2018年高考数学二轮复习课时跟踪检测六文
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课时跟踪检测(十七)A 组——12+4提速练一、选择题1.(2017·惠州调研)双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =132,则它的渐近线方程为( )A .y =±32xB .y =±23xC .y =±94xD .y =±49x解析:选A 由双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =132,可得c 2a 2=134,∴b 2a2+1=134,可得b a =32,故双曲线的渐近线方程为y =±32x .2.(2017·全国卷Ⅰ)已知F 是双曲线C :x 2-y 23=1的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则△APF 的面积为( )A.13B.12C.23D.32解析:选D 由题可知,双曲线的右焦点为F (2,0),当x =2时,代入双曲线C 的方程,得4-y 23=1,解得y =±3,不妨取点P (2,3),因为点A (1,3),所以AP ∥x 轴,又PF ⊥x 轴,所以AP ⊥PF ,所以S △APF =12|PF |·|AP |=12×3×1=32.3.已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )A .(-1,3)B .(-1,3)C .(0,3)D .(0,3)解析:选A 由题意得(m 2+n )(3m 2-n )>0,解得-m 2<n <3m 2,所以m 2+n >0,3m 2-n >0,又由该双曲线两焦点间的距离为4,得m 2+n +3m 2-n =4,即m 2=1,所以-1<n <3.4.(2017·全国卷Ⅲ)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线bx -ay +2ab =0相切,则C 的离心率为( )A.63 B.33C.23D.13解析:选A 以线段A 1A 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=a 2,由原点到直线bx -ay +2ab =0的距离d =2abb 2+a 2=a ,得a 2=3b 2,所以C 的离心率e =1-b 2a 2=63. 5.(2017·全国卷Ⅱ)过抛物线C :y 2=4x 的焦点F ,且斜率为3的直线交C 于点M (M 在x 轴的上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MN ⊥l ,则M 到直线NF 的距离为( )A. 5 B .2 2 C .2 3D .3 3解析:选C 由题意,得F (1,0), 则直线FM 的方程是y =3(x -1). 由⎩⎨⎧y =3x -,y 2=4x ,得x =13或x =3.由M 在x 轴的上方,得M (3,23), 由MN ⊥l ,得|MN |=|MF |=3+1=4.又∠NMF 等于直线FM 的倾斜角,即∠NMF =60°, 因此△MNF 是边长为4的等边三角形, 所以点M 到直线NF 的距离为4×32=2 3. 6.(2017·广州模拟)已知F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P 使∠F 1PF 2为钝角,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫22,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C.⎝⎛⎭⎪⎫0,22 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:选A 法一:设P (x 0,y 0),由题意知|x 0|<a ,因为∠F 1PF 2为钝角,所以PF 1―→·PF 2―→<0有解,即(-c -x 0,-y 0)·(c -x 0,-y 0)<0,化简得c 2>x 20+y 20,即c 2>(x 20+y 20)min ,又y 20=b 2-b 2a 2x 20,0≤x 20<a 2,故x 20+y 20=b 2+c 2a2x 20∈[b 2,a 2),所以(x 20+y 20)min =b 2,故c 2>b 2,又b 2=a2-c 2,所以e 2=c 2a 2>12,解得e >22,又0<e <1,故椭圆C 的离心率的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1.法二:椭圆上存在点P 使∠F1PF 2为钝角⇔以原点O 为圆心,以c 为半径的圆与椭圆有四个不同的交点⇔b <c .如图,由b <c ,得a 2-c 2<c 2,即a 2<2c 2,解得e =c a >22,又0<e <1,故椭圆C 的离心率的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1. 7.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,其中F 2也是抛物线C 2:y 2=4x 的焦点,点M 为C 1与C 2在第一象限内的交点,且|MF 2|=53,则椭圆的长轴长为( )A .2B .4C .6D .8解析:选B 依题意知F 2(1,0),设M (x 1,y 1).由抛物线的定义得|MF 2|=1+x 1=53,即x 1=23.将x 1=23代入抛物线方程得y 1=263,故M ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,263,又M 在椭圆C 1上,故⎝ ⎛⎭⎪⎫232a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2632b 2=1,结合a 2-b 2=1,得a 2=4,则a =2,故椭圆的长轴长为4.8.(2017·福州模拟)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .若射线y =2(x -1)(x ≤1)与C ,l 分别交于P ,Q 两点,则|PQ ||PF |=( )A. 2 B .2 C. 5D .5解析:选C 由题意,知抛物线C :y 2=4x 的焦点F (1,0),设准线l :x =-1与x 轴的交点为F 1.过点P 作直线l的垂线,垂足为P 1(图略),由⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =x -,x ≤1,得点Q的坐标为(-1,-4),所以|FQ |=2 5.又|PF |=|PP 1|,所以|PQ ||PF |=|PQ ||PP 1|=|QF ||FF 1|=252=5,故选C.9.(2017·沈阳模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点M 与双曲线C 的焦点不重合,点M 关于F 1,F 2的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在双曲线的右支上,若|AN |-|BN |=12,则a =( )A .3B .4C .5D .6解析:选A 如图,设MN 的中点为P .∵F 1为MA 的中点,F 2为MB 的中点,∴|AN |=2|PF 1|,|BN |=2|PF 2|,又|AN |-|BN |=12,∴|PF 1|-|PF 2|=6=2a ,∴a =3.故选A.10.设AB 是椭圆的长轴,点C 在椭圆上,且∠CBA =π4,若AB =4,BC =2,则椭圆的两个焦点之间的距离为( )A.463 B.263 C.433D.233解析:选A 不妨设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),如图,由题意知,2a =4,a =2,∵∠CBA =π4,BC =2,∴点C 的坐标为(-1,1),∵点C 在椭圆上,∴122+1b 2=1,∴b 2=43,∴c 2=a 2-b 2=4-43=83,c =263,则椭圆的两个焦点之间的距离为2c =463.11.(2017·云南调研)设双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,直线4x -3y +20=0过点F 且与C 在第二象限的交点为P ,O 为原点,若|OP |=|OF |,则C 的离心率为( )A .5 B. 5 C.53D.54解析:选A 依题意得F (-5,0),|OP |=|OF |=5,tan ∠PFO =43,所以cos ∠PFO =11+tan 2∠PFO =35,在△PFO 中,|OP |2=|PF |2+|OF |2-2|PF |·|OF |·cos∠PFO ,所以|PF |=2|OF |cos ∠PFO =6.记双曲线的右焦点为F 2,则有|FF 2|=10.在△PFF 2中,|PF 2|=|PF |2+|FF 2|2-2|PF |·|FF 2|·cos ∠PFF 2=8.由双曲线的定义得a =12(|PF 2|-|PF |)=1,则C 的离心率为e =ca=5.12.(2018届高三·湘中名校联考)过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,与双曲线的渐近线交于C ,D 两点,若|AB |≥35|CD |,则双曲线离心率e 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫53,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫54,+∞C.⎝ ⎛⎦⎥⎤1,53 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤1,54 解析:选B 将x =c 代入x 2a 2-y 2b 2=1得y =±b 2a ,不妨取A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎪⎫c ,-b 2a ,所以|AB |=2b2a.将x =c 代入双曲线的渐近线方程y =±ba x ,得y =±bc a,不妨取C ⎝⎛⎭⎪⎫c ,bc a ,D ⎝⎛⎭⎪⎫c ,-bc a,所以|CD |=2bca.因为|AB |≥35|CD |,所以2b 2a ≥35×2bc a ,即b ≥35c ,则b 2≥925c 2,即c 2-a 2≥925c 2,即1625c 2≥a 2,所以e 2≥2516,所以e ≥54,故选B.二、填空题13.(2017·郑州模拟)过抛物线y =14x 2的焦点F 作一条倾斜角为30°的直线交抛物线于A ,B 两点,则|AB |=________.解析:依题意,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),题中的抛物线x 2=4y 的焦点坐标是F (0,1),直线AB 的方程为y =33x +1,即x =3(y -1).由⎩⎨⎧x 2=4y ,x =3y -,消去x 得3(y -1)2=4y ,即3y 2-10y +3=0,y 1+y 2=103,则|AB |=|AF |+|BF |=(y 1+1)+(y 2+1)=y 1+y 2+2=163.答案:16314.A ,F 分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左顶点和右焦点.A ,F 在双曲线的一条渐近线上的射影分别为B ,Q ,O 为坐标原点,△ABO 与△FQO 的面积之比为12,则该双曲线的离心率为________.解析:易知△ABO 与△FQO 相似,相似比为a c ,故a 2c =12,所以离心率e =ca= 2.答案: 215.(2018届高三·广东五校联考)已知椭圆C :x 22+y 2=1的两焦点为F 1,F 2,点P (x 0,y 0)满足0<x 202+y 20<1,则|PF 1|+|PF 2|的取值范围是________.解析:由点P (x 0,y 0)满足0<x 202+y 20<1,可知P (x 0,y 0)一定在椭圆内(不包括原点),因为a =2,b =1,所以由椭圆的定义可知|PF 1|+|PF 2|<2a =22,又|PF 1|+|PF 2|≥|F 1F 2|=2,故|PF 1|+|PF 2|的取值范围是[2,22).答案:[2,22)16.(2018届高三·湘中名校联考)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,△ABC 的顶点都在抛物线上,且满足FA ―→+FB ―→+FC ―→=0,则1k AB +1k AC +1k BC=________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,由FA ―→+FB ―→=-FC ―→,得⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-p 2,y 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-p 2,y 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3-p 2,y 3,y 1+y 2+y 3=0.因为k AB =y 2-y 1x 2-x 1=2p y 1+y 2,k AC=y 3-y 1x 3-x 1=2p y 1+y 3,k BC =y 3-y 2x 3-x 2=2p y 2+y 3,所以1k AB +1k AC +1k BC =y 1+y 22p +y 3+y 12p +y 2+y 32p =y 1+y 2+y 3p=0.答案:0B 组——能力小题保分练1.(2018届高三·湖北七市(州)联考)双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a ,b >0)的离心率为3,左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为双曲线右支上一点,∠F 1PF 2的角平分线为l ,点F 1关于l 的对称点为Q ,|F 2Q |=2,则双曲线的方程为( )A .x 22-y 2=1B .x 2-y 22=1C .x 2-y 23=1D .x 23-y 2=1解析:选B ∵∠F 1PF 2的角平分线为l ,点F 1关于l 的对称点为Q ,∴|PF 1|=|PQ |,P ,F 2,Q 三点共线,而|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴|PQ |-|PF 2|=2a ,即|F 2Q |=2=2a ,解得a =1.又e =c a =3,∴c =3∴b 2=c 2-a 2=2,∴双曲线的方程为x 2-y 22=1.故选B.2.已知椭圆x 29+y 25=1,F 为其右焦点,A 为其左顶点,P 为该椭圆上的动点,则能够使PA ―→·PF ―→=0的点P 的个数为( )A .4B .3C .2D .1解析:选B 由题意知,a =3,b =5,c =2,则F (2,0),A (-3,0).当点P 与点A 重合时,显然PA ―→·PF ―→=0,此时P (-3,0).当点P 与点A 不重合时,设P (x ,y ),PA ―→·PF ―→=0⇔PA ⊥PF ,即点P 在以AF 为直径的圆上,则圆的方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+y 2=254.① 又点P 在椭圆上,所以x 29+y 25=1,②由①②得4x 2+9x -9=0,解得x =-3(舍去)或34,则y =±534,此时P ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,±534.故能够使PA ―→·PF ―→=0的点P 的个数为3.3.过椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点A 且斜率为k 的直线交椭圆C于另一点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F .若13<k <12,则椭圆C的离心率的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,34B.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:选C 由题图可知,|AF |=a +c ,|BF |=a 2-c 2a ,于是k =|BF ||AF |=a 2-c 2a a +c .又13<k <12,所以13<a 2-c 2a a +c <12,化简可得13<1-e <12,从而可得12<e <23,故选C. 4.(2017·贵阳检测)双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线将平面划分为“上、下、左、右”四个区域(不含边界),若点(2,1)在“右”区域内,则双曲线离心率e 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,52 B.⎝⎛⎭⎪⎫52,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,54D.⎝ ⎛⎭⎪⎫54,+∞解析:选B 依题意,双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±ba x ,且“右”区域是由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y <bax ,y >-ba x所确定的,又点(2,1)在“右”区域内,于是有1<2b a ,即b a >12,因此该双曲线的离心率e =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫52,+∞,故选B.5.(2017·全国卷Ⅰ)已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A ,B 两点,直线l 2与C 交于D ,E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( )A .16B .14C .12D .10解析:选A 抛物线C :y 2=4x 的焦点为F (1,0), 由题意可知l 1,l 2的斜率存在且不为0. 不妨设直线l 1的斜率为k ,则l 1:y =k (x -1),l 2:y =-1k(x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =k x -1消去y ,得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), ∴x 1+x 2=2k 2+4k 2=2+4k2,由抛物线的定义可知,|AB |=x 1+x 2+2=2+4k 2+2=4+4k2.同理得|DE |=4+4k 2,∴|AB |+|DE |=4+4k2+4+4k 2=8+4⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+k 2≥8+8=16,当且仅当1k2=k 2,即k =±1时取等号,故|AB |+|DE |的最小值为16.6.(2018届高三·西安八校联考)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线y =3(x -1)与C 交于A ,B (A 在x 轴上方)两点.若AF ―→=m FB ―→,则m 的值为________.解析:由题意知F (1,0),由⎩⎨⎧y =3x -,y 2=4x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=13,y 1=-233,⎩⎨⎧x 2=3,y 2=2 3.由A 在x 轴上方,知A (3,23),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,-233,则AF ―→=(-2,-23),FB ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,-233,因为AF ―→=m FB ―→,所以m =3.答案:3。
课时跟踪检测(二)A 组——12+4提速练一、选择题1.(2017·宝鸡质检)函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z)B.⎝⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z) C.⎝⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+2π3(k ∈Z)D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z) 解析:选B 由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z)得,k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z),所以函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12 (k ∈Z),故选B.2.函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈R ,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4B .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4C .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π4 D .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x -π4 解析:选A 由题图可知, 函数f (x )的最小正周期为T =2πω=⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8-π8×4=π,所以ω=2,即f (x )=sin(2x +φ).又函数f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,1,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,则π4+φ=2k π+π2(k ∈Z),解得φ=2k π+π4(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=π4,即函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,故选A. 3.(2017·天津高考)设函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则( )A .ω=23,φ=π12B .ω=23,φ=-11π12C .ω=13,φ=-11π24D .ω=13,φ=7π24解析:选A 法一:由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,得5π8ω+φ=π2+2k π(k ∈Z),①由f ⎝⎛⎭⎪⎫11π8=0,得11π8ω+φ=k ′π(k ′∈Z),②由①②得ω=-23+43(k ′-2k ).又最小正周期T =2πω>2π,所以0<ω<1,ω=23.又|φ|<π,将ω=23代入①得φ=π12.选项A 符合.法二:∵f ⎝⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π, ∴f (x )的最小正周期为4⎝⎛⎭⎪⎫11π8-5π8=3π,∴ω=2π3π=23,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +φ.由2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12,k ∈Z.又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12.故选A.4.(2017·湖北荆州质检)函数f (x )=2x -tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上的图象大致为( )解析:选C 因为函数f (x )=2x -tan x 为奇函数,所以函数图象关于原点对称,排除选项A ,B ,又当x →π2时,y <0,排除选项D ,故选C.5.(2017·安徽芜湖模拟)若将函数y =sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x +π6的图象向右平移m (m >0)个单位长度后所得的图象关于直线x =π4对称,则m 的最小值为( )A.π12B.π6C.π4D.π3解析:选B 平移后所得的函数图象对应的解析式是y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -m +π6,因为该函数的图象关于直线x =π4对称,所以2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-m +π6=k π+π2(k ∈Z),所以m =π6-k π2(k ∈Z),又m >0,故当k =0时,m 最小,此时m =π6.6.(2017·云南检测)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f (x )的单调递增区间为( )A .(-1+4k π,1+4k π),k ∈ZB .(-3+8k π,1+8k π),k ∈ZC .(-1+4k,1+4k ),k ∈ZD .(-3+8k,1+8k ),k ∈Z解析:选D 由题图,知函数f (x )的最小正周期为T =4×(3-1)=8,所以ω=2πT =π4,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4x +φ.把(1,1)代入,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,即π4+φ=π2+2k π(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=π4,所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π4.由2k π-π2≤π4x +π4≤2k π+π2(k ∈Z),得8k -3≤x ≤8k +1(k ∈Z),所以函数f (x )的单调递增区间为(8k -3,8k +1)(k ∈Z),故选D.7.(2017·全国卷Ⅲ)函数f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的最大值为( ) A.65 B .1 C.35D.15解析:选A 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,所以f (x )=65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,于是f (x )的最大值为65.8.(2017·武昌调研)若f (x )=cos 2x +a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2上是增函数,则实数a 的取值范围为( )A .[-2,+∞)B .(-2,+∞)C .(-∞,-4)D .(-∞,-4]解析:选D f (x )=1-2sin 2x -a sin x ,令sin x =t ,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则g (t )=-2t 2-at +1,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,因为f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2上单调递增,所以-a 4≥1,即a ≤-4,故选D.9.已知函数f (x )=sin(2x +φ)(0<φ<π),若将函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度后所得图象对应的函数为偶函数,则φ=( )A.5π6B.2π3C.π3D.π6解析:选 D 函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度后所得图象对应的函数解析式为y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ,由于该函数是偶函数,∴π3+φ=π2+k π(k ∈Z),即φ=π6+k π(k ∈Z),又0<φ<π,∴φ=π6,故选D.10.若函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0)满足f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值为π2,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3B .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3C .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6D .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6 解析:选A f (x )=sin ωx +3cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3.因为f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|min =π2,所以T 4=π2,得T =2π(T 为函数f (x )的最小正周期),故ω=2πT=1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,故选A.11.(2018届高三·广西三市联考)已知x =π12是函数f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)(0<φ<π)图象的一条对称轴,将函数f (x )的图象向右平移3π4个单位长度后得到函数g (x )的图象,则函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为( )A .-2B .-1C .- 2D .- 3解析:选 B f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+φ.∵x =π12是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+φ图象的一条对称轴,∴2×π12+π6+φ=k π+π2(k ∈Z),即φ=π6+k π(k ∈Z),∵0<φ<π,∴φ=π6,则f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -3π4+π3=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,则g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-1,故选B.12.(2017·广州模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)是奇函数,直线y =2与函数f (x )的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为π2,则( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8上单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递增D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8上单调递增 解析:选D f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4,因为0<φ<π且f (x )为奇函数,所以φ=3π4,即f (x )=-2sin ωx ,又直线y =2与函数f (x )的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为π2,所以函数f (x )的最小正周期为π2,由2πω=π2,可得ω=4,故f (x )=-2sin 4x ,由2k π+π2≤4x ≤2k π+3π2,k ∈Z ,得k π2+π8≤x ≤k π2+3π8,k。
课时跟踪检测(一)A 组——12+4提速练一、选择题1.(2017·沈阳质检)已知平面向量a =(3,4),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,12,若a ∥b ,则实数x 为( ) A .-23B .23C .38D .-38解析:选C ∵a ∥b ,∴3×12=4x ,解得x =38,故选C.2.已知向量a =(1,2),b =(2,-3).若向量c 满足c ⊥(a +b ),且b ∥(a -c ),则c =( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫79,73B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-79,73C.⎝ ⎛⎭⎪⎫79,-73D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-79,-73解析:选A 设c =(x ,y ),由题可得a +b =(3,-1),a -c =(1-x,2-y ).因为c ⊥(a +b ),b ∥(a -c ),所以⎩⎪⎨⎪⎧3x -y =0,-y +-x =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =79,y =73,故c =⎝ ⎛⎭⎪⎫79,73.3.已知平面直角坐标系内的两个向量a =(1,2),b =(m,3m -2),且平面内的任一向量c 都可以唯一的表示成c =λa +μb (λ,μ为实数),则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,2)B .(2,+∞)C .(-∞,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选D 由题意知向量a ,b 不共线,故2m ≠3m -2,即m ≠2.4.(2017·西安模拟)已知向量a 与b 的夹角为120°,|a |=3,|a +b |=13,则|b |=( ) A .5 B .4 C .3D .1解析:选B 因为|a +b |=13,所以|a +b |2=a 2+2a ·b +b 2=13,即9+2×3×|b |cos 120°+|b |2=13,得|b |=4.5.(2018届高三·西安八校联考)已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量CD ―→在AB ―→方向上的投影是( )A.322B .-322C .3 5D .-3 5解析:选C 依题意得,AB ―→=(2,1),CD ―→=(5,5),AB ―→·CD ―→=(2,1)·(5,5)=15,|AB ―→|=5,因此向量CD ―→在AB ―→方向上的投影是AB ―→·CD ―→|AB ―→|=155=3 5.6.已知A ,B ,C 三点不共线,且点O 满足OA ―→+OB ―→+OC ―→=0,则下列结论正确的是( ) A .OA ―→=13AB ―→+23BC ―→B .OA ―→=23AB ―→+13BC ―→C .OA ―→=13AB ―→-23BC ―→D .OA ―→=-23AB ―→-13BC ―→解析:选D ∵OA ―→+OB ―→+OC ―→=0,∴O 为△ABC 的重心,∴OA ―→=-23×12(AB ―→+AC ―→)=-13(AB ―→+AC ―→)=-13(AB ―→+AB ―→+BC ―→)=-23AB ―→-13BC ―→,故选D. 7.已知向量a =(3,1),b 是不平行于x 轴的单位向量,且a ·b =3,则b =( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫32,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,334 D .(1,0)解析:选B 设b =(cos α,sin α)(α∈(0,π)∪(π,2π)),则a ·b =(3,1)·(cos α,sin α)=3cos α+sin α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫π3+α=3,得α=π3,故b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32.8.(2018届高三·广东五校联考)已知向量a =(λ,1),b =(λ+2,1),若|a +b |=|a -b |,则实数λ的值为( )A .-1B .2C .1D .-2解析:选A 由|a +b |=|a -b |可得a 2+b 2+2a ·b =a 2+b 2-2a ·b ,所以a ·b =0,即a ·b =(λ,1)·(λ+2,1)=λ2+2λ+1=0,解得λ=-1.9.(2017·惠州调研)若O 为△ABC 所在平面内任一点,且满足(OB ―→-OC ―→)·(OB ―→+OC ―→-2OA ―→)=0,则△ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .直角三角形C .正三角形D .等腰直角三角形解析:选A (OB ―→-OC ―→)·(OB ―→+OC ―→-2OA ―→)=0,即CB ―→·(AB ―→+AC ―→)=0,∵AB ―→-AC ―→=CB ―→,∴(AB ―→-AC ―→)·(AB ―→+AC ―→)=0,即|AB ―→|=|AC ―→|,∴△ABC 是等腰三角形,故选A.。
课时跟踪检测(六)A 组——12+4提速练一、选择题1.(2017·成都模拟)在等比数列{a n }中,已知a 3=6,a 3+a 5+a 7=78,则a 5=( ) A .12 B .18 C .24D .30解析:选B ∵a 3+a 5+a 7=a 3(1+q 2+q 4)=6(1+q 2+q 4)=78,解得q 2=3,∴a 5=a 3q 2=6×3=18.故选B.2.(2017·兰州模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,a 8+a 10=28,则S 9=( ) A .36 B .72 C .144D .288解析:选B ∵a 8+a 10=2a 9=28,∴a 9=14,∴S 9=9 a 1+a 9 2=72.3.(2017·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( )A .1B .2C .4D .8解析:选C 设等差数列{a n }的公差为d ,则由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 5=24,S 6=48,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d +a 1+4d =24,6a 1+6×52d =48,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+7d =24,2a 1+5d =16,解得d =4.4.设等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,若S 1=13a 2-13,S 2=13a 3-13,则公比q =( )A .1B .4C .4或0D .8解析:选B ∵S 1=13a 2-13,S 2=13a 3-13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=13a 1q -13,a 1+a 1q =13a 1q 2-13,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =4或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-13,q =0(舍去),故所求的公比q =4.5.已知S n 是公差不为0的等差数列{}a n 的前n 项和,且S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 2+a 3a 1的值为( )A .4B .6C .8D .10解析:选C 设数列{}a n 的公差为d ,则S 1=a 1,S 2=2a 1+d ,S 4=4a 1+6d ,故(2a 1+d )2=a 1(4a 1+6d ),整理得d =2a 1,所以a 2+a 3a 1=2a 1+3d a 1=8a 1a 1=8. 6.(2018届高三·湖南十校联考)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n +1=S n +a n +3,a 4+a 5=23,则S 8=( )A .72B .88C .92D .98解析:选C 由S n +1=S n +a n +3,得a n +1-a n =3,所以数列{a n }是公差为3的等差数列,S 8=8 a 1+a 8 2=8 a 4+a 52=92. 7.已知数列{}a n 满足a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n,0≤a n<12,2a n-1,12≤a n<1.若a 1=35,则a 2 018=( )A.15B.25C.35D.45解析:选A 因为a 1=35,根据题意得a 2=15,a 3=25,a 4=45,a 5=35,所以数列{}a n 以4为周期,又2 018=504×4+2,所以a 2 018=a 2=15,故选A.8.若等比数列的各项均为正数,前4项的和为9,积为814,则前4项倒数的和为( )A.32B.94C .1D .2解析:选D 设等比数列的首项为a 1,公比为q ,则第2,3,4项分别为a 1q ,a 1q 2,a 1q 3,依题意得a 1+a 1q +a 1q 2+a 1q 3=9,a 1·a 1q ·a 1q 2·a 1q 3=814,化简得a 21q 3=92,则1a 1+1a 1q +1a 1q 2+1a 1q3=a 1+a 1q +a 1q 2+a 1q 3a 21q3=2.9.(2017·广州模拟)已知等比数列{a n }的各项都为正数,且a 3,12a 5,a 4成等差数列,则a 3+a 5a 4+a 6的值是( )A.5-12 B.5+12C.3-52D.3+52解析:选A 设等比数列{a n }的公比为q ,由a 3,12a 5,a 4成等差数列可得a 5=a 3+a 4,即a 3q2=a 3+a 3q ,故q 2-q -1=0,解得q =1+52或q =1-52(舍去),所以a 3+a 5a 4+a 6=a 3+a 3q 2a 4+a 4q 2=a 3 1+q 2a 4 1+q 2=1q=25+1=5-12,故选A. 10.(2017·张掖模拟)等差数列{a n }中,a na 2n是一个与n 无关的常数,则该常数的可能值的集合为( )A .{1}B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,12C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫12 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,1解析:选Ba n a 2n =a 1+ n -1 d a 1+ 2n -1 d =a 1-d +nd a 1-d +2nd ,若a 1=d ≠0,则a n a 2n =12;若a 1≠0,d =0,则a n a 2n =1.∵a 1-d +nd ≠0,∴a na 2n ≠0,∴该常数的可能值的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,12.11.(2018届高三·湖南十校联考)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1<0,若存在自然数m ≥3,使得a m =S m ,则当n >m 时,S n 与a n 的大小关系是( )A .S n <a nB .S n ≤a nC .S n >a nD .大小不能确定解析:选C 若a 1<0,存在自然数m ≥3,使得a m =S m ,则d >0,否则若d ≤0,数列是递减数列或常数列,则恒有S m <a m ,不存在a m =S m .由于a 1<0,d >0,当m ≥3时,有a m =S m ,因此a m >0,S m >0,又S n =S m +a m +1+…+a n ,显然S n >a n .故选C.12.(2017·洛阳模拟)等比数列{a n }的首项为32,公比为-12,前n 项和为S n ,则当n ∈N *时,S n -1S n的最大值与最小值之和为( )A .-23B .-712C.14D.56解析:选C 依题意得,S n =32⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n.当n 为奇数时,S n =1+12n 随着n 的增大而减小,1<S n =1+12n ≤S 1=32,S n -1S n 随着S n 的增大而增大,0<S n -1S n ≤56;当n 为偶数时,S n =1-12n 随着n 的增大而增大,34=S 2≤S n =1-12n <1,S n -1S n 随着S n 的增大而增大,-712≤S n -1S n <0.因此S n -1S n 的最大值与最小值分别为56,-712,其最大值与最小值之和为56+⎝ ⎛⎭⎪⎫-712=14.二、填空题13.(2017·合肥质检)已知数列{a n }中,a 1=2,且a 2n +1a n=4(a n +1-a n )(n ∈N *),则其前9项和S 9=________.解析:由已知,得a 2n +1=4a n a n +1-4a 2n ,即a 2n +1-4a n a n +1+4a 2n =(a n +1-2a n )2=0,所以a n +1=2a n ,又因为a 1=2,所以数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列,故S 9=2× 1-291-2=210-2=1022.答案:1 02214.(2017·兰州模拟)已知数列{a n }中,a 1=1,S n 为数列{a n }的前n 项和,且当n ≥2时,有2a na n S n -S 2n=1成立,则S 2 017=________.解析:当n ≥2时,由2a n a n S n -S 2n =1,得2(S n -S n -1)=(S n -S n -1)S n -S 2n =-S n S n -1,∴2S n -2S n -1=1,又2S 1=2,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫2S n 是以2为首项,1为公差的等差数列,∴2S n =n +1,故S n =2n +1,则S 2 017=11 009. 答案:11 00915.(2016·全国卷Ⅰ)设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1+a 3=10,a 2+a 4=q (a 1+a 3)=5,知q =12.又a 1+a 1q 2=10,∴a 1=8.故a 1a 2…a n =a n 1q1+2+…+(n -1)=23n·⎝ ⎛⎭⎪⎫12-12n n ()=223+22n n n -=227+22n n -.记t =-n 22+7n2=-12(n 2-7n )=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫n -722+498,结合n ∈N *可知n =3或4时,t 有最大值6. 又y =2t 为增函数,从而a 1a 2…a n 的最大值为26=64. 答案:6416.(2017·广州模拟)设S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a 1=2,对任意p ,q ∈N *,都有a p +q=a p +a q ,则f (n )=S n +60n +1(n ∈N *)的最小值为________. 解析:a 1=2,对任意p ,q ∈N *,都有a p +q =a p +a q ,令p =1,q =n ,则有a n +1=a n +a 1=a n +2.故{a n }是等差数列,所以a n =2n ,S n =2× 1+n n 2=n 2+n ,f (n )=S n +60n +1=n 2+n +60n +1=n +1 2- n +1 +60n +1=n +1+60n +1-1.当n +1=8,即n =7时,f (7)=8+608-1=292;当n+1=7,即n =6时,f (6)=7+607-1=1027,因为292<1027,则f (n )=S n +60n +1(n ∈N *)的最小值为292.答案:292B 组——能力小题保分练1.若a ,b 是函数f (x )=x 2-px +q (p >0,q >0)的两个不同的零点,且a ,b ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p +q 的值为( )A .6B .7C .8D .9解析:选D 不妨设a >b ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +b =p >0,ab =q >0,∴a >0,b >0,则a ,-2,b 成等比数列,a ,b ,-2成等差数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧ab = -2 2,a -2=2b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =1,∴p =5,q =4,∴p +q =9.2.(2017·郑州质检)已知数列{a n }满足a 1a 2a 3…a n =2n 2(n ∈N *),且对任意n ∈N *都有1a 1+1a 2+…+1a n<t ,则实数t 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞解析:选D 依题意得,当n ≥2时,a n =a 1a 2a 3…a n a 1a 2a 3…a n -1=2n 22 n -12=2n 2-(n -1)2=22n -1,又a 1=21=22×1-1,因此a n =22n -1,1a n =122n -1=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n -1,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以12为首项,14为公比的等比数列,等比数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和等于12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14<23,因此实数t 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞. 3.(2017·全国卷Ⅱ)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,S 4=10,则∑k =1n1S k=________.解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =3,4a 1+6d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1,所以S n =n n +12,1S n=2n n +1 =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,因此∑k =1n1S k =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=2n n +1.答案:2nn +14.(2017·兰州模拟)已知数列{a n },{b n },若b 1=0,a n =1n n +1,当n ≥2时,有b n =b n-1+a n -1,则b 2 018=________.解析:由b n =b n -1+a n -1,得b n -b n -1=a n -1,∴b 2-b 1=a 1,b 3-b 2=a 2,…,b n -b n -1=a n -1,∴b 2-b 1+b 3-b 2+…+b n -b n -1=a 1+a 2+…+a n -1=11×2+12×3+…+1 n -1 ×n,即b n -b 1=a 1+a 2+…+a n -1=11×2+12×3+…+1 n -1 ×n =11-12+12-13+…+1n -1-1n =1-1n =n -1n,∵b 1=0,∴b n =n -1n ,∴b 2 018=2 0172 018.答案:2 0172 0185.(2017·石家庄质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{a n }为12,13,23,14,24,34,15,25,35,45,…,1n ,2n ,…,n -1n,…,若S k =14,则a k =________. 解析:因为1n +2n +…+n -1n =1+2+…+n -1n =n 2-12,1n +1+2n +1+…+n n +1=1+2+…+nn +1=n 2,所以数列12,13+23,14+24+34,…,1n +1+2n +1+…+n n +1是首项为12,公差为12的等差数列,所以该数列的前n 项和T n =12+1+32+…+n 2=n 2+n 4.令T n =n 2+n 4=14,解得n =7(n =-8舍去),所以a k =78.答案:786.在数列{a n }和{b n }中,a n +1=a n +b n +a 2n +b 2n ,b n +1=a n +b n -a 2n +b 2n ,a 1=1,b 1=1.设c n=1a n +1b n,则数列{c n }的前2 018项和为________.解析:由已知a n +1=a n +b n +a 2n +b 2n ,b n +1=a n +b n -a 2n +b 2n 得a n +1+b n +1=2(a n +b n ),又a 1+b 1=2,所以数列{a n +b n }是首项为2,公比为2的等比数列,即a n +b n =2n,将a n +1=a n +b n +a 2n +b 2n ,b n +1=a n +b n -a 2n +b 2n 相乘并化简,得a n +1b n +1=2a n b n ,即a n +1b n +1a n b n =2.所以数列{a n b n }是首项为1,公比为2的等比数列,所以a n b n =2n -1,因为c n =1a n +1b n ,所以c n =a n +b n a n b n =2n2n -1=2,数列{c n }的前2 018项和为2×2 018=4 036.答案:4 036。
课时跟踪检测(二十六)一、选择题1.已知直线ax +by =1经过点(1,2),则2a +4b的最小值为( ) A. 2B .2 2C .4D .4 2解析:选B 因为直线ax +by =1经过点(1,2),所以a +2b =1,则2a+4b≥22a·22b=22a +2b=22,当且仅当a =2b =12时等号成立.2.(2018届高三·湖南五市十校联考)已知函数f (x )=x +sin x (x ∈R),且f (y 2-2y +3)+f (x 2-4x +1)≤0,则当y ≥1时,yx +1的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,34 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,1 C .[1,32-3]D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞ 解析:选A 函数f (x )=x +sin x (x ∈R)为奇函数,又f ′(x )=1+cos x ≥0,所以函数f (x )在其定义域内单调递增,则f (x 2-4x +1)≤f (-y 2+2y -3),即x 2-4x +1≤-y 2+2y -3,化简得(x -2)2+(y -1)2≤1,当y ≥1时表示的区域为上半圆及其内部,如图所示.令k =y x +1=yx --,其几何意义为过点(-1,0)与半圆相交或相切的直线的斜率,斜率最小时直线过点(3,1),此时k min =13--=14,斜率最大时直线刚好与半圆相切,圆心到直线的距离d =|2k -1+k |k 2+1=1(k >0),解得k max=34,故选A. 3.(2017·石家庄质检)在平面直角坐标系中,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤r 2(r 为常数)表示的平面区域的面积为π,若x ,y 满足上述约束条件,则z =x +y +1x +3的最小值为( ) A .-1 B .-52+17C.13D .-75解析:选 D 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,由题意,知14πr 2=π,解得r =2.z =x +y +1x +3=1+y -2x +3,表示可行域内的点与点P (-3,2)连线的斜率加上1,由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,则有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =1-125=-75,故选D.4.(2017·沈阳质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x+22,x ≤1,|log 2x -,x >1,则函数F (x )=f [f (x )]-2f (x )-32的零点个数是( )A .4B .5C .6D .7解析:选A 令f (x )=t ,则函数F (x )可化为y =f (t )-2t -32,则函数F (x )的零点问题可转化为方程f (t )-2t -32=0的根的问题.令y =f (t )-2t -32=0,即f (t )=2t +32,如图①,由数形结合得t 1=0,1<t 2<2,如图②,再由数形结合得,当f (x )=0时,x =2,有1个解,当f (x )=t 2时,有3个解,所以y =f [f (x )]-2f (x )-32共有4个零点.故选A.5.(2018届高三·湖北七市(州)联考)已知函数f (x )=x 2+(a +8)x +a 2+a -12(a <0),且f (a 2-4)=f (2a -8),则f n -4a n +1(n ∈N *)的最小值为( )A.374 B.358 C.283 D.485解析:选A 二次函数f (x )=x 2+(a +8)x +a 2+a -12图象的对称轴为直线x =-a +82,由f (a 2-4)=f (2a -8)及二次函数的图象,可以得出a 2-4+2a -82=-a +82,解得a =-4或a =1,又a <0,∴a =-4,f (x )=x 2+4x ,∴f n -4a n +1=n 2+4n +16n +1=n +2+n ++13n +1=n +1+13n +1+2≥2n +113n +1+2=213+2,当且仅当n +1=13n +1,即n =13-1时等号成立,又n ∈N *,∴当n =4时,f n -4a n +1=485,n=3时,f n -4a n +1=374<485,∴最小值为374,故选A.6.(2018届高三·广东省五校联考)已知f (x ),g (x )都是定义在R 上的函数,g (x )≠0,f (x )g ′(x )>f ′(x )g (x ),f (x )=a x ·g (x )(a >0,a ≠1),fg+f -g -=52.在有穷数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫f n gn (n =1,2,…,10)中,任意取正整数k (1≤k ≤10),则前k 项和大于1516的概率是( ) A.15 B.25 C.35 D.45解析:选C 由f (x )=a x·g (x ),可得a x=f xg x,⎣⎢⎡⎦⎥⎤f x g x ′=f xg x -f x gx[g x2<0,所以f xg x为减函数,所以0<a <1.由f g+f -g -=52,可得a +1a =52,解得a =12或a =2,又0<a <1,所以a =12.当a =12时,f n g n=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 是以12为首项,12为公比的等比数列,则前k 项和为12+⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12k =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12k 1-12=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12k .由1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12k >1516可得k >4,即当5≤k ≤10时,前k 项和大于1516,故所求的概率为10-410=610=35,故选C. 二、填空题7.若对于定义在R 上的函数f (x ),其图象是连续不断的,且存在常数λ(λ∈R)使得f (x +λ)+λf (x )=0对任意实数x 都成立,则称f (x )是一个“λ伴随函数”.有下列关于“λ伴随函数”的结论:①f (x )=0是常数函数中唯一的“λ伴随函数”; ②f (x )=x 不是“λ伴随函数”; ③f (x )=x 2是一个“λ伴随函数”; ④“12伴随函数”至少有一个零点.其中不正确的是________.(填序号)解析:对于①,若f (x )=c ≠0,则取λ=-1,此时f (x +λ)+λf (x )=f (x -1)-f (x )=c -c =0,则f (x )=c ≠0是“-1伴随函数”,①错误;对于②,当f (x )=x 时,若f (x )是“λ伴随函数”,则f (x +λ)+λf (x )=0,即(x +λ)+λx =0对任意x 成立,易知不存在这样的λ,所以f (x )=x 不是“λ伴随函数”,②正确;对于③,若f (x )=x 2是一个“λ伴随函数”,则(x +λ)2+λx 2=0对任意实数x 都成立,易知不存在这样的λ,所以f (x )=x 2不是“λ伴随函数”,③错误;对于④,若f (x )是“12伴随函数”,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12+12f (x )=0,取x =0,有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12f (0)=0,若f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12均为0,则函数有零点,若f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12均不为零,则f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12异号,由零点存在定理知,函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上一定有零点,④正确.答案:①③8.(2017·南昌模拟)已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧3x -2y -3≤0,x -3y +6≥0,2x +y -2≥0,在这两个实数x ,y 之间插入三个实数,使这五个数构成等差数列,那么这个等差数列后三项和的最大值为________.解析:设在这两个实数x ,y 之间插入三个实数a 1,a 2,a 3,即x ,a 1,a 2,a 3,y 构成等差数列,所以这个等差数列后三项的和为a 2+a 3+y =x +y2+x +y2+y2+y =34(x +3y ),令z =x +3y ,作出不等式组表示的可行域,如图中阴影部分所示,将直线x +3y =0平移至A 处时,z 取最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧3x -2y -3=0,x -3y +6=0,解得A (3,3),所以z max =3+3×3=12.所以(a 2+a 3+y )max =34(x+3y )max =34×12=9.答案:99.设定义在(0,+∞)上的单调函数f (x ),对任意的x ∈(0,+∞)都有f [f (x )-log 2x ]=3.若方程f (x )+f ′(x )=a 有两个不同的实数根,则实数a 的取值范围是________.解析:由于函数f (x )是单调函数,因此不妨设f (x )-log 2x =t ,则f (t )=3,再令x =t ,则f (t )-log 2t =t ,得log 2t =3-t ,解得t =2,故f (x )=log 2x +2,f ′(x )=1x ln 2.构造函数g (x )=f (x )+f ′(x )-a =log 2x +1x ln 2-a +2,∵方程f (x )+f ′(x )=a 有两个不同的实数根,∴g (x )有两个不同的零点.g ′(x )=1x ln 2-1x 2ln 2=1ln 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 2,当x ∈(0,1)时,g ′(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0,∴g (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,又当x →0时,g (x )→+∞,当x →+∞时,g (x )→+∞,则若使g (x )有两个零点,必有g (x )min =g (1)=1ln 2-a +2<0,得a >1ln 2+2,∴实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1ln 2+2,+∞.答案:⎝⎛⎭⎪⎫1ln 2+2,+∞三、解答题10.(2017·福州模拟)已知函数f (x )=e x-ax +b (a ,b ∈R). (1)若f (x )在x =0处的极小值为2,求a ,b 的值;(2)设g (x )=f (x )+ln(x +1),当x ≥0时,g (x )≥1+b ,试求a 的取值范围. 解:(1)f ′(x )=e x-a , ∵f (x )在x =0处的极小值为2,∴⎩⎪⎨⎪⎧f =0,f =2,即⎩⎪⎨⎪⎧1-a =0,1+b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =1.(2)∵g (x )=f (x )+ln(x +1)=e x-ax +b +ln(x +1), ∴g ′(x )=1x +1+e x-a , 设h (x )=1x +1+e x -a ,则h ′(x )=e x-1x +2,当x ≥0时,e x≥1,1x +2≤1,∴h ′(x )=e x-1x +2≥0,∴h (x )=1x +1+e x-a 在[0,+∞)上为增函数. ∴h (x )≥h (0)=2-a ,即g ′(x )=1x +1+e x-a ≥2-a . ∴当a ≤2时,g ′(x )≥0,∴g (x )=e x-ax +b +ln(x +1)在[0,+∞)上为增函数, ∴当x ≥0时,g (x )≥g (0)=1+b ,符合题意;当a >2时,有h (0)=2-a <0,h (ln a )=11+ln a>0,h (0)·h (ln a )<0,则存在x 0∈(0,ln a ),使得h (x 0)=0,于是g (x )在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增,则有g (x 0)<g (0)=1+b , 此时g (x )≥1+b 不恒成立,不符合题意. 综上,可得实数a 的取值范围为(-∞,2]. 11.(2017·张掖模拟)设函数f (x )=x 22-a ln x .(1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)求函数f (x )的单调区间和极值;(3)若函数f (x )在区间(1,e 2]内恰有两个零点,试求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )=x 22-ln x ,则f ′(x )=x -1x ,所以f ′(1)=0,又f (1)=12,所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -12=0×(x -1),即y =12.(2)由f (x )=x 22-a ln x ,得f ′(x )=x -a x =x 2-ax(x >0).①当a ≤0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,函数既无极大值,也无极小值;②当a >0时,由f ′(x )=0,得x =a 或x =-a (舍去). 于是,当x 变化时,f ′(x )与f (x )的变化情况如下表:a-ln a2函数f (x )在x =a 处取得极小值f (a )=a-ln a2,无极大值.综上可知,当a ≤0时,函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞),函数f (x )既无极大值也无极小值;当a >0时,函数f (x )的单调递减区间为(0,a ),单调递增区间为(a ,+∞),函数f (x )有极小值a-ln a2,无极大值.(3)当a ≤0时,由(2)知函数f (x )在区间(0,+∞)上单调递增,故函数f (x )在区间(1,e 2]内至多有一个零点,不合题意.当a >0时,由(2)知,当x ∈(0,a )时,函数f (x )单调递减;当x ∈(a ,+∞)时,函数f (x )单调递增,函数f (x )在(0,+∞)上的最小值为f (a )=a-ln a2.若函数f (x )在区间(1,e 2]内恰有两个零点,则需满足⎩⎪⎨⎪⎧1<a <e 2,fa,f ,f2,即⎩⎪⎨⎪⎧1<a <e 4,a -ln a2<0,12>0,e 42-2a ≥0,整理得⎩⎪⎨⎪⎧1<a <e 4,a >e ,a ≤e 44,所以e<a ≤e44.故所求a 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤e ,e 44. 12.(2017·石家庄质检)已知函数f (x )=m ln(x +1),g (x )=xx +1(x >-1).(1)讨论函数F (x )=f (x )-g (x )的单调性;(2)若y =f (x )与y =g (x )的图象有且仅有一条公切线,试求实数m 的值. 解:(1)F ′(x )=f ′(x )-g ′(x )=mx +1-1x +2=m x +-1x +2(x >-1). 当m ≤0时,F ′(x )<0,函数F (x )在(-1,+∞)上单调递减;当m >0时,令F ′(x )<0,得x <-1+1m,函数F (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-1+1m 上单调递减;令F ′(x )>0,得x >-1+1m,函数F (x )在⎝⎛⎭⎪⎫-1+1m,+∞上单调递增.综上所述,当m ≤0时,F (x )在(-1,+∞)上单调递减;当m >0时,F (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-1+1m 上单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫-1+1m,+∞上单调递增.(2)函数f (x )=m ln(x +1)的图象在点(a ,m ln(a +1))处的切线方程为y -m ln(a +1)=m a +1(x -a ),即y =m a +1x +m ln(a +1)-ma a +1.函数g (x )=xx +1的图象在点⎝ ⎛⎭⎪⎫b ,b b +1处的切线方程为y -bb +1=1b +2(x -b ),即y =1b +2x +b 2b +2.因为y =f (x )与y =g (x )的图象有且仅有一条公切线,所以⎩⎪⎨⎪⎧m a +1=1b +2, ①m a +-ma a +1=b2b +2, ②有唯一一对(a ,b )满足这个方程组,且m >0.由①得:a +1=m (b +1)2,代入②,消去a ,整理得: 2m ln(b +1)+2b +1+m ln m -m -1=0,关于b (b >-1)的方程有唯一解. 令g (b )=2m ln(b +1)+2b +1+m ln m -m -1, 则g ′(b )=2m b +1-2b +2=2[m b +-1]b +2, 因为m >0,所以g (b )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-1+1m 上单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫-1+1m,+∞上单调递增,所以g (b )min =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+1m =m -m ln m -1,因为b →+∞时,g (b )→+∞,b →-1时,g (b )→+∞, 所以只需m -m ln m -1=0.令σ(m )=m -m ln m -1,则σ′(m )=-ln m 在(0,+∞)上为单调递减函数,且m =1时,σ′(m )=0,即σ(m )max =σ(1)=0,所以m =1时,关于b 的方程2m ln(b +1)+2b +1+m ln m -m -1=0有唯一解,此时a =b =0,公切线方程为y =x .。
课时跟踪检测(十五)一、选择题1.(2017·福州模拟)在检测一批相同规格质量共500 kg 的航空用耐热垫片的品质时,随机抽取了280片,检测到有5片非优质品,则这批航空用耐热垫片中非优质品的质量约为( )A .2.8 kgB .8.9 kgC .10 kgD .28 kg解析:选B 由题意,可知抽到非优质品的概率为5280,所以这批航空用耐热垫片中非优质品的质量约为500×5280=12514≈8.9 kg.2.如图所示的茎叶图记录了甲、乙两组各组四名同学的植树棵数,分别从甲、乙两组中随机选取一名同学,则这两名同学的植树总棵数为20的概率为( )A.12B.14C.23D.13解析:选B 记甲组四名同学为A 1,A 2,A 3,A 4,他们植树的棵数依次为9,9,11,11;乙组四名同学为B 1,B 2,B 3,B 4,他们植树的棵数依次为9,8,9,10.分别从甲、乙两组中随机选取一名同学,所有可能的结果有:(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 1,B 3),(A 1,B 4),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 2,B 3),(A 2,B 4),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(A 3,B 3),(A 3,B 4),(A 4,B 1),(A 4,B 2),(A 4,B 3),(A 4,B 4),共16种,设选出的两名同学的植树总棵数为20为事件C ,则C 包含的结果有:(A 3,B 1),(A 4,B 1),(A 3,B 3),(A 4,B 3),共4种,故所求的概率P (C )=14.3.(2017·郑州模拟)设a =⎠⎛0πsin xdx ,则⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6的展开式中常数项为( )A .-160B .160C .20D .-20解析:选 A 依题意得,a =-cos xπ=-(cos π-cos 0)=2,则⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6=⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6的展开式的通项T r +1=C r 6·(2x )6-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =C r 6·26-r ·(-1)r ·x 3-r .令3-r=0,得r =3.因此⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6的展开式中的常数项为C 36×23×(-1)3=-160,故选A.4.点(a ,b )是区域⎩⎪⎨⎪⎧a +b -4≤0,a >0,b >0内的任意一点,则使函数f (x )=ax 2-2bx +3在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上是增函数的概率为( )A.13B.23C.12D.14解析:选A 作出不等式组表示的平面区域如图所示,可行域为△OAB 及其内部(不包括边OA ,OB ),其中A (0,4),B (4,0).若函数f (x )=ax 2-2bx +3在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上是增函数,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,--2b 2a ≤12,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -2b ≥0,则满足条件的(a ,b )所在区域为△OBC 及其内部(不包括边OB ).由⎩⎪⎨⎪⎧a +b -4=0,a -2b =0,得⎩⎪⎨⎪⎧a =83,b =43,∴C ⎝ ⎛⎭⎪⎫83,43,∴S △OBC =12×4×43=83,又S △OAB =12×4×4=8,∴所求的概率P =S △OBC S △OAB =13. 5.空气质量指数(Air Quality Index ,简称AQI)是定量描述空气质量状况的无量纲指数.空气质量按照AQI 大小分为六级:0~50为优;51~100为良;101~150为轻度污染;151~200为中度污染;201~300为重度污染;大于300为严重污染.一环保人士记录去年某地某月10天的AQI 的茎叶图如图.利用该样本估计该地本月空气质量优良(AQI≤100)的天数(按这个月总共30天计算)为( )A .15B .18C .20D .24解析:选B 从茎叶图中可以发现该样本中空气质量优的天数为2,空气质量良的天数为4,故该样本中空气质量优良的频率为610=35,则估计该地本月空气质量优良的频率为35,从而估计该地本月空气质量优良的天数为30×35=18.6.某单位有7个连在一起的车位,现有3辆不同型号的车需停放,如果要求剩余的4个车位中恰好有3个连在一起,则不同的停放方法的种数为( )A .16B .18C .32D .72解析:选D 因为对空位有特殊要求,先确定空位,假设7个车位分别为1234567,先研究恰有3个连续空位的情况,若3个连续空位是123或567,另一个空位有3种选法,车的停放方法有A 33种,故停放方法有2×3×A 33=36(种);若3个连续空位是234或345或456,另一个空位有2种选法,车的停放方法依然有A 33种,因此此种情况下停放方法有3×2×A 33=36(种),从而不同的停放方法共有72种.二、填空题7.某小区有两个相互独立的安全防范系统甲和乙,系统甲和系统乙在任意时刻发生故障的概率分别为18和p .若在任意时刻恰有一个系统不发生故障的概率为0.25,则p =________.解析:记“系统甲发生故障”、“系统乙发生故障”分别为事件A ,B ,“任意时刻恰有一个系统不发生故障”为事件C ,则P (C )=P (A -)P (B )+P (A )P (B -)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-18·p +18·(1-p )=0.25,解得p =16.答案:168.将一颗骰子连续抛掷三次,它落地时向上的点数依次构成等比数列的概率与构成等差数列的概率之比为________.解析:将一颗骰子连续抛掷三次共有63=216个基本事件.它落地时向上的点数依次构成等差数列的有以下几种情况:公差为0的有(1,1,1),(2,2,2),…,(6,6,6),共6个基本事件,公差为1的有(1,2,3),(2,3,4),(3,4,5),(4,5,6),共4个基本事件,公差为-1的有(3,2,1),(4,3,2),(5,4,3),(6,5,4),共4个基本事件,公差为2的有(1,3,5),(2,4,6),共2个基本事件,公差为-2有(5,3,1),(6,4,2),共2个基本事件,所以依次构成等差数列的共有18个基本事件;它落地时向上的点数依次构成等比数列的有以下几种情况:公比为1的有(1,1,1),(2,2,2),…,(6,6,6),共6个基本事件,公比为2的有(1,2,4),共1个基本事件,公比为12的有(4,2,1),共1个基本事件,所以依次构成等比数列的共有8个基本事件,故落地时向上的点数依次构成等比数列的概率与构成等差数列的概率之比为821618216=49. 答案:499.如图,在边长为e(e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则它落到阴影部分的概率为________.解析:∵y =e x与y =ln x 互为反函数,故直线y =x 两边的阴影部分面积相等,只需计算其中一部分即可.如图,S 1=⎠⎛01e xd x =e x| 10=e 1-e 0=e -1.∴S 总阴影=2S 阴影=2(e ×1-S 1)=2[e -(e -1)]=2,故所求概率为P =2e.答案:2e2三、解答题10.(2017·山东高考)在心理学研究中,常采用对比试验的方法评价不同心理暗示对人的影响,具体方法如下:将参加试验的志愿者随机分成两组,一组接受甲种心理暗示,另一组接受乙种心理暗示,通过对比这两组志愿者接受心理暗示后的结果来评价两种心理暗示的作用.现有6名男志愿者A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6和4名女志愿者B 1,B 2,B 3,B 4,从中随机抽取5人接受甲种心理暗示,另5人接受乙种心理暗示.(1)求接受甲种心理暗示的志愿者中包含A 1但不包含B 1的概率;(2)用X 表示接受乙种心理暗示的女志愿者人数,求X 的分布列与数学期望EX.解:(1)记接受甲种心理暗示的志愿者中包含A 1但不包含B 1的事件为M ,则P(M)=C 48C 510=518. (2)由题意知X 可取的值为:0,1,2,3,4,则P(X =0)=C 56C 510=142,P(X =1)=C 46C 14C 510=521,P(X =2)=C 36C 24C 510=1021,P(X =3)=C 26C 34C 510=521,P(X =4)=C 16C 44C 510=142.因此X 的分布列为故X 的数学期望是EX =0+1×521+2×1021+3×521+4×142=2.11.人耳的听力情况可以用电子测听器检测,正常人的听力在0~25 dB (分贝)之间,并规定测试值在区间(0,5]为非常优秀,测试值在区间(5,10]为优秀.某班50名同学都进行了听力测试,所得测试值制成频率分布直方图如图:(1)现从听力测试值为(0,10]的同学中任意抽取4人,记听力非常优秀的同学人数为X ,求X 的分布列与数学期望;(2)在(1)中抽取的4人中任选一人参加一个更高级别的听力测试,测试规则如下:四个音叉的发声情况不同,由强到弱的次序分别为1,2,3,4.测试前将音叉随机排列,被测试的同学依次听完后给四个音叉按发音的强弱标出一组序号a 1,a 2,a 3,a 4(其中a 1,a 2,a 3,a 4为1,2,3,4的一个排列).若Y 为两次排序偏离程度的一种描述,Y =|1-a 1|+|2-a 2|+|3-a 3|+|4-a 4|,求Y≤2的概率.解:(1)由频率分布直方图知,50名同学中听力测试值为(0,10]的同学人数为50×(0.016+0.024)×5=10,其中听力非常优秀的同学人数为4,听力优秀的人数为6.则X 的可能取值为0,1,2,3,4.P(X =0)=C 46C 410=114,P(X =1)=C 14·C 36C 410=821,P(X =2)=C 24·C 26C 410=37,P(X =3)=C 34·C 16C 410=435,P(X =4)=C 44C 410=1210.所以X 的分布列为E(X)=0×114+1×21+2×7+3×35+4×210=1.6.(2)序号a 1,a 2,a 3,a 4的排列总数为A 44=24,当Y =0时,a 1=1,a 2=2,a 3=3,a 4=4,只有1种情况.当Y =|1-a 1|+|2-a 2|+|3-a 3|+|4-a 4|=2时,a 1,a 2,a 3,a 4的取值情况有3种,分别为a 1=1,a 2=2,a 3=4,a 4=3;a 1=1,a 2=3,a 3=2,a 4=4; a 1=2,a 2=1,a 3=3,a 4=4. 故P(Y≤2)=424=16.。
课时跟踪检测(二) 平面向量与复数1.(2017²全国卷Ⅱ)(1+i)(2+i)=( ) A .1-i B .1+3i C .3+iD .3+3i解析:选B (1+i)(2+i)=2+i 2+3i =1+3i.2.(2017²全国卷Ⅲ)设复数z 满足(1+i)z =2i ,则|z |=( ) A.12 B.22C. 2D .2解析:选C 因为z =2i 1+i =2i 1-i1+i 1-i =i(1-i)=1+i ,所以|z |= 2.3.(2017²沈阳模拟)已知平面向量a =(3,4),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,12,若a ∥b ,则实数x 的值为( ) A .-23B.23C.38D .-38解析:选C ∵a ∥b ,∴3³12=4x ,解得x =38.4.(2018届高三²西安摸底)已知非零单位向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则a 与b -a 的夹角是( )A.π6 B.π3C.π4D.3π4解析:选D 由|a +b |=|a -b |可得(a +b )2=(a -b )2,即a ²b =0,而a ²(b -a )=a ²b -a 2=-|a |2<0,即a 与b -a 的夹角为钝角,结合选项知选D.5.(2017²湘中模拟)已知向量a =(x ,3),b =(x ,-3),若(2a +b )⊥b ,则|a |=( ) A .1 B. 2 C. 3D .2解析:选D 因为(2a +b )⊥b ,所以(2a +b )²b =0,即(3x ,3)²(x ,-3)=3x 2-3=0,解得x =±1,所以a =(±1,3),|a |= ±1 2+ 3 2=2.6.(2017²广西五校联考)设D 是△ABC 所在平面内一点,AB ―→=2DC ―→,则( )A .BD ―→=AC ―→-32AB ―→B .BD ―→=32AC ―→-AB ―→C .BD ―→=12AC ―→-AB ―→D .BD ―→=AC ―→-12AB ―→解析:选A BD ―→=BC ―→+CD ―→=BC ―→-DC ―→=AC ―→-AB ―→-12AB ―→=AC ―→-32AB ―→.7.(2018届高三²云南调研)在▱ABCD 中,|AB |―→=8,|AD |―→=6,N 为DC 的中点,BM ―→=2MC ―→,则AM ―→²NM ―→=( )A .48B .36C .24D .12解析:选C AM ―→²NM ―→=(AB ―→+BM ―→)²(NC ―→+CM ―→)=⎝ ⎛⎭⎪⎫AB ―→+23 AD ―→²⎝ ⎛⎭⎪⎫12 AB ―→-13 AD ―→=12AB ―→2-29AD ―→2=12³82-29³62=24. 8.(2018届高三²广西五校联考)已知a 为实数,若复数z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,则a +i 2 0171-i=( )A .1B .0C .iD .1-i解析:选C 因为z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a +1≠0,得a =1,则有1+i 2 0171-i =1+i 1-i = 1+i 21+i 1-i=i.9.已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量CD ―→在BA ―→方向上的投影是( ) A .-3 5 B .-322C .3 5D.322解析:选A 依题意得,BA ―→=(-2,-1),CD ―→=(5,5),BA ―→ ²CD ―→=(-2,-1)²(5,5)=-15,|BA |―→=5,因此向量CD ―→在BA ―→方向上的投影是BA ―→²CD ―→|BA |―→=-155=-3 5.10.(2018届高三²湖南五校联考)△ABC 是边长为2的等边三角形,向量a ,b 满足AB ―→=2a ,AC ―→=2a +b ,则向量a ,b 的夹角为( )A .30°B .60°C .120°D .150°解析:选C 法一:设向量a ,b 的夹角为θ,BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,∴|BC ―→|=|b |=2,|AB ―→|=2|a |=2,∴|a |=1,AC ―→2=(2a +b )2=4a 2+4a ²b +b 2=8+8cos θ=4,∴cos θ=-12,θ=120°.法二:BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,则向量a ,b 的夹角为向量AB ―→与BC ―→的夹角,故向量a ,b 的夹角为120°.11.(2017²长春模拟)在△ABC 中,D 为△ABC 所在平面内一点,且AD ―→=13AB ―→+12AC ―→,则S △BCD S △ABD=( )A.16 B.13C.12D.23解析:选B 如图,由已知得,点D 在△ABC 中与AB 平行的中位线上,且在靠近BC 边的三等分点处,从而有S △ABD =12S △ABC ,S △ACD =13S △ABC ,S △BCD =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-13S △ABC =16S △ABC,所以S △BCD S △ABD =13.12.(2017²惠州模拟)若O 为△ABC 所在平面内任一点,且满足(OB ―→-OC ―→)²(OB ―→+OC ―→-2OA ―→)=0,则△ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .直角三角形C .正三角形D .等腰直角三角形解析:选A (OB ―→-OC ―→)²(OB ―→+OC ―→-2OA ―→)=0, 即CB ―→²(AB ―→+AC ―→)=0,∵AB ―→-AC ―→=CB ―→,∴(AB ―→-AC ―→)²(AB ―→+AC ―→)=0, 即|AB ―→|=|AC ―→|,∴△ABC 是等腰三角形. 13.(2017²成都模拟)若复数z =a i1+i(其中a ∈R ,i 为虚数单位)的虚部为-1,则a =________.解析:因为z =a i1+i =a i² 1-i 1+i 1-i =a 2+a 2i 的虚部为-1,所以a 2=-1,解得a =-2.答案:-214.(2017²兰州诊断)已知向量OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),OC ―→=m OA ―→-n OB ―→(m >0,n >0),若m +n =1,则|OC ―→|的最小值为________.解析:由OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),得OC ―→=m OA ―→-n OB ―→=(3m +n ,m -3n ),因为m +n =1(m >0,n >0),所以n =1-m 且0<m <1,所以OC ―→=(1+2m,4m -3),则|OC ―→|= 1+2m 2+ 4m -3 2=20m 2-20m +10=20⎝ ⎛⎭⎪⎫m -122+5(0<m <1),所以当m =12时,|OC―→|min = 5.答案: 515.(2018届高三²石家庄调研)非零向量m ,n 的夹角为π3,且满足|n |=λ|m |(λ>0),向量组x 1,x 2,x 3由一个m 和两个n 排列而成,向量组y 1,y 2,y 3由两个m 和一个n 排列而成,若x 1²y 1+x 2²y 2+x 3²y 3所有可能值中的最小值为4m 2,则λ=________.解析:由题意:x 1²y 1+x 2²y 2+x 3²y 3的运算结果有以下两种可能:①m 2+m ²n +n 2=m 2+λ|m ||m |cosπ3+λ2m 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ2+λ2+1m 2;②m ²n +m ²n +m ²n =3λ|m ||m |cos π3=3λ2m 2.又λ2+λ2+1-3λ2=λ2-λ+1=⎝⎛⎭⎪⎫λ-122+34>0,所以3λ2m 2=4m 2,即3λ2=4,解得λ=83.答案:8316.如图所示,已知正方形ABCD 的边长为1,点E 从点D 出发,按字母顺序D →A →B →C 沿线段DA ,AB ,BC 运动到点C ,在此过程中DE ―→²CD ―→的取值范围为________.解析:以BC ,BA 所在的直线为x 轴,y 轴,建立平面直角坐标系如图所示,可得A (0,1),B (0,0),C (1,0),D (1,1).当E 在DA 上时,设E (x,1),其中0≤x ≤1, ∵DE ―→=(x -1,0),CD ―→=(0,1), ∴DE ―→²CD ―→=0;当E 在AB 上时,设E (0,y ), 其中0≤y ≤1,∵DE ―→=(-1,y -1),CD ―→=(0,1),∴DE ―→²CD ―→=y -1(0≤y ≤1),此时DE ―→²CD ―→的取值范围为[-1,0];当E 在BC 上时,设E (x,0),其中0≤x ≤1, ∵DE ―→=(x -1,-1),CD ―→=(0,1), ∴DE ―→²CD ―→=-1.综上所述,DE ―→²CD ―→的取值范围为[-1,0]. 答案:[-1,0]。
课时跟踪检测(一)集合、常用逻辑用语1.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=( ) A.{1,-3} B.{1,0}C.{1,3} D.{1,5}解析:选C 因为A∩B={1},所以1∈B,所以1是方程x2-4x+m=0的根,所以1-4+m=0,m =3,方程为x2-4x+3=0,解得x=1或x=3,所以B={1,3}.2.(2017·山东高考)设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( )A.(1,2) B.(1,2]C.(-2,1) D.[-2,1)解析:选D 由题意可知A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故A∩B={x|-2≤x<1}.3.(2017·合肥模拟)已知命题q:∀x∈R,x2>0,则( )A.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为假命题B.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为真命题C.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为假命题D.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为真命题解析:选D 全称命题的否定是将“∀”改为“∃”,然后再否定结论.又当x=0时,x2≤0成立,所以綈q为真命题.4.(2018届高三·郑州四校联考)命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是( )A.若a≤b,则a+c≤b+c B.若a+c≤b+c,则a≤bC.若a+c>b+c,则a>b D.若a>b,则a+c≤b+c解析:选A 命题的否命题是将原命题的条件和结论均否定,所以题中命题的否命题为“若a≤b,则a+c≤b+c”,故选A.5.(2017·石家庄模拟)“x>1”是“x2+2x>0”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件解析:选A 由x2+2x>0,得x>0或x<-2,所以“x>1”是“x2+2x>0”的充分不必要条件.6.已知集合A={x|x2≥4},B={m}.若A∪B=A,则m的取值范围是( )A.(-∞,-2) B.[2,+∞)C.[-2,2] D.(-∞,-2]∪[2,+∞)解析:选D 因为A∪B=A,所以B⊆A,即m∈A,得m2≥4,所以m≥2或m≤-2.7.(2017·唐山模拟)已知集合A={x|x2-5x-6<0},B={x|2x<1},则图中阴影部分表示的集合是( )A .{x |2<x <3}B .{x |-1<x ≤0}C .{x |0≤x <6}D .{x |x <-1}解析:选C 由x 2-5x -6<0,解得-1<x <6,所以A ={x |-1<x <6}.由2x<1,解得x <0,所以B ={x |x <0}.又图中阴影部分表示的集合为(∁U B )∩A ,因为∁U B ={x |x ≥0},所以(∁U B )∩A ={x |0≤x <6}.8.(2018届高三·河北五校联考)已知命题p :∃x 0∈(-∞,0),2x 0<3x0;命题q :∀x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,tan x >sin x ,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨(綈q )C .(綈p )∧qD .p ∧(綈q )解析:选C 根据指数函数的图象与性质知命题p 是假命题,綈p 是真命题;∵x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,且tan x =sin xcos x, ∴0<cos x <1,tan x >sin x , ∴q 为真命题,选C.9.(2017·合肥模拟)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”,它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如果在等高处的截面积恒相等,那么体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 根据祖暅原理,“A ,B 在等高处的截面积恒相等”是“A ,B 的体积相等”的充分不必要条件,即綈q 是綈p 的充分不必要条件,即命题“若綈q ,则綈p ”为真,逆命题为假,故逆否命题“若p ,则q ”为真,否命题“若q ,则p ”为假,即p 是q 的充分不必要条件,选A.10.设P 和Q 是两个集合,定义集合P -Q ={x |x ∈P ,且x ∉Q },若P ={x |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},则P -Q =( )A .{x |0<x <1}B .{x |0<x ≤1}C .{x |1≤x <2}D .{x |2≤x <3}解析:选B 由log 2x <1,得0<x <2, 所以P ={x |0<x <2}. 由|x -2|<1,得1<x <3, 所以Q ={x |1<x <3}.由题意,得P -Q ={x |0<x ≤1}.11.(2018届高三·广西五校联考)命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”,命题q :“关于x 的方程2x-m =0有正实数解”,若“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,则实数m 的取值范围是( )A .[1,10]B .(-∞,-2)∪(1,10]C .[-2,10]D .(-∞,-2]∪(0,10]解析:选B 若命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”为真命题,则Δ=m 2-8m -20>0,∴m <-2或m >10;若命题q 为真命题,则关于x 的方程m =2x有正实数解,因为当x >0时,2x>1,所以m >1.因为“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,故p 真q 假或p 假q真,所以⎩⎪⎨⎪⎧m <-2或m >10,m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧-2≤m ≤10,m >1,所以m <-2或1<m ≤10.12.(2017·石家庄模拟)下列选项中,说法正确的是( ) A .若a >b >0,则ln a <ln bB .向量a =(1,m )与b =(m,2m -1)(m ∈R)垂直的充要条件是m =1C .命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∀n ∈N *,3n ≥(n +2)·2n -1”D .已知函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的,则命题“若f (a )·f (b )<0,则f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点”的逆命题为假命题解析:选D A 中,因为函数y =ln x (x >0)是增函数,所以若a >b >0,则ln a >ln b ,故A 错; B 中,若a ⊥b ,则m +m (2m -1)=0, 解得m =0,故B 错;C 中,命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∃n 0∈N *,3n 0≤(n 0+2)·2n 0-1”,故C 错;D 中,原命题的逆命题是“若f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点,则f (a )·f (b )<0”,是假命题,如函数f (x )=x 2-2x -3在区间[-2,4]上的图象是连续不断的,且在区间(-2,4)内有两个零点,但f (-2)·f (4)>0,故D 正确.13.(2018届高三·辽宁师大附中调研)若集合A ={x |(a -1)x 2+3x -2=0}有且仅有两个子集,则实数a 的值为________.解析:由题意知,集合A 有且仅有两个子集,则集合A 中只有一个元素.当a -1=0,即a =1时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,满足题意;当a -1≠0,即a ≠1时,要使集合A 中只有一个元素,需Δ=9+8(a -1)=0,解得a =-18.综上可知,实数a 的值为1或-18.答案:1或-1814.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R},若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________.解析:A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R={x |-1<x <3}, ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A , ∴A B ,∴m +1>3,即m >2. 答案:(2,+∞)15.(2017·广东中山一中模拟)已知非空集合A ,B 满足下列四个条件: ①A ∪B ={1,2,3,4,5,6,7}; ②A ∩B =∅;③A 中的元素个数不是A 中的元素; ④B 中的元素个数不是B 中的元素.(1)如果集合A 中只有1个元素,那么A =________; (2)有序集合对(A ,B )的个数是________.解析:(1)若集合A 中只有1个元素,则集合B 中有6个元素,6∉B ,故A ={6}.(2)当集合A 中有1个元素时,A ={6},B ={1,2,3,4,5,7},此时有序集合对(A ,B )有1个; 当集合A 中有2个元素时,5∉B,2∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个; 当集合A 中有3个元素时,4∉B,3∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有4个元素时,3∉B,4∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有5个元素时,2∉B,5∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个;当集合A 中有6个元素时,A ={1,2,3,4,5,7},B ={6},此时有序集合对(A ,B )有1个. 综上可知,有序集合对(A ,B )的个数是1+5+10+10+5+1=32. 答案:(1){6} (2)3216.(2017·张掖模拟)下列说法中不正确的是________.(填序号) ①若a ∈R ,则“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件;②“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的必要不充分条件; ③若命题p :“∀x ∈R ,sin x +cos x ≤2”,则p 是真命题;④命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3>0”.解析:由1a <1,得a <0或a >1,反之,由a >1,得1a <1,∴“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件,故①正确;由p ∧q 为真命题,知p ,q 均为真命题,所以p ∨q 为真命题,反之,由p ∨q 为真命题,得p ,q 至少有一个为真命题,所以p ∧q 不一定为真命题,所以“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的充分不必要条件,故②不正确;∵sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4≤2, ∴命题p 为真命题,③正确;命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3≥0”,故④不正确. 答案:②④课时跟踪检测(二) 平面向量与复数1.(2017·全国卷Ⅲ)复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限解析:选C z =i(-2+i)=-2i +i 2=-1-2i ,故复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于第三象限.2.(2017·全国卷Ⅲ)设复数z 满足(1+i)z =2i ,则|z |=( ) A.12 B.22 C. 2 D .2解析:选C 因为z =2i1+i =-+-=i(1-i)=1+i ,所以|z |= 2.3.(2017·沈阳模拟)已知平面向量a =(3,4),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,12,若a ∥b ,则实数x 的值为( ) A .-23 B.23 C.38 D .-38解析:选C ∵a ∥b ,∴3×12=4x ,解得x =38.4.(2018届高三·西安摸底)已知非零单位向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则a 与b -a 的夹角是( )A.π6 B.π3 C.π4 D.3π4解析:选D 由|a +b |=|a -b |可得(a +b )2=(a -b )2,即a ·b =0,而a ·(b -a )=a ·b -a 2=-|a |2<0,即a 与b -a 的夹角为钝角,结合选项知选D.5.(2017·湘中模拟)已知向量a =(x ,3),b =(x ,-3),若(2a +b )⊥b ,则|a |=( ) A .1 B. 2 C. 3 D .2解析:选D 因为(2a +b )⊥b ,所以(2a +b )·b =0,即(3x ,3)·(x ,-3)=3x 2-3=0,解得x =±1,所以a =(±1,3),|a |=2+32=2.6.(2017·广西五校联考)设D 是△ABC 所在平面内一点,AB ―→=2DC ―→,则( ) A .BD ―→=AC ―→-32AB ―→B .BD ―→=32AC ―→-AB ―→C .BD ―→=12AC ―→-AB ―→D .BD ―→=AC ―→-12AB ―→解析:选A BD ―→=BC ―→+CD ―→=BC ―→-DC ―→=AC ―→-AB ―→-12AB ―→=AC ―→-32AB ―→.7.(2018届高三·云南调研)在▱ABCD 中,|AB ―→|=8,|AD ―→|=6,N 为DC 的中点,BM ―→=2MC ―→,则AM ―→·NM ―→=( )A .48B .36C .24D .12解析:选C AM ―→·NM ―→=(AB ―→+BM ―→)·(NC ―→+CM ―→)=⎝ ⎛⎭⎪⎫AB ―→+23 AD ―→ ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12 AB ―→-13 AD ―→ =12AB―→2-29AD ―→2=12×82-29×62=24. 8.(2018届高三·广西五校联考)已知a 为实数,若复数z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,则a +i 2 0171-i=( )A .1B .0C .iD .1-i解析:选C 因为z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a +1≠0,得a =1,则有1+i 2 0171-i =1+i 1-i=+2+-=i.9.已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量CD ―→ 在BA ―→方向上的投影是( ) A .-3 5 B .-322 C .3 5 D.322解析:选 A 依题意得,BA ―→=(-2,-1),CD ―→=(5,5),BA ―→ ·CD ―→=(-2,-1)·(5,5)=-15,|BA ―→|=5,因此向量CD ―→在BA ―→方向上的投影是BA ―→·CD ―→|BA ―→|=-155=-3 5.10.(2018届高三·湖南五校联考)△ABC 是边长为2的等边三角形,向量a ,b 满足AB ―→=2a ,AC ―→=2a +b ,则向量a ,b 的夹角为( )A .30°B .60°C .120°D .150°解析:选C 法一:设向量a ,b 的夹角为θ,BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,∴|BC ―→|=|b |=2,|AB ―→|=2|a |=2,∴|a |=1,AC ―→2=(2a +b )2=4a 2+4a ·b +b 2=8+8cos θ=4,∴cos θ=-12,θ=120°.法二:BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,则向量a ,b 的夹角为向量AB ―→与BC ―→的夹角,故向量a ,b 的夹角为120°.11.(2017·长春模拟)在△ABC 中,D 为△ABC 所在平面内一点,且AD ―→=13AB ―→+12AC ―→,则S △BCD S △ABD=( )A.16B.13C.12D.23解析:选B 如图,由已知得,点D 在△ABC 中与AB 平行的中位线上,且在靠⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-13S近BC 边的三等分点处,从而有S △ABD =12S △ABC ,S △ACD =13S △ABC ,S △BCD =△ABC=16S △ABC ,所以S △BCD S △ABD =13. 12.(2017·全国卷Ⅲ)在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP ―→=λAB ―→+μAD ―→,则λ+μ的最大值为( )A .3B .2 2 C. 5 D .2 解析:选A 以A 为坐标原点,AB ,AD 所在直线分别为x 轴,y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则A (0,0),B (1,0),C (1,2),D (0,2),可得直线BD 的方程为2x +y -2=0,点C 到直线BD 的距离为222+12=25,所以圆C :(x -1)2+(y -2)2=45. 因为P 在圆C 上,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+255cos θ,2+255sin θ. 又AB ―→=(1,0),AD ―→=(0,2),AP ―→=λAB ―→+μAD ―→=(λ,2μ), 所以⎩⎪⎨⎪⎧1+255cos θ=λ,2+255sin θ=2μ,λ+μ=2+255cos θ+55sin θ=2+sin(θ+φ)≤3(其中tan φ=2),当且仅当θ=π2+2k π-φ,k ∈Z 时,λ+μ取得最大值3.13.(2017·成都模拟)若复数z =a i1+i (其中a ∈R ,i 为虚数单位)的虚部为-1,则a =________.解析:因为z =a i1+i=a-+-=a 2+a 2i 的虚部为-1,所以a2=-1,解得a =-2. 答案:-214.(2017·兰州诊断)已知向量OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),OC ―→=m OA ―→-n OB ―→(m >0,n >0),若m +n =1,则|OC ―→|的最小值为________.解析:由OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),得OC ―→=m OA ―→-n OB ―→=(3m +n ,m -3n ),因为m +n =1(m >0,n >0),所以n =1-m 且0<m <1,所以OC ―→=(1+2m,4m -3),则|OC ―→|=+2m2+m -2=20m 2-20m +10=20⎝ ⎛⎭⎪⎫m -122+5(0<m <1),所以当m =12时,|OC ―→|min = 5.答案: 515.(2018届高三·石家庄调研)非零向量m ,n 的夹角为π3,且满足|n |=λ|m |(λ>0),向量组x 1,x 2,x 3由一个m 和两个n 排列而成,向量组y 1,y 2,y 3由两个m 和一个n 排列而成,若x 1·y 1+x 2·y 2+x 3·y 3所有可能值中的最小值为4m 2,则λ=________.解析:由题意:x 1·y 1+x 2·y 2+x 3·y 3的运算结果有以下两种可能:①m 2+m ·n +n 2=m 2+λ|m ||m |cos π3+λ2m 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ2+λ2+1m 2;②m ·n +m ·n +m ·n =3λ|m ||m |cos π3=3λ2m 2.又λ2+λ2+1-3λ2=λ2-λ+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ-122+34>0,所以3λ2m 2=4m 2,即3λ2=4,解得λ=83.答案:8316.如图所示,已知正方形ABCD 的边长为1,点E 从点D 出发,按字母顺序D →A →B →C 沿线段DA ,AB ,BC 运动到点C ,在此过程中DE ―→·CD ―→的取值范围为________.解析:以BC ,BA 所在的直线为x 轴,y 轴,建立平面直角坐标系如图所示,可得A (0,1),B (0,0),C (1,0),D (1,1).当E 在DA 上时,设E (x,1),其中0≤x ≤1,∵DE ―→=(x -1,0),CD ―→=(0,1), ∴DE ―→·CD ―→=0;当E 在AB 上时,设E (0,y ), 其中0≤y ≤1,∵DE ―→=(-1,y -1),CD ―→=(0,1),∴DE ―→·CD ―→=y -1(0≤y ≤1),此时DE ―→·CD ―→的取值范围为[-1,0]; 当E 在BC 上时,设E (x,0),其中0≤x ≤1, ∵DE ―→=(x -1,-1),CD ―→=(0,1),∴DE ―→·CD ―→=-1.综上所述,DE ―→·CD ―→的取值范围为[-1,0]. 答案:[-1,0]课时跟踪检测(三) 不等式1.(2018届高三·湖南四校联考)已知不等式mx 2+nx -1m <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-12或x >2,则m-n =( )A.12 B .-52C.52D .-1解析:选B 由题意得,x =-12和x =2是方程mx 2+nx -1m =0的两根,所以-12+2=-n m 且-12×2=-1m (m <0),解得m =-1,n =32,所以m -n =-52.2.已知直线ax +by =1经过点(1,2),则2a +4b的最小值为( ) A. 2 B .2 2 C .4D .4 2解析:选B ∵直线ax +by =1经过点(1,2),∴a +2b =1,则2a+4b≥22a·22b=22a +2b=22,当且仅当2a =22b,即a =12,b =14时取等号.3.(2017·兰州模拟)设变量x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =2x +3y 的最小值是( )A .5B .7C .8D .23解析:选B 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线2x +3y =0,对该直线进行平移,可以发现经过⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,2x -y =3的交点A (2,1)时,目标函数z =2x +3y 取得最小值7.4.(2017·贵阳一模)已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3B .4C.92D.112解析:选B 由题意得x +2y =8-x ·2y ≥8-⎝⎛⎭⎪⎫x +2y 22,当且仅当x =2y 时,等号成立,整理得(x+2y )2+4(x +2y )-32≥0,即(x +2y -4)(x +2y +8)≥0,又x +2y >0,所以x +2y ≥4,即x +2y 的最小值为4.5.(2017·云南模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≥1,21-x-2,x <1,则不等式f (x -1)≤0的解集为( )A .{x |0≤x ≤2}B .{x |0≤x ≤3}C .{x |1≤x ≤2}D .{x |1≤x ≤3}解析:选D 由题意,得f (x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2-2,x ≥2,22-x-2,x <2.当x ≥2时,由2x -2-2≤0,解得2≤x ≤3; 当x <2时,由22-x-2≤0,解得1≤x <2.综上所述,不等式f (x -1)≤0的解集为{x |1≤x ≤3}.6.(2017·武汉调研)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( )A .-5B .3C .-5或3D .5或-3解析:选B 根据约束条件画出可行域如图①中阴影部分所示.可知可行域为开口向上的V 字型.在顶点A 处z有最小值,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x +y =a ,x -y =-1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =a -12,y =a +12,即A ⎝⎛⎭⎪⎫a -12,a +12,则a -12+a ×a +12=7,解得a =3或a =-5. 当a =-5时,如图②,虚线向上移动时z 减小,故z →-∞,没有最小值,故只有a =3满足题意.7.(2017·合肥二模)若关于x 的不等式x 2+ax -2<0在区间[1,4]上有解,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,1)B .(-∞,1]C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析:选A 法一:因为x ∈[1,4],则不等式x 2+ax -2<0可化为a <2-x 2x =2x -x ,设f (x )=2x-x ,x ∈[1,4],由题意得只需a <f (x )max ,因为函数f (x )为区间[1,4]上的减函数,所以f (x )max =f (1)=1,故a <1.法二:设g (x )=x 2+ax -2,函数g (x )的图象是开口向上的抛物线,过定点(0,-2),因为g (x )<0在区间[1,4]上有解,所以g (1)<0,解得a <1.8.(2017·太原一模)已知实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +3≥0,2x -y +2≤0,x +2y -4≤0,则z =x 2+y 2的取值范围为( )A .[1,13]B .[1,4]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,13D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,4解析:选C 画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由此得z =x 2+y 2的最小值为点O 到直线BC :2x -y +2=0的距离的平方,所以z min =⎝ ⎛⎭⎪⎫252=45,最大值为点O 与点A (-2,3)的距离的平方,所以z max=|OA |2=13,故选C.9.(2017·衡水二模)若关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),则x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是( )A.63 B.233 C.433D.263解析:选C ∵关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),∴Δ=16a 2-12a 2=4a2>0,又x 1+x 2=4a ,x 1x 2=3a 2, ∴x 1+x 2+a x 1x 2=4a +a 3a 2=4a +13a ≥24a ·13a =433,当且仅当a =36时取等号. ∴x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是433. 10.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表:(单位:亩)分别为( )A .50,0B .30,20C .20,30D .0,50解析:选B 设黄瓜、韭菜的种植面积分别为x 亩,y 亩,则总利润z =4×0.55x +6×0.3y -1.2x-0.9y =x +0.9y .此时x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤50,1.2x +0.9y ≤54,x ≥0,y ≥0.画出可行域如图,得最优解为A (30,20).故黄瓜和韭菜的种植面积分别为30亩、20亩时,种植总利润最大.11.已知点M 是△ABC 内的一点,且AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,若△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,则4x +yxy的最小值为( )A .16B .18C .20D .27解析:选D 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . ∵AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,∴|AB ―→|·|AC ―→|cos π6=23,∴bc =4,∴S △ABC =12bc sin π6=14bc =1.∵△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,∴23+x +y =1,即x +y =13, ∴4x +yxy=1x +4y =3(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y=3⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4+y x+4x y ≥3⎝⎛⎭⎪⎫5+2y x ·4x y =27, 当且仅当y =2x =29时取等号,故4x +yxy的最小值为27.12.(2017·安徽二校联考)当x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2,y -4≤x ,x -7y ≤2时,-2≤kx -y ≤2恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-2,0]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,35D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,0解析:选 D 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,设z =kx -y ,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,y -4=x得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2,y =2,即B (-2,2);由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0,即C (2,0);由⎩⎪⎨⎪⎧y -4=x ,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =-1,即A (-5,-1).要使不等式-2≤kx -y ≤2恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧-2≤-2k -2≤2,-2≤2k ≤2,-2≤-5k +1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧-2≤k ≤0,-1≤k ≤1,-15≤k ≤35,所以-15≤k ≤0.13.(2018届高三·池州摸底)已知a >b >1,且2log a b +3log b a =7,则a +1b 2-1的最小值为________.解析:令log a b =t ,由a >b >1得0<t <1,2log a b +3log b a =2t +3t =7,得t =12,即log a b =12,a=b 2,所以a +1b 2-1=a -1+1a -1+1≥2a -1a -1+1=3,当且仅当a =2时取等号.故a +1b 2-1的最小值为3. 答案:314.(2017·石家庄模拟)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤4,则z =y -2x +3的最小值为________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因为目标函数z =y -2x +3表示区域内的点与点P (-3,2)连线的斜率.由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,则有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =-125.答案:-12515.(2017·成都二诊)若关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,则实数a 的取值范围为________.解析:ax 2-|x |+2a <0⇒a <|x |x 2+2,当x ≠0时,|x |x 2+2≤|x |2x 2×2=24(当且仅当x =±2时取等号),当x =0时,|x |x 2+2=0<24,因此要使关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,只需a ≥24,即实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞ 16.(2018届高三·福州调研)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y +2≤0,x +y -4≤0的解集记作D ,实数x ,y 满足如下两个条件:①∀(x ,y )∈D ,y ≥ax ;②∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a . 则实数a 的取值范围为________.解析:由题意知,不等式组所表示的可行域D 如图中阴影部分(△ABC 及其内部)所示,由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +2=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2,所以点B 的坐标为(2,2).由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,所以点C 的坐标为(1,3).因为∀(x ,y )∈D ,y ≥ax , 由图可知,a ≤k OB ,所以a ≤1.由∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a ,设z =x -y ,则a ≥z min .当目标函数z =x -y 过点C (1,3)时,z =x -y 取得最小值,此时z min =1-3=-2,所以a ≥-2. 综上可知,实数a 的取值范围为[-2,1]. 答案:[-2,1]课时跟踪检测(四) 函数的图象与性质[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x ≤0,log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,x >0的图象如图所示,则a +b +c =( )A.43 B.73 C .4D.133解析:选D 将点(0,2)代入y =log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,得2=log c 19,解得c =13.再将点(0,2)和(-1,0)分别代入y =ax +b ,解得a =2,b =2,∴a +b +c =133.2.(2018届高三·武汉调研)已知函数f (x )的部分图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=2-x22xB .f (x )=cos xx 2C .f (x )=-cos 2xxD .f (x )=cos xx解析:选D A 中,当x →+∞时,f (x )→-∞,与题图不符,故不成立;B 为偶函数,与题图不符,故不成立;C 中,当x >0,x →0时,f (x )<0,与题图不符,故不成立.选D.3.下列函数中,既是奇函数又是减函数的是( ) A .f (x )=x 3,x ∈(-3,3) B .f (x )=tan x C .f (x )=x |x |D .f (x )=ln 2e e --x x解析:选D 选项A 、B 、C 、D 对应的函数都是奇函数,但选项A 、B 、C 对应的函数在其定义域内都不是减函数,故排除A 、B 、C ;对于选项D ,因为f (x )=ln 2e e --x x,所以f (x )=(e -x -e x)ln 2,由于函数g (x )=e -x与函数h (x )=-e x 都是减函数,又ln 2>0,所以函数f (x )=(e -x-e x)ln 2是减函数,故选D.4.函数f (x )= -x 2+9x +10-2x -的定义域为( )A .[1,10]B .[1,2)∪(2,10]C .(1,10]D .(1,2)∪(2,10]解析:选D 要使原函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+9x +10≥0,x -1>0,x -1≠1,解得1<x ≤10且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10]. 5.(2017·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( ) A .f (x )在(0,2)单调递增 B .f (x )在(0,2)单调递减C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称解析:选 C 由题易知,f (x )=ln x +ln(2-x )的定义域为(0,2),f (x )=ln[x (2-x )]=ln[-(x-1)2+1],由复合函数的单调性知,函数f (x )=ln x +ln(2-x )在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,所以排除A 、B ;又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=ln 12+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=ln 34,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 32+ln ⎝⎛⎭⎪⎫2-32=ln 34,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 34,所以排除D.故选C. 6.函数f (x )=x x2的图象大致是( )解析:选 A 由题意知,函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f (-x )=-πx-x2=x x2=f (x ),∴f (x )为偶函数,排除C 、D ; 当x =1时,f (1)=cos π1=-1<0,排除B ,故选A. 7.(2018届高三·衡阳八中月考)函数y =f (x )在区间[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1) D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72 解析:选B 因为函数f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (-x +2), 即函数f (x )的图象关于x =2对称.又因为函数y =f (x )在[0,2]上单调递增, 所以函数y =f (x )在区间[2,4]上单调递减. 因为f (1)=f (3),72>3>52,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52. 8.(2017·甘肃会宁一中摸底)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,则实数a的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12C .(-∞,-1]D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:选A 法一:当x ≥1时,ln x ≥0,要使函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,只需⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,1-2a +3a ≥0,解得-1≤a <12.法二:取a =-1,则函数f (x )的值域为R ,所以a =-1满足题意,排除B 、D ;取a =-2,则函数f (x )的值域为(-∞,-1)∪[0,+∞),所以a =-2不满足题意,排除C ,故选A.9.(2018届高三·辽宁实验中学摸底)已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b ),若f (x )的图象如图所示,则函数g (x )=a x +b 的图象大致为( )解析:选A 由一元二次方程的解法易得(x -a )(x -b )=0的两根为a ,b ,根据函数零点与方程的根的关系,可得f (x )=(x -a )(x -b )的零点就是a ,b ,即函数f (x )的图象与x 轴交点的横坐标为a ,b .观察f (x )=(x -a )·(x -b )的图象,可得其与x 轴的两个交点分别在区间(-2,-1)与(0,1)上,又由a >b ,可得-2<b <-1,0<a <1.函数g (x )=a x+b ,由0<a <1可知其是减函数,又由-2<b <-1可知其图象与y 轴的交点在x 轴的下方,分析选项可得A 符合这两点,B 、C 、D 均不满足,故选A.10.函数f (x )是周期为4的偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在(-1,3)上的解集为( )A .(1,3)B .(-1,1)C .(-1,0)∪(1,3)D .(-1,0)∪(0,1)解析:选C 作出函数f (x )的图象如图所示.当x ∈(-1,0)时,由xf (x )>0得x ∈(-1,0); 当x ∈(0,1)时,由xf (x )>0得x ∈∅; 当x ∈(1,3)时,由xf (x )>0得x ∈(1,3). 故x ∈(-1,0)∪(1,3).11.(2017·安徽六安一中测试)已知函数y =3-|x |3+|x |的定义域为[a ,b ](a ,b ∈Z),值域为[0,1],则满足条件的整数对(a ,b )共有( )A .6个B .7个C .8个D .9个解析:选B 函数y =3-|x |3+|x |=63+|x |-1,易知函数是偶函数,x >0时是减函数,所以函数的图象如图所示,根据图象可知,函数y =3-|x |3+|x |的定义域可能为[-3,0],[-3,1],[-3,2],[-3,3],[-2,3],[-1,3],[0,3],共7种,所以满足条件的整数对(a ,b )共有7个.12.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:选C 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.13.若函数f (x )=a -12x+1为奇函数,则a =________. 解析:由题意知f (0)=0,即a -12+1=0,解得a =12.答案:1214.已知f (x )=ax 3+bx +1(ab ≠0),若f (2 017)=k ,则f (-2 017)=________.解析:由f (2 017)=k 可得,a ×2 0173+b ×2 017+1=k ,∴2 0173a +2 017b =k -1,∴f (-2 017)=-a ×2 0173-b ×2 017+1=2-k .答案:2-k15.(2017·安徽二校联考)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x,则f (log 49)=______.解析:因为log 49=log 23>0,又f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x ,所以f (log 49)=f (log 23)=-22log 3-=-221log 3-=-13.答案:-1316.已知y =f (x )是偶函数,当x >0时,f (x )=x +4x,且当x ∈[-3,-1]时,n ≤f (x )≤m 恒成立,则m -n 的最小值是________.解析:∵当x ∈[-3,-1]时,n ≤f (x )≤m 恒成立, ∴n ≤f (x )min 且m ≥f (x )max ,∴m -n 的最小值是f (x )max -f (x )min , 由偶函数的图象关于y 轴对称知,当x ∈[-3,-1]时,函数的最值与x ∈[1,3]时的最值相同,又当x >0时,f (x )=x +4x,在[1,2]上递减,在[2,3]上递增,且f (1)>f (3), ∴f (x )max -f (x )min =f (1)-f (2)=5-4=1. 故m -n 的最小值是1. 答案:1[B 级——中档小题强化练]1.函数f (x )=1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+2e 的图象大致是( )解析:选D 因为f (0)=ln 2>0,即函数f (x )的图象过点(0,ln 2),所以排除A 、B 、C ,选D. 2.(2018届高三·东北三校联考)已知函数f (x )=ln(|x |+1)+x 2+1,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是 ( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C .(1,+∞)D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13 解析:选A 易知函数f (x )为偶函数,且当x ≥0时,f (x )=ln(x +1)+x 2+1 是增函数, ∴使得f (x )>f (2x -1)成立的x 满足|2x -1|<|x |, 解得13<x <1.3.(2017·潍坊一模)设函数f (x )为偶函数,且∀x ∈R ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,当x ∈[2,3]时,f (x )=x ,则当x ∈[-2,0]时,f (x )=( )A .|x +4|B .|2-x |C .2+|x +1|D .3-|x +1|解析:选D 因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, 所以f (x )=f (x +2),得f (x )的周期为2. 因为当x ∈[2,3]时,f (x )=x , 所以当x ∈[0,1]时,x +2∈[2,3],f (x )=f (x +2)=x +2.又f (x )为偶函数,所以当x ∈[-1,0]时,-x ∈[0,1],f (x )=f (-x )=-x +2,当x ∈[-2,-1]时,x +2∈[0,1],f (x )=f (x +2)=x +4,所以当x ∈[-2,0]时,f (x )=3-|x +1|.4.(2017·安庆二模)如图,已知l 1⊥l 2,圆心在l 1上、半径为1 m 的圆O 沿l 1以1 m/s 的速度匀速竖直向上移动,且在t =0时,圆O 与l 2相切于点A ,圆O 被直线l 2所截得到的两段圆弧中,位于l 2上方的圆弧的长记为x ,令y =cos x ,则y 与时间t (0≤t ≤1,单位:s)的函数y =f (t )的图象大致为( )解析:选B 法一:如图所示,cosx2=设∠MON =α,由弧长公式知x =α,在Rt △AOM 中,|AO |=1-t ,|OA ||OM |=1-t ,∴y =cos x =2cos 2x 2-1=2(t -1)2-1(0≤t ≤1).故其对应的大致图象应为B.法二:由题意可知,当t =1时,圆O 在直线l 2上方的部分为半圆,所对应的弧长为π×1=π,所以cos π=-1,排除A 、D ;当t =12时,如图所示,易知∠BOC =2π3,所以cos 2π3=-12<0,排除C ,故选B.5.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=________.解析:因为f (x )是奇函数,且当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),所以当-1≤x <0时,0<-x ≤1,f (-x )=-2x (1+x )=-f (x ),即f (x )=2x (1+x ).又f (x )的周期为2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×12=-12.答案:-126.(2017·张掖模拟)已知定义在R 上的函数f (x ),对任意的实数x ,均有f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2且f (1)=2,则f (2 017)的值为________.解析:∵f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2, ∴f (x +1)+2≤f (x +3)≤f (x )+3, ∴f (x +1)≤f (x )+1,又f (x )+3+f (x +2)≥f (x +3)+f (x )+2, 即f (x +2)+1≥f (x +3),∴f (x +1)+1≥f (x +2)≥f (x )+2, ∴f (x +1)≥f (x )+1,∴f (x +1)=f (x )+1,利用叠加法,得f (2 017)=2 018.答案:2 018[C 级——压轴小题突破练]1.设m ∈Z ,对于给定的实数x ,若x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤m -12,m +12,则我们就把整数m 叫做距实数x 最近的整数,并把它记为{x },现有关于函数f (x )=x -{x }的四个命题:①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12;②函数f (x )的值域是⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12;③函数f (x )是奇函数;④函数f (x )是周期函数,其最小正周期为1. 其中,真命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B ①∵-1-12<-12≤-1+12,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12=-1, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12-⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12=-12+1=12, 所以①是假命题;②令x =m +a ,m ∈Z ,a ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12,则f (x )=x -{x }=a ,∴f (x )∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12,所以②是真命题; ③∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12-0=12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12≠-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, ∴函数f (x )不是奇函数,故③是假命题; ④∵f (x +1)=(x +1)-{x +1}=x -{x }=f (x ), ∴函数f (x )的最小正周期为1,故④是真命题. 综上,真命题的个数为2,故选B.2.如图所示,在△ABC 中,∠B =90°,AB =6 cm ,BC =8 cm ,点P 以 1 cm/s 的速度沿A →B →C 的路径向C 移动,点Q 以2 cm/s 的速度沿B →C →A 的路径向A 移动,当点Q 到达A 点时,P ,Q 两点同时停止移动.记△PCQ 的面积关于移动时间t 的函数为S =f (t ),则f (t )的图象大致为( )解析:选A 当0≤t ≤4时,点P 在AB 上,点Q 在BC 上,此时PB =6-t ,CQ =8-2t ,则S =f (t )=12QC ×BP =12(8-2t )×(6-t )=t 2-10t +24; 当4<t ≤6时,点P 在AB 上,点Q 在CA 上,此时AP =t ,P 到AC 的距离为45t ,CQ =2t -8,则S=f (t )=12QC ×45t =12(2t -8)×45t =45(t 2-4t );当6<t ≤9时,点P 在BC 上,点Q 在CA 上,此时CP =14-t ,QC =2t -8,则S =f (t )=12QC ×CP sin∠ACB =12(2t -8)(14-t )×35=35(t -4)(14-t ).综上,函数f (t )对应的图象是三段抛物线,依据开口方向得图象是A. 3.(2017·河北邯郸一中月考)已知函数f 1(x )=|x -1|,f 2(x )=13x +1,g (x )=f 1x +f 2x2+|f 1x-f 2x2,若a ,b ∈[-1,5],且当x 1,x 2∈[a ,b ]时,g x 1-g x 2x 1-x 2>0恒成立,则b-a 的最大值为________.解析:当f 1(x )≥f 2(x )时,g (x )=f 1x +f 2x2+f 1x -f 2x2=f 1(x );当f 1(x )<f 2(x )时,g (x )=f 1x +f 2x2+f 2x -f 1x2=f 2(x ).综上,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f 1x ,f 1xf 2x ,f 2x ,f 1x <f 2x ,即g (x )是f 1(x ),f 2(x )两者中的较大者.在同一平面直角坐标系中分别画出函数f 1(x )与f 2(x )的图象,如图所示,则g (x )的图象如图中实线部分所示.由图可知g (x )在[0,+∞)上单调递增,又g (x )在[a ,b ]上单调递增,故a ,b ∈[0,5],所以b -a 的最大值为5.答案:54.(2017·湘中名校联考)定义在R 上的函数f (x )在(-∞,-2)上单调递增,且f (x -2)是偶函数,若对一切实数x ,不等式f (2sin x -2)>f (sin x -1-m )恒成立,则实数m 的取值范围为________.解析:因为f (x -2)是偶函数, 所以函数f (x )的图象关于x =-2对称. 又f (x )在(-∞,-2)上为增函数, 则f (x )在(-2,+∞)上为减函数,所以不等式f (2sin x -2)>f (sin x -1-m )恒成立等价于|2sin x -2+2|<|sin x -1-m +2|, 即|2sin x |<|sin x +1-m |,两边同时平方, 得3sin 2x -2(1-m )sin x -(1-m )2<0, 即(3sin x +1-m )(sin x -1+m )<0,即⎩⎪⎨⎪⎧3sin x +1-m >0,sin x -1+m <0或⎩⎪⎨⎪⎧3sin x +1-m <0,sin x -1+m >0,即⎩⎪⎨⎪⎧3sin x >m -1,sin x <1-m 或⎩⎪⎨⎪⎧3sin x <m -1,sin x >1-m ,即⎩⎪⎨⎪⎧m -1<-3,1-m >1或⎩⎪⎨⎪⎧m -1>3,1-m <-1,即m <-2或m >4,故m 的取值范围为(-∞,-2)∪(4,+∞). 答案:(-∞,-2)∪(4,+∞)课时跟踪检测(五) 基本初等函数、函数与方程[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.若f (x )是幂函数,且满足f f=2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=( ) A.12 B.14 C .2D .4解析:选B 设f (x )=x α,由ff=9α3α=3α=2,得α=log 32,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=⎝ ⎛⎭⎪⎫19log 32=14. 2.(2017·云南模拟)设a =60.7,b =log 70.6,c =log 0.60.7,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >b >a B .b >c >a C .c >a >bD .a >c >b解析:选D 因为a =60.7>1,b =log 70.6<0,0<c =log 0.60.7<1,所以a >c >b . 3.函数f (x )=|log 2x |+x -2的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 函数f (x )=|log 2x |+x -2的零点个数,就是方程|log 2x |+x -2=0的根的个数.令h (x )=|log 2x |,g (x )=2-x ,画出两函数的图象,如图. 由图象得h (x )与g (x )有2个交点,∴方程|log 2x |+x -2=0的解的个数为2.4.(2017·河南适应性测试)函数y =a x-a (a >0,a ≠1)的图象可能是( )解析:选C 由函数y =a x-a (a >0,a ≠1)的图象过点(1,0),得选项A 、B 、D 一定不可能;C 中0<a <1,有可能,故选C.5.已知奇函数y =⎩⎪⎨⎪⎧fx ,x >0,g x ,x <0.若f (x )=a x(a >0,a ≠1)对应的图象如图所示,则g (x )=( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12-xB .-⎝ ⎛⎭⎪⎫12xC .2-xD .-2x解析:选D 由图象可知,当x >0时,函数f (x )单调递减,则0<a <1,∵f (1)=12,∴a =12,即函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,当x <0时,-x >0,则f (-x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =-g (x ),即g (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =-2x,故g (x )=-2x,x <0,选D.6.已知f (x )=a x和g (x )=b x是指数函数,则“f (2)>g (2)”是“a >b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 由题可得,a >0,b >0且a ≠1,b ≠1. 充分性:f (2)=a 2,g (2)=b 2, 由f (2)>g (2)知,a 2>b 2,再结合y =x 2在(0,+∞)上单调递增, 可知a >b ,故充分性成立; 必要性:由题可知a >b >0,构造函数h (x )=f x g x =a x b x =⎝ ⎛⎭⎪⎫a b x ,显然ab>1,所以h (x )单调递增,故h (2)=a 2b2>h (0)=1,所以a 2>b 2,故必要性成立.7.函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)解析:选C 法一:∵f (0)=e 0+0-2=-1<0,f (1)=e 1+1-2=e -1>0,∴f (0)f (1)<0,故函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是(0,1),选C.法二:函数f (x )=e x+x -2的零点,即函数y =e x的图象与y =-x+2的图象的交点的横坐标,作出函数y =e x与直线y =-x +2的图象如图所示,由图可知选C.8.已知函数f (x )=ln x +3x -8的零点x 0∈[a ,b ],且b -a =1,a ,b ∈N *,则a +b =( ) A .0 B .2 C .5D .7解析:选 C ∵f (2)=ln 2+6-8=ln 2-2<0,f (3)=ln 3+9-8=ln 3+1>0,且函数f (x )=ln x +3x -8在(0,+∞)上为单调递增函数,∴x 0∈[2,3],即a =2,b =3,∴a +b =5.9.(2018届高三·湖南四校联考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,g x ,x <0,若f (x )为奇函数,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14的值为( )A .-14B.14 C .-2D .2解析:选D 法一:当x >0时,f (x )=log 2x , ∵f (x )为奇函数,∴当x <0时,f (x )=-log 2(-x ), 即g (x )=-log 2(-x ), ∴g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=-log 214=2. 法二:g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=-log 214=-log 22-2=2.10.(2017·杭州二模)已知直线x =m (m >1)与函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1),g (x )=log b x (b >0且b ≠1)的图象及x 轴分别交于A ,B ,C 三点,若AB ―→=2BC ―→,则( )A .b =a 2B .a =b 2C .b =a 3D .a =b 3。
课时跟踪检测(六)A 组——12+4提速练一、选择题1.(2017·成都模拟)在等比数列{a n }中,已知a 3=6,a 3+a 5+a 7=78,则a 5=( ) A .12 B .18 C .24D .30解析:选B ∵a 3+a 5+a 7=a 3(1+q 2+q 4)=6(1+q 2+q 4)=78,解得q 2=3,∴a 5=a 3q 2=6×3=18.故选B.2.(2017·兰州模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,a 8+a 10=28,则S 9=( ) A .36 B .72 C .144D .288解析:选B ∵a 8+a 10=2a 9=28,∴a 9=14,∴S 9=9a 1+a 92=72.3.(2017·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( )A .1B .2C .4D .8解析:选C 设等差数列{a n }的公差为d ,则由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 5=24,S 6=48,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d +a 1+4d =24,6a 1+6×52d =48,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+7d =24,2a 1+5d =16,解得d =4.4.设等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,若S 1=13a 2-13,S 2=13a 3-13,则公比q =( )A .1B .4C .4或0D .8解析:选B ∵S 1=13a 2-13,S 2=13a 3-13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=13a 1q -13,a 1+a 1q =13a 1q 2-13,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =4或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-13,q =0(舍去),故所求的公比q =4.5.已知S n 是公差不为0的等差数列{}a n 的前n 项和,且S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 2+a 3a 1的值为( )A .4B .6C .8D .10解析:选C 设数列{}a n 的公差为d ,则S 1=a 1,S 2=2a 1+d ,S 4=4a 1+6d ,故(2a 1+d )2=a 1(4a 1+6d ),整理得d =2a 1,所以a 2+a 3a 1=2a 1+3d a 1=8a 1a 1=8. 6.(2018届高三·湖南十校联考)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n +1=S n +a n +3,a 4+a 5=23,则S 8=( )A .72B .88C .92D .98解析:选C 由S n +1=S n +a n +3,得a n +1-a n =3,所以数列{a n }是公差为3的等差数列,S 8=8a 1+a 82=8a 4+a 52=92. 7.已知数列{}a n 满足a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n,0≤a n<12,2a n-1,12≤a n<1.若a 1=35,则a 2 018=( )A.15B.25C.35D.45解析:选A 因为a 1=35,根据题意得a 2=15,a 3=25,a 4=45,a 5=35,所以数列{}a n 以4为周期,又2 018=504×4+2,所以a 2 018=a 2=15,故选A.8.若等比数列的各项均为正数,前4项的和为9,积为814,则前4项倒数的和为( )A.32B.94C .1D .2解析:选D 设等比数列的首项为a 1,公比为q ,则第2,3,4项分别为a 1q ,a 1q 2,a 1q 3,依题意得a 1+a 1q +a 1q 2+a 1q 3=9,a 1·a 1q ·a 1q 2·a 1q 3=814,化简得a 21q 3=92,则1a 1+1a 1q +1a 1q 2+1a 1q3=a 1+a 1q +a 1q 2+a 1q 3a 21q3=2.9.(2017·广州模拟)已知等比数列{a n }的各项都为正数,且a 3,12a 5,a 4成等差数列,则a 3+a 5a 4+a 6的值是( )A.5-12 B.5+12C.3-52D.3+52解析:选A 设等比数列{a n }的公比为q ,由a 3,12a 5,a 4成等差数列可得a 5=a 3+a 4,即a 3q2=a 3+a 3q ,故q 2-q -1=0,解得q =1+52或q =1-52(舍去),所以a 3+a 5a 4+a 6=a 3+a 3q 2a 4+a 4q 2=a 31+q2a 41+q 2=1q=25+1=5-12,故选A. 10.(2017·张掖模拟)等差数列{a n }中,a na 2n是一个与n 无关的常数,则该常数的可能值的集合为( )A .{1}B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,12C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫12 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,1解析:选Ba n a 2n =a 1+n -1d a 1+2n -1d =a 1-d +nd a 1-d +2nd ,若a 1=d ≠0,则a n a 2n =12;若a 1≠0,d =0,则a n a 2n =1.∵a 1-d +nd ≠0,∴a na 2n ≠0,∴该常数的可能值的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,12.11.(2018届高三·湖南十校联考)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1<0,若存在自然数m ≥3,使得a m =S m ,则当n >m 时,S n 与a n 的大小关系是( )A .S n <a nB .S n ≤a nC .S n >a nD .大小不能确定解析:选C 若a 1<0,存在自然数m ≥3,使得a m =S m ,则d >0,否则若d ≤0,数列是递减数列或常数列,则恒有S m <a m ,不存在a m =S m .由于a 1<0,d >0,当m ≥3时,有a m =S m ,因此a m >0,S m >0,又S n =S m +a m +1+…+a n ,显然S n >a n .故选C.12.(2017·洛阳模拟)等比数列{a n }的首项为32,公比为-12,前n 项和为S n ,则当n ∈N *时,S n -1S n的最大值与最小值之和为( )A .-23B .-712C.14D.56解析:选C 依题意得,S n =32⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n.当n 为奇数时,S n =1+12n 随着n 的增大而减小,1<S n =1+12n ≤S 1=32,S n -1S n 随着S n 的增大而增大,0<S n -1S n ≤56;当n 为偶数时,S n =1-12n 随着n 的增大而增大,34=S 2≤S n =1-12n <1,S n -1S n 随着S n 的增大而增大,-712≤S n -1S n <0.因此S n -1S n 的最大值与最小值分别为56,-712,其最大值与最小值之和为56+⎝ ⎛⎭⎪⎫-712=14.二、填空题13.(2017·合肥质检)已知数列{a n }中,a 1=2,且a 2n +1a n=4(a n +1-a n )(n ∈N *),则其前9项和S 9=________.解析:由已知,得a 2n +1=4a n a n +1-4a 2n ,即a 2n +1-4a n a n +1+4a 2n =(a n +1-2a n )2=0,所以a n +1=2a n ,又因为a 1=2,所以数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列,故S 9=2×1-291-2=210-2=1022.答案:1 02214.(2017·兰州模拟)已知数列{a n }中,a 1=1,S n 为数列{a n }的前n 项和,且当n ≥2时,有2a na n S n -S 2n=1成立,则S 2 017=________.解析:当n ≥2时,由2a n a n S n -S 2n =1,得2(S n -S n -1)=(S n -S n -1)S n -S 2n =-S n S n -1,∴2S n -2S n -1=1,又2S 1=2,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫2S n 是以2为首项,1为公差的等差数列,∴2S n =n +1,故S n =2n +1,则S 2 017=11 009. 答案:11 00915.(2016·全国卷Ⅰ)设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1+a 3=10,a 2+a 4=q (a 1+a 3)=5,知q =12.又a 1+a 1q 2=10,∴a 1=8.故a 1a 2…a n =a n 1q1+2+…+(n -1)=23n·⎝ ⎛⎭⎪⎫12-12n n ()=223+22n n n -=227+22n n -.记t =-n 22+7n2=-12(n 2-7n )=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫n -722+498,结合n ∈N *可知n =3或4时,t 有最大值6. 又y =2t 为增函数,从而a 1a 2…a n 的最大值为26=64. 答案:6416.(2017·广州模拟)设S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a 1=2,对任意p ,q ∈N *,都有a p +q=a p +a q ,则f (n )=S n +60n +1(n ∈N *)的最小值为________. 解析:a 1=2,对任意p ,q ∈N *,都有a p +q =a p +a q ,令p =1,q =n ,则有a n +1=a n +a 1=a n +2.故{a n }是等差数列,所以a n =2n ,S n =2×1+n n 2=n 2+n ,f (n )=S n +60n +1=n 2+n +60n +1=n +12-n +1+60n +1=n +1+60n +1-1.当n +1=8,即n =7时,f (7)=8+608-1=292;当n+1=7,即n =6时,f (6)=7+607-1=1027,因为292<1027,则f (n )=S n +60n +1(n ∈N *)的最小值为292.答案:292B 组——能力小题保分练1.若a ,b 是函数f (x )=x 2-px +q (p >0,q >0)的两个不同的零点,且a ,b ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p +q 的值为( )A .6B .7C .8D .9解析:选D 不妨设a >b ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +b =p >0,ab =q >0,∴a >0,b >0,则a ,-2,b 成等比数列,a ,b ,-2成等差数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧ab =-22,a -2=2b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =1,∴p =5,q =4,∴p +q =9.2.(2017·郑州质检)已知数列{a n }满足a 1a 2a 3…a n =2n 2(n ∈N *),且对任意n ∈N *都有1a 1+1a 2+…+1a n<t ,则实数t 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞解析:选D 依题意得,当n ≥2时,a n =a 1a 2a 3…a n a 1a 2a 3…a n -1=2n22n -12=2n 2-(n -1)2=22n -1,又a 1=21=22×1-1,因此a n =22n -1,1a n =122n -1=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n -1,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以12为首项,14为公比的等比数列,等比数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和等于12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n <23,因此实数t 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞. 3.(2017·全国卷Ⅱ)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,S 4=10,则∑k =1n1S k=________.解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =3,4a 1+6d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1,所以S n =n n +12,1S n =2nn +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1, 因此∑k =1n1S k =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=2n n +1.答案:2nn +14.(2017·兰州模拟)已知数列{a n },{b n },若b 1=0,a n =1nn +1,当n ≥2时,有b n =b n-1+a n -1,则b 2 018=________.解析:由b n =b n -1+a n -1,得b n -b n -1=a n -1,∴b 2-b 1=a 1,b 3-b 2=a 2,…,b n -b n -1=a n -1,∴b 2-b 1+b 3-b 2+…+b n -b n -1=a 1+a 2+…+a n -1=11×2+12×3+…+1n -1×n,即b n -b 1=a 1+a 2+…+a n -1=11×2+12×3+…+1n -1×n =11-12+12-13+…+1n -1-1n =1-1n =n -1n,∵b 1=0,∴b n =n -1n ,∴b 2 018=2 0172 018.答案:2 0172 0185.(2017·石家庄质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{a n }为12,13,23,14,24,34,15,25,35,45,…,1n ,2n ,…,n -1n,…,若S k =14,则a k =________. 解析:因为1n +2n +…+n -1n =1+2+…+n -1n =n 2-12,1n +1+2n +1+…+n n +1=1+2+…+nn +1=n 2,所以数列12,13+23,14+24+34,…,1n +1+2n +1+…+n n +1是首项为12,公差为12的等差数列,所以该数列的前n 项和T n =12+1+32+…+n 2=n 2+n 4.令T n =n 2+n 4=14,解得n =7(n =-8舍去),所以a k =78.答案:786.在数列{a n }和{b n }中,a n +1=a n +b n +a 2n +b 2n ,b n +1=a n +b n -a 2n +b 2n ,a 1=1,b 1=1.设c n=1a n +1b n,则数列{c n }的前2 018项和为________.解析:由已知a n +1=a n +b n +a 2n +b 2n ,b n +1=a n +b n -a 2n +b 2n 得a n +1+b n +1=2(a n +b n ),又a 1+b 1=2,所以数列{a n +b n }是首项为2,公比为2的等比数列,即a n +b n =2n,将a n +1=a n +b n +a 2n +b 2n ,b n +1=a n +b n -a 2n +b 2n 相乘并化简,得a n +1b n +1=2a n b n ,即a n +1b n +1a n b n =2.所以数列{a n b n }是首项为1,公比为2的等比数列,所以a n b n =2n -1,因为c n =1a n +1b n ,所以c n =a n +b n a n b n =2n2n -1=2,数列{c n }的前2 018项和为2×2 018=4 036.答案:4 036。