2018届高考数学知识点复习滚动检测3(训练目标)
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滚动训练(三)一、选择题1.下列说法错误的是( )A .对分类变量X 与Y ,随机变量K 2的观测值k 越大,则判断“X 与Y 有关系”的把握程度越小B .在线性回归方程y ^=0.2x +0.8中,当解释变量x 每增加1个单位时,预报变量y ^平均增加0.2个单位C .两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数的绝对值就越接近于1D .回归直线过样本点的中心(x ,y )考点 残差分析与相关指数题点 残差及相关指数的概念答案 A解析 对于选项A ,对分类变量X 与Y 的随机变量K 2的观测值k 来说,k 越大,“X 与Y 有关系”的可信程度越大,因此不正确;对于选项B ,在线性回归方程y ^=0.2x +0.8中,当x 每增加1个单位时,预报变量平均增加0.2个单位,正确;对于选项C ,两个随机变量相关性越强,则相关系数的绝对值越接近1,正确; 对于选项D ,回归直线过样本点的中心(x ,y ),正确.综上可知:只有A 不正确.故选A.2.已知复数z =(a 2-4)+(a +2)i(a ∈R ),则“a =2”是“z 为纯虚数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .既不充分也不必要条件D .充要条件考点 复数的概念题点 复数的概念及分类答案 D 解析 复数z =(a 2-4)+(a +2)i(a ∈R )为纯虚数等价于⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4=0,a +2≠0,解得a =2,故“a =2”是“z为纯虚数”的充要条件,故选D.3.已知复数f(n)=i n(n∈N*),则集合{z|z=f(n)}中元素的个数是()A.4 B.3 C.2 D.无数考点虚数单位i及其性质题点虚数单位i的运算性质答案 A解析结合虚数单位i的性质,得i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,则集合{z|z=f(n)}中含有4个元素,故选A.4.设(1+i)x=1+y i,其中x,y是实数,则x+y的值为()A.1 B. 2 C. 3 D.2考点复数相等题点复数相等的条件答案 D解析依据复数相等的条件,得x=y=1,故x+y=2,故选D.5.以-5+2i的虚部为实部,以5i+2i2的实部为虚部的新复数是()A.2-2i B.-5+5iC.2+i D.5+5i考点复数相等题点复数相等的条件答案 A解析设所求新复数z=a+b i(a,b∈R),由题意知,复数-5+2i的虚部为2;复数5i+2i2=5i+2×(-1)=-2+5i的实部为-2,则所求的z=2-2i.故选A.6.设复数z=(2t2+5t-3)+(t2+2t+2)i,t∈R,则以下结论中正确的是()A.复数z对应的点在第一象限B.复数z一定不是纯虚数C.复数z对应的点在实轴上方D.复数z一定是实数考点复数的概念题点复数的概念及分类答案 C解析∵2t2+5t-3=0的Δ=25+24=49>0,∴方程有两根,2t2+5t-3的值可正可负可为零,∴A ,B 不正确.又∵t 2+2t +2=(t +1)2+1>0,∴D 不正确,∴C 正确.7.若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为( )A .-1B .0C .1D .-1或1考点 复数的概念题点 复数的概念及分类答案 A 解析 由复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1=0,x -1≠0,解得x =-1. 8.已知首项为正数的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1 008和a 1 009是方程x 2-2 017x -2 018=0的两根,则使S n >0成立的正整数n 的最大值是( )A .1 008B .1 009C .2 016D .2 017 考点 合情推理与演绎推理题点 合情推理与演绎推理答案 C解析 依题意知a 1 008+a 1 009=2 017>0,a 1 008a 1 009=-2 018<0,∵数列的首项为正数,∴a 1 008>0,a 1 009<0,∴S 2 016=(a 1+a 2 016)×2 0162=(a 1 008+a 1 009)×2 0162>0, S 2 017=(a 1+a 2 017)×2 0172=a 1 009×2 017<0, ∴使S n >0成立的正整数n 的最大值是2 016,故选C.二、填空题9.复数z +ilog 3 12对应的点位于复平面内的第________象限. 考点 复数的几何意义题点 复数与点的对应关系答案 三解析 ,log 312<0,∴z +ilog 3 12对应的点位于复平面内的第三象限. 10.设 z 1=-3-4i ,z 2=(n 2-3m -1)+(n 2-m -6)i ,且z 1=z 2,则实数m =_____,n =______. 考点 复数相等题点 复数相等的条件答案 2 ±2解析 由z 1=z 2得⎩⎪⎨⎪⎧-3=n 2-3m -1,-4=n 2-m -6, 解得⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =±2. 11.给出下列命题:①若x 是实数,则x 可能不是复数;②若z 是虚数,则z 不是实数;③一个复数为纯虚数的充要条件是这个复数的实部等于零;④-1没有平方根.则其中正确命题的个数为________.考点 复数的概念题点 由复数的分类求未知数答案 1解析 因为实数是复数,故①错;②正确;因为复数为纯虚数要求实部为零,虚部不为零,故③错;因为-1的平方根为±i ,故④错.故答案为1.三、解答题12.设复数z =lg(m 2-2m -2)+(m 2+3m +2)i(1)当m 为何值时,z 是实数;(2)当m 为何值时,z 是纯虚数.考点 复数的概念题点 复数的概念及分类解 (1)要使复数z 为实数,需满足⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -2>0,m 2+3m +2=0,解得m =-2或-1. 即当m =-2或-1时,z 是实数. (2)使复数z 为纯虚数,需满足⎩⎪⎨⎪⎧ m 2-2m -2=1,m 2+3m +2≠0,解得m =3. 即当m =3时,z 是纯虚数.13.已知数列{a n },其前n 项和S n =-3n 2,{b n }为单调递增的等比数列,b 1b 2b 3=512,a 1+b 1=a 3+b 3.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若c n =b n (b n -2)(b n -1),数列{c n }的前n 项和为T n ,求证:23≤T n <1. 考点 综合法及应用题点 利用综合法解决数列问题(1)解 当n =1时,a 1=S 1=-3,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-3n 2-[-3(n -1)2]=-6n +3,当n =1时,也满足a n =-6n +3,∴a n =-6n +3,∵数列{b n }为等比数列,∴b 1b 3=b 22,设{b n }的公比为q ,∴b 1b 2b 3=b 32=512,∴b 2=8,又∵a 1+b 1=a 3+b 3 ,∴-3+8q =-15+8q ,∴q =2或q =-12(舍去), ∴b n =b 2q n -2=2n +1.(2)证明 由(1)可得,c n =2n +1(2n +1-2)(2n +1-1)=2n (2n -1)(2n +1-1)=12n -1-12n +1-1, ∴T n =c 1+c 2+c 3+…+c n=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1-122-1+⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1-123-1+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1-1=1-12n +1-1<1, 显然数列{T n }是递增数列,∴T n ≥T 1=23,即23≤T n <1. 四、探究与拓展14.若sin 2θ-1+i(2cos θ+1)是纯虚数,则θ的值为( )A .2k π-π4(k ∈Z ) B .2k π+π4(k ∈Z ) C .2k π±π4(k ∈Z ) D.k 2π+π4(k ∈Z ) 考点 复数的概念题点 由复数的分类求未知数答案 B 解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧sin 2θ-1=0,2cos θ+1≠0, 解得⎩⎨⎧ θ=k π+π4,θ≠2k π±3π4(k ∈Z ),∴θ=2k π+π4,k ∈Z . 15.设z ∈C ,在复平面内对应点Z ,试说明满足下列条件的点Z 的集合是什么图形.(1)|z |=2;(2)1≤|z |≤2.考点 复数的几何意义的综合应用题点 利用几何意义解决轨迹图形问题解 (1)方法一 |z |=2说明复数z 在复平面内对应的点Z 到原点的距离为2,这样的点Z 的集合是以原点O 为圆心,2为半径的圆.方法二 设z =a +b i ,由|z |=2,得a 2+b 2=4.故点Z 对应的集合是以原点O 为圆心,2为半径的圆.(2)不等式1≤|z |≤2可以转化为不等式组⎩⎨⎧ |z |≤2,|z |≥1.不等式|z |≤2的解集是圆|z |=2及该圆内部所有点的集合.不等式|z |≥1的解集是圆|z |=1及该圆外部所有点的集合.这两个集合的交集,就是满足条件1≤|z |≤2的点的集合.如图中的阴影部分,所求点的集合是以O 为圆心,以1和2为半径的两圆所夹的圆环,并且包括圆环的边界.。
训练目标 (1)理解椭圆的定义,能利用定义求方程;(2)会依据椭圆标准方程用待定系数法求椭圆方程.训练题型 (1)求椭圆的标准方程;(2)椭圆定义的应用;(3)求参数值. 解题策略(1)定义法求方程;(2)待定系数法求方程;(3)根据椭圆定义及a 、b 、c 之间的关系列方程求参数值.一、选择题1.椭圆x 24+y 2=1的两个焦点为F 1、F 2,过F 1作垂直于x 轴的直线与椭圆相交,一个交点为P ,则|PF 2|等于( ) A.32 B. 3 C.72D .42.(2015·厦门上学期期末)椭圆E :x 2a 2+y 23=1(a >0)的右焦点为F ,直线y =x +m 与椭圆E 交于A ,B 两点,若△F AB 周长的最大值为8,则m 的值等于( ) A .0 B .1 C. 3 D .23.(2015·四川石室中学“一诊”)点F 为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点,若椭圆上存在点A ,使得△AOF 为正三角形,那么椭圆的离心率为( ) A.22 B.32 C.3-12D.3-14.(2015·三明模拟)设F 1,F 2是椭圆x 249+y224=1的两个焦点,P 是椭圆上的点,且|PF 1|∶|PF 2|=4∶3,则△PF 1F 2的面积为( ) A .30 B .25 C .24D .405.(2016·杭州月考)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =12,右焦点为F (c,0),方程ax 2+2bx +c =0的两个实数根分别是x 1,x 2,则点P (x 1,x 2)到原点的距离为 ( ) A. 2 B.72 C .2D.746.一个椭圆的中心在原点,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,则椭圆的方程为( ) A.x 28+y 26=1 B.x 216+y 26=1 C.x 28+y 24=1D.x 216+y 24=17.我们把离心率为黄金比5-12的椭圆称为“优美椭圆”.设F 1,F 2是“优美椭圆”C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,则椭圆C 上满足∠F 1PF 2=90°的点P 的个数为( )A .0B .1C .2D .38.已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( ) A.x 264-y 248=1 B.x 248+y 264=1 C.x 248-y 264=1 D.x 264+y 248=1二、填空题9.(2015·上海市十三校联考)若椭圆的方程为x 210-a +y 2a -2=1,且此椭圆的焦距为4,则实数a =________.10.(2015·合肥一模)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的焦点在x 轴上,过点(1,12)作圆x 2+y 2=1的切线,切点分别为A ,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆的方程是________________.11.设F 1,F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左,右焦点,若P 是第一象限内该椭圆上的一点,且PF 1→·PF 2→=-54,则点P 的坐标为________. 12.已知中心在原点,焦点坐标为 (0,±52)的椭圆被直线3x -y -2=0截得的弦的中点的横坐标为12,则该椭圆的方程为________________.答案解析1.C [不妨设F 1的坐标为(3,0),P 点坐标为(x 0,y 0), ∵PF 1与x 轴垂直,∴x 0= 3.把x 0=3代入椭圆方程x 24+y 2=1,得y 20=14, ∴|PF 1|=12,∴|PF 2|=4-|PF 1|=72.] 2.B [设椭圆的左焦点为F ′,则△F AB 的周长为AF +BF +AB ≤AF +BF +AF ′+BF ′=4a =8, 所以a =2,当直线AB 过焦点F ′(-1,0)时, △F AB 的周长取得最大值, 所以0=-1+m , 所以m =1,故选B.]3.D [由题意,可设椭圆的焦点F 的坐标为(c,0), 因为△AOF 为正三角形,则点(c 2,32c )在椭圆上, 代入得c 24a 2+3c 24b 2=1,即e 2+3e 21-e2=4,得e 2=4-23, 因为e ∈(0,1),解得e =3-1. 故选D.]4.C [∵|PF 1|+|PF 2|=14, 又|PF 1|∶|PF 2|=4∶3, ∴|PF 1|=8,|PF 2|=6, ∵|F 1F 2|=10,∴PF 1⊥PF 2. ∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=12×8×6=24.]5.A [由e =c a =12,得a =2c , 所以b =a 2-c 2=3c ,则方程ax 2+2bx +c =0为2x 2+23x +1=0, 所以x 1+x 2=-3,x 1x 2=12, 则点P (x 1,x 2)到原点的距离为d =x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=3-1=2,故选A.]6.A [设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0). 由点P (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,故选A.] 7.A [设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则⎩⎪⎨⎪⎧m +n =2a ,4c 2=m 2+n 2,mn =2a 2-2c 2. 而5-12=c a ,所以mn =2a 2-2(5-12a )2=(5-1)a 2, 与m +n =2a 联立无实数解.] 8.D [设圆M 的半径为r ,则|MC 1|+|MC 2|=(13-r )+(3+r )=16>8=|C 1C 2|, 所以M 的轨迹是以C 1,C 2为焦点的椭圆, 且 2a =16,2c =8,故所求的轨迹方程为x 264+y 248=1.] 9.4或8解析 ①当焦点在x 轴上时,10-a -(a -2)=22, 解得a =4.②当焦点在y 轴上时,a -2-(10-a )=22, 解得a =8. 10.x 25+y 24=1解析 由题意可设斜率存在的切线的方程为 y -12=k (x -1)(k 为切线的斜率), 即2kx -2y -2k +1=0, 由|-2k +1|4k 2+4=1,解得k =-34, 所以圆x 2+y 2=1的一条切线方程为3x +4y -5=0, 求得切点A (35,45),易知另一切点B (1,0), 则直线AB 的方程为y =-2x +2. 令y =0得右焦点为(1,0),即c =1, 令x =0得上顶点为(0,2),即b =2, 所以a 2=b 2+c 2=5,故所求椭圆的方程为x 25+y 24=1. 11.(1,32)解析 设P (x ,y )(x >0,y >0),F 1(-3,0),F 2(3,0).则⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,(x +3)(x -3)+y 2=-54,x >0,y >0,解得⎩⎨⎧x =1,y =32,即P (1,32).12.y 275+x 225=1解析 根据题意可设椭圆的方程为 y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0), 联立直线与椭圆方程可得, (9b 2+a 2)x 2-12b 2x +4b 2-a 2b 2=0, 则可得弦的中点的横坐标为6b 29b 2+a 2,即6b 29b 2+a 2=12, 又a 2-b 2=50,解得a 2=75,b 2=25, 所以椭圆的方程为y 275+x 225=1.。
解答题专项训练三1.[2017·常德模拟]已知数列{a n }的首项a 1=1,前n 项和为S n ,且数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为2的等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(-1)na n ,求数列{b n }的前n 项和T n . 解 (1)由已知条件可得S nn=1+(n -1)×2=2n -1, ∴S n =2n 2-n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-n -[2(n -1)2-(n -1)]=4n -3,当n =1时,a 1=S 1=1,而4×1-3=1,∴a n =4n -3.(2)由(1)可得b n =(-1)n a n =(-1)n(4n -3),当n 为偶数时,T n =-1+5-9+13-17+…+(4n -3)=4×n2=2n ,当n 为奇数时,n+1为偶数,T n =T n +1-b n +1=2(n +1)-(4n +1)=-2n +1.综上,T n =⎩⎪⎨⎪⎧2n n =2k ,k ∈N *,-2n +n =2k -1,k ∈N *2.[2017·太原模拟]已知等差数列{a n }的公差不为零,其前n 项和为S n ,a 22=S 3,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式a n ; (2)记T n =a 1+a 5+a 9+…+a 4n -3,求T n .解 (1)设数列{a n }的公差为d ,由a 22=S 3,得3a 2=a 22,故a 2=0或a 2=3. 由S 1,S 2,S 4成等比数列,得S 22=S 1S 4. 又S 1=a 2-d ,S 2=2a 2-d ,S 4=4a 2+2d . 故(2a 2-d )2=(a 2-d )(4a 2+2d ).若a 2=0,则d 2=-2d 2,解得d =0,不符合题意.若a 2=3,则(6-d )2=(3-d )(12+2d ),解得d =2或d =0(不符合题意,舍去). 因此数列{a n }的通项公式为a n =a 2+(n -2)d =2n -1. (2)由(1)知a 4n -3=8n -7,故数列{a 4n -3}是首项为1,公差为8的等差数列. 从而T n =n 2(a 1+a 4n -3)=n2(8n -6)=4n 2-3n .3.[2017·海口调研]设S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a 1=2,对任意n ∈N *,都有2S n=(n +1)a n .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫4a na n +的前n 项和为T n ,求证:12≤T n <1.解 (1)因为2S n =(n +1)a n ,当n ≥2时,2S n -1=na n -1,两式相减,得2a n =(n +1)a n -na n -1, 即(n -1)a n =na n -1,所以当n ≥2时,a n n =a n -1n -1,a n n =a 11.因为a 1=2,所以a n =2n .(2)证明:因为a n =2n ,令b n =4a na n +,n ∈N *,所以b n =42n n +=1nn +=1n -1n +1. 所以T n =b 1+b 2+…+b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1.因为1n +1>0,所以1-1n +1<1. 因为f (n )=1n +1在N *上是递减函数, 所以1-1n +1在N *上是递增的, 当n =1时,T n 取最小值12,所以12≤T n <1.4.[2017·乌鲁木齐模拟]设数列{a n }的前n 项和为S n ,对任意的正整数n ,都有S n =2a n+n -3成立.(1)求证:数列{a n -1}为等比数列; (2)求数列{na n }的前n 项和T n .解 (1)证明:当n =1时,S 1=2a 1+1-3,得a 1=2, 由S n =2a n +n -3,得S n +1=2a n +1+n +1-3, 两式相减得a n +1=2a n +1-2a n +1, 即a n +1=2a n -1,a n +1-1a n -1=2a n -2a n -1=2,而a 1-1=1, ∴数列{a n -1}是首项为1,公比为2的等比数列. (2)由(1)得a n -1=1·2n -1=2n -1,即a n =2n -1+1,na n =n (2n -1+1)=n ·2n -1+n ,∴T n =(1×20+1)+(2×21+2)+(3×22+3)+…+(n ·2n -1+n )=(1×20+2×21+3×22+…+n ·2n -1)+(1+2+3+…+n )=(1×20+2×21+3×22+…+n ·2n -1)+n n +2.令V n =1×20+2×21+3×22+…+n ·2n -1,则2V n =1×21+2×22+3×23+…+n ·2n, 两式相减得-V n =1+21+22+…+2n -1-n ·2n=-2n1-2-n ·2n =2n -1-n ·2n,∴V n =n ·2n-2n+1=(n -1)2n+1,∴T n =(n -1)2n+n n +2+1.5.[2017·辽宁模拟]设函数f (x )=x2+sin x 的所有正的极小值点从小到大排成的数列为{x n }.(1)求数列{x n }的通项公式;(2)令b n =x n 2π,设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n ·b n +1的前n 项和为S n ,求证S n <32. 解 (1)f (x )=x 2+sin x ,令f ′(x )=12+cos x =0,得x =2k π±2π3(k ∈Z ).由f ′(x )>0⇒2k π-2π3<x <2k π+2π3(k ∈Z ),由f ′(x )<0⇒2k π+2π3<x <2k π+4π3(k ∈Z ),当x =2k π-2π3(k ∈Z )时,f (x )取得极小值,∴x n =2n π-2π3(n ∈N *).(2)证明:∵b n =x n 2π=n -13=3n -13,∴1b n ·b n +1=33n -1·33n +2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1-13n +2, ∴S n =3⎝ ⎛⎭⎪⎫12-15+15-18+…+13n -1-13n +2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13n +2=32-33n +2, ∴S n <32.6.[2017·甘肃诊断]某乡镇引进一高科技企业,投入资金720万元建设基本设施,第一年各种运营费用120万元,以后每年增加40万元.每年企业销售收入500万元,设f (n )表示前n 年的纯收入(f (n )=前n 年的总收入-前n 年的总支出-投资额).(1)从第几年开始获取纯利润?(2)若干年后,该企业为开发新产品,有两种处理方案: ①年平均利润最大时,以480万元出售该企业;②纯利润最大时,以160万元出售该企业.问哪种方案最合算?解 由题意知每年的运营费用(万元)是以120为首项,40为公差的等差数列. 则f (n )=500n -⎣⎢⎡⎦⎥⎤120n +n n -2×40-720=-20n 2+400n -720.(1)获取纯利润就是f (n )>0,故有-20n 2+400n -720>0,解得2<n <18. 又n ∈N *,可知从第三年开始获取纯利润.(2)①年平均利润f n n =400-20⎝⎛⎭⎪⎫n +36n ≤160,当且仅当n =6时取等号.故此方案获利6×160+480=1440(万元),此时n =6. ②f (n )=-20n 2+400n -720=-20(n -10)2+1280, 当n =10时,f (n )max =1280.故此方案共获利1280+160=1440(万元).比较两种方案,在同等数额获利的基础上,第①种方案只需6年,第②种方案需要10年,故选择第①种方案.7.[2017·合肥模拟]已知递增的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 6=64,且a 4,a 5的等差中项为3a 3.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =na 2n -1,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 5=64,a 1q 3+a 1q 4=6a 1q 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,q =2或q =-舍,所以a n =2n. (2)因为b n =na 2n -1=n22n -1,所以T n =12+223+325+427+…+n22n -1,14T n =123+225+327+…+n -122n -1+n22n +1, 所以34T n =12+123+125+127+…+122n -1-n 22n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14-n 22n +1=23-4+3n 3×22n +1,故T n =89-16+12n 9×22n +1=89-4+3n 9×22n -1.8.[2017·昆明检测]已知数列{a n }满足:a 1=3,a n +1=n +1na n +2n +2. (1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)证明:1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n<1.证明 (1)由a n +1=n +1n a n +2n +2,得a n +1n +1=a nn+2, 即a n +1n +1-a nn=2, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是首项为3,公差为2的等差数列.(2)由(1)知,a n n=3+(n -1)×2=2n +1, ∴a n =n (2n +1), ∴1a n =1nn +<1nn +=1n -1n +1, ∴1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n <⎝ ⎛⎭⎪⎫11-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=11-1n +1<1, ∴1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n<1.。
1.已知函数f (x )=sin x +cos x ,f ′(x )是f (x )的导函数. (1)求函数F (x )=f (x )f ′(x )+(f (x ))2的最大值和最小正周期; (2)若f (x )=2f ′(x ),求1+sin 2xcos 2x -sin x cos x 的值.2.已知函数f (x )=ax -e x (a >0). (1)若a =12,求函数f (x )的单调区间; (2)当1≤a ≤1+e 时,求证:f (x )≤x .3.已知函数f (x )=ax +ln x ,a ∈R , (1)求f (x )的单调区间;(2)设g (x )=x 2-2x +1,若对任意x 1∈(0,+∞),总存在x 2∈[0,1],使得f (x 1)<g (x 2),求实数a 的取值范围.4.(2015·陕西)设f n (x )=x +x 2+…+x n -1,x ≥0,n ∈N ,n ≥2. (1)求f n ′(2);(2)证明:f n (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23内有且仅有一个零点(记为a n ),且0<a n -12<13⎝ ⎛⎭⎪⎫23n .5.(2015·北京西城区期末)对于函数f (x ),g (x ),如果它们的图象有公共点P ,且在点P 处的切线相同,则称函数f (x )和g (x )在点P 处相切,称点P 为这两个函数的切点.设函数f (x )=ax 2-bx (a ≠0),g (x )=ln x .(1)当a =-1,b =0时,判断函数f (x )和g (x )是否相切,并说明理由; (2)已知a =b ,a >0,且函数f (x )和g (x )相切,求切点P 的坐标;(3)设a >0,点P 的坐标为(1e ,-1),问是否存在符合条件的函数f (x )和g (x ),使得它们在点P 处相切?若点P 的坐标为(e 2,2)呢?(结论不要求证明)答案解析1.解 (1)已知函数f (x )=sin x +cos x , 则f ′(x )=cos x -sin x , 代入F (x )=f (x )f ′(x )+(f (x ))2,可得F (x )=cos 2x +sin 2x +1=2sin(2x +π4)+1, 当2x +π4=2k π+π2(k ∈Z ),即x =k π+π8(k ∈Z )时, F (x )max =2+1,其最小正周期T =2π2=π.(2)由f (x )=2f ′(x ),易得sin x +cos x =2cos x -2sin x ,解得tan x =13. ∴1+sin 2x cos 2x -sin x cos x =2sin 2x +cos 2x cos 2x -sin x cos x =2tan 2x +11-tan x =116. 2.(1)解 当a =12时,f (x )=12x -e x . f ′(x )=12-e x ,令f ′(x )=0,得x =-ln 2. 当x <-ln 2时,f ′(x )>0; 当x >-ln 2时,f ′(x )<0,∴函数f (x )的单调递增区间为(-∞,-ln 2);单调递减区间为(-ln 2,+∞). (2)证明 令F (x )=x -f (x )=e x -(a -1)x , ①当a =1时,F (x )=e x >0, ∴f (x )≤x 成立.②当1<a ≤1+e 时,F ′(x )=e x -(a -1)=e x -e ln(a -1),∴当x <ln(a -1)时,F ′(x )<0; 当x >ln(a -1)时,F ′(x )>0,∴F (x )在(-∞,ln(a -1))上单调递减,在(ln(a -1),+∞)上单调递增, ∴F (x )≥F (ln(a -1))=e ln(a -1)-(a -1)·ln(a -1)=(a -1)[1-ln(a -1)], ∵1<a ≤1+e ,∴a -1>0,1-ln(a -1)≥1-ln [(1+e)-1]=0,∴F (x )≥0,即f (x )≤x 成立. 综上,当1≤a ≤1+e 时,f (x )≤x . 3.解 (1)f ′(x )=a +1x =ax +1x (x >0).①当a ≥0时,由于x >0,故ax +1>0,f ′(x )>0, 所以f (x )的单调递增区间为(0,+∞). ②当a <0时,由f ′(x )=0,得x =-1a ,在区间(0,-1a )上,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 在区间(-1a ,+∞)上,f ′(x )<0,f (x )单调递减.综上所述,当a ≥0时,f (x )的单调递增区间为(0,+∞);当a <0时,f (x )的单调递增区间为(0,-1a ),f (x )的单调递减区间为(-1a ,+∞). (2)由已知,转化为f (x )max <g (x )max , 又g (x )max =g (0)=1.由(1)知,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增,值域为R ,故不符合题意. 当a <0时,f (x )在(0,-1a )上单调递增,在(-1a ,+∞)上单调递减, 故f (x )的极大值即为最大值,即f (x )max =f (-1a )=-1+ln(-1a )=-1-ln(-a ), 所以1>-1-ln(-a ),解得a <-1e 2. 故实数a 的取值范围是(-∞,-1e 2).4.(1)解 方法一 由题设f n ′(x )=1+2x +…+nx n -1, 所以f n ′(2)=1+2×2+…+(n -1)2n -2+n ·2n -1,① 则2f n ′(2)=2+2×22+…+(n -1)2n -1+n ·2n ,② ①-②得,-f n ′(2)=1+2+22+…+2n -1-n ·2n=1+2-2n1-2-n ·2n =(1-n )2n -1,所以f n ′(2)=(n -1)2n +1.方法二 当x ≠1时,f n (x )=x -x n +11-x -1,则f n ′(x )=[1-(n +1)x n ](1-x )+(x -x n +1)(1-x )2,可得f n ′(2)=-[1-(n +1)2n ]+2-2n +1(1-2)2=(n -1)2n +1.(2)证明 因为f n (0)=-1<0, f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=23⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫23n 1-23-1=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n≥1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫232>0,所以f n (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,23内至少存在一个零点,又f ′n (x )=1+2x +…+nx n -1>0, 所以f n (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23内单调递增,因此f n (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,23内有且仅有一个零点a n , 由于f n (x )=x -x n +11-x-1,所以0=f n (a n )=a n -a n +1n1-a n-1,由此可得a n =12+12a n +1n >12, 故12<a n <23,所以0<a n -12=12a n +1n <12×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n +1=13⎝ ⎛⎭⎪⎫23n. 5.解 (1)结论:当a =-1,b =0时,函数f (x )和g (x )不相切. 理由如下:由条件知f (x )=-x 2,g (x )=ln x ,得x >0. 又因为f ′(x )=-2x ,g ′(x )=1x ,所以当x >0时,f ′(x )=-2x <0,g ′(x )=1x >0, 所以对于任意的x ,f ′(x )≠g ′(x ).所以当a =-1,b =0时,函数f (x )和g (x )不相切. (2)若a =b ,则f ′(x )=2ax -a ,g ′(x )=1x . 设切点坐标为(s ,t ),其中s >0. 由题意,得as 2-as =ln s ,① 2as -a =1s .②由②,得a =1s (2s -1),代入①,得s -12s -1=ln s .③因为a =1s (2s -1)>0,且s >0,所以s >12.设函数F (x )=x -12x -1-ln x ,x ∈(12,+∞),则F ′(x )=-(4x -1)(x -1)x (2x -1)2. 令F ′(x )=0,解得x =1或x =14(舍).当x 变化时,F ′(x )与F (x )的变化情况如下表所示.所以当x =1时,F (x )取到最大值F (1)=0,且当x ∈(12,1)∪(1,+∞)时,F (x )<0. 因此,当且仅当x =1时F (x )=0. 所以方程③有且仅有一解s =1. 于是t =ln s =0,因此切点P 的坐标为(1,0).(3)当点P 的坐标为(1e ,-1)时,存在符合条件的函数f (x )和g (x ),使得它们在点P 处相切;当点P 的坐标为(e 2,2)时,不存在符合条件的函数f (x )和g (x ),使得它们在点P 处相切.。
阶段滚动练3(对应1~8练)(建议时间:90分钟)一、选择题1.(2017·北京)若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B 等于( ) A.{x |-2<x <-1} B.{x |-2<x <3} C.{x |-1<x <1} D.{x |1<x <3}答案 A解析 ∵A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3}, ∴A ∩B ={x |-2<x <-1}.故选A.2.已知a +i i =1+b i ,其中a ,b 是实数, i 是虚数单位,则a +b 等于( )A.0B.1C.2D.-1 答案 A解析 由复数的运算法则有a +i =i(1+b i)=-b +i ⇒a =-b ,则a +b =0.3.函数f (x )=x +1x (x ≠0),命题p :∀x >0,f (x )≥2,命题q :∃x 0<0,f (x 0)≤-2,则下列判断正确的是( ) A.p 是假命题 B.綈q 是真命题 C.p ∨(綈q )是真命题 D.(綈p )∧q 是真命题 答案 C解析 由基本不等式可得,命题p ,q 均为真命题,那么綈p ,綈q 均为假命题,因此综合分析,只有C 中p ∨(綈q )是真命题正确,故选C.4.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎨⎧log 3()x +1,x ≥0,g (x ),x <0,则g (-8)等于( )A.-2B.-3C.2D.3 答案 A解析 由分段函数的解析式可知,g (-8)=f (-8)=-f (8)=-log 39=-2. 5.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,2x +3y -6≥0,3x +2y -9≤0,则目标函数z =2x -y 的最大值是( )A.-2B.2C.-6D.6 答案 D解析 将z =2x -y 化为y =2x -z ,作出可行域和目标函数基准直线y =2x ,当直线y =2x -z向左上方平移时,直线y =2x -z 在y 轴上的截距-z 增大,即z 减小,由图象,得当直线y =2x -z 过点A (3,0)时, z 取得最大值2×3=6,故选D.6.(2017·北京)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.则下列各数中与MN 最接近的是( )(参考数据:lg 3≈0.48) A.1033 B.1053 C.1073 D.1093 答案 D解析 由题意知,lg M N ≈lg 33611080=lg 3361-lg 1080=361lg 3-80lg 10≈361×0.48-80×1=93.28.又lg 1033=33,lg 1053=53,lg 1073=73,lg 1093=93, 所以与MN 最接近的是1093.故选D.7.设实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y -2≤0,x +2y -5≥0,y -2≤0,则t =x +y 的最小值是( )A.13B.2C.3D.43 答案 C解析 当直线x +y =t 过点(1,2)时,t 最小,故选C.8.已知A (-3,0),B (0,3),O 为坐标原点,点C 在∠AOB 内,且∠AOC =60°,设OC →=λOA →+OB →,则实数λ等于( ) A.33 B.3 C.13D.3 答案 C解析 设||OC →=2,则||OA →=3,||OB →=3, 所以OC →=13OA →+OB →,即λ=13.9.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( )A.(-2,1)B.(-1,2)C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.(-∞,-2)∪(1,+∞) 答案 A解析 当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,所以当x ≥0时,f (x )单调递增,f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (x )在R 上单调递增.由f (2-a 2)>f (a ),得2-a 2>a ,即a 2+a -2<0,解得-2<a <1. 10.已知定义在R 上的奇函数f (x ),满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( ) A.f (-25)<f (11)<f (80) B.f (80)<f (11)<f (-25) C.f (11)<f (80)<f (-25) D.f (-25)<f (80)<f (11) 答案 D解析 因为f (x )满足f (x -4)=-f (x ),所以f (x -8)=f (x ),所以函数是以8为周期的周期函数, 则f (-25)=f (-1),f (80)=f (0),f (11)=f (3),又因为f (x )在R 上是奇函数,得f (0)=0,f (80)=f (0)=0,f (-25)=f (-1)=-f (1),而由f (x -4)=-f (x ),得f (11)=f (3)=-f (-3)=-f (1-4)=f (1),又因为f (x )在区间[0,2]上是增函数,所以f (1)>f (0)=0,所以,f (11)>0,即f (-25)<f (80)<f (11),故选D.11.在平面直角坐标系xOy 中,点A (5,0).对于某个正实数k ,存在函数f (x )=ax 2(a >0),使得OP →=λ·⎝ ⎛⎭⎪⎫OA →|OA →|+OQ →|OQ →|(λ为常数),这里点P ,Q 的坐标分别为P (1,f (1)),Q (k ,f (k )),则k 的取值范围为( ) A.(2,+∞) B.(3,+∞) C.[4,+∞) D.[8,+∞)答案 A解析 OP →=(1,a ),λ·⎝ ⎛⎭⎪⎫OA →|OA →|+OQ →|OQ →|=λ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1+k |OQ →|,ak 2|OQ →|=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ+λk |OQ →|,λak 2|OQ →|,由OP →=λ·⎝ ⎛⎭⎪⎫OA →|OA →|+OQ →|OQ →|得⎩⎪⎨⎪⎧λ+λk|OQ →|=1,λak 2|OQ →|=a ,消元得k -2=a 2k ,因为k 是正实数,所以k -2>0,则k >2.12.f (x )=a ln x +x 2-b (x -1)-1,若对∀x ∈⎣⎡⎭⎫1e ,+∞, f (x )≥0恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.a ≤e +1e -2B.a <2C.2e ≤a <2 D.a ≤2e答案 A解析 因为f (1)=0,由题意可知f (1)为极小值, 故f ′(1)=0,求导有f ′(x )=ax +2x -b ,∴f ′(1)=a +2-b =0,b =a +2. 则 f ′(x )=ax +2x -(a +2)=(x -1)(2x -a )x.①当a 2≤1e 时,f (x )在⎝⎛⎭⎫1e ,1上单调递减,在区间(1,+∞)上单调递增,满足题意; ②当1e <a2<1时, f (x )在⎝⎛⎭⎫1e ,a 2,(1,+∞)上单调递增,在区间⎝⎛⎭⎫a 2,1上单调递减, 只需f ⎝⎛⎭⎫1e ≥0,解得 a ≤e +1e -2, ∴2e <a ≤e +1e-2; ③当a2=1时, f ′(x )=2(x -1)2x ≥0,f (x )在定义域内单调递增,而f (1)=0,存在x 0∈⎣⎡⎦⎤1e ,1满足f (x 0)<0;④当a2>1时, f (x )在区间⎝⎛⎭⎫1e ,1,⎝⎛⎭⎫a 2,+∞上单调递增,在区间⎝⎛⎭⎫1,a 2上单调递减,不合题意.综上可得实数a 的取值范围是a ≤e +1e -2.二、填空题13.已知向量a =(λ,1),b =(λ+2,1),若||a +b =||a -b ,则实数λ=________. 答案 -1解析 因为||a +b =||a -b ,由向量加减法的几何意义知,a ⊥b (或将||a +b =||a -b 平方得a ·b =0), 所以λ(λ+2)+1=0⇒λ=-1.14.由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ,y ≥0,y ≤-3x +3,y ≤kx +1确定的可行域D 能被半径为22的圆面完全覆盖,则实数k 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎦⎤-∞,13 解析 由题意得,约束条件表示的可行域如图所示, 要使得可行域能被以22为半径的圆面覆盖, 只需直线y =kx +1斜率小于等于与直线y =-3x +3垂直时的斜率13即可,即k ≤13.15.下列四个命题中,真命题的序号有_________.(写出所有真命题的序号) ① 若a ,b ,c ∈R ,则“a >b ”是“ac 2>bc 2”成立的充分不必要条件; ② 当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π4时,函数y =sin x +1sin x的最小值为2; ③ 命题“若|x |≥2,则x ≥2或x ≤-2”的否命题是“若|x |<2,则-2<x <2”; ④ 函数f (x )=ln x +x -32在区间(1,2)上有且仅有一个零点.答案 ③④解析 a >b ,c 2=0,则ac 2=bc 2,故①错; y =sin x +1sin x ≥2,当且仅当sin x =1sin x,即sin x =1时成立,②错;③正确; f ′(x )=1x +1,当x >0时,f ′(x )>0,所以f (x )单调递增,f (1)=-12<0,f (2)=ln 2+12>0,故函数f (x )=ln x +x -32在区间(1,2)上有且仅有一个零点,④正确.16.若两曲线y =x 2-1与y =a ln x -1存在公切线,则正实数a 的取值范围是________. 答案 (0,2e]解析 设两个切点分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 两个切线方程分别为y -(x 21-1)=2x 1(x -x 1),y -(a ln x 2-1)=ax 2(x -x 2),化简得y =2x 1x -1-x 21,y =ax 2x +a ln x 2-a -1,两条切线为同一条. 可得⎩⎪⎨⎪⎧2x 1=a x 2,a ln x 2-a =-x 21,a =-4x 22(ln x 2-1),令g (x )=4x 2-4x 2ln x (x >0), 则g ′(x )=4x (1-2ln x ), 所以g (x )在(0,e)上递增, 在(e ,+∞)上递减, g (x )max =g (e)=2e. 所以a ∈(0,2e]. 三、解答题17.已知集合A ={x |x 2-x -12<0},集合B ={x |x 2+2x -8>0},集合C ={x |x 2-4ax +3a 2<0}. (1)求A ∩(∁R B );(2)若C ⊇(A ∩B ),试确定实数a 的取值范围.解 (1)依题意得A ={x |-3<x <4},B ={x |x <-4或x >2},A ∩(∁R B )=(-3,2]. (2)A ∩B ={x |2<x <4},①若a =0,则C ={x |x 2<0}=∅, 不满足C ⊇(A ∩B ), ∴a ≠0,②若a >0,则C ={x |a <x <3a },由C ⊇(A ∩B )得⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤23a ≥4⇒43≤a ≤2,③若a <0,则C ={x |3a <x <a },由C ⊇(A ∩B )得⎩⎪⎨⎪⎧3a ≤2a ≥4⇒a ∈∅,综上,实数a 的取值范围为43≤a ≤2.18.已知命题p :关于x 的方程x 2-ax +1=0有实根;命题q :对任意x ∈[-1,1],不等式a 2-3a -x +1≤0恒成立,若p ∧q 是假命题,綈q 也是假命题,求实数a 的取值范围. 解 若p 真,则Δ=a 2-4×1≥0,∴a ≤-2 或a ≥2.若q 真,则由对任意 x ∈[-1,1],不等式 x -1≥a 2-3a 恒成立. ∴(x -1)min ≥a 2-3a ,即a 2-3a ≤-2,解得1≤a ≤2 ,即q 为真命题时,a 的取值范围是[1,2].∵p ∧q 是假命题,綈q 也是假命题,则p 是假命题,q 是真命题,∴⎩⎪⎨⎪⎧-2<a <2,1≤a ≤2, ∴1≤a <2,∴实数a 的取值范围为[1,2).19.某校要建一个面积为450平方米的矩形球场,要求球场的一面利用旧墙,其他各面用钢筋网围成,且在矩形一边的钢筋网的正中间要留一个3米的进出口(如图).设矩形的长为x 米,钢筋网的总长度为y 米.(1)列出y 与x 的函数关系式,并写出其定义域;(2)问矩形的长与宽各为多少米时,所用的钢筋网的总长度最小?(3)若由于地形限制,该球场的长和宽都不能超过25米,问矩形的长与宽各为多少米时,所用的钢筋网的总长度最小? 解 (1)矩形的宽为450x 米,y =2·450x -3+x =900x +x -3,定义域为{x |0<x <150}. (2)y =900x+x -3≥2900x·x -3=60-3=57, 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧900x =x ,x >0,即x =30时取等号,此时宽为450x=15(米),所以,长为30米,宽为15米时,所用的钢筋网的总长度最小. (3)y =900x+x -3(0<x ≤25),因为y ′=-900x 2+1=(x +30)(x -30)x 2,所以当0<x ≤25时,x +30>0,x -30<0,x 2>0, 所以y ′<0,所以y 在(0,25]上是单调递减函数, 所以当x =25时,y min =90025+25-3=58,此时,长为25米,宽为450x=18(米), 所以,长为25米,宽为18米时,所用的钢筋网的总长度最小.20.已知函数f (x )=ax +x ln x 图象在点(e ,f (e))(e 为自然对数的底数)处的切线斜率为3.(1)求实数a 的值;(2)若k ∈Z ,且f (x )-k (x -1)>0对任意x >1恒成立,求k 的最大值. 解 (1)由已知得f ′(x )=a +ln x +1,故f ′(e)=3, ∴a +ln e +1=3, ∴a =1.(2)由(1)知,f (x )=x +x ln x ,等价于k <x +x ln xx -1对任意x >1恒成立,令g (x )=x +x ln x x -1,则g ′(x )=x -ln x -2(x -1)2,令h (x )=x -ln x -2,x >1, 则h ′(x )=1-1x =x -1x >0,∴h (x )在(1,+∞)上单调递增,∵h (3)=1-ln 3<0,h (4)=2-2ln 2>0, ∴h (x )=0在(1,+∞)上有唯一实数根x 0, 满足x 0∈(3,4),且h (x 0)=0, 当x ∈(1,x 0)时,h (x )<0, ∴g ′(x )<0;当x ∈(x 0,+∞)时,h (x )>0, ∴g ′(x )>0,∴g (x )=x +x ln xx -1在(1,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增, ∴g (x )min =g (x 0)=x 0+x 0ln x 0x 0-1=x 0(1+x 0-2)x 0-1=x 0∈(3,4),∴k <g (x )min =x 0∈(3,4), ∴整数k 的最大值为3.。
基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2017·西安调研)定积分错误!(2x+e x)d x的值为()A.e+2B.e+1 C。
e D。
e-1解析错误!(2x+e x)d x=(x2+e x)错误!)=1+e1-1=e。
故选C。
答案C2。
若错误!错误!d x=3+ln 2(a>1),则a的值是( )A.2 B。
3 C。
4 D.6解析错误!错误!d x=(x2+ln x)错误!=a2+ln a-1,∴a2+ln a-1=3+ln 2,则a=2。
答案A3.从空中自由下落的一物体,在第一秒末恰经过电视塔顶,在第二秒末物体落地,已知自由落体的运动速度为v=gt(g为常数),则电视塔高为()A。
错误!g B。
g C。
错误!g D.2g解析 电视塔高h =⎠⎜⎜⎛12gt d t =错误!错误!1=错误!g 。
答案 C4.如图所示,曲线y =x 2-1,x =2,x =0,y =0围成的阴影部分的面积为( )A.错误!|x 2-1|d xB.错误!C 。
错误!(x 2-1)d xD 。
错误!(x 2-1)d x +错误!(1-x 2)d x解析 由曲线y =|x 2-1|的对称性知,所求阴影部分的面积与如下图形的面积相等,即错误!|x 2-1|d x .答案 A5。
若S 1=错误!x 2d x ,S 2=错误!错误!d x ,S 3=错误!e x d x ,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( )A 。
S 1〈S 2〈S 3B 。
S 2<S 1<S 3 C.S 2<S 3<S 1 D.S 3〈S 2<S 1解析S2=错误!错误!d x=ln 2,S3=错误!e x d x=e2-e,∵e2-e=e(e-1)>e>错误!>ln 2,∴S2<S1<S3。
答案B二、填空题6.已知t>0,若错误!(2x-2)d x=8,则t=________.解析由错误!(2x-2)d x=8得,(x2-2x)错误!=t2-2t =8,解得t=4或t=-2(舍去)。
限时:90分钟 满分:122分一、选择题(共8个小题,每小题5分,共40分)1.在数列{a n }中,a 1=2,当n 为正奇数时,a n +1=a n +2,当n 为正偶数时,a n +1=2a n ,则a 6=( )A .11B .17C .22D .23解析:选C 逐项计算得该数列的前6项依次为:2,4,8,10,20,22.2.各项均为正数的等比数列{a n }的公比q ≠1,a 2,12a 3,a 1成等差数列,则a 3a 4+a 2a 6a 2a 6+a 4a 5=( )A.5+11B.5-12 C.1-52D.5+12解析:选B 依题意,有a 3=a 1+a 2,设公比为q , 则有q 2-q -1=0,所以q =1+52(舍去负值). a 3a 4+a 2a 6a 2a 6+a 4a 5=a 2a 4(q +q 2)a 2a 4(q 2+q 3)=1q =21+5=5-12. 3.公差不为0的等差数列{a n }中,3a 2 010-a 22 012+3a 2 014=0,数列{b n }是等比数列,且b 2 012=a 2 012,则b 2 011b 2 013=( )A .4B .8C .16D .36解析:选D ∵3a 2 010-a 22 012+3a 2 014=0,∴6a 2 012-a 22 012=0,即a 2 012(a 2 012-6)=0, ∵数列{b n }是等比数列, ∴a 2 012=b 2 012≠0, ∴b 2 012=a 2 012=6,∴b 2 011b 2 013=b 22 012=62=36.4.公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3a 11=16,则log 2a 10=( ) A .4 B .5 C .6D .7解析:选B ∵a 3·a 11=16,∴a 27=16. 又∵等比数列{a n }的各项都是正数,∴a 7=4.又∵a 10=a 7q 3=4×23=25,∴log 2a 10=5.5.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =2a n +1,则S n =( ) A .2n -1B.⎝⎛⎭⎫32n -1C.⎝⎛⎭⎫23n -1D.12n -1 解析:选B ∵S n =2a n +1,∴当n ≥2时,S n -1=2a n , ∴a n =S n -S n -1=2a n +1-2a n ,∴3a n =2a n +1, ∴a n +1a n =32. 又∵S 1=2a 2,∴a 2=12,∴a 2a 1=12,∴{a n }从第二项起是以32为公比的等比数列,∴S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =1+12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫32n -11-32=⎝⎛⎭⎫32n -1.6.在公差为d ,各项均为正整数的等差数列{a n }中,若a 1=1,a n =51,则n +d 的最小值为( )A .14B .16C .18D .10解析:选B 由题意得a n =1+(n -1)d =51,即(n -1)d =50,且d >0.由(n -1)+d ≥2(n -1)d =250(当且仅当n -1=d 时等号成立),得n +d ≥102+1,因为n ,d 均为正整数,所以n +d 的最小值为16.7.定义在R 上的函数f (x )在区间(-∞,2)上是增函数,且f (x +2)的图像关于y 轴对称,则( )A .f (0)>f (3)B .f (0)=f (3)C .f (-1)=f (3)D .f (-1)<f (3)解析:选D 函数f (x +2)的图像关于y 轴对称,说明这个函数是偶函数,所以f (-x +2)=f (x +2),令x =1,得f (1)=f (3),因为函数f (x )在(-∞,2)上是增函数,所以f (-1)<f (1)=f (3).8.(2018·上海高考)设a n =1n sin n π25,S n =a 1+a 2+…+a n .在S 1,S 2,…,S 100中,正数的个数是( )A .25B .50C .75D .100解析:选D 由数列通项可知,当1≤n ≤25,n ∈N *时,a n ≥0,当26≤n ≤50,n ∈N *时,a n ≤0,因为a 1+a 26>0,a 2+a 27>0,…,所以S 1,S 2,…,S 50都是正数;当51≤n ≤100,n ∈N *时,同理S 51,S 52,…,S 100也都是正数,所以正数的个数是100.二、填空题(共6个小题,每小题5分,共30分)9.已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=12,S 2=a 3,则a 2=________.解析:设{a n }的公差为d ,由S 2=a 3知,a 1+a 2=a 3,即2a 1+d =a 1+2d , 又因为a 1=12,所以d =12,故a 2=a 1+d =1.答案:110.已知向量a =(3,1),b =(1,3),c =(k,7),若(a -c )∥b ,则k =________. 解析:依题意得a -c =(3-k ,-6),3(3-k )+6=0,解得k =5. 答案:511.在△ABC 中,∠B =π3,三边长a ,b ,c 成等差数列,且ac =6,则b 的值是________.解析:由三边长a ,b ,c 成等差数列可得2b =a +c ,由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac cos 60°=(a +c )2-3ac =4b 2-18,解得b = 6.答案: 612.如图是函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图像的一部分,A ,B 是图像上的一个最高点和一个最低点,O 为坐标原点,则OA ·OB 的值为________.解析:设函数y =sin(ωx +φ)的最小正周期为T .由图知T 4=5π12-π6=π4,∴T =π,∴ω=2πT =2,将点⎝⎛⎭⎫-π12,0代入y =sin(2x +φ)得sin ⎝⎛⎭⎫-π6+φ=0, ∵0<φ<π,∴φ=π6,即y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. ∴B ⎝⎛⎭⎫2π3,-1.又A ⎝⎛⎭⎫π6,1,∴OA ·OB =π29-1. 答案:19π2-113.(2018·新课标全国卷)数列{a n }满足a n +1+(-1)n a n =2n -1,则{a n }的前60项和为________.解析:由a n +1+(-1)n a n =2n -1得a n +2=(-1)n a n +1+2n +1=(-1)n [(-1)n -1a n +2n -1]+2n +1=-a n +(-1)n (2n -1)+2n+1,即a n +2+a n =(-1)n (2n -1)+2n +1, ① 也有a n +3+a n +1=-(-1)n (2n +1)+2n +3, ② ①②两式相加得a n +a n +1+a n +2+a n +3=-2(-1)n +4n +4.设k 为整数,则a 4k +1+a 4k +2+a 4k +3+a 4k +4=-2(-1)4k +1+4(4k +1)+4=16k +10,于是S 60=∑k =014 (a 4k +1+a 4k +2+a 4k +3+a 4k +4)=∑k =014(16k +10)=1 830.答案:1 83014.(2018·福建高考)数列{a n }的通项公式a n =n cos n π2+1,前n 项和为S n ,则S 2 012=________.解析:∵a n =n cosn π2+1,∴a 1+a 2+a 3+a 4=6,a 5+a 6+a 7+a 8=6,…,a 4k +1+a 4k +2+a 4k +3+a 4k +4=6,k ∈N ,故S 2 012=503×6=3 018.答案:3 018三、解答题(共4个小题,每小题13分,共52分)15.设数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{S n }的前n 项和为T n ,满足T n =2S n -n 2,n ∈N *. (1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式. 解:(1)当n =1时,T 1=2S 1-12.因为T 1=S 1=a 1,所以a 1=2a 1-1,解得a 1=1.(2)当n ≥2时,S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2]=2S n -2S n -1-2n +1, 所以S n =2S n -1+2n -1,① 所以S n +1=2S n +2n +1,② ②-①得a n +1=2a n +2. 所以a n +1+2=2(a n +2),即a n +1+2a n +2=2(n ≥2). 当n =1时,a 1+2=3,a 2+2=6,则a 2+2a 1+2=2, 所以当n =1时也满足上式.所以{a n +2}是以3为首项,2为公比的等比数列, 所以a n +2=3·2n -1,所以a n =3·2n -1-2.16.设函数f (x )=x2+sin x 的所有正的极小值点从小到大排成的数列为{x n }.(1)求数列{x n }的通项公式;(2)设{x n }的前n 项和为S n ,求sin S n .解:(1)令f ′(x )=12+cos x =0,所以cos x =-12,解得x =2k π±23π(k ∈Z).由x n 是f (x )的第n 个正极小值点知, x n =2n π-23π(n ∈N *).(2)由(1)可知,S n =2π(1+2+…+n )-23n π=n (n +1)π-2n π3,所以sin S n =sin ⎣⎡⎦⎤n (n +1)π-2n π3.因为n (n +1)表示两个连续正整数的乘积,n (n +1)一定为偶数,所以sin S n =-sin 2n π3. 当n =3m -2(m ∈N *)时, sin S n =-sin ⎝⎛⎭⎫2m π-43 π=-32; 当n =3m -1(m ∈N *)时, sin S n =-sin ⎝⎛⎭⎫2m π-23 π=32; 当n =3m (m ∈N *)时, sin S n =-sin 2m π=0.综上所述,sin S n=⎩⎨⎧-32,n =3m -2(m ∈N *),32,n =3m -1(m ∈N *),0,n =3m (m ∈N *).17.已知向量m =⎝⎛⎭⎫cos B 2,12与向量n =⎝⎛⎭⎫12,cos B 2共线,其中A ,B ,C 是△ABC 的三个内角.(1)求角B 的大小;(2)求2sin 2A +cos(C -A )的取值范围.解:(1)因为向量m =⎝⎛⎭⎫cos B 2,12与向量n =12,cos B 2共线,所以cos B 2cos B 2=14,即cos B 2=±12, 又因为0<B <π,所以cos B 2=12,所以B 2=π3,即B =2π3.(2)由(1)知A +C =π3,所以C =π3-A ,所以2sin 2A +cos (C -A )=2sin 2A +cos ⎝⎛⎭⎫π3-2A =1-cos 2A +12cos 2A +32sin 2A =1+sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6, 因为0<A <π3,所以-π6<2A -π6<π2,所以sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6∈⎝⎛⎭⎫-12,1, 所以1+sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6∈⎝⎛⎭⎫12,2, 故2sin 2A +cos(C -A )的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,2.18.已知各项均为正数的数列{a n }满足2a 2n +1+3a n +1·a n -2a 2n =0,n 为正整数,且a 3+132是a 2,a 4的等差中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若c n =-log 12a na n,T n =c 1+c 2+…+c n ,求使T n +n ·2n +1>125成立的正整数n 的最小值.解:(1)由2a 2n +1+3a n +1·a n -2a 2n =0, 所以(a n +1+2a n )(2a n +1-a n )=0,即a n +1=12a n ,所以{a n }是以12为公比的等比数列.因为a 3+132是a 2,a 4的等差中项, 所以a 2+a 4=2a 3+116, 即a 1q +a 1q 3=2a 1q 2+116,即a 1=12, 所以{a n }的通项公式为a n =⎝⎛⎭⎫12n.(2)由c n =-log 12a na n=-n ·2n .T n =-1×2-2×22-3×23-…-(n -1)·2n -1-n ·2n 2T n =-1×22-2×23-…-(n -1)·2n -n ·2n +1相减得-T n =-2-22-23-…-2n +n ·2n +1则T n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1=2n+1-2-n·2n+1=(1-n)·2n+1-2要T n+n·2n+1>125成立,即2n+1-2>125成立,即2n+1>127,则n≥6,即使T n+n·2n+1>125成立的正整数n最小值为6.。
阶段滚动检测(三)考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(填空题)和第Ⅱ卷(解答题)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160分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.第Ⅰ卷一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在题中横线上)1.(2016·江苏清江中学周练)已知全集U={1,3,5,7,9},A={1,5,9},B={3,5,9},则∁U(A∪B)的子集个数为________.2.(2016·北京西城区一模)设集合A={0,1},集合B={x|x〉a},若A∩B=∅,则实数a的取值范围是________.3.命题“存在实数x,使x>1”的否定是______________________________.4.已知函数f(x)=错误!(a∈R),若ff(-1)]=1,则a=________。
5.若函数f(x)=错误!则f(log43)=______.6.(2016·辽宁鞍山一中二模)已知函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x +1既存在极大值又存在极小值,则实数m的取值范围是______________.7.如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,错误!=3错误!,错误!·错误!=2,则错误!·错误!的值是________.8.(2016·苏北联考)若函数f(x)=kx-ln x在区间(1,+∞)上单调递增,则k的取值范围是____________.9.函数f(x)=A sinωx的图象如图所示,若f(α)=错误!,α∈(错误!,错误!),则tanα=________.10.(2015·陕西改编)设曲线y=e x在点(0,1)处的切线与曲线y=错误!(x>0)上点P处的切线垂直,则点P的坐标为____________.11.f(x),g(x) (g(x)≠0)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x〈0时,f′(x)g(x)<f(x)g′(x),且f(-3)=0,f xg x<0的解集为________________.12.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若A=错误!,a =3,则b2+c2的取值范围为________.13.(2016·内蒙古通辽一模)若直线y=a与函数y=错误!的图象恰有3个不同的交点,则实数a的取值范围为____________.14.定义域为a,b]的函数y=f(x)的图象的两个端点为A,B,M(x,y)是f(x)图象上任意一点,其中x=λa+(1-λ)b(λ∈R),向量错误!=λ错误!+(1-λ)错误!,若不等式|错误!|≤k恒成立,则称函数f(x)在a,b]上“k阶线性近似”.若函数y=x+错误!在1,2]上“k阶线性近似”,则实数k的取值范围为____________.第Ⅱ卷二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15。
一、选择题1.(2016·福建“四地六校”联考)已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |log 2(x 2-x )>1},则A ∩B 等于( )A .(2,3]B .(2,3)C .(-3,-2)D .[-3,-2)2.(2016·北京)设a ,b 是向量,则“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.(2016·福州质检)已知命题p :“∃x ∈R ,e x-x -1≤0”,则綈p 为( ) A .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0 B .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0 C .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0 D .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<04.(2016·山东)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎪⎫x -12,则f (6)等于( )A .-2B .-1C .0D .25.设a ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4log 2(-x ),x <0,|x 2+ax |,x ≥0.若f [f (-2)]=4,则f (a )等于( )A .8B .4C .2D .16.已知a >0,且a ≠1,函数y =log a x ,y =a x,y =x +a 在同一坐标系中的图象可能是( )7.(2017·福州质检)已知函数f (x )=32,2,(1),2,x x x x ⎧≥⎪⎨⎪-<⎩若关于x 的方程f (x )=k 有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是( ) A .(-1,1) B .(0,1) C .(0,1]D .(-1,0)8.如图,将45°直角三角板和30°直角三角板拼在一起,其中45°直角三角板的斜边与30°直角三角板的30°角所对的直角边重合.若DB →=x ·DC →+y ·DA →,x >0,y >0,则x ,y 的值分别为()A.3,1 B .1+3, 3 C .2, 3D.3,1+ 39.已知sin(x -2 017π)=13,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,则tan 2x 等于( ) A.24B .-24C.427D .4 210.已知△ABC 三边a ,b ,c 上的高分别为12,22,1,则cos A 等于( )A.32B .-22 C .-24D .-3411.(2015·课标全国Ⅰ)设函数f (x )=e x(2x -1)-ax +a ,其中a <1,若存在唯一的整数x 0使得f (x 0)<0,则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32e ,1 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32e ,34C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32e ,34 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32e ,1 12.已知O 是锐角△ABC 的外心,tan A =22,若cos B sin C AB →+cos C sin B AC →=2mAO →,则m 等于( ) A.33B.32 C .3 D.53二、填空题13.若f (x )=x +2⎠⎛01f (t )d t ,则f (1)=________.14.若tan α=3,则sin 2α+3cos 2αsin 2α+2sin αcos α-5=________. 15.如图,梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =6,AD =DC =2,若AC →·BD →=-14,则AD →·BC→=________.16.关于函数f (x )=cos 2x -23sin x cos x ,有下列命题: ①对任意x 1,x 2∈R ,当x 1-x 2=π时,f (x 1)=f (x 2)成立;②f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递增;③函数f (x )的图象关于点(π12,0)对称;④将函数f (x )的图象向左平移5π12个单位长度后所得到的图象与函数y =2sin 2x 的图象重合.其中正确的命题是________.(注:把你认为正确的序号都填上) 三、解答题17.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -1,x <-2,x +3,-2≤x ≤12,5x +1,x >12.(1)求函数f (x )的最小值;(2)已知m ∈R ,p :关于x 的不等式f (x )≥m 2+2m -2对任意x ∈R 恒成立,q :函数y =(m 2-1)x是增函数,若p 正确,q 错误,求实数m 的取值范围.18.已知|a |=4,|b |=3,(2a -3b )·(2a +b )=61. (1)求a 与b 的夹角θ;(2)若c =t a +(1-t )b ,且b·c =0,求t 及|c |.19.设向量a =(3sin x ,cos x ),b =(cos x ,cos x ),记f (x )=a·b . (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)试用“五点法”画出函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,11π12上的简图,并指出该函数的图象可由y =sin x (x ∈R )的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到;(3)若函数g (x )=f (x )+m ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3的最小值为2,试求出函数g (x )的最大值.20.已知函数f (x )=x 2x -a,a ∈R .(1)求函数f (x )的单调区间;(2)若f (x )在(1,2)上是单调函数,求a 的取值范围.21.在△ABC 中,AB →=(-3sin x ,sin x ),AC →=(sin x ,cos x ). (1)设f (x )=AB →·AC →,若f (A )=0,求角A 的值;(2)若对任意的实数t ,恒有|AB →-tAC →|≥|BC →|,求△ABC 面积的最大值.22.某地棚户区改造建筑用地平面示意图如图所示,经规划调研确定,棚改规划建筑用地区域近似为圆面,该圆面的内接四边形ABCD 是原棚户区建筑用地,测量可知边界AB =AD =4万米,BC =6万米,CD =2万米.(1)请计算原棚户区建筑用地ABCD 的面积及AC 的长;(2)因地理条件的限制,边界AD ,DC 不能变更,而边界AB ,BC 可以调整,为了提高棚户区建筑用地的利用率,请在ABC 上设计一点P ,使得棚户区改造后的新建筑用地APCD 的面积最大,并求出最大值.答案精析1.A [因为A ={x |x 2-2x -3≤0}={x |(x -3)(x +1)≤0}={x |-1≤x ≤3}=[-1,3],B ={x |log 2(x 2-x )>1}={x |x 2-x >2}={x |x <-1或x >2}=(-∞,-1)∪(2,+∞),所以A ∩B =(2,3].故选A.]2.D [若|a |=|b |成立,则以a ,b 为邻边构成的四边形为菱形,a +b ,a -b 表示该菱形的对角线,而菱形的两条对角线长度不一定相等,所以|a +b |=|a -b |不一定成立;反之,若|a +b |=|a -b |成立,则以a ,b 为邻边构成的四边形为矩形,而矩形的邻边长度不一定相等,所以|a |=|b |不一定成立.所以“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”的既不充分也不必要条件.]3.C [已知全称命题p :∀x ∈M ,p (x ),则否定为綈p :∃x 0∈M ,綈p (x 0),故选C.] 4.D [∵当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,即f (x )=f (x +1),∴T =1,∴f (6)=f (1).当x <0时,f (x )=x 3-1且-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x ),∴f (6)=f (1)=-f (-1)=2,故选D.]5.A [由f (-2)=4log 22=2,f (2)=|4+2a |=4,解得a =-4,所以f (a )=f (-4)=4log 24=8,故选A.]6.C [∵函数y =a x与y =log a x 互为反函数,∴它们的图象关于直线y =x 对称, ∴选项B 的图象不正确;当0<a <1时,y =log a x 与y =a x都随x 的增大而减小,y =x +a 的图象与y 轴的交点在y =1的下方,只有选项C 的图象正确;当a >1时,y =log a x 与y =a x都随x 的增大而增大,y =x +a 的图象与y 轴的交点在y =1的上方,没有选项符合要求.]7.B [根据题意作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≥2,?x -1?3,x <2的图象,如图.关于x 的方程f (x )=k 有两个不同的实根等价于函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≥2,?x -1?3,x <2的图象与直线y =k 有两个不同的公共点,则由图象可知当k ∈(0,1)时,满足题意.故选B.] 8.B [设AD =DC =1,则AC =2,AB =22,BC = 6.在△BCD 中,由余弦定理,得DB2=DC 2+CB 2-2DC ·CB ·cos(45°+90°)=7+2 3.以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴建立平面直角坐标系(图略),则D (0,0),A (1,0),C (0,1),由DB →=x ·DC →+y ·DA →,得B (y ,x ),∴CB →=(y ,x -1),DB →=(y ,x ),∴6=(x -1)2+y 2,x 2+y 2=7+23,∴x =1+3,y = 3.]9.C [因为sin(x -2 017π)=13,所以sin x =-13,又x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,所以cos x =-223,所以tan x =24, 所以tan 2x =2×241-⎝ ⎛⎭⎪⎫242=427.]10.C [设△ABC 面积为S ⇒a =4S ,b =22S ,c =2S ⇒cos A =(22)2+22-422×22×2=-24,故选C.]11.D [由已知函数关系式,先找到满足f (x 0)<0的整数x 0,由x 0的唯一性列不等式组求解.∵f (0)=-1+a <0,∴x 0=0.又∵x 0=0是唯一的使f (x )<0的整数,∴⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)≥0,f (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧e -1[2×(-1)-1]+a +a ≥0,e(2×1-1)-a +a ≥0,解得a ≥32e.又∵a <1,∴32e≤a <1,经检验a =34,符合题意,故选D.]12.A [取AB 的中点D ,连接OD , 则OD ⊥AB , ∴OD →·AB →=0,∵AO →=AD →+DO →,∴cos B sin C AB →+cos C sin B AC →=2mAO → =2m (AD →+DO →),∴cos B sin C AB →2+cos C sin B AC →·AB → =2mAD →·AB →+2mDO →·AB →,∴cos B sin C |AB →|2+cos C sin B |AC →||AB →|cos A =2m ·12|AB →|2=m |AB →|2, 由正弦定理可得cos B sin C sin 2C +cos C sin B sin B sin C cos A =m sin 2C ,即cos B +cos C cos A =m sin C ,又cos B =-cos(A +C )=-cos A cos C +sin A sin C , ∴sin A sin C =m sin C ,∴m =sin A , 又tan A =22,∴m =sin A =33.] 13.0解析 记a =⎠⎛01f (t )d t ,则f (x )=x +2a ,故⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(x +2a )d x =12+2a ,所以a =12+2a ,a =-12,故f (x )=x -1,f (1)=0.14.-1235解析 由题意知cos α≠0, ∵sin 2α+3cos 2αsin 2α+2sin αcos α-5=sin 2α+3cos 2α-4sin 2α+2sin αcos α-5cos 2α =tan 2α+3-4tan 2α+2tan α-5, ∴tan 2α+3-4tan 2α+2tan α-5=9+3-36+6-5=-1235, 即sin 2α+3cos 2αsin α+2sin αcos α-5=-1235. 15.-2解析 ∵AC →·BD →=(AD →+DC →)·(BC →+CD →)=AD →·BC →+(AD →-BC →-CD →)·CD →=AD →·BC →+(AD →+DC →+CB →)·CD →=AD →·BC →+AB →·CD →, ∴AD →·BC →-6×2=-14⇒AD →·BC →=-2. 16.①③解析 f (x )=cos 2x -23sin x cos x =cos 2x -3sin 2x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. 因为f (x 1)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 1+π3=2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x 2+π)+π3=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x 2+π3=f (x 2),故①正确;当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3时,2x +π3∈[0,π],所以函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递减,故②错误;f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2×π12+π3=2cos π2=0,故③正确;函数f (x )的图象向左平移5π12个单位长度后得到的图象所对应的函数解析式为y =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +5π12+π3=-2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,易知该图象与函数y =2sin 2x 的图象不重合,故④错误.17.解 (1)作出函数f (x )的图象,如图所示.可知函数f (x )在x =-2处取得最小值1.(2)若p 正确,则由(1)得m 2+2m -2≤1,即m 2+2m -3≤0, 所以-3≤m ≤1.若q 正确,则函数y =(m 2-1)x是增函数, 则m 2-1>1,解得m <-2或m > 2.又p 正确q 错误,则⎩⎨⎧-3≤m ≤1,-2≤m ≤2,解得-2≤m ≤1.即实数m 的取值范围是[-2,1].18.解 (1)由(2a -3b )·(2a +b )=61,得a·b =-6,∴cos θ=a·b |a||b|=-64×3=-12.又0≤θ≤π,∴θ=2π3.(2)∵b·c =b ·[t a +(1-t )b ]=t a·b +(1-t )b 2=-15t +9=0,∴t =35,∴|c |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫35a +25b 2=10825,∴|c |=635.19.解 (1)f (x )=a·b =3sin x cos x +cos 2x =32sin 2x +1+cos 2x 2=sin(2x +π6)+12,∴函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)列表如下:描点,连线得函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12上的简图如图所示:y =sin x 的图象向左平移π6个单位长度后得到y =sin(x +π6)的图象,再保持纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12后得到y =sin(2x +π6)的图象,最后将y =sin(2x +π6)的图象向上平移12个单位长度后得到y =sin(2x +π6)+12的图象.(3)g (x )=f (x )+m =sin(2x +π6)+12+m . ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3, ∴2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,∴sin(2x +π6)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1, ∴g (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤m ,32+m . 又函数g (x )的最小值为2,∴m =2,∴g (x )max =32+m =72. 20.解 (1)f (x )的定义域为{x |x ≠a }.f ′(x )=x (x -2a )(x -a )2. ①当a =0时,f ′(x )=1,则f (x )的单调递增区间为(-∞,0),(0,+∞).②当a >0时,由f ′(x )>0,得x >2a 或x <0,此时0<a <2a ;由f ′(x )<0,得0<x <a 或a <x <2a ,则f (x )的单调递增区间为(2a ,+∞),(-∞,0),单调递减区间为(0,a ),(a,2a ).③当a <0时,由f ′(x )>0,得x >0或x <2a ,此时2a <a <0;由f ′(x )<0,得2a <x <a 或a <x <0, 则函数f (x )的单调递增区间为(-∞,2a ),(0,+∞),单调递减区间为(2a ,a ),(a,0).(2)①当a ≤0时,由(1)可知,f (x )在(1,2)上单调递增,满足题意;②当0<2a ≤1,即0<a ≤12时,由(1)可知,f (x )在(2a ,+∞)上单调递增,即在(1,2)上单调递增,满足题意;③当1<2a <2,即12<a <1时,由(1)可得,f (x )在(1,2)上不具有单调性,不满足题意; ④当2a =2,即a =1时,由(1)可知,f (x )在(a,2a )上单调递减,即在(1,2)上单调递减,满足题意;⑤当1<a <2时,因为f (x )的定义域为{x |x ≠a },显然f (x )在(1,2)上不具有单调性,不满足题意;⑥当a ≥2时,由(1)可知,f (x )在(0,a )上单调递减,即在(1,2)上单调递减,满足题意.综上所述,a ≤12或a =1或a ≥2. 21.解 (1)f (x )=AB →·AC →=-3sin 2x +sin x cos x =-3×1-cos 2x 2+sin 2x 2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3-32. ∵f (A )=0,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π3=32, 又2A +π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π+π3, ∴2A +π3=2π3,∴A =π6. (2)由|AB →-tAC →|≥|BC →|,得|CB →+(1-t )AC →|≥|BC →|,则|CB →|2+2(1-t )CB →·AC →+(1-t )2|AC →|2≥|BC →|2,故对任意的实数t ,恒有2(1-t )CB →·AC →+(1-t )2|AC →|2≥0,故CB →·AC →=0,即BC ⊥AC .∵|AB →|=4sin 2x ≤2,|AC →|=1,∴BC =AB 2-AC 2≤3,∴△ABC 的面积S =12BC ·AC ≤32, ∴△ABC 面积的最大值为32. 22.解 (1)根据题意知,四边形ABCD 内接于圆,∴∠ABC +∠ADC =180°.在△ABC 中,由余弦定理,得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos∠ABC ,即AC 2=42+62-2×4×6×cos∠ABC .在△ADC 中,由余弦定理,得 AC 2=AD 2+DC 2-2AD ·DC ·cos∠ADC ,即AC 2=42+22-2×4×2×cos∠ADC .又cos ∠ABC =-cos ∠ADC ,∴cos ∠ABC =12,AC 2=28, 即AC =27万米,又∠ABC ∈(0,π),∴∠ABC =π3. ∴S 四边形ABCD =S △ABC +S △ADC =12×4×6×sin π3+12×2×4×sin 2π3=83(平方万米). (2)由题意知,S 四边形APCD =S △ADC +S △APC ,且S △ADC =12AD ·CD ·sin 2π3=23(平方万米). 设AP =x ,CP =y ,则S △APC =12xy sin π3=34xy .在△APC 中,由余弦定理,得AC 2=x 2+y 2-2xy ·cos π3=x 2+y 2-xy =28,又x 2+y 2-xy ≥2xy -xy =xy ,当且仅当x =y 时取等号,∴xy ≤28.∴S 四边形APCD =23+34xy ≤23+34×28=93(平方万米), 故所求面积的最大值为93平方万米,此时点P 为ABC 的中点.。
阶段滚动检测(二) 专题一~专题三 (时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40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.设集合A ={x |log 2x <0},B ={m |m 2-2m <0},则A ∪B =( ) A .(-∞,2) B .(0,1) C .(0,2)D .(1,2)解析:选C 由题意可得A =(0,1),B =(0,2),所以A ∪B =(0,2).2.在数列{a n }中,“a n =2a n -1,n ≥2,n ∈N *”是“{a n }是公比为2的等比数列”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B 当a n =0时,也有a n =2a n -1,n ≥2,n ∈N *,但{a n }不是等比数列,因此充分性不成立;当{a n }是公比为2的等比数列时,有a n a n -1=2,n ≥2,n ∈N *,即a n =2a n -1,n ≥2,n ∈N *,所以必要性成立.故选B.3.定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且当x ∈[-1,0)时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,则f (log 28)=( )A .3B.18C .-2D .2解析:选D ∵f (x +1)=-f (x ),∴f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),∴函数f (x )是周期为2的周期函数,∴f (log 28)=f (3)=f (3-4)=f (-1).又当x ∈[-1,0)时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,∴f (log 28)=f (-1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=2.4.(2018届高三·江西九校联考)已知数列{a n }是等比数列,数列{b n }是等差数列,若a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,则tanb 3+b 91-a 4·a 8的值是( )A .1 B.22C .-22D .- 3解析:选D ∵{a n }是等比数列,{b n }是等差数列, 且a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,∴a 36=(3)3,3b 6=7π,∴a 6=3,b 6=7π3, ∴tanb 3+b 91-a 4·a 8=tan 2b 61-a 26=tan2×7π31-32=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π-π3=-tan π3=- 3. 5.(2017·全国卷Ⅲ)函数y =1+x +sin xx 2的部分图象大致为( )解析:选D 法一:易知函数g (x )=x +sin xx 2是奇函数,其函数图象关于原点对称,所以函数y =1+x +sin xx 2的图象只需把g (x )的图象向上平移一个单位长度,结合选项知选D.法二:当x →+∞时,sin x x 2→0,1+x →+∞,y =1+x +sin xx2→+∞,故排除选项B.当0<x <π2时,y =1+x +sin xx2>0,故排除选项A 、C.选D.6.若△ABC 的三个内角满足sin B -sin A sin B -sin C =ca +b,则A =( )A.π6 B.π3 C.2π3D.π3或2π3解析:选B 由sin B -sin A sin B -sin C =c a +b ,结合正弦定理,得b -a b -c =c a +b,整理得b 2+c 2-a 2=bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,由A 为三角形的内角,知A =π3,故选B.7.(2017·全国卷Ⅱ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -3≤0,2x -3y +3≥0,y +3≥0,则z =2x +y 的最小值是( )A .-15B .-9C .1D .9解析:选A 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.易求得可行域的顶点A (0,1),B (-6,-3),C (6,-3),当直线z =2x +y 过点B (-6,-3)时,z 取得最小值,z min =2×(-6)-3=-15.8.已知菱形ABCD 的边长为6,∠ABD =30°,点E ,F 分别在边BC ,DC 上,BC =2BE ,CD =λCF .若AE ―→·BF ―→=-9,则λ的值为( )A .2B .3C .4D .5解析:选B 依题意得AE ―→=AB ―→+BE ―→=12BC ―→-BA ―→,BF ―→=BC ―→+1λBA ―→,因此AE ―→·BF ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫12BC ―→-BA ―→·⎝ ⎛⎭⎪⎫BC ―→+1λBA ―→=12BC ―→2-1λBA ―→2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ-1BC ―→·BA ―→,于是有⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1λ×62+⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ-1×62×cos 60°=-9,由此解得λ=3,故选B. 9.已知函数f (x )=exx2-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +ln x ,若x =2是函数f (x )的唯一一个极值点,则实数k 的取值范围为( )A .(-∞,e]B .[0,e]C .(-∞,e)D .[0,e)解析:选A f ′(x )=x 2e x -2x e x x 4-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2+1x =x -⎝ ⎛⎭⎪⎫e xx -k x 2(x >0).设g (x )=exx,则g ′(x )=x -xx 2,则g (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.∴g (x )在(0,+∞)上有最小值,为g (1)=e ,结合g (x )=exx与y =k 的图象可知,要满足题意,只需k ≤e,故选A.10.(2017·沈阳二中模拟)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 ),且f (x )=a xg (x )(a >0且a ≠1),f 1g 1+f -1g -1=52.若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫f n g n (n ∈N *)的前n 项和大于62,则n 的最小值为( )A .8B .7C .6D .5解析:选C 由⎣⎢⎡⎦⎥⎤f x g x ′=fx g x -f x gxg 2x>0,知f xg x在R 上是增函数,即f xg x =a x为增函数,所以a >1.又由f 1g 1+f -1g -1=a +1a =52,得a =2或a =12(舍).所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫f n gn 的前n 项和S n =21+22+…+2n =-2n1-2=2n +1-2>62,即2n>32,得n >5,所以n 的最小值为6.故选C.二、填空题(本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分,把答案填在题中横线上)11.(2017·杭州模拟)若2sin α-cos α=5,则sin α=________,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=________.解析:由已知条件,2sin α=5+cos α,将两边平方,结合sin 2α+cos 2α=1,可求得sin α=255,cos α=-55,∴tan α=-2,∴tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=tan α-11+tan α=-2-11+-=3.答案:2553 12.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2, x ≤-1,x -x |-,x >-1,则f (f (-2))=________,若f (x )≥2,则x 的取值范围为________.解析:f (-2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-2-2=2,f (f (-2))=f (2)=0.当x ≤-1时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2≥2,解得x ≤-2;当x >-1时,f (x )=(x -2)(|x |-1)=⎩⎪⎨⎪⎧x --x -,-1<x ≤0,x -x -,x >0.当-1<x ≤0时,由(x -2)(-x -1)≥2,解得x =0,当x >0时,由(x -2)·(x -1)≥2,解得x ≥3.综上,x 的取值范围为(-∞,-2]∪{0}∪[3,+∞).答案:0 (-∞,-2]∪{0}∪[3,+∞)13.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知A =π4,b =6,△ABC 的面积为3+32,则c =_______,B =________.解析:由题意得△ABC 的面积等于12bc sin A =62c ×22=3+32,解得c =3+1,则由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(6)2+(1+3)2-2×6×(1+3)×22=4,解得a =2,则由正弦定理得b sin B =asin A,即sin B =b sin A a =32,又因为b <c ,所以B =π3.答案:3+1π314.(2017·萧山中学模拟)设等比数列{a n }的首项a 1=1,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,则公比q =________;数列{a n }的前n 项和S n =________.解析:因为a 1=1,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,所以4a 2=4a 1+a 3,即4q =4+q 2,解得q =2,所以S n =1-2n1-2=2n-1.答案:2 2n -115.已知△ABC 的面积是4,∠BAC =120°.点P 满足BP ―→=3PC ―→,过点P 作边AB ,AC 所在直线的垂线,垂足分别是M ,N ,则PM ―→·PN ―→=________.解析:不妨设△ABC 是等腰三角形,因为∠BAC =120°,则B =C =30°,b =c ,S △ABC =12bc sinA =34b 2=4,b 2=1633,由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =16 3.又BP ―→=3PC ―→,则|BP ―→|=3a 4,|PC ―→|=a 4,则|PM ―→|=|BP ―→|sin B =3a 8,|PN ―→|=|PC ―→|sin C =a 8,∠MPN =60°,所以PM ―→·PN ―→=|PM ―→||PN ―→|·cos 60°=3a 8×a 8×12=3a 2128=3128×163=338.答案:33816.(2017·嘉兴中学模拟)已知a >0,b >0,且满足3a +b =a 2+ab ,则2a +b 的最小值为________.解析:由3a +b =a 2+ab 得显然a ≠1,所以b =3a -a2a -1,又因为a >0,b >0,所以(a -1)(3a-a 2)>0,即a (a -1)·(a -3)<0,1<a <3,所以a -1>0,则2a +b =2a +3a -a 2a -1=2a 2-2a +3a -a2a -1=a 2+a a -1=a -1+2a -1+3≥2a -2a -1+3=22+3,当且仅当a -1=2a -1,即a =1+2时,等号成立,所以2a +b 的最小值为22+3.答案:22+317.(2017·湖南岳阳一中模拟)对于数列{a n },定义H n =a 1+2a 2+…+2n -1a nn为{a n }的“优值”,现在已知某数列{a n }的“优值”H n =2n +1,记数列{a n -kn }的前n 项和为S n ,若S n ≤S 5对任意的n ∈N *恒成立,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意知H n =a 1+2a 2+…+2n -1a n n=2n +1,所以a 1+2a 2+…+2n -1a n =n ×2n +1,①当n ≥2时,a 1+2a 2+…+2n -2a n -1=(n -1)×2n ,②①-②得2n -1a n =n ×2n +1-(n -1)×2n ,解得a n =2n +2,n ≥2,当n =1时,a 1=4也满足上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =2n +2,且数列{a n }为等差数列,其公差为2.令b n =a n -kn =(2-k )n +2,则数列{b n }也是等差数列,由S n ≤S 5对任意的n ∈N *恒成立,知2-k <0,且b 5=12-5k ≥0,b 6=14-6k ≤0,解得73≤k ≤125.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤73,125三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 18.(本小题满分14分)(2017·杭州质检)设函数f (x )=2cos x (cos x +3sin x )(x ∈R). (1)求函数y =f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3时,求函数f (x )的最大值. 解:(1)∵f (x )=2cos x (cos x +3sin x )=2cos 2x +3sin 2x =cos 2x +3sin 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+1, ∴最小正周期T =2π2=π,令2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2(k ∈Z),∴k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z),∴函数y =f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z). (2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3,∴2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,5π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1, ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+1的最大值是3. 19.(本小题满分15分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且满足⎝ ⎛⎭⎪⎫54c -a cosB =b cos A .(1)若sin A =25,a +b =10,求a ;(2)若b =35,a =5,求△ABC 的面积S .解:∵⎝ ⎛⎭⎪⎫54c -a cos B =b cos A , ∴由正弦定理得⎝ ⎛⎭⎪⎫54sin C -sin A ·cos B =sin B cos A ,即54sin C cos B =sin A cos B +cosA sinB =sinC ,∵sin C ≠0,∴54cos B =1,即cos B =45.(1)由cos B =45,得sin B =35,∵sin A =25,∴a b =sin A sin B =23,又a +b =10,解得a =4.(2)∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,b =35,a =5, ∴45=25+c 2-8c ,即c 2-8c -20=0, 解得c =10或c =-2(舍去),∴S=12ac sin B=12×5×10×35=15.20.(本小题满分15分)已知f(x)=x-ln x,x∈(0,e],g(x)=ln xx,其中e是自然对数的底数.(1)判断f(x)的单调性并求其极值;(2)求证:f(x)>g(x)+12 .解:(1)∵f′(x)=1-1x=x-1x,x∈(0,e],∴当0<x<1时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减;当1<x≤e时,f′(x)>0,此时f(x)单调递增.∴f(x)的极小值为f(1)=1,无极大值.(2)证明:∵f(x)的极小值为1,即f(x)在(0,e]上的最小值为1,令h(x)=g(x)+12=ln xx+12,则h′(x)=1-ln xx2,当0<x≤e时,h′(x)≥0,h(x)在(0,e]上单调递增,∴h(x)max=h(e)=1e+12<1=f(x)min.∴f(x)>g(x)+12 .21.(本小题满分15分)已知数列{a n}的前n项和S n满足a n=1-2S n.(1)求证:数列{a n}为等比数列;(2)设函数f(x)=,b n=f(a1)+f(a2)+…+f(a n),求T n=1b1+1b2+1b3+…+1b n.解:(1)证明:∵数列{a n}的前n项和S n满足a n=1-2S n.∴a1=1-2a1,解得a1=13 .n≥2时,a n-1=1-2S n-1,可得a n-a n-1=-2a n.∴a n =13a n -1.∴数列{a n }是首项和公比均为13的等比数列.(2)由(1)可知a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫13n,则f (a n )=log 13a n =n .∴b n =1+2+…+n =n n +2.∴1b n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1. ∴T n =1b 1+1b 2+1b 3+…+1b n=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=2⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1=2nn +1. 22.(本小题满分15分)已知数列{a n }满足:a 1=12,a n +1=a 2n 2 017+a n (n ∈N *).(1)求证:a n +1>a n; (2)求证:a 2 018<1;(3)若a k >1,求正整数k 的最小值.解:(1)由a n +1-a n =a 2n2 017≥0,得a n +1≥a n ,因为a 1=12,所以a n ≥12,因此a n +1-a n =a 2n2 017>0,所以a n +1>a n .(2)由已知得1a n +1=2 017a na n +2 017=1a n -1a n +2 017,所以1a n+2 017=1a n-1a n+1,由1a1+2 017=1a1-1a2,1a2+2 017=1a2-1a3,…,1a n-1+2 017=1a n-1-1a n,累加可得1a1-1a n=1a1+2 017+1a2+2 017+…+1a n-1+2 017.当n=2 018时,由(1)得12=a1<a2<a3<…<a2 017,所以1a1-1a2 017+1a1+2 017+1a2+2 017+…+1a2 017+2 017<2 017×1a1+2 017<1.所以a2 018<1.(3)由(2)得12=a1<a2<a3<…<a2 018<1,所以1a1-1a2 019=1a1+2 017+1a2+2 017+…+1a2 018+2 017>2 018×11+2 017=1.所以a2 018<1<a2 019,又因为a n+1>a n,所以k的最小值为2 019.。
1.(2015·河北藁城一中月考)已知圆C与直线l:x+y-1=0相切于点P(3,-2),且圆心在直线y=-4x上,求圆C的方程.
2.(2015·甘肃天水一中第三次考试)已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=4.
(1)若直线l1过定点A(1,0),且与圆C相切,求直线l1的方程;
(2)若圆D半径为3,圆心在直线l2:x+y-2=0上,且与圆C外切,求圆D的方程.
3.(2015·安徽六校一联)在平面直角坐标系xOy中,点A(0,3),直线l:y=2x-4,设圆C的半径为1,圆心在l上.若圆心C也在直线y=x-1上,过点A作圆C 的切线,求切线的方程.
4.(2015·雅安重点中学1月月考)已知圆C:(x-a)2+(y-a-1)2=9,其中a为实常数.
(1)若直线l:x+y-3=0被圆C截得的弦长为2,求a的值;
(2)设点A(3,0),O为坐标原点,若圆C上存在点M,使|MA|=2|MO|,求a的取值范围.
5.(2015·江西百校联考)已知点G(5,4),圆C1:(x-1)2+(y-4)2=25,过点G的动直线l与圆C1相交于E,F两点,线段EF的中点为C.
(1)求点C的轨迹C2的方程;
(2)若过点A(1,0)的直线l1与C2相交于P,Q两点,线段PQ的中点为M;又l1与l2:x+2y+2=0的交点为N,求证:|AM|·|AN|为定值.
答案解析
1.解 方法一 设圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,
则有⎩⎪⎨⎪⎧ b =-4a ,(3-a )2+(-2-b )2=r 2,|a +b -1|2=r ,
解得a =1,b =-4,r =22,
∴圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8,
方法二 过切点P (3,-2)且与直线x +y -1=0垂直的直线方程为y +2=x -3, 与y =-4x 联立可求得圆心坐标为(1,-4),
∴半径r =(1-3)2+(-4+2)2=22,
∴所求圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8.
2.解 (1)当直线l 1的斜率不存在时,直线l 1的方程为x =1;
当直线l 1的斜率存在时,设直线l 1的方程为y =k (x -1),
由d =|2k -4|k 2+1
=2, 得k =34,直线l 1的方程为3x -4y -3=0.
故直线l 1的方程为x =1或3x -4y -3=0.
(2)设圆D 的圆心为D (a,2-a ),
∵圆D 与圆C 外切,∴|CD |=5,
即 (a -3)2+(2-a -4)2=25,
解得a =3或a =-2.
∴圆D 的方程为(x -3)2+(y +1)2=9
或(x +2)2+(y -4)2=9.
3.解 由⎩⎪⎨⎪⎧
y =2x -4,y =x -1,得圆心C 为(3,2), ∵圆C 的半径为 1,
∴圆C 的方程为(x -3)2+(y -2)2=1.
显然切线的斜率一定存在,
设所求圆C 的切线方程为y =kx +3,
即kx -y +3=0. ∴|3k -2+3|k 2+1
=1, ∴|3k +1|=k 2+1,
∴2k (4k +3)=0,∴k =0或k =-34,
∴所求圆C 的切线方程为y =3或y =-34x +3.
即切线的方程为y =3或3x +4y -12=0.
4.解 (1)由圆的方程知,
圆C 的圆心坐标为C (a ,a +1),半径为3.
设圆心C 到直线l 的距离为d ,
因为直线l 被圆C 截得的弦长为2,
所以d 2+1=9,解得d =22, 所以|a +(a +1)-3|2
=22, 即|a -1|=2,解得a =-1或a =3.
(2)设M (x ,y ),由|MA |=2|MO |, 得(x -3)2+y 2=2x 2+y 2,
即x 2+y 2+2x -3=0,
所以点M 在圆心为D (-1,0),半径为2的圆上,
又因为点M 在圆C 上,所以圆C 与圆D 有公共点,
所以1≤|CD |≤5,即1≤(a +1)2+(a +1)2≤5,
即⎩⎪⎨⎪⎧ (a +1)2≥12,
(a +1)2≤252,
解得⎩⎨⎧
-1+22≤a 或a ≤-1-22,-1-522≤a ≤-1+522,
即-1-522≤a ≤-1-22或-1+22≤a ≤-1+522.
故a 的取值范围是 [-1-522,-1-22]∪[-1+22,-1+522].
5.(1)解 圆C 1的圆心为(1,4),半径为5,
设C (x ,y ),则C 1C →=(x -1,y -4),CG →=(5-x,4-y ),
由题设知C 1C →·
CG →=0, 所以(x -1)(5-x )+(y -4)(4-y )=0,
即(x -3)2+(y -4)2=4,
所以点C 的轨迹C 2的方程是(x -3)2+(y -4)2=4.
(2)证明 直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,
可设直线方程为kx -y -k =0,
由⎩⎪⎨⎪⎧
x +2y +2=0,kx -y -k =0,得N (2k -22k +1,-3k 2k +1), 又直线C 2M 与l 1垂直,
由⎩⎨⎧ y =kx -k ,y -4=-1k (x -3),
得M (k 2+4k +31+k 2,4k 2+2k 1+k 2), 所以|AM |·|AN |=(k 2+4k +31+k 2-1)2+(4k 2+2k 1+k 2
)2·(2k -22k +1-1)2+(-3k 2k +1)2
=2|2k+1|
1+k2
·1+k2·
31+k2
|2k+1|
=6(定值).。