北京市昌平区2015届高三下学期第三次模拟数学(理)试卷 Word版含解析
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北京市昌平区2015届高考数学三模试卷(理科)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.)
1.已知=b+i(a,b∈R,i为虚数单位),则a+b等于( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.4
2.要得到函数f(x)=sin(2x+)的图象,只需将函数g(x)=sin2x的图象( )
A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度
3.如图是两个全等的正三角形,给出下列三个命题:①存在四棱锥,其正视图、侧视图如图;②存在三棱锥,其正视图、侧视图如图;③存在圆锥,其正视图、侧视图如图.其中所有真命题的序号是( )
A.①②B.②③C.①③D.①②③
4.由曲线y=x2,y=x围成的封闭图形的面积为( )
A.1 B.C.D.
5.设向量=(2,x﹣1),=(x+1,4),则“x=3”是“∥”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
6.阅读下面程序框图,为使输出的数据为11,则①处应填的数字可以为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
7.已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣x恰有三个不同的零点,则实数m的取值范围是( )
A.m<2 B.2<m≤3 C.2≤m≤3 D.m>3
8.如图,直线MN过△ABC的重心G(重心是三角形三条中线的交点),设=,=,且=m,=n(其中m>0,n>0),则mn的最小值是( )
A.B.C.D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.)
9.二项式(x+y)6的展开式中,含x4y2的项的系数是__________.
10.(几何证明选做题)
如图圆O的直径AB=6,P是AB的延长线上一点,过点P作圆O的切线,切点为C,连接AC,若∠CPA=30°,则PC=__________.
11.设x∈{﹣1,1},y∈{﹣2,0,2},则以(x,y)为坐标的点落在不等式x+2y≥1所表示的平面区域内的概率为__________.
12.已知双曲线=1的右焦点与抛物线y2=8x的焦点重合,则m=__________,该双曲线的焦点到其渐近线的距离为__________.
13.已知函数f(x)=ex(sinx+a)在R上单调递增,则实数a的取值范围是__________.
14.已知映射f:P(m,n)→P′(,)(m≥0,n≥0).设点A(2,6),B(4,4),点M是线段AB上一动点,f:M→M′.当点M是线段AB的中点时,点M′的坐标是__________;当点M在线段AB上从点A开始运动到点B结束时,点M的对应点M′所经过的路线长度为__________.
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.在△ABC中,角A,B,C的所对的边分别为a,b,c,且a2+b2=ab+c2.
(Ⅰ)求tan(C﹣)的值;
(Ⅱ)若c=,求S△ABC的最大值.
16.在一台车床上生产某种零件,此零件的月产量与零件的市场价格具有随机性,且互不影响,其具体情况如表:
表1:零件某年的每月产量(个/月)
月份第一季度第二季度第三季度第四季度
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
产量500 400 625 625 500 500 500 500 500 400 400 625
表2:零件市场价格(元/个)
零件市场价格8 10
概率0.4 0.6
(Ⅰ)请你根据表1中所给的数据,判断该零件哪个季度的月产量方差最大;(结论不要求证明)
(Ⅱ)随机抽取该种零件的一个月的月产量记为X,求X的分布列;
(Ⅲ)随机抽取该种零件的一个月的月产量,设Y表示该种零件的月产值,求Y的分布列及期望.
17.如图,多面体ABCDEF中,DE⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,
∠BAD=60°,四边形BDEF是正方形.
(Ⅰ)求证:CF∥平面AED;
(Ⅱ)求直线AF与平面ECF所成角的正弦值;
(Ⅲ)在线段EC上是否存在点P,使得AP⊥平面CEF,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
18.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,右顶点为A,点M(1,0)为线段OA的中点,其中O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点M任作一条直线交椭圆C于不同的两点E,F,试问在x轴上是否存在定点N,使得∠ENM=∠FNM?若存在,求出点N的坐标;若不存在,说明理由.
19.已知函数f(x)=a(x﹣1)﹣2lnx(a≥0).
(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间(0,1)上无零点,求实数a的最大值.
20.已知数列{an}满足a1=4,a2=2,an+2=an+2[1﹣(﹣1)n],n∈N*,k∈N*.
(Ⅰ)求a3,a4,并直接写出an;
(Ⅱ)设Sk=a1+a3+…+a2k﹣1,Tk=a2+a4+…+a2k,分别求Sk,Tk关于k的表达式;
(Ⅲ)设Wk=,求使Wk>2的所有k的值,并说明理由.
北京市昌平区2015届高考数学三模试卷(理科)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.)
1.已知=b+i(a,b∈R,i为虚数单位),则a+b等于( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.4
考点:复数相等的充要条件.
专题:数系的扩充和复数.
分析:首先由已知利用复数相等得到a,b的值,然后计算所求.
解答:解:因为=b+i即a+3i=﹣1+bi,所以a=﹣1,b=3,所以a+b=2;
故选C.
点评:本题考查了复数的运算以及复数相等的性质;属于基础题目.
2.要得到函数f(x)=sin(2x+)的图象,只需将函数g(x)=sin2x的图象( )
A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度
考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
专题:三角函数的图像与性质.
分析:根据三角函数图象之间的关系进行求解即可.
解答:解:f(x)=sin(2x+)=sin2(x+)﹣),
即由函数g(x)=sin2x的图象向左平移个单位即可得到f(x)=sin(2x+),
故选:A
点评:本题主要考查三角函数图象之间的关系,比较基础.
3.如图是两个全等的正三角形,给出下列三个命题:①存在四棱锥,其正视图、侧视图如图;②存在三棱锥,其正视图、侧视图如图;③存在圆锥,其正视图、侧视图如图.其中所有真命题的序号是( )
A.①②B.②③C.①③D.①②③
考点:简单空间图形的三视图.
专题:空间位置关系与距离.
分析:根据正四棱锥,三棱锥,圆锥的三视图形状,举出满足条件的实例,分析三个命题的真假,可得答案.
解答:解:正四棱锥的正视图、侧视图是两个全等的等腰直角三角形,腰长为棱锥的侧高,底为底面边长,故①正确;
将①中正四棱锥沿两条相对的侧棱分成两个三棱锥,则三棱锥的正视图、侧视图跟①完全一致,故②正确;
圆锥的正视图、侧视图是两个全等的等腰直角三角形,腰长为圆锥的母线,底为底面直径,故③正确;
故所有真命题的序号是①②③,
故选:D
点评:本题考查的知识点是简单几何体的三视图,熟练掌握常见几何体的三视图形状是解答的关键.
4.由曲线y=x2,y=x围成的封闭图形的面积为( )
A.1 B.C.D.
考点:定积分在求面积中的应用.
专题:导数的综合应用.
分析:先根据题意画出区域,然后依据图形得到积分下限为0,积分上限为1,从而利用定积分表示出曲边梯形的面积,最后用定积分的定义求出所求即可
解答:解:由题意封闭图形如图,
得到积分上限为1,积分下限为0
直线y=x与曲线y=x2所围图形的面积S=∫01(x﹣x2)dx
而∫01(x﹣x2)dx=(x2﹣x3)|=;
∴曲边梯形的面积是;
故选:D.
点评:本题主要考查了学生会求出原函数的能力,以及考查了数形结合的思想,同时会利用定积分求图形面积的能力,解题的关键就是求原函数
5.设向量=(2,x﹣1),=(x+1,4),则“x=3”是“∥”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
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;平面向量共线(平行)的坐标表示.
专题:平面向量及应用.
分析:由向量共线可得x的值,再由集合的包含关系可得答案.
解答:解:当时,有2×4﹣(x﹣1)(x+1)=0,解得x=±3;
因为集合{3}是集合{3,﹣3}的真子集,
故“x=3”是“”的充分不必要条件.
故选A
点评:本题考查充要条件的判断,涉及平面向量共线的坐标表示,属基础题.
6.阅读下面程序框图,为使输出的数据为11,则①处应填的数字可以为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
考点:程序框图.
专题:图表型;算法和程序框图.
分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的S,n的值,当S=11,n=5时应该不满足条件,退出循环,输出S的值为11,则①处应填的数字可以为:5.
解答:解:模拟执行程序框图,可得
S=1,n=1
满足条件,S=1﹣2=﹣1,n=2
满足条件,S=﹣1+4=3,n=3
满足条件,S=3﹣8=﹣5,n=4
满足条件,S=﹣5+16=11,n=5
由题意,此时应该不满足条件,退出循环,输出S的值为11.
则①处应填的数字可以为:5.
故选:B.
点评:本题主要考查了循环结构的程序框图,正确判断退出循环的条件是解题的关键,属于基础题.
7.已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣x恰有三个不同的零点,则实数m的取值范围是( )
A.m<2 B.2<m≤3 C.2≤m≤3 D.m>3
考点:分段函数的应用.
专题:函数的性质及应用.
分析:由题意知g(x)在[m,+∞)上有一个零点,在(﹣∞,m)上有两个零点;从而由一次函数与二次函数的性质判断即可.
解答:解:∵函数g(x)=f(x)﹣x恰有三个不同的零点,
∴g(x)在[m,+∞)上有一个零点,在(﹣∞,m)上有两个零点;
即有在[m,+∞)上有3≥m,在(﹣∞,m)上有x2+5x﹣12=x,解得x=﹣6或2,
即有m>2.
则有2<m≤3.
故选:B.
点评:本题考查了函数的零点的判断及分段函数的应用,属于中档题.
8.如图,直线MN过△ABC的重心G(重心是三角形三条中线的交点),设=,=,且=m,=n(其中m>0,n>0),则mn的最小值是( )
A.B.C.D.
考点:平面向量的基本定理及其意义.
专题:平面向量及应用.
分析:由G为三角形的重心得到=(),再结合=m,=n(其中m>0,n>0),根据M,G,N 三点共线,易得到m,n的关系式,即可得到结论
解答:解:根据题意G为三角形的重心,
∴=(),
由于==(﹣m)+,=n=,
因为G,M,N三点共线,根据共线向量基本定理知,存在实数λ,使得,
即,
消去λ得m+n﹣3mn=0,m,n>0
∴m+n=3mn≥2,所以mn≥.所以mn的最小值为;
故选:C.
点评:本题主要考查了三角形重心的性质,以及向量的基本定理和向量在几何中的应用,属于中档题
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.)
9.二项式(x+y)6的展开式中,含x4y2的项的系数是15.
考点:二项式系数的性质.
专题:二项式定理.
分析:写出二项展开式的通项,取r=2即可求得含x4y2的项的系数.
解答:解:由,令r=2,
可得二项式(x+y)6的展开式中,含x4y2的项的系数是.
故答案为:15.
点评:本题考查了二项式系数的性质,关键是熟记二项展开式的通项,是基础题.
10.(几何证明选做题)
如图圆O的直径AB=6,P是AB的延长线上一点,过点P作圆O的切线,切点为C,连接AC,若∠CPA=30°,则PC=3.
考点:与圆有关的比例线段.
专题:压轴题;直线与圆.
分析:连接OC,由PC是⊙O的切线,可得OC⊥PC,于是,即可解出.
解答:解:连接OC,∵PC是⊙O的切线,∴OC⊥PC,
又∵∠CPA=30°,R=3,
∴,
∴.
故答案为.
点评:熟练掌握圆的切线的性质及直角三角形的边角关系是解题的关键.
11.设x∈{﹣1,1},y∈{﹣2,0,2},则以(x,y)为坐标的点落在不等式x+2y≥1所表示的平面区域内的概率为.
考点:列举法计算基本事件数及事件发生的概率;二元一次不等式(组)与平面区域.
专题:概率与统计.
分析:根据古典概型的概率公式进行计算即可.
解答:解:∵x∈{﹣1,1},y∈{﹣2,0,2},
∴共有2×3=6个坐标,
不等式等价为x≥1﹣2y,
当y=﹣2时,x≥5,此时没有坐标,
当y=0时,x≥1,此时x=1,
当y=2时,x≥1﹣4=﹣3,此时x=1,﹣1,
故以(x,y)为坐标的点落在不等式x+2y≥1所表示的平面区域内坐标为(1,0),(1,2),(﹣1,2)共3个,
则对应的概率P==故答案为:
点评:本题主要考查古典概型的概率的计算,根据条件求出满足条件的坐标个数是解决本题的关键.
12.已知双曲线=1的右焦点与抛物线y2=8x的焦点重合,则m=1,该双曲线的焦点到其渐近线的距离为1.
考点:双曲线的简单性质.
专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:求得抛物线的焦点,可得双曲线的c=2,由双曲线的a,b,c的关系,可得m=1,由双曲线的渐近线方程,结合点到直线的距离公式计算即可得到.
解答:解:抛物线y2=8x的焦点为(2,0),
由题意可得c=2,即3+m=4,
解得m=1,
则双曲线﹣y2=1的右焦点(2,0)到渐近线y=±x的距离为
d==1,
故答案为:1;1.
点评:本题考查抛物线和双曲线的方程和性质,主要考查双曲线的焦点和渐近线方程的运用,同时考查点到直线的距离公式的运用,属于基础题.
13.已知函数f(x)=ex(sinx+a)在R上单调递增,则实数a的取值范围是.
考点:利用导数研究函数的单调性.
专题:计算题;导数的综合应用.
分析:求函数的导数,要使函数单调递增,则f′(x)≥0立,然后求出实数a的取值范围.
解答:解:因为f(x)=ex(sinx+a),所以f′(x)=ex(sinx+a+cosx).
要使函数单调递增,则f′(x)≥0成立.
即sinx+a+cosx≥0恒成立.
所以a≥﹣sinx﹣cosx,
因为﹣sinx﹣cosx=﹣sin(x+)
所以﹣≤﹣sinx﹣cosx≤,
所以,
故答案为:.
点评:本题主要考查导数的基本运算以及利用导数研究函数的单调性,注意当函数单调递增时,f'(x)≥0恒成立.
14.已知映射f:P(m,n)→P′(,)(m≥0,n≥0).设点A(2,6),B(4,4),点M是线段AB上一动点,f:M→M′.当点M是线段AB的中点时,点M′的坐标是(,);当点M在线段AB上从点A开始运动到点B结束时,点M的对应点M′所经过的路线长度为.
考点:进行简单的合情推理.
专题:推理和证明.
分析:(1)由中点坐标公式得到M(3,5),由已知得到点M′的坐标是(,).
(2)求点M′的轨迹方程,根据范围确定路径的长度.
解答:解:(1)∵点M是线段AB的中点,由中点坐标公式,
∴M(3,5),由已知映射f:P(m,n)→P′(,)(m≥0,n≥0),
∴点M′的坐标是(,).
(2)设M′(x,y),则M(x2,y2),线段AB方程为:x+y=8(2≤x≤4)
∴对应点M′为x2+y2=8(≤x≤2,2≤y≤),
∴路径为一段圆弧,圆心角为15°,
∴点M的对应点M′所经过的路线长度为8π×=.
点评:主要考查轨迹问题,曲线与方程的运用,学生的灵活应用能力与计算能力.
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.在△ABC中,角A,B,C的所对的边分别为a,b,c,且a2+b2=ab+c2.
(Ⅰ)求tan(C﹣)的值;
(Ⅱ)若c=,求S△ABC的最大值.
考点:余弦定理;正弦定理.
专题:解三角形.
分析:(Ⅰ)利用余弦定理表示出cosC,将已知等式变形后代入求出cosC的值,确定出C的度数,代入tan(C﹣)计算即可求出值;
(Ⅱ)把c的值代入已知等式变形,利用基本不等式求出ab的最大值,再由sinC的值,即可求出三角形ABC面积的最大值.
解答:解:(Ⅰ)∵a2+b2=ab+c2,a2+b2﹣c2=ab,
∴cosC==,
∵C为△ABC内角,
∴C=,
则tan(C﹣)=tan(﹣)==2﹣;
(Ⅱ)由ab+3=a2+b2≥2ab,得ab≤3,
∵S△ABC=absinC=ab,
∴S△ABC≤,
当且仅当a=b=时“=”成立,
则S△ABC的最大值是.
点评:此题考查了余弦定理,三角形面积公式,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.
16.在一台车床上生产某种零件,此零件的月产量与零件的市场价格具有随机性,且互不影响,其具体情况如表:
表1:零件某年的每月产量(个/月)
月份第一季度第二季度第三季度第四季度
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
产量500 400 625 625 500 500 500 500 500 400 400 625
表2:零件市场价格(元/个)
零件市场价格8 10
概率0.4 0.6
(Ⅰ)请你根据表1中所给的数据,判断该零件哪个季度的月产量方差最大;(结论不要求证明)
(Ⅱ)随机抽取该种零件的一个月的月产量记为X,求X的分布列;
(Ⅲ)随机抽取该种零件的一个月的月产量,设Y表示该种零件的月产值,求Y的分布列及期望.
考点:离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.
专题:概率与统计.
分析:(I)运用给出的数据的差异可判断得出不稳定问题,可判断方差的大小问题.
(II) X取值为X=400,500,625.运用表格数据可得出P(X=400)=0.25;P(X=500)=0.5;P(X=625)=0.25.
可列出分布列.
(III)确定随机变量Y的所有可能取值为Y=3200,4000,5000,6250.
运用表的概率知识和则P(X=400)=0.25;P(X=500)=0.5;P(X=625)=0.25.
求解得出P(Y=3200)=0.1,(Y=4000)=0.35,P(Y=5000)=0.4,P(Y=6250)=0.15
列出分布列,求解数学期望.
解答:解:(I)第四季度的月产量方差最大.
(II) X取值为X=400,500,625.
则P(X=400)=0.25;P(X=500)=0.5;P(X=625)=0.25.
所以随机变量X的分布列为
X 400 500 625
P 0.25 0.5 0.25
(III)因为400×8=3200,400×10=4000,500×8=4000,500×10=5000,625×8=5000,625×10=6250,
所以随机变量Y的所有可能取值为Y=3200,4000,5000,6250.
所以P(Y=3200)=0.4×0.25=0.1,
P(Y=4000)=0.6×0.25+0.4×0.5=0.35,
P(Y=5000)=0.6×0.5+0.4×0.25=0.4,
P(Y=6250)=0.6×0.25=0.15
所以随机变量Y的分布列为
Y 3200 4000 5000 6250
P 0.1 0.35 0.4 0.15
其期望为EY=3200×0.1+4000×0.35+5000×0.4+6250×0.15=4657.5.
点评:题综合考查了概率在实际问题中的应用,关键是准确求解概率,判断概率的类型,准确求解即可,熟练运用公式计算求解,仔细阅读题意.
17.如图,多面体ABCDEF中,DE⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,AB=2,
∠BAD=60°,四边形BDEF是正方形.
(Ⅰ)求证:CF∥平面AED;
(Ⅱ)求直线AF与平面ECF所成角的正弦值;
(Ⅲ)在线段EC上是否存在点P,使得AP⊥平面CEF,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
考点:直线与平面平行的判定;直线与平面所成的角.
专题:空间位置关系与距离;空间角.
分析:(Ⅰ)根据线面平行的判定定理,可得:BC∥平面ADE,BF∥平面ADE,进而由面面平等的判定定理,可得平面BCF∥平面AED,进而根据面面平行的性质得到:CF∥平面AED;
(Ⅱ)建立空间直角坐标系O﹣xyz.求出直线AF的方向向量与平面ECF的法向量,代入向量夹角公式,可得直线AF与平面ECF所成角的正弦值;
(Ⅲ)设P(x,y,z),,根据AP⊥平面CEF,则平面CEF法向量为满足:,根据无满足条件的λ值,可得不存在这样的P点.
解答:证明:(Ⅰ)因为ABCD是菱形,
所以BC∥AD.
又BC?平面ADE,AD?平面ADE,
所以BC∥平面ADE..…
又因为BDEF是正方形,
所以BF∥DE.
因为BF?平面ADE,DE?平面ADE,
所以BF∥平面ADE…
因为BC?平面BCF,BF?平面BCF,BC∩BF=B,
所以平面BCF∥平面AED…
因为CF?平面BCF,
所以CF∥平面AED.….…..
解:(Ⅱ)因为四边形ABCD为菱形,且∠BAD=60°,
所以△BCD为等边三角形…
取BD的中点O,
所以CO⊥BD,
取EF的中点G,连结OG,则OG∥DE
因为DE⊥平面ABCD,
所以OG⊥平面ABCD..…
如图建立空间直角坐标系O﹣xyz.
因为AB=2.
所以…
所以,,.
设平面CEF法向量为=(x,y,z),
则有
得,
令y=1.则…
设AF与平面ECF所成的角为θ,则,
所以直线AF与平面ECF所成角的正弦值为.….….. (Ⅲ)不存在…
,
设P(x,y,z),,
由,
得…
因为平面CEF的法向量为.
若AP⊥平面CEF,则,即,..…
得
方程组无解,不符合题意.
综上,不存在λ使得AP⊥平面CEF.….…..
点评:本题考查的知识点是直线与平面平行的判定,直线与平面所成的角,向量法求线面夹角,难度中档.
18.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,右顶点为A,点M(1,0)为线段OA的中点,其中O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点M任作一条直线交椭圆C于不同的两点E,F,试问在x轴上是否存在定点N,使得∠ENM=∠FNM?若存在,求出点N的坐标;若不存在,说明理由.
考点:椭圆的简单性质.
专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:(Ⅰ)通过点M(1,0)为线段OA的中点可知b=2,利用,a2﹣b2=c2,计算即得结论;
(Ⅱ)通过设存在点N(x0,0)满足题设条件,分EF与x轴不垂直与不垂直两种情况讨论,利用韦达定理化简、计算即得结论.
解答:解:(Ⅰ)由题意可得b=2,
又因为,a2﹣b2=c2,
所以,
故所求椭圆C的方程为;
(Ⅱ)结论:在x轴上存在点N(4,0),使得∠ENM=∠FNM.
理由如下:
假设存在点N(x0,0)满足题设条件,
(1)当EF与x轴不垂直时,设EF的方程为y=k(x﹣1).
则消去y,整理得:(2+k2)x2﹣2k2x+k2﹣8=0.
可知△>0,设E(x1,y1),F(x2,y2),
则,,=,
(x1﹣1)(x2﹣x0)+(x2﹣1)(x1﹣x0)=2x1x2﹣(1+x0)(x1+x2)+2x0=﹣+2x0,
若∠ENM=∠FNM,则kEN+kFN=0,,
整理得:k(x0﹣4)=0,因为k∈R,所以x0=4;
(2)当EF⊥x轴时,由椭圆的对称性可知恒有∠ENM=∠FNM,满足题意;
综上,在x轴上存在点N(4,0),使得∠ENM=∠FNM.
点评:本题考查椭圆的简单性质,注意解题方法的积累,属于中档题.
19.已知函数f(x)=a(x﹣1)﹣2lnx(a≥0).
(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间(0,1)上无零点,求实数a的最大值.
考点:利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.
专题:综合题;导数的综合应用.
分析:(Ⅰ)当a=1时,求导数,利用导数的正负,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)分类讨论,确定函数的单调区间,根据函数f(x)在区间(0,1)上无零点,即可求实数a的最大值.
解答:解:(Ⅰ)f(x)=x﹣1﹣2lnx,定义域(0,+∞)…
,..…
令f'(x)>0得x>2,..…
令f'(x)<0得0<x<2..…
因此,函数f (x)的单调递增区间是(2,+∞),单调递减区间是(0,2);…
(Ⅱ)①当a=0时,f(x)=﹣2lnx,函数f(x)在区间(0,1)上单调递减,且f(x)>f(1)=0,
所以a=0时,函数f(x)在区间(0,1)上无零点;…
②当a>0时,令f'(x)=0得,
令f'(x)>0得,令f'(x)<0得,
因此,函数f (x)的单调递增区间是,单调递减区间是…
(ⅰ)当即0<a≤2时,
函数f (x)的单调递减区间是(0,1),所以f(x)>f(1)=0,
所以0<a≤2时,函数f(x)在区间(0,1)上无零点;…
(ii)当即a>2时,
函数f (x)的单调递减区间是,单调递增区间是.
所以且,
所以a>2时,函数f(x)在区间(0,1)上有零点,不成立,…
所以0≤a≤2,
综上实数a的最大值是2.…
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的零点,正确求导是关键. 20.已知数列{an}满足a1=4,a2=2,an+2=an+2[1﹣(﹣1)n],n∈N*,k∈N*.
(Ⅰ)求a3,a4,并直接写出an;
(Ⅱ)设Sk=a1+a3+…+a2k﹣1,Tk=a2+a4+…+a2k,分别求Sk,Tk关于k的表达式;
(Ⅲ)设Wk=,求使Wk>2的所有k的值,并说明理由.
考点:数列递推式;数列的求和.
专题:点列、递归数列与数学归纳法.
分析:(Ⅰ)根据数列的递推关系即可求a3,a4,并直接写出an;
(Ⅱ)根据数列求和的关系进行求解即可求Sk,Tk关于k的表达式;
(Ⅲ)求出Wk的表达式,解不等式即可.
解答:解:(I)因为a1=4,a2=2,所以a3=a1+4=8,..…a4=2a2=4,..…
…
(II)当n=2k﹣1(k∈N*)时,a2k+1=a2k﹣1+4,
所以{a2k﹣1}是以4为首项,4为公差的等差数列,则a2k﹣1=4k,..…
当n=2k(k∈N*)时,a2k+2=2a2k,
故{a2k}是以2为首项,2为公比的等比数列,则,..…
Sk=a1+a3+…+a2k﹣1=4+8+…+4k=2k(k+1),
,..…
(III),
于是,…
下面证明:当k≥5时,Wk<2.
事实上,当k≥5时,,
即Wk+1<Wk,又W5<2,
所以k≥5时,Wk<2…
故满足Wk>2的k的值为2,3
点评:本题主要考查数列递推公式的应用,考查学生的运算和推理能力,综合性较强,难度较大.。