2019届高考数学二轮专题检测:穿插滚动练(六)Word版含答案
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6 等差、等比数列1.[2018·阜阳三中]{}n a 为等差数列,且7421a a -=-,30a =,则公差d =( )A .2-B .12-C .12D .22.[2018·阜阳三中]在等比数列{}n a 中,若37a =,前3项和321S =,则公比q 的值为( )A .1B .12-C .1或12-D .1-或12-3.[2018·阜阳调研]已知等比数列{}n a 中有31174a a a =,数列{}n b 是等差数列,且77a b =,则59b b +=( )A .2B .4C .8D .164.[2018·南海中学]已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足122n n S λ+=+,则λ的值为( )A .4B .2C .2-D .4-5.[2018·长春实验]已知{}n a 为正项等比数列,n S 是它的前n 项和,若116a =,且4a 与7a 的等差中项为98,则5S 的值是( )A .29B .30C .31D .326.[2018·琼海模拟]朱世杰是历史上最伟大的数学家之一,他所著的《四元玉鉴》卷中“如像招数”五问中有如下问题:“今有官司差夫一千八百六十四人筑堤,只云初日差六十四人,次日转多七人,每人日支米三升”.其大意为“官府陆续派遣1864人前往修筑堤坝,第一天派出64人,从第二天开始每天派出的人数比前一天多7人,修筑堤坝的每人每天分发大米3升”,在该问题中第3天共分发大米( )A .192升B .213升C .234升D .255升7.[2018·长寿中学]在等差数列{}n a 中,满足4737a a =,且10a >,n S 是{}n a 前n 项的和,若n S 取得最大值,则n =( )A .7B .8C .9D .108.[2018·潮南冲刺]已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足6a ,43a ,5a -成等差数列,则42S S =( )A .3B .9C .10D .139.[2018·诸暨适应]等差数列{}n a 的前n 项和是n S ,公差d 不等于零,若2a ,3a ,6a 成等比,则(一、选择题)A .10a d >,30dS >B .10a d >,30dS <C .10a d <,30dS >D .10a d <,30dS <10.[2018·湖北模拟]设等差数列{}n a 的前n 项和n S ,44a =,515S =,若数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前m 项和为1011,则m =( )A .8B .9C .10D .1111.[2018·郑州质测]已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,则“n n S na <对2n ≥恒成立”是“数列{}n a 为递增数列”的( )A .充分必要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必条件12.[2018·衡水中学]已知数列{}n a 是各项为正数的等比数列,点()222,log M a 、()255,log N a 都在直线1y x =-上,则数列{}n a 的前n 项和为( )A .22n -B .122n +-C .21n -D .121n +-13.[2018·长春质测]各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知630S =,970S =,则3S =_____.14.[2018·定远模拟]等比数列{}n a 的各项均为正数,且154a a =,则2122232425log log log log log a a a a a ++++=_____.15.[2018·郑州质测]设有四个数的数列1a ,2a ,3a ,4a 前三个数构成一个等比数列,其和为k ,后三个数构成一个等差数列,其和为15,且公差非零.对于任意固定的实数k ,若满足条件的数列个数大于1,则k 的取值范围为________.16.[2018·山西二模]数列{}n a 满足1111,231,n n n n n a a a a a ----⎧⎪=⎨⎪+⎩是偶数是奇数,若134a =,则数列{}n a 的前100项的和是__________.二、填空题1.【答案】B【解析】7421a a -=- ,()33421a d a d ∴+-+=-,421d d ∴-=-,12d ∴=-.故选B .2.【答案】C【解析】设等比数列{}n a 的首项为a ,公比为q ,所以有方程组22721aq a aq aq ⎧=++=⎪⎨⎪⎩,解得1q =或12q =-,答案选择C .3.【答案】C【解析】在等比数列{}n a 中有31174a a a =,所以2774a a =,74a =,所以774a b ==,又{}n b 是等差数列,59728b b b +==,答案选择C .4.【答案】C【解析】根据题意,当1n =时,11224S a λ==+,故当2n ≥时,112n n n n a S S --=-=, 数列{}n a 是等比数列,则11a =,故412λ+=,解得2λ=-,故选C .5.【答案】C【解析】设正项等比数列的公比为q ,则3416a q =,6716a q =,4a 与7a 的等差中项为98,即有4794a a +=,即36916164q q +=,解得12q =(负值舍去),则有()5515116112311112a q S q ⎛⎫⨯- ⎪-⎝⎭===--.故选C .6.【答案】C【解析】根据题意设每天派出的人数组成数列{}n a ,可得数列是首项164a =,公差为7的等差数列,则第三天派出的人数为3a ,且3642778a =+⨯=,又根据每人每天分发大米3升,则第3天共分发大米783234⨯=升,故选C .答案与解析一、选择题7.【答案】C【解析】设等差数列首项为1a ,公差为d ,由题意可知14330a d +=,10a >,()()2111352233n n n da S na n n -=+=-,二次函数的对称轴为358.754n ==,开口向下,又因为n ∈*N ,所以当9n =时,n S 取最大值.故选C .8.【答案】C【解析】设各项均为正数的等比数列{}n a 的公比为0q >,满足6a ,43a ,5a -成等差数列,4656a a a ∴=-,()2446a a q q ∴=-,0q >,260q q ∴--=,0q >,解得3q =,则()()4124221313131103131a S S a --==+=--,故选C .9.【答案】C【解析】由2a ,3a ,6a 成等比数列.可得2326a a a =,可得()()()211125a d a d a d +=++,即2120a d d +=,∵公差d 不等于零,10a d ∴<,120a d +=,()23133302dS d a d d ∴=+>=,故选C .10.【答案】C【解析】n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,设公差为d ,44a =,515S =,则4534155a S a ===⎧⎨⎩,解得1d =,则()44n a n n =+-=.由于()1111111n n a a n n n n +==-++,则11111110112231111m S m m m =-+-++-=-=++ ,解得10m =,故答案为10.故选C .11.【答案】A【解析】由题可得,()12n n n n a a S na +=<,化简可得1n na na <,即1n a a <,所以()111a a n d <+-,即()102n d n ->≥当恒成立,所以0d >,即数列{}n a 为递增数列,故为充分条件.若数列{}n a 为递增数列,则0d >,()()()1111122n n n n n n d na S n a n d na d --⎡⎤-=+--+=⎡⎤⎢⎥⎣⎦⎣⎦,当2n ≥时,0n n na S ->,即n n S na <,故为必要条件,综上所述为充分必要条件.故选A .12.【答案】C【解析】因为点()222,log M a 、()255,log N a 都在直线1y x =-上,所以22log 211a =-=,可得22a =,25log 514a =-=,可得516a =,35122128 21112n n n q a q S a a =⎧-==⇒⇒==-⎨=-⎩,故选C .13.【答案】10【解析】根据等比数列的前n 项和的性质,若n S 是等比数列的和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -, ,仍是等比数列,得到:()()263396S S S S S -=-,解得310S =,故答案为10.14.【答案】5【解析】由题意知21534a a a ==,且数列{}n a 的各项均为正数,所以32a =,()()()225123451523433352a a a a a a a a a a a a a ∴=⋅⋅=⋅==,()521222324252123452log log log log log log log 25a a a a a a a a a a ∴++++===.15.【答案】()()15,55,1515,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【解析】因为后3个数成等差数列且和为15,故可依次设后3个数为5d -,5,5d +,(0d ≠且5d ≠),又前3个数构成等比数列,则第一个数为()255d -,即()25555d d k -+-+=,化简得2157550d d k -+-=,因为满足条件的数列的个数大于1,需要0Δ>,所以154k >.再由0d ≠且5d ≠,得5k ≠,且15k ≠,故答案为()()15,55,1515,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.16.【答案】450二、填空题【解析】∵数列{}n a 满足1111,231,n n n n n a a a a a ----⎧⎪=⎨⎪+⎩是偶数是奇数,∵134a =,∴211712a a ==,3231317152a a =+=⨯+=,432612a a ==,541312a a ==,653140a a =+=,762012a a ==,871012a a ==,98125a a ==,1093116a a =+=,1110128a a ==,1211142a a ==,1312122a a ==,1413121a a ==,同理可得:154a =,162a =,171a =, .可得此数列从第12项开始为周期数列,周期为3.则数列{}n a 的前100项的和()()1211121314151629a a a a a a a a =++++++++ ()()341752261340201051684229142=+++++++++++++⨯++450=.故答案为450.。
穿插滚动练(四)内容:不等式、函数与导数、三角函数与平面向量、数列、立体几何与空间向量(文科为立体几何)一、选择题1.设集合A={1,4,x},B={1,x2}且A∪B={1,4,x},则满足条件的实数x的个数是( ) A.1个B.2个C.3个D.4个答案 C解析由题意可知x2=4或x2=x,解得x=±2或x=0或x=1,又x≠1,∴x=0,±2,答案为C.2.若等比数列{a n}的前n项和S n=a·3n-2,则a2等于( ) A.4 B.12 C.24 D.36答案 B解析当n≥2时,a n=S n-S n-1=2a·3n-1,又a1=a·31-2=3a-2,由等比数列定义,a2=qa1,∴6a=3·(3a-2),∴a=2.因此a2=2a·32-1=12.3.已知定义在R上的函数f(x),其导函数f′(x)的大致图象如图所示,则下列叙述正确的是( )A.f(b)>f(c)>f(d)B.f(b)>f(a)>f(e)C.f(c)>f(b)>f(a)D.f(c)>f(e)>f(d)答案 C解析由f′(x)的图象得,当x∈(-∞,c)时,f′(x)>0;当x∈(c,e)时,f′(x)<0;当x∈(e,+∞)时,f′(x)>0.因此,函数f(x)在(-∞,c)上是增函数,在(c,e)上是减函数,在(e,+∞)上是增函数,又a<b<c,所以f(c)>f(b)>f(a).故选C.4. (2018·辽宁)已知两个非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|,则下面结论正确的是( ) A.a∥b B.a⊥bC.|a|=|b| D.a+b=a-b答案 B解析将向量的模相等变为向量的平方相等求解.因为|a+b|=|a-b|,所以(a+b)2=(a-b)2,即a·b=0,故a⊥b.5.已知α,β表示两个不同的平面,m是一条直线且m⊂α,则:“α⊥β”是“m⊥β”的( ) A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 B解析若m⊥β,因m是一条直线且m⊂α,由面面垂直的判定定理,知α⊥β,反之,若m是一条直线且m⊂α,当α⊥β时,m与平面β的位置关系可以为:相交或平行或m⊂β,故“α⊥β”是“m⊥β”的必要不充分条件,选B.6.一个正三棱柱的侧棱长和底面边长相等,体积为23,它的三视图中的俯视图如图所示,侧视图是一个矩形,则这个矩形的面积是( )A.4 B.2 3C.2 D. 3答案 B解析由题意可设棱柱的底面边长为a,则其体积为34a2·a=23,得a=2.由俯视图易知,三棱柱的侧视图是以2为长,3为宽的矩形.∴其面积为2 3.故选B.7.如图所示,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=AB,∠BCD=45°,∠BAD=90°,将△ABD沿BD折起,使平面ABD⊥平面BCD,构成三棱锥A—BCD,则在三棱锥A—BCD中,下列A.平面ABD⊥平面ABCB.平面ADC⊥平面BDCC.平面ABC⊥平面BDCD.平面ADC⊥平面ABC答案 D解析由题意知,在四边形ABCD中,CD⊥BD.在三棱锥A—BCD中,平面ABD⊥平面BCD,两平面的交线为BD,所以CD⊥平面ABD,因此有AB⊥CD.又因为AB⊥AD,AD∩DC=D,所以AB⊥平面ADC,于是得到平面ADC⊥平面ABC.8.一个几何体的三视图如图所示,其中正视图是一个正三角形,则该几何体的体积为( )A .1B .33 C . 3D .233答案 B解析 由三视图可知,此几何体为三棱锥,如图,其中正视图为△PAC,是边长为2的正三角形,PD⊥平面ABC ,且PD =3,底面△ABC 为等腰直角三角形,AB =BC =2,所以体积为V =13×3×12×2×2=33,故选B.9. 类比“两角和与差的正弦公式”的形式,对于给定的两个函数:S(x)=a x -a -x,C(x)=a x+a -x,其中a>0,且a≠1,下面正确的运算公式是( )①S(x+y)=S(x)C(y)+C(x)S(y); ②S(x-y)=S(x)C(y)-C(x)S(y); ③2S(x+y)=S(x)C(y)+C(x)S(y); ④2S(x-y)=S(x)C(y)-C(x)S(y). A .①② B .③④ C .①④D .②③答案 B解析 经验证易知①②错误.依题意,注意到2S(x +y)=2(a x +y-a-x -y),又S(x)C(y)+C(x)S(y)=2(ax +y-a-x -y),因此有2S(x +y)=S(x)C(y)+C(x)S(y);同理有2S(x -y)=S(x)C(y)-C(x)S(y),综上所述,选B.10.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若cos B =14,sin Csin A=2,且S △ABC=154, 则b 的值为( )A .4B .3C .2D .1答案 C解析 依题意得,c =2a ,b 2=a 2+c 2-2accos B =a 2+(2a)2-2×a×2a×14=4a 2,所以b=c =2a ,sin B =1-cos 2B =154,又S △ABC =12acsin B =12×b 2×b×154=154, 所以b =2,选C.11.变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y≥22x +y≤44x -y≥-1,则目标函数z =3x -y 的取值范围是 ( )A .[-32,6]B .[-32,-1]C .[-1,6]D .[-6,32]答案 A解析 作出不等式组表示的可行域,如图阴影部分所示,作直线3x -y =0,并向上、下平移,由图可得,当直线过点A 时,z =3x -y 取最大值;当直线过点B 时,z =3x -y 取最小值.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -2=02x +y -4=0,解得A(2,0); 由⎩⎪⎨⎪⎧4x -y +1=02x +y -4=0,解得B(12,3).∴z max =3×2-0=6,z min =3×12-3=-32.∴z=3x -y 的取值范围是[-32,6].12.已知定义域为R 的函数f(x)满足:f(4)=-3,且对任意x∈R 总有f ′(x)<3,则不等式f(x)<3x -15的解集为( )A .(-∞,4)B .(-∞,-4)C .(-∞,-4)∪(4,+∞)D .(4,+∞) 答案 D解析 方法一 (数形结合法):由题意知,f(x)过定点(4,-3),且斜率k =f′(x)<3. 又y =3x -15过点(4,-3),k =3,∴y=f(x)和y =3x -15在同一坐标系中的草图如图, ∴f(x)<3x-15的解集为(4,+∞),故选D. 方法二 记g(x)=f(x)-3x +15,则g′(x )=f′(x)-3<0,可知g(x)在R 上为减函数. 又g(4)=f(4)-3×4+15=0,∴f(x)<3x-15可化为f(x)-3x +15<0, 即g(x)<g(4),结合其函数单调性,故得x>4. 二、填空题13.函数y =x +2cos x -3在区间[0,π2]上的最大值是________. 答案π6解析 y′=1-2sin x>0⇒sin x<12,sin x>12时y′<0,∴sin x=12时y max =π6+2×32-3=π6.14.已知函数f(x)=Atan(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2),y =f(x)的部分图象如图所示,则f(π24)=______.答案3解析 由图象可知,此正切函数的半周期等于3π8-π8=π4,即周期为π2,∴ω=2.由2×3π8+φ=k π,k∈Z,|φ|<π2,知φ=π4.由f(0)=1,知A =1.因此f(x)=tan(2x +π4),故f(π24)=tan(2×π24+π4)=tan π3= 3. 15.若一个正方体的表面积为S 1,其外接球的表面积为S 2,则S 1S 2=________.答案 2π解析 设正方体棱长为a ,则正方体表面积为S 1=6a 2,其外接球半径为正方体体对角线长的12,即为32a ,因此外接球的表面积为S 2=4πr 2=3πa 2,则S 1S 2=6a 23πa 2=2π. 16.如图所示,PA⊥⊙O 所在的平面,AB 是⊙O 的直径,C 是⊙O 上的一点,E ,F 分别是点A 在PB ,PC 上的射影,给出下列结论:①AF⊥PB;②EF⊥PB;③AF⊥BC;④AE⊥平面PBC.其中正确结论的序号是________.答案 ①②③解析 ∵PA⊥⊙O 所在的平面,AB 是⊙O 的直径, ∴CB⊥AC,CB⊥PA,CB⊥平面PAC. 又AF ⊂平面PAC ,∴CB⊥AF.又∵E,F 分别是点A 在PB ,PC 上的射影, ∴AF⊥PC,AE⊥PB,∴AF⊥平面PCB. 故①③正确.∴PB⊥平面AEF ,故②正确.而AF⊥平面PCB ,∴AE 不可能垂直于平面PBC.故④错误. 三、解答题17.如图,已知平行四边形ABCD 中,BC =6,正方形ADEF 所在平面与平面ABCD 垂直,G ,H 分别是DF ,BE 的中点.(1)求证:GH∥平面CDE ;(2)若CD =2,DB =42,求四棱锥F —ABCD 的体积. (1)证明 方法一 ∵EF∥AD,AD∥BC,∴EF∥BC. 又EF =AD =BC ,∴四边形EFBC 是平行四边形, ∴H 为FC 的中点.又∵G 是FD 的中点,∴HG∥CD. ∵HG ⊄平面CDE ,CD ⊂平面CDE , ∴GH∥平面CDE.方法二 连接EA ,∵ADEF 是正方形, ∴G 是AE 的中点. ∴在△EAB 中,GH∥AB.又∵AB∥CD,∴GH∥CD. ∵HG ⊄平面CDE ,CD ⊂平面CDE , ∴GH∥平面CDE.(2)解 ∵平面ADEF⊥平面ABCD ,交线为AD , 且FA⊥AD,∴FA⊥平面ABCD. ∵AD=BC =6,∴FA=AD =6.又∵CD=2,DB =42,CD 2+DB 2=BC 2,∴BD⊥CD.∵S ▱ABCD =CD·BD=82,∴V F —ABCD =13S ▱ABCD ·FA=13×82×6=16 2.18.函数f(x)=6cos 2ωx2+3sin ωx -3(ω>0)在一个周期内的图象如图所示,A 为图象的最高点,B ,C 为图象与x 轴的交点,且△ABC 为正三角形.(1)求ω的值及函数f(x)的值域;(2)若f(x 0)=835,且x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-103,23,求f(x 0+1)的值. 解 (1)由已知可得,f(x)=3cos ωx +3sin ωx =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3,又正三角形ABC 的高为23,从而BC =4,所以函数f(x)的周期T =4×2=8,即2πω=8,ω=π4.函数f(x)的值域为[-23,23].(2)因为f(x 0)=835,由(1)有f(x 0)=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 04+π3=835,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 04+π3=45. 由x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-103,23,知πx 04+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 04+π3= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫452=35.故f(x 0+1)=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 04+π4+π3=23sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 04+π3+π4 =23⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 04+π3cos π4+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 04+π3sin π4 =23×⎝ ⎛⎭⎪⎫45×22+35×22=765.19.已知当x =5时,二次函数f(x)=ax 2+bx 取得最小值,等差数列{a n }的前n 项和S n =f(n),a 2=-7.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{b n }的前n 项和为T n ,且b n =a n2n ,求T n .解 (1)由题意得:-b 2a =5,当n≥2时,a n =S n -S n -1=an 2+bn -a(n -1)2-b(n -1)=2an +b -a =2an -11a.∵a 2=-7,得a =1.∴a 1=S 1=-9,∴a n =2n -11.(2)∵b n =2n -112n, ∴T n =-92+-722+…+2n -112n, ① 12T n =-922+…+2n -132n +2n -112n +1,②①-②得 12T n =-92+222+…+22n -2n -112n +1 =-92+12-12n -11-12-2n -112n +1=-72-12n -1-2n -112n +1.∴T n =-7-2n -72n .20.如图,在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 为直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,平面PAD⊥底面ABCD ,Q 为AD 的中点,M 是棱PC 上的点,PA =PD =2,BC =12AD =1,CD= 3.(1)若点M 是棱PC 的中点,求证:PA∥平面BMQ ;(2)若二面角M —BQ —C 为30°,设PM =tMC ,试确定t 的值. (1)证明 连接AC ,交BQ 于N ,连接MN.∵BC∥AD 且BC =12AD ,即BC 綊AQ.∴四边形BCQA 为平行四边形,且N 为AC 中点, 又∵点M 是棱PC 的中点, ∴MN∥PA.∵MN ⊂平面BMQ ,PA ⊄平面BMQ , ∴PA∥平面BMQ.(2)解 ∵PA=PD ,Q 为AD 的中点, ∴PQ⊥AD.∵平面PAD⊥平面ABCD , 且平面PAD∩平面ABCD =AD , ∴PQ⊥平面ABCD.如图,以Q 为原点建立空间直角坐标系. 则平面BQC 的法向量为n =(0,0,1);Q(0,0,0),P(0,0,3),B(0,3,0),C(-1,3,0).设M(x ,y ,z),则PM →=(x ,y ,z -3),MC →=(-1-x ,3-y ,-z), ∵PM →=tMC →,∴⎩⎨⎧x =-1-,y=3-,z -3=-,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =-t 1+t,y =3t1+t ,z =31+t .在平面MBQ 中,QB →=(0,3,0),QM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-t 1+t ,3t 1+t ,31+t ,∴平面MBQ 的法向量为m =(3,0,t). ∵二面角M —BQ —C 为30°,cos 30°=n·m |n||m|=t 3+0+t2=32,∴t=3. 21.已知二次函数f(x)=ax 2+bx +c (a≠0)且满足f(-1)=0,对任意实数x ,恒有f(x)-x≥0,并且当x∈(0,2)时,f(x)≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122.(1)求f(1)的值; (2)证明:a>0,c>0;(3)当x∈[-1,1]时,函数g(x)=f(x)-mx (x∈R)是单调函数,求证:m≤0或m≥1. (1)解 ∵对x∈R,f(x)-x≥0恒成立, 当x =1时,f(1)≥1,又∵1∈(0,2),由已知得f(1)≤⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122=1,∴1≤f(1)≤1.∴f(1)=1.(2)证明 ∵f(1)=1,∴a+b +c =1.又∵a-b +c =0,∴b=12.∴a+c =12.∵f(x)-x≥0对x∈R 恒成立,∴ax 2-12x +c≥0对x∈R 恒成立.∴⎩⎪⎨⎪⎧a>0,Δ≤0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧a>0,ac≥116.∴c>0,故a>0,c>0.(3)证明 ∵a+c =12,ac≥116,由a>0,c>0及a +c≥2ac ,得ac≤116, ∴ac=116,当且仅当a =c =14时,取“=”.∴f(x)=14x 2+12x +14.∴g(x)=f(x)-mx =14x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-m x +14=14[x 2+(2-4m)x +1]. ∵g(x)在[-1,1]上是单调函数,∴2m-1≤-1或2m -1≥1.∴m≤0或m≥1.22.已知函数f(x)=ln x -ax +1在x =2处的切线斜率为-12.(1)求实数a 的值及函数f(x)的单调区间;(2)设g(x)=x 2+2kx +kx ,对∀x 1∈(0,+∞),∃x 2∈(-∞,0)使得f(x 1)≤g(x 2)成立,求正实数k 的取值范围;(3)证明:ln 22 +ln 33+…+ln n n <2n 2-n -1+(n∈N *,n≥2).(1)解 由已知得f′(x)=1x -a ,∴f′(2)=12-a =-12,解得a =1.于是f′(x)=1x -1=1-xx ,当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)为增函数, 当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)为减函数,即f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).(2)解 由(1)知x 1∈(0,+∞),f(x 1)≤f(1)=0,即f(x 1)的最大值为0, 由题意知:对∀x 1∈(0,+∞),∃x 2∈(-∞,0)使得f(x 1)≤g(x 2)成立, 只需f(x)max ≤g(x)max . ∵g(x)=x 2+2kx +k x =x +k x +2k =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-x +k -x +2k≤-2k +2k , ∴只需-2k +2k≥0,解得k≥1.(3)证明 要证明ln 222+ln 332+…+ln n n 2<2n 2-n -1+(n∈N *,n≥2).只需证2ln 222+2ln 332+…+2ln n n 2<2n 2-n -1+,只需证ln 2222+ln 3232+…+ln n 2n 2<2n 2-n -1+.由(1)当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)为减函数, f(x)=ln x -x +1≤0,即ln x≤x-1,∴当n≥2时,ln n 2<n 2-1, ln n 2n 2<n 2-1n 2=1-1n 2<1-1+=1-1n +1n +1, ln 2222+ln 3232+…+ln n 2n 2<⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12+1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+13+1+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1n +1=n -1-12+1n +1=2n 2-n -1+, ∴ln 222+ln 332+…+ln n n 2<2n 2-n -1+.。
第6讲 基本不等式1.不等式x -1x≥3的解集为 .2.已知单位向量a,b 的夹角为120°,那么|2a-xb|(x∈R)的最小值是 .3.已知函数f(x)=x+4x ,x∈[1,5],则函数f(x)的值域为 .4.已知x,y 为正实数,满足2x+y+6=xy,则2xy 的最小值为 .5.设变量x,y 满足{2x +x -4≥0,x -x -2≤0,x -2≤0,则z=3x+y 的最小值为 .6.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当x>0时,f(x)=x 2-4x,则不等式组{x <0,x (x )>x的解集用区间表示为 .7.设三角形ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知tan x tan x =3x -xx,则cosA= .8.将函数y=2cos (2x +π3)的图象向右平移φ(0<x <π2)个单位长度后,所得函数为奇函数,则φ= .9.设菱形ABCD 的对角线AC 的长为4,则xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = . 10.已知向量a=(cosα,sin 2α),b=(sinα,t),α∈(0,π). (1)若a-b=(15,0),求t 的值;(2)若t=1,a·b=1,求tan (2x +π4)的值.答案精解精析1.答案 {x |−12≤x <0} 解析x -1x ≥3⇔2x +1x ≤0⇔-12≤x<0. 2.答案 √3解析 a·b=-12,|2a-xb|=√(2x -xx )2=√x 2+2x +4,当x=-1时,取得最小值√3.3.答案 [4,295]解析 因为f(x)=x+4x≥2√x ·4x=4,x∈[1,5],当且仅当x=2时取等号,且f(1)=5,f(5)=5+45=295,所以函数f(x)的值域为[4,295]. 4.答案 36解析 根据题意,由条件利用基本不等式可得 xy=2x+y+6≥2√2xx +6,即xy≥2√2xx +6. 令t=√2xx ,则xy=x 22,则x 22-2t-6≥0,t 2-4t-12≥0, 解得t≥6或t≤-2.又t≥0,则t≥6,即√2xx ≥6, 即2xy≥36,即2xy 的最小值为36. 5.答案 5解析 画出{2x +x -4≥0,x -x -2≤0,x -2≤0表示的可行域如图,由{2x +x -4=0,x -2=0,得{x =1,x =2.平移直线z=3x+y,由图知,当直线z=3x+y 经过点(1,2)时,z 有最小值3×1+2=5. 6.答案 (-5,0) 解析 若x<0,则-x>0, ∵当x>0时,f(x)=x 2-4x, ∴当-x>0时,f(-x)=x 2+4x. 又∵f(x)是定义在R 上的奇函数, ∴f(-x)=x 2+4x=-f(x), 即f(x)=-x 2-4x,x<0.当x<0时,由f(x)=-x 2-4x>x, 得x 2+5x<0,解得-5<x<0, 即原不等式组的解集为(-5,0). 7.答案 13解析 由正弦定理,条件可变形为tan x tan x=3sin x -sin x sin x,则sin x cos x cos x sin x=3sin x -sin x sin x.又sinB>0,则sinAcosB+cosAsinB=sin(A+B)=sinC=3sinCcosA.又sinC>0,则cosA=13. 8.答案5π12解析 将函数y=2cos (2x +π3)的图象向右平移φ(0<x <π2)个单位长度后,得到函数y=2cos (2x +π3-2φ)为奇函数,则π3-2φ=π2+kπ,k∈Z,即φ=-π12-12kπ,k∈Z,又0<φ<π2,则k=-1,φ=5π12.9.答案 8解析 设菱形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于O 点,则AC⊥BD,且AO=12AC=2.由平面向量的数量积定义可知:xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =|xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |×|xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |×cos∠BAC=4×|xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |×cos∠BAO=4×|xx ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=4×2=8.10.解析 (1)因为向量a=(cosα,sin 2α),b=(sinα,t),a -b=(15,0),所以cosα-sinα=15,t=sin 2α.由cosα-sinα=15,得2sinαcosα=2425且α∈(0,π2),所以(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα=4925. 因为α∈(0,π2),所以sinα+cosα=75, 所以sinα=35,则t=sin 2α=925.(2)因为t=1,a·b=1,所以sinαcosα+sin 2α=1,即sinαcosα=cos 2α. 当cosα=0时,因为α∈(0,π),所以α=π2,则tan (2x +π4)=1, 当cosα≠0时,tanα=1,因为α∈(0,π),所以α=π4,则tan (2x +π4)=-1. 综上,tan (2x +π4)的值为1或-1.。
考前强化练6解答题组合练(91.已知a, b, c分别是△如。
的内角A,B,C的对边,"/3.竺\<3~2⑴若,△/及?的面积为,求C;,n⑵若BW,求2a~c的取值范围.cosCsin^ sinH cosC 2.(2018山西太原一模,文17)/\ABC中的内角A, B,。
的对边分别为a, b, c,已知.(1)求角B;(2)若 2,求△/及?面积的最大值.3.某高校在2018年的自主招生笔试成绩(满分200分)中,随机抽取100名考生的成绩,按此成绩分成(1)求频率分布表中a, b, c的值,并估计全体考生的平均成绩;(2)用分层抽样的方法从第三、四、五组中共抽取〃名考生,已知从第五组中恰好抽取了两名考生.①求n的值;界该高校的三位考官每人都独立地从这〃名考生中随机抽取2名考生进行面试,记考生甲被抽到的次数为』;求I的分布列与数学期望.4.(2018河北石家庄一模,理19)小明在石家庄市某物流派送公司找到了一份派送员的工作,该公司给出了两种日薪薪酬方案.甲方案:底薪100元,每派送一单奖励1元;乙方案:底薪140元,每日前55单没有奖励,超过55单的部分每单奖励12元.(1)请分别求出甲、乙两种薪酬方案中日薪y(单位:元)与送货单数n的函数关系式;(2)根据该公司所有派送员100天的派送记录,发现派送员的日平均派送单数满足以下条件:在这100天中的派送量指标满足如图所示的直方图,其中当某天的派送量指标在2(n~l) 2n(10,10J(77=1,2, 3,4, 5)时,日平均派送量为50+2刀单.若将频率视为概率,回答下列问题:⑦根据以上数据,设每名派送员的日薪为*(单位:元),试分别求出甲、乙两种方案的日薪X的分布列,数学期望及方差;舞合⑦中的数据,根据统计学的思想,帮助小明分析,他选择哪种薪酬方案比较合适,并说明你的理由.(参考数据:0. 62=0. 36, I.#」.96 , 2 . 62=6. 76, 3.妒=11. 56, 3. 6'=12, 96, 4. 62=21. 16, 15. 62=243. 36, 20. 42-116.16, 44.妒=1 971.36)W xbxT得弟由余弦定理得c =a +1)~2abcos CM正3-2X2X V3X =13. .: c的V13.5.(2018河北唐山三模,理21)已知函数f{x) =ln(x+l) +ax,以.(1)讨论函数/'(x)的单调性;(2)若函数f(x)在区间(-1, 0)有唯一零点Ab,证明■.e^<x0+X<e1 2.参考答案考前强化练6解答题组合练(仔5lt y/31.解(1):,。
2019届高考数学二轮复习检测穿插滚动练(一)1.已知集合A ={0,1,2},则集合B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是( ) A .1 B .3 C .5 D .9 答案 C解析 x -y ∈{}-2,-1,0,1,2.2.已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则实数c 的取值范围是( ) A .(0,1] B .[1,+∞) C .(0,1) D .(1,+∞)答案 B解析 方法一 A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ),因为A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.应选B. 方法二 因为A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1), 取c =1,则B =(0,1),所以A ⊆B 成立,故可排除C 、D ; 取c =2,则B =(0,2),所以A ⊆B 成立, 故可排除A ,选B.3.命题“若α=π3,则cos α=12”的逆命题是( )A .若α=π3,则cos α≠12B .若α≠π3,则cos α≠12C .若cos α=12,则α=π3D .若cos α≠12,则α≠π3答案 C解析 命题“若α=π3,则cos α=12”的逆命题是“若cos α=12,则α=π3”.4.设函数f (x )=ln x ,g (x )=x 2-4x +4,则方程f (x )-g (x )=0的实根个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案 C解析 由f (x )-g (x )=0,得f (x )=g (x ).在同一坐标系内作出函数y =f (x )与y =g (x )的图象,由图知f (x ),g (x )的图象有两个交点. 因此方程f (x )-g (x )=0有两个不相等的实根. 5.已知a =2log 3.45,b =4log 3.65,c =3log 0.315,则( )A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >a >b答案 C 解析 a =2log 3.45,b =4log 3.65,c =3log 0.315=310log 35,又log 23.4>1,log 43.6<1,log 3103>1,故b <a ,b <c ,又log 23.4>log 3103,因此b <c <a .6.设0<a <b ,则下列不等式中正确的是( ) A .a <b <ab <a +b2B .a <ab <a +b2<b C .a <ab <b <a +b2D.ab <a <a +b2<b答案 B解析 ∵0<a <b ,∴ab >a ·a =a ,ab <b ·b =b ,b =b +b 2>a +b2,又ab <a +b2,所以a <ab <a +b2<b ,故选B.7.下列关于函数f (x )=(2x -x 2)·e x的判断正确的是( ) ①f (x )>0的解集是{x |0<x <2}; ②f (-2)是极小值,f (2)是极大值;③f(x)没有最小值,也没有最大值.A.①③ B.①②③ C.② D.①②答案 D解析f′(x)=[(2x-x2)e x]′=(2x-x2)e x+e x(2-2x)=e x(2-x2),令f′(x)=0,则x=± 2.可得当x>2或x<-2时,f′(x)<0,当-2<x<2时,f′(x)>0,据极值概念可得①②是正确的,结合图象可知函数有最大值.8.如图所示是函数f(x)的导函数f′(x)的图象,则下列判断中正确的是( )A.函数f(x)在区间(-3,0)上是减函数B.函数f(x)在区间(-3,2)上是减函数C.函数f(x)在区间(0,2)上是减函数D.函数f(x)在区间(-3,2)上是单调函数答案 A解析当x∈(-3,0)时,f′(x)<0,则f(x)在(-3,0)上是减函数.其他判断均不正确.9.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1-x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)答案 D解析利用极值的存在条件判定.当x<-2时,y=(1-x)f′(x)>0,得f′(x)>0;当-2<x <1时,y =(1-x )f ′(x )<0,得f ′(x )<0; 当1<x <2时,y =(1-x )f ′(x )>0,得f ′(x )<0; 当x >2时,y =(1-x )f ′(x )<0,得f ′(x )>0,∴f (x )在(-∞,-2)上是增函数,在(-2,1)上是减函数,在(1,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数, ∴函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (2).10.设函数y =f (x )在R 上有意义,对于给定的正数M ,定义函数f M (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x f x MM ,fx >M,则称函数f M (x )为f (x )的“孪生函数”.若给定函数f (x )=2-x 2,M =1,则f M (0)的值为( ) A .2 B .1 C. 2 D .- 2 答案 B解析 由题意,当f (x )=2-x 2≤1,即x ≤-1或x ≥1时,f M (x )=2-x 2.当-1<x <1时,f M (x )=1. ∴f M (0)=1.11.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1, x <1,13x , x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.答案 (-∞,8]解析 当x <1时,x -1<0,e x -1<e 0=1≤2,∴当x <1时满足f (x )≤2.当x ≥1时,13x ≤2,x ≤23=8,1≤x ≤8.综上可知x ∈(-∞,8].12.已知a ,b ,c ∈R ,a +2b +3c =6,则a 2+4b 2+9c 2的最小值为________. 答案 12解析 ∵(x +y +z )2=x 2+y 2+z 2+2xy +2yz +2zx ≤3(x 2+y 2+z 2), ∴a 2+4b 2+9c 2≥13(a +2b +3c )2=363=12.∴a 2+4b 2+9c 2的最小值为12.13.设z =kx +y ,其中实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x -2y +4≥0,2x -y -4≤0.若z 的最大值为12,则实数k =________.答案 2解析 作出可行域如图阴影部分所示:由图可知当0≤-k <12时,直线y =-kx +z 经过点M (4,4)时z 最大,所以4k +4=12,解得k =2(舍去);当-k ≥12时,直线y =-kx +z 经过点(0,2)时z 最大,此时z 的最大值为2,不合题意;当-k <0时,直线y =-kx +z 经过点M (4,4)时z 最大,所以4k +4=12,解得k =2,符合题意.综上可知,k =2.14.设f (x )=-13x 3+12x 2+2ax ,若f (x )在(23,+∞)上存在单调递增区间,则a 的取值范围为________.答案 (-19,+∞)解析 由f ′(x )=-x 2+x +2a =-(x -12)2+14+2a ,得当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞时,f ′(x )的最大值为f ′(23)=29+2a .令29+2a >0,得a >-19.所以a >-19时,f (x )在(23,+∞)上存在单调递增区间.15.设f (x )是定义在R 上的偶函数,对任意x ∈R ,都有f (x -2)=f (x +2),且当x ∈[-2,0]时,f (x )=(12)x-1,若在区间(-2,6]内关于x 的方程f (x )-log a (x +2)=0(a >1)恰有3个不同的实数根,则a 的取值范围是________. 答案 (34,2)解析 由f (x -2)=f (x +2),知f (x )是周期为4的周期函数,于是可得f (x )在(-2,6]上的草图如图中实线所示,而函数g (x )=log a (x +2)(a >1)的图象如图中虚线所示,结合图象可知,要使得方程f (x )-log a (x +2)=0(a >1)在区间(-2,6]内恰有3个不同的实数根,必需且只需⎩⎪⎨⎪⎧g2<3,g 6>3.所以⎩⎪⎨⎪⎧log a 4<3,log a 8>3.解得34<a <2.16.设全集是实数集R ,A ={x |2x 2-7x +3≤0},B ={x |x 2+a <0}.(1)当a =-4时,求A ∩B 和A ∪B ; (2)若(∁R A )∩B =B ,求实数a 的取值范围. 解 (1)∵A ={x |12≤x ≤3},当a =-4时,B ={x |-2<x <2}, ∴A ∩B ={x |12≤x <2},A ∪B ={x |-2<x ≤3}.(2)∁R A ={x |x <12或x >3},当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A ,即A ∩B =∅. ①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ;②当B ≠∅,即a <0时,B ={x |--a <x <-a }, 要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,实数a 的取值范围是[-14,+∞).17.设命题p :实数x 满足x 2-4ax +3a 2<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 ∧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. 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, 实数x 的取值范围是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 为真时实数x 的取值范围是2<x ≤3.若p ∧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)綈p 是綈q 的充分不必要条件,即綈p ⇒綈q 且綈q 綈p .设A ={x |x ≤a 或x ≥3a },B ={x |x ≤2或x >3},则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]. 18.已知函数f (x )=x -a ln x (a ∈R ).(1)当a =2时,求曲线y =f (x )在点A (1,f (1))处的切线方程; (2)求函数f (x )的极值.解 函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1-a x. (1)当a =2时,f (x )=x -2ln x ,f ′(x )=1-2x(x >0),因而f (1)=1,f ′(1)=-1,所以曲线y =f (x )在点A (1,f (1))处的切线方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.(2)由f ′(x )=1-a x =x -ax,x >0知:①当a ≤0时,f ′(x )>0,函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,函数f (x )无极值; ②当a >0时,由f ′(x )=0,解得x =a .又当x ∈(0,a )时,f ′(x )<0;当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0,从而函数f (x )在x =a 处取得极小值,且极小值为f (a )=a -a ln a ,无极大值. 综上,当a ≤0时,函数f (x )无极值;当a >0时,函数f (x )在x =a 处取得极小值a -a ln a ,无极大值.19.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x -y ≥-1,2x -y ≤2,(1)求目标函数z =12x -y +12的最值;(2)若目标函数z =ax +2y 仅在点(1,0)处取得最小值,求a 的取值范围. 解 (1)作出可行域如图,可求得A (3,4),B (0,1),C (1,0).平移初始直线12x -y =0,过A (3,4)时,z 取最小值-2,过C (1,0)时,z 取最大值1.∴z 的最大值为1,最小值为-2.(2)直线ax +2y =z 仅在点(1,0)处取得最小值,由图象可知-1<-a2<2,解得-4<a <2.故所求a 的取值范围为(-4,2).20.某商店预备在一个月内分批购入每张价值为20元的书桌共36台,每批都购入x 台(x 为正整数),且每批均需付运费4元,储存购入的书桌一个月所付的保管费与每批购入书桌的总价值(不含运费)成正比,若每批购入4台,则该月需用去运费和保管费共52元,现在全月只有48元资金可以用于支付运费和保管费. (1)求该月需用去的费用和保管费的总费用f (x );(2)能否恰当地安排每批进货的数量,使资金够用?写出你的结论,并说明理由. 解 (1)设题中比例系数为k ,若每批购入x 台, 则共需分36x批,每批价值为20x 元.由题意得f (x )=36x·4+k ·20x ,由x =4时,y =52得k =1680=15,∴f (x )=144x+4x (0<x ≤36,x ∈N *).(2)由(1)知f (x )=144x+4x (0<x ≤36,x ∈N *),∴f (x )≥2144x×4x =48(元).当且仅当144x=4x ,即x =6时,上式等号成立.故只需每批购入6张书桌,可以使资金够用. 21.已知函数f (x )=13x 3+x 2+ax +1(a ∈R ).(1)求函数f (x )的单调区间;(2)当a <0时,试讨论是否存在x 0∈(0,12)∪(12,1),使得f (x 0)=f (12).解 (1)f ′(x )=x 2+2x +a 开口向上,Δ=4-4a =4(1-a ). ①当1-a ≤0,即a ≥1时,f ′(x )≥0恒成立,f (x )在R 上单调递增. ②当1-a >0时,即a <1时,令f ′(x )=0,解得x 1=-2-41-a2=-1-1-a ,x 2=-1+1-a .令f ′(x )>0,解得x <-1-1-a 或x >-1+1-a ; 令f ′(x )<0,解得-1-1-a <x <-1+1-a ;所以f (x )的单调递增区间为(-∞,-1-1-a )和(-1+1-a ,+∞);f (x )的单调递减区间为(-1-1-a ,-1+1-a ).综上所述:当a ≥1时,f (x )在R 上单调递增;当a <1时,f (x )的单调递增区间为(-∞,-1-1-a )和(-1+1-a ,+∞),f (x )的单调递减区间为(-1-1-a ,-1+1-a ). (2)当a <0时,x 1=-1-1-a <0,x 2=-1+1-a >0.①当-1+1-a ≥1时,即a ≤-3时,f (x )在(0,1)上单调递减,不满足题意;②当-1+1-a <1时,即-3<a <0时,f (x )在(0,-1+1-a )上单调递减,在(-1+1-a ,1)上单调递增,所以f (x )min =f (-1+1-a ),由题意知-1+1-a ≠12,所以a ≠-54.f (x )max =max{f (0),f (1)};f (0)=1,f (1)=a +73.a .当a +73≥1时,即-43≤a <0时,f (x )max =f (1).令f (12)<f (0),解得a <-712,又因为-43≤a <0,所以-43≤a <-712且a ≠-54.b .当a +73<1时,即a <-43时,f (x )max =f (0).令f (12)<f (1),解得-2512<a <-43.综上所述,当a ∈{a |-2512<a <-54或-54<a <-712}时,存在x 0∈(0,12)∪(12,1),使得f (x 0)=f (12).。
2019-2020学年度最新高三高考数学二轮复习专题训练+12+Word 版含答案8、数列}{n a 的通项公式为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=3sin 3cos 222ππn n n a n ,其前n 项和为n S 。
(1)求n S ; (2)设nnn n S b 43⋅=,求数列}{n b 的前n 项和n T 。
解:(1)由于222cos sin cos 333n n n πππ-=,故312345632313222222222()()()1245(32)(31)(3)(6)((3)))222k k k k S a a a a a a a a a k k k --=+++++++++++-+-=-++-+++-+1331185(94)2222k k k -+=+++=,3133(49),2k k kk k S S a --=-=2323131(49)(31)1321,22236k k k k k k k S S a k ------=-=+=-=--故1,3236(1)(13),316(34),36n n n k n n S n k n n n k⎧--=-⎪⎪+-⎪==-⎨⎪+⎪=⎪⎩,*k N ∈。
(2)394,424n n n nS n b n +==⋅⋅21132294[],2444n n n T +=+++1122944[13],244n n n T -+=+++两式相减得:12321991999419419443[13][13]8,12444242214nn n n n n n n n n T --+-++=+++-=+-=---故2321813.3322n n n n T -+=--⋅。
9、数列}{n a 满足}221221,2,(1cos )sin ,1,2,3,.22n n n n n a a a a a n ππ+===++=满足。
(1)求34,,a a 并求数列{}n a 的通项公式; (2)设21122,.n n n n na b S b b b a -==+++。
阶段滚动月考卷(六)算法、统计、计数原理、二项式定理、概率(时间:120分钟 分值:150分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.(2016·济南模拟)(滚动单独考查)若z=1−2i i(i 为虚数单位),则z 的共轭复数是 ( )A.-2-iB.2-iC.2+iD.-2+i2.(滚动交汇考查)已知命题p:∀x>0,x+4x≥4;命题q:∃x 0∈(0,+∞),0x 2=12.则下列判断正确的是 ( )A.p 是假命题B.q 是真命题C.p ∧(q)是真命题D.(p)∧q 是真命题3.(2016·青岛模拟)在“中学生歌手大赛”比赛现场上七位评委为某选手打出的分数的茎叶图如图所示,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均数和方差分别为 ( )A.5和1.6B.85和1.6C.85和0.4D.5和0.44.已知bx n +1=a 0+a 1(x-1)+a 2(x-1)2+…+a n (x-1)n 对任意的x ∈R 恒成立,且a 1=18,a 2=72,则b 的值为 ( )A.1B.2C.12D.-25.某餐厅的原料费支出x 与销售额y(单位:万元)之间有如下数据,根据表中提供的全部数据,用最小二乘法得出y 与x 的线性回归方程为=8.5x+7.5,则表中的m 的值为 ( )x24568y 25 35 m 55 75A.50B.55C.60D.656.(滚动单独考查)函数f(x)=(|x|+cosx)sinx 的大致图象为 ( )7.已知△ABC 的内角A,B,C 对的边分别为a,b,c,sinA+√2sinB=2sinC,b=3,当内角C 最大时,△ABC 的面积等于 ( ) A.9+3√34B.6+3√24C.3√2√6−√24D.3√6−3√248.(滚动单独考查)关于函数f(x)=2(sinx-cosx)cosx 的四个结论: P 1:最大值为√2;P 2:把函数g(x)=√2sin2x-1的图象向右平移π4个单位后可得到函数f(x)=2(sinx-cosx)cosx 的图象; P 3:单调递增区间为[k π+7π8,k π+11π8],k ∈Z;P 4:图象的对称中心为(k 2π+π8,−1),k ∈Z.其中正确的结论有 ( )A.1个B.2个C.3个D.4个9.(2016·菏泽模拟)某班要从A,B,C,D,E 五人中选出三人担任班委中三种不同的职务,则上届任职的A,B,C 三人都不连任原职务的方法种数为 ( ) A.30 B.32 C.36 D.4810.(2016·兰州模拟)设点(a,b)是区域{x +y −4≤0,x >0,y >0内的随机点,函数y=ax 2-4bx+1在区间[1,+∞)上是增函数的概率为 ( ) A.13B.23C.14D.12二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.某校对高三年级1600名男女学生的视力状况进行调查,现用分层抽样的方法抽取一个容量是200的样本,已知样本中女生比男生少10人,则该校高三年级的女生人数是 人.12.已知O,A,B 三地在同一水平面内,A 地在O 地正东方向2km 处,B 地在O 地正北方向2km 处,某测绘队员在A,B 之间的直线公路上任选一点C 作为测绘点,用测绘仪进行测绘,O 地为一磁场,距离其不超过√3km 的范围内会对测绘仪等电子仪器形成干扰,使测量结果不准确,则该测绘队员能够得到准确数据的概率是 .13.执行如图所示的程序框图,输出的k 值为 .14.(滚动交汇考查)(2016·武汉模拟)设二次函数f(x)=ax 2-4x+c(x ∈R)的值域为[0,+∞),则1c+1+9a+9的最大值为 .15.(2016·太原模拟)在正方形ABCD 中,点E 为AB 的中点,点P 是以点A 为圆心、AB 为半径的圆弧BD 上的任意一点.(1)若向正方形ABCD 内撒一枚幸运小花朵,则小花朵落在扇形ABD 内的概率为 .(2)设∠PAB=θ,向量AC →=λDE →+μAP →(λ,μ∈R),若μ-λ=1,则θ= . 三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(12分)某工厂为了对新研发的一种产品进行合理定价,将该产品按事先拟定的价格进行试销,得到如下数据:单价x(元)88.2 8.4 8.6 8.8 9 销量y(件) 908483807568(1)求回归直线方程=x+,其中=-20,=y ̅-x ̅.(2)预计在今后的销售中,销量与单价仍然服从(1)中的关系,且该产品的成本是4元/件,为使工厂获得最大利润,该产品的单价应定为多少元?(利润=销售收入-成本)17.(12分)(滚动单独考查)如图1,在边长为2的正方形ABCD 中,点E 是边AB 的中点.将△ADE 沿DE 折起使得平面ADE ⊥平面BCDE,如图2,点F 是折叠后AC 的中点.(1)求证:BF ∥平面ADE.(2)求二面角E-AB-D 的平面角的余弦值.18.(12分)(滚动单独考查)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 2=2,S n =n(a n +1)2.(1)证明:数列{a n+1-a n }是等差数列,并求出数列{a n }的通项公式. (2)设b n =1(2a n +1)(2a n −1),数列{b n }的前n 项和为T n ,求使不等式T n >k57对一切n ∈N *都成立的正整数k 的最大值.19.(12分)(2016·淄博模拟)某单位要从甲、乙、丙、丁四支球队中选拔两支参加上级比赛,选拔赛采用单循环制(即每两个队比赛一场),并规定积分前两名的队出线,其中胜一场积3分,平一场积1分,负一场积0分.在经过三场比赛后,目前的积分状况如下:甲队积7分,乙队积1分,丙和丁队各积0分. 根据以往的比赛情况统计:乙队胜的概率 乙队平的概率 乙队负的概率与丙队比赛14 14 12与丁队比赛13 13 13注:各队之间比赛结果相互独立. (1)选拔赛结束,求乙队积4分的概率.(2)设随机变量X 为选拔赛结束后乙队的积分,求随机变量X 的分布列与数学期望.(3)在目前的积分情况下,M 同学认为:乙队至少积4分才能确保出线,N 同学认为:乙队至少积5分才能确保出线.你认为谁的观点对?或是两者都不对?(直接写结果,不需证明)20.(13分)(滚动单独考查)已知抛物线C:x 2=2py(p>0)的焦点为F,抛物线上一点A 的横坐标为x 1(x 1>0),过点A 作抛物线C 的切线l 1交x 轴于点D,交y 轴于点Q,交直线l :y=p2于点M,当|FD|=2时,∠AFD=60°.(1)求证:△AFQ 为等腰三角形,并求抛物线C 的方程.(2)若B 位于y 轴左侧的抛物线C 上,过点B 作抛物线C 的切线l 2交直线l 1于点P,交直线l 于点N,求△PMN 面积的最小值,并求取到最小值时的x 1的值.21.(14分)(滚动单独考查)设函数f(x)=x 2+mln(x+1). (1)若函数f(x)是定义域上的单调函数,求实数m 的取值范围. (2)若m=-1,试比较当x ∈(0,+∞)时,f(x)与x 3的大小.(3)证明:对任意的正整数n,不等式e 0+e -1×4+e -2×9+…+2(1n)n e <n(n+3)2成立.答案解析1.D z=1−2i i=-2-i,故z ̅=-2+i.2.C 因为当x>0时,x+4x≥2√x ·4x=4,当且仅当x=2时等号成立,所以p 是真命题,当x>0时,2x 0>1,所以q 是假命题,所以 p ∧(﹁q)是真命题,(﹁p)∧q 是假命题.3.B 去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均数的个位数为4+4+4+6+75=5,所以平均数为85,方差为(84−85)2×3+(86−85)2+(87−85)25=1.6.【加固训练】一位篮球运动员在最近的5场比赛中得分的茎叶图如图,则他在这5场比赛中得分的方差为 .【解析】5场比赛中得分的平均值为10,所以方差为15[(-2)2+(-1)2+02+12+22]=2.答案:2 4.B因为bx n +1=b[1+(x-1)]n +1=a 0+a 1(x-1)+a 2(x-1)2+…+a n (x-1)n ,且a 1=18,a 2=72,所以b C n 1=18,b C n 2=72,解得b=2,n=9.5.C 由给定的表格可知x ̅=2+4+5+6+85=5,y ̅=25+35+m+55+755=38+m5;又回归直线y =8.5x+7.5过点(x̅,y ̅),故38+m 5=8.5×5+7.5,所以m=60. 6.【解题提示】根据函数的奇偶性及函数值在(0,π2)的符号来判断.A 函数f(x)的定义域为R,而且f(-x)=[|-x|+cos(-x)]sin(-x)= -(|x|+cosx)sinx=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,故排除B,D 两项;又当x ∈(0,π2)时,cosx>0,sinx>0,|x|>0,所以f(x)>0,故排除C.综上,选A.7.A 根据正弦定理及sinA+√2sinB=2sinC 得a+√2b=2c,c=a+3√22,cosC=a 2+b 2−c 22ab=a 2+9−a 2+6√2a+1846a=a 8+34a -√24≥2√a8·34a -√24=√6−√24,当且仅当a 8=34a,即a=√6时,等号成立,此时sinC=√6+√24,S △ABC =12absinC=12×√6×3×√6+√24=9+3√34.【加固训练】(滚动单独考查)在△ABC 中,角A,B,C 所对的边分别是a,b,c,若c=1,B=45°,cosA=35,则b 等于 ( )A.53B.107C.57D.5√214C 因为cosA=35,所以sinA=√1−cos 2A =√1−(35)2=45, 所以sinC=sin[π-(A+B)]=sin(A+B) =sinAcosB+cosAsinB=45cos45°+35sin45°=7√210. 由正弦定理bsinB =csinC,得b=7√210×sin45°=57.8.B 因为f(x)=2sinxcosx-2cos 2x=sin2x-cos2x-1=√2sin (2x −π4)-1,所以最大值为√2-1,所以P 1错误.将g(x)=√2sin2x-1的图象向右平移π4个单位后得到h(x)=√2sin2(x −π4)-1=√2sin (2x −π2)-1的图象,所以P 2错误.由-π2+2k π≤2x-π4≤π2+2k π,k ∈Z,解得-π8+k π≤x ≤3π8+k π,k ∈Z,即增区间为[−π8+k π,3π8+k π],k ∈Z,所以P 3正确.由2x-π4=k π,k ∈Z,得x=k2π+π8,k ∈Z,所以图象的对称中心为(k2π+π8,−1),k ∈Z,所以P 4正确,所以选B.9.B 由题意可分三种情况,①A,B,C 三人都入选,则只有2种方法;②若A,B,C 三人只有两人入选,则一共有C 32×C 21×3=18种方法;③若A,B,C 三人只有一人入选,则一共有C 31×C 22×C 21×A 22=12种方法.所以一共有2+18+12=32种方法.【加固训练】(2015·沈阳模拟)如图所示,积木拼盘由A,B,C,D,E 五块积木组成,若每块积木都要涂一种颜色,且为了体现拼盘的特色,相邻的区域需涂不同的颜色(如:A 与B 为相邻区域,A 与D 为不相邻区域),现有五种不同的颜色可供挑选,则可组成的不同的积木拼盘的种数是 ( )A.780B.840C.900D.960D 先涂A,则A 有C 51=5种涂法,再涂B,因为B 与A 相邻,所以B 的颜色只要与A 不同即可,有C 41=4种涂法,同理C 有C 31=3种涂法,D 有C 41=4种涂法,E 有C 41=4种涂法,由分步乘法计数原理可知,可组成的不同的积木拼盘的种数为5×4×3×4×4=960.10.A 由题意可知,a>0,且b>0.由函数y=ax 2-4bx+1在区间[1,+∞)上是增函数,得{a >0,2b a ≤1,即{a >0,2b ≤a,易知不等式组{x +y −4≤0,x >0,y >0表示的平面区域的面积为8,解方程组{x +y =4,x −2y =0,得{x =83,y =43,故不等式组{a >0,b >0,2b ≤a,a +b −4≤0表示的平面区域的面积为12×4×43=83,所以所求概率为838=13.11.【解析】设样本中女生有x 人,则男生有(x+10)人,所以x+x+10=200,得x=95,设该校高三年级的女生有y 人,由分层抽样的定义可知y 1 600=95200,解得y=760.答案:76012.【解析】在等腰直角三角形OAB 中,以O 为圆心,√3为半径的圆截AB 所得的线段长为2,而|AB|=2√2,故该测绘队员能够得到准确数据的概率是1-2√2=1-√22. 答案:1-√2213.【解析】程序运行的过程:S=0,k=1, 不满足条件S<-1,S=lg 13,k=3; 不满足条件S<-1,S=lg 13+lg 35=lg 15,k=5; 不满足条件S<-1,S=lg 15+lg 57=lg 17,k=7; 不满足条件S<-1,S=lg 17+lg 79=lg 19,k=9; 不满足条件S<-1,S=lg 19+lg 911=lg 111,k=11;满足条件S<-1,退出循环,输出k 的值为11. 答案:1114.【解析】由题意知a>0,Δ=16-4ac=0,所以c=4a>0,所以1c+1+9a+9=14a+1+9a+9=aa+4+9a+9=a 2+18a+36a 2+13a+36=1+5a a 2+13a+36=1+5a+36a +13.因为a>0,所以a+36a≥12,当且仅当a=6时取等号. 所以1c+1+9a+9≤1+512+13=65.答案:6515.【解析】(1)所求概率为扇形ABD 的面积与正方形ABCD 的面积的比值,设正方形边长为a,则所求概率为P=14πa 2a 2=π4,故填π4.(2)不妨设正方形边长为1,以点A 为坐标原点,AB,AD 所在直线为x 轴,y 轴建立平面直角坐标系,则DE →=(12,−1),AC →=(1,1),AP →=(cos θ,sin θ).由AC →=λDE →+μAP →,得{12λ+μcos θ=1,−λ+μsin θ=1,解得{λ=2sin θ−2cos θsin θ+2cos θ,μ=3sin θ+2cos θ.由μ-λ=1,求得sin θ=1,从而θ=π2.故填π2.答案:(1)π4(2)π216.【解析】(1)由于x ̅=16(x 1+x 2+x 3+x 4+x 5+x 6)=8.5,y ̅=16(y 1+y 2+y 3+y 4+y 5+y 6)=80.所以=y ̅-b x ̅=80+20×8.5=250. 从而回归直线方程为y =-20x+250. (2)设工厂获得的利润为L 元,依题意得 L=x(-20x+250)-4(-20x+250) =-20x 2+330x-1000=-20(x −334)2+361.25.当且仅当x=8.25时,L 取得最大值,故当单价定为8.25元时,工厂可获得最大利润. 17.【解析】(1)取AD 的中点G,连接EG,FG,因为点F 为AC 的中点, 所以FG12CD,又BE 12CD,所以FG BE,从而四边形EBFG 是平行四边形, 所以BF ∥EG,又BF ⊄平面ADE,EG ⊂平面ADE, 所以BF ∥平面ADE.(2)如图所示以点E 为坐标原点,建立空间直角坐标系, 则A (−15,25,√5),B(1,0,0),D(-1,2,0),设平面EAB 的法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则11EA 0,EB 0⎧=⎪⎨=⎪⎩n n ⇒ {−15x 1+25y 1+2√5z 1=0,x 1=0,解得一个法向量为n 1=(0,√5,-1). 设平面ABD 的法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),则22BA 0,BD 0⎧=⎪⎨=⎪⎩n n ⇒ {−65x 2+25y 2+2√5z 2=0,−2x 2+2y 2=0,解得一个法向量为n 2=(√5,√5,2). 因为cos<n 1,n 2>=1212||||n n n n =√2114,所以二面角E-AB-D 的平面角的余弦值为√2114. 【加固训练】(2016·聊城模拟)已知几何体A-BCED 的三视图如图所示,其中俯视图和侧(左)视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正(主)视图为直角梯形.(1)求异面直线DE 与AB 所成角的余弦值. (2)求二面角A-ED-B 的正弦值. (3)求此几何体的体积V 的大小.【解析】方法一:(1)取EC 的中点F,连接BF,AF,则BF ∥DE,所以∠FBA 或其补角即为异面直线DE 与AB 所成的角. 在△BAF 中,AB=4√2,BF=AF=2√5, 所以cos ∠ABF=√105, 所以异面直线DE 与AB 所成角的余弦值为√105.(2)AC ⊥平面BCE,过C 作CG ⊥DE 交DE 于G,连接AG. 可得DE ⊥平面ACG,从而AG ⊥DE. 所以∠AGC 为二面角A-ED-B 的平面角. 在△ACG 中,∠ACG=90°,AC=4,CG=8√55,所以tan ∠AGC=√52,所以sin ∠AGC=√53,所以二面角A-ED-B 的正弦值为√53. (3)V=13·S BCED ·AC=16,所以几何体的体积V 为16.方法二(坐标法):(1)以C 为原点,以CA,CB,CE 所在直线为x,y,z 轴建立空间直角坐标系,则A(4,0,0),B(0,4,0),D(0,4,2),E(0,0,4),DE →=(0,-4,2),AB →=(-4,4,0),所以cos<DE →,AB →>=-√105, 所以异面直线DE 与AB 所成的角的余弦值为√105.(2)平面BDE 的一个法向量为CA →=(4,0,0), 设平面ADE 的一个法向量为n =(x,y,z),n ⊥AD →,n ⊥DE →,AD →=(-4,4,2),DE →=(0,-4,2), 所以n ·AD →=0,n ·DE →=0, 从而-4x+4y+2z=0,-4y+2z=0, 令y=1,则n=(2,1,2),cos<CA →,n >=23,所以二面角A-ED-B 的正弦值为√53.(3)V=13·S BCED ·AC=16, 所以几何体的体积V 为16.18.【解析】(1)由题意知,当n=1时,a 1=S 1=a 1+12,所以a 1=1.又a 2=2,所以a 2-a 1=1. 当n ≥2时,a n =S n -S n-1=n(a n +1)2-(n−1)(a n−1+1)2=12[na n −(n −1)a n−1+1],故a n+1=12[(n+1)a n+1-na n +1],则a n+1-a n =12[(n+1)a n+1-2na n +(n-1)a n-1], 则(n-1)a n+1-2(n-1)a n +(n-1)a n-1=0, 即a n+1-2a n +a n-1=0,a n+1-a n =a n -a n-1,则数列{a n+1-a n }是首项为1,公差为0的等差数列,从而a n -a n-1=1(n ≥2),则数列{a n }是首项为1,公差为1的等差数列. 所以a n =n(n ∈N *).(2)b n =1(2a n +1)(2a n −1)=1(2n−1)(2n+1)=12(12n−1−12n+1),所以T n =b 1+b 2+…+b n =12[(1−13)+(13−15)+…+(12n−1−12n+1)]=12(1−12n+1)=n2n+1. 由于T n+1-T n =n+12n+3-n2n+1=1(2n+3)(2n+1)>0.因此T n 单调递增,故T n 的最小值为T 1=13, 令13>k57,得k<19,又k ∈N *,所以正整数k 的最大值为18.19.【解析】(1)设乙队胜、平、负丙队分别为事件A 1、A 2、A 3, 乙队胜、平、负丁队分别为事件B 1、B 2、B 3. 则P(A 1)=P(A 2)=14,P(A 3)=12;P(B 1)=P(B 2)=P(B 3)=13;设乙队最后积4分为事件C,则P(C)=P(A 1)P(B 3)+P(B 1)P(A 3)=14×13+12×13=14.(2)随机变量X 的可能值为:7,5,4,3,2,1. P(X=7)=P(A 1)P(B 1)=14×13=112;P(X=5)=P(A 1)P(B 2)+P(A 2)P(B 1)=14×13+14×13=16; P(X=4)=P(A 1)P(B 3)+P(A 3)P(B 1)=14×13+12×13=14;P(X=3)=P(A 2)P(B 2)=14×13=112;P(X=2)=P(A 2)P(B 3)+P(A 3)P(B 2)=14×13+12×13=14;P(X=1)=P(A 3)P(B 3)=12×13=16;随机变量X 的分布列为:E(X)=7×112+5×16+4×4+3×12+2×4+1×6=3.(3)N 同学的观点对,乙队至少积5分才能确保出线. 20.【解析】(1)设A (x 1,x 122p),则A 处的切线方程为l 1:y=x 1px-x 122p,所以D (x 12,0),Q (0,−x 122p),F (0,p 2).所以|AF|=x 12+p22p.所以|FQ|=p 2+x 122p=|AF|,即△AFQ 为等腰三角形.又D 为线段AQ 的中点,所以FD ⊥AQ, 又∠AFD=60°,|FD|=2, 所以|AF|=4,得{p2+x 122p=4,x 12+p 2=16,所以p=2,即抛物线C 的方程为x 2=4y.(2)设B(x 2,y 2)(x 2<0),则B 处的切线方程为y=x 22x-x 224,由{y =x 12x −x 124,y =x 22x −x 224得P (x 1+x 22,x 1x 24),由{y =x 12x −x 124,y =1得M (x 12+2x 1,1),同理N (x 22+2x 2,1),所以面积S=12(x 12+2x 1−x 22−2x 2)·(1−x 1x 24)=(x 2−x 1)(x 1x 2−4)216x 1x 2,①设AB 的方程为y=kx+b,则b>0,由{y =kx +b,x 2=4y 得x 2-4kx-4b=0, 得{x 1+x 2=4k,x 1x 2=−4b代入①得: S=√16k 2+16b(4+4b)264b=(1+b)2√k 2+bb,要使面积最小,则k=0, 得到S=(1+b)2√bb,②令√b =t,则由②得S(t)=(1+t 2)2t=t 3+2t+1t,S ′(t)=(3t 2−1)(t 2+1)t 2,所以当t ∈(0,√33)时,S(t)单调递减;当t ∈(√33,+∞)时,S(t)单调递增, 所以当t=√33时,S 取到最小值为16√39, 此时b=t 2=13,k=0,所以y 1=13,即x 1=2√33.故当△PMN 面积取到最小值时的x 1的值为2√33.21.【解析】(1)因为f ′(x)=2x+m x+1=2x 2+2x+mx+1,又函数f(x)在定义域上是单调函数,所以f ′(x)≥0或f ′(x)≤0在(-1,+∞)上恒成立,若f ′(x)≥0在(-1,+∞)上恒成立,即函数f(x)是定义域上的单调递增函数,则m ≥-2x 2-2x=-2(x +12)2+12在(-1,+∞)上恒成立,由此可得m ≥12;若f ′(x)≤0在(-1,+∞)上恒成立,即函数f(x)是定义域上的单调递减函数,则m ≤-2x 2-2x=-2(x +12)2+12在(-1,+∞)上恒成立.因为y=-2(x +12)2+12在(-1,+∞)上没有最小值,所以不存在实数m 使f ′(x)≤0在(-1,+∞)上恒成立. 综上所述,实数m 的取值范围是[12,+∞).(2)当m=-1时,函数f(x)=x 2-ln(x+1). 令g(x)=f(x)-x 3=-x 3+x 2-ln(x+1), 则g ′(x)=-3x 2+2x-1x+1=-3x 3+(x−1)2x+1,显然,当x ∈(0,+∞)时,g ′(x)<0, 所以函数g(x)在(0,+∞)上单调递减,又g(0)=0,所以当x ∈(0,+∞)时,恒有g(x)<g(0)=0, 即f(x)-x 3<0恒成立. 故当x ∈(0,+∞)时,f(x)<x 3.(3)由(2)可知x 2-x 3<ln(x+1)(x ∈(0,+∞)), 所以e (1−x)x 2<x+1(x ∈(0,+∞)), 所以e(1−n)n 2<n+1(n ∈N *),所以e 0+e -1×4+e -2×9+…+e (1−n)n 2<2+3+4+…+(n+1)=n(n+3)2.关闭Word 文档返回原板块。
规范答题示范一一函数与导数解答题【典例】(12分)(2017・全国III卷)已知函数» = ln x+ax + (2a + l)x.(1)讨论函数只尤)的单调性;. 3(2)当a<0时,证明fix) W —疝一 2.[信息提取]看到讨论/U)的单调性,想到先确定函数的定义域,然后对函数川)进行求导.3看到要证ROW一焉一2成立,想到利用导数求函数的最大值.[规范解答]⑴解只力的定义域(0, +oo),1 I | | (2QX+1) (x+1)f (x) =—+ 2ax+2。
+1 = ■. .....................................................................1分若aNO 时,则当xe(0, +oo)时,f(x)>0,故只x)在(0, +s)上单调递增,.....................................................................2分若。
<0时,则当对[。
,一土)时,/(x)>0;当好[一土,+』时,加<0.故只x)在[。
,一如上单调递增,在[一土,上单调递减. .....................................................................5分(2)证明由⑴知,当a<0时顼x)在》=一土处取得最大值,最大值为f [—土)=mW\ laj 4a所以母)W 一土一2 等价于ln[一土)— 1 一土W 一土—2,即In[一新 +土+1W0,.....................................................................8分设g(x)=lnx—x+1,则g,(x)=?—1.当xG(o, 1)时,g‘a)>o;尤E(I, +oo)时,g,a)<o.所以g(x)在(0, 1)上单调递增,在(1, +8)上单调递减.故当x=l时,g(x)取得最大值,最大值为g(l) = O. .....................................................................10分所以当x>0时,g(x)W0,从而当a<0时,In[—新+土+1W0,3即必)鞋—2. .....................................................................12分[高考状元满分心得]得步骤分:抓住得分点的步骤,“步步为赢”,求得满分.如第(1)问中,求导正确,分类讨论;第⑵问中利用单调性求g(x)的最大值和不等式性质的运用.得关键分:解题过程不可忽视关键点,有则给分,无则没分,如第(1)问中,求出只”的定义域,f(x)在(0, +co)上单调性的判断;第⑵问,式”在》=—土处最值的判定,y(x)W一土一2等价转化为In[一如+土+1W0等.得计算分:解题过程中计算准确是得满分的根本保证.如第(1)问中,求导尹(” 准确,否则全盘皆输,第(2)问中,准确计算只》)在》=—土处的最大值.[解题程序]第一步:求函数式”的导函数/(%);第二步:分类讨论式”的单调性;第三步:利用单调性,求只X)的最大值;第四步:根据要证的不等式的结构特点,构造函数g(x);第五步:求g(x)的最大值,得出要证的不等式.第六步:反思回顾,查看关键点、易错点和解题规范.【巩固提升】已知函数/(%) =x2—Mn%—a, g(x)=j—x.⑴当。
滚动检测六考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间120分钟,满分150分. 4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数f (x )=2x 21-x +lg(3x +1)的定义域为( )A.⎝⎛⎭⎫-13,1 B.⎝⎛⎭⎫-13,13 C.⎝⎛⎭⎫-13,+∞ D.⎝⎛⎭⎫-∞,-13 2.(2018届广西桂林、柳州模拟)设等比数列{a n }的公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 3的值为( )A.154B.152C.74D.723.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6-1(ω>0)的最小正周期为2π3,则f (x )图象的一条对称轴方程是( ) A .x =π9B .x =π6C .x =π3D .x =π24.函数f (x )=2x -2x -m 的一个零点在区间(2,3)内,则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,3)B .(1,3) C.⎝⎛⎭⎫3,223 D.⎝⎛⎭⎫223,+∞ 5.(2018·深圳调研)已知P 为抛物线y =12x 2上的动点,点P 在x 轴上的射影为M ,点A 的坐标是⎝⎛⎭⎫6,172,则|P A |+|PM |的最小值是( ) A .8 B.192 C .10 D.2126.已知不等式(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( ) A .2 B .4 C .6 D .87.(2017·江西赣州期末)如图,有一建筑物OP ,为了测量它的高度,在地面上选一长度为40 m 的基线AB ,若在点A 处测得P 点的仰角为30°,在B 点处的仰角为45°,且∠AOB =30°,则建筑物的高度为( )A .20 mB .20 2 mC .20 3 mD .40 m8.已知|AB →|=1,|AC →|=2,AB →·AC →=0,点D 在∠CAB 内,且∠DAB =30°,设AD →=λAB →+μAC →(λ,μ∈R ),则λ等于( )A .3 B.33 C.233D .2 3 9.(2018届安徽合肥一中、马鞍山二中联考)如图,等边△ABC 的边长为2,顶点B ,C 分别在x 轴的非负半轴,y 轴的非负半轴上滑动,M 为AB 的中点,则OA →·OM →的最大值为( )A.7B.52+7 C.72D .3+33210.(2018届江西赣州红色七校联考)已知圆C :x 2+y 2-2ax -2by +a 2+b 2-1=0(a <0)的圆心在直线3x -y +3=0上,且圆C 上的点到直线3x +y =0的距离的最大值为1+3,则a 2+b 2的值为( ) A .1 B .2 C .3D .411.(2018届湖南益阳、湘潭调研)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,交其准线l 于点C ,若点F 是AC 的中点,且|AF |=4,则线段AB 的长为( )A .5B .6 C.163D.20312.若点M (a ,b )在函数y 1=-x 2+3ln x 的图象上,点N (c ,d )在函数y 2=x -2的图象上,则(a +c )2+(b +d )2 的最小值为( ) A. 2 B .2 C .2 2D .3 2第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.(2018·梅州质检)如图,长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,AB =3,AD =AA 1=2,E 为AB 上一点,且AE =2EB ,F 为CC 1的中点,P 为C 1D 1上的动点,则当EF ⊥CP 时,PC 1=________.14.(2017·河南息县一中阶段测试)已知实数(x ,y )满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,x +y ≤4,-2x +y +m ≥0,若目标函数z =2x +y 的最小值为3,则其最大值为________.15.在平面直角坐标系xOy 中,若圆C :(x -2)2+(y -2)2=1上存在点M ,使得点M 关于x 轴的对称点N 在直线l :kx +y +3=0上,则实数k 的最小值为________.16.(2017·广西南宁金伦中学期末)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为双曲线C 上的一点,若|PF 1→+PF 2→|=|PF 1→|2+|PF 2→|2,|PF 1→|=2|PF 2→|,则双曲线C的离心率是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)(2018届山东邹平双语中学月考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知a =(cos A ,cos B ),b =(a,2c -b ),a ∥b .(1)求角A 的大小;(2)若b =3,△ABC 的面积为33,求a 的值.18.(12分)(2018届湖北黄石三中阶段性检测)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,2S n =(n +1)a n ,n ∈N *,令b n =2a n -1. (1)求{b n }的通项公式;(2)若c n =b n log 2b n +1,且数列{c n }的前n 项和为T n ,求T n .19.(12分)(2018届百校联盟联考)如图所示,菱形ABCD 与正三角形BCE 所在平面互相垂直,FD ⊥平面ABCD ,且AB =2,FD = 3.(1)求证:EF ∥平面ABCD ;(2)若∠CBA =π3,求几何体EF ABCD 的体积.20.(12分)(2018届中原名校质量考评)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且过点⎝⎛⎭⎫1,32.若点M (x 0,y 0)在椭圆C 上,则点N ⎝⎛⎭⎫x 0a ,y 0b 称为点M 的一个“椭点”.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线l :y =kx +m 与椭圆C 相交于A ,B 两点,且A ,B 两点的“椭点”分别为P ,Q ,以PQ 为直径的圆经过坐标原点,试求△AOB 的面积.21.(12分)已知F 1(-c,0),F 2(c,0)分别是椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(0<b <a <3)的左、右焦点,点P (2,2)是椭圆G 上一点,且|PF 1|-|PF 2|=a . (1)求椭圆G 的方程;(2)设直线l 与椭圆G 相交于A ,B 两点,若OA →⊥OB →,其中O 为坐标原点,判断O 到直线l 的距离是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22.(12分)(2018·吉林省吉大附中摸底)设f (x )=(4x +a )ln x3x +1,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与直线x +y +1=0垂直. (1)求a 的值;(2)若对于任意的x ∈[1,+∞),f (x )≤m (x -1)恒成立,求m 的取值范围;(3)求证:ln(4n +1)≤16∑n i=1i(4i +1)(4i -3)(n ∈N *).答案精析1.A [函数f (x )=2x 21-x +lg(3x +1)的定义域满足⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,3x +1>0, 解得-13<x <1,故选A.]2.A [由等比数列的前n 项和公式得S 4=a 1(1-q 4)1-q ,又a 3=a 1q 2,∴S 4a 3=1-q 4(1-q )q 2=154.] 3.A [由T =2πω=2π3得ω=3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6-1, 所以由3x +π6=π2+k π,k ∈Z ,得x =π9+k π3,k ∈Z ,令k =0,得f (x )图象的一条对称轴方程是x =π9.故选A.]4.C [由f (x )是(2,3)上的增函数及零点存在性定理得f (2)f (3)<0,解不等式可得C 正确.] 5.B [依题意可知焦点F ⎝⎛⎭⎫0,12,准线为y =-12,延长PM 交准线于点H ,则|PF |=|PH |,|PM |=|PH |-12=|PF |-12,|P A |+|PM |=|PF |+|P A |-12,即求|PF |+|P A |的最小值. 因为|PF |+|P A |≥|F A |, 又|F A |=62+⎝⎛⎭⎫172-122=10,所以|PM |+|P A |≥10-12=192,故选B.]6.B [因为a >0,x >0,y >0,所以(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +a y =1+a +y x +axy ≥1+a +2a =(1+a )2,当且仅当y x =axy 时取等号,由题设可知(1+a )2≥9, 所以1+a ≥3,即a ≥4,故选B.]7.D [设高PO =h m ,则OA =h tan 60°=3h m , OB =OP tan 45°=h m , 在△AOB 中,由余弦定理得402=(3h )2+h 2-2×3h ×h ×cos 30°, 解得h =40.故选D.]8.D [由AB →·AC →=0,知AB →⊥AC →, 以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AC 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系, 则B (1,0),C (0,2),而∠DAB =30°, 设D (3y ,y )(y >0),则由AD →=λAB →+μAC →(λ,μ∈R ),得(3y ,y )=(λ,2μ), 则有λ=3y ,μ=12y ,故λμ=2 3.]9.B [设∠OBC =θ,则B (2cos θ,0),C (0,2sin θ),A ⎝⎛⎭⎫2cos θ-2cos ⎝⎛⎭⎫θ+π3,2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3, M ⎝⎛⎭⎫2cos θ-cos ⎝⎛⎭⎫θ+π3,sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3, OA →·OM →=⎣⎡⎦⎤2cos θ-2cos ⎝⎛⎭⎫θ+π3×⎣⎡⎦⎤2cos θ-cos ⎝⎛⎭⎫θ+π3 +2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3×sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3 =4cos 2θ+2cos 2⎝⎛⎭⎫θ+π3-6cos θcos ⎝⎛⎭⎫θ+π3+2sin 2⎝⎛⎭⎫θ+π3 =2+4cos 2θ-6cos θcos ⎝⎛⎭⎫θ+π3 =2+4cos 2θ-6cos θ⎝⎛⎭⎫12cos θ-32sin θ=2+cos 2θ+33sin θcos θ =52+12cos 2θ+332sin 2θ =52+7sin(2θ+φ),tan φ=39, ∴OA →·OM →的最大值为52+7.故选B.]10.C [由题意知圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=1, 圆心为(a ,b ),则3a -b +3=0,① 即b =3(a +1),圆C 上的点到直线3x +y =0的距离的最大值为d =1+|3a +b |2=3+1,解得|3a +b |=23,②由①②得|2a +1|=2,a <0,故得a =-32,a 2+b 2 =a 2+3(a +1)2=3.]11.C [如图,过点A 作AD ⊥l 交l 于点D .由抛物线定义知, |AF |=|AD |=4,由点F 是AC 的中点,有 |AF |=2|MF |=2p ,所以2p =4, 解得p =2,抛物线为y 2=4x . 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则|AF |=x 1+p2=x 1+1=4,所以x 1=3,A (3,23),F (1,0),k AF =233-1= 3.直线AF :y =3(x -1),与抛物线y 2=4x 联立得3x 2-10x +3=0,x 1+x 2=103.|AB |=x 1+x 2+p =103+2=163.故选C.]12.C [由题意得点P (-c ,-d )在函数y 3=x +2的图象上,(a +c )2+(b +d )2=|MP |,令y 1′=-2x +3x =1,x >0,解得x =1,所以(a +c )2+(b +d )2的最小值为点(1,-1)到直线y =x +2的距离,即1+1+22=22,故选C.]13.214.7解析 画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,x +y ≤4,-2x +y +m ≥0表示的区域如图,结合图形可知当动直线z =2x +y 经过点C (2,4-m )时,动直线y =-2x +z 在y 轴上的截距z 取得最小值3,即z min =2×2+4-m =8-m =3,故m =5,所以动直线经过点N (3,1)时,动直线y =-2x +z 在y 轴上的截距z 取得最大值,即z max =2×3+1=7. 15.-43解析 方法一 圆C :(x -2)2+(y -2)2=1关于x 轴对称的圆C ′的方程为(x -2)2+(y +2)2=1,则符合题意的k 的取值范围就是圆C ′与l 有公共点时k 的取值范围,∴|2k -2+3|k 2+1≤1,∴-43≤k ≤0,即k 的最小值为-43.方法二 ∵M 在圆C :(x -2)2+(y -2)2=1上, ∴可设M (2+cos θ,2+sin θ), 可得N (2+cos θ,-2-sin θ), 将N 的坐标代入kx +y +3=0,可得sin θ-k cos θ=2k +1,|2k +1|≤k 2+1, 化简得3k 2+4k ≤0,解得-43≤k ≤0,∴k 的最小值为-43.16. 5解析 设双曲线的半焦距为c ,因为|PF 1→+PF 2→|=|PF 1→|2+|PF 2→|2,所以PF 1→⊥PF 2→,设|PF 1→|=2t ,|PF 2→|=t ,则根据双曲线的定义,得|PF 1→|-|PF 2→|=t =2a ,又2c =t 2+(2t )2=5t ,所以e =2c2a= 5. 17.解 (1)∵a ∥b ,∴(2c -b )·cos A -a ·cos B =0,∴cos A ·(2sin C -sin B )-sin A ·cos B =0, 即2cos A sin C -cos A sin B -sin A ·cos B =0, ∴2cos A sin C =cos A sin B +sin A ·cos B , ∴2cos A sin C =sin(A +B ), 即2cos A sin C =sin C , ∵sin C ≠0,∴2cos A =1, 即cos A =12,又0<A <π,∴A =π3.(2)∵b =3,由(1)知,A =π3,S △ABC =12bc sin A =12×3c ×32=33,∴c =4,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =32+42-2×3×4×12=13,∴a =13.18.解 (1)当n ≥2时,2a n =2(S n -S n -1)=(n +1)a n -na n -1, 得a n a n -1=n n -1, ∴a n =a n a n -1×a n -1a n -2×…×a 2a 1×a 1=n n -1×n -1n -2×…×21×1=n .∵a 1=1,∴a n =n (n ∈N *),∴b n =2n -1(n ∈N *). (2)∵c n =b n log 2b n +1=2n -1log 22n =n ·2n -1,∴T n =c 1+c 2+…+c n=1+2×2+3×22+…+n ·2n -1,2T n =2+2×22+…+(n -1)×2n -1+n ·2n ,作差得-T n =1+2+22+…+2n -1-n ·2n =2n -1-n ·2n ,∴T n =(n -1)·2n +1.19.(1)证明 如图所示,过点E 作EH ⊥BC 于H ,连接HD ,∵△BCE 为正三角形,BC =2, ∴EH = 3.∵平面ABCD ⊥平面BCE ,EH ⊂平面BCE ,平面ABCD ∩平面BEC =BC ,∴EH ⊥平面ABCD .又∵FD ⊥平面ABCD ,FD =3,∴FD 綊EH .∴四边形EHDF 为平行四边形,∴EF ∥HD .又∵EF ⊄平面ABCD ,HD ⊂平面ABCD ,∴EF ∥平面ABCD .(2)解 连接CF ,HA ,BF ,AC .由题意得△ABC 为正三角形,∴HA ⊥BC .∵平面ABCD ⊥平面BCE ,HA ⊂平面ABCD ,平面ABCD ∩平面BCE =BC ,∴HA ⊥平面BCE .∵FD ∥EH ,EH ⊂平面BCE ,FD ⊄平面BCE ,∴FD ∥平面BCE .同理由BC ∥AD 可证AD ∥平面BCE ,∵FD ∩AD =D ,FD ⊂平面ADF ,AD ⊂平面ADF ,∴平面BCE ∥平面ADF ,∴F 到平面BCE 的距离等于HA 的长.∵FD 为四棱锥F —ABCD 的高,∴V 几何体EF ABCD =V 三棱锥F —BCE +V 四棱锥F —ABCD=13S △BCE ·HA +13S ABCD ·FD =13·3·3+13·23·3=3. 20.解 (1)由e =12,得a =2c ,又a 2=b 2+c 2,∴b =3c , ∴椭圆C :x 24c 2+y 23c2=1,∵点⎝⎛⎭⎫1,32在椭圆C 上, ∴14c 2+943c2=1,得c =1,∴a =2,b =3, ∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则P ⎝⎛⎭⎫x 12,y 13,Q ⎝⎛⎭⎫x 22,y 23,由以PQ 为直径的圆经过坐标原点,得OP →·OQ →=0,即x 1x 24+y 1y 23=0.① 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +m ,x 24+y 23=1,消去y ,整理得 (3+4k 2)x 2+8mkx +4(m 2-3)=0,由Δ=64k 2m 2-16(3+4k 2)(m 2-3)>0,得3+4k 2-m 2>0,而x 1+x 2=-8mk 3+4k 2,x 1x 2=4(m 2-3)3+4k 2,② ∴y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2=3(m 2-4k 2)3+4k 2.③ 将②③代入①,得m 2-33+4k 2+m 2-4k 23+4k 2=0, 即2m 2-4k 2=3.④又|AB |=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =1+k 248(4k 2-m 2+3)3+4k 2, 原点O 到直线l :y =kx +m 的距离d =|m |k 2+1, ∴S △AOB =12|AB |·d =121+k 248(4k 2-m 2+3)3+4k 2·|m |1+k2, 将④代入上式,得S △AOB =3,即△AOB 的面积为 3.21.解 (1)∵|PF 1|-|PF 2|=a ,|PF 1|+|PF 2|=2a ,∴|PF 1|=32a =3|PF 2|, 则(2+c )2+2=3(2-c )2+2,化简得c 2-5c +6=0,又c <a <3,∴c =2,则|PF 1|=32=32a ,得a =22, 则b 2=a 2-c 2=4,∴椭圆G 的方程为x 28+y 24=1. (2)由题意知,直线l 不过原点,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(ⅰ)当直线l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =m (m ≠0)且-22<m <22,则x 1=m ,y 1= 4-m 22,x 2=m ,y 2=- 4-m 22, ∵OA →⊥OB →,∴x 1x 2+y 1y 2=0,∴m 2-⎝⎛⎭⎫4-m 22=0,解得m =±263, 故直线l 的方程为x =±263, ∴原点O 到直线l 的距离为d =263. (ⅱ)当直线l 不垂直于x 轴时,设直线l 的方程为y =kx +n ,联立直线和椭圆方程消去y ,得(1+2k 2)x 2+4knx +2n 2-8=0,由Δ=(4kn )2-4(1+2k 2)(2n 2-8)>0,得-n 2+4+8k 2>0.∵x 1+x 2=-4kn 1+2k 2,x 1x 2=2n 2-81+2k 2, ∴y 1y 2=(kx 1+n )(kx 2+n )=k 2x 1x 2+nk (x 1+x 2)+n 2=n 2-8k 21+2k 2, ∵OA →⊥OB →,∴x 1x 2+y 1y 2=0,故2n 2-81+2k 2+n 2-8k 21+2k 2=0, 即3n 2-8k 2-8=0,3n 2=8k 2+8,①原点O 到直线l 的距离为d =|n |1+k 2, 则d 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫|n |1+k 22=n 21+k 2=3n 23(1+k 2),② 将①式代入②式,得d 2=8k 2+83(1+k 2)=83,∴d =263. 综上,点O 到直线l 的距离为定值263. 22.(1)解 f ′(x )=⎝⎛⎭⎫4x +a x +4ln x (3x +1)-3(4x +a )ln x (3x +1)2,f ′(1)=1,解得a =0.(2)解 对于任意的x ∈[1,+∞),f (x )≤m (x -1),即4ln x -m ⎝⎛⎭⎫3x -1x -2≤0恒成立, 设g (x )=4ln x -m ⎝⎛⎭⎫3x -1x -2,x ∈[1,+∞), 即对任意的x ∈[1,+∞),g (x )≤0恒成立,则g ′(x )=4x -m ⎝⎛⎭⎫3+1x 2=-3mx 2+4x -m x 2,g ′(1)=4-4m . ①若m ≤0,则g ′(x )>0,g (x )单调递增,g (x )≥g (1)=0,这与g (x )≤0矛盾;②若m ∈(0,1),当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,2+4-3m 23m 时, g ′(x )>0,g (x )单调递增,g (x )>g (1)=0,这与g (x )≤0矛盾; ③若m ≥1,当x ∈(1,+∞),g ′(x )≤0,g (x )单调递减, g (x )≤g (1)=0,即g (x )≤0恒成立.综上所述,m ∈[1,+∞).(3)证明 由(2)知,当x ≥1,m =1时,ln x ≤14⎝⎛⎭⎫3x -1x -2成立. 不妨令x =4i +14i -3(i ∈N *), 所以ln 4i +14i -3≤16i (4i +1)(4i -3), 于是ln4×1+14×1-3≤16×1(4×1+1)(4×1-3), ln4×2+14×2-3≤16×2(4×2+1)(4×2-3), ln4×3+14×3-3≤16×3(4×3+1)(4×3-3),…, ln 4×n +14×n -3≤16×n (4×n +1)(4×n -3),n i=1i(4i+1)(4i-3)(n∈N*).累加得ln(4n+1)≤16∑。
2019届高考数学二轮专题检测穿插滚动练(六)1.已知集合A ={x |x 2-2 015x +2 014<0},B ={x |log 2x <m },若A ⊆B ,则整数m 的最小值是________. 答案 11解析 由x 2-2 015x +2 014<0,解得1<x <2 014, 故A ={x |1<x <2 014}.由log 2x <m ,解得0<x <2m ,故B ={x |0<x <2m}. 由A ⊆B ,可得2m≥2 014, 因为210=1 024,211=2 048,所以整数m 的最小值为11.2.在复平面内,复数z =2+i2 0151+i 对应的点位于第________象限.答案 四解析 z =2+i 2 0151+i =2-i1+i=2-i1-i2=1-3i 2=12-32i ,因此复数z 对应的点在第四象限.3.从0,2中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为________. 答案 18解析 若从0,2中选了0,则0只能作为十位数,个位数和百位数从1,3,5中选出两个数,共有A 23=6种选法;若0,2中选了2,则2可以作为十位数或百位数,其余两个数从1,3,5中选出,共有A 12A 23=12种选法.综上所述,共有奇数18个.4.已知数列{a n }是公差不为0的等差数列,{b n }是等比数列,其中a 1=3,b 1=1,a 2=b 2,3a 5=b 3,若存在常数u ,v 对任意正整数n 都有a n =3log u b n +v ,则u +v =______. 答案 6解析 设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q , 则⎩⎪⎨⎪⎧3+d =q ,33+4d q 2,且d ≠0,解得d =6,q =9, 所以a n =6n -3,b n =9n -1,6n -3=3n log u 9+v -3log u 9对任意正整数n 恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧log u 9=2,v -3log u 9=-3,解得u =v =3,故u +v =6.5.若平面向量a =(2,3)和b =(x +2,-2)垂直,则|a -b |=________. 答案26解析 由a ⊥b ,可得a ·b =2×(x +2)+3×(-2)=0,解得x =1. 故b =(3,-2),所以a -b =(-1,5). 所以|a -b |=12+52=26.6.正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为________. 答案 81π4解析 如图,设球心为O ,半径为r , 则Rt △AOF 中, (4-r )2+(2)2=r 2,解得r =94,∴该球的表面积为4πr 2=4π×(94)2=814π.7.在平面直角坐标系中,A ,B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线2x +y -4=0相切,则圆C 面积的最小值为________.答案 45π解析 ∵∠AOB =90°,∴点O 在圆C 上. 设直线2x +y -4=0与圆C 相切于点D ,则点C 与点O 间的距离等于它到直线2x +y -4=0的距离, ∴点C 在以O 为焦点,以直线2x +y -4=0为准线的抛物线上, ∴当且仅当O ,C ,D 共线时,圆的直径最小为OD .又OD =|2×0+0-4|5=45,∴圆C 的最小半径为25, ∴圆C 面积的最小值为π(25)2=45π.8.已知动点P (x ,y )满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥2|x |-1,y ≤x +1,则z =|2x -3y -6|的最小值是________.答案 3解析 z =|2x -3y -6|的几何意义为可行域内的点到直线2x -3y -6=0的距离的13倍,其可行域如图中阴影部分所示,由图知点C 到直线2x -3y -6=0的距离最短.由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +1=0,2x -y -1=0,得点C (0,-1),则z min=13×|2×0-316|13=3.9.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为________. 答案x 25-y 220=1 解析 双曲线的渐近线方程为y =±b ax ,因为一条渐近线与直线y =2x +10平行,所以b a=2. 又因为双曲线的一个焦点在直线y =2x +10上, 所以-2c +10=0,所以c =5.由⎩⎪⎨⎪⎧b a =2,c =a 2+b 2=5得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=5,b 2=20.故双曲线的方程为x 25-y 220=1.10.6个人排成一行,其中甲、乙两人不相邻的不同排法共有________种.(用数字作答) 答案 480解析 方法一 先把除甲、乙外的4个人全排列, 共有A 44种方法.再把甲、乙两人插入这4人形成的五个空位中的两个, 共有A 25种不同的方法.故所有不同的排法共有A44·A25=24×20=480(种).方法二6人排成一排,所有不同的排法有A66=720(种),其中甲、乙相邻的所有不同的排法有A55A22=240(种),所以甲、乙不相邻的不同排法共有720-240=480(种).11.某时段内共有100辆汽车经过某一雷达地区,时速频率分布直方图如下图所示,则时速超过60 km/h 的汽车数量为________.答案38解析由直方图可得时速超过60 km/h的汽车所占频率为10×(0.028+0.010)=0.38,又样本容量为100,故时速超过60 km/h的汽车共有100×0.38=38(辆).12.如图,在一个塔底的水平面上的点A处测得该塔顶P的仰角为θ,由点A向塔底D沿直线行走了30 m到达点B,测得塔顶P的仰角为2θ,再向塔底D前进10 3 m到达点C,又测得塔顶的仰角为4θ,则塔PD的高度为________.答案15 m解析依题意有PD⊥AD,BA=30 m,BC=10 3 m,∠PAD=θ,∠PBD=2θ,∠PCD=4θ,所以∠APB=∠PBD-∠PAD=θ=∠PAD.所以PB=BA=30 m.同理可得PC=BC=103m.在△BPC中,由余弦定理,得cos 2θ=1032+30210322×103×30=32,所以2θ=30°,4θ=60°.在△PCD 中,PD =PC ×sin 4θ=103×32=15(m). 13.已知集合M ={x |y =lgx +23-x,x ∈R},N ={x |x 2-3x +2≤0},在集合M 中任取一个元素x ,则“x ∈M ∩N ”的概率是________.答案 15解析 因为M ={x |y =lg x +23-x,x ∈R}=(-2,3),N ={x |x 2-3x +2≤0}=[1,2],所以M ∩N =[1,2]. 所以“x ∈M ∩N ”的概率P =2-132=15. 14.对于c >0,当非零实数a ,b 满足4a 2-2ab +4b 2-c =0且使|2a +b |最大时,3a -4b +5c的最小值为________.答案 -2解析 设2a +b =x ,则2a =x -b , ∴(x -b )2-b (x -b )+4b 2-c =0,x 2-3bx +6b 2-c =0,即6b 2-3xb +x 2-c =0,∴Δ=9x 2-4×6×(x 2-c )≥0,∴3x 2-8x 2+8c ≥0,∴x 2≤85c .当|2a +b |=|x |取最大值时,有(2a +b )2=85c ,∴4a 2+4ab +b 2=85c ,又∵4a 2-2ab +4b 2=c ,① ∴b a =23,∴b =23a , 代入①得4a 2-2a ·23a +49a 2·4=c ,∴a =32c10,b =c 10,或a =-32c10,b =-c10.当a =32c10,b =c10时,有3a -4b +5c =332c10-4c 10+5c =210c -410c +5c =5(1c-105)2-2≥-2,当1c=105,即c =52时等号成立. 此时a =34,b =12.当a =-32c10,b =-c10时,3a -4b +5c=-210c +410c+5c=210c+5c>0,综上可知c =52,a =34,b =12时,(3a -4b +5c)min =-2.15.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a ≠b ,c =3,cos 2A -cos 2B =3sin A cos A -3sin B cos B .(1)求角C 的大小;(2)若sin A =45,求△ABC 的面积.解 (1)由题意得1+cos 2A 2-1+cos 2B 2=32sin 2A -32sin 2B , 即32sin 2A -12cos 2A =32sin 2B -12cos 2B , sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π6. 由a ≠b ,得A ≠B .又A +B ∈(0,π),得 2A -π6+2B -π6=π,即A +B =2π3,所以C =π3.(2)由c =3,sin A =45,a sin A =c sin C ,得a =85.由a <c ,得A <C ,从而cos A =35,故sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =4+3310,所以,△ABC 的面积为 S =12ac sin B =83+1825.16.在平面四边形ABCD 中,AB =BD =CD =1,AB ⊥BD ,CD ⊥BD .将△ABD 沿BD 折起,使得平面ABD ⊥平面BCD ,如图所示. (1)求证:AB ⊥CD ;(2)若M 为AD 中点,求直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值.(1)证明 ∵平面ABD ⊥平面BCD ,平面ABD ∩平面BCD =BD ,AB ⊂平面ABD ,AB ⊥BD , ∴AB ⊥平面BCD .又CD ⊂平面BCD ,∴AB ⊥CD .(2)解 过点B 在平面BCD 内作BE ⊥BD ,如图. 由(1)知AB ⊥平面BCD ,BE ⊂平面BCD ,BD ⊂平面BCD , ∴AB ⊥BE ,AB ⊥BD .以B 为坐标原点,分别以BE →,BD →,BA →的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立空间直角坐标系. 依题意,得B (0,0,0),C (1,1,0),D (0,1,0),A (0,0,1),M (0,12,12),则BC →=(1,1,0),BM →=(0,12,12),AD →=(0,1,-1).设平面MBC 的法向量n =(x 0,y 0,z 0), 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·BC →=0,n ·BM →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0+y 0=0,12y 0+12z 0=0,取z 0=1,得平面MBC 的一个法向量n =(1,-1,1). 设直线AD 与平面MBC 所成角为θ,则sin θ=|cos 〈n ,AD →〉|=|n ·AD →||n |·|AD →|=63,即直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值为63. 17.已知等差数列{a n },公差d >0,前n 项和为S n ,S 3=6,且满足a 3-a 1,2a 2,a 8成等比数列. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n ·a n +2,求数列{b n }的前n 项和T n 的值.解 (1)由S 3=6,得a 2=2.∵a 3-a 1,2a 2,a 8成等比数列, ∴(2d )·(2+6d )=42,解得d =1或d =-43,∵d >0,∴d =1.∴数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)T n =11·3+12·4+13·5+…+1n n +2=12[(1-13)+(12-14)+(13-15)+(14-16)+…+(1n -1n +2)] =12(32-1n +1-1n +2)=3n 2+5n 4n +1n +2. 18.甲乙两人进行围棋比赛,约定先连胜两局者直接赢得比赛,若赛完5局仍未出现连胜,则判定获胜局数多者赢得比赛.假设每局甲获胜的概率为23,乙获胜的概率为13,各局比赛结果相互独立.(1)求甲在4局以内(含4局)赢得比赛的概率;(2)记X 为比赛决出胜负时的总局数,求X 的概率分布和数学期望.解 用A 表示“甲在4局以内(含4局)赢得比赛”,A k 表示“第k 局甲获胜”,B k 表示“第k 局乙获胜”.则P (A k )=23,P (B k )=13,k =1,2,3,4,5.(1)P (A )=P (A 1A 2)+P (B 1A 2A 3)+P (A 1B 2A 3A 4)=P (A 1)P (A 2)+P (B 1)P (A 2)P (A 3)+P (A 1)P (B 2)·P (A 3)P (A 4) =(23)2+13×(23)2+23×13×(23)2=5681. (2)X 的可能取值为2,3,4,5.P (X =2)=P (A 1A 2)+P (B 1B 2)=P (A 1)P (A 2)+P (B 1)P (B 2)=59,P (X =3)=P (B 1A 2A 3)+P (A 1B 2B 3)=P (B 1)P (A 2)P (A 3)+P (A 1)P (B 2)P (B 3)=29,P (X =4)=P (A 1B 2A 3A 4)+P (B 1A 2B 3B 4)=P (A 1)P (B 2)P (A 3)P (A 4)+P (B 1)P (A 2)P (B 3)·P (B 4)=1081,P (X =5)=1-P (X =2)-P (X =3)-P (X =4)=881.故X 的概率分布为E (X )=2×59+3×29+4×1081+5×881=81.19.已知函数f (x )=e x-ax (a 为常数)的图象与y 轴交于点A ,曲线y =f (x )在点A 处的切线斜率为-1. (1)求a 的值及函数f (x )的极值; (2)证明:当x >0时,x 2<e x;(3)证明:对任意给定的正数c ,总存在x 0,使得当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x. 方法一 (1)解 由f (x )=e x -ax ,得f ′(x )=e x-a . 又f ′(0)=1-a =-1,得a =2. 所以f (x )=e x -2x ,f ′(x )=e x-2. 令f ′(x )=0,得x =ln 2.当x <ln 2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x >ln 2时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 所以当x =ln 2时,f (x )有极小值, 且极小值为f (ln 2)=eln 2-2ln 2=2-ln 4,f (x )无极大值.(2)证明 令g (x )=e x -x 2,则g ′(x )=e x-2x . 由(1)得,g ′(x )=f (x )≥f (ln 2)=2-ln 4>0, 即g ′(x )>0.所以g (x )在R 上单调递增. 又g (0)=1>0,所以当x >0时,g (x )>g (0)>0,即x 2<e x.(3)证明 对任意给定的正数c ,取x 0=1c,由(2)知,当x >0时,x 2<e x.所以当x >x 0时,e x >x 2>1cx ,即x <c e x.因此,对任意给定的正数c ,总存在x 0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x. 方法二 (1)同方法一 (2)同方法一(3)证明 令k =1c(k >0),要使不等式x <c e x 成立,只要e x>kx 成立.而要使e x>kx 成立,则只需要x >ln(kx ),即x >ln x +ln k 成立.①若0<k ≤1,则ln k ≤0,易知当x >0时,x >ln x ≥ln x +ln k 成立. 即对任意c ∈[1,+∞),取x 0=0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x.②若k >1,令h (x )=x -ln x -ln k ,则h ′(x )=1-1x =x -1x,所以当x >1时,h ′(x )>0,h (x )在(1,+∞)内单调递增. 取x 0=4k ,h (x 0)=4k -ln(4k )-ln k =2(k -ln k )+2(k -ln 2),易知k >ln k ,k >ln 2,所以h (x 0)>0.因此对任意c ∈(0,1),取x 0=4c,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x.综上,对任意给定的正数c ,总存在x 0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x. 方法三 (1)同方法一. (2)同方法一.(3)证明 ①若c ≥1,取x 0=0, 由(2)的证明过程知,e x>2x ,所以当x ∈(x 0,+∞)时,有c e x≥e x>2x >x , 即x <c e x. ②若0<c <1,令h (x )=c e x-x ,则h ′(x )=c e x-1.令h ′(x )=0得x =ln 1c.当x >ln 1c时,h ′(x )>0,h (x )单调递增.取x 0=2ln 2c ,h (x 0)=c e 22ln c -2ln 2c =2(2c -ln 2c),易知2c -ln 2c>0,又h (x )在(x 0,+∞)内单调递增,所以当x ∈(x 0,+∞)时,恒有h (x )>h (x 0)>0, 即x <c e x.综上,对任意给定的正数c ,总存在x 0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x.20.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,直线y =x 被椭圆C 截得的线段长为4105.(1)求椭圆C 的方程;(2)过原点的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不是椭圆C 的顶点).点D 在椭圆C 上,且AD ⊥AB ,直线BD与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点.①设直线BD ,AM 的斜率分别为k 1,k 2,证明:存在常数λ使得k 1=λk 2,并求出λ的值; ②求△OMN 面积的最大值.解 (1)由题意知a 2-b 2a =32,可得a 2=4b 2. 椭圆C 的方程可简化为x 2+4y 2=a 2.将y =x 代入可得x =±5a 5, 因此2×25a 5=4105,可得a =2. 因此b =1,所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1. (2)①设A (x 1,y 1)(x 1y 1≠0),D (x 2,y 2),则B (-x 1,-y 1).因为直线AB 的斜率k AB =y 1x 1,又AB ⊥AD ,所以直线AD 的斜率k =-x 1y 1.设直线AD 的方程为y =kx +m ,由题意知k ≠0,m ≠0. 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +m ,x 24+y 2=1可得(1+4k 2)x 2+8mkx +4m 2-4=0. 所以x 1+x 2=-8mk 1+4k2, 因此y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2m =2m1+4k2. 由题意知x 1≠-x 2,所以k 1=y 1+y 2x 1+x 2=-14k =y 14x 1. 所以直线BD 的方程为y +y 1=y 14x 1(x +x 1). 令y =0,得x =3x 1,即M (3x 1,0),可得k 2=-y 12x 1. 所以k 1=-12k 2,即λ=-12. 因此存在常数λ=-12使得结论成立. ②直线BD 的方程y +y 1=y 14x 1(x +x 1), 令x =0,得y =-34y 1,即N ⎝⎛⎭⎪⎫0,-34y 1. 由①知M (3x 1,0),可得△OMN 的面积S =12×3|x 1|×34|y 1|=98|x 1||y 1|.因为|x 1||y 1|≤x 214+y 21=1, 当且仅当|x 1|2=|y 1|=22时等号成立,此时S 取得最大值98. 所以△OMN 面积的最大值为98.。