1. 已知
,则下列不等式一定成立的是( )
A.
B.
C.
D. ![]()
22.(本小题满分14分)已知中心在原点,焦点在
轴上的椭圆C的离心率与双曲线
的离心率互为倒数,且经过点
,过点P(2,1)的直线
与椭圆C在第一象限相切于点M .
(1)求椭圆C的方程;
(2)求直线
的方程以及点M的坐标;
(3)是否存过点P的直线
与椭圆C相交于不同的两点A、B,满足
?若存在,求出直线l1的方程;若不存在,请说明理由.
解:(1)设椭圆C的方程为
,
双曲线
的离心率为2,
椭圆C的离心率
……………1分
又据题意得
…………………2分
解得
,故椭圆C的方程为
.……………………4分
(2)因为过点P(2,1)的直线l与椭圆在第一象限相切,所以l的斜率存在,故可设直线l的方程为
…………………5分
由
得
. ①
……………………7分
因为直线
与椭圆相切,所以![]()
整理,得
解得![]()
所以直线
方程为
…………………8分
将
代入①式,可以解得M点横坐标为1,故切点M坐标为
…………9分
(3)若存在直线l1满足条件,的方程为
,代入椭圆C的方程得
![]()
因为直线l1与椭圆C相交于不同的两点A,B,设A,B两点的坐标分别为![]()
所以![]()
所以
.
……………………10分
又
,……………………11分
因为
即
,
……………………12分
所以![]()
.
即![]()
所以
,
解得
……………………13分
因为A,B为不同的两点,所以
.
于是存在直线
1满足条件,其方程为
………………………………14分
21.(本小题满分12分) 设函数
.
(1)若函数
图象上的点(1,2)处的切线斜率为4,请判断函数
的单调性;
(2)已知当
时,函数
在
上单调递增,求实数
的取值范围.
解:(1)
…………………………………1分
,
, …………………………………3分
,…………………………………4分
恒成立,
……………………………6分
(2)当
时,
,………………………7分
函数
在
上单调递增
在
上恒成立,即
在
上恒成立,
…………………………………9分
,………………11分
…………………………………12分
20.(本小题满分12分)已知数列
中
,其前
项和
满足![]()
计算
猜想
的表达式,并用数学归纳法加以证明.
解:当
时,
…………1分
…………2分
则有:
…………3分
![]()
……………………………………6分
用数学归纳法证明:
(1) 当
时,
,成立…………………7分
(2)假设
猜想成立,即
成立…………………8分
![]()
………………10分
即n=k+1时猜想成立 ……………………………………11分
由(1)、(2)可知,对任意自然数n,猜想结论均成立.………………………12分
19.(本小题满分12分) 为考察某种药物预防疾病的效果,进行动物试验,调查了105个样本,统计结果为:服药的共有55个样本,服药但患病的仍有10个样本,没有服药且未患病的有30个样本.
(1)根据所给样本数据完成2×2列联表中的数据;
(2)请问能有多大把握认为药物有效?
(参考公式:
独立性检验临界值表
|
概率 |
0.40 |
0.25 |
0.15 |
0.10 |
0.05 |
0.025 |
0.010 |
0.005 |
0.001 |
|
|
0.708 |
1.323 |
2.072 |
2.706 |
3.841 |
5.024 |
6.635 |
7.879 |
10.828 |
)
|
|
患病 |
不患病 |
合计 |
|
服药 |
|
|
|
|
没服药 |
|
|
|
|
合计 |
|
|
|
解:(1)依题得服药但没患病的共有45个样本,没有服药且患病的有20个样本,故可以得到以下2×2列联表:
|
|
患病 |
不患病 |
合计 |
|
服药 |
10 |
45 |
55 |
|
没服药 |
20 |
30 |
50 |
|
合计 |
30 |
75 |
105 |
……………………………………6分
(2)假设服药与患病没有关系,则
的观测值应该很小,
而
=![]()
![]()
…………………………………………………9分
∵6.109>5.024,
由独立性检验临界值表可以得出能有97.5%把握认为药物有效。 ………………12分
18.(本小题满分12分)已知复数
在复平面上对应的点为
.
(1)设集合
,从集合
中随机取一个数作为
,从集合
中随机取一个数作为
,求复数
为纯虚数的概率;
(2)设
,求点
落在不等式组:
所表示的平面区域内的概率.
解:(1)记 “复数
为纯虚数”为事件
,
∵组成复数
的所有情况共有12个:
,
,
,
,……………………2分
且每种情况出现的可能性相等,属于古典概型,其中事件
包含的基本事件共2个:
……………………4分
∴所求事件的概率为
…………………………………………6分
(2)依条件可知,点
均匀地分布在平面区域
内,属于几何概型.
该平面区域的图形为右图中矩形
围成的区域, 面积为
……………………8分
所求事件构成的平面区域为
,其图形如下图中的三角形
(阴影部分),
……………………9分
又直线
与
轴、
轴的交点分别为
,
所以三角形
的面积为
……………………11分
∴所求事件的概率为
…………………12分
17.(本小题满分12分)
已知集合
;命题
,
命题
,并且命题
是命题
的充分条件,求实数
的取值范围.
解:先化简集合A,由
,配方得:
…………………………………………………2分
![]()
…………………………………4分
化简集合B,
由
或
得
或![]()
…………………………………………………6分
,
……………………………8分
……………………………………………………………10分
解之得
………………………………………………11分
所以实数m的取值范围是
或
………………………12分
16.
如图,在三棱锥P-ABC中,PA、PB、PC两两垂直,且PA=3,PB=2,PC=1,设M是底面ABC内一点,定义
其中m,n,p分别是三棱锥M-PAB, 三棱锥M-PBC, 三棱锥M-PCA的体积,若
且
恒成立,则正实数a的最小值为 1
。
15.不等式
对任意实数
恒成立,则实数
的取值范围为
14.若执行如右图所示的程序框图,则输出的
= 420 .
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