高考数学解答题专项训练(2)
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例题1设函数f(x)=A sin (ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,且A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示.(1)求A ,ω,φ的值; (2)设θ为锐角,且f(θ)=-353,求f ⎝⎛⎭⎫θ-π6的值.例题2设函数f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π2,其中0<ω<3,已知f ⎝⎛⎭⎫π6=0.(1)求ω;(2)将函数y =f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移π4个单位,得到函数y =g(x)的图象,求g(x)在⎣⎡⎦⎤-π4,3π4上的最小值.变式1函数f(x)=2sin (ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的图象如图所示,则ω=__________,φ=__________.变式2已知函数 f(x)=A sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π6(A >0,x ∈R )的最小值为-2.(1)求f (0);(2)若函数f (x )的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到的曲线关于y 轴对称,求φ的最小值.串讲1已知函数f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0),若f(0)=-f ⎝⎛⎭⎫π2,且f(x)在⎝⎛⎭⎫0,π2上有且仅有三个零点,则ω的值是________________.串讲2把函数f(x)=sin 2x 的图象向右平移φ2(φ>0)个单位,得到函数g(x)的图象,若g(x)≤|g ⎝⎛⎭⎫π6|对x ∈R 恒成立,且g ⎝⎛⎭⎫π2>g (π),则g (x )的单调递增区间是________________.(2018·南通三模)函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|≤π2在一个周期内的图象如图所示.已知点P (-6,0),Q (-2,-3) 是图象上的最低点,R 是图象上的最高点.(1)求函数f (x )的解析式;(2)记∠RPO =α,∠QPO =β(α,β 均为锐角),求tan(2α+β)的值.设函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,-π2<φ<π2,x ∈R 的部分图象如图所示.(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2时,求f (x )的取值范围.答案:(1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6;(2)f (x )∈[]-3,2.解析:(1)由图象知,A =2,又T 4=5π6-π3=π2,ω>0,所以T =2π=2πω,得ω=1.3分所以f (x )=2sin(x +φ),将点⎝⎛⎭⎫π3,2代入,得π3+φ=π2+2k π(k ∈Z ),即φ=π6+2k π(k ∈Z ),又-π2<φ<π2,所以φ=π6.6分所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6.7分(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2时,x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,10分所以sin ⎝⎛⎭⎫x +π6∈⎣⎡⎦⎤-32,1,即f (x )∈[]-3,2.14分例题1答案:(1)A =3,ω=2,φ=π3;(2)12-3310.解析:(1)由图象,得A =3,最小正周期T =43×⎝⎛⎭⎫7π12+π6=π,所以ω=2πT=2,所以f(x)=3sin (2x +φ),由f ⎝⎛⎭⎫7π12=-3,得2×⎝⎛⎭⎫7π12+φ=-π2+2k π,k ∈Z ,所以φ=-5π3+2k π,k ∈Z ,因为0<φ<π,所以φ=π3. (2)由f (θ)=3sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π3=-353,得sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π3=-35,因为θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以2θ+π3∈⎝⎛⎭⎫π3,4π3, 又sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π3<0,所以2θ+π3∈⎝⎛⎭⎫π,4π3,所以cos ⎝⎛⎭⎫2θ+π3=-1-sin 2⎝⎛⎭⎫2θ+π3=-45,所以f ⎝⎛⎭⎫θ-π6= 3sin2θ=3sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2θ+π3-π3=3⎣⎡sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π3cos π3-⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫2θ+π3sin π3=3×⎝⎛⎭⎫-35×12+45×32=12-3310.例题2答案:(1)ω=2;(2)-32.解析:(1)因为f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π2,所以f(x)=32sin ωx -12cos ωx -cos ωx =32sin ωx -32cos ωx=3⎝⎛⎭⎫12sin ωx -32cos ωx =3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π3.由题设知f ⎝⎛⎭⎫π6=0,所以ωπ6-π3=k π,k∈Z ,解得ω=6k +2,k ∈Z ,又0<ω<3,所以ω=2.(2)由(1)得f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,所以g (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-π3=3sin ⎝⎛⎭⎫x -π12,因为-π4≤x ≤3π4,所以-π3≤x -π12≤2π3,当x -π12=-π3,即x =-π4时,g (x )取得最小值-32.变式联想变式1 答案:2;π6. 解析:由题意得,T =π=2πωω=2,又因为f(0)=2sin φ=1sin φ=12,又|φ|<π2,所以φ=π6.变式2答案:(1)1;(2)π3.解析:(1)因为函数f(x)=A sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π6(A >0,x ∈R )的最小值为-2,所以A =2,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π6,所以f (0)=2sin 5π6=1.(2)函数f (x )的图象向左平移 φ(φ>0)个单位长度,得y =2sin ⎣⎡⎦⎤2(x +φ)+5π6,因为y=2sin ⎣⎡⎦⎤2(x +φ)+5π6的图象关于y 轴对称,所以2(0+φ)+5π6=π2+k π,k ∈Z ,解得φ=-π6+k π2,k ∈Z ,因为φ>0,所以φ的最小值为π3.点拨:本题及变式重点考查三角函数的图象变换,要注意以下几点:(1)首先要化为y =A sin(ωx +φ)+B 的形式,将不同名函数转化为同名函数;另外,在进行图象变换时,提倡先平移后伸缩,若先伸缩后平移,则要注意平移的单位,即无论哪种变换,每一个变换总是对自变量而言.(2)根据平移后的函数解析式以及y =sin x ,y =cos x 奇偶性进行判断若平移后解析式为 y =sin(ωx +φ),φ=⎩⎪⎨⎪⎧k π+π2 (平移后为偶函数);k π (平移后为奇函数);若平移后解析式为y =cos(ωx +φ),φ= ⎩⎪⎨⎪⎧k π+π2 (平移后为奇函数);k π (平移后为偶函数).串讲激活串讲1 答案:143.解析:由f(0)=-f ⎝⎛⎭⎫π2得π2ω-π6=2k π+π6或π2ω-π6=2k π+5π6(k ∈Z ),即ω=4k +23或ω=4k +2,k ∈Z ,因为函数在⎝⎛⎭⎫0,π2上有且仅有三个零点,所以T <π2<3T 2,故4<ω<6,因此k =1,ω=143.串讲2答案:⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ).解析:由题意g (x )=sin(2x -φ),且g ⎝⎛⎭⎫π6为函数g (x )的最大值或最小值,故2×π6-φ=k π+π2(k ∈Z ),即φ=-k π-π6(k ∈Z ),又g ⎝⎛⎭⎫π2>g (π),即sin(π-φ)>sin(2π-φ),故sin φ>0,不妨取k =-1,φ=5π6,满足sin φ>0.令2k π-π2≤2x -5π6≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π+π6≤x ≤k π+2π3(k ∈Z ),则g (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ).新题在线答案:(1)f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫π8x -π4;(2)7736. 解析:(1)因为图象在一个周期内的最低点为Q (-2,-3),与x 轴的交点为P (-6,0),所以A =3,T =4×(-2+6)=16.又T =2πω,所以ω=π8,所以f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫π8+φ.将点Q (-2,-3)代入, 得-3=3sin ⎝⎛⎭⎫-2×π8+φ,所以-π4+φ=-π2+2k π,k ∈Z ,所以φ=-π4+2k π,k ∈Z ,又|φ|≤π2, 所以φ=-π4,所以f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫π8x -π4.(2)点R 的横坐标x R =x Q +12T =-2+8=6,所以R (6,3).又因为α,β均为锐角,从而tanα=14,tan β=34,所以tan2α=2tan α1-tan 2α=2×141-⎝⎛⎭⎫142=815,所以tan(2α+β)=tan2α+tan β1-tan2αtan β=815+341-815×34=7736.。
2021年高考数学解答题专项练习《解三角形》1.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且b=3,c=4,C=2B.(1)求cosB的值;(2)求的值.2.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,.(1)求角B的值;(2)若b=2,△ABC的面积为,求a,c.3.已知a,b,c分别是△ABC三个内角A,B,C的对边,acosC+csinA=b+c.(1)求A;(2)若a=,b+c=3,求b,c。
4.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c.已知B=150°.(1)若a=c,b=2,求△ABC的面积;(2)若sinA+sinC=,求C.5.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,已知.(1)求A;(2)若,证明:△ABC是直角三角形.6.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足ab+a2=c2.(1)求证:C=2A;(2)若△ABC的面积为a2sin2B,求角C的大小.(1)求角C的大小;(2)若,且△ABC的面积为,求a+b的值.8.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且.(1)求角A的大小;(2)若b+c=5,且ΔABC的面积为,求a的值;(3)若,求b+c的范围.9.在△ABC中,.(1)求∠B的大小;(2)求的最大值.(1)求角B(2)求cosA+cosB+cosC的取值范围.11.在△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sinBsinC.(1)求A;(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.12.在设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,已知.(1)求角B的大小;(2)若,求△ABC的周长的取值范围.13.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且满足:.(1)求角A的值;(2)若且b≥a,求的取值范围.14.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且a=8,ccosAcosB=2asinCcosB-ccosC。
解答题训练(二)限时50分钟三、解答题: 本大题共5小题,共72分.解答应写出文字说明, 演算步骤或证明过程. 18.(本小题满分14分)已知函数2()23sin cos 12sin ,f x x x x x R =+-∈.(1)求函数()f x 的最小正周期和单调递增区间;(2)将函数()y f x =的图像上各点的纵坐标保持不变,横坐标缩短到原来的12,把所得到的图像再向左平移6π单位,得到的函数()y g x =的图像,求函数()y g x =在 区间0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值.19.(本小题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4n n S a p =-,其中p 是不为零的常数.(1)证明:数列{}n a 是等比数列;(2)当p =3时,若数列{}n b 满足*1()n n n b b a n N +=+∈,12b =,求数列{}n b 的通项公式.20.(本小题满分15分)已知如图四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=1,BC=2,又PB⊥平面ABCD,且PB=1,点E在棱PD上,且DE=2PE.(1)求异面直线P A与CD所成的角的大小;(2)求证:BE⊥平面PCD;(3)求二面角A—PD—B的大小.A BCD EP21.(本小题满分15分) 已知点F 1,F 2为椭圆1222=+yx的两个焦点,点O 为坐标原点,圆O 是以F 1,F 2为直径的圆,一条直线)0(:>+=b b kx y l 与圆O 相切并与椭圆交于不同的两点A ,B .(1)设)(),(k f k f b 求=的表达式; (2)若,32=⋅OB OA 求直线l 的方程;(3)若)4332(,≤≤=⋅m m OB OA ,求三角形OAB 面积的取值范围.22.(本小题满分15分)已知函数2()ln ()f x ax x a R =+∈.(1)当12a =时,求()f x 在区间[]1,e 上的最大值和最小值;(2)如果函数()g x ,1()f x ,2()f x ,在公共定义域D 上,满足12()()()f x g x f x <<,那么就称为()g x 为12(),()f x f x 的―活动函数‖. 已知函数2211()()2(1)ln 2f x a x ax a x =-++-,221()22f x x ax =+.① 若在区间()1,+∞上,函数()f x 是1()f x ,2()f x 的―活动函数‖,求a 的取值范围;② 当23a =时,求证:在区间()1,+∞上,函数1()f x ,2()f x 的―活动函数‖有无穷多个.解答题训练(二)参答18.(本小题满分14分)解:(1)因为2()23sin cos 12sin 3sin 2cos 2f x x x x x x =+-=+ =)62sin(2π+x函数f (x )的最小正周期为T =π. 由≤+≤-6222πππx k 22ππ+k ,Z k ∈,得f (x )的单调递增区间为]6,3[ππππ+-k k , Z k ∈. 9分(2)根据条件得)(x g =)654sin(2π+x ,当∈x ]80[π,时,654π+x ∈]34,65[ππ, 所以当x =8π时,min ()3g x =-. 14分19.(本小题满分14分)(1)证:因为S n =4a n – p (n ∈N *),则S n – 1 = 4a n – 1 – p (n ∈N *,n ≥2),所以当n ≥2时,1144n n n n n a S S a a --=-=-,整理得143n n a a -=. 5分由S n =4a n – p ,令1n =,得114a a a =-,解得31p a =.所以{}n a 是首项为3p ,公比为43的等比数列. 7分(2)解:因为a 1=1,则14()3n n a -=,由1(1,2,)n n n b a b n +=+= ,得114()3n n n b b -+-= , 9分当n ≥2时,由累加得)()()(1231`21--++-+-+=n n n b b b b b b b b =1)34(3341)34(1211-=--+--n n , 当n = 1时,上式也成立. 14分20.(本小题满分15分)解法一:如图,以B 为原点,以BC 、BA 、BP 为x ,y ,z 轴,建立空间坐标系, 则(0,0,0),(2,0,0),(0,1,0),(1,1,0),(0,0,1),2B C A D P DE PE =又112(,,)333E ∴(1)(0,1,1),(1,1,0)PA C D =-=-ABC DEP z x y11cos ,2||||22PA C DPA C D PA C D ∴<>===…4分60PA CD ∴︒异面直线与所成的角为.(2)112(,,),(1,1,1),(2,0,1).333B E P D P C ==-=-11211(1)0.333BE PD ∴=⨯+⨯+⨯-=11220(1)0.333B E PC =⨯+⨯+⨯-= ,,BE PD BE PC PD PC P ∴⊥⊥= 又..AB PCD ∴⊥平面 9分(3)设平面PAD 的一个法向量为00000(,,),00n PA y z n x y z x y z n PD ⎧=-=⎧⎪=⎨⎨++==⎩⎪⎩则由得. 令01,(2,1,1).z n ==-则(0,0,1)B P =又,设平面PBD 的法向量为1111(,,),n x y z =1111110000z n BP x y z n PD ⎧==⎧⎪⎨⎨+-==⎩⎪⎩ 则由得令111,(1,1,0)x n ==-则010101211(1)3cos ,2||||62n n n n n n -⨯+⨯-∴<>===-01,120n n ∴<>=︒15分又二面角A —PD —B 为锐二面角,故二面角A —PD —B 的大小为60︒.解法二:(1)取BC 中点F ,连结AF ,则CF=AD ,且CF ∥AD ,∴四边形ADCF 是平行四边形,∴AF ∥CD.∴∠PAF (或其补角)为异面直线PA 与CD 所成的角. ∵PB ⊥平面ABCD, ∴PB ⊥BA ,PB ⊥BF.∵PB=AB=BF=1, ,AB BC ∴⊥∴PA=PF=AF=2.,60PAF PAF ∴∆∠=︒是正三角形即异面直线PA 与CD 所成的角等于60︒. 4分ABCDE P HFO(2),1,2Rt PBD PB BD ∆==∴在中,PD=332,3D E PE PE =∴=, 则13PE PB PBPD==. ~PBE PD B ∴∆∆BE PD ∴⊥. 由(1)知,,90CF BF DF CDB ==∴∠=︒..,,.CD BD BCD PB CD ∴⊥⊥∴⊥又PB 平面 ,,,PB BD B CD PBD CD BE =∴⊥∴⊥ 平面,.CD PD D BE PCD =∴⊥ 平面 9分(3)设AF 与BD 的交点为O ,则A O B D ⊥.,.PB PBD ABD AO PBD ⊥∴⊥∴⊥ 平面ABCD,平面平面平面过点O 作O H PD ⊥于点H ,连结AH ,则AH PD ⊥.AHO A PD B ∴∠--为二面角的平面角。
高考数学面积定值问题练习专项讲解(含答案)一、解答题1.已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的离心率e满足2220e −+=,右顶点为A ,上顶点为B ,点C (0,-2),过点C 作一条与y 轴不重合的直线l ,直线l 交椭圆E 于P ,Q 两点,直线BP ,BQ 分别交x 轴于点M ,N ;当直线l 经过点A 时,l.(1)求椭圆E 的方程;(2)证明:BOM BCN S S ∆∆⋅为定值.【答案】(1)2212x y +=(2)证明见解析【分析】(1)由2220e −+=得2e =,从而可得a =,又有()020AC k a −−==−a =而可求出椭圆E 的方程;(2)由题知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为()()11222,,,,y kx P x y Q x y =−联立直线与椭圆的方程得韦达定理,且()()22=84621k k −−⨯⨯+=216240k −>,得232k >,写出直线BP 的方程,求得11,01x M y ⎛⎫ ⎪−⎝⎭,同理可得22,01x N y ⎛⎫⎪−⎝⎭,化简求得12123·411BOM BCNx x SS y y =−−=12为定值. 【详解】解:(1)由2220e −+=解得2e =或e =,∴a =,又222a b c =+,a ∴=,又()020AC k a −−==−a ∴=,1b ∴=,∴椭圆E 的方程为2212x y +=;(2)由题知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为2y kx =−, 设()()1122,,,P x y Q x y ,由22212y kx x y =−⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2221860k x kx +−+=, ∴12122286,2121k x x x x k k +==++, ()()22=84621k k −−⨯⨯+=216240k −>232k ∴>, ∴()121224421y y k x x k −+=+−=+, ()()121222y y kx kx =−−()21212=24k x x k x x −++=224221k k −+,直线BP 的方程为1111y y x x −=+,令0y =解得111x x y =−,则11,01x M y ⎛⎫⎪−⎝⎭,同理可得22,01x N y ⎛⎫⎪−⎝⎭,12123411BOMBCNx x SSy y ∴=−−=()()()12121212123341141x x x x y y y y y y =−−−++=22226321444212121k k k k +−++++=12,BOM BONS S∆∴为定值12. 【点睛】本题主要考查椭圆的简单几何性质,考查直线与椭圆的位置关系中的定值问题,属于中档题.2.已知椭圆C :2222x y a b +=1(a >b >0)的离心率为2,O 是坐标原点,点A ,B 分别为椭圆C 的左右顶点,|AB |=(1)求椭圆C 的标准方程.(2)若P 是椭圆C 上异于A ,B 的一点,直线l 交椭圆C 于M ,N 两点,AP ∥OM ,BP ∥ON ,则△OMN 的面积是否为定值?若是,求出定值,若不是,请说明理由.【答案】(1)2284x y +=1;(2)是,定值【分析】()1由题知,2a =,由2e =及,,a b c的关系即可求解; ()2由题意可得A(﹣0),B (0),设P (x 0,y 0)则x 02+2y 02=8,可得12OM ON AP BPk k k k ⋅=⋅=−,分直线l 的斜率存在和不存在两种情况分别求△OMN 的面积即可. 【详解】()1由2a =e 2c a ==, 解得a =c =2,b 2=a 2﹣c 2=4,则椭圆的方程为2284x y +=1;(2)由题意可得A (﹣0),B (0),设P (x 0,y 0),可得220084x y +=1,即x 02+2y 02=8,则AP BPk k⋅=220022001822y y x y ===−−−,因为AP ∥OM ,BP ∥ON ,则12OM ON AP BPk k k k⋅=⋅=−, ①当直线l 的斜率不存在时,设l :x =m ,联立椭圆方程可得y =所以,,M m N m ⎛⎛ ⎝⎝,由12OM ON k k ⋅=−, 可得228122m m −−=−,解得m =±2,所以((,2,M N ±±, 所以S △MNO 12=⨯=②当直线l 的斜率存在时,设直线l :y =kx +n ,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 联立直线y =kx +n 和x 2+2y 2=8,可得(1+2k 2)x 2+4knx +2n 2﹣8=0,可得x 1+x 22412kn k =−+,x 1x 2222812n k−=+, y 1y 2=(kx 1+n )(kx 2+n )=k 2x 1x 2+kn (x 1+x 2)+n 2, 由OM ONk k ⋅1212y y x x ==k 2()222222124128282n k k n n n +−++=−−−,可得n 2=2+4k 2, 由弦长公式可得,|MN|===•=,点(0,0)到直线l的距离为d==,所以S △OMN 12=d •|MN |=综上可知,△OMN 的面积为定值 【点睛】本题考查椭圆标准方程和直线与椭圆的位置关系及弦长公式;考查分类讨论思想和运算求解能力;分直线l 的斜率存在和不存在两种情况分别求△OMN 的面积是求解本题的关键,亦是易错点;属于中档题、常考题型.3.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的离心率为3,直线0x y −=与椭圆C 有且只有一个公共点.(1)求椭圆C 的标准方程(2)设点(A,B ,P 为椭圆C 上一点,且直线PA 与PB 的斜率乘积为23−,点M ,N 是椭圆C 上不同于A ,B 的两点,且满足//AP OM ,//BP ON ,求证:OMN 的面积为定值.【答案】(1)22132x y +=;(2)证明见解析. 【分析】(1)将直线代入椭圆方程因为相切故判断式为零,再结合离心率即可求得方程;(2)设直线MN 的方程为x my t =+代入椭圆方程,结合韦达定理和PA 与PB 的斜率乘积为23−,计算整理即可证明问题. 【详解】解:(1)∵直线0x y −=与椭圆有且只有一个公共点,∴直线0x y −=与椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)相切,∴222201x y x y ab ⎧−+=⎪⎨+=⎪⎩()222222250b a x x a a b ⇒+++−= ∴2205a b ∆=⇒+=又∵c a =,∴a =2222b a c =−=, 椭圆C 的方程为22132x y +=.(2)证明:由题意M 、N 是椭圆C 上不同于A ,B 的两点, 由题意知,直线AP ,BP 斜率存在且不为0,又由已知23AP BP k k =−⋅. 由//AP OM ,//BP ON ,所以23OM ON k k =−⋅ 设直线MN 的方程为x my t =+,代入椭圆方程得()222234260m y mty t +++−=①设()11,M x y ,()22,N x y ,则122423mt y y m +=−+,21222623t y y m −=+ 又()212122222121212262363OM ONy y y y t k x x m y y y t k mt y t m −⋅====−+++− 得22223t m =+所以1222111|||||||2223222MONt S t y y t t m t =−===+△ 即MON △的面积为定值2【点睛】求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.4.如图,椭圆C :()221212x y m m m +=>+−的离心率e =,椭圆C 的左、右顶点分别为A ,B ,又P ,M ,N 为椭圆C 上非顶点的三点.设直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k .(1)求椭圆C 的方程,并求12k k ⋅的值;(2)若//AP ON ,//BP OM ,判断OMN 的面积是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,请说明理由.【答案】(1)椭圆C :22163x y +=,1212k k ⋅=−;(2)OMN的面积为定值2.【分析】(1)求出椭圆的方程,再设()00,P x y 代入斜率公式,即可得答案;(2)设直线MN 的方程为y kx t =+(0k ≠),设()11,M x y ,()22,N x y ,根据1212OM ON k k k k ⋅=⋅=−,可得121220y y x x +=,再利用韦达定理化简得到,k t 的关系,求出三角形的底和高,代入面积公式,即可得答案; 【详解】解(1)由题意得c ==2c ea ==,所以a =b ==C :22163x y+= 设()00,P x y ,则22220000131636x y x y ⎛⎫+=⇒=−⎪⎝⎭,又()A ,)B ,则2021220316162x k k x ⎛⎫− ⎪⎝⎭⋅===−− (2)设直线MN 的方程为y kx t =+(0k ≠),设()11,M x y ,()22,N x y ,()22222214260163y kx tk x ktx t x y =+⎧⎪⇒+++−=⎨+=⎪⎩, 122421kt x x k +=−+,21222621t x x k −=+, 由(1)知:1212OM ON k k k k ⋅=⋅=−()()121212122020y y x x kx t kx t x x ⇒+=⇒+++=,()()22121221220k x x kt x x t ++++=,()22222264212202121t ktk kt t k k −+⋅−⋅+=++即()()()222222212682210k t k t tk+−−++=,22263t k ⇒=+,MN ======22263t k =+MN ∴=又O 到直线MN 的距离d =,所以12OMNS =⋅==△. ∴综上OMN 【点睛】第一问的本质是椭圆的第三次定义;第二问探究是否为定值的思路:设直线MN 的方程、设M ,N 的坐标,利用韦达定理得到变量间的关系,再把三角形的面积表达式求出,变量间的关系代入,求得定值.5.如图,1F 、 2F 为椭圆2222:1x y C a b +=的左、右焦点, D 、E 是椭圆的两个顶点,椭圆的离心率e =21DEF S=.若 00(,)M x y 在椭圆C 上,则点 00(,)x y N a b 称为点M 的一个“好点”.直线 l 与椭圆交于A 、 B 两点,A 、 B两点的“好点”分别为P 、Q ,已知以PQ 为直径的圆经过坐标原点.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)AOB 的面积是否为定值?若为定值,试求出该定值;若不为定值,请说明理由.【答案】(1)2214x y +=;(2)1. 【详解】(1)由题可知222{2,c a b c ==−=解得224,{1,a b ==故椭圆C 的标准方程为2214x y +=.(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,则11,2x P y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,22,2x Q y ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 由OP OQ ⊥,即121204x x y y +=.(*) ①当直线AB 的斜率不存在时,112112S x y y =⨯−=;②当直线AB 的斜率存在时,设其直线为y kx m =+(0m ≠), 联立22,{44,y kx m x y =++=得()222418440k x kmx m +++−=,则()221641k m ∆=+−,21224441m x x k −=+, 同理22122441m k y y k −=+,代入(*),整理得22412k m +=. 此时2160m ∆=>,12AB x =−=,h =,∴1S =. 综上,AOB 的面积为定值1. 【点睛】定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.6.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的四个顶点围成的菱形的面积为(1,0).(1)求椭圆的方程;(2)若M ,N 为椭圆上的两个动点,直线OM ,ON 的斜率分别为1k ,2k ,当1234k k =−时,MON △的面积是否为定值?若为定值,求出此定值;若不为定值,说明理由.【答案】(1)22143x y +=;(2【分析】(1)由题设条件,列出方程组,结合222a b c =+,求得22,a b 的值,即可求解.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,当直线MN 的斜率存在时,设方程为y kx m =+,联立方程组,结合根与系数的关系和弦长公式,及三角形的面积公式,求得三角形的面积;当直线MN 的斜率不存在时,结合椭圆的对称性和三角形的面积公式,即可求解. 【详解】(1)由椭圆22221x y a b+=的四个顶点围成的菱形的面积为椭圆的一个焦点为(1,0),可得2ab =,1c =,即221ab a b ⎧=⎪⎨−=⎪⎩, 解得24a =,23b =,故椭圆的方程为22143x y +=.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,当直线MN 的斜率存在时,设方程为y kx m =+,由22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消y 可得,()2223484120k x kmx m +++−=, 则()()()2222226443441248430k kmk m m ∆=−+−=−+>,即2243m k <+,且122834km x x k −+=+,212241234m x x k−=+,所以12 ||MN x x=−===又由点O到直线MN的距离d=,所以1||2MONS MN d==又因为12121234y yk kx x==−,所以()22221211221228334412434kmkm mk x x km x x m kkmx xk−⎛⎫+⎪++++⎝⎭=+=−−+,化简整理可得22243m k=+,满足0∆>,代入222MCNSm===当直线MN的斜率不存在时,由于1234k k=−,考虑到OM,ON关于x轴对称,不妨设12k=,22k=−,则点M,N的坐标分别为M⎭,N⎭,此时12MONS==△综上可得,MON△【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程的求解、及直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用,解答此类题目,通常联立直线方程与椭圆(圆锥曲线)方程,应用一元二次方程根与系数的关系进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力、分析问题解决问题的能力等.7.已知双曲线2222:1x y C a b−=(0a >,0b >)的焦距为C 右支上一动点()00,P x y 到两条渐近线1l ,2l 的距离之积为245b.(1)求双曲线C 的方程;(2)设直线l 是曲线C 在点()00,P x y 处的切线,且l 分别交两条渐近线1l ,2l 于M 、N 两点,O 为坐标原点,证明:MON △面积为定值,并求出该定值.【答案】(1)2214x y −=;(2)证明见解析;定值2. 【分析】(1)动点()00,P x y 到两条渐近线1l ,2l 的距离之积表示出来得,a b 的关系式,结合焦距可求得,a b 得双曲线方程;(2)设直线l 的方程为y kx m =+,由相切得2241k m =+,然后求得,M N 坐标,以及直线与x 轴交点D 坐标,利用D 点坐标求得MON △面积,代入关系式2241k m =+,可得定值. 【详解】解:(1)双曲线2222:1x y C a b−=(0a >,0b >)的渐近线方程为0bx ay +=和0bx ay −=,由动点()00,P x y 到两条渐近线1l ,2l222222002222b x a y a b a b a b−==++, 则2222245b a b a b=+,又2c =2225c a b =+=, 解得2a =,1b =,则双曲线的方程为2214x y −=.(2)证明:设直线l 的方程为y kx m =+,与双曲线的方程2244x y −=联立,可得()222418440k x kmx m −+++=,直线与双曲线的右支相切,可得()()()2228441440km k m ∆=−−+=,可得2241k m =+,设直线l 与x 轴交于D ,则,0m D k ⎛⎫−⎪⎝⎭, 122M N M N MON MOD NOD m S S S OD y y k x x k =+=−=−⋅−△△△, 又双曲线的渐近线方程为12y x =±, 联立12y x y kx m⎧=⎪⎨⎪=+⎩,可得2,1212m m M k k ⎛⎫ ⎪−−⎝⎭, 同理可得2,1212m m N k k ⎛⎫−⎪++⎝⎭, 则2222242*********MONm m m m m m S k k k k k k k m−−=⋅⋅+=⋅⋅==+−−△. 即有MON △面积为定值2. 【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的标准方程,考查直线与双曲线位置关系,面积定值问题.解题关键是设出切线方程,由直线与双曲线相切得参数关系,然后求得三角形面积,利用此关系式可得定值.8.如图,已知双曲线22:13y C x −=的左右焦点分别为1F 、2F ,若点P 为双曲线C 在第一象限上的一点,且满足128PF PF +=,过点P 分别作双曲线C 两条渐近线的平行线PA 、PB 与渐近线的交点分别是A 和B .(1)求四边形OAPB 的面积;(2)若对于更一般的双曲线()2222:10,0x y C a b a b'−=>>,点P '为双曲线C '上任意一点,过点P '分别作双曲线C '两条渐近线的平行线P A ''、P B ''与渐近线的交点分别是A '和B '.请问四边形OA P B '''的面积为定值吗?若是定值,求出该定值(用a 、b 表示该定值);若不是定值,请说明理由.【答案】(1)2;(2)是,且定值为12ab .【分析】(1)求出点P 、B 的坐标,计算出点B 到直线OP 的距离,利用三角形的面积公式可求得四边形OAPB 的面积;(2)设点()00,P x y ',求出点B '的坐标,计算出点B '到直线OP '的距离d ,利用平行四边形的面积公式化简可得结果. 【详解】(1)因为双曲线22:13y C x −=,由双曲线的定义可得122PF PF −=,又因为128PF PF +=,15PF ∴=,23PF =,因为124F F ==,所以,2222121PF F F PF +=,2PF x ∴⊥轴,∴点P 的横坐标为2P x =,所以,22213P y−=,0P y >,可得3P y =,即点()2,3P ,过点P 且与渐近线y =平行的直线的方程为)32y x −=−,联立)32y y x ⎧=⎪⎨−=−⎪⎩,解得132x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即点312B ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭,直线OP 的方程为320x y −=,点B 到直线OP的距离为d ==,且OP =OAPB的面积为2OAPBOBP S S OP d ==⋅=△ (2)四边形OA P B '''的面积为定值12ab ,理由如下: 设点()00,P x y ',双曲线22221x ya b−=的渐近线方程为b y x a =±,则直线P B ''的方程为()00by y x x a−=−−, 联立()00b y y x x a b y x a ⎧−=−−⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得00002222x a x y b y b y xa ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,即点0000,2222x y a b B y x b a ⎛⎫++ ⎪⎝⎭', 直线OP '的方程为0y y x x =,即000y x x y −=, 点B '到直线OP '的距离为d ==22==,且OP '=因此,22OA P B OB P abSS OP d ''''''==⋅==△(定值). 【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.9.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为2,过点1,2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设点A 、B 分别是椭圆C 的左顶点和上顶点,M 、N 为椭圆C 上异于A 、B 的两点,满足//AM BN ,求证:OMN 面积为定值.【答案】(1)2214x y +=;(2)证明见解析. 【分析】(1)根据已知条件可得出关于a 、b 、c 的方程组,结合这三个量的值,由此可得出椭圆C 的标准方程; (2)设直线AM 的方程为()2y k x =+,设直线BN 的方程为1y kx =+,将这两条直线分别与椭圆C 的方程联立,求出点M 、N 的坐标,求出OM 以及点N 到直线OM 的距离,利用三角形的面积公式可求得结果. 【详解】(1)由已知条件可得222221314c aab a bc ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪⎪=+⎪⎩,解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩, 即椭圆C 的标准方程为2214x y +=;(2)设()11,M x y 、()22,N x y ,由题意直线AM 、BN 的斜率存在,设直线AM 的方程为()2y k x =+①,设直线BN 的方程为1y kx =+②,由(1)椭圆22:14x C y +=③,联立①③得()222241161640k x k x k +++−=,解得2122841k x k −=+,即222284,4141k k M k k ⎛⎫− ⎪++⎝⎭, 联立②③,得()224180k x kx ++=,所以,22841kx k =−+,即222148,4141k k N k k ⎛⎫− ⎪++⎝⎭−,易知OM =直线OM 的方程为110y x x y −=,点N 到直线OM的距离为d =所以211222222211841222414121411844OMNx y x y k k S OM d k k k k k k −−=⋅==⋅−⋅=++++−−△, 故OMN 面积为定值1. 【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.10.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12,以原点O 为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线0x y −=相切. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线:l y kx m =+与椭圆C 相交于A ,B 两点,且22OA OBb k k a⋅=−.求证:AOB 的面积为定值.【答案】(1)22143x y +=;(2)AOB【分析】(1)由椭圆的离心率等于12,原点O到直线0x y −=的距离等于b 及隐含条件222c a b =−联立方程组求解2a ,2b 的值,则椭圆C 的标准方程可求;(2)联立直线方程和椭圆方程,消去y 后利用根与系数关系得到A ,B 两点的横纵坐标的和与积,由弦长公式求得||AB ,由点到直线的距离公式求得O 到AB 的距离,代入三角形的面积公式证得答案. 【详解】(1)解:由题意得2222124c a c a ba b ⎫⎪=⎪⎪=−⇒=⎬=,23b =. ∴椭圆的方程为22143x y +=;(2)证明:设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,则A ,B 的坐标满足22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩, 消去y 化简得222(34)84120k x kmx m +++−=.21212228412,3434km m x x x x k k−+=−=++, 由△0>,得22430k m −+>.2212121212()()()y y kx m kx m k x x km x x m =++=+++222222224128312()343434m km m k k km m k k k −−=+−+=+++.2234OA OBb k k a =−=−,∴121234y y x x =−,即121234y y x x =−. ∴22222312341234434m k m k k−−=−++,即22243m k −=. 248(4||)(34k m AB k −+22)342k +== 又O 点到直线y kx m =+的距离d =,∴1||2AOBS d AB ∆=2222224(1)134243342234k k k k ++===++为定值. 【点睛】方法点睛:定值问题的处理常见的方法有:(1)特殊探究,一般证明.(2)直接求题目给定的对象的值,证明其结果是一个常数.11.已知双曲线222:1(0)x C y a a−=>的左顶点为A ,右焦点为F ,动点B 在双曲线C 上.当BF AF ⊥时,BF =. (1)求双曲线C 的方程.(2)设P 为双曲线上一点,点M ,N 在双曲线的渐近线上,且分别位于第一、四象限,若P 恰为线段MN 的中点,试判断MON △的面积是否为定值若为定值,请求出这个定值;若不为定值,请说明理由.【答案】(1)2214x y −=;(2)是定值,2. 【分析】(1)由BF =可得2)b a c a =+,求出a 即可得出方程;(2)设出点M ,N 的坐标,可得点P 的坐标,代入双曲线C 的方程,可得1mn =,设2MON θ∠=,利用渐近线方程的斜率得角θ的正切值,再利用三角函数的基本关系式及二倍角公式得sin 2θ,由M ,N 的坐标得OM ,ON ,结合sin 2θ及三角形面积公式即可求出MONS .【详解】(1)由题意,易得(c,0)F ,2,b B c a ⎛⎫± ⎪⎝⎭,则由BF =,可得22()2b ac a =+,)22220c ac ∴−=,即)2220e e −=.又1c e a =>,解得e =,222254c a a b ∴==+, 解得2244a b ==,∴双曲线C 的方程为2214x y −=.(2)由(1)可知双曲线C的渐近线方程为12y x =±, 设(2,)M m m ,(2,)N n n −,其中0m >,0n >.P 为线段MN 的中点,,2m n P m n −⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭,将点P 的坐标代入双曲线C 的方程得22()()144m n m n +−−=,解得1mn =.设2MON θ∠=,则1tan 2θ=. 又sin 1tan cos 2θθθ==,22sin cos 1θθ+=,02πθ<<,sin 5θ∴=,cos 5θ=, 4sin 22sin cos 5θθθ∴==.又OM =,ON =,114sin 222225MON S OM ON mn θ∴=⋅⋅=⋅==△, MON ∴△的面积为定值2.【点睛】关键点睛:本题考查双曲线中三角形面积的定值问题,解题的关键是设出点M ,N 的坐标,设2MON θ∠=,得出1mn =和sin 2θ.12.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的焦距为2,四个顶点构成的四边形面积为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)斜率存在的直线l 与椭圆C 相交于M 、N 两点,O 为坐标原点,OP OM ON =+uu u r uuu r uuu r,若点P 在椭圆上,请判断OMN 的面积是否为定值. 【答案】(1)2212x y +=;(2)答案见解析.【分析】(1)由题可得22c =,1222a b ⨯⨯=,a b 即可求出; (2)设出直线方程,与椭圆联立,表示出面积,利用点P 在椭圆上得出,m k 的关系即可求出定值. 【详解】(1)由题可得22c =,1222a b ⨯⨯= 解得1b c ==,a = 故椭圆方程为:2212x y +=.(2)设直线l 方程是y kx m =+,设()11,M x y ,()22,N x y ,()00,P x y ,联立2222y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,得()222124220k x kmx m +++−=, ()228210k m ∆=+−>,122412km x x k−+=+,21222212m x x k −=+,MN ==.∵OP OM ON =+uu u ruuu ruuu r,∴012012x x x y y y =+⎧⎨=+⎩,∴2242,1212km m P k k −⎛⎫ ⎪++⎝⎭ 把点P 坐标代入椭圆方程可得222242221212km m k k −⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭, 整理可得:22421m k =+, 点O 到直线l的距离为d =,OMN 的面积11224S MN d m =⋅===.所以,OMN 【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,; (2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程; (3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解.13.已知椭圆2222:1x y C a b+=过点()()2,0,0,1A B 两点.(Ⅰ)求椭圆C 的方程及离心率;(Ⅱ)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.【答案】(Ⅰ)2214xy +=;e =. 【详解】试题分析:(Ⅰ)根据两顶点坐标可知a ,b 的值,则亦知椭圆方程,根据椭圆性质及离心率公式求解;(Ⅱ)四边形ABNM 的面积等于对角线乘积的一半,分别求出对角线AN ,BM 的值求乘积为定值即可.试题解析:(Ⅰ)由题意得,21a b ==,. 所以椭圆C 的方程2214x y+=.又c ==所以离心率2c e a ==.(Ⅱ)设()()000000P x y x y <<,,,则220044x y +=. 又()20A ,,()01B ,,所以, 直线PA 的方程为()0022y y x x =−−. 令0x =,得0022M y y x =−−,从而002112M y BM y x =−=+−.直线PB 的方程为0011y y x x −=+. 令0y =,得001N x x y =−,从而00221Nx AN x y =−=+− 所以四边形ABNM 的面积12S AB BM =⋅ 00002121212x y y x ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪⎪−−⎝⎭⎝⎭()22000000000044484222x y x y x y x y x y ++−−+=−−+00000000224422x y x y x y x y −−+=−−+2=.从而四边形ABNM 的面积为定值.考点:1、椭圆方程;2、直线和椭圆的关系.【方法点晴】本题考查椭圆的方程与几何性质、直线与椭圆的位置关系,以及考查逻辑思维能力、分析与解决问题的综合能力、运算求解能力、方程思想与分类讨论的思想.第一小题根据两顶点坐标可知a ,b 的值,则亦知椭圆方程,根据椭圆性质及离心率公式求解;第二小题四边形ABNM 的面积等于对角线乘积的一半,分别求出对角线AN ,BM 的值求乘积为定值即可.14.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为2,点G 是椭圆上一点,12GF F △的周长为6+(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l :y kx m =+与椭圆C 交于A ,B 两点,且四边形OAGB 为平行四边形,求证:OAGB 的面积为定值.【答案】(1)221123x y +=;(2)证明见解析. 【分析】(1)由抛物线的定义和离心率得出椭圆C 的方程;(2)联立直线与椭圆方程,利用根与系数的关系求出G 点坐标,代入椭圆方程,再由弦长公式,点线距公式结合三角形的面积公式化简计算可得定值. 【详解】(1)因为12GF F △的周长为6+所以226a c +=+3a c +=+.又离心率2c e a ==,解得a =,3c =, 2223b a c =−=.∴椭圆C 的方程为221123x y +=.(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,()00,G x y ,将y kx m =+代入221123x y+=消去y 并整理得()2221484120kxkmx m +++−=,则122814km x x k +=−+,212241214m x x k−⋅=+, ()121222214my y k x x m k+=++=+, ∵四边形OAGB 为平行四边形,∴()1212,OG OA OB x x y y =+=++,得2282,1414km m G k k ⎛⎫−⎪++⎝⎭,将G 点坐标代入椭圆C 方程得()223144m k =+, 点O 到直线AB的距离为d =,12AB x =−,∴平行四边形OAGB 的面积为12S d AB m x x =⋅=−=====.故平行四边形OAGB 的面积为定值为 【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查点线距公式和弦长公式,解决本题的关键点是借助于平面向量的坐标表示,利用点在曲线上得出方程,代入平行四边形的面积公式,消去参数得出定值,考查学生计算能力,属于中档题.15.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,椭圆C 与y 轴的一个交点为M ,且12F F =12MF =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设O 为坐标原点,A ,B 为椭圆C 上不同的两点,点A 关于x 轴的对称点为点D .若直线BD 的斜率为1,求证:OAB 的面积为定值.【答案】(1)2214x y +=;(2)证明见解析. 【分析】(1)由所给条件可得:焦距2c =2a =,可得21b =,即可得解;(2)首先设直线AB 的方程为y kx m =+,联立椭圆方程2214xy +=可得()()222148410k xkmx m +++−=,结合韦达定理,根据1212OAB S m x x =−△,代入化简即可得到定值.【详解】(1)因为焦距为2c =c = 由12MF =,得2a =,即24a =,21b =,所以椭圆C 的标准方程为2214x y +=;(2)证明:由题意知直线AB 斜率一定存在,设直线方程为y kx m =+,点()11,A x y ,()22,B x y , 则OAB 面积为1212OAB S m x x =−△,()11,D x y −, 联立方程2214y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()()222148410k x kmx m +++−=, 即()12221228144114km x x k m x x k ⎧+=−⎪+⎪⎨−⎪⋅=⎪+⎩, 因为直线BD 的斜率为1,所以21211y y x x +=−,即()21212k x x m x x ++=−, 即221228221414k m mm x x k k−+=−⇒=++解得225164m k =+, 所以2122211242214145OABm m S m x x m k k =−=⨯==++△, 综上,OAB 面积为定值45. 【点睛】本题考查了求椭圆方程,考查了解析几何定值问题,有一定的计算量,属于较难题. 本题的解题关键为:(1)对椭圆基本量的理解记忆;(2)韦达定理的应用,韦达定理是联系各个变量之间关系的桥梁,是解决圆锥曲线和直线问题的重要方法;(3)计算能力和计算技巧是解决解析几何问题的关键能力.16.已知双曲线C :()222210,0x y a b a b−=>>的虚轴长为4,直线20x y −=为双曲线C 的一条渐近线.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)记双曲线C 的左、右顶点分别为A ,B ,斜率为正的直线l 过点()2,0T ,交双曲线C 于点M ,N (点M 在第一象限),直线MA 交y 轴于点P ,直线NB 交y 轴于点Q ,记PAT 面积为1S ,QBT △面积为2S ,求证:12S S 为定值. 【答案】(1)2214y x −=;(2)证明见解析. 【分析】(1)根据渐近线方程以及虚轴长度可知,a b ,然后可知方程(2)假设直线方程2x ny =+,并与双曲线方程联立,可得关于y 的二次方程,紧接着使用韦达定理,分别求得,P Q 坐标并表示出12S S ,简单计算即可. 【详解】解:(1)由题意可得2b =, 因为一条渐近线方程为2y x =, 所以2ba=,解得1a =, 则双曲线的方程为2214y x −=;(2)证明:可得()1,0A −,()10B ,, 设直线l :2x ny =+,()11,M x y ,()22,N x y ,联立22142y x x ny ⎧−=⎪⎨⎪=+⎩,整理可得()224116120n y ny −++=, 可得1221641n y y n +=−−,1221241y y n =−,即有()121234ny y y y =−+, 设直线MA :11(1)1y y x x =++,可得110,1y P x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭, 设直线NB :22(1)1y y x x =−−,可得220,1y Q x ⎛⎫⎪−⎝⎭, 又3AT =,1BT =,所以()()1121122122311331y y ny x S S y ny y x ++==+−()()12112112212234333334y y y ny y y ny y y y y y −+++==+−++12123339y y y y −=−+1=.【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线的一般方法(1)假设直线方程;(2)联立方程:(3)使用韦达定理;(4)根据条件计算. 17.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的一条渐近线方程为y=,右准线方程为x =. (1)求双曲线C 的标准方程;(2)过点(0,1)P −的直线l 分别交双曲线C 的左、右两支于点,A B ,交双曲线C 的两条渐近线于点,D E (D 在y 轴左侧).①是否存在直线l ,使得OA OB ⊥?若存在,求出直线l 的方程,若不存在,说明理由; ②记ODE 和OAB 的面积分别为12,S S ,求12S S 的取值范围. 【答案】(1)2212y x −=(2)[3,1)【分析】(1)由双曲线的渐近线方程和准线方程,可得a ,b ,c 的方程组,解得a ,b ,可得双曲线的方程; (2)①可设直线l 的方程为1y kx =−,与双曲线的方程联立,运用判别式大于0和韦达定理,以及两直线垂直的条件,解方程,即可判断存在性;②联立渐近线方程和直线l 的方程,求得D ,E 的横坐标,可得||DE ,由弦长公式得到||AB ,再由三角形的面积公式得到12S S 关于k 的函数,然后求出其范围即可. 【详解】(1)双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b −=>>的渐近线方程为b y x a =±,准线方程为2ax c =±,由题意可得b a=2a c =222+=a b c , 解得1a =,b =c =则双曲线的方程为2212y x −=;(2)①由题意可知直线l 的斜率存在,可设直线l 的方程为1y kx =−, 与双曲线方程2222x y −=联立,可得22(2)230k x kx −+−=, 由△22412(2)0k k =+−>,解得k << 则12222k x x k +=−−,122302x x k =−<−,解得k <,如果存在直线l ,使得OA OB ⊥,则12120x x y y +=, 即为212121212(1)(1)(1)()1x x kx kx k x x k x x +−−=+−++ 22232(1)()()1022kk k k k =+⋅−−⋅−+=−−,解得k ∈∅, 所以不存在直线l ,使得OA OB ⊥;②由1y kx y =−⎧⎪⎨=⎪⎩,可得D由1y kx y =−⎧⎪⎨=⎪⎩,可得E||DE=;||AB,由ODE和OAB的高相等,可得12||||S DES AB===,由k<<23(1k−∈,3],所以12SS的取值范围是1).【点睛】关键点点睛:三角形的面积比可转化为||||DEAB,利用直线与双曲线联立,由韦达定理、弦长公式求出||||DEAB,转化为求关于k的函数,是解题的关键,属于中档题.18.已知F是抛物线()2:20C x py p=>的焦点,点M是抛物线上的定点,且()4,0MF =.(1)求抛物线C的方程;(2)直线AB与抛物线C交于不同两点()()112221,,,,3A x yB x y x x−=且,直线l与AB平行,且与抛物线C相切,切点为N,试问△ABN的面积是否是定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)28x y=;(2)定值2764【分析】(1)设00(,)M x y,由(4,0)MF =,求得004,2px y=−=,代入抛物线的方程,求得p的值,即可得到抛物线的方程;(2)设其方程为y kx b=+,联立方程组,求得1212,x x y y++,得到Q2(4,4)k k b+,由条件设切线的方程为y kx t=+,联立方程组,利用根与系数的关系,求得切点N2(4,2)k k,再由NQ x⊥轴,求得22NQ k b=+及213x x−=,利用面积公式,即可求解.【详解】(1)设00(,)M x y,由题知(0,)2pF,所以00(,)(4,0)2pMF x y=−−=,所以00402x p y −=⎧⎪⎨−=⎪⎩,即0042x p y =−⎧⎪⎨=⎪⎩, 代入22(0)x py p =>中得216p =,解得4p =,所以抛物线C 的方程为28x y =.(2)由题意知,直线AB 的斜率存在,设其方程为y kx b =+,由28y kx b x y=+⎧⎨=⎩,整理得2880x kx b −−=,则12128,8x x k x x b +==−, 所以21212()282y y k x x b k b +=++=+,设AB 的中点为Q ,则点Q 的坐标为2(4,4)k k b +, 由条件设切线的方程为y kx t =+,则28y kx t x y=+⎧⎨=⎩,整理得2880x kx t −−=. 因为直线与抛物线相切,所以264320k t ∆=+=,所以22t k =−,所以228160x kx k −+=,所以4x k =,所以22y k =,所以切点N 的坐标为2(4,2)k k ,所以NQ x ⊥轴,所以222(4)22NQ k b k k b =+−=+, 因为213x x −=,又因为222212112()()46432x x x x x x k b −=+−=+,所以29232k b +=, 所以221211127(2)2264AMN S NQ x x k b x x ∆=⋅−=+⋅−=, 所以AMN ∆的面积为定值,且定值为2764 【点睛】本题主要考查抛物线的标准方程的求解、及直线与抛物线的位置关系的应用问题,解答此类题目,通常联立直线方程与抛物线(圆锥曲线)方程的方程组,应用一元二次方程根与系数的关系进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力、分析问题解决问题的能力等.19.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b −=>>的焦距为且过点()1A −,直线l 与曲线C 右支相切(切点不为右顶点),且l 分别交双曲线C 的两条渐近线与M 、N 两点,O 为坐标原点.(1)求双曲线C 的方程;(2)求证:MON △面积为定值,并求出该定值.【答案】(1)2214x y −=;(2)证明见解析,MON △面积为2. 【分析】(1)根据题意可得关于a 、b 、c 的方程组,求出2a 、2b 的值,由此可得出双曲线C 的标准方程; (2)设直线l 的方程y kx m =+,将直线l 的方程与双曲线C 的方程联立,由0∆=可得出k 、m 所满足的等式,求出点M 、N 的坐标,利用三角形的面积公式可计算出MON △的面积.【详解】(1)设双曲线C 的焦距为()20c c >,由题意可得:2222222241811c a c a b b a b⎧⎪=⎧⎪==+⇒⎨⎨=⎩⎪⎪−=⎩,则双曲线C 的方程为2214x y −=; (2)由于直线l 与双曲线C 右支相切(切点不为右顶点),则直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y kx m =+, 则2214y kx m x y =+⎧⎪⎨−=⎪⎩消y 得()222418440k x kmx m −+++=, ()()2222226444144041k m k m k m ∆=−−+=⇒=+,①设l 与x 轴交于一点D ,m OD k=−, 122OMN MOD NOD M N M N m S S S OD y y k x x k−=+=⨯−=⋅−△△△, 双曲线两条渐近线方程为:12y x =±, 联立12,21212y x m m M k k y kx m ⎧=⎪⎛⎫⇒⎨ ⎪−−⎝⎭⎪=+⎩,联立12,22121y x m m N k k y kx m⎧=−−⎪⎛⎫⇒⎨ ⎪++⎝⎭⎪=+⎩, 则22224142212122142MON m m m m m m m S k k k k m k k k k k −−=⋅⋅+=⋅⋅=⋅⋅⋅−−=+−△(定值). 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键就是利用直线与双曲线得出2241k m =+,并求出点M 、N 的坐标,再结合三角形的面积计算出OMN S △为定值.。
赣马高级中学解答题专题训练01函数(一)命题:王怀学 审核:王翔1。
已知函数)43lg(112x x xxy +-+-+=的定义域为M ,(1)求M (2)当M x ∈ 时,求x x a x f 432)(2⨯+⋅=+ )3(->a 的最小值.2.已知关于x 的不等式2)1(-+x x a >2的解集为A,且5∉A.(1)求实数a 的取值范围 (2)求集合A3.已知函数2()(0,)af x x x a R x=+≠∈常数, (1)讨论函数()f x 的奇偶性,并说明理由。
(2)若函数()f x 在[2,)x ∈+∞上是增函数,求a 的取值范围。
4.已知函数4()log (41)x f x kx =++()k R ∈是偶函数. (1) 求k 的值;(2) 设44()log (2)3xg x a a =⋅-,若函数()f x 与()g x 的图象有且只有一个公共点,求实数a 的取值范围.5.已知:函数f x ax bx c a ()=++≤≤⎛⎝⎫⎭⎪2131的图象过点A (0,1),且在该点处的切线与直线210x y ++=平行。
(1)求b 与c 的值;(2)设f x ()在[1,3]上的最大值与最小值分别为M a N a ()(),。
求F a M a N a ()()()=-的表达式。
赣马高级中学解答题专题训练01函数(二)(艺术生选做)命题:王怀学 审核:王翔1.正三角形ABC 的边长为2,P,Q 分别是边AB 、AC 上的动点,且满足1AP AQ ⋅=,设线段AP 长为x ,线段PQ 长为y ,(1)试求y 随x 变化而变化的函数关系式y =f(x);(2)试求函数y =f(x)的值域。
2.某企业投入81万元经销某产品,经销时间共6个月,市场调研表明,该企业在经销这个产品期间第x个月的利润1, 120,()1, 2160,10x x N f x x x x N ≤≤∈⎧⎪=⎨≤≤∈⎪⎩(单位:万元),为了获得更多的利润,企业将每月获得的利润投入到次月的经营中,记第x 个月的当月利润率()x g x x =第个月的利润第个月前的资金总和,例如:(3)(3)81(1)(2)f g f f =++(1)求(10)g ;(2)求第x 个月的当月利润率()g x(3)该企业经销此产品期间,哪一个月的当月利润率最大,并求该月的当月利润率3. 佛山某公司生产陶瓷,根据历年的情况可知,生产陶瓷每天的固定成本为14000元,每生产一件产品,成本增加210元.已知该产品的日销售量)(x f 与产量x 之间的关系式为⎪⎩⎪⎨⎧>≤≤=400,2564000,6251)(2x x x x f ,每件产品的售价)(x g 与产量x 之间的关系式为⎪⎩⎪⎨⎧>≤≤+-=400,5004000,75085)(x x x x g .(Ⅰ)写出该陶瓷厂的日销售利润)(x Q 与产量x 之间的关系式; (Ⅱ)若要使得日销售利润最大,每天该生产多少件产品,并求出最大利润.4.某银行准备新设一种存款业务,经预测,存款量与利率的平方成正比,比例系数为k (k>0),贷款的利率为4.8%,又银行吸收的存款能够全部放贷出去。
数学思想专项训练(二) 转化与化归思想一、选择题1.已知函数f (x )=ln x +2x,若f (x 2-4)<2,则实数x 的取值范围是( ) A .(-2,2) B .(2,5)C .(-5,-2)D .(-5,-2)∪(2,5)2.已知函数f (x )=a x和函数g (x )=b x都是指数函数,则“f (2)>g (2)”是“a >b ”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.如图所示,在棱长为5的正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,EF 是棱AB 上的一条线段,且EF =2,点Q 是A 1D 1的中点,点P 是棱C 1D 1上的动点,则四面体PQEF 的体积( )A .是变量且有最大值B .是变量且有最小值C .是变量有最大值和最小值D .是常量4.已知点P 在直线x +y +5=0上,点Q 在抛物线y 2=2x 上,则|PQ |的最小值为( ) A.924B .2 2 C.322D. 2 5.在平面直角坐标系中,若与点A (1,1)的距离为1,且与点B (2,m )的距离为2的直线l 恰有两条,则实数m 的取值范围是( )A .[1-22,1+22]B .(1-22,1+22)C .[1-22,1)∪(1,1+22]D .(1-22,1)∪(1,1+22)6.若不等式2x ln x ≥-x 2+ax -3恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,0) B .(-∞,4] C .(0,+∞) D .[4,+∞) 二、填空题7.已知f (x )是定义域为实数集R 的偶函数,对任意的x 1≥0,x 2≥0,若x 1≠x 2,则f x 2-f x 1x 2-x 1<0.如果f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=34,4f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 18x >3,那么x 的取值范围为________.8.已知tan(α+β)=1,tan(α-β)=2,则sin 2αcos 2β=________.9.(2015·西城期末)已知命题p :∃x 0∈R ,ax 20+x 0+12≤0.若命题p 是假命题,则实数a 的取值范围是________.10.若椭圆C 的方程为x 25+y 2m =1,焦点在x 轴上,与直线y =kx +1总有公共点,那么m 的取值范围为________.三、解答题11.(2015·潍坊二检)设奇函数f (x )在[-1,1]上是增函数,且f (-1)=-1,若函数f (x )≤t 2-2at +1(其中t ≠0)对所有的x ∈[-1,1]都成立,当a ∈[-1,1]时,求t 的取值范围.12.设P 是双曲线x 23-y 2=1右支上的一个动点,F 是双曲线的右焦点,已知A 点的坐标是(3,1),求|PA |+|PF |的最小值.答案1.选D 因为函数f (x )=ln x +2x在定义域上单调递增,且f (1)=ln 1+2=2,所以由f (x 2-4)<2得f (x 2-4)<f (1),所以0<x 2-4<1,解得-5<x <-2或2<x < 5.2.选C 由于函数f (x )=a x和函数g (x )=b x都是指数函数,则a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,f (2)>g (2)等价于a 2>b 2,等价于a >b ,所以“f (2)>g (2)”是“a >b ”的充要条件.故选C.3.选D 点Q 到棱AB 的距离为常数,所以△EFQ 的面积为定值.由C 1D 1∥EF ,可得棱C 1D 1∥平面EFQ ,所以点P 到平面EFQ 的距离是常数.于是四面体PQEF 的体积为常数.4.选A 设与直线x +y +5=0平行且与抛物线y 2=2x 相切的直线方程是x +y +m =0,则由⎩⎪⎨⎪⎧x +y +m =0,y 2=2x消去x 得y 2+2y +2m =0,令Δ=4-8m =0,得m =12,因此|PQ |的最小值为直线x +y +5=0与直线x +y +12=0之间的距离,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪5-122=924.5.选D 由题意可得,以点A (1,1)为圆心、1为半径的圆与以点B (2,m )为圆心、2为半径的圆相交,则1<1+(m -1)2<9,得1-22<m <1+2 2 且m ≠1.6.选B 2x ln x ≥-x 2+ax -3恒成立,即a ≤2ln x +x +3x恒成立.设h (x )=2ln x +x +3x,则h ′(x )=x +3x -1x2(x >0).当x ∈(0,1)时,h ′(x )<0,函数h (x )单调递减;当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )>0,函数h (x )单调递增,所以h (x )min =h (1)=4.所以a ≤h (x )min =4.7.解析:依题意得,函数f (x )在[0,+∞)上是减函数,又f (x )是定义域为实数集R 的偶函数,所以函数f (x )在(-∞,0)上是增函数,则4f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 18x >3等价于f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 18x >34,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 18x >f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪log 18x <13,解得12<x <2.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2 8.解析:sin 2αcos 2β=sin[α+β+α-β]cos[α+β-α-β]= sin α+βcos α-β+cos α+βsin α-βcos α+βcos α-β+sin α+βsin α-β=tan α+β+tan α-β1+tan α+βtan α-β=1.答案:19.解析:因为命题p 是假命题,所以綈p 为真命题,即∀x ∈R ,ax 2+x +12>0恒成立.当a =0时,x >-12,不满足题意;当a ≠0时,要使不等式恒成立,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,1-4×12×a <0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a >0a >12,所以a >12,即实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞10.解析:由椭圆C 的方程及焦点在x 轴上,知0<m <5. 又直线y =kx +1与椭圆总有公共点,直线恒过点(0,1), 则定点(0,1)必在椭圆内部或边界上. 则025+12m ≤1,即m ≥1. 故m 的取值范围为[1,5). 答案:[1,5)11.解:因为奇函数f (x )在[-1,1]上是增函数,且f (-1)=-1,所以最大值为f (1)=1,要使f (x )≤t 2-2at +1对所有的x ∈[-1,1]都成立,则1≤t 2-2at +1,即t 2-2at ≥0.令g (a )=-2ta +t 2,可知⎩⎪⎨⎪⎧g -1≥0,g1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧2t +t 2≥0,-2t +t 2≥0,解得t ≥2或t ≤-2.故t 的取值范围为(-∞,-2]∪[2,+∞) 12.解:设F ′为双曲线的左焦点, 则|PF ′|-|PF |=23, |PF |=|PF ′|-23,∴|PA |+|PF |=|PA |+|PF ′|-23,原问题转化成了求|PA |+|PF ′|的最小值问题,(如图)(|PA |+|PF ′|)min =|AF ′|=26.∴(|PA |+|PF |)min =(|PA +|PF ′|)min -2 3 =26-2 3.。
题型练4大题专项(二)数列的通项、求和问题1.已知数列{a n}是公比为q的正项等比数列,{b n}是公差d为负数的等差数列,满足1a2−1 a3=da1,b1+b2+b3=21,b1b2b3=315.(1)求数列{a n}的公比q与数列{b n}的通项公式;(2)求数列{|b n|}的前10项和S10.2.(2021广西桂林中学高三月考)已知公差不为零的等差数列{a n}满足a3=-4,且a2,a1,a3成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{a n-3n-1}的前n项和为S n,求使S n≤-20成立的最小正整数n.3.已知数列{a n}的前n项和S n=3n2+8n,数列{b n}是等差数列,且a n=b n+b n+1.(1)求数列{b n}的通项公式;(2)令c n=(a n+1)n+1(b n+2)n,求数列{c n}的前n项和T n.4.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,公比为q的等比数列{b n}的首项是12,且a1+2q=3,a2+4b2=6,S5=40.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式a n,b n;(2)求数列{1a n a n+1+1b n b n+1}的前n项和T n.5.已知数列{a n}满足a1=12,且a n+1=a n-a n2(n∈N*).(1)证明1≤a na n+1≤2(n∈N*);(2)设数列{a n2}的前n项和为S n,证明12(n+2)≤S nn≤12(n+1)(n∈N*).6.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,且a n+1=1+S n,且a2=2a1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=a n log2a n+(-1)n·n,求数列{b n}的前n项和H n.答案:1.解:(1)由已知得b1+b2+b3=3b2=21,即b2=7.所以b1b2b3=(b2-d)·b2·(b2+d)=(7-d)·7·(7+d)=343-7d2=315, 解得d=-2或d=2(舍去).所以b1=7+2=9,b n=-2n+11.因为{a n}是公比为q的正项等比数列,1a2−1a3=da1,所以1a1q−1a1q2=-2a1,所以2q2+q-1=0,解得q=-1(舍去)或q=12.(2)由(1)易知当n≤5时,b n>0,当n≥6时,b n<0.设{b n}的前n项和为T n,则S10=b1+b2+…+b5-b6-b7-…-b10 =2(b1+b2+…+b5)-(b1+b2+…+b10)=2T5-T10=2×[5×9+5×42×(−2)]-(10×9+10×92×(−2))=50.2.解:(1)设等差数列{a n}的公差为d(d≠0).因为a2,a1,a3成等比数列,所以a12=a2a3,即(a3-2d)2=(a3-d)a3,所以(-4-2d)2=-4(-4-d).又d≠0,所以d=-3.所以a1=a3-2d=2.所以a n=2-3(n-1)=-3n+5.(2)由(1)得a n-3n-1=(-3n+5)-3n-1,所以S n=(2-30)+(-1-31)+(-4-32)+…+[(-3n+5)-3n-1]=[2+(-1)+(-4)+…+(-3n+5)]-(30+31+32+…+3n-1)=n[2+(-3n+5)]2−30(1-3n)1-3=7n-3n22−3n-12=7n-3n2-3n+12.所以S1=1,S2=-3,S1>S2.由f(x)=7x-3x 22在区间[2,+∞)上单调递减,g(x)=-3x-12在区间[2,+∞)上单调递减,可知当n≥2时,S n+1<S n.又S2<S1,所以{S n}是递减数列.又S3=-16,S4=-50,所以使S n≤-20成立的最小正整数n为4.3.解:(1)由题意知,当n≥2时,a n=S n-S n-1=6n+5, 又当n=1时,a1=S1=11适合上式,所以a n=6n+5.设数列{b n }的公差为d ,由{a 1=b 1+b 2,a 2=b 2+b 3,得{11=2b 1+d ,17=2b 1+3d ,解得{b 1=4,d =3,所以b n =3n+1.(2)由(1)知c n =(6n+6)n+1(3n+3)n=3(n+1)·2n+1,又T n =c 1+c 2+c 3+…+c n ,则T n =3×[2×22+3×23+4×24+…+(n+1)·2n+1], 2T n =3×[2×23+3×24+4×25+…+(n+1)·2n+2],两式相减,得-T n =3×[2×22+23+24+…+2n+1-(n+1)·2n+2] =3×[4+4(2n −1)2−1−(n +1)·2n+2]=-3n·2n+2,所以T n =3n·2n+2.4.解:(1)设{a n }公差为d ,由题意得{a 1+2d =8,a 1+2q =3,a 1+d +2q =6,解得{a 1=2,d =3,q =12,故a n =3n-1,b n =(12)n .(2)∵1an a n+1+1bn b n+1=13(1a n-1an+1)+1bn b n+1=13(1a n-1an+1)+22n+1,∴T n =13[(12-15)+(15-18)+…+(13n -1-13n+2)]+8(1-4n )1-4=13(12-13n+2)+13(22n+3-8)=13(22n+3-13n+2)−52.5.证明:(1)由题意得a n+1-a n =-a n 2≤0,即a n+1≤a n ,故a n ≤12.由a n =(1-a n-1)a n-1,得a n =(1-a n-1)(1-a n-2)…(1-a 1)a 1>0. 由0<a n ≤12,得a na n+1=a nan -a n2=11-a n∈[1,2],即1≤a nan+1≤2.(2)由题意得a n 2=a n -a n+1,所以S n =a 1-a n+1.①由1an+1−1a n=a nan+1和1≤a nan+1≤2,得1≤1an+1−1a n≤2,所以n ≤1an+1−1a 1≤2n ,因此12(n+1)≤a n+1≤1n+2(n ∈N *).② 由①②得12(n+2)≤S n n≤12(n+1)(n ∈N *).6.解:(1)∵a n+1=1+S n ,∴当n ≥2时,a n =1+S n-1, ∴a n+1=2a n (n ≥2).又a 2=1+S 1=1+a 1,a 2=2a 1, 解得a 1=1. ∴a n =2n-1.(2)由题意可知b n =a n log 2a n +(-1)n ·n=(n-1)·2n-1+(-1)n ·n. 设数列{(n-1)·2n-1}的前n 项和为T n ,则有 T n =0×20+1×21+2×22+…+(n-1)·2n-1,① ∴2T n =0×21+1×22+2×23+…+(n-1)·2n ,② 由②-①,得T n =(n-2)·2n +2.当n 为偶数时,H n =(n-2)·2n +2-1+2-3+…-(n-1)+n=(n-2)·2n +2+n2=(n-2)·2n +n+42. 当n 为奇数时,H n =(n-2)·2n +2-1+2-3+…-(n-1)-n=(n-2)·2n +2+n -12-n=(n-2)·2n -n -32.故H n ={(n -2)·2n +n+42(n 为偶数),(n -2)·2n -n -32(n 为奇数).。
全国卷高考数学导数、解析几何解答题专项训练(二)一、解答题1.设函数32()2f x x a x b x a =+++,2()32gx x x =-+,其中x R ∈,a 、b 为常数,已知曲线()y f x =与()y g x =在点(2,0)处有相同的切线l 。
(I ) 求a 、b 的值,并写出切线l 的方程;(II )若方程()()f x g x m x +=有三个互不相同的实根0、x 、x ,其中12x x <,且对任意的[]12,x x x ∈,()()(1)fxg x m x +<-恒成立,求实数m 的取值范围。
2.(本小题满分12分) 已知函数22()ln axf x x e=-,(a e R,∈为自然对数的底数). (Ⅰ)求函数()f x 的递增区间;(Ⅱ)当1a =时,过点(0, )P t ()t ∈R 作曲线()y f x =的两条切线,设两切点为111(,())P x f x ,222(,())P x f x 12()≠x x ,求证12x x +为定值,并求出该定值。
3.若函数()x f 满足:在定义域内存在实数0x,使()()()k f x f k x f +=+00(k 为常数),则称“f (x )关于k 可线性分解”.(Ⅰ)函数()22x x f x+=是否关于1可线性分解?请说明理由;(Ⅱ)已知函数()1ln +-=ax x x g ()0>a 关于a 可线性分解,求a 的取值范围;(Ⅲ)证明不等式:()()12e 321-≤⨯⨯⨯⨯n n n Λ()*∈N n . 4.已知x=1是()2ln bf x x x x =-+的一个极值点(1)求b 的值; (2)求函数()f x 的单调增区间;(3)设x x f x g 3)()(-=,试问过点(2,5)可作多少条直线与曲线y=g(x)相切?请说明理由。
5.已知函数2()x f x e x ax =--,如果函数()f x 恰有两个不同的极值点1x ,2x ,且12x x <.(Ⅰ)证明:1ln 2x <;(Ⅱ)求1()f x 的最小值,并指出此时a 的值.6.设函数2()ln 4f x a x x =-,2()(0,0,,)g x bx a b a b R =≠≠∈.(Ⅰ)当32b =时,函数()()()h x f x g x =+在1x =处有极小值,求函数()h x 的单调递增区间;(Ⅱ)若函数()f x 和()g x 有相同的极大值,且函数()()()g x p x f x x =+在区间2[1,]e 上的最大值为8e -,求实数b 的值(其中e 是自然对数的底数) 7.(本小题满分12分)已知函数()ln f x x a x =-,1(), (R).ag x a x +=-∈(Ⅰ)若1a =,求函数()f x 的极值;(Ⅱ)设函数()()()h x f x g x =-,求函数()h x 的单调区间; (Ⅲ)若在[]1,e (e 2.718...=)上存在一点0x ,使得0()f x <0()g x 成立,求a 的取值范围.8.已知函数2()(0)f x ax kbx x =+>与函数()ln ,、、g x ax b x a b k =+为常数,它们的导函数分别为()y f x '=与()y g x '=(1)若()g x 图象上一点(2,(2))p g 处的切线方程为:22ln 220x y -+-=,求、a b 的值;(2)对于任意的实数k,且、a b 均不为0,证明:当0ab >时,()y f x '=与()y g x '=的图象有公共点;(3)在(1)的条件下,设112212(,),(,),()A x yB x y x x <是函数()y g x =的图象上两点,21021()y y g x x x -'=-,证明:102x x x <<9.(本小题满分13分)已知函数21()ln (,0).2f x x ax a R a =-∈≠(I )求函数()f x 的单调区间;(II )已知点1111(1,),(,)(1):()2A a x y x C y f x ->=设B 是曲线图角上的点,曲线C上是否存在点00(,)M x y 满足:①1012x x +=;②曲线C 在点M 处的切线平行于直线AB ?请说明理由。
高考数学复数多选题专项训练之知识梳理与训练附解析(2)一、复数多选题1.下列说法正确的是( ) A .若2z =,则4z z ⋅=B .若复数1z ,2z 满足1212z z z z +=-,则120z z =C .若复数z 的平方是纯虚数,则复数z 的实部和虛部相等D .“1a ≠”是“复数()()()211z a a i a R =-+-∈是虚数”的必要不充分条件答案:AD 【分析】由求得判断A ;设出,,证明在满足时,不一定有判断B ;举例说明C 错误;由充分必要条件的判定说明D 正确. 【详解】若,则,故A 正确; 设, 由,可得则,而不一定为0,故B 错误; 当时解析:AD 【分析】由z 求得z z ⋅判断A ;设出1z ,2z ,证明在满足1212z z z z +=-时,不一定有120z z =判断B ;举例说明C 错误;由充分必要条件的判定说明D 正确. 【详解】若2z =,则24z z z ⋅==,故A 正确;设()11111,z a bi a b R =+∈,()22222,z a b i a b R =+∈ 由1212z z z z +=-,可得()()()()222222121212121212z z a a b b z z a a b b +=+++=-=-+-则12120a a b b +=,而()()121122121212121212122z z a bi a b i a a bb a b i b a i a a a b i b a i =++=-++=++不一定为0,故B 错误;当1z i =-时22z i =-为纯虚数,其实部和虚部不相等,故C 错误; 若复数()()()211z a a i a R =-+-∈是虚数,则210a -≠,即1a ≠±所以“1a ≠”是“复数()()()211z a a i a R =-+-∈是虚数”的必要不充分条件,故D 正确;【点睛】本题考查的是复数的相关知识,考查了学生对基础知识的掌握情况,属于中档题. 2.已知复数()(()()211z m m m i m R =-+-∈,则下列说法正确的是( )A .若0m =,则共轭复数1z =- B .若复数2z =,则m C .若复数z 为纯虚数,则1m =±D .若0m =,则2420z z ++=答案:BD 【分析】根据每个选项里的条件,求出相应的结果,即可判断选项的正误. 【详解】对于A ,时,,则,故A 错误;对于B ,若复数,则满足,解得,故B 正确; 对于C ,若复数z 为纯虚数,则满足,解得,解析:BD 【分析】根据每个选项里的条件,求出相应的结果,即可判断选项的正误. 【详解】对于A ,0m =时,1z =-,则1z =-,故A 错误;对于B ,若复数2z =,则满足(()21210m m m ⎧-=⎪⎨-=⎪⎩,解得m ,故B 正确;对于C ,若复数z为纯虚数,则满足(()21010m m m ⎧-=⎪⎨--≠⎪⎩,解得1m =-,故C 错误;对于D ,若0m =,则1z =-+,()()221420412z z ++=+--+=+,故D 正确. 故选:BD. 【点睛】本题主要考查对复数相关概念的理解,注意不同情形下的取值要求,是一道基础题. 3.设i 为虚数单位,复数()(12)z a i i =++,则下列命题正确的是( ) A .若z 为纯虚数,则实数a 的值为2B .若z 在复平面内对应的点在第三象限,则实数a 的取值范围是(,)122-C .实数12a =-是z z =(z 为z 的共轭复数)的充要条件 D .若||5()z z x i x R +=+∈,则实数a 的值为2【分析】首先应用复数的乘法得,再根据纯虚数概念、复数所在象限,以及与共轭复数或另一个复数相等,求参数的值或范围,进而可确定选项的正误 【详解】∴选项A :为纯虚数,有可得,故正确 选项B解析:ACD 【分析】首先应用复数的乘法得2(12)z a a i =-++,再根据纯虚数概念、复数所在象限,以及与共轭复数或另一个复数相等,求参数的值或范围,进而可确定选项的正误 【详解】()(12)2(12)z a i i a a i =++=-++∴选项A :z 为纯虚数,有20120a a -=⎧⎨+≠⎩可得2a =,故正确选项B :z 在复平面内对应的点在第三象限,有20120a a -<⎧⎨+<⎩解得12a <-,故错误选项C :12a =-时,52z z ==-;z z =时,120a +=即12a =-,它们互为充要条件,故正确选项D :||5()z z x i x R +=+∈时,有125a +=,即2a =,故正确 故选:ACD 【点睛】本题考查了复数的运算及分类和概念,应用复数乘法运算求得复数,再根据复数的概念及性质、相等关系等确定参数的值或范围 4.复数21iz i+=-,i 是虚数单位,则下列结论正确的是( )A .|z |=B .z 的共轭复数为3122i + C .z 的实部与虚部之和为2D .z 在复平面内的对应点位于第一象限答案:CD 【分析】根据复数的四则运算,整理复数,再逐一分析选项,即得. 【详解】由题得,复数,可得,则A 不正确;的共轭复数为,则B 不正确;的实部与虚部之和为,则C 正确;在复平面内的对应点为,位于第一【分析】根据复数的四则运算,整理复数z ,再逐一分析选项,即得. 【详解】 由题得,复数22(2)(1)13131(1)(1)122i i i i z i i i i i ++++====+--+-,可得||2z ==,则A 不正确;z 的共轭复数为1322i -,则B 不正确;z 的实部与虚部之和为13222+=,则C 正确;z 在复平面内的对应点为13(,)22,位于第一象限,则D 正确.综上,正确结论是CD. 故选:CD 【点睛】本题考查复数的定义,共轭复数以及复数的模,考查知识点全面. 5.已知复数z ,下列结论正确的是( ) A .“0z z +=”是“z 为纯虚数”的充分不必要条件 B .“0z z +=”是“z 为纯虚数”的必要不充分条件 C .“z z =”是“z 为实数”的充要条件 D .“z z ⋅∈R ”是“z 为实数”的充分不必要条件答案:BC 【分析】设,可得出,利用复数的运算、复数的概念结合充分条件、必要条件的定义进行判断,从而可得出结论. 【详解】 设,则,则,若,则,,若,则不为纯虚数, 所以,“”是“为纯虚数”必要不充分解析:BC 【分析】设(),z a bi a b R =+∈,可得出z a bi =-,利用复数的运算、复数的概念结合充分条件、必要条件的定义进行判断,从而可得出结论. 【详解】设(),z a bi a b R =+∈,则z a bi =-,则2z z a +=,若0z z +=,则0a =,b R ∈,若0b =,则z 不为纯虚数, 所以,“0z z +=”是“z 为纯虚数”必要不充分条件;若z z =,即a bi a bi +=-,可得0b =,则z 为实数,“z z =”是“z 为实数”的充要22z z a b ⋅=+∈R ,z ∴为虚数或实数,“z z ⋅∈R ”是“z 为实数”的必要不充分条件.故选:BC. 【点睛】本题考查充分条件、必要条件的判断,同时也考查了共轭复数、复数的基本概念的应用,考查推理能力,属于基础题.6.对任意1z ,2z ,z C ∈,下列结论成立的是( ) A .当m ,*n N ∈时,有m n m n z z z +=B .当1z ,2zC ∈时,若22120z z +=,则10z =且20z = C .互为共轭复数的两个复数的模相等,且22||||z z z z ==⋅ D .12z z =的充要条件是12=z z答案:AC 【分析】根据复数乘法的运算律和复数的模及共轭复数的概念可判断出答案A 和C 正确;C 中可取,进行判断;D 中的必要不充分条件是. 【详解】解:由复数乘法的运算律知,A 正确; 取,;,满足,但且不解析:AC 【分析】根据复数乘法的运算律和复数的模及共轭复数的概念可判断出答案A 和C 正确;C 中可取11z =,2z i =进行判断;D 中12z z =的必要不充分条件是12=z z .【详解】解:由复数乘法的运算律知,A 正确;取11z =,;2z i =,满足22120z z +=,但10z =且20z =不成立,B 错误; 由复数的模及共轭复数的概念知结论成立,C 正确; 由12z z =能推出12=z z ,但12||||z z =推不出12z z =, 因此12z z =的必要不充分条件是12=z z ,D 错误.故选:AC 【点睛】本题主要考查复数乘法的运算律和复数的基本知识以及共轭复数的概念,属于基础题. 7.i 是虚数单位,下列说法中正确的有( ) A .若复数z 满足0z z ⋅=,则0z =B .若复数1z ,2z 满足1212z z z z +=-,则120z z =C .若复数()z a ai a R =+∈,则z 可能是纯虚数D .若复数z 满足234z i =+,则z 对应的点在第一象限或第三象限答案:AD 【分析】A 选项,设出复数,根据共轭复数的相关计算,即可求出结果;B 选项,举出反例,根据复数模的计算公式,即可判断出结果;C 选项,根据纯虚数的定义,可判断出结果;D 选项,设出复数,根据题解析:AD 【分析】A 选项,设出复数,根据共轭复数的相关计算,即可求出结果;B 选项,举出反例,根据复数模的计算公式,即可判断出结果;C 选项,根据纯虚数的定义,可判断出结果;D 选项,设出复数,根据题中条件,求出复数,由几何意义,即可判断出结果. 【详解】A 选项,设(),z a bi a b R =+∈,则其共轭复数为(),z a bi a b R =-∈, 则220z z a b ⋅=+=,所以0ab ,即0z =;A 正确;B 选项,若11z =,2z i =,满足1212z z z z +=-,但12z z i =不为0;B 错;C 选项,若复数()z a ai a R =+∈表示纯虚数,需要实部为0,即0a =,但此时复数0z =表示实数,故C 错;D 选项,设(),z a bi a b R =+∈,则()2222234z a bi a abi b i =+=+-=+,所以22324a b ab ⎧-=⎨=⎩,解得21a b =⎧⎨=⎩或21a b =-⎧⎨=-⎩,则2z i =+或2z i =--,所以其对应的点分别为()2,1或()2,1--,所以对应点的在第一象限或第三象限;D 正确. 故选:AD.8.以下命题正确的是( )A .0a =是z a bi =+为纯虚数的必要不充分条件B .满足210x +=的x 有且仅有iC .“在区间(),a b 内()0f x '>”是“()f x 在区间(),a b 内单调递增”的充分不必要条件D .已知()f x =()1878f x x '=答案:AC 【分析】利用纯虚数的概念以及必要不充分条件的定义可判断A 选项的正误;解方程可判断B 选项的正误;利用导数与函数单调性的关系结合充分不必要条件的定义可判断C 选项的正误;利用基本初等函数的导数公式解析:AC 【分析】利用纯虚数的概念以及必要不充分条件的定义可判断A 选项的正误;解方程210x +=可判断B 选项的正误;利用导数与函数单调性的关系结合充分不必要条件的定义可判断C 选项的正误;利用基本初等函数的导数公式可判断D 选项的正误.综合可得出结论. 【详解】对于A 选项,若复数z a bi =+为纯虚数,则0a =且0b ≠, 所以,0a =是z a bi =+为纯虚数的必要不充分条件,A 选项正确; 对于B 选项,解方程210x +=得x i =±,B 选项错误;对于C 选项,当(),x a b ∈时,若()0f x '>,则函数()f x 在区间(),a b 内单调递增, 即“在区间(),a b 内()0f x '>”⇒“()f x 在区间(),a b 内单调递增”. 反之,取()3f x x =,()23f x x '=,当()1,1x ∈-时,()0f x '≥,此时,函数()y f x =在区间()1,1-上单调递增,即“在区间(),a b 内()0f x '>”⇐/“()f x 在区间(),a b 内单调递增”.所以,“在区间(),a b 内()0f x '>”是“()f x 在区间(),a b 内单调递增”的充分不必要条件. C 选项正确;对于D 选项,()11172488f x xx ++===,()1878f x x -'∴=,D 选项错误.故选:AC. 【点睛】本题考查命题真假的判断,涉及充分条件与必要条件的判断、实系数方程的根以及导数的计算,考查推理能力与计算能力,属于中等题.9.若复数z 满足()1z i i +=,则( )A .1z i =-+B .z 的实部为1C .1z i =+D .22z i =答案:BC 【分析】先利用复数的运算求出复数z ,然后逐个分析判断即可 【详解】 解:由,得,所以z 的实部为1,,, 故选:BC 【点睛】此题考查复数的运算,考查复数的模,考查复数的有关概念,考查共轭解析:BC 【分析】先利用复数的运算求出复数z ,然后逐个分析判断即可 【详解】解:由()1z i i +=,得2(1)2(1)11(1)(1)2i i z i i i i --====-++-, 所以z 的实部为1,1z i =+,22z i =-, 故选:BC 【点睛】此题考查复数的运算,考查复数的模,考查复数的有关概念,考查共轭复数,属于基础题 10.已知1z ,2z 为复数,下列命题不正确的是( ) A .若12z z =,则12=z z B .若12=z z ,则12z z =C .若12z z >则12z z >D .若12z z >,则12z z >答案:BCD 【分析】根据两个复数之间不能比较大小,得到C 、D 两项是错误的,根据复数的定义和复数模的概念,可以断定A 项正确,B 项错误,从而得到答案. 【详解】因为两个复数之间只有等与不等,不能比较大小解析:BCD 【分析】根据两个复数之间不能比较大小,得到C 、D 两项是错误的,根据复数的定义和复数模的概念,可以断定A 项正确,B 项错误,从而得到答案. 【详解】因为两个复数之间只有等与不等,不能比较大小,所以C 、D 两项都不正确; 当两个复数的模相等时,复数不一定相等,比如11i i -=+,但是11i i -≠+,所以B 项是错误的; 因为当两个复数相等时,模一定相等,所以A 项正确; 故选:BCD. 【点睛】该题考查的是有关复数的问题,涉及到的知识点有两个复数之间的关系,复数模的概念,属于基础题目.11.若复数z 满足()234z i i +=+(i 为虚数单位),则下列结论正确的有( )A .z 的虚部为3B .z =C .z 的共轭复数为23i +D .z 是第三象限的点答案:BC 【分析】利用复数的除法求出复数,利用复数的概念与几何意义可判断各选项的正误. 【详解】,,所以,复数的虚部为,,共轭复数为,复数在复平面对应的点在第四象限. 故选:BD. 【点睛】 本题考解析:BC 【分析】利用复数的除法求出复数z ,利用复数的概念与几何意义可判断各选项的正误. 【详解】()234z i i +=+,34232iz i i+∴=-=-+,所以,复数z 的虚部为3-,z =共轭复数为23i +,复数z 在复平面对应的点在第四象限. 故选:BD. 【点睛】本题考查复数的四则运算、虚部、模、共轭复数以及几何意义,考查计算能力,属于基础题.12.已知复数12z =-+(其中i 为虚数单位,,则以下结论正确的是( ).A .20zB .2z z =C .31z =D .1z =答案:BCD 【分析】计算出,即可进行判断. 【详解】 ,,故B 正确,由于复数不能比较大小,故A 错误; ,故C 正确; ,故D 正确. 故选:BCD. 【点睛】本题考查复数的相关计算,属于基础题.解析:BCD 【分析】计算出23,,,z z z z ,即可进行判断. 【详解】122z =-+,221313i i=2222z z ,故B 正确,由于复数不能比较大小,故A 错误; 33131313i i i 1222222z ,故C 正确;2213122z,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】本题考查复数的相关计算,属于基础题.13.已知复数012z i =+(i 为虚数单位)在复平面内对应的点为0P ,复数z 满足|1|||z z i -=-,下列结论正确的是( )A .0P 点的坐标为(1,2)B .复数0z 的共轭复数对应的点与点0P 关于虚轴对称C .复数z 对应的点Z 在一条直线上D .0P 与z 对应的点Z 间的距离的最小值为2答案:ACD 【分析】根据复数对应的坐标,判断A 选项的正确性.根据互为共轭复数的两个复数坐标的对称关系,判断B 选项的正确性.设出,利用,结合复数模的运算进行化简,由此判断出点的轨迹,由此判读C 选项的正确解析:ACD 【分析】根据复数对应的坐标,判断A 选项的正确性.根据互为共轭复数的两个复数坐标的对称关系,判断B 选项的正确性.设出z ,利用|1|||z z i -=-,结合复数模的运算进行化简,由此判断出Z 点的轨迹,由此判读C 选项的正确性.结合C 选项的分析,由点到直线的距离公式判断D 选项的正确性. 【详解】复数012z i =+在复平面内对应的点为0(1,2)P ,A 正确; 复数0z 的共轭复数对应的点与点0P 关于实轴对称,B 错误;设(,)z x yi x y R =+∈,代入|1|||z z i -=-,得|(1)(1)i|x yi x y -+=+-,即=y x =;即Z 点在直线y x =上,C 正确; 易知点0P 到直线y x =的垂线段的长度即为0P 、Z 之间距离的最小值,结合点到直线的距2=,故D 正确. 故选:ACD【点睛】本小题主要考查复数对应的坐标,考查共轭复数,考查复数模的运算,属于基础题.14.已知复数cos sin 22z i ππθθθ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭(其中i 为虚数单位)下列说法正确的是( )A .复数z 在复平面上对应的点可能落在第二象限B .z 可能为实数C .1z =D .1z的虚部为sin θ 答案:BC【分析】分、、三种情况讨论,可判断AB 选项的正误;利用复数的模长公式可判断C 选项的正误;化简复数,利用复数的概念可判断D 选项的正误.【详解】对于AB 选项,当时,,,此时复数在复平面内的点解析:BC【分析】 分02θπ-<<、0θ=、02πθ<<三种情况讨论,可判断AB 选项的正误;利用复数的模长公式可判断C 选项的正误;化简复数1z ,利用复数的概念可判断D 选项的正误. 【详解】对于AB 选项,当02θπ-<<时,cos 0θ>,sin 0θ<,此时复数z 在复平面内的点在第四象限;当0θ=时,1z R =-∈; 当02πθ<<时,cos 0θ>,sin 0θ>,此时复数z 在复平面内的点在第一象限.A 选项错误,B 选项正确;对于C 选项,1z ==,C 选项正确;对于D 选项,()()11cos sin cos sin cos sin cos sin cos sin i i z i i i θθθθθθθθθθ-===-++⋅-, 所以,复数1z 的虚部为sin θ-,D 选项错误. 故选:BC.15.若复数351i z i-=-,则( )A .z =B .z 的实部与虚部之差为3C .4z i =+D .z 在复平面内对应的点位于第四象限 答案:AD【分析】根据复数的运算先求出复数z ,再根据定义、模、几何意义即可求出.【详解】解:,,z 的实部为4,虚部为,则相差5,z 对应的坐标为,故z 在复平面内对应的点位于第四象限,所以AD 正 解析:AD【分析】根据复数的运算先求出复数z ,再根据定义、模、几何意义即可求出.【详解】 解:()()()()351358241112i i i i z i i i i -+--====---+,z ∴==z 的实部为4,虚部为1-,则相差5,z 对应的坐标为()41-,,故z 在复平面内对应的点位于第四象限,所以AD 正确, 故选:AD.16.设复数z 满足1z i z +=,则下列说法错误的是( ) A .z 为纯虚数B .z 的虚部为12i -C .在复平面内,z 对应的点位于第三象限D .2z =答案:AB【分析】先由复数除法运算可得,再逐一分析选项,即可得答案.【详解】由题意得:,即,所以z 不是纯虚数,故A 错误;复数z 的虚部为,故B 错误;在复平面内,对应的点为,在第三象限,故C 正确解析:AB【分析】 先由复数除法运算可得1122z i =--,再逐一分析选项,即可得答案. 【详解】 由题意得:1z zi +=,即111122z i i -==---, 所以z 不是纯虚数,故A 错误;复数z 的虚部为12-,故B 错误; 在复平面内,z 对应的点为11(,)22--,在第三象限,故C 正确;2z ==,故D 正确. 故选:AB【点睛】本题考查复数的除法运算,纯虚数、虚部的概念,复平面内点所在象限、复数求模的运算等知识,考查计算求值的能力,属基础题.17.下面是关于复数21i z =-+(i 为虚数单位)的命题,其中真命题为( ) A .||2z = B .22z i =C .z 的共轭复数为1i +D .z 的虚部为1- 答案:BD【分析】把分子分母同时乘以,整理为复数的一般形式,由复数的基本知识进行判断即可.【详解】解:,,A 错误;,B 正确;z 的共轭复数为,C 错误;z 的虚部为,D 正确.故选:BD.【点解析:BD【分析】 把21iz =-+分子分母同时乘以1i --,整理为复数的一般形式,由复数的基本知识进行判断即可.【详解】 解:22(1)11(1)(1)i z i i i i --===---+-+--,||z ∴=A 错误;22i z =,B 正确;z 的共轭复数为1i -+,C 错误;z 的虚部为1-,D 正确.故选:BD.【点睛】本题主要考查复数除法的基本运算、复数的基本概念,属于基础题.18.若复数z 满足(1i)3i z +=+(其中i 是虚数单位),复数z 的共轭复数为z ,则( )A .|z |=B .z 的实部是2C .z 的虚部是1D .复数z 在复平面内对应的点在第一象限 答案:ABD【分析】把已知等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化简,求出复数,根据共轭复数概念得到,即可判断.【详解】,,,故选项正确,的实部是,故选项正确,的虚部是,故选项错误,复解析:ABD【分析】把已知等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化简,求出复数z ,根据共轭复数概念得到z ,即可判断.【详解】(1i)3i z +=+,()()()()3134221112i i i i z i i i i +-+-∴====-++-,z ∴==,故选项A 正确,z 的实部是2,故选项B 正确,z 的虚部是1-,故选项C 错误, 复数2z i =+在复平面内对应的点为()2,1,在第一象限,故选项D 正确.故选:ABD .【点睛】本题主要考查的是复数代数形式的乘除运算,考查了复数的代数表示及几何意义,是基础题.19.已知复数12ω=-(i 是虚数单位),ω是ω的共轭复数,则下列的结论正确的是( )A .2ωω=B .31ω=-C .210ωω++=D .ωω> 答案:AC【分析】根据复数的运算进行化简判断即可.【详解】解:∵所以,∴,故A 正确,,故B 错误,,故C 正确,虚数不能比较大小,故D 错误,故选:AC.【点睛】本题主要考查复数的有关概念解析:AC【分析】根据复数的运算进行化简判断即可.【详解】解:∵12ω=-所以122ω=--,∴2131442ωω=--=--=,故A 正确,3211131222244ωωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫==---+=--= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故B 错误,21111022ωω++=--++=,故C 正确, 虚数不能比较大小,故D 错误,故选:AC .【点睛】本题主要考查复数的有关概念和运算,结合复数的运算法则进行判断是解决本题的关键.属于中档题.20.已知i 为虚数单位,则下列选项中正确的是( )A .复数34z i =+的模5z =B .若复数34z i =+,则z (即复数z 的共轭复数)在复平面内对应的点在第四象限C .若复数()()2234224m m m m +-+--i 是纯虚数,则1m =或4m =-D .对任意的复数z ,都有20z答案:AB【分析】求解复数的模判断;由共轭复数的概念判断;由实部为0且虚部不为0求得值判断;举例说明错误.【详解】解:对于,复数的模,故正确;对于,若复数,则,在复平面内对应的点的坐标为,在第四解析:AB【分析】求解复数的模判断A ;由共轭复数的概念判断B ;由实部为0且虚部不为0求得m 值判断C ;举例说明D 错误.【详解】解:对于A ,复数34z i =+的模||5z ==,故A 正确;对于B ,若复数34z i =+,则34z i =-,在复平面内对应的点的坐标为(3,4)-,在第四象限,故B 正确;对于C ,若复数22(34)(224)m m m m i +-+--是纯虚数,则223402240m m m m ⎧+-=⎨--≠⎩,解得1m =,故C 错误; 对于D ,当z i 时,210z =-<,故D 错误.故选:AB .【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,考查复数模的求法,属于基础题.21.已知i 为虚数单位,下列说法正确的是( )A .若,x y R ∈,且1x yi i +=+,则1x y ==B .任意两个虚数都不能比较大小C .若复数1z ,2z 满足22120z z +=,则120z z == D .i -的平方等于1答案:AB【分析】利用复数相等可选A ,利用虚数不能比较大小可选B ,利用特值法可判断C 错误,利用复数的运算性质可判断D 错误.【详解】对于选项A ,∵,且,根据复数相等的性质,则,故正确;对于选项B ,解析:AB【分析】利用复数相等可选A ,利用虚数不能比较大小可选B ,利用特值法可判断C 错误,利用复数的运算性质可判断D 错误.【详解】对于选项A ,∵,x y R ∈,且1x yi i +=+,根据复数相等的性质,则1x y ==,故正确;对于选项B ,∵虚数不能比较大小,故正确;对于选项C ,∵若复数1=z i ,2=1z 满足22120z z +=,则120z z ≠≠,故不正确; 对于选项D ,∵复数()2=1i --,故不正确;故选:AB .【点睛】本题考查复数的相关概念,涉及复数的概念、复数相等、复数计算等知识,属于基础题.22.设()()2225322z t t t t i =+-+++,t ∈R ,i 为虚数单位,则以下结论正确的是( )A .z 对应的点在第一象限B .z 一定不为纯虚数C .z 一定不为实数D .z 对应的点在实轴的下方 答案:CD【分析】利用配方法得出复数的实部和虚部的取值范围,结合复数的概念和几何意义可判断出各选项的正误,由此可得出结论.【详解】,,所以,复数对应的点可能在第一象限,也可能在第二象限,故A 错误 解析:CD【分析】利用配方法得出复数z 的实部和虚部的取值范围,结合复数的概念和几何意义可判断出各选项的正误,由此可得出结论.【详解】22549492532488t t t ⎛+⎫= ⎪⎝⎭+-->-,()2222110t t t ++=++>, 所以,复数z 对应的点可能在第一象限,也可能在第二象限,故A 错误;当222530220t t t t ⎧+-=⎨++≠⎩,即3t =-或12t =时,z 为纯虚数,故B 错误; 因为2220t t ++>恒成立,所以z 一定不为实数,故C 正确;由选项A 的分析知,z 对应的点在实轴的上方,所以z 对应的点在实轴的下方,故D 正确. 故选:CD.【点睛】本题考查复数的几何意义与复数的概念相关命题真假的判断,解题的关键就是求出复数虚部和实部的取值范围,考查计算能力与推理能力,属于中等题.。
一、数列多选题1.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{a n }称为“斐波那契数列”,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .a 8=34 B .S 8=54C .S 2020=a 2022-1D .a 1+a 3+a 5+…+a 2021=a 2022答案:BCD 【分析】由题意可得数列满足递推关系,依次判断四个选项,即可得正确答案. 【详解】对于A ,可知数列的前8项为1,1,2,3,5,8,13,21,故A 错误; 对于B ,,故B 正确; 对于C ,可解析:BCD 【分析】由题意可得数列{}na 满足递推关系()12211,1,+3nn n aa a aan --===≥,依次判断四个选项,即可得正确答案.【详解】对于A ,可知数列的前8项为1,1,2,3,5,8,13,21,故A 错误; 对于B ,81+1+2+3+5+8+13+2154S ==,故B 正确;对于C ,可得()112nn n a aan +-=-≥,则()()()()1234131425311++++++++++nn n a a a a aa a a aa a a aa+-=----即212++1nnn n S a a aa++=-=-,∴202020221Sa=-,故C 正确;对于D ,由()112n n n a aan +-=-≥可得,()()()135202124264202220202022++++++++a a a a a a a a a aaa=---=,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,解题的关键是得出数列的递推关系,()12211,1,+3nn n a a a aan --===≥,能根据数列性质利用累加法求解.2.已知数列{}na 中,11a =,1111n na a n n +⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,*n N ∈.若对于任意的[]1,2t ∈,不等式()22212n at a t a a n<--++-+恒成立,则实数a 可能为( )A .-4B .-2C .0D .2答案:AB 【分析】由题意可得,利用裂项相相消法求和求出,只需对于任意的恒成立,转化为对于任意的恒成立,然后将选项逐一验证即可求解. 【详解】 ,, 则,,,,上述式子累加可得:,, 对于任意的恒成立解析:AB 【分析】由题意可得11111n n a a n n n n +-=-++,利用裂项相相消法求和求出122n a n n =-<,只需()222122t a t a a --++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,转化为()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立,然后将选项逐一验证即可求解. 【详解】111n n n a a n n++-=,11111(1)1n n a a n n n n n n +∴-==-+++, 则11111n n a a n n n n --=---,12111221n n a a n n n n ---=-----,,2111122a a -=-, 上述式子累加可得:111n a a n n -=-,122n a n n∴=-<, ()222122t a t a a ∴--++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,整理得()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立, 对A ,当4a =-时,不等式()()2540t t +-≤,解集5,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故A 正确;对B ,当2a =-时,不等式()()2320t t +-≤,解集3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故B 正确;对C ,当0a =时,不等式()210t t +≤,解集1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故C 错误;对D ,当2a =时,不等式()()2120t t -+≤,解集12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故D 错误,故选:AB. 【点睛】本题考查了裂项相消法、由递推关系式求通项公式、一元二次不等式在某区间上恒成立,考查了转化与划归的思想,属于中档题.3.著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}na 称为“斐波那契数列”,记Sn为数列{}na 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a =B .733S =C .13520192022a a a aa++++=D .22212201920202019a a a aa+++=答案:ABD 【分析】根据,,,计算可知正确;根据,,,,,,累加可知不正确;根据,,,,,,累加可知正确. 【详解】依题意可知,,,, ,,,,故正确; ,所以,故正确; 由,,,,,, 可得,故不解析:ABD 【分析】根据11a =,21a =,21n n n aaa ++=+,计算可知,A B 正确;根据12a a =,342a a a =-,564a a a =-,786a a a =-,,201920202018aaa=-,累加可知C 不正确;根据2121a a a =,222312312()a a a a a a a a =-=-,233423423()a a a a a a a a =-=-,244534534()a a a a a a a a =-=-,,220192019202020182019202020182019()a aaaaaaa=-=-,累加可知D 正确. 【详解】依题意可知,11a =,21a =,21n n naaa ++=+,312112a a a =+=+=,423123a a a =+=+=,534235a a a =+=+=,645358a a a =+=+=,故A 正确;7565813a a a =+=+=,所以712345671123581333S a a a a a a a =++++++=++++++=,故B 正确;由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,786a a a =-,,201920202018aaa=-,可得13572019a a a a a+++++=242648620202018a a a a a a a aa+-+-+-++-2020a=,故C 不正确;2121a a a =,222312312()a a a a a a a a =-=-,233423423()a a a a a a a a =-=-,244534534()a a a a a a a a =-=-,,220192019202020182019202020182019()a aaaaaaa=-=-,所以2222212342019a a a a a +++++122312342345342019202020182019a a a a a a a a a a a a a a aaaa=+-+-+-+-20192020aa=,所以22212201920202019a a a aa+++=,故D 正确.故选:ABD. 【点睛】本题考查了数列的递推公式,考查了累加法,属于中档题.4.已知数列{}na 满足112a =-,111n na a +=-,则下列各数是{}n a 的项的有( ) A .2-B .23C .32D .3答案:BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】 因为数列满足,, ; ; ;数列是周期为3的数列,且前3项为,,3; 故选:. 【点睛】 本题主要解析:BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】因为数列{}n a 满足112a =-,111n na a +=-,212131()2a ∴==--; 32131a a==-; 4131112a a a ==-=-; ∴数列{}n a 是周期为3的数列,且前3项为12-,23,3;故选:BD . 【点睛】本题主要考查数列递推关系式的应用,考查数列的周期性,解题的关键在于求出数列的规律,属于基础题.5.设数列{}na 的前n 项和为*()nS n N ∈,关于数列{}na ,下列四个命题中正确的是( ) A .若1*()n naa n N +∈=,则{}na 既是等差数列又是等比数列B .若2nS An Bn =+(A ,B 为常数,*n N ∈),则{}na 是等差数列C .若()11n nS =--,则{}na 是等比数列D .若{}na 是等差数列,则nS ,2n n SS -,*32()n nS S n N -∈也成等差数列答案:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: ,得是等差数列,当时不是等比数列,故错; 选项B: ,,得是等差数列,故对; 选项C: ,,当时也成立,是等比数列解析:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】 选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n aa +∴-=得{}na 是等差数列,当0n a =时不是等比数列,故错; 选项B:2nS An Bn =+,12nn a aA -∴-=,得{}na 是等差数列,故对;选项C: ()11n nS =--,112(1)(2)n nn nS Sa n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立,12(1)n na -∴=⨯-是等比数列,故对;选项D: {}na 是等差数列,由等差数列性质得nS ,2n n SS -,*32()n nS S n N -∈是等差数列,故对; 故选:BCD 【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键.6.朱世杰是元代著名数学家,他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题,主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔,小明模仿“堆垛”问题,将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”,要求层数不小于2,且从最下面一层开始,每一层比上一层多1根,则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是( ) A .4B .5C .7D .8答案:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为,公差即每一层比上一层多的根数为,设一共放层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差解析:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差即每一层比上一层多的根数为1d =,设一共放()2n n ≥层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差为1d =,设一共放()2n n ≥层,则总得根数为:()()111110022n n n d n n S na na --=+=+= 整理得120021a n n=+-, 因为1a *∈N,所以n 为200的因数,()20012n n+-≥且为偶数,验证可知5,8n =满足题意. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的求和公式,解题的关键是分析题意,把题目信息转化为等差数列,考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力,属于基础题.7.公差不为零的等差数列{}na 满足38aa =,n S 为{}n a 前n 项和,则下列结论正确的A .110S =B .10nnS S-=(110n ≤≤)C .当110S >时,5nS S ≥D .当110S <时,5nS S ≥答案:BC 【分析】设公差d 不为零,由,解得,然后逐项判断. 【详解】 设公差d 不为零, 因为, 所以, 即, 解得, ,故A 错误; ,故B 正确;若,解得,,故C 正确;D 错误; 故选:BC解析:BC 【分析】设公差d 不为零,由38a a =,解得192a d =-,然后逐项判断. 【详解】设公差d 不为零, 因为38a a =, 所以1127a d a d +=+, 即1127a d a d +=--,解得192a d =-, 11191111551155022S a d d d d ⎛⎫=+=⨯-+=≠ ⎪⎝⎭,故A 错误; ()()()()()()221101110910,10102222n n n n n n d d na d n n n a n n S S d ----=+=-=-+=-,故B 正确;若11191111551155022S a d d d d ⎛⎫=+=⨯-+=> ⎪⎝⎭,解得0d >,()()22510525222n d d d n n S n S =-=--≥,故C 正确;D 错误;8.设{}na 是等差数列,nS是其前n 项的和,且56S S <,678S S S =>,则下列结论正确的是( ) A .0d > B .70a =C .95S S >D .6S 与7S 均为nS 的最大值答案:BD 【分析】设等差数列的公差为,依次分析选项即可求解. 【详解】根据题意,设等差数列的公差为,依次分析选项: 是等差数列,若,则,故B 正确; 又由得,则有,故A 错误; 而C 选项,,即,可得,解析:BD 【分析】设等差数列{}na 的公差为d ,依次分析选项即可求解.【详解】根据题意,设等差数列{}na 的公差为d ,依次分析选项:{}na 是等差数列,若67SS =,则7670S S a -==,故B 正确;又由56S S <得6560S S a -=>,则有760d a a =-<,故A 错误; 而C 选项,95S S >,即67890a a a a +++>,可得()7820a a+>,又由70a =且0d <,则80a <,必有780a a +<,显然C 选项是错误的.∵56S S <,678S S S =>,∴6S 与7S 均为nS 的最大值,故D 正确;故选:BD. 【点睛】本题考查了等差数列以及前n 项和的性质,需熟记公式,属于基础题.9.已知等差数列{}na 的前n 项和为nS ()*n N ∈,公差0d ≠,690S=,7a 是3a 与9a 的等比中项,则下列选项正确的是( ) A .2d =-B .120a=-C .当且仅当10n =时,nS 取最大值D .当0nS <时,n 的最小值为22答案:AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由解不等式可判断D . 【详解】等差数列的前n 项和为,公差,由,可解析:AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由0nS <解不等式可判断D .【详解】等差数列{}na 的前n 项和为nS,公差0d ≠,由690S =,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由7a 是3a 与9a 的等比中项,得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化为1100a d +=,②由①②解得120a =,2d =-,则202(1)222na n n =--=-,21(20222)212n S n n n n =+-=-, 由22144124n S n ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,可得10n =或11时,n S 取得最大值110; 由2102nS n n -<=,解得21n >,则n 的最小值为22.故选:AD 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式,以及等比中项的性质,二次函数的最值求法,考查方程思想和运算能力,属于中档题. 10.下列命题正确的是( )A .给出数列的有限项就可以唯一确定这个数列的通项公式B .若等差数列{}na的公差0d >,则{}na 是递增数列C .若a ,b ,c 成等差数列,则111,,a b c可能成等差数列D .若数列{}na是等差数列,则数列{}12++nn aa也是等差数列答案:BCD 【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误. 【详解】A 选项:给出数列的有限项不一定可以确定通项公式;B 选项:由等差数列性质知,必是递增数列;C 选项:时,是等差数列,而a = 1,解析:BCD 【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误. 【详解】A 选项:给出数列的有限项不一定可以确定通项公式;B 选项:由等差数列性质知0d >,{}na必是递增数列;C 选项:1a b c ===时,1111a b c===是等差数列,而a = 1,b = 2,c = 3时不成立;D 选项:数列{}na是等差数列公差为d ,所以11112(1)223(31)nn a aa n d a nd a n d ++=+-++=+-也是等差数列;故选:BCD 【点睛】本题考查了等差数列,利用等差数列的性质判断选项的正误,属于基础题.11.在下列四个式子确定数列{}na 是等差数列的条件是( )A .na knb =+(k ,b 为常数,*n N ∈); B .2n naa d +-=(d 为常数,*n N ∈);C .()*2120n n n a a a n ++-+=∈N ; D .{}na 的前n 项和21nSn n =++(*n N ∈).答案:AC 【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列. 【详解】A 选项中(,为常数,),数列的关系式符合一次函数的形式,所以是等差数列,故正确,B 选项中(为常数,),不符合从第二项起解析:AC 【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列. 【详解】A 选项中na knb =+(k ,b 为常数,*n N ∈),数列{}na 的关系式符合一次函数的形式,所以是等差数列,故正确, B 选项中2n naa d +-=(d 为常数,*n N ∈),不符合从第二项起,相邻项的差为同一个常数,故错误; C 选项中()*2120n n n aaa n ++-+=∈N ,对于数列{}na 符合等差中项的形式,所以是等差数列,故正确;D 选项{}na 的前n 项和21nSn n =++(*n N ∈),不符合2nS An Bn =+,所以{}na 不为等差数列.故错误. 故选:AC 【点睛】本题主要考查了等差数列的定义的应用,如何去判断数列为等差数列,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.12.无穷数列{}na 的前n 项和2nSan bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}na 可能为等差数列B .{}na 可能为等比数列 C .{}na 中一定存在连续三项构成等差数列 D .{}na 中一定存在连续三项构成等比数列 答案:ABC 【分析】由可求得的表达式,利用定义判定得出答案. 【详解】 当时,. 当时,. 当时,上式=. 所以若是等差数列,则所以当时,是等差数列, 时是等比数列;当时,从第二项开始是等差数列.解析:ABC 【分析】由2nS an bn c =++可求得na 的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】当1n =时,11a S abc ==++.当2n ≥时,()()221112nnn a S San bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+.当1n =时,上式=+a b .所以若{}na 是等差数列,则0.ab a bc c +=++∴=所以当0c时,{}n a 是等差数列, 00a cb ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}na 从第二项开始是等差数列. 故选:A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和nS 与通项公式na 的关系,利用nS 求通项公式,属于基础题.二、等差数列多选题13.在等差数列{}na 中,公差0d ≠,前n 项和为nS,则( )A .4619a a a a >B .130S >,140S <,则78a a >C .若915S S =,则n S 中的最大值是12SD .若2nS n n a =-+,则0a =解析:AD 【分析】对于A ,作差后利用等差数列的通项公式运算可得答案;对于B ,根据等差数列的前n 项和公式得到70a >和780a a +<, 进而可得80a <,由此可知78||||a a <,故B 不正确;对于C ,由915S S =得到,12130a a +=,然后分类讨论d 的符号可得答案;对于D ,由nS 求出na 及1a ,根据数列{}na 为等差数列可求得0a =.【详解】对于A ,因为46191111(3)(5)(8)a a a a a d a d a a d -=++-+215d =,且0d ≠,所以24619150a a a a d -=>,所以4619a a a a >,故A 正确;对于B ,因为130S >,140S <,所以77713()1302a a a +=>,即70a >,787814()7()02a a a a +=+<,即780a a +<,因为70a >,所以80a <,所以7878||||0a a a a -=+<,即78||||a a <,故B 不正确;对于C ,因为915S S =,所以101114150a a a a ++++=,所以12133()0a a +=,即12130a a +=,当0d >时,等差数列{}na 递增,则12130,0a a <>,所以n S 中的最小值是12S ,无最大值;当0d <时,等差数列{}na 递减,则12130,0aa ><,所以n S 中的最大值是12S ,无最小值,故C 不正确;对于D ,若2nS n n a =-+,则11a S a ==,2n ≥时,221(1)(1)nnn a S Sn n a n n a -=-=-+--+--22n =-,因为数列{}n a 为等差数列,所以12120a a =⨯-==,故D 正确.故选:AD 【点睛】关键点点睛:熟练掌握等差数列的通项公式、前n 项和公式是解题关键.14.题目文件丢失!15.已知数列{}na 的前4项为2,0,2,0,则该数列的通项公式可能为( )A .0,2,nn a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数B .1(1)1n na -=-+C .2sin 2n n a π=D .cos(1)1na n π=-+解析:BD 【分析】根据选项求出数列的前4项,逐一判断即可. 【详解】解:因为数列{}na 的前4项为2,0,2,0,选项A :不符合题设;选项B :01(1)12,a =-+=12(1)10,a =-+=23(1)12,a =-+=34(1)10a =-+=,符合题设;选项C :,12sin2,2a π==22sin 0,a π==332sin 22a π==-不符合题设; 选项D :1cos012,a =+=2cos 10,a π=+=3cos212,a π=+=4cos310a π=+=,符合题设.故选:BD. 【点睛】本题考查数列的通项公式的问题,考查了基本运算求解能力,属于基础题.16.朱世杰是元代著名数学家,他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题,主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔,小明模仿“堆垛”问题,将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”,要求层数不小于2,且从最下面一层开始,每一层比上一层多1根,则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是( ) A .4 B .5 C .7D .8解析:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差即每一层比上一层多的根数为1d =,设一共放()2n n ≥层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差为1d =,设一共放()2n n ≥层,则总得根数为:()()111110022n n n d n n S na na --=+=+=整理得120021a n n=+-, 因为1a *∈N ,所以n 为200的因数,()20012n n+-≥且为偶数, 验证可知5,8n =满足题意. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的求和公式,解题的关键是分析题意,把题目信息转化为等差数列,考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力,属于基础题. 17.已知数列{}na :1,1,2,3,5,…其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,记nS为数列{}na 的前n 项和,则下列结论正确的是( )A .68S a = B .733S =C .13520212022a a a aa++++=D .2222123202020202021a a a a aa++++=解析:BCD 【分析】根据题意写出8a ,6S ,7S ,从而判断A ,B 的正误;写出递推关系,对递推关系进行适当的变形,利用累加法即可判断C ,D 的正误. 【详解】对A ,821a =,620S =,故A 不正确;对B ,761333S S =+=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,…,202120222020aaa=-,可得13520212022a a a aa +++⋅⋅⋅+=,故C 正确;对D ,该数列总有21n n n aaa ++=+,2121a a a =,则()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,…,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-, 22019a =2019202020192018aaaa-,220202020202120202019a aaaa=-,故2222123202020202021a a a a a a+++⋅⋅⋅+=,故D 正确.故选:BCD 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是对CD 的判断,即要善于利用21n n na aa ++=+对所给式子进行变形.18.已知等差数列{}na 的公差不为0,其前n 项和为nS,且12a 、8S 、9S 成等差数列,则下列四个选项中正确的有( )A .59823a a S +=B .27S S =C .5S 最小D .50a =解析:BD【分析】设等差数列{}na 的公差为d ,根据条件12a 、8S、9S 成等差数列可求得1a 与d 的等量关系,可得出na 、nS 的表达式,进而可判断各选项的正误.【详解】设等差数列{}na 的公差为d ,则8118788282S a d a d ⨯=+=+,9119899362S a d a d ⨯=+=+, 因为12a 、8S 、9S 成等差数列,则81922S a S =+,即11116562936a d a a d +=++,解得14a d =-,()()115n a a n d n d ∴=+-=-,()()219122nnn d n n dS na --=+=.对于A 选项,59233412a a d d +=⨯=,()2888942d S d -⨯==-,A 选项错误; 对于B 选项,()2229272d S d -⨯==-,()2779772d S d -⨯==-,B 选项正确;对于C 选项,()2298192224n d d S n n n ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦. 若0d >,则4S 或5S 最小;若0d <,则4S 或5S 最大.C 选项错误;对于D 选项,50a =,D 选项正确.故选:BD. 【点睛】在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为a 1和d 等基本量,通过建立方程(组)获得解,另外在求解等差数列前n 项和nS 的最值时,一般利用二次函数的基本性质或者数列的单调性来求解. 19.定义11222n nna a a H n-+++=为数列{}na 的“优值”.已知某数列{}na 的“优值”2n nH =,前n 项和为nS ,则( )A .数列{}na 为等差数列 B .数列{}na 为等比数列C .2020202320202S =D .2S ,4S ,6S 成等差数列解析:AC 【分析】由题意可知112222n n nna a a H n-+++==,即112222n n na a a n -+++=⋅,则2n ≥时,()()111221212n n n n na n n n ---=⋅--⋅=+⋅,可求解出1na n =+,易知{}na 是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出nS ,判断C ,D 的正误.【详解】 解:由112222n n nna a a H n-+++==,得112222n n na a a n -+++=⋅,①所以2n ≥时,()211212212n n n a a an ---+++=-⋅,②得2n ≥时,()()111221212n n n n na n n n ---=⋅--⋅=+⋅, 即2n ≥时,1na n =+,当1n =时,由①知12a =,满足1na n =+.所以数列{}na 是首项为2,公差为1的等差数列,故A 正确,B 错,所以()32n n n S +=,所以2020202320202S =,故C 正确.25S =,414S =,627S =,故D 错, 故选:AC . 【点睛】本题考查数列的新定义问题,考查数列通项公式的求解及前n 项和的求解,难度一般.20.数列{}n a 满足11,121n n naa a a +==+,则下列说法正确的是( ) A .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和2nS n =C .数列{}na 的通项公式为21nan =-D .数列{}na 为递减数列解析:ABD【分析】首项根据11,121n n n a a a a +==+得到1112n n a a +-=,从而得到1na ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1,公差为2的等差数列,再依次判断选项即可.【详解】对选项A ,因为121n n naa a +=+,11a =, 所以121112n n nna a a a ++==+,即1112n na a+-= 所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1,公差为2的等差数列,故A 正确.对选项B ,由A 知:112121nn n a数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和()21212n n n S n +-==,故B 正确. 对选项C ,因为121nn a =-,所以121n a n =-,故C 错误. 对选项D ,因为121n a n =-,所以数列{}n a 为递减数列,故D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式和前n 项和前n 项和,同时考查了递推公式,属于中档题.21.设等差数列{}na 的前n 项和为nS,若39S =,47a =,则( )A .2nS n =B .223nS n n =-C .21na n =-D .35na n =-解析:AC 【分析】利用等差数列{}na 的前n 项和公式、通项公式列出方程组,求出11a =,2d =,由此能求出na 与nS .【详解】等差数列{}na 的前n 项和为n S .39S =,47a =,∴31413239237S a d a a d ⨯⎧=+=⎪⎨⎪=+=⎩, 解得11a =,2d =,1(1)221na n n ∴+-⨯=-=.()21212nn nS n +-==故选:AC . 【点睛】本题考查等差数列的通项公式求和公式的应用,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.22.已知数列{}na 满足:13a =,当2n ≥时,()21111nn a a-=++-,则关于数列{}na 说法正确的是( )A .28a =B .数列{}na 为递增数列C .数列{}na 为周期数列D .22na n n =+解析:ABD【分析】由已知递推式可得数列{}1na +是首项为112a +=,公差为1的等差数列,结合选项可得结果. 【详解】()21111nn a a-=++-得()21111nn a a-+=++,∴1111nn a a-+=++,即数列{}1na +是首项为112a +=,公差为1的等差数列,∴12(1)11na n n +=+-⨯=+,∴22na n n =+,得28a =,由二次函数的性质得数列{}na 为递增数列,所以易知ABD 正确, 故选:ABD. 【点睛】本题主要考查了通过递推式得出数列的通项公式,通过通项公式研究数列的函数性质,属于中档题.23.无穷数列{}na 的前n 项和2nSan bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}na 可能为等差数列 B .{}na 可能为等比数列 C .{}na 中一定存在连续三项构成等差数列 D .{}na 中一定存在连续三项构成等比数列 解析:ABC 【分析】由2nS an bn c =++可求得na 的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】当1n =时,11a S abc ==++.当2n ≥时,()()221112nnn a S San bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+.当1n =时,上式=+a b .所以若{}na 是等差数列,则0.ab a bc c +=++∴=所以当0c时,{}na 是等差数列, 00a cb ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}na 从第二项开始是等差数列.故选:A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和nS 与通项公式na 的关系,利用nS 求通项公式,属于基础题.24.等差数列{}na 的前n 项和为n S ,若90a <,100a >,则下列结论正确的是( )A .109S S >B .170S <C .1819S S >D .190S>解析:ABD 【分析】先根据题意可知前9项的和最小,判断出A 正确;根据题意可知数列为递减数列,则190a >,又181919S S a =-,进而可知1516S S >,判断出C 不正确;利用等差中项的性质和求和公式可知()01179179172171722aaa Sa <+⨯⨯===,()1191019101921919022aaa S a +⨯⨯===>,故BD 正确.【详解】根据题意可知数列为递增数列,90a <,100a >,∴前9项的和最小,故A 正确; ()11791791721717022a a a S a +⨯⨯===<,故B 正确;()1191019101921919022aaa S a +⨯⨯===>,故D 正确;190a >,181919S S a ∴=-, 1819S S ∴<,故C 不正确. 故选:ABD . 【点睛】本题考查等差数列的综合应用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题.三、等比数列多选题25.题目文件丢失! 26.题目文件丢失!27.在数列{}na 中,如果对任意*n N ∈都有211n n n na a k aa+++-=-(k 为常数),则称{}na 为等差比数列,k 称为公差比.下列说法正确的是( ) A .等差数列一定是等差比数列 B .等差比数列的公差比一定不为0 C .若32n na =-+,则数列{}na是等差比数列D .若等比数列是等差比数列,则其公比等于公差比 解析:BCD 【分析】考虑常数列可以判定A 错误,利用反证法判定B 正确,代入等差比数列公式判定CD 正确. 【详解】对于数列{}na ,考虑121,1,1nn n aaa++===,211n n n na aa a+++--无意义,所以A 选项错误;若等差比数列的公差比为0,212110,0n n n n n na aa a a a+++++---==,则1n n a a +-与题目矛盾,所以B 选项说法正确;若32n n a =-+,2113n n n na aa a+++-=-,数列{}n a 是等差比数列,所以C 选项正确; 若等比数列是等差比数列,则11,1n n q a a q -=≠,()()11211111111111n n nn n n n n n na q q a a a q a q q a a a q a q a q q +++--+---===---,所以D 选项正确. 故选:BCD 【点睛】易错点睛:此题考查等差数列和等比数列相关的新定义问题.解决此类问题应该注意: (1)常数列作为特殊的等差数列公差为0; (2)非零常数列作为特殊等比数列公比为1.28.已知数列{}na 的前n 项和为n S 且满足11130(2),3n n n a S S n a -+=≥=,下列命题中正确的是( )A .1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列B .13n S n= C .13(1)n a n n =--D .{}3nS 是等比数列解析:ABD 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥代入已知式,可得{}n S 的递推式,变形后可证1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,从而可求得nS ,利用nS 求出na ,并确定3n S 的表达式,判断D.【详解】因为1(2)n n n a S S n -=-≥,1130n n n n S S S S ---+=,所以1113nn S S--=,所以1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,A 正确;公差为3,又11113S a ==,所以133(1)3nn n S =+-=,13n S n =.B 正确; 2n ≥时,由1n n n a S S -=-求得13(1)n a n n =-,但13a =不适合此表达式,因此C 错; 由13n S n =得1311333n n n S +==⨯,∴{}3n S 是等比数列,D 正确. 故选:ABD. 【点睛】本题考查等差数列的证明与通项公式,考查等比数列的判断,解题关键由1(2)n n n a S S n -=-≥,化已知等式为{}n S 的递推关系,变形后根据定义证明等差数列.29.已知数列{}na 前n 项和为nS.且1a p =,122(2)nn S Sp n --=≥(p 为非零常数)测下列结论中正确的是( )A .数列{}na 为等比数列 B .1p =时,41516S = C .当12p =时,()*,m n m n a a a m n N +⋅=∈ D .3856a a a a +=+解析:AC 【分析】 由122(2)nn S Sp n --=≥和等比数列的定义,判断出A 正确;利用等比数列的求和公式判断B 错误;利用等比数列的通项公式计算得出C 正确,D 不正确. 【详解】由122(2)n n S S p n --=≥,得22p a =. 3n ≥时,1222n n SSp ---=,相减可得120nn a a--=,又2112a a =,数列{}n a 为首项为p ,公比为12的等比数列,故A 正确; 由A 可得1p =时,44111521812S -==-,故B 错误; 由A 可得mnm na a a+⋅=等价为2121122m n m n p p ++⋅=⋅,可得12p =,故C 正确;38271133||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭,56451112||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭, 则3856a a a a +>+,即D 不正确;故选:AC. 【点睛】本题考查等比数列的通项公式和求和公式,考查数列的递推关系式,考查学生的计算能力,属于中档题.30.设等比数列{}na 的公比为q ,其前n 项和为nS,前n 项积为nT ,并且满足条件11a >,671a a >,67101a a -<-,则下列结论正确的是( ) A .01q << B .8601a a <<C .nS 的最大值为7SD .nT 的最大值为6T解析:ABD 【分析】先分析公比取值范围,即可判断A,再根据等比数列性质判断B,最后根据项的性质判断C,D. 【详解】若0q <,则67670,00a a a a <>∴<与671a a >矛盾;若1q ≥,则11a >∴671,1a a >>∴67101a a ->-与67101a a -<-矛盾; 因此01q <<,所以A 正确;667710101a a a a -<∴>>>-,因此2768(,1)0a a a =∈,即B 正确;因为0na >,所以n S 单调递增,即n S 的最大值不为7S ,C 错误;因为当7n ≥时,(0,1)na ∈,当16n ≤≤时,(1,)na ∈+∞,所以nT 的最大值为6T ,即D正确; 故选:ABD 【点睛】本题考查等比数列相关性质,考查综合分析判断能力,属中档题.31.记单调递增的等比数列{}na 的前n 项和为nS,若2410a a +=,23464a a a =,则( ) A .112n n nSS ++-=B .12n naC .21n nS =-D .121n nS -=-解析:BC 【分析】先求得3a ,然后求得q ,进而求得1a ,由此求得1,,nnn na S SS +-,进而判断出正确选项.【详解】由23464a a a =得3334a =,则34a =.设等比数列{}na 的公比为()0q q ≠,由2410a a +=,得4410q q+=,即22520q q -+=,解得2q 或12q =.又因为数列{}na 单调递增,所以2q,所以112810a a +=,解得11a =.所以12n na,()1122112n nnS ⨯-==--,所以()1121212n n n n n S S ++-=---=.故选:BC 【点睛】本题考查等比数列的通项公式、等比数列的性质及前n 项和,属于中档题.32.已知数列{a n },{b n }均为递增数列,{a n }的前n 项和为S n ,{b n }的前n 项和为T n .且满足a n +a n +1=2n ,b n •b n +1=2n (n ∈N *),则下列说法正确的有( ) A .0<a 1<1 B .1<b 12< C .S 2n <T 2nD .S 2n ≥T 2n解析:ABC 【分析】利用代入法求出前几项的关系即可判断出a 1,b 1的取值范围,分组法求出其前2n 项和的表达式,分析,即可得解.【详解】∵数列{a n }为递增数列;∴a 1<a 2<a 3;∵a n+a n +1=2n ,∴122324a a a a +=⎧⎨+=⎩; ∴12123212244a a aa a a a +⎧⎨+=-⎩>> ∴0<a 1<1;故A 正确.∴S 2n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2n ﹣1+a 2n )=2+6+10+…+2(2n ﹣1)=2n 2; ∵数列{b n}为递增数列;∴b 1<b 2<b 3; ∵b n•b n +1=2n∴122324b b b b =⎧⎨=⎩; ∴2132b b b b⎧⎨⎩>>; ∴1<b 12<,故B 正确.∵T 2n =b 1+b 2+…+b 2n=(b 1+b 3+b 5+…+b 2n ﹣1)+(b 2+b 4+…+b 2n )()()()()121212122122nnn b b b b⋅--=+=+-()()122212221n n b b ≥-=-; ∴对于任意的n ∈N*,S 2n <T 2n;故C 正确,D 错误.故选:ABC 【点睛】本题考查了分组法求前n 项和及性质探究,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于较难题.33.定义在()(),00,-∞⋃+∞上的函数()f x ,如果对于任意给定的等比数列{}na ,数列(){}nf a 仍是等比数列,则称()f x 为“保等比数列函数”.现有定义在()(),00,-∞⋃+∞上的四个函数中,是“保等比数列函数”的为( )A .()2f x x =B .()2x f x =C .()f x x =D .()ln f x x =解析:AC 【分析】直接利用题目中“保等比数列函数”的性质,代入四个选项一一验证即可. 【详解】设等比数列{}na 的公比为q .对于A ,则2221112()()n n n n n nf a a a q f a a a +++⎛⎫=== ⎪⎝⎭ ,故A 是“保等比数列函数”; 对于B ,则111()22()2n n n na a a n a nf a f a ++-+==≠ 常数,故B 不是“保等比数列函数”; 对于C ,则111()()n n n nnnaf a aq f a aa+++=== ,故C 是“保等比数列函数”;对于D ,则11ln ln ln ln ln ()1()ln ln ln ln n n n n nnnnna a q a q q f a f a a a a a++⋅+====+≠ 常数,故D 不是“保等比数列函数”. 故选:AC. 【点睛】本题考查等比数列的定义,考查推理能力,属于基础题.34.已知等比数列{a n }的公比23q =-,等差数列{b n }的首项b 1=12,若a 9>b 9且a 10>b 10,则以下结论正确的有( ) A .a 9•a 10<0 B .a 9>a 10C .b 10>0D .b 9>b 10解析:AD 【分析】设等差数列的公差为d ,运用等差数列和等比数列的通项公式分析A 正确,B 与C 不正确,结合条件判断等差数列为递减数列,即可得到D 正确. 【详解】数列{a n }是公比q 为23-的等比数列,{b n }是首项为12,公差设为d 的等差数列,则8912()3a a =-,91012()3a a =-, ∴a 9•a 1021712()3a =-<0,故A 正确; ∵a 1正负不确定,故B 错误; ∵a 10正负不确定,∴由a 10>b 10,不能求得b 10的符号,故C 错误; 由a 9>b 9且a 10>b 10,则a 1(23-)8>12+8d ,a 1(23-)9>12+9d ,由于910,a a 异号,因此90a <或100a<故 90b <或100b <,且b 1=12可得等差数列{b n }一定是递减数列,即d <0, 即有a 9>b 9>b 10,故D 正确. 故选:AD 【点睛】本题考查了等差等比数列的综合应用,考查了等比数列的通项公式、求和公式和等差数列的单调性,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.35.等差数列{}na 的公差为d ,前n 项和为nS,当首项1a 和d 变化时,3813++a a a 是一个定值,则下列各数也为定值的有( )A .7aB .8aC .15SD .16S解析:BC 【分析】根据等差中项的性质和等差数列的求和公式可得出结果. 【详解】由等差中项的性质可得381383a a a a ++=为定值,则8a 为定值,()11515815152a aS a +==为定值,但()()11616891682a aS a a +==+不是定值.故选:BC. 【点睛】本题考查等差中项的基本性质和等差数列求和公式的应用,考查计算能力,属于基础题.36.对于数列{}na ,若存在正整数()2k k ≥,使得1kk aa-<,1kk a a+<,则称ka 是数列{}na 的“谷值”,k 是数列{}na 的“谷值点”,在数列{}na 中,若98nan n=+-,下面哪些数不能作为数列{}na 的“谷值点”?( )A .3B .2C .7D .5解析:AD。
广东新课标高考数学解答题专项训练(2)1.已知向量m=(cos θ,sin θ),n =(-2 sin θ, cos θ),θ∈(π,2π)且∣ m +n ∣=528 ,求cos (+2θ8π)2.如图,直二面角D —AB —E 中,四边形ABCD 是边长为 2 的正方形,AE=EB ,F 为CE 上的点,且BF ⊥平面ACE.(1)求证AE ⊥平面BCE ; (2)求二面角B —AC —E 的大小; (3)求点D 到平面ACE 的距离.3.设事件A 发生的概率为p ,若在A 发生的条件下B 发生的概率为p ′,则由A 产生B 的概率为p ·p ′.根据这一事实解答下题.一种掷硬币走跳棋的游戏:棋盘上有第0、1、2、…、100,共101站,设棋子跳到第n 站时的概率为p n ,一枚棋子开始在第0站(即p 0=1),由棋手每掷一次硬币,棋子向前跳动一次.若硬币出现正面则棋子向前跳动一站,出现反面则向前跳动两站.直到棋子跳到第99站(获胜)或第100站(失败)时,游戏结束.已知硬币出现正反面的概率都为12.(1)求p 1,p 2,p 3,并根据棋子跳到第n +1站的情况,试用p n ,p n -1表示p n +1; (2)设a n =p n -p n -1 (1≤n ≤100),求证:数列{a n }是等比数列,并求出{a n }的通项公式;(3)求玩该游戏获胜的概率.4.已知A 、B 是椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的一条弦,M (2,1)是AB 中点,以M为焦点,以椭圆的右准线为相应准线的双曲线与直线AB 交于N (4,-1)。
(1)设双曲线的离率心为e ,试将e 表示为椭圆的半长轴长的函数。
(2)当椭圆的离心率是双曲线的离心率的倒数时,求椭圆的方程。
(3)求出椭圆的长轴长的取值范围。
5.已知()f x 为一次函数,[(1)]1f f =-,()f x 的图像关于直线0x y -=的对称的图像为C,若点1(,)n na n a +(n N *∈)在曲线C 上,并有11a =,111n nn n a a a a +--=(2n ≥) (1)求()f x 的解析式及曲线C 的方程;(2)求数列{}n a 的通项公式; (3)设3123!4!5!(2)!nna a a a S n =+++++,对于一切n N *∈,n S m >恒成立,求自然数m 的最大值.6.袋中有4个红球,3个黑球,从中随机取球,设取到一个红球得2分,取到一个黑球得1分。
求:(1)今从袋中随机取4个球,求得分为7分的概率;(2)今从袋中每次摸一个球,看清颜色后放回再摸下次,连续进行4次,求得分不少于6分的概率。
7.已知△ABC 的面积33=S , 且6BC AB =⋅.(1)求AC 长的最小值;(2)当AC 长取最小值时,求AB 在AC 上的射影。
8.已知四边形ABCD 中,52290===︒=∠=∠BC AD AB BDC BAD ,,,将ABD ∆沿对角线BD 折起,折起后,点A 的位置记为/A ,使平面⊥BD A / 平面BCD 。
(1)求证:平面⊥BC A / 平面DC A /;(2)求二面角D BC A --/的正切值;(3)求三棱锥BCD A - /的体积。
9.在ABC ∆中,已知),0(a A ,),0(a B -,AC 、BC 两边所在的直线分别与x 轴交于原点同侧的点M 、N ,且满足24a ON OM =⋅(a 为不等于零的常数).(1)求点C 的轨迹方程;(2)如果存在直线:l )0(1≠-=k kx y ,使l 与点C 的轨迹相交于不同的P 、Q 两点,且AQ AP =,求a 的取值范围.10.已知函数()3f x x ax b =++定义在区间[]1,1-上,且()0(1)f f =。
又()11P x y ⋅、()22Q x y ⋅是其图像上任意两点()12x x ≠。
(1)求证:()f x 的图像关于点()0,b 成中心对称图形; (2)设直线PQ 的斜率为k ,求证:2k <; (3)若1201x x ≤<≤,求证:121y y -<。
11. 已知向量0).2(-n ,m ,1),(sin n ,1,32cos ,π为共线向量,且ααα∈=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=m (1)求sinα-cosα的值; (2)求αααtan 12cos 2sin 1+++的值.12.如图,四棱锥P-ABCD 的底面是正方形,PA ⊥底面ABCD ,,//,AE PD EF CD AM EF ⊥=(1)证明MF 是异面直线AB 与PC 的公垂线;(2)若3PA AB =,求直线AC 与平面EAM 所成角的正弦值。
13.已知双曲线M :x 2-y 2=1,直线l 与双曲线M 的实轴不垂直,且依次交直线y =x 、双曲线M 、直线y =-x 于A 、B 、C 、D 四点,O 为坐标原点.(1)若AB BC CD ==,求△AOD 的面积; (2)若△BOD 的面积等于△AOD 面积的13,求证:.AB BC CD ==14.已知()()a x x x a x f ,2,2,2132-∈-=为正常数。
(1)可以证明:定理“若a 、+∈R b ,则abba ≥+2(当且仅当b a =时取等号)”推广到三个正数时结论是正确的,试写出推广后的结论(无需证明);(2)若()0>x f 在()2,0上恒成立,且函数()x f 的最大值大于1,求实数a 的取值范围,并由此猜测()x f y =的单调性(无需证明);15.(1)已知数列}{n a 的通项公式:)(13232N n a n n n ∈-+⋅=,试求}{n a 最大项的值;(2)记2-+=n n n a pa b ,且满足(1),若})({31n b 成等比数列,求p 的值;(3)如果2,1,1111≠->++=+C C C pC C n n n ,且p 是满足(2)的正常数,试证:对于任意自然数n ,或者都满足2,2212<>-n n C C ;或者都满足2,2212><-n n C C 。
16.已知函数bx ax x x f 33)(23++=在x=2时有极值,其图象在点(1,f(1))处的切线与直线053=++y x 平行。
(1)求该函数的单调递减区间;(2)当m>0时,求函数f(x)在[0,m]上的最小值。
17.已知向量33(cos ,sin ),(cos ,sin )2222x xa x xb ==-,且[0,]2x π∈,设()2||f x a b a b λ=⋅-+.(1)求a b ⋅及||a b +.(2)若()f x 的最小值是32-,求λ的值. (3)若方程()40f x -=有解,求λ的取值范围.18.如图,在斜三棱柱ABC -A 1B 1C 1 中,侧面AA 1B 1B ⊥底面ABC ,侧棱AA 1与底面ABC 成600的角, AA 1= 2.底面ABC 是边长为2的正三角形,其重心为G 点。
E 是线段BC 1上一点,且BE=31BC 1 . (1)求证: GE ∥侧面AA 1B 1B ;(2)求平面B 1GE 与底面ABC 所成锐二面角的大小 . 19.已知曲线2:(0)C y x x =>,过C 上的点1(1,1)A 作曲线C 的切线1l 交x 于点1B ,再过点1B 作y 轴的平行线交曲线C 于点2A ,再过点2A 作曲线C 的切线2l 交x 轴于点2B ,再过点2B 作y 轴的平行线交曲线C 于点3A ,……,依次作下去,记点n A 的横坐标为na ()n N *∈(1)求数列{}n a 的通项公式(2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求证:1n na S ⋅≤(3)求证:11413n ni i ia S =-≤∑ 20.F 1、F 2为双曲线22221x y a b-=的左右焦点,O 为坐标原点,P 在双曲线的左支上,点M在右准线上,且满足:1FO PM =,11||||OF OMOP OF OM λ⎛⎫=+⎪⎝⎭(λ>0) (1)求此双曲线的离心率;(2)若过点N )的双曲线C 的虚轴端点分别为B 1、B 2(B 1在y 轴正半轴上),点A 、B 在双曲线上,且22B A B B λ=,110B A B B ⋅=,求双曲线C 和直线AB 的方程。
21.角A 、B 、C 是ΔABC 的内角,B A C <=,2π,向量)1,cos 2(A =,)sin ,21(A =且57=⋅。
(1)求sinA 的值;(2)求2cos 2sin )24(cos 2AA B +-π的值。
22.运动队11月份安排4次体能测试,规定每位运动员一开始就要参加测试,一旦某次测试合格就不必参加以后的测试,否则4次测试都要参加。
若李明4次测试当次合格的概率依次组成一公差为91的等差数列,且他直至第二次测试才合格的概率为.8125 (1)求李明第一次参加测试就合格的概率P 1;(结果用分数表示) (2)求李明11月份体能测试能合格的概率.(结果用分数表示) 23.在直角梯形P 1DCB 中,P 1D//CB ,CD ⊥P 1D 且P 1D = 6,BC = 3,DC =6,A 是P 1D的中点,沿AB 把平面P 1AB 折起到平面PAB 的位置,使二面角P -CD -B 成45°角,设E 、F 分别是线段AB 、PD 的中点.(1)求证:AF//平面PEC ;(2)求平面PEC 和平面PAD所成的二面角的大小; (3)求点D 到平面PEC 的距离.24.在直角坐标平面中,△ABC 的两个顶点为 A (0,-1),B (0, 1)平面内两点G 、M 同时满足①0GA GB GC ++= , ②||MA = ||MB = ||MC ③GM ∥AB(1)求顶点C 的轨迹E 的方程;(2)设P 、Q 、R 、N 都在曲线E 上 ,定点F , 0),已知PF ∥FQ ,RF ∥FN 且PF ·RF = 0.求四边形PRQN 面积S 的最大值和最小。
25.已知b ax ax x f +=)(且不等式2|)(|>x f 的解集为).32,2(-- (1)求)(x f 的解析式;(2)设数列}{n a 满足:)(),(),20061()2006(11*+∈=+=N n a f a f f a n n ; (3)设nn n n b b b b T a nf b 1111),1(321++++== ,数列}{n a 的前n 项和为n S ,求证:.2+<n n S TBCDAP 1DBCFEAP参考答案1.(cos sin 2,cos sin )m n θθθθ+=-++,222||(cos sin 2)(cos sin )m n θθθθ+=-+++=4+22(cos sin )θθ-=4+4cos()4πθ+。