(优辅资源)山东省烟台市高考数学一模试卷(文科) Word版含解析
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2017年山东省烟台市高考数学一模试卷(文科)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.
1.复数的实部与虚部分别为()
A.7,﹣3 B.7,﹣3i C.﹣7,3 D.﹣7,3i
2.设集合A={x|x2﹣9<0},B={x|2x∈N},则A∩B的元素的个数为()A.3 B.4 C.5 D.6
3.设a<0,b∈R,则“a<b”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
4.如图所示的程序框图,若输出的结果为21,则判断框中应填入()
A.k≤2?B.k≤3?C.k≤4?D.k≤5?
5.某十字路口的信号灯为红灯和绿灯交替出现,红灯持续的时间为60秒,小明放学回家途经该路口遇到红灯,则小明至少要等15秒才能出现绿灯的概率为()
A.B.C.D.
6.设f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)=,则g(f
(﹣8))=()
A.﹣1 B.﹣2 C.1 D.2
7.若直线ax+y=0截圆x2+y2﹣2x﹣6y+6=0所得的弦长为,则实数a=()
A.2 B.C.D.
8.函数y=sin2x的图象向左平移φ(φ>0)个单位后关于直线对称,则φ的最小值为()
A.B.C.D.
9.函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象如图所示,则下列结论成立的是()
A.a>0,b>0,c>0,d<0 B.a>0,b>0,c<0,d<0
C.a<0,b<0,c>0,d>0 D.a>0,b>0,c>0,d>0
10.过双曲线的左焦点F(﹣c,0)(c>0)作圆
的切线,切点为E,延长FE交双曲线右支于点P.若,则双曲线的渐近线方程为()
A.B.C.D.
二、填空题:本大题共有5个小题,每小题5分,共25分.
11.用0,1,2,…,299给300名高三学生编号,并用系统抽样的方法从中抽取15名学生的数学成绩进行质量分析,若第一组抽取的学生的编号为8,则第四组抽取的学生编号为.
12.已知向量=(1,3),向量满足||=,若•=﹣5,则与的夹角大小为.
13.如图是一个几何体的三视图,则该几何体的表面积为
14.实数x,y满足恒成立,则实数m的取值范围是.
15.若定义域为R的函数y=f(x),其图象是连续不断的,且存在常数λ(λ∈R),使得f(x+λ)+λf(x)=0对任意实数x都成立,则称f(x)是一个“λ﹣伴随函数”.给出下列四个关于“λ﹣伴随函数”的命题:①f(x)=0是常数函数中唯一一个“λ﹣伴随函数”;②f(x)=x+1是“λ﹣伴随函数”;③f(x)=2x是“λ﹣伴随函数”;④当λ>0时,“λ﹣伴随函数”f(x)在(0,λ)内至少有一个零点.所有真命题的序号为.
三、解答题:本大题共6个小题,共75分.
16.(12分)已知函数.
(1)求f(x)单调递减区间;
(2)已知a,b,c分别为△ABC内角,A,B,C的对边,
是f(x)在(0,π)上的最大值,求△ABC的面积.
17.(12分)如图,已知四边形ABCD和ABEG均为平行四边形,点E在平面ABCD内的射影恰好为点A,以BD为直径的圆经过点A,C,AG的中点为F,CD的中点为P,且AD=AB=AE=2
(Ⅰ)求证:平面EFP⊥平面BCE
(Ⅱ)求几何体ADC﹣BCE的体积.
18.(12分)某单位为了解甲、乙两部门对本单位职工的服务情况,随机访问50名职工.已知50名职工对甲、乙两部门的评分都在区间[50,100]内,根据50名职工对甲部门的评分绘制的频率分布直方图,以及根据50名职工对乙部门评分中落在[50,60),[60,70)内的所有数据绘制的茎叶图,如图所示.(1)求频率分布直方图中x的值;
(2)若得分在70分及以上为满意,试比较甲、乙两部门服务情况的满意度;(3)在乙部门得分为[50,60),[60,70)的样本数据中,任意抽取两个样本数据,求至少有一个样本数据落在[50,60)内的概率.
19.(12分)已知数列{a n}的前n项和为S n,点是曲线f(x)=x2+2x上的点.数列{a n}是等比数列,且满足b1=a1,b2=a4.
(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;
(2)记,求数列{c n}的前n项和T n.
20.(13分)已知椭圆的右焦点F与抛物线y2=4x的焦点重合,椭圆C上的点到F的最大距离为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过椭圆C右焦点F的直线l(与x轴不重合)与椭圆C交于A、B两点,求△OAB(O为坐标原点)面积S的最大值.
21.(14分)已知函数f(x)=xlnx,g(x)=﹣x2+ax﹣2.
(1)若曲线f(x)=xlnx在x=1处的切线与函数g(x)=﹣x2+ax﹣2也相切,求实数a的值;
(2)求函数f(x)在上的最小值;
(3)证明:对任意的x∈(0,+∞),都有成立.
2017年山东省烟台市高考数学一模试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.
1.复数的实部与虚部分别为()
A.7,﹣3 B.7,﹣3i C.﹣7,3 D.﹣7,3i
【考点】复数的基本概念.
【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简复数z得答案.
【解答】解:=,
∴z的实部与虚部分别为7,﹣3.
故选:A.
【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
2.设集合A={x|x2﹣9<0},B={x|2x∈N},则A∩B的元素的个数为()A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】交集及其运算.
【分析】先分别求出集体合A和B,由此能求出A∩B的元素的个数.
【解答】解:∵集合A={x|x2﹣9<0}={x|﹣3<x<3},
B={x|2x∈N},所以集合B中x可取0,0.5,1,1.5,2,2.5
∴A∩B={0,0.5,1,1.5,2,2.5},
∴A∩B的元素的个数为6个.
故选:D.
【点评】本题考查交集中元素个数的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集性质的合理运用.
3.设a<0,b∈R,则“a<b”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
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】a<0,b∈R,|a|<b,可得a<﹣a<b,即a<b.反之不成立.即可判断出结论.
【解答】解:∵a<0,b∈R,|a|<b,∴a<﹣a<b,即a<b.
反之不成立,例如取a=﹣6,b=2,满足a<0,b∈R,“a<b”,但是|a|>b,
∴a<0,b∈R,则“a<b”是“|a|<b”的必要不充分条件.
故选:B.
【点评】本题考查了简易逻辑的判定方法、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
4.如图所示的程序框图,若输出的结果为21,则判断框中应填入()
A.k≤2?B.k≤3?C.k≤4?D.k≤5?
【考点】程序框图.
【分析】模拟程序的运行结果,分析不满足输出条件继续循环和满足输出条件退出循环时,变量k值所要满足的要求,可得答案.
【解答】解:第一次循环的结果:S=1,k=2,不满足输出条件;
第二次循环的结果:S=6,k=3,不满足输出条件;
第三次循环的结果:S=12+9=21,k=4,输出21,满足输出条件;
分析四个答案后,只有B满足上述要求;
故选:B.
【点评】本题考查的知识点是程序框图,其中模拟运行过程是处理此类问题常用
的方法,但要注意过程中对变量值的管理,以免产生混乱.
5.某十字路口的信号灯为红灯和绿灯交替出现,红灯持续的时间为60秒,小明放学回家途经该路口遇到红灯,则小明至少要等15秒才能出现绿灯的概率为( )
A .
B .
C .
D . 【考点】几何概型.
【分析】求出一名行人前30秒来到该路口遇到红灯,即可求出至少需要等待20秒才出现绿灯的概率.
【解答】解:∵红灯持续时间为60秒,至少需要等待15秒才出现绿灯, ∴一名行人前45秒来到该路口遇到红灯,
∴至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为=.
故选:C
【点评】本题考查概率的计算,考查古典概型,考查学生的计算能力,比较基础.
6.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=,则g (f
(﹣8))=( ) A .﹣1 B .﹣2 C .1 D .2
【考点】函数的值.
【分析】由已知得g (x )=﹣log 3(1﹣x ),f (﹣8)=g (﹣8)=﹣log 39=﹣2,从而g (f (﹣8))=g (﹣2),由此能求出结果. 【解答】解:∵f (x )是定义在R 上的奇函数,
且f (x )=
,
∴g (x )=﹣log 3(1﹣x ), f (﹣8)=g (﹣8)=﹣log 39=﹣2, g (f (﹣8))=g (﹣2)=﹣log 33=﹣1. 故选:A .
【点评】本题考查函数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意函数性质的合理运用.
7.若直线ax+y=0截圆x2+y2﹣2x﹣6y+6=0所得的弦长为,则实数a=()
A
.2 B.C.D.
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】把圆的方程化为标准形式,求出弦心距,再由圆心到直线的距离
d==1,求得a的值.
【解答】解:圆x2+y2﹣2x﹣6y+6=0,即(x﹣1)2+(y﹣3)2=4,
故弦心距d==1.
∴圆心到直线的距离d==1,∴a=﹣,
故选:D.
【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式,弦长公式的应用,属于基础题.
8.函数y=sin2x的图象向左平移φ(φ>0)个单位后关于直线对称,则φ的最小值为()
A.B.C.D.
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】由条件根据诱导公式、y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得结论.【解答】解:函数y=sin2x的图象向左平移φ个单位,可得sin2(x+φ)=sin(2x+2φ),
图象此时关于直线对称,
由2x+2φ=,k∈Z,即2φ=,
可得:φ=,(k∈Z).
∵φ>0,
当k=1时,可得φ最小值为.
故选:B.
【点评】本题主要考查函数y=Asin(ωx+∅)的图象变换规律,比较基础.9.函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象如图所示,则下列结论成立的是()
A.a>0,b>0,c>0,d<0 B.a>0,b>0,c<0,d<0
C.a<0,b<0,c>0,d>0 D.a>0,b>0,c>0,d>0
【考点】利用导数研究函数的单调性;函数的图象.
【分析】利用函数的图象经过的特殊点,判断a,b,c,d的范围即可.
【解答】解:由函数的图象可知f(0)=d>0,
排除选项A,B;
函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的导函数为:y′=3ax2+2bx+c,x∈(﹣∞,x1),(x2,+∞)函数是减函数,
可知a<0,排除D.
故选:C.
【点评】本题考查函数的图象的判断,图象经过的特殊点,以及函数的导数的应用,是解题的关键.
10.过双曲线的左焦点F(﹣c,0)(c>0)作圆
的切线,切点为E,延长FE交双曲线右支于点P.若,则双曲线的渐近线方程为()
A.B.C.D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】判断出E为PF的中点,据双曲线的特点知原点O为两焦点的中点;利
用中位线的性质,求出PF′的长度及判断出PF′垂直于PF;通过勾股定理得到a,
c的关系,再由c2=a2+b2,求出=,问题得以解决.
【解答】解:∵,
∴=(+)
∴E为PF的中点,令右焦点为F′,则O为FF′的中点,
则PF′=2OE=a,
∵E为切点,
∴OE⊥PF
∴PF′⊥PF
∵PF﹣PF′=2a
∴PF=PF′+2a=3a
在Rt△PFF′中,PF2+PF′2=FF′2
即9a2+a2=4c2=4(a2+b2),
∴3a2=2b2,
∴=,
∴渐近线方程为y=±x,即x±2y=0,
故选:C
【点评】本小题主要考查双曲线的简单性质、圆的方程等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,在圆锥曲线中,求离心率关键就
是求三参数a,b,c的关系,属于中档题.
二、填空题:本大题共有5个小题,每小题5分,共25分.
11.用0,1,2,…,299给300名高三学生编号,并用系统抽样的方法从中抽取15名学生的数学成绩进行质量分析,若第一组抽取的学生的编号为8,则第四组抽取的学生编号为68.
【考点】系统抽样方法.
【分析】根据已知计算出组距,可得答案.
【解答】解:因为是从300名高三学生中抽取15个样本,
∴组距是20,
∵第一组抽取的学生的编号为8,
∴第四组抽取的学生编号为8+60=68.
故答案为:68.
【点评】本题考查系统抽样的应用,是基础题,解题时要认真审题,注意熟练掌握系统抽样的概念.
12.已知向量=(1,3),向量满足||=,若•=﹣5,则与的夹角大小为120°.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】根据平面向量数量积的定义,写出数量积公式,即可求出与的夹角大小.
【解答】解:向量=(1,3),向量满足||=,
∴||==,
∴•=﹣5,
∴||×||×cos<,>=××cos<,>=﹣5,
∴cos<,>=﹣,
∴与的夹角大小为120°.
故答案为:120°.
【点评】本题考查了平面向量数量积的定义与应用问题,是基础题目.
13.如图是一个几何体的三视图,则该几何体的表面积为33π
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由几何体的三视图得出该几何体是半球体与圆锥体的组合体,
结合图中数据求出组合体的表面积即可.
【解答】解:由几何体的三视图可得:
该几何体是半球体与圆锥体的组合体,
且圆锥底面与半球圆面重合,
该组合体的表面积为:
S=S半球面+S圆锥侧面=2π×32+π×3×5=33π.
故答案为:33π.
【点评】本题考查了几何体三视图的应用问题,是基础题目.
14.实数x,y满足恒成立,则实数m的取值范围是(﹣
∞,﹣4] .
【考点】简单线性规划.
【分析】由约束条件作出可行域,令z=x﹣2y,化为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数求得最小值,则答案可求.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得A(2,3),
令z=x﹣2y,化为y=,
由图可知,当直线y=过A时,直线在y轴上的截距最大,z有最小值为﹣4.∴满足x﹣2y≥m的实数m的取值范围为:(﹣∞,﹣4].
故答案为:(﹣∞,﹣4].
【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
15.若定义域为R的函数y=f(x),其图象是连续不断的,且存在常数λ(λ∈R),使得f(x+λ)+λf(x)=0对任意实数x都成立,则称f(x)是一个“λ﹣伴随函数”.给出下列四个关于“λ﹣伴随函数”的命题:①f(x)=0是常数函数中唯一一个“λ﹣伴随函数”;②f(x)=x+1是“λ﹣伴随函数”;③f(x)=2x是“λ﹣伴随函数”;④当λ>0时,“λ﹣伴随函数”f(x)在(0,λ)内至少有一个零点.所有真命题的序号为③.
【考点】抽象函数及其应用.
【分析】假设函数为λ﹣伴随函数,根据定义得出f(x+λ)+λf(x)=0恒成立,从而得出λ的方程,根据方程是否有解得出假设是否成立.
【解答】解:对于①,假设常数函数f(x)=k为λ﹣伴随函数”,则k+λk=0,∴(1+λ)k=0,
∴当λ=﹣1或k=0.
∴任意一个常数函数都是''λ﹣伴随函数'',其中λ=﹣1.
故①错误;
对于②,假设f(x)=x+1是“λ﹣伴随函数”,则x+λ+1+λ(x+1)=0恒成立,
即(1+λ)x+2λ+1=0恒成立,
∴,无解,故f(x)=x+1不是“λ﹣伴随函数”,
故②错误;
对于③,假设f(x)=2x是“λ﹣伴随函数”,则2x+λ+λ•2x=0恒成立,
即(2λ+λ)•2x=0恒成立,
∴2λ+λ=0,
做出y=2x和y=﹣x的函数图象如图:
由图象可知方程2λ+λ=0有解,即f(x)=x+1是“λ﹣伴随函数”,
故③正确;
对于④,∵f(x)是“λ﹣伴随函数”,∴f(x+λ)+λf(x)=0恒成立,
∴f(λ)+λf(0)=0,
∴f(0)f(λ)+λf2(0)=0,即f(0)•f(λ)=﹣λ2f(0)≤0.
若f(0)≠0,则f(0)•f(λ)<0,∴f(x)在(0,λ)上至少存在一个零点,若f(0)=0,则f(0)•f(λ)=0,则f(x)在(0,λ)上可能存在零点,也可能不存在零点.
故④错误.
故答案为③.
【点评】本题考查了新定义的理解,函数恒成立问题的研究,方程根的存在性判断,属于中档题.
三、解答题:本大题共6个小题,共75分.
16.(12分)(2017•烟台一模)已知函数.
(1)求f (x )单调递减区间;
(2)已知a ,b ,c 分别为△ABC 内角,A ,B ,C 的对边,是f (x )在(0,π)上的最大值,求△ABC 的面积.
【考点】三角形中的几何计算;三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.
【分析】(1)由三角函数公式化简可得f (x )=sin (2x ﹣),解不等式2kπ+
≤2x ﹣
≤2kπ+
可可得单调减区间;
(2)由题意可得A=,由余弦定理可得b=2,代值计算可.
【解答】解:(1)化简可得f (x )=sin 2x +sinxcosx ﹣.
=(1﹣cos2x )+sin2x ﹣=
sin2x ﹣cos2x
=sin (2x ﹣),
由2kπ+
≤2x ﹣≤2kπ+
可得kπ+≤x ≤kπ+,
∴f (x )的单调减区间为[kπ+
,kπ+
](k ∈Z );
(2)由(1)知f (x )=sin (2x ﹣),
当x ∈(0,π)时,﹣
<2x ﹣
<,
结合正弦函数的图象,当2x ﹣
=
,即x=
时,f (x )取得最大值,
∵f (A )是f (x )在(0,π)上的最大值,
∴A=
,
在△ABC 中,由余弦定理可得a 2=b 2+c 2﹣2bccosA ,
即12=b 2+16﹣2×4b ×, 解得b=2,
∴△ABC 的面积S=bcsinA=×2×4sin
=2
.
【点评】本题考查解三角形,涉及两角和与差的三角函数公式余弦定理以及三角形的面积,属中档题.
17.(12分)(2017•烟台一模)如图,已知四边形ABCD和ABEG均为平行四边形,点E在平面ABCD内的射影恰好为点A,以BD为直径的圆经过点A,C,AG的中点为F,CD的中点为P,且AD=AB=AE=2
(Ⅰ)求证:平面EFP⊥平面BCE
(Ⅱ)求几何体ADC﹣BCE的体积.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定.
【分析】(Ⅰ)由点E在平面ABCD内的射影恰为A,可得AE⊥平面ABCD,进一步得到平面ABCD⊥平面ABEG,又以BD为直径的圆经过A,C,AD=AB,可得BCD为正方形,再由线面垂直的性质可得BC⊥平面ABEG,从而得到EF
⊥BC,结合AB=AE=GE,可得∠ABE=∠AEB=,从而得到∠AEF+∠AEB=,有EF⊥BE.再由线面垂直的判定可得EF⊥平面BCE,即平面EFP⊥平面BCE;(Ⅱ)解:连接DE,由(Ⅰ)知,AE⊥平面ABCD,则AE⊥AD,又AB⊥AD,则AB⊥平面ADE,得到GE⊥平面ADE.然后利用等积法求几何体ADC﹣BCE 的体积.
【解答】(Ⅰ)证明:∵点E在平面ABCD内的射影恰为A,
∴AE⊥平面ABCD,
又AE⊂平面ABEG,∴平面ABCD⊥平面ABEG,
又以BD为直径的圆经过A,C,AD=AB,∴ABCD为正方形,
又平面ABCD∩平面ABEG=AB,∴BC⊥平面ABEG,
∵EF⊂平面ABEG,∴EF⊥BC,
又AB=AE=GE,∴∠ABE=∠AEB=,
又AG的中点为F,∴∠AEF=.
∵∠AEF+∠AEB=,∴EF⊥BE.
又BE⊂平面BCE,BC⊂平面BCE,BC∩BE=B,
∴EF⊥平面BCE,
又EF⊂平面EFP,∴平面EFP⊥平面BCE;
(Ⅱ)解:连接DE,由(Ⅰ)知,AE⊥平面ABCD,
∴AE⊥AD,又AB⊥AD,AE∩AD=A,
∴AB⊥平面ADE,又AB∥GE,∴GE⊥平面ADE.
=
∴V ADC
﹣BCE
=.
∴几何体ADC﹣BCE的体积为4.
【点评】本题主要考查点、线、面的位置关系以及体积的求法,考查运算求解能力及空间想象能力,是中档题.
18.(12分)(2017•烟台一模)某单位为了解甲、乙两部门对本单位职工的服务情况,随机访问50名职工.已知50名职工对甲、乙两部门的评分都在区间[50,100]内,根据50名职工对甲部门的评分绘制的频率分布直方图,以及根据50名职工对乙部门评分中落在[50,60),[60,70)内的所有数据绘制的茎叶图,如图所示.
(1)求频率分布直方图中x的值;
(2)若得分在70分及以上为满意,试比较甲、乙两部门服务情况的满意度;(3)在乙部门得分为[50,60),[60,70)的样本数据中,任意抽取两个样本数据,求至少有一个样本数据落在[50,60)内的概率.
【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率;频率分布直方图.
【分析】(1)根据概率之和是1,求出x的值即可;
(2)分别求出甲、乙两部门服务情况的满意度,比较即可;
(3)求出随机抽取两个样本数据的所有基本事件,再求出至少有1个样本数据罗在[50,60)内的基本事件,求出满足条件的概率即可.
【解答】解:(1)由题意得:可知10x+0.012×10+0.056×10+0.018×10+0.010×10=1,
解得:x=0.004;
(2)甲部门服务情况的满意度为:
0.056×10+0.018×10+0.010×10=0.84,
乙部门服务情况的满意度为:1﹣=0.88,
∴乙部门服务情况的满意度较高;
(3)由题意,设乙部门得分为[50,60),[60,70)的6个样本数据从小到大依次为:
A1,A2,B1,B2,B3,B4,
则随机抽取两个样本数据的所有基本事件有:
{A1,A2},{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A1,B4},
{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A2,B4},{B1,B2},
{B1,B3},{B1,B4},{B2,B3},{B2,B4},{B3,B4},
共15个;
其中“至少有1个样本数据落在[50,60)内”包含:
{A1,A2},{A1,B1},{A1,B2},{A1,B3},{A1,B4},
{A2,B1},{A2,B2},{A2,B3},{A2,B4}共9个基本事件,
∴至少有1个样本数据罗在[50,60)内的概率为p==.
【点评】本题考查了频率分别直方图,考查求概率问题,是一道中档题.
19.(12分)(2017•烟台一模)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,点
是曲线f (x )=x 2+2x 上的点.数列{a n }是等比数列,且满足
b 1=a 1,b 2=a 4.
(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;
(2)记
,求数列{c n }的前n 项和T n .
【考点】数列的求和;数列递推式.
【分析】(1)由已知得到数列{a n }的前n 项和,再由n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1求得数列通项公式,验证首项后得答案;再由b 1=a 1,b 2=a 4求出数列{b n }的首项和公比,进一步得到数列{b n }的通项公式;
(2)把数列{a n }、{b n }的通项公式代入,利用数列的分组求和
求得数列{c n }的前n 项和T n .
【解答】解:(1)由已知,.
当n ≥2时,
=2n +1.
当n=1时,a 1=3适合上式. ∴a n =2n +1;
由于b 1=a 1=3,b 2=a 4=9, ∴等比数列{b n }的公比为3,
∴;
(2)
,
当n 为偶数时,T n =[(﹣3+5)+(﹣7+9)+…﹣(2n ﹣1)+(2n +1)]+(3+32+…+3n )
;
当n 为奇数时,n ﹣1为偶数,
.
综上所述,
【点评】本题考查数列递推式,考查了数列的分组求和,属中档题.
20.(13分)(2017•烟台一模)已知椭圆的右焦点F
与抛物线y2=4x的焦点重合,椭圆C上的点到F的最大距离为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过椭圆C右焦点F的直线l(与x轴不重合)与椭圆C交于A、B两点,求△OAB(O为坐标原点)面积S的最大值.
【考点】直线与椭圆的位置关系.
【分析】(1)由抛物线的焦点坐标,求得c,由a+c=3,则a=2,b2=a2﹣c2=3,即可求得椭圆的标准方程;
(2)设直线l的方程,代入椭圆方程,利用韦达定理,弦长公式及函数的单调性即可求得△OAB面积S的最大值.
【解答】解:(1)由抛物线线上,y2=4x焦点坐标为(1,0),则c=1,
由椭圆C上的点到F的最大距离为a+c=3,则a=2,
b2=a2﹣c2=3,
∴椭圆的标准方程为:;
(2)(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为:x=ky+1,
,消x,整理得:(3k2+4)y2+6ky﹣9=0,
∴y1+y2=﹣,y1y2=﹣,
=×1×|y1﹣y2|=.
∴S
△OAB
令k2+1=t(t≥1),
S△OAB===.
则f(t)=t+,(t≥1),f′(t)=1﹣=,
∴f(t)在[1,+∞)单调递增,当t=1时,f(t)取最小值,最小值为.
S△OAB=(t≥1),的最大值为,
的最大值为.
∴S
△OAB
【点评】本题主要考查抛物线的应用和抛物线定义,考查直线与椭圆的位置关系的综合应用,椭圆方程的求法,函数的单调性在最值中的应用,考查分析问题解决问题的能力以及计算能力,属于中档题.
21.(14分)(2017•烟台一模)已知函数f(x)=xlnx,g(x)=﹣x2+ax﹣2.(1)若曲线f(x)=xlnx在x=1处的切线与函数g(x)=﹣x2+ax﹣2也相切,求实数a的值;
(2)求函数f(x)在上的最小值;
(3)证明:对任意的x∈(0,+∞),都有成立.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(1)求出函数的导数,计算f(1),f′(1)的值,求出切线方程即可;(2)求出函数的导数,通过讨论t的范围求出函数的单调区间,从而求出f(x)的最小值即可;
(3)设m(x)=﹣,(x∈(0,+∞)),求出m(x)的导数,求出m(x)
的最大值,得到f(x)min≥﹣≥m(x)max恒成立,从而证明结论即可.
【解答】解:(1)f′(x)=lnx+x•=lnx+1,
x=1时,f′(1)=1,f(1)=0,
故f(x)在x=1处的切线方程是:y=x﹣1,
联立,
消去y得:x2+(1﹣a)x+1=0,
由题意得:△=(1﹣a)2﹣4=0,
解得:a=3或﹣1;
(2)由(1)得:f′(x)=lnx+1,
x∈(0,)时,f′(x)<0,f(x)递减,
x∈(,+∞)时,f′(x)>0,f(x)递增,
①0<t<t+≤,即0<t≤﹣时,
f(x)min=f(t+)=(t+)ln(t+),
②0<t<<t+,即﹣<t<时,
f(x)min=f()=﹣;
③≤t<t+,即t≥时,f(x)在[t,t+]递增,
f(x)min=f(t)=tlnt;
综上,f(x)min=;
(3)证明:设m(x)=﹣,(x∈(0,+∞)),则m′(x)=,x∈(0,1)时,m′(x)>0,m(x)递增,
x∈(1,+∞)时,m′(x)<0,m(x)递减,
可得m(x)max=m(1)=﹣,当且仅当x=1时取到,
由(2)得f(x)=xlnx,(x∈(0,+∞))的最小值是﹣,
当且仅当x=时取到,
因此x∈(0,+∞)时,f(x)min≥﹣≥m(x)max恒成立,
又两次最值不能同时取到,
故对任意x∈(0,+∞),都有成立.
【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想、转化思想,是一道综合题.。