.
【分析】易得直线恒过定点C(1,﹣1),圆x2+y2=4圆心为(0,0)半径为2,
=4﹣2×2×cos<,
>,可得当AB⊥OC时,式子取最小值,数形结合联立方程组解点的坐标可得. 【解答】解:直线ax+y﹣a+1=0可化为y+1=﹣a(x﹣1), 恒过定点C(1,﹣1),圆x2+y2=4圆心为(0,0)半径为2, ∴
=
?
=
?(,,
﹣>, >最小,cos<,
,
>取最大值,
)=
﹣
?
=4﹣2×2×cos<当AB⊥OC时,<此时
=4﹣4cos<>取最小值,
此时OC的斜率为﹣1,由垂直关系可得﹣a=1,解得a=﹣1, 故此时直线方程为y+1=x﹣1,即y=x﹣2, 联立
可解得
或
,
∴<此时
,>取最小值=4﹣4cos<
,cos<,
,>取最大值0,
>取最小值4,
故答案为:4
15.函数f(x)图象上不同两点A(x1,y1),B(x2,y2)处的切线的斜率分别是kA,kB,|AB|为A、B两点间距离,定义φ(A,B)=
为曲线f(x)在点A与点B之间的“曲率”,给出以下问题:
①存在这样的函数,该函数图象上任意两点之间的“曲率”为常数;
②函数f(x)=x3﹣x2+1图象上两点A与B的横坐标分别为1,2,则点A与点B之间的“曲率”φ(A,B)>
;
③函数f(x)=ax2+b(a>0,b∈R)图象上任意两点A、B之间的“曲率”φ(A,B)≤2a;
④设A(x1,y1),B(x2,y2)是曲线f(x)=ex上不同两点,且x1﹣x2=1,若t?φ(A,B)<1恒成立,则实数t的取值范围是(﹣∞,1).
其中正确命题的序号为 ①③ (填上所有正确命题的序号). 【考点】命题的真假判断与应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】考虑一次函数,求出导数,可得φ(A,B)=0,即可判断①;求出A,B的坐标,求得φ(A,B),即可判断②;求出f(x)的导数,运用不等式的性质,可得φ(A,B)≤2a,即可判断③;求出函数的导数,运用新定义求得φ(A,B),由恒成立思想,即可得到t的范围,即可判断④. 【解答】解:对于①,当函数f(x)=kx+b(k≠0)时,f′(x)=k, φ(A,B)=
=
=0,故①正确;
对于②,由题意可得A(1,1),B(2,5),f(x)的导数为f′(x)=3x2﹣2x,
.
.
可得φ(A,B)===<,故②不正确;
对于③,函数f(x)=ax2+b的导数为f′(x)=2ax, 即有φ(A,B)=故③正确;
对于④,由y=ex得y′(x)=ex,
由A(x1,y1),B(x2,y2)为曲线y=ex上两点,且x1﹣x2=1,
=
=
≤2a,
可得φ(A,B)==,
由t?φ(A,B)<1恒成立,可得t<,
由
故答案为:①③.
>1,可得t≤1,故④不正确.
三、简答题:本大题共6小题,共75分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 16.设等比数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=,S3=. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn=log2
,Tn为数列{bn}的前n项和,求使Tn=+105成立的n的值.
【考点】数列的求和.
【分析】(Ⅰ)讨论q=1和q≠1的情况,分别应用等比数列的通项公式和求和公式,解方程即可得到公比和首项,进而得到通项公式.(2)分类讨论q的取值,利用对数的性质求bn,出再进行化简,求得Tn,最后求得n的值.
【解答】解:(Ⅰ)当q=1时,
,
成立;
当q≠1时,,,由,.
解得a1=6,
,则
综上可知:或.
.
.
(Ⅱ)当2n=+105 则n=70 当∴∴解得n=10
时,bn=2则Tn=2n;
=,
==2n,
整理得:n2+n﹣210=0;
综上可知n=10或n=70.
17.我国政府对PM2.5采用如下标准: PM2.5日均值m(μg/m3) m<35 35≤m≤75 m>75
空气质量等级 一级 二级 超标
某市环保局从180天的市区PM2.5监测数据中,随机抽取10天的数据作为样本,检测值如茎叶图所示(十位为茎,个位为叶).
(1)求这10天数据的中位数;
(2)从这10天的数据中任取3天的数据,记ξ表示空气质量达到一级的天数,求ξ的分布列; (3)以这10天的PM2.5日均值来估计这180天的空气质量情况,其中大约有多少天的空气质量达到一级?
【考点】茎叶图;离散型随机变量及其分布列. 【分析】( 1)利用茎叶图和中位数的定义求解.
( 2)由 N=10,M=4,n=3,ξ的可能值为0,1,2,3,利用P(ξ=K)=求出分布列.
(k=0,1,2,3),能
.
.
( 3)一年中每天空气质量达到一级的概率为,由η~B,能求出一年中空气质量达到一级的天数为72天.
【解答】解:( 1)由茎叶图知:
10天的中位数为(38+44)2=41(微克/立方米) ( 2)由 N=10,M=4,n=3,ξ的可能值为0,1,2,3 利用P(ξ=K)=ξ P
0
1
(k=0,1,2,3)即得分布列:
2
3
( 3)一年中每天空气质量达到一级的概率为, 由η~B,
得到Eη=180×=72(天),
∴一年中空气质量达到一级的天数为72天.
18.△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(1)求C的值;
(2)若D是AB上的点,已知cos∠BCD=【考点】正弦定理;余弦定理.
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,令sinA=sin(B+C),展开化简即可得出tanC; (2)使用余弦定理求出c,得出cosB,sinB,则sin∠BDC=sin(∠BCD+∠B). 【解答】解:(1)∵∴即∴
sinA=
a=
ccosB+bsinC,
,a=2,b=3,求sin∠BDC的值.
a=
ccosB+bsinC.
sinCcosB+sinBsinC,
sinCcosB+sinBsinC,
sin(B+C)=
sinBcosC=sinBsinC,
.
∴tanC=∴C=
.
(2)在△ABC中由余弦定理得c2=a2+b2﹣2abcosC=4+9﹣12cosC=7, ∴c=
.
=
=
.
由余弦定理得cosB=
.
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