【全程复习方略】(广西专用)版高中数学 2.6指数、指数函数课时提能训练 理 新人教A版
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【全程复习方略】(广西专用)高中数学 2.7对数、对数函数课时提能训练 理 新人教A 版(45分钟 100分)一、选择题(每小题6分,共36分)1.已知函数f(x)满足f(x 6)=log 2x ,那么f(32)等于( ) (A)5 (B)8 (C)56 (D)232.(预测题)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧(12)x x≥4f(x +1) x <4,则f(2+log 23)的值为( )(A)124 (B)112 (C)16 (D)133.(易错题)若log a (a 2+1)<log a (2a)<0,则a 的取值范围是( ) (A)(0,1) (B)(0,12)(C)(12,1) (D)(0,1)∪(1,+∞)4.(·重庆高考)设a =131log 2,b =132log 3,c =log 343,则a ,b ,c 的大小关系是( )(A)a <b <c (B)c <b <a(C)b <a <c (D)b <c <a5.函数f(x)=1+log 2x 和g(x)=21+x在同一直角坐标系下的图象大致是( )6.若5a =2b =10c,且abc≠0,则c a +c b等于( )(A)4 (B)3 (C)2 (D)1 二、填空题(每小题6分,共18分)7.设a =13(lg16+log 525-lg 15)-lg0.2,b =(lg2)2+lg2lg50+lg25,则a -b = .8.(·长春模拟)已知f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2t x(x <2)log t (x 2-1) (x≥2),若f(2)=1,则f(f(5))= .9.(·温州模拟)函数f(x)=12log (x 2-2x -3)的单调递增区间是 .三、解答题(每小题15分,共30分)10.(1)计算32lg5lg8000(lg2)11lg600lg0.036lg0.122⋅+--;(2)已知log a x +log c x =2log b x 且x≠1, 求证:c 2=()a log bac .11.已知y =f(x)=log 4(2x +3-x 2). (1)求定义域;(2)求f(x)的单调区间;(3)求y 的最大值,并求取得最大值的x 值. 【探究创新】(16分)已知函数f(x)=lg(a x-b x)(a >1>b >0). (1)求y =f(x)的定义域;(2)在函数y =f(x)的图象上是否存在不同的两点,使得过这两点的直线平行于x 轴;(3)当a ,b 满足什么条件时,f (x)在(1,+∞)上恒取正值. 答案解析1.【解析】选C.设t =x 6,则x =16t ,∴f(t)=log 216t =16log 2t.∴f(32)=16log 232=56,故选C. 2.【解析】选A.因为2+log 23<4,所以f(2+log 23)=f(3+log 23), 而3+log 23>4, 所以f(2+log 23)=23+log 31()2=18×2log 31()2=18×13=124. 3.【解析】选C.∵a 2+1>2a ,又log a (a 2+1)<log a (2a)<0,∴0<a <1,又log a (2a)<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧0<a <12a >1,解得12<a <1.【误区警示】本题易忽视log a (2a)<0这一条件,而误选A ,致误原因是只保证式子有意义,而未保证不等式的成立. 4.【解题指南】先根据对数运算性质化成同底数的形式,再借助对数函数的性质进行比较.【解析】选B.由对数函数的性质知c =log 343=133log 4,由对数函数的单调性知111333321log <log <log 432,即c <b <a.【变式备选】若3a =log 2sin 13,3b =13log b ,(13)c =log 3c ,则( )(A)a >b >c (B)b >c >a (C)c >b >a (D)b >a >c 【解析】选C.∵0<sin 13<1,∴log 2sin 13<0,得a <0,由函数y =3x和y =13log x 的图象可知,在同一坐标系下,其交点的横坐标属于区间(0,1),即b ∈(0,1),由函数y =(13)x和y =log 3 x 的图象可知,在同一坐标系下,其交点的横坐标属于区间(1,+∞),即c >1,因此c >b >a.5.【解析】选D.由f(x)的图象过点(1,1),g(x)的图象过点(-1,1),可排除A 、B 、C 选项.【变式备选】已知函数f(x)=log a (x +b)的大致图象如图,其中a 、b 为常数,则函数g(x)=a x+b 的大致图象是( )【解析】选B.由图象可知,f(x)为减函数且0<f(0)<1,故0<a <1,0<b <1,∴g(x)为减函数且g(0)>1,故选B.6.【解题指南】将指数形式转化为对数形式,将5a=c210和2b=c 210两边同时取对数分别求出c a 与cb的值,然后利用对数的运算法则求解.【解析】选C. ∵5a=c 210,∴lg5a=c 2lg10,即alg5=c 2,得ca =2lg5.同理cb=2lg2,∴c a +cb=2lg5+2lg2=2lg10=2. 7.【解题指南】先对a 、b 进行化简再比较大小.由于涉及的是常用对数,且a 、b 中都出现有lg2和lg5,化简中除要用到一般对数的运算性质外,还要特别注意利用常用对数的一个性质lg2+lg5=lg10=1. 【解析】a =13(lg16+log 552-lg5-1)-lg5-1=13(lg24+2+lg5)+lg5=13(4lg2+4lg5+2)=13(4lg10+2)=2, b =(lg2)2+lg2lg(2×52)+lg52=2(l g2)2+2lg2lg5+2lg5 =2lg2(lg2+lg5)+2lg5=2(lg2+lg5)=2. ∴a -b =2-2=0. 答案:0【方法技巧】对数的化简技巧(1)对于同底的对数的化简,常用方法有:①“收”,将同底的两对数的和(差)化成积(商)的对数; ②“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差).(2)对于常用对数的化简要创设情境,充分利用“lg5+lg2=1”来解题. (3)对于有多重对数符号的对数的化简,应从内到外逐层化简求值.(4)在计算真数是“ ± ”的式子时,常用方法是“先平方后开方”或“取倒数”.8.【解析】因2≥2,所以f(2)=log t (22-1)=log t 3=1,解得t =3.因为5>2,所以f(5)=log 3[(5)2-1]=log 34,显然log 34<log 39=2,故f(f(5))=f(log 34)=2×3log 43=2×4=8.答案:89.【解析】作出真数对应的函数g(x)=x 2-2x -3>0的图象(如图所示),∵底数12∈(0,1),∴f(x)=12log g(x)是减函数,而g(x)的递减区间为(-∞,-1),∴f(x)=12log g(x)的单调递增区间是(-∞,-1).答案:(-∞,-1)10.【解析】(1)分子=lg5(3+3lg2)+3(lg2)2=3lg5+3lg2(lg5+lg2)=3; 分母=(lg6+2)-lg361 000×110=lg6+2-lg 6100=4,∴原式=34.(2)log a x +log a x log a c =2log a xlog a b ,∵x ≠1,∴log a x ≠0,∴1+1log a c =2log a b ⇒2log a c =(log a c +1)log a b ,∴log a c 2=log a (ac)·log a b =log a ()a log bac ,∴c 2=()a log bac .11.【解析】(1)由真数2x +3-x 2>0,解得-1<x <3. ∴定义域是{x|-1<x <3}.(2)令u =2x +3-x 2,则u >0,y =log 4u. 由于u =2x +3-x 2=-(x -1)2+4,考虑到定义域,其增区间是(-1,1],减区间是[1,3).又y =log 4u 在u ∈(0,+∞)上是增函数,故该函数的增区间是(-1,1],减区间是[1,3). (3)∵u =2x +3-x 2=-(x -1)2+4≤4, ∴y =log 4(2x +3-x 2)≤log 44=1.∴当x =1,u 取得最大值4时,y 取得最大值1. 【探究创新】【解题指南】(1)利用求函数定义域的方法求解;(2)(3)利用函数的单调性即可判断. 【解析】(1)由a x -b x>0得(a b )x >1,且a >1>b >0,得ab >1,所以x >0,即f(x)的定义域为(0,+∞).(2)不存在.任取x 1>x 2>0,a >1>b >0,则12xx a a >,12x xb b <,所以1xa -1xb >2xa -2xb >0,即lg(1xa -1xb )>lg(2xa -2xb ),故f(x 1)>f(x 2),所以f(x)在(0,+∞)上为增函数;假设函数y =f(x)的图象上存在不同的两点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),使过这两点的直线平行于x 轴,则x 1≠x 2,y 1=y 2,这与f(x)是增函数矛盾.故函数y =f(x)的图象上不存在不同的两点使过这两点的直线平行于x 轴. (3)因为f(x)是增函数,所以当x ∈(1,+∞)时,f(x)>f(1). 这样只需f(1)=lg(a -b)≥0,即当a ≥b +1时,f(x)在(1,+∞)上恒取正值.。
【全程复习方略】(广西专用)2013版高中数学 单元评估检测(六)课时提能训练 理 新人教A 版(第六章) (120分钟 150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知不等式|x -12|≤32的解集为A ,函数y =lg(4x -x 2)的定义域为B ,则A∩B=( )(A)[1,4) (B)[-1,0) (C)[2,4) (D)(0,2] 2.不等式2x >-3的解集是( )(A)(-∞,-23)(B)(-∞,-23)∪(0,+∞)(C)(-23,0)∪(0,+∞)(D)(-23,0)3.(2012·柳州模拟)当x 是正实数时,下列各函数中,最小值是2的是( ) (A)y =x 2-2x +4 (B)y =x +16x(C)y =x 2+2+1x 2+2(D)y =x +1x4.(预测题)设f(x)=lg(21-x +a)是奇函数,则使f(x)<0的x 的取值范围是( )(A)(-1,0) (B)(0,1)(C)(-∞,0) (D)(-∞,0)∪(1,+∞)5.(2012·北海模拟)函数y =f(x)的图象是圆心在原点的单位圆的两段弧(如图),则不等式f(x)<f(-x)+2x 的解集为( )(A){x|-22<x<0或22<x≤1} (B){x|-1≤x<-22或22<x≤1} (C){x|-1≤x<-22或0<x<22} (D){x|-22<x<22且x≠0} 6.对一切实数x ,不等式x 2+a|x|+1≥0恒成立,则实数a 的取值范围是( ) (A)[-2,+∞) (B)(-∞,-2) (C)[-2,2] (D)[0,+∞)7.(2012·南宁模拟)已知f(x)是偶函数,当x>0时,f(x)=x +4x ,且当x∈[-3,-1]时, n≤f(x)≤m 恒成立,则m -n 的最小值是( ) (A)13 (B)23 (C)43(D)1 8.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x<0x -1,x≥0,则不等式x +(x +1)f(x +1)≤1的解集是( )(A)[-1,2-1] (B)(-∞,1](C)(-∞,2-1] (D)[-2-1,2-1] 9.函数f(x)=2+x x -1的定义域为集合A ,关于x 的不等式(12)2x >2-a -x(a∈R)的解集为B ,若A∩B=B ,则实数a 的取值范围为( )(A)[0,+∞) (B)[2,+∞) (C)(-∞,-2] (D)(-∞,0]10.(2012·梧州模拟)已知函数f(x)=2x 的反函数为y =f -1(x),若f -1(a)+f -1(b)=4,则1a +4b 的最小值为( )(A)54 (B)94 (C)916(D)1 11.半圆的直径AB =6,O 为圆心,C 为半圆上不同于A ,B 的任意一点,若P 为半径OC 上的动点,则(PA +PB )·PC 的最小值为( ) (A)92 (B)9 (C)-92(D)-9 12.已知函数f(x)=2x 2+(4-m)x +4-m ,g(x)=mx ,若对于任一实数x ,f(x)与g(x)的值至少有一个为正数,则实数m 的取值范围是( )(A)[-4,4] (B)(-4,4) (C)(-∞,4) (D)(-∞,-4)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上) 13.已知-1<2x -1<1,则2x -1的取值范围为 .14.若不等式x 2-2ax +a>0对x∈R 恒成立,则关于t 的不等式a2t +1<2t 2t 3a +-的解集为 .15.(2012·西安模拟)设正数x 、y 、z 满足(x +y)(x +z)=2,则xyz·(x+y +z)的最大值是 . 16.(易错题)已知关于x 的不等式2x +a2x +a<2的解集为A ,若1A ,则实数a 的取值范围为 .三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)解关于x 的不等式56x 2+ax -a 2<0.18.(12分)已知f(x)=|x|+|x -3|,若不等式f(x)>a -x 恒成立,求实数a 的取值范围.19.(12分)已知点M(x 1,f(x 1))是函数f(x)=1x ,x∈(0,+∞)图象C 上的一点,记曲线C 在点M 处的切线为l .(1)求切线l 的方程;(2)设l 与x 轴,y 轴的交点分别为A 、B ,求△AOB 周长的最小值(O 为坐标原点). 20.(12分)已知x>0,y>0,z>0,x +y +z =1,求证:x 2x +y +y 2y +z +z 2z +x ≥12.21.(12分)(2012·桂林模拟)已知函数f(x)=-x 3+3x 2+9x +a. (1)求f(x)的单调递减区间;(2)若f(x)在区间[-2,2]上的最大值为20,求它在该区间上的最小值.22.(12分)(2011·广东高考)设b>0,数列{a n }满足a 1=b ,a n =nba n -1a n -1+2n -2(n≥2),(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对于一切正整数n ,a n ≤bn +12n +1+1.答案解析1.【解析】选D.|x -12|≤32⇒-32≤x -12≤32⇒-1≤x ≤2,y =lg(4x -x 2)的定义域为B ={x|4x -x 2>0}={x|0<x<4}.∴A ∩B ={x|0<x ≤2}.2.【解析】选B.2x >-3⇒2+3x x >0⇒x>0或x<-23.3.【解析】选D.当x ∈(0,+∞)时,y =x 2-2x +4=(x -1)2+3≥3(当x =1时取等号), y =x +16x ≥8(当x =4时取等号),y =x 2+2+1x 2+2>2, y =x +1x≥2(当x =1时取等号).4.【解题指南】先根据奇函数的性质求出a 的值,再解不等式. 【解析】选A.∵f(x)为奇函数, ∴对任意x 有lg(21-x +a)=-lg(21+x +a) 即21-x +a =121+x+a 整理得(2+a)2-a 2x 2=1-x 2∴⎩⎪⎨⎪⎧(2+a)2=1-a 2=-1解得a =-1,∴f(x)=lg x +11-x ,由f(x)<0得0<x +11-x <1,∴-1<x<0.5.【解析】选A.由原题图知f(x)是奇函数, ∵f(x)<-f(x)+2x ,∴2f(x)<2x ,∴f(x)<x. 又∵在半径为1的圆弧上,当x =±22时,f(x)=x ,由数形结合可知,解集为A. 6.【解析】选A.当x =0时,对任意实数a ,不等式都成立;当x ≠0时, a ≥-x 2+1|x|=-(|x|+1|x|)=f(x),问题等价于a ≥f(x)max ,∵f(x)max =-2,故a ≥-2.综上可知,a 的取值范围是[-2,+∞). 7.【解析】选D.设x<0,则-x>0, ∴f(-x)=-(x +4x).又y =f(x)是偶函数, ∴f(x)=f(-x)=-(x +4x).当x ∈[-3,-1]时,f(x)在x ∈[-3,-2]上为减函数,在x ∈[-2,-1]上为增函数, 所以4=f(-2)≤f(x)≤f(-1)=5.要使当x ∈[-3,-1]时,n ≤f(x)≤m 恒成立,则m -n 的最小值是5-4=1.8.【解析】选C.当x +1<0即x<-1时,不等式x +(x +1)f(x +1)≤1⇒x +(x +1)[-(x +1)+1]≤1⇒x 2+1≥0,∴x<-1时不等式成立.当x +1≥0即x ≥-1时,不等式x +(x +1)f(x +1)≤1⇒x +(x +1)[(x +1)-1]≤1⇒x 2+2x -1≤0,解得-1-2≤x ≤-1+2,∴-1≤x ≤-1+ 2. 综上:不等式的解集为(-∞,2-1].9.【解析】选C.由2+xx -1≥0且x -1≠0,解得x ≤-2或x>1,于是A =(-∞,-2]∪(1,+∞). (12)2x >2-a -x ⇒(12)2x >(12)a +x ⇒2x<a +x ⇒x<a , 所以B =(-∞,a).因为A ∩B =B ,所以B ⊆A ,所以a ≤-2. 即a 的取值范围是(-∞,-2].10.【解析】选D.由题意,得f -1(x)=log 2x. ∴f -1(a)+f -1(b)=log 2a +log 2b =4(a>0,b>0), ∴ab =16, ∴1a +4b≥24ab=214=1. 当且仅当1a =4b,即a =2,b =8时“=”成立.11.【解析】选C.由题意(PA +PB )·PC =2PO ·PC ,由于P ,O ,C 三点共线,所以PO ·PC =-|PO |·|PC |=-|PO |·(3-|PO |)≥-(|PO |(3|PO |)2+-)2=-94,当且仅当|PO |=3-|PO |,即|PO |=32,P 为半径OC 的中点时等号成立,此时(PA +PB )·PC 取得最小值-92,故选C.12.【解析】选C.当m =0时,f(x)=2x 2+4x +4,g(x)=0,∵f(x)=2(x 2+2x +2)=2(x +1)2+2>0, ∴m =0符合题意.若m<0,在x<0时,g(x)>0;在x ≥0时,g(x)≤0, ∴需要f(x)=2x 2+(4-m)x +4-m>0在[0,+∞)上恒成立. ∵m -44<0,∴f(0)=4-m>0,∴m<4, ∴m<0符合题意.若m>0,在x>0时,g(x)>0;在x ≤0时,g(x)≤0, ∴需使f(x)=2x 2+(4-m)x +4-m>0在(-∞,0]上恒成立, ∴⎩⎪⎨⎪⎧m -44≤0,Δ=(4-m)2-8(4-m)<0,或⎩⎪⎨⎪⎧m -44>0,f(0)=4-m>0,∴0<m<4,综上可知m<4.13.【解析】由-1<2x -1<1可得0<x<1,故2x >2,所以2x -1>1.答案:(1,+∞)14.【解题指南】利用恒成立求得a 的范围,再利用指数函数的单调性将指数不等式转化为整式不等式求解.【解析】由x 2-2ax +a>0对x ∈R 恒成立得 Δ=4a 2-4a<0,即0<a<1,∴函数y =a x是R 上的减函数,∴2t +1>t 2+2t -3. 解得-2<t<2. 答案:(-2,2)15.【解析】∵(x +y)(x +z)=2,∴x 2+xy +xz =2-yz>0.∴xyz(x +y +z)=yz(x 2+xy +xz)=yz(2-yz)≤(yz +2-yz 2)2=1.当且仅当yz =2-yz 即yz =1时取等号. 答案:1 16.【解题指南】1A 等价于x =1时,不等式2x +a2x +a<2不成立.【解析】由1A 得2+a 21+a≥2或1+a =0,即a 2-2a 1+a ≥0或a =-1,解得-1<a ≤0或a ≥2或a =-1,即-1≤a ≤0或a ≥2. 答案:-1≤a ≤0或a ≥2【方法技巧】不等式不成立时参数的求解方法(1)x =a 时不等式f(x)g(x)<h(x)不成立有两种可能:①x =a 时不等式f(x)g(x)<h(x)本身无意义;②f(a)g(a)≥h(a). (2)由于f(x)g(x)<h(x)⇔f(x)-g(x)h(x)g(x)<0⇔g(x)[f(x)-g(x)h(x)]<0,故x =a 时不等式f(x)g(x)<h(x)不成立等价于g(x)[f(x)-g(x)h(x)]<0不成立,这样可使解答过程变得简单.如本题2x +a 2x +a <2⇒a 2-2a x +a<0⇒a(x +a)(a -2)<0,因此由1A 得a(1+a)(a -2)≥0,即-1≤a ≤0或a ≥2.17.【解题指南】注意对参数a 的讨论,注意分类的标准,要做到不重不漏. 【解析】原不等式可化为(7x +a)(8x -a)<0, 即(x +a 7)(x -a8)<0.①当-a 7<a 8,即a>0时,-a 7<x<a8;②当-a 7=a8,即a =0时,原不等式解集为Ø;③当-a 7>a 8,即a<0时,a 8<x<-a 7.综上可知:当a>0时,原不等式的解集为{x|-a 7<x<a8};当a =0时,原不等式的解集为Ø;当a<0时,原不等式的解集为{x|a 8<x<-a7}.18.【解析】不等式f(x)>a -x 即a <f(x)+x. f(x)+x =⎩⎪⎨⎪⎧3-x ,x <0,x +3,0≤x <3,3x -3,x ≥3.当x <0时,f(x)+x 的取值范围是(3,+∞); 当0≤x <3时,f(x)+x 的取值范围是[3,6); 当x ≥3时,f(x)+x 的取值范围是[6,+∞). 所以f(x)+x 的取值范围是[3,+∞),因此,使不等式f(x)>a -x 恒成立的a 的取值范围是(-∞,3).19.【解析】(1)f ′(x)=-1x 2,∴k =f ′(x 1)=-1x 21.∴切线方程为y -1x 1=-1x 21(x -x 1),即y =-1x 21x +2x 1.(2)在y =-1x 21x +2x 1中,令y =0得x =2x 1,∴A(2x 1,0).令x =0,得y =2x 1,∴B(0,2x 1).∴△AOB 的周长m =2x 1+2x 1+(2x 1)2+(2x 1)2.∴m =2(x 1+1x 1+x 21+1x 21),x 1∈(0,+∞).令t =x 1+1x 1,∵x 1∈(0,+∞),∴t ≥2.∴当t =2,即x 1=1时,m 最小=2(2+2). 故△AOB 周长的最小值是4+2 2.20.【证明】∵x>0,y>0,z>0,x +y +z =1 ∴x 2x +y +y 2y +z +z 2z +x =12×2×(x 2x +y +y 2y +z +z 2z +x) =12[(x +y)+(y +z)+(z +x)]×(x 2x +y +y 2y +z +z 2z +x) =12[x 2+y 2+z 2+(x +y y +z y 2+y +z x +y x 2)+(x +y z +x z 2+z +x x +y x 2)+(y +z z +x z 2+z +x y +z y 2)] ≥12(x 2+y 2+z 2+2xy +2zx +2yz) =12(x +y +z)2=12. 【方法技巧】“1”的代换运用基本不等式求最值或证明不等式时,常利用已知条件巧换“1”,即把“1”代换成一个复杂的式子,变形(如乘开等)创造利用基本不等式的条件.如已知a ,b ∈正实数且a +b =2,求1a +1b 的最小值,其解法为:1a +1b =(1a +1b )·12(a +b)=12(2+b a +a b )≥12(2+2)=2,当且仅当a =b =1时,“=”成立,∴1a +1b 的最小值为2.21.【解析】(1)f ′(x)=-3x 2+6x +9. 令f ′(x)<0,解得x<-1或x>3,所以函数f(x)的单调递减区间为(-∞,-1),(3,+∞).(2)因为f(-2)=8+12-18+a =2+a ,f(2)=-8+12+18+a =22+a. 所以f(2)>f(-2),因为在(-1,3)上f ′(x)>0,在[-2,-1)上f ′(x)<0,所以f(x)在[-1,2]上单调递增,在[-2,-1)上单调递减,因此f(2)和(-1)分别是f(x)在区间[-2,2]上的最大值和最小值.于是有22+a =20,解得a =-2. 故f(x)=-x 3+3x 2+9x -2. 因此f(-1)=1+3-9-2=-7.即函数f(x)在区间[-2,2]上的最小值为-7.22.【解析】(1)方法一:由a n =nba n -1a n -1+2n -2可得n a n =2b ·n -1a n -1+1b,当b =2时,n a n =n -1a n -1+12,则数列{n a n }是以1a 1=12为首项,12为公差的等差数列,∴n a n =n2,从而a n =2. 当b ≠2时,n a n +12-b =2b (n -1a n -1+12-b),则数列{n a n +12-b }是以1a 1+12-b =2b(2-b)为首项,2b为公比的等比数列, ∴n a n +12-b =2b(2-b)·(2b )n -1=12-b ·(2b )n , ∴a n =nb n(2-b)2n -bn, 综上a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,(b =2)nb n(2-b)2n -bn,(b>0,b ≠2).方法二: 当b =2时,n a n =n -1a n -1+12,则数列{n a n }是以1a 1=12为首项,12为公差的等差数列,∴n a n =n2,从而a n=2.当b ≠2时,a 1=b ,a 2=2b 2b +2=2b 2(b -2)b 2-22,a 3=3b 3b 2+2b +4=3b 3(b -2)b 3-23,猜想a n =nb n (b -2)b n -2n,下面用数学归纳法证明: ①当n =1时,猜想显然成立;②假设当n =k 时,a k =kb k(b -2)b k -2k成立,则 a k +1=(k +1)b ·a k a k +2k =(k +1)b ·kb k(b -2)kb k (b -2)+2k(b k -2k )=(k +1)b k +1(b -2)b k +1-2k +1, 所以当n =k +1时,猜想成立, 由①②知,∀n ∈N *,a n =nb n(b -2)b n -2n. 综上a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,(b =2)nb n(b -2)b n -2n,(b>0,b ≠2)(2)当b =2时,a n =2,bn +12n +1+1=2,∴a n =bn +12n +1+1,从而原不等式成立;当b ≠2时,要证a n ≤b n +12n +1+1,只需证nb n(2-b)2n -b n ≤b n +12n +1+1,即证n(2-b)2n -b n ≤b 2n +1+1b n ,即证n 2n -1+2n -2b +2n -3b 2+…+2b n -2+b n -1≤b 2n +1+1bn ,即证n ≤2n -1b n +2n -2b n -1+2n -3b n -2+…+2b 2+1b +b 22+b 223+…+b n -12n +bn2n +1,而上式右边=(2n -1b n +b n2n +1)+(2n -2b n -1+b n -12n )+…+(2b 2+b 223)+(1b +b22)>22n -1b n ·bn2n +1+22n -2b n -1·bn -12n +…+22b 2·b223+21b ·b22=n. ∴当b ≠2时,原不等式也成立,从而原不等式成立.【变式备选】(2012·柳州模拟)已知函数f(x)=2(ln 1+x +12x 2)-ax ,其中a 为常数.(1)若f(x)在(0,1)上单调递增,求实数a 的取值范围; (2)在(1)的条件下求证:122+232+…+n -1n 2<ln n +12.【解析】(1)由题意x ∈(-1,+∞)且f ′(x)=2x -a +1x +1因为f(x)在(0,1)上单调递增,所以f ′(x)=2x -a +1x +1≥0在(0,1)上恒成立.即a ≤2x +1x +1=2(x +1)+1x +1-2在(0,1)上恒成立.∵2(x +1)+1x +1-2>1,∴a ≤1.(2)由(1)有当a =1时f(x)在(0,1)上单调递增,∴f(x)>f(0)⇒ln(x +1)>x -x 2,令x =1n ∈(0,12]⊆(0,1)(n ≥2), 所以ln(1n +1)>1n -1n 2⇒ln n +1n >n -1n 2, ∴n 2k 2k 1k =-∑=122+232+…+n -1n 2<ln 32+ln 43+…+ln n +1n =ln n +12.。
【全程复习方略】(广西专用)2013版高中数学 阶段滚动检测(三)课时提能训练 理 新人教A 版第一~八章 (120分钟 150分) 第I 卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.(2012·河池模拟)已知圆x 2+y 2=4与圆x 2+y 2-6x +6y +14=0关于直线l 对称,则直线l 的方程是( )(A)x -2y +1=0 (B)2x -y -1=0 (C)x -y +3=0 (D)x -y -3=02.(滚动单独考查)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3=6,a 2+a 4=0,则公差d 为( )(A)1 (B)-3 (C)-2 (D)33.(2012·南宁模拟)抛物线y 2=4x 的焦点坐标为( ) (A)(-1,0) (B)(1,0) (C)(2,0) (D)(-2,0)4.(滚动交汇考查)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线与圆(x -2)2+y 2=3相切,则此双曲线的离心率为( )(A) 1.5 (B)2 (C)3.5 (D)45.设椭圆x 2m 2+y 2n 2=1(m>0,n>0)的焦点在抛物线y 2=8x 的准线上,离心率为12,则椭圆的方程为( )(A)x 212+y 216=1 (B)x 216+y212=1 (C)x 248+y 264=1 (D)x 264+y248=1 6.在数列{a n }中,a n =2n -7,则当前n 项和取得最小值时的n 的值等于( ) (A)3 (B)4 (C)3或4 (D)4或57.椭圆x 26+y 22=1与双曲线x 23-y2b 2=1有公共的焦点F 1,F 2,P 是两曲线的一个交点,则cosF 1PF 2=( )(A)34 (B)14 (C)13 (D)238.(滚动交汇考查)若直线ax -by +2=0(a>0,b>0)被圆x 2+y 2+2x -4y +1=0截得的弦长为4,则1a +1b 的最小值是( ) (A)2+32 (B)22+3(C)3 (D)139.(滚动单独考查)(2012·百色模拟)已知等比数列{a n }的公比q =2,其前4项和S 4=60,则a 2等于( ) (A)8 (B)6 (C)-8 (D)-610.已知点P 在抛物线y 2=4x 上,那么点P 到点Q(2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( ) (A)(14,-1) (B)(14,1)(C)(1,2) (D)(1,-2)11.已知F 1、F 2分别为双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点, M 为双曲线上除顶点外的任意一点,且△F 1MF 2的内切圆交实轴于点N ,则|F 1N|·|NF 2|的值为( )(A)b 2(B)a 2(C)c 2(D)a 2-b2a12.设F 1、F 2分别是椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点,若在其右准线上存在点P ,使线段PF 1的中垂线过点F 2,则椭圆离心率的取值范围是( ) (A)(0,22] (B)(0,33] (C)[22,1) (D)[33,1) 第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.(滚动单独考查)(2012·贵港模拟)已知数列{a n }的前n 项的和为S n ,若S n =3n -1(n∈N *),则a 2 009+a 2 011a 2 010的值为 .14.已知正方形一条边在直线y =x +4上,顶点A 、B 在抛物线y 2=x 上,则正方形的边长为 . 15.设双曲线x 29-y216=1的右顶点为A ,右焦点为F ,过点F 平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B ,则△AFB 的面积为 .16.(滚动交汇考查)向量集合M ={a |a =(1,2)+λ(2,1),λ∈R},N ={a |a =(2cos θ,0)+(-1,2sin θ),θ∈R},则M∩N= .三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,离心率为45,F 1、F 2分别为椭圆的左、右焦点,椭圆上有一点P ,∠F 1PF 2=π3,且△PF 1F 2的面积为33,求椭圆的方程.18.(12分)(滚动交汇考查)已知函数f(x)=1a (x +cx )(x≠0,a>0,c>0).当x∈(0,+∞)时,函数f(x)在x=2处取得最小值1. (1)求函数f(x)的解析式;(2)设k>0,解关于x 的不等式(3k +1)-4f(x) >2k(k +1)-4x.19.(12分)(2012·钦州模拟)已知等差数列{a n },S n 为其前n 项的和,a 2=0,a 5=6,n∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =n a3,求数列{b n }的前n 项的和.20.(12分)已知可行域⎩⎨⎧y≥0x -3y +2≥03x +y -23≤0的外接圆C 与x 轴交于点A 1、A 2,椭圆C 1以线段A 1A 2为长轴,离心率e =22. (1)求圆C 及椭圆C 1的方程;(2)设椭圆C 1的右焦点为F ,点P 为圆C 上异于A 1、A 2的动点,过原点O 作直线PF 的垂线交直线x =22于点Q ,判断直线PQ 与圆C 的位置关系,并给出证明.21.(12分)如图,已知M(m ,m 2),N(n ,n 2)是抛物线C :y =x 2上两个不同点,且m 2+n 2=1,m +n≠0.直线l 是线段MN 的垂直平分线.设椭圆E 的方程为x 22+y2a =1(a >0,a≠2).(1)当M ,N 在抛物线C 上移动时,求直线l 的斜率k 的取值范围;(2)已知直线l 与抛物线C 交于A ,B 两个不同的点,与椭圆E 交于P ,Q 两个不同的点.设AB 中点为R ,PQ 中点为S ,若OR ·OS =0,求椭圆E 的离心率的范围.22.(12分)(2011· 浙江高考)已知抛物线C 1:x 2=y ,圆C 2:x 2+(y -4)2=1的圆心为点M. (1)求点M 到抛物线C 1的准线的距离;(2)已知点P 是抛物线C 1上一点(异于原点),过点P 作圆C 2的两条切线,交抛物线C 1于A ,B 两点,若过M ,P 两点的直线l 垂直于AB ,求直线l 的方程.答案解析1.【解析】选D.由题意知,直线l 为两圆圆心连线的垂直平分线,两圆圆心分别为O(0,0),P(3,-3),则线段OP 的中点Q(32,-32),直线OP 的斜率k OP =-1,则直线l 的斜率为k =1,故直线l 的方程为y -(-32)=x -32,即x -y -3=0.2.【解析】选C.因为a 2+a 4=0,所以2a 3=0,即a 3=0,又因为S 3=(a 1+a 3)×32=6,所以a 1=4,所以公差d =a 3-a 13-1=0-43-1=-2.3.【解析】选B.由题意知p =2,所以焦点坐标为(p2,0),即(1,0).4.【解析】选B.双曲线的渐近线方程为bx ±ay =0.由题意得,圆心到渐近线的距离等于圆的半径,即 |2b ±0×a|b 2+a2=3,整理得b =3a ,故c =a 2+b 2=a 2+3a 2=2a ,故离心率e =c a =2. 5.【解析】选B.抛物线的准线方程为x =-2,故椭圆的左焦点坐标为(-2,0),显然椭圆的焦点在x 轴上,且c =2.又因为离心率为12,所以a =4,b 2=a 2-c 2=12,故椭圆的方程为x 216+y 212=1 .6.【解析】选A.令2n -7<0,求得n<72,∵n ∈N *,∴1≤n ≤3,即数列的前3项均为负数,从第4项开始为正,故选A. 7.【解析】选C.由题意知b 2=1,故双曲线方程为x 23-y 2=1.设交点P 在第一象限,F 1,F 2分别为左、右焦点,|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则⎩⎨⎧m +n =26m -n =23,∴m =6+3,n =6-3, 在△F 1PF 2中,cosF 1PF 2=m 2+n 2-(2c)22mn =13,故选C.8.【解析】选A.圆的方程可化为(x +1)2+(y -2)2=4,其圆心C(-1,2),半径r =2,由弦长为4可知圆心在直线上,即-a -2b +2=0,即a +2b =2,而1a +1b =12(a +2b)( 1a +1b )=12(3+2b a +a b )≥12(3+22)=2+32,当且仅当2b a =ab 时取等号,即a =22-2,b =2-2时取等号.9.【解析】选A.设首项为a 1,由已知得:a 1(1-24)1-2=60,∴15a 1=60,∴a 1=4,∴a 2=4×2=8,故选A. 10.【解析】选A.如图, ∵点Q(2,-1)在抛物线的内部,由抛物线的定义,点P 到F 的距离等于点P 到直线x =-1的距离.过点Q 作x =-1的垂线QH ,交抛物线于点K ,则点K 为取最小值时所求的点.当y =-1时,得x =14.∴满足条件的点P 的坐标为(14,-1).11.【解析】选A.由已知,得|MF 1|-|MF 2|=±2a ,作图,易知|F 1N|-|NF 2|=±2a ,又|F 1N|+|NF 2|=2c ,∴|F 1N|·|NF 2|=(2c)2-(±2a)24=c 2-a 2=b 2.12.【解析】选D.椭圆的右准线方程为x =a2c ,F 1(-c,0),F 2(c,0),P(a2c ,y),PF 1的中垂线过F 2, 则|F 1F 2|=|F 2P|, ∴2c =(a 2c -c)2+y 2⇒y 2=3c 2+2a 2-a 4c2. 当y =0时,y 2最小,即3c 2+2a 2-a4c 2最小.此时3e 2-1e 2+2≥0⇒e ≥33,又e <1,∴e 的取值范围是[33,1). 【方法技巧】求解圆锥曲线离心率的取值范围的方法 (1)直接根据题意建立a ,c 的不等关系求解; (2)借助平面几何关系建立a ,c 的不等关系求解; (3)借助数形结合建立a ,c 的不等关系求解;(4)利用圆锥曲线的相关性质建立a ,c 的不等关系求解; (5)运用判别式建立a ,c 的不等关系求解. 13.【解析】∵a 1=S 1=2,a n =S n -S n -1=2·3n -1(n ≥2),又当n =1时,2·30=2=a 1, ∴a n =2·3n -1,∴a 2 009+a 2 011a 2 010=2·32008+2·320102·32 009=103. 答案:10314.【解析】设正方形的另一边所在的直线方程为y =x +m ,该直线与抛物线y 2=x 交于A 、B 两点. ∴(x +m)2=x ⇒x 2+(2m -1)x +m 2=0, 且(2m -1)2-4m 2>0,即m <14,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),∴x 1+x 2=1-2m ,x 1x 2=m 2. ∴|AB|=2(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =2(1-4m)=|4-m|2,即21-4m =|4-m|,∴m =-2或-6, ∴|AB|=32或5 2. 答案:32或5 215.【解析】双曲线的右顶点坐标A(3,0),右焦点坐标F(5,0),设一条渐近线方程为y =43x ,建立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =43(x -5)x 29-y 216=1,得交点纵坐标y =-3215,从而S △AFB =12×2×3215=3215.答案:321516.【解析】集合M :a =(1,2)+λ(2,1)=(1+2λ,2+λ),对于集合N :a =(2cos θ,0)+(-1,2sin θ)=(2cos θ-1,2sin θ),因为当且仅当集合M 与N 的元素中,向量的坐标对应相等时,才是M ∩N 的元素,即⎩⎪⎨⎪⎧2cos θ-1=1+2λ2sin θ=2+λ,消去λ,解得⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=0cos θ=-1或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=45cos θ=35,所以M ∩N ={(-3,0),(15, 85)}.答案:{(-3,0),(15,85)}17.【解析】设椭圆的方程为x 2a 2+y2b 2=1(a>b>0),F 1(-c,0)、F 2(c,0).因为点P 在椭圆上,所以|PF 1|+|PF 2|=2a. 在△PF 1F 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos π3=(|PF 1|+|PF 2|)2-3|PF 1||PF 2|, 即4c 2=4a 2-3|PF 1|·|PF 2|.又因S △PF 1F 2=33,所以12|PF 1|·|PF 2|sin π3=33,得|PF 1|·|PF 2|=12.所以4c 2=4a 2-36,得b 2=9,即b =3. 又e =c a =45,故a 2=259b 2=25.所以所求椭圆的方程为x 225+y29=1.18.【解析】(1)∵a>0,c>0,∴当x>0时,f(x)=1a (x +c x )≥1a ·2 c.当x =c x 即x =c 时,函数f(x)取得最小值2ca.由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧c =22ca=1⇒⎩⎪⎨⎪⎧c =4a =4,∴f(x)=x 2+44x (x ≠0).(2)(3k +1)-4f(x)>2k(k +1)-4x ⇒(3k +1)-4·x 2+44x >2k(k +1)-4x ⇒ x 2-(3k +1)x +2k(k +1)x <0⇒(x -2k)[x -(k +1)]x <0.∵k>0,∴k +1>k>0. ①当0<k<1时,0<2k<k +1,原不等式的解集为(-∞,0)∪(2k ,k +1); ②当k>1时,0<k +1<2k ,原不等式的解集为(-∞,0)∪(k +1,2k); ③当k =1时,0<k +1=2k , 原不等式的解集为(-∞,0). 综上所述,当0<k<1时, x ∈(-∞,0)∪(2k ,k +1); 当k =1时,x ∈(-∞,0);当k>1时,x ∈(-∞,0)∪(k +1,2k).19.【解析】(1)依题意⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =0,a 1+4d =6.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2,d =2.∴a n =2n -4.(2)由(1)可知b n =32n -4,b n +1b n=9, 所以数列{b n }是首项为19,公比为9的等比数列,19(1-9n )1-9=172(9n-1).所以数列{b n }的前n 项的和为172(9n-1).【变式备选】在等比数列{a n }中,a n >0(n ∈N *),公比q ∈(0,1),且a 1a 5+2a 3a 5+a 2a 8=25,又a 3与a 5的等比中项为2.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a n ,求数列{b n }的前n 项和S n ;(3)是否存在k ∈N *,使得S 11+S 22+…+S n n <k 对任意n ∈N *恒成立,若存在,求出k 的最小值;若不存在,请说明理由.【解析】(1)∵a 1a 5+2a 3a 5+a 2a 8=25, ∴a 23+2a 3a 5+a 25=25, ∴(a 3+a 5)2=25, 又a n >0,∴a 3+a 5=5, 又a 3与a 5的等比中项为2, ∴a 3a 5=4,而q ∈(0,1), ∴a 3>a 5,∴a 3=4,a 5=1,∴q =12,a 1=16,∴a n =16×(12)n -1=25-n.(2)∵b n =log 2a n =5-n ,∴b n +1-b n =-1, b 1=log 2a 1=log 216=log 224=4,∴{b n }是以b 1=4为首项,d =-1为公差的等差数列, ∴S n =n(9-n)2.(3)由(2)知S n =n(9-n)2,∴S n n =9-n2.当n ≤8时,S n n >0;当n =9时,S nn =0;当n>9时,S nn<0.∴当n =8或9时,S 11+S 22+S 33+…+S nn有最大值,且最大值为18.故存在k ∈N *,使得S 11+S 22+…+S n n<k 对任意n ∈N *恒成立,k 的最小值为19.20.【解析】(1)由题意可知,可行域是以A 1(-2,0)、A 2(2,0)及点M(1,3)为顶点的三角形, ∵A 1M ⊥A 2M ,∴△A 1A 2M 为直角三角形,∴外接圆C 以原点O 为圆心,线段A 1A 2为直径, 故其方程为x 2+y 2=4. ∵2a =4,∴a =2. 又e =22,∴c =2,可得b = 2. ∴所求椭圆C 1的方程是x 24+y22=1.(2)直线PQ 与圆C 相切.设P(x 0,y 0)(x 0≠±2),则y 02=4-x 02. ①当x 0=2时,P(2,±2),Q(22,0), k OP ·k PQ =-1,∴OP ⊥PQ ,即直线PQ 与圆C 相切. ②当x 0≠2时,k PF =y 0x 0-2,∴k OQ =-x 0-2y 0,∴直线OQ 的方程为y =-x 0-2y 0x.因此,点Q 的坐标为(22,-22x 0-4y 0). ∴k PQ =-22x0-4y 0-y 022-x 02=x 0(22-x 0)y 0(x 0-22)=-x 0y 0,∴当x 0=0时,k PQ =0,∴OP ⊥PQ ;当x 0≠0时,k OP =y 0x 0, ∴k PQ ·k OP =-1,∴OP ⊥PQ.即x 0≠±2时,OP ⊥PQ ,直线PQ 与圆C 相切.综上可知,直线PQ 始终与圆C 相切.21.【解析】(1)∵直线MN 的斜率k MN =m 2-n 2m -n=m +n. 又∵l ⊥MN ,m +n ≠0,∴直线l 的斜率k =-1m +n. ∵m 2+n 2=1,由m 2+n 2≥2mn ,得2(m 2+n 2)≥(m +n)2,即2≥(m +n)2,∴|m +n|≤2,又M ,N 两点不同,∴0<|m +n|<2,∴|k|>22, 即k <-22或k >22. (2)∵l 的方程为y -m 2+n 22=k(x -m +n 2), m 2+n 2=1,m +n =-1k ,y -12=k(x +12k), ∴l :y =kx +1,代入抛物线和椭圆方程并整理得:x 2-kx -1=0……………………………………………………………………①(a +2k 2)x 2+4kx +2-2a =0……………………………………………………②知方程①的判别式Δ1=k 2+4>0恒成立,方程②的判别式Δ2=8a(2k 2+a -1),∵k 2>12,a >0,∴2k 2+a -1>a >0,∴Δ2>0恒成立. ∵R(k 2,k 22+1),S(-2k a +2k 2,a a +2k2), 由OR ·OS =0得:-k 2+a(k 22+1)=0,∴a =2k 2k 2+2, ∵|k|>22,∴a =2k 2k 2+2=2-4k 2+2>2-412+2=25, ∴25<a <2,∵2-a 2=e ,∴a =2-2e 2>25. e 2<45,∴0<e <255,∴椭圆E 的离心率的取值范围是(0,255). 【方法技巧】求圆锥曲线中参数问题的方法(1)当题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义时,可考虑利用数形结合法求解或构造参数满足的不等式(如双曲线的范围,直线与圆锥曲线相交时Δ>0等),通过解不等式(组)求得参数的取值范围;(2)当题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系时,则可先建立目标函数,进而转化为求解函数的值域.22.【解题指南】(1)利用抛物线的几何性质可直接解决;(2)考查直线与抛物线、圆的位置关系等基础知识,利用“过M ,P 两点的直线l 垂直于AB”这一几何条件建立关系式即可解出.【解析】(1)由题意可知,抛物线的准线方程为:y =-14,所以圆心M(0,4)到准线的距离是174. (2)设P(x 0,x 02),A(x 1,x 12),B(x 2,x 22),由题意得x 0≠0,x 0≠±1,x 1≠x 2,设过点P 的圆C 2的切线方程为y -x 02=k(x -x 0),即y =kx -kx 0+x 02.①2=1, 即(x 02-1)k 2+2x 0(4-x 02)k +(x 02-4)2-1=0.设PA ,PB 的斜率为k 1,k 2(k 1≠k 2),则k 1,k 2是上述方程的两根,所以k 1+k 2=200202x (x 4)x 1--,k 1k 2=22020(x 4)1x 1---, 将①代入y =x 2得x 2-kx +kx 0-x 02=0,由于x 0是此方程的根,故x 1=k 1-x 0,x 2=k 2-x 0,所以k AB =221212x x x x --=x 1+x 2=k 1+k 2-2x 0 =200202x (x 4)x 1---2x 0,而k MP =200x 4x -. 由MP ⊥AB ,得k AB ·k MP =[200202x (x 4)x 1---2x 0]·(200x 4x -)=-1, 解得x 02=235, 即点P 的坐标为(,235),所以直线l 的方程为 y =±3115115x +4.。
【全程复习方略】(广西专用)2013版高中数学 阶段滚动检测(二)课时提能训练 理 新人教A 版第一~五章 (120分钟 150分) 第I 卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.(滚动单独考查)“m<14”是“一元二次方程x 2+x +m =0有实数解”的( )(A)充分不必要条件 (B)充分必要条件 (C)必要不充分条件 (D)既不充分又不必要条件2.(滚动交汇考查)若定义:a ⊕b =a -b ,a ⊗b =|a +b|,则“-2≤x≤2”是“f(x)=24x x (2)2⊕⊗--有意义”的( )(A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件3.若AB =(1,1),AC =(3,8),AD = (0,1),BC +CD =(a ,b),则a +b =( ) (A)-1 (B)0 (C)1 (D)24.(2012·玉林模拟)曲线y =2sin(x +π4)cos(x -π4)与直线y =12在y 轴右侧的交点按横坐标从小到大依次记为P 1、P 2、P 3、…,则|P 2P 4|等于( ) (A)π (B)2π (C)3π (D)4π5.(2012·北海模拟)已知tan α=-12,则sin2α+2cos2α4cos2α-4sin2α的值是( )(A)52 (B)-52 (C)114 (D)-1146.(滚动单独考查)已知f(1-x 1+x )=1-x 21+x 2,则f(x)的解析式为( )(A)f(x)=x 1+x 2 (B)f(x)=-2x1+x 2(C)f(x)=2x 1+x 2 (D)f(x)=-x1+x27.(2012·柳州模拟)已知两点M(-1,-6),N(3,0),点P(-73,y)分有向线段MN 的比为λ,则λ,y的值为( )(A)-14,8 (B)14,-8(C)-14,-8 (D)4,188.已知点O(0,0),A(2,1),B(-1,7),OP =OA +13BA ,又OQ ⊥OP ,且|OQ |=2,则Q 点的坐标为( ) (A)(105,3105)或(-105,-3105) (B)(105,3105) (C)(-105,-3105) (D)(105,3105)或(1010,31010) 9.函数y =sin(2x +π3)图象的对称轴方程可能是( )(A)x =-π6 (B)x =-π12(C)x =π6 (D)x =π1210.(滚动单独考查)y =e x+e-xe x -e-x 的图象大致为( )11.(2012·梧州模拟)若点H 是△ABC 的垂心,且OH =OA +OB +OC ,则点O 是△ABC 的( ) (A)垂心 (B)内心 (C)外心 (D)重心12.如图所示,在平面四边形ABCD 中,若AC =3,BD =2,则(AB +DC )·(AC +BD )=( )(A)7 (B)6 (C)5 (D)4第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.将函数y =f(x)的图象按向量a =(1,-1)平移后所得图象的解析式为y =x 2-2x +2,则函数y =f(x)的解析式为 .14.(2012·贺州模拟)已知sinx =55,x∈(π2,3π2),则tan(x -π4)= . 15.(2012·杭州模拟)甲船在A 处观察乙船,乙船在它的北偏东60°的方向,两船相距a 海里,乙船正向北行驶,若甲船是乙船速度的3倍,则甲船应取 方向才能追上乙船;追上时甲船行驶了 海里.16.给出下列4个命题:①非零向量a ,b 满足|a |=|b |=|a -b |,则a 与a +b 的夹角为30°; ②“a ·b >0”是“a ,b 的夹角为锐角”的充要条件;③将函数y =|x +1|的图象按向量a =(-1,0)平移, 得到的图象对应的函数表达式为y =|x +2|; ④在△ABC 中,若(AB +AC )·(AB -AC )=0,则△ABC 为等腰三角形. 其中正确的命题是 .(注:把你认为正确的命题的序号都填上)三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)(2012·南宁模拟)已知函数f(x)=sin x 2cos x 2+cos 2x2-2(1)求函数的最小正周期. (2)求函数f(x)在区间[π,17π12]上的最大值和最小值. 18.(12分)已知向量m =(2cos 2x ,sinx),n =(1,2cosx). (1)若m ⊥n 且0<x <π,试求x 的值;(2)设f(x)=m ·n ,试求f(x)的对称轴方程、对称中心.19.(12分)(2012·郑州模拟)在锐角三角形ABC 中,已知内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且满足2sinB(2cos 2B2-1)=-3cos2B.(1)求B 的大小;(2)如果b =2,求△ABC 的面积S △ABC 的最大值.20.(12分)如图所示,P 是△ABC 内一点,且满足AP +2BP +3CP =0,设Q 为CP 延长线与AB 的交点,求证:CQ =2CP .21.(12分)已知点F(1,0),点P 在y 轴上运动,点M 在x 轴上运动,设P(0,b),M(a,0)且PM ·PF =0,动点N 满足2PN NM +=0. (1)求点N 的轨迹C 的方程;(2)F′为曲线C 的准线与x 轴的交点,过点F′的直线l 交曲线C 于不同的两点A 、B ,若D 为AB 的中点, 在x 轴上存在一点E ,使AB ·(AE -AD )=0,求|OE |的取值范围(O 为坐标原点). 22.(12分)(滚动交汇考查)已知函数f(x)=log 4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数. (1)求k 的值;(2)设g(x)=log 4(a·2x-43a),若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a 的取值范围.答案解析1.【解题指南】本题考查充分、必要条件,一元二次方程根的判定.先求出一元二次方程x 2+x +m =0有实数解的条件,再分析与m<14的关系.【解析】选A.由“一元二次方程x 2+x +m =0有实数解”得:12-4m ≥0⇒m ≤14,则m<14是m ≤14的充分不必要条件.2.【解析】选B.由题意,f(x)=4-x2|x -2|-2,由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0|x -2|≠2得函数f(x)的定义域为[-2,0)∪(0,2].∴-2≤x ≤2时,f(x)不一定有意义.故选B.3.【解析】选A.∵BC +CD =BD =AD -AB =(-1,0), ∴a =-1,b =0,∴a +b =-1.4.【解析】选A.2sin(x +π4)cos(x -π4)=2sin 2(x +π4)=1-cos[2(x +π4)]=1+sin2x ,其最小正周期为π,又|P 2P 4|显然是一个最小正周期,故选A. 5.【解析】选C.tan α=-12,则tan2α=-43,原式=tan2α+24-4tan2α=114.6.【解析】选C.(特殊值法):对于f(1-x 1+x )=1-x21+x 2,令x =0,代入其中有f(1)=1. 经检验只有选项C 满足f(1)=1. 【一题多解】(换元法):选C.令t =1-x 1+x ,由此得x =1-t1+t ,所以f(t)=1-(1-t 1+t )21+(1-t 1+t )2=2t1+t 2,从而f(x)的解析式为f(x)=2x 1+x2. 7.【解析】选C.由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧-73=-1+3λ1+λy =-6+01+λ,解得⎩⎪⎨⎪⎧y =-8λ=-14,故选C.8.【解题指南】设Q 点的坐标为(x ,y),根据条件列出关于x 、y 的方程组. 【解析】选A.OP =(2,1)+13(3,-6)=(3,-1),设Q 点的坐标为(x ,y),则根据题意列方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x -y =0x 2+y 2=4,解之得⎩⎪⎨⎪⎧x =105y =3105或⎩⎪⎨⎪⎧x =-105y =-3105.9.【解析】选D.令2x +π3=k π+π2(k ∈Z),得x =k π2+π12(k ∈Z),令k =0得该函数的一条对称轴为x=π12.本题也可用代入验证法来解. 10.【解析】选A.函数有意义,需使e x-e -x≠0,其定义域为{x|x ≠0}. 又因为y =e x+e -xe x -e -x =e 2x+1e 2x-1=1+2e 2x -1,所以当x >0时函数为减函数,故选A. 11.【解析】选C.OH =OA +OB +OC ⇒AH =OB +OC , 取BC 的中点D ,则OB +OC =2OD ,∴AH =2OD . 又∵AH ⊥BC ,∴OD ⊥BC , ∴点O 在BC 的中垂线上. 同理点O 在CA 、AB 的中垂线上, 所以点O 是△ABC 的外心.12.【解题指南】用已知模的向量AC 、BD 表示目标向量AB 、DC . 【解析】选C.由于AB =AC +CB ,DC =DB +BC , 所以AB +DC =AC +CB +DB +BC =AC -BD .(AB +DC )·(AC +BD )=(AC -BD )·(AC +BD )=AC 2-BD 2=9-4=5.13.【解析】设(x ,y)为函数y =f(x)图象上任一点,点(x ′,y ′)为平移后的对应点,则⎩⎪⎨⎪⎧x ′=x +1y ′=y -1,代入y ′=x ′2-2x ′+2,整理得y =x 2+2.故所求函数的解析式为y =x 2+2.答案:y =x 2+2 14.【解析】∵sinx =55,x ∈(π2,3π2),∴tanx =-12,∴tan(x -π4)=tanx -11+tanx =-3.答案:-315.【解析】如图所示,设到C 点甲船追上乙船,乙船到C 点用的时间为t ,乙船速度为v ,则BC =tv ,AC =3tv ,B =120°, 由正弦定理知BC sinCAB =ACsinB ,∴1sinCAB =3sin120°, ∴sinCAB =12,∴∠CAB =30°,∴∠ACB =30°,∴BC =AB =a ,∴AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BCcos120° =a 2+a 2-2a 2·(-12)=3a 2, ∴AC =3a. 答案:北偏东30°3a16.【解析】①考虑向量和、差的平行四边形法则,不难判断结论正确;②当a ,b 的夹角为0°时,a ·b >0也成立,结论错误;③由两个函数图象容易判断结论正确;④可得AB 2=AC 2,即AB =AC ,正确.所以①③④正确.答案:①③④17.【解题指南】(1)利用降幂公式将f(x)化为y =Asin(ωx +φ)+B 的形式求最小正周期.(2)利用整体代换的思想求最值.【解析】(1)f(x)=sin x 2cos x 2+cos 2x2-2=12sinx +1+cosx2-2 =12(sinx +cosx)-32 =22sin(x +π4)-32, ∴最小正周期T =2πω=2π.(2)由(1)知f(x)=22sin(x +π4)-32,∵x ∈[π,1712π],∴x +π4∈[54π,53π],当x +π4=32π,即x =54π时,f(x)有最小值,f(54π)=-22-32.当x +π4=54π,即x =π时,f(x)有最大值,f(π)=-2.【方法技巧】解三角函数问题的变形技巧重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”.变角:对角的拆分要尽可能化成同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.18.【解析】(1)m ⊥n ⇒2cos 2x +2sinxcosx =0⇒cos2x +sin2x +1=0⇒2sin(2x +π4)=-1 ⇒sin(2x +π4)=-22.∵0<x <π,∴2x +π4∈(π4,9π4),∴2x +π4=5π4或7π4,∴x =π2或3π4.(2)由(1)得f(x)=2sin(2x +π4)+1, 令2x +π4=k π+π2,k ∈Z ,可得x =k π2+π8,k ∈Z ,即对称轴方程为x =k π2+π8,k ∈Z ,令2x +π4=k π,k ∈Z ,可得x =k π2-π8,k ∈Z.即对称中心坐标为(k π2-π8,0),k ∈Z.19.【解析】(1)2sinB(2cos 2B2-1)=-3cos2B⇒2sinBcosB =-3cos2B ⇒tan2B =-3, ∵0<B <π2,∴0<2B <π,∴2B =2π3,∴B =π3.(2)由(1)知B =π3,∵b =2,由余弦定理,得:4=a 2+c 2-ac ≥2ac -ac =ac(当且仅当a =c =2时等号成立), ∵△ABC 的面积S △ABC =12acsinB =34ac ≤3,∴△ABC 面积的最大值为 3. 20.【证明】∵AP =AQ +QP ,BP =BQ +QP ,∴(AQ +QP )+2(BQ +QP )+3CP =0, ∴AQ +3QP +2BQ +3CP =0, 又∵A ,B ,Q 三点共线,C ,P ,Q 三点共线, 故可设AQ =λBQ ,CP =μ QP , ∴λ BQ +3QP +2BQ +3μ QP =0, ∴(λ+2)BQ +(3+3μ)QP =0.而BQ ,QP 为不共线向量,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ+2=03+3μ=0.∴λ=-2,μ=-1.∴CP =-QP =PQ . 故CQ =CP +PQ =2CP .21.【解析】(1)P(0,b),M(a,0),设N(x ,y), 由PM ·PF =0⇒a +b 2=0,①由2PN +NM =0⇒⎩⎪⎨⎪⎧2x +a -x =02(y -b)-y =0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-xb =12y.②将②代入①得曲线C 的轨迹方程为y 2=4x.(2)由(1)得点F ′的坐标为(-1,0),由题意知直线l 的斜率存在,故设直线l :y =k(x +1),代入y 2=4x ,得k 2x 2+2(k 2-2)x +k 2=0,由⎩⎪⎨⎪⎧k 2≠0Δ>0⇒0<k 2<1,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),D(x 0,y 0), 则x 0=2-k 2k 2,y 0=2k,∵AB ·(AE -AD )=0⇒AB ⊥DE ,故直线DE 的方程为y -2k =-1k (x -2-k 2k 2),令y =0,得x E =1+2k 2(0<k 2<1)⇒x E >3,即|OE |的取值范围是(3,+∞).22.【解析】(1)由函数f(x)是偶函数可知:f(x)=f(-x), ∴log 4(4x+1)+kx =log 4(4-x+1)-kx ,∴log 44x +14-x +1=-2kx ,即x =-2kx 对一切x ∈R 恒成立,∴k =-12.(2)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,即方程log 4(4x +1)-12x =log 4(a ·2x-43a)有且只有一个实根,化简得方程2x +12x =a ·2x-43a 有且只有一个实根,令t =2x >0,则方程(a -1)t 2-43at -1=0有且只有一个正根,①a =1⇒t =-34,不合题意;②a -1≠0且Δ=0⇒a =34或-3,若a =34⇒t =-2,不合题意;若a =-3⇒t =12,③一个正根与一个负根,即-1a -1<0⇒a>1, 综上:实数a 的取值范围是{-3}∪(1,+∞).。
【全程复习方略】(广西专用)2013版高中数学 2.6指数、指数函数课时提能训练 理 新人教A 版(45分钟 100分)一、选择题(每小题6分,共36分)1.已知集合M ={x|183x ·8x 3∈N},且a∈M,则a 的一个值可以是( ) (A)13 (B)16 (C)19 (D)1272.函数f(x)=a x与g(x)=-x +a 的图象大致是( )3.设指数函数f(x)=a x(a>0且a≠1),则下列等式不正确的是( ) (A)f(x +y)=f(x)·f(y) (B)f[(xy)n]=f n(x)·f n (y) (C)f(x -y)=f(x)f(y)(D)f(nx)=f n (x)4.(易错题)设a =253()5,b =352()5,c =252()5,则a ,b ,c 的大小关系是( )(A)a>c>b (B)a>b>c (C)c>a>b (D)b>c>a5.(预测题)定义运算a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧a(a≤b )b(a>b),则函数f(x)=1⊗2x的图象是( )6.(2012·南宁模拟)已知实数a 、b 满足等式(12)a =(13)b,下列五个关系式:①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b. 其中不可能成立的关系式有( )(A)1个 (B)2个 (C)3个 (D)4个 二、填空题(每小题6分,共18分)7.函数y =1x2的定义域是 ,值域是 . 8.已知a =5-12,函数f(x)=a x,若实数m 、n 满足f(m)>f(n),则m 、n 的大小关系为 . 9.(2012·烟台模拟)若指数函数y =a x在[-1,1]上的最大值与最小值的差是1,则底数a = . 三、解答题(每小题15分,共30分)10.(2012·西安模拟)已知f(x)=a x-1a x +1(a>0,a≠1).(1)讨论f(x)的奇偶性; (2)讨论f(x)的单调性.11.如果函数y =a 2x+3a x-1(a>0,a≠1)在区间[-1,1]上的最大值为9,求a 的值.【探究创新】(16分)已知函数f(x)=b·a x(其中a ,b 为常量且a>0,a≠1)的图象经过点A(1,6),B(3,24), (1)试确定f(x);(2)若不等式(1a )x +(1b )x-m≥0在x∈(-∞,1]时恒成立,求实数m 的取值范围.答案解析1.【解析】选C.318x ·8x 3=31388x x =31388x+=312x =3x ,∵a ∈M ,∴3a ∈N ,∴a 可以是19.故选C.2.【解析】选A.当a>1时,对函数f(x)=a x来说单调递增,当x =0时,g(0)=a>1,此时两函数的图象大致为选项A.3.【解析】选B.由f(x)=a x,验证B 知:f[(xy)n]=()nxy a,f n (x)·f n (y)=(a x )n ·(a y )n =a xn ·a yn =axn +yn,∴f[(xy)n]≠f n(x)f n(y),而验证A ,C ,D 都正确,故选B. 【方法技巧】常见抽象函数的解题思路(1)满足f(a +b)=f(a)+f(b)的函数,只要定义域是关于原点对称的,它就是奇函数.(2)对于抽象函数,若满足f(a +b)=f(a)f(b),可借助于指数函数模型去刻画;若满足f(ab)=f(a)+f(b),可借助于对数函数模型去刻画.4.【解题指南】解决本题的方法是合理选择中间量,构造指数函数模型,运用指数函数的单调性进行比较. 【解析】选A.构造指数函数y =(25)x(x ∈R),由该函数在定义域内单调递减,知b<c ;又y =(25)x (x ∈R)与y =(35)x(x ∈R)之间有如下结论成立:当x>0时,有(35)x >(25)x,故225532()>()55,所以a>c ,故a>c>b.【误区警示】解决本题容易出现因不能准确选择中间量而导致错解的情况,解决此类比较大小的问题时,常出现以下误区:(1)有时不善于观察数字的特征而去盲目比较,造成错解. (2)采用估算法求解,会造成估算过大或过小导致失误. (3)不能合理构造函数,忽略函数的单调性而造成错解. (4)对比较大小问题不能合理运用常规方法.5.【解析】选A.当x ≤0时,2x≤1,f(x)=2x;当x>0时,2x>1,f(x)=1,即f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2x(x ≤0)1 (x>0),故选A.6.【解题指南】由(12)a =(13)b ,我们想到两个函数y =(13)x 和y =(12)x,画出两个函数的图象,观察图象便可直观看出.【解析】选B.作出函数y =(13)x 与y =(12)x的图象,再作出直线y =m(m>1)与y =n(0<n<1),如图,从图中可以看出a<b<0或0<b<a 或a =b =0.【变式备选】如图,过原点O 的直线与函数y =2x的图象交于A ,B 两点,过B作y 轴的垂线交函数y =4x的图象于点C.若AC 平行于y 轴,求点A 的坐标. 【解析】设C(a,4a),A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), ∵AC ∥y 轴,∴x 1=a ,y 1=1x2=2a,即A(a,2a),又BC ∥x 轴, ∴y 2=4a,y 2=2x2=4a.∴x 2=2a ,即B(2a,4a).又∵点O 、A 、B 共线,∴2aa =4a2a ,∴2a=2,即a =1. ∴A 的坐标为(1,2).7.【解析】∵1x ≠0且1x ∈R ,∴x ≠0,y =1x 2>0且1x 2≠1.∴函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞), 值域是(0,1)∪(1,+∞).答案:(-∞,0)∪(0,+∞) (0,1)∪(1,+∞)8.【解析】∵0<a =5-12<1,∴函数f(x)=a x在R 上是减函数.又∵f(m)>f(n),∴m<n. 答案:m<n9.【解析】若0<a<1,则a -1-a =1, 即a 2+a -1=0,解得a =-1+52或a =-1-52(舍去).若a>1,则a -a -1=1,即a 2-a -1=0,解得a =1+52或a =1-52(舍去).综上所述a =5±12. 答案:5±1210.【解析】(1)∵x ∈R 且f(-x)=a -x-1a -x +1=1-a x1+a x =-f(x), ∴f(x)为奇函数. (2)f(x)=1-2a x +1,当a>1时,设x 1,x 2∈R 且x 1<x 2,则12x x a a <,∴1<1xa +1<2xa +1⇒12x x 11>a 1a 1++, 1+12x x 22<1+a 1a 1--++. ∴f(x 1)<f(x 2).即a>1时,f(x)为R 上的增函数. 同理,当0<a<1时,f(x)为R 上的减函数.11.【解题指南】先用换元法、配方法,然后对底数a 按0<a<1和a>1进行分类讨论. 【解析】设t =a x(a>0且a ≠1), 则y =f(t)=t 2+3t -1=(t +32)2-134.①若a>1,则由x ∈[-1,1],可知t ∈[a -1,a],当t =a 时,y 取得最大值f(a)=a 2+3a -1. 由a 2+3a -1=9,得a 2+3a -10=0,解得a =-5或a =2,a =-5不满足a>1,舍去. ②若0<a<1,则由x ∈[-1,1],可知t ∈[a ,a -1],当t =a -1时,y 取最大值 f(a -1)=a -2+3a -1-1.由a -2+3a -1-1=9,得a -2+3a -1-10=0,解得a =-15或a =12,a =-15不满足0<a<1,舍去.综上所述,a 的值为12或2.【方法技巧】1.复合函数单调性的判断:“同增异减法”,即2.在公共定义域内,记住以下结论 (1)增函数f(x)+增函数g(x)是增函数; (2)减函数f(x)+减函数g(x)是减函数; (3)增函数f(x)-减函数g(x)是增函数; (4)减函数f(x)-增函数g(x)是减函数. 【变式备选】设0≤x ≤2,求函数y =1x-24-a ·2x+a22+1的最大值和最小值.【解析】设2x=t ,∵0≤x ≤2,∴1≤t ≤4, y =12(t -a)2+1 当a ≤1时, y min =12(1-a)2+1=a 22-a +32,y max =12(4-a)2+1=a 22-4a +9;当1<a ≤2.5时,y min =12(a -a)2+1=1,y max =12(4-a)2+1=a 22-4a +9;当2.5<a<4时,y min =12(a -a)2+1=1,y max =12(1-a)2+1=a 22-a +32;当a ≥4时,y min =a 22-4a +9,y max =a 22-a +32.综上可知:当a ≤1时,y min =a 22-a +32,y max =a22-4a +9;当1<a ≤2.5时,y min =1,y max =a22-4a +9;当2.5<a<4时,y min =1,y max =a 22-a +32;当a ≥4时,y min =a 22-4a +9,y max =a 22-a +32.【探究创新】【解析】(1)由已知⎩⎪⎨⎪⎧ba =6ba 3=24,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2b =-3(舍去),∴f(x)=3·2x.(2)由(1)的结论及(1a )x +(1b )x -m ≥0在x ∈(-∞,1]上恒成立,得m ≤(12)x +(13)x在x ∈(-∞,1]上恒成立.设g(x)=(12)x +(13)x,则g(x)在(-∞,1]上递减,∴g(x)min =g(1)=12+13=56.∴所求m 的取值范围为(-∞,56].。