五年2018-2022高考数学真题按知识点分类汇编13-等式与不等式(含解析)
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专题04等式与不等式综合(含基本不等式)考点十年考情(2015-2024)命题趋势考点1不等式的性质(10年5考)2019·全国卷、2018·全国卷、2017·山东卷、2016·浙江卷、2016·北京卷、2016·全国卷、2015·浙江卷1.梳理等式的性质,理解不等式的概念,掌握不等式的性质,能够利用不等式的性质比较不等式的大小关系2.理解、掌握基本不等式及其推论,会使用应用条件:“一正,二定,三相等”,能正确处理常数“1”求最值,能用拼凑等思想合理使用基本不等式求最值,能熟练掌握基本不等式的应用,应用于函数和解析几何的求解过程中求最值3.本节内容是新高考卷的常考内容,一般会结合条件等式考查拼凑思想来使用基本不等式求最值,或者和其他版块关联,难度中等偏上。
考点2解不等式(10年10考)2024·全国新Ⅰ卷、2024·上海卷、2023·全国新Ⅰ卷、2020·全国卷、2019·全国卷、2019·天津卷、2018·全国卷、2017·天津卷、2015·江苏卷、2015·广东卷考点3基本不等式(10年4考)2024·北京卷、2021·全国乙卷、2021·全国新Ⅰ卷2020·全国卷、2015·四川卷、2015·陕西卷2015·湖南卷、2015·福建卷考点01不等式的性质1.(2019·全国·高考真题)若a >b ,则A .ln(a −b )>0B .3a <3b C .a 3−b 3>0D .│a │>│b │【答案】C【分析】本题也可用直接法,因为a b >,所以0a b ->,当1a b -=时,ln()0a b -=,知A 错,因为3x y =是增函数,所以33a b >,故B 错;因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,知C 正确;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错.【详解】取2,1a b ==,满足a b >,ln()0a b -=,知A 错,排除A ;因为9333a b =>=,知B 错,排除B ;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错,排除D ,因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,故选C .【点睛】本题主要考查对数函数性质、指数函数性质、幂函数性质及绝对值意义,渗透了逻辑推理和运算能力素养,利用特殊值排除即可判断.2.(2018·全国·高考真题)设0.2log 0.3a =,2log 0.3b =,则A .0a b ab +<<B .0ab a b <+<C .0a b ab +<<D .0ab a b<<+【答案】B【详解】分析:求出0.2211log0.3,0.3log a b ==,得到11a b+的范围,进而可得结果.详解:.0.30.3log0.2,2a b log == 0.2211log0.3,0.3log a b∴==0.3110.4log a b ∴+=1101a b∴<+<,即01a bab +<<又a 0,b 0>< ab 0∴<即ab a b 0<+<故选B.点睛:本题主要考查对数的运算和不等式,属于中档题.3.(2017·山东·高考真题)若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是A .21log ()2a ba ab b +<<+B .21log ()2a b a b a b<+<+C .21log ()2a b a a b b +<+<D .21log ()2aba b a b +<+<【答案】B【详解】因为0a b >>,且1ab =,所以221,01,1,log ()log 1,2aba b a b ><<∴+=设()()2,1x f x x x =->,则()2ln 210x f x '=->,所以()()2,1xf x x x =->单调递增,所以12112log ()a ba ab a a b b b+>+>+⇒+>+,所以选B.【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数单调性进行比较,若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.本题虽小,但考查的知识点较多,需灵活利用指数函数、对数函数的性质及基本不等式作出判断.4.(2016·浙江·高考真题)已知a ,b >0,且a≠1,b≠1.若log >1a b ,则A .(1)(1)0a b --<B .(1)()0a a b -->C .D .(1)()0b b a -->【答案】D【详解】试题分析:log log 1a a b a >=,当1a >时,1b a >>,10,010,0a b a b a b ∴->->->-<,,(1)(1)0,(1)()0,(1)()0.a b a a b b b a ∴-->----当01a <<时,01b a ∴<<<,10,010,0,a b a b a b ∴-<-<--,(1)(1)0,(1)()0,(1)()0.a b a a b b b a ∴-->----观察各选项可知选D.【考点】对数函数的性质.【易错点睛】在解不等式log 1a b >时,一定要注意对a 分为1a >和01a <<两种情况进行讨论,否则很容易出现错误.5.(2016·北京·高考真题)已知,x y R ∈,且0x y >>,则A .110x y->B .sin sin 0x y ->C .11()()022x y -<D .ln ln 0x y +>【答案】C【详解】试题分析:A :由,得,即,A 不正确;B :由及正弦函数的单调性,可知不一定成立;C :由,,得,故,C 正确;D :由,得,但xy 的值不一定大于1,故ln ln =ln 0x y xy +>不一定成立,故选C.【考点】函数性质【名师点睛】函数单调性的判断:(1)常用的方法有:定义法、导数法、图象法及复合函数法.(2)两个增(减)函数的和仍为增(减)函数;一个增(减)函数与一个减(增)函数的差是增(减)函数;(3)奇函数在关于原点对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上有相反的单调性.6.(2016·全国·高考真题)若1a b >>,01c <<,则A .c c a b <B .c cab ba <C .log log b a a c b c <D .log log a b c c<【答案】C【详解】试题分析:用特殊值法,令3a =,2b =,12c =得112232>,选项A 错误,11223223⨯>⨯,选项B 错误,3211log log 22>,选项D 错误,因为lg lg log log lg (lg (11lg lg lg lg a bb b ab a a b a b ac b c c c a b b a a b a b a--=⋅-=⋅>>∴<<< lg lg 001lg 0log log lg lg a b b a a b c c a c b c b a-∴><<∴<∴< 选项C 正确,故选C .【考点】指数函数与对数函数的性质【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.7.(2015·浙江·高考真题)设a ,b 是实数,则“0a b +>”是“0ab >”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】D【详解】本题采用特殊值法:当3,1a b ==-时,0a b +>,但0ab <,故是不充分条件;当3,1a b =-=-时,0ab >,但0a b +<,故是不必要条件.所以“0a b +>”是“0ab >”的既不充分也不必要条件.故选D.考点:1.充分条件、必要条件;2.不等式的性质.考点02解不等式1.(2024·全国新Ⅰ卷·高考真题)已知集合{}355,{3,1,0,2,3}A xx B =-<<=--∣,则A B = ()A .{1,0}-B .{2,3}C .{3,1,0}--D .{1,0,2}-【答案】A【分析】化简集合A ,由交集的概念即可得解.【详解】因为{{}|,3,1,0,2,3A x x B =<=--,且注意到12<<,从而A B = {}1,0-.故选:A.2.(2024·上海·高考真题)已知,x ∈R 则不等式2230x x --<的解集为.【答案】{}|13x x -<<【分析】求出方程2230x x --=的解后可求不等式的解集.【详解】方程2230x x --=的解为=1x -或3x =,故不等式2230x x --<的解集为{}|13x x -<<,故答案为:{}|13x x -<<.3.(2023·全国新Ⅰ卷·高考真题)已知集合{}2,1,0,1,2M =--,{}260N x x x =--≥,则M N ⋂=()A .{}2,1,0,1--B .{}0,1,2C .{}2-D .{}2【答案】C【分析】方法一:由一元二次不等式的解法求出集合N ,即可根据交集的运算解出.方法二:将集合M 中的元素逐个代入不等式验证,即可解出.【详解】方法一:因为{}(][)260,23,N x x x ∞∞=--≥=--⋃+,而{}2,1,0,1,2M =--,所以M N ⋂={}2-.故选:C .方法二:因为{}2,1,0,1,2M =--,将2,1,0,1,2--代入不等式260x x --≥,只有2-使不等式成立,所以M N ⋂={}2-.故选:C .4.(2020·全国·高考真题)已知集合2{|340},{4,1,3,5}A x x x B =--<=-,则A B = ()A .{4,1}-B .{1,5}C .{3,5}D .{1,3}【答案】D【分析】首先解一元二次不等式求得集合A ,之后利用交集中元素的特征求得A B ⋂,得到结果.【详解】由2340x x --<解得14x -<<,所以{}|14A x x =-<<,又因为{}4,1,3,5B =-,所以{}1,3A B = ,故选:D.【点睛】本题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有利用一元二次不等式的解法求集合,集合的交运算,属于基础题目.5.(2019·全国·高考真题)设集合A ={x |x 2-5x +6>0},B ={x |x -1<0},则A ∩B =A .(-∞,1)B .(-2,1)C .(-3,-1)D .(3,+∞)【分析】先求出集合A ,再求出交集.【详解】由题意得,{}{}23,1A x x x B x x ==<或,则{}1A B x x ⋂=<.故选A .【点睛】本题考点为集合的运算,为基础题目.6.(2019·天津·高考真题)设x R ∈,使不等式2320x x +-<成立的x 的取值范围为.【答案】2(1,)3-【分析】通过因式分解,解不等式.【详解】2320x x +-<,即(1)(32)0x x +-<,即213x -<<,故x 的取值范围是2(1,3-.【点睛】解一元二次不等式的步骤:(1)将二次项系数化为正数;(2)解相应的一元二次方程;(3)根据一元二次方程的根,结合不等号的方向画图;(4)写出不等式的解集.容易出现的错误有:①未将二次项系数化正,对应错标准形式;②解方程出错;③结果未按要求写成集合.7.(2018·全国·高考真题)已知集合{}220A x x x =-->,则R A =ðA .{}12x x -<<B .{}12x x -≤≤C .}{}{|12x x x x <-⋃D .}{}{|1|2x x x x ≤-⋃≥【答案】B【详解】分析:首先利用一元二次不等式的解法,求出220x x -->的解集,从而求得集合A ,之后根据集合补集中元素的特征,求得结果.详解:解不等式220x x -->得12x x <->或,所以{}|12A x x x =<->或,所以可以求得{}R |12C A x x =-≤≤,故选B.点睛:该题考查的是有关一元二次不等式的解法以及集合的补集的求解问题,在解题的过程中,需要明确一元二次不等式的解集的形式以及补集中元素的特征,从而求得结果.8.(2017·天津·高考真题)已知函数23,1,()2, 1.x x x f x x x x ⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩设a R ∈,若关于x 的不等式()||2x f x a ≥+在R 上恒成立,则a 的取值范围是A .47[,2]16-B .4739[,1616-C.[-D.39[]16-【详解】不等式()2x f x a ≥+为()()2xf x a f x -≤+≤(*),当1x ≤时,(*)式即为22332x x x a x x -+-≤+≤-+,2233322x x a x x -+-≤≤-+,又22147473()241616xx x -+-=---≤-(14x =时取等号),223339393()241616x x x -+=-+≥(34x =时取等号),所以47391616a -≤≤,当1x >时,(*)式为222x x a x xx--≤+≤+,32222x x a xx--≤≤+,又3232()2322x x xx--=-+≤-(当233x =时取等号),222222x x x x+≥⨯=(当2x =时取等号),所以232a -≤≤,综上47216a -≤≤.故选A .【考点】不等式、恒成立问题【名师点睛】首先满足()2x f x a ≥+转化为()()22x xf x a f x --≤≤-去解决,由于涉及分段函数问题要遵循分段处理原则,分别对x 的两种不同情况进行讨论,针对每种情况根据x 的范围,利用极端原理,求出对应的a 的范围.9.(2015·江苏·高考真题)不等式224x x-<的解集为.【答案】(1,2).-【详解】试题分析:本题是一个指数型函数式的大小比较,这种题目需要先把底数化为相同的形式,即底数化为2,根据函数是一个递增函数,写出指数之间的关系得到未知数的范围.,2222,xx-∴<是一个递增函数;故答案为.考点:指数函数的单调性和特殊性10.(2015·广东·高考真题)不等式2340x x --+>的解集为.(用区间表示)【答案】()4,1-【详解】由2340x x --+<得:41x -<<,所以不等式2340x x --+>的解集为()4,1-,所以答案应填:()4,1-.考点:一元二次不等式.考点03基本不等式1.(2024·北京·高考真题)已知()11,x y ,()22,x y 是函数2x y =的图象上两个不同的点,则()A .12122log 22y y x x ++<B .12122log 22y y x x ++>C .12212log 2y y x x +<+D .12212log 2y y x x +>+【答案】B【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB ;举例判断CD 即可.【详解】由题意不妨设12x x <,因为函数2x y =是增函数,所以12022x x <<,即120y y <<,对于选项AB :可得121222222x x x x ++>=,即12122202x x y y ++>>,根据函数2log y x =是增函数,所以121212222log log 222x x y y x x +++>=,故B 正确,A 错误;对于选项D :例如120,1x x ==,则121,2y y ==,可得()12223log log 0,122y y +=∈,即12212log 12y y x x +<=+,故D 错误;对于选项C :例如121,2x x =-=-,则1211,24y y ==,可得()122223log log log 332,128y y +==-∈--,即12212log 32y y x x +>-=+,故C 错误,故选:B.2.(2021·全国乙卷·高考真题)下列函数中最小值为4的是()A .224y x x =++B .4sin sin y x x=+C .2y 22x x -=+D .4ln ln y x x=+【答案】C【分析】根据二次函数的性质可判断A 选项不符合题意,再根据基本不等式“一正二定三相等”,即可得出,B D 不符合题意,C 符合题意.【详解】对于A ,()2224133y x x x =++=++≥,当且仅当=1x -时取等号,所以其最小值为3,A 不符合题意;对于B ,因为0sin 1x <≤,4sin 4sin y x x=+≥=,当且仅当sin 2x =时取等号,等号取不到,所以其最小值不为4,B 不符合题意;对于C ,因为函数定义域为R ,而20x >,2422242x x xx y -=+=+≥,当且仅当22x =,即1x =时取等号,所以其最小值为4,C 符合题意;对于D ,4ln ln y x x=+,函数定义域为()()0,11,+∞ ,而ln x R ∈且ln 0x ≠,如当ln 1x =-,5y =-,D 不符合题意.故选:C .【点睛】本题解题关键是理解基本不等式的使用条件,明确“一正二定三相等”的意义,再结合有关函数的性质即可解出.3.(2021·全国新Ⅰ卷·高考真题)已知1F ,2F 是椭圆C :22194x y+=的两个焦点,点M 在C 上,则12MF MF ⋅的最大值为()A .13B .12C .9D .6【答案】C【分析】本题通过利用椭圆定义得到1226MF MF a +==,借助基本不等式212122MF MF MF MF ⎛+⎫⋅≤ ⎪⎝⎭即可得到答案.【详解】由题,229,4a b ==,则1226MF MF a +==,所以2121292MF MF MF MF ⎛+⎫⋅≤= ⎪⎝⎭(当且仅当123MF MF ==时,等号成立).故选:C .【点睛】4.(2020·全国·高考真题)设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于,D E 两点,若ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为()A .4B .8C .16D .32【答案】B【分析】因为2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>,可得双曲线的渐近线方程是b y x a =±,与直线x a =联立方程求得D ,E 两点坐标,即可求得||ED ,根据ODE 的面积为8,可得ab 值,根据2c =即可求得答案.【详解】 2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>∴双曲线的渐近线方程是by x a=±直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于D ,E 两点不妨设D 为在第一象限,E 在第四象限联立x ab y x a =⎧⎪⎨=⎪⎩,解得x a y b =⎧⎨=⎩故(,)D a b 联立x ab y x a =⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得x a y b =⎧⎨=-⎩故(,)E a b -∴||2ED b=∴ODE 面积为:1282ODE S a b ab =⨯==△ 双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>∴其焦距为28c =≥==当且仅当a b ==∴C 的焦距的最小值:8故选:B.【点睛】本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.5.(2015·四川·高考真题)如果函数()()()()21281002f x m x n x m n =-+-+≥≥,在区间122⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,则mn 的最大值为A .16B .18C .25D .812【答案】B【详解】2m ≠时,抛物线的对称轴为82n x m -=--.据题意,当m>2时,822n m --≥-即212m n +≤.26,182m nmn +≤≤∴≤ .由2m n =且212m n +=得3,6m n ==.当2m <时,抛物线开口向下,据题意得,8122n m --≤-即218m n +≤.2819,22n m mn +≤≤∴≤ .由2n m =且218m n +=得92m =>,故应舍去.要使得mn 取得最大值,应有218m n +=(2,8)m n .所以(182)(1828)816mn n n =-<-⨯⨯=,所以最大值为18.选B..考点:函数与不等式的综合应用.6.(2015·陕西·高考真题)设()ln ,0f x x a b =<<,若p f =,()2a b q f +=,1(()())2r f a f b =+,则下列关系式中正确的是A .q r p=<B .q r p =>C .p r q=<D .p r q=>【答案】C【详解】p f ==()ln 22a b a b q f ++==,11(()())ln 22r f a f b ab =+==()ln f x x =在()0,+∞上单调递增,因为2a b +>()2a b f f +>,所以q p r >=,故选C .【考点定位】1、基本不等式;2、基本初等函数的单调性.7.(2015·湖南·高考真题)若实数,a b 满足12a b +=ab 的最小值为A B .2C .D .4【答案】C【详解】121200a b ab a b a b +=∴=+≥=∴≥ >,>,(当且仅当2b a =时取等号),所以ab 的最小值为 C.考点:基本不等式【名师点睛】基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,因此可以用在一些不等式的证明中,还可以用于求代数式的最值或取值范围.如果条件等式中,同时含有两个变量的和与积的形式,就可以直接利用基本不等式对两个正数的和与积进行转化,然后通过解不等式进行求解.8.(2015·福建·高考真题)若直线1(0,0)x y a b a b +=>>过点(1,1),则a b +的最小值等于A .2B .3C .4D .5【答案】C 【详解】试题分析:∵直线1x y a b +=(,)过点,∴.则()11a b a b a b ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭224b a a b =++≥+=,当且仅当时取等号.故答案为C .考点:基本不等式.。
专题14不等式1.【2022年全国乙卷】若x ,y 满足约束条件+O2,+2N4,O0,则=2−的最大值是()A .−2B .4C .8D .122.【2021年乙卷文科】若,x y 满足约束条件4,2,3,x y x y y +≥⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩则3z x y =+的最小值为()A .18B .10C .6D .43.【2021年乙卷文科】下列函数中最小值为4的是()A .224y x x =++B .4sin sin y x x=+C .222x xy -=+D .4ln ln y x x=+4.【2020年新课标3卷文科】已知函数f (x )=sin x +1sin x,则()A .f (x )的最小值为2B .f (x )的图象关于y 轴对称C .f (x )的图象关于直线x π=对称D .f (x )的图象关于直线2x π=对称5.【2019年新课标2卷理科】若a >b ,则A .ln(a −b )>0B .3a <3b C .a 3−b 3>0D .│a │>│b │6.【2022年新高考2卷】若x ,y 满足2+2−B =1,则()A .+≤1B .+≥−2C .2+2≤2D .2+2≥17.【2020年新高考1卷(山东卷)】已知a >0,b >0,且a +b =1,则()A .2212a b +≥B .122a b->C .22log log 2a b +≥-D≤8.【2020年新课标1卷理科】若x ,y 满足约束条件220,10,10,x y x y y +-≤⎧⎪--≥⎨⎪+≥⎩则z =x +7y 的最大值为______________.9.【2020年新课标2卷文科】若x ,y 满足约束条件1121,x y x y x y +≥-⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩,,则2z x y =+的最大值是__________.10.【2020年新课标3卷理科】若x ,y 满足约束条件0,201,x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩,,则z =3x +2y 的最大值为_________.11.【2020年新课标3卷理科】关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题:①f (x )的图象关于y 轴对称.②f (x )的图象关于原点对称.③f (x )的图象关于直线x =2π对称.④f (x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________.12.【2019年新课标2卷文科】若变量x ,y 满足约束条件23603020x y x y y ,,,+-≥⎧⎪+-≤⎨⎪-≤⎩则z =3x –y 的最大值是___________.13.【2018年新课标1卷理科】若x ,y 满足约束条件220100x y x y y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≤⎩,则32z x y =+的最大值为_____________.14.【2018年新课标2卷理科】若,x y 满足约束条件250,230,50,x y x y x +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪-≤⎩则z x y =+的最大值为__________.15.【2018年新课标3卷文科】若变量x y ,满足约束条件23024020.x y x y x ++≥⎧⎪-+≥⎨⎪-≤⎩,,则13z x y =+的最大值是________.。
2022版新高考数学总复习--第七章 不等式§7.1 不等式及其解法— 五年高考 —考点1 不等式的概念和性质1.(多选题)(2020新高考Ⅰ,11,5分)已知a >0,b >0,且a +b =1,则 ( ) A.a 2+b 2≥12 B.2a -b>12C.log 2a +log 2b ≥-2D.√a +√b ≤√2 答案 ABD2.(2018天津文,5,5分)已知a =log 372,b =(14)13,c =lo g 1315,则a ,b ,c 的大小关系为 ( )A.a >b >cB.b >a >cC.c >b >aD.c >a >b 答案 D3.(2017山东理,7,5分)若a >b >0,且ab =1,则下列不等式成立的是 ( )A .a +1b <b2a <log 2(a +b ) B .b2a <log 2(a +b )<a +1b C .a +1b<log 2(a +b )<b 2a D .log 2(a +b )<a +1b <b 2a 答案 B4.(2019北京理,14,5分)李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%. ①当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付 元;②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为 . 答案 ①130 ②15 以下为教师用书专用(1—3)1.(2019课标Ⅰ理,4,5分)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是√5-12√5-12≈0.618,称为黄金分割比例,著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是√5-12.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm ,头顶至脖子下端的长度为26 cm ,则其身高可能是 ( )A.165 cmB.175 cmC.185 cmD.190 cm答案 B 本题主要考查学生的数学应用意识、抽象概括能力、运算求解能力,以及方程思想;考查的核心素养为数学抽象、数学建模以及数学运算.由人体特征可知,头顶至咽喉的长度应小于头顶至脖子下端的长度,故咽喉至肚脐的长度应小于260.618≈42 cm ,可得到此人的身高应小于26+42+26+420.618≈178 cm ;同理,肚脐至足底的长度应大于腿长105 cm ,故此人的身高应大于105+105×0.618≈170 cm ,结合选项可知,只有B 选项符合题意,故选B . 一题多解 用线段代替人,如图.已知a b =c d =√5-12≈0.618,c <26,b >105,c +d =a ,设此人身高为h cm ,则a +b =h ,由{b >105,a ≈0.618b⇒a >64.89,由{c <26,c ≈0.618d⇒d <42.07,所以c +d <26+42.07=68.07,即a <68.07, 由{a <68.07,a ≈0.618b⇒b <110.15, 整理可得64.89+105<a +b <68.07+110.15, 即169.89<h <178.22(单位:cm ).故选B .2.(2015浙江文,6,5分)有三个房间需要粉刷,粉刷方案要求:每个房间只用一种颜色,且三个房间颜色各不相同.已知三个房间的粉刷面积(单位:m 2)分别为x ,y ,z ,且x <y <z ,三种颜色涂料的粉刷费用(单位:元/m 2)分别为a ,b ,c ,且a <b <c.在不同的方案中,最低的总费用(单位:元)是 ( )A.ax +by +czB.az +by +cxC.ay +bz +cxD.ay +bx +cz答案 B 用粉刷费用最低的涂料粉刷面积最大的房间,且用粉刷费用最高的涂料粉刷面积最小的房间,这样所需总费用最低,最低总费用为(az +by +cx )元,故选B .3.(2015北京文,10,5分)2-3,312,log 25三个数中最大的数是 .答案 log 25 解析 ∵2-3=18<1,1<312<2,log 25 >2,∴这三个数中最大的数为log 25.考点2 不等式的解法1.(2020浙江,9,4分)已知a ,b ∈R 且ab ≠0,对于任意x ≥0均有(x -a )(x -b )(x -2a -b )≥0,则 ( ) A.a <0 B.a >0 C.b <0 D.b >0 答案 C2.(2019天津文,10,5分)设x ∈R ,使不等式3x 2+x -2<0成立的x 的取值范围为 . 答案 (-1,23)以下为教师用书专用(1—7)1.(2014大纲全国文,3,5分)不等式组{x (x +2)>0,|x |<1的解集为( )A.{x|-2<x<-1}B.{x|-1<x<0}C.{x|0<x<1}D.{x|x>1}答案C由x(x+2)>0得x>0或x<-2;由|x|<1得-1<x<1,所以不等式组的解集为{x|0<x<1},故选C.2.(2014浙江文,7,5分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,且0<f(-1)=f(-2)=f(-3)≤3,则()A.c≤3B.3<c≤6C.6<c≤9D.c>9答案C由0<f(-1)=f(-2)=f(-3)≤3,得0<-1+a-b+c=-8+4a-2b+c=-27+9a-3b+c≤3,由-1+a-b+c=-8+4a-2b+c,得3a-b-7=0①,由-1+a-b+c=-27+9a-3b+c,得4a-b-13=0②,由①②,解得a=6,b=11,∴0<c-6≤3,即6<c≤9,故选C.3.(2013重庆,7,5分)关于x的不等式x2-2ax-8a2<0(a>0)的解集为(x1,x2),且x2-x1=15,则a= ()A.52B.72C.154D.152答案A解法一:∵不等式x2-2ax-8a2<0的解集为(x1,x2),∴x1,x2是方程x2-2ax-8a2=0的两根.由根与系数的关系知{x1+x2=2a,x1x2=-8a2,∴x2-x1=√(x1+x2)2-4x1x2=√(2a)2-4(-8a2)=15,又∵a>0,∴a=52,故选A.解法二:由x2-2ax-8a2<0,得(x+2a)(x-4a)<0,∵a>0,∴不等式x2-2ax-8a2<0的解集为(-2a,4a),又∵不等式x 2-2ax -8a 2<0的解集为(x 1,x 2),∴x 1=-2a ,x 2=4a.∵x 2-x 1=15,∴4a -(-2a )=15, 解得a =52,故选A .4.(2015江苏,7,5分)不等式2x 2-x<4的解集为 .答案 {x |-1<x <2} 解析 不等式2x 2-x<4可转化为2x2-x<22,利用指数函数y =2x 的性质可得,x 2-x <2,解得-1<x <2,故所求解集为{x |-1<x <2}.5.(2015广东,11,5分)不等式-x 2-3x +4>0的解集为 .(用区间表示) 答案 (-4,1)解析 不等式-x 2-3x +4>0等价于x 2+3x -4<0,解得-4<x <1.6.(2014湖南文,13,5分)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为x -53<x <13,则a = . 答案 -3解析 依题意,知a ≠0.|ax -2|<3⇔-3<ax -2<3⇔-1<ax <5,当a >0时,不等式的解集为(-1a ,5a ),从而有{5a=13,-1a=-53,此方程组无解. 当a <0时,不等式的解集为(5a ,-1a ),从而有{5a=-53,-1a=13,解得a =-3.7.(2013广东理,9,5分)不等式x 2+x -2<0的解集为 . 答案 {x |-2<x <1}解析 x 2+x -2=(x +2)(x -1)<0,解得-2<x <1,故不等式的解集是{x |-2<x <1}.— 三年模拟 —A 组 考点基础题组考点1 不等式的概念和性质1.(2019福建厦门一模,4)已知a >b >0,x =a +b e b,y =b +a e a,z =b +a e b,则 ( )A.x <z <yB.z <x <yC.z <y <xD.y <z <x 答案 A2.(2021上海杨浦一模,13)设a >b >0,c ≠0,则下列不等式恒成立的是 ( )A.1a >1bB.ac 2>bc 2C.ac >bcD.c a <cb答案 B3.(多选题)(2020海南三模,9)设a ,b ,c 为实数且a >b ,则下列不等式一定成立的是 ( ) A.1a >1b B.2 020a -b>1C.ln a >ln bD.a (c 2+1)>b (c 2+1) 答案 BD考点2 不等式的解法1.(2021湖北4月调研,5)下列对不等关系的判断,正确的是 ( ) A.若1a <1b ,则a 3>b 3B.若|a |a 2>|b |b2,则2a<2bC.若ln a 2>ln b 2,则2|a |>2|b |D.若tan a >tan b ,则a >b 答案 C2.(2020山东全真模拟,5)若不等式ax 2+bx +c >0的解集是(-4,1),则不等式b (x 2-1)+a (x +3)+c >0的解集为( )A.(-43,1) B.(-∞,1)∪(43,+∞) C.(-1,4) D.(-∞,-2)∪(1,+∞) 答案 A3.(2021河北石家庄一模,4)“a >2”是“a +2a >3”的 ( ) A.充要条件 B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件 答案 C4.(多选题)(2021山东枣庄二模,9)已知a >0,b >0,a +b 2=1,则 ( )A.a +b <54 B.a -b >-1 C.√a ·b ≤12 D.√ab -2≥-√33 答案 BCDB 组 综合应用题组时间:20分钟 分值:35分一、单项选择题(每小题5分,共25分)1.(2020广东佛山质检一,2)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则 ( ) A.cos x -cos y >0 B.cos x +cos y >0 C.ln x -ln y >0 D.ln x +ln y >0 答案 C2.(2021广东揭阳4月联考,8)已知函数f (x )的定义域为R ,满足f (x )=f (2-x ),且对任意1≤x 1<x 2均有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0成立,则满足f (2x -1)-f (3-x )≥0的x 的取值范围是 ( ) A.(-∞,-2)∪[23,+∞) B.(-∞,0)∪[43,+∞) C.[-2,23] D.[0,43] 答案 D3.(2020重庆巴蜀中学月考,7)已知实数a >b >0,则下列不等关系中错误的是 ( ) A.b a <b+4a+4 B.lga+b 2>lga+lgb2 C.a +1b >b +1a D.√a -√b >√a -b 答案 D4.(2020山东泰安一中月考,6)设m 为实数,若函数f (x )=x 2-mx +2在区间(-∞,2)上是减函数,对任意的x 1,x 2∈[1,m2+1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,则m 的取值范围为 ( ) A.[4,6] B.(4,6) C.(4,6] D.[4,6) 答案 A5.(2021浙江绍兴一模,10)已知a ,b ,c ∈R ,若关于x 的不等式0≤x +ax +b ≤cx -1的解集为[x 1,x 2]∪{x 3}(x 3>x 2>x 1>0),则 ( )A.不存在有序数组(a ,b ,c ),使得x 2-x 1=1B.存在唯一有序数组(a ,b ,c ),使得x 2-x 1=1C.有且只有两组有序数组(a ,b ,c ),使得x 2-x 1=1D.存在无穷多组有序数组(a ,b ,c ),使得x 2-x 1=1 答案 D二、多项选择题(共5分)6.(2021山东烟台一模,9)若0<a <b <1,c >1,则 ( )A.c a<c bB.ba c<ab cC.b -ac -a <bcD.log a c <log b c答案 ABC三、填空题(共5分)7.(2020江苏扬州江都大桥高级中学月考,15)已知1+2x+4x·a >0对一切x ∈(-∞,1]恒成立,则实数a 的取值范围是 . 答案 (-34,+∞)— 一年原创 —1.(2021 5·3原创题)下列命题中真命题的个数为 ( ) ①√e >32 ②ln π<23 ③ln 3<3e④20.1>log 32>lo g 13eA.0B.1C.2D.3 答案 D2.(2021 5·3原创题)已知函数f (x )={|x |-1,x ≤1,log 2x +2,x >1,则满足f (x )+f (x +1)>1的x 的取值范围为 ( )A.x <-2或x ≥0B.x >-2C.x <-2或x >0D.-2<x <0 答案 C3.(2021 5·3原创题)若关于x 的不等式3mx 2-2|x |+m ≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是 . 答案 [√33,+∞)4.(2021 5·3原创题)已知函数f (x )=2x+k ·2-x为奇函数,若关于x 的不等式f (4ax 2-2x-1)+f (1-2ax -2)<0只有一个整数解,则实数a 的取值范围为 . 答案 [1,2)5.(2021 5·3原创题)设函数f (x )=x 2-2mx +2m ,g (x )=mx -2m ,m ∈R . (1)当m >0时,对任意x 1,x 2∈[-2,0],恒有f (x 1)>-mg (x 2),求m 的取值范围;(2)若存在x 0∈R ,使得f (x 0)+g (x 0)<0与f (x 0)·g (x 0)>0同时成立,求m 的取值范围.解析 (1)f (x )=x 2-2mx +2m 图象的对称轴为直线x =m ,因为m >0,所以f (x )在[-2,0]上单调递减,所以在区间[-2,0]上, f (x )min =f (0)=2m. 因为-mg (x )=-m 2x +2m 2在[-2,0]上单调递减,所以在区间[-2,0]上,[-mg (x )]max =-mg (-2)=4m 2.由题意可知,在区间[-2,0]上, f (x )min >[-mg (x )]max ,所以2m >4m 2,又m >0,故0<m <12,故m 的取值范围为(0,12). (2)由f (x 0)+g (x 0)<0与f (x 0)·g (x 0)>0同时成立, 得f (x 0)<0且g (x 0)<0.①若m =0,则g (x )=0,不合题意,舍去. ②若m <0,则由g (x )<0可得x >2.原题可转化为在区间(2,+∞)上存在x 0,使得f (x 0)<0, 因为f (x )=x 2-2mx +2m 图象的对称轴为直线x =m (m <0),所以f (x )在(2,+∞)上单调递增, 所以f (2)<0,可得m >2,不合题意. ③若m >0,则由g (x )<0可得x <2.原题可转化为在区间(-∞,2)上存在x 0,使得f (x 0)<0. 当m ≥2时,由f (2)<0,解得m >2; 当0<m <2时,由f (m )<0, 解得m >2或m <0,不合题意.综上,m >2.故m 的取值范围是(2,+∞).解题思路 (1)分析函数f (x )和g (x )在区间[-2,0]上的单调性,将恒成立问题转化为最值问题,进而求解实数m 的取值范围.(2)问题转化为存在x 0,使得f (x 0)和g (x 0)同时小于0,由g (2)=0和函数g (x )的单调性,将问题转化为f (x )的零点问题.。
专题13数列(解答题)1.【2022年全国甲卷】记为数列的前n 项和.已知2+=2+1.(1)证明:是等差数列;(2)若4,7,9成等比数列,求的最小值.2.【2022年新高考1卷】记为数列的前n 项和,已知1=是公差为13的等差数列.(1)求的通项公式;(2)证明:11+12+⋯+1<2.3.【2022年新高考2卷】已知为等差数列,是公比为2的等比数列,且2−2=3−3=4−4.(1)证明:1=1;(2)求集合=+1,1≤≤500中元素个数.4.【2021年甲卷文科】记nS 为数列{}n a 的前n 项和,已知210,3n a a a >=,且数列是等差数列,证明:{}n a 是等差数列.5.【2021年甲卷理科】已知数列{}n a 的各项均为正数,记n S 为{}n a 的前n 项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{}n a 是等差数列:②数列是等差数列;③213a a =.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.6.【2021年乙卷文科】设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3n n na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记n S 和n T 分别为{}n a 和{}n b 的前n 项和.证明:2n n S T <.7.【2021年乙卷理科】记n S 为数列{}n a 的前n 项和,n b 为数列{}n S 的前n 项积,已知212n nS b +=.(1)证明:数列{}n b 是等差数列;(2)求{}n a 的通项公式.8.【2021年新高考1卷】已知数列{}n a 满足11a =,11,,2,.n n n a n a a n ++⎧=⎨+⎩为奇数为偶数(1)记2n n b a =,写出1b ,2b ,并求数列{}n b 的通项公式;(2)求{}n a 的前20项和.9.【2021年新高考2卷】记n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,若35244,a S a a S ==.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)求使n n S a >成立的n 的最小值.10.【2020年新课标1卷理科】设{}n a 是公比不为1的等比数列,1a 为2a ,3a 的等差中项.(1)求{}n a 的公比;(2)若11a =,求数列{}n na 的前n 项和.11.【2020年新课标3卷理科】设数列{an }满足a 1=3,134n n a a n +=-.(1)计算a 2,a 3,猜想{an }的通项公式并加以证明;(2)求数列{2nan }的前n 项和Sn .12.【2020年新课标3卷文科】设等比数列{an }满足124a a +=,318a a -=.(1)求{an }的通项公式;(2)记n S 为数列{log 3an }的前n 项和.若13m m m S S S +++=,求m .13.【2020年新高考1卷(山东卷)】已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8a a a +==.(1)求{}n a 的通项公式;(2)记m b 为{}n a 在区间*(0,]()m m ∈N 中的项的个数,求数列{}m b 的前100项和100S .14.【2020年新高考2卷(海南卷)】已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8a a a +==.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求112231(1)n n n a a a a a a -+-+⋯+-.15.【2019年新课标1卷文科】记Sn 为等差数列{an }的前n 项和,已知S 9=-a 5.(1)若a 3=4,求{an }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得Sn ≥an 的n 的取值范围.16.【2019年新课标2卷理科】已知数列{an }和{bn }满足a 1=1,b 1=0,1434n n n a a b +-=+,1434n n n b b a +-=-.(1)证明:{an +bn }是等比数列,{an –bn }是等差数列;(2)求{an }和{bn }的通项公式.17.【2019年新课标2卷文科】已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,1322,216a a a ==+.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设2log n n b a =,求数列{}n b 的前n 项和.18.【2018年新课标1卷文科】已知数列{}n a 满足11a =,()121n n na n a +=+,设n n a b n=.(1)求123b b b ,,;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由;(3)求{}n a 的通项公式.19.【2018年新课标2卷理科】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求n S ,并求n S 的最小值.20.【2018年新课标3卷理科】等比数列{}n a 中,15314a a a ==,.(1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m .。
专题13数列(解答题)1.【2022年全国甲卷】记为数列的前n项和.已知2+=2+1.(1)证明:是等差数列;(2)若4,7,9成等比数列,求的最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)−78.【解析】【分析】(1)依题意可得2+2=2B+,根据=1,=1−K1,≥2,作差即可得到−K1=1,从而得证;(2)由(1)及等比中项的性质求出1,即可得到的通项公式与前项和,再根据二次函数的性质计算可得.(1)解:因为2+=2+1,即2+2=2B+①,当≥2时,2K1+−12=2−1K1+−1②,①−②得,2+2−2K1−−12=2B+−2−1K1−−1,即2+2−1=2B−2−1K1+1,即2−1−2−1K1=2−1,所以−K1=1,≥2且∈N*,所以是以1为公差的等差数列.(2)解:由(1)可得4=1+3,7=1+6,9=1+8,又4,7,9成等比数列,所以72=4⋅9,即1+62=1+3⋅1+8=−12,所以=−13,所以=−12+=122−252=−−6258,所以,当=12或=13时min=−78.2.【2022年新高考1卷】记为数列的前n项和,已知1=是公差为13的等差数列.(1)求的通项公式;(2)证明:11+121<2.【答案】(1)=(2)见解析【解析】【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得=1r23,得到=的关系得到当≥2时,=−K1=−进而得:r1K1,利用累乘法求得==1也成立,得到的通项公式=(2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到11+12+⋯+1=21−.(1)∵,∴1=1=1,∴11=1,是公差为13的等差数列,∴=1+−1=r23,∴=∴当≥2时,∴=−K1=3−整理得:−1=+1K1,即K1=r1K1,∴=1×21×32×…×K1K2=1×32×43×…×K2×r1K1=显然对于=1也成立,∴的通项公式=(2)1==2,∴11+12+⋯+1=21++⋯=21−<23.【2022年新高考2卷】已知为等差数列,是公比为2的等比数列,且2−2=3−3=4−4.(1)证明:1=1;(2)求集合=+1,1≤≤500中元素个数.【答案】(1)证明见解析;(2)9.【解析】【分析】(1)设数列的公差为,根据题意列出方程组即可证出;(2)根据题意化简可得=2K2,即可解出.(1)设数列的公差为,所以,1+−21=1+2−411+−21=81−1+3,即可解得,1=1=2,所以原命题得证.(2)由(1)知,1=1=2,所以=+1⇔1×2K1=1+−1+1,即2K1=2,亦即=2K2∈1,500,解得2≤≤10,所以满足等式的解=2,3,4,⋯,10,故集合U =+1,1≤≤500中的元素个数为10−2+1=9.4.【2021年甲卷文科】记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知210,3n a a a >=,且数列是等差数列,证明:{}n a 是等差数列.【答案】证明见解析.【解析】【分析】的公差d ,进一步写出的通项,从而求出{}na 的通项公式,最终得证.【详解】∵数列是等差数列,设公差为d(n +-=()n *∈N∴12n S a n =,()n *∈N ∴当2n ≥时,()221111112n n n a S S a n a n a n a -=-=--=-当1n =时,11121=a a a ⨯-,满足112n a a n a =-,∴{}n a 的通项公式为112n a a n a =-,()n *∈N ∴()()111111221=2n n a a a n a a n a a --=----⎡⎤⎣⎦∴{}n a 是等差数列.【点睛】在利用1n n n a S S -=-求通项公式时一定要讨论1n =的特殊情况.5.【2021年甲卷理科】已知数列{}n a 的各项均为正数,记n S 为{}n a 的前n 项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{}n a 是等差数列:②数列是等差数列;③213aa =.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.【答案】证明过程见解析【解析】【分析】,n n a S 的关系求出n a ,利用{}n a 是等差数列可证213a a =;也可分别设出公差,写出各自的通项公式后利用两者的关系,对照系数,得到等量关系,进行证明.an b =+,结合,n n a S 的关系求出n a ,根据213a a =可求b ,然后可证{}n a 是等差数列;也可利用前两项的差求出公差,然后求出通项公式,进而证明出结论.【详解】选①②作条件证明③:[方法一]:待定系数法+n a 与n S 关系式(0)an b a =+>,则()2n S an b =+,当1n =时,()211a S a b ==+;当2n ≥时,()()221n n n a S S an b an a b-=-=+--+()22a an a b =-+;因为{}n a 也是等差数列,所以()()222a b a a a b +=-+,解得0b =;所以()221n a a n =-,21a a =,故22133a a a ==.[方法二]:待定系数法设等差数列{}n a 的公差为d,等差数列的公差为1d ,1(1)n d =+-,将1(1)2n n n S na d -=+1(1)n d -,化简得())2222211111222d d n a n d n d n d ⎛⎫+-=+-+ ⎪⎝⎭对于n +∀∈N 恒成立.则有21211112,240,d d a d d d ⎧=⎪⎪-=-⎨-=,解得112d d a ==.所以213a a =.选①③作条件证明②:因为213a a =,{}n a 是等差数列,所以公差2112d a a a =-=,所以()21112n n n S na d n a -=+=,)1n +所以是等差数列.选②③作条件证明①:[方法一]:定义法(0)an b a =+>,则()2n S an b =+,当1n =时,()211a S a b ==+;当2n ≥时,()()221n n n a S S an b an a b-=-=+--+()22a an a b =-+;因为213a a =,所以()()2323a a b a b +=+,解得0b =或43a b =-;当0b =时,()221,21n a a a a n ==-,当2n ≥时,2-1-2n n a a a =满足等差数列的定义,此时{}n a 为等差数列;当43a b =-4=3an b an a =+-03a=-<不合题意,舍去.综上可知{}n a 为等差数列.[方法二]【最优解】:求解通项公式因为213a a ===也为等差数列,所以公差1d ==()11n d =-=,故21n S n a =,当2n ≥时,()()221111121n n n a S S n a n a n a -=-=--=-,当1n =时,满足上式,故{}n a 的通项公式为()121n a n a =-,所以()1123n a n a -=-,112n n a a a --=,符合题意.【整体点评】这类题型在解答题中较为罕见,求解的关键是牢牢抓住已知条件,结合相关公式,逐步推演,选①②时,法一:利用等差数列的通项公式是关于n的一次函数,直接设出(0)an b a =+>,平方后得到n S 的关系式,利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩得到{}n a 的通项公式,进而得到213a a =,是选择①②证明③的通式通法;法二:分别设出{}n a 与{}n S 的公差,写出各自的通项公式后利用两者的关系,对照系数,得到等量关系1d =12d a =,进而得到213a a =;选①③时,按照正常的思维求出公差,表示出n S进行证明;选②③时,法一:利用等差数列的通项公式是关于n的一次函数,直接设出(0)an b a =+>,结合,n n a S 的关系求出n a ,根据213a a =可求b ,然后可证{}n a 是等差数1d ==的通项公式,利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,求出{}n a 的通项公式,进而证明出结论.6.【2021年乙卷文科】设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3nn na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记n S 和n T 分别为{}n a 和{}n b 的前n 项和.证明:2nn S T <.【答案】(1)11(3n n a -=,3n nn b =;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)利用等差数列的性质及1a 得到29610q q -+=,解方程即可;(2)利用公式法、错位相减法分别求出,n n S T ,再作差比较即可.【详解】(1)因为{}n a 是首项为1的等比数列且1a ,23a ,39a 成等差数列,所以21369a a a =+,所以211169a q a a q =+,即29610q q -+=,解得13q =,所以11()3n n a -=,所以33n n n na nb ==.(2)[方法一]:作差后利用错位相减法求和211213333n n n n nT --=++++ ,012111111223333-⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭n n S ,230121123111112333323333n n n n S n T -⎛⎫⎛⎫-=++++-++++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 012111012222333---++++ 111233---+n n n n .设0121111101212222Γ3333------=++++ n n n ,⑧则1231111012112222Γ33333-----=++++ n n n .⑨由⑧-⑨得1121113312111113322Γ132********--⎛⎫--- ⎪⎛⎫⎝⎭=-++++-=-+- ⎪⎝⎭- n n n n nn n .所以211312Γ432323----=--=-⨯⨯⨯n n n n n n .因此10232323--=-=-<⨯⨯n n n n nS n n nT .故2nn S T <.[方法二]【最优解】:公式法和错位相减求和法证明:由(1)可得11(1313(1)12313n n n S ⨯-==--,211213333n n n n nT --=++++ ,①231112133333n n n n nT +-=++++ ,②①-②得23121111333333n n n n T +=++++- 1111(1)1133(1)1323313n n n n n n ++-=-=---,所以31(14323n n nn T =--⋅,所以2n n S T -=3131(1)(1043234323n n n n n n ----=-<⋅⋅,所以2nn S T <.[方法三]:构造裂项法由(Ⅰ)知13⎛⎫= ⎪⎝⎭n n b n ,令1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nn c n ,且1+=-n n n b c c ,即1111()[(1)]333αβαβ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭n n n n n n ,通过等式左右两边系数比对易得33,24αβ==,所以331243nn c n ⎛⎫⎛⎫=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则12113314423nn n n n T b b b c c +⎛⎫⎛⎫=+++=-=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,下同方法二.[方法四]:导函数法设()231()1-=++++=- n nx x f x x x x x x,由于()()()()()()1221'111'11(1)'1(1)1n n n n nx x x x x x x x nx n x x x x +⎡⎤⎡⎤⎡⎤----⨯--+-+⎣⎦⎣⎦⎢==---⎢⎥⎣⎦,则12121(1)()123(1)+-+-+=++++='- n nn nx n x f x x x nxx .又1111333-⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭n n n b n n ,所以2112311111233333n n n T b b b b n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++++=+⨯+⨯++⋅=⎢⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦12111(1)11133333113n nn n f +⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⋅=⨯ ⎪⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭'13113311(1)4334423n nnn n n +⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,下同方法二.【整体点评】本题主要考查数列的求和,涉及到等差数列的性质,错位相减法求数列的和,考查学生的数学运算能力,是一道中档题,其中证明不等式时采用作差法,或者作商法要根据式子得结构类型灵活选择,关键是要看如何消项化简的更为简洁.(2)的方法一直接作差后利用错位相减法求其部分和,进而证得结论;方法二根据数列的不同特点,分别利用公式法和错位相减法求得,n n S T ,然后证得结论,为最优解;方法三采用构造数列裂项求和的方法,关键是构造1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nn c n ,使1+=-n n n b c c ,求得n T 的表达式,这是错位相减法的一种替代方法,方法四利用导数方法求和,也是代替错位相减求和法的一种方法.7.【2021年乙卷理科】记n S 为数列{}n a 的前n 项和,n b 为数列{}n S 的前n 项积,已知212n nS b +=.(1)证明:数列{}n b 是等差数列;(2)求{}n a 的通项公式.【答案】(1)证明见解析;(2)()3,121,21n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥+⎪⎩.【解析】【分析】(1)由已知212n n S b +=得221n n n b S b =-,且0n b ≠,取1n =,得132b =,由题意得1212222212121n n n b b b b b b b ⋅⋅⋅⋅=---,消积得到项的递推关系111221n n n n b bb b +++=-,进而证明数列{}n b 是等差数列;(2)由(1)可得n b 的表达式,由此得到n S 的表达式,然后利用和与项的关系求得()3,121,21n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥+⎪⎩.【详解】(1)[方法一]:由已知212n n S b +=得221n n n b S b =-,且0n b ≠,12n b ≠,取1n =,由11S b =得132b =,由于n b 为数列{}n S 的前n 项积,所以1212222212121n n n b b b b b b b ⋅⋅⋅⋅=---,所以1121121222212121n n n b b b b b b b +++⋅⋅⋅⋅=---,所以111221n n n nb bb b +++=-,由于10n b +≠所以12121n n b b +=-,即112n n b b +-=,其中*n N ∈所以数列{}n b 是以132b =为首项,以12d =为公差等差数列;[方法二]【最优解】:由已知条件知1231-⋅=⋅⋅⋅⋅ n n n b S S S S S ①于是11231(2)--=⋅⋅⋅⋅≥ n n b S S S S n .②由①②得1nn n b S b -=.③又212n nS b +=,④由③④得112n n b b --=.令1n =,由11S b =,得132b =.所以数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列.[方法三]:由212n n S b +=,得22=-nn n S b S ,且0n S ≠,0n b ≠,1n S ≠.又因为111--=⋅⋅=⋅ n n n n n b S S S S b ,所以1122-==-n n n n b b S S ,所以()1111(2)2222212---=-==≥---n n n n n n n S S b b n S S S .在212n n S b +=中,当1n =时,1132==b S .故数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列.[方法四]:数学归纳法由已知212n n S b +=,得221n n n b S b =-,132b =,22b =,352=b ,猜想数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列,且112n b n =+.下面用数学归纳法证明.当1n =时显然成立.假设当n k =时成立,即121,21+=+=+k k k b k S k .那么当1n k =+时,11112++⎛⎫==+ ⎪⎝⎭k k k b b S k 331(1)1222k k k k ++⋅==+++.综上,猜想对任意的n ∈N 都成立.即数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列.(2)由(1)可得,数列{}n b 是以132b =为首项,以12d =为公差的等差数列,()3111222n nb n ∴=+-⨯=+,22211n n n b nS b n+==-+,当n =1时,1132a S ==,当n ≥2时,()121111n n n n n a S S n n n n -++=-=-=-++,显然对于n =1不成立,∴()3,121,21n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥+⎪⎩.【整体点评】(1)方法一从212n n S b +=得221n n n b S b =-,然后利用n b 的定义,得到数列{}n b 的递推关系,进而替换相除消项得到相邻两项的关系,从而证得结论;方法二先从n b 的定义,替换相除得到1nn n b S b -=,再结合212n n S b +=得到112n n b b --=,从而证得结论,为最优解;方法三由212n n S b +=,得22=-n n n S b S ,由n b 的定义得1122-==-n n n n b b S S ,进而作差证得结论;方法四利用归纳猜想得到数列112n b n =+,然后利用数学归纳法证得结论.(2)由(1)的结论得到112n b n =+,求得n S 的表达式,然后利用和与项的关系求得{}n a 的通项公式;8.【2021年新高考1卷】已知数列{}n a 满足11a =,11,,2,.n n n a n a a n ++⎧=⎨+⎩为奇数为偶数(1)记2n n b a =,写出1b ,2b ,并求数列{}n b 的通项公式;(2)求{}n a 的前20项和.【答案】(1)122,5,31n b b b n ===-;(2)300.【解析】【分析】(1)方法一:由题意结合递推关系式确定数列{}n b 的特征,然后求和其通项公式即可;(2)方法二:分组求和,结合等差数列前n 项和公式即可求得数列的前20项和.【详解】解:(1)[方法一]【最优解】:显然2n 为偶数,则21222212,1n n n n a a a a +++=+=+,所以2223n n a a +=+,即13n n b b +=+,且121+12b a a ===,所以{}n b 是以2为首项,3为公差的等差数列,于是122,5,31n b b b n ===-.[方法二]:奇偶分类讨论由题意知1231,2,4a a a ===,所以122432,15b a b a a ====+=.由11n n a a +-=(n 为奇数)及12n n a a +-=(n 为偶数)可知,数列从第一项起,若n 为奇数,则其后一项减去该项的差为1,若n 为偶数,则其后一项减去该项的差为2.所以*23()n n a a n N +-=∈,则()11331n b b n n =+-⨯=-.[方法三]:累加法由题意知数列{}n a 满足*113(1)1,()22nn n a a a n +-==++∈N .所以11213(1)11222b a a -==++=+=,322433223(1)3(1)11212352222b a a a a a --==++=+=+++=++=+=,则222121222111()()()121221+n n n n n n b a a a a a a a a a ---==-+-+-+=+++++++ 12(1)131n n n =+-+=-⨯.所以122,5b b ==,数列{}n b 的通项公式31n b n =-.(2)[方法一]:奇偶分类讨论20123201351924620++++++++()()S a a a a a a a a a a a a =+=+++ 1231012310(1111)b b b b b b b b =-+-+-++-+++++ 110()102103002b b +⨯=⨯-=.[方法二]:分组求和由题意知数列{}n a 满足12212121,1,2n n n n a a a a a -+==+=+,所以2122123n n n a a a +-=+=+.所以数列{}n a 的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列;同理,由2221213n n n a a a ++=+=+知数列{}n a 的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列.从而数列{}n a 的前20项和为:201351924260()()S a a a a a a a a =+++++++++ 1091091013102330022⨯⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=.【整体点评】(1)方法一:由题意讨论{}n b 的性质为最一般的思路和最优的解法;方法二:利用递推关系式分类讨论奇偶两种情况,然后利用递推关系式确定数列的性质;方法三:写出数列{}n a 的通项公式,然后累加求数列{}n b 的通项公式,是一种更加灵活的思路.(2)方法一:由通项公式分奇偶的情况求解前n 项和是一种常规的方法;方法二:分组求和是常见的数列求和的一种方法,结合等差数列前n 项和公式和分组的方法进行求和是一种不错的选择.9.【2021年新高考2卷】记n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,若35244,a S a a S ==.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)求使n n S a >成立的n 的最小值.【答案】(1)26n a n =-;(2)7.【解析】【分析】(1)由题意首先求得3a 的值,然后结合题意求得数列的公差即可确定数列的通项公式;(2)首先求得前n 项和的表达式,然后求解二次不等式即可确定n 的最小值.【详解】(1)由等差数列的性质可得:535S a =,则:3335,0a a a =∴=,设等差数列的公差为d ,从而有:()()22433a a a d a d d =-+=-,()()()41234333322S a a a a a d a d a a d d =+++=-+-++-=-,从而:22d d -=-,由于公差不为零,故:2d =,数列的通项公式为:()3326n a a n d n =+-=-.(2)由数列的通项公式可得:1264a =-=-,则:()()214252n n n S n n n -=⨯-+⨯=-,则不等式n n S a >即:2526n n n ->-,整理可得:()()160n n -->,解得:1n <或6n >,又n 为正整数,故n 的最小值为7.【点睛】等差数列基本量的求解是等差数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等差数列的有关公式并能灵活运用.10.【2020年新课标1卷理科】设{}n a 是公比不为1的等比数列,1a 为2a ,3a 的等差中项.(1)求{}n a 的公比;(2)若11a =,求数列{}n na 的前n 项和.【答案】(1)2-;(2)1(13)(2)9n n n S -+-=.【解析】【分析】(1)由已知结合等差中项关系,建立公比q 的方程,求解即可得出结论;(2)由(1)结合条件得出{}n a 的通项,根据{}n na 的通项公式特征,用错位相减法,即可求出结论.【详解】(1)设{}n a 的公比为q ,1a 为23,a a 的等差中项,212312,0,20a a a a q q =+≠∴+-= ,1,2q q ≠∴=- ;(2)设{}n na 的前n 项和为n S ,111,(2)n n a a -==-,21112(2)3(2)(2)n n S n -=⨯+⨯-+⨯-++- ,①23121(2)2(2)3(2)(1)(2)(2)n n n S n n --=⨯-+⨯-+⨯-+--+- ,②①-②得,2131(2)(2)(2)(2)n nn S n -=+-+-++---1(2)1(13)(2)(2)1(2)3n n n n n ---+-=--=--,1(13)(2)9nn n S -+-∴=.【点睛】本题考查等比数列通项公式基本量的计算、等差中项的性质,以及错位相减法求和,考查计算求解能力,属于基础题.11.【2020年新课标3卷理科】设数列{an }满足a 1=3,134n n a a n +=-.(1)计算a 2,a 3,猜想{an }的通项公式并加以证明;(2)求数列{2nan }的前n 项和Sn .【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,证明见解析;(2)1(21)22n n S n +=-⋅+.【解析】【分析】(1)方法一:(通性通法)利用递推公式得出23,a a ,猜想得出{}n a 的通项公式,利用数学归纳法证明即可;(2)方法一:(通性通法)根据通项公式的特征,由错位相减法求解即可.【详解】(1)[方法一]【最优解】:通性通法由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=,由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列,即21n a n =+.证明如下:当1n =时,13a =成立;假设()n k k *=∈N 时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,1343(21)4232(1)1k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立.则对任意的*n N ∈,都有21n a n =+成立;[方法二]:构造法由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=.由123,5a a ==得212a a -=.134n n a a n +=-,则134(1)(2)n n a a n n -=--≥,两式相减得()1134n n n n a a a a +--=--.令1n n n b a a +=-,且12b =,所以134n n b b -=-,两边同时减去2,得()1232n n b b --=-,且120b -=,所以20n b -=,即12n n a a +-=,又212a a -=,因此{}n a 是首项为3,公差为2的等差数列,所以21n a n =+.[方法三]:累加法由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=.由134n n a a n +=-得1114333n n n n n a a n +++-=-,即2121214333a a -=-⨯,3232318333a a -=-⨯, (111)4(1)(2)333n n n n n a a n n ---=--⨯≥.以上各式等号两边相加得1123111412(1)33333n nn a a n ⎡⎤-=-⨯+⨯+-⨯⎢⎥⎣⎦ ,所以1(21)33n n n a n =+⋅.所以21(2)n a n n =+≥.当1n =时也符合上式.综上所述,21n a n =+.[方法四]:构造法21322345,387a a a a =-==-=,猜想21n a n =+.由于134n n a a n +=-,所以可设()1(1)3n n a n a n λμλμ++++=++,其中,λμ为常数.整理得1322n n a a n λμλ+=++-.故24,20λμλ=--=,解得2,1λμ=-=-.所以()112(1)13(21)3211n n n a n a n a +-+-=--=⋅⋅⋅=-⨯-.又130a -=,所以{}21n a n --是各项均为0的常数列,故210n a n --=,即21n a n =+.(2)由(1)可知,2(21)2n n n a n ⋅=+⋅[方法一]:错位相减法231325272(21)2(21)2n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅ ,①23412325272(21)2(21)2n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅ ,②由①-②得:()23162222(21)2n n n S n +-=+⨯+++-+⋅ ()21121262(21)212n n n -+-=+⨯-+⋅⨯-1(12)22n n +=-⋅-,即1(21)22n n S n +=-⋅+.[方法二]【最优解】:裂项相消法112(21)2(21)2(23)2n n n n n n n a n n n b b ++=+=---=-,所以231232222n n n S a a a a =++++ ()()()()2132431n n b b b b b b b b +=-+-+-++- 11n b b +=-1(21)22n n +=-+.[方法三]:构造法当2n ≥时,1(21)2n n n S S n -=++⋅,设11()2[(1)]2n n n n S pn q S p n q --++⋅=+-+⋅,即122n n n pn q p S S ----=+⋅,则2,21,2pq p -⎧=⎪⎪⎨--⎪=⎪⎩,解得4,2p q =-=.所以11(42)2[4(1)2]2n n n n S n S n --+-+⋅=+--+⋅,即{}(42)2n n S n +-+⋅为常数列,而1(42)22S +-+⋅=,所以(42)22n n S n +-+⋅=.故12(21)2n n S n +=+-⋅.[方法四]:因为12(21)2222422n n n n n nn a n n n -=+=⋅+=⋅+,令12n n b n -=⋅,则()()231()0,11n nx x f x x x x x x x-=++++=≠- ,()121211(1)()1231(1)nn n n x x nx n x f x x x nx x x +-'⎡⎤-+-+=++++==⎢⎥--⎢⎥⎣⎦' ,所以12n b b b +++L 21122322n n -=+⋅+⋅++⋅ 1(2)12(1)2n n f n n +==+-+'⋅.故234(2)2222nn S f =++'+++ ()1212412(1)212n n nn n +-⎡⎤=+⋅-++⎣⎦-1(21)22n n +=-+.【整体点评】(1)方法一:通过递推式求出数列{}n a 的部分项从而归纳得出数列{}n a 的通项公式,再根据数学归纳法进行证明,是该类问题的通性通法,对于此题也是最优解;方法二:根据递推式134n n a a n +=-,代换得134(1)(2)n n a a n n -=--≥,两式相减得()1134n n n n a a a a +--=--,设1n n n b a a +=-,从而简化递推式,再根据构造法即可求出n b ,从而得出数列{}n a 的通项公式;方法三:由134n n a a n +=-化简得1114333n n n n n a a n+++-=-,根据累加法即可求出数列{}n a 的通项公式;方法四:通过递推式求出数列{}n a 的部分项,归纳得出数列{}n a 的通项公式,再根据待定系数法将递推式变形成()1(1)3n n a n a n λμλμ++++=++,求出,λμ,从而可得构造数列为常数列,即得数列{}n a 的通项公式.(2)方法一:根据通项公式的特征可知,可利用错位相减法解出,该法也是此类题型的通性通法;方法二:根据通项公式裂项,由裂项相消法求出,过程简单,是本题的最优解法;方法三:由2n ≥时,1(21)2nn n S S n -=++⋅,构造得到数列{}(42)2n n S n +-+⋅为常数列,从而求出;方法四:将通项公式分解成12(21)2222422n n n n n nn a n n n -=+=⋅+=⋅+,利用分组求和法分别求出数列{}{}12,2n n n -⋅的前n 项和即可,其中数列{}12n n -⋅的前n 项和借助于函数()()231()0,11n nx x f x x x x x x x-=++++=≠- 的导数,通过赋值的方式求出,思路新颖独特,很好的简化了运算.12.【2020年新课标3卷文科】设等比数列{an }满足124a a +=,318a a -=.(1)求{an }的通项公式;(2)记n S 为数列{log 3an }的前n 项和.若13m m m S S S +++=,求m .【答案】(1)13-=n n a ;(2)6m =.【解析】【分析】(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,根据题意,列出方程组,求得首项和公比,进而求得通项公式;(2)由(1)求出3{log }n a 的通项公式,利用等差数列求和公式求得n S ,根据已知列出关于m 的等量关系式,求得结果.【详解】(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,根据题意,有1121148a a q a q a +=⎧⎨-=⎩,解得113a q =⎧⎨=⎩,所以13-=n n a ;(2)令313log log 31n n n b a n -===-,所以(01)(1)22n n n n n S +--==,根据13m m m S S S +++=,可得(1)(1)(2)(3)222m m m m m m -++++=,整理得2560m m --=,因为0m >,所以6m =,【点睛】本题考查等比数列通项公式基本量的计算,以及等差数列求和公式的应用,考查计算求解能力,属于基础题目.13.【2020年新高考1卷(山东卷)】已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8a a a +==.(1)求{}n a 的通项公式;(2)记m b 为{}n a 在区间*(0,]()m m ∈N 中的项的个数,求数列{}m b 的前100项和100S .【答案】(1)2n n a =;(2)100480S =.【解析】【分析】(1)利用基本元的思想,将已知条件转化为1,a q 的形式,求解出1,a q ,由此求得数列{}n a 的通项公式.(2)方法一:通过分析数列{}m b 的规律,由此求得数列{}m b 的前100项和100S .【详解】(1)由于数列{}n a 是公比大于1的等比数列,设首项为1a ,公比为q ,依题意有31121208a q a q a q ⎧+=⎨=⎩,解得解得12,2a q ==,或1132,2a q ==(舍),所以2n n a =,所以数列{}n a 的通项公式为2n n a =.(2)[方法一]:规律探索由于123456722,24,28,216,232,264,2128=======,所以1b 对应的区间为(0,1],则10b =;23,b b 对应的区间分别为(0,2],(0,3],则231b b ==,即有2个1;4567,,,b b b b 对应的区间分别为(0,4],(0,5],(0,6],(0,7],则45672b b b b ====,即有22个2;8915,,,b b b 对应的区间分别为(0,8],(0,9],,(0,15] ,则89153b b b ==== ,即有32个3;161731,,,b b b 对应的区间分别为(0,16],(0,17],,(0,31] ,则1617314b b b ==== ,即有42个4;323363,,,b b b 对应的区间分别为(0,32],(0,33],,(0,63] ,则3233635b b b ====L ,即有52个5;6465100,,,b b b L 对应的区间分别为(0,64],(0,65],,(0,100] ,则64651006b b b ====L ,即有37个6.所以23451001222324252637480S =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.[方法二]【最优解】:由题意,2n m ≤,即2log n m ≤,当1m =时,10b =.当)12,21k k m +⎡∈-⎣时,,m b k k *=∈N ,则()()()()1001234573233636465100S b b b b b b b b b b b b =++++++++++++++ 0122438416532637480=+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.[方法三]:由题意知)1,2,2k k m b k m +⎡=∈⎣,因此,当1m =时,10b =;[2,4)m ∈时,1m b =;[4,8)m ∈时,2m b =;[8,16)m ∈时,3m b =;[16,32)m ∈时,4m b =;[32,64)m ∈时,5m b =;[64,128)m ∈时,6m b =.所以1001234100S b b b b b =+++++ 0(11)(222)(666)=++++++++++ 0122438416532637480=+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.所以数列{}n b 的前100项和100480S =.【整体点评】(2)方法一:通过数列{}n a 的前几项以及数列{}m b 的规律可以得到12100,,,b b b 的值,从而求出数列{}m b 的前100项和,这是本题的通性通法;方法二:通过解指数不等式可得数列{}m b 的通项公式,从而求出数列{}m b 的前100项和,是本题的最优解;方法三,是方法一的简化版.14.【2020年新高考2卷(海南卷)】已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8a a a +==.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求112231(1)n n n a a a a a a -+-+⋯+-.【答案】(1)2nn a =;(2)2382(1)55n n +--【解析】【分析】(1)由题意得到关于首项、公比的方程组,求解方程组得到首项、公比的值即可确定数列的通项公式;(2)首先求得数列(){}111n n n a a -+-的通项公式,然后结合等比数列前n 项和公式求解其前n 项和即可.【详解】(1)设等比数列{}n a 的公比为q (q >1),则32411231208a a a q a q a a q ⎧+=+=⎨==⎩,整理可得:22520q q -+=,11,2,2q q a >== ,数列的通项公式为:1222n nn a -=⋅=.(2)由于:()()()1121111122112n n n n n n n n a a --++-+=-⨯⨯=--,故:112231(1)n n n a a a a a a -+-+⋯+-35791212222(1)2n n -+=-+-+⋯+-⋅()()3223221282(1)5512n n n +⎡⎤--⎢⎥⎣⎦==----.【点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,等差数列与等比数列求和公式是数列求和的基础.15.【2019年新课标1卷文科】记Sn 为等差数列{an }的前n 项和,已知S 9=-a 5.(1)若a 3=4,求{an }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得Sn ≥an 的n 的取值范围.【答案】(1)210n a n =-+;(2)110()n n *≤≤∈N .【解析】【分析】(1)首项设出等差数列的首项和公差,根据题的条件,建立关于1a 和d 的方程组,求得1a 和d 的值,利用等差数列的通项公式求得结果;(2)根据题意有50a =,根据10a >,可知0d <,根据n n S a >,得到关于n 的不等式,从而求得结果.【详解】(1)设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,根据题意有111989(4)224a d a d a d ⨯⎧+=-+⎪⎨⎪+=⎩,解答182a d =⎧⎨=-⎩,所以8(1)(2)210n a n n =+-⨯-=-+,所以等差数列{}n a 的通项公式为210n a n =-+;(2)由条件95S a =-,得559a a =-,即50a =,因为10a >,所以0d <,并且有5140a a d =+=,所以有14a d =-,由n n S a ≥得11(1)(1)2n n na d a n d -+≥+-,整理得2(9)(210)n n d n d -≥-,因为0d <,所以有29210n n n -≤-,即211100n n -+≤,解得110n ≤≤,所以n 的取值范围是:110()n n *≤≤∈N【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有等差数列的通项公式,等差数列的求和公式,在解题的过程中,需要认真分析题意,熟练掌握基础知识是正确解题的关键.16.【2019年新课标2卷理科】已知数列{an }和{bn }满足a 1=1,b 1=0,1434n n n a a b +-=+,1434n n n b b a +-=-.(1)证明:{an +bn }是等比数列,{an –bn }是等差数列;(2)求{an }和{bn }的通项公式.【答案】(1)见解析;(2)1122nn a n =+-,1122nnb n =-+.【解析】【分析】(1)可通过题意中的1434n n n a a b +-=+以及1434n n n b b a +-=-对两式进行相加和相减即可推导出数列{}n n a b +是等比数列以及数列{}n n a b -是等差数列;(2)可通过(1)中的结果推导出数列{}n n a b +以及数列{}n n a b -的通项公式,然后利用数列{}n n a b +以及数列{}n n a b -的通项公式即可得出结果.【详解】(1)由题意可知1434n n n a a b +-=+,1434n n n b b a +-=-,111a b +=,111a b -=,所以1144323442n n n n n n n n a b a b b a a b ++=+=--+++-,即()1112n n nn a b ab ++++=,所以数列{}n n a b +是首项为1、公比为12的等比数列,()112n n n a b -+=,因为()11443434448n n n n n n n n a b a b b a a b ++---=+-=-+-,所以112n n n n a b a b ++=-+-,数列{}n n a b -是首项1、公差为2的等差数列,21n n a b n -=-.(2)由(1)可知,()112n n n a b -+=,21n n a b n -=-,所以()111222nn nn n n a ab a b n =++-=+-,()111222n n n n n n b a b a b n 轾=+--=-+臌.【点睛】本题考查了数列的相关性质,主要考查了等差数列以及等比数列的相关证明,证明数列是等差数列或者等比数列一定要结合等差数列或者等比数列的定义,考查推理能力,考查化归与转化思想,是中档题.17.【2019年新课标2卷文科】已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,1322,216a a a ==+.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设2log n n b a =,求数列{}n b 的前n 项和.【答案】(1)212n n a -=;(2)2n S n =.【解析】【分析】(1)本题首先可以根据数列{}n a 是等比数列将3a 转化为21a q ,2a 转化为1a q ,再然后将其带入32216a a =+中,并根据数列{}n a 是各项均为正数以及12a =即可通过运算得出结果;(2)本题可以通过数列{}n a 的通项公式以及对数的相关性质计算出数列{}n b 的通项公式,再通过数列{}n b 的通项公式得知数列{}n b 是等差数列,最后通过等差数列求和公式即可得出结果.【详解】(1)因为数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,32216a a =+,12a =,所以令数列{}n a 的公比为q ,2231=2a a q q =,212a a q q ==,所以22416q q =+,解得2q =-(舍去)或4,所以数列{}n a 是首项为2、公比为4的等比数列,121242n n n a --=⨯=.(2)因为2log n n b a =,所以21n b n =-,+121n b n =+,12n n b b +-=,所以数列{}n b 是首项为1、公差为2的等差数列,21212n n S n n +-=´=.【点睛】本题考查数列的相关性质,主要考查等差数列以及等比数列的通项公式的求法,考查等差数列求和公式的使用,考查化归与转化思想,考查计算能力,是简单题.18.【2018年新课标1卷文科】已知数列{}n a 满足11a =,()121n n na n a +=+,设nn a b n=.(1)求123b b b ,,;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由;(3)求{}n a 的通项公式.【答案】(1)11b =,22b =,34b =;(2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列.理由见解析;(3)12n n a n -=⋅.【解析】【分析】(1)根据题中条件所给的数列{}n a 的递推公式()121n n na n a +=+,将其化为()121n n n a a n++=,分别令1n =和2n =,代入上式求得24a =和312a =,再利用nn a b n=,从而求得11b =,22b =,34b =;(2)利用条件可以得到121n na a n n+=+,从而可以得出12n n b b +=,这样就可以得到数列{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列;(3)借助等比数列的通项公式求得12n na n-=,从而求得12n n a n -=⋅.【详解】(1)由条件可得()121n n n a a n++=.将1n =代入得,214a a =,而11a =,所以,24a =.将2n =代入得,323a a =,所以,312a =.从而11b =,22b =,34b =;(2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列.由条件可得121n na a n n+=+,即12n n b b +=,又11b =,所以{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列;(3)由(2)可得11122n n nn a b n--==⨯=,所以12n n a n -=⋅.【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有根据数列的递推公式确定数列的项,根据不同数列的项之间的关系,确定新数列的项,利用递推关系整理得到相邻两项之间的关系确定数列是等比数列,根据等比数列通项公式求得数列{}n b 的通项公式,借助于{}n b 的通项公式求得数列{}n a 的通项公式,从而求得最后的结果.19.【2018年新课标2卷理科】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求n S ,并求n S 的最小值.【答案】(1)an =2n –9,(2)Sn =n 2–8n ,最小值为–16.【解析】【详解】分析:(1)根据等差数列前n 项和公式,求出公差,再代入等差数列通项公式得结果,(2)根据等差数列前n 项和公式得n S 的二次函数关系式,根据二次函数对称轴以及自变量为正整数求函数最值.详解:(1)设{an }的公差为d ,由题意得3a 1+3d =–15.由a 1=–7得d =2.所以{an }的通项公式为an =2n –9.(2)由(1)得Sn =n 2–8n =(n –4)2–16.所以当n =4时,Sn 取得最小值,最小值为–16.点睛:数列是特殊的函数,研究数列最值问题,可利用函数性质,但要注意其定义域为正整数集这一限制条件.20.【2018年新课标3卷理科】等比数列{}n a 中,15314a a a ==,.(1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m .【答案】(1)()12n n a -=-或12n n a -=.(2)6m =.【解析】【详解】分析:(1)列出方程,解出q 可得;(2)求出前n 项和,解方程可得m .详解:(1)设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q -=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去),2q =-或2q =.故()12n n a -=-或12n n a -=.(2)若()12n n a -=-,则()123nn S --=.由63m S =得()2188m -=-,此方程没有正整数解.若12n n a -=,则21nn S =-.由63m S =得264m =,解得6m =.综上,6m =.点睛:本题主要考查等比数列的通项公式和前n 项和公式,属于基础题.。
2018-2020年高考数学试题分类汇编不等式选讲1、(2018年高考全国卷1文理科第23题)(10分)已知f(x)=|x+1|﹣|ax﹣1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(2)若x∈(0,1)时不等式f(x)>x成立,求a的取值范围.【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=|x+1|﹣|x﹣1|=,由f(x)>1,∴或,解得x>,故不等式f(x)>1的解集为(,+∞),(2)当x∈(0,1)时不等式f(x)>x成立,∴|x+1|﹣|ax﹣1|﹣x>0,即x+1﹣|ax﹣1|﹣x>0,即|ax﹣1|<1,∴﹣1<ax﹣1<1,∴0<ax<2,∵x∈(0,1),∴a>0,∴0<x<,∴a<∵>2,∴0<a≤2,故a的取值范围为(0,2].2、(2018年高考全国卷II文理科第23题)[选修4-5:不等式选讲](10分)设函数f(x)=5﹣|x+a|﹣|x﹣2|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥0的解集;(2)若f(x)≤1,求a的取值范围.【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=5﹣|x+1|﹣|x﹣2|=.当x≤﹣1时,f(x)=2x+4≥0,解得﹣2≤x≤1,当﹣1<x<2时,f(x)=2≥0恒成立,即﹣1<x<2,当x≥2时,f(x)=﹣2x+6≥0,解得2≤x≤3,综上所述不等式f(x)≥0的解集为[﹣2,3],(2)∵f(x)≤1,∴5﹣|x+a|﹣|x﹣2|≤1,∴|x+a|+|x﹣2|≤4,∴|x+a|+|x﹣2|=|x+a|+|2﹣x|≥|x+a+2﹣x|=|a+2|,∴|a+2|≤4,即﹣4≤a+2≤4,解得﹣6≤a≤2,故a的取值范围[﹣6,2].3、(2018年高考全国卷III文理科第23题)[选修4-5:不等式选讲](10分)设函数f(x)=|2x+1|+|x﹣1|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,求a+b的最小值.【解答】解:(1)当x≤﹣时,f(x)=﹣(2x+1)﹣(x﹣1)=﹣3x,当﹣<x<1,f(x)=(2x+1)﹣(x﹣1)=x+2,当x≥1时,f(x)=(2x+1)+(x﹣1)=3x,则f(x)=对应的图象为:画出y=f(x)的图象;(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,当x=0时,f(0)=2≤0•a+b,∴b≥2,当x>0时,要使f(x)≤ax+b恒成立,则函数f(x)的图象都在直线y=ax+b的下方或在直线上,∵f(x)的图象与y轴的交点的纵坐标为2,且各部分直线的斜率的最大值为3,故当且仅当a≥3且b≥2时,不等式f(x)≤ax+b在[0,+∞)上成立,即a+b的最小值为5.4、(2018年高考江苏卷第24题)[选修4-5:不等式选讲](本小题满分10分)若x ,y ,z 为实数,且x +2y +2z=6,求x 2+y 2+z 2的最小值.【解答】解:由柯西不等式得(x 2+y 2+z 2)(12+22+22)≥(x +2y +2z )2, ∵x +2y +2z=6,∴x 2+y 2+z 2≥4 是当且仅当时,不等式取等号,此时x=,y=,z=,∴x 2+y 2+z 2的最小值为45、(2019全国III 卷文理科)[选修4-5:不等式选讲](10分) 设,,x y z ∈R ,且1x y z ++=.(1)求222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值;(2)若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立,证明:3a ≤-或1a ≥-. 解:(1)由于2[(1)(1)(1)]x y z -++++222(1)(1)(1)2[(1)(1)(1)(1)(1)(1)]x y z x y y z z x =-+++++-++++++-2223(1)(1)(1)x y z ⎡⎤≤-++++⎣⎦,故由已知得2224(1)(1)(1)3x y z -++++≥, 当且仅当x =53,y =–13,13z =-时等号成立.所以222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值为43. (2)由于2[(2)(1)()]x y z a -+-+-222(2)(1)()2[(2)(1)(1)()()(2)]x y z a x y y z a z a x =-+-+-+--+--+--2223(2)(1)()x y z a ⎡⎤≤-+-+-⎣⎦,故由已知2222(2)(2)(1)()3a x y z a +-+-+-≥,当且仅当43a x -=,13a y -=,223a z -=时等号成立. 因此222(2)(1)()x y z a -+-+-的最小值为2(2)3a +.由题设知2(2)133a +≥,解得3a ≤-或1a ≥-.6、(2019全国II 卷文理科)[选修4-5:不等式选讲](10分)已知()|||2|().f x x a x x x a =-+-- (1)当1a =时,求不等式()0f x <的解集; (2)若(,1]x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,()=|1| +|2|(1)f x x x x x ---.当1x <时,2()2(1)0f x x =--<;当1x ≥时,()0f x ≥. 所以,不等式()0f x <的解集为(,1)-∞. (2)因为()=0f a ,所以1a ≥.当1a ≥,(,1)x ∈-∞时,()=() +(2)()=2()(1)<0f x a x x x x a a x x ----- 所以,a 的取值范围是[1,)+∞.7、(2019全国I 卷文理科)[选修4—5:不等式选讲](10分)已知a ,b ,c 为正数,且满足abc =1.证明:(1)222111a b c a b c++≤++; (2)333()()()24a b b c c a +++≥++.解:(1)因为2222222,2,2a b ab b c bc c a ac +≥+≥+≥,又1abc =,故有222111ab bc ca a b c ab bc ca abc a b c++++≥++==++.所以222111a b c a b c++≤++. (2)因为, , a b c 为正数且1abc =,故有333()()()a b b c c a +++++≥=3(+)(+)(+)a b b c a c3≥⨯⨯⨯=24.所以333()()()24a b b c c a +++++≥. 8、(2019江苏卷21C )C.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分10分) 设x ∈R ,解不等式||+|2 1|>2x x -.解:当x <0时,原不等式可化为122x x -+->,解得x <-13; 当0≤x ≤12时,原不等式可化为x +1–2x >2,即x <–1,无解; 当x >12时,原不等式可化为x +2x –1>2,解得x >1. 综上,原不等式的解集为1{|1}3x x x <->或. 9、(2020•全国1卷)已知函数()|31|2|1|f x x x =+--. (1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()(1)f x f x >+的解集. 答案:(1)详解解析;(2)7,6⎛⎫-∞-⎪⎝⎭. 解析:(1)根据分段讨论法,即可写出函数()f x 的解析式,作出图象; (2)作出函数()1f x +的图象,根据图象即可解出.解:(1)因为()3,1151,1313,3x x f x x x x x ⎧⎪+≥⎪⎪=--<<⎨⎪⎪--≤-⎪⎩,作出图象,如图所示:(2)将函数()f x 的图象向左平移1个单位,可得函数()1f x +的图象,如图所示: 由()3511x x --=+-,解得76x =-. 所以不等式()(1)f x f x >+的解集为7,6⎛⎫-∞-⎪⎝⎭. 10、(2020•全国2卷)已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+. (1)当2a =时,求不等式()4f x 的解集; (2)若()4f x ,求a 的取值范围. 答案:(1)32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭;(2)(][),13,-∞-+∞.解析:(1)分别在3x ≤、34x <<和4x ≥三种情况下解不等式求得结果; (2)利用绝对值三角不等式可得到()()21f x a ≥-,由此构造不等式求得结果. 解:(1)当2a =时,()43f x x x =-+-.当3x ≤时,()43724f x x x x =-+-=-≥,解得:32x ≤; 当34x <<时,()4314f x x x =-+-=≥,无解; 当4x ≥时,()43274f x x x x =-+-=-≥,解得:112x ≥; 综上所述:()4f x ≥的解集为32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭. (2)()()()()22222121211f x x a x a x ax a aa a =-+-+≥---+=-+-=-(当且仅当221a x a -≤≤时取等号),()214a ∴-≥,解得:1a ≤-或3a ≥, a ∴的取值范围为(][),13,-∞-+∞.11、(2020•全国3卷)设a ,b ,c ∈R ,a +b +c =0,abc =1. (1)证明:ab +bc +ca <0;(2)用max{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最大值,证明:max{a ,b ,c . 答案:(1)证明见解析(2)证明见解析.解析:(1)由2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=结合不等式的性质,即可得出证明;(2)不妨设max{,,}a b c a =,由题意得出0,,0a b c ><,由()222322b c b c bc a a a bcbc+++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明. 解:(1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. 1,,,abc a b c =∴均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<; (2)不妨设max{,,}a b c a =,由0,1a b c abc ++==可知,0,0,0a b c ><<,1,a b c a bc =--=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc++++∴=⋅==≥=.当且仅当b c =时,取等号,a ∴≥,即3max{,,}4a b c .12、(2020•江苏卷)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤. 答案:22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦解析:根据绝对值定义化为三个方程组,解得结果解:因为1224x x x <-⎧⎨---≤⎩或10224x x x -≤≤⎧⎨+-≤⎩或0224x x x >⎧⎨++≤⎩21x ∴-≤<-或10x -≤≤或203x <≤所以解集为22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦。
解析几何(解答题)——大数据之五年(2018-2022)高考真题汇编(新高考卷与全国理科)一、解答题1.设双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F(2,0),渐近线方程为y=±3x.(1)求C的方程;(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点P(x1,y1),Q(x2,y2)在C上,且x1>x2>0,y1>0.过P且斜率为−3的直线与过Q且斜率为3的直线交于点M,请从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个条件成立:①M在AB上;②PQ∥AB;③|MA|=|MB|.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.2.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点D(p,0),过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,|MF|=3.(1)求C的方程:(2)设直线MD,ND与C的另一个交点分别为A,B,记直线MN,AB的倾斜角分别为α,β.当α−β取得最大值时,求直线AB的方程.3.已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过A(0,−2),B(32,−1)两点.(1)求E的方程;(2)设过点P(1,−2)的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足MT=TH.证明:直线HN过定点.4.已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,1),焦距为23.(Ⅰ)求椭圆E的方程:(Ⅱ)过点P(−2,1)作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N,当|MN|=2时,求k的值。
5.已知点A(2,1)在双曲线C:x2a2−y2a2−1=1(a>1)上,直线l交C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为0.(1)求l的斜率;(2)若tan∠PAQ=22,求PAQ的面积.6.已知椭圆C的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),右焦点为F(2,0),且离心率为63.(1)求椭圆C的方程;(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线MN与曲线x2+y2=b2(x>0)相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是|MN|=3.7.已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)过点A(0,−2),以四个顶点围成的四边形面积为45.(1)求椭圆E的标准方程;(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k,交椭圆E于不同的两点B,C,直线AB,AC交y=-3于点M、N,直线AC交y=-3于点N,若|PM|+|PN|≤15,求k的取值范围.8.如图,已知F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且|MF| =2,(1)求抛物线的方程;(2)设过点F的直线交抛物线与A、B两点,斜率为2的直线l与直线MA,MB,AB,x轴依次交于点P,Q,R,N,且|RN|2=|PN|⋅|QN|,求直线l在x轴上截距的范围.9.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2.(1)求C的方程.(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足PQ=9QF,求直线OQ斜率的最大值. 10.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4.(1)求p;(2)若点P在M上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求ΔPAB的最大值.11.已知椭圆x2a2+y2b2=1 (a>b>0)的右焦点为F,上顶点为B,离心率为255,且|BF|=5.(1)求椭圆的方程;(2)直线l与椭圆有唯一的公共点M,与y轴的正半轴交于点N,过N与BF垂直的直线交x轴于点P.若MP//BF,求直线l的方程.12.在平面直角坐标系xOy中,已知点F1(- √17,0),F2( √17,0),点M满足|MF t|-|MF2|=2.记M 的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)设点T在直线x=12上,过T 的两条直线分别交C于A,B两点和P,Q两点,且|TA|·|TB|=|TP|·|TQ| ,求直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和13.已知椭圆C:x225+y2m2=1(0<m<5)的离心率为154,A,B分别为C的左、右顶点.(1)求C的方程;(2)若点P在C上,点Q在直线x=6上,且|BP|=|BQ|,BP⊥BQ,求△APQ的面积.14.已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|= 43|AB|.(1)求C1的离心率;(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.15.已知A、B分别为椭圆E:x2a2+y2=1(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,AG⋅GB =8,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点.16.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为12,(1)求C的方程;(2)点N为椭圆上任意一点,求△AMN的面积的最大值.17.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,且过点A(2,1).(1)求C的方程:(2)点M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足.证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.18.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,−3),右焦点为F,且|OA|=|OF|,其中O为原点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C满足3OC=OF,点B在椭圆上(B异于椭圆的顶点),直线AB与以C为圆心的圆相切于点P,且P为线段AB的中点.求直线AB的方程.19.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆E:x24+y23=1的左、右焦点分别为F1,F2,点A在椭圆E上且在第一象限内,AF2⊥F1F2,直线AF1与椭圆E相交于另一点B.(1)求△AF1F2的周长;(2)在x轴上任取一点P,直线AP与椭圆E的右准线相交于点Q,求OP⋅QP的最小值;(3)设点M在椭圆E上,记△OAB与△MAB的面积分别为S1,S2,若S2=3S1,求点M的坐标.20.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1过点A(−2,−1),且a=2b.(Ⅰ)求椭圆C的方程:(Ⅱ)过点B(−4,0)的直线l交椭圆C于点M,N,直线MA,NA分别交直线x=−4于点P,Q.求|PB||BQ|的值.21.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C: x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦点为F1(–1、0),F2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2: (x−1)2+y2=4a2交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B,连结BF2交椭圆C于点E,连结DF1.已知DF1= 52.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求点E的坐标.22.如图,已知点F(1,0)为抛物线y2=2px(p>0)的焦点.过点F的直线交抛物线A,B两点,点C在抛物线上,使得△ABC的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在点F右侧,记△AFG,△CQG的面积分别为S1,S2.(1)求P的值及抛物线的准线方程.(2)求S1S2的最小值及此时点G点坐标.23.设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F,左顶点为A,顶点为B.已知3|OA|=2|OB|(O为原点).(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设经过点F且斜率为34的直线l与椭圆在x轴上方的交点为p,圆C同时与x轴和直线l相切,圆心C在直线x=4上,且OC∥AP,求椭圆的方程.24.设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B.已知椭圆的短轴长为4,离心率为55.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设点P在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M为直线PB与x轴的交点,点N 在y轴的负半轴上.若|ON|=|OF|(O为原点),且OP⊥MN,求直线PB的斜率.25.已知曲线C: y=x22,D为直线y=- 12的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.26.已知点A(−2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为−12.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G.(i)证明:△PQG是直角三角形;(ii)求△PQG面积的最大值.27.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1的右焦点为(1.0),且经过点A(0,1).(I)求椭圆C的方程;(II)设O为原点,直线l:y=kx+t(t≠±1)与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N,|OM|·|ON|=2,求证:直线l经过定点.28.已知抛物线C:x2=-2py经过点(2,-1).(I)求抛物线C的方程及其准线方程;(II)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=-1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.29.已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为32的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P。
专题02函数的概念与基本初等函数I1.【2022年全国甲卷】函数=3−3−cos在区间−π2)A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.【详解】令op=(3−3−)coss∈[−2,2],则o−p=(3−−3)cos(−p=−(3−3−)cos=−op,所以op为奇函数,排除BD;又当∈(0,2)时,3−3−>0,cos>0,所以op>0,排除C.故选:A.2.【2022年全国甲卷】已知9=10,=10−11,=8−9,则()A.>0>B.>>0C.>>0D.>0>【答案】A【解析】【分析】根据指对互化以及对数函数的单调性即可知=log910>1,再利用基本不等式,换底公式可得>lg11,log89>,然后由指数函数的单调性即可解出.【详解】由9=10可得=log 910=lg10lg9>1,而lg9lg11<=<1=lg102,所以lg10lg9>lg11lg10,即>lg11,所以=10−11>10lg11−11=0.又lg8lg10<=<lg92,所以lg9lg8>lg10lg9,即log 89>,所以=8−9<8log 89−9=0.综上,>0>.故选:A.3.【2022年全国乙卷】如图是下列四个函数中的某个函数在区间[−3,3]的大致图像,则该函数是()A .=−3+32+1B .=3−2+1C .=2vos 2+1D .=2sin2+1【答案】A 【解析】【分析】由函数图像的特征结合函数的性质逐项排除即可得解.【详解】设op =3−2+1,则o1)=0,故排除B;设ℎ(p =2vos2+1,当∈(0,π2)时,0<cos <1,所以ℎ(p =2vos 2+1<22+1≤1,故排除C;设op =2sin 2+1,则o3)=2sin310>0,故排除D.故选:A.4.【2022年全国乙卷】已知函数op,op 的定义域均为R ,且op +o2−p =5,op −o −4)=7.若=op 的图像关于直线=2对称,o2)=4,则 J122op =()A .−21B .−22C .−23D .−24【答案】D 【解析】【分析】根据对称性和已知条件得到op +o −2)=−2,从而得到3+5+…+21=−10,4+6+…+22=−10,然后根据条件得到o2)的值,再由题意得到3=6从而得到1的值即可求解.【详解】因为=op的图像关于直线=2对称,所以2−=+2,因为op−o−4)=7,所以o+2)−o−2)=7,即o+2)=7+o−2),因为op+o2−p=5,所以op+o+2)=5,代入得op+7+o−2)=5,即op+o−2)=−2,所以3+5+…+21=−2×5=−10,4+6+…+22=−2×5=−10.因为op+o2−p=5,所以o0)+o2)=5,即0=1,所以o2)=−2−0=−3.因为op−o−4)=7,所以o+4)−op=7,又因为op+o2−p=5,联立得,2−++4=12,所以=op的图像关于点3,6中心对称,因为函数op的定义域为R,所以3=6因为op+o+2)=5,所以1=5−3=−1.所以 J122op=1+2+3+5+...+21+4+6+ (22)−1−3−10−10=−24.故选:D【点睛】含有对称轴或对称中心的问题往往条件比较隐蔽,考生需要根据已知条件进行恰当的转化,然后得到所需的一些数值或关系式从而解题.5.【2022年新高考2卷】已知函数op的定义域为R,且o+p+o−p= opop,o1)=1,则J122 op=()A.−3B.−2C.0D.1【答案】A【解析】【分析】根据题意赋值即可知函数的一个周期为6,求出函数一个周期中的1,2,⋯,6的值,即可解出.【详解】因为++−=,令=1,=0可得,21=10,所以0=2,令=0可得,+−=2,即=−,所以函数为偶函数,令=1得,+1+−1=1=,即有+2+=+1,从而可知+2=−−1,−1=−−4,故+2=−4,即=+6,所以函数的一个周期为6.因为2=1−0=1−2=−1,3=2−1=−1−1=−2,4=−2=2=−1,5=−1=1=1,6=0=2,所以一个周期内的1+2+⋯+6=0.由于22除以6余4,所以J122=1+2+3+4=1−1−2−1=−3.故选:A .6.【2021年甲卷文科】下列函数中是增函数的为()A .()f x x =-B .()23xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭C .()2f x x=D .()f x =【答案】D 【解析】【分析】根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项.【详解】对于A ,()f x x =-为R 上的减函数,不合题意,舍.对于B ,()23xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭为R 上的减函数,不合题意,舍.对于C ,()2f x x =在(),0-∞为减函数,不合题意,舍.对于D ,()f x R 上的增函数,符合题意,故选:D.7.【2021年甲卷文科】青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L 和小数记录表的数据V 的满足5lg L V =+.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据为() 1.259≈)A .1.5B .1.2C .0.8D .0.6【答案】C 【解析】【分析】根据,L V 关系,当 4.9L =时,求出lg V ,再用指数表示V ,即可求解.【详解】由5lg L V =+,当 4.9L =时,lg 0.1V =-,则10.110110100.81.259V --===≈.故选:C.8.【2021年甲卷文科】设()f x 是定义域为R 的奇函数,且()()1f x f x +=-.若1133f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则53f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()A .53-B .13-C .13D .53【答案】C 【解析】【分析】由题意利用函数的奇偶性和函数的递推关系即可求得53f ⎛⎫⎪⎝⎭的值.【详解】由题意可得:522213333f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,而21111133333f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-==--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故5133f ⎛⎫= ⎪⎝⎭.故选:C.【点睛】关键点点睛:本题主要考查了函数的奇偶性和函数的递推关系式,灵活利用所给的条件进行转化是解决本题的关键.9.【2021年甲卷理科】设函数()f x 的定义域为R ,()1f x +为奇函数,()2f x +为偶函数,当[]1,2x ∈时,2()f x ax b =+.若()()036f f +=,则92f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()A .94-B .32-C .74D .52【答案】D 【解析】【分析】通过()1f x +是奇函数和()2f x +是偶函数条件,可以确定出函数解析式()222f x x =-+,进而利用定义或周期性结论,即可得到答案.【详解】因为()1f x +是奇函数,所以()()11f x f x -+=-+①;因为()2f x +是偶函数,所以()()22f x f x +=-+②.令1x =,由①得:()()()024f f a b =-=-+,由②得:()()31f f a b ==+,因为()()036f f +=,所以()462a b a b a -+++=⇒=-,令0x =,由①得:()()()11102f f f b =-⇒=⇒=,所以()222f x x =-+.思路一:从定义入手.9551222222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1335112222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭511322=2222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=--+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以935222f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.思路二:从周期性入手由两个对称性可知,函数()f x 的周期4T =.所以91352222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D .【点睛】在解决函数性质类问题的时候,我们通常可以借助一些二级结论,求出其周期性进而达到简便计算的效果.10.【2021年乙卷文科】设函数1()1xf x x-=+,则下列函数中为奇函数的是()A .()11f x --B .()11f x -+C .()11f x +-D .()11f x ++【答案】B 【解析】【分析】分别求出选项的函数解析式,再利用奇函数的定义即可.【详解】由题意可得12()111x f x x x-==-+++,对于A ,()2112f x x--=-不是奇函数;对于B ,()211f x x-=+是奇函数;对于C ,()21122f x x +-=-+,定义域不关于原点对称,不是奇函数;对于D ,()2112f x x ++=+,定义域不关于原点对称,不是奇函数.故选:B 【点睛】本题主要考查奇函数定义,考查学生对概念的理解,是一道容易题.11.【2021年乙卷理科】设2ln1.01a =,ln1.02b =,1c =.则()A .a b c <<B .b c a<<C .b a c<<D .c a b<<【答案】B 【解析】【分析】利用对数的运算和对数函数的单调性不难对a ,b 的大小作出判定,对于a 与c ,b 与c 的大小关系,将0.01换成x ,分别构造函数()()2ln 11f x x =++,()()ln 121g x x =++,利用导数分析其在0的右侧包括0.01的较小范围内的单调性,结合f (0)=0,g (0)=0即可得出a 与c ,b 与c 的大小关系.【详解】()()2222ln1.01ln1.01ln 10.01ln 120.010.01ln1.02a b ===+=+⨯+>=,所以b a <;下面比较c 与,a b 的大小关系.记()()2ln 11f x x =++,则()00f =,()2121x f x x -='=+由于()()2214122x x x x x x +-+=-=-所以当0<x <2时,()21410x x +-+>,()1x >+,()0f x '>,所以()f x 在[]0,2上单调递增,所以()()0.0100f f >=,即2ln1.011>-,即a c >;令()()ln 121g x x =++,则()00g =,()212212x g x x -==+',由于()2214124x x x +-+=-,在x >0时,()214120x x +-+<,所以()0g x '<,即函数()g x 在[0,+∞)上单调递减,所以()()0.0100g g <=,即ln1.021<,即b <c ;综上,b c a <<,故选:B.【点睛】本题考查比较大小问题,难度较大,关键难点是将各个值中的共同的量用变量替换,构造函数,利用导数研究相应函数的单调性,进而比较大小,这样的问题,凭借近似估计计算往往是无法解决的.12.【2021年新高考2卷】已知5log 2a =,8log 3b =,12c =,则下列判断正确的是()A .c b a <<B .b a c<<C .a c b<<D .a b c<<【答案】C 【解析】【分析】对数函数的单调性可比较a 、b 与c 的大小关系,由此可得出结论.【详解】55881log 2log log log 32a b =<==<=,即a c b <<.故选:C.13.【2021年新高考2卷】已知函数()f x 的定义域为R ,()2f x +为偶函数,()21f x +为奇函数,则()A .102f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭B .()10f -=C .()20f =D .()40f =【答案】B 【解析】【分析】推导出函数()f x 是以4为周期的周期函数,由已知条件得出()10f =,结合已知条件可得出结论.【详解】因为函数()2f x +为偶函数,则()()22f x f x +=-,可得()()31f x f x +=-,因为函数()21f x +为奇函数,则()()1221f x f x -=-+,所以,()()11f x f x -=-+,所以,()()()311f x f x f x +=-+=-,即()()4f x f x =+,故函数()f x 是以4为周期的周期函数,因为函数()()21F x f x =+为奇函数,则()()010F f ==,故()()110f f -=-=,其它三个选项未知.故选:B.14.【2020年新课标1卷理科】若242log 42log a ba b +=+,则()A .2a b >B .2a b <C .2a b >D .2a b <【答案】B 【解析】【分析】设2()2log x f x x =+,利用作差法结合()f x 的单调性即可得到答案.【详解】设2()2log x f x x =+,则()f x 为增函数,因为22422log 42log 2log a b ba b b +=+=+所以()(2)f a f b -=2222log (2log 2)a b a b +-+=22222log (2log 2)b bb b +-+21log 102==-<,所以()(2)f a f b <,所以2a b <.2()()f a f b -=22222log (2log )a b a b +-+=222222log (2log )b b b b +-+=22222log b b b --,当1b =时,2()()20f a f b -=>,此时2()()f a f b >,有2a b >当2b =时,2()()10f a f b -=-<,此时2()()f a f b <,有2a b <,所以C 、D 错误.故选:B.【点晴】本题主要考查函数与方程的综合应用,涉及到构造函数,利用函数的单调性比较大小,是一道中档题.15.【2020年新课标1卷文科】设3log 42a =,则4a -=()A .116B .19C .18D .16【答案】B 【解析】【分析】根据已知等式,利用指数对数运算性质即可得解【详解】由3log 42a =可得3log 42a=,所以49a =,所以有149a-=,故选:B.【点睛】本题考查的是有关指对式的运算的问题,涉及到的知识点有对数的运算法则,指数的运算法则,属于基础题目.16.【2020年新课标2卷理科】设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x )()A .是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B .是奇函数,且在11(,)22-单调递减C .是偶函数,且在1(,2-∞-单调递增D .是奇函数,且在1(,)2-∞-单调递减【答案】D 【解析】【分析】根据奇偶性的定义可判断出()f x 为奇函数,排除AC ;当11,22x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,利用函数单调性的性质可判断出()f x 单调递增,排除B ;当1,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭时,利用复合函数单调性可判断出()f x 单调递减,从而得到结果.【详解】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭,关于坐标原点对称,又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-,()f x ∴为定义域上的奇函数,可排除AC ;当11,22x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()()()ln 21ln 12f x x x =+--,()ln 21y x =+Q 在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()f x ∴在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,排除B ;当1,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭时,()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭,2121x μ=+- 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,()ln f μμ=在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:()f x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,D 正确.故选:D.【点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的判断;判断奇偶性的方法是在定义域关于原点对称的前提下,根据()f x -与()f x 的关系得到结论;判断单调性的关键是能够根据自变量的范围化简函数,根据单调性的性质和复合函数“同增异减”性得到结论.17.【2020年新课标2卷理科】若2233x y x y ---<-,则()A .ln(1)0y x -+>B .ln(1)0y x -+<C .ln ||0x y ->D .ln ||0x y -<【答案】A 【解析】【分析】将不等式变为2323x x y y ---<-,根据()23t tf t -=-的单调性知x y <,以此去判断各个选项中真数与1的大小关系,进而得到结果.【详解】由2233x y x y ---<-得:2323x x y y ---<-,令()23t tf t -=-,2x y = 为R 上的增函数,3x y -=为R 上的减函数,()f t ∴为R 上的增函数,x y ∴<,0y x ->Q ,11y x ∴-+>,()ln 10y x ∴-+>,则A 正确,B 错误;x y -Q 与1的大小不确定,故CD 无法确定.故选:A.【点睛】本题考查对数式的大小的判断问题,解题关键是能够通过构造函数的方式,利用函数的单调性得到,x y 的大小关系,考查了转化与化归的数学思想.18.【2020年新课标2卷文科】设函数331()f x x x =-,则()f x ()A .是奇函数,且在(0,+∞)单调递增B .是奇函数,且在(0,+∞)单调递减C .是偶函数,且在(0,+∞)单调递增D .是偶函数,且在(0,+∞)单调递减【答案】A 【解析】【分析】根据函数的解析式可知函数的定义域为{}0x x ≠,利用定义可得出函数()f x 为奇函数,再根据函数的单调性法则,即可解出.【详解】因为函数()331f x x x =-定义域为{}0x x ≠,其关于原点对称,而()()f x f x -=-,所以函数()f x 为奇函数.又因为函数3y x =在()0,+¥上单调递增,在(),0-¥上单调递增,而331y x x-==在()0,+¥上单调递减,在(),0-¥上单调递减,所以函数()331f x x x =-在()0,+¥上单调递增,在(),0-¥上单调递增.故选:A .【点睛】本题主要考查利用函数的解析式研究函数的性质,属于基础题.19.【2020年新课标3卷理科】Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型:0.23(53)()=1et I K t --+,其中K 为最大确诊病例数.当I (*t )=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则*t 约为()(ln19≈3)A .60B .63C .66D .69【答案】C 【解析】【分析】将t t *=代入函数()()0.23531t K I t e --=+结合()0.95I t K *=求得t *即可得解.【详解】()()0.23531t K I t e--=+ ,所以()()0.23530.951t KI t K e**--==+,则()0.235319t e *-=,所以,()0.2353ln193t *-=≈,解得353660.23t *≈+≈.故选:C.【点睛】本题考查对数的运算,考查指数与对数的互化,考查计算能力,属于中等题.20.【2020年新课标3卷理科】已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则()A .a <b <cB .b <a <cC .b <c <aD .c <a <b【答案】A 【解析】【分析】由题意可得a 、b 、()0,1c ∈,利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由8log 5b =,得85b =,结合5458<可得出45b <,由13log 8c =,得138c =,结合45138<,可得出45c >,综合可得出a 、b 、c 的大小关系.【详解】由题意可知a 、b 、()0,1c ∈,()222528log 3lg 3lg81lg 3lg8lg 3lg8lg 241log 5lg 5lg 522lg 5lg 25lg 5a b ⎛⎫⎛⎫++⎛⎫==⋅<⋅==<⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,a b ∴<;由8log 5b =,得85b =,由5458<,得5488b <,54b ∴<,可得45b <;由13log 8c =,得138c =,由45138<,得451313c <,54c ∴>,可得45c >.综上所述,a b c <<.故选:A.【点睛】本题考查对数式的大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.21.【2020年新课标3卷文科】设3log 2a =,5log 3b =,23c =,则()A .a c b <<B .a b c <<C .b c a <<D .c a b<<【答案】A 【解析】【分析】分别将a ,b 改写为331log 23a =,351log 33b =,再利用单调性比较即可.【详解】因为333112log 2log 9333a c =<==,355112log 3log 25333b c =>==,所以a c b <<.故选:A.【点晴】本题考查对数式大小的比较,考查学生转化与化归的思想,是一道中档题.22.【2020年新高考1卷(山东卷)】基本再生数R 0与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:(e )rt I t =描述累计感染病例数I (t )随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与R 0,T 近似满足R 0=1+rT .有学者基于已有数据估计出R 0=3.28,T =6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln2≈0.69)()A .1.2天B .1.8天C .2.5天D .3.5天【答案】B 【解析】【分析】根据题意可得()0.38rt tI t e e ==,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为1t 天,根据10.38()0.382t t t e e +=,解得1t 即可得结果.【详解】因为0 3.28R =,6T =,01R rT =+,所以 3.2810.386r -==,所以()0.38rt tI t e e ==,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为1t 天,则10.38()0.382t t t e e +=,所以10.382t e =,所以10.38ln 2t =,所以1ln 20.691.80.380.38t =≈≈天.故选:B.【点睛】本题考查了指数型函数模型的应用,考查了指数式化对数式,属于基础题.23.【2020年新高考1卷(山东卷)】若定义在R 的奇函数f (x )在(,0)-∞单调递减,且f (2)=0,则满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是()A .[)1,1][3,-+∞B .3,1][,[01]--C .[1,0][1,)-⋃+∞D .[1,0][1,3]-⋃【答案】D 【解析】【分析】首先根据函数奇偶性与单调性,得到函数()f x 在相应区间上的符号,再根据两个数的乘积大于等于零,分类转化为对应自变量不等式,最后求并集得结果.【详解】因为定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)0f =,所以()f x 在(0,)+∞上也是单调递减,且(2)0f -=,(0)0f =,所以当(,2)(0,2)x ∈-∞-⋃时,()0f x >,当(2,0)(2,)x ∈-+∞ 时,()0f x <,所以由(10)xf x -≥可得:0210x x <⎧⎨-≤-≤⎩或0012x x >⎧⎨≤-≤⎩或0x =解得10x -≤≤或13x ≤≤,所以满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是[1,0][1,3]-⋃,故选:D.【点睛】本题考查利用函数奇偶性与单调性解抽象函数不等式,考查分类讨论思想方法,属中档题.24.【2020年新高考2卷(海南卷)】已知函数2()lg(45)f x x x =--在(,)a +∞上单调递增,则a 的取值范围是()A .(2,)+∞B .[2,)+∞C .(5,)+∞D .[5,)+∞【答案】D 【解析】【分析】首先求出()f x 的定义域,然后求出2()lg(45)f x x x =--的单调递增区间即可.【详解】由2450x x -->得5x >或1x <-所以()f x 的定义域为(),1(5,)-∞-⋃+∞因为245y x x =--在(5,)+∞上单调递增所以2()lg(45)f x x x =--在(5,)+∞上单调递增所以5a ≥故选:D 【点睛】在求函数的单调区间时一定要先求函数的定义域.25.【2019年新课标1卷理科】已知0.20.32log 0.2,2,0.2a b c ===,则A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .b c a<<【答案】B 【解析】【分析】运用中间量0比较,a c ,运用中间量1比较,b c 【详解】22log 0.2log 10,a =<=0.20221,b =>=0.3000.20.21,<<=则01,c a c b <<<<.故选B .【点睛】本题考查指数和对数大小的比较,渗透了直观想象和数学运算素养.采取中间变量法,利用转化与化归思想解题.26.【2019年新课标2卷理科】2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面软着陆,我国航天事业取得又一重大成就,实现月球背面软着陆需要解决的一个关键技术问题是地面与探测器的通讯联系.为解决这个问题,发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”,鹊桥沿着围绕地月拉格朗日2L 点的轨道运行.2L 点是平衡点,位于地月连线的延长线上.设地球质量为M 1,月球质量为M 2,地月距离为R ,2L 点到月球的距离为r ,根据牛顿运动定律和万有引力定律,r 满足方程:121223()()M M M R r R r r R +=++.设rR α=,由于α的值很小,因此在近似计算中34532333(1)ααααα++≈+,则r 的近似值为ABCD【答案】D 【解析】【分析】本题在正确理解题意的基础上,将有关式子代入给定公式,建立α的方程,解方程、近似计算.题目所处位置应是“解答题”,但由于题干较长,易使考生“望而生畏”,注重了阅读理解、数学式子的变形及运算求解能力的考查.【详解】由rRα=,得r R α=因为121223()()M M M R r R r r R +=++,所以12122222(1)(1)M M M R R R ααα+=++,即543232221133[(1)]3(1)(1)M M αααααααα++=+-=≈++,解得3α=,所以3.r R α==【点睛】由于本题题干较长,所以,易错点之一就是能否静心读题,正确理解题意;易错点之二是复杂式子的变形出错.27.【2019年新课标2卷理科】设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8()9f x ≥-,则m 的取值范围是A .9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【答案】B 【解析】【分析】本题为选择压轴题,考查函数平移伸缩,恒成立问题,需准确求出函数每一段解析式,分析出临界点位置,精准运算得到解决.【详解】(0,1]x ∈ 时,()=(1)f x x x -,(+1)= ()f x 2f x ,()2(1)f x f x ∴=-,即()f x 右移1个单位,图像变为原来的2倍.如图所示:当23x <≤时,()=4(2)=4(2)(3)f x f x x x ---,令84(2)(3)9x x --=-,整理得:2945560x x -+=,1278(37)(38)0,,33x x x x ∴--=∴==(舍),(,]x m ∴∈-∞时,8()9f x ≥-成立,即73m ≤,7,3m ⎛⎤∴∈-∞ ⎥⎝⎦,故选B .【点睛】易错警示:图像解析式求解过程容易求反,画错示意图,画成向左侧扩大到2倍,导致题目出错,需加深对抽象函数表达式的理解,平时应加强这方面练习,提高抽象概括、数学建模能力.28.【2019年新课标2卷文科】设f (x )为奇函数,且当x ≥0时,f (x )=e 1x -,则当x <0时,f (x )=A .e 1x --B .e 1x -+C .e 1x ---D .e 1x --+【答案】D 【解析】【分析】先把x <0,转化为-x>0,代入可得()f x -,结合奇偶性可得()f x .【详解】()f x 是奇函数,0x ≥时,()1x f x e =-.当0x <时,0x ->,()()1x f x f x e -=--=-+,得()e 1x f x -=-+.故选D .【点睛】本题考查分段函数的奇偶性和解析式,渗透了数学抽象和数学运算素养.采取代换法,利用转化与化归的思想解题.29.【2019年新课标3卷理科】函数3222x xx y -=+在[]6,6-的图像大致为A .B .C .D .【答案】B 【解析】【分析】由分子、分母的奇偶性,易于确定函数为奇函数,由(4)f 的近似值即可得出结果.【详解】设32()22x x x y f x -==+,则332()2()()2222x x x x x x f x f x ----==-=-++,所以()f x 是奇函数,图象关于原点成中心对称,排除选项C .又34424(4)0,22f -⨯=>+排除选项D ;36626(6)722f -⨯=≈+,排除选项A ,故选B .【点睛】本题通过判断函数的奇偶性,缩小考察范围,通过计算特殊函数值,最后做出选择.本题较易,注重了基础知识、基本计算能力的考查.30.【2019年新课标3卷理科】设()f x 是定义域为R 的偶函数,且在()0,∞+单调递减,则A .233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>>⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B .233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>>⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C .23332122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>>⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D .23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>>⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭【答案】C 【解析】由已知函数为偶函数,把233231log ,2,24f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,转化为同一个单调区间上,再比较大小.【详解】()f x 是R 的偶函数,()331log log 44f f ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭.223303322333log 4log 31,1222,log 422---->==>>∴>> ,又()f x 在(0,+∞)单调递减,∴()23323log 422f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故选C .【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、单调性,解题关键在于利用中间量大小比较同一区间的取值.31.【2018年新课标1卷理科】已知函数e 0()ln 0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,,,,()()g x f x x a =++.若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是A .[–1,0)B .[0,+∞)C .[–1,+∞)D .[1,+∞)【答案】C 【解析】【详解】分析:首先根据g (x )存在2个零点,得到方程()0f x x a ++=有两个解,将其转化为()f x x a =--有两个解,即直线y x a =--与曲线()y f x =有两个交点,根据题中所给的函数解析式,画出函数()f x 的图像(将(0)x e x >去掉),再画出直线y x =-,并将其上下移动,从图中可以发现,当1a -≤时,满足y x a =--与曲线()y f x =有两个交点,从而求得结果.详解:画出函数()f x 的图像,x y e =在y 轴右侧的去掉,再画出直线y x =-,之后上下移动,可以发现当直线过点A 时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,即方程()f x x a =--有两个解,也就是函数()g x 有两个零点,此时满足1a -≤,即1a ≥-,故选C.点睛:该题考查的是有关已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题,在求解的过程中,解题的思路是将函数零点个数问题转化为方程解的个数问题,将式子移项变形,转化为两条曲线交点的问题,画出函数的图像以及相应的直线,在直线移动的过程中,利用数形结合思想,求得相应的结果.32.【2018年新课标1卷文科】设函数()2010x x f x x -⎧≤=⎨>⎩,,,则满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是A .(]1-∞-,B .()0+∞,C .()10-,D .()0-∞,【答案】D 【解析】【分析】分析:首先根据题中所给的函数解析式,将函数图像画出来,从图中可以发现若有()()12f x f x +<成立,一定会有2021x x x <⎧⎨<+⎩,从而求得结果.详解:将函数()f x 的图像画出来,观察图像可知会有2021x x x <⎧⎨<+⎩,解得0x <,所以满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是()0-∞,,故选D .点睛:该题考查的是有关通过函数值的大小来推断自变量的大小关系,从而求得相关的参数的值的问题,在求解的过程中,需要利用函数解析式画出函数图像,从而得到要出现函数值的大小,绝对不是常函数,从而确定出自变量的所处的位置,结合函数值的大小,确定出自变量的大小,从而得到其等价的不等式组,从而求得结果.【详解】33.【2018年新课标2卷理科】函数()2e e x x f x x --=的图像大致为()A .B .C .D .【答案】B【解析】【详解】分析:通过研究函数奇偶性以及单调性,确定函数图像.详解:20,()()()x xe e xf x f x f x x--≠-==-∴ 为奇函数,舍去A,1(1)0f e e -=->∴ 舍去D;243()()2(2)(2)()2,()0x x x x x xe e x e e x x e x ef x x f x x x---+---++=='∴>'> ,所以舍去C ;因此选B.点睛:有关函数图象识别问题的常见题型及解题思路(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置;②由函数的单调性,判断图象的变化趋势;③由函数的奇偶性,判断图象的对称性;④由函数的周期性,判断图象的循环往复.34.【2018年新课标2卷理科】已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=A .50-B .0C .2D .50【答案】C【解析】【详解】分析:先根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果.详解:因为()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,且(1)(1)f x f x -=+,所以(1)(1)(3)(1)(1)4f x f x f x f x f x T +=--∴+=-+=-∴=,因此(1)(2)(3)(50)12[(1)(2)(3)(4)](1)(2)f f f f f f f f f f ++++=+++++ ,因为(3)(1)(4)(2)f f f f =-=-,,所以(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,(2)(2)(2)(2)0f f f f =-=-∴= ,从而(1)(2)(3)(50)(1)2f f f f f ++++== ,选C.点睛:函数的奇偶性与周期性相结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.35.【2018年新课标3卷理科】函数422y x x =-++的图像大致为A .B .C .D .【答案】D【解析】【详解】分析:根据函数图象的特殊点,利用函数的导数研究函数的单调性,由排除法可得结果.详解:函数过定点()0,2,排除,A B ,求得函数的导数()()32'42221f x x x x x =-+=--,由()'0f x >得()22210x x -<,得x <0x <<C ,故选D.点睛:本题通过对多个图象的选择考查函数的图象与性质,属于中档题.这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及0,0,,x x x x +-→→→+∞→-∞时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除.36.【2018年新课标3卷理科】设0.2log 0.3a =,2log 0.3b =,则A .0a b ab +<<B .0ab a b <+<C .0a b ab+<<D .0ab a b<<+【答案】B【解析】【详解】分析:求出0.2211log0.3,0.3log a b ==,得到11a b +的范围,进而可得结果.详解:.0.30.3log0.2,2a b log == 0.2211log0.3,0.3log a b∴==0.3110.4log a b∴+=1101a b ∴<+<,即01a b ab+<<又a 0,b 0>< ab 0∴<即ab a b 0<+<故选B.点睛:本题主要考查对数的运算和不等式,属于中档题.37.【2022年新高考1卷】已知函数op 及其导函数'(p 的定义域均为,记op ='(p ,若−2,o2+p 均为偶函数,则()A .o0)=0B .−=0C .o −1)=o4)D .o −1)=o2)【答案】BC【解析】【分析】转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.【详解】因为o 32−2p ,o2+p 均为偶函数,所以o 32−2p =o 32+2p 即o 32−p =o 32+p ,o2+p =o2−p ,所以o3−p =op ,o4−p =op ,则o −1)=o4),故C 正确;函数op ,op 的图象分别关于直线=32,=2对称,又op ='(p ,且函数op 可导,所以o 32)=0,o3−p =−op ,所以o4−p =op =−o3−p ,所以o +2)=−o +1)=op ,所以o −12)=o 32)=0,o −1)=o1)=−o2),故B 正确,D 错误;若函数op 满足题设条件,则函数op +(C 为常数)也满足题设条件,所以无法确定op的函数值,故A 错误.故选:BC.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是转化题干条件为抽象函数的性质,准确把握原函数与导函数图象间的关系,准确把握函数的性质(必要时结合图象)即可得解.38.【2021年新高考2卷】设正整数010112222k k k k n a a a a --=⋅+⋅++⋅+⋅ ,其中{}0,1i a ∈,记()01k n a a a ω=+++ .则()A .()()2n n ωω=B .()()231n n ωω+=+C .()()8543n n ωω+=+D .()21n n ω-=【答案】ACD【解析】【分析】利用()n ω的定义可判断ACD 选项的正误,利用特殊值法可判断B 选项的正误.【详解】对于A 选项,()01k n a a a ω=+++ ,12101122222k k k k n a a a a +-=⋅+⋅++⋅+⋅ ,所以,()()012k n a a a n ωω=+++= ,A 选项正确;对于B 选项,取2n =,012237121212n +==⋅+⋅+⋅,()73ω∴=,而0120212=⋅+⋅,则()21ω=,即()()721ωω≠+,B 选项错误;对于C 选项,3430234301018522251212222k k k k n a a a a a a +++=⋅+⋅++⋅+=⋅+⋅+⋅+⋅++⋅ ,所以,()01852k n a a a ω+=++++ ,2320123201014322231212222k k k k n a a a a a a +++=⋅+⋅++⋅+=⋅+⋅+⋅+⋅++⋅ ,所以,()01432k n a a a ω+=++++ ,因此,()()8543n n ωω+=+,C 选项正确;对于D 选项,01121222n n --=+++ ,故()21n n ω-=,D 选项正确.故选:ACD.39.【2022年全国乙卷】若=ln +是奇函数,则=_____,=______.【答案】−12;ln2.【解析】【分析】根据奇函数的定义即可求出.【详解】因为函数=ln +为奇函数,所以其定义域关于原点对称.由+11−≠0可得,1−+1−B ≠0,所以=r1=−1,解得:=−12,即函数的定义域为−∞,−1∪−1,1∪1,+∞,再由0=0可得,=ln2.即=ln −12++ln2=ln −=−,符合题意.故答案为:−12;ln2.40.【2021年新高考1卷】已知函数()()322x x x a f x -=⋅-是偶函数,则=a ______.【答案】1【解析】【分析】利用偶函数的定义可求参数a 的值.【详解】因为()()322x x x a f x -=⋅-,故()()322x x f x x a --=-⋅-,因为()f x 为偶函数,故()()f x f x -=,时()()332222x x x x x a x a --⋅-=-⋅-,整理得到()()12+2=0x x a --,故1a =,故答案为:141.【2021年新高考1卷】函数()212ln f x x x =--的最小值为______.【答案】1【解析】【分析】由解析式知()f x 定义域为(0,)+∞,讨论102x <≤、112x <≤、1x >,并结合导数研究的单调性,即可求()f x 最小值.【详解】由题设知:()|21|2ln f x x x =--定义域为(0,)+∞,∴当102x <≤时,()122ln f x x x =--,此时()f x 单调递减;当112x <≤时,()212ln f x x x =--,有2()20f x x'=-≤,此时()f x 单调递减;当1x >时,()212ln f x x x =--,有2()20f x x '=->,此时()f x 单调递增;又()f x 在各分段的界点处连续,∴综上有:01x <≤时,()f x 单调递减,1x >时,()f x 单调递增;∴()(1)1f x f ≥=故答案为:1.42.【2021年新高考2卷】写出一个同时具有下列性质①②③的函数():f x _______.①()()()1212f x x f x f x =;②当(0,)x ∈+∞时,()0f x '>;③()'f x 是奇函数.【答案】()4f x x =(答案不唯一,()()2*n x N f n x =∈均满足)【解析】【分析】根据幂函数的性质可得所求的()f x .【详解】取()4f x x =,则()()()()44421121122x f x f x x x x f x x ===,满足①,()34f x x '=,0x >时有()0f x '>,满足②,()34f x x '=的定义域为R ,又()()34f x x f x ''-=-=-,故()f x '是奇函数,满足③.故答案为:()4f x x =(答案不唯一,()()2*n x N f n x =∈均满足)43.【2019年新课标2卷理科】已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e ax f x =-.若(ln 2)8f =,则=a __________.【答案】-3【解析】【分析】当0x >时0x -<,()()ax f x f x e -=--=代入条件即可得解.【详解】因为()f x 是奇函数,且当0x >时0x -<,()()ax f x f x e -=--=.又因为ln 2(0,1)∈,(ln 2)8f =,所以ln 28a e -=,两边取以e 为底的对数得ln 23ln 2a -=,所以3a -=,即3a =-.【点睛】本题主要考查函数奇偶性,对数的计算.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案.44.【2018年新课标1卷文科】已知函数()()22log f x x a =+,若()31f =,则=a ________.【答案】-7【解析】【详解】分析:首先利用题的条件()31f =,将其代入解析式,得到()()2391f log a =+=,从而得到92a +=,从而求得7a =-,得到答案.详解:根据题意有()()2391f log a =+=,可得92a +=,所以7a =-,故答案是7-.点睛:该题考查的是有关已知某个自变量对应函数值的大小,来确定有关参数值的问题,在求解的过程中,需要将自变量代入函数解析式,求解即可得结果,属于基础题目.45.【2018年新课标3卷文科】已知函数())ln 1f x x =+,()4f a =,则()f a -=________.【答案】2-【解析】【分析】发现()()f x f x 2+-=,计算可得结果.【详解】因为()()))()22f x f x ln x 1ln x 1ln 122x x +-=-+++=+-+=,()()f a f a 2∴+-=,且()f a 4=,则()f a 2-=-.故答案为-2【点睛】本题主要考查函数的性质,由函数解析式,计算发现()()f x f x2+-=是关键,属于中档题.。