题目列表(包括答案和解析)
5.将函数y=4x+3的图象按向量a平移到y=4x+16的图象,则向量a可以为 ( )
A.(3,1) B.(-3,-1) C.(3,-1) D.(-3,1)
4.若圆
和圆
关于
对称,过点
的圆P与y轴相切,则圆心P的轨迹方程是 ( )
A.
B.![]()
C.
D.![]()
3.一个工厂生产了某种产品24000件,它们来自甲、乙、丙3条生产线,现采用分层抽样的方法对这批产品进行抽样检查。已知从甲、乙、丙3条生产线依次抽取的个体数恰好组成一个等差数列,则这批产品中乙生产线的生产的产品数量是YCY ( )
A.12000 B.6000 C.4000 D.8000
2.如右图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是
CC1、C1D1的中点,则异面直线EF和BD所成的角
的大小为 ( )
A.75° B.60°
C.45° D.30°
1.已知集合
,则
( )
A.R B.(1,+
) C.(
) D.[1,+
]
(17)(本小题满分12分)已知定义在R上的函数f(x)=(sinωx+acosωx)(a∈R,0<ω≤1)满足:f(x)=f(-x),f(x-π)=f(x+π).
(I)求f(x)的解析式;
(II)若m2-4n>0,m,n∈R,求证:“|m|+|n|<1”是“方程[f(x)]2+mf(x)+n=0在区间(-,)内有两个不等的实根”的充分不必要条件.
解:(I)由f(x-π)=f(x+π)知f(x)=f(x+2π),即函数f(x)的周期为2π.
∵ f(x)=(sinωx+acosωx)=sin(ωx+j),其中sinj=,cosj=,
∴ ≤2π,即|ω|≥1.又0<ω≤1,∴ ω=1.
又∵ f(x)=f(-x),∴ f(0)=f(),
即 (sin0+acos0)=(sin+acos),解得 a=,∴ f(x)=sin(x+).
(II)显然,x∈(-,)等价于x+∈(-,).
令u=x+,f(x)=t,g(t)=t2+mt+n,则f(x)=sinu,
由|m|+|n|<1得|m+n|≤|m|+|n|<1,∴ m+n>-1.
同理由|m-n|≤|m|+|n|<1得m-n<1.
∴ g(1)=m+n+1>0,g(-1)=1-m+n>0.
又∵|m|≤|m|+|n|<1,∴-∈(-1,1).
又∵Δ=m2-4n>0,∴ 一元二次方程t2+mt+n=0在区间(-1,1)内有两个不等的实根.
∵ 函数y=sinu(u∈(-,))与u=x+(x∈(-,))都是增函数,
∴ [f(x)]2+mf(x)+n=0在区间(-,)内有两个不等实根.
∴ “|m|+|n|<1”是“方程[f(x)]2+mf(x)+n=0在区间(-,)内有两个不等实根”的充分条件.
令m=,n=,由于方程t2+t+=0有两个不等的实根-,-,
且-,-∈(-1,1),
∴ 方程sin2(x+)+sin(x+)+=0在(-,)内有两个不等的实根,
但 |m|+|n|=+=1,
故“|m|+|n|<1”不是“方程[f(x)]2+mf(x)+n=0在区间(-,)内有两个不等实根”的必要条件.
综上,“|m|+|n|<1”是“方程[f(x)]2+mf(x)+n=0在区间(-,)内有两个不等实根”的充分不必要条件.
(18)(本小题满分12分)已知函数f(x)=ax-2-1(a>0,a≠1).
(I)求函数f(x)的定义域、值域;
(II)是否存在实数
,使得函数f(x)满足:对于区间(2,+∞)上使函数f(x)有意义的一切x,都有f(x)≥0.
(I)解:由4-ax≥0,得ax≤4.当a>1时,x≤loga4;当0<a<1时,x≥loga4.
即当a>1时,f(x)的定义域为(-∞,loga4];当0<a<1时,f(x)的定义域为[loga4,+∞).
令t=,则0≤t<2,且ax=4-t2,∴ f(x)=4-t2-2t-1=-(t+1)2+4,
当t≥0时,f(x)是t的单调减函数,∴f(2)<f(x)≤f(0),即-5<f(x)≤3,
∴ 函数f(x)的值域是(-5,3].
(II)若存在实数a使得对于区间(2,+∞)上使函数f(x)有意义的一切x,都有f(x)≥0,则区间(2,+∞)是定义域的子集.由(I)知,a>1不满足条件;若0<a<1,则loga4<2,且f(x)是x的减函数.
当x>2时,ax<a2.由于0<a2<1,∴t=>,
∴f(x)<0,即f(x)≥0不成立.
综上,满足条件的a的取值范围是Æ.
(19)(本小题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为a的正方形,且PD=a,PA=PC=a.
(Ⅰ)求证:直线PD⊥平面ABCD;
(Ⅱ)求二面角A-PB-D的大小.
(Ⅰ)证明:∵ 在ΔPDA中,AD=a,PD=a,PA=a,)
∴ AD2+PD2=PA2,即 PD⊥AD.同理,PD⊥CD. (第19题)
又AD、CDÌ平面ABCD,AD
CD=D,∴ 直线PD⊥平面ABCD;
(Ⅱ)解:如图,连接AC和BD,设AC
BD=O.由(I)知AC⊥PD.
又 AC⊥BD,且PD、BDÌ平面PBD,PD
BD=D,
∴ 直线AC⊥平面PBD.
过点O作OE⊥PB,E为垂足,连接AE.
由三垂线定理知 AE⊥PB,∴ ∠AEO为二面角A-PB-D的平面角.
∵ AB⊥AD,由三垂线定理知 AB⊥PA,
∴ 在ΔPAB中,AE==a,在ΔABD中,OA=a,
在ΔAOE中,sin∠AEO=
==,即 ∠AEO=60o,∴ 二面角A-PB-D为60o.
(20)(本小题满分12分)
以100元/件的价格购进一批羊毛衫,以高于进价的相同价格出售.羊毛衫的销售有淡季与旺季之分.标价越高,购买人数越少.我们称刚好无人购买时的最低标价为羊毛衫的最高价格.某商场经销某品牌的羊毛衫,无论销售淡季还是旺季,进货价都是100/件.针对该品牌羊毛衫的市场调查显示:
①购买该品牌羊毛衫的人数是标价的一次函数;
②该品牌羊毛衫销售旺季的最高价格是淡季最高价格的倍;
③在销售旺季,商场以140元/件价格销售时能获取最大利润.
(I)分别求该品牌羊毛衫销售旺季的最高价格与淡季最高价格;
(II)问:在淡季销售时,商场要获取最大利润,羊毛衫的标价应定为多少?
解:设在旺季销售时,羊毛衫的标价为x元/件,购买人数为kx+b(k<0),
则旺季的最高价格为-元/件,利润函
L(x)=(x-100)·(kx+b)=kx2-(100k-b)-100b,x∈[100,-],
当x==50- 时,L(x)最大,由题意知,50- =140,解得 - =180,
即旺季的最高价格是180(元/件),则淡季的最高价格是180×=120(元/件).
现设淡季销售时,羊毛衫的标价为t元/件,购买人数为mt+n(m<0),
则淡季的最高价格为-=120(元/件),即n=-120m,
利润函数L(t)=(t-100)·(mt+n)=(t-100)·(mt-120m)
=-m(t-100)·(120-t),t∈[100,120].
∴ t-100=120-t,即t=110时,L(t)为最大,
∴ 在淡季销售时,商场要获取最大利润,羊毛衫的标价应定为110元/件.
(21)(本小题满分12分)
已知单调递增的等比数列{an}满足a2+a3+a4=28且a3+2是a2,a4的等差中项.
(I)求数列{an}的通项公式an;
(II)若bn=anlogan,Sn=b1+b2+…+bn,求使Sn+n·2n+1>50成立的正整数n的最小值.
解:(I)设此等比数列为a1,a1q,a1q2,a1q3,其中a1≠0,q≠0.
由题知
由②×7-①得 6a1q3-15a1q2+6a1q=0,
即 2q2-5q+2=0,
解得 q=2或q=.
∵ 等比数列{an}单调递增,∴a1=2,q=2,∴ an=2·2n-1=2n.
(II)由(I)得 bn=anlogan=2nlog2n=-n·2n,
∴ Sn=b1+b2+…+bn=-(1×2+2×22+3×23+…+n·2n).
设 Tn=1×2+2×22+3×23+…+n·2n, ③
则 2Tn= 1×22+2×23+3×24+…+n·2n+1, ④
由③-④得 -Tn=1×2+1×22+1×23+…+1×2n-n·2n+1
=2n+1-2-n·2n+1=-(n-1)2n+1-2,
∴ Sn=-(n-1)·2n+1-2.
要使Sn+n·2n+1>30成立,即要 -(n-1)·2n+1-2+n·2n+1>50,
即要 2n>26. ⑤
∵ 函数y=2x是单调增函数,且24=16<26,35=32>26,
由⑤得n的最小值是5.
(22)(本小题满分14分)已知F1(-2,0),F2(2,0)是椭圆C的两个焦点,过F1的直线与椭圆C的两个交点为M,N,且|MN|的最小值为6.
(I)求椭圆C的方程;
(II)设A,B为椭圆C的长轴顶点.当|MN|取最小值时,求∠AMB的大小.
解:(Ⅰ)由题意,设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),其中c=2,a2-b2=4.
设M(x1,y1),N(x2,y2).
若直线MN⊥x轴,则MN的方程为x=-2,代入+=1,得y2=b2(1-)=,
∴ |y1-y2|=,即|AB|=.
若直线MN不与x轴垂直,则设MN的方程为y=k(x+2),代入+=1,
得 +=1,
即 (a2k2+b2)x2+4a2k2x+a2(4k2-b2)=0.
△=(4a2k2)2-4(a2k2+b2)a2(4k2-b2)=4a2b2[(a2-4)k2+b2]=4a2b4(1+k2),
∴ |x1-x2|=,
∴ |MN|=·==·>.
综上,|MN|的最小值为.由题知 =6,即 b2=3a.
代入a2-b2=4,得a2-3a-4=0,解得a=-1(舍),或a=4.∴ b2=12.
∴ 椭圆C的方程为+=1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(-4,0),B(4,0).当|MN|取得最小值时,MN⊥x轴.
根据椭圆的对称性,不妨取M(-2,3),∠AMB即直线AM到直线MB的角.
∵ AM的斜率k1==,BM的斜率k2==-,
∴ tan∠AMB===-8.
∵ ∠AMB∈(0,π),∴ ∠AMB=π-arctan8.
(13)已知命题p:不等式|x|+|x-1|>a的解集为R,命题q:f(x)=-(5-2a)x是减函数,若p,q中有且仅有一个为真命题,则实数a的取值范围是 [1,2) .
(14)计算:= .
(15)已知f(x)=,若函数y=g(x)的图象与y=f-1(x)+1的图象关于直线y=x对称,则g(3)=__7_.
(16)给出四个命题①函数y=a|x|与y=loga|x|的图象关于直线y=x对称(a>0,a≠1);②函数y=a|x|与y=()|x|的图象关于y轴对称(a>0,a≠1);③函数y=loga|x|与log|x|的图象关于x轴对称(a>0,a≠1);④函数y=f(x)与y=f -1(x+1)的图象关于直线y=x+1对称,其中正确的命题是 ③ .
(1)若集合P={x|x=3m+1,m∈N*},Q={y|y=5n+2,n∈N*},则P∩Q= ( B ) A.{x|x=15k-7,k∈N*} B.{x|x=15k-8,k∈N*}
C.{x|x=15k+8,k∈N*} D.{x|x=15k+7,k∈N*}
(2)已知tan160o=a,则sin2000o的值是( A )
A. B.- C. D.-
(3)等差数列{an}中,若a1+a4+a7=39,a3+a6+a9=27,则前9项的和S9等于( B ) A.66 B.99 C.144 D.297
(4)已知函数f(x)=log2(x2-2ax+4-3a)的值域为实数集R,则实数a的取值范围是 ( C )
A.(-∞,-4)
(1,∞) B.[-4, C.(-∞,-4]
[1,∞) D.(-4,1)
(5)设函数f(x)=1-x2+log(x-1),则下列说法正确的是 ( D )
A.f(x)是增函数,没有最大值,有最小值 B.f(x)是增函数,没有最大值、最小值
C.f(x)是减函数,有最大值,没有最小值 D.f(x)是减函数,没有最大值、最小值
(6)已知向量a=(2,-1),b=(1+k,2+k-k2),若a⊥b,则实数k为( B )
A.-1 B.0 C.-1或0 D.-1或4
(7)设函数y=f(x)的定义域是(-∞,+∞),若对于任意的正数a,函数g(x)=f(x+a)-f(x)都是其定义域上的减函数,则函数y=f(x)的图象可能是
( C )
A B C D
(8)在直角坐标系中,函数y=-2的图像关于直线y=x的对称曲线为 ( D )
(9)已知定义在实数集上的函数
满足f (x+1)=+2,则f -1(x+1)的表达式是( B )
A.2x-2 B.2x-1 C.2x+2 D.2x+1
(10)已知函数f(x)=x2+ax+b,且对任意实数x都有f(x)=f(-m-x),其中m∈(0,2),那么( B )
A.f(-2)<f(0)<f(2) B.f(0)<f(-2)<f(2)
C.f(0)<f(2)<f(-2) D.f(2)<f(0)<f(-2)
(11) 函数y=-sinx+cosx在x∈[-]时的值域是 ( D )
A. [0,] B.[-,0] C.[0,1] D.[0,]
(12)已知10个产品中有3个次品,现从其中抽出若干个产品,要使这3个次品全部被抽出的概率不小于0.6,则至少应抽出产品 ( C )
A.7个 B.8个 C.9个 D.10个
18.(14分)已知定点F(1,0),动点P在y轴(不含原点)上运动,过点P作线段PM交x轴于点M,使
;再延长线段MP到点N,使
。
(Ⅰ)求动点N的轨迹C的方程;
(Ⅱ)直线L与轨迹C交于A、B两点,如果
=-4且
,求直线L的方程。
解:(Ⅰ)设N(x,y),P(0,p),由题意知,P为MN的中点,∴M(-x,2p-y),又M在x轴上,∴2p-y=0,即p=
,∴P(0,
),M(-x,0)
∵
,∴(-x,-
)×(1,-
)=0,∴y2=4x(x>0)
∴动点N的轨迹C的方程为y2=4x(x>0)
(Ⅱ)若直线L的斜率不存在,设直线L的方程为x=a>0,此时,A(a,
),B(a,
),
=a2-4a=-4,∴a=2,
,|AB|=
¹
,不符合题意,舍去。∴直线L的斜率存在。
设直线L的方程为y=kx+b,A
、B
,
由
消去y整理得,ky2-4y+4b=0,△=16-16kb>0,y1+y2=
,y1y2=![]()
=
=
=-4,∴b= -2k,∴y1y2=-8
|AB|=
=
=
,
∵
∴![]()
∴k=±1 ∴当k=1时,b=-2,当k=-1时,b=2;所以直线L的方程为y=x-2或y=-x+2
(19)(14分)设函数
的图象过点(-1,2)。
(Ⅰ)试用a表示b;
(Ⅱ)当a=3时,求f(x)的单调区间与极值;
(Ⅲ)若a<0且f(-1)是函数f(x)的极小值,求a的取值范围。
解:(Ⅰ)∵函数
的图象过点(-1,2),
∴
,整理得,a-3b-12=0.
(Ⅱ)当a=3时,由a-3b-12=0得,b=-3, ∴f(x)=x3-3x,
=3(x+1)(x-1),令
,解得x1=-1,x2=1。当x变化时,
,f(x)的变化情况如下表:
|
x |
(-¥,-1) |
-1 |
(-1,1) |
1 |
(1,+¥) |
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
f(x) |
|
极大值2 |
|
极小值-2 |
|
所以,f(x)的单调增区间是(-¥,-1),(1,+¥),单调减区间是(-1,1),极大值是f(-1)=2,极小值是f(1)=-2。
(Ⅲ)
=(x+1)(ax+b),∵a<0且f(-1)是函数f(x)的极小值,∴
>-1,又∵a-3b-12=0,∴
,∴
,解得,a<-6,∴a的取值范围为(-¥,-6)
(20)(13分)已知数列{
}满足
,且
是
的等差中项。
(Ⅰ)求数列{
}的通项公式
;
(Ⅱ)若
=![]()
,求使S
>50成立的正整数n的最小值。
解:(Ⅰ)∵
,即
,∴数列{
}是以2为公比的等比数列。
∵
是
的等差中项,∴
,∴
,∴
,
∴数列{
}的通项公式
。
(Ⅱ)由(Ⅰ)及
=
得,
,
∵
,
∴
1
∴
2
2-1得,
=![]()
要使S
>50成立,只需2n+1-2>50成立,即2n+1>52,n³5
∴使S
>50成立的正整数n的最小值为5。
17.(14分)已知四棱锥S-ABCD的底面ABCD是正方形,SA
底面ABCD,点E是SC上的一点。
(Ⅰ)求证:平面EBD
平面SAC;
(Ⅱ)设SA=4,AB=2,求点A到平面SBD的距离;
(Ⅲ)当SA=AB时,求二面角B-SC-D的大小。
解法一:
证明(Ⅰ):连结AC,∵ABCD是正方形,∴BD⊥AC, ∵ SA
底面ABCD,BDÌ面ABCD,∴SA
BD,∵SAÇAC=A,∴BD^面SAC,又∵BDÌ面EBD,∴平面EBD
平面SAC
解(Ⅱ):由 (Ⅰ)知,BD^面SAC,又∵BDÌ面SBD,∴平面SBD
平面SAC,
设ACÇBD=O,则平面SBDÇ平面SAC=SO,过A作AF^SO交SO于点F,则AF^面SBD,所以线段AF的长就是点A到平面SBD的距离。
∵ABCD是正方形,AB=2,∴AO=
,又∵SA=4,△SAO是Rt△,∴SO=
,
∵SO×AF=SA×AO,∴AF=
,∴点A到平面SBD的距离为![]()
解(Ⅲ):作BM⊥SC于M,连结DM,∵SA
底面ABCD,AB=AD,∴SB=SD,又∵CB⊥AB,CD⊥AD,∴CB⊥SB,CD⊥SD,∴△SBC≌△SDC,∴DM⊥SC,∴∠BMD是二面角B-SC-D的平面角,BM=DM. 在正方形ABCD中,设AB=a,则AC=BD=
a,∵AB=SA,∴SB=
a,SC=
a,∵BM×SC=SB×BC, ∴BM=
a. ∴cos∠BMD=
,∴二面角B-SC-D的大小为120
。
解法二:
证明(Ⅰ)同解法一。
∵ABCD是正方形,SA
底面ABCD,∴SA⊥AB,SA⊥AD,AB⊥AD,如图,建立直解坐标系A-xyz。
(Ⅱ)A(0,0,0),B(2,0,0),D(0,2,0),S(0,0,4),设平面SBD的法向量为
,则
⊥
,
⊥
,
∴
,
,而
=(2,0,-4),
=(0,2,-4)
∴
,∴x=2,y=2,即
,则点A到平面SBD的距离d=
=![]()
(Ⅲ)设SA=AB=a,则A(0,0,0),B(a,0,0),C(a,a,0),D(0,a,0),S(0,0,a);设平面SBC的法向量
=(x1,y1,-1),平面SDC的法向量
=(x2,y2,1)
则
,而
=(0,a,0),
=(-a,0,0),
=(a,a,-a)
∴
,∴x1=-1,y1=0,x2=0,y2=1
∴
=(-1,0,-1),
=(0, 1,1), ∴cos<
,
>=
=
,∴二面角B-SC-D的大小为120
。
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