江西省赣州市2021届新高考数学二模试卷含解析

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江西省赣州市2021届新高考数学二模试卷
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知a >b >0,c >1,则下列各式成立的是( ) A .sina >sinb B .c a >c b
C .a c <b c
D .
11
c c b a
--< 【答案】B 【解析】 【分析】
根据函数单调性逐项判断即可 【详解】
对A,由正弦函数的单调性知sina 与sinb 大小不确定,故错误; 对B,因为y =c x 为增函数,且a >b ,所以c a >c b ,正确 对C,因为y =x c 为增函数,故c c a b > ,错误; 对D, 因为1c y x -=在()0,∞+为减函数,故
11
c c b a
--> ,错误 故选B . 【点睛】
本题考查了不等式的基本性质以及指数函数的单调性,属基础题. 2.已知函数()sin(2)4f x x π
=-的图象向左平移(0)ϕϕ>个单位后得到函数()sin(2)4
g x x π
=+的图象,
则ϕ的最小值为( ) A .
4
π
B .
38
π C .
2
π D .
58
π 【答案】A 【解析】 【分析】
首先求得平移后的函数()sin 224g x x πϕ⎛⎫
=+- ⎪⎝
⎭,再根据sin 22sin 244x x ππϕ⎛⎫⎛
⎫+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭求ϕ的最小值. 【详解】
根据题意,()f x 的图象向左平移ϕ个单位后,所得图象对应的函数
()sin 2()sin(22)sin(2)444g x x x x πππϕϕ⎡
⎤=+-=+-=+⎢⎥⎣
⎦,
所以22,4
4
k k Z π
π
ϕπ-=+
∈,所以,4k k Z π
ϕπ=+
∈.又0ϕ>,所以ϕ的最小值为4
π
. 故选:A 【点睛】
本题考查三角函数的图象变换,诱导公式,意在考查平移变换,属于基础题型.
3.体育教师指导4个学生训练转身动作,预备时,4个学生全部面朝正南方向站成一排.训练时,每次都让3个学生“向后转”,若4个学生全部转到面朝正北方向,则至少需要“向后转”的次数是( ) A .3 B .4
C .5
D .6
【答案】B 【解析】 【分析】
通过列举法,列举出同学的朝向,然后即可求出需要向后转的次数. 【详解】
“正面朝南”“正面朝北”分别用“∧”“∨”表示, 利用列举法,可得下表,
可知需要的次数为4次. 故选:B. 【点睛】
本题考查的是求最小推理次数,一般这类题型构造较为巧妙,可通过列举的方法直观感受,属于基础题.
4.已知实数,x y 满足,
10,1,x y x y y ≥⎧⎪
+-≤⎨⎪≥-⎩
则2z x y =+的最大值为( )
A .2
B .
32
C .1
D .0
【答案】B 【解析】 【分析】
作出可行域,平移目标直线即可求解. 【详解】 解:作出可行域:
由2z x y =+得,1122y x z =-
+ 由图形知,11
22
y x z =-+经过点时,其截距最大,此z 时最大
10y x x y =⎧⎨+-=⎩得12
12x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,11,22C ⎛⎫ ⎪⎝⎭ 当121
2x y ⎧
=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
时,max 1232222z =+⨯=
故选:B 【点睛】
考查线性规划,是基础题.
5.已知双曲线22214x y b
-=(0b >30x y ±=,则b =( )
A .3
B 3
C 3
D .43【答案】A 【解析】 【分析】
根据双曲线方程22
214x y b
-=(0b >)
30x y ±=得到3b a =. 【详解】
因为双曲线22
214x y b
-=(0b >)
, 所以2a =30x y ±=, 所以
32
b b
a ==, 所以
b =3
【点睛】
本题主要考查双曲线的几何性质,还考查了运算求解的能力,属于基础题.
6.偶函数()f x 关于点()1,0对称,当10x -≤≤时,()2
1f x x =-+,求()2020f =( )
A .2
B .0
C .1-
D .1
【答案】D 【解析】 【分析】
推导出函数()y f x =是以4为周期的周期函数,由此可得出()()20200f f =,代值计算即可. 【详解】
由于偶函数()y f x =的图象关于点()1,0对称,则()()f x f x -=,()()20f x f x ++-=,
()()()2f x f x f x ∴+=--=-,则()()()42f x f x f x +=-+=,
所以,函数()y f x =是以4为周期的周期函数,
由于当10x -≤≤时,()2
1f x x =-+,则()()()2020450501f f f =⨯==.
故选:D. 【点睛】
本题考查利用函数的对称性和奇偶性求函数值,推导出函数的周期性是解答的关键,考查推理能力与计算能力,属于中等题. 7.复数21i
z i
=-(i 为虚数单位),则z 等于( )
A .3
B .
C .2 D
【答案】D 【解析】 【分析】
利用复数代数形式的乘除运算化简z ,从而求得z ,然后直接利用复数模的公式求解. 【详解】
()()()
()21211111i i i z i i i i i i +=
==+=-+--+,
所以1z i =--,z =, 故选:D.
该题考查的是有关复数的问题,涉及到的知识点有复数的乘除运算,复数的共轭复数,复数的模,属于基础题目.
8.已知13313
711
log ,(),log 245a b c ===,则,,a b c 的大小关系为
A .a b c >>
B .b a c >>
C .c b a >>
D .c a b >>
【答案】D 【解析】 【详解】
分析:由题意结合对数的性质,对数函数的单调性和指数的性质整理计算即可确定a,b,c 的大小关系.
详解:由题意可知:3337392log log log <<,即12a <<,1
3111044⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
=,即01b <<,
1
333
17
552
log log log =>,即c a >,综上可得:c a b >>.本题选择D 选项. 点睛:对于指数幂的大小的比较,我们通常都是运用指数函数的单调性,但很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较.这就必须掌握一些特殊方法.在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断.对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确.
9.已知直线y=k(x+1)(k>0)与抛物线C 2:4y x =相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点,若|FA|=2|FB|,则|FA| =( ) A .1 B .2 C .3 D .4
【答案】C 【解析】 【分析】
方法一:设(1,0)P -,利用抛物线的定义判断出B 是AP 的中点,结合等腰三角形的性质求得B 点的横坐标,根据抛物线的定义求得||FB ,进而求得FA .
方法二:设出,A B 两点的横坐标,A B x x ,由抛物线的定义,结合||2||FA FB =求得,A B x x 的关系式,联立直线()1y k x =+的方程和抛物线方程,写出韦达定理,由此求得A x ,进而求得FA . 【详解】
方法一:由题意得抛物线2
4y x =的准线方程为:1l x =-,直线(1)y k x =+恒过定点(1,0)P -,过,A B 分别作AM l ⊥于M ,BN l ⊥于N ,连接OB ,由||2||FA FB =,则||2||AM BN =,所以点B 为AP
的中点,又点O 是PF 的中点, 则1
||||2
OB AF =
,所以||||OB BF =,又||1OF = 所以由等腰三角形三线合一得点B 的横坐标为12
, 所以13
||122
FB =+
=,所以||2||3FA FB ==.
方法二:抛物线2
4y x =的准线方程为:1l x =-,直线(1)y k x =+ 由题意设,A B 两点横坐标分别为,(,)0A B A B x x x x >, 则由抛物线定义得||1,||1A B FA x FB x =+=+
又||2||,12(1)21A B A B FA FB x x x x =∴+=+⇒=+ ①
222224(24)01(1)
A B y x
k x k x k x x y k x ⎧=⇒+-+=⇒⋅=⎨
=+⎩ ② 由①②得2
20,2,||13A A A A x x x FA x --=∴==+=.
故选:C 【点睛】
本小题主要考查抛物线的定义,考查直线和抛物线的位置关系,属于中档题.
10.已知双曲线22
22:1(0,0)x y E a b a b
-=>>满足以下条件:①双曲线E 的右焦点与抛物线24y x =的焦
点F 重合;②双曲线E 与过点(4,2)P 的幂函数()f x x α
=的图象交于点Q ,且该幂函数在点Q 处的切线过点F 关于原点的对称点.则双曲线的离心率是( )
A

1
2
B

1
2
C .
32
D
1
【答案】B 【解析】 【分析】
由已知可求出焦点坐标为(1,0)(-1,0),
,
可求得幂函数为()f x =设出切点通过导数求出切线方程的斜
率,利用斜率相等列出方程,即可求出切点坐标,然后求解双曲线的离心率. 【详解】
依题意可得,抛物线2
4y x =的焦点为(1,0)F ,F 关于原点的对称点(1,0)-;24α=,1
2
α=
,所以12
()f x x ==
,()f x '=
,设0(Q x
0=01x =,∴ ()1,1Q ,可得22111a b -=,又1c =,222
c a b =+,
可解得a =
故双曲线的离心率是c
e a ===
. 故选B . 【点睛】
本题考查双曲线的性质,已知抛物线方程求焦点坐标,求幂函数解析式,直线的斜率公式及导数的几何意义,考查了学生分析问题和解决问题的能力,难度一般.
11.设全集为R ,集合{}02A x x =<<,{}
1B x x =≥,则()A B =R I ð A .{}
01x x <≤ B .{}
01x x <<
C .{}
12x x ≤<
D .{}
02x x <<
【答案】B 【解析】
分析:由题意首先求得R C B ,然后进行交集运算即可求得最终结果. 详解:由题意可得:{}|1R C B x x =<, 结合交集的定义可得:(){}01R A C B x ⋂=<<. 本题选择B 选项.
点睛:本题主要考查交集的运算法则,补集的运算法则等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 12.当0a >时,函数()()
2
x
f x x ax e =-的图象大致是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B 【解析】
由()0f x =,解得20x ax -=,即0x =或x a =,0,a >∴Q 函数()f x 有两个零点,,A C ∴,不正确,设1a =,则()()()()
2
2
,'1x
x
f x x x e f x x x e =-∴=+-,由()()
2
'10x
f x x x e =+->,解得
152x -+>
或152
x --<,由()()
2'10x
f x x e =-<,解得:151522x ---+-<<
,即1x =-是函数的一个极大值点,D ∴不成立,排除D ,故选B.
【方法点晴】本题通过对多个图象的选择考察函数的解析式、定义域、值域、单调性,导数的应用以及数学化归思想,属于难题.这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及0,0,,x x x x +
-
→→→+∞→-∞时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意选项一一排除.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,6543214,1a a a a a a +=+--=,则1a 的值为________. 21 【解析】 【分析】
运用等比数列的通项公式,即可解得1a . 【详解】
解:Q 65432141a a a a a a +=⎧⎨+--=⎩,∴53
1(1)4
(1)(1)1a q a q a q +=⎧⎨+-+=⎩,
3155
44
1a a a a ∴⨯
-⨯=,5314()a a a ∴=-,42440q q ∴-+=, 22(2)0q ∴-=,22q ∴=,2q ∴=,44q =, 54114a q a q ∴+=,1(21)1a ∴=,
12121
a ∴=
=-+.
故答案为:21-. 【点睛】
本题考查等比数列的通项公式及应用,考查计算能力,属于基础题.
14.正四面体A BCD -的各个点在平面M 同侧,各点到平面M 的距离分别为1,2,3,4,则正四面体的棱长为__________. 【答案】10 【解析】 【分析】
不妨设点A ,D ,C ,B 到面的距离分别为1,2,3,4,平面M 向下平移两个单位,与正四面体相交,过点D ,与AB ,AC 分别相交于点E ,F ,根据题意F 为中点,E 为AB 的三等分点(靠近点A ),设棱长为a , 求得23
1362372
D AEF V a a a -=
⨯⨯=,再用余弦定理求得:,EF DE ,cos DF EDF ∠,从而求得2
117355sin 2221EDF S DE DF EDF a a a =⨯⨯⨯∠=⨯⨯⨯=V ,
再根据顶点A 到面EDF 的距离为1,得到22
11551133A EDF EDF V S a a -=⨯⨯=⨯
⨯=V ,然后利用等体积法D AEF A DEF V V --=求解, 【详解】
不妨设点A ,D ,C ,B 到面的距离分别为1,2,3,4,
平面M 向下平移两个单位,与正四面体相交,过点D ,与AB ,AC 分别相交于点E ,F ,如图所示:
由题意得:F 为中点,E 为AB 的三等分点(靠近点A ), 设棱长为a , 2
13sin 60223AEF a a S =
⨯⨯⨯=o V ,
顶点D 到面ABC 的距离为2
236
3d a a a ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭
所以23
1362372
D AEF V a a a -=
⨯⨯=, 由余弦定理得:
22222222111171172cos60,2cos60,492336939
EF a a a a a DE a a a a a =
+-⨯⨯⨯==+-⨯⨯⨯=o o 2222
2221132cos 60,cos 424221
DE DF EF DF a a a a a EDF DE DF +-=+-⨯⨯⨯=∠==⋅⋅o

所以5sin 21EDF ∠=
,所以2
117355sin 2221EDF S DE DF EDF a a a =⨯⨯⨯∠=⨯⨯⨯=V ,
又顶点A 到面EDF 的距离为1, 所以22
115511331236
A EDF EDF V S a a -=
⨯⨯=⨯⨯=V , 因为D AEF A DEF V V --=,
所以
32
257236
a a =, 解得10a =, 故答案为:10 【点睛】
本题主要考查几何体的切割问题以及等体积法的应用,还考查了转化化归的思想和空间想象,运算求解的能力,属于难题,
15.执行右边的程序框图,输出的T 的值为 .
【答案】
11
6
初始条件1,1,3n T n ==<成立方 ;
运行第一次:1
013
11,2,322
T xdx n n =+=+
==<⎰
成立; 运行第二次:1
2
033111,3,32236
T x dx n n =+=+==<⎰不成立;
输出T 的值:
11
.6结束 所以答案应填:11
.6
考点:1、程序框图;2、定积分.
16.下表是关于青年观众的性别与是否喜欢综艺“奔跑吧,兄弟”的调查数据,人数如下表所示:
现要在所有参与调查的人中用分层抽样的方法抽取n 个人做进一步的调研,若在“不喜欢的男性青年观众”的人中抽取了8人,则n 的值为______. 【答案】32 【解析】 【分析】
由已知可得抽取的比例,计算出所有被调查的人数,再乘以抽取的比例即为分层抽样的样本容量. 【详解】
由题可知,抽取的比例为81
405=,被调查的总人数为40103080=160+++人, 则分层抽样的样本容量是1
160325
⨯=人.
故答案为:32
【点睛】
本题考查分层抽样中求样本容量,属于基础题.
三、解答题:共70分。

解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

17.设函数f (x )=|x ﹣a|+|x 2
a
+|(a >0). (1)若不等式f (x )﹣| x 2
a
+
|≥4x 的解集为{x|x≤1},求实数a 的值; (2)证明:f (x )≥ 【答案】(1)a =1;(2)见解析
【分析】
(1)由题意可得|x ﹣a|≥4x ,分类讨论去掉绝对值,分别求得x 的范围即可求出a 的值.(2)由条件利用绝对值三角不等式,基本不等式证得f (x )
.. 【详解】
(1)由f (x )﹣|x 2
a
+
|≥4x ,可得|x ﹣a|≥4x ,(a >0), 当x≥a 时,x ﹣a≥4x ,解得x 3
a
≤-,
这与x≥a >0矛盾,故不成立, 当x <a 时,a ﹣x≥4x ,解得x 5
a ≤, 又不等式的解集是{x|x≤1},故
5a
=1,解得a =1. (2)证明:f (x )=|x ﹣a|+|x 2a +|≥ |x ﹣a ﹣(x 2a +)|=|a 2
a
+|,∵a >0,
∴| a 2a +
|=a 2a +≥
=
,当且仅当
a =
故f (x
)≥ 【点睛】
本题主要考查绝对值三角不等式,基本不等式,绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于基础题.
18.已知()1f x x x a =-++()a R ∈. (Ⅰ) 若1a =,求不等式()4f x >的解集; (Ⅱ)(0,1)m ∀∈,0x R ∃∈,
014
()1f x m m
+>-,求实数a 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)(,2)(2,)-∞-+∞U ;(Ⅱ)(10,8)-. 【解析】 【分析】
(Ⅰ)利用零点分段讨论法把函数()f x 改写成分段函数的形式,分1,11,1x x x ≥-<<≤-三种情况分别解不等式,然后取并集即可;
(Ⅱ)利用绝对值三角不等式求出()f x 的最小值,利用均值不等式求出
14
1m m
+-的最小值,结合题意,只需()min
min
1
41f x m m ⎛⎫<+ ⎪-⎝⎭即可,解不等式即可求解. 【详解】
(Ⅰ)当1a =时,2,1()112,112,1x x f x x x x x x ≥⎧⎪
=-++=-<<⎨⎪-≤-⎩

1()424x f x x ≥⎧>⇔⎨>⎩,或1124x -<<⎧⎨>⎩,或1
24x x ≤-⎧⎨
->⎩
2x ⇔>,或2x <-
所以不等式()4f x >的解集为(,2)(2,)-∞-+∞U ; (Ⅱ)因为()1()(1)1f x x x a x a x a =-++≥+--=+
(0,1)m ∀∈,又
[]1414
()(1)11m m m m m m
+=++--- 4151m m m m
-=++-
59≥+=(当13m =时等号成立)
, 依题意,(0,1)m ∀∈,0x R ∃∈,有014
()1f x m m
+>-, 则19a +<,解之得108a -<<, 故实数a 的取值范围是(10,8)-. 【点睛】
本题考查由存在性问题求参数的范围、零点分段讨论法解绝对值不等式、利用绝对值三角不等式和均值不等式求最值;考查运算求解能力、分类讨论思想、逻辑推理能力;属于中档题.
19.已知圆22
:4O x y +=,定点(1,0)A ,P 为平面内一动点,以线段AP 为直径的圆内切于圆O ,设动点P
的轨迹为曲线C (1)求曲线C 的方程
(2
)过点Q 的直线l 与C 交于,E F 两点,已知点(2,0)D ,直线0x x =分别与直线,DE DF 交于
,S T 两点,线段ST 的中点M 是否在定直线上,若存在,求出该直线方程;若不是,说明理由.
【答案】(1)22143
x y +=;
(2
20y +-=. 【解析】 【分析】
(1)设以AP 为直径的圆心为B ,切点为N ,取A 关于y 轴的对称点A ',连接A P ',计算得到
4A P AP '+=,故轨迹为椭圆,计算得到答案.
(2
)设直线的方程为(2)x ty =+-,设112200(,),(,),(,)E x y F x y M x y ,联立方程得到
101(2)2s y y x x =
--,2
02(2)2T y y x x =--
,计算
0022
y x =-,得到答案. 【详解】
(1)设以AP 为直径的圆心为B ,切点为N ,则2,2OB BA OB BA =-+=, 取A 关于y 轴的对称点A ',连接A P ',故2()42A P AP OB BA '+=+=>, 所以点P 的轨迹是以,A A '为焦点,长轴为4的椭圆,其中2,1a c ==,
曲线方程为22
143
x y +=.
(2
)设直线的方程为(2)x ty =+-,设112200(,),(,),(,)E x y F x y M x y , 直线DE 的方程为11011(2),(2)22s y y y x y x x x =
-=---,同理2
02(2)2
T y y x x =--, 所以12
000122(2)(2)12
s T y y y y y x x x x =+=
-+---,

0120122222y y y x x x =+=---,
联立2222
2
2
(2),(34)(12)9034120x ty t y t y t x y ⎧=+⎪∴++-+-=⎨+-=⎪⎩,
所以1212y y y y =+=,
代入得00222y x =-
0020y =+-=,
所以点M
20y +-=上.
【点睛】
本题考查了轨迹方程,定直线问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能力. 20.已知数列{}n a 的前n 项和n S 和通项n a 满足(
)*
21N n n S a n +=∈.
(1)求数列{}n a 的通项公式;
(2)已知数列{}n b 中,113b a =,11n n b b +=+()
*
N n ∈,求数列{}n n a b +的前n 项和n T .
【答案】(1)()*1N 3n
n a n ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭
;(2)()
()
2*1111N 223n
n T n n n ⎛⎫=++-⋅∈ ⎪⎝⎭ 【解析】 【分析】
(1)当2n ≥时,利用1n n n a S S -=-可得()11
23
n n a n a -=≥,故可利用等比数列的通项公式求出{}n a 的通项.
(2)利用分组求和法可求数列{}n n a b +的前n 项和n T . 【详解】
(1)当1n =时,1121S a +=,所以113
a =, 当2n ≥时,21n n S a +=,①
1121n n S a --+=,②
所以()1120n n n n S S a a ---+-=,
即13n n a a -=,又因为1103
=≠a ,故0n a ≠,所以
()11
23n n a n a -=≥, 所以{}n a 是首项11
3a =
,公比为13
的等比数列, 故()
1
*111N 333n n
n a n -⎛⎫
⎛⎫
=⨯=∈ ⎪
⎪⎝⎭
⎝⎭
. (2)由11n n b b +=+得:数列{}n b 为等差数列,公差1d =,
11
313
b =⨯=,()111n b n n =+-⨯=,
()()()1122n n n T a b a b a b =++++⋅⋅⋅++
()()1212n n a a a b b b =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+
()12n S n =+++⋅⋅⋅+ ()1113
22
n
n n ⎛⎫- ⎪
+⎝⎭=+
()
()
2*1111N 223n
n n n ⎛⎫
=++-⋅∈ ⎪⎝⎭
. 【点睛】
本题考查数列的通项与求和,注意数列求和关键看通项的结构形式,如果通项是等差数列与等比数列的和,则用分组求和法;如果通项是等差数列与等比数列的乘积,则用错位相减法;如果通项可以拆成一个数列连续两项的差,那么用裂项相消法;如果通项的符号有规律的出现,则用并项求和法. 21.已知等差数列
和等比数列
满足:
(I)求数列

的通项公式;
(II)求数列的前项和.
【答案】 (I) ,;(II)
【解析】 【分析】
(I)直接利用等差数列,等比数列公式联立方程计算得到答案. (II)
,利用裂项相消法计算得到答案.
【详解】 (I)
,故

解得,故,.
(II)
,故
.
【点睛】
本题考查了等差数列,等比数列,裂项求和,意在考查学生对于数列公式方法的综合应用.
22.已知q ,n 均为给定的大于1的自然数,设集合{1,2,3,,}M q =…,1
12{|,n n T x x x x q x q -==+++…
,1,2,}i x M i n ∈=….
(Ⅰ)当2q =,2n =时,用列举法表示集合T ;
(Ⅱ)当200q =时,{}12100,,,A a a a M =…Ü,且集合A 满足下列条件: ①对任意1100i j ≤<≤,201i j a a +≠;

100
1
12020i
i a
==∑.
证明:(ⅰ)若i a A ∀∈,则201i a A -∈(集合A 为集合A 在集合M 中的补集); (ⅱ)
100
2
1
i
i a
=∑为一个定值(不必求出此定值);
(Ⅲ)设,s t T ∈,21123n n s b b q b q b q -=++++…,1
12n n t c c q c q -=+++…,其中,i i b c M ∈,
1,2,,i n =⋯,若n n b c <,则s t <.
【答案】(Ⅰ){}3,4,5,6T =;(Ⅱ)(ⅰ)详见解析.(ⅱ)详见解析.(Ⅲ)详见解析. 【解析】 【分析】
(Ⅰ)当2q =,2n =时,{1M =,2},12{|2T x x x x ===+,i x M ∈,1i =,2}.即可得出T .
(Ⅱ)(i )当200q =时,{1M =,2,3,⋯,200},又1{A a =,2a ,⋯,100}a M Ü,i
a A ∀∈,201i a M -∈,必然有201i a A -∈,否则得出矛盾.
(ii )由22
(201)40240401i
i i a a a --=-.可得100100100
22
1
1
1
(201)4024040100i
i i i i i a a a ===--=-∑∑∑.又
100100
22
222
1
1
(201)
12200i
i
i i a a ==+-=++⋯⋯+∑∑,即可得出
100
21
i
i a
=∑为定值.
(iii )由设s ,t A ∈,112n n s a a q a q -=++⋯+,112n n t b b q b q -=++⋯+,其中i a ,i b M ∈,1i =,2,⋯,
n .n n a b <,可得
2121112211()()()()(1)(1)(1)n n n n n n n n s t a b a b q a b q a b q q q q q q q -------=-+-+⋯+-+--+-+⋯+--…,通过求和
即可证明结论. 【详解】
(Ⅰ)解:当2q =,2n =时,{}1,2M =,12{|2T x x x x ==+,i x M ∈,1i =,2}.
{}3,4,5,6T =.
(Ⅱ)证明:(i )当200q =时,{1M =,2,3,⋯,200}, 又1{A a =,2a ,⋯,100}a M Ü,i a A ∀∈,201i a M -∈,
必然有201i a A -∈,否则201i a A -∈,而(201)201i i a a +-=,与已知对任意1100i j <剟
,201i j a a +≠矛盾.
因此有201i a A -∈.
(ii )22(201)40240401i i i a a a --=-Q .
∴100100100
2
2
1
1
1
(201)4024040100791940i
i i i i i a a a ===--=-=∑∑∑.
100100
22
2221
1
200201(4001)
(201)
122006
i
i
i i a a ==⨯⨯++-=++⋯⋯+=
∑∑,
∴100
21
1200201(4001)
(
791940)26
i i a =⨯⨯+=+∑为定值.
(iii )由设s ,t A ∈,112n n s a a q a q -=++⋯+,112n n t b b q b q -=++⋯+,其中i a ,i b M ∈,1i =,2,⋯,
n .n n a b <,
21112211()()()()n n n n n n s t a b a b q a b q a b q ----∴-=-+-+⋯+-+- 21(1)(1)(1)n n q q q q q q ---+-+⋯+--… 21(1)(1)n n q q q q --=-++⋯+- 1
11(1)1n n q q q q
---=---
10=-<.
s t ∴<.
【点睛】
本题主要考查等差数列与等比数列的通项公式求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题. 23.为了解网络外卖的发展情况,某调查机构从全国各城市中抽取了100个相同等级地城市,分别调查了甲乙两家网络外卖平台(以下简称外卖甲、外卖乙)在今年3月的订单情况,得到外卖甲该月订单的频率分布直方图,外卖乙该月订单的频数分布表,如下图表所示.
订单:(单位:万件) [)3,5
[)5,7
[)7,9
[)9,11
频数
1
2
2
3
订单:(单位:万件) [)11,13
[)13,15
[)15,17
[)17,19
[)19,21
频数
40
20
20
10
2
(1)现规定,月订单不低于13万件的城市为“业绩突出城市”,填写下面的列联表,并根据列联表判断是否有90%的把握认为“是否为业绩突出城市”与“选择网络外卖平台”有关. 业绩突出城市 业绩不突出城市 总计 外卖甲 外卖乙 总计
(2)由频率分布直方图可以认为,外卖甲今年3月在全国各城市的订单数Z (单位:万件)近似地服从
正态分布2
(,)N μσ,其中μ近似为样本平均数x (同一组数据用该区间的中点值作代表),σ的值已求出,
约为3.64,现把频率视为概率,解决下列问题:
①从全国各城市中随机抽取6个城市,记X 为外卖甲在今年3月订单数位于区间(4.88,15.8)的城市个数,求X 的数学期望;
②外卖甲决定在今年3月订单数低于7万件的城市开展“订外卖,抢红包”的营销活动来提升业绩,据统计,开展此活动后城市每月外卖订单数将提高到平均每月9万件的水平,现从全国各月订单数不超过7万件的
城市中采用分层抽样的方法选出100个城市不开展营销活动,若每按一件外卖订单平均可获纯利润5元,但每件外卖平均需送出红包2元,则外卖甲在这100个城市中开展营销活动将比不开展营销活动每月多盈利多少万元?
附:①参考公式:22
()()()()()
n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.
参考数据:
②若2(,)Z N μσ-,则()0.6826P Z μσμσ-<≤+=,(22)0.9544P Z μσμσ-<≤+=. 【答案】(1)见解析,有90%的把握认为“是否为业绩突出城市”与“选择网络外卖平台”有关.(2)①4.911②100万元. 【解析】 【分析】
(1)根据频率分布直方图与频率分布表,易得两个外卖平台中月订单不低于13万件的城市数量,即可完善列联表.通过计算2K 的观测值,即可结合临界值作出判断.
(2)①先根据所给数据求得样本平均值x ,根据所给今年3月订单数区间,并由x 及σ求得
2 4.88μσ-=,15.8μσ+=.结合正态分布曲线性质可求得(4.8815.8)P Z <<,再由二项分布的数学
期望求法求解.②订单数低于7万件的城市有[)3,5和[
)5,7两组,根据分层抽样的性质可确定各组抽取样本数.分别计算出开展营销活动与不开展营销活动的利润,比较即可得解. 【详解】
(1)对于外卖甲:月订单不低于13万件的城市数量为()1000.10.050.040.01240⨯+++⨯=, 对于外卖乙:月订单不低于13万件的城市数量为202010252+++=. 由以上数据完善列联表如下图,
且2K
的观测值为
2
200(40486052) 2.899 2.70610010092108
k ⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,
∴有90%的把握认为“是否为业绩突出城市”与“选择网络外卖平台”有关.
(2)①样本平均数
40.0460.0680.10100.10120.30140.20160.10180.08200.0212.16x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=212.162 3.64 4.88μσ∴-=-⨯=,
12.16 3.6415.8μσ+=+=
故(4.8815.8)(2)P Z P Z μσμσ<<=-<<+ =
11(22)()22
P Z P Z μσμσμσμσ-<≤++-<≤+ =1(0.68260.9544)0.81852+=, ~(6,0.8185)X B ∴,
X 的数学期望()60.8185 4.911E x =⨯=,
②由分层抽样知,则100个城市中每月订单数在区间[)35,内的有2100405⨯=(个), 每月订单数在区间[]67,内的有3100605
⨯=(个), 若不开展营销活动,则一个月的利润为404560652600⨯⨯+⨯⨯=(万元),
若开展营销活动,则一个月的利润为()1009522700⨯⨯-=(万元),
这100个城市中开展营销活动比不开展每月多盈利100万元.
【点睛】
本题考查了频率分布直方图与频率分布表的应用,完善列联表并计算2K 的观测值作出判断,分层抽样的简单应用,综合性强,属于中档题.。

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