(2)记cn=anbn,求数列{cn}的前n项和Tn.
考点:等差数列与等比数列的综合;数列的求和. 专题:等差数列与等比数列.
分析:(1)易得Sn=2n+3n,令n=1可得首项a1,当n≥2时可得an=Sn﹣Sn﹣1,代入可得通项,设等比数列{bn}的公比为q,可建立关于b1,q的方程组,解之可得; (2)由(1)可得cn=(4n+1)?(),由错位相减法可求和. 解答: 解:(1)∵点(n,Sn)在抛物线y=2x+3x上,
2
∴Sn=2n+3n,
当n=1时,a1=S1=5,
2
当n≥2时,Sn﹣1=2(n﹣1)+3(n﹣1), ∴an=Sn﹣Sn﹣1=4n+1,
∴数列{an}是首项为5,公差为4的等差数列, ∴an=4n+1;
又∵各项都为正数的等比数列{bn}满足b1b3=设等比数列{bn}的公比为q, ∴b2=b1q=,b1q=解得b1=,q=, ∴bn=();
(2)由(1)可知cn=(4n+1)?(), ∴Tn=5?+9?+13?+…+(4n+1)?()① ∴Tn=5?+9?+13?
+…+(4n+1)?()
+…+
n+1nn
n
4
2
n
2
,b5=
,
,
②
n+1
②﹣①知Tn=+4(++
)﹣(4n+1)?()
=+4?﹣(4n+1))?()
n+1
,
化简可得Tn=9﹣(4n+9)))?().
点评:本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式,涉及错位相减法求和,属中档
题.
n
18.对某校2015届高三学生一个月内参加体育活动的次数进行统计,随机抽取M名学生作为样本,得到这M名学生参加体育活动的次数.根据此数据做出了频数与频率的统计表和
频率分布直方图如图:
(Ⅰ)求a的值,并根据此直方图估计该校2015届高三学生在一个月内参加体育活动的次数的中位数(精确到个位数);
(Ⅱ)在所取的样本中,从参加体育活动的次数不少于20次的学生中任取4人,记此4人中参加体育活动不少于25次的人数为ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望.
考点:离散型随机变量的期望与方差;频率分布直方图. 专题:概率与统计. 分析:(I)由分组[10,9)内的频数是10,频率是0.25,由此能求出a的值,据此直方图估计该校2015届高三学生在一个月内参加体育活动的次数的中位数. II)根据题意ξ可能取值为0,1,2.由此能求出ξ的分布列和Eξ. 解答: 解:(I)由分组[10,9)内的频数是10,频率是0.25,
∴∴p=
=0.25,∴M=40,即频数之和为40,∴10+24+m+2=40,∴m=4, =0.10,∵a是对应分组[15,20)的频率与组距的商,∴a=
=17
≈17.
=0.12.
下面找面积平分线,解得中位数为15+(II)根据题意ξ可能取值为0,1,2. P(ξ=0)=ξ P
∴ξ的分布列为Eξ=0×
=
,P(ξ=1)= 0 +1×
+2×
=. =
,P(ξ)= 1
=,
2
点评:本题考查中位数的求法,考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法,解题时要认真审题,注意排列组合知识的合理运用
19.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,底面ABC为等腰直角三角形,AB=BC,侧面A1B1BA和B1C1CB都是边长为2的正方形,D为AC的中点.
(1)求证:AB1∥平面DBC1; (2)求证:A1C1⊥平面BDC1; (3)求三棱锥C﹣BDC1的体积.
考点:直线与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定. 专题:空间位置关系与距离. 分析:(1)根据线面平行的判定定理证明即可;(2)根据线面垂直的判定定理证明即可;(3)根据三棱锥的体积公式计算即可. 解答: (1)证明:如图示:
连接B1、C交BC1与点O,连接OD,在△CAB1中, O、D分别是B1C和AC的中点,OD∥AB1, 而AB1不在平面BDC1,OD?平面BDC, ∴AB1∥平面BDC1;
(2)证明:三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面A1B1BA和B1C1CB都是正方形, BB1⊥平面ABC,
∴AA1⊥平面ABC,BD?平面ABC, 则AA1⊥BD,
∵AB=BC=2,D为AC的中点,
∴BD⊥AC,BD⊥平面AA1C1C,
∴BD⊥A1C,A1B1⊥B1C1,A1B1⊥B1B,B1C1∩B1B=B1, A1B1⊥平面B1C1CB,A1B1⊥BC1,
在正方形B1C1CB中,B1C⊥BC1,A1B1∩B1C=B1, BC1⊥平面A1B1C,
A1C?平面A1B1C,A1C⊥BC1, 又BD∩BC1=B, 故A1⊥平面BDC1,
(3)解:==h,
∵D是AC的中点,易知AB⊥平面BCC1B1, 故h=AB=1, ∴
=
=
h=××2×2×1=.
点评:本题考查了线面平行、线面垂直的判定定理,考查空间几何体的体积公式,是一道中档题.
20.已知椭圆E:
2
2
(a>b>0)的焦距为2,且过椭圆右焦点F2与上顶点的直线
l1与圆O:x+y=相切.
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在直线l2,满足l2∥l1,并且l2与椭圆E交于A、B两点,以AB为直径的圆与y轴相切,若存在,请求出l2的方程,若不存在,请说明理由.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题. 专题:圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析:(1)通过焦距为2可知c=1、F2(1,0),进而直线l1的方程为:bx+y﹣b=0,利用直
线l1与圆O:x+y=相切可知b=1,进而可得结论;
(2)假设存在直线l2满足题设条件并设l2:y=﹣x+m,与椭圆方程联立,利用韦达定理可知m<3,通过设A(x1,y1)、B(x2,y2),利用以AB为直径的圆与y轴相切可知|AB|=|(x1+x2)|,计算即得结论. 解答: 解:(1)∵焦距为2, ∴c=1,∴F2(1,0),
∴过椭圆右焦点F2与上顶点的直线l1的方程为:∵直线l1与圆O:x+y=相切, ∴
2
2
2
2
2
2
22
,即bx+y﹣b=0,
=,解得b=1,
∴a=b+c=1+1=2, ∴椭圆E的方程为:
+y=1;
满足题设条件.
2
(2)结论:存在直线l2:y=﹣x±理由如下:
假设存在直线l2满足题设条件,
由(1)知l1:y=﹣x+1, 设l2:y=﹣x+m, 联立
2
,消去y整理得:3x﹣4mx+2m﹣2=0,则△=(﹣4m)﹣12(2m﹣2)
2222
>0,即m<3,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1?x2=∴AB的中点横坐标为(x1+x2)=x2|=∴
??
,x1+x2=
,
|x1﹣
,则以AB为直径的圆的半径r=|AB|=,
=|(x1+x2)|,
=8x1x2,
2
整理得:
∴(
2
)=8?,
∴m=<3, ∴m=±
,
满足题设条件.
故存在直线l2:y=﹣x±
点评:本题是一道直线与圆锥曲线的综合题,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中档题.
21.设函数f(x)=lnx﹣ax(a∈R).
(1)若函数f(x)在x=2处的切线方程为y=x﹣b,求a,b的值;
(2)若函数g(x)=f(x)+x有两个极值点,且h(x)=ax﹣e在(1,+∞)有最大值,求a的取值范围;
(3)讨论方程f(x)=0解的个数,并证明你的结论.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程. 专题:分类讨论;导数的概念及应用;导数的综合应用. 分析:(1)求出函数f(x)的导数,由题意可得f′(2)=1,f(2)=2﹣b,解方程可得a,b;
22
(2)求出g(x)的导数,由题意可得x﹣ax+1=0有两个正根,则△=a﹣4>0,且a>0,解得a>2,求得h(x)的导数,对a讨论,若2<a≤e,若a>e,判断h(x)的单调性,即可得到a的范围;
2x