2019-2020年高三數(shù)學(xué)上學(xué)期10月月考試卷 文(含解析).doc
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2019-2020年高三數(shù)學(xué)上學(xué)期10月月考試卷 文(含解析).doc
2019-2020年高三數(shù)學(xué)上學(xué)期10月月考試卷 文(含解析)
一、填空題:本大題共14小題,每小題5分,共70分.請(qǐng)把答案填寫(xiě)在答卷紙上.
1.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)(其中i為虛數(shù)單位)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第 象限.
2.函數(shù)y=3tan(2x﹣)的最小正周期為 ?。?
3.已知向量=(λ+1,1),=(λ+2,2),若()⊥(﹣),則λ= ?。?
4.已知數(shù)列{an}是等差數(shù)列,且a1+a7+a13=﹣π,則sina7= ?。?
5.已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且f(x+2)=﹣f(x),若f(1)=1,則f(3)﹣f(4)= .
6.已知向量,滿足||=1,||=2,與的夾角為60,則|﹣|= ?。?
7.在等比數(shù)列{an}中,a5+a6=3,a15+a16=6,則a25+a26= ?。?
8.函數(shù)y=x+2cosx在區(qū)間上的最大值是 ?。?
9.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊長(zhǎng)分別為a,b,c.a(chǎn)sinBcosC+csinBcosA=且a>b,則∠B= ?。?
10.由動(dòng)點(diǎn)P向圓x2+y2=1引兩條切線PA,PB,切點(diǎn)分別為A,B,∠APB=60,則P(x,y)中x,y滿足的關(guān)系為 .
11.已知兩個(gè)正數(shù)x,y滿足x+y=4,則使不等式恒成立的實(shí)數(shù)m的范圍是
?。?
12.設(shè)等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)及公差均是正整數(shù),前n項(xiàng)和為Sn,且a1>1,a4>6,S3≤12,則axx= .
13.如圖,半圓的直徑AB=2,O為圓心,C為半圓上不同于A,B的任意一點(diǎn),若P為半徑OC上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值是 ?。?
14.已知實(shí)數(shù)數(shù)列{an}中,a1=1,a6=32,an+2=,把數(shù)列{an}的各項(xiàng)排成如右圖的三角形狀.記A(m,n)為第m行從左起第n個(gè)數(shù),則若A(m,n)?A(n,m)=250,則m+n= ?。?
二、解答題:本大題共6小題,共計(jì)90分.請(qǐng)?jiān)诖痤}卡指定區(qū)域內(nèi)作答,解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.
15.在△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別為a、b、c,且c2=a2+b2﹣ab.
(Ⅰ)若tanA﹣tanB=(1+tanA?tanB),求角B;
(Ⅱ)設(shè)=(sinA,1),=(3,cos2A),試求?的最大值.
16.已知{an}是等差數(shù)列,其前n項(xiàng)和為Sn,{bn}是等比數(shù)列(bn>0),且a1=b1=2,a3+b3=16,S4+b3=34.
(1)求數(shù)列{an}與{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)記Tn為數(shù)列{anbn}的前n項(xiàng)和,求Tn.
17.近年來(lái),某企業(yè)每年消耗電費(fèi)約24萬(wàn)元,為了節(jié)能減排,決定安裝一個(gè)可使用15年的太陽(yáng)能供電設(shè)備接入本企業(yè)電網(wǎng),安裝這種供電設(shè)備的工本費(fèi)(單位:萬(wàn)元)與太陽(yáng)能電池板的面積(單位:平方米)成正比,比例系數(shù)約為0.5.為了保證正常用電,安裝后采用太陽(yáng)能和電能互補(bǔ)供電的模式.假設(shè)在此模式下,安裝后該企業(yè)每年消耗的電費(fèi)C(單位:萬(wàn)元)與安裝的這種太陽(yáng)能電池板的面積x(單位:平方米)之間的函數(shù)關(guān)系是C(x)=(x≥0,k為常數(shù)).記F為該村安裝這種太陽(yáng)能供電設(shè)備的費(fèi)用與該村15年共將消耗的電費(fèi)之和.
(1)試解釋C(0)的實(shí)際意義,并建立F關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)x為多少平方米時(shí),F(xiàn)取得最小值?最小值是多少萬(wàn)元?
18.已知圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(1,3)、B(2,2),并且直線m:3x﹣2y=0平分圓C.
(1)求圓C的方程;
(2)若過(guò)點(diǎn)D(0,1),且斜率為k的直線l與圓C有兩個(gè)不同的交點(diǎn)M、N.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(Ⅱ)若?=12,求k的值.
19.已知函數(shù)f(x)=ex﹣x2﹣ax(a∈R).
(Ⅰ)若函數(shù)f(x)的圖象在x=0處的切線方程為y=2x+b,求a,b的值;
(Ⅱ)若函數(shù)在R上是增函數(shù),求實(shí)數(shù)a取值范圍;
(Ⅲ)如果函數(shù)g(x)=f(x)﹣(a﹣)x2有兩個(gè)不同的極值點(diǎn)x1,x2,證明:a>.
20.設(shè)函數(shù)f(x)=(x>0),數(shù)列{an}滿足(n∈N*,且n≥2).
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)Tn=a1a2﹣a2a3+a3a4﹣a4a5+…+(﹣1)n﹣1anan+1,若Tn≥tn2對(duì)n∈N*恒成立,求實(shí)數(shù)t的取值范圍;
(3)是否存在以a1為首項(xiàng),公比為q(0<q<5,q∈N*)的數(shù)列{a},k∈N*,使得數(shù)列{a}中每一項(xiàng)都是數(shù)列{an}中不同的項(xiàng),若存在,求出所有滿足條件的數(shù)列{nk}的通項(xiàng)公式;若不存在,說(shuō)明理由.
xx江蘇省揚(yáng)州市高郵中學(xué)高三(上)月考數(shù)學(xué)試卷(文科)(10月份)
參考答案與試題解析
一、填空題:本大題共14小題,每小題5分,共70分.請(qǐng)把答案填寫(xiě)在答卷紙上.
1.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)(其中i為虛數(shù)單位)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第 一 象限.
考點(diǎn): 復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義.
專題: 計(jì)算題.
分析: 由復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算把復(fù)數(shù)化簡(jiǎn)為a+bi(a,b∈R)的形式,求出對(duì)應(yīng)的點(diǎn),則答案可求.
解答: 解:由=.
所以復(fù)數(shù)(其中i為虛數(shù)單位)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為.
位于第一象限.
故答案為一.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算,考查了復(fù)數(shù)的幾何意義,是基礎(chǔ)題.
2.函數(shù)y=3tan(2x﹣)的最小正周期為 .
考點(diǎn): 三角函數(shù)的周期性及其求法.
專題: 計(jì)算題.
分析: 利用正切函數(shù)的周期公式T=即可求得答案.
解答: 解:∵函數(shù)y=3tan(2x﹣)的最小正周期T=,
故答案為:.
點(diǎn)評(píng): 本題考查三角函數(shù)的周期性及其求法,屬于基礎(chǔ)題.
3.已知向量=(λ+1,1),=(λ+2,2),若()⊥(﹣),則λ= ﹣3?。?
考點(diǎn): 數(shù)量積判斷兩個(gè)平面向量的垂直關(guān)系.
專題: 平面向量及應(yīng)用.
分析: 由向量的坐標(biāo)加減法運(yùn)算求出(),(﹣)的坐標(biāo),然后由向量垂直的坐標(biāo)運(yùn)算列式求出λ的值.
解答: 解:由向量=(λ+1,1),=(λ+2,2),得
,
由()⊥(﹣),得
(2λ+3)(﹣1)+3(﹣1)=0,
解得:λ=﹣3.
故答案為:﹣3.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了平面向量的坐標(biāo)加法與減法運(yùn)算,考查了數(shù)量積判斷兩個(gè)向量垂直的條件,是基礎(chǔ)的計(jì)算題.
4.已知數(shù)列{an}是等差數(shù)列,且a1+a7+a13=﹣π,則sina7= ?。?
考點(diǎn): 等差數(shù)列的性質(zhì).
分析: 由等差數(shù)列的性質(zhì)求得a7即可.
解答: 解:由等差數(shù)列的性質(zhì)得:a1+a13=2a7∴a1+a7+a13=3a7=﹣π
∴a7=﹣
∴sina7=
故答案是
點(diǎn)評(píng): 本題主要考查等差數(shù)的性質(zhì)和三角函數(shù)求值.
5.已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且f(x+2)=﹣f(x),若f(1)=1,則f(3)﹣f(4)= ﹣1?。?
考點(diǎn): 函數(shù)奇偶性的性質(zhì).
專題: 函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用.
分析: 根號(hào)函數(shù)的奇函數(shù)得f(0)=0,然后再根據(jù)f(x+2)=﹣f(x)和f(1)=1,求f(3)即可.
解答: 解:函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),
所以f(0)=0,
又f(x+2)=﹣f(x),f(1)=1,
故f(3)=f(1+2)=﹣f(1)=﹣1,
f(4)=f(2+2)=﹣f(2)=﹣f(0+2)=f(0)=0,
∴f(3)﹣f(4)=﹣1
點(diǎn)評(píng): 本題主要考查函數(shù)的奇函數(shù)的性質(zhì)f(0)=0和函數(shù)的新定義,屬于基礎(chǔ)題.
6.已知向量,滿足||=1,||=2,與的夾角為60,則|﹣|= ?。?
考點(diǎn): 向量的模.
專題: 計(jì)算題;數(shù)形結(jié)合.
分析: 根據(jù)題意和根據(jù)向量的減法幾何意義畫(huà)出圖形,再由余弦定理求出||的長(zhǎng)度.
解答: 解:如圖,
由余弦定理得:||=
==
故答案為:.
點(diǎn)評(píng): 本題考查的知識(shí)點(diǎn)有向量的夾角、向量的模長(zhǎng)公式、向量三角形法則和余弦定理等,注意根據(jù)向量的減法幾何意義畫(huà)出圖形,結(jié)合圖形解答.
7.在等比數(shù)列{an}中,a5+a6=3,a15+a16=6,則a25+a26= 12?。?
考點(diǎn): 等比數(shù)列的性質(zhì).
專題: 等差數(shù)列與等比數(shù)列.
分析: 根據(jù)等比數(shù)列的性質(zhì)可知a5+a6,a15+a16,a25+a26也成等比數(shù)列,進(jìn)而根據(jù)等比中項(xiàng)的性質(zhì)可求得答案.
解答: 解:∵數(shù)列{an}為等比數(shù)列,
∴a5+a6,a15+a16,a25+a26也成等比數(shù)列,
∴a25+a26===12,
故答案為:12.
點(diǎn)評(píng): 本題主要考查了等比數(shù)列的性質(zhì).解題的關(guān)鍵是利用了在等比數(shù)列中,依次每 k項(xiàng)之和仍成等比數(shù)列.
8.函數(shù)y=x+2cosx在區(qū)間上的最大值是 ?。?
考點(diǎn): 利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值.
專題: 計(jì)算題.
分析: 對(duì)函數(shù)y=x+2cosx進(jìn)行求導(dǎo),研究函數(shù)在區(qū)間上的極值,本題極大值就是最大值.
解答: 解:∵y=x+2cosx,∴y′=1﹣2sinx
令y′=0而x∈則x=,
當(dāng)x∈[0,]時(shí),y′>0.
當(dāng)x∈[,]時(shí),y′<0.
所以當(dāng)x=時(shí)取極大值,也是最大值;
故答案為
點(diǎn)評(píng): 本題考查了利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最大值問(wèn)題,屬于導(dǎo)數(shù)的基礎(chǔ)題.
9.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊長(zhǎng)分別為a,b,c.a(chǎn)sinBcosC+csinBcosA=且a>b,則∠B= 30 .
考點(diǎn): 正弦定理;兩角和與差的正弦函數(shù).
專題: 解三角形.
分析: 利用正弦定理化簡(jiǎn)已知等式,整理后求出sinB的值,由a大于b得到A大于B,利用特殊角的三角函數(shù)值即可求出B的度數(shù).
解答: 解:利用正弦定理化簡(jiǎn)得:sinAsinBcosC+sinCsinBcosA=sinB,
∵sinB≠0,
∴sinAcosC+cosAsinC=sin(A+C)=sinB=,
∵a>b,∴∠A>∠B,
∴∠B=30.
故答案為:30
點(diǎn)評(píng): 此題考查了正弦定理,兩角和與差的正弦函數(shù)公式,以及特殊角的三角函數(shù)值,熟練掌握正弦定理是解本題的關(guān)鍵.
10.由動(dòng)點(diǎn)P向圓x2+y2=1引兩條切線PA,PB,切點(diǎn)分別為A,B,∠APB=60,則P(x,y)中x,y滿足的關(guān)系為 x2+y2=4?。?
考點(diǎn): 圓的切線方程.
專題: 計(jì)算題;直線與圓.
分析: 由∠APO(O為圓心)=∠APB=30,知PO=2OA=2.所以P的軌跡是一個(gè)以原點(diǎn)為圓心,半徑為2的圓,由此可知點(diǎn)P的軌跡方程.
解答: 解:∵∠APO(O為圓心)=∠APB=30,
∴PO=2OA=2.
∴P的軌跡是一個(gè)以原點(diǎn)為圓心,半徑為2的圓,
軌跡方程為x2+y2=4.
故答案為:x2+y2=4.
點(diǎn)評(píng): 本題考查軌跡方程的求法,解題時(shí)注意分析題條件,尋找數(shù)量間的相互關(guān)系,合理建立方程.
11.已知兩個(gè)正數(shù)x,y滿足x+y=4,則使不等式恒成立的實(shí)數(shù)m的范圍是
?。?
考點(diǎn): 基本不等式.
專題: 計(jì)算題;整體思想.
分析: 由題意將x+y=4代入進(jìn)行恒等變形和拆項(xiàng)后,再利用基本不等式求出它的最小值,根據(jù)不等式恒成立求出m的范圍.
解答: 解:由題意知兩個(gè)正數(shù)x,y滿足x+y=4,
則==++≥+1=,當(dāng)=時(shí)取等號(hào);
∴的最小值是,
∵不等式恒成立,∴.
故答案為:.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了利用基本不等式求最值和恒成立問(wèn)題,利用條件進(jìn)行整體代換和合理拆項(xiàng)再用基本不等式求最值,注意一正二定三相等的驗(yàn)證.
12.(5分)(xx秋?高郵市校級(jí)月考)設(shè)等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)及公差均是正整數(shù),前n項(xiàng)和為Sn,且a1>1,a4>6,S3≤12,則axx= 4030 .
考點(diǎn): 等差數(shù)列的性質(zhì).
專題: 計(jì)算題;等差數(shù)列與等比數(shù)列.
分析: 利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式,由a1>1,a4>6,S3≤12,得到an=2n,由此能夠求出axx.
解答: 解:由題意可得設(shè)an=a1+(n﹣1)d,則Sn=na1+d,
由a1>1,a4>6,S3≤12,得a1+3d>6,3a1+3d≤12,
解得6﹣3d<a1≤12﹣d,
因?yàn)槭醉?xiàng)及公差均是正整數(shù),所以a1=2,d=2
所以an=2n,axx=4030.
故答案為:4030.
點(diǎn)評(píng): 本題考查學(xué)生會(huì)利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力,靈活運(yùn)用等差數(shù)列性質(zhì)的能力.
13.如圖,半圓的直徑AB=2,O為圓心,C為半圓上不同于A,B的任意一點(diǎn),若P為半徑OC上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值是 ﹣?。?
考點(diǎn): 平面向量數(shù)量積的運(yùn)算.
專題: 計(jì)算題.
分析: 由向量的加法,可得,將其代入中,變形可得=﹣2(||﹣)2﹣,由二次函數(shù)的性質(zhì),計(jì)算可得答案.
解答: 解:根據(jù)題意,O為圓心,即O是AB的中點(diǎn),則,
則≥﹣,
即的最小值是﹣;
故答案為﹣.
點(diǎn)評(píng): 本題考查數(shù)量積的運(yùn)算,關(guān)鍵是根據(jù)O是AB的中點(diǎn),得到,將求的最小值轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù)的最小值問(wèn)題.
14.已知實(shí)數(shù)數(shù)列{an}中,a1=1,a6=32,an+2=,把數(shù)列{an}的各項(xiàng)排成如右圖的三角形狀.記A(m,n)為第m行從左起第n個(gè)數(shù),則若A(m,n)?A(n,m)=250,則m+n= 11?。?
考點(diǎn): 數(shù)列的應(yīng)用.
專題: 計(jì)算題.
分析: 由題意可知,{an}是等比數(shù)列,且an=2n﹣1.A(m,n)?A(n,m)==250.由此可知m+n=11.
解答: 解:由題意可知,{an}是等比數(shù)列,且an=2n﹣1.
,
,
∴A(m,n)?A(n,m)==250,
m2+n2﹣m﹣n=50,
∴m+n=11.
答案:11.
點(diǎn)評(píng): 本題考查數(shù)列的性質(zhì)和應(yīng)用,解題時(shí)要認(rèn)真審題,仔細(xì)解答.
二、解答題:本大題共6小題,共計(jì)90分.請(qǐng)?jiān)诖痤}卡指定區(qū)域內(nèi)作答,解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.
15.在△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別為a、b、c,且c2=a2+b2﹣ab.
(Ⅰ)若tanA﹣tanB=(1+tanA?tanB),求角B;
(Ⅱ)設(shè)=(sinA,1),=(3,cos2A),試求?的最大值.
考點(diǎn): 余弦定理;平面向量數(shù)量積的運(yùn)算.
專題: 解三角形.
分析: (I)利用余弦定理、兩角和差的正切公式、正切函數(shù)的單調(diào)性即可得出.
(II)利用數(shù)量積運(yùn)算、倍角公式、二次函數(shù)的單調(diào)性即可得出.
解答: 解:(I)∵c2=a2+b2﹣ab,∴cosC==.
∵C∈(0,π),∴C=.
∵tanA﹣tanB=(1+tanA?tanB),∴tan(A﹣B)==,
∵A,B,∴,∴A﹣B=.
∴B==,解得B=.
(2)?=3sinA+cos2A=﹣2sin2A+3sinA+1=,
由(I)可得,∴當(dāng)sinA=時(shí),?取得最大值.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了余弦定理、兩角和差的正切公式、正切函數(shù)的單調(diào)性、數(shù)量積運(yùn)算、倍角公式、二次函數(shù)的單調(diào)性,考查了推理能力和計(jì)算能力,屬于中檔題.
16.已知{an}是等差數(shù)列,其前n項(xiàng)和為Sn,{bn}是等比數(shù)列(bn>0),且a1=b1=2,a3+b3=16,S4+b3=34.
(1)求數(shù)列{an}與{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)記Tn為數(shù)列{anbn}的前n項(xiàng)和,求Tn.
考點(diǎn): 等差數(shù)列與等比數(shù)列的綜合;數(shù)列的求和.
專題: 等差數(shù)列與等比數(shù)列.
分析: (1)設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,數(shù)列{bn}的公比為q,由已知q>0,利用等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式即可得出;
(2)利用“錯(cuò)位相減法”即可得出.
解答: 解:(1)設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,數(shù)列{bn}的公比為q,由已知q>0,
∵a1=b1=2,a3+b3=16,S4+b3=34.
∴
∴.
(2),
,
兩式相減得=.
∴.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式及其前n項(xiàng)和公式、“錯(cuò)位相減法”等基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能方法,屬于中檔題.
17.近年來(lái),某企業(yè)每年消耗電費(fèi)約24萬(wàn)元,為了節(jié)能減排,決定安裝一個(gè)可使用15年的太陽(yáng)能供電設(shè)備接入本企業(yè)電網(wǎng),安裝這種供電設(shè)備的工本費(fèi)(單位:萬(wàn)元)與太陽(yáng)能電池板的面積(單位:平方米)成正比,比例系數(shù)約為0.5.為了保證正常用電,安裝后采用太陽(yáng)能和電能互補(bǔ)供電的模式.假設(shè)在此模式下,安裝后該企業(yè)每年消耗的電費(fèi)C(單位:萬(wàn)元)與安裝的這種太陽(yáng)能電池板的面積x(單位:平方米)之間的函數(shù)關(guān)系是C(x)=(x≥0,k為常數(shù)).記F為該村安裝這種太陽(yáng)能供電設(shè)備的費(fèi)用與該村15年共將消耗的電費(fèi)之和.
(1)試解釋C(0)的實(shí)際意義,并建立F關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)x為多少平方米時(shí),F(xiàn)取得最小值?最小值是多少萬(wàn)元?
考點(diǎn): 函數(shù)最值的應(yīng)用.
專題: 應(yīng)用題;函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用.
分析: (1)C(0)的實(shí)際意義是安裝這種太陽(yáng)能電池板的面積為0時(shí)的用電費(fèi)用,依題意,C(0)==24,可求得k,從而得到F關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)利用基本不等式即可求得F取得的最小值及F取得最小值時(shí)x的值.
解答: 解:(1)C(0)的實(shí)際意義是安裝這種太陽(yáng)能電池板的面積為0時(shí)的用電費(fèi)用,
即未安裝電陽(yáng)能供電設(shè)備時(shí)全村每年消耗的電費(fèi)…(2分)
由C(0)==24,得k=2400 …(3分)
所以F=15+0.5x=+0.5x,x≥0…(7分)
(2)因?yàn)?0.5(x+5)﹣2.5≥2﹣2.5=57.5,…(10分)
當(dāng)且僅當(dāng)=0.5(x+5),即x=55時(shí)取等號(hào) …(13分)
所以當(dāng)x為55平方米時(shí),F(xiàn)取得最小值為57.5萬(wàn)元…(14分)
點(diǎn)評(píng): 本題考查函數(shù)最值的應(yīng)用,著重考查分析與理解能力,考查基本不等式的應(yīng)用,屬于難題.
18.已知圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(1,3)、B(2,2),并且直線m:3x﹣2y=0平分圓C.
(1)求圓C的方程;
(2)若過(guò)點(diǎn)D(0,1),且斜率為k的直線l與圓C有兩個(gè)不同的交點(diǎn)M、N.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(Ⅱ)若?=12,求k的值.
考點(diǎn): 圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;平面向量數(shù)量積的運(yùn)算.
專題: 計(jì)算題;直線與圓.
分析: (1)設(shè)圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2.由圓C被直線平分可得3a﹣2b=0,結(jié)合點(diǎn)A、B在圓上建立關(guān)于a、b、r的方程組,解出a、b、r的值即可得到圓C的方程;
(2)(I)由題意,得直線l方程為kx﹣y+1=0,根據(jù)直線l與圓C有兩個(gè)不同的交點(diǎn),利用點(diǎn)到直線的距離建立關(guān)于k的不等式,解之即可得到實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(II)直線l方程與圓C方程聯(lián)解消去y,得(1+k2)x2﹣(4+4k)x+7=0.設(shè)M(x1,y1)、N(x2,y2),利用根與系數(shù)的關(guān)系、直線l方程和向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算公式,化簡(jiǎn)?=12得到關(guān)于k的方程,解之即可得到k的值.
解答: 解:(1)設(shè)圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2
∵圓C被直線m:3x﹣2y=0平分,∴圓心C(a,b)在直線m上,可得3a﹣2b=0…①,
又∵點(diǎn)A(1,3)、B(2,2)在圓上,∴…②,
將①②聯(lián)解,得a=2,b=3,r=1.
∴圓C的方程是(x﹣2)2+(y﹣3)2=1;
(2)過(guò)點(diǎn)D(0,1)且斜率為k的直線l方程為y=kx+1,即kx﹣y+1=0,
(I)∵直線l與圓C有兩個(gè)不同的交點(diǎn)M、N,
∴點(diǎn)C(2,3)到直線l的距離小于半徑r,
即,解之得<k<;
(II)由消去y,得(1+k2)x2﹣(4+4k)x+7=0.
設(shè)直線l與圓C有兩個(gè)不同的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為M(x1,y1)、N(x2,y2),
可得x1+x2=,x1x2=,
∴y1y2=(kx1+1)(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1=++1,
∵?=+(++1)=12,解之得k=1.
點(diǎn)評(píng): 本題著重考查了圓的標(biāo)準(zhǔn)方程、直線的方程、直線與圓的位置關(guān)系、向量的坐標(biāo)運(yùn)算公式和一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系等知識(shí),屬于中檔題.
19.已知函數(shù)f(x)=ex﹣x2﹣ax(a∈R).
(Ⅰ)若函數(shù)f(x)的圖象在x=0處的切線方程為y=2x+b,求a,b的值;
(Ⅱ)若函數(shù)在R上是增函數(shù),求實(shí)數(shù)a取值范圍;
(Ⅲ)如果函數(shù)g(x)=f(x)﹣(a﹣)x2有兩個(gè)不同的極值點(diǎn)x1,x2,證明:a>.
考點(diǎn): 函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的條件;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程.
專題: 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
分析: (1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,可以求出a的值,再根據(jù)切點(diǎn)坐標(biāo)在曲線上和切線上,即可求出b的值,從而得到答案;
(2)將函數(shù)f(x)在R上是增函數(shù),轉(zhuǎn)化為f(x)>0在R上恒成立,利用參變量分離轉(zhuǎn)化成a<ex﹣x在R上恒成立,
利用導(dǎo)數(shù)求h(x)=ex﹣x的最小值,即可求得實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(3)根據(jù)x1,x2是g(x)的兩個(gè)極值點(diǎn),可以得到x1,x2是g′(x)=0的兩個(gè)根,根據(jù)關(guān)系,利用分析法,
將證明不等式轉(zhuǎn)化為,即求的最小值問(wèn)題,利用導(dǎo)數(shù)即可證得結(jié)論.
解答: 解:(Ⅰ)∵f(x)=ex﹣x2﹣ax,
∴f′(x)=ex﹣x﹣a,
∴根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,切線的斜率k=f(0)=1﹣a,
∵切線方程為y=2x+b,則k=2,
∴1﹣a=2,解得a=﹣1,
∴f(x)=ex﹣x2+x,
∴f(0)=1,即切點(diǎn)(0,1),
∴1=20+b,解得b=1;
(Ⅱ)由題意f(x)>0即ex﹣x﹣a≥0恒成立,
∴a≤ex﹣x恒成立.
設(shè)h(x)=ex﹣x,則h′(x)=ex﹣1.
當(dāng)x變化時(shí),h′(x)、h(x)的變化情況如下表:
x (﹣∞,0) 0 (0,+∞)
h′(x) ﹣ 0 +
h(x) 減函數(shù) 極小值 增函數(shù)
∴h(x)min=h(0)=1,
∴a≤1;
(Ⅲ)∵g(x)=f(x)﹣(a﹣)x2,
∴g(x)=ex﹣x2﹣ax﹣ax2+x2=ex﹣ax2﹣ax,
∴g′(x)=ex﹣2ax﹣a,
∵x1,x2是函數(shù)g(x)的兩個(gè)不同極值點(diǎn)(不妨設(shè)x1<x2),
∴ex﹣2ax﹣a=0(*)有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根x1,x2
當(dāng)時(shí),方程(*)不成立
則,令,則
由p′(x)=0得:
當(dāng)x變化時(shí),p(x),p′(x)變化情況如下表:
x
p(x) ﹣ ﹣ 0 +
p′(x) 單調(diào)遞減 單調(diào)遞減極小值 單調(diào)遞增
∴當(dāng)時(shí),方程(*)至多有一解,不合題意;
當(dāng)時(shí),方程(*)若有兩個(gè)解,則
所以,.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究在曲線某點(diǎn)處的切線方程,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.同時(shí)考查了不等式的證明,證明過(guò)程中運(yùn)用了構(gòu)造函數(shù)的思想,是綜合性較強(qiáng)的一道導(dǎo)數(shù)應(yīng)用題.屬于難題.
20.設(shè)函數(shù)f(x)=(x>0),數(shù)列{an}滿足(n∈N*,且n≥2).
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)Tn=a1a2﹣a2a3+a3a4﹣a4a5+…+(﹣1)n﹣1anan+1,若Tn≥tn2對(duì)n∈N*恒成立,求實(shí)數(shù)t的取值范圍;
(3)是否存在以a1為首項(xiàng),公比為q(0<q<5,q∈N*)的數(shù)列{a},k∈N*,使得數(shù)列{a}中每一項(xiàng)都是數(shù)列{an}中不同的項(xiàng),若存在,求出所有滿足條件的數(shù)列{nk}的通項(xiàng)公式;若不存在,說(shuō)明理由.
考點(diǎn): 數(shù)列與函數(shù)的綜合.
專題: 綜合題;壓軸題;探究型.
分析: (1)由,(n∈N*,且n≥2),知.再由a1=1,能求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)當(dāng)n=2m,m∈N*時(shí),Tn=T2m=a1a2﹣a2a3+a3a4﹣a4a5++(﹣1)2m﹣1a2ma2m+1=a2(a1﹣a3)+a4(a3﹣a5)++a2m(a2m﹣1﹣a2m+1)===.當(dāng)n=2m﹣1,m∈N*時(shí),Tn=T2m﹣1=T2m﹣(﹣1)2m﹣1a2ma2m+1==.由此入手能求出實(shí)數(shù)t的取值范圍.
(3)由,知數(shù)列{an}中每一項(xiàng)都不可能是偶數(shù).如存在以a1為首項(xiàng),公比q為2或4的數(shù)列{ank},k∈N*,此時(shí){ank}中每一項(xiàng)除第一項(xiàng)外都是偶數(shù),故不存在以a1為首項(xiàng),公比為偶數(shù)的數(shù)列{ank}.當(dāng)q=1時(shí),顯然不存在這樣的數(shù)列{ank}.當(dāng)q=3時(shí),,n1=1,,.所以滿足條件的數(shù)列{nk}的通項(xiàng)公式為.
解答: 解:(1)因?yàn)?,(n∈N*,且n≥2),
所以an﹣an﹣1=.(2分)
因?yàn)閍1=1,
所以數(shù)列{an}是以1為首項(xiàng),公差為的等差數(shù)列.
所以an=.(4分)
(2)①當(dāng)n=2m,m∈N*時(shí),Tn=T2m=a1a2﹣a2a3+a3a4﹣a4a5++(﹣1)2m﹣1a2ma2m+1=a2(a1﹣a3)+a4(a3﹣a5)++a2m(a2m﹣1﹣a2m+1)=﹣=﹣=﹣.(6分)
②當(dāng)n=2m﹣1,m∈N*時(shí),Tn=T2m﹣1=T2m﹣(﹣1)2m﹣1a2ma2m+1=﹣=.(8分)
所以Tn=
要使Tn≥tn2對(duì)n∈N*恒成立,
只要使﹣,(n為偶數(shù))恒成立.
只要使﹣,對(duì)n為偶數(shù)恒成立,
故實(shí)數(shù)t的取值范圍為.(10分)
(3)由an=,知數(shù)列{an}中每一項(xiàng)都不可能是偶數(shù).
①如存在以a1為首項(xiàng),公比q為2或4的數(shù)列{ank},k∈N*,
此時(shí){ank}中每一項(xiàng)除第一項(xiàng)外都是偶數(shù),故不存在以a1為首項(xiàng),公比為偶數(shù)的數(shù)列{ank}.(12分)
②當(dāng)q=1時(shí),顯然不存在這樣的數(shù)列{ank}.
當(dāng)q=3時(shí),若存在以a1為首項(xiàng),公比為3的數(shù)列{ank},k∈N*.
則=1,n1=1,=,nk=.
所以滿足條件的數(shù)列{nk}的通項(xiàng)公式為nk=.(16分)
點(diǎn)評(píng): 本題考查數(shù)列的性質(zhì)和應(yīng)用,解題時(shí)要注意公式的合理運(yùn)用.