中档大题保分练(06)
(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)已知数列{an}的前n项和为Sn,an>0,a1=1,且满足S-2anan+1=an+1Sn-2anSn.
(1)求数列{an}的通项an;
(2)求数列{nan}的前n项和Tn.
解:(1)S-2anan+1=an+1Sn-2anSn,
∴(Sn+2an)(Sn-an+1)=0,
∵an>0,∴Sn-an+1=0,即Sn=an+1;
当n=1时,a2=1,当n≥2时,Sn-1=an,
∴an=Sn-Sn-1=an+1-an,∴an+1=2an,
a1=1,a2=1,不满足上式,
所以数列{an}是从第二项起的等比数列,其公比为2.
所以an=
(2)当n=1时,T1=1,
当n≥2时,Tn=1+2×20+3×21+…+n×2n-2,
2Tn=1×2+2×21+3×22+…+n×2n-1,
∴-Tn=1+21+22+…+2n-2-n×2n-1=-n2n-1,
∴Tn=(n-1)2n-1+1.
1.(B)(12分)(2018·广东六校联考)在△ABC中,B=,BC=2.
(1)若AC=3,求AB的长;
(2)若点D在边AB上,AD=DC,DE⊥AC,E为垂足,ED=,求角A的值.
解:(1)设AB=x,则由余弦定理有
AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos B,
即32=x2+22-2x·2cos ,
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解得x=+1,所以AB=+1.
(2)因为ED=,
所以AD=DC==.
在△BCD中,由正弦定理可得=.
因为∠BDC=2∠A,所以=.
所以cos A=,所以∠A=.
2.(12分)如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,PA=PD=AD=2,点M在线段PC上,且PM=2MC,N为AD中点.
(1)求证:AD⊥面PNB;
(2)若平面PAD⊥平面ABCD,求三棱锥PNBM的体积.
(1)证明:∵PA=PD,N为AD的中点,∴PN⊥AD,
又∵底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,
∴△ABD为等边三角形,∴BN⊥AD.
又∵PN∩BN=N,∴AD⊥平面PNB.
(2)解:∵PA=PD=AD=2,∴PN=NB=,
又∵平面PAD⊥平面ABCD,
平面PAD∩平面ABCD=AD,PN⊥AD,∴PN⊥NB,
∴S△PNB=××=.
∵AD⊥平面PNB,AD∥BC,
∴BC⊥平面PNB,又PM=2MC,
∴VPNBM=VMPNB=VCPNB=×××2=.
3.(12分)某地十万余考生的成绩中,随机地抽取了一批考生的成绩,将其分成6组:第一组[40,50),第二组[50,60),…,第六组[90,100],作出频率分布直方图,如图所示:
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(1)用每组区间的中点值代表该组的数据,估算这批考生的平均成绩;
(2)现从及格(60分及以上)的学生中,用分层抽样的方法抽取了70名学生(其中女生有34名),已知成绩“优异”(超过90分)的女生有1名,能否有95%的把握认为成绩优异与性别有关?
解:(1)根据题意,计算平均数为
=(45×0.01+55×0.02+65×0.03+75×0.025+85×0.01+95×0.005)×10=67.
(2)[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]四组学生的频率之比为:
0.3∶0.25∶0.1∶0.05=6∶5∶2∶1,
按分层抽样应该从这四组中分别抽取35,25,10,5人,
依题意,可以得到下列2×2列联表:
男生
女生
合计
优异
4
1
5
一般(及格)
32
33
65
36
34
70
K2==≈1.76<3.841,
对照临界值表知,不能有95%的把握认为数学成绩优异与性别有关.
4.(A)(10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系中,圆C的参数方程为(α为参数).以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρsin=1-.
(1)求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程;
(2)若直线l与圆C交于A,B两点,M是圆C上不同于A,B两点的动点,求△MAB面积的最大值.
解:(1)圆C的普通方程为(x-1)2+y2=4,
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直线l的方程可化为ρsin θ-ρcos θ=-1,
即直线l的直角坐标方程为x-y+-1=0.
(2)圆心C到l的距离为d==1,
所以|AB|=2=2,
又因为圆C上的点到直线 的距离的最大值为r+d=2+1=3,
所以(S△MAB)max=×|AB|×3=×2×3=3.
即△MAB面积的最大值为3.
4.(B)(10分)选修4-5:不等式选讲
已知a>0,b>0,且a2+b2=1,证明:
(1)4a2+b2≥9a2b2;
(2)(a3+b3)2<1.
证明:(1)∵a2+b2=1,
∴4a2+b2=(4a2+b2)(a2+b2)=4a4+b4+5a2b2≥4a2b2+5a2b2=9a2b2,,当且仅当b2=2a2时,取得等号.
(2)因为a>0,b>0,且a2+b2=1,
所以a,b∈(0,1),所以a3<a2,b3<b2,a3+b3<a2+b2,
所以(a3+b3)2<(a2+b2)2=1.
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