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2021届山东省实验中学高三第二次模拟数学试题(解析版)
2025-10-02 19:10:44 责编:小OO
文档
2021年山东省实验中高考数学二模试卷

一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分).

1.已知集合A={x|﹣5<x<1},B={x|x2≤4},则A∩B=(  )

A.(2,3)    B.[2,3)    C.[﹣2,1)    D.(﹣2,1)

2.已知复数z=(a﹣3i)(3+2i)(a∈R)的实部与虚部的和为7,则a的值为(  )

A.1    B.0    C.2    D.﹣2

3.设a=50.3,b=log0.30.5,c=log30.4,则a,b,c的大小关系是(  )

A.a<b<c    B.b<c<a    C.c<a<b    D.c<b<a

4.已知等差数列{an}的项数为奇数,其中所有奇数项之和为319,所有偶数项之和为290,则该数列的中间项为(  )

A.28    B.29    C.30    D.31

5.已知两圆相交于两点A(1,3),B(t,﹣1),两圆圆心都在直线x+2y+c=0上,则t+c的值是(  )

A.﹣3    B.﹣2    C.0    D.1

6.市场调查发现,大约的人喜欢在网上购买儿童玩具,其余的人则喜欢在实体店购买儿童玩具.经工商局抽样调查发现,网上购买的儿童玩具合格率为,而实体店里的儿童玩具的合格率为.现工商局12345电话接到一个关于儿童玩具不合格的投诉,则这个儿童玩具是在网上购买的可能性是(  )

A.    B.    C.    D.

7.两个三口之家(父母+小孩)共6人去旅游,有红旗和吉利两辆车,每辆车至少乘坐2人,但两个小孩不能单独乘坐一辆车,则不同的乘车方式的种数为(  )

A.48    B.50    C.98    D.68

8.中国科学院院士吴文俊在研究中国古代数学家刘徽著作的基础上,把刘徽常用的方法概括为“出入相补原理”:一个图形不论是平面的还是立体的,都可以切割成有限多块,这有限多块经过移动再组合成另一个图形,则后一图形的面积或体积保持不变.利用这个原理,解决下面问题:已知函数f(x)满足f(4﹣x)=f(x),且当x∈[0,2]时的解析式为f(x)=,则函数y=f(x)在x∈[0,4]时的图象与直线y=﹣1围成封闭图形的面积是(  )

A.2    B.2log23    C.4    D.4log23

二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,有选错的得分,部分选对的得2分。

9.调查机构对某高科技行业进行调查统计,得到该行业从业者学历分布饼状图、从事该行业岗位分布条形图,如图所示:

则下列说法正确的是(  )

A.该高科技行业从业人员中学历为博士的占一半以上    

B.该高科技行业中从事技术岗位的人数超过总人数的30%    

C.该高科技行业中从事运营岗位的人员主要是本科生    

D.该高科技行业中从事技术岗位的人员主要是博士

10.已知f(x)=2cos2ωx+sin2ωx﹣1(ω>0)的最小正周期为π,则下列说法正确的有(  )

A.ω=2    

B.函数f(x)在上为增函数    

C.直线是函数y=f(x)图象的一条对称轴    

D.点是函数y=f(x)图象的一个对称中心

11.如图所示,在棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P,Q分别是线段B1D1,AC上的动点,则下列说法正确的有(  )

A.线段PQ长度的最小值为2    

B.满足PQ=2的情况只有4种    

C.无论P,Q如何运动,直线PQ都不可能与BD1垂直    

D.三棱锥P﹣ABQ的体积大小只与点Q的位置有关,与点P的位置无关

12.在数学课堂上,教师引导学生构造新数列:在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列,将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2,…;第n(n∈N*)次得到数列1,x1,x2,x3,…,xk,2;….记an=1+x1+x2+…+xk+2,数列{an}的前n项和为Sn,则(  )

A.k+1=2n    B.an+1=3an﹣3    

C.an=(n2+3n)    D.Sn=(3n+1+2n﹣3)

三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.设向量=(1,m),=(2,1),且•(2+)=7,则m=     .

14.已知sinαcosα=,且α∈(0,),则的值为                   .

15.任取一个正整数m,若m是奇数,就将该数乘3再加上1;若m是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈1→4→2→1,这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等),若m=5,则经过   次步骤后变成1;若第5次步骤后变成1,则m的可能值之和为   .

16.已知过抛物线y2=x焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,过坐标原点O的直线与双曲线=1(a>0,b>0)交于M,N两点,点P是双曲线上一点,且直线PM,PN的斜率分别为k1,k2,若不等式(|k1|+4|k2|)(|AF|•|BF|)≥|AF|+|BF|恒成立,则双曲线的离心率为              .

四、解答题:本题包括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.在平面四边形ABCD中,∠ABC=,∠ADC=,BC=4.

(1)若△ABC的面积为3,求AC;

(2)若AD=3,∠ACB=∠ACD+,求tan∠ACD.

18.已知{an}是递增的等比数列,前3项和为13,且3a1,5a2,3a3成等差数列.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)各项均为正数的数列{bn}的首项b1=1,其前n项和为Sn,且 ____,若数列{cn}满足cn=anbn,求{cn}的前n项和Tn.

在如下三个条件中任意选择一个,填入上面横线处,并根据题意解决问题.

①bn=2﹣1;②2bn=bn﹣1+bn+1(n≥2),b2=3;③Sn﹣Sn﹣1=(n≥2).

19.如图,已知斜三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是正三角形,点M,N分别是B1C1和A1B1的中点,AA1=AB=BM=2,∠A1AB=60°.

(1)求证:BN⊥平面A1B1C1;

(2)求二面角M﹣AB﹣C的余弦值.

20.每年的4月23日是世界读书日,设立的目的是推动更多的人去阅读和写作,享受阅读带来的乐趣.某高校为了解在校学生的每周阅读时间X(单位:小时),对全校学生进行了问卷调查.从中随机抽取了100名学生的数据,统计如表:

每周阅读时间X

[9,11)

[11,13)

[13,15)

[15,17)

[17,19)

[19,21)

[21,23]

频率0.050.10.150.40.20.060.04
(1)根据频率分布表,估计这100名学生每周阅读时间的平均值(同一组数据用该组数据区间的中点值表示);

(2)若认为目前该校学生每周的阅读时间X服从正态分布N(μ,σ2),用(1)中的平均值近似代替μ,且P(14≤X≤17.76)=0.5,若某学生周阅读时间不低于14小时,该同学可获得“阅读之星”称号.学校制定如下奖励方案:“阅读之星”可以获赠2次随机购书卡,其他同学可以获赠1次随机购书卡.每次获赠的随机购书卡的金额和对应的概率为:

购书卡的金额(单位:元)2050
概率
记Y(单位:元)为甲同学参加问卷调查获赠的购书卡的金额,求Y的分布列与数学期望.

21.已知椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(﹣,0),F2(,0),过点F2的直线l与椭圆交于不同两点M,N.当直线l斜率为﹣1时,弦MN的中点坐标为().

(1)求椭圆E的标准方程;

(2)求△F1MN的内切圆半径r最大时,直线l的方程.

22.已知函数f(x)=ex﹣ax(a∈R).

(1)讨论函数f(x)的单调性;

(2)当a=2时,求函数g(x)=f(x)﹣cosx在(﹣,+∞)上的零点个数.

一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分).

1.已知集合A={x|﹣5<x<1},B={x|x2≤4},则A∩B=(  )

A.(2,3)    B.[2,3)    C.[﹣2,1)    D.(﹣2,1)

解:∵A={x|﹣5<x<1},B={x|﹣2≤x≤2},

∴A∩B=[﹣2,1).

故选:C.

2.已知复数z=(a﹣3i)(3+2i)(a∈R)的实部与虚部的和为7,则a的值为(  )

A.1    B.0    C.2    D.﹣2

解:z=(a﹣3i)(3+2i)=3a+2ai﹣9i﹣6i2=3a+6+(2a﹣9)i,

所以复数z的实部与虚部分别为3a+6,2a﹣9,

则3a+6+2a﹣9=7,得a=2.

故选:C.

3.设a=50.3,b=log0.30.5,c=log30.4,则a,b,c的大小关系是(  )

A.a<b<c    B.b<c<a    C.c<a<b    D.c<b<a

解:∵a=50.3>50=1,

 log0.31<log0.30.5<log0.30.3,0<b<1,

c=log30.4<log31=0,

∴c<b<a,

故选:D.

4.已知等差数列{an}的项数为奇数,其中所有奇数项之和为319,所有偶数项之和为290,则该数列的中间项为(  )

A.28    B.29    C.30    D.31

解:设等差数列共有(2n+1)项,

由题意得S奇=a1+a3+•••+a2n+1,S偶=a2+a4+•••+a2n,

故S奇﹣S偶=a1+(a3﹣a2)+•••+(a2n+1﹣a2n),

=a1+d+•••+d=a1+nd=an+1=319﹣290=29.

故中间项an+1为29.

故选:B.

5.已知两圆相交于两点A(1,3),B(t,﹣1),两圆圆心都在直线x+2y+c=0上,则t+c的值是(  )

A.﹣3    B.﹣2    C.0    D.1

解:根据题意,由相交弦的性质,相交两圆的连心线垂直平分相交弦,

可得AB与直线x+2y+c=0垂直,且AB的中点在这条直线x+2y+c=0上;

由AB与直线x+2y+c=0垂直,可得=2,解可得t=﹣1,

则B(﹣1,﹣1),

故AB中点为(0,1),且其在直线x+2y+c=0上,

代入直线方程可得,0+2×(1)+c=0,可得c=﹣2;

故t+c=(﹣1)+(﹣2)=﹣3;

故选:A.

6.市场调查发现,大约的人喜欢在网上购买儿童玩具,其余的人则喜欢在实体店购买儿童玩具.经工商局抽样调查发现,网上购买的儿童玩具合格率为,而实体店里的儿童玩具的合格率为.现工商局12345电话接到一个关于儿童玩具不合格的投诉,则这个儿童玩具是在网上购买的可能性是(  )

A.    B.    C.    D.

解:工商局12345电话接到一个关于儿童玩具不合格的投诉,

则这个儿童玩具是在网上购买的可能性为:

P==.

故选:B.

7.两个三口之家(父母+小孩)共6人去旅游,有红旗和吉利两辆车,每辆车至少乘坐2人,但两个小孩不能单独乘坐一辆车,则不同的乘车方式的种数为(  )

A.48    B.50    C.98    D.68

解:根据题意,分2种情况讨论,

①每辆车坐3人,有C63=20种乘车方式;

②一辆车坐2人,另一辆坐4人,要求两个小孩不能单独乘坐一辆车,有(C62﹣1)A22=28种乘车方式;

则有20+28=48种车方式;

故选:A.

8.中国科学院院士吴文俊在研究中国古代数学家刘徽著作的基础上,把刘徽常用的方法概括为“出入相补原理”:一个图形不论是平面的还是立体的,都可以切割成有限多块,这有限多块经过移动再组合成另一个图形,则后一图形的面积或体积保持不变.利用这个原理,解决下面问题:已知函数f(x)满足f(4﹣x)=f(x),且当x∈[0,2]时的解析式为f(x)=,则函数y=f(x)在x∈[0,4]时的图象与直线y=﹣1围成封闭图形的面积是(  )

A.2    B.2log23    C.4    D.4log23

解:由题意可得,f(x)关于x=2对称,

而f(x)=,

且f(0)=f(4)=﹣1,f(2)=1,

在x∈[0,4],f(x),f(4﹣x)及y=﹣1的图象如下:

所以将围成的图形在x轴下半部分阴影区域部分相补到x轴上半部分的阴影区域,

可得图示:由x轴,y轴,y=1,x=4所围成的矩形的面积,

所以函数y=f(x)在x∈[0,4]的图象与直线y=1围成的封闭图形的面积为4.

故选:C.

二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,有选错的得分,部分选对的得2分。

9.调查机构对某高科技行业进行调查统计,得到该行业从业者学历分布饼状图、从事该行业岗位分布条形图,如图所示:

则下列说法正确的是(  )

A.该高科技行业从业人员中学历为博士的占一半以上    

B.该高科技行业中从事技术岗位的人数超过总人数的30%    

C.该高科技行业中从事运营岗位的人员主要是本科生    

D.该高科技行业中从事技术岗位的人员主要是博士

解:对于A,由该行业从业者学历分布饼状图得到:

该高科技行业从业人员中学历为博士的占一半以上,故A正确;

对于B,由从事该行业岗位分布条形图得到:

在高科技行业中从事科技岗位的人数超过总人数的30%,故B正确;

对于C,由该行业从业者学历分布饼状图、从事该行业岗位分布条形图,

无法得到该高科技行业中从事运营岗位的人员主要是本科生,故C错误;

对于D,由该行业从业者学历分布饼状图、从事该行业岗位分布条形图,

无法得到该高科技行业中从事技术岗位的人员主要是博士,故D错误.

故选:AB.

10.已知f(x)=2cos2ωx+sin2ωx﹣1(ω>0)的最小正周期为π,则下列说法正确的有(  )

A.ω=2    

B.函数f(x)在上为增函数    

C.直线是函数y=f(x)图象的一条对称轴    

D.点是函数y=f(x)图象的一个对称中心

解:∵=cos2ωx+sin2ωx=2cos(2ωx﹣)  的最小正周期为=π,

∴ω=1,∴f(x)=2cos(2x﹣),故A错误.

在上,2x﹣∈[﹣,0],故 f(x)=2cos(2x﹣) 单调递增,故B正确;

当x=时,f(x)=1,不是最值,故直线不是函数y=f(x)图象的一条对称轴,故C错误;

当x=时,f(x)=0,故点是函数y=f(x)图象的一个对称中心,故D正确,

故选:BD.

11.如图所示,在棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P,Q分别是线段B1D1,AC上的动点,则下列说法正确的有(  )

A.线段PQ长度的最小值为2    

B.满足PQ=2的情况只有4种    

C.无论P,Q如何运动,直线PQ都不可能与BD1垂直    

D.三棱锥P﹣ABQ的体积大小只与点Q的位置有关,与点P的位置无关

解:对于A,当P、Q分别为线段B1D1、AC的中点时,PQ是异面直线B1D1、AC的公垂线,

此时线段PQ长度最小为2,故A正确;

对于B,PQ=2,只能是面对角线,此时PQ可以是AD1,CD1,AB1,CB1四种,故B正确;

对于C,当P与B′重合,Q与C重合时,此时直线PQ(即B1C)与平面BC1D1垂直,故PQ⊥BD1,

故C错误;

对于D,由于点P到平面ABQ的距离是2,底面△QBA的面积随着点Q的移动而变化,

∴三棱锥P﹣ABQ的体积只与点Q的位置有关,与点P的位置无关,故D正确.

故选:ABD.

12.在数学课堂上,教师引导学生构造新数列:在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列,将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2,…;第n(n∈N*)次得到数列1,x1,x2,x3,…,xk,2;….记an=1+x1+x2+…+xk+2,数列{an}的前n项和为Sn,则(  )

A.k+1=2n    B.an+1=3an﹣3    

C.an=(n2+3n)    D.Sn=(3n+1+2n﹣3)

解:由a1=3+3,a2=3+3+9,a3=3+3+9+27,a4=3+3+9+27+81,

,…,an=3+31+32+33+…+3n=3+=,

由a1有3项,a2有5项,a3有9项,a5有17项,…,

故an有2n+1项.故C错误;

所以k+2=2n+1,即k+1=2n,故A正确;

由an=,可得an+1==3an﹣3,故B正确;

由Sn=a1+a2+…+an=(32+33+34+…+3n+1)+

=•+=(3n+1+2n﹣3),故D正确.

故选:ABD.

三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.设向量=(1,m),=(2,1),且•(2+)=7,则m= ﹣1 .

解:∵向量=(1,m),=(2,1).m实数,

∴2+=(4,2m+1),

∵•(2+)=7,

∴•(2+)=8+2m+1=7,

解得m=﹣1.

故答案为:﹣1.

14.已知sinαcosα=,且α∈(0,),则的值为  ﹣ .

解:∵sinαcosα=,

∴(sinα+cosα)2=sin2α+2sinαcosα+cos2α=1+2×=,

∵α∈(0,),

∴sinα>0,cosα>0,∴sinα+cosα=,

∴==﹣(sinα+cosα)=﹣=﹣.

故答案为:﹣.

15.任取一个正整数m,若m是奇数,就将该数乘3再加上1;若m是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈1→4→2→1,这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等),若m=5,则经过 5 次步骤后变成1;若第5次步骤后变成1,则m的可能值之和为 37 .

解:当m=5时,5→16→8→4→2→1共5步雹程变成1,

若m需经过5步雹程首次变成1则1←2←4←8←16←5或1←2←4←8←16←32两种情况,

即m=5或m=32,则5+32=37,

故答案为:5,37.

16.已知过抛物线y2=x焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,过坐标原点O的直线与双曲线=1(a>0,b>0)交于M,N两点,点P是双曲线上一点,且直线PM,PN的斜率分别为k1,k2,若不等式(|k1|+4|k2|)(|AF|•|BF|)≥|AF|+|BF|恒成立,则双曲线的离心率为   .

解:由(|k1|+4|k2|)(|AF|•|BF|)≥|AF|+|BF|恒成立,

可得|k1|+4|k2|≥=+,

因为y2=x,

所以F(,0),

则设直线AB的方程为x=my+,A(x1,y1),B(x2,y2),令y1>0,y2<0,

由,得y2﹣my﹣=0,

则y1+y2=m,y1y2=﹣,

因为|AF|=|y1|,|BF|=|y2|,

|y1|+|y2|=|y1﹣y2|==,

所以+=(+)=•=•=4,

所以|k1|+4|k2|≥4恒成立,

因为直线MN过原点,所以M,N关于原点对称,

设M(x0,y0),N(﹣x0,﹣y0),P(x3,y3),

因为点P在双曲线上,所以﹣=1,

所以k1k2=•=

=[b2(﹣1)﹣b2(﹣1)]=,

所以|k1|+4|k2|≥2=4×,当且仅当|k1|=4|k2|时,取等号,

所以4×=4,即a=b,

所以c2=a2+b2=2a2,

即c=a,

所以离心率为e==,

故答案为:.

四、解答题:本题包括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.在平面四边形ABCD中,∠ABC=,∠ADC=,BC=4.

(1)若△ABC的面积为3,求AC;

(2)若AD=3,∠ACB=∠ACD+,求tan∠ACD.

解:(1)∵△ABC中,∠ABC=,BC=4,

∴S△ABC=AB•BCsin∠ABC=3,

∴AB=3

∵△ABC中,由余弦定理可得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BCcos∠ABC=9+16−2×3×4×=13,

∴AC=;

(2)设∠ACD=α,则∠ACB=∠ACD+=α+,

∵Rt△ACD中,AD=3,

∴AC==,

△ABC中,∠BAC=π﹣∠ACB﹣∠ABC=﹣α,

由正弦定理可得:=,即=,

∴3sin(﹣α)=2sinα,化简可得tanα=,

∴tan∠ACD=.

18.已知{an}是递增的等比数列,前3项和为13,且3a1,5a2,3a3成等差数列.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)各项均为正数的数列{bn}的首项b1=1,其前n项和为Sn,且 ____,若数列{cn}满足cn=anbn,求{cn}的前n项和Tn.

在如下三个条件中任意选择一个,填入上面横线处,并根据题意解决问题.

①bn=2﹣1;②2bn=bn﹣1+bn+1(n≥2),b2=3;③Sn﹣Sn﹣1=(n≥2).

解:(1)数列{an}是递增的等比数列,前3项和为13,且3a1,5a2,3a3成等差数列.

所以,

整理得,所以,

解得q=3或,

由于{an}是递增的等比数列,

所以q=3.

故.

(2)选条件①时,bn=2﹣1;

整理得①,

当n≥2时,②,

所以两式相减得:bn﹣bn﹣1=2(常数),

所以数列{}是以1为首项,2为公差的等差数列,

故bn=2n﹣1,

所以,

则①,

3②,

①﹣②得:,

整理得:.

选条件②时,2bn=bn﹣1+bn+1(n≥2),b2=3;

所以数列{}是以1为首项,2为公差的等差数列

故bn=2n﹣1,

所以,

则①,

3②,

①﹣②得:,

整理得:.

选条件③时,Sn﹣Sn﹣1=(n≥2).

整理得:(常数),

所以数列{}是以1为首项,1为公差的等差数列;

所以,

故bn=Sn﹣Sn﹣1=2n﹣1,

所以,

则①,

3②,

①﹣②得:,

整理得:.

19.如图,已知斜三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是正三角形,点M,N分别是B1C1和A1B1的中点,AA1=AB=BM=2,∠A1AB=60°.

(1)求证:BN⊥平面A1B1C1;

(2)求二面角M﹣AB﹣C的余弦值.

【解答】(1)证明:连结MN,A1B,侧面ABB1A1是平行四边形,且∠A1AB=60°,

所以△A1BB1是正三角形,

又点N分别是A1B1的中点,所以BN⊥A1B1,

又因为AA1=AB=BM=2,所以BN=,MN=1,

所以BN2+MN2=BM2,则BN⊥MN,

又A1B1∩MN=N,A1B1,MN⊂平面A1B1C1,

所以BN⊥平面A1B1C1;

(2)解:取AB的中点O,连结A1O,则A1O∥BN,

由(1)可知,A1O⊥平面ABC,CO⊥AB,

以点O为坐标原点,建立空间直角坐标系如图所示,

则O(0,0,0),A(0,﹣1,0),B(0,1,0),,,

所以,,

设平面MAB的一个法向量为,

则,即,

令z=﹣1,则y=0,x=2,故,

又平面ABC的一个法向量为,

所以=,

故二面角M﹣AB﹣C的余弦值为.

20.每年的4月23日是世界读书日,设立的目的是推动更多的人去阅读和写作,享受阅读带来的乐趣.某高校为了解在校学生的每周阅读时间X(单位:小时),对全校学生进行了问卷调查.从中随机抽取了100名学生的数据,统计如表:

每周阅读时间X

[9,11)

[11,13)

[13,15)

[15,17)

[17,19)

[19,21)

[21,23]

频率0.050.10.150.40.20.060.04
(1)根据频率分布表,估计这100名学生每周阅读时间的平均值(同一组数据用该组数据区间的中点值表示);

(2)若认为目前该校学生每周的阅读时间X服从正态分布N(μ,σ2),用(1)中的平均值近似代替μ,且P(14≤X≤17.76)=0.5,若某学生周阅读时间不低于14小时,该同学可获得“阅读之星”称号.学校制定如下奖励方案:“阅读之星”可以获赠2次随机购书卡,其他同学可以获赠1次随机购书卡.每次获赠的随机购书卡的金额和对应的概率为:

购书卡的金额(单位:元)2050
概率
记Y(单位:元)为甲同学参加问卷调查获赠的购书卡的金额,求Y的分布列与数学期望.

解:(1)由题意可知,=10×0.05+12×0.1+14×0.15+16×0.4+18×0.2+20×0.06+22×0.04=15.88;

(2)由P(14≤X≤17.76)=0.5,且正态分布密度曲线关于x=μ=15.88对称,

所以P(X<14)=P(X>17.76)=,

故P(X≥14)=1﹣P(X<14)=1﹣=,

由题意可知,甲为“阅读之星”的概率为,甲获赠购书卡金额Y的可能取值为20,40,50,70,100,

所以P(Y=20)=×=,

P(Y=40)=××=,

P(Y=50)=×=,

P(Y=70)=×××==,

P(Y=100)=××=,

所以Y的分布列为:

 Y

 20 40 50 70 100
 P

 

 

 

 

所以E(Y)=20×+40×+50×+70×+100×==48.125.

21.已知椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(﹣,0),F2(,0),过点F2的直线l与椭圆交于不同两点M,N.当直线l斜率为﹣1时,弦MN的中点坐标为().

(1)求椭圆E的标准方程;

(2)求△F1MN的内切圆半径r最大时,直线l的方程.

解:(1)由题知c=,

设M(x1,y1),N(x2,y2),

则有+=1①,

+=1②,

由①﹣②得+=0③,

因为=﹣1时,x1+x2=,y1+y2=,

代入③有a2=4b2,

又a2=b2+c2,c=,

所以b2=1,a2=4,

所以椭圆E的标准方程为+y2=1.

(2)△F1MN的周长为|MF1|+|MF2|+||NF1|+|NF2|=4a=8,

S=•8•r=4r,

所以r=S,

所以△F1MN的内切圆半径r最大,即S最大,

设直线l的方程为x=my+,

由,得(m2+4)y2+2my﹣1=0,

所以y1+y2=,y1y2=,

则S=|F1F2|•|y1﹣y2|=

==,

令t=(t≥1),

则m2=t2﹣1,

S==≤=2,

当且仅当t=,即t=(t≥1)时取等号,

此时m=±,直线l的方程为x±y﹣=0.

22.已知函数f(x)=ex﹣ax(a∈R).

(1)讨论函数f(x)的单调性;

(2)当a=2时,求函数g(x)=f(x)﹣cosx在(﹣,+∞)上的零点个数.

解:(1)f(x)=ex﹣ax,其定义域为R,f′(x)=ex﹣a,

①当a≤0时,因为 f′(x)>0.所以 f(x) 在 R 上单调递增;

②当a>0时,令 f′(x)>0 得 x>lna.令 f′(x)<0 得 x<lna.

所以f(x)在(﹣∞,lna)上单调递减,(lna,+∞)上单调递增,

综上所述,当 a≤0 时,f(x) 在 R 上单调递增,当 a>0 时,f(x)在(﹣∞,lna)上单调递减,(lna,+∞)上单调递增.

(2)当a=2时,,g′(x)=ex+sinx﹣2,

①当 时,因为 g′(x)=(ex﹣1)+(sinx﹣1)<0,

所以 g(x) 在  单调递减.

所以 g(x)>g(0)=0,

斤以 g(x) 在  上无零点;

②当时,因为g′(x) 单调递增,且 .

所以存在,使 g′(x0)=0,

当x∈(0,x0) 时,g′(x)<0,当  时,g′(x)>0,

所以g(x)在[0,x0)上单调递减,在上单调递增,且g(0)=0,所以 g(x0)<0,

又因为,所以,

所以g(x) 在  上存在一个零点,

所以g(x) 在  上有两个零点.

③当时,,

所以g(x) 在 上单调递增,

因为,所以 g(x) 在  上无零点.

综上所述,g(x)在 上的零点个数为 2.下载本文

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