解答: 解:由于|x﹣1|+|x+2|表示数轴上的x对应点到1和﹣2 的距离之和, 而﹣3和 2对应点到1和﹣2 的距离之和正好等于5, 故不等式|x﹣1|+|x+2|≥5的解集为 (﹣∞,﹣3]∪[2,+∞), 故答案为 (﹣∞,﹣3]∪[2,+∞).
点评: 本题主要考查绝对值的意义,绝对值不等式的解法,属于中档题.
三、解答题(共6小题,满分75分) 17.(13分)已知=(2cosx+2
sinx,1),=(cosx,﹣y),且⊥.
(1)将y表示为x的函数f(x),并求f(x)的单调增区间;
(2)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C对应的边长,若f()=3,且a=2,b+c=4,求△ABC的面积.
考点: 数量积判断两个平面向量的垂直关系;两角和与差的正弦函数;正弦函数的单调性;正弦定理;余弦定理.
专题: 三角函数的图像与性质;解三角形.
分析: (1)由数量积为0可得方程,由三角函数的公式化简可得f(x),再由2kπ﹣
≤2x+≤2kπ+,可得单调递增区间;
)=3,进而可得A=
,由余弦定理可得bc=4,
(2)结合(1)可得f()=1+2sin(A+代入面积公式S=
,计算可得答案.
解答: 解:(1)由题意可得(2cosx+2sinx)cosx﹣y=0,
2
即y=f(x)=(2cosx+2sinx)cosx=2cosx+2sinxcosx =1+cos2x+由2kπ﹣
sin2x=1+2sin(2x+≤2x+
≤2kπ+
),
≤x≤kπ+],k∈Z ),
)=1 ,k∈Z,
,得kπ﹣
,kπ+
故f(x)的单调增区间为[kπ﹣
(2)由(1)可知f(x)=1+2sin(2x+故f()=1+2sin(A+故可得A+
=
)=3,解得sin(A+
,
,解得A=
2
2
2
由余弦定理可得2=b+c﹣2bccosA,
222
化简可得4=b+c﹣bc=(b+c)﹣3bc=16﹣3bc, 解得bc=4,故△ABC的面积S=
=
=
点评: 本题考查三角函数的性质和余弦定理的应用,涉及向量的垂直的判断,属基础题.
18.(13分)已知动圆过定点A(2,0),且在y轴上截得的弦长|MN|=4. (Ⅰ)求动圆圆心C的轨迹方程;
(Ⅱ)若过点(1,0)的直线l交圆心C的轨迹于点A,B,且|AB|=5,求直线AB的方程.
考点: 轨迹方程.
专题: 综合题;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析: (Ⅰ)设圆心C(x,y),点C到y轴的距离为d,则d=|x|,利用勾股定理求动圆圆心C的轨迹方程;
(Ⅱ)分类讨论,设直线AB的方程为y=k(x﹣1)(k≠0)与抛物线方程联立,利用韦达定理,结合|AB|=5,求直线AB的方程. 解答: 解:(Ⅰ)设圆心C(x,y),点C到y轴的距离为d,则d=|x|
由
2
即(x﹣2)+y=4+|x|
222
化简得y=4x,即为所求轨迹方程. (Ⅱ)焦点F(1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2).
若AB⊥x轴,则|AB|=2p=4<5,所以直线AB的斜率k存在. 设直线AB的方程为y=k(x﹣1)(k≠0) 由
消去y得:kx﹣(2k+4)x+k=0
2222
|AB|=∴k=±2
所以直线AB的方程为y=2(x﹣1)或y=﹣2(x﹣1).
点评: 本题考查直线与圆的位置关系,考查直线与抛物线的位置关系,正确运用韦达定理是关键.
19.(13分)已知函数f(x)=﹣x+mx在(0,1)上是增函数 (1)求实数m的取值集合A.
(2)当m取值集合A.中的最小值时,定义数列{an};满足a1=3,且an>0,
,求数列{an}的通项公式
(3)若bn=nan,数列{bn}的前n项和为Sn,求证:Sn
.
3
考点: 利用导数研究函数的单调性;数列的函数特性;数列的求和;数列递推式. 专题: 导数的综合应用;等差数列与等比数列.
分析: (1)先求出导数f′(x),再由条件得f′(x)=﹣3x+m≥0在(0,1)上恒成立,分离出m后再求出m的范围;
(2)由(1)求出m的值,代入f′(x)后,再代入
进行化简得到
2
=3,结论即得到证明;
(3)根据(2)求出bn,再由通项公式的特点,利用错位相减法求出Sn,由表达式就可以证明结论.
2
解答: 解:(1)由题意得f′(x)=﹣3x+m,
3
∵f(x)=﹣x+mx在(0,1)上是增函数,
2
∴f′(x)=﹣3x+m≥0在(0,1)上恒成立,
2
即m≥3x,得m≥3,
故所求的集合A为[3,+∞); (2)由(1)得,m=3,∴f′(x)=﹣3x+3, ∵
,an>0,
2
∴
=3an,即
=3,
∴数列{an}是以3为首项和公比的等比数列,
n
故an=3;
n
(3)由(2)得,bn=nan=n?3,
23n
∴Sn=1?3+2?3+3?3+…+n?3 ①
234n+1
3Sn=1?3+2?3+3?3+…+n?3 ② ①﹣②得,﹣2Sn=3+3+3+…+3﹣n?3
2
3
n
n+1
=﹣n?3
n+1
化简得,Sn=
>.
点评: 本题是有关函数和数列的综合题,考查了函数单调性与导数关系,等比数列的定义应用,以及错位相减法求出Sn,考查了分析问题和解决问题的能力.
20.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2x)?lnx+ax+2 (1)当a=﹣1时,求f(x)在(1,f(1))处的切线方程;
(2)设函数g(x)=f(x)﹣x﹣2,若函数g(x)有且仅有一个零点时,求a的值.
考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的零点. 专题: 导数的综合应用.
分析: (1)当a=﹣1时,求函数的导数,根据导数的几何意义即可求f(x)在(1,f(1))处的切线方程;
(2)构造函数,求函数的导数,判断函数的极值即可得到结论.
22
解答: 解:(1)当a=﹣1时,f(x)=(x﹣2x)?lnx﹣x+2, 则f′(x)=(2x﹣2)lnx+(x﹣2)﹣2x, ∴f′(1)=﹣3,f(1)=1, 则f(x)在(1,f(1))处的切线方程为3x+y﹣4=0;
22
(2)由g(x)=f(x)﹣x﹣2=0,得(x﹣2x)?lnx+ax+2=x+2,
22
即a=,
设h(x)=,
则h′(x)=
令t(x)=1﹣x﹣2lnx, 则t′(x)=﹣1﹣=
,
,
∵t′(x)<0,t(x)在(0,+∞)上是减函数,t(1)=h'(1)=0, ∴当0<x<1时,h′(x)>0, 当x>1时,h′(x)<0,
即h(x)的最大值为h(1)=1,
∴若函数g(x)有且仅有一个零点时,则a=1.
点评: 本题主要考查导数的综合应用,考查导数的几何意义以及函数单调性与导数之间的关系,考查学生的运算能力.
21.(12分)已知椭圆
+
=1(a>b>0)短轴长为2,左右焦点分别为F1,F2,c为半焦
距.若以F2为圆心,b﹣c为半径作圆F2,P为椭圆上的动点,过P作此圆的切线l,切点为T. (1)当l经过原点时,l的斜率为﹣(2)若|PT|的最小值不小于
,求椭圆的方程.
(a﹣c),圆F2与x轴的右焦点为C,过点C作斜率为k(k>
0)的直线m与椭圆交于A,B两点.与圆F2交于另一点D两点,若O在以AB为直径的圆上,求|CD|的最大值.
考点: 直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质. 专题: 计算题;直线与圆;圆锥曲线中的最值与范围问题.
分析: (1)由题意可得==,从而解出a,b,c;从而求椭圆的方程;
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