2020年浙江新高考数学二轮复习专题强化练:解答题规范练(四)
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姓名,年级:时间:专题强化训练[基础达标]1.(2019·宁波高考模拟)已知全集U=A∪B={x∈Z|0≤x≤6},A∩(∁U B)={1,3,5},则B=()A.{2,4,6} B.{1,3,5}C.{0,2,4,6} D.{x∈Z|0≤x≤6}解析:选C。
因为全集U=A∪B={x∈Z|0≤x≤6}={0,1,2,3,4,5,6},A∩(∁U B)={1,3,5},所以B={0,2,4,6},故选C。
2.复数z满足(1+i)z=|错误!-i|,则错误!=()A.1+i B.1-iC.-1-i D.-1+i解析:选A。
由题意知:(1+i)z=2,设z=a+b i,则(1+i)z=(1+i)(a+b i)=(a-b)+(a+b)i,所以错误!解得a=1,b=-1,故错误!=1+i,故选A。
3.(2019·温州市高考数学模拟)已知数列{a n}是递增数列,且满足a n+1=f(a n),a1∈(0,1),则f(x)不可能是()A.f(x)=错误!B.f(x)=2x-1C.f(x)=错误!D.f(x)=log2(x+1)解析:选B.对于A:因为a1∈(0,1),所以a n+1=错误!>a n,可得数列{a n}是递增数列;对于B:因为a1∈(0,1),不妨取a1=错误!,则a2=2错误!-1=错误!-1〈错误!,因此数列{a n}不是递增数列;对于C:f(x)=2x-x2,令2x-x2≥0,解得0≤x≤2。
由f(x)=错误!=错误!,可知:当0≤x≤1时,函数f(x)单调递增;当1≤x≤2时,函数f(x)单调递减.因为a∈(0,1),所以1数列{a n}是递增数列;对于D:画出图象y=log2(x+1),y=x,可知:在x∈(0,1)时,log2(x+1)>x,所以a n+1=log2(a n+1)〉a n,因此数列{a n}是递增数列.故选B。
4.已知点x,y满足约束条件错误!则z=3x+y的最大值与最小值之差为()A.5 B.6C.7 D.8解析:选 C.作出约束条件错误!对应的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线y=-3x并平移知,当直线经过点A时,z取得最大值,当直线经过点B时,z取得最小值,由错误!,得错误!,即A(2,3),故zmax=9。
解答题标准练二1.函数f=2错误!in co -2co2+11求函数f的单调递增区间;2在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,假设满足fB=2,a =8,c=5,求co A的值.2如图,四棱锥恒成立,求实数的m最小值;2对任意的1,2∈0,2且1<2,假设存在0∈1,2,使得f′0=错误!,求证:0<错误!4抛物线C:2=4上动点=2,2,2,那么错误!即错误!取2=1,那么m=1,1,2.又co〈m,n〉=错误!=-错误!,结合图形知,二面角H a=f e=错误!因为关于的不等式f≤m恒成立,所以f ma≤m,所以m≥错误!,即m的最小值为错误!2证明:因为对任意的1,2∈0,2,假设存在0∈1,2,使得f′0=错误!,即错误!=错误!,所以错误!2-1-[f2-f1]=0令F=错误!2-1-[f2-f1],那么有F0=0,所以F′=错误!2-1,当∈0,2时,2n -3<2n 2-3<0,又有2-1>0,所以F′<0,即F在0,2上是减函数.又因为F错误!=错误!2-1-[f2-f1]=错误!2-1-错误!=错误!错误!-错误!错误!,令错误!=t>1,所以F错误!=错误!错误!,设ht=t·错误!-错误!,所以h′t=错误!,设t=t-t n t-1,所以′t=-n t<0t>1,所以t在1,+∞上是减函数,所以t<1=′t<0,所以ht在1,+∞上是减函数,所以ht<h1=0所以F错误!=错误!ht<0=F0,因为F在0,2上是减函数,所以0<错误!4.解:1设直线P A的方程为=+b,那么A8-2b,8-b.设P1,1,Q2,2,由错误!得2-4+4b=0,所以Δ=16-16b>0,b<1,错误!,又1+8-b=22,解得错误!或错误!,经检验都是方程的解,所以P0,0或P16,-8.2设A2t1-8,t1,B2t2-8,t2,t1,t2≥在抛物线C上,可得错误!错误!=4错误!,整理得t错误!+21-16t1+64-错误!=0,同理t错误!+21-16t2+64-错误!=0,所以t1,t2是方程t2+21-16t+64-错误!=0的两个不相等的非负根.所以错误!,所以-8≤1<0于是|AB|=错误!|t1-t2|=2错误!错误!≤32错误!,当且仅当1=-8时取等号.所以|AB|的最大值为32错误!5.解:1由题设a n>0,当n=1时,a1=错误!;当n≥2时,a错误!=2n-2n-1=2n-1,所以a n=2错误!又a1=错误!不满足a n=2错误!,所以数列{a n}的通项公式为a n=错误!2由1知数列{a n}的通项公式为a n=错误!,故错误!=错误!=错误!=错误!-1·2错误!n≥2,记S n=错误!+错误!+错误!+…+错误!,那么当n≥2时,S n=错误!+错误!-1[错误!+错误!2+…+错误!n-1]=错误!+错误!-1·错误!=2错误!-错误!,故S n=错误!当n∈N*,n≥2时,要使得2错误!-错误!>n-错误!恒成立,即2n>n2恒成立.由于当n=4时,2n=n2,考察函数f=2-2的单调性,易证当>4时,函数f=2-2单调递增,且=4时,f=0,所以当n≥5时,错误!+错误!+错误!+…+错误!>n -错误!恒成立,故所求n的取值范围是n≥5。
姓名,年级:时间:专题强化训练1.已知方程错误!+错误!=1表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是()A。
错误!B.(1,+∞)C.(1,2) D.错误!解析:选C。
由题意可得,2k-1>2-k>0,即错误!解得1〈k<2,故选C。
2.(2019·浙江高考冲刺卷)已知F为抛物线4y2=x的焦点,点A,B都是抛物线上的点且位于x轴的两侧,若错误!·错误!=15(O为原点),则△ABO和△AFO的面积之和的最小值为( )A。
错误! B.错误!C。
错误!D。
错误!解析:选D.设直线AB的方程为:x=ty+m,A(x,y1),B(x2,y2),直线AB与x轴的交点为M(m,0),1错误!,可得4y2-ty-m=0,根据根与系数的关系有y1·y2=-错误!,因为错误!·错误!=15,所以x1·x2+y1·y2=15,从而16(y1·y2)2+y1·y2-15=0,因为点A,B位于x轴的两侧,所以y1·y2=-1,故m=4。
不妨令点A在x轴上方,则y1>0,如图所示.又F(错误!,0),所以S△ABO+S△AFO=错误!×4×(y1-y2)+错误!×错误!y1=错误!y+错误!≥2错误!=错误!,1当且仅当错误!y1=错误!,即y1=错误!时,取“=”号,所以△ABO与△AFO面积之和的最小值是错误!,故选D.3.(2019·绍兴市柯桥区高考数学二模)已知l是经过双曲线C:错误!-错误!=1(a>0,b>0)的焦点F且与实轴垂直的直线,A,B是双曲线C的两个顶点,若在l上存在一点P,使∠APB=60°,则双曲线的离心率的最大值为( )A.错误! B。
错误! C.2 D.3解析:选A。
设双曲线的焦点F(c,0),直线l:x=c,可设点P(c,n),A(-a,0),B(a,0),由两直线的夹角公式可得tan∠APB=错误!=错误!=错误!=错误!=tan 60°=错误!,由|n|+错误!≥2错误!=2错误!,可得3≤错误!,化简可得3c2≤4a2,即c≤错误!a,即有e=错误!≤错误!。
小题专题练(三) 数 列1.无穷等比数列{a n }中,“a 1>a 2”是“数列{a n }为递减数列”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分又不必要条件2.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,a 2-8a 5=0,则S 8S 4的值为( )A.12B.1716 C .2D .173.设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为( )A .2B .-2 C.12D .-124.已知数列{a n }满足2a 1+22a 2+…+2n a n =n (n ∈N *),数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1log 2a n log 2a n +1的前n 项和为S n ,则S 1·S 2·S 3·…·S 10=( )A.110B.15C.111D.2115.如图,矩形A n B n C n D n 的一边A n B n 在x 轴上,另外两个顶点C n ,D n 在函数f (x )=x +1x (x >0)的图象上,若点B n 的坐标为(n ,0)(n ≥2,n ∈N *),记矩形A n B n C n D n 的周长为a n ,则a 2+a 3+…+a 10=( )A .208B .212C .216D .2206.设等差数列{a n }的公差为d ,其前n 项和为S n .若a 1=d =1,则S n +8a n 的最小值为( )A .10B.92C.72D.12+22 7.已知数列{a n }满足a 1a 2a 3…a n =2n 2(n ∈N *),且对任意n ∈N *都有1a 1+1a 2+…+1a n<t ,则实数t 的取值范围为( )A.⎝⎛⎭⎫13,+∞ B.⎣⎡⎭⎫13,+∞ C.⎝⎛⎭⎫23,+∞ D.⎣⎡⎭⎫23,+∞ 8.若数列{a n }对于任意的正整数n 满足:a n >0且a n a n +1=n +1,则称数列{a n }为“积增数列”.已知“积增数列”{a n }中,a 1=1,数列{a 2n +a 2n +1}的前n 项和为S n ,则对于任意的正整数n ,有( )A .S n ≤2n 2+3B .S n ≥n 2+4nC .S n ≤n 2+4nD .S n ≥n 2+3n9.已知数列{a n }是等差数列,若a 9+3a 11<0,a 10·a 11<0,且数列{a n }的前n 项和S n 有最大值,那么S n 取得最小正值时n 等于( )A .20B .17C .19D .2110.数列{a n }满足a 1=43,a n +1=a 2n -a n +1(n ∈N *),则m =1a 1+1a 2+…+1a 2 016的整数部分是( )A .1B .2C .3D .411.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3=5,a 5=3,则a n =________,S 7=________. 12.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +1(n ∈N *),记数列{a n }的前n 项和为S n ,则a 4=________,S 5=________.13.已知等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q .设{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n .若n 2(T n +1)=2n S n ,n ∈N *,则d =________,q =________.14.已知数列{a n }满足(n +2)a n +1=na n ,a 1=1,则a n =________;若b n =n +22n +2a n ,T n为数列{b n }的前n 项和,则T 3=________.15.对任一实数序列A =(a 1,a 2,a 3,…),定义新序列ΔA =(a 2-a 1,a 3-a 2,a 4-a 3,…),它的第n 项为a n +1-a n .假定序列Δ(ΔA )的所有项都是1,且a 12=a 22=0,则a 2=________.16.已知数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+12n -32,其前n 项和为S n ,则对任意m ,n ∈N *(m <n ), S n -S m 的最大值为________.17.已知数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,且a n >0,6S n =a 2n +3a n ,n ∈N *, b n=2an(2an -1)(2an +1-1),若任意n ∈N *,k >T n 恒成立,则k 的最小值是________.小题专题练(三)1.解析:选B.数列{a n }递减⇒a n <a n -1.反之不成立,例如a n =⎝⎛⎭⎫-12n +1,此数列是摆动数列.故选B.2.解析:选B.设数列{a n }的公比为q ,依题意得a 5a 2=18=q 3,因此q =12.注意到a 5+a 6+a 7+a 8=q 4(a 1+a 2+a 3+a 4),即有S 8-S 4=q 4S 4,因此S 8=(q 4+1)S 4,S 8S 4=q 4+1=1716,选B.3.解析:选D.因为等差数列{a n }的前n 项和为S n =na 1+n (n -1)2d ,所以S 1,S 2,S 4分别为a 1,2a 1-1,4a 1-6.因为S 1,S 2,S 4成等比数列,所以(2a 1-1)2=a 1·(4a 1-6),解得a 1=-12.4.解析:选C.因为2a 1+22a 2+…+2n a n =n (n ∈N *),所以2a 1+22a 2+…+2n -1a n -1=n -1(n ≥2),两式相减得2n a n =1(n ≥2),a 1=12也满足上式,故a n =12n ,故1log 2a n log 2a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,S n =1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=nn +1,所以S 1·S 2·S 3·…·S 10=12×23×34×…×910×1011=111,故选C.5.解析:选C.由题意得|A n D n |=|B n C n |=n +1n ,设点D n 的坐标为⎝⎛⎭⎫x ,n +1n ,则有x +1x =n +1n ,得x =1n (x =n 舍去),即A n ⎝⎛⎭⎫1n ,0,则|A n B n |=n -1n ,所以矩形的周长为a n =2(|A n B n |+|B n C n |)=2⎝⎛⎭⎫n -1n +2⎝⎛⎭⎫n +1n =4n ,则a 2+a 3+…+a 10=4(2+3+4+…+10)=216. 6.解析:选B.由已知得S n +8a n =na 1+n (n -1)d2+8a 1+(n -1)d =n 2+8n +12≥2n 2·8n +12=92,当且仅当n =4时“=”成立.7.解析:选D.依题意得,当n ≥2时,a n =a 1a 2a 3…a n a 1a 2a 3…a n -1=2n 22(n -1)2=2n 2-(n -1)2=22n -1,又a 1=21=22×1-1,因此a n=22n -1,1a n =122n -1=12×⎝⎛⎭⎫14n -1,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以12为首项,14为公比的等比数列,等比数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和等于12⎝⎛⎭⎫1-14n 1-14=23⎝⎛⎭⎫1-14n <23,因此实数t 的取值范围是⎣⎡⎭⎫23,+∞. 8.解析:选D.因为a n >0,所以a 2n +a 2n +1≥2a n a n +1.因为a n a n +1=n +1,所以{a n a n +1}的前n 项和为2+3+4+…+(n +1)=(2+n +1)n 2=(n +3)n 2,所以数列{a 2n +a 2n +1}的前n 项和S n ≥2×(n +3)n 2=(n +3)n =n 2+3n .9.解析:选C.因为a 9+3a 11<0,所以由等差数列的性质可得a 9+3a 11=a 9+a 11+2a 11=a 9+a 11+a 10+a 12=2(a 11+a 10)<0,又a 10·a 11<0,所以a 10和a 11异号, 又因为数列{a n }的前n 项和S n 有最大值,所以数列{a n }是递减的等差数列,所以a 10>0,a 11<0, 所以S 19=19(a 1+a 19)2=19×2a 102=19a 10>0,所以S 20=20(a 1+a 20)2=10(a 1+a 20)=10(a 10+a 11)<0,所以S n 取得最小正值时n 等于19.10.解析:选B.由条件得1a n +1-1=1a n (a n -1)=1a n -1-1a n,即有1a n =1a n -1-1a n +1-1,则m =1a 1+1a 2+…+1a 2 016=1a 1-1-1a 2 017-1=3-1a 2 017-1.又a n +1-a n =(a n -1)2≥0,则a n +1≥a n ≥…≥a 1>1,当n ≥2时,从而有(a n +1-a n )-(a n -a n -1)=(a n -1)2-(a n -1-1)2=(a n -a n -1)(a n +a n -1-2)≥0,则a n +1-a n ≥a n -a n -1≥…≥a 2-a 1=19,则a 2 017=a 1+(a 2-a 1)+…+(a 2017-a 2 016)≥43+2 0169=22513,得a 2 017-1≥22413>1,即有0<1a 2 017-1<1,则m ∈(2,3),故选B.11.解析:设公差为d ,则2d =a 5-a 3=-2,d =-1,所以a 1=a 3-2d =7, a n =a 1+(n -1)d =7+(n -1)×(-1)=8-n ,S 7=7a 1+7×62d =7×7+21×(-1)=28.答案:8-n 2812.解析:法一:由a n +1=2a n +1(n ∈N *)得a n +1+1=2a n +2=2(a n +1),所以数列{a n+1}是首项为a 1+1=2,公比为2的等比数列,故a n +1=2n ,即a n =2n -1,所以a 4=15,S n =2(1-2n )1-2-n =2n +1-2-n ,S 5=57.法二:由a 1=1,a n +1=2a n +1(n ∈N *)得a 2=3,a 3=7,a 4=15,…,可猜想a n =2n -1,验证可知满足题意,故S n =2(1-2n )1-2-n =2n +1-2-n ,所以S 5=57.答案:15 57 13.2 214.解析:法一:由a n +1a n =n n +2可得,a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·…·a n a n -1=13×24×35×…×n -1n +1,得a n =2n (n +1).b n =n +22n +2·2n (n +1)=n +22n +1n (n +1)=1n ·2n -1(n +1)·2n +1,所以T 3=12-14×24=12-164=3164. 法二:由(n +2)a n +1=na n ,a 1=1易得a 2=13,a 3=16,a 4=110,…,猜想a n =2n (n +1),易证结论成立.故b n =n +22n +2·2n (n +1)=n +22n +1n (n +1)=1n ·2n -1(n +1)·2n +1,所以T 3=12-14×24=12-164=3164. 答案:2n (n +1) 316415.解析:令b n =a n +1-a n ,依题意知数列{b n }为等差数列,且公差为1,所以b n =b 1+(n -1)×1,a 1=a 1, a 2-a 1=b 1, a 3-a 2=b 2, …a n -a n -1=b n -1,累加得a n =a 1+b 1+…+b n -1=a 1+(n -1)·b 1+(n -1)(n -2)2=(n -1)a 2-(n -2)a 1+(n -1)(n -2)2,分别令n =12,n =22,得⎩⎪⎨⎪⎧11a 2-10a 1+55=0,21a 2-20a 1+210=0, 解得a 1=2312,a 2=100.答案:10016.解析:由a n =-n 2+12n -32=0,得n =4或n =8,即a 4=a 8=0.又函数f (x )=-x 2+12x -32的图象开口向下,所以数列的前3项均为负数,当n >8时,数列中的项均为负数.在m <n 的情况下,S n -S m 的最大值为S 7-S 4=a 5+a 6+a 7=-52+12×5-32-62+12×6-32-72+12×7-32=10.答案:1017.解析:当n =1时,6a 1=a 21+3a 1,解得a 1=3或a 1=0.由a n >0得,a 1=3.由6S n =a 2n +3a n ,得6S n +1=a 2n +1+3a n +1.两式相减得6a n +1=a 2n +1-a 2n +3a n +1-3a n .所以(a n +1+a n )(a n +1-a n -3)=0.因为a n >0,所以a n +1+a n >0,a n +1-a n =3.即数列{a n }是以3为首项,3为公差的等差数列,所以a n =3+3(n -1)=3n .所以b n =2an (2an -1)(2an +1-1)=8n(8n -1)(8n +1-1) =17⎝⎛⎭⎫18n -1-18n +1-1. 所以T n =17(18-1-182-1+182-1-183-1+…+18n -1-18n +1-1)=17⎝⎛⎭⎫17-18n +1-1<149. 要使任意n ∈N *,k >T n 恒成立,只需k ≥149,所以k 的最小值为149.答案:149。
姓名,年级:时间:专题强化训练1.(2019·宁波模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且错误!+1=错误!。
(1)求B ;(2)若cos 错误!=错误!,求sin A 的值.解:(1)由错误!+1=错误!及正弦定理,得错误!+1=错误!, 所以sin B cos A +cos B sin Acos B sin A=错误!,即错误!=错误!,则错误!=错误!。
因为在△ABC 中,sin A ≠0,sin C ≠0, 所以cos B =错误!.因为B ∈(0,π),所以B =错误!. (2)因为0<C <2π3, 所以错误!<C +错误!<错误!. 又cos 错误!=错误!, 所以sin 错误!=错误!。
所以sin A =sin (B +C )=sin 错误! =sin 错误!=sin 错误!cos 错误!+cos 错误!sin 错误!=错误!。
2。
如图所示,在三棱柱ABC .A 1B 1C 1中,AA 1B 1B 为正方形,BB 1C 1C 是菱形,平面AA 1B 1B ⊥平面BB 1C 1C .(1)求证:BC ∥平面AB 1C 1; (2)求证:B 1C ⊥AC 1;(3)设点E ,F ,H ,G 分别是B 1C ,AA 1,A 1B 1,B 1C 1的中点,试判断E ,F ,H ,G 四点是否共面,并说明理由.解:(1)证明:在菱形BB 1C 1C 中,BC ∥B 1C 1. 因为BC ⊄平面AB 1C 1,B 1C 1⊂平面AB 1C 1, 所以BC ∥平面AB 1C 1.(2)证明:连接BC 1。
在正方形ABB 1A 1中,AB ⊥BB 1.因为平面AA 1B 1B ⊥平面BB 1C 1C ,平面AA 1B 1B ∩平面BB 1C 1C =BB 1,AB ⊂平面ABB 1A 1, 所以AB ⊥平面BB 1C 1C 。
因为B 1C ⊂平面BB 1C 1C ,所以AB ⊥B 1C . 在菱形BB 1C 1C 中,BC 1⊥B 1C .因为BC 1⊂平面ABC 1,AB ⊂平面ABC 1,BC 1∩AB =B , 所以B 1C ⊥平面ABC 1.因为AC 1⊂平面ABC 1,所以B 1C ⊥AC 1. (3)E ,F ,H ,G 四点不共面. 理由如下: 因为E ,G 分别是B 1C ,B 1C 1的中点, 所以GE ∥CC 1。
高考数学二轮复习专题汇总1专题一:集合、函数、导数与不等式。
此专题函数和导数以及应用导数知识解决函数问题是重点,特别要注重交汇问题的训练。
每年高考中导数所占的比重都非常大,一般情况是在客观题中考查导数的几何意义和导数的计算,属于容易题;二是在解答题中进行综合考查,主要考查用导数研究函数的性质,用函数的单调性证明不等式等,此题具有很高的综合性,并且与思想方法紧密结合。
2专题二:数列、推理与证明。
数列由旧高考中的压轴题变成了新高考中的中档题,主要考查等差等比数列的通项与求和,与不等式的简单综合问题是近年来的热门问题。
3专题三:三角函数、平面向量和解三角形。
平面向量和三角函数的图像与性质、恒等变换是重点。
近几年高考中三角函数内容的难度和比重有所降低,但仍保留一个选择题、一个填空题和一个解答题的题量,难度都不大,但是解三角形的内容应用性较强,将解三角形的知识与实际问题结合起来将是今后命题的一个热点。
平面向量具有几何与代数形式的“双重性”,是一个重要的知识交汇点,它与三角函数、解析几何都可以整合。
4专题四:立体几何。
注重几何体的三视图、空间点线面的关系及空间角的计算,用空间向量解决点线面的问题是重点。
5专题五:解析几何。
直线与圆锥曲线的位置关系、轨迹方程的探求以及最值范围、定点定值、对称问题是命题的主旋律。
近几年高考中圆锥曲线问题具有两大特色:一是融“综合性、开放性、探索性”为一体;二是向量关系的引入、三角变换的渗透和导数工具的使用。
我们在注重基础的同时,要兼顾直线与圆锥曲线综合问题的强化训练,尤其是推理、运算变形能力的训练。
6专题六:概率与统计、算法与复数。
要求具有较高的阅读理解和分析问题、解决问题的能力。
高考对算法的考查集中在程序框图,主要通过数列求和、求积设计问题。
高考数学二轮复习策略1.加强思维训练,规范答题过程解题一定要非常规范,俗语说:“不怕难题不得分,就怕每题都扣分”,所以大家要形成良好的思维品质和学习习惯,务必将解题过程写得层次分明结构完整。
第1讲 高考客观题的解法专题强化训练 [基础达标]1.(2019·宁波高考模拟)已知全集U =A ∪B ={x ∈Z |0≤x ≤6},A ∩(∁U B )={1,3,5},则B =( )A .{2,4,6}B .{1,3,5}C .{0,2,4,6}D .{x ∈Z |0≤x ≤6}解析:选C.因为全集U =A ∪B ={x ∈Z |0≤x ≤6}={0,1,2,3,4,5,6},A ∩(∁U B )={1,3,5},所以B ={0,2,4,6},故选C.2.复数z 满足(1+i)z =|3-i|,则z -=( ) A .1+i B .1-i C .-1-iD .-1+i解析:选A.由题意知:(1+i)z =2,设z =a +b i , 则(1+i)z =(1+i)(a +b i)=(a -b )+(a +b )i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,a -b =2,解得a =1,b =-1,故z -=1+i ,故选A.3.(2019·温州市高考数学模拟)已知数列{a n }是递增数列,且满足a n +1=f (a n ),a 1∈(0,1),则f (x )不可能是( )A .f (x )=xB .f (x )=2x-1 C .f (x )=2x -x 2D .f (x )=log 2(x +1)解析:选B.对于A :因为a 1∈(0,1),所以a n +1=a n >a n ,可得数列{a n }是递增数列;对于B :因为a 1∈(0,1),不妨取a 1=12,则a 2=212-1=2-1<12,因此数列{a n }不是递增数列;对于C :f (x )=2x -x 2,令2x -x 2≥0,解得0≤x ≤2.由f (x )=2x -x 2=1-(x -1)2,可知:当0≤x ≤1时,函数f (x )单调递增;当1≤x ≤2时,函数f (x )单调递减.因为a 1∈(0,1),所以数列{a n }是递增数列;对于D :画出图象y =log 2(x +1),y =x ,可知:在x ∈(0,1)时,log 2(x +1)>x ,所以a n +1=log 2(a n +1)>a n ,因此数列{a n }是递增数列.故选B.4.已知点x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0x -2y +4≥0,x -2≤0则z =3x +y 的最大值与最小值之差为( )A .5B .6C .7D .8解析:选 C.作出约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0x -2y +4≥0x -2≤0对应的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线y =-3x 并平移知,当直线经过点A 时,z 取得最大值,当直线经过点B 时,z 取得最小值,由⎩⎪⎨⎪⎧x =2x -2y +4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =3,即A (2,3),故z max =9. 由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4=0x +y -2=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0y =2,即B (0,2),故z min =2,故z 的最大值与最小值之差为7,选C.5.在数列{a n }中,若a 1=2,且对任意正整数m ,k ,总有a m +k =a m +a k ,则{a n }的前n 项和S n =( )A .n (3n -1) B.n (n +3)2 C .n (n +1)D.n (3n +1)2解析:选C.依题意得a n +1=a n +a 1,即有a n +1-a n =a 1=2,所以数列{a n }是以2为首项、2为公差的等差数列,a n =2+2(n -1)=2n ,S n =n (2+2n )2=n (n +1).6.函数f (x )=|x -2|-ln x 在定义域内的零点的个数为( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:选C.由题意可知f (x )的定义域为(0,+∞),在同一直角坐标系中画出函数y 1=|x -2|(x >0),y 2=ln x (x >0)的图象,如图所示.由图可知函数f (x )在定义域内的零点个数为2. 7.函数f (x )=cos x ·log 2|x |的图象大致为( )解析:选B.函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞), 且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=cos 12log 2⎪⎪⎪⎪⎪⎪12=-cos 12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12·log 2⎪⎪⎪⎪⎪⎪-12=-cos 12,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,排除A 、D , 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-cos 12<0,故排除C.综上,选B. 8.(2019·嘉兴市高三期末)已知圆C 1:x 2+y 2-2ax +a 2-1=0和圆C 2:x 2+y 2-2by +b 2-4=0恰有三条公共切线,则(a -3)2+(b -4)2的最小值为( )A .1+ 2B .2C .3- 2D .4解析:选B.圆C 1的圆心为C 1(a ,0),半径为r 1=1, 圆C 2的圆心为C 2(0,b ),半径为r 2=2, 因为两圆有三条公共切线,所以两圆外切. 所以a 2+b 2=3,所以点(a ,b )在半径为3的圆x 2+y 2=9上.而(a -3)2+(b -4)2表示点(a ,b )到点(3,4)的距离. 所以(a -3)2+(b -4)2的最小值为32+42-3=2.故选B. 9.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .12B .18C .24D .30解析:选C.由三视图可知该几何体是由如图所示的直三棱柱ABC A 1B 1C 1截掉一个三棱锥D A 1B 1C 1得到的,其中AC =4,BC =3,AA 1=5,AD =2,BC ⊥AC ,S △A 1B 1C 1=12×4×3=6,所以该几何体的体积V =S △A 1B 1C 1·AA 1- 13 S △A 1B 1C 1·DA 1=6×5-13×6×3=24. 10.(2019·台州模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l :x +y +a =0与点A (0,2),若直线l 上存在点M 满足|MA |2+|MO |2=10(O 为坐标原点),则实数a 的取值范围是( )A .(-5-1,5-1)B .[-5-1,5-1]C .(-22-1,22-1)D .[-22-1,22-1]解析:选D.设M (x ,y ),因为|MA |2+|MO |2=10,所以x 2+(y -2)2+x 2+y 2=10,即x 2+(y -1)2=4,由于点M 在直线l 上,所以直线x +y +a =0与圆x 2+(y -1)2=4相交或相切时满足题意,即|1+a |2≤2,解得-22-1≤a ≤22-1.11.设函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,则函数f (x )的最小正周期为________,单调递增区间为________.解析:函数f (x )的最小正周期为2π2=π,由2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2kπ得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π8+k π,π8+k π,k ∈Z ,即f (x )的增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π8+k π,π8+k π,k ∈Z .答案:π ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π8+k π,π8+k π,k ∈Z12.(2019·金丽衢十二校高三联考)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积是________cm 3,表面积为________cm 2.解析:根据三视图可知,该几何体为如图所示三棱锥P ABC ,所以其体积V =13Sh =13×12×4×3×1=233,表面积S =12×4×3+12×4×1+12×2×2+12×23×2=4+23+ 6.答案:2334+23+ 613.(2019·河南八市重点高中质检)已知直线l 1与直线l 2:4x -3y +1=0垂直且与圆C :x 2+y 2=-2y +3相切,则直线l 1的方程是________.解析:由题可得,圆C 的标准方程为x 2+(y +1)2=4,其圆心为(0,-1),半径r =2.设直线l 1的方程为3x +4y +c =0,则|3×0+4×(-1)+c |32+42=2,解得c =14或c =-6.故直线l 1的方程为3x +4y +14=0或3x +4y -6=0.答案:3x +4y +14=0或3x +4y -6=014.对于任意两个正实数a ,b ,定义a *b =λ×a b.其中常数λ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,62,若8*3=3,则λ=________;若a ≥b >0,a *b 与b *a 都是集合{x |x =n2,n ∈Z }中的元素,则a *b =________.解析:由8*3=3得λ×83=3⇒λ=98;λ×a b =m 2,λ×b a =n 2(m ,n ∈Z ,m >n )⇒λ2=mn 4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32⇒mn =5⇒m =5,n =1,所以a *b =52.答案:98 5215.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,x ≤m ,x 2-2mx +4m ,x >m ,其中m >0.若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是__________.解析:函数f (x )的大致图象如图所示,根据题意知只要m >4m -m 2即可,又m >0,解得m >3,故实数m 的取值范围是(3,+∞).答案:(3,+∞)16.若二次函数f (x )=4x 2-2(p -2)x -2p 2-p +1在区间[-1,1]内至少存在一个值c ,使得f (c )>0,则实数p 的取值范围是________.解析:若在[-1,1]内不存在c 满足f (c )>0, 则⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)≤0,f (1)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧p ≤-12或p ≥1,p ≤-3或p ≥32.解得p ≤-3或p ≥32,取补集得-3<p <32,即满足题意的实数p 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫-3,3217.小明和爸爸妈妈、爷爷奶奶一同参加《中国诗词大会》的现场录制,5人坐成一排.若小明的父母至少有一人与小明相邻,则不同的坐法种数为________.解析:根据题意,分3种情况讨论:①若小明的父母中只有1人与小明相邻且父母不相邻时, 先在其父母中选一人与小明相邻,有C 12=2种情况,将小明与选出的家长看成一个整体,考虑其顺序有A 22=2种情况,当父母不相邻时,需要将爷爷奶奶进行全排列,将整体与另一个家长安排在空位中,有A 22×A 23=12种安排方法,此时有2×2×12=48种不同坐法;②若小明的父母中只有1人与小明相邻且父母相邻时, 将父母及小明看成一个整体,小明在一端,有2种情况,考虑父母之间的顺序,有2种情况,则这个整体内部有2×2=4种情况,将这个整体与爷爷奶奶进行全排列,有A 33=6种情况, 此时有2×2×6=24种不同坐法;③小明的父母都与小明相邻,即小明在中间,父母在两边, 将3人看成一个整体,考虑父母的顺序,有A 22=2种情况, 将这个整体与爷爷奶奶进行全排列,有A 33=6种情况, 此时,共有2×6=12种不同坐法; 则一共有48+24+12=84种不同坐法. 答案:84[能力提升]1.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式成立的是( ) A.1a <1bB .a 2>b 2C.ac 2+1>bc 2+1D .a |c |>b |c |解析:选C.取a =1,b =-1,排除A ,B ;取c =0,排除D ,故选C.2.(2019·金华市东阳二中高三调研)若关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-235,1C .(1,+∞)D .(-∞,-1)解析:选A.由Δ=a 2+8>0,知方程恒有两个不等实根,又知两根之积为负,所以方程必有一正根、一负根.于是不等式在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,解得a >-235,故a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞.3.(2019·杭州市学军中学模拟)已知q 是等比数列{a n }的公比,则“q <1”是“数列{a n }是递减数列”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选D.数列-8,-4,-2,…,该数列是公比q =-4-8=12<1的等比数列,但该数列是递增数列,所以,由等比数列{a n }的公比q <1,不能得出数列{a n }是递减数列;而数列-1,-2,-4,-8,…,是递减数列,但其公比q =-2-1>1,所以,由数列{a n }是递减数列,不能得出其公比q <1.所以,“q <1”是“等比数列{a n }是递减数列”的既不充分也不必要条件.故选D. 4.当a >0时,函数f (x )=(x 2+2ax )e x的图象大致是( )解析:选B.由f (x )=0,得x 2+2ax =0,解得x =0或x =-2a ,因为a >0,所以x =-2a <0,故排除A ,C ;当x 趋向于-∞时,e x趋向于0,故f (x )趋向于0,排除D.5.已知正实数a ,b 满足a 2-b +4≤0,则u =2a +3b a +b ( )A .有最大值为145B .有最小值为145C .没有最小值D .有最大值为3解析:选B.因为a 2-b +4≤0,所以b ≥a 2+4,a ,b >0. 所以a +b ≥a 2+a +4,所以aa +b ≤aa 2+a +4,所以-aa +b≥-aa 2+a +4,所以u =2a +3b a +b =3-a a +b ≥3-aa 2+a +4=3-1a +4a+1≥3-12a ·4a+1=145,当且仅当a =2,b =8时取等号.故选B.6.(2019·瑞安四校联考)已知Rt △AOB 的面积为1,O 为直角顶点,设向量a =OA→|OA →|,b =OB→|OB →|,OP →=a +2b ,则PA →·PB →的最大值为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选A.以O 为原点,OA 所在直线为x 轴,OB 所在直线为y 轴,建立直角坐标系. 设A (m ,0),B (0,n ),则a =(1,0),b =(0,1),OP →=a +2b =(1,2),PA →=(m -1,-2),PB →=(-1,n -2),Rt △AOB 的面积为1,即有mn =2,则PA →·PB →=1-m -2(n -2)=5-(m +2n )≤5-22mn =5-2×2=1,当且仅当m =2n =2时,取得最大值1.7.(2019·绍兴一中高三期中)到两条互相垂直的异面直线距离相等的点的轨迹,被过一直线与另一直线垂直的平面所截,截得的曲线为( )A .相交直线B .双曲线C .抛物线D .椭圆弧解析:选C.如图所示,建立坐标系,不妨设两条互相垂直的异面直线为OA ,BC ,设OB =a ,P (x ,y ,z )到直线OA ,BC 的距离相等,所以x 2+z 2=(x -a )2+y 2,所以2ax -y 2+z 2-a 2=0,若被平面xOy 所截,则z =0,y 2=2ax -a 2;若被平面xOz 所截,则y =0,z 2=-2ax +a 2,故选C.8.将5名同学分到甲、乙、丙3个小组,若甲组至少两人,乙、丙组每组至少一人,则不同分配方案的种数为( )A .50B .80C .120D .140解析:选B.根据题意,分2种情况讨论:①甲组有2人,首先选2个放到甲组,共有C 25=10种结果,再把剩下的3个人放到乙和丙两个位置,每组至少一人,共有C 23A 22=6种结果, 所以根据分步乘法计数原理知共有10×6=60种结果, ②当甲中有三个人时,有C 35A 22=20种结果, 所以共有60+20=80种结果,故选B. 9.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,+∞) 解析:选D.由x <g (x )得x <x 2-2, 所以x <-1或x >2; 由x ≥g (x )得x ≥x 2-2, 所以-1≤x ≤2.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +2,x <-1或x >2,x 2-x -2,-1≤x ≤2.即f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+74,x <-1或x >2,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-94,-1≤x ≤2.当x <-1时,f (x )>2;当x >2时,f (x )>8.所以当x ∈(-∞,-1)∪(2,+∞)时,函数的值域为(2,+∞).当-1≤x ≤2时,-94≤f (x )≤0.所以当x ∈[-1,2]时,函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-94,0. 综上可得f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-94,0∪(2,+∞). 10.已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )的导函数f ′(x )满足xf ′(x )+f (x )=ln xx,且f (e)=1e ,其中e 为自然对数的底数,则不等式f (x )+e>x +1e的解集是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e B .(0,e)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,e D.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞ 解析:选B.根据题意,令g (x )=xf (x ),则有g ′(x )=[xf (x )]′=xf ′(x )+f (x )=ln xx,则g (x )=12(ln x )2+C ,即xf (x )=12(ln x )2+C ,则有f (x )=12x (ln x )2+C x,又由f (e)=1e ,即f (e)=12e +C e =1e ,解可得C =12,故f (x )=12x (ln x )2+12x ,令h (x )=f (x )-x ,则h ′(x )=f ′(x )-1=-(ln x +1)22x 2-1<0, 故函数h (x )=f (x )-x 在(0,+∞)上递减, 不等式f (x )+e>x +1e ,即f (x )-x >1e -e =f (e)-e ,则有0<x <e ,即不等式f (x )+e>x +1e的解集为(0,e).故选B.11.比较lg 2,(lg 2)2,lg(lg 2)的大小,其中最大的是________,最小的是________. 解析:因为lg 2∈(0,1),0<(lg 2)2<lg 2, lg(lg 2)<0,所以最大的是lg 2,最小的是lg(lg 2). 答案:lg 2 lg(lg 2)12.商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额的商品后即可抽奖.每次抽奖都是从装有4个红球、6个白球的甲箱和装有5个红球、5个白球的乙箱中,各随机摸出1个球.在摸出的2个球中,若都是红球,则获一等奖;若只有1个红球,则获二等奖;若没有红球,则不获奖.则顾客抽奖1次能获奖的概率是________;若某顾客有3次抽奖机会,记该顾客在3次抽奖中获一等奖的次数为X ,则EX =________.解析:抽奖1次,不中奖的概率为610×510=310,所以抽奖1次能获奖的概率为1-310=710;抽奖1次获一等奖的概率为410×510=15, 所以随机变量X 服从二项分布,即X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,15, 所以EX =3×15=35.答案:710 3513.在△ABC 中,D 是AC 边的中点,A =π3,cos ∠BDC =-27,△ABC 的面积为33,则sin ∠ABD =________,AC =________.解析:过B 作BH ⊥AC 于H ,则cos ∠BDH =DH BD=27, 设DH =2k (k >0),则BD =7k , 所以BH =BD 2-DH 2=3k ,在Rt △ABH 中,∠A =π3,所以AH =BH3=k ,所以AD =3k ,AC =6k ,又S △ABC =12×AC ×BH =12×6k ×3k =33k 2=33,解得k =1,所以AC =6, 在△ABD 中,BD sin A =ADsin ∠ABD ,所以732=3sin ∠ABD解得sin ∠ABD =32114.答案:32114614.(2019·杭州市七校高三联考)抛物线y =2x 2上两点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)关于直线y =x +m 对称,且x 1·x 2=-12,则m 等于________.解析:由条件得A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)两点连线的斜率k =y 2-y 1x 2-x 1=-1,而y 2-y 1=2(x 22-x 21),得x 1+x 2=-12,且(x 1+x 22,y 1+y 22)在直线y =x +m 上,即y 1+y 22=x 1+x 22+m ,即y 1+y 2=x 1+x 2+2m .又因为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)两点在抛物线y =2x 2上, 所以有2(x 21+x 22)=x 1+x 2+2m , 即2[(x 1+x 2)2-2x 1x 2]=x 1+x 2+2m , 可得2m =3,解得m =32.答案:3215.用1,2,3,4,5这五个数字组成各位上数字不同的四位数,其中千位上是奇数,且相邻两位上的数之差的绝对值都不小于2(比如1 524)的概率=________.解析:用1,2,3,4,5这五个数字组成各位上数字不同的四位数,基本事件总数n =A 45=120,其中千位上是奇数,且相邻两位上的数之差的绝对值都不小于2包含的基本事件有:1 352,1 425,1 524,3 142,3 524,3 514,3 152,5 241,5 314,5 142,共10个,所以千位上是奇数,且相邻两位上的数之差的绝对值都不小于2(比如1 524)的概率:p =10120=112. 答案:11216.已知a =(3,2),b =(2,-1),若向量λa +b 与a +λb 夹角为锐角,则实数λ的取值范围是________.解析:因为a =(3,2),b =(2,-1),所以λa +b =(3λ+2,2λ-1),a +λb =(3+2λ,2-λ), 因为向量λa +b 与a +λb 夹角为锐角,所以(λa +b )·(a +λb )=(3λ+2)×(3+2λ)+(2λ-1)×(2-λ)>0. 且(3λ+2)(2-λ)-(2λ-1)(3+2λ)≠0, 整理可得,4λ2+18λ+4>0且λ≠±1.解不等式可得,λ>-9+654或λ<-9-654且λ≠1.答案:λ>-9+654或λ<-9-654且λ≠117.(2019·广州市综合测试(一))设S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a 1=2,对任意p ,q ∈N *,都有a p +q =a p +a q ,则f (n )=S n +60n +1(n ∈N *)的最小值为________.解析:a 1=2,对任意p ,q ∈N *,都有a p +q =a p +a q ,令p =1,q =n ,则有a n +1=a n +a 1=a n +2,故{a n }是等差数列,所以a n =2n ,S n =2×(1+n )n 2=n 2+n ,f (n )=S n +60n +1=n 2+n +60n +1=(n +1)2-(n +1)+60n +1=n +1+60n +1-1.当n +1=8时,f (7)=8+608-1=292;当n +1=7时,f (6)=7+607-1=1027,因为292<1027,则f (n )=S n +60n +1(n ∈N *)的最小值为292.答案:292。
第4讲 不等式专题强化训练1.(2019·金华十校联考)不等式(m -2)(m +3)<0的一个充分不必要条件是( ) A .-3<m <0 B .-3<m <2 C .-3<m <4D .-1<m <3解析:选A.由(m -2)(m +3)<0得-3<m <2,即不等式成立的等价条件是-3<m <2, 则不等式(m -2)(m +3)<0的一个充分不必要条件是(-3,2)的一个真子集, 则满足条件是-3<m <0. 故选A.2.已知关于x 的不等式(ax -1)(x +1)<0的解集是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞,则a =( )A .2B .-2C .-12D.12解析:选 B.根据不等式与对应方程的关系知-1,-12是一元二次方程ax 2+x (a -1)-1=0的两个根,所以-1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-1a ,所以a =-2,故选B. 3.已知x >0,y >0,lg 2x +lg 8y=lg 2,则1x +13y 的最小值是( )A .2B .2 2C .4D .2 3解析:选C.因为lg 2x+lg 8y=lg 2, 所以x +3y =1,所以1x +13y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +13y (x +3y )=2+3y x +x3y ≥4,当且仅当3y x =x 3y ,即x =12,y =16时,取等号.4.若平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≥0,2x -y -3≤0,x -2y +3≥0夹在两条斜率为1的平行直线之间,则这两条平行直线间的距离的最小值是( )A.355 B. 2C.322D. 5解析:选B.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≥02x -y -3≤0x -2y +3≥0表示的平面区域如图中阴影部分所示,其中A (1,2)、B (2,1),当两条平行直线间的距离最小时,两平行直线分别过点A 与B ,又两平行直线的斜率为1,直线AB 的斜率为-1,所以线段AB 的长度就是过A 、B 两点的平行直线间的距离,易得|AB |=2,即两条平行直线间的距离的最小值是2,故选B.5.(2019·金丽衢十二校高三联考)若函数f (x )=2x 2-ax -1(a <2)在区间(1,+∞)上的最小值为6,则实数a 的值为( )A .2 B.32 C .1D.12解析:选 B.f (x )=2x 2-a x -1=2(x -1)2+4(x -1)+2-a x -1=2(x -1)+2-ax -1+4≥22(x -1)·2-a x -1+4=24-2a +4,当且仅当2(x -1)=2-a x -1⇒x =1+2-a2时,等号成立,所以24-2a +4=6⇒a =32,故选B.6.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-4]B .[-4,+∞)C .[-4,20]D .[-4,20)解析:选B.不等式x 2-2x -3≤0的解集为[-1,3],假设⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(a +1)≤0的解集为空集,则不等式x 2+4x -(a +1)≤0的解集为集合{x |x <-1或x >3}的子集,因为函数f (x )=x 2+4x -(a +1)的图象的对称轴方程为x =-2,所以必有f (-1)=-4-a >0⇒a <-4,则使⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不为空集的a 的取值范围是a ≥-4.7.(2019·浙江“七彩阳光”联盟高三联考)已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y ≥-2x -y ≤0x ≥-4,若不等式2x -y +m 2≥0恒成立,则实数m 的取值范围为( )A .[-6,6]B .(-∞,-6]∪[6,+∞)C .[-7,7]D .(-∞,-7]∪[7,+∞)解析:选D.作出约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y ≥-2x -y ≤0x ≥-4所对应的可行域(如图中阴影部分),令z =-2x +y ,当直线经过点A (-4,-1)时,z 取得最大值,即z max =(-2)×(-4)+(-1)=7.所以m 2≥7,即实数m 的取值范围为(-∞,-7]∪[7,+∞),故选D. 8.已知b >a >0,a +b =1,则下列不等式中正确的是( ) A .log 3a >0B .3a -b<13C .log 2a +log 2b <-2D .3⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥6解析:选C.对于A ,由log 3a >0可得log 3a >log 31,所以a >1,又b >a >0,a +b =1,所以a <1,两者矛盾,所以A 不正确; 对于B ,由3a -b<13可得3a -b <3-1, 所以a -b <-1,可得a +1<b ,这与b >a >0,a +b =1矛盾,所以B 不正确; 对于C ,由log 2a +log 2b <-2可得log 2(ab )<-2=log 214,所以ab <14,又b >a >0,a +b =1>2ab ,所以ab <14,两者一致,所以C 正确;对于D ,因为b >a >0,a +b =1,所以3⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b >3×2b a ×ab=6,所以D 不正确.故选C. 9.(2019·绍兴市柯桥区高三期中)已知x ,y ∈R ,( ) A .若|x -y 2|+|x 2+y |≤1,则(x +12)2+(y -12)2≤32B .若|x -y 2|+|x 2-y |≤1,则(x -12)2+(y -12)2≤32C .若|x +y 2|+|x 2-y |≤1,则(x +12)2+(y +12)2≤32D .若|x +y 2|+|x 2+y |≤1,则(x -12)2+(y +12)2≤32解析:选B.对于A ,|x -y 2|+|x 2+y |≤1,由(x +12)2+(y -12)2≤32化简得x 2+x +y 2-y ≤1,二者没有对应关系;对于B ,由(x 2-y )+(y 2-x )≤|x 2-y |+|y 2-x |=|x -y 2|+|x 2-y |≤1,所以x 2-x +y 2-y ≤1,即(x -12)2+(y -12)2≤32,命题成立;对于C ,|x +y 2|+|x 2-y |≤1,由(x +12)2+(y +12)2≤32化简得x 2+x +y 2+y ≤1,二者没有对应关系;对于D ,|x +y 2|+|x 2+y |≤1,化简(x -12)2+(y +12)2≤32得x 2-x +y 2+y ≤1,二者没有对应关系.故选B.10.若关于x 的不等式x 3-3x 2-ax +a +2≤0在x ∈(-∞,1]上恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3]B .[-3,+∞)C .(-∞,3]D .[3,+∞)解析:选A.关于x 的不等式x 3-3x 2-ax +a +2≤0在x ∈(-∞,1]上恒成立, 等价于a (x -1)≥x 3-3x 2+2=(x -1)(x 2-2x -2), 当x =1时,1-3-a +a +2=0≤0成立, 当x <1时,x -1<0, 即a ≤x 2-2x -2,因为y =x 2-2x -2=(x -1)2-3≥-3恒成立, 所以a ≤-3,故选A.11.(2019·温州市高三高考模拟)若关于x 的不等式|x |+|x +a |<b 的解集为(-2,1),则实数对(a ,b )=________.解析:因为不等式|x |+|x +a |<b 的解集为(-2,1),所以⎩⎪⎨⎪⎧2+|-2+a |=b 1+|1+a |=b ,解得a =1,b =3.答案:(1,3)12.若实数x ,y 满足x >y >0,且log 2x +log 2y =1,则2x +1y 的最小值是________,x -yx 2+y 2的最大值为________.解析:实数x ,y 满足x >y >0,且log 2x +log 2y =1,则xy =2, 则2x +1y ≥22x ·1y =2,当且仅当2x =1y,即x =2,y =1时取等号,故2x +1y的最小值是2,x -y x 2+y 2=x -y (x -y )2+2xy =x -y(x -y )2+4=1(x -y )+4x -y ≤12(x -y )4x -y=14,当且仅当x -y =4x -y,即x -y =2时取等号, 故x -y x 2+y 2的最大值为14,故答案为2,14. 答案:2 1413.(2019·兰州市高考实战模拟)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥03x +4y ≤12,则z =2x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y的最大值为________.解析:作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥03x +4y ≤12表示的平面区域如图中阴影部分所示.又z =2x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y=2x -y,令u =x -y ,则直线u =x -y 在点(4,0)处u 取得最大值,此时z 取得最大值且z max =24-0=16.答案:1614.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-1,x ≤0-x 2+x ,x >0,则关于x 的不等式f (f (x ))≤3的解集为________.解析:令f (t )≤3,若t ≤0,则2-t -1≤3,2-t ≤4,解得-2≤t ≤0;若t >0,则-t 2+t ≤3,t2-t +3≥0,解得t >0,所以t ≥-2,即原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧2-x -1≥-2x ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ≥-2x >0,解得x ≤2.答案:(-∞,2]15.(2019·宁波市九校联考)已知f (x )=|x +1x -a |+|x -1x-a |+2x -2a (x >0)的最小值为32,则实数a =________.解析:f (x )=|x +1x -a |+|x -1x -a |+2x -2a ≥|(x +1x -a )-(x -1x-a )|+2x -2a=|2x|+2x -2a=2x+2x -2a≥22x·2x -2a=4-2a .当且仅当2x=2x ,即x =1时,上式等号成立.由4-2a =32,解得a =54.答案:5416.(2019·绍兴市柯桥区高三模拟)若|x 2+|x -a |+3a |≤2对x ∈[-1,1]恒成立,则实数a 的取值范围为________.解析:|x 2+|x -a |+3a |≤2化为-2-x 2≤|x -a |+3a ≤2-x 2,画出图象,可知,其几何意义为顶点为(a ,3a )的V 字型在x ∈[-1,1]时,始终夹在y =-2-x 2,y =2-x 2之间,如图1,图2所示,为两种临界状态,首先就是图1 的临界状态,此时V 字形右边边界y =x +2a 与y =-2-x 2相切,联立直线方程和抛物线方程可得x 2+x +2a +2=0,此时Δ=0⇒1-4(2a +2)=0⇒a =-78,而图2的临界状态显然a =0,综上得,实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-78,0.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-78,0 17.(2019·温州模拟)已知a ,b ,c ∈R ,若|a cos 2x +b sin x +c |≤1对x ∈R 成立,则|a sinx +b |的最大值为________.解析:由题意,设t =sin x ,t ∈[-1,1],则|at 2-bt -a -c |≤1恒成立, 不妨设t =1,则|b +c |≤1;t =0,则|a +c |≤1,t =-1,则|b -c |≤1, 若a ,b 同号,则|a sin x +b |的最大值为 |a +b |=|a +c +b -c |≤|a +c |+|b -c |≤2; 若a ,b 异号,则|a sin x +b |的最大值为 |a -b |=|a +c -b -c |≤|a +c |+|b +c |≤2; 综上所述,|a sin x +b |的最大值为2, 故答案为2. 答案:218.(2019·丽水市第二次教学质量检测)已知函数f (x )=4-|ax -2|(a ≠0). (1)求函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈[0,1]时,不等式f (x )≥1恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)要使函数有意义,需4-|ax -2|≥0,即 |ax -2|≤4,|ax -2|≤4⇔-4≤ax -2≤4⇔-2≤ax ≤6. 当a >0时,函数f (x )的定义域为{x |-2a ≤x ≤6a };当a <0时,函数f (x )的定义域为{x |6a≤x ≤-2a}.(2)f (x )≥1⇔|ax -2|≤3,记g (x )=|ax -2|,因为x ∈[0,1], 所以需且只需⎩⎪⎨⎪⎧g (0)≤3g (1)≤3⇔⎩⎪⎨⎪⎧2≤3|a -2|≤3⇔-1≤a ≤5,又a ≠0,所以-1≤a ≤5且a ≠0.19.(2019·丽水市高考数学模拟)已知函数f (x )=|x +a |x 2+1(a ∈R ).(1)当a =1时,解不等式f (x )>1;(2)对任意的b ∈(0,1),当x ∈(1,2)时,f (x )>bx恒成立,求a 的取值范围.解:(1)f (x )=|x +1|x 2+1>1⇔x 2+1<|x +1|⇔⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0x 2+1<x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0x 2+1<-(x +1)⇔0<x <1.故不等式的解集为{x |0<x <1}.(2)f (x )=|x +a |x 2+1>b x ⇔|x +a |>b (x +1x )⇔x +a >b (x +1x )或x +a <-b (x +1x)⇔a >(b -1)x +b x 或a<-[(b+1)x+bx]对任意x∈(1,2)恒成立.所以a≥2b-1或a≤-(52b+2)对任意b∈(0,1)恒成立.所以a≥1或a≤-92.。
解答题规范练(二)1.已知函数f (x )=23sin x cos x -2cos 2x +1. (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若满足f (B )=2,a =8,c =5,求cos A 的值.2.如图,四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 为梯形,PD ⊥底面ABCD ,AB ∥CD ,AD ⊥CD ,AD =AB =1,BC = 2.(1)求证:平面PBD ⊥平面PBC ;(2)设H 为CD 上一点,满足CH →=2HD →,若直线PC 与平面PBD 所成的角的正切值为63,求二面角H PB C 的余弦值.3.已知函数f (x )=ln xx.(1)若关于x 的不等式f (x )≤m 恒成立,求实数的m 最小值; (2)对任意的x 1,x 2∈(0,2)且x 1<x 2,若存在x 0∈(x 1,x 2),使得f ′(x 0)=f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1,求证:x 0<x 1x 2.4.已知抛物线C:y2=4x上动点P(x1,y1),点A在射线x-2y+8=0(y≥0)上,满足P A的中点Q在抛物线C上.(1)若直线P A的斜率为1,求点P的坐标;(2)若射线l上存在不同于A的另一点B,使得PB的中点也在抛物线C上,求|AB|的最大值.5.已知数列{a n}的各项均为正数,且满足a21+a22+a23+…+a2n=2n(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a21a2+a1+a22a3+a2+a23a4+a3+…+a2na n+1+a n>n-22(n∈N*,n≥2)恒成立,求n的取值范围.解答题规范练(二)1.解:(1)f (x )=3sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,由题意2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,k ∈Z ,解得k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z ,所以f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z ).(2)因为f (B )=2sin ⎝⎛⎭⎫2B -π6=2,所以B =π3,所以b 2=a 2+c 2-2ac cos B =49, 解得b =7.所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =17.2.解:(1)证明:由AD ⊥CD ,AB ∥CD ,AD =AB =1,可得BD = 2. 又BC =2,所以CD =2,所以BC ⊥BD . 因为PD ⊥底面ABCD ,所以PD ⊥BC , 又PD ∩BD =D ,所以BC ⊥平面PBD , 所以平面PBD ⊥平面PBC .(2)由(1)可知∠BPC 为PC 与平面PBD 所成的角, 所以tan ∠BPC =63, 所以PB =3,PD =1.由CH →=2HD →及CD =2,可得CH =43,DH =23.以点D 为坐标原点,DA ,DC ,DP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系.则B (1,1,0),P (0,0,1),C (0,2,0),H ⎝⎛⎭⎫0,23,0.设平面HPB 的法向量为n =(x 1,y 1,z 1),则⎩⎪⎨⎪⎧HP →·n =0,HB →·n =0,即⎩⎨⎧-23y 1+z 1=0,x 1+13y 1=0,取y 1=-3,则n =(1,-3,-2). 设平面PBC 的法向量为m =(x 2,y 2,z 2), 则⎩⎪⎨⎪⎧PB →·m =0,BC →·m =0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-z 2=0,-x 2+y 2=0,取x 2=1,则m =(1,1,2). 又cos 〈m ,n 〉=m ·n |m ||n |=-217,结合图形知,二面角H PBC 的余弦值为217. 3.解:(1)由f ′(x )=1-ln xx 2=0解得x =e. 当x ∈(0,e)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增; 当x ∈(e ,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 所以f (x )max =f (e)=1e.因为关于x 的不等式f (x )≤m 恒成立, 所以f (x )max ≤m ,所以m ≥1e ,即m 的最小值为1e.(2)证明:因为对任意的x 1,x 2∈(0,2),若存在x 0∈(x 1,x 2),使得f ′(x 0)=f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1,即1-ln x 0x 20=f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1, 所以1-ln x 0x 20(x 2-x 1)-[f (x 2)-f (x 1)]=0.令F (x )=1-ln xx 2(x 2-x 1)-[f (x 2)-f (x 1)],则有F (x 0)=0,所以F ′(x )=2ln x -3x 3(x 2-x 1),当x ∈(0,2)时,2ln x -3<2ln 2-3<0, 又有x 2-x 1>0,所以F ′(x )<0,即F (x )在(0,2)上是减函数. 又因为F (x 1x 2)=1-ln x 1x 2x 1x 2(x 2-x 1)-[f (x 2)-f (x 1)]=1-ln x 1x 2x 1x 2(x 2-x 1)-⎝⎛⎭⎫ln x 2x 2-ln x 1x 1=1x 1⎝⎛⎭⎫1+ln x 1x 2-1x 2⎝⎛⎭⎫1+ln x 2x 1,令x 2x 1=t >1,所以F (x 1x 2) =1x 2⎣⎡⎦⎤t ·⎝⎛⎭⎫1-12ln t -⎝⎛⎭⎫1+12ln t , 设h (t )=t ·⎝⎛⎭⎫1-12ln t -⎝⎛⎭⎫1+12ln t , 所以h ′(t )=t -t ln t -12t,设k (t )=t -t ln t -1, 所以k ′(t )=-ln t <0(t >1), 所以k (t )在(1,+∞)上是减函数,所以k (t )<k (1)=0.所以h ′(t )<0,所以h (t )在(1,+∞)上是减函数, 所以h (t )<h (1)=0.所以F (x 1x 2)=1x 2h (t )<0=F (x 0),因为F (x )在(0,2)上是减函数,所以x 0<x 1x 2.4.解:(1)设直线P A 的方程为y =x +b ,则A (8-2b ,8-b ).设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +b y 2=4x得y 2-4y +4b =0,所以 Δ=16-16b >0,b <1,⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=4y 1y 2=4b,又y 1+8-b =2y 2,解得 ⎩⎪⎨⎪⎧b =0y 1=0y 2=4或⎩⎪⎨⎪⎧b =-24y 1=-8y 2=12, 经检验都是方程的解,所以P (0,0)或P (16,-8).(2)设A (2t 1-8,t 1),B (2t 2-8,t 2),t 1,t 2≥0.则由P A 的中点Q ⎝⎛⎭⎫y 218+t 1-4,t 1+y 12在抛物线C 上,可得⎝⎛⎭⎫t 1+y 122=4⎝⎛⎭⎫y 218+t 1-4,整理得t 21+(2y 1-16)t 1+64-y 21=0, 同理t 22+(2y 1-16)t 2+64-y 21=0,所以t 1,t 2是方程t 2+(2y 1-16)t +64-y 21=0的两个不相等的非负根.所以⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(2y 1-16)2-4(64-y 21)>0t 1+t 2=16-2y 1>0t 1t 2=64-y 21≥0,所以-8≤y 1<0.于是|AB |=5|t 1-t 2|=252y 21-16y 1≤325,当且仅当y 1=-8时取等号. 所以|AB |的最大值为32 5.5.解:(1)由题设a n >0,当n =1时,a 1=2;当n ≥2时,a 2n =2n -2n -1=2n -1,所以a n =2n -12.又a 1=2不满足a n =2n -12,所以数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =12n -12,n ≥2.(2)由(1)知数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =12n -12,n ≥2,故a 2na n +1+a n =2n -1(2)n +(2)n -1=2n -1(2)n -1·(2+1)=(2-1)·2n -12(n ≥2),记S n =a 21a 2+a 1+a 22a 3+a 2+a 23a 4+a 3+…+a 2n a n +1+a n , 则当n ≥2时,S n =22+(2-1)[2+(2)2+…+(2)n -1]=22+(2-1)·2[1-(2)n -1]1-2=2n 2-22,故S n=⎩⎨⎧22,n =12n 2-22,n ≥2.当n ∈N *,n ≥2时,要使得2n 2-22>n -22恒成立,即2n >n 2恒成立. 由于当n =4时,2n =n 2,考察函数f (x )=2x -x 2的单调性,易证当x >4时,函数f (x )=2x-x 2单调递增,且x =4时,f (x )=0,所以当n ≥5时,a 21a 2+a 1+a 22a 3+a 2+a 23a 4+a 3+…+a 2na n +1+a n >n -22恒成立,故所求n 的取值范围是n ≥5.。
专题强化训练1.(2019·台州市高三期末考试)在正项数列{a n }中,已知a 1=1,且满足a n +1=2a n -1a n +1(n ∈N *).(1)求a 2,a 3; (2)证明:a n ≥(32)n -1.解:(1)因为在正项数列{a n }中,a 1=1,且满足a n +1=2a n -1a n +1(n ∈N *),所以a 2=2×1-11+1=32,a 3=2×32-132+1=135.(2)证明:①当n =1时,由已知a 1=1≥(32)1-1=1,不等式成立;②假设当n =k 时,不等式成立,即a k ≥(32)k -1,因为f (x )=2x -1x +1在(0,+∞)上是增函数,所以a k +1=2a k -1a k +1≥2(32)k -1-1(32)k -1+1=(32)k +13(32)k -1(32)k -1+1 =(32)k +13(32)2k -1+13(32)k-1(32)k -1+1 =(32)k +19[(32)k +3][2×(32)k -3](32)k -1+1, 因为k ≥1,所以2×(32)k -3≥2×32-3=0,所以a k +1≥(32)k ,即当n =k +1时,不等式也成立. 根据①②知不等式对任何n ∈N *都成立.2.(2019·嘉兴调研)已知S n 为各项均为正数的数列{a n }的前n 项和,a 1∈(0,2),a 2n +3a n+2=6S n .(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,数列{b n }的前n 项和为T n ,若对任意的n ∈N *,t ≤4T n 恒成立,求实数t 的最大值.解:(1)当n =1时,由a 2n +3a n +2=6S n ,得a 21+3a 1+2=6a 1,即a 21-3a 1+2=0.又a 1∈(0,2),解得a 1=1.由a 2n +3a n +2=6S n ,可知a 2n +1+3a n +1+2=6S n +1.两式相减,得a 2n +1-a 2n +3(a n +1-a n )=6a n +1,即(a n +1+a n )(a n +1-a n -3)=0.由于a n >0,可得a n +1-a n -3=0,即a n +1-a n =3,所以{a n }是首项为1,公差为3的等差数列,所以a n =1+3(n -1)=3n -2. (2)由a n =3n -2 ,可得b n =1a n a n +1=1(3n -2)(3n +1)=13⎝⎛⎭⎫13n -2-13n +1, T n =b 1+b 2+…+b n=13⎣⎡⎝⎛⎭⎫1-14+⎝⎛⎭⎫14-17+…⎦⎤+⎝⎛⎭⎫13n -2-13n +1 =n3n +1. 因为T n =n 3n +1=13-133n +1随着n 的增大而增大,所以数列{T n }是递增数列,所以t ≤4T n ⇔t 4≤T n ⇔t 4≤T 1=14⇔t ≤1,所以实数t 的最大值是1.3.(2019·金华模拟)已知数列{a n }满足a 1=12,a n +1a n =2a n +1-1(n ∈N *),令b n =a n -1.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)令c n =a 2n +1a 2n ,求证:c 1+c 2+…+c n <n +724.解:(1)因为a n +1a n =2a n +1-1(n ∈N *),b n =a n -1,即a n =b n +1. 所以(b n +1+1)(b n +1)=2(b n +1+1)-1,化为:1b n +1-1b n =-1,所以数列{1b n }是等差数列,首项为-2,公差为-1.所以1b n =-2-(n -1)=-1-n ,所以b n =-1n +1.(2)证明:由(1)可得:a n =b n +1=1-1n +1=n n +1.所以c n =a 2n +1a 2n =2n +12n +1+12n 2n +1=(2n +1)22n (2n +2)=1+12⎝⎛⎭⎫12n -12n +2,因为n ≥2时,2n +2≤2n +1-1, 所以12n -12n +2<12n -1-12n +1-1,所以c 1+c 2+…+c n <n +12⎝⎛⎭⎫12-14+ 12⎝⎛⎭⎫122-1-12n +1-1=n +724-12(2n +1-1)<n +724. 4.(2019·绍兴市高三教学质量调测)已知数列{a n }满足a n >0,a 1=2,且(n +1)a 2n +1=na 2n +a n (n ∈N *).(1)证明:a n >1;(2)证明:a 224+a 239+…+a 2nn 2<95(n ≥2).证明:(1)由题得(n +1)·a 2n +1-(n +1)=na 2n -n +a n -1,故(a n +1-1)(a n +1+1)(n +1)=(a n -1)(na n +n +1),由a n >0,n ∈N *,可知(a n +1+1)(n +1)>0,na n +n +1>0, 所以a n +1-1与a n -1同号,又a 1-1=1>0,故a n >1.(2)由(1)知a n >1,故(n +1)a 2n +1=na 2n +a n <(n +1)a 2n ,所以a n +1<a n ,1<a n ≤2.又由题可得a n =(n +1)a 2n +1-na 2n ,所以,a 1=2a 22-a 21,a 2=3a 23-2a 22,…,a n =(n +1)·a 2n +1-na 2n ,相加得a 1+a 2+…+a n =(n +1)a 2n +1-4≤2n , 所以a 2n +1≤2n +4n +1,即a 2n ≤2n +2n (n ≥2), a 2n n 2≤2n 2+2n 3≤2⎝⎛⎭⎫1n -1-1n +⎝⎛⎭⎫1n -1-2n +1n +1(n ≥2). 当n =2时,a 2222=34<95.当n =3时,a 2222+a 2332≤34+232+233<34+13<95.当n ≥4时,a 224+a 239+a 2416+…+a 2nn2<2⎝⎛⎭⎫14+19+116+14+⎝⎛⎭⎫14+227+13-14=1+29+18+14+227+112<95.从而,原命题得证.5.(2019·台州市高考一模)已知数列{a n }满足:a n >0,a n +1+1a n <2(n ∈N *).(1)求证:a n +2<a n +1<2(n ∈N *); (2)求证:a n >1(n ∈N *).证明:(1)由a n >0,a n +1+1a n <2,所以a n +1<2-1a n <2,因为2>a n +2+1a n +1≥2a n +2a n +1, 所以a n +2<a n +1<2.(2)假设存在a N ≤1(N ≥1,N ∈N *), 由(1)可得当n >N 时,a n ≤a N +1<1, 根据a n +1-1<1-1a n =a n -1a n <0,而a n <1,所以1a n +1-1>a n a n -1=1+1a n -1.于是1a N +2-1>1+1a N +1-1,…1a N +n -1>1+1a N +n -1-1.累加可得1a N +n -1>n -1+1a N +1-1(*),由(1)可得a N +n -1<0,而当n >-1a N +1-1+1时,显然有n -1+1a N +1-1>0,因此有1a N +n -1<n -1+1a N +1-1,这显然与(*)矛盾,所以a n >1(n ∈N *).6.(2019·金丽衢十二校高三联考)已知f n (x )=a 1x +a 2x 2+a 3x 3+…+a n x n ,且f n (-1)=(-1)n ·n ,n =1,2,3,….(1)求a 1,a 2,a 3;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)当k >7且k ∈N *时,证明:对任意n ∈N *都有2a n +1+2a n +1+1+2a n +2+1+…+2a nk -1+1>32成立.解:(1)由f 1(-1)=-a 1=-1得a 1=1, 由f 2(-1)=-a 1+a 2=2,得a 2=3, 又因为f 3(-1)=-a 1+a 2-a 3=-3, 所以a 3=5.(2)由题意得:f n (-1)=-a 1+a 2-a 3+…+(-1)n a n =(-1)n ·n , f n -1(-1)=-a 1+a 2-a 3+…+(-1)n -1a n -1 =(-1)n -1·(n -1),n ≥2, 两式相减得:(-1)n a n =(-1)n ·n -(-1)n -1·(n -1)=(-1)n (2n -1),得当n ≥2时,a n =2n -1,又a 1=1符合,所以a n =2n -1(n ∈N *). (3)证明:令b n =a n +12=n ,则S =1b n +1b n +1+1b n +2+…+1b nk -1=1n +1n +1+1n +2+…+1nk -1,所以2S =⎝⎛⎭⎫1n +1nk -1+⎝⎛⎭⎫1n +1+1nk -2+⎝⎛⎭⎫1n +2+1nk -3+…+⎝⎛⎭⎫1nk -1+1n .(*)当x >0,y >0时,x +y ≥2xy ,1x +1y ≥21xy, 所以(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +1y ≥4,所以1x +1y ≥4x +y ,当且仅当x =y 时等号成立,上述(*)式中,k >7,n >0,n +1,n +2,…,nk -1全为正,所以2S >4n +nk -1+4n +1+nk -2+4n +2+nk -3+…+4nk -1+n =4n (k -1)n +nk -1,所以S >2(k -1)1+k -1n >2(k -1)k +1=2⎝⎛⎭⎫1-2k +1>2⎝⎛⎭⎫1-27+1=32,得证. 7.(2019·宁波市诺丁汉大学附中高三期中考试)已知数列{a n }满足a 1=3,a n +1=a 2n +2a n ,n ∈N *,设b n =log 2(a n +1).(1)求{a n }的通项公式;(2)求证:1+12+13+…+1b n -1<n (n ≥2);(3)若2c n =b n ,求证:2≤(c n +1c n)n<3.解:(1)由a n +1=a 2n +2a n ,则a n +1+1=a 2n +2a n +1=(a n +1)2,由a 1=3,则a n >0,两边取对数得到log 2(a n +1+1)=log 2(a n +1)2=2 log 2(a n +1),即b n +1=2b n . 又b 1=log 2(a 1+1)=2≠0,所以{b n }是以2为公比的等比数列. 即b n =2n .又因为b n =log 2(a n +1), 所以a n =22n -1.(2)证明:用数学归纳法证明:①当n =2时,左边为1+12+13=116<2=右边,此时不等式成立;②假设当n =k (k ≥2,k ∈N *)时,不等式成立,则当n =k +1时,左边=1+12+13+…+12k -1+12k +12k +1+…+12k +1-1<k +12k +12k+1+…+12k +1-1<k +<k +1=右边,所以当n =k +1时,不等式成立.综上可得:对一切n ∈N *,n ≥2,命题成立. (3)证明:由2c n =b n 得c n =n , 所以(c n +1c n )n =(1+n n )n =(1+1n )n ,首先(1+1n )n =C 0n +C 1n 1n +C 2n 1n 2+…+ C k n 1n k +…+C n n 1nn ≥2, 其次因为C k n 1n k =n (n -1)…(n -k +1)k !n k <1k !≤1k (k -1)=1k -1-1k (k ≥2), 所以(1+1n )n =C 0n +C 1n 1n +C 2n 1n 2+…+ C k n 1n k +…+C n n 1nn , <1+1+1-12+12-13+…+1n -1-1n =3-1n <3,当n =1时显然成立.所以得证.8.数列{a n }满足a 1=14,a n =a n -1(-1)n a n -1-2(n ≥2,n ∈N ).(1)试判断数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n+(-1)n 是否为等比数列,并说明理由;(2)设b n =a n sin (2n -1)π2,数列{b n }的前n 项和为T n ,求证:对任意的n ∈N *,T n <47.解:(1)a n =a n -1(-1)n a n -1-2⇒1a n =(-1)n a n -1-2a n -1=(-1)n-2a n -1,所以1a n +(-1)n =2·(-1)n -2a n -1⇒所以1a n +(-1)n =(-2)·⎣⎡⎦⎤(-1)n -1+1a n -1, 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n+(-1)n 为公比是-2的等比数列.(2)证明:1a 1+(-1)1=3,由(1)可得1a n+(-1)n =⎣⎡⎦⎤1a 1+(-1)1·(-2)n -1=3·(-2)n -1, 所以a n =13·(-2)n -1-(-1)n . 而sin(2n -1)π2=(-1)n -1, 所以b n =a n ·sin (2n -1)π2=(-1)n -13·(-2)n -1-(-1)n =13·2n -1+1,所以b n =13·2n -1+1<13·2n -1, 当n ≥3时,T n =b 1+b 2+…+b n <(b 1+b 2)+13·22+13·23+…+13·2n -1=14+17+112⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n -21-12<14+17+16=4784<47. 因为{b n }为正项数列,所以T 1<T 2<T 3<…<T n , 所以n ∈N *,T n <47.。
姓名,年级:时间:小题专题练(二)三角函数与平面向量1.若角α的终边过点P(-1,m),且|sin α|=错误!,则点P位于( )A.第一象限或第二象限B.第三象限或第四象限C.第二象限或第三象限D.第二象限或第四象限2.已知函数f(x)=2cos2x-sin2x+2,则( )A.f(x)的最小正周期为π,最大值为3B.f(x)的最小正周期为π,最大值为4C.f(x)的最小正周期为2π,最大值为3D.f(x)的最小正周期为2π,最大值为43.设正方形ABCD的边长为1,则|错误!-错误!+错误!|等于() A.0 B。
错误!C.2 D.2错误!4.已知平面向量a,b的夹角为错误!,且a·(a-b)=8,|a|=2,则|b|等于( )A.错误!B.2错误!C.3 D.45。
如图,在△ABC中,∠C=错误!,BC=4,点D在边AC上,AD=DB,DE⊥AB,E为垂足.若DE=2错误!,则cos A等于()A.错误!B.错误!C.错误!D。
错误!6.若函数f(x)=sin(3x+φ)(|φ|〈π)满足:f(a+x)=f(a -x),a为常数,a∈R,则f错误!的值为()A 。
错误!B .±1C .0D 。
错误!7.若函数y =A sin (ωx +φ)(A 〉0,ω>0,|φ|<错误!)在一个周期内的图象如图所示,M ,N 分别是这段图象的最高点与最低点,且错误!·错误!=0,则A ·ω等于( )A.错误! B 。
错误! C.错误!πD 。
错误!π8.将函数y =2sin 错误!sin 错误!的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,所得图象对应的函数恰为奇函数,则φ的最小值为( )A 。
错误! B.错误! C 。
错误!D 。
错误!9.已知函数y =4sin(⎭⎪⎫2x +π6,x ∈错误!的图象与直线y =m 有三个交点,其交点的横坐标分别为x 1,x 2,x 3(x 1<x 2〈x 3),那么x 1+2x 2+x 3的值是( )A 。
专题强化训练 [基础达标]1.已知集合P ={x ∈R |1≤x ≤3},Q ={x ∈R |x 2≥4},则P ∪(∁R Q )=( ) A .[2,3] B .(-2,3]C .[1,2)D .(-∞,-2]∪[1,+∞)解析:选B.由于Q ={x |x ≤-2或x ≥2},∁R Q ={x |-2<x <2},故得P ∪(∁R Q )={x |-2<x ≤3}.故选B.2.(2019·金华模拟)已知集合A ={y |y =log 2x ,x >2},B ={y |y =⎝⎛⎭⎫12x,x <1},则A ∩B =( ) A .(1,+∞) B.⎝⎛⎭⎫0,12 C.⎝⎛⎭⎫12,+∞ D.⎝⎛⎭⎫12,1解析:选A.法一:因为A ={y |y =log 2x ,x >2}={y |y >1},B ={y |y =⎝⎛⎭⎫12x,x <1}={y |y >12},所以A ∩B ={y |y >1},故选A. 法二:取2∈A ∩B ,则由2∈A ,得log 2x =2,解得x =4>2,满足条件,同时由2∈B ,得⎝⎛⎭⎫12x=2,x =-1,满足条件,排除选项B ,D ;取1∈A ∩B ,则由1∈A ,得log 2x =1,解得x =2,不满足x >2,排除C ,故选A.3.(2019·温州市统一模拟考试)已知集合A ={1,2,3},B ={x |x 2-3x +a =0,a ∈A },若A ∩B ≠∅,则a 的值为( )A .1B .2C .3D .1或2解析:选B.当a =1时,B 中元素均为无理数,A ∩B =∅;当a =2时,B ={1,2},A ∩B ={1,2}≠∅;当a =3时,B =∅,则A ∩B =∅,故a 的值为2,选B.4.(2019·湖北七市(州)协作体联考)已知a ,b 为两个非零向量,设命题p :|a ·b |=|a ||b |,命题q :a 与b 共线,则命题p 是命题q 成立的( )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解析:选C.|a ·b |=|a ||b |⇔|a ||b ||cos 〈a ,b 〉|=|a ||b |⇔cos 〈a ,b 〉=±1⇔a ∥b ,故是充要条件,选C.5.(2019·衢州质检)已知全集U 为R ,集合A ={x |x 2<16},B ={x |y =log 3(x -4)},则下列关系正确的是( )A .A ∪B =R B .A ∪(∁U B )=RC .(∁U A )∪B =RD .A ∩(∁U B )=A解析:选D.因为A ={x |-4<x <4},B ={x |x >4}, 所以∁U B ={x |x ≤4},所以A ∩(∁U B )=A ,故选D.6.“不等式x 2-x +m >0在R 上恒成立”的一个必要不充分条件是( ) A .m >14B .0<m <1C .m >0D .m >1 解析:选C.若不等式x 2-x +m >0在R 上恒成立,则Δ=(-1)2-4m <0,解得m >14,因此当不等式x 2-x +m >0在R 上恒成立时,必有m >0,但当m >0时,不一定推出不等式在R 上恒成立,故所求的必要不充分条件可以是m >0,故选C.7.设{a n }是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n -1+a 2n <0”的( )A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选C.由题意得,a n =a 1q n -1(a 1>0),a 2n -1+a 2n =a 1q 2n -2+a 1q 2n -1=a 1q 2n -2(1+q ).若q <0,因为1+q 的符号不确定,所以无法判断a 2n -1+a 2n 的符号;反之,若a 2n -1+a 2n <0,即a 1q 2n -2(1+q )<0,可得q <-1<0.故“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n -1+a 2n <0”的必要而不充分条件,故选C.8.下列命题中为真命题的是( ) A .命题“若x >1,则x 2>1”的否命题 B .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题 C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题 D .命题“若tan x =3,则x =π3”的逆否命题 解析:选B.对于选项A ,命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,易知当x =-2时,x 2=4>1,故选项A 为假命题;对于选项B ,命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题为“若x >|y |,则x >y ”,分析可知选项B 为真命题;对于选项C ,命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题为“若x ≠1,则x 2+x -2≠0”,易知当x =-2时,x 2+x -2=0,故选项C 为假命题;对于选项D ,命题“若tan x =3,则x =π3”的逆否命题为“若x ≠π3,则tan x≠3”,易知当x =4π3时,tan x =3,故选项D 为假命题.综上可知,选B.9.(2019·浙江五校联考模拟)已知棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,下列命题不正确的是( )A .平面ACB 1∥平面A 1C 1D ,且两平面的距离为33B .点P 在线段AB 上运动,则四面体P A 1B 1C 1的体积不变 C .与所有12条棱都相切的球的体积为23π D .M 是正方体的内切球的球面上任意一点,N 是△AB 1C 外接圆的圆周上任意一点,则|MN |的最小值是3-22解析:选D.A.因为AB 1∥DC 1,AC ∥A 1C 1, 且AC ∩AB 1=A ,所以平面ACB 1∥平面A 1C 1D , 正方体的体对角线BD 1=3, 设B 到平面ACB 1的距离为h ,则V B AB 1C =13×12×1×1×1=13×12×2×2×32h ,即h =33,则平面ACB 1与平面A 1C 1D 的距离d =3-2h =3-2×33=33,故A 正确. B .点P 在线段AB 上运动,则四面体P A 1B 1C 1的高为1,底面积不变,则体积不变,故B 正确,C .与所有12条棱都相切的球的直径2R 等于面的对角线B 1C =2,则2R =2,R =22,则球的体积V =43πR 3=43×π×(22)3=23π,故C 正确.D .设正方体的内切球的球心为O ,正方体的外接球的球心为O ′, 则三角形ACB 1的外接圆是正方体的外接球O ′的一个小圆,因为点M 在正方体的内切球的球面上运动,点N 在三角形ACB 1的外接圆上运动, 所以线段MN 长度的最小值是正方体的外接球的半径减去正方体的内切球的半径, 因为正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1, 所以线段MN 长度的最小值是32-12.故D 错误.故选D. 10.设A 是自然数集的一个非空子集,对于k ∈A ,如果k 2∉A ,且k ∉A ,那么k 是A 的一个“酷元”,给定S ={x ∈N |y =lg(36-x 2)},设M ⊆S ,集合M 中有两个元素,且这两个元素都是M 的“酷元”,那么这样的集合M 有( )A .3个B .4个C .5个D .6个解析:选C.由36-x 2>0可解得-6<x <6,又x ∈N ,故x 可取0,1,2,3,4,5,故S ={0,1,2,3,4,5}.由题意可知:集合M 不能含有0,1,且不能同时含有2,4.故集合M 可以是{2,3},{2,5},{3,5},{3,4},{4,5}.11.设P ,Q 为两个非空实数集合,定义集合P *Q ={z |z =a b ,a ∈P ,b ∈Q },若P ={1,2},Q ={-1,0,1},则集合P *Q 中元素的个数为________.解析:法一(列举法):当b =0时,无论a 取何值,z =a b =1;当a =1时,无论b 取何值,a b =1;当a =2,b =-1时,z =2-1=12;当a =2,b =1时,z =21=2.故P *Q =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,12,2,该集合中共有3个元素.法二:(列表法):因为a ∈P ,b ∈Q ,所以a 的取值只能为1,2;b 的取值只能为-1,0,1.z =a b 的不同运算结果如下表所示:由上表可知P *Q =⎩⎨⎭⎬1,12,2,显然该集合中共有3个元素.答案:312.(2019·温州瑞安高考数学模拟)设全集U ={1,2,3,4,5,6},A ={1,2},B ={2,3,4},则A ∩(∁U B )=______,(∁U A )∪B =________.解析:因为U ={1,2,3,4,5,6}, ∁U B ={1,5,6},∁U A ={3,4,5,6}, 所以A ∩(∁U B )={1,2}∩{1,5,6}={1},(∁U A )∪B ={3,4,5,6}∪{2,3,4}={2,3,4,5,6}. 答案:{1} {2,3,4,5,6}13.给出命题:若函数y =f (x )是幂函数,则函数y =f (x )的图象不过第四象限.在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是________.解析:易知原命题是真命题,则其逆否命题也是真命题,而逆命题、否命题是假命题. 答案:114.一次函数f (x )=kx +b (k ≠0)是奇函数的充分必要条件是________. 解析:必要性:因为f (x )=kx +b (k ≠0)是奇函数, 所以f (-x )=-f (x ), 即k (-x )+b =-(kx +b ), 所以b =0.充分性:如果b =0,那么f (x )=kx , 因为f (-x )=k (-x )=-kx , 所以f (-x )=-f (x ), 所以f (x )为奇函数. 答案:b =015.A ={1,2,3},B ={x ∈R |x 2-ax +b =0,a ∈A ,b ∈A },则A ∩B =B 的概率是________. 解析:有序实数对(a ,b )的取值情形共有9种,满足A ∩B =B 的情形有: ①(1,1),(1,2),(1,3),(2,2),(2,3),(3,3),此时B =∅;②(2,1),此时B ={1}; ③(3,2),此时B ={1,2}. 所以A ∩B =B 的概率为P =89.答案:8916.设集合A ={x |x 2+4x =0,x ∈R },B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,a ∈R ,x ∈R },若B ⊆A ,则实数a 的取值范围为________.解析:因为A ={0,-4},所以B ⊆A 分以下三种情况:(1)当B =A 时,B ={0,-4},由此知0和-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两个根,由根与系数之间的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)>0,-2(a +1)=-4,a 2-1=0.解得a =1. (2)当B ≠A 时,B ={0}或B ={-4},并且Δ= 4(a +1)2-4(a 2-1)=0,解得a =-1, 此时B ={0}满足题意.(3)当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0, 解得a <-1.综上所述,所求实数a 的取值范围为(-∞,-1]∪{1}. 答案:(-∞,-1]∪{1}17.函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ∈P ,-x ,x ∈M ,其中P ,M 为实数集R 的两个非空子集,规定f (P )={y |y =g (x ),x ∈P },f (M )={y |y =g (x ),x ∈M }.给出下列四个命题:①若P ∩M =∅,则f (P )∩f (M )=∅; ②若P ∩M ≠∅,则f (P )∩f (M )≠∅; ③若P ∪M =R ,则f (P )∪f (M )=R ; ④若P ∪M ≠R ,则f (P )∪f (M )≠R . 其中命题不正确的有________.解析:①若P ={1},M ={-1},则f (P )={1},f (M )={1},则f (P )∩f (M )≠∅,故①错. ②若P ={1,2},M ={1},则f (P )={1,2}, f (M )={-1},则f (P )∩f (M )=∅.故②错. ③若P ={非负实数},M ={负实数}, 则f (P )={非负实数},f (M )={正实数}, 则f (P )∪f (M )≠R ,故③错.④若P ={非负实数},M ={正实数}, 则f (P )={非负实数},f (M )={负实数}, 则f (P )∪f (M )=R ,故④错. 答案:①②③④[能力提升]1.已知集合P ={y |y =(12)x ,x ≥0},Q ={x |y =lg(2x -x 2)},则P ∩Q 为( )A .(0,1]B .∅C .(0,2)D .{0}解析:选A.由已知得,因为x ≥0,且0<(12)x ≤(12)0=1,所以P =(0,1],又因为2x -x 2>0⇒0<x <2,所以Q =(0,2),因此P ∩Q =(0,1],故选A.2.已知z =m 2-1+(m 2-3m +2)i(m ∈R ,i 为虚数单位),则“m =-1”是“z 为纯虚数”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解析:选C.由题意,当m =-1时,z 的实部为(-1)2-1=0,虚部为(-1)2-3×(-1)+2=6,此时z 为纯虚数,即充分性成立;当z 为纯虚数时,有⎩⎪⎨⎪⎧m 2-1=0,m 2-3m +2≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧m =±1m ≠2,m ≠1⇒m=-1,即必要性成立,故选C.3.集合A ={x |y =ln(1-x )},B ={x |x 2-2x -3≤0},全集U =A ∪B ,则∁U (A ∩B )=( ) A .{x |x <-1或x ≥1} B .{x |1≤x ≤3或x <-1}C .{x |x ≤-1或x >1}D .{x |1<x ≤3或x ≤-1}解析:选B.集合A ={x |y =ln(1-x )}={x |1-x >0}={x |x <1},B ={x |x 2-2x -3≤0}={x |(x +1)(x -3)≤0}={x |-1≤x ≤3},所以U =A ∪B ={x |x ≤3}, 所以A ∩B ={x |-1≤x <1};所以∁U (A ∩B )={x |1≤x ≤3或x <-1}. 故选B.4.若x ∈R ,则“x >1”是“1x <1”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分也非必要条件解析:选A.由x >1,一定能得到1x <1,但当1x <1时,不能推出x >1(如x =-1时),故“x>1”是“1x<1”的充分非必要条件.5.下面四个条件中,使a >b 成立的必要而不充分的条件是( ) A .a -1>b B .a +1>b C .|a |>|b |D .a 3>b 3解析:选B.“a >b ”不能推出“a -1>b ”,故选项A 不是“a >b ”的必要条件,不满足题意;“a >b ”能推出“a +1>b ”,但“a +1>b ”不能推出“a >b ”,故满足题意;“a >b ”不能推出“|a |>|b |”,故选项C 不是“a >b ”的必要条件,不满足题意;“a >b ”能推出“a 3>b 3”,且“a 3>b 3”能推出“a >b ”,故是充要条件,不满足题意.6.(2019·绍兴质检)已知集合A ={x |x <-2或x >1},B ={x |x >2或x <0},则(∁R A )∩B =( )A .(-2,0)B .[-2,0)C .∅D .(-2,1)解析:选B.因为集合A ={x |x <-2或x >1}, 所以∁R A ={x |-2≤x ≤1},集合B={x|x>2或x<0},所以(∁R A)∩B={x|-2≤x<0}=[-2,0),故选B.7.对于两条不同的直线m,n和两个不同的平面α,β,以下结论正确的是()A.若m⊂α,n∥β,m,n是异面直线,则α,β相交B.若m⊥α,m⊥β,n∥α,则n∥βC.若m⊂α,n∥α,m,n共面于β,则m∥nD.若m⊥α,n⊥β,α,β不平行,则m,n为异面直线解析:选C.A.α∥β时,m⊂α,n∥β,m,n是异面直线,可以成立,故A错误;B.若m⊥α,m⊥β,则α∥β,因为n∥α,则n∥β或n⊂β,故B错误;C.利用线面平行的性质定理,可得C 正确;D.若m⊥α,n⊥β,α,β不平行,则m,n为异面直线或相交直线,故D不正确,故选C.8.已知f(x)=ax2+bx,其中-1≤a<0,b>0,则“存在x∈[0,1],|f(x)|>1”是“a+b >1”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选C.因为f(x)=ax2+bx,所以a+b>1⇔f(1)>1.因为存在x∈[0,1],|f(x)|>1,所以|f(x)|max>1.因为-1≤a<0,b>0,所以函数f(x)的对称轴x=-b2a>0.计算:f(0)=0,f(1)=a+b,f(-b2a)=b2-4a>0.f(1)>1,所以f(-b2a)=b2-4a>1,反之也成立,若b2>-4a,则b>-4a>1-a.所以“存在x∈[0,1],|f(x)|>1”是“a+b>1”的充要条件.9.已知全集U=R,集合A={x|x(x+2)<0},B={x||x|≤1},则如图所示的阴影部分表示的集合是()A .(-2,1)B .[-1,0]∪[1,2)C .(-2,-1)∪[0,1]D .[0,1]解析:选C.因为集合A ={x |x (x +2)<0},B ={x ||x |≤1},所以A ={x |-2<x <0},B ={x |-1≤x ≤1},所以A ∪B =(-2,1],A ∩B =[-1,0),所以阴影部分表示的集合为∁A ∪B (A ∩B )=(-2,-1)∪[0,1],故选C.10.已知各项均不为零的数列{a n },定义向量c n =(a n ,a n +1),b n =(n ,n +1),n ∈N *.下列命题中真命题是( )A .若任意n ∈N *总有c n ⊥b n 成立,则数列{a n }是等比数列B .若任意n ∈N *总有c n ∥b n 成立,则数列{a n }是等比数列C .若任意n ∈N *总有c n ⊥b n 成立,则数列{a n }是等差数列D .若任意n ∈N *总有c n ∥b n 成立,则数列{a n }是等差数列解析:选 D.c n ⊥b n ⇒c n ·b n =na n +(n +1)a n +1=0,即a n +1a n=-nn +1;所以数列{a n }既不是等比数列又不是等差数列;c n ∥b n ⇒(n +1)a n -na n +1=0,即a n +1a n =n +1n ;所以a 2a 1×a 3a 2×…×a na n -1=21×32×…×nn -1=n (n ≥2),即a n =na 1.所以数列{a n }是等差数列. 11.已知A ={0,1,2},B ={-1,3},记:A +B ={a +b |a ∈A ,b ∈B },试用列举法表示A +B =________.解析:因为a ∈A ,b ∈B , 所以当a =0时,a +b =-1或3, 当a =1时,a +b =0或4, 当a =2时,a +b =1或5,所以A +B ={-1,0,1,3,4,5}. 答案:{-1,0,1,3,4,5}12.设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0},若A ∩B ={1},则B =________. 解析:因为A ∩B ={1},所以1∈B ,所以1是方程x 2-4x +m =0的根,所以1-4+m =0,m=3,方程为x2-4x+3=0,又因它的解为x=1或x=3,所以B={1,3}.答案:{1,3}13.已知集合A={x∈R||x+2|<3},集合B={x∈R|(x-m)(x-2)<0},且A∩B=(-1,n),则m=________,n=________.解析:A={x∈R||x+2|<3}={x∈R|-5<x<1},由A∩B=(-1,n),可知m<1,则B={x|m<x<2},画出数轴,可得m=-1,n=1.答案:-1 114.设集合A={0,1,2,3},B={x|-x∈A,1-x∉A},则集合B中元素的个数为________.解析:若x∈B,则-x∈A,故x只可能是0,-1,-2,-3,当0∈B时,1-0=1∈A;当-1∈B时,1-(-1)=2∈A;当-2∈B时,1-(-2)=3∈A;当-3∈B时,1-(-3)=4∉A,所以B={-3},故集合B中元素的个数为1.答案:115.给出下列四个命题:①“λ=0”是“λa=0”的充分不必要条件;②在△ABC中,“AB2+AC2=BC2”是“△ABC为直角三角形”的充要条件;③若a,b∈R,则“a2+b2≠0”是“a,b全不为零”的充要条件;④若a,b∈R,则“a2+b2≠0”是“a,b不全为零”的充要条件.其中正确命题的序号是________.解析:由λ=0可以推出λa=0,但是由λa=0不一定推出λ=0成立,所以①正确.由AB2+AC2=BC2可以推出△ABC是直角三角形,但是由△ABC是直角三角形不能确定哪个角是直角,所以②不正确.由a2+b2≠0可以推出a,b不全为零;反之,由a,b不全为零可以推出a2+b2≠0,所以④正确.答案:①④16.已知“p:(x-m)2>3(x-m)”是“q:x2+3x-4<0”成立的必要不充分条件,则实数m的取值范围是________.解析:记P={x|(x-m)2>3(x-m)}={x|(x-m)·(x-m-3)>0}={x|x<m或x>m+3},Q={x|x2+3x -4<0}={x |(x +4)(x -1)<0}={x |-4<x <1},p 是q 成立的必要不充分条件,即等价于Q P .所以m +3≤-4或m ≥1,解得m ≤-7或m ≥1.答案:(-∞,-7]∪[1,+∞)17.(2019·杭州市七校高三联考)下列命题中正确的有________.①常数数列既是等差数列也是等比数列;②在△ABC 中,若sin 2 A +sin 2 B =sin 2 C ,则△ABC 为直角三角形;③若A ,B 为锐角三角形的两个内角,则tan A tan B >1;④若S n 为数列{a n }的前n 项和,则此数列的通项公式a n =S n -S n -1(n >1).解析:命题①:由数列{a n }是等差数列,设其公差为d ,则a n -a n -1=d (n ≥2)(ⅰ),又数列{a n }是等比数列,设其公比为q ,则a n =qa n -1(n ≥2)(ⅱ),把(ⅱ)代入(ⅰ)得:qa n -1-a n -1=(q -1)a n -1=d (n ≥2),要使(q -1)·a n -1=d (n ≥2)对数列中“任意项”都成立,则需q -1=d =0,也就是q =1,d =0.所以数列{a n }为非零常数列,故不正确;命题②:由正弦定理可把sin 2A +sin 2B =sin 2C 转化为a 2+b 2=c 2,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab=0,所以三角形为直角三角形,故正确; 命题③:若A 、B 是锐角三角形的两内角,则tan A >0,tan B >0,π>A +B >π2, 则tan(A +B )=tan A +tan B1-tan A tan B<0, 得tan A ·tan B >1,故正确;命题④:若S n 为数列{a n }的前n 项和, 则此数列的通项公式a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1 (n =1)S n -S n -1 (n ≥2),故不正确. 故正确的命题为:②③.答案:②③。
解答题规范练(四)
1.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且bsin A-acos B=0.
3
(1)求角B的大小;
(2)若a+c=3,求AC边上中线长的最小值.
2.如图,在四
棱柱ABCDA1B1C1D1中,底面ABCD是等腰梯形,AB∥CD,AB=2,BC=CD=1,
顶点D1在底面ABCD内的射影恰为点C.
(1)求证:AD
1
⊥BC;
(2)若直线DD1与直线AB所成的角为,求平面ABC1D
1
与平面ABCD所成角(锐角)
π
3
的余弦值.
3.已知函数f(x)=x-aln x+b,a,b为实数.
(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=2x+3,求a,b的值;
(2)若|f′(x)|<对x∈[2,3]恒成立,求a的取值范围.
3
x
2
4.已知抛物线C:y
2
=2x,过点M(2,0)的直线l交抛物线C于A,B两点.点P是直线
x=-上的动点,且PO⊥AB于点Q.
2
3
(1)若直线OP的倾斜角为,求|AB|;
3π
4
(2)求的最小值及取得最小值时直线l的方程.
|AB|
|PQ|
5.已知正项数列{an}满足:a1=,a=an-1an+an-1(n≥2).Sn为数列{an}的前n项
1
2
2
n
和.
(1)求证:对任意正整数n,有≤;
Snnn
2
(2)设数列{}的前n项和为T
n
,求证:对任意M∈(0,6),总存在正整数N,使得
n>N时,Tn>M.
解答题规范练(四)
1.解:(1)由正弦定理得,sin Bsin A-sin A·cos B=0,因为03
A≠0,
所以tan B=,
3
因为B是三角形的内角,所以B=60°.
(2)设AC边上的中点为E,由余弦定理得:BE
2
==
2(AB2+BC2)-AC2
4
a
2+c2+
ac
4
==≥=,当且仅当a=c时,取“=”,
(a+c)2-ac49-
ac
49-(a+c2)2 4
27
16
所以AC边上中线长的最小值为.
33
4
2.解:(1)证明:连接D1C,则D1C⊥平面ABCD,所以D1C⊥BC.
在等腰梯形ABCD中,连接AC,因为AB=2,BC=CD=1,AB∥CD,
所以BC⊥AC,所以BC⊥平面AD1C,所以AD1⊥BC.
(2)
法一:因为AB∥CD,所以∠D
1
DC=,
π
3
因为CD=1,所以D
1
C=.
3
在底面ABCD中作CM⊥AB,连接D
1
M,
则D
1
M⊥AB,
所以∠D1MC为平面ABC1D1与平面ABCD所成角的一个平面角.
在Rt△D
1CM中,CM=,D1
C=,
3
2
3
所以D
1
M==,
CM2+D1C
2
15
2
所以cos∠D
1
MC=,
5
5
即平面ABC1D1与平面ABCD所成角(锐角)的余弦值为.
5
5
法二:
由(1)知AC、BC、D
1
C两两垂直,
因为AB∥CD,所以∠D
1
DC=,
π
3
因为CD=1,所以D
1
C=.
3
在等腰梯形ABCD中,
因为AB=2,BC=CD=1,AB∥CD,
所以AC=,建立如图所示的空间直角坐标系,
3
则C(0,0,0),A(,0,0),B(0,1,0),D
1
(0,0,),
33
设平面ABC1D1的法向量为n=(x,y,z),
由得
{
n·AB
→
=0,
n·AD
1
→
=
0
)
{y-3x=0,z-x=0,)
可得平面ABC1D1的一个法向量n=(1,,1).
3
又=(0,0,)为平面ABCD的一个法向量,
CD
1
→
3
因此cos〈,n〉==,
CD
1
→ CD1→ ·n|CD1→
||n|
5
5
所以平面ABC1D1与平面ABCD所成角(锐角)的余弦值为.
5
5
3.解:(1)f′(x)=1-,
a
x
因为曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=2x+3,
所以f′(1)=2,f(1)=5,
所以,解得a=-1,b=4.
{1-a=21+b=5)
(2)因为|f′(x)|<对x∈[2,3]恒成立,
3
x
2
即|1-|<对x∈[2,3]恒成立,
a
x3x
2
所以|x-a|<对x∈[2,3]恒成立,
3
x
所以x-3x3
x
设g(x)=x-,h(x)=x+,x∈[2,3],
3x3
x
则g′(x)=1+>0,h′(x)=1->0,
3x23
x
2
所以g(x)在[2,3]上是增函数,h(x)在[2,3]上是增函数,
所以g
max(x)=g(3)=2,hmin
(x)=h(2)=.
7
2
所以a的取值范围是[2,].
7
2
4.解:(1)因为直线OP的倾斜角为,所以直线l:y=x-2,
3π
4
由消去y得x2-6x+4=0,
{y2=2xy=x-2)
所以|AB|=×=2.
1+136-
16
10
(2)设l:x=my+2,由消去x得y
2
-2my-4=0.
{y2=2xx=my+2)
设A(x1,y1),B(x2,y
2
),
所以,
{Δ=(-2m)2-4·(-4)>0y1+y2=2my1y2=-4)
所以|AB|=.
1+m24m2+
16
又直线PQ的方程为y=-mx,
所以P.于是点P到直线l的距离d=|PQ|=·,
(-23,2m3)
2
3
(m2+4)
1+m
2
所以=3.
|AB|
|PQ|
(m2+1)2
m
2+
4
令m2+4=t(t≥4),令f(t)==t+-6,所以f(t)在[4,+∞)上单调递增,
(t-3)2
t9t
所以f(t)min=f(4)=,此时m=0.
1
4
所以=3≥3=,即的最小值为,此时直线l:x=2.
|AB||PQ|f(t)1432|AB||PQ|3
2
5.证明:(1)因为a
n+1-an
=<1,
an
+
1
1+an+
1
所以n≥2时,an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a
1)+a1
121
2
所以Sn
2Snnn2
当n=1时,=,综上,≤.
S1112Snnn
2
(2)由(1)可知an+1>an>0,
a
1==,a2
=1.因为f(x)=在区间(0,+∞)上单调递增,
1
2
x
1+
x
所以an+1-an=≥=,
an
+
1
1+an+1a21+a2
1
2
从而an=an-an-1+an-1-an-2+…+a2-a1+a1≥(n-1)+=,
121
2n2
当n≥2时,==+,=-,
1an-11an1
an
-
1
1
an
所以Tn=++…+=+-≥6-,令6->M,n>.
1a11an2n2
n
2
6-
M
设N0为不小于的最小整数,取N=N0+1(即N=[]+1) ,
26-M2
6-
M
当n>N时,T
n
>M.