曾都一中、枣阳一中、襄州一中、宜城一中四校联考高三(上))期中数学试卷(理科)(解析版2)

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2016-2017学年湖北省襄阳市曾都一中、枣阳一中、襄州一中、宜城一中四校联考高三(上))期中数学试卷(理科)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.请把答案填在答题卷上)
1.(5分)设A={x|x2﹣4x+3≤0},B={x|2x﹣3<0},则图中阴影部分表示的集合为()
A.(﹣3,﹣) B.(﹣3,)C.[1,)D.(,3)
2.(5分)已知1<x<10,a=lgx2,b=lg(lgx),c=(lgx)2,那么有()
A.c>a>b B.c>b>a C.a>c>b D.a>b>c
3.(5分)平面向量,满足•(+)=3,||=2,||=1,则向量与夹角的余弦值为()A.B.﹣C.﹣D.
4.(5分)角α的终边在第一象限,则+的取值集合为()
A.{﹣2,2} B.{0,2}C.{2}D.{0,﹣2,2}
5.(5分)设函数f(x)=ln(2+x)+ln(2﹣x),则f(x)是()
A.奇函数,且在(0,2)上是增函数B.奇函数,且在(0,2)上是减函数
C.偶函数,且在(0,2)上是增函数D.偶函数,且在(0,2)上是减函数
6.(5分)先将函数y=2sinx的图象纵坐标不变,横坐标压缩为原来一半,再将得到的图象向左平移个单位,则所得图象的对称轴可以为()
A.x=B.x=C.x=﹣D.x=
7.(5分)下列命题的叙述:
①若p:∀x>0,x2﹣x+1>0,则¬p:∃x0≤0,x02﹣x0+1≤0;
②三角形三边的比是3:5:7,则最大内角为π;
③若•=•,则=;
④ac2<bc2是a<b的充分不必要条件,
其中真命题的个数为()
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(5分)已知函数f(x)=x﹣ln|x|,则f(x)的图象大致为()
A.B.C.D.
9.(5分)θ为锐角,sin(θ﹣)=,则tanθ+=()
A.B.C.D.
10.(5分)已知函数f(x)时的定义域为R.当x<0时,f(x)=x5﹣1;当﹣1≤x≤1时,f(﹣x)=﹣f (x);当x>0时,f(x+1)=f(x),则f(2016)═()
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.2
11.(5分)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边,若a=,A=,则b+c的最大值为
()
A.4 B.3C.2D.2
12.(5分)奇函数f(x)定义域为(﹣π,0)∪(0,π),其导函数是f′(x).当0<x<π时,有f′(x)sinx﹣f(x)cosx<0,则关于x的不等式f(x)<f()sinx的解集为()
A.(,π)B.(﹣π,﹣)∪(,π)C.(﹣,0)∪(0,)D.(﹣,0)∪(,π)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在答题卷上)
13.(5分)已知=(3,﹣4),=(2,t),向量在方向上的投影为﹣3,则t=.
14.(5分)已知函数f(x)=,且f(a)=﹣3,则f(6﹣a)=.
15.(5分)若点P是曲线y=x2﹣lnx上任意一点,则点P到直线y=x﹣4的最小距离为.
16.(5分)若函数f(x)=x3+ax2+bx+c有极值点x1,x2(x1>x2),f(x1)=x1,则关于x的方程[f(x)]2+2af (x)+b=0的不同实数根的个数是.
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)设p:实数x满足:x2﹣4ax+3a2<0(a>0),q:实数x满足:x=()m﹣1,m∈(1,2).(Ⅰ)若a=,且p∧q为真,求实数x的取值范围;
(Ⅱ)q是p的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
18.(12分)已知向量=(cos﹣1),=(sin,cos2),函数f(x)=•+1.
(Ⅰ)若x∈[,π],求f(x)的最小值及对应的x的值;
(Ⅱ)若x∈[0,],f(x)=,求sinx的值.
19.(12分)已知f(x)=是奇函数.
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)关于x的不等式2m﹣1>f(x)有解,求m的取值范围.
20.(12分)高速公路为人民出行带来极大便利,但由于高速上车速快,一旦出事故往往导致生命或财产的重大损失,我国高速公路最高限速120km/h,最低限速60km/h.
(Ⅰ)当驾驶员以120 千米/小时速度驾车行驶,驾驶员发现前方有事故,以原车速行驶大约需要0.9秒后才能做出紧急刹车,做出紧急刹车后,车速依v(t)=﹣t(t:秒,v(t):米/秒)规律变化直到
完全停止,求驾驶员从发现前方事故到车辆完全停止时,车辆行驶的距离;(取ln5=1.6)
(Ⅱ)国庆期间,高速免小车通行费,某人从襄阳到曾都自驾游,只需承担油费.已知每小时油费v(元)与车速有关,w=+40(v:km/h),高速路段必须按国家规定限速内行驶,假定高速上为匀速行驶,高速上共行驶了S千米,当高速上行驶的这S千米油费最少时,求速度v应为多少km/h?
21.(12分)△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,A=,sinB=,D为BC边中点,AD=1.(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求△ABC的面积.
22.(12分)已知函数f(x)=(x﹣1)e x﹣ax2(a∈R).
(Ⅰ)当a≤1时,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当x∈(0,+∞)时,y=f′(x)的图象恒在y=ax3+x﹣(a﹣1)x的图象上方,求a的取值范围.
2016-2017学年湖北省襄阳市曾都一中、枣阳一中、襄州一中、宜城一中四校联考高三(上))期中数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.请把答案填在答题卷上)
1.(5分)(2016秋•宜城市期中)设A={x|x2﹣4x+3≤0},B={x|2x﹣3<0},则图中阴影部分表示的集合为()
A.(﹣3,﹣) B.(﹣3,)C.[1,)D.(,3)
【分析】阴影部分表示的集合为A∩B,解出A,B,再求交集.
【解答】解:因为A={x|x2﹣4x+3≤0}={x|1≤x≤3}=[1,3],B={x|2x﹣3<0}=(﹣∞,)
Venn图表示的是A∩B,所以A∩B=[1,),
故选:C.
【点评】本题主要考查集合的基本运算,根据图象确定集合关系是解决本题的关键,比较基础.
2.(5分)(2016秋•宜城市期中)已知1<x<10,a=lgx2,b=lg(lgx),c=(lgx)2,那么有()A.c>a>b B.c>b>a C.a>c>b D.a>b>c
【分析】运用对数函数的单调性,以及作差法,即可判断大小.
【解答】解:1<x<10,a=lgx2,b=lg(lgx),c=(lgx)2,
可得a﹣c=lgx2﹣(lgx)2=lgx(2﹣lgx),
由1<x<10,可得0<lgx<1,
1<2﹣lgx<2,可得a﹣c>0,即a>c>0;
又b=lg(lgx)<0,
则a>c>b.
故选:C.
【点评】本题考查对数值的大小比较,注意运用对数函数的性质,主要是单调性的运用,考查运算能力,属于基础题.
3.(5分)(2016秋•宜城市期中)平面向量,满足•(+)=3,||=2,||=1,则向量与夹角的余弦值为()
A.B.﹣C.﹣D.
【分析】直接展开•(+)=3,代入||=2,||=1可得向量与夹角的余弦值.
【解答】解:由||=2,||=1,且•(+)=3,得:
,即,
∴4+2cos<>=3,得cos<>=.
故选:B.
【点评】本题考查平面向量的数量积运算,考查了由数量积求向量的夹角,是基础题.
4.(5分)(2016秋•宜城市期中)角α的终边在第一象限,则+的取值集合为()
A.{﹣2,2} B.{0,2}C.{2}D.{0,﹣2,2}
【分析】判断角所在的象限,然后去掉绝对值求解即可.
【解答】解:角α的终边在第一象限,则∈(k),k∈Z,
在第一象限时,+=2,
当在第三象限时,则+=﹣2.
则+的取值集合为:{2,﹣2}.
故选:A.
【点评】本题考查三角函数化简求值,注意交所在象限,考查计算能力.
5.(5分)(2016秋•宜城市期中)设函数f(x)=ln(2+x)+ln(2﹣x),则f(x)是()
A.奇函数,且在(0,2)上是增函数B.奇函数,且在(0,2)上是减函数
C.偶函数,且在(0,2)上是增函数D.偶函数,且在(0,2)上是减函数
【分析】判断函数的奇偶性,利用复合函数的单调性判断即可.
【解答】解:函数f(x)=ln(2+x)+ln(2﹣x),的定义域为:(﹣2,2),
f(﹣x)=ln(2﹣x)+ln(2+x)=f(x),
函数是偶函数;
函数f(x)=ln(2+x)+ln(2﹣x)=ln(4﹣x2),在(0,2)上y=4﹣x2是减函数,y=lnx是增函数,
由复合函数的单调性可知函数f(x)=ln(2+x)+ln(2﹣x)在(0,2)上是减函数,
故选:D.
【点评】本题考查复合函数的单调性以及函数的奇偶性的判断,考查转化思想以及计算能力.
6.(5分)(2016秋•宜城市期中)先将函数y=2sinx的图象纵坐标不变,横坐标压缩为原来一半,再将得到的图象向左平移个单位,则所得图象的对称轴可以为()
A.x=B.x=C.x=﹣D.x=
【分析】先根据横坐标变为原来的倍时w变为原来2倍进行变换,然后根据左加右减的原则进行左右平
移,根据上加下减的原则进行上下平移得到平移后的函数解析式,进而根据正弦函数的对称性即可得解.【解答】解:将函数y=2sinx 纵坐标不变,横坐标压缩为原来一半,所得函数解析式为:y=2sin2x,
再将得到的图象向左平移个单位,所得函数解析式为:y=2sin2(x+)=2sin(2x+),
令2x+=kπ+,k∈Z,可得:x=+,k∈Z,
当k=0时,可得所得图象的对称轴可以为.
故选:D.
【点评】本题主要考查三角函数的平移变换和正弦函数的图象和性质的应用,图象平移的原则是平移时左
加右减上加下减,变换时横坐标变为原来的a倍时w变化为原来的倍,本题属于基础题.
7.(5分)(2016秋•宜城市期中)下列命题的叙述:
①若p:∀x>0,x2﹣x+1>0,则¬p:∃x0≤0,x02﹣x0+1≤0;
②三角形三边的比是3:5:7,则最大内角为π;
③若•=•,则=;
④ac2<bc2是a<b的充分不必要条件,
其中真命题的个数为()
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据命题的否定的定义可知①错误;首先根据三角形大边对大角的性质,确定长度为7的边所对
的角最大,再使用余弦定理求出该角即可判断②正确;将原式移项变形得到,根据向量数
量积的定义可知此时有三种可能,故③错误;若ac2<bc2,则a<b,但反之不成立,故④正确.
【解答】解:对于①:根据命题的否定的定义可知,¬p:∃x0≤0,x02﹣x0+1≤0,故①错误;
对于②:根据三角形大边对大角的性质,7所对的角最大,再由余弦定理,得cosα=,故,即最大内角为π,故②正确;
对于③:若,则,此时,,或,有三种可能,
故③错误;
对于④:若ac2<bc2,则a<b,故ac2<bc2是a<b的充分条件;当a=﹣2,b=3,c=0时,a<b,但ac2
<bc2不成立.所以ac2<bc2是a<b的充分不必要条件,故④正确;
综上可知,真命题的个数为2个,
故选:B.
【点评】本题考查了命题的否定,余弦定理,向量的数量积以及不等式的基本性质,属于知识的简单综合应用.
8.(5分)(2016秋•宜城市期中)已知函数f(x)=x﹣ln|x|,则f(x)的图象大致为()
A.B.C.D.
【分析】去绝对值,化为分段函数,根据导数和函数单调性关系即可求出.
【解答】解:当x>0时,f(x)=x﹣lnx,
∴f′(x)=1﹣=,
当0<x<1时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
当x>1时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,
当x<0时,f(x)=x﹣ln(﹣x),
∴f′(x)=1﹣>0恒成立,
∴f(x)在(﹣∞,0)上单调递增,
故选:A.
【点评】本题考查了导数和函数单调性关系,需要分类讨论,属于中档题.
9.(5分)(2016秋•宜城市期中)θ为锐角,sin(θ﹣)=,则tanθ+=()A.B.C.D.
【分析】由已知利用两角差的正弦函数公式化简可得sinθ﹣cosθ=,平方后整理可求sinθcosθ,利用同角三角函数基本关系式化简所求即可计算得解.
【解答】解:∵θ为锐角,sin(θ﹣)=,
∴sinθ﹣cosθ=,可得:sinθ﹣cosθ=,
∴两边平方可得:1﹣2sinθcosθ=,可得:sinθcosθ=,
∴tanθ+===.
故选:A.
【点评】本题主要考查了两角差的正弦函数公式,同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.
10.(5分)(2016秋•宜城市期中)已知函数f(x)时的定义域为R.当x<0时,f(x)=x5﹣1;当﹣1
≤x≤1时,f(﹣x)=﹣f(x);当x>0时,f(x+1)=f(x),则f(2016)═()
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.2
【分析】当x>0时,f(x+1)=f(x),求得函数的周期为1,再利用当﹣1≤x≤1时,f(﹣x)=﹣f(x),得到f(1)=﹣f(﹣1),当x<0时,f(x)=x5﹣1,得到f(﹣1)=﹣2,化简求解即可得出结论.
【解答】解:∵当x>0时,f(x+1)=f(x),∴当x>0时,f(x)的周期为1.
∴f(2016)=f(1),
∵当﹣1≤x≤1时,f(﹣x)=﹣f(x),
∴f(1)=﹣f(﹣1),
∵当x<0时,f(x)=x5﹣1,
∴f(﹣1)=﹣2,
∴f(1)=﹣f(﹣1)=2,
∴f(6)=2.
故选:D.
【点评】本题考查分段函数的应用,函数值的计算,考查函数的周期性,考查学生的计算能力,属于中档题.
11.(5分)(2016秋•宜城市期中)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边,若a=,A=,
则b+c的最大值为()
A.4 B.3C.2D.2
【分析】由正弦定理可得:===2,于是
b+c=2sinB+2sinC=2sinB+2sin=2sin,再利用三角函数的单调性与值域即可得出.【解答】解:由正弦定理可得:===2,
∴b+c=2sinB+2sinC=2sinB+2sin
=2sinB+2cosB+=3sinB+cosB
=2sin≤2,当且仅当B=时取等号.
∴b+c的最大值为2.
故选:C.
【点评】本题考查了正弦定理、和差公式、三角函数的单调性与值域,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
12.(5分)(2016秋•宜城市期中)奇函数f(x)定义域为(﹣π,0)∪(0,π),其导函数是f′(x).当0<x<π时,有f′(x)sinx﹣f(x)cosx<0,则关于x的不等式f(x)<f()sinx的解集为()A.(,π)B.(﹣π,﹣)∪(,π)C.(﹣,0)∪(0,)D.(﹣,0)∪(,π)
【分析】设g(x)=,利用导数判断出g(x)单调性,根据函数的单调性求出不等式的解集
【解答】解:设g(x)=,
∴g′(x)=,
∵f(x)是定义在(﹣π,0)∪(0,π)上的奇函数,
故g(﹣x)===g(x)
∴g(x)是定义在(﹣π,0)∪(0,π)上的偶函数.
∵当0<x<π时,f′(x)sinx﹣f(x)cosx<0
∴g'(x)<0,
∴g(x)在(0,π)上单调递减,
∴g(x)在(﹣π,0)上单调递增.
∵f()=0,
∴g()==0,
∵f(x)<f()sinx,即g()>g(x);
①当sinx>0时,即x∈(0,π),所以x∈(,π);
②当sinx<0时,即x∈(﹣π,0)时,g()=g(﹣)<g(x);
所以x∈(﹣,0);
即不等式f(x)<f()sinx的解集为解集为(﹣,0)∪(,π),
故选:D
【点评】求抽象不等式的解集,一般能够利用已知条件判断出函数的单调性,再根据函数的单调性将抽象不等式转化为具体函的不等式解之
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在答题卷上)
13.(5分)(2016秋•宜城市期中)已知=(3,﹣4),=(2,t),向量在方向上的投影为﹣3,则t=

【分析】直接由向量在向量方向上投影的概念列式求得t值.
【解答】解:∵=(3,﹣4),=(2,t),且向量在方向上的投影为﹣3,
∴||cos<>=,
解得:t=.
故答案为:.
【点评】本题考查平面向量的数量积运算,考查了向量在向量方向上的投影的概念,是中档题.
14.(5分)(2016秋•宜城市期中)已知函数f(x)=,且f(a)=﹣3,则f(6﹣
a)=.
【分析】利用分段函数求出a的值,然后求解函数值即可.
【解答】解:函数f(x)=,且f(a)=﹣3,
可知a>1,﹣log2(a+1)=﹣3,解得a=7,
f(6﹣a)=f(﹣1)=2﹣1﹣2=﹣.
故答案为:.
【点评】本题考查分段函数的应用,函数的零点以及方程根的关系,考查计算能力.
15.(5分)(2015•金凤区校级一模)若点P是曲线y=x2﹣lnx上任意一点,则点P到直线y=x﹣4的最小距离为2.
【分析】由题意知,当曲线上过点P的切线和直线y=x﹣4平行时,点P到直线y=x﹣4的距离最小.求出曲线对应的函数的导数,令导数值等于1,可得切点的坐标,此切点到直线y=x﹣4的距离即为所求.【解答】解:点P是曲线y=x2﹣lnx上任意一点,
当过点P的切线和直线y=x﹣4平行时,
点P到直线y=x﹣4的距离最小.
直线y=x﹣4的斜率等于1,
y=x2﹣lnx的导数y′=2x﹣
令y′=1,解得x=1,或x=﹣(舍去),
故曲线y=x2﹣lnx上和直线y=x﹣4平行的切线经过的切点坐标(1,1),
点(1,1)到直线y=x﹣4的距离d=,
故点P到直线y=x﹣4的最小距离为d==2,
故答案为:2.
【点评】本题考查导数的运用:求切线的斜率,同时考查点到直线的距离公式的应用,求出函数的导数及运用两直线平行的条件是解题的关键,体现了转化的数学思想.
16.(5分)(2016秋•宜城市期中)若函数f(x)=x3+ax2+bx+c有极值点x1,x2(x1>x2),f(x1)=x1,
则关于x的方程[f(x)]2+2af(x)+b=0的不同实数根的个数是3.
【分析】首先对f(x)求导,则关于x的方程[f(x)]2+2af(x)+b=0,则有f(x)=x1或f(x)=x2;再利用方程的根与图形交点的关系来判断交点个数.
【解答】解:对f(x)求导得:f'(x)=x2+2ax+b;
f(x)有极值点x1,x2对应于f'(x)=0的两个零点;
关于x的方程[f(x)]2+2af(x)+b=0,则有f(x)=x1或f(x)=x2;
由图形知y=x1与f(x)有2个交点;
∵x1>x2,故y=x2与f(x)有1个交点;
故答案为:3
【点评】本题主要考查了方程与函数的转化关系与根个数问题,以及数学结合思想的应用,属中等偏上题.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)(2016秋•宜城市期中)设p:实数x满足:x2﹣4ax+3a2<0(a>0),q:实数x满足:x=()m﹣1,m∈(1,2).
(Ⅰ)若a=,且p∧q为真,求实数x的取值范围;
(Ⅱ)q是p的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【分析】(Ⅰ)将a=代入求出p为真时,x的范围,由指数函数的图象和性质,求出q为真时,x的范围,再由p∧q为真,求出两个范围的交集,可得实数x的取值范围;
(Ⅱ)p是q的必要不充分条件,即,解得实数a的取值范围.
【解答】解:(I)p:a<x<3a(a>0),
时,…(1分)…(2分)
∵p∧q为真
∴p真且q真…(3分)
∴,得,
即实数x的取值范围为…(5分)
(II)q是p的充分不必要条件,记,B={x|a<x<3a,a>0}
则A是B的真子集…(7分)
∴或…(9分)
得,即a的取值范围为…(10分)
【点评】本题以命题的真假判断与应用为载体,考查了复合命题,二次不等式的解法,指数函数的图象和性质,难度中档.
18.(12分)(2016秋•宜城市期中)已知向量=(cos﹣1),=(sin,cos2),函数f(x)=•+1.(Ⅰ)若x∈[,π],求f(x)的最小值及对应的x的值;
(Ⅱ)若x∈[0,],f(x)=,求sinx的值.
【分析】(I)利用两个向量的数量积公式,三角恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数的定义域和值域求得f(x)的最小值及对应的x的值.
(II)由条件求得sin(x﹣),再利用同角三角函数的基本关求得cos(x﹣)的值,利用两角和的正
弦公式求得sinx=sin[(x﹣)+]的值.
【解答】解:(I)由题意f(x)=•+1=sin•cos﹣cos2+1
==,
∵,∴,∴,
即x=π时,f(x)min=1.
(II),即,得.
∵,∴,∴,

=.
【点评】本题主要考查两个向量的数量积公式,三角恒等变换,正弦函数的定义域和值域,同角三角函数的基本关系,属于中档题.
19.(12分)(2016秋•宜城市期中)已知f(x)=是奇函数.
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)关于x的不等式2m﹣1>f(x)有解,求m的取值范围.
【分析】(I)利用函数是奇函数,得到f(x)+f(﹣x)=0恒成立,推出a=0,b=0,化简函数的解析式,求出函数的导数,由f'(x)>0,由f'(x)<0,求解函数的单调区间.
(II)利用2m﹣1>f(x)有解,推出2m﹣1>f(x)min即可,利用函数的单调性求解函数的最值,求解即可.
【解答】解:(I)∵是奇函数,∴f(x)+f(﹣x)=0恒成立…(1分)
∴(a+b)x2+a=0恒成立,∴a=0,b=0…(3分)
∴,…(4分)
由f'(x)>0,得﹣1<x<1;由f'(x)<0,得x>1或x<﹣1 …(5分)
故函数f(x)的增区间为(﹣1,1),f(x)的减区间为(﹣∞,﹣1)和(1,+∞)…(6分).
(II)∵2m﹣1>f(x)有解,∴2m﹣1>f(x)min即可…(7分)
当x>0时,f(x)>0;当x=0时,f(0)=0;当x<0时,f(x)<0…(8分)
由(I)知f(x)在(﹣∞,﹣1)上为减函数,在(﹣1,0)上为增函数
∴f(x)min=f(﹣1)=﹣1…(10分)
∴2m﹣1>﹣1,∴m>0 …(12分)
【点评】本题考查函数的导数的综合应用,函数的最值的求法,考查转化思想以及计算能力.
20.(12分)(2016秋•宜城市期中)高速公路为人民出行带来极大便利,但由于高速上车速快,一旦出事故往往导致生命或财产的重大损失,我国高速公路最高限速120km/h,最低限速60km/h.
(Ⅰ)当驾驶员以120 千米/小时速度驾车行驶,驾驶员发现前方有事故,以原车速行驶大约需要0.9秒后才能做出紧急刹车,做出紧急刹车后,车速依v(t)=﹣t(t:秒,v(t):米/秒)规律变化直到
完全停止,求驾驶员从发现前方事故到车辆完全停止时,车辆行驶的距离;(取ln5=1.6)
(Ⅱ)国庆期间,高速免小车通行费,某人从襄阳到曾都自驾游,只需承担油费.已知每小时油费v(元)与车速有关,w=+40(v:km/h),高速路段必须按国家规定限速内行驶,假定高速上为匀速行驶,高速上共行驶了S千米,当高速上行驶的这S千米油费最少时,求速度v应为多少km/h?
【分析】(I)令,解得t=4秒或t=﹣5秒(舍),利用积分求出从发现前方事故到车辆完全停止行驶距离;
(II)设高速上油费总额为y,速度v满足60≤v≤120,则==,即可得出结论.
【解答】解:(I)令,解得t=4秒或t=﹣5秒(舍)…(2分)
从发现前方事故到车辆完全停止行驶距离为s=+…(4分)
=30+=30+=70(米)…(6分)
(II)设高速上油费总额为y,速度v满足60≤v≤120,则…(7分)
==…(9分)
当且仅当,v=100时取等号…(10分)
由v=100∈[60,120],即v=100km/h时,高速上油费最少…(12分)
【点评】本题考查利用数学知识解决实际问题,考查积分知识的运用,考查基本不等式,属于中档题.
21.(12分)(2016秋•宜城市期中)△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,A=,sinB=,D为BC边中点,AD=1.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求△ABC的面积.
【分析】(I)由题意可直接求出cosB,sinA,cosA值,sinC=sin(A+B)求出sinC值,利用正弦定理
即可;
(II)因为D为BC中点,所以有,结合余弦定理可求出三角形的面积.
【解答】解:(I)在△ABC中∵,;
∴;

∴.
(II)∵D为BC中点,∴;
即;
化简:①;
由(I)知②,联立①②解得b=2,;
∴.
【点评】本题主要考查了三角恒等变换,正弦定理、余弦定理以及向量等相关知识点,属中等题.22.(12分)(2016秋•宜城市期中)已知函数f(x)=(x﹣1)e x﹣ax2(a∈R).
(Ⅰ)当a≤1时,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当x∈(0,+∞)时,y=f′(x)的图象恒在y=ax3+x﹣(a﹣1)x的图象上方,求a的取值范围.【分析】(1)首先求出f(x)的导函数,分类讨论a的大小来判断函数的单调性;
(2)利用转化思想:当x∈(0,+∞)时,y=f'(x)的图象恒在y=ax3+x2﹣(a﹣1)x的图象上方,即xe x ﹣ax>ax3+x2﹣(a﹣1)x对x∈(0,+∞)恒成立;即e x﹣ax2﹣x﹣1>0对x∈(0,+∞)恒成立;
【解答】解:(I)f'(x)=xe x﹣ax=x(e x﹣a)
当a≤0时,e x﹣a>0,∴x∈(﹣∞,0)时,f'(x)<0,f(x)单调递减;x∈(0,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;
当0<a≤1时,令f'(x)=0得x=0或x=lna.
(i)当0<a<1时,lna<0,故:x∈(﹣∞,lna)时,f'(x)>0,f(x)单调递增,x∈(lna,0)时,f'(x)<0,f(x)单调递减,x∈(0,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;
(ii)当a=1时,lna=0,f'(x)=xe x﹣ax=x(e x﹣1)≥0恒成立,f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增,无减区间;
综上,当a≤0时,f(x)的单调增区间是(0,+∞),单调减区间是(﹣∞,0);
当0<a<1时,f(x)的单调增区间是(﹣∞,lna)和(0,+∞),单调减区间是(lna,0);
当a=1时,f(x)的单调增区间是(﹣∞,+∞),无减区间.
(II)由(I)知f'(x)=xe x﹣ax
当x∈(0,+∞)时,y=f'(x)的图象恒在y=ax3+x2﹣(a﹣1)x的图象上方;
即xe x﹣ax>ax3+x2﹣(a﹣1)x对x∈(0,+∞)恒成立;
即e x﹣ax2﹣x﹣1>0对x∈(0,+∞)恒成立;
记g(x)=e x﹣ax2﹣x﹣1(x>0),
∴g'(x)=e x﹣2ax﹣1=h(x);∴h'(x)=e x﹣2a;
(i)当时,h'(x)=e x﹣2a>0恒成立,g'(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴g'(x)>g'(0)=0;
∴g(x)在(0,+∞)上单调递增;
∴g(x)>g(0)=0,符合题意;
(ii)当时,令h'(x)=0得x=ln(2a);
∴x∈(0,ln(2a))时,h'(x)<0,
∴g'(x)在(0,ln(2a))上单调递减;
∴x∈(0,ln(2a))时,g'(x)<g'(0)=0;
∴g(x)在(0,ln(2a))上单调递减,
∴x∈(0,ln(2a))时,g(x)<g(0)=0,不符合题意;
综上可得a的取值范围是.
【点评】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,以及转化思想与分类讨论思想,属中等偏上题型.。

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