高三数学10月第二次调研考试试题 理含解析 试题
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卜人入州八九几市潮王学校第HY 学2021届高三数学10月第二次调研考试试题理〔含解
析〕
一、选择题:〔在每一小题给出的四个选项里面,只有一个是符合题目要求的〕
(
){
}
{}21
,ln 1,2x U R A x y x B y y -===-==,那么()U
A C
B ⋂=〔〕
A.
()1,0-
B.)
1,0⎡⎣
C.
()0,1
D.
(]1,0-
【答案】D 【解析】 【分析】
根据题意,分别化简集合,A B ,再根据交集与补集的运算,即可得出结果.
【详解】因为(
){
}{}2
ln 111A x y x x x ==-=-<<,{}{}1
20x B y y y y -===>,
所以{}0U C B y y =≤,
因此
()(]1,0⋂=-U A C B .
应选D
【点睛】此题主要考察集合交集与补集的运算,熟记概念即可,属于根底题型.
z 满足(1)2i z i +=-,那么在复平面内,z 的一共轭复数的虚部为〔〕
A.
3
2
B.
32
i C.32
-
D.32
i -
【答案】A 【解析】 【分析】
先由题意求出复数z ,再求出其一共轭复数,即可求出结果.
【详解】因为(1)2i z i +=-,所以2(2)(1)1313
1(1)(1)222
----=
===-++-i i i i z i i i i ,
因此1322
z i =
+,即z 的一共轭复数的虚部为32.
应选A
【点睛】此题主要考察复数的运算,以及复数的概念,熟记除法运算法那么与复数的概念即可,属于常考题型.
,a b 满足()5,1,3,5a b a b ==⋅=,那么a b +在a 方向上的投影为〔〕
B. C. D.【答案】B 【解析】 【分析】
根据向量数量积的几何意义得到:a b +在a 方向上的投影为cos ,++a b a b a
,结合题中数据,直
接计算,即可得出结果. 【详解】因为
()5,1,3,5a b a b ==⋅=,所以10=b
所以a b +在a 方向上的投影为 应选B
【点睛】此题主要考察向量的投影,熟记向量数量积的几何意义即可,属于常考题型.
2x y e x ax =+-在区间(0,1)内存在垂直于y 轴的切线,那么a 的取值范围为〔〕
A.(0,1)e +
B.(1,1)e +
C.(0,2)e +
D.(1,2)e +
【答案】D 【解析】 【分析】 依题意,可得'20x y e x a =+-=,即2x a e x =+在区间(0,1)内有解,设()2x g x e x =+,利用
函数()g
x 的单调性,求得最值,即可求解。
【详解】依题意,可得'20x y e x a =+-=,即2x a e x =+在区间(0,1)内有解.
设()
2x g x e x =+,由题意函数()g x 为增函数,且(0)1,(1)2g g e ==+
所以(1,2)a e ∈+,应选D 。
【点睛】此题考察导数在函数中的应用,其中解答中转化为2x a
e x =+在区间(0,1)内有解,令
()2x g x e x =+,利用函数()g x 的单调性求解是解答的关键,着重考察函数与方程及化归与转化的数学
思想.
5.中国历法推测遵循以测为辅、以算为主的原那么.例如周髀算经和易经里对二十四节气的晷影长的记录中,冬至和夏至的晷影长是实测得到的,其他节气的晷影长那么是按照等差数列的规律计算出来的.下表为
周髀算经对二十四节气晷影长的记录,其中4115.1
6
寸表示115寸4
16分〔1寸=10分〕
易经中记录的冬至晷影长为130.0寸,夏至晷影长为1寸,那么易经中所记录的惊蛰的晷影长应为〔〕 【答案】C 【解析】 【分析】
由题意可得,节气的晷影长成等差数列,根据题中数据得到第1项与第13项,求出公差,进而可求出结果. 【详解】因为节气的晷影长那么是按照等差数列的规律计算出来的, 由题意可得1
130=a ,1314.8=a ,所以等差数列的公差为14.8130
9.612
-=
=-d
惊蛰对应等差数列的第6项, 所以6151309.6582=+=-⨯=a a d .
应选C
【点睛】此题主要考察等差数列的应用,熟记等差数列的通项公式即可,属于常考题型.
ABCD 的边长为4,E 为BC 边的中点,F 为CD 边上一点,假设
2
AF AE AE
⋅=,那么
AF
=〔〕
A.5
B.3
C.
3
2
D.
52
【答案】A 【解析】
【分析】
先由题意,以
A 点为坐标原点,分别以A
B AD 、所在直线方向为x 轴、y 轴建立平面直角坐标系,得到
A B C D E 、、、、各点坐标,再设F 点坐标,根据题意求出F 点坐标,即可得出结果.
【详解】因为四边形
ABCD 为正方形,以A 点为坐标原点,分别以AB AD 、所在直线方向为x 轴、y
轴建立如下列图的平面直角坐标系, 因为正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 边的中点,
所以
(0,0)(4,0)(4,4)(0,4)(4,2)A B C D E 、、、、,
又F 为CD 边上一点,所以设(,4)(04)F a a ≤≤, 那么(4,2)AE =,(,4)AF a =,
又
2
AF AE AE ⋅=,所以4820a +=,解得3a =,
所以
25AF a ===.
应选A
【点睛】此题主要考察数量积求向量的模的问题,熟记坐标系的方法求解即可,属于常考题型.
()()()sin 0f x A x ωϕω=+>的局部图像如下列图,()f x 图象与y 轴交于M 点,与x 轴交于C
点,点N 在()f x 图象上,满足MC CN =,那么以下说法中正确的选项是〔〕
A.函数()f x 的最小正周期是2π
B.函数()f x 的图像关于712
x
π=
轴对称
C.函数()f x 在2,3
6ππ⎛⎫
-
- ⎪⎝⎭单调递减 D.函数()f x 的图像上所有的点横坐标扩大到原来的2倍〔纵坐标不变〕,再向右平移3
π
后关于y 轴对称 【答案】B 【解析】 【分析】
先根据图像与题中条件,先确定周期,以及A 的正负,求出ω,再求出ϕ,根据正弦函数的性质,即可得
出结果. 【详解】因为MC CN =,由题中图像可得:2366
ππ
ππ=++=T ,0A >,应选项A 错;
所以22T
π
ω
=
=,所以()()sin 2ϕ=+f x A x , 又
()sin 063ππϕ⎛⎫
-=-+= ⎪⎝⎭
f A ,由图像可得2()3πϕπ-+=∈k k Z ,
所以2()3π
ϕ
π=
+∈k k Z ,所以()sin 23π⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭f x A x ,
由2,3
2
π
π
π+
=
+∈x k k Z 得函数()f x 的对称轴为,12
2
k x k Z π
π
=
+
∈, 所以当1k =时,712
x π
=
,故B 正确;
由
3222,2
3
2
k x k k Z π
π
π
ππ+≤+
≤
+∈ 解得7,1212
ππππ+≤≤+∈k x k k Z ,
因此函数()f x 的单调递减区间为7,1212,ππππ⎡⎤
++∈⎢
⎥⎣⎦
k k k Z
,故C 错误;
函数()f x 的图像上所有的点横坐标扩大到原来的2倍〔纵坐标不变〕,可得
sin 3π⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭y A x ,再向右
平移
3
π
可得sin =y A x ,为奇函数,关于原点对称,故D 错误. 应选B
【点睛】此题主要考察由三角函数的局部图像求函数解析式,以及三角函数相关性质的判断,熟记三角函数的图像与性质即可,属于常考题型.
()312x x
f x x x e e =-+-
,其中e 是自然对数的底数,假设
()()2120f a f a -+≤,那么实数a
的取值范围是〔〕
A.31,
2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
B.3,12⎡⎤
-
⎢⎥⎣⎦
C.11,
2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
D.1,12⎡⎤
-
⎢⎥⎣⎦
【答案】C 【解析】 【分析】
先对根据函数奇偶性的概念,判断函数()f x 为奇函数;再由导数的方法断定函数单调性,进而可求出结果. 【详解】因为()312x x
f x x x e e =-+-
,
所以()312()-=-++
-=-x
x f x x x e f x e ,因此函数()f x 为奇函数; 又
()221
3230'=-++≥≥x x f x x e x e ,
所以函数()f x 单调递增; 因此不等式()()2120f a f a -+≤可化为()22(1)f a f a ≤-,
所以221a a ≤-,即2
210a a +-≤,解得112
a -≤
≤
. 应选C
【点睛】此题主要考察函数根本性质的应用,熟记函数单调性与奇偶性即可,属于常考题型. 9.ABC △中,内角
,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,假设
(cos cos )cos 1
22
a B
b A B a b +=+,且
20ABC
S
=,那么当ab 取到最小值时,a =〔〕
A. C.【答案】A 【解析】
(cos cos )cos 1
22
a B
b A B a b +=
+,即
2(cos cos )cos 2a B b A B a b
+=+,由正弦定理得
2(sin cos sin cos )cos 2sin sin A B B A B A B +=+,即2sin cos 2sin sin C B A B =+,由正
弦定理和余弦定理得
222
222a c b c a b
ac
+-⋅=+,那么
222a b c ab
+-=-,从而
222
1
cos 22a b c C ab +-==-
,故
2π3
C =
,由
20
ABC S
=得
1222
ab c ⋅=,故
12
c ab =
,那么
22221
4
a b a b ab +-+=,所以22
120
ab a b -≤,故
12ab ≥,当且仅当
a b ==.应选A.
,,a b c 满足4,2a b ==,a 与b 的夹角为60︒,假设()()
0c a c b -⋅-=,那么c
的最大值是〔〕
【答案】B 【解析】 【分析】
先由题意,建立平面直角坐标系,令OB
b =,OA a =,求出向量,a b
的坐标,再设(,)c x y =,根据
()()
0c a c b -⋅-=,得到2
2(2)
(3x y -+=,将求向量模的问题转化为求圆上点与定点的间
隔的问题,即可求出结果.
【详解】由题意,建立如下列图的平面直角坐标系,令OB b =,OA a =,
因为
4,2a b ==,a 与b 的夹角为60︒, 易得(2,23)a
=,(2,0)b =,
设(,)c x y =
,那么(2,c a x y -=--,(2,)c b x y -=-,
因为
()()0c a c b -⋅-=
,所以2
2(2)
0x y -+-=,
即22(2)(3x y -+-=,
因此2c x y =
+22(2)(3x y -+-=上的点到坐标原点的间隔,
因此max
(2c
=
应选B
【点睛】此题主要考察求向量的模,灵敏运用建系的方法求解即可,属于常考题型.
{}n a 满足33a =,4581a a a +=+,数列{}n b 满足11n n n n n b a a a a ++=-,记数列{}n b 的前n 项和
为n S ,假设对于任意的[]2,2a ∈-,*n N ∈,不等式223n S t at <+-恒成立,那么实数t 的取值范
围为〔〕 A.(][),22,-∞-+∞
B.(][),21,-∞-+∞
C.
(][),12,-∞-⋃+∞ D.
[]22-,
【答案】A 【解析】 【分析】
由等差数列通项公式可得
n a ,进而由递推关系可得11
1
n
b n n =
-
+,借助裂项相消法得到n S ,又1n S <,问题等价于对任意的[]*2,2,a n N ∈-∈,2240t at +-≥恒成立.
【详解】由题意得4
58181a a a a a +=+=+,那么11a =,等差数列{}n a 的公差31
12
a a d -=
=, ()11n a n n ∴=+-=.
由11n n n
n n b a a a a ++=-,
得111111
n n n b a a n n +=
-=-+,
那么不等式223n S t at <+-恒成立等价于21
1231
t at n -
<+-+恒成立, 而1
111
n -
<+, ∴问题等价于对任意的[]*2,2,a n N ∈-∈,2240t at +-≥恒成立。
设
()224f a t at =+-,[]2,2a ∈-,
那么()()2020
f f ⎧≥⎪⎨-≥⎪⎩,即222020t t t t ⎧+-≥⎨--≥⎩,
解得2t
≥或者2t ≤-.
应选:A.
【点睛】此题考察等差数列的通项公式,递推关系式,考察数列的求和方法:裂项相消求和,考察函数与方程的思想方法,以及运算才能,属于中档题.
()312ln ,042,0
x
x f x x
x x x +⎧>⎪
=⎨⎪--<⎩,假设方程()f x ax =有四个不等的实数根,那么实数a 的取值范围是() A.()1,1-
B.
()0,1
C.()1,+∞
D.1e e ⎛⎫
⎪⎝⎭
, 【答案】B 【解析】 【分析】
先将方程
()f x ax =有四个不等的实数根转化为()2
212ln ,024,0x
x x g x x x x +⎧>⎪⎪=⎨
⎪--<⎪⎩
的图像与直线y a =有4
个交点;用导数的方法判断函数()g
x 的单调性,作出函数()g x 图像,根据函数的图像,即可得出结果.
【详解】方程
()f x ax =有四个不等的实数根等价于()2
212ln ,024,0x
x x g x x x x +⎧>⎪⎪=⎨⎪--<⎪⎩
的图像与直线y a =有
4个交点; 〔1〕当0x
>时,()3
4ln x
g x x
-'=
,由()0g x '>得01x <<;由()0g x '<得1x >; 所以函数()g
x 在()0,1上单调递增,在(1,)+∞上单调递减;因此()max (1)1g x g ==;
〔2〕当0x <时,()322
22(1)
2x g x x x x
+'=+=, 由()0g x '
>得10x -<<;由()0g x '<得1x <-;
所以函数()g
x 在()1,0-上单调递增,在(,1)-∞-上单调递减;因此()min (1)1g x g =-=-;
由〔1〕〔2〕作出函数()g
x 的图像与直线y a =的图像如下:
由图像易得01a <<. 应选B
【点睛】此题主要考察由方程根的个数求参数的问题,灵敏运用数形结合的方法,熟记导数方法断定函数单调性即可,属于常考题型.
二、填空题:将答案写在答题卡上相应的位置
13.()f x 是定义在R 上的函数,且满足
1
(2)()
f x f x +=-
,当23x ≤≤时,()2x f x =,那么
12log 3f ⎛⎫
⎪⎝⎭
=_____ 【答案】
16
3
【解析】 【分析】
先由
1(2)()
f x f x +=-
,求出函数的周期,再由题中条件,即可求出结果.
【详解】因为
1(2)()
f x f x +=-
,
所以
1
(4)()(2)
f x f x f x +=-
=+,
因此,函数()f x 是周期为4的函数,
所以()()1222
2
16log 3log 34log 3log 3f f f f ⎛⎫⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪⎝⎭
⎝
⎭
, 又当23x ≤≤时,()2x
f x =,所以216lo
g 3
21616log 2
33f ⎛⎫== ⎪⎝
⎭ 故答案为
16
3
【点睛】此题主要考察函数奇偶性的应用,熟记函数奇偶性以及对数的运算法那么即可,属于常考题型. 14.一辆汽车在一条程度的公路上向正西行驶,到A 处时测得公路北侧一山顶D 在西偏北30︒的方向上,行驶300m 后到达B 处,测得此山顶在西偏北75︒的方向上,仰角为30︒,那么此山的高度CD =______m
【答案】【解析】 【分析】 先设山的高度CD x =
,根据题中条件求出BC =,再由正弦定理,即可求出结果.
【详解】设此山的高度CD x =
,
因为在B 处测得此山顶仰角为30︒,所以30CBD ∠=, 因此,在Rt CBD ∆中,tan30CD
BC
=
,故BC =, 又由题意可得30CAB ∠=,105CBA ∠=,所以45
ACB
∠=,300AB =,
由正弦定理可得:sin sin BC AB CAB ACB =∠∠300
sin30sin 45
x =
, 解得x =
故答案为【点睛】此题主要考察解三角形的应用,熟记正弦定理即可,属于常考题型.
ABC ∆中,E 为AC 上一点,且4AC AE =,P 为BE 上一点,且满足
()0,0AP mAB nAC m n =+>>,那么
11
m n
+最小值为_____. 【答案】9 【解析】 【分析】
先由题意得到4AP mAB nAE =+,根据三点一共线的充要条件,得到41m n +=,再由根本不等式即可求出结果. 【详解】因为
4AC AE =,所以4AP mAB nAC mAB nAE =+=+,
又B P E 、、三点一共线,所以41m n +=,
所以
11114(4)1459m n m n m n m n n m
⎛⎫+=++=+++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当
4m n n m =
即1
3m =,16
n =时,等号成立. 故答案为9
【点睛】此题主要考察利用根本不等式求和的最小值,熟记平面向量根本定理以及根本不等式即可,属于常考题型.
{}n a 满足:(
)
112n
n n n
a
a -+⋅=,设12....n n T a a a =⋅,假设2
202T λ
λ
->,那么λ的取值范围是________
【答案】(10,11)- 【解析】 【分析】
先由()112n
n n n a a -+⋅=,当n 为奇数时,推出34
3
2n n n n a a a +++==,得到211a a =,再由 ()20122123452021....()()....T a a a a a a a a a =⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅,化简不等式,求解,即可得出结果.
【详解】因为()112n
n n n a a -+⋅=,
当n 为奇数时,12n
n n a a +=,那么1
212
n n n a a +++⋅=,即12
122n n n n
a a a +++==,
所以32
32
22
n n n n n a a a ++++==,所以343
2n n n n a a a +++==, 即n 为奇数时,数列
{}n a 以4为周期,所以211a a =
又由题意可得2322a a ⋅=,4542a a ⋅=,6762a a ⋅=,…,2021202a a ⋅=, 所以()2
4
20
24...2011020122123452021....()()....22 (2)
22T a a a a a a a a a +++=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅==,
由2
202T λ
λ
->可得2
11022λ
λ
->,因此2110λλ-<,
解得1011λ-<<. 故答案为(10,11)-
【点睛】此题主要考察数列的应用,根据递推关系求出数列的前n 项之积,即可求解,属于常考题型. 三、解答题:解答时应写出必要的文字说明、证明过程或者演算步骤
n S 是正项数列{}n a 的前n 项和,且()
211
122
n n n S a a n N *=
+-∈. 〔1〕设数列
{}n a 的通项公式;
〔2〕假设2n n
b =,设n n n
c a b =,求数列{}n c 的前n 项和n T . 【答案】〔1〕1n a n =+;〔2〕12n n T n +=⋅
【解析】
【详解】
〔Ⅰ〕当1n =时,2111111
122
S a a a ==+-,解得11a =-〔舍去〕,12a =. 当2n ≥时,由211122n n n S a a =+-得,2
11111122
n n n S a a ---=+-,
两式作差,得22
11111112222
n n n n n n n S S a a a a a ----==+--,
整理得22
11111102222
n n n n a a a a -----=,()22110n n n n a a a a ----+=,
()()()1110n n n n n n a a a a a a ---+--+=,()()1110n n n n a a a a --+--=,
数列
{}n a 为正项数列,10n n a a ->+,
∴110n n a a ---=,即11n n a a --=,数列{}n a 是公差为1的等差数列, ∴()()11211n a a n d n n =+-=+-=+.
〔Ⅱ〕
()12n n n n c a b n ==+,
∴()12322324212n n T n =⨯+⨯+⨯+
++,①
()23412223242212n n n T n n +=⨯+⨯+⨯+
+⋅++,②
(
)
()1231122222122n n n n T n n ++-=⨯+++
+-+=-⋅,
〔1〕求函数()f x 在
[]0,π上的单调递增区间和最小值.
〔2〕在ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 的对边,且())2,f B b a c ==-,求cos A 的值.
【答案】〔1〕
()2sin(2)6f x x π
=-;增区间5(0,),(,)36πππ;当56
x π=
,
min ()2f x =-;〔2〕
cos =
A 【解析】 【分析】
〔1〕先由题意得到函数的解析式为()2sin(2)6
f x x π
=-,根据正弦函数的单调性以及题中条件,即可
求出其增区间,和最小值;
〔2〕根据〔1〕中解析式,先得到3
B π
=
,由余弦定理求出2a c =,b ,再根据余弦定理,即可求
出结果.
【详解】〔1〕因为(
)
()3sin ,cos sin ,2cos ,sin cos =
+=-a x x x b x x x ,
所以()23sin cos (sin cos )(sin cos )=⋅=++-f x a b x x x x x x
2cos22sin(2)6
π
=+=-x x x ,
由222()2
6
2
π
π
π
ππ-
+≤-
≤
+∈k x k k Z 得
()6
3
π
π
ππ-
+≤≤
+∈k x k k Z ,
即函数()f x 的增区间为,()63k k k Z ππππ⎡⎤
-++∈⎢⎥⎣⎦
又[]0,x π∈
,所以函数()f x 在[]0,π上的单调递增区间为5(0,),(,)3
6
πππ;
又当[]
0,x π∈
时,112,666x πππ⎡⎤-
∈-⎢⎥⎣⎦
, 所以当且仅当326
2
π
π-=
x ,即56
x
π=
时,()f x 取最小值,为2-;
〔2〕由〔1〕可知
()2sin(2)6
f x x π
=-,
所以()2sin(2)26
π
=-=f B B ,因为0B π<<,所以1126
6
6
π
π
π
-
<-
<
B , 所以26
2
B π
π
-
=
,因此3
B π
=
,
由余弦定理可得222222cos b a c ac B a c ac =+-=+-,
又)=
-b a c ,显然a c >,
所以()2
2
2
7-=+-a c a c ac ,整理得2266130+-=a c ac ,解得2a c =或者6
=c
a 〔舍〕,
所以2a c =,=
b ,
因此222222co
2s +-===
b c a A bc . 【点睛】此题主要考察三角函数的单调区间与最值,以及余弦定理解三角形,熟记三角函数的性质以及余弦定理即可,属于常考题型.
2
()ln 2(0)f x a x a x
=
+->. 〔1〕假设对于任意(0,)x ∈+∞都有()2(1)f x a >-成立,试求a 的取值范围;
〔2〕记()()()g x f x x b b R =+-∈.当1a =时,函数()g x 在区间1[,]e e -上有两个零点,务实数b 的
取值范围.
【答案】〔1〕2(0,
)e
;〔2〕2
(1,1]e e +-
【解析】 【分析】
〔1〕利用导数求出函数的单调区间,根据函数的单调区间求出函数的最小值,要使
()2(1)f x a >-恒成
立,需使函数的最小值大于2(1)a -,从而求出实数a 范围。
〔2〕利用导数求出函数()g x 的单调区间,在根据函数()g x 在区间1
[,]e
e -上有两个零点,可得:
()
10()0(1)0g e g e g -⎧≥⎪⎪
≥⎨⎪<⎪⎩
,即可求出实数b 的取值范围。
【详解】〔1〕
22
22'()a ax f x x x x -=-
+=,由'()0f x >解得2
x a >;由'()0f x <解得20x a
<<. 所以()f x 在区间2
(
,)a
+∞上单调递增,在区间2(0,)a 上单调递减,
所以当2x a =
时,函数()f x 获得最小值min 2
()y f a
=. 因为对于任意(0,)x ∈+∞都有
()2(1)f x a >-成立,所以2
()2(1)f a a
>-即可.
那么
22
ln 22(1)
2a a a
a
+->-,由2ln a a a >解得20a e
<<, 所以a 得取值范围是2(0,
)e
. 〔2〕依题意得2()ln 2g x x x b x =+-+-,那么22
2
'()x x g x x
+-=, 由'()0g x >解得1x >,由)'(0g x <解得01x <<. 所以函数()g x 在区间1
,e
e -⎡⎤⎣⎦上有两个零点,
所以()
10
()0(1)0
g e g e g -⎧≥⎪⎪≥⎨⎪<⎪⎩
,解得211b e e <≤+-.所以b 得取值范围是2
(1,1]e e +-.
【点睛】此题考察利用导数研究函数单调性、最值以及零点问题,属于中档题。
{}n a 满足()*1
13,23n n n a
a a n N +=-=⋅∈
〔1〕求
{}n a 的通项公式.
〔2〕设()1
22n n n b a λ-=+-,假设对任意*n N ∈,恒有1n n b b +>,求λ的取值范围;
〔3〕设()23
1n n
n c n n a +=
+,求数列{}n c 的前n 项和n S
【答案】〔1〕3n n
a =;〔2〕3
12
λ-
<<;〔3〕11(1)3n n S n =-+
【解析】 【分析】
〔1〕根据累加法,直接求解,即可得出结果; 〔2〕先由〔1〕得()
1
322n n
n b λ-=+-,将对任意*n N ∈,恒有1
n n b b +>,化为对任意*n N ∈,恒有
()()
1
1322322n n n n λλ-++->+-,即()23
320n
n
λ⋅+->,分n 为偶数和n 为奇数两种情况讨
论,即可得出结果; 〔3〕先由〔1〕得:()()2323
113n n
n n n c n n a n n ++=
=++⋅,再由裂项相消法,即可求出结果.
【详解】〔1〕因为()*123+-=⋅∈n n n a a n N ,
所以2123-=⋅a a ,
23223-=⋅a a ,
……
以上各式相加得12
1
13(13)2(33...3)23313
----=+++=⨯=--n n n n a a ,
又13a =,所以3n n a =;
〔2〕由〔1〕可得()()
1
1
22322n n n n n b a λλ--=+-=+-,
所以()1
13
22n
n n b λ++=+-,
因此,对任意*n N ∈,恒有1n n b b +>,
可化为对任意*n N ∈,恒有()()
1
1
322322n n n n λλ-++->+-
即()23
320n
n
λ⋅+->,
当*
2,n k k N =∈时,不等式可化为1
113322n n n λ---⎛⎫>-=- ⎪
⎝⎭
恒成立,
因此只需21
3322
λ-⎛⎫>-=-
⎪⎝⎭
; 当*
21,n k k N =-∈,不等式可化为1
113322n n n λ---⎛⎫
<= ⎪
⎝⎭
恒成立,
因此只需11
312λ-⎛⎫<= ⎪⎝⎭
,
综上,λ的取值范围是3
12
λ-
<<; 〔3〕由〔1〕可得:()()23232323111313n
n n n n n n n c n n a n n n n ++++⎛⎫⎛⎫
===-⋅ ⎪ ⎪++⋅+⎝⎭⎝⎭
所以数列
{}n c 的前n 项和
【点睛】此题主要考察由递推关系求数列的通项的问题,以及数列的求和,熟记累加法求通项公式,以及裂项相消法求数列的和即可,属于常考题型. 〔1〕当1
2
a
=
时,求()f x 的单调区间. 〔2〕假设1x ≥时,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围.
【答案】〔1〕减区间1,1e ⎛⎫
⎪⎝⎭,增区间(1,)+∞,10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭
;(2)1a ≤ 【解析】 【分析】 〔1〕由12
a
=
得到2
1()ln ln 12f x x x x =+--,对函数求导,解对应的不等式,即可求出单调区间;
〔2〕先由题意得当1x =时,
()0f x =恒成立;再将1x >时,()0f x ≥恒成立,转化为
1ln 0x a x --≥恒成立;令()1ln g x x a x =--,1x >,用导数的方法研究其单调性与最值,即可求出
结果.
【详解】〔1〕当12
a =-
时,1
()(1ln )ln 2f x x x x =--⋅,定义域为(0,)+∞,
所以1111
()(1)ln (1ln )(ln 1)(1)22f x x x x x x x x
'=-
+--=+-,
令
()0f x '>,得1x >或者10x e <<
;令()0f x '<,得1
1x e
<<; 所以函数
()f x 的减区间为1,1e ⎛⎫
⎪⎝⎭,增区间(1,)+∞,10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭
;
〔2〕因为1x ≥时,()0f x ≥恒成立, 显然,当1x =时,
()0f x =恒成立;
因此当1x >时,()0f x ≥恒成立,可化为(1ln )ln 0x a x x --⋅≥恒成立, 即1ln 0x a x --≥恒成立;
令()1ln g x x a x =--,1x >,那么()1a x a
g x x x
-'=-=, 由()0g x '=得x
a =,
〔i 〕当1a ≤时,()0g x '>,所以()1ln g x x a x =--在(1,)+∞上单调递增, 因此()(1)0g x g >
=恒成立;
〔ii 〕当1a >时,由()0g x '>得x
a >;由()0g x '<得1x a <<;
所以()1ln g x x a x =--在(,)a +∞上单调递增,在
()1,a 上单调递减;
所以min ()()1ln g x g a a a a ==--,所以只需1ln 0a a a --≥, 令()1ln 1F a a a a a =-->,,那么()1ln 1ln 0F a a a '=--=-<,
所以()1ln F a a a a =--在(1,)+∞上单调递减;因此()(1)0F a F <=,与1ln 0a a a --≥矛盾; 故1a >舍去;
综上,a 的取值范围为1a ≤.
【点睛】此题主要考察导数的应用,熟记导数的方法研究函数的单调性、最值等,属于常考题型.
xOy 中,曲线1cos :1sin x t
C y t =⎧⎨=+⎩
〔t 为参数〕,以坐标原点O 为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐
标系,曲线2C 的极坐标方程为2cos 3πρθ
⎛
⎫-= ⎪⎝
⎭ 〔1〕求曲线1C 的极坐标方程.
〔2〕点()2,0M
,直线l 的极坐标方程为3
πθ=
,它与曲线1C 的交点为,O P ,与曲线2C 的交点为
Q ,求MPQ ∆的面积.
【答案】〔1〕1:2sin C ρ
θ
=;〔2〕
3
4
【解析】 【分析】
〔1〕先由曲线1C 的参数方程化为普通方程,再化为极坐标方程即可;
〔2〕将直线l 的极坐标方程分别代入曲线1C 与曲线2C 的极坐标方程,求出P Q 、两点的极径,得到PQ 长度,再由点()2,0M
坐标,求出MPQ ∆的高,从而可求出MPQ ∆的面积.
【详解】〔1〕因为曲线1cos :1sin x t C y t
=⎧⎨
=+⎩〔t 为参数〕,所以其普通方程为2
2(1)1y x +-=;
即2
220x
y y +-=,所以22sin 0ρρθ-=,
因此2sin ρ
θ=即为曲线1C 的极坐标方程;
〔2〕由题意,将3
πθ=
代入2sin ρθ
=,可得2sin
3
P
π
ρ==
将3
πθ=
代入2cos 3πρθ
⎛
⎫-= ⎪⎝⎭2
Q ρ=;
所以
PQ =
=;
又点()2,0M
到直线3:l πθ
的间隔为2sin 3
d π
==
即MPQ ∆,
所以13
24
MPQ
S PQ d ∆=
=. 【点睛】此题主要考察圆的参数方程与普通方程的互化,直角坐标方程与极坐标方程的互化,以及极坐标下的弦长问题,熟记公式即可,属于常考题型.
()|2|2,f x x x a a R =-++∈.
(1)当1a =时,解不等式()3f x ≥
(2)假设存在0x 满足()0025f x x +-<,求a 的取值范围.
【答案】〔1〕2(,][0,)3-∞-
⋃+∞;〔2〕91a -<< 【解析】
【分析】
〔1〕由1a =得到()|2|21f x x x =-++,用分类讨论法,分2x ≥,122x -≤<,21x <-三种情况,即可求出结果;
〔2〕先根据含绝对值不等式的性质,得到2|2|2x x a -++的最小值,将存在0x 满足
()0025f x x +-<转化为2|2|2x x a -++的最小值小于5,即可求出结果.
【详解】〔1〕当1a =时,
()|2|21f x x x =-++, 当2x
≥时,不等式()3f x ≥可化为313x -≥,解得43x ≥,所以2x ≥; 当122
x -≤<时,不等式()3f x ≥可化为33x +≥,解得0x ≥,所以02x ≤<; 当21x <-时,不等式()3f x ≥可化为133x -≥,解得23x ≤-,所以23
x ≤-; 综上,原不等式的解集为2(,][0,)3
-∞-⋃+∞; 〔2〕令()2|2|2g x x x a =-++, 那么()2|2|2|42|24g x x x a x x a a =-+
+=-++≥+, 因此存在0x 满足()0025f x x +-<,
可化为min ()5g x <,即45a +<,
所以545a -<+<,
因此91a -<<
【点睛】此题主要考含绝对值不等式的解法,熟记含绝对值不等式的性质,灵敏运用分类讨论法求解即可,属于常考题型.。