高三数学高考数学二轮复习第二部分组合练二
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解三角形[明考情]高考中主要考查正弦定理、余弦定理在解三角形中的应用.求三角形的面积问题一般在解答题的17题位置. [知考向]1.利用正弦、余弦定理解三角形.2.三角形的面积.3.解三角形的综合问题.考点一 利用正弦、余弦定理解三角形方法技巧 (1)公式法解三角形:直接利用正弦定理或余弦定理,其实质是将几何问题转化为代数问题,适用于求三角形的边或角.(2)边角互化法解三角形:合理转化已知条件中的边角关系,适用于已知条件是边角混和式的解三角形问题.1.(2017·天津)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a sin A =4b sin B ,ac =5(a 2-b 2-c 2).(1)求cos A 的值; (2)求sin(2B -A )的值.解 (1)由a sin A =4b sin B 及a sin A =bsin B ,得a =2b .由ac =5(a 2-b 2-c 2)及余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc=-55ac ac=-55. (2)由(1),可得sin A =255,代入a sin A =4b sin B ,得sin B =a sin A 4b =55. 由(1)知,A 为钝角,所以cos B =1-sin 2B =255. 于是sin 2B =2sin B cos B =45,cos 2B =1-2sin 2B =35,故sin(2B -A )=sin 2B cos A -cos 2B sin A =45×⎝ ⎛⎭⎪⎫-55-35×255=-255.2.如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =3,BC =1,P 为△ABC 内一点,∠BPC =90°.(1)若PB =12,求PA ;(2)若∠APB =150°,求tan∠PBA .解 (1)由已知得∠PBC =60°,∠PBA =30°.在△PBA 中,由余弦定理,得PA 2=3+14-2×3×12cos 30°=74,∴PA =72. (2)设∠PBA =α,由已知得PB =sin α,在△PBA 中,由正弦定理得3sin 150°=sin αsin (30°-α),化简得3cos α=4sin α,故tan α=34,即tan∠PBA =34. 3.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且1a +b +1a +c =3a +b +c. (1)求角A 的大小;(2)若c b =12+3,a =15,求b 的值.解 (1)由题意,可得a +b +c a +b +a +b +c a +c =3,即c a +b +ba +c=1, 整理得b 2+c 2-a 2=bc ,由余弦定理知,cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,因为0<A <π,所以A =π3.(2)根据正弦定理,得cb =sin C sin B =sin (A +B )sin B =sin A cos B +cos A sin B sin B =sin Atan B+cos A =32tan B +12=12+3, 解得tan B =12,所以sin B =55.由正弦定理得,b =a sin Bsin A=15×5532=2.4.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b sin A =3a cos B . (1)求角B 的大小;(2)若b =3,sin C =2sin A ,求a ,c 的值. 解 (1)∵b sin A =3a cos B ,由正弦定理得sin B sin A =3sin A cos B . 在△ABC 中,sin A ≠0, 即得tan B = 3. ∵B ∈(0,π),∴B =π3.(2)∵sin C =2sin A ,由正弦定理得c =2a , 由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 即9=a 2+4a 2-2a ·2a cos π3,解得a =3,∴c =2a =2 3. 考点二 三角形的面积方法技巧 三角形面积的求解策略(1)若所求面积的图形为不规则图形,可通过作辅助线或其他途径构造三角形,转化为三角形的面积.(2)若所给条件为边角关系,则运用正弦、余弦定理求出其两边及其夹角,再利用三角形面积公式求解.5.(2016·全国Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cos C (a cos B +b cosA )=c .(1)求角C 的大小;(2)若c =7,△ABC 的面积为332,求△ABC 的周长. 解 (1)由已知及正弦定理得,2cos C (sin A cos B +sin B ·cos A )=sin C ,2cos C sin(A +B )=sin C ,故2sin C cos C =sin C .因为0<C <π,所以cos C =12,所以C =π3.(2)由已知,12ab sin C =332,又C =π3,所以ab =6,由已知及余弦定理得,a 2+b 2-2ab cosC =7,故a 2+b 2=13,从而(a +b )2=25,可得a +b =5.所以△ABC 的周长为5+7.6.在△ABC 中,已知C =π6,向量m =(sin A ,1),n =(1,cos B ),且m ⊥n .(1)求A 的大小;(2)若点D 在边BC 上,且3BD →=BC →,AD =13,求△ABC 的面积. 解 (1)由题意知m ·n =sin A +cos B =0,又C =π6,A +B +C =π,所以sin A +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-A =0. 所以sin A -32cos A +12sin A =0,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=0.又0<A <5π6,所以A -π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,2π3,所以A -π6=0,即A =π6.(2)设|BD →|=x ,由3BD →=BC →,得|BC →|=3x , 由(1)知,A =C =π6,所以|BA →|=3x ,B =2π3.在△ABD 中,由余弦定理,得(13)2=(3x )2+x 2-2·3x ·x cos 2π3,解得x =1,所以AB =BC =3,所以S △ABC =12BA ·BC ·sin B =12·3·3·sin 2π3=934.7.(2017·全国Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin(A +C )=8sin 2B2.(1)求cos B 的值;(2)若a +c =6,△ABC 面积为2,求b .解 (1)由题设及A +B +C =π,得sin B =8sin 2B2,故sin B =4(1-cos B ).上式两边平方,整理得17cos 2B -32cos B +15=0, 解得cos B =1(舍去)或cos B =1517.故cos B =1517.(2)由cos B =1517,得sin B =817,故S △ABC =12ac sin B =417ac .又S △ABC =2,则ac =172.由余弦定理及a +c =6, 得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac (1+cos B ) =36-2×172×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1517=4.所以b =2.8.(2017·延边州一模)已知函数f (x )=sin 2ωx -sin 2⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈R ,ω为常数且12<ω<1,函数f (x )的图象关于直线x =π对称. (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫35A =14,求△ABC 面积的最大值.解 (1)f (x )=12-12cos 2ωx -⎣⎢⎡⎦⎥⎤12-12cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π3=12cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π3-12cos 2ωx =-14cos 2ωx +34sin 2ωx =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6.令2ωx -π6=π2+k π,解得x =π3ω+k π2ω,k ∈Z .∴f (x )的对称轴为x =π3ω+k π2ω,k ∈Z .令π3ω+k π2ω=π, 解得ω=2+3k6,k ∈Z .∵12<ω<1, ∴当k =1时,ω=56,∴f (x )=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫53x -π6.∴f (x )的最小正周期T =2π53=6π5.(2)∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫35A =12sin ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=14,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=12.∴A =π3.由余弦定理得,cos A =b 2+c 2-a 22bc =b 2+c 2-12bc =12,∴b 2+c 2=bc +1≥2bc , ∴bc ≤1.∴S △ABC =12bc sin A =34bc ≤34,∴△ABC 面积的最大值是34. 考点三 解三角形的综合问题方法技巧 (1)题中的关系式可以先利用三角变换进行化简.(2)和三角形有关的最值问题,可以转化为三角函数的最值问题,要注意其中角的取值. (3)和平面几何有关的问题,不仅要利用三角函数和正弦、余弦定理,还要和三角形、平行四边形的一些性质结合起来.9.(2017·天津)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a >b ,a =5,c =6,sin B =35.(1)求b 和sin A 的值; (2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π4的值. 解 (1)在△ABC 中,因为a >b , 所以由sin B =35,得cos B =45.由已知及余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =13, 所以b =13.由正弦定理a sin A =bsin B , 得sin A =a sin Bb =31313. 所以b 的值为13,sin A 的值为31313.(2)由(1)及a <c ,得cos A =21313,所以sin 2A =2sin A cos A =1213,cos 2A =1-2sin 2A =-513.所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π4=sin 2A cos π4+cos 2A sin π4=7226.10.△ABC 的三个角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,1+tan A tan B =2c3b .(1)求角A 的大小;(2)若△ABC 为锐角三角形,求函数y =2sin 2B -2sin B cosC 的取值范围.解 (1)因为1+tan A tan B =2c 3b ,所以由正弦定理,得1+sin A cos B cos A sin B =sin (A +B )cos A sin B =2sin C3sin B .因为A +B +C =π,所以sin(A +B )=sin C ,所以sin C cos A sin B =2sin C3sin B ,因为sin C ≠0,sin B ≠0,所以cos A =32,故A =π6. (2)因为A +B +C =π,A =π6,所以B +C =5π6. 所以y =2sin 2B -2sin B cosC =1-cos 2B -2sin B cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-B=1-cos 2B +3sin B cos B -sin 2B =1-cos 2B +32sin 2B -12+12cos 2B =12+32sin 2B -12cos 2B =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π6+12.又△ABC 为锐角三角形,所以π3<B <π2⇒π2<2B -π6<5π6,所以y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2B -π6+12∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32.故函数y =2sin 2B -2sin B cosC 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32.11.(2017·咸阳二模)设函数f (x )=sin x cos x -sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4(x ∈R ), (1)求函数f (x )的单调区间;(2)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫C 2=0,c =2,求△ABC 面积的最大值.解 (1)函数f (x )=sin x cos x -sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π4(x ∈R ).化简可得f (x )=12sin 2x -12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2=sin 2x -12. 令2k π-π2≤2x ≤2k π+π2(k ∈Z ),则k π-π4≤x ≤k π+π4(k ∈Z ),即f (x )的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π4,k π+π4(k ∈Z ).令2k π+π2≤2x ≤2k π+3π2(k ∈Z ),则k π+π4≤x ≤k π+3π4(k ∈Z ),即f (x )的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π4,k π+3π4(k ∈Z ).(2)由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫C 2=0,得sin C =12, 又因为△ABC 是锐角三角形, 所以C =π6.由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,将c =2,C =π6代入得4=a 2+b 2-3ab ,由基本不等式得a 2+b 2=4+3ab ≥2ab ,即ab ≤4(2+3), 所以S △ABC =12ab sin C ≤12·4(2+3)·12=2+3,即△ABC 面积的最大值为2+ 3.12.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且m =(2a -c ,cos C ),n =(b ,cos B ),m ∥n .(1)求角B 的大小;(2)若b =1,当△ABC 的面积取得最大值时,求△ABC 内切圆的半径.解 (1)由已知可得(2a -c )cos B =b cos C ,结合正弦定理可得(2sin A -sin C )cos B =sinB cosC ,即2sin A cos B =sin(B +C ),又sin A =sin(B +C )>0,所以cos B =12,所以B =π3.(2)由(1)得B =π3,又b =1,在△ABC 中,b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,所以12=a 2+c 2-ac ,即1+3ac =(a +c )2.又(a +c )2≥4ac ,所以1+3ac ≥4ac , 即ac ≤1,当且仅当a =c =1时取等号.从而S △ABC =12ac sin B =34ac ≤34,当且仅当a =c =1时,S △ABC 取得最大值34.设△ABC 内切圆的半径为r ,由S △ABC =12(a +b +c )r ,得r =36.例 (12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量m =(a +b ,sin A -sin C ),向量n =(c ,sin A -sin B ),且m ∥n . (1)求角B 的大小;(2)设BC 的中点为D ,且AD =3,求a +2c 的最大值及此时△ABC 的面积. 审题路线图向量m ∥n ―→边角关系式――――→利用正弦定理转化△ABC 三边关系式――――→余弦定理求得角B ――――→引进变量(设角θ)用θ表示a +2c (目标函数)―→辅助角公式求最值―→求S △ABC 规范解答·评分标准 解 (1)因为m ∥n ,所以(a +b )(sin A -sin B )-c (sin A -sin C )=0,………………………………………………………………………………………………1分 由正弦定理,可得(a +b )(a -b )-c (a -c )=0,即a 2+c 2-b 2=ac . ……………………3分由余弦定理可知,cos B =a 2+c 2-b 22ac =ac 2ac =12.因为B ∈(0,π),所以B =π3.…………5分(2)设∠BAD =θ,则在△BAD 中,由B =π3可知,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2π3.由正弦定理及AD =3,有BDsin θ=ABsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=3sinπ3=2,所以BD =2sin θ,AB =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-θ=3cos θ+sin θ,所以a =2BD =4sin θ,c =AB =3cos θ+sin θ,………………………………………8分 从而a +2c =23cos θ+6sin θ=43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6.由θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,2π3可知,θ+π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,5π6,所以当θ+π6=π2,即当θ=π3时,a +2c 取得最大值4 3 (11)分此时a =23,c =3,所以S △ABC =12ac sin B =332.………………………………………………………………………………………………12分 构建答题模板[第一步] 找条件:分析寻找三角形中的边角关系.[第二步] 巧转化:根据已知条件,选择使用的定理或公式,确定转化方向,实现边角互化. [第三步] 得结论:利用三角恒等变换进行变形,得出结论. [第四步] 再反思:审视转化过程的合理性.1.(2016·山东)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2(tan A +tan B )=tan Acos B +tan Bcos A. (1)证明:a +b =2c ; (2)求cos C 的最小值. (1)证明 由题意知,2⎝⎛⎭⎪⎫sin A cos A +sin B cos B =sin A cos A cos B +sin B cos A cos B.化简得2(sin A cos B +sin B cos A )=sin A +sin B , 即2sin(A +B )=sin A +sin B ,因为A +B +C =π, 所以sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,从而sin A +sin B =2sin C ,由正弦定理得a +b =2c .(2)解 由(1)知c =a +b2,所以cos C =a 2+b 2-c22ab=a 2+b 2-⎝⎛⎭⎪⎫a +b 222ab =38⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +b a -14≥12,当且仅当a =b 时,等号成立,故cos C 的最小值为12.2.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,A 为锐角,向量m =(2sin A ,-3),n =⎝⎛⎭⎪⎫cos 2A ,2cos 2A 2-1,且m ∥n .(1)求A 的大小;(2)如果a =2,求△ABC 面积的最大值.解 (1)由m ∥n ,可得2sin A ·⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2A 2-1+3cos 2A =0,即2sin A ·cos A +3cos 2A =0,所以sin 2A =-3cos 2A ,即tan 2A =- 3.因为A 为锐角,故0°<2A <180°,所以2A =120°,A =60°.(2)如果a =2,在△ABC 中,由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,可得4=b 2+c 2-bc ≥2bc -bc =bc ,即bc ≤4,所以S =12bc sin A ≤12×4×32=3, 故△ABC 面积的最大值为 3.3.在海岸A 处,发现北偏东45°方向距A 为3-1海里的B 处有一艘走私船,在A 处北偏西75°方向,距A 为2海里的C 处的缉私船奉命以103海里/小时的速度追截走私船.此时走私船正以10海里/小时的速度从B 处向北偏东30°方向逃窜,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?并求出所需要的时间.(注:6≈2.449)解 设缉私船追上走私船所需时间为t 小时,如图所示,则CD =103t 海里,BD =10t 海里.在△ABC 中,因为AB =(3-1)海里,AC =2海里,∠BAC =45°+75°=120°, 根据余弦定理,可得BC =(3-1)2+22-2·2·(3-1)cos 120°=6(海里). 根据正弦定理,可得sin∠ABC =AC ·sin 120°BC =2·326=22. 所以∠ABC =45°,易知CB 方向与正北方向垂直,从而∠CBD =90°+30°=120°. 在△BCD 中,根据正弦定理,可得sin∠BCD =BD ·sin∠CBD CD =10t ·sin 120°103t=12, 所以∠BCD =30°,∠BDC =30°, 所以DB =BC =6海里.则有10t =6,t =610≈0.245(小时)=14.7(分钟).故缉私船沿北偏东60°方向,最快需约14.7分钟才能追上走私船.4.(2017·济南一模)已知f (x )=23sin x cos x -cos(π+2x ).(1)求f (x )的单调增区间;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若f (C )=1,c =3,a +b =23,求△ABC 的面积.解 (1)f (x )=23sin x cos x -cos(π+2x ).化简可得f (x )=3sin2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. 由-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π,k ∈Z , 得-π3+k π≤x ≤π6+k π,k ∈Z . ∴f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z . (2)由(1)可知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. ∵f (C )=1,即2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2C +π6=1, 0<C <π,可得2C +π6=5π6,∴C =π3. 由a +b =23,可得a 2+b 2=12-2ab . ∵c =3,根据余弦定理cos C =a 2+b 2-c 22ab, 可得12-2ab -c 22ab =12,解得ab =3. 故△ABC 的面积S =12ab sin C =12×3×32=334. 5.已知向量a =⎝⎛⎭⎪⎫sin x ,34,b =(cos x ,-1). (1)当a ∥b 时,求cos 2x -sin 2x 的值;(2)设函数f (x )=2(a +b )·b ,已知在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,b =2,sin B =63,求f (x )+4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3的取值范围. 解 (1)因为a ∥b ,所以34cos x +sin x =0,所以tan x =-34.cos 2x -sin 2x =cos 2x -2sin x cos x sin 2x +cos 2x =1-2tan x 1+tan 2x =85. (2)f (x )=2(a +b )·b =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+32. 由正弦定理a sin A =b sin B ,得sin A =22, 所以A =π4或A =3π4,因为b >a ,所以A =π4, f (x )+4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4-12. 因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3,所以2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,11π12, 所以32-1≤f (x )+4cos ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π6≤2-12. 所以所求取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤32-1,2-12.。
综合练习题(二)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出四个选项中,只有一项符合题目要求的.1.已知全集U ={x ∈N |0≤x ≤5},∁U A ={1,2,5},则集合A 等于( D ) A .{0,1,2} B .{2,3,4} C .{3,4}D .{0,3,4}【解析】 因为全集U ={x ∈N |0≤x ≤5}, ∁U A ={1,2,5},由补集的定义可知集合A ={0,3,4}.故选D.2.已知复数z 满足(2+i)z =|4-3i|(i 为虚数单位),则z =( B ) A .2+i B .2-i C .1+2iD .1-2i【解析】 由(2+i)z =|4-3i|=42+(-3)2=5, 得z =52+i =5(2-i )(2+i )(2-i )=5(2-i )22+12=2-i ,故选B. 3.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,则“S n 的最大值是S 8”是“⎩⎪⎨⎪⎧a 7+a 8+a 9>0a 7+a 10<0”的( C )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】 等差数列{a n }的前n 项和为S n , 则“S n 的最大值是S 8”⇔a 8>0,a 9<0.则“⎩⎪⎨⎪⎧a 7+a 8+a 9>0a 7+a 10<0”⇔⎩⎪⎨⎪⎧a 8>0a 8+a 9<0.∴“S n 的最大值是S 8”是“⎩⎪⎨⎪⎧a 7+a 8+a 9>0a 7+a 10<0”的充要条件.故选C.4.候鸟每年都要随季节的变化进行大规模的迁徙.研究某种鸟类的专家发现,该种鸟类的飞行速度v (单位:m/s)与其耗氧量Q 之间的关系为v =a +log 2Q10(其中a 是实数).据统计,该种鸟类在静止的时候其耗氧量为20个单位,若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,其耗氧量至少需要( )个单位.( C )A .70B .60C .80D .75【解析】 由题意可得0=a +log 22010,解得a =-1,∴v =-1+log 2Q10,∴-1+log 2Q10≥2,解得Q ≥80,故选C.5.已知数列{a n }是首项为a 1,公差为d 的等差数列,前n 项和为S n ,满足2a 4=a 3+5,则S 9=( C )A .35B .40C .45D .50【解析】 ∵2a 4=a 3+5,∴2(a 5-d )=a 5-2d +5, ∴a 5=5,∴S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5=5×9=45,故选C.6.某四棱锥的三视图如图所示,其侧视图是边长为2的正方形,正视图和俯视图都是等腰直角三角形,则该四棱锥的体积为( A )A .83B .8C .43D .4【解析】 由三视图还原原几何体如图,该几何体是四棱锥P -ABCD , 底面ABCD 为正方形,边长为2, 侧棱PA ⊥底面ABCD ,PA =2, 则该四棱锥的体积V =13×2×2×2=83.故选A .7.已知在边长为3的等边△ABC 中,AP →=12AC →+13AB →,则CP →在CB →上的投影为( C )A .154B .-54C .54D .152【解析】 CP →=AP →-AC →=12AC →+13AB →-AC →=13AB →-12AC →,∴CP →·CB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫13AB →-12AC →·(AB →-AC →)=13AB →2-56AB →·AC →+12AC →2 =13×9-56×3×3×12+12×9=154, ∴CP →在CB →上的投影为CP →·CB →|CB →|=1543=54.故选C.8.已知椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)与直线y a -xb=1交于A ,B 两点,焦点F (0,-c ),其中c为半焦距,若△ABF 是直角三角形,则该椭圆的离心率为( A )A .5-12B .3-12 C.3+14D .5+14【解析】 椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)与直线y a -xb =1交于A ,B 两点,焦点F (0,-c ),其中c 为半焦距,若△ABF 是直角三角形,不妨设A (0,a ),B (-b ,0),则BA →·BF →=0,解得b 2=ac ,即a 2-c 2=ac ,即e 2+e -1=0,e ∈(0,1),故e =5-12.故选A . 9.下列只有一个是函数f (x )=13x 3+ax 2+(a 2-1)x +1(a ≠0)的导函数的图象,则f (-1)=( A )A .-13B .13C .73D .-13或73【解析】 因为f (x )=13x 3+ax 2+(a 2-1)x +1(a ≠0),所以f ′(x )=x 2+2ax +(a 2-1),Δ=4a 2-4(a 2-1)=4>0,开口向上,故导函数图象开口向上,与x 轴有2个交点, 对称轴是x =-a ,结合选项(3)符合, 由f ′(0)=a 2-1=0且-a >0得a =-1, 故f (-1)=-13-1+1=-13.故选A .10.关于函数f (x )=sin|x |+|sin x |有下述四个结论: ①f (x )是偶函数②f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递增 ③f (x )在[-π,π]有4个零点 ④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是( C ) A .①②④ B .②④ C .①④D .①③【解析】 f (-x )=sin|-x |+|sin(-x )|=sin|x |+|sin x |=f (x )则函数f (x )是偶函数,故①正确,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π时,sin|x |=sin x ,|sin x |=sin x , 则f (x )=sin x +sin x =2sin x 为减函数,故②错误,当0≤x ≤π时,f (x )=sin|x |+|sin x |=sin x +sin x =2sin x ,由f (x )=0得2sin x =0得x =0或x =π,由f (x )是偶函数,得在[-π,0)上还有一个零点x =-π,即函数f (x )在[-π,π]有3个零点,故③错误,当sin|x |=1,|sin x |=1时,f (x )取得最大值2, 故④正确,故正确是①④,故选C. 11.设a =3π,b =π3,c =33,则( C ) A .b >a >c B .c >a >b C .a >b >cD .b >c >a【解析】 考查幂函数y =x 3在(0,+∞)是单调增函数, 且π>3,∴π3>33,∴b >c ; 由y =3x 在R 上递增,可得3π>33, 由a =3π,b =π3,可得ln a =πln 3,ln b =3ln π, 考虑f (x )=ln x x 的导数f ′(x )=1-ln xx2, 由x >e 可得f ′(x )<0,即f (x )递减, 可得f (3)>f (π),即有ln 33>ln ππ,即为πln 3>3ln π,即有3π>π3,则a >b >c ,故选C.12.已知F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点和右焦点,过F 2的直线l 与双曲线的右支交于A ,B 两点,△AF 1F 2的内切圆半径为r 1,△BF 1F 2的内切圆半径为r 2,若r 1=2r 2,则直线l 的斜率为( D )A .1B . 2C .2D .2 2【解析】 记△AF 1F 2的内切圆圆心为C , 边AF 1、AF 2、F 1F 2上的切点分别为M 、N 、E , 易见C 、E 横坐标相等,则|AM |=|AN |,|F 1M |=|F 1E |,|F 2N |=|F 2E |, 由|AF 1|-|AF 2|=2a ,即|AM |+|MF 1|-(|AN |+|NF 2|)=2a , 得|MF 1|-|NF 2|=2a ,即|F 1E |-|F 2E |=2a , 记C 的横坐标为x 0,则E (x 0,0), 于是x 0+c -(c -x 0)=2a ,得x 0=a ,同样内心D 的横坐标也为a ,则有CD ⊥x 轴, 设直线的倾斜角为θ,则∠OF 2D =θ2,∠CF 2O =90°-θ2,在△CEF 2中,tan ∠CF 2O =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫90°-θ2=r 1|EF 2|,在△DEF 2中,tan ∠DF 2O =tan θ2=r 2|EF 2|, 由r 1=2r 2,可得2tan θ2=tan ⎝⎛⎭⎪⎫90°-θ2=1tanθ2,解得tan θ2=22,则直线的斜率为tan θ=2tanθ21-tan 2θ2=21-12=22,故选D.二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卡相应位置上.13.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≤3x -y ≤0x +2≥0,则z =x -2y 的最大值为__2__.【解析】 由z =x -2y 得y =12x -12z ,作出x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≤3x -y ≤0x +2≥0对应的平面区域如图(阴影部分):平移直线y =12x -12z ,由图形可知当直线经过点B 时, 直线y =12x -12z 的截距最小,此时z 最大,由⎩⎪⎨⎪⎧x =-2x -y =0,得B (-2,-2).代入目标函数z =x -2y ,得z =-2-2×(-2)=2, 故答案为2.14.已知f (x )是定义域为R 的奇函数,满足f (1+x )=f (1-x ),若f (1)=2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 018)=__2__.【解析】 根据题意,f (x )是定义域为R 的奇函数, 则f (-x )=-f (x ),又由f (x )满足f (1+x )=f (1-x ),则f (-x )=f (2+x ),则有f (x +2)=-f (x ), 变形可得:f (x +4)=f (x ), 即函数f (x )为周期为4的周期函数;又由f (x )是定义域为R 的奇函数,则f (0)=0,则f (2)=-f (0)=0,f (3)=-f (1)=-2,f (4)=f (0)=0, 则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=2+0+(-2)+0=0,则有f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 018)=[f (1)+f (2)+f (3)+f (4)]×504+f (2 017)+f (2 018)=f (1)+f (2)=2;故答案为2.15.已知sin α=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=__-3【解析】 已知sin α=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3,则sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π3-π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3,整理得:12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-32cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3,故:32cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=-52sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3, 解得:tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-35, 则:tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-π6 =tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3-tan π61+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3tan π6=-233,故答案为-233. 16.设直三棱柱ABC -A 1B 1C 1的所有顶点都在一个球面上,且球的体积是4010π3,AB =AC =AA 1,∠BAC =120°,则此直三棱柱的高是__22__.【解析】 设AB =AC =AA 1=2m . ∵∠BAC =120°,∴∠ACB =30°,于是2msin 30°=2r (r 是△ABC 外接圆的半径),r =2m .又球心到平面ABC 的距离等于侧棱长AA 1的一半, ∴球的半径为(2m )2+m 2=5m . ∴球的体积为43π×(5m )3=4010π3,解得m = 2.于是直三棱柱的高是AA 1=2m =2 2. 故答案为2 2.三、解答题:本大题共5小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (一)必考题:共60分17.(本小题满分12分)设a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边.已知a cos B =b cos A +c ,(1)证明:△ABC 是直角三角形;(2)若D 是AC 边上一点,且CD =3,BD =5,BC =6,求△ABD 的面积. 【解析】 (1)由正弦定理a cos B =b cos A +c 化为:sin A cos B =sin B cos A +sin C , ∴sin A cos B -sin B cos A =sin C , ∴sin(A -B )=sin C ,∵A -B ∈(-π,π),C ∈(0,π), ∴A -B =C 或A -B =π-C (舍) ∴A =B +C ,∴A =π2.即△ABC 是直角三角形.(2)在△BCD 中,CD =3,BD =5,BC =6,由余弦定理得cos C =CD 2+BC 2-BD 22CD ×BC =59.∴sin C =2149.∴AC =BC ×cos C =103,∴AD =AC -CD =13,又AB =BC ×sin C =4143.∴S △ABD =12AB ×AD =2149.18.(本小题满分12分)(理)某工厂A ,B 两条相互独立的生产线生产同款产品,在产量一样的情况下通过日常监控得知,A ,B 生产线生产的产品为合格品的概率分别为p 和2p -1(0.5≤p ≤1).(1)从A ,B 生产线上各抽检一件产品,若使得至少有一件合格的概率不低于99.5%,求p 的最小值p 0;(2)假设不合格的产品均可进行返工修复为合格品,以(1)中确定的p 0作为p 的值. 已知A ,B 生产线的不合格品返工后每件产品可分别挽回损失5元和3元,若从两条生产线上各随机抽检1 000件产品,以挽回损失的平均数为判断依据,估计哪条生产线的挽回损失较多?(文)(2021·金安区模拟)某5G 手机配件生产厂为了了解该厂生产同一型号配件的甲、乙两车间的生产质量,质检部门随机从甲、乙两车间各抽检了100件配件,其检测结果:(1)分别估计甲、乙车间生产出配件的正品的概率.(2)该厂规定一等品每件的出厂价是二等品的出厂价的2倍,已知每件配件的生产成本为5元,根据环保要求需要处理费用为3元,厂家要求生产的每件配件的平均利润不低于21.7元,求二等品每件的出厂的最低价.【解析】 (理)(1)P =1-(1-p )(1-(2p -1))=1-2(1-p )2. 令1-2(1-p )2≥0.995,解得p ≥0.95. 故p 的最小值p 0=0.95.(2)由(1)可知A ,B 生产线上的产品合格率分别为0.95,0.9. 即A ,B 生产线的不合格产品率分别为0.05和0.1.故从A 生产线抽检的1 000件产品中不合格产品大约为1 000×0.05=50件, 故挽回损失50×5=250元,从B 生产线上抽检1 000件产品,不合格产品大约为1 000×0.1=100, 可挽回损失100×3=300元, ∴从B 生产线挽回的损失较多.(文)(1)由数表知,甲车间生产出配件的正品的频率是55+33100=0.88. 所以甲车间生产配件的正品的概率估计值为0.88. 乙车间生产出的配件的正品的频率是65+27100=0.92.所以,乙车间生产的配件的正品的概率估计为0.92.(2)设二等品每件的出厂价为a 元,则一等品每件的出厂价为2a 元. 由题意知:1200[120(2a -5)+60(a -5)-20×8]≥21.7,整理得32a -5.3≥21.7,所以a ≥18,所以二等品每件的出厂的最低价为18元.19.(本小题满分12分)如图所示,△ABC 是等边三角形,DE ∥AC ,DF ∥BC ,面ACDE ⊥面ABC ,AC =CD =AD =DE =2DF =2.(1)求证:EF ⊥BC ; (2)求四面体FABC 的体积.【解析】 (1)证明:∵DE ∥AC ,DF ∥BC , 又△ABC 是等边三角形, ∴∠EDF =∠ACB =60°, 又AC =DE =BC =2DF =2, 在△EDF 中,由余弦定理可得,EF =22+12-2×1×2×cos 60°=3,∴EF 2+DF 2=DE 2,故EF ⊥DF , 又DF ∥BC ,∴EF ⊥BC . (2)取AC 的中点O ,连接DO ,由AD =DC ,得DO ⊥AC ,又平面ACDE ⊥平面ABC ,且平面ACDE ∩平面ABC =AC ,∴DO ⊥平面ABC ,且求得DO =22-12= 3.由DE ∥AC ,DF ∥BC ,且DE ∩DF =D ,可得平面DEF ∥平面ABC ,则F 与D 到底面ABC 的距离相等,则四面体FABC 的体积V =13×12×2×2×32×3=1. 20.(本小题满分12分)已知抛物线C :y 2=2px (p >0),过C 的焦点F 的直线l 1与抛物线交于A 、B 两点,当l 1⊥x 轴时,|AB |=4.(1)求抛物线C 的方程;(2)如图,过点F 的另一条直线l 与C 交于M 、N 两点,设l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2,若k 1+k 2=0(k 1>0),且3S △AMF =S △BMN ,求直线l 1的方程.【解析】 (1)根据题意可得F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0, 当l 1⊥x 轴时,直线l 1的方程为x =p2, 联立⎩⎪⎨⎪⎧x =p 2y 2=2px,解得y =±p ,所以A ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,-p , 所以|AB |=2p =4,解得p =2,进而可得抛物线的方程为y 2=4x .(2)由(1)可知F (1,0),设直线l 1的方程为y =k 1(x -1),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1(x -1)y 2=4x, 得k 21x 2-(2k 21+4)x +k 21=0,所以Δ=(2k 21+4)2-4k 41=16k 21+16>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),所以x 1+x 2=2k 21+4k 21,x 1x 2=1,① 因为k 1+k 2=0,所以k 1=-k 2,因为直线l 2与抛物线交于点M ,N ,所以A 与N 关于x 轴对称,M 与B 关于x 轴对称, 因为3S △AMF =S △BMN ,S △AMF =S △BNF ,所以3S △AMF =S △AMF +S △BFM ,所以2S △AMF =S △BFM ,所以2|AF |=|BF |,由抛物线定义可得|AF |=x 1+1,|BF |=x 2+1,所以2x 1+2=x 2+1,即x 2=2x 1+1,代入①得(2x 1+1)x 1=1,解得x 1=12或-1(舍去), 所以x 2=2x 1+1=2×12+1=2, 所以x 1+x 2=2k 21+4k 21=2+12=52, 解得k 21=8,即k 1=22,所以直线l 1的方程为y =22(x -1).21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=a ln x +x (a ∈R ).(1)若a =-1,求函数f (x )的单调区间;(2)若函数g (x )=f (x )+1e x -x a ,且g (x )≥0在x ∈(1,+∞)时恒成立,求实数a 的最小值.【解析】 (1)a =-1时,f (x )=-ln x +x ,函数f (x )的定义域是(0,+∞),则f ′(x )=-1x +1=x -1x, 令f ′(x )>0,解得:x >1,令f ′(x )<0,解得:0<x <1,故f (x )的单调减区间为(0,1),f (x )的单调增区间为(1,+∞).(2)由g (x )≥0,可得e -x -(-x )≥x a -a ln x ,即e -x -(-x )≥eln xa -a ln x ①,令h (t )=e t -t ,由h ′(t )=e t -1得,当t <0时,h (t )递减,当t >0时,h (t )递增,所以①即为h (-x )≥h (a ln x ),由于求实数a 的最小值,考虑化为a <0,所以-x ≤a ln x ,即a ≥-xln x ,令l (x )=-xln x ,则l ′(x )=-ln x -1(ln x )2, 令l ′(x )>0,解得:0<x <e ,令l ′(x )<0,解得:x >e ,故l (x )在(0,e)递增,在(e ,+∞)递减,故可得l (x )的最大值为-e ,所以a 的最小值为-e.(二)选考题:共10分.请考生在22、23题中任选一题作答.如果多做,按所做的第一题计分22.(本小题满分10分)[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的方程为x +y -4=0,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =cos t y =2sin t(t 为参数).以O 点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线l 和曲线C 的极坐标方程;(2)设射线θ=α(ρ≥0,0≤α<2π)与直线l 和曲线C 分别交于点M ,N ,求4|OM |2+1|ON |2的最小值.【解析】 (1)由x =ρcos θ,y =ρsin θ,x 2+y 2=ρ2,可得直线l 的极坐标方程为ρcos θ+ρsin θ-4=0,即有ρ=4cos θ+sin θ; 曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =cos t y =2sin t(t 为参数), 可得sin 2t +cos 2t =y 22+x 2=1, 则ρ2cos 2θ+12ρ2sin 2θ=1, 即为ρ2=22cos 2θ+sin 2θ=21+cos 2θ. (2)设M (ρ1,α),N (ρ2,α),其中0≤α<3π4或7π4<α<2π, 则4|OM |2+1|ON |2=(cos α+sin α)24+1+cos 2α2 =1+2sin αcos α4+3+cos 2α4 =1+sin 2α+cos 2α4=1+24sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4,由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=-1即α=5π8时,4|OM |2+1|ON |2取得最小值1-24.23.(本小题满分10分)[选修4-5:不等式选讲]已知函数f (x )=|x |.(1)求不等式3f (x -1)-f (x +1)>2的解集;(2)若不等式f (x -a )+f (x +2)≤f (x +3)的解集包含[-2,-1],求a 的取值范围.【解析】 (1)∵f (x )=|x |,∴3f (x -1)-f (x +1)>2,即3|x -1|-|x +1|>2,所以⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-1,-3(x -1)+x +1>2①,或⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,-3(x -1)-x -1>2②,或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,3(x -1)-x -1>2③. 解①得x ≤-1,解②得-1<x <0,解③得x >3,综合可得x <0或x >3,所以原不等式的解集为(-∞,0)∪(3,+∞).(2)f (x -a )+f (x +2)≤f (x +3),即|x -a |+|x +2|≤|x +3|.因为不等式f (x -a )+f (x +2)≤f (x +3)的解集包含[-2,-1],所以,|x -a |+|x +2|≤|x +3|对于x ∈[-2,-1]恒成立.因为x ∈[-2,-1],所以,x +2≥0,x +3≥0,所以|x -a |+|x +2|≤|x +3|等价于|x -a |+x +2≤x +3,即|x -a |≤1恒成立,所以a -1≤x ≤a +1在[-2,-1]上恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -1≤-2-1≤a +1,解得-2≤a ≤-1, 即实数a 的取值范围为[-2,-1].。
专题21.(2011·北京海淀)已知函数f (x )=(ax -1)e x,a ∈R . (1)当a =1时,求函数f (x )的极值;(2)若函数f (x )在区间(0,1)上是单调增函数,求实数a 的取值范围. [解析] (1)因为f ′(x )=(ax +a -1)e x , 所以当a =1时,f ′(x )=xe x, 令f ′(x )=0,则x =0,所以f (x ),f ′(x )的变化情况如下表:所以x =0时,f (x )取得极小值f (0)=-1.(2)因为f ′(x )=(ax +a -1)e x ,函数f (x )在区间(0,1)上是单调增函数,所以f ′(x )≥0,对x ∈(0,1)恒成立.又e x >0,所以只要ax +a -1≥0对x ∈(0,1)恒成立即可,解法一:设g (x )=ax +a -1,则要使ax +a -1≥0对x ∈(0,1)恒成立,只要⎩⎪⎨⎪⎧g (0)≥0g (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a -1≥02a -1≥0成立,解得a ≥1. 解法二:因为x >0,所以只要a ≥1x +1对x ∈(0,1)恒成立,因为函数g (x )=1x +1在(0,1)上单调递减,所以只要a ≥g (0)=10+1=1.2.已知某企业原有员工2000人,每人每年可为企业创利润3.5万元.为应对国际金融危机给企业带来的不利影响,该企业实施“优化重组,分流增效”的策略,分流出一部分员工待岗.为维护生产稳定,该企业决定待岗人数不超过原有员工的5%,并且每年给每位待岗员工发放生活补贴0.5万元.据评估,若待岗员工人数为x 人,则留岗员工每人每年可为企业多创利润(1-81100x万元.为使企业年利润最大,应安排多少员工待岗? [解析] 设重组后,该企业年利润为y 万元,依题意得y =(2000-x )(3.5+1-81100x )-0.5x=-5(x +324x)+9000.81, ∴y =-5(x +324x)+9000.81,(0<x ≤100且x ∈N ), y =-5(x +324x)+9000.81 ≤-5×2324+9000.81=8820.81, ∴当且仅当x =324x,即x =18时取等号,此时y 取得最大值. 即为使企业年利润最大,应安排18人待岗.3.(2011·皖南八校)已知函数f (x )=ax 2+bx +c ,其中a ∈N *,b ∈N ,c ∈Z . (1)若b >2a ,且f (sin x )(x ∈R )的最大值为2,最小值为-4,试求函数f (x )的最小值; (2)若对任意实数x ,不等式4x ≤f (x )≤2(x 2+1)恒成立,且存在x 0使得f (x 0)<2(x 20+1)成立,求c 的值.[解析] (1)函数f (x )=ax 2+bx +c 的图像开口向上,对称轴方程为x =-b 2a .∵b >2a ,且a ∈N *,b ∈N ,∴-b2a<-1. ∵sin x ∈[-1,1],∴函数f (x )=ax 2+bx +c 在[-1,1]上为增函数. 于是f (sin x )的最大值为f (1)=a +b +c =2, 最小值为f (-1)=a -b +c =-4, 由此可得b =3.∵b >2a ,且a ∈N *, ∴a =1,从而c =-2.∴f (x )=x 2+3x -2=(x +32)2-174.即f (x )的最小值为-174.(2)令x =1,代入4x ≤f (x )≤2(x 2+1)得 f (1)=4,即a +b +c =4.从而b -4=-a -c . 又由f (x )≥4x ,得ax 2+(b -4)x +c ≥0. ∵a >0,故Δ=(b -4)2-4ac ≤0.即(-a -c )2-4ac ≤0,(a -c )2≤0.从而a =c . ∵b ≥0,∴a +c ≤4,2c ≤4. 又a =c ∈N *,∴c =1或c =2.当c =2时,b =0,f (x )=2x 2+2.此时x 0不满足f (x 0)<2(x 20+1).故c =2不符合题意,舍去.所以c =1,经检验c =1满足题意.4.(2011·安徽理,16)设f (x )=ex1+ax 2,其中a 为正实数.(1)当a =43f (x )的极值点;(2)若f (x )为R 上的单调函数,求a 的取值范围. [解析] 对f (x )求导得f ′(x )=e x 1+ax 2-2ax (1+ax 2)2.(1)当a =43f ′(x )=0,则4x 2-8x +3=0,解得x 1=32,x 2=12.结合①,可知所以,x 1=32是极小值点,x 2=12是极大值点.(2)若f (x )为R 上的单调函数,则f ′(x )在R 上不变号,结合①与条件a >0,知ax 2-2ax +1≥0在R 上恒成立,由此Δ=4a 2-4a =4a (a -1)≤0,由此并结合a >0,知0<a ≤1.5.(2011·大纲全国卷文,21)已知函数f (x )=x 3+3ax 2+(3-6a )x -12a -4(a ∈R ). (1)证明:曲线y =f (x )在x =0处的切线过点(2,2);(2)若f (x )在x =x 0处取得最小值,x 0∈(1,3),求a 的取值范围. [解析] (1)f ′(x )=3x 2+6ax +3-6a由f (0)=12a -4,f ′(0)=3-6a 得曲线y =f (x )在x =0处的切线方程为y =(3-6a )x +12a -4,由此知曲线y =f (x )在x =0处的切线经过点(2,2).(2)由f ′(x )=0,得x 2+2ax +1-2a =0(ⅰ)当-2-1≤a ≤2-1时,f (x )没有极小值. (ⅱ)当a >2-1或a <-2-1时,由f ′(x )=0得 x 1=a -a 2+2a -1,x 2=-a +a 2+2a -1 故x 0=x 2,由题设知,1<-a +a 2+2a -1<3 当a >2-1时,不等式1<-a +a 2+2a -1<3无解当a <-2-1时,解不等式1<-a +a 2+2a -1<3得-52<a <-2-1综合(ⅰ)(ⅱ)得a 的取值范围是(-52,-2-1).6.(2011·宁夏银川模拟)已知f (x )是定义在区间[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若m ,n∈[-1,1],m +n ≠0时,有f (m )+f (n )m +n>0.(1)解不等式f (x +12)<f (1-x );(2)若f (x )≤t 2-2at +1对所有x ∈[-1,1],a ∈[-1,1]恒成立,求实数t 的取值范围. [解析] (1)任取x 1,x 2∈[-1,1],且x 2>x 1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1) =f (x 2)+f (-x 1)x 2+(-x 1)·(x 2-x 1)>0,所以f (x 2)>f (x 1).所以f (x )是增函数. 由f (x +12)<f (1-x )得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x +12≤1-1≤1-x ≤1x +12<1-x,解得0≤x <14.故不等式f (x +12)<f (1-x )的解集为[0,14).(2)由于f (x )为增函数,所以f (x )的最大值为f (1)=1,所以f (x )≤t 2-2at +1对a ∈[-1,1],x ∈[-1,1]总成立⇔t 2-2at +1≥1对任意a ∈[-1,1]总成立⇔t 2-2at ≥0对任意a ∈[-1,1]总成立.把y =t 2-2at 看作a 的函数,由a ∈[-1,1]知其图像是一线段. 所以t 2-2at ≥0对任意a ∈[-1,1]总成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ t 2-2×(-1)t ≥0t 2-2×1×t ≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧t 2+2t ≥0t 2-2t ≥0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧t ≤-2或t ≥0t ≤0或t ≥2 ⇔t ≤-2或t =0或t ≥2.7.(2011·徐州二模)已知函数f (x )=(x 2-3x +94)e x ,其中e 是自然对数的底数.(1)求函数f (x )的图像在x =0处的切线方程; (2)求函数f (x )在区间[-1,2]上的最大值与最小值. [解析] (1)因为f (x )=(x 2-3x +94)e x ,所以f (0)=94,又f ′(x )=(2x -3)e x +(x 2-3x +94)e x =(x 2-x -34)e x ,所以f ′(0)=-34,所以函数f (x )的图像在x =0处的切线方程为: y -94=-34,即3x +4y -9=0. (2)由(1)得f (x )=(x -32)2e x ,f ′(x )=(x +12)(x -32)e x.当x 变化时,函数f (x ),f ′(x )在区间[-1,2]上的变化情况如下表:函数f (x )在区间[-1,2]上的最大值f (x )max =max{f (-12),f (2)},最小值f (x )min =min{f (-1),f (32)}.∵f (2)-f (-12)=14e 2-4e -12=e 5-164e<35-2564e<0,f (32)-f (-1)=0-254-1<0, ∴f (x )max =f (-12)=4e -12,f (x )min =f (32)=0.。
高考数学第二轮复习计划一、指导思想高三第一轮复习一般以知识、技能、方法的逐点扫描和梳理为主,通过第一轮复习,学生大都能掌握基本概念的性质、定理及其一般应用,但知识较为零散,综合应用存在较大的问题。
第二轮复习的首要任务是把整个高中基础知识有机地结合在一起,强化数学的学科特点,同时第二轮复习承上启下,是促进知识灵活运用的关键时期,是发展学生思维水平、提高综合能力发展的关键时期,因而对讲、练、检测要求较高。
强化高中数学主干知识的复习,形成良好知识网络。
整理知识体系,总结解题规律,模拟高考情境,提高应试技巧,掌握通性通法。
第二轮复习承上启下,是知识系统化、条理化,促进灵活运用的关键时期,是促进学生素质、能力发展的关键时期,因而对讲练、检测等要求较高,故有“二轮看水平”之说.“二轮看水平”概括了第二轮复习的思路,目标和要求.具体地说,一是要看教师对《考试大纲》的理解是否深透,研究是否深入,把握是否到位,明确“考什么”、“怎么考”.二是看教师讲解、学生练习是否体现阶段性、层次性和渐进性,做到减少重复,重点突出,让大部分学生学有新意,学有收获,学有发展.三是看知识讲解、练习检测等内容科学性、针对性是否强,使模糊的清晰起来,缺漏的填补起来,杂乱的条理起来,孤立的联系起来,让学生形成系统化、条理化的知识框架.四是看练习检测与高考是否对路,不拔高,不降低,难度适宜,效度良好,重在基础的灵活运用和掌握分析解决问题的思维方法.二、时间安排:1.第一阶段为重点主干知识的巩固加强与数学思想方法专项训练阶段,时间为3月10——4月30日。
2.第二阶段是进行各种题型的解题方法和技能专项训练,时间为5月1日——5月25日。
3.最后阶段学生自我检查阶段,时间为5月25日——6月6日。
三、怎样上好第二轮复习课的几点建议:(一).明确“主体”,突出重点。
第二轮复习,教师必须明确重点,对高考“考什么”,“怎样考”,应了若指掌.只有这样,才能讲深讲透,讲练到位.因此,每位教师要研究2009-2010湖南对口高考试题.第二轮复习的形式和内容1.形式及内容:分专题的形式,具体而言有以下八个专题。
大题基础练(二)数列1.已知等差数列{a n}和正项等比数列{b n}满足:a1=b1=2,b5=a11,且3b4是b5和b6的等差中项.(1)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(2)设c n=a n+b n,求数列{c n}的前n项和S n.解:(1)设d为数列{a n}的公差,q为数列{b n}的公比,由题意得6b4=b5+b6,即q2+q-6=0,解得q=2或q=-3,因为数列{b n}各项均为正,所以q>0,即q=2,所以b n=b1·q n-1=2n.b5=a11=32=a1+10d,解得d=3,所以a n=a1+(n-1)d=2+3(n-1)=3n-1;(2)由(1)得:a n+b n=3n-1+2n,所以S n=2+21+5+22+…+3n-1+2n=(2+5+…+3n-1)+(21+22+…+2n)=n(2+3n-1)2+2(1-2n)1-2=3n22+n2+2n+1-2,所以S n=3n22+n2+2n+1-2.2.(2021·广东省高三专题练习)已知各项均不相等的等差数列{a n}的前4项和为10,且a1,a2,a4是等比数列{b n}的前3项.(1)求a n,b n;(2)设c n=b n+1a n(a n+1),求{c n}的前n项和S n. 解:(1)设数列{a n}的公差为d(d≠0),由题意,S 4=4a 1+4×(4-1)2d =4a 1+6d =10,① 又因为a 1,a 2,a 4成等比数列,所以a 22=a 1a 4, 即(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ),得a 1=d ,②联立①②可得,a 1=d =1所以 a n =n ,b n =2n -1;(2)因为c n =b n +1a n (a n +1)=2n -1+1n (n +1), 所以S n =(20+21+…+2n -1)+(1-12+12-13+…+1n -1n +1)=1-2n 1-2+1-1n +1=2n -1n +1. 所以数列{c n }的前n 项和S n 为S n =2n-1n +1. 3.已知正项等差数列{a n }满足:S 2n =a 31+a 32+…+a 3n ,n ∈N *,S n 是数列{a n }的前n 项和.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n 4n (2a n -1)(2a n +1)(n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为T n ,求T 2n .解:(1)正项等差数列{a n }满足:S 2n =a 31+a 32+…+a 3n ,当n =1时,解得a 1=1;当n =2时,S 22=a 31+a 32,整理得a 22-a 2-2=0,解得a 2=2或-1(负值舍去),故公差d =a 2-a 1=1,故a n =n .(2)由(1)得:b n =(-1)n4n (2a n -1)(2a n +1)=(-1)n 4n (2n -1)(2n +1)=(-1)n ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1, 所以T 2n =-1-13+13+15+…+14n -1+14n +1=14n +1-1=4n 4n +1. 4.已知数列{a n }满足:a 1+a 2+a 3+…+a n =n -a n ,n ∈N *.(1)求a 1,a 2的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)令b n =(2-n )(a n -1),如果对任意n ∈N *,都有b n +14t ≤t 2,求实数t 的取值范围.解:(1)因为a 1+a 2+a 3+……+a n =n -a n ,所以a 1=1-a 1,解得a 1=12,同理可得a 1+a 2=2-a 2,解得a 2=34;(2)因为a 1+a 2+a 3+…+a n =n -a n ,①则有a 1+a 2+a 3+…+a n +a n +1=(n +1)-a n +1,②②-①可得2a n +1-a n =1,即a n +1-1=12(a n -1),又a 1-1=-12,所以数列{a n -1}是首项为-12,公比为12的等比数列,则有a n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n . (3)由(2)可得a n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,则b n =(2-n )(a n -1)=n -22n , 因为b n +1-b n =n -12n +1-n -22n =n -1-2(n -2)2n +1=3-n 2n +1>0,则n <3, 由b n +1-b n <0,可得n >3,所以b 1<b 2<b 3=b 4>b 5>…>b n >…,故b n 有最大值b 3=b 4=18,所以对任意n ∈N *,有b n ≤18,如果对于任意n ∈N *,都有b n +14t ≤t 2,即b n ≤t 2-14t 恒成立, 则(b n )max ≤t 2-14t ,所以18≤t 2-14t ,解得t ≤-14或t ≥12, 所以实数t 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-14∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞. 5.(2021·佛山第一次模拟)在①log 2 a n +1=log 2 a n +1,②a n +1=a n +2n ,③a 2n +1-a n +1a n =2a 2n (a n >0)这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答,已知{b n -a n }为等差数列,{b n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,b 1=2,b 3=14,________,是否存在正整数k ,使得S k >2 021?若存在,求k 的最小值:若不存在,说明理由.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分. 解:选①:由log 2 a n +1=log a n +1得log 2 a n +1-log 2 a n =1, 所以{log 2 a n }是首项为log 2 a 1=1,公差为1的等差数列, 所以log 2 a n =1+(n -1)×1=n ,故a n =2n .又b 1=2,b 3=14,a 1=2,a 3=8,所以b 1-a 1=0,b 3-a 3=6,所以等差数列{b n -a n }的公差d =(b 3-a 3)-(b 1-a 1)3-1=3, 所以b n -a n =b 1-a 1+(n -1)d =3(n -1),所以b n =2n +3(n -1),S n =(21+22+23+…+2n )+3(1+2+3+…+n )-3n =2n +1-2+3n 2-3n 2.由S n >2 021得n ≥10,即存在正整数k ,使得S k >2 021.且k 的最小值为10.选②:由a n +1=a n +2n 得a 2-a 1=21,a 3-a 2=22, a 4-a 3=23,…,a n -a n -1=2n -1(n ≥2),相加得a n -a 1=21+22+23+…+2n -1=2(1-2n -1)1-2=2n -2, 又a 1=2,所以a n =2n (n ≥2),显然a 1=2也满足a n =2n (n ≥2),故a n =2n .下同选①.选③:由a 2n +1-a n +1a n =2a 2n 整理得(a n +1-2a n )(a n +1+a n )=0,又a n >0,所以a n +1=2a n ,即a n +1a n=2, 所以{a n }是首项为2,公比为2的等比数列,所以a n =2n . 下同选①.6.已知函数f (x )=log k x (k 为常数,k >0且k ≠1).(1)在下列条件中选择一个________使数列{a n }是等比数列,说明理由;①数列{f (a n )}是首项为2,公比为2的等比数列; ②数列{f (a n )}是首项为4,公差为2的等差数列; ③数列{f (a n )}是首项为2,公差为2的等差数列的前n 项和构成的数列.(2)在(1)的条件下,当k =2时,设a n b n =2n +14n 2-1,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)①③不能使{a n }成等比数列.②可以:由题意f (a n )=4+(n -1)×2=2n +2,即log k a n =2n +2,得a n =k 2n +2,且a 1=k 4≠0,所以a n +1a n=k 2(n +1)+2k 2n +2=k 2.因为常数k >0且k ≠1,所以k 2为非零常数,所以数列{a n }是以k 4为首项,k 2为公比的等比数列.(2)由(1)知a n =k 4·(k 2)n -1=k 2k +2,所以当k =2时,a n =2n +1.因为a n b n =2n +14n 2-1, 所以b n =14n 2-1,所以b n =1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1, T n =b 1+b 2+…+b n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n 2n +1. 7.已知{a n }为等差数列,a 1,a 2,a 3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a 1,a 2,a 3中的任何两个数都不在下表的同一列.请从①a 111使满足以上条件的数列{a n }存在;并在此存在的数列{a n }中,试解答下列两个问题:(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足b n =(-1)n +1a 2n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)若选择条件①,当第一行第一列为a1时,由题意知,可能的组合有,a1=2,a2=6,a3=7不是等差数列,a1=2,a2=9,a3=8不是等差数列;当第一行第二列为a1时,由题意知,可能的组合有,a1=2,a2=4,a3=7不是等差数列,a1=2,a2=9,a3=12不是等差数列;当第一行第三列为a1时,由题意知,可能的组合有,a1=2,a2=4,a3=8不是等差数列,a1=2,a2=6,a3=12不是等差数列,则放在第一行的任何一列,满足条件的等差数列{a n}都不存在,若选择条件②,则放在第一行第二列,结合条件可知a1=1,a2=4,a3=7,则公差d=a2-a1=3,所以a n=a1+(n-1)d=3n-2,n∈N*,若选择条件③,当第一行第一列为a1时,由题意知,可能的组合有,a1=3,a2=6,a3=7不是等差数列,a1=3,a2=9,a3=8不是等差数列;当第一行第二列为a1时,由题意知,可能的组合有,a1=3,a2=4,a3=7不是等差数列,a1=3,a2=9,a3=12不是等差数列;当第一行第三列为a1时,由题意知,可能的组合有,a1=3,a2=4,a3=8不是等差数列,a1=3,a2=6,a3=12不是等差数列,则放在第一行的任何一列,满足条件的等差数列{a n}都不存在,综上可知:a n=3n-2,n∈N*.(2)由(1)知,b n=(-1)n+1(3n-2)2,所以当n为偶数时,T n=b1+b2+b3+…+b n=a21-a22+a23-a24+…+a2n-1-a2n=(a1+a2)(a1-a2)+(a3-a4)(a3+a4)+…+(a n-1+a n)(a n-1-a n)=-3(a1+a2+a3+…+a n )=-3×n (1+3n -2)2=-92n 2+32n , 当n 为奇数时,T n =T n -1+b n =-92(n -1)2+32(n -1)+(3n -2)2=92n 2-32n -2,所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧-92n 2+32n ,n =2k ,k ∈N *,92n 2-32n -2,n =2k -1,k ∈N *. 8.设S n 是数列{a n }(n ∈N *)的前n 项和,已知a 1=4,a n +1=S n +3n ,设b n =S n -3n .(1)证明:数列{b n }是等比数列,并求数列{b n }的通项公式;(2)令c n =2log 2b n -n b n+2,求数列{c n }的前n 项和T n . (1)证明:因为a n +1=S n +3n ,所以S n +1-S n =S n +3n , 即S n +1=2S n +3n ,则S n +1-3n +1=2S n +3n -3n +1=2(S n -3n ), 所以b n +1=2b n ,又b 1=S 1-3=a 1-3=1, 所以{b n }是首项为1,公比为2的等比数列, 故数列{b n }的通项公式为b n =2n -1.(2)解:由(1)得c n =2log 2b n -n b n+2=2n -n 2n -1, 设M =1+22+322+423+…+n -12n -2+n 2n -1,① 则12M =12+222+323+…+n -12n -1+n 2n ,② ①-②得:12M =1+12+122+123+…+12n -1-n 2n =2-12n -1-n 2n , 所以M =4-12n -2-n 2n -1=4-2+n 2n -1,所以T n =n (n +1)+n +22n -1-4.。
高三数学二轮复习重点高三数学第二轮重点复习内容专题一:函数与不等式,以函数为主线,不等式和函数综合题型是考点函数的性质:着重掌握函数的单调性,奇偶性,周期性,对称性。
这些性质通常会综合起来一起考察,并且有时会考察具体函数的这些性质,有时会考察抽象函数的这些性质。
一元二次函数:一元二次函数是贯穿中学阶段的一大函数,初中阶段主要对它的一些基础性质进行了了解,高中阶段更多的是将它与导数进行衔接,根据抛物线的开口方向,与x轴的交点位置,进而讨论与定义域在x轴上的摆放顺序,这样可以判断导数的正负,最终达到求出单调区间的目的,求出极值及最值。
不等式:这一类问题常常出现在恒成立,或存在性问题中,其实质是求函数的最值。
当然关于不等式的解法,均值不等式,这些不等式的基础知识点需掌握,还有一类较难的综合性问题为不等式与数列的结合问题,掌握几种不等式的放缩技巧是非常必要的。
专题二:数列。
以等差等比数列为载体,考察等差等比数列的通项公式,求和公式,通项公式和求和公式的关系,求通项公式的几种常用方法,求前n项和的几种常用方法,这些知识点需要掌握。
专题三:三角函数,平面向量,解三角形。
三角函数是每年必考的知识点,难度较小,选择,填空,解答题中都有涉及,有时候考察三角函数的公式之间的互相转化,进而求单调区间或值域;有时候考察三角函数与解三角形,向量的综合性问题,当然正弦,余弦定理是很好的工具。
向量可以很好得实现数与形的转化,是一个很重要的知识衔接点,它还可以和数学的一大难点解析几何整合。
专题四:立体几何。
立体几何中,三视图是每年必考点,主要出现在选择,填空题中。
大题中的立体几何主要考察建立空间直角坐标系,通过向量这一手段求空间距离,线面角,二面角等。
另外,需要掌握棱锥,棱柱的性质,在棱锥中,着重掌握三棱锥,四棱锥,棱柱中,应该掌握三棱柱,长方体。
空间直线与平面的位置关系应以证明垂直为重点,当然常考察的方法为间接证明。
专题五:解析几何。
二轮大题专练6—三角函数与解三角形(综合练习二)1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)若a,b,c成等差数列,求cos B的值;(2)是否存在△ABC满足B为直角?若存在,求sin A的值;若不存在,请说明理由.2.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a cos C﹣c sin A=b.(1)求A;(2)若c=2,且BC边上的中线长为,求b.3.设函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣<φ<)最小正周期为2π,且f(x)的图象过坐标原点.(1)求ω、φ的值;(2)在△ABC中,若2f2(B)+3f2(C)=2f(A)•f(B)•f(C)+f2(4),且三边a、b、c所对的角依次为A、B、C,试求的值.4.已知在△ABC中,sin(A+B)=1+2sin2.(1)求角C的大小;(2)若∠BAC与∠ABC的内角平分线交于点Ⅰ,△ABC的外接圆半径为2,求△ABI周长的最大值.5.已知f(x)=cos2x﹣1+sin x cos x,x∈R.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若c cos B+b cos C=1且f(A)=0,求△ABC的面积的最大值.6.已知函数的最小值为﹣2,其图象经过点(0,﹣1),且图象上相邻的最高点与最低点的横坐标之差的绝对值为.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)若关于x的方程f(x)﹣k=0在上有且仅有两个实数根x1,x2,求实数k的取值范围,并求出x1+x2的值.7.已知函数21()sin sin()cos ()6122f x x x x ππ=++--. (1)求函数()f x 的最小正周期及单调递减区间;(2)已知锐角ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且3(),32B f b ==,求cos cos a B b C -的取值范围.8.已知函数f (x )=4cos ωx sin (ωx +φ)﹣1(0<φ<π,ω>0)的图象关于直线对称,且两相邻对称中心之间的距离为. (Ⅰ)求函数y =f (x )的单调递增区间;(Ⅱ)若x ∈[0,π]时,函数g (x )=f (x )﹣b 有两个不同的零点x 1,x 2,求b 的取值范围及x 1+x 2的值.二轮大题专练6—三角函数与解三角形(综合练习二)答案1.解:(1)若a ,b ,c 成等差数列,所以a +c =2b ,由于.所以cos B ==,由于,所以.(2)假设B为直角,则sin B=1,sin C=cos A,由于,根据正弦定理(sin A+sin C)sin B=,即sin A+cos A=,上式两边平方得:,所以(9sin2A+5)(4sin2A﹣5)=0,由于0<sin2A≤1,所以9sin2A+5>0,4sin2A﹣5<0,与(9sin2A+5)(4sin2A﹣5)=0矛盾,故不存在△ABC满足B为直角.2.解:(1)因为a cos C﹣c sin A=b,由正弦定理可得sin A cos C﹣sin C sin A=sin B,因为B=π﹣A﹣C,所以sin A cos C﹣sin C sin A=sin A cos C+cos A sin C,可得﹣sin C sin A=cos A sin C,因为sin C≠0,所以sin A=﹣cos A,可得tan A=﹣,又因为A∈(0,π),可得A=.(2)由余弦定理可得a2=b2+c2﹣2bc cos A=b2+4+2b,①又在△ABC中,cos B==,设BC的中点为D,在△ABD中,cos B==,可得=,可得a2+4﹣2b2=0,②由①②可得b2﹣2b﹣8=0,解得b=4.3.解:(1)依题意,得,ω=1.故f(x)=sin(x+φ).因为f(x)的图象过坐标原点,所以f(0)=0,即sinφ=0,∵﹣<φ<,∴φ=0.(2)由(1)知f(x)=sin x,因为2f2(B)+3f2(C)=2f(A)•f(B)•f(C)+f2(4),所以2sin2B+3sin2C=2sin A sin B sin C+sin2A,由正弦定理可得:2b2+3c2=2sin A•bc+a2,又a2=b2+c2﹣2bc cos A,∴=,又,∴sin A﹣cos A=,且b=,∴A=.∴==.4.解:(1)∵sin(A+B)=1+2sin2,且A+B+C=π,∴sin C=1+1﹣cos C=2﹣cos C,即sin C+cos C=2,∴2sin(C+)=2.∵C∈(0,π),∴C+∈(,),∴C+=,即C=.(2)∵△ABC的外接圆半径为2,∴由正弦定理知,==2×2=4,∴AB=,∵∠ACB=,∴∠ABC+∠BAC=,∵∠BAC与∠ABC的内角平分线交于点Ⅰ,∴∠ABI+∠BAI=,∴∠AIB=,设∠ABI=θ,则∠BAI=﹣θ,且0<θ<,在△ABI中,由正弦定理得,====4,∴BI=4sin(﹣θ),AI=4sinθ,∴△ABI的周长为2+4sin(﹣θ)+4sinθ=2+4(cosθ﹣sinθ)+4sinθ=2+2cosθ+2sinθ=4sin(θ+)+2,∵0<θ<,∴<θ+<,∴当θ+=,即时,△ABI的周长取得最大值,为4+2,故△ABI的周长的最大值为4+2.5.解:(1)f(x)=cos2x﹣1+sin x cos x=cos2x﹣+sin2x=sin(2x+)﹣,令2x+∈[+2kπ,+2kπ],k∈Z,则x∈[+kπ,+kπ],k∈Z,∴f(x)的单调递增区间为[+kπ,+kπ],k∈Z.(2)∵f(A)=sin(2A+)﹣=0,∴sin(2A+)=,∵A∈(0,π),∴A=,∵c cos B+b cos C=1,∴c•+b•=1,即a2=a,∵a≠0,∴a=1,由正弦定理知,====,∴b=sin B,c=sin C,∴bc=sin B sin C=sin B sin(+B)=sin B(cos B+sin B)=sin2B﹣cos2B+=sin(2B﹣)+,∵B∈(0,),∴2B﹣∈(﹣,),sin(2B﹣)∈(,1],∴bc≤1,∴△ABC的面积S=bc sin A≤×1×sin=,故△ABC的面积的最大值为.6.解:(Ⅰ)由题意,得A=2,.∴T=π,.∴f(x)=2sin(2x+φ).又函数f(x)的图象经过点(0,﹣1),则2sinφ=﹣1.由,得.∴.(Ⅱ)由题意,关于x的方程f(x)﹣k=0在上有且仅有两个实数根x1,x2,即函数y=f(x)与y=k的图象在上有且仅有两个交点.由(Ⅰ)知.令,则y=2sin t.∵,∴.则y∈[﹣2,2].其函数图象如图所示.由图可知,实数k的取值范围为.①当k ∈[1,2)时,t 1,t 2,关于对称,则. 解得.②当时,t 1,t 2关于对称,则. 解得.综上,实数k 的取值范围为,x 1+x 2的值为或.7.解:(1)由题意可得21()sin sin()cos ()6122f x x x x ππ=++-- 311sin (cos )cos(2)226x x x x π++- 3(1cos2)131sin 2sin 244x x x x -=++ 13sin 22x =+, 所以函数()f x 的最小正周期22T ππ==, 令322222k x k ππππ++,k Z ∈,解得344k x k ππππ++,k Z ∈, 故函数()f x 的单调递减区间为[4k ππ+,3]4k ππ+,k Z ∈.(2)由(1)知133()sin 22B f B =+=,解得3sin B =, 因为(0,)2B π∈,所以3B π=, 由正弦定理可知32sin sin sin 3a b c A B C ====,则2sin a A =,2sin c C =, 所以3331cos cos 3cos sin 3cos()sin 3cos()sin cos sin cos sin cos()233226a a B b C C A A A A A A A A A A ππππ-=-=---=++=+-=-=+,在锐角ABC ∆中,可得230,202A C A C πππ+=⎧⎪<<⎪⎨⎪<<⎪⎩可得62A ππ<<, 因此2363A πππ<+<,则1cos()(62A π+∈-,1)2, 故cos cos a B b C -的取值范围为1(2-,1)2. 8.解:(Ⅰ)f (x )=4cos ωx sin (ωx +φ)﹣1=4cos ωx (sin ωx cos φ+cos ωx sin φ)﹣1=4sin ωx cos ωx cos φ+4cos 2ωx sin φ﹣1=2sin2ωx cos φ+2(1+cos2ωx )sin φ﹣1=2sin2ωx cos φ+2cos2ωx sin φ+2sin φ﹣1=2sin (2ωx +φ)+2sin φ﹣1,因为两相邻对称中心之间的距离为,所以函数f (x )的周期为π,则,所以ω=1,则f(x)=2sin(2x+φ)+2sinφ﹣1,又f(x)的图象关于直线对称,所以有φ=,解得φ=,因为0<φ<π,所以φ=,故,令,解得,所以函数y=f(x)的单调递增区间为;(Ⅱ)当x∈[0,π]时,函数g(x)=f(x)﹣b有两个不同的零点x1,x2,即当x∈[0,π]时,方程=有两个不同的根x1,x2,令t=,则t∈,所以方程sin t=在上有两个不同的根t1,t2,作出函数的图象如图所示,①当,即1<b<2时,y=与y=sin t有两个交点,则t1+t2=,即,解得;②当,即﹣2<b<0时,y=与y=sin t有两个交点,则t1+t2=,即,解得;综上可得,当﹣2<b<0时,;当1<b<2时,.。
[组合练二]单独成册一、选择题
1.(2017·赣州摸底)已知复数z=1+3i,则
z2
z-2
=()
A.2
B.-2
C.2i
D.-2i
解析:
z2
z-2
=
(1+3i)2
1+3i-2
=
-2+23i
-1+3i
=2,故选A.
答案:A
2.命题“若x≥a2+b2,则x≥2ab”的逆命题是()
A.若x<a2+b2,则x<2ab
B.若x≥a2+b2,则x<2ab
C.若x<2ab,则x<a2+b2
D.若x≥2ab,则x≥a2+b2
解析:命题的逆命题是“若x≥2ab,则x≥a2+b2”.故选D. 答案:D
3.下列函数中,周期为π的奇函数是()
A.y=sin x cos x
B.y=sin2x
C.y=tan 2x
D.y=sin 2x+cos 2x
解析:y=sin2x为偶函数;y=tan 2x的周期为π
2;y=sin 2x+cos 2x为非奇非偶函
数,故B、C、D都不正确,选A.
答案:A
4.已知命题p:函数f(x)=|cos x|的最小正周期为2π;命题q:函数y=x3+sin x的图象关于原点中心对称,则下列命题是真命题的是()
A.p∧q
B.p∨q
C.(綈p)∧(綈q)
D.p∨(綈q)
解析:因为命题p为假,命题q为真,所以p∨q为真命题.
答案:B
5.(2017·山西四校联考)已知平面向量a,b满足a·(a+b)=3,且|a|=2,|b|=1,则向量a
与b 夹角的正弦值为( )
A.-12
B.-32
C.12
D.32
解析:∵a ·(a +b )=a 2+a ·b = 22+2×1×cos 〈a ,b 〉=4+2cos 〈a ,b 〉=3,
∴cos 〈a ,b 〉=-12,又〈a ,b 〉∈[0,π],∴sin 〈a ,b 〉=1-cos 2〈a ,b 〉=32.
答案:D
6.(2017·郑州模拟)已知a ,b ,c 是锐角△ABC 中角A ,B ,C 的对边,若a =4,c =6,△ABC 的面积为63,则b 为( )
A.13
B.8
C.27
D.2 2
解析:因为S △ABC =12ac sin B =12×4×6×sin B =63,所以sin B =32,又△ABC 为锐
角三角形,所以B =π3,所以b 2=16+36-2×4×6×cos π3=28,故b =27,选C.
答案:C
7.某健康协会从某地区睡前看手机的居民中随机选取了n 人进行调查,得到如图所示的频率分布直方图.已知睡前看手机时间不低于20分钟的有243人,则n 的值为( )
A.180
B.270
C.360
D.450
解析:依题意,睡前看手机不低于20分钟的频率为1-0.01×10=0.9,故n =2430.9=
270,故选B.
答案:B
8.某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前两位、
节目乙不能排在第一位,节目丙必须排在最后一位,该台晚会节目演出顺序的编排方案有()
A.36种
B.42种
C.48种
D.54种
解析:分两类,第一类:甲排在第一位,共有A44=24种排法;第二类:甲排在第二位,共有C13A33=18种排法,所以共有编排方案24 +18=42种,故选B.
答案:B
二、填空题
9.如图,若f(x)=log3x,g(x)=log2x,输入x=0.25,则输出的h(x)=________.
解析:当x=0.25时,f(x)=log31
4∈(-2,-1),g(x)=log2
1
4=-2,所以f(x)>g(x),所以
h(x)=g(x)=-2.
答案:-2
10.在我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法》(1261年)一书中,用如图(1)的三角形,解释二项和的乘方规律,在欧洲直到1623年以后,法国数学家布莱士·帕斯卡的著作介绍了这个三角形.近年来国外也逐渐承认这项成果属于中国,所以有些书上称这是“中国三角形”(Chinese triangle) ,17世纪德国数学家莱布尼茨发现
了“莱布尼茨三角形”如图(2).在杨辉三角中相邻两行满足关系式:C r n+C r+1
n
=
C r+1
n+1
,其中n是行数,r∈N.请类比上式,在莱布尼茨三角形中相邻两行满足的关系式是________.
解析:类比式子C r n +C r +1n =C r +1n +1,有1C 1n +1C r n =1C 1n +2C r n +1+1C 1n +2C r +1n +1
. 答案:1
C 1n +1C r n =1C 1n +2C r n +1+1C 1n +2C r +1n +1 11.(2017·广西适应性测试)(xy -1x )6展开式中不含x 的项的系数为________.
解析:(xy -1x )6展开式中不含x 的项为C 36(xy )3(-1x )3=-20y 3,故不含x 的项的系数为-20.
答案:-20
12.若函数f (x )=ln x +(x -b )2
(b ∈R)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上存在单调递增区间,则实数b 的取值范围是________.
解析:因为函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上存在单调递增区间,所以函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦
⎥⎤12,2上存在子区间,使得不等式f ′(x )>0成立,f ′(x )=1x +2(x -b )=2x 2-2bx +1x
.设h (x )=2x 2-2bx +1,则h (2)>0或h ⎝ ⎛⎭
⎪⎫12>0,即8-4b +1>0或12-b +1>0,解得b <94. 答案:⎝ ⎛⎭
⎪⎫-∞,94。