2022-2023学年浙江省温州市浙南三校联盟高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析)
展开1.设集合A={x||x−2|>1},B={x|lg2x<1},则(∁RA)∩B=( )
A. (0,1)B. (0,2)∪(3,+∞)C. [1,2)D. (1,2)∪(3,+∞)
2.复数z=i1−i+i103的共轭复数是( )
A. 1−iB. 32+12iC. 12−12iD. −12+12i
3.已知|a|=2|b|,若a与b的夹角为60∘,则2b−a在a上的投影向量为( )
A. 3−3aB. −32aC. −12aD. 3a
4.围棋是中国传统棋种,蕴含着中华文化丰富内涵.围棋棋盘横竖各有19条线,共有19×19=361个落子点.每个落子点都有落白子、落黑子和空白三种可能,因此围棋空间复杂度的上限M≈3361.科学家们研究发现,可观测宇宙中普通物质的原子总数N≈1080.则下列各数中与MN最接近的是(参考数据:lg3≈0.48)( )
A. 1093B. 1083C. 1073D. 1053
5.已知f(x)=ln(x2−ax+2a−2)(a>0),若f(x)在[1,2)上单调,则a的范围是( )
A. (1,2]B. (0,2]C. (0,2]∩[4,+∞)D. (1,2]∪[4,+∞)
6.数列{an}是等比数列,首项为a1,公比为q,则“a1(q−1)>0”是“数列{an}递增”的( )
A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件
7.已知圆C:x2+y2=4,点P为直线x+y−4=0上一动点,过点P向圆C引两条切线PA,PB,A,B为切点,则线段AB长度的最小值为( )
A. 2 2B. 3 2C. 4D. 4 2
8.已知函数f(x)=−xsinα+asinα+csα(−π<α<−π2),x=π2是f(x)的零点,则当−π≤x≤π时,不等式f(x)−csx≤0的解集为( )
A. [aB. [π2,π]C. [α,π2]D. [−π,π2]
二、多选题:本题共4小题,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.有一组样本数据x1,x2,…,xn,其平均数和方差分别为x−,s2.由这组数据得到一组新样本数据y1,y2,…,yn,其中yi=4xi+3(i=1,2,⋯n),其平均数和方差分别为y−,s′2,则( )
A. y−=4x−B. 4s2=s′2C. x−=14y−−34D. s2=116s′2
10.已知抛物线y2=4x的焦点为F,过原点O的动直线l交抛物线于另一点P,交抛物线的准线于点Q,下列说法正确的是( )
A. 若O为线段PQ中点,则l的斜率为±2B. 若|PF|=4,则|OP|= 21
C. 存在直线l,使得PF⊥QFD. △PFQ面积的最小值为2
11.已知连续函数f(x)满足:①∀x,y∈R,则有f(x+y)=f(x)+f(y)−1,②当x>0时,f(x)>1,③f(1)=2,则以下说法中正确的是( )
A. f(x)的图象关于(0,1)对称
B. f′(x)≤0
C. f(x)在[−3,3]上的最小值是−2
D. 不等式f(2x²)−f(x)
A. 能够容纳勒洛四面体的正方体的棱长的最小值为2
B. 勒洛四面体能够容纳的最大球的半径为2− 62
C. 勒洛四面体的截面面积的最大值为2π−2 3
D. 勒洛四面体表面相交弧总长小于2 3π
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.若一个三棱台的上、下底面的面积分别是1和4,体积为7 53,则该三棱台的高为______.
14.某单位安排A、B、C、D4人去甲、乙、丙三地出差,每人仅出差一个地方,每个地方都要安排人出差,若A不安排去甲地,则不同的安排方法有______种.
15.已知点P为双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)右支上的一点,点F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,若M为△PF1F2的内心,且S△PMF1=S△PMF2+12S△MF1F2,则双曲线的离心率为______.
16.如图,已知正方体ABCD−A1B1C1D1顶点处有一质点S,点S每次会随机地沿一条棱向相邻的某个顶点移动,且向每个顶点移动的概率相同,从一个顶点沿一条棱移动到相邻顶点称为移动一次.若质点S的初始位置位于点A处,记点S移动n次后仍在底面ABCD上的概率为Pn,则i=1nPi=______.
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题10分)
在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知c=2,cs2C−cs2B=2sinA(sinB−sinA).
(1)求△ABC周长的最大值;
(2)若sin(2A−π6)=csC,求△ABC的面积.
18.(本小题12分)
如图,在三棱柱ABC−A1B1C1中,点E,F分别在棱BB1,CC1上(均异于端点),AB=AC,∠ABE=∠ACF,BB1⊥平面AEF.
(1)求证:四边形BEFC是矩形;
(2)若AE=EF=2,BE= 33,求平面ABC与平面AEF所成锐二面角的余弦值.
19.(本小题12分)
已知数列{an}满足|an+1−an|=2n+1.
(1)若an是公差为d(d>0)的等差数列{bn}的前n项和,求a1的值;
(2)若a1=1,a2=−2,且数列{a2n−1}单调递增,数列{a2n}单调递减,令cn=an4n2−1,求证:i=1nci≤38.
20.(本小题12分)
已知函数f(x)=x2+aex−2,a∈R.
(1)若a=−1,判断函数的单调性;
(2)若f(x)有两极值点x1,x2且2x1≤x2,求a的范围.
21.(本小题12分)
某国有芯片制造企业使用新技术对某款芯片进行试生产.在试产初期,该款芯片的I批次生产有四道工序,前三道工序的生产互不影响,第四道是检测评估工序,包括智能自动检测与人工抽检.已知该款芯片在生产中,前三道工序的次品率分别为P1=135,P2=134,P3=133.
(1)①求批次I芯片的次品率PI;
②第四道工序中智能自动检测为次品的芯片会被自动淘汰,合格的芯片进入流水线并由工人进行抽查检验.已知批次I的芯片智能自动检测显示合格率为92%,求工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品的概率.
(2)已知某批次芯片的次品率为p(0
附:K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d).
22.(本小题12分)
已知圆O:x2+y2=1与x轴正半轴交于点A,与直线y= 3x在第一象限的交点为B,点C为圆O上任一点,且满足OC=xOA+yOB−,以x,y为坐标的动点D(x,y)的轨迹记为曲线Γ.
(1)求曲线Γ的方程;
(2)若两条直线l1:y=kx和l2:y=−1kx分别交曲线Γ于点E、F和M、N,求四边形EMFN面积的最大值,并求此时的k的值;
(3)研究曲线Γ的对称性并证明Γ为椭圆,并求椭圆Γ的焦点坐标.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:集合A={x||x−2|>1}={x|x<1或x>3},
B={x|lg2x<1}={x|0
则(CRA)∩B={x|1≤x<2}.
故选:C.
求出集合A,B,∁RA,由此能求出(CRA)∩B.
本题考查集合的运算,考查补集、交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
2.【答案】D
【解析】解:z=i1−i+i103=i1−i+i⋅(i2)51=i1−i−i=i(1+i)(1−i)(1+i)−i=i−11+1−i=−12−12i,
∴z−=−12+12i.
故选:D.
先求出复数z,再利用共轭复数的概念求解.
本题主要考查了复数的运算,考查了共轭复数的概念,属于基础题.
3.【答案】C
【解析】解:由|a|=2|b|,a与b的夹角为60∘,
可得a⋅b=b2=14|a|2,
则2b−a在a上的投影向量为:
(2b−a)⋅a|a|⋅a|a|=12|a|2−|a|2|a|2⋅a=−12a.
故选:C.
根据a与b的模和夹角关系及投影向量的概念,直接计算即可.
本题考查平面向量的数量积运算及投影向量的概念,属基础题.
4.【答案】A
【解析】解:∵M≈3361,N≈1080,
∴MN=33611080,
∴lgMN=lg3361−lg1080=361lg3−80lg10=361lg3−80≈93,
∴MN≈1093.
故选:A.
由题意可得MN=33611080,两边取对数得lgMN=lg3361−lg1080,再结合对数的运算性质求解.
本题主要考查了对数的运算性质,属于基础题.
5.【答案】D
【解析】解:已知f(x)=ln(x2−ax+2a−2)(a>0),若f(x)在[1,2)上单调,
则y=x2−ax+2a−2在[1,2)上单调,且x2−ax+2a−2>0在[1,2)上恒成立,
a2≤112−a+2a−2>0或a2≥222−2a+2a−2≥0,
解得1所以a的范围是(1,2]∪[4,+∞)
故选:D.
由复合函数的单调性结合已知可得y=x2−ax+2a−2在[1,2)上单调,且x2−ax+2a−2>0在[1,2)上恒成立,由二次函数的图像与性质可得关于a的不等式组,从而可得a的范围.
本题这样考查复合函数的单调性与二次函数的图像与性质,考查运算求解能力,属于中档题.
6.【答案】B
【解析】解:由a1(q−1)>0得a1>0且q>1,或a1<0且q<1且q≠0,
当a1>0且q>1时,数列{an}递增,
当a1<0且q<1且q≠0时,数列不一定是递增数列,当q<0时,数列为摆动数列,不是递增数列,即充分性不成立,
若数列{an}递增,则满足an+1>an,即a1(q−1)qn>0,即a1(q−1)>0成立,即必要性成立,
即“a1(q−1)>0”是“数列{an}递增”的必要不充分条件,
故选:B.
根据等比数列的通项公式以及性质,利用充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
本题考查充分条件、必要条件、充要条件的判断,涉及到函数性质等基础知识,考查运算求解能力等数学核心素养,是基础题.
7.【答案】A
【解析】解:圆C:x2+y2=4的圆心(0,0),r=2,点 C到直线x+y=4的距离d=4 2=2 2,
则|PA|= |PC|2−r2,由切线长定理知,直线 PC垂直平分线段 AB,于是得:
|AB|=2×|PA|×r|PC|=4 |PC|2−4|PC|=4 1−4|PC|2,PC的距离取得最小值时,AB的距离取得最小值,
即:当且仅当点 P与圆心C平行的连线取得最小值时,即d=|PC|=2 2时,
弦 AB长度的最小值为2 2,
故选:A.
求解圆的圆心与半径,求解点 C到直线x+y=4的距离,推出|PA|= |PC|2−r2,然后求解|AB|,推出弦 AB长度的最小值即可.
本题考查直线与圆的位置关系的应用,弦长最小值的求法,是中档题.
8.【答案】D
【解析】解:由函数f(x)=−xsinα+asinα+csα(−π<α<−π2)得:
f(α)=−αsinα+αsinα+csα=csα,
∴(α,csα)是直线y=f(x)与曲线g(x)=csx的一个公共点,
由g(x)=csx,得g′(x)=−sinx,
∴直线y=f(x)是曲线g(x)=csx在x=α处取得的切线方程,
∵f(π2)=0,所以(π2,0)是直线y=f(x)与曲线g(x)=csx的一个交点,
(π2,0)是曲线g(x)=csx的一个对称中心,
∴直线y=f(x)与曲线g(x)=csx的一个切点的横坐标大于π,
∵−π<α<−π2,
∴0<−sinα<1,即直线y=f(x)是单调递增的,
∴当−π≤x≤π时,不等式f(x)−csx≤0的解集为[−π,π2].
故选:D.
由题意,f(α)=csα,可得(α,csα)是直线y=f(x)与曲线g(x)=csx的一个公共点,结合f(π2)=0,−π<α<−π2,直线y=f(x)是单调递增的,而(π2,0)是曲线g(x)=csx的一个对称中心,所以当−π≤x≤π时,不等式f(x)−csx≤0的解集可求.
本题考查了导数的几何意义,三角函数的图象与性质,属于中档题.
9.【答案】CD
【解析】解:因为yi=4xi+3(i=1,2,),
所以数据y1,y2,的平均数y−=(4x1+3)+(4x2+3)+...+(4xn+3)n=4x−+3,故选项A错误;
此时x−=14y−−34,故选项C正确;
而方差s′2=42s2=16s2,故选项B错误,
此时s2=116s′2,故选项D正确.
故选:CD.
由题意,根据平均数和方差的公式进行求解即可.
本题考查平均数和方差,属于基础题.
10.【答案】ABD
【解析】解:已知抛物线y2=4x的准线为x=−1,焦点F(1,0),
若O为PQ中点,所以xP=1,
此时yP=±2,
所以直线l的斜率k=±2,故选项A正确;
若|PF|=4,
此时xP=4−1=3,
所以|OP|= xP2+yP2= xP2+4xP= 21,故选项B正确;
不妨设P(a2,2a),则Q(−1,−2a),
所以FP=(a2−1,2a),QF=(2,2a),
此时FP⋅QF=2a2−2+4=2a2+2>0,
所以FP与FQ不垂直,故选项C错误;
因为S△PFQ=12⋅|OF|⋅|yP−yQ|=12×1×|2a+2a|=|a|+1|a|≥2,
当且仅当|a|=1|a|,即a=±1时,等号成立,
所以△PFQ面积的最小值为2,故选项D正确.
故选:ABD.
由题意,求出P点的横,纵坐标,即可得到直线l的斜率,进而可判断选项A;结合抛物线的定义求出P点的横坐标,再求出|OP|,进而可判断选项B;设P(a2,2a),得到Q(−1,−2a),利用平面向量的坐标运算看FP⋅QF=0是否有解,即可判断选项C;根据三角形面积公式和基本不等式即可判断选项D.
本题考查了抛物线的定义和性质,属于中档题.
11.【答案】ACD
【解析】解:因为连续函数f(x)满足:①∀x,y∈R,则有f(x+y)=f(x)+f(y)−1,
令x=y=0可得,f(0)=2f(0)−1,即f(0)=1,
令y=−x可得,f(0)=f(x)+f(−x)−1=1,即f(x)+f(−x)=2,
所以f(x)的图象关于(0,1)对称,A正确;
令x1
因为当x>0时,f(x)>1,
所以f(x2−x1)=f(x2)+f(−x1)−1=f(x2)+2−f(x1)−1=f(x2)−f(x1)+1>1,
所以f(x2)>f(x1),即f(x)在R上单调递增,
故f′(x)≥0,B错误;
因为f(1)=2,
所以f(2)=2f(1)−1=3,f(3)=f(1)+f(2)−1=4,
由f(x)在[−3,3]上单调递增可知,f(x)在[−3,3]上的最小值为f(−3)=2−f(3)=2−4=−2,C正确;
由f(2x²)−f(x)
解得−12
由已知条件结合函数的对称性及单调性定义,导数与单调性关系检验各选项即可判断.
本题综合考查了函数对称性,单调性的判断,还考查了单调性在不等式求解中的应用,属于中档题.
12.【答案】ABC
【解析】解:对于选项A,由题意可知,勒洛四面体表面上任意两点间的距离最大值为2,
所以,能够容纳勒洛四面体的正方体的棱长的最小值为2,故A正确;
对于选项B,先求解出正四面体ABCD的外接球,如图所示:
取CD的中点G,连接BG,AG,过点A作AF⊥BG于点F,则F为等边△ABC的中心,
外接球球心为O,连接OB,则OA,OB为外接球半径,设OA=OB=R,
由正四面体的棱长为2,则CG=DG=1,BG=AG= 3,FG=13BG= 33,BF=23BG=2 33,
AF= AG2−FG2= 3−13=2 63,OF=AF−R=2 63−R,
由勾股定理得:OF2+BF2=OB2,即(2 63−R)2+(2 33)2=R2,
解得:R= 62,
此时我们再次完整的抽取部分勒洛四面体,如图所示:
图中取正四面体ABCD中心为O,连接BO交平面ACD于点E,交AD于点F,其中AD与△ABD共面,
其中BO即为正四面体外接球半径R= 62,
设勒洛四面体内切球半径为r,则r=OF=BF−BO=2− 62,故B正确;
对于选项C,勒洛四面体面积最大的截面即经过四面体ABCD表面的截面,
假设图2是投影光线垂直于面ABD时,勒洛四面体在与平面ABD平行的一个投影平面α上的正投影,
当光线与平面ABD的夹角小于90∘时,易知截面投影均为图2所示图象在平面α上的投影,其面积必然减小,
如图2,则勒洛四面体的截面面积的最大值为三个半径为2,圆心角为60∘的扇形的面积减去两个边长为2的正三角形的面积,
即是12π×22−2× 34×22=2π−2 3,故C正确;
对于选项D:勒洛四面体四个曲面每条交线为半径为2,对应圆心角为π3的弧长,
所以每条交线的长度为:2π3,共有6条相等的交线,
所以交线长的和为:2π3×6=4π>2 3π,故D错误.
故选:ABC.
求出勒洛四面体表面上任意两点间的距离最大值,可求出能够容纳勒洛四面体的正方体的棱长的最小值即可判断A;求出正四面体ABCD的外接球半径,进而得到勒洛四面体的内切球半径,即可判断B;分析可知勒洛四面体面积最大的截面即经过四面体ABCD表面的截面,计算出该截面面积,即可判断C;勒洛四面体四个曲面所有交线相等,且每条交线为扇形,可以判断D.
本题考查了勒洛四面体的结构特征及定义,属于中档题.
13.【答案】 5
【解析】解:∵一个三棱台的上、下底面的面积分别是1和4,体积为7 53,设所求三棱台的高为h,
∴13×(1+4× 1×4)×h=7 53,
解得h= 5.
故答案为: 5.
根据三棱台的体积计算即可求解.
本题考查三棱台的体积问题,方程思想,属基础题.
14.【答案】24
【解析】解:①若有两人到甲地出差,
则不同的安排方法有C32A22=6种,
②若只有1人到甲地出差,
则不同的安排方法有C31C32A22=18种,
综合①②可得不同的安排方法有6+18=24种.
故答案为:24.
由排列、组合及简单计数问题,结合分类加法计数原理求解即可.
本题考查了排列、组合及简单计数问题,重点考查了分类加法计数原理,属基础题.
15.【答案】2
【解析】解:如图,设内切圆的半径为r,又S△PMF1=S△PMF2+12S△MF1F2,
则根据三角形内切圆的性质可得:
12|PF1|⋅r=12|PF2|⋅r+12×12|F1F2|⋅r,
∴|PF1|=|PF2|+12|F1F2|,
∴|PF1|−|PF2|=12|F1F2|,
又P是双曲线右支上一点,
∴2a=12|F1F2|=c,
∴e=ca=2.
故答案为:2.
根据三角形内切圆的性质,双曲线的简单几何性质即可求解.
本题考查三角形内切圆的性质,双曲线的简单几何性质,属中档题.
16.【答案】12⋅(13)n+12
【解析】解:在正方体中,每一个顶点有3个相邻的点,其中两个在同一底面,
当点S在下底面时,随机移动一次仍在下底面的概率为23,
当点S在上底面时,随机移动一次在下底面的概率为13,
所以P1=23,P2=23×23+13×13=59,……,依此类推,
可得Pn+1=23Pn+13(1−Pn)=13Pn+13,即Pn+1−12=13(Pn−12),
所以{Pn−12}是以P1−12=16为首项,公比为13的等比数列,
则Pn−12=16×(13)n−1=12×(13)n,
所以Pn=12⋅(13)n+12.
故答案为:12⋅(13)n+12.
根据全概率公式对S仍在底面ABCD上的概率进行计算,结合数列中由递推公式求通项公式的方法求得正确答案.
本小题主要考查全概率公式的运用,属中档题.
17.【答案】解:(1)因为cs2C−cs2B=2sinA(sinB−sinA),
所以(1−2sin2C)−(1−2sin2B)=2sinAsinB−2sin2A,
整理得,sin2A+sin2B−sin2C=sinAsinB,
由正弦定理知,a2+b2−c2=ab,
因为c=2,
所以4=a2+b2−ab=(a+b)2−3ab≥(a+b)2−3⋅(a+b)24=14(a+b)2,
即a+b≤4,当且仅当a=b=2时,等号成立,
所以a+b+c≤4+2=6,
故△ABC周长的最大值为6.
(2)由(1)知,a2+b2−c2=ab,
由余弦定理知,csC=a2+b2−c22ab=ab2ab=12,
因为C∈(0,π),所以C=π3,
若sin(2A−π6)=csC=12,则2A−π6=π6+2kπ或5π6+2kπ,k∈Z,
解得A=π6+kπ或π2+kπ,k∈Z,
因为A∈(0,2π3),所以A=π6或π2,
当A=π6时,因为C=π3,所以B=π2,
由正弦定理知,asinA=csinC,
所以a=2×12 32=2 33,
所以△ABC的面积S=12ac=12×2 33×2=2 33;
当A=π2时,因为C=π3,所以B=π6,
由正弦定理知,bsinB=csinC,
所以b=2×12 32=2 33,
所以△ABC的面积S=12bc=12×2 33×2=2 33,
综上,△ABC的面积为2 33.
【解析】(1)结合二倍角公式与正弦定理化简已知等式,可得a2+b2−c2=ab,再由基本不等式,求得a+b的最大值,即可得解;
(2)结合(1)中所得与余弦定理,求出C=π3,再利用正弦函数的图象与性质,可得A=π6或π2,然后分类讨论,求△ABC的面积即可.
本题考查解三角形,熟练掌握正弦定理,余弦定理,二倍角公式,基本不等式是解题的关键,考查分类讨论思想,逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
18.【答案】(1)证明:因为三棱柱ABC−A1B1C1,所以BB1//CC1,
因为BB1⊥平面AEF,所以CC1⊥平面AEF,
又因为AE,AF⊂平面AEF,所以BB1⊥AE,CC1⊥AF,
所以∠AEB=∠AFC=90∘,因为∠ABE=∠ACF,且AB=AC,
所以△AEB≌△AFC,所以AE=AF,BE=CF,
因为BE//CF,所以四边形BEFC为平行四边形,
因为BB1⊥平面AEF且EF⊂平面AEF,所以BB1⊥EF,
故四边形BEFC是矩形;
(2)解:取EF的中点G,连结AG,由(1)可知,AG⊥EF,
因为BB1⊥平面AEF且BB1⊂平面BB1C1C,所以平面AEF⊥平面BB1C1C,
因为平面AEF∩平面BB1C1C=EF,且AG⊂平面AEF,所以AG⊥平面BB1C1C,
取BC的中点H,以G为坐标原点,建立空间直角坐标系如图所示,
在△AEF中,因为AE=AF且AE=EF=2,
所以△AEF为等边三角形,所以AG= 3,
则A(0, 3,0),B(−1,0, 33),C(1,0, 33),
所以AB=(−1,− 3, 33),AC=(1,− 3, 33),
设平面ABC的一个法向量为n=(x,y,z),
则有n⋅AB=0n⋅AC=0,即−x− 3y+ 33z=0x− 3y+ 33z=0,
令y=1,则x=0,z=3,所以n=(0,1,3),
因为平面AEF的一个法向量为m=(0,0,1),
所以cs
故平面ABC与平面AEF所成锐二面角的余弦值为3 1010.
【解析】本题考查了立体几何的综合应用,涉及了线面垂直的性质定理的应用,在求解空间角的时候,一般会建立合适的空间直角坐标系,将空间角问题转化为空间向量问题进行研究,属于中档题.
(1)利用棱柱的几何性质以及线面垂直的性质可得CC1⊥平面AEF,从而得到BB1⊥AE,CC1⊥AF,即可证明△AEB≌△AFC,从而得到BE=CF,
再利用线面垂直的性质定理可得BB1⊥EF,即可证明结论;
(2)取EF的中点G,连结AG,取BC的中点H,以G为坐标原点,建立空间直角坐标系,求出点的坐标和所需向量的坐标,利用待定系数法求出平面的法向量,然后利用向量的夹角公式进行求解,即可得到答案.
19.【答案】解:(1)由题意可知|bn+1|=|an+1−an|=2n+1,所以|b2|=3,|b3|=5,|b4|=7,
因为{bn}是公差为d(d>0)的等差数列,所以b2
若b2=−3,则b3=5,于是b4=13,与|b4|=7矛盾,所以b2=3,b3=5,d=b3−b2=2,
所以a1=b1=1;
(2)因为数列{a2n−1}单调递增,所以a1
又因为a1>a2,所以…
所以a2n+1−a2n−1=2,又a1=1,所以a2n−1=1+2(n−1)=2n−1,
所以a2n−(2n−1)=−4n+1,所以a2n=−2n,所以an=(−1)n+1⋅n,
所以cn=an4n2−1=(−1)n+1⋅n4n2−1=(−1)n+14(12n−1+12n+1),
所以当n为偶数时,i=1nci=14(1+13−13−15+15+17−⋯−12n−1−12n+1)
=14(1−12n+1)<14,
当n为奇数时,i=1nci=14(1+13−13−15+15+17−⋯+12n−1+12n+1)=14(1+12n+1)≤13<38,
综上知,i=1nci≤38.
【解析】(1)由|bn+1|=|an+1−an|,可求|b2|,|b3|,|b4|,结合{bn}是公差为d(d>0)的等差数列可求b2=3,b3=5,进而求b1,即a1;
(2)数列{a2n−1}单调递增,数列{a2n}单调递减及a1>a2,可得…
20.【答案】解:(1)若a=−1,f(x)=x2−ex−2,
则f′(x)=2x−ex,令f′′(x)=2−ex=0,解得x=ln2,
当x
当x>ln2,f′′(x)<0,f′(x)单调递减,
又f′(ln2)=2ln2−2<0,所以f′(x)<0,
所以f(x)在R上单调递减;
(2)当a=0,显然函数f(x)没有两个极值点;
当a>0,由于f′(x)=2x+aex,函数y=2x与y=−aex只有一个交点,
不妨设此交点横坐标为θ,当x<θ,f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x>θ,f′(x)>0,f(x)单调递增,即f(x)没有两个极值点;
当a<0,令e2x1ex1=2,解得x1=ln2,
令2ln2+2a=0,解得a=−ln2,
根据指数函数的性质可知当−ln2≤a<0,f(x)有两极值点x1,x2且2x1≤x2,
即a的取值范围为[−ln2,0).
【解析】(1)根据函数的二阶导数得出一阶导数的增减性,进而得出一阶导数的正负性,然后即可得出函数的单调性;
(2)当a=0,显然函数f(x)没有两个极值点;当a>0,显然函数f(x)是先减后增,没有两个极值点;
当a<0,求出x2=2x1时a的取值a0,则a0本题主要考查函数的单调性和利用函数的单调性研究函数的极值,属中档题.
21.【答案】解:(1)某国有芯片制造企业使用新技术对某款芯片进行试生产,在试产初期,
该款芯片的I批次生产有四道工序,前三道工序的生产互不影响,第四道是检测评估工序,包括智能自动检测与人工抽检,
已知该款芯片在生产中,前三道工序的次品率分别为P1=135,P2=134,P3=133.
①I批次芯片的次品率为:
PI=1−[(1−P1)(1−P2)(1−P3)]=1−3435×3334×3233=335;
②设批次I的芯片智能自动检测合格为事件A,人工抽检合格为事件B,
由己知得P(A)=92100,P(AB)=1−PI=1−335=3235,
则工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品为事件B|A,
P(B|A)=P(AB)P(A)=3235×10092=8×207×23=160161;
(2)100个芯片中恰有1个不合格的概率φ(p)=C1001×p×(1−p)99,
因此φ(p)=100[(1−p)99−99p(1−p)98]=100(1−p)98(1−100p),
令φ(p)=0,得p=0.01,
当p∈(0,0.01)时,φ(p)>0;当p∈(0.01,1)时,φ(p)<0,
所以φ(p)的最大值点为P0=0.01,
由(1)可知,PI=335≈0.09,PJ=P0=0.01,
故批次J芯片的次品率低于批次I,故批次J的芯片质量优于批次I,
由数据可建立2×2列联表如下:(单位:人)
根据列联表得:
K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)=100×(12×57−28×3)240×60×15×85
=100×600×60040×60×15×85=20017
≈11.765>10.828,
因此,有99.9%的把握认为芯片质量与用户对开机速度满意度有关.
【解析】(1)根据相互独立事件及对立事件求批次I芯片的次品率,再由条件概率公式求人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品的概率;
(2)利用导数求出极值点即批次J的芯片的次品率,列出联表,计算卡方,与临界值比较得出结论.
本题考查了条件概率和独立性检验,属于中档题.
22.【答案】解:(1)由题意可得A(1,0),B(12, 32),
因为OC=xOA+yOB−,
所以C(x+12y, 32y),
又因为点C在圆O上,
所以(x+12y)2+34y2=1,
所以x2+y2+xy=1,
所以曲线Γ的方程为x2+y2+xy=1.
(2)联立y=kxx2+y2+xy=1,得(1+k+k2)x2−1=0,
所以E(1 1+k+k2,k 1+k+k2),F(−1 1+k+k2,−k 1+k+k2),
所以|EF|=2 1+k21+k+k2,
同理可得|MN|=2 1+1k21−1k+1k2=2 1+k21−k+k2,
因为EF⊥MN,
所以四边形EMFN面积S=12|EF||MN|=12 (1+k2)2(1+k+k2)(1−k+k2)=2 (1+k2)2(1+k2)2−k2,
所以2S= (1+k2)2−k2(1+k2)2= 1−1k2+1k2+2,
因为k2+1k2≥2,
所以2S≥ 1−14= 32,
所以S≤4 33,
当且仅当k2−1k2,即k=±1时取等号,
所以当k=±1时,四边形EMFN面积取得最大值,为4 33.
(3)曲线Γ关于直线y=x,y=−x和原点对称,
设曲线Γ与y=x交于P,Q,与直线y=x交于R,S,
联立y=xx2+y2+xy=1,
解得x= 33y= 33或x=− 33y=− 33,
所以P( 33, 33),Q(− 33,− 33),
联立y=−xx2+y2+xy=1,
解得x=1y=−1或x=−1y=1,
所以R(1,−1),S(−1,1),
所以|PQ|=2 63,|RS|=2 2,
所以|PQ|<|RS|,
所以椭圆的焦点在直线y=−x上,
设椭圆的焦点为F1(a,−a),F2(−a,a),
所以|PF1|=|RS|2= 2,
又|OP|=|PQ|2= 63,
所以|OF1|= PF12−OP2=2 33,
所以2a2=43,
解得a=± 63,
所以曲线Γ的焦点坐标为( 63,− 63),(− 63, 63).
【解析】(1)求出点C的坐标代入圆O的方程,得出曲线Γ的方程.
(2)联立方程组求出E,F,M,N的坐标,得出|EF|,|MN|,代入面积公式可得面积S关于k的表达式,根据不等式的性质求出S的最大值.
(3)根据曲线Γ的方程特点,得出对称性,计算曲线Γ的长短轴,判断焦点的位置,利用椭圆的性质,求出焦点的坐标,
本题考查直线与圆,直线与圆的位置关系,椭圆的性质,解题中注意转化思想的应用,属于中档题.P(K2≥k)
0.050
0.010
0.005
0.001
k
3.841
6.635
7.879
10.828
开机速度满意度
芯片批次Ⅰ
芯片批次J
合计
不满意
12
3
15
满意
28
57
85
合计
40
60
100
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