ≥2)转化为a n 的递推关系,再求其通项公式;二是转化为S n 的递推关系,先求出S n 与n 之间的关系,再求a n .2.形如a n +1=pa n +q (p ≠1,q ≠0),可构造一个新的等比数列.【训练1】 (2018·安徽江南名校联考)已知数列{a n }的首项a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项和,且满足2(S n +1)=(n +3)a n .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足b n =,记数列{b n }的前n 项和为T n ,求证:T n <3.1a n a n +1(1)解 2(S n +1)=(n +3)a n ,①当n ≥2时,2(S n -1+1)=(n +2)a n -1,②①-②得,(n +1)a n =(n +2)a n -1,所以=(n ≥2),又∵=,a n n +2a n -1n +1a 11+213故是首项为的常数列.{a n n +2}13所以a n =(n +2).13(2)证明 由(1)知,b n ===9.1a n a n +19(n +2)(n +3)(1n +2-1n +3)∴T n =b 1+b 2+b 3+…+b n=9[(13-14)+(14-15)+…+(1n +2-1n +3)]=9=3-<3.(13-1n +3)9n +3热点二 数列的求和考法1 分组转化求和【例2-1】 (2018·合肥质检)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 4=24,S 7=63.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =2a n +(-1)n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)∵{a n }为等差数列,∴解得{S 4=4a 1+4×32d =24,S 7=7a 1+7×62d =63,){a 1=3,d =2.)因此{a n }的通项公式a n =2n +1.(2)∵b n =2a n +(-1)n ·a n =22n +1+(-1)n ·(2n +1)=2×4n +(-1)n ·(2n +1),∴T n=2×(41+42+…+4n )+[-3+5-7+9-…+(-1)n (2n +1)]=+G n .8(4n -1)3当n 为偶数时,G n =2×=n ,n2∴T n =+n ;8(4n -1)3当n 为奇数时,G n =2×-(2n +1)=-n -2,n -12∴T n =-n -2,8(4n -1)3∴T n ={8(4n -1)3+n (n 为偶数),8(4n -1)3-n -2 (n 为奇数).)探究提高 1.在处理一般数列求和时,一定要注意运用转化思想.把一般的数列求和转化为等差数列或等比数列进行求和.在利用分组求和法求和时,常常根据需要对项数n 的奇偶进行讨论.最后再验证是否可以合并为一个表达式.2.分组求和的策略:(1)根据等差、等比数列分组;(2)根据正号、负号分组.考法2 裂项相消法求和【例2-2】 (2018·郑州调研)设S n 为数列{a n }的前n 项和,S n =2n 2+5n .(1)求证:数列{3a n }为等比数列;(2)设b n =2S n -3n ,求数列的前n 项和T n .{na n bn }(1)证明 ∵S n =2n 2+5n ,∴当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n +3.又当n =1时,a 1=S 1=7也满足a n =4n +3.故a n =4n +3(n ∈N *).由a n +1-a n =4,得=3a n +1-a n =34=81.3an +13an ∴数列{3a n }是公比为81的等比数列.(2)解 ∵b n =4n 2+7n ,∴==,n a n b n 1(4n +3)(4n +7)14(14n +3-14n +7)∴T n =14(17-111+111-115+…+14n +3-14n +7)==.14(17-14n +7)n7(4n +7)探究提高 1.裂项相消法求和就是将数列中的每一项裂成两项或多项,使这些裂开的项出现有规律的相互抵消,要注意消去了哪些项,保留了哪些项.2.消项规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项.【训练2】 (2018·成都二诊)设正项等比数列{a n },a 4=81,且a 2,a 3的等差中项为(a 1+a 2).32(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =log 3a 2n -1,数列{b n }的前n 项和为S n ,数列{c n }满足c n =,T n 为14S n -1数列{c n }的前n 项和,若T n <λn 恒成立,求λ的取值范围.解 (1)设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由题意,得解得{a 4=a 1q 3=81,a 1q +a 1q 2=3(a 1+a 1q ),){a 1=3,q =3.)所以a n =a 1q n -1=3n .(2)由(1)得b n =log 332n -1=2n -1,S n ===n 2n (b 1+b n )2n [1+(2n -1)]2∴c n ==,14n 2-112(12n -1-12n +1)∴T n =12[(1-13)+(13-15)+…+(12n -1-12n +1)]=.n 2n +1若T n =<λn 恒成立,则λ>(n ∈N *)恒成立,n 2n +112n +1则λ>,所以λ>.(12n +1)max 13考法3 错位相减求和【例2-3】 (2018·潍坊一模)公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 4=10,且a 1,a 3,a 9成等比数列.(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列的前n 项和T n .{a n3n }解 (1)设{a n }的公差为d ,由题设得∴{4a 1+6d =10,a =a 1·a 9,){4a 1+6d =10,(a 1+2d )2=a 1(a 1+8d ).)解之得a 1=1,且d =1.因此a n =n .(2)令c n =,则T n =c 1+c 2+…+c nn3n =+++…++,①13232333n -13n -1n3n T n =++…++,②13132233n -13n n3n +1①-②得:T n =-23(13+132+…+13n )n 3n +1=-=--,13(1-13n )1-13n3n +11212×3n n 3n +1∴T n =-.342n +34×3n探究提高 1.一般地,如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,求数列{a n ·b n }的前n 项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以等比数列{b n }的公比,然后作差求解.2.在写“S n ”与“qS n ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便下一步准确地写出“S n -qS n ”的表达式.【训练3】 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2+8n ,{b n }是等差数列,且a n =b n +b n+1.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)令c n =,求数列{c n }的前n 项和T n .(a n +1)n +1(b n +2)n 解 (1)由题意知,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=6n +5.当n =1时,a 1=S 1=11,符合上式.所以a n =6n +5.设数列{b n }的公差为d ,由即{a 1=b 1+b 2,a 2=b 2+b 3,){11=2b 1+d ,17=2b 1+3d ,)可解得所以b n =3n +1.{b 1=4,d =3.)(2)由(1)知c n ==3(n +1)·2n +1.,(6n +6)n +1(3n +3)n又T n =c 1+c 2+…+c n ,得T n =3×[2×22+3×23+…+(n +1)×2n +1],2T n =3×[2×23+3×24+…+(n +1)×2n +2].两式作差,得-T n =3×[2×22+23+24+…+2n +1-(n +1)×2n +2]=3×=-3n ·2n +2.[4+4(1-2n )1-2-(n +1)×2n +2]所以T n =3n ·2n +2.热点三 与数列相关的综合问题【例3】 设f (x )=x 2+2x ,f ′(x )是y =f (x )的导函数,若数列{a n }满足a n +1=f ′(a n ),12且首项a 1=1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{a n }的前n 项和为S n ,等比数列{b n }中,b 1=a 1,b 2=a 2,数列{b n }的前n 项和为T n ,请写出适合条件T n ≤S n 的所有n 的值.解 (1)由f (x )=x 2+2x ,得f ′(x )=x +2.12∵a n +1=f ′(a n ),且a 1=1.∴a n +1=a n +2则a n +1-a n =2,因此数列{a n }是公差为2,首项为1的等差数列.∴a n =1+2(n -1)=2n -1.(2)数列{a n }的前n 项和S n ==n 2,n (1+2n -1)2等比数列{b n }中,b 1=a 1=1,b 2=a 2=3,∴q =3.∴b n =3n -1.∴数列{b n }的前n 项和T n ===.1-3n 1-33n -13-13n -12T n ≤S n 可化为≤n 2.3n -12又n ∈N *,∴n =1,或n =2故适合条件T n ≤S n 的所有n 的值为1和2.探究提高 1.求解数列与函数交汇问题注意两点:(1)数列是一类特殊的函数,其定义域是正整数集(或它的有限子集),在求数列最值或不等关系时要特别重视;(2)解题时准确构造函数,利用函数性质时注意限制条件.2.数列为背景的不等式恒成立、不等式证明,多与数列的求和相联系,最后利用数列或数列对应函数的单调性处理.【训练4】 (2018·长沙雅礼中学质检)设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记数列的前n 项和为T n ,求使得|T n -1|<成立的n 的最小值.{1a n }11 000解 (1)由已知S n =2a n -a 1,有a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1(n ≥2),即a n =2a n -1(n ≥2).从而a 2=2a 1,a 3=2a 2=4a 1.又因为a 1,a 2+1,a 3成等差数列,即a 1+a 3=2(a 2+1),所以a 1+4a 1=2(2a 1+1),解得a 1=2,所以数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列,故a n =2n .(2)由(1)可得=,1a n 12n所以T n =++…+==1-.1212212n 12[1-(12)n ]1-1212n 由|T n -1|<,得<,11 000|1-12n -1|11 000即2n >1 000,又∵n ∈N *,因为29=512<1 000<1 024=210,所以n ≥10,于是,使|T n -1|<成立的n 的最小值为10.11 0001.错位相减法的关注点(1)适用题型:等差数列{a n }乘以等比数列{b n }对应项得到的数列{a n ·b n }求和.(2)步骤:①求和时先乘以数列{b n }的公比.②把两个和的形式错位相减.③整理结果形式.2.裂项求和的常见技巧(1)=-.(2)=.1n (n +1)1n 1n +11n (n +k )1k (1n -1n +k)(3)=.1n 2-112(1n -1-1n +1)(4)=.14n 2-112(12n -1-12n +1)3.数列与不等式综合问题(1)如果是证明不等式,常转化为数列和的最值问题,同时要注意比较法、放缩法、基本不等式的应用;(2)如果是解不等式,注意因式分解的应用.一、选择题1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S 3=a 5.令b n =(-1)n -1a n ,则数列{b n }的前2n 项和T 2n 为( )A.-nB.-2nC.nD.2n解析 设等差数列{a n }的公差为d ,由S 3=a 5得3a 2=a 5,∴3(1+d )=1+4d ,解得d =2,∴a n =2n -1,∴b n =(-1)n -1(2n -1),∴T 2n =1-3+5-7+…+(4n -3)-(4n -1)=-2n .答案 B2.(2018·衡水中学月考)数列a n =,其前n 项之和为,则在平面直角坐1n (n +1)910标系中,直线(n +1)x +y +n =0在y 轴上的截距为( )A.-10B.-9C.10D.9解析 由于a n ==-.1n (n +1)1n 1n +1∴S n =++…+(1-12)(12-13)(1n -1n +1)=1-.因此1-=,所以n =9.1n +11n +1910所以直线方程为10x +y +9=0.令x =0,得y =-9,所以在y 轴上的截距为-9.答案 B3.已知T n 为数列的前n 项和,若m >T 10+1 013恒成立,则整数m 的最小{2n +12n }值为( )A.1 026B.1 025C.1 024D.1 023解析 因为=1+,所以T n =n +1-,2n +12n 12n 12n 则T 10+1 013=11-+1 013=1 024-,12101210又m >T 10+1 013,所以整数m 的最小值为1 024.答案 C4.已知数列{a n }满足a n +1-a n =2,a 1=-5,则|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=( )A.9B.15C.18D.30解析 ∵a n +1-a n =2,a 1=-5,∴数列{a n }是公差为2,首项为-5的等差数列.∴a n =-5+2(n -1)=2n -7.数列{a n }的前n 项和S n ==n 2-6n .n (-5+2n -7)2令a n =2n -7≥0,解得n ≥.72∴n ≤3时,|a n |=-a n ;n ≥4时,|a n |=a n .则|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=-a 1-a 2-a 3+a 4+a 5+a 6=S 6-2S 3=62-6×6-2(32-6×3)=18.答案 C5.对于数列{a n },定义数列{a n +1-a n }为数列{a n }的“差数列”,若a 1=2,数列{a n }的“差数列”的通项公式为a n +1-a n =2n ,则数列{a n }的前n 项和S n =( )A.2B.2nC.2n +1-2D.2n -1-2解析 因为a n +1-a n =2n ,所以a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2n -1+2n -2+…+22+2+2=+2=2n -2+2=2n ,所以S n ==2n +2-2n 1-22-2n +11-21-2.答案 C二、填空题6.(2018·昆明诊断)数列{a n }满足a n =,则++…+等于________.n (n +1)21a 11a 21a 2 018解析 a n =,则==2n (n +1)21a n 2n (n +1)(1n -1n +1)∴++…+1a 11a 21a 2 018=2[(1-12)+(12-13)+…+(12 018-12 019)]=2=.(1-12 019)4 0362 019答案 4 0362 0197.记S n 为正项数列{a n }的前n 项和,且a n +1=2,则S 2 018=________.S n解析 由题意得4S n =(a n +1)2,①当n =1时,4a 1=(a 1+1)2,a 1=1,当n ≥2时,4S n -1=(a n -1+1)2,②①-②得a -a -2(a n +a n -1)=0,2n 2n -1所以(a n -a n -1-2)(a n +a n -1)=0,又a n >0,所以a n -a n -1=2,则{a n }是以1为首项,2为公差的等差数列.所以a n =2n -1,S 2 018==2 0182.2 018(1+2×2 018-1)2答案 2 01828.(2018·贵阳质检)已知[x ]表示不超过x 的最大整数,例如:[2.3]=2,[-1.5]=-2.在数列{a n }中,a n =[lg n ],n ∈N +,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 018=________.解析 当1≤n ≤9时,a n =[lg n ]=0.当10≤n ≤99时,a n =[lg n ]=1.当100≤n ≤999时,a n =[lg n ]=2.当1 000≤n ≤2 018时,a n =[lg n ]=3.故S 2 018=9×0+90×1+900×2+1 019×3=4 947.答案 4 947三、解答题9.(2018·济南模拟)记S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S n =2n 2+n ,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =,求数列{b n }的前n 项和T n .1a n a n +1解 (1)由S n =2n 2+n ,得当n =1时,a 1=S 1=3;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2+n -[2(n -1)2+(n -1)]=4n -1.又a 1=3满足上式.所以a n =4n -1(n ∈N *).(2)b n ===.1a n a n +11(4n -1)(4n +3)14(14n -1-14n +3)所以T n =14[(13-17)+(17-110)+…+(14n -1-14n +3)]==.14(13-14n +3)n 12n +910.(2018·南昌调研)已知数列{-n }是等比数列,且a 1=9,a 2=36.a n (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n -n 2}的前n 项和S n .解 (1)设等比数列{-n }的公比为q ,a n 则q ===2.a 2-2a 1-16-23-1-n =(3-1)×2n -1,故a n =(n +2n )2.a n (2)由(1)知a n -n 2=n ·2n +1+4n .记T n =22+2·23+…+n ·2n +1,则2T n =23+2·24+…+(n -1)·2n +1+n ·2n +2,两式作差,得-T n =22+23+…+2n +1-n ·2n +2=2n +2-4-n ·2n +2=(1-n )·2n +2-4,∴T n =(n -1)·2n +2+4,故S n =T n +=(n -1)·2n +2+.4-4n +11-44n +1+8311.若数列{a n }是公差为2的等差数列,数列{b n }满足b 1=1,b 2=2,且a n b n +b n =nb n +1.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }满足c n =,数列{c n }的前n 项和为T n ,若不等式(-1)n λ<T n +a n +1b n +1n 2n -1对一切n ∈N *恒成立,求实数λ的取值范围.解 (1)∵数列{b n }满足b 1=1,b 2=2,且a n b n +b n =nb n +1.∴n =1时,a 1+1=2,解得a 1=1.又数列{a n }是公差为2的等差数列,∴a n =1+2(n -1)=2n -1.∴2nb n =nb n +1,化为2b n =b n +1,∴数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列.∴b n =2n -1.(2)由数列{c n }满足c n ===,a n +1b n +12n 2n n 2n -1数列{c n }的前n 项和为T n =1+++…+,22322n 2n -1∴T n =++…++,1212222n -12n -1n 2n 两式作差,得∴T n =1+++…+-=-121212212n -1n 2n 1-12n 1-12n 2n=2-,∴T n =4-.n +22n n +22n -1不等式(-1)n λ<T n +,化为(-1)n λ<4-,n2n -122n -1n =2k (k ∈N *)时,λ<4-,取n =2,∴λ<3.22n -1n =2k -1(k ∈N *)时,-λ<4-,取n =1,∴λ>-2.22n -1综上可得:实数λ的取值范围是(-2,3).。
2019高考数学大二轮复习专题4三角函数、解三角形第2讲综合大题部分增分强化练理

第2讲 综合大题部分1.四边形ABCD 的内角A 与C 互补,AB =1,BC =3,CD =DA =2. (1)求C 和BD ;(2)求四边形ABCD 的面积. 解析:(1)由题设及余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD cos C=13-12cos C ,①BD 2=AB 2+DA 2-2AB ·DA cos A =5+4cos C .②由①②得cos C =12,故C =60°,BD =7.(2)四边形ABCD 的面积S =12AB ·DA sin A +12BC ·CD sin C=(12×1×2+12×3×2)sin 60° =2 3.2.已知函数f (x )=(a +2cos 2x )cos(2x +θ)为奇函数,且f (π4)=0,其中a ∈R ,θ∈(0,π).(1)求a ,θ的值;(2)若f (α4)=-25,α∈(π2,π),求sin(α+π3)的值.解析:(1)因为f (x )=(a +2cos 2x )cos(2x +θ)是奇函数,而y 1=a +2cos 2x 为偶函数,所以y 2=cos(2x +θ)为奇函数,由θ∈(0,π),得θ=π2,所以f (x )=-sin 2x ·(a +2cos 2x ), 由f (π4)=0得-(a +1)=0,即a =-1.(2)由(1)得f (x )=-12sin 4x ,因为f (α4)=-12sin α=-25,即sin α=45,又α∈(π2,π),从而cos α=-35,所以sin(α+π3)=sin αcos π3+cos αsin π3=4-3310.3.(2018·高考北京卷)在△ABC 中,a =7,b =8,cos B =-17.(1)求∠A ; (2)求AC 边上的高.解析:(1)在△ABC 中,因为cos B =-17,所以sin B =1-cos 2B =437. 由正弦定理得sin A =a sin B b =32. 由题设知π2<B <π,所以0<∠A <π2.所以∠A =π3.(2)在△ABC 中,因为sin C =sin(A +B ) =sin A cos B +cos A sin B =3314,所以AC 边上的高为a sin C =7×3314=332.4.(2018·唐山统考)在△ABC 中,AB =2AC =2,AD 是BC 边上的中线,记∠CAD =α,∠BAD =β.(1)求sin α∶sin β; (2)若tan α=sin ∠BAC ,求BC . 解析:(1)∵AD 为BC 边上的中线, ∴S △ACD =S △ABD ,∴12AC ·AD sin α=12AB ·AD sin β, ∴sin α∶sin β=AB ∶AC =2∶1. (2)∵tan α=sin ∠BAC =sin(α+β), ∴sin α=sin(α+β)cos α, ∴2sin β=sin(α+β)cos α,∴2sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cos α, ∴sin(α+β)cos α=2cos(α+β)sin α,∴sin(α+β)=2cos(α+β)tan α,又tan α=sin∠BAC=sin(α+β)≠0,∴cos(α+β)=cos∠BAC=1 2,在△ABC中,BC2=AB2+AC2-2AB·AC cos∠BAC=3,∴BC= 3.。
新课标广西2019高考数学二轮复习组合增分练2客观题综合练B

x2
x
x
1
13.y=±2x 解析 令 4 -y2=0,得 2 - y 2 + y =0,所以所求渐近线方程为 y=±2x.
1
14.0 解析 由题意,a·b=1×1×cos 60°=2,a2=b2=1,∴(2a-b)·b=2a·b-b2=1-1=0.
15.20 6 解析 将圆的方程 x2+y2-6x-8y=0 化为(x-3)2+(y-4)2=25.
如果把这个数列{an}排成下图形状,并
记 A(m,n)表示第 m 行中从左向右第 n 个数,则 A(10,4)的值为 .
0 2 4 8 12 18 24 32 40 50 ……
组合增分练 2 答案
1.C 解析 集合 M={x|x2≤4}=[-2,2],N={x|log2x≤1}=(0,2],则 M∩N=(0,2],故选 C.
图所示,俯视图中虚线平分矩形的面积,则该“堑堵”的侧面积为( )
A.2
B.4+2 2
C.4+4 2
D.6+4 2
8.若无论实数 a 取何值时,直线 ax+y+a+1=0 与圆 x2+y2-2x-2y+b=0 都相交,则实数 b 的取值范围是( )
A.(-∞,2)
B.(2,+∞)
C.(-∞,-6)
yA + yB = (yA + yB)2 - 2yAyB = (yA + yB)2
16m2
1
∴yB
yA
yAyB
yAyB -2= - 4-2=-3-3,
1
∴m2=3,∴|AB|=
1 + m2·
(yA
2019版二轮复习数学(理)全国版 第二层级 重点增分专题十二 计数原理、概率、随机变量及其分布列

重点增分专题十二 计数原理、概率、随机变量及其分布列[全国卷3年考情分析](1)概率、随机变量及其分布是高考命题的热点之一,命题形式为“一小一大”,即一道选择题(或填空题)和一道解答题.(2)选择题或填空题常出现在第4~10题或第13~15题的位置,主要考查随机事件的概率、古典概型、几何概型,难度一般.考点一 二项式定理 保分考点·练后讲评 [大稳定——常规角度考双基]1.[求特定项的系数](2018·全国卷Ⅲ)⎝⎛⎭⎫x 2+2x 5的展开式中x 4的系数为( ) A .10 B .20 C .40D .80解析:选C ⎝⎛⎭⎫x 2+2x 5的展开式的通项公式为T r +1=C r 5·(x 2)5-r ·⎝⎛⎭⎫2x r =C r 5·2r ·x 10-3r , 令10-3r =4,得r =2.故展开式中x 4的系数为C 25·22=40.2.[求特定项系数](2017·全国卷Ⅰ)⎝⎛⎭⎫1+1x 2(1+x )6展开式中x 2的系数为( ) A .15 B .20 C .30D .35解析:选C (1+x )6展开式的通项T r +1=C r 6x r ,所以⎝⎛⎭⎫1+1x 2(1+x )6的展开式中x 2的系数为1×C 26+1×C 46=30.3.[有关系数和问题]在⎝⎛⎭⎫x +3x n的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为32∶1,则x 2的系数为( )A .50B .70C .90D .120解析:选C 令x =1,则⎝⎛⎭⎫x +3x n =4n ,所以⎝⎛⎭⎫x +3x n 的展开式中,各项系数和为4n ,又二项式系数和为2n,所以4n 2n =2n =32,解得n =5.二项展开式的通项T r +1=C r 5x 5-r ⎝⎛⎭⎫3x r=C r 53r x 5-32r ,令5-32r =2,得r =2,所以x 2的系数为C 2532=90,故选C. 4.[求参数值]若二项式⎝⎛⎭⎫2x +a x 7的展开式中1x 3的系数是84,则实数a 等于( ) A .2 B.34 C .1D.24解析:选C 二项式⎝⎛⎭⎫2x +a x 7的展开式的通项T r +1=C r 727-r x 7-r a r x -r =27-r C r 7a r x 7-2r, 令7-2r =-3,得r =5,所以T 6=4C 57a 5=84,解得a =1.5.[二项式系数或各项系数的最值]在⎝⎛⎭⎪⎫x 2-13x n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式的常数项是( )A .-7B .7C .-28D .28解析:选B 因为只有第5项的二项式系数C 4n 最大,所以n2=4,即n =8. ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-13x 8的展开式的通项公式为T r +1=C r 8⎝⎛⎭⎫x 28-r ⎝⎛⎭⎪⎫-13x r =(-1)r C r 828-r x 8-43r , 令8-43r =0,解得r =6,故常数项为T 7=(-1)6C 6822=7.故选B.6.[求多项式的特定项系数](x 2+x +y )4的展开式中,x 3y 2的系数是________. 解析:法一:(x 2+x +y )4=[(x 2+x )+y ]4,其展开式的第r +1项T r +1=C r 4(x 2+x )4-r y r, 因为要求x 3y 2的系数,所以r =2,所以T 3=C 24(x 2+x )4-2y 2=6(x 2+x )2y 2. 因为(x 2+x )2的展开式中x 3的系数为2,所以x 3y 2的系数是6×2=12. 法二:(x 2+x +y )4表示4个因式x 2+x +y 的乘积,在这4个因式中,有2个因式选y ,其余的2个因式中有一个选x ,剩下的一个选x 2,即可得到含x 3y 2的项,故x 3y 2的系数是C 24·C 12·C 11=12.答案:12 [解题方略]1.求二项式与代数式积的展开式特定项系数问题的关键一是将二项式看作一个整体,利用分配律整理所给式子;二是利用二项展开式的通项公式,求特定项,特定项的系数即为所要求的系数.2.求(x +y +z )n 的展开式的特定项的系数问题的技巧若三项能用完全平方公式,那当然比较简单,若三项不能用完全平方公式,只需根据题目特点,把“三项”当成“两项”看,再利用二项展开式的通项公式去求特定项的系数;把(x +y +z )n 看作n 个因式x +y +z 的乘积,再利用组合数公式求解.3.二项式系数最大项的确定方法若n 是偶数,则中间一项⎝⎛⎭⎫第n2+1项的二项式系数最大;若n 是奇数,则中间两项第n +12项与第n +12+1项的二项式系数,最大.[小创新——变换角度考迁移]1.[二项式定理与函数的交汇]在(1+x )6(2+y )4的展开式中,记x m y n 项的系数为f (m ,n ),则f (4,0)+f (3,1)+f (2,2)+f (1,3)+f (0,4)=( )A .1 240B .1 289C .600D .880解析:选B (1+x )6的展开式中,x m 的系数为C m 6,(2+y )4的展开式中,y n 的系数为C n 424-n ,则f (m ,n )=C m 6·C n 4·24-n,从而f (4,0)+f (3,1)+f (2,2)+f (1,3)+f (0,4)=C 46·C 04·24+C 36·C 14·23+C 26·C 24·22+C 16·C 34·21+C 06·C 44·20=1 289. 2.[二项式定理与三角函数的交汇]已知(1+ax +by )5(a ,b 为常数,a ∈N *,b ∈N *)的展开式中不含字母x 的项的系数和为243,则函数f (x )=2sin 2x +b 2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最小值为______.解析:令x =0,y =1,得(1+b )5=243,解得b =2.因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以x +π4∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4,则sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4∈[1,2],所以f (x )=2sin 2x +b 2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4=2sin 2x +2sin x +cos x =4sin x ·cos x +2sin x +cos x=2(sin x +cos x )=22sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,所以2≤f (x )≤2 2.故f (x )的最小值为2. 答案:2考点二 古典概型、几何概型及条件概率 保分考点练后讲评1.[古典概型](2018·全国卷Ⅱ)我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果.哥德巴赫猜想是“每个大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,如30=7+23.在不超过30的素数中,随机选取两个不同的数,其和等于30的概率是( )A.112 B.114C.115D.118解析:选C 不超过30的所有素数为2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,共10个,随机选取两个不同的数,共有C 210=45种情况,而和为30的有7+23,11+19,13+17这3种情况,∴所求概率为345=115.故选C.2.[几何概型](2018·全国卷Ⅰ)如图,来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形.此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形ABC 的斜边BC ,直角边AB ,AC .△ABC 的三边所围成的区域记为Ⅰ,黑色部分记为Ⅱ,其余部分记为Ⅲ.在整个图形中随机取一点,此点取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分别记为p 1,p 2,p 3,则( )A .p 1=p 2B .p 1=p 3C .p 2=p 3D .p 1=p 2+p 3解析:选A 法一:∵S △ABC =12AB ·AC ,以AB 为直径的半圆的面积为12π·⎝⎛⎭⎫AB 22=π8AB 2,以AC 为直径的半圆的面积为12π·⎝⎛⎭⎫AC 22=π8AC 2,以BC 为直径的半圆的面积为12π·⎝⎛⎭⎫BC 22=π8BC 2, ∴S Ⅰ=12AB ·AC ,S Ⅲ=π8BC 2-12AB ·AC ,S Ⅱ=⎝⎛⎭⎫π8AB 2+π8AC 2-⎝⎛⎭⎫π8BC 2-12AB ·AC =12AB ·AC .∴S Ⅰ=S Ⅱ.由几何概型概率公式得p 1=S ⅠS 总,p 2=S ⅡS 总,∴p 1=p 2.故选A.法二:不妨设△ABC 为等腰直角三角形, AB =AC =2,则BC =22, 所以区域Ⅰ的面积即△ABC 的面积, 为S 1=12×2×2=2,区域Ⅱ的面积S 2=π×12-⎣⎢⎡⎦⎥⎤π×(2)22-2=2, 区域Ⅲ的面积S 3=π×(2)22-2=π-2.根据几何概型的概率计算公式, 得p 1=p 2=2π+2,p 3=π-2π+2,所以p 1≠p 3,p 2≠p 3,p 1≠p 2+p 3,故选A.3.[条件概率]一个口袋中装有6个小球,其中红球4个,白球2个.如果不放回地依次摸出2个小球,则在第1次摸出红球的条件下,第2次摸出红球的概率为________.解析:设“第1次摸出红球”为事件A ,“第2次摸出红球”为事件B ,则“第1次和第2次都摸出红球”为事件AB ,所求事件为B |A .事件A 发生的概率为P (A )=46=23,事件AB 发生的概率为P (AB )=46×35=25.由条件概率的计算公式可得,所求事件的概率为P (B |A )=P (AB )P (A )=2523=35.答案:35[解题方略]1.求解几何概型的步骤2.条件概率的求法(1)利用定义,分别求P (A )和P (AB ),得P (B |A )=P (AB )P (A ).这是通用的求条件概率的方法. (2)借助古典概型概率公式,先求事件A 包含的基本事件数n (A ),再在事件A 发生的条件下求事件B 包含的基本事件数,即n (AB ),得P (B |A )=n (AB )n (A ).考点三 随机变量的分布列、均值与方差 增分考点广度拓展题型一 超几何分布及其均值与方差[例1] 某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学.在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院.现从这10名同学中随机选取3名同学到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(1)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(2)设X 为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X 的分布列和数学期望E (X ).[解] (1)设“选出的3名同学是来自互不相同的学院”为事件A ,则P (A )=C 13C 27+C 03C 37C 310=4960. 所以选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为4960.(2)随机变量X 的所有可能值为0,1,2,3.P (X =k )=C k 4C 3-k 6C 310(k =0,1,2,3).所以P (X =0)=C 04C 36C 310=16,P (X =1)=C 14C 26C 310=12,P (X =2)=C 24C 16C 310=310,P (X =3)=C 34C 06C 310=130.所以随机变量X 的分布列为:故随机变量X 的数学期望E (X )=0×16+1×12+2×310+3×130=65.[解题方略]1.超几何分布的应用条件及实质(1)条件:①考察对象分两类;②已知各类对象的个数;③从中抽取若干个个体,考察某类个体个数X 的概率分布.(2)实质:古典概型问题. 2.超几何分布的均值与方差对于实际问题中的随机变量X ,如果能够断定它服从超几何分布H (N ,M ,n ),则其概率可直接利用公式P (X =k )=C k M C n -kN -MC n N(k =0,1,…,m ,其中m =min{M ,n },且n ≤N ,M ≤N ,n ,M ,N ∈N *).题型二 相互独立事件的概率及均值与方差[例2] (2019届高三·益阳、湘潭调研)某乒乓球俱乐部派甲、乙、丙三名运动员参加某运动会的单打资格选拔赛,本次选拔赛只有出线和未出线两种情况.规定一名运动员出线记1分,未出线记0分.假设甲、乙、丙出线的概率分别为23,34,35,他们出线与未出线是相互独立的.(1)求在这次选拔赛中,这三名运动员至少有一名出线的概率;(2)记在这次选拔赛中,甲、乙、丙三名运动员的得分之和为随机变量ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望E (ξ).[解] (1)记“甲出线”为事件A ,“乙出线”为事件B ,“丙出线”为事件C ,“甲、乙、丙至少有一名出线”为事件D ,则P (D )=1-P (ABC )=1-13×14×25=2930.(2)由题意可得,ξ的所有可能取值为0,1,2,3, 则P (ξ=0)=P (A BC )=13×14×25=130;P (ξ=1)=P (A BC )+P (A B C )+P (AB C )=23×14×25+13×34×25+13×14×35=1360;P (ξ=2)=P (AB C )+P (A B C )+P (A BC )=23×34×25+23×14×35+13×34×35=920;P (ξ=3)=P (ABC )=23×34×35=310.所以ξ的分布列为E (ξ)=0×130+1×1360+2×920+3×310=12160.[解题方略] 求相互独立事件的概率的两种方法题型三 二项分布及其均值与方差[例3] 雾霾天气对人体健康有伤害,应对雾霾污染、改善空气质量的首要任务是控制PM2.5,要从压减燃煤、严格控车、调整产业、强化管理、联防联控、依法治理等方面采取重大举措,聚焦重点领域,严格指标考核.某省环保部门为加强环境执法监管,派遣四个不同的专家组对A ,B ,C 三个城市进行治霾落实情况抽查.(1)若每个专家组随机选取一个城市,四个专家组选取的城市可以相同,也可以不同,求恰有一个城市没有专家组选取的概率;(2)每一个城市都要由四个专家组分别对抽查情况进行评价,并对所选取的城市进行评价,每个专家组给检查到的城市评价为优的概率为12,若四个专家组均评价为优则检查通过不用复检,否则需进行复检.设需进行复检的城市的个数为X ,求X 的分布列.[解] (1)随机选取,共有34=81种不同方法,恰有一个城市没有专家组选取的有C 13(C 14A 22+C 24)=42种不同方法,故恰有一个城市没有专家组选取的概率P =4281=1427.(2)设事件A :“一个城市需复检”, 则P (A )=1-⎝⎛⎭⎫124=1516, X 的所有可能取值为0,1,2,3,P (X =0)=C 03·⎝⎛⎭⎫1163=14 096, P (X =1)=C 13·⎝⎛⎭⎫1162·1516=454 096, P (X =2)=C 23·116·⎝⎛⎭⎫15162=6754 096, P (X =3)=C 33·⎝⎛⎭⎫15163=3 3754 096. 所以X 的分布列为[解题方略] 破解有关二项分布的“四关”考点四 利用均值与方差破解决策性问题 增分考点讲练冲关[典例] (2018·洛阳第一次统考)甲、乙两家外卖公司,其送餐员的日工资方案如下:甲公司,底薪80元,每单送餐员抽成4元;乙公司,无底薪,40单以内(含40单)的部分送餐员每单抽成6元,超出40单的部分送餐员每单抽成7元.假设同一公司的送餐员一天的送餐单数相同,现从这两家公司各随机选取一名送餐员,并分别记录其50天的送餐单数,得到如下频数表:甲公司送餐员送餐单数频数表乙公司送餐员送餐单数频数表(1)现从记录甲公司的50天送餐单数中随机抽取3天的送餐单数,求这3天送餐单数都不小于40的概率.(2)若将频率视为概率,回答下列两个问题:①记乙公司送餐员日工资为X (单位:元),求X 的分布列和数学期望E (X );②小王打算到甲、乙两家公司中的一家应聘送餐员,如果仅从日工资的角度考虑,请利用所学的统计学知识为小王作出选择,并说明理由.[解] (1)记抽取的3天送餐单数都不小于40为事件M , 则P (M )=C 325C 350=23196.(2)①设乙公司送餐员的送餐单数为a , 当a =38时,X =38×6=228, 当a =39时,X =39×6=234, 当a =40时,X =40×6=240, 当a =41时,X =40×6+1×7=247, 当a =42时,X =40×6+2×7=254.所以X 的所有可能取值为228,234,240,247,254.故X 的分布列为所以E (X )=228×110+234×15+240×15+247×25+254×110=241.8. ②依题意,甲公司送餐员的日平均送餐单数为 38×0.2+39×0.3+40×0.2+41×0.2+42×0.1=39.7, 所以甲公司送餐员的日平均工资为80+4×39.7=238.8元. 由①得乙公司送餐员的日平均工资为241.8元. 因为238.8<241.8,所以推荐小王去乙公司应聘. [解题方略] 利用均值与方差进行决策的思路方法利用随机变量的均值与方差可以帮助我们作出科学的决策,其中随机变量X 的均值的意义在于描述随机变量的平均程度,而方差则描述了随机变量稳定与波动或集中与分散的状况.品种的优劣、仪器的好坏、预报的准确与否、机器的性能好坏等很多指标都与这两个特征量有关.[多练强化]为回馈顾客,某商场拟通过摸球兑奖的方式对1 000位顾客进行奖励,规定:每位顾客从一个装有4个标有面值的球的袋中一次性随机摸出2个球,球上所标的面值之和为该顾客所获的奖励额.(1)若袋中所装的4个球中有1个所标的面值为50元,其余3个均为10元,求: ①顾客所获的奖励额为60元的概率; ②顾客所获的奖励额的分布列及均值;(2)商场对奖励总额的预算是60 000元,并规定袋中的4个球只能由标有面值10元和50元的两种球组成,或标有面值20元和40元的两种球组成.为了使顾客得到的奖励总额尽可能符合商场的预算且每位顾客所获的奖励额相对均衡,请对袋中的4个球的面值给出一个合适的设计,并说明理由.解:(1)设顾客所获的奖励额为X .①依题意,得P (X =60)=C 11C 13C 24=12,即顾客所获的奖励额为60元的概率为12.②依题意,得X 的所有可能取值为20,60.P (X =60)=12,P (X =20)=C 23C 24=12,即X 的分布列为所以顾客所获的奖励额的均值E (X )=20×12+60×12=40元.(2)根据商场的预算,每个顾客的平均奖励额为60元.所以,先寻找均值为60元的可能方案.对于面值由10元和50元组成的情况,如果选择(10,10,10,50)的方案,因为60元是面值之和的最大值,所以均值不可能为60元;如果选择(50,50,50,10)的方案,因为60元是面值之和的最小值,所以均值也不可能为60元,因此可能的方案是(10,10,50,50),记为方案1.对于面值由20元和40元组成的情况,同理可排除(20,20,20,40)和(40,40,40,20)的方案,所以可能的方案是(20,20,40,40),记为方案2.以下是对两个方案的分析:对于方案1,即方案(10,10,50,50),设顾客所获的奖励额为X 1,则X 1的分布列为X 1的均值E (X 1)=20×16+60×23+100×16=60,X 1的方差D (X 1)=(20-60)2×16+(60-60)2×23+(100-60)2×16=1 6003.对于方案2,即方案(20,20,40,40),设顾客所获的奖励额为X 2,则X 2的分布列为X 2的均值E (X 2)=40×16+60×23+80×16=60,X 2的方差D (X 2)=(40-60)2×16+(60-60)2×23+(80-60)2×16=4003.由于两种方案的奖励额的均值都符合要求,但方案2奖励额的方差比方案1的小,所以应该选择方案2.考点五 正态分布及其应用 增分考点·讲练冲关 [典例] (2017·全国卷Ⅰ)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布N (μ,σ2).(1)假设生产状态正常,记X 表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的零件数,求P (X ≥1)及X 的数学期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.①试说明上述监控生产过程方法的合理性; ②下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸:9.95 10.12 9.96 9.96 10.01 9.92 9.98 10.04 10.26 9.91 10.13 10.02 9.22 10.04 10.05 9.95经计算得x =116∑i =116x i =9.97,s =116∑i =116(x i -x )2=116⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫∑i =116x 2i-16x 2≈0.212,其中x i 为抽取的第i 个零件的尺寸,i =1,2, (16)用样本平均数x 作为μ的估计值μ^,用样本标准差s 作为σ的估计值σ^,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(μ^-3σ^,μ^+3σ^)之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).附:若随机变量Z 服从正态分布N (μ,σ2),则P (μ-3σ<Z <μ+3σ)=0.997 4.0.997 416≈0.959 2,0.008≈0.09.[解] (1)抽取的一个零件的尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之内的概率为0.997 4,从而零件的尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的概率为0.002 6,故X ~B (16,0.002 6).因此P (X ≥1)=1-P (X =0)=1-0.997 416≈0.040 8.X 的数学期望为EX =16×0.002 6=0.041 6.(2)①如果生产状态正常,一个零件尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的概率只有0.002 6,一天内抽取的16个零件中,出现尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的零件的概率只有0.040 8,发生的概率很小.因此一旦发生这种情况,就有理由认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查,可见上述监控生产过程的方法是合理的.②由x =9.97,s ≈0.212,得μ的估计值为μ^=9.97,σ的估计值为σ^=0.212,由样本数据可以看出有一个零件的尺寸在(μ^-3σ^,μ^+3σ^)之外,因此需对当天的生产过程进行检查.剔除(μ^-3σ^,μ^+3σ^)之外的数据9.22,剩下数据的平均数为115(16×9.97-9.22)=10.02,因此μ的估计值为10.02.i =116x 2i =16×0.2122+16×9.972≈1 591.134, 剔除(μ^-3σ^,μ^+3σ^)之外的数据9.22,剩下数据的样本方差为115(1 591.134-9.222-15×10.022)≈0.008,因此σ的估计值为0.008≈0.09.[解题方略] 利用正态曲线的对称性求概率的策略(1)解题的关键是利用对称轴x =μ确定所求概率对应的随机变量的区间与已知概率对应的随机变量的区间的关系,必要时,可借助图形判断.(2)对于正态分布N (μ,σ2),由x =μ是正态曲线的对称轴知: ①对任意的a ,有P (X <μ-a )=P (X >μ+a ); ②P (X <x 0)=1-P (X ≥x 0); ③P (a <X <b )=P (X <b )-P (X ≤a ).(3)对于特殊区间求概率一定要掌握服从N (μ,σ2)的随机变量X 在三个特殊区间的取值概率,将所求问题向P (μ-σ<X ≤μ+σ),P (μ-2σ<X ≤μ+2σ),P (μ-3σ<X ≤μ+3σ)转化,然后利用特定值求出相应概率.同时,要充分利用正态曲线的对称性和曲线与x 轴之间的面积为1这些特殊性质.[多练强化](2018·聊城期末)已知某厂生产的电子产品的使用寿命X (单位:小时)服从正态分布N (1 000,σ2),且P (X <800)=0.1,P (X ≥1 300)=0.02.(1)现从该厂随机抽取一件产品,求其使用寿命在[1 200,1 300)的概率;(2)现从该厂随机抽取三件产品,记抽到的三件产品使用寿命在[800,1 200)的件数为Y ,求Y 的分布列和数学期望E (Y ).解:(1)因为X ~N (1 000, σ2),P (X <800)=0.1,P (X ≥1 300)=0.02,所以P (1 200≤X <1 300)+P (X ≥1 300)=P (X ≥1 200)=P (X <800)=0.1.所以P (1 200≤X <1 300)=0.1-0.02=0.08, 即其使用寿命在[1 200,1 300)的概率为0.08.(2)因为P (800≤X <1 200)=1-2P (X <800)=1-2×0.1=0.8=45,所以Y ~B ⎝⎛⎭⎫3,45. 所以P (Y =0)=⎝⎛⎭⎫1-453=1125, P (Y =1)=C 13⎝⎛⎭⎫45⎝⎛⎭⎫1-452=12125, P (Y =2)=C 23⎝⎛⎭⎫452⎝⎛⎭⎫1-45=48125, P (Y =3)=⎝⎛⎭⎫453=64125, 所以Y 的分布列为所以E (Y )=0×1125+1×12125+2×48125+3×64125=125.⎝⎛⎭⎫或E (Y )=np =3×45=125数据分析——随机变量及其分布列与期望问题的求解[典例] 某网络广告公司计划从甲、乙两个网站中选择一个网站拓展公司的广告业务,为此该公司随机抽取了甲、乙两个网站某月中10天的日访问量(单位:万次),整理后得到如图所示的茎叶图.(1)请说明该公司应该选择哪个网站;(2)根据双方规定,该公司将根据所选网站的日访问量进行付费,付费标准如下:考虑到资金有限,若要使该公司每个月(按30天计)付的费用最少,则该公司应该选择哪个网站?[解] (1)根据题中的茎叶图得,x甲=110×(15+24+28+25+30+36+30+35+32+45)=30,s2甲=110[(15-30)2+(24-30)2+(28-30)2+(25-30)2+(30-30)2+(36-30)2+(30-30)2+(35-30)2+(32-30)2+(45-30)2]=58.x乙=110×(18+25+22+24+32+38+30+36+35+40)=30,s2乙=110[(18-30)2+(25-30)2+(22-30)2+(24-30)2+(32-30)2+(38-30)2+(30-30)2+(36-30)2+(35-30)2+(40-30)2]=49.8.因为x甲=x乙,s2甲>s2乙,所以该公司应选择乙网站.(2)设选择甲网站每日需付的费用为随机变量X,选择乙网站每日需付的费用为随机变量Y,则随机变量X的分布列为其数学期望E(X)=500×故该公司若选择甲网站,则每个月需付的费用为720×30=21 600(元).随机变量Y的分布列为其数学期望E(Y)=500×每个月需付的费用为730×30=21 900(元).因此应选择甲网站.[素养通路]数据分析是指针对研究对象获取数据,运用统计方法对数据进行整理、分析和推断,形成关于研究对象知识的素养.数据分析过程主要包括:收集数据,整理数据,提取信息,构建模型,进行推断,获得结论.本题先分析茎叶图中的数据,分别求出甲、乙的平均数、方差,然后做出最佳选择,再通过分布列、数学期望的计算后的“数据分析”,对实际问题做出合理的判断.考查了数据分析这一核心素养.[专题过关检测]A 组——“6+3+3”考点落实练一、选择题1.投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为( )A .0.648B .0.432C .0.36D .0.312解析:选A 3次投篮投中2次的概率为P (k =2)=C 23×0.62×(1-0.6),投中3次的概率为P (k =3)=0.63,所以通过测试的概率为P (k =2)+P (k =3)=C 23×0.62×(1-0.6)+0.63=0.648.2.小赵、小钱、小孙、小李到4个景点旅游,每人只去一个景点,设事件A =“4个人去的景点不相同”,事件B =“小赵独自去一个景点”,则P (A |B )=( )A.29 B.13C.49D.59解析:选A 小赵独自去一个景点共有4×3×3×3=108种可能性,4个人去的景点不同的可能性有A 44=4×3×2×1=24种,∴P (A |B )=24108=29. 3.(2018·全国卷Ⅲ)某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p ,各成员的支付方式相互独立.设X 为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,DX =2.4,P (X =4)<P (X =6),则p =( )A .0.7B .0.6C .0.4D .0.3解析:选B 由题意可知,10位成员中使用移动支付的人数X 服从二项分布,即X ~B (10,p ),所以DX =10p (1-p )=2.4,所以p =0.4或0.6. 又因为P (X =4)<P (X =6),所以C 410p 4(1-p )6<C 610p 6(1-p )4,所以p >0.5,所以p =0.6.4.若⎝⎛⎭⎫x +a x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中的常数项为( ) A .-40 B .-20 C .20 D .40解析:选D 令x =1,可得a +1=2,a =1,⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中1x 项的系数为(-1)3C 3522,x 项的系数为C 2523,∴⎝⎛⎭⎫x +1x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中的常数项为(-1)3C 3522+C 2523=40.故选D.5.(x 2+2x +3y )5的展开式中x 5y 2的系数为( ) A .60 B .180 C .520D .540 解析:选D (x 2+2x +3y )5可看作5个(x 2+2x +3y )相乘,从中选2个y ,有C 25种选法;再从剩余的三个括号里边选出2个x 2,最后一个括号选出x ,有C 23·C 11种选法,所以x 5y 2的系数为32C 25·C 23·2·C 11=540. 6.在平面区域{(x ,y )|0≤x ≤2,0≤y ≤4}内随机投入一点P ,则点P 的坐标(x ,y )满足y ≤x 2的概率为( )A.12 B.13C.23D.34解析:选B 不等式组⎩⎨⎧0≤x ≤2,0≤y ≤4表示的平面区域如图中长方形OABC ,其面积为2×4=8,不等式组⎩⎨⎧0≤x ≤2,0≤y ≤4,y ≤x2表示的平面区域如图中阴影部分所示,其面积为⎠⎛02x 2d x =13x 320=83,因此所求的概率P =838=13.二、填空题7.在(x 2-4)5的展开式中,含x 6的项为________.解析:因为(x 2-4)5的展开式的第r +1项T r +1=C r 5(x 2)5-r (-4)r =(-4)r C r 5x10-2r,令10-2r =6,解得r =2,所以含x 6的项为T 3=(-4)2C 25x 6=160x 6.答案:160x 68.已知在四棱锥P-ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是正方形,PA =AB =2,现在该四棱锥内部或表面任取一点O ,则四棱锥O-ABCD 的体积不小于23的概率为________.解析:当四棱锥O-ABCD 的体积为23时,设O 到平面ABCD 的距离为h ,则有13×22×h =23,解得h =12.如图所示,在四棱锥P-ABCD 内作平面EFGH 平行于底面ABCD ,且平面EFGH 与底面ABCD 的距离为12.因为PA ⊥底面ABCD ,且PA =2,所以PH PA =34,又四棱锥P-ABCD 与四棱锥P-EFGH 相似,所以四棱锥O-ABCD 的体积不小于23的概率为P =V 四棱锥P-EFGH V 四棱锥P-ABCD=⎝⎛⎭⎫PH PA 3=⎝⎛⎭⎫343=2764. 答案:27649.在一投掷竹圈套小玩具的游戏中,竹圈套住小玩具的全部记2分,竹圈只套在小玩具一部分上记1分,小玩具全部在竹圈外记0分.某人投掷100个竹圈,有50个竹圈套住小玩具的全部,25个竹圈只套在小玩具一部分上,其余小玩具全部在竹圈外,以频率估计概率,则该人两次投掷后得分ξ的数学期望是________.解析:将“竹圈套住小玩具的全部”,“竹圈只套在小玩具一部分上”,“小玩具全部在竹圈外”分别记为事件A ,B ,C ,则P(A)=50100=12,P(B)=P(C)=25100=14.某人两次投掷后得分ξ的所有可能取值为0,1,2,3,4,且P(ξ=0)=14×14=116,P(ξ=1)=2×14×14=18,P(ξ=2)=14×14+2×12×14=516,P(ξ=3)=2×14×12=14,P(ξ=4)=12×12=14.故ξ的分布列为所以E(ξ)=0×116+1×18+2×516+3×14+4×14=52. 答案:52三、解答题10.(2019届高三·贵阳摸底考试)某高校学生社团为了解“大数据时代”下毕业生对就业情况的满意度,对20名毕业生进行问卷计分调查(满分100分),得到如图所示的茎叶图,(1)计算男生打分的平均分,观察茎叶图,评价男、女生打分的分散程度;(2)从打分在80分以上的毕业生中随机抽取3人,求被抽到的女生人数X 的分布列和数学期望.解:(1)男生打分的平均分为110×(55+53+62+65+71+70+73+74+86+81)=69. 由茎叶图知,女生打分比较集中,男生打分比较分散. (2)∵打分在80分以上的毕业生有3女2男, ∴X 的可能取值为1,2,3,P (X =1)=C 13C 22C 35=310,P (X =2)=C 23C 12C 35=35,P (X =3)=C 33C 02C 35=110,∴X 的分布列为E (X)=1×310+2×35+3×110=95. 11.为调查大学生这个微信用户群体中每人拥有微信群的数量,现从某市大学生中随机抽取300位同学进行调查,结果如下:(1)求x ,y ,z 的值;(2)以这300人的样本数据估计该市的总体数据且以频率估计概率,若从全市大学生(数量很大)中随机抽取3人,记X 表示抽到的是微信群个数超过15的人数,求X 的分布列、数学期望和方差.解:(1)由已知得0+90+90+x +15=300, 解得x =105,所以y =105300=0.35,z =15300=0.05.(2)依题意可知,微信群个数超过15的概率为P =105+15300=25.X 的所有可能取值为0,1,2,3.依题意得,X ~B ⎝⎛⎭⎫3,25. 所以P (X =k )=C k 3⎝⎛⎭⎫25k ⎝⎛⎭⎫353-k (k =0,1,2,3). 所以X 的分布列为所以E (X )=3×25=65,D (X )=3×25×⎝⎛⎭⎫1-25=1825.12.在10件产品中,有3件一等品,4件二等品,3件三等品.从这10件产品中任取3件,求:(1)取出的3件产品中一等品件数X 的分布列和数学期望. (2)取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数的概率.解:(1)由于从10件产品中任取3件的结果为C 310,从10件产品中任取3件,其中恰有k 件一等品的结果数为C k 3C 3-k 7,那么从10件产品中任取3件,其中恰有k 件一等品的概率为P (X =k )=C k 3C 3-k7C 310,k =0,1,2,3.所以随机变量X 的分布列是所以X 的数学期望E (X )=0×724+1×2140+2×740+3×1120=910.(2)设“取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数”为事件A , “恰好取出1件一等品和2件三等品”为事件A 1, “恰好取出2件一等品”为事件A 2, “恰好取出3件一等品”为事件A 3,由于事件A 1,A 2,A 3彼此互斥,且A =A 1∪A 2∪A 3而P (A 1)=C 13C 23C 310=340,P (A 2)=P (X =2)=740,P (A 3)=P (X =3)=1120,所以取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数的概率为P (A )=P (A 1)+P (A 2)+P (A 3)=340+740+1120=31120. B 组——大题专攻补短练1.(2019届高三·阜阳质检)从某市的高一学生中随机抽取400名同学的体重进行统计,得到如图所示的频率分布直方图.(1)估计从该市高一学生中随机抽取一人,体重超过60 kg 的概率; (2)假设该市高一学生的体重X 服从正态分布N (57,σ2).①利用(1)的结论估计该高一某个学生体重介于54~57 kg 之间的概率;②从该市高一学生中随机抽取3人,记体重介于54~57 kg 之间的人数为Y ,利用(1)的结论,求Y 的分布列及E (Y ).解:(1)这400名学生中,体重超过60 kg 的频率为(0.04+0.01)×5=14,由此估计从该市高一学生中随机抽取一人,体重超过60 kg 的概率为14.(2)①∵X ~N (57,σ2), 由(1)知P (X >60)=14,∴P (X <54)=14,∴P (54<X <60)=1-2×14=12,∴P (54<X <57)=12×12=14,即高一某个学生体重介于54~57 kg 之间的概率是14.②∵该市高一学生总体很大,所以从该市高一学生中随机抽取3人,可以视为独立重复试验,其中体重介于54~57 kg 之间的人数Y ~B ⎝⎛⎭⎫3,14,P (Y =i )=C i 3⎝⎛⎭⎫14i ⎝⎛⎭⎫343-i ,i =0,1,2,3. ∴Y 的分布列为E (Y )=3×14=34.2.(2018·长春质检)某种植园在芒果临近成熟时,随机从一些芒果树上摘下100个芒果,其质量分别在[100,150),[150,200),[200,250),[250,300),[300,350),[350,400](单位:克)中,经统计得频率分布直方图如图所示.(1)现按分层抽样的方法,从质量为[250,300),[300,350)的芒果中随机抽取9个,再从这9个中随机抽取3个,记随机变量X 表示质量在[300,350)内的芒果个数,求X 的分布列及数学期望E (X );(2)以各组数据的中间数代表这组数据的平均值,将频率视为概率,某经销商来收购芒果,该种植园中还未摘下的芒果大约还有10 000个,经销商提出如下两种收购方案:A :所有芒果以10元/千克收购;B :对质量低于250克的芒果以2元/个收购,高于或等于250克的以3元/个收购. 通过计算确定种植园选择哪种方案获利更多?解:(1)由频率分布直方图可得,随机抽取的9个芒果中,质量在[250,300)和[300,350)内的分别有6个和3个.则X 的可能取值为0,1,2,3.P (X =0)=C 36C 39=2084,P (X =1)=C 26C 13C 39=4584,P (X =2)=C 16C 23C 39=1884,P (X =3)=C 33C 39=184.所以X 的分布列为X 的数学期望E (X )=0×2084+1×4584+2×1884+3×184=1.(2)设选择方案A 可获利y 1元,则y 1=(125×0.002+175×0.002+225×0.003+275×0.008+325×0.004+ 375×0.001)×50×10 000×10×0.001=25 750.设选择方案B ,从质量低于250克的芒果中获利y 2元;从质量高于或等于250克的芒。
新课标广西2019高考数学二轮复习专题对点练257.1~7.3组合练2

专题对点练25 7.1~7.3组合练(限时90分钟,满分100分)一、选择题(共9小题,满分45分)1.直线x-3y+3=0与圆(x-1)2+(y-3)2=10相交所得弦长为( ) A .√30 B .5√32 C .4√2 D .3√32.圆x 2+y 2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=( ) A .-43B .-34C .√3D .23.圆x 2+y 2-4x-4y-10=0上的点到直线x+y-8=0的最大距离与最小距离的差是( ) A .18 B .6√2 C .5√2 D .4√24.已知直线l :mx+y-1=0(m ∈R )是圆C :x 2+y 2-4x+2y+1=0的对称轴,过点A (-2,m )作圆C 的一条切线,切点为B ,则|AB|为( ) A .4 B .2√5 C .4√2 D .35.若直线2x+y-4=0,x+ky-3=0与两坐标轴围成的四边形有外接圆,则此四边形的面积为( ) A .114 B .5√54 C .4120 D .56.已知点P (x ,y )是直线kx=y+4(k>0)上一动点,PA ,PB 是圆C :x 2+y 2-2y=0的两条切线,A ,B 为切点,若四边形PACB 面积的最小值是2,则k 的值是( ) A .√2B .√212C .2D .2√27.(2018全国Ⅲ,文10)已知双曲线C :x 2x 2−x 2x 2=1(a>0,b>0)的离心率为√2,则点(4,0)到C 的渐近线的距离为 ( ) A .√2 B .2 C .3√22D .2√2 8.已知双曲线x 2x 2−x 2x 2=1(a>0,b>0)的右焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,△OAF 是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为( )A .x 24−x 212=1 B .x 212−x 24=1C .x 23-y 2=1 D .x 2-x 23=19.已知离心率为√52的双曲线C :x 2x 2−x 2x 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,M 是双曲线C 的一条渐近线上的点,且OM ⊥MF 2,O 为坐标原点,若x △xxx 2=16,则双曲线C 的实轴长是( ) A .32 B .16 C .8 D .4 二、填空题(共3小题,满分15分)10.设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,已知点C 在l 上,以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A ,若∠FAC=120°,则圆的方程为 . 11.(2018江苏,8)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线x 2x 2−x 2x 2=1(a>0,b>0)的右焦点F (c ,0)到一条渐近线的距离为√32c ,则其离心率的值为 . 12.(2018浙江,17)已知点P (0,1),椭圆x 24+y 2=m (m>1)上两点A ,B 满足xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,则当m=时,点B 横坐标的绝对值最大.三、解答题(共3个题,满分分别为13分,13分,14分) 13.已知在三角形ABC 中,B (-1,0),C (1,0),且|AB|+|AC|=4. (1)求动点A 的轨迹M 的方程;(2)P 为轨迹M 上动点,△PBC 的外接圆为☉O 1(O 1为圆心),当P 在M 上运动时,求点O 1到x 轴的距离的最小值.14.已知点A(0,-2),椭圆E:x2x2+x2x2=1(a>b>0)的离心率为√32,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为2√33,O为坐标原点.(1)求E的方程;(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程.15.已知椭圆x2x2+x2x2=1(a>b>0)的左焦点为F(-c,0),右顶点为A,点E的坐标为(0,c),△EFA的面积为x22.(1)求椭圆的离心率;(2)设点Q在线段AE上,|FQ|=32c,延长线段FQ与椭圆交于点P,点M,N在x轴上,PM∥QN,且直线PM 与直线QN间的距离为c,四边形PQNM的面积为3c.①求直线FP的斜率;②求椭圆的方程.专题对点练25答案1.A 解析 圆(x-1)2+(y-3)2=10的圆心坐标为(1,3),半径r=√10, 圆心到直线x-3y+3=0的距离d=√10=√10,故弦|AB|=2√10-2510=√30,故选A . 2.A 解析 由x 2+y 2-2x-8y+13=0,得(x-1)2+(y-4)2=4,所以圆心坐标为(1,4).因为圆x 2+y 2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1, 所以=1,解得a=-43,故选A . 3.B 解析 由x 2+y 2-4x-4y-10=0,得(x-2)2+(y-2)2=18,∴圆半径r=3√2.圆上的点到直线x+y-8=0的最大距离与最小距离分别是d+r ,d-r ,其两者之差即为圆的直径, 故圆的点到直线x+y-8=0的最大距离与最小距离的差是6√2,故选B .4.A 解析 由x 2+y 2-4x+2y+1=0,得(x-2)2+(y+1)2=4,∴圆心C (2,-1),r=2. 由题意可得,直线l :mx+y-1=0经过圆C 的圆心(2,-1), 则2m-1-1=0,∴m=1,故点A (-2,1). ∵|AC|=√20,|CB|=r=2, ∴切线的长|AB|=√20-4=4.5.C 解析 圆的内接四边形对角互补,因为x 轴与y 轴垂直,所以2x+y-4=0与x+ky-3=0垂直. 所以2×1+1×k=0,解得k=-2,直线2x+y-4=0与坐标轴的交点为(2,0),(0,4),x+ky-3=0与坐标轴的交点为(0,-32),(3,0),两直线的交点纵坐标为-25,所以四边形的面积为12×3×32−12×1×25=4120,故选C .6.C 解析 ∵圆的方程为x 2+(y-1)2=1,∴圆心C (0,1),半径r=1. 根据题意,若四边形面积最小,当圆心与点P 的距离最小时,即距离为圆心到直线l 的距离最小时,切线长PA ,PB 最小.切线长为2, ∴|PA|=|PB|=2,∴圆心到直线l 的距离为d=√5.直线方程为y+4=kx , 即kx-y-4=0,∴√5=√,解得k=±2,∵k>0,∴所求直线的斜率为2.故选C .7.D 解析 ∵双曲线C 的离心率为√2,∴e=xx =√2,即c=√2a ,∴a=b.∴其渐近线方程为y=±x ,故(4,0)到C 的渐近线的距离d=2=2√2.8.D 解析 ∵双曲线x 2x 2−x 2x 2=1(a>0,b>0)的右焦点为F (c ,0),点A 在双曲线的渐近线上,且△OAF 是边长为2的等边三角形,不妨设点A 在渐近线y=xxx 上,∴{x =2,x x =tan60°,x 2+x 2=x 2,解得{x =1,x =√3.∴双曲线的方程为x 2-x 23=1.故选D .9.B 解析 设F 2(c ,0),双曲线C 一条渐近线方程为y=x x x ,可得|F 2M|=√=b.∵OM ⊥MF 2,∴|OM|=√x 2-x 2=a ,由x △xxx 2=16,可得12ab=16,即ab=32,又a 2+b 2=c 2,且xx =√52, 解得a=8,即有双曲线的实轴长为16.故选B .10.(x+1)2+(y-√3)2=1 解析 ∵抛物线y 2=4x 的焦点F (1,0),准线l 的方程为x=-1,由题意可设圆C 的方程为(x+1)2+(y-b )2=1(b>0),则C (-1,b ),A (0,b ). ∵∠FAC=120°,∴k AF =tan 120°=-√3,直线AF 的方程为y=-√3x+√3. ∵点A 在直线AF 上,∴b=√3.则圆的方程为(x+1)2+(y-√3)2=1.11.2 解析 因为双曲线的右焦点F (c ,0)到渐近线y=±x x x 的距离为=xxx=b ,所以b=√32c.因为a 2=c 2-b 2=c 2-34c 2=14c 2, 所以a=12c ,e=2.12.5 解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).∵P (0,1),∴xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-x 1,1-y 1),xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 2,y 2-1).∵xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,∴{-x 1=2x 2,1-x 1=2(x 2-1),即{x 1=-2x 2,x 1=3-2x 2.又x 124+x 12=m ,∴(-2x 2)24+(3-2y 2)2=m ,即4x 224+4x 22-12y 2+9=m.又x 224+x 22=m ,∴4m-12y 2+9=m ,即12y 2=3m+9,4y 2=m+3.∴x 224+(x +34)2=m ,即x 22+x 2+6x +94=4m ,即x 22=-x 24+52m-94.∴当m=5时,x 22的最大值为4,即点B 横坐标的绝对值最大.13.解 (1)根据题意知,动点A 满足椭圆的定义,设椭圆的方程x 2x 2+x 2x 2=1(a>b>0且y ≠0),所以,有|F 1F 2|=|BC|=2c=2,|AF 1|+|AF 2|=|AB|+|AC|=2a=4,且a 2=b 2+c 2,解得a=2,b=√3, 所以,动点A 的轨迹M 满足的方程为x 24+x 23=1(y ≠0).(2)设P (x 0,y 0),不妨设0<y 0≤√3, 线段PB 的垂直平分线方程为y-x 02=-x 0+1x 0(x -x 0-12), 线段BC 的垂直平分线方程为x=0,两条垂线方程联立求得y=(-x 0+1x 0)·(-x 0-12)+x 02=x 02-12x 0+x 02. 因为x 024+x 023=1,所以y=32x 0−x 06,所以☉O 1的圆心O 1到x 轴的距离d=|32x 0-x 06|.又知y=32x 0−x 06在(0,√3)内是单调递减函数,所以当y 0=√3时,y min =√33,所以d min =√33.14.解 (1)设F (c ,0),由条件知2x=2√33,得c=√3.又x x =√32,所以a=2,b 2=a 2-c 2=1. 故E 的方程为x 24+y 2=1.(2)当l ⊥x 轴时不合题意,故设l :y=kx-2,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2). 将y=kx-2代入x 24+y 2=1,得(1+4k 2)x 2-16kx+12=0.当Δ=16(4k 2-3)>0,即k 2>34时,x 1,2=8x ±2√4x 2-34x 2+1.从而|PQ|=√x 2+1|x 1-x 2|=4√x 2+1·√4x 2-34x 2+1.又点O 到直线PQ 的距离d=√,所以△OPQ 的面积S △OPQ =12d ·|PQ|=4√4x 2-34x 2+1.设√4x 2-3=t ,则t>0,S △OPQ =4xx 2+4=4x +4x .因为t+4x ≥4,当且仅当t=2,即k=±√72时,等号成立,且满足Δ>0, 所以,当△OPQ 的面积最大时,l 的方程为y=√72x-2或y=-√72x-2. 15.解 (1)设椭圆的离心率为e.由已知,可得12(c+a )c=x 22.又由b 2=a 2-c 2,可得2c 2+ac-a 2=0,即2e 2+e-1=0. 又因为0<e<1,解得e=12.所以,椭圆的离心率为12.(2)①依题意,设直线FP 的方程为x=my-c (m>0),则直线FP 的斜率为1x .由(1)知a=2c ,可得直线AE 的方程为x 2x +xx =1,即x+2y-2c=0, 与直线FP 的方程联立,可解得x=(2x -2)xx +2,y=3x x +2,即点Q 的坐标为((2x -2)xx +2,3xx +2).由已知|FQ|=32c ,有[(2x -2)xx +2+x ]2+(3xx +2)2=(3x 2)2,整理得3m 2-4m=0,所以m=43,即直线FP 的斜率为34.②由a=2c ,可得b=√3c ,故椭圆方程可以表示为x 24x 2+x 23x 2=1. 由①得直线FP 的方程为3x-4y+3c=0,与椭圆方程联立{3x -4x +3x =0,x 24x 2+x 23x 2=1,消去y ,整理得7x 2+6cx-13c 2=0, 解得x=-13x 7(舍去)或x=c.因此可得点P (x ,3x 2),进而可得|FP|=√(x +x )2+(3x 2)2=5x 2, 所以|PQ|=|FP|-|FQ|=5x 2−3x2=c.由已知,线段PQ 的长即为PM 与QN 这两条平行直线间的距离,故直线PM 和QN 都垂直于直线FP. 因为QN ⊥FP ,所以|QN|=|FQ|·tan ∠QFN=3x 2×34=9x8,所以△FQN 的面积为12|FQ||QN|=27x 232,同理△FPM 的面积等于75x 232,由四边形PQNM 的面积为3c ,得75x 232−27x 232=3c ,整理得c 2=2c ,又由c>0,得c=2.所以,椭圆的方程为x 216+x 212=1.。
新课标广西2019高考数学二轮复习组合增分练9解答题型综合练B2

组合增分练9 解答题型综合练B1.等比数列{a n}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,=9a2a6.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列的前n项和.2.如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,BC=2AD=2AB=4,将△ABD沿BD折到△A'BD的位置,使平面A'BD ⊥平面CBD.(1)求证:CD⊥A'B;(2)试在线段A'C上确定一点P,使得三棱锥P-BDC的体积为.3.具体规则如下表:例如,某顾客购买了300元的化妆品,她实际只需付:200×0.9+100×0.8=260(元).为了解顾客的消费情况,(1)写出顾客实际消费金额y与她购买商品金额x之间的函数关系式(只写结果);(2)估算顾客实际消费金额y不超过180的概率;(3)估算顾客实际消费金额y超过420的概率.4.已知椭圆C:=1(a>b>0)的上、下焦点分别为F1,F2,离心率为,P为C上动点,且满足=λ(λ>0),||=||,△QF1F2面积的最大值为4.(1)求点Q的轨迹E的方程和椭圆C的方程;(2)直线y=kx+m(m>0)与椭圆C相切且与曲线E交于M,N两点,求|MN|的取值范围.5.设f(x)=x3+mx2+nx.(1)如果g(x)=f'(x)-2x-3在x=-2处取得最小值-5,求f(x)的解析式;(2)如果m+n<10(m,n∈N*),f(x)的单调递减区间的长度是正整数,试求m和n的值.(注:区间(a,b)的长度为b-a)6.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为-(t为参数,α为直线的倾斜角).以平面直角坐标系O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同的长度单位,建立极坐标系.圆的极坐标方程为ρ=2cos θ,设直线与圆交于A,B两点.(1)求圆C的直角坐标方程与α的取值范围;(2)若点P的坐标为(-1,0),求的取值范围.7.(1)已知函数f(x)=|2x-3|-2|x|,若关于x的不等式f(x)≤|a+2|+2a恒成立,求实数a的取值范围;(2)已知正数x,y,z满足2x+y+z=1,求的最小值.组合增分练9答案1.解 (1)设数列{a n}的公比为q.由=9a2a6得=9,所以q2=.由条件可知q>0,则q=.由2a1+3a2=1得2a1+3a1q=1,所以a1=.故数列{a n}的通项公式为a n=.(2)b n=log3a1+log3a2+…+log3a n=-(1+2+…+n)=- ).=-2-,故=-)+…+=-2--+…+-=-.所以数列的前n项和为-.2.(1)证明在等腰梯形ABCD中,过点A作AE⊥BC于E,过点D作DF⊥BC于F(图略),则AE∥DF,∴EF=AD=2.又在等腰梯形ABCD中,Rt△ABE≌Rt△DCF,且BC=4,∴BE=FC=1,∴cos C=.在△BCD中,BD2=BC2+CD2-2BC·CD·cos C=42+22-2×4×2×=12,∴BD2+CD2=BC2,∴CD⊥BD.∵平面A'BD⊥平面CBD,平面A'BD∩平面CBD=BD,∴CD⊥平面A'BD,∴CD⊥A'B.(2)解由(1)知V A'-BCD=·S△BCD·h=×2×2×1=,设=λ,则V P-BCD=λV A'-BCD,即=λ·,解得λ=,∴点P在线段A'C靠近A'的三等分点处.3.解 (1)y=(2)令y≤ 解得x≤∴顾客实际消费金额y不超过180的概率为=0.1.(3)令y>420,解得x>500,∴顾客实际消费金额y超过420的概率为=0.5.4.解 (1)由椭圆定义得:|F2Q|=|F2P|+|PQ|=|F2P|+|PF1|=2a,所以点Q的轨迹是以F2为圆心,2a为半径的圆.当QF2⊥F1F2时,△QF1F2面积最大,所以·2c·2a=4,得ac=2.又,可得a=2,c=1.所以点Q的轨迹E的方程为x2+(y+1)2=16,椭圆C的方程为=1.(2)由得(3k2+4)x2+6kmx+3m2-12=0,Δ=36k2m2-4(3k2+4)(3m2-12)=0.化简,得3k2-m2+4=0,所以k2=-≥ 又m>0,得m≥ .设圆心F2(0,-1)到直线MN的距离为d,则.d= )--由m≥ 得3<3+-≤ 即3<d2≤ .所以弦长|MN|=2-∈[2,2),即|MN|的取值范围为[2,2).5.解 (1)由题得g(x)=x2+2(m-1)x+(n-3)=(x+m-1)2+(n-3)-(m-1)2, 已知g(x)在x=-2处取得最小值-5,所以-- )-- )-即m=3,n=2,即得所要求的解析式为f(x)=x3+3x2+2x.(2)因为f'(x)=x2+2mx+n,且f(x)的单调递减区间的长度为正整数,故f'(x)=0一定有两个不同的根, 从而Δ=4m2-4n>0,即m2>n.不妨设为x1,x2,则|x2-x1|=2-为正整数.故m≥ 时才可能有符合条件的m,n;当m=2时,只有n=3符合要求;当m=3时,只有n=5符合要求;当m≥ 时,没有符合要求的n.综上所述,只有m=2,n=3或m=3,n=5满足上述要求.6.解 (1)∵圆C的极坐标方程为ρ=2cos θ,∴圆C的直角坐标方程为x2+y2-2x=0.把-代入x2+y2-2x=0,得t2-4t cos α+3=0,又直线l与圆C交于A,B两点,∴Δ=16cos2α-12>0,解得cos α>或cos α<-.又由α∈[0,π),故α的取值范围为α∈.(2)设方程t2-4t cos α+3=0的两个实数根分别为t1,t2,则由参数t的几何意义可知.又由<|cos α|≤∴,∴的取值范围为.7.解 (1)因为f(x)=|2x-3|-|2x|≤|(2x-3)-2x|=3,若关于x的不等式f(x)≤|a+2|+2a恒成立,则 ≤|a+2|+2a,得a≥.(2)由柯西不等式得[(x+2y+z)+(z+3x)]≥+1)2=2+.当且仅当时取最小值2+.。
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2019年高考数学二轮复习组合增分练2 客观题综合练B 理
一、选择题
1.设集合M={x|x=2k+1,k∈Z},N={x|x=k+2,k∈Z},则()
A.M⊆N
B.M=N
C.N⊆M
D.M∩N=⌀
答案 A
解析∵集合M={x|x=2k+1,k∈Z}={奇数},N={x|x=k+2,k∈Z}={整数},∴M⊆N.故选A.
2.复数z满足(1+i)z=i+2,则z的虚部为()
A.B.C.-D.-i
答案 C
解析∵(1+i)z=i+2,∴(1-i)(1+i)z=(i+2)(1-i),
∴2z=3-i,∴z=i.则z的虚部为-,故选C.
3.(2017宁夏银川一中二模,理3)若直线2ax-by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x-4y+1=0截得的弦长为4,则的最小值是()
A.B.-C.-2 D.4
答案 D
解析圆x2+y2+2x-4y+1=0,即(x+1)2+(y-2)2=4,表示以(-1,2)为圆心、半径等于2的圆.
再根据弦长为4,可得2ax-by+2=0(a>0,b>0)经过圆心,故有-2a-2b+2=0,
求得a+b=1,则=2+≥4,当且仅当a=b=时,取等号,故的最小
值为4,故选D.
4.(2017宁夏银川一中二模,理4)若随机变量X~N(μ,σ2)(σ>0),则有如下结论:P(|X-μ|<σ)=0.682 6,P(|X-μ|<2σ)=0.954 4,P(|X-μ|<3σ)=0.997 4.高三(1)班有40名同学,一次数学考试的成绩服从正态分布,平均分为120,方差为100,理论上在130分以上人数约为()
A.19
B.12
C.6
D.5
答案 C
解析μ=120,σ==10,∴P=0.682 6,
∴P(R>130)=[1-P]=×0.317 4=0.158 7,
∴130分以上的人数约为40×0.158 7≈6.故选C.
5.
执行如图所示的程序框图,则输出的S等于() A. B.
C.D.
答案 C
解析模拟执行程序,可得S=600,i=1,
执行循环体,S=600,i=2,
不满足条件S<1,执行循环体,S=300,i=3,
不满足条件S<1,执行循环体,S=100,i=4,
不满足条件S<1,执行循环体,S=25,i=5,
不满足条件S<1,执行循环体,S=5,i=6,
不满足条件S<1,执行循环体,S=,i=7,
满足条件S<1,退出循环,输出S的值为.故选C.
6.(2017宁夏银川一中二模,理6)某校校庆期间,大会秘书团计划从包括甲、乙两人在内的七
名老师中随机选择4名参加志愿者服务工作,根据工作特点要求甲、乙两人中至少有1人参
加,则甲、乙都被选中且列队服务时不相邻的概率为()
A.B.C.D.
答案 C
解析从包括甲、乙两人在内的七名老师中随机选择4名参加志愿者服务工作,根据工作特点
要求甲、乙两人中至少有1人参加,且列队服务,基本事件总数n=(=720, 甲、乙都被选中且列队服务时不相邻包含的基本事件个数m==120,
故甲、乙都被选中且列队服务时不相邻的概率p=.故选C.
7.(2017宁夏银川一中二模,理7)在自然界中存在着大量的周期函数,比如声波.若两个声波随时间的变化规律分别为y1=3sin(100πt),y2=3sin,则这两个声波合成后(即y=y1+y2)的声波的振幅为()
A.6
B.3+3
C.3
D.3
答案 D
解析∵y1=3sin(100πt),y2=3sin,
∴y=y1+y2=3sin(100πt)+3sin
=sin(100πt)-cos(100πt)
=3sin(100πt-θ),
则函数的振幅为3,故选D.
8.(2017宁夏银川一中二模,理8)今年“五一”期间,某公园举行免费游园活动,免费开放一天,早晨6时30分有2人进入公园,接下来的第一个30分钟内有4人进去1人出来,第二个30分钟内有8人进去2人出来,第三个30分钟内有16人进去3人出来,第四个30分钟内有32人进去4人出来…按照这种规律进行下去,到上午11时公园内的人数是()
A.212-57
B.211-47
C.210-38
D.29-30
答案 B
解析设每个30分钟进去的人数构成数列{a n},则a1=2=2-0,a2=4-1,a3=8-2,a4=16-3,a5=32-4,…,
所以a n=2n-(n-1),设数列{a n}的前n项和为S n,
依题意,S10=(2-0)+(22-1)+(23-2)+…+(210-9)=(2+22+23+…+210)-(1+2+…+9)=211-47,故选B.
9.如图,网格纸的小正方形的边长为1,粗线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体的体积为()
A. B. C.2+ D.3+
答案 B
解析根据几何体的三视图,得该几何体是上部为三棱柱,下部为长方体的组合体,且三棱柱的底面为底边长是1,底边上的高是1的三角形,三棱柱的高是3,长方体的底面是边长为1
的正方形,高是2,所以该几何体的体积为V=V三棱柱+V长方体=×1×1×3+1×1×2=.故选B.
10.已知向量a,b的夹角为120°,且|a|=1,|b|=2,则向量a+b在向量a方向上的投影是()
A.0
B.
C.-1
D.
答案 A
解析向量a,b的夹角为θ=120°,且|a|=1,|b|=2,
∴(a+b)·a=a2+a·b=12+1×2×cos 120°=0,
∴向量a+b在向量a方向上的投影是|a+b|cos<a+b,a>=|a+b|×=0.故选A.
11.函数y=的图象大致为()
答案 D
解析函数y=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且f(-x)==-=-f(x),
故函数为奇函数,图象关于原点对称,故A错误.
由分子中cos 3x的符号呈周期性变化,故函数的符号也呈周期性变化,故C错误;
当x∈时,f(x)>0,故B错误,故选D.
12.对于函数y=f(x),若存在区间[a,b],当x∈[a,b]时的值域为[ka,kb](k>0),则称y=f(x)
为k倍值函数.若f(x)=ln x+x是k倍值函数,则实数k的取值范围是() 〚导学号16804236〛A. B.
C.(1,1+e)
D.(1,1+e2)
答案 B
解析∵f(x)=ln x+x,定义域为{x|x>0},f(x)在定义域内为单调增函数,
因此有f(a)=ka,f(b)=kb,即ln a+a=ka,ln b+b=kb,
即a,b为方程ln x+x=kx的两个不同根.
∴k=1+,令k=1+=g(x),再令g'(x)==0,
可得极大值点x=e,故g(x)的极大值为g(e)=1+,
当x趋于0时,g(x)趋于-∞,当x趋于+∞时,g(x)趋于1,
因此当1<k<1+时,直线y=k与曲线y=g(x)的图象有两个交点,方程k=1+有两个解.故
所求的k的取值范围为,故选B.
二、填空题
13.(ax+)5的展开式中x3项的系数为20,则实数a=.
答案 4
解析展开式的通项为T r+1=(ax)5-r()r=a5-r·,
令5-=3得r=4,∴a·=20,解得a=4.故答案为4.
14.由直线y=-x+和曲线y=围成的封闭图形的面积为.
答案-2ln 2
解析联立曲线和直线方程可得交点坐标为,
所围成的封闭图形的面积为S=d x=-2ln 2.故答案
为-2ln 2.
15.若变量x,y满足约束条件且z=2x+y的最大值和最小值分别为M和m,则
M-m=.〚导学号16804237〛答案 6
解析作出不等式组对应的平面区域如图,由z=2x+y,得y=-2x+z,平移直线y=-2x+z,当
y=-2x+z经过点A时,y=-2x+z在y轴的截距最小,经过点B时,在y轴的截距最大, 由解得A(-1,-1),由解得B(2,-1),
所以z min=m=-2-1=-3,z max=M=2×2-1=3,从而M-m=6.
16.设双曲线=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过点F与x轴垂直的直线l交两渐近线于A,B
两点,与双曲线的其中一个交点为P,设坐标原点为O,若=m+n(m,n∈R),且mn=,则
该双曲线的离心率为.〚导学号16804238〛
答案
解析由题意可知A,B,代入=m+n,得点
P,代入双曲线方程=1,整理可得4e2mn=1,因为mn=,所以可得e=.故答案为.。