2015-2016学年上海市交大附中高三(上)期中数学试卷
一.填空题(本大题共14题,每题4分,共56分)
1.已知,则cos(π﹣2α)= .
2.不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0的解集为 .
3.已知与为两个不共线的单位向量,若向量+与向量k﹣垂直,则实数k= .
4.等比数列{an}的公比q>0.已知a2=1,an+2+an+1=6an,则{an}的前4项和S4= .
5.设双曲线﹣=1的右顶点为A,右焦点为F.过点F平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B,则△AFB的面积为 .
6.设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是 .
7.某学校高一年级男生人数占该年级学生人数的40%,在一次考试中,男,女平均分数分别为75、80,则这次考试该年级学生平均分数为 .
8.从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为,则n= .
9.设m,n∈Z,已知函数f(x)=log2(﹣|x|+4)的定义域是[m,n],值域是[0,2],若关于x的方程2|1﹣x|+m+1=0有唯一的实数解,则m+n= .
10.给出下列命题:①y=1是幂函数;②函数f(x)=2x﹣log2x的零点有且只有1;③的解集为[2,+∞);④“x<1”是“x<2”的充分非必要条件;其中真命题的序号是 .
11.已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为 .
12.设函数f(x)=x2﹣1,对任意x∈[,+∞),f()﹣4m2f(x)≤f(x﹣1)+4f(m)恒成立,则实数m的取值范围是 .
13.若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:
①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是 .
14.若数列{an}是等差数列,数列{bn}满足bn=an an+1 an+2(n∈N*),{bn}的前n项和用Sn表示,若{an}满足3a5=8a12>0,则当n等于 时,Sn取得最大值.
二.选择题(本大题共4题,每题5分,共20分)
15.集合A={﹣1,0,1},A的子集中,含有元素0的子集共有( )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
16.在复平面内,复数z=i(1+2i)对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
17.若定义域为R的奇函数y=f(x)有反函数y=f﹣1(x),那么必在函数y=f﹣1(x+1)图象上的点是( )
A.(﹣f(t﹣1),﹣t) B.(﹣f(t+1),﹣t) C.(﹣f(t)﹣1,﹣t) D.(﹣f(t)+1,﹣t)
18.“对任意x,ksinxcosx<x”是“k<1”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
三.解答题(本大题共5题,共12+14+14+16+18=74分)
19.已知:A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2﹣1=0}.
(1)若A∪B=B,求a的值;
(2)若A∩B=B,求a的值.
20.设函数.
(1)求f(x)的最小正周期.
(2)若函数y=g(x)与y=f(x)的图象关于直线x=1对称,求当时,y=g(x)的最大值.
21.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,AB边(包括端点)上一点F,BC边(包括端点)上一点E满足线段EF分△ABC的面积为相等的两部分;
(1)设BF=x,EF=y,将y表示为x的函数;
(2)求线段EF长的取值范围.
22.已知函数f(x)=2x+a的反函数是y=f﹣1(x),设P(x+a,y1),Q(x,y2),R(2+a,y3)是y=f﹣1(x)图象上不同的三点;
(1)求y=f﹣1(x);
(2)如果存在正实数x,使得y1,y2,y3成等差数列,试用x表示实数a;
(3)在(2)的条件下,如果实数x是唯一的,试求实数a的取值范围.
23.已知数列{an}中的相邻两项a2k﹣1,a2k是关于x的方程x2﹣(3k+2k)x+3k 2k=0的两个根,且a2k﹣1≤a2k(k=1,2,3,…)
(1)求a1,a3,a5,a7;
(2)求数列{an}的前2n项和S2n;
(3)记,,求Tn的最值.
2015-2016学年上海市交大附中高三(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一.填空题(本大题共14题,每题4分,共56分)
1.已知,则cos(π﹣2α)= 0 .
【考点】同角三角函数间的基本关系;诱导公式的作用.
【专题】计算题.
【分析】把所求式子先利用诱导公式cos(π﹣α)=﹣cosα化简,然后再利用二倍角的余弦函数公式化为关于sinα的式子,把sinα的值代入即可求出值.
【解答】解:∵,
∴cos(π﹣2α)=﹣cos2α=﹣(1﹣2sin2α)=﹣[1﹣2×]=0.
故答案为:0
【点评】此题考查了诱导公式,以及二倍角的余弦函数公式,熟练掌握公式是解本题的关键.
2.不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0的解集为 {x|x>} .
【考点】绝对值不等式的解法.
【专题】计算题;压轴题.
【分析】由不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0 不等式|2x+1|>2|x﹣1| (2x+1)2>4(x﹣1)2即可求得答案.
【解答】解:∵|2x+1|﹣2|x﹣1|>0,
∴|2x+1|>2|x﹣1|≥0,
∴(2x+1)2>4(x﹣1)2,
∴x>.
∴不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0的解集为{x|x>}.
故答案为:{x|x>}.
【点评】本题考查绝对值不等式的解法,将不等式|2x+1|﹣2|x﹣1|>0转化为(2x+1)2>4(x﹣1)2是关键,着重考查转化思想与运算能力,属于中档题.
3.已知与为两个不共线的单位向量,若向量+与向量k﹣垂直,则实数k= 1 .
【考点】数量积判断两个平面向量的垂直关系.
【专题】计算题.
【分析】根据数量积的定义,垂直的两个向量数量为0,因此列式:( +)(k﹣)=0,结合与为两个单位向量,整理得(k﹣1)(1﹣ )=0,再根据单位向量与不共线,得到1﹣ ≠0,从而得到k=1.
【解答】解:∵向量+与向量k﹣垂直,
∴它们的数量积为零,即:( +)(k﹣)=0
∴k2+(k﹣1) ﹣2=0…(*)
∵与为两个单位向量,
∴2=2=1
所以(*)式化为:k+(k﹣1) ﹣1=0
即:(k﹣1)(1﹣ )=0
∵单位向量与不共线,
∴ <1 1﹣ ≠0
因此:k=1
故答案为:1
【点评】本题给出两个特殊的向量,在已知它们垂直的基础之上,求参数k的值,着重考查了单位向量、共线向量和向量的数量积等概念,属于基础题.
4.等比数列{an}的公比q>0.已知a2=1,an+2+an+1=6an,则{an}的前4项和S4= .
【考点】等比数列的前n项和.
【专题】计算题;压轴题.
【分析】先根据:{an}是等比数列把an+2+an+1=6an整成理q2+q﹣6=0求得q,进而根据a2求得a1,最后跟等比数列前n项的和求得S4.
【解答】解:∵{an}是等比数列,∴an+2+an+1=6an可化为
a1qn+1+a1qn=6a1qn﹣1,
∴q2+q﹣6=0.
∵q>0,∴q=2.
a2=a1q=1,∴a1=.
∴S4===.
故答案为
【点评】本题主要考查等比数列前n项和公式和等比数列的通项公式.考查了学生对等比数列基础知识点的掌握.
5.设双曲线﹣=1的右顶点为A,右焦点为F.过点F平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B,则△AFB的面积为 .
【考点】双曲线的应用.
【专题】计算题.
【分析】根据题意,由双曲线的方程可得a、b的值,进而可得c的值,可以确定A、F的坐标,设BF的方程为y=(x﹣5),代入双曲线方程解得B的坐标,计算可得答案.
【解答】解:a2=9,b2=16,故c=5,
∴A(3,0),F(5,0),
不妨设BF的方程为y=(x﹣5),
代入双曲线方程解得:B(,﹣).
∴S△AFB=|AF| |yB|= 2 =.
故答案为:.
【点评】本题考查双曲线方程的运用,注意关键在与求出B的坐标;解此类面积的题目时,注意要使三角形的底或高与坐标轴平行或重合,以简化计算.
6.设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S1,S2,体积分别为V1,V2,若它们的侧面积相等,且=,则的值是 .
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;旋转体(圆柱、圆锥、圆台).
【专题】立体几何.
【分析】设出两个圆柱的底面半径与高,通过侧面积相等,推出高的比,然后求解体积的比.
【解答】解:设两个圆柱的底面半径分别为R,r;高分别为H,h;
∵=,
∴,它们的侧面积相等,
∴,
∴===.
故答案为:.
【点评】本题考查柱体体积公式以及侧面积公式的直接应用,是基础题目.
7.某学校高一年级男生人数占该年级学生人数的40%,在一次考试中,男,女平均分数分别为75、80,则这次考试该年级学生平均分数为 78 .
【考点】众数、中位数、平均数.
【专题】概率与统计.
【分析】设该年级男生有x人,女生有y人,这次考试该年级学生平均分数为a,根据“平均成绩×人数=总成绩”分别求出男生的总成绩和女生的总成绩以及全班的总成绩,进而根据“男生的总成绩+女生的总成绩=全班的总成绩”列出方程,结合高一年级男生人数占该年级学生人数的40%,即可求出这次考试该年级学生平均分数.
【解答】解:设该班男生有x人,女生有y人,这次考试该年级学生平均分数为a.根据题意可知:
75x+80y=(x+y)×a,且=40%.
所以a=78,
则这次考试该年级学生平均分数为78.
故答案为:78.
【点评】本题主要考查了平均数.解答此题的关键:设该班男生有x人,女生有y人,根据平均数的意义即平均成绩、人数和总成绩三者之间的关系列出方程解决问题.
8.从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为,则n= 8 .
【考点】古典概型及其概率计算公式.
【专题】概率与统计.
【分析】列出从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数的所有取法种数,求出和等于5的种数,根据取出的两数之和等于5的概率为列式计算n的值.
【解答】解:从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数,取出的两数之和等于5的情况有:(1,4),(2,3)共2种情况;
从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数的所有不同取法种数为,由古典概型概率计算公式得:
从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数,取出的两数之和等于5的概率为p=.
所以,即,解得n=8.
故答案为8.
【点评】本题考查了古典概型及其概率计算公式,考查了组合数公式,解答此题时既可以按有序取,也可以按无序取,问题的实质是一样的.此题是基础题.
9.设m,n∈Z,已知函数f(x)=log2(﹣|x|+4)的定义域是[m,n],值域是[0,2],若关于x的方程2|1﹣x|+m+1=0有唯一的实数解,则m+n= 1 .
【考点】根的存在性及根的个数判断;对数函数的定义域;对数函数的值域与最值.
【专题】计算题;综合题;压轴题.
【分析】由关于x的方程2|1﹣x|+m+1=0有唯一的实数解,我们易得m的值,然后根据函数f(x)=log2(﹣|x|+4)的定义域是[m,n],值域是[0,2],结合函数f(x)=log2(﹣|x|+4)的性质,可求出n的值,进而得到答案.
【解答】解:∵f(x)=log2(﹣|x|+4)的值域是[0,2],
∴(﹣|x|+4)∈[1,4]
∴﹣|x|∈[﹣3,0]
∴|x|∈[0,3]…①
若若关于x的方程2|1﹣x|+m+1=0有唯一的实数解
则m=﹣2
又由函数f(x)=log2(﹣|x|+4)的定义域是[m,n],
结合①可得n=3
即:m+n=1
故答案:1
【点评】本题考查的知识点是根的存在性及根的个数的判断,对数函数的定义域及对数函数的值域,其中利用关于x的方程2|1﹣x|+m+1=0有唯一的实数解,变形得到关于x的方程2|1﹣x|+1=﹣m有唯一的实数解,即﹣m为函数y=2|1﹣x|+1的最值,是解答本题的关键.
10.给出下列命题:①y=1是幂函数;②函数f(x)=2x﹣log2x的零点有且只有1;③的解集为[2,+∞);④“x<1”是“x<2”的充分非必要条件;其中真命题的序号是 ④ .
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【专题】运动思想;综合法;简易逻辑.
【分析】①根据幂函数的定义知,y=1是常数函数,不是幂函数;②函数f(x)=2x﹣log2x的零点个数即为函数y=2x与y=log2x的图象的交点个数,在同一坐标系中画出它们的图象即可;③解不等式即可求得结论;④易知“x<1”是“x<2”的充分不必要条件.
【解答】解;①y=1是常数函数,不是幂函数.故错;
②根据指数函数和对数函数的图象和性质得:函数f(x)=2x﹣log2x没有零点,故错;
③(x﹣2)≥0 ,或x=0,解得x≥2或x=1,故(x﹣2)≥0的解集为[2,+∞)∪{0},错;
④“x<1” “x<2”,但是“x<2”推不出“x<1”,因此“x<1”是“x<2”的充分不必要条件,正确;
故答案为④.
【点评】此题是个基础题.考查利用导数求函数图象在某点的切线方程,不等式的解法,函数零点问题等基础知识,考查学生灵活应用知识分析解决问题的能力.
11.已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为 .
【考点】正弦定理.
【专题】转化思想;综合法;解三角形.
【分析】由条件利用正弦定理可得b2+c2﹣bc=4.再由余弦定理可得A=,利用基本不等式可得bc≤4,当且仅当b=c=2时,取等号,此时,△ABC为等边三角形,从而求得它的面积的值.
【解答】解:△ABC中,∵a=2,且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,
∴利用正弦定理可得(2+b)(a﹣b)=(c﹣b)c,即 b2+c2﹣bc=4,即b2+c2﹣4=bc,
∴cosA===,∴A=.
再由b2+c2﹣bc=4,利用基本不等式可得 4≥2bc﹣bc=bc,
∴bc≤4,当且仅当b=c=2时,取等号,
此时,△ABC为等边三角形,它的面积为==,
故答案为:.
【点评】本题主要考查正弦定理的应用,基本不等式,属于中档题.
12.设函数f(x)=x2﹣1,对任意x∈[,+∞),f()﹣4m2f(x)≤f(x﹣1)+4f(m)恒成立,则实数m的取值范围是 .
【考点】函数恒成立问题.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】依据题意得在上恒定成立,即在上恒成立,求出函数函数的最小值即可求出m的取值.
【解答】解:依据题意得在上恒定成立,
即在上恒成立.
令g(x)=,g′(x)=,
∵,
∴g′(x)>0
∴当时,函数取得最小值,
所以,
即(3m2+1)(4m2﹣3)≥0,
解得或,
故答案为:(﹣∞,﹣]∪[,+∞).
【点评】本题是较为典型的恒成立问题,难度较大,解决恒成立问题通常可以利用分离变量转化为最值的方法求解.
13.若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:
①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是 6 .
【考点】集合的相等.
【专题】计算题;集合.
【分析】利用集合的相等关系,结合①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,即可得出结论.
【解答】解:由题意,a=2时,b=1,c=4,d=3;b=3,c=1,d=4;
a=3时,b=1,c=4,d=2;b=1,c=2,d=4;b=2,c=1,d=4;
a=4时,b=1,c=3,d=2;
∴符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是6个.
【点评】本题考查集合的相等关系,考查分类讨论的数学思想,正确分类是关键.
14.若数列{an}是等差数列,数列{bn}满足bn=an an+1 an+2(n∈N*),{bn}的前n项和用Sn表示,若{an}满足3a5=8a12>0,则当n等于 16 时,Sn取得最大值.
【考点】等差数列的性质.
【专题】等差数列与等比数列.
【分析】由3a5=8a12>0,知3a5=8(a5+7d),a5=﹣>0,所以d<0.由a16=a5+11d=﹣d5>0,a17=a5+12d=<0,知a1>a2>a3>…>a16>0>a17>a18,b1>b2>b3>…>b14>0>b17>b18,由此能够推导出Sn中S16最大.
【解答】解:∵3a5=8a12>0,
∴3a5=8(a5+7d),即a5=﹣>0,
∴d<0,又a16=a5+11d=﹣>0,a17=a5+12d=<0,
∴a1>a2>a3>…>a16>0>a17>a18,b1>b2>b3>…>b14>0>b17>b18,
∵b15=a15a16a17<0,b16=a16a17a18>0,
∴a15=a5+10d=﹣>0,a18=a5+13d=<0,
∴a15<﹣a18,
∴b15>﹣b16,b15+b16>0,
∴S16>S14,
则n=16时,Sn取得最大值为S16.
故答案为:16
【点评】本题考查数列和函数的综合运用,解题时要认真审题,注意数列综合知识的合理运用,恰当地进行等价转化.
二.选择题(本大题共4题,每题5分,共20分)
15.集合A={﹣1,0,1},A的子集中,含有元素0的子集共有( )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
【考点】子集与真子集.
【分析】根据题意,列举出A的子集中,含有元素0的子集,进而可得答案.
【解答】解:根据题意,在集合A的子集中,
含有元素0的子集有{0}、{0,1}、{0,﹣1}、{﹣1,0,1},四个;
故选B.
【点评】元素数目较少时,宜用列举法,当元素数目较多时,可以使用并集的思想.
16.在复平面内,复数z=i(1+2i)对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【考点】复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算.
【专题】计算题.
【分析】按多项式乘法运算法则展开,化简为a+bi(a,b∈R)的形式,即可确定复数z所在象限.
【解答】解:∵z=i(1+2i)=i+2i=﹣2+i,
∴复数z所对应的点为(﹣2,1),
故选B
【点评】本题主要考查复数在坐标系数内复数与点的对应关系.属于基础知识的考查.
17.若定义域为R的奇函数y=f(x)有反函数y=f﹣1(x),那么必在函数y=f﹣1(x+1)图象上的点是( )
A.(﹣f(t﹣1),﹣t) B.(﹣f(t+1),﹣t) C.(﹣f(t)﹣1,﹣t) D.(﹣f(t)+1,﹣t)
【考点】反函数.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用.
【分析】由f(﹣t)=﹣f(t)得f﹣1(﹣f(t))=﹣t,再由函数图象的平移规律得出答案.
【解答】解;∵f(x)定义在R上的奇函数,∴f(﹣t)=﹣f(t),∴f﹣1(﹣f(t))=﹣t,即(﹣f(t),﹣t)在y=f﹣1(x)的图象上,
∵y=f﹣1(x+1)图象是由y=f﹣1(x)的图象向左平移1个单位得到的,
∴(﹣f(t)﹣1,﹣t)在y=f﹣1(x+1)图象上.
故选:C.
【点评】本题考查了奇函数、反函数的性质及函数图象变换,利用互为反函数的函数图象关系是关键.
18.“对任意x,ksinxcosx<x”是“k<1”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】充要条件.
【专题】简易逻辑.
【分析】利用二倍角公式化简不等式,利用三角函数线判断充要条件即可.
【解答】解:对任意x,ksinxcosx<x,即对任意x,ksin2x<2x,
当k<1时,ksin2x<2x恒成立,但是对任意x,ksinxcosx<x”,可得k=1也成立,
所以“对任意x,ksinxcosx<x”是“k<1”的必要而不充分条件.
故选:B.
【点评】本题考查充要条件的判断与应用,三角函数线的应用,考查逻辑推理能力.
三.解答题(本大题共5题,共12+14+14+16+18=74分)
19.已知:A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2﹣1=0}.
(1)若A∪B=B,求a的值;
(2)若A∩B=B,求a的值.
【考点】子集与交集、并集运算的转换.
【专题】计算题;分类讨论.
【分析】(1)先化简集合A,再由A∪B=B知A是B的子集,由此求得a的值.
(2)由A∩B=B,知B是A的子集,对集合B进行分类讨论:①若B为空集,②若B为单元集,③若B=A={﹣4,0},由此求得a的值即可.
【解答】解:(1)A={﹣4,0}
若A∪B=B,则B A={﹣4,0},解得:a=1
(2)若A∩B=B,则
①若B为空集,则△=4(a+1)2﹣4(a2﹣1)=8a+8<0
则a<﹣1;
②若B为单元集,则△=4(a+1)2﹣4(a2﹣1)=8a+8=0
解得:a=﹣1,将a=﹣1代入方程x2+2(a+1)x+a2﹣1=0得:x2=0得:x=0即B=0符合要求;
③若B=A={﹣4,0},则a=1
综上所述,a≤﹣1或a=1.
【点评】本小题主要考查子集与交集、并集运算的转换、一元二次方程的解等基础知识,考查分类讨论思想、方程思想.属于基础题.
20.设函数.
(1)求f(x)的最小正周期.
(2)若函数y=g(x)与y=f(x)的图象关于直线x=1对称,求当时,y=g(x)的最大值.
【考点】两角和与差的正弦函数;三角函数的周期性及其求法;正弦函数的定义域和值域.
【专题】三角函数的图像与性质.
【分析】(1)f(x)解析式第一项利用两角和与差的正弦函数公式化简,整理后再利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,找出ω的值,代入周期公式即可求出f(x)的最小正周期;
(2)在y=g(x)的图象上任取一点(x,g(x)),根据f(x)与g(x)关于直线x=1对称,表示出此点的对称点,根据题意得到对称点在f(x)上,代入列出关系式,整理后根据余弦函数的定义域与值域即可确定出g(x)的最大值.
【解答】解:(1)f(x)=sinxcos﹣cosxsin﹣cosx=sinx﹣cosx=(sinx﹣cosx)=sin(x﹣),
∵ω=,
∴f(x)的最小正周期为T==8;
(2)在y=g(x)的图象上任取一点(x,g(x)),它关于x=1的对称点(2﹣x,g(x)),
由题设条件,点(2﹣x,g(x))在y=f(x)的图象上,
从而g(x)=f(2﹣x)=sin[(2﹣x)﹣]=sin[﹣x﹣]=cos(x+),
当0≤x≤时,≤x+≤,
则y=g(x)在区间[0,]上的最大值为gmax=cos=.
【点评】此题考查了两角和与差的正弦函数公式,三角函数的周期性及其求法,以及正弦函数的定义域与值域,熟练掌握公式是解本题的关键.
21.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,AB边(包括端点)上一点F,BC边(包括端点)上一点E满足线段EF分△ABC的面积为相等的两部分;
(1)设BF=x,EF=y,将y表示为x的函数;
(2)求线段EF长的取值范围.
【考点】函数解析式的求解及常用方法.
【专题】应用题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.
【分析】(1)过F作FG⊥BE于G,把sinB用含有x的代数式表示,得到FG=,进一步得到EG,然后利用等积法列式可得(x≤5);
(2)利用函数的单调性求得线段EF长的取值范围.
【解答】解:(1)设BF=x,EF=y,
∵∠C=90°,AC=3,BC=4,∴AB=5,
过F作FG⊥BE于G,则=,
∴FG=,BG=,
则EG=,
故有.
化简,得:(≤x≤5).
∴(x≤5);
(2)设f(x)=(≤x≤5).
∵f(x)在[]上为减函数,在(]上为增函数,
且f()=,f(5)=13,f()=4,
∴线段WF长的取值范围为.
【点评】本题考查函数解析式的求解及常用方法,考查简单的数学建模思想方法,是中档题.
22.已知函数f(x)=2x+a的反函数是y=f﹣1(x),设P(x+a,y1),Q(x,y2),R(2+a,y3)是y=f﹣1(x)图象上不同的三点;
(1)求y=f﹣1(x);
(2)如果存在正实数x,使得y1,y2,y3成等差数列,试用x表示实数a;
(3)在(2)的条件下,如果实数x是唯一的,试求实数a的取值范围.
【考点】反函数.
【专题】综合题;分类讨论;转化思想;函数的性质及应用.
【分析】(1)由y=2x+a,解得x=log2(y﹣a),把x与y互换可得:f﹣1(x)(x>a);
(2)y1=log2x,y2=log2(x﹣a),y3=log22=1,根据等差数列的性质可得2log2(x﹣a)=1+log2x,化为(x﹣a)2=2x,即可解出.
(3)由(x﹣a)2=2x,化为x2﹣2(a+1)x+a2=0在(a,+∞)上有唯一解.分类讨论:当△=0时,当△>0时,方程的有关根大于a,另一个根小于a(不可能出现一个跟等于a的情形),记g(x)=x2﹣2(a+1)x+a2,只需g(a)<0即可,解出即可得出.
【解答】解:(1)由y=2x+a,解得x=log2(y﹣a),把x与y互换可得:f﹣1(x)=log2(x﹣a)(x>a);
(2)y1=log2x,y2=log2(x﹣a),y3=log22=1,
∵y1,y2,y3成等差数列,
∴2log2(x﹣a)=1+log2x,化为(x﹣a)2=2x,
解得a=x﹣,x∈(0,2)∪(2,+∞).
(3)由(x﹣a)2=2x,化为x2﹣2(a+1)x+a2=0在(a,+∞)上由唯一解.
当△=4(a+1)2﹣4a2=0时,解得a=﹣,这时方程有唯一解x=,满足条件.
当△>0时,方程的一个根大于a,另一个根小于a(不可能出现一个跟等于a的情形),记g(x)=x2﹣2(a+1)x+a2,
只需g(x)<0即可,解得a>0.
综上可得:a>0,或a=﹣.
【点评】本题考查了对数函数的单调性、一元二次方程的实数根与判别式的关系,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题.
23.已知数列{an}中的相邻两项a2k﹣1,a2k是关于x的方程x2﹣(3k+2k)x+3k 2k=0的两个根,且a2k﹣1≤a2k(k=1,2,3,…)
(1)求a1,a3,a5,a7;
(2)求数列{an}的前2n项和S2n;
(3)记,,求Tn的最值.
【考点】数列的求和;数列的概念及简单表示法.
【专题】分类讨论;方程思想;转化思想;等差数列与等比数列.
【分析】(1)方程x2﹣(3k+2k)x+3k 2k=0的两个根为:x1=3k,x2=2k.根据两项a2k﹣1,a2k是此方程的两个根,且a2k﹣1≤a2k,即可得出.
(2)S2n=a1+a2+…+a2n=3×(1+2+…+n)+(2+22+…+2n),分别利用等差数列与等比数列的前n项和公式即可得出.
(3)由于=(﹣1)f(n+1),可得Tn=+﹣+…+,可得T1=,T2=.当n≥3时,利用“放缩法”即可得出.
【解答】解:(1)方程x2﹣(3k+2k)x+3k 2k=0的两个根为:x1=3k,x2=2k.
∵两项a2k﹣1,a2k是此方程的两个根,且a2k﹣1≤a2k,
当k=1时,x1=3,x2=2.∴a1=2;
当k=2时,x1=6,x2=4.∴a3=4;
当k=3时,x1=9,x2=8.∴a5=8;
当k=4时,x1=12,x2=16.∴a7=12.
(2)S2n=a1+a2+…+a2n
=3×(1+2+…+n)+(2+22+…+2n)=+=+2n+1﹣2.
(3)∵=(﹣1)f(n+1),
∴=+﹣+…+,
∴T1==,T2=+=.
当n≥3时,Tn≥+﹣+﹣=+,
同理可得:Tn=﹣﹣+…+≤﹣+≤﹣+=<.
综上可得:≤Tn≤.
∴Tn的最小值与最大值分别为:;.
【点评】本题考查了“错位相减法”、等比数列的通项公式及其前n项和公式、递推关系、“放缩法”、不等式的性质,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于难题.