2024年黑龙江省齐齐哈尔市高考数学联合模拟预测试卷(含详细答案解析)
展开1.设全集U={−3,−2,−1,0,1,2,3},集合A={−1,0,1,2},B={−3,0,2,3},则A∩(∁UB)=( )
A. {−3,3}B. {0,2}
C. {−1,1}D. {−3,−2,−1,1,3}
2.已知复数z满足(1−i)z=2,则z=( )
A. −1−iB. −1+iC. 1−iD. 1+i
3.已知函数f(x)=2x−x−1,则不等式f(x)>0的解集是( )
A. (−1,1)B. (−∞,−1)∪(1,+∞)
C. (0,1)D. (−∞,0)∪(1,+∞)
4.已知向量a=(3,4),b=(1,0),c=a+tb,若=,则t=( )
A. −6B. −5C. 5D. 6
5.基本再生数R0与世代间隔T是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:I(t)=ert描述累计感染病例数I(t)随时间t(单位:天)的变化规律,指数增长率r与R0,T近似满足R0=1+rT.有学者基于已有数据估计出R0=3.28,T=6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为( )(ln2≈0.69)
A. 1.2天B. 1.8天C. 2.5天D. 3.5天
6.有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取两次,每次取1个球,甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是8”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则( )
A. 甲与丙相互独立B. 甲与丁相互独立C. 乙与丙相互独立D. 丙与丁相互独立
7.记Sn为数列{an}的前n项和,设甲:{an}为等差数列;乙:{Snn}为等差数列,则( )
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件
B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
8.在△ABC中,AC=3,BC=4,∠C=90∘.P为△ABC所在平面内的动点,且PC=1,则PA⋅PB的取值范围是( )
A. [−5,3]B. [−3,5]C. [−6,4]D. [−4,6]
二、多选题:本题共3小题,共18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6分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图像关于点(2π3,0)中心对称,则( )
A. f(x)在区间(0,5π12)单调递减
B. f(x)在区间(−π12,11π12)有两个极值点
C. 直线x=7π6是曲线y=f(x)的对称轴
D. 直线y= 32−x是曲线y=f(x)的切线
10.已知O为坐标原点,过抛物线C:y2=2px(p>0)焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点M(p,0),若|AF|=|AM|,则( )
A. 直线AB的斜率为2 6B. |OB|=|OF|
C. |AB|>4|OF|D. ∠OAM+∠OBM<180∘
11.在正三棱柱ABC−A1B1C1中,AB=AA1=1,点P满足BP=λBC+μBB1,其中λ∈[0,1],μ∈[0,1],则( )
A. 当λ=1时,△AB1P的周长为定值
B. 当μ=1时,三棱锥P−A1BC的体积为定值
C. 当λ=12时,有且仅有一个点P,使得A1P⊥BP
D. 当μ=12时,有且仅有一个点P,使得A1B⊥平面AB1P
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(1−yx)(x+y)8的展开式中x2y6的系数为______(用数字作答).
13.若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是______.
14.某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折.规格为20dm×12dm的长方形纸,对折1次共可以得到10dm×12dm,20dm×6dm两种规格的图形,它们的面积之和S1=240dm2,对折2次共可以得到5dm×12dm,10dm×6dm,20dm×3dm三种规格的图形,它们的面积之和S2=180dm2,以此类推.则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为__________;如果对折 n次,那么k=1nSk=__________dm2.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(本小题13分)
已知函数f(x)=a(ex+a)−x.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)证明:当a>0时,f(x)>2lna+32.
16.(本小题15分)
一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在已患该疾病的病例中随机调查了100例(称为病例组),同时在未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:
(1)能否有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异?
(2)从该地的人群中任选一人,A表示事件“选到的人卫生习惯不够良好”,B表示事件“选到的人患有该疾病”,P(B|A)P(B−|A)与P(B|A−)P(B−|A−)的比值是卫生习惯不够良好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标为R.
(ⅰ)证明:R=P(A|B)P(A−|B)⋅P(A−|B−)P(A|B−);
(ⅱ)利用该调查数据,给出P(A|B),P(A|B−)的估计值,并利用(ⅰ)的结果给出R的估计值.
附:K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d).
17.(本小题15分)
已知数列{an},{bn},{cn}中,a1=b1=c1=1,cn+1=an+1−an,cn+1=bnbn+2⋅cn(n∈N*).
(1)若数列{bn}为等比数列,且公比q>0,且b1+b2=6b3,求q与{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}为等差数列,且公差d>0,证明:c1+c2+⋯+cn<1+1d.
18.(本小题17分)
如图,已知椭圆C1:x22+y2=1,抛物线C2:y2=2px(p>0),点A是椭圆C1与抛物线C2的交点.过点A的直线l交椭圆C1于点B,交抛物线C2于点M(B,M不同于A).
(1)若p=116,求抛物线C2的焦点坐标;
(2)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值.
19.(本小题17分)
已知定义域为R的函数h(x)满足:对于任意的x∈R,都有h(x+2π)=h(x)+h(2π),则称函数h(x)具有性质P.
(Ⅰ)判断函数f(x)=2x,g(x)=csx是否具有性质P;(直接写出结论)
(Ⅱ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(32<ω<52,|φ|<π2),判断是否存在ω,φ,使函数f(x)具有性质P?若存在,求出ω,φ的值;若不存在,说明理由;
(Ⅲ)设函数f(x)具有性质P,且在区间[0,2π]上的值域为[f(0),f(2π)].函数g(x)=sin(f(x)),满足g(x+2π)=g(x),且在区间(0,2π)上有且只有一个零点.求证:f(2π)=2π.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查列举法的定义,以及补集、交集的运算,属于基础题.
进行补集、交集的运算即可.
【解答】
解:全集U={−3,−2,−1,0,1,2,3},
集合A={−1,0,1,2},B={−3,0,2,3},
则∁UB={−2,−1,1},
∴A∩(∁UB)={−1,1},
故选:C.
2.【答案】D
【解析】解:z=21−i=2(1+i)(1−i)(1+i)=1+i,
故选:D.
利用复数的运算法则即可得出.
本题考查了复数的运算法则,属于基础题.
3.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查不等式的解法,指数函数的图象和性质,属于中档题.
不等式即2x>x+1.由于函数y=2x和直线y=x+1的图象都经过点(0,1)、(1,2),数形结合可得结论.
【解答】解:不等式f(x)>0,即2x>x+1.
由于函数y=2x和直线y=x+1的图象都经过点(0,1)、(1,2),如图所示:
不等式f(x)>0的解集是(−∞,0)∪(1,+∞),
故选:D.
4.【答案】C
【解析】解:∵向量a=(3,4),b=(1,0),c=a+tb,
∴c=(3+t,4),
∵=,
∴a⋅c|a|⋅|c|=b⋅c|b|⋅|c|,∴25+3t5=3+t1,
解得实数t=5.
故选:C.
先利用向量坐标运算法则求出c=(3+t,4),再由=,利用向量夹角余弦公式列方程,能求出实数t的值.
本题考查实数值的求法,考查向量坐标运算法则、向量夹角余弦公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
5.【答案】B
【解析】【分析】
根据所给模型求得r=0.38,令t=0,求得I(0)=1,根据条件可得方程e0.38t=2,然后解出t即可.
本题考查函数模型的实际运用,考查学生阅读理解能力,计算能力,属于中档题.
【解答】
解:把R0=3.28,T=6代入R0=1+rT,可得r=0.38,
∴I(t)=e0.38t,
当t=0时,I(0)=1,
令e0.38t=2,
两边取对数得0.38t=ln2,解得t=ln20.38≈1.8.
故选:B.
6.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查相互独立事件的判断,属于基础题.
分别列出甲、乙、丙、丁可能的情况,然后根据独立事件的定义判断即可.
【解答】
解:由题意可知,两点数和为8的所有可能为:(2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2),
两点数和为7的所有可能为(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1),
P(甲)=16,P(乙)=16,P(丙)=56×6=536,P(丁)=66×6=16,
A:P(甲丙)=0≠P(甲)P(丙),
B:P(甲丁)=136=P(甲)P(丁),
C:P(乙丙)=136≠P(乙)P(丙),
D:P(丙丁)=0≠P(丙)P(丁),
故选:B.
7.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查利用定义进行等差数列的判断,穿插了充要条件的判定,属中档题.
首先明确充要条件的判定方法,再从等差数列的定义入手,进行正反两方面的论证.
【解答】
解:若{an}是等差数列,设数列{an}的首项为a1,公差为d,
则Sn=na1+n(n−1)2d,
即Snn=a1+n−12d=d2n+a1−d2,
故{Snn}为等差数列,
即甲是乙的充分条件.
反之,若{Snn}为等差数列,则可设Sn+1n+1−Snn=D,
则Snn=S1+(n−1)D,即Sn=nS1+n(n−1)D,
当n≥2时,有Sn−1=(n−1)S1+(n−1)(n−2)D,
上两式相减得:an=Sn−Sn−1=S1+2(n−1)D,
当n=1时,上式成立,所以an=a1+2(n−1)D,
则an+1−an=a1+2nD−[a1+2(n−1)D]=2D(常数),
所以数列{an}为等差数列.
即甲是乙的必要条件.
综上所述,甲是乙的充要条件.
故选C.
8.【答案】D
【解析】解:在△ABC中,AC=3,BC=4,∠C=90∘,
以C为坐标原点,CA,CB所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,如图:
则A(3,0),B(0,4),C(0,0),
设P(x,y),
因为PC=1,
所以x2+y2=1,
又PA=(3−x,−y),PB=(−x,4−y),
所以PA⋅PB=−x(3−x)−y(4−y)=x2+y2−3x−4y=−3x−4y+1,
设x=csθ,y=sinθ,
所以PA⋅PB=−(3csθ+4sinθ)+1=−5sin(θ+φ)+1,其中tanφ=34,
当sin(θ+φ)=−1时,PA⋅PB有最小值为−4,
当sin(θ+φ)=−1时,PA⋅PB有最大值为6,
所以PA⋅PB∈[−4,6],
故选:D.
根据条件,建立平面直角坐标系,设P(x,y),计算可得PA⋅PB=−3x−4y+1,进而可利用参数方程转化为三角函数的最值问题求解.
本题考查了平面向量数量积的最值问题,属于中档题.
9.【答案】AD
【解析】解:因为f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象关于点(2π3,0)对称,
所以2×2π3+φ=kπ,k∈Z,
所以φ=kπ−4π3,
因为0<φ<π,
所以φ=2π3,
故f(x)=sin(2x+2π3),
令π2<2x+2π3<3π2,解得−π12
x∈(−π12,11π12),2x+2π3∈(π2,5π2),
根据函数的单调性,故函数f(x)在区间(−π12,11π12)只有一个极值点,故B错误;
令2x+2π3=kπ+π2,k∈Z,得x=kπ2−π12,k∈Z,C显然错误;
结合正弦函数的图象可知,
直线y= 32−x显然与y=sin(2x+2π3)相切,故直线y= 32−x显然是曲线的切线,故D正确.
故选:AD.
直接利用函数的对称性求出函数的关系式,进一步利用函数的性质的判断A、B、C、D的真假.
本题考查的知识要点:三角函数关系式的求法,函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.
10.【答案】ACD
【解析】解:对于A,易得F(12p,0),由|AF|=|AM|,可得A在FM的垂直平分线上,则A的横坐标为12p+p2=34p,
代入抛物线可得y2=2p⋅34p=32p2,即A(34p, 62p),则直线AB的斜率为 62p34p−12p=2 6,故A正确;
对于B:由斜率为2 6可得直线AB的方程为x=12 6y+12p,联立抛物线方程得y2−1 6py−p2=0,
设B(x1,y1),则 62p+y1= 66p,则y1=− 63p,代入抛物线得(− 63p)2=2p⋅x1,解得x1=13p,
则B(13p,− 63p),|OB|= (13p)2+(− 63P)2= 73p≠|OF|=12p,故B错误;
对于C:|AB|=34p+13p+p=2512p>2p=4|OF|,故C正确;
OA⋅OB=(34p, 62p)⋅(13p,− 63p)=−34p2<0,则∠AOB为钝角,
又MA⋅MB=(−14p, 62p)⋅(−23p,− 63p)=−56p2<0,则∠AMB为钝角,故D正确.
故选:ACD.
由|AF|=|AM|,以及抛物线方程求得A(34p, 62p),再由斜率公式判断A;表示出直线AB的方程,联立抛物线求得B(13p,− 63p),即可求出|OB|判断B;由抛物线的定义求出|AB|=25p12,即可判断C;由MA⋅MB<0,求得∠AOB,∠AMB为钝角,可判断D.
本题主要考查抛物线的性质,考查运算求解能力,属中档题.
11.【答案】BD
【解析】【分析】
本题考查了动点轨迹,线面平行与线面垂直的判定,锥体的体积问题等,综合性强,考查了逻辑推理能力与空间想象能力,属于拔高题.
判断当λ=1时,点P在线段CC1上,分别计算点P为两个特殊点时的周长,即可判断选项A;当μ=1时,点P在线段B1C1上,利用线面平行的性质以及锥体的体积公式,即可判断选项B;当λ=12时,取线段BC,B1C1的中点分别为M,M1,连结M1M,则点P在线段M1M上,分别取点P在M1,M处,得到均满足A1P⊥BP,即可判断选项C;当μ=12时,取CC1的中点D1,BB1的中点D,则点P在线的DD1上,证明当点P在点D1处时,A1B⊥平面AB1D1,利用过定点A与定直线A1B垂直的平面有且只有一个,即可判断选项D.
【解答】
解:对于A,当λ=1时,BP=BC+μBB1,即CP=μBB1,所以CP//BB1,
故点P在线段CC1上,此时△AB1P的周长为AB1+B1P+AP,
当点P为CC1的中点时,△AB1P的周长为 5+ 2,
当点P在点C1处时,△AB1P的周长为2 2+1,
故周长不为定值,故选项A错误;
对于B,当μ=1时,BP=λBC+BB1,即B1P=λBC,所以B1P//BC,
故点P在线段B1C1上,
因为B1C1//平面A1BC,
所以直线B1C1上的点到平面A1BC的距离相等,
又△A1BC的面积为定值,
所以三棱锥P−A1BC的体积为定值,故选项B正确;
对于C,当λ=12时,取线段BC,B1C1的中点分别为M,M1,连结M1M,
因为BP=12BC+μBB1,即MP=μBB1,所以MP//BB1,
则点P在线段M1M上,
当点P在M1处时,A1M1⊥B1C1,A1M1⊥B1B,
又B1C1∩B1B=B1,所以A1M1⊥平面BB1C1C,
又BM1⊂平面BB1C1C,所以A1M1⊥BM1,即A1P⊥BP,
同理,当点P在M处,A1P⊥BP,故选项C错误;
对于D,当μ=12时,取CC1的中点D1,BB1的中点D,
因为BP=λBC+12BB1,即DP=λBC,所以DP//BC,
则点P在线的DD1上,
当点P在点D1处时,取AC的中点E,连结A1E,BE,
因为BE⊥平面ACC1A1,又AD1⊂平面ACC1A1,所以AD1⊥BE,
在正方形ACC1A1中,AD1⊥A1E,
又BE∩A1E=E,BE,A1E⊂平面A1BE,
故AD1⊥平面A1BE,又A1B⊂平面A1BE,所以A1B⊥AD1,
在正方体形ABB1A1中,A1B⊥AB1,
又AD1∩AB1=A,AD1,AB1⊂平面AB1D1,所以A1B⊥平面AB1D1,
因为过定点A与定直线A1B垂直的平面有且只有一个,
故有且仅有一个点P,使得A1B⊥平面AB1P,故选项D正确.
故答案选:BD.
12.【答案】−28
【解析】解:由已知可得(1−yx)(x+y)8=(x+y)8−yx(x+y)8,
所以由二项式定理可得多项式(1−yx)(x+y)8的展开式中含x2y6的项为C86x2y6−yxC85x3y5=−28x2y6,
(1−yx)(x+y)8的展开式中x2y6的系数为−28.
故答案为:−28.
化简已知关系式为:(1−yx)(x+y)8=(x+y)8−yx(x+y)8,然后根据二项式定理求出展开式中含x2y6的项,由此即可求解.
本题考查了二项式定理的应用,考查了学生的运算能力,属于基础题.
13.【答案】(−∞,−4)∪(0,+∞)
【解析】解:y′=ex+(x+a)ex,设切点坐标为(x0,(x0+a)ex0),
∴切线的斜率k=ex0+(x0+a)ex0,
∴切线方程为y−(x0+a)ex0=(ex0+(x0+a)ex0)(x−x0),
又∵切线过原点,∴−(x0+a)ex0=(ex0+(x0+a)ex0)(−x0),
整理得:x02+ax0−a=0,
∵切线存在两条,∴方程有两个不等实根,
∴Δ=a2+4a>0,解得a<−4或a>0,
即a的取值范围是(−∞,−4)∪(0,+∞),
故答案为:(−∞,−4)∪(0,+∞).
设切点坐标为(x0,(x0+a)ex0),利用导数求出切线的斜率,进而得到切线方程,再把原点代入可得x02+ax0−a=0,因为切线存在两条,所以方程有两个不等实根,由Δ>0即可求出a的取值范围.
本题主要考查了利用导数研究曲线上某点处的切线方程,属于中档题.
14.【答案】5
240(3−n+32n)
【解析】【分析】
本题考查数列的求和,考查数学知识在生活中的具体运用,考查运算求解能力及应用意识,属于中档题.
依题意,对折4次共可以得到5种不同规格图形;对折k次共有k+1种规格,且每个面积为2402k,则Sk=240(k+1)2k,k=1nSk=240k=1nk+12k,然后再转化求解即可.
【解答】
解:易知有20dm×34dm,10dm×32dm,5dm×3dm,52dm×6dm,54dm×12dm,共5种规格;
由题可知,对折k次共有k+1种规格,且每个面积为2402k,故Sk=240(k+1)2k,
则k=1nSk=240k=1nk+12k,
记Tn=k=1nk+12k,则12Tn=k=1nk+12k+1,
∴12Tn=k=1nk+12k−k=1nk+12k+1
=1+122+123+⋯+12n−n+12n+1
=1+14(1−12n−1)1−12−n+12n+1=32−n+32n+1,
∴Tn=3−n+32n,
∴k=1nSk=240(3−n+32n).
故答案为:5;240(3−n+32n).
15.【答案】解:(1)因为f(x)=a(ex+a)−x,定义域为R,f′(x)=aex−1,
当a≤0时,f′(x)=aex−1<0恒成立,所以f(x)在R上单调递减;
当a>0时,令f′(x)=aex−1=0,解得x=−lna,
当x<−lna时,f′(x)<0,则f(x)在(−∞,−lna)上单调递减;
当x>−lna时,f′(x)>0,则f(x)在(−lna,+∞)上单调递增;
综上:当a≤0时,f(x)在R上单调递减;
当a>0时,f(x)在(−∞,−lna)上单调递减,f(x)在(−lna,+∞)上单调递增.
证明:(2)由(1)得,f(x)min=f(−lna)=a(e−lna+a)+lna=1+a2+lna,
要证f(x)>2lna+32,即证1+a2+lna>2lna+32,即证a2−12−lna>0恒成立,
令g(a)=a2−12−lna(a>0),则g′(a)=2a−1a=2a2−1a,
令g′(a)<0,则00,则a> 22,
所以g(a)在(0, 22)上单调递减,在( 22,+∞)上单调递增,
所以g(a)min=g( 22)=( 22)2−12−ln 22=ln 2>0,则g(a)>0恒成立,
所以当a>0时,f(x)>2lna+32恒成立,证毕.
【解析】(1)先求导,再分类讨论a≤0与a>0两种情况,结合导数与函数单调性的关系即可得解;
(2)结合(1)中结论,将问题转化为a2−12−lna>0的恒成立问题,构造函数g(a)=a2−12−lna(a>0),利用导数证得g(a)>0即可.
本题考查了利用导数研究函数的单调性和最值,属于难题.
16.【答案】解:(1)补充列联表为:
计算K2=200×(40×90−10×60)2100×100×50×150=24>6.635,
所以有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异.
(2)(i)证明:R=P(B|A)P(B−|A):P(B|A−)P(B−|A−)=P(B|A)P(B−|A)⋅P(B−|A−)P(B|A−)=P(AB)P(A)P(AB−)P(A)⋅P(A−B−)P(A−)P(A−B)P(A−)=P(AB)⋅P(A−B−)P(AB−)⋅P(A−B)=P(AB)P(B)P(A−B)P(B)⋅P(A−B−)P(B−)P(AB−)P(B−)=P(A|B)P(A−|B)⋅P(A−|B−)P(A|B−);
(ⅱ)利用调查数据,P(A|B)=40100=25,P(A|B−)=10100=110,P(A−|B)=1−P(A|B)=35,P(A−|B−)=1−P(A|B−)=910,
所以R=2535×910110=6.
【解析】(1)补充列联表,根据表中数据计算K2,对照附表得出结论.
(2)(i)根据条件概率的定义与运算性质,证明即可;
(ⅱ)利用调查数据和对立事件的概率公式,计算即可.
本题考查了独立性检验应用问题,也考查了条件概率的应用问题,是中档题.
17.【答案】解:(1)依题意b1=1,b2=q,b3=q2,
而b1+b2=6b3,即1+q=6q2,
由于q>0,
则q=12,
∴bn=12n−1.
∴bn+2=12n+1,故
cn+1=12n−112n+1⋅cn=4⋅cn,
∴数列{cn}是首项为1,公比为4的等比数列,
∴cn=4n−1.
∴cn+1=4n.
∴an+1−an=cn+1=4n,
故an−an−1=4n−1(n≥2,n∈N*).
∴an=(an−an−1)+(an−1−an−2)+⋯+(a3−a2)+(a2−a1)+a1
=4n−1+4n−2+⋯+42+41+1=4(1−4n−1)1−4+1
=4n−13.
经检验对于n=1也成立;
(2)证明:依题意设bn=1+(n−1)d=dn+1−d,
由于cn+1cn=bnbn+2,
∴cncn−1=bn−1bn+1(n≥2,n∈N*),
故cn=cncn−1⋅cn−1cn−2⋅⋯⋅c3c2⋅c2c1⋅c1=bn−1bn+1⋅bn−2bn⋅bn−3bn−1⋅⋯b2b4⋅b1b3⋅c1
=b1b2bnbn+1=1+dd(1bn−1bn+1)=(1+1d)(1bn−1bn+1),
经检验对于n=1也成立,
∴c1+c2+⋯+cn=(1+1d)[(1b1−1b2)+(1b2−1b3)+⋯+(1bn−1bn+1)]=(1+1d)(1−1bn+1).
由于d>0,b1=1,
∴bn+1>0,
∴(1+1d)(1−1bn+1)<1+1d,
即c1+c2+⋯+cn<1+1d.
【解析】(1)根据b1+b2=6b3,求得q,进而求得数列{cn}的通项公式,利用累加法求得数列{an}的通项公式.
(2)利用累乘法求得数列{cn}的表达式,结合裂项求和法证得不等式成立.
本题主要考查数列求通项公式,等差数列和等比数列的基本量的运算,以及和式不等式的证明问题.考查了转化与化归思想,整体思想,方程思想,累加法求通项公式,裂项相消法求和,放缩法证明不等式,以及逻辑推理能力和数学运算能力.本题属综合性较强的偏难题.
18.【答案】解:(1)当p=116,则p2=132,则抛物线C2的焦点坐标(132,0),
(2)当直线l与x轴垂直时,此时点M与点A或点B重合,不满足题意,
由题意可设直线l:x=my+tm≠0,t≠0,点Ax0,y0,
将直线l的方程代入椭圆C1:x22+y2=1得
m2+2y2+2mty+t2−2=0,
∵M为线段AB的中点,
∴点M的纵坐标yM=−mtm2+2,
将直线l的方程代入抛物线C2:y2=2pxp>0得
y2−2pmy−2pt=0,
∴y0yM=−2pt,可得y0=2p(m2+2)m,
因此x0=2p(m2+2)2m2,
由x22+y2=1,可得1p2=4(m+2m)2+2(m+2m)4≥160,
即p2≤1160,得p≤ 1040,当且仅当m= 2,t= 105时,等号成立,
∴p的最大值为 1040.
【解析】本题考查了直线和椭圆的位置关系,直线与抛物线的位置关系,韦达定理,中点坐标公式,基本不等式等知识,考查了运算求解能力,转化与化归能力,分类与整合能力,属于中档题.
(1)根据p=116,可得p2=132,即可得到抛物线的焦点坐标;
(2)由题意可设直线l:x=my+tm≠0,t≠0,点Ax0,y0,将直线方程带入椭圆方程可得点M的纵坐标yM=−mtm2+2,带入抛物线方程可得y0=2p(m2+2)m,因此x0=2p(m2+2)2m2,结合基本不等式即可得解.
19.【答案】解:(Ⅰ)因为f(x)=2x,
则f(x+2π)=2(x+2π)=2x+4π,
又f(2π)=4π,
所以f(x+2π)=f(x)+f(2π),
故函数f(x)=2x具有性质P;
因为g(x)=csx,
则g(x+2π)=cs(x+2π)=csx,
又g(2π)=cs2π=1,g(x)+g(2π)=csx+1+g(x+2π),
故g(x)=csx不具有性质P;
(Ⅱ)若函数f(x)具有性质P,则f(0+2π)=f(0)+f(2π),
即f(0)=sinφ=0,
因为|φ|<π2,
所以φ=0,
所以f(x)=sin(ωx);
若f(2π)≠0,不妨设f(2π)>0,
由f(x+2π)=f(x)+f(2π),得f(2kπ)=f(0)+kf(2π)=kf(2π)(k∈Z)(*),
只要k充分大时,kf(2π)将大于1,
而f(x)的值域为[−1,1],
故等式(*)不可能成立,
所以必有f(2π)=0成立,即sin(2ωπ)=0,
因为32<ω<52,
所以3π<2ωπ<5π,
所以2ωπ=4π,则ω=2,
此时f(x)=sin2x,
则f(x+2π)=sin2(x+2π)=sin2x,
而f(x)+f(2π)=sin2x+sin4π=sin2x,
即有f(x+2π)=f(x)+f(2π)成立,
所以存在ω=2,φ=0,使函数f(x)具有性质P.
(Ⅲ)证明:由函数f(x)具有性质P及(Ⅱ)可知,f(0)=0,
由g(x+2π)=g(x)可知函数g(x)是以2π为周期的周期函数,
则g(2π)=g(0),即sin(f(2π))=sin(f(0))=0,
所以f(2π)=kπ,k∈Z;
由f(0)=0,f(2π)=kπ以及题设可知,函数f(x)在[0,2π]的值域为[0,kπ],
所以k∈Z且k>0;
当k>2,f(x)=π及f(x)=2π时,均有g(x)=sin(f(x))=0,
这与g(x)在区间(0,2π)上有且只有一个零点矛盾,因此k=1或k=2;
当k=1时,f(2π)=π,函数f(x)在[0,2π]的值域为[0,π],
此时函数g(x)的值域为[0,1],
而f(x+2π)=f(x)+π,
于是函数f(x)在[2π,4π]的值域为[π,2π],
此时函数g(x)的值域为[−1,0],函数g(x)=sin(f(x))在当x∈[0,2π]时和x∈[2π,4π]时的取值范围不同,
与函数g(x)是以2π为周期的周期函数矛盾,
故k=2,即f(2π)=2π.
【解析】(Ⅰ)利用定义直接判断即可;
(Ⅱ)假设函数f(x)具有性质P,可求出φ=0,进而得到ω=2,再根据定义验证即可;
(Ⅲ)分析可知函数f(x)在[0,2π]的值域为[0,kπ],由g(x)在区间(0,2π)上有且仅有一个零点可知k>2时不合题意,再求解当k=1时,与函数g(x)是以2π为周期的周期函数矛盾,由此可得k=2,进而得证.
本题以函数新定义为载体,考查函数性质的综合运用,解题的关键是读懂题意,理解新定义的本质,考查逻辑推理能力和运算求解能力,属于难题.不够良好
良好
病例组
40
60
对照组
10
90
P(K2≥k)
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
不够良好
良好
合计
病例组
40
60
100
对照组
10
90
100
合计
50
150
200
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