2017年河北省衡水市武邑中学高考数学一模试卷(文科)(解析版)(4)

2019-08-30 16:02

故答案为:(1,2].

三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)

17.在各项均为正数的等比数列{an}中,a1=2,且2a1,a3,3a2成等差数列. (Ⅰ) 求等比数列{an}的通项公式;

(Ⅱ) 若数列{bn}满足bn=11﹣2log2an,求数列{bn}的前n项和Tn的最大值. 【考点】等差数列与等比数列的综合.

【分析】(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,由等差中项和等比数列的通项公式列出方程,结合题意求出q的值,再代入等比数列的通项公式化简;

(Ⅱ)由(Ⅰ)和题意化简 bn,并判断出数列{bn}是等差数列,求出首项和公差,代入等差数列的前n项和公式,再对Tn进行配方,根据二次函数的性质求出它的最大值.

【解答】解:(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,an>0 因为2a1,a3,3a2成等差数列,所以2a1+3a2=2a3, 即

(舍去), .

所以2q2﹣3q﹣2=0,解得q=2或又a1=2,所以数列{an}的通项公式

(Ⅱ)由题意得,bn=11﹣2log2an=11﹣2n, 则b1=9,且bn+1﹣bn=﹣2,

故数列{bn}是首项为9,公差为﹣2的等差数列, 所以

=﹣(n﹣5)2+25,

所以当n=5时,Tn的最大值为25.

18.一家医药研究所,从中草药中提取并合成了甲、乙两种抗“H病毒”的药物,经试验,服用甲、乙两种药物痊愈的概率分别为

,现已进入药物临床试用

阶段,每个试用组由4位该病毒的感染者组成,其中2人试用甲种抗病毒药物,

2人试用乙种抗病毒药物,如果试用组中,甲种抗病毒药物治愈人数人数超过乙种抗病毒药物的治愈人数,则称该组为“甲类组”, (1)求一个试用组为“甲类组”的概率;

(2)观察3个试用组,用η表示这3个试用组中“甲类组”的个数,求η的分布列和数学期望.

【考点】离散型随机变量的期望与方差;列举法计算基本事件数及事件发生的概率;离散型随机变量及其分布列.

i=0,【分析】(1)设Ai表示事件“一个试用组中,服用甲种抗病毒有效的有i人”,1,2,Bj表示事件“一个试用组中,服用乙种抗病毒药物有效的有j人”,j=0,1,2,一个试用组为“甲类组”的概率P=P(B0A1)+P(B0A2)+P(B1A2),由此能求出结果.

(2)η的可能取值为0,1,2,3,且η~B(3,),由此能求出η的分布列和数学期望.

【解答】解:(1)设Ai表示事件“一个试用组中,服用甲种抗病毒有效的有i人”,i=0,1,2,

Bj表示事件“一个试用组中,服用乙种抗病毒药物有效的有j人”,j=0,1,2, 依题意有P(A1)=P(B0)=

=,P(B1)=

,P(A2)=

=,

∴一个试用组为“甲类组”的概率: P=P(B0A1)+P(B0A2)+P(B1A2) ==.

(2)η的可能取值为0,1,2,3, 且η~B(3,), ∴P(η=0)=P(η=1)=

==, ,

P(η=2)=P(η=3)=()3=∴η的分布列为: η P 0 =,

1 2 3 ∵η~B(3,),∴Eη=3×=.

19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥AD,AB∥CD,CD⊥AD,AD=CD=2AB=2,E,F分别为PC,CD的中点,DE=EC. (1)求证:平面ABE⊥平面BEF;

(2)设PA=a,若平面EBD与平面ABCD所成锐二面角取值范围.

,求a的

【考点】用空间向量求平面间的夹角;平面与平面垂直的判定.

【分析】(1)由题目给出的条件,可得四边形ABFD为矩形,说明AB⊥BF,再证明AB⊥EF,由线面垂直的判定可得AB⊥面BEF,再根据面面垂直的判定得到平面ABE⊥平面BEF;

(2)以A点为坐标原点,AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建立空间坐标系,利用平面法向量所成交与二面角的关系求出二面角的余弦值,根据给出的二面角的范围得其余弦值的范围,最后求解不等式可得a的取值范围. 【解答】证明:如图,

(1)∵AB∥CD,CD⊥AD,AD=CD=2AB=2,F为CD的中点, ∴ABFD为矩形,AB⊥BF.

∵DE=EC,∴DC⊥EF,又AB∥CD,∴AB⊥EF ∵BF∩EF=F,∴AB⊥面BEF,又AE?面ABE, ∴平面ABE⊥平面BEF.

(2)解:∵DE=EC,∴DC⊥EF,又PD∥EF,AB∥CD,∴AB⊥PD 又AB⊥PD,所以AB⊥面PAD,AB⊥PA.

以AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,AP所在直线为z轴建立空间坐标系,

则B(1,0,0),D(0,2,0),P(0,0,a),C(2,2,0),E(1,1,)

平面BCD的法向量设平面EBD的法向量为由则

?

,即

,取y=1,得x=2,z=

所以.

因为平面EBD与平面ABCD所成锐二面角所以cosθ∈

,即

由得:

由得:或

所以a的取值范围是

20.设F(,0),点A在x轴上,点B在y轴上,且=2, ?=0.

(1)当点B在y轴上运动时,求点M的轨迹E的方程;

(2)设点P是轨迹E上的动点,点R,N在y轴上,圆(x﹣1)2+y2=1内切于△PRN,求△PRN的面积的最小值. 【考点】轨迹方程.

【分析】(1))设M(x,y),由﹣x+

,得点B为线段AM的中点,由

=

=0,即可得到动点M的轨迹E的方程;

(2)设P(x0,y0),R(0,b),N(0,c),且b>c,可得PR直线的方程为:(y0﹣b)x﹣x0y+x0b=0,由直线PR、PN与题中的圆相切,运用距离公式算出(x0﹣2)b2+2y0b﹣x0=0、(x0﹣2)c2+2y0c﹣x0=0,可得b、c是方程(x0﹣2)x2+2y0x﹣x0=0的两个根,运用根与系数的关系算出|b﹣c|关于x的式子,再代入计算△PRN的面积可得面积S关于x的表达式,最后利用基本不等式即可求出△PRN的面积的最小值.

【解答】解:(1)设M(x,y),由∴B(0,),A(﹣x,0), ∴由

=(﹣x,﹣),

=﹣x+

=(,﹣).

,得点B为线段AM的中点,

=0,得y2=2x.

所以动点M的轨迹E的方程为y2=2x; (2)设P(x0,y0),R(0,b),N(0,c),且b>c,


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