2019版高考理科数学一轮复习精选提分练含最新2018模拟
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一、选择题1.(2017·郑州模拟)等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,当首项a 1和d 变化时,a 2+a 8+a 11是一个定值,则下列各数也为定值的是( )A .S 7B .S 8C .S 13D .S 152.已知函数y =f (x ),x ∈R ,数列{a n }的通项公式是a n =f (n ),n ∈N *,那么“函数y =f (x )在[1,+∞)上递增”是“数列{a n }是递增数列”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,(n +1)S n <nS n +1(n ∈N *).若a 8a 7<-1,则( ) A .S n 的最大值是S 8B .S n 的最小值是S 8C .S n 的最大值是S 7D .S n 的最小值是S 74.已知实数等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列结论一定成立的是( )A .若a 3>0,则a 2 013<0B .若a 4>0,则a 2 014<0C .若a 3>0,则S 2 013>0D .若a 4>0,则S 2 014>05.已知数列{a n }满足:a n =⎩⎪⎨⎪⎧(3-a )n -3,n ≤7,a n -6,n >7(n ∈N *),且{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫94,3B.⎣⎡⎭⎫94,3 C .(1,3) D .(2,3)6.已知数列{a n}的通项公式为a n=log3nn+1(n∈N*),则使S n<-4成立的最小自然数n为()A.83 B.82 C.81 D.807.已知{a n}是各项均为正数的等比数列,其前n项积为T n.若a m+1·a m-1=2a m(m≥2,且m∈N*),T2m-1=512,则m的值为()A.4 B.5 C.6 D.78.设S n是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{a n}的前n项和,给出下列结论:①若d<0,则数列{S n}有最大项;②若数列{S n}有最大项,则d<0;③若数列{S n}是递增数列,则对任意n∈N*,均有S n>0;④若对任意n∈N*,均有S n>0,则数列{S n}是递增数列.其中错误的是()A.①②B.③C.④D.③④二、填空题9.等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n,T n.若S nT n=7n+14n+27(n∈N*),则a7b7=________.10.在数列{a n}中,a1=1,a2=2,数列{a n a n+1}是公比为q (q>0)的等比数列,则数列{a n}的前2n项和S2n=____________.11.已知数列{a n}是单调递增数列,且对于任意的n∈N*,a n=n2+λn恒成立,则实数λ的取值范围是________.12.(2017·兰州调研)已知各项均为正数的等比数列{a n},若2a4+a3-2a2-a1=8,则2a8+a7的最小值为________.答案精析1.C [∵a 2+a 8+a 11=(a 1+d )+(a 1+7d )+(a 1+10d )=3a 1+18d =3(a 1+6d )为常数,∴a 1+6d 为常数.∴S 13=13a 1+13×122d =13(a 1+6d )也为常数.] 2.A [由题意,函数y =f (x ),x ∈R ,数列{a n }的通项公式是a n =f (n ),n ∈N *.若“函数y =f (x )在[1,+∞)上递增”,则“数列{a n }是递增数列”一定成立;若“数列{a n }是递增数列”,则“函数y =f (x )在[1,+∞)上递增”不一定成立,举例说明,如函数在[1,2]上先减后增,且在1处的函数值小.综上,“函数y =f (x )在[1,+∞)上递增”是“数列{a n }是递增数列”的充分不必要条件,故选A.]3.D [由(n +1)S n <nS n +1,得(n +1)·n (a 1+a n )2<n ·(n +1)(a 1+a n +1)2,整理得a n <a n +1, 所以等差数列{a n }是递增数列,又a 8a 7<-1,所以a 8>0,a 7<0,所以数列{a n }的前7项为负值, 即S n 的最小值是S 7.]4.C [设a n =a 1q n -1,因为q 2 010>0,所以A ,B 不成立. 对于C ,当a 3>0时,a 1>0,因为1-q 与1-q 2 013同号,所以S 2 013>0,选项C 正确,对于D ,取数列:-1,1,-1,1,…,不满足结论,D 不成立,故选C.]5.D [根据题意,a n =f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧(3-a )n -3,n ≤7,a n -6,n >7,n ∈N *,要使{a n }是递增数列,必有⎩⎪⎨⎪⎧ 3-a >0,a >1,(3-a )×7-3<a 8-6,解得2<a <3.]6.C [∵a n =log 3n n +1=log 3n -log 3(n +1), ∴S n =log 31-log 32+log 32-log 33+…+log 3n -log 3(n +1)=-log 3(n +1)<-4,解得n >34-1=80.故最小自然数n 的值为81.]7.B [因为a m +1·a m -1=2a m =a 2m (m ≥2),所以a m =2(m ≥2),所以T 2m -1=a 1·a 2·…·a m ·…·a 2m -1=(a 2m )m -1·a m =22m -1=512,解得m =5.] 8.B 9.927910.⎩⎪⎨⎪⎧3(1-q n )1-q ,q >0且q ≠1,3n ,q =1解析 ∵数列{a n a n +1}是公比为q (q >0)的等比数列,∴a n +1a n +2a n a n +1=q ,即a n +2a n =q , 这表明数列{a n }的所有奇数项成等比数列,所有偶数项成等比数列,且公比都是q , 又a 1=1,a 2=2,∴当q ≠1时,S 2n =a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 2n -1+a 2n=(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+a 6+…+a 2n )=a 1(1-q n )1-q +a 2(1-q n )1-q =3(1-q n )1-q; 当q =1时,S 2n =a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 2n -1+a 2n=(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+a 6+…+a 2n )综上所述,S 2n =⎩⎪⎨⎪⎧3(1-q n )1-q ,q >0且q ≠1,3n ,q =1.11.(-3,+∞)解析 因为数列{a n }是单调递增数列,所以a n +1-a n >0 (n ∈N *)恒成立.又a n =n 2+λn (n ∈N *),所以(n +1)2+λ(n +1)-(n 2+λn )>0恒成立,即2n +1+λ>0. 所以λ>-(2n +1)(n ∈N *)恒成立.而当n ∈N *时,-(2n +1)的最大值为-3(n =1时),所以λ的取值范围为(-3,+∞).12.54解析 设{a n }的公比为q ,由2a 4+a 3-2a 2-a 1=8,得(2a 2+a 1)·q 2-(2a 2+a 1)=8,∴(2a 2+a 1)(q 2-1)=8,显然q 2>1,2a 8+a 7=(2a 2+a 1)q 6=8q 6q 2-1,令t =q 2,则2a 8+a 7=8t 3t -1,设函数f (t )=8t 3t -1(t >1),f ′(t )=8t 2(2t -3)(t -1)2,易知当t ∈⎝⎛⎭⎫1,32时,f (t )为减函数,当t ∈⎝⎛⎭⎫32,+∞时,f (t )为增函数,∴f (t )的最小值为f ⎝⎛⎭⎫32=54,故2a 8+a 7的最小值为54.。
一、选择题1.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α1-sin 2α+1-cos 2αcos α的值等于( ) A .2 B .-2 C .1 D .02.将函数y =sin 2x 的图象向右平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得函数图象对应的解析式为( )A .y =2sin 2xB .y =2cos 2xC .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4D .y =-cos 2x3.在△ABC 中,锐角A 满足sin 4A -cos 4A ≤sin A -cos A ,则( )A .0<A ≤π6B .0<A ≤π4C.π6≤A ≤π4 D.π4≤A ≤π34.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =1,A =60°,若三角形有两解,则b 的取值范围为( )A .(0,1) B.⎝⎛⎭⎫1,233 C .(1,2) D.⎝⎛⎭⎫233,2 5.将函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象向右平移π2个单位长度,所得图象对应的函数( ) A .在区间⎣⎡⎦⎤π12,7π12上单调递减B .在区间⎣⎡⎦⎤π12,7π12上单调递增C .在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π3上单调递减 D .在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π3上单调递增 6.把函数y =2cos 2x 的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的函数图象是( )7.已知函数f (x )=cos x +|cos x |,x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,3π2,若集合A ={x |f (x )=k }中至少有两个元素,则实数k 的取值范围是( )A .[0,2]B .[0,2)C .[1,2]D .[1,2)8.关于函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3(x ∈R ),有下列命题: ①由f (x 1)=f (x 2)=0,可得x 1-x 2一定是π的整数倍;②y =f (x )的表达式可改写为y =4cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6; ③y =f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称;④y =f (x )的图象关于直线x =-π6对称. 其中真命题的序号是( )A .①②③B .③④C .①③D .②③二、填空题9.函数y =A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)在闭区间[-π,0]上的图象如图所示,则ω=________.10.(教材改编)函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫π6-2x (x ∈[0,π])的单调递增区间是________.11.已知在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且A ,B ,C 成等差数列,△ABC 的面积等于3,则b 的取值范围为________.12.(2018届呼和浩特市考试)如图,现有一个∠AOB 为圆心角、湖岸OA 与OB 为半径的扇形湖面AOB ,现欲在弧AB 上取不同于A ,B 的点C ,用渔网沿着弧AC (弧AC 在扇形AOB 的弧AB 上),半径OC 和线段CD (其中CD ∥OA ),在该扇形湖面内隔出两个养殖区域——养殖区域Ⅰ和养殖区域Ⅱ,若OA =1 cm ,∠AOB =π3,∠AOC =θ,求所需渔网长度(即图中弧AC ,半径OC 和线段CD 长度之和)的最大值为________.答案精析1.D 2.A3.B [∵sin 4A -cos 4A =(sin 2A -cos 2A )·(sin 2A +cos 2A )=sin 2A -cos 2A ,∴原不等式转化为sin 2A -cos 2A =(sin A -cos A )(sin A +cos A )≤sin A -cos A ,∴(sin A -cosA )(sin A +cos A -1)≤0.又A ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,A +π4∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4, ∴sin A +cos A =2sin ⎝⎛⎭⎫A +π4∈(1,2], ∴sin A +cos A -1>0,∴sin A -cos A ≤0,∴0<A ≤π4.] 4.B [∵在△ABC 中,a =1,A =60°,∴由正弦定理得,a sin A =b sin B =132=233, ∴b =233sin B ,B +C =120°. ∵三角形有两解,∴A <B <180°-A ,且B ≠90°,∴60°<B <120°,且B ≠90°,即32<sin B <1,∴b 的取值范围为⎝⎛⎭⎫1,233.] 5.B [将函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象向右平移π2个单位长度,得到函数y =3sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π2+π3=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3的图象.令2k π-π2≤2x -2π3≤2k π+π2(k ∈Z ),解得k π+π12≤x ≤k π+7π12(k ∈Z ),故函数的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π+π12,k π+7π12(k ∈Z ).令k =0,得函数的一个单调递增区间为⎣⎡⎦⎤π12,7π12,故选B.] 6.A 7.B8.D [因为函数的最小正周期为π, 所以x 1-x 2=k 2π,k ∈Z ,故①不正确; 因为4sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2+π6=4cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6,故②正确; 因为当x =π6时,y =0,故③正确;因为当x =-π6时,y =23, 所以x =-π6不是y =f (x )图象的对称轴,故④不正确.]9.3 10.⎣⎡⎦⎤π3,5π611.[2,6)解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ S △ABC =12ac sin B =3,2B =A +C ,A +B +C =180°,可得⎩⎪⎨⎪⎧ ac =4,sin B =32. 由正弦定理a sin A =b sin B =c sin C ,得ac =b 2sin 2B·sin A sin C , 所以4=43b 2sin A sin(120°-A ), 即b 2=3sin A sin (120°-A )=3sin A ⎝⎛⎭⎫32cos A +12sin A =332sin A cos A +12sin 2A =334sin 2A +14(1-cos 2A )=6sin (2A -30°)+12, 因为30°<A <90°,所以30°<2A -30°<150°,1<sin(2A -30°)+12≤32, 所以632≤b 2<61,即4≤b 2<6,所以2≤b < 6. 12.π+6+236解析 由CD ∥OA ,∠AOB =π3,∠AOC =θ, 得∠OCD =θ,∠ODC =2π3,∠COD =π3-θ, 在△OCD 中,由正弦定理,得CD =23sin ⎝⎛⎭⎫π3-θ,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π3, 设渔网的长度为f (θ),可知f (θ)=θ+1+23sin ⎝⎛⎭⎫π3-θ, 由f ′(θ)=0,得θ=π6,又当θ∈⎝⎛⎭⎫0,π6时,f ′(θ)>0, 当θ∈⎝⎛⎭⎫π6,π3时,f ′(θ)<0,f ⎝⎛⎭⎫π6=π+6+236, 根据函数f (θ)的单调性,∴当θ=π6时,f (θ)取最大值, 故所需渔网长度的最大值是π+6+236.。
一、选择题1.已知-9,a 1,a 2,-1四个实数成等差数列,-9,b 1,b 2,b 3,-1五个实数成等比数列,则b 2(a 2-a 1)等于( )A .8B .-8C .±8 D.982.数列1,11+2,11+2+3,11+2+3+4,…,11+2+3+…+n的前n 项和为( ) A.2n 2n +1B.2n n +1C.n +2n +1D.3n 2n +13.设等差数列{a n }和等比数列{b n }的首项都是1,公差与公比都是2,则ab 1+ab 2+ab 3+ab 4+ab 5等于( )A .54B .56C .58D .574.在等差数列{a n }中,3a 4=7a 7,且a 1>0,则当{a n }的前n 项和最大时,n 的取值为( )A .8或9B .8C .9D .105.已知等差数列{a n }满足a 2=3,a 5=9,若数列{b n }满足b 1=3,b n +1=ab n ,则{b n }的通项公式b n 为( )A .2n +1B .2n -1C .2nD .2n +1 6.已知等比数列的各项都为正数,且当n ≥3时,a 4a 2n -4=102n ,则数列lg a 1,2lg a 2,22lg a 3,23lg a 4,…,2n -1lg a n ,…的前n 项和S n 等于( ) A .n ·2nB .(n -1)·2n -1-1C .(n -1)·2n +1D .2n +17.若在数列{a n }中,对任意正整数n ,都有a 2n +a 2n +1=p (p 为常数),则称数列{a n }为“等方和数列”,称p 为“公方和”,若数列{a n }为“等方和数列”,其前n 项和为S n ,且“公方和”为1,首项a 1=1,则S 2 014的最大值与最小值之和为( )A .2 014B .1 007C .-1D .28.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知(a 4-1)3+2 016·(a 4-1)=1,(a 2 013-1)3+2 016(a 2 013-1)=-1,则下列结论正确的是( )A .S 2 016=-2 016,a 2 013>a 4B .S 2 016=2 016,a 2 013>a 4C .S 2 016=-2 016,a 2 013<a 4D .S 2 016=2 016,a 2 013<a 4二、填空题9.在△ABC 中,sin B 既是sin A ,sin C 的等差中项,又是sin A ,sin C 的等比中项,则B =________.10.设P (x ,y )是函数y =f (x )的图象上一点,向量a =(1,(x -2)5),b =(1,y -2x ),且满足a ∥b .已知数列{a n }是公差不为0的等差数列,若f (a 1)+f (a 2)+…+f (a 9)=36,则a 1+a 2+…+a 9=________.11.已知数列a n -1=-n 2+52λn +5λ2-2λ+1为单调递减数列,则λ的取值范围是__________________.12.设首项不为零的等差数列{a n }的前n 项和是S n ,若不等式a 2n +S 2n n 2≥λa 21对任意a n 和正整数n 恒成立,则实数λ的最大值为________.答案精析1.B [由题意,得a 2-a 1=d =-1+94-1=83,b 22=9, 又因为b 2是等比数列中的第三项,所以与第一项同号,即b 2=-3,所以b 2(a 2-a 1)=-8.故选B.]2.B [∵11+2+3+…+n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1, ∴数列1,11+2,11+2+3,11+2+3+4,…,11+2+3+…+n的前n 项和为 2⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=2⎝⎛⎭⎫1-1n +1 =2n n +1,故选B.] 3.D 4.C5.A [根据题意,在等差数列{a n }中,a 2=3,a 5=9,则公差d =2, 则a n =2n -1(n ∈N *),对于{b n },由b n +1=2b n -1,可得b n +1-1=2(b n -1),即{b n -1}是公比为2的等比数列, 且首项b 1-1=3-1=2,则b n -1=2n ,b n =2n +1.]6.C [∵等比数列{a n }的各项都为正数,且当n ≥3时,a 4a 2n -4=102n ,∴a 2n =102n ,即a n =10n ,∴2n -1lg a n =2n -1lg 10n =n ·2n -1, ∴S n =1+2×2+3×22+…+n ×2n -1,① 2S n =1×2+2×22+3×23+…+n ×2n ,②∴①-②得-S n =1+2+22+…+2n -1-n ·2n =2n -1-n ·2n =(1-n )·2n -1,∴S n =(n -1)·2n +1.]7.D [由题意可知,a 2n +a 2n +1=1,首项a 1=1,∴a 2=0,a 3=±1,a 4=0,a 5=±1,…,∴从第2项起,数列的奇数项为1或-1,偶数项为0,∴S 2 014的最大值为1 007,最小值为-1 005,∴S 2 014的最大值与最小值之和为2.]8.D [∵(a 4-1)3+2 016(a 4-1)=1,(a 2 013-1)3+2 016(a 2 013-1)=-1,∴(a 4-1)3+2 016(a 4-1)+(a 2 013-1)3+2 016(a 2 013-1)=0, 设a 4-1=m ,a 2 013-1=n ,则m 3+2 016m +n 3+2 016n =0,化为(m +n )·(m 2+n 2-mn +2 016)=0,∵m 2+n 2-mn +2 016>0,∴m +n =a 4-1+a 2 013-1=0,∴a 4+a 2 013=2,∴S 2 016=2 016(a 1+a 2 016)2=2 016(a 4+a 2 013)2=2 016. 又a 4-1>0,a 2 013-1<0,∴a 4>1>a 2 013,故选D.] 9.π3解析 由题意及正弦定理可知2b =a +c ,b 2=ac ,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,又0<B <π,所以B =π3. 10.18解析 ∵向量a =(1,(x -2)5),b =(1,y -2x ),且a ∥b , ∴y -2x -(x -2)5=0,即y =(x -2)5+2x ,∴f (x )=(x -2)5+2x .令g (x )=f (x +2)-4=x 5+2x , 则函数g (x )为奇函数,且是定义域内的增函数, 由f (a 1)+f (a 2)+…+f (a 9)=36,得g (a 1-2)+g (a 2-2)+…+g (a 9-2)=0,又数列{a n }是公差不为0的等差数列,∴g (a 5-2)=0,即a 5-2=0,a 5=2,∴a 1+a 2+…+a 9=9a 5=9×2=18.11.(0,+∞)解析 ∵数列a n -1=-n 2+52λn +5λ2-2λ+1为单调递减数列, ∴当n ≥2时,a n -1>a n ,∴-n 2+52λn +5λ2-2λ+1>-(n +1)2+52λ(n +1)+5λ2-2λ+1, 即52λ<2n +1, 由于数列{2n +1}在n ≥2时单调递增,因此其最小值为5,∴52λ<5,∴2λ>1,∴λ>0. 12.15解析 在等差数列{a n }中,首项不为零,即a 1≠0,则数列的前n 项和为S n =n (a 1+a n )2.由不等式a 2n +S 2n n 2≥λa 21,得a 2n +n 2(a 1+a n )24n 2≥λa 21, ∴54a 2n +12a 1a n +14a 21≥λa 21,即54⎝⎛⎭⎫a n a 12+a n 2a 1+14≥λ. 设t =a n a 1,则y =54t 2+12t +14=54⎝⎛⎭⎫t +152+15≥15, ∴λ≤15,即λ的最大值为15.。
一、选择题1.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x >0,x -2,x ≤0,则不等式f (x )<x 2的解集是( ) A .(2,+∞)∪(-∞,0]B .RC .[0,2)D .(-∞,0)2.若关于x 的不等式ax -b >0的解集是(1,+∞),则关于x 的不等式(ax +b )(x -3)>0的解集是( )A .(-1,3)B .(1,3)C .(-∞,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-1)∪(3,+∞)3.若关于x 的不等式x 2-4x -2-a >0在区间[1,4]上有解,则实数a 的取值范围是( )A .a <-2B .a >-2C .a >-6D .a <-64.设a >0,不等式-c <ax +b <c 的解集是{x |-2<x <1},则a ∶b ∶c 等于( )A .1∶2∶3B .2∶1∶3C .3∶1∶2D .3∶2∶15.已知当a ∈[-1,1]时,不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则x 的取值范围为( )A .(-∞,2)∪(3,+∞)B .(-∞,1)∪(2,+∞)C .(-∞,1)∪(3,+∞)D .(1,3)6.下列选项中,使不等式x <1x<x 2成立的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞)7.若关于x 的不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对一切实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2]B .(-∞,-2)C .(-2,2)D .(-2,2]8.设定义域为R 的函数f (x )满足下列条件:①对任意的x ∈R ,f (x )+f (-x )=0;②对任意的x 1,x 2∈[-1,1],都有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1>0,且f (-1)=-1. 若f (x )≤t 2-2at +1对所有的x ∈[-1,1]都成立,则当a ∈[-1,1]时,t 的取值范围是( )A .[-2,2]B.⎝⎛⎦⎤-∞,-12∪{0}∪⎣⎡⎭⎫12,+∞ C.⎣⎡⎦⎤-12,12 D .(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞)二、填空题9.不等式2x 2-9x +9>0的解集为________.10.设[x ]表示不超过x 的最大整数,如[-1.5]=-2,[1.5]=1,则方程[x 2]-[x ]-2=0的解集为________.11.(2017·浙江湖州、衢州、丽水三市联考)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R ),若存在实数a ∈[1,2],对任意x ∈[1,2],都有f (x )≤1,则7b +5c 的最大值是________.12.(2017·浙江五校联考)设实数x >0,y >0且满足x +y =k ,则使不等式⎝⎛⎭⎫x +1x ⎝⎛⎭⎫y +1y ≥⎝⎛⎭⎫k 2+2k 2恒成立的k 的最大值为________.答案精析1.A 2.D 3.A4.B [∵-c <ax +b <c ,又a >0,∴-b +c a <x <c -b a. ∵不等式的解集为{x |-2<x <1},∴⎩⎨⎧ -b +c a =-2,c -b a =1,∴⎩⎨⎧ b =a 2,c =3a 2,∴a ∶b ∶c =a ∶a 2∶3a 2=2∶1∶3.] 5.C [把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),则由f (a )>0对于任意的a ∈[-1,1]恒成立,故只需f (-1)=x 2-5x +6>0,且f (1)=x 2-3x +2>0即可,联立方程解得x <1或x >3.]6.A [∵x -1x <0,∴x 2-1x<0,解得x <-1或0<x <1, 由x 2-1x>0,解得x <0或x >1.故x <-1.] 7.D [当a =2时,-4<0恒成立;当a ≠2时,⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ=4(a -2)2-4(a -2)×(-4)<0, 解得-2<a <2.故-2<a ≤2.]8.D [由题设条件知f (x )是奇函数,在[-1,1]上是增函数,且f (-1)=-1,所以在[-1,1]上,f (x )max =f (1)=-f (-1)=1.f (x )≤t 2-2at +1对所有的x ∈[-1,1]都成立,即t 2-2at ≥0恒成立.设g (a )=t 2-2at ,a ∈[-1,1],则⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)≥0,g (-1)≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧t 2-2t ≥0,t 2+2t ≥0,解得t ≤-2或t =0或t ≥2.故选D.] 9.⎝⎛⎭⎫-∞,32∪(3,+∞)解析 因为2x 2-9x +9>0,所以x <32或x >3,即解集为⎝⎛⎭⎫-∞,32∪(3,+∞). 10.[-1,0)∪[2,3)解析 由[x ]2-[x ]-2=0,得[x ]=-1或[x ]=2,即-1≤x <0或2≤x <3.11.-6解析 因为x ∈[1,2],所以ax 2+bx +c ≤1等价于a ≤1-bx -c x 2, 因为存在a ∈[1,2],使得不等式a ≤1-bx -c x 2成立, 所以1-bx -c x 2≥1,即x 2+bx +c -1≤0对x ∈[1,2]恒成立, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ 1+b +c -1≤0,4+2b +c -1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧b +c ≤0,2b +c ≤-3, 所以7b +5c =3(b +c )+2(2b +c )≤-6,即7b +5c 的最大值为-6.12.22+ 5解析 不妨设x ≥y ,令m =k 2,x =m +t ,y =m -t,0≤t <m ,则原不等式化为⎝⎛⎭⎫m +t +1m +t ⎝⎛⎭⎫m -t +1m -t ≥⎝⎛⎭⎫m +1m 2,即t 2≥m 4-4m 2-1m 2恒成立,由m 4-4m 2-1m 2≤0,得m 2≤2+5, ∴k =2m ≤22+ 5.。
一、选择题1.下列各点中,与点(1,2)位于直线x +y -1=0的同一侧的是( ) A .(0,0) B .(-1,3) C .(-1,1)D .(2,-3)2.若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,x ≥1,y ≥0,则z =2x +y 的最大值和最小值分别为( )A .4和3B .4和2C .3和2D .2和03.设正数x ,y 满足-1<x -y <2,则z =x -2y 的取值范围为( ) A .(0,2) B .(-∞,2) C .(-2,2)D .(2,+∞)4.已知实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,x +y ≤4,-2x +y +c ≥0,若目标函数z =3x +y 的最小值为5,则其最大值为( )A .10B .12C .14D .155.一个平行四边形的三个顶点的坐标分别为(-1,2),(3,4),(4,-2),点(x ,y )在这个平行四边形的内部或边上,则z =2x -5y 的最大值是( ) A .16 B .18 C .20D .366.已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y -1≤0,2x -y -3≥0,当目标函数z =ax +by (a >0,b >0)在该约束条件下取到最小值25时,a 2+b 2的最小值为( ) A .5 B .4 C. 5D .27.当实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≤x ,2x +y +k ≤0(k 为常数)时,z =x +3y 有最大值12,则实数k的值是( ) A .-12 B .-9 C .9D .128.某企业生产甲、乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示,如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得的最大利润为( )A.12万元 B .16万元 C .17万元 D .18万元二、填空题9.已知正数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,4x -y -1≤0,则z =4x ·2y 的最大值为________.10.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则yx的最大值为________. 11.已知A ,B 是平面区域⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -4≤0,x +y -2≥0,x -2y +4≥0内的两个动点,向量n =(3,-2),则AB →·n 的最大值是________.12.已知函数f (x )=x 2-2x ,点集M ={(x ,y )|f (x )+f (y )≤2},N ={(x ,y )|f (x )-f (y )≥0},则M ∩N 所构成平面区域的面积为______.答案精析1.B2.B [在平面直角坐标系中, 作出变量x ,y 的约束条件 ⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,x ≥1,y ≥0的区域,如图阴影部分所示,由图可知,当z =2x +y 过点A (1,0)时,z 最小,z min =2,当z =2x +y 过点B (2,0)时,z 最大,z max =4,所以z =2x +y 的最大值和最小值分别为4和2.故选B.] 3.B [作出x ,y 满足的条件所对应的可行域,如图阴影部分所示,当目标函数z =x -2y 经过点(2,0)时,z =x -2y 取得最大值(不能取到)2,所以z ∈(-∞,2),故选B.]4.A [画出不等式组表示的平面区域,如图阴影部分所示.作直线l :y =-3x ,平移l ,从而可知当x =2,y =4-c 时,z 取得最小值,z min =3×2+4-c =10-c =5,所以c =5,当x =4+c 3=3,y =8-c 3=1时,z 取得最大值,z max =3×3+1=10.]5.C [平行四边形的对角线互相平分,如图,当以AC 为对角线时,由中点坐标公式得AC 的中点为⎝⎛⎭⎫32,0,也是BD 的中点,可知顶点D 1的坐标为(0,-4).同理,当以BC 为对角线时,得D 2的坐标为(8,0),当以AB 为对角线时,得D 3的坐标为(-2,8),由此作出(x ,y )所在的平面区域,如图中阴影部分所示,由图可知当目标函数z =2x -5y 经过点D 1(0,-4)时,取得最大值,最大值为2×0-5×(-4)=20,故选C.]6.B [线性约束条件所表示的可行域如图阴影部分所示.由⎩⎪⎨⎪⎧ x -y -1=0,2x -y -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1,所以z =ax +by 在A (2,1)处取得最小值,故2a +b =25,a 2+b 2=a 2+(25-2a )2=(5a -4)2+4≥4.] 7.B [画出可行域(图中阴影部分).由图可知,当直线x +3y -z =0经过点A ⎝⎛⎭⎫-k 3,-k 3时,z =x +3y 取得最大值,且z max =-k 3-k =-4k3=12,解得k =-9.]8.D [设甲、乙的产量分别为x 吨,y 吨,由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y ≤12,x +2y ≤8,x ≥0,y ≥0,目标函数z =3x +4y ,线性约束条件表示的可行域如图阴影部分所示.可得目标函数在点A 处取到最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =8,3x +2y =12,得A (2,3).则z max =3×2+4×3=18(万元).] 9.32 10.3解析 由约束条件可画出可行域,利用yx 的几何意义求解.画出可行域如图中阴影部分所示,∵yx 表示过点(x ,y )与原点(0,0)的直线的斜率, ∴点(x ,y )在点C 处时yx最大.由⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,x +y -4=0, 得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3.∴C (1,3).∴y x 的最大值为3.11.10解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1),则AB →·n =3(x 2-x 1)-2(y 2-y 1)=3x 2-2y 2-(3x 1-2y 1).令z =3x -2y ,画出不等式组表示的平面区域(如图中阴影部分所示),可知z max =6,z min =-4,则AB →·n 的最大值为z max -z min =10. 12.2π解析 由f (x )+f (y )=x 2-2x +y 2-2y ≤2, 得(x -1)2+(y -1)2≤4,于是点集M ={(x ,y )|f (x )+f (y )≤2}表示的平面区域是以(1,1)为圆心,半径r =2的圆面. 同理,由f (x )-f (y )=x 2-2x -y 2+2y ≥0,可得(x -y )(x +y -2)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x -y ≥0,x +y -2≥0或⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≤0,x +y -2≤0.于是点集N ={(x ,y )|f (x )-f (y )≥0}表示的平面区域就是不等式组所表示的平面区域. 所以M ∩N 所构成的平面区域如图阴影部分所示,所以S =12·π·r 2=2π.。
一、选择题1.已知集合A ={1,2},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },则B 的子集共有( ) A .2个 B .4个 C .5个 D .8个2.设函数f (x )=ln x -2x +6,则f (x )零点的个数为( ) A .3 B .2 C .1 D .03.下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( ) A .y =cos|2x | B .y =|sin x | C .y =sin ⎝⎛⎭⎫π2+2x D .y =cos ⎝⎛⎭⎫3π2-2x 4.给出下列命题,正确命题的个数是( ) ①若a >b ,则2a >2b ; ②若a >b >0,则1a <1b;③若a >0,b >0,c >0,则b +c -a a +a +c -b b +a +b -cc ≥3;④若a >0,b >0,则不等式a +2b ab ≥92a +b 恒成立.A .1B .2C .3D .45.设关于x ,y 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0表示的平面区域内存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2,则m 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-∞,43 B.⎝⎛⎭⎫-∞,13 C.⎝⎛⎭⎫-∞,-23 D.⎝⎛⎭⎫-∞,-53 6.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 4=8,且S n +1=p S n +1,则实数p 的值为( ) A .1 B .2 C.34 D .47.在边长为1的正方形ABCD 中,M 为BC 的中点,点E 在线段AB 上运动,则EC →·EM →的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤12,2B.⎣⎡⎦⎤0,32C.⎣⎡⎦⎤12,32D .[0,1]8.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知C =2A ,cos A =34,b =5,则△ABC的面积为( ) A.1574B.1572C.574D.5729.(2017·台州诊断)已知函数f (x )=x 3+2bx 2+cx +1有两个极值点x 1,x 2,且x 1∈[-2,-1],x 2∈[1,2],则f (-1)的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤-32,3 B.⎣⎡⎦⎤32,6 C .[3,12]D.⎣⎡⎦⎤-32,12 10.若函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π6x +π3(-2<x <10)的图象与x 轴交于点A ,过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点,则(OB →+OC →)·OA →等于( ) A .-32 B .-16 C .16 D .32 二、填空题11.已知全集U =R ,集合A ={x |x ≥2},B ={x |0≤x <5},则A ∪B =________,(∁U A )∩B =________.12.(2017·台州调研)已知a =2x ,b =423,则log 2b =________,满足log a b ≤1的实数x 的取值范围是____________.13.已知α∈R,2sin α-cos α=5,则sin α=________,tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=________. 14.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n ,则a 1a 2a 3…a 15=________;设b n =(-1)n a n ,数列{b n }前n 项的和为S n ,则S 2 016________.15.设n 是正整数,由数列1,2,3,…,n 分别求相邻两项的和,得到一个有n -1项的新数列:1+2,2+3,3+4,…,(n -1)+n ,即3,5,7,…,2n -1.对这个新数列继续上述操作,这样得到一系列数列,最后一个数列只有一项,则最后的这个项是____________.16.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧|x |+|y |≤2,y +2≤k (x +1)表示的平面区域为三角形,则实数k 的取值范围是________________.17.在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =4,DC =1,AD =2,∠DAB =60°,点E 在线段BD 上,点F 在线段AC 上,且BE →=λBD →,CF →=μCA →,AE →·DF →=4,则λ+μ的最小值为________. 三、解答题18.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知cos 2A +32=2cos A .(1)求角A 的大小;(2)若a =1,求△ABC 的周长l 的取值范围.19.已知函数f (x )=a ln x -x +a -1x .(1)若a =4,求f (x )的极值;(2)若f (x )在定义域内无极值,求实数a 的取值范围.20.已知f (x )=(x -1)2,g (x )=4(x -1),数列{a n }满足:a 1=2,a n ≠1,且(a n -a n +1)g (a n )=f (a n )(n ∈N *).(1)证明:数列{a n -1}是等比数列; (2)若数列{b n }满足b n =2n -14n -1(a n -1),求数列{b n }的前n 项和T n .21.已知二次函数f (x )=x 2+bx +c (b ,c ∈R ).(1)若f (-1)=f (2),且不等式x ≤f (x )≤2|x -1|+1对x ∈[0,2]恒成立,求函数f (x )的解析式; (2)若c <0,且函数f (x )在[-1,1]上有两个零点,求2b +c 的取值范围.22.(2018届嘉兴一中基础测试)已知数列{x n }满足x 1=1,x n +1=2x n +3,求证: (1)0<x n <9; (2)x n <x n +1;(3)x n ≥9-8·⎝⎛⎭⎫23n -1.答案精析1.A [B ={(2,1)},则子集为∅,{(2,1)},共2个,故选A.] 2.B [由题意可得f ′(x )=1x -2=1-2x x ,导数零点为x =12,所以函数f (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上单调递增, 在⎝⎛⎭⎫12,+∞上单调递减,f ⎝⎛⎭⎫1e 10=-4-2e 10<0,f ⎝⎛⎭⎫12=-ln 2+5>0,f (e 2)=8-2e 2<0, 由f ⎝⎛⎭⎫1e 10f ⎝⎛⎭⎫12<0,f ⎝⎛⎭⎫12f (e 2)<0, 所以函数f (x )在⎝⎛⎭⎫1e 10,12,⎝⎛⎭⎫12,e 2上各有一零点, 所以零点的个数为2,故选B.]3.D [y =cos|2x |是偶函数,y =|sin x |是偶函数, y =sin ⎝⎛⎭⎫π2+2x =cos 2x 是偶函数,y =cos ⎝⎛⎭⎫3π2-2x =-sin 2x 是奇函数,根据公式得T =π.] 4.D [①显然由指数函数单调性可知其正确. ②∵a >b >0,∴a ab >b ab ,∴1b >1a .③若a >0,b >0,c >0, 则b +c -a a +a +c -b b +a +b -c c=b a +c a -1+a b +c b -1+a c +b c -1 =⎝⎛⎭⎫b a +a b +⎝⎛⎭⎫c a +a c +⎝⎛⎭⎫c b +b c -3, ∵b a +a b ≥2,c a +a c ≥2,c b +bc ≥2, ∴⎝⎛⎭⎫b a +a b +⎝⎛⎭⎫c a +a c +⎝⎛⎭⎫c b +b c -3 ≥2+2+2-3=3,当且仅当a =b =c 时等号成立,∴原不等式成立. ④要证a +2b ab ≥92a +b,即证(a +2b )(2a +b )≥9ab ,即证2a 2+5ab +2b 2≥9ab , 即证a 2+b 2≥2ab ,显然成立.]5.C [当m ≥0时,若平面区域存在,则平面区域内的点在第二象限,平面区域内不可能存在点P (x 0,y 0)满足x 0-2y 0=2,因此m <0. 如图所示的阴影部分为不等式组表示的平面区域.要使可行域内包含y =12x -1上的点,只需可行域边界点A (-m ,m )在直线y =12x -1的下方即可,即m <-12m -1,解得m <-23.]6.B [因为数列{a n }是等比数列,由S n +1=p S n +1,得S n +2=p S n +1+1,两式相减得a n +2a n +1=p ,所以公比q =p ,由S n +1=p S n +1,得a 1+a 2=pa 1+1, 所以a 1+pa 1=pa 1+1,即a 1=1,由a 4=8=a 1p 3,得p 3=8,所以p =2,故选B.]7.C [将正方形放入如图所示的平面直角坐标系中,设E (x,0),0≤x ≤1.又M ⎝⎛⎭⎫1,12,C (1,1),所以EM →=⎝⎛⎭⎫1-x ,12, EC →=(1-x,1),所以EM →·EC →=⎝⎛⎭⎫1-x ,12·(1-x,1)=(1-x )2+12.因为0≤x ≤1,所以12≤(1-x )2+12≤32,即EM →·EC →的取值范围是⎣⎡⎦⎤12,32.]8.A [cos A =34,cos C =cos 2A =2cos 2A -1=18,sin C =378,tan C =37,如图,设AD =3x ,AB =4x ,CD =5-3x , BD =7x .在Rt △DBC 中,tan C =BD CD =7x5-3x =37,解得BD =7x =372,S △ABC =12BD ·AC =1574.]9.C [由于f ′(x )=3x 2+4bx +c ,依题意知,方程3x 2+4bx +c =0有两个根x 1,x 2, 且x 1∈[-2,-1],x 2∈[1,2],令g (x )=3x 2+4bx +c , 结合二次函数图象可得只需⎩⎪⎨⎪⎧g (-2)=12-8b +c ≥0,g (-1)=3-4b +c ≤0,g (1)=3+4b +c ≤0,g (2)=12+8b +c ≥0,此即为关于点(b ,c )的线性约束条件,作出其对应的平面区域(图略),f (-1)=2b -c ,问题转化为在上述线性约束条件下确定目标函数f (-1)=2b -c 的最值问题,由线性规划易3≤f (-1)≤12,故选C.]10.D [由f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6+π3=0,可得πx 6+π3=k π,k ∈Z , ∴x =6k -2,k ∈Z .∵-2<x <10,∴k =1,x =4,即A (4,0). ∵过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点, ∴B ,C 两点关于A 对称,设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2), 即x 1+x 2=8,y 1+y 2=0,则(OB →+OC →)·OA →=(x 1+x 2,y 1+y 2)·(4,0)=4(x 1+x 2)=32.故选D.]11.{x |x ≥0} {x |0≤x <2}解析 由题意可得A ∪B ={x |x ≥0}.(∁U A )∩B ={x |x <2}∩{x |0≤x <5}={x |0≤x <2}. 12.43(-∞,0)∪⎣⎡⎭⎫43,+∞解析 b =423=243,所以log 2b =log 2243=43log 22=43.log a b ≤1等价于log 2x 243=43x ≤1,即3x -43x ≥0,解得x ≥43或x <0,故x 的取值范围为(-∞,0)∪⎣⎡⎭⎫43,+∞. 13.2553解析 由同角三角函数的基本关系,得sin 2α+(2sin α-5)2=1,解得sin α=255,cos α=-55, ∴tan α=-2,∴tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=tan α-tanπ41+tan αtanπ4=3. 14.3 -2 100解析 因为a 1=2,a 2=1+a 11-a 1=-3,a 3=1+a 21-a 2=-12,a 4=1+a 31-a 3=13,a 5=1+a 41-a 4=2,…,由此可推出数列{a n }的项是以4为周期出现的, 且a 1a 2a 3a 4=1,所以a 1a 2a 3…a 15=(a 1a 2a 3a 4)3·a 1a 2a 3=a 1a 2a 3=3. 因为b n =(-1)n a n ,所以b 1=-2,b 2=-3,b 3=12,b 4=13,b 5=-2,…,所以数列{b n }的项也是以4为周期出现的, 所以S 2 016=504(b 1+b 2+b 3+b 4) =504⎝⎛⎭⎫-2-3+12+13=-2 100. 15.2n -2(n +1)解析 设数列{a n }为题干一系列新数列中的第一项,则由归纳推理得a n =2a n -1+2n -2(n ≥2,n ∈N *),所以a n 2n -a n -12n -1=14,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为12,公差为14的等差数列,则a n 2n =12+14(n -1)=n +14,可得a n =2n -2(n +1),即最后一个数列的项是a n =2n -2(n +1). 16.(-∞,-2)∪⎝⎛⎦⎤0,23 解析 如图,只有直线y +2=k (x +1)从直线m 到直线n 移动,或者从直线a 到直线b 移动时,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧|x |+|y |≤2,y +2≤k (x +1)表示的平面区域才是三角形.故实数k 的取值范围是0<k ≤23或k <-2.17.11+463解析 AB →·AD →=4×2×12=4,AE →·DF →=(AB →+BE →)·(DA →+AF →) =(AB →+λBD →)·[-AD →+(1-μ)AC →]=[AB →+λ(AD →-AB →)]·[-AD →+(1-μ)(AD →+DC →)] =[(1-λ)AB →+λAD →]·⎣⎡⎦⎤(1-μ)4AB →-μAD →=(1-λ)(1-μ)4×42+λ(1-μ)4×4-4(1-λ)μ-4λμ=4,所以8λ+3μ=3,所以λ+μ=13(λ+μ)⎝⎛⎭⎫8λ+3μ=13⎝⎛⎭⎫11+8μλ+3λμ ≥13⎝⎛⎭⎫11+2 8μλ·3λμ=11+463, 当且仅当8μλ=3λμ时等号成立.18.解 (1)根据二倍角公式得2cos 2A +12=2cos A ,即4cos 2A -4cos A +1=0,所以(2cos A -1)2=0,所以cos A =12.因为0<A <π,所以A =π3.(2)根据正弦定理 得b =23 sin B ,c =23sin C , 所以l =1+b +c =1+23(sin B +sin C ). 因为A =π3,所以B +C =2π3,所以l =1+23⎣⎡⎦⎤sin B +sin ⎝⎛⎭⎫2π3-B =1+2sin ⎝⎛⎭⎫B +π6. 因为0<B <2π3,所以l ∈(2,3].19.解 (1)当a =4时,f (x )=4ln x -x +3x(x >0),f ′(x )=4x -1-3x 2=-x 2+4x -3x 2,令f ′(x )=0,解得x =1或x =3. 当0<x <1或x >3时,f ′(x )<0,当1<x <3时,f ′(x )>0,f (1)=2,f (3)=4ln 3-2, 所以f (x )的极小值为2,极大值为4ln 3-2. (2)f (x )=a ln x -x +a -1x(x >0),f ′(x )=ax -1-a -1x 2=-x 2+ax -(a -1)x 2,f (x )在定义域内无极值,即f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在定义域上恒成立. 即方程f ′(x )=0在(0,+∞)上无变号零点. 设g (x )=-x 2+ax -(a -1), 则Δ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,a2≤0,g (0)≤0,解得a =2,所以实数a 的取值范围为{2}.20.(1)证明 由(a n -a n +1)g (a n )=f (a n )(n ∈N *),得 4(a n -a n +1)(a n -1)=(a n -1)2(n ∈N *).由题意知a n ≠1,所以4(a n -a n +1)=a n -1(n ∈N *),即3(a n -1)=4(a n +1-1)(n ∈N *),所以a n +1-1a n -1=34. 又a 1=2,所以a 1-1=1, 所以数列{a n -1}是以1为首项,34为公比的等比数列. (2)解 由(1)得a n -1=⎝⎛⎭⎫34n -1,b n =2n -14n -1(a n -1)=2n -13n -1. 则T n =130+331+532+…+2n -33n -2+2n -13n -1,① 13T n =131+332+533+…+2n -33n -1+2n -13n ,② ①-②得23T n =130+231+232+…+23n -1-2n -13n =1+23×1-13n -11-13-2n -13n =2-13n -1-2n -13n =2-2(n +1)3n. 所以T n =3-n +13n -1. 21.解 (1)因为f (-1)=f (2),即1-b +c =4+2b +c ,所以b =-1,因为当x ∈[0,2]时,都有x ≤f (x )≤2|x -1|+1,所以f (1)=1,即c =1,所以f (x )=x 2-x +1.(2)因为f (x )在[-1,1]上有两个零点,且c <0,所以有⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)≥0,f (1)≥0,c <0,即⎩⎪⎨⎪⎧ -b +c +1≥0,b +c +1≥0,c <0,通过线性规划知识可得-2<2b +c <2, 故2b +c 的取值范围为(-2,2).22.证明 (1)①当n =1时,因为x 1=1,所以0<x 1<9成立. ②假设当n =k 时,0<x k <9成立, 则当n =k +1时,x k +1=2x k +3. 因为x k +1=2x k +3≥3>0, 且x k +1-9=2x k -6=2(x k -3)<0,得x k +1<9, 所以当n =k +1时,0<x n <9亦成立. 综上,由①②可知,0<x n <9.(2)因为0<x n <9,所以x n +1-x n =-x n +2x n +3 =-(x n -3)(x n +1)>0,所以x n <x n +1.(3)因为0<x n <9,所以x n >x n 3. 从而x n +1=2x n +3>23x n +3. 所以x n +1-9>23(x n -9),即9-x n +1<23(9-x n ). 所以9-x n ≤⎝⎛⎭⎫23n -1(9-x 1).故x n ≥9-8·⎝⎛⎭⎫23n -1.。
一、选择题1.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n ,则a n 等于( ) A .2+ln nB .2+(n -1)ln nC .2+n ln nD .1+n +ln n 2.已知S n 为数列{a n }的前n 项和,且log 2(S n +1)=n +1(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为( )A .a n =2nB .a n =⎩⎪⎨⎪⎧ 3,n =1,2n ,n ≥2C .a n =2n -1D .a n =2n +1 3.(2017·丽水模拟)在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=-2a n +3(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式a n 等于( )A .(-2)n -1+1B .2n -1+1 C .(-2)n -1 D .(-2)n +1-1 4.在a 和b (a ≠b )之间插入n 个数,使它们与a ,b 组成等差数列,则该数列的公差为( ) A.b -a nB.a -b n +1C.b -a n +1D.b -a n +25.已知数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧ a n +d ,n 2∉N *,qa n ,n 2∈N *(q 为非零常数),若{a n }为等比数列,且首项为a (a ≠0),公比为q ,则{a n }的通项公式为( )A .a n =a 或a n =q n -1 B .a n =(-1)n -1a C .a n =a 或a n =(-1)n -1a D .a n =q n -1 6.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,S n +1=4a n +2(n ∈N *),则数列{a n }中的a 12为( )A .20 480B .49 152C .60 152D .89 1507.数列{a n }的首项为3,{b n }为等差数列且b n =a n +1-a n (n ∈N *).若b 3=-2,b 10=12,则a 8等于( )A .0B .3C .8D .118.已知各项均不为零的数列{a n },定义向量c n =(a n ,a n +1),b n =(n ,n +1),n ∈N *.下列命题中真命题是( )A .若任意n ∈N *总有c n ∥b n 成立,则数列{a n }是等差数列B .若任意n ∈N *总有c n ∥b n 成立,则数列{a n }是等比数列C .若任意n ∈N *总有c n ⊥b n 成立,则数列{a n }是等差数列D .若任意n ∈N *总有c n ⊥b n 成立,则数列{a n }是等比数列二、填空题9.数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N *),则a 2 018=________. 10.定义:称n x 1+x 2+…+x n为n 个正数x 1,x 2,…,x n 的“平均倒数”,若正项数列{c n }的前n 项的“平均倒数”为12n +1(n ∈N *),则数列{c n }的通项公式c n =________. 11.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n =⎩⎨⎧ 1+2a n 2,n 为偶数,12+2a n -12,n 为奇数, n =2,3,4,…,设b n =a 2n -1+1,n =1,2,3,…,则数列{b n }的通项公式是________.12.已知数列{a n }满足na n +2-(n +2)a n =λ(n 2+2n ),其中a 1=1,a 2=2,若a n <a n +1对任意n ∈N *恒成立,则实数λ的取值范围为________.答案精析1.A 2.B 3.A 4.C 5.C6.B [由S 2=4a 1+2,得a 1+a 2=4a 1+2,解得a 2=8,故a 2-2a 1=4, 又a n +2=S n +2-S n +1=4a n +1-4a n ,于是a n +2-2a n +1=2(a n +1-2a n ),因此数列{a n +1-2a n }是以a 2-2a 1=4为首项, 2为公比的等比数列,则a n +1-2a n =4×2n -1=2n +1, 于是a n +12n +1-a n 2n =1, 因此数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是以1为首项,1为公差的等差数列, 所以a n 2n =1+(n -1)×1=n ,a n =n ·2n (n ∈N *), 所以a 12=12×212=49 152,故选B.]7.B [∵{b n }为等差数列且b 3=-2,b 10=12, ∴b 10-b 3=7d =14,∴d =2,∴b n =b 3+(n -3)d =2n -8. ∴a n +1-a n =2n -8.∴a 8-a 7=6,a 7-a 6=4,…,a 2-a 1=-6,累加得a 8-a 1=7×(6-6)2=0,∴a 8=a 1=3,故选B.] 8.A [若c n ∥b n ,可得(n +1)a n =na n +1,a n +1a n =n +1n. 即a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a 3a 2·a 2a 1=n n -1·n -1n -2·n -2n -3·…·32·21.所以a n =na 1, 所以数列{a n }是等差数列.易判断当c n ⊥b n 时,数列{a n }既不是等差数列也不是等比数列,故选A.]9.- 3解析 由a n +1=a n -33a n +1,得a 2=a 1-33a 1+1=-3, a 3=a 2-33a 2+1=-3-3-3+1=3,a 4=a 3-33a 3+1=3-33+1=0, 所以数列{a n }的循环周期为3.故a 2 018=a 3×672+2=a 2=- 3. 10.4n -1 11.b n =2n12.[0,+∞)解析 由na n +2-(n +2)a n =λ(n 2+2n ),得a n +2n +2-a n n=λ,令b n =a n n , 则{b n }的奇数项和偶数项分别成首项为1,且公差为λ的等差数列, 所以b 2k -1=1+(k -1)λ,b 2k =1+(k -1)λ,k ∈N *, 故a 2k -1=2k -1+(2k -1)(k -1)λ,a 2k =2k +2k (k -1)λ,k ∈N *,因为a n <a n +1对任意n ∈N *恒成立,所以a 2k -1=2k -1+(2k -1)(k -1)λ<a 2k =2k +2k (k -1)λ恒成立, 同时a 2k =2k +2k (k -1)λ<a 2k +1=2k +1+(2k +1)kλ恒成立, 故-1<(k -1)λ且-3kλ<1恒成立,当k >1时,-1k -1<λ,而k →+∞时,-1k -1→0, 所以λ≥0即可,当k =1时,-1<(k -1)λ恒成立.由-3kλ<1得-13k <λ,当k →+∞时,-13k→0, 所以λ≥0即可.综上可知,λ≥0.。
一、选择题1.设a ,b ∈R ,已知命题p :a 2+b 2≤2ab ;命题q :⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b 22,则p 是q 成立的( ) A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.若正实数x ,y 满足x +y +1x +1y=5,则x +y 的最大值是( ) A .2 B .3 C .4 D .5 3.若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( )A .a +b ≥2ab B.1a +1b >2ab C.b a +a b ≥2 D .a 2+b 2>2ab4.当x >1时,不等式x +1x -1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[3,+∞)D .(-∞,3]5.(2018届阜阳市太和中学期中)当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +2≥0恒成立,则m 的取值范围是( )A .(-3,+∞)B .(-22,+∞)C .[-3,+∞)D .[-22,+∞)6.若直线ax +by -1=0(a >0,b >0)过曲线y =1+sin πx (0<x <2)的对称中心,则1a +2b的最小值为( )A.2+1B .4 2C .3+2 2D .67.在下列函数中,最小值为2的是( )A .y =x 5+5x(x ∈R 且x ≠0) B .y =x +2xC .y =a x +a -x (a >0)D .y =sin x +1sin x ⎝⎛⎭⎫0<x <π2 8.小王从甲地到乙地的往返时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则( )A .a <v <abB .v =ab C.ab <v <a +b 2D .v =a +b 2二、填空题9.(教材改编)若x >0,则x +2x的最小值为________. 10.一条长为2的线段,它的三视图分别是长为3,a ,b 的三条线段,则ab 的最大值为________.11.某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/小时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位:米/秒)、平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76 000v v 2+18v +20l. (1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为________辆/小时;(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/小时.12.已知正实数x ,y 满足等式x +y +8=xy ,若对任意满足条件的x ,y ,不等式(x +y )2-a (x +y )+1≥0恒成立,则实数a 的取值范围是________.答案精析1.B 2.C 3.C 4.D5.D [由x ∈(1,2)时,x 2+mx +2≥0恒成立,得m ≥-⎝⎛⎭⎫x +2x 对任意x ∈(1,2)恒成立, 即m ≥⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫x +2x max , ∵当且仅当x =2时,-⎝⎛⎭⎫x +2x 取得最大值-22, ∴m ≥-22,∴m 的取值范围是[)-22,+∞.]6.C [画出y =1+sin πx (0<x <2)的图象(图略),可知此曲线的对称中心为(1,1),则直线ax +by -1=0过点(1,1),所以a +b =1,又a >0,b >0,所以1a +2b =⎝⎛⎭⎫1a +2b (a +b )=1+b a +2a b+2≥3+22, 当且仅当b a =2a b,即a =2-1,b =2-2时取等号. 即⎝⎛⎭⎫1a +2b min =3+2 2.故选C.]7.C [A 中,当x <0时,y <0;B 中,y ≥22;D 中,当0<x <π2时,sin x ≠1sin x,取不到最小值;C 中,y =a x +a -x ≥2a x ·a -x =2,当且仅当a x =a -x ,即x =0时等号成立,则y 的最小值为2.]8.A 9.2 210.52解析 构造一个长方体,使其体对角线长为2,三条面对角线的长分别为3,a ,b .设长方形的长、宽、高分别为x ,y ,z ,则x 2+z 2=3,x 2+y 2+z 2=4,且x 2+y 2=b 2,y 2+z 2=a 2,所以x 2+a 2=4,z 2+b 2=4,进而x 2+z 2+a 2+b 2=8,即a 2+b 2=5.又ab ≤a 2+b 22=52,所以ab ≤52(当且仅当a =b 时,等号成立). 11.(1)1 900 (2)100解析 (1)依题意,知l >0,v >0,所以当l =6.05时,F =76 000v v 2+18v +121=76 000v +121v +18≤76 0002v ·121v +18=1 900,当且仅当v =11时,取等号. (2)当l =5时,F =76 000v v 2+18v +100=76 000v +100v +18≤2 000,当且仅当v =10时,取等号,此时比(1)中的最大车流量增加100辆/小时.12.⎝⎛⎦⎤-∞,658 解析 因为x +y +8=xy ≤⎝⎛⎭⎫x +y 22, 即4(x +y )+32≤(x +y )2,解得x +y ≥8或x +y ≤-4(舍去).不等式(x +y )2-a (x +y )+1≥0恒成立可等价转化为 a ≤(x +y )2+1x +y恒成立, 令x +y =t (t ≥8),且f (t )=t 2+1t =t +1t. 函数f (t )在[8,+∞)上单调递增,所以f (t )min =f (8)=8+18=658. 所以实数a 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,658.。
一、选择题1.在数列{a n }中,已知对任意正整数n ,有a 1+a 2+a 3+…+a n =2n -1,则a 21+a 22+…+a 2n 等于( )A .(2n -1)2B.13(4n -1)C.13(2n -1) D .4n -12.数列{a n }的通项公式为a n =cos n π2,n ∈N *,其前n 项和为S n ,则S 2 017等于( ) A .1 008B .-1 008C .-1D .03.数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1n +1+n 的前2 017项的和为( ) A. 2 018+1B. 2 018-1C. 2 017+1D. 2 017-14.1+⎝⎛⎭⎫1+12+⎝⎛⎭⎫1+12+14+…+⎝⎛⎭⎫1+12+14+…+1210的值为( ) A .18+129 B .20+1210 C .22+1211 D .18+12105.已知函数f ()x =a x +b ()a >0,a ≠1的图象经过点P ()1,3,Q ()2,5,当n ∈N *时,a n =f ()n -1f ()n ·f ()n +1,记数列{}a n 的前n 项和为S n ,当S n =1033时,n 的值为( ) A .7 B .6 C .5 D .46.已知数列{}a n 的前n 项和S n ,a 1<0且a 2a n =S 2+S n ,对一切正整数n 都成立,记⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫T n -1T n 中的最大值为( )A.22 B .-22 C. 2 D .- 27.(2017·温州模拟)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-6n (n ∈N *),数列{|a n |}的前n 项和为T n ,则T n n的最小值是( ) A .62-6 B.135 C.52 D .38.设f (x )是定义在R 上恒不为零的函数,且对任意的x ,y ∈R ,都有f (x )·f (y )=f (x +y ),若a 1=12,a n =f (n )(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和S n 的取值范围是( ) A.⎣⎡⎭⎫12,1B.⎣⎡⎦⎤12,1C.⎣⎡⎭⎫12,34D.⎣⎡⎦⎤12,34 二、填空题9.已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,a 2=2,b 1=-1,且对任意的正整数m ,n ,p ,q ,当m+n =p +q 时,都有a m -b n =a p -b q ,则12 018∑i =12 018 (a i -b i )的值是________. 10.若数列{a n }的通项公式a n =n cos n π2+1,前n 项和为S n ,则S 2 012=________. 11.设S = 1+112+ 122+ 1+122+132+ 1+132+142+…+ 1+12 0142+12 0152,则不大于S 的最大整数[S ]=________.12.已知递增数列{}a n 共有2 017项,且各项均不为零,a 2 017=1,如果从{}a n 中任取两项a i ,a j ,当i <j 时,a j -a i 仍是数列{}a n 中的项,则数列{}a n 的各项和S 2 017=________.答案精析1.B [当n =1时,a 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1-(2n -1-1)=2n -1, 所以a n =2n -1,则a 2n =4n -1,a 21+a 22+a 23+…+a 2n =1+4+42+…+4n -1=1-4n1-4=13(4n -1),故选B.] 2.D [∵a n +4=a n ,∴T =4,S T =a 1+a 2+a 3+a 4=0, ∴S 2 017=504S T +a 1=0.]3.B [由已知条件,得1n +1+n=n +1-n , 裂项累加得S 2 017= 2 017+1- 2 017+ 2 016+1- 2 016+…+2-1= 2 018-1.]4.B [设a n =1+12+122+…+12n -1 =1-12n 1-12=2⎝⎛⎭⎫1-12n =2-12n -1(n ∈N *), ∴S n =2n -1-12n 1-12=2n -2⎝⎛⎭⎫1-12n =2n -2+12n -1(n ∈N *), ∴S 11=20+1210,故选B.] 5.D [由题意结合函数的解析式,得⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =3,a 2+b =5,解方程组得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1. 则函数的解析式为f ()x =2x +1,当x ∈N *时,a n =f ()n -1f ()n ·f ()n +1=2n()2n +1()2n +1+1 =12n +1-12n +1+1, 则S n =⎝⎛⎭⎫12+1-122+1+⎝⎛⎭⎫122+1-123+1+…+ ⎝⎛⎭⎫12n +1-12n +1+1=13-12n +1+1, 由13-12n +1+1=1033,可得n =4.] 6.A [由作差法可得a n =()1-2()-2n -1 ,T n =-2+2⎝⎛⎭⎫-22n , 即T n =⎩⎨⎧ -2-2⎝⎛⎭⎫22n ,n 是奇数,-2+2⎝⎛⎭⎫22n ,n 是偶数,当n 为奇数时,T n 随n 的增大而增大,所以T 1=-2-1≤T n <-2,∴-2≤T n -1T n <-22; 当n 为偶数时,T n 随n 的增大而减小,所以-2<T n ≤T 2=-22,∴-22<T n -1T n ≤22. 综上,当n ∈N *时,总有-2≤T n -1T n ≤22.] 7.C [S n =n 2-6n ,∴a n =S n -S n -1=n 2-6n -(n -1)2+6(n -1)=2n -7(n ≥2),当n =1时,a 1=S 1=-5,也符合,∴a n =2n -7.当n ≤3,n ∈N *时,a n <0;当n ≥4,n ∈N *时,a n >0,∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,n ≤3,n ∈N *,n 2-6n +18,n ≥4,n ∈N *. ∴T n n =⎩⎪⎨⎪⎧6-n ,n ≤3,n ∈N *,-6+⎝⎛⎭⎫n +18n ,n ≥4,n ∈N *. 当n =4时,⎝⎛⎭⎫T n n min =172-6=52.] 8.A [由已知可得a 1=f (1)=12, a 2=f (2)=[f (1)]2=⎝⎛⎭⎫122,a 3=f (3)=f (2)·f (1)=[f (1)]3=⎝⎛⎭⎫123,…,a n =f (n )=[f (1)]n =⎝⎛⎭⎫12n ,所以S n =12+⎝⎛⎭⎫122+⎝⎛⎭⎫123+…+⎝⎛⎭⎫12n=12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12=1-⎝⎛⎭⎫12n , 因为n ∈N *,所以12≤S n <1.] 9.2 019解析 由题意可得a 2-b 1=a 1-b 2,b 2=-2,a 3-b 1=a 2-b 2,得a 3=3, 又a n +1-b n =a n -b n +1,a n +1+b n +1=a n +b n =…=a 1+b 1=0, 即a n =-b n ,a n -b n =2a n ,原式可化为当m +n =p +q 时,a m +a n =a p +a q ,即{a n }为等差数列,a n =n ,12 018∑i =12 018 (a i -b i )=12 018∑i =12 018 (2a i )=2 019. 10.3 018解析 由于f (n )=cos n π2的值具有周期性, 所以可从数列的周期性及从头开始连续四项的和为定值入手解决. 当n =4k +1(k ∈N )时,a n =(4k +1)·cos4k +12π+1=1, 当n =4k +2(k ∈N )时,a n =(4k +2)·cos4k +22π+1 =-(4k +2)+1=-4k -1,当n =4k +3(k ∈N )时,a n =(4k +3)cos4k +32π+1=1, 当n =4k +4(k ∈N )时,a n =(4k +4)cos4k +42π+1 =(4k +4)+1=4k +5,∴a 4k +1+a 4k +2+a 4k +3+a 4k +4=1-4k -1+1+4k +5=6.∴S 2 012=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+…+a 2 012=(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+a 7+a 8)+…+(a 2 009+a 2 010+a 2 011+a 2 012)=6×503=3 018. 11.2 014解析 ∵ 1+1n 2+1(1+n )2= (n 2+n )2+2(n 2+n )+1n 2(1+n )2 =n 2+n +1n (n +1)=1+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1, ∴S =1+⎝⎛⎭⎫11-12+1+⎝⎛⎭⎫12-13+…+1+⎝⎛⎭⎫12 014-12 015=2 015-12 015,故[S ]=2 014. 12.1 009解析 ∵当i <j 时,a j -a i 仍是数列{}a n 中的项,而数列{}a n 是递增数列, ∴a n -a n -1<a n -a n -2<a n -a n -3<…<a n -a 1<a n , 所以必有a n -a n -1=a 1,a n -a n -2=a 2,…,a n -a 1=a n -1, 利用累加法可得()n -1a n =2()a 1+a 2+…+a n -1, 故S n =()n +1a n 2,得S 2 017=2 018×12=1 009.。
一、选择题1.若tan α=2tan π5,则cos ⎝⎛⎭⎫α-3π10sin ⎝⎛⎭⎫α-π5等于( ) A .1B .2C .3D .4 2.已知α∈R ,sin α+2cos α=102,则tan 2α等于( ) A.43B.34 C .-34 D .-433.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知2a cos B =c ,sin A sin B (2-cosC )=sin 2C 2+12,则△ABC 为( ) A .等边三角形B .等腰直角三角形C .锐角非等边三角形D .钝角三角形4.已知ω为正整数,若函数f (x )=sin ωx +cos ωx 在区间⎝⎛⎭⎫-π3,π6内单调递增,则函数f (x )的最小正周期为( )A.π4B.π2 C .π D .2π5.在△ABC 中,内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,且a cos C ,b cos B ,c cos A 成等差数列,则B 等于( )A .30°B .60°C .90°D .120°6.已知函数f (x )=sin(x -π),g (x )=cos(x +π),有以下命题:①函数y =f (x )g (x )的最小正周期为π;②函数y =f (x )g (x )的最大值为2;③将函数y =f (x )的图象向右平移π2个单位长度后得到函数y =g (x )的图象; ④将函数y =f (x )的图象向左平移π2个单位长度后得到y =g (x )的图象. 其中正确命题的序号是( )A .②③④B .①②C .①④D .③④7.已知函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0).若α,β满足f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值为π2,则函数f (x )的单调递增区间为( ) A.⎣⎡⎦⎤2k π-4π3,2k π-5π6(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤2k π-5π6,2k π+π6(k ∈Z ) C.⎣⎡⎦⎤2k π+π6,2k π+2π3(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤2k π-5π6,2k π+2π3(k ∈Z ) 8.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )·(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则△ABC 面积的最大值为( ) A. 3 B.32 C.34 D.12二、填空题9.已知sin ⎝⎛⎭⎫π4-x =35,则sin 2x =________.10.设点P 是函数f (x )=sin ωx (ω≠0)的图象C 的一个对称中心.若点P 到图象C 的对称轴的距离的最小值是π4,则f (x )的最小正周期是________. 11.当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值是________,最大值是________. 12.若cos α=17,cos(α+β)=-1114,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,α+β∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则β=________.答案精析1.C [cos ⎝⎛⎭⎫α-3π10sin ⎝⎛⎭⎫α-π5=sin ⎝⎛⎭⎫π2+α-3π10sin ⎝⎛⎭⎫α-π5=sin ⎝⎛⎭⎫α+π5sin ⎝⎛⎭⎫α-π5 =sin αcos π5+cos αsin π5sin αcos π5-cos αsin π5=tan αtan π5+1tan αtan π5-1=2+12-1=3.] 2.C [∵sin α+2cos α=102,∴sin 2α+4sin α·cos α+4cos 2α=52. 用降幂公式化简得4sin 2α=-3cos 2α,∴tan 2α=sin 2αcos 2α=-34.故选C.] 3.B [由正弦定理,得2sin A cos B =sin C .在△ABC 中,A +B +C =π,∴sin C =sin(A +B ),∴2sin A cos B =sin A cos B +cos A sin B ,整理得sin A cos B =cos A sin B ,∴tan A =tan B .又∵A ,B ∈(0,π),∴A =B .∵sin A sin B (2-cos C )=sin 2C 2+12, ∴sin A sin B ⎣⎡⎦⎤2-⎝⎛⎫1-2sin 2C 2=sin 2C 2+12, ∴sin A sin B ⎝⎛⎭⎫1+2sin 2C 2=12⎝⎛⎭⎫1+2sin 2C 2, ∴sin A sin B =12. ∵A =B ,∴sin A =sin B =22.∵A ,B ∈(0,π),∴A =B =π4. ∵A +B +C =π,∴C =π2,∴△ABC 是等腰直角三角形.] 4.D [函数f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在区间⎝⎛⎭⎫-π3,π6内单调递增,∴⎩⎪⎨⎪⎧ -π3ω+π4≥-π2,π6ω+π4≤π2,ω∈N *,解得ω=1,则函数f (x )的最小正周期为T =2πω=2π,故选D.] 5.B [由题意可得2b cos B =a cos C +c cos A ,根据正弦定理可得2sin B cos B =sin A cos C +cos A sin C , 即2sin B cos B =sin(A +C )=sin B .又sin B ≠0,所以cos B =12,即B =60°.] 6.C [因为f (x )=sin(x -π)=-sin x ,g (x )=cos(x +π)=-cos x ,所以y =f (x )g (x )=(-sin x )(-cos x )=12sin 2x , 所以函数y =f (x )g (x )的最小正周期为2π2=π,最大值为12,故①对,②错; 将函数y =f (x )的图象向右平移π2个单位长度后得到y =-sin ⎝⎛⎭⎫x -π2=cos x 的图象,故③错; 将函数y =f (x )的图象向左平移π2个单位长度后得到y =-sin ⎝⎛⎭⎫x +π2=-cos x 的图象,故④对.] 7.B [f (x )=sin ωx +3cos ωx =2sin ⎝⎛⎫ωx +π3. 因为f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|min =π2, 所以T 4=π2,得T =2π(T 为函数f (x )的最小正周期), 故ω=2πT=1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3. 令2k π-π2≤x +π3≤2k π+π2(k ∈Z ), 解得2k π-5π6≤x ≤2k π+π6(k ∈Z ). 所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π-5π6,2k π+π6(k ∈Z ).] 8.A [根据正弦定理和a =2,可得(a +b )(a -b )=(c -b )c , 故b 2+c 2-a 2=bc ,根据余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,所以A =π3. 根据b 2+c 2-a 2=bc 及基本不等式得bc ≥2bc -a 2,即bc ≤4(当且仅当b =c 时等号成立),所以△ABC 面积的最大值为12×4×32= 3.] 9.72510.π 11.782 解析 ∵x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6,∴sin x ∈⎣⎡⎦⎤-12,1. 又∵y =3-sin x -2cos 2x =3-sin x -2(1-sin 2x )=2⎝⎛⎭⎫sin x -142+78, ∴当sin x =14时,y min =78;当sin x =-12或sin x =1时,y max =2. 12.π3解析 ∵cos α=17,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴sin α=437. 又∵cos(α+β)=-1114,α+β∈⎝⎛⎭⎫π2,π, ∴sin(α+β)=5314,∴cos β=cos [(α+β)-α] =cos(α+β)cos α+sin(α+β)·sin α=12. 又∵α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,α+β∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴β∈(0,π),∴β=π3.。
1.(2017·河北衡水中学模拟)已知在如图所示的多面体中,AE ⊥底面BEFC ,AD ∥EF ∥BC ,CF =BE =AD =EF =1
2
BC =2,AE =2,G 是BC 的中点.
(1)求证:AB ∥平面DEG ; (2)求证:EG ⊥平面BDF ; (3)求多面体ABCDEF 的体积.
2.如图,在Rt △AOB 中,∠OAB =π
6,斜边AB =4.Rt △AOC 可以通过Rt △AOB 以直线AO 为
轴旋转得到,且二面角B -AO -C 是直二面角,动点D 在斜边AB 上.
(1)当D 为AB 的中点时,求异面直线AO 与CD 所成角的正切值; (2)求CD 与平面AOB 所成角的正切值的最大值.
3.在如图所示的几何体中,四边形CDEF 为正方形,四边形ABCD 为等腰梯形,AB ∥CD ,AC =3,AB =2BC =2DC =2,AC ⊥FB .
(1)求证:AC ⊥平面FBC ; (2)求四面体F -BCD 的体积;
(3)线段AC 上是否存在点M ,使得EA ∥平面FDM ?证明你的结论.
4.如图,平面EAD⊥平面ABCD,△AED为正三角形,ABCD为矩形,F为CD的中点,EB 与平面ABCD成30°角.
(1)当AD长度为何值时,点A到平面BEF的距离为2?
(2)问AD的长度是否影响二面角A-BF-E的大小?请说明理由.
答案精析
1.(1)证明 ∵AD ∥BC ,BC =2AD ,G 是BC 的中点, ∴AD 綊BG ,
∴四边形ADGB 是平行四边形,∴AB ∥DG .
∵AB ⊄平面DEG ,DG ⊂平面DEG ,∴AB ∥平面DEG . (2)证明 连接GF .
∵AD 綊EF ,∴四边形ADFE 是平行四边形,∴DF ∥AE , ∵AE ⊥底面BEFC , ∴DF ⊥平面BCFE ,
又EG ⊂平面BCFE ,∴DF ⊥EG . ∵EF 綊BG ,EF =BE ,
∴四边形BGFE 为菱形,∴BF ⊥EG .
又BF ∩DF =F ,BF ⊂平面BDF ,DF ⊂平面BDF , ∴EG ⊥平面 BDF .
(3)解 易知多面体ABCDEF 的体积V =V 四棱锥B -AEFD +V 三棱锥D -BCF .作BH ⊥EF 于点H , ∵平面AEFD ⊥平面BEFC ,平面AEFD ∩平面BEFC =EF , BH ⊂平面BEFC ,∴BH ⊥平面AEFD .
∵EG ∥CF ,∴CF ⊥平面BDF .易知BH =3,BF =23, ∴V 四棱锥B -AEFD =13×3×2×2=43
3
,
V 三棱锥D -BCF =V 三棱锥C -BFD =13×2×12×2×23=43
3,
∴V =8
3
3.
2.解 (1)作DE ⊥OB ,垂足为E , 连接CE ,则DE ∥AO ,
∴∠CDE 是异面直线AO 与CD 所成的角. 由题意知,CO ⊥AO ,BO ⊥AO ,
∴∠BOC 为直二面角B -AO -C 的平面角, ∴CO ⊥BO .
在Rt △COB 中,CO =BO =2,OE =1
2BO =1,
∴CE =CO 2+OE 2= 5.又∵DE =1
2AO =3,
∴在Rt △CDE 中,tan ∠CDE =CE DE =53=15
3.
故异面直线AO 与CD 所成角的正切值为153
. (2)由(1)知,CO ⊥平面AOB ,
∴∠CDO 是CD 与平面AOB 所成的角,且tan ∠CDO =OC OD =2
OD .
当OD 最小时,tan ∠CDO 最大,这时,OD ⊥AB ,垂足为D , OD =OA ·OB AB =3,tan ∠CDO =233
,
∴CD 与平面AOB 所成角的正切值的最大值为23
3.
3.(1)证明 在△ABC 中,
∵AC =3,AB =2,BC =1, ∴AC ⊥BC .
又∵AC ⊥FB ,BC ∩FB =B ,BC ,FB ⊂平面FBC ,∴AC ⊥平面FBC . (2)解 ∵AC ⊥平面FBC ,FC ⊂平面FBC , ∴AC ⊥FC .
∵CD ⊥FC ,AC ∩CD =C ,AC ,CD ⊂平面ABCD ,
∴FC ⊥平面ABCD .
在等腰梯形ABCD 中,∠BCD =120°,CB =DC =1, ∴S △BCD =
34,∵FC =1,∴V 三棱锥F -BCD =13S △BCD ·FC =3
12
. (3)解 线段AC 上存在点M ,且当M 为AC 的中点时, 有EA ∥平面FDM ,证明如下:
连接CE 交DF 于点N ,连接MN ,连接FM , ∵四边形CDEF 为正方形,∴N 为CE 的中点, 又∵M 为AC 的中点,∴EA ∥MN . ∵MN ⊂平面FDM ,EA ⊄平面FDM , ∴EA ∥平面FDM .
∴线段AC 上存在点M ,使得EA ∥平面FDM . 4.解 (1)取AD 的中点O ,连接EO ,BO ,
因为△AED 为正三角形,且平面EAD ⊥平面ABCD ,平面EAD ∩平面ABCD =AD ,EO ⊂平面EAD ,
所以EO ⊥AD ,EO ⊥平面ABCD , 则∠EBO =30°.
设AD =2a ,则EO =3a ,OB =EO
tan 30°
=3a ,AB =22a ,
如图,以O 为原点,分别以OA ,OE 方向为x 轴,z 轴正方向建立空间直角坐标系, 于是A (a,0,0),B (a,22a,0),E (0,0,3a ),F (-a ,2a,0), 所以EF →=(-a ,2a ,-3a ),EB →
=(a,22a ,-3a ), AE →
=(-a,0,3a ),
设平面EFB 的一个法向量为m =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧
m ·EF →=0,m ·
EB →=0,即⎩⎨⎧
-ax +2ay -3az =0,ax +22ay -3az =0,
得y =-2x ,z =-3x ,令x =1,则m =(1,-2,-3), 于是|m |=6,m ·AE →=-4a ,
点A 到平面BEF 的距离d =2,由公式|m ·AE →|
|m |=2,
得
4a
6
=2,2a =AD =6为所求. (2)由(1)知,平面BEF 的一个法向量m =(1,-2,-3)与AD 的长度无关,平面ABCD 的法向量n =(0,0,1),m ·n =-3,
设二面角A -BF -E 的大小为θ,则cos θ=|cos 〈m ,n 〉|=2
2
,θ=45°,所以AD 长度不影响二面角A -BF -E 的大小.。