数学专题 新题原创强化训练
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微专题强化练(二) 与圆有关的最值问题一、选择题1.(2022·安徽省池州一中期中)若圆C的方程为x2+y2+mx+2my+(m-2)=0,则圆C的最小周长为( )A.B.C.D.2.(2022·重庆市巴蜀中学月考)直线l:(m-2)x+(1-m)y+1=0与圆C:x2-4x+y2=0相交于A,B两点,则|AB|的最小值是( )A.0 B.2 C.2D.43.(2021·北京卷)已知圆C:x2+y2=4,直线l:y=kx+m,当k的值发生变化时,直线l 被圆C所截得的弦长的最小值为2,则m的值为( )A.±2 B.±C.±D.±34.已知AC,BD为圆O:x2+y2=4的两条互相垂直的弦,且垂足为M(1,),则四边形ABCD 面积的最大值为( )A.5 B.10 C.15 D.205.点A是圆C1:(x-2)2+y2=1上的任一点,圆C2是过点(5,4)且半径为1的动圆,点B 是圆C2上的任一点,则AB长度的最小值为( )A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题6.设点P(x,y)是圆x2+(y+4)2=4上任意一点,则的最大值为________.7.在平面直角坐标系xOy中,圆Ω经过点(0,0),(2,4),(3,3),则圆Ω上的点到原点的距离的最大值为________.8.已知圆C:x2+y2+2(a-1)x-12y+2a2=0.当C的面积最大时,实数a的值为________;若此时圆C的一条对称轴为直线l:mx+ny-6=0(m>0,n>0),则的最大值为________.三、解答题9.已知P是圆C:(x-5)2+(y-5)2=r2(r>0)上的一个动点,它关于点A(9,0)的对称点为Q,O为原点,线段OP绕原点O逆时针方向旋转90°后,所得线段为OR,求|QR|的最小值与最大值.微专题强化练(二)1.D2.C3.C4.A5.B6.+2 7.28.-19.解:如图所示,设点P的坐标是(x,y),则点Q的坐标是(18-x,-y).线段OR由OP绕原点逆时针旋转90°得到,则点R的坐标为(-y,x),则|QR|==.∵P(x,y)为圆(x-5)2+(y-5)2=r2上的点,∴的几何意义为点M(9,-9)到圆上的点P(x,y)的距离.连接PM,当|PM|最小时,|QR|也最小;当|PM|最大时,|QR|也最大.连接MC,则|PM|min=||MC|-r|=|-r|=|2-r|,|PM|max=|MC|+r=2+r.∴|QR|min=|2-r|,|QR|max=(2+r).。
强化训练25 函数与导数——大题备考第二次作业1.[2022·江苏苏州模拟]已知函数f(x)=x ln x+1,(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若x>1时,函数f(x)>kx恒成立,求实数k的取值范围.2.[2022·福建厦门模拟]已知函数f(x)=e x-ax2-x-1.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的方程;(2)若f(x)≥0,求实数a的取值范围.3.[2022·山东日照三模]已知函数f(x)=(x-2)e x-ax+a ln x(a∈R).(1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间;(2)当a<e时,讨论f(x)的零点个数.4.[2022·辽宁协作体二模]已知函数f (x )=x ln x -12mx 2-x (m ∈R ).(1)若直线y =x +b 与f (x )的图象相切,且切点的横坐标为1,求实数m 和b 的值; (2)若函数f (x )在(0,+∞)上存在两个极值点x 1,x 2,且x 1<x 2,证明:ln x 1+ln x 2>2.强化训练25 函数与导数1.解析:(1)∵f (x )=x ln x +1,x >0, ∴f ′(x )=ln x +1,当x ∈(0,1e )时,f ′(x )<0;当x ∈(1e ,+∞)时,f ′(x )>0.所以函数f (x )在(0,1e )上单调递减,在(1e ,+∞)上单调递增.(2)由于x >1,f (x )>kx 恒成立,即k <ln x +1x恒成立,构造函数k (x )=ln x +1x,x >1,则求导可得k ′(x )=1x -1x 2=x -1x2,当x >1时,k ′(x )>0恒成立.所以k (x )在(1,+∞)上单调递增,则k (x )>k (1)=1, 所以k ≤1.2.解析:(1)因为f (x )=e x -x 2-x -1,当x =1时,切点为(1,e -3), 求导f ′(x )=e x-2x -1,故切线斜率k =f ′(1)=e -3, 所以所求切线方程为y =(e -3)x .(2)f (x )≥0等价于e x≥ax 2+x +1恒成立, 当a >0时,上式不恒成立,证明如下:当x <0时,e x <1,当x <-1a时,ax 2+x +1=x (ax +1)+1>1,从而e x ≥ax 2+x +1不恒成立,当a ≤0时,ax 2+x +1≤x +1,下面先证明e x≥x +1, 令h (x )=e x -x -1,则h ′(x )=e x-1,当x <0时,h ′(x )<0,h (x )单调递减;当x >0时,h ′(x )>0,h (x )单调递增, 所以h (x )min =h (0)=0,即h (x )≥0,所以e x≥x +1,而ax 2+x +1≤x +1,故e x ≥ax 2+x +1, 综上,若f (x )≥0,则实数a 的取值范围为(-∞,0]. 3.解析:(1)当a =-1时,f (x )=(x -2)e x+x -ln x ,则f ′(x )=(x -1)(e x +1x ),当x ∈(0,+∞)时,e x +1x>0恒成立,所以当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∈(1,+∞)时f ′(x )>0,f (x )单调递增,即f (x )的单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,+∞).(2)由题意,函数f (x )=(x -2)e x-ax +a ln x =(x -2)e x-a (x -ln x ),x >0, 设m (x )=x -ln x ,x >0,则m ′(x )=1-1x =x -1x,当x ∈(0,1)时,m ′(x )<0,m (x )单调递减; 当x ∈(1,+∞)时,m ′(x )>0,m (x )单调递增, 又由m (1)=1,所以m (x )≥1,令f (x )=0,可得(x -2)e x-ax +a ln x =0,所以a =(x -2)e xx -ln x,其中(x >0),令g (x )=(x -2)e x x -ln x ,可得g ′(x )=e x(x -1)(x -ln x )2(x -ln x +2x-1),令h (x )=x -ln x +2x -1,则h ′(x )=1-1x -2x 2=x 2-x -2x 2=(x -2)(x +1)x2(x >0), 可得0<x <2时,h ′(x )<0,h (x )单调递减;x >2时,h ′(x )>0,h (x )单调递增; 所以h (x )min =h (2)=2-ln 2>0,即x >0时,h (x )>0恒成立;故0<x <1时,g ′(x )<0,g (x )单调递减;x >1时,g ′(x )>0,g (x )单调递增; 所以g (x )min =g (1)=-e ,又由x →0时,g (x )→0,当x →+∞时,g (x )→+∞, 函数g (x )的图象,如图所示,结合图象可得:当a <-e 时,无零点;当a =-e 或0≤a <e 时,一个零点;当-e<a <0时,两个零点. 4.解析:(1)由题意,切点坐标为(1,-12m -1),f ′(x )=ln x -mx ,所以切线斜率为f ′(1)=-m =1,所以m =-1,切线为y +12m +1=1·(x -1),整理得y =x -32,所以b =-32.(2)证明:由(1)知f ′(x )=ln x -mx .由函数f (x )在(0,+∞)上存在两个极值点x 1,x 2,且x 1<x 2,知⎩⎪⎨⎪⎧ln x 1-mx 1=0ln x 2-mx 2=0,则m =ln x 1+ln x 2x 1+x 2且m =ln x 1-ln x 2x 1-x 2,联立得ln x 1+ln x 2x 1+x 2=ln x 1-ln x 2x 1-x 2,即ln x 1+ln x 2=x 1+x 2x 1-x 2·ln x 1x 2=(x 1x 2+1)·lnx 1x 2x 1x 2-1,设t =x 1x 2∈(0,1),则ln x 1+ln x 2=(t +1)·ln t t -1,要证ln x 1+ln x 2>2,只需证(t +1)·ln t t -1>2,只需证ln t <2(t -1)t +1,只需证ln t -2(t -1)t +1<0.构造函数g (t )=ln t -2(t -1)t +1,则g ′(t )=1t -4(t +1)2=(t -1)2t (t +1)2>0. 故g (t )=ln t -2(t -1)t +1,在t ∈(0,1)上递增,g (t )<g (1)=0,即g (t )=ln t -2(t -1)t +1<0,所以ln x 1+ln x 2>2.。
2020-2021学年新教材北师大版数学必修第一册专题强化训练3指数运算与指数函数含解析专题强化训练(三)指数运算与指数函数(建议用时:40分钟)一、选择题1.若a〈错误!,则化简错误!的结果是()A.错误!B.-错误!C.错误!D.-错误!C[∵a〈错误!,∴2a-1<0,于是,原式=错误!=错误!。
]2.若函数f(x)=错误!·a x是指数函数,则f错误!的值为() A.2B.-2 C.-2错误!D.2错误!D[∵函数f(x)是指数函数,∴错误!a-3=1,∴a=8.∴f(x)=8x,f错误!=8错误!=错误!=2错误!.]3.函数y=a x+1(a>0且a≠1)的图象必经过点()A.(0,1) B.(1,0)C.(2,1) D.(0,2)D[因为a0=1,所以,当x=0时,y=1+1=2。
]4.已知函数f(x)=3x-错误!错误!,则f(x)()A.是奇函数,且在R上是增函数B.是偶函数,且在R上是增函数C.是奇函数,且在R上是减函数D .是偶函数,且在R 上是减函数A [∵函数f (x )的定义域为R ,f (-x )=3-x -错误!错误!=错误!错误!-3x =-f (x ),∴函数f (x )是奇函数.∵函数y =错误!错误!在R 上是减函数,∴函数y =-错误!错误!在R 上是增函数.又∵y =3x 在R 上是增函数,∴函数f (x )=3x -错误!错误!在R 上是增函数.故选A 。
]5.函数f (x )=(错误!)错误!的单调递减区间为( )A .(-∞,+∞)B .[-3,3]C .(-∞,3]D .[3,+∞)D [令u =x 2-6x +5=错误!错误!-4,则u 的单调递增区间为错误!,又y =错误!错误!是减函数,所以函数f (x )=(错误!)错误!的单调递减区间为[3,+∞)]二、填空题6.方程3x -1=19的解为________.-1 [∵3x -1=错误!=3-2,∴x -1=-2,∴x =-1.]7.我国的人口约13亿,如果今后能将人口数年平均增长率控制在1%,那么经过x 年后我国人口数为y 亿,则y 与x 的关系式为_____________.y =13×(1+1%)x ,x ∈N * [经过1年后人口数为13×(1+1%)=13(1+1%);经过2年后人口数为13×(1+1%)2;…经过x年后人口数为13×(1+1%)x。
强化训练3 排列、组合、二项式定理一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)1.[2022·山东泰安模拟](x -1x)22展开式中的常数项为( )A .C 1122 B .-C 1122 C .C 1222D .-C 12222.3名男生2名女生站成一排照相,则2名女生相邻且都不站在最左端的不同的站法共有( )A .72种B .64种C .48种D .36种3.六名志愿者到北京、延庆、张家口三个赛区参加活动,若每个赛区两名志愿者,则安排方式共有( )A .15种B .90种C .540种D .720种4.[2022·湖南益阳一模]为迎接新年到来,某中学2022年“唱响时代强音,放飞青春梦想”元旦文艺晚会如期举行.校文娱组委员会要在原定排好的8个学生节目中增加2个教师节目,若保持原来的8个节目的出场顺序不变,则不同排法的种数为( )A .36B .45C .72D .905.[2022·山东德州二模]已知a >0,二项式(x +ax2)6的展开式中所有项的系数和为64,则展开式中的常数项为( )A .36B .30C .15D .106.[2022·山东淄博一模]若(1-x )8=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 8(1+x )8,则a 6=( )A .-448B .-112C .112D .4487.[2022·河北沧州二模](x -2x-1)5的展开式中的常数项为( )A .-81B .-80C .80D .1618.[2022·湖北十堰三模]甲、乙、丙、丁共4名学生报名参加夏季运动会,每人报名1个项目,目前有100米短跑、3 000米长跑、跳高、跳远、铅球这5个项目可供选择,其中100米短跑只剩下一个参赛名额,若最后这4人共选择了3个项目,则不同的报名情况共有( )A.224种B.288种C.314种D.248种二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多个符合题目要求,全部选对得5分,部分选对得2分,选错或多选得0分)9.[2022·河北唐山二模]已知(x-2x2)n的展开式中第3项与第8项的二项式系数相等,则( )A.n=9B.n=11C.常数项是672D.展开式中所有项的系数和是-110.在新高考方案中,选择性考试科目有:物理、化学、生物、政治、历史、地理6门.学生根据高校的要求,结合自身特长兴趣,首先在物理、历史2门科目中选择1门,再从政治、地理、化学、生物4门科目中选择2门,考试成绩计入考生总分,作为统一高考招生录取的依据.某学生想在物理、化学、生物、政治、历史、地理这6门课程中选三门作为选考科目,下列说法正确的是( )A.若任意选科,选法总数为C24B.若化学必选,选法总数为C12 C13C.若政治和地理至少选一门,选法总数为C12 C12C13D.若物理必选,化学、生物至少选一门,选法总数为C12 C12+111.[2022·广东·华南师大附中三模]已知(a+2b)n的展开式中第5项的二项式系数最大,则n的值可以为( )A.7 B.8C.9 D.1012.[2022·湖北荆州三模]已知二项式(2x-1x)n的展开式中共有8项,则下列说法正确的有( )A.所有项的二项式系数和为128B.所有项的系数和为1C.第4项和第5项的二项式系数最大D .有理项共3项三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.[2022·山东烟台三模]若(1-ax )8展开式中第6项的系数为1792,则实数a 的值为________.14.[2022·辽宁辽阳二模]某话剧社计划在今年7月1日演出一部红色话剧,导演已经选好了该话剧的9个角色的演员,还有4个角色的演员待定,导演要从8名男话剧演员中选3名,从5名女话剧演员中选1名,则导演的不同选择共有________种.15.[2022·浙江卷]已知多项式(x +2)(x -1)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则a 2=______,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=______.16.[2022·河北保定一模]2022年北京冬奥会的某滑雪项目中有三个不同的运动员服务点,现需将10名志愿者分配到这三个运动员服务点处,每处需要至少2名至多4名志愿者,则不同的安排方法一共有________种.强化训练3 排列、组合、二项式定理1.解析:(x -1x)22展开式中的常数项为C 1122 (-1)11=-C 1122 .答案:B2.解析:将2名女生捆绑在一起,故2名女生相邻有A 22 种站法,又2名女生都不站在最左端,故有A 13 种站法,剩下3个位置,站3名男生有A 33 种站法,故不同的站法共有A 22 A 13 A 33 =36种. 答案:D3.解析:先从六名志愿者中选择两名志愿者到北京参加活动,有C 26 =15种方法,再从剩下的4名志愿者中选择2名志愿者到延庆参加活动,有C 24 =6种方法,最后从剩下的2名志愿者中选择2名志愿者到延庆参加活动,有C 22 =1种方法.由分步乘法原理得共有15×6×1=90种方法.答案:B4.解析:采用插空法即可:第1步:原来排好的8个学生节目产生9个空隙,插入1个教师节目有9种排法; 第2步:排好的8个学生节目和1个教师节目产生10个空隙,插入1个教师节目共有10种排法,故共有9×10=90种排法. 答案:D5.解析:令x =1,则可得所有项的系数和为(1+a )6=64且a >0,解得a =1, ∵(x +1x 2)6的展开式中的通项T k +1=C k 6 x 6-k(1x2)k =C k 6 x 6-3k ,k =0,1, (6)∴当k =2时,展开式中的常数项为C 26 =15. 答案:C6.解析:(1-x )8=(x -1)8=[(1+x )-2]8=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 8(1+x )8,a 6=C 28 ·(-2)2=112.答案:C7.解析:(x -2x -1)5=(x -2x -1)(x -2x -1)(x -2x -1)(x -2x -1)(x -2x-1),所以展开式中的常数项为(-1)5+C 15 C 14 ×(-2)×(-1)3+C 25 C 23 ×(-2)2×(-1)=-81.答案:A8.解析:分两种情况讨论:①不选100米短跑,四名学生分成2名、1名、1名三组,参加除100米短跑的四个项目中的三个,有C 24 A 34 =144种;②1人选100米短跑,剩下三名学生分成2名、1名两组,参加剩下四个项目中的两个,有C 14 C 23 A 24 =144种.故他们报名的情况总共有144+144=288种. 答案:B9.解析:由C 2n =C 7n ,可得n =9,则选项A 判断正确;选项B 判断错误; (x -2x2)n 的展开式的通项公式为C k 9 x 9-k (-2)k x -2k =(-2)k C k 9 x 9-3k,令9-3k =0,则k =3,则展开式的常数项是(-2)3C 39 =-672.选项C 判断错误; 展开式中所有项的系数和是(1-212)9=-1.判断正确.答案:AD10.解析:若任意选科,选法总数为C 12 C 24 ,A 错误; 若化学必选,选法总数为C 12 C 13 ,B 正确;若政治和地理至少选一门,选法总数为C 12 (C 12 C 12 +1),C 错误;若物理必选,化学、生物至少选一门,选法总数为C 12 C 12 +1,D 正确. 答案:BD11.解析:当(a +2b )n的展开式中第4项和第5项的二项式系数相等且最大时,n =7; 当(a +2b )n的展开式中第5项和第6项的二项式系数相等且最大时,n =9; 当(a +2b )n的展开式中只有第5项的二项式系数最大时,n =8. 答案:ABC12.解析:由题设n =7,则T k +1=C k 7 (2x )7-k(-1x)k =(-1)k 27-k C k7 x7-3k2,A .所有项的二项式系数和为27=128,正确; B .当x =1,所有项的系数和为(2-1)7=1,正确;C .对于二项式系数C k 7 ,显然第四、五项对应二项式系数C 37 =C 47 最大,正确; D .有理项为7-3k2∈Z ,即k =0,2,4,6共四项,错误.答案:ABC13.解析:因为T 6=T 5+1=C 58 (-ax )5=C 58 (-a )5x 5=C 38 (-a )5x 5, 所以有:C 38 (-a )5=-56a 5=1 792, 所以a 5=-32, 解得a =-2. 答案:-214.解析:依题意,可得导演的不同选择的种数为C 38 ·C 15 =280. 答案:28015.解析:因为(x +2)(x -1)4展开式中x 2的系数为a 2,所以a 2=C 34 (-1)3+2C 24 (-1)2=8.在多项式(x +2)(x -1)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5中,令x =0,得a 0=2;令x =1,得a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=0.所以a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=-a 0=-2.答案:8 -216.解析:根据题意得,这10名志愿者分配到三个运动员服务点处的志愿者数目为2,4,4或3,3,4,所以不同的安排方法共有C 210 C 48 C 44 A 22 A 33 +C 410 C 36 C 33 A 22 A 33 =22 050. 答案:22 050。
专题强化训练(一)一、单项选择题1.(2022·山东济南二模)函数f(x)=√16-x 2x的定义域是( A )A.[-4,0)∪(0,4]B.[-4,4]C.(-∞,-4]∪[4,+∞)D.[-4,0)∪[4,+∞)解析:由{16-x 2≥0,x ≠0,得-4≤x ≤4,且x ≠0,所以函数y=√16-x 2x 的定义域是[-4,0)∪(0,4].故选A.2.(2022·四川绵阳三模)已知函数f(x)=x x -1,则( D )A.f(x)为奇函数B.f(f(2))=1C.f(x)在(1,+∞)上单调递增D.f(x)的图象关于点(1,1)对称解析:由解析式知函数f(x)的定义域为{x|x ≠1},显然不关于原点对称,所以f(x)不是奇函数,A 错误;f(2)=2,则f(f(2))=f(2)=2,B 错误; 由f(x)=1+1x -1,可知f(x)在(1,+∞)上单调递减且图象关于点(1,1)对称,故C 错误,D 正确.故选D.3.(2022·陕西西安二模)设f(x)={2x+1-1,x ≤3,log 2(x 2-1),x >3,若f(x)=3,则x的值为( B )A.3B.1C.-3D.1或3解析:当x ≤3时,令2x+1-1=3,解得x=1,当x>3时,令log 2(x 2-1)=3,解得x=±3,这与x>3矛盾,所以x=1.故选B. 4.(2022·河北石家庄一模)函数f(x)=x 32x +2-x的部分图象大致是( A )解析:函数f(x)=x 32x +2-x的定义域为R,f(-x)=-f(x),故为奇函数,图象关于原点对称,据此排除B,D 选项;易知当x →+∞时,f(x)=x 32x +2-x>0,2x →+∞,2-x →0,x 3→+∞,因为指数函数y=2x 比幂函数y=x 3增长的速率要快,故f(x)→0,即f(x)在x →+∞时,图象往x 轴无限靠近且在x 轴上方,故A 选项符合.故选A.5.(2022·北京丰台区二模)已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减.若f(lg x)>f(1),则x 的取值范围是( C ) A.(110,1) B.(0,110)∪(1,+∞)C.(110,10) D.(0,110)∪(10,+∞)解析:因为偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,所以f(x)在区间(-∞,0]上单调递增,则f(lg x)>f(1)等价于|lg x|<1,即-1<lg x<1,即lg 110<lg x<lg 10,解得110<x<10,即原不等式的解集为(110,10).故选C.6.(2022·天津河东区一模)设f(x)是定义域为R 的偶函数,且在(-∞,0)上单调递增,则( B ) A.f(log 314)>f(2-32)>f(2-23)B.f(2-32)>f(2-23)>f(log 314)C.f(log 314)>f(2-23)>f(2-32)D.f(2-23)>f(2-32)>f(log 314)解析:因为f(x)是定义域为R 的偶函数,且在(-∞,0)上单调递增,所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,又log 34>1,0<2-32<2-23<1,所以f(2-32)>f(2-23)>f(log 34),即f(2-32)>f(2-23)>f(log 314).故选B.7.(2022·江苏苏州二模)已知f(x)是定义域为R 的偶函数, f(5.5)=2,g(x)=(x-1)f(x).若g(x+1)是偶函数,则g(-0.5)=( D ) A.-3 B.-2 C.2 D.3解析:g(x+1)为偶函数,则g(x)的图象关于直线x=1对称,即g(x)=g(2-x),即(x-1)f(x)=(1-x)f(2-x),即f(x)+f(2-x)=0,所以f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,又f(x)是定义域为R 的偶函数,所以f(x)=-f(2-x)=-f(x-2),所以f(x-4)=f[(x-2)-2]=-f(x-2)=- [-f(x)]=f(x),即f(x-4)=f(x),所以f(x)的周期为4,所以f(5.5)=f(1.5)=f(-2.5)=f(2.5)=2,所以g(-0.5)=g(2.5)=1.5f(2.5)=3.故选D.8.(2022·天津市第四十七中学模拟预测)已知函数f (x )= {-12x ,x ≥0,2x -x 2,x <0,若f(2-a 2)>f(-|a|),则实数a 的取值范围是( A ) A.(-2,-√10-23)∪(√10-23,2) B.(-2,-1)∪(1,2)C.(-2,0)∪(0,2)D.(-1,0)∪(0,1)解析:作出函数f(x)={-12x ,x ≥0,2x -x 2,x <0的图象如图,因为-|a|≤0,若2-a 2<0,由f(x)在(-∞,0)上单调递增,且f(2-a 2)>f(-|a|),则2-a 2>-|a|,解得√2<|a|<2; 若2-a 2≥0,则-12(2-a 2)>-2|a|-a 2,解得√10-23<|a|≤√2. 综上,√10-23<|a|<2,解得-2<a<-√10-23或√10-23<a<2.所以实数a 的取值范围是(-2,-√10-23)∪(√10-23,2).故选A.二、多项选择题9.(2022·山东济南一中模拟预测)设函数f(x)={log 2(x -1),x >2,2x -3,x ≤2,则以下结论正确的为( BC ) A.f(x)为R 上的增函数B.f(x)有唯一的零点x 0,且1<x 0<2C.若f(m)=5,则m=33D.f(x)的值域为R解析:作出f(x)的图象如图所示.对于A,取特殊值:f(2)=1,f(3)=1,故A 错误;对于B,由图象可知,f(x)有唯一的零点x 0,f(x)在(-∞,2]上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,故B 正确;对于C,当x ≤2时,2x -3≤1,故log 2(m-1)=5,解得m=33,故C 正确; 对于D,f(x)的值域为(0,+∞)∪(-3,1]=(-3,+∞),故D 错误.故选BC. 10.(2022·重庆模拟预测)定义在(-1,1)上的函数f(x)满足f(x)-f(y)=f(x -y 1-xy),且当x ∈(-1,0)时,f(x)<0,则有( ABC )A.f(x)为奇函数B.存在非零实数a,b,使得f(a)+f(b)=f(12)C.f(x)为增函数D.f(12)+f(13)>f(56)解析:令x=0,y=0,得f(0)-f(0)=f(0),所以f(0)=0;令x=0,y=x,得f(0)-f(x)=f(-x),故-f(x)=f(-x),所以f(x)为奇函数,A 正确;任取-1<x 1<x 2<1,则f(x 1)-f(x 2)=f(x 1-x 21-x 1x 2),因为x 1-x 21-x 1x 2+1=x 1-x 2+1-x 1x 21-x 1x 2=(1+x 1)(1-x 2)1-x 1x 2>0,故-1<x 1-x 21-x 1x 2<0,f(x 1)-f(x 2)=f(x 1-x 21-x 1x 2)<0,f(x 1)<f(x 2),故f(x)为增函数,C 正确; f(12)+f(13)=f(12)-f(-13)=f(12+131+12×13)=f(57)<f(56),D 错误;若f(a)+f(b)=f(a)-f(-b)=f(a+b1+ab )=f(12),则a+b1+ab=12,则2a+2b=1+ab,a=1-2b2-b =2+3b-2,当b∈(-1,1)时,a∈(-1,1),所以存在非零实数a,b,使得f(a)+f(b)=f(12),B正确.故选ABC.11.若函数f(x)满足:对定义域内任意的x1,x2(x1≠x2),有f(x1)+f(x2)>2f(x1+x22),则称函数f(x)具有H性质.则下列函数中具有H性质的是( ACD )A.f(x)=(12)xB.f(x)=ln xC.f(x)=x2(x≥0)D.f(x)=tan x(0≤x<π2)解析:若对定义域内任意的x1,x2(x1≠x2),有f(x1)+f(x2)>2f (x1+x22),则点(x1,f(x1)),(x2,f(x2))连线的中点在点(x1+x22,f(x1+x22))的上方,如图(其中a=f(x1+x22),b=f(x1)+f(x2)2).根据函数f(x)=(12)x,f(x)=ln x,f(x)=x2(x≥0),f(x)=tan x(0≤x<π2)的图象可知,函数f(x)=(12)x,f(x)=x2(x≥0),f(x)=tan x(0≤x<π2)具有H性质,函数f(x)=ln x不具有H性质.故选ACD.12.(2022·福建福州模拟预测)设函数f(x)的定义域为R,f(x-1)为奇函数,f(x+1)为偶函数,当x ∈(-1,1)时,f(x)=-x 2+1,则下列结论正确的是( ABD ) A.f(72)=-34B.f(x+7)为奇函数C.f(x)在(6,8)上单调递减D.方程f(x)+lg x=0仅有6个实数解解析:因为f(x+1)为偶函数,故f(x+1)=f(-x+1),令x=52得f(72)=f(-52+1)=f(-32),因为f(x-1)为奇函数,故f(x-1)=-f(-x-1),令x=-12得f(-32)=-f(12-1)=-f(-12),其中f(-12)=-14+1=34,所以f(72)=f(-32)=-f(-12)=-34,A 正确;因为f(x-1)为奇函数,所以f(x)的图象关于点(-1,0)中心对称,又f(x+1)为偶函数,则f(x)的图象关于直线x=1对称,所以f(x)的周期为4×2=8,故f(x+7)=f(x-1),所以f(-x+7)=f(-x-1)=-f(x-1)= -f(x-1+8)=-f(x+7),从而f(x+7)为奇函数,B 正确;f(x)=-x 2+1在x ∈(-1,0)上单调递增,又f(x)的图象关于点(-1,0)中心对称,所以f(x)在(-2,0)上单调递增,且f(x)的周期为8,故f(x)在(6,8)上单调递增,C 错误;根据题目条件画出函数f(x)与y=-lg x 的图象,如图所示,其中y=-lg x 单调递减且-lg 12<-1,所以两函数图象有6个交点,故方程f(x)+lg x=0仅有6个实数解,D 正确.故选ABD.三、填空题13.(2022·广东深圳二模)已知函数f(x)=ln(e x +1)-kx 是偶函数,则k= .解析:由题意知f(x)=ln(e x +1)-kx 是偶函数,则x ∈R,f(-x)=f(x), 即ln(e -x +1)-k(-x)=ln(e x +1)-kx, 即ln(e x +1)-x+kx=ln(e x +1)-kx, 即(k-1)x=-kx,解得k=12.答案:1214.(2022·山东烟台一模)已知f(x)为R 上的奇函数,且f(x)+ f(2-x)=0,当-1<x<0时,f(x)=2x ,则f(2+log 25)的值为 . 解析:由题设,f(2-x)=-f(x)=f(-x),故f(2+x)=f(x),即f(x)的周期为2,所以f(2+log 25)=f(2×2+log 254)=f(log 254)=-f(log 245),且-1<log 245<0,所以f(2+log 25)=-2log 245=-45.答案:-4515.(2022·湖南湘潭三模)已知a >0,且a ≠1,函数f (x )= {log a (2x 2+1),x ≥0,a x,x <0,若f(f(-1))=2,则a= ,f(x)≤4的解集为 .解析:①由题可知,f(f(-1))=f(a -1)=log a (2a -2+1)=2,则a 2=2a -2+1,即a 4-a 2-2=0,解得a 2=2,故a=√2.②当x ≥0时,f(x)=log √2(2x 2+1)≤4,解得0≤x ≤√62;当x<0时, f(x)=(√2)x≤4恒成立,故不等式的解集为(-∞,√62]. 答案:√2 (-∞,√62]16.(2022·山东菏泽一模)已知奇函数f(x)在区间(-∞,0)上是增函数,且f(-2)=-1,f(1)=0,当x>0,y>0时,都有f(xy)=f(x)+f(y),则不等式log 3|f(x)+1|<0的解集为 .解析:法一 不等式log 3|f(x)+1|<0等价于0<|f(x)+1|<1,即0<f(x)+1<1或-1<f(x)+1<0,即-1<f(x)<0或-2<f(x)<-1,因为f(x)是奇函数,且f(-2)=-1,f(1)=0,所以f(2)=1,f(-1)=0,故f(1)= f(2×12)=f(2)+f(12)=0 ,则f(12)=-1 ,f(14)=f(12×12)=f(12)+f(12)=-2,f(-4)=-f(4)=-f(2)-f(2)=-2.又奇函数f(x)在区间(-∞,0)上是增函数,故f(x)在区间(0,+∞)上也是增函数,故-1<f(x)<0,即f(-2)<f(x)<f(-1)或f(12)<f(x)<f(1),此时x ∈(-2,-1)∪(12,1) ;而-2<f(x)<-1,即f(-4)<f(x)<f(-2) 或f(14)<f(x)<f(12),此时x ∈(-4,-2)∪(14,12),故不等式l o g 3|f (x )+1|<0的解集为(-4,-2)∪(-2,-1)∪(14,12)∪(12,1).法二 因为f(x)为奇函数,且f(-2)=-1,所以f(2)=1,又当x>0,y>0时,都有f(xy)=f(x)+f(y),所以当x>0时,可设f(x)=log a x(a>0,且 a ≠1),由f(2)=1可得a=2,所以f(x)={log 2x (x >0),-log 2(-x )(x <0),由log 3|f(x)+1|<0可得-2<f(x)<0且f(x)≠-1. 作出函数f(x)的图象如图,由图象可知,不等式的解集为(-4,-2)∪(-2,-1)∪(14,12)∪(12,1).答案:(-4,-2)∪(-2,-1)∪(14,12)∪(12,1)。
专题四 新题原创强化训练第二关 综合强化试卷(二)一、单选题1.已知集合{}|||1,=<-∈M x x x R ,{}|01,=<<∈N x x x R ,则M ⋂N =( ) A .∅B .(0,1)C .(1,1)-D .R 2.设12i z i -=+,其中i 为虚数单位,则z =( ) A .125i + B .125i - C .135i + D .135i - 3.已知等差数列{}n a 的公差为2,若123,,a a a 成等比数列,则1a = ( )A .10-B .8-C .6-D .4-4.函数()()1ln 2f x x x =--的零点所在的大致区间是( ) A .()2,3 B .()3,4C .()4,5D .()5,6 5.如图所示,九连环是中国的一种古老的智力游戏,它环环相扣,趣味无穷.它主要由九个圆环及框架组成,每个圆环都连有一个直杆,各直杆在后一个圆环内穿过,九个直杆的另一端用平板或者圆环相对固定,圆环在框架上可以解下或者套上.九连环游戏按某种规则将九个环全部从框架上解下或者全部套上.将第n 个圆环解下最少需要移动的次数记为()f n (9n ≤且*n N ∈),已知()11f =,()21f =,且通过该规则可得()()()1221f n f n f n =-+-+,则解下第5个圆环最少需要移动的次数为( )A .7B .16C .19D .216.若(3,1),(1,),2a b t a b a =-=+⊥v v v v v(),则t =( )A .32B .23C .14D .13 7.函数的一段图象如图所示,则( )A .B .C .D .8.近年来,由于大学生不理智消费导致财务方面的新闻层出不穷,无力偿还校园贷,跳楼自杀也偶有发生,一时间人们对大学生的消费观充满了质疑.为进一步了解大学生的消费情况,对S 城某大学的10000名(其中男生6000名,女生4000名)在校本科生.按性别采用分层抽样的方式抽取了1000名学生进行了问卷调查,其中有一项是针对大学生每月的消费金额进行调查统计.通过整理得到如图所示的频率分布直方图.已知在抽取的学生中,月消费金额超过2000元的女生有150人,根据上述数据和频率分布直方图,判断下列说法正确的是( )参考数据与参考公式: ()20P K k ≥ 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001()()()()()22,n ad bc K a b c d a c b d -=++++其中.n a b c d =+++A .月消费金额超过2000元的女生人数少于男生人数B .所调查的同学中月消费金额不超过500元的共有4人C .样本数据的中位数约为1750元D .在犯错的概率不超过0.1%的情况下认为月消费金额在2000元以上的大学生与性别有关9.已知函数lg(1),0()1lg ,01x x f x x x+≥⎧⎪=⎨<⎪-⎩,且0a b +>,0b c +>,0c a +>,则()()()f a f b f c ++的值( ) A .恒为正 B .恒为负 C .恒为0 D .无法确定10.已知两条不同直线1l 和2l 及平面α,则直线12l l //的一个充分条件是 ( )A .1//l α且//2l αB .1l α⊥且2l α⊥C .1//l α且2l α⊄D .1//l α且2l α⊂11.长方体1111ABCD A B C D -中,1AB =,2AD =,15AA =,P 是棱1DD 上的动点,则1PA C ∆的面积最小时,DP =( )A .1B .2C .52 D .412.已知双曲线22221(0,0)x y a b ab-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 且与渐近线垂直的直线分别与该渐近线和y 轴相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若22AOF AOB S S ∆∆=,则双曲线的离心率为( )A B C .2 D二、填空题13.已知变量,x y 满足约束条件236,1,33,x y y x x y +≤⎧⎪≤+⎨⎪-≤⎩则目标函数2z x y =+的最小值为__________.14.已知抛物线的方程为()220x py p =>,过抛物线的焦点,且斜率为1的直线与抛物线交于A 、B 两点,8AB =,则p =______,M 为抛物线弧AOB 上的动点,AMB ∆面积的最大值是______. 15.如图,为测量一座山的高度,某勘测队在水平方向的观察点A ,B 测得山顶的仰角分别为α,β,且该两点间的距离是l 米,则此山的竖直高度h 为__________米(用含α,β,l 的式子表达).16.已知函数()2ln f x ax x x =-在1[,)e+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是__________. 三、解答题17.如图,在半径为20cm 的半圆形(O 为圆心)铝皮上截取一块矩形材料ABCD ,其中,A B 在直径上,点,C D 在圆周上.(1)设AD x =,将矩形ABCD 的面积y 表示成x 的函数,并写出其定义域;(2)怎样截取,才能使矩形材料ABCD 的面积最大?并求出最大面积.18.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,满足122n n S +=-.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(2n ﹣1)a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .19.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且22212cos 2B C a b c +⎛⎫+=- ⎪⎝⎭. (1)求角C ;(2)若c =,求ABC ∆周长的最大值.20.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,190BAC CAA ∠=∠=︒,11AA B===.(Ⅰ)求证:1A B BC ⊥;(Ⅰ)若M 是棱11B C 的中点,求二面角M AB C --的余弦值.21.如图,圆22 If. (16x y ++=,)N 是圆M 内一个定点,P 是圆上任意一点,线段PN 的垂直平分线l 和半径MP 相交于点Q ,当点P 在圆M 上运动时,点Q 的轨迹为曲线E(1)求曲线E 的方程;(2)过点D (0,3)作直线m 与曲线E 交于A ,B 两点,点C 满足OC OA OB =+u u u v u u u v u u u v(O 为原点),求四边形OACB 面积的最大值,并求此时直线m 的方程;(3)已知抛物线212y x =-上,是否存在直线与曲线E 交于G ,H ,使得G ,H 的中点F 落在直线y =2x 上,并且与抛物线相切,若直线存在,求出直线的方程,若不存在,说明理由.22.已知函数21ln 02f x ax x a x=-+≥()(). (1)讨论函数f (x )的极值点的个数;(2)若f (x )有两个极值点1x ,2x ,证明:1234ln 2f x f x +>-()(). 23.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C :1x y +=与曲线2C :22cos 2sin x y ϕϕ=+⎧⎨=⎩(ϕ为参数,[)0,2ϕπ∈).以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)写出曲线1C ,2C 的极坐标方程;(2)在极坐标系中,已知点A 是射线l :θα=(0ρ≥)与1C 的公共点,点B 是l 与2C 的公共点,当α在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上变化时,求OB OA 的最大值.专题四 新题原创强化训练第二关 综合强化试卷(二)一、单选题1.已知集合{}|||1,=<-∈M x x x R ,{}|01,=<<∈N x x x R ,则M ⋂N =( )A .∅B .(0,1)C .(1,1)-D .R【答案】A【解析】对集合M ,1x <-,则x ∈∅,根据集合的交运算可得M N ⋂=∅.故选A.2.设12i z i-=+,其中i 为虚数单位,则z =( ) A .125i + B .125i - C .135i + D .135i - 【答案】C 【解析】因为12i z i -=+()()()()1213225i i i i i ---==+-,故z =135i +.故选C. 3.已知等差数列{}n a 的公差为2,若123,,a a a 成等比数列,则1a = ( )A .10-B .8-C .6-D .4- 【答案】B【解析】由于123,,a a a 成等比数列,即2213a a a =⋅,()()211124a a a +=⋅+,解得18a =-. 4.函数()()1ln 2f x x x =--的零点所在的大致区间是( ) A .()2,3B .()3,4C .()4,5D .()5,6 【答案】B 【解析】因为函数解析式为()()1ln 2f x x x =--,则()1303f =-<,()14ln 204f =->,所以()()340f f ⋅<,即零点所在的大致区间为()3,4.故选B.5.如图所示,九连环是中国的一种古老的智力游戏,它环环相扣,趣味无穷.它主要由九个圆环及框架组成,每个圆环都连有一个直杆,各直杆在后一个圆环内穿过,九个直杆的另一端用平板或者圆环相对固定,圆环在框架上可以解下或者套上.九连环游戏按某种规则将九个环全部从框架上解下或者全部套上.将第n 个圆环解下最少需要移动的次数记为()f n (9n ≤且*n N ∈),已知()11f =,()21f =,且通过该规则可得()()()1221f n f n f n =-+-+,则解下第5个圆环最少需要移动的次数为( )A .7B .16C .19D .21【答案】B 【解析】由已知()()()322111214f f f =++=++=,()()()432214217f f f =++=++=, ()()()5423178116f f f =++=++=,故选B .6.若(3,1),(1,),2a b t a b a =-=+⊥v v v v v(),则t =( )A .32B .23C .14D .13 【答案】B 【解析】(3,1),(1,)2(7,2)a b t a b t =-=⇒+=-r r r r ,2(7,2)(3,1)0212023a b a t t t +⊥⇒-⋅-=⇒-+=⇒=r r r (),故选B.7.函数的一段图象如图所示,则( )A .B .C .D .【答案】D【解析】由图像知A=1,,所以函数的解析式为,又函数图像过点(2,1)点,所以,即,将选项代入得答案为D .8.近年来,由于大学生不理智消费导致财务方面的新闻层出不穷,无力偿还校园贷,跳楼自杀也偶有发生,一时间人们对大学生的消费观充满了质疑.为进一步了解大学生的消费情况,对S 城某大学的10000名(其中男生6000名,女生4000名)在校本科生.按性别采用分层抽样的方式抽取了1000名学生进行了问卷调查,其中有一项是针对大学生每月的消费金额进行调查统计.通过整理得到如图所示的频率分布直方图.已知在抽取的学生中,月消费金额超过2000元的女生有150人,根据上述数据和频率分布直方图,判断下列说法正确的是( )参考数据与参考公式:()()()()()22,n ad bc K a b c d a c b d -=++++其中.n a b c d =+++A .月消费金额超过2000元的女生人数少于男生人数B .所调查的同学中月消费金额不超过500元的共有4人C .样本数据的中位数约为1750元D.在犯错的概率不超过0.1%的情况下认为月消费金额在2000元以上的大学生与性别有关【答案】D【解析】由直方图知,(0.004+0.013+0.014+a+0.027+0.039+0.08)×5=1,解得a=0.023,故月消费金额超过2000元的大学生人数为(0.023+0.014+0.013)×5×1000=250人,由分层抽样知,男生、女生抽样的人数分别为600人和400人,由题知,月消费金额超过2000元的男生人数为100人,故A选项错误;月消费金额不超过500元的人数为0.004×5×1000=20人,故选项B错误;又由频率分布直方图知,当消费金额小于1750元时,频率为(0.004+0.027+0.039)×5+0.08×5×12=0.55>0.5.选项C错误;由条件可以列出列联表:故K2的观测值()()()()()250010.8289n ad bcka b c d a c b d-==>++++,所以在犯错的概率不超过0.1%的情况下可以判断月消费金额在2000元以上的大学生与性别有关.故选D.9.已知函数lg(1),0()1lg,01x xf xxx+≥⎧⎪=⎨<⎪-⎩,且0a b+>,0b c+>,0c a+>,则()()()f a f b f c++的值()A.恒为正B.恒为负C.恒为0D.无法确定【解析】由题意得()()()()1,01,011,0,01lg x x lg x x f x lg x x lg x x ⎧+≥⎧+≥⎪⎪==⎨⎨--<<⎪⎩⎪-⎩, 当0x >时,0x -<,于是()()()lg 1f x x f x -=-+=-.同理当0x <时,可得()()f x f x -=-, 又()00f =,所以函数()f x 是R 上的奇函数. 又根据函数单调性判定方法可得()f x 在R 上为增函数. 由0,0,0a b b c c a +>+>+>,可得,,a b b c c a >->->-, 所以()()()()()(),,f a f b f b f c f c f a >->->-, 所以()()()()()()0,0,0f a f b f b f c f c f a +>+>+>, 以上三式两边分别相加可得()()()0f a f b f c ++>,故选A.10.已知两条不同直线1l 和2l 及平面α,则直线12l l //的一个充分条件是 ( )A .1//l α且//2l αB .1l α⊥且2l α⊥C .1//l α且2l α⊄D .1//l α且2l α⊂【答案】B【解析】A:1l 与2l 可能相交或异面.B 正确.C :1l 与2l 可能相交或异面.D:1l 与2l 可能异面.11.长方体1111ABCD A B C D -中,1AB =,2AD =,15AA =,P 是棱1DD 上的动点,则1PA C ∆的面积最小时,DP =( ) A .1B .2C .52D .4【解析】根据题意,以A 为坐标原点,以1,,AB AD AA 所在直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系如下图所示:设(),05DP x x =≤≤,故可得()()()10,2,,0,0,5,1,2,0P x A C ,由空间中两点之间的距离公式可得1A P ==PC=1AC 故在三角形1PA C中,由余弦定理可得222211112A P PC AC cos A PC A P PC+-∠==⨯,则1sin A PC ∠==,故11112A PC S sin A PC A P PC =∠⨯⨯n12===当且仅当1x =时,1PA C ∆的面积最小.故满足题意时,1DP =.故选A.12.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 且与渐近线垂直的直线分别与该渐近线和y 轴相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若22AOF AOBS S ∆∆=,则双曲线的离心率为()AB C.2D【解析】由题意,取双曲线的一条渐近线by x a=,即0bx ay -=,则过右焦点(c,0)F 与渐近线垂直的直线方程为()ay x c b=--,即0ax by ac +-=,又由焦点(c,0)F 到渐近线0bx ay -=的距离为2d F A b ===,又由22AOF AOBS S ∆∆=,所以22F A AB b ==,即12AB b =,又由原点到0ax by ac +-=的距离为OA a ==,在直角2F OB ∆中,由射影定理得22OA F A AB =⋅,即222b a =,又由222bc a =-,整理得223c a =,所以c e a == B.二、填空题13.已知变量,x y 满足约束条件236,1,33,x y y x x y +≤⎧⎪≤+⎨⎪-≤⎩则目标函数2z x y =+的最小值为__________.【答案】7-【解析】作出不等式组对应的平面区域如图: 设z =x +2y 得y 12=-x 2z +,平移直线y 12=-x 2z +,由图象可知当直线y 12=-x 2z+经过点A 时,纵截距最小,z 也最小,由3310x y x y -=⎧⎨-+=⎩,解得A (﹣3,﹣2),Ⅰ目标函数2z x y =+的最小值为7-.14.已知抛物线的方程为()220x py p =>,过抛物线的焦点,且斜率为1的直线与抛物线交于A 、B 两点,8AB =,则p =______,M 为抛物线弧AOB 上的动点,AMB ∆面积的最大值是______.【答案】2【解析】(1)抛物线焦点为(0,)2p F ,设点1122(,),(,)A x y B x y ,直线方程为:2p y x =+,代入抛物线方程得22304p y py -+=,则123y y p +=,因为1248y p p A y B ++===,所以2p =;(2)抛物线方程为:24x y =,直线方程为:1y x =+,联立得2440x x --=,解得1222x x =-=+设点20(,)4x M x ,(022x -≤≤+,点M 到直线AB的距离为d =, 20(2121)2AMB x AB d S ∆-==-,当02x =时,面积取得最大值. 故答案为:2;15.如图,为测量一座山的高度,某勘测队在水平方向的观察点A ,B 测得山顶的仰角分别为α,β,且该两点间的距离是l 米,则此山的竖直高度h 为__________米(用含α,β,l 的式子表达).【答案】h=()sin sin sin αββα-l . 【解析】如图所示,在ⅠABC 中,ⅠACB=β﹣α,由正弦定理得,BC sin α=AB sin ACB∠, ⅠBC=()lsin sin αβα-;在ⅠBCD 中,sinⅠCBD=CDBC,Ⅰh=CD=BC•sinβ=()lsin sin sin αββα-.16.已知函数()2ln f x ax x x =-在1[,)e+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是__________.【答案】1[,)2+∞【解析】 由题意,可得()2ln 1f x ax x -'=-,若()f x 在1[,)e +∞递增,则()0f x '≥在1[,)e +∞恒成立, 则ln 12x a x +≥在1[,)e+∞恒成立, 令()ln 12x g x x +=,1[,)x e ∈+∞,则()22ln 4x g x x -'=,令()0g x '>,解得1x <,令()0g x '<,解得1x >, 所以()g x 在1[,1)e 递增,在(1,)+∞递增,故()()max 112g x g ==, 故12a ≥,所以实数a 的取值范围是1[,)2+∞.三、解答题17.如图,在半径为20cm 的半圆形(O 为圆心)铝皮上截取一块矩形材料ABCD ,其中,A B 在直径上,点,C D 在圆周上.(1)设AD x =,将矩形ABCD 的面积y 表示成x 的函数,并写出其定义域; (2)怎样截取,才能使矩形材料ABCD 的面积最大?并求出最大面积.【答案】xⅠ(0,20).(2)截取时,才能使矩形材料ABCD 的面积最大,最大面积为2400cm .【解析】(1)Ⅰy=f (x ),xⅠ(0,20).(2)2200,y x x ===2max 400y cm =.Ⅰ截取ABCD 的面积最大,最大面积为2400cm .18.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,满足122n n S +=-.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(2n ﹣1)a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .【答案】(1)2nn a =;(2)()12326n n T n +=-+【解析】(1)因为122n n S +=-,所以当1n =时,112S a ==,当2n …时,1122222n n n n n n a S S +-=-=--+=,上式对1n =也成立,所以2nn a =.(2)由(1)知(21)(21)2n n n b n a n =-=-g ,所以23123252(21)2n n T n =+++⋯+-g g g g ,23412123252(21)2n n T n +=+++⋯+-g g g g ,两式相减,得23122(222)(21)2n n n T n +-=+++⋯+--g 114(12)22(21)212n n n -+-=+---g g ,所以16(23)2n n T n +=+-g .19.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且22212cos2B C a b c +⎛⎫+=- ⎪⎝⎭. (1)求角C ;(2)若c =,求ABC ∆周长的最大值.【答案】(1)2πC .3=;(2)4+ 【解析】(1)由22212cos2B C a b c +⎛⎫+=- ⎪⎝⎭得22cos a b c A +=. 根据正弦定理,得sin 2sin 2cos sin A B A C +=,化为()sin 2sin 2cos sin A A C A C ++=,整理得到sin 2sin cos A A C =-,因为sin 0A >,故1cos 2C =-,又0C π<<,所以23C π=. (2)由余弦定理有2222cos c a b ab C =+-,故2212a b ab ++=,整理得到()2212122a b a b ab +⎛⎫+=+≤+ ⎪⎝⎭,故4a b +≤,当且仅当2a b ==时等号成立,所以周长的最大值为224++=+20.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,190BAC CAA ∠=∠=︒,11AA B===.(Ⅰ)求证:1A B BC ⊥;(Ⅰ)若M 是棱11B C 的中点,求二面角M AB C --的余弦值.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅰ 【解析】(Ⅰ)因为AB AC ⊥,1AC AA ⊥,又1AB AA A ⋂=,所以AC ⊥平面11ABB A .又1A B ⊂平面11ABB A ,所以1AC A B ⊥.设1AA =12AB A B ==,所以22211AB A B AA +=,所以1A B AB ⊥. 又AC AB A ⋂=,所以1A B ⊥平面ABC ,因为BC ⊂平面ABC ,所以1A B BC ⊥. (Ⅰ)由(Ⅰ)知,直线11A C ,11A B ,1BA 两两互相垂直.如图,以1A 为原点,分别以11A C ,11A B ,1BA 所在直线为x ,y ,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系1A xyz -.设1AA =()10,0,0A ,()0,2,2A --,()1,1,0M ,()0,0,2B -, 所以()0,2,0AB =u u u v ,()1,1,2MB =---u u u v.设平面MAB 的法向量为(),,n x y z =v,则00n AB n MB ⎧⋅=⎨⋅=⎩u u u v v u u u v v ,所以2020y x y z =⎧⎨---=⎩. 取1z =,则()2,0,1n v=-.而平面ABC 的一个法向量为()0,0,1m =v,所以cos ,5m n m n m n v v v v v v ⋅==. 易知二面角M AB C --为锐角,所以二面角M AB C --21.如图,圆22 If. (16x y ++=,)N是圆M 内一个定点,P 是圆上任意一点,线段PN 的垂直平分线l 和半径MP 相交于点Q ,当点P 在圆M 上运动时,点Q 的轨迹为曲线E(1)求曲线E 的方程;(2)过点D (0,3)作直线m 与曲线E 交于A ,B 两点,点C 满足OC OA OB =+u u u v u u u v u u u v(O 为原点),求四边形OACB 面积的最大值,并求此时直线m 的方程;(3)已知抛物线212y x =-上,是否存在直线与曲线E 交于G ,H ,使得G ,H 的中点F 落在直线y =2x 上,并且与抛物线相切,若直线存在,求出直线的方程,若不存在,说明理由.【答案】(1)2214x y +=(2)2,32y x =±+(3)存在,x +8y ﹣8=0或x =0【解析】(1)由题意可知,Q 在PN 的垂直平分线上,所以|QN |=|QP |,又因为|QM |+|QP |=r =4,所以|QM |+|QP |=4>|MN |,所以Q 点的轨迹为椭圆,且2a =4即a =2,由题意可知b =1,Ⅰ曲线E 的方程为2214x y +=(2)因为OC OA OB =+u u u r u u u r u u u r,所以四边形OACB 为平行四边形,当直线m 的斜率不存在时,显然不符合题意; 当直线m 的斜率存在时,设直线 的方程为y =kx +3,直线m 与曲线E 交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,联立方程组22314y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y , 整理得(1+4k 2)x 2+24kx +32=0.由Ⅰ=(24k )2﹣128(1+4k 2)>0 得k 2>2. x 1+x 2=﹣22414k k +,x 1x 2=23214k+, 因为S ⅠOAB =12|OD ||x 1﹣x 2|=32|x 1﹣x 2|,所以S ⅠOACB =2S ⅠOAB =3|x 1﹣x 2令k 2﹣2=t ,则k 2=t +2(由上式知t >0),所以S ⅠOANB,当且仅当t =94,即k 2=174时取等号,Ⅰ当k时, 平行四边形OACB 的面积的最大值为2.此时直线的方程为y=±2x +3 (3)若直线斜率存在,设直线与曲线E 的交点坐标为3344(,),(,)G x y H x y ,满足曲线E 的方程223322441414x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式作差可得()()()()3434343404x x y y x y y x +--++=,G ,H 的中点F 落在直线y =2x 上,则有()34342y y x x +=+代入可得343418y y x x -=--,直线方程可以设为18y x m =-+与抛物线方程联立, 得21218y x y x m ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,消元可得方程2440y y m +=﹣, 直线与抛物线相切则有16160m ∆==﹣,所以1m =,则直线的方程为x +8y ﹣8=0,与椭圆方程联立:2214880x y x y ⎧+=⎪⎨⎪+-=⎩,消元可得方程17y 2﹣32y +15=0,Ⅰ=322﹣4×17×15>0, 所以直线x +8y ﹣8=0满足题意.若直线斜率不存在时,直线x =0满足题意.所以,综上这样的直线存在,方程是x +8y ﹣8=0或x =0.22.已知函数21ln02f x ax x a x=-+≥()(). (1)讨论函数f (x )的极值点的个数;(2)若f (x )有两个极值点1x ,2x ,证明:1234ln 2f x f x +>-()(). 【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】(1)由题意,函数221ln ln 22f x ax x x ax x x=-+=--+(), 得2121'21ax x f x ax x x -+-=--+=(),0x ∈+∞(,), (i )若0a =时;1x f x x-'=(), 当01x ∈(,)时,()0f x '<,函数()f x 单调递减; 当1x ∈+∞(,)时,()0f x '>,函数()f x 单调递增, 所以当1x =,函数()f x 取得极小值,1x =是()f x 的一个极小值点;(ii )若0a >时,则180a ∆=-≤,即18a ≥时,此时0f x '≤(),()f x 在(0,)+∞是减函数,()f x '无极值点,当108a <<时,则180a ∆=->,令0f x ()'=,解得114x a =,214x a+=, 当10x x ∈(,)和2x x ∈+(,)∞时,0f x '<(),当12x x x ∈(,)时,0f x '>(), Ⅰ()f x 在1x 取得极小值,在2x 取得极大值,所以()f x 有两个极值点, 综上可知:(i )0a =时,()f x 仅有一个极值点;(ii).当18a ≥时,()f x 无极值点; (iii)当108a <<,()f x 有两个极值点.(2)由(1)知,当且仅当108a ∈(,)时,()f x 有极小值点1x 和极大值点2x ,且1x ,2x 是方程2210ax x -+=的两根,Ⅰ1212x x a +=,1212x x a=, 则222121121211ln ln 22f x f x ax x ax x x x +=-++-+()() 22121212ln 2ln 2x x a x x x x =-+-+++()()()22111ln[]42a a a a a=---+11ln 1242a a a =++-1ln 1ln 24a a =+--,设1ln ln 24g a a a =++-()1,1(0,)8a ∈,则221141044a g a a a a -'=-=<(),Ⅰ10,8a ∈()时,()g a 是减函数,1()()8g a g >,Ⅰ1ln3ln 234ln 28g a >+-=-(), Ⅰ1234ln 2f x f x +>-()(). 23.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C :1x y +=与曲线2C :22cos 2sin x y ϕϕ=+⎧⎨=⎩(ϕ为参数,[)0,2ϕπ∈).以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系. (1)写出曲线1C ,2C 的极坐标方程;(2)在极坐标系中,已知点A 是射线l :θα=(0ρ≥)与1C 的公共点,点B 是l 与2C 的公共点,当α在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上变化时,求OB OA 的最大值.【答案】(1)sin 42πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,4cos ρθ=(2)2+ 【解析】(1)因为曲线1C :1x y +=,所以曲线1C 的极坐标方程为()cos sin 1ρθθ+=,即sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭;因为曲线2C 的普通方程为()2224x y -+=,即2240x y x +-=, 所以曲线2C 的极坐标方程为4cos ρθ=.(2) 由(1)知1cos sin A OA ραα==+,4cos B OB ρα==,()()4cos cos sin 21cos 2sin 2224OB OA παααααα⎛⎫∴=+=++=++ ⎪⎝⎭,由02πα≤≤知52444πππα≤+≤,当242ππα+=,即8πα=时,OB OA 有最大值2+.。
人教版八年级数学强化练习题及答案20题随着国家对数学教育的日益重视,各类数学练习题也得到了广泛应用。
在八年级这个学习阶段,学生需要通过练习题来巩固和提高数学知识。
在本文中,我们将提供人教版八年级数学强化练习题及答案20题,供学生们参考。
1. 一个数减去6,再乘上3,结果是36,这个数是多少?解答:设这个数为x,则根据题意可得:(x - 6) × 3 = 36。
解这个方程可得x = 18。
2. 一盒香糖共有48颗,小明拿了其中三分之一,小刚拿了其中四分之一,还剩下多少颗?解答:小明拿了48 × 1/3 = 16颗,小刚拿了48 × 1/4 = 12颗。
剩下的香糖数量为48 - 16 - 12 = 20颗。
3. 一条绳子长12米,小明用这条绳子剪成3段,第1段比第2段短2米,第2段比第3段短4米,那么第1段、第2段、第3段各是多长?解答:设第1段为x,第2段为x + 2,第3段为x + 2 + 4。
则根据题意可得:x + (x + 2) + (x + 2 + 4) = 12。
解这个方程可得x = 2,所以第1段长2米,第2段长4米,第3段长8米。
4. 甲乙两人一起用时10天做完一项工作,甲单独做需要15天,甲、乙两人合作多少天可以完成?解答:设甲、乙两人合作x天可以完成工作。
根据题意可得:1/15 + 1/x = 1/10。
解这个方程可得x = 30,所以甲、乙两人合作30天可以完成。
5. 若一个数的6倍加上4等于40,这个数是多少?解答:设这个数为x,则根据题意可得:6x + 4 = 40。
解这个方程可得x = 6。
6. 用绳子围成一个三角形,已知两边分别为5cm和8cm,这个三角形的周长是多少?解答:根据三角形的定义,任意两边之和大于第三边。
所以,这个三角形的周长为5 + 8 + 未知边的长度。
7. 一个矩形的长是3倍宽,如果宽是4cm,这个矩形的面积是多少?解答:设矩形的宽为x,则矩形的长为3x。
新题原创强化训练第一关一、 填空题1. 已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N .若M 是FN 的中点,则FN 的长度为 ▲ .2.若函数()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x >时,()ln f x x x =,则不等式()e f x <-的解集为 ▲ .3.钢材市场上通常将相同的圆钢捆扎为正六边形垛(如图).现将99根相同的圆钢捆扎为1个尽可能大的正六边形垛,则剩余的圆钢根数为 ▲ .4.如图,在△ABC 中,点M 为边BC 的中点,且2AM =,点N 为线段AM 的中点,若74AB AC ⋅=,则NB NC ⋅的值为 ▲ .5.已知正数x y ,满足11910x y x y +++=,则1x y+的最小值是 ▲ . 6.设等比数列{a n }满足:1cos n n n a a θθ==+,其中π02n θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,*n ∈N .则数列{}n θ的前2 018项之和是 ▲ .二、解答题 1.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :222210x y a b a b +=>>()过点1⎛⎝⎭.设P 为椭圆C 在第一象限上的点,A ,B 分别为椭圆C 的左顶点和 下顶点,且PA 交y 轴于点E ,PB 交x 轴于点F .(1)求a b ,的值; (2)若F 为椭圆C 的右焦点,求点E 的坐标;(3)求证:四边形ABFE 的面积为定值.2. 设数列{a n }的前n 项和为n S ,且满足:()()2*0n n n a S a p n p >=+∈∈N R ,,. AB CM N(1)若29p =,求a 1的值; (2)若123a a a ,,成等差数列,求数列{a n }的通项公式.3.已知函数()e (1)x f x a x =-+,其中e 为自然对数的底数,a ∈R .(1)讨论函数()f x 的单调性,并写出相应的单调区间;(2)已知0a >,b ∈R ,若()f x b ≥对任意x ∈R 都成立,求ab 的最大值;(3)设()(e)g x a x =+,若存在0x ∈R ,使得00()()f x g x =成立,求a 的取值范围.。
专题四 新题原创强化训练第一关 综合强化试卷(一)一、单选题1.已知集合{}13A x x =<<,{}220B x x x =->,则A B =I ( )A .{}13x x <<B .{}23x x <<C .{}02x x <<D .{}12x x <<2.2(2)(13)i i --+=( ) A .2i +B .27i -C .47i -D .4i +3.关于函数ln ()xf x x=的极值的说法正确的是( ) A .()f x 有极大值1e B .()f x 有极小值1eC .()f x 有极大值eD .()f x 有极小e 值4.已知函数()2sin()(0)f x x ωϕω=+>,点,,A B C 是直线(0)y m m =>与函数()f x 的图象自左至右的某三个相邻交点,若22||||3AB BC π==,则m ω+=( )A .52B .2+C .3D .25.若向量a r ,b r的夹角为60︒,且1a b ==r r ,则a b +r r =( )A .2B CD .16.已知()y f x =是奇函数,且满足(1)(1)f x f x +=-,当(0,1)x ∈时,21()log 1f x x=-,则()y f x =在(1,2)内是( ) A .单调增函数,且()0f x <B .单调减函数,且()0f x >C .单调增函数,且()0f x >D .单调减函数,且()0f x <7.设x y ,满足约束条件10102x y x y y -+≤⎧⎪+-⎨⎪≤⎩>,则yx 的取值范围是( )A .()[),22,-∞-+∞UB .(]2,2-C .(][),22,-∞-+∞UD .[]22-,8.某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的体积为( )A .163B .263C .283D .129.已知实轴长为的双曲线C :22221(0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1(﹣2,0),F 2(2,0),点B 为双曲线C 虚轴上的一个端点,则△BF 1F 2的重心到双曲线C 的渐近线的距离为( )A .13B.3CD .2310.设3log 0.4a =,2log 3b =,则( ) A .0ab >且0a b +> B .0ab <且0a b +> C .0ab >且0a b +<D .0ab <且0a b +<11.设,M N 为两个随机事件,给出以下命题:(1)若,M N 为互斥事件,且()15P M =,()14P N =,则()920P M N ⋃=;(2)若()12P M =,()13P N =,()16P MN =,则,M N 为相互独立事件;(3)若()12P M =,()13P N =,()16P MN =,则,M N 为相互独立事件;(4)若()12P M =,()13P N =,()16P MN =,则,M N 为相互独立事件;(5)若()12P M =,()13P N =,()56P MN =,则,M N 为相互独立事件;其中正确命题的个数为( ) A .1B .2C .3D .412.如图,已知点()0,3S ,SA ,SB 与圆()22:00C x y my m +-=>和抛物线()220x py p =->都相切,切点分别为M ,N 和A ,B ,//SA ON ,则点A 到抛物线准线的距离为( )A .4B .C .3D .二、填空题13.在62x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的二项式展开式中,常数项为___________.14.已知tan()24x π+=,x 是第三象限角,则cos x =__________.15.已知A ,B ,C 三点在球O 的表面上,2AB BC CA ===,且球心O 到平面ABC 的距离等于球半径的13,则球O 的表面积为____. 16.ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin 1sin sin A bB C a c+=++,则C 为_.三、解答题17.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,9238S a a +=81,=. (1)求{}n a 的通项公式;(2)若314m S a S ,,成等比数列,求2m S .18.已知平面PAB ⊥平面ABC ,P 、P 在平面ABC 的同侧,二面角Q AC B --的平面角为钝角,Q 到平面ABC ,PAB △是边长为2的正三角形,4BC =,AQ CQ ==30ACB ∠=︒.(1)求证:面PAC ⊥平面P AB ;(2)求二面角P AC Q --的平面角的余弦值.19.椭圆()22112x y m m m+=>+的左、右顶点分别为A ,B ,过点B 作直线l 交直线2x =-于点M ,交椭圆于另一点P .(1)求该椭圆的离心率的取值范围;(2)若该椭圆的长轴长为4,证明:2OM OP m ⋅=u u u u v u u u v(O 为坐标原点).20.某工厂共有男女员工500人,现从中抽取100位员工对他们每月完成合格产品的件数统计如下:(1)其中每月完成合格产品的件数不少于3200件的员工被评为“生产能手”.由以上统计数据填写下面22⨯列联表,并判断是否有95%的把握认为“生产能手”与性别有关?(2)为提高员工劳动的积极性,工厂实行累进计件工资制:规定每月完成合格产品的件数在定额2600件以内的,计件单价为1元;超出(]0,200件的部分,累进计件单价为1.2元;超出(]200,400件的部分,累进计件单价为1.3元;超出400件以上的部分,累进计件单价为1.4元.将这4段中各段的频率视为相应的概率,在该厂男员工中选取1人,女员工中随机选取2人进行工资调查,设实得计件工资(实得计件工资=定额计件工资+超定额计件工资)不少于3100元的人数为,求的分布列和数学期望.附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,.21.设函数()ln 1xf x e x =--.(1)求证:函数()f x 存在极小值;(2)若1,2x ⎡⎫∃∈+∞⎪⎢⎣⎭,使得不等式ln 0x e mx x x--≤成立,求实数m 的取值范围.22.选修4-4:坐标系与参数方程在极坐标系中曲线1C 的方程是22(13sin )16ρθ+=,点P 是1C 上的动点,点M 满足2OP OM =u u u v u u u u v(O 为极点),点M 的轨迹为曲线2C ,以极点O 为原点,极轴为x 轴的非负半轴建立平面直角坐标系xOy ,已知直线l 的参数方程是32x ty t=+⎧⎨=⎩,(t 为参数).(Ⅰ)求曲线2C 直角坐标方程与直线l 的普通方程; (Ⅰ)求点M 到直线l 的距离的最大值. 23.选修4-5:不等式选讲 已知函数()211f x x x =+--.(1)对x R ∀∈,都有()f x x m ≥+恒成立,求m 的取值范围;(2)设不等式()0f x <的解集为A ,若,a b A ∈,求证:124a b ab+<+.专题四 新题原创强化训练第一关 综合强化试卷(一)一、单选题1.已知集合{}13A x x =<<,{}220B x x x =->,则A B =I ( )A .{}13x x <<B .{}23x x <<C .{}02x x <<D .{}12x x <<【答案】B【解析】因为{}{2202B x x x x x =->=>或}0x <,又因为{}13A x x =<<,所以A B =I {}23x x <<,故选B.2.2(2)(13)i i --+=( ) A .2i + B .27i - C .47i -D .4i +【答案】B【解析】()()()2213341327i i i i i --+=--+=-. 故选B.3.关于函数ln ()xf x x=的极值的说法正确的是( ) A .()f x 有极大值1e B .()f x 有极小值1eC .()f x 有极大值eD .()f x 有极小e 值【答案】A【解析】21ln ()0(0,),()0;(,),()0;xf x x e x e f x x e f x x-==∴=∈>∈+∞'''<Q Q 因此x e = 时()f x 有极大值1e,故选 A. 4.已知函数()2sin()(0)f x x ωϕω=+>,点,,A B C 是直线(0)y m m =>与函数()f x 的图象自左至右的某三个相邻交点,若22||||3AB BC π==,则m ω+=( )A .52B .2+C .3D .2【答案】C【解析】由题意||||||T AC AB BC π==+=,得2ω=,设()()002sin 22f x x ϕ=+=,得022,2x k k Z πϕπ+=+∈,则002sin 22sin 21636m f x x k πππϕπ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以3m ω+=,故选C .5.若向量a r ,b r的夹角为60︒,且1a b ==r r ,则a b +r r =( )A .2 BCD .1【答案】B【解析】因为向量a r ,b r 的夹角为60︒,且1a b ==r r ,所以1cos602a b a b ⋅==or r r r ,则a b +r r === B.6.已知()y f x =是奇函数,且满足(1)(1)f x f x +=-,当(0,1)x ∈时,21()log 1f x x=-,则()y f x =在(1,2)内是( ) A .单调增函数,且()0f x <B .单调减函数,且()0f x >C .单调增函数,且()0f x >D .单调减函数,且()0f x <【答案】A【解析】△f (x+1)=f (x ﹣1),△f (x+2)=f (x )即f (x )是周期为2的周期函数 △当x △(0,1)时,()211f x log x=->0,且函数在(0,1)上单调递增,y=f (x )是奇函数, △当x △(﹣1,0)时,f (x )<0,且函数在(﹣1,0)上单调递增根据函数的周期性可知y=f (x )在(1,2)内是单调增函数,且f (x )<0,故选A .7.设x y ,满足约束条件10102x y x y y -+≤⎧⎪+-⎨⎪≤⎩>,则yx 的取值范围是( )A .()[),22,-∞-+∞UB .(]2,2-C .(][),22,-∞-+∞UD .[]22-,【答案】A【解析】作出约束条件表示的可行域,如图所示,yx 的几何意义是可行域内的点(),x y 与原点O 连线的斜率,由102x y y -+=⎧⎨=⎩,得点A 的坐标为()1,2,所以2OA k =,同理,2OB k =-,所以yx的取值范围是()[),22,-∞-+∞U .故选A 8.某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的体积为( )A .163B .263C .283D .12【答案】A【解析】由三视图还原几何体如图所示,该几何体为组合体,下半部分为直三棱柱,上半部分为三棱锥, 三棱锥的底面为等腰直角三角形,直角边长为2,高为2.∴该几何体的体积111162222222323V =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=.故选A.9.已知实轴长为的双曲线C :22221(0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1(﹣2,0),F 2(2,0),点B 为双曲线C 虚轴上的一个端点,则△BF 1F 2的重心到双曲线C 的渐近线的距离为( )A .13B .3C D .23【答案】A【解析】实轴长为C :22221(0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为F 1(﹣2,0),F 2(2,0),可得a c =2,则b ,不妨B (0),则△BF 1F 2的重心G 0,3⎛ ⎝⎭,双曲线的渐近线方程为:y =x 的距离为:d 13=.故选A . 10.设3log 0.4a =,2log 3b =,则( )A .0ab >且0a b +>B .0ab <且0a b +>C .0ab >且0a b +<D .0ab <且0a b +<【答案】B 【解析】Q10.413<<,31log 0.40∴-<<.又2log 31>,即10a -<<,1b >,0ab ∴<,0a b +>. 故选B.11.设,M N 为两个随机事件,给出以下命题:(1)若,M N 为互斥事件,且()15P M =,()14P N =,则()920P M N ⋃=;(2)若()12P M =,()13P N =,()16P MN =,则,M N 为相互独立事件;(3)若()12P M =,()13P N =,()16P MN =,则,M N 为相互独立事件;(4)若()12P M =,()13P N =,()16P MN =,则,M N 为相互独立事件;(5)若()12P M =,()13P N =,()56P MN =,则,M N 为相互独立事件;其中正确命题的个数为( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】D【解析】若,M N 为互斥事件,且()()11,54P M P N ==,则()1195420P M N ⋃=+=,故(1)正确; 若()()()111,,236P M P N P MN ===,则由相互独立事件乘法公式知,M N 为相互独立事件,故(2)正确; 若()()()111,,236P M P N P MN ===,则()()()()()11,2P M P M P MN P M P N =-==⋅ 由对立事件概率计算公式和相互独立事件乘法公式知,M N 为相互独立事件,故(3)正确; 若()()()111,,236P M P N P MN === ,当,M N 为相互独立事件时,()()()11211,=2233P N P N P MN =-==⨯,故(4)错误;若()()()115,,236P M P N P MN ===,则()()()()()1,16P MN P M P N P MN P MN =⋅==-,由对立事件概率计算公式和相互独立事件乘法公式知,M N 为相互独立事件,故(5)正确.故选D. 12.如图,已知点()0,3S ,SA ,SB 与圆()22:00C x y my m +-=>和抛物线()220x py p =->都相切,切点分别为M ,N 和A ,B ,//SA ON ,则点A 到抛物线准线的距离为( )A .4 B.C .3D.【答案】A【解析】ⅠSM ,SN 是圆C 的切线,SA ⅠON ,ⅠSM =SN ,SN ⅠOM . Ⅰ四边形SMON 是菱形,又ⅠSMN =ⅠMON , ⅠⅠSMN 是等边三角形.设A (x 0,y 0),由()220x py p =->得22x y p=-,Ⅰ0'A x y p =-=又2000032y x py x -==-,Ⅰ032y p =-=,. Ⅰ点A 到抛物线的准线的距离042pd y =-+=.故选A. 二、填空题13.在62x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的二项式展开式中,常数项为___________.【答案】﹣160【解析】展开式的通项为()6162rrr r T C x x -+⎛⎫=- ⎪⎝⎭=()626612rr r r C x ---,令2r ﹣6=0可得r =3,常数项为(﹣1)33362C =-160.14.已知tan()24x π+=,x 是第三象限角,则cos x =__________.【答案】 【解析】因为tan 24x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以tan tan421tan tan 4x x ππ+=-⋅,解得1tan 3x =,即1sin cos 3x x =, 又22sin cos 1x x +=,所以29cos 10x =,又x是第三象限角,所以cos x =. 15.已知A ,B ,C 三点在球O 的表面上,2AB BC CA ===,且球心O 到平面ABC 的距离等于球半径的13,则球O 的表面积为____. 【答案】6π【解析】设球的半径为r ,O ′是ⅠABC 的外心,外接圆半径为R =Ⅰ球心O 到平面ABC 的距离等于球半径的13, Ⅰ得r 219-r 2=43,得r 232=.球的表面积S =4πr 2=4π362⨯=π. 16.ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin 1sin sin A bB C a c+=++,则C 为_.【答案】π3【解析】Ⅰsin 1sin sin A bB C a c +=++,Ⅰ1a b b c a c+=++,可得:a 2+b 2﹣c 2=ab ,Ⅰcos C =2221222a b c ab ab ab +-==,ⅠC Ⅰ(0,π),ⅠC =3π.故选π3. 三、解答题17.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,9238S a a +=81,=. (1)求{}n a 的通项公式;(2)若314m S a S ,,成等比数列,求2m S .【答案】(1)21n a n -=(2)324【解析】(1)n S Q 为等差数列{}n a 的前n 项和,9238S a a +=81,=.Ⅰ()95123199481238S a a d a a a d ⎧==+=⎨+=+=⎩,解得112a d =,=,()11221n a n n ∴+-⨯-==. (2)由(1)知,()21212n n n S n +-==.314m S a S Q ,,成等比数列,2314m S S a ∴=,即22927m =解得9m =, 2218324m S =∴=18.已知平面PAB ⊥平面ABC ,P 、P 在平面ABC 的同侧,二面角Q AC B --的平面角为钝角,Q 到平面ABC,PAB △是边长为2的正三角形,4BC =,AQ CQ ==30ACB ∠=︒.(1)求证:面PAC ⊥平面P AB ;(2)求二面角P AC Q --的平面角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)6【解析】(1)424sin sin 30BAC ==∠︒,所以sin 1BAC ∠=,90BAC ∠=︒,AC AB ∴⊥,又Q 平面PAB ⊥平面ABC ,AB =平面PAB ABC I ,AC ⊂平面ABC ,AC ∴⊥平面P AB ,AC ⊂Q 面P AC ,∴面PAC ⊥面P AB(2)以A 为坐标原点,AB u u u r ,AC u u ur 方向为x 轴、y 轴的正方向,建立空间直角坐标系.则()2,0,0B,()C,(1,P,(Q ,设平面ACQ 的法向量为(),,m x y z =u r,则0AC m AQ m ⎧⋅==⎪⎨⋅=++=⎪⎩u u u v v u u u v v, 令1z =,)m ∴=u r设平面P AC 的法向量为(),,n x y z =r,则00AC n PA n x ⎧⋅==⎪⎨⋅==⎪⎩u u u v v u u u v v, 令1z =:()n ∴=r,设二面角P AC Q --的平面角为θ,则cos cos ,m n θ==u r r而此二面角为锐角,故二面角P AC Q --的平面角的余弦值为619.椭圆()22112x y m m m+=>+的左、右顶点分别为A ,B ,过点B 作直线l 交直线2x =-于点M ,交椭圆于另一点P .(1)求该椭圆的离心率的取值范围;(2)若该椭圆的长轴长为4,证明:2OM OP m ⋅=u u u u v u u u v(O 为坐标原点).【答案】(1)⎛ ⎝⎭;(2)证明见解析.【解析】(1)解:c e a ====Q , 又1m >,0e ∴<<=,0,3e ⎛⎫∴∈ ⎪ ⎪⎝⎭.(2)证明:Q 椭圆的长轴长为4=,2m ∴=, 易知()2,0A -,()2,0B ,设()02,M y -,()11,P x y ,则()11,OP x y =u u u r ,()02,OM y =-u u u u r,直线BM 的方程为()024y y x =--,即00142y y x y =-+, 代入椭圆方程2224x y +=,得2222000140822y y y x x ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭.由韦达定理得()20124828y x y -=+.()20120288y x y -∴=+,012088y y y ∴=+, ()222000101222000488432242888y y y OP OM x y y m y y y -+∴⋅=-+=-+===+++u u u r u u u u r .20.某工厂共有男女员工500人,现从中抽取100位员工对他们每月完成合格产品的件数统计如下:(1)其中每月完成合格产品的件数不少于3200件的员工被评为“生产能手”.由以上统计数据填写下面22⨯列联表,并判断是否有95%的把握认为“生产能手”与性别有关?(2)为提高员工劳动的积极性,工厂实行累进计件工资制:规定每月完成合格产品的件数在定额2600件以内的,计件单价为1元;超出(]0,200件的部分,累进计件单价为1.2元;超出(]200,400件的部分,累进计件单价为1.3元;超出400件以上的部分,累进计件单价为1.4元.将这4段中各段的频率视为相应的概率,在该厂男员工中选取1人,女员工中随机选取2人进行工资调查,设实得计件工资(实得计件工资=定额计件工资+超定额计件工资)不少于3100元的人数为,求的分布列和数学期望.附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,.【答案】(1)见解析; (2)75. 【解析】(1)因为2K 的观测值()210048842250509010k ⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯ 4 3.841=>,所以有95%的把握认为“生产能手”与性别有关. (2)当员工每月完成合格产品的件数为3000件时, 得计件工资为26001200 1.2⨯+⨯ 20013100+⨯=元,由统计数据可知,男员工实得计件工资不少于3100元的概率为125p =, 女员工实得计件工资不少于3100元的概率为212p =, 设2名女员工中实得计件工资不少于3100元的人数为X ,1名男员工中实得计件工资在3100元以及以上的人数为Y ,则1~2,2X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2~1,5Y B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,Z 的所有可能取值为0,1,2,3, ()()00,0P Z P X Y ==== 2123112520⎛⎫⎛⎫=--= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ()()11,0P Z P X Y ==== ()0,1P X Y +=== 1211211225C ⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 21221255⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,()()22,0P Z P X Y ==== ()1,1P X Y +=== 22212125C ⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭121127122520C ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,()()32,1P Z P X Y ===== 21212510⎛⎫⨯= ⎪⎝⎭,所以Z 的分布列为故01205EZ =⨯+⨯+ 2320105⨯+⨯=. 21.设函数()ln 1xf x e x =--. (1)求证:函数()f x 存在极小值;(2)若1,2x ⎡⎫∃∈+∞⎪⎢⎣⎭,使得不等式ln 0x e mx x x--≤成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)见证明;(2)121 e ln2,.2∞⎡⎫++⎪⎢⎣⎭【解析】证明:()()x1f x e lnx 1Q =--,()x1f'x e (x 0)x∴=->,()x 21f x e 0x∴"=+>, ∴函数()f'x 在()0,∞+是增函数,1f'202⎛⎫=< ⎪⎝⎭Q ,()f'1e 10=->,且函数()f'x 的图象在()0,∞+上不间断,01x ,12⎛⎫∴∃∈ ⎪⎝⎭,使得()0f'x 0=,结合函数()f'x 在()0,∞+是增函数,有:∴函数()f x 存在极小值()0f x .()12x ,2∞⎡⎫∃∈+⎪⎢⎣⎭,使得不等式xem lnx 0x x--≤成立,等价于1x ,2∞⎡⎫∃∈+⎪⎢⎣⎭,使得不等式x m e xlnx ≥-成立()*令()x h x e xlnx =-,1x ,2∞⎡⎫∈+⎪⎢⎣⎭,则()()xh'x e lnx 1f x =--=,∴结合()1得:()()0x min 00[h'x ]f x e lnx 1==--,其中01x ,12⎛⎫∈⎪⎝⎭,满足()0f'x 0=,即0x01e 0x -=, 0x 01e x ∴=,00x lnx =-,()0x min 0001[h'x ]e lnx 1x 1110x ∴=--=+->=>, ()1x ,,h'x 0,2∞⎡⎫∴∈+>⎪⎢⎣⎭()h x ∴在1,2∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭内单调递增, ()1122min 1111[h x ]h e ln e ln22222⎛⎫∴==-=+ ⎪⎝⎭, 结合()*有121m e ln22>+,即实数m 的取值范围为121e ln2,.2∞⎡⎫++⎪⎢⎣⎭ 22.选修4-4:坐标系与参数方程在极坐标系中曲线1C 的方程是22(13sin )16ρθ+=,点P 是1C 上的动点,点M 满足2OP OM =u u u v u u u u v (O 为极点),点M 的轨迹为曲线2C ,以极点O 为原点,极轴为x 轴的非负半轴建立平面直角坐标系xOy ,已知直线l 的参数方程是32x t y t =+⎧⎨=⎩,(t 为参数). (Ⅰ)求曲线2C 直角坐标方程与直线l 的普通方程; (Ⅰ)求点M 到直线l 的距离的最大值.【答案】(Ⅰ)2214x y +=, 260x y --=.(Ⅰ)max d =. 【解析】(Ⅰ)设在极坐标系中(),M ρθ,据2OP OM =u u u v u u u u v 有()2,P ρθ, 代入1C 的方程()2213sin 16ρθ+=整理得:()2213sin 4ρθ+=,再化为直角坐标方程是:2214x y +=即为所求.直线l 的参数方程32x t y t =+⎧⎨=⎩,(t 为参数)化为普通方程是260x y --=.(Ⅰ)由222:14x C y +=知,在直角坐标系中设()2cos ,sin M αα,a R ∈, 点M 到直线l的距离d==Ⅰmax 5d ==.23.选修4-5:不等式选讲已知函数()211f x x x =+--.(1)对x R ∀∈,都有()f x x m ≥+恒成立,求m 的取值范围; (2)设不等式()0f x <的解集为A ,若,a b A ∈,求证:124a bab+<+.【答案】(1)1m ≤-(2)见解析【解析】(1)Ⅰ()()122131221x x f x xx x x ⎧⎛⎫--<- ⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪+>⎪⎩,Ⅰ()()()1222121221x x g x f x x x x x ⎧⎛⎫--<- ⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-=-≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪>⎪⎩Ⅰ()g x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上递减,在1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上递增,当1x ≥时为常数Ⅰ()min 112g x g ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,Ⅰ1m ≤- (2)Ⅰ()0f x <,Ⅰ20x -<< Ⅰ()22222222222816441612421616a b ab a ab b a b ab a b a b ⎛⎫++++++--⎛⎫-+=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()224416a b --= Ⅰ,a b A ∈,Ⅰ20a -<<,20b -<<,Ⅰ240a -<,240b -> Ⅰ()()2244016a b --<,Ⅰ()22144a b ab +⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,Ⅰ124a bab+<+。
专题四 新题原创强化训练一、选择题1.已知,R αβ∈,则“()23k k Z παβπ-=+∈”是“1sin sin 2αββ=”的( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 即不充分也不必要条件 【答案】A【解析】1πsin sin sin 223αβββ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,故π2π3k αβ=++或ππ2π3k αβ++=+,故是充分不必要条件. 2.函数()f x 的定义域是R , ()02f =,对任意x R ∈, ()()'1f x f x +>,则不等式()1x x e f x e >+的解集为( )A. {}0x x B. {|0}x x < C. {|11}x x x -或 D. {|101}x x x <-<<或 【答案】A【解析】令g (x )=e x •f (x )﹣e x,则g ′(x )=e x•[f (x )+f ′(x )﹣1] ∵对任意x ∈R ,f (x )+f ′(x )>1, ∴g ′(x )>0恒成立即g (x )=e x •f (x )﹣e x在R 上为增函数 又∵f (0)=2,∴g (0)=1故g (x )=e x •f (x )﹣e x>1的解集为{x|x >0}即不等式e x •f (x )>e x+1的解集为{x|x >0} 故答案为:A3.椭圆M:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)左右焦点分别为F 1,F 2,P 为椭圆M 上任一点且|PF 1||PF 2|最大值取值范围是[2c 2,3c 2],其中c =√a 2−b 2,则椭圆离心率e 取值范围( ) A. [√22,1) B. [√33,√22] C. [√33,1) D. [13,12) 【答案】B【解析】因为PF 1+PF 2=2a ⇒2a ≥2√PF 1⋅PF 2⇒PF 1⋅PF 2≤a 2 ,因此2c 2≤a 2≤3c 2,13≤e 2≤12,√33≤e ≤√22,选B.4.已知函数()()1112322x x x f x ea a ---=-+-有唯一零点,则负实数a =( )A. 13-B. 12- C. -3 D. -2 【答案】C【解析】注意到直线1x =是13x y e -=和1122x x y --=+的对称轴,故1x =是函数()f x 的对称轴,若函数有唯一零点,零点必在1x =处取得. ()21320f a a =--=,解得3a =-. 5.在ABC ∆中,边a b c 、、所对的角分别为A B C 、、, 3A B =,且1b =,则sin sin4c BB⋅=( ) A.13 B. 12C. 2D. 1 【答案】D 【解析】()()sin sin sin sin 3,,sin4sin 3sin sin c B c B c B c BA B B B B A B C⋅⋅⋅⋅====++Q 由正弦定理可得sin , 1.sin sin sin b c c Bb B C C⋅=∴== 故选D.6.已知M 是ΔABC 内的一点,且AB⃗⃗⃗⃗⃗ ·AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2√3,∠BAC =30°,若ΔMBC ,ΔMCA ,ΔMAB 的面积分别为12,x,y ,则1x +4y 的最小值为( ) A. 20 B. 18 C. 16 D. 9 【答案】B【解析】由题意得12+x +y =12×AB ×AC ×sin300 ,又AB⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ×AC ×cos300=2√3⇒AB ×AC =4 ,所以12+x +y =12×4×sin300=1⇒x +y =12因此1x+4y=(1x+4y)⋅2(x +y)=2(5+y x+4x y)≥2(5+2√y x⋅4x y)=18 ,当且仅当y =2x 时取等号,从而选B.7.已知函数()[]()sin 0,f x x x π=∈和函数()3tan 5g x x =的图象相交于,,A B C 三点,则ABC ∆的面积为( )A. 5πB. 25πC. 35πD. 45π【答案】B【解析】根据题意,令sinx=35tanx ,即sinx (1﹣35cos x )=0,解得sinx=0,或1﹣35cos x=0,即sinx=0或cosx=35.又x ∈[0,π],∴x=0或x=π,或x=arccos 35,∴点A (0,0),B (π,0),C (arccos 35,), ∴△ABC 的面积为12•|AB|•|y C |= 142··255ππ= ,故答案为:B .8.设ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,点G 为ABC ∆的重心且满足向量BG CG ⊥u u u v u u u v,若tan sin a A c B λ=,则实数λ=( )A. 3B. 2C. 12D. 23【答案】C【解析】如图,连接AG ,延长交AG 交BC 于D ,由于G 为重心,故D 为中点, 12CG BG DG BC ⊥∴=Q ,, 由重心的性质得, 3AD DG =,即32AD BC =, 由余弦定理得,22222222AC AD CD AD CD cos ADC AB AD BD AD BDcos ADB =+-⋅⋅∠=+-⋅∠,, 222222ADC BDC CD BD AC AB BD AD π∠+∠==∴+=+Q ,,,2222219522AC AB BC BC BC ∴+=+=,2225b c a ∴+= ,可得: 222224222b c a a a cosA bc bc bc +-===,tan sin a A c B λ=Q , 22212sin 2asinA a a a c BcosA bccosAbc bcλ∴====⋅. 故选D .9. 已知在各项为正数的等比数列{}n a 中, 4a 与10a 的等比中项为4,则当5928a a +取最小值时首项1a 等于( ) A. 32 B. 16 C. 8 D. 4 【答案】A【解析】设各项为正数的等比数列{}n a 的公比为(0)q q > ∵4a 与10a 的等比中项为4∴2241074a a a ==∴74a =∴22759722282883232a a a a q q q q +=+=+≥= 当且仅当22832q q =,即212q =时取等号,此时71632a a q == 故选A10. 若函数f(x)=lnx 与函数g(x)=x 2+2x +a(x <0)有公切线,则实数a 的取值范围是( )A. (ln 12e ,+∞) B. (−1,+∞) C. (1,+∞) D. (−ln2,+∞) 【答案】A 【解析】设公切线与函数f(x)=lnx 切于点A(x 1, lnx 1)(x 1>0),则切线方程为y −lnx 1=1x 1(x −x 1);设公切线与函数g(x)=x 2+2x +a 切于点B(x 2, x 22+2x 2+a)(x 2<0),则切线方程为y −(x 22+2x 2+a)=2(x 2+1)(x −x 2),所以有{1x 1=2(x 2+1), lnx 1−1=−x 22+a . ∵x 2<0<x 1,∴0<1x 1<2.又a =lnx 1+(12x 1−1)2−1=−ln 1x 1+14(1x 1−2)2−1,令t =1x 1,∴0<t <2, a =14t 2−t −lnt .设ℎ(t)=14t 2−t −lnt(0<t <2),则ℎ′(t)=12t −1−1t =(t−1)2−32t<0,∴ℎ(t)在(0,2)上为减函数,则ℎ(t)>ℎ(2)=−ln2−1=ln 12e ,∴a ∈(ln 12e , +∞),故选A .11. 已知[]x 表示不大于x 的最大整数,若函数()[]2f x x a x x a =+-在()0,2上仅有一个零点,则实数a 的取值范围为( )A. (),4-∞-B. ()0,1C. ()(),40,1-∞-⋃D. ()4,0,3⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】根据题意写出函数表达式为: ()()()22,0,1{ ,1,2x a x f x x ax a x -∈=+-∈,在()0,2上仅有一个零点分两种情况,情况一:在第一段上有零点, 0{0110a a a -<⇒<<-> ,此时检验第二段无零点,故满足条件;情况二,第二段有零点, ()()0{110 420a f a f -≥=>⇒<-<以上两种情况并到一起得到: ()(),40,1-∞-⋃。
故答案为:C 。
12. 在ΔABC 中,E,F 分别为边AB,AC 上的点,且AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =2EB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =FC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,若|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=3,|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |=2,A =60∘,则BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅EF ⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A. 72B. 92C. 134D. 154【答案】B 【解析】BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅EF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(AF ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )(AF ⃗⃗⃗⃗⃗ −AE ⃗⃗⃗⃗⃗ )=(12AC ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(12AC ⃗⃗⃗⃗⃗ −23AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ) =14AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 2−56AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +23AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2=14×4−56×3×2×12+23×32=92,故选B. 二.填空题13.若对恒成立,则实数的取值范围是___________.【答案】3[2,)2- 【解析】试题分析:当n 为偶数时,12M n <-,而113322,222M n -≥-=∴<;当n 为奇数时,12M n -<+,而122,2,2M M n +>∴-<>-.所以的取值范围是3[2,)2-.考点:不等式.14.已知函数ax x x x f +-=ln )(在()e ,0上是增函数,函数2)(2a a e x g x+-=,当[]3ln ,0∈x 时,函数)(x g 的最大值M 与最小值m 的差为23,则=a .1(1)(1)2n nM n+--<+*n N ∈M M【答案】25 【解析】试题分析:因为函数ax x x x f +-=ln )(在()e ,0上是增函数,所以0ln 1)('≥--=x a x f 在()e ,0上恒成立,即2≥-a ,即2≥a ;因为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥+-≤≤+-=+-=a x aa e a x a e a a a e x g x xx ln ,2ln 0,22)(222,若3ln ln ≥a ,即3≥a 时,)(x g 在[]3ln ,0单调递减,则2)3(ln )0(=-=-g g m M (舍),当3ln ln <a ,即32<≤a 时,函数)(x g 在[]a ln ,0上递减,在[]3ln ,ln a 上递增,且042)3(ln )0(≥-=-a g g ,所以23)(ln )0(=-=-a g g m M ,即2312)21(22=-=-+-a a a a ,解得25=a ;故填25. 15.如图,已知矩形ABCD 的边长2AB =, 1AD =.点P , Q 分别在边BC , CD 上,且45PAQ ︒∠=,则AP AQ ⋅u u u v u u u v的最小值为_________.【答案】4【解析】以A 坐标原点,AB,AD 所在直线为x,y 轴建立直角坐标系,设()()2,,1P y Q x ,所以AP AQ ⋅u u u v u u u v()()2,,12y x x y =⋅=+因为45PAQ ︒∠=,所以()()22222x y xy +=- 因为02,0102x y xy ≤≤≤≤∴≤≤ ,所以22221xx y xy y x-+=-∴=+ 因此()22442222214111x x y x x x x x x-+=+=+-=++-+++44≥= 16. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,12n n n S a a +=(*n N ∈),若()1211nn n n n b a a ++=-, 则数列{}n b 的前n 项和n T =_______________.【答案】()111nn --++或2,1{ ,1n n n n n n +-+-+为奇数,为偶数【解析】由12n n n S a a +=可知1122)n n n S a a n --=≥(,两式相减得()1112n n n n n n n n a a a a a a a a +-+=-=-,因为11a =,所以0n a ≠, 12n n a a +=-,构造()112n n n n a a a a +--+-= ,所以1n n a a --=1, 数列{}n a 是以1为公差,1为首项的等差数列,所以()11,1n n a n b n n ⎛⎫==-⋅+ ⎪+⎝⎭,()111111*********n n T n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+++-+++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭L当n 为偶数时, 111n T n =-++ ,当n 为奇数时, 111n T n =--+ ,综上所述()111nn T n -=-++ ,故填()111nn --++或2,1{ ,1n n n n n n +-+-+为奇数,为偶数. 三.解答题17.ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知边2c =,且sin sin 2sin sin a A a B C b B -=-.(1)若()sin 2C sin B A sin A +-=,求ABC ∆的面积; (2)记AB 边的中点为M ,求CM 的最大值,并说明理由.【答案】(1(2【解析】试题分析:(1)由sin sin 2sin sin a A a B C b B -=-利用正弦定理化简,再利用余弦定理表示cos C ,将得出的等式代入计算求出cos C 的值,即可确定出角C ,进而可得ABC∆的面积;(2)由()12CM CA CB =+u u u u v u u u v u u u v ()22214CM a b ab ⇒=++u u u u v ,又可得2242,4ab a b ab ab +=+≥∴≤,即可求得CM 的最大值.试题解析: 2c =Q ,故sin sin 2sin sin sin sin a A a B C b B a A a B -=-⇔-222sin sin c C b B a b c ab=-⇒+-=,由余弦定理可得2221cos ,6022a b c C C ab +-==∴=o .(1)()()()sin 2C sin B A sin A sin A B sin B A +-=⇒++-2sin cos 2sin cos 2sin cos A A B A A A =⇒=,即cos 0A =或sin sin 90B A A =⇒=o 或A B =,当90A =o 时, 30,tan30B b c ABC ===∆o o 的面积1sin 2s bc A ==,当A B =时, ABC ∆为等边三角形, 122602s sin =⨯⨯⨯=o (2)由于AB 边的中点为M ,故()212CM CA CB CM =+⇒u u u u v u u u v u u u v u u u u v()()222211244CA CB CB CA a b ab =++⋅=++u uu v u u u v u u u v u u u v , 2,60c C ==o Q , ∴由余弦定理知, 224a b ab +=+,于是2112CM ab =+u u u u v ,而2242,4ab a b ab ab +=+≥∴≤,23,CM CM ∴≤∴u u u u v 2a b c ===时取等号).18.2016年6月22 日,“国际教育信息化大会”在山东青岛开幕.为了解哪些人更关注“国际教育信息化大会”,某机构随机抽取了年龄在15-75岁之间的100人进行调查,经统计“青少年”与“中老年”的人数之比为9: 11.(1)根据已知条件完成下面的22⨯列联表,并判断能否有99%的把握认为“中老年”比“青少年”更加关注“国际教育信息化大会”;(2)现从抽取的青少年中采用分层抽样的办法选取9人进行问卷调查.在这9人中再选取3人进行面对面询问,记选取的3人中关注“国际教育信息化大会”的人数为X ,求X 的分布列及数学期望. 附:参考公式()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.临界值表:【解析】(1)依题意可知,抽取的“青少年”共有91004520⨯=人,“中老年”共有1004555-=人.完成的22⨯列联表如下:则()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++ ()2100303520159.0915*******⨯⨯-⨯=≈⨯⨯⨯,因为()2 6.6350.01,9.091 6.635P K >=>,所以有99%的把握认为“中老年”比“青少年”更加关注“国际教育信息化大会”.(2)根据题意知选出关注的人数为3,不关注的人数为6,在这9人中再选取3人进行面对面询问, X 的取值可以为0,1,2,3,则()363920508421C P X C ====, ()123639451518428C C P X C ====,()21363918328414C C P X C ====, ()33391384C P X C ===. 所以X 的分布列为数学期望()204518145363012318484848484E X ++=⨯+⨯+⨯+⨯==. 19.如图,三棱柱111ABC A B C -中, 1A B ⊥平面ABC ,且AB AC ⊥. (1)求证: 1AC BB ⊥;(2)若12,AB AC A B M ===为11B C 的中点,求二面角1M AB A --平面角的余弦值.【答案】(1)见解析(2【解析】试题分析:(1)利用所给条件可证AC ⊥平面11A ABB ,再由线面垂直的性质可得线线垂直;(2)以射线,,AB AC AY 为,,x y z 正半轴建立空间直角坐标系,建立空间直角坐标系.由二面角与法向量夹角间的关系可得二面角平面角余弦.试题解析:(1)111}A B ABC A B ACAB ACAC A B AB B⊥⇒⊥⊥⇒⊥⋂=平面11A ABB ,所以1AC BB ⊥,(2)过点A 作1AY A B ⊥,因为1A B ⊥平面ABC ,所以AY ⊥平面ABC ,又AB AC ⊥,以射线,,AB AC AY 为,,x y z 正半轴建立空间直角坐标系, 由12AB AC A B ===,得()()()()10,0,0,2,0,0,0,2,0,2,0,2,A B C A ,由()112,0,2BB CC ==u u u r u u u u r,得()()114,0,2,2,2,2B C ,M 为11B C 的中点,所以()3,1,2M ,()()3,1,2,2,0,0AM AB ==u u u u r u u u r ,平面ABM 的法向量()0,2,1m =-r, ()()12,0,2,2,0,0AA AB ==u u u r u u u r ,平面1ABA 的法向量()0,1,0n =r,所以cos,m nm nm n⋅〈〉===⋅r rr rr r设二面角1M AB A--的平面角为θ,由图知θ锐角,所以cosθ=20.已知椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的短轴端点到右焦点()10F,的距离为2.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过点F的直线交椭圆C于A B,两点,交直线4l x=:于点P,若1PA AFλ=,2PB BFλ=,求证:12λλ-为定值.【答案】(1)22143x y+=;(2)详见解析.【解析】试题分析:(Ⅰ)利用椭圆的几何要素间的关系进行求解;(Ⅱ)联立直线和椭圆的方程,得到关于x或y的一元二次方程,利用根与系数的关系和平面向量的线性运算进行证明.试题解析:(Ⅰ)由题意有:1c=2=,所以2a=,2223b a c=-=.所以椭圆C的方程为22143x y+=.(Ⅱ)由题意直线AB过点()1,0F,且斜率存在,设方程为()1y k x=-, 将4x=代人得P点坐标为()4,3k,由()221{143y k xx y=-+=,消元得()22223484120k x k x k+-+-=,设()11,A x y , ()22,B x y ,则0∆>且21222122834{ 41234k x x k k x x k +=+-⋅=+, 方法一:因为1PA AF λ=,所以11141PA x AFx λ-==-. 同理22241PB x BFx λ-==-,且1141x x --与2241x x --异号,所以12121212443321111x x x x x x λλ⎛⎫---=+=--+ ⎪----⎝⎭ ()()1212123221x x x x x x +-=-+-++()2222238682412834k k k k k --=-+--++0=. 所以, 12λλ-为定值0.方法二:由题意,当121x x >>时, (若:不妨设121x x >>,加一分)有1PA AF λ=u u u v u u u v ,且2PB BF λ=-u u u v u u u v,所以()()111114,31,x y k x y λ--=--,且()()222224,31,x y k x y λ--=--- 所以11141x x λ-=-,同理22241x x λ-=--. 从而121212124433111111x x x x x x λλ---=+=-------- ()()()()()1212121212323222111x x x x x x x x x x --+-=--=-+---++()2222238682412834k k k k k --=-+--++0=.当121x x <<时,同理可得120λλ-=. 所以, 12λλ-为定值0.方法三:由题意直线AB 过点()1,0F ,设方程为1x my =+ ()0m ≠, 将4x =代人得P 点坐标为34,m ⎛⎫⎪⎝⎭, 由221{ 143x my x y =++= 消元得()2234690m y my ++-=, 设()11,A x y , ()22,B x y ,则0∆>且122122634{ 934my y m y y m -+=+-⋅=+,因为1PA AF λ=,所以11111330y PA my m AF y my λ--===-. 同理2223PB my BFmy λ-==,且113my my -与223my my -异号,所以()12121212123332y y my my my my my y λλ+---=+=- ()()36209m m ⨯-=-=⨯-.又当直线AB 与x 轴重合时, 120λλ-=, 所以, 12λλ-为定值0.21.【2018安徽阜阳一中二模】已知函数f(x)=ln (12+12ax)+x 2−ax(a 为常数,a >0) .(1)当y =f(x) 在x =12 处取得极值时,若关于的方程f(x)−b =0 在[0,2] 上恰有两个不相等的实数根,求实数的取值范围.(2)若对任意的a ∈(1,2) ,总存在x 0∈[12,1] ,使不等式f(x 0)>m(a 2+2a −3) 成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)−34<b ≤ln 12;(2)m 的取值范围是(−∞,−18]【解析】试题分析:(1)对函数f(x),令f ′(12)=0,可得a 的值,利用导数研究f(x)的单调性,然后求得f(x)的最值,即可得到b 的取值范围;(2)利用导数求出f(x)在[12,1]上的最大值,则问题等价于对对任意a ∈(1,2),不等式ln (12+12a)+1−a >m (a 2+2a −3)成立,然后构造新函数h(a),再对h(a)求导,然后讨论m ,得出h(a)的单调性,即可求出m 的取值范围.试题解析:(1)f ′(x )=a1+ax +2x −a,f ′(12)=a1+12a +1−a =0,即a 2−a −2=0,又a >0所以a =2,此时f ′(x )=2x (2x−1)1+2x ,所以x ∈[0,12]上递减,x ∈[12,2]上递增,又f (0)=ln 12,f (12)=−34,f (2)=ln 52,所以−34<b ≤ln 12 (2)f ′(x )=a1+ax +2x −a =2ax 2+(2−a 2)x1+ax =x[2ax−(a 2−2)]1+ax因为1<a <2,所以a 2−22a−12=(a−2)(a+1)2a<0,即a 2−22a<12所以f (x )在[12,1]上单调递增,所以f (x )max =f (1)=ln (12+12a)+1−a 问题等价于对任意a ∈(1,2),不等式ln (12+12a)+1−a >m (a 2+2a −3)成立设h (a )=ln (12+12a)+1−a −m (a 2+2a −3)(1<a <2), 则h ′(a )=11+a −1−2ma −2m =−a−2m (a+1)21+a当m ≥0时,h ′(a )<0,所以h (a )在区间(1,2)上单调递减,此时h (a )<h (1)=0 所以m ≥0不可能使h (a )>0恒成立,故必有,因为(a +1)2≥4a若m ≤−18,可知h (a )在区间(1,2)上单调递增,在此区间上有h (a )>h (1)=0满足要求 若−18<m <0,可知h (a )在区间(1,min {−1−14m ,2})上递减,在此区间上有h (a )<h (1)=0,与h (a )>0恒成立相矛盾,所以实数m 的取值范围是(−∞,−18].22.已知曲线的极坐标方程为;直线C 2cos 24πρθ⎛⎫++= ⎪⎝⎭与曲线相交于两点.以极点为原点,极轴为轴的非负半轴建立平面直角坐标系. (1)求曲线的参数方程;(2)记线段的中点为,若恒成立,求实数的取值范围. 【解析】(1)因为,故, 因为,故所求方程为,故曲线的参数方程为(为参数)(2)联立和,得,设、,则 , 由,得,当时,,故实数的取值范围为.[)():0,,l R θααπρ=∈∈C M N 、O x C MN P OP λ≤λ2cos 24πρθ⎛⎫++= ⎪⎝⎭22cos 2sin 2ρρθρθ+-={x cos y sin ρθρθ==()()222112x y ++-=C 12{12x cos y sin θθ=-+=+θθα=22cos 2sin 20ρρθρθ+--=()22cos sin 20ρραα+--=()1,M ρα()2,N ρα()122sin cos ρραα+=-4πα⎛⎫=-⎪⎝⎭122OP ρρ+=|4OP πα⎛⎫=-≤ ⎪⎝⎭34πα=OP λ)+∞。