资源描述
2015-2016学年黑龙江省双鸭山一中高三(上)期末数学试卷(文科)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).
1.已知集合A={x|3x+x2>0},B={x|﹣4<x<﹣1},则( )
A.A∩B={x|﹣4<x<﹣3} B.A∪B=R
C.B⊆A D.A⊆B
2.若复数z满足(1﹣i)z=|3﹣4i|,则z的实部为( )
A.﹣ B.﹣ C. D.
3.已知a∈R,则“a>2”是“a2>2a”成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.设向量=(2,4)与向量=(x,6)共线,则实数x=( )
A.2 B.3 C.4 D.6
5.等差数列an中,已知前15项的和S15=90,则a8等于( )
A. B.12 C. D.6
6.执行如图所示的程序框图,若输出S=15,则框图中①处可以填入 ( )
A.n≥4? B.n≥8? C.n≥16? D.n<16?
7.将函数y=sin(2x+)的图象向右平移个单位,再纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,所得新图象的函数解析式是( )
A.y=sin4x B.y=sinx C.y=sin(4x﹣) D.y=sin(x﹣)
8.设x,y满足,则z=x+y( )
A.有最小值2,最大值3 B.有最小值2,无最大值
C.有最大值3,无最小值 D.既无最小值,也无最大值
9.若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式中恒成立的是( )
A.> B. +≤1 C.≥2 D.≤
10.已知一个三棱锥的三视图如图所示,其中三个视图都是直角三角形,则在该三棱锥的四个面中,直角三角形的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.已知双曲线C:﹣=1,若存在过右焦点F的直线与双曲线C相交于A,B 两点且=3,则双曲线离心率的最小值为( )
A. B. C.2 D.2
12.已知函数f(x)=x3﹣tx2+3x,若对于任意的a∈[1,2],b∈(2,3],函数f(x)在区间(a,b)上单调递减,则实数t的取值范围是( )
A.(﹣∞,3] B.(﹣∞,5] C.[3,+∞) D.[5,+∞)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
13.定义已知a=30.3,b=0.33,c=log30.3,则(a*b)*c= (结果用a,b,c表示).
14.在△ABC中,若b=2,c=1,tanB=2,则a= .
15.已知,,点C在∠AOB内,∠AOC=45°,设,则= .
16.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=﹣f(x),且在[﹣1,0]上是增函数,给出下列关于f(x)的判断:
①f(x)是周期函数;
②f(x)关于直线x=1对称;
③f(x)在[0,1]上是增函数;
④f(x)在[1,2]上是减函数;
⑤f(2)=f(0),
其中正确的序号是 .
三、解答题(.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1+a7=﹣9,S9=﹣.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=,数列{bn}的前n项和为Tn,求证:Tn>﹣.
18.一次考试中,五名学生的数学、物理成绩如下表
学生 A1 A2 A3 A4 A5
数学 89 91 93 95 97
物理 87 89 89 92 93
(1)要在这五名学生中选2名参加一项活动,求选中的同学中至少有一人的物理成绩高于90分的概率.
(2)请在所给的直角坐标系中画出它们的散点图,并求出这些数据的线性回归直线方程.
参考公式回归直线的方程是:y=bx+a,
其中对应的回归估计值.b=,a=﹣b.
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是菱形,∠DAB=60°,PD⊥平面ABCD,PD=AD=1,点E,F分别为为AB和PD中点.
(1)求证:直线AF∥平面PEC;
(2)求三棱锥P﹣BEF的表面积.
20.已知椭圆C的标准方程为: +=1(a>b>0),该椭圆经过点P(1,),且离心率为.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)过椭圆: +=1(a>b>0)长轴上任意一点S(s,0),(﹣a<s<a)作两条互相垂直的弦AB、CD.若弦AB、CD的中点分别为M、N,证明:直线MN恒过定点.
21.设函数f(x)=x2+bln(x+1),其中b≠0.
(Ⅰ)当b=时,判断函数f(x)在定义域上的单调性;
(Ⅱ)当b<时,求函数f(x)的极值点
(Ⅲ)证明对任意的正整数n,不等式都成立.
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.
22.已知:如图,BC是半圆O的直径,D,E是半圆O上两点,,CE的延长线与BD的延长线交于点A.
(1)求证:AE=DE;
(2)若,求CD.
23.在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为(θ为参数),直线l经过点P(1,1),倾斜角,
(1)写出直线l的参数方程;
(2)设l与圆C相交于两点A,B,求点P到A,B两点的距离之积.
24.(2015秋双鸭山校级期末)已知f(x)=|x﹣1|+|2x+3|.
(1)若f(x)≥m对一切x∈R都成立,求实数m的取值范围;
(2)解不等式f(x)≤4.
2015-2016学年黑龙江省双鸭山一中高三(上)期末数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).
1.已知集合A={x|3x+x2>0},B={x|﹣4<x<﹣1},则( )
A.A∩B={x|﹣4<x<﹣3} B.A∪B=R C.B⊆A D.A⊆B
【考点】交集及其运算;并集及其运算.
【专题】集合.
【分析】求出A中不等式的解集确定出A,找出A与B的交集、并集,判断出A与B的包含关系即可.
【解答】解:由A中不等式变形得:x(x+3)>0,
解得:x<﹣3或x>0,即A={x|x>0或x<﹣3},
∵B={x|﹣4<x<﹣1},
∴A∩B={x|﹣4<x<﹣3},A∪B={x|x>0或x<﹣1}.
故选:A.
【点评】此题考查了交集及其运算,并集及其运算,熟练掌握各自的定义是解本题的关键.
2.若复数z满足(1﹣i)z=|3﹣4i|,则z的实部为( )
A.﹣ B.﹣ C. D.
【考点】复数代数形式的乘除运算;复数的基本概念.
【专题】数系的扩充和复数.
【分析】把已知的等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化简,则答案可求.
【解答】解:由(1﹣i)z=|3﹣4i|,
得.
∴z的实部为.
故选:D.
【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
3.已知a∈R,则“a>2”是“a2>2a”成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【专题】简易逻辑.
【分析】根据不等式的性质,利用充分条件和必要条件的定义即可得到结论.
【解答】解:由a2>2a得a>2或a<0,
则“a>2”是“a2>2a”成立充分不必要条件,
故选:A
【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据不等式的性质是解决本题的关键.我们得规律是充分条件范围要小,必要条件范围要大.
4.设向量=(2,4)与向量=(x,6)共线,则实数x=( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示.
【专题】平面向量及应用.
【分析】利用向量共线的充要条件得到坐标的关系求出x.
【解答】解;因为向量=(2,4)与向量=(x,6)共线,
所以4x=2×6,解得x=3;
故选:B.
【点评】本题考查了向量共线的坐标关系;如果两个向量向量=(x,y)与向量=(m,n)共线,那么xn=ym.
5.等差数列an中,已知前15项的和S15=90,则a8等于( )
A. B.12 C. D.6
【考点】等差数列的前n项和.
【专题】计算题.
【分析】令等差数列的前n项和公式中的n=15,化简后提取15整体代换得到关于a8的方程,求出即可.
【解答】解:因为S15=15a1+d=15(a1+7d)=15a8=90,所以a8=6
故选D
【点评】本题主要考查了等差数列的前n项和公式及等差数列的通项公式,解题的关键是求出S15后提取15找出S15与a8的关系.
6.执行如图所示的程序框图,若输出S=15,则框图中①处可以填入 ( )
A.n≥4? B.n≥8? C.n≥16? D.n<16?
【考点】程序框图.
【专题】算法和程序框图.
【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【解答】解:第一次执行循环体后,S=1,n=2,不满足退出循环的条件;
再次执行循环体后,S=3,n=4,不满足退出循环的条件;
再次执行循环体后,S=7,n=8,不满足退出循环的条件;
再次执行循环体后,S=15,n=16,满足退出循环的条件;
故判断框中的条件应为n≥16?,
故选:C
【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.
7.将函数y=sin(2x+)的图象向右平移个单位,再纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,所得新图象的函数解析式是( )
A.y=sin4x B.y=sinx C.y=sin(4x﹣) D.y=sin(x﹣)
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【专题】三角函数的图像与性质.
【分析】直接利用三角函数的平移变换求解即可.
【解答】解:将函数y=sin(2x+)的图象向右平移个单位,可得y=sin(2x﹣+)=sin(2x﹣),
再纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到y=sin(x﹣).
故选:D.
【点评】本题考查三角函数的平移变换,基本知识的考查.
8.设x,y满足,则z=x+y( )
A.有最小值2,最大值3 B.有最小值2,无最大值
C.有最大值3,无最小值 D.既无最小值,也无最大值
【考点】简单线性规划.
【分析】本题考查的知识点简单线性规划问题,我们先在坐标系中画出满足约束条件对应的平面区域,根据目标函数z=x+y及直线2x+y=4的斜率的关系,即可得到结论.
【解答】解析:如图作出不等式组表示的可行域,如下图所示:
由于z=x+y的斜率大于2x+y=4的斜率,
因此当z=x+y过点(2,0)时,z有最小值,
但z没有最大值.
故选B
【点评】目判断标函数的有元最优解,处理方法一般是:①将目标函数的解析式进行变形,化成斜截式②分析Z与截距的关系,是符号相同,还是相反③根据分析结果,结合图形做出结论④根据目标函数斜率与边界线斜率之间的关系分析,即可得到答案.
9.若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式中恒成立的是( )
A.> B. +≤1 C.≥2 D.≤
【考点】基本不等式.
【专题】计算题.
【分析】由题设知ab≤,所以,,, ==≤,由此能够排除选项A、B、C,从而得到正确选项.
【解答】解:∵a>0,b>0,且a+b=4,
∴ab≤,
∴,故A不成立;
,故B不成立;
,故C不成立;
∵ab≤4,a+b=4,∴16﹣2ab≥8,
∴==≤,故D成立.
故选D.
【点评】本题考查不等式的基本性质,解题时要注意均值不等式的合理运用.
10.已知一个三棱锥的三视图如图所示,其中三个视图都是直角三角形,则在该三棱锥的四个面中,直角三角形的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】由三视图还原实物图.
【专题】空间位置关系与距离.
【分析】由题意可知,几何体为三棱锥,将其放置在长方体模型中即可得出正确答案.
【解答】解:由题意可知,几何体是三棱锥,其放置在长方体中形状如图所示(图中红色部分),
利用长方体模型可知,此三棱锥的四个面中,全部是直角三角形.
故选:D.
【点评】本题考查学生的空间想象能力,由三视图还原实物图,是基础题.
11.已知双曲线C:﹣=1,若存在过右焦点F的直线与双曲线C相交于A,B 两点且=3,则双曲线离心率的最小值为( )
A. B. C.2 D.2
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.
【专题】综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】由题意,A在双曲线的左支上,B在右支上,根据=3,可得3x2﹣x1=2c,结合坐标的范围,即可求出双曲线离心率的最小值.
【解答】解:由题意,A在双曲线的左支上,B在右支上,
设A(x1,y1),B(x2,y2),右焦点F(c,0),则
∵=3,
∴c﹣x1=3(c﹣x2),
∴3x2﹣x1=2c
∵x1≤﹣a,x2≥a,
∴3x2﹣x1≥4a,
∴2c≥4a,
∴e=≥2,
∴双曲线离心率的最小值为2,
故选:C.
【点评】本题考查双曲线的几何性质,考查直线与双曲线的位置关系,考查学生的计算能力,属于中档题.
12.已知函数f(x)=x3﹣tx2+3x,若对于任意的a∈[1,2],b∈(2,3],函数f(x)在区间(a,b)上单调递减,则实数t的取值范围是( )
A.(﹣∞,3] B.(﹣∞,5] C.[3,+∞) D.[5,+∞)
【考点】利用导数研究函数的单调性.
【专题】计算题;导数的概念及应用.
【分析】由题意可得f′(x)≤0即3x2﹣2tx+3≤0在[1,3]上恒成立,由二次函数的性质可得不等式组.
【解答】解:∵函数f(x)=x3﹣tx2+3x,f′(x)=3x2﹣2tx+3,
若对于任意的a∈[1,2],b∈(2,3],函数f(x)在区间(a,b)上单调递减,
则f′(x)≤0即3x2﹣2tx+3≤0在[1,3]上恒成立,
∴,解得t≥5,
故选D.
【点评】本题主要考查函数的单调性和导数符号间的关系,二次函数的性质,属于中档题.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
13.定义已知a=30.3,b=0.33,c=log30.3,则(a*b)*c= c (结果用a,b,c表示).
【考点】对数值大小的比较.
【专题】计算题;新定义.
【分析】欲求(a*b)*c,根据新定义的表达式,即要比较a、b、c的大小,首先分正负,根据对数函数与指数函数的定义得到c小于0,所以c最小,从而求得结果.
【解答】解:由对数函数定义得:c=log30.3<0,显然a>0,b>0
则可取中间量1,a=30.3>1,b=0.33<1,综合上面得:a>b>c.
则(a*b)*c
=b*c
=c.
故答案为:c.
【点评】此题是指数函数与对数函数的综合应用题,学生做题时应会取中间量来判断两个数的大小.
14.在△ABC中,若b=2,c=1,tanB=2,则a= 3 .
【考点】同角三角函数间的基本关系.
【专题】解三角形.
【分析】利用同角三角函数的基本关系求得cosB=,再利用余弦定理求得a的值.
【解答】解:在△ABC中,若b=2,c=1,tanB=2,故=2,sin2B+cos2B=1,
解得 sinB=,cosB=.
由余弦定理可得b2=8=a2+c2﹣2accosB=a2+1﹣,
解得 a=3,或a=﹣(舍去),
故答案为 3.
【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系、余弦定理的应用,属于基础题.
15.已知,,点C在∠AOB内,∠AOC=45°,设,则= .
【考点】向量在几何中的应用.
【专题】计算题.
【分析】将向量沿与方向利用平行四边形原则进行分解,构造出三角形,由题目已知,可得三角形中三边长及三个角,然后利用正弦定理解三角形即可得到答案.此题如果没有已知给定图形的限制,应该有两种情况,即也可能为OC在OA顺时针方向45°角的位置,请大家注意分类讨论,避免出错.
【解答】解:如图所示,建立直角坐标系.
则=(1,0),=(0,),
∴=m +n
=(m, n),
∴tan45°==1,
∴=.
故答案为:.
【点评】对一个向量根据平面向量基本定理进行分解,关键是要根据平行四边形法则,找出向量在基底两个向量方向上的分量,再根据已知条件构造三角形,解三角形即可得到分解结果.
16.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=﹣f(x),且在[﹣1,0]上是增函数,给出下列关于f(x)的判断:
①f(x)是周期函数;
②f(x)关于直线x=1对称;
③f(x)在[0,1]上是增函数;
④f(x)在[1,2]上是减函数;
⑤f(2)=f(0),
其中正确的序号是 ①②⑤ .
【考点】函数的周期性;函数的单调性及单调区间.
【专题】压轴题.
【分析】首先理解题目f(x)定义在R上的偶函数,则必有f(x)=f(﹣x),又有关系式f(x+1)=﹣f(x),两个式子综合起来就可以求得周期了.再根据周期函数的性质,且在[﹣1,0]上是增函数,推出单调区间即可.
【解答】解:∵定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=﹣f(x),
∴f(x)=﹣f(x+1)=﹣[﹣f(x+1+1)]=f(x+2),
∴f(x)是周期为2的函数,则①正确.
又∵f(x+2)=f(x)=f(﹣x),
∴y=f(x)的图象关于x=1对称,②正确,
又∵f(x)为偶函数且在[﹣1,0]上是增函数,
∴f(x)在[0,1]上是减函数,
又∵对称轴为x=1.
∴f(x)在[1,2]上为增函数,f(2)=f(0),
故③④错误,⑤正确.
故答案应为①②⑤.
【点评】此题主要考查偶函数及周期函数的性质问题,其中涉及到函数单调性问题.对于偶函数和周期函数是非常重要的考点,需要理解记忆.
三、解答题(.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1+a7=﹣9,S9=﹣.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=,数列{bn}的前n项和为Tn,求证:Tn>﹣.
【考点】数列的求和;等差数列的性质.
【专题】等差数列与等比数列.
【分析】(I)设数列{an}的公差为d,由于a1+a7=﹣9,S9=﹣,利用等差数列的通项公式及前n项和公式可得,解出即可;
(Ⅱ)利用等差数列的前n项和公式可得Sn=,于是bn=﹣=﹣,利用“裂项求和”及“放缩法”即可证明.
【解答】(Ⅰ)解:设数列{an}的公差为d,
∵a1+a7=﹣9,S9=﹣,
∴,
解得,∴ =﹣.
(Ⅱ)证明:∵Sn==,
∴bn==﹣=﹣,
∴数列{bn}的前n项和为Tn=﹣+…+
=
=
.
∴Tn>﹣.
【点评】本题考查了等差数列的通项公式及前n项和公式、“裂项求和”方法、“放缩法”,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
18.一次考试中,五名学生的数学、物理成绩如下表
学生 A1 A2 A3 A4 A5
数学 89 91 93 95 97
物理 87 89 89 92 93
(1)要在这五名学生中选2名参加一项活动,求选中的同学中至少有一人的物理成绩高于90分的概率.
(2)请在所给的直角坐标系中画出它们的散点图,并求出这些数据的线性回归直线方程.
参考公式回归直线的方程是:y=bx+a,
其中对应的回归估计值.b=,a=﹣b.
【考点】线性回归方程.
【专题】应用题;概率与统计.
【分析】(1)用列举法可得从5名学生中任取2名学生的所有情况和其中至少有一人物理成绩高于90(分)的情况包含的事件数目,由古典概型公式,计算可得答案.
(2)把所给的五组数据作为五个点的坐标描到直角坐标系中,得到散点图;根据所给的数据先做出数据的平均数,即样本中心点,根据最小二乘法做出线性回归方程的系数,写出线性回归方程.
【解答】解:(1)从5名学生中任取2名学生的所有情况为:(A4,A5)、(A4,A1)、(A4,A2)、(A4,A3)、(A5,A1)、(A5,A2)、(A5,A3)、(A1,A2)、(A1,A3)、(A2,A3)共种情10况.
其中至少有一人物理成绩高于90(分)的情况有:(A4,A5)、(A4,A1)、(A4,A2)、(A4,A3)、(A5,A1)、(A5,A2)、(A5,A3)共7种情况,
故上述抽取的5人中选2人,选中的学生的物理成绩至少有一人的成绩高于9(0分)的概率
(2)散点图如图所示.
可求得: =(89+91+93+95+97)=93, =(87+89+89+92+93)=90,
=30, =(﹣4)2+(﹣2)2+02+22+42=40,
∴b=0.75,a=20.25,
故y关于x的线性回归方程是:
【点评】本题主要考查了古典概型和线性回归方程等知识,考查了学生的数据处理能力和应用意识.
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是菱形,∠DAB=60°,PD⊥平面ABCD,PD=AD=1,点E,F分别为为AB和PD中点.
(1)求证:直线AF∥平面PEC;
(2)求三棱锥P﹣BEF的表面积.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.
【专题】空间位置关系与距离.
【分析】(1)利用三角形中位线的性质证明线线平行,从而得到线面平行;
(2)由线面垂直的判断和性质得到三棱锥四个侧面三角形的高,求出各侧面的面积求和得答案.
【解答】(1)证明:如图,
分别取PC,DC的中点G,H,连接FG,GH,EH,
则FG∥DH,FG=DH,DH∥AE,DH=AE,
∴FG∥AE,FG=AE,则四边形AEGF为平行四边形,则AF∥EG,
EG⊂平面PEC,AF⊄平面PEC,∴直线AF∥平面PEC;
(2)解:三棱锥P﹣BEF的表面积等于S△BEF+S△PBE+S△PFE+S△PBF.
∵底面ABCD是菱形,∠DAB=60°,∴△ABD为正三角形,
又AD=1,∴BD=1,DE=,
又PD⊥平面ABCD,DE⊥AB,∴PE⊥AB,EF⊥AB,
∵PD=1,DE=,DF=,
∴,.
∴,,
,,
∴三棱锥P﹣BEF的表面积等于.
【点评】本小题主要考查空间线面关系、几何体的体积等知识,考查数形结合、化归与转化的数学思想方法,以及空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力,是中档题.
20.已知椭圆C的标准方程为: +=1(a>b>0),该椭圆经过点P(1,),且离心率为.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)过椭圆: +=1(a>b>0)长轴上任意一点S(s,0),(﹣a<s<a)作两条互相垂直的弦AB、CD.若弦AB、CD的中点分别为M、N,证明:直线MN恒过定点.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.
【专题】圆锥曲线中的最值与范围问题.
【分析】(Ⅰ)由已知条件推导出,e=,由此能求出椭圆方程.
(Ⅱ)设直线AB的方程为x=my+s,m≠0,则直线CD的方程为x=﹣,联立,得M(),将M的坐标中的m用﹣代换,得CD的中点N(),从而得到直线MN的方程为x﹣y=,由此能证明直线MN经过定点().
【解答】(Ⅰ)解:∵点P(1,)在椭圆上,∴,
又∵离心率为,∴e=,∴a=2c,
∴4a2﹣4b2=a2,解得a2=4,b2=3,
∴椭圆方程为.
(Ⅱ)证明:设直线AB的方程为x=my+s,m≠0,
则直线CD的方程为x=﹣,
联立,得(3m2+4)y2+6smy+3s2﹣12=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,
∴x1+x2=(my1+s)(my2+s)
=m2y1y2+ms(y1+y2)+s2
=,
由中点坐标公式得M(,﹣),
将M的坐标中的m用﹣代换,得CD的中点N(,),…(9分)
∴直线MN的方程为x﹣y=,m≠±1,
令y=0得:x=,
∴直线MN经过定点(),
当m=0,±1时,直线MN也经过定点(),
综上所述,直线MN经过定点().
【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查直线过定点的证明,解题时要认真审题,注意直线方程、韦达定理等知识点的合理运用.
21.设函数f(x)=x2+bln(x+1),其中b≠0.
(Ⅰ)当b=时,判断函数f(x)在定义域上的单调性;
(Ⅱ)当b<时,求函数f(x)的极值点
(Ⅲ)证明对任意的正整数n,不等式都成立.
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.
【专题】导数的综合应用.
【分析】(Ⅰ)将b的值代入,求出函数的表达式、导数,从而求出函数的单调区间;
(Ⅱ)通过讨论b的范围,得到函数的单调区间,从而求出函数的极值点;
(Ⅲ)将b=﹣1代入函数的表达式,求出函数f(x)的表达式,令h(x)=x3﹣f(x),求出h(x)的导数,得到ln(x+1)>x2﹣x3,从而证出结论.
【解答】解(Ⅰ)当,f(x)=x2+ln(x+1),(x>﹣1),
f′(x)=2x+=2(x+1)+﹣2≥2﹣2≥0,
当且仅当x=﹣时,“=”成立,
∴函数f(x)在定义域(﹣1,+∞)上单调递增.
(Ⅱ) 当时,解f′(x)=0得两个不同解:
当b<0时,
∴x1∈(﹣∞,﹣1),x2∈(﹣1,+∞),
此时f(x)在(﹣1,+∞)上有唯一的极小值点
当时,x1,x2∈(﹣1,+∞)f′(x)在(﹣1,x1),(x2,+∞)都大于0,f′(x)在(x1,x2)上小于0,
此时f(x)有一个极大值点和一个极小值点
综上可知,时,f(x)有一个极大值点和一个极小值点,
b<0,时,f(x)在(﹣1,+∞)上有唯一的极小值点;
(Ⅲ)当b=﹣1时,f(x)=x2﹣ln(x+1),
令上恒正,
∴h(x)在[0,+∞)上单调递增,当x∈(0,+∞)时,恒有h(x)>h(0)=0,
即当x∈(0,+∞)时,有x3﹣x2+ln(x+1)>0,ln(x+1)>x2﹣x3,
对任意正整数n,取.
【点评】本题考察了函数的单调性,导数的应用,考察分类讨论思想,运用转化思想是解答第三问的关键,本题是一道难题.
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.
22.已知:如图,BC是半圆O的直径,D,E是半圆O上两点,,CE的延长线与BD的延长线交于点A.
(1)求证:AE=DE;
(2)若,求CD.
【考点】与圆有关的比例线段.
【专题】计算题;规律型;数形结合;推理和证明.
【分析】(1)由圆周角定理及直角三角形的性质可得到∠A=∠ADE,再根据等角对等边即可求得结论.
(2)连接BE,根据等腰三角形,以及直角三角形,推出边长关系,利用射影定理求解即可.
【解答】(1)证明:∵BC是半圆O直径,
∴∠ADC=∠BDC=90°.
∵,,
∴∠EDC=∠ECD.
∴∠A=∠ADE.
∴AE=DE.
(2)解:连接BE,
∵,
∴DE=EC.
∴AE=EC=2.
∵BC是半圆O直径,
∴∠BEC=90°即BE⊥AC.
∴BA=BC.
∵Rt△BDC中,tan∠ABC=,
设BD=3x,CD=4x,则BC=5x,
∴AB=BC=5x,AD=2x.
∵AEAC=ADAB,
∴2×4 =2x5x.
解得:x=2,即CD=8.
【点评】本题考查圆周角定理,相似三角形的判定,直角三角形的性质等知识点的综合运用.
23.在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为(θ为参数),直线l经过点P(1,1),倾斜角,
(1)写出直线l的参数方程;
(2)设l与圆C相交于两点A,B,求点P到A,B两点的距离之积.
【考点】直线的参数方程;直线与圆的位置关系;参数方程化成普通方程.
【专题】计算题.
【分析】(1)由题意可得直线l的参数方程为,化简可得结果.
(2)圆C的参数方程化为普通方程,把直线的参数方程代入 x2+y2=4化简,利用根与系数的关系求得t1t2
的值,即可得到点P到A,B 两点的距离之积为2.
【解答】解:(1)直线l的参数方程为,即.…(5分)
(2)圆C的参数方程化为普通方程为x2+y2=4,把直线
代入 x2+y2=4,可得,∴,t1t2=﹣2,
则点P到A,B 两点的距离之积为2. …(10分)
【点评】本题考查直线和圆的参数方程,参数方程与普通方程之间的转化,以及直线参数方程中参数的几何意义,求出t1t2=﹣2,是解题的关键.
24.已知f(x)=|x﹣1|+|2x+3|.
(1)若f(x)≥m对一切x∈R都成立,求实数m的取值范围;
(2)解不等式f(x)≤4.
【考点】绝对值不等式的解法.
【专题】转化思想;综合法;不等式的解法及应用.
【分析】(1)通过讨论x的范围,求出f(x)的最小值,从而求出m的范围即可;(2)求出各个区间上的不等式的解集,取并集即可.
【解答】解:(1)f(x)=|x﹣1|+|2x+3|,
x≥1时,f(x)=x﹣1+2x+3=3x+2,f(x)≥5,
﹣<x<1时,f(x)=﹣x+1+2x+3=x+4,<f(x)<5,
x≤﹣时,f(x)=﹣x+1﹣2x﹣3=﹣3x﹣2≥,
若f(x)≥m对一切x∈R都成立,
只需m≤即可;
(2)x≥1时,f(x)=x﹣1+2x+3=3x+2≤4,解得:x≤,无解,
﹣<x<1时,f(x)=﹣x+1+2x+3=x+4≤4,解得:x≤0,
x≤﹣时,f(x)=﹣x+1﹣2x﹣3=﹣3x﹣2≤4,解得:x≥﹣2,
故不等式的解集是:[﹣2,0].
【点评】本题考查了绝对值不等式问题,考查分类讨论思想,是一道中档题.
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