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突破练(二)
1.已知函数f(x)=Asin (ωx-)(ω>0)相邻两个对称轴之间的距离是,且满足f()=.
(1)求f(x)的单调递减区间;
(2)在钝角△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C的对边,sin B=sin C,a=2,f(A)=1,求△ABC的面积.
解 (1)由题意知周期T=π,∴ω=2,
由于f=,所以A=2,f(x)=2sin (2x-),
由+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),得+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),
所以f(x)的单调递减区间为[+kπ,+kπ](k∈Z).
(2)由题意b=c,f(A)=2sin (2A-)=1,
∴sin (2A-)=,
∵ -<2A-<,∴A=或,
由于△ABC为钝角三角形,所以A=舍去,故A=,
∵a2=b2+c2-2bccos A,
∴4=3c2+c2-2c2×=c2,
所以c=2,b=2,S△ABC=×2×2×=.
2.已知正项等比数列{an}满足a2=,a4=,n∈N*
(1)求数列{an}的通项公式;(2)设数列{bn}满足bn=log3anlog3an+1,求数列的前n项和Tn,
解 (1)设公比为q.∵==q2,
∴q=或q=-.
又数列{an}为正项等比数列,∴q=.
又∵a2=. ∴a1=,
∴an=n,n∈N*.
(2)∵bn=log3an·log3an+1,n∈N*,
∴bn=n(n+1),n∈N*.
∴==-.
∴Tn=1-+-+…+-=1-=.
3.某种产品的广告费支出x与销售额y(单位:万元)之间有如下对应数据:
x
2
4
5
6
8
y
30
40
60
50
70
若广告费支出x与销售额y回归直线方程为=6.5x+a(a∈R).
(1)试猜测当广告费支出为12万元时,销售额是多少?
(2)在已有的五组数据中任意抽取两组,求至少有一组数据其猜测值与实际值之差的确定值不超过5的概率.
解 (1)==5,
==50,
由于点(5,50)在回归直线上,代入回归直线方程求得a=17.5,
所求回归直线方程为:=6.5x+17.5,
当广告支出为12时,销售额=6.5×12+17.5=95.5.
(2)实际值和猜测值对应表为
x
2
4
5
6
8
y
30
40
60
50
70
30.5
43.5
50
56.5
69.5
在已有的五组数据中任意抽取两组的基本大事:(30,40),(30,60),(30,50),(30,70),(40,60),(40,50),(40,70),(60,50),(60,70),(50,70)共10个,
两组数据其猜测值与实际值之差的确定值都超过5的有(60,50),
所以至少有一组数据其猜测值与实际值之差的确定值不超过5的概率为P=1-=.
4.如图,三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱AA1⊥平面ABC,△ABC为等边三角形,侧面AA1CC1是正方形,E是A1B的中点,F是棱CC1上的点.
(1)若F是棱CC1的中点时,求证:AE⊥平面A1FB;
(2)当VE-ABF=9时,求正方形AA1C1C的边长.
(1)证明 取AB的中点为M,连接EF,EM,CM,
由于E是A1B的中点,F是棱CC1中点,
所以EM∥AA1,FC∥AA1,EM=FC=AA1,
则四边形EMCF是平行四边形,所以EF∥CM,
又由于△ABC为正三角形,侧面AA1C1C是正方形,
∴AA1=AB,所以AE⊥A1B,CM⊥AB,
由于侧棱AA1⊥平面ABC,所以CM⊥AA1,
∴CM⊥平面A1AB,∴EF⊥平面A1AB,所以EF⊥AE,
又由于AE⊥A1B,A1B∩EF=E,所以AE⊥平面A1FB.
(2)解 设正方形AA1C1C的边长为x,
由于E是A1B的中点,△EAB的面积为定值,
∵CC1∥平面AA1B,∴点F到平面EAB的距离为定值,
即为点C到平面AA1B的距离,
又VE-ABF=VF-ABE,且VF-ABE=S△ABE·h=9.
即··x··x=9,
∴x3=216,∴x=6.所以正方形的边长为6.
5.已知圆C1的圆心在坐标原点O,且恰好与直线l1:x-2y+3=0相切,点A为圆上一动点,AM⊥x轴于点M,且动点N满足=+(1-),设动点N的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)直线l与直线l1垂直且与曲线C交于B、D两点,求△OBD面积的最大值.
解 (1)设动点N(x,y),A(x0,y0),由于AM⊥x轴于M,所以M(x0,0),设圆C1的方程为x2+y2=r2,由题意得r==3,所以圆C1的方程为x2+y2=9,
由题意,=+(1-),
得(x,y)=(x0,y0)+(1-)(x0,0),
所以即
将A(x,y)代入x2+y2=9,得动点N的轨迹方程+=1.
(2)由题意可设直线l:2x+y+m=0,设直线l与椭圆+=1交于B(x1,y1),D(x2,y2),
联立方程得13x2+12mx+3m2-9=0,
Δ=144m2-13×4(3m2-9)>0,解得m2<39,
x1,2==,
又由于点O到直线l的距离d=,
BD=·|x1-x2|=·,
所以S△OBD=···
==≤(当且仅当m2=39-m2即m2=时取到最大值).
所以△OBD面积的最大值为.
6.设函数f(x)=ln x-x2-x.
(1)求f(x)的单调区间和极值;
(2)若g(x)=x,当x>1时,g(x)在区间(n,n+1)内存在极值,求整数n的值.
解 (1)f′(x)=-x-=(x>0),
令f′(x)=0,解得x=1(-2舍去),
依据x,f′(x),f(x)的变化状况列出表格:
x
(0,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
+
0
-
f(x)
递增
极大值-
递减
由上表可知函数f(x)的单调增区间为(0,1),递减区间为(1,+∞),
在x=1处取得极大值-,无微小值.
(2)g(x)=x=xln x-x2+x,
g′(x)=ln x+1-x+1=ln x-x+2,
令h(x)=ln x-x+2,∴h′(x)=-1=,
由于x>1,∴h′(x)<0恒成立,所以h(x)在(1,+∞)为单调递减函数,
由于h(1)=1>0,h(2)=ln 2>0,h(3)=ln 3-1>0,h(4)=ln 4-2<0.
所以h(x)在区间(3,4)上有零点x0,且函数g(x)在区间(3,x0)和(x0,4)上单调性相反,因此,当n=3时,g(x)在区间(n,n+1)内存在极值,所以n=3.
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