10.A 【解析】2x?ax?1,x?0,则a??2x2?x对x?0恒成立,而?2x2?x??2(x?114)2?8,所以a?18
“对任意的正数x,不等式2x?a1x?1成立”的充要条件是“a?8”,
故“a?1”是“对任意的正数x,不等式2x?ax?1成立”充分不必要条件,故选A 11.D 【解析】 【分析】
由 =4 ,∠BAC=30°,可求得三角形的面积,进而得到 。因为
,所以
,然后去括号,利用基本不等式可求最小值。
【详解】
因为 =4 ,∠BAC=30°,所以
。 所以 C=
|| C | |
。 因为△MBC,△MCA和△MAB的面积分别为1,x,y,所以 ,所以 。 所以
。
当且仅当
即
时,上式取“=”号。
所以,
时,
取最小值9.
故选D。 【点睛】
本题考查数量积的定义、三角形的面积公式、基本不等式求最值。利用基本不等式 求最值,注意“一正、二定、三相等”。当 , 都取正值时,和取定值,则积有最大值,积取定值,和有最小值。
12.D 【解析】 【分析】
先求导得 ,因为函数 在 处取得极大值,故应讨论导函数的正负。当 时,求导函数的正负,可得函数 在 处取极小值,不符合
题意。当 时,求方程 = 的两根可得 = 或 。由函数 在 处取得极大值,
可得 = 与 的大小,进而可求 的取值范围。
【详解】
因为 。
当 时, 。由 ,得 ;由 ,得 。 所以, 在区间 上为减函数,在区间 上为增函数。 则函数 在 处取极小值,不符合题意。 当 时,令 = ,得 = 或 。
因为函数 在 处取得极大值,所以 。
所以, 的取值范围是 。 故选D。 【点睛】
本题考查由函数的极值,求参数的取值范围。和导函数极值有关的问题,应先求导,对导函数正负,根据式子的特点对解析式中所含的参数分类讨论,寻求符合题意的参数的取值范围。本题难度较大。
13. 【解析】
【分析】
根据 可求得
,进而求得
,然后由向量模的坐标运算可求得结果。 【详解】
因为 , , ,所以 ,解得
。 所以
,所以
。 所以 。 【点睛】
本题考查向量数量积的坐标运算、向量模的坐标运算,主要考查学生的运算能力与转化能力。
若 ,则 。
14.9 【解析】 【分析】
设中间的三个数,根据等差数列的性质可得这个等差数列最后三项和为
=
。
,画出不等式组表示的平面区域,作直线 :
,平移直线L,观察图形可求最后因为
, 三项和的最大值。
所以
【详解】
=
=
设在这两个实数x,y之间插入三个实数为 、 、 , 【点睛】
因为这五个数构成等差数列,所以
。
本题考查类比推理,巧妙的逆向构造考查了学生应用信息的能力。此题难度较大。解决类比推
所以,这个等差数列最后三项和为
理有关的题目,应注意观察原材料所含的思想方法。
不等式组表示的平面区域为 边界及其内部,如图所示,
16.3 【解析】 【分析】
要求函数g(x)=xf(x)+lg|x+1|的零点的个数,可构造函数 ,将问题转化为函数
作直线 :
,平移直线L,当直线L经过点A时,Z
与函数 的图象的个数。根据已知条件可判断函数 的单调性和奇偶性,
进而画函数的图象,观察两个函数图象交点的个数即可。
取最大值。由
得A(3,3).
【详解】
所以,
。
令 ,因为当x>0时,不等式f(x)>﹣xf′(x)恒成立, 所以,这个等差数列最后三项和的最大值为9. 所以当x>0时, 。所以函数 在 上为增函数。
【点睛】
因为y=f(x)是定义在R上的奇函数,所以 。 本题考查线性规划问题、等差数列的性质等知识。考查学生的运算能力、转化能力等。 所以函数 为偶函数,且 函数 在 上为减函数。 (1)解决线性规划有关的问题,应准确画出不等式组表示的平面区域; 因为定义在R上的奇函数y=f(x)满足f(3)=0,所以 。
(2)目标函数为 时,应平移直线,求其最值; 所以 。做函数 与函数 的图象如图所示。
(3)目标函数为
形式时,转化为两点连线的斜率来求;
(4)目标函数为 形式时,转化为两点间距离来求。 15.
【解析】
【分析】
由函数的图象可知,函数 与函数 的图象有三个交点。 根据材料所蕴含的数学思想方法,要求
所以函数g(x)=xf(x)+lg|x+1|的零点的个数为3个。 【点睛】
的值,可在
两边取0到
的定积分,进而可求值。
本题考查函数零点的个数问题,判断函数的零点个数,方法一,零点存在性定理的运用;方法【详解】
二,函数与方程的关系,零点个数可转化为方程根的个数的判断;方法三,可转化为两个函数的图
由材料所蕴含的数学思想方法可得
象交点问题。本题由条件“不等式f(x)>﹣xf′(x)恒成立,”应想到构造函数 。
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17.(1)f(x)=x2
﹣2x﹣1(2)
【解析】 【分析】
(1)因为函数f(x)为二次函数,所以可设函数的解析式为f(x)=ax2+bx+c,且 ,利用条件求系数即可;(2)根据(1)所求的二次函数的解析式可写出函数g(x)=f(2x)﹣m?2x+1的解析式,整理可得, ,令t=2x,可构造关于t的二次函数,进而可求其最小值。
【详解】
解:(1)设f(x)=ax2
+bx+c,且 。 因为f(x+1)+f(x﹣1)=2x2﹣4x,
所以a(x+1)2+b(x+1)+c+a(x﹣1)2+b(x﹣1)+c=2x2﹣4x,所以2ax2+2bx+2a+2c=2x2﹣4x
故有 ,即a=1,b=﹣2,c=﹣1,所以f(x)=x2﹣2x﹣1;
(2)g(x)=f(2x)﹣m?2x+1= , 设t=2x,t∈[1,2],
∴g(t)=t2﹣(2m+2)t﹣1=[t﹣(m+1)]2﹣(m2+2m+2),
①当m+1>2,即m>1时,g(t)=t2﹣(2m+2) t﹣1在[1,2]减函数,当t=2时,g(t)min=﹣4m﹣1,
②当m+1<1,即m<0时,g(t)=t2﹣(2m+2)t﹣1在[1,2]增函数,当t=1时,g(t)min=﹣2m﹣2,
③当0≤m≤1时,当t=m+1时,g(t)min=﹣(m2+2m+2),
综上所述:g(x)min=
. 【点睛】
⑴已知函数的类型,求函数的解析式,应用待定系数法;
⑵求二次函数的最值,应先求对称轴方程,根据图象的开口方向,求函数在所给区间上单调性,进而可求二次函数的最值。
18.(1) (2) 【解析】 【分析】
(Ⅰ)在 C 中,已知∠ADC=
,
,要求sin∠DAC,所以将∠DAC用∠ADC和
∠C来表示可得∠ C=π﹣(∠ADC+∠C),进而用诱导公式可得
,再用两角和的正弦公式展开,利用条件可求得结果;(Ⅱ)在△ABD中,知道一个角、两条边,故可用余弦定理求边AD的长。△ACD中,根据条件由正弦定理可求CD边长,进而可求BC边长,根据条件分别求 、 C的面积即可得所求。
【详解】
解:(Ⅰ)△ACD中,因为∠ C=π﹣(∠ADC+∠C),∠ADC=, 所以=
;
因为,0<∠C<π,所以
;
所以
; (Ⅱ)在△ABD中,由余弦定理可得AB2=BD2+AD2﹣2 ? ?cos∠ADB, 所以,所以 AD2+6AD﹣160=0,即(AD+16)(AD﹣
10)=0,
解得AD=10或AD=﹣16(不合题意,舍去);所以 AD=10;
在 C 中,由正弦定理得,即
,解得CD=15;所以
,即
.
【点睛】
三角形中已知边和角,求其它的边、角,应用正弦定理或余弦定理。⑴已知三边,可用余弦定理求角;⑵已知两边一角,可用余弦定理求第三边;⑶已知两边一对角,可用正弦定理或余弦定理求第三边;⑷已知两角一边,应用正弦定理求边。
19.(1) (2)12米或18米 【解析】
试题分析:(1)根据题意,分析可得,欲求健身场地占地面积,只须求出图中矩形的面积即可,再结合矩形的面积计算公式求出它们的面积即得,最后再根据二次函数的性质得出其范围;
(2)对于(1)所列不等式,考虑到其中两项之积为定值,可利用基本不等式求它的最大值,从而解决问题.
解:(1)在Rt△PMC中,显然|MC|=30﹣x,∠PCM=60° ∴|PM|=|MC|tan∠PCM=
(30﹣x),…2分
矩形AMPN的面积S=|PM||MC|=x(30﹣x),x∈[10,20]…4分
又a1=1,a1+2a2+3a3+…+nan=,得a2=1,则2a2=2,∴,
于是200
≤ ≤225
为所求.…6分
∴
(n≥2),∴
;
(2)矩形AMPN健身场地造价T1=37k…7分
又△ABC的面积为450
,即草坪造价T2=S)…8分
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知
,
∴T﹣
n=1+2×2×30+2×3×31+2×4×32+…+2n×3n2,则
,
由总造价T=T1+T2,∴T=25k(
+),200≤ ≤225.…10分
两式作差得:
,得:
;
∴T=25k(+),200≤ ≤225
(Ⅲ)解:由≤(n+6)λ,得≤(n+6)λ,
∵+≥12,…11分 即
对任意n∈N*恒成立.
当且仅当=即S=216时等号成立,…12分
当n=2或n=3时n+有最小值为5,有最大值为,故有λ≥,∴实数λ的最小值为.
此时
x(30﹣x)=216,解得x=12或x=18,
【点睛】
所以选取|AM|的长为12米或18米时总造价T最低.…14分. ⑴已知数列的前n项和 ,求通项公式 ,应用 与 的关系
; 考点:根据实际问题选择函数类型. ⑵数列 为等差数列,数列 }为等比数列,求数列 的前n项和应用错位相减法。
20.(Ⅰ)
⑶证明数列为等比数列有两种方法:①等比数列的定义;②等比中项。
(Ⅱ)
(Ⅲ)
21.(1) (2)见解析 【解析】 【解析】 【分析】
【分析】
(Ⅰ)要证明数列{nan}是等比数列,应先求其通项公式,然后用等比数列定义证明即可。由等(Ⅰ)根据导函数的几何意义求得函数g(x)的图象在(1,0)处的切线l的方程,将其方程比数列通向公式可求得数列{nan}的通项公式,进而可求数列{an}的通项an;(Ⅱ)要求数列{n2an}与函数f(x)的解析式联立,得到关于x的一元二次方程,由条件可知此方程有一个解,判别式等的前n项和T
n,应根据(Ⅰ)的结果求其通项公式 ,由通项公式的特点可于0,可求得实数k的值;(Ⅱ)证法一:当k=0时,构造函数F(x)=f(x)+g(x)=
,求导用错位相减法求数列从第二项到第n项的和,再加第一项可得结果;(Ⅲ)根据(Ⅰ)的结果,不判断函数F(x)在(0,+∞)上的单调性,进而得其最小值,判断最小值大于0即可。证法二:对等式
可变为 ,利用基本不等式,可求得不等式右边的最大值为 。于函数g(x)=xlnx,求导判断其单调性,可求其最小值,当k=0时,
,配方可
可求实数λ的最小值为
。
求其最小值。进而可得f(x)+g(x)>
【详解】
,可证明要证不等式。 【详解】
(Ⅰ)[证明]:由a1+2a2+3a3+…+nan=
,得a1+2a2+3a3+…+(n﹣1)an﹣1=
(n≥2),
(Ⅰ)g(x)的导数g′(x)=1+lnx,斜率为g′(1)=1,切点为(1,0),则直线l:y=x﹣1, ①﹣②:,即
(n≥2),∴当n≥2时,数列{nan}是等比数列,
联立y=x2+(k﹣1)x﹣k+,可得x2+2(k﹣2)x﹣2k+5=0,
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