2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练:32 Word版含解析
2018年高考数学二轮复习专题(通用版)课时跟踪检测二十三理科数学(含答案)
课时跟踪检测(二十三)A 组——12+4提速练一、选择题1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3)解析:选A 由题意得,f (1)=3,所以f (x )>f (1),即f (x )>3.当x <0时,x +6>3,解得-3<x <0;当 x ≥0时,x 2-4x +6>3,解得x >3或0≤x <1.综上,不等式的解集为(-3,1)∪(3,+∞).2.在R 上定义运算:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x -b )>0的解集是(2,3),则a +b =( )A .1B .2C .4D .8解析:选C 由题知(x -a )⊗(x -b )=(x -a )[1-(x -b )]>0,即(x -a )[x -(b +1)]<0,由于该不等式的解集为(2,3),所以方程(x -a )[x -(b +1)]=0的两根之和等于5,即a +b +1=5,故a +b =4.3.已知正数a ,b 的等比中项是2,且m =b +1a ,n =a +1b,则m +n 的最小值是( )A .3B .4C .5D .6解析:选C 由正数a ,b 的等比中项是2,可得ab =4,又m =b +1a ,n =a +1b,所以m+n =a +b +1a +1b =a +b +a +b ab =54(a +b )≥54×2ab =5,当且仅当a =b =2时等号成立,故m +n 的最小值为5.4.(2017·合肥质检)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥-1,x +y ≤4,y ≥2,则目标函数z =x +2y 的最大值为( )A .5B .6C.132D .7解析:选C 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,由图易知,当直线z =x +2y 经过直线x -y =-1与x +y =4的交点,即⎝ ⎛⎭⎪⎫32,52时,z 取得最大值,z max =32+2×52=132,故选C.5.(2017·全国卷Ⅲ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -6≤0,x ≥0,y ≥0,则z =x -y 的取值范围是( )A .[-3,0]B .[-3,2]C .[0,2]D .[0,3]解析:选B 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线l 0:y =x ,平移直线l 0,当直线z =x -y 过点A (2,0)时,z 取得最大值2,当直线z =x -y 过点B (0,3)时,z 取得最小值-3, 所以z =x -y 的取值范围是[-3,2].6.(2017·全国卷Ⅱ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -3≤0,2x -3y +3≥0,y +3≥0,则z =2x +y 的最小值是( )A .-15B .-9C .1D .9解析:选A 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.易求得可行域的顶点A (0,1),B (-6,-3),C (6,-3),当直线z =2x +y 过点B (-6,-3)时,z 取得最小值,z min =2×(-6)-3=-15.7.已知a >0,b >0,c >0,且a 2+b 2+c 2=4,则ab +bc +ac 的最大值为( ) A .8 B .4 C .2D .1解析:选B ∵a 2+b 2+c 2=4,∴2ab +2bc +2ac ≤(a 2+b 2)+(b 2+c 2)+(a 2+c 2)=2(a 2+b 2+c 2)=8,∴ab +bc +ac ≤4(当且仅当a =b =c =233时等号成立),∴ab +bc +ac 的最大值为4.8.(2017·惠州调研)已知实数x ,y 满足:⎩⎪⎨⎪⎧x +3y +5≥0,x +y -1≤0,x +a ≥0,若z =x +2y 的最小值为-4,则实数a =( )A .1B .2C .4D .8解析:选B 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,当直线z =x +2y 经过点C ⎝⎛⎭⎪⎫-a ,a -53时,z 取得最小值-4,所以-a +2·a -53=-4,解得a =2,故选B.9.当x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2,y -4≤x ,x -7y ≤2时,-2≤kx-y ≤2恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-2,0]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,35D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,0解析:选D 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,设z =kx -y ,由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =2,y -4=x ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =2,即B (-2,2),由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,x -7y =2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0,即C (2,0),由⎩⎪⎨⎪⎧y -4=x ,x -7y =2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =-1,即A (-5,-1),要使不等式-2≤kx -y ≤2恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧-2≤-2k -2≤2,-2≤2k ≤2,-2≤-5k +1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧-2≤k ≤0,-1≤k ≤1,-15≤k ≤35,所以-15≤k ≤0,故选D.10.某企业生产甲、乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示,如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得的最大利润为( )。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练:31 Word版含解析
跟踪强化训练(三十一)1.(2017·山西四校联考)一个袋中有大小、质地完全相同的4个红球和1个白球,共5个球,现从中每次随机取出2个球,若取出的有白球必须把白球放回去,红球不放回,然后取第二次,第三次,……,直到把红球取完只剩下1个白球为止.用ξ表示终止时取球的次数.(1)求ξ=2的概率;(2)求ξ的分布列及数学期望.[解] (1)∵随机变量ξ=2表示从袋中随机取球2次且每次取的都是红球,∴P (ξ=2)=C 24C 25×C 22C 23=15,即ξ=2的概率为15.(2)由题意知随机变量ξ的所有可能取值为2,3,4,由(1)知P (ξ=2)=15.又P (ξ=4)=C 14C 11C 25×C 13C 11C 24×C 12C 11C 23×C 11C 11C 22=215,∴P (ξ=3)=1015=23, ∴ξ的分布列为E (ξ)=2×15+3×23+4×215=4415.2.(2017·广州测试)某单位共10名员工,他们某年的收入如下表:(2)从该单位中任取2人,此2人中年薪收入高于5万的人数记为ξ,求ξ的分布列和期望;(3)已知员工年薪收入与工作年限成正线性相关关系,若某员工工作第一年至第四年的年薪分别为3万元,4.2万元,5.6万元,7.2万元,预测该员工第五年的年薪为多少?附:线性回归方程y ^=b ^x +a ^中系数计算公式b ^=∑n i =1(x i -x )(y i -y )∑ni =1(x i -x )2,a ^=y -b ^x ,其中x ,y 表示样本均值.[解] (1)平均值为10万元,中位数为6万元.(2)年薪高于5万的有6人,低于或等于5万的有4人,ξ取值为0,1,2.P (ξ=0)=C 24C 210=215,P (ξ=1)=C 14C 16C 210=815,P (ξ=2)=C 26C 210=13,所以ξ的分布列为数学期望为E (ξ)=0×215+1×815+2×13=65.(3)设x i ,y i (i =1,2,3,4)分别表示工作年限及相应年薪,则x =2.5,y =5∑4i =1 (x i -x )2=2.25+0.25+0.25+2.25=5, ∑4i =1(x i -x )(y i -y )=-1.5×(-2)+(-0.5)×(-0.8)+0.5×0.6+1.5×2.2=7,b ^=∑4i =1 (x i -x )(y i -y )∑4i =1(x i -x )2=75=1.4. a ^=y -b ^x =5-1.4×2.5=1.5, 因此线性回归方程为y ^=1.4x +1.5,可预测该员工第5年的年薪收入约为8.5万元.3.(2017·石家庄质检)为了调查某地区成年人血液的一项指标,现随机抽取了成年男性、女性各20人组成一个样本,对他们的这项血液指标进行了检测,得到了如下茎叶图.根据医学知识,我们认为此项指标大于40为偏高,反之即为正常.(1)依据上述样本数据研究此项血液指标与性别的关系,列出2×2列联表,并判断能否在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为此项血液指标与性别有关系?(2)以样本估计总体,视样本频率为概率,现从本地区随机抽取成年男性、女性各2人,求此项血液指标为正常的人数X 的分布列及数学期望.附:K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),其中n =a +b +c +d[解] (1)K 2=n ((a +b )(c +d )(a +c )(b +d )=40×(16×8-4×12)220×20×28×12≈1.905<6.635,所以不能在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为此项血液指标与性别有关系.(2)由样本数据可知,男性正常的概率为45,女性正常的概率为35. 此项血液指标为正常的人数X 的可能取值为0,1,2,3,4, P (X =0)=⎝⎛⎭⎪⎫1-452⎝ ⎛⎭⎪⎫1-352=4625, P (X =1)=C 1245⎝⎛⎭⎪⎫1-45⎝⎛⎭⎪⎫1-352+⎝⎛⎭⎪⎫1-452C 1235⎝⎛⎭⎪⎫1-35=44625, P (X =2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫452⎝ ⎛⎭⎪⎫1-352+C 1245⎝ ⎛⎭⎪⎫1-45·C 1235⎝ ⎛⎭⎪⎫1-35+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-452⎝ ⎛⎭⎪⎫352=169625,P (X =3)=C 1245⎝⎛⎭⎪⎫1-45⎝ ⎛⎭⎪⎫352+⎝ ⎛⎭⎪⎫452C 1235⎝⎛⎭⎪⎫1-35=264625,P (X =4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫452⎝ ⎛⎭⎪⎫352=144625,所以X 的分布列为所以E (X )=0×4625+1×44625+2×169625+3×264625+4×144625=2.8, 即此项血液指标为正常的人数X 的数学期望为2.8.4.(2017·东北三校联考)某省去年高三200000名考生英语听力考试成绩服从正态分布N (17,9).现从某校高三年级随机抽取50名考生的成绩,发现全部介于[6,30]之间,将成绩按如下方式分成6组:第1组[6,10),第2组[10,14),……,第6组[26,30],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图.(1)估算该校50名考生成绩的众数和中位数; (2)求这50名考生成绩在[22,30]内的人数;(3)从这50名考生成绩在[22,30]内的人中任意抽取2人,该2人成绩排名(从高到低)在全省前260名的人数记为X ,求X 的数学期望.参考数据:若X ~N (μ,σ2),则P (μ-σ<X ≤μ+σ)=0.6826,P (μ-2σ<X ≤μ+2σ)=0.9544,P (μ-3σ<X ≤μ+3σ)=0.9974.[解] (1)由直方图知,该校这50名考生听力成绩的众数为14+182=16,中位数为14+0.5-0.02×4-0.05×40.08=16.75. (3)由频率分布直方图知,后两组频率为(0.03+0.02)×4=0.2, 人数为0.2×50=10,即该校这50名考生听力成绩在[22,30]的人数为10人.(3)因为P (17-3×3<X ≤17+3×3)=0.9974,则P (X ≥26)=1-0.99742=0.0013,0.0013×200000=260. 所以该省前260名的英语听力成绩在26分以上,该校这50人中26分以上的有0.08×50=4人.随机变量X 可取0,1,2,于是P (X =0)=C 26C 210=1545=13,P (X =1)=C 16C 14C 210=2445=815,P (X =2)=C 24C 210=645=215,则数学期望E (X )=0×13+1×815+2×215=45.。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练:33 Word版含解析
跟踪强化训练(三十三)1.(2017·四川乐山一模)已知函数f (x )=|2x -1|-|x +2|.(1)求不等式f (x )>0的解集;(2)若存在x 0∈R ,使得f (x 0)+2a 2<4a ,求实数a 的取值范围.[解] (1)函数f (x )=|2x -1|-|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧ -x +3,x <-2,-3x -1,-2≤x ≤12,x -3,x >12令f (x )=0,求得x =-13或x =3, 故不等式f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-13或x >3. (2)若存在x 0∈R ,使得f (x 0)+2a 2<4a ,即f (x 0)<4a -2a 2有解,由(1)可得f (x )的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-3×12-1 =-52,故-52<4a -2a 2,求得-12<a <52.所以a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,52. 2.设函数f (x )=|x -a |+x .(1)当a =2时,求函数f (x )的值域;(2)若g (x )=|x +1|,求不等式g (x )-2>x -f (x )恒成立时a 的取值范围.[解] (1)由题意得,当a =2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2,x ≥2,2,x <2. ∵f (x )在[2,+∞)上单调递增,且f (2)=2,∴f (x )的值域为[2,+∞).(2)由g (x )=|x +1|,不等式g (x )-2>x -f (x )恒成立, 得|x +1|+|x -a |>2恒成立,即(|x +1|+|x -a |)min >2.而|x +1|+|x -a |≥|(x +1)-(x -a )|=|1+a |,∴|1+a |>2,解得a >1或a <-3,故a 的取值范围为(-∞,-3)∪(1,+∞).3.(2017·江西南昌一模)已知函数f (x )=|2x -a |+|x -1|.(1)若不等式f (x )≤2-|x -1|有解,求实数a 的取值范围;(2)当a <2时,函数f (x )的最小值为3,求实数a 的值.[解] (1)由题意f (x )≤2-|x -1|,即为⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -a 2+|x -1|≤1.而由绝对值的几何意义知⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -a 2+|x -1|≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2-1, 由不等式f (x )≤2-|x -1|有解,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2-1≤1,即0≤a ≤4. ∴实数a 的取值范围是[0,4].(2)函数f (x )=|2x -a |+|x -1|的零点为a 2和1,当a <2时知a 2<1,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x +a +1,x <a 2x -a +1,a 2≤x ≤13x -a -1,x >1由图可知f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,a 2上单调递减,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫a 2,+∞上单调递增, ∴f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=-a 2+1=3, 得a =-4<2(合题意),即a =-4.4.(2017·江西赣州一模)设a 、b 为正实数,且1a +1b =2 2.(1)求a 2+b 2的最小值;(2)若(a -b )2≥4(ab )3,求ab 的值.[解] (1)由22=1a +1b ≥21ab 得ab ≥12,当a =b =22时取等号.故a 2+b 2≥2ab ≥1,当a =b =22时取等号. 所以a 2+b 2的最小值是1.(2)由1a +1b =22可得a +b =22ab ,∵(a -b )2=(a +b )2-4ab =8a 2b 2-4ab ≥4(ab )3, ∴(ab )2-2ab +1≤0,即(ab -1)2≤0, ∴ab -1=0,即ab =1.。
2018届高3理科数学二轮复习跟踪强化训练:5 Word版含解析
跟踪强化训练(五)1.[直接法](2019·济南二模)某班有6位学生与班主任老师毕业前夕留影,要求班主任站在正中间且女生甲、乙不相邻,则排法的种数为()A.96 B.432 C.480 D.528[解析]当甲、乙在班主任两侧时,甲、乙两人有3×3×2种排法,共有3×3×2×24种排法;当甲乙在班主任同侧时,有4×24种排法,因此共有排法3×3×2×24+4×24=528(种).[答案] D2.[直接法](原创题)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在△ABC中,AB=AC=5,点B(-1,3),C(3,-1),且其“欧拉线”与圆x2+(y-2)2=r2相切,则该圆的面积为()A.π B.2π C.4π D.5π[解析]依题意,△ABC的外心、重心、垂心均在边BC的垂直平分线上,BC的中点为M(1,1),直线BC的斜率为-1,因此△ABC 的“欧拉线”方程是y-1=x-1,即x-y=0.圆心(0,2)到直线x-y=0的距离d=r=22=2,则该圆的面积为πr2=2π.[答案] B3.[特例法]计算tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos2α2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=( ) A .-2 B .2 C .-1 D .1[解析] 取α=π12,则原式=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π12cos π62cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-π12 =3×322×34=1.故选D.[答案] D4.[特例法]已知O 是锐角△ABC 的外接圆圆心,∠A =60°,cos B sin C ·AB →+cos C sin B ·AC →=2m ·AO →,则m 的值为( ) A.32 B. 2 C .1 D.12[解析] 如图,当△ABC 为正三角形时,A =B =C =60°,取D 为BC 的中点,AO →=23AD →,则有13AB →+13AC →=2m ·AO →,∴13(AB →+AC →)=2m ×23AD →,∴13·2AD →=43mAD →,∴m =32.故选A. [答案] A5.[排除法](2019·重庆一诊)若过点P (1-a,1+a )和Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,1)B .(-1,2)C .(-∞,0)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)[解析] 当a =0时,P (1,1),Q (3,0),因为k PQ =0-13-1=-12<0,此时过点P (1,1),Q (3,0)的直线的倾斜角为钝角,排除C ,D ;当a =1时,P (0,2),Q (3,2),因为k PQ =0,不符合题意,排除B ,选A.[答案] A6.[排除法](2019·武汉汉中二检)函数f (x )=sin2x +e ln|x |图象的大致形状是( )[解析] 因为f (x )=sin2x +e ln|x |,所以f (-x )=-sin2x +e ln|x |. 显然f (-x )≠f (x )且f (-x )≠-f (x ),所以函数f (x )为非奇非偶函数,可排除A ,C.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=-1+π4<0,可排除D.选B.[答案] B7.[图解法]已知非零向量a ,b ,c 满足a +b +c =0,向量a ,b 的夹角为120°,且|b |=2|a |,则向量a 与c 的夹角为( )A .60°B .90°C .120°D .150°[解析] 如图,因为〈a ,b 〉=120°,|b |=2|a |,a +b +c =0,所以在△OBC 中,BC 与CO 的夹角为90°,即a 与c 的夹角为90°.[答案] B8.[图解法](2019·东北三校联考)函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|+2cosπx (-2≤x ≤4)的所有零点之和等于( )A .2B .4C .6D .8[解析] 由f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|+2cosπx =0,得⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|=-2cosπx , 令g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|(-2≤x ≤4),h (x )=-2cosπx (-2≤x ≤4),又因为g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,1≤x ≤4,2x -1,-2≤x <1.在同一坐标系中分别作出函数g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|(-2≤x ≤4)和h (x )=-2cosπx (-2≤x ≤4)的图象(如图),由图象可知,函数g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|关于x =1对称,又x =1也是函数h (x )=-2cosπx (-2≤x ≤4)的对称轴,所以函数g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|(-2≤x ≤4)和h (x )=-2cosπx (-2≤x ≤4)的交点也关于x =1对称,且两函数共有6个交点,所以所有零点之和为6.[答案] C9.[估算法]图中阴影部分的面积S 是h 的函数(0≤h ≤H ),则该函数的大致图象是( )[解析] 由题图知,随着h 的增大,阴影部分的面积S 逐渐减小,且减小得越来越慢,结合选项可知选B.[答案] B10.[估算法]已知三棱锥S -ABC 的所有顶点都在球O 的球面上,△ABC 是边长为1的正三角形,SC 为球O 的直径,且SC =2,则此棱锥的体积是( )A.36B.26C.23D.22[解析] 容易得到△ABC 的面积为34,而三棱锥的高一定小于球的直径2,所以V <13×34×2=36,立即排除A 、C 、D ,答案选B.[答案] B11.[概念辨析法](2019·南昌一模)已知α,β均为第一象限角,那么“α>β”是“sin α>sin β”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件[解析] 若α=2π+π6,β=π6,α>β,但sin α=sin β,若α=π3,β=2π+π6,sin α>sin β,但此时α>β不成立,因而“α>β”是“sin α>sin β”的既不充分也不必要条件.[答案] D12.[概念辨析法](2019·襄阳调研)非空集合A 中的元素个数用(A )表示,定义(A -B )=⎩⎪⎨⎪⎧(A )-(B ),(A )≥(B ),(B )-(A ),(A )<(B ).若A ={-1,0},B ={x ||x 2-2x -3|=a },且(A -B )≤1,则实数a 的所有可能取值为( )A .{a |a ≥4}B .{a |a >4或a =0}C .{a |0≤a ≤4}D .{a |a ≥4或a =0}[解析] 因为A ={-1,0},所以集合A 中有2个元素,即(A )=2.因为B ={x ||x 2-2x -3|=a },所以(B )就是函数f (x )=|x 2-2x -3|的图象与直线y =a 的交点个数,作出函数f (x )的图象如图所示.由图可知,(B )=0或(B )=2或(B )=3或(B )=4.①当(A )≥(B )时,又(A -B )≤1,则(B )≥(A )-1,所以(B )≥1,又(A )≥(B ),所以1≤(B )≤2,所以(B )=2,由图可知,a =0或a >4;②当(A )<(B )时,又(A -B )≤1,则(B )≤(A )+1,即(B )≤3,又(A )<(B ),所以2<(B )≤3,所以(B )=3,由图可知,a =4.综上所述,a =0或a ≥4,故选D.[答案] D。
2018届高考理科数学二轮复习课时跟踪检测试卷及答案(26份)
课时跟踪检测(一)集合、常用逻辑用语1.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=( ) A.{1,-3} B.{1,0}C.{1,3} D.{1,5}解析:选C 因为A∩B={1},所以1∈B,所以1是方程x2-4x+m=0的根,所以1-4+m=0,m =3,方程为x2-4x+3=0,解得x=1或x=3,所以B={1,3}.2.(2017·山东高考)设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( )A.(1,2) B.(1,2]C.(-2,1) D.[-2,1)解析:选D 由题意可知A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故A∩B={x|-2≤x<1}.3.(2017·合肥模拟)已知命题q:∀x∈R,x2>0,则( )A.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为假命题B.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为真命题C.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为假命题D.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为真命题解析:选D 全称命题的否定是将“∀”改为“∃”,然后再否定结论.又当x=0时,x2≤0成立,所以綈q为真命题.4.(2018届高三·郑州四校联考)命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是( )A.若a≤b,则a+c≤b+c B.若a+c≤b+c,则a≤bC.若a+c>b+c,则a>b D.若a>b,则a+c≤b+c解析:选A 命题的否命题是将原命题的条件和结论均否定,所以题中命题的否命题为“若a≤b,则a+c≤b+c”,故选A.5.(2017·石家庄模拟)“x>1”是“x2+2x>0”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A 由x2+2x>0,得x>0或x<-2,所以“x>1”是“x2+2x>0”的充分不必要条件.6.已知集合A={x|x2≥4},B={m}.若A∪B=A,则m的取值范围是( )A.(-∞,-2) B.[2,+∞)C.[-2,2] D.(-∞,-2]∪[2,+∞)解析:选D 因为A∪B=A,所以B⊆A,即m∈A,得m2≥4,所以m≥2或m≤-2.7.(2017·唐山模拟)已知集合A={x|x2-5x-6<0},B={x|2x<1},则图中阴影部分表示的集合是( )A .{x |2<x <3}B .{x |-1<x ≤0}C .{x |0≤x <6}D .{x |x <-1}解析:选C 由x 2-5x -6<0,解得-1<x <6,所以A ={x |-1<x <6}.由2x<1,解得x <0,所以B ={x |x <0}.又图中阴影部分表示的集合为(∁U B )∩A ,因为∁U B ={x |x ≥0},所以(∁U B )∩A ={x |0≤x <6}.8.(2018届高三·河北五校联考)已知命题p :∃x 0∈(-∞,0),2x 0<3x0;命题q :∀x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,tan x >sin x ,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨(綈q )C .(綈p )∧qD .p ∧(綈q )解析:选C 根据指数函数的图象与性质知命题p 是假命题,綈p 是真命题;∵x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,且tan x =sin xcos x, ∴0<cos x <1,tan x >sin x , ∴q 为真命题,选C.9.(2017·合肥模拟)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”,它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如果在等高处的截面积恒相等,那么体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p 是q 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A 根据祖暅原理,“A ,B 在等高处的截面积恒相等”是“A ,B 的体积相等”的充分不必要条件,即綈q 是綈p 的充分不必要条件,即命题“若綈q ,则綈p ”为真,逆命题为假,故逆否命题“若p ,则q ”为真,否命题“若q ,则p ”为假,即p 是q 的充分不必要条件,选A.10.设P 和Q 是两个集合,定义集合P -Q ={x |x ∈P ,且x ∉Q },若P ={x |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},则P -Q =( )A .{x |0<x <1}B .{x |0<x ≤1}C .{x |1≤x <2}D .{x |2≤x <3}解析:选B 由log 2x <1,得0<x <2, 所以P ={x |0<x <2}. 由|x -2|<1,得1<x <3, 所以Q ={x |1<x <3}.由题意,得P -Q ={x |0<x ≤1}.11.(2018届高三·广西五校联考)命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”,命题q :“关于x 的方程2x-m =0有正实数解”,若“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,则实数m 的取值范围是( )A .[1,10]B .(-∞,-2)∪(1,10]C .[-2,10]D .(-∞,-2]∪(0,10]解析:选B 若命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”为真命题,则Δ=m 2-8m -20>0,∴m <-2或m >10;若命题q 为真命题,则关于x 的方程m =2x有正实数解,因为当x >0时,2x>1,所以m >1.因为“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,故p 真q 假或p 假q真,所以⎩⎪⎨⎪⎧m <-2或m >10,m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧-2≤m ≤10,m >1,所以m <-2或1<m ≤10.12.(2017·石家庄模拟)下列选项中,说法正确的是( ) A .若a >b >0,则ln a <ln bB .向量a =(1,m )与b =(m,2m -1)(m ∈R)垂直的充要条件是m =1C .命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∀n ∈N *,3n ≥(n +2)·2n -1”D .已知函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的,则命题“若f (a )·f (b )<0,则f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点”的逆命题为假命题解析:选D A 中,因为函数y =ln x (x >0)是增函数,所以若a >b >0,则ln a >ln b ,故A 错; B 中,若a ⊥b ,则m +m (2m -1)=0, 解得m =0,故B 错;C 中,命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∃n 0∈N *,3n 0≤(n 0+2)·2n 0-1”,故C 错;D 中,原命题的逆命题是“若f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点,则f (a )·f (b )<0”,是假命题,如函数f (x )=x 2-2x -3在区间[-2,4]上的图象是连续不断的,且在区间(-2,4)内有两个零点,但f (-2)·f (4)>0,故D 正确.13.(2018届高三·辽宁师大附中调研)若集合A ={x |(a -1)x 2+3x -2=0}有且仅有两个子集,则实数a 的值为________.解析:由题意知,集合A 有且仅有两个子集,则集合A 中只有一个元素.当a -1=0,即a =1时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,满足题意;当a -1≠0,即a ≠1时,要使集合A 中只有一个元素,需Δ=9+8(a -1)=0,解得a =-18.综上可知,实数a 的值为1或-18.答案:1或-1814.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R},若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________.解析:A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R={x |-1<x <3}, ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A , ∴A B ,∴m +1>3,即m >2. 答案:(2,+∞)15.(2017·广东中山一中模拟)已知非空集合A ,B 满足下列四个条件: ①A ∪B ={1,2,3,4,5,6,7}; ②A ∩B =∅;③A 中的元素个数不是A 中的元素; ④B 中的元素个数不是B 中的元素.(1)如果集合A 中只有1个元素,那么A =________; (2)有序集合对(A ,B )的个数是________.解析:(1)若集合A 中只有1个元素,则集合B 中有6个元素,6∉B ,故A ={6}.(2)当集合A 中有1个元素时,A ={6},B ={1,2,3,4,5,7},此时有序集合对(A ,B )有1个; 当集合A 中有2个元素时,5∉B,2∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个; 当集合A 中有3个元素时,4∉B,3∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有4个元素时,3∉B,4∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有5个元素时,2∉B,5∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个;当集合A 中有6个元素时,A ={1,2,3,4,5,7},B ={6},此时有序集合对(A ,B )有1个. 综上可知,有序集合对(A ,B )的个数是1+5+10+10+5+1=32. 答案:(1){6} (2)3216.(2017·张掖模拟)下列说法中不正确的是________.(填序号) ①若a ∈R ,则“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件;②“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的必要不充分条件; ③若命题p :“∀x ∈R ,sin x +cos x ≤2”,则p 是真命题;④命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3>0”.解析:由1a <1,得a <0或a >1,反之,由a >1,得1a <1,∴“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件,故①正确;由p ∧q 为真命题,知p ,q 均为真命题,所以p ∨q 为真命题,反之,由p ∨q 为真命题,得p ,q 至少有一个为真命题,所以p ∧q 不一定为真命题,所以“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的充分不必要条件,故②不正确;∵sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4≤2, ∴命题p 为真命题,③正确;命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3≥0”,故④不正确. 答案:②④课时跟踪检测(二) 平面向量与复数1.(2017·全国卷Ⅲ)复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限解析:选C z =i(-2+i)=-2i +i 2=-1-2i ,故复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于第三象限.2.(2017·全国卷Ⅲ)设复数z 满足(1+i)z =2i ,则|z |=( ) A.12 B.22 C. 2 D .2解析:选C 因为z =2i1+i =-+-=i(1-i)=1+i ,所以|z |= 2.3.(2017·沈阳模拟)已知平面向量a =(3,4),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,12,若a ∥b ,则实数x 的值为( ) A .-23 B.23 C.38 D .-38解析:选C ∵a ∥b ,∴3×12=4x ,解得x =38.4.(2018届高三·西安摸底)已知非零单位向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则a 与b -a 的夹角是( )A.π6 B.π3 C.π4 D.3π4解析:选D 由|a +b |=|a -b |可得(a +b )2=(a -b )2,即a ·b =0,而a ·(b -a )=a ·b -a 2=-|a |2<0,即a 与b -a 的夹角为钝角,结合选项知选D.5.(2017·湘中模拟)已知向量a =(x ,3),b =(x ,-3),若(2a +b )⊥b ,则|a |=( ) A .1 B. 2 C. 3 D .2解析:选D 因为(2a +b )⊥b ,所以(2a +b )·b =0,即(3x ,3)·(x ,-3)=3x 2-3=0,解得x =±1,所以a =(±1,3),|a |=2+32=2.6.(2017·广西五校联考)设D 是△ABC 所在平面内一点,AB ―→=2DC ―→,则( ) A .BD ―→=AC ―→-32AB ―→B .BD ―→=32AC ―→-AB ―→C .BD ―→=12AC ―→-AB ―→D .BD ―→=AC ―→-12AB ―→解析:选A BD ―→=BC ―→+CD ―→=BC ―→-DC ―→=AC ―→-AB ―→-12AB ―→=AC ―→-32AB ―→.7.(2018届高三·云南调研)在▱ABCD 中,|AB ―→|=8,|AD ―→|=6,N 为DC 的中点,BM ―→=2MC ―→,则AM ―→·NM ―→=( )A .48B .36C .24D .12解析:选C AM ―→·NM ―→=(AB ―→+BM ―→)·(NC ―→+CM ―→)=⎝ ⎛⎭⎪⎫AB ―→+23 AD ―→ ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12 AB ―→-13 AD ―→ =12AB―→2-29AD ―→2=12×82-29×62=24. 8.(2018届高三·广西五校联考)已知a 为实数,若复数z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,则a +i 2 0171-i=( )A .1B .0C .iD .1-i解析:选C 因为z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a +1≠0,得a =1,则有1+i 2 0171-i =1+i 1-i=+2+-=i.9.已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量CD ―→ 在BA ―→方向上的投影是( ) A .-3 5 B .-322 C .3 5 D.322解析:选 A 依题意得,BA ―→=(-2,-1),CD ―→=(5,5),BA ―→ ·CD ―→=(-2,-1)·(5,5)=-15,|BA ―→|=5,因此向量CD ―→在BA ―→方向上的投影是BA ―→·CD ―→|BA ―→|=-155=-3 5.10.(2018届高三·湖南五校联考)△ABC 是边长为2的等边三角形,向量a ,b 满足AB ―→=2a ,AC ―→=2a +b ,则向量a ,b 的夹角为( )A .30°B .60°C .120°D .150°解析:选C 法一:设向量a ,b 的夹角为θ,BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,∴|BC ―→|=|b |=2,|AB ―→|=2|a |=2,∴|a |=1,AC ―→2=(2a +b )2=4a 2+4a ·b +b 2=8+8cos θ=4,∴cos θ=-12,θ=120°.法二:BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,则向量a ,b 的夹角为向量AB ―→与BC ―→的夹角,故向量a ,b 的夹角为120°.11.(2017·长春模拟)在△ABC 中,D 为△ABC 所在平面内一点,且AD ―→=13AB ―→+12AC ―→,则S △BCD S △ABD=( )A.16B.13C.12D.23解析:选B 如图,由已知得,点D 在△ABC 中与AB 平行的中位线上,且在靠⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-13S近BC 边的三等分点处,从而有S △ABD =12S △ABC ,S △ACD =13S △ABC ,S △BCD =△ABC=16S △ABC ,所以S △BCD S △ABD =13. 12.(2017·全国卷Ⅲ)在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP ―→=λAB ―→+μAD ―→,则λ+μ的最大值为( )A .3B .2 2 C. 5 D .2 解析:选A 以A 为坐标原点,AB ,AD 所在直线分别为x 轴,y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则A (0,0),B (1,0),C (1,2),D (0,2),可得直线BD 的方程为2x +y -2=0,点C 到直线BD 的距离为222+12=25,所以圆C :(x -1)2+(y -2)2=45. 因为P 在圆C 上,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+255cos θ,2+255sin θ. 又AB ―→=(1,0),AD ―→=(0,2),AP ―→=λAB ―→+μAD ―→=(λ,2μ), 所以⎩⎪⎨⎪⎧1+255cos θ=λ,2+255sin θ=2μ,λ+μ=2+255cos θ+55sin θ=2+sin(θ+φ)≤3(其中tan φ=2),当且仅当θ=π2+2k π-φ,k ∈Z 时,λ+μ取得最大值3.13.(2017·成都模拟)若复数z =a i1+i (其中a ∈R ,i 为虚数单位)的虚部为-1,则a =________.解析:因为z =a i1+i=a-+-=a 2+a 2i 的虚部为-1,所以a2=-1,解得a =-2. 答案:-214.(2017·兰州诊断)已知向量OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),OC ―→=m OA ―→-n OB ―→(m >0,n >0),若m +n =1,则|OC ―→|的最小值为________.解析:由OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),得OC ―→=m OA ―→-n OB ―→=(3m +n ,m -3n ),因为m +n =1(m >0,n >0),所以n =1-m 且0<m <1,所以OC ―→=(1+2m,4m -3),则|OC ―→|=+2m2+m -2=20m 2-20m +10=20⎝ ⎛⎭⎪⎫m -122+5(0<m <1),所以当m =12时,|OC ―→|min = 5.答案: 515.(2018届高三·石家庄调研)非零向量m ,n 的夹角为π3,且满足|n |=λ|m |(λ>0),向量组x 1,x 2,x 3由一个m 和两个n 排列而成,向量组y 1,y 2,y 3由两个m 和一个n 排列而成,若x 1·y 1+x 2·y 2+x 3·y 3所有可能值中的最小值为4m 2,则λ=________.解析:由题意:x 1·y 1+x 2·y 2+x 3·y 3的运算结果有以下两种可能:①m 2+m ·n +n 2=m 2+λ|m ||m |cos π3+λ2m 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ2+λ2+1m 2;②m ·n +m ·n +m ·n =3λ|m ||m |cos π3=3λ2m 2.又λ2+λ2+1-3λ2=λ2-λ+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ-122+34>0,所以3λ2m 2=4m 2,即3λ2=4,解得λ=83.答案:8316.如图所示,已知正方形ABCD 的边长为1,点E 从点D 出发,按字母顺序D →A →B →C 沿线段DA ,AB ,BC 运动到点C ,在此过程中DE ―→·CD ―→的取值范围为________.解析:以BC ,BA 所在的直线为x 轴,y 轴,建立平面直角坐标系如图所示,可得A (0,1),B (0,0),C (1,0),D (1,1).当E 在DA 上时,设E (x,1),其中0≤x ≤1,∵DE ―→=(x -1,0),CD ―→=(0,1), ∴DE ―→·CD ―→=0;当E 在AB 上时,设E (0,y ), 其中0≤y ≤1,∵DE ―→=(-1,y -1),CD ―→=(0,1),∴DE ―→·CD ―→=y -1(0≤y ≤1),此时DE ―→·CD ―→的取值范围为[-1,0]; 当E 在BC 上时,设E (x,0),其中0≤x ≤1, ∵DE ―→=(x -1,-1),CD ―→=(0,1),∴DE ―→·CD ―→=-1.综上所述,DE ―→·CD ―→的取值范围为[-1,0]. 答案:[-1,0]课时跟踪检测(三) 不等式1.(2018届高三·湖南四校联考)已知不等式mx 2+nx -1m <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-12或x >2,则m-n =( )A.12 B .-52C.52D .-1解析:选B 由题意得,x =-12和x =2是方程mx 2+nx -1m =0的两根,所以-12+2=-n m 且-12×2=-1m (m <0),解得m =-1,n =32,所以m -n =-52.2.已知直线ax +by =1经过点(1,2),则2a +4b的最小值为( ) A. 2 B .2 2 C .4D .4 2解析:选B ∵直线ax +by =1经过点(1,2),∴a +2b =1,则2a+4b≥22a·22b=22a +2b=22,当且仅当2a =22b,即a =12,b =14时取等号.3.(2017·兰州模拟)设变量x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =2x +3y 的最小值是( )A .5B .7C .8D .23解析:选B 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线2x +3y =0,对该直线进行平移,可以发现经过⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,2x -y =3的交点A (2,1)时,目标函数z =2x +3y 取得最小值7.4.(2017·贵阳一模)已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3B .4C.92D.112解析:选B 由题意得x +2y =8-x ·2y ≥8-⎝⎛⎭⎪⎫x +2y 22,当且仅当x =2y 时,等号成立,整理得(x+2y )2+4(x +2y )-32≥0,即(x +2y -4)(x +2y +8)≥0,又x +2y >0,所以x +2y ≥4,即x +2y 的最小值为4.5.(2017·云南模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≥1,21-x-2,x <1,则不等式f (x -1)≤0的解集为( )A .{x |0≤x ≤2}B .{x |0≤x ≤3}C .{x |1≤x ≤2}D .{x |1≤x ≤3}解析:选D 由题意,得f (x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2-2,x ≥2,22-x-2,x <2.当x ≥2时,由2x -2-2≤0,解得2≤x ≤3; 当x <2时,由22-x-2≤0,解得1≤x <2.综上所述,不等式f (x -1)≤0的解集为{x |1≤x ≤3}.6.(2017·武汉调研)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( )A .-5B .3C .-5或3D .5或-3解析:选B 根据约束条件画出可行域如图①中阴影部分所示.可知可行域为开口向上的V 字型.在顶点A 处z有最小值,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x +y =a ,x -y =-1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =a -12,y =a +12,即A ⎝⎛⎭⎪⎫a -12,a +12,则a -12+a ×a +12=7,解得a =3或a =-5. 当a =-5时,如图②,虚线向上移动时z 减小,故z →-∞,没有最小值,故只有a =3满足题意.7.(2017·合肥二模)若关于x 的不等式x 2+ax -2<0在区间[1,4]上有解,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,1)B .(-∞,1]C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析:选A 法一:因为x ∈[1,4],则不等式x 2+ax -2<0可化为a <2-x 2x =2x -x ,设f (x )=2x-x ,x ∈[1,4],由题意得只需a <f (x )max ,因为函数f (x )为区间[1,4]上的减函数,所以f (x )max =f (1)=1,故a <1.法二:设g (x )=x 2+ax -2,函数g (x )的图象是开口向上的抛物线,过定点(0,-2),因为g (x )<0在区间[1,4]上有解,所以g (1)<0,解得a <1.8.(2017·太原一模)已知实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +3≥0,2x -y +2≤0,x +2y -4≤0,则z =x 2+y 2的取值范围为( )A .[1,13]B .[1,4]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,13D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,4解析:选C 画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由此得z =x 2+y 2的最小值为点O 到直线BC :2x -y +2=0的距离的平方,所以z min =⎝ ⎛⎭⎪⎫252=45,最大值为点O 与点A (-2,3)的距离的平方,所以z max=|OA |2=13,故选C.9.(2017·衡水二模)若关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),则x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是( )A.63 B.233 C.433D.263解析:选C ∵关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),∴Δ=16a 2-12a 2=4a2>0,又x 1+x 2=4a ,x 1x 2=3a 2, ∴x 1+x 2+a x 1x 2=4a +a 3a 2=4a +13a ≥24a ·13a =433,当且仅当a =36时取等号. ∴x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是433. 10.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表:(单位:亩)分别为( )A .50,0B .30,20C .20,30D .0,50解析:选B 设黄瓜、韭菜的种植面积分别为x 亩,y 亩,则总利润z =4×0.55x +6×0.3y -1.2x-0.9y =x +0.9y .此时x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤50,1.2x +0.9y ≤54,x ≥0,y ≥0.画出可行域如图,得最优解为A (30,20).故黄瓜和韭菜的种植面积分别为30亩、20亩时,种植总利润最大.11.已知点M 是△ABC 内的一点,且AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,若△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,则4x +yxy的最小值为( )A .16B .18C .20D .27解析:选D 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . ∵AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,∴|AB ―→|·|AC ―→|cos π6=23,∴bc =4,∴S △ABC =12bc sin π6=14bc =1.∵△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,∴23+x +y =1,即x +y =13, ∴4x +yxy=1x +4y =3(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y=3⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4+y x+4x y ≥3⎝⎛⎭⎪⎫5+2y x ·4x y =27, 当且仅当y =2x =29时取等号,故4x +yxy的最小值为27.12.(2017·安徽二校联考)当x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2,y -4≤x ,x -7y ≤2时,-2≤kx -y ≤2恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-2,0]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,35D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,0解析:选 D 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,设z =kx -y ,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,y -4=x得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2,y =2,即B (-2,2);由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0,即C (2,0);由⎩⎪⎨⎪⎧y -4=x ,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =-1,即A (-5,-1).要使不等式-2≤kx -y ≤2恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧-2≤-2k -2≤2,-2≤2k ≤2,-2≤-5k +1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧-2≤k ≤0,-1≤k ≤1,-15≤k ≤35,所以-15≤k ≤0.13.(2018届高三·池州摸底)已知a >b >1,且2log a b +3log b a =7,则a +1b 2-1的最小值为________.解析:令log a b =t ,由a >b >1得0<t <1,2log a b +3log b a =2t +3t =7,得t =12,即log a b =12,a=b 2,所以a +1b 2-1=a -1+1a -1+1≥2a -1a -1+1=3,当且仅当a =2时取等号.故a +1b 2-1的最小值为3. 答案:314.(2017·石家庄模拟)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤4,则z =y -2x +3的最小值为________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因为目标函数z =y -2x +3表示区域内的点与点P (-3,2)连线的斜率.由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,则有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =-125.答案:-12515.(2017·成都二诊)若关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,则实数a 的取值范围为________.解析:ax 2-|x |+2a <0⇒a <|x |x 2+2,当x ≠0时,|x |x 2+2≤|x |2x 2×2=24(当且仅当x =±2时取等号),当x =0时,|x |x 2+2=0<24,因此要使关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,只需a ≥24,即实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞ 16.(2018届高三·福州调研)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y +2≤0,x +y -4≤0的解集记作D ,实数x ,y 满足如下两个条件:①∀(x ,y )∈D ,y ≥ax ;②∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a . 则实数a 的取值范围为________.解析:由题意知,不等式组所表示的可行域D 如图中阴影部分(△ABC 及其内部)所示,由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +2=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2,所以点B 的坐标为(2,2).由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,所以点C 的坐标为(1,3).因为∀(x ,y )∈D ,y ≥ax , 由图可知,a ≤k OB ,所以a ≤1.由∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a ,设z =x -y ,则a ≥z min .当目标函数z =x -y 过点C (1,3)时,z =x -y 取得最小值,此时z min =1-3=-2,所以a ≥-2. 综上可知,实数a 的取值范围为[-2,1]. 答案:[-2,1]课时跟踪检测(四) 函数的图象与性质[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x ≤0,log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,x >0的图象如图所示,则a +b +c =( )A.43 B.73 C .4D.133解析:选D 将点(0,2)代入y =log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,得2=log c 19,解得c =13.再将点(0,2)和(-1,0)分别代入y =ax +b ,解得a =2,b =2,∴a +b +c =133.2.(2018届高三·武汉调研)已知函数f (x )的部分图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=2-x22xB .f (x )=cos xx 2C .f (x )=-cos 2xxD .f (x )=cos xx解析:选D A 中,当x →+∞时,f (x )→-∞,与题图不符,故不成立;B 为偶函数,与题图不符,故不成立;C 中,当x >0,x →0时,f (x )<0,与题图不符,故不成立.选D.3.下列函数中,既是奇函数又是减函数的是( ) A .f (x )=x 3,x ∈(-3,3) B .f (x )=tan x C .f (x )=x |x |D .f (x )=ln 2e e --x x解析:选D 选项A 、B 、C 、D 对应的函数都是奇函数,但选项A 、B 、C 对应的函数在其定义域内都不是减函数,故排除A 、B 、C ;对于选项D ,因为f (x )=ln 2e e --x x,所以f (x )=(e -x -e x)ln 2,由于函数g (x )=e -x与函数h (x )=-e x 都是减函数,又ln 2>0,所以函数f (x )=(e -x-e x)ln 2是减函数,故选D.4.函数f (x )= -x 2+9x +10-2x -的定义域为( )A .[1,10]B .[1,2)∪(2,10]C .(1,10]D .(1,2)∪(2,10]解析:选D 要使原函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+9x +10≥0,x -1>0,x -1≠1,解得1<x ≤10且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10]. 5.(2017·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( ) A .f (x )在(0,2)单调递增 B .f (x )在(0,2)单调递减C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称解析:选 C 由题易知,f (x )=ln x +ln(2-x )的定义域为(0,2),f (x )=ln[x (2-x )]=ln[-(x-1)2+1],由复合函数的单调性知,函数f (x )=ln x +ln(2-x )在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,所以排除A 、B ;又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=ln 12+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=ln 34,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 32+ln ⎝⎛⎭⎪⎫2-32=ln 34,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 34,所以排除D.故选C. 6.函数f (x )=x x2的图象大致是( )解析:选 A 由题意知,函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f (-x )=-πx-x2=x x2=f (x ),∴f (x )为偶函数,排除C 、D ; 当x =1时,f (1)=cos π1=-1<0,排除B ,故选A. 7.(2018届高三·衡阳八中月考)函数y =f (x )在区间[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1) D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72 解析:选B 因为函数f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (-x +2), 即函数f (x )的图象关于x =2对称.又因为函数y =f (x )在[0,2]上单调递增, 所以函数y =f (x )在区间[2,4]上单调递减. 因为f (1)=f (3),72>3>52,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52. 8.(2017·甘肃会宁一中摸底)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,则实数a的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12C .(-∞,-1]D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:选A 法一:当x ≥1时,ln x ≥0,要使函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,只需⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,1-2a +3a ≥0,解得-1≤a <12.法二:取a =-1,则函数f (x )的值域为R ,所以a =-1满足题意,排除B 、D ;取a =-2,则函数f (x )的值域为(-∞,-1)∪[0,+∞),所以a =-2不满足题意,排除C ,故选A.9.(2018届高三·辽宁实验中学摸底)已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b ),若f (x )的图象如图所示,则函数g (x )=a x +b 的图象大致为( )解析:选A 由一元二次方程的解法易得(x -a )(x -b )=0的两根为a ,b ,根据函数零点与方程的根的关系,可得f (x )=(x -a )(x -b )的零点就是a ,b ,即函数f (x )的图象与x 轴交点的横坐标为a ,b .观察f (x )=(x -a )·(x -b )的图象,可得其与x 轴的两个交点分别在区间(-2,-1)与(0,1)上,又由a >b ,可得-2<b <-1,0<a <1.函数g (x )=a x+b ,由0<a <1可知其是减函数,又由-2<b <-1可知其图象与y 轴的交点在x 轴的下方,分析选项可得A 符合这两点,B 、C 、D 均不满足,故选A.10.函数f (x )是周期为4的偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在(-1,3)上的解集为( )A .(1,3)B .(-1,1)C .(-1,0)∪(1,3)D .(-1,0)∪(0,1)解析:选C 作出函数f (x )的图象如图所示.当x ∈(-1,0)时,由xf (x )>0得x ∈(-1,0); 当x ∈(0,1)时,由xf (x )>0得x ∈∅; 当x ∈(1,3)时,由xf (x )>0得x ∈(1,3). 故x ∈(-1,0)∪(1,3).11.(2017·安徽六安一中测试)已知函数y =3-|x |3+|x |的定义域为[a ,b ](a ,b ∈Z),值域为[0,1],则满足条件的整数对(a ,b )共有( )A .6个B .7个C .8个D .9个解析:选B 函数y =3-|x |3+|x |=63+|x |-1,易知函数是偶函数,x >0时是减函数,所以函数的图象如图所示,根据图象可知,函数y =3-|x |3+|x |的定义域可能为[-3,0],[-3,1],[-3,2],[-3,3],[-2,3],[-1,3],[0,3],共7种,所以满足条件的整数对(a ,b )共有7个.12.已知函数f (x )=2x -1,g (x )=1-x 2,规定:当|f (x )|≥g (x )时,h (x )=|f (x )|;当|f (x )|<g (x )时,h (x )=-g (x ),则h (x )( )A .有最小值-1,最大值1B .有最大值1,无最小值C .有最小值-1,无最大值D .有最大值-1,无最小值解析:选C 作出函数g (x )=1-x 2和函数|f (x )|=|2x-1|的图象如图①所示,得到函数h (x )的图象如图②所示,由图象得函数h (x )有最小值-1,无最大值.13.若函数f (x )=a -12x+1为奇函数,则a =________. 解析:由题意知f (0)=0,即a -12+1=0,解得a =12.答案:1214.已知f (x )=ax 3+bx +1(ab ≠0),若f (2 017)=k ,则f (-2 017)=________.解析:由f (2 017)=k 可得,a ×2 0173+b ×2 017+1=k ,∴2 0173a +2 017b =k -1,∴f (-2 017)=-a ×2 0173-b ×2 017+1=2-k .答案:2-k15.(2017·安徽二校联考)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x,则f (log 49)=______.解析:因为log 49=log 23>0,又f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x ,所以f (log 49)=f (log 23)=-22log 3-=-221log 3-=-13.答案:-1316.已知y =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________.解析:∵当x ∈[-3,-1]时,n ≤f (x )≤m 恒成立, ∴n ≤f (x )min 且m ≥f (x )max ,∴m -n 的最小值是f (x )max -f (x )min , 由偶函数的图象关于y 轴对称知,当x ∈[-3,-1]时,函数的最值与x ∈[1,3]时的最值相同,又当x >0时,f (x )=x +4x,在[1,2]上递减,在[2,3]上递增,且f (1)>f (3), ∴f (x )max -f (x )min =f (1)-f (2)=5-4=1. 故m -n 的最小值是1. 答案:1[B 级——中档小题强化练]1.函数f (x )=1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+2e 的图象大致是( )解析:选D 因为f (0)=ln 2>0,即函数f (x )的图象过点(0,ln 2),所以排除A 、B 、C ,选D. 2.(2018届高三·东北三校联考)已知函数f (x )=ln(|x |+1)+x 2+1,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是 ( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C .(1,+∞)D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13 解析:选A 易知函数f (x )为偶函数,且当x ≥0时,f (x )=ln(x +1)+x 2+1 是增函数, ∴使得f (x )>f (2x -1)成立的x 满足|2x -1|<|x |, 解得13<x <1.3.(2017·潍坊一模)设函数f (x )为偶函数,且∀x ∈R ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,当x ∈[2,3]时,f (x )=x ,则当x ∈[-2,0]时,f (x )=( )A .|x +4|B .|2-x |C .2+|x +1|D .3-|x +1|解析:选D 因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, 所以f (x )=f (x +2),得f (x )的周期为2. 因为当x ∈[2,3]时,f (x )=x , 所以当x ∈[0,1]时,x +2∈[2,3],f (x )=f (x +2)=x +2.又f (x )为偶函数,所以当x ∈[-1,0]时,-x ∈[0,1],f (x )=f (-x )=-x +2,当x ∈[-2,-1]时,x +2∈[0,1],f (x )=f (x +2)=x +4,所以当x ∈[-2,0]时,f (x )=3-|x +1|.4.(2017·安庆二模)如图,已知l 1⊥l 2,圆心在l 1上、半径为1 m 的圆O 沿l 1以1 m/s 的速度匀速竖直向上移动,且在t =0时,圆O 与l 2相切于点A ,圆O 被直线l 2所截得到的两段圆弧中,位于l 2上方的圆弧的长记为x ,令y =cos x ,则y 与时间t (0≤t ≤1,单位:s)的函数y =f (t )的图象大致为( )解析:选B 法一:如图所示,cosx2=设∠MON =α,由弧长公式知x =α,在Rt △AOM 中,|AO |=1-t ,|OA ||OM |=1-t ,∴y =cos x =2cos 2x 2-1=2(t -1)2-1(0≤t ≤1).故其对应的大致图象应为B.法二:由题意可知,当t =1时,圆O 在直线l 2上方的部分为半圆,所对应的弧长为π×1=π,所以cos π=-1,排除A 、D ;当t =12时,如图所示,易知∠BOC =2π3,所以cos 2π3=-12<0,排除C ,故选B.5.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=________.解析:因为f (x )是奇函数,且当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),所以当-1≤x <0时,0<-x ≤1,f (-x )=-2x (1+x )=-f (x ),即f (x )=2x (1+x ).又f (x )的周期为2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×12=-12.答案:-126.(2017·张掖模拟)已知定义在R 上的函数f (x ),对任意的实数x ,均有f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2且f (1)=2,则f (2 017)的值为________.解析:∵f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2, ∴f (x +1)+2≤f (x +3)≤f (x )+3, ∴f (x +1)≤f (x )+1,又f (x )+3+f (x +2)≥f (x +3)+f (x )+2, 即f (x +2)+1≥f (x +3),∴f (x +1)+1≥f (x +2)≥f (x )+2, ∴f (x +1)≥f (x )+1,∴f (x +1)=f (x )+1,利用叠加法,得f (2 017)=2 018.答案:2 018[C 级——压轴小题突破练]1.设m ∈Z ,对于给定的实数x ,若x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤m -12,m +12,则我们就把整数m 叫做距实数x 最近的整数,并把它记为{x },现有关于函数f (x )=x -{x }的四个命题:①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12;②函数f (x )的值域是⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12;③函数f (x )是奇函数;④函数f (x )是周期函数,其最小正周期为1. 其中,真命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B ①∵-1-12<-12≤-1+12,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12=-1, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12-⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12=-12+1=12, 所以①是假命题;②令x =m +a ,m ∈Z ,a ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12,则f (x )=x -{x }=a ,∴f (x )∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12,所以②是真命题; ③∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12-0=12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12≠-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, ∴函数f (x )不是奇函数,故③是假命题; ④∵f (x +1)=(x +1)-{x +1}=x -{x }=f (x ), ∴函数f (x )的最小正周期为1,故④是真命题. 综上,真命题的个数为2,故选B.2.如图所示,在△ABC 中,∠B =90°,AB =6 cm ,BC =8 cm ,点P 以 1 cm/s 的速度沿A →B →C 的路径向C 移动,点Q 以2 cm/s 的速度沿B →C →A 的路径向A 移动,当点Q 到达A 点时,P ,Q 两点同时停止移动.记△PCQ 的面积关于移动时间t 的函数为S =f (t ),则f (t )的图象大致为( )解析:选A 当0≤t ≤4时,点P 在AB 上,点Q 在BC 上,此时PB =6-t ,CQ =8-2t ,则S =f (t )=12QC ×BP =12(8-2t )×(6-t )=t 2-10t +24; 当4<t ≤6时,点P 在AB 上,点Q 在CA 上,此时AP =t ,P 到AC 的距离为45t ,CQ =2t -8,则S=f (t )=12QC ×45t =12(2t -8)×45t =45(t 2-4t );当6<t ≤9时,点P 在BC 上,点Q 在CA 上,此时CP =14-t ,QC =2t -8,则S =f (t )=12QC ×CP sin∠ACB =12(2t -8)(14-t )×35=35(t -4)(14-t ).综上,函数f (t )对应的图象是三段抛物线,依据开口方向得图象是A. 3.(2017·河北邯郸一中月考)已知函数f 1(x )=|x -1|,f 2(x )=13x +1,g (x )=f 1x +f 2x2+|f 1x-f 2x2,若a ,b ∈[-1,5],且当x 1,x 2∈[a ,b ]时,g x 1-g x 2x 1-x 2>0恒成立,则b-a 的最大值为________.解析:当f 1(x )≥f 2(x )时,g (x )=f 1x +f 2x2+f 1x -f 2x2=f 1(x );当f 1(x )<f 2(x )时,g (x )=f 1x +f 2x2+f 2x -f 1x2=f 2(x ).综上,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f 1x ,f 1xf 2x ,f 2x ,f 1x <f 2x ,即g (x )是f 1(x ),f 2(x )两者中的较大者.在同一平面直角坐标系中分别画出函数f 1(x )与f 2(x )的图象,如图所示,则g (x )的图象如图中实线部分所示.由图可知g (x )在[0,+∞)上单调递增,又g (x )在[a ,b ]上单调递增,故a ,b ∈[0,5],所以b -a 的最大值为5.答案:54.(2017·湘中名校联考)定义在R 上的函数f (x )在(-∞,-2)上单调递增,且f (x -2)是偶函数,若对一切实数x ,不等式f (2sin x -2)>f (sin x -1-m )恒成立,则实数m 的取值范围为________.解析:因为f (x -2)是偶函数, 所以函数f (x )的图象关于x =-2对称. 又f (x )在(-∞,-2)上为增函数, 则f (x )在(-2,+∞)上为减函数,所以不等式f (2sin x -2)>f (sin x -1-m )恒成立等价于|2sin x -2+2|<|sin x -1-m +2|, 即|2sin x |<|sin x +1-m |,两边同时平方, 得3sin 2x -2(1-m )sin x -(1-m )2<0, 即(3sin x +1-m )(sin x -1+m )<0,即⎩⎪⎨⎪⎧3sin x +1-m >0,sin x -1+m <0或⎩⎪⎨⎪⎧3sin x +1-m <0,sin x -1+m >0,即⎩⎪⎨⎪⎧3sin x >m -1,sin x <1-m 或⎩⎪⎨⎪⎧3sin x <m -1,sin x >1-m ,即⎩⎪⎨⎪⎧m -1<-3,1-m >1或⎩⎪⎨⎪⎧m -1>3,1-m <-1,即m <-2或m >4,故m 的取值范围为(-∞,-2)∪(4,+∞). 答案:(-∞,-2)∪(4,+∞)课时跟踪检测(五) 基本初等函数、函数与方程[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.若f (x )是幂函数,且满足f f=2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=( ) A.12 B.14 C .2D .4解析:选B 设f (x )=x α,由ff=9α3α=3α=2,得α=log 32,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=⎝ ⎛⎭⎪⎫19log 32=14. 2.(2017·云南模拟)设a =60.7,b =log 70.6,c =log 0.60.7,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >b >a B .b >c >a C .c >a >bD .a >c >b解析:选D 因为a =60.7>1,b =log 70.6<0,0<c =log 0.60.7<1,所以a >c >b . 3.函数f (x )=|log 2x |+x -2的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 函数f (x )=|log 2x |+x -2的零点个数,就是方程|log 2x |+x -2=0的根的个数.令h (x )=|log 2x |,g (x )=2-x ,画出两函数的图象,如图. 由图象得h (x )与g (x )有2个交点,∴方程|log 2x |+x -2=0的解的个数为2.4.(2017·河南适应性测试)函数y =a x-a (a >0,a ≠1)的图象可能是( )解析:选C 由函数y =a x-a (a >0,a ≠1)的图象过点(1,0),得选项A 、B 、D 一定不可能;C 中0<a <1,有可能,故选C.5.已知奇函数y =⎩⎪⎨⎪⎧fx ,x >0,g x ,x <0.若f (x )=a x(a >0,a ≠1)对应的图象如图所示,则g (x )=( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12-xB .-⎝ ⎛⎭⎪⎫12xC .2-xD .-2x解析:选D 由图象可知,当x >0时,函数f (x )单调递减,则0<a <1,∵f (1)=12,∴a =12,即函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,当x <0时,-x >0,则f (-x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =-g (x ),即g (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =-2x,故g (x )=-2x,x <0,选D.6.已知f (x )=a x和g (x )=b x是指数函数,则“f (2)>g (2)”是“a >b ”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 由题可得,a >0,b >0且a ≠1,b ≠1. 充分性:f (2)=a 2,g (2)=b 2, 由f (2)>g (2)知,a 2>b 2,再结合y =x 2在(0,+∞)上单调递增, 可知a >b ,故充分性成立; 必要性:由题可知a >b >0,构造函数h (x )=f x g x =a x b x =⎝ ⎛⎭⎪⎫a b x ,显然ab>1,所以h (x )单调递增,故h (2)=a 2b2>h (0)=1,所以a 2>b 2,故必要性成立.7.函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)解析:选C 法一:∵f (0)=e 0+0-2=-1<0,f (1)=e 1+1-2=e -1>0,∴f (0)f (1)<0,故函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是(0,1),选C.法二:函数f (x )=e x+x -2的零点,即函数y =e x的图象与y =-x+2的图象的交点的横坐标,作出函数y =e x与直线y =-x +2的图象如图所示,由图可知选C.8.已知函数f (x )=ln x +3x -8的零点x 0∈[a ,b ],且b -a =1,a ,b ∈N *,则a +b =( ) A .0 B .2 C .5D .7解析:选 C ∵f (2)=ln 2+6-8=ln 2-2<0,f (3)=ln 3+9-8=ln 3+1>0,且函数f (x )=ln x +3x -8在(0,+∞)上为单调递增函数,∴x 0∈[2,3],即a =2,b =3,∴a +b =5.9.(2018届高三·湖南四校联考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,g x ,x <0,若f (x )为奇函数,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14的值为( )A .-14B.14 C .-2D .2解析:选D 法一:当x >0时,f (x )=log 2x , ∵f (x )为奇函数,∴当x <0时,f (x )=-log 2(-x ), 即g (x )=-log 2(-x ), ∴g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=-log 214=2. 法二:g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=-log 214=-log 22-2=2.10.(2017·杭州二模)已知直线x =m (m >1)与函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1),g (x )=log b x (b >0且b ≠1)的图象及x 轴分别交于A ,B ,C 三点,若AB ―→=2BC ―→,则( )A .b =a 2B .a =b 2C .b =a 3D .a =b 3。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练12 含解析 精品
跟踪强化训练(十二)1.已知函数f (x )=1x +a ln x (a ≠0,a ∈R ). (1)若a =1,求函数f (x )的极值和单调区间;(2)若在区间(0,e]上至少存在一点x 0,使得f (x 0)<0成立,求实数a 的取值范围.[解] (1)当a =1时, f ′(x )=-1x 2+1x =x -1x 2, 令f ′(x )=0,得x =1,又f (x )的定义域为(0,+∞),由f ′(x )<0得0<x <1,由f ′(x )>0得x >1,所以当x =1时,f (x )有极小值1,f (x )的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1).(2)f ′(x )=-1x 2+a x =ax -1x 2,且a ≠0,令f ′(x )=0,得到x =1a ,若在区间(0,e]上存在一点x 0,使得f (x 0)<0成立,即f (x )在区间(0,e]上的最小值小于0.当1a <0,即a <0时,f ′(x )<0在(0,e]上恒成立,即f (x )在区间(0,e]上单调递减,故f (x )在区间(0,e]上的最小值为f (e)=1e +a lne =1e +a ,由1e +a <0,得a <-1e ,即a ∈⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-1e .当1a >0,即a >0时,①若e ≤1a ,则f ′(x )≤0对x ∈(0,e]成立,所以f (x )在区间(0,e]上单调递减,则f (x )在区间(0,e]上的最小值为f (e)=1e +a lne =1e +a >0, 显然f (x )在区间(0,e]上的最小值小于0不成立. ②若0<1a <e ,即a >1e 时,则所以f (x )在区间(0,e]上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =a +a ln a , 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =a +a ln 1a =a (1-ln a )<0,得1-ln a <0,解得a >e ,即a ∈(e ,+∞).综上可知,a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1e ∪(e ,+∞).2.(2017·北京西城区模拟)已知函数f (x )=2ln x -x 2+ax (a ∈R ). (1)当a =2时,求f (x )的图象在x =1处的切线方程;(2)若函数g (x )=f (x )-ax +m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上有两个零点,求实数m的取值范围.[解] (1)当a =2时,f (x )=2ln x -x 2+2x ,f ′(x )=2x -2x +2,切点坐标为(1,1),切线的斜率k =f ′(1)=2,则切线方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1. (2)g (x )=2ln x -x 2+m ,则g ′(x )=2x -2x =-2(x +1)(x -1)x.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e ,所以当g ′(x )=0时,x =1. 当1e <x <1时,g ′(x )>0;当1<x <e 时,g ′(x )<0.所以g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,1上单调递增,在[1,e]上单调递减. 故g (x )在x =1处取得极大值g (1)=m -1.又g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =m -2-1e 2,g (e)=m +2-e 2, g (e)-g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =4-e 2+1e 2<0, 则g (e)<g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,所以g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的最小值是g (e). g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上有两个零点的条件是⎩⎨⎧g (1)=m -1>0g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =m -2-1e 2≤0,解得1<m ≤2+1e 2,所以实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤1,2+1e 2.3.已知函数f (x )=a ln x +1(a >0). (1)当x >0时,求证:f (x )-1≥a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x ;(2)在区间(1,e)上f (x )>x 恒成立,求实数a 的取值范围. [解] (1)证明:设φ(x )=f (x )-1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x =a ln x -a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x (x >0),则φ′(x )=a x -ax 2.令φ′(x )=0,则x =1,当0<x <1时,φ′(x )<0,所以φ(x )在(0,1)上单调递减;当x >1时,φ′(x )>0,所以φ(x )在(1,+∞)上单调递增,故φ(x )在x =1处取到极小值也是最小值,故φ(x )≥φ(1)=0,即f (x )-1≥a ⎝⎛⎭⎪⎫1-1x .(2)由f (x )>x ,x ∈(1,e),得a ln x +1>x ,即a >x -1ln x . 令g (x )=x -1ln x (1<x <e),则g ′(x )=ln x -x -1x(ln x )2.令h (x )=ln x -x -1x (1<x <e),则h ′(x )=1x -1x 2>0, 故h (x )在区间(1,e)上单调递增,所以h (x )>h (1)=0.因为h (x )>0,所以g ′(x )>0,即g (x )在区间(1,e)上单调递增, 则g (x )<g (e)=e -1,即x -1ln x <e -1, 所以a 的取值范围为[e -1,+∞). 4.(2017·陕西西安三模)已知函数f (x )=e xx . (1)求曲线y =f (x )在点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,e 22处的切线方程;(2)证明:f (x )>2(x -ln x ).[解] (1)因为f (x )=e xx ,所以f ′(x )=e x·x -e xx 2=e x(x -1)x 2, f ′(2)=e 24,又切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,e 22,所以切线方程为y -e 22=e 24(x -2),即e 2x -4y =0.(2)设函数g (x )=f (x )-2(x -ln x )=e xx -2x +2ln x ,x ∈(0,+∞),则g ′(x )=e x (x -1)x 2-2+2x =(e x-2x )(x -1)x 2,x ∈(0,+∞). 设h (x )=e x -2x ,x ∈(0,+∞),则h ′(x )=e x -2,令h ′(x )=0,则x =ln2.当x ∈(0,ln2)时,h ′(x )<0;当x ∈(ln2,+∞)时,h ′(x )>0. 所以h (x )min =h (ln2)=2-2ln2>0,故h (x )=e x -2x >0. 令g ′(x )=(e x -2x )(x -1)x 2=0,则x =1. 当x ∈(0,1)时,g ′(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0. 所以g (x )min =g (1)=e -2>0,故g (x )=f (x )-2(x -ln x )>0,从而有f (x )>2(x -ln x ).。
2018届高3理科数学二轮复习跟踪强化训练:22 Word版含解析
跟踪强化训练(二十二)1.(2019·济南质检)如图,在直三棱柱ADE-BCF中,面ABFE和面ABCD都是正方形且互相垂直,M为AB的中点,O为DF的中点.证明:(1)OM∥平面BCF;(2)平面MDF⊥平面EFCD.[证明]证法一:由题意,得AB,AD,AE两两垂直,以A为原点建立如图所示的空间直角坐标系.设正方形边长为1,则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),F (1,0,1),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,0,O ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,12. (1)OM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12,-12,BA →=(-1,0,0), ∴OM →·BA →=0,∴OM →⊥BA →.∵棱柱ADE -BCF 是直三棱柱,∴AB ⊥平面BCF ,∴BA →是平面BCF 的一个法向量,且OM ⊄平面BCF ,∴OM ∥平面BCF .(2)设平面MDF 与平面EFCD 的一个法向量分别为n 1=(x 1,y 1,z 1),n 2=(x 2,y 2,z 2).∵DF →=(1,-1,1),DM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-1,0,DC →=(1,0,0), 由n 1·DF →=n 1·DM →=0,得⎩⎨⎧ x 1-y 1+z 1=0,12x 1-y 1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ y 1=12x 1,z 1=-12x 1,令x 1=1,则n 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12,-12. 同理可得n 2=(0,1,1).∵n 1·n 2=0,∴平面MDF ⊥平面EFCD .证法二:(1)OM →=OF →+FB →+BM →=12DF →-BF →+12BA →=12(DB →+BF →)-BF →+12BA →=-12BD →-12BF →+12BA →=-12(BC →+BA →)-12BF →+12BA →=-12BC →-12BF →.∴向量OM →与向量BF →,BC →共面,又OM ⊄平面BCF ,∴OM ∥平面BCF .(2)由题意知,BF ,BC ,BA 两两垂直,∵CD →=BA →,FC →=BC →-BF →,∴OM →·CD →=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12BC →-12BF →·BA →=0, OM →·FC →=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12BC →-12BF →·(BC →-BF →) =-12BC →2+12BF →2=0.∴OM ⊥CD ,OM ⊥FC ,又CD ∩FC =C ,∴OM ⊥平面EFCD .又OM ⊂平面MDF ,∴平面MDF ⊥平面EFCD .2.(2019·郑州质检)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,各棱长均相等,D ,E ,F 分别为棱AB ,BC ,A 1C 1的中点.(1)证明:EF ∥平面A 1CD ;(2)若三棱柱ABC -A 1B 1C 1为直棱柱,求直线BC 与平面A 1CD 所成角的正弦值.[解] (1)证明:在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AC ∥A 1C 1,且AC =A 1C 1,连接ED ,在△ABC 中,因为D ,E 分别为棱AB ,BC 的中点,所以DE ∥AC ,DE =12AC .又F 为A 1C 1的中点,可得A 1F =12A 1C 1,所以A 1F ∥DE ,A 1F =DE ,因此四边形A 1FED 为平行四边形,所以EF ∥A 1D ,又EF ⊄平面A 1CD ,A 1D ⊂平面A 1CD ,所以EF ∥平面A 1CD .(2)设A 1B 1的中点为O ,连接OC 1,OD ,因为三棱柱ABC -A 1B 1C 1为直棱柱,所以OD ⊥平面A 1B 1C 1,所以OD ⊥OC 1,OD ⊥OA 1.又△A 1B 1C 1为等边三角形,所以OC 1⊥A 1B 1.以O 为坐标原点,OA 1→,OD →,OC 1→的方向分别为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系O -xyz .设三棱柱的棱长为a ,则O (0,0,0),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,a ,0,C ⎝⎛⎭⎪⎫0,a ,32a ,A 1⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0,0,D (0,a,0).所以BC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0,32a ,A 1D →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,a ,0,DC →=⎝⎛⎭⎪⎫0,0,32a . 设平面A 1CD 的法向量为n =(x ,y ,z ),由⎩⎨⎧n ·A 1D →=0,n ·DC →=0,得⎩⎨⎧ -a 2x +ay =0,32az =0.设x =2,解得n =(2,1,0).设直线BC 与平面A 1CD 所成的角为θ,则sin θ=|n ·BC →||n |·|BC →|=a 5·a 2=55.所以直线BC与平面A1CD所成角的正弦值为5 5.3.(2019·北京卷)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,平面P AD⊥平面ABCD,点M在线段PB上,PD∥平面MAC,P A=PD=6,AB=4.(1)求证:M为PB的中点;(2)求二面角B-PD-A的大小;(3)求直线MC与平面BDP所成角的正弦值.[解](1)证明:设AC,BD交点为E,连接ME.因为PD∥平面MAC,平面MAC∩平面PDB=ME,所以PD∥ME.因为ABCD是正方形,所以E为BD的中点.所以M为PB的中点.(2)取AD的中点O,连接OP,OE.因为P A=PD,所以OP⊥AD.又因为平面P AD⊥平面ABCD,且OP⊂平面P AD,所以OP⊥平面ABCD.因为OE ⊂平面ABCD ,所以OP ⊥OE .因为ABCD 是正方形,所以OE ⊥AD .如图建立空间直角坐标系O -xyz ,则P (0,0,2),D (2,0,0),B (-2,4,0),BD →=(4,-4,0),PD →=(2,0,-2).设平面BDP 的法向量为n =(x ,y ,z ),则⎩⎨⎧n ·BD →=0,n ·PD →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧4x -4y =0,2x -2z =0. 令x =1,则y =1,z = 2.于是n =(1,1,2).平面P AD 的一个法向量为p =(0,1,0).所以cos 〈n ,p 〉=n ·p |n ||p |=12. 由题意知二面角B -PD -A 为锐角,所以它的大小为π3.(3)由题意知M ⎝⎛⎭⎪⎫-1,2,22,C (2,4,0), MC →=⎝⎛⎭⎪⎫3,2,-22. 设直线MC 与平面BDP 所成角为α,则sin α=|cos 〈n ,MC →〉|=|n ·MC →||n ||MC →|=269. 所以直线MC 与平面BDP 所成角的正弦值为269.4.(2019·沈阳二模)如图,在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,∠BCD =2π3,四边形ACFE 为矩形,且CF ⊥平面ABCD ,AD=CD =BC =CF .(1)求证:EF ⊥平面BCF ;(2)点M 在线段EF 上运动,当点M 在什么位置时,平面MAB 与平面FCB 所成锐二面角最大,并求此时二面角的余弦值.[解] (1)证明:在梯形ABCD 中,设AD =CD =BC =1,∵AB ∥CD ,∠BCD =2π3,∴AB =2,∴AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos π3=3.∴AB 2=AC 2+BC 2,∴BC ⊥AC .∵CF ⊥平面ABCD ,AC ⊂平面ABCD ,∴AC ⊥CF ,而CF ∩BC =C ,∴AC ⊥平面BCF .∵四边形ACFE 是矩形,∴EF ∥AC ,∴EF ⊥平面BCF .(2)由(1),以CA ,CB ,CF 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设AD =CD =BC =CF =1,令FM =λ(0≤λ≤3),则C (0,0,0),A (3,0,0),B (0,1,0),M (λ,0,1),∴AB →=(-3,1,0),BM →=(λ,-1,1),设平面MAB 的法向量为n 1=(x ,y ,z ),则⎩⎨⎧n 1·AB →=0,n 1·BM →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ -3x +y =0,λx -y +z =0, 令x =1,则n 1=(1,3,3-λ),为平面MAB 的一个法向量. 易知n 2=(1,0,0)是平面FCB 的一个法向量,设平面MAB 与平面FCB 所成锐二面角为θ,则cos θ=|n 1·n 2||n 1|·|n 2|=11+3+(3-λ)2×1 =1(λ-3)2+4.∵0≤λ≤3,∴当λ=0时,cosθ有最小值7 7,∴点M与点F重合时,平面MAB与平面FCB所成锐二面角最大,此时二面角的余弦值为7 7.。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练:18 Word版含解析
跟踪强化训练(十八)一、选择题1.在数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N 都有a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,则a 3+a 5=( )A.6116B.259C.2516D.3115[解析] 解法一:令n =2,3,4,5,分别求出a 3=94,a 5=2516,∴a 3+a 5=6116,故选A.解法二:当n ≥2时,a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2.当n ≥3时,a 1·a 2·a 3·…·a n-1=(n -1)2.两式相除得a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n n -12,∴a 3=94,a 5=2516,∴a 3+a 5=6116,故选A.[答案] A2.已知a 1=1,a n =n (a n +1-a n )(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式是a n =( )A .n B.⎝ ⎛⎭⎪⎫n +1n n -1C .n 2D .2n -1[解析] 由a n =n (a n +1-a n ),得a n +1n +1=a n n ,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 为常数列,所以a n n =a n -1n -1=…=a 11=1,所以a n =n ,故选A.[答案] A3.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n(n ∈N *),则a1·a2·a3·…·a2017=()A.-6 B.6 C.-2 D.2[解析]∵a1=2,a n+1=1+a n1-a n,∴a2=1+21-2=-3,同理,a3=-12,a4=13,a5=2,…,∴a n+4=a n,a1a2a3a4=1,∴a1·a2·a3·…·a2017=(a1a2a3a4)504×a1=1×2=2.故选D.[答案] D4.(2017·衡水中学二调)已知S n是数列{a n}的前n项和,a1=1,a2=2,a3=3,数列{a n+a n+1+a n+2}是公差为2的等差数列,则S25=()A.232 B.233 C.234 D.235[解析]∵数列{a n+a n+1+a n+2}是公差为2的等差数列,∴a n+3-a n=(a n+1+a n+2+a n+3)-(a n+a n+1+a n+2)=2,∴a1,a4,a7,…是首项为1,公差为2的等差数列,a2,a5,a8,…是首项为2,公差为2的等差数列,a3,a6,a9,…是首项为3,公差为2的等差数列,∴S25=(a1+a4+a7+…+a25)+(a2+a5+a8+…+a23)+(a3+a6+a9+…+a24)=9×1+9×8×22+8×2+8×7×22+8×3+8×7×22=233,故选B.[答案] B5.(2017·郑州模拟)已知等比数列{a n}的前n项和为S n,则下列一定成立的是()A.若a3>0,则a2013<0B.若a4>0,则a2014<0C.若a3>0,则S2013>0D.若a4>0,则S2014>0[解析] 根据等比数列的通项公式得a 2013=a 1·q 2012=a 3q 2010,a 2014=a 1q 2013=a 4q 2010,易知A ,B 错误.对于选项C ,因为a 3=a 1q 2>0,所以a 1>0,当q >0时,任意a n >0,故有S 2013>0;当q <0时,仍然有S 2013=a 1(1-q 2013)1-q >0,C 正确.对于选项D ,可列举公比q =-1的等比数列-1,1,-1,1,…,显然满足a 4>0,但S 2014=0,故D 错误.故选C.[答案] C6.(2017·山西大同模拟)已知数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n (2n -1)·cos n π2+1(n ∈N *),其前n 项和为S n ,则S 60=( )A .-30B .-60C .90D .120[解析] 由题意可得,当n =4k -3(k ∈N *)时,a n =a 4k -3=1;当n =4k -2(k ∈N *)时,a n =a 4k -2=6-8k ;当n =4k -1(k ∈N *)时,a n =a 4k-1=1;当n =4k (k ∈N *)时,a n =a 4k =8k .∴a 4k -3+a 4k -2+a 4k -1+a 4k =8, ∴S 60=8×15=120. [答案] D 二、填空题7.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足log 2(S n +1)=n +1(n∈N *),则a n =________.[解析] 由已知可得S n +1=2n +1,则S n =2n +1-1.当n =1时,a 1=S 1=3,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1-1-2n +1=2n ,因为n =1时不满足a n =2n,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2n ,n ≥2.[答案] ⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2n ,n ≥28.(2017·河南新乡三模)若数列{a n +1-a n }是等比数列,且a 1=1,a 2=2,a 3=5,则a n =________.[解析] ∵a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,∴q =3,∴a n +1-a n =3n -1,∴a n -a 1=a 2-a 1+a 3-a 2+…+a n -1-a n -2+a n -a n -1=1+3+…+3n -2=1-3n -11-3,∵a 1=1,∴a n =3n -1+12. [答案] 3n -1+129.(2017·安徽省淮北一中高三最后一卷改编)若数列{a n }满足1a n +1-1a n=d (n ∈N *,d 为常数),则称数列{a n }为“调和数列”,已知正项数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 为“调和数列”,且b 1+b 2+…+b 2019=20190,则b 2b 2018的最大值是________.[解析] 因为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 是“调和数列”,所以b n +1-b n =d ,即数列{b n }是等差数列,所以b 1+b 2+…+b 2019=2019(b 1+b 2019)2=2019(b 2+b 2018)2=20190,所以b 2+b 2018=20.又1b n >0,所以b 2>0,b 2018>0,所以b 2+b 2018=20≥2b 2b 2018,即b 2b 2018≤100(当且仅当b 2=b 2018时等号成立),因此b 2b 2018的最大值为100.[答案] 100 三、解答题10.(2017·郑州质检)已知数列{a n }的首项a 1=1,前n 项和S n ,且数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为2的等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(-1)n a n ,求数列{b n }的前n 项和T n . [解] (1)由已知条件得S nn =1+(n -1)×2=2n -1, ∴S n =2n 2-n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-n -[2(n -1)2-(n -1)]=4n -3. 当n =1时,a 1=S 1=1,而4×1-3=1,∴a n =4n -3. (2)由(1)可得b n =(-1)n a n =(-1)n (4n -3), 当n 为偶数时,T n =-1+5-9+13-17+…+(4n -3)=4×n2=2n , 当n 为奇数时,n +1为偶数,T n =T n +1-b n +1=2(n +1)-(4n +1)=-2n +1.综上,T n =⎩⎪⎨⎪⎧2n ,(n =2k ,k ∈N *)-2n +1,(n =2k -1,k ∈N *).11.(2017·北京海淀模拟)数列{a n }的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n +1S n S n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .[解] (1)∵S n =2a n -a 1, ∴当n ≥2时,S n -1=2a n -1-a 1,∴a n =2a n -2a n -1,化为a n =2a n -1.由a 1,a 2+1,a 3成等差数列得,2(a 2+1)=a 1+a 3, ∴2(2a 1+1)=a 1+4a 1,解得a 1=2.∴数列{a n }是等比数列,首项为2,公比为2. ∴a n =2n .(2)∵a n +1=2n +1,∴S n =2(2n -1)2-1=2n +1-2,S n +1=2n +2-2.∴b n =a n +1S n S n +1=2n +1(2n +1-2)(2n +2-2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1-1. ∴数列{b n }的前n 项和T n =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1-122-1+⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1-123-1+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1-1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1-1. 12.(2017·山东卷)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2.(1)求数列{x n }的通项公式;(2)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1,1),P 2(x 2,2),…,P n +1(x n +1,n +1)得到折线P 1P 2…P n +1,求由该折线与直线y =0,x =x 1,x =x n +1所围成的区域的面积T n .[解] (1)设数列{x n }的公比为q ,由已知知q >0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 1q =3,x 1q 2-x 1q =2.所以3q 2-5q -2=0. 因为q >0,所以q =2,x 1=1. 因此数列{x n }的通项公式为x n =2n -1.(2)过P 1,P 2,…,P n +1向x 轴作垂线,垂足分别为Q 1,Q 2,…,Q n +1.由(1)得x n +1-x n =2n -2n -1=2n -1, 记梯形P n P n +1Q n +1Q n 的面积为b n ,由题意b n =(n +n +1)2×2n -1=(2n +1)×2n -2, 所以T n =b 1+b 2+…+b n=3×2-1+5×20+7×21+…+(2n -1)×2n -3+(2n +1)×2n -2,① 2T n =3×20+5×21+7×22+…+(2n -1)×2n -2+(2n +1)×2n -1.②①-②得-T n =3×2-1+(2+22+…+2n -1)-(2n +1)×2n -1=32+2(1-2n -1)1-2-(2n +1)×2n -1.所以T n =(2n -1)×2n +12.。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练全集及答案(共33份)
跟踪强化训练(一)一、选择题1.(2017·银川模拟)已知非零向量m ,n 满足4|m |=3|n |,cos 〈m ,n 〉=13,若n ⊥(t m +n ),则实数t 的值为( ) A .4 B .-4 C.94 D .-94[解析] ∵n ⊥(t m +n ),∴n ·(t m +n )=0, 即t m ·n +|n |2=0,∴t |m ||n |cos 〈m ,n 〉+|n |2=0. 又4|m |=3|n |,∴t ×34|n |2×13+|n |2=0,解得t =-4.故选B. [答案] B2.(2017·沈阳模拟)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=13,S 3=S 11,当S n 最大时,n 的值是( )A .5B .6C .7D .8[解析] 解法一:由S 3=S 11,得a 4+a 5+…+a 11=0,根据等差数列的性质,可得a 7+a 8=0,根据首项a 1=13可推知数列{a n }递减,从而得到a 7>0,a 8<0,故n =7时,S n 最大.故选C.解法二:设{a n }的公差为d ,由S 3=S 11,可得3a 1+3d =11a 1+55d ,把a 1=13代入,得d =-2,故S n =13n -n (n -1)=-n 2+14n ,根据二次函数的性质,知当n =7时,S n 最大.故选C.解法三:根据a 1=13,S 3=S 11,知这个数列的公差不等于零,且这个数列的和先是单调递增然后单调递减,根据公差不为零的等差数列的前n 项和是关于n的二次函数,以及二次函数图象的对称性,得只有当n=3+112=7时,S n取得最大值.故选C.[答案] C3.(2017·武汉市武昌区高三调研考试)已知函数f(x)=2ax-a+3,若∃x0∈(-1,1),使得f(x0)=0,则实数a的取值范围是( ) A.(-∞,-3)∪(1,+∞) B.(-∞,-3)C.(-3,1) D.(1,+∞)[解析] 依题意可得f(-1)·f(1)<0,即(-2a-a+3)(2a-a+3)<0,解得a<-3或a>1,故选A.[答案] A4.(2017·济南一模)方程m+1-x=x有解,则m的最大值为( ) A.1 B.0 C.-1 D.-2[解析] 由原式得m=x-1-x,设1-x=t(t≥0),则m=1-t2-t=54-⎝⎛⎭⎪⎫t+122,∵m=54-⎝⎛⎭⎪⎫t+122在[0,+∞)上是减函数.∴t=0时,m的最大值为1,故选A.[答案] A5.(2017·辽宁省沈阳市高三教学质量监测)已知定义域为{x|x≠0}的偶函数f(x),其导函数为f′(x),对任意正实数x满足xf′(x)>-2f(x),若g(x)=x2f(x),则不等式g(x)<g(1)的解集是( )A.(-∞,1) B.(-∞,0)∪(0,1)C.(-1,1) D.(-1,0)∪(0,1)[解析] 因为g(x)=x2f(x),所以g′(x)=x2f′(x)+2xf(x)=x[xf′(x)+2f (x )],由题意知,当x >0时,xf ′(x )+2f (x )>0,所以g ′(x )>0,所以g (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (x )为偶函数,则g (x )也是偶函数,所以g (x )=g (|x |),由g (x )<g (1)得g (|x |)<g (1),所以⎩⎪⎨⎪⎧|x |<1,x ≠0,则x ∈(-1,0)∪(0,1).故选D.[答案] D6.(2017·杭州质检)设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点,M 是线段PF 上的点,且|PM |=2|MF |,则直线OM 的斜率的最大值为( )A.33B.23C.22D .1 [解析] 如图所示,设P (x 0,y 0)(y 0>0),则y 20=2px 0,即x 0=y 22p.设M (x ′,y ′),由PM →=2MF →,得⎩⎪⎨⎪⎧x ′-x 0=2⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2-x ′,y ′-y 0=-y ,化简可得⎩⎪⎨⎪⎧x ′=p +x 03,y ′=y3.∴直线OM 的斜率为k =y 03p +x 03=y 0p +y 202p =2p 2p 2y 0+y 0≤2p 22p2=22(当且仅当y 0=2p 时取等号).[答案] C 二、填空题7.(2017·厦门一中月考)设曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +3=0垂直,则a 等于________.[解析] y ′=x --x +x -2=-2x -2,将x =3代入,得曲线y=x +1x -1在点(3,2)处的切线斜率k =-12,故与切线垂直的直线的斜率为2,即-a =2,得a =-2.[答案] -28.(2017·南昌模拟)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E 的两个焦点,且2|AB |=3|BC |,则E 的离心率是________.[解析] 利用双曲线的性质建立关于a ,b ,c 的等式求解.如图,由题意知|AB |=2b 2a,|BC |=2c .又2|AB |=3|BC |,∴2×2b 2a=3×2c ,即2b 2=3ac ,∴2(c 2-a 2)=3ac ,两边同除以a 2并整理,得2e 2-3e -2=0,解得e =2(负值舍去).[答案] 29.(2017·衡水中学检测)已知正四棱锥的体积为323,则正四棱锥的侧棱长的最小值为________.[解析] 如图所示,设正四棱锥的底面边长为a ,高为h .则该正四棱锥的体积V =13a 2h =323,故a 2h =32,即a 2=32h .则其侧棱长为l =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2a 22+h 2=16h+h 2.令f (h )=16h+h 2,则f ′(h )=-16h 2+2h =2h 3-16h2, 令f ′(h )=0,解得h =2.显然当h ∈(0,2)时,f ′(h )<0,f (h )单调递减; 当h ∈(2,+∞)时,f ′(h )>0,f (h )单调递增. 所以当h =2时,f (h )取得最小值f (2)=162+22=12, 故其侧棱长的最小值l =12=2 3. [答案] 2 3 三、解答题10.(2017·湖南湘中联考)设锐角三角形ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =2b sin A .(1)求B 的大小;(2)求cos A +sin C 的取值范围. [解] (1)∵a =2b sin A ,根据正弦定理得sin A =2sin B sin A ,∵sin A ≠0, ∴sin B =12,又△ABC 为锐角三角形,∴B =π6.(2)∵B =π6,∴cos A +sin C =cos A +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π6-A=cos A +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+A=cos A +12cos A +32sin A =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π3.由△ABC 为锐角三角形知,A +B >π2,∴π3<A <π2,∴2π3<A +π3<5π6, ∴12<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3<32,∴32<3sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π3<32,∴cos A +sin C 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32,32. 11.(2017·合肥模拟)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=9,a 2为整数,且S n ≤S 5.(1)求{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前n 项和为T n ,求证:T n ≤49. [解] (1)由a 1=9,a 2为整数可知,等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 5,∴a 5≥0,a 6≤0, 于是9+4d ≥0,9+5d ≤0, 解得-94≤d ≤-95.∵d 为整数,∴d =-2. 故{a n }的通项公式为a n =11-2n . (2)证明:由(1),得1a n a n +1=1-2n-2n=12⎝⎛⎭⎪⎫19-2n -111-2n ,∴T n =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫17-19+⎝ ⎛⎭⎪⎫15-17+…+⎝⎛⎭⎪⎫19-2n -111-2n =12⎝⎛⎭⎪⎫19-2n -19. 令b n =19-2n ,由函数f (x )=19-2x 的图象关于点(4.5,0)对称及其单调性,知0<b 1<b 2<b 3<b 4,b 5<b 6<b 7<…<0,∴b n ≤b 4=1.∴T n ≤12×⎝⎛⎭⎪⎫1-19=49.12.(2017·长沙模拟)已知椭圆E 的中心在原点,焦点F 1,F 2在y 轴上,离心率等于223,P 是椭圆E 上的点.以线段PF 1为直径的圆经过F 2,且9PF 1→·PF 2→=1.(1)求椭圆E 的方程;(2)作直线l 与椭圆E 交于两个不同的点M ,N .如果线段MN 被直线2x +1=0平分,求直线l 的倾斜角的取值范围.[解] (1)依题意,设椭圆E 的方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0),半焦距为c .∵椭圆E 的离心率等于223,∴c =223a ,b 2=a 2-c 2=a 29.∵以线段PF 1为直径的圆经过F 2, ∴PF 2⊥F 1F 2.∴|PF 2|=b 2a.∵9PF 1→·PF 2→=1,∴9|PF 2→|2=9b4a2=1.由⎩⎪⎨⎪⎧b 2=a 29,9b 4a 2=1得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=9,b 2=1,∴椭圆E 的方程为y 29+x 2=1. (2)∵直线2x +1=0与x 轴垂直,且由已知得直线l 与直线x =-12相交,∴直线l 不可能与x 轴垂直,∴设直线l 的方程为y =kx +m .由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,9x 2+y 2=9,得(k 2+9)x 2+2kmx +(m 2-9)=0.∵直线l 与椭圆E 交于两个不同的点M ,N , ∴Δ=4k 2m 2-4(k 2+9)(m 2-9)>0,即m 2-k 2-9<0. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2km k 2+9.∵线段MN 被直线2x +1=0平分, ∴2×x 1+x 22+1=0,即-2kmk 2+9+1=0. 即⎩⎪⎨⎪⎧m 2-k 2-9<0,-2kmk 2+9+1=0,得⎝⎛⎭⎪⎫k 2+92k 2-(k 2+9)<0. ∵k 2+9>0,∴k 2+94k2-1<0,∴k 2>3,解得k >3或k <- 3.∴直线l 的倾斜角的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,2π3.跟踪强化训练(二)一、选择题1.(2017·沈阳质检)方程sinπx =x4的解的个数是( )A .5B .6C .7D .8[解析] 在同一平面直角坐标系中画出y 1=sinπx 和y 2=x4的图象,如右图:观察图象可知y 1=sinπx 和y 2=x4的图象在第一象限有3个交点,根据对称性可知,在第三象限也有3个交点,再加上原点,共7个交点,所以方程sinπx =x4有7个解,故选C.[答案] C2.(2017·郑州模拟)若实数x ,y 满足等式x 2+y 2=1,那么yx -2的最大值为( )A.12B.33C.32D. 3[解析] 设k =yx -2,如图所示,k PB =tan ∠OPB =122-12=33,k PA =-tan ∠OPA =-33,且k PA ≤k ≤k PB ,∴k max =33,故选B.[答案] B3.(2017·宝鸡质检)若方程x +k =1-x 2有且只有一个解,则k 的取值范围是( )A .[-1,1)B .k =± 2C .[-1,1]D .k =2或k ∈[-1,1)[解析] 令y 1=x +k ,y 2=1-x 2,则x 2+y 2=1(y ≥0).作出图象如图:而y 1=x +k 中,k 是直线的纵截距,由图知:方程有一个解⇔直线与上述半圆只有一个公共点⇔k =2或-1≤k <1,故选D.[答案] D4.(2016·广州检测)已知函数f (x )=|x -2|+1,g (x )=kx .若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C .(1,2) D .(2,+∞)[解析] 先作出函数f (x )=|x -2|+1的图象,如图所示,当直线g (x )=kx 与直线AB 平行时斜率为1,当直线g (x )=kx 过A 点时斜率为12,故f (x )=g (x )有两个不相等的实根时,k 的范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,故选B.[答案] B5.(2017·西安二模)若方程x 2+(1+a )x +1+a +b =0的两根分别为椭圆、双曲线的离心率,则ba的取值范围是( )A .(-2,-1)B .(-∞,-2)∪(-1,+∞)C.⎝⎛⎭⎪⎫-2,-12D .(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞[解析] 由题意可知,方程的一个根位于(0,1)之间,另一个根大于1.设f (x )=x 2+(1+a )x +1+a +b ,则⎩⎪⎨⎪⎧f,f,即⎩⎪⎨⎪⎧1+a +b >0,2a +b +3<0.作出可行域如图中阴影部分所示.ba可以看作可行域内的点(a ,b )与原点O (0,0)连线的斜率,由⎩⎪⎨⎪⎧2a +b +3=0,a +b +1=0可解得A (-2,1),过点A 、O 作l 1,过点O 作平行于直线2a +b +3=0的直线l 2,易知kl 2<b a <kl 1,又kl 1=-12,kl 2=-2,∴-2<b a<-12.故选C. [答案] C6.(2017·南宁一模)在平面直角坐标系中,O 为原点,A (-1,0),B (0,3),C (3,0),动点D 满足|CD →|=1,则|OA →+OB →+OD →|的取值范围是( )A .[4,6]B .[19-1,19+1]C .[23,27]D .[7-1,7+1][解析] 设D (x ,y ),则由|CD →|=1,C (3,0),得(x -3)2+y 2=1. 又∵OA →+OB →+OD →=(x -1,y +3), ∴|OA →+OB →+OD →| =x -2+y +32.∴|OA →+OB →+OD →|的几何意义是点P (1,-3)与圆(x -3)2+y 2=1上点之间的距离(如图),由|PC |=7知,|OA →+OB →+OD →|的最大值是1+7,最小值是7-1,故选D.[答案] D 二、填空题7.(2017·青岛二模)已知奇函数f (x )的定义域是{x |x ≠0,x ∈R },且在(0,+∞)上单调递增,若f (1)=0,则满足x ·f (x )<0的x 的取值范围是________.[解析] 作出符合条件的一个函数图象草图即可,由图可知x ·f (x )<0的x 的取值范围是(-1,0)∪(0,1).[答案] (-1,0)∪(0,1)8.(2017·合肥质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +34,x ≥2,log 2x ,0<x <2.若函数g (x )=f (x )-k 有两个不同的零点,则实数k 的取值范围是________.[解析] 画出函数f (x )的图象如图.要使函数g (x )=f (x )-k 有两个不同零点,只需y =f (x )与y =k 的图象有两个不同的交点,由图象易知k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫34,1.[答案] ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,19.(2017·山西四校模拟)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4≥10,S 5≤15,则a 4的最大值为________.[解析]由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+4×32d ≥10,5a 1+5×42d ≤15,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3d ≥5,a 1+2d ≤3.又a 4=a 1+3d ,故此题可转化为线性规划问题.画出可行域如图所示.作出直线a 1+3d =0,经平移可知当直线a 4=a 1+3d 过可行域内点A (1,1)时,截距最大,此时a 4取最大值4.[答案] 4 三、解答题10.(2017·海口模拟)设关于θ的方程3cos θ+sin θ+a =0在区间(0,2π)内有相异的两个实数α、β.(1)求实数a 的取值范围; (2)求α+β的值.[解] (1)原方程可化为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=-a2,作出函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3(x ∈(0,2π))的图象.由图知,方程在(0,2π)内有相异实根α,β的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧-1<-a2<1,-a 2≠32,即-2<a <-3或-3<a <2.(2)由图知:当-3<a <2,即-a 2∈⎝⎛⎭⎪⎪⎫-1,32时,直线y =-a 2与三角函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象交于C 、D 两点,它们中点的横坐标为7π6,所以α+β2=7π6, 所以α+β=7π3.当-2<a <-3,即-a 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32,1时,直线y =-a 2与三角函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象有两交点A 、B ,由对称性知,α+β2=π6,所以α+β=π3, 综上所述,α+β=π3或7π3.11.(2017·福州质检)已知圆C 的方程为(x -2)2+y 2=4,圆M 的方程为(x -2-5cos θ)2+(y -5sin θ)2=1(θ∈R ).过圆M 上任意一点P 作圆C 的两条切线PE 、PF ,切点分别为E 、F ,求PE →·PF →的最小值.[解] 由题意,可知圆心M 的坐标为(2+5cos θ,5sin θ),由此可知圆心M 的轨迹方程为(x -2)2+y 2=25,如图,经分析可知,只有当P 在线段MC 上时,才能够使PE →·PF →最小,此时PC =4,又Rt △PEC 中,EC =2,则PE =23,∠EPC =30°,∴PF =PE =23,∠EPF =2∠EPC =2×30°=60°,故(PE →·PF →)min =(23)2×cos60°=6.12.右面的图形无限向内延续,最外面的正方形的边长是2,从外到内,第n 个正方形与其内切圆之间的深色图形面积记为S n (n ∈N *).(1)证明:S n =2S n +1(n ∈N *); (2)证明:S 1+S 2+…+S n <8-2π.[证明] (1)设第n (n ∈N *)个正方形的边长为a n ,则其内切圆半径为a n2,第n +1个正方形的边长为22a n ,其内切圆半径为24a n ,所以S n =a 2n -π⎝ ⎛⎭⎪⎫a n 22=a 2n ⎝⎛⎭⎪⎫1-π4(n ∈N *),S n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫22a n 2-π⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫24a n 2=a 2n ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-π8=12S n(n ∈N *).所以S n =2S n +1(n ∈N *).(2)由(1)可知,S 1=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-π4=4-π,S 2=2-π2,…,S n =(4-π)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,所以T n =S 1+S 2+…+S n =(4-π)×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+122+…+12n -1=(4-π)×1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n1-12=(8-2π)⎝⎛⎭⎪⎫1-12n<8-2π.跟踪强化训练(三)一、选择题1.(2017·武汉二模)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3)B .(1,+∞)C .(-3,1)D .(-∞,-3)∪(1,+∞)[解析] 解法一:当a <0时,不等式f (a )<1为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a -7<1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <8,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a<⎝ ⎛⎭⎪⎫12-3,因为0<12<1,所以a >-3,此时-3<a <0;当a ≥0时,不等式f (a )<1为a <1,所以0≤a <1.故a 的取值范围是(-3,1),故选C.解法二:取a =0, f (0)=0<1,符合题意,排除A ,B ,D. [答案] C2.(2017·大同二模)已知函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域是实数集R ,则实数m 的取值范围是( )A .(0,4)B .[0,4]C .(0,4]D .[0,4)[解析] 因为函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域是实数集R ,所以m ≥0,当m =0时,函数f (x )=1,其定义域是实数集R ;当m >0时,则Δ=m 2-4m ≤0,解得0<m ≤4.综上所述,实数m 的取值范围是0≤m ≤4.[答案] B3.(2017·太原模拟)4名大学生到三家企业应聘,每名大学生至多被一家企业录用,则每家企业至少录用1名大学生的情况有( )A .24种B .36种C .48种D .60种[解析] 每家企业至少录用一名大学生的情况有两类:一类是每家企业都录用一名,有C 34A 33=24(种);一类是其中一家企业录用了2名,有C 24A 33=36(种),所以一共有24+36=60(种),故选D.[答案] D4.以坐标原点为对称中心,两坐标轴为对称轴的双曲线的一条渐近线的倾斜角为π3,则该双曲线的离心率为( )A .2或 3B .2或233C.233D .2[解析] 当双曲线的焦点在x 轴上时,双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),渐近线方程为y =±b a x ,所以b a =tan π3=3,故双曲线的离心率e =ca=1+b 2a2=1+3=2;当双曲线的焦点在y 轴上时,双曲线的标准方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),渐近线方程为y =±a b x ,所以a b =tan π3=3,则b a =33,所以双曲线的离心率e =ca= 1+b 2a2= 1+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫332=233.故选B. [答案] B5.(2016·浙江卷)已知a ,b >0且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( ) A .(a -1)(b -1)<0 B .(a -1)(a -b )>0 C .(b -1)(b -a )<0D .(b -1)(b -a )>0[解析] ∵a ,b >0且a ≠1,b ≠1,∴当a >1,即a -1>0时,不等式log a b >1可化为a log a b >a 1,即b >a >1,∴(a -1)(a -b )<0,(b -1)(a -1)>0,(b -1)(b -a )>0.当0<a <1,即a -1<0时,不等式log a b >1可化为a log a b <a 1,即0<b <a <1, ∴(a -1)(a -b )<0,(b -1)(a -1)>0,(b -1)(b -a )>0. 综上可知,选D. [答案] D6.如图,过正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1任意两条棱的中点作直线,其中与平面CB 1D 1平行的直线有( )A .18条B .20条C.21条D.22条[解析] 设各边的中点如图所示,其中与直线D1B1平行的有F1G1,E1H1,FG,EH,NL,共5条;与直线CD1平行的有G1M,GN,LE1,KE,H1F,共5条;与直线CB1平行的有F1M,FL,HK,NH1,GE1,共5条.分别取CB1,B1D1,CD1的中点如图,连接CO,D1P,B1T,与直线CO平行的有GH1,FE1,共2条;与直线D1P 平行的有H1L,NF,共2条;与直线B1T平行的有E1N,GL,共2条.故与平面CB1D1平行的直线共有5+5+5+2+2+2=21条.[答案] C二、填空题7.(2017·郑州模拟)过点P(3,4)与圆x2-2x+y2-3=0相切的直线方程为______________.[解析] 圆的标准方程为(x-1)2+y2=4.当直线的斜率不存在时,直线x=3适合;当直线的斜率存在时,不妨设直线的方程为y-4=k(x-3),即kx-y+4-3k=0.由|k-0+4-3k|k2+1=2,得k=34.此时直线方程为y-4=34(x-3),即3x-4y+7=0.综上所述,所求切线的方程为x =3或3x -4y +7=0. [答案] x =3或3x -4y +7=08.正三棱柱的侧面展开图是边长分别为6和4的矩形,则它的体积为________.[解析] 当矩形长、宽分别为6和4时,体积V =2×3×12×4=43;当长、宽分别为4和6时,体积V =43×233×12×6=833.综上所述,所求体积为43或833.[答案] 43或8339.(2017·深圳模拟)若函数f (x )=mx 2-x +ln x 存在单调递减区间,则实数m 的取值范围是________.[解析] f ′(x )=2mx -1+1x =2mx 2-x +1x,即2mx 2-x +1<0在(0,+∞)上有解. 当m ≤0时显然成立;当m >0时,由于函数y =2mx 2-x +1的图象的对称轴x =14m>0,故需且只需Δ>0,即1-8m >0,故0<m <18.综上所述,m <18,故实数m 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,18.[答案] ⎝⎛⎭⎪⎫-∞,18三、解答题10.已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)记S n为数列{a n}的前n项和,是否存在正整数n,使得S n>60n+800?若存在,求n的最小值;若不存在,说明理由.[解] (1)设数列{a n}的公差为d,依题意,2,2+d,2+4d成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d),化简得d2-4d=0,解得d=0或d=4.当d=0时,a n=2;当d=4时,a n=2+(n-1)·4=4n-2,从而得数列{a n}的通项公式为a n=2或a n=4n-2.(2)当a n=2时,S n=2n.显然2n<60n+800,此时不存在正整数n,使得S n>60n+800成立.当a n=4n-2时,S n=n[2+n-2=2n2.令2n2>60n+800,即n2-30n-400>0,解得n>40或n<-10(舍去),此时存在正整数n,使得S n>60n+800成立,n的最小值为41.综上,当a n=2时,不存在满足题意的n;当a n=4n-2时,存在满足题意的n,其最小值为41.11.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b+c=2a cos B.(1)证明:A=2B;(2)若△ABC的面积S=a24,求角A的大小.[解] (1)证明:由正弦定理得sin B+sin C=2sin A cos B,故2sin A cos B =sin B +sin(A +B )=sin B +sin A cos B +cos A sin B ,于是sin B =sin(A -B ).又A ,B ∈(0,π),故-π<A -B <π,所以,B =π-(A -B )或B =A -B ,因此A =π(舍去)或A =2B , 所以A =2B .(2)由S =a 24得12ab sin C =a 24,故有sin B sin C =12sin2B =sin B cos B ,因为sin B ≠0,所以sin C =cos B . 又B ,C ∈(0,π),所以C =π2±B .当B +C =π2时,A =π2;当C -B =π2时,A =π4.综上,A =π2或A =π4.12.(2017·唐山模拟)已知函数f (x )=ax+ln x -2,a ∈R .(1)若曲线y =f (x )在点P (2,m )处的切线平行于直线y =-32x +1,求函数f (x )的单调区间;(2)是否存在实数a ,使函数f (x )在(0,e 2]上有最小值2?若存在,求出a 的值,若不存在,请说明理由.[解] (1)∵f (x )=a x+ln x -2(x >0),∴f ′(x )=-a x 2+1x(x >0),又曲线y =f (x )在点P (2,m )处的切线平行于直线 y =-32x +1,∴f ′(2)=-14a +12=-32⇒a =8.∴f ′(x )=-8x 2+1x =x -8x2(x >0),令f ′(x )>0,得x >8,f (x )在(8,+∞)上单调递增; 令f ′(x )<0,得0<x <8, f (x )在(0,8)上单调递减.∴f (x )的单调递增区间为(8,+∞),单调递减区间为(0,8). (2)由(1)知f ′(x )=-a x 2+1x =x -a x2(x >0).(ⅰ)当a ≤0时, f ′(x )>0恒成立,即f (x )在(0,e 2]上单调递增,无最小值,不满足题意.(ⅱ)当a >0时,令f ′(x )=0,得x =a ,所以当f ′(x )>0时,x >a ,当f ′(x )<0时,0<x <a ,此时函数f (x )在(a ,+∞)上单调递增,在(0,a )上单调递减. 若a >e 2,则函数f (x )在(0,e 2]上的最小值f (x )min =f (e 2)=ae2+lne 2-2=a e 2,由ae2=2,得a =2e 2,满足a >e 2,符合题意; 若a ≤e 2,则函数f (x )在(0,e 2]上的最小值f (x )min =f (a )=aa+ln a -2=ln a -1,由ln a -1=2,得a =e 3,不满足a ≤e 2,不符合题意,舍去.综上可知,存在实数a =2e 2,使函数f (x )在(0,e 2]上有最小值2.跟踪强化训练(四)一、选择题1.函数y =cos 2x -2sin x 的最大值与最小值分别为( ) A .3,-1 B .3,-2 C .2,-1D .2,-2[解析] y =cos 2x -2sin x =1-sin 2x -2sin x =-sin 2x -2sin x +1,令t =sin x ,则t ∈[-1,1],y =-t 2-2t +1=-(t +1)2+2,所以最大值为2,最小值为-2.[答案] D2.(2017·沈阳质监)在△ABC 中,三边长a ,b ,c 满足a +c =3b ,则tanA2tan C2的值为( ) A.15 B.14 C.12 D.23[解析] 令a =4,c =5,b =3,则符合题意. 则由∠C =90°,得tan C2=1,由tan A =43,得tan A 2=12.∴tan A 2·tan C 2=12·1=12,选C.[答案] C3.(2017·山西四校联考)P 为双曲线x 29-y 216=1的右支上一点,M 、N 分别是圆(x +5)2+y 2=4和圆(x -5)2+y 2=1上的点,则|PM |-|PN |的最大值为( )A .6B .7C .8D .9[解析] 设双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2,则其分别为已知两圆的圆心,由已知|PF1|-|PF2|=2×3=6.要使|PM|-|PN|最大,需PM,PN分别过F1、F2点即可.∴(|PM|-|PN|)max=(|PF1|+2)-(|PF2|-1)=|PF1|-|PF2|+3=9.故选D.[答案] D4.(2017·保定模拟)函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(1)=0,当x<0时,xf′(x)+f(x)>0,则使得f(x)<0成立的x的取值范围是( ) A.(-∞,-1)∪(0,1) B.(-1,0)∪(1,+∞)C.(-∞,-1)∪(1,+∞) D.(-1,0)∪(0,1)[解析] 设g(x)=xf(x),则g′(x)=xf′(x)+f(x).∵当x<0时,xf′(x)+f(x)>0,∴当x<0时,g′(x)>0,∴函数g(x)=xf(x)在(-∞,0)上为增函数,∵函数f(x)是奇函数,∴g(-x)=(-x)f(-x)=(-x)·[-f(x)]=xf(x)=g(x)(x∈R),∴函数g(x)在R上为偶函数,由f(1)=0,得g(1)=0,函数g(x)的图象大致如图所示,∵f(x)<0,∴x≠0,g xx<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x <0,g x 或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,g x ,由函数图象知,-1<x <0或x >1.∴使得f (x )<0成立的x 的取值范围为(-1,0)∪(1,+∞).故选B. [答案] B5.(2017·南昌调研)某重点中学在一次高三诊断考试中要安排8位老师监考某一考场的语文、数学、理综、英语考试,要求每堂安排两位老师且每位老师仅监考一堂,则其中甲、乙老师不监考同一堂的概率是( )A.314B.67C.37D.17[解析] 利用间接法,安排8位老师监考某一考场的方法共有C 28C 26C 24C 22种,而安排甲、乙两位老师监考同一堂的方法有C 14C 26C 24C 22,所以甲、乙两位老师不监考同一堂的概率为1-C 14C 26C 24C 22C 28C 26C 24C 22=1-17=67,故选B.[答案] B6.(2017·江南十校联考)若α、β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,且αsin α-βsin β>0,则下面结论正确的是( )A .α>βB .α+β>0C .α<βD .α2>β2[解析] 令f (x )=x sin x ,则f ′(x )=sin x +x ·cos x .∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,f (x )为偶函数,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f ′(x )≥0,∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上为增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上为减函数.∴αsin α-βsin β>0⇔f (|α|)>f (|β|)⇒|α|>|β|⇒α2>β2,故选D.[答案] D二、填空题7.(2017·安徽省合肥市高三二检)已知集合A =[1,+∞),B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈R ⎪⎪⎪12a ≤x ≤2a -1,若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是________. [解析]因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a -1≥1,2a -1≥12a ,解得a ≥1.[答案] [1,+∞)8.如图,已知在△ABC 中,∠BAC =120°,且|AB →|=2,|AC →|=3,若AP →=λAB →+AC →,且AP →⊥BC →,则实数λ的值为________.[解析] 因为AP →·BC →=(λAB →+AC →)·(AC →-AB →)=(λ-1)×AB →·AC →-4λ+9=0,AB →·AC →=2×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-3,所以-3(λ-1)-4λ+9=0,得λ=127.[答案]1279.(2017·赣中南五校联考)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,底面为直角三角形,∠ACB =90°,AC =6,BC =CC 1=2,P 是BC 1上一动点,则CP +PA 1的最小值为________.[解析] 连接A 1B ,沿BC 1将△CBC 1展开,使与△A 1BC 1在同一个平面内,如图所示,连接A 1C .则A 1C 的长度就是所求的最小值.易知∠A 1C 1B =90°,∠BC 1C =45°,所以∠A 1C 1C =135°,在△A 1C 1C 中,由余弦定理可得A 1C =5 2.故CP +PA 1的最小值为5 2. [答案] 5 2 三、解答题10.(2017·广西南宁月考)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ,c ∈R ). (1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x ,x >0,-fx ,x <0,求F (2)+F (-2)的值;(2)若a =1,c =0,且|f (x )|≤1的区间(0,1]上恒成立,试求b 的取值范围.[解] (1)由已知c =1,a -b +c =0,且-b2a=-1,解得a =1,b =2,∴f (x )=(x +1)2.∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x >0,-x +2,x <0.∴F (2)+F (-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8. (2)由a =1,c =0,得f (x )=x 2+bx ,从而|f (x )|≤1在区间(0,1]上恒成立等价于-1≤x 2+bx ≤1在区间(0,1]上恒成立,即b ≤1x -x 且b ≥-1x-x 在(0,1]上恒成立.又1x -x 的最小值为0,-1x-x 的最大值为-2.∴-2≤b ≤0.故b 的取值范围是[-2,0].11.已知直线l :4x +3y +10=0,半径为2的圆C 与l 相切,圆心C 在x 轴上且在直线l 的右上方.(1)求圆C 的方程;(2)如图,过点M (1,0)的直线与圆C 交于A ,B 两点(A 在x 轴上方),问在x 轴正半轴上是否存在定点N ,使得x 轴平分∠ANB ?若存在,请求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.[解] (1)设圆心C (a,0)⎝ ⎛⎭⎪⎫a >-52,则|4a +10|5=2⇒a =0或a =-5(舍去).所以圆C 的方程为x 2+y 2=4.(2)当直线AB ⊥x 轴时,x 轴平分∠ANB .当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =k (x -1),N (t,0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=4,y =k x -,得(k 2+1)x 2-2k 2x +k 2-4=0,所以x 1+x 2=2k 2k 2+1,x 1x 2=k 2-4k 2+1.若x 轴平分∠ANB ,则k AN =-k BN ⇒y 1x 1-t +y 2x 2-t =0⇒k x 1-x 1-t +k x 2-x 2-t=0⇒2x 1x 2-(t +1)(x 1+x 2)+2t =0⇒k 2-k 2+1-2k 2t +k 2+1+2t =0⇒t =4,所以当点N 为(4,0)时,能使得∠ANM =∠BNM 总成立.12.已知函数f (x )=ln x -(x +1). (1)求函数f (x )的极大值;(2)求证:1+12+13+…+1n >ln(n +1)(n ∈N *).[解] (1)∵f (x )=ln x -(x +1), ∴f ′(x )=1x-1(x >0).令f ′(x )>0,解得0<x <1; 令f ′(x )<0,解得x >1.∴函数f (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, ∴f (x )极大值=f (1)=-2.(2)证明:由(1)知x =1是函数f (x )的极大值点,也是最大值点, ∴f (x )≤f (1)=-2,即ln x -(x +1)≤-2⇒ln x ≤x -1(当且仅当x =1时等号成立),令t =x -1,得t ≥ln(t +1)(t >-1),取t =1n(n ∈N *)时,则1n>ln ⎝⎛⎭⎪⎫1+1n =ln ⎝⎛⎭⎪⎫n +1n , ∴1>ln2,12>ln 32,13>ln 43,…,1n >ln ⎝⎛⎭⎪⎫n +1n , 叠加得1+12+13+…+1n>ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫2·32·43·…·n +1n =ln(n +1). 即1+12+13+…+1n>ln(n +1).跟踪强化训练(五)1.[直接法](2017·济南二模)某班有6位学生与班主任老师毕业前夕留影,要求班主任站在正中间且女生甲、乙不相邻,则排法的种数为( )A .96B .432C .480D .528[解析] 当甲、乙在班主任两侧时,甲、乙两人有3×3×2种排法,共有3×3×2×24种排法;当甲乙在班主任同侧时,有4×24种排法,因此共有排法3×3×2×24+4×24=528(种).[答案] D2.[直接法](原创题)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在△ABC 中,AB =AC =5,点B (-1,3),C (3,-1),且其“欧拉线”与圆x 2+(y -2)2=r 2相切,则该圆的面积为( )A .π B.2π C.4π D.5π[解析] 依题意,△ABC 的外心、重心、垂心均在边BC 的垂直平分线上,BC 的中点为M (1,1),直线BC 的斜率为-1,因此△ABC 的“欧拉线”方程是y-1=x -1,即x -y =0.圆心(0,2)到直线x -y =0的距离d =r =22=2,则该圆的面积为πr 2=2π.[答案] B3.[特例法]计算tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos2α2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=( )A .-2B .2C .-1D .1[解析] 取α=π12,则原式=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π12cosπ62cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-π12=3×322×34=1.故选D.[答案] D4.[特例法]已知O 是锐角△ABC 的外接圆圆心,∠A =60°,cos B sin C ·AB →+cos C sin B·AC →=2m ·AO →,则m 的值为( ) A.32 B. 2 C .1 D.12[解析] 如图,当△ABC 为正三角形时,A =B =C =60°,取D 为BC 的中点,AO →=23AD →,则有13AB →+13AC →=2m ·AO →,∴13(AB →+AC →)=2m ×23AD →,∴13·2AD →=43mAD →,∴m =32.故选A. [答案] A5.[排除法](2017·重庆一诊)若过点P (1-a,1+a )和Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,1)B .(-1,2)C .(-∞,0)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)[解析] 当a =0时,P (1,1),Q (3,0),因为k PQ =0-13-1=-12<0,此时过点P (1,1),Q (3,0)的直线的倾斜角为钝角,排除C ,D ;当a =1时,P (0,2),Q (3,2),因为k PQ =0,不符合题意,排除B ,选A.[答案] A6.[排除法](2017·武汉汉中二检)函数f (x )=sin2x +e ln|x |图象的大致形状是( )[解析] 因为f (x )=sin2x +e ln|x |,所以f (-x )=-sin2x +e ln|x |. 显然f (-x )≠f (x )且f (-x )≠-f (x ),所以函数f (x )为非奇非偶函数,可排除A ,C.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=-1+π4<0,可排除D.选B.[答案] B7.[图解法]已知非零向量a ,b ,c 满足a +b +c =0,向量a ,b 的夹角为120°,且|b |=2|a |,则向量a 与c 的夹角为( )A .60°B .90°C .120°D .150°[解析] 如图,因为〈a ,b 〉=120°,|b |=2|a |,a +b +c =0,所以在△OBC 中,BC 与CO 的夹角为90°,即a 与c 的夹角为90°.[答案] B8.[图解法](2017·东北三校联考)函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|+2cosπx (-2≤x ≤4)的所有零点之和等于( )A .2B .4C .6D .8[解析] 由f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|+2cosπx =0,得⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|=-2cosπx ,令g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|(-2≤x ≤4),h (x )=-2cosπx (-2≤x ≤4),又因为g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,1≤x ≤4,2x -1,-2≤x <1.在同一坐标系中分别作出函数g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|(-2≤x ≤4)和h (x )=-2cosπx (-2≤x ≤4)的图象(如图),由图象可知,函数g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|关于x =1对称,又x =1也是函数h (x )=-2cosπx (-2≤x ≤4)的对称轴,所以函数g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|(-2≤x ≤4)和h (x )=-2cosπx (-2≤x ≤4)的交点也关于x =1对称,且两函数共有6个交点,所以所有零点之和为6.[答案] C9.[估算法]图中阴影部分的面积S 是h 的函数(0≤h ≤H ),则该函数的大致图象是( )[解析] 由题图知,随着h 的增大,阴影部分的面积S 逐渐减小,且减小得越来越慢,结合选项可知选B.[答案] B10.[估算法]已知三棱锥S -ABC 的所有顶点都在球O 的球面上,△ABC 是边长为1的正三角形,SC 为球O 的直径,且SC =2,则此棱锥的体积是( )A.36B.26C.23D.22 [解析] 容易得到△ABC 的面积为34,而三棱锥的高一定小于球的直径2,所以V <13×34×2=36,立即排除A 、C 、D ,答案选B.[答案] B11.[概念辨析法](2017·南昌一模)已知α,β均为第一象限角,那么“α>β”是“sin α>sin β”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件[解析] 若α=2π+π6,β=π6,α>β,但sin α=sin β,若α=π3,β=2π+π6,sin α>sin β,但此时α>β不成立,因而“α>β”是“sin α>sin β”的既不充分也不必要条件.[答案] D12.[概念辨析法](2017·襄阳调研)非空集合A 中的元素个数用(A )表示,定义(A -B )=⎩⎪⎨⎪⎧A -B ,A B ,B -A ,AB若A ={-1,0},B ={x ||x 2-2x -3|=a },且(A -B )≤1,则实数a 的所有可能取值为( )A .{a |a ≥4}B .{a |a >4或a =0}C .{a |0≤a ≤4}D .{a |a ≥4或a =0}[解析] 因为A ={-1,0},所以集合A 中有2个元素,即(A )=2.因为B ={x ||x 2-2x -3|=a },所以(B )就是函数f (x )=|x 2-2x -3|的图象与直线y =a 的交点个数,作出函数f (x )的图象如图所示.由图可知,(B )=0或(B )=2或(B )=3或(B )=4.①当(A )≥(B )时,又(A -B )≤1,则(B )≥(A )-1,所以(B )≥1,又(A )≥(B ),所以1≤(B )≤2,所以(B )=2,由图可知,a =0或a >4;②当(A )<(B )时,又(A -B )≤1,则(B )≤(A )+1,即(B )≤3,又(A )<(B ),所以2<(B )≤3,所以(B )=3,由图可知,a =4.综上所述,a =0或a ≥4,故选D. [答案] D跟踪强化训练(六)1.[直接法]对于锐角α,若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12=35,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3=________.[解析] 由α为锐角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12=35,可得cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π12=45,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12+π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12cos π4-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12sin π4=45×22-35×22=210,于是cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2102-1=-2425. [答案] -24252.[直接法]已知(1-2x )5(1+ax )4的展开式中x 的系数为2,则实数a 的值为________.[解析] 因为(1-2x )5的展开式中的常数项为1,x 的系数为C 15×(-2)=-10;(1+ax )4的展开式中的常数项为1,x 的系数为C 14a =4a ,所以(1-2x )5(1+ax )4的展开式中x 的系数为1×4a +1×(-10)=2,所以a =3.[答案] 33.[特例法]已知等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10的值是________.[解析] 令a n=n,则a1+a3+a9a2+a4+a10=1+3+92+4+10=1316.[答案] 13 164.[特例法]如图,在三棱锥O-ABC中,三条棱OA,OB,OC两两垂直,且OA>OB>OC,分别经过三条棱OA,OB,OC作一个截面平分三棱锥的体积,截面面积依次为S1,S2,S3,则S1,S2,S3的大小关系为________.[解析] 要满足各个截面使分得的两个三棱锥体积相等,则需满足与截面对应的交点E,F,G分别为中点即可.故可以将三条棱长分别取为OA=6,OB =4,OC=2,如图,则可计算S1=35,S2=210,S3=13,故S3<S2<S1.[答案] S3<S2<S15.[图解法]设方程1x+1=|lg x|的两个根为x1,x2,则x1·x2的取值范围________.[解析] 分别作出函数y=1x+1和y=|lg x|的图象如图,不妨设0<x 1<1<x 2,则|lg x 1|>|lg x 2|, ∴-lg x 1>lg x 2,即lg x 1+lg x 2<0,∴0<x 1x 2<1. [答案] (0,1)6.[图解法]不等式4-x 2-kx +1≤0的解集非空,则k 的取值范围为________.[解析] 由4-x 2-kx +1≤0,得4-x 2≤kx -1,设f (x )=4-x 2,g (x )=kx -1,其中-2≤x ≤2.如图,作出函数f (x ),g (x )的图象,不等式的解集非空,即直线l 和半圆有公共点.由图可知k AC =0---2-0=-12,k BC =0--2-0=12. 所以k 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.[答案] ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞7.[构造法]如图,已知球O 的球面上有四点A ,B ,C ,D ,DA ⊥平面ABC ,AB ⊥BC ,DA =AB =BC =2,则球O 的体积等于________.[解析] 如图,以DA ,AB ,BC 为棱长构造正方体,设正方体的外接球球O 的半径为R ,则正方体的体对角线长即为球O 的直径,所以CD =22+22+22=2R ,所以R =62,故球O 的体积V =4πR 33=6π.[答案]6π8.[构造法]已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1,则{a n }的通项公式为________.[解析] 由a n +1=3a n +1,得a n +1+12=3⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +12,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是以32为首项,3为公比的等比数列,所以a n +12=32·3n -1,故a n =3n-12.[答案] a n =3n -129.[归纳推理法](2017·辽宁丹东联考)已知“整数对”按如下规律排列:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),…,则第70个“整数对”为________.[解析] 因为1+2+…+11=66,所以第67个“整数对”是(1,12),第68个“整数对”是(2,11),第69个“整数对”是(3,10),第70个“整数对”是(4,9).[答案] (4,9)10.[归纳推理法]若直角三角形的两直角边为a 、b ,斜边c 上的高为h ,则1h 2=1a 2+1b2.类比以上结论,如图,在正方体的一角上截取三棱锥P -ABC ,PO为该棱锥的高,记M =1PO 2,N =1PA 2+1PB 2+1PC 2,那么M ,N 的大小关系是M ________N .(填>,<或=)[解析] 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧S 2△ABC =S 2△ABP +S 2△PBC +S 2△APC ,S △ABC ·PO =12·PA ·PB ·PC ,所以M =1PO 2=S 2△ABCS 2△ABCPO 2=S 2△ABP +S 2△PBC +S 2△APC14PA 2·PB 2·PC 2=1PA 2+1PB 2+1PC 2=N .即M =N .[答案] =11.[正反互推法]给出以下命题:①双曲线y 22-x 2=1的渐近线方程为y =±2x ;②命题p :“∀x ∈R +,sin x +1sin x≥2”是真命题;③已知线性回归方程为y ^=3+2x ,当变量x 增加2个单位,其预报值平均增加4个单位;④设随机变量ξ服从正态分布N (0,1),若P (ξ>1)=0.2,则p (-1<ξ<0)=0.6.则正确命题的序号为________(写出所有正确命题的序号).[解析] ①由y 22-x 2=0可以解得双曲线的渐近线方程为y =±2x ,正确.②命题不能保证sin x ,1sin x 为正,故错误;③根据线性回归方程的含义正确; ④P (ξ>1)=0.2, 可得P (ξ<-1)=0.2,所以P (-1<ξ<0)=12P (-1<ξ<1)=0.3,故错误.。
2018届高3理科数学二轮复习跟踪强化训练:4 Word版含解析
跟踪强化训练(四)一、选择题1.函数y =cos 2x -2sin x 的最大值与最小值分别为( ) A .3,-1 B .3,-2 C .2,-1D .2,-2[解析] y =cos 2x -2sin x =1-sin 2x -2sin x =-sin 2x -2sin x +1,令t =sin x ,则t ∈[-1,1],y =-t 2-2t +1=-(t +1)2+2,所以最大值为2,最小值为-2.[答案] D2.(2019·沈阳质监)在△ABC 中,三边长a ,b ,c 满足a +c =3b ,则tan A 2tan C2的值为( )A.15B.14C.12D.23[解析] 令a =4,c =5,b =3,则符合题意. 则由∠C =90°,得tan C 2=1,由tan A =43,得tan A 2=12. ∴tan A 2·tan C 2=12·1=12,选C. [答案] C3.(2019·山西四校联考)P 为双曲线x 29-y 216=1的右支上一点,M 、N 分别是圆(x +5)2+y 2=4和圆(x -5)2+y 2=1上的点,则|PM |-|PN |的最大值为()A.6 B.7 C.8 D.9[解析]设双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,则其分别为已知两圆的圆心,由已知|PF1|-|PF2|=2×3=6.要使|PM|-|PN|最大,需PM,PN分别过F1、F2点即可.∴(|PM|-|PN|)max=(|PF1|+2)-(|PF2|-1)=|PF1|-|PF2|+3=9.故选D.[答案] D4.(2019·保定模拟)函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(1)=0,当x<0时,xf′(x)+f(x)>0,则使得f(x)<0成立的x的取值范围是()A.(-∞,-1)∪(0,1) B.(-1,0)∪(1,+∞)C.(-∞,-1)∪(1,+∞) D.(-1,0)∪(0,1)[解析]设g(x)=xf(x),则g′(x)=xf′(x)+f(x).∵当x<0时,xf′(x)+f(x)>0,∴当x<0时,g′(x)>0,∴函数g(x)=xf(x)在(-∞,0)上为增函数,∵函数f(x)是奇函数,∴g(-x)=(-x)f(-x)=(-x)·[-f(x)]=xf(x)=g(x)(x∈R),∴函数g(x)在R上为偶函数,由f (1)=0,得g (1)=0, 函数g (x )的图象大致如图所示, ∵f (x )<0,∴x ≠0,g (x )x <0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x <0,g (x )>0或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,g (x )<0,由函数图象知,-1<x <0或x >1. ∴使得f (x )<0成立的x 的取值范围为(-1,0)∪(1,+∞).故选B.[答案] B5.(2019·南昌调研)某重点中学在一次高三诊断考试中要安排8位老师监考某一考场的语文、数学、理综、英语考试,要求每堂安排两位老师且每位老师仅监考一堂,则其中甲、乙老师不监考同一堂的概率是( )A.314B.67C.37D.17[解析] 利用间接法,安排8位老师监考某一考场的方法共有C 28C 26C 24C 22种,而安排甲、乙两位老师监考同一堂的方法有C 14C 26C 24C 22,所以甲、乙两位老师不监考同一堂的概率为1-C 14C 26C 24C 22C 28C 26C 24C 22=1-17=67,故选B.[答案] B6.(2019·江南十校联考)若α、β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,且αsin α-βsin β>0,则下面结论正确的是( )A .α>βB .α+β>0C .α<βD .α2>β2[解析] 令f (x )=x sin x ,则f ′(x )=sin x +x ·cos x .∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,f (x )为偶函数,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f ′(x )≥0, ∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上为增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上为减函数. ∴αsin α-βsin β>0⇔f (|α|)>f (|β|)⇒|α|>|β|⇒ α2>β2,故选D. [答案] D 二、填空题7.(2019·安徽省合肥市高三二检)已知集合A =[1,+∞),B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪⎪12a ≤x ≤2a -1,若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是________.[解析]因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎨⎧2a -1≥1,2a -1≥12a ,解得a ≥1.[答案] [1,+∞)8.如图,已知在△ABC 中,∠BAC =120°,且|AB →|=2,|AC →|=3,若AP →=λAB →+AC →,且AP →⊥BC →,则实数λ的值为________.[解析] 因为AP →·BC →=(λAB →+AC →)·(AC →-AB →)=(λ-1)×AB →·AC →-4λ+9=0,AB →·AC →=2×3×⎝⎛⎭⎪⎫-12=-3,所以-3(λ-1)-4λ+9=0,得λ=127.[答案] 1279.(2019·赣中南五校联考)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,底面为直角三角形,∠ACB =90°,AC =6,BC =CC 1=2,P 是BC 1上一动点,则CP +P A 1的最小值为________.[解析] 连接A 1B ,沿BC 1将△CBC 1展开,使与△A 1BC 1在同一个平面内,如图所示,连接A 1C .则A 1C 的长度就是所求的最小值.易知∠A 1C 1B =90°,∠BC 1C =45°,所以∠A 1C 1C =135°, 在△A 1C 1C 中,由余弦定理可得A 1C =5 2.故CP +P A 1的最小值为5 2.[答案] 5 2 三、解答题10.(2019·广西南宁月考)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ,c ∈R ).(1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0,求F (2)+F (-2)的值;(2)若a =1,c =0,且|f (x )|≤1的区间(0,1]上恒成立,试求b 的取值范围.[解] (1)由已知c =1,a -b +c =0,且-b2a =-1, 解得a =1,b =2,∴f (x )=(x +1)2.∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2,x >0,-(x +1)2,x <0. ∴F (2)+F (-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8. (2)由a =1,c =0,得f (x )=x 2+bx ,从而|f (x )|≤1在区间(0,1]上恒成立等价于-1≤x 2+bx ≤1在区间(0,1]上恒成立,即b ≤1x -x 且b ≥-1x -x 在(0,1]上恒成立. 又1x -x 的最小值为0,-1x -x 的最大值为-2. ∴-2≤b ≤0.故b 的取值范围是[-2,0].11.已知直线l :4x +3y +10=0,半径为2的圆C 与l 相切,圆心C 在x 轴上且在直线l 的右上方.(1)求圆C 的方程;(2)如图,过点M (1,0)的直线与圆C 交于A ,B 两点(A 在x 轴上方),问在x 轴正半轴上是否存在定点N ,使得x 轴平分∠ANB ?若存在,请求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.[解] (1)设圆心C (a,0)⎝ ⎛⎭⎪⎫a >-52,则|4a +10|5=2⇒a =0或a =-5(舍去).所以圆C 的方程为x 2+y 2=4.(2)当直线AB ⊥x 轴时,x 轴平分∠ANB .当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =k (x -1),N (t,0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=4,y =k (x -1),得(k 2+1)x 2-2k 2x +k 2-4=0, 所以x 1+x 2=2k 2k 2+1,x 1x 2=k 2-4k 2+1.若x 轴平分∠ANB ,则k AN =-k BN ⇒y 1x 1-t +y 2x 2-t =0⇒k (x 1-1)x 1-t +k (x 2-1)x 2-t =0⇒2x 1x 2-(t +1)(x 1+x 2)+2t =0⇒2(k 2-4)k 2+1-2k 2(t +1)k 2+1+2t =0⇒t =4,所以当点N 为(4,0)时,能使得∠ANM =∠BNM 总成立.12.已知函数f (x )=ln x -(x +1).(1)求函数f (x )的极大值;(2)求证:1+12+13+…+1n >ln(n +1)(n ∈N *). [解] (1)∵f (x )=ln x -(x +1), ∴f ′(x )=1x -1(x >0). 令f ′(x )>0,解得0<x <1; 令f ′(x )<0,解得x >1.∴函数f (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, ∴f (x )极大值=f (1)=-2.(2)证明:由(1)知x =1是函数f (x )的极大值点,也是最大值点, ∴f (x )≤f (1)=-2,即ln x -(x +1)≤-2⇒ln x ≤x -1(当且仅当x =1时等号成立),令t =x -1,得t ≥ln(t +1)(t >-1), 取t =1n (n ∈N *)时,则1n >ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n =ln ⎝⎛⎭⎪⎫n +1n , ∴1>ln2,12>ln 32,13>ln 43,…,1n >ln ⎝⎛⎭⎪⎫n +1n , 叠加得1+12+13+…+1n>ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫2·32·43·…·n +1n =ln(n +1). 即1+12+13+…+1n >ln(n +1).。
2018届高3理科数学二轮复习跟踪强化训练:23 Word版含解析
跟踪强化训练(二十三)一、选择题1.(2019·合肥一六八中学检测)直线x +(a 2+1)y +1=0的倾斜角的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫π4,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π [解析] 由直线方程可得该直线的斜率为-1a 2+1,又-1≤-1a 2+1<0,所以倾斜角的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.故选B. [答案] B2.(2019·沈阳质量监测)已知直线l 过圆x 2+(y -3)2=4的圆心,且与直线x +y +1=0垂直,则直线l 的方程为( )A .x +y -2=0B .x -y +2=0C .x +y -3=0D .x -y +3=0[解析] 由已知得,圆心为(0,3),所求直线的斜率为1,由直线方程的斜截式得,y =x +3,即x -y +3=0,故选D.[答案] D3.(2019·衡阳联考(一))若直线2x -y +a =0与圆(x -1)2+y 2=1没有公共点,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,-2-22)∪(22-2,+∞)B .(-∞,-2-25)∪(25-2,+∞)C .(-∞,-2-2)∪(2-2,+∞)D .(-∞,-2-5)∪(5-2,+∞)[解析] 解法一:将2x -y +a =0代入(x -1)2+y 2=1得5x 2+(4a -2)x +a 2=0,又直线与圆没有公共点,则有Δ=(4a -2)2-20a 2<0,即a 2+4a -1>0,解得a <-2-5或a >5-2,选D.解法二:圆心(1,0)到直线2x -y +a =0的距离d =|2+a |5>1,解得a <-2-5或a >5-2,选D.[答案] D4.(2019·陕西省高三质检)已知直线y =ax 与圆C :x 2+y 2-2ax -2y +2=0相交于A ,B 两点,且△ABC 为等边三角形,则圆C 的面积为( )A .49πB .36πC .7πD .6π[解析] 圆C 的标准方程为(x -a )2+(y -1)2=a 2-1,因此圆心C (a,1)到直线y =ax 的距离为|a 2-1|a 2+1=32a 2-1,解得a 2=7,所以圆C 的面积为π(a 2-1)2=6π,选D.[答案] D5.(2019·河南豫东联考)以(a,1)为圆心,且与两条直线2x -y +4=0与2x -y -6=0同时相切的圆的标准方程为( )A .(x -1)2+(y -1)2=5B .(x +1)2+(y +1)2=5C .(x -1)2+y 2=5D .x 2+(y -1)2=5[解析] 显然两直线平行,所以两直线间的距离为|4-(-6)|22+(-1)2=25,即圆的直径为25,圆心应在直线2x -y -1=0上,代入(a,1)得a =1,所以圆的标准方程为(x -1)2+(y -1)2=5,故选A.[答案] A6.已知直线2x +(y -3)m -4=0(m ∈R )恒过定点P ,若点P 平分圆x 2+y 2-2x -4y -4=0的弦MN ,则弦MN 所在直线的方程是( )A .x +y -5=0B .x +y -3=0C .x -y -1=0D .x -y +1=0[解析] 对于直线方程2x +(y -3)m -4=0(m ∈R ),取y =3,则必有x =2,所以该直线恒过定点P (2,3).设圆心是C ,则易知C (1,2),所以k CP =3-22-1=1, 由垂径定理知CP ⊥MN ,所以k MN =-1.又弦MN 过点P (2,3),故弦MN 所在直线的方程为y -3=-(x -2).即x +y -5=0.[答案] A7.(2018·广东七校第一次诊断)已知圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0的圆心在直线ax -by +1=0上,则ab 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,14B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,18 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,18 [解析] 把圆的方程化为标准方程得,(x +1)2+(y -2)2=4,∴圆心坐标为(-1,2),根据题意可知,圆心在已知直线ax -by +1=0上,把圆心坐标代入直线方程得,-a -2b +1=0,即a =1-2b ,设m =ab =(1-2b )b =-2b 2+b =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫b -142+18≤18,当b =14时,m 有最大值18,故选B.[答案] B8.(2019·福州质检)过点P (1,-2)作圆C :(x -1)2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则AB 所在直线的方程为( )A .y =-34B .y =-12C .y =-32D .y =-14[解析] 圆(x -1)2+y 2=1的圆心为C (1,0),半径为1,以|PC |=(1-1)2+(-2-0)2=2为直径的圆的方程为(x -1)2+(y +1)2=1,将两圆的方程相减得AB 所在直线的方程为2y +1=0,即y =-12.故选B.[答案] B9.(2019·西安一检)已知向量a =(2cos α,2sin α),b =(3cos β,3sin β),a 与b 的夹角为60°,则直线x cos α-y sin α+12=0与圆(x -cos β)2+(y+sin β)2=12的位置关系是( ) A .相切B .相交C .相离D .随α,β的值而定[解析] 由已知得到|a |=2,|b |=3,a ·b =6cos αcos β+6sin αsin β=6cos(α-β)=6cos60°=3,所以cos(α-β)=12,圆心(cos β,-sin β)到直线x cos α-y sin α+12=0的距离为|cos βcos α+sin βsin α+12|cos 2α+(-sin α)2=|cos(α-β)+12|=1,圆的半径为22,1>22,所以直线与圆相离,故选C.[答案] C10.(2019·洛阳模拟)若动点A ,B 分别在直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0上运动,则AB 的中点M 到原点的距离的最小值为( )A. 2B .2 2C .3 2D .4 2[解析] 由题意知AB 的中点M 的集合为到直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0的距离都相等的直线,则点M 到原点的距离的最小值为原点到该直线的距离.设点M 所在直线的方程为l :x +y +m=0,根据平行线间的距离公式得,|m +7|2=|m +5|2,即|m +7|=|m +5|,所以m =-6,即l :x +y -6=0,根据点到直线的距离公式,得点M 到原点的距离的最小值为|-6|2=32,故选C. [答案] C11.(2019·甘肃省兰州市高考诊断)已知圆C :(x -3)2+(y -1)2=1和两点A (-t,0),B (t,0),(t >0),若圆C 上存在点P ,使得∠APB =90°,则当t 取得最大值时,点P 的坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,322B.⎝ ⎛⎭⎪⎫322,32C.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,332D.⎝ ⎛⎭⎪⎫332,32 [解析] 解法一:设P (a ,b )为圆上一点,由题意知,AP →·BP →=0,即(a +t )(a -t )+b 2=0,a 2-t 2+b 2=0,所以t 2=a 2+b 2=|OP |2,|OP |max=2+1=3,即t 的最大值为3,此时k OP =33,OP 所在直线的倾斜角为30°,所以点P 的纵坐标为32,横坐标为3×32=332,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫332,32. 解法二:设点P (3+cos θ,1+sin θ),由题意知AP →·BP →=0,所以(3+cos θ+t )(3+cos θ-t )+(1+sin θ)2=0,得t 2=5+23cos θ+2sin θ=5+4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3,当θ+π3=π2,即θ=π6时,t 取得最大值,此时P ⎝ ⎛⎭⎪⎫332,32. [答案] D12.(2019·四川成都二模)已知直线l 的方程是y =k (x -1)-2,若点P (-3,0)在直线l 上的射影为H ,O 为坐标原点,则|OH |的最大值是( )A .5+ 2B .3+2 2 C.5+ 2 D.3+3 2[解析] 因为直线l 的方程是y =k (x -1)-2,所以直线l 过定点M (1,-2).则点P (-3,0)在直线l 上的射影H 在以PM 为直径的圆上.|PM |=(1+3)2+(-2)2=25,线段PM 的中点即圆心C (-1,-1),则|OC |= 2.因此,当O ,C ,H 三点共线时,|OH |取得最大值=5+ 2.[答案] C二、填空题13.若点P (1,2)在以坐标原点为圆心的圆上,则该圆在点P 处的切线方程为__________________.[解析] 由题意,得k OP =2-01-0=2,则该圆在点P 处的切线方程的斜率为-12,所以所求切线方程为y -2=-12(x -1),即x +2y -5=0.[答案] x +2y -5=014.(2019·青岛一模)已知点P (-2,-3),圆C :(x -4)2+(y -2)2=9,过P 点作圆C 的两条切线,切点分别为A ,B ,则过P ,A ,B 三点的圆的方程为______________________________________.[解析] 圆C 的圆心为C (4,2),∵P A ⊥AC ,PB ⊥BC ,∴P ,A ,B ,C 四点共圆,所求圆的圆心O ′即PC 的中点.∵P (-2,-3),∴O ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-12,所求圆的半径r ′=(1+2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32=614.∴过P ,A ,B 三点的圆的方程为(x -1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +122=614. [答案] (x -1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +122=614 15.已知圆C :x 2+y 2+4x +3=0,若直线y =kx -1上至少存在一点M ,使得以M 为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则实数k 的取值范围为________.[解析] 将圆C 化为标准方程得(x +2)2+y 2=1,则圆心C (-2,0),半径r =1,设点M (x 0,kx 0-1),则存在x 0∈R ,使得0≤(-2-x 0)2+(-kx 0+1)2≤2成立,整理得(k 2+1)x 20+(4-2k )x 0+1≤0,则Δ=(4-2k )2-4(k 2+1)≥0,得k ≤34,故实数k 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34. [答案] ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34 16.已知圆C 的半径为2,圆心在直线y =-x +2上,E (1,1),F (1,-3),若圆C 上存在点Q ,使|QF |2-|QE |2=32,则圆心的横坐标a 的取值范围为________.[解析] 根据题意,可设圆C 的方程为(x -a )2+(y +a -2)2=4,设Q (x ,y ),由|QF |2-|QE |2=32,得到(x -1)2+(y +3)2-(x -1)2-(y -1)2=32,得y =3,故点Q 在直线y =3上,又点Q 在圆(x -a )2+(y +a -2)2=4上,所以圆C 与直线y =3必须有公共点.因为圆心的纵坐标为-a +2,半径为2,所以圆C 与直线y =3有公共点的充要条件是1≤-a +2≤5,即-3≤a ≤1.所以圆心的横坐标a 的取值范围是[-3,1].[答案] [-3,1]。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练18 含解析 精
跟踪强化训练(十八)一、选择题1.在数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N 都有a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,则a 3+a 5=( )A.6116B.259C.2516D.3115[解析] 解法一:令n =2,3,4,5,分别求出a 3=94,a 5=2516,∴a 3+a 5=6116,故选A.解法二:当n ≥2时,a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2.当n ≥3时,a 1·a 2·a 3·…·a n-1=(n -1)2.两式相除得a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n n -12,∴a 3=94,a 5=2516,∴a 3+a 5=6116,故选A.[答案] A2.已知a 1=1,a n =n (a n +1-a n )(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式是a n =( )A .n B.⎝⎛⎭⎪⎫n +1n n -1C .n 2D .2n -1[解析] 由a n =n (a n +1-a n ),得a n +1n +1=a n n ,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 为常数列,所以a n n =a n -1n -1=…=a 11=1,所以a n =n ,故选A.[答案] A3.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n(n ∈N *),则a 1·a 2·a 3·…·a 2017=( )A .-6B .6C .-2D .2[解析] ∵a 1=2,a n +1=1+a n 1-a n ,∴a 2=1+21-2=-3,同理,a 3=-12,a 4=13,a 5=2,…,∴a n +4=a n ,a 1a 2a 3a 4=1,∴a 1·a 2·a 3·…·a 2017=(a 1a 2a 3a 4)504×a 1=1×2=2.故选D.[答案] D4.(2017·衡水中学二调)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,a 1=1,a 2=2,a 3=3,数列{a n +a n +1+a n +2}是公差为2的等差数列,则S 25=( )A .232B .233C .234D .235[解析] ∵数列{a n +a n +1+a n +2}是公差为2的等差数列,∴a n +3-a n =(a n +1+a n +2+a n +3)-(a n +a n +1+a n +2)=2,∴a 1,a 4,a 7,…是首项为1,公差为2的等差数列,a 2,a 5,a 8,…是首项为2,公差为2的等差数列,a 3,a 6,a 9,…是首项为3,公差为2的等差数列,∴S 25=(a 1+a 4+a 7+…+a 25)+(a 2+a 5+a 8+…+a 23)+(a 3+a 6+a 9+…+a 24)=9×1+9×8×22+8×2+8×7×22+8×3+8×7×22=233,故选B.[答案] B5.(2017·郑州模拟)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列一定成立的是( )A .若a 3>0,则a 2013<0B .若a 4>0,则a 2014<0C .若a 3>0,则S 2013>0D .若a 4>0,则S 2014>0[解析] 根据等比数列的通项公式得a 2013=a 1·q 2012=a 3q 2010,a 2014=a 1q 2013=a 4q 2010,易知A ,B 错误.对于选项C ,因为a 3=a 1q 2>0,所以a 1>0,当q >0时,任意a n >0,故有S 2013>0;当q <0时,仍然有S 2013=a 1(1-q 2013)1-q >0,C 正确.对于选项D ,可列举公比q =-1的等比数列-1,1,-1,1,…,显然满足a 4>0,但S 2014=0,故D 错误.故选C.[答案] C6.(2017·山西大同模拟)已知数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n (2n -1)·cos n π2+1(n ∈N *),其前n 项和为S n ,则S 60=( )A .-30B .-60C .90D .120[解析] 由题意可得,当n =4k -3(k ∈N *)时,a n =a 4k -3=1;当n =4k -2(k ∈N *)时,a n =a 4k -2=6-8k ;当n =4k -1(k ∈N *)时,a n =a 4k-1=1;当n =4k (k ∈N *)时,a n =a 4k =8k .∴a 4k -3+a 4k -2+a 4k -1+a 4k =8, ∴S 60=8×15=120. [答案] D 二、填空题7.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足log 2(S n +1)=n +1(n∈N *),则a n =________.[解析] 由已知可得S n +1=2n +1,则S n =2n +1-1.当n =1时,a 1=S 1=3,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1-1-2n +1=2n ,因为n =1时不满足a n =2n,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2n ,n ≥2.[答案] ⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2n ,n ≥28.(2017·河南新乡三模)若数列{a n +1-a n }是等比数列,且a 1=1,a 2=2,a 3=5,则a n =________.[解析] ∵a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,∴q =3,∴a n +1-a n =3n -1,∴a n -a 1=a 2-a 1+a 3-a 2+…+a n -1-a n -2+a n -a n -1=1+3+…+3n -2=1-3n -11-3,∵a 1=1,∴a n =3n -1+12. [答案] 3n -1+129.(2017·安徽省淮北一中高三最后一卷改编)若数列{a n }满足1a n +1-1a n=d (n ∈N *,d 为常数),则称数列{a n }为“调和数列”,已知正项数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 为“调和数列”,且b 1+b 2+…+b 2019=20190,则b 2b 2018的最大值是________.[解析] 因为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 是“调和数列”,所以b n +1-b n =d ,即数列{b n }是等差数列,所以b 1+b 2+…+b 2019=2019(b 1+b 2019)2=2019(b 2+b 2018)2=20190,所以b 2+b 2018=20.又1b n >0,所以b 2>0,b 2018>0,所以b 2+b 2018=20≥2b 2b 2018,即b 2b 2018≤100(当且仅当b 2=b 2018时等号成立),因此b 2b 2018的最大值为100.[答案] 100 三、解答题10.(2017·郑州质检)已知数列{a n }的首项a 1=1,前n 项和S n ,且数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为2的等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(-1)n a n ,求数列{b n }的前n 项和T n . [解] (1)由已知条件得S nn =1+(n -1)×2=2n -1, ∴S n =2n 2-n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-n -[2(n -1)2-(n -1)]=4n -3. 当n =1时,a 1=S 1=1,而4×1-3=1,∴a n =4n -3. (2)由(1)可得b n =(-1)n a n =(-1)n (4n -3), 当n 为偶数时,T n =-1+5-9+13-17+…+(4n -3)=4×n2=2n , 当n 为奇数时,n +1为偶数,T n =T n +1-b n +1=2(n +1)-(4n +1)=-2n +1.综上,T n =⎩⎪⎨⎪⎧2n ,(n =2k ,k ∈N *)-2n +1,(n =2k -1,k ∈N *).11.(2017·北京海淀模拟)数列{a n }的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n +1S n S n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .[解] (1)∵S n =2a n -a 1, ∴当n ≥2时,S n -1=2a n -1-a 1, ∴a n =2a n -2a n -1,化为a n =2a n -1.由a 1,a 2+1,a 3成等差数列得,2(a 2+1)=a 1+a 3, ∴2(2a 1+1)=a 1+4a 1,解得a 1=2.∴数列{a n }是等比数列,首项为2,公比为2. ∴a n =2n .(2)∵a n +1=2n +1,∴S n =2(2n -1)2-1=2n +1-2,S n +1=2n +2-2.∴b n =a n +1S n S n +1=2n +1(2n +1-2)(2n +2-2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1-1. ∴数列{b n }的前n 项和T n =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1-122-1+⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1-123-1+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1-1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+-1. 12.(2017·山东卷)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2.(1)求数列{x n }的通项公式;(2)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1,1),P 2(x 2,2),…,P n +1(x n +1,n +1)得到折线P 1P 2…P n +1,求由该折线与直线y =0,x =x 1,x =x n +1所围成的区域的面积T n .[解] (1)设数列{x n }的公比为q ,由已知知q >0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 1q =3,x 1q 2-x 1q =2.所以3q 2-5q -2=0. 因为q >0,所以q =2,x 1=1. 因此数列{x n }的通项公式为x n =2n -1.(2)过P 1,P 2,…,P n +1向x 轴作垂线,垂足分别为Q 1,Q 2,…,Q n +1.由(1)得x n +1-x n =2n -2n -1=2n -1, 记梯形P n P n +1Q n +1Q n 的面积为b n ,由题意b n =(n +n +1)2×2n -1=(2n +1)×2n -2, 所以T n =b 1+b 2+…+b n=3×2-1+5×20+7×21+…+(2n -1)×2n -3+(2n +1)×2n -2,① 2T n =3×20+5×21+7×22+…+(2n -1)×2n -2+(2n +1)×2n -1.②①-②得 -T n =3×2-1+(2+22+…+2n -1)-(2n +1)×2n -1=32+2(1-2n -1)1-2-(2n +1)×2n -1.所以T n =(2n -1)×2n +12.。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练:3Word版含解析
4.以坐标原点为对称中心,两坐标轴为对称轴的双曲线的一条
渐近线的倾斜角为 π3,则该双曲线的离心率为 (
)
A.2 或 3
23 B.2 或 3
23 C. 3 [ 解析 ]
D.2 x2 y2
当双曲线的焦点在 x 轴上时,双曲线的标准方程为 a2-b2
=1(a>0,b>0),渐近线方程为 y=±bax,所以 ba=tanπ3= 3,故双曲线
[ 答案 ] x=3 或 3x-4y+7=0
8.正三棱柱的侧面展开图是边长分别为 6 和 4 的矩形,则它的
体积为 ________.
[ 解析 ] 当矩形长、宽分别为 6 和 4 时,体积 V=2× 3×21×4
=4 3;
当长、宽分别为
4和
6 时,体积
V=
43×
2
3
3×12×6=
8 3
3 .
综上所述,所求体积为
等式 logab>1 可化为 alogab>a1,即 b>a>1,∴(a-1)(a-b)<0,(b-1)(a - 1)>0, (b-1)(b-a)>0.
当 0<a<1,即 a-1<0 时,不等式 logab>1 可化为 alogab<a1,即 0<b<a<1,
∴ (a-1)(a-b)<0,(b-1)(a-1)>0,(b-1)(b-a)>0. 综上可知,选 D. [ 答案 ] D 6.如图, 过正方体 ABCD-A1B1C1D1 任意两条棱的中点作直线, 其中与平面 CB1D1 平行的直线有 ( )
A .(0,4) B.[0,4] C.(0,4] D .[0,4) [ 解析 ] 因为函数 f(x)= mx2+mx+1的定义域是实数集 R,所
【高三数学试题精选】2018高三理科数学二轮复习跟踪强化训练28 含解析
2018高三理科数学二轮复习跟踪强化训练28 含解析
5 c 跟踪强化训练(二十八)
一、选择题
1.(2018 河北“五个一名校联盟”二模)某种电路开关闭合后会出现红灯或绿灯闪烁,已知开关第一次闭合后出现红灯的概率为12,两次闭合后都出现红灯的概率为15,则在第一次闭合后出现红灯的条下第二次闭合后出现红灯的概率为( )
A110 B15
c25 D12
[解析] 设“开关第一次闭合后出现红灯”为事A,“第二次闭合出现红灯”为事B,则由题意可得P(A)=12,P(AB)=15,则在第一次闭合后出现红灯的条下第二次出现红灯的概率是P(B|A)=P AB P A =1512=25故选c
[答案] c
2.(2018 邯郸一模)口袋里装有红球、白球、黑球各1个,这3个球除颜色外完全相同,有放回地连续抽取2次,每次从中任意地取出1个球,则2次取出的球的颜色不相同的概率是( )
A29 B13
c23 D89
[解析] 解法一由题意知,基本事总数n=3×3=9,记事为“2次取出的球的颜色不相同”,则事所包含的基本事个数=3×2=6,所以2次取出的球的颜色不相同的概率P()=n=69=23,故选c 解法二由题意知,所有的基本事为红红、红白、红黑、白红、白白、白黑、黑红、黑白、黑黑,共9个,其中2次取出的球的颜色相同的基本事有3个,所以2次取出的球的颜色不相同的概率为1-39=23
[答案] c
3.(2018 四川省成都市高三二诊)两位同学约定下午530~600。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练3 Word版含解析
跟踪强化训练(三)一、选择题.(·武汉二模)设函数()=错误!若()<,则实数的取值范围是( ).(-∞,-) .(,+∞).(-) .(-∞,-)∪(,+∞)[解析]解法一:当<时,不等式()<为-<,即<,即<-,因为<<,所以>-,此时-<<;当≥时,不等式()<为<,所以≤<.故的取值范围是(-),故选.解法二:取=, ()=<,符合题意,排除,,.[答案].(·大同二模)已知函数()=的定义域是实数集,则实数的取值范围是( ).() .[] .(] .[)[解析]因为函数()=的定义域是实数集,所以≥,当=时,函数()=,其定义域是实数集;当>时,则Δ=-≤,解得<≤.综上所述,实数的取值范围是≤≤.[答案].(·太原模拟)名大学生到三家企业应聘,每名大学生至多被一家企业录用,则每家企业至少录用名大学生的情况有( ) .种.种.种.种[解析]每家企业至少录用一名大学生的情况有两类:一类是每家企业都录用一名,有=(种);一类是其中一家企业录用了名,有=(种),所以一共有+=(种),故选.[答案].以坐标原点为对称中心,两坐标轴为对称轴的双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则该双曲线的离心率为( ).或.或.[解析]当双曲线的焦点在轴上时,双曲线的标准方程为-=(>,>),渐近线方程为=±,所以==,故双曲线的离心率====;当双曲线的焦点在轴上时,双曲线的标准方程为-=(>,>),渐近线方程为=±,所以==,则=,所以双曲线的离心率====.故选.[答案].(·浙江卷)已知,>且≠,≠,若>,则( ).(-)(-)< .(-)(-)>.(-)(-)< .(-)(-)>[解析]∵,>且≠,≠,∴当>,即->时,不等式>可化为>,即>>,∴(-)(-)<,(-)(-)>,(-)(-)>.当<<,即-<时,不等式>可化为<,即<<<,∴(-)(-)<,(-)(-)>,(-)(-)>.综上可知,选.[答案].如图,过正方体-任意两条棱的中点作直线,其中与平面平行的直线有( )。
最新-2018届高三数学第二轮强化训练套题三 理 新人教A
高三理科数学第二轮强化训练套题(三)班别______学号_______姓名______________得分_______一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求. 1.复数ii+-11的值是( ) A .1 B .1- C .i D .i -2.集合{4,5,3}M m =-,{9,3}N =-,若M N ≠∅ ,则实数m 的值为( ) A .3或1- B .3 C .3或3- D .1- 3.已知向量=(1,2)-,=(,2)x ,若⊥,则||=( ) AB.C .5D .204.“0a >”是“20a a +≥”的( )条件A .充分非必要B .必要非充分C .充要D .非充分非必要5.双曲线2213x y -=的一个焦点到它的渐近线的距离为( )6.函数()sin()(0,0,||)2f x A x A πωφωφ=+>><的部分图象如图示,则将()y f x =的图象向右平移6π个单位后,得到的 图象解析式为 ( )A .y =sin 2xB .y =cos 2xC .y =2sin(2)3x π+D .y =sin(2)6x π- 7.下列命题中,真命题的个数..是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 ①不等式1|3|>-x 的解集是) , 4(∞+.②命题“任意素数都是奇数”的否定是“任意素数都不是奇数”.③平行于同一平面的两平面互相平行.④抛物线22x y =的焦点坐标是)21, 0(.8.规定记号“⊗”表示一种运算,即2a b ab a b ⊗=++ (,)a b 为正实数,若31=⊗k ,则k =( )A .2-B .1C .2- 或1D .2第Ⅱ卷非选择题(共110分)二、填空题(本大题共7小题,分为必做题和选做题两部分.每小题5分,满分30分)(一)必做题:第9至13题为必做题,每道试题考生都必须作答.9.某校对全校男女学生共1600名进行健康调查,选用分层抽样法抽取一个容量为200的样本.已知女生比男生少抽了101011.6)1(xx-的展开式中的常数项是.12.设nS是等差数列{}na的前n项和,且151,a a=13.在平面直角坐标系xOy中,以点)1,1(-M切的圆的方程是.(二)选做题(14、1514.(坐标系与参数方程选做题)直线2(1x tty t=-+⎧⎨=-⎩35cos15sinxyθθ=+⎧⎨=-+⎩()θθπ∈为参数,[0,2)15.(几何证明选讲选做题)如图,从圆O外一点P和割线PBA,已知PC=2PB,BC=,则AC的长为三.解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.16.(本小题满分12分)已知函数()sin cos(),f x x x x Rπ=+-∈.(1) 求函数()f x的最小正周期;(2) 求函数()f x的最大值和最小值;(3) 若1(),(0,)42fπαα=∈,求sin cosαα+的值.(第15题图)FEDP17.(本小题满分12分)某食品厂为了检查一条自动包装流水线的生产情况,随机抽取该流水线上的40件产品作为样本称出它们的重量(单位:克),重量的分组区间为(490,495],(495,500],……,(510,515],由此得到样本的频率分布直方图,如图4所示。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练:32 Word版含解析
跟踪强化训练(三十二)1.(2015·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,直线C 1:x =-2,圆C 2:(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求C 1,C 2的极坐标方程;(2)若直线C 3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ),设C 2与C 3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积.[解] (1)因为x =ρcos θ,y =ρsin θ,所以C 1的极坐标方程为ρcos θ=-2,C 2的极坐标方程为ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0. (2)将θ=π4代入ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0,得ρ2- 32ρ+4=0,解得ρ1=22,ρ2= 2.故ρ1-ρ2=2,即|MN |= 2. 由于C 2的半径为1,所以△C 2MN 的面积为12.2.已知直线l :⎩⎨⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数),曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数).(1)设直线l 与曲线C 1相交于A ,B 两点,求|AB |;(2)若把曲线C 1上各点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标缩短为原来的32,得到曲线C 2,设点P 是曲线C 2上的一个动点,求点P 到直线l 的距离的最小值.[解] (1)直线l 的普通方程为y =3(x -1),曲线C 1的普通方程为x 2+y 2=1.联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =3(x -1),x 2+y 2=1,得直线l 与曲线C 1的交点为(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,则|AB |=1.(2)曲线C 2的参数方程为⎩⎨⎧x =12cos θ,y =32sin θ(θ为参数),设点P 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos θ,32sin θ,从而点P 到直线l 的距离为d=⎪⎪⎪⎪⎪⎪32cos θ-32sin θ-32=34⎣⎢⎡⎦⎥⎤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4+2,当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=-1时,d 取得最小值,且最小值为23-64. 3.(2017·沧州二模)在平面直角坐标系中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =55cos α,y =sin α(α为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4= 2.l 与C 交于A ,B 两点.(1)求曲线C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; (2)设点P (0,-2),求|P A |+|PB |的值.[解](1)曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =55cos α,y =sin α(α为参数),普通方程为C :5x 2+y 2=1;直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=2,即ρcos θ-ρsin θ=2,l :y =x -2.(2)点P (0,-2)在l 上,l 的参数方程为⎩⎨⎧x =22t ,y =-2+22t(t 为参数),代入5x 2+y 2=1整理得,3t 2-22t +3=0,由题意可得|P A |+|PB |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=223.4.(2017·陕西咸阳一模)已知曲线C 1的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数),以直角坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程是ρ=-4cos θ.(1)求曲线C 1与C 2的交点的极坐标;(2)A ,B 两点分别为曲线C 1与C 2上,当|AB |最大时,求△OAB 的面积(O 为坐标原点).[解] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2+2sin θ得⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y -2=2sin θ,两式平方相加,得 x 2+(y -2)2=4,即x 2+y 2-4y =0.① 由ρ=-4cos θ,得ρ2=-4ρcos θ,即x 2+y 2=-4x .②①-②得x +y =0,代入①得交点为(0,0),(-2,2).其极坐标为(0,0),⎝⎛⎭⎪⎫22,3π4.(2)如图.由平面几何知识可知,A ,C 1,C 2,B 依次排列且共线时|AB |最大,此时|AB |=22+4,点O 到AB 的距离为 2.∴△OAB 的面积为S =12×(22+4)×2=2+2 2.。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练:24 Word版含解析
跟踪强化训练(二十四)一、选择题1.(2017·广西三市第一次联合调研)若抛物线y 2=2px (p >0)上的点A (x 0,2)到其焦点的距离是A 到y 轴距离的3倍,则p 等于( )A.12 B .1 C.32 D .2[解析] 由题意3x 0=x 0+p 2,x 0=p 4,则p 22=2,∵p >0,∴p =2.故选D.[答案] D2.(2017·深圳一模)过点(3,2)且与椭圆3x 2+8y 2=24有相同焦点的椭圆方程为( )A.x 25+y 210=1 B.x 210+y 215=1 C.x 215+y 210=1D.x 210+y 25=1[解析] 椭圆3x 2+8y 2=24的焦点为(±5,0),可得c =5,设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,可得9a 2+4b 2=1,又a 2-b 2=5,得b 2=10,a 2=15,所以所求的椭圆方程为x 215+y 210=1.故选C.[答案] C3.(2017·福州模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右顶点与抛物线y 2=8x 的焦点重合,且其离心率e =32,则该双曲线的方程为( )A.x 24-y 25=1B.x 25-y 24=1C.y 24-x 25=1 D.y 25-x 24=1[解析] 易知抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0),所以双曲线的右顶点是(2,0),所以a =2.又双曲线的离心率e =32,所以c =3,b 2=c 2-a 2=5,所以双曲线的方程为x 24-y 25=1,选A.[答案] A4.(2017·武汉调研)椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A 1、A 2,点P 在C 上且直线P A 2斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线P A 1斜率的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤38,34 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,1 [解析] 椭圆的左顶点为A 1(-2,0)、右顶点为A 2(2,0),设点P (x 0,y 0),则x 204+y 203=1,得y 20x 20-4=-34.而k P A 2=y 0x 0-2,k P A 1=y 0x 0+2,所以k P A 2·k P A 1=y 20x 20-4=-34.又k P A 2∈[-2,-1],所以k P A 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤38,34.故选B.[答案] B5.(2017·合肥质检)已知双曲线y 24-x 2=1的两条渐近线分别与抛物线y 2=2px (p >0)的准线交于A ,B 两点.O 为坐标原点.若△OAB 的面积为1,则p 的值为( )A .1 B. 2 C .2 2 D .4[解析] 双曲线的两条渐近线方程为y =±2x ,抛物线的准线方程为x =-p2,故A ,B 两点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,±p ,|AB |=2p ,所以S △OAB=12·2p ·p 2=p 22=1,解得p =2,故选B.[答案] B6.已知椭圆x 24+y 2b 2=1(0<b <2),左,右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线l 交椭圆于A ,B 两点,若|BF 2|+|AF 2|的最大值为5,则b 的值是( )A .1 B. 2 C.32 D. 3[解析] 由椭圆的方程,可知长半轴长a =2;由椭圆的定义,可知|AF 2|+|BF 2|+|AB |=4a =8,所以|AB |=8-(|AF 2|+|BF 2|)≥3.由椭圆的性质,可知过椭圆焦点的弦中,通径最短,即2b 2a =3,可求得b 2=3,即b =3,故选D.[答案] D7.(2017·长沙一模)A 是抛物线y 2=2px (p >0)上一点,F 是抛物线的焦点,O 为坐标原点,当|AF |=4时,∠OF A =120°,则抛物线的准线方程是( )A .x =-1B .y =-1C .x =-2D .y =-2[解析] 过A 向准线作垂线,设垂足为B ,准线与x 轴的交点为D .因为∠OF A =120°,所以△ABF 为等边三角形,∠DBF =30°,从而p =|DF |=2,因此抛物线的准线方程为x =-1.选A.[答案] A8.(2017·广州综合测试)已知F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P 使∠F 1PF 2为钝角,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C.⎝⎛⎭⎪⎫0,22D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 [解析] 解法一:设P (x 0,y 0),由题易知|x 0|<a ,因为∠F 1PF 2为钝角,所以PF 1→·PF 2→<0有解,即c 2>x 20+y 20有解,即c 2>(x 20+y 20)min ,又y 20=b 2-b 2a 2x 20,x 20<a 2,故x 20+y 20=b 2+c 2a2x 20∈[b 2,a 2),所以(x 20+y 20)min=b 2,故c 2>b 2,又b 2=a 2-c 2,所以e 2=c 2a 2>12,解得e >22,又0<e <1,故椭圆C 的离心率的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1,选A.解法二:椭圆上存在点P 使∠F 1PF 2为钝角⇔以原点O 为圆点,以c 为半径的圆与椭圆有四个不同的交点⇔b <c ,如图,由b <c ,得a 2-c 2<c 2,即a 2<2c 2,解得e =c a >22,又0<e <1,故椭圆C 的离心率的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1,选A. [答案] A9.(2017·杭州第一次质检)设双曲线x 24-y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线l 交双曲线左支于A ,B 两点,则|BF 2|+|AF 2|的最小值为( )A.192 B .11 C .12 D .16[解析] 由双曲线定义可得|AF 2|-|AF 1|=2a =4,|BF 2|-|BF 1|=2a =4,两式相加可得|AF 2|+|BF 2|=|AB |+8,由于AB 为经过双曲线的左焦点与左支相交的弦,而|AB |min =2b 2a =3,故|AF 2|+|BF 2|=|AB |+8≥3+8=11.故选B.[答案] B10.(2017·武汉市武昌区高三三调)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1,l 2,经过右焦点F 垂直于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,B 两点.若|OA |,|AB |,|OB |成等差数列,且AF →与FB →反向,则该双曲线的离心率为( )A.52B. 3C. 5D.52[解析] 设实轴长为2a ,虚轴长为2b ,令∠AOF =α,则由题意知tan α=ba ,在△AOB 中,∠AOB =180°-2α,tan ∠AOB =-tan2α=ABOA ,∵|OA |,|AB |,|OB |成等差数列,∴设|OA |=m -d ,|AB |=m ,|OB |=m +d ,∵OA ⊥BF ,∴(m -d )2+m 2=(m +d )2,整理,得d =14m ,∴-tan2α=-2tan α1-tan 2α=AB OA =m 34m =43,解得b a =2或b a =-12(舍去),∴b =2a ,c =4a 2+a 2=5a ,∴e =ca = 5.故选C.[答案] C11.(2017·济宁模拟)如图,椭圆的中心在坐标原点O ,顶点分别是A 1,A 2,B 1,B 2,焦点分别为F 1,F 2,延长B 1F 2与A 2B 2交于P 点,若∠B 1P A 2为钝角,则此椭圆的离心率的取值范围为()A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5+14 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫5+14,1 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5-12 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫5-12,1 [解析] 设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),∠B 1P A 2为钝角可转化为B 2A 2→,F 2B 1→所夹的角为钝角,则(a ,-b )·(-c ,-b )<0,得b 2<ac ,即a 2-c 2<ac ,故⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+c a -1>0,即e 2+e -1>0,e >5-12或e <-5-12,又0<e <1,∴5-12<e <1,故选D.[答案] D12.(2017·兰州模拟)已知F 1,F 2为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,以F 1F 2为直径的圆与双曲线右支的一个交点为P ,PF 1与双曲线相交于点Q ,且|PQ |=2|QF 1|,则该双曲线的离心率为( )A. 5 B .2 C. 3 D.52[解析] 如图,连接PF 2,QF 2.由|PQ |=2|QF 1|,可设|QF 1|=m ,则|PQ |=2m ,|PF 1|=3m ;由|PF 1|-|PF 2|=2a ,得|PF 2|=|PF 1|-2a =3m-2a ;由|QF 2|-|QF 1|=2a ,得|QF 2|=|QF 1|+2a =m +2a .∵点P 在以F 1F 2为直径的圆上,∴PF 1⊥PF 2,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2.由|PQ |2+|PF 2|2=|QF 2|2,得(2m )2+(3m -2a )2=(m +2a )2,解得m =43a ,∴|PF 1|=3m =4a ,|PF 2|=3m -2a =2a .∵|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,|F 1F 2|=2c ,∴(4a )2+(2a )2=(2c )2,化简得c 2=5a 2,∴双曲线的离心率e =c 2a 2=5,故选A.[答案] A 二、填空题13.(2017·洛阳统考)已知F 1、F 2分别是双曲线3x 2-y 2=3a 2(a >0)的左、右焦点,P 是抛物线y 2=8ax 与双曲线的一个交点,若|PF 1|+|PF 2|=12,则抛物线的准线方程为__________________.[解析] 将双曲线方程化为标准方程得x 2a 2-y 23a 2=1,∴其焦点坐标为(±2a,0),(2a,0)与抛物线的焦点重合,联立抛物线与双曲线方程得⎩⎨⎧x 2a 2-y 23a2=1,y 2=8ax⇒x =3a ,而由⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=12,|PF 1|-|PF 2|=2a ⇒|PF 2|=6-a ,∴|PF 2|=3a +2a =6-a ,得a =1,∴抛物线的方程为y 2=8x ,其准线方程为x =-2.[答案] x =-214.(2017·海口模拟)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为23,左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 是椭圆上一点,∠F 1PF 2=60°,△PF 1F 2的面积为23,则椭圆的标准方程为__________________.[解析] 由题意,得c =3, ∴a 2-b 2=c 2=3.∵∠F 1PF 2=60°, △PF 1F 2的面积为23,∴12|PF 1|·|PF 2|·sin ∠F 1PF 2=34|PF 1|·|PF 2|=23, ∴|PF 1|·|PF 2|=8.又∵|PF 1|+|PF 2|=2a ,由余弦定理得4c 2=12=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos60°=(|PF 1|+|PF 2|)2-3|PF 1|·|PF 2|=4a 2-3×8,解得a 2=9,故b 2=6,因此椭圆的方程为x 29+y26=1.[答案] x 29+y 26=115.(2017·全国卷Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径作圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M ,N 两点.若∠MAN =60°,则C 的离心率为________.[解析] ∵AM =AN =b ,∠MAN =60°,∴△MAN 是等边三角形, ∴在△MAN 中,MN 上的高h =32b .∵点A (a,0)到渐近线bx -ay =0的距离d =ab a 2+b 2=ab c ,∴abc =32b ,∴e =c a =23=233.[答案]23 316.(2017·西安四校联考)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过F1的直线分别交双曲线的两条渐近线于P、Q两点,若P恰为线段F1Q的中点,且QF1⊥QF2,则此双曲线的渐近线方程为____________.[解析]根据题意,P是线段F1Q的中点,QF1⊥QF2,且O是线段F1F2的中点,故OP⊥F1Q,而两条渐近线关于y轴对称,故∠POF1=∠QOF2,又∠POF1=∠POQ,所以∠QOF2=60°,渐近线的斜率为±3,故渐近线方程为y=±3x.[答案]y=±3x。
2018届高三理科数学二轮复习跟踪强化训练:25 Word版含解析
跟踪强化训练(二十五)一、选择题1.与圆x 2+y 2=1及x 2+y 2-8x +12=0都外切的圆的圆心在( )A .一个椭圆上B .双曲线的一支上C .一条抛物线上D .一个圆上[解析] 圆x 2+y 2-8x +12=0的圆心为(4,0),半径为2,动圆的圆心到(4,0)的距离减去到(0,0)的距离等于1,由此可知,动圆的圆心在双曲线的一支上.故选B.[答案] B2.(2017·重庆模拟)设A ,P 是椭圆x 22+y 2=1上两点,点A 关于x 轴的对称点为B (异于点P ),若直线AP ,BP 分别交x 轴于点M ,N ,则OM →·ON →=( )A .0B .1 C. 2 D .2[解析] 依题意,将点P 特殊化为点(2,0),于是点M ,N 均与点(2,0)重合,于是有OM →·ON →=2,故选D.[答案] D3.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交E 于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为( )A.x 245+y 236=1B.x 236+y 227=1C.x 227+y 218=1 D.x 218+y 29=1[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b 2=1,两式作差并化简变形得y 1-y 2x 1-x 2=-b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2),而y 1-y 2x 1-x 2=0-(-1)3-1=12,x 1+x 2=2,y 1+y 2=-2,所以a 2=2b 2,又a 2-b 2=c 2=9,于是a 2=18,b 2=9.故选D.[答案] D4.(2017·广东珠海模拟)过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 且倾斜角为60°的直线l 与抛物线在第一、四象限分别交于A ,B 两点,则|AF ||BF |的值等于( )A .5B .4C .3D .2[解析] 因为抛物线y 2=2px (p >0),所以它的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,因为直线l 的倾斜角为60°,所以直线l 的方程为y -0=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,即y =3x -32p .设直线与抛物线的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴|AF |=x 1+p 2,|BF |=x 2+p2,联立方程组⎩⎨⎧y 2=2px ,y =3x -3p2,消去y 并整理,得12x 2-20px +3p 2=0,解得x 1=3p 2,x 2=p 6,∴|AF |=x 1+p2=2p ,|BF |=x 2+p 2=2p 3,∴|AF |∶|BF |=3∶1,∴|AF ||BF |的值为3.[答案] C5.(2017·河北石家庄二模)已知直线l 与双曲线C :x 2-y 2=2的两条渐近线分别交于A ,B 两点,若AB 的中点在该双曲线上,O 为坐标原点,则△AOB 的面积为( )A.12 B .1 C .2 D .4[解析] 由题意得,双曲线的两条渐近线方程为y =±x ,又直线l 与两条渐近线交于A ,B 两点,故可设A (x 1,x 1),B (x 2,-x 2),且|OA |=2|x 1|,|OB |=2|x 2|,∴AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,x 1-x 22. 又点A ,B 的中点在双曲线x 2-y 2=2上,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 222-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-x 222=2⇒x 1x 2=2. 显然△AOB 是直角三角形,∴S △AOB =12|OA |·|OB |=12×2|x 1|·2|x 2|=x 1x 2=2.故选C. [答案] C6.(2017·南昌联考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),A ,B 为椭圆上的两点,线段AB 的垂直平分线交x 轴于点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 5,0,则椭圆的离心率e 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫33,1 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,1 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫55,1 [解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1≠x 2,则⎩⎪⎨⎪⎧ ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-a 52+y 21=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-a 52+y 22,x 21a 2+y21b 2=1,x 22a 2+y 22b2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 5(x 1-x 2)=x 21-x 22+y 21-y 22,y 21=b 2-b2a 2x 21,y 21=b 2-b 2a2x 22,所以2a 5(x 1-x 2)=a 2-b 2a 2(x 21-x 22),所以2a 35(a 2-b 2)=x 1+x 2.又-a ≤x 1≤a ,-a ≤x 2≤a ,x 1≠x 2,所以-2a <x 1+x 2<2a ,则2a 35(a 2-b 2)<2a ,即b 2a 2<45,所以e 2>15.又0<e <1,所以55<e <1. [答案] D 二、填空题7.椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为M ,N ,点P 在C 上,且直线PN 的斜率是-14,则直线PM 的斜率为________.[解析] 设P (x 0,y 0),则x 204+y 203=1,直线PM 的斜率k PM =y 0x 0+2,直线PN 的斜率k PN =y 0x 0-2,可得k PM ·k PN =y 20x 20-4=-34,故k PM =-34·1k PN =3.[答案] 38.(2017·郑州一模)如图,F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线l 与C 的左、右两个分支分别交于点B ,A .若△ABF 2为等边三角形,则双曲线的离心率为________.[解析] ∵△ABF 2为等边三角形,∴|AB |=|AF 2|=|BF 2|,∠F 1AF 2=60°.由双曲线的定义可得|AF 1|-|AF 2|=2a ,∴|BF 1|=2a . 又|BF 2|-|BF 1|=2a ,∴|BF 2|=4a .∴|AF 2|=4a ,|AF 1|=6a . 在△AF 1F 2中,由余弦定理可得|F 1F 2|2=|AF 1|2+|AF 2|2-2|AF 2|·|AF 1|cos60°,∴(2c )2=(4a )2+(6a )2-2×4a ×6a ×12,整理得c 2=7a 2,∴e =c a =c 2a 2=7. [答案]79.(2016·四川卷)设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点,M 是线段PF 上的点,且|PM |=2|MF |,则直线OM 的斜率的最大值为________.[解析] 解法一:设M (x ,y ),P (x 0,y 0),则y 20=2px 0,焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0.根据题意,PM →=2MF →,PM →=(x -x 0,y -y 0),MF →=⎝⎛⎭⎪⎫p 2-x ,-y ,所以⎩⎨⎧x =x 0+p 3,y =y3,所以k OM =y 0x 0+p =y 0y 202p +p =1y 02p +p y 0≤1212=22 (当且仅当y 20=2p 2时,等号成立). 解法二:如图,在x 轴上取点N (-p,0),连接PN ,OM , 则k PN =k OM .设P (x ,y ),则k OM =k PN =y -0x -(-p )=y y 22p +p =2py y 2+2p 2=2p y +2p 2y ≤2p 22p 2=22,当且仅当y 2=2p 2时等号成立. [答案] 22 三、解答题10.(2017·唐山统考)已知动点P 到直线l :x =-1的距离等于它到圆C :x 2+y 2-4x +1=0的切线长(P 到切点的距离).记动点P 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)点Q 是直线l 上的动点,过圆心C 作QC 的垂线交曲线E 于A ,B 两点,设AB 的中点为D ,求|QD ||AB |的取值范围.[解] (1)由已知得,圆心为C (2,0),半径r = 3.设P (x ,y ),依题意可得|x +1|=(x -2)2+y 2-3,整理得y 2=6x .故曲线E 的方程为y 2=6x . (2)设直线AB 的方程为my =x -2,则直线CQ 的方程为y =-m (x -2),可得Q (-1,3m ). 将my =x -2代入y 2=6x 并整理可得y 2-6my -12=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=6m ,y 1y 2=-12,D (3m 2+2,3m ),|QD |=3m 2+3. |AB |=23(1+m 2)(3m 2+4), 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫|QD ||AB |2=3m 2+34(3m 2+4)=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13m 2+4∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫316,14,故|QD ||AB |∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,12.11.(2017·宝鸡市高三质量检测)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,其离心率e =12,点P 为椭圆上的一个动点,△PF 1F 2面积的最大值为4 3.(1)求椭圆的方程;(2)若A ,B ,C ,D 是椭圆上不重合的四个点,AC 与BD 相交于点F 1,AC →·BD →=0,求|AC →|+|BD →|的取值范围.[解] (1)由题意得,当点P 是椭圆的上、下顶点时,△PF 1F 2的面积取得最大值,此时S △PF 1F 2=12|F 1F 2|·|OP |=bc ,∴bc =43,因为e =12,所以b =23,a =4, 所以椭圆方程为x 216+y 212=1. (2)由(1)得,F 1的坐标为(-2,0), 因为AC →·BD →=0,所以AC ⊥BD ,①当直线AC 与BD 中有一条直线斜率不存在时,易得|AC →|+|BD →|=6+8=14.②当直线AC 的斜率k 存在且k ≠0时,设其方程为y =k (x +2),A (x 1,y 1),C (x 2,y 2).由⎩⎨⎧y =k (x +2),x 216+y 212=1得(3+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-48=0,x 1+x 2=-16k 23+4k 2,x 1x 2=16k 2-483+4k 2.|AC →|=1+k 2|x 1-x 2|=24(k 2+1)3+4k 2,此时直线BD 的方程为y =-1k (x +2). 同理由⎩⎪⎨⎪⎧y =-1k (x +2),x 216+y 212=1可得|BD →|=24(k 2+1)4+3k 2,|AC →|+|BD →|=24(k 2+1)4+3k 2+24(k 2+1)3+4k2=168(k 2+1)2(4+3k 2)(3+4k 2), 令t =k 2+1,则|AC →|+|BD →|=16812+t -1t 2(t >1), 因为t >1,0<t -1t 2≤14,所以|AC →|+|BD →|=16812+t -1t 2∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫967,14,综上,|AC →|+|BD →|的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤967,14.12.(2017·石家庄市一模)如图,已知椭圆C :x 22+y 2=1的左顶点为A ,右焦点为F ,O 为坐标原点,M ,N 是y 轴上的两个动点,且MF ⊥NF ,直线AM 和AN 分别与椭圆C 交于E ,D 两点.(1)求△MFN 的面积的最小值; (2)证明:E ,O ,D 三点共线.[解] (1)解法一:如题图,设M (0,m ),N (0,n ), ∵MF ⊥NF ,∴m ·n =-1. ∵S △MFN =12|MF |·|FN |=12 1+m 2·1+n 2. =12 1+m 2+n 2+(mn )2 =122+m 2+n 2≥122+2|mn |=1.当且仅当|m |=1,|n |=1且mn =-1时等号成立. ∴△MFN 的面积的最小值为1.解法二:设M (0,m ),N (0,n ),∵MF ⊥NF ,∴m ·n =-1, ∵S △MFN =12|MN |·|OF |=12|MN |,且|MN |2=|m -n |2=m 2+n 2-2mn =m 2+n 2+2≥2|mn |+2=4,当且仅当|m |=1,|n |=1且mn =-1时等号成立,∴|MN |min =2,∴(S △MFN )min =12|MN |=1. 故△MFN 的面积的最小值为1. (2)∵A (-2,0),M (0,m ), ∴直线AM 的方程为y =m2x +m ,由⎩⎨⎧y =m2x +m ,x22+y 2=1,得(1+m 2)x 2+22m 2x +2(m 2-1)=0,设E (x E ,y E ),D (x D ,y D ),由-2·x E =2(m 2-1)1+m 2,得x E =-2(m 2-1)1+m 2,①同理可得x D =-2(n 2-1)1+n 2,∵m·n=-1,∴x D=-2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫-1m2-11+⎝⎛⎭⎪⎫-1m2=-2(1-m2)m2+1.②由①②可知x E=-x D,代入椭圆方程可得y2E=y2D.∵MF⊥NF,∴N,M分别在x轴两侧,∴y E=-y D,∴y Ex E=y Dx D,故E,O,D三点共线.11。
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跟踪强化训练(三十二)
1.(2015·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,直线C 1:x =-2,圆C 2:(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求C 1,C 2的极坐标方程;
(2)若直线C 3的极坐标方程为θ=π
4(ρ∈R ),设C 2与C 3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积.
[解] (1)因为x =ρcos θ,y =ρsin θ,所以C 1的极坐标方程为ρcos θ=-2,
C 2的极坐标方程为ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0. (2)将θ=π
4代入ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0,得ρ2- 32ρ+4=0,
解得ρ1=22,ρ2= 2.故ρ1-ρ2=2,即|MN |= 2. 由于C 2的半径为1,所以△C 2MN 的面积为1
2.
2.已知直线l :⎩⎨⎧
x =1+12t ,
y =3
2t
(t 为参数),曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧
x =cos θ,y =sin θ
(θ为参数).
(1)设直线l 与曲线C 1相交于A ,B 两点,求|AB |;
(2)若把曲线C 1上各点的横坐标缩短为原来的1
2,纵坐标缩短为原
来的3
2,得到曲线C 2,设点P 是曲线C 2上的一个动点,求点P 到直线l 的距离的最小值.
[解] (1)直线l 的普通方程为y =3(x -1),曲线C 1的普通方程为x 2+y 2=1.
联立得⎩⎨⎧
y =3(x -1),x 2+y 2
=1,
得直线l 与曲线C 1的交点为(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫
12
,-32,
则|AB |=1.
(2)曲线C 2
的参数方程为⎩⎨⎧
x =1
2cos θ,
y =3
2sin θ
(θ为参数),
设点P 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos θ,3
2sin θ,从而点P 到直线l 的距离为d
=
⎪⎪⎪⎪
⎪
⎪32cos θ-3
2sin θ-32
=34⎣⎢⎡
⎦⎥⎤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4+2,当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=-1时,d 取得最小值,且
最小值为23-6
4
. 3.(2017·沧州二模)在平面直角坐标系中,曲线C 的参数方程为
⎩⎨⎧
x =55cos α,y =sin α
(α为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极
轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4= 2.l 与C 交于A ,B 两点.
(1)求曲线C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; (2)设点P (0,-2),求|P A |+|PB |的值.
[解]
(1)曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨
⎪⎧
x =55cos α,
y =sin α
(α为参数),普通
方程为C :5x 2+y 2=1;直线l 的极坐标方程为
ρcos ⎝ ⎛
⎭
⎪⎫θ+π4=2,
即ρcos θ-ρsin θ=2,l :y =x -2.
(2)点P (0,-2)在l 上,l 的参数方程为⎩⎨⎧
x =22t ,
y =-2+2
2t
(t 为参
数),代入5x 2+y 2=1整理得,3t 2-22t +3=0,
由题意可得|P A |+|PB |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=22
3.
4.(2017·陕西咸阳一模)已知曲线C 1的参数方程是⎩⎪⎨
⎪⎧
x =2cos θ,
y =2+2sin θ
(θ为参数),以直角坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程是ρ=-4cos θ.
(1)求曲线C 1与C 2的交点的极坐标;
(2)A ,B 两点分别为曲线C 1与C 2上,当|AB |最大时,求△OAB 的面积(O 为坐标原点).
[解]
(1)由⎩⎨
⎧
x =2cos θ,y =2+2sin θ
得
⎩⎨
⎧
x =2cos θ,y -2=2sin θ,
两式平方相加,得
x 2+(y -2)2=4,即x 2+y 2-4y =0.① 由ρ=-4cos θ,得ρ2=-4ρcos θ,即 x 2+y 2=-4x .②
①-②得x +y =0,代入①得交点为(0,0),(-2,2).其极坐标为(0,0),⎝ ⎛
⎭
⎪⎫22,3π4.
(2)如图.由平面几何知识可知,A ,C 1,C 2,B 依次排列且共线时|AB |最大,此时|AB |=22+4,点O 到AB 的距离为 2.
∴△OAB 的面积为
S =1
2×(22+4)×2=2+2 2.。