压轴题抢分练3
(时间:45分钟 满分:66分)
一、单项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10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.在△ABC中,已知=nsin C,=ncos C.若tan(A+)=-3,则n=( )
A.无解 B.2 C.3 D.4
解析:A 由tan(A+)==-3,即tan A=2,则cos A≠0,由=nsin C,=ncos C,知cos C≠0,则=tan C,则tan A=tan B·tan C=2,又tan A=tan(π-B-C)=-tan(B+C)=-=tan B+tan C,故tan B+tan C=2,设tan B=t,则tan C=2-t,有t(2-t)=2,即t2-2t+2=0,Δ=4-8=-4<0,即该方程无解,故不存在这样三角形,即n无解.故选A.
2.已知圆锥MO的底面半径为,高为1,其中O为底面圆心,AB是底面圆的一条直径,若点P在圆锥MO的侧面上运动,则·的最小值为( )
A.- B.-
C.-2 D.-1
解析:A 圆锥MO的底面半径为,高为1,其中O为底面圆心,AB是底面圆的一条直径,则有=-,||=||=,点P在圆锥MO的侧面上运动,则·=(-)·(-)=·-(+)·+=-()2,故||最小时,·有最小值,||的最小值为O点到圆锥母线的距离,Rt△MOA中,OA=,OM=1,则AM=2,O点到MA的距离OD==,则||的最小值为,·的最小值为()2-()2=-.故选A.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题6分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
3.已知函数f(x)=sin x+,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的一个周期为2π
B.函数f(x)的图象关于x=对称
C.函数f(x)在区间(,2π)上单调递增
D.函数f(x)的最小值为2
解析:ABC f(x+2π)=sin(x+2π)+=sin x+=f(x),所以选项A正确;f(π-x)=sin(π-x)+=f(x),所以选项B正确;当x∈(,2π)时,sin x<0,所以f(x)=sin x-,令t=sin x,t∈(-1,0),易知t=sin x在(,2π)上单调递增,y=t-在(-1,0)上单调递增,根据复合函数单调性可得函数f(x)在区间(,2π)上单调递增,所以选项C正确;因为f(x)=sin x+=当0<sin x≤1时,sin x+≥2,当且仅当sin x=1时等号成立;当-1≤sin x<0时,令t=sin x,t∈[-1,0),y=t-在[-1,0)上的值域为[0,+∞),所以函数f(x)的值域为[0,+∞),所以选项D错误.故选A、B、C.
4.阿基米德的“平衡法”体现了近代积分法的基本思想,他用平衡法求得抛物线弓形(抛物线与其弦AB所在直线围成的图形)面积等于此弓形的内接三角形(内接三角形ABC的顶点C在抛物线上,且在过弦AB的中点与抛物线对称轴平行或重合的直线上)面积的.现已知直线y=-x+p与抛物线E:y2=2px(p>0)交于A,B两点,且A为第一象限的点,E在A处的切线为l,线段AB的中点为D,直线DC∥x轴所在的直线交E于点C,下列说法正确的是( )
A.若抛物线弓形面积为8,则其内接三角形的面积为6
B.切线l的方程为2x-2y+p=0
C.若4n-1·An=S△ABC(n∈N*),则弦AB对应的抛物线弓形面积大于A1+A2+…+An-1+An(n≥2)
D.若分别取AC,BC的中点V1,V2,过V1,V2且垂直y轴的直线分别交E于C1,C2,则+=S△ABC
解析:ABD A选项:内接三角形的面积为8×=6,正确;B选项:解得又A为第一象限的点,∴A(,p),y=,y'=,y'=1,故切线方程为y-p=x-,即2x-2y+p=0,正确;C选项:由4n-1·An=S△ABC(n∈N*),得A1=4A2,令n=2,S△ABC=4·A2,弓形面积为S△ABC=A2=4A2+A2=A1+A2,所以不等式不成立,错误;D选项:由A(,p),B(,-3p)知D(,-p),DC∥x轴,C(,-p),又AC,BC的中点V1,V2,易求V1(,0),V2(,-2p),C1(0,0),C2(2p,-2p),=×C1V1×2p=,=×C2V2×2p=,S△ABC=×CD×4p=4p2,因此+=S△ABC成立,正确.故选A、B、D.
三、填空题(本题共2小题,每小题5分,共10分)
5.已知实数x,y,z,满足y+z-2=0,则+++的最小值为2+2.
解析:如图,设正方体的边长为2,建立如图所示的空间直角坐标系,设P(x,y,z)为空间任意一点,因为y+z-2=0,则P在平面ABC1D1所在的平面内运动,+表示P与点A1(0,0,0)和点B1(2,0,0)的距离之和,因为A1关于平面ABC1D1的对称点为D,故PA1+PB1≥DB1=2,当且仅当P为DB1中点即P为正方体中心时等号成立;+表示P与点M(1,0,2)和点N(1,2,0)的距离之和,则PM+PN≥MN=2,当且仅当P在MN所在直线上时等号成立,故+++≥2+2,当且仅当P为正方体中心时等号成立.
6.根据统计数据,某种植物感染病毒之后,其存活日数X满足:对于任意的n∈N*,X=n+1的样本在X>n的样本里的数量占比与X=1的样本在全体样本中的数量占比相同,均等于,即P(X=n+1|X>n)=P(X=1)=,则P(X>n)=()n 5-(n+5),设an=nP(X=n),{an}的前n项和为Sn,则Sn=()n.
解析:P(X=n+1|X>n)=P(X=1)=,因为P(X=n+1|X>n)==,所以P(X=n+1)=P(X>n),将n换成n-1,此时P(X=n)=P(X>n-1),两式相减可得P(X=n)-P(X=n+1)=P(X>n-1)-P(X>n)=P(X=n),即=(n≥2),又P(X=2)=P(X>1)=×(1-P(X=1))=P(X=1),所以=对任意n∈N*都成立,此时{P(X=n)}是首项为,公比为的等比数列,所以P(X=n)=×()n-1,故P(X>n)=5P(X=n+1)=5××()n=()n,an=nP(X=n)=×n()n-1,Sn=[1×()0+2×()1+…+(n-1)()n-2+n()n-1],Sn=[1×()1+2×()2+…+(n-1)×()n-1+n()n],两式作差得Sn=[1+()1+()2+…+()n-1-n()n],Sn=-n()n=5-(n+5)×()n.
四、解答题(本题共2小题,共34分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
7.(本小题满分17分)已知集合A={a1,a2,a3,…,an} N*,其中n∈N且n≥3,a1<a2<a3<…<an,若对任意的x,y∈A(x≠y),都有|x-y|≥,则称集合A具有性质Mk.
(1)集合A={1,2,4,m}具有性质M5,求m的最小值;
(2)已知A具有性质M20,求证:-≥;
(3)已知A具有性质M20,求集合A中元素个数的最大值,并说明理由.
解:(1)不妨设m≥3,
①当m=3时,由4-3<,不满足题意;
②当m≥5时,由性质M定义知:
m≥20,且m∈N*,
所以m的最小值为20;经检验符合题意.
(2)证明:由题设|ai-ai+1|≥(i=1,2,3,…,n-1),且a1<a2<…<an,
所以ai+1-ai≥ -≥(i=1,2,3,…,n-1),
所以-+-+…+-=-≥,得证.
(3)由(2)知: <1 n<21,
同(2)证明得-≥且i=1,2,3,…,n-1.
故>,又ai≥i,
所以> i(n-i)<20在i=1,2,3,…,n-1上恒成立,
当n≥9,取i=4,则4(n-4)<20,解得n<9,矛盾;
当n≤8,则i(n-i)≤=<20 n<,即n≤8.
综上,集合A中元素个数的最大值为8.
8.(本小题满分17分)设a,b∈R,函数f(x)=|xex-2x+a|+|xex-x2+b|,g(x)=2xex-x2-2x+a+b,h(x)=x2-2x+a-b,f(x),g(x),h(x)的定义域都为.
(1)求g(x)和h(x)的值域;
(2)用max{m,n}表示m,n中的最大者,证明:f(x)=max{|g(x)|,|h(x)|};
(3)记f(x)的最大值为F(a,b),求F(a,b)的最小值.
解:(1)g'(x)=2(x+1)ex-2x-2=2(x+1)(ex-1),
因为当x∈(-,0)时,g'(x)<0;当x∈(0,1)时,g'(x)>0,
所以g(x)在(-,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增,
又g(-)=-++a+b,g(1)=2e-3+a+b,g(-)<g(1),
所以g(x)的值域为[g(0),g(1)],即[a+b,2e-3+a+b].
因为h(x)=x2-2x+a-b=(x-1)2+a-b-1,x∈是减函数,
所以h(x)的值域为,即[a-b-1,a-b+].
(2)证明:当|m+n|≥|m-n|时,|m+n|2≥|m-n|2,即mn≥0,
从而|m|+|n|=|m+n|;
当|m+n|<|m-n|时,|m+n|2<|m-n|2,即mn<0,
从而|m|+|n|=|m-n|,
所以|m|+|n|=max{|m+n|,|m-n|},
所以f(x)=max{|(xex-2x+a)+(xex-x2+b)|,|(xex-2x+a)-(xex-x2+b)|}=max{|2xex-x2-2x+a+b|,|x2-2x+a-b|}=max{|g(x)|,|h(x)|}.
(3)由(1),得|g(x)|max=max{|g(0)|,|g(1)|},
|h(x)|max=max,
再结合(2),得F(a,b)=[f(x)]max=max{|g(x)|max,|h(x)|max}
=max,
所以F(a,b)≥|g(0)|,F(a,b)≥|g(1)|,
所以F(a,b)≥≥==,
又当g(0)=a+b=-,g(1)=2e-3+a+b=,
|h(1)|=|a-b-1|≤,|h(-)|=|a-b+|≤(可取a=2-e,b=-)时,F(a,b)=,
所以F(a,b)的最小值为.
2 / 5压轴题抢分练3
(时间:45分钟 满分:66分)
一、单项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10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.在△ABC中,已知=nsin C,=ncos C.若tan(A+)=-3,则n=( )
A.无解 B.2
C.3 D.4
2.已知圆锥MO的底面半径为,高为1,其中O为底面圆心,AB是底面圆的一条直径,若点P在圆锥MO的侧面上运动,则·的最小值为( )
A.- B.-
C.-2 D.-1
二、多项选择题(本题共2小题,每小题6分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
3.已知函数f(x)=sin x+,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的一个周期为2π
B.函数f(x)的图象关于x=对称
C.函数f(x)在区间(,2π)上单调递增
D.函数f(x)的最小值为2
4.阿基米德的“平衡法”体现了近代积分法的基本思想,他用平衡法求得抛物线弓形(抛物线与其弦AB所在直线围成的图形)面积等于此弓形的内接三角形(内接三角形ABC的顶点C在抛物线上,且在过弦AB的中点与抛物线对称轴平行或重合的直线上)面积的.现已知直线y=-x+p与抛物线E:y2=2px(p>0)交于A,B两点,且A为第一象限的点,E在A处的切线为l,线段AB的中点为D,直线DC∥x轴所在的直线交E于点C,下列说法正确的是( )
A.若抛物线弓形面积为8,则其内接三角形的面积为6
B.切线l的方程为2x-2y+p=0
C.若4n-1·An=S△ABC(n∈N*),则弦AB对应的抛物线弓形面积大于A1+A2+…+An-1+An(n≥2)
D.若分别取AC,BC的中点V1,V2,过V1,V2且垂直y轴的直线分别交E于C1,C2,则+=S△ABC
三、填空题(本题共2小题,每小题5分,共10分)
5.已知实数x,y,z,满足y+z-2=0,则+++的最小值为 .
6.根据统计数据,某种植物感染病毒之后,其存活日数X满足:对于任意的n∈N*,X=n+1的样本在X>n的样本里的数量占比与X=1的样本在全体样本中的数量占比相同,均等于,即P(X=n+1|X>n)=P(X=1)=,则P(X>n)= ,设an=nP(X=n),{an}的前n项和为Sn,则Sn= .
四、解答题(本题共2小题,共34分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
7.(本小题满分17分)已知集合A={a1,a2,a3,…,an} N*,其中n∈N且n≥3,a1<a2<a3<…<an,若对任意的x,y∈A(x≠y),都有|x-y|≥,则称集合A具有性质Mk.
(1)集合A={1,2,4,m}具有性质M5,求m的最小值;
(2)已知A具有性质M20,求证:-≥;
(3)已知A具有性质M20,求集合A中元素个数的最大值,并说明理由.
8.(本小题满分17分)设a,b∈R,函数f(x)=|xex-2x+a|+|xex-x2+b|,g(x)=2xex-x2-2x+a+b,h(x)=x2-2x+a-b,f(x),g(x),h(x)的定义域都为.
(1)求g(x)和h(x)的值域;
(2)用max{m,n}表示m,n中的最大者,证明:f(x)=max{|g(x)|,|h(x)|};
(3)记f(x)的最大值为F(a,b),求F(a,b)的最小值.
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