![江苏省南京市六校联合体2021届高三上学期12月联考 数学 (含答案) 试卷01](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/3/5818474/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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江苏省南京市六校联合体2021届高三上学期12月联考 数学 (含答案) 试卷
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2020-2021学年第一学期12月六校联合调研试题
高三数学
一、单项选择题: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.记全集U=R,集合A={x| x2≥16},集合B={x| lnx≥0},则(CUA)∩B=( )
A. [4,+∞) B.(1,4] C. [1,4) D.(1,4)
2.设i为虚数单位,a∈R,“a=1”是“复数z=-是纯虚数”的( )条件
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
(第4题图)
3.已知圆C的圆心在直线y=x上,且与y轴相切于点(0,5),则圆C的标准方程是( )
A.(x+5)2+(y-5)2=25 B.(x-5)2+(y-5)2=25
C.(x-5)2+(y-5)2=5 D.(x+5)2+(y-5)2=5
4.标准对数远视力表(如图)采用的“五分记录法”是我国独创的视力记录方式,标准对数远视力表各行为正方形“E”形视标,且从视力5.2的视标所在行开始往上,每一行“E”的边长都是下方一行“E”边长的倍,若视力4.1的视标边长为a,则视力4.8的视标边长为( )
A. B. C. D.
y
x
(第6题图)
5.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右顶点为A,直线y=(x+a)与C的一条渐
近线在第一象限相交于点P,若PA与x轴垂直,则C的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
6.已知函数y=f (x)的图象如右图所示,则此函数可能是( )
O
A.f (x)= B.f (x)=
C.f (x)= D.f (x)=
7.“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. B. C. D.
8.在三棱锥P-ABC中,底面ABC是以AC为斜边的等腰直角三角形,且AB=2,PA=PC=,
PB与底面ABC所成的角的余弦值为,则三棱锥P-ABC的外接球的体积为( )
A. B. C.9π D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每个小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
9.下列说法正确的是( )
A.若X~B(n,),且EX=2,则n=6
B.设有一个回归方程y=3-5x,变量x增加1个单位时,y平均减少5个单位
C.线性相关系数r越大,两个变量的线性相关性越强;反之,线性相关性越弱
D.在某项测量中,测量结果ξ服从正态分布N(1,σ2)(σ>0),则P(ξ>1)=0.5
10.若函数f(x)=sin2x的图象向右平移个单位得到的图象对应的函数为g(x),则下列说法中正确的是( )
A.g(x)图象关于x=对称 B.当x[0,]时,g(x)的值域为[-,]
C.g(x)在区间[,]上单调递减 D.当x∈[0,π]时,方程g(x)=0有3个根
P
A
E
D
C
B
(第11题图)
11.如图,直角梯形ABCD, AB∥CD,AB⊥BC,BC=CD=,AB=1,E为AB中点,以DE为折痕把ADE折起,使点A到达点P的位置,且PC=.则( )
A.平面PED⊥平面EBCD
B.PC⊥ED
C.二面角P-DC-B的大小为
D.PC与平面PED所成角的正切值为网]
12.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线l交抛物线于A、B两点,以线段AB为直径的圆交y轴于M、N两点,设线段AB的中点为P,则( )
A.·=-
B.若|AF|·|BF|=4p2,则直线AB的斜率为
C.若抛物线上存在一点E(2,t)到焦点F的距离等于3,则抛物线的方程为y2=8x
D.若点F到抛物线准线的距离为2,则sin∠PMN 的最小值为
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置.
13.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,D为AB边上的中点,则·等于 ▲ .
14.(x-2y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为 ▲ .用数字填写答案)
15.已知定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上递减,若不等式f(-ax+lnx+1)+f(ax-lnx-1)≥2f(1)
对x∈[1,e2]恒成立,则实数a的取值范围为 ▲ .
16.已知函数f(x)=3cos(2x+ ),当x∈[0,9π]时,把函数F(x)=f(x)-1的所有零点依次记为x1,x2,x3,……,xn,且x1<x2<x3<……<xn,记数列{xn}的前n项和为Sn,则2Sn-(x1+xn)= ▲ .
四、解答题:本大题共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.(本小题满分10分)在①·=b2-ab,②atanC=2csinA,③S=(a2+b2-c2)这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解决该问题.
锐角△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,△ABC的面积为S,已知______,
(1)求角C的大小;
(2)求sinA+sinB的取值范围.
18.(本小题满分12分)已知数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且an>0,6Sn=an2+3an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=,若k>Tn恒成立,求k的最小值.
19. (本小题满分12分)如图,点C是以AB为直径的圆上的动点(异于A,B),己知AB=2,AC=,AE=,四边形BEDC为矩形,平面ABC⊥平面BEDC.设平面EAD与平面ABC的交线为l.
(1)证明:l∥BC;
(2)求平面ADE与平面ABC所成的锐二面角的余弦值.
20.(本小题满分12分)垃圾是人类日常生活和生产中产生的废弃物,由于排出量大,成分复杂多样,且具有污染性,所以需要无害化、减量化处理.某市为调查产生的垃圾数量,采用简单随机抽样的方法抽取20个县城进行了分析,得到样本数据(xi,yi)(i=1,2,……,20),其中xi和yi分别表示第i个县城的人口(单位:万人)和该县年垃圾产生总量(单位:吨),并计算得,,,,.
(1)请用相关系数说明该组数据中y与x之间的关系可用线性回归模型进行拟合;
(2)求y关于x的线性回归方程;
使用年限
(3)某科研机构研发了两款垃圾处理机器,下表是以往两款垃圾处理机器的使用年限(整年)统计表:
台数
款式
1年
2年
3年
4年
合计
甲款
5
20
15
10
50
乙款
15
20
10
5
50
某环保机构若考虑购买其中一款垃圾处理器,以使用年限的频率估计概率.根据以往经验估计,该机构选择购买哪一款垃圾处理机器,才能使用更长久?
参考公式:相关系数
对于一组具有线性相关关系的数据(xi,yi)(i=1,2,……,n),其回归直线的斜率和截距的
最小二乘估计分别为:,
21.(本小题满分 12 分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一条准线方程为x=,点(,)在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点P(0,2)的直线交椭圆C于A,B两点,求△AOB面积(O为原点)的最大值.
22.(本小题满分 12 分)已知函数f(x)=tetx(t>0),g(x)=lnx,
(1)若f(x)在x=0处的切线与g(x)在x=1处的切线平行,求实数t的值;
(2)设函数φ(x)=f(x)-g(x),
①当t=1时,求证:φ(x)在定义域内有唯一极小值点x0,且φ(x0)∈(2,);
②若φ(x)恰有两个零点,求实数t的取值范围.
2020-2021学年第一学期12月六校联合调研试题
高三数学答案
一、单选题:1~8:CABDCDBA
二、多选题:9、ABD 10、AC 11、ACD 12、AD
三、填空题:13、-8;14、-48;15、[,];16、
四、解答题:
17、解答:(1)选条件①·=bccosA=b2-ab所以cb·=b2-ab,即b2+c2-a2=2b2-ab,所以b2+a2-c2=ab,所以cosC==.…………………………………………………………3分
因为C∈(0,π),…………………………………………………………4分
所以C=.…………………………………………………………5分
选条件②atanC=2csinA,有正弦定理得,sinA·=2sinCsinA,因为A,B∈(0,π),所以sinA,sinC>0,因此cosC=,…………………………………………………………3分
C∈(0,π),…………………………………………………………4分
所以C=.…………………………………………………………5分
所以选条件③S△ABC=(a2+b2-c2)=2abcosC,S△ABC=absinC,abcosC=absinC,C∈(0,π),sinC>0,cosC>0,tanC=,…………………………………………………………3分
C∈(0,π),…………………………………………………………4分
C=.…………………………………………………………5分
(2) sinA+sinB=sinA+sin(-A)=sinA+cosA=sin(A+),……………7分
A∈(0,),-A∈(0,),所以A∈(,),A+∈(,),……………8分
所以sinA+sinB∈(,].…………………………………………………………5分
18、解析(1)当n=1时,,解得a1=3.……………1分
当n≥2时,由,得,两式相减并化简得,
由于,所以,即,………………………………4分
故是首项为3,公差为3的等差数列,所以.………………………………6分
(2)Sn= bn===(-).……………………8分
故Tn=b1+b2+……+bn=(-)+(-)……+(-)=(1-),由于{Tn}是单调递增数列,(1-)<……………………10分
,所以k.故k的最小值为.……………………12分
19、解∶(1)因为四边形BEDC为矩形,,DE平面,BC平面,所以BC平面,…………………2分
又平面∩平面=,又BC平面,所以得.…………………4分
(2)四边形BEDC为矩形,所以DC⊥BC,又平面ABC⊥平面BEDC,平面ABC∩平面BEDC=BC,DC平面BEDC,所以平面.所以AC,又AB为直径,所以AC⊥BC…………………6分
以为坐标原点,以,,所在直线分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系.
则,,,,所以,,平面的法向量,…………………8分
设平面的法向量,所以,
即,…………………10分
所以…………………12分
20、(1)由题意知相关系数,…………3分
因为与的相关系数接近,所以与之间具有较强的线性相关关系,可用线性回归模型进行拟合.
(2)由题意可得,,…………5分
,所以.…………7分
(3)以频率估计概率,甲款垃圾处理机器的使用年限为(单位:年)的分布列为:
1
2
3
4
.…………9分
乙款垃圾处理机器使用年限为(单位:年)的分布列为:
2
3
4
.…………11分
因为,所以该机构购买一台甲款垃圾处理机器使用更长久. …………12分
21. (1)由得①,
由椭圆经过点得②,…………2分
联立①②,解得,,∴椭圆的方程是;…………4分
(2)由题意可知直线一定存在斜率,设其方程为,
联立消去得:,
则,得,
设、,则,,…………6分
∴,
∵,…………8分
设(),则,…………10分
当且仅当,即时等号成立,此时可取,
此时面积取得最大值.…………12分
注:Δ不检验,扣一分
22、解答:(1)f'(x)=t2etx,g'(x)=,t2=1,(t>0)t=1…………2分
(2)①φ(x)=ex-lnx(x>0),φ'(x)=ex-,φ''(x)=ex+>0,所以φ’(x)在定义域上是增函数,φ'()=e-2<0,φ'(1)=e-1>0,所以φ'(x)在区间(,1)上有唯一零点x0.当x∈(0,x0)时,φ'(x)<0,即φ(x)是减函数;当x∈(x0+∞)时,φ'(x)>0,即φ(x)是增函数,所以x0是φ(x)的唯一极小值点.…………4分
e=,x0=-lnx0,x0∈(,1).φ(x0)=x0+在(,1)是减函数,所以φ(x0)∈(2,).…………6分
②因为tetx>0,lnx≤0(0<x≤1)所以φ(x)=tetx-lnx的零点在(1,+∞)上.
由题意得,xφ(x)=(tx)etx-xlnx在(1,+∞)上两个零点,设h(x)=xlnx,h'(x)=1+lnx>0,所以h(x)在(1,+∞)上是增函数,h(x)=h(etx),当且仅当x=etx,即-t=0有两个解.…………8分
设p(x)=-t(x>1),令p'(x)=>0,x<e,当x∈(1,e),p'(x)>0,p(x)是增函数,当x∈(e+∞),p’(x)<0,p(x)是减函数,所以当x=e时,p(x)的最大值为e-1-t,
(Ⅰ)当t>e-1时,p(x)<0恒成立,方程-t=0无解,舍去;…………9分
(Ⅱ)当t=e-1时,p(x)≤0恒成立,当且仅当p(e)=0,方程-t=0有唯一解e,舍去;…………10分
(Ⅲ)当0<t<e-1时,设p(e)=e-1-t>0,p(1)=-t<0,所以p(x)在(1,e)有唯一零点,由(Ⅱ)已证lnx≤,=≤2=,p((+e)2)<0,所以p(x)在(e+∞)有唯一零点.
综上所述,当0<t<e-1时,φ(x)恰有两个零点.…………12分
2020-2021学年第一学期12月六校联合调研试题
高三数学
一、单项选择题: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.记全集U=R,集合A={x| x2≥16},集合B={x| lnx≥0},则(CUA)∩B=( )
A. [4,+∞) B.(1,4] C. [1,4) D.(1,4)
2.设i为虚数单位,a∈R,“a=1”是“复数z=-是纯虚数”的( )条件
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
(第4题图)
3.已知圆C的圆心在直线y=x上,且与y轴相切于点(0,5),则圆C的标准方程是( )
A.(x+5)2+(y-5)2=25 B.(x-5)2+(y-5)2=25
C.(x-5)2+(y-5)2=5 D.(x+5)2+(y-5)2=5
4.标准对数远视力表(如图)采用的“五分记录法”是我国独创的视力记录方式,标准对数远视力表各行为正方形“E”形视标,且从视力5.2的视标所在行开始往上,每一行“E”的边长都是下方一行“E”边长的倍,若视力4.1的视标边长为a,则视力4.8的视标边长为( )
A. B. C. D.
y
x
(第6题图)
5.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右顶点为A,直线y=(x+a)与C的一条渐
近线在第一象限相交于点P,若PA与x轴垂直,则C的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
6.已知函数y=f (x)的图象如右图所示,则此函数可能是( )
O
A.f (x)= B.f (x)=
C.f (x)= D.f (x)=
7.“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. B. C. D.
8.在三棱锥P-ABC中,底面ABC是以AC为斜边的等腰直角三角形,且AB=2,PA=PC=,
PB与底面ABC所成的角的余弦值为,则三棱锥P-ABC的外接球的体积为( )
A. B. C.9π D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每个小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
9.下列说法正确的是( )
A.若X~B(n,),且EX=2,则n=6
B.设有一个回归方程y=3-5x,变量x增加1个单位时,y平均减少5个单位
C.线性相关系数r越大,两个变量的线性相关性越强;反之,线性相关性越弱
D.在某项测量中,测量结果ξ服从正态分布N(1,σ2)(σ>0),则P(ξ>1)=0.5
10.若函数f(x)=sin2x的图象向右平移个单位得到的图象对应的函数为g(x),则下列说法中正确的是( )
A.g(x)图象关于x=对称 B.当x[0,]时,g(x)的值域为[-,]
C.g(x)在区间[,]上单调递减 D.当x∈[0,π]时,方程g(x)=0有3个根
P
A
E
D
C
B
(第11题图)
11.如图,直角梯形ABCD, AB∥CD,AB⊥BC,BC=CD=,AB=1,E为AB中点,以DE为折痕把ADE折起,使点A到达点P的位置,且PC=.则( )
A.平面PED⊥平面EBCD
B.PC⊥ED
C.二面角P-DC-B的大小为
D.PC与平面PED所成角的正切值为网]
12.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线l交抛物线于A、B两点,以线段AB为直径的圆交y轴于M、N两点,设线段AB的中点为P,则( )
A.·=-
B.若|AF|·|BF|=4p2,则直线AB的斜率为
C.若抛物线上存在一点E(2,t)到焦点F的距离等于3,则抛物线的方程为y2=8x
D.若点F到抛物线准线的距离为2,则sin∠PMN 的最小值为
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置.
13.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,D为AB边上的中点,则·等于 ▲ .
14.(x-2y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为 ▲ .用数字填写答案)
15.已知定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上递减,若不等式f(-ax+lnx+1)+f(ax-lnx-1)≥2f(1)
对x∈[1,e2]恒成立,则实数a的取值范围为 ▲ .
16.已知函数f(x)=3cos(2x+ ),当x∈[0,9π]时,把函数F(x)=f(x)-1的所有零点依次记为x1,x2,x3,……,xn,且x1<x2<x3<……<xn,记数列{xn}的前n项和为Sn,则2Sn-(x1+xn)= ▲ .
四、解答题:本大题共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.(本小题满分10分)在①·=b2-ab,②atanC=2csinA,③S=(a2+b2-c2)这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解决该问题.
锐角△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,△ABC的面积为S,已知______,
(1)求角C的大小;
(2)求sinA+sinB的取值范围.
18.(本小题满分12分)已知数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且an>0,6Sn=an2+3an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=,若k>Tn恒成立,求k的最小值.
19. (本小题满分12分)如图,点C是以AB为直径的圆上的动点(异于A,B),己知AB=2,AC=,AE=,四边形BEDC为矩形,平面ABC⊥平面BEDC.设平面EAD与平面ABC的交线为l.
(1)证明:l∥BC;
(2)求平面ADE与平面ABC所成的锐二面角的余弦值.
20.(本小题满分12分)垃圾是人类日常生活和生产中产生的废弃物,由于排出量大,成分复杂多样,且具有污染性,所以需要无害化、减量化处理.某市为调查产生的垃圾数量,采用简单随机抽样的方法抽取20个县城进行了分析,得到样本数据(xi,yi)(i=1,2,……,20),其中xi和yi分别表示第i个县城的人口(单位:万人)和该县年垃圾产生总量(单位:吨),并计算得,,,,.
(1)请用相关系数说明该组数据中y与x之间的关系可用线性回归模型进行拟合;
(2)求y关于x的线性回归方程;
使用年限
(3)某科研机构研发了两款垃圾处理机器,下表是以往两款垃圾处理机器的使用年限(整年)统计表:
台数
款式
1年
2年
3年
4年
合计
甲款
5
20
15
10
50
乙款
15
20
10
5
50
某环保机构若考虑购买其中一款垃圾处理器,以使用年限的频率估计概率.根据以往经验估计,该机构选择购买哪一款垃圾处理机器,才能使用更长久?
参考公式:相关系数
对于一组具有线性相关关系的数据(xi,yi)(i=1,2,……,n),其回归直线的斜率和截距的
最小二乘估计分别为:,
21.(本小题满分 12 分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一条准线方程为x=,点(,)在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点P(0,2)的直线交椭圆C于A,B两点,求△AOB面积(O为原点)的最大值.
22.(本小题满分 12 分)已知函数f(x)=tetx(t>0),g(x)=lnx,
(1)若f(x)在x=0处的切线与g(x)在x=1处的切线平行,求实数t的值;
(2)设函数φ(x)=f(x)-g(x),
①当t=1时,求证:φ(x)在定义域内有唯一极小值点x0,且φ(x0)∈(2,);
②若φ(x)恰有两个零点,求实数t的取值范围.
2020-2021学年第一学期12月六校联合调研试题
高三数学答案
一、单选题:1~8:CABDCDBA
二、多选题:9、ABD 10、AC 11、ACD 12、AD
三、填空题:13、-8;14、-48;15、[,];16、
四、解答题:
17、解答:(1)选条件①·=bccosA=b2-ab所以cb·=b2-ab,即b2+c2-a2=2b2-ab,所以b2+a2-c2=ab,所以cosC==.…………………………………………………………3分
因为C∈(0,π),…………………………………………………………4分
所以C=.…………………………………………………………5分
选条件②atanC=2csinA,有正弦定理得,sinA·=2sinCsinA,因为A,B∈(0,π),所以sinA,sinC>0,因此cosC=,…………………………………………………………3分
C∈(0,π),…………………………………………………………4分
所以C=.…………………………………………………………5分
所以选条件③S△ABC=(a2+b2-c2)=2abcosC,S△ABC=absinC,abcosC=absinC,C∈(0,π),sinC>0,cosC>0,tanC=,…………………………………………………………3分
C∈(0,π),…………………………………………………………4分
C=.…………………………………………………………5分
(2) sinA+sinB=sinA+sin(-A)=sinA+cosA=sin(A+),……………7分
A∈(0,),-A∈(0,),所以A∈(,),A+∈(,),……………8分
所以sinA+sinB∈(,].…………………………………………………………5分
18、解析(1)当n=1时,,解得a1=3.……………1分
当n≥2时,由,得,两式相减并化简得,
由于,所以,即,………………………………4分
故是首项为3,公差为3的等差数列,所以.………………………………6分
(2)Sn= bn===(-).……………………8分
故Tn=b1+b2+……+bn=(-)+(-)……+(-)=(1-),由于{Tn}是单调递增数列,(1-)<……………………10分
,所以k.故k的最小值为.……………………12分
19、解∶(1)因为四边形BEDC为矩形,,DE平面,BC平面,所以BC平面,…………………2分
又平面∩平面=,又BC平面,所以得.…………………4分
(2)四边形BEDC为矩形,所以DC⊥BC,又平面ABC⊥平面BEDC,平面ABC∩平面BEDC=BC,DC平面BEDC,所以平面.所以AC,又AB为直径,所以AC⊥BC…………………6分
以为坐标原点,以,,所在直线分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系.
则,,,,所以,,平面的法向量,…………………8分
设平面的法向量,所以,
即,…………………10分
所以…………………12分
20、(1)由题意知相关系数,…………3分
因为与的相关系数接近,所以与之间具有较强的线性相关关系,可用线性回归模型进行拟合.
(2)由题意可得,,…………5分
,所以.…………7分
(3)以频率估计概率,甲款垃圾处理机器的使用年限为(单位:年)的分布列为:
1
2
3
4
.…………9分
乙款垃圾处理机器使用年限为(单位:年)的分布列为:
2
3
4
.…………11分
因为,所以该机构购买一台甲款垃圾处理机器使用更长久. …………12分
21. (1)由得①,
由椭圆经过点得②,…………2分
联立①②,解得,,∴椭圆的方程是;…………4分
(2)由题意可知直线一定存在斜率,设其方程为,
联立消去得:,
则,得,
设、,则,,…………6分
∴,
∵,…………8分
设(),则,…………10分
当且仅当,即时等号成立,此时可取,
此时面积取得最大值.…………12分
注:Δ不检验,扣一分
22、解答:(1)f'(x)=t2etx,g'(x)=,t2=1,(t>0)t=1…………2分
(2)①φ(x)=ex-lnx(x>0),φ'(x)=ex-,φ''(x)=ex+>0,所以φ’(x)在定义域上是增函数,φ'()=e-2<0,φ'(1)=e-1>0,所以φ'(x)在区间(,1)上有唯一零点x0.当x∈(0,x0)时,φ'(x)<0,即φ(x)是减函数;当x∈(x0+∞)时,φ'(x)>0,即φ(x)是增函数,所以x0是φ(x)的唯一极小值点.…………4分
e=,x0=-lnx0,x0∈(,1).φ(x0)=x0+在(,1)是减函数,所以φ(x0)∈(2,).…………6分
②因为tetx>0,lnx≤0(0<x≤1)所以φ(x)=tetx-lnx的零点在(1,+∞)上.
由题意得,xφ(x)=(tx)etx-xlnx在(1,+∞)上两个零点,设h(x)=xlnx,h'(x)=1+lnx>0,所以h(x)在(1,+∞)上是增函数,h(x)=h(etx),当且仅当x=etx,即-t=0有两个解.…………8分
设p(x)=-t(x>1),令p'(x)=>0,x<e,当x∈(1,e),p'(x)>0,p(x)是增函数,当x∈(e+∞),p’(x)<0,p(x)是减函数,所以当x=e时,p(x)的最大值为e-1-t,
(Ⅰ)当t>e-1时,p(x)<0恒成立,方程-t=0无解,舍去;…………9分
(Ⅱ)当t=e-1时,p(x)≤0恒成立,当且仅当p(e)=0,方程-t=0有唯一解e,舍去;…………10分
(Ⅲ)当0<t<e-1时,设p(e)=e-1-t>0,p(1)=-t<0,所以p(x)在(1,e)有唯一零点,由(Ⅱ)已证lnx≤,=≤2=,p((+e)2)<0,所以p(x)在(e+∞)有唯一零点.
综上所述,当0<t<e-1时,φ(x)恰有两个零点.…………12分
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