2014届高三数学一轮复习专讲专练(教材回扣+考点分类+课堂内外+限时训练):11.2 排列与组合
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2014届高三数学一轮复习专讲专练(教材回扣+考点分类+课堂内外+限时训练):2.3 函数的单调性与最值一、选择题1.给定函数①y =x 12 ;②y =log 12 (x +1);③y =|x -1|;④y =2x +1,其中在区间(0,1)上单调递减的函数的序号是( )A .①②B .②③C .③④D .①④解析:①是幂函数,其在(0,+∞)上为增函数,故此项不符合题意;②中的函数是由函数y =log 12 x 向左平移1个单位而得到的,因原函数在(0,+∞)上为减函数,故此项符合题意;③当x ∈(0,1)时,y =|x -1|=1-x ,故符合题意;④中的函数为指数函数,其底数大于1,故其在R 上单调递增,不符合题意,综上可知选择B.答案:B2.(2012·广东)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12xD .y =x +1x解析:函数y =ln(x +2)的定义域为(-2,+∞),且在定义域内单调递增,满足题意,故选A.答案:A3.(2013·安庆月考)函数y =x -5x -a -2在(-1,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是( )A .a =-3B .a <3C .a ≤-3D .a ≥-3解析:y =x -5x -a -2=1+a -3x -a +2,需⎩⎪⎨⎪⎧a -3<0,a +2≤-1,即⎩⎪⎨⎪⎧a <3,a ≤-3,∴a ≤-3.答案:C4.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -2x ,x ≥2,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1,x <2是R 上的单调减函数,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2) B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,138 C .(0,2)D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫138,2 解析:由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0a -2×2≤⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1,解得a ≤138. 答案:B5.(2013·山东曲阜师大附中月考)已知函数f (x )在[0,+∞)上为增函数,g (x )=-f (|x |),若g (lg x )>g (1),则x 的取值范围是( )A .(0,10)B .(10,+∞) C.⎝⎛⎭⎪⎫110,10D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,110∪(10,+∞)解析:∵g (lg x )>g (1),g (x )=-f (|x |), ∴-f (|lg x |)>-f (1). ∴f (|lg x |)<f (1).又∵f (x )在[0,+∞)上是增函数,∴|lg x |<1. ∴-1<lg x <1. ∴110<x <10.选C. 答案:C6.(2013·江西师大附中月考)设奇函数f (x )在[-1,1]上是增函数,且f (-1)=-1,当a ∈[-1,1]时,f (x )≤t 2-2at +1对所有的x ∈[-1,1]恒成立,则t 的取值范围是( )A .t ≥2或t ≤-2或t =0B .t ≥2或t ≤-2C .t >2或t <-2或t =0D .-2≤t ≤2解析:由题意可知f (x )在[-1,1]上的最大值为f (1)=-f (-1)=1,所以,当a ∈[-1,1]时,f (x )≤t 2-2at +1对所有的x ∈[-1,1]恒成立等价于t 2-2at +1≥1时,即t 2-2at ≥0对a ∈[-1,1]恒成立.令g (a )=(-2t )·a +t 2,则有⎩⎪⎨⎪⎧g -1=t 2+2t ≥0,g 1=t 2-2t ≥0.解得t ≤-2或t ≥2或t =0.选A.答案:A 二、填空题7.函数y =x -x (x ≥0)的最大值为__________.解析:∵y =x -x =-(x )2+x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14,∴y max =14.答案:148.若函数f (x )=4xx 2+1在区间(m,2m +1)上是单调递增函数,则m ∈__________. 解析:∵f ′(x )=41-x 2x 2+12,令f ′(x )>0得-1<x <1,∴f (x )的增区间为(-1,1).又∵f (x )在(m,2m +1)上单调递增,∴⎩⎪⎨⎪⎧m ≥-1,2m +1≤1.∴-1≤m ≤0.∵区间在(m,2m +1)上,∴隐含2m +1>m ,即m >-1. 综上,-1<m ≤0. 答案:(-1,0]9.(2013·厦门调研)已知函数f (x )=ax -32x 2的最大值不大于16,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12时,f (x )≥18,则a 的值为__________.解析:f (x )=-32⎝⎛⎭⎪⎫x -a 32+16a 2,由f (x )max =16a 2≤16得-1≤a ≤1,函数f (x )的图像的对称轴为x =a3,当-1≤a <34时,-13≤a 3<14,⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12是f (x )的递减区间,而f (x )≥18,即f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=a 2-38≥18,得a ≥1,与-1≤a <34矛盾,即不存在这样的a 值;当34≤a ≤1时,14≤a 3≤13, 结合图像知道区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12的端点12离对称轴的距离大,故f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=a 2-38≥18,a ≥1,而34≤a ≤1,得a =1,∴a =1. 综上可知,a =1.答案:1 三、解答题10.已知函数f (x )=1a -1x(a >0,x >0).(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是单调递增函数;(2)若f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,求a 的值. 解析:(1)设x 2>x 1>0,则x 2-x 1>0,x 1x 2>0,∵f (x 2)-f (x 1)=⎝⎛⎭⎪⎫1a -1x 2-⎝⎛⎭⎪⎫1a -1x1=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,∴f (x 2)>f (x 1).∴f (x )在(0,+∞)上是单调递增函数.(2)∵f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,又f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递增, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,f (2)=2,解得a =25.11.已知函数f (x )=a ·2x+b ·3x,其中常数a ,b 满足ab ≠0. (1)若ab >0,判断函数f (x )的单调性;(2)若ab <0,求f (x +1)>f (x )时的x 的取值范围.解析:(1)当a >0,b >0时,因为a ·2x、b ·3x都单调递增,所以函数f (x )单调递增; 当a <0,b <0时,因为a ·2x、b ·3x都单调递减,所以函数f (x )单调递减. (2)f (x +1)-f (x )=a ·2x+2b ·3x>0.(ⅰ)当a <0,b >0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫32x>-a 2b ,解得x >log 32⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2b ;(ⅱ)当a >0,b <0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫32x<-a 2b ,解得x <log 32⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2b .12.(2013·南昌调研)f (x )的定义域为(0,+∞),且对一切x >0,y >0都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y=f (x )-f (y ),当x >1时,有f (x )>0.(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的单调性并证明;(3)若f (6)=1,解不等式f (x +3)-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x<2. 解析:(1)f (1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x x=f (x )-f (x )=0,x >0.(2)设0<x 1<x 2,则由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y =f (x )-f (y ),得f (x 2)-f (x 1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1,∵x 2x 1>1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1>0.∴f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x )在(0,+∞)上是增函数.(3)∵f (6)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫366=f (36)-f (6),∴f (36)=2, 原不等式化为:f (x 2+3x )<f (36), ∵f (x )在(0,+∞)上是增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +3>0,1x >0,x 2+3x <36,解得0<x <317-32.故原不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,317-32.。
2014届高三数学一轮复习专讲专练(教材回扣+考点分类+课堂内外+限时训练):6.4 数列求和一、选择题1.(2013·菏泽调研)等差数列{a n }的通项公式a n =2n -1,数列(1a n a n +1),其前n 项和为S n ,则S n 等于( )A.2n2n +1B.n 2n +1C.n2n -1D .以上都不对解析:∵a n =2n -1, ∴1a n a n +1=12n +12n -1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1.∴S n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+13-15+15-17+…+12n -1-12n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n2n +1. 答案:B2.(2013·济宁月考)若数列{a n }的通项为a n =4n -1,b n =a 1+a 2+…+a n n,n ∈N *,则数列{b n }的前n 项和是( )A .n 2B .n (n +1)C .n (n +2)D .n (2n +1)解析:a 1+a 2+…+a n =(4×1-1)+(4×2-1)+…+(4n -1)=4(1+2+…+n )-n =2n (n +1)-n =2n 2+n ,∴b n =2n +1,b 1+b 2+…+b n =(2×1+1)+(2×2+1)+…+(2n +1)=n 2+2n =n (n +2). 答案:C3.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-4n +2,则|a 1|+|a 2|+…+|a 10|=( ) A .66 B .65 C .61 D .56 解析:当n =1时,a 1=S 1=-1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-4n +2-[(n -1)2-4(n -1)+2] =2n -5.∴a 2=-1,a 3=1,a 4=3,…,a 10=15. ∴|a 1|+|a 2|+…+|a 10|=1+1+81+152=2+64=66. 答案:A4.若S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1·n ,则S 17+S 33+S 50等于( )A .1B .-1C .0D .2解析:S n=⎩⎪⎨⎪⎧n +12n 为奇数,-n2n 为偶数.故S 17=9,S 33=17,S 50=-25,S 17+S 33+S 50=1. 答案:A5.数列{a n }的通项公式a n =1n +n +2(n ∈N *),若前n 项和为S n ,则S n 为( )A.n +2-1B.n +2+n +1-2-1C.12(n +2-1) D.12(n +2+n +1-2-1) 解析:∵a n =1n +n +2=12(n +2-n ),∴S n =12(3-1+4-2+5-3+6-4+…+n -n -2+n +1-n -1+n +2-n )=12(-1-2+n +1+n +2)=12(n +2+n +1-2-1).答案:D6.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-6n ,则{|a n |}的前n 项和T n =( ) A .6n -n 2B .n 2-6n +18C.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 21≤n ≤3,n 2-6n +18 n >3D.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 21≤n ≤3,n 2-6n n >3解析:由S n =n 2-6n ,得{a n }是等差数列,且首项为-5,公差为2. ∴a n =-5+(n -1)×2=2n -7. ∴n ≤3时,a n <0;n >3时a n >0.∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 21≤n ≤3,n 2-6n +18 n >3.答案:C 二、填空题7.设{a n }是等差数列,{b n }是各项都为正数的等比数列,且a 1=b 1=1,a 3+b 5=19,a 5+b 3=9,则数列{a n b n }的前n 项和S n =__________.解析:由条件易求出a n =n ,b n =2n -1(n ∈N *).∴S n =1×1+2×21+3×22+…+n ×2n -1,①2S n =1×2+2×22+…+(n -1)×2n -1+n ×2n.②由①-②,得 -S n =1+21+22+…+2n -1-n ×2n,∴S n =(n -1)·2n+1. 答案:(n -1)·2n+1 8.在数列{a n }中,a n =1n +1+2n +1+…+n n +1,又b n =2a n a n +1,则数列{b n }的前n 项和为__________.解析:∵a n =n n +12n +1=n 2,∴b n =8n n +1=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1. ∴b 1+b 2+…+b n =8⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=8n n +1.答案:8nn +19.若数列{a n }是正项数列,且a 1+a 2+…+a n =n 2+3n (n ∈N *),则a 12+a 23+…+a nn +1=__________.解析:令n =1,得a 1=4,∴a 1=16.当n ≥2时,a 1+a 2+…+a n -1=(n -1)2+3(n -1). 与已知式相减,得a n =(n 2+3n )-(n -1)2-3(n -1)=2n +2.∴a n =4(n +1)2.∴n =1时,a 1适合a n .∴a n =4(n +1)2. ∴a nn +1=4n +4,∴a 12+a 23+…+a n n +1=n 8+4n +42=2n 2+6n .答案:2n 2+6n 三、解答题10.设数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =3·22n -1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解析:(1)由已知,当n ≥1时,a n +1=[(a n +1-a n )+(a n -a n -1)+…+(a 2-a 1)]+a 1=3(22n-1+22n -3+…+2)+2=22(n +1)-1.∴当n ≥2时a n =22n -1,而a 1=2,符合上式,于是数列{a n }的通项公式为a n =22n -1.(2)由b n =na n =n ·22n -1,知S n =1·2+2·23+3·25+…+n ·22n -1.①从而22·S n =1·23+2·25+3·27+…+n ·22n +1.②①-②,得(1-22)S n =2+23+25+…+22n -1-n ·22n +1.即S n =19[(3n -1)22n +1+2].11.已知等差数列{a n }满足a 3=7,a 5+a 7=26,{a n }的前n 项和为S n . (1)求a n 及S n ; (2)令b n =1a 2n -1(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n . 解析:(1)设等差数列{a n }的公差为d .因为a 3=7,a 5+a 7=26,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =7,2a 1+10d =26,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =2.故a n =3+2(n -1)=2n +1,S n =3n +n n -12×2=n 2+2n .(2)由(1)知,a n =2n +1, 从而b n =1a 2n -1=12n +12-1=14·1n n +1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1, 从而T n =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1=n4n +1,即数列{b n }的前n 项和T n =n4n +1.12.已知数列{a n }是首项为a 1=14,公比q =14的等比数列,设b n +2=3log 14 a n (n ∈N *),数列{c n }满足c n =a n ·b n .(1)求数列{b n }的通项公式; (2)求数列{c n }的前n 项和S n .解析:(1)由题意,知a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫14n (n ∈N *),又b n =3log 14a n -2,故b n =3n -2(n ∈N *).(2)由(1),知a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫14n ,b n =3n -2(n ∈N *),∴c n =(3n -2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n (n ∈N *).∴S n =1×14+4×⎝ ⎛⎭⎪⎫142+7×⎝ ⎛⎭⎪⎫143+…+(3n -5)×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n -1+(3n -2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n,于是14S n =1×⎝ ⎛⎭⎪⎫142+4×⎝ ⎛⎭⎪⎫143+7×⎝ ⎛⎭⎪⎫144+…+(3n -5)×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n +(3n -2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n +1,两式相减,得34S n =14+3⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫142+⎝ ⎛⎭⎪⎫143+…⎦⎥⎤+⎝ ⎛⎭⎪⎫14n -(3n -2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n +1=12-(3n +2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n +1,∴S n =23-3n +23×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n (n ∈N *).。