湖北省高三數(shù)學一模試卷及答案
湖北省的高三即將迎來第一場模擬考試,數(shù)學科目的一模試卷大家都做了嗎?下面由學習啦小編為大家提供關于湖北省高三數(shù)學一模試卷及答案,希望對大家有幫助!
湖北省高三數(shù)學一模試卷選擇題
本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1.已知集合A={x|﹣1
A.(﹣1,2) B.(﹣1,0) C.(0,1) D.(1,2)
2.cos( ﹣φ)= ,且|φ|< ,則tanφ為( )
A.﹣ B. C.﹣ D.
3.設a=2﹣2, ,c=log25,則a,b,c的大小關系為( )
A.a
4.函數(shù)f(x)=lnx﹣ 的零點所在的區(qū)間是( )
A.(1,2) B.(2,3) C.(3,4) D.(e,+∞)
5.已知{an}是等差數(shù)列,公差d不為零,且a3+a9=a10﹣a8,則a5=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
6.已知x,y滿足約束條件 ,則z=2x+y的最大值為( )
A.3 B.﹣3 C.1 D.
7.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),若f(x)的圖象向左平移 個單位所得的圖象與f(x)的圖象右平移 個單位所得的圖象重合,則ω的最小值為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.數(shù)列{an}滿足 ,則數(shù)列{log2an}的前10項和S10=( )
A.55 B.50 C.45 D.40
9.△ABC中,a,b,c分別是角A,B,C的對邊,且sinA+cosA= ,a=7,3sinB=5sinC,則b+c的值為( )
A.12 B.8 C.8 D.8
10.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+ϕ)(A>0,ω>0,|ϕ|< )的部分圖象如圖,且過點 ,則以下結論不正確的是( )
A.f(x)的圖象關于直線 對稱
B.f(x)的圖象關于點 對稱
C.f(x) 在 上是增函數(shù)
D.f(x) 在 上是減函數(shù)
11.設a>b>0,當a2+ 取得最小值時,函數(shù)f(x)= +bsin2x的最小值為( )
A.3 B.2 C.5 D.4
12.設f(x)是定義在R上的偶函數(shù)f(x)+f(2﹣x)=0.當x∈[0,1]時f(x)=x2﹣1,若關于x的方程f(x)﹣kx=0恰有三個不同的實數(shù)解,則正實數(shù)k的取值范圍是( )
A.(5﹣2 ,4﹣ ) B.(8﹣2 ,4﹣2 ) C.(5﹣2 ,4﹣2 ) D.(8﹣2 ,4﹣ )
湖北省高三數(shù)學一模試卷非選擇題
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分,把答案填在答題卡中相應的橫線上
13.函數(shù) 的定義域為 .
14.在等比數(shù)列{an}中,a1=1,a2a4=16,則a7= .
15.若函數(shù) (a>0,a≠1)的值域是(﹣∞,﹣1],則實數(shù)a的取值范圍是 .
16.已知函數(shù) ,若函數(shù)f(x)在區(qū)間[﹣2,a]上單調(diào)遞增,則實數(shù)a的取值范圍是 .
三、解答題:本大題共70分.解答應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟.
17.已知函數(shù)f(x)= .
(1)當 時,求函數(shù)f(x)的取值范圍;
(2)將f(x)的圖象向左平移 個單位得到函數(shù)g(x)的圖象,求g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
18.在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且 = ,sin(B﹣A)+cos(A+B)=0.
(1)求sinB的值;
(2)若△ABC的面積為3+ ,求a,c的值.
19.已知數(shù)列{an}各項均為正數(shù),其前n項和為Sn,且a1=1,anan+1=2Sn.(n∈N*)
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)求數(shù)列{ }的前n項和Tn.
20.某基建公司年初以100萬元購進一輛挖掘機,以每年22萬元的價格出租給工程隊.基建公司負責挖掘機的維護,第一年維護費為2萬元,隨著機器磨損,以后每年的維護費比上一年多2萬元,同時該機器第x(x∈N*,x≤16)年末可以以(80﹣5x)萬元的價格出售.
(1)寫出基建公司到第x年末所得總利潤y(萬元)關于x(年)的函數(shù)解析式,并求其最大值;
(2)為使經(jīng)濟效益最大化,即年平均利潤最大,基建公司應在第幾年末出售挖掘機?說明理由.
21.已知函數(shù)f(x)滿足對于任意x>0,都有f(x)+2f( )=logax+ + (a>0,a≠1).
(1)求f(x)的極值;
(2)設f(x)的導函數(shù)為f′(x),試比較f(x)與f′(x)的大小,并說明理由.
請考生在第(22)、(23)(24)三題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題記分,作答時用2B鉛筆在答題卡上把所選題目的題號涂黑,把答案填在答題卡上.【選修4-1:平面幾何選講】
22.如圖,A,B,C,D四點共圓,BC,AD的延長線交于點E,點F在BA的延長線上,
(1)若 的值;
(2)若EF2=FA•FB,證明:EF∥CD.
選修4-4:坐標系與參數(shù)方程
23.在直角坐標系xOy中,直線l的參數(shù)方程為 ,以原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,圓C 的極坐標方程為 .
(1)寫出直線l的普通方程及圓C 的直角坐標方程;
(2)點P是直線l上的,求點P 的坐標,使P 到圓心C 的距離最小.
選修4-5:不等式選講
24.設函數(shù)f(x)=|x+1|+|2x﹣1|的最小值為a.
(1)求a的值;
(2)已知m,n>0,m+n=a,求 的最小值.
湖北省高三數(shù)學一模試卷答案
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1.已知集合A={x|﹣1
A.(﹣1,2) B.(﹣1,0) C.(0,1) D.(1,2)
【考點】并集及其運算.
【專題】計算題;集合思想;定義法;集合.
【分析】由A與B,求出兩集合的并集即可.
【解答】解:集合A={x|﹣1
則A∪B=(﹣1,2),
故選:A.
【點評】此題考查了并集及其運算,熟練掌握并集的定義是解本題的關鍵.
2.cos( ﹣φ)= ,且|φ|< ,則tanφ為( )
A.﹣ B. C.﹣ D.
【考點】運用誘導公式化簡求值;三角函數(shù)的化簡求值.
【專題】三角函數(shù)的求值.
【分析】利用誘導公式化簡已知表達式,通過同角三角函數(shù)的基本關系式求解即可.
【解答】解:cos( ﹣φ)= ,且|φ|< ,
所以sinφ=﹣ ,φ ,
cosφ= = ,
tanφ= = .
故選:C.
【點評】本題考查誘導公式的應用,同角三角函數(shù)的基本關系式的應用,考查計算能力.
3.設a=2﹣2, ,c=log25,則a,b,c的大小關系為( )
A.a
【考點】對數(shù)值大小的比較.
【專題】計算題;轉化思想;綜合法;函數(shù)的性質(zhì)及應用.
【分析】利用指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性求解.
【解答】解:∵a=2﹣2= ,1=30< = <2,
c=log25>log24=2,
∴a
故選:D.
【點評】本題考查三個數(shù)的大小的比較,是基礎題,解題時要認真審題,注意利用指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性的合理運用.
4.函數(shù)f(x)=lnx﹣ 的零點所在的區(qū)間是( )
A.(1,2) B.(2,3) C.(3,4) D.(e,+∞)
【考點】函數(shù)零點的判定定理.
【專題】函數(shù)的性質(zhì)及應用.
【分析】根據(jù)函數(shù)零點的判斷條件,即可得到結論.
【解答】解:∵f(x)=lnx﹣ ,則函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
∵f(2)=ln2﹣1<0,f(3)=ln3﹣ >0,
∴f(2)f(3)<0,
在區(qū)間(2,3)內(nèi)函數(shù)f(x)存在零點,
故選:B
【點評】本題主要考查方程根的存在性,利用函數(shù)零點的條件判斷零點所在的區(qū)間是解決本題的關鍵.
5.已知{an}是等差數(shù)列,公差d不為零,且a3+a9=a10﹣a8,則a5=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【考點】等差數(shù)列的通項公式.
【專題】計算題;函數(shù)思想;數(shù)學模型法;等差數(shù)列與等比數(shù)列.
【分析】由已知條件利用等差數(shù)列通項公式得到a1=﹣4d,由此能求出a5的值.
【解答】解:在等差數(shù)列{an}中,由a3+a9=a10﹣a8,且公差d不為零,
得a1+2d+a1+8d=a1+9d﹣a1﹣7d,
解得a1=﹣4d,
∵d≠0,
∴a5=a1+4d=﹣4d+4d=0.
故選:B.
【點評】本題考查等差數(shù)列的通項公式,注意等差數(shù)列的性質(zhì)的合理運用,是基礎題.
6.已知x,y滿足約束條件 ,則z=2x+y的最大值為( )
A.3 B.﹣3 C.1 D.
【考點】簡單線性規(guī)劃.
【專題】計算題.
【分析】先根據(jù)約束條件畫出可行域,再利用幾何意義求最值,z=2x+y表示直線在y軸上的截距,只需求出可行域直線在y軸上的截距最大值即可.
【解答】解:作圖
易知可行域為一個三角形,
當直線z=2x+y過點A(2,﹣1)時,z最大是3,
故選A.
【點評】本小題是考查線性規(guī)劃問題,本題主要考查了簡單的線性規(guī)劃,以及利用幾何意義求最值,屬于基礎題.
7.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),若f(x)的圖象向左平移 個單位所得的圖象與f(x)的圖象右平移 個單位所得的圖象重合,則ω的最小值為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考點】函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換.
【專題】計算題;轉化思想;數(shù)形結合法;三角函數(shù)的圖像與性質(zhì).
【分析】由題意將f(x)的圖象向左平移 個單位所得的圖象與f(x)的圖象右平移 個單位所得的圖象重合,說明兩個函數(shù)相位差是2π的整數(shù)倍,求出ω的值即可.
【解答】解:∵將函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)的圖象向左平移 個單位,所得的圖象解析式為:y=sin(ωx+ ω+φ),
將函數(shù)f(x)的圖象右平移 個單位所得的圖象解析式為:y=y=sin(ωx﹣ ω+φ),
若所得圖象重合,
∴ ω+ ω=2kπ,k∈Z,解得ω=4k,k∈Z,
∵ω>0,可解得ω的最小值為4.
故選:C.
【點評】本題考查三角函數(shù)的周期、圖象變換等基礎知識,相位差是函數(shù)周期的整數(shù)倍,是本題解題關鍵.
8.數(shù)列{an}滿足 ,則數(shù)列{log2an}的前10項和S10=( )
A.55 B.50 C.45 D.40
【考點】等比數(shù)列的前n項和;等比關系的確定.
【專題】計算題;轉化思想;綜合法;等差數(shù)列與等比數(shù)列.
【分析】由已知得{an}是首項為2,公比為2的等比數(shù)列,從而 ,進而log2an=n,由此能求出數(shù)列{log2an}的前10項和S10.
【解答】解:∵數(shù)列{an}滿足 ,
∴{an}是首項為2,公比為2的等比數(shù)列,
∴ ,∴log2an=n,
∴數(shù)列{log2an}的前10項和S10=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55.
故選:A.
【點評】本題考查數(shù)列的前10項和的求法,是基礎題,解題時要認真審題,注意等比數(shù)列的性質(zhì)和對數(shù)性質(zhì)的合理運用.
9.△ABC中,a,b,c分別是角A,B,C的對邊,且sinA+cosA= ,a=7,3sinB=5sinC,則b+c的值為( )
A.12 B.8 C.8 D.8
【考點】正弦定理;余弦定理.
【專題】計算題;數(shù)形結合;數(shù)形結合法;解三角形.
【分析】將sinA+cosA= 兩邊平方,可解得sin2A=﹣ ,結合范圍0
【解答】解:∵sinA+cosA= ,
∴兩邊平方,可得:1+sin2A= ,解得:sin2A=﹣ ,
∴解得:A= 或 (由sinA+cosA= 舍去),可得:cosA=﹣ ,
∵3sinB=5sinC,可得:3b=5c①,
∴由a=7,根據(jù)余弦定理可得:49=b2+c2﹣2bccosA,
∴49=b2+c2+bc②,
∴由①②可解得:b=5,c=3,b+c=8.
故選:D.
【點評】本題主要考查了二倍角的正弦函數(shù)公式,正弦定理,余弦定理的綜合應用,熟練掌握和靈活應用相關公式是解題的關鍵,屬于中檔題.
10.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+ϕ)(A>0,ω>0,|ϕ|< )的部分圖象如圖,且過點 ,則以下結論不正確的是( )
A.f(x)的圖象關于直線 對稱
B.f(x)的圖象關于點 對稱
C.f(x) 在 上是增函數(shù)
D.f(x) 在 上是減函數(shù)
【考點】由y=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析式.
【專題】計算題;數(shù)形結合;數(shù)形結合法;三角函數(shù)的圖像與性質(zhì).
【分析】由圖象可得A=2,由圖象過點B(0,﹣1),即2sinϕ=﹣1,結合|ϕ|< ,解得ϕ=﹣ .由圖象過點A( ,0),可得2sin( ω﹣ )=0,解得:ω= k+ ,k∈Z,解析式可為f(x)=2sin( x﹣ ),利用正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)即可逐一求解.
【解答】解:函數(shù)f(x)=Asin(ωx+ϕ)圖象最高點的縱坐標為2,所以A=2,
∵圖象過點B(0,﹣1),
∴2sinϕ=﹣1,
∴ϕ=2kπ+ ,k∈Z,或ϕ=2kπ+ ,k∈Z
∵|ϕ|< ,
∴ϕ=﹣ .
∵圖象過點A( ,0),
∴2sin( ω﹣ )=0,解得:ω= k+ ,k∈Z.
∴k=0時,可得:ω= ,故所求解析式為f(x)=2sin( x﹣ ).
則:A,由2sin[ ×(﹣ )﹣ ]=﹣2sin ≠±2,故錯誤;
B,2sin( × ﹣ )=﹣2sin ≠0,故錯誤;
C,由2k ≤ x﹣ ≤2kπ ,解得單調(diào)遞增區(qū)間為:[7kπ﹣ ,7kπ+ ],k∈Z,當k=0時, ⊂[﹣ , ],故正確;
D,由2k ≤ x﹣ ≤2kπ+ ,解得單調(diào)遞減區(qū)間為:[7kπ+ ,7kπ+ ],k∈Z,當k=0時,單調(diào)遞減區(qū)間為[ , ],故錯誤.
故選:C.
【點評】本題主要考查了由y=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析式,正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),考查了計算能力,屬于中檔題.
11.設a>b>0,當a2+ 取得最小值時,函數(shù)f(x)= +bsin2x的最小值為( )
A.3 B.2 C.5 D.4
【考點】基本不等式.
【專題】計算題;轉化思想;分析法;不等式.
【分析】根據(jù)基本不等求出a,b的值,再利用換元法,求出f(t)的最小值即可.
【解答】解:a2+ =a2+b2﹣ab+b(a﹣b)+ ≥2ab﹣ab+2 =ab+4,
∴f(x)= +bsin2x≥2 ,
∵b(a﹣b)≤ = ,當且僅當a=2b時取等號,
∴a2+ ≥a2+ ≥2 =8,當且僅當a2=4時,即a=2時取等號,此時b=1,
∴f(x)= +bsin2x= +sin2x,
設sin2x=t,則t∈(0,1],
∴y= +t,
∴y= +t在(0,1]上單調(diào)遞減,
∴ymin= +1=3,
故選:A.
【點評】本題考查了基本不等式的應用和函數(shù)的單調(diào)性和最值的關系,屬于中檔題.
12.設f(x)是定義在R上的偶函數(shù)f(x)+f(2﹣x)=0.當x∈[0,1]時f(x)=x2﹣1,若關于x的方程f(x)﹣kx=0恰有三個不同的實數(shù)解,則正實數(shù)k的取值范圍是( )
A.(5﹣2 ,4﹣ ) B.(8﹣2 ,4﹣2 ) C.(5﹣2 ,4﹣2 ) D.(8﹣2 ,4﹣ )
【考點】根的存在性及根的個數(shù)判斷.
【專題】數(shù)形結合;分類討論;函數(shù)思想;數(shù)形結合法;函數(shù)的性質(zhì)及應用.
【分析】根據(jù)函數(shù)奇偶性和對稱性求出函數(shù)的周期,以及函數(shù)的解析式,利用函數(shù)與方程之間的關系,轉化為函數(shù)f(x)與y=kx有三個不同的交點,利用數(shù)形結合,以及直線和拋物線相切的等價條件,利用判別式△=0,進行求解即可.
【解答】解:∵f(x)是定義在R上的偶函數(shù)f(x)+f(2﹣x)=0.
∴f(x)=﹣f(2﹣x)=﹣f(x﹣2),
即f(x+2)=﹣f(x),
則f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),
即函數(shù)的周期是4的周期函數(shù),
若x∈[﹣1,0]時,則﹣x∈[0,1]時,此時f(﹣x)=x2﹣1=f(x),
即f(x)=x2﹣1,x∈[﹣1,0],
綜上f(x)=x2﹣1,x∈[﹣1,1],
若x∈[﹣2,﹣1]時,則x+2∈[0,1],
則由f(x+2)=﹣f(x),得f(x)=﹣f(x+2)=﹣[(x+2)2﹣1]=1﹣(x+2)2,x∈[﹣2,﹣1]
若x∈[1,2]時,則﹣x∈[﹣2,﹣1]時,
則f(﹣x)=1﹣(﹣x+2)2=1﹣(x﹣2)2=f(x),
即f(x)=1﹣(x﹣2)2,x∈[1,2],
即函數(shù)在一個周期[﹣2,2]上的解析式為f(x)= ,
若關于x的方程f(x)﹣kx=0恰有三個不同的實數(shù)解,
等價為f(x)=kx=0恰有三個不同的實數(shù)解,
即函數(shù)f(x)與y=kx有三個不同的交點,
作出函數(shù)f(x)和y=kx的圖象如圖:
當x∈[1,2]時,由f(x)=1﹣(x﹣2)2=kx,得x2+(k﹣4)x+3=0,
由判別式△=(k﹣4)2﹣12=0得k﹣4=±2 ,即k=4±2 ,
由1< <2,解得0
則k=4﹣2 ,此時兩個函數(shù)有2個交點.
當x∈[﹣4,﹣3]時,x+4∈[0,1]時,
則f(x)=f(x+4)=(x+4)2﹣1,x∈[﹣4,﹣3],
此時當f(x)與y=kx相切時,即(x+4)2﹣1=kx,
即x2+(8﹣k)x+15=0,
判別式△=(8﹣k)2﹣4×15=0得k﹣8=±2 ,即k=8±2 ,
由﹣4<﹣ <﹣3,得0
即k=8﹣2 ,此時兩個函數(shù)有4個交點.
故若關于x的方程f(x)﹣kx=0恰有三個不同的實數(shù)解,則正實數(shù)k滿足8﹣2
故選:B
【點評】本題主要考查函數(shù)與方程的應用,根據(jù)函數(shù)奇偶性和對稱性的關系求出函數(shù)的周期性和解析式,利用函數(shù)與方程的關系轉化為兩個函數(shù)的圖象交點問題是解決本題的關鍵.綜合性較強,難度較大.
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分,把答案填在答題卡中相應的橫線上
13.函數(shù) 的定義域為 [﹣2,0)∪(3,5] .
【考點】函數(shù)的定義域及其求法.
【專題】對應思想;定義法;函數(shù)的性質(zhì)及應用.
【分析】根據(jù)函數(shù) ,列出使函數(shù)有意義的不等式,求出解集即可.
【解答】解:∵函數(shù) ,
∴1﹣lg(x2﹣3x)≥0,
即lg(x2﹣3x)≤1,
∴0
解得﹣2≤x<0或3
∴函數(shù)f(x)的定義域為[﹣2,0)∪(3,5].
故答案為:[﹣2,0)∪(3,5].
【點評】本題考查了對數(shù)函數(shù)的定義域,解題時要認真審題,注意對數(shù)函數(shù)性質(zhì)的靈活運用與等價轉化,是基礎題.
14.在等比數(shù)列{an}中,a1=1,a2a4=16,則a7= 64 .
【考點】等比數(shù)列的通項公式.
【專題】計算題;函數(shù)思想;數(shù)學模型法;等差數(shù)列與等比數(shù)列.
【分析】由等比數(shù)列的性質(zhì)結合已知求得a3=4,進一步求得公比,再代入等比數(shù)列的通項公式求得a7.
【解答】解:在等比數(shù)列{an}中,由a2a4=16,
得 ,則a3=4(與a1同號),
則 ,
∴ .
故答案為:64.
【點評】本題考查等比數(shù)列的通項公式,考查了等比數(shù)列的性質(zhì),是基礎的計算題.
15.若函數(shù) (a>0,a≠1)的值域是(﹣∞,﹣1],則實數(shù)a的取值范圍是 [ ,1) .
【考點】函數(shù)的值域.
【專題】函數(shù)思想;綜合法;函數(shù)的性質(zhì)及應用.
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出f(x)在(﹣∞,2]的最大值,從而判斷出a的范圍即可.
【解答】解:x≤2時:f(x)=﹣x2+2x﹣2=﹣(x﹣1)2﹣1,
對稱軸x=1,f(x)在(﹣∞,1)遞增,在(1,2]遞減;
∴f(x)的最大值是﹣1,而f(x)的值域是(﹣∞,﹣1],
∴ ≤﹣1,解得:a≥ ,
故答案為:[ ,1).
【點評】本題考查了分段函數(shù)問題,考查二次函數(shù)以及對數(shù)函數(shù)的性質(zhì),是一道基礎題.
16.已知函數(shù) ,若函數(shù)f(x)在區(qū)間[﹣2,a]上單調(diào)遞增,則實數(shù)a的取值范圍是 [1,+∞) .
【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
【專題】分類討論;轉化思想;綜合法;函數(shù)的性質(zhì)及應用;導數(shù)的綜合應用.
【分析】f′(x)=x2+2x+a,由于函數(shù)f(x)在區(qū)間[﹣2,a]上單調(diào)遞增,可得:f′(x)≥0在區(qū)間[﹣2,a]上恒成立.令g(x)=(x+1)2+a﹣1,x∈[﹣2,a].對a分類討論即可得出.
【解答】解:f′(x)=x2+2x+a,
∵函數(shù)f(x)在區(qū)間[﹣2,a]上單調(diào)遞增,
∴f′(x)=x2+2x+a≥0在區(qū)間[﹣2,a]上恒成立.
令g(x)=x2+2x+a,x∈[﹣2,a].
g(x)=(x+1)2+a﹣1,
②當﹣1≤a時,函數(shù)g(x)在x=﹣1時取得最小值,∴必有g(x)≥g(﹣1)=1﹣2+a≥0,解得a≥﹣1,滿足條件.
綜上可得:a≥﹣1.
∴實數(shù)a的取值范圍是[﹣1,+∞).
故答案為:[﹣1,+∞).
【點評】本題考查了利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性極值與最值、二次函數(shù)的單調(diào)性、恒成立轉化問題,考查了分類討論方法、推理能力與計算能力,屬于難題.
三、解答題:本大題共70分.解答應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟.
17.已知函數(shù)f(x)= .
(1)當 時,求函數(shù)f(x)的取值范圍;
(2)將f(x)的圖象向左平移 個單位得到函數(shù)g(x)的圖象,求g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
【考點】函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換;三角函數(shù)中的恒等變換應用;正弦函數(shù)的圖象.
【專題】計算題;數(shù)形結合;數(shù)形結合法;三角函數(shù)的求值;三角函數(shù)的圖像與性質(zhì).
【分析】(1)利用三角函數(shù)恒等變換的應用化簡可求f(x)=sin(2x﹣ ),由 ,可求2x﹣ ∈[﹣ , ],根據(jù)正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)可求f(x)的取值范圍.
(2)根據(jù)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換可求g(x)=f(x+ )=sin(2x+ ),令2kπ﹣ ≤2x+ ≤2kπ+ ,k∈Z,即可解得g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
【解答】解:(1)∵f(x)= = =sin(2x﹣ ),
∵ 時,2x﹣ ∈[﹣ , ],
∴sin(2x﹣ )∈[﹣ ,1].
∴函數(shù)f(x)的取值范圍為:[﹣ ,1]…6分
(2)∵g(x)=f(x+ )=sin[2(x+ )﹣ ]=sin(2x+ ),
∴令2kπ﹣ ≤2x+ ≤2kπ+ ,k∈Z,即可解得g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為:[k ,kπ+ ],k∈Z…12分
【點評】本題主要考查了函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換,正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),考查了三角函數(shù)恒等變換的應用,屬于中檔題.
18.在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且 = ,sin(B﹣A)+cos(A+B)=0.
(1)求sinB的值;
(2)若△ABC的面積為3+ ,求a,c的值.
【考點】解三角形.
【專題】計算題;分類討論;分類法;解三角形.
【分析】(1)將sin(B﹣A)+cos(A+B)=0化簡得(sinB+cosB)(cosA﹣sinA)=0,然后分情況討論解出B和A要注意角的范圍.
(2)借助于(1)中的結論,利用正弦定理得出 = = ,由面積公式得出ac= =4 ,聯(lián)立方程組即可解出答案.
【解答】解:(1)∵sin(B﹣A)+cos(A+B)=0.
∴sinBcosA﹣cosBsinA+cosAcosB﹣sinAsinB=0
cosA(sinB+cosB)﹣sinA(sinB+cosB)=0
(sinB+cosB)(cosA﹣sinA)=0
?、偃魋inB+cosB=0,則sinB= ,cosB=﹣ ,B= ,C= ﹣A
∵ = ,
∴ = ,
即 = ,
整理得: cos2A﹣ sin2A﹣ sinAcosA=cosA.
∴ cos2A﹣ sin2A=cosA,
即cos(2A+ )=cosA
∴2A+ =A+2kπ或2A+ =﹣A+2kπ.k∈Z.
∴A=2kπ﹣ 或A=
又∵0 ,
∴上式無解.
②若cosA﹣sinA=0,則sinA=cosA= ,A= ,C= ﹣B.
∵ = ,
∴ = ,
即 = ,
整理得: ﹣ + sinBcosB+cosB=0
∴ + sin2B=﹣cosB,
即sin(2B+ )=﹣sin( )=sin(B﹣ ),
∴2B+ =B﹣ +2kπ或2B+ =π﹣(B﹣ )+2kπ.k∈Z.
∴B=2kπ﹣ 或B= + .
又∵0
∴B= .
∴sinB=sin( + )= = .
(2)由(1)可知A= ,B= ,∴C= .
∵S= acsinB=3+ ,
∴ac= =4 .
∵ = ,
∴ = = ,
∴a=2 ,c=2 .
【點評】本題考查了三角函數(shù)的恒等變換,解三角形,涉及分情況討論思想.
19.已知數(shù)列{an}各項均為正數(shù),其前n項和為Sn,且a1=1,anan+1=2Sn.(n∈N*)
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)求數(shù)列{ }的前n項和Tn.
【考點】數(shù)列的求和;數(shù)列遞推式.
【專題】計算題;轉化思想;綜合法;等差數(shù)列與等比數(shù)列.
【分析】(1)當n=1時,求出a2=2,當n≥2時,求出an+1﹣an﹣1=2,由此能求出an=n,n∈N*.
(2)由an=n, =n•2n,利用錯位相減法能求出數(shù)列{ }的前n項和.
【解答】解:(1)∵數(shù)列{an}各項均為正數(shù),其前n項和為Sn,且a1=1,anan+1=2Sn.(n∈N*),
∴當n=1時,a1a2=2a1,解得a2=2,
當n≥2時,an﹣1an=2Sn﹣1,an(an+1﹣an﹣1)=2an,
∵an>0,∴an+1﹣an﹣1=2,
∴a1,a3,…,a2n﹣1,…,是以1為首項,2為公差的等差數(shù)列,a2n﹣1=2n﹣1,
a2,a4,…,a2n,…,是以2為首項,2為公差的等差數(shù),a2n=2n,
∴an=n,n∈N*.
(2)∵an=n, =n•2n,
∴數(shù)列{ }的前n項和:
Tn=1•2+2•22+3•23+…+n•2n,①
2Tn=1•22+2•23+…+(n﹣1)•2n+n•2n+1,②
?、讴仮?,得:
Tn=n•2n+1﹣(2+22+23+…+2n)
=n•2n+1﹣
=(n﹣1)•2n+1+2.
【點評】本題考查數(shù)列通項公式和前n項和的求法,是中檔題,解題時要認真審題,注意錯位相減法的合理運用.
20.某基建公司年初以100萬元購進一輛挖掘機,以每年22萬元的價格出租給工程隊.基建公司負責挖掘機的維護,第一年維護費為2萬元,隨著機器磨損,以后每年的維護費比上一年多2萬元,同時該機器第x(x∈N*,x≤16)年末可以以(80﹣5x)萬元的價格出售.
(1)寫出基建公司到第x年末所得總利潤y(萬元)關于x(年)的函數(shù)解析式,并求其最大值;
(2)為使經(jīng)濟效益最大化,即年平均利潤最大,基建公司應在第幾年末出售挖掘機?說明理由.
【考點】基本不等式在最值問題中的應用.
【專題】函數(shù)思想;轉化思想;數(shù)學模型法;不等式的解法及應用.
【分析】(1)由題意可得總利潤y等于總收入減去總成本(固定資產(chǎn)加上維護費),結合二次函數(shù)的最值求法,即可得到最大值;
(2)求得年平均利潤為 ,再由基本不等式,結合x為正整數(shù),加上即可得到最大值,及對應的x的值.
【解答】解:(1)y=22x+(80﹣5x)﹣100﹣(2+4+…+2x)=﹣20+17x﹣ x(2+2x)
=﹣x2+16x﹣20=﹣(x﹣8)2+44(x≤16,x∈N),
由二次函數(shù)的性質(zhì)可得,當x=8時,ymax=44,
即有總利潤的最大值為44萬元;
(2)年平均利潤為 =16﹣(x+ ),設f(x)=16﹣(x+ ),x>0,
由x+ ≥2 =4 ,當x=2 時,取得等號.
由于x為整數(shù),且4<2 <5,f(4)=16﹣(4+5)=7,f(5)=7,
即有x=4或5時,f(x)取得最大值,且為7萬元.
故使得年平均利潤最大,基建公司應在第4或5年末出售挖掘機.
【點評】本題考查二次函數(shù)的模型的運用,考查最值的求法,注意運用單調(diào)性和基本不等式,考查運算能力,屬于中檔題.
21.已知函數(shù)f(x)滿足對于任意x>0,都有f(x)+2f( )=logax+ + (a>0,a≠1).
(1)求f(x)的極值;
(2)設f(x)的導函數(shù)為f′(x),試比較f(x)與f′(x)的大小,并說明理由.
【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導數(shù)研究函數(shù)的極值.
【專題】綜合題;分類討論;綜合法;導數(shù)的概念及應用.
【分析】(1)先利用方程組思想,求出f(x)的解析式,再利用導數(shù),求f(x)的極值;
(2)構造函數(shù),利用導數(shù),確定函數(shù)的單調(diào)性,即可得出結論.
【解答】解:(1)∵f(x)+2f( )=logax+ + ①
∴f( )+2f(x)=﹣logax+ + ,②
由①②可得f(x)=﹣logax+ ,
∴f′(x)=﹣ + =0,
∴x=1,
(2)設h(x)=﹣logax+ + ﹣ ,
則h′(x)=﹣ + ﹣ = ,
a>1時,x= 取得極小值,h(x)≥h( )>0,∴f(x)>f′(x);
【點評】本題考查導數(shù)知識的運用,考查函數(shù)的單調(diào)性,確定函數(shù)的解析式是關鍵,屬于中檔題.
請考生在第(22)、(23)(24)三題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題記分,作答時用2B鉛筆在答題卡上把所選題目的題號涂黑,把答案填在答題卡上.【選修4-1:平面幾何選講】
22.如圖,A,B,C,D四點共圓,BC,AD的延長線交于點E,點F在BA的延長線上,
(1)若 的值;
(2)若EF2=FA•FB,證明:EF∥CD.
【考點】與圓有關的比例線段;相似三角形的性質(zhì).
【專題】證明題;轉化思想;綜合法;推理和證明.
【分析】(1)推導出△EDC∽△EBA,由此能求出 的值.
(2)推導出△FAE∽△FEB,從而∠FEA=∠EBF,再由四點共圓,能證明EF∥CD.
【解答】解:(1)∵A、B、C、D四點共圓,
∴∠ECD=∠EAB,∠EDC=∠B,
∴△EDC∽△EBA,∴ ,
= = ,
∴ = .
證明:(2)∵EF2=FA•FB,∴ ,
∵∠EFA=∠BFE,
∴△FAE∽△FEB,
∴∠FEA=∠EBF,
∵A、B、C、D四點共圓,∠EDC=∠EBF,
∴∠FEA=∠EDC,∴EF∥CD.
【點評】本題考查兩線段比值的求法,考查兩直線平行的證明,是中檔題,解題時要認真審題,注意圓的簡單性質(zhì)、三角形相似的性質(zhì)的合理運用.
選修4-4:坐標系與參數(shù)方程
23.在直角坐標系xOy中,直線l的參數(shù)方程為 ,以原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,圓C 的極坐標方程為 .
(1)寫出直線l的普通方程及圓C 的直角坐標方程;
(2)點P是直線l上的,求點P 的坐標,使P 到圓心C 的距離最小.
【考點】參數(shù)方程化成普通方程;簡單曲線的極坐標方程.
【專題】計算題;轉化思想;綜合法;坐標系和參數(shù)方程.
【分析】(1)由已知得t=x﹣3,從而y= ,由此能求出直線l的普通方程;由 ,得 ,由此能求出圓C的直角坐標方程.
(2)圓C圓心坐標C(0, ),設P(3+t, ),由此利用兩點間距離公式能求出點P的坐標,使P到圓心C 的距離最小.
【解答】解:(1)∵在直角坐標系xOy中,直線l的參數(shù)方程為 ,
∴t=x﹣3,∴y= ,
整理得直線l的普通方程為 =0,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∴圓C的直角坐標方程為: .
(2)圓C: 的圓心坐標C(0, ).
∵點P在直線l: =0上,設P(3+t, ),
則|PC|= = ,
∴t=0時,|PC|最小,此時P(3,0).
【點評】本題考查直線的普通方程及圓的直角坐標方程的求法,考查直線上的點到圓心的距離最小的點的坐標的求法,是中檔題,解題時要認真審題,注意兩點間距離公式的合理運用.
選修4-5:不等式選講
24.設函數(shù)f(x)=|x+1|+|2x﹣1|的最小值為a.
(1)求a的值;
(2)已知m,n>0,m+n=a,求 的最小值.
【考點】絕對值不等式的解法;基本不等式.
【專題】計算題;轉化思想;綜合法;不等式.
【分析】(1)由條件化簡函數(shù)的解析式,再利用函數(shù)的單調(diào)性求得函數(shù)f(x)的最小值.
(2)根據(jù) =( + )• ,利用基本不等式求得它的最小值.
【解答】解:(1)函數(shù)f(x)=|x+1|+|2x﹣1|= ,故函數(shù)的減區(qū)間為(﹣∞, ],增區(qū)間為( ,+∞),
故當x= 時,函數(shù)f(x)取得最小值為a= .
(2)已知m,n>0,m+n=a= ,∴ =( + )• = [1+ + +4]= + ( + )
≥ + •2 =6,當且僅當 = 時,取等號,
故 的最小值為6.
【點評】本題主要考查利用函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的最值,基本不等式的因公,屬于中檔題.
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