四川省成都市双流县棠湖中学2015届高三上学期第一次月考数学试卷(理科)
一、选择题:本大题共l0个小题,每小题5分,共50分.每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的. 1.(5分)已知全集∪=R.集合A={x|x<3},B={x|log2x<0},则A∩B=() A. {x|1<x<3} B. {x|x<1} C. {x|x<4} D.{x|0<x<1}
2.(5分)已知复数z满足z(1+i)=1(其中i为虚数单位),则z的共轭复数是() A. +i
3.(5分)向量() A.
B.
C.
D.
,且∥,则锐角α的余弦值为
B. ﹣i
C. ﹣+i
D.﹣﹣i
4.(5分)若随机变量ξ的分布列如右: ξ 1 2 4 P 0.4 0.3 0.3 那么E(5ξ+4)等于() A. 15 B. 11 C. 2.2 D.2.3 5.(5分)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是() A. 若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m⊥n B. 若m⊥α,m∥n,n∥β,则α⊥β C. 若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α⊥β D. 若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n 6.(5分)将5名学生分配到甲、乙两个宿舍,每个宿舍至少安排2名学生,那么互不相同的安排方法的种数为() A. 10 B. 20 C. 30 D.40
7.(5分)为了得到函数f(x)=2sin(2x﹣点() A. 向右平移 B. 向右平移 C. 向右平移
个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变 个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变 个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
)的图象,只要将y=2sinx的图象上所有的
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D. 向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
8.(5分)已知四棱锥P﹣ABCD的三视图如图,则四棱锥P﹣ABCD的全面积为()
A. B. C. 5 D.4 9.(5分)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()
A. 7 B. 9 C. 10 D.11 10.(5分)定义域为R的函数f(x)满足f(x+2)=2f(x),当x∈[0,2)时,f(x)
=则当x∈[﹣4,﹣2)时,函数f(x)≥﹣t+恒成立,
则实数t的取值范围为() A. 2≤t≤3 B. 1≤t≤3 C. 1≤t≤4
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
D.2≤t≤4
11.(5分)已知函数,则f[f(﹣4)]=.
12.(5分)在区间[﹣1,2]上随机取一个实数x,则事件“1≤2≤2”发生的概率为. 13.(5分)若某一离散型随机变量ξ的概率分布如下表,且E(ξ)=1.5,则a﹣b的值为. ξ 0 1 2 3 P 0.1 a b 0.1
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x
14.(5分)已知(3﹣)展开式的第4项为常数项,则n=.
n
15.(5分)f(x)是定义在D上的函数,若存在区间[m,n]⊆D,使函数f(x)在[m,n]上的值域恰为[km,kn],则称函数f(x)是k型函数.给出下列说法: ①
不可能是k型函数;
②若函数③若函数
3
是1型函数,则n﹣m的最大值为
是3型函数,则m=﹣4,n=0;
2
;
④设函数f(x)=x+2x+x(x≤0)是k型函数,则k的最小值为.
其中正确的说法为.(填入所有正确说法的序号)
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 16.(12分)甲、乙两人各进行一次射击,如果两人击中目标的概率都是0.8,计算: (1)两人都击中目标的概率;
(2)两人中恰有一人击中目标的概率; (3)至少有一人击中目标的概率.
17.(12分)已知函数f(x)=2cosx+2
2
sinxcosx+
(Ⅰ)求f(x)的最小正周期与单调递增区间; (Ⅱ)当x∈[0,
18.(12分)在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=BC=CA=AA1=2,侧棱AA1⊥面ABC,D、E分别是棱A1B1、AA1的中点,点F在棱AB上,且AF=AB. (Ⅰ)求证:EF∥平面BDC1;
(Ⅱ)求二面角E﹣BC1﹣D的余弦值.
]时,求f(x)的最大值和最小值.
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19.(12分)已知等比数列{an}中,an+1>an,且满足a2+a4=20,a3=8 (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)若bn=
log2an,数列{bn}的前n项和为Sn,求Sn.
20.(13分)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为一级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标.
石景山古城地区2013年2月6日至15日每天的PM2.5监测数据如茎叶图所示.
(Ⅰ)小陈在此期间的某天曾经来此地旅游,求当天PM2.5日均监测数据未超标的概率; (Ⅱ)小王在此期间也有两天经过此地,这两天此地PM2.5监测数据均未超标.请计算出这两天空气质量恰好有一天为一级的概率; (Ⅲ)从所给10天的数据中任意抽取三天数据,记ξ表示抽到PM2.5监测数据超标的天数,求ξ的分布列及期望.
21.(14分)已知函数f(x)=lnx﹣ax+(Ⅰ)当a≤时,讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设g(x)=x﹣2bx+4.当a=时,若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),求实数b取值范围.
2
﹣1(a∈R).
四川省成都市双流县棠湖中学2015届高三上学期第一次月考数学试卷(理科)
参与试题解析
一、选择题:本大题共l0个小题,每小题5分,共50分.每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)已知全集∪=R.集合A={x|x<3},B={x|log2x<0},则A∩B=() A. {x|1<x<3} B. {x|x<1} C. {x|x<4} D.{x|0<x<1}
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考点: 交集及其运算.
分析: 求出B中欧其他不等式的解集确定出B,再由A求出两集合的交集即可. 解答: 解:由B中的不等式变形得:log2x<log21,得到0<x<1, 即B={x|0<x<1}, ∵A={x|x<3},
∴A∩B={x|0<x<1}. 故选D.
点评: 此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
2.(5分)已知复数z满足z(1+i)=1(其中i为虚数单位),则z的共轭复数是() A. +i
B. ﹣i
C. ﹣+i
D.﹣﹣i
考点: 复数的基本概念. 专题: 数系的扩充和复数.
分析: 把等式z(1+i)=1两边同时乘以z后可得z的共轭复数.
解答: 解:由z(1+i)=1, 得∴=
.
,然后利用复数的除法运算化简复数z,求出
,
故选:A.
点评: 本题考查了复数的除法运算,考查了共轭复数的概念,是基础题.
3.(5分)向量() A.
B.
C.
D.
,且∥,则锐角α的余弦值为
考点: 同角三角函数间的基本关系;平行向量与共线向量. 专题: 平面向量及应用.
分析: 根据平行向量满足的条件列出关系式,利用同角三角函数间的基本关系求出cosα的值即可.
解答: 解:∵=(,tanα),=(cosα,1),∥, ∴cosαtanα=sinα=, ∵α为锐角, ∴cosα=
=
.
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故选D
点评: 此题考查了同角三角函数间的基本关系,以及平行向量与共线向量,熟练掌握基本关系是解本题的关键. 4.(5分)若随机变量ξ的分布列如右: ξ 1 2 4 P 0.4 0.3 0.3 那么E(5ξ+4)等于() A. 15 B. 11 C. 2.2 D.2.3
考点: 离散型随机变量及其分布列. 专题: 概率与统计.
分析: 由已知条件求出Eξ=2.2,再由E(5ξ+4)=5E(ξ)+4,能求出结果. 解答: 解:由已知,得: Eξ=1×0.4+2×0.3+4×0.3=2.2,
∴E(5ξ+4)=5E(ξ)+4=5×2.2+4=15. 故选:A.
点评: 本题考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法及应用,是基础题,解题时要认真审题. 5.(5分)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是() A. 若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m⊥n B. 若m⊥α,m∥n,n∥β,则α⊥β C. 若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α⊥β D. 若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n
考点: 空间中直线与平面之间的位置关系. 分析: 由已知条件,利用直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系,能求出结果. 解答: 解:若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m与n相交、平行或异面,故A错误; ∵m⊥α,m∥n,∴n⊥α,
又∵n∥β,∴α⊥β,故B正确;
若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α⊥β或α与β相交,故C错误; 若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n或m,n异面,故D错误. 故选:B.
点评: 本题考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系的判定,是基础题,解题时要注意空间思维能力的培养. 6.(5分)将5名学生分配到甲、乙两个宿舍,每个宿舍至少安排2名学生,那么互不相同的安排方法的种数为() A. 10 B. 20 C. 30 D.40
考点: 排列、组合及简单计数问题. 专题: 计算题.
分析: 根据题意,将5个人分到2个宿舍,可先将5人分为2组,一组3人,另一组2人,再将2组对应2个宿舍,由排列、组合公式,可得每一步的情况数目,由分步计数原理计算可得答案.
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解答: 解:根据题意,将5个人分到2个宿舍,每个宿舍至少安排2名学生,
先将5人分为2组,一组3人,另一组2人,有C5=10种情况,
2
再将2组对应2个宿舍,有A2=2种情况, 则互不相同的安排方法的种数为10×2=20; 故选B.
点评: 本题考查排列、组合的应用,注意理解“每个宿舍至少安排2名学生”的意义,分析得到可能的分组情况.
7.(5分)为了得到函数f(x)=2sin(2x﹣点() A. 向右平移 B. 向右平移 C. 向右平移 D. 向右平移
个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变 个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变 个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变 个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
)的图象,只要将y=2sinx的图象上所有的
2
考点: 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换. 专题: 三角函数的图像与性质.
分析: 根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律即可得解.
解答: 解:将y=2sinx的图象上所有的点向右平移f(x)=2sin(x﹣
);
个单位长度,得到的函数解析式为:
再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到的函数解析式为:f(x)=2sin(2x﹣
);
故选:A.
点评: 本题主要考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于基础题. 8.(5分)已知四棱锥P﹣ABCD的三视图如图,则四棱锥P﹣ABCD的全面积为()
A.
B.
C. 5
D.4
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考点: 由三视图求面积、体积. 专题: 计算题.
分析: 三视图复原的几何体是四棱锥,判断底面形状,四棱锥的特征,利用三视图的数据,求出全面积即可.
解答: 解:三视图复原的几何体是四棱锥,底面是边长为1的正方形,四棱锥的一条侧棱垂直底面高为2,
所以四棱锥的全面积为:S=1×1+2×+2×=3+.
故选A.
点评: 本题是基础题,考查三视图与直观图的关系,三视图的全面积的求法,考查计算能力. 9.(5分)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()
A. 7 B. 9
考点: 程序框图.
专题: 算法和程序框图.
C. 10 D.11
分析: 算法的功能是求S=0+lg+lg+lg+…+lg的值,根据条件确定跳出循环的i值.
的值,
解答: 解:由程序框图知:算法的功能是求S=0+lg+lg+lg+…+lg∵S=lg+lg+…+lg=lg>﹣1,而S=lg+lg+…+lg
=lg
<﹣1,
∴跳出循环的i值为9,∴输出i=9.
故选:B.
点评: 本题考查了循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键. 10.(5分)定义域为R的函数f(x)满足f(x+2)=2f(x),当x∈[0,2)时,f(x)
=则当x∈[﹣4,﹣2)时,函数f(x)≥﹣t+恒成立,
则实数t的取值范围为() A. 2≤t≤3 B. 1≤t≤3
考点: 函数恒成立问题. 专题: 函数的性质及应用.
C. 1≤t≤4 D.2≤t≤4
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分析: 根据条件,只要求出函数f(x)在x∈[﹣4,﹣2)上的最小值即可得到结论. 解答: 解答:解:当x∈[0,1)时,f(x)=x﹣x∈[﹣,0]当x∈[1,2)时,f(x)=﹣(0.5)
|x﹣1.5|
2
∈[﹣1,],
∴当x∈[0,2)时,f(x)的最小值为﹣1, 又∵函数f(x)满足f(x+2)=2f(x), 当x∈[﹣2,0)时,f(x)的最小值为﹣, 当x∈[﹣4,﹣2)时,f(x)的最小值为﹣, 若x∈[﹣4,﹣2]时,f(x)≥∴
2
﹣t+恒成立,
≥﹣t+恒成立.
即t﹣4t+3≤0, 即(t﹣3)(t﹣1)≤0, 即1≤t≤3, 即t∈[1,3], 故选:B.
点评: 点评:本题考查的知识点是函数恒成立问题,函数的最值,一元二次不等式的解法,难度较大.
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
11.(5分)已知函数,则f[f(﹣4)]=4.
考点: 函数的值.
专题: 函数的性质及应用.
分析: 根据分段函数的表达式,直接代入求解即可.
解答: 解:由分段函数可知f(﹣4)=,
则f(16)=,
即f[f(﹣4)]=f(16)=4, 故答案为:4
点评: 本题主要考查函数值的计算,利用分段函数直接代入即可计算,比较基础.
12.(5分)在区间[﹣1,2]上随机取一个实数x,则事件“1≤2≤2”发生的概率为.
考点: 几何概型.
x
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专题: 计算题;概率与统计.
分析: 由1≤2≤2得:0≤x≤1,根据在区间[﹣1,2]上随机取实数x,每个数被取到的可能性相等,利用数集的长度比计算概率.
x
解答: 解:由1≤2≤2得:0≤x≤1,
∵在区间[﹣1,2]上随机取实数x,每个数被取到的可能性相等, ∴事件“1≤2≤2”发生的概率为, 故答案为.
点评: 本题考查了几何概型的概率计算,事件的发生与数集的长度有关,故可利用数集的长度比计算. 13.(5分)若某一离散型随机变量ξ的概率分布如下表,且E(ξ)=1.5,则a﹣b的值为0. ξ 0 1 2 3 P 0.1 a b 0.1
考点: 离散型随机变量的期望与方差. 专题: 概率与统计.
分析: 利用离散型随机变量的概率分布列的性质求解.
x
x
解答: 解:由已知得:,
解得a=b=0.4, ∴a﹣b=0. 故答案为:0.
点评: 本题考查概率之差的求法,考查离散型随机变量的分布列的性质的应用,是基础题,解题时要认真审题,在历年2015届高考中都是必考题型之一.
14.(5分)已知(3
﹣
)展开式的第4项为常数项,则n=5.
n
考点: 二项式系数的性质. 专题: 二项式定理.
分析: 根据(3﹣)展开式的通项公式,即可求出n的值.
n
解答: 解:∵(3﹣)展开式的第4项为常数项,
n
∴T4=令
•=0,
•=﹣•3
n﹣3
•,
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解得n=5. 故答案为:5.
点评: 本题考查了二项式展开式的通项公式的应用问题,是基础题目. 15.(5分)f(x)是定义在D上的函数,若存在区间[m,n]⊆D,使函数f(x)在[m,n]上的值域恰为[km,kn],则称函数f(x)是k型函数.给出下列说法: ①
不可能是k型函数;
②若函数③若函数
3
是1型函数,则n﹣m的最大值为
是3型函数,则m=﹣4,n=0;
2
;
④设函数f(x)=x+2x+x(x≤0)是k型函数,则k的最小值为.
其中正确的说法为②③.(填入所有正确说法的序号)
考点: 函数的值域.
专题: 新定义;函数的性质及应用.
分析: 根据题目中的新定义,结合函数与方程的知识,逐一判定命题①②③④是否正确,从而确定正确的答案.
解答: 解:对于①,f(x)的定义域是{x|x≠0},且f(2)=3﹣=1,f(4)=3﹣=2, ∴f(x)在[2,4]上的值域是[1,2],f(x)是型函数,∴①错误;
对于②,y=x+1=0,
∴方程的两根之差x1﹣x2=
(a≠0)是1型函数,即(a+a)x﹣1=ax,∴ax﹣(a+a)
222222
=≤,即n﹣m的最大值为
,∴②正确;
对于③,y=﹣x+x是3型函数,即﹣x+x=3x,解得x=0,或x=﹣4,∴m=﹣4,n=0,∴③正确;
对于④,f(x)=x+2x+x(x≤0)是k型函数,则x+2x+x=kx有二不等负实数根, 即x+2x+(1﹣k)=0有二不等负实数根,∴误;
综上,正确的命题是②③. 故答案为:②③.
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2
3
2
3
2
2
2
,解得0<k<1,∴④错
点评: 本题考查了在新定义下函数的定义域、值域问题以及解方程的问题,是易错题.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 16.(12分)甲、乙两人各进行一次射击,如果两人击中目标的概率都是0.8,计算: (1)两人都击中目标的概率;
(2)两人中恰有一人击中目标的概率; (3)至少有一人击中目标的概率.
考点: 相互事件的概率乘法公式. 专题: 概率与统计.
分析: 记“甲射击一次,击中目标”为事件A,“乙射击一次,击中目标”为事件B, (1)根据P(AB)=P(A)P(B),计算求得结果.
(2)所求概率为P2=P(A )+P( B)=P(A)P()+P()P(B),计算求得结果. (3)先求出“两人都未击中目标”的概率是 P(),则1﹣P(),即为所求.
解答: 解:记“甲射击一次,击中目标”为事件A,“乙射击一次,击中目标”为事件B, 则“两人都击中目标”是事件AB;“恰有1人击中目标”是A 或 B; “至少有1人击中目标”是AB,或A,或 B.
(1)显然,“两人各射击一次,都击中目标”就是事件AB,又由于事件A与B相互. ∴P(AB)=P(A)P(B)=0.8×0.8=0..
(2)“两人各射击一次,恰有一次击中目标”包括两种情况:
一种是甲击中,乙未击中(即A),另一种是甲未击中,乙击中(即B).
根据题意,这两种情况在各射击一次时不可能同时发生,即事件A 与B是互斥的, 所以所求概率为P2=P(A )+P( B)=P(A)P()+P()P(B) =0.8×(1﹣0.8)+(1﹣0.8)×0.8=0.16+0.16=0.32.
(3)“两人都未击中目标”的概率是 P()=0.2×0.2=0.04, ∴至少有一人击中目标的概率为P3=1﹣P()=1﹣0.04=0.96. 点评: 本题主要考查相互事件的概率乘法公式,所求的事件的概率与它的对立事件的概率之间的关系,属于中档题.
17.(12分)已知函数f(x)=2cosx+2
2
sinxcosx+
(Ⅰ)求f(x)的最小正周期与单调递增区间; (Ⅱ)当x∈[0,
]时,求f(x)的最大值和最小值.
考点: 三角函数中的恒等变换应用;三角函数的周期性及其求法;正弦函数的图象. 专题: 三角函数的图像与性质.
分析: (1)由三角函数中的恒等变换应用化简函数解析式可得f(x)=2sin(2x+由周期公式即可求T,由2k间.(2)由0
,可得
≤2x+≤2x+
≤≤2k
)+,
,k∈Z即可解得f(x)的单调递增区
)≤1,即可求得f
,从而有﹣≤sin(2x+
(x)的最大值和最小值.
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解答: 解:(1)∵f(x)=2sin(2x+∴T=∴由2k
=π,
≤2x+
≤2k
)+,
,k∈Z即可解得:k
,kπ
≤x≤kπ,k∈Z.
∴f(x)的单调递增区间是:[k(2)∵0∴
≤2x+
≤
, , )≤1,
],k∈Z…(6分)
∴﹣≤sin(2x+
∴f(x)的最大值为,最小值为.…(12分)
点评: 本题主要考查了三角函数中的恒等变换应用,三角函数的周期性及其求法,正弦函数的图象和性质,属于基本知识的考查.
18.(12分)在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=BC=CA=AA1=2,侧棱AA1⊥面ABC,D、E分别是棱A1B1、AA1的中点,点F在棱AB上,且AF=AB. (Ⅰ)求证:EF∥平面BDC1;
(Ⅱ)求二面角E﹣BC1﹣D的余弦值.
考点: 用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定. 专题: 空间角;空间向量及应用.
分析: (Ⅰ)利用直线和平面平行的判定定理,只需要证明EF∥BD,即可证明EF∥平
面BDC1;
(Ⅱ)建立空间直角坐标系,利用空间向量法求二面角的大小. 解答: 解:(Ⅰ)证明:取AB的中点M, ∵AF=AB.
∴F为AM的中点, 又∵E为AA1的中点,
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∴EF∥A1M,
在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为A1B1、AA1的中点, ∴A1D∥BM,且A1D=BM,
则四边形A1DBM为平行四边形, ∴A1M∥BD, ∴EF∥BD,
又∵BD⊂平面BC1D,EF⊄平面BC1D, ∴EF∥平面BC1D.
(Ⅱ)连接DM,分别以MB,MC,MD所在直线为x轴、y轴、z轴, 建立如图空间直角坐标系,
则B(1,0,0),E(﹣1,0,1),D(0,0,2),C1(0,∴
=(﹣1,0,2),
=(﹣2,0,1),
=(﹣1,
), ).
设面BC1D的一个法向量为
,
,面BC1E的一个法向量为
则由,
得,取,
又由,
得,取,
则,
故二面角E﹣BC1﹣D的余弦值为
.
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点评: 本题主要考查空间直线和平面平行的判定,以及求二面角的大小,要求熟练掌握相应的判定定理.建立空间直角坐标系,利用向量坐标法是解决此类问题比较简洁的方法.
19.(12分)已知等比数列{an}中,an+1>an,且满足a2+a4=20,a3=8 (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)若bn=
log2an,数列{bn}的前n项和为Sn,求Sn.
考点: 数列的求和;等比数列的通项公式. 专题: 等差数列与等比数列.
分析: (Ⅰ)由已知条件利用等比数列通项公式列出方程组,求出首项和公比,由此能求
出.
log2an=
=
,利用错位相减法能求出数列{bn}的前n项和.
(Ⅱ)由bn=
解答: 解:(Ⅰ)设等比数列{an}的首项为a1,公比为q(q>1) 由已知条件,得:∴
.…(6分)
log2an=
,①
,②
=
,
,
(Ⅱ)∵bn=∴Sn=
=
①﹣②,得:
=
=1﹣(n+2)•∴
,
.…(12分)
点评: 本题主要考查数列的通项公式的求法、前n项和公式的求法,考查等差数列、等比数列等基础知识,考查抽象概括能力,推理论证能力,运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,解题时要注意错位相减法的合理运用. 20.(13分)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为一级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标.
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石景山古城地区2013年2月6日至15日每天的PM2.5监测数据如茎叶图所示.
(Ⅰ)小陈在此期间的某天曾经来此地旅游,求当天PM2.5日均监测数据未超标的概率; (Ⅱ)小王在此期间也有两天经过此地,这两天此地PM2.5监测数据均未超标.请计算出这两天空气质量恰好有一天为一级的概率; (Ⅲ)从所给10天的数据中任意抽取三天数据,记ξ表示抽到PM2.5监测数据超标的天数,求ξ的分布列及期望.
考点: 离散型随机变量及其分布列;茎叶图;离散型随机变量的期望与方差. 专题: 概率与统计.
分析: (I)由茎叶图可知:有2+4天PM2.5日均值在75微克/立方米以下,据此利用古典概型的概率计算公式即可得出;
(II)由茎叶图可知:空气质量为一级的有2天,空气质量为二级的有4天,只有这6天空气质量不超标.据此可得得出其概率;
(III)由茎叶图可知:空气质量为一级的有2天,空气质量为二级的有4天,只有这6天空气质量不超标,而其余4天都超标,利用“超几何分布”即可得出. 解答: 解:(Ⅰ)记“当天PM2.5日均监测数据未超标”为事件A, 因为有2+4天PM2.5日均值在75微克/立方米以下,
故P(A)==.
(Ⅱ)记“这两天此地PM2.5监测数据均未超标且空气质量恰好有一天为一级”为事件B,P(B)=
=
.
(Ⅲ)ξ的可能值为0,1,2,3.
由茎叶图可知:空气质量为一级的有2天,空气质量为二级的有4天,只有这6天空气质量不超标,而其余4天都超标. P(ξ=0)=
,P(ξ=1)=
,
P(ξ=2)=
ξ的分布列如下表: ξ 0 1 P
,P(ξ=3)=.
2
3
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∴Eξ=.
点评: 正确理解茎叶图和“空气质量超标”的含义、古典概型的概率计算公式、超几何分布、排列与组合的意义与计算公式是解题的关键.
21.(14分)已知函数f(x)=lnx﹣ax+(Ⅰ)当a≤时,讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设g(x)=x﹣2bx+4.当a=时,若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),求实数b取值范围.
考点: 利用导数研究函数的单调性. 专题: 导数的综合应用.
分析: (Ⅰ)直接利用函数与导数的关系,求出函数的导数,再讨论函数的单调性; (Ⅱ)利用导数求出f(x)的最小值、利用二次函数知识或分离常数法求出g(x)在闭区间[1,2]上的最小值,然后解不等式求参数.
﹣1(a∈R).
2
解答: 解:(Ⅰ),
令h(x)=ax﹣x+1﹣a(x>0)
(1)当a=0时,h(x)=﹣x+1(x>0), 当x∈(0,1),h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减; 当x∈(1,+∞),h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增. (2)当a≠0时,由f′(x)=0,即ax﹣x+1﹣a=0,解得当当减;
时,h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增; 时,h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减.
当a<0时
,当x∈(0,1),h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;
2
2
.
时x1=x2,h(x)≥0恒成立,此时f′(x)≤0,函数f(x)单调递减;
时,
,x∈(0,1)时h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递
当x∈(1,+∞),h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增. 综上所述:当a≤0时,函数f(x)在(0,1)单调递减,(1,+∞)单调递增; 当
时x1=x2,h(x)≥0恒成立,此时f′(x)≤0,函数f(x)在(0,+∞)单调递减;
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当
单调递减. (Ⅱ)当(0,2), 有
时,函数f(x)在(0,1)单调递减,单调递增,
时,f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,所以对任意x1∈
,
,x2∈[1,2],(※)
又已知存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),所以
又g(x)=(x﹣b)+4﹣b,x∈[1,2]
当b<1时,g(x)min=g(1)=5﹣2b>0与(※)矛盾;
2
当b∈[1,2]时,g(x)min=g(b)=4﹣b≥0也与(※)矛盾; 当b>2时,
综上,实数b的取值范围是
.
.
2
2
点评: 本题将导数、二次函数、不等式知识有机的结合在一起,考查了利用导数研究函数的单调性、利用导数求函数的最值以及二次函数的最值问题,考查了同学们分类讨论的数学思想以及解不等式的能力;考查了学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力.
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