中档大题保分练(01)
(满分:46分 时间:50分钟)
说明:本大题共4小题,其中第1题可从A、B两题中任选一题; 第4题可从A、B两题中任选一题. 共46分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
1.(A)(12分)已知△ABC的内角A,B,C的对边长分别为a,b,c,且=tan A+tan B.
(1)求角A的大小;
(2)设D为AC边上一点,且BD=5,DC=3,a=7,求c.
解:(1)在△ABC中,∵=tan A+tan B,
∴=+.
即=,
∴=.则tan A=,∴A=.
(2)由BD=5,DC=3,a=7,
得cos ∠BDC==-,∴∠BDC=,
又∵A=,∴△ABD为等边三角形,∴c=5.
1.(B)(12分)已知等比数列{an}中,an>0,a1=4,-=,n∈N*.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=(-1)n·(log2an)2,求数列{bn}的前2n项和T2n.
解:(1)设等比数列{an}的公比为q,则q>0,
因为-=,所以-=,
因为q>0,解得q=2,
所以an=4×2n-1=2n+1,n∈N*.
(2)bn=(-1)n·(log2an)2
=(-1)n·(log22n+1)2=(-1)n·(n+1)2,
设cn=n+1,则bn=(-1)n·(cn)2,
T2n=b1+b2+b3+b4+…+b2n-1+b2n=-(c1)2+(c2)2+[-(c3)2]+(c4)2+…+[-(c2n-1)2]+(c2n)2
=(-c1+c2)(c1+c2)+(-c3+c4)(c3+c4)+…+(-c2n-1+c2n)(c2n-1+c2n)
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=c1+c2+c3+c4+…+c2n-1+c2n
==n(2n+3)=2n2+3n.
2.(12分)如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,AB=AD=6,AA1=2,点E在棱BC上,CE=2,点F为棱C1D1的中点,过E,F的平面α与棱A1D1交于G,与棱AB交于H,且四边形EFGH为菱形.
(1)证明:平面A1C1E⊥平面BDD1B1;
(2)确定点G,H 的具体位置(不需说明理由),并求四棱锥BEFGH的体积.
(1)证明:在矩形A1B1C1D1中,
∵AB=AD,∴A1B1=A1D1,∴A1C1⊥B1D1.
又BB1⊥平面A1B1C1D1,∴BB1⊥A1C1.
∵BB1∩B1D1=B1,
∴A1C1⊥平面BDD1B1.
又A1C1⊂平面A1C1E,
∴平面A1C1E⊥平面BDD1B1.
(2)解:G为棱A1D1上靠近A1的三等分点,H为棱AB的中点,
HB=3,BE=4,所以△HBE的面积S△HBE=×HB×BE=×4×3=6.
于是四棱锥BEFGH的体积VBEFGH=2VBEFH=2VFBEH=2××S△HBE×BB1=2××6×2=8.
3.(12分)2018年2月22日, 在平昌冬奥会短道速滑男子500米比赛中.中国选手武大靖以连续打破世界纪录的优异表现,为中国代表队夺得了本届冬奥会的首枚金牌,也创造中国男子冰上竞速项目在冬奥会金牌零的突破.某高校为调查该校学生在冬奥会期间累计观看冬奥会的时间情况.收集了200位男生、100位女生累计观看冬奥会时间的样本数据(单位:小时).又在100位女生中随机抽取20个人.已知这20位女生的数据茎叶图如图所示.
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(1)将这20位女生的时间数据分成8组,分组区间分别为[0,5),[5,10),…,[30,35),[35,40],完成频率分布直方图;
(2)以(1)中的频率作为概率,求1名女生观看冬奥会时间不少于30小时的概率;
(3)以(1)中的频率估计100位女生中累计观看时间小于20个小时的人数.已知200位男生中累计观看时间小于20小时的男生有50人.请完成下面的列联表,并判断是否有99%的把握认为“该校学生观看冬奥会累计时间与性别有关”.
P(K2≥k0)
0.10
0.05
0.010
0.005
k0
2.706
3.841
6.635
7.879
附:K2=(n=a+b+c+d).
解:(1)由题意知样本容量为20,频率分布表如下:
分组
频数
频率
[0,5)
1
0.01
[5,10)
1
0.01
[10,15)
4
0.04
[15,20)
2
0.02
[20,25)
4
0.04
[25,30)
3
0.03
[30,35)
3
0.03
[35,40]
2
0.02
合计
20
1
0.20
频率分布直方图为:
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(2)因为(1)中[30,40]的频率为+=,
所以1名女生观看冬奥会时间不少于30小时的概率为.
(3)因为(1)中[0,20)的频率为,故可估计100位女生中累计观看时间小于20小时的人数是100×=40.所以累计观看时间与性别列联表如下:
男生
女生
总计
累计观看时间小于20小时
50
40
90
累计观看时间不小于20小时
150
60
210
总计
200
100
300
结合列联表可算得
K2==≈7.143>6.635,
所以,有99%的把握认为“该校学生观看冬奥会累计时间与性别有关”.
4.(A)(10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,以x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的极坐标方程为ρcos2θ=8sin θ.
(1)求曲线C的直角坐标方程,并指出该曲线是什么曲线;
(2)若直线l与曲线C的交点分别为M,N,求|MN|.
解:(1)因为ρcos2θ=8sin θ,
所以ρ2cos2θ=8ρsin θ,即x2=8y,
所以曲线C表示焦点坐标为(0,2),对称轴为y轴的抛物线.
(2)直线l过抛物线的焦点(0,2),且参数方程为(t为参数),
代入曲线C的直角坐标方程,得t2-2t-20=0,
所以t1+t2=2,t1t2=-20.
所以|MN|=|t1-t2|==10.
4.(B)(10分)选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)=|x-5|-|x+3|.
(1)解关于x的不等式f(x)≥x+1;
(2)记函数f(x)的最大值为m,若a>0,b>0,ea·e4b=e4ab-m,求ab的最小值.
解:(1)当x≤-3时,由5-x+x+3≥x+1,得x≤7,所以x≤-3;
当-3<x<5时,由5-x-x-3≥x+1,得x≤,所以-3<x≤;
当x≥5时,由x-5-x-3≥x+1,得x≤-9,无解.
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综上可知,x≤,
即不等式f(x)≥x+1的解集为.
(2)因为|x-5|-|x+3|≤|x-5-x-3|=8,
所以函数f(x)的最大值m=8.
因为ea·e4b=e4ab-8,所以a+4b=4ab-8.
又a>0,b>0,所以a+4b≥2=4,
所以4ab-8-4≥0,即ab--2≥0.
所以有(+1)(-2)≥0.
又>0,所以≥2,ab≥4,
即ab的最小值为4.
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