资源描述
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),∴+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),
所以f(x)的单调递减区间为(k∈Z).
(2)由题意b=c,f(A)=2sin =1,
∴sin =,
∵ -<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.某市训练局为了了解高三同学体育达标状况,在某学校的高三同学体育达标成果中随机抽取100个进行调研,按成果分组:第1组[75,80),第2组[80,85),第3组[85,90),第4组[90,95),第5组[95,100]得到的频率分布直方图如图所示.
若要在成果较高的第3,4,5组中用分层抽样抽取6名同学进行复查.
(1)已知同学甲和同学乙的成果均在第四组,求同学甲和同学乙至少有一人被选中复查的概率;
(2)在已抽取到的6名同学中随机抽取3名同学接受篮球项目的考核,设第三组中有ξ名同学接受篮球项目的考核,求ξ的分布列和数学期望.
解 (1)设“同学甲和同学乙至少有一人参与复查”为大事A,
第三组人数为100×0.06×5=30,第四组人数为100×0.04×5=20,第五组人数为100×0.02×5=10,依据分层抽样知,第三组应抽取3人,第四组应抽取2人,第五组应抽取1人,第四组的同学甲和同学乙至少有1人进入复查,
则:P(A)==.
(2)第三组应有3人进入复查,则随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3.
且P(ξ=i)=(i=0、1、2、3),则随机变量ξ的分布列为:
ξ
0
1
2
3
P
E(ξ)=0×+1×+2×+3×=.
4.如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=4,BD=2,PD⊥底面ABCD.
(1)证明:平面PBC⊥平面PBD;
(2)若二面角P-BC-D大
小为,求AP与平面PBC所成角的正弦值.
(1)证明 ∵CD2=BC2+BD2.∴BC⊥BD.
又∵PD⊥底面ABCD.∴PD⊥BC.
又∵PD∩BD=D.∴BC⊥平面PBD.
而BC⊂平面PBC,
∴平面PBC⊥平面PBD.
(2)解 由(1)所证,BC⊥平面PBD,所以∠PBD即为二面P-BC-D的平面角,即∠PBD=.
而BD=2,所以PD=2.
由于底面ABCD为平行四边形,所以DA⊥DB,
分别以DA、DB、DP为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.
则A(2,0,0),B(0,2,0),C(-2,2,0),P(0,0,2),
所以,=(-2,0,2),=(-2,0,0),
=(0,-2,2),
设平面PBC的法向量为n=(a,b,c),则
即
令b=1则n=(0,1,1),
∴AP与平面PBC所成角的正弦值为sin θ===.
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=+(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.已知函数f(x)=函数f(x)在x=0处取得极值1.
(1)求实数b,c的值;
(2)求f(x)在区间[-2,2]上的最大值.
解 (1)由题意当x=0时,f(0)=c-1=1,∴c=2,
当x<1时,f′(x)=-2e2x+b,
依题意得f′(0)=-2e0+b=0,∴b=2,
经检验符合条件.
(2)由(1)知,f(x)=
①当-2≤x≤1时,f(x)=-e2x+2x+2,f′(x)=-2e2x+2,令f′(x)=0得x=0,
当x变化时,f′(x),f(x)的变化状况如下表:
x
-2
(-2,0)
0
(0,1)
1
f′(x)
+
0
-
f(x)
-e-4-2
递增
极大值1
递减
4-e2
由上表可知f(x)在[-2,1]上的最大值为1.
②当1<x≤2时,f(x)=a(x2ln x-x+1)+1.
f′(x)=a(2xln x+x-1),令g(x)=2xln x+x-1,
当1<x≤2时,明显g(x)>0恒成立,
当a<0时,f′(x)=a(2xln x+x-1)<0,
f(x)在(1,2]单调递减,
所以f(x)<f(1)=1恒成立.
此时函数在[-2,2]上的最大值为1;
当a=0时,在(1,2]上f(x)=1,
当a>0时,在(1,2]上f′(x)=a(2xln x+x-1)>0,
所以在(1,2]上,函数f(x)为单调递增函数.
所以f(x)在(1,2]上最大值为a(4ln 2-1)+1,
由于a(4ln 2-1)+1>1,故函数f(x)在[-2,2]上的最大值为a(4 ln 2-1)+1.
综上:当a≤0时,f(x)在[-2,2]上的最大值为1;
当a>0时,f(x)在[-2,2]上的最大值为a(4 ln 2-1)+1.
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