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大二轮专题复习冲刺方案 数学《拆卷练》
1.(2025·安徽安庆三模)已知数列{an}中,a2=1,设Sn为{an}的前n项和,2Sn=nan.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)数列{an}中,a2=1,Sn为{an}的前n项和,
当n=1时,2S1=a1⇒2a1=a1,所以a1=0,
当n≥2时,2Sn=nan,①
2Sn+1=(n+1)an+1,②
由②-①,得2Sn+1-2Sn=(n+1)an+1-nan,2(Sn+1-Sn)=(n+1)an+1-nan,
即nan=(n-1)an+1,
当n≥2时,=,递推得=,…,=,=,
由累乘法,得××…××=××…××,得=n,
又因为a2=1,所以an+1=n,即an=n-1,
经检验,当n=1时,a1=0也符合上式,所以an=n-1.
(2)由(1)可知an=n-1,an+1=n,
所以bn=
==
=
=-
=tan(n+1)-tann,
所以Tn=b1+b2+b3+…+bn=(tan2-tan1)+(tan3-tan2)+…+[tann-tan(n-1)]+[tan(n+1)-tann]=tan(n+1)-tan1.
所以Tn=tan(n+1)-tan1.
2.(2025·江苏南通调研)已知函数f(x)=aex-x.
(1)求函数f(x)的极值;
(2)证明:当a>0时,f(x)>2ln a-a2+.
解:(1)由题意,得函数f(x)的定义域为R,则f′(x)=aex-1,
①当a≤0时,f′(x)<0,f(x)在R上单调递减,无极值;
②当a>0时,令f′(x)<0,得x<ln ,令f′(x)>0,得x>ln ,所以f(x)在上单调递减,在上单调递增,所以当x=ln 时,f(x)取得极小值,且f=1-ln =1+ln a,
即函数f(x)有极小值1+ln a,无极大值.
(2)证明:由(1),得当a>0时,f(x)min=f=1+ln a,
要证f(x)>2ln a-a2+,
即证1+ln a>2ln a-a2+,
即证a2--ln a>0恒成立,
令h(a)=a2--ln a(a>0),
则h′(a)=2a-=,
令h′(a)<0,得0<a<,
令h′(a)>0,得a>,
所以h(a)在上单调递减,在上单调递增,
所以h(a)min=h=--ln =ln >0,
即h(a)>0恒成立.
综上,当a>0时,f(x)>2ln a-a2+恒成立.
3.(2025·山东泰安模拟)2025年4月24日是第十个中国航天日.十年来,中国航天事业蒸蒸日上,中国人在太空的印记不断被刷新.某校部分学生十分关注中国航天的发展,将累计关注中国航天发展的消息达到6次及以上者称为“航天达人”,未达到6次者称为“非航天达人”.现从该校随机抽取100人进行分析,得到数据如表所示:
单位:人
性别
是否航天达人
合计
航天达人
非航天达人
男
40
60
女
20
合计
(1)补全2×2列联表,根据小概率值α=0.01的独立性检验,能否认为“航天达人”与性别有关?
(2)现从抽取的“航天达人”中,按性别采用比例分配的分层随机抽样方法抽取6人,然后从这6人中随机抽取3人,记这3人中女“航天达人”的人数为X,求X的分布列和数学期望;
(3)为进一步提高学生对航天事业的关注度,该学校组织了“航天知识竞赛”活动,竞赛共设置20道题目,其中n(3≤n≤13)道题目是小明能答对的,规定每位参赛者从20道题目中随机抽取10道题目作答,则要使小明恰好答对3道题目的概率最大,那么n取多少?
附:χ2=,n=a+b+c+d.
α
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
xα
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
解:(1)补全2×2列联表如下表:
单位:人
性别
是否航天达人
合计
航天达人
非航天达人
男
40
20
60
女
20
20
40
合计
60
40
100
零假设为H0:假设“航天达人”与性别无关.
根据表中的数据计算得到
χ2==≈2.778,
查表可知2.778<6.635=x0.010,
所以根据小概率值α=0.01的独立性检验,没有充分证据推断H0不成立,因此可以认为H0成立,即认为“航天达人”与性别无关.
(2)抽取的男“航天达人”有4人,女“航天达人”有2人,X的所有可能取值为0,1,2.
则P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,
所以X的分布列为
X
0
1
2
P
数学期望为E(X)=0×+1×+2×=1.
(3)从20道题目中抽取10道题目,恰好有3道题目小明能答对的概率为P=,
设f(n)=CC,当3≤n≤12时,==
=,
-n2+12n+13-(-n2+22n-40)=53-10n,当3≤n≤5时,f(n+1)>f(n),当6≤n≤12时,f(n+1)<f(n),
因此f(3)<f(4)<f(5)<f(6)>f(7)>…>f(13),
所以当n=6时,小明答对3道题目的概率最大.
4.(2025·湖南长沙模拟)已知双曲线E的中心在原点O,焦点在x轴上,且焦点到渐近线的距离为,其离心率为,记直线l从下到上与x轴、双曲线的右支、两条渐近线、双曲线的左支依次交于点P,A,B,C,D,如图所示.
(1)求双曲线E的方程;
(2)求证:|AB|=|CD|;
(3)若,,成等差数列,则△OPA,△OCD的面积之和是否为定值?说明理由.
解:(1)设双曲线E的方程为-=1(a>0,b>0).
由题设知,双曲线E的焦点F(c,0)到渐近线y=x的距离d==b=,
由离心率为,知=,
又a2+b2=c2,联立解得a=2,c=3,
故双曲线E的方程为-=1.
(2)证明:由题意,易知直线l的斜率存在且为负数,
设直线l的方程为x=my+n(m<0,n>2),
A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),0<y1<y2<y3<y4.
由
得(5m2-4)y2+10mny+5n2-20=0,
则有5m2-4≠0,Δ=(10mn)2-4(5m2-4)·(5n2-20)=80(5m2+n2-4)>0,
由根与系数的关系,得y1+y4=>0,y1y4=>0.
结合m<0,n>2,可得m<-.
联立得y2=,
联立得y3=,
所以y2+y3=+==y1+y4,
所以y2-y1=y4-y3.
而|AB|=
=|y2-y1|,
同理,|CD|=|y4-y3|,
所以|AB|=|CD|.
(3)△OPA,△OCD的面积之和为定值.
因为,,成等差数列,
所以+=,
即=,得=,
化简得n2=4-2m,即=2.
由(2)知|AB|=|CD|,所以△OAB,△OCD等底等高,所以S△OAB=S△OCD,
所以△OPA,△OCD的面积之和为S△OPA+S△OCD=S△OPA+S△OAB=S△OPB=|OP|·y2=·=,为定值.
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