《高考數(shù)學(xué)大二輪刷題首選卷文數(shù)文檔:第二部分 解答題七 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)大二輪刷題首選卷文數(shù)文檔:第二部分 解答題七 Word版含解析(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
解答題(七)
17.已知{an}是遞增數(shù)列,其前n項(xiàng)和為Sn,a1>1,且10Sn=(2an+1)(an+2),n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)an;
(2)是否存在m,n,k∈N*,使得2(am+an)=ak成立?若存在,寫出一組符合條件的m,n,k的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解 (1)由10a1=(2a1+1)(a1+2),
得2a-5a1+2=0,解得a1=2或a1=.
又a1>1,所以a1=2.
因?yàn)?0Sn=(2an+1)(an+2)=2a+5an+2,
所以10an+1=10Sn+1-10Sn=2a+5an+1+2-2a-5an-2,
整理,得
2、2(a-a)-5(an+1+an)=0,
即(an+1+an)[2(an+1-an)-5]=0.
因?yàn)閧an}是遞增數(shù)列且a1=2,所以an+1+an≠0,
因此an+1-an=.
所以數(shù)列{an}是以2為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,
所以an=2+(n-1)=(5n-1).
(2)滿足條件的正整數(shù)m,n,k不存在,理由如下:
假設(shè)存在m,n,k∈N*,使得2(am+an)=ak,
則5m-1+5n-1=(5k-1),
整理,得2m+2n-k=,(*)
顯然,(*)式左邊為整數(shù),所以(*)式不成立.
故滿足條件的正整數(shù)m,n,k不存在.
18.(2019·東北三省三校一模)
3、如圖,四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是平行四邊形,PG⊥平面ABCD,垂足為G,G在AD上,且AG=GD,BG⊥GC,GB=GC=2,四面體P-BCG的體積為.
(1)求點(diǎn)D到平面PBG的距離;
(2)若點(diǎn)F是棱PC上一點(diǎn),且DF⊥GC,求的值.
解 (1)∵VP-BCG=S△BCG·PG=·BG·GC·PG=,∴PG=4,
∵PG⊥平面ABCD,BG?平面ABCD,∴PG⊥BG,
∴S△PBG=BG·PG=×2×4=4,∵AG=GD,
∴S△BDG=·S△BCG=×2=,設(shè)點(diǎn)D到平面PBG的距離為h,∵VD-PBG=VP-BDG,
∴S△PBG·h=S△BDG·PG,
4、
∴×4h=××4,∴h=.
∴點(diǎn)D到平面PBG的距離為.
(2)如圖,在平面ABCD內(nèi),過(guò)D作DM⊥GC于點(diǎn)M,連接FM,又DF⊥GC, DM∩DF=D,
∴GC⊥平面FMD,F(xiàn)M?平面FMD,
∴GC⊥FM,
∵PG⊥平面ABCD,GC?平面ABCD,
∴PG⊥GC,∴FM∥PG,
由GM⊥MD,得GM=GDcos45°=,
則MC=,∴===3.
19.(2019·廣東東莞最后一卷)工廠質(zhì)檢員從生產(chǎn)線上每半個(gè)小時(shí)抽取一件產(chǎn)品并對(duì)其某個(gè)質(zhì)量指標(biāo)Y進(jìn)行檢測(cè),一共抽取了48件產(chǎn)品,并得到如下統(tǒng)計(jì)表.該廠生產(chǎn)的產(chǎn)品在一年內(nèi)所需的維護(hù)次數(shù)與指標(biāo)Y有關(guān),具體見(jiàn)下表.
質(zhì)量指標(biāo)
5、Y
[9.4,9.8)
[9.8,10.2)
[10.2,10.6]
頻數(shù)
8
24
16
一年內(nèi)所需維護(hù)次數(shù)
2
0
1
(1)以每個(gè)區(qū)間的中點(diǎn)值作為每組指標(biāo)的代表,用上述樣本數(shù)據(jù)估計(jì)該廠產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)Y的平均值(保留兩位小數(shù));
(2)用分層抽樣的方法從上述樣本中先抽取6件產(chǎn)品,再?gòu)?件產(chǎn)品中隨機(jī)抽取2件產(chǎn)品,求這2件產(chǎn)品的指標(biāo)Y都在[9.8,10.2)內(nèi)的概率;
(3)已知該廠產(chǎn)品的維護(hù)費(fèi)用為300元/次,工廠現(xiàn)推出一項(xiàng)服務(wù):若消費(fèi)者在購(gòu)買該廠產(chǎn)品時(shí)每件多加100元,該產(chǎn)品即可一年內(nèi)免費(fèi)維護(hù)一次.將每件產(chǎn)品的購(gòu)買支出和一年的維護(hù)支出之和稱為消費(fèi)費(fèi)用.假設(shè)這48
6、件產(chǎn)品每件都購(gòu)買該服務(wù),或者每件都不購(gòu)買該服務(wù),就這兩種情況分別計(jì)算每件產(chǎn)品的平均消費(fèi)費(fèi)用,并以此為決策依據(jù),判斷消費(fèi)者在購(gòu)買每件產(chǎn)品時(shí)是否值得購(gòu)買這項(xiàng)維護(hù)服務(wù)?
解 (1)指標(biāo)Y的平均值=9.6×+10×+10.4×≈10.07.
(2)由分層抽樣知,先抽取的6件產(chǎn)品中,指標(biāo)Y在[9.8,10.2)內(nèi)的有3件,記為A1,A2,A3;指標(biāo)Y在[10.2,10.6]內(nèi)的有2件,記為B1,B2;指標(biāo)Y在[9.4,9.8)內(nèi)的有1件,記為C.
從6件產(chǎn)品中隨機(jī)抽取2件產(chǎn)品,共有基本事件15個(gè):(A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,C),(A2,A3),(A2,
7、B1),(A2,B2),(A2,C),(A3,B1),(A3,B2),(A3,C),(B1,B2),(B1,C),(B2,C).
其中,指標(biāo)Y都在[9.8,10.2)內(nèi)的基本事件有3個(gè):(A1,A2),(A1,A3),(A2,A3),
所以2件產(chǎn)品的指標(biāo)Y都在[9.8,10.2)內(nèi)的概率為P==.
(3)不妨設(shè)每件產(chǎn)品的售價(jià)為x元,假設(shè)這48件樣品每件都不購(gòu)買該服務(wù),則購(gòu)買支出為48x元.其中有16件產(chǎn)品一年內(nèi)的維護(hù)費(fèi)用為300元/件,有8件產(chǎn)品一年內(nèi)的維護(hù)費(fèi)用為600元/件,此時(shí)平均每件產(chǎn)品的消費(fèi)費(fèi)用為η=×(48x+16×300+8×600)=(x+200)元.
假設(shè)為這48件產(chǎn)品
8、每件產(chǎn)品都購(gòu)買該項(xiàng)服務(wù),則購(gòu)買支出為48(x+100)元,一年內(nèi)只有8件產(chǎn)品要花費(fèi)維護(hù),需支出8×300=2400元,平均每件產(chǎn)品的消費(fèi)費(fèi)用ξ=×[48(x+100)+8×300]=(x+150)元.
所以該服務(wù)值得消費(fèi)者購(gòu)買.
20.(2019·湖南郴州第二次教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè))已知拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)為F,過(guò)F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn).
(1)若以A,B為直徑的圓的方程為(x-2)2+(y-3)2=16,求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過(guò)A,B分別作拋物線的切線l1,l2,證明:l1,l2的交點(diǎn)在定直線上.
解 (1)設(shè)AB的中點(diǎn)為M,A到準(zhǔn)線的距離為d1,B到準(zhǔn)線的
9、距離為d2,M到準(zhǔn)線的距離為d.則d=y(tǒng)M+,由拋物線的定義可知,d1=|AF|,d2=|BF|,所以d1+d2=|AB|=8,由梯形中位線可得d==4,所以yM+=4,而yM=3,所以3+=4,則p=2,所以拋物線C:x2=4y.
(2)證明:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由x2=2py得y=,則y′=,所以直線l1的方程為y-y1=(x-x1),直線l2的方程為y-y2=(x-x2), 聯(lián)立得x=,y=,
即l1,l2的交點(diǎn)坐標(biāo)為,因?yàn)锳B過(guò)焦點(diǎn)F,所以設(shè)直線AB的方程為y-=kx,代入拋物線x2=2py,得x2-2pkx-p2=0,所以x1x2=-p2,所以==-,即l1,l
10、2的交點(diǎn)在定直線上.
21.(2019·河北保定第二次模擬)已知函數(shù)f(x)=a(x-1)+xln x+1.
(1)求函數(shù)f(x)的最小值;
(2)若a=1,且當(dāng)x∈(2,+∞)時(shí),恒有k(x-2)<f(x)成立,求證:k<(e=2.71828…).
解 (1)由f(x)=a(x-1)+xln x+1,得f′(x)=a+1+ln x,令f′(x)=a+1+ln x=0得x=e-(a+1),
顯然,x∈(0,e-(a+1))時(shí),f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減;x∈(e-(a+1),+∞)時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增.所以f(x)min=f(e-(a+1))=1-a-
11、e-(a+1).
(2)證明:當(dāng)a=1時(shí),f(x)=x+xln x,由題意可得k<,
令h(x)=,則h′(x)=.
令g(x)=x-4-2ln x,又g′(x)=1-,所以x>2時(shí),g′(x)>0,所以g(x)在(2,+∞)上單調(diào)遞增.
由于g(e)=e-6<0,g(9)=5-2ln 9=ln e5-ln 92>0,設(shè)x-4-2ln x=0,并記其零點(diǎn)為x0,故e<x0<9,且ln x0=,所以當(dāng)2<x<x0時(shí),g(x)<0,即h′(x)<0,h(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x>x0時(shí), g(x)>0,即h′(x)>0,h(x)單調(diào)遞增,所以h(x)min=h(x0)===, 因此k<,且e<
12、x0<9,所以k<.
22.已知直線l的極坐標(biāo)方程為ρsin=2,現(xiàn)以極點(diǎn)O為原點(diǎn),極軸為x軸的正半軸建立平面直角坐標(biāo)系,曲線C1的參數(shù)方程為(φ為參數(shù)).
(1)求直線l的直角坐標(biāo)方程和曲線C1的普通方程;
(2)若曲線C2為曲線C1關(guān)于直線l的對(duì)稱曲線,點(diǎn)A,B分別為曲線C1、曲線C2上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,2),求|AP|+|BP|的最小值.
解 (1)∵ρsin=2,
∴ρsinθ+ρcosθ=2,
即ρcosθ+ρsinθ=4,
∴直線l的直角坐標(biāo)方程為x+y-4=0;
∵
∴曲線C1的普通方程為(x+1)2+(y+2)2=4.
(2)∵點(diǎn)P在直線x+y=4上
13、,根據(jù)對(duì)稱性,|AP|的最小值與|BP|的最小值相等.
曲線C1是以(-1,-2)為圓心,半徑r=2的圓.
∴|AP|min=|PC1|-r=-2=3.
所以|AP|+|BP|的最小值為2×3=6.
23.已知函數(shù)f(x)和g(x)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,且f(x)=x2+2x.
(1)解關(guān)于x的不等式g(x)≥f(x)-|x-1|;
(2)如果對(duì)任意的x∈R,不等式g(x)+c≤f(x)-|x-1|恒成立,求實(shí)數(shù)c的取值范圍.
解 (1)∵函數(shù)f(x)和g(x)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
∴g(x)=-f(-x)=-x2+2x,
∴原不等式可化為|x-1|≥2x2,
即x-1≥2x2或x-1≤-2x2,
解得-1≤x≤,故原不等式的解集為.
(2)不等式g(x)+c≤f(x)-|x-1|可化為|x-1|≤2x2-c,
即-2x2+c≤x-1≤2x2-c,
即要使不等式恒成立,只需
解得c≤-,故c的取值范圍是.