【文档说明】山东省菏泽一中2020届高三下学期在线数学试题含解析【精准解析】.doc,共(27)页,2.386 MB,由小赞的店铺上传
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高三数学试题第I卷(选择题共60分)一、选择题:(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知复数12,zz在复平面内对应的点分别为(1,1),(0,1),则12zz=()A.1i
+B.1i−+C.1i−−D.1i−【答案】D【解析】【分析】由已知条件可得12,zz,然后代入12zz,再利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.【详解】∵复数12,zz在复平面内对应的点分别为(1,1),(0,1),∴1z=1+i,2z=i.∴12zz()2111iiiii
i−++===−−.故选D.【点睛】本题考查了复数的代数表示法及其几何意义,考查了复数代数形式的乘除运算,是基础题.2.已知集合(1,3]A=−,201xBxx+=−,则AB=()A.[2,1)−B.(]1,1−C.(1,1)−D.[2,3]−【答案】C
【解析】【分析】对集合B进行化简,然后根据集合的交集运算,得到答案.【详解】201xBxx+=−,解201xx+−,得21x-?,所以)2,1B=−因为(1,3A=−,所以()1,1AB=−,故选:C.【点睛】本题考查解分式不
等式,集合的交集运算,属于简单题.3.在二项式521xx−的展开式中,含4x的项的系数是().A.10−B.5−C.10D.5【答案】C【解析】【分析】利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的
指数为4求得.【详解】解:对于251031551()()(1)rrrrrrrTCxCxx−−+=−=−,对于10﹣3r=4,∴r=2,则x4的项的系数是C52(﹣1)2=10故选C.点睛:本题主要考查二项展开式定理的通项与系数,属于简单题.二项展开式定理的问题也是高考命题热点之一,关于二项式定理的
命题方向比较明确,主要从以下几个方面命题:(1)考查二项展开式的通项公式1CrnrrrnTab−+=;(可以考查某一项,也可考查某一项的系数)(2)考查各项系数和和各项的二项式系数和;(3)二项展开式定理的应用.4.“总把新桃换旧符”(王安石)、“灯前小草写桃符”(陆游
),春节是中华民族的传统节日,在宋代人们用写“桃符”的方式来祈福避祸,而现代人们通过贴“福”字、贴春联、挂灯笼等方式来表达对新年的美好祝愿,某商家在春节前开展商品促销活动,顾客凡购物金额满50元,则可以从“福”字、春联和灯笼这三类礼品中任意免费领取一件,若有4名顾客都领取一件礼品,则他们
中有且仅有2人领取的礼品种类相同的概率是()A.59B.49C.716D.916【答案】B【解析】【分析】有4名顾客都领取一件礼品,基本事件总数n=34=81,他们中有且仅有2人领取的礼品种类相同包含的基本事件个数m2343CA==36,则可得他们中有且仅有2人领取的礼品种类相同的概率.
【详解】从“福”字、春联和灯笼这三类礼品中任意免费领取一件,有4名顾客都领取一件礼品,基本事件总数n=34=81,他们中有且仅有2人领取的礼品种类相同包含的基本事件个数m2343CA==36,则他们中有且仅有2人领取的礼
品种类相同的概率是p364819mn===.故选:B.【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型、排列组合中的分组分配等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.已知点()2,4M在抛物线C:22ypx=(0p)上,点M到抛物线C的焦点的距离是()
A.4B.3C.2D.1【答案】A【解析】【分析】将点()2,4M的坐标代入抛物线方程,求出4p=,即得焦点(2,0)F,利用抛物线的定义,即可求出.【详解】由点()2,4M在抛物线22ypx=上,可得164p=,解得4p=,即抛物线2:8Cyx=,焦点坐标(2,0)F,准线方程为2x=−.所以,
点M到抛物线C焦点的距离为:()224−−=.故选:A.【点睛】本题主要考查抛物线的定义和简单性质的应用,属于基础题.6.在ABC中,2ABACAD+=,20AEDE+=,若EBxAByAC=+,则()A.2yx=B.2yx=−C.2xy=D.2xy=−【答案】D【解
析】【分析】依题可得,点D为边BC的中点,2AEDE=−,从而可得出1()6DEABAC=−+,1()2DBABAC=−,2133EBABAC=−,从而可得出21,33xy==−,即可得到2xy=−.【详解】如图所示:∵2ABACAD+=,∴点D为边BC的中点
,∵20AEDE+=,∴2AEDE=−,∴11()36DEADABAC=−=−+,又11()22DBCBABAC==−,∴1121()()2633EBDBDEABACABACABAC=−=−++=−.又EBxAByAC=+,∴21,33xy==−,即2xy=−.故选
:D.【点睛】本题主要考查向量加法的平行四边形法则,向量减法的三角形法则,向量的线性运算,平面向量基本定理等知识的应用,意在考查学生的数学运算能力,属于基础题.7.已知双曲线C:22221xyab−=,(0a,0b)的左、右焦点分别为1F,2F,O为坐标原点,P是双
曲线在第一象限上的点,1222PFPFm==,(0m),212PFPFm=,则双曲线C的渐近线方程为()A.12yx=B.22yx=C.yx=D.2yx=【答案】D【解析】【分析】利用双曲线的定义求出2ma=,由向量的数量积,可求出12FP
F,利用余弦定理可得,ac的关系式,结合222cab=+,即可求出.【详解】因为122PFPFa−=,1222PFPFm==可得2ma=,由212PFPFm=可得21242cos4aaFPFa=,所以1260
FPF=,即有222214416242122caaaaa=+−=,即22223caba=+=,所以2ba=,所以双曲线的渐近线方程为:2yx=.故选:D.【点睛】本题主要考查双曲线的简单性质的应用,双曲线的
定义,向量数量积的定义以及余弦定理的应用,意在考查学生的数学运算能力,属于基础题.8.已知奇函数()fx是R上增函数,()()gxxfx=则()A.233231log224ggg−−
B.233231log224ggg−−C.23323122log4ggg−−D.23323122log4ggg−−【答案】B【解析】【分析】根据
定义,可判断出()gx为偶函数,根据其导数可得出,0x时,函数()gx单调递增,0x时,函数()gx单调递减,再利用奇偶性将三个函数值转化到同一个单调区间上的函数值,即可比较出大小.【详解】由奇函数()fx是R上的增函数,可得()0f
x,以及当0x时,()0fx,当0x时,()0fx,由()()gxxfx=,则()()()()gxxfxxfxgx−=−−==,即()gx为偶函数.因为()()()gxfxxfx=+,所以当0x时,()0gx,当0x时,()0gx.故0x时,函数()
gx单调递增,0x时,函数()gx单调递减.因为()331loglog44gg=,2303232221log4−−=所以233231log224ggg−−.故选:B.【点
睛】本题主要考查利用函数的奇偶性和单调性,比较大小,涉及指数函数,对数函数的性质以及利用导数研究函数单调性,意在考查学生的转化能力和逻辑推理能力,属于中档题.二、多项选择题: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,有多项是符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的0分.9.如图,正方体1111ABCDABCD−的棱长为1,则下列四个命题正确的是()A.直线BC与平面11ABCD所成的角等于4B.点C到面11ABCD的距离为22C.两条异面直线1DC和1BC所成的角为4D.三
棱柱1111AADBBC−外接球半径为32【答案】ABD【解析】【分析】根据线面角的定义及求法,点面距的定义,异面直线所成角的定义及求法,三棱柱的外接球的半径求法,即可判断各选项的真假.【详解】正方体1111ABCDABCD
−的棱长为1,对于A,直线BC与平面11ABCD所成的角为14CBC=,故选项A正确;对于B,因为1BC⊥面11ABCD,点C到面11ABCD的距离为1BC长度的一半,即22h=,故选项B正确;对于C,因为11//BCAD,所以异面直线1DC和1BC所成的角为1ADC,而1ADC为等
边三角形,故两条异面直线1DC和1BC所成的角为3,故选项C错误;对于D,因为11111,,AAABAD两两垂直,所以三棱柱1111AADBBC−外接球也是正方体1111ABCDABCD−的外接球,故222111322r++==,故选项D正确.故选:ABD.【
点睛】本题主要考查线面角的定义以及求法,点面距的定义以及求法,异面直线所成角的定义以及求法,三棱柱的外接球的半径求法的应用,属于基础题.10.要得到cos2yx=的图象1C,只要将sin23yx=+图象2C怎样变化得到()A.将
sin23yx=+的图象2C沿x轴方向向左平移12个单位B.将sin23yx=+的图象2C沿x轴方向向右平移1112个单位C.先作2C关于x轴对称图象3C,再将图象3C沿x轴方向向右
平移512个单位D.先作2C关于x轴对称图象3C,再将图象3C沿x轴方向向左平移12个单位【答案】ABC【解析】【分析】根据三角函数的变换法则,即可判断各选项是否可以变换得到.【详解】对于A,将sin23yx
=+图象2C沿x轴方向向左平移12个单位,可得sin2sin2cos21232yxxx=++=+=的图象1C,故选项A正确;对于B,将sin23yx=+的图象2C沿x轴方向向
右平移1112个单位也可得到,113sin2sin2cos21232yxxx=−+=−=的图象1C,故选项B正确;对于C,先作2C关于x轴对称,得到sin23yx=−+的图象3C,再将图象3C沿x轴方向向右平移512个单位,得到5sin
2sin2cos21232yxxx=−−+=−−=的图象1C,故选项C正确;对于D,先作2C关于x轴对称,得到sin23yx=−+的图象3C,再将图象3C沿x轴方向向左平移12个单位,得到的sin2sin2cos21232yx
xx=−++=−+=−图象,故选项D不正确.故选:ABC.【点睛】本题主要考查三角函数的平移变换和伸缩变换法则的应用,意在考查学生的数学运算能力和转化能力,以及逻辑推理能力,属于基础题.11.已
知集合()()=,Mxyyfx=,若对于()11,xyM,()22,xyM,使得12120xxyy+=成立,则称集合M是“互垂点集”.给出下列四个集合:()21,1Mxyyx==+;()2,1Mxyyx==+
;()3,xMxyye==;()4,sin1Mxyyx==+.其中是“互垂点集”集合的为()A.1MB.2MC.3MD.4M【答案】BD【解析】【分析】根据题意知,对于集合M表示的函数图象上的任意点()11,Pxy,
在图象上存在另一个点P,使得OPOP⊥,结合函数图象即可判断.【详解】由题意知,对于集合M表示的函数图象上的任意点()11,Pxy,在图象上存在另一个点P,使得OPOP⊥.在21yx=+的图象上,当P点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P,所以1M不是
“互垂点集”集合;对1yx=+的图象,将两坐标轴绕原点进行任意旋转,均与函数图象有交点,所以在2M中的任意点()11,Pxy,在2M中存在另一个P,使得OPOP⊥,所以2M是“互垂点集”集合;在xye=的图象
上,当P点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P,所以3M不是“互垂点集”集合;对sin1yx=+的图象,将两坐标轴绕原点进行任意旋转,均与函数图象有交点,所以所以4M是“互垂点集”集合,故选:BD.
【点睛】本题主要考查命题的真假的判断,以及对新定义的理解与应用,意在考查学生的数学建模能力和数学抽象能力,属于较难题.12.德国著名数学家狄利克雷(Dirichlet,1805~1859)在数学领域成就显著.19世纪,狄利克雷定义了一个“奇怪的函数”
()1,0,RxQyfxxCQ==其中R为实数集,Q为有理数集.则关于函数()fx有如下四个命题,正确的为()A.函数()fx是偶函数B.1x,2RxCQ,()()()1212fxxfxfx+=+恒成立C.任取一个不为零的有理数T,()()fxTfx+
=对任意的xR恒成立D.不存在三个点()()11,Axfx,()()22,Bxfx,()()33Cxfx,,使得ABC为等腰直角三角形【答案】ACD【解析】【分析】根据函数的定义以及解析式,逐项判断即可.【详解】对于A,若xQ,则xQ−
,满足()()fxfx=−;若RxCQ,则RxCQ−,满足()()fxfx=−;故函数()fx为偶函数,选项A正确;对于B,取12,RRxCQxCQ==−,则()()1201fxxf+==,()()120fxfx+=,故选项B错误;对于C,若xQ,则xTQ+,满足()()
fxfxT=+;若RxCQ,则RxTCQ+,满足()()fxfxT=+,故选项C正确;对于D,要为等腰直角三角形,只可能如下四种情况:①直角顶点A在1y=上,斜边在x轴上,此时点B,点C的横坐标为无理数,则BC中点的横坐标仍然为无理数,那么点A的横
坐标也为无理数,这与点A的纵坐标为1矛盾,故不成立;②直角顶点A在1y=上,斜边不在x轴上,此时点B的横坐标为无理数,则点A的横坐标也应为无理数,这与点A的纵坐标为1矛盾,故不成立;③直角顶点A在x轴上,斜边在1
y=上,此时点B,点C的横坐标为有理数,则BC中点的横坐标仍然为有理数,那么点A的横坐标也应为有理数,这与点A的纵坐标为0矛盾,故不成立;④直角顶点A在x轴上,斜边不在1y=上,此时点A的横坐标为无理数,则点B的横坐标也应为无理数,这与点B的纵坐标为1矛
盾,故不成立.综上,不存在三个点()()11,Axfx,()()22,Bxfx,()()33Cxfx,,使得ABC为等腰直角三角形,故选项D正确.故选:ACD.【点睛】本题以新定义为载体,考查对函数性质等知识的运用能力,意在考查学生运用分类讨论思想,数形结合思想
的能力以及逻辑推理能力,属于难题.第II卷(非选择题共90分)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知直线0xya−+=与圆22:2oxy+=相交于A,B两点(O为坐标原点),且AOB为等腰直角三角形,则实数a的值为__________;【答案】2【
解析】【分析】根据直角三角形的性质与垂径定理求得圆心O到直线0xya−+=的距离,再用公式求解即可.【详解】由题,因为AOB为等腰直角三角形,故22ABOA==,故圆心O到直线0xya−+=的距离22212
d=−=.即()221211aa==+−.故答案为:2【点睛】本题主要考查了根据直线与圆相交求参数的问题,重点在于垂径定理的运用.属于基础题.14.已知直线2yx=+与曲线ln()yxa=+相切
,则a=【答案】3【解析】【分析】设切点为(x0,y0),求出函数y=ln(x+a)的导数为y'=1xa+,得k切=01xa+=1,并且y0=x0+2,y0=ln(x0+a),进而求出a.【详解】设切点为(x0,y0),由题意可得:曲线的方程为y=l
n(x+a),所以y'=1xa+.所以k切=01xa+=1,并且y0=x0+2,y0=ln(x0+a),解得:y0=0,x0=﹣2,a=3.故答案为3.【点睛】本题主要考查直线的斜率、导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程等基础知识,属
于基础题.15.2019年7月,中国良渚古城遗址获准列入世界遗产名录,标志着中华五千年文明史得到国际社会认可.良渚古城遗址是人类早期城市文明的范例,实证了中华五千年文明史.考古科学家在测定遗址年龄的过程中利用了“放射性物质因衰变而减少”这一规律.已知样本中碳14的质量N随时间T(单位:
年)的衰变规律满足573002TNN−=(0N表示碳14原有的质量),则经过5730年后,碳14的质量变为原来的______;经过测定,良渚古城遗址文物样本中碳14的质量是原来的37至12,据此推测良渚古城存在的时期距今约在5730年到______年之间.
(参考数据:lg20.3,lg70.84,lg30.48)【答案】(1).12(2).6876【解析】【分析】把5730T=代入573002TNN−=,即可求出;再令3573072T−,两边同时取以2为底的对数,即可求出T的范围.【详解】∵573002TN
N−=,∴当5730T=时,100122NNN−==,∴经过5730年后,碳14的质量变为原来的12,由题意可知:3573072T−,两边同时取以2为底的对数得:5730223log2log7T−,∴3lglg3lg771.25730lg2lg2T
−−=−,6876T,∴推测良渚古城存在的时期距今约在5730年到6876年之间.故答案为:12;6876.【点睛】本题主要考查了对数的运算,以及利用对数函数的单调性解不等式,属于基础题.16.已知ABC的顶点A平面,点B,C在平面异侧,且2AB=,3AC=,
若AB,AC与所成的角分别为3,6,则线段BC长度的取值范围为______.【答案】7,13【解析】【分析】由题意画出图形,分别过,BC作底面的垂线,垂足分别为1B,1C,根据()222111111274BCBBBCCCBC=++=+可
知,线段BC长度的最大值或最小值取决于11BC的长度,而111111ABACBCABAC−+,即可分别求出BC的最小值与最大值.【详解】如图所示:分别过,BC作底面的垂线,垂足分别为1B,1C.由已知可得,13BB=
,132CC=,11AB=,132AC=.∵1111BCBBBCCC=++,()22222221111111111111132723344BCBBBCCCBBBCCCBBCCBCBC=++=+++=+++=+而111111ABACBCABAC−+,∴当AB,AC所
在平面与垂直,且,BC在底面上的射影1B,1C,在A点同侧时,BC长度最小,此时111131122BCABAC=−=−=,BC最小为2127724+=;当AB,AC所在平面与垂直,且,BC在底面上的射影1B,1C,在A点异侧时,BC
长度最大,此时111135122BCABAC=+=+=,BC最大为25271324+=.∴线段BC长度的取值范围为7,13.故答案为:7,13.【点睛】本题主要考查直线与平面所成的角的定义以及应用,向量数量积的应用,意在考查学生的直观想象
能力,逻辑推理能力和数学运算能力,属于中档题.四、解答题:本题共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①3(cos)sinbCacB−=;②22cosacbC+=;③sin3sin2ACbAa+=这三个条件中任选一个,补充
在下面问题中的横线上,并解答相应的问题.在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足________________,23,b=4ac+=,求ABC的面积.【答案】横线处任填一个都可以,面积为3.【解析】【分析】无论选哪一个,都先由正弦定理化边为角后,由诱导公式sinsin()A
BC=+,展开后,可求得B角,再由余弦定理2222cosbacacB=+−求得ac,从而易求得三角形面积.【详解】在横线上填写“3(cos)sinbCacB−=”.解:由正弦定理,得3(sincossin)sinsinBCACB−=.
由sinsin()sincoscossinABCBCBC=+=+,得3cossinsinsinBCCB−=.由0C,得sin0C.所以3cossinBB−=.又cos0B(若cos0B=,则sin0,B=22sincos0BB+=这与22sincos1BB+=矛盾)
,所以tan3B=−.又0B,得23B=.由余弦定理及23b=,得2222(23)2cos3acac=+−,即212()acac=+−.将4ac+=代入,解得4ac=.所以1sin2ABCSacB=△13422=3=.在横线上填写“22co
sacbC+=”.解:由22cosacbC+=及正弦定理,得2sinsin2sincosACBC++=.又sinsin()sincoscossinABCBCBC=+=+,所以有2cossinsin0BCC+=.因为(0,)C,所以sin0C.从而有1cos2B=−又(0,)B,所
以23B=由余弦定理及23b=,得2222(23)2cos3acac=+−即212()acac=+−.将4ac+=代入,解得4ac=.所以113sin43222ABCSacB===.在横线上填写“sin3sin2ACbAa+=”解:由正弦定理,得
sinsin3sinsin2BBAA−=.由0A,得sinA,所以sin3cos2BB=由二倍角公式,得2sincos3cos222BBB=.由022B,得cos02B,所以3sin22B=.所以23B=,即23B=.由余弦定理
及23b=,得2222(23)2cos3acac=+−.即212()acac=+−.将4ac+=代入,解得4ac=.所以1sin2ABCSacB=△13422=3=.【点睛】本题考查三角形面积公式,考查正弦定理、余弦定理,两角和的正弦公式等,正弦
定理进行边角转换,求三角形面积时,①若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积;②若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积,总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键.18.设数列
na的前n项和为nS,已知11a=,121nnSS+−=,nN.(1)证明:1nS+为等比数列,求出na的通项公式;(2)若nnnba=,求nb的前n项和nT,并判断是否存在正整数n使得1250nnTn−=+成立?若存在求出所有
n值;若不存在说明理由.【答案】(1)证明见解析,12nna-=;(2)不存在,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据等比数列的定义即可证明1nS+为等比数列,再根据nS和na的关系11,1,2nnnSnaSSn−==−,即可求出na的通项
公式;(2)根据12nnnnnba−==,可采取错位相减法求出nb的前n项和nT,然后代入1250nnTn−=+得,2260nn−−=,构造函数()226xfxx=−−(1x),利用其单调性和零点存在性定理即可判断是否存在.【详解】(1)∵121
nnSS+−=∴()1121nnSS++=+,*nN因为111aS==,所以可推出10nS+.故1121nnSS++=+,即1nS+为等比数列.∵112S+=,公比为2∴12nnS+=,即21n
nS=−,∵1121nnS−−=−,当2n时,112nnnnaSS−−=−=,11a=也满足此式,∴12nna-=;(2)因为12nnnnnba−==,01112222nnnT−=+++∴121122222nnnT=+
++,两式相减得:011111122222222nnnnnnT−+=+++−=−即1242nnnT−+=−,代入1250nnTn−=+,得2260nn−−=.令()226xfxx=−−(1x),()2ln210xfx=−在)1,x+成立,∴()226xf
xx=−−,()1,x+为增函数,而()()540ff,所以不存在正整数n使得1250nnTn−=+成立.【点睛】本题主要考查等比数列的定义的应用以及其通项公式的求法,错位相减法,构造函数法,零点存在性定理等的应用,意在考查学生的
数学运算能力和逻辑推理能力,属于中档题.19.《九章算术》是我国古代数学名著,它在几何学中的研究比西方早1000多年,在《九章算术》中,将底面为直角三角形,且侧棱垂直于底面的三棱柱称为堑堵(qiandu);阳马指底面为矩形,一侧棱垂直于底面的四棱锥,鳖膈(bie
nao)指四个面均为直角三角形的四面体.如图在堑堵111ABCABC−中,ABAC⊥.(1)求证:四棱锥11BAACC−为阳马;(2)若12CCBC==,当鳖膈1CABC−体积最大时,求锐二面角11CABC−−的余弦值.【答案】
(1)证明见解析;(2)155.【解析】【分析】(1)按照题目定义,只要证明AB⊥面11ACCA即可,而由1AAAB⊥,ABAC⊥即可证出AB⊥面11ACCA;(2)先根据基本不等式求出当2ABAC==时,鳖膈1CABC−体积最大,然后建立如图所示的空间直角坐标系,根据向量法即可求出锐二面角
11CABC−−的余弦值.【详解】(1)∵1AA⊥底面ABC,ABÌ面ABC∴1AAAB⊥又ABAC⊥,1AAACA=I∴AB⊥面11ACCA,又四边形11ACCA为矩形∴四棱锥11BAACC−为阳马.(2)∵ABAC⊥,2BC=,∴224AB
AC+=又∵1AA⊥底面ABC,∴111132CABCVCCABAC−=221123323ABACABAC+==当且仅当2ABAC==时,113CABCVABAC−=取最大值∵ABAC⊥,
1AA⊥底面ABC∴以A为原点,建立如图所示空间直角坐标系()2,0,0B,()0,2,0C,()10,0,2A()12,0,2AB=−uuur,()2,2,0BC=−,()110,2,0AC=uuuur设面1ABC的一个法向量()1111,,nxyz=由111
00nABnBC==得()122,1n=ur同理得()22,0,1n=uur∴12121215cos,5||||nnnnnn==uruururuururuur二面角11CABC−−的余弦值为155.
【点睛】本题主要考查线面垂直的判定定理的应用,基本不等式的应用,以及向量法求二面角的余弦值,意在考查学生的直观想象能力和数学运算能力,属于中档题.20.李克强总理在2018年政府工作报告指出,要加快建设创新型国家,把握世界新一轮科技革命和产业变革
大势,深入实施创新驱动发展战略,不断增强经济创新力和竞争力.某手机生产企业积极响应政府号召,大力研发新产品,争创世界名牌.为了对研发的一批最新款手机进行合理定价,将该款手机按事先拟定的价格进行试销,得到一组销售数
据(),(1,2,,6)iixyi=,如表所示:单价x(千元)345678销量y(百件)7065625956t已知611606iiyy===.(1)若变量,xy具有线性相关关系,求产品销量y(百件)关于试
销单价x(千元)的线性回归方程ˆˆˆybxa=+;(2)用(1)中所求的线性回归方程得到与ix对应的产品销量的估计值iy.当销售数据(),iixy对应的残差的绝对值ˆ1iiyy−时,则将销售数据(),iixy称
为一个“好数据”.现从6个销售数据中任取3个子,求“好数据”个数的分布列和数学期望()E.(参考公式:线性回归方程中ˆˆ,ba的估计值分别为1221ˆˆˆ,)niiiniixynxybaybxxnx=−=−==−−.【答案】(1
)ˆ482yx=−+(2)见解析【解析】【分析】(1)根据所给数据,先计算出t,计算1niiixy=,nxy,21niix=,2nx代入公式求ˆb,再由ˆˆaybx=−求ˆa即可(2)利用回归方程计算销量的预测值,找到4个“好数据”:(3,70)、(4,65)、(5,62)、(6,59),于
是可写出的所有可能取值为1,2,3,计算即可.【详解】(1)由611606iiyy===,可求得48t=,故11910niiixy==,=1980nxy,21199niix==,2=181.5nx,代入可得122119101980704199
181.517.5niiiniixynxybxnx==−−−====−−−,ˆˆ6045.582aybx=−=+=,所以所求的线性回归方程为ˆ482yx=−+.(2)利用(1)中所求的线性回归方程ˆ482yx=−
+可得,当13x=时,170y=;当24x=时,266y=;当35x=时,362y=;当46x=时,458y=;当57x=时,554y=;当68x=时,650y=.与销售数据对比可知满足||1(1,2,,6)iiyyi−=
的共有4个“好数据”:(3,70)、(4,65)、(5,62)、(6,59)于是的所有可能取值为1,2,31242361(1)5CCPC===,2142363(2)5CCPC===,3042361(3)5CCPC===,∴的分布列为:123P153515
所以1311232555E=++=.【点睛】本题主要考查了线性回归方程的求法,运用,离散型随机变量的分布列、期望,属于中档题.21.给定椭圆C:22221xyab+=(0ab),称圆心在原点O,半径为22ab+的圆是椭圆C的“卫星圆”
.若椭圆C的离心率22,点()2,2在C上.(1)求椭圆C的方程和其“卫星圆”方程;(2)点P是椭圆C的“卫星圆”上的一个动点,过点P作直线1l,2l使得1l⊥2l,与椭圆C都只有一个交点,且1l,2l分别交其“卫星圆”于点M,N,
证明:弦长MN为定值.【答案】(1)22184xy+=,2212xy+=;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据题意列出2222421caab=+=再结合222abc=+即可解出22a=,2b=,从而得到椭圆C的方程和其“卫星圆”方程;(2)根据1l⊥2l分类讨论,当有一条直线
斜率不存在时(不妨假设1l无斜率),可知其方程为22x=或22x=−,这样可求出43MN=;当两条直线的斜率都存在时,设经过点()00,Pxy与椭圆只有一个公共点的直线为()00ytxxy=−+,与椭圆方程联立,由0=可得()22001222003281
23281648648xyttxx−−−===−−−,所以线段MN应为“卫星圆”的直径,即43MN=,故得证.【详解】(1)由条件可得:2222421caab=+=解得22a=,2b=所以椭圆的方程为22184xy+=,卫星圆的方程为2212xy+=(2)
①当1l,2l中有一条无斜率时,不妨设1l无斜率,因为1l与椭圆只有一个公共点,则其方程为22x=或22x=−,当1l方程为22x=时,此时1l与“卫星圆”交于点()22,2和()22,2−,此时经过点()22,2()22,2−且与椭圆只
有一个公共点的直线是2y=或2y=−,即2l为2y=或2y=−,∴12ll⊥∴线段MN应为“卫星圆”的直径,∴43MN=②当1l,2l都有斜率时,设点()00,Pxy,其中220012xy+=,设经过点()00
,Pxy与椭圆只有一个公共点的直线为()00ytxxy=−+,则,()0022184ytxytxxy=+−+=消去y得到()()()2220000124280txtytxxytx++−+−−=,∴()2220000648163280xtxyty=−++−=∴()22
00122200328123281648648xyttxx−−−===−−−所以121tt=−,满足条件的两直线1l,2l垂直.∴线段MN应为“卫星圆”的直径,∴43MN=综合①②知:因为1l,2l
经过点()00,Pxy,又分别交“卫星圆”于点MN,且1l,2l垂直,所以线段MN是“卫星圆”220012xy+=的直径,∴=43MN为定值.【点睛】本题主要考查椭圆的简单性质的应用,直线与椭圆的位置关系的应用,两直线垂直的斜率关系的应用,韦达定理的应用,意在考查学生运用分类讨论
思想的意识以及数学运算能力,属于中档题.22.已知函数()ln2sinfxxxx=−+,()fx为()fx的导函数.(1)求证:()fx在()0,上存在唯一零点;(2)求证:()fx有且仅有两个不同的零点.【答案】(1)证明见解析;(2
)证明见解析.【解析】【分析】(1)设()()112cosgxfxxx==−+,然后判断函数()gx在(0,)上的符号,得出()gx的单调性,再利用零点存在定理判断()gx在(0,)上是否存在唯一零点即可;(2)分(0,)x,),2x,和)2,
x+三种情况分别考虑()fx的零点存在情况,从而得证.【详解】(1)设()()112cosgxfxxx==−+,当()0,x时,()212sin0gxxx=−−,所以()gx在()0,上单调递减,又因为31103g=−+,2102g=−所以
()gx在,32上有唯一的零点,所以命题得证.(2)①由(1)知:当()0,x时,()0fx,()fx在()0,上单调递增;当(),x时,()0fx,()fx在(
),上单调递减;所以()fx在()0,上存在唯一的极大值点32所以()ln2202222ff=−+−又因为2222111122sin220feeee=−−+−−+所以()fx在()
0,上恰有一个零点.又因为()ln20f=−−所以()fx在(),上也恰有一个零点.②当),2x时,sin0x,()lnfxxx−设()lnhxxx=−,()110hxx=−所以()hx在),2上单调递减,所以()()0hxh所以当),2x
时,()()()0fxhxh恒成立所以()fx在),2上没有零点.③当)2,x+时,()ln2fxxx−+设()ln2xxx=−+,()110xx=−所以()x在)2,+上单调递减
,所以()()20x所以当)2,x+时,()()()20fxx恒成立所以()fx在)2,+上没有零点.综上,()fx有且仅有两个零点.【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值,零点存在性定理的应用,
以及放缩法的应用,意在考查学生运用分类讨论思想的能力,转化能力,数学运算能力,逻辑推理能力,属于较难题.