2020高考数学强化训练题含答案
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阶段复习检测(一)集合与常用逻辑用语 函数、导数及其应用(时间:100分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设集合A =⎩⎨⎧x ,y |x 24+y 216=1,B ={(x ,y )|y =3x },则A ∩B 的子集的个数是( )A .1B .2C .3D .4D [由函数y =3x 的图象及椭圆x 24+y 216=1知A ∩B 含2个元素,所以A ∩B 的子集的个数为22=4个.]2.曲线y =x 2+ln x 在点(1,1)处的切线方程为( ) A .3x -y -2=0 B .x -3y +2=0 C .3x +y -4=0D .x +3y -4=0A [y ′=2x +1x,故y ′|x =1=3,故在点(1,1)处的切线方程为y -1=3(x -1),化简整理得3x -y -2=0.]3.(2019·安徽蚌埠一模)设a >0,且a ≠1,则“函数f (x )=a x 在R 上是增函数”是“函数g (x )=x a 在R 上是增函数”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D [由函数f (x )=a x 在R 上是增函数知,a >1;当a =32时,g (x )的定义域为(0,+∞),不能满足g (x )=x a 在R 上是增函数;而当a =13时,g (x )=x 13在R 上是增函数,此时f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 在R 上是减函数.]4.(2019·贵州贵阳月考)已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足f (x )=f ′1x+x ,则f ′(1)=( )A .-1B .-12C .12D .1C [由f (x )=f ′1x+x ,得f ′(x )=-f ′1x 2+1,故f ′(1)=-f ′(1)+1,即f ′(1)=12.]5.(2019·山东日照模拟)设曲线y =sin x 上任一点(x ,y )处切线斜率为g (x ),则函数y =x 2g (x )的部分图象可以为( )C [曲线y =sin x 上任一点(x ,y )处切线斜率为g (x ),∴g (x )=cos x ,则函数y =x 2g (x )=x 2·cos x ,设f (x )=x 2·cos x ,则f (-x )=f (x ),cos(-x )=cos x ,∴y =f (x )为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除A 、B .令x =0,得f (0)=0.排除D .]6.若函数f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)上单调递增,则k 的取值范围是( ) A .(-∞,-2] B .(-∞,-1] C .[2,+∞)D .[1,+∞)D [由条件知f ′(x )=k -1x ≥0在(1,+∞)上恒成立,即k ≥1x 在(1,+∞)上恒成立,∵x >1,∴0<1x<1,∴k ≥1.]7.(2019·陕西宝鸡模拟)已知偶函数f (x )对∀x ∈R 满足f (2+x )=f (2-x ),且当-3≤x ≤0时,f (x )=log 5(2-x ),则f (2 015)的值为( )A .2 015B .2C .1D .0C [∵f (2+x )=f (2-x ),∴f (4+x )=f [2-(2+x )]=f (-x ).又∵f (x )为偶函数,即f (-x )=f (x ),∴f (x +4)=f (x ),则f (x )是以4为周期的周期函数,∴f (2 015)=f (3)=f (-3)=log 5[2-(-3)]=1.]8.做一个无盖的圆柱形水桶,若要使其体积是27π,且用料最省,则圆柱的底面半径为( ) A .3 B .4 C .6D .5A [设圆柱的底面半径为R ,母线长为l ,则V =πR 2l =27π,∴l =27R2,要使用料最省,只须使圆柱的侧面积与下底面面积之和S 最小.由题意,S =πR 2+2πRl =πR 2+2π·27R . ∴S ′=2πR -54πR2,令S ′=0,得R=3,则当R =3时,S 最小.]9.已知a 为函数f (x )=x 3-12x 的极小值点,则a =( ) A .-4 B .-2 C .4D .2D [由题意可得f ′(x )=3x 2-12=3(x -2)(x +2),令f ′(x )=0,得x =-2或x =2, 则f ′(x ),f (x )随x 的变化情况如下表:10.函数f (x )的定义域是R ,f (0)=2,对任意x ∈R ,f (x )+f ′(x )>1,则不等式e x ·f (x )>e x +1的解集为( ) A .{x |x >0}B .{x |x <0}C .{x |x <-1或x >1}D .{x |x <-1或0<x <1}A [构造函数g (x )=e x ·f (x )-e x ,因为g ′(x )=e x ·f (x )+e x ·f ′(x )-e x =e x [f (x )+f ′(x )]-e x >e x -e x =0,所以g (x )=e x ·f (x )-e x 为R 上的增函数,又因为g (0)=e 0·f (0)-e 0=1,所以原不等式转化为g (x )>g (0),解得x >0.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)11.(2019·广西桂林检测)如图,函数g (x )=f (x )+15x 2的图象在点P 处的切线方程是y =-x +8,则f (5)+f ′(5)=__________.-5 [由图象可得P 点坐标为(5,3),得g (5)=3,故f (5)=g (5)-15×52=-2,g ′(5)=-1且g ′(x )=f ′(x )+25x ,则f ′(5)=g ′(5)-25×5=-3,故f (5)+f ′(5)=-2+(-3)=-5.] 12.(2019·广东汕头一模)已知函数f (x )=12mx 2+ln x -2x 在定义域内是增函数,则实数m 的取值范围是__________.[1,+∞) [f ′(x )=mx +1x-2≥0对一切x >0恒成立,∴m ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+2x . 令g (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+2x,则当1x =1时,函数g (x )取最大值1.故m ≥1.]13.某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品,若该商品零售价为p 元,销量Q (单位:件)与零售价p (单位:元)有如下关系:Q =8 300-170p -p 2,则该商品零售价定为__________元时利润最大,利润的最大值为__________元.30 23 000 [设商场销售该商品所获利润为y 元,则y =(p -20)(8 300-170p -p 2)=-p 3-150p 2+11 700p -166 000(p ≥20),则y ′=-3p 2-300p +11 700. 令y ′=0得p 2+100p -3 900=0,解得p =30或p =-130(舍去).则p ,y ,y ′变化关系如下表:故当p =30时,y 又y =-p 3-150p 2+11 700p -166 000在[20,+∞)上只有一个极值,故也是最值.所以该商品零售价定为每件30元,所获利润最大为23 000元.]14.(2019·山东临沂统考)对于函数f (x ),如果f (x )可导,且f (x )=f ′(x )有实数根x ,则称x 是函数f (x )的驻点.若函数g (x )=x 2(x >0),h (x )=ln x ,φ(x )=sin x (0<x <π)的驻点分别是x 1,x 2,x 3,则x 1,x 2,x 3的大小关系是__________(用“<”连接).x 3<x 2<x 1 [由题意对于函数f (x ),如果f (x )可导,且f (x )=f ′(x )有实数根x ,则称x 是函数f (x )的驻点.可知函数g (x )=x 2(x >0),可得2x =x 2,解得x 1=2,h (x )=ln x ,可得1x=ln x ,如图:x 2∈(1,2),φ(x )=sin x (0<x <π),可得cos x =sin x ,解得x 3=π4<1,所以x 3<x 2<x 1.]三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.(12分)已知定义在R 上的奇函数f (x )有最小正周期2,且当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1.(1)求f (1)和f (-1)的值; (2)求f (x )在[-1,1]上的解析式. 解 (1)∵f (x )是周期为2的奇函数, ∴f (1)=f (1-2)=f (-1)=-f (1), ∴f (1)=0,f (-1)=0. (2)由题意知,f (0)=0. 当x ∈(-1,0)时,-x ∈(0,1). ∵f (x )是奇函数,∴f (x )=-f (-x )=-2-x4-x +1=-2x4x +1,综上,在[-1,1]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x4x+1,x ∈0,1,-2x 4x+1,x ∈-1,0,0,x ∈{-1,0,1}.16.(12分)设l 为曲线C :y =ln xx在点(1,0)处的切线.(1)求l 的方程;(2)证明:除切点(1,0)之外,曲线C 在直线l 的下方. (1)解 ∵y =ln x x ,∴y ′=1-ln x x2, ∴l 的斜率k =y ′|x =1=1,∴l 的方程为y =x -1. (2)证明 令f (x )=x (x -1)-ln x ,(x >0),曲线C 在直线l 的下方,即f (x )=x (x -1)-ln x >0,则f ′(x )=2x -1-1x=2x +1x -1x,∴f (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,又f (1)=0, ∴x ∈(0,1)时,f (x )>0,即ln xx<x -1;x ∈(1,+∞)时,f (x )>0,即ln x x<x -1,即除切点(1,0)之外,曲线C 在直线l 的下方. 17.(12分)(2019·湖北武汉调研)已知函数f (x )=ln x -a x -1x(a ∈R ).(1)求函数f (x )的单调区间;(2)求证:不等式(x +1)ln x >2(x -1)对∀x ∈(1,2)恒成立. (1)解 定义域为(0,+∞),f ′(x )=x -a x 2.①a ≤0时,f ′(x )>0,f (x )在(0,+∞)上为增函数;②a >0时,f (x )在(a ,+∞)上为增函数,在(0,a ) 上为减函数. (2)证明 法一 ∵x ∈(1,2),∴x +1>0, ∴要证原不等式成立,即证ln x >2x -1x +1对∀x ∈(1,2)恒立,令g (x )=ln x -2x -1x +1,g ′(x )=x -12x +12≥0,∴g (x )在(0,+∞)上为增函数,∴当x ∈(1,2)时,g (x )>g (1)=ln 1-21-11+1=0,∴ln x >2x -1x +1对∀x ∈(1,2)恒成立,∴(x +1)ln x >2(x -1)对∀x ∈(1,2)恒成立. 法二 令F (x )=(x +1)ln x -2(x -1),F ′(x )=ln x +x +1x-2=ln x -x -1x.令φ(x )=ln x -x -1x,由(1)知a =1时,φ(x )在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数.∵x ∈(1,2),则φ(x )在(1,2)为增函数,φ(x )>φ(1)=0, 即x ∈(1,2),F ′(x )>0,∴F (x )在(1,2)上为增函数, ∴F (x )>F (1)=0,∴(x +1)ln x >2(x -1)对∀x ∈(1,2)恒成立.18.(14分)(2019·辽宁丹东模拟)已知f (x )=-3x 22+ln x ,g (x )=12x 2-2ax +1+ln x .(1)求函数f (x )的极值.(2)若x 0是函数g (x )的极大值点,证明:x 0ln x 0-ax 20>-1. (1)解 f (x )定义域是(0,+∞),f ′(x )=1-3x 2x,令f ′(x )=0得x =33.列表:当x =33时,f (x )取极大值-12-12ln 3.(2)证明 g (x )定义域是(0,+∞),g ′(x )=x +1x-2a .①若a ≤1,g ′(x )=x +1x-2a ≥2-2a ≥0,g (x )单调递增无极值点,不符合题意;②若a >1,g ′(x )=0即x 2-2ax +1=0有两个不等的实数根x 1和x 2(x 1<x 2),因为x 1x 2=1,x 1+x 2=2a >0,所以0<x 1<1<x 2.当0<x <x 1时,g '(x )>0,当x 1<x <x 2时,g '(x )<0,当x >x 2时,g '(x )>0,所以g (x )在(0,x 1)单调递增,在(x 1,x 2)单调递减,在(x 2,+∞)单调递增.所以x 0=x 1为函数f (x )的极大值点,且0<x 1<1.因为g '(x 1)=0, 所以a =x 21+12x 1.所以x 1ln x 1-ax 21=x 1ln x 1-x 31+x 12=x 312-12x 1+x 1ln x 1,x 1∈(0,1).令h (x )=-x 32-12x +x ln x ,x ∈(0,1),h ′(x )=f (x )+12.由(1)可知f (x )+12≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫33+12=-12ln 3<0,所以h (x )在(0,1)上单调递减,故h (x )>h (1)=-1,原题得证.。
专题强化训练(十六) 解三角形1.[2019·天津卷]在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知b +c =2a,3c sin B =4a sin C .(1)求cos B 的值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎪⎫2B +π6的值. 解:(1)在△ABC 中,由正弦定理bsin B =csin C ,得b sin C =c sin B ,又由3c sin B =4a sin C ,得3b sin C =4a sin C ,即3b =4a .又因为b +c =2a ,得到b =43a ,c =23a .由余弦定理可得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+49a 2-169a 22·a ·23a =-14. (2)由(1)可得sin B =1-cos 2B =154, 从而sin2B =2sin B cos B =-158, cos2B =cos 2B -sin 2B =-78, 故sin ⎝⎛⎭⎪⎫2B +π6=sin2B cos π6+cos2B sin π6=-158×32-78×12=-35+716. 2.[2019·石家庄一模]已知△ABC 的面积为33,且内角A ,B ,C 依次成等差数列.(1)若sin C =3sin A ,求边AC 的长;(2)设D 为AC 边的中点,求线段BD 长的最小值.解:(1)∵△ABC 三个内角A 、B 、C 依次成等差数列,∴B =60°.设A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,由△ABC 的面积S =33=12ac sin B 可得ac =12. ∵sin C =3sin A ,由正弦定理知c =3a ,∴a =2,c =6.在△ABC 中,由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =28,∴b =27,即AC 的长为27.(2)∵BD 是AC 边上的中线,∴BD →=12(BC →+BA →), ∴BD →2=14(BC →2+BA →2+2BC →·BA →)=14(a 2+c 2+2ac cos B )=14(a 2+c 2+ac )≥14(2ac +ac )=9,当且仅当a =c 时取“=”,∴|BD →|≥3,即BD 长的最小值为3.3.[2019·合肥质检二]在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,sin 2A +sin 2B +sin A sin B =2c sinC ,△ABC 的面积S =abc .(1)求角C ;(2)求△ABC 周长的取值范围.解:(1)由S =abc =12ab sin C 可得2c =sin C , ∴sin 2A +sin 2B +sin A sin B =sin 2C ,由正弦定理得a 2+b 2+ab =c 2,由余弦定理得cos C =-12,∴C =2π3. (2)由(1)知2c =sin C ,同理可知2a =sin A ,2b =sin B .△ABC 的周长为 a +b +c =12(sin A +sin B +sin C )=12[sin A +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-A ]+34 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A +32cos A -12sin A +34=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin A +32cos A +34=12sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π3+34. ∵A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3,∴A +π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π3, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3∈⎝ ⎛⎦⎥⎤32,1, ∴△ABC 周长的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤32,2+34.4.[2019·武汉4月调研]在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A =104,B =2A ,b =15. (1)求a ;(2)已知M 在边BC 上,且CM MB =12,求△CMA 的面积. 解:(1)由0<A <π,cos A =104,知sin A =64, ∴sin B =sin2A =2sin A cos A =2×64×104=154, 由正弦定理a sin A =b sin B =csin C 可知, a =b sin A sin B= 6. (2)cos B =cos2A =2cos 2A -1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫1042-1=14, sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =64×14+104×154=368, △ABC 的面积S △ABC =12ab ·sin C =12×6×15×368=9158, 又CM MB =12,∴S △CMA =13S △ABC =13×9158=3158. 5.[2019·济南模拟]△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2b sin C =a cos C +c cos A ,B =2π3,c = 3. (1)求角C ; (2)若点E 满足AE →=2EC →,求BE 的长.解:(1)解法一:由题设及正弦定理得2sin B sin C =sin A cos C +sin C cos A ,又sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin(π-B )=sin B ,所以2sin B sin C =sin B .由于sin B =32≠0,所以sin C =12. 又0<C <π3,所以C =π6. 解法二:由题设及余弦定理可得2b sin C =a ×a 2+b 2-c 22ab +c ×b 2+c 2-a 22bc, 化简得2b sin C =b .因为b >0,所以sin C =12. 又0<C <π3,所以C =π6. 解法三:由2b sin C =a cos C +c cos A ,结合b =a cos C +c cos A ,可得2b sin C =b .因为b >0,所以sin C =12. 又0<C <π3,所以C =π6. (2)解法一:由正弦定理易知b sin B =csin C =23,解得b =3. 又AE →=2EC →,所以AE =23AC =23b ,即AE =2. 在△ABC 中,因为∠ABC =23π,C =π6, 所以A =π6, 所以在△ABE 中,A =π6,AB =3,AE =2, 由余弦定理得BE =AB 2+AE 2-2AB ·AE cos π6= 3+4-2×3×2×32=1, 所以BE =1.解法二:在△ABC 中,因为∠ABC =23π,C =π6,所以A =π6,a =c = 3. 由余弦定理得b =(3)2+(3)2-2×3×3×co s 23π=3. 因为AE →=2EC →,所以EC =13AC =1. 在△BCE 中,C =π6,BC =3,CE =1,由余弦定理得BE =BC 2+EC 2-2BC ·EC cos π6=3+1-2×3×1×32=1, 所以BE =1. 解法三:在△ABC 中,因为∠ABC =23π,C =π6, 所以A =π6,a =c = 3. 因为AE →=2EC →,所以BE →=13BA →+23BC →. 则|BE →|2=19(BA →+2BC →)2=19(|BA →|2+4BA →·BC →+4|BC →|2)=19(3-4×3×3×12+4×3)=1,所以BE =1.6.[2019·太原一模]如图,已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且a sin A +(c -a )sin C =b sin B ,点D 是AC 的中点,DE ⊥AC ,交AB 于点E ,且BC =2,DE =62.(1)求B ;(2)求△ABC 的面积.解:(1)∵a sin A +(c -a )sin C =b sin B ,∴由a sin A =b sin B =c sin C 得a 2+c 2-ac =b 2, 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12, ∵0°<B <180°,∴B =60°.(2)如图,连接CE ,∵D 是AC 的中点,DE ⊥AC ,∴AE =CE ,∴CE =AE =DEsin A =62sin A . 在△BCE 中,由正弦定理得CEsin B=BC sin ∠BEC =BC sin2A , ∴62sin A sin60°=22sin A cos A ,∴cos A =22, ∵0°<A <180°,∴A =45°,∴∠ACB =75°,∴∠BCE =∠ACB -∠ACE =30°,∠BEC =90°,∴CE =AE =3,AB =AE +BE =3+1,∴S △ABC =12AB ·CE =3+32. 7.[2019·长沙一模]已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .且a sin(A +B )=c sin B +C2.(1)求A ;(2)若△ABC 的面积为3,周长为8,求a .解:(1)由题设得a sin C =c cos A 2, 由正弦定理得sin A sin C =sin C cos A 2,∵sin C ≠0, 所以sin A =cos A 2, 所以2sin A 2cos A 2=cos A 2,又cos A 2≠0, 所以sin A 2=12, 故A =60°.(2)由题设得12bc sin A =3,从而bc =4. 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得a 2=(b +c )2-12.又a +b +c =8,所以a 2=(8-a )2-12,解得a =134. 8.[2019·福州质检]△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若角A ,B ,C 成等差数列,且b =32.(1)求△ABC 的外接圆直径;(2)求a +c 的取值范围.解:(1)因为角A ,B ,C 成等差数列,所以2B =A +C ,又因为A +B +C =π,所以B =π3. 根据正弦定理得,△ABC 的外接圆直径2R =b sin B =32sin π3=1. (2)解法一:由B =π3,知A +C =2π3, 可得0<A <2π3. 由(1)知△ABC 的外接圆直径为1,根据正弦定理得, a sin A =b sin B =c sin C =1, 所以a +c =sin A +sin C=sin A +sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-A =3⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin A +12cos A =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6. 因为0<A <2π3,所以π6<A +π6<5π6. 所以12<sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6≤1, 从而32<3sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6≤3, 所以a +c 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤32,3. 解法二:由(1)知,B =π3, b 2=a 2+c 2-2ac cos B=(a +c )2-3ac≥(a +c )2-3⎝⎛⎭⎪⎫a +c 22=14(a +c )2(当且仅当a =c 时,取等号), 因为b =32,所以(a +c )2≤3,即0<a +c ≤3, 又三角形两边之和大于第三边, 所以32<a +c ≤3, 所以a +c 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤32,3.。
(文数)解答题强化专练——解三角形一、解答题(本大题共10小题,共120.0分)1.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2a-c=2b cos C.(1)求的值;(2)若b=,求c-a的取值范围.2.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b=7,c(-cos A)=a cos C.(1)求c;(2)若B=,点D在边BC上,且AD=5,求△ADC的面积.3.已知△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,且.(1)求△ABC外接圆的半径;(2)若c=3,求△ABC的面积.4.已知a,b,c分别是△ABC内角A,B,C的对边,sin2A+sin2C-sin A sin C=sin2B.(1)求sin B的值;(2)若b=2,△ABC的面积为,求△ABC的周长.5.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且=1-.(1)证明:sin A=;(2)若sin2B+sin2C-sin2A=sin B sin C,求tan B .6.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求角A的大小;(2)若,,求的面积.7.已知,,分别是的内角,,所对的边,.(1)求角的大小;(2)若,求面积的最大值.8.已知在中,角,,所对的边分别为,,,的面积为.(1)求的值;(2)若,,且的中点为,求的周长.9.已知中,角的对边分别为,.(1)求角的大小;(2)若,,求的面积.10.如图,在平面四边形ABCD中,AD=1,CD=2,AC=.(1)求cos∠CAD的值;(2)若cos∠BAD=-,sin∠CBA=,求BC的长.答案和解析1.【答案】解:(1)因为2a-c=2b cos C=,整理可得,a2+c2-b2=ac,由余弦定理可得,cos B=,故B=60°,A+C=120°,所以=sin120°=;(2)由正弦定理可得,,所以a=2sin A,c=2sin C,所以c-a=2sin C-2sin A=2sin C-2sin(120°-C)=sin C-cos C,=sin(C-60°),因为0°<C<120°,所以-60°<C-60°<60°,所以,故【解析】(1)由已知结合余弦定理进行化简求解cos B,进而可求B,代入即可求解;(2)由已知结合正弦定理可表示c-a,然后结合和差角公式及正弦函数的性质即可求解.本题主要考查了正弦定理,余弦定理及和差角公式及辅助角公式在求解三角形中的应用,属于中档试题.2.【答案】解:(1)∵b=7,c(-cos A)=a cos C.∴=a cos C+c cos A,由正弦定理可得=sin A cos C+sin C cos A,∴=sin(A+C)=sin B,由正弦定理可得=b=7,∴解得c=5.(2)∵B=,点D在边BC上,且AD=5,c=5,∴△ABD为等边三角形,∴在△ABC中,由余弦定理b2=a2+c2-2ac cos B,可得72=52+a2-2×,可得a2-5a-24=0,∴解得a=8,或-3(舍去),∴CD=a-BD=8-5=3,∴S△ACD=AD•CD•sin∠ADC=sin120°=.【解析】(1)由正弦定理,两角和的正弦函数公式化简已知等式即可求解c的值.(2)由已知可求△ABD为等边三角形,在△ABC中,由余弦定理可得a的值,进而解得CD的值,根据三角形的面积公式即可计算得解.本题主要考查了正弦定理,两角和的正弦函数公式,余弦定理,三角形的面积公式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.3.【答案】解:(1)依题意,由正弦定理化简得,即=,=-1,整理得整理得+-=-bc,所以A==-,因为,所以A=,故所求外接圆半径r===;(2)因为a=,c=3,A=,所以由余弦定理=+-2bc A,得13=+9-23b,解得b=1或b=-4(舍),则=13=.【解析】【分析】本题主要考查三角函数的和角公式、以及正、余弦定理等知识,考查了运算求解能力及化归与转化能力,属于中档题.(1)利用三角形内角和定理,两角和的正弦函数公式,正弦定理化简已知等式可得+-=-bc,结合余弦定理,可求A==-即可得角A的值及外接圆半径r.(2)利用余弦定理,=+-2bc A,求解b值,进而利用三角形面积公式即可计算得解.4.【答案】解:(1)因为sin2A+sin2C-sin A sin C=sin2B.由正弦定理可得,,由余弦定理可得,cos B=,故sin B=;(2)∵S△ABC===,所以ac=3,因为,所以=4+8=12,所以a+c+b=2+2.【解析】(1)由已知结合正弦定理及余弦定理可求cos B,然后结合同角平方关系可求sin B;(2)由已知结合三角形的面积公式可求ac,然后结合余弦定理即可求解a+c,进而可求三角形的周长.本题主要考查了正弦定理,余弦定理,三角形的面积公式的综合应用,属于中档试题.5.【答案】(1)证明:因为=1-,所以+=1,所以+=1,所以sin A cos B+cos A sin B=sin A sin B,所以sin(A+B)=sin A sin B,在△ABC中,A+B+C=π,有sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,所以sin A sin B=sin C,根据正弦定理可得b sin A=c,即sin A=;(2)解:因为sin2B+sin2C-sin2A=sin B sin C,根据正弦定理得b2+c2-a2=bc,根据余弦定理,可得cos A===,又在△ABC中,所以sin A==,由(1)知sin A cos B+cos A sin B=sin A sin B,所以sin B=cos B+sin B,所以-sin B=cos B,故tan B==-.【解析】本题考查正弦定理、余弦定理,考查同角三角函数的基本关系以及两角和与差的三角函数公式,属于中档题.(1)由同角三角函数的基本关系以及两角和与差的三角函数公式,结合已知得sin A sin B=sin C,然后由正弦定理求解即可;(2)由已知结合正弦定理和余弦定理,得cos A,根据同角三角函数的基本关系求出sin A,然后利用(1)中的结论求解即可.6.【答案】解:(1)已知等式a sin B+b cos A=0,利用正弦定理化简得:sin A sin B+sin B cos A=0,∵sin B≠0,∴sin A+cos A=0,则.(2)由,,,∴由余弦定理得:a2=b2+c2-2bc cos A,即得或故【解析】此题考查了正弦、余弦定理,以及三角形的面积公式(1)已知等式利用正弦定理化简,根据sin B不为0即可确定出角A的大小;(2)由cos A,a,b的值,利用余弦定理求出c的值,再由b,c,sin A的值,利用三角形面积公式即可求出三角形ABC面积.7.【答案】解:(1)在△ABC中,由正弦定理得,得b sin A=a sin B,又∴a sin B=,即sin B==,∴tan B=,又B∈(0,π),∴B=;(2)由余弦定理可知,所以,当且仅当时等号成立,所以,所以△ABC面积的最大值为.【解析】本题主要考查正弦定理,余弦定理,三角形面积公式,两角和与差的三角函数公式,利用基本不等式求最值,属于基础题.(1)由正弦定理得b sin A=a sin B,结合已知,可得sin B==,易得角B的大小;(2)结合余弦定理以及基本不等式可得,根据三角形面积公式,即可求得△ABC 面积的最大值.8.【答案】解:(1)由△ABC的面积为ac sin B=ac sin2B.得sin B=2sin B cosB,∵0<B<π,∴sin B>0,故cos B=,∴sin B==;(2)由(1)和 3sin2C=5sin2B•sin2A得16sin2C=25sin2A,由正弦定理得16c2=25a2,∵c=5,∴a=4,BD=a=2,在△ABD中,由余弦定理得:AD2=c2+BD2-2c•BD•cos B=25+4-2×5×2×=24∴AD=2,∴△ABD的周长为c BD+AD=7+2.【解析】本题考查三角形的正弦定理、余弦定理和面积公式的运用,考查二倍角的正弦公式和同角的平方关系,属于中档题.(1)运用三角形的面积公式和正弦定理、二倍角正弦公式,化简整理,即可得到的值;(2)运用正弦定理和(1)的结论,首先求得边a与线段BD的长,再根据余弦定理即可得到AD的长,从而得到所求周长.9.【答案】解:(1),由正弦定理可得,,,又,,,∵,∴;(2)由余弦定理可得,又,解得,,的面积为.【解析】本题考查正弦余弦定理及面积公式.(1)利用正弦定理及两角和与差的三角函数公式化简整理得出cos C,即可求出C;(2)利用余弦定理及三角形面积公式计算即可.10.【答案】解:(1)由题意,在平面四边形ABCD中,AD=1,CD=2,AC=,在△ADC中,由余弦定理得,cos∠CAD===;(2)设∠BAC=α,则α=∠BAD-∠CAD.因为cos∠CAD=,cos∠BAD=-,且∠CAD和∠BAD均为三角形内角,所以sin∠CAD=,sin∠BAD=,于是sinα=sin (∠BAD-∠CAD)=sin∠BAD cos∠CAD-cos∠BAD sin∠CAD=×-(-)×=,在△ABC中,由正弦定理,得=,故BC===3.【解析】本题考查正弦定理,余弦定理,考查同角三角函数的基本关系,两角和与差的三角函数公式,属于中档题.(1)直接利用余弦定理即可求得结果;(2)设∠BAC=α,则α=∠BAD-∠CAD,求得sinα的值,在△ABC中,利用正弦定理便可求得BC的长.。
阶段复习检测(四) 数 列(时间:70分钟 满分:100分)一、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,只有一项是符合题目要求的)1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,并满足:a n +2=2a n +1-a n ,a 5=4-a 3,则S 7=( ) A .7 B .12 C .14D .21C [由a n +2=2a n +1-a n 知数列{a n }为等差数列,由a 5=4-a 3得a 5+a 3=4=a 1+a 7,所以S 7=7a 1+a 72=14.]2.在等差数列{a n }中,a 9=12a 12+3,则数列{a n }的前11项和S 11=( )A .24B .48C .66D .132C [在等差数列{a n }中,a 9=12a 12+3,∴a 1+8d =12(a 1+11d )+3,解a 1+5d =6,∴数列{a n }的前11项和S 11=112(a 1+a 11)=11(a 1+5d )=11×6=66.]3.(2019·山东青岛月考)已知S n =12+1+13+2+12+3+…+1n +1+n,若S m =10,则m=( )A .11B .99C .120D .121 C [∵S n =(2-1)+(3-2)+…+(n -n -1)+(n +1-n )=n +1-1. ∴S m =m +1-1=10,得m =120.]4.(2018·河北衡水模拟)已知正数组成的等比数列{a n },若a 1·a 20=100,那么a 7+a 14的最小值为( ) A .20 B .25 C .50D .不存在A [(a 7+a 14)2=a 27+a 214+2a 7·a 14≥4a 7a 14=4a 1a 20=400.∴a 7+a 14≥20.]5.(2019·福建厦门调研)等比数列{a n }中,S n 是数列{a n }的前n 项和,S 3=14,且a 1+8,3a 2,a 3+6依次成等差数列,则a 1·a 3等于( )A .4B .9C .16D .25C [∵S 3=a 1+a 2+a 3=14,a 1+8+a 3+6=6a 2,∴7a 2=28,即a 2=4,∴a 1·a 3=a 22=16.] 6.已知数列{a n }满足a n +1-a n =2,a 1=-5,则|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=( ) A .9 B .15 C .18D .30C [由题意知{a n }是以2为公差的等差数列,又a 1=-5,所以|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=|-5|+|-3|+|-1|+1+3+5=5+3+1+1+3+5=18.]7.已知数列{a n }中,a n =-4n +5,等比数列{b n }的公比q 满足q =a n -a n -1(n ≥2)且b 1=a 2,则|b 1|+|b 2|+|b 3|+…+|b n |=( )A .1-4nB .4n -1C .1-4n3D .4n -13B [由已知得b 1=a 2=-3,q =-4,∴b n =(-3)×(-4)n -1, ∴|b n |=3×4n -1,即{|b n |}是以3为首项,4为公比的等比数列. ∴|b 1|+|b 2|+…+|b n |=31-4n1-4=4n -1.]8.抛物线x 2=12y 在第一象限内图象上一点(a i,2a 2i )处的切线与x 轴交点的横坐标记为a i +1,其中i ∈N *,若a 2=32,则a 2+a 4+a 6=( )A .64B .42C .32D .21B [∵y =2x 2(x >0),∴y ′=4x ,∴x 2=12y 在第一象限内图象上一点(a i,2a 2i )处的切线方程是:y -2a 2i =4a i (x-a i ),整理,得4a ix -y -2a 2i =0,∵切线与x 轴交点的横坐标为a i +1,∴a i +1=12a i ,∴{a 2k }是首项为a 2=32,公比q =14的等比数列,∴a 2+a 4+a 6=32+8+2=42.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)9.已知正项等比数列{a n }中,a 2·a 5·a 13·a 16=256,a 7=2,则数列{a n }的公比为__________.2 [∵正项等比数列{a n }中,a 2·a 5·a 13·a 16=256,∴a 49=a 2·a 5·a 13·a 16=256,解得a 9=4,又a 7=2,∴数列{a n }的公比q =a 9a 7= 2.]10.(2018·黑龙江大庆二模)在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1+(-1)n a n =cos(n +1)π,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 015=__________.-1 006 [∵a n +1+(-1)n a n =cos(n +1)π=(-1)n +1,∴当n =2k ,k ∈N *时,a 2k +1+a 2k =-1,∴S 2 015=a 1+(a 2+a 3)+…+(a 2 014+a 2 015)=1+(-1)×1 007=-1 006.]11.(2018·广东汕头一模)设等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n ,若S n +1,S n ,S n +2成等差数列,则q 的值为__________.-2 [设等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n ,且S n +1,S n ,S n +2成等差数列,则2S n =S n +1+S n+2,若q =1,则S n =na 1,上式显然不成立, 若q ≠1,则为2a 11-q n1-q=a 11-q n +11-q+a 11-q n +21-q,故2q n =q n +1+q n +2,即q 2+q -2=0,因此q =-2.]12.已知数列{a n }是各项均不为零的等差数列,S n 为其前n 项和,且a n =S 2n -1(n ∈N *).若不等式λa n≤n +8n对任意n ∈N *恒成立,则实数λ的最大值为__________.9 [a n =S 2n -1⇒a n =2n -1a 1+a 2n -12=2n -1a n ,⇒a 2n =(2n -1)a n ⇒a n=2n -1,n ∈N *.λa n≤n +8n就是λ≤n +82n -1n⇒λ≤2n -8n +15. 2n -8n+15在n ≥1时单调递增,其最小值为9,所以λ≤9,故实数λ的最大值为9.]三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)13.(10分)(2019·陕西西安八校联考)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 5=-3,S 10=-40. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若从数列{a n }中依次取出第2,4,8,…,2n ,…项,按原来的顺序排成一个新数列{b n },求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)∵a 5=a 1+4d =-3,S 10=10a 1+45d =-40,解得a 1=5,d =-2.∴a n =-2n +7.(2)依题意,b n =a 2n =-2×2n +7=-2n +1+7, 故T n =-(22+23+…+2n +1)+7n =-22-2n +1×21-2+7n=4+7n -2n +2.14.(10分)(2018·河南新乡二模)在数列{a n }中,a 1=12,{a n }的前n 项和S n 满足S n +1-S n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式a n ,以及前n 项和S n ;(2)若S 1+S 2,S 1+S 3,m (S 2+S 3)成等差数列,求实数m 的值.解 (1)∵a n +1=S n +1-S n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1.∴n ≥2时,a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n , 又a 1=12,因此n =1时也成立.∴a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,∴S n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n 1-12=1-12n .(2)由(1)可得:S 1=12,S 2=34,S 3=78.∵S 1+S 2,S 1+S 3,m (S 2+S 3)成等差数列,∴12+34+m ⎝ ⎛⎭⎪⎫34+78=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12+78.解得m =1213. 15.(10分)(2019·云南检测)设S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a 1=2,对任意n ∈N *,都有2S n =(n +1)a n .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫4a n a n +2的前n 项和为T n ,求证:12≤T n <1. (1)解 因为2S n =(n +1)a n , 当n ≥2时,2S n -1=na n -1,两式相减,得2a n =(n +1)a n -na n -1,即(n -1)a n =na n -1,所以当n ≥2时,a n n=a n -1n -1,所以a n n =a 11=2,即a n =2n (n ≥2).(2)证明 由(1)知a n =2n ,令b n =4a n a n +2,n ∈N *,所以b n =42n 2n +2=1n n +1=1n -1n +1.所以T n =b 1+b 2+…+b n⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1.因为1n +1>0, 所以1-1n +1<1.显然当n =1时,T n 取得最小值12.所以12≤T n <1.16.(10分)数列{a n }满足:a 1=2,a 2=3,a n +2=3a n +1-2a n (n ∈N *).(1)记d n =a n +1-a n ,求证:数列{d n }是等比数列;(2)若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n ,证明S n <32.证明 (1)∵a n +2=3a n +1-2a n , ∴d n +1d n=a n +2-a n +1a n +1-a 1=3a n +1-2a n -a n +1a n +1-a n=2a n +1-2a n a n +1-a n=2,∴数列{d n }是等比数列,∴d 1=a 2-a 1=1,q =2,∴d n =2n -1. (2)∵d n =2n -1,d n =a n +1-a n ,∴a n +1-a n =2n -1,∴a 2-a 1=20,a 3-a 2=21,a 4-a 3=22,…,a n -a n -1=2n -2, ∴累加得:a n -a 1=20+21+…+2n -2=1-2n -11-2=2n -1-1,∴a n =2n -1+1.∴1a n =12n -1+1<12n -1(n ≥2),n =1时,S n =12<32成立;∴当n ≥2时,S n <12+12+122…+12n -1=12+12⎝⎛⎭⎪⎫1-12n -11-12=32-12n <32.综上可知S n <32(n ∈N *).。
(理数)解答题强化专练——数列一、解答题(本大题共10小题,共120.0分)1.已知等差数列{a n}满足a n+1+n=2a n+1.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为{a n}的前n项和,求数列的前n项和T n.2.已知{a n}是递增的等差数列,且满足a2+a4=20,a1•a5=36.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=,求数列{b n}的前n项和T n的最小值.3.已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n+n-1.(1)设b n=a n+n,证明:数列{b n}是等比数列;(2)设数列{a n}的前n项和为S n,求S n.4.记S n为等差数列{a n}的前n项和,数列{b n}为正项等比数列,已知a3=5,S3=9,b1=a1,b5=S4.(1)求数列{a n}和数列{b n}的通项公式;(2)记T n为数列{a n•b n}的前n项和,求T n.5.已知正项数列{a n}的前n项和为S n,若数列{a n}是公差为-1的等差数列,且a2+2是a1,a3的等差中项.(1)证明数列{a n}是等比数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)若T n是数列{}的前n项和,若T n<M恒成立,求实数M的取值范围.6.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a2=且n≥2).(Ⅰ)证明:为等差数列:(Ⅱ)求数列的前n项和T n.7.已知S n为等差数列{a n}的前n项和,且S2=2a2-2,S5=3a5.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=a n•2n-1,记数列{b n}的前n项和为T n,若T n>300.求正整数n的取值范围.8.设等差数列{a n}公差为d,等比数列{b n}公比为q,已知a1=b1,a3=b1+b2=5,q=2d.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)记c n=a n·b n,求数列{c n}的前n项和S n.9.已知等比数列{a n}的公比q>1,且a1+a3+a5=42,a3+9是a1,a5的等差中项.数列{b n}的通项公式b n=,n∈N*.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明:b1+b2+…+b n<,n∈N*.10.设各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=1,且a n S n+1-a n+1S n=a n+1-λa n,对一切n∈N*都成立.(1)当λ=1时;①求数列{a n}的通项公式;②若b n=(n+1)a n,求数列{b n}的前n项的和T n;(2)是否存在实数λ,使数列{a n}是等差数列如果存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.答案和解析1.【答案】解:(1)由已知{a n}为等差数列,记其公差为d.①当n≥2时,,两式相减可得d+1=2d,所以d=1,②当n=1时,a2+1=2a1+1,所以a1=1.所以a n=1+n-1=n;(2),,所以=.【解析】本题考查等差数列的定义、通项公式和求和公式,以及数列的裂项相消求和,化简运算能力,属于中档题.(1)设等差数列的公差为d,将已知等式中的n换为n-1,相减可得公差d=1,再令n=1,可得首项,进而得到所求通项公式;(2)由等差数列的求和公式可得S n,求得,再由数列的裂项相消求和,化简可得所求和.2.【答案】解:(1){a n}是递增的等差数列,设公差为d,则d>0,a2+a4=20,a1•a5=36,可得a1+a5=20,解得a1=2,a5=18,d==4,则a n=2+4(n-1)=4n-2;(2)b n=(4n-2)-30=2n-31,可得前n项和T n=n(-29+2n-31)=n2-30n=(n-15)2-225,当n=15时,前n项和T n取得最小值-225.【解析】(1)设公差为d,则d>0,运用等差数列的性质和通项公式,可得公差d,首项,进而得到所求通项公式;(2)求得b n=(4n-2)-30=2n-31,运用等差数列的求和公式,配方可得所求最小值.本题考查等差数列的通项公式和求和公式,以及单调性、前n项和的最值求法,考查运算能力,属于基础题.3.【答案】解:(1)数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n+n-1.由b n=a n+n,那么b n+1=a n+1+n+1,∴===2;即公比q=2,b1=a1+1=2,∴数列{b n}是首项为2,公比为2的等比数列;(2)由(1)可得b n=2n,∴a n+n=2n那么数列{a n}的通项公式为:a n=2n-n数列{a n}的前n项和为S n=2-1+22-2+23-3+……+2n-n=(21+22+……2n)-(1+2+3+……+n)=2n+1-2.【解析】(1)由b n=a n+n,那么b n+1=a n+1+n+1,利用定义证明即可;(2)根据(1)求解数列{a n}的通项,即可求解S n.本题主要考查数列通项公式和前n项和的求解,利用分组求和法是解决本题的关键.4.【答案】解:(1)设数列{a n}的首项为a1,公差为d,设数列{b n}的首项为b1,公比为q,由a3=a1+2d=5和S3=3a1+3d=9得a1=1,d=2,a n=a1+(n-1)d=1+2(n-1)=2n-1.所以数列{a n}的通项公式为a n=2n-1.b1=a1=1,由b5=S4得,所以.所以数列{b n}的通项公式为.(2)...相减可得.即有.【解析】(1)设数列{a n}的首项为a1,公差为d,设数列{b n}的首项为b1,公比为q,运用等差数列和等比数列的通项公式,解方程可得所求;(2)运用数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,计算可得所求和.本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列的错位相减法求和,化简运算能力,属于中档题.5.【答案】(1)证明:∵数列{a n}是公差为-1的等差数列,∴a n=a1-(n-1),∴=3n-1.∴n≥2时,==3,数列{a n}是以3为公比的等比数列.∴a2=3a1,a3=9a1.∵a2+2是a1,a3的等差中项,∴2(a2+2)=a1+a3,∴2(3a1+2)=a1+9a1,解得a1=1.∴数列{a n}是以3为公比,1为首项的等比数列.∴a n=3n-1.(2)解:=.∴T n==.∵T n<M恒成立,∴.∴实数M的取值范围是.【解析】(1)数列{a n}是公差为-1的等差数列,可得a n=a1-(n-1),可得=3n-1.即可证明数列{a n}是以3为公比的等比数列.由a2+2是a1,a3的等差中项,可得2(a2+2)=a1+a3,解得a1.(2)由(1)可得:=.可得T n,进而得出M的取值范围.本题考查了等差数列与等比数列的定义通项公式及其求和公式、数列的单调性、对数运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.【答案】(Ⅰ)证明:依题意,由=2a n+1,可得a n=2a n a n+1+a n+1,即a n-a n+1=2a n a n+1.两边同时除以a n a n+1,可得-=2(n≥2).∵-=3-1=2,也满足上式.∴数列是以1为首项,2为公差的等差数列.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)得,=1+2(n-1)=2n-1,则=(2n-1)•3n.∴T n=1×3+3×32+…+(2n-1)•3n,3T n=1×32+3×33+…+(2n-3)•3n+(2n-1)•3n+1,两式相减,可得-2T n=3+2×32+2×33+…+2•3n-(2n-1)•3n+1,=3+18×(1+3+32+…+3n-2)-(2n-1)•3n+1=3+18×-(2n-1)•3n+1=2(1-n)•3n+1-6.∴T n=(n-1)•3n+1+3.【解析】本题第(Ⅰ)题对题干中的递推公式进行变形转化,可得-=2.进一步计算可证得为等差数列;第(Ⅱ)题先根据第(Ⅰ)题的结果计算出数列的通项公式,然后运用错位相减法可计算出前n项和T n.本题主要考查由递推公式得到通项公式,以及运用错位相减法求前n项和.考查了转化思想,逻辑推理能力和数学运算能力.本题属中档题.7.【答案】解:(1)由题意,设等差数列{a n}的公差为d,则,解得.∴a n=2+2(n-1)=2n,n∈N*.(2)由(1)知,b n=a n•2n-1=n•2n.则T n=b1+b2+b3+…+b n=1•21+2•22+3•23+…+n•2n,2T n=1•22+2•23+…+(n-1)•2n+n•2n+1.两式相减,可得-T n=2+22+23+…+2n-n•2n+1=-n•2n+1=(1-n)•2n+1-2.∴T n=(n-1)•2n+1+2.构造数列{T n}:令T n=(n-1)•2n+1+2,则T n+1-T n=n•2n+2-(n-1)•2n+1=(n+1)•2n+1>0,故数列{T n}是单调递增数列.∵T5=4•26+2=258<300,T6=5•27+2=642>300,∴满足T n>300的正整数n的取值范围为{n|n≥6,n∈N*}.【解析】本题第(1)题先设等差数列{a n}的公差为d,根据等差数列的通项公式和求和公式列出关于首项a1和公差d的方程,解出a1和d的值,即可得到数列{a n}的通项公式;第(2)题先根据第(1)题的结果计算出数列{b n}的通项公式,然后运用错位相减法计算出前n项和T n.再根据数列{T n}的单调性可计算出满足T n>300时正整数n的取值范围.本题主要考查等差数列的基础知识,错位相减法求前n项和,数列的单调性.考查了方程思想,转化思想,不等式的计算能力,逻辑思维能力和数学运算能力.本题属中档题.8.【答案】解:(1)∵b1+b2=5,∴b1(1+q)=5,又∵q=2d,a1=b1,∴a1(1+2d)=5,∴a3=a1+2d=5,∴a1=5-2d,∴(5-2d)(1+2d)=5,解得:d1=0,d2=2,若d=0,q=2d=0(舍去)若d=2,q=2d=4,∴b1=a1=a3-2d=1,∴a n=a1+(n-1)d=2n-1,b n=b1q n-1=4n-1.(2)c n=a n·b n=(2n-1)·4n-1,∴S n=1+3×4+5×42+…+(2n-1)4n-1∴4S n=4+3×42+5×43+…+(2n-1)4n,.【解析】本题考查等差数列、等比数列的通项公式和错位相减法求和,考查推理能力和计算能力,属于中档题.(1)利用等差数列和等比数列的通项公式即可求解;(2)由c n=a n·b n=(2n-1)·4n-1,利用错位相减法即可求解.9.【答案】解:(I)由a3+9是a1,a5的等差中项得a1+a5=2a3+18,所以a1+a3+a5=3a3+18=42,解得a3=8,由a1+a5=34,得,解得q2=4或,因为q>1,所以q=2,所以;(II)证明:由(I)可得,∴==,∴=.【解析】(Ⅰ)由等差中项的性质可求得a3=8,进而得到a1+a5=34,进一步求得公比q,由此即可得解;(Ⅱ)化简数列{b n},由此即可得证.本题考查等差数列与等比数列的综合运用,考查化简运算能力及逻辑推理能力,属于中档题.10.【答案】解:(1)①当λ=1时,a n S n+1-a n+1S n=a n+1-a n,则a n S n+1+a n=a n+1S n+a n+1,即(S n+1+1)a n=(S n+1)a n+1.∵数列{a n}的各项均为正数,∴=.∴•…=•…,化简,得S n+1+1=2a n+1,①∴当n≥2时,S n+1=2a n,②②-①,得a n+1=2a n,∵当n=1时,a2=2,∴n=1时上式也成立,∴数列{a n}是首项为1,公比为2的等比数列,即a n=2n-1.②由①知,b n=(n+1)a n=(n+1)•2n-1.T n=b1+b2+…+b n=2•1+3•21+…+(n+1)•2n-1,2T n=2•2+3•22+…+n•2n-1+(n+1)•2n,两式相减,可得-T n=2+2+22+…+2n-1-(n+1)•2n=2+-(n+1)•2n=-n•2n.∴T n=n•2n.(2)由题意,令n=1,得a2=λ+1;令n=2,得a3=(λ+1)2.要使数列{a n}是等差数列,必须有2a2=a1+a3,解得λ=0.当λ=0时,S n+1a n=(S n+1)a n+1,且a2=a1=1.当n≥2时,S n+1(S n-S n-1)=(S n+1)(S n+1-S n),整理,得S n2+S n=S n+1S n-1+S n+1,即=,从而•…=•…,化简,得S n+1=S n+1,即a n+1=1.综上所述,可得a n=1,n∈N*.∴λ=0时,数列{a n}是等差数列.【解析】本题第(1)①题将λ=1代入递推式并转化递推式,然后运用累乘法可得S n+1+1=2a n+1,再类比可得S n+1=2a n,两式相减,再进行计算可发现数列{a n}是等比数列,即可得到数列{a n}的通项公式;第(1)②题先根据①的结果得到数列{b n}的通项公式,然后运用错位相减法求出前n项的和T n;第(2)题可先假设数列{a n}是等差数列,则根据等差中项的性质有2a2=a1+a3,计算出a2,a3关于λ的表达式并代入可解出λ的值,再代入递推式进行验证数列{a n}是等差数列,即可得到结论.本题主要考查数列的求通项公式,等差数列和等比数列的性质应用.考查了累乘法,错位相减法,转化思想的应用,逻辑推理能力和数学运算能力.本题属较难题.。
一、填空题(共12小题,每小题3分,满分36分)1.已知直线:350l x y +-=,则直线l 的倾斜角为___________(用反三角表示)。
2.22lim______________12n n n→∞+=+++L 。
3.在△ABC 中,若90C ∠=o,4AC BC ==,则_____________BA BC ⋅=u u u r u u u r。
4.函数2()f x x =-((,2])x ∈-∞-的反函数1()f x -= 。
5.若关于x 的不等式23x ax a --≤-的解集不是空集,则实数a 的取值范围是_______。
6.若1i +是实系数一元二次方程20x px q ++=的一个根,则__________p q +=。
7.已知向量(,12),(4,5),(,10)OA k OB OC k ===-u u u r u u u r u u u r,且A 、B 、C 三点共线,则k= 。
8.若 12z a i =+, 243z i =-,且12z z 为纯虚数,则实数a 的值为 。
9.设数列{a n }是公比q >0的等比数列,S n 是它的前n 项和,若lim n →∞S n =7,则此数列的首项a 1的取值范围是 。
10. 函数2sin arcsin y x x =+的值域是 。
11.若2cos()1,(0,2),3x x πααπ=+=∈是方程的解其中则________α=。
12.已知等差数列{}n a ,若数列{}n b 满足12nn a a a b n+++=L ,则数列{}n b 也是等差数列,类比这一性质,相应地已知等比数列{}n c 中,0n c >,若n d = ,则数列{}n d 也是等比数列。
二、选择题(共4小题,每小题4分,满分16分)13.已知向量(5,3),(2,)a x b x =-=r r,且a b ⊥r r ,则由x 的值构成的集合是( )(A ){2,3} (B ){-1,6} (C ){2} (D ){6} 14.设集合A 、B 是全集U 的两个子集,则A B ⊂是()U C A B U ⋃=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15.设函数()f x 为定义域在R 上的以3为周期的奇函数,若23(1)1,(2)1a f f a ->=+,则( ) (A )23a < (B)213a a <≠-且 (C)213a a ><-或 (D)213a -<<16.某工厂投入98万元购买一套设备,第一年的维修费用12万元,以后每年增加4万元,每年可收入50万元.就此问题给出以下命题:①前两年没能收回成本;②前5年的平均年利润最多;③前10年总利润最多;④第11年是亏损的;⑤10年后每年虽有盈利但与前10年比年利润有所减少.(总利润=总收入-投入资金-总维修费)其中真命题是( )(A)①②⑤ (B)①③⑤ (C)①③④ (D)②③④ 三、解答题(共5小题,满份48分) 17.(本题满分8分)已知z 是复数,22zz i i+-、均为实数(i 为虚数单位),且复数2()z a i +在复平面上对应的点在第三象限,求实数a 的取值范围。
阶段复习检测(八) 概 率(时间:60分钟 满分:90分)一、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,只有一项是符合题目要求的)1.从1,2,…,9中任取两数,其中:①恰有一个偶数和恰有一个奇数;②至少有一个奇数和两个数都是奇数;③至少有一个奇数和两个数都是偶数;④至少有一个奇数和至少有一个偶数.在上述事件中,是对立事件的是( )A .①B .②④C .③D .①③C [从1,2,…,9中任取两数,包括一奇一偶、二奇、二偶,共三种互斥事件,所以只有③中的两个事件才是对立的.]2.某天,甲要去银行办理储蓄业务,已知银行的营业时间为9:00至17:00,设甲在当天13:00一个至18:00之间任何时间去银行的可能性相同,那么甲去银行恰好能办理业务的概率是( )A .13B .34C .58D .45D [甲去银行恰好能办理业务的概率为17-1318-13=45.] 3.某产品分甲、乙、丙三级,其中乙、丙两级均属次品,在正常生产情况下,出现乙级品和丙级品的概率分别是5%和3%,则抽检一件是正品(甲级)的概率为( )A .0.95B .0.97C .0.92D .0.08C [记抽检的产品是甲级品为事件A ,是乙级品为事件B ,是丙级品为事件C ,这三个事件彼此互斥,因而所求概率为P (A )=1-P (B )-P (C )=1-5%-3%=92%=0.92.]4.在一次随机试验中,彼此互斥的事件A 、B 、C 、D 的概率分别为0.2、0.2、0.3、0.3,则下列说法正确的是( )A .A +B 与C 是互斥事件,也是对立事件B .B +C 与D 是互斥事件,也是对立事件C .A +C 与B +D 是互斥事件,但不是对立事件D .A 与B +C +D 是互斥事件,也是对立事件D [因为P (A )=0.2,P (B )=0.2,P (C )=0.3,P (D )=0.3,且P (A )+P (B )+P (C )+P (D )=1,所以A 与B +C +D 是互斥,也是对立事件.]5.若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为( )A .23B .25C .35D .910 D [五人录用三人共有10种不同方式,分别为:{丙,丁,戊},{乙,丁,戊},{乙,丙,戊},{乙,丙,丁},{甲,丁,戊},{甲,丙,戊},{甲,丙,丁},{甲,乙,戊},{甲,乙,丁},{甲,乙,丙}.其中含甲或乙的情况有9种.]6.在区间[0,2]上随机地取一个数x ,则事件“-1≤log 12⎝⎛⎭⎪⎫x +12≤1”发生的概率为( ) A .34B .23C .13D .14A [由-1≤log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12≤1,得12≤x +12≤2,∴0≤x ≤32,∴由几何概型的概率计算公式得所求概率P =32-02-0=34.] 7.如图,矩形长为6,宽为4,在矩形内随机地撒300颗黄豆,数得落在椭圆外的黄豆数为96,以此实验数据为依据可以估计出椭圆的面积约为( )A .16.32B .15.32C .8.68D .7.68A [设椭圆的面积为S ,则S4×6=300-96300,故S =16.32.] 8.已知集合M ={1,2,3,4},N ={(a ,b )|a ∈M ,b ∈M },A 是集合N 中任意一点,O 为坐标原点,则直线OA 与y =x 2+1有交点的概率是( )A . 12B . 13C . 14D . 18 C [直线OA 的方程为y =b a x ,直线OA 与y =x 2+1有交点,则⎩⎪⎨⎪⎧ y =b a x ,y =x 2+1有解,即x 2-b a x +1=0有解,即b 2a 2-4≥0,即b a≥2,满足此条件的点有(1,2),(1,3),(1,4),(2,4)共4个,而N 中所有点有16个,∴P =416=14.] 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)9.口袋内装有一些除颜色不同之外其他均相同的红球、白球和黑球,从中摸出1个球,摸出红球的概率是0.42,摸出白球的概率是0.28,若红球有21个,则黑球有__________个.15 [摸到黑球的概率为1-0.42-0.28=0.3.设黑球有n 个,则0.4221=0.3n,故n =15.] 10.将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是__________.56[基本事件共有36个.如下:(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),其中满足点数之和小于10的有30个.故所求概率为P =3036=56.] 11.甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为__________.13[甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种的所有可能情况为(红,白),(白,红),(红,蓝),(蓝,红),(白,蓝),(蓝,白),(红,红),(白,白),(蓝,蓝),共9种,他们选择相同颜色运动服的所有可能情况为(红,红),(白,白),(蓝,蓝),共3种.故所求概率为P =39=13.] 12.已知函数f (x )=ln x x,导函数为f ′(x ),在区间[2,3]上任取一点x 0,使得f ′(x 0)>0的概率为__________.e -2 [由已知得f ′(x )=1-ln x x 2,x ∈[2,3],故f ′(x )>0⇔1-ln x x 2>0,解得2<x <e ,故由几何概型可得所求事件的概率为e -23-2=e -2.] 三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)13.(10分)黄种人人群中各种血型的人数所占的比例见下表:都可以输给AB 型血的人,其他不同血型的人不能互相输血.小明是B 型血,若他因病需要输血,问:(1)任找一个人,其血可以输给小明的概率是多少?(2)任找一个人,其血不能输给小明的概率是多少?解 (1)任找一人,其血型为A ,B ,AB ,O 型血分别记为事件A ′,B ′,C ′,D ′,它们是互斥的.由已知,有P (A ′)=0.28,P (B ′)=0.29,P (C ′)=0.08,P (D ′)=0.35.因为B ,O 型血可以输给B 型血的人,故“任找一个人,其血可以输给小明”为事件B ′∪D ′,根据概率加法公式,得P (B ′∪D ′)=P (B ′)+P (D ′)=0.29+0.35=0.64.(2)由于A ,AB 型血不能输给B 型血的人,故“任找一个人,其血不能输给小明”为事件A ′∪C ′,且P (A ′∪C ′)=P (A ′)+P (C ′)=0.28+0.08=0.36.14.(10分)已知袋子中放有大小和形状相同的小球若干,其中标号为0的小球1个,标号为1的小球1个,标号为2的小球n 个.若从袋子中随机抽取1个小球,取到标号为2的小球的概率是12. (1)求n 的值;(2)从袋子中不放回地随机抽取2个小球,记第一次取出的小球标号为a ,第二次取出的小球标号为b .(ⅰ)记“a +b =2”为事件A ,求事件A 的概率;(ⅱ)在区间[0,2]内任取2个实数x ,y ,求事件“x 2+y 2>(a -b )2恒成立”的概率.解 (1)依题意nn +2=12,得n =2. (2)(ⅰ)记标号为0的小球为s ,标号为1的小球为t ,标号为2的小球为k ,h ,则取出2个小球的可能情况有:(s ,t ),(s ,k ),(s ,h ),(t ,s ),(t ,k ),(t ,h ),(k ,s ),(k ,t ),(k ,h ),(h ,s ),(h ,t ),(h ,k ),共12种,其中满足“a +b =2”的有4种:(s ,k ),(s ,h ),(k ,s ),(h ,s ).所以所求概率为P (A )=412=13. (ⅱ)记“x 2+y 2>(a -b )2恒成立”为事件B ,则事件B 等价于“x 2+y 2>4恒成立”,(x ,y )可以看成平面中的点的坐标,则全部结果所构成的区域为Ω={(x ,y )|0≤x ≤2,0≤y ≤2,x ,y ∈R },而事件B 构成的区域为B ={(x ,y )|x 2+y 2>4,(x ,y )∈Ω}.所以所求的概率为P (B )=1-π4. 15.(10分)设甲、乙、丙三个乒乓球协会的运动员人数分别为27,9,18,现采用分层抽样的方法从这三个协会中抽取6名运动员组队参加比赛.(1)求应从这三个协会中分别抽取的运动员的人数;(2)将抽取的6名运动员进行编号,编号分别为A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6,现从这6名运动员中随机抽取2人参加双打比赛.①用所给编号列出所有可能的结果;②设A 为事件“编号为A 5和A 6的两名运动员中至少有1人被抽到”,求事件A 发生的概率.解 (1)应从甲、乙、丙三个协会中抽取的运动员人数分别为3,1,2.(2)①从6名运动员中随机抽取2人参加双打比赛的所有可能结果为{A 1,A 2},{A 1,A 3},{A 1,A 4},{A 1,A 5},{A 1,A 6},{A 2,A 3},{A 2,A 4},{A 2,A 5},{A 2,A 6},{A 3,A 4},{A 3,A 5},{A 3,A 6},{A 4,A 5},{A 4,A 6},{A 5,A 6},共15种.②编号为A 5和A 6的两名运动员中至少有1人被抽到的所有可能结果为{A 1,A 5},{A 1,A 6},{A 2,A 5},{A 2,A 6},{A 3,A 5},{A 3,A 6},{A 4,A 5},{A 4,A 6},{A 5,A 6},共9种.因此,事件A 发生的概率P (A )=915=35.。
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+.。
2020年重庆⼋中⾼考数学强化试卷(理科)(⼀)(含答案解析)2020年重庆⼋中⾼考数学强化试卷(理科)(⼀)⼀、选择题(本⼤题共12⼩题,共60.0分)1.已知集合M={x|x+1>0},N={y|y=x2+1,x∈R},则()A. M?NB. N?MC. M∪N=RD. M∩N=?2.已知复数z=(1+ai)(1?2i)(a∈R)为纯虚数,则实数a=()A. 2B. ?2C. 12D. ?123.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2+a8=10,则S9=()A. 20B. 35C. 45D. 904.已知点M是圆C:x2+y2=1上的动点,点N(2,0),则MN的中点P的轨迹⽅程是()A. (x?1)2+y2=14B. (x?1)2+y2=12C. (x+1)2+y2=12D. (x+1)2+y2=145.对于下列命题:①?x∈R,?1≤sin x≤1;②?x∈R,sin2x+cos2x>1.下列判断正确的是()A. ①假②真B. ①真②假C. ①②都假D. ①②都真6.执⾏如图的程序框图,若输⼊的N值为10,则输出的N值为()A. ?1B. 0C. 1D. 27.已知a,b,c是空间中三条不同的直线,α,β,γ为空间三个不同的平⾯,则下列说法中正确的是()A. 若α⊥β,a?α,a⊥β,则a//α;B. 若α⊥β,且α∩β=a,b⊥a,则b⊥α;C. 若α∩β=a,β∩γ=b,α∩γ=c,则a//b//c;D. 若α∩β=a,b//a,则b//α.8.如果⼀个三位正整数如“a1a2a3”满⾜a1a3,则称这样的三位数为凸数(如120,343,275等),那么所有凸数的个数为()A. 240B. 204C. 729D. 9209.过焦点为F的抛物线y2=12x上⼀点M向其准线作垂线,垂⾜为N,若直线NF的斜率为?√33,则|MF|=()A. 2B. 2√3C. 4D. 4√310.“龟兔赛跑”讲述了这样的故事:领先的兔⼦看着慢慢爬⾏的乌龟,骄傲起来,睡了⼀觉,当它醒来时,发现乌龟快到终点了,于是急忙追赶,但为时已晚,乌龟还是先到达了终点.⽤S1、S2分别表⽰乌龟和兔⼦所⾏的路程,t为时间,则与故事情节相吻合是()A. B.C. D.11.数列{a n}中,a1=1,a n a n+1=2n+1,则a7等于()A. 4B. 4√2C. 8D. 1612.过双曲线x2a ?y2b=1(a>0,b>0)的左焦点F(?c,0)作圆x2+y2=a2的切线,切点为E,延长FE交抛物线y2=4cx于点P,O为原点,若|FE|=|EP|,则双曲线离⼼率为()A. 1+√52B. 1+√32C. 4√2?27D. 4√2+27⼆、填空题(本⼤题共4⼩题,共20.0分)13.已知平⾯向量m 、n?满⾜|m |=4,|n?|=√5,若(m +n? )⊥(m??? ?3n? ),则m 、n?的夹⾓的余弦值为______.14.从编号为0,1,2,…,79的80件产品中,采⽤系统抽样的⽅法抽取容量是10的样本,若编号为58的产品在样本中,则该样本中产品的最⼤编号为______ .15.对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)给出定义:若⽅程f′′(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数f(x)的“拐点”。
(文数)解答题强化专练——数列一、解答题(本大题共10小题,共120.0分)1.在等差数列{a n}中,S n为其前n项的和,若S5=25,a10=19.(1)求数列{a n}的通项公式a n及前n项和S n;(2)若数列{b n}中b n=,求数列{b n}的前n和T n.2.在数列{a n}中,a1=3,a n=2a n-1+(n-2)(n≥2,n∈N*).(1)求证:数列{a n+n}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和S n.3.已知数列是以为首项,为公差的等差数列,且,,成等比数列.(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前项和.4.设S n是等差数列{a n}的前n项和,若公差d≠0,a5=10,且、、成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=,T n=b1+b2+…+b n,求证:T n<.5.已知{a n}是递增的等比数列,a5=48,4a2,3a3,2a4成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b1=a2,b n+1=b n+a n,求数列{b n}的前n项和S n.6.已知数列{a n}中,a1=1,a2=3,点(a n,a n+1)在直线2x-y+1=0上,(Ⅰ)证明数列{a n+1-a n}为等比数列,并求其公比.(Ⅱ)设b n=log2(a n+1),数列{b n}的前n项和为S n,若S m≤λ(a m+1),求实数λ的最小值.7.已知正项等比数列{a n}满足a3=9,a4-a2=24.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式a n;(Ⅱ)设b n=n·a n,求数列{b n}的前n项的和S n.8.已知数列{a n}满足a1=1,na n+1-(n+1)a n=1+2+3+…+n,n∈N*.(1)求证:数列{}是等差数列;(2)若b n=,求数列{b n}的前n项和为S n.9.已知数列{a n}的前n项和S n满足S n+1=S n+•a n(n∈N*),且a1=1.(Ⅰ)证明:数列{}是等比数列;(Ⅱ)求数列{a n}的前n项和S n.10.已知数列{a n}的前n项和为S n,满足S1=1,且对任意正整数n,都有.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若,求数列{b n}的前n项和T n.答案和解析1.【答案】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,∵S5=25,a10=19.∴5a1+d=25,a1+9d=19,联立解得:a1=1,d=2.∴a n=1+2(n-1)=2n-1.S n==n2.(2)b n===,∴数列{b n}的前n和T n===.【解析】(1)设等差数列{a n}的公差为d,由S5=25,a10=19.可得5a1+d=25,a1+9d=19,联立解得:a1,d.即可得出.(2)b n===,利用裂项求和即可得出.本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、裂项求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.2.【答案】(1)证明:∵a1=3,a n=2a n-1+(n-2)(n≥2,n∈N*).∴a n+n=2(a n-1+n-1),∴数列{a n+n}是等比数列,首项为4,公比为2.∴a n=4×2n-1-n=2n+1-n.(2)解:数列{a n}的前n项和S n=(22+23+…+2n+1)-(1+2+…+n)=-=2n+2-4-.【解析】(1)a1=3,a n=2a n-1+(n-2)(n≥2,n∈N*).变形为a n+n=2(a n-1+n-1),再利用等比数列的通项公式即可得出.(2)利用等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式即可得出.本题考查了递推关系、等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.3.【答案】解:(1)因为,,成等比数列,所以,即,因为,所以,即,所以(负值舍去),所以.(2)由(1)知,,所以.【解析】本题考查等差数列的通项公式及前n项和公式,等比数列的通项公式、性质及前n项和公式,以及分组法求和,属于一般题.(1)根据,,成等比数列列方程组,求出a1和公差,即可得到数列的通项公式;(2)由(1)求得,,利用分组求和法,结合等差数列和等比数列的前n项和公式即可求解.4.【答案】(Ⅰ)解:∵S n是等差数列{a n}的前n项和,公差d≠0,a5=10,且a2、a4、a8成等比数列,∴由题知:,解得:a1=2,d=2,故数列{a n}的通项公式a n=2n.(Ⅱ)证明:∵==,∴T n=b1+b2+…+b n==.∴T n<.【解析】本题考查数列的通项公式,等差数列的前n项和公式及裂项求和公式,属于一般题.(Ⅰ)利用等差数列的前n项和公式、等比数列性质,列出方程组,求出a1=2,d=2,由此能求出数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)由==,利用裂项求和法能证明T n<.5.【答案】解:(1)设等比数列{a n}的公比为q(q>1),因为4a2,3a3,2a4成等差数列,所以6a3=4a2+2a4,即6a1q2=4a1q+2a1q3,即q2-3q+2=0,解得q=2或q=1(舍去).又因为a5=a1q4=16a1=48,所以a1=3,所以a n=3·2n-1.(2)由条件及(1)可得b1=a2=3×2=6.因为b n+1=b n+a n,所以b n+1-b n=a n,所以b n-b n-1=a n-1(n≥2),所以b n=(b n-b n-1)+(b n-1-b n-2)+…+(b2-b1)+b1=a n-1+a n-2+a n-3+…+a2+a1+6=3·2n-1+3(n≥2).又因为b1=6满足上式,所以b n=3·2n-1+3(n∈N*).所以.【解析】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,叠加法在数列通项公式的求法中的应用,数列的求和的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于中档题.(1)利用已知条件求出公比和首项,进而得到通项公式;(2)利用叠加法,并利用等比数列的求和公式求出n≥2时b n的表达式,进一步验证n=1时是否成立,从而得出数列{b n}的通项公式,然后利用分组求和法,求得S n.6.【答案】解:(Ⅰ)证明:点(a n,a n+1)在直线2x-y+1=0上,可得a n+1=2a n+1,即有a n+1+1=2(a n+1),可得{a n+1}为首项为2,公比为2的等比数列,可得a n+1=2n,即a n=2n-1,a n+1-a n=2n+1-1-(2n-1)=2n,可得数列{a n+1-a n}为等比数列,其公比为2;(Ⅱ)设b n=log2(a n+1)=log22n=n,S n=n(n+1),S m≤λ(a m+1)即为m(m+1)≤λ•2m,可得2λ≥恒成立,由c m=,c m+1-c m=-=,当m=1时,c2>c1,m=2时,c3=c2,m>2时,c m+1<c m,即c1<c2=c3>c4>c5>…,可得c2=c3=为最大值,即有λ≥,则λ≥,即实数λ的最小值为.【解析】(Ⅰ)首先判断{a n+1}为首项为2,公比为2的等比数列,由等比数列的通项公式和定义,即可得到所求;(Ⅱ)运用对数的运算性质可得b n,再由等差数列的求和公式和通项公式,结合参数分离和数列的单调性,求得最大值,可得所求最小值.本题考查等比数列的定义和通项公式、以及等差数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列不等式恒成立问题,注意运用参数分离和数列的单调性,考查运算能力、推理能力,属于中档题.7.【答案】解:(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q.由a4-a2=24,得,即3q2-8q-3=0,解得q=3或.又∵a n>0,则q>0,∴q=3,∴a n=.(Ⅱ)b n=n·a n=,∴S n=3S n=,∴=,∴.【解析】本题考查等比数列的通项公式和用错位相减法求数列的前n项和.(Ⅰ)把已知条件用a3和公比q表示,建立方程,求出q,即可得到通项公式.(Ⅱ)紧紧抓住数列的特点,它是由一个等比数列和一个等差数列对应项相乘而得,此类数列可通过错位相减法求前n项和.8.【答案】解:(1)证明:数列{a n}满足a1=1,na n+1-(n+1)a n=1+2+3+…+n=,n∈N*,则(常数),n∈N*.则数列{}是以1为首项,为公差的等差数列.(2)由(1)得=,n∈N*,所以,n∈N*,所以,所以S n=b1+b2+…+b n=,=.【解析】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于中档题.(1)根据数列的递推关系式整理得到(常数),n∈N*即可证明.(2)利用裂项相消法求出数列的和.9.【答案】解:(Ⅰ)证明:根据题意可得,S n+1-S n=•a n,∴a n+1=•a n,∴=•,∵a1=1,∴数列{}是以1为首项,以为公比的等比数列,(Ⅱ)由(Ⅰ)可得=()n-1,∴a n=n•()n-1,∴S n=1×()0+2×()1+3×()2+…+n•()n-1,∴S n=1×()1+2×()2+3×()3+…+n•()n,∴S n=1+()1+()2+()3+…+()n-1-n•()n=-n•()n=-(+n)•()n,∴S n=-(+)•()n.【解析】本题考查了等比数列的判定、数列递推关系、错位相减求和法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.(Ⅰ)由S n+1=S n+•a n,可得∴=•,故数列{}是以1为首项,以为公比的等比数列,(Ⅱ)先求出a n=n•()n-1,再利用“错位相减法”与等比数列的求和公式即可得出.10.【答案】解析:(1)由S1=1,得a1=1.又对任意正整数n,都成立,即S n+1+n(n+1)=(n+1)S n+1-(n+1)S n,所以nS n+1-(n+1)S n=n(n+1),所以,即数列是以1为公差,1为首项的等差数列,所以,即,得a n=S n-S n-1=2n-1(n≥2),又由a1=1,所以.解法2:由,可得S n+1+n(n+1)=(n+1)a n+1,当n≥2时,S n+n(n-1)=na n,两式相减,得a n+1+2n=(n+1)a n+1-na n,整理得a n+1-a n=2,在中,令n=2,得,即1+a2+2=2a2,解得a2=3,∴a2-a1=2,所以数列{a n}是首项为1,公差为2的等差数列,∴a n=1+2(n-1)=2n-1.(2)由(1)可得,所以,①则,②①-②,得,整理得,所以.【解析】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法,乘公比错位相减法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力,属于中档题.(1)法1:将题中条件变形为nS n+1-(n+1)S n=n(n+1),即可求解;法2:将题中条件变形为S n+1+n(n+1)=(n+1)a n+1,再利用作差法即可求解.(2)利用(1)的结论,进一步利用乘公比错位相减法求出数列的和.。
一、填空题
1.函数)1lg()(+=x x f 的反函数是=-)(1x f ________________________. 2.函数x x y 22cos sin -=的最小正周期是___________________. 3.=+-+++++∞
→)1
1
31512(
lim 2
22n n n n n Λ__________________. 4.集合},096|{2R x x ax x ∈=+-中只有一个元素,则实数a 的值是_______________.
5.不等式组⎩⎨⎧<->-a
x a x 2522
有解,则实数a 的取值范围是______________________.
6.已知}1,2{=a ,}1,{-=m m b ,若a 与b 的夹角为锐角,则实数m 的取值范围是__________.
7.从集合}5,4,3,2,1,0{中任取三个不同的元素,分别作为方程c bx ax y ++=2中的系数a ,b ,c ,则方程表示抛物线的概率等于_______________.
8.设a ,b ,c 为直角三角形的三条边长(其中c 为斜边),若点),(n m 在直线
0=++c by ax 上,则22n m +的最小值等于______________.
9.若关于x 的方程||2x a a =(0>a 且1≠a )有两个实数解,则a 的取值范围是______________. 10.观察下表:
1, 2,3,4,
3,4,5,6,7, 4,5,6,7,8,9,10,
………… 则这个表里第2006行的最后一个数是_____________________. 二、选择题
11.“1<x 且1<y ”是“2<+y x ”的…………………………………………………( )
(A) 充要条件 (B) 充分不必要条件
(C) 必要不充分条件 (D) 既不充分又不必要条件 12
.
下
列
函
数
中
,定义域为
R
的函数
是…………………………………………………( ) (A) ||lg x y = (B) 3
2
lg 1
+=
x y (C) 5cos 4sin 3+-=x x y (D)
x tgx y cos ⋅=
13.设数列}{n a 是等差数列,首项01>a ,020062005>+a a ,020062005<⋅a a ,则使数列}{n a 的前n
项和0
>n S 成立的最大自然数n
等
于………………………………………( )
(A) 2005 (B) 4010 (C) 2006 (D) 4012 14.设)(x f 是定义在],[b a 上的减函数,那么下列结论中正确的是…………………( )
(A) )(1x f -是定义在)](,)([a f b f 上的增函数 (B) )1(x f 是定义在]1,1[a
b 上的增函数
(C)
)
(1
x f 是定义在],[b a 上的增函数 (D) )(x f -是定义在],[a b --上的增函数
三、解答题
15、已知}4,3{=OA ,}2,5{=+OB OA .
(1)求向量OA 和OB 的夹角θ的大小(用反三角函数表示); (2)对于向量},{11y x =,},{22y x =,定义一种运算“),(f ”:
||),(1221y x y x f -=,试计算),(f 的值,并据此猜想),(f 的几何意义
(不必证明).
16、已知复数1z 满足i z i -=+3)2(1,i a a z )2(12-++=(R a ∈,i 为虚数单位),且
|3|||121z z z +<-,求a 的取值范围.
17、“依法纳税是每个公民的应尽义务”.国家征收个人工资、薪金所得税是分段计算的.新的《个人所得税法》规定全月总收入不超过1600元的免征个人工资、薪金所得税,超过1600元部分需征税.设全月计税金额为x ,=x 全月总收入1600-(元),税率如下表所示:
级数 全月应纳税所得金额x 税率 1 2 3 (9)
不超过500元部分 超过500元至2000元部分 超过2000元至5000元部分
…… 超过100000元部分
5% 10% 15% …… 45%
(1)若征税额为)(x f ,试用分段函数表示1~3级纳税额)(x f 的计算公式; (2)按照新的《个人所得税法》,老李在今年12月份缴纳了本月个人所得税165元.据测算,明年1月份,老李的工资总收入将增加%20.试计算老李在明年1月份应缴纳个人所得税多少元?
18、记函数(
)f x =A ,()()()()lg 210,g x x b ax b a R =-+>∈⎡⎤⎣⎦的定义域为B ,
(1)求A : (2)若A B ⊆,求a 、b 的取值范围。
19、 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()112,1n n a n a S n n +=⋅=++, (1)求数列{}n a 的通项公式: (2)令2n
n n
S T =,①当n 为何正整数值时,1n n T T +>: ②若对一切正整数n ,总有n
T m ≤,求m 的取值范围。
参考答案及评分标准
一、填空题
1.110-x (R x ∈); 2.π; 3.2
3; 4.0或1;
5.)3,1(-; 6.),2()2,3
1
(+∞⋃; 7.65; 8.1; 9.2
1
0<<a 或1>a ; 10.6016
二、11.B ;12.C ;13.B ;14.D 三、解答题
15、解:(1)}2,2{)(-=-+=OA OB OA OB ,……(2分)
5||=,22||=,2-=•,∴ 10
2
|
|||cos -
=⋅=
OB OA θ……(5分) ∴ 向量OA 和OB 的夹角θ的大小为)10
2
arccos(-
……(6分) (2)14|42)2(3|),(=⨯--⨯=OB OA f ……(8分)
以OA 和OB 为邻边的平行四边形的面积1410
2
7225sin |||=⋅⋅=⋅⋅=θOB OA S (10分),
据此猜想,),(b a f 的几何意义是以a 、b 为邻边的平行四边形的面积……(14分) 16、解:i i
i
z -=+-=
1231…………(2分) i a a z )2()1(2--+=,∴ |)3(||)2()1(1|||21i a a i a a i z z -+-=-++--=-,(6分)
由已知得,17)3(22<-+a a ,…………(9分) 解得a 的取值范围是)4,1(-………………(12分) 17、
解:(1)⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎨⎧≤<-≤<-≤<=时当时当时当50002000,125203
2000500,25101
5000,
201
)(x x x x x x x f ……(8分)
(写对一个得3分) (2)∵ 17516525<<,∴ 老李12月份的应纳税金额在500~2000元之间 由
1652510
1
=-x ,
得1900=x ,∴ 老李12月份的工资总收入为3500元……(10分) ∴ 老李明年1月份的工资总收入为4200%)201(3500=+⋅(元), 应纳税金额为260016004200=-=x (元),……(12分) ∴ 265125260020
3
)2600(=-⋅=
f (元)
, 即老李明年1月份应缴纳个人所得税265元.……(14分)
18、记函数()2
7
2++-=x x x f 的定义域为A ,()()()[]()R a b ax b x x g ∈>+-=,012lg 的定义域为B ,
(1)求A : (2)若B A ⊆,求a 、b 的取值范围。
解:(1)()[)+∞⋃-∞-=⎭
⎬⎫
⎩⎨⎧≥+-=⎭⎬⎫⎩
⎨⎧≥++-
=,32,0230272x x x x x x A (2)()()012>+-ax b x ,由B A ⊆,得0>a ,则a
orx b
x 1
2-
<>,即⎪⎭
⎫
⎝⎛+∞⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-=,21,b a B
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧
<-≤-<<012320a b ⎪⎩⎪
⎨⎧<<≥⇒602
1b a
19、 解:(1)令1=n ,21112⋅+=⋅a a ,即212=-a a 由
()
()()⎩
⎨
⎧-+=⋅-++=⋅-+11111n n S a n n n S a n n n n n ()()222111≥=-⇒+=--⋅⇒++n a a n a a n a n n n n n n ∵212=-a a ,∴()*12N n a a n n ∈=-+,即数列{}n a 是以2为首项、2为公差的等差数列, ∴n a n 2= (2)①()()()11221212++++=>+==
n n n n n n n n T n n S T ,即()*2N n n ∈>
②∵2
3
,123211====
T T S T ,又∵2>n 时,1+>n n T T ∴各项中数值最大为2
3,∵对一切正整数n ,总有m T n ≤, ∴2
3
≥m 。