2018届二轮 解答题滚动练1 专题卷(全国通用)
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阶段滚动检测(二) 专题一~专题三(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40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.设集合A ={x |log 2x <0},B ={m |m 2-2m <0},则A ∪B =( ) A .(-∞,2) B .(0,1) C .(0,2)D .(1,2)解析:选C 由题意可得A =(0,1),B =(0,2),所以A ∪B =(0,2).2.在数列{a n }中,“a n =2a n -1,n ≥2,n ∈N *”是“{a n }是公比为2的等比数列”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 当a n =0时,也有a n =2a n -1,n ≥2,n ∈N *,但{a n }不是等比数列,因此充分性不成立;当{a n }是公比为2的等比数列时,有a n a n -1=2,n ≥2,n ∈N *,即a n =2a n -1,n ≥2,n ∈N *,所以必要性成立.故选B.3.定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且当x ∈[-1,0)时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,则f (log 28)=( )A .3 B.18C .-2D .2解析:选D ∵f (x +1)=-f (x ),∴f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),∴函数f (x )是周期为2的周期函数,∴f (log 28)=f (3)=f (3-4)=f (-1).又当x ∈[-1,0)时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,∴f (log 28)=f (-1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=2.4.(2018届高三·江西九校联考)已知数列{a n }是等比数列,数列{b n }是等差数列,若a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,则tanb 3+b 91-a 4·a 8的值是( )A .1 B.22C .-22D .- 3解析:选D ∵{a n }是等比数列,{b n }是等差数列, 且a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,∴a 36=(3)3,3b 6=7π,∴a 6=3,b 6=7π3,∴tan b 3+b 91-a 4·a 8=tan 2b 61-a 26=tan2×7π31-32=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π3=tan ⎝⎛⎭⎪⎫-2π-π3=-tan π3=- 3. 5.(2017·全国卷Ⅲ)函数y =1+x +sin xx2的部分图象大致为( )解析:选D 法一:易知函数g (x )=x +sin xx2是奇函数,其函数图象关于原点对称,所以函数y =1+x +sin xx2的图象只需把g (x )的图象向上平移一个单位长度,结合选项知选D.法二:当x →+∞时,sin x x 2→0,1+x →+∞,y =1+x +sin xx2→+∞,故排除选项B.当0<x <π2时,y =1+x +sin xx2>0,故排除选项A 、C.选D.6.若△ABC 的三个内角满足sin B -sin A sin B -sin C =ca +b,则A =( )A.π6B.π3C.2π3D.π3或2π3解析:选B 由sin B -sin A sin B -sin C =c a +b ,结合正弦定理,得b -a b -c =c a +b,整理得b 2+c 2-a 2=bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,由A 为三角形的内角,知A =π3,故选B.7.(2017·全国卷Ⅱ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -3≤0,2x -3y +3≥0,y +3≥0,则z =2x +y 的最小值是( )A .-15B .-9C .1D .9解析:选A 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.易求得可行域的顶点A (0,1),B (-6,-3),C (6,-3),当直线z =2x +y 过点B (-6,-3)时,z 取得最小值,z min =2×(-6)-3=-15.8.已知菱形ABCD 的边长为6,∠ABD =30°,点E ,F 分别在边BC ,DC 上,BC =2BE ,CD =λCF .若AE ―→·BF ―→=-9,则λ的值为( )A .2B .3C .4D .5解析:选B 依题意得AE ―→=AB ―→+BE ―→=12BC ―→-BA ―→,BF ―→=BC ―→+1λBA ―→,因此AE ―→·BF ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫12BC ―→-BA ―→·⎝ ⎛⎭⎪⎫BC ―→+1λBA ―→=12BC ―→2-1λBA ―→2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ-1BC ―→·BA ―→,于是有⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1λ×62+⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ-1×62×cos 60°=-9,由此解得λ=3,故选B. 9.已知函数f (x )=e xx2-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +ln x ,若x =2是函数f (x )的唯一一个极值点,则实数k 的取值范围为( )A .(-∞,e]B .[0,e]C .(-∞,e)D .[0,e)解析:选A f ′(x )=x 2e x -2x e x x 4-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2+1x =x -⎝ ⎛⎭⎪⎫e xx -k x 2(x >0).设g (x )=exx,则g ′(x )=x -xx 2,则g (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.∴g (x )在(0,+∞)上有最小值,为g (1)=e ,结合g (x )=exx与y =k 的图象可知,要满足题意,只需k ≤e,故选A.10.(2017·沈阳二中模拟)已知f (x ),g (x )都是定义在R 上的函数,g (x )≠0,f ′(x )g (x )>f (x )g ′(x ),且f (x )=a xg (x )(a >0且a ≠1),f g+f -g -=52.若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫f n g n (n ∈N *)的前n 项和大于62,则n 的最小值为( )A .8B .7C .6D .5解析:选C 由⎣⎢⎡⎦⎥⎤f x g x ′=fx g x -f x gxg 2x>0,知f xg x在R 上是增函数,即f xg x =a x为增函数,所以a >1.又由f g+f -g -=a +1a =52,得a =2或a =12(舍).所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫fn gn 的前n 项和S n =21+22+…+2n =-2n1-2=2n +1-2>62,即2n>32,得n >5,所以n 的最小值为6.故选C.二、填空题(本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分,把答案填在题中横线上)11.(2017·杭州模拟)若2sin α-cos α=5,则sin α=________,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=________.解析:由已知条件,2sin α=5+cos α,将两边平方,结合sin 2α+cos 2α=1,可求得sin α=255,cos α=-55,∴tan α=-2,∴tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=tan α-11+tan α=-2-11+-=3.答案:255312.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2, x ≤-1,x -x |-,x >-1,则f (f (-2))=________,若f (x )≥2,则x 的取值范围为________.解析:f (-2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-2-2=2,f (f (-2))=f (2)=0.当x ≤-1时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-2≥2,解得x ≤-2;当x >-1时,f (x )=(x -2)(|x |-1)=⎩⎪⎨⎪⎧x --x -,-1<x ≤0,x -x -,x >0.当-1<x ≤0时,由(x -2)(-x -1)≥2,解得x =0,当x >0时,由(x -2)·(x -1)≥2,解得x ≥3.综上,x 的取值范围为(-∞,-2]∪{0}∪[3,+∞).答案:0 (-∞,-2]∪{0}∪[3,+∞)13.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知A =π4,b =6,△ABC 的面积为3+32,则c =_______,B =________.解析:由题意得△ABC 的面积等于12bc sin A =62c ×22=3+32,解得c =3+1,则由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(6)2+(1+3)2-2×6×(1+3)×22=4,解得a =2,则由正弦定理得b sin B =asin A,即sin B =b sin A a =32,又因为b <c ,所以B =π3. 答案:3+1π314.(2017·萧山中学模拟)设等比数列{a n }的首项a 1=1,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,则公比q =________;数列{a n }的前n 项和S n =________.解析:因为a 1=1,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,所以4a 2=4a 1+a 3,即4q =4+q 2,解得q =2,所以S n =1-2n1-2=2n-1.答案:2 2n -115.已知△ABC 的面积是4,∠BAC =120°.点P 满足BP ―→=3PC ―→,过点P 作边AB ,AC 所在直线的垂线,垂足分别是M ,N ,则PM ―→·PN ―→=________.解析:不妨设△ABC 是等腰三角形,因为∠BAC =120°,则B =C =30°,b =c ,S △ABC =12bc sinA =34b 2=4,b 2=1633,由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =16 3.又BP ―→=3PC ―→,则|BP ―→|=3a 4,|PC ―→|=a 4,则|PM ―→|=|BP ―→|sin B =3a 8,|PN ―→|=|PC ―→|sin C =a 8,∠MPN =60°,所以PM ―→·PN ―→=|PM ―→||PN ―→|·cos 60°=3a 8×a 8×12=3a 2128=3128×163=338.答案:33816.(2017·嘉兴中学模拟)已知a >0,b >0,且满足3a +b =a 2+ab ,则2a +b 的最小值为________.解析:由3a +b =a 2+ab 得显然a ≠1,所以b =3a -a2a -1,又因为a >0,b >0,所以(a -1)(3a-a 2)>0,即a (a -1)·(a -3)<0,1<a <3,所以a -1>0,则2a +b =2a +3a -a 2a -1=2a 2-2a +3a -a2a -1=a 2+a a -1=a -1+2a -1+3≥2a -2a -1+3=22+3,当且仅当a -1=2a -1,即a =1+2时,等号成立,所以2a +b 的最小值为22+3.答案:22+317.(2017·湖南岳阳一中模拟)对于数列{a n },定义H n =a 1+2a 2+…+2n -1a nn为{a n }的“优值”,现在已知某数列{a n }的“优值”H n =2n +1,记数列{a n -kn }的前n 项和为S n ,若S n ≤S 5对任意的n ∈N *恒成立,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意知H n =a 1+2a 2+…+2n -1a n n=2n +1,所以a 1+2a 2+…+2n -1a n =n ×2n +1,①当n ≥2时,a 1+2a 2+…+2n -2a n -1=(n -1)×2n ,②①-②得2n -1a n =n ×2n +1-(n -1)×2n ,解得a n =2n +2,n ≥2,当n =1时,a 1=4也满足上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =2n +2,且数列{a n }为等差数列,其公差为2.令b n =a n -kn =(2-k )n +2,则数列{b n }也是等差数列,由S n ≤S 5对任意的n ∈N *恒成立,知2-k <0,且b 5=12-5k ≥0,b 6=14-6k ≤0,解得73≤k ≤125.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤73,125三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 18.(本小题满分14分)(2017·杭州质检)设函数f (x )=2cos x (cos x +3sin x )(x ∈R). (1)求函数y =f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3时,求函数f (x )的最大值.解:(1)∵f (x )=2cos x (cos x +3sin x )=2cos 2x +3sin 2x =cos 2x +3sin 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+1,∴最小正周期T =2π2=π,令2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2(k ∈Z),∴k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z),∴函数y =f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z).(2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3,∴2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,5π6,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+1的最大值是3. 19.(本小题满分15分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且满足⎝ ⎛⎭⎪⎫54c -a cosB =b cos A .(1)若sin A =25,a +b =10,求a ;(2)若b =35,a =5,求△ABC 的面积S .解:∵⎝ ⎛⎭⎪⎫54c -a cos B =b cos A , ∴由正弦定理得⎝ ⎛⎭⎪⎫54sin C -sin A ·cos B =sin B cos A ,即54sin C cos B =sin A cos B +cos A sinB =sinC ,∵sin C ≠0,∴54cos B =1,即cos B =45.(1)由cos B =45,得sin B =35,∵sin A =25,∴a b =sin A sin B =23,又a +b =10,解得a =4.(2)∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,b =35,a =5, ∴45=25+c 2-8c ,即c 2-8c -20=0, 解得c =10或c =-2(舍去), ∴S =12ac sin B =12×5×10×35=15.20.(本小题满分15分)已知f (x )=x -ln x ,x ∈(0,e],g (x )=ln x x,其中e 是自然对数的底数.(1)判断f (x )的单调性并求其极值; (2)求证:f (x )>g (x )+12.解:(1)∵f ′(x )=1-1x =x -1x,x ∈(0,e],∴当0<x <1时,f ′(x )<0,此时f (x )单调递减; 当1<x ≤e 时,f ′(x )>0,此时f (x )单调递增. ∴f (x )的极小值为f (1)=1,无极大值.(2)证明:∵f (x )的极小值为1,即f (x )在(0,e]上的最小值为1,令h (x )=g (x )+12=ln x x +12,则h ′(x )=1-ln xx 2,当0<x ≤e 时,h ′(x )≥0,h (x )在(0,e]上单调递增, ∴h (x )max =h (e)=1e +12<1=f (x )min .∴f (x )>g (x )+12.21.(本小题满分15分)已知数列{a n }的前n 项和S n 满足a n =1-2S n . (1)求证:数列{a n }为等比数列;(2)设函数f (x )=log 13x ,b n =f (a 1)+f (a 2)+…+f (a n ),求T n =1b 1+1b 2+1b 3+…+1b n.解:(1)证明:∵数列{a n }的前n 项和S n 满足a n =1-2S n .∴a 1=1-2a 1,解得a 1=13.n ≥2时,a n -1=1-2S n -1,可得a n -a n -1=-2a n .∴a n =13a n -1.∴数列{a n }是首项和公比均为13的等比数列.(2)由(1)可知a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫13n,则f (a n )=log 13a n =n .∴b n =1+2+…+n =n n +2.∴1b n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1. ∴T n =1b 1+1b 2+1b 3+…+1b n=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1 =2⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1=2nn +1. 22.(本小题满分15分)已知数列{a n }满足:a 1=12,a n +1=a 2n 2 017+a n (n ∈N *).(1)求证:a n +1>a n; (2)求证:a 2 018<1;(3)若a k >1,求正整数k 的最小值. 解:(1)由a n +1-a n =a 2n2 017≥0,得a n +1≥a n ,因为a 1=12,所以a n ≥12,因此a n +1-a n =a 2n2 017>0,所以a n +1>a n .(2)由已知得1a n +1=2 017a na n +2 017=1a n -1a n +2 017,所以1a n +2 017=1a n -1a n +1,由1a 1+2 017=1a 1-1a 2,1a 2+2 017=1a 2-1a 3,…,1a n -1+2 017=1a n -1-1a n ,累加可得1a 1-1a n=1a 1+2 017+1a 2+2 017+…+1a n -1+2 017.当n =2 018时,由(1)得12=a 1<a 2<a 3<…<a 2 017,所以1a 1-1a 2 017+1a 1+2 017+1a 2+2 017+…+1a 2 017+2 017<2 017×1a 1+2 017<1.所以a 2 018<1.(3)由(2)得12=a 1<a 2<a 3<…<a 2 018<1,所以1a 1-1a 2 019=1a 1+2 017+1a 2+2 017+…+1a 2 018+2 017>2 018×11+2 017=1.所以a 2 018<1<a 2 019,又因为a n +1>a n , 所以k 的最小值为2 019.。
(江苏专版)2018年高考物理二轮复习:滚动讲练卷汇编目录【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练1含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练2含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练3含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练4含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练5含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练6含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练7含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练8含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练9含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练10含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练11含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练12含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练13含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练14含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练15含解析【高考二轮】江苏专版2018高考物理二轮复习滚讲义练16含解析二轮滚讲义练(一)滚动练 一、选择题1、(2017·扬州模拟)如图所示为航母上电磁弹射装置的等效电路图(俯视图),匀强磁场垂直轨道平面向上,先将开关拨到a 给超级电容器C 充电,然后将开关拨到b 可使电阻很小的导体棒EF 沿水平轨道弹射出去,则下列说法正确的是( )A .电源给电容器充电后,M 板带正电B .在电容器放电过程中,电容器两端电压不断减小C .在电容器放电过程中,电容器的电容不断减小D .若轨道足够长,电容器将放电至电量为0解析:选B 电容器下极板接正极,所以充电后N 板带正电,故A 错误;电容器放电时,电量和电压均减小,故B 正确;电容是电容器本身的性质,与电压和电量无关,故放电时,电容不变,故C 错误;若轨道足够长,导体棒切割磁感线产生感应电动势,产生的感应电流和放电形成的电流大小相同时,不再放电,故电容器放电不能至电量为0,故D 错误。
光滑平行的导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中导轨左端接有电阻R,导轨上垂直导轨放着一根金点.下列关于该粒子的说法正确的是B .初速度为v =B ED .比荷为q =E 2A.升压变压器的输出电压增大B.降压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例不变解析:发电厂输出功率的增大,升压变压器的输出电压不变,由于输电线电流增大,输电线损失电压增大,降压变压器的输出电压减小,输电线上损耗的功率增大,选项A、B错误,C正确;输电线上损耗的功率占总功率的比例增大,选项D错误.答案:C19.下列选项中所描述的a、b两点的电场强度和电势均相同的是()A.离正点电荷等距的任意两点a、b,如图甲所示B.两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与连线中点等距的两点a、b,如图乙所示C.两个等量同种点电荷连线上,与连线中点等距的两点a、b,如图丙所示D.静电场中到达静电平衡时的导体内部任意两点a、b,如图丁所示解析:图甲中a、b两点的电势相等,电场强度大小相等但方向不同,A错;图乙中,两个等量异种点电荷连线的中垂线为等势线,a、b两点的电场强度大小相等,方向均与等量异种点电荷的连线平行且向左,所以,a、b两点的电势和电场强度均相同,B对;图丙中,根据对称性,a、b点电势相等,电场强度大小相等但方向相反,C错;图丁中,导体达静电平衡时,导体内部电势处处相等,电场强度处处为零,D对.答案:BD20.质量为M的斜面体放在光滑水平地面上,其倾角为θ=30°,斜斜面体缓慢移动的过程中各物体均处于动态平衡状态,+μF N,其中斜面对物块的支持力不变,斜面对物块的摩擦力不变,因此绳的拉力不变,弹簧30°的足够长的固定粗糙斜面上时刻自斜面底端以某一初速度沿斜面向上。
解答题滚动练11.(2017届长郡中学模拟)四边形如%如图所示,已知AB=BC=CD=2, AD=2^3.(1)求/cos A~cos。
的值;(2)记△姗与△助的面积分别是S与&,求击+&的最大值.解⑴在△刃及?中,BD=A^+A〃—2AB・AD COS,=16一8也COS A,在△冏%中,BB=BO,CB—2BC,CD COS C=8—8COS C,所以漆cos A—cos C=l.(2)依题意强=£朋•应色比勺=12 —12cosW• 6Z^sin七 =4—4cos/所以 5?+&=12 — 12cos粉+4—4COS2C— 16—4(cos C~\~ 1)2—4cos2f =—Scos2^—8cos 61+12 = —8^cos C+^+14,因为2^ —2V刃V4,所以 8—8cos C= BBW (16 —16).解得一IVcos CVy^ —],所以5?+&W14,当cos C=一§时取等号,即§+戎的最大值为14.2.已知等差数列{aj的公差为2,前刀项和为&且S, Si,但成等比数列.(1)求数列{aJ的通项公式;(2)设G+D (a+5),数列{如}的前〃项和为I,求证:T n<-⑴解L.等差数列{&}的公差为2,前”项和为,. 〃(刀一1) 2・・ &=刀31+ 言d-—- n n~\~nai....s, &, S成等比数列,1 - 5 -1 -2 +- 1 - 1 -3 +- 1 - 1 - 4+- 1 - 21 +刀.•.&=&・BP (22—2+2ai )2=ai •(妒—4+4戚,化为(l + ai )2=ai (3 + ai ),解得 ai = l.31+(72— 1) d=l+2 (〃一 1) =2/1— 1.⑵证明由⑴可得&=2刀—1,则勿=(&,+ i )(&+5)(2〃—1 + 1)(2〃—1 + 5厂 〃(〃+2厂 d2刀+3 2 (刀+1)(刀+2)V/?eN*,2刀+3.•.2(〃+1) (〃+2)>°'3 2 刀+3 3 口口 3...「2(〃+1) (〃+2)3 即综上所述,3. 如图,在三棱柱 ABC-A^G 中,侧面 ACQAyL 底面/WG ZA l AC=60° , AC=2AA l = 4, 点D, £分别是WC 的中点.⑴证明:庞〃平面43C ;(2)若AB=2, ZBAC=60° ,求直线庞与平面ABB.A,所成角的正弦值.⑴证明取花的中点凡连接庭7, EF,... 0是死的中点,EF//AB,ABC —AiBC 是三棱柱,AB// AB,:.EF// AB,:.涉'〃平面AW,〃是的中点,1- 1一刀 +0,DF 〃 A 、C,:.班〃平面A^C.又 EFC DF= F,平面奶'〃平面ABC, :.庞〃平面ABC.(2)解 过点4作AO±AC,垂足为0,连接0B,•..侧面ACGA1底面ABC,:.40_L 平面如...AOLOB, AxOLOC.VZAJC=60° , 04 = 2,0A=\, 0A=y[3,':AB=2, ZOAB=60° ,由余弦定理,得0^=0A + Aff-20A • ABcosZBAC=3,:.0B=y[3, ZAOB=90° ,OB LAC,分别以站,OC, <21所在直线为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系。
解答题滚动练41.(2017届四川省绵阳中学模拟)已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,且满足(2b -a )·cos C =c ·cos A . (1)求角C 的大小;(2)设y =-43sin 2A2+2sin(C -B ),求y 的最大值并判断当y 取得最大值时△ABC 的形状.解 (1)∵(2b -a )·cos C =c ·cos A ,由正弦定理可得(2sin B -sin A )·cos C =sin C ·cos A , 化为2sin B ·cos C =sin(C +A )=sin B , ∵sin B ≠0,∴cos C =12.∵C ∈(0,π),∴C =π3.(2)y =-43sin 2A2+2sin(C -B )=-23(1-cos A )+2sin ⎝⎛⎭⎫A -π3=sin A +3cos A -23=2sin ⎝⎛⎭⎫A +π3-23, ∵A ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3,∴⎝⎛⎭⎫A +π3∈⎝⎛⎭⎫π3,π, ∴当A +π3=π2,即A =π6时,y 有大值2-23,此时B =π2,因此△ABC 为直角三角形.2.(2017·辽宁葫芦岛二模)已知数列{a n }满足:a 1+2a 2+…+na n =4-n +22n -1,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(3n -2)a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解 (1)当n =1时,a 1=4-320=1.当n ≥2时,a 1+2a 2+…+na n =4-n +22n -1,①a 1+2a 2+…+(n -1)a n -1=4-n +12n -2,②由①-②,得na n =n +12n -2-n +22n -1=12n -1(2n +2-n -2)=n 2n -1,a n =12n -1,当n =1时,a 1也适合上式, ∴a n =12n -1(n ∈N *).(2)b n =(3n -2)12n -1,S n =120+421+722+…+(3n -5)12n -2+(3n -2)12n -1,①12S n =121+422+723+…+(3n -5)12n -1+(3n -2)12n ,②由①-②,得12S n =120+3⎝⎛⎭⎫121+122+123+…+12n -1-(3n -2)12n =1+32⎝⎛⎭⎫1-12n -11-12-(3n -2)12n ,解得S n =8-3n +42n -1.3.(2017·辽宁重点中学协作体联考)某网络营销部门为了统计某市网友“双11”在某淘宝店的网购情况,随机抽查了该市当天60名网友的网购金额情况,得到如下数据统计表(如图):若网购金额超过2千元的顾客定义为“网购达人”,网购金额不超过2千元的顾客定义为“非网购达人”,已知“非网购达人”与“网购达人”人数比恰好为3∶2. (1)试确定x ,y ,p ,q 的值,并补全频率分布直方图;(2)营销部门为进一步了解这60名网友的购物体验,从“非网购达人”、“网购达人”中用分层抽样的方法确定5人,若需从这5人中随机选取2人进行问卷调查,则恰好选取1名“网购达人”和1名“非网购达人”的概率是多少? 解 (1)根据题意,有⎩⎪⎨⎪⎧3+x +9+15+18+y =60,18+y 3+x +9+15=23, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =9,y =6,∴p =0.15,q =0.10.补全频率分布直方图如图所示.(2)用分层抽样的方法,从中选取5人,则其中“网购达人”有5×25=2(人),“非网购达人”有5×35=3(人),设“网购达人”的编号为1,2,“非网购达人”的编号为3,4,5,则基本事件空间Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)},其中基本事件的个数为10,事件A =“恰好选取1名‘网购达人’和1名‘非网购达人’”={(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5)},其中基本事件的个数为6,则P (A )=610=35,即恰好选取1名“网购达人”和1名“非网购达人”的概率为35.4.已知函数f (x )=(x +1)e x -12x 2-ax (a ∈R ,e 是自然对数的底数)在(0,f (0))处的切线与x 轴平行.(1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)设g (x )=(e x +m -2)x -12x 2+n .若∀x ∈R ,不等式f (x )≥g (x )恒成立,求2m +n 的最大值.解 (1)f ′(x )=(x +2)e x -x -a ,由已知得f ′(0)=2-a =0,得a =2, 则f ′(x )=(x +2)(e x -1),令f ′(x )>0,解得x >0或x <-2,故函数f (x )的单调递增区间为(-∞,-2)和(0,+∞). (2)不等式f (x )≥g (x )可化为e x ≥mx +n ,记h (x )=e x -mx -n ,则h ′(x )=e x -m ,当m≤0时,h′(x)>0恒成立,则h(x)在R上单调递增,没有最小值,故不成立;当m>0时,令h′(x)=0,解得x=ln m,当x∈(-∞,ln m)时,h′(x)<0;当x∈(ln m,+∞)时,h′(x)>0.当x=ln m时,函数h(x)取得最小值h(ln m)=e ln m-m ln m-n=m-m ln m-n≥0,即m-m ln m≥n,则3m-m ln m≥2m+n,令F(m)=3m-m ln m(m>0),则F′(m)=2-ln m,令F′(m)=0,则m=e2,当m∈(0,e2)时,F′(m)>0,当m∈(e2,+∞)时,F′(m)<0,故当m=e2时,F(m)取得最大值F(e2)=e2,所以e2≥2m+n,即2m+n的最大值为e2.。
解答题滚动练81.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos 2A +32=2cos A .(1)求角A 的大小;(2)若a =1,求△ABC 的周长l 的取值范围.解 (1)根据倍角公式cos 2x =2cos 2x -1,得2cos 2A +12=2cos A ,即4cos 2A -4cos A +1=0, 所以(2cos A -1)2=0,所以cos A =12,又因为0<A <π,所以A =π3.(2)根据正弦定理a sin A =b sin B =csin C ,得b =23sin B ,c =23sin C , 所以l =1+b +c =1+23(sin B +sin C ), 因为A =π3,所以B +C =2π3,所以l =1+23⎣⎡⎦⎤sin B +sin ⎝⎛⎭⎫2π3-B =1+2sin ⎝⎛⎭⎫B +π6, 因为0<B <2π3,所以l ∈(2,3].2.第96届(春季)全国糖酒商品交易会于2017年3月23日至25日在四川举办.展馆附近一家川菜特色餐厅为了研究参会人数与本店所需原材料数量的关系,在交易会前查阅了最近5次交易会的参会人数x (万人)与餐厅所用原材料数量y (袋),得到如下数据:(1)请根据所给五组数据,求出y 关于x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^;(2)若该店现有原材料12袋,据悉本次交易会大约有13万人参加,为了保证原材料能够满足需要,则该店应至少再补充原材料多少袋?(参考公式:b ^=∑n i =1(x i -x )(y i -y )∑ni =1(x i -x )2 =∑ni =1x i y i -n x y ∑n i =1x 2i -n x 2,a ^=y -b ^x )解 (1)由数据,求得x =9+11+12+10+85=10,y =23+28+29+25+205=25,∑5i =1(x i -x )(y i -y )=1×3+(-1)×(-2)+(-2)×(-5)+0+2×4=23,∑5i =1(x i -x )2=12+(-1) 2+(-2) 2+02+22=10, 由公式,求得b =2.3,a ^=y -b ^x =2,y 关于x 的线性回归方程为y ^=2.3x +2.(2)由x =13,得y ^=31.9,而31.9-12=19.9≈20, 所以该店应至少再补充原材料20袋.3.如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧棱AA 1⊥底面ABC ,AB =AC =12AA 1=a ,AB ⊥AC ,D 是棱BB 1的中点.(1)证明:平面A 1DC ⊥平面ADC ;(2)求平面A 1DC 将此三棱柱分成的两部分的体积之比. (1)证明 在三棱柱中,有AA 1⊥AC , 又因为AB ⊥AC ,AB ∩AA 1=A , 所以AC ⊥平面ABB 1A 1, 因为A 1D ⊂平面ABB 1A 1, 所以AC ⊥A 1D ,因为AB =AC =12AA 1=a ,AB ⊥AC ,D 是棱BB 1的中点,所以AD =A 1D =2a ,AA 1=2a , 则AD 2+A 1D 2=2a 2+2a 2=4a 2=AA 21, 所以AD ⊥A 1D , 因为AD ∩AC =A , 所以A 1D ⊥平面ADC .又因为A 1D ⊂平面A 1DC ,所以平面A 1DC ⊥平面ADC .(2)解 平面A 1DC 将三棱柱分成上、下两部分,其上面部分几何体为四棱锥A 1-B 1C 1CD ,下面部分几何体为四棱锥C -ABDA 1.在平面A 1B 1C 1中,过点A 1作A 1E ⊥B 1C 1,垂足为E ,则A 1E ⊥平面B 1C 1CD ,所以A 1E 是四棱锥A 1-B 1C 1CD 的高,在Rt △A 1B 1C 1中,因为A 1B 1=A 1C 1=a ,所以A 1E =22a . 四边形B 1C 1CD 为直角梯形,其面积11B C CD S 直角梯形=12()B 1D +C 1C ·B 1C 1=322a 2,所以四棱锥A 1-B 1C 1CD 的体积1111113A B C CD B C CD V S 四棱锥直角梯形=-·A 1E =12a 3.因为三棱柱ABC -A 1B 1C 1的体积111ABC A B C V 三棱柱-=S △ABC ·AA 1=12a 2·2a =a 3,所以下部分几何体C -ABDA 1的体积1111111C ABDA ABC A B C A B C CD V V V 四棱锥三棱柱四棱锥=----=12a 3, 所以两部分几何体的体积之比为1∶1.4.(2017·广东湛江二模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a ln x +(x -c )2,x ≥c ,a ln x -(x -c )2,0<x <c (其中a <0,c >0). (1)当a =2c -2时,若f (x )≥14对任意x ∈(c ,+∞)恒成立,求实数a 的取值范围;(2)设函数f (x )的图象在两点P (x 1,f (x 1)),Q (x 2,f (x 2))处的切线分别为l 1,l 2,若x 1=-a 2,x 2=c ,且l 1⊥l 2,求实数c 的最小值. 解 (1)依题意,当x ≥c ,a =2c -2时,f ′(x )=ax +2(x -c )=2x 2-2cx +a x =2(x -1)[]x -()c -1x .∵a <0,c >0,且c =a2+1,∴0<c <1.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:∴函数f (x )在(c ,+∞)上的最小值为f (1)=(1-c )2=14a 2.∴要令f (x )≥14恒成立,只需14a 2≥14恒成立,即a ≤-1或a ≥1(舍去).又∵c =a2+1>0,∴a >-2.∴实数a 的取值范围是(]-2,-1. (2)由l 1⊥l 2可得f ′⎝⎛⎭⎫-a 2·f ′()c =-1, 而f ′(c )=ac ,∴f ′⎝⎛⎭⎫-a 2=-c a . 当-a2≥c 时,则f ′⎝⎛⎭⎫-a 2=2⎝⎛⎭⎫-a 2-2c -a 2+a -a2=-2c =-c a , 即a =12,与a <0矛盾.当-a2<c 时,则f ′⎝⎛⎭⎫-a 2=-2⎝⎛⎭⎫-a 2+2c -a2+a -a2=--8a +2c =-c a , ∴c =a -8a 2a +1.∵a <0,c >0,∴2a +1<0.即a <-12,令-8a =t ,则a =-t 28(t >2),∴c =-t 28·t -t 24+1=t 32t 2-8.设g ()t =t 32t 2-8,则g ′()t =2t 2()t 2-12()2t 2-82.当t 变化时,g ′(t ),g (t )的变化情况如下表:∴函数g (t )的最小值为g (23)=332. ∴实数c 的最小值为332.。
小题提速练(七)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5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.设全集U =R ,A ={x ∈N |2x (x -4)<1},B ={x ∈N |y =ln(2-x )},则图中阴影部分表示的集合的子集个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选D.由韦恩图知阴影部分表示的是A ∩(∁U B ),∵A ={x ∈N |2x (x -4)<1}={1,2,3},B ={x ∈N |y =ln(2-x )}={0,1},∴阴影部分对应的集合是A ∩(∁U B )={2,3},则图中阴影部分表示的集合的子集个数为22=4.2.若复数a +3i1+2i(a ∈R ,i 为虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为( )A .-6B .-2C .4D .6 解析:选A.∵a +3i 1+2i =a +-+-=a ++-2a5为纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +6=0,3-2a ≠0,解得a =-6.3.给出命题p :若平面α与平面β不重合,且平面α内有不共线的三点到平面β的距离相等,则α∥β;命题q :向量a =(-2,-1),b =(λ,1)的夹角为钝角的充要条件为λ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞.关于以上两个命题,下列结论中正确的是( ) A .命题“p ∨q ”为假 B .命题“p ∧q ”为真 C .命题“p ∨﹁q ”为假D .命题“p ∧﹁q ”为真解析:选A.命题p :若平面α与平面β不重合,且平面α内有不共线的三点到平面β的距离相等,则α∥β或相交,因此是假命题;命题q :向量a =(-2,-1),b =(λ,1)的夹角为钝角的充要条件为⎩⎪⎨⎪⎧a·b <0,且不异向共线,-2λ-1<0,解得λ>-12,由-λ+2=0,解得λ=2,此时a 与b 异向共线,因此向量a =(-2,-1),b =(λ,1)的夹角为钝角的充要条件为λ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞且λ≠2,因此是假命题. 4.一个空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的外接球的表面积为()A .24πB .6πC .4πD .2π解析:选B.几何体为三棱锥,可以将其补形为一个棱长为2的正方体,该正方体的外接球和几何体的外接球为同一个,故2R =22+22,R =62,所以外接球的表面积为4πR 2=6π. 5.下面图1是某学习小组学生数学考试成绩的茎叶图,1号到16号同学的成绩依次为A 1,A 2,…,A 16,图2是统计茎叶图中成绩在一定范围内的学生人数的算法流程图,那么该算法流程图输出的结果是( )7 8 9 10 116 9 1 3 6 72 9 4 1 58 6 3 1 4图1图2A .6B .10C .91D .92解析:选B.由算法流程图可知,其统计的是数学成绩大于等于90的人数,所以由茎叶图可知:数学成绩大于等于90的人数为10,因此输出结果为10.6.已知正数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x -y ≤0,x -3y +5≥0,则z =4-x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y的最小值为( )A .1 B.14 32 C.116D.132解析:选C.根据约束条件画出可行域,把z =4-x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y化成z =2-2x -y,直线z 1=-2x -y 过点A (1,2)时,z 1最小值是-4,∴z =2-2x -y的最小值是2-4=116.7.已知函数y =A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +φ(A >0)在一个周期内的图象如图所示,其中P ,Q 分别是这段图象的最高点和最低点,M ,N 是图象与x 轴的交点,且∠PMQ =90°,则A 的值为()A. 3B. 2 C .1D .2解析:选A.过Q ,P 分别作x 轴的垂线于B ,C ,∵函数的周期T =2ππ2=4,∴MN =2,CN =1,∵∠PMQ =90°,∴PQ =2MN =4,即PN =2,即PC =PN 2-NC 2=4-1=3,∴A = 3.8.已知函数f (n )=n 2cos(n π),且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100=( ) A .0 B .-100 C .100D .10200解析:选B.由题意可得a n =n 2cos(n π)+(n +1)2cos[(n +1)π]=(-1)n -1(2n +1),所以a 1+a 2+a 3+…+a 100=3-5+7-9+11-…+199-201=50×(-2)=-100.9.函数f (x )是定义域为R 的奇函数,且x ≤0时,f (x )=2x-12x +a ,则函数f (x )的零点个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选C.∵函数f (x )是定义域为R 的奇函数, ∴f (0)=0,又∵x ≤0时,f (x )=2x-12x +a ,∴f (0)=20+a =0,解得a =-1,故x ≤0时,f (x )=2x -12x -1,令f (x )=2x -12x -1=0,解得x =-1或x =0,故f (-1)=0,则f (1)=0,综上所述,函数f (x )的零点个数是3个.10.设A 1,A 2分别为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左右顶点,若双曲线上存在点M 使得两直线斜率kMA 1·kMA 2<2,则双曲线C 的离心率的取值范围为( )A .(0,3)B .(1,3)C .(3,+∞)D .(0,3)解析:选B.由题意可得A 1(-a,0),A 2(a,0),设M (m ,n ),可得m 2a 2-n 2b 2=1,即n 2m 2-a 2=b 2a 2,由题意k MA 1·k MA 2<2,即为n -0m +a ·n -0m -a <2,即有b 2a 2<2,即b 2<2a 2,c 2-a 2<2a 2,即c 2<3a 2,c <3a ,即有e =ca<3,由e >1,可得1<e < 3.11.已知△ABC 外接圆O 的半径为1,且OA →·OB →=-12,∠C =π3,从圆O 内随机取一个点M ,若点M 取自△ABC 内的概率恰为334π,则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形解析:选B.∵OA →·OB →=-12,圆的半径为1,∴cos∠AOB =-12,又0<∠AOB <π,故∠AOB =2π3,又△AOB 为等腰三角形,故AB =3,从圆O 内随机取一个点,取自△ABC 内的概率为334π,即S △ABC S 圆=334π,∴S △ABC =334,设BC =a ,AC =b ,∵C =π3,∴12ab sin C =334,得ab =3①,由AB 2=a 2+b 2-2ab cos C =3,得a 2+b 2-ab =3,a 2+b 2=6②,联立①②解得a =b =3,∴△ABC 为等边三角形.12.设函数f (x )的导函数为f ′(x ),对任意x ∈R 都有f ′(x )>f (x )成立,则( ) A .3f (ln 2)>2f (ln 3) B .3f (ln 2)=2f (ln 3) C .3f (ln 2)<2f (ln 3)D .3f (ln 2)与2f (ln 3)的大小不确定 解析:选C.令g (x )=f xe x ,则g ′(x )=f x x-f xxe2x=f x -f xex,因为对任意x ∈R 都有f ′(x )>f (x ),所以g ′(x )>0,即g (x )在R 上单调递增,又ln 2<ln 3,所以g (ln 2)<g (ln 3),即feln 2<feln 3,所以f2<f3,即3f (ln 2)<2f (ln 3),故选C.二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.已知过点P (2,2)的直线与圆(x -1)2+y 2=5相切,且与直线ax -y +1=0垂直,则a =________.解析:因为点P (2,2)满足圆(x -1)2+y 2=5的方程,所以P 在圆上,又过点P (2,2)的直线与圆(x -1)2+y 2=5相切,且与直线ax -y +1=0垂直,所以切点与圆心连线与直线ax -y +1=0平行,所以直线ax -y +1=0的斜率为a =2-02-1=2.答案:214.在△ABC 中,已知B =π3,AC =43,D 为BC 边上一点.若AB =AD ,则△ADC 的周长的最大值为________.解析:∵AB =AD ,B =π3,∴△ABD 为正三角形,∵∠DAC =π3-C ,∠ADC =2π3,在△ADC 中,根据正弦定理可得ADsin C =43sin 2π3=DCsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-C , ∴AD =8sin C ,DC =8sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-C ,∴△ADC 的周长为AD +DC +AC =8sin C +8sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-C +43=8⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin C +32cos C +43=8sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π3+43,∵∠ADC =2π3,∴0<C <π3,∴π3<C +π3<2π3,∴当C +π3=π2,即C =π6时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π3的最大值为1,则△ADC 的周长最大值为8+4 3.答案:8+4 315.已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,椭圆C 上点A 满足AF 2⊥F 1F 2,若点P 是椭圆C 上的动点,则F 1P →·F 2A →的最大值为________.解析:由椭圆C :x 24+y 23=1可得a 2=4,b 2=3,c =a 2-b 2=1,可得F 1(-1,0),F 2(1,0),由AF 2⊥F 1F 2,令x =1,可得y =±3·1-14=±32,可设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,设P (m ,n ),则m 24+n 23=1,又-3≤n ≤3,则F 1P →·F 2A →=(m +1,n )·⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32=32n ≤332,可得F 1P →·F 2A →的最大值为332.答案:33216.定义在R 上的函数,对任意实数都有f (x +3)≤f (x )+3和f (x +2)≥f (x )+2,且f (1)=2,记a n =f (n )(n ∈N *),则a 2018=________.解析:∵f (x +3)≤f (x )+3和f (x +2)≥f (x )+2,∴f (x +1)+2≤f (x +3)≤f (x )+3,∴f (x +1)≤f (x )+1,∵f (x +1)+1≥f (x +2)≥f (x )+2,∴f (x +1)≥f (x )+1,∴f (x +1)=f (x )+1,∴f (x +1)-f (x )=1,∴{a n }是以f (1)为首项,公差为1的等差数列. ∴a 2018=f (2018)=f (1)+(2018-1)×1=2019. 答案:2019。
单元滚动检测二相互作用考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟,满分100分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,第8~12题有多项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.关于静摩擦力的说法不正确的是( )A.静摩擦力有最大值,说明静摩擦力的值在一定范围内是可变的B.静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力C.静摩擦的方向可能与其运动方向相同D.运动的物体可能受静摩擦力作用2.将重为4mg均匀长方体物块切成相等的A、B两部分,切面与边面夹角为45°,如图1所示叠放并置于水平地面上,现用弹簧秤竖直向上拉物块A的上端,弹簧秤示数为mg,整个装置保持静止.则( )图1A.地面与物块间可能存在静摩擦力B.物块对地面的压力大于3mgC.A对B的压力大小为mgD.A、B之间静摩擦力大小为22 mg3.如图2所示,物体受到沿斜面向下的拉力F作用静止在粗糙斜面上,斜面静止在水平地面上,则下列说法正确的是( )图2A.斜面对物体的作用力的方向竖直向上B.斜面对物体可能没有摩擦力C.撤去拉力F后物体仍能静止D.水平地面对斜面没有摩擦力4.在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体,在它上面放有质量为m的木块,用一根平行于斜面的细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上,整个系统处于静止状态,如图3所示,则杆对环的摩擦力大小为( )图3A.mg sinθB.mg cosθC.mg tanθD.mg sinθcosθ5.如图4所示,物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接,滑环B套在与竖直方向成θ=37°的粗细均匀的固定杆上,连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内,滑环B恰好不能下滑,滑环和杆间的动摩擦因数μ=0.4,设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块A和滑环B的质量之比为( )图4A.75B.57C.135D.5136.如图5所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ.在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均处于静止状态,已知m1表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )图5A.弹簧弹力的大小为m1gcosθB.地面对m2的摩擦力大小为FC.地面对m2的支持力可能为零D.m1与m2一定相等7.如图6所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处,下列结论错误的是( )图6A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用B.传送的速度越大,物体受到的摩擦力越大C.物体所受的摩擦力与皮带传送的速度无关D.物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力8.如图7所示,木块b放在一固定斜面上,其上表面水平,木块a放在b上.用平行于斜面向上的力F作用于a,a、b均保持静止.则木块b的受力个数可能是( )图7A.2个B.3个C.4个D.5个9.一套有细环的粗糙杆水平放置,带正电的小球通过绝缘细线系在细环上,并将整个装置放入一水平的匀强电场中,处于平衡状态,如图8所示.现在将电场稍加大一些,小球再次平衡,下列说法正确的有( )图8A.细线对细环的拉力保持不变B.细线对带电小球的拉力变大C.细环所受的摩擦力变大D.粗糙杆对细环的支持力保持不变10.如图9甲所示,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度.某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位1调至卡位4(如图乙),电脑始终处于静止状态,则( )图9A.电脑受到的支持力变大B.电脑受到的摩擦力变大C.散热底座对电脑的作用力的合力不变D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力11.如图10所示,质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上,a受到斜向上与水平方向成θ角的力作用,b受到斜向下与水平方向成θ角的力作用,两力大小均为F,两木块保持静止状态,则( )图10A.a、b之间一定存在静摩擦力B.b与地面之间一定存在静摩擦力C.b对a的支持力一定小于mgD.地面对b的支持力一定大于2mg12.如图11所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮.A静止在倾角为45°的粗糙面上,B悬挂着.已知m A=3m B,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,B不会碰到地面,则( )图11A.弹簧的弹力不变B.物体A对斜面的压力将减小C.物体A受到的静摩擦力将减小D.弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、非选择题(共52分)13.(6分)李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小,如图12甲所示.图12(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)有关此实验,下列叙述正确的是______.A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D.若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一个弹簧测力计拉时的图示)14.(6分)在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让弹簧自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F.实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图13所示.图13(1)由图求出弹簧的劲度系数k=________;(2)图线不过原点的原因是:_______________________________________________________________________________________________________________________.15.(8分)如图14所示,在光滑的水平杆上穿两个重力均为2N的球A、B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10N/m,用两条等长的线将C与A、B相连,此时弹簧被压缩了10cm,两条线的夹角为60°,求:图14(1)杆对A球的支持力的大小;(2)C球的重力大小.16.(8分)如图15所示,用三条完全相同的轻质细绳1、2、3将A、B两个质量均为m 的完全相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,轻绳1与竖直方向的夹角为45°,轻绳3水平,求轻质细绳1、2、3上的拉力分别为多大?图1517.(12分)一质量m=6kg的物块,置于水平地面上.物块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,然后用两根绳A、B分别系在物块的两侧,如图16,A绳水平,B绳与水平面成37°角,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.图16(1)逐渐增大B绳的拉力,直到物块对地面的压力恰好为零,则此时A绳和B绳的拉力分别是多大?(2)将A绳剪断,为了使物块沿水平面做匀速直线运动,在不改变B绳方向的情况下,B 绳的拉力应为多大?18.(12分)如图17所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F 推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,求力F的取值范围.图17答案精析1.B 2.D 3.C 4.D 5.C 6.B 7.B 8.CD 9.BCD 10.AC 11.AC 12.AC 13.(1)如图所示(2)AC (3)张华做实验时得到的结果符合实验事实解析 (1)用平行四边形定则作图,即以F 1、F 2为两邻边作平行四边形,对角线就表示合力F .(标上箭头表明方向)(2)两分力可以同时大于合力,故A 正确;结点受三个力作用处于平衡状态,其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋的拉力等大反向,是一对平衡力,而橡皮筋的拉力不是合力,故B 错;只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同,故C 对;若两个分力的大小变化而方向都不变,则合力必定变化,故D 错.(3)作图法得到的F 必为平行四边形的对角线,单个弹簧测力计的拉力F ′一定与橡皮筋共线,故张华的实验比较符合实验事实.14.(1)100N/m (2)弹簧自身重力的影响解析 (1)由图可知,该弹簧受力为零时,伸长是2cm ,受到拉力为1N 时,伸长为3cm.该弹簧受到的拉力每增加1N ,弹簧的伸长增加1cm ,故弹簧的劲度系数为k =ΔFΔx=1N/cm =100 N/m;(2)该图线不过原点的原因是:弹簧自身有重力,竖直放置时由于自身的重力,弹簧必然就会有一定的伸长.15.(1)(2+3) N (2)23N解析(1)对A球受力分析如图甲所示,由胡克定律可知,弹力F=kx=1N,由共点力平衡可得,F T cos60°=F,F N=G+F T sin60°联立解得F T=2N,F N=(2+3) N(2)对C球受力分析如图乙所示,由平衡条件可得:2F T sin60°=G C解得G C=23N.16.22mg5mg2mg解析设三条绳上的拉力分别为F T1、F T2、F T3,把A、B两个小球视为整体,受力分析如图甲,由平衡条件可得2mg=F T1cos45°F T3=F T1sin45°解得F T1=22mg,F T3=2mg隔离球B,受力分析如图乙:F T2=(mg)2+F2T3=5mg.17.(1)80N 100N (2)27.3N解析(1)物块对地面的压力恰好为零时,物块受绳A的拉力F A、绳B的拉力F B及自身的重力mg而平衡,则F A=mgtanθ=80NF B=mgsinθ=100N(2)剪断A 绳后,物块受力分析如图所示,水平方向:F f =F B cos θ竖直方向:F B sin θ+F N =mg得F N =mg -F B sin θ,F f =μF N得F B cos θ=μ(mg -F B sin θ)解得:F B ≈27.3N.18.sin θ-μcos θμsin θ+cos θmg ≤F ≤μcos θ+sin θcos θ-μsin θmg 解析 因为μ<tan θ,所以当F =0时,物体不能静止.若物体在力F 的作用下刚好不下滑,则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力,且此时F 最小,对物体受力分析,如图甲所示,由平衡条件得:mg sin θ=F cos θ+F f ①F N =mg cos θ+F sin θ②F f =μF N ③由①②③解得F min =sin θ-μcos θμsin θ+cos θmg 若物体在力F 的作用下刚好不上滑,则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力,且此时F 最大,对物体受力分析,如图乙所示,由平衡条件得:mg sin θ+F f =F cos θ④F N =mg cos θ+F sin θ⑤F f =μF N ⑥由④⑤⑥解得:F max =μcos θ+sin θcos θ-μsin θmg 故sin θ-μcos θμsin θ+cos θmg ≤F ≤μcos θ+sin θcos θ-μsin θmg .。
阶段滚动练2(对应1~5练)(建议时间:90分钟)一、选择题1.(2017·天津)设集合A ={1,2,6},B ={2,4},C ={x ∈R |-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C 等于( ) A.{2}B.{1,2,4}C.{1,2,4,6}D.{x ∈R |-1≤x ≤5}答案 B解析 A ∪B ={1,2,4,6}.又C ={x ∈R |-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C ={1,2,4}, 故选B.2.设x ,y ∈R ,则“x ≥2且y ≥2”是“x 2+y 2≥4”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件D.既不充分也不必要条件 答案 A解析 由“x ≥2且y ≥2”可得“x 2+y 2≥4”,但“x 2+y 2≥4”不一定能够得到“x ≥2且y ≥2”,比如“x =1,y =3”,故选A.3.若a <b <0,则下列不等式中不成立的是( ) A.||a >||b B.1a -b >1a C.1a >1b D.a 2>b 2 答案 B解析 两个负数中,最小的其绝对值最大,所以选项A 正确; 函数f (x )=1x 在(-∞,0)上单调递减,因为a <b <0,所以f (a )>f (b ),即1a >1b,所以选项C 正确;两个负数,越小的其平方越大,所以选项D 正确;因此选B.4.设e 1,e 2,e 3为单位向量,且e 3=12e 1+k e 2(k >0),若以向量e 1,e 2为邻边的三角形的面积为12,则k 的值为( )A.32 B.22 C.52 D.72答案 A解析 设e 1,e 2的夹角为θ,则由以向量e 1,e 2为邻边的三角形的面积为12,得12×1×1×sin θ=12,得sin θ=1,所以θ=90°,所以e 1·e 2=0.从而对e 3=12e 1+k e 2两边同时平方得1=14+k 2,解得k =32或-32(舍去). 5.在边长为2的菱形ABCD 中,∠BAD =120°,则AC →在AB →方向上的投影为( ) A.14 B.12 C.1 D.2 答案 C解析 由平面几何知识,得|AC →|=2,∠BAC =60°, 则AC →在AB →方向上的投影为|AC →|cos 60°=2×12=1,故选C.6.复数i (-6+i )|3-4i|的实部与虚部之差为( )A.-1B.1C.-75D.75答案 B解析 ∵i (-6+i )|3-4i|=-15-65i ,∴-15-⎝⎛⎭⎫-65=1, 即复数i (-6+i )|3-4i|的实部与虚部之差为1.7.已知x ,y ∈R ,i 为虚数单位,且(x -2)i -y =-1+i ,则1(1+i )x +y -3i 的虚部为( ) A.-325i B.-325 C.325i D.325答案 D解析 ∵(x -2)i -y =-1+i , ∴x =3,y =1, ∴1(1+i )x +y -3i =1(1+i )4-3i =1[](1+i )22-3i =1-4-3i =-4-3i (4+3i )(4-3i )=-425+325i ,故选D.8.非零向量a ,b 使得|a -b |=|a |+|b |成立的一个充分不必要条件是( ) A.a ∥b B.a +b =0 C.a ||a =b ||b D.a =b答案 B解析 非零向量a ,b 使得|a -b |=|a |+|b |成立的充要条件为a ,b 反向,由选项,得非零向量a ,b 使得|a -b |=|a |+|b |成立的一个充分不必要条件是a +b =0,故选B.9.设a ,b 不共线,AB →=2a +p b ,BC →=a +b ,CD →=a -2b ,若A ,B ,D 三点共线,则实数p 的值是( ) A.-1 B.-2 C.1 D.2答案 A解析 由题意,得BD →=BC →+CD →=2a -b , 因为A ,B ,D 三点共线,所以存在实数t ,使AB →=tBD →,即2a +p b =2t a -t b ,则⎩⎪⎨⎪⎧2t =2,p =-t ,解得p =-1,故选A. 10.若a >0,b >0,lg a +lg b =lg(a +b ),则a +b 的最小值为( ) A.2 B.4 C.6 D.8 答案 B解析 由题意得lg a +lg b =lg(a +b ), 即ab =a +b ⇒1a +1b =1,因为a >0,b >0,所以a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b =2+b a +ab ≥2+2b a ·ab=4,故选B. 11.已知点P (x ,y )在不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -2≤0,y -1≤0,x +2y -2≥0表示的平面区域上运动,则z =x -y 的取值范围是( ) A.[-2,-1] B.[-2,1] C.[1,2] D.[-1,2]答案 D解析 由题意画出不等式组所表示的平面区域,如图阴影部分所示,平移直线0=x -y 过点A (0,1)时,z 有最小值-1;平移直线0=x -y 过点B (2,0)时,z 有最大值2,所以z =x -y 的取值范围是[-1,2].12.设M 是△ABC 内一点,且AB →·AC →=23,∠BAC =30°.定义f (M )=(m ,n ,p ),其中m ,n ,p 分别是△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积.若f (M )=⎝⎛⎭⎫12,x ,y ,则1x +4y 的最小值是( ) A.8 B.9 C.16 D.18 答案 D解析 由AB →·AC →=23,∠BAC =30°可得|AB →|·|AC →|=4, 所以S △ABC =12|AB →|·|AC →|sin A =1,所以x +y =12,则1x +4y =2(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +4y =2⎝⎛⎭⎫1+4x y +y x +4≥2⎝⎛⎭⎫5+24x y ·y x =18, 当且仅当4x y =yx 时等号成立,故选D.二、填空题13.已知A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-π2<x <π2,B ={x |1+tan x >0},则A ∩B =________________. 答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-π4<x <π2 解析 由于tan x >-1,所以B =⎝⎛⎭⎫-π4+k π,π2+k π,k ∈Z ,故A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-π4<x <π2. 14.(2017·北京)已知x ≥0,y ≥0,且x +y =1,则x 2+y 2的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤12,1解析 方法一 由x +y =1,得y =1-x . 又x ≥0,y ≥0,所以0≤x ≤1,x 2+y 2=x 2+(1-x )2=2x 2-2x +1=2⎝⎛⎭⎫x -122+12. 由0≤x ≤1,得0≤⎝⎛⎭⎫x -122≤14, 即12≤x 2+y 2≤1.所以x 2+y 2∈⎣⎡⎦⎤12,1. 方法二 x 2+y 2=(x +y )2-2xy ,已知x ≥0,y ≥0,x +y =1,所以x 2+y 2=1-2xy .因为1=x +y ≥2xy , 所以0≤xy ≤14,所以12≤1-2xy ≤1,即x 2+y 2∈⎣⎡⎦⎤12,1.方法三 依题意,x 2+y 2可视为原点到线段x +y -1=0(x ≥0,y ≥0)上的点的距离的平方,如图所示,故(x 2+y 2)min =⎝⎛⎭⎪⎫|-1|22=12,(x 2+y 2)max=|OA |2=|OB |2=1,故x 2+y 2∈⎣⎡⎦⎤12,1.15.(2017·全国Ⅰ)已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则|a +2b |=________. 答案 2 3 解析 方法一|a +2b |=(a +2b )2=a 2+4a ·b +4b 2=22+4×2×1×cos 60°+4×12=12=2 3. 方法二(数形结合法)由|a |=|2b |=2知,以a 与2b 为邻边可作出边长为2的菱形OACB ,如图,则|a +2b |=|OC →|.又∠AOB =60°,所以|a +2b |=2 3.16.在△ABC 中,若OA →·OB →=OB →·OC →=OC →·OA →,则点O 是△ABC 的________.(填“重心”“垂心”“内心”“外心”) 答案 垂心解析 ∵OA →·OB →=OB →·OC →, ∴OB →·(OA →-OC →)=0, ∴OB →·CA →=0,∴OB ⊥CA ,即OB 为△ABC 底边CA 上的高所在直线. 同理OA →·BC →=0,OC →·AB →=0,故O 是△ABC 的垂心.三、解答题17.若当a ∈[1,3]时,不等式ax 2+(a -2)x -2>0恒成立,求实数x 的取值范围. 解 设f (a )=a (x 2+x )-2x -2,则当a ∈[1,3]时f (a )>0恒成立.∴⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=x 2-x -2>0,f (3)=3x 2+x -2>0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,x >23或x <-1,得x >2或x <-1.∴实数x 的取值范围是(-∞,-1)∪(2,+∞).18.已知集合A ={}x ∈R | 0<ax +1≤5且a ≠0,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪-12<x ≤2. (1)若A =B ,求实数a 的值;(2)若命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B 且p 是q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.解 (1)当a >0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1a<x ≤4a , ∴⎩⎨⎧-1a =-12,4a =2⇒a =2;当a <0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪4a≤x <-1a ,显然A ≠B , 故A =B 时,a =2.(2)p 是q 的充分不必要条件⇒A B , 0<ax +1≤5⇒-1<ax ≤4,当a >0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1a<x ≤4a ,则 ⎩⎨⎧-1a >-12,4a ≤2或⎩⎨⎧-1a ≥-12,4a <2,解得a >2;当a <0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪4a≤x <-1a ,则 ⎩⎨⎧4a >-12-1a ≤2⇒a <-8.综上,实数a 的取值范围是a >2或a <-8.19.某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5 kg ,乙材料1 kg ,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5 kg ,乙材料0.3 kg ,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2 100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg ,乙材料90 kg ,求在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值.解 设生产产品A 、产品B 分别为x ,y 件,利润之和为z 元,那么⎩⎪⎨⎪⎧1.5x +0.5y ≤150,x +0.3y ≤90,5x +3y ≤600,x ≥0,y ≥0,①故z =2 100x +900y . 二元一次不等式组①等价于⎩⎪⎨⎪⎧3x +y ≤300,10x +3y ≤900,5x +3y ≤600,x ≥0,y ≥0.②作出二元一次不等式组②表示的平面区域(如图),即可行域.将z =2 100x +900y 变形,得y =-73x +z 900,平移直线y =-73x ,当直线y =-73x +z900经过点M 时,z 取得最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧10x +3y =900,5x +3y =600,所以当x =60,y =100时,得点M 的坐标为(60,100).z max =2 100×60+900×100=216 000.故生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为216 000元.20.运货卡车以每小时x 千米的速度匀速行驶130千米(按交通法规限制50≤x ≤100)(单位:千米/小时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油⎝⎛⎭⎫2+x2360升,司机的工资是每小时14元.(1)求这次行车总费用y 关于x 的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值. 解 (1)行车所用时间为t =130x(h),y =130x ×2×⎝⎛⎭⎫2+x 2360+14×130x ,x ∈[50,100].所以,这次行车总费用y 关于x 的表达式是 y =2 340x +1318x ,x ∈[50,100].(2)y =2 340x +1318x ≥2610,当且仅当2 340x =1318x ,即当x =1810时,上述不等式中等号成立.故当x =1810时,这次行车的总费用最低,最低费用为2610元.。
高考大题滚动练高考大题滚动练(一)1.(2017·江苏徐州信息卷)如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是平行四边形,平面ABP ⊥平面BCP ,∠APB =90°,BP =BC ,M 为PC 的中点.求证:(1)AP ∥平面BDM ;(2)BM ⊥平面ACP .证明 (1)设AC ∩BD =O ,连结OM ,因为ABCD 是平行四边形,所以O 为AC 的中点.因为M 为PC 的中点,所以AP ∥OM .又因为AP ⊄平面BDM ,OM ⊂平面BDM ,所以直线AP ∥平面BDM .(2)因为∠APB =90°,所以AP ⊥BP .又因为平面ABP ⊥平面BCP ,平面ABP ∩平面BCP =BP ,AP ⊂平面ABP ,所以AP ⊥平面BCP .又因为BM ⊂平面BCP ,所以AP ⊥BM .因为BP =BC ,M 为PC 的中点,所以BM ⊥CP .又因为AP ∩CP =P ,AP ,CP ⊂平面ACP ,所以BM ⊥平面ACP .2.(2017·江苏镇江中学期末)已知函数f (x )=x ln x ,g (x )=λ(x 2-1)(λ为常数).(1)若函数y =f (x )与函数y =g (x )在x =1处有相同的切线,求实数λ的值;(2)若λ=12,且x ≥1,证明:f (x )≤g (x ); (3)若对任意x ∈[1,+∞),不等式f (x )≤g (x )恒成立,求实数λ的取值范围.(1)解 f ′(x )=ln x +1,则f ′(1)=1且f (1)=0,所以函数y =f (x )在x =1处的切线方程为y =x -1,从而g ′(1)=2λ=1,即λ=12. (2)证明 设函数h (x )=x ln x -12(x 2-1), 则h ′(x )=ln x +1-x .设p (x )=ln x +1-x ,从而p ′(x )=1x-1≤0对任意x ∈[1,+∞)恒成立, 所以p (x )=ln x +1-x ≤p (1)=0,即h ′(x )≤0,因此函数h (x )=x ln x -12(x 2-1)在[1,+∞)上单调递减, 即h (x )≤h (1)=0,所以当x ≥1时,f (x )≤g (x )成立.(3)解 设函数H (x )=x ln x -λ(x 2-1),从而对任意x ∈[1,+∞),不等式H (x )≤0=H (1)恒成立.又H ′(x )=ln x +1-2λx ,当H ′(x )=ln x +1-2λx ≤0,即ln x +1x≤2λ恒成立时,函数H (x )单调递减. 设r (x )=ln x +1x ,则r ′(x )=-ln x x 2≤0, 所以r (x )max =r (1)=1,即1≤2λ⇒λ≥12,符合题意; 当λ≤0时,H ′(x )=ln x +1-2λx ≥0恒成立,此时函数H (x )单调递增.于是,不等式H (x )≥H (1)=0对任意x ∈[1,+∞)恒成立,不符合题意;当0<λ<12时,设q (x )=H ′(x )=ln x +1-2λx , 则q ′(x )=1x -2λ=0⇒x =12λ>1. 当x ∈⎝⎛⎭⎫1,12λ时,q ′(x )=1x-2λ>0, 此时q (x )=H ′(x )=ln x +1-2λx 单调递增,所以H ′(x )=ln x +1-2λx >H ′(1)=1-2λ>0,故当x ∈⎝⎛⎭⎫1,12λ时,函数H (x )单调递增. 于是当x ∈⎝⎛⎭⎫1,12λ时,H (x )>0成立,不符合题意. 综上所述,实数λ的取值范围为⎣⎡⎭⎫12,+∞. 3.(2017·江苏四市联考)二阶矩阵A 有特征值λ=6,其对应的一个特征向量为e =⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,并且矩阵A 对应的变换将点(1,2)变换成点(8,4),求矩阵A .解 设所求二阶矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d , 则⎩⎪⎨⎪⎧Ae =6e ,A ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12=⎣⎢⎡⎦⎥⎤84, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ ⎣⎢⎡⎦⎥⎤a +b c +d =⎣⎢⎡⎦⎥⎤66,⎣⎢⎡⎦⎥⎤a +2b c +2d =⎣⎢⎡⎦⎥⎤84,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =6,c +d =6,a +2b =8,c +2d =4,解方程组得A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤4 28 -2. 4.已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-4+t ,y =t (t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C 的极坐标方程为ρ2-4ρsin θ-2=0,直线l 与圆C 相交于点A ,B .(1)将圆C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)求线段AB 的长度.解 (1)x 2+y 2-4y -2=0.(2)直线l 的普通方程为x -y +4=0,又圆心C (0,2),半径r =6,∴C 到l 的距离为|2|2=2, ∴AB =26-2=4.。
解答题滚动练
解答题滚动练1
1.(2017届长郡中学模拟)四边形ABCD 如图所示,已知AB =BC =CD =2,AD =2 3.
(1)求3cos A -cos C 的值;
(2)记△ABD 与△BCD 的面积分别是S 1与S 2,求S 21+S 22的最大值.
解 (1)在△ABD 中,
BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos A =16-83cos A ,
在△BCD 中,
BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD cos C =8-8cos C , 所以3cos A -cos C =1.
(2)依题意S 21=14
AB 2·AD 2sin 2A =12-12cos 2A , S 22=14
BC 2·CD 2sin 2C =4-4cos 2C , 所以S 21+S 22=12-12cos 2A +4-4cos 2C =16-4(cos C +1)2-4cos 2C
=-8cos 2C -8cos C +12=-8⎝
⎛⎭⎫cos C +122+14, 因为23-2<BD <4,
所以8-8cos C =BD 2∈()16-83,16.
解得-1<cos C <3-1,
所以S 21+S 22≤14,当cos C =-12
时取等号,即S 21+S 22的最大值为14. 2.已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.
(1)求数列{}a n 的通项公式;
(2)设b n =4
()a n +1()a n +5,数列{}b n 的前n 项和为T n ,求证:T n <34. (1)解 ∵等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,
∴S n =na 1+n ()n -12
d =n 2-n +na 1,
∵S 1,S 2,S 4成等比数列,
∴S 22=S 1·
S 4, 即(22-2+2a 1)2=a 1·(42-4+4a 1),化为(1+a 1)2=a 1(3+a 1),解得a 1=1. ∴a n =a 1+(n -1)d =1+2(n -1)=2n -1.
(2)证明 由(1)可得a n =2n -1,则b n =4(a n +1)(a n +5)
=4(2n -1+1)(2n -1+5)=1n (n +2)=12⎝
⎛⎭⎫1n -1n +2, ∴T n =b 1+b 2+b 3+…+b n
=12⎝⎛⎭⎫1-13+12⎝⎛⎭⎫12-14+12⎝⎛⎭⎫13-15+12⎝⎛⎭⎫14-16+ (12)
⎛⎭⎫1n -1n +2 =12⎝⎛⎭⎫1-13+12-14+13-15+14-16+…+1n -1n +2=12⎝⎛⎭⎫1+12-1n +1-1n +2=34-2n +32()n +1()n +2. ∵n ∈N *,
∴2n +32()n +1()
n +2>0, ∴34-2n +32()n +1()n +2<34,即T n <34
. 综上所述,T n <34
. 3.如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧面ACC 1A 1⊥底面ABC ,∠A 1AC =60°,AC =2AA 1=4,点D ,E 分别是AA 1,BC 的中点.
(1)证明:DE ∥平面A 1B 1C ;
(2)若AB =2,∠BAC =60°,求直线DE 与平面ABB 1A 1所成角的正弦值.
(1)证明 取AC 的中点F ,连接DF ,EF ,
∵E 是BC 的中点,
∴EF ∥AB ,
∵ABC -A 1B 1C 1是三棱柱,
∴AB ∥A 1B 1,
∴EF ∥A 1B 1,
∴EF ∥平面A 1B 1C ,
∵D 是AA 1的中点,
∴DF ∥A 1C ,
∴DF ∥平面A 1B 1C .
又EF ∩DF =F ,
∴平面DEF ∥平面A 1B 1C ,
∴DE ∥平面A 1B 1C .
(2)解 过点A 1作A 1O ⊥AC ,垂足为O ,连接OB ,
∵侧面ACC 1A 1⊥底面ABC ,
∴A 1O ⊥平面ABC ,
∴A 1O ⊥OB ,A 1O ⊥OC .
∵∠A 1AC =60°,AA 1=2,
∴OA =1,OA 1=3,
∵AB =2,∠OAB =60°,由余弦定理,得
OB 2=OA 2+AB 2-2OA ·AB cos ∠BAC =3,
∴OB =3,∠AOB =90°,
∴OB ⊥AC ,
分别以OB ,OC ,OA 1所在直线为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz ,
由题设可得A (0,-1,0),C (0,3,0),B (3,0,0),A 1(0,0,3),D ⎝
⎛⎭⎫0,-12,32,E ⎝⎛⎭
⎫32,32,0, ∴AB →=(3,1,0),AA 1→=(0,1,3).
设m =()x 1,y 1,z 1是平面ABB 1A 1的一个法向量,
则⎩⎪⎨⎪⎧
m ·AB →=0,m ·AA 1→=0, 即⎩⎨⎧ 3x 1+y 1=0,y 1+3z 1=0,
令z 1=1,∴m =(1,-3,1),
∵DE →=⎝⎛⎭⎫32
,2,-32, ∴cos 〈m ,DE →〉=m ·DE →||m ||
DE →=-233055, ∴直线DE 与平面ABB 1A 1所成角的正弦值为233055
. 4.已知函数f (x )=x 2-x ,g (x )=e x -ax -1.
(1)讨论函数g (x )的单调性;
(2)当x >0时,f (x )≤g (x )恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)g ′(x )=e x -a .
①当a ≤0时,g ′(x )>0,g (x )在(-∞,+∞)上单调递增.
②当a >0时,当x ∈(-∞,ln a )时,g ′(x )<0,g (x )单调递减; 当x ∈(ln a ,+∞)时,g ′(x )>0,g (x )单调递增.
(2)当x >0时,x 2-x ≤e x -ax -1,
即a ≤e x x -x -1x
+1. 令h (x )=e x x -x -1x
+1(x >0), 则h ′(x )=e x (x -1)-x 2+1x 2
. 令F (x )=e x (x -1)-x 2+1(x >0),
则F ′(x )=x (e x -2).
当x ∈(0,ln2)时,F ′(x )<0,F (x )单调递减;
当x ∈(ln2,+∞)时,F ′(x )>0,F (x )单调递增.
又F (0)=0,F (1)=0,所以当x ∈(0,1)时,F (x )<0, 即h ′(x )<0,h (x )单调递减,
当x ∈(1,+∞)时,F (x )=(x -1)(e x -x -1)>0,
即h ′(x )>0,h (x )单调递增.
所以h (x )min =h (1)=e -1,
所以a ∈(-∞,e -1].。