2019版高考数学(理)高分计划一轮狂刷练:第12章 选4系列 12-3a含解析
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[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·湖北华师一附中等八校联考)有6名选手参加演讲比赛,观众甲猜测:4号或5号选手得第一名;观众乙猜测:3号选手不可能得第一名;观众丙猜测:1,2,6号选手中的一位获得第一名;观众丁猜测:4,5,6号选手都不可能获得第一名.比赛后发现没有并列名次,且甲、乙、丙、丁中只有1人猜对比赛结果,此人是( )A .甲B .乙C .丙D .丁答案 D解析 若甲猜测正确,则4号或5号得第一名,那么乙猜测也正确,与题意不符,故甲猜测错误,即4号和5号均不是第一名.若丙猜测正确,那么乙猜测也正确,与题意不符,故丙猜测错误,即1,2,6号均不是第1名,故3号是第1名,则乙猜测错误,丁猜测正确.故选D.2.已知a 1=3,a 2=6,且a n +2=a n +1-a n ,则a 2016=( )A .3B .-3C .6D .-6答案 B解析 ∵a 1=3,a 2=6,∴a 3=3,a 4=-3,a 5=-6,a 6=-3,a 7=3,…,∴{a n }是以6为周期的周期数列.又2016=6×335+6,∴a 2016=a 6=-3.故选B.3.已知x ∈(0,+∞),观察下列各式:x +1x ≥2,x +4x 2=x 2+x 2+4x 2≥3,x +27x 3=x 3+x 3+x 3+27x 3≥4,…,类比有x +a x n ≥n +1(n ∈N *),则a =( )A .nB .2nC .n 2D .n n答案 D解析 第一个式子是n =1的情况,此时a =1,第二个式子是n =2的情况,此时a =4,第三个式子是n =3的情况,此时a =33,归纳可以知道a =n n .故选D.4.已知a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫13n ,把数列{a n }的各项排成如下的三角形: a 1a 2 a 3 a 4a 5 a 6 a 7 a 8 a 9……记A (s ,t )表示第s 行的第t 个数,则A (11,12)=( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1367B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1368 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫13111 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫13112 答案 D解析 该三角形所对应元素的个数为1,3,5,…,那么第10行的最后一个数为a 100,第11行的第12个数为a 112,即A (11,12)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13112.故选D. 5.(2017·阳山县校级一模)下面使用类比推理恰当的是( )A .“若a ·3=b ·3,则a =b ”类推出“若a ·0=b ·0,则a =b ”B .“若(a +b )c =ac +bc ”类推出“(a ·b )c =ac ·bc ”C .“(a +b )c =ac +bc ”类推出“a +b c =a c +b c (c ≠0)”D .“(ab )n =a n b n ”类推出“(a +b )n =a n +b n ”答案 C解析 对于A “若a ·3=b ·3,则a =b ”类推出“若a ·0=b ·0,则a =b ”是错误的,因为0乘任何数都等于0;对于B “若(a +b )c =ac +bc ”类推出“(a ·b )c =ac ·bc ”,类推的结果不符合乘法的运算性质,故错误;对于C 将乘法类推除法,即由“(a +b )c =ac +bc ”类推出“a +b c =a c +b c ”是正确的;对于D “(ab )n =a n b n ”类推出“(a +b )n =a n +b n ”是错误的;如(1+1)2=12+12.故选C.6.(2017·河北冀州中学期末)如图所示,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列{a n }(n ∈N *)的前12项,如下表所示:按如此规律下去,则a 2017=( )A .502B .503C .504D .505答案 D解析 由a 1,a 3,a 5,a 7,…组成的数列恰好对应数列{x n },即x n =a 2n -1,当n 为奇数时,x n =n +12.所以a 2017=x 1009=505.故选D.7.(2018·安徽江淮十校三联)我国古代数学名著《九章算术》中割圆术有:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣.”其体现的是一种无限与有限的转化过程,比如在 2+2+2+…中“…”即代表无限次重复,但原式却是个定值x ,这可以通过方程2+x =x 确定x =2,则1+11+11+…=( ) A.-5-12B.5-12C.1+52D.1-52 答案 C解析 1+11+11+…=x ,即1+1x =x ,即x 2-x -1=0,解得x =1+52⎝ ⎛⎭⎪⎫x =1-52舍,故1+11+11+…=1+52,故选C.8.(2017·陕西一模)设△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,△ABC的面积为S ,内切圆半径为r ,则r =2S a +b +c,类比这个结论可知,四面体S -ABC 的四个面的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4,内切球半径为R ,四面体S -ABC 的体积为V ,则R 等于( )A.V S 1+S 2+S 3+S 4B.2V S 1+S 2+S 3+S 4C.3V S 1+S 2+S 3+S 4D.4V S 1+S 2+S 3+S4答案 C解析设四面体的内切球的球心为O ,则球心O 到四个面的距离都是R ,由平面图形中r 的求解过程类比空间图形中R 的求解过程可得四面体的体积等于以O 为顶点,分别以四个面为底面的4个三棱锥体积的和,则四面体的体积为V =V 四面体S -ABC =13(S 1+S 2+S 3+S 4)R ,所以R=3V S 1+S 2+S 3+S 4.故选C. 9.(2018·鹰潭模拟)[x ]表示不超过x 的最大整数,例如:[π]=3. S 1=[1]+[2]+[3]=3S 2=[4]+[5]+[6]+[7]+[8]=10S 3=[9]+[10]+[11]+[12]+[13]+[14]+[15]=21, …依此规律,那么S 10等于( )A .210B .230C .220D .240答案 A解析 ∵[x ]表示不超过x 的最大整数,∴S 1=[1]+[2]+[3]=1×3=3,S 2=[4]+[5]+[6]+[7]+[8]=2×5=10,S 3=[9]+[10]+[11]+[12]+[13]+[14]+[15]=3×7=21,…S n =[n 2]+[n 2+1]+[n 2+2]+…+[n 2+2n -1]+[n 2+2n ]=n ×(2n +1),∴S 10=10×21=210.故选A.10.(2017·龙泉驿区模拟)对于问题:“已知两个正数x ,y 满足x+y =2,求1x +4y 的最小值”,给出如下一种解法:∵x +y =2,∴1x +4y =12(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y =12⎝⎛⎭⎪⎫5+y x +4x y , ∵x >0,y >0,∴y x +4x y ≥2y x ·4xy =4,∴1x +4y ≥12(5+4)=92,当且仅当⎩⎨⎧ y x =4x y,x +y =2,即⎩⎪⎨⎪⎧ x =23,y =43时,1x +4y 取最小值92.参考上述解法,已知A ,B ,C 是△ABC 的三个内角,则1A +9B +C的最小值为( )A.16πB.8πC.4πD.2π答案 A解析 A +B +C =π,设A =α,B +C =β,则α+β=π,α+βπ=1,参考题干中解法,则1A +9B +C=1α+9β=⎝ ⎛⎭⎪⎫1α+9β·(α+β)1π=1π⎝⎛⎭⎪⎫10+βα+9αβ≥1π(10+6)=16π,当且仅当βα=9αβ,即3α=β时等号成立.故选A.二、填空题11.(2017·北京高考)三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中点A i 的横、纵坐标分别为第i 名工人上午的工作时间和加工的零件数,点B i 的横、纵坐标分别为第i 名工人下午的工作时间和加工的零件数,i =1,2,3.(1)记Q i 为第i 名工人在这一天中加工的零件总数,则Q 1,Q 2,Q 3中最大的是________.(2)记p i 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p 1,p 2,p 3中最大的是________.答案 (1)Q 1 (2)p 2解析 设A 1(xA 1,yA 1),B 1(xB 1,yB 1),线段A 1B 1的中点为E 1(x 1,y 1),则Q 1=yA 1+yB 1=2y 1.因此,要比较Q 1,Q 2,Q 3的大小,只需比较线段A 1B 1,A 2B 2,A 3B 3中点纵坐标的大小,作图比较知Q 1最大.又p 1=yA 1+yB 1xA 1+xB 1=2y 12x 1=y 1x 1=y 1-0x 1-0,其几何意义为线段A 1B 1的中点E 1与坐标原点连线的斜率,因此,要比较p 1,p 2,p 3的大小,只需比较线段A 1B 1,A 2B 2,A 3B 3中点与坐标原点连线的斜率,作图比较知p 2最大.12.(2018·湖北八校联考)二维空间中,圆的一维测度(周长)l =2πr ,二维测度(面积)S =πr 2;三维空间中,球的二维测度(表面积)S=4πr 2,三维测度(体积)V =43πr 3.应用合情推理,若四维空间中,“超球”的三维测度V =8πr 3,则其四维测度W =________.答案 2πr 4解析 在二维空间中,圆的二维测度(面积)S =πr 2,则其导数S ′=2πr, 即为圆的一维测度(周长)l =2πr ;在三维空间中,球的三维测度(体积)V =43πr 3,则其导数V ′=4πr 2,即为球的二维测度(表面积)S=4πr 2;应用合情推理,在四维空间中,“超球”的三维测度V =8πr 3,则其四维测度W =2πr 4.13.(2017·江西赣州十四县联考)我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有人持金出五关,前关二而税一,次关三而税一,次关四而税一,次关五而税一,次关六而税一.并五关所税,适重一斤.问本持金几何?”其意思为“今有人持金出五关,第1关收税金12,第2关收税金为剩余的13,第3关收税金为剩余的14,第4关收税金为剩余的15,第5关收税金为剩余的16,5关所收税金之和,恰好重1斤,问原本持金多少?”若将“5关所收税金之和,恰好重1斤,问原本持金多少?”改成“假设这个人原本持金为x ,按此规律通过第8关”,则第8关所收税金为________x .答案 172解析 第1关收税金:12x ;第2关收税金:13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12x =x 6=x 2×3; 第3关收税金:14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-16x =x 12=x 3×4; ……第8关收税金:x 8×9=x 72. 14.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上画点或用小石子表示数.他们研究过如图所示的三角形数:将三角形数1,3,6,10,…记为数列{a n },将可被5整除的三角形数按从小到大的顺序组成一个新数列{b n }.可以推测:(1)b 2016是数列{a n }中的第________项;(2)b 2k -1=________(用k 表示).答案 (1)5040 (2)5k (5k -1)2解析 观察知这些三角形数满足a n =n (n +1)2,n ∈N *,当n =5k-1或n =5k ,k ∈N *时,对应的三角形数是5的倍数,为数列{b n }中的项,将5k -1和5k 列为一组,所以b 2016是第1008组的后面一项,即b 2016是数列{a n }中的第5×1008=5040项;b 2k -1是第k 组的前面一项,是数列{a n }中的第5k -1项,即b 2k -1=a 5k -1=5k (5k -1)2. 三、解答题15.(2017·未央区校级期中)阅读以下求1+2+3+…+n 的值的过程:因为(n +1)2-n 2=2n +1,n 2-(n -1)2=2(n -1)+1…22-12=2×1+1以上各式相加得(n +1)2-1=2×(1+2+3+…+n )+n所以1+2+3+…+n =n 2+2n -n 2=n (n +1)2. 类比上述过程,求12+22+32+…+n 2的值.解 ∵23-13=3·22-3·2+1,33-23=3·32-3·3+1,…,n 3-(n -1)3=3n 2-3n +1,把这n -1个等式相加得n 3-1=3·(22+32+…+n 2)-3·(2+3+…+n )+(n -1),由此得n 3-1=3·(12+22+32+…+n 2)-3·(1+2+3+…+n )+(n -1),即12+22+…+n 2=13⎣⎢⎡⎦⎥⎤n 3-1+32n (n +1)-(n -1). 16.(2018·南阳模拟)我们知道,等差数列和等比数列有许多性质可以类比,现在给出一个命题:若数列{a n }、{b n }是两个等差数列,它们的前n 项的和分别是S n ,T n ,则a n b n=S 2n -1T 2n -1. (1)请你证明上述命题;(2)请你就数列{a n }、{b n }是两个各项均为正的等比数列,类比上述结论,提出正确的猜想,并加以证明.解 (1)证明:在等差数列{a n }中,a n =a 1+a 2n -12(n ∈N *),那么对于等差数列{a n }、{b n }有:a nb n =12(a 1+a 2n -1)12(b 1+b 2n -1)=12(a 1+a 2n -1)(2n -1)12(b 1+b 2n -1)(2n -1)=S 2n -1T 2n -1. (2)猜想:数列{a n }、{b n }是两个各项均为正的等比数列,它们的前n 项的积分别是X n ,Y n ,则⎝ ⎛⎭⎪⎫a n b n 2n -1=X 2n -1Y 2n -1. 证明:在等比数列{a n }中,a 2n =a 1a 2n -1=a 2a 2n -2=…(n ∈N *),(a n )2n -1=a 1a 2a 3…a 2n -1(n ∈N *),那么对于等比数列{a n }、{b n }有⎝ ⎛⎭⎪⎫a n b n 2n -1=a 1a 2a 3…a 2n -1b 1b 2b 3…b 2n -1=X 2n -1Y 2n -1.。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·湖北华师一附中等八校联考)有6名选手参加演讲比赛,观众甲猜测:4号或5号选手得第一名;观众乙猜测:3号选手不可能得第一名;观众丙猜测:1,2,6号选手中的一位获得第一名;观众丁猜测:4,5,6号选手都不可能获得第一名.比赛后发现没有并列名次,且甲、乙、丙、丁中只有1人猜对比赛结果,此人是( )A .甲B .乙C .丙D .丁答案 D解析 若甲猜测正确,则4号或5号得第一名,那么乙猜测也正确,与题意不符,故甲猜测错误,即4号和5号均不是第一名.若丙猜测正确,那么乙猜测也正确,与题意不符,故丙猜测错误,即1,2,6号均不是第1名,故3号是第1名,则乙猜测错误,丁猜测正确.故选D.2.已知a 1=3,a 2=6,且a n +2=a n +1-a n ,则a 2016=( )A .3B .-3C .6D .-6答案 B解析 ∵a 1=3,a 2=6,∴a 3=3,a 4=-3,a 5=-6,a 6=-3,a 7=3,…,∴{a n }是以6为周期的周期数列.又2016=6×335+6,∴a 2016=a 6=-3.故选B.3.已知x ∈(0,+∞),观察下列各式:x +1x ≥2,x +4x 2=x 2+x 2+4x 2≥3,x +27x 3=x 3+x 3+x 3+27x 3≥4,…,类比有x +a x n ≥n +1(n ∈N *),则a =( )A .nB .2nC .n 2D .n n答案 D解析 第一个式子是n =1的情况,此时a =1,第二个式子是n =2的情况,此时a =4,第三个式子是n =3的情况,此时a =33,归纳可以知道a =n n .故选D.4.已知a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫13n ,把数列{a n }的各项排成如下的三角形: a 1a 2 a 3 a 4a 5 a 6 a 7 a 8 a 9……记A (s ,t )表示第s 行的第t 个数,则A (11,12)=( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1367 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1368 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫13111 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫13112 答案 D解析 该三角形所对应元素的个数为1,3,5,…,那么第10行的最后一个数为a 100,第11行的第12个数为a 112,即A (11,12)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13112.故选D. 5.(2017·阳山一模)下面使用类比推理恰当的是( )A .“若a ·3=b ·3,则a =b ”类推出“若a ·0=b ·0,则a =b ”B .“若(a +b )c =ac +bc ”类推出“(a ·b )c =ac ·bc ”C .“(a +b )c =ac +bc ”类推出“a +b c =a c +b c (c ≠0)”D .“(ab )n =a n b n ”类推出“(a +b )n =a n +b n ”答案 C解析 对于A ,“若a ·3=b ·3,则a =b ”类推出“若a ·0=b ·0,则a =b ”是错误的,因为0乘任何数都等于0;对于B ,“若(a +b )c =ac +bc ”类推出“(a ·b )c =ac ·bc ”,类推的结果不符合乘法的运算性质,故错误;对于C ,将乘法类推除法,即由“(a +b )c =ac +bc ”类推出“a +b c =a c +b c ”是正确的;对于D ,“(ab )n =a n b n ”类推出“(a +b )n =a n +b n ”是错误的,如(1+1)2=12+12.故选C.6.(2017·河北冀州中学期末)如图所示,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列{a n }(n ∈N *)的前12项,如下表所示:按如此规律下去,则a 2017=( )A .502B .503C .504D .505答案 D解析 由a 1,a 3,a 5,a 7,…组成的数列恰好对应数列{x n },即x n =a 2n -1,当n 为奇数时,x n =n +12.所以a 2017=x 1009=505.故选D.。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·合肥质检)要想得到函数y =sin2x +1的图象,只需将函数y =cos2x 的图象( )A .向左平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度 B .向右平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度 C .向左平移π2个单位长度,再向下平移1个单位长度 D .向右平移π2个单位长度,再向下平移1个单位长度 答案 B解析 先将函数y =cos2x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的图象向右平移π4个单位长度,得到y =sin2x 的图象,再向上平移1个单位长度,即得y =sin2x +1的图象,故选B.2.(2017·福建质检)若将函数y =3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2的图象向右平移π6个单位长度,则平移后图象的一个对称中心是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,0 答案 A解析 将函数y =3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2的图象向右平移π6个单位长度,得y=3cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+π2=3cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象,由2x +π6=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π2+π6(k ∈Z ),当k =0时,x =π6,所以平移后图象的一个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,故选A. 3.将函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π6个单位,所得函数图象的一条对称轴是( )A .x =π4B .x =π6C .x =πD .x =π2 答案 D解析 y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3――→横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变y = cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3向左平移π6个单位y =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-π3,即y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4.令12x -π4=k π,k ∈Z ,求得x =π2+2k π,取k =0,则x =π2.故选D.4.(2018·广州模拟)将函数f (x )=sin(2x +θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<θ<π2的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度后得到函数g (x )的图象,若f (x ),g (x )的图象都经过点P ⎝⎛⎭⎪⎫0,32,则φ的值可以是( )A.5π3B.5π6C.π2D.π6 答案 B解析 因为函数f (x )的图象过点P ,所以θ=π3,所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.又函数f (x )的图象向右平移φ个单位长度后,得到函数g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x -φ)+π3的图象,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2φ=32,所以φ可以为5π6,故选B.5.(2018·湖北调研)如图所示,某地一天6~14时的温度变化曲线近似满足函数y =A sin(ωx +φ)+b 的图象,则这段曲线的函数解析式可以为( )A .y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +3π4+20,x ∈[6,14] B .y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +5π4+20,x ∈[6,14]C .y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -3π4+20,x ∈[6,14]D .y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +5π8+20,x ∈[6,14]答案 A解析 由三角函数的图象可知,b =10+302=20,A =30-102=10,T 2=14-6=8⇒T =16=2πω⇒ω=π8,则y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +φ+20,将(6,10)代入得10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫6π8+φ+20=10⇒sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+φ=-1⇒φ=3π4+2k π(k ∈Z ),取k =0,φ=3π4,故选A.6.(2015·安徽高考)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x =2π3时,函数f (x )取得最小值,则下列结论正确的是( )。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·无锡质检)已知m >1,a =m +1-m ,b =m -m -1,则以下结论正确的是( )A .a >bB .a <bC .a =bD .a ,b 大小不定答案 B 解析 ∵a =m +1-m =1m +1+m,b =m -m -1=1m +m -1.而m +1+m >m +m -1>0(m >1),∴1m +1+m <1m +m -1,即a <b .故选B. 2.设x ,y ,z >0,则三个数y x +y z ,z x +z y ,x z +xy ( ) A .都大于2B .至少有一个大于2C .至少有一个不小于2D .至少有一个不大于2答案 C解析 由于y x +y z +z x +z y +x z +x y =⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +x y +⎝ ⎛⎭⎪⎫z x +x z +⎝ ⎛⎭⎪⎫y z +z y ≥2+2+2=6,∴y x +y z ,z x +z y ,x z +xy 中至少有一个不小于2.故选C.3.若用分析法证明:“设a >b >c ,且a +b +c =0,求证:b 2-ac <3a ”索的“因”应是( )A .a -b >0B .a -c >0C .(a -b )(a -c )>0D .(a -b )(a -c )<0答案 C 解析b 2-ac <3a ⇔b 2-ac <3a 2⇔(a +c )2-ac <3a 2⇔a 2+2ac+c 2-ac -3a 2<0⇔-2a 2+ac +c 2<0⇔2a 2-ac -c 2>0⇔(a -c )(2a +c )>0⇔(a -c )(a -b )>0.故选C.4.已知a >0,b >0,如果不等式2a +1b ≥m2a +b 恒成立,那么m 的最大值等于( )A .10B .9C .8D .7 答案 B解析 ∵a >0,b >0,∴2a +b >0.∴不等式可化为m ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b (2a +b )=5+2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b . ∵5+2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥5+4=9,即其最小值为9,当且仅当a =b 时等号成立.∴m ≤9,即m 的最大值等于9.故选B.5.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )单调递减,若x 1+x 2>0,则f (x 1)+f (x 2)的值( )A .恒为负值B .恒等于零C .恒为正值D .无法确定正负答案 A解析 由f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )单调递减,可知f (x )是R 上的单调递减函数,由x 1+x 2>0,可知x 1>-x 2,f (x 1)<f (-x 2)=-f (x 2),则f (x 1)+f (x 2)<0.故选A.6.设a ,b ,c 为△ABC 的三边,则( ) A .a 2+b 2+c 2>a +b +c B .a 2+b 2+c 2>ab +bc +acC .a 2+b 2+c 2<2(ab +bc +ac )D .a 2+b 2+c 2>2(ab +bc +ac ) 答案 C解析 c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,b 2=a 2+c 2-2ac cos B , a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴a 2+b 2+c 2=2(a 2+b 2+c 2)-2(ab cos C +ac cos B +bc cos A ). ∴a 2+b 2+c 2=2(ab cos C +ac cos B +bc cos A )<2(ab +bc +ac ).故选C.7.若△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值分别等于△A 2B 2C 2的三个内角的正弦值,则( )A .△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是锐角三角形 B .△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是钝角三角形C .△A 1B 1C 1是钝角三角形,△A 2B 2C 2是锐角三角形D .△A 1B 1C 1是锐角三角形,△A 2B 2C 2是钝角三角形 答案 D解析 由条件知,△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值均大于0,则△A 1B 1C 1是锐角三角形,且△A 2B 2C 2不可能是直角三角形.假设△A 2B 2C 2是锐角三角形.由⎩⎪⎨⎪⎧sin A 2=cos A 1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-A 1,sin B 2=cos B 1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-B 1,sin C 2=cos C 1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-C 1,得⎩⎪⎨⎪⎧A 2=π2-A 1,B 2=π2-B 1,C 2=π2-C 1,则A 2+B 2+C 2=π2,这与三角形内角和为180°相矛盾,因此假设不成立,故△A 2B 2C 2是钝角三角形.故选D.8.(2017·昌平区二模)四支足球队进行单循环比赛(每两队比赛一场),每场比赛胜者得3分,负者得0分,平局双方各得1分.比赛结束后发现没有足球队全胜,且四队得分各不相同,则所有比赛中最多可能出现的平局场数是( )A .2B .3C .4D .5 答案 C解析 四支足球队进行单循环比赛(每两队比赛一场),共比赛6场.每场比赛胜者得3分,负者得0分,平局双方各得1分. 即每场比赛若不平局,则共产生3×6=18分,每场比赛都平局,则共产生2×6=12分.比赛结束后发现没有足球队全胜,且四队得分各不相同, 则各队得分分别为:2,3,4,5或3,4,5,6.如果是3,4,5,6,则每场产生3+4+5+66=3分,没有平局产生, 但是不可能产生4,5分,与题意矛盾,舍去.因此各队得分分别为:2,3,4,5.第一名得分5:5=3+1+1,为一胜两平; 第二名得分4:4=3+1+0,为一胜一平一负; 第三名得分3:根据胜场等于负场,只能为三平; 第四名得分2:2=1+1+0,为两平一负. 则所有比赛中最多可能出现的平局场数是4. 故选C. 二、填空题9.(2017·南昌一模)设无穷数列{a n },如果存在常数A ,对于任意给定的正数ε(无论多小),总存在正整数N ,使得n >N 时,恒有|a n -A |<ε成立,就称数列{a n }的极限为A .则四个无穷数列:①{(-1)n ×2};②{n };③⎩⎨⎧⎭⎬⎫1+12+122+123+…+12n -1;④⎩⎨⎧⎭⎬⎫2n +1n .其极限为2的共有________个.答案 2解析 对于①,|a n -2|=|(-1)n ×2-2|=2×|(-1)n -1|,当n 是偶数时,|a n -2|=0,当n 是奇数时,|a n -2|=4,所以不符合数列{a n }的极限的定义,即2 不是数列{(-1)n ×2}的极限;对于②,由|a n -2|=|n -2|<ε,得2-ε<n <2+ε,所以对于任意给定的正数ε(无论多小),不存在正整数N ,使得n >N 时,恒有|a n -2|<ε,即2不是数列{n }的极限;对于③,由|a n -2|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+12+122+123+…+12n -1-2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪1×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n 1-12-2=22n <ε,得n >1-log 2ε,即对于任意给定的正数ε(无论多小),总存在正整数 N ,使得n >N 时,恒有|a n -2|<ε成立,所以2是数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1+12+122+123+…+12n -1的极限;对于④,由|a n -2|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪2n +1n -2=1n <ε,得n >1ε,即对于任意给定的正数ε(无论多小),总存在正整数N ,使得n >N 时,恒有|a n -2|<ε成立,所以2是数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫2n +1n 的极限.综上所述,极限为2的共有2个,即③④.10.已知数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S 100=41,T 100=49,设c n =a n T n +b n S n -a n b n (n ∈N *).那么数列{c n }的前100项和为________.答案 2009解析 ∵a n =S n -S n -1,b n =T n -T n -1, 则c n =a n T n +b n S n -a n b n =S n T n -S n -1T n -1, ∴c 100=S 100T 100-S 99T 99, c 99=S 99T 99-S 98T 98, …c 2=S 2T 2-S 1T 1, c 1=S 1T 1.∴数列{c n }的前100项和为S 100T 100=41×49=2009.11.设a >1,n ∈N *,若不等式na -1<a -1n 恒成立,则n 的最小值为________.答案 2解析 n =1时,结论不成立.n =2时,不等式为a -1<a -12, 即2a -2<a -1, ∴(a -1)2>0, ∵a >1,则a 有意义, ∴不等式恒成立.12.设非等腰△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若1a -b +1c -b =3a -b +c,则A ,B ,C 的关系是________.答案 2B =A +C解析 ∵1a -b +1c -b =3a -b +c ,∴a +c -2b(a -b )(c -b )=3a -b +c , 即b 2=a 2+c 2-ac , 则有cos B =a 2+c 2-b 22ac =12, ∴B =60°,∴A ,B ,C 的关系是成等差数列,即2B =A +C . 三、解答题13.已知函数f (x )=a x+x -2x +1(a >1).(1)求证:函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数; (2)用反证法证明f (x )=0没有负根.证明 (1)因为函数f (x )=a x+x -2x +1=a x+1-3x +1(a >1),而函数y =a x(a >1)和函数y =-3x +1在(-1,+∞)上都是增函数,故函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数.(2)假设函数f (x )=0有负根x 0,即存在x 0<0(x 0≠-1)满足f (x 0)=0,则ax 0=2-x 0x 0+1.又0<ax 0<1,所以0<-x 0-2x 0+1<1,即12<x 0<2与x 0<0(x 0≠-1)假设矛盾.故f (x )=0没有负根.14.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =a n +1+n -2,n ∈N *,a 1=2.(1)证明:数列{a n -1}是等比数列,并求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =3n S n -n +1(n ∈N *)的前n 项和为T n ,证明:T n <6.证明 (1)因为S n =a n +1+n -2,所以当n ≥2时,S n -1=a n +(n -1)-2=a n +n -3,两式相减,得a n =a n +1-a n +1, 即a n +1=2a n -1.设c n =a n -1,代入上式, 得c n +1+1=2(c n +1)-1, 即c n +1=2c n (n ≥2).又S n =a n +1+n -2,则a n +1=S n -n +2, 故a 2=S 1-1+2=3.所以c 1=a 1-1=1,c 2=a 2-1=2,即c 2=2c 1.综上,对于正整数n ,c n +1=2c n 都成立,即数列{a n -1}是等比数列,其首项a 1-1=1,公比q =2.所以a n -1=1×2n -1,故a n =2n -1+1.(2)由S n =a n +1+n -2,得S n -n +2=a n +1=2n +1,即S n -n +1=2n ,所以b n =3n2n .所以T n =b 1+b 2+...+b n -1+b n =32+622+ (3)2n ,① 2×①,得2T n =3+62+3×322+ (3)2n -1,②②-①,得T n =3+32+322+…+32n -1-3n2n=3×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+12+122+…+12n -1-3n 2n =3×1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12-3n 2n =6-3n +62n .因为3n +62n >0,所以T n =6-3n +62n <6.15.若a ,b ,c 是不全相等的正数,求证:lg a +b 2+lg b +c2+lg c +a2>lg a +lg b +lg c .证明 (分析法)lg a +b 2+lg b +c 2+lg c +a2>lg a +lg b +lg c ⇐lg⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +b 2·b +c 2·c +a 2>lg abc ⇐a +b 2·b +c 2·c +a 2>abc . 因为a ,b ,c 是不全相等的正数,所以显然有a +b 2·b +c 2·c +a 2>abc成立,原不等式得证.。
(C)42π(D)36π该几何体下半部分是高为的圆柱的一半,所以其体积为B.,βπ(D)16π22,所以x=π,所以旋转体一个几何体的三视图如图所示(B)(D)+2,该几何体由两个三棱锥组成A.)(C)③④(D)②④经正方体的表面,按最短路线爬行到达顶点由三视图知其直观图为两个圆台的组合体水面高度随时间变化的变化率先逐渐减小后逐渐增大)(A)1 (B)2-D)2-ABC,1=,BD==,AB=BC=AD=DC=,=,=1,(B) cm3(D) cm3中的虚线长为图,A.则该几何体的外接球的表面积为(D)由三视图知该几何体为四棱锥,分别是对应边的中点,的正方形,h=,R2=,B.为底面的中心(D)建立空间直角坐标系.设A(0,-1,0),B(0,1,0),S(0,0,),M(0, 0,),P(x,y,0),=(0,1,),=(x,y,-).ABCDA1B1C1D1的内切球(B)根据正方体的几何特征知每小题5分解析:由三视图可知,该几何体有两个面是直角三角形,如图,底面是正三角形,最大的面是边长分别为2,=2,=2的面,其面积为×2×=.答案:14.正△ABC与正△BCD所在平面垂直,则二面角ABDC的正弦值为.解析:取BC中点O,连接AO,DO,建立如图所示坐标系,设BC=1,则A(0,0,),B(0,-,0),D(,0,0).所以=(0,0,),=(0,,),=(,,0).设平面ABD的法向量为n=(x0,y0,z0),则·n=0,且·n=0,x0=1,的一个法向量n=(1,-,1).sin<n,>=.:已知函数轴围成的封闭图形绕x轴旋转一周.已知一个三棱锥的所有棱长均为,,AE==.R2=(-R)2+,即内切球的半径是.三、解答题ADEF;所成角的正弦值.EM=AD,则EO⊥平面ABCD,故以轴的正方向建立空间平面直角坐标系E(0,0,),A(3,0,0),C(-1,4,0),F(2,0,),所以=(3,0,-),=(-4,4,0),=(3,-4,).为平面EAC的法向量,则x=1,可得n=(1,1,),cos<,n>===,所成角的正弦值为EF;OEF所成角的正弦值.的边长为2,点E是xyz,O(0,0,1),G(,,0),=(0,1,-1),=(1,0,-1),=(,,-2).n=(1,1,1),==,与平面OEF.求直线PB与平面.于点M,连接FM.是平行四边形.E(0,0,0),B(3,0,0),P(0,0,m),C(3,2,0),F(,1,),的一个法向量为n=(x,y,z),由得z=1,得n=(0,-m,1).的一个法向量为cos<n,a>===.m=2.所成角.PBE==,.正三棱柱ABCA1B1C1底边长为2,E,F分别为BB1,AB的中点.(1)已知M为线段B1A1上的点,且B1A1=4B1M,求证:EM∥平面A1FC;(2)若二面角EA1CF所成角的余弦值为,求AA1的值.(1)证明:取B1A1中点为N,连接BN,则BN∥A1F,又B1A1=4B1M,N为B1A1的中点,则M为B1N的中点.所以EM为△BNB1中位线,则EM∥BN,所以EM∥A1F.因为EM⊄平面A1FC,A1F⊂平面A1FC,故EM∥平面A1FC.(2)解:如图,以F为坐标原点建立空间直角坐标系,设AA1=a.则F(0,0,0),A1(-1,0,a),E(1,0,),C(0,,0),=(-1,,-),=(0,,0),=(2,0,-),=(1,,-a).设平面A1CF法向量为m=(x,y,z),则取z=1,得m=(a,0,1).设平面A1EC法向量为n=(x1,y1,z1),取x1=a,得n=(a,a,4).设二面角EA1CF的平面角为,,=cos<m,n>==.a2=,AA1=.本小题满分所成角的正弦值为,求AD的长.ABCD,而AD⊂平面ABCD,平面PBD,所以AD两两互相垂直轴建立如图所示的空间直角坐标系BDC=可得A(λ,,0),P(0,0,4),,0,-4),=(-,,0),=(0,0,4).由题意可得y=3,则x=4,z=0,得平面PCD的一个法向量22.(本小题满分四边形ABCD为矩形在棱DF上..所以AF⊥B(1,0,0),E(,0,1),P(0,1,),C(1,2,0),=(-,0,1),=(-1,-1,),==,.ADF,所以平面ADF的一个法向量n1==(1,0,0).,=(0,,),=(1,2,0).|==..。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·湖北华师一附中等八校联考)有6名选手参加演讲比赛,观众甲猜测:4号或5号选手得第一名;观众乙猜测:3号选手不可能得第一名;观众丙猜测:1,2,6号选手中的一位获得第一名;观众丁猜测:4,5,6号选手都不可能获得第一名.比赛后发现没有并列名次,且甲、乙、丙、丁中只有1人猜对比赛结果,此人是( )A .甲B .乙C .丙D .丁答案 D解析 若甲猜测正确,则4号或5号得第一名,那么乙猜测也正确,与题意不符,故甲猜测错误,即4号和5号均不是第一名.若丙猜测正确,那么乙猜测也正确,与题意不符,故丙猜测错误,即1,2,6号均不是第1名,故3号是第1名,则乙猜测错误,丁猜测正确.故选D.2.已知a 1=3,a 2=6,且a n +2=a n +1-a n ,则a 2016=( )A .3B .-3C .6D .-6答案 B解析 ∵a 1=3,a 2=6,∴a 3=3,a 4=-3,a 5=-6,a 6=-3,a 7=3,…,∴{a n }是以6为周期的周期数列.又2016=6×335+6,∴a 2016=a 6=-3.故选B.3.已知x ∈(0,+∞),观察下列各式:x +1x ≥2,x +4x 2=x 2+x 2+4x 2≥3,x +27x 3=x 3+x 3+x 3+27x 3≥4,…,类比有x +a x n ≥n +1(n ∈N *),则a =( )A .nB .2nC .n 2D .n n答案 D解析 第一个式子是n =1的情况,此时a =1,第二个式子是n =2的情况,此时a =4,第三个式子是n =3的情况,此时a =33,归纳可以知道a =n n .故选D.4.已知a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫13n ,把数列{a n }的各项排成如下的三角形: a 1a 2 a 3 a 4a 5 a 6 a 7 a 8 a 9……记A (s ,t )表示第s 行的第t 个数,则A (11,12)=( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1367B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1368 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫13111 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫13112 答案 D解析 该三角形所对应元素的个数为1,3,5,…,那么第10行的最后一个数为a 100,第11行的第12个数为a 112,即A (11,12)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13112.故选D. 5.(2017·阳山县校级一模)下面使用类比推理恰当的是( )A .“若a ·3=b ·3,则a =b ”类推出“若a ·0=b ·0,则a =b ”B .“若(a +b )c =ac +bc ”类推出“(a ·b )c =ac ·bc ”C .“(a +b )c =ac +bc ”类推出“a +b c =a c +b c (c ≠0)”D .“(ab )n =a n b n ”类推出“(a +b )n =a n +b n ”答案 C解析 对于A “若a ·3=b ·3,则a =b ”类推出“若a ·0=b ·0,则a =b ”是错误的,因为0乘任何数都等于0;对于B “若(a +b )c =ac +bc ”类推出“(a ·b )c =ac ·bc ”,类推的结果不符合乘法的运算性质,故错误;对于C 将乘法类推除法,即由“(a +b )c =ac +bc ”类推出“a +b c =a c +b c ”是正确的;对于D “(ab )n =a n b n ”类推出“(a +b )n =a n +b n ”是错误的;如(1+1)2=12+12.故选C.6.(2017·河北冀州中学期末)如图所示,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列{a n }(n ∈N *)的前12项,如下表所示:按如此规律下去,则a 2017=( )A .502B .503C .504D .505答案 D解析 由a 1,a 3,a 5,a 7,…组成的数列恰好对应数列{x n },即x n =a 2n -1,当n 为奇数时,x n =n +12.所以a 2017=x 1009=505.故选D.7.(2018·安徽江淮十校三联)我国古代数学名著《九章算术》中割圆术有:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣.”其体现的是一种无限与有限的转化过程,比如在 2+2+2+…中“…”即代表无限次重复,但原式却是个定值x ,这可以通过方程2+x =x 确定x =2,则1+11+11+…=( ) A.-5-12B.5-12C.1+52D.1-52 答案 C解析 1+11+11+…=x ,即1+1x =x ,即x 2-x -1=0,解得x =1+52⎝ ⎛⎭⎪⎫x =1-52舍,故1+11+11+…=1+52,故选C.8.(2017·陕西一模)设△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,△ABC的面积为S ,内切圆半径为r ,则r =2S a +b +c,类比这个结论可知,四面体S -ABC 的四个面的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4,内切球半径为R ,四面体S -ABC 的体积为V ,则R 等于( )A.V S 1+S 2+S 3+S 4B.2V S 1+S 2+S 3+S 4C.3V S 1+S 2+S 3+S 4D.4V S 1+S 2+S 3+S4答案 C解析设四面体的内切球的球心为O ,则球心O 到四个面的距离都是R ,由平面图形中r 的求解过程类比空间图形中R 的求解过程可得四面体的体积等于以O 为顶点,分别以四个面为底面的4个三棱锥体积的和,则四面体的体积为V =V 四面体S -ABC =13(S 1+S 2+S 3+S 4)R ,所以R=3V S 1+S 2+S 3+S 4.故选C. 9.(2018·鹰潭模拟)[x ]表示不超过x 的最大整数,例如:[π]=3. S 1=[1]+[2]+[3]=3S 2=[4]+[5]+[6]+[7]+[8]=10S 3=[9]+[10]+[11]+[12]+[13]+[14]+[15]=21, …依此规律,那么S 10等于( )A .210B .230C .220D .240答案 A解析 ∵[x ]表示不超过x 的最大整数,∴S 1=[1]+[2]+[3]=1×3=3,S 2=[4]+[5]+[6]+[7]+[8]=2×5=10,S 3=[9]+[10]+[11]+[12]+[13]+[14]+[15]=3×7=21,…S n =[n 2]+[n 2+1]+[n 2+2]+…+[n 2+2n -1]+[n 2+2n ]=n ×(2n +1),∴S 10=10×21=210.故选A.10.(2017·龙泉驿区模拟)对于问题:“已知两个正数x ,y 满足x+y =2,求1x +4y 的最小值”,给出如下一种解法:∵x +y =2,∴1x +4y =12(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y =12⎝ ⎛⎭⎪⎫5+y x +4x y , ∵x >0,y >0,∴y x +4x y ≥2y x ·4xy =4,∴1x +4y ≥12(5+4)=92,当且仅当⎩⎨⎧ y x =4x y,x +y =2,即⎩⎪⎨⎪⎧ x =23,y =43时,1x +4y 取最小值92.参考上述解法,已知A ,B ,C 是△ABC 的三个内角,则1A +9B +C的最小值为( )A.16πB.8πC.4πD.2π答案 A解析 A +B +C =π,设A =α,B +C =β,则α+β=π,α+βπ=1,参考题干中解法,则1A +9B +C=1α+9β=⎝ ⎛⎭⎪⎫1α+9β·(α+β)1π=1π⎝⎛⎭⎪⎫10+βα+9αβ≥1π(10+6)=16π,当且仅当βα=9αβ,即3α=β时等号成立.故选A.二、填空题11.(2017·北京高考)三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中点A i 的横、纵坐标分别为第i 名工人上午的工作时间和加工的零件数,点B i 的横、纵坐标分别为第i 名工人下午的工作时间和加工的零件数,i =1,2,3.(1)记Q i 为第i 名工人在这一天中加工的零件总数,则Q 1,Q 2,Q 3中最大的是________.(2)记p i 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p 1,p 2,p 3中最大的是________.答案 (1)Q 1 (2)p 2解析 设A 1(xA 1,yA 1),B 1(xB 1,yB 1),线段A 1B 1的中点为E 1(x 1,y 1),则Q 1=yA 1+yB 1=2y 1.因此,要比较Q 1,Q 2,Q 3的大小,只需比较线段A 1B 1,A 2B 2,A 3B 3中点纵坐标的大小,作图比较知Q 1最大.又p 1=yA 1+yB 1xA 1+xB 1=2y 12x 1=y 1x 1=y 1-0x 1-0,其几何意义为线段A 1B 1的中点E 1与坐标原点连线的斜率,因此,要比较p 1,p 2,p 3的大小,只需比较线段A 1B 1,A 2B 2,A 3B 3中点与坐标原点连线的斜率,作图比较知p 2最大.12.(2018·湖北八校联考)二维空间中,圆的一维测度(周长)l =2πr ,二维测度(面积)S =πr 2;三维空间中,球的二维测度(表面积)S=4πr 2,三维测度(体积)V =43πr 3.应用合情推理,若四维空间中,“超球”的三维测度V =8πr 3,则其四维测度W =________.答案 2πr 4解析 在二维空间中,圆的二维测度(面积)S =πr 2,则其导数S ′=2πr, 即为圆的一维测度(周长)l =2πr ;在三维空间中,球的三维测度(体积)V =43πr 3,则其导数V ′=4πr 2,即为球的二维测度(表面积)S=4πr 2;应用合情推理,在四维空间中,“超球”的三维测度V =8πr 3,则其四维测度W =2πr 4.13.(2017·江西赣州十四县联考)我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有人持金出五关,前关二而税一,次关三而税一,次关四而税一,次关五而税一,次关六而税一.并五关所税,适重一斤.问本持金几何?”其意思为“今有人持金出五关,第1关收税金12,第2关收税金为剩余的13,第3关收税金为剩余的14,第4关收税金为剩余的15,第5关收税金为剩余的16,5关所收税金之和,恰好重1斤,问原本持金多少?”若将“5关所收税金之和,恰好重1斤,问原本持金多少?”改成“假设这个人原本持金为x ,按此规律通过第8关”,则第8关所收税金为________x .答案 172解析 第1关收税金:12x ;第2关收税金:13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12x =x 6=x 2×3; 第3关收税金:14⎝⎛⎭⎪⎫1-12-16x =x 12=x 3×4; ……第8关收税金:x 8×9=x 72. 14.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上画点或用小石子表示数.他们研究过如图所示的三角形数:将三角形数1,3,6,10,…记为数列{a n },将可被5整除的三角形数按从小到大的顺序组成一个新数列{b n }.可以推测:(1)b 2016是数列{a n }中的第________项;(2)b 2k -1=________(用k 表示).答案 (1)5040 (2)5k (5k -1)2解析 观察知这些三角形数满足a n =n (n +1)2,n ∈N *,当n =5k-1或n =5k ,k ∈N *时,对应的三角形数是5的倍数,为数列{b n }中的项,将5k -1和5k 列为一组,所以b 2016是第1008组的后面一项,即b 2016是数列{a n }中的第5×1008=5040项;b 2k -1是第k 组的前面一项,是数列{a n }中的第5k -1项,即b 2k -1=a 5k -1=5k (5k -1)2. 三、解答题15.(2017·未央区校级期中)阅读以下求1+2+3+…+n 的值的过程:因为(n +1)2-n 2=2n +1,n 2-(n -1)2=2(n -1)+1…22-12=2×1+1以上各式相加得(n +1)2-1=2×(1+2+3+…+n )+n所以1+2+3+…+n =n 2+2n -n 2=n (n +1)2. 类比上述过程,求12+22+32+…+n 2的值.解 ∵23-13=3·22-3·2+1,33-23=3·32-3·3+1,…,n 3-(n -1)3=3n 2-3n +1,把这n -1个等式相加得n 3-1=3·(22+32+…+n 2)-3·(2+3+…+n )+(n -1),由此得n 3-1=3·(12+22+32+…+n 2)-3·(1+2+3+…+n )+(n -1),即12+22+…+n 2=13⎣⎢⎡⎦⎥⎤n 3-1+32n (n +1)-(n -1). 16.(2018·南阳模拟)我们知道,等差数列和等比数列有许多性质可以类比,现在给出一个命题:若数列{a n }、{b n }是两个等差数列,它们的前n 项的和分别是S n ,T n ,则a n b n=S 2n -1T 2n -1. (1)请你证明上述命题;(2)请你就数列{a n }、{b n }是两个各项均为正的等比数列,类比上述结论,提出正确的猜想,并加以证明.解 (1)证明:在等差数列{a n }中,a n =a 1+a 2n -12(n ∈N *),那么对于等差数列{a n }、{b n }有:a nb n =12(a 1+a 2n -1)12(b 1+b 2n -1)=12(a 1+a 2n -1)(2n -1)12(b 1+b 2n -1)(2n -1)=S 2n -1T 2n -1. (2)猜想:数列{a n }、{b n }是两个各项均为正的等比数列,它们的前n 项的积分别是X n ,Y n ,则⎝ ⎛⎭⎪⎫a n b n 2n -1=X 2n -1Y 2n -1. 证明:在等比数列{a n }中,a 2n =a 1a 2n -1=a 2a 2n -2=…(n ∈N *),(a n )2n -1=a 1a 2a 3…a 2n -1(n ∈N *),那么对于等比数列{a n }、{b n }有⎝ ⎛⎭⎪⎫a n b n 2n -1=a 1a 2a 3…a 2n -1b 1b 2b 3…b 2n -1=X 2n -1Y 2n -1.。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,0成中心对称,那么|φ|的最小值为( )A.π6B.π4C.π3D.π2 答案 A解析 依题意得3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π3+φ=0,8π3+φ=k π+π2,φ=k π-136π(k ∈Z ),因此|φ|的最小值是π6.故选A.2.已知函数y =sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3上是增函数,则实数ω的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,0 B .[-3,0) C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,32 D .(0,3]答案 C解析 由于y =sin x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上是增函数,为保证y =sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3上是增函数,所以ω>0, 且π3ω≤π2,则0<ω≤32.故选C.3.(2017·成都调研)函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2- 3B .0C .-1D .-1- 3 答案 A解析 因为0≤x ≤9,所以-π3≤π6x -π3≤7π6, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.所以y ∈[-3,2],所以y max +y min =2-3,选A.4.(2017·长沙模拟)设函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且是偶函数,则( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4内单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递增D .f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫π4,3π4内单调递增答案 A解析 由条件,知ω=2.因为f (x )是偶函数,且|φ|<π2,所以φ=π4, 这时f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=2cos2x . 因为当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,2x ∈(0,π),所以f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递减.故选A.5.将函数y =sin x 的图象向左平移π2个单位,得到函数y =f (x )的图象,则下列说法正确的是( )A .y =f (x )是奇函数B .y =f (x )的周期为πC .y =f (x )的图象关于直线x =π2对称D .y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0对称答案 D解析 由题意知,f (x )=cos x ,所以它是偶函数,A 错误;它的周期为2π,B 错误;它的对称轴是直线x =k π,k ∈Z ,C 错误;它的对称中心是点⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0,k ∈Z ,D 正确.故选D.6.(2017·广州综合测试)已知函数f (x )=sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫0<φ<π2的图象的一个对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫3π8,0,则函数f (x )的单调递减区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-3π8,2k π+π8(k ∈Z ) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π8,2k π+5π8(k ∈Z )C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8(k ∈Z ) D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z )答案 D解析 由题意得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×3π8+φ=0,则2×3π8+φ=k π,k ∈Z ,解得φ=-3π4+k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π2,所以φ=π4,则f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,则由π2+2k π≤2x +π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,得π8+k π≤x ≤5π8+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8+k π,5π8+k π,k ∈Z ,故选D.7.已知函数y =sin πx3在区间[0,t ]上至少取得2次最大值,则正整数t 的最小值是( )A .6B .7C .8D .9 答案 C解析 由y =sin πx 3可得T =6,则由图象可知5T4≤t ,即152≤t , ∴t min =8.故选C.8.将函数f (x )=sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位长度后关于原点对称,则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为( )A .-32B .-12 C.12 D.32 答案 A解析 将f (x )=sin(2x +φ)的图象左移π6个单位长度得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ的图象,该图象关于原点对称,即为奇函数,则π3+φ=k π(k ∈Z ),且|φ|<π2,所以φ=-π3,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,所以当2x -π3=-π3,即x =0时,f (x )取得最小值,最小值为-32,选A.9.若函数f (x )=M sin(ωx +φ)(ω>0)在区间[a ,b ]上是增函数,且f (a )=-M ,f (b )=M ,则函数g (x )=M cos(ωx +φ)在[a ,b ]上( )A .是增函数B .是减函数C .可以取得最大值MD .可以取得最小值-M答案 C解析 解法一:(特值法)取M =2,ω=1,φ=0画图象即得答案. 解法二:T =2πω,g (x )=M cos(ωx +φ)=M sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π2=M sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2ω+φ,∴g (x )的图象是由f (x )的图象向左平移π2ω⎝ ⎛⎭⎪⎫即T 4得到的.由b -a =T2,可知,g (x )的图象由f (x )的图象向左平移b -a 2得到的. ∴得到g (x )图象如图所示.选C.10.(2018·新疆质检)已知函数f (x )=|sin x |·cos x ,给出下列五个结论:①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2018π3=-34; ②若|f (x 1)|=|f (x 2)|,则x 1=x 2+k π(k ∈Z );③f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上单调递增;④函数f (x )的周期为π;⑤f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0成中心对称. 其中正确的结论是( )A .①⑤B .①②⑤C .②④D .②⑤ 答案 A解析 ①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2018π3=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin 2018π3·cos 2018π3=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-34,∴①正确;②若|f (x 1)|=|f (x 2)|,则⎪⎪⎪⎪⎪⎪12sin2x 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪12sin2x 2,当x 1=0,x 2=π2时也成立,∴②不正确;③∵当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f (x )=|sin x |cos x =⎩⎪⎨⎪⎧-12sin2x ,-π4≤x <0,12sin2x ,0≤x ≤π4,∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上不是单调函数,∴③不正确;④∵f (x +π)≠f (x ),∴函数f (x )的周期不是π,∴④不正确; ⑤∵f (x )=|sin x |cos x=⎩⎪⎨⎪⎧-12sin2x ,-π+2k π<x <2k π,12sin2x ,2k π≤x <π+2k π,k ∈Z ,∴结合图象可知f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0成中心对称,∴⑤正确.故选A. 二、填空题11.设函数f (x )=sin(3x +φ)(0<φ<π),若函数f (x )+f ′(x )是奇函数,则φ=________.答案 2π3解析 由题意得f ′(x )=3cos(3x +φ),f (x )+f ′(x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +φ+π3是奇函数,因此φ+π3=k π(其中k ∈Z ),φ=k π-π3.又0<φ<π,所以φ=2π3.12.将函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<φ<π的图象,仅向右平移4π3,或仅向左平移2π3,所得到的函数图象均关于原点对称,则ω=________.答案 12解析 注意到函数的两条相邻对称轴之间距离是函数周期的一半,即有T 2=4π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3=2π,T =4π,即2πω=4π,ω=12.13.(2017·绵阳模拟)已知函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,A (a,0),B (b,0)是其图象上两点,若|a -b |的最小值是1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=________. 答案 -2解析 ∵函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数, ∴φ=π2,f (x )=-4sin ωx .A (a,0),B (b,0)是其图象上两点,若|a -b |的最小值是1, 则12·2πω=1,∴ω=π,f (x )=-4sinπx ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=-4sin π6=-2. 14.设函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2的最小正周期为π,且其图象关于直线x =π12对称,则在下面四个结论中:①图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称;②图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称;③在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上是增函数;④在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,0上是增函数. 所有正确结论的编号为________. 答案 ②④解析 ∵y =sin(ωx +φ)的最小正周期为π,∴ω=2ππ=2.又其图象关于直线x =π12对称,得π6+φ=π2+k π(k ∈Z ).令k =0,得φ=π3.∴y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.当x =π3时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=0,∴函数图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称.所以②正确.解不等式-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,得-5π12+k π≤x ≤π12+k π(k ∈Z ),所以④正确.三、解答题15.已知函数f (x )=2sin x +1.(1)设ω为大于0的常数,若f (ωx )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,2π3上单调递增,求实数ω的取值范围;解 (1)当a =1时,f (x )=-cos 2x +cos x +2=-⎝⎛⎭⎪⎫cos x -122+94.∵cos x ∈[-1,1],∴当cos x =12,即x =2k π±π3(k ∈Z )时, f (x )max =94.(2)依题意sin 2x +a cos x +a ≤1,即sin 2x +a (cos x +1)≤1对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2恒成立.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,0≤cos x ≤1,则1≤cos x +1≤2,∴a ≤ cos 2xcos x +1对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2恒成立. 令t =cos x +1,则1≤t ≤2,∴a ≤(t -1)2t =t 2-2t +1t=t +1t -2对任意1≤t ≤2恒成立,于是a ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫t +1t -2min . 又∵t +1t -2≥0,当且仅当t =1,即x =π2时取等号, ∴a ≤0.。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,0成中心对称,那么|φ|的最小值为( )A.π6B.π4C.π3D.π2 答案 A解析 依题意得3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π3+φ=0,8π3+φ=k π+π2,φ=k π-136π(k ∈Z ),因此|φ|的最小值是π6.故选A.2.已知函数y =sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3上是增函数,则实数ω的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,0 B .[-3,0) C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,32 D .(0,3]答案 C解析 由于y =sin x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上是增函数,为保证y =sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3上是增函数,所以ω>0, 且π3ω≤π2,则0<ω≤32.故选C.3.(2017·成都调研)函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2- 3B .0C .-1D .-1- 3 答案 A解析 因为0≤x ≤9,所以-π3≤π6x -π3≤7π6, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.所以y ∈[-3,2],所以y max +y min =2-3,选A.4.(2017·长沙模拟)设函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且是偶函数,则( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4内单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递增D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4内单调递增答案 A解析 由条件,知ω=2.因为f (x )是偶函数,且|φ|<π2,所以φ=π4, 这时f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=2cos2x . 因为当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,2x ∈(0,π), 所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递减.故选A.5.将函数y =sin x 的图象向左平移π2个单位,得到函数y =f (x )的图象,则下列说法正确的是( )A .y =f (x )是奇函数B .y =f (x )的周期为πC .y =f (x )的图象关于直线x =π2对称D .y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0对称答案 D解析 由题意知,f (x )=cos x ,所以它是偶函数,A 错误;它的周期为2π,B 错误;它的对称轴是直线x =k π,k ∈Z ,C 错误;它的对称中心是点⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0,k ∈Z ,D 正确.故选D. 6.(2017·广州综合测试)已知函数f (x )=sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫0<φ<π2的图象的一个对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫3π8,0,则函数f (x )的单调递减区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-3π8,2k π+π8(k ∈Z ) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π8,2k π+5π8(k ∈Z )C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8(k ∈Z )D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z )答案 D解析 由题意得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×3π8+φ=0,则2×3π8+φ=k π,k ∈Z ,解得φ=-3π4+k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π2,所以φ=π4,则f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,则由π2+2k π≤2x +π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,得π8+k π≤x ≤5π8+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8+k π,5π8+k π,k ∈Z ,故选D.7.已知函数y =sin πx3在区间[0,t ]上至少取得2次最大值,则正整数t 的最小值是( )A .6B .7C .8D .9 答案 C解析 由y =sin πx 3可得T =6,则由图象可知5T4≤t ,即152≤t , ∴t min =8.故选C.8.将函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位长度后关于原点对称,则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为( )A .-32B .-12 C.12 D.32 答案 A解析 将f (x )=sin(2x +φ)的图象左移π6个单位长度得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ的图象,该图象关于原点对称,即为奇函数,则π3+φ=k π(k ∈Z ),且|φ|<π2,所以φ=-π3,即f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,所以当2x -π3=-π3,即x =0时,f (x )取得最小值,最小值为-32,选A.9.若函数f (x )=M sin(ωx +φ)(ω>0)在区间[a ,b ]上是增函数,且f (a )=-M ,f (b )=M ,则函数g (x )=M cos(ωx +φ)在[a ,b ]上( )A .是增函数B .是减函数C .可以取得最大值MD .可以取得最小值-M答案 C解析 解法一:(特值法)取M =2,ω=1,φ=0画图象即得答案. 解法二:T =2πω,g (x )=M cos(ωx +φ)=M sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π2=M sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎪⎫x +π2ω+φ,∴g (x )的图象是由f (x )的图象向左平移π2ω⎝ ⎛⎭⎪⎫即T 4得到的.由b -a =T2,可知,g (x )的图象由f (x )的图象向左平移b -a 2得到的. ∴得到g (x )图象如图所示.选C.10.(2018·新疆质检)已知函数f (x )=|sin x |·cos x ,给出下列五个结论:①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2018π3=-34; ②若|f (x 1)|=|f (x 2)|,则x 1=x 2+k π(k ∈Z );③f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上单调递增;④函数f (x )的周期为π;⑤f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0成中心对称.其中正确的结论是( )A .①⑤B .①②⑤C .②④D .②⑤ 答案 A解析 ①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2018π3=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin 2018π3·cos 2018π3=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-34,∴①正确;②若|f (x 1)|=|f (x 2)|,则⎪⎪⎪⎪⎪⎪12sin2x 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪12sin2x 2,当x 1=0,x 2=π2时也成立,∴②不正确;③∵当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f (x )=|sin x |cos x =⎩⎪⎨⎪⎧-12sin2x ,-π4≤x <0,12sin2x ,0≤x ≤π4,∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上不是单调函数,∴③不正确;④∵f (x +π)≠f (x ),∴函数f (x )的周期不是π,∴④不正确; ⑤∵f (x )=|sin x |cos x=⎩⎪⎨⎪⎧-12sin2x ,-π+2k π<x <2k π,12sin2x ,2k π≤x <π+2k π,k ∈Z ,∴结合图象可知f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0成中心对称,∴⑤正确.故选A. 二、填空题11.设函数f (x )=sin(3x +φ)(0<φ<π),若函数f (x )+f ′(x )是奇函数,则φ=________.答案 2π3解析 由题意得f ′(x )=3cos(3x +φ),f (x )+f ′(x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +φ+π3是奇函数,因此φ+π3=k π(其中k ∈Z ),φ=k π-π3.又0<φ<π,所以φ=2π3.12.将函数y =sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫π2<φ<π的图象,仅向右平移4π3,或仅向左平移2π3,所得到的函数图象均关于原点对称,则ω=________.答案 12解析 注意到函数的两条相邻对称轴之间距离是函数周期的一半,即有T 2=4π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3=2π,T =4π,即2πω=4π,ω=12. 13.(2017·绵阳模拟)已知函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,A (a,0),B (b,0)是其图象上两点,若|a -b |的最小值是1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=________. 答案 -2解析 ∵函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数, ∴φ=π2,f (x )=-4sin ωx .A (a,0),B (b,0)是其图象上两点,若|a -b |的最小值是1, 则12·2πω=1,∴ω=π,f (x )=-4sinπx ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=-4sin π6=-2. 14.设函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2的最小正周期为π,且其图象关于直线x =π12对称,则在下面四个结论中:①图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称;②图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称;③在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上是增函数;④在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,0上是增函数. 所有正确结论的编号为________. 答案 ②④解析 ∵y =sin(ωx +φ)的最小正周期为π,∴ω=2ππ=2.又其图象关于直线x =π12对称,得π6+φ=π2+k π(k ∈Z ).令k =0,得φ=π3.∴y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3.当x =π3时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=0,∴函数图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫π3,0对称.所以②正确.解不等式-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,得-5π12+k π≤x ≤π12+k π(k ∈Z ),所以④正确.三、解答题15.已知函数f (x )=2sin x +1.(1)设ω为大于0的常数,若f (ωx )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,2π3上单调递增,求实数ω的取值范围;解 (1)当a =1时,f (x )=-cos 2x +cos x +2=-⎝⎛⎭⎪⎫cos x -122+94.∵cos x ∈[-1,1],∴当cos x =12,即x =2k π±π3(k ∈Z )时, f (x )max =94.(2)依题意sin 2x +a cos x +a ≤1,即sin 2x +a (cos x +1)≤1对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2恒成立.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,0≤cos x ≤1,则1≤cos x +1≤2,∴a ≤ cos 2x cos x +1对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2恒成立.令t =cos x +1,则1≤t ≤2,∴a ≤(t -1)2t =t 2-2t +1t=t +1t -2对任意1≤t ≤2恒成立,于是a ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫t +1t -2min . 又∵t +1t -2≥0,当且仅当t =1,即x =π2时取等号, ∴a ≤0.。
[学生用书P297(单独成册)]1.设x ,y ,z ∈R ,2x -y -2z =6,试求x 2+y 2+z 2的最小值.解:考虑以下两组向量u =(2,-1,-2),v =(x ,y ,z ),根据柯西不等式(u ·v )2≤|u |2·|v |2,得[2x +(-1)y +(-2)z ]2≤[22+(-1)2+(-2)2](x 2+y 2+z 2),即(2x -y -2z )2≤9(x 2+y 2+z 2),将2x -y -2z =6代入其中,得36≤9(x 2+y 2+z 2),即x 2+y 2+z 2≥4,故x 2+y 2+z 2的最小值为4.2.设x ,y ,z ∈R ,x 2+y 2+z 2=25,试求x -2y +2z 的最大值与最小值.解:根据柯西不等式,有(1·x -2·y +2·z )2≤[12+(-2)2+22](x 2+y 2+z 2),即(x -2y +2z )2≤9×25,所以-15≤x -2y +2z ≤15,故x -2y +2z 的最大值为15,最小值为-15.3.已知大于1的正数x ,y ,z 满足x +y +z =33.求证:x 2x +2y +3z +y 2y +2z +3x +z 2z +2x +3y ≥32. 证明:由柯西不等式及题意得,⎝⎛⎭⎫x 2x +2y +3z +y 2y +2z +3x +z 2z +2x +3y ·[(x +2y +3z )+(y +2z +3x )+(z +2x +3y )]≥(x +y +z )2=27. 又(x +2y +3z )+(y +2z +3x )+(z +2x +3y )=6(x +y +z )=183,所以x 2x +2y +3z +y 2y +2z +3x +z 2z +2x +3y ≥27183=32, 当且仅当x =y =z =3时,等号成立.4.(2018·湘中名校联考)已知关于x 的不等式|x +a |<b 的解集为{x |2<x <4}.(1)求实数a ,b 的值;(2)求at +12+3bt 的最大值.解:(1)由|x +a |<b ,可得-b -a <x <b -a ,所以-b -a =2且b -a =4.解得a =-3,b =1.(2)利用柯西不等式,可得-3t +12+3t =3(4-t +t )≤3(1+1)(4-t +t )=6×4-t +t =26,当且仅当t =4-t ,即t =2时等号成立.当t =2时,at +12+3bt 的最大值为26.5.设函数f (x )=|x -4|+|x -3|,f (x )的最小值为m .(1)求m 的值;(2)当a +2b +3c =m (a ,b ,c ∈R )时,求a 2+b 2+c 2的最小值.解:(1)法一:f (x )=|x -4|+|x -3|≥|(x -4)-(x -3)=1,故函数f (x )的最小值为1,即m =1.法二:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -7,x ≥4,1,3≤x <4,7-2x ,x <3.当x ≥4时,f (x )≥1;当x <3时,f (x )>1;当3≤x <4时,f (x )=1,故函数f (x )的最小值为1,即m =1.(2)(a 2+b 2+c 2)(12+22+32)≥(a +2b +3c )2=1,故a 2+b 2+c 2≥114,当且仅当a =114,b =17,c =314时取等号. 故a 2+b 2+c 2的最小值为114. 6.已知a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =3.求证:b 2a +c 2b +a 2c≥3. 证明:因为a ,b ,c ∈R +,由柯西不等式得 []()a 2+()b 2+()c 2⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫b a 2+⎝⎛⎭⎫c b 2+⎝⎛⎭⎫a c 2≥⎝⎛⎭⎫a ·b a +b ·c b +c ·a c 2 即(a +b +c )⎝⎛⎭⎫b 2a +c 2b +a 2c ≥(b +c +a )2 所以b 2a +c 2b +a 2c ≥a +b +c =3.即b 2a +c 2b +a 2c≥3.1.已知函数f (x )=|x -1|+|x -5|,g (x )=1+x 2.(1)求f (x )的最小值;(2)记f (x )的最小值为m ,已知实数a ,b 满足a 2+b 2=6,求证:g (a )+g (b )≤m .解:(1)因为f (x )=|x -1|+|x -5|,所以f (x )=|x -1|+|x -5|=⎩⎪⎨⎪⎧2x -6(x ≥5)4(1<x <5)6-2x (x ≤1),所以f (x )min =4.(2)证明:由(1)知m =4.由柯西不等式得[1×g (a )+1×g (b )]2≤(12+12)[g 2(a )+g 2(b )], 即[g (a )+g (b )]2≤2(a 2+b 2+2),又g (x )=x 2+1>0,a 2+b 2=6,所以g (a )+g (b )≤4(当且仅当a =b =3时取等号).即g (a )+g (b )≤m .2.已知a >0,b >0,c >0,函数f (x )=|x +a |+|x -b |+c 的最小值为4.(1)求a +b +c 的值;(2)求14a 2+19b 2+c 2的最小值. 解:(1)因为f (x )=|x +a |+|x -b |+c ≥|(x +a )-(x -b )|+c =|a +b |+c ,当且仅当-a ≤x ≤b 时,等号成立.又a >0,b >0,所以|a +b |=a +b ,所以f (x )的最小值为a +b +c ,又f (x )的最小值为4,所以a +b +c =4.(2)由(1)知a +b +c =4,由柯西不等式得⎝⎛⎭⎫14a 2+19b 2+c 2×(4+9+1)≥ ⎝⎛⎭⎫a 2×2+b 3×3+c ×12=(a +b +c )2=16, 故14a 2+19b 2+c 2≥87. 当且仅当12a 2=13b 3=c 1,即a =87,b =187,c =27时等号成立.故14a 2+19b 2+c 2的最小值为87.。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,0成中心对称,那么|φ|的最小值为( )A.π6B.π4C.π3D.π2 答案 A解析 依题意得3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π3+φ=0,8π3+φ=k π+π2,φ=k π-136π(k ∈Z ),因此|φ|的最小值是π6.故选A.2.已知函数y =sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3上是增函数,则实数ω的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,0 B .[-3,0) C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,32 D .(0,3]答案 C解析 由于y =sin x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上是增函数,为保证y =sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3上是增函数,所以ω>0, 且π3ω≤π2,则0<ω≤32.故选C.3.(2017·成都调研)函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2- 3B .0C .-1D .-1- 3 答案 A解析 因为0≤x ≤9,所以-π3≤π6x -π3≤7π6, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.所以y ∈[-3,2],所以y max +y min =2-3,选A.4.(2017·长沙模拟)设函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且是偶函数,则( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4内单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递增D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4内单调递增答案 A解析 由条件,知ω=2.因为f (x )是偶函数,且|φ|<π2,所以φ=π4, 这时f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=2cos2x .因为当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,2x ∈(0,π), 所以f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递减.故选A.5.将函数y =sin x 的图象向左平移π2个单位,得到函数y =f (x )的图象,则下列说法正确的是( )A .y =f (x )是奇函数B .y =f (x )的周期为πC .y =f (x )的图象关于直线x =π2对称D .y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0对称答案 D解析 由题意知,f (x )=cos x ,所以它是偶函数,A 错误;它的周期为2π,B 错误;它的对称轴是直线x =k π,k ∈Z ,C 错误;它的对称中心是点⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0,k ∈Z ,D 正确.故选D.6.(2017·广州综合测试)已知函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫0<φ<π2的图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8,0,则函数f (x )的单调递减区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-3π8,2k π+π8(k ∈Z )B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π8,2k π+5π8(k ∈Z ) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8(k ∈Z )D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ) 答案 D解析 由题意得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×3π8+φ=0,则2×3π8+φ=k π,k∈Z ,解得φ=-3π4+k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π2,所以φ=π4,则f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,则由π2+2k π≤2x +π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,得π8+k π≤x ≤5π8+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8+k π,5π8+k π,k ∈Z ,故选D.7.已知函数y =sin πx3在区间[0,t ]上至少取得2次最大值,则正整数t 的最小值是( )A .6B .7C .8D .9解析 由y =sin πx 3可得T =6,则由图象可知5T4≤t ,即152≤t , ∴t min =8.故选C.8.将函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位长度后关于原点对称,则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为( )A .-32B .-12 C.12 D.32 答案 A解析 将f (x )=sin(2x +φ)的图象左移π6个单位长度得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ的图象,该图象关于原点对称,即为奇函数,则π3+φ=k π(k ∈Z ),且|φ|<π2,所以φ=-π3,即f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,所以当2x -π3=-π3,即x =0时,f (x )取得最小值,最小值为-32,选A.9.若函数f (x )=M sin(ωx +φ)(ω>0)在区间[a ,b ]上是增函数,且f (a )=-M ,f (b )=M ,则函数g (x )=M cos(ωx +φ)在[a ,b ]上( )A .是增函数B .是减函数C .可以取得最大值MD .可以取得最小值-M解析 解法一:(特值法)取M =2,ω=1,φ=0画图象即得答案. 解法二:T =2πω,g (x )=M cos(ωx +φ)=M sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π2=M sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎪⎫x +π2ω+φ,∴g (x )的图象是由f (x )的图象向左平移π2ω⎝ ⎛⎭⎪⎫即T 4得到的.由b -a =T2,可知,g (x )的图象由f (x )的图象向左平移b -a 2得到的. ∴得到g (x )图象如图所示.选C.10.(2018·新疆质检)已知函数f (x )=|sin x |·cos x ,给出下列五个结论:①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2018π3=-34; ②若|f (x 1)|=|f (x 2)|,则x 1=x 2+k π(k ∈Z );③f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上单调递增;④函数f (x )的周期为π;⑤f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0成中心对称. 其中正确的结论是( )A .①⑤B .①②⑤C .②④D .②⑤ 答案 A解析 ①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2018π3=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin 2018π3·cos 2018π3=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-34,∴①正确;②若|f (x 1)|=|f (x 2)|,则⎪⎪⎪⎪⎪⎪12sin2x 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪12sin2x 2,当x 1=0,x 2=π2时也成立,∴②不正确;③∵当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f (x )=|sin x |cos x =⎩⎪⎨⎪⎧-12sin2x ,-π4≤x <0,12sin2x ,0≤x ≤π4,∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上不是单调函数,∴③不正确;④∵f (x +π)≠f (x ),∴函数f (x )的周期不是π,∴④不正确; ⑤∵f (x )=|sin x |cos x=⎩⎪⎨⎪⎧-12sin2x ,-π+2k π<x <2k π,12sin2x ,2k π≤x <π+2k π,k ∈Z ,∴结合图象可知f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0成中心对称,∴⑤正确.故选A. 二、填空题11.设函数f (x )=sin(3x +φ)(0<φ<π),若函数f (x )+f ′(x )是奇函数,则φ=________.答案 2π3解析 由题意得f ′(x )=3cos(3x +φ),f (x )+f ′(x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +φ+π3是奇函数,因此φ+π3=k π(其中k ∈Z ),φ=k π-π3.又0<φ<π,所以φ=2π3.12.将函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<φ<π的图象,仅向右平移4π3,或仅向左平移2π3,所得到的函数图象均关于原点对称,则ω=________.答案 12解析 注意到函数的两条相邻对称轴之间距离是函数周期的一半,即有T 2=4π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3=2π,T =4π,即2πω=4π,ω=12. 13.(2017·绵阳模拟)已知函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,A (a,0),B (b,0)是其图象上两点,若|a -b |的最小值是1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=________. 答案 -2解析 ∵函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数, ∴φ=π2,f (x )=-4sin ωx .A (a,0),B (b,0)是其图象上两点,若|a -b |的最小值是1, 则12·2πω=1,∴ω=π,f (x )=-4sinπx ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=-4sin π6=-2.14.设函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2的最小正周期为π,且其图象关于直线x =π12对称,则在下面四个结论中:①图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称; ②图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫π3,0对称;③在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上是增函数; ④在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,0上是增函数.所有正确结论的编号为________. 答案 ②④解析 ∵y =sin(ωx +φ)的最小正周期为π,∴ω=2ππ=2.又其图象关于直线x =π12对称,得π6+φ=π2+k π(k ∈Z ).令k =0,得φ=π3.∴y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.当x =π3时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=0,∴函数图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称.所以②正确.解不等式-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,得-5π12+k π≤x ≤π12+k π(k ∈Z ),所以④正确.三、解答题15.已知函数f (x )=2sin x +1.(1)设ω为大于0的常数,若f (ωx )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,2π3上单调递增,求实数ω的取值范围;解 (1)当a =1时,f (x )=-cos 2x +cos x +2=-⎝⎛⎭⎪⎫cos x -122+94.∵cos x ∈[-1,1],∴当cos x =12,即x =2k π±π3(k ∈Z )时, f (x )max =94.(2)依题意sin 2x +a cos x +a ≤1,即sin 2x +a (cos x +1)≤1对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2恒成立. 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,0≤cos x ≤1,则1≤cos x +1≤2,∴a ≤ cos 2xcos x +1对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2恒成立. 令t =cos x +1,则1≤t ≤2,∴a ≤(t -1)2t =t 2-2t +1t=t +1t -2对任意1≤t ≤2恒成立,于是a ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫t +1t -2min . 又∵t +1t -2≥0,当且仅当t =1,即x =π2时取等号, ∴a ≤0.。
[基础送分 提速狂刷练]
1.(2017·洛阳模拟)已知关于x的不等式|2x+1|-|x-1|≤log2a(其
中a>0).
(1)当a=4时,求不等式的解集;
(2)若不等式有解,求实数a的取值范围.
解 (1)当a=4时,不等式为|2x+1|-|x-1|≤2.
当x<-12时,-x-2≤2,解得-4≤x<-12;
当-12≤x≤1时,3x≤2,解得-12≤x≤23;
当x>1时,x≤0,此时x不存在,
∴原不等式的解集为x -4≤x≤23.
(2)令f(x)=|2x+1|-|x-1|,
则f(x)= -x-2,x<-12,3x,-12≤x≤1,x+2,x>1.
故f(x)∈-32,+∞,即f(x)的最小值为-32.
若f(x)≤log2a有解,则log2a≥-32,
解得a≥24,即a的取值范围是24,+∞.
2.(2017·广东潮州二模)设函数f(x)=|2x+3|+|x-1|.
(1)解不等式f(x)>4;
(2)若∀x∈-∞,-32,不等式a+1
解 (1)∵f(x)=|2x+3|+|x-1|,
∴f(x)= -3x-2,x<-32,x+4,-32≤x≤1,3x+2,x>1,
f(x)>4⇔ x<-32,-3x-2>4或 -32≤x≤1,x+4>4或 x>1,3x+2>4
⇔x<-2或0
∴不等式f(x)>4的解集为(-∞,-2)∪(0,+∞).
(2)由(1)知,当x<-32时,f(x)=-3x-2,
∵当x<-32时,f(x)=-3x-2>52,
∴a+1≤52,即a≤32.
∴实数a的取值范围为-∞,32.
3.(2017·湖北黄冈调研)已知函数f(x)=|2x-a|+|2x-1|(a∈R).
(1)当a=-1时,求f(x)≤2的解集;
(2)若f(x)≤|2x+1|的解集包含集合12,1,求实数a的取值范围.
解 (1)当a=-1时,f(x)=|2x+1|+|2x-1|,f(x)≤2⇒x+12+
x-
1
2
≤1,上述不等式的几何意义为数轴上点x到两点-12,12距离
之和小于或等于1,则-12≤x≤12,即原不等式的解集为-12,12.
(2)∵f(x)≤|2x+1|的解集包含12,1,
∴当x∈12,1时,不等式f(x)≤|2x+1|恒成立,
∴当x∈12,1时,|2x-a|+2x-1≤2x+1恒成立,
∴2x-2≤a≤2x+2在x∈12,1上恒成立,
∴(2x-2)max≤a≤(2x+2)minx∈12,1,
∴0≤a≤3.故实数a的取值范围是[0,3].
4.(2018·山西八校联考)设函数f(x)=|x+1|+|x-a|.
(1)若f(x)≥5对于x∈R恒成立,求实数a的取值范围;
(2)当a=1时,函数f(x)的最小值为t,且正实数m,n满足m+n
=t,求证:1m+1n≥2.
解 (1)|x+1|+|x-a|表示数轴上的动点x到两定点-1,a的距离
之和,故当a≥4或a≤-6时,|x+1|+|x-a|≥5对于x∈R恒成立,
即实数a的取值范围为(-∞,-6]∪[4,+∞).
(2)证明:因为|x+1|+|x-1|≥|x+1+1-x|=2,所以f(x)min=2,
即t=2,故m+n=2,又m,n为正实数,
所以1m+1n=m+n21m+1n=121+1+nm+mn≥12×(2+2)=2,当
且仅当m=n=1时取等号.
5.(2017·沈阳模拟)设f(x)=|ax-1|.
(1)若f(x)≤2的解集为[-6,2],求实数a的值;
(2)当a=2时,若存在x∈R,使得不等式f(2x+1)-f(x-1)≤7
-3m成立,求实数m的取值范围.
解 (1)显然a≠0,当a>0时,解集为-1a,3a,
则-1a=-6,3a=2,无解;
当a<0时,解集为3a,-1a,令-1a=2,3a=-6,得a=-12.综
上所述,a=-12.
(2)当a=2时,令h(x)=f(2x+1)-f(x-1)
=|4x+1|-|2x-3|
= -2x-4,x≤-14,6x-2,-14
上单调递增,在32,+∞上单调递增,则当x=-14时,h(x)取到
最小值-72,由题意,知-72≤7-3m,则实数m的取值范围是-∞,72.
6.(2018·江西模拟)设f(x)=|x-1|+|x+1|(x∈R).
(1)求证:f(x)≥2;
(2)若不等式f(x)≥|2b+1|-|1-b||b|对任意非零实数b恒成立,求x
的取值范围.
解 (1)证明:f(x)=|x-1|+|x+1|=|1-x|+|x+1|≥|1-x+x+1|
=2.
(2)g(b)=|2b+1|-|1-b||b|≤|2b+1-1+b||b|=3,
∴f(x)≥3,即|x-1|+|x+1|≥3,
当x≤-1时,-2x≥3,∴x≤-1.5;
当-1
综上所述x的取值范围为(-∞,-1.5]∪[1.5,+∞).