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一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分
1.记函数f(x)=3-x的定义域为A,函数g(x)=lg(x-1)的定义域为B,则A∩B=.
2.已知复数z满足(z 1)i=3 5i,其中i为虚数单位,则|z|=.
3.某算法的伪代码如图所示,若输出y的值为3,则输入x的值为.
4.右图是7位评委给某作品打出的分数的茎叶图,那么这组数据的方差是.
5.已知函数f(x)=2sin(ωx φ)(φ>0)的部分图象如图所示,则ω=.
6.在一个盒子中有分别标有数字1,2,3,4,5的5张卡片,现从中一次取出2张卡片,则取到的卡片上的数字之积为偶数的概率是.
7.在平面直角坐标系xOy中,已知OA=(3,-1),OB=(0,2).若OC·AB=0,AC=λOB,则实数λ的值为.
8.已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面.
①若mα,m⊥β,则α⊥β;
②若mα,α∩β=n,α⊥β,则m⊥n;
③若mα,nβ,α∥β,则m∥n;
④若m∥α,mβ,α∩β=n,则m∥n.
上述命题中为真命题的是(填写所有真命题的序号).
9.将函数y=2sinπ3x的图象上每一点向右平移1个单位,再将所得图象上每一点的横坐标扩大为原来的π3倍(纵坐标保持不变),得函数y=f(x)的图象,则f(x)的一个解析式为.
10.函数f(x)=(x-1)sinπx-1(-1 11.设α,β∈(0,π),且sin(α β)=513,tanα2=12.则cosβ的值为.
12.设数列{an}满足:a3=8,(an 1-an-2)(2an 1-an)=0(n∈N*),则a1的值大于20的概率为.
13.已知函数f(x)=x 2,0≤x<1,2x 12,x≥1.若a>b≥0,且f(a)=f(b),则bf(a)的取值范围是.
14.已知曲线C:f(x)=x ax(a>0),直线l:y=x,在曲线C上有一个动点P,过点P分别作直线l和y轴的垂线,垂足分别为A,B.再过点P作曲线C的切线,分别与直线l和y轴相交于点M,N,O是坐标原点.若△ABP的面积为12,则△OMN的面积为.
二、解答题:本大题共6小题,共90分
15.(本小题满分14分)
已知α,β∈(0,π),且tanα=2,cosβ=-7210.
(1)求cos2α的值;
(2)求2α-β的值.
16.(本小题满分14分)
如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,A1A=2AB,D,E,F分别为线段AC,A1A,C1B的中点.
(1)证明:EF∥平面ABC;
(2)证明:C1E⊥平面BDE.
17.(本小题满分14分)
为稳定房价,某地政府决定建造一批保障房供给社会.计划用1600万元购得一块土地,在该土地上建造10幢楼房的住宅小区,每幢楼的楼层数相同,且每层建筑面积均为1000平方米,每平方米的建筑费用与楼层有关,第x层楼房每平方米的建筑费用为(kx 800)元(其中k为常数).经测算,若每幢楼为5层,则该小区每平方米的平均综合费用为1270元.(每平方米平均综合费用=购地费用 所有建筑费用所有建筑面积).
(1)求k的值;
(2)问要使该小区楼房每平方米的平均综合费用最低,应将这10幢楼房建成多少层?此时每平方米的平均综合费用为多少元?
18.(本小题满分16分)
已知函数f(x)=(m-3)x3 9x.
(1)若函数f(x)在区间(-∞, ∞)上是单调函数,求m的取值范围;
(2)若函数f(x)在区间[1,2]上的最大值为4,求m的值.
19.(本小题满分16分)
在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2m y28-m=1.
(1)若椭圆C的焦点在x轴上,求实数m的取值范围;
(2)若m=6,
①P是椭圆C上的动点,M点的坐标为(1,0),求PM的最小值及对应的点P的坐标;
②过椭圆C的右焦点F作与坐标轴不垂直的直线,交椭圆C于A,B两点,线段AB的垂直平分线l交x轴于点N,证明:ABFN是定值,并求出这个定值.
20.(本小题满分16分)
设无穷数列{an}满足:n∈Ν,an (1)若bn=3n(n∈N*),求证:a1=2,并求c1的值;
(2)若{cn}是公差为1的等差数列,问{an}是否为等差数列,证明你的结论.
参考答案
一、填空题
1. (1,3]
2. 5
3. 8
4. 127
5. 23
6. 710
7. 2
8. ①④
9. y=2sin(x-π3)
10. 4
11. -1665
12. 14
13. [54,3)
14. 4
二、解答题
15.解:(1)因为tanα=2,
所以sinαcosα=2,即sinα=2cosα. 又sin2α cos2α=1,解得sin2α=45,cos2α=15.
所以cos2α=cos2α-sin2α=-35.
(2)因为α∈(0,π),且tanα=2,所以α∈(0,π2).
又cos2α=-35<0,故2α∈(π2,π),sin2α=45.
由cosβ=-7210,β∈(0,π),得sinβ=210,β∈(π2,π).
所以sin(2α-β)=sin2αcosβ-cos2αsinβ
=45×(-7210)-(-35)×210=-22.
又2α-β∈(-π2,π2),所以2α-β=-π4.
16.证明:(1)如图,取BC的中点G,连结AG,FG.
因为F为C1B的中点,所以FG
在三棱柱ABCA1B1C1中,A1A
所以四边形AEFG是平行四边形.
所以EF∥AG.
因为EF平面ABC,AG平面ABC,
所以EF∥平面ABC.
(2)因为在正三棱柱ABCA1B1C1中,A1A⊥平面ABC,BD平面ABC,
所以A1A⊥BD.
因为D为AC的中点,BA=BC,所以BD⊥AC.
因为A1A∩AC=A,A1A平面A1ACC1,AC平面A1ACC1,所以BD⊥平面A1ACC1.
因为C1E平面A1ACC1,所以BD⊥C1E.
根据题意,可得EB=C1E=62AB,C1B=3AB,
所以EB2 C1E2=C1B2.从而∠C1EB=90°,即C1E⊥EB.
因为BD∩EB=B,BD平面BDE,EB平面BDE,
所以C1E⊥平面BDE.
17.解:(1)如果每幢楼为5层,那么所有建筑面积为10×1000×5平方米,所有建筑费用为[(k 800) (2k 800) (3k 800) (4k 800) (5k 800)]×1000×10,所以,
1270={16000000 [(k 800) (2k 800) (3k 800) (4k 800) (5k 800)]×1000×10}/(10×1000×5),
解之得:k=50.
(2)设小区每幢为n(n∈N*)层时,每平方米平均综合费用为f(n),由题设可知
f(n)={16000000 [(50 800) (100 800) … (50n 800)]×1000×10}/(10×1000×n)
=1600n 25n 825≥21600×25 825=1225(元).
当且仅当1600n=25n,即n=8时等号成立.
答:该小区每幢建8层时,每平方米平均综合费用最低,此时每平方米平均综合费用为1225元.
18.解:(1)因为f′(0)=9>0,所以f(x)在区间(-∞, ∞)上只能是单调增函数.
由f′(x)=3(m-3)x2 9≥0在区间(-∞, ∞)上恒成立,所以m≥3.
故m的取值范围是[3, ∞).
(2)当m≥3时,f(x)在[1,2]上是增函数,
所以[f(x)]max=f(2)=8(m-3) 18=4,
解得m=54<3,不合题意,舍去.
当m<3时,f′(x)=3(m-3)x2 9=0,
得x=±33-m.
所以f(x)的单调区间为:(-∞,-33-m)单调减,(-33-m,33-m)单调增,(33-m, ∞)单调减.
①当33-m≥2,即94≤m<3时,
[1,2](-33-m,33-m],所以f(x)在区间[1,2]上单调增,
[f(x)]max=f(2)=8(m-3) 18=4,m=54,不满足题设要求.
②当1<33-m<2,即0 ③当33-m≤1,即m≤0时,则[1,2](33-m, ∞],所以f(x)在区间[1,2]上单调减,
[f(x)]max=f(1)=m 6=4,m=-2.
综上所述:m=-2.
19.解:(1)由题意得,m>8-m>0,解得4 即实数m的取值范围是(4,8).
(2)因为m=6,所以椭圆C的方程为x26 y22=1.
①设点P坐标为(x,y),则x26 y22=1.
因为点M的坐标为(1,0),所以
PM2=(x-1)2 y2=x2-2x 1 2-x23=2x23-2x 3
=23(x-32)2 32,x∈[-6,6].
所以当x=32时,PM的最小值为62,此时对应的点P坐标为(32,±52).
②由a2=6,b2=2,得c2=4,即c=2,
从而椭圆C的右焦点F的坐标为(2,0),右准线方程为x=3,离心率e=63.
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点H(x0,y0),则
x216 y212=1,x226 y222=1,
所以x21-x226 y21-y222=0,即kAB=y1-y2x1-x2=-x03y0.
令k=kAB,则线段AB的垂直平分线l的方程为y-y0=-1k(x-x0).
令y=0,则xN=ky0 x0=23x0.
因为F(2,0),所以FN=|xN-2|=23|x0-3|.
因为AB=AF BF=e(3-x1) e(3-x2)
=263|x0-3|.
故ABFN=263×32=6.
即ABFN为定值6.
20.解:(1)因为an∈N,所以若a1=1,则aa1=a1=3矛盾,
若a1≥3=aa1,可得1≥a1≥3矛盾,所以a1=2.
于是a2=aa1=3,从而c1=aa1 1=a3=aa2=6.
(2){an}是公差为1的等差数列,证明如下:
an 1>ann≥2时,an>an-1,所以an≥an-1 1an≥am (n-m),(m aan 1 1≥aan 1 an 1 1-(an 1),
即cn 1-cn≥an 1-an,由题设,1≥an 1-an,又an 1-an≥1,
所以an 1-an=1,即{an}是等差数列.
1.记函数f(x)=3-x的定义域为A,函数g(x)=lg(x-1)的定义域为B,则A∩B=.
2.已知复数z满足(z 1)i=3 5i,其中i为虚数单位,则|z|=.
3.某算法的伪代码如图所示,若输出y的值为3,则输入x的值为.
4.右图是7位评委给某作品打出的分数的茎叶图,那么这组数据的方差是.
5.已知函数f(x)=2sin(ωx φ)(φ>0)的部分图象如图所示,则ω=.
6.在一个盒子中有分别标有数字1,2,3,4,5的5张卡片,现从中一次取出2张卡片,则取到的卡片上的数字之积为偶数的概率是.
7.在平面直角坐标系xOy中,已知OA=(3,-1),OB=(0,2).若OC·AB=0,AC=λOB,则实数λ的值为.
8.已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面.
①若mα,m⊥β,则α⊥β;
②若mα,α∩β=n,α⊥β,则m⊥n;
③若mα,nβ,α∥β,则m∥n;
④若m∥α,mβ,α∩β=n,则m∥n.
上述命题中为真命题的是(填写所有真命题的序号).
9.将函数y=2sinπ3x的图象上每一点向右平移1个单位,再将所得图象上每一点的横坐标扩大为原来的π3倍(纵坐标保持不变),得函数y=f(x)的图象,则f(x)的一个解析式为.
10.函数f(x)=(x-1)sinπx-1(-1
12.设数列{an}满足:a3=8,(an 1-an-2)(2an 1-an)=0(n∈N*),则a1的值大于20的概率为.
13.已知函数f(x)=x 2,0≤x<1,2x 12,x≥1.若a>b≥0,且f(a)=f(b),则bf(a)的取值范围是.
14.已知曲线C:f(x)=x ax(a>0),直线l:y=x,在曲线C上有一个动点P,过点P分别作直线l和y轴的垂线,垂足分别为A,B.再过点P作曲线C的切线,分别与直线l和y轴相交于点M,N,O是坐标原点.若△ABP的面积为12,则△OMN的面积为.
二、解答题:本大题共6小题,共90分
15.(本小题满分14分)
已知α,β∈(0,π),且tanα=2,cosβ=-7210.
(1)求cos2α的值;
(2)求2α-β的值.
16.(本小题满分14分)
如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,A1A=2AB,D,E,F分别为线段AC,A1A,C1B的中点.
(1)证明:EF∥平面ABC;
(2)证明:C1E⊥平面BDE.
17.(本小题满分14分)
为稳定房价,某地政府决定建造一批保障房供给社会.计划用1600万元购得一块土地,在该土地上建造10幢楼房的住宅小区,每幢楼的楼层数相同,且每层建筑面积均为1000平方米,每平方米的建筑费用与楼层有关,第x层楼房每平方米的建筑费用为(kx 800)元(其中k为常数).经测算,若每幢楼为5层,则该小区每平方米的平均综合费用为1270元.(每平方米平均综合费用=购地费用 所有建筑费用所有建筑面积).
(1)求k的值;
(2)问要使该小区楼房每平方米的平均综合费用最低,应将这10幢楼房建成多少层?此时每平方米的平均综合费用为多少元?
18.(本小题满分16分)
已知函数f(x)=(m-3)x3 9x.
(1)若函数f(x)在区间(-∞, ∞)上是单调函数,求m的取值范围;
(2)若函数f(x)在区间[1,2]上的最大值为4,求m的值.
19.(本小题满分16分)
在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2m y28-m=1.
(1)若椭圆C的焦点在x轴上,求实数m的取值范围;
(2)若m=6,
①P是椭圆C上的动点,M点的坐标为(1,0),求PM的最小值及对应的点P的坐标;
②过椭圆C的右焦点F作与坐标轴不垂直的直线,交椭圆C于A,B两点,线段AB的垂直平分线l交x轴于点N,证明:ABFN是定值,并求出这个定值.
20.(本小题满分16分)
设无穷数列{an}满足:n∈Ν,an
(2)若{cn}是公差为1的等差数列,问{an}是否为等差数列,证明你的结论.
参考答案
一、填空题
1. (1,3]
2. 5
3. 8
4. 127
5. 23
6. 710
7. 2
8. ①④
9. y=2sin(x-π3)
10. 4
11. -1665
12. 14
13. [54,3)
14. 4
二、解答题
15.解:(1)因为tanα=2,
所以sinαcosα=2,即sinα=2cosα. 又sin2α cos2α=1,解得sin2α=45,cos2α=15.
所以cos2α=cos2α-sin2α=-35.
(2)因为α∈(0,π),且tanα=2,所以α∈(0,π2).
又cos2α=-35<0,故2α∈(π2,π),sin2α=45.
由cosβ=-7210,β∈(0,π),得sinβ=210,β∈(π2,π).
所以sin(2α-β)=sin2αcosβ-cos2αsinβ
=45×(-7210)-(-35)×210=-22.
又2α-β∈(-π2,π2),所以2α-β=-π4.
16.证明:(1)如图,取BC的中点G,连结AG,FG.
因为F为C1B的中点,所以FG
在三棱柱ABCA1B1C1中,A1A
所以四边形AEFG是平行四边形.
所以EF∥AG.
因为EF平面ABC,AG平面ABC,
所以EF∥平面ABC.
(2)因为在正三棱柱ABCA1B1C1中,A1A⊥平面ABC,BD平面ABC,
所以A1A⊥BD.
因为D为AC的中点,BA=BC,所以BD⊥AC.
因为A1A∩AC=A,A1A平面A1ACC1,AC平面A1ACC1,所以BD⊥平面A1ACC1.
因为C1E平面A1ACC1,所以BD⊥C1E.
根据题意,可得EB=C1E=62AB,C1B=3AB,
所以EB2 C1E2=C1B2.从而∠C1EB=90°,即C1E⊥EB.
因为BD∩EB=B,BD平面BDE,EB平面BDE,
所以C1E⊥平面BDE.
17.解:(1)如果每幢楼为5层,那么所有建筑面积为10×1000×5平方米,所有建筑费用为[(k 800) (2k 800) (3k 800) (4k 800) (5k 800)]×1000×10,所以,
1270={16000000 [(k 800) (2k 800) (3k 800) (4k 800) (5k 800)]×1000×10}/(10×1000×5),
解之得:k=50.
(2)设小区每幢为n(n∈N*)层时,每平方米平均综合费用为f(n),由题设可知
f(n)={16000000 [(50 800) (100 800) … (50n 800)]×1000×10}/(10×1000×n)
=1600n 25n 825≥21600×25 825=1225(元).
当且仅当1600n=25n,即n=8时等号成立.
答:该小区每幢建8层时,每平方米平均综合费用最低,此时每平方米平均综合费用为1225元.
18.解:(1)因为f′(0)=9>0,所以f(x)在区间(-∞, ∞)上只能是单调增函数.
由f′(x)=3(m-3)x2 9≥0在区间(-∞, ∞)上恒成立,所以m≥3.
故m的取值范围是[3, ∞).
(2)当m≥3时,f(x)在[1,2]上是增函数,
所以[f(x)]max=f(2)=8(m-3) 18=4,
解得m=54<3,不合题意,舍去.
当m<3时,f′(x)=3(m-3)x2 9=0,
得x=±33-m.
所以f(x)的单调区间为:(-∞,-33-m)单调减,(-33-m,33-m)单调增,(33-m, ∞)单调减.
①当33-m≥2,即94≤m<3时,
[1,2](-33-m,33-m],所以f(x)在区间[1,2]上单调增,
[f(x)]max=f(2)=8(m-3) 18=4,m=54,不满足题设要求.
②当1<33-m<2,即0
[f(x)]max=f(1)=m 6=4,m=-2.
综上所述:m=-2.
19.解:(1)由题意得,m>8-m>0,解得4
(2)因为m=6,所以椭圆C的方程为x26 y22=1.
①设点P坐标为(x,y),则x26 y22=1.
因为点M的坐标为(1,0),所以
PM2=(x-1)2 y2=x2-2x 1 2-x23=2x23-2x 3
=23(x-32)2 32,x∈[-6,6].
所以当x=32时,PM的最小值为62,此时对应的点P坐标为(32,±52).
②由a2=6,b2=2,得c2=4,即c=2,
从而椭圆C的右焦点F的坐标为(2,0),右准线方程为x=3,离心率e=63.
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点H(x0,y0),则
x216 y212=1,x226 y222=1,
所以x21-x226 y21-y222=0,即kAB=y1-y2x1-x2=-x03y0.
令k=kAB,则线段AB的垂直平分线l的方程为y-y0=-1k(x-x0).
令y=0,则xN=ky0 x0=23x0.
因为F(2,0),所以FN=|xN-2|=23|x0-3|.
因为AB=AF BF=e(3-x1) e(3-x2)
=263|x0-3|.
故ABFN=263×32=6.
即ABFN为定值6.
20.解:(1)因为an∈N,所以若a1=1,则aa1=a1=3矛盾,
若a1≥3=aa1,可得1≥a1≥3矛盾,所以a1=2.
于是a2=aa1=3,从而c1=aa1 1=a3=aa2=6.
(2){an}是公差为1的等差数列,证明如下:
an 1>ann≥2时,an>an-1,所以an≥an-1 1an≥am (n-m),(m
即cn 1-cn≥an 1-an,由题设,1≥an 1-an,又an 1-an≥1,
所以an 1-an=1,即{an}是等差数列.