高考数学总复习 考前三个月 解答题滚动练3 理
- 格式:doc
- 大小:94.23 KB
- 文档页数:4
穿插滚动练(三)1.已知集合A ={x|log2x<1},B ={x|0<x<c ,其中c>0}.若A ∪B =B ,则c 的取值范围是________. 答案 [2,+∞)解析 A ={x|0<x<2},由A ∪B =B ,得A ⊆B.所以c≥2.2.设函数f(x)=⎩⎨⎧12x -1(x≥0),1x (x<0),若f(a)=a ,则实数a 的值为________.答案 -1 解析 当a≥0时,f(a)=12×a -1=a ,a =-2,不合题意,舍去;当a<0时,f(a)=1a =a ,a =-1(a =1舍去).3.已知定义在R 上的函数f(x)的图象关于原点对称,其最小正周期为4,且x ∈(0,2)时,f(x)=log2(1+3x),则f(2 015)=________.答案 -2解析 由函数f(x)的最小正周期为4,所以f(2 015)=f(503×4+3)=f(3)=f(-1),又函数f(x)的图象关于原点对称,知f(-x)=-f(x),故f(2 015)=f(-1)=-f(1)=-log24=-2.4.在实数的原有运算法则中,我们补充定义新运算“ ”如下:当a≥b 时,a b =a ;当a<b 时,a b =b.则函数f(x)=(1 x)·x -(2 x)(x ∈[-2,2])的最大值等于(“·”和“-”仍为通常的乘法和减法)________.答案 2解析 f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x -2(x ∈[-2,1]),x2-2(x ∈(1,2]),x =2时有最大值, 所以函数最大值是2.5.若角α的终边上有一点P(-4,a),且sin α·cos α=34,则a 的值为________.答案 -43或-43 3解析 依题意可知角α的终边在第三象限,点P(-4,a)在其终边上且sin α·cos α=34,得-4a a2+16=34,即3a2+16a +163=0, 解得a =-43或-43 3.6.已知等差数列{an}的前n 项和为Sn ,a5=5,S5=15,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1anan +1的前100项和为________.答案 100101解析 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.∵a5=5,S5=15,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a1+4d =5,5a1+5×(5-1)2d =15, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a1=1,d =1,∴an =a1+(n -1)d =n. ∴1anan +1=1n (n +1)=1n -1n +1, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1anan +1的前100项和为1-12+12-13+…+1100-1101=1-1101=100101.7.设f(x)是一个三次函数,f′(x)为其导函数,如图所示的是y =x·f′(x)的图象的一部分,则f(x)的极大值与极小值分别是________.答案 f(-2)与f(2)解析 由图象知f′(2)=f′(-2)=0.∵x>2时,y =x·f′(x)>0,∴f′(x)>0,∴y =f(x)在(2,+∞)上单调递增;同理,f(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,∴y =f(x)的极大值为f(-2),极小值为f(2).8.以下命题正确的个数为________.①命题“若x2>1,则x>1”是否命题为“若x2≤1,则x≤1”;②命题“若α>β,则tan α>tan β”的逆命题为真命题;③命题“∃x ∈R ,使得x2+x +1<0”的否定是“∀x ∈R ,都有x2+x +1≥0”;④“x>1”是“x2+x -2>0”的充分不必要条件.答案 3解析 否命题是将命题的条件和结论都否定,所以①正确;当α=60°,β=210°时,有tan α>tan β成立,但α>β不成立,故②不正确;存在性命题的否定是将存在量词改为全称量词,再否定结论,所以③正确;x2+x -2>0的解集是x>1或x<-2,所以④正确.9.若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx +2在x =1处有极值,则ab 的最大值为________. 答案 9解析 f′(x)=12x2-2ax -2b ,∵f(x)在x =1处有极值,∴f′(1)=12-2a -2b =0,∴a +b =6.又a>0,b>0,∴a +b≥2ab ,∴2ab ≤6,∴ab≤9,当且仅当a =b =3时等号成立,∴ab 的最大值为9.10.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x -y≥0,2x +y≤2,y≥0,x +y≤a ,表示的平面区域是一个三角形,则a 的取值范围是________.答案 0<a≤1或a≥43解析 先把前三个不等式表示的平面区域画出来,如图.此时可行域为△AOB 及其内部,交点B 为(23,23),故当x +y =a 过点B 时,a =43,所以a≥43时可行域仍为△AOB ,当x +y =a 恰过A 点时,a =1+0=1,且当0<a≤1时可行域也为三角形.故0<a≤1或a≥43.11.已知集合A ={x|12<2x<8,x ∈R},B ={x|-1<x<m +1,x ∈R},若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________.答案 (2,+∞)解析 A ={x|12<2x<8,x ∈R}={x|-1<x<3},∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,∴A B ,∴m +1>3,即m>2.12.数列1,12,12,13,13,13,14,14,14,14,…的前100项的和为________.答案 19114解析 S100=1×1+2×12+3×13+4×14+…+13×113+9×114=19114.13.命题“∃x ∈R,2x2-3ax +9<0”为假命题,则实数a 的取值范围是________.答案 [-22,2 2 ]解析 “∃x ∈R,2x2-3ax +9<0”为假命题,则“∀x ∈R,2x2-3ax +9≥0”为真命题.因此Δ=9a2-4×2×9≤0,故-22≤a≤2 2.14.函数f(x)(x ∈R)满足f(1)=1,f′(x)<12,则不等式f(x2)<x22+12的解集为________.答案 (-∞,-1)∪(1,+∞)解析 将x2换元成t ,则原式化为f(t)<t 2+12,当t =1时,f(t)=1,且t 2+12=1,又由f′(t)<12,可知当t>1时,f(t)<t 2+12;当t<1时,f(t)>t 2+12.故f(t)<t 2+12的解集为t>1,即x2>1,因此x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞).15.设Sn 是数列{an}的前n 项和,若S2n Sn (n ∈N*)是非零常数,则称数列{an}为“和等比数列”.若数列{2bn}是首项为2,公比为4的等比数列,则数列{bn}________(填“是”或“不是”)“和等比数列”.答案 是解析 由题意2bn =22n -1,即bn =2n -1,从而S2n =4n2,Sn =n2,S2n Sn =4(常数).16.已知△ABC 为锐角三角形,向量m =(3cos2A ,sin A),n =(1,-sin A),且m ⊥n.(1)求A 的大小;(2)当AB →=pm ,AC →=qn(p>0,q>0),且满足p +q =6时,求△ABC 面积的最大值.解 (1)∵m ⊥n ,∴3cos2A -sin2A =0.∴3cos2A -1+cos2A =0,∴cos2A =14.又∵△ABC 为锐角三角形,∴cos A =12,∴A =π3.(2)由(1)可得m =(34,32),n =(1,-32).∴|AB →|=214p ,|AC →|=72q.∴S △ABC =12|AB →|·|AC →|·sin A =2132pq.又∵p +q =6,且p>0,q>0, ∴p·q ≤p +q 2. ∴p·q ≤3,∴0<p·q≤9.∴△ABC 面积的最大值为2132×9=18932.17.设函数f(x)=a2ln x -x2+ax ,a>0.(1)求f(x)的单调区间;(2)求所有的实数a ,使e -1≤f(x)≤e2对x ∈[1,e]恒成立.注:e 为自然对数的底数.解 (1)因为f(x)=a2ln x -x2+ax ,其中x>0,所以f′(x)=a2x -2x +a =-(x -a )(2x +a )x. 由于a>0,所以f(x)的增区间为(0,a),减区间为(a ,+∞).(2)由题意得f(1)=a -1≥e -1,即a≥e.由(1)知f(x)在[1,e]内单调递增,要使e -1≤f(x)≤e2对x ∈[1,e]恒成立.只要⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=a -1≥e -1,f (e )=a2-e2+ae≤e2,解得a =e. 18.已知数列{an},其前n 项和为Sn ,点(n ,Sn)在以F(0,14)为焦点,坐标原点为顶点的抛物线上,数列{bn}满足bn =2na .(1)求数列{an},{bn}的通项公式;(2)设cn =an·bn ,求数列{cn}的前n 项和Tn.解 (1)因为以F(0,14)为焦点,坐标原点为顶点的抛物线方程为x2=y ,又点(n ,Sn)在抛物线上,所以Sn =n2.当n≥2时,Sn -1=(n -1)2,两式相减,得Sn -Sn -1=an =n2-(n -1)2=2n -1.当n =1时,a1=S1=1,满足上式.所以数列{an}的通项公式为an =2n -1(n ∈N*).故bn =2an =22n -1(n ∈N*).(2)由(1),知cn =(2n -1)·22n -1,所以Tn =1·21+3·23+5·25+…+(2n -1)·22n -1,①则4Tn =1·23+3·25+5·27+…+(2n -1)·22n +1,②①-②,得-3Tn =21+2·23+2·25+…+2·22n -1-(2n -1)·22n +1=4n +1-103-(2n -1)·22n +1 =4·4n -103-(4n -2)·4n =(10-12n )4n -103, 所以Tn =10+(12n -10)4n 9(n ∈N*). 19.(2013·广东)设数列{an}的前n 项和为Sn ,已知a1=1,2Sn n =an +1-13n2-n -23,n ∈N*.(1)求a2的值;(2)求数列{an}的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a1+1a2+…+1an <74.(1)解 2S1=a2-13-1-23,又S1=a1=1,所以a2=4.(2)解 当n≥2时,2Sn =nan +1-13n3-n2-23n ,2Sn -1=(n -1)an -13(n -1)3-(n -1)2-23(n -1),两式相减得2an =nan +1-(n -1)an -13(3n2-3n +1)-(2n -1)-23,整理得(n +1)an =nan +1-n(n +1),即an +1n +1-an n =1,又a22-a11=1, 故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫an n 是首项为a11=1,公差为1的等差数列,所以an n =1+(n -1)×1=n ,所以an =n2,所以数列{an}的通项公式为an =n2,n ∈N*.(3)证明 1a1+1a2+1a3+…+1an =1+14+132+142+…+1n2<1+14+12×3+13×4+…+1n (n -1)=1+14+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝⎛⎭⎫1n -1-1n =54+12-1n =74-1n <74,所以对一切正整数n ,有1a1+1a2+…+1an <74.20.已知数列{an}中,a1=1,a2=3,且an +1=an +2an -1(n≥2).(1)设bn =an +1+λan ,是否存在实数λ,使数列{bn}为等比数列?且公比小于0.若存在,求出λ的值,若不存在,请说明理由;(2)在(1)的条件下,求数列{an}的前n 项和Sn.解 (1)假设存在实数λ,使数列{bn}为等比数列,设bn bn -1=q(n≥2), 即an +1+λan =q(an +λan -1),得an +1=(q -λ)an +qλan -1.与已知an +1=an +2an -1比较,令⎩⎪⎨⎪⎧ q -λ=1,qλ=2. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ λ=1q =2(舍)或⎩⎪⎨⎪⎧λ=-2,q =-1.所以存在实数λ,使数列{bn}为等比数列.(2)由(1)知当λ=-2时,q =-1,b1=1,则数列{bn}是首项为1,公比为-1的等比数列.∴bn =(-1)n +1.∴an +1-2an =(-1)n +1(n≥1),所以an +12n +1-an 2n =(-1)n +12n +1=(-12)n +1(n≥1), 当n≥2时,an 2n =a121+(a222-a121)+(a323-a222)+…+(an 2n -an -12n -1) =12+(-12)2+(-12)3+…+(-12)n=12+(-12)2[1-(-12)n -1]1-(-12)=12+16[1-(-12)n -1].因为a121=12也适合上式,所以an 2n =12+16[1-(-12)n -1](n≥1).所以an =13[2n +1+(-1)n].则Sn =13[(22+23+24+…+2n +1)+(-1)1+(-1)2+(-1)3+…+(-1)n]=13[4(1-2n )1-2+(-1)(1-(-1)n )1-(-1)] =13[(2n +2-4)+(-1)n -12]. 21.(2014·四川)已知函数f(x)=ex -ax2-bx -1,其中a ,b ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数.(1)设g(x)是函数f(x)的导函数,求函数g(x)在区间[0,1]上的最小值;(2)若f(1)=0,函数f(x)在区间(0,1)内有零点,求a 的取值范围.解 (1)由f(x)=ex -ax2-bx -1,有g(x)=f′(x)=ex -2ax -b.所以g′(x )=ex -2a.因此,当x ∈[0,1]时,g′(x)∈[1-2a ,e -2a].当a≤12时,g′(x)≥0,所以g(x)在[0,1]上单调递增,因此g(x)在[0,1]上的最小值是g(0)=1-b ;当a≥e 2时,g′(x)≤0,所以g(x)在[0,1]上单调递减,因此g(x)在[0,1]上的最小值是g(1)=e -2a -b ;当12<a<e 2时,令g′(x)=0得x =ln(2a)∈(0,1),所以函数g(x)在区间[0,ln(2a)]上单调递减,在区间(ln(2a),1]上单调递增.于是,g(x)在[0,1]上的最小值是g(ln(2a))=2a -2aln(2a)-b.综上所述,当a≤12时,g(x)在[0,1]上的最小值是g(0)=1-b ;当12<a<e 2时,g(x)在[0,1]上的最小值是g(ln(2a))=2a -2aln(2a)-b ;当a≥e 2时,g(x)在[0,1]上的最小值是g(1)=e -2a -b.(2)设x0为f(x)在区间(0,1)内的一个零点,则由f(0)=f(x0)=0可知,f(x)在区间(0,x0)上不可能单调递增,也不可能单调递减,则g(x)不可能恒为正,也不可能恒为负.故g(x)在区间(0,x0)内存在零点x1.同理,g(x)在区间(x0,1)内存在零点x2.所以g(x)在区间(0,1)内至少有两个零点.由(1)知,当a≤12时,g(x)在[0,1]上单调递增,故g(x)在(0,1)内至多有一个零点;当a≥e 2时,g(x)在[0,1]上单调递减,故g(x)在(0,1)内至多有一个零点;当12<a<e 2,此时g(x)在区间[0,ln(2a)]上单调递减,在区间(ln(2a),1]上单调递增.因此x1∈(0,ln(2a)],x2∈(ln(2a),1),必有g(0)=1-b>0,g(1)=e -2a -b>0.由f(1)=0有a +b =e -1<2,则g(0)=1-b =a -e +2>0,g(1)=e -2a -b =1-a>0,解得e -2<a<1.当e -2<a<1时,g(x)在区间[0,1]内有最小值g(ln(2a)).若g(ln(2a))≥0,则g(x)≥0(x ∈[0,1]),从而f(x)在区间[0,1]上单调递增,这与f(0)=f(1)=0矛盾,所以g(ln(2a))<0.又g(0)=a -e +2>0,g(1)=1-a>0,故此时g(x)在(0,ln(2a))和(ln(2a),1)内各只有一个零点x1和x2.由此可知f(x)在[0,x1]上单调递增,在(x1,x2)上单调递减,在[x2,1]上单调递增, 所以f(x1)>f(0)=0,f(x2)<f(1)=0,故f(x)在(x1,x2)内有零点.综上可知,a 的取值范围是(e -2,1).。
2021年高考数学一轮复习高考大题专项练3高考中的数列1.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,公差d≠0,且S3+S5=50,a1,a4,a13成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{b n}的前n项和T n.2.设数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=3,S n+1=3S n+3.(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.3.已知数列{a n}的首项为1,S n为数列{a n}的前n项和,S n+1=qS n+1,其中q>0,n∈N+.(1)若a2,a3,a2+a3成等差数列,求数列{a n}的通项公式;(2)设双曲线x2-=1的离心率为e n,且e2=2,求+…+.4.已知数列{a n}的首项a1=,a n+1=(n∈N+).(1)求证:数列是等比数列;(2)求数列的前n项和S n.5.(xx江苏,19)对于给定的正整数k,若数列{a n}满足:a n-k+a n-k+1+…+a n-1+a n+1+…+a n+k-1+a n+k=2ka n对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{a n}是“P(k)数列”.(1)证明:等差数列{a n}是“P(3)数列”;(2)若数列{a n}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明{a n}是等差数列.6.设S n为等差数列{a n}的前n项和,已知S3=a7,a8-2a3=3.(1)求a n;(2)设b n=,数列{b n}的前n项和为T n,求证:T n>(n∈N+).7.已知正项数列{a n}的首项a1=1,前n项和S n满足a n=(n≥2).(1)求证:{}为等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)记数列的前n项和为T n,若对任意的n∈N+,不等式4T n<a2-a恒成立,求实数a的取值范围.8.(xx山东潍坊一模)已知数列{a n}是等差数列,其前n项和为S n,数列{b n}是公比大于0的等比数列,且b1=-2a1=2,a3+b2=-1,S3+2b3=7.(1)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(2)令c n=求数列{c n}的前n项和T n.参考答案高考大题专项练三高考中的数列1.解(1)依题意得,解得故a n=a1+(n-1)d=3+2(n-1)=2n+1,即a n=2n+1.(2)由题意可知=3n-1,则b n=a n·3n-1=(2n+1)·3n-1.故T n=3+5×3+7×32+…+(2n+1)·3n-1, ①3T n=3×3+5×32+7×33+…+(2n-1)·3n-1+(2n+1)·3n, ②①-②得-2T n=3+2×3+2×32+…+2·3n-1-(2n+1)3n=3+2·-(2n+1)3n=-2n·3n,因此,T n=n·3n.2.解(1)(方法一)∵S n+1=3S n+3,∴S n+1+=3.∴S n+3n-1=×3n-1=.∴当n≥2时,a n=S n-S n-1==3n,a1也适合.∴a n=3n.(方法二)由S n+1=3S n+3(n∈N+),可知当n≥2时,S n=3S n-1+3,两式相减,得a n+1=3a n(n≥2).又a1=3,代入S n+1=3S n+3得a2=9,故a n=3n.(2)∵b n=,∴T n=, ①∴T n=, ②由①-②,得T n=,解得T n=.3.解(1)由已知,S n+1=qS n+1,S n+2=qS n+1+1,两式相减得到a n+2=qa n+1,n≥1.又由S2=qS1+1得到a2=qa1,故a n+1=qa n对所有n≥1都成立.所以,数列{a n}是首项为1,公比为q的等比数列.从而a n=q n-1.由a2,a3,a2+a3成等差数列,可得2a3=a2+a2+a3.所以a3=2a2,故q=2.所以a n=2n-1.(2)由(1)可知,a n=q n-1.所以双曲线x2-=1的离心率e n=.由e2==2,解得q=.所以+…+=(1+1)+(1+q2)+…+[1+q2(n-1)]=n+[1+q2+…+q2(n-1)]=n+=n+(3n-1).4.(1)证明∵a n+1=,∴.∴-1=.又a1=,∴-1=.∴数列是以为首项,以为公比的等比数列.(2)解由(1)知-1=,则+1.故+n.设T n=+…+, ①则T n=+…+, ②由①-②得T n=+…+=1-,∴T n=2-.又1+2+3+…+n=,∴数列的前n项和S n=2-.5.证明(1)因为{a n}是等差数列,设其公差为d,则a n=a1+(n-1)d,从而,当n≥4时,a n-k+a n+k=a1+(n-k-1)d+a1+(n+k-1)d=2a1+2(n-1)d=2a n,k=1,2,3, 所以a n-3+a n-2+a n-1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n,因此等差数列{a n}是“P(3)数列”.(2)数列{a n}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,因此,当n≥3时,a n-2+a n-1+a n+1+a n+2=4a n, ①当n≥4时,a n-3+a n-2+a n-1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n.②由①知,a n-3+a n-2=4a n-1-(a n+a n+1), ③a n+2+a n+3=4a n+1-(a n-1+a n).④将③④代入②,得a n-1+a n+1=2a n,其中n≥4,所以a3,a4,a5,…是等差数列,设其公差为d'.在①中,取n=4,则a2+a3+a5+a6=4a4,所以a2=a3-d',在①中,取n=3,则a1+a2+a4+a5=4a3,所以a1=a3-2d',所以数列{a n}是等差数列.6.(1)解设等差数列{a n}的公差为d,由题意得解得故a n=a1+(n-1)d=2n+1.(2)证明∵a1=3,d=2,∴S n=na1+d=n(n+2).∴b n=.∴T n=b1+b2+…+b n-1+b n=,故T n>.7.解(1)因为a n=,所以S n-S n-1=,即=1,所以数列{}是首项为=1,公差为1的等差数列,得=n,所以a n==n+(n-1)=2n-1(n≥2),当n=1时,a1=1也适合,所以a n=2n-1.(2)因为,所以T n=+…+.所以T n<.要使不等式4T n<a2-a恒成立,只需2≤a2-a恒成立,解得a≤-1或a≥2,故实数a的取值范围是(-∞,-1]∪[2,+∞).8.解(1)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q>0,且b1=-2a1=2,a3+b2=-1,S3+2b3=7.∴a1=-1,-1+2d+2q=-1,3×(-1)+3d+2×2×q2=7,解得d=-2,q=2.∴a n=-1-2(n-1)=1-2n,b n=2n.(2)c n=①当n=2k(k∈N+)时,数列{c n}的前n项和T n=T2k=(c1+c3+…+c2k-1)+(c2+c4+…+c2k)=2k++…+,令A k=+…+,∴A k=+…+,∴A k=+4+…++4×,可得A k=.∴T n=T2k=2k+.②当n=2k-1(k∈N+)时,数列{c n}的前n项和T n=T2k-2+a2k-1=2(k-1)++2=2k+.∴T n=k∈N+.。
解答题滚动练31.(2017·日照模拟)已知函数f (x )=3sin 2x -2cos 2x -1,x ∈R . (1)求函数f (x )的最小正周期和最小值;(2)在△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知c =3,f (C )=0,sin B =2sin A ,求a ,b 的值.解 (1)f (x )=3sin 2x -2cos 2x -1=3sin 2x -(cos 2x +1)-1 =3sin 2x -cos 2x -2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-2, 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π,最小值为-4. (2)因为f (C )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2C -π6-2=0, 所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫2C -π6=1.又C ∈(0,π),2C -π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,11π6,所以2C -π6=π2,得C =π3. 因为sin B =2sin A ,由正弦定理,得b =2a ,由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+4a 2-2a 2=3a 2, 又c =3,所以a =1,b =2.2.某工厂的污水处理程序如下:原始污水必先经过A 系统处理,处理后的污水(A 级水)达到环保标准(简称达标)的概率为p (0<p <1).经化验检测,若确认达标便可直接排放;若不达标则必须进行B 系统处理后直接排放.某厂现有4个标准水量的A 级水池,分别取样、检测.多个污水样本检测时,既可以逐个化验,也可以将若干个样本混合在一起化验.混合样本中只要有样本不达标,则混合样本的化验结果必不达标.若混合样本不达标,则该组中各个样本必须再逐个化验;若混合样本达标,则原水池的污水直接排放. 现有以下四种方案: 方案一:逐个化验; 方案二:平均分成两组化验;方案三:三个样本混在一起化验,剩下的一个单独化验; 方案四:混在一起化验.化验次数的期望值越小,则方案越“优”.(1)若p =25,求2个A 级水样本混合化验结果不达标的概率;(2)若p =25,现有4个A 级水样本需要化验,请问:方案一,二,四中哪个最“优”?(3)若“方案三”比“方案四”更“优”,求p 的取值范围. 解 (1)该混合样本达标的概率是⎝⎛⎭⎪⎫252=45, 所以根据对立事件原理,不达标的概率为1-45=15.(2)方案一:逐个检测,检测次数为4.方案二:由(1)知,每组两个样本检测时,若达标则检测次数为1,概率为45;若不达标则检测次数为3,概率为15.故方案二的检测次数记为ξ2,ξ2的可能取值为2,4,6.其分布列如下,可求得方案二的期望为E (ξ2)=2×1625+4×825+6×125=145,方案四:混在一起检测,记检测次数为ξ4,ξ4可取1,5. 其分布列如下,可求得方案四的期望为E (ξ4)=1×1625+5×925=6125.比较可得E (ξ4)<E (ξ2)<4,故选择方案四最“优”. (3)方案三:设化验次数为η3,η3可取2,5.E (η3)=2·p 3+5(1-p 3)=5-3p 3;方案四:设化验次数为η4,η4可取1,5.E (η4)=1·p 4+5(1-p 4)=5-4p 4;由题意得E (η3)<E (η4)⇔5-3p 3<5-4p 4⇔p <34.故当0<p <34时,方案三比方案四更“优”.3.如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧面ABB 1A 1为菱形且∠BAA 1=60°,D ,M 分别为CC 1和A 1B 的中点,A 1D ⊥CC 1,AA 1=A 1D =2,BC =1.(1)证明:直线MD ∥平面ABC ; (2)求二面角B -AC -A 1的余弦值. 方法一 (1)证明 连接A 1C ,∵A 1D ⊥CC 1,且D 为中点,AA 1=A 1D =2,∴A 1C =A 1C 1=5=AC , 又BC =1,AB =BA 1=2,∴CB ⊥BA ,CB ⊥BA 1, 又BA ∩BA 1=B ,∴CB ⊥平面ABB 1A 1,取AA 1的中点F ,则BF ⊥AA 1,即BC ,BF ,BB 1两两互相垂直,以B 为原点,BB 1,BF ,BC 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系如图,∴B 1()2,0,0,C ()0,0,1,A ()-1,3,0,A 1()1,3,0,C 1()2,0,1,D ()1,0,1,M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,0, MD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,1,设平面ABC 的法向量为m =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧m ·BA →=-x +3y =0,m ·BC →=z =0.取m =(3,1,0),∵m ·MD →=32-32+0=0,∴m ⊥MD →,又MD ⊄平面ABC ,∴直线MD ∥平面ABC .(2)解 设平面ACA 1的法向量为n =()x 1,y 1,z 1,AC →=()1,-3,1,AA 1→=()2,0,0, 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AC →=x 1-3y 1+z 1=0,n ·AA 1→=2x 1=0.取n =()0,1,3,又由(1)知平面ABC 的法向量为m =()3,1,0, 设二面角B -AC -A 1为θ,θ为锐角, ∴cos θ=||m ·n ||m ||n =12·2=14.方法二 (1)证明 如图,取AB 的中点N ,连接MN ,CN ,则有MN 綊12AA 1綊CD ,∴四边形MNCD为平行四边形,∴MD ∥NC ,又MD ⊄平面ABC ,NC ⊂平面ABC , ∴直线MD ∥平面ABC .(2)解 由各棱长易得BC ⊥BA ,BC ⊥BA 1, ∴BC ⊥平面ABB 1A 1,如图所示,取AB 的中点N ,连接A 1N ,过N 作NH ⊥AC 于H ,连接HA 1.∵BC ⊥A 1N ,AB ⊥A 1N ,AB ∩BC =B , ∴A 1N ⊥平面ABC , ∴A 1N ⊥AC ,又∵NH ⊥AC ,NH ∩A 1N =N , ∴AC ⊥平面A 1NH , ∴A 1H ⊥AC ,故∠NHA 1为所求的二面角的平面角, 在Rt△A 1NH 中,由△ANH ∽△ACB ,得NH =55,AH =255,则A 1H =455,故cos∠NHA 1=NH A 1H=55455=14,故所求的二面角的余弦值为14.4.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,过点E (-7,0)的椭圆的两条切线相互垂直.(1)求此椭圆的方程;(2)若存在过点(t ,0)的直线l 交椭圆于A ,B 两点,使得FA ⊥FB (F 为右焦点),求t 的取值范围.解 (1)由椭圆的对称性,不妨设在x 轴上方的切点为M ,x 轴下方的切点为N ,则k ME =1,ME 的直线方程为y =x +7,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x +7,x 24c 2+y 23c2=1,得7x 2+87x +28-12c 2=0,由Δ=0,得c =1,所以椭圆的方程为x 24+y 23=1.(2)设直线l 的方程为x =my +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧x =my +t ,x 24+y23=1,得(3m 2+4)y 2+6mty +3t 2-12=0, 由Δ>0,得3m 2-t 2+4>0, y 1+y 2=-6mt 3m 2+4,y 1y 2=3t 2-123m 2+4,FA →=(x 1-1,y 1),FB →=(x 2-1,y 2),FA →·FB →=(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+y 1y 2 =(m 2+1)y 1y 2+(mt -m )(y 1+y 2)+t 2-2t +1=0, 所以7t 2-8t -8=9m 2有解,所以7t 2-8t -8≥0,且7t 2-8t -8-3t 2+12>0, 则t ≥4+627或t ≤4-627.。
第7练 抓重点——函数性质与分段函数[题型分析·高考展望] 函数单调性、奇偶性、周期性是高考必考内容,以分段函数为载体是常考题型.主要以选择题或填空题的形式考查,难度为中档偏上.二轮复习中,应该重点训练函数性质的综合应用能力,收集函数应用的不同题型,分析比较异同点,排查与其他知识的交汇点,找到此类问题的解决策略,通过训练提高解题能力.常考题型精析题型一 函数单调性、奇偶性的应用1.常用结论:设x 1、x 2∈[a ,b ],则(x 1-x 2) [f (x 1)-f (x 2)]>0⇔f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0⇔f (x )在[a ,b ]上递增.(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0⇔f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0⇔f (x )在[a ,b ]上递减.2.若f (x )和g (x )都是增函数,则f (x )+g (x )也是增函数,-f (x )是减函数,复合函数的单调性根据内函数和外函数同增异减的法则判断.3.定义域不关于原点对称的函数一定是非奇非偶函数.4.奇偶性相同的两函数的积为偶函数,奇偶性相反的两函数的积为奇函数.例1 (1)(2014·湖北)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2).若∀x ∈R ,f (x -1)≤f (x ),则实数a 的取值范围为( ) A.[-16,16]B.[-66,66]C.[-13,13]D.[-33,33] (2)(2014·课标全国Ⅱ)已知偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,f (2)=0.若f (x -1)>0,则x 的取值范围是________.点评 (1)奇偶性:具有奇偶性的函数在关于原点对称的区间上其图象、函数值、解析式和单调性联系密切,研究问题时可转化到只研究部分(一半)区间上,这是简化问题的一种途径.尤其注意偶函数f (x )的性质:f (|x |)=f (x ).(2)单调性:可以比较大小,求函数最值,解不等式,证明方程根的唯一性.变式训练1 (1)(2015·天津)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a <b <c B.c <a <b C.a <c <bD.c <b <a(2)(2015·北京)下列函数中为偶函数的是( ) A.y =x 2sin x B.y =x 2cos x C.y =|ln x |D.y =2-x题型二 函数的周期性与对称性的应用重要结论:1.若对于定义域内的任意x ,都有f (a -x )=f (a +x ),则f (x )关于x =a 对称. 2.若对于任意x 都有f (x +T )=f (x ),则f (x )的周期为T .例2 (1)已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x )的图象关于直线x =1对称,当x ∈[-1,0)时,f (x )=-x ,则f (2 015)+f (2 016)=________.(2)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +6)=f (x ).当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2;当-1≤x <3时,f (x )=x ,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 016)=________.点评 利用函数的周期性、对称性可以转化函数解析式、图象和性质,把不在已知区间上的问题,转化到已知区间上求解.变式训练2 已知定义在R 上的偶函数满足:f (x +4)=f (x )+f (2),且当x ∈[0,2]时,y =f (x )单调递减,给出以下四个命题:①f (2)=0;②x =-4为函数y =f (x )图象的一条对称轴;③函数y =f (x )在[8,10]上单调递增;④若方程f (x )=m 在[-6,-2]上的两根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-8. 则所有正确命题的序号为________. 题型三 分段函数例3 已知函数f (x )=⎩⎨⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.点评 (1)分段函数是一个函数在其定义域的不同子集上,因对应关系的不同而分别用几个不同的式子来表示的.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.(2)在求分段函数f (x )解析式时,一定要首先判断x 属于定义域的哪个子集,然后再代入相应的关系式.变式训练3 (2014·浙江)设函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+x ,x <0,-x 2,x ≥0. 若f (f (a ))≤2,则实数a 的取值范围是________.高考题型精练1.(2015·安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) A.y =ln x B.y =x 2+1 C.y =sin xD.y =cos x2.(2015·陕西)设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x,x <0,则f (f (-2))等于( )A.-1B.14 C.12D.323.(2014·山东)函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( )A.⎝⎛⎭⎫0,12 B.(2,+∞)C.⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) D.⎝⎛⎦⎤0,12∪[2,+∞) 4.(2014·江西)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a ·2x ,x ≥0,2-x ,x <0(a ∈R ),若f [f (-1)]=1,则a 等于( ) A.14 B.12 C.1D.25.下列函数f (x )中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1≠x 2,(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是( ) A.f (x )=1x -xB.f (x )=x 3C.f (x )=ln xD.f (x )=2x6.函数y =f (x -1)的图象关于直线x =1对称,当x ∈(-∞,0)时,f (x )+xf ′(x )<0成立,若a =20.2·f (20.2),b =ln 2·f (ln 2),c =(log 1214)·f (log 1214),则a ,b ,c 的大小关系是( )A.a >b >cB.b >a >cC.c >a >bD.a >c >b7.设函数g (x )=x 2-2(x ∈R ),f (x )=⎩⎨⎧g (x )+x +4,x <g (x ),g (x )-x ,x ≥g (x ), 则f (x )的值域是( )A.[-94,0]∪(1,+∞)B.[0,+∞)C.[-94,+∞)D.[-94,0]∪(2,+∞)8.(2015·青岛模拟)对实数a 和b ,定义运算“⊗”:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a -b ≤1,b ,a -b >1.设函数f (x )=(x 2-2)⊗(x-x 2),x ∈R .若函数y =f (x )-c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是( ) A.(-∞,-2]∪(-1,32)B.(-∞,-2]∪(-1,-34)C.(-1,14)∪(14,+∞)D.(-1,-34)∪[14,+∞)9.(2014·安徽)若函数f (x )(x ∈R )是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f (x )=⎩⎨⎧x (1-x ),0≤x ≤1,sin πx ,1<x ≤2,则f ⎝⎛⎭⎫294+f ⎝⎛⎭⎫416=________. 10.对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .设函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.11.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x -[x ],x ≥0,f (x +1),x <0其中[x ]表示不超过x 的最大整数.若直线y =k (x +1)(k >0)与函数y =f (x )的图象恰有三个不同的交点,则实数k 的取值范围是____________. 12.已知函数y =f (x ),x ∈R ,有下列4个命题:①若f (1+2x )=f (1-2x ),则f (x )的图象关于直线x =1对称; ②y =f (x -2)与y =f (2-x )的图象关于直线x =2对称;③若f (x )为偶函数,且f (2+x )=-f (x ),则f (x )的图象关于直线x =2对称; ④若f (x )为奇函数,且f (x )=f (-x -2),则f (x )的图象关于直线x =1对称. 其中正确命题的序号为________.答案精析第7练 抓重点——函数性质与分段函数常考题型精析 例1 (1)B (2)(-1,3)解析 (1)因为当x ≥0时,f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2),所以当0≤x ≤a 2时,f (x )=12(a 2-x +2a 2-x -3a 2)=-x ;当a 2<x <2a 2时,f (x )=12(x -a 2+2a 2-x -3a 2)=-a 2;当x ≥2a 2时,f (x )=12(x -a 2+x -2a 2-3a 2)=x -3a 2.综上,函数f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2)在x ≥0时的解析式等价于f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,0≤x ≤a 2,-a 2,a 2<x <2a 2,x -3a 2,x ≥2a 2.因此,根据奇函数的图象关于原点对称作出函数f (x )在R 上的大致图象如下,观察图象可知,要使∀x ∈R ,f (x -1)≤f (x ),则需满足2a 2-(-4a 2)≤1,解得-66≤a ≤66. (2)∵f (x )是偶函数, ∴图象关于y 轴对称.又f (2)=0,且f (x )在[0,+∞)单调递减,则f (x )的大致图象如图所示,由f (x -1)>0,得-2<x -1<2,即-1<x <3. 变式训练1 (1)B (2)B解析 (1)由函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数,得m =0,∴f (x )=2|x |-1,当x >0时,f (x )为增函数,log 0.53=-log 23,∴log 25>|-log 23|>0,∴b =f (log 25)>a =f (log 0.53)>c =f (2m )=f (0), 故选B.(2)由f (-x )=f (x ),且定义域关于原点对称,可知A 为奇函数,B 为偶函数,C 定义域不关于原点对称,D 为非奇非偶函数. 例2 (1)1 (2)336解析 (1)由f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数且f (x )的图象关于直线x =1对称,知f (x )的周期为4, f (2 015)=f (3)=f (-1)=1, f (2 016)=f (4)=f (0)=0. ∴f (2 015)+f (2 016)=1+0=1.(2)由f (x +6)=f (x )可知,函数f (x )的一个周期为6,所以f (-3)=f (3)=-1,f (-2)=f (4)=0,f (-1)=f (5)=-1,f (0)=f (6)=0,f (1)=1,f (2)=2,所以在一个周期内有f (1)+f (2)+…+f (6)=1+2-1+0-1+0=1,所以f (1)+f (2)+…+f (2 016)=[f (1)+f (2)+…+f (6)]×336=336. 变式训练2 ①②④解析 令x =-2,得f (2)=f (-2)+f (2),f (-2)=0,又函数f (x )是偶函数,故f (2)=0,①正确; 根据①可得f (x +4)=f (x ),可得函数f (x )的周期是4,由于偶函数的图象关于y 轴对称,故x =-4也是函数y =f (x )图象的一条对称轴,②正确; 根据函数的周期性可知,函数f (x )在[8,10]上单调递减,③不正确; 由于函数f (x )的图象关于直线x =-4对称,故如果方程f (x )=m 在区间[-6,-2]上的两根为x 1,x 2,则x 1+x 22=-4,即x 1+x 2=-8,④正确.故正确命题的序号为①②④.例3 解 (1)∵函数f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ). 当x >0时,-x <0,有(-x )2-mx =-(-x 2+2x ), 即x 2-mx =x 2-2x . ∴m =2.(2)由(1)知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+2x ,x <0,如图.当x >0时,f (x )=-x 2+2x =-(x -1)2+1, ∴当x ∈[1,+∞)时,f (x )单调递减; 当x ∈(0,1]时,f (x )单调递增.当x <0时,f (x )=x 2+2x =(x +1)2-1, ∴当x ∈(-∞,-1]时,f (x )单调递减; 当x ∈[-1,0)时,f (x )单调递增. 综上知:函数f (x )在[-1,1]上单调递增. 又函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增.∴⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,解得1<a ≤3. 故实数a 的取值范围是(1,3]. 变式训练3 a ≤ 2解析 f (x )的图象如图,由图象知,满足f (f (a ))≤2时,得f (a )≥-2,而满足f (a )≥-2时,得a ≤2.高考题型精练1.D [对数函数y =ln x 是非奇非偶函数;y =x 2+1为偶函数但没有零点;y =sin x 是奇函数;y =cos x 是偶函数且有零点,故选D.]2.C [∵f (-2)=2-2=14>0,则f (f (-2))=f ⎝⎛⎭⎫14=1-14=1-12=12,故选C.] 3.C [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x >0,(log 2x )2>1,解得x >2或0<x <12.故选C.]4.A [由题意得f (-1)=2-(-1)=2,f [f (-1)]=f (2)=a ·22=4a =1,∴a =14.]5.A [“∀x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”等价于在(0,+∞)上f (x )为减函数,易判断f (x )=1x-x 符合.]6.B [因为函数y =f (x -1)的图象关于直线x =1对称,所以y =f (x )关于y 轴对称. 所以函数y =xf (x )为奇函数. 因为[x f (x )]′=f (x )+xf ′(x ),所以当x ∈(-∞,0)时,[x f (x )]′=f (x )+xf ′(x )<0, 函数y =xf (x )单调递减,从而当x ∈(0,+∞)时,函数y =xf (x )单调递减. 因为1<20.2<2,0<ln 2<1,log 1214=2, 从而0<ln 2<20.2<log 1214,所以b >a >c .]7.D [由x <g (x )得x <x 2-2, ∴x <-1或x >2;由x ≥g (x )得x ≥x 2-2,∴-1≤x ≤2.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +2,x <-1或x >2,x 2-x -2,-1≤x ≤2.即f (x )=⎩⎨⎧(x +12)2+74,x <-1或x >2,(x -12)2-94,-1≤x ≤2.当x <-1时,f (x )>2;当x >2时,f (x )>8.∴当x ∈(-∞,-1)∪(2,+∞)时,函数的值域为(2,+∞). 当-1≤x ≤2时,-94≤f (x )≤0.∴当x ∈[-1,2]时,函数的值域为[-94,0].综上可知,f (x )的值域为[-94,0]∪(2,+∞).]8.B [f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x 2-2-(x -x 2)≤1,x -x 2,x 2-2-(x -x 2)>1,即f (x )=⎩⎨⎧x 2-2,-1≤x ≤32,x -x 2,x <-1或x >32,f (x )的图象如图所示,由图象可知B 正确.]9.516解析 ∵f (x )是以4为周期的奇函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫294=f ⎝⎛⎭⎫8-34=f ⎝⎛⎭⎫-34, f ⎝⎛⎭⎫416=f ⎝⎛⎭⎫8-76=f ⎝⎛⎭⎫-76.∵当0≤x ≤1时,f (x )=x (1-x ), ∴f ⎝⎛⎭⎫34=34×⎝⎛⎭⎫1-34=316. ∵当1<x ≤2时,f (x )=sin πx , ∴f ⎝⎛⎭⎫76=sin 7π6=-12. 又∵f (x )是奇函数,∴f ⎝⎛⎭⎫-34=-f ⎝⎛⎭⎫34=-316, f ⎝⎛⎭⎫-76=-f ⎝⎛⎭⎫76=12.11 ∴f ⎝⎛⎭⎫294+f ⎝⎛⎭⎫416=-316+12=516. 10.1解析 依题意,得h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,0<x ≤2,-x +3,x >2.当0<x ≤2时,h (x )=log 2x 是增函数;当x >2时,h (x )=3-x 是减函数,∴h (x )在x =2时取得最大值h (2)=1.11.⎣⎡⎭⎫14,13解析 根据[x ]表示的意义可知,当0≤x <1时,f (x )=x ,当1≤x <2时,f (x )=x -1,当2≤x <3时,f (x )=x -2,以此类推,当k ≤x <k +1时,f (x )=x -k ,k ∈Z ,当-1≤x <0时,f (x )=x +1,作出函数f (x )的图象如图,直线y =k (x +1)过点(-1,0),当直线经过点(3,1)时恰有三个交点,当直线经过点(2,1)时恰好有两个交点,在这两条直线之间时有三个交点,故k ∈⎣⎡⎭⎫14,13.12.①②④解析 1+2x +1-2x 2=1,故函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,故①正确;对于②,令t =x -2,则问题等价于y =f (t )与y =f (-t )图象的对称问题,显然这两个函数的图象关于直线t =0对称,即函数y =f (x -2)与y =f (2-x )的图象关于直线x -2=0即x =2对称,故②正确;由f (x +2)=-f (x ),可得f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),我们只能得到函数的周期为4,即只能推得函数y =f (x )的图象关于直线x =4k (k ∈Z )对称,不能推得函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,故③错误;由于函数f (x )为奇函数,由f (x )=f (-x -2),可得f (-x )=f (x +2),由于-x +x +22=1,可得函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,故④正确.。
高考数学二轮复习 考前三个月冲刺穿插转动练习 理(五)新人教 A 版内容:不等式、函数与导数、三角函数、数列、立体几何、分析几何一、选择题1. 若会合 A = { x|x ≥ 0} ,且 A ∩B = B ,则会合 B 可能是()A . {1,2}B . { x|x ≤ 1}C .{ - 1,0,1}D .R答案 A分析因为 A ∩ B = B ,所以 B? A ,因为 {1,2} ? A ,所以答案为 A.2. 设 { a n } 是等比数列,则“ a 1< a 2< a 3”是“数列 { a n } 为递加数列”的()A .充足而不用要条件B .必需而不充足条件C .充足必需条件D .既不充足也不用要条件答案C分析 “ a 1< a 2< a 3” ? “ 数列 { a n } 是递加数列 ”.π的图象,只要将函数 y = sin 2x 的图象()3. 要获得函数 y = sin 2x - 3π B .向右平移 πA .向左平移 12个单位12个单位πD .向右平移 πC .向左平移 6个单位 6个单位答案Dππ分析要获得函数 y = sin 2x - 3 ,只要将函数 y = sin 2x 中的 x 减去 6,即获得 y =sin2 x - π 2x - π6 = sin 3.4. 已知各项都是正数的等比数列{ a n } 中,存在两项 a m , a n (m , n ∈N *)使得 a m a n =4a 1,且1+4的最小值是()a 7= a 6+ 2a 5,则 m n34 23A. 2B.3C.3D.4答案 A分析记等比数列 { a n 5 25 5 5 2} 的公比为 q(q > 0),依题意有 a q = a q +2a ,由 a ≠ 0,得 q - q - 2= 0,解得 q = 2,m -1) ·(a 1·2 n -1 2又 (a 1·2 ) = 16a 1,即 2 m + n -24= 2 ,∴ m + n - 2= 4,∴ m + n = 6, 14 1 1 4 1 n 4m∴ m + n = 6m + n (m + n)= 65+m + n ≥1 36(5+ 4)= 2,当且仅当 n = 2m 时 “ =” 成立.的最小值是()A. 3B. 5C . 2D. 5-1答案 D分析由题意知,抛物线的焦点为 F(1,0) .设点 P 到直线 l 的距离为 d ,由抛物线的定义可知,点 P 到 y 轴的距离为 |PF|- 1,所以点 P 到直线 l 的距离与到 y 轴的距离之和为 d + |PF|- 1.易知 d + |PF |的最小值为点F 到直线 l 的距离,故d + |PF|的最小值为|2+ 3|5,所以 d + |PF|- 1 的最小值为5- 1.= 22+ -1 2226. 已知抛物线 x 2= 2py(p>0) 的焦点 F 恰巧是双曲线y2-x2= 1(a>0,b>0) 的一个焦点,且两ab条曲线交点的连线过点 F ,则该双曲线的离心率为()A. 2B .1± 2C .1+ 2D .没法确立答案 C分析依题意得,p的坐标为 (0,c),两条曲线交点的连线垂直y 轴,将 y = c 代2= c ,F入双曲线方程得交点横坐标为b 2 b 4± ,代入抛物线方程得a 2= 2 ·2c ·c ,b 2=2ac ,c 2-a 2= 2ac ,ae 2- 2e - 1= 0, e = 1 ± 2,由 e>1 得 e = 1+ 2,应选 C.7. 已知直线 l ⊥平面 α,直线 m? 平面 β,有下边四个命题: ①α∥ β? l ⊥ m ;② α⊥ β? l ∥ m ;③ l ∥ m? α⊥ β;④ l ⊥ m? α∥ β.此中正确的命题()A .①②B .②④C .①③D .③④答案 C分析关于 ① ,由 l ⊥ α, α∥ β? l ⊥ β,又因为直线 m? 平面 β,所以 l ⊥ m ,故 ① 正确,同理可得 ③ 正确; ② 与 ④不正确,应选 C.1- x + ln x 对随意 x ∈ [1, 2]恒成立,则 a 的最大值为()8. 已知 a ≤ x2A . 0B . 1C .2D . 3答案 A分析1-x- x + x - 1 1 x - 11设 f(x)=x + ln x ,则 f ′ (x)=x2+ x = x 2 .当 x ∈ [ 2,1) 时, f ′ (x)<0 ,1故函数 f(x)在 [2,1) 上单一递减; 当 x ∈ (1,2] 时,f ′ (x)>0 ,故函数 f(x)在 (1,2] 上单一递加,∴ f(x)min = f(1)= 0, ∴ a ≤0,即 a 的最大值为 0.19. 已知函数 f(x)= sin x - 2x(x ∈ [0, π]),那么以下结论正确的选项是( )πA . f(x)在 0,2上是增函数πB.f(x)在,π上是减函数6πC.? x∈ [0,π], f(x)> f(3)πD. ? x∈ [0,π],f(x)≤f(3)答案D分析注意到 f′ (x)= cos x-1ππ2,当 x∈ (0,)时, f ′ (x)>0;当 x∈ ( ,π)时, f′ (x)<0 ,33πππ所以函数 f(x)在 (0,3)上是增函数,在 (3,π)上是减函数, f(x)在 [0,π]内的最大值是f(3),π即 ?x∈ [0 ,π],都有 f(x)≤ f(3),所以 D 项正确.x2 y210.以双曲线a2-b2= 1(a>0,b>0) 的左焦点 F 为圆心,作半径为 b 的圆 F ,则圆 F 与双曲线的渐近线()A .订交B .相离C.相切 D .不确立答案C分析左焦点 F 为(- c,0),渐近线方程为 y=bx 即 bx- ay= 0,∴圆心到直线的距离为a|-bc|= b,所以相切.a2+b211.在正四棱柱 ABCDA 1B1C1D1中, AA1=2AB ,E 为 AA 1的中点,则异面直线BE 与 CD1所成角的余弦值为()101A. 10B.53103C. 10D.5答案C分析连结 BA1,因为 CD 1∥ BA 1,所以∠ A1BE 即为异面直线 BE 与 CD1所成的角,令310 AA1=2AB =2,则 EB= 2, A1E= 1, A1B=5,故由余弦定理得cos∠ A1BE=10 ,310即异面直线 BE 与 CD1所成角的余弦值为10 .212.已知抛物线 y2= 2px(p>0)上一点 M(1,m)(m>0)到其焦点的距离为5,双曲线x- y2= 1a 的左极点为 A,若双曲线的一条渐近线与直线AM 平行,则实数 a 的值为() 11A. 9B.411C.3D.2答案A分析 因为 M(1, m)在抛物线上, ∴ m 2= 2p ,而 M 到抛物线的焦点的距离为5,依据p p抛物线的定义知点 M 到抛物线的准线x =- 2的距离也为 5,∴ 1+2= 5,∴p = 8,由此能够求得 m =4,双曲线的左极点为 A(- a ,0),∴ k AM = 4,而双曲线的渐近线方1+ a程为 y =±x,依据题意得,4 = 1, ∴ a = 1.a1+ a a 9二、填空题13.已知斜率为 2 的直线 l 过抛物线 y 2= px(p > 0)的焦点 F ,且与 y 轴订交于点A.若△ OAF (O为坐标原点 )的面积为 1,则 p = ________.答案4p分析设直线 l 的方程为: y = 2 x - 4 ,p令 x = 0,得 y =- 2,p即点 A 的坐标为0,- 2 .1∴ S △ OAF = 2|OF |× |OA|1 p p p 2= 2×4× 2= 16= 1, ∴ p = 4.→ →π C 在以 O 为圆心的圆弧→14.长度都为 2 的向量 OA , OB 的夹角为 ,点AB(劣弧 )上, OC =3→→mOA + nOB ,则 m + n 的最大值是 ________.答案 2 33分析→ → → α,成立平面直角坐标系, 设向量 OA = (2,0),向量 OB = (1, 3).设向量 OC = (2cosπ → → →2sin α), 0≤α≤ 3.由 OC = mOA + nOB ,得 (2cos α, 2sin α)= (2m + n , 3n), 即 2cos α= 2m + n,2sin α= 3n ,解得 m = cos α-1sin α,n = 2 s in α.3 31 2 3 π 2 3故 m + n = cos α+ 3 sin α= 3 sin α+ 3 ≤3.x 2 y 215.过双曲线 a 2- b 2= 1(a > 0, b > 0)的一个焦点 F 作一条渐近线的垂线,若垂足恰在线段OF(O 为原点 )的垂直均分线上,则双曲线的离心率为________. 答案2分析依题意知 △ OFG (G 为垂足 )为等腰直角三角形,则bc c2a = 2,即 a = b ,故双曲线为等轴双曲线,离心率为 2.16.如图,在矩形 ABCD 中, AB = 1, BC = a(a > 0),PA ⊥平面 AC , BC 边上存在点 Q ,使得PQ ⊥ QD ,则实数 a 的取值范围是 ________.答案[2,+∞ )分析如图,连结 AQ , ∵ PA ⊥ 平面 AC ,∴ PA ⊥ QD ,又 PQ ⊥ QD ,PQ ∩ PA = P , ∴ QD ⊥ 平面 PQA ,于是 QD ⊥ AQ ,∴ 在线段 BC 上存在一点 Q ,使得 QD ⊥ AQ ,等价于以 AD 为直径的圆与线段 BC 有交点,∴ a≥ 1, a ≥ 2. 2三、解答题17.设函数 f(x)= sin xcos x - 3cos( π+ x)cos x(x ∈R ).(1)求 f(x)的最小正周期;(2)若函数 y = f(x)的图象按 b =π 3 平移后获得函数y = g(x)的图象,求 y = g(x)在 [0,4,2 π4] 上的最大值.1解 (1)f(x)= 2sin 2x + 3cos 2x1 3= 2sin 2x + 2 (1+ cos 2x)1 3 3 = 2sin 2x +2 cos 2x + 2π 3 = sin(2x + 3)+ 2 .2π故 f(x) 的最小正周期为 T = 2 = π.π 3(2)依题意 g(x)= f(x -4)+ 2π π 3 3= sin [2( x -4)+ 3]+2 + 2π= sin (2x - 6)+ 3.ππ π π π π 当 x ∈ [0, ] 时, 2x -∈[ -, ], g(x)为增函数,所以 g(x)在 [0, ] 上的最大值为 g( )4663443= 2 3.18.如图,已知四棱锥P — ABCD 的底面为等腰梯形, AB ∥CD , AC ⊥ BD ,垂足为 H , PH是四棱锥的高, E 为 AD 的中点.(1)证明: PE⊥ BC;(2)若∠ APB=∠ ADB = 60°,求直线 PA 与平面 PEH 所成角的正弦值.(1)证明以H为原点,HA,HB,HP分别为x,y,z轴,线段HA 的长为单位长,建立空间直角坐标系如图,则A(1,0,0) , B(0,1,0) ,设 C(m,0,0),P(0,0, n)(m<0, n>0) ,1m则 D(0, m,0), E(2,2, 0).→1m→可得 PE= (2,2,- n) ,BC= (m,- 1,0).→ →m m因为 PE·BC=-+0=0,22所以 PE ⊥ BC.3(2)解由已知条件可得m=-3, n= 1,33故 C(-3, 0,0), D(0,-3, 0),13E(2,-6,0) ,P(0,0,1),设 n =(x,y, z)为平面 PEH 的法向量,→13n ·HE =0,2x-6 y=0,则即→z= 0n ·HP =0,所以能够取n=(1,3, 0),→由 PA= (1,0,- 1) .→2可得 |cos〈PA, n〉 |=4,2所以直线 PA 与平面 PEH 所成角的正弦值为 4 .19.已知数列 { a } 是等差数列, { b } 是等比数列,且 a = b = 2,b =54, a + a + a = b +n n1141232 b3.(1)求数列 { a } 和 { b} 的通项公式;n n(2)数列 { c n} 知足 c n= a n b n,求数列 { c n} 的前 n 项和 S n.54解 (1)设 { a n} 的公差为 d, { b n} 的公比为 q,由 b4= b1q3,得 q3== 27,进而 q= 3,2n-1n-1所以 b n=b1·q=2·3 ,又 a1+ a2+ a3=3a2=b2+ b3= 6+ 18= 24,∴a2=8,进而 d= a2- a1= 6,故 a n= a1+ (n- 1) ·6= 6n- 4.(2)c =an -1b = 4·(3n -2) ·3,nn n1 2 n -2n - 1令 T n = 1× 3 + 4× 3 + 7× 3 + + (3n -5) 3· + (3n - 2) 3· .3T n = 1×3 1+4× 23n - 1n3 + 7×3 + + (3n - 5) 3· + (3n -2) 3·. 两式相减得n -1- 1- 2T n1 23n - 1n3 3 1+ 3×3+3×3 +3× 3 + +3×3- (3n - 2) 3·=1+ 3×- (3n -=3-1n -1 - 1n=1+ 9 3n2) ·32- (3n -2) 3·,∴ T n 7 3n6n - 7n nn= 4+4,故 S = 4T =7+ (6n - 7) ·3.20.已知圆 C : x 2+ y 2+ 2x - 4y + 3= 0.(1)若圆 C 的切线在 x 轴和 y 轴上的截距相等,求此切线的方程;(2)从圆 C 外一点 P(x 1,y 1)向该圆引一条切线, 切点为 M ,O 为坐标原点,且有 |PM |= |PO |, 求使得 |PM |获得最小值的点P 的坐标.解 (1)将圆 C 配方得: (x + 1)2+ (y - 2)2= 2.① 当直线在两坐标轴上的截距为零时,设直线方程为y = kx ,由直线与圆相切得: y =(2 ± 6)x.② 当直线在两坐标轴上的截距不为零时,设直线方程为x + y - a = 0,由直线与圆相切得: x + y + 1= 0 或 x + y -3= 0.故切线方程为 y = (2 ±6)x 或 x + y + 1= 0 或 x +y -3= 0.(2)由 |PO|= |PM |,得:2222-4y 1+ 3= 0.即点 P 在直线 l :2x - 4y + 3= 0 上,当 |PM| x 1+ y 1= (x 1+ 1) + (y 1- 2) - 2? 2x 1 取最小值时即 |OP|获得最小值,直线 OP ⊥ l.∴ 直线 OP 的方程为: 2x + y = 0.2x + y = 0,解方程组2x - 4y + 3= 0.33得 P 点坐标为 -10, 5 .21.已知函数 f(x)= x 3+ ax 2+ bx.(1) 若函数 y = f(x)在 x = 2 处有极值- 6,求 y =f(x)的单一递减区间;(2) b 的取值范围.若 y = f( x)的导数 f ′ (x)对 x ∈ [ - 1,1] 都有 f ′ (x)≤ 2,求 a - 1 解 (1)f ′ (x)=3x 2 +2ax + b ,f ′ 2 =0,12+ 4a + b =0, 依题意有即f 2 =- 6, 8+4a + 2b =- 6,a =- 52,2解得∴ f ′ (x)= 3x - 5x - 2.b =- 2.1由 f ′ (x)< 0,得- 3< x < 2.∴ y = f(x)的单一递减区间是1-3,2 .f ′ -1 =3- 2a + b ≤ 2, 2a - b -1≥ 0,(2)由得 f ′ 1 = 3+2a + b ≤2 2a + b + 1≤ 0.不等式组确立的平面地区如图暗影部分所示:2a - b - 1= 0, a = 0,由得2a + b + 1= 0b =- 1.∴ Q 点的坐标为 (0,- 1).设 z = b,则 z 表示平面地区内的点 (a , b)与点a -1P(1,0)连线的斜率.∵ k PQ =1,由图可知 z ≥ 1 或 z <- 2,即 b∈ (- ∞ ,- 2) ∪[1,+∞ ).a - 12222.如图,椭圆 C 0: x 2+ y2=1(a > b > 0,a , b 为常数 ),动圆 C 1: x 2+ y 2= t 12, b < t 1< a.点a bA ,A 分别为 C 的左,右极点, C与 C 订交于 A ,B , C , D 四点.1 21(1)求直线 AA 1 与直线 A 2B 交点 M 的轨迹方程;(2)设动圆 C :x 2+ y 2= t 2与 C 订交于 A ′, B ′,C ′, D ′四点,此中 b < t < a ,t ≠ t .22 0 2 1 2若矩形 ABCD 与矩形 A ′ B ′C ′ D ′的面积相等,证明:22为定值.t 1+ t 2 (1)解 设 A( x , y ), B(x ,- y ),1 1 1 1又知 A ( -a,0), A (a,0),1 2则直线 A 1A 的方程为 y =y 1①(x + a),x 1 + a- y 1直线 A 2B 的方程为 y = ( x - a).②x 1- a2由 ①② 得 y 2= - y 1 (x 2- a 2).③22x 1- a22由点 A(x 110 x 1+ y 1= 1., y )在椭圆 C上,故 a 2b 222 2x 1进而 y 1= b1- a 2 ,x 2 y28=4|x2||y2 |,2222故 x1y1= x2y2.因为点 A, A′均在椭圆上,222 2x1 2 2x2所以 b x11-a2= b x21-a2 .222222由 t1≠ t2,知 x1≠ x2,所以 x1+ x2= a.进而 y1+ y2= b,所以 t21+ t22= a2+ b2为定值.。
滚动过关检测三 集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数、三角函数与解三角形一、单项选择题:本题共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.[2022·河北保定模拟]已知P ={1,2,3},Q ={y |y =2cos θ,θ∈R },则P ∩Q =( ) A .{1} B .{1,2} C .{2,3} D .{1,2,3}2.[2022·广东清远一中月考]“cos α=32”是“cos 2α=12”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 3.已知a =log 35,b =log 23,c =2-0.3,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c <b <aB .b <c <aC .c <a <bD .a <b <c4.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则( )A .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6B .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3 C .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3 D .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6 5.[2022·山东淄博模拟]函数f (x )=(e x+e -x)tan x 的部分图象大致为( )6.[2022·河北衡水中学模拟]已知cos θ-sin θ=43,则θ的终边在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限7.[2022·湖南株洲模拟]在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若23a cos C -3b cos C =3c cosB ,则角C 的大小为( )A.π6B.π4 C.π3 D.2π38.[2022·皖南八校联考]已知函数f (x )=(3a )x-x 3a(a >1),当x ≥2e 时,f (x )≥0恒成立,则实数a 的取值范围为A.⎝ ⎛⎭⎪⎫e 3,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫2e 3,+∞ C .(1,e) D.⎝⎛⎦⎥⎤1,2e 3二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.9.下列说法正确的有( )A .终边在y 轴上的角的集合为θ⎪⎪⎪θ=π2+2k π,k ∈ZB .已知3a =4b=12,则1a +1b=1C .已知x ,y ∈R +,且1x +4y=1,则x +y 的最小值为8D .已知幂函数f (x )=kx a的图象过点(2,4),则k +a =3 10.[2022·辽宁丹东模拟]已知a ,b ∈R ,且3a <3b<1,则( ) A .a 2<b 2B .ln|a |>ln|b |C.b a +ab>2 D .a +b +2ab >011.[2022·河北石家庄一中月考]对于△ABC ,有如下判断,其中正确的判断是( ) A .若cos A =cos B ,则△ABC 为等腰三角形B .若△ABC 为锐角三角形,有A +B >π2,则sin A >cos BC .若a =8,c =10,B =60°,则符合条件的△ABC 有两个D .若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,则△ABC 是钝角三角形12.[2022·辽宁沈阳模拟]函数f (x )为定义在R 上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,函数g (x )=x [f (x )-f (2)],则( )A .函数h (x )=f (x )cos x 为奇函数B .f (x )的解析式可能是f (x )=e x+e -x-x 2C .函数g (x )有且只有3个零点D .不等式g (x )≤0的解集为[-2,2]三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0log 2x ,x >0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=________. 14.[2022·湖北石首一中月考]在△ABC 中,已知sin A sin B sin C =357,则此三角形最大内角度数为________.15.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x =13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+x -sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6=________. 16.[2022·浙江杭州模拟]函数f (x )=2x-x 2的零点个数为________,若函数f (x )=a x -x 2(a >1)恰有两个零点,则a =________.四、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)[2022·北京海淀模拟]设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a sin B =3b cos A . (1)求角A 的大小;(2)再从以下三组条件中选择一组条件作为已知条件,使三角形存在且唯一确定,并求△ABC 的面积. 第①组条件:a =19,c =5; 第②组条件:cos C =13,c =42;第③组条件:AB 边上的高h =3,a =3.18.(12分)[2022·山东日照模拟]已知函数f (x )=cos(πx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫0<φ<π2的部分图象如图所示.(1)求φ及图中x 0的值;(2)设g (x )=f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,13上的最大值和最小值.19.(12分)[2021·新高考Ⅰ卷]记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b 2=ac ,点D 在边AC 上,BD sin∠ABC =a sin C .(1)证明:BD = b ; (2)若AD =2DC ,求cos∠ABC .20.(12分)已知:f (x )=3sin(π+x )sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2+cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x -12.(1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)在△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若f (A )=1,a =2,求△ABC 面积的最大值.21.(12分)[2022·湖北九师联盟]已知函数f (x )=ln x ,g (x )=x 2-x +1. (1)求函数h (x )=f (x )-g (x )的极值;(2)证明:有且只有两条直线与函数f (x ),g (x )的图象都相切.22.(12分)[2022·广东茂名五校联考]已知函数f (x )=ln x +x 2-ax . (1)当a =3时,求曲线y =f (x )在点P (1,f (1))处的切线方程;(2)若x 1,x 2(x 1<x 2)是函数f (x )的两个极值点,证明:f (x 1)-f (x 2)>ln a 28+64-a 416a2.滚动过关检测三 集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数、三角函数与解三角形1.答案:B解析:因为P ={1,2,3},Q ={y |y =2cos θ,θ∈R }={y |-2≤y ≤2},所以P ∩Q ={1,2}. 2.答案:A解析:由cos2α=12可得2cos 2α-1=12,解得:cos α=±32,所以“cos α=32”是“cos2α=12”的充分不必要条件. 3.答案:C解析:因为1<log 35<log 3332=1.5,log 23>log 2232=1.5,所以a <b ,又因为c =2-0.3<20<1,故c <a <b .4.答案:B解析:∵f (x )max =2,f (x )min =-2,A >0,∴A =2;∵f (x )最小正周期T =43×⎝ ⎛⎭⎪⎫13π12-π3=π,∴ω=2πT =2,即f (x )=2sin(2x +φ), ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=0,∴2π3+φ=k π(k ∈Z ),∴φ=k π-2π3(k ∈Z ), 又|φ|<π2,∴φ=π3,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.5.答案:D解析:因为f (x )=(e x +e -x)tan x ,x ≠k π+π2,k ∈Z ,定义域关于原点对称,且f (-x )=(e x+e -x)tan(-x )=-f (x ), 所以函数为奇函数,故排除C 选项, 当x =0时,f (0)=0,故排除B 选项; 当x =1时,f (1)>0,故排除A. 6.答案:D解析:由cos θ-sin θ=43,平方得:sin 2θ+cos 2θ-2sin θcos θ=169,则1-sin2θ=169,即sin2θ=-79<0,则2k π+π<2θ<2k π+32π或2k π+32π<2θ<2k π+2π,k ∈Z ,即有k π+π2<θ<k π+34π或k π+34π<θ<k π+π,k ∈Z ,当k 为偶数时,θ位于第二象限,sin θ>0,cos θ<0,cos θ-sin θ<0,不成立, 当k 为奇数时,θ位于第四象限,sin θ<0,cos θ>0,成立. ∴角θ的终边在第四象限. 7.答案:A解析:因为23a cos C -3b cos C =3c cos B ,所以23sin A cos C -3sin B cos C =3sin C cos B ,所以23sin A cos C =3sin(C +B )=3sin A ,因为A ,C ∈(0,π),所以sin A ≠0,cos C =32,又C ∈(0,π),所以C =π6.8.答案:D解析:f (x )≥0即(3a )x ≥x 3a ,则x ln(3a )≥3a ln x ,则ln3a 3a≥ln x x ,令g (x )=ln x x (x ≥1),g ′(x )=1-ln xx2(x ≥1),当x ∈(1,e),g ′(x )>0,g (x )单调递增;当x ∈(e,+∞),g ′(x )<0,g (x )单调递减,∵a >1,∴3a >3>e ,又g (3a )≥g (x ),∴3a ≤x (x ≥2e)恒成立,∴a ∈⎝⎛⎦⎥⎤1,2e 3.9.答案:BD解析:终边在y 轴上的角的集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫θ⎪⎪⎪θ=π2+k π,k ∈Z ,故选项A 不正确;因为3a =4b=12,所以a =log 312,b =log 412,则1a +1b=log 123+log 124=log 1212=1,故选项B 正确;因为x +y =(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y =5+y x +4x y≥5+2y x ·4xy=9,当且仅当y =2x =6时等号成立,所以x +y 的最小值为9,故选项C 不正确;因为幂函数f (x )=kx a的图象过点(2,4),所以k =1,2a=4,即a =2,所以k +a =3,故选项D 正确.10.答案:BC解析:已知a ,b ∈R ,且3a<3b<1,所以a <b <0,对于A 选项,a 2>b 2,故错误;对于B 选项,|a |>|b |,y =ln x 为增函数,所以ln|a |>ln|b |,故正确;对于C 选项,b a ,a b 均为正数,且不相等,所以b a +a b>2,故正确;对于D 选项,a +b =-(-a -b )<-2-a-b,所以a +b +2ab <0,故错误.11.答案:ABD解析:若cos A =cos B ,则b 2+c 2-a 22bc =a 2+c 2-b 22ac,整理得:a =b ,故△ABC 为等腰三角形,故A 正确;若△ABC为锐角三角形,有A +B >π2,整理得A >π2-B ,故sin A >sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-B ,则sin A >cos B ,故B 正确;由于a =8,c =10,B =60°,利用余弦定理求出b =a 2+c 2-2ac cos B =221,故△ABC 唯一,故C 错误;sin 2A +sin 2B <sin 2C ,利用正弦定理:a 2+b 2<c 2,故cos C =a 2+b 2-c 22ab <0,故C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,故△ABC 是钝角三角形,故D 正确.12.答案:BC解析:对A ,因为y =cos x 是偶函数,且f (x )为定义在R 上的偶函数,所以h (x )=f (x )cos x 为偶函数,故A 错误;对B ,f (x )=e x+e -x-x 2,f (-x )=e -x+e x -x 2=f (x ),则此函数满足f (x )是偶函数,f ′(x )=e x -e -x-2x ,f ″(x )=e x +e -x -2≥2-2=0,所以f ′(x )为R 上的增函数,在[0,+∞)上,f ′(x )≥f ′(0)=0,所以此函数也满足在[0,+∞)上单调递增,故B 正确;对C ,设函数h (x )=f (x )-f (2),h (2)=f (2)-f (2)=0=h (-2),所以h (x )在R 上有且只有两个零点,当x =0时,g (0)=0,所以g (x )=x [f (x )-f (2)]在R 上有且只有三个零点,故C 正确;对D ,因为x [f (x )-f (2)]≤0,所以当x <0时,f (x )-f (2)≥0,则x ≤-2;当x ≥0时,f (x )-f (2)≤0,即f (x )≤f (2),可得0≤x ≤2,故x [f (x )-f (2)]≤0的解集为(-∞,-2]∪[0,2],故D 错误.13.答案:12解析:因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0log 2x ,x >0,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=log 212=-1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ()-1=12.14.答案:120°解析:在△ABC 中,利用正弦定理可得:a b c =357,∴△ABC 的最大内角为∠C ,不妨设a =3k ,b =5k ,c =7k ,则cos C =a 2+b 2-c 22ab =9k 2+25k 2-49k 230k 2=-12, ∵0°<∠C <180°,∴∠C =120°. 15.答案:-119解析:∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x =13,∴sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=1-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=1-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x =89,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+x =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x =-13.∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+x -sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6=-13-89=-119.16.答案:3 e 2e解析:函数f (x )=2x -x 2的零点个数,即y =2x 与y =x 2两个函数图象的交点个数,根据指数函数与二次函数的图象,当x ≤0时,y =2x 单调递增,值域为(0,1],而y =x 2单调递减,值域为[0,+∞),两个函数图象有一个交点;当x >0时,f (2)=22-22=0,f (4)=24-42=0,函数f (x )有两个零点; 综上,函数f (x )=2x -x 2的零点个数为3个.函数f (x )=a x -x 2(a >1)恰有两个零点,等价于y =a x (a >1)与y =x 2两个函数图象恰有两个交点. 因为指数函数y =a x (a >1)图象与抛物线y =x 2在(-∞,0]上有且只有一个交点, 即函数f (x )=a x -x 2(a >1)在(-∞,0]上有且只有一个零点, 所以问题转化为:当x >0时,f (x )=0,即a x=x 2有且只有一个实根,方程两边取对数,可得x ln a =2ln x ,从而问题等价于该方程有且只有一个实根, 即直线y =x ln a 与曲线y =2ln x 有且只有一个公共点, 所以直线y =x ln a 为曲线y =2ln x 的切线,设切点为(m,2ln m ),由y ′=2x ,则切线的斜率为2m=ln a ,又切点(m,2ln m )在切线y =x ln a 上,则2ln m =m ln a , 联立求解得a =e 2e.17.解析:(1)由a sin B =3b cos A ⇒sin A sin B =3sin B cos A ,因为sin B ≠0,化简得tan A =3,A =π3.(2)若选①,则a =19,c =5,A =π3,由余弦定理可得2bc cos A =b 2+c 2-a 2,代入数据化简得b =2或3,根据大边对大角原则判断,b =2或3都成立,故选①不成立;若选②,则cos C =13,c =42,A =π3,求得sin C =223,由正弦定理可得a sin A =csin C ,解得a =33,由sin B=sin[π-(A +C )]=sin(A +C )=3+226, 因为A =π3,cos C =13,C 唯一,则B 唯一,三角形存在且唯一确定,S △ABC =12ac sin B =12×33×42×3+226=32+43;若选③,由AB 边上的高h =3可得sin A =hb,解得b =2,又a =3,由余弦定理可得2bc cos A =b 2+c 2-a 2,代值化简得c =1+6或1-6(舍去),三角形存在且唯一确定,S △ABC =12bc sin A =12×2×(1+6)×32=3+322.18.解析:(1)由图可知,函数f (x )图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32,故cos φ=32, 由于0<φ<π2,所以φ=π6,所以f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫πx +π6,令πx +π6=k π(k ∈Z ),则x =k -16(k ∈Z ),令k =1,得x =56,由图可知,⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32与⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,32关于直线x =56对称,所以0+x 02=56,解得x 0=53. (2)g (x )=f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π6+cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13+π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π6-sinπx=cosπx cos π6-sinπx sin π6-sinπx=-32sinπx +32cosπx=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx +5π6,由-12≤x ≤13得-π2≤πx ≤π3,π3≤πx +5π6≤7π6,所以g (x )的最大值为3sinπ2=3,最小值为3sin 7π6=-32. 19.解析:(1)由题设,BD =a sin C sin∠ABC ,由正弦定理知:c sin C =b sin∠ABC ,即sin C sin∠ABC =cb,∴BD =acb,又b 2=ac , ∴BD =b ,得证.(2)由题意知:BD =b ,AD =2b 3,DC =b 3, ∴cos∠ADB =b 2+4b 29-c 22b ·2b 3=13b 29-c 24b 23,同理cos∠CDB =b 2+b 29-a 22b ·b 3=10b 29-a22b 23, ∵∠ADB =π-∠CDB ,∴13b 29-c 24b 23=a 2-10b 292b 23,整理得2a 2+c 2=11b 23,又b 2=ac , ∴2a 2+b 4a 2=11b 23,整理得6a 4-11a 2b 2+3b 4=0,解得a 2b 2=13或a 2b 2=32,由余弦定理知:cos∠ABC =a 2+c 2-b 22ac =43-a 22b2,当a 2b 2=13时,cos∠ABC =76>1不合题意;当a 2b 2=32时,cos∠ABC =712; 综上,cos∠ABC =712.20.解析:(1)因为f (x )=3sin(π+x )sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2+cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x -12,所以f (x )=3(-sin x )(-cos x )+sin 2x -12=32sin2x +1-cos2x 2-12=32sin2x -12cos2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 令-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,解得-π6+k π≤x ≤π3+k π,所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z );(2)因为f (A )=1,所以f (A )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6=1,又因为A ∈(0,π),所以A =π3,在三角形ABC 中,利用余弦定理得:cos A =b 2+c 2-42bc =12,整理得:b 2+c 2-4=bc ,又因为b 2+c 2≥2bc ,所以b 2+c 2-4≥2bc -4,即bc ≥2bc -4, 所以bc ≤4,当且仅当b =c 时等号成立,S △ABC =12bc sin A =34bc ,所以S △ABC ≤3,当且仅当a =b =c =2时,S △ABC 取得最大值 3.21.解析:(1)h (x )=f (x )-g (x )=ln x -x 2+x -1的定义域为(0,+∞), 且h ′(x )=1x -2x +1=-2x 2+x +1x=-x -12x +1x.当0<x <1时,h ′(x )>0;当x >1时,h ′(x )<0,所以h (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以x =1是h (x )的极大值点, 故h (x )的极大值为h (1)=-1,没有极小值.(2)证明:设直线l 分别切f (x ),g (x )的图象于点(x 1,ln x 1),(x 2,x 22-x 2+1), 由f ′(x )=1x ,得l 的方程为y -ln x 1=1x 1(x -x 1),即l :y =1x 1·x +ln x 1-1;由g ′(x )=2x -1,得l 的方程为y -(x 22-x 2+1)=(2x 2-1)(x -x 2), 即l :y =(2x 2-1)x -x 22+1. 比较l 的方程,得⎩⎪⎨⎪⎧1x 1=2x 2-1ln x 1-1=-x 22+1,消去x 2,得ln x 1+1+x 124x 21-2=0.令F (x )=ln x +1+x24x2-2(x >0),则F ′(x )=1x -1+x2x3=2x +1x -12x3.当0<x <1时,F ′(x )<0;当x >1时,F ′(x )>0,所以F (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, 所以F (x )min =F (1)=-1<0.因为F (e 2)>ln(e 2)-2=0,所以F (x )在(1,+∞)上有一个零点;由F (x )=ln x +12x +14x 2-74,得F (e -2)=-2+e 22+e 44-74=e 2-42+e 4-74>0,所以F (x )在(0,1)上有一个零点. 所以F (x )在(0,+∞)上有两个零点,故有且只有两条直线与函数f (x ),g (x )的图象都相切. 22.解析:(1)a =3时,f (x )=ln x +x 2-3x ,f (1)=-2, 所以切点坐标为P (1,-2).f ′(x )=1x+2x -3,f ′(1)=0,于是所求切线的斜率k =0. 又因为所求切线过点P (1,-2),所以曲线y =f (x )在点P (1,f (1))处的切线方程为y =-2. (2)f ′(x )=2x 2-ax +1x,∵x 1,x 2是函数f (x )的两个极值点, ∴x 1,x 2是函数f ′(x )两个大于0的零点, ∴x 1,x 2是方程2x 2-ax +1=0的两个不同正解,则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=a2 ①x 1x 2=12 ②,且⎩⎪⎨⎪⎧a 2>0Δ=a 2-8>0⇒a >2 2.由①,②可得x 1-x 2=x 1-12x 1,x 1+x 2-a =x 1+x 2-2(x 1+x 2)=-(x 1+x 2)=-⎝⎛⎭⎪⎫x 1+12x 1, 所以f (x 1)-f (x 2)=ln x 1+x 21-ax 1-ln x 2-x 22+ax 2=ln x 1x 2+(x 1-x 2)(x 1+x 2-a )=ln(2x 21)-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-12x 1⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+12x 1=ln(2x 21)-⎝⎛⎭⎪⎫x 21-14x 21=ln(2x 21)+1-4x 414x 21. 又∵x 1<x 2且x 1+x 2=a 2,∴0<x 1<a4.令2x 21=t ⎝⎛⎭⎪⎫0<t <a 28,则f (x 1)-f (x 2)=ln t +1-t 22t . 构造函数h (t )=ln t +1-t 22t ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<t <a 28,h ′(t )=1t -1+t 22t 2=-t -122t2≤0,∴h (t )是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a 28上的减函数.∴h (t )>h ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 28,且t →a 28时,h (t )→h ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 28,h ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 28=ln a 28+64-a 416a 2,∴f (x 1)-f (x 2)>ln a 28+64-a 416a2.。
高考数学二轮复习考前三个月冲刺穿插转动练习理(三)新人教 A 版内容:不等式、函数与导数、三角函数与平面向量、数列、推理与证明一、选择题1.设会合 A= { x|x= 3k+ 1,k∈ N } , B= { x|x≤ 7, x∈ Q} ,则 A∩ B 等于()A . {1,3,5}B . {1,4,7}C.{4,7} D .{3,5}答案B分析当 k= 0 时, x= 1;当 k= 1时, x= 4;当 k=2 时, x=7, A={1,4,7} .应选 B. 2.函数 f(x)=a x+ log a x 在区间 [1,2] 上的最大值与最小值之和为-1,最大值与最小值之积为-3,则 a 的值为4 8()11A. 2B.3C.2 D .3答案A分析a x与 log a x 拥有同样的单一性,最大值与最小值在区间的端点处获得,f(1)+ f(2) 131=-4, f(1) f(2)·=-8,解得 a=2.3.在数列 { a } 中, a = 1, a- a = n(n∈ N),则 a100的值为()n1n+ 1n*A.5 050B.5 051C.4 950 D .4 951答案D分析因为 a2- a1= 1, a3- a2= 2, a4- a3=3,,a n- a n-1= n- 1,以上各式相加得n n- 1n1,a- a = 1+ 2+ 3++( n- 1)=2即 a n=n n- 1+ 1,2所以 a100× 99=+ 1=4 951,应选 D.10024.已知 { a } 为等差数列,其公差为-2,且 a是 a 与 a的等比中项, S 为 { a } 的前 n 项和,n739n n n∈ N*,则 S10的值为()A .- 110B.- 90C.90 D .110答案D分析 ∵ a 3 1 1 71 1 91 1 7 3= a + 2d = a - 4, a = a + 6d = a - 12, a = a + 8d = a - 16,又 ∵ a 是 a与 a 9 的等比中项, ∴ (a 1- 12)2= (a 1- 4) ·(a 1- 16),解得 a 1= 20.1∴ S 10= 10× 20+ 2× 10×9× (- 2)= 110.x ≥ 1,5.实数 x ,y 知足 y ≤ a , a>1 , 若目标函数 z =x + y 获得最大值 4,则实数 a 的值为 ( ) x - y ≤0,3 A .4 B . 3C . 2D.2答案 C分析画出可行域得直线 y =- x + z 过(a , a)点时获得最大值,即 2a = 4,a = 2.6. 若函数 f(x)= sin ωx+cos ωx (ω>0)的最小正周期为 π,则它的图象的一个对称中心为 ()π B. πA.-,0, 0 8 8 π D. πC.- ,0 , 04 4答案 A分析π 2π 2πf(x)= sin ωx+cos ωx= 2sin(ωx+ ),这个函数的最小正周期是ω ,令ω =π,解4ππ得 ω= 2,故函数 f(x) =sin ωx+ cos ωx= 2sin(2x + 4),把选项代入查验得点 -8, 0 为 其一个对称中心.7. 已知函数 f(x)= ax -1P ,且点 P 在直线 mx + ny -1=+ 3(a>0 且 a ≠ 1)的图象过一个定点1+4的最小值是()0(m>0,且 n>0)上,则 m nA .12B .16C .25D .24答案 C分析由题意知,点P(1,4),所以 m + 4n - 1= 0,故 14m + 4n 4 m + 4n4nm+n4m4n 4mm + n == 17+ m+ n ≥ 25,当且仅当 m = n ,即 m = n 时, “ = ”建立,所以所求最小值为25.8. 已知函数 f(x)是 ( -∞,+∞ )上的偶函数,且 f(5+ x)= f(5- x),在 [0,5] 上只有 f(1) = 0,则 f(x) 在[ - 2 012,2 012] 上的零点个数为()A .804B .805C .806D .808答案C分析f(5+ x)= f(5- x)= f(x - 5),故 f(x)是周期为 10 的偶函数,且f(9)= f(1)= 0, f( x)在 [0,2 010] 上有 402 个零点, f(2 011)= f(1)= 0,故 f(x) 在[0,2 012] 上有 403 个零点,又f(x)是偶函数,故 f(x)在 [- 2 012,2 012] 上共有 806 个零点.9.已知数列 { a n} 知足 a1=2,且对随意的正整数m,n,都有 a m+n= a m·a n,若数列 { a n} 的前3n 项和为 S ,则 S 等于() n n2 -2)nA . 2- ( )n 1B.2- (33n n+122C.2-3n+1 D .2-3n答案D分析令 m= 1,得 a n+1n+122 1 n a1n1= a ·a ,即a n= a =3,可知数列 { a } 是首项为a=3,公比2 2 nn+ 1× 1-2n3232为 q=3的等比数列,于是S== 2-3n .1-3x-1|() 10.已知 g(x)= log a|x+ 1|(a>0 且 a≠ 1)在 (- 1,0)上有 g(x)>0 ,则 f( x)= aA .在 (-∞, 0)上是递加的B.在 (-∞, 0)上是递减的C.在 (-∞,- 1) 上是递加的D.在 (-∞,- 1)上是递减的答案C分析∵ x∈ (- 1,0),∴x+ 1∈ (0,1).由 g(x)>0 知 0< a<1.又 y= |x+ 1|在( -∞,- 1)上递减,所以 f(x)在 (-∞,- 1)上是递加的,选 C.11.在同一坐标系中画出函数ax, y=x+ a 的图象,可能正确的选项是() y= log x, y=a答案D分析y= x+ a 在 B, C, D 三个选项中对应的a>1,只有选项 D 的图象正确.12.已知函数 y= f(x)是定义在 R 上且以 3 为周期的奇函数,当 x∈ 0,3时, f(x)= ln( x2- x2+ 1),则函数 f(x)在区间 [0,6] 上的零点个数为()A . 3B . 5C. 7 D .9答案C33分析当 x ∈ - 2, 0 时,- x ∈ 0, 2 , f(x)=- f( - x)=- ln( x 2+ x + 1);则 f(x)在区间 33 33 9 - 2,2 上有 3 个零点 (在区间0,2 上有 2 个零点 ).依据函数周期性, 可得 f(x)在 2, 2上也有 3 个零点,在 9, 6 上有 2 个零点.故函数 f(x) 在区间 [0,6] 上一共有7 个零点.2二、填空题13.已知点 A(m ,n)在直线 x +2y - 1= 0 上,则 2m + 4n 的最小值为 ________.答案 2 2分析因为点 A(m , n) 在直线x + 2y - 1= 0 上,所以有 m + 2n = 1; 2m + 4n = 2m+22n≥ 2 2m·22n= 2 2m +2 n= 2 2,当且仅当 m = 2n 时 “ = ”建立.14.若函数 f(x)= sin(x +α)- 2cos(x -α)是奇函数,则 sin α·cos α= ________.答案 251分析∵ f(x)是奇函数, ∴ f(0)= 0,则 sin α= 2cos α,tan α= 2,由 1+ tan 2α=,得2α1 2coscos 2α=5, ∴ sin α·cos α= 2cos 2 α= 5.15.已知经过计算和考证有以下正确的不等式:3+ 17<2 10, 7.5+ 12.5<2 10 ,8+ 2+ 12- 2<2 10,依据以上不等式的规律,请写出一个对正实数 m , n 都成立的条件不等式 ________.答案 若 m>0 , n>0,则当 m + n = 20 时,有 m + n<2 10分析察看所给不等式能够发现:不等式左侧两个根式的被开方数的和等于20,不等式的右侧都是 2 10,所以对正实数 m ,n 都建立的条件不等式是若 m>0,n>0,则当 m+ n = 20 时,有 m + n<2 10.16.在△ ABC 中,角 A ,B , C 所对应的边分别为 a , b , c 且 c = 3, a =2, a = 2bsin A ,则△ ABC 的面积为 ________.答案32分析由题意知, bsin A = 1,又由正弦定理得: bsin A = 2sin B ,故解得 sin B =12,所以△ ABC 的面积为1 3 acsin B = .22三、解答题2π2x17.设函数 f(x)= cos x + 3 + 2cos 2, x ∈ R.(1)求 f(x)的值域;(2)记△ ABC 的内角 A 、 B 、 C 的对边长分别为 a 、b 、 c ,若 f(B)=1, b = 1,c = 3,求a 的值. 解(1)f(x)= cos xcos2π2π3 - sin xsin 3 + cos x + 11 3=- 2cos x - 2 sin x + cos x + 11 3= 2cos x - 2 sin x + 15π= sin x + 6 +1,所以 f(x)的值域为 [0,2] .5π(2)由 f(B)= 1 得 sin B + 6 + 1= 1,5π 即 sin B + 6 = 0,又因 0<B<π,π故 B =6.方法一由余弦定理 b 2= a 2+ c 2- 2accos B ,得 a 2- 3a + 2= 0,解得 a = 1 或 2.方法二由正弦定理 sin b B =sin cC ,得3 π 2πsin C = 2 , C = 3或 3 .π π 当 C = 3时, A = 2,进而 a = b 2+ c 2= 2;2π π当 C = 3 时, A =6, π又 B =6,进而 a = b = 1. 故 a 的值为 1 或 2.18.已知函数f(x)= 7x + 5,数列 { a n } 知足: 2a n +1 - 2a n + a n + 1a n = 0 且 a n ≠0.数列 { b n } 中,b 1 x + 1= f(0) 且 b n = f(a n - 1).1(1)求证:数列 是等差数列;(2)求数列 {| b n |} 的前 n 项和 T n .(1)证明由 2a n + 1- 2a n + a n +1a n =0 得 1- 1 =1,n所以数列 1是等差数列.a n(2)解因为 b 1= f(0) = 5,7 a 1- 1 +5所以 = 5,a 1- 1+1 7a - 2= 5a ,所以 a = 1,111112an= 1+ (n - 1)×2,所以 a =.nn + 17a n - 2b n == 7- (n + 1)= 6-n.a n当 n ≤6 时, T n =n(5 +6- n)= n 11- n ;2 2n - 6当 n ≥7 时, T n =15+ 2 (1+n - 6)n 2- 11n + 60=.2n 11- n2, n ≤ 6,所以, T n =n 2-11n + 602 , n ≥7.19.已知向量 m = ( 3sinx, 1),n = (cos x, cos 2x).记 f(x)= m ·n.4 4 432π(1)若 f(α)= 2,求 cos( 3 - α) 的值;(2)在△ ABC 中,角 A 、B 、 C 的对边分别是 a 、 b 、 c ,且知足 (2a - c)cos B = bcos C ,若f(A)=1+ 3,试判断△ ABC 的形状.2解 f(x)=x x 2x3 x 1x 1x π 1 3sin 4cos4+ cos 4= 2 sin 2+ 2cos 2+ 2= sin( 2+ 6)+ 2.3α π 1 3(1)由已知 f(α)=2得 sin( 2+ 6)+ 2=2,α π π2π 于是 2+ 6=2k π+ 2, k ∈ Z ,即 α=4k π+3 ,k ∈Z ,∴ cos(2π2π 2π3 - α)= cos( 3 - 4k π- 3 )= 1.(2)依据正弦定理知:(2a - c)cos B = bcos C? (2sin A - sin C)cos B =sin Bcos C? 2sin Acos B = sin(B + C)=sin1 π A? cos B = 2? B = 3,1+ 3∵ f(A)= ,2A π 11+3A π π 2ππ 2π ∴ sin( + 6 )+ =? 2 + 6= 或? A = 或 π,而 0<A<3,22 2333π所以 A = 3,所以 △ ABC 为等边三角形.20.为保增添、促发展,某地计划投资甲、乙两项目,市场调研得悉,甲项目每投资百万元需要配套电能 2 万千瓦,可供给就业岗位 24 个,增添 GDP260 万元;乙项目每项投资百万元需要配套电能4 万千瓦,可供给就业岗位32 个,增添 GDP200 万元,已知该地为甲、乙两项目最多可投资 3 000 万元,配套电能100 万千瓦,并要求它们供给的就业岗位许多于 800 个,怎样安排甲、乙两项目的投资额,增添的GDP 最大?解 设甲项目投资 x(单位:百万元 ),乙项目投资 y(单位:百万元 ),两项目增添的 GDP为 z = 260x + 200y ,依题意, x 、 y 知足x + y ≤30,2x +4y ≤ 100,24x +32y ≥ 800,x ≥ 0,y ≥ 0,所确立的平面地区如图中暗影部分,x + y =30,x = 10,解得即 A(10,20).2x + 4y = 100, y = 20,x + y =30, x = 20,解得即 B(20,10).24x + 32y = 800,y =10,设 z = 0,得 y =- 1.3x ,将直线 y =- 1.3x 平移至经过点 B(20,10) ,即甲项目投资 2 000万元,乙项目投资1 000 万元时,两项目增添的GDP 最大. 21.已知函数 f(x)=- 2x + n123n - 14,令 S = f(n )+ f(n )+ f(n )+ + f(n )+f(1) .(1)求 S n ;a n(2)设 b n =(a ∈ R) 且 b n <b n +1 对全部正整数 n 恒建立,求a 的取值范围.S n解 (1)方法一因为 f(x)+ f(1- x)= 6,12n - 1S n = f(n )+ f(n )+ + f( n )+ f(1) ,∴ 2S n = f 1+ f n -1+ f 2 +f n - 2 + + f n - 1 + f 1 +2f(1)= 6n -2.n n nn nn即 S n = 3n - 1.方法二 1 2n - 1S n = f( )+ f( )+ + f(n)+ f(1)nn1 2n - 1 n=- 2(n + n + + n + n )+ 4n =3n - 1.a n n +11 aa)<0(*) ,(2)由 <,得: a n ( -n3n - 13n +2S S n +1高考数学二轮复习考前三个月冲刺穿插转动练习理(三)新人教A 版明显 a ≠ 0.① 当 a<0 时,则 1 - a,>03n - 1 3n + 2∴ 由 (*) 式得 a n <0.但当 n 为偶数时, a n >0,矛盾,所以 a<0 不合题意;② 当 a>0 时,因为 a n >0 恒建立,由 a n ( 1 - a)<0 ,3n - 1 3n + 23n + 2 3得 a>= 1+,3n - 13n - 135当 n =1 时, 1+ 3n - 1取最大值 2,5 故 a>2.5综上所述, a 的取值范围为 (2,+ ∞ ).a22.已知函数f(x)= ln x - x .(1)当 a>0 时,判断 f(x)在定义域上的单一性;3(2)f(x)在 [1, e]上的最小值为 2,务实数 a 的值;(3)试务实数 a 的取值范围,使得在区间(1,+∞ )上函数 y = x 2 的图象恒在函数 y = f( x)图象的上方.解 (1)f ′ (x)=1x + x a 2= x 2 (x>0) ,x +a当 a>0 时, f ′ (x)>0 恒建立,故 f(x) 在(0 ,+ ∞ )上是单一递加函数.(2)由 f ′(x)=0 得 x =- a ,① 当 a ≥ - 1 时, f ′(x)≥ 0 在 [1, e]上恒建立, f( x)在 [1, e]上为增函数.33f(x)min = f(1) =- a = 2得 a =- 2(舍 ).② 当 a ≤ - e 时, f ′ (x)≤ 0 在 [1, e]上恒建立, f(x)在 [1, e]上为减函数.a 3e则 f(x) min =f(e)= 1- e = 2得 a =- 2(舍 ).③ 当- e<a<- 1 时,由 f ′ (x)= 0 得 x 0=- a.当 1<x<x 0 时, f ′ (x)<0 , f(x)在 (1, x 0)上为减函数;当 x 0<x<e 时, f ′( x)>0 ,f(x)在 (x 0,e)上为增函数.3∴ f(x)min = f(- a)= ln( -a)+ 1= 2,得 a =- e. 综上知: a =- e.a(3)由题意得: x 2>ln x - x 在 (1,+ ∞) 上恒建立,高考数学二轮复习考前三个月冲刺穿插转动练习理(三)新人教A版即 a>xln x- x3在 (1,+∞ )上恒建立.设 g(x)= xln x- x3(x>1) ,则g′ (x)= ln x- 3x2+ 1.令 h(x)= ln x- 3x2+ 1,则1h′ (x)=x- 6x.当 x>1 时, h′ (x)<0 恒建立.∴h(x)= g′ (x)= ln x- 3x2+ 1 在(1,+∞ )上为减函数,则 g′ (x)<g′(1) =- 2<0.所以 g(x)在 (1,+∞ )上为减函数,∴g(x)<g(1)< - 1,故 a≥ - 1.。
冲刺2024年高考数学真题重组卷真题重组卷03(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)第I 卷(选择题)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1.(2023新课标全国Ⅰ卷)已知1i22iz -=+,则z z -=( )A .i-B .iC .0D .12.(2023全国乙卷数学(理))设集合U =R ,集合{}1M x x =<,{}12N x x =-<<,则{}2x x ≥=( )A .()U M N ðB .U N M ðC .()U M N ðD .U M N⋃ð3.(2023新课标全国Ⅱ卷)已知α为锐角,cos α=sin 2α=( )A B C D 4.(2023•乙卷(文))正方形ABCD 的边长是2,E 是AB 的中点,则(EC ED ⋅= )A B .3C .D .55.(2023•新高考Ⅰ)设函数()()2x x a f x -=在区间(0,1)单调递减,则a 的取值范围是( )A .(-∞,2]-B .[2-,0)C .(0,2]D .[2,)+∞6.(2023全国乙卷数学(文))已知等差数列{}n a 的公差为23π,集合{}*cos N n S a n =∈,若{},S a b =,则ab =( )A .-1B .12-C .0D .127.(2023全国乙卷数学(文))已知实数,x y 满足224240x y x y +---=,则x y -的最大值是( )A .1B .4C .1+D .78.(2023全国乙卷数学(理))已知圆锥PO O 为底面圆心,PA ,PB 为圆锥的母线,120AOB ∠=︒,若PAB )A .πB C .3πD .二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
解答题滚动练21.网购是当前民众购物的新方式,某公司为改进营销方式,随机调查了100名市民,统计其周平均网购的次数,并整理得到如下的频数分布直方图.这100名市民中,年龄不超过40岁的有65人.将所抽样本中周平均网购次数不小于4次的市民称为网购迷,且已知其中有5名市民的年龄超过40岁.(1)根据已知条件完成下面的2×2列联表,能否在犯错误的概率不超过0.10的前提下认为网购迷与年龄不超过40岁有关?(2)若从网购迷中任意选取2名,求其中年龄超过40岁的市民人数ξ的分布列与期望. 附:K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ).解 (1)由题意可得列联表如下:假设网购迷与年龄不超过40岁没有关系,则K 2=100×(20×30-45×5)265×35×25×75≈3.297>2.706.所以可以在犯错误的概率不超过0.10的前提下认为网购迷与年龄不超过40岁有关. (2)由频数分布直方图可知,网购迷共有25名,由题意得年龄超过40的市民人数ξ的所有取值为0,1,2, P (ξ=0)=C 220C 225=1930,P (ξ=1)=C 120C 15C 225=13,P (ξ=2)=C 25C 225=130,所以ξ的分布列为所以E (ξ)=0×1930+1×13+2×130=25.2.如图,在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,M ,N 分别是棱AB ,AD ,A 1B 1,A 1D 1的中点,点P ,Q 分别在棱DD 1,BB 1上移动,且DP =BQ =λ(0<λ<2).(1)当λ=1时,证明:直线BC 1∥平面EFPQ ;(2)是否存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.(1)证明 以D 为原点,射线DA ,DC ,DD 1分别为x 轴,y 轴,z 轴的正半轴建立如图所示空间直角坐标系Dxyz .由已知得B (2,2,0),C 1(0,2,2),E (2,1,0),F (1,0,0),P (0,0,λ),N (1,0,2),M (2,1,2),则BC 1=(-2,0,2),FP →=(-1,0,λ),FE →=(1,1,0),NM →=(1,1,0),NP →=(-1,0,λ-2).当λ=1时,FP →=(-1,0,1),因为BC 1=(-2,0,2),所以BC 1=2FP →, 即BC 1∥FP ,又FP ⊂平面EFPQ ,且BC 1⊄平面EFPQ ,故直线BC 1∥平面EFPQ . (2)解 设平面EFPQ 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),则 由⎩⎪⎨⎪⎧FE →·n =0,FP →·n =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x +y =0,-x +λz =0.于是可取n =(λ,-λ,1). 设平面MNPQ 的一个法向量为m =(x ′,y ′,z ′), 由⎩⎪⎨⎪⎧NM →·m =0,NP →·m =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x ′+y ′=0,-x ′+(λ-2)z ′=0, 于是可取m =(λ-2,2-λ,1).若存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角,则m ·n =(λ-2,2-λ,1)·(λ,-λ,1)=0,即λ(λ-2)-λ(2-λ)+1=0,解得λ=1±22,显然满足0<λ<2.故存在λ=1±22,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角.3.已知数列{a n }中,a 1=1,a 3=9,且a n =a n -1+λn -1(n ≥2). (1)求λ的值及数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)n ·(a n +n ),且数列{b n }的前n 项和为S n ,求S 2n . 解 (1)∵a 1=1,a n =a n -1+λn -1,∴a 2=2λ,a 3=5λ-1,由a 3=5λ-1=9,得λ=2,于是a n =a n -1+2n -1,即a n -a n -1=2n -1,a n -1-a n -2=2n -3, a n -2-a n -3=2n -5,…,a 2-a 1=3,n >3. 以上各式累加得a n =1+(n -1)(2n +2)2=n 2,n >3.经验证知,a 1,a 2,a 3也满足a n =n 2,故a n =n 2(n ∈N *).(2)由(1)得b n =(-1)n ·(a n +n )=(-1)n ·n (n +1),故S 2n =-1×2+2×3-3×4+4×5-5×6+6×7-…-(2n -1)·2n +2n ·(2n +1)=2(-1+3)+4(-3+5)+6(-5+7)+…+2n (-2n +1+2n +1) =2(2+4+6+…+2n )=2·n (2n +2)2=2n 2+2n .4.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点为F 1(-3,0),M (1,y )(y >0)为椭圆上的一点,△MOF 1的面积为34.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点T 在圆x 2+y 2=1上,是否存在过点A (2,0)的直线l 交椭圆C 于点B ,使OT →=55(OA→+OB →)?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由. 解 (1)由椭圆的一个焦点为F 1(-3,0)知c =3, 即a 2-b 2=3.①又因为△MOF 1的面积为34,即12×3×y =34,求得y =32,则M ⎝⎛⎭⎫1,32,代入椭圆方程,得1a 2+34b 2=1.②由①②解得a 2=4,b 2=1. 故椭圆C 的标准方程为x 24+y 2=1.(2)假设存在过点A (2,0)的直线l 符合题意,则结合图形易判断知直线l 的斜率必存在, 于是可设直线l 的方程为y =k (x -2),由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =k (x -2),得(1+4k 2)x 2-16k 2x +16k 2-4=0.(*)解得x B =8k 2-21+4k 2,所以y B =-4k1+4k 2,即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2-21+4k 2,-4k 1+4k 2. 所以OA →+OB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫16k 21+4k 2,-4k 1+4k 2, 即OT →=55⎝ ⎛⎭⎪⎫16k 21+4k 2,-4k 1+4k 2. 因为点T 在圆x 2+y 2=1上,所以15⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫16k 21+4k 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k 1+4k 22=1,化简得176k 4-24k 2-5=0,解得k 2=14,所以k =±12.经检验知,此时(*)对应的判别式Δ>0,满足题意. 故存在满足条件的直线l ,其方程为y =±12(x -2).。
解答题滚动练3
1.(2017·镇江期末)已知向量m =(cos α,-1),n =(2,sin α),其中α∈⎝
⎛⎭⎪⎫0,π2,且
m ⊥n .
(1)求cos2α的值; (2)若sin(α-β)=
1010,且β∈⎝
⎛⎭⎪⎫0,π2,求角β的大小.
解 方法一 (1)由m ⊥n ,得2cos α-sin α=0,所以sin α=2cos α,
代入cos 2α+sin 2α=1,得5cos 2
α=1,且α∈⎝
⎛⎭⎪⎫0,π2,
则cos α=
55,sin α=25
5
, 则cos2α=2cos 2
α-1=2×⎝
⎛⎭
⎪⎫552
-1=-35. (2)由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,得α-β∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫-π2,π2.
又sin(α-β)=
1010,则cos(α-β)=310
10
. 则sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=255×31010-
5
5×
1010=2
2
. 因为β∈⎝
⎛⎭⎪⎫0,π2,所以β=π4.
方法二 (1)由m ⊥n ,得2cos α-sin α=0,tan α=2,
故cos2α=cos 2
α-sin 2
α=cos 2
α-sin 2
αcos 2α+sin 2α=1-tan 2
α1+tan 2
α=1-41+4=-3
5
. (2)由(1)知,2cos α-sin α=0,
且cos 2α+sin 2
α=1,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝
⎛⎭⎪⎫0,π2,
则sin α=255,cos α=5
5,
以下同方法一(2).
2.如图,在四棱锥P -ABCD 中,AB ⊥平面PAD ,DC ∥AB ,DC =2AB ,E 为棱PA 上一点. (1)设O 为AC 与BD 的交点,若PE =2AE ,求证:OE ∥平面PBC ;
(2)若DE ⊥AP ,求证:PB ⊥DE .
证明 (1)在△AOB 与△COD 中, 因为DC ∥AB ,DC =2AB ,所以AO CO =
AB CD =1
2
, 又因为PE =2AE ,所以在△APC 中,有AO CO =
AE PE =1
2
,则OE ∥PC . 又因为OE ⊄平面PBC ,PC ⊂平面PBC ,所以OE ∥平面PBC . (2)因为AB ⊥平面PAD ,DE ⊂平面PAD , 所以AB ⊥DE .
又因为AP ⊥DE ,AB ⊂平面PAB ,AP ⊂平面PAB ,AP ∩AB =A , 所以DE ⊥平面PAB ,
又PB ⊂平面PAB ,所以DE ⊥PB .
3.已知某食品厂需要定期购买食品配料,该厂每天需要食品配料200千克,配料的价格为1.8元/千克,每次购买配料需支付运费236元.每次购买来的配料还需支付保管费用,其标准如下:7天以内(含7天),无论重量多少,均按10元/天支付;超出7天以外的天数,根据实际剩余配料的重量,以每天0.03元/千克支付.
(1)当9天购买一次配料时,求该厂用于配料的保管费用P 是多少元?
(2)设该厂x 天购买一次配料,求该厂在这x 天中用于配料的总费用y (元)关于x 的函数关系式,并求该厂多少天购买一次配料才能使平均每天支付的费用最少?
解 (1)当9天购买一次时,该厂用于配料的保管费用P =70+0.03×200×(1+2)=88(元). (2)①当0<x ≤7时,y =360x +10x +236=370x +236, ②当x >7时,
y =360x +236+70+6[(x -7)+(x -8)+…+2+1]=3x 2+321x +432
∴y =⎩
⎪⎨⎪⎧
370x +236,0<x ≤7,3x 2
+321x +432,x >7.
∴设该厂x 天购买一次配料平均每天支付的费用为f (x )元.
f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
370x +236
x ,0<x ≤7,3x 2
+321x +432
x
,x >7.
当0<x ≤7时,f (x )=370+
236x ,当且仅当x =7时f (x )有最小值28267
≈404(元), 当x >7时,f (x )=3x 2
+321x +432x
=3⎝ ⎛⎭
⎪⎫
x +144x +321≥393,
当且仅当x =12时取等号.
∵393<404,∴当x =12时f (x )有最小值393元.
4.已知函数f (x )=2ln x -x 2
+ax (a ∈R ).
(1)当a =2时,求f (x )的图象在x =1处的切线方程;
(2)若函数g (x )=f (x )-ax +m 在⎣⎢⎡⎦
⎥⎤1e ,e 上有两个零点,求实数m 的取值范围;
(3)若函数f (x )的图象与x 轴有两个不同的交点A (x 1,0),B (x 2,0),且0<x 1<x 2,求证:f ′
⎝ ⎛⎭
⎪⎫x 1+x 22<0(其中f ′(x )是f (x )的导函数). (1)解 当a =2时,f (x )=2ln x -x 2
+2x ,f ′(x )=2x
-2x +2,切点坐标为(1,1),
切线的斜率k =f ′(1)=2,则切线方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1. (2)解 g (x )=2ln x -x 2
+m ,则g ′(x )=2x -2x =-2(x +1)(x -1)x
,
∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e ,故g ′(x )=0时,x =1.当1e <x <1时,g ′(x )>0;当1<x <e 时,g ′(x )
<0.
故g (x )在x =1处取得极大值g (1)=m -1.
又g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =m -2-1e 2,g (e)=m +2-e 2,g (e)-g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =4-e 2
+1e 2<0,则g (e)<g ⎝ ⎛⎭
⎪⎫1e ,
所以g (x )在⎣⎢⎡⎦
⎥⎤1e ,e 上的最小值为g (e). g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上有两个零点的条件是⎩⎪⎨⎪⎧
g (1)=m -1>0,g ⎝ ⎛⎭
⎪⎫1e =m -2-1
e 2≤0,解得1<m ≤2+
1
e 2
,
所以实数m 的取值范围是⎝
⎛⎦⎥⎤1,2+1e 2.
(3)证明 因为f (x )的图象与x 轴交于两个不同的点A (x 1,0),B (x 2,0),
所以方程2ln x -x 2
+ax =0的两个根为x 1,x 2,则⎩
⎪⎨⎪⎧
2ln x 1-x 2
1+ax 1=0,2ln x 2-x 2
2+ax 2=0,两式相减得a =(x 1
+x 2)-2(ln x 1-ln x 2)x 1-x 2,又f (x )=2ln x -x 2
+ax ,f ′(x )=2x -2x +a ,则f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22=4x 1+x 2
-(x 1+x 2)+a =4x 1+x 2-2(ln x 1-ln x 2)
x 1-x 2
. 下证
4x 1+x 2-2(ln x 1-ln x 2)x 1-x 2<0,即证明2(x 2-x 1)x 1+x 2+ln x 1x 2<0,令t =x 1
x 2
. 因为0<x 1<x 2,所以0<t <1,即证明u (t )=2(1-t )t +1+ln t <0在0<t <1上恒成立.
因为u ′(t )=-2(t +1)-2(1-t )(t +1)2+1t =1t -4(t +1)2=
(t -1)
2
t (t +1)2,又0<t <1,所以u ′(t )>0, 所以u (t )在(0,1)上是增函数,则u (t )<u (1)=0,从而知2(x 2-x 1)x 1+x 2+ln x 1
x 2<0,
故
4x 1+x 2-2(ln x 1-ln x 2)x 1-x 2<0,即f ′⎝ ⎛⎭
⎪⎫x 1+x 22<0成立.。