江苏省启东中学2020届高考数学二轮专题强化训练6 Word版缺答案
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(6)数列1、九连环是我国从古至今广泛流传的一种益智游戏.在某种玩法中,用n a 表示解下*(9,N)n n n ∈≤个圆环所需的移动最少次数,{}n a 满足11a =,且1121,22,n n n a a a ---⎧=⎨+⎩n 为偶,则解下4个圆环所需的最少移动次数为( ) A.7B.10C.12D.222、已知数列{}n a 满足2*123111()23n a a a L a n n n N n++++=+∈,设数列{}n b 满足:121n n n n b a a ++=,数列{}n a 的前n 项和为n T ,若*()1n n T n N n λ<∈+恒成立,则实数λ的取值范围为( )A.1[,)4+∞B.1(,)4+∞ C.3[,)8+∞ D.3(,)8+∞3、已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和333,3S a ==,则1011a =( ) A.2019B. 1010C. 2018D. 10114、记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知9772,10S a ==,则( )A .3n a n =+B .24n a n =-C .21722n S n n =+ D .2n S n n =-5、设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若4553a a =,则42SS 的值为( )A.65B.103C.145 D.536、已知等比数列{}n a 满足123a a +=,236a a +=,则7a 等于( ) A.64 B.81C.128D.2437、等比数列{}n a 中,若259,243,a a ==则{}n a 的前4项和为( )A. 81B. 120C. 168D. 1928、已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,342aa =,11a =,则4S =( )A.31B.15C.8D.79、设函数()y f x =的定义域为D ,若任取12,x x D ∈,当122x x +=时,12()()2f x f x b +=,则称点(,)a b 为函数()y f x =图象的对称中心.研究函数3()sin 1f x x x =++的某一个对称中心,并利用对称中心的上述定义,可得到()()()()20152014...20142015f f f f -+-+++=( )A. 0B. 4030C. 4028D. 403110、数列234534561,,,,...2222,12n n +,…的前n 项之和为n S ,则n S 的值等于( )A.32nn -B.1132n n -+- C.332nn +-D.432nn +-11、在等差数列{}n a 中,已知38a a 10,+=则573a a ___+= 12、设等比数列{}n a 的公比12q =,前n 项和为n S ,则44Sa =______________.13、已知等比数列{}n a 的首项为32,公比为12-,前n 项和为n S ,则当*n N ∈时, 1n n S S -的最大值与最小值之和为__________. 14、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若*)n a n N ∈,则2009S 的值为______.15、若数列{}n a 的前项和为1,0n S a >且22(N )n n n S a a n *=+∈.(1).求数列{}n a 的通项公式; (2).若0n a >,令121(1)(1)n n n n n b a a -+=-+,求数列{}n b 的前项和n T ,并比较n T 与1的大小关系.答案以及解析1答案及解析: 答案:A 解析:2答案及解析:答案:D 解析:3答案及解析: 答案:A 解析:4答案及解析: 答案:AC解析:因为972S =,所以5972a =,即58a =.因为710a =,所以75175a a d -==-,则()553n a a n d n =+-=+,()()1243172222n nn a a n n S n n +++===+5答案及解析: 答案:C解析:设等差数列{}n a 的公差为d ,由4253a a =,得11353a d a d +=+,得12a d =,则4121461425S a d S a d +==+.故选C.6答案及解析: 答案:A解析:由2312()36a a q a a q +=+==,得2q =,由121(1)3a a a q +=+=,得11a =,∴67264a ==,故选A.7答案及解析: 答案:B解析:公式532a 243q 27a 9===,3q =,21a a 3q ==,443(13)S 12013-==-8答案及解析:答案:B 解析:9答案及解析:答案:D 解析:10答案及解析:答案:C 解析:11答案及解析: 答案:20 解析:12答案及解析: 答案:15解析:设数列{}n a 的首项为1a ,则14411(1)1521812a S a -==-,341111()28a a a ==, ∴ 14411581518a S a a ==13答案及解析: 答案:14解析:由等比数列前n 项和公式可得112nn S ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭令n t S =,当n 为奇数时, 112nn S ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭单调递减,故132n S S ≤=当n 为偶数时, 112nn S ⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调递增, 234n S S ≥=则3342n S ≤≤,即3342t ≤≤令1()f t t t =-,易知函数()f t 单调递增,则75()126f t -≤≤ 故1n n S S -的最大值与最小值之和为7511264-+=14答案及解析:解析:15答案及解析:答案:(1).当1n =时,21112S a a =+,则11a = 当2n ≥时,2211122n n n n n n n a a a a a S S ---++=-=-, 即11()(1)0n n n n a a a a --+--=,由10a >可得11n n a a -=+或10n n a a -+= 则n a n =或1(1)n n a -=-. (2).0n a >Q111212111(1)(1)(1)()(1)(1)1n n n n n n n n b a a n n n n ---++=-=-=-++++11111111(1)()()...(1)()223341n n T n n -∴=+-+++-+-++111(1)1n n -=+-+ 当n 为奇数时,1111n T n =+>+ 当n 为偶数时,1111n T n =-<+ 解析:。
专题强化训练61. 已知函数f (x )=x 2﹣2alnx (a ∈R ),g (x )=2ax .(1)求函数f (x )的极值;(2)若a >0,函数h (x )=f (x )﹣g (x )有且只有一个零点,求实数a 的值;(3)若0<a <1,对于区间[1,2]上的任意两个不相等的实数x 1,x 2,都有|f (x 1)﹣f (x 2)|>|g (x 1)﹣g (x 2)|成立,求a 的取值范围.2.已知函数f (x )=x 2+ax+blnx (a ,b ∈R ).(1)若b=1且f (x )在x=1处取得极值,求实数a 的值及单调区间;(2)若b=﹣1,f (x )≥0对x >0恒成立,求a 的取值范围;(3)若a+b ≥﹣2且f (x )在(0,+∞)上存在零点,求b 的取值范围.3.设函数()ln f x x =,1()3a g x ax x-=+-(a R ∈). (1)当2a =时,解关于x 的方程()0x g e =(其中e 为自然对数的底数);(2)求函数()()()x f x g x ϕ=+的单调增区间;(3)当1a =时,记()()()h x f x g x =⋅,是否存在整数λ,使得关于x 的不等式2()h x λ≥ 有解?若存在,请求出λ的最小值;若不存在,请说明理由.(参考数据:ln 20.6931≈,ln3 1.0986≈)江苏省启东中学高三数学二轮专题强化训练2020.1题型四函数与导数强化训练(2)1. 若函数f (x )=x (lnx ﹣a )(a 为实常数).(1)当a=0时,求函数f (x )在x=1处的切线方程;(2)设g (x )=|f (x )|.①求函数g (x )的单调区间;②若函数h (x )=的定义域为[1,e 2],求函数h (x )的最小值m (a ).2.已知函数21()ln 2f x ax x =+,()g x bx =-,设()()()h x f x g x =-. (1)若()f x 在22x =处取得极值,且(1)(1)2f g '=--,求函数h (x )的单调区间; (2)若0a =时函数h (x )有两个不同的零点x 1,x 2.①求b 的取值范围;②求证:1221x x e >.3.已知函数f (x )=+. (1)求函数f (x )的定义域和值域;(2)设F (x )=•[f 2(x )﹣2]+f (x )(a 为实数),求F (x )在a <0时的最大值g (a );(3)对(2)中g (a ),若﹣m 2+2tm+≤g (a )对a <0所有的实数a 及t ∈[﹣1,1]恒成立,求实数m 的取值范围.江苏省启东中学高三数学二轮专题强化训练2020.1题型四函数与导数强化训练(3)1. 过点P(﹣1,0)作曲线f(x)=e x的切线l.(1)求切线l的方程;(2)若直线l与曲线y=(a∈R)交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),求证: x1+x2<﹣4.2. 已知函数f(x)=alnx﹣ax﹣3(a∈R).(1)当a>0时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,且函数g(x)=x2+nx+mf′(x)(m,n∈R)当且仅当在x=1处取得极值,其中f′(x)为f(x)的导函数,求m的取值范围;(3)若函数y=f(x)在区间(,3)内的图象上存在两点,使得在该两点处的切线相互垂直,求a的取值范围.3. 设函数()()21ln 2 2 f x x a x x a R =+--+∈,. (1)当1a =时,求函数()f x 的单调区间及所有零点;(2)设()()()112233 A x y B x y C x y ,,,,,为函数()()()()211ln g x f x x x x =+---图象上 三个不同的点,且1232x x x +=.问:是否存在实数a ,使得函数()g x 在点C 处的切线与直线AB 平行?若存在,求出所有满足条件的实数a 的值;若不存在,请说明理由.江苏省启东中学高三数学二轮专题强化训练2020.1题型四函数与导数强化训练(4)1.设R a ∈,函数e e x e ex x f (],,0(,)(2∈=为自然对数的底数),a x ax x g --=ln 2)(, (1) 求实数)(x f 的值域;(2) 若的最小值;成立,求实数使a x g x 0)(],21,0(≤∈∃ (3) 若对于]00)()(],,0(00e x f x g x e x ,在(的方程关于=-∈∀总有两个不等实根,求实数a 的取值范围。
i ←1While i < 6 i ←i + 2 S ←2i + 3End While(第3题)启东中学高三数学第二次质量检测 数学学科参考答案及评分建议一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.1. 已知集合{} 03 4 A =,,,{} 102 3 B =-,,,,则A B = ▲ . 【答案】{}03,2. 已知复数3i1iz -=+,其中i 为虚数单位,则复数z 的模是 ▲ .3. 根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 是 ▲ .【答案】174. 现有1 000根某品种的棉花纤维,从中随机抽取50根,纤维长度(单位:mm )的数据分组及各组的频数见右上表,据此估计这1 000根中纤维长度不小于37.5 mm 的根数是 ▲ .【答案】1805. 100张卡片上分别写有1,2,3,…,100.从中任取1张,则这张卡片上的数是6的倍数的概率是 ▲ . 【答案】4(或0.16)6. 在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线24y x =上一点P 到焦点的距离为3,则点P 的横坐标是 ▲ .【答案】2(第4题)7. 现有一个底面半径为3 cm ,母线长为5 cm 的圆锥状实心铁器,将其高温融化后铸成一个实心铁球(不计损耗),则该铁球的半径是 ▲ cm .8. 函数()f x =的定义域是 ▲ .【答案】[]22-,9. 已知{}n a 是公差不为0的等差数列,n S 是其前n 项和.若2345a a a a =,927S =,则1a 的值是 ▲ . 【答案】5-10.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆1C :()()22481x y -+-=,圆2C :()()22669x y -++=.若圆心在x 轴上的圆C 同时平分圆1C 和圆2C 的圆周,则圆C 的方程是 ▲ . 【答案】2281x y +=11.如图,在平面四边形ABCD 中,O 为BD 的中点,且3OA =,5OC =.若·=-7, 则·的值是 ▲ .【答案】912.在△ABC 中,已知2AB =,226AC BC -=,则tan C 的最大值是 ▲ .13.已知函数20()1 0x m x f x x x -+<⎧=⎨-⎩≥,,,,其中0m >.若函数()()1y f f x =-有3个不同的零点,则m 的取值范围是 ▲ . 【答案】(01),14.已知对任意的x ∈R ,()()3sin cos 2sin2 3 a x x b x a b ++∈R ≤,恒成立,则当a b +取得最小值时,a 的值是 ▲ . 【答案】45- 二、解答题:本大题共6小题,共计90分. 15.(本小题满分14分)(第11题)已知()πsin α+=,()ππα∈,.求:(1)cos α的值; (2)()πsin 24α-的值.解:(1)法一:因为()ππ2α∈,,所以()π3π5π444α+∈,,又()πsin 4α+,所以()πcos 4α+=. (3)分所以()ππcos cos αα⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦()()ππππcos cos sin sin 4444αα=+++=35=-. …… 6分法二:由()πsin 4α+得,ππsin cos cos sin 44αα+, 即1sin cos 5αα+=. ① (3)分又22sin cos 1αα+=. ②由①②解得3cos 5α=-或cos α=45. 因为()ππ2α∈,,所以3cos 5α=-. (6)分(2)因为()ππ2α∈,,3cos 5α=-,所以4sin 5α. …… 8分所以()4324sin22sin cos 25525ααα==⨯⨯-=-, ()2237cos22cos 12525αα=-=⨯-=-. (12)分所以()πππsin 2sin 2cos cos2sin ααα-=-()()2472525=--=. …… 14分16.(本小题满分14分)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,AC BC ⊥,A 1B 与AB 1交于点D ,A 1C 与AC 1交于点E .求证:(1)DE ∥平面B 1BCC 1; (2)平面1A BC ⊥平面11A ACC . 证明:(1)在直三棱柱111ABC A B C -中,四边形A 1ACC 1为平行四边形. 又E 为A 1C 与AC 1的交点,所以E 为A 1C 的中点. …… 2分同理,D 为A 1B 的中点,所以DE ∥BC . …… 4分又BC ⊂平面B 1BCC 1,DE ⊄平面B 1BCC 1,所以DE ∥平面B 1BCC 1. (7)分(2)在直三棱柱111ABC A B C -中,1AA ⊥平面ABC ,又BC ⊂平面ABC ,所以1AA BC ⊥. …… 9分又AC BC ⊥,1AC AA A = ,1AC AA ⊂,平面11A ACC ,所以BC ⊥平面11A ACC . …… 12分C 1ACA 1B 1 D(第16题)E因为BC ⊂平面1A BC ,所以平面1A BC ⊥平面11A ACC . …… 14分17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222 1 (0)y x a b a b+=>>的离心率为23,C 为椭圆上位于第一象限内的一点.(1)若点C 的坐标为()523,,求a ,b 的值;(2)设A 为椭圆的左顶点,B 为椭圆上一点,且=12,求直线AB 的斜率.解:(1)因为椭圆的离心率为23,23=,即2259b a =.①又因为点C ()523,在椭圆上,所以2242519a b +=. ② …… 3分由①②解得2295a b ==,. 因为0a b >>,所以3a b =, …… 5分(2)法一:由①知,2259b a =,所以椭圆方程为2222915y x a a+=,即222595x y a +=. 设直线OC 的方程为x my =()0m >,11()B x y ,,22()C x y ,.由222595x my x y a=⎧⎨+=⎩,得2222595m y y a +=, 所以222559a y m =+.因为20y >,所以2y . …… 8分因为=12,所以//AB OC .可设直线AB 的方程为x m y a =-.(第17题)由222595x my a x y a=-⎧⎨+=⎩,得22(59)100m y amy +-=, 所以0y =或21059am y m =+,得121059am y m =+. (11)分因为=12,所以()()11221122x a y x y +=,,,于是212y y =,22059am m =+()0m >,所以m =. 所以直线AB的斜率为1m =. (14)分法二:由(1)可知,椭圆方程为222595x y a +=,则(0)A a -,. 设11()B x y ,,22()C x y ,.由=12,得()()112211x a y x y +=,,,所以121x x a =-,121y y =. …… 8分因为点B ,点C 都在椭圆222595x y a +=上, 所以()()22222222225951595.22x y a y x a a ⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩,解得24a x =,2y =, (12)分所以直线AB的斜率22y k x == …… 14分18.(本小题满分16分)一缉私艇巡航至距领海边界线l (一条南北方向的直线)3.8海里的A 处,发现在其北偏东30°方向相距4海里的B 处有一走私船正欲逃跑,缉私艇立即追击.已知缉私艇的最 大航速是走私船最大航速的3倍.假设缉私艇和走私船均按直线方向以最大航速航行.(1)若走私船沿正东方向逃离,试确定缉私艇的追击方向,使得用最短时间在领海内拦截成功;(参考数据:sin17°≈5.7446)(2)问:无论走私船沿何方向逃跑,缉私艇是否总能在领海内成功拦截?并说明理由. 解:(1)设缉私艇在C 处与走私船相遇(如图甲),依题意,3AC BC =. …… 2分 在△ABC 中,由正弦定理得,sin sin BC BAC ABC AC ∠=∠sin1203==因为sin17°17BAC ∠=°. 从而缉私艇应向北偏东47 方向追击. …… 5分在△ABC 中,由余弦定理得,2224cos1208BC AC BC+-= ,解得BC = 1.68615≈. 又B 到边界线l 的距离为3.84sin30 1.8-= .因为1.68615 1.8<,所以能在领海上成功拦截走私船. …… 8分(2)如图乙,以A 为原点,正北方向所在的直线为y 轴建立平面直角坐标系xOy . 则(2B ,,设缉私艇在()P x y ,处(缉私艇恰好截住走私船的位置)与走私 船相遇,则3PA PB=3=.整理得,()(229944x y -+=, …… 12分所以点()P x y ,的轨迹是以点(94为圆心,32为半径的圆. 因为圆心(94到领海边界线l : 3.8x =的距离为1.55,大于圆半径32,所以缉私艇能在领海内截住走私船. (14)A BC图甲北(第18题)分答:(1)缉私艇应向北偏东47 方向追击;(2)缉私艇总能在领海内成功拦截走私船. …… 16分19.(本小题满分16分)已知函数1()ef x =,()lng x x =,其中e 为自然对数的底数.(1)求函数()()y f x g x =在x =1处的切线方程;(2)若存在12x x ,()12x x ≠,使得[]1221()()()()g x g x f x f x λ-=-成立,其中λ为常数,求证:e λ>;(3)若对任意的(]01x ∈,,不等式()()(1)f x g x a x -≤恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)因为ln ()()e x xy f x g x ==,所以()211e ln e ln e e x x x x x xx x y ⋅-⋅-'==,故11e x y ='=. 所以函数()()y f x g x =在x =1处的切线方程为1(1)ey x =-,即e 10x y --=. (2)分(2)由已知等式[]1221()()()()g x g x f x f x λ-=-得1122()()()()g x f x g x f x λλ+=+.记()()()ln e p x g x f x x λλ=+=+,则e ()e x xx p x x λ-'=. …… 4分假设e λ≤.① 若λ≤0,则()0p x '>,所以()p x 在()0+∞,上为单调增函数.又12()()p x p x =,所以12x x =,与12x x ≠矛盾. …… 6分② 若0e λ<≤,记()e x r x x λ=-,则()e x r x λ'=-.令()0r x '=,解得0ln x λ=.当0x x >时,()0r x '>,()r x 在()0x +∞,上为单调增函数;当00x x <<时,()0r x '<,()r x 在()00x ,上为单调减函数. 所以0()()=1ln )0r x r x λλ-≥(≥,所以()0p x '≥, 所以()p x 在()0+∞,上为单调增函数.又12()()p x p x =,所以12x x =,与12x x ≠矛盾.综合①②,假设不成立,所以e λ>. …… 9分(3)由()()(1)f x g x a x -≤得ln e (1)x x a x --≤0. 记ln e (1)x F x x a x --()=,0x <≤1, 则()211e e e x x xF x ax x a x x '-=-()=.① 当1e a ≤时,因为211e exx ≥,e 0x x >,所以0F x '()≥, 所以F x ()在(]0+∞,上为单调增函数,所以(1)F x F ()≤=0,故原不等式恒成立. …… 12分 ② 法一:当1e a >时,由(2)知e e x x ≥,3211e e a x F x a x x x-'-=()≤, 当()1e 1a x -<<时,0F x '<(),()F x 为单调减函数, 所以(1)F x F >()=0,不合题意. 法二:当1ea >时,一方面1=1e 0F a '-<().另一方面,111e x a ∃=<,()()111121111e e e e 10F x a x x a x a a x x '-=-=->()≥.所以01(1)x x ∃∈,,使0=0F x '(),又F x '()在(0)+∞,上为单调减函数, 所以当01x x <<时,0F x '<(),故F x ()在0(1)x ,上为单调减函数, 所以(1)F x F >()=0,不合题意.综上,1ea ≤. (16)分20.(本小题满分16分)设数列{}n a 的前n 项和为S n ()*n ∈N ,且满足:①12 a a ≠;②()()()22112n n r n p S n n a n n a +-=++--,其中r p ∈R ,,且0r ≠.(1)求p 的值;(2)数列{}n a 能否是等比数列?请说明理由; (3)求证:当r =2时,数列{}n a 是等差数列. 解:(1)n =1时,211(1)220r p S a a -=-=, 因为12a a ≠,所以20S ≠,又0r ≠,所以p =1. …… 2分(2){}n a 不是等比数列.理由如下: 假设{}n a 是等比数列,公比为q ,当n =2时,326rS a =,即211(1)6ra q q a q ++=,所以2(1)6r q q q ++=, (i ) (4)分当n =3时,431212+4rS a a =,即2321112(1)124ra q q q a q a +++=+, 所以232(1)62r q q q q +++=+, (ii ) (6)分由(i )(ii )得q =1,与12a a ≠矛盾,所以假设不成立.故{}n a 不是等比数列. …… 8分(3)当r =2时,易知3122a a a +=.由22112(1)()(2)n n n S n n a n n a +-=++--,得2n ≥时,11(1)(1)(2)211n n n n a n n a S n n +++-=+--, ① 112(1)(2)(1)(2)2n n n n a n n a S n n++++-+=+,② ②-①得,2112(1)(2)(1)(2)21(1)n n n n n a n n a n n a a n n n n +++++-+=-+--, …… 11分即11121(1)(2)()(1)()2()1n n n n n a a n n a a a a n n ++++-+--=--, 211112()(2)()()11n n n a a n a a n a a n n n ++-+--=-+-, 即()2111111121n n n n a a a a n a a a a n n n n +++-----=-+- ()111(1)2212n n n n a a a a n n ----=-⨯--=……()3121(1)3202223121n n a a a a -⨯⋅⋅⋅⨯--=-=⨯⨯⋅⋅⋅⨯--, 所以11121121n n a a a a a a n n ----==⋅⋅⋅=--,令21a a -=d ,则1n a a d -=(2)n ≥. (14)分所以1(1)(2)n a a n d n =+-≥. 又1n =时,也适合上式, 所以*1(1)()n a a n d n =+-∈N . 所以*1()n n a a d n +-=∈N .所以当r =2时,数列{}n a 是等差数列. (16)分数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作..................答.. 若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,已知△ABC 内接于⊙O ,连结AO 并延长交⊙O 于点D ,ACB ADC ∠=∠. 求证:2AD BC AC CD⋅=⋅.证明:连结OC .因为ACB ADC ∠=∠,ABC ADC ∠=∠,所以ACB ABC ∠=∠.3分因为OC =OD ,所以OCD ADC ∠=∠. 所以ACB OCD ∠=∠.所以△ABC ∽△ODC . …… 8分所以AC BC OC CD=,即AC CD OC BC ⋅=⋅.因为12OC AD =,所以2AD BC AC CD ⋅=⋅. (10)分B .[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)设矩阵A 满足:A 1206⎡⎤=⎢⎥⎣⎦1203--⎡⎤⎢⎥⎣⎦,求矩阵A 的逆矩阵1-A . 解:法一:设矩阵a b c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,则1206a b c d ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦1203--⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 所以1a =-,262a b +=-,0c =,263c d +=. …… 4分解得0b =,12d =,所以10102-⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎣⎦A . …… 6分根据逆矩阵公式得,矩阵11002--⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A . (10)分法二:在A 1206⎡⎤=⎢⎥⎣⎦1203--⎡⎤⎢⎥⎣⎦两边同时左乘逆矩阵1-A 得, (第21—A 题)1206⎡⎤=⎢⎥⎣⎦1-A 1203--⎡⎤⎢⎥⎣⎦. …… 4分设1-=A a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则1206⎡⎤=⎢⎥⎣⎦a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦1203--⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以1a -=,232a b -+=,0c -=,236c d -+=. (6)分解得1a =-,0b =,0c =,2d =,从而11002--⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A . …… 10分C .[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy中,已知直线32x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,(l 为参数)与曲线218x t y t ⎧=⎪⎨⎪=⎩,(t 为参数)相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.解:法一:将曲线218x t y t⎧=⎪⎨⎪=⎩,(t 为参数)化为普通方程为28y x =. (3)分将直线32x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,(l 为参数)代入28y x =得,2240l -+=, (6)分解得1l =2l =则12l l -=所以线段AB的长为 …… 10分法二:将曲线218x t y t⎧=⎪⎨⎪=⎩,(t 为参数)化为普通方程为28y x =, (3)分将直线32x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,(l 为参数)化为普通方程为302x y -+=, (6)分由28302y x x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩,得,122x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,或926.x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 所以AB (10)分D .[选修4-5:不等式选讲](本小题满分10分)设x y z ,,均为正实数,且1xyz =,求证:333111xy yz zx x y y z z x ++++≥. 证明:因为x y z ,,均为正实数,且1xyz =,所以122xy yz x y +=≥,122yz xz y z +=≥,3122xz xy z z x +=≥. …… 8分所以111xy yz zx x y y z z x ++++≥. …… 10分【必做题】第22、23题,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)某乐队参加一户外音乐节,准备从3首原创新曲和5首经典歌曲中随机选择4首进行演唱.(1)求该乐队至少演唱1首原创新曲的概率;(2)假定演唱一首原创新曲观众与乐队的互动指数为a (a 为常数),演唱一首经典歌曲观众与乐队的互动指数为2a .求观众与乐队的互动指数之和X 的概率分布及数学期望.解:(1)设“至少演唱1首原创新曲”为事件A ,则事件A 的对立事件A 为:“没有1首原创新曲被演唱”.所以()4548C 13()1114C P A P A =-=-=.答:该乐队至少演唱1首原创新曲的概率为1314. (4)分(2)设随机变量x 表示被演唱的原创新曲的首数,则x 的所有可能值为0,1,2,3. 依题意,()24X ax a x =+-,故X 的所有可能值依次为8a ,7a ,6a ,5a .则458C 1(8)(0)C P X a P x =====,133548C C 3(7)(1)7C P X a P x =====,223548C C3(6)(2)7C P X a P x =====,313548C C 1(5)(3)14C P X a P x =====.从而X 的概率分布为: (8)分所以X 的数学期望()133191876514771414E X a a a a a =⨯+⨯+⨯+⨯=. (10)分23.(本小题满分10分)设*2n n ∈N ≥,.有序数组()12n a a a ⋅⋅⋅,,,经m 次变换后得到数组()12m m m n bb b ⋅⋅⋅,,,,,,,其中11i i i b a a +=+,,111m i m i m i b b b --+=+,,,(i =1,2,⋅⋅⋅,n ),11n a a +=,1111m n m b b -+-=,,(2)m ≥.例如:有序数组()123,,经1次变换后得到数组()122331+++,,,即()354,,;经第2次变换后得到数组()897,,. (1)若 (12)i a i i n ==⋅⋅⋅,,,,求35b ,的值; (2)求证:0C mjm i i j m j b a +==∑,,其中i =1,2,⋅⋅⋅,n .(注:当i j kn t +=+时,*k ∈N ,t =1,2,⋅⋅⋅,n ,则i j t a a +=.)解:(1)依题意,()12345678n ⋅⋅⋅,,,,,,,,, 经1次变换为:()35791113151n ⋅⋅⋅+,,,,,,,,, 经2次变换为:()812162024284n ⋅⋅⋅+,,,,,,,, 经3次变换为:()202836445212n ⋅⋅⋅+,,,,,,, 所以3552b =,. …… 3分(2)下面用数学归纳法证明对*m ∈N ,0C mjm i i j m j b a +==∑,,其中12i n =⋅⋅⋅,,,. (i )当1m =时,11110C j i i i i j j b a a a ++==+=∑,,其中12i n =⋅⋅⋅,,,,结论成立; (ii )假设*()m k k =∈N 时,k i b =,0C kji jk j a+=∑,其中12i n =⋅⋅⋅,,,. …… 5分则1m k =+时,11k i k i k i b b b ++=+,,,10C C kkjj i j ki j k j j a a +++===+∑∑1101C C kk j j i j ki j k j j a a +-++===+∑∑()0111C C C C kj j ki ki j k k i k k j a a a -+++==+++∑0111111C C C kj k i k i j k i k k j a a a +++++++==++∑ 110C k j i j k j a +++==∑,所以结论对1m k =+时也成立.由(i )(ii )知,*m ∈N ,0C mjm i i j m j b a +==∑,,其中12i n =⋅⋅⋅,,,. …… 10分。
第 6 讲复合函数的导数1.(2019 南统统州、海门联考,23)已知函数f1(x)=sin ??2,x∈R,记f n+1(x) 为f n(x)的导数,n∈N*.(1) 求f2(x), f3(x);(2) 猜想f n(x),n∈N*的表达式,并证明你的猜想.2.(2019 苏州检测,23)(1) 设x>-1,试比较ln(1+x) 与x 的大小;??1 (2) 能否存在常数a∈N,使得a<∑????=1 (1 + 1??)??<a+1 对随意大于 1 的自然数n 都建立?若存在,试求出a 的值并证明你的结论;若不存在,请说明原因.答案精解精析1.分析 (1)f 1(x)=sin ?? 2,f 2(x)= 1 ??2cos 2,f 3(x)=- 1 4sin ?? 2 .(2) 猜想: f n (x)= 1 2??-1sin ( ??- 1 2 π+ ??2) .下边用数学概括法证明 :①当 n=1 时, f 1(x)=sin ??2 ,结论建立;②假定 n=k(k ≥1 且 k ∈N *)时,结论建立 ,即 f k (x)= 1 2 ??-1sin ( ??-1 2 π+ ??2 ).当 n=k+1 时, f k+1(x)=f' k (x)1 = 21 ??-1 ×2??-1×co (s 2π+ ??2 )1=2 ??sin ( ??-1 2π+ π 2 + ?? 2) 1=2 (??+1) -1sin[(??+1) - 1 2π+ ??2]. 因此当 n=k+1 时,结论建立.综上,由①② 可知,对随意的 n ∈N *,f n (x)= 1 2??-1sin ( ??-1 2 π+ ??2) .2.分析 (1) 设 f(x)=x-ln(1+x), f '(x)=1- 1 ?? 1+??=??+1,当 x ∈(-1,0)时, f '(x)<0, f(x) 单一递减;当 x ∈(0,+ ∞时), f '(x)>0, f(x) 单一递加.故函数 f(x) 有最小值 f(0)=0,则 ln(1+x) ≤x 恒建立.(2) 关于(1 + 1 ??)??,取 m=1,2,3,4 进行验算: (1 +1 1) 1 =2, (1 + 1 2)2 9=4=2.25, (1 +1 3) 3 64 27= ≈2.37,(1 + 1 4) 4 625 256 =≈2.44, 猜想: ① 2<(1 + 1 ??)?? <3,m=2,3,4,5,⋯.?? 1②存在 a=2,使得 a< ∑ ????=1 (1 + 1 ??)?? <a+1 恒建立.证法一:对 m ∈N,且 m>1,有(1 +1??)?? = C ?0?+C ?1?( 1??) + C ?? 2( 2 ( 1??)2+⋯+C ?? (1 ??) ?? +⋯+ C ?? (1 ??) ?? ??(??-1)=1+1+ 2!(1 ??)2 ??(??-1) ⋯(??-??+1)+⋯+ · ??!(1??)?? ??(??-1) ⋯2×1+⋯+??!(1??)?? 1 =2+ 2! (1 - 1 1??) +⋯+ ·(1 -??!1 ??) (1 -2 ??) ⋯(1 - ??-1 1 ?? ) +⋯+??! (1 - 1 ??)⋯(1-??- 1 1 1 11 1111?? ) <2+2!+3!+⋯+??+!⋯+??!<2+2×1+3×2+⋯+??(?-?1) +⋯+??(??-1) =2+(1 -1 2) +(1 2 -13) +⋯+(1 ??-1 - 1??)+⋯+(1??-1 -11??) =3-??<3,又由于C ???? (?? (1??)?? >0(k=2,3,4,⋯,m), 因此 2< (1 +1??)?? <3,??进而有 2n< ∑??=1(1 +1 ??)?? <3n 建立, ?? 1即 2<∑????=1(1 +1??)?? <2+1,?? 1因此存在 a=2,使得 a<∑?? ??=1(1 +1??)?? <a+1 恒建立.证法二:由(1) 知:当 x ∈(0,1] 时, ln(1+x)<x,1设 x=??,k=1,2,3,4,⋯,则 ln (1 + 11??) <??,因此 kln (1 +1??) <1,即 ln (1 + 1 ??) ?? <1,因此(1 + 1 ??)??<e<3,当 k ≥2 时,由二项式定理得 :(1 + 1 ??) ?? =C ?? 0+C ?1?( 0+C ?1?( 1 ??) +C ?? 2 ( 2 ( 1 ??) 2 +⋯+C ?? ??( ??( 1 ??) ?? > C ?? 0+C ?1?( 0+C ?1?( 1 ??) =2, 即 2<(1 + 1 ??) ??<3 对随意大于 1 的自然数 k 恒建立,??进而有 2n< ∑??=1(1 + 1 ??) ????1<3n 建立,即 2< ∑????=1(1 +1 ??)?? <2+1,??1因此存在a=2,使得a<∑????=1 (1 + 1??)??<a+1 恒建立.。
专题能力训练18 排列、组合与二项式定理专题能力训练第42页一、能力突破训练1.某电视台的一个综艺栏目对含甲、乙在内的六个不同节目排演出顺序,第一个节目只能排甲或乙,最后一个节目不能排甲,则不同的排法共有( ) A.192种 B.216种 C.240种 D.288种 答案:B解析:完成这件事,可分两类:第一类,第一个节目排甲,其余位置有A 55=120种不同的排法;第二类,第一个节目排乙,最后一个节目有4种排法,其余位置有A 44=24种不同的排法.所以共有A 55+4A 44=216种不同的排法. 2.已知(x 2+1x )n的展开式的各项系数和为32,则展开式中x 4的系数为( )A.5B.40C.20D.10答案:D解析:令x=1,得2n=32,所以n=5,则C 5r (x 2)5-r ·(1x )r=C 5r x 10-3r.令10-3r=4,得r=2,所以展开式中x 4的系数为C 52=10.3.已知(1+x )n 的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( ) A.212 B.211 C.210 D.29 答案:D解析:由条件知C n 3=C n 7,解得n=10.所以(1+x )10中二项式系数和为210,其中奇数项的二项式系数和为210-1=29.4.若(x 6+x √x )n的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于( )A.3B.4C.5D.6 答案:C解析:展开式的通项为T r+1=C n r (x 6)n-r (x √x )r=C n r x 6n -152r .因为展开式中含常数项,所以6n-152r=0成立,即n=54r.当r=4时,n 有最小值5.故选C. 5.(x 2+1x 2-2)3展开式中的常数项为( ) A.-8B.-12C.-20D.20答案:C解析:因为(x 2+1x 2-2)3=(x -1x )6, 所以T r+1=C 6r x 6-r (-1x )r=(-1)r C 6r x 6-2r,所以当r=3时为常数项,且常数项为-C 63=-20.6.某学校组织演讲比赛,准备从甲、乙等八名同学中选派四名同学参加,要求甲、乙两名同学至少有一人参加.若甲、乙同时参加,他们的演讲顺序不能相邻,则不同的演讲顺序的种数为( )A.1 860B.1 320C.1 140D.1 020答案:C解析:根据甲、乙两名同学中实际参与演讲比赛的人数进行分类计数:第一类,甲、乙两名同学中实际参与演讲比赛的恰有一人,满足题意的不同的演讲顺序的种数为C21·C63·A44=960;第二类,甲、乙两名同学中实际参与演讲比赛的恰有两人,满足题意的不同的演讲顺序的种数为C22·C62·A22·A32=180.因此满足题意的不同的演讲顺序的种数为960+180=1140.故选C.7.若二项式(3-x)n(n∈N*)中所有项的系数之和为a,所有项的系数的绝对值之和为b,则ba +ab的最小值为()A.2B.52C.136D.92答案:B解析:令x=1,a=2n;令x=-1,b=4n,则ba +ab=2n+12n.令t=2n,t≥2,则ba+a b =2n+12n=t+1t≥2+12=52.故选B.8.在某市记者招待会上,需要接受本市甲、乙两家电视台记者的提问,两家电视台均有记者5人,主持人需要从这10名记者中选出4名记者提问,且这4人中,既有甲电视台记者,又有乙电视台记者,且甲电视台的记者不可以连续提问,则不同的提问方式的种数为()A.1 200B.2 400C.3 000D.3 600答案:B解析:若4人中,有甲电视台记者1人,乙电视台记者3人,则不同的提问方式总数是C51C53A44=1200;若4人中,有甲电视台记者两人,乙电视台记者两人,则不同的提问方式总数是C52C52A22A32=1200;若4人中,有甲电视台记者3人,乙电视台记者1人,则不符合主持人的规定,故所有不同提问方式的总数为1200+1200=2400.9.在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记x m y n项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=()A.45B.60C.120D.210答案:C解析:∵(1+x)6展开式的通项为T r+1=C6r x r(r=0,1,2,…,6),(1+y)4展开式的通项为T h+1=C4ℎy h(h=0,1,2,…,4),∴(1+x)6(1+y)4展开式的通项可以为C6r C4ℎx r y h,∴f(m,n)=C6m C4n.∴f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=C63+C62C41+C61C42+C43=20+60+36+4=120.故选C.10.本次模拟考试结束后,班级要排一张语文、数学、英语、物理、化学、生物六科试卷讲评顺序表.若化学排在生物前面,数学与物理不相邻且都不排在最后,则不同的排法共有()A.72种B.144种C.288种D.360种答案:B解析:第一步,排语文、英语、化学、生物4种,且化学排在生物前面,有A 442=12种排法;第二步将数学和物理插入前4科除最后位置外的4个空当中的2个,有A 42=12种排法,所以不同的排法共有12×12=144种.11.(x-y )(x+y )8的展开式中x 2y 7的系数为 .(用数字填写答案) 答案:-20解析:(x+y )8的通项为T r+1=C 8r x 8-r y r(r=0,1,…,8).当r=7时,T 8=C 87xy 7=8xy 7,当r=6时,T 7=C 86x 2y 6=28x 2y 6, 所以(x-y )(x+y )8的展开式中含x 2y 7的项为x ·8xy 7-y ·28x 2y 6=-20x 2y 7,故系数为-20. 12.已知(1+3x )n 的展开式中含有x 2项的系数是54,则n= . 答案:4解析:二项展开式的通项T r+1=C n r (3x )r =3r ·C n r ·x r ,令r=2,得32·C n 2=54,解得n=4.13.从2名女生,4名男生中选3人参加科技比赛,且至少有1名女生入选,则不同的选法共有 种.(用数字填写答案) 答案:16解析:(方法一)①当3人中恰有1名女生时,有C 21C 42=12种选法.②当3人中有2名女生时,有C 22C 41=4种选法. 故不同的选法共有12+4=16种.(方法二)6人中选3人共有C 63种选法,当3人全是男生时有C 43种选法,所以至少有1名女生入选时有C 63−C 43=16种选法. 14.在(√x 3-2x )n的二项式中,所有项的二项式系数之和为256,则常数项等于 . 答案:112解析:由二项式定理,得所有项的二项式系数之和为2n , 由题意,得2n =256,所以n=8. 二项式展开式的通项为T r+1=C 8r (√x 3)8-r (-2x )r=(-2)r C 8r x 83-43r,求常数项则令83−43r=0,所以r=2,所以T 3=112.15.在一次医疗救助活动中,需要从A 医院某科室的6名男医生、4名女医生中分别抽调3名男医生、2名女医生,且男医生中唯一的主任医师必须参加,则不同的选派方案共有 种.(用数字作答) 答案:60解析:首先选派男医生中唯一的主任医师,然后从5名男医生、4名女医生中分别抽调2名男医生、2名女医生,故不同的选派方案有C 52C 42=10×6=60种. 故答案为60.16.将6位志愿者分成4组,其中两个组各两人,另两个组各1人,分赴全运会的四个不同场馆服务,不同的分配方案有 种.(用数字作答) 答案:1 080解析:先将6位志愿者分组,共有C 62·C 42A 22种方法;再把各组分到不同场馆,共有A 44种方法.由分步乘法计数原理知,不同的分配方案共有C 62C 42A 22·A 44=1080种.17.已知多项式(x+1)3(x+2)2=x 5+a 1x 4+a 2x 3+a 3x 2+a 4x+a 5,则a 4= ,a 5= . 答案:16 4解析:由二项式展开式可得通项公式为C 3r x 3-r ·C 2m x 2-m 2m,分别取r=3,m=1和r=2,m=2可得a 4=4+12=16,令x=0可得a 5=13×22=4.18.从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有 种不同的选法.(用数字作答) 答案:660解析:由题意可得,总的选择方法为C 84C 41C 31种方法,其中不满足题意的选法有C 64C 41C 31种方法,则满足题意的选法有C 84C 41C 31−C 64C 41C 31=660种.19.某高三毕业班有40名同学,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,则全班一共写了 条毕业留言.(用数字作答) 答案:1 560解析:该问题是一个排列问题,故共有A 402=40×39=1560条毕业留言.二、思维提升训练20.将2名教师、4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有( ) A.12种 B.10种 C.9种 D.8种 答案:A解析:将4名学生均分为2个小组共有C 42C 22A 22=3种分法,将2个小组的同学分给2名教师带有A 22=2种分法,最后将2个小组的人员分配到甲、乙两地有A 22=2种分法, 故不同的安排方案共有3×2×2=12种.21.某学校安排甲、乙、丙、丁四位同学参加数学、物理、化学竞赛,要求每位同学仅报一科,每科至少有一位同学参加,且甲、乙不能参加同一学科,则不同的安排方法有( ) A.36种 B.30种 C.24种 D.6种 答案:B解析:首先从四个人中选择两个人作为一组,其余两个人各自一组分派到三个竞赛区,共有C 42·A 33种方法,再将甲、乙参加同一学科的种数A 33排除,继而所求的安排方法有C 42·A 33−A 33=30种,故答案为B.22.若x 4(x+3)8=a 0+a 1(x+2)+a 2(x+2)2+…+a 12(x+2)12,则log 2(a 1+a 3+a 5+…+a 11)等于( ) A.27 B.28 C.7 D.8 答案:C解析:令x=-1,得a 0+a 1+a 2+…+a 12=28,① 令x=-3,得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 12=0.② 由①-②,得2(a 1+a 3+…+a 11)=28, ∴a 1+a 3+…+a 11=27,∴log2(a1+a3+…+a11)=7.23.用a代表红球,b代表蓝球,c代表黑球.由加法计数原理及乘法计数原理,从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由(1+a)(1+b)的展开式1+a+b+ab表示出来,如:“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球、而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来.依此类推,下列各式中,其展开式可用来表示从5个无区别的红球、5个无区别的蓝球、5个有区别的黑球中取出若干个球,且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法种数是()A.(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5B.(1+a5)(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c)5C.(1+a)5(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c5)D.(1+a5)(1+b)5(1+c+c2+c3+c4+c5)答案:A解析:本题可分三步:第一步,分别取0,1,2,3,4,5个红球,共有1+a+a2+a3+a4+a5种取法;第二步,取0个或5个蓝球,有1+b5种取法;第三步,取5个有区别的黑球,有(1+c)5种取法.所以共有(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5种取法.故选A.24.1-90C101+902C102-903C103+…+(-1)k90k C10k+…+9010C1010除以88的余数是()A.-1B.1C.-87D.87答案:B解析:∵1-90C101+902C102+…+(-1)k90k C10k+…+9010C1010=(1-90)10=8910=(88+1)10=8810+C101889 +…+C10988+1,又前10项均能被88整除,∴余数是1.25.某人根据自己的爱好,希望从{W,X,Y,Z}中选两个不同字母,从{0,2,6,8}中选3个不同数字拟编车牌号,要求前3位是数字,后两位是字母,且数字2不能排在首位,字母Z和数字2不能相邻,则满足要求的车牌号有()A.198个B.180个C.216个D.234个答案:A解析:不选2时,有A33A42=72个不同的车牌号;选2,不选Z时,有C21C32A22A32=72个不同的车牌号;选2,选Z时,2在数字的中间,有A32C21C31=36个不同的车牌号;当2在数字的第三位时,有A32A31=18个不同的车牌号.根据分类加法计数原理,知共有72+72+36+18=198个不同的车牌号,故选A.26.若A,B,C,D四人站成一排照相,A,B相邻的排法总数为k,则二项式(1-xk )k的展开式中含x2项的系数为.答案:1124解析:由题意知k=A22A33=12,所以T r+1=C12r(-x12)r=C12r(-112)rx r.因为r=2,所以含x2项的系数为C1221122=66×1122=1124.27.已知二项式(x-ax )6的展开式中x2的系数为A,常数项为B,且B=4A,求a的值.解:展开式的通项为T r+1=C6r x6-r·(-ax )r=(-a)r C6r x6-2r.令6-2r=2,得r=2,A=a2C62=15a2;令6-2r=0,得r=3,B=-a3C63=-20a3.将其代入B=4A,得a=-3.28.在6名内科医生和4名外科医生中,内科主任和外科主任各1名,现要组成5人医疗小组送医下乡,根据下列条件,分别求出各有多少种不同的选派方法.(1)有3名内科医生和两名外科医生;(2)既有内科医生,又有外科医生;(3)至少有1名主任参加;(4)既有主任,又有外科医生.解:(1)先选内科医生有C63种选法,再选外科医生有C42种选法,故选派方法的种数为C63·C42=120.(2)既有内科医生,又有外科医生,正面思考应包括四种情况,内科医生去1人,2人,3人,4人,易得出选派方法的种数为C61·C44+C62·C43+C63·C42+C64·C41=246.若从反面考虑,则选派方法的种数为C105−C65=246.(3)分两类:一是选1名主任有C21·C84种方法;二是选两名主任有C22·C83种方法,故至少有1名主任参加的选派方法的种数为C21·C84+C22·C83=196.若从反面考虑:至少有1名主任参加的选派方法的种数为C105−C85=196.(4)若选外科主任,则其余可任选,有C94种选法.若不选外科主任,则必选内科主任,且剩余的4人不能全选内科医生,有(C84−C54)种选法.故有选派方法的种数为C94+C84−C54=191.。
[基础达标]1.(2019·徐州质检)已知集合A={x|y=x},B={x∈Z|-2≤x≤4},则A∩B等于________.[解析] A={x|x≥0},B={-2,-1,0,1,2,3,4},所以A∩B={0,1,2,3,4}.[答案] {0,1,2,3,4}2.(2019·江苏名校高三入学摸底)随着学习任务的加重,学生的运动时间正在不断减少,导致体质下降、视力下降等.某中学为了解学生每周平均运动时间的情况,收集到该校200名学生的样本数据,将他们的每周平均运动时间(单位:小时)按[0,2),[2,4),[4,6),[6,8),[8,10),[10,12]分为6组进行统计,得到如图所示的频率分布直方图,则这200名学生中有________名学生的每周平均运动时间不少于8小时.[解析] 根据频率分布直方图可知,(2a+0.075+0.100+0.125+0.150)×2=1,解得a =0.025,所以这200名学生中每周平均运动时间不少于8小时的学生数为(0.025+0.075)×2×200=40.[答案] 403.(2019·江苏名校联考)已知F 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点,E 是该双曲线的右顶点,过点F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若△ABE 是锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围为________.[解析] 由题意得E (a ,0),不妨设A ⎝⎛⎭⎫-c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎫-c ,-b2a ,显然△ABE 是等腰三角形,故当△ABE 是锐角三角形时,∠AEB <90°,从而b 2a <a +c ,化简得c 2-ac -2a 2<0,即e 2-e-2<0,解得-1<e <2,又e >1,故1<e <2.[答案] (1,2)4.投掷两颗骰子,得到其向上的点数分别为m 和n ,则复数(m +n i)2为纯虚数的概率为________.[解析] 因为(m +n i)2=(m 2-n 2)+2mn i 为纯虚数,所以n 2=m 2,故m =n ,则可以取1、2、…、6,共6种可能,所以P =636=16.[答案] 165.阅读如图的流程图,若使输出的结果不大于37,则输入的整数i 的最大值为________ .[解析] 直接计算知:S =2,5,10,19,36,69;n =1,2,3,4,5,6;故i 的最大值为5.[答案] 56.(2019·常州模拟)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0) 的离心率为2,则b 2+13a 的最小值为________.[解析] 由于已知双曲线的离心率是2,故2=ca =a 2+b 2a 2=1+⎝⎛⎭⎫b a 2,解得b a=3,所以b 2+13a 的最小值是233.[答案]2337.四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 为正方形,且PD 垂直于底面ABCD ,PN →=13PB →,则三棱锥P ANC 与四棱锥P ABCD 的体积比为________.[解析] 因为PN →=13PB →,所以V P ANC =12V B ANC =12V N ABC =12×23V P ABC =12×23×12V P ABCD .所以V P ANC ∶V P ABCD =1∶6. [答案] 1∶68.(2019·盐城市高三模拟)已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1x +y ≤5x -y ≤-2,则2y -12x +3的最大值为________.[解析] 已知约束条件所表示的平面区域为图中的△ABC 及其内部,而2y -12x +3=y -12x +32表示点P ⎝⎛⎭⎫-32,12与阴影部分(含边界)内的点的连线的斜率.由图可知,当取点C (1,4)时,斜率最大,⎝ ⎛⎭⎪⎫2y -12x +3max=75.[答案] 759.已知m ,n ,k 是正数,且满足mnk (m +n +k )=36,则(m +n )(m +k )的最小值是________. [解析] (m +n )(m +k )=nk +m (m +n +k )≥2mnk (m +n +k )=12.[答案] 1210.定义在R 上的函数f (x ),m ,n ∈R ,f (m +n 2)=f (m )+2f 2(n ),则f (2 014)=________. [解析] 令n =1,则有f (m +1)=f (m )+2f 2(1), 再令m =n =0可得f (0)=0,又令m =0,n =1可得f (1)=0或f (1)=12,故f (m +1)-f (m )=0或f (m +1)-f (m )=12,所以f (2 014)=0或1 007. [答案] 0或1 00711.(2019·苏州检测)在△ABC 中,tan A ∶tan B ∶tan C =1∶2∶3,则ACAB =________.[解析] 令tan A =t ≠0,则tan B =2t ,tan C =3t ,则3t =tan C =-tan(A +B )=-tan A +tan B1-tan A tan B =-3t1-2t 2,故t =1,因此tan B =2⇒sin B =255,tan C =3⇒sin C =31010,所以AC AB =sin B sin C =223.[答案]22312.函数f (x )=ax 2+x -a ,x ∈[-1,1]的最大值不大于1,则实数a 的取值范围为________. [解析] 当a ≥0时显然满足,当a <0时,应有⎩⎪⎨⎪⎧a <0,|-12a |≥1,或⎩⎨⎧-1<-12a <1,f ⎝⎛⎭⎫-12a ≤1.可得-12≤a <0,综上实数a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫-12,+∞. [答案] ⎣⎡⎭⎫-12,+∞ 13.(2019·金华十校联考)三角形OAB 是以OB 为斜边的等腰直角三角形,OB =2,OC →=OA →+(1-λ)OB →,若λ2>1,则OC →·AB →的范围是________.[解析] 以O 为原点,射线OA 为x 轴正半轴建立直角坐标系. 则由题可得OA →=(1,0),OB →=(1,1),OC →=(2-λ,1-λ),OC →·AB →=1-λ,又λ2>1可得1-λ∈(-∞,0)∪(2,+∞). [答案] (-∞,0)∪(2,+∞)14.(2019·苏锡常镇高三模拟)函数f (x )= ⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x ,x >0,12-⎪⎪⎪⎪12+x ,x ≤0,若关于x 的方程f (x )=kx -k 至少有两个不相等的实数根,则实数k 的取值范围为________. [解析] 作出函数f (x )的图象如图所示,易知直线y =kx -k 过点(1,0),结合f (x )的图象知当y =kx -k 过点⎝⎛⎭⎫-12,12时,直线y =kx -k 的斜率最小,且k min =-13.当直线y =kx -k 与y =x 2-x (x>0)的图象相切时有一个交点,此时k =y ′|x =1=1,数形结合知,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x ,x >0,12-⎪⎪⎪⎪12+x ,x ≤0与直线y =kx -k 至少有两个不同的交点时,k 的取值范围为⎣⎡⎭⎫-13,1∪(1,+∞),即关于x的方程f (x )=kx -k 至少有两个不相等的实数根时,实数k 的取值范围为⎣⎡⎭⎫-13,1∪(1,+∞). [答案] ⎣⎡⎭⎫-13,1∪(1,+∞) [能力提升]1.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是____________________. [解析] 因为一个命题的逆命题是将原命题的条件与结论进行交换,因此逆命题为:“若一个数的平方是正数,则它是负数”.[答案] 若一个数的平方是正数,则它是负数2.(2019·淮安模拟)设全集U ={1,3,5,7},集合M ={1,a -5},M ⊆U ,∁U M ={5,7},则实数a =________.[解析] 由a -5=3,得a =8. [答案] 83.某工厂生产了某种产品3 000件,它们来自甲、乙、丙三条生产线.为检查这批产品的质量,决定采用分层抽样的方法进行抽样.若从甲、乙、丙三条生产线抽取的个数分别为a ,b ,c ,且a ,b ,c 构成等差数列,则乙生产线生产了________件产品.[解析] 因为a ,b ,c 构成等差数列,根据分层抽样的原理,所以甲、乙、丙三条生产线生产的产品数也成等差数列,其和为3 000件,所以乙生产线生产了1 000件产品.[答案] 1 0004.(2019·扬州模拟)若f (x )=a sin ⎝⎛⎭⎫x +π4+3sin ⎝⎛⎭⎫x -π4是偶函数,则实数a =________. [解析] 由f (x )是偶函数可知,f (-x )=f (x )对任意的x ∈R 恒成立,即a sin ⎝⎛⎭⎫-x +π4+3sin ⎝⎛⎭⎫-x -π4=a sin ⎝⎛⎭⎫x +π4+3sin ⎝⎛⎭⎫x -π4,化简得2a =-6,a =-3. [答案] -35.从分别写有0,1,2,3,4的五张卡片中取出一张卡片,记下数字后放回,再从中取出一张卡片.两次取出的卡片上的数字之和恰好等于4的概率是________.[解析] 从分别写有0,1,2,3,4的五张卡片中取出两张卡片的结果有5×5=25种,卡片上数字之和恰好等于4的结果有(0,4),(1,3),(2,2),(3,1),(4,0),所以数字和恰好等于4的概率是P =15.[答案] 156.(2019·泰州模拟)如图,函数y =f (x )的图象在点P 处的切线方程为y =-x +5,则f (3)-f ′(3)=________.[解析] 函数y =f (x )的解析式未知,但可以由切线y =-x +5的方程求出f (3)=2,而f ′(3)=k 切=-1,故f (3)-f ′(3)=3.[答案] 37.定义某种新运算⊗:S =a ⊗b 的运算原理如图所示, 则5⊗4-3⊗6=________.[解析] 由题意知5⊗4=5×(4+1)=25,3⊗6=6×(3+1)=24,所以5⊗4-3⊗6=1. [答案] 18.(2019·南通市高三模拟)已知边长为6的正三角形ABC ,BD →=12BC →,AE →=13AC →,AD 与BE 交于点P ,则PB →·PD →的值为________.[解析] 由题意可得点D 为BC 的中点,以点D 为坐标原点,BC ,AD 所在直线分别为x ,y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则D (0,0),A (0,33),B (-3,0),C (3,0),E (1,23),直线BE :y =32(x +3)与AD (y 轴)的交点为P ⎝⎛⎭⎫0,332,所以PB →·PD →=⎝⎛⎭⎫-3,-332·⎝⎛⎭⎫0,-332=274.[答案]2749.有三个球和一个正方体,第一个球与正方体的各个面相切,第二个球与正方体的各条棱相切,第三个球过正方体的各个顶点,则这三个球的表面积之比为________________________________________________________________________.[解析] 不妨设正方体的棱长为1,则这三个球的半径依次为12,22,32,从而它们的表面积之比为1∶2∶3.[答案] 1∶2∶310.在△ABC 中,若AB →·AC →=8,|AB →-2AC →|=6,则△ABC 面积的最大值为________. [解析] 在△ABC 中,延长AC 到D ,使AC =CD ,所以AD →=2AC →,由已知可得AB →·AD →=16,|AB →-AD →|=6.以边BD 所在直线为x 轴,边BD 的中点为坐标原点建立平面直角坐标系,由|AB →-AD →|=6,得|BD →|=6,所以B (-3,0),D (3,0),设A (x ,y ),由AB →·AD →=16,得x 2+y 2=25(y ≠0),则0<|y |≤5,所以S △ABC =12S △ABD =14BD ·|y |,所以0<S △ABC ≤152,即△ABC 面积的最大值为152.[答案]15211.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,过F 1作倾斜角为30°的直线交双曲线右支于M 点,若MF 2垂直于x 轴,则双曲线的离心率e =________.[解析] 如图,在Rt △MF 1F 2中,∠MF 1F 2=30°,F 1F 2=2c ,所以MF 1=2c cos 30°=433c , MF 2=2c ·tan 30°=233c .所以2a =MF 1-MF 2=433c -233c =233c ,故e =ca =3.[答案] 312.在平面直角坐标系中,点集A ={(x ,y )|x 2+y 2≤1},B ={(x ,y )|x ≤4,y ≥0,3x -4y ≥0},则点集Q ={(x ,y )|x =x 1+x 2,y =y 1+y 2,(x 1,y 1)∈A ,(x 2,y 2)∈B }所表示的区域的面积为________.[解析] 如图所示,点集Q 是由三段圆弧以及连结它们的三条切线围成的区域,其面积为: S △OPQ +S 矩形OABP +S 矩形PCDQ +S 矩形OFEQ +π=12×4×3+(5+3+4)×1+π=18+π.[答案] 18+π13.(2019·丽水模拟)已知函数f (x )=x 3+(a -1)x 2+3x +b 的图象与x 轴有三个不同的交点,且交点的横坐标分别可作为抛物线、椭圆、双曲线的离心率,则实数a 的取值范围是________.[解析] 由题意知,三个交点分别为(1,0),(x 1,0),(x 2,0),且0<x 1<1<x 2. 由f (1)=0可知b =-a -3,所以f (x )=x 3+(a -1)x 2+3x +b =(x -1)(x 2+ax +a +3),故x 2+ax +a +3=0的两根分别在(0,1),(1,+∞)内.令g (x )=x 2+ax +a +3,则⎩⎪⎨⎪⎧g (0)>0,g (1)<0,得-3<a <-2. [答案] (-3,-2)14.定义函数f (x )=[x [x ]],其中[x ]表示不超过x 的最大整数, 如:[1.5]=1,[-1.3]=-2.当x ∈[0,n )(n ∈N *)时,设函数f (x )的值域为A ,记集合A 中的元素个数为a n ,则式子a n +90n的最小值为______. [解析] 当x ∈[0,1)时,f (x )=[x [x ]]=[x ·0]=0; 当x ∈[1,2)时,f (x )=[x [x ]]=[x ·1]=[x ]=1;当x ∈[2,3)时,再将[2,3)等分成两段,x ∈⎣⎡⎭⎫2,52时,f (x )=[x [x ]]=[x ·2]=[2x ]=4;x ∈⎣⎡⎭⎫52,3时,f (x )=[x [x ]]=[x ·2]=[2x ]=5.类似地,当x ∈[3,4)时,还要将[3,4)等分成三段,又得3个函数值;将[4,5)等分成四段,得4个函数值,如此下去.当x ∈[0,n )(n ∈N *)时,函数f (x )的值域中的元素个数为a n =1+1+2+3+4+…+(n -1)=1+n (n -1)2,于是a n +90n =n 2+91n -12=12⎝⎛⎭⎫n +182n -12,所以当n =13或n =14时,a n +90n的最小值为13. [答案] 13。
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题型四函数与导数
强化训练(1)
1.已知函数f(x)=x2﹣2alnx(a∈R),g(x)=2ax.
(1)求函数f(x)的极值;
(2)若a>0,函数h(x)=f(x)﹣g(x)有且只有一个零点,求实数a的值;(3)若0<a<1,对于区间[1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有|f (x1)﹣f(x2)|>|g(x1)﹣g(x2)|成立,求a的取值范围.
2.已知函数f(x)=x2+ax+blnx(a,b∈R).
(1)若b=1且f(x)在x=1处取得极值,求实数a的值及单调区间;
(2)若b=﹣1,f(x)≥0对x>0恒成立,求a的取值范围;
(3)若a+b≥﹣2且f(x)在(0,+∞)上存在零点,求b的取值范围.
3.设函数()ln f x x =,1()3a g x ax x
-=+-(a R ∈). (1)当2a =时,解关于x 的方程()0x g e =(其中e 为自然对数的底数);
(2)求函数()()()x f x g x ϕ=+的单调增区间;
(3)当1a =时,记()()()h x f x g x =⋅,是否存在整数λ,使得关于x 的不等式2()h x λ≥ 有解?若存在,请求出λ的最小值;若不存在,请说明理由.
(参考数据:ln 20.6931≈,ln3 1.0986≈)
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题型四函数与导数
强化训练(2)
1. 若函数f (x )=x (lnx ﹣a )(a 为实常数).
(1)当a=0时,求函数f (x )在x=1处的切线方程;
(2)设g (x )=|f (x )|.
①求函数g (x )的单调区间;
②若函数h (x )=的定义域为[1,e 2],求函数h (x )的最小值m (a ).
2.已知函数21()ln 2
f x ax x =+,()
g x bx =-,设()()()
h x f x g x =-.
(1)若()f x 在2x =处取得极值,且(1)(1)2f g '=--,求函数h (x )的单调区间; (2)若0a =时函数h (x )有两个不同的零点x 1,x 2.
①求b 的取值范围;②求证: 1221x x e
>.
3.已知函数f(x)=+.
(1)求函数f(x)的定义域和值域;
(2)设F(x)=•[f2(x)﹣2]+f(x)(a为实数),求F(x)在a<0时的最大值g(a);
(3)对(2)中g(a),若﹣m2+2tm+≤g(a)对a<0所有的实数a及t∈[﹣1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
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题型四函数与导数
强化训练(3)
1.过点P(﹣1,0)作曲线f(x)=e x的切线l.(1)求切线l的方程;
(2)若直线l与曲线y=(a∈R)交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),求证:x1+x2<﹣4.
2.已知函数f(x)=alnx﹣ax﹣3(a∈R).
(1)当a>0时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,且函数g(x)=x2+nx+mf′(x)(m,n∈R)当且仅当在x=1处取得极值,其中f′(x)为f(x)的导函数,求m的取值范围;
(3)若函数y=f(x)在区间(,3)内的图象上存在两点,使得在该两点处的切线相互垂直,求a的取值范围.
3.设函数()()
=+--+∈
,.
f x x a x x a R
21ln2 2
f x的单调区间及所有零点;
(1)当1
a=时,求函数()
(2)设()()()112233 A x y B x y C x y ,,,,,为函数()()()()211ln g x f x x x x =+---图象上
三个不同的点,且1232x x x +=.问:是否存在实数a ,使得函数()g x 在点C 处的切线与
直线AB 平行?若存在,求出所有满足条件的实数a 的值;若不存在,请说明理由.
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题型四函数与导数 强化训练(4)
1.设R a ∈,函数e e x e ex x f (],,0(,)(2
∈=为自然对数的底数),a x ax x g --=ln 2)(, (1) 求实数)(x f 的值域;
(2) 若的最小值;
成立,求实数使a x g x 0)(],2
1,0(≤∈∃ (3) 若对于]00)()(],,0(00e x f x g x e x ,在(的方程关于=-∈∀总有两个不等实根,
求实数a 的取值范围。
2.已知()ln f x ax x =-(a R ∈).
(1)当2a =时,求()f x 的单调区间;(2)函数()f x 有两个零点1x ,2x ,且12x x < ①求a 的取值范围;②实数m 满足12ln ln x x m +>,求m 的最大值.
3. 已知函数f (x )=1x -a +λx -b (a ,b ,λ为实常数).
(1)若λ=-1,a =1.
①当b =-1时,求函数f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线方程;。