2024届吉林省吉林市第一中学高三数学适应性试卷(二)
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这是一份2024届吉林省吉林市第一中学高三数学适应性试卷(二),共24页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(5分)已知A={x|x2﹣x﹣12<0},B={x∈R|lg2(5﹣x)<1},则(∁RA)∩B=( )
A.{x|﹣3<x≤4}B.{x|﹣3≤x<4}C.{x|x≥4}D.{x|4≤x<5}
2.(5分)佛兰德现代艺术中心是比利时洛默尔市的地标性建筑,该建筑是一座全玻璃建筑,整体成圆锥形,形成一个统一的整体,气势恢宏,高为30m,则该建筑的侧面积为( )
A.160πm2B.C.D.240πm2
3.(5分)已知的二项展开式中只有第3项的二项式系数最大,则展开式中的常数项为( )
A.24B.18C.12D.6
4.(5分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
5.(5分)为调查某地区中学生每天睡眠时间,采用样本量比例分配的分层随机抽样,现抽取初中生800人,方差为1,抽取高中生1200人,方差为0.5,则估计该地区中学生每天睡眠时间的方差为( )
A.0.96B.0.94C.0.79D.0.75
6.(5分)已知函数f(x)的定义域为(﹣∞,0),其导函数f′(x)(x)﹣2f(x)>0(x+2024)﹣(x+2024)2f(﹣1)<0的解集为( )
A.(﹣2025,﹣2024)B.(﹣2024,0)
C.(﹣∞,﹣2024)D.(﹣∞,﹣2025)
7.(5分)已知φ为第一象限角,若函数f(x)=2cs(x﹣φ),则=( )
A.B.C.D.
8.(5分)在三棱锥P﹣ABC中,平面ABC⊥平面PBC,△ABC和△PBC都是边长为,若M为三棱锥P﹣ABC外接球上的动点,则点M到平面ABC距离的最大值为( )
A.B.C.D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
(多选)9.(6分)已知复数z1,z2满足:z1为纯虚数,|z2﹣1|=2|z2﹣4|,则下列结论正确的是( )
A.
B.3≤|z2|≤7
C.|z1﹣z2|的最小值为3
D.|z1﹣z2+3i|的最小值为3
(多选)10.(6分)已知,且tanα,tanβ是方程21x2﹣10x+1=0的两根,下列选项中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
(多选)11.(6分)设三个向量不共面,那么对任意一个空间向量(x,y,z),使得:成立.我们把,把有序实数组(x,y,z)叫做基底的斜坐标.已知三棱锥.以A为坐标原点,以,以为y轴正方向,以为z轴正方向,以为基底,建立斜坐标系( )
A.
B.△PBC的重心坐标为
C.若Q(1,1,1),则AQ⊥BC
D.异面直线AP与BC所成角的余弦值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(5分)若函数f(x)=ln(ax+1)在(1,2)上单调递减 .
13.(5分)已知点A(1,m),,若圆C:x2+y2+2x=0上有且只有一点P,使得PA⊥PB,则实数m的一个取值为 .(写出满足条件的一个即可)
14.(5分)在△ABC中,点O满足(λ>0),且AO所在直线交边BC于点D,有,则的值为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知0<a<1,函数f(x)=(x≠0).
(1)求f(x)的单调区间.
(2)讨论方程f(x)=a的根的个数.
16.(15分)四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为直角梯形,CD∥AB,AB=2BC=2CD=4,侧面PAD⊥面ABCD
(1)求证:BD⊥PA;
(2)已知平面PAD与平面PBC的交线为l,在l上是否存在点N,使二面角P﹣DC﹣N的余弦值为,请确定N点位置,若不存在
17.(15分)为不断改进劳动教育,进一步深化劳动教育改革,现从某单位全体员工中随机抽取3人做问卷调查.已知某单位有N名员工是男性,是女性.
(1)当N=20时,求出3人中男性员工人数X的分布列和数学期望;
(2)我们知道,当总量N足够大而抽出的个体足够小时,超几何分布近似为二项分布.现在全市范围内考虑.从N名员工(男女比例不变),在超几何分布中男性员工恰有2人的概率记作P1;有二项分布中(即男性员工的人数)男性员工恰有2人的概率记作P2.那么当N至少为多少时,我们可以在误差不超过0.001(即P1﹣P2≤0.001)的前提下认为超几何分布近似为二项分布.(参考数据:)
18.(17分)如图,已知双曲线C:=1(a>0,b>0),点在C上,A,B为双曲线的左、右顶点,直线AP和直线x=1交于点N,直线NB交C的右支于点Q.
(1)求C的方程;
(2)探究直线PQ是否过定点,若过定点,求出该定点坐标,请说明理由;
(3)设S1,S2分别为△ABN和△NPQ的外接圆面积,求的取值范围.
19.(17分)数列{an}中,从第二项起,每一项与其前一项的差组成的数列{an+1﹣an}称为{an}的一阶差数列,记为,依此类推,n}的二阶差数列,记为,….如果一个数列{an}的p阶差数列是等比数列,则称数列{an}为p阶等比数列(p∈N*).
(1)已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1.
(ⅰ)求,,;
(ⅱ)证明:{an}是一阶等比数列;
(2)已知数列{bn}为二阶等比数列,其前5项分别为,求bn及满足bn为整数的所有n值.
2024年吉林一中高考数学适应性试卷(二)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共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.(5分)已知A={x|x2﹣x﹣12<0},B={x∈R|lg2(5﹣x)<1},则(∁RA)∩B=( )
A.{x|﹣3<x≤4}B.{x|﹣3≤x<4}C.{x|x≥4}D.{x|4≤x<5}
【分析】先求出集合A,B,然后结合集合的补集及交集运算即可求解.
【解答】解:因为A={x|x2﹣x﹣12<0}=(﹣6,4)2(7﹣x)<1}=(3,6),
所以∁RA={x|x≤﹣3或x≥4},
则(∁RA)∩B={x|2≤x<5}.
故选:D.
【点评】本题主要考查了集合的补集及交集运算,属于基础题.
2.(5分)佛兰德现代艺术中心是比利时洛默尔市的地标性建筑,该建筑是一座全玻璃建筑,整体成圆锥形,形成一个统一的整体,气势恢宏,高为30m,则该建筑的侧面积为( )
A.160πm2B.C.D.240πm2
【分析】根据已知条件求得圆锥的母线长,进而求解结论.
【解答】解:因为底面直径AB=8m,高AO=30m,
所以底面半径r=OC=4,
故母线长l=AB==2.
所以圆锥的侧面积为:πrl=2πm2.
故选:C.
【点评】本题主要考查圆锥的侧面积,属于基础题.
3.(5分)已知的二项展开式中只有第3项的二项式系数最大,则展开式中的常数项为( )
A.24B.18C.12D.6
【分析】利用二项式系数的性质即可求出n的值,再求出二项式的展开式的通项公式,令x的指数为0,由此即可求解.
【解答】解:由题意可得n=4,
则二项式(x+)4的展开式的通项公式为=,r=6,1,…,4,
令2﹣2r=0,解得r=2=24.
故选:A.
【点评】本题考查了二项式定理的应用,属于基础题.
4.(5分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【分析】acsB=bcsA⇔sinAcsB=sinBcsA⇔tanA=tanB⇔A=B,即可判断出结论.
【解答】解:acsB=bcsA⇔sinAcsB=sinBcsA,A,B∈(0,则A,B,
故选:C.
【点评】本题考查了正弦定理、同角三角函数基本关系式、三角形内角和定理、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力.
5.(5分)为调查某地区中学生每天睡眠时间,采用样本量比例分配的分层随机抽样,现抽取初中生800人,方差为1,抽取高中生1200人,方差为0.5,则估计该地区中学生每天睡眠时间的方差为( )
A.0.96B.0.94C.0.79D.0.75
【分析】根据方差的计算公式求得正确答案.
【解答】解:该地区中学生每天睡眠时间的平均数为:(小时),
该地区中学生每天睡眠时间的方差为:.
故选:B.
【点评】本题主要考查了分层随机抽样的定义,考查了方差公式,属于基础题.
6.(5分)已知函数f(x)的定义域为(﹣∞,0),其导函数f′(x)(x)﹣2f(x)>0(x+2024)﹣(x+2024)2f(﹣1)<0的解集为( )
A.(﹣2025,﹣2024)B.(﹣2024,0)
C.(﹣∞,﹣2024)D.(﹣∞,﹣2025)
【分析】由已知不等式特点考虑构造函数,x<0,对其求导,结合导数与单调性关系即可求解不等式.
【解答】解:由题意知,当x∈(﹣∞,xf'(x)﹣2f(x)>0,
设,x<0,
则0,
所以g(x)在(﹣∞,0)上单调递减,
不等式f(x+2024)﹣(x+2024)6f(﹣1)<0等价于,
即为g(x+2024)<g(﹣1),所以,
解得﹣2025<x<﹣2024.
故选:A.
【点评】本题主要考查了导数与单调性关系在不等式求解中的应用,属于中档题.
7.(5分)已知φ为第一象限角,若函数f(x)=2cs(x﹣φ),则=( )
A.B.C.D.
【分析】先用两角差的余弦公式,再合并同类项,用辅助角公式化简f(x),最后利用三角函数的性质求解即可.
【解答】解:f(x)=2csxcsφ+2sinxsinφ+csx
=2sinφsinx+(2csφ+1)csx
=,
所以 ,
解得:csφ=,
因为φ为第一象限角,所以sinφ==,
故 .
故选:D.
【点评】本题主要考查三角函数的性质,考查三角恒等变换,属于中档题.
8.(5分)在三棱锥P﹣ABC中,平面ABC⊥平面PBC,△ABC和△PBC都是边长为,若M为三棱锥P﹣ABC外接球上的动点,则点M到平面ABC距离的最大值为( )
A.B.C.D.
【分析】设BC中点为T,△ABC的外心为O1,△PBC的外心为O2,过点O1作平面ABC的垂线,过点O2作平面PBC的垂线,两条垂线的交点为O,则点O即为三棱锥P﹣ABC外接球的球心,求出三棱锥P﹣ABC外接球的半径,由此能求出球心到平面ABC的距离得答案.
【解答】解:设BC中点为T,△ABC的外心为O1,△PBC的外心为O2,
过点O5作平面ABC的垂线,过点O2作平面PBC的垂线,两条垂线的交点为O,
则点O即为三棱锥P﹣ABC外接球的球心,
∵△ABC和△PBC都是边长为的等边三角形,
∵平面PBC⊥平面ABC,AT=BC,平面PBC∩平面ABC=BC,
∴AT⊥平面PBC,又PT⊂平面PBC,
又TO1=TO2==1,
∴四边形OO8TO2是边长为1的正方形,
三棱锥P﹣ABC外接球的半径R=OP==,
∴点M到平面ABC距离d.
∴点M到平面ABC距离的最大值为.
故选:D.
【点评】本题考查点到平面的距离的最大值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
(多选)9.(6分)已知复数z1,z2满足:z1为纯虚数,|z2﹣1|=2|z2﹣4|,则下列结论正确的是( )
A.
B.3≤|z2|≤7
C.|z1﹣z2|的最小值为3
D.|z1﹣z2+3i|的最小值为3
【分析】借助复数的基本概念与模长运算可得A;借助复数的几何意义计算可得B;借助圆与直线的距离可得C、D.
【解答】解:∵z1为纯虚数,∴可设z1=bi(b≠4),∴,∴选项A正确;
对B:设z7=m+ni(m,n∈R)2﹣1|=3|z2﹣4|,
则(m﹣4)2+n2=8(m﹣4)2+2n2,即(m﹣5)2+n2=4,
则z6所对应点的轨迹是以(5,0)为圆心,
∴6≤|z2|≤7,∴选项B正确;
对C:∵z7为纯虚数,∴z1对应点在y轴上(除去原点),
z2所对应点的轨迹是以(3,0)为圆心,
∴|z1﹣z4|的取值范围为(3,+∞)1﹣z7|无最小值,选项C错误;
对D:∵|z1﹣z2+4i|=|(b+3)i﹣z2|,
表示点(4,b+3)到以(5,以4为半径的圆上的点的距离,
∵(b+3)i(b≠0)为纯虚数或2,(0,3)),
∴当b=﹣8时|z1﹣z2+5i|取得最小值3,∴选项D正确.
故选:ABD.
【点评】本题主要考查了复数的基本概念,复数的模长公式,复数的几何意义的应用,属于中档题.
(多选)10.(6分)已知,且tanα,tanβ是方程21x2﹣10x+1=0的两根,下列选项中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】由已知结合方程的根与系数关系,同角基本关系,和差角公式检验各选项即可判断.
【解答】解:由题意得tanα+tanβ=,tanαtanβ=,
因为,
所以0<α+β<π,
所以tan(α+β)===,A正确;
因为(tanα﹣tanβ)2=(tanα+tanβ)2﹣3tanαtanβ==,
所以tanα﹣tanβ=﹣,
所以tan(α﹣β)===﹣;
因为cs(α+β)==,sin(α+β)=,
同理可求,cs(α﹣β)=,
则=,B错误;
因为tanα﹣tanβ=﹣,tanα+tanβ=,
所以tanα=,tanβ=,
所以tan(α+2β)=tan(α+β+β)===1,
因为0<α+β<π,
所以α+2β=,D正确.
故选:AD.
【点评】本题主要考查了方程的根与系数关系,和差角公式及同角基本关系的综合应用,属于中档题.
(多选)11.(6分)设三个向量不共面,那么对任意一个空间向量(x,y,z),使得:成立.我们把,把有序实数组(x,y,z)叫做基底的斜坐标.已知三棱锥.以A为坐标原点,以,以为y轴正方向,以为z轴正方向,以为基底,建立斜坐标系( )
A.
B.△PBC的重心坐标为
C.若Q(1,1,1),则AQ⊥BC
D.异面直线AP与BC所成角的余弦值为
【分析】根据新定义求出向量的坐标,从而判断出A项的正误;求出P、A、C三点的坐标,结合重心的坐标公式判断出B项的正误,根据向量的数量积是否等于0,判断出C项的正误;根据向量的夹角公式加以计算,判断出D项的正误.
【解答】解:对于A,根据PA=2,可得,
所以,故A项正确;
对于B,根据PA=2,可得,,
所以P(0,0,8),0,0),3,0),
△PBC的重心为,即,故B项正确;
对于C,因为,,
所以•=(++﹣)=||2﹣||2+•﹣•=1﹣8+﹣,
因此,AQ⊥BC不成立;
对于D,根据PA=2,可得,,
设异面直线AP与BC所成角的为α,由异面直线所成角的定义,
可知csα=|cs<,>|=||=|,故D项错误.
故选:AB.
【点评】本题主要考查空间向量的数量积及其运算性质、向量加减法的坐标表示、向量的夹角公式等知识,属于中档题.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(5分)若函数f(x)=ln(ax+1)在(1,2)上单调递减 [﹣,0) .
【分析】根据题意,设t=ax+1,则y=lnt,利用复合函数的单调性可得t=ax+1在(1,2)上为减函数且t>0恒成立,结合一次函数的性质分析可得答案.
【解答】解:根据题意,设t=ax+1,
若函数f(x)=ln(ax+1)在(8,2)上单调递减,2)上为减函数且t>6恒成立,
即,解可得﹣,即a的取值范围为[﹣.
故答案为:[﹣,0).
【点评】本题考查复合函数的单调性,涉及对数函数的性质,属于基础题.
13.(5分)已知点A(1,m),,若圆C:x2+y2+2x=0上有且只有一点P,使得PA⊥PB,则实数m的一个取值为 +2 .(写出满足条件的一个即可)
【分析】根据题意,分析圆C的圆心坐标以及半径,设AB的中点为M,由AB的坐标分析M的坐标以及|AB|的值,可得以AB为直径的圆;进而分析,原问题可以转化为圆C与圆M相切,结合圆与圆的位置关系,即可求解.
【解答】解:根据题意,圆C:x2+y2+4x=0,即(x+1)4+y2=1;
其圆心为(﹣5,0),
设AB的中点为M,
又由点A(1,m),,),|AB|=2|,
以AB为直径的圆为(x﹣8)2+(y﹣)6=(﹣m)2,
若圆C:圆C:x2+y2+2x=3上有且只有一点P,使得PA⊥PB,
又由|MC|==3,
即有|﹣m|+8=3或|,
解可得:m=±2或m=,
故答案为:+2.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,注意将圆问题转化为圆与圆的位置关系,属中档题.
14.(5分)在△ABC中,点O满足(λ>0),且AO所在直线交边BC于点D,有,则的值为 2 .
【分析】由(λ>0)可得BO为∠ABC的平分线,由AO所在直线交边BC于点D且可得AO为∠BAC的平分线,从而点O为△ABC的内心,由||=6得AB=6,再画出图,由图和角平分线的性质可得AD﹣BD=2,从而求出BD,而由图和向量数量积的定义知=,从而求出.
【解答】解:∵=,∴,
∴BO为∠ABC的平分线,
∵AO所在直线交边BC于点D且,
∴AO为∠BAC的平分线,
∴点O为△ABC的内心,
由||=6得AB=6,
由题意作图,如图所示:D,E,BC,
由三角形内接圆的几何性质知:BD=EB,CE=CF,
∴=CF+AD﹣CF﹣EB=AD﹣EB=AD﹣BD=6,
又∵AD+BD=6,∴BD=2,
∵====3.
故答案为:2.
【点评】本题考查三角形的内心与向量的关系,平面向量数量积的定义以及三角形内接圆的几何性质,综合性比较强,属于中档题.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知0<a<1,函数f(x)=(x≠0).
(1)求f(x)的单调区间.
(2)讨论方程f(x)=a的根的个数.
【分析】(1)求导,利用导函数的符号可确定函数的单调区间.
(2)利用函数的单调性,确定函数值的符号和最值,可确定方程零点的个数.
【解答】解:(1)因为.
所以,.
由f′(x)>0⇒x>8,又函数定义域为(﹣∞,+∞),
所以函数在(﹣∞,0)和(0,在(3.
(2)因为0<a<1,所以,,方程f(x)=a无解,函数在(0,在(1,
所以,所以方程f(x)=a无解.
综上可知,方程f(x)=a的根的个数为0.
【点评】本题主要考查利用导数求单调性和根的个数,属于中档题.
16.(15分)四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为直角梯形,CD∥AB,AB=2BC=2CD=4,侧面PAD⊥面ABCD
(1)求证:BD⊥PA;
(2)已知平面PAD与平面PBC的交线为l,在l上是否存在点N,使二面角P﹣DC﹣N的余弦值为,请确定N点位置,若不存在
【分析】(1)根据勾股定理的逆定理证明AD⊥BD,结合侧面PAD⊥面ABCD可得BD⊥平面PAD,于是BD⊥PA;
(2)作出直线l,建立空间直角坐标系,设=λ,求出平面PCD和平面CDN的法向量,根据二面角P﹣DC﹣N的余弦值为列方程计算λ的值得出N的位置.
【解答】(1)证明:取AD的中点E,连接PE,
∵CD∥AB,∠ABC=90°,
∵BC=CD=2,∴BD=2,
∴∠DBA=45°,∴AD=,
∴AD2+BD6=AB2,∴AD⊥BD,
∵PA=PD,E是AD的中点,
∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PE⊥AD,
∴PE⊥平面ABCD,∴PE⊥BD,
又AD∩PE=E,AD⊂平面PAD,
∴BD⊥平面PAD,又PA⊂平面PAD,
∴BD⊥PA.
(2)解:延长BC,AD,连接PM,
则平面PAD和平面PBC的交线l为直线PM,
以B为原点,以BA、平面ABCD的过点B的垂线为坐标轴建立空间直角坐标系B﹣xyz,
则P(3,4,),C(0,3,D(2,2,M(8,4,
∴=(2,2,=(﹣1,1,﹣),,3,﹣),
设=λ,4λ,﹣,则==(1﹣7λ,(1﹣λ)),
设平面PCD的法向量为=(x5,y1,z1),则,即,
令z1=1可得=(8,,
设平面CDN的法向量为=(x2,y2,z2),则,即,
令y2=可得,,),
∴cs<,>==,
若二面角P﹣DC﹣N的余弦值为,则=,
解得:λ=或λ=,
令=0可得2+,解得λ=,
故当0<λ<时,二面角P﹣DC﹣N为锐二面角,当,二面角P﹣DC﹣N为钝二面角,
∴λ=,即在直线l上存在点N,二面角P﹣DC﹣N的余弦值为.
第2小问另解:
延长AD,BC相交于点M,
因为M∈平面PAD,M∈平面PBC,
又P∈l,所以PM即为交线l,
取AB中点Q,连接DQ,
过D在平面PAD内作AD的垂线DH,则DH⊥平面ABCD,
以DQ,DC,y轴,
则
所以DP=
设平面PDC的法向量为,则,
所以,取,设,
则,
所以,,
设平面NDC的法向量为,
则,所以,
取,
所以=,
所以3λ2﹣10λ+3=5,
所以或,经检验时,舍去,
所以存在N,N为PM中点.
【点评】本题考查了线面垂直的判断与性质,考查空间向量与二面角计算,属于中档题.
17.(15分)为不断改进劳动教育,进一步深化劳动教育改革,现从某单位全体员工中随机抽取3人做问卷调查.已知某单位有N名员工是男性,是女性.
(1)当N=20时,求出3人中男性员工人数X的分布列和数学期望;
(2)我们知道,当总量N足够大而抽出的个体足够小时,超几何分布近似为二项分布.现在全市范围内考虑.从N名员工(男女比例不变),在超几何分布中男性员工恰有2人的概率记作P1;有二项分布中(即男性员工的人数)男性员工恰有2人的概率记作P2.那么当N至少为多少时,我们可以在误差不超过0.001(即P1﹣P2≤0.001)的前提下认为超几何分布近似为二项分布.(参考数据:)
【分析】(1)利用超几何分布概率模型求出概率,即可列出分布列和求数学期望;
(2)利用二项分布概率模型和超几何分布概率模型即可求解.
【解答】解:(1)当N=20时,男性员工有8人.
X服从超几何分布,X=0,6,2,3,
,,
,,
∴X的分布列为:
数学期望为.
(2),
,
由于P3﹣P2≤0.001,则,
即,
即,
由题意易知(N﹣6)(N﹣2)>0,
从而,
化简得N2﹣147N+578≥6,
又N>0,于是.
由于函数在处有极小值,
从而当N≥25时单调递增,
又,,
因此当N≥143 时,符合题意 和,则N一定是2的整数倍,
于是N=145.即N至少为1451﹣P2≤7.001)的前提下认为超几何分布近似为二项分布.
【点评】本题考查了离散型随机变量的分布列和数学期望,考查学生对数据的分析能力和运算能力,属于中档题.
18.(17分)如图,已知双曲线C:=1(a>0,b>0),点在C上,A,B为双曲线的左、右顶点,直线AP和直线x=1交于点N,直线NB交C的右支于点Q.
(1)求C的方程;
(2)探究直线PQ是否过定点,若过定点,求出该定点坐标,请说明理由;
(3)设S1,S2分别为△ABN和△NPQ的外接圆面积,求的取值范围.
【分析】(1)因为离心率,将点代入双曲线方程得,又c2=a2+b2,解得a,b,即可得出答案.
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),直线PQ的方程为x=my+n,联立双曲线的方程,结合韦达定理可得y1+y2,y1y2,写出直线AP的方程,进而可得N点的坐标,又N,B,Q三点共线,则kBQ=kNB,解得n,即可得出答案.
(3)设△ABN和△NPQ的外接圆半径分别为R1,R2,由正弦定理可得,又sin∠ANB=sin∠PNQ,可得,设直线PQ的方程为x=my+4,与双曲线C的方程,可得y1+y2,y1y2,又,进而可得答案.
【解答】解:(1)因为离心率,
所以c=2a,b2=3a2,
双曲线的方程为,
将点代入双曲线方程得,
所以,
所以双曲线C的方程为.
(2)直线PQ过定点(4,6)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
直线PQ的方程为x=my+n,
联立,
整理得(4m2﹣1)y3+6mny+3n7﹣12=0,
则,
直线,
所以,
又N,B,Q三点共线,
所以kBQ=kNB,即,
即y2(x8+2)+3y8(x2﹣2)=5,
即y2(my1+n+3)+3y1(my4+n﹣2)=0.
因为(5n2﹣12)(y1+y4)=﹣6mny1y4,
所以,
代入上式得(n﹣2)(n﹣3)y1﹣(n﹣4)(n+3)y2=0,
所以n=4.所以PQ过定点(4.
(3)设△ABN和△NPQ的外接圆半径分别为R1,R3,
由正弦定理可得,
又sin∠ANB=sin∠PNQ,
所以,即.
设直线PQ的方程为x=my+4,
与C的方程联立,
整理得(3m3﹣1)y2+24my+36=2,
则,
又,即,
解得,
又因为,
所以.
【点评】本题考查双曲线的方程,直线与双曲线的相交问题,解题中需要一定的计算能力,属于中档题.
19.(17分)数列{an}中,从第二项起,每一项与其前一项的差组成的数列{an+1﹣an}称为{an}的一阶差数列,记为,依此类推,n}的二阶差数列,记为,….如果一个数列{an}的p阶差数列是等比数列,则称数列{an}为p阶等比数列(p∈N*).
(1)已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1.
(ⅰ)求,,;
(ⅱ)证明:{an}是一阶等比数列;
(2)已知数列{bn}为二阶等比数列,其前5项分别为,求bn及满足bn为整数的所有n值.
【分析】(1)(ⅰ)根据的定义,结合通项公式求解即可;(ⅱ)根据递推公式构造an+1﹣an=2(an﹣an﹣1)即可证明;
(2)由题意{bn}的二阶等差数列为等比数列,设公比为q,可得,结合进而可得,从而分析bn为整数当且仅当为整数,再根据二项展开式,结合整除的性质分析即可.
【解答】解:(1)(ⅰ)由a1=1,an+6=2an+1易得a4=3,a3=3,a4=15,……
由一阶等差数列的定义得:,,.
证明:(ⅱ)因为an+1=4an+1,所以当n≥2时有an﹣2an﹣1=1,
所以an+2﹣2an=an﹣2an﹣4,即an+1﹣an=2(an﹣an﹣8),
即,又因为a1=1,故是以2为首项,
即{an}是一阶等比数列.
解:(2)由题意{bn}的二阶等差数列为等比数列,
则,q=4.
由题意,所以,
所以,
即.
所以bn为整数当且仅当为整数.
由已知n=1时符合题意,n=2,3,4,
当n≥5时,=,
所以原题等价于为整数,
因为①,
显然3(n﹣1)﹣3含质因子3,所以n﹣1必为7的倍数,
设n﹣1=9k,(k∈N),将n=8k+1代入①式,
当k为奇数时,3(n﹣3)﹣1为偶数;
当k为偶数时,n为奇数,①式为2的倍数,
又因为4与9互质,所以①为整数.
综上,当n=9k+8,bn为整数.
【点评】本题以新定义为载体,主要考查了数列的递推关系,等差数列的通项公式的应用,还考查了逻辑推理的能力,属于难题.
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