2016年江苏省扬州市高考数学一模试卷
二、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分
1.(5分)已知集合A={x|x2﹣2x<0},B={0,1,2},则A∩B=.
2.(5分)若复数z=i(3﹣2i)(i是虚数单位),则z的虚部为.
3.(5分)如图所示的流程图,若输出的x的值为,则相应输出的y值为.
4.(5分)某学校从高三年级共800名男生中随机抽取50名测量身高.据测量被测学生身高全部介于155cm和195cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[155,160)、第二组[160,165)、…、第八组[190,195].按上述分组方式得到的频率分布直方图的一部分如图所示,估计这所学校高三年级全体男生身高180cm以上(含180cm)的人数为.
5.(5分)双曲线﹣=1的焦点到渐近线的距离为.
6.(5分)从1,2,3,4,5这5个数中,随机抽取2个不同的数,则这2个数的和为偶数的概率是.
7.(5分)已知等比数列{a n}满足a2+2a1=4,,则该数列的前5项的和为.8.(5分)已知正四棱锥底面边长为,体积为32,则此四棱锥的侧棱长为.9.(5分)已知函数(0≤x<π),且(α≠β),则α+β=.
10.(5分)已知=(cosα,sinα),=(2,1),a∈(﹣,),若?=1,则sin(2a+
)=.
11.(5分)已知a>b>1且2log a b+3log b a=7,则的最小值为.
12.(5分)已知圆O:x2+y2=4,若不过原点O的直线l与圆O交于P、Q两点,且满足直线OP、PQ、OQ的斜率依次成等比数列,则直线l的斜率为.
13.(5分)已知在数列{a n}中,a1=a(0<a≤2),a n+1=(n∈N*),记
S n=a1+a2+…a n.若S n=2015,则n=.
14.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=(|x﹣a|+|x﹣2a|﹣3|a|).若集合{x|f(x﹣1)﹣f(x)>0,x∈R}=?,则实数a的取值范围为.
二、简答题:本大题共6小题,共90分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤15.(14分)如图,已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AC,D、E分别为BC、CC1中点,BC1⊥B1D.
(1)求证:DE∥平面ABC1;
(2)求证:平面AB1D⊥平面ABC1.
16.(14分)已知函数f(x)=cos2ωx+sinωxcosωx(ω>0)的周期为π.
(1)当x∈[0,]时,求函数f(x)的值域;
(2)已知△ABC的内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,若f()=,且a=4,b+c=5,求△ABC的面积.
17.(15分)如图,已知椭圆=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,P是椭圆上一点,M在PF1上,且满足(λ∈R),PO⊥F2M,O为坐标原点.
(1)若椭圆方程为=1,且P(2,),求点M的横坐标;
(2)若λ=2,求椭圆离心率e的取值范围.
18.(15分)某隧道设计为双向四车道,车道总宽20米,要求通行车辆限高4.5米,隧道口截面的拱线近似地看成抛物线形状的一部分,如图所示建立平面直角坐标系xOy.
(1)若最大拱高h为6米,则隧道设计的拱宽l是多少?
(2)为了使施工的土方工程量最小,需隧道口截面面积最小.现隧道口的最大拱高h不小于6米,则应如何设计拱高h和拱宽l,使得隧道口截面面积最小?(隧道口截面面积公式
为S=lh)
19.(16分)已知函数f(x)=(ax2+x+2)e x(a>0),其中e是自然对数的底数.
(1)当a=2时,求f(x)的极值;
(2)若f(x)在[﹣2,2]上是单调增函数,求a的取值范围;
(3)当a=1时,求整数t的所有值,使方程f(x)=x+4在[t,t+1]上有解.
20.(16分)若数列{a n}中不超过f(m)的项数恰为b m(m∈N*),则称数列{b m}是数列{a n}的生成数列,称相应的函数f(m)是数列{a n}生成{b m}的控制函数.
(1)已知a n=n2,且f(m)=m2,写出b1、b2、b3;
(2)已知a n=2n,且f(m)=m,求{b m}的前m项和S m;
(3)已知a n=2n,且f(m)=Am3(A∈N*),若数列{b m}中,b1,b2,b3是公差为d(d≠0)的等差数列,且b3=10,求d的值及A的值.
数学附加题.
21.已知直线l:x+y=1在矩阵对应的变换作用下变为直线l':x﹣y=1,求矩阵A.22.在极坐标系中,求圆ρ=8sinθ上的点到直线θ=(ρ∈R)距离的最大值.
23.某商场举办“迎新年摸球”活动,主办方准备了甲、乙两个箱子,其中甲箱中有四个球,乙箱中有三个球(每个球的大小、形状完全相同),每一个箱子中只有一个红球,其余都是黑球.若摸中甲箱中的红球,则可获奖金m元,若摸中乙箱中的红球,则可获奖金n元.活
动规定:①参与者每个箱子只能摸一次,一次摸一个球;②可选择先摸甲箱,也可先摸乙箱;③如果在第一个箱子中摸到红球,则可继续在第二个箱子中摸球,否则活动终止.(1)如果参与者先在乙箱中摸球,求其恰好获得奖金n元的概率;
(2)若要使得该参与者获奖金额的期望值较大,请你帮他设计摸箱子的顺序,并说明理由.24.已知函数f(x)=2x﹣3x2,设数列{a n}满足:a1=,a n+1=f(a n)
(1)求证:对任意的n∈N*,都有0<a n<;
(2)求证:++…+≥4n+1﹣4.
2016年江苏省扬州市高考数学一模试卷
参考答案与试题解析
二、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分
1.(5分)(2016?扬州一模)已知集合A={x|x2﹣2x<0},B={0,1,2},则A∩B={1} .【考点】交集及其运算.
【专题】计算题;集合.
【分析】求出A中不等式的解集确定出A,找出A与B的交集即可.
【解答】解:由A中不等式变形得:x(x﹣2)<0,
解得:0<x<2,即A=(0,2),
∵B={0,1,2},
∴A∩B={1},
故答案为:{1}
2.(5分)(2016?扬州一模)若复数z=i(3﹣2i)(i是虚数单位),则z的虚部为3.【考点】复数代数形式的乘除运算.
【专题】计算题;转化思想;分析法;数系的扩充和复数.
【分析】由复数z=i(3﹣2i)(i是虚数单位),得z=2+3i,则z的虚部可求.
【解答】解:由z=i(3﹣2i)=2+3i,
则z的虚部为:3.
故答案为:3.
3.(5分)(2016?扬州一模)如图所示的流程图,若输出的x的值为,则相应输出的y
值为.
【考点】程序框图.
【专题】计算题;图表型;分类讨论;算法和程序框图.
【分析】由已知中的程序代码,可得该程序的功能是计算并输出分段函数y=
的值,由x的值为,利用特殊角的三角函数值即可计算得解.【解答】解:由已知中的程序代码,可得该程序的功能是计算并输出分段函数y=
的值,
由于:sin=>cos,
所以:执行y=cos,输出y的值为.
故答案为:.
4.(5分)(2016?扬州一模)某学校从高三年级共800名男生中随机抽取50名测量身高.据测量被测学生身高全部介于155cm和195cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[155,160)、第二组[160,165)、…、第八组[190,195].按上述分组方式得到的频率分布直方图的一部分如图所示,估计这所学校高三年级全体男生身高180cm以上(含180cm)的人数为144.
【考点】程序框图.
【专题】对应思想;定义法;算法和程序框图.
【分析】根据频率和为1,求出男生身高在180cm以上(含180cm)的频率和频数.
【解答】解:根据频率分布直方图,得;
男生身高在180cm以上(含180cm)的频率为
1﹣(0.008+0.016+0.04+0.04+0.06)×5=0.18;
对应的人数有800×0.18=144.
故答案为:144.
5.(5分)(2016?扬州一模)双曲线﹣=1的焦点到渐近线的距离为4.
【考点】双曲线的简单性质.
【专题】计算题;方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】根据题意,先由题中条件求出焦点坐标和渐近线方程,再代入点到直线的距离公式即可求出结论.
【解答】解:根据题意,双曲线的方程为﹣=1,其中a=3,b=4;
其焦点坐标为(﹣5,0),(5,0),渐近线方程为y=±x,即4x±3y=0,
则焦点到其渐近线的距离d===4;
故答案为:4.
6.(5分)(2016?扬州一模)从1,2,3,4,5这5个数中,随机抽取2个不同的数,则这
2个数的和为偶数的概率是.
【考点】古典概型及其概率计算公式.
【专题】计算题;转化思想;综合法;概率与统计.
【分析】从1,2,3,4,5这5个数中,随机抽取2个不同的数,求出基本事件总数和这2个数的和为偶数包含的基本事件个数,由此能求出这2个数的和为偶数的概率.
【解答】解:从1,2,3,4,5这5个数中,随机抽取2个不同的数,
基本事件总数n==10,
这2个数的和为偶数包含的基本事件个数m==4,
∴这2个数的和为偶数的概率:p==.
故答案为:.
7.(5分)(2016?扬州一模)已知等比数列{a n}满足a2+2a1=4,,则该数列的前5
项的和为31.
【考点】等比数列的前n项和.
【专题】方程思想;综合法;等差数列与等比数列.
【分析】由题意可得首项和公比的方程组,解方程组代入求和公式计算可得.
【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q,
∵a2+2a1=4,,
∴a1(q+2)=4,a12q4=a1q4,
联立解得a1=1,q=2,
∴数列的前5项的和为=31
故答案为:31.
8.(5分)(2016?扬州一模)已知正四棱锥底面边长为,体积为32,则此四棱锥的侧棱长为5.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;点、线、面间的距离计算.
【专题】计算题;规律型;函数思想;空间位置关系与距离.
【分析】利用体积求出正四棱锥的高,求出底面对角线的长,然后求解侧棱长.
【解答】解:正四棱锥底面边长为,体积为32,
可得正四棱锥的高为h,=32,
解得h=3,
底面对角线的长为:4=8,
侧棱长为:=5.
故答案为:5.
9.(5分)(2016?淮安模拟)已知函数(0≤x<π),且
(α≠β),则α+β=.
【考点】两角和与差的余弦函数.
【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值.
【分析】由条件利用正弦函数的图象的对称性,求得α+β的值.
【解答】解:∵函数(0≤x<π),∴≤2x+<,
且(α≠β),不妨设α<β,∴2α+=,2β+=2π+,
∴2α+2β=,∴α+β=,
故答案为:.
10.(5分)(2016?扬州一模)已知=(cosα,sinα),=(2,1),a∈(﹣,),若
?=1,则sin(2a+)=.
【考点】运用诱导公式化简求值;平面向量数量积的运算.
【专题】计算题;规律型;方程思想;转化思想;三角函数的求值.
【分析】通过数量积推出三角函数关系,然后利用诱导公式化简所求的表达式,利用平方关系式,即可求出结果.
【解答】解:,,,,
可得2cosα+sinα=1.,又sin2α+cos2α=1,解得cosα=,
=﹣cos2α=1﹣2cos2α=1﹣2×=.
故答案为:.
11.(5分)(2016?扬州一模)已知a>b>1且2log a b+3log b a=7,则的最小值为3.
【考点】基本不等式.
【专题】方程思想;消元法;不等式的解法及应用.
【分析】由对数的运算可得b2=a,整体代入可得=a+=a﹣1++1,由基
本不等式可得.
【解答】解:∵a>b>1,∴t=log a b<1,
又∵2log a b+3log b a=7,∴2t+=7,
解得t=,或t=3(舍去),
∴t=log a b=,∴b2=a,
∴=a+=a﹣1++1
≥2+1=3,
当且仅当a﹣1=即a=2且b=时取等号.
故答案为:3
12.(5分)(2016?扬州一模)已知圆O:x2+y2=4,若不过原点O的直线l与圆O交于P、Q两点,且满足直线OP、PQ、OQ的斜率依次成等比数列,则直线l的斜率为±1.【考点】直线与圆的位置关系.
【专题】计算题;方程思想;综合法;直线与圆.
【分析】设P(x1,y1),Q(x2,y2).由题意可设直线l的方程为:y=kx+t(t≠0),与圆的方程联立可得(1+k2)x2+2ktx+t2﹣4=0,得到根与系数的关系.利用直线OP、PQ、OQ的
斜率成等比数列,可得=k2,化为k2=1,即可求出直线l的斜率.
【解答】解:设P(x1,y1),Q(x2,y2).
由题意可设直线l的方程为:y=kx+t(t≠0,±1).
联立圆O:x2+y2=4,化为(1+k2)x2+2ktx+t2﹣4=0.
∴x1+x2=﹣,x1x2=.
∵直线OP、PQ、OQ的斜率成等比数列,
∴=k2,
∴(kx1+t)(kx2+t)=k2x1x2,
化为tk(x1+x2)+t2=0,
∴k?(﹣)+t=0,
∴k2=1,
∴k=±1.
故答案为:±1.
13.(5分)(2016?扬州一模)已知在数列{a n}中,a1=a(0<a≤2),a n+1=
(n∈N*),记S n=a1+a2+…a n.若S n=2015,则n=1343.
【考点】数列的求和.
【专题】分类讨论;转化法;等差数列与等比数列.
【分析】a1=a(0<a≤2),a n+1=(n∈N*),可得a2=﹣a1+3=﹣a+3.分类讨论:当a∈(0,1)时,可得a n+4=a n.当a∈[1,2]时,可得:a n+2=a n.即可得出.【解答】解:∵a1=a(0<a≤2),a n+1=(n∈N*),
∴a2=﹣a1+3=﹣a+3.
①当a∈(0,1)时,3﹣a∈(2,3),∴a3=a2﹣2=1﹣a∈(0,1),∴a4=﹣a3+3=a+2∈(2,3),∴a5=a4﹣2=a∈(0,1),…,∴a n+4=a n.
∴a1+a2+a3+a4=a+(﹣a+3)+(1﹣a)+(a+2)=6.
∵S n=2015=335×6+5,∴a1=a≠5,a1+a2=3≠5,a1+a2+a3=4﹣a≠5,舍去.
②当a∈[1,2]时,3﹣a∈[1,2],∴a3=﹣a2+3=a∈[1,2],∴a n+2=a n.
∵a1+a2=3,
∴S n=2015=671×3+2,a1=a=2时,n=671×2+1=1343.
故答案为:1343.
14.(5分)(2016?扬州一模)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=(|x﹣a|+|x﹣2a|﹣3|a|).若集合{x|f(x﹣1)﹣f(x)>0,x∈R}=?,则实数a的取
值范围为.
【考点】函数恒成立问题.
【专题】综合题;数形结合;分类讨论;转化法;函数的性质及应用.
【分析】把x≥0时的f(x)改写成分段函数,求出其最小值,由函数的奇偶性可得x<0
时的函数的最大值,条件等价为对?x∈R,都有f(x﹣1)≤f(x),进行转化求解即可求解该不等式得答案.
【解答】解:若{x|f(x﹣1)﹣f(x)>0,x∈R}=?,
则等价为f(x﹣1)﹣f(x)≤0恒成立,即f(x﹣1)≤f(x)恒成立,
当x≥0时,f(x)=(|x﹣a|+|x﹣2a|﹣3|a|).
若a≤0,则当x≥0时,f(x)=(x﹣a+x﹣2a+3a)=x,
∵f(x)是奇函数,
∴若x<0,则﹣x>0,则f(﹣x)=﹣x=﹣f(x),
则f(x)=x,x<0,
综上f(x)=x,此时函数为增函数,则f(x﹣1)≤f(x)恒成立,
若a>0,
若0≤x≤a时,f(x)=[﹣x+a﹣(x﹣2a)﹣3a]=﹣x;
当a<x≤2a时,f(x)=[x﹣a﹣(x﹣2a)﹣3a]=﹣a;
当x>2a时,f(x)=(x﹣a+x﹣2a﹣3a)=x﹣3a.
即当x≥0时,函数的最小值为﹣a,
由于函数f(x)是定义在R上的奇函数,
当x<0时,f(x)的最大值为a,
作出函数的图象如图:
由于?x∈R,f(x﹣1)≤f(x),
故函数f(x﹣1)的图象不能在函数f(x)的图象的上方,
结合图可得1﹣3a≥3a,即6a≤1,求得0<a≤,
综上a≤,
故答案为:(﹣∞,]
二、简答题:本大题共6小题,共90分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤15.(14分)(2016?扬州一模)如图,已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AC,D、E分别为BC、CC1中点,BC1⊥B1D.
(1)求证:DE∥平面ABC1;
(2)求证:平面AB1D⊥平面ABC1.
【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.
【专题】证明题;转化思想;综合法;空间位置关系与距离.
【分析】(1)推导出DE∥BC1,由此能证明DE∥平面ABC1.
(2)推民导出CC1⊥AD,AD⊥BC,从而AD⊥平面BCC1B1,进而AD⊥BC1,由此能证明平面AB1D⊥平面ABC1.
【解答】证明:(1)∵D、E分别为BC、CC1中点,∴DE∥BC1,…(2分)
∵DE?平面ABC1,BC1?平面ABC1.
∴DE∥平面ABC1.…(6分)
(2)直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,∵AD?平面ABC,
∴CC1⊥AD,…(8分)
∵AB=AC,D为BC中点,∴AD⊥BC,又∵CC1∩BC=C,CC1,BC?平面BCC1B1,
∴AD⊥平面BCC1B1,∵BC1?平面BCC1B1,∴AD⊥BC1,…(11分)
又∵BC1⊥B1D∩AD=D,B1D∩AD=D,B1D,AD?平面AB1D,
∴BC1⊥平面AB1D,
∵BC1?平面ABC1,∴平面AB1D⊥平面ABC1.…(14分)
16.(14分)(2016?扬州一模)已知函数f(x)=cos2ωx+sinωxcosωx(ω>0)的周期为π.
(1)当x∈[0,]时,求函数f(x)的值域;
(2)已知△ABC的内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,若f()=,且a=4,b+c=5,
求△ABC的面积.
【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.
【专题】计算题;转化思想;分析法;三角函数的图像与性质.
【分析】(1)利用三角函数恒等变换的应用化简可得f(x)=sin(2ωx+)+,利用周期公式可求ω,可得f(x)的解析式,由x∈[0,],可得:sin(2x+)∈[﹣,1],即可求值函数值域.
(2)由f()=,结合范围A+∈(,),解得A的值,由余弦定理可得bc 的值,利用三角形面积公式即可求值得解.
【解答】解:(1)∵f(x)=cos2ωx+sinωxcosωx=×+sin2ωx=sin(2ωx+
)+,
∴由题意可得:=π,解得:ω=1,可得:f(x)=sin(2x+)+.
∵x∈[0,],
∴2x+∈[,],可得:sin(2x+)∈[﹣,1],
∴f(x)=sin(2x+)+∈[0,+1].
(2)∵f()=sin(A+)+=,A+∈(,),
∴A+=,解得:A=.
∴由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA,可得:16=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc=25﹣3bc,解得:bc=3,
∴S△ABC=bcsinA==.
17.(15分)(2016?扬州一模)如图,已知椭圆=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,P是椭圆上一点,M在PF1上,且满足(λ∈R),PO⊥F2M,O为坐标原点.(1)若椭圆方程为=1,且P(2,),求点M的横坐标;
(2)若λ=2,求椭圆离心率e的取值范围.
【考点】椭圆的简单性质;椭圆的标准方程.
【专题】方程思想;分析法;平面向量及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】(1)由椭圆方程求得焦点坐标,求得OP,MF1,MF2,的斜率,求得直线F1M的方程,F2M的方程,求得交点,即可得到所求M的横坐标;
(2)设P(x0,y0),M(x M,y M),运用向量的坐标和向量共线和垂直的条件,再由椭圆的性质可得﹣a<x0<a,解不等式即可得到所求离心率的范围.
【解答】解:(1)∵椭圆的方程为∴F1(﹣2,0),F2(2,0),
∴,
∴直线F2M的方程为:,直线F1M的方程为:,
由解得:,
∴点M的横坐标为;
(2)设P(x0,y0),M(x M,y M),
∵∴
∴,
∵PO⊥F2M,
∴
即,
联立方程得:,消去y0得:
,
解得:或,
∵﹣a<x0<a,∴x0=∈(0,a),
∴0<a2﹣ac<ac解得:,
综上,椭圆离心率e的取值范围为(,1).
18.(15分)(2016?扬州一模)某隧道设计为双向四车道,车道总宽20米,要求通行车辆限高4.5米,隧道口截面的拱线近似地看成抛物线形状的一部分,如图所示建立平面直角坐标系xOy.
(1)若最大拱高h为6米,则隧道设计的拱宽l是多少?
(2)为了使施工的土方工程量最小,需隧道口截面面积最小.现隧道口的最大拱高h不小于6米,则应如何设计拱高h和拱宽l,使得隧道口截面面积最小?(隧道口截面面积公式
为S=lh)
【考点】直线与圆锥曲线的关系.
【专题】计算题;应用题;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】(1)设抛物线的方程为:y=﹣ax2(a>0),利用待定系数法求出,由此能求出隧道设计的拱宽.
(2)抛物线最大拱高为h米,h≥6,利用待定系数法求出,从而20<l≤40,S=
,由此利用导数性质能求出当拱高为米,拱宽为米时,使得隧道口截面
面积最小.
【解答】解:(1)设抛物线的方程为:y=﹣ax2(a>0),则抛物线过点,
代入抛物线方程解得:,…(3分)
令y=﹣6,解得:x=±20,则隧道设计的拱宽l是40米.…(5分)
(2)抛物线最大拱高为h米,h≥6,抛物线过点(10,﹣(h﹣)),
代入抛物线方程得:
令y=﹣h,则,解得:,
则,,…(9分)
∵h≥6,∴≥6,即20<l≤40,
∴,…(12分)
∴
,
当时,S'<0;当时,S'>0,
即S在上单调减,在(20,40]上单调增,
∴S在时取得最小值,此时,
答:当拱高为米,拱宽为米时,使得隧道口截面面积最小.…(15分)
19.(16分)(2016?扬州一模)已知函数f(x)=(ax2+x+2)e x(a>0),其中e是自然对数的底数.
(1)当a=2时,求f(x)的极值;
(2)若f(x)在[﹣2,2]上是单调增函数,求a的取值范围;
(3)当a=1时,求整数t的所有值,使方程f(x)=x+4在[t,t+1]上有解.
【考点】利用导数研究函数的极值;导数的几何意义.
【专题】转化思想;转化法;导数的综合应用.
【分析】(1)求函数的导数,利用函数极值和导数之间的关系进行求解即可.
(2)根据函数单调性和导数之间的关系进行转化求解即可.
(3)根据函数单调性结合函数零点的判断条件进行求解即可.
【解答】解:(1)f(x)=(2x2+x+2)e x,则f′(x)=(2x2+5x+3)e x=(x+1)(2x+3)e x…(2分)
令f′(x)=0,
∴,…(4分)
(2)问题转化为f′(x)=[ax2+(2a+1)x+3]e x≥0在x∈[﹣2,2]上恒成立;
又e x>0即ax2+(2a+1)x+3≥0在x∈[﹣2,2]上恒成立;…(6分),
令g(x)=ax2+(2a+1)x+3,
∵a>0,对称轴
①当﹣1﹣≤﹣2,即时,g(x)在[﹣2,2]上单调增,
∴g(x)的最小值g(x)=g(﹣2)=1>0,∴0<a≤…(8分)
②当﹣2<﹣1﹣<0,即时,g(x)在[﹣2,﹣1﹣]上单调减,在[﹣1﹣,
2]上单调增,
∴△=(2a+1)2﹣12a≤0,解得:,
∴<a≤1+,
综上,a的取值范围是.…(10分)
(3)∵a=1,设h(x)=(x2+x+2)e x﹣x﹣4,h′(x)=(x2+3x+3)e x﹣1
令φ(x)=(x2+3x+3)e x﹣1,φ′(x)=(x2+5x+6)e x
2x
φ(x)增极大值减极小值增
∴,…(13分)∵,
∴存在x0∈(﹣1,0),x∈(﹣∞,x0)时,φ(x)<0,x∈(x0,+∞)时,φ(x)>0 ∴h(x)在(﹣∞,x1)上单调减,在(x1,+∞)上单调增
又∵
由零点的存在性定理可知:h(x)=0的根x1∈(﹣4,﹣3),x2∈(0,1)即t=﹣4,0.…(16分)
20.(16分)(2016?扬州一模)若数列{a n}中不超过f(m)的项数恰为b m(m∈N*),则称数列{b m}是数列{a n}的生成数列,称相应的函数f(m)是数列{a n}生成{b m}的控制函数.(1)已知a n=n2,且f(m)=m2,写出b1、b2、b3;
(2)已知a n=2n,且f(m)=m,求{b m}的前m项和S m;
(3)已知a n=2n,且f(m)=Am3(A∈N*),若数列{b m}中,b1,b2,b3是公差为d(d≠0)的等差数列,且b3=10,求d的值及A的值.
【考点】数列的应用.
【专题】综合题;分类讨论;转化思想;等差数列与等比数列.
【分析】(1)利用生成数列,与控制函数的意义即可得出.
(2)对m分类讨论:可得b m.进而得出前n项和.
(3)依题意:,f(1)=A,f(2)=8A,f(5)=125A,设b1=t,即数列{a n}中,不
超过A的项恰有t项,所以2t≤A<2t+1,同理:2t+d≤8A<2t+d+1,2t+2d≤125A<2t+2d+1,可得d<4,d为正整数,得出d=1,2,3,分类讨论即可得出.
【解答】解:(1)m=1,则a1=1≤1,∴b1=1;
m=2,则a1=1<4,a2=4≤4,∴b2=2;
m=3,则a1=1<9,a2=4<9,a3=9≤9,∴b3=3.
(2)m为偶数时,则2n≤m,则;
m为奇数时,则2n≤m﹣1,则;
∴,
m为偶数时,则;
m为奇数时,则;
∴.
(3)依题意:,f(1)=A,f(2)=8A,f(5)=125A,
设b1=t,即数列{a n}中,不超过A的项恰有t项,所以2t≤A<2t+1,
同理:2t+d≤8A<2t+d+1,2t+2d≤125A<2t+2d+1,可得:
故,
由以下关系:
得d<4,
∵d为正整数,∴d=1,2,3.
当d=1时,,
不合题意,舍去;
当d=2时,,
不合题意,舍去;
当d=3时,,
,
适合题意.
此时,b1=t,b2=t+3,b5=t+6,∴t+3≤b3≤t+6.
∵b3=10,∴4≤t≤7,
∵t为整数,∴t=4,t=5,t=6或t=7.
∵f(3)=27A,b3=10,
∴210≤27A<211,∴.
当t=4时,,∴无解.
当t=5时,,∴无解.
当t=6时,,∴.
当t=7时,,∴无解,∴.
∵A∈N*,∴A=64或A=65.
综上:d=3,A=64或65.
数学附加题.
21.(2016?扬州一模)已知直线l:x+y=1在矩阵对应的变换作用下变为直线l':
x﹣y=1,求矩阵A.
【考点】几种特殊的矩阵变换.
【专题】转化思想;分析法;矩阵和变换.
【分析】设直线l:x+y=1上任意一点M(x,y)在矩阵A的变换作用下,变换为点M′(x′,y′),根据矩阵A列出关系式,得到x与x′,y与y′的关系式,再由M′(x′,y′)在直线l'上,求出m与n的值,即可确定出矩阵A.
【解答】解:设直线l:x+y=1上任意一点M(x,y)在矩阵A的变换作用下,变换为点M′(x′,y′),
由[]=[][]=[],得,
又点M′(x′,y′)在l′:x﹣y=1上,
∴x′﹣y′=1,即(mx+ny)﹣y=1,
依题意,
解得:,
则矩阵A=[].
22.(2016?扬州一模)在极坐标系中,求圆ρ=8sinθ上的点到直线θ=(ρ∈R)距离的最
大值.
【考点】简单曲线的极坐标方程.
【专题】方程思想;转化思想;坐标系和参数方程.
【分析】把直线与圆的极坐标方程化为直角坐标方程,利用点到直线的距离公式即可得出.【解答】解:圆ρ=8sinθ即:ρ2=8ρsinθ,化为x2+y2=8y,配方为:x2+(y﹣4)2=16,可得圆心(0,4),半径r=4.
直线θ=(ρ∈R)即y=x.
∴圆心到直线的距离d==2.
∴圆ρ=8sinθ上的点到直线θ=(ρ∈R)距离的最大值=d+r=2+4=6.
23.(2016?扬州一模)某商场举办“迎新年摸球”活动,主办方准备了甲、乙两个箱子,其中甲箱中有四个球,乙箱中有三个球(每个球的大小、形状完全相同),每一个箱子中只有一个红球,其余都是黑球.若摸中甲箱中的红球,则可获奖金m元,若摸中乙箱中的红球,则可获奖金n元.活动规定:①参与者每个箱子只能摸一次,一次摸一个球;②可选择先