【师说】高考数学文二轮复习高考大题标准练一含解析
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高考大题标准练(二)满分75分,实战模拟,60分钟拿下高考客观题满分! 姓名:________ 班级:________1.函数f (x )=3sin ( 2x⎭⎫+π6的部分图象如图所示.(1)写出f (x )的最小正周期及图中x 0,y 0的值;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π2,-π12上的最大值和最小值. 解:(1)f (x )的最小正周期为π.x 0=7π6,y 0=3. (2)因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,-π12,所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-5π6,0. 于是,当2x +π6=0,即x =-π12时,f (x )取得最大值0; 当2x +π6=-π2,即x =-π3时,f (x )取得最小值-3. 2.(2016·天津卷)已知{a n }是等比数列,前n 项和为S n (n ∈N *),且1a 1-1a 2=2a 3,S 6=63. (1)求{a n }的通项公式;(2)若对任意的n ∈N *,b n 是log 2a n 和log 2a n +1的等差中项,求数列{(-1)n b 2n }的前2n 项和.解:(1)设数列{a n }的公比为q .由已知,有1a 1-1a 1q =2a 1q 2, 解得q =2或q =-1.又由S 6=a 1·1-q 61-q=63,知q ≠-1, 所以a 1·1-261-2=63,得a 1=1. 所以a n =2n -1.(2)由题意,得b n =12(log 2a n +log 2a n +1) =12(log 22n -1+log 22n )=n -12, 即{b n }是首项为12,公差为1的等差数列. 设数列{(-1)n b 2n }的前n 项和为T n ,则T 2n =(-b 21+b 22)+(-b 23+b 24)+…+(-b 22n -1+b 22n )=b 1+b 2+b 3+b 4+…+b 2n -1+b 2n=2n (b 1+b 2n )2=2n 2. 3.(2015·北京卷)某超市随机选取1 000位顾客,记录了他们购买甲、乙、丙、丁四种.(1)(2)估计顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率;(3)如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买乙、丙、丁中哪种商品的可能性最大?解:(1)从统计表可以看出,在这1 000位顾客中,有200位顾客同时购买了乙和丙,所以顾客同时购买乙和丙的概率可以估计为2001 000=0.2. (2)从统计表可以看出,在这1 000位顾客中,有100位顾客同时购买了甲、丙、丁,另有200位顾客同时购买了甲、乙、丙,其他顾客最多购买了2种商品.所以顾客在甲、乙、丙、丁中同时购买3种商品的概率可以估计为100+2001 000=0.3. (3)与(1)同理,可得:顾客同时购买甲和乙的概率可以估计为2001 000=0.2, 顾客同时购买甲和丙的概率可以估计为100+200+3001 000=0.6, 顾客同时购买甲和丁的概率可以估计为1001 000=0.1, 所以,如果顾客购买了甲,则该顾客同时购买丙的可能性最大.4.(2016·四川卷如图,在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥CD ,AD ∥BC ,∠ADC =∠P AB =90°,BC =CD =12AD . (1)在平面P AD 内找一点M ,使得直线CM ∥平面P AB ,并说明理由;(2)证明:平面P AB ⊥平面PBD .(1)解:取棱AD 的中点M (M ∈平面P AD ),点M 即为所求的一个点.理由如下:连接CM ,因为AD ∥BC ,BC =12AD , 所以BC ∥AM ,且BC =AM .所以四边形AMCB 是平行四边形,所以CM ∥AB .又AB ⊂平面P AB ,CM ⊄平面P AB ,所以CM ∥平面P AB .(说明:取棱PD 的中点N ,则所找的点可以是直线MN 上任意一点)(2)证明:由已知,P A ⊥AB ,P A ⊥CD ,因为AD ∥BC ,BC =12AD ,所以直线AB 与CD 相交, 所以P A ⊥平面ABCD ,所以P A ⊥BD .因为AD ∥BC ,BC =12AD ,M 为AD 的中点,连接BM , 所以BC ∥MD ,且BC =MD ,所以四边形BCDM 是平行四边形,所以BM =CD =12AD ,所以BD ⊥AB . 又AB ∩AP =A ,所以BD ⊥平面P AB .又BD ⊂平面PBD ,所以平面P AB ⊥平面PBD .5.已知点P (2,2),圆C :x 2+y 2-8y =0,过点P 的动直线l 与圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点.(1)求M 的轨迹方程;(2)当|OP |=|OM |时,求l 的方程及△POM 的面积.解:(1)圆C 的方程可化为x 2+(y -4)2=16,所以圆心为C (0,4),半径为4.设M (x ,y ),则CM →=(x ,y -4),MP →=(2-x,2-y ).由题设知CM →·MP →=0,故x (2-x )+(y -4)(2-y )=0,即(x -1)2+(y -3)2=2.由于点P 在圆C 的内部,所以M 的轨迹方程是(x -1)2+(y -3)2=2.(2)由(1)可知M 的轨迹是以点N (1,3)为圆心,2为半径的圆.由于|OP |=|OM |,故O 在线段PM 的垂直平分线上,又P 在圆N 上,从而ON ⊥PM .因为ON 的斜率为3,所以l 的斜率为-13,故l 的方程为y =-13x +83. 又|OM |=|OP |=22,O 到l 的距离为4105,|PM |=4105,所以△POM 的面积为165. 6.(2015·四川卷)已知函数f (x )=-2x ln x +x 2-2ax +a 2,其中a >0.(1)设g (x )是f (x )的导函数,讨论g (x )的单调性;(2)证明:存在a ∈(0,1),使得f (x )≥0恒成立,且f (x )=0在区间(1,+∞)内有唯一解.(1)解:由已知,函数f (x )的定义域为(0,+∞),g (x )=f ′(x )=2(x -1-ln x -a ),所以g ′(x )=2-2x =2(x -1)x. 当x ∈(0,1)时,g ′(x )<0,g (x )单调递减;当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0,g (x )单调递增.(2)证明:由f ′(x )=2(x -1-ln x -a )=0,解得a =x -1-ln x .令φ(x )=-2x ln x +x 2-2x (x -1-ln x )+(x -1-ln x )2=(1+ln x )2-2x ln x ,则φ(1)=1>0,φ(e)=2(2-e)<0.于是,存在x 0∈(1,e),使得φ(x 0)=0.令a 0=x 0-1-ln x 0=u (x 0),其中u (x )=x -1-ln x (x ≥1).由u ′(x )=1-1x≥0知,函数u (x )在区间(1,+∞)上单调递增. 故0=u (1)<a 0=u (x 0)<u (e)=e -2<1.即a 0∈(0,1).当a =a 0时,有f ′(x 0)=0,f (x 0)=φ(x 0)=0.再由(1)知,f ′(x )在区间(1,+∞)上单调递增,当x ∈(1,x 0)时,f ′(x )<0,从而f (x )>f (x 0)=0;当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0,从而f (x )>f (x 0)=0;又当x ∈(0,1]时,f (x )=(x -a 0)2-2x ln x >0.故x ∈(0,+∞)时,f (x )≥0.综上所述,存在a ∈(0,1),使得f (x )≥0恒成立,且f (x )=0在区间(1,+∞)内有唯一解.。
高考大题标准练(三)满分75分,实战模拟,60分钟拿下高考客观题满分! 姓名:________ 班级:________1.已知向量a =⎝⎛⎭⎫cos x ,-12,b =(3sin x ,cos2x ),x ∈R ,设函数f (x )=a ·b . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值和最小值. 解:f (x )=⎝⎛⎭⎫cos x ,-12·(3sin x ,cos2x ) =3cos x sin x -12cos2x =32sin2x -12cos2x =cos π6sin2x -sin π6cos2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (1)f (x )的最小正周期T =2πω=2π2=π, 即函数f (x )的最小正周期为π.(2)∵0≤x ≤π2, ∴-π6≤2x -π6≤5π6. 当2x -π6=π2,即x =π3时,f (x )取得最大值1. 当2x -π6=-π6,即x =0时,f (0)=-12, 当2x -π6=56π,即x =π2时,f ⎝⎛⎭⎫π2=12, ∴f (x )的最小值为-12. 因此,f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值是1,最小值是-12. 2.(2015·安徽卷)已知数列{a n }是递增的等比数列,且a 1+a 4=9,a 2a 3=8.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设S n 为数列{a n }的前n 项和,b n =a n +1S n S n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)由题设知a 1·a 4=a 2·a 3=8,又a 1+a 4=9,可解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,a 4=1(舍去). 由a 4=a 1q 3得公比为q =2,故a n =a 1q n -1=2n -1.(2)S n =a 1(1-q n )1-q =2n -1,又b n =a n +1S n S n +1=S n +1-S n S n S n +1=1S n -1S n +1, 所以T n =b 1+b 2+…+b n =⎝⎛⎭⎫1S 1-1S 2+⎝⎛⎭⎫1S 2-1S 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1S n -1S n +1=1S 1-1S n +1=1-12n +1-1. 3.(2015·湖南卷)某商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额的商品后即可抽奖.抽奖方法是:从装有2个红球A 1,A 2和1个白球B 的甲箱与装有2个红球a 1,a 2和2个白球b 1,b 2的乙箱中,各随机摸出1个球.若摸出的2个球都是红球则中奖,否则不中奖.(1)用球的标号列出所有可能的摸出结果;(2)有人认为:两个箱子中的红球比白球多,所以中奖的概率大于不中奖的概率.你认为正确吗?请说明理由.解:(1)所有可能的摸出结果是{A 1,a 1},{A 1,a 2},{A 1,b 1},{A 1,b 2},{A 2,a 1},{A 2,a 2},{A 2,b 1},{A 2,b 2},{B ,a 1},{B ,a 2},{B ,b 1},{B ,b 2}.(2)不正确.理由如下:由(1)知,所有可能的摸出结果共12种,其中摸出的2个球都是红球的结果为{A 1,a 1},{A 1,a 2},{A 2,a 1},{A 2,a 2},共4种,所以中奖的概率为412=13,不中奖的概率为1-13=23>13,故这种说法不正确. 4.(2015·北京卷)如图,在三棱锥V -ABC 中,平面VAB ⊥平面ABC ,△VAB 为等边三角形,AC ⊥BC 且AC =BC =2,O ,M 分别为AB ,VA 的中点.(1)求证:VB ∥平面MOC ;(2)求证:平面MOC ⊥平面VAB ;(3)求三棱锥V -ABC 的体积.(1)解:因为O ,M 分别为AB ,VA 的中点,所以OM ∥VB .又因为VB ⊄平面MOC ,OM ⊂平面MOC ,所以VB ∥平面MOC .(2)证明:因为AC =BC ,O 为AB 的中点,所以OC ⊥AB .又因为平面VAB ⊥平面ABC ,且OC ⊂平面ABC ,所以OC ⊥平面VAB .又因为OC ⊂面MOC .所以平面MOC ⊥平面VAB .(3)解:在等腰直角三角形ACB 中,AC =BC =2,所以AB =2,OC =1,所以S △VAB =3,又因为OC ⊥平面VAB ,所以V C -VAB =13OC ·S △VAB =33. 又因为三棱锥V -ABC 的体积与三棱锥C -VAB 的体积相等, 所以三棱锥V -ABC 的体积为33. 5.(2016·天津卷)设椭圆x 2a 2+y 23=1(a >3)的右焦点为F ,右顶点为A .已知1|OF |+1|OA |=3e |F A |,其中O 为原点,e 为椭圆的离心率. (1)求椭圆的方程;(2)设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H .若BF ⊥HF ,且∠MOA =∠MAO ,求直线l 的斜率.解:(1)设F (c,0),由1|OF |+1|OA |=3e |F A |, 即1c +1a =3c a (a -c ),可得a 2-c 2=3c 2. 又a 2-c 2=b 2=3,所以c 2=1,因此a 2=4.所以椭圆的方程为x 24+y 23=1. (2)设直线l 的斜率为k (k ≠0),则直线l 的方程为y =k (x -2).设B (x B ,y B ),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,y =k (x -2)消去y ,整理得(4k 2+3)x 2-16k 2x +16k 2-12=0.解得x =2或x =8k 2-64k 2+3. 由题意得x B =8k 2-64k 2+3,从而y B =-12k 4k 2+3. 由(1)知,F (1,0),设H (0,y H ),有FH →=(-1,y H ),BF →=9-4k 24k 2+3,12k 4k 2+3. 由BF ⊥HF ,得BF →·FH →=0,所以4k 2-94k 2+3+12ky H 4k 2+3=0, 解得y H =9-4k 212k. 因此直线MH 的方程为y =-1k x +9-4k 212k. 设M (x M ,y M ),由方程组⎩⎨⎧ y =k (x -2),y =-1k x +9-4k 212k 消去y ,解得x M =20k 2+912(k 2+1). 在△MAO 中,∠MOA =∠MAO ⇔|MA |=|MO |,即(x M -2)2+y 2M =x 2M +y 2M , 化简得x M =1,即20k 2+912(k 2+1)=1,解得k =-64或k =64. 所以直线l 的斜率为-64或64. 6.已知函数f (x )=x 4+a x -ln x -32,其中a ∈R ,且曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x . (1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间与极值.解:(1)对f (x )求导得f ′(x )=14-a x 2-1x ,由f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x 知f ′(1)=-34-a =-2,解得a =54. (2)由(1)知f (x )=x 4+54x -ln x -32, 则f ′(x )=x 2-4x -54x 2, 令f ′(x )=0,解得x =-1或x =5.因x =-1不在f (x )的定义域(0,+∞)内,故舍去.当x ∈(0,5)时,f ′(x )<0,故f (x )在(0,5)内为减函数;当x ∈(5,+∞)时,f ′(x )>0,故f (x )在(5,+∞)内为增函数.由此知函数f (x )在x =5时取得极小值f (5)=-ln5.。
高考大题标准练(六)满分75分,实战模拟,60分钟拿下高考客观题满分! 姓名:________ 班级:________1.(2015·新课标全国卷Ⅰ)已知a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边,sin 2B =2sin A sin C .(1)若a =b ,求cos B ;(2)设B =90°,且a =2,求△ABC 的面积.解:(1)由题设及正弦定理可得b 2=2ac .又a =b ,可得b =2c ,a =2c .由余弦定理可得cos B =a 2+c 2-b 22ac =14. (2)由(1)知b 2=2ac .因为B =90°,由勾股定理得a 2+c 2=b 2.故a 2+c 2=2ac ,得c =a = 2.所以△ABC 的面积为1.2.设数列{a n }满足a 1=2,a 2+a 4=8,且对任意n ∈N *,函数f (x )=(a n -a n +1+a n +2)x+a n +1cos x -a n +2sin x 满足f ′⎝⎛⎭⎫π2=0.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =2⎝⎛⎭⎫a n +12a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解:(1)由题设可得,f ′(x )=a n -a n +1+a n +2-a n +1sin x -a n +2·cos x .对任意n ∈N *,f ′⎝⎛⎭⎫π2=a n -a n +1+a n +2-a n +1=0,即a n +1-a n =a n +2-a n +1,故{a n }为等差数列.由a 1=2,a 2+a 4=8,解得{a n }的公差d =1,所以a n =2+1·(n -1)=n +1.(2)由b n =2⎝⎛⎭⎫a n +12a n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫n +1+12n +1=2n +12n +2知, S n =b 1+b 2+…+b n =2n +2·n (n +1)2+12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12=n 2+3n +1-12n . 3.(2015·新课标全国卷Ⅱ)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A ,B 两地区分别随机调查了40个用户,根据用户对产品的满意度评分,得到A 地区用户满意度评分的频率分布直方图和B 地区用户满意度评分的频数分布表.A 地区用户满意度评分的频率分布直方图分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可);(2)解:(1)值高于A地区用户满意度评分的平均值;B地区用户满意度评分比较集中,而A地区用户满意度评分比较分散.(2)A地区用户的满意度等级为不满意的概率大.记C A表示事件:“A地区用户的满意度等级为不满意”;C B表示事件:“B地区用户的满意度等级为不满意”.由直方图得P(C A)的估计值为(0.01+0.02+0.03)×10=0.6,P(C B)的估计值为(0.005+0.02)×10=0.25.所以A地区用户的满意度等级为不满意的概率大.4.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形,平面ABC⊥平面AA1C1C,AB=3,BC=5.(1)求证:AA 1⊥平面ABC ;(2)求二面角A 1-BC 1-B 1的余弦值; (3)证明:在线段BC 1上存在点D ,使得AD ⊥A 1B .并求BD BC 1的值. 解:(1)因为AA 1C 1C 为正方形,所以AA 1⊥AC .因为平面ABC ⊥平面AA 1C 1C ,且AA 1垂直于这两个平面的交线AC ,所以AA 1⊥平面ABC .(2)由(1)知AA 1⊥AC ,AA 1⊥AB .由题知AB =3,BC =5,AC =4,所以AB ⊥AC .如图,以A 为原点建立空间直角坐标系A -xyz ,则B (0,3,0),A 1(0,0,4),B 1(0,3,4),C 1(4,0,4).设平面A 1BC 1的法向量为n =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧ n ·A 1B →=0,n ·A 1C 1→=0,即⎩⎪⎨⎪⎧3y -4z =0,4x =0. 令z =3,则x =0,y =4,所以n =(0,4,3).同理可得,平面B 1BC 1的一个法向量为m =(3,4,0).所以cos 〈n ,m 〉=n ·m |n ||m |=1625. 由题意知二面角A 1-BC 1-B 1为锐二面角,所以二面角A 1-BC 1-B 1的余弦值为1625. (3)设D (x ,y ,z )是直线BC 1上一点,且BD →=λBC 1→.所以(x ,y -3,z )=λ(4,-3,4).解得x =4λ,y =3-3λ,z =4λ.所以AD →=(4λ,3-3λ,4λ).由AD →·A 1B →=0,即9-25λ=0,解得λ=925. 因为925∈[0,1],所以在线段BC 1上存在点D ,使得AD ⊥A 1B .此时,BD BC 1=λ=925. 5.(2016·新课标全国卷Ⅱ)已知A 是椭圆E :x 24+y 23=1的左顶点,斜率为k (k >0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA .(1)当|AM |=|AN |时,求△AMN 的面积;(2)当2|AM |=|AN |时,证明:3<k <2.解:(1)设M (x 1,y 1),则由题意知y 1>0.由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角为π4. 又A (-2,0),因此直线AM 的方程为y =x +2.将x =y -2代入x 24+y 23=1得7y 2-12y =0. 解得y =0或y =127,所以y 1=127. 因此△AMN 的面积S △AMN =2×12×127×127=14449. (2)证明:设直线AM 的方程为y =k (x +2)(k >0),代入x 24+y 23=1得(3+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-12=0. 由x 1·(-2)=16k 2-123+4k 2得x 1=2(3-4k 2)3+4k 2, 故|AM |=|x 1+2|1+k 2=121+k 23+4k 2. 由题意,设直线AN 的方程为y =-1k(x +2), 故同理可得|AN |=12k1+k 23k 2+4. 由2|AM |=|AN |得23+4k 2=k 3k 2+4, 即4k 3-6k 2+3k -8=0.设f (t )=4t 3-6t 2+3t -8,则k 是f (t )的零点.f ′(t )=12t 2-12t +3=3(2t -1)2≥0,所以f (t )在(0,+∞)内单调递增.又f (3)=153-26<0,f (2)=6>0,因此f (t )在(0,+∞)内有唯一的零点,且零点k 在(3,2)内,所以3<k <2.6.(2015·新课标全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ln x +a (1-x )。
高考小题标准练(九)时间:40分钟 分值:75分 姓名:________ 班级:________一、选择题(本大题共10小题,每小5分,共50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.复数2+i-i=( )A .1+2iB .1-2iC .-1+2iD .-1-2i解析:2+i -i =(2+i )·i -i·i=2i +i 2=2i -1.故选C.答案:C2.给出以下三个命题:①若ab ≤0,则a ≤0或b ≤0 ②在△ABC 中,若sin A =sin B ,则A =B ③在一元二次方程ax 2+bx +c =0中,若b 2-4ac <0,则方程有实数根.其中原命题、逆命题、否命题、逆否命题全都是真命题的是( ) A .① B .② C .③ D .②③解析:对于命题①,其原命题和逆否命题为真,但逆命题和否命题为假;对于命题②,其原命题、逆命题、否命题、逆否命题全部为真;对于命题③,其原命题、逆命题、否命题、逆否命题全部为假.故选B.答案:B3.在一组样本数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )(n ≥2,x 1,x 2,…,x n 不全相等)的散点图中,若所有样本点(x i ,y i )(i =1,2,…,n )都在直线y =12x +1上,则这组样本数据的样本相关系数为( )A .-1B .0 C.12 D .1 解析:由题设知,这组样本数据完全正相关,故其相关系数为1,故选D. 答案:D4.函数f (x )=3sin x -cos x ,x ∈R .若f (x )≥1,则x 的取值范围为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪k π+π3≤x ≤k π+π,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 2k π+π3≤x ≤2k π+π,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ k π+π6≤x ≤k π+5π6,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z 解析:令3sin x -cos x ≥1,即sin ⎝⎛⎭⎫x -π6≥12,解得2k π+π3≤x ≤2k π+π(k ∈Z ),故选B. 答案:B5.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若三边的长为连续的三个正整数,且A >B >C,3b =20a cos A ,则sin A :sin B :sin C =( )A .::2B .::7C .::3D .::4解析:由3b =20a cos A 及余弦定理得3b =20a ·b 2+c 2-a 22bc ,化简得3b 2c =10a (b 2+c 2-a 2).又a ,b ,c 为连续的三个正整数,且A >B >C ,所以设a =m +1,b =m ,c =m -1.所以3m 2·(m -1)=10(m +1)[m 2+(m -1)2-(m +1)2],解得m =5⎝⎛⎭⎫m =-87舍去.故a =6,b =5,c =4,由正弦定理得sin A :sin B :sin C =::4,故选D.答案:D6.如图,一只青蛙在圆周上标有数字的五个点上跳,若它停在奇数点上,则下一次沿顺时针方向跳两个点;若停在偶数点上,则下一次沿逆时针方向跳一个点.若青蛙从5这点开始跳,则经2 009次跳后它停在的点所对应的数为( ) A .1 B .2 C .3 D .5解析:按规则:从5开始经1次跳到达数2,经2次跳到达数1,经3次跳到达数3,经4次跳到达数5,…,故它是以4为周期.又2009=4×502+1,从而经过2009次跳后到达的数与第1次跳后到达的数是一样的,故对应的数为2.故选B.答案:B7.设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )⎪⎪m2≤(x -2)2+y 2≤m 2,x ,y ∈R , B ={(x ,y )|2m ≤x +y ≤2m +1,x ,y ∈R }.若A ∩B ≠∅,则实数m 的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤12,2 B.⎣⎡⎦⎤12,2+2 C.⎝⎛⎭⎫12,2+1 D .(0,2+1] 解析:当m <0时,集合A 是以(2,0)为圆心、以|m |为半径的圆,集合B 是在两条平行线之间的部分,A ∩B ≠∅等价于点(2,0)到直线x +y =2m +1的距离不大于半径|m |,因为2-2m -12+m =(1-2)m +22>0,A ∩B =∅,不符合题意;当m =0时,A ={(2,0)},B ={(x ,y )|0≤x +y ≤1},A ∩B =∅,不符合题意;当m >0时,集合A 是以(2,0)为圆心、以 m2和|m |为半径的圆环,集合B 是在两条平行线之间的部分,必有⎩⎪⎨⎪⎧|2-2m -1|2≥m ,|2-2m |2≤m ,解得2-2≤m ≤2+2.又因为m 2≤m 2,所以12≤m ≤2+2.故选B.答案:B 8.定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且在[-1,0]上是增函数.下面关于f (x )的判断:①f (x )是周期函数 ②f (x )的图象关于直线x =1对称 ③f (x )在[0,1]上是增函数 ④f (x )在[1,2]上是减函数 ⑤f (2)=f (0).其中正确判断的个数是( )A .5B .3C .2D .1解析:f (x +1)=-f (x )=f (x -1)=f (1-x ),所以f (x )是周期为2的函数且图象关于直线x =1对称;偶函数f (x )在[-1,0]上是增函数,所以在[0,1]上是减函数,在[1,2]上是增函数.所以①②⑤正确,故选B.答案:B9.异面直线l 与m 所成角为π3,异面直线l 与n 所成角为π4,则异面直线m 与n 所成角的范围是( )A.⎣⎡⎦⎤π12,π2B.⎣⎡⎦⎤π6,π2C.⎣⎡⎦⎤π12,7π12D.⎣⎡⎦⎤π6,7π12 解析:平移直线l ,m 到同一平面,故当n 也在同一平面,且在l ,m 之间时,异面直线m 与n 所成的角最小,为π3-π4=π12.再根据异面直线的性质知,异面直线m 与n 所成的角的最大值为π2.所以异面直线m 与n 所成的角的范围是⎣⎡⎦⎤π12,π2.故选A. 答案:A10.已知P 是抛物线y 2=4x 上一点,设点P 到此抛物线准线的距离为d 1,到直线x +2y +10=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值为( )A .5B .4 C.1155 D.115解析:点P 到抛物线准线的距离d 1等于点P 到焦点(1,0)的距离,所以d 1+d 2的值等于焦点到点P 的距离加上从点P 到直线的距离,因此最小值是焦点到直线的距离,点P 是垂线段和抛物线的交点,即d 1+d 2的最小值等于焦点到直线的距离115=1155.故选C.答案:C二、填空题(本大题共5小题,每小5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上) 11.在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D 为棱AA 1的中点.若截面△BC 1D 是面积为6的直角三角形,则此三棱柱的体积为__________.解析:由题意,设AB =a ,AA 1=b .由12BD ·DC 1=6可得a 2+b 24=12.由BC 2+CC 21=BC 21,得a 2+b 2=24,可得a =22,b =4,所以V =34×(22)2×4=8 3.答案:8 312.双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,已知线段F 1F 2被点(b,0)分成两段,则此双曲线的离心率为__________.解析:双曲线的焦点坐标为(c,0),(-c,0),则c +b =5(c -b ),所以b =23c .则e =c 2a 2=c 2c 2-b 2=355. 答案:35513.设集合A ={1,2},B ={1,2,3},分别从集合A 和B 中随机取一个数a 和b ,确定平面上的一个点P (a ,b ),记“点P (a ,b )落在直线x +y =n 上”为事件C n (2≤n ≤5,n ∈N ).若事件C n 的概率最大,则n 的所有可能值为__________.解析:点P 的所有可能值为(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3).点P (a ,b )落在直线x +y =n 上(2≤n ≤5),且事件C n 的概率最大.当n =3时,点P 可能是(1,2),(2,1),当n =4时,点P 可能是(1,3),(2,2),即事件C 3,C 4的概率最大.答案:3或414.设实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y -2≤0,x +2y -5≥0,y -2≤0,则u =x +yx的取值范围是__________. 解析:不等式表示的区域是一个三角形,顶点坐标为(3,1),(1,2),(4,2),区域中任一点和原点连线的斜率最大为2,最小为13,u =x +y x =1+yx=1+k ,k ∈⎣⎡⎦⎤13,2,故u ∈⎣⎡⎦⎤43,3. 答案:⎣⎡⎦⎤43,315.我们把由半椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(x ≥0)与半椭圆y 2b 2+x 2c2=1(x <0)合成的曲线称作“果圆”(其中a 2=b 2+c 2,a >b >c >0).如图,设点F 0,F 1,F 2是相应椭圆的焦点,A 1,A 2和B 1,B 2是“果圆”与x 轴,y 轴的交点.若△F 0F 1F 2是边长为1的等边三角形,则a ,b 的值分别为__________.解析:由题意得点F 0(c,0),F 1(0,-b 2-c 2),F 2(0,b 2-c 2),因为△F 0F 1F 2是边长为1的等边三角形,所以OF 0=32,OF 1=OF 2=12,故c =3×b 2-c 2=32,解得b =1,c =32,所以a =b 2+c 2=72,a 2-c 2=74-34=1=b 2,b =1.答案:72,1。
二、函数与导数小题强化练,练就速度和技能,掌握高考得分点! 姓名:________ 班级:________ 一、选择题(本大题共10小题,每小5分,共50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.已知定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),当x ∈[3,4]时,f (x )=ln x ,则( )A .f ⎝⎛⎭⎫sin 12<f ⎝⎛⎭⎫cos 12B .f ⎝⎛⎭⎫sin π3>f (cos π3)C .f (sin1)<f (cos1)D .f ⎝⎛⎭⎫sin 32>f ⎝⎛⎭⎫cos 32 解析:由题意得f (x )是定义在R 上周期为2的偶函数,∵f (x )在[3,4]上是增函数,∴函数f (x )在[-1,0]上是增函数,在[0,1]上是减函数,∵0<cos1<sin1<1,∴选C.答案:C2.函数f (x )=ln ⎝⎛⎭⎫x -1x 的图象大致是( )解析:要使函数f (x )=ln ⎝⎛⎭⎫x -1x 有意义,需满足x -1x>0,解得-1<x <0或x >1,所以排除A ,D ,当x >2时,x -1x一定大于1,所以ln ⎝⎛⎭⎫x -1x >0,故选B. 答案:B3.已知函数f (x )=ax 2+bx +3a +b 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,则y =2cos ⎣⎡⎦⎤(a +b )x -π3的最小正周期是( ) A .6π B .5π C .4π D .2π解析:∵函数f (x )=ax 2+bx +3a +b 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,∴a -1+2a =0,解得a =13,由f (x )=f (-x )得,b =0,∴y =2cos ⎣⎡⎦⎤(a +b )x -π3=2cos ⎝⎛⎭⎫13x -π3, ∴最小正周期T =2πω=6π.答案:A4.已知函数f (x )=2x -1,g (x )=1-x 2,规定:当|f (x )|≥g (x )时,h (x )=|f (x )|;当|f (x )|<g (x )时,h (x )=-g (x ),则h (x )( )A .有最小值-1,最大值1B .有最大值1,无最小值C .有最小值-1,无最大值D .有最大值-1,无最小值解析:作出函数g (x )=1-x 2和函数|f (x )|=|2x -1|的图象如图1所示,得到函数h (x )的图象如图2所示,由图象得函数h (x )有最小值-1,无最大值.答案:C5.对于偶函数F (x ),当x ∈[0,2)时,F (x )=e x +x ,当x ∈[2,+∞)时,F (x )的图象与函数y =e x +1的图象关于直线y =x 对称,则F (-1)+F (e +1)=( )A .eB .2eC .e +ln(e +1)D .e +2解析:∵F (x )为偶函数,∴F (-1)=F (1)=e +1,∵e +1>2且当x ∈[2,+∞)时,F (x )的图象与函数y =e x +1的图象关于y =x 对称,∴e +1=e x +1,∴x =1,∴F (e +1)=1,∴F (-1)+F (e +1)=e +2.答案:D 6.如图,y =f (x )是可导函数,直线l :y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=( )A .-1B .0C .2D .4解析:由图象得,f (3)=1,k =f ′(3)=-13,∵g ′(x )=f (x )+xf ′(x ),∴g ′(3)=1+3×⎝⎛⎭⎫-13=0. 答案:B7.设a =e 636,b =e 749,c =e 864,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b解析:设f (x )=e xx 2,则a =f (6),b =f (7),c =f (8),因为f ′(x )=(x -2)e x x 3,所以当x >2时,f ′(x )>0,所以函数f (x )=e xx2在(2,+∞)上单调递增,所以c >b >a .答案:C8.已知函数f (x )=14x 2+sin ⎝⎛⎭⎫5π2+x ,f ′(x )为f (x )的导函数,则y =f ′(x )的图象大致是( )解析:∵f (x )=14x 2+cos x ,∴f ′(x )=12x -sin x ,f ′(x )是奇函数,故选项B ,D 不正确,当x =π6时,f ′(x )=π12-12<0,故选A.答案:A9.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 3+3x 2+1(x ≤0)e ax (x >0)在[-2,2]上的最大值为2,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫12ln2,+∞B.⎣⎡⎭⎫0,12ln2 C .(-∞,0) D.⎝⎛⎦⎤-∞,12ln2 解析:设y =2x 3+3x 2+1(-2≤x ≤0), 则y ′=6x (x +1)(-2≤x ≤0), 所以-2≤x <-1时y ′>0, -1<x <0时y ′<0,所以y =2x 3+3x 2+1在[-2,0]上的最大值为2,所以函数y =e ax 在(0,2]上的最大值不超过2,当a >0时,y =e ax 以(0,2]上的最大值e 2a ≤2,所以0<a ≤12ln2,当a =0时,y =1≤2,当a <0时,y =e ax 在(0,2]上的最大值小于1,所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,12ln2. 答案:D10.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (3-x )=f (x ),⎝⎛⎭⎫x -32f ′(x )<0,若x 1<x 2,且x 1+x 2>3,则有( )A .f (x 1)>f (x 2)B .f (x 1)<f (x 2)C .f (x 1)=f (x 2)D .f (x 1)与f (x 2)的大小关系不确定解析:通解:∵⎝⎛⎭⎫x -32f ′(x )<0,∴当x >32时,f ′(x )<0, 当x <32时,f ′(x )>0,∴函数f (x )在⎝⎛⎭⎫32,+∞上是减函数,在⎝⎛⎭⎫-∞,32上是增函数, ∵f (3-x )=f (x ),∴f (x 1)=f (3-x 1), 又x 1<x 2,且x 1+x 2>3,∴x 2>3-x 1.若x 1>32,则f (x 1)>f (x 2),若x 1<32,则x 2>3-x 1>32,又f (x 1)=f (3-x 1)>f (x 2),所以f (x 1)>f (x 2).优解:∵⎝⎛⎭⎫x -32f ′(x )<0, ∴当x >32时,f ′(x )<0,当x <32时,f ′(x )>0,∴函数f (x )在⎝⎛⎭⎫32,+∞上是减函数,在⎝⎛⎭⎫-∞,32上是增函数, ∵f (3-x )=f (x ),∴函数f (x )的图象关于直线x =32对称,不妨取f (x )=-x 2+3x ,则f (x 1)-f (x 2)=(x 1-x 2)(3-x 1-x 2), ∵x 1<x 2,且x 1+x 2>3,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2). 答案:A二、填空题(本大题共5小题,每小5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.已知函数f (x )=4x +1,g (x )=4-x .若偶函数h (x )满足h (x )=mf (x )+ng (x )(其中m ,n 为常数),且最小值为1,则m +n =__________.解析:由题意,h (x )=mf (x )+ng (x )=m ·4x +m +n ·4-x ,h (-x )=m ·4-x +m +n ·4x ,∵h (x )为偶函数,∴h (x )=h (-x ),∴m =n ,∴h (x )=m (4x +4-x )+m ,∵4x +4-x ≥2,∴h (x )min =3m=1,∴m =13,∴m +n =23.答案:2312.函数f (x )=2sin(πx )+11-x(x ∈[-2,4])的所有零点之和为______.解析:函数y =2sin(πx )和函数y =1x -1的图象均关于点(1,0)对称,作出两个函数的图象如图所示,得函数f (x )=2sin(πx )+11-x在[-2,4]上共有四个不同的零点,由对称性得所有零点之和为4.答案:4 13.已知f ′(x )为定义在R 上的函数f (x )的导函数,而y =3f ′(x )的图象如图所示,则y =f (x )的单调递增区间是__________.解析:由y =3f ′(x )≥1,得f ′(x )≥0,由y =3f ′(x )的图象得y =3f ′(x )≥1的解集为(-∞,3],即f ′(x )≥0的解集为(-∞,3],所以y =f (x )的单调递增区间是(-∞,3].答案:(-∞,3]14.曲线f (x )=x -3x上任一点P 处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形的面积为__________.解析:通解:设点P (m ,n ),∵f ′(x )=1+3x2,∴曲线f (x )=x -3x在点P 处的切线方程为y =⎝⎛⎭⎫1+3m 2x -6m , 切线与直线y =x 的交点为(2m,2m ),与直线x =0的交点为⎝⎛⎭⎫0,-6m , ∴切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形的面积S =12×6|m |×2|m |=6.优解:取点P (3,2),因为f ′(x )=1+3x2,所以曲线f (x )=x -3x 在点P 处的切线方程为y =43x -2,切线与直线y =x 的交点为(6,6),与直线x =0的交点为(0,-2),所以切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形的面积S =6.答案:615.若函数f (x )=x 33-a 2x 2+x +1在区间⎝⎛⎭⎫12,3上有极值点,则实数a 的取值范围是__________.解析:因为f (x )=x 33-a 2x 2+x +1,所以f ′(x )=x 2-ax +1.函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫12,3上有极值点,即f ′(x )=0在⎝⎛⎭⎫12,3上有一个解或者两个不相同的解.当有一解时,f ′⎝⎛⎭⎫12f ′(3)≤0,解得52≤a ≤103,经检验a =103时不成立,所以52≤a <103. 当有两解时,依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧12<a 2<3f ′⎝⎛⎭⎫12>0f ′(3)>0f ′⎝⎛⎭⎫a 2<0,解得2<a <52.综上可得a ∈⎝⎛⎭⎫2,103. 答案:⎝⎛⎭⎫2,103。
y+2<0
取原点代入,第一个不等式满足,第二个不等式不满足,故所在区域是虚线上方,实线下方.故选B.
俯视图是两个正三角形拼成的菱形,则该几何体的体积为
.如图所示的程序框图,该算法的功能是(
+22)+…+(n+1+
+23)+…+(n+2n)
0+21+22+…+2
1)]+(20+21+22+…+
1次进入循环体,
;…;给定正整数
+n+2n-1,k=n
+…+2n-1).故选.某几何体的三视图如图所示,则其体积为(
由几何体的三视图知,该几何体上面是一个半球,球的半径为是一个倒放的四棱锥,其底面是边长为2的正方形,高为
1).故选B.
是定义在[-1,1]上的奇函数,对于任意若对于任意a∈[-1,1],存在
的取值范围是()
B.t≤-1-3或t≥3+1
.t≥2或t≤-2或t=0
部分.
条弦的交点均不在圆周上,且没有公共交点时,把圆分得的部条弦时,最多分成1+1个部分;当画2条弦时,最多分成。
2025届高考数学二轮复习-数列题型解答题专项训练一、解答题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()113n n S a =-.(1)求1a ,2a ;(2)证明:数列{}n a 是等比数列.答案:(1)112a =-;214a =(2)数列{}n a 是首项和公比均为12-的等比数列解析:(1)当1n =时,()111113a S a ==-,所以112a =-.当2n =时,()22211123S a a =-+=-,所以214a =.(2)由()113n n S a =-,得()1111(2)3n n S a n --=-≥,所以()111(2)3n n n n n a S S a a n --=-=-≥,所以11(2)2n n a a n -=-≥.又112a =-,所以数列{}n a 是首项和公比均为12-的等比数列.所以数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列.(2)由(1)知()32121n a n n =+-=+.3.在数列{}n a 中,14a =,1431n n a a n +=-+,*n ∈N .(1)设n n b a n =-,求证:数列{}n b 是等比数列;(2)求数列{}n a 的前n 项和n S .答案:(1)见解析(2)()1412n n n ++-解析:(1)证明:1431,n n a a n +=-+11(1)43114()4,n n n n n b a n a n n a n b ++∴=-+=-+--=-=又111413,b a =-=-=∴数列{}n b 是首项为3、公比为4的等比数列;(2)由(1)可知134n n a n --=⨯,即134n n a n -=+⨯,()()()31411412142n n n n n n n S -++∴=+=--.4.在数列{}n a 中,616a =,点()()1,n n a a n *+∈N 在直线30x y -+=上.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2n n n b a =,求数列{}n b 的前n 项和n T .答案:(1)32n a n =-(2)见解析解析:(1)依题意,130n n a a +-+=,即13n n a a +-=,因此数列{}n a 是公差为3的等差数列,则63(6)32n a a n n =+-=-,所以数列{}n a 的通项公式是32n a n =-.(2)由(1)得(32)2n n b n =-⋅,则132421242(32)2n n T n =⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯+⨯,于是23121242(35)2(32)2n n n T n n +=⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯+-⨯,两式相减得2123112(12))23(222(32)22(312)232n n n n n T n n ++--=+++⋅⋅⋅+--⋅--⋅-=+⋅-1(532)10n n +⋅=--,所以1(35)210n n T n +=-⋅+.5.已知公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且636S =,1a ,3a ,13a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,若不等式4n kT <对任意的*n ∈N 都成立,求实数k的取值范围.答案:(1)21n a n =-(2)2k ≥.解析:(1)设等差数列{}n a 公差为d ,由题意1211161536(2)(12)a d a d a a d +=⎧⎨+=+⎩,0d ≠,解得112a d =⎧⎨=⎩,所以12(1)21n a n n =+-=-;(2)由(1)111111()(21)(21)22121n n a a n n n n +==--+-+,所以1111111111(1)()((12323522121221n T n n n =-+-++-=--++,易知n T 是递增的且12n T <,不等式4n k T <对任意的*n ∈N 都成立,则142k ≥,所以2k ≥.6.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足24(1)n S n =+,n +∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,若对任意的n +∈N ,不等式25n T a a <-恒成立,求实数a 的取值范围.答案:(1) 1, 1 21, 24n n a n n =⎧⎪=⎨+≥⎪⎩(2)3a ≤-或4a ≥解析:(1)24(1)n S n =+当1n =时,214(11)a =+,即11a =当2n ≥时,由1n n n a S S -=-,故224(1)21n a n n n =+-=+,得214n n a +=.易见11a =不符合该式,故 1 121, 24n n a n n =⎧⎪=⎨+=⎪⎩,(2)由0n a >,易知n T 递增;112145T a a ==当2n ≥时,()()111611821232123n n a a n n n n +⎛⎫==- ⎪++++⎝⎭.从而41111111281285577921235235n T n n n ⎛⎫=+-+-++-=-< ⎪+++⎝⎭.又由25n T a a <-,故212a a ≤-,解得3a ≤-或4a ≥即实数a 的取值范围为3a ≤-或4a ≥7.记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知112a =,n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为12的等差数列.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设()1nn n b a =-,求{}n b 的前2n 项和2n T .答案:(1)12n a n =(2)2n解析:(1)由n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为12的等差数列,且111S a =,则()11111222n n S n n a =+-⨯=+,即()21n n S n a =+,当2n ≥时,112n n S na --=,两式相减可得:()121n n n a n a na -=+-,整理可得11n n a na n -=-,故121121121121212n n n n n a a a n n a a n n a a a n ----=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯-=-,将1n =代入上式,12n a =,故{}n a 的通项公式为12n a n =.(2)由()1nn n b a =-,则21212342221n n n n a a T b a a a a b b -=-+-+-+-+++=()()()()22121242132122n n n n n a a n a a a a a a a a --++=+++-+++=-()111122*********n nn n ⎡⎤=⨯+⨯-⨯-⨯⎢⎥⎦=-⎣.8.已知数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,且11a =,34a =,数列{}n b 中()*221log log n n n b a a n +=+∈N .(1)求数列{}n b 的通项公式;(2)若数列{}n b 的前n 项和为n S ,数列{}n c 满足141n n c S =-,求数列{}n c 的前n 项和n T .答案:(1)21n b n =-(2)21n nT n =+解析:(1)正项等比数列{}n a 的公比为q ,由231a a q =,得24q =,而0q >,解得2q =,于是1112n n n a a q --==,由221log log n n n b a a +=+,得12222log o 21l g n n n n b -=+=-,所以数列{}n b 的通项公式21n b n =-.(2)由(1)知,21n b n =-,显然数列{}n b 是等差数列,21(21)2n n S n n +-=⋅=,2111111(4141(21)(21)22121n n c S n n n n n ====----+-+,所以11111111[(1)()()](1)2335212122121n nT n n n n =-+-++-=-=-+++.9.已知等差数列{}n a 前n 项和为n S ,满足33a =,410S =.数列{}n b 满足12b =,112n n n nb a b a ++=,*n ∈N .(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n c 满足()1(1)32n n n n n c a b +-+=,*n ∈N ,求数列{}n c 的前n 项和n T .答案:(1)见解析(2)见解析解析:(1)设数列{}n a 的公差为d ,11234610a d a d +=⎧∴⎨+=⎩,解得11a =,1d =,n a n ∴=.()121n n n b b n ++=,112n n b n b n++∴=,且121b =,所以n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,2n nb n∴=,2n n b n ∴=⋅(2)()()()()1111(1)3211(1)(1)(1)12212212n n n nn n n n n n n c n n n n n n ++++⎛⎫-+--==-+=- ⎪ ⎪+⋅⋅+⋅⋅+⋅⎝⎭,()1111(1)212n n n T n ++∴=---+⋅10.已知各项为正的数列{}n a 的首项为2,26a =,22211122n n n n n n n n a a a a a a a a +++++-=--.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n a 的前n 项和n S ,求数列{}28n n S a +-(其中*n ∈N )前n 项和的最小值.答案:(1)42n a n =-(2)最小值为38-解析:(1)因为22211122n n n n n n n n a a a a a a a a +++++-=--,所以有()()12120n n n n n a a a a a +++++-=,而0n a >,10n n a a +∴+≠,所以2120n n n a a a +++-=,则211121n n n n n n a a a a a a a a +++--=-=-=⋅⋅⋅=-,又12a =,26a =,∴214a a -=,由等差数列定义知数列{}n a 是以2为首项,4为公差的等差数列.∴数列{}n a 的通项公式为42n a n =-.(2)由(1)有2(1)=2+4=22n n n S n n -⨯,()()2282430253n n S a n n n n ∴+-=+-=+-,令280n n S a +->,有4,5,6,n =⋅⋅⋅;280n n S a +-<,有1,2n =;280n n S a +-=,有3n =.所以{}28n n S a +-前n 项和的最小值为()()()()215132252338+-++-=-,当且仅当2n =,3时取到.11.记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知2n S n =,等比数列{}n b 满足11b a =,35b a =.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求{}n b 的前n 项和n T .答案:(1)()*21n a n n =-∈N (2)当3q =时,3122n n T =-;当3q =-时,1(3)44n n T -=-.解析:(1)当1n =时,111a S ==,当2n ≥时,1n n n a S S -=-22(1)n n =--21n =-,因为11a =适合上式,所以()*21n a n n =-∈N .(2)由(1)得11b =,39b =,设等比数列{}n b 的公比为q ,则2319b b q =⋅=,解得3q =±,当3q =时,()113311322n n nT ⋅-==--,当3q =-时,11(3)1(3)1(3)44nn n T ⎡⎤⋅---⎣⎦==---.12.记n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知221nn S n a n+=+.(1)证明:{}n a 是等差数列;(2)若4a ,7a ,9a 成等比数列,求n S 的最小值.答案:(1)证明见解析(2)12n =或13时,n S 取得最小值,最小值为-78解析:(1)由221nn S n a n+=+,得2n n 22S n a n n +=+,①所以2112(1)2(1)(1)n n S n a n n ++++=+++,②②-①,得112212(1)21n n n a n a n a n ++++=+-+,化简得11n n a a +-=,所以数列{}n a 是公差为1的等差数列.(2)由(1)知数列{}n a 的公差为1.由2749a a a =,得()()()2111638a a a +=++,解得112a =-.所以22(1)251256251222228n n n n n S n n --⎛⎫=-+==-- ⎪⎝⎭,所以当12n =或13时,n S 取得最小值,最小值为-78.13.已知数列{}n a 满足11a =,11,,22,n n n a n n a a n n +⎧+⎪=⎨⎪-⎩为奇数为偶数,数列{}n b 满足22n n b a =-.(1)求2a ,3a .(2)求证:数列{}n b 是等比数列,并求其通项公式.(3)已知12log n n c b =,求证:122311111n nc c c c c c -+++<.答案:(1)232a =,352a =-(2)证明见解析(3)证明见解析解析:(1)由数列{}n a 的递推关系,知2113122a a =+=,325222a a =-⨯=-.(2)()12221212211112(21)2(21)4(21)12222n n n n n n b a a n a n a n n a ++++=-=++-=+-=-+-=-()211222n n a b =-=.因为12122b a =-=-,所以数列{}n b 的各项均不为0,所以112n n b b +=,即数列{}n b 是首项为12-,公比为12的等比数列,所以1111222n nn b -⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.(3)由(2)知11221log log 2nn n c b n ⎛⎫=== ⎪⎝⎭.所以12231111n nc c c c c c -+++1111223(1)n n =+++⨯⨯-1111112231n n=-+-++--11n=-1<.14.已知数列{}n a 是公比为2的等比数列,2a ,3a ,44a -成等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若21log nn na b a +=,设数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:13n T ≤<.答案:(1)2n n a =(2)证明见解析解析:(1)因为2a ,3a ,44a -成等差数列,所以32424a a a =+-,又因为数列{}n a 的公比为2,所以2311122224a a a ⨯=+⨯-,即1118284a a a =+-,解得12a =,所以1222n n n a -=⨯=.(2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n nn n a n b a +++===,所以2323412222n nn T +=++++,①231123122222n n n n n T ++=++++,②①-②得23111111122222n nn n T ++⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭212111111111122221111221122n n n n n n -+++⎛⎫-- ⎪++⎝⎭=+-=+---11112133122222n n n n n +++++=+--=-.所以3332n nn T +=-<.又因为102n n n b +=>,所以{}n T 是递增数列,所以11n T T ≥=,所以13n T ≤<.15.在①221n n b b =+,②212a b b =+,③1b ,2b ,4b 成等比数列这三个条件中选择符合题意的两个条件,补充在下面的问题中,并求解.已知数列{}n a 中,11a =,13n n a a +=,公差不等于0的等差数列{}n b 满足__________,__________求数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .答案:选①②;选②③解析:因为11a =,13n n a a +=,所以{}n a 是以1为首项,3为公比的等比数列,所以13n n a -=.方案一:选①②.设数列{}n b 的公差为d ,因为23a =,所以123b b +=.因为221n n b b =+,所以1n =时,2121b b =+,解得123b =,273b =,所以53d =,所以533n n b -=,满足221n n b b =+,所以533n n n b n a -=,所以12123122712533333n n nn b b b n S a a a -=+++=++++,所以2341127125853333333n n n n n S +--=+++++,两式相减,得23111122111532515533109533333336233223n n n n n n n n n S ++++--+⎛⎫=++++-=+--=- ⎪⨯⨯⎝⎭,所以9109443n n n S +=-⨯.方案二:选②③.设数列{}n b 的公差为d ,因为2133a a ==,所以123b b +=,即123b d +=.因为1b ,2b ,4b 成等比数列,所以2214b b b =,即()()21113b d b b d +=+,化简得21d b d =.因为0d ≠,所以11d b ==,所以n b n =,所以13n n n b n a -=,所以120121121233333n n n n b b b n S a a a -=+++=++++,所以123111231333333n n nn n S --=+++++,两式相减,得1231211113132311333333233223n n n n n n n n n S -+⎛⎫=+++++-=--=- ⎪⨯⎝⎭,所以1923443n n n S -+=-⨯.方案三:选①③.设数列{}n b 的公差为d ,因为221n n b b =+,所以1n =时,2121b b =+,所以11d b =+.又1b ,2b ,4b 成等比数列,所以2214b b b =,即()()21113b d b b d +=+,化简得21d b d =.因为0d ≠,所以1b d =,此式与11d b =+矛盾.所以等差数列{}n b 不存在,故不符合题意.。
专题能力提升练(一) 函数 一、选择题(每小题5分)1.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( ) A .y =2 015e x B .y =sin 2 015xC .y =-x 2 015D .y =log 12 015x解析:令f(x)=-x 2 015,由f(-x)=-(-x)2 015=x 2 015=-f(x),得y =-x 2 015为奇函数,又幂函数y =x 2 015为增函数,故y =-x 2 015是减函数,故选C .答案:C2.设a =1.10.9,b =0.91.1,c =log 1.10.9,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a<b<c B .c<b<a C .b<a<c D .a<c<b解析:a =1.10.9>1,b =0.91.1∈(0,1),c =log 1.10.9<0,故c<b<a ,故选B . 答案:B3.已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=x 2-x ,则当x<0时,函数f(x)的最大值为( )A .-14B .14C .12D .-12 解析:通解:设x<0,则-x>0,所以f(-x)=x 2+x ,又函数f(x)为奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-x 2-x =-⎝⎛⎭⎫x +122+14,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为14.故选B . 优解:当x>0时,f(x)=x 2-x =⎝⎛⎭⎫x -122-14,最小值为-14,因为函数f(x)为奇函数,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为14.故选B .答案:B4.函数f(x)=ln x -12x 2的大致图象是( )解析:易知函数f(x)的定义域为(0,+∞),f ′(x)=1x -x =1-x 2x .当0<x<1时,f ′(x)>0;当x>1时,f ′(x)<0.所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以f(x)max =f(1)=-12,故结合图象可知选B .答案:B5.已知偶函数f(x)满足f(x -1)=f(x +1),且在x ∈[0,1]时,f(x)=x ,则关于x 的方程f(x)=⎝⎛⎭⎫110x在x ∈[0,4]上的解的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:由f(x -1)=f(x +1),知f(x +2)=f(x),所以函数f(x)的一个周期为2,又函数f(x)为偶函数,所以f(x -1)=f(x +1)=f(1-x),即函数f(x)关于直线x =1对称,在同一坐标系内作出函数y =f(x),y =⎝⎛⎭⎫110x的图象,由图象知在[0,4]内交点个数为4.选D .答案:D6.设函数f(x)=1-x sin x 在x =x 0处取得极值,则(1+x 20)·(1+cos 2x 0)-1的值为( ) A .-1 B .0 C .2 D .1解析:f ′(x 0)=-sin x 0-x 0cos x 0=0⇒x 0cos x 0=-sin x 0,代入化简得(1+x 20)(1+cos 2x 0)-1=(1+x 20)·2cos 2x 0-1=2cos 2x 0+2sin 2x 0-1=2-1=1. 答案:D7.已知l 1,l 2是曲线C :y =1x的两条互相平行的切线,则l 1与l 2的距离的最大值为( )A . 2B .2C .2 2D .4解析:设第一象限的切点坐标为⎝⎛⎭⎫t ,1t ,根据曲线的对称性,曲线在第三象限的切点坐标为⎝⎛⎭⎫-t ,-1t .此时两条切线方程分别为y =-1t 2x +2t ,y =-1t 2x -2t ,两直线之间的距离d =4t 1+1t 4=4t 2+1t 2≤42=22,当且仅当t =1时等号成立.答案:C8.定义在R 上的函数f (x )的导函数为f ′(x ),已知f (x +1)是偶函数,且(x -1)f ′(x )<0.若x 1<x 2,且x 1+x 2>2,则f (x 1)与f (x 2)的大小关系是( )A .f (x 1)<f (x 2)B .f (x 1)=f (x 2)C .f (x 1)>f (x 2)D .不确定解析:由(x -1)f ′(x )<0可知,当x >1时,f ′(x )<0,函数单调递减.当x <1时,f ′(x )>0,函数单调递增.因为函数f (x +1)是偶函数,所以f (x +1)=f (1-x ),f (x )=f (2-x ),即函数f (x )图象的对称轴为x =1.所以,若1≤x 1<x 2,则f (x 1)>f (x 2);若x 1<1,则x 2>2-x 1>1,此时有f (x 2)<f (2-x 1),又f (2-x 1)=f (x 1),所以f (x 1)>f (x 2).综上,必有f (x 1)>f (x 2),选C. 答案:C9.已知函数f (x )=x 2+2cos x ,若f ′(x )是f (x )的导函数,则函数f ′(x )在原点附近的图象大致是( )解析:因为f ′(x )=2x -2sin x ,[f ′(x )]′=2-2cos x ≥0,所以函数f ′(x )在R 上单调递增,故选A.答案:A 10.已知f (x )是定义在R 上的函数,且函数f (x -3)的图象关于直线x =3对称,f (3)=2 015,f (3)>f (0),且在区间(0,+∞)上,f ′(x )同号,则不等式f (x 2-2x )<2 015的解集是( )A .(-∞,-1)∪(3,+∞)B .(-1,0)C .(0,3)D .(-1,3)解析:因为函数f (x -3)的图象关于直线x =3对称,所以函数f (x )的图象关于直线x =0对称,所以函数f (x )是偶函数.因为在区间(0,+∞)上,f ′(x )同号,故函数f (x )在区间[0,+∞)上是单调的,又f (3)>f (0),所以函数f (x )在区间[0,+∞)上是单调递增的.所以不等式f (x 2-2x )<2 015可化为f (|x 2-2x |)<f (3),得|x 2-2x |<3,解得-1<x <3.答案:D二、填空题(每小题5分)11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >02x ,x ≤0则f (f (-2))=__________.解析:因为f (-2)=2-2>0,所以f (f (-2))=f (2-2)=log 22-2=-2.答案:-212.已知函数f (x )=|log 2x |,正实数m ,n 满足m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,则n +m =__________.解析:根据已知,结合函数f (x )=|log 2x |的图象知,0<m <1<n ,所以0<m 2<m <1.根据函数图象易知函数在x =m 2时取得最大值,所以f (m 2)=|log 2m 2|=2,又0<m <1,所以m =12.再结合f (m )=f (n )求得n =2,所以m +n =52.答案:5213.函数f (x )=ln x -12x 2在⎣⎡⎦⎤12,2上的极大值是__________. 解析:f ′(x )=1x -x =1-x 2x,x ∈⎣⎡⎦⎤12,2, 令f ′(x )=0,解得x =1(x =-1舍去),令f ′(x )>0解得12≤x <1,令f ′(x )<0,解得1<x ≤2.所以函数f (x )在⎣⎡⎭⎫12,1上是增函数,在[1,2]上是减函数,所以f (x )=ln x -12x 2在⎣⎡⎦⎤12,2上的极大值是f (1)=ln1-12=-12. 答案:-1214.已知函数f (x )=ln x ,则函数g (x )=f (x )-f ′(x )在区间[2,e]上的最大值为__________.解析:因为f (x )=ln x ,所以f ′(x )=1x ,则g (x )=f (x )-f ′(x )=ln x -1x ,函数g (x )的定义域为(0,+∞),g ′(x )=1x +1x2>0在x ∈(0,+∞)上恒成立,所以函数g (x )在(0,+∞)上是增函数,所以g (x )在区间[2,e]上的最大值g (x )max =g (e)=lne -1e =1-1e.答案:1-1e15.已知函数f (x )=ax -cos x ,x ∈⎣⎡⎦⎤π4,π3,若∀x 1∈⎣⎡⎦⎤π4,π3,∀x 2∈⎣⎡⎦⎤π4,π3,x 1≠x 2,f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则实数a 的取值范围为__________.解析:已知条件等价于f (x )在⎣⎡⎦⎤π4,π3上单调递减,等价于f ′(x )=a +sin x ≤0在⎣⎡⎦⎤π4,π3上恒成立,即a ≤-sin x 在⎣⎡⎦⎤π4,π3上恒成立,a ≤(-sin x )min =-32,所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-32.答案:⎝⎛⎦⎤-∞,-32三、解答题(第16,17,18,19题每题12分,第20题13分,第21题14分)16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+3ax +a 2-3(x <0)2e x -(x -a )2+3(x >0),a ∈R . (1)若函数y =f (x )在x =1处取得极值,求a 的值;(2)若函数y =f (x )的图象上存在两点关于原点对称,求a 的取值范围.解:(1)当x >0时,f (x )=2e x -(x -a )2+3, f ′(x )=2(e x -x +a ).因为y =f (x )在x =1处取得极值, 所以f ′(1)=0,即2(e -1+a )=0, 解得a =1-e ,经验证满足题意,所以a =1-e.(2)由题意知y =f (x )的图象上存在两点关于原点对称,即y =2e x -(x -a )2+3(x >0)图象上存在一点(x 0,y 0)(x 0>0), 使得(-x 0,-y 0)在y =x 2+3ax +a 2-3(x <0)的图象上,即有⎩⎪⎨⎪⎧y 0=2e x 0-(x 0-a )2+3-y 0=x 20-3ax 0+a 2-3,消去y 0,得2e x 0-(x 0-a )2+3=-x 20+3ax 0-a 2+3,化简得a =2e x 0x 0.y =f (x )的图象上存在两点关于原点对称,即关于x 0的方程a =2e x 0x 0在(0,+∞)上有解.设h (x )=2e xx (x >0),则h ′(x )=2e x(x -1)x 2.因为x >0,所以当x >1时,h ′(x )>0; 当0<x <1时,h ′(x )<0.所以h (x )在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数. 所以h (x )≥h (1)=2e ,且x →+∞时,h (x )→+∞; x →0时,h (x )→+∞,即h (x )的值域为[2e ,+∞).所以当a ≥2e 时,方程a =2e x 0x 0在(0,+∞)上有解.所以当a ≥2e 时,y =f (x )的图象上存在两点关于原点对称.17.已知函数f (x )=a ln x +1x(a ≠0).(1)求函数f (x )的单调区间;(2)若{x |f (x )≤0}=[b ,c ](其中b <c ),求a 的取值范围,并说明[b ,c ]⊆(0,1). 解:(1)f ′(x )=a x -1x 2=ax -1x2(x >0).(ⅰ)当a <0时,f ′(x )<0,则函数f (x )的单调递减区间是(0,+∞).(ⅱ)当a >0时,令f ′(x )=0,得x =1a .当x所以f (x )的单调递减区间是⎝⎭⎫0,1a ,单调递增区间是⎝⎛⎭1a ,+∞. (2)由(1)知,当a <0时,函数f (x )在(0,+∞)上是减函数,所以函数f (x )至多存在一个零点,不符合题意.当a >0时,因为f (x )在⎝⎛⎭⎫0,1a 上是减函数,在⎝⎛⎭⎫1a ,+∞上是增函数,所以在使{x |f (x )≤0}=[b ,c ],必需f ⎝⎛⎭⎫1a <0,即a ln 1a+a <0. 所以a >e.当a >e 时,f ⎝⎛⎭⎫1a 2=a ln 1a2+a 2=-2a ln a +a 2=a ·(a -2ln a ).令g (x )=x -2ln x (x ≥e),则g ′(x )=1-2x =x -2x (x ≥e).当x >e 时,g ′(x )>0,所以g (x )在[e ,+∞)上是增函数.所以当a >e 时,g (a )=a -2ln a >g (e)=e -2>0.所以f ⎝⎛⎭⎫1a 2>0.因为1a 2<1a<1,f ⎝⎛⎭⎫1a <0,f (1)=1>0, 所以f (x )在⎝⎛⎭⎫1a 2,1a 上存在一个零点,不妨记为b ,在⎝⎛⎭⎫1a ,1上存在一个零点,不妨记为c .因为f (x )在⎝⎛⎭⎫0,1a 上是减函数,在⎝⎛⎭⎫1a ,+∞上是增函数, 所以{x |f (x )≤0}=[b ,c ].综上所述,a 的取值范围是(e ,+∞). 因为b ∈⎝⎛⎭⎫1a 2,1a ,c ∈⎝⎛⎭⎫1a ,1, 所以[b ,c ]⊆(0,1).18.已知函数f (x )=e x -1-x .(1)若存在x 0∈⎣⎡⎦⎤-1,ln 43,使a -e x +1+x <0成立,求a 的取值范围; (2)当x ≥0时,f (x )≥(t -1)x 恒成立,求t 的取值范围. 解:(1)由题知a <e x -1-x ,即a <f (x ), 令f ′(x )=e x -1=0,得x =0. ∵x >0时,f ′(x )>0,x <0时, f ′(x )<0,∴f (x )在(-∞,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数.∴当x 0∈⎣⎡⎦⎤-1,ln 43时,f (x )在区间端点处取得最大值. 又f (-1)=e -1-1+1=1e,f ⎝⎛⎭⎫ln 43=43-1-ln 43, f (-1)-f ⎝⎛⎭⎫ln 43=1e -43+1+ln 43=1e -13+ln 43>0. ∴f (-1)>f ⎝⎛⎭⎫ln 43, ∴f (x )在⎣⎡⎦⎤-1,ln 43上的最大值为1e ,故a 的取值范围是a <1e . (2)由已知可得x ≥0时,e x -1-tx ≥0恒成立, 令g (x )=e x -1-tx ,则g ′(x )=e x -t , 若t ≤1,则当x ∈(0,+∞)时,g ′(x )>0, g (x )为增函数,g (0)=0, 从而当x ≥0,g (x )≥0, 即f (x )≥(t -1)x 恒成立. 若t >1,则当x ∈(0,ln t )时,g ′(x )<0,g (x )为减函数,而g (0)=0, 从而当x ∈(0,ln t )时,g (x )<0,即f (x )<(t -1)x ,所以t >1不符合题意,综上可得t 的取值范围为(-∞,1].19.已知函数f (x )=ax+x ln x ,g (x )=x 3-x 2-3.(1)当a =2时,求曲线y =f (x )在x =1处的切线方程;(2)如果存在x 1,x 2∈[0,2],使得g (x 1)-g (x 2)≥M 成立,求满足上述条件的最大整数M ;(3)如果对任意的s ,t ∈⎣⎡⎦⎤12,2,都有f (s )≥g (t )成立,求实数a 的取值范围.解:(1)当a =2时,f (x )=2x+x ln x ,f ′(x )=-2x 2+ln x +1,f (1)=2,f ′(1)=-1,所以曲线y =f (x )在x =1处的切线方程为y =-x +3. (2)存在x 1,x 2∈[0,2],使得g (x 1)-g (x 2)≥M 成立, 等价于[g (x 1)-g (x 2)]max ≥M , 考察函数g (x )=x 3-x 2-3,则g ′(x )=3x 2-2x =3x ⎝⎛⎭⎫x -23, 当x 由上表可知:g (x )min =g ⎝⎛⎭⎫23=-8527,g (x )max =g (2)=1, [g (x 1)-g (x 2)]max =g (x )max -g (x )min =11227,所以满足条件的最大整数M =4.(3)对任意的s ,t ∈⎣⎡⎦⎤12,2,都有f (s )≥g (t )成立,等价于:在区间⎣⎡⎦⎤12,2上,函数f (x )的最小值不小于g (x )的最大值,当x ∈⎣⎡⎦⎤12,2时,f (x )=ax +x ln x ≥1恒成立, 等价于a ≥x -x 2ln x 恒成立,记h (x )=x -x 2ln x ,h ′(x )=1-2x ln x -x ,h ′(1)=0,记m (x )=1-2x ln x -x ,m ′(x )=-3-2ln x ,由于x ∈⎣⎡⎦⎤12,2,m ′(x )=-3-2ln x <0,所以m (x )=h ′(x )=1-2x ln x -x 在⎣⎡⎦⎤12,2上单调递减,当x ∈⎣⎡⎭⎫12,1时,h ′(x )>0,x ∈(1,2]时,h ′(x )<0,即函数h (x )=x -x 2ln x 在区间⎣⎡⎭⎫12,1上单调递增,在区间(1,2]上单调递减, 所以h (x )max =h (1)=1,所以a ≥1.20.(2016·郴州模拟)已知函数f (x )=-x 2+2x . (1)求函数f (x )的定义域和值域;(2)若0<x 1<x 2<1,试比较f (x 1)x 1与f (x 2)x 2的大小.解:(1)由-x 2+2x ≥0得0≤x ≤2, ∴函数f (x )的定义域为[0,2], ∵0≤-x 2+2x ≤1, ∴函数f (x )的值域为[0,1],(2)当x >0时,f (x )x =-x 2+2x x =-1+2x 在区间(0,1)上是减函数,∴0<x 1<x 2<1时,f (x 1)x 1>f (x 2)x 2.21.设函数f (x )=a ln x +1-a 2x 2-bx (a ≠1),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线斜率为0.(1)求b ;(2)若存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1,求a 的取值范围.解:(1)f ′(x )=ax +(1-a )x -b .由题设知f ′(1)=0,解得b =1. (2)f (x )的定义域为(0,+∞),由(1)知, f (x )=a ln x +1-a 2x 2-x ,f ′(x )=a x +(1-a )x -1=1-a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 1-a (x -1). (ⅰ)若a ≤12,则a1-a≤1,故当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(1,+∞)上单调递增.所以,存在x 0≥1,使得f (x 0)<a a -1的充要条件为f (1)<aa -1,即1-a 2-1<aa -1, 解得-2-1<a <2-1. (ⅱ)若12<a <1,则a 1-a>1,故当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 时,f ′(x )<0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞时,f ′(x )>0.f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞上单调递增.所以,存在x 0≥1,使得f (x 0)<a a -1的充要条件为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a <aa -1.而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a =a ln a 1-a +a 22(1-a )+a a -1>a a -1,所以不合题意. (ⅲ)若a >1,则f (1)=1-a 2-1=-a -12<a a -1.综上,a 的取值范围是(-2-1,2-1)∪(1,+∞).。
一、三角函数及解三角形(A 组)大题集训练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点! 姓名:________ 班级:________1.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且满足⎝⎛⎭⎫54c -a cos B =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 ,即有54sin C cos B =sin A cos B +cos A sin B ,则54sin C cos B =sin C .∵sin C >0,∴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,∴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 =15. 2.已知锐角△ABC 中内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,a 2+b 2=6ab cos C ,且sin 2C =2sin A sin B .(1)求角C 的值;(2)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6-cos ωx (ω>0),且f (x )图象上相邻两最高点间的距离为π,求f (A )的取值范围.解:(1)因为a 2+b 2=6ab cos C ,由余弦定理知a 2+b 2=c 2+2ab cos C ,所以cos C =c 24ab,又sin 2C =2sin A sin B ,则由正弦定理得c 2=2ab , 所以cos C =c 24ab =2ab 4ab =12,又因为C ∈(0,π),所以C =π3. (2)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6-cos ωx =32sin ωx -32cos ωx =3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π3,由已知可得2πω=π,所以ω=2,则f (A )=3sin ⎝⎛⎭⎫2A -π3, 因为C =π3,所以B =2π3-A ,因为0<A <π2,0<B <π2, 所以π6<A <π2, 所以0<2A -π3<2π3, 所以f (A )的取值范围是(0,3].。
高考大题标准练(一 )满分 75 分,实战模拟, 60 分钟拿下高考客观题满分!姓名:________ 班级: ________11.(2015 ·重庆卷 )已知函数 f(x)=2sin2x- 3cos2x.(1)求 f(x)的最小正周期和最小值;(2)将函数 f(x)的图象上每一点的横坐标伸长到本来的两倍,纵坐标不变,获得π函数 g(x)的图象.当 x∈2,π时,求 g(x)的值域.1 2解: (1)f(x)=2sin2x-3cos x1 3=2sin2x-2 (1+cos2x)1 3 3=2sin2x-2 cos2x-2π3=sin 2x-3-2,2+ 3所以 f(x)的最小正周期为π,最小值为-.2π3(2)由条件可知: g(x)=sin x-3-2 .πππ 2π当 x∈2,π时,有 x-3∈6,3,π1进而 sin x-3∈2,1 ,那么 sin x-π 3 1- 3 2- 3. 3-2∈2,2故 g(x)在区间π1-32-3 ,π上的值域是2,.2 22.(2016 ·新课标全国卷Ⅱ )等差数列 { a n} 中, a3+ a4=4,a5+ a7=6.(1)求{a n} 的通项公式;(2)设 b n= [a n] ,求数列 { b n} 的前 10 项和,此中 [x] 表示不超出 x 的最大整数,如[0.9] =0,[2.6] =2.解: (1)设数列 { a n } 的首项为 a1,公差为 d,a1=,1 12a +5d= 4,由题意有解得 2a1+5d=3,d=5. 所以n}的通项公式为a n=2n+3 .{a 52n+ 3.(2)由(1)知, b n=52n+3当 n= 1,2,3 时, 1≤5 <2,b n= 1;2n+3当 n= 4,5 时, 2≤5 <3,b n= 2;2n+3当 n= 6,7,8 时, 3≤5 <4,b n= 3;2n+3当 n= 9,10 时, 4≤<5,b n=4.5所以数列 { b n} 的前 10 项和为 1×3+2×2+3×3+4×2=24.3.(2016 ·新课标全国卷Ⅱ )某险种的基本保费为 a(单位:元 ),持续购置该险种的投保人称为续保人,续保人今年度的保费与其上年度出险次数的关系以下:上年度出险次0 1 2 3 4 ≥5数保费 a 2a随机检查了该险种的200 名续保人在一年内的出险状况,获得以下统计表:出险次数0 1 2 3 4 ≥5频数60 50 30 30 20 10(1)记 A 为事件:“一续保人今年度的保费不高于基本保费”,求P(A)的预计值;(2)记 B 为事件:“一续保人今年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求 P(B)的预计值;(3)求续保人今年度均匀保费的预计值.解:(1)事件 A 发生当且仅当一年内出险次数小于 2.由所给数据知,一年内出险次数小于 2 的频次为60+50=,故200P(A)的预计值为0.55.(2)事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于 1 且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于 1 且小于 4 的频次为30+ 30200=,故P(B)的预计值为0.3.(3)由所给数据得保费a2a频次检查的 200 名续保人的均匀保费为×+a×+×+×+×+ 2a×= 1.192 5a.所以,续保人今年度均匀保费的预计值为 1.192 5a.4.(2016 ·新课标全国卷Ⅲ )如图,四棱锥 P-ABCD 中, PA⊥底面 ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA =BC= 4, M 为线段 AD 上一点, AM=2MD ,N 为 PC 的中点.(1)证明 MN∥平面 PAB;(2)求四周体 N-BCM 的体积.2(1)证明:由已知得 AM =3AD =2.如图,取 BP 的中点 T ,连结 AT , TN , 由 N 为 PC 中点知 TN ∥BC ,1TN =2BC = 2.又 AD ∥BC ,故 TN 綊 AM ,所以四边形 AMNT 为平行四边形,于是 MN ∥AT.由于 AT? 平面 PAB ,MN?平面 PAB ,所以 MN ∥平面 PAB.(2)解:由于 PA ⊥平面 ABCD , N 为 PC 的中点,1所以 N 到平面 ABCD 的距离为 2PA.如图,取 BC 的中点 E ,连结 AE.由 AB = AC = 3 得 AE ⊥BC ,AE = AB 2- BE 2= 5.由 AM ∥BC 得 M 到 BC 的距离为 5,△ 1×4× 5=2 5.故 S BCM =2所以四周体的体积1 ×S △ × PA = 4 5 N-BCM N-BCM =323 . V BCM25.(2015 ·新课标全国卷Ⅰ )已知过点 A(0,1)且斜率为 k 的直线 l 与圆 C : (x -2) + (y -3)2=1 交于 M ,N 两点.(1)求 k 的取值范围;→ →(2)若OM ·ON = 12,此中 O 为坐标原点,求 |MN|. 解: (1)由题设,可知直线 l 的方程为 y =kx + 1.|2k -3+1|由于 l 与 C 交于两点,所以<1.21+ k4-7 4+7解得3 <k< 3 .所以 k 的取值范围为4-74+7. 3 , 3(2)设 M(x 1,y 1),N(x 2,y 2).将 y = kx +1 代入方程 (x - 2)2+(y - 3)2= 1,2 2整理得 (1+k )x -4(1+k)x +7=0.4 1+ k7所以x1+x2=1+k2,x1x2=1+k2.→→OM·ON= x1x2+y1y2=(1+ k2)x1x2+ k(x1+x2)+1 4k 1+k=1+k2+8.4k 1+k由题设可得1+k2+8=12,解得k=1,所以 l 的方程为 y=x+1.故圆心 C 在 l 上,所以 |MN|=2.6.(2016 ·新课标全国卷Ⅲ )设函数 f(x)=ln x- x+ 1.(1)议论 f(x)的单一性;x-1(2)证明当 x∈ (1,+∞ )时, 1< ln x <x;(3)设 c>1,证明当 x∈ (0,1)时, 1+ (c-1)x>c x.1(1)解:由题设, f(x)的定义域为 (0,+∞), f′(x)=x-1,令 f′(x)=0,解得 x =1.当 0< x< 1 时, f′(x)> 0, f(x)单一递加;当 x> 1 时, f′(x)< 0, f(x)单一递减.(2)证明:由(1)知, f(x)在 x=1 处获得最大值,最大值为 f(1)=0.所以当 x≠1 时, ln x<x-1.故当 x∈(1,+∞)时, ln x<x-1,1 1ln x<x-1,x- 1即 1<ln x< x.(3)证明:由题设 c> 1,设 g(x)= 1+ (c-1)x-c x,则 g′ (x)=c-1-c x ln c.c- 1lnln c令 g′ (x)=0,解得 x0=ln c .当 x< x0时, g′(x)>0,g(x)单一递加;当 x> x0时, g′(x)<0,g(x)单一递减.c-1由(2)知 1<ln c<c,故 0<x0<1.又 g(0)=g(1)= 0,故当 0< x<1 时, g(x)>0.所以当 x∈(0,1)时, 1+(c- 1)x> c x.。
高考大题标准练 (五 )满分 75 分,实战模拟, 60 分钟拿下高考客观题满分!姓名:________ 班级: ________x x2 x1.(2015 ·福建卷 )已知函数 f(x)= 10 3sin 2cos 2+10cos 2.(1)求函数 f(x)的最小正周期;π(2)将函数 f(x)的图象向右平移 6个单位长度,再向下平移 a(a >0)个单位长度后获取函数 g(x)的图象,且函数 g(x)的最大值为 2.①求函数 g(x)的分析式;②证明:存在无量多个互不同样的正整数 x 0,使得 g(x 0)>0.x x 2x 解:由于 f(x)= 10 3sin 2cos 2+ 10cos 2=5 3sinx +5cosx +5π= 10sin x + 6 +5,所以函数 f(x)的最小正周期 T = 2 π.π(2)①将 f(x)的图象向右平移 6个单位长度后获取y =10sinx + 5 的图象,再向下平移 a(a >0)个单位长度后获取 g(x)=10sinx +5-a 的图象.已知函数 g(x)的最大值为 2,所以 10+5-a =2,解得 a =13.所以 g(x)=10sinx -8.②要证明存在无量多个互不同样的正整数x 0,使得 g(x 0)>0,就是要证明存在无量多个互不同样的正整数x 0,使得 10sinx 0-48>0,即 sinx 0>5.4 3π4由5<2 知,存在 0<α0<3,使得 sin α0= 5.4由正弦函数的性质可知,当x ∈(α0,π-α0)时,均有 sinx >5.由于 y =sinx 的最小正周期为2 π,4所以当 x ∈(2k π+α0,2k π+π-α0)(k ∈Z )时,均有 sinx > 5.π由于对随意的整数 k , (2k π+π- α0)-(2k π+α0) =π- 2α0>3> 1,所以对随意的正整数 k ,都存在正整数 x k ∈ (2k π+α0,2k π+ π- α0),4使得 sinx k >5.亦即,存在无量多个互不同样的正整数 x 0,使得 g(x 0)>0.2.已知 {a n } 是递加的等差数列, a 2,a 4 是方程 x 2 -5x + 6= 0 的根.(1)求{a n } 的通项公式;a n(2)求数列 2n 的前 n 项和.解: (1)方程 x 2-5x +6=0 的两根为 2,3,由题意得 a 2= 2,a 4=3. 设数列 { a n } 的公差为 d ,则 a 4-a 2=2d ,1 3故 d = 2,从而 a 1=2.1所以 {a n } 的通项公式为 a n = 2n +1.a nnn +2(2)设2a2+1,则的前 n 项和为 S ,由1)知 2=n34n +1 n + 2S n =22+23+ + 2n+n +1,21 3 4n + 1 n +22S n =23+ 24 + + 2n +1+2n +2 .1311n +2两式相减得n = +3+ + n 1 -n +22 2 +2S423 1 1 n + 2=4+41-2n -1- 2n +2 .n +4所以 S n =2- n 1 .2 +3.(2016 ·北京卷 )某市居民用水拟推行阶梯水价,每人月用水量中不超出 w 立方米的部分按 4 元/立方米收费, 高出 w 立方米的部分按 10 元 /立方米收费,从该市随机检查了 10000 位居民,获取了他们某月的用水量数据,整理获取如图频次散布直方图:(1)假如 w 为整数,那么依据此次检查,为使 80%以上居民在该月的用水价钱为 4 元/立方米, w 起码定为多少?(2)假定同组中的每个数据用该组区间的右端点值取代,当 w = 3 时,预计该市居民该月的人均水费.解: (1)由频次散布直方图得:用水量在 [0.5,1)的频次为,用水量在 [1,1.5)的频次为,用水量在 [1.5,2)的频次为,用水量在 [2,2.5)的频次为,用水量在 [2.5,3)的频次为,用水量在 [3,3.5)的频次为,用水量在 [3.5,4)的频次为,用水量在 [4,4.5)的频次为,∵用水量小于等于 3 立方米的频次为85%,∴为使 80%以上居民在该用的用水价为 4 元 /立方米,∴w 起码定为 3 立方米.(2)当 w=3 时,该市居民的人均水费为:×1+×+×2+×+×3)×4+×3×4+××10+×3×4+× 1× 10+×3×4+××10=,∴当 w=3 时,预计该市居民该月的人均水费为10.5 元.4.(2016 ·新课标全国卷Ⅰ )如图,已知正三棱锥 P-ABC 的侧面是直角三角形,PA=6,极点 P 在平面 ABC 内的正投影为点 D,D 在平面 PAB 内的正投影为点 E,连结 PE 并延伸交 AB 于点 G.(1)证明: G 是 AB 的中点;(2)在图中作出点 E 在平面 PAC 内的正投影 F(说明作法及原因 ),并求四周体PDEF 的体积.证明: (1)由于 P 在平面 ABC 内的正投影为 D,所以 AB⊥PD.由于 D 在平面 PAB 内的正投影为 E,所以 AB⊥DE. 由于 PD∩DE=D,所以 AB⊥平面 PED,故 AB⊥ PG. 又由已知可得, PA=PB,所以 G 是 AB 的中点.(2)解:在平面 PAB 内,过点 E 作 PB 的平行线交 PA 于点 F,F 即为 E 在平面PAC 内的正投影.原因以下:由已知可得 PB⊥PA,PB⊥ PC,又 EF∥PB,所以 EF⊥PA,EF⊥ PC. 又 PA∩PC= P,所以 EF⊥平面 PAC,即点 F 为 E 在平面 PAC 内的正投影.连结 CG,由于 P 在平面 ABC 内的正投影为 D,所以 D 是正三角形 ABC 的中2心.由 (1)知, G 是 AB 的中点,所以 D 在 CG 上,故 CD=3CG.2由题设可得 PC⊥平面 PAB,DE⊥平面 PAB,所以 DE∥PC,所以 PE=3PG,1DE=3PC.由已知,正三棱锥的侧面是直角三角形且PA= 6,可得 DE= 2, PE= 2 2.在等腰直角三角形EFP 中,可得 EF=PF=2,1 14 所以四周体 PDEF 的体积 V =3×2×2×2×2=3.5.(2016 ·浙江卷 )如图,设抛物线 y 2=2px(p>0)的焦点为 F ,抛物线上的点 A 到y 轴的距离等于 |AF|- 1.(1)求 p 的值;(2)若直线 AF 交抛物线于另一点 B ,过 B 与 x 轴平行的直线和过 F 与 AB 垂直的直线交于点 N , AN 与 x 轴交于点 M ,求 M 的横坐标的取值范围.解: (1)由题意可得,抛物线上点 A 到焦点 F 的距离等于点 A 到直线 x =- 1 的距离,p由抛物线的定义得 2= 1,即 p =2.2,2t), t ≠0,t ≠±1.(2)由(1)得,抛物线方程为 y 2=4x ,,可设A(tF(1,0)由于 AF 不垂直于 y 轴,可设直线 AF :x =sy + 1(s ≠ 0),由y 2=4x , 消去 x 得 y 2-4sy -4=0,x =sy +11 2故 y 1y 2=- 4,所以 B t 2,- t .又直线 AB 的斜率为 2t,故直线 FN 的斜率为- t 2- 12t ,t 2- 1t 2-12t 2 +32 从而得直线 FN :y =-2t (x -1),直线 BN : y =- t ,所以 N ,-t.t 2 -12设 M(m,0),由 A , M ,N 三点共线得 22t2t + t,=2t -mt +3t 2- 22t2t -1=2+ 2于是 m = 22 ,t -1 t -1所以 m <0 或 m >2.经查验, m < 0 或 m >2 知足题意.综上,点 M 的横坐标的取值范围是 (-∞, 0)∪(2,+ ∞).6.(2016 ·天津卷 )设函数 f(x)=x 3- ax -b ,x ∈R ,此中 a ,b ∈R .(1)求 f(x)的单一区间; 0,且 f(x 1 =,此中1≠x 0,求证: x 1+2x 0=0;(2) 若f(x) 存在极值点x )xf(x )1(3)设 a>0,函数 g(x)=|f(x)|,求证: g(x)在区间 [-1,1]上的最大值不小于 . ...4解: (1)由 f(x)=x 3-ax -b ,可得f ′ (x)= 3x 2- a.下边分两种状况议论:①当 a ≤0 时,有 f ′(x)= 3x 2- a ≥ 0 恒建立,所以 f(x)的单一递加区间为 (-∞,+ ∞).②当 a >0 时,令 f ′(x)= 0,解得 x = 3a 3 或 x =- 3a3 .当 x 变化时, f ′ (x),f(x)的变化状况以下表:x3a3a3a3a 3a 3a-∞,- 3- 3-3,33 3 ,+∞f ′ (x) +0 - 0+ f(x) 单一递加极大值单一递减 极小值单一递加所以 f(x)的单一递减区间为-3a 3a3a 3a 3 , 3,单一递加区间为-∞,- 3 , 3 ,+ ∞.(2)证明:由于 f(x)存在极值点,0≠0. 所以由 (1)知 a >0,且 x2 2 a由题意,得 f ′ (x )= 3x - a = 0,即 x = 3,从而30- =-2a0)= x 0-x 0-b.f(xaxb38a2a又-3 0- =-x 0+ 0- =-0),且-f( 2x =-8x +-=f(x2axb3 2ax b 3b2x 0≠x 0,由题意及 (1)知,存在独一实数 x 1 知足 f(x 1)=f(x 0),且 x 1 ≠x 0 ,所以 x 1=- 2x 0,所以 x 1+ 2x 0= 0.(3)证明:设 g(x)在区间 [ -1,1]上的最大值为 M , max{ x ,y} 表示 x ,y 两数的最大值.下边分三种状况议论:3a 3a①当 a ≥3 时,- 3 ≤-1<1≤ 3 ,由(1)知, f(x)在区间 [ -1,1]上单一递减,所以 f(x)在区间 [-1,1] 上的取值范围为 [f(1),f(- 1)],所以 M =max{| f(1)|,|f(-1)|}= m ax{|1-a -b|, |-1+a -b|}= m ax{| a -1+b|, |a -1-b|}a -1+b ,b ≥0,=a -1-b ,b <0.所以 M =a -1+|b|≥ 2.3 2 3a3a 3a 2 3a②当 4≤ a < 3 时,-3 ≤-1<- 3 < 3 <1≤3.2 3a 3a由(1)和(2)知 f(-1)≥f -3 = f3 ,2 3a3af(1)≤f 3 =f - 3 ,所以 f(x)在区间 [-1,1] 上的取值范围为 f 3a ,f - 3a 3 3 ,3a 3a所以 M =maxf 3 , f - 32a2a =max - 9 3a -b , 9 3a - b2a 2a=max 9 3a + b , 9 3a -b = 2a 2 3 3 1 9 3a +|b|≥ × × 3×=.9 4 4 4 3 2 3a 2 3a ③当 0<a <4时,- 1<- 3< 3 <1.2 3a3a由(1)和(2)知 f(-1)<f -3 = f 3 ,2 3a 3af(1)>f3 =f - 3 ,所以 f(x)在区间 [-1,1] 上的取值范围为 [f(-1), f(1)] .所以 M =max{| f(- 1)|,|f(1)|}= m ax{| -1+ a - b|, |1-a -b|}= m ax{|1-a +b|, |1-a -b|}1=1-a +|b|> 4.1综上所述,当 a >0 时, g(x)在区间 [- 1, 1]上的最大值不小于 4.。
高考小题标准练(十)时间:40分钟 分值:75分 姓名:________ 班级:________一、选择题(本大题共10小题,每小5分,共50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.已知集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x +3x -1<0,N ={x |x ≤-3},则集合{x |x ≥1}=( ) A .M ∩N B .M ∪NC .∁R (M ∩N )D .∁R (M ∪N )解析:M ={x |-3<x <1},N ={x |x ≤-3},所以M ∪N ={x |x <1},∁R (M ∪N )={x |x ≥1}.故选D.答案:D2.已知复数z 1=1+i ,z 2=x +2i(i 是虚数单位,x ∈R ),若z 1·z 2∈R ,则实数x =( )A .-1B .-2C .1D .2解析:由z 1·z 2=x -2+(x +2)i ∈R ,可知x +2=0,所以x =-2,故选B.答案:B3.若m ,n 是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,则下列命题正确的是( )A .若m ∥α,n ∥α,则m ∥nB .若α⊥γ,β⊥γ,则α∥βC .若m ∥α,m ∥β,则α∥βD .若m ⊥α,n ⊥α,则m ∥n解析:垂直于同一个平面的两条直线互相平行,故选D.答案:D4.设函数f (x )=x e x ,则( )A .x =1为f (x )的极大值点B .x =1为f (x )的极小值点C .x =-1为f (x )的极大值点D .x =-1为f (x )的极小值点解析:f (x )=x e x ,f ′(x )=e x (x +1),e x >0恒成立.令f ′(x )=0,解得x =-1.当x <-1时,f ′(x )<0,函数单调递减;当x >-1时,f ′(x )>0,函数单调递增,所以x =-1为f (x )的极小值点,故选D.答案:D5.如图是一个算法的程序框图.若该程序输出的结果为45,则判断框中应填入的条件是( )A .t >4?B .t <4?C .t >3?D .t <3?解析:执行循环如下:i =2,t =1,s =12;i =3,t =2,s =12+16=23;i =4,t =3,s =23+112=34;i =5,t =4,s =34+120=45,此时满足输出条件,故填“t <4?”.故选B. 答案:B6.从1,2,3,4,5这五个数中,随机取出两个数字,剩下三个数字的和是奇数的概率是( )A .0.3B .0.4C .0.5D .0.6解析:取出两个数字后剩下的数是:1,2,3;1,2,4;1,2,5;1,3,4;1,3,5;1,4,5;2,3,4;2,3,5;2,4,5;3,4,5,共10种情形,其中和是奇数的有1,2,4;1,3,5;2,3,4;2,4,5,共4种情形,所以所求概率为0.4.故选B.答案:B7.将函数f (x )=cos2x 的图象向右平移π4个单位长度后得到函数g (x ),则g (x )具有性质( ) A .最大值为1,图象关于直线x =π2对称 B .在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递增,为奇函数 C .在⎝⎛⎭⎫-3π8,π8上单调递增,为偶函数 D .周期为π,图象关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称解析:由条件可得g (x )=cos2⎝⎛⎭⎫x -π4=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2 =sin2x ,则其对称轴为2x =k π+π2,即x =k 2π+π4(k ∈Z ),故选项A 错误;由2k π-π2≤2x ≤2k π+π2,即k π-π4≤x ≤k π+π4(k ∈Z ),且g (x )为奇函数,故选项B 正确,选项C 错误,又对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2,0,故选项D 错误.故选B.答案:B8.一个几何体的三视图如下图所示,其中正视图是边长为2的正三角形,俯视图为正六边形,那么该几何体的侧视图的面积为( )A.32 B .1 C.52 D.12解析:由三视图可知,该几何体是一个正六棱锥,其底面是边长为1的正六边形,侧棱长为2,高为22-12=3,此即为侧视图三角形的高.又侧视图三角形的底边长为21-⎝⎛⎭⎫122=3,故侧视图的面积为S =12×3×3=32.故选A. 答案:A9.在四面体S -ABC 中,SA ⊥平面ABC ,SA =AB =AC =BC =2,则该四面体外接球的表面积是( )A .7πB .8π C.28π3 D.32π3解析:因为SA =AB =AC =BC =2,所以△ABC 为等边三角形,由正弦定理得△ABC 的外接圆的半径r =22sin60°=233.又因为SA ⊥平面ABC ,SA =2,所以四面体外接球的半径的平方R 2=⎝⎛⎭⎫2332+⎝⎛⎭⎫222=73.其表面积是4πR 2=28π3.故选C. 答案:C10.设f (x )是定义在R 上的增函数,且对于任意的x ,都有f (2-x )+f (x )=0恒成立.如果实数m ,n 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧f (m 2-6m +23)+f (n 2-8n )<0,m >3, 则m 2+n 2的取值范围是( )A .(3,7)B .(9,25)C .(13,49)D .(9,49) 解析:因为对于任意的x ,都有f (2-x )+f (x )=0恒成立,所以f (x )=-f (2-x ).因为f (m 2-6m +23)+f (n 2-8n )<0,所以f (m 2-6m +23)<f (2-n 2+8n ).因为f (x )是定义在R 上的增函数,所以m 2-6m +23<2-n 2+8n ,即(m -3)2+(n -4)2<4.又因为(m -3)2+(n -4)2=4表示圆心坐标为(3,4),半径为2的圆,所以(m -3)2+(n -4)2=4(m >3)内的点到原点距离的取值范围为(32+22,5+2),即(13,7).又m 2+n 2表示(m -3)2+(n -4)2=4内的点到原点距离的平方,所以m 2+n 2的取值范围是(13,49).故选C.答案:C二、填空题(本大题共5小题,每小5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.已知数列{a n }中,a n =-n 2+λn ,且{a n }是递减数列,则实数λ的取值范围是__________.解析:由{a n }是递减数列⇒a n +1-a n <0对任意n ∈N *成立,所以有a n +1-a n =-(n +1)2+λ(n +1)+n 2-λn =λ-2n -1<0,所以λ<2n +1对任意n ∈N *成立,故实数λ的取值范围是λ<3.答案:(-∞,3)12.一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直底面.已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的高为3,底面周长为3,那么这个球的体积为__________.解析:因为正六边形周长为3,则边长为12,故其主对角线为1,从而球的直径2R =(3)2+12=2,所以R =1,所以球的体积V =4π3. 答案:4π313.设A ,B 为双曲线x 2a 2-y 2b2=λ(a >0,b >0,λ≠0)同一条渐近线上的两个不同的点.已知向量m =(1,0),|AB →|=6,AB →·m |m |=3,则双曲线的离心率e =__________. 解析:由题意cos 〈m ,AB →〉=m ·AB →|m |·|AB →|=36=12,所以直线AB 与x 轴正方向夹角为60°.当λ>0时,b a =tan60°=3,即b =3a ,c =2a ,e =2;当λ<0时,a b=tan60°=3,即a =3b ,c =2b ,e =2b 3b=233.答案:2或23314.设向量a 与b 的夹角为θ,若a =(3,3),2b -a =(-1,1),则cos θ=__________.解析:b =a +(2b -a )2=3×1+2×32=(1,2),则cos θ=a ·b |a ||b |=(3,3)·(1,2)32×5=31010. 答案:3101015.已知圆C 与直线x -y -4=0及x -y =0都相切,且圆心在直线x +y =0上,则圆C 的方程为__________.解析:设圆心C 的坐标为C (a ,-a ),由题意知|a +a -4|2=|2a |2,解得a =1,所以r =|2a |2=2,所以圆C 的方程为(x -1)2+(y +1)2=2.答案:(x -1)2+(y +1)2=2。
高考大题标准练(七)满分75分,实战模拟,60分钟拿下高考客观题满分! 姓名:________ 班级:________1.(2015·新课标全国卷Ⅱ)△ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,BD =2DC .(1)求sin ∠B sin ∠C;(2)若∠BAC =60°,求∠B . 解:(1)利用正弦定理转化得:sin ∠Bsin ∠C =DC BD =12.(2)由诱导公式可得sin ∠C =sin(∠BAC +∠B )=32cos ∠B +12sin ∠B .由(1)知2sin ∠B =sin ∠C ,所以tan ∠B =33,∠B =30°. 2.(2015·浙江卷)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=2,b 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *),b 1+12b 2+13b 3+…+1nb n =b n +1-1(n ∈N *).(1)求a n 与b n ;(2)记数列{a n b n }的前n 项和为T n ,求T n .解:(1)由a 1=2,a n +1=2a n ,得a n =2n (n ∈N *). 由题意知:当n =1时,b 1=b 2-1,故b 2=2.当n ≥2时,1n b n =b n +1-b n ,整理得b n +1n +1=b n n ,所以b n =n (n ∈N *). (2)由(1)知a n b n =n ·2n ,因此T n =2+2·22+3·23+…+n ·2n , 2T n =22+2·23+3·24+…+n ·2n +1, 所以T n -2T n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1.故T n =(n -1)2n +1+2(n ∈N *).3.(2016·新课标全国卷Ⅲ)如图是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位:亿吨)的折线图.注:年份代码1~7分别对应年份2008~2014.(1)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y 与t 的关系,请用相关系数加以说明; (2)建立y 关于t 的回归方程(系数精确到0.01),预测2016年我国生活垃圾无害化处理量.附注:参考数据:∑i =17y i =9.32,∑i =17t i y i =40.17,i =17(y i -y )2=0.55,7≈2.646.参考公式:相关系数r =∑i =1n(t i -t )(y i -y )i =1n (t i -t )2i =1n (y i -y )2,回归方程y ^=a ^+b ^t 中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:b ^=∑i =1n(t i -t )(y i -y )i =1n (t i -t )2,a ^=y -b ^t .解:(1)由折线图中数据和附注中参考数据得 t =4,∑i =17(t i -t )2=28,∑i =17(y i -y )2=0.55,∑i =17(t i -t )(y i -y )=∑i =17t i y i -t ∑i =17y i =40.17-4×9.32=2.89,r ≈2.892×2.646×0.55≈0.99.因为y 与t 的相关系数近似为0.99,说明y 与t 的线性相关程度相当高,从而可以用线性回归模型拟合y 与t 的关系.(2)由y =9.327≈1.331及(1)得b ^=∑i =17(t i -t )(y i -y )∑i =17(t i -t )2=2.8928≈0.103, a ^=y -b ^t ≈1.331-0.103×4≈0.92. 所以,y 关于t 的回归方程为y ^=0.92+0.10t . 将2016年对应的t =9代入回归方程得 y ^=0.92+0.10×9=1.82.所以预测2016年我国生活垃圾无害化处理量将约为1.82亿吨. 4.(2016·浙江卷)如图,在三棱台ABC -DEF 中,平面BCFE ⊥平面ABC ,∠ACB =90°,BE =EF =FC =1,BC =2,AC =3.(1)求证:BF ⊥平面ACFD ;(2)求直线BD 与平面ACFD 所成角的余弦值.证明:(1)延长AD ,BE ,CF 相交于一点K ,如图所示.因为平面BCFE ⊥平面ABC ,且AC ⊥BC , 所以AC ⊥平面BCK , 因此,BF ⊥AC .又因为EF ∥BC ,BE =EF =FC =1,BC =2,所以△BCK 为等边三角形,且F 为CK 的中点,则BF ⊥CK .所以BF ⊥平面ACFD . (2)解:因为BF ⊥平面ACK ,所以∠BDF 是直线BD 与平面ACFD 所成的角.在Rt △BFD 中,BF =3,DF =32,得cos ∠BDF =217,所以直线BD 与平面ACFD 所成角的余弦值为217.5.(2016·新课标全国卷Ⅲ)已知抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线l 1,l 2分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.(1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR ∥FQ ;(2)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.解:由题意知F ⎝⎛⎭⎫12,0.设l 1:y =a ,l 2:y =b ,则ab ≠0,且A ⎝⎛⎭⎫a 22,a ,B ⎝⎛⎭⎫b 22,b ,P ⎝⎛⎭⎫-12,a ,Q ⎝⎛⎭⎫-12,b ,R ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,a +b 2. 记过A ,B 两点的直线为l , 则l 的方程为2x -(a +b )y +ab =0. (1)由于F 在线段AB 上,故1+ab =0. 记AR 的斜率为k 1,FQ 的斜率为k 2,则 k 1=a -b 1+a 2=a -b a 2-ab =1a =-ab a =-b =k 2.所以AR ∥FQ .(2)设l 与x 轴的交点为D (x 1,0),则S △ABF =12|b -a ||FD |=12|b -a |⎪⎪⎪⎪x 1-12,S △PQF =|a -b |2.由题设可得2×12|b -a |⎪⎪⎪⎪x 1-12=|a -b |2, 所以x 1=0(舍去)或x 1=1.设满足条件的AB 的中点为E (x ,y ). 当AB 与x 轴不垂直时,由k AB =k DE 可得2a +b =yx -1(x ≠1).而a +b 2=y ,所以y 2=x -1(x ≠1).当AB 与x 轴垂直时,E 与D (1,0)重合.所以,所求轨迹方程为y 2=x -1. 6.(2016·新课标全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=(x +1)·ln x -a (x -1). (1)当a =4时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程; (2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0,求a 的取值范围. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞). 当a =4时,f (x )=(x +1)ln x -4(x -1),f ′(x )=ln x +1x-3,f ′(1)=-2,f (1)=0.故曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为2x +y -2=0. (2)当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0等价于ln x -a (x -1)x +1>0.设g (x )=ln x -a (x -1)x +1,则g ′(x )=1x -2a(x +1)2=x 2+2(1-a )x +1x (x +1)2,g (1)=0.①当a ≤2,x ∈(1,+∞)时,x 2+2(1-a )x +1≥x 2-2x +1>0,故g ′(x )>0,g (x )在(1,+∞)单调递增,因此g (x )>0;②当a >2时,令g ′(x )=0得x 1=a -1-(a -1)2-1,x 2=a -1+(a -1)2-1.由x 2>1和x 1x 2=1得x 1<1,故当x ∈(1,x 2)时,g ′(x )<0,g (x )在(1,x 2)单调递减,因此g (x )<0.综上,a 的取值范围是(-∞,2].。
高考大题标准练 (八 )分 75 分, 模 , 60 分 拿下高考客 分!姓名:________ 班: ________1.(2015 ·天津卷 )在△ ABC 中,内角 A ,B ,C 所 的 分a ,b , c.已知△1ABC 的面 3 15,b -c =2,cosA =- 4.(1) 求 a 和 sinC 的 ;(2) 求 cos 2A + π6 的 .解: (1)在△ABC 中,由 cosA =-1154,可得 sinA = 4 .1由 S △ABC =2bcsinA =3 15,得 bc = 24,又由 b -c =2,解得 b =6,c =4.由 a 2=b 2+ c 2-2bccosA ,可得 a = 8.ac 15由 sinA =sinC ,得 sinC = 8 .2A + ππ π32-1(2)cos 6 = · - · = 2 (2cos A 1) - × 2sinA ·cosA =cos2A cos 6 sin2A sin 62 15-7 316 .2.(2015 ·湖南卷 ) 数列 { a n } 的前 n 和 S n .已知 a 1=1,a 2= 2,且 a n + 2= 3S n- S n + 1+3,n ∈N * .(1) 明: a n +2=3a n ; (2)求 S n .明: (1)由条件, 随意 n ∈N * , 有 a n +2=3S n - S n +1 +3,因此 随意 n ∈N * , n ≥ 2,有 a n +1=3S n -1-S n + 3.两式相减,得 a n +2-a n +1= 3a n - a n + 1,即 a n +2=3a n ,n ≥2.又 a 1=1,a 2= 2,所以 a 3= 3S 1-S 2+3=3a 1-(a 1+a 2)+3=3a 1.故 全部 n ∈ N * ,a n +2=3a n .a n +2(2)解:由 (1)知, a n ≠0,所以 a n =3.于是数列 { a 2n -1} 是首 a 1=1,公比 3 的等比数列;数列 { a 2n } 是首 a 2=2,公比 3 的等比数列.所以 a 2n -1=3n -1,a 2n= 2× 3n-1.于是 S 2n =a 1 +a 2+ ⋯+a 2n =(a 1+a 3+⋯ +a 2n -1)+ (a 2+a 4 +⋯+a 2n )= (1+ 3+ ⋯+3n -1)+ 2(1+ 3+ ⋯+3n -1)3 3n - 1=3(1+3+⋯ +3n -1)=,2进而 S 2n -1 =S 2n -a 2n =3 3n -1- 2× 3n -123n 2 =2(5×3 --1). 综上所述,3n -32 5×3 2 -1 ,n 是奇数,S n =n 32 32-1 , n 是偶数 .3.某高校共有学生 15 000 人,此中男生 10 500 人,女生 4 500 人,为检查该校学生每周均匀体育运动时间的状况,采纳分层抽样的方法,采集 300 位学生每周均匀体育运动时间的样本数据 (单位:小时 ).(1)应采集多少位女生的样本数据?(2)依据这 300 个样本数据,获得学生每周均匀体育运动时间的频次散布直方图(以下图 ),此中样本数据的分组区间为: [0,2] ,(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12].估计该校学生每周均匀体育运动时间超出4 小时的概率; (3)在样本数据中,有 60 位女生的每周均匀体育运动时间超出 4 小时,请达成每周均匀体育运动时间与性其他列联表, 并判断能否有 95%的掌握以为“该校学生 的每周均匀体育运动时间与性别相关”.n ad -bc 2附: K 2=a +bc +d a + c b +dP(K 2≥ k 0)0.100.050.010 0.005 k 0 2.7063.841 6.635 7.879解: (1)300× 4 500=90,所以应采集 90 位女生的样本数据. 15 000(2)由频次散布直方图得 2× (0.150+0.125+ 0.075+0.025)= 0.75,所以该校学生 每周均匀体育运动时间超出4 个小时的概率的预计值为 0.75.(3)由(2)知,300 位学生中有 300×0.75=225 人的每周均匀体育运动时间超出 4小时,75 人的每周均匀体育运动时间不超出4 小时.又由于样本数据中有 210 份是对于男生的, 90 份是对于女生的.所以每周均匀体育运动时间与性别列联表以下:每周均匀体育运动时间与性别列联表男生女生 总计每周均匀体育运动时间不超出 4 小3075 时45每周均匀体育运动时间超出4 小时16560 225 总计210 90300联合列联表可算得K2的观察值300× 45×60-30× 1652100≈4.762>3.841.k==75× 225×210×9021所以在出错误的概率不超出 5%的前提下以为“该校学生的每周均匀体育运动时间与性别相关”.4.(2015 ·新课标全国卷Ⅰ )如图,四边形 ABCD 为菱形,G 为 AC 与 BD 的交点,BE⊥平面 ABCD.(1)证明:平面 AEC⊥平面 BED;6(2)若∠ ABC=120°, AE⊥ EC,三棱锥 E-ACD 的体积为3,求该三棱锥的侧面积.证明: (1)由于四边形 ABCD 为菱形,所以 AC⊥BD.由于 BE⊥平面 ABCD,所以 AC⊥BE,又由于 BE∩BD=B,故AC⊥平面 BED.又AC? 平面 AEC,所以平面 AEC⊥平面 BED.(2)解:设 AB= x,在菱形 ABCD 中,由∠ABC=120°,可得3xAG=GC=2 x, GB=GD=2.由于 AE⊥EC,所以在 Rt△AEC 中,3可得 EG=2 x.由 BE⊥平面 ABCD,知△EBG 为直角三角形,2可得 BE=2 x.由已知得,三棱锥E-ACD 的体积1 1V E-ACD=3×2AC·GD·BE36=24x =3 .故 x= 2.6进而可得 AE= EC= ED= 6.所以△EAC 的面积为 3,△EAD 的面积与△ECD 的面积均为 5.故三棱锥 E- ACD 的侧面积为 3+ 2 5.5.(2015 ·北京卷 )已知椭圆 C: x2+3y2=3.过点 D(1,0)且可是点 E(2,1)的直线与椭圆 C 交于 A, B 两点,直线 AE 与直线 x= 3 交于点 M.(1)求椭圆 C 的离心率;(2)若 AB 垂直于 x 轴,求直线 BM 的斜率;(3)试判断直线 BM 与直线 DE 的地点关系,并说明原因.2x 2解: (1)椭圆 C 的标准方程为 3 + y =1.所以 a = 3, b = 1, c = 2.c 6所以椭圆 C 的离心率 e =a = 3 .(2)由于 AB 过点 D(1,0)且垂直于 x 轴,所以可设 A(1,y 1), B(1,- y 1).直线 AE 的方程为 y -1=(1- y 1)(x - 2).1).令 x = 3,得 M(3,2- y2-y 1+ 1所以直线 BM 的斜率 k BM =y=1.3- 1(3)直线 BM 与直线 DE 平行.证明以下:当直线 AB 的斜率不存在时,由 (2)可知 k BM = 1.1-0又由于直线 DE 的斜率 k DE = =1,所以 BM ∥DE.2-1当直线 AB 的斜率存在时,设其方程为 y =k(x -1)(k ≠1).y 1-1设 A(x 1,y 1),B(x 2, y 2),则直线 AE 的方程为 y -1=(x -2).x 1-2y 1+x 1- 3令 = ,得点M 3,.x 31x - 2x2+3y 2=3,得(1+3k 2)x 2- 6k 2x +3k 2-3=0.由y =k x -16k 22, x 1x 2=3k 2-3所以 x 1+x 2= 2.1+ 3k 1+3ky 1+x 1-3- y 2x 1 -2直线 BM 的斜率 k BM = .3-x 2 由于 k BM -1=k x 1-1 +x 1-3-k x 2-1 x 1-2 - 3-x 2 x 1-2 3-x 2 x 1- 2k - 1 [- x 1x 2+2 x 1+x 2 -3]=3- x 2 x 1-2 - 3k 2+ 3 12k 2k -11+3k 2+1+ 3k 2-3==0,3-x 2 x 1-2所以 k BM =1=k DE 所以∥. BM DE.综上可知,直线 BM 与直线 DE 平行.. ·四川卷 函数 21 e∈ ,=⋯f(x)=ax - a - ln x ,g(x)= - x ,此中6 (2016 )x ea R e2.718自然 数的底数.(1) f(x)的 性; (2) 明:当 x>1 , g(x)>0; (3) 确立 a 的全部可能取 ,使得 f(x)>g(x)在区 (1,+∞ )内恒建立.1 = 2ax 2-1 解: (1)由 意得 f ′(x)=2ax - x (x >0). x当 a ≤ 0 , f ′(x)< 0, f(x)在(0,+ ∞)内 减.1当 a > 0 ,由 f ′ (x)=0 有 x = 2a ,1 当 x ∈0,2a , f ′(x)<0,f(x) 减;1当 x ∈ 2a ,+ ∞ , f ′(x)>0, f(x) 增. (2) 明:令 s(x)=ex -1-x , s ′(x)=ex -1- 1.当 x > 1 , s ′(x)> 0,所以 ex -1>x ,1 1进而g(x)=x -e x -1>0.(3)解:由 (2)知,当 x >1 , g(x)>0.当 a ≤ 0, x > 1 , f(x)=a(x 2- 1)-ln x <0. 故当 f(x)>g(x)在区 (1,+ ∞)内恒建立 ,必有 a >0.1 1当 0< a < 2 ,>1.2a1 1由(1)有 f 2a <f(1)= 0,而 g 2a > 0,所以此 f(x)> g(x)在区 (1,+ ∞ )内不恒建立.1当 a ≥2 ,令 h(x)=f(x)-g(x)(x ≥ 1).x 3- +x 2- +1 11 x1 1 12x 12x 1当 x > 1 ,h ′(x)= 2ax - x + x 2 -e -> x - x + x 2 - x =x 2> x 2>0.所以, h(x)在区 (1,+ ∞)内 增.又因 h(1)= 0,所以当 x >1 , h(x)=f(x)-g(x)>0,即 f(x)>g(x)恒建立.1上, a ∈ 2,+ ∞ .。
一、集合、常用逻辑用语、向量、复数、算法、合情推理、不等式小题强化练,练就速度和技能,掌握高考得分点! 姓名:________ 班级:________一、选择题(本大题共10小题,每小5分,共50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.已知集合A ={x|x 2-2x -3≥0},B ={x|-2≤x <2},则A ∩B =( )A .[-2,-1]B .[-1,1]C .[-1,2)D .[1,2)解析:A ={x|x ≤-1或x ≥3},故A ∩B =[-2,-1],选A .答案:A2.已知集合A ={0,1,m},B ={x|0<x <2},若A ∩B ={1,m},则m 的取值范围是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(0,1)∪(1,2)D .(0,2)解析:由A ∩B ={1,m}知0<m <2,再根据集合中元素的互异性可得m ≠1,所以m 的取值范围是(0,1)∪(1,2),故选C .答案:C3.“x <0”是“ln (x +1)<0”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:ln (x +1)<0⇔0<x +1<1⇔-1<x <0,而(-1,0)是(-∞,0)的真子集,所以“x <0”是“ln (x +1)<0”的必要不充分条件.答案:B4.已知命题p :若x>y ,则-x<-y ;命题q :若x>y ,则x 2>y 2.在命题①p ∧q ;②p ∨q ;③p ∧(綈q);④(綈p)∨q 中,真命题是( )A .①③B .①④C .②③D .②④解析:由不等式的性质可知,命题p 是真命题,命题q 为假命题,故①p ∧q 为假命题,②p ∨q 为真命题,③綈q 为真命题,则p ∧(綈q)为真命题,④綈p 为假命题,则(綈p)∨q 为假命题,所以选C .答案:C5.已知|a |=|b |,且|a +b |=3|a -b |,则向量a 与b 的夹角为( )A .30°B .45°C .60°D .120°解析:设a 与b 的夹角为θ,由已知可得a 2+2a ·b +b 2=3(a 2-2a ·b +b 2),即4a ·b =a 2+b 2,因为|a |=|b |,所以a ·b =12a 2,所以cos θ=a ·b |a |·|b |=12,θ=60°,选C. 答案:C6.已知M 是△ABC 所在平面内一点,MB →+MC →+4MA →=0,现将一个质点随机撒在△ABC 内,则质点落在△MBC 内的概率是( )A.14B.13C.23D.12解析:由MB →+MC →+4MA →=0得MB →+MC →=-4MA →,设BC 边的中点为D ,则2MD →=-4MA →,即MD →=-2MA →,|AM →||MD →|=12,S △MBC S △ABC =23,所以质点落在△MBC 内的概率是23,故选C. 答案:C7.设复数z =1+i(i 是虚数单位),则2z+z 2=( ) A .1+i B .2-iC .-1-iD .-1+i解析:2z +z 2=21+i+(1+i)2=1-i +2i =1+i ,故选A. 答案:A8.如图是秦九韶算法的一个程序框图,则输出的S 为( )A .a 1+x 0[a 3+x 0(a 0+a 2x 0)]的值B .a 3+x 0[a 2+x 0(a 1+a 0x 0)]的值C .a 0+x 0[a 1+x 0(a 2+a 3x 0)]的值D .a 2+x 0[a 0+x 0(a 3+a 1x 0)]的值解析:由程序框图知,输出的S =a 0+x 0[a 1+x 0(a 2+a 3x 0)],故选C.答案:C9.观察下列各式:72=49,73=343,74=2 401,75=16 807,…,则777的末两位数是( )A .49B .43C .01D .07解析:∵76=117 649,77=823 543,∴末两位数以4为周期循环出现,又77=4×19+1,∴777的末两位数与75=16 807的末两位数相同,为07.答案:D10.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为15,则M 处的条件可以是( )A .k ≥16?B .k <8?C .k <16?D .k ≥8?解析:循环前,S =0,k =1;第一次循环:S =1,k =2;第二次循环:S =3,k =4;第三次循环:S =7,k =8;第四次循环:S =15,k =16.故退出循环的条件可以是“k ≥16?”,故选A.答案:A二、填空题(本大题共5小题,每小5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.观察下列等式:(1+1)=2×1(2+1)(2+2)=22×1×3(3+1)(3+2)(3+3)=23×1×3×5…照此规律,第n 个等式为 ________.解析:观察可知,第n 个等式的左边为(n +1)(n +2)(n +3)…(n +n );右边为2n ×1×3×5×…×(2n -1).所以第n 个等式为(n +1)(n +2)(n +3)…(n +n )=2n ×1×3×5×…×(2n -1)(n ∈N *)答案:(n +1)(n +2)(n +3)…(n +n )=2n ×1×3×5×…×(2n -1)(n ∈N *)12.已知z 1=a +b i ,z 2=4-i ,若z 1+z 2,z 1-z 2在复平面内对应的点分别为A ,B ,且OA→⊥OB →,则|z 1|= ________.解析:z 1+z 2=(a +4)+(b -1)i ,z 1-z 2=(a -4)+(b +1)i ,∴OA →=(a +4,b -1),OB →=(a -4,b +1).又OA →⊥OB →,∴(a +4)(a -4)+(b -1)(b +1)=0,得a 2+b 2=17,∴|z 1|=a 2+b 2=17. 答案:1713在对上述统计数据的分析中,一部分计算见如图所示的程序框图(其中a 是这8个数据的平均数),则输出的S 的值是________.解析:由程序框图知,本题计算的是这8个数据的方差,因为a -=100+101+103+103+104+106+107+1088=104,所以输出的S =18×(42+32+12+12+02+22+32+42)=7. 答案:714.已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2≤4x -2y -4≤0,2x -y +2≥0则z =2x +y 的最大值为 ________.解析:x ,y 满足的平面区域如图中阴影部分所示,根据阴影部分可得,当直线z =2x +y 与圆相切于第一象限时,z 取最大值,此时|z |5=2,所以z 的最大值为2 5.答案:2 515.已知向量a =(1,0),b =(0,-1),m =a +(2t 2+3)b ,n =-k a +1tb ,k ,t 为正实数.若m ⊥n ,则k 的最小值为 ________.解析:由题知,m =(1,-2t 2-3),n =⎝⎛⎭⎫-k ,-1t .由m ⊥n ,得-k +1t(2t 2+3)=0,整理得k =2t 2+3t .因为k ,t 为正实数,所以k =2t +3t ≥26,当且仅当t =62时,取等号,故k 的最小值为2 6.答案:2 6。
高考大题标准练(一)
满分75分,实战模拟,60分钟拿下高考客观题满分! 姓名:________ 班级:
________
1.(2015·重庆卷)已知函数f (x )=12
sin2x -3cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期和最小值;
(2)将函数f (x )的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍,纵坐标不变,得到函数g (x )
的图象.当x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π时,求g (x )的值域.
解:(1)f (x )=12
sin2x -3cos 2x =12sin2x -32
(1+cos2x ) =12sin2x -32cos2x -32
=sin ⎝
⎛⎭⎫2x -π3-32, 因此f (x )的最小正周期为π,最小值为-2+32. (2)由条件可知:g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π3-32
. 当x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π时,有x -π3∈⎣⎡⎦
⎤π6,2π3, 从而sin ⎝⎛⎭⎫x -π3∈⎣⎡⎦
⎤12,1, 那么sin ⎝⎛⎭⎫x -π3-32∈⎣⎢⎡ 1-32, ⎦
⎥⎤2-32. 故g (x )在区间⎣⎡⎦⎤π2,π上的值域是⎣⎢⎡⎦
⎥⎤1-32,2-32. 2.(2016·新课标全国卷Ⅱ)等差数列{a n }中,a 3+a 4=4,a 5+a 7=6.
(1)求{a n }的通项公式;
(2)设b n =[a n ],求数列{b n }的前10项和,其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,
[2.6]=2.
解:(1)设数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,
由题意有⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+5d =4,a 1+5d =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧
a 1=1,d =25. 所以{a n }的通项公式为a n =2n +35
. (2)由(1)知,b n =⎣⎢⎡⎦
⎥⎤2n +35. 当n =1,2,3时,1≤2n +35
<2,b n =1; 当n =4,5时,2≤2n +35
<3,b n =2;
当n =6,7,8时,3≤2n +35
<4,b n =3; 当n =9,10时,4≤2n +35
<5,b n =4. 所以数列{b n }的前10项和为1×3+2×2+3×3+4×2=24.
3.(2016·新课标全国卷Ⅱ)某险种的基本保费为a (单位:元),继续购买该险种的投保人
(1)记A )的估计值;
(2)记B 为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求P (B )的估计值;
(3)求续保人本年度平均保费的估计值.
解:(1)事件A 发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小
于2的频率为60+50200
=0.55,故P (A )的估计值为0.55. (2)事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为
30+30200=0.3,故P (B )的估计值为0.3. (3)
调查的 1.5a ×0.15+
1.75a ×0.10+2a ×0.05=1.192 5a .
因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a .
4.(2016·新课标全国卷Ⅲ如图,四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥底面ABCD ,AD ∥BC ,AB =AD =AC =3,P A =BC =4,M 为线段AD 上一点,AM =2MD ,N 为PC 的中点.
(1)证明MN ∥平面P AB ;
(2)求四面体N -BCM 的体积.
(1)证明:由已知得AM =23
AD =2. 如图,取BP 的中点T ,连接AT ,TN ,
由N 为PC 中点知TN ∥BC ,
TN =12
BC =2.
又AD ∥BC ,故TN 綊AM ,
所以四边形AMNT 为平行四边形,
于是MN ∥AT .
因为AT ⊂平面P AB ,MN ⊄平面P AB ,
所以MN ∥平面P AB .
(2)解:因为P A ⊥平面ABCD ,N 为PC 的中点,
所以N 到平面ABCD 的距离为12
P A . 如图,取BC 的中点E ,连接AE .
由AB =AC =3得AE ⊥BC ,AE =AB 2-BE 2= 5. 由AM ∥BC 得M 到BC 的距离为5,
故S △BCM =12
×4×5=2 5. 所以四面体N -BCM 的体积V N -BCM =13×S △BCM ×P A 2=453
. 5.(2015·新课标全国卷Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点.
(1)求k 的取值范围;
(2)若OM →·ON →=12,其中O 为坐标原点,求|MN |.
解:(1)由题设,可知直线l 的方程为y =kx +1.
因为l 与C 交于两点,所以|2k -3+1|1+k
2<1. 解得4-73<k <4+73
. 所以k 的取值范围为⎝ ⎛⎭
⎪⎫4-73,4+73. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).
将y =kx +1代入方程(x -2)2+(y -3)2=1,
整理得(1+k 2)x 2-4(1+k )x +7=0. 所以x 1+x 2=4(1+k )1+k 2,x 1x 2=71+k
2. OM →·ON →=x 1x 2+y 1y 2
=(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1
=4k (1+k )1+k 2
+8.
由题设可得4k (1+k )1+k 2
+8=12,解得k =1, 所以l 的方程为y =x +1.
故圆心C 在l 上,所以|MN |=2.
6.(2016·新课标全国卷Ⅲ)设函数f (x )=ln x -x +1.
(1)讨论f (x )的单调性;
(2)证明当x ∈(1,+∞)时,1<x -1ln x
<x ; (3)设c >1,证明当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x .
(1)解:由题设,f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x
-1,令f ′(x )=0,解得x =1. 当0<x <1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增; 当x >1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减.
(2)证明:由(1)知,f (x )在x =1处取得最大值, 最大值为f (1)=0.
所以当x ≠1时,ln x <x -1.
故当x ∈(1,+∞)时,ln x <x -1,
ln 1x <1x
-1, 即1<x -1ln x
<x . (3)证明:由题设c >1,设g (x )=1+(c -1)x -c x , 则g ′(x )=c -1-c x ln c .
令g ′(x )=0,解得x 0=ln c -1ln c ln c
. 当x <x 0时,g ′(x )>0,g (x )单调递增; 当x >x 0时,g ′(x )<0,g (x )单调递减.
由(2)知1<c -1ln c
<c ,故0<x 0<1. 又g (0)=g (1)=0,故当0<x <1时,g (x )>0. 所以当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x .。