2014届高三数学一轮复习专讲专练(基础知识+小题全取+考点通关+课时检测):5.4数 列 求 和
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课时跟踪检测(五十三) 椭 圆1.设F 1,F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点的距离为( )A .4B .3C .2D .52.(2012·海淀模拟)2<m <6是方程x 2m -2+y 26-m =1表示椭圆的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分与不必要条件3.已知椭圆的长轴长是8,离心率是34,则此椭圆的标准方程是( )A.x 216+y 27=1 B.x 216+y 27=1或x 27+y 216=1 C.x 216+y 225=1 D.x 216+y 225=1或x 225+y 216=1 4.(2012·新课标全国卷)设F 1,F 2是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线x =3a2上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为( )A.12B.23C.34D.455.(2012·安徽师大附中模拟)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两顶点为A (a,0),B (0,b ),且左焦点为F ,△F AB 是以角B 为直角的直角三角形,则椭圆的离心率e 为( )A.3-12B.5-12 C.1+54D.3+146.一个椭圆中心在原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,P (2, 3)是椭圆上一点,且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列,则椭圆方程为( )A.x 28+y 26=1 B.x 216+y 26=1C.x 28+y 24=1 D.x 216+y 24=1 7.已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为32,且椭圆上一点到椭圆的两个焦点的距离之和为12,则椭圆G 的方程为________________.8.(2012·郑州模拟)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左,右焦点,过F 1的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且|AF 2|,|AB |,|BF 2|成等差数列,则|AB |=________.9.(2013·哈尔滨模拟)设F 1,F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左,右焦点,P 为椭圆上任一点,点M 的坐标为(6,4),则|PM |+|PF 1|的最大值为________.10.(2012·安徽高考)如图,F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点,A 是椭圆C 的顶点,B 是直线AF 2与椭圆C 的另一个交点,∠F 1AF 2=60°.(1)求椭圆C 的离心率;(2)已知△AF 1B 的面积为403,求a ,b 的值.11.(2012·陕西高考)已知椭圆C 1:x 24+y 2=1,椭圆C 2以C 1的长轴为短轴,且与C 1有相同的离心率.(1)求椭圆C 2的方程;(2)设O 为坐标原点,点A ,B 分别在椭圆C 1和C 2上,OB =2OA,求直线AB 的方程.12.(2013·济南模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,F 为椭圆的右焦点,M ,N 两点在椭圆C 上,且MF ,=λFN,(λ>0),定点A (-4,0).(1)求证:当λ=1时,MN ,⊥AF,;(2)若当λ=1时,有AM ,·AN ,=1063,求椭圆C 的方程.1.(2012·太原模拟)已知椭圆C 1:x 2a 21+y 2b 21=1(a 1>b 1>0)和椭圆C 2:x 2a 22+y 2b 22=1(a 2>b 2>0)的焦点相同且a 1>a 2.给出如下四个结论:①椭圆C 1和椭圆C 2一定没有公共点;②a 21-a 22=b 21-b 22;③a 1a 2>b 1b 2;④a 1-a 2<b 1-b 2. 其中,所有正确结论的序号是( ) A .②③④ B .①③④ C .①②④D .①②③2.设F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点,若在直线x =a 2c 上存在点P ,使线段PF 1的中垂线过点F 2,则椭圆的离心率的取值范围是________.3.(2012·西城模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点是F (1,0),且离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)设经过点F 的直线交椭圆C 于M ,N 两点,线段MN 的垂直平分线交y 轴于点P (0,y 0),求y 0的取值范围.答 案课时跟踪检测(五十三)A 级1.选A 由题意知|OM |=12|PF 2|=3,所以|PF 2|=6,由椭圆的定义知|PF 1|=2×5-6=4.2.选B 若x 2m -2+y 26-m =1表示椭圆,则有⎩⎪⎨⎪⎧m -2>0,6-m >0,m -2≠6-m ,∴2<m <6且m ≠4,故2<m <6是x 2m -2+y 26-m =1表示椭圆的必要不充分条件.3.选B ∵a =4,e =34,∴c =3.∴b 2=a 2-c 2=16-9=7.∴椭圆的标准方程是x 216+y 27=1或x 27+y 216=1.4.选C 由题意可得|PF 2|=|F 1F 2|, ∴2⎝⎛⎭⎫32a -c =2c ,∴3a =4c ,∴e =34. 5.选B 由题意得a 2+b 2+a 2=(a +c )2,即c 2+ac -a 2=0,即e 2+e -1=0,解得e =-1±52.又e >0,故所求的椭圆的离心率为5-12. 6.选A 设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由点(2, 3)在椭圆上知4a 2+3b 2=1.又|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列,则|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|,即2a =2·2c ,c a =12,又c 2=a 2-b 2,联立得a 2=8,b 2=6.7.解析:设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),根据椭圆定义知2a =12,即a =6,由ca =32,得c =33,b 2=a 2-c 2=36-27=9,故所求椭圆方程为x 236+y 29=1. 答案:x 236+y 29=18.解析:由题意知|AF 2|+|BF 2|=2|AB |, 由椭圆的定义,|AF 1|+|AF 2|=2, |BF 1|+|BF 2|=2,所以|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4 =|AF 2|+|BF 2|+|AB |=3|AB |, 所以|AB |=43.答案:439.解析:∵P 在椭圆上,∴|PF 1|+|PF 2|=2a =10,∴|PM |+|PF 1|=|PM |+10-|PF 2|=10+|PM |-|PF 2|≤10+|MF 2|=10+5=15, 当P ,M ,F 2三点共线时取等号. 答案:1510.解:(1)由题意可知,△AF 1F 2为等边三角形,a =2c ,所以e =12.(2)法一:a 2=4c 2,b 2=3c 2, 直线AB 的方程为y =-3(x -c ). 将其代入椭圆方程3x 2+4y 2=12c 2, 得B ⎝⎛⎭⎫85c ,-335c ,所以|AB |=1+3·⎪⎪⎪⎪85c -0=165c . 由S △AF 1B =12|AF 1|·|AB |sin ∠F 1AB =12a ·165c ·32=235a 2=403,解得a =10,b =5 3. 法二:设|AB |=t .因为|AF 2|=a ,所以|BF 2|=t -a . 由椭圆定义|BF 1|+|BF 2|=2a 可知,|BF 1|=3a -t ,再由余弦定理(3a -t )2=a 2+t 2-2at cos 60°可得, t =85a .由S △AF 1B =12a ·85a ·32=235a 2=403知, a =10,b =5 3.11.解:(1)由已知可设椭圆C 2的方程为y 2a 2+x 24=1(a >2),其离心率为32,故a 2-4a =32,解得a =4,故椭圆C 2的方程为y 216+x 24=1.(2)法一:A ,B 两点的坐标分别记为(x A ,y A ),(x B ,y B ),由OB ―→=2OA ―→及(1)知,O ,A ,B 三点共线且点A ,B 不在y 轴上,因此可设直线AB 的方程为y =kx .将y =kx 代入x 24+y 2=1中,得(1+4k 2)x 2=4, 所以x 2A=41+4k 2. 将y =kx 代入y 216+x 24=1中,得(4+k 2)x 2=16, 所以x 2B =164+k 2. 又由OB =2OA ,得x 2B =4x 2A ,即164+k 2=161+4k 2, 解得k =±1.故直线AB 的方程为y =x 或y =-x . 法二:A ,B 两点的坐标分别记为(x A ,y A ),(x B ,y B ),由OB =2OA及(1)知,O ,A ,B 三点共线且点A ,B 不在y 轴上,因此可设直线AB 的方程为y =kx .将y =kx 代入x 24+y 2=1中,得(1+4k 2)x 2=4,所以 x 2A =41+4k 2.由OB =2OA , 得x 2B =161+4k 2,y 2B =16k 21+4k 2. 将x 2B ,y 2B 代入y 216+x 24=1中,得4+k 21+4k2=1,即4+k 2=1+4k 2, 解得k =±1.故直线AB 的方程为y =x 或y =-x . 12.解:(1)证明:设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), F (c,0),则MF ,=(c -x 1,-y 1),FN,=(x 2-c ,y 2).当λ=1时,MF ,=FN,,∴-y 1=y 2,x 1+x 2=2c . ∵M ,N 两点在椭圆C 上,∴x 21=a 2⎝⎛⎭⎫1-y 21b 2,x 22=a 2⎝⎛⎭⎫1-y 22b 2, ∴x 21=x 22.若x 1=-x 2,则x 1+x 2=0≠2c (舍去), ∴x 1=x 2,∴MN ,=(0,2y 2),AF,=(c +4,0), ∴MN ,·AF ,=0, ∴MN ,⊥AF(2)当λ=1时,由(1)知x 1=x 2=c , ∴M ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,N ⎝⎛⎭⎫c ,-b2a , ∴AM ,=⎝⎛⎭⎫c +4,b 2a , AN ,=⎝⎛⎭⎫c +4,-b 2a ,∴AM ·AN =(c +4)2-b 4a 2=1063.(*) ∵c a =63,∴a 2=32c 2,b 2=c 22,代入(*)式得 56c 2+8c +16=1063, ∴c =2或c =-585(舍去).∴a 2=6,b 2=2,∴椭圆C 的方程为x 26+y 22=1.B 级1.选C 由已知条件可得a 21-b 21=a 22-b 22,可得a 21-a 22=b 21-b 22,而a 1>a 2,可知两椭圆无公共点,即①正确;又a 21-a 22=b 21-b 22,知②正确;由a 21-b 21=a 22-b 22,可得a 21+b 22=b 21+a 22,则a 1b 2,a 2b 1的大小关系不确定,a 1a 2>b 1b 2不正确,即③不正确;∵a 1>b 1>0,a 2>b 2>0,∴a 1+a 2>b 1+b 2>0,而又由(a 1+a 2)(a 1-a 2)=(b 1+b 2)(b 1-b 2),可得a 1-a 2<b 1-b 2,即④正确.综上可得,正确的结论序号为①②④.2.解析:设P ⎝⎛⎭⎫a 2c ,y ,线段F 1P 的中点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎫b 22c ,y2,则直线F 1P 的斜率kF 1P =cy a 2+c 2,当直线QF 2的斜率存在时,设直线QF 2的斜率为kQF 2=cy b 2-2c2(b 2-2c 2≠0)由kF 1P ·kQF 2=-1得y 2=(a 2+c 2)(2c 2-b 2)c 2≥0,但注意到b 2-2c 2≠0,故2c 2-b 2>0,即3c 2-a 2>0,即e 2>13,故33<e <1.当直线QF 2的斜率不存在时,y =0,F 2为线段PF 1的中点.由a 2c -c =2c 得e =33,综上得33≤e <1. 答案:⎣⎡⎭⎫33,13.解:(1)设椭圆C 的半焦距是c .依题意,得c =1. 因为椭圆C 的离心率为12,所以a =2c =2,b 2=a 2-c 2=3. 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)当MN ⊥x 轴时,显然y 0=0.当MN 与x 轴不垂直时,可设直线MN 的方程为y =k (x -1)(k ≠0). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 24+y 23=1,消去y 并整理得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4(k 2-3)=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),线段MN 的中点为Q (x 3,y 3), 则x 1+x 2=8k 23+4k 2.所以x 3=x 1+x 22=4k 23+4k 2,y 3=k (x 3-1)=-3k3+4k 2.线段MN 的垂直平分线的方程为y +3k 3+4k 2=-1k ⎝⎛⎭⎫x -4k 23+4k 2.在上述方程中,令x =0,得 y 0=k 3+4k 2=13k+4k . 当k <0时,3k +4k ≤-43;当k >0时,3k +4k ≥4 3.所以-312≤y 0<0或0<y 0≤312. 综上,y 0的取值范围是⎣⎡⎦⎤-312,312.。
2014届高三数学一轮复习专讲(基础知识+小题全取+考点通关+课时检测):1.3全称量词与存在量词、逻辑联结词课时跟踪检测(三)全称量词与存在量词、逻辑联结词1.命题a2+b2+2ab=(a+b)2的否定是()A.存在a,b∈R,a2+b2+2ab≠(a+b)2B.存在a<0,b>0,a2+b2+2ab=(a+b)2C.任意a>0,b>0,a2+b2+2ab=(a+b)2D.任意a,b∈R,a2+b2+2ab=(a+b)22.(2012·山东高考改编)设命题p:函数y=sin 2x的最小正周期为π2;命题q:函数y=cosx的图像关于直线x=π2对称.则下列判断正确的是()A.p为真 B.q为真C.p且q为假D.p或q为真3.下列命题中,真命题是()A.存在m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)是偶函数B.存在m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)是奇函数C.对任意m∈R,函数f(x)=x2+mx(x∈R)`都是偶函数D.对任意m∈R,函数f(x)=x2+mx(x∈R)都是奇函数4.(2012·长沙模拟)设p、q是两个命题,则“命题p或q为真,p且q为假”的充要条件是()A.p、q中至少有一个为真B.p、q中至少有一个为假C.p、q中有且只有一个为真D.p为真,q为假5.(2012·揭阳模拟)已知命题p:存在x∈R,cos x=54;命题q:任意x∈R,x2-x+2>0,则下列结论正确的是()题为真命题.其中所有真命题的序号是( ) A .①②③ B .②④ C .②D .④8.(2012·石家庄模拟)已知命题p :任意x ∈[1,2],x 2-a ≥0,命题q :存在x ∈R ,x 2+2ax +2-a =0,若“p 且q ”为真命题,则实数a 的取值范围是( )A .a =1或a ≤-2B .a ≤-2或1≤a ≤2C .a ≥1D .-2≤a ≤19.命题“存在实数x ,使sin x =x ”的否定是________.10.已知命题p :“存在正数x ,使x >1x ”,命题p 的否定为命题q ,则q 是“________”;q 的真假为________(填“真”或“假”).11.若命题“存在实数x ,使x 2+ax +1<0”的否定是假命题,则实数a 的取值范围为________.12.若存在θ∈R ,使sin θ≥1成立,则cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫θ-π6的值为________.13.已知命题p :存在a ∈R ,曲线x 2+y2a =1为双曲线;命题q :x -1x -2≤0的解集是{x |1<x <2}.给出下列结论:①命题“p 且q ”是真命题;②命题“p 且(綈q )”是真命题;③命题“(綈p )或q ”为真命题;④命题“(綈p )或(綈q )”是真命题.其中正确的是________.14.下列结论:①若命题p :存在x ∈R ,tan x =2;命题q :任意x ∈R ,x 2-x +12>0.则命题“p 且(綈q )”是假命题;②已知直线l 1:ax +3y -1=0,l 2:x +by +1=0,则l 1⊥l 2的充要条件是ab =-3;③“设a 、b ∈R ,若ab ≥2,则a 2+b 2>4”的否命题为:“设a 、b ∈R ,若ab <2,则a 2+b 2≤4”.其中正确结论的序号为________.(把你认为正确结论的序号都填上)1.下列说法错误的是( )A .如果命题“綈p ”与命题“p 或q ”都是真命题,那么命题q 一定是真命题B .命题“若a =0,则ab =0”的否命题是:若“a ≠0,则ab ≠0”C .若命题p :存在x ∈R ,ln(x 2+1)<0,则綈p :任意x ∈R ,ln(x 2+1)≥0D .“sin θ=12”是“θ=30°”的充分不必要条件2.(2013·“江南十校”联考)命题p :若a·b>0,则a与b的夹角为锐角;命题q:若函数f(x)在(-∞,0]及(0,+∞)上都是减函数,则f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.下列说法中正确的是()A.“p或q”是真命题B.“p或q”是假命题C.綈p为假命题D.綈q为假命题3.已知命题p:“任意x∈R,存在m∈R,4x -2x+1+m=0”,若命题綈p是假命题,则实数m的取值范围是________.4.下列四个命题:①存在x∈R,使sin x+cos x=2;②对任意x∈R,sin x+1sin x≥2;③对任意x∈⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,π2,tan x+1tan x≥2;④存在x∈R,使sin x+cos x= 2.其中正确命题的序号为________.5.设命题p:实数x满足x2-4ax+3a2<0,其中a >0,命题q :实数x 满足⎩⎨⎧x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0.(1)若a =1,且p 且q 为真,求实数x 的取值范围;(2)綈p 是綈q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.6.已知命题p:方程2x2+ax-a2=0在[-1,1]上有解;命题q:只有一个实数x0满足不等式x20+2ax0+2a≤0,若命题“p或q”是假命题,求a的取值范围.答案课时跟踪检测(三)A级1.选A该命题是全称命题,即对任意a,b∈R,a2+b2+2ab=(a+b)2,其否定为:存在a,b∈R,a2+b2+2ab≠(a+b)2.2.选C命题p,q均为假命题,故p且q 为假命题.3.选A由于当m=0时,函数f(x)=x2+mx=x2为偶函数,故“存在m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)为偶函数”是真命题.4.解析:选C∵p或q为真⇔p、q中至少有一个为真;p且q为假⇔p、q中至少有一个为假,∴“命题p或q为真,p且q为假”⇔p 与q一真一假.5.选C命题p是假命题,命题q是真命题,∴p且q是假命题,p且(綈q)是假命题,(綈p)且q是真命题,(綈p)或(綈q)是真命题.6.选D因为对任意x∈R,e x>0,故排除A;取x=2,则22=22,故排除B;a+b=0,=-1,故排除C.取a=b=0,则不能推出ab7.选C命题“存在x∈R,x2+1>3x”的否定是“任意x∈R,x2+1≤3x”,故①错;“p 或q”为假命题说明p和q都假,则綈p且綈q 为真命题,故②对;a>5⇒a>2,但a>2⇒/a>5,故“a>2”是“a>5”的必要不充分条件,故③错;“若xy=0,则x=0且y=0”为假命题,故其逆否命题也为假命题,故④错.8.选A若命题p:任意x∈[1,2],x2-a≥0真,则a≤1.若命题q:存在x∈R,x2+2ax+2-a=0真,则Δ=4a2-4(2-a)≥0,a≥1或a≤-2,又p且q为真命题所以a=1或a≤-2.9.对任意实数x,都有sin x≠x.10.解析:命题q为“对任意正数x,x≤1 x”是假命题.答案:对任意正数x,x≤1x假11.解析:由于命题的否定是假命题,所以原命题为真命题,结合图像知Δ=a 2-4>0,解得a >2或a <-2.答案:(-∞,-2)∪(2,+∞) 12.解析:∵存在θ∈R 使sin θ-1≥0. 又-1≤sin θ≤1,∴sin θ=1. ∴θ=2k π+π2(k ∈Z).故cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫θ-π6=12.答案:1213.解析:因为命题p 是真命题,q 为假命题,所以命题“p 且q ”是假命题,命题“p 且(綈q )”是真命题,命题“(綈p )或q ”是假命题,命题“(綈p )或(綈q )”是真命题.答案:②④14.解析:在①中,命题p 是真命题,命题q 也是真命题,故“p 且(綈q )”是假命题是正确的.在②中l 1⊥l 2⇔a +3b =0,所以②不正确.在③中“设a 、b ∈R ,若ab ≥2,则a 2+b 2>4”的否命题为:“设a 、b ∈R ,若ab <2,则a 2+b 2≤4”正确.答案:①③B 级1.选D sin θ=12是θ=30°的必要不充分条件.2.选B ∵当a ·b >0时,a 与b 的夹角为锐角或零度角,∴命题p 是假命题;命题q 是假命题,例如f (x )=⎩⎨⎧-x +1,x ≤0,-x +2,x >0,综上可知,“p或q ”是假命题.3.解析:若綈p 是假命题,则p 是真命题,即关于x 的方程4x -2·2x +m =0有实数解,由于m =-(4x -2·2x )=-(2x -1)2+1≤1,∴m ≤1.答案:(-∞,1]4.解析:∵sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +π4∈[-2, 2 ];故①存在x ∈R ,使sin x +cos x =2错误; ④存在x ∈R ,使sin x +cos x =2正确; ∵sin x +1sin x ≥2或sin x +1sin x ≤-2,故②对任意x ∈R ,sin x +1sin x ≥2错误;③对任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,π2,tan x >0,1tan x >0,由基本不等式可得tan x +1tan x≥2正确.答案:③④5.解:(1)由x 2-4ax +3a 2<0, 得(x -3a )(x -a )<0. 又a >0,所以a <x <3a , 当a =1时,1<x <3, 即p 为真命题时,1<x <3.由⎩⎨⎧ x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0,解得⎩⎨⎧-2≤x ≤3,x <-4或x >2,即2<x ≤3.所以q 为真时,2<x ≤3.若p 且q 为真,则⎩⎨⎧1<x <3,2<x ≤3,⇔2<x <3,所以实数x 的取值范围是(2,3).(2)设A ={x |x ≤a ,或x ≥3a },B ={x |x ≤2,或x >3},因为綈p 是綈q 的充分不必要条件,所以A B .所以0<a ≤2且3a >3,即1<a ≤2. 所以实数a 的取值范围是(1,2]. 6.解:由2x 2+ax -a 2=0, 得(2x -a )(x +a )=0, ∴x =a2或x =-a ,∴当命题p 为真命题时,⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2≤1或|-a |≤1, ∴|a |≤2.又“只有一个实数x 0满足不等式x 20+2ax 0+2a ≤0”,即抛物线y =x 2+2ax +2a 与x 轴只有一个交点,∴Δ=4a 2-8a =0,∴a =0或a =2. ∴当命题q 为真命题时,a =0或a =2. ∴命题“p 或q ”为真命题时,|a |≤2. ∵命题“p 或q ”为假命题, ∴a >2或a <-2.即a 的取值范围为⎩⎨⎧a ⎪⎪⎪⎭⎬⎫a >2,或a <-2.。
课时跟踪检测(二十三) 简单的三角恒等变形1.sin (180°+2α)1+cos 2α·cos 2αcos (90°+α)等于( )A .-sin αB .-cos αC .sin αD .cos α2.(2012·深圳调研)已知直线l: x tan α-y -3tan β=0的斜率为2,在y 轴上的截距为1,则tan(α+β)=( )A .-73B.73C.57D .13.(2012·山东高考)若θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2,sin 2θ=378,则sin θ=( ) A.35 B.45 C.74D.344.(2012·河北质检)计算tan ⎝⎛⎭⎫π4+α·cos 2α2cos 2⎝⎛⎭⎫π4-α的值为( )A .-2B .2C .-1D .15.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc .若cos α=17,⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α sin βcos α cos β=3314,0<β<α<π2,则β等于( )A.π12B.π6 C.π4D.π36.若-2π<α<-3π2,则1-cos (α-π)2的值是( )A .sin α2B .cos α2C .-sin α2D .-cos α27.化简sin 235°-12cos 10°cos80°=( )A .-2B .-12C .-1D .18.若锐角α、β满足(1+3tan α)(1+3tan β)=4,则α+β=________. 9.计算:cos 10°+3sin 10°1-cos 80°=________.10.已知tan ⎝⎛⎭⎫π4+α=2,tan β=12. (1)求tan α的值; (2)求sin (α+β)-2sin αcos β2sin αsin β+cos (α+β)的值.11.已知函数f (x )=2cos x cos ⎝⎛⎭⎫x -π6-3sin 2x +sin x cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)当α∈[0,π]时,若f (α)=1,求α的值.12.已知0<α<π2<β<π,tan α2=12,cos(β-α)=210.(1)求sin α的值; (2)求β的值.1.(2012·郑州质检)已知曲线y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4·cos ⎝⎛⎭⎫π4-x 与直线y =12相交,若在y 轴右侧的交点自左向右依次记为P 1,P 2,P 3,…,则|P 1P 5―→|等于( )A .πB .2πC .3πD .4π2.设α是第二象限角,tan α=-43,且sin α2<cos α2,则cos α2=________.3.设函数f (x )=12x -14sin x -34cos x .(1)试判断函数f (x )的单调性,并说明理由;(2)已知f ′(x )为函数f (x )的导函数,且f ′(B )=34,B 为锐角,求sin(B +10°)[1-3tan(B-10°)]的值.答 案课时跟踪检测(二十三)A 级1.选D 原式=(-sin 2α)·cos 2α(1+cos 2α)·(-sin α)=2sin α·cos α·cos 2α2cos 2α·sin α=cos α.2.选D 依题意得,tan α=2,-3tan β=1, 即tan β=-13,tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=2-131+23=1.3.选D 因为θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2, 所以2θ∈⎣⎡⎦⎤π2,π,所以cos 2θ<0, 所以cos 2θ=-1-sin 22θ=-18.又cos 2θ=1-2sin 2θ=-18,所以sin 2θ=916,所以sin θ=34.4.选D tan ⎝⎛⎭⎫π4+α·cos 2α2cos 2⎝⎛⎭⎫π4-α=sin ⎝⎛⎭⎫π4+α·cos 2α2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+αcos ⎝⎛⎭⎫π4+α=cos 2α2sin ⎝⎛⎭⎫π4+αcos ⎝⎛⎭⎫π4+α =cos 2αsin 2⎝⎛⎭⎫π4+α =cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫π2+2α =cos 2αcos 2α=1. 5.选D 依题意有sin αcos β-cos αsin β =sin(α-β)=3314,又0<β<α<π2,∴0<α-β<π2,故cos(α-β)=1-sin 2(α-β)=1314,而cos α=17,∴sin α=437,于是sin β=sin [α-(α-β)] =sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β) =437×1314-17×3314=32. 故β=π3.6.选D1-cos (α-π)2=1-cos (π-α)2=1+cos α2=⎪⎪⎪⎪cos α2, ∵-2π<α<-3π2,∴-π<α2<-3π4,∴cos α2<0,∴⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2. 7.选C sin 235°-12cos 10°cos 80°=1-cos 70°2-12cos 10°·sin 10°=-12cos 70°12sin 20°=-1.8.解析:由(1+3tan α)(1+3tan β)=4, 可得tan α+tan β1-tan αtan β=3,即tan(α+β)= 3.又α+β∈(0,π),所以α+β=π3.答案:π39.解析:cos 10°+3sin 10°1-cos 80°=2(sin 30°cos 10°+cos 30°sin 10°)2sin 240°=2sin 40°2sin 40°= 2.答案: 210.解:(1)法一:由tan ⎝⎛⎭⎫π4+α=2得 tan π4+tan α1-tan π4tan α=2,即1+tan α1-tan α=2, 解得tan α=13.法二:tan α=tan ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫π4+α-π4=tan ⎝⎛⎭⎫π4+α-tan π41+tan ⎝⎛⎭⎫π4+αtan π4=2-11+2×1=13.(2)sin ()α+β-2sin αcos β2sin αsin β+cos (α+β)=sin αcos β+cos αsin β-2sin αcos β2sin αsin β+cos αcos β-sin αsin β=-(sin αcos β-cos αsin β)cos αcos β+sin αsin β=-sin (α-β)cos (α-β)=-tan(α-β) =-tan α-tan β1+tan αtan β=-13-121+13×12=17.11.解:(1)因为f (x )=2cos x cos ⎝⎛⎭⎫x -π6-3sin 2x +sin x cos x =3cos 2 x +sin x cos x -3sin 2x +sin x cos x =3cos 2x +sin 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 所以最小正周期T =π.(2)由f (α)=1,得2sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=1, 又α∈[0,π],所以2α+π3∈⎣⎡⎦⎤π3,7π3, 所以2α+π3=5π6或2α+π3=13π6,故α=π4或α=11π12.12.解:(1)∵tan α2=12,∴tan α=2tanα21-tan 2α2=2×121-⎝⎛⎭⎫122=43,由⎩⎪⎨⎪⎧sin αcos α=43,sin 2α+cos 2α=1,解得sin α=45⎝⎛⎭⎫sin α=-45舍去. (2)由(1)知cos α=1-sin 2α=1-⎝⎛⎭⎫452=35,又0<α<π2<β<π,∴β-α∈(0,π),而cos(β-α)=210, ∴sin(β-α)=1-cos 2(β-α)=1-⎝⎛⎭⎫2102=7210, 于是sin β=sin [α+(β-α)] =sin αcos(β-α)+cos αsin(β-α) =45×210+35×7210=22. 又β∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴β=3π4. B 级1.选B 注意到y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4cos ⎝⎛⎭⎫π4-x =2sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4=1-cos 2⎝⎛⎭⎫x +π4=1+sin 2x ,又函数y =1+sin 2x 的最小正周期是2π2=π,结合函数y =1+sin 2x 的图像(如图所示)可知,|15P P |=2π.2.解析:∵α是第二象限的角,∴α2可能在第一或第三象限.又sin α2<cos α2,∴α2为第三象限的角.∴cos α2<0. ∵tan α=-43,∴cos α=-35,∴cos α2=-1+cos α2=-55. 答案:-553.解:(1)因为f ′(x )=12-14cos x +34sin x =12-12sin ⎝⎛⎭⎫π6-x ≥0,所以函数f (x )在R 上单调递增. (2)由(1)知f ′(B )=12-12sin π6-B =34,所以sin ⎝⎛⎭⎫π6-B =-12,因为B 为锐角,所以B =60°. 故sin(B +10°)[1-3tan(B -10°)] =sin 70°(1-3tan 50°)=sin 70°⎝⎛⎭⎫1-3sin 50°cos 50°=sin 70°·cos 50°-3sin 50°cos 50°=sin 70°·2cos (50°+60°)cos 50°=sin 70°·-2cos 70°cos 50°=-sin 140°cos 50°=-1.。
课时跟踪检测(六) 函数的单调性与最值1.(2012·广东高考)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =ln(x +2) B .y =-x +1 C .y =⎝⎛⎭⎫12xD .y =x +1x2.若函数f (x )=4x 2-mx +5在[-2,+∞)上递增,在(-∞,-2]上递减,则f (1)=( ) A .-7 B .1 C .17D .253.(2013·佛山月考)若函数y =ax 与y =-b x 在(0,+∞)上都是减少的,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是( )A .增加的B .减少的C .先增后减D .先减后增4.给定函数①y =x 12;②y =log 12(x +1);③y =|x -1|;④y =2x +1,其中在区间(0,1)上单调递减的函数的序号是( )A .①②B .②③C .③④D .①④5.(2012·青岛模拟)已知奇函数f (x )对任意的正实数x 1,x 2(x 1≠x 2),恒有(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0,则一定正确的是( )A .f (4)>f (-6)B .f (-4)<f (-6)C .f (-4)>f (-6)D .f (4)<f (-6)6.(2012·丹东模拟)下列区间中,函数f (x )=|ln(2-x )|的单调递增区间是( ) A .(-∞,1] B.⎣⎡⎦⎤-1,43 C.⎣⎡⎭⎫0,32 D .[1,2)7.函数y =-(x -3)|x |的递增区间是________.8.(2012·台州模拟)若函数y =|2x -1|,在(-∞,m ]上单调递减,则m 的取值范围是________.9.若f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上是增加的,则a 的取值范围是________.10.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围.11.已知函数f (x )对于任意x ,y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y ),且当x >0时,f (x )<0,f (1)=-23.(1)求证:f (x )在R 上是减函数; (2)求f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值.12.(2011·上海高考)已知函数f (x )=a ·2x +b ·3x ,其中常数a ,b 满足ab ≠0. (1)若ab >0,判断函数f (x )的单调性; (2)若ab <0,求f (x +1)>f (x )时x 的取值范围.1.设函数f (x )定义在实数集上,f (2-x )=f (x ),且当x ≥1时,f (x )=ln x ,则有( ) A .f ⎝⎛⎭⎫13<f (2)<f ⎝⎛⎭⎫12 B .f ⎝⎛⎭⎫12<f (2)<f ⎝⎛⎭⎫13 C .f ⎝⎛⎭⎫12<f ⎝⎛⎭⎫13<f (2) D .f (2)<f ⎝⎛⎭⎫12<f ⎝⎛⎭⎫132.(2012·黄冈模拟)已知函数y =1-x +x +3的最大值为M ,最小值为m ,则m M 的值为( )A.14B.12C.22D.323.定义在R 上的函数f (x )满足:对任意实数m ,n ,总有f (m +n )=f (m )·f (n ),且当x >0时,0<f (x )<1.(1)试求f (0)的值;(2)判断f (x )的单调性并证明你的结论;(3)设A ={(x ,y )|f (x 2)·f (y 2)>f (1)},B ={(x ,y )|f (ax -y +2)=1,a ∈R},若A ∩B =∅,试确定a 的取值范围.答 案 课时跟踪检测(六)A 级1.选A 选项A 的函数y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定是增函数.2.选D 依题意,知函数图像的对称轴为x =--m 8=m8=-2,即 m =-16,从而f (x )=4x 2+16x +5,f (1)=4+16+5=25.3.选B ∵y =ax 与y =-bx在(0,+∞)上都是减函数,∴a <0,b <0,∴y =ax 2+bx 的对称轴方程x =-b2a <0,∴y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是减少的.4.选B ①y =x 12在(0,1)上单调递增,②y =log 12(x +1)在(0,1)上单调递减,③y =|x -1|在(0,1)上单调递减, ④y =2x+1在(0,1)上单调递增.5.选C 由(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0知f (x )在(0,+∞)上递增, 所以f (4)<f (6)⇔f (-4)>f (-6).6.选D 由2-x >0,得x <2,即函数定义域是(-∞,2).作出函数y =|ln(-x )|的图像,再将其向右平移2个单位,即得函数f (x )=|ln(2-x )|的图像,由图像知f (x )在[1,2)上为增加的.7.解析:y =-(x -3)|x |=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+3x ,x >0,x 2-3x ,x ≤0. 作出该函数的图像,观察图像知递增区间为⎣⎡⎦⎤0,32. 答案:⎣⎡⎦⎤0,32 8.解析:画出图像易知y =|2x -1|的递减区间是(-∞,0], 依题意应有m ≤0. 答案:(-∞,0]9.解析:设x 1>x 2>-2,则f (x 1)>f (x 2), 即f (x 1)-f (x 2)=ax 1+1x 1+2-ax 2+1x 2+2=2ax 1+x 2-2ax 2-x 1(x 1+2)(x 2+2)=(x 1-x 2)(2a -1)(x 1+2)(x 2+2)>0,则2a -1>0.得a >12.答案:⎝⎛⎭⎫12,+∞ 10.解:(1)证明:设x 1<x 2<-2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, ∴f (x 1)<f (x 2),∴f(x)在(-∞,-2)内单调递增.(2)设1<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1x1-a-x2x2-a=a(x2-x1) (x1-a)(x2-a).∵a>0,x2-x1>0,∴要使f(x1)-f(x2)>0,只需(x1-a)(x2-a)>0恒成立,∴a≤1.综上所述a的取值范围是(0,1].11.解:(1)证明:法一:∵函数f(x)对于任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=f(x+y),∴令x=y=0,得f(0)=0.再令y=-x,得f(-x)=-f(x).在R上任取x1>x2,则x1-x2>0,f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2),又∵x>0时,f(x)<0.而x1-x2>0,∴f(x1-x2)<0,即f(x1)<f(x2).因此f(x)在R上是减函数.法二:在R上任取x1,x2,且x1>x2,则f(x1)-f(x2)=f(x1-x2+x2)-f(x2)=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2)=f(x1-x2).又∵x>0时,f(x)<0,而x1-x2>0,∴f(x1-x2)<0,即f(x1)<f(x2).因此f(x)在R上是减函数.(2)∵f(x)在R上为减函数,∴f(x)在[-3,3]上是减少的,∴f(x)在[-3,3]上的最大值为f(-3),最小值为f(3),而f(3)=f(1+2)=f(1)+f(2)=f(1)+f(1+1)=f(1)+f(1)+f(1)=3f(1)=-2.∵0=f(0)=f(3-3)=f(3)+f(-3),∴f(-3)=-f(3)=2,因此,f(x)在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2.12.解:(1)当a >0,b >0时,任意x 1,x 2∈R ,x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=a (2x 1-2x 2)+b (3x 1-3x 2).∵2x 1<2x 2,a >0⇒a (2x 1-2x 2)<0, 3x 1<3x 2,b >0⇒b (3x 1-3x 2)<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,函数f (x )在R 上是增函数. 同理,当a <0,b <0时,函数f (x )在R 上是减函数. (2)f (x +1)-f (x )=a ·2x +2b ·3x >0, 当a <0,b >0时,⎝⎛⎭⎫32x >-a 2b , 则x >log 1.5⎝⎛⎭⎫-a2b ; 同理,当a >0,b <0时,⎝⎛⎭⎫32x <-a2b , 则x <log 1.5⎝⎛⎭⎫-a2b . B 级1.选C 由f (2-x )=f (x )可知,f (x )的图像关于直线x =1对称,当x ≥1时,f (x )=ln x ,可知当x ≥1时f (x )为增加的,所以当x <1时f (x )为减少的,因为⎪⎪⎪⎪12-1<⎪⎪⎪⎪13-1<|2-1|,所以f ⎝⎛⎭⎫12<f ⎝⎛⎭⎫13<f (2).2.选C 显然函数的定义域是[-3,1]且y ≥0,故y 2=4+2(1-x )(x +3)=4+2-x 2-2x +3=4+2-(x +1)2+4,可得4≤y 2≤8,故2≤y ≤22,即m =2,M =22,所以m M =22.3.解:(1)在f (m +n )=f (m )·f (n )中, 令m =1,n =0, 得f (1)=f (1)·f (0). 因为f (1)≠0,所以f (0)=1. (2)任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2.在已知条件f (m +n )=f (m )·f (n )中,若取m +n =x 2,m =x 1,则已知条件可化为: f (x 2)=f (x 1)·f (x 2-x 1).由于x 2-x 1>0,所以0<f (x 2-x 1)<1.为比较f (x 2),f (x 1)的大小,只需考虑f (x 1)的正负即可. 在f (m +n )=f (m )·f (n )中, 令m =x ,n =-x , 则得f (x )·f (-x )=1.因为当x>0时,0<f(x)<1,所以当x<0时,f(x)=1f(-x)>1>0.又f(0)=1,所以综上可知,对于任意的x1∈R,均有f(x1)>0.所以f(x2)-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0.所以函数f(x)在R上单调递减.(3)f(x2)·f(y2)>f(1),即x2+y2<1.f(ax-y+2)=1=f(0),即ax-y+2=0.由A∩B=∅,得直线ax-y+2=0与圆面x2+y2<1无公共点,所以2a2+1≥1,解得-1≤a≤1.。
课时跟踪检测(四十九) 直线的方程1.若k ,-1,b 三个数成等差数列,则直线y =kx +b 必经过定点( ) A .(1,-2) B .(1,2) C .(-1,2)D .(-1,-2)2.已知A (3,4),B (-1,0),则过AB 的中点且倾斜角为120°的直线方程是( ) A .y -2=3(x -1) B .y -1=-3(x -2) C .y -2=-3(x -1)D .y -1=3(x -2)3.若直线(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y =4m -1在x 轴上的截距为1,则实数m 是( ) A .1 B .2 C .-12D .2或-124.(2012·佛山模拟)直线ax +by +c =0同时要经过第一、第二、第四象限,则a ,b ,c 应满足( )A .ab >0,bc <0B .ab >0,bc >0C .ab <0,bc >0D .ab <0,bc <05.直线Ax +By -1=0在y 轴上的截距是-1,而且它的倾斜角是直线3x -y =33的倾斜角的2倍,则( )A .A =3,B =1 B .A =-3,B =-1C .A =3,B =-1D .A =-3,B =16.(2012·贵阳模拟)直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-1,15 B.⎝⎛⎭⎫-∞,12∪(1,+∞) C .(-∞,1)∪⎝⎛⎭⎫15,+∞D .(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞7.(2012·常州模拟)过点P (-2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线l 的方程为________.8.过点A (-1,-3),斜率是直线y =3x 的斜率的-14的直线方程为________.9.设点A (-2,3),B (3,2),若直线ax +y +2=0与线段AB 没有交点,则a 的取值范围是________.10.求经过点(-2,2),且与两坐标轴所围成的三角形面积为1的直线l 的方程.11.(2012·莆田月考)已知两点A (-1,2),B (m,3). (1)求直线AB 的方程; (2)已知实数m ∈⎣⎡⎦⎤-33-1,3-1,求直线AB 的倾斜角α的取值范围.12.如图,射线OA 、OB 分别与x 轴正半轴成45°和30°角,过点P (1,0)作直线AB 分别交OA 、OB 于A 、B 两点,当AB 的中点C 恰好落在直线y =12x 上时,求直线AB 的方程.1.(2012·烟台模拟)过点M(1,2)的直线l与圆C:(x-2)2+y2=9交于A,B两点,C为圆心,当∠ACB最大时,直线l的方程为()A.x=1B.y=1C.x-2y+3=0 D.2x+y-4=02.(2012·洛阳模拟)当过点P(1,2)的直线l被圆C:(x-2)2+(y-1)2=5截得的弦最短时,直线l的方程为________________.3.已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).(1)证明:直线l过定点;(2)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程.答 案课时跟踪检测(四十九)A 级1.选A 因为k ,-1,b 三个数成等差数列,所以k +b =-2,即b =-2-k ,于是直线方程化为y =kx -k -2,即y +2=k (x -1),故直线必过定点(1,-2).2.选C AB 的中点为(1,2),故所求直线方程为y -2=-3(x -1). 3.选D 令y =0则(2m 2+m -3)x =4m -1, ∴x =4m -12m 2+m -3=1.∴m =2或-12.4.选A 由于直线ax +by +c =0经过第一、二、四象限,所以直线存在斜率,将方程变形为y =-a b x -c b ,易知-a b <0且-cb>0,故ab >0,bc <0.5.选B 将直线Ax +By -1=0化成斜截式 y =-A B x +1B.∵1B=-1,∴B =-1,故排除A 、D. 又直线3x -y =33的倾斜角α=π3,∴直线Ax +By -1=0的倾斜角为2α=2π3.∴斜率-A B =tan 2π3=- 3.∴A =- 3.6.选D 设直线l 的斜率为k ,则方程为y -2=k (x -1),在x 轴上的截距为1-2k ,令-3<1-2k <3,解得k <-1或k >12.7.解析:直线l 过原点时,l 的斜率为-32,直线方程为y =-32x ;l 不过原点时,设方程为x a +ya=1,将点(-2,3)代入,得a =1,直线方程为x +y =1.综上,l 的方程为x +y -1=0或2y +3x =0. 答案:x +y -1=0或3x +2y =08.解析:设所求直线的斜率为k ,依题意 k =-14×3=-34.又直线经过点A (-1,-3),因此所求直线方程为y +3=-34(x +1),即3x +4y +15=0 答案:3x +4y +15=09.解析:直线ax +y +2=0恒过点M (0,-2),且斜率为-a , ∵k MA =3-(-2)-2-0=-52,k MB =2-(-2)3-0=43,由图可知:-a >-52且-a <43,∴a ∈⎝⎛⎭⎫-43,52. 答案:⎝⎛⎭⎫-43,5210.解:设所求直线方程为x a +yb=1,由已知可得⎩⎨⎧-2a +2b=1,12|a ||b |=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1.故直线l 的方程为2x +y +2=0或x +2y -2=0. 11.解:(1)当m =-1时,直线AB 的方程为x =-1; 当m ≠-1时,直线AB 的方程为y -2=1m +1(x +1).(2)①当m =-1时,α=π2;②当m ≠-1时,m +1∈⎣⎡⎭⎫-33,0∪(0, 3 ], ∴k =1m +1∈(-∞,- 3 ]∪⎣⎡⎭⎫33,+∞,∴α∈⎣⎡⎫π6,π2∪⎝⎛⎤π2,2π3.综合①②知,直线AB 的倾斜角α∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3. 12.解:由题意可得k OA =tan 45°=1, k OB =tan(180°-30°)=-33, 所以直线l OA :y =x ,l OB :y =-33x . 设A (m ,m ),B (-3n ,n ), 所以AB 的中点C ⎝⎛⎭⎪⎫m -3n 2,m +n 2, 由点C 在y =12x 上,且A 、P 、B 三点共线得⎩⎨⎧m +n 2=12·m -3n2,m -0m -1=n -0-3n -1,解得m =3,所以A (3, 3).又P (1,0),所以k AB =k AP =33-1=3+32,所以l AB :y =3+32(x -1),即直线AB 的方程为(3+3)x -2y -3-3=0.B 级1.选D 易知点M (1,2)在圆C 的内部,当∠ACB 最大时,|AB |应最大,此时线段AB 恰好是圆C 的直径,由两点式,直线l 的方程为2x +y -4=0.2.解析:易知圆心C 的坐标为(2,1),由圆的几何性质可知,当圆心C 与点P 的连线与直线l 垂直时,直线l 被圆C 截得的弦最短.由C (2,1),P (1,2)可知直线PC 的斜率为2-11-2=-1,设直线l 的斜率为k ,则k ×(-1)=-1,得k =1,又直线l 过点P ,所以直线l 的方程为x -y +1=0.答案:x -y +1=03.解:(1)证明:法一:直线l 的方程可化为y =k (x +2)+1, 故无论k 取何值,直线l 总过定点(-2,1).法二:设直线过定点(x 0,y 0),则kx 0-y 0+1+2k =0对任意k ∈R 恒成立,即(x 0+2)k -y 0+1=0恒成立,∴x 0+2=0,-y 0+1=0,解得x 0=-2,y 0=1,故直线l 总过定点(-2,1).(2)直线l 的方程为y =kx +2k +1,则直线l 在y 轴上的截距为2k +1,要使直线l 不经过第四象限,则⎩⎪⎨⎪⎧k ≥0,1+2k ≥0,解得k 的取值范围是[0,+∞).(3)依题意,直线l 在x 轴上的截距为-1+2kk,在y 轴上的截距为1+2k ,∴A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+2k k ,0,B (0,1+2k ).又-1+2k k <0且1+2k >0,∴k >0.故S =12|OA ||OB |=12×1+2k k (1+2k )=12⎝⎛⎭⎫4k +1k +4≥12(4+4)=4, 当且仅当4k =1k ,即k =12时,取等号.故S 的最小值为4,此时直线l 的方程为x -2y +4=0.。
课时跟踪检测(三十三) 数 列 求 和1.若数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n (2n -1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100=( ) A .-200 B .-100 C .200D .1002.数列112,314,518,7116,…,(2n -1)+12n ,…的前n 项和S n 的值等于( )A .n 2+1-12nB .2n 2-n +1-12nC .n 2+1-12n 1D .n 2-n +1-12n3.(2013·“江南十校”联考)若数列{a n }为等比数列,且a 1=1,q =2,则T n =1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1的结果可化为( ) A .1-14nB .1-12nC.23⎝⎛⎭⎫1-14n D.23⎝⎛⎭⎫1-12n 4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=5,S 5=15,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前100项和为( )A.100101B.99101C.99100D.1011005.已知函数f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n 2(当n 为奇数时),-n 2(当n 为偶数时),且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100等于( )A .0B .100C .-100D .10 2006.设函数f (x )=x 2+2x ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (n )(n ∈N +)的前10项和为( ) A.1124 B.1722 C.175264D.11127.对于数列{a n },定义数列{a n +1-a n }为数列{a n }的“差数列”,若a 1=2,{a n }的“差数列”的通项公式为2n ,则数列{a n }的前n 项和S n =________.8.(2013·榆林模拟)数列{a n }的通项公式a n =sin n π3(n ∈N +),则{a n }的前n 项和S 2 013=________.9.已知等比数列{a n }中,a 1=3,a 4=81,若数列{b n }满足b n =log 3a n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和S n =________.10.(2012·山西适应性训练)已知数列{a n }是公差不为零的等差数列,a 1=2,且a 2,a 4,a 8成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n ·3a n }的前n 项和.11.设函数f (x )=x 3,在等差数列{a n }中,a 3=7,a 1+a 2+a 3=12,记S n =f (3a n +1),令b n =a n S n ,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和为T n .(1)求{a n }的通项公式和S n ; (2)求证:T n <13.12.已知数列{a n }的前n 项和S n =-a n -⎝⎛⎭⎫12n -1+2(n 为正整数). (1)证明:a n +1=12a n +⎝⎛⎭⎫12n +1,并求数列{a n }的通项公式; (2)若c n n +1=a nn,T n =c 1+c 2+…+c n ,求T n .1.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-6n ,则{|a n |}的前n 项和T n =( ) A .6n -n 2B .n 2-6n +18C.⎩⎪⎨⎪⎧ 6n -n 2(1≤n ≤3)n 2-6n +18(n >3) D.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2 (1≤n ≤3)n 2-6n (n >3) 2.(2012·成都二模)若数列{a n }满足a 1=2且a n +a n -1=2n +2n -1,S n 为数列{a n }的前n 项和,则log 2(S 2 012+2)=________.3.(2012·“江南十校”联考)若数列{a n }满足:a 1=23,a 2=2,3(a n +1-2a n +a n -1)=2.(1)证明:数列{a n +1-a n }是等差数列;(2)求使1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n >52成立的最小的正整数n .答 案课时跟踪检测(三十三)A 级1.选D 由题意知,a 1+a 2+a 3+…+a 100=-1+3-5+7+…+(-1)100(2×100-1)=(-1+3)+(-5+7)+…+(-197+199)=2×50=100.2.选A 该数列的通项公式为 a n =(2n -1)+12n ,则S n =[1+3+5+…+(2n -1)]+⎝⎛⎭⎫12+122+…+12n =n 2+1-12n . 3.选C a n =2n -1,设b n =1a n a n +1=⎝⎛⎭⎫122n -1, 则T n =b 1+b 2+…+b n =12+⎝⎛⎭⎫123+…+⎝⎛⎭⎫122n -1=12⎝⎛⎭⎫1-14n 1-14 =23⎝⎛⎭⎫1-14n . 4.选A 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d . ∵a 5=5,S 5=15,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =5,5a 1+5×(5-1)2d =15, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1,∴a n =a 1+(n -1)d =n . ∴1a n a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前100项和为1-12+12-13+…+1100-1101=1-1101=100101. 5.选B 由题意,a 1+a 2+a 3+…+a 100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)+…-(99+100)+(101+100)=-(1+2+…+99+100)+(2+3+…+100+101)=-1+101=100.6.选C 由题意知,1f (n )=1n 2+2n =12⎝⎛⎭⎫1n -1n +2,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (n )(n ∈N +)的前10项和为12.⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫12-14+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫110-112=121+12-111-112=175264. 7.解析:∵a n +1-a n =2n ,∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2n -1+2n -2+…+22+2+2=2-2n1-2+2=2n -2+2=2n ,∴S n =2-2n +11-2=2n +1-2.答案:2n +1-2.8.解析:因为{a n }是以6为周期的数列,且连续6项的和为0,所以S 2 013=S 335×6+3=a 1+a 2+a 3+335×0= 3.答案: 39.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则a 4a 1=q 3=27,解得q =3.所以a n =a 1q n -1=3×3n -1=3n ,故b n =log 3a n =n , 所以1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1.则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和为1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1.答案:nn +110.解:(1)设数列{a n }的公差为d (d ≠0). 由条件可知:(2+3d )2=(2+d )·(2+7d ),解得d =2. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n (n ∈N +).(2)由(1)知a n ·3a n =2n ×32n ,设数列{a n ·3a n }的前n 项和为S n , 则S n =2×32+4×34+6×36+…+2n ×32n , 32S n =2×34+4×36+…+(2n -2)×32n +2n ×32n +2,故-8S n =2(32+34+36+…+32n )-2n ×32n +2,所以S n =(8n -1)×9n +1+932.所以数列{a n ·3a n }的前n 项和S n =(8n -1)×9n +1+932.11.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,由a 3=a 1+2d =7,a 1+a 2+a 3=3a 1+3d =12,解得a 1=1,d =3,则a n =3n -2.∵f (x )=x 3,∴S n =f (3a n +1)=a n +1=3n +1. (2)证明:∵b n =a n S n =(3n -2)(3n +1), ∴1b n =1(3n -2)(3n +1)=13⎝⎛⎭⎫13n -2-13n +1. ∴T n =1b 1+1b 2+…+1b n =131-14+14-17+…+13n -2-13n +1=13⎝⎛⎭⎫1-13n +1,∴T n <13. 12.解:(1)证明:由S n =-a n -⎝⎛⎭⎫12n -1+2得S n +1=-a n +1-⎝⎛⎭⎫12n +2,两式相减得a n +1=-a n +1+a n +⎝⎛⎭⎫12n,即a n +1=12a n +⎝⎛⎭⎫12n +1. 由S n =-a n -⎝⎛⎭⎫12n -1+2,令n =1得 a 1=12.在a n +1=12a n +⎝⎛⎭⎫12n +1中,两边同除以⎝⎛⎭⎫12n +1得 2n +1a n +1=2n a n +1,即数列{2n a n }是首项为1,公差为1的等差数列,∴2n a n =n ,∴a n=n2n (n ∈N +). (2)由(1)及c n n +1=a nn得c n =(n +1)⎝⎛⎭⎫12n , ∴T n =2×12+3×⎝⎛⎭⎫122+4×⎝⎛⎭⎫123+…+(n +1)⎝⎛⎭⎫12n ,① 12T n =2×⎝⎛⎭⎫122+3×⎝⎛⎭⎫123+4×⎝⎛⎭⎫124+…+(n +1)⎝⎛⎭⎫12n +1,② 由①-②得12T n =1+⎝⎛⎭⎫122+⎝⎛⎭⎫123+…+⎝⎛⎭⎫12n -(n +1)⎝⎛⎭⎫12n +1 =1+14⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n -11-12-(n +1)·⎝⎛⎭⎫12n +1=32-n +32n +1, ∴T n =3-n +32n .B 级1.选C ∵由S n =n 2-6n 得{a n }是等差数列,且首项为-5,公差为2. ∴a n =-5+(n -1)×2=2n -7, ∴n ≤3时,a n <0,n >3时,a n >0,∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2(1≤n ≤3),n 2-6n +18(n >3).2.解析:因为a 1+a 2=22+2,a 3+a 4=24+23,a 5+a 6=26+25,…,所以S 2 012=a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 2 011+a 2 012=21+22+23+24+…+22 011+22 012 =2(1-22 012)1-2=22 013-2,故log 2(S 2 012+2)=log 222 013=2 013. 答案:2 0133.解:(1)由3(a n +1-2a n +a n -1)=2可得: a n +1-2a n +a n -1=23,即(a n +1-a n )-(a n -a n -1)=23,故数列{a n +1-a n }是以a 2-a 1=43为首项,23为公差的等差数列.(2)由(1)知a n +1-a n =43+23(n -1)=23(n +1),于是累加求和得a n =a 1+23(2+3+…+n )=13n (n +1),∴1a n =3⎝⎛⎭⎫1n -1n +1, ∴1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n =3-3n +1>52,∴n >5, ∴最小的正整数n 为6.。