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- 2024-02-15 发布
2016-2017学年福建省福州外国语学校高二(上)期中数学试卷(文科)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60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.若,,若,则m=( )
A. B. C.2 D.﹣2
2.已知数列{bn}是等比数列,b9是1和3的等差中项,则b2b16=( )
A.16 B.8 C.2 D.4
3.下列命题中正确的是( )
A.若命题p为真命题,命题q为假命题,则命题“p∧q”为真命题
B.命题“若xy=0,则x=0”的否命题为:“若xy=0,则x≠0”
C.“”是“”的充分不必要条件
D.命题“∀x∈R,2x>0”的否定是“”
4.已知m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,给出下列命题:
①若α⊥β,m∥α,则m⊥β;
②若m⊥α,n⊥β,且m⊥n,则α⊥β;
③若m⊥β,m∥α,则α⊥β;
④若m∥α,n∥β,且m∥n,则α∥β.
其中正确命题的序号是( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
5.若能把单位圆O:x2+y2=1的周长和面积同时分为相等的两部分的函数称为圆O的“完美函数”,下列函数不是圆O的“完美函数”的是( )
A.f(x)=4x3+x B. C. D.f(x)=ex+e﹣x
6.设f(x)=cosx﹣sinx,把f(x)的图象按向量=(m,0)(m>0)平移后,图象恰好为函数y=﹣f′(x)的图象,则m的值可以为( )
A. B.π C.π D.
7.现有四个函数:①y=x•sinx;②y=x•cosx;③y=x•|cosx|;④y=x•2x的图象(部分)如图:
则按照从左到右图象对应的函数序号安排正确的一组是( )
A.①④③② B.③④②① C.④①②③ D.①④②③
8.数列{an}满足an+2=2an+1﹣an,且a2014,a2016是函数f(x)=+6x﹣1的极值点,则log2(a2000+a2012+a2018+a2030)的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.定义在R上的函数f(x),已知函数y=f(x+1)的图象关于直线x=﹣1对称,对任意的x1,x2∈(﹣∞,0)(x1≠x2),都有,则下列结论正确的是( )
A.f(0.32)<f(20.3)<f(log25) B.
C. D.
10.已知函数f(x)=cos,根据下列框图,输出S的值为( )
A.670 B.670 C.671 D.672
11.函数g(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(1)=0,当x>0时,xg(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)<0成立的x的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1) B.(0,1)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0) D.(﹣1,0)∪(1,+∞)
12.已知函数若关于x的函数y=[f(x)]2﹣bf(x)+1有8个不同的零点,则实数b的取值范围为( )
A.(2,8) B. C. D.(2,8]
二、填空题
13.已知实数1,m,4构成一个等比数列,则圆锥曲线+y2=1的离心率为 .
14.已知向量与向量的夹角为120°,若且,则在上的投影为 .
15.若函数f(x)=x2+ax+2b在区间(0,1),(1,2)内各有一个零点,则的取值范围是 .
16.在直角△ABC中,两条直角边分别为a、b,斜边和斜边上的高分别为c、h,则的取值范围是 .
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(12分)已知函数的图象经过点A(2,1)和B(5,2),记,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,Tn=b1+b2+…bn,求证:Tn<3.
18.(12分)已知函数f(x)=2的图象与直线y=m(m>0)相切,并且切点横坐标依次成公差为π的等差数列,且f(x)的最大值为1.
(1)x∈[0,π],求函数f(x)的单调递增区间;
(2)将f(x)的图象向左平移个单位,得到函数g(x)的图象,若函数y=g(x)﹣m在上有零点,求实数m的取值范围.
19.(12分)在△ABC中,设A、B、C的对边分别为a、b、c,
(1)若a=2且(2+b)•(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,求△ABC面积S的最大值
(2)△ABC为锐角三角形,且B=2C,若=(sinA,cosA),=(cosB,sinB),求|3﹣2|2的取值范围.
20.(12分)为了保护环境,某工厂在政府部门的支持下,进行技术改进:把二氧化碳转化为某种化工产品,经测算,该处理成本y(万元)与处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为:,且每处理一吨二氧化碳可得价值为20万元的某种化工产品.
(Ⅰ)当x∈[30,50]时,判断该技术改进能否获利?如果能获利,求出最大利润;如果不能获利,则国家至少需要补贴多少万元,该工厂才不亏损?
(Ⅱ)当处理量为多少吨时,每吨的平均处理成本最少.
21.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣ax2+x.
(1)若f(1)=0,求函数f(x)的单调减区间;
(2)若关于x的不等式f(x)≤ax﹣1恒成立,求整数a的最小值;
(3)若a=﹣2,正实数x1,x2满足f(x1)+f(x2)+x1x2=0,证明:x1+x2≥.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程(t为参数),以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为:ρ=4cosθ.
(1)把直线l的参数方程化为极坐标方程,把曲线C的极坐标方程化为普通方程;
(2)求直线l与曲线C交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).
[选修4-5:不等式选讲]
23.设函数f(x)=|2x﹣a|+|2x+1|(a>0),g(x)=x+2.
(1)当a=1时,求不等式f(x)≤g(x)的解集;
(2)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.
2016-2017学年福建省福州外国语学校高二(上)期中数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60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.若,,若,则m=( )
A. B. C.2 D.﹣2
【考点】数量积判断两个平面向量的垂直关系.
【分析】根据两向量垂直数量积为0,列出方程求解即可.
【解答】解:∵,,且,
∴•=m+2=0
解得m=﹣2.
故选:D.
【点评】本题考查了两向量垂直数量积为0的应用问题,是基础题目.
2.已知数列{bn}是等比数列,b9是1和3的等差中项,则b2b16=( )
A.16 B.8 C.2 D.4
【考点】等比数列的通项公式.
【分析】利用等差数列与等比数列的通项公式及其性质即可得出.
【解答】解:∵b9是1和3的等差中项,∴2b9=1+3,∴b9=2.
由等比数列{bn}的性质可得:b2b16==4,
故选:D.
【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
3.下列命题中正确的是( )
A.若命题p为真命题,命题q为假命题,则命题“p∧q”为真命题
B.命题“若xy=0,则x=0”的否命题为:“若xy=0,则x≠0”
C.“”是“”的充分不必要条件
D.命题“∀x∈R,2x>0”的否定是“”
【考点】命题的真假判断与应用;四种命题间的逆否关系;复合命题的真假;特称命题;必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】若命题p为真命题,命题q为假命题,则命题“p∧q”为假命题;命题“若xy=0,则x=0”的否命题为:“若xy≠0,则x≠0”;“”⇒“+2kπ,或,k∈Z”,“”⇒“”,故“”是“”的必要不充分条件;命题“∀x∈R,2X>0”的否定是“∃”.
【解答】解:若命题p为真命题,命题q为假命题,则命题“p∧q”为假命题,故A不正确;
命题“若xy=0,则x=0”的否命题为:“若xy≠0,则x≠0”,故B不正确;
“”⇒“+2kπ,或,k∈Z”,
“”⇒“”,
故“”是“”的必要不充分条件,故C不正确;
命题“∀x∈R,2x>0”的否定是“”,故D正确.
故选D.
【点评】本题考查命题的真假判断,是基础题,解题时要认真审题,仔细解答.
4.已知m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,给出下列命题:
①若α⊥β,m∥α,则m⊥β;
②若m⊥α,n⊥β,且m⊥n,则α⊥β;
③若m⊥β,m∥α,则α⊥β;
④若m∥α,n∥β,且m∥n,则α∥β.
其中正确命题的序号是( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
【考点】命题的真假判断与应用;空间中直线与平面之间的位置关系.
【分析】对于①当α⊥β,m∥α时,m⊥β不一定成立;
对于②可以看成m是平面α的法向量,n是平面β的法向量即可;
对于③可由面面垂直的判断定理作出判断;
对于④m∥α,n∥β,且m∥n,α,β也可能相交.
【解答】解:①当α⊥β,m∥α时,m⊥β不一定成立,所以错误;
②利用当两个平面的法向量互相垂直时,这两个平面垂直,故成立;
③因为m∥α,则一定存在直线n在β,使得m∥n,又m⊥β可得出n⊥β,由面面垂直的判定定理知,α⊥β,故成立;
④m∥α,n∥β,且m∥n,α,β也可能相交,如图所示,,所以错误,
故选B.
【点评】本题以命题的真假判断为载体考查了空间直线与平面的位置关系,熟练掌握空间线面关系的判定及几何特征是解答的关键.
5.若能把单位圆O:x2+y2=1的周长和面积同时分为相等的两部分的函数称为圆O的“完美函数”,下列函数不是圆O的“完美函数”的是( )
A.f(x)=4x3+x B. C. D.f(x)=ex+e﹣x
【考点】函数的图象.
【分析】由圆O的“和谐函数”的定义,我们易分析出满足条件的函数f(x)是图象经过原点的奇函数,逐一分析四个函数的奇偶性,可得答案.
【解答】解:若函数f(x)是圆O的“和谐函数”,
则函数f(x)的图象经过圆心,且函数f(x)的图象关于圆心对称.
由圆O:x2+y2=1的圆心为坐标原点,
故满足条件的函数f(x)是图象经过原点的奇函数.
由于A中f(x)=4x3+x,B中f(x)=ln,C中f(x)=tan,都是奇函数,且经过原点,
故它们都是“和谐函数”.
D中f(x)=ex+e﹣x为奇函数,但由于它的图象不经过原点,故它不是“和谐函数”,
故选:D.
【点评】本题考查的知识点是函数的奇偶性,其中根据新定义圆O的“和谐函数”判断出满足条件的函数为过原点的奇函数,是解答的关键,属于中档题.
6.设f(x)=cosx﹣sinx,把f(x)的图象按向量=(m,0)(m>0)平移后,图象恰好为函数y=﹣f′(x)的图象,则m的值可以为( )
A. B.π C.π D.
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;导数的乘法与除法法则.
【分析】先求函数的导数,利用三角函数的平移关系,利用辅助角公式进行化简即可得到结论.
【解答】解:函数的导数f′(x)=﹣sinx﹣cosx,
则y=﹣f′(x)=sinx+cosx=cos(x﹣),
f(x)的图象按向量=(m,0)(m>0)平移后,得到y=cos(x﹣m)﹣sin(x﹣m)=cos(x﹣m+),
则当﹣m+=﹣时,即m=时,满足条件.
故选:D.
【点评】本题主要考查函数图象的变化关系,求函数的导数,结合辅助角公式进行化简是解决本题的关键.
7.现有四个函数:①y=x•sinx;②y=x•cosx;③y=x•|cosx|;④y=x•2x的图象(部分)如图:
则按照从左到右图象对应的函数序号安排正确的一组是( )
A.①④③② B.③④②① C.④①②③ D.①④②③
【考点】函数的图象.
【分析】根据各个函数的奇偶性、函数值的符号,判断函数的图象特征,即可得到.
【解答】解:根据①y=x•sinx为偶函数,它的图象关于y轴对称,故第一个图象即是;
根据②y=x•cosx为奇函数,它的图象关于原点对称,它在(0,)上的值为正数,
在(,π)上的值为负数,故第三个图象满足;
根据③y=x•|cosx|为奇函数,当x>0时,f(x)≥0,故第四个图象满足;
④y=x•2x,为非奇非偶函数,故它的图象没有对称性,故第2个图象满足,
故选:D.
【点评】本题主要考查函数的图象,函数的奇偶性、函数的值的符号,属于中档题.
8.数列{an}满足an+2=2an+1﹣an,且a2014,a2016是函数f(x)=+6x﹣1的极值点,则log2(a2000+a2012+a2018+a2030)的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】利用导数研究函数的极值;等差数列的性质.
【分析】利用导数即可得出函数的极值点,再利用等差数列的性质及其对数的运算法则即可得出.
【解答】解:函数f(x)=+6x﹣1,可得f′(x)=x2﹣8x+6,
∵a2014,a2016是函数f(x)=+6x﹣1的极值点,
∴a2014,a2016是方程x2﹣8x+6=0的两实数根,则a2014+a2016=8.
数列{an}中,满足an+2=2an+1﹣an,
可知{an}为等差数列,
∴a2014+a2016=a2000+a2030,即a2000+a2012+a2018+a2030=16,
从而log2(a2000+a2012+a2018+a2030)=log216=4.
故选:C.
【点评】熟练掌握利用导数研究函数的极值、等差数列的性质及其对数的运算法则是解题的关键.
9.定义在R上的函数f(x),已知函数y=f(x+1)的图象关于直线x=﹣1对称,对任意的x1,x2∈(﹣∞,0)(x1≠x2),都有,则下列结论正确的是( )
A.f(0.32)<f(20.3)<f(log25) B.
C. D.
【考点】函数单调性的判断与证明.
【分析】根据图象平移以及对称轴可以得出函数y=f(x)是偶函数,再根据单调性的定义得出f(x)在(﹣∞,0)上是单调减函数,由偶函数的性质得出f(x)在(0,+∞)上是单调增函数,利用指数对数函数的单调性即可得出f(0.32)<f(20.3)<f(log25).
【解答】解:∵y=f(x+1)向右平移1个单位可得y=f(x)的图象,
∴y=f(x+1)的对称轴x=﹣1向右平移1个单位可得y=f(x)的对称轴x=0,
∴函数y=f(x)的图象关于x=0对称,即函数y=f(x)为偶函数;
又对任意的x1,x2∈(﹣∞,0)(x1≠x2),都有,
则f(x)在(﹣∞,0)上是单调减函数,
所以f(x)在(0,+∞)上是单调增函数;
∵0<0.32<1<20.3<2<log25<3
∴f(0.32)<f(20.3)<f(log25).
故选:A.
【点评】本题考查了图象平移以及偶函数的定义与性质的应用问题,也考查了指数、对数函数的单调性问题,是综合性题目.
10.已知函数f(x)=cos,根据下列框图,输出S的值为( )
A.670 B.670 C.671 D.672
【考点】程序框图.
【分析】根据框图的流程,依次计算前六次的运算结果,判断终止运行的n值,再根据余弦函数的周期性计算,
【解答】解:由程序框图知:第一次运行f(1)=cos=,S=0+.n=1+1=2;
第二次运行f(2)=cos=﹣,S=,n=2+1=3,
第三次运行f(3)=cosπ=﹣1,S=,n=3+1=4,
第四次运行f(4)=cos=﹣,S=,n=4+1=5,
第五次运行f(5)=cos=,S=1,n=6,
第六次运行f(6)=cos2π=1,S=2,n=7,
…
直到n=2016时,程序运行终止,
∵函数y=cos是以6为周期的周期函数,2015=6×335+5,
又f(2016)=cos336π=cos(2π×138)=1,
∴若程序运行2016次时,输出S=2×336=672,
∴程序运行2015次时,输出S=336×2﹣1=671.
故选:C.
【点评】本题考查了循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解答本题的关键.
11.函数g(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(1)=0,当x>0时,xg(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)<0成立的x的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1) B.(0,1)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0) D.(﹣1,0)∪(1,+∞)
【考点】函数的单调性与导数的关系.
【分析】构造函数F(x)=,由函数的单调性和奇偶性可得原不等式等价于或,结合图象可得.
【解答】解:构造函数F(x)=,则F(x)为偶函数且x≠0,
求导数可得F′(x)==,
∵当x>0时,xg(x)﹣f(x)<0,∴F′(x)<0,
∴函数F(x)在(0,+∞)单调递减,
由函数为偶函数可得F(x)在(﹣∞,0)单调递增,
由f(1)=0可得F(1)=0,
∴f(x)<0等价于xF(x)<0
等价于或,
解得x∈(1﹣,0)∪(1,+∞)
故选:D
【点评】本题考查函数的单调性和导数的关系,构造函数并利用函数的性质是解决问题的关键,属中档题.
12.已知函数若关于x的函数y=[f(x)]2﹣bf(x)+1有8个不同的零点,则实数b的取值范围为( )
A.(2,8) B. C. D.(2,8]
【考点】根的存在性及根的个数判断;函数的图象;函数零点的判定定理.
【分析】方程f2(x)﹣bf(x)+1=0有8个不同实数解,即要求对应于f(x)等于某个常数k,有2个不同的k,再根据函数对应法则,每一个常数可以找到4个x与之对应,就出现了8个不同实数解故先根据题意作出f(x)的简图:由图可知,只有满足条件的k在开区间(0,4]时符合题意.再根据一元二次方程根的分布的理论可以得出答案.
【解答】解:∵函数作出f(x)的简图,如图所示:
由图象可得当f(x)在(0,4]上任意取一个值时,都有四个不同的x与f(x)的值对应.
再结合题中函数y=f2(x)﹣bf(x)+1 有8个不同的零点,
可得关于k的方程 k2 ﹣bk+1=0有两个不同的实数根k1、k2,且0<k1≤4,0<k2≤4.
∴应有,解得 2<b≤,
故选:C.
【点评】
本题考查了函数的图象与一元二次方程根的分布的知识,采用数形结合的方法解决,使本题变得易于理解.数形结合是数学解题中常用的思想方法,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质;另外,由于使用了数形结合的方法,很多问题便迎刃而解,且解法简捷,属于中档题.
二、填空题
13.已知实数1,m,4构成一个等比数列,则圆锥曲线+y2=1的离心率为 或 .
【考点】椭圆的简单性质;等比数列的性质;双曲线的简单性质.
【分析】利用等比数列的性质求出m,然后利用椭圆以及双曲线的性质求出离心率即可.
【解答】解:实数1,m,4构成一个等比数列,可得m=±2,
m=2时,圆锥曲线+y2=1,它的离心率为:e==.
m=﹣2时,圆锥曲线y2﹣=1,它的离心率为:e==.
故答案为:或.
【点评】本题考查圆锥曲线的离心率的求法,等比数列的性质的应用,考查计算能力.
14.已知向量与向量的夹角为120°,若且,则在上的投影为 .
【考点】数量积判断两个平面向量的垂直关系.
【分析】因为向量与向量的夹角为120°,所以在上的投影为,问题转化为求.
【解答】解:因为向量与向量的夹角为120°,
所以在上的投影为,
问题转化为求,
因为,
故,
所以在上的投影为.
故答案为:.
【点评】本题考查在上的投影的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意向量垂直的性质的合理运用.
15.若函数f(x)=x2+ax+2b在区间(0,1),(1,2)内各有一个零点,则的取值范围是 (3,6) .
【考点】简单线性规划的应用;函数零点的判定定理.
【分析】由题意可得,画出可行域,如图所示,目标函数z=2+,表示2加上点(a,b)与点M(0,4)连线的斜率.数形结合求得的范围,可得z的范围.
【解答】解:∵函数f(x)=x2+ax+2b在区间(0,1),(1,2)
内各有一个零点,
∴,即,画出可行域,
如图所示:表示△ABC的内部区域,
其中A(﹣3,1),B(﹣2,0),C(﹣1,0).
目标函数z=2+,即2加上点(a,b)与点M(0,4)
连线的斜率.
数形结合可得,的最小值趋于 KAM==1,
的最大值趋于 KBM==4,
故z的最小值趋于2+1=3,最大值趋于2+4=6,
故答案为(3,6).
【点评】本题主要考查二次函数的性质,简单的线性规划,斜率公式,体现了转化以及数形结合的数学思想,属于中档题.
16.在直角△ABC中,两条直角边分别为a、b,斜边和斜边上的高分别为c、h,则的取值范围是 (1,] .
【考点】正弦定理.
【分析】根据勾股定理和三角形面积公式,将化为关于a、b的表达式,利用基本不等式可得>1.再设=t,则可将表示成关于t的函数f(t),研究f(t)的单调性得到在区间(0,)上f(t)是增函数,从而得到f(t)的最大值是f()=.由此即可得到的取值范围.
【解答】解:∵直角△ABC中,两条直角边分别为a、b,
∴斜边c=,斜边上的高h==,
因此, =
∵≥=,≤1
∴>1(等号取不到),即
又=+•
设=t,则=, =
可得f(t)=+,(0<t)
∵在区间(0,)上f'(t)>0,
∴f(t)在区间(0,)上是增函数,可得当0<t时,f(t)的最大值为f()=
综上所述,的取值范围是(1,]
故答案为:(1,]
【点评】本题在直角三角形中,求斜边与斜边上高之和与两条直角边之和的比值范围.着重考查了勾股定理、基本不等式求最值和函数的单调性等知识,属于中档题.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(12分)已知函数的图象经过点A(2,1)和B(5,2),记,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,Tn=b1+b2+…bn,求证:Tn<3.
【考点】数列与不等式的综合;数列的求和;数列与函数的综合.
【分析】(1)根据条件建立方程组关系,求出a,b,结合指数和对数的运算性质即可求数列{an}的通项公式;
(2)求出bn=的通项公式,利用错位相减法求出Tn=b1+b2+…bn
,根据不等式的性质即可证明Tn<3.
【解答】解:(1)∵f(x)=log3(ax+b)的图象经过点A(2,1)和B(5,2),
∴,即,得,
则f(x)=log3(2x﹣1),
则数列{an}的通项公式an=3f(n)==2n﹣1,n∈N*;
(2)bn==,
Tn=b1+b2+…bn=+++…+①,
Tn=+…+++②,
①﹣②得Tn=+++…+﹣=+(++…+)﹣=﹣﹣,
∴Tn=3﹣﹣=3﹣<3.
即Tn<3.
【点评】本题主要考查数列通项公式的求解,以及数列求和的计算,利用错位相减法是解决本题的关键.考查学生的运算和推理能力.
18.(12分)(2015秋•淮北校级期中)已知函数f(x)=2的图象与直线y=m(m>0)相切,并且切点横坐标依次成公差为π的等差数列,且f(x)的最大值为1.
(1)x∈[0,π],求函数f(x)的单调递增区间;
(2)将f(x)的图象向左平移
个单位,得到函数g(x)的图象,若函数y=g(x)﹣m在上有零点,求实数m的取值范围.
【考点】两角和与差的正弦函数;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】(1)由条件利用查三角恒等变换化简函数的解析式,再根据正弦函数的最值以及单调性求得ω和a的值,再根据正弦函数的单调性求得函数在[0,π]上的增区间.
(2)由条件利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律求得g(x)的解析式,再利用正弦函数的定义域和值域求得g(x)的值域,可得m的范围.
【解答】解:(1)函数f(x)=2=sin(2ωx+)+sin2ωx+a
=cos2ωx+sin2ωx+a=2sin(2ωx+)+a,
它的图象与直线y=m(m>0)相切,并且切点横坐标依次成公差为π的等差数列,故=π,ω=1.
再根据f(x)的最大值为2+a=1,故 a=﹣1,f(x)=2sin(2x+)﹣1.
令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+,求得 kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z,
可得函数在[0,π]上的增区间为[0,]、[,π].
(2)将f(x)的图象向左平移个单位,得到函数g(x)=2sin[2(x+)+]﹣1=2sin(2x+)﹣1的图象,
在上,2x+∈[,],故当2x+=时,函数g(x)取得最小值为﹣2﹣1=﹣3;
当2x+=时,函数g(x)取得最大值为﹣1.
若函数y=g(x)﹣m在上有零点,求实数m的取值范围为[﹣3,﹣1].
【点评】本题中主要考查三角恒等变换,正弦函数的单调性、正弦函数的定义域和值域,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,函数的零点与方程的根的关系,属于中档题.
19.(12分)(2015秋•淮北校级期中)在△ABC中,设A、B、C的对边分别为a、b、c,
(1)若a=2且(2+b)•(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,求△ABC面积S的最大值
(2)△ABC为锐角三角形,且B=2C,若=(sinA,cosA),=(cosB,sinB),求|3﹣2|2的取值范围.
【考点】余弦定理的应用;平面向量数量积的运算;正弦定理.
【分析】(1)利用正弦定理可将已知条件化成a2﹣b2=c2﹣bc,再用余弦定理得出A,利用余弦定理和基本不等式可得出bc≤4,带入面积公式S△ABC=bcsinA即可就出最大值.
(2)展开得|3﹣2|2=13﹣12sinC,然后利用△ABC为锐角三角形,且B=2C判断C的范围.
【解答】解:(1)∵(2+b)•(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,
∴(2+b)•(a﹣b)=(c﹣b)c,
∵a=2,
∴(a+b)•(a﹣b)=(c﹣b)c,
即a2﹣b2=c2﹣bc,
∴bc=b2+c2﹣a2.
∴cosA==.
∴A=.
∵a2=b2+c2﹣2bc•cosA=b2+c2﹣bc≥bc,
∴bc≤a2=4.
∴S△ABC=bcsinA=≤.当且仅当b=c时取等号.
∴△ABC的面积最大值为.
(2)∵=(sinA,cosA),=(cosB,sinB),
∴=1, =1, =sinAcosB+cosAsinB=sin(A+B)=sinC.
∴|3﹣2|2=9﹣12+4=13﹣12sinC.
∵△ABC为锐角三角形,
∴0<A<,0<B<,0<C<.
∵B=2C,A+B+C=π,
∴C=
∴<C<.
∴<sinC<.
∴13﹣6<13﹣12sinC<7.
∴|3﹣2|2的取值范围是(13﹣6,7).
【点评】本题考查了正余弦定理在解三角形中的应用,向量运算及三角函数,属于中档题.
20.(12分)(2015春•沈阳校级期末)为了保护环境,某工厂在政府部门的支持下,进行技术改进:把二氧化碳转化为某种化工产品,经测算,该处理成本y(万元)与处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为:,且每处理一吨二氧化碳可得价值为20万元的某种化工产品.
(Ⅰ)当x∈[30,50]时,判断该技术改进能否获利?如果能获利,求出最大利润;如果不能获利,则国家至少需要补贴多少万元,该工厂才不亏损?
(Ⅱ)当处理量为多少吨时,每吨的平均处理成本最少.
【考点】函数最值的应用.
【分析】(Ⅰ)利用每处理一吨二氧化碳可得价值为20万元的某种化工产品,及处理成本y(万元)与处理量x(吨)之间的函数关系,可得利润函数,利用配方法,即可求得结论;
(Ⅱ)求得二氧化碳的每吨平均处理成本函数是分段函数,再分段求出函数的最值,比较其大小,即可求得结论.
【解答】解:(Ⅰ)当x∈[30,50]时,设该工厂获利为S,则S=20x﹣(x2﹣40x+1600)=﹣(x﹣30)2﹣700
所以当x∈[30,50]时,S<0,因此,该工厂不会获利,所以国家至少需要补贴700万元,才能使工厂不亏损
(Ⅱ)由题意可知,二氧化碳的每吨平均处理成本为:
①当x∈[10,30)时,P(x)=,∴P′(x)==
∴x∈[10,20)时,P′(x)<0,P(x)为减函数;x∈(20,30)时,P′(x)>0,P(x)为增函数,
∴x=20时,P(x)取得最小值,即P(20)=48;
②当x∈[30,50]时,P(x)=﹣40≥﹣40=40
当且仅当x=,即x=40∈[30,50]时,P(x)取得最小值P(40)=40
∵48>40,
∴当处理量为40吨时,每吨的平均处理成本最少.
【点评】本题考查函数模型的构建,考查函数最值的求解,正确运用求函数最值的方法是关键.
21.(12分)(2015•淮安一模)已知函数f(x)=lnx﹣ax2+x.
(1)若f(1)=0,求函数f(x)的单调减区间;
(2)若关于x的不等式f(x)≤ax﹣1恒成立,求整数a的最小值;
(3)若a=﹣2,正实数x1,x2满足f(x1)+f(x2)+x1x2=0,证明:x1+x2≥.
【考点】函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.
【分析】(1)利用f(1)=0,确定a的值,求导函数,从而可确定函数的单调性;
(2)构造函数F(x)=f(x)﹣ax+
1,利用导数研究其最值,将恒成立问题进行转化,
(3)将代数式f(x1)+f(x2)+x1x2放缩,构造关于x1+x2的一元二次不等式,解不等式即可.
【解答】解:(1)∵f(x)=lnx﹣ax2+x,f(1)=0,
∴a=2,且x>0.
∴f(x)=lnx﹣x2+x,
∴=,
当f′(x)<0,即x>1时,函数f(x)的单调递减,
∴函数f(x)的单调减区间(1,+∞).
(2)令F(x)=f(x)﹣ax+1=lnx﹣ax2+(1﹣a)x+1,则
F′(x)=﹣ax+1﹣a=﹣=﹣a,
当a≤0时,在(0,+∞)上,函数F(x)单调递增,且F(1)=2﹣>0,不符合题意,
当a>0时,函数F(x)在x=时取最大值,F()=ln+,
令h(a)=ln+=,则根据基本函数性质可知,在a>0时,h(a)单调递减,
又∵h(1)=>0,h(2)=<0,
∴符合题意的整数a的最小值为2.
(3)∵a=﹣2,
∴f(x)=lnx+x2+x,
∴f(x1)+f(x2)+x1x2=lnx1+x12+x1+lnx2+x22+x1x2+x2
=(x1+x2)2+x1+x2+lnx1x2﹣x1x2
令g(x)=lnx﹣x,则g′(x)=,
∴0<x<1时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
x>1时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
∴g(x)max=g(1)=﹣1,
∴f(x1)+f(x2)+x1x2≤(x1+x2)2+(x1+x2)﹣1,
即(x1+x2)2+(x1+x2)﹣1≥0,
又∵x1,x2是正实数,
∴x1+x2≥.
【点评】本题考查了函数性质的综合应用,属于难题.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)(2015秋•淮北校级期中)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程(t为参数),以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为:ρ=4cosθ.
(1)把直线l的参数方程化为极坐标方程,把曲线C的极坐标方程化为普通方程;
(2)求直线l与曲线C交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).
【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.
【分析】(1)直线l的参数方程(t为参数),消去参数t化为=0,把代入即可得出,由曲线C的极坐标方程为:ρ=4cosθ,变为ρ2=4ρcosθ,代入化为直角坐标方程.
(2)联立,解出再化为极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π)为.
【解答】解;(1)直线l的参数方程(t为参数),消去参数t化为=0,
把代入可得: =0,
由曲线C的极坐标方程为:ρ=4cosθ,变为ρ2=4ρcosθ,化为x2+y2﹣4x=0.
(2)联立,解得或,
∴直线l与曲线C交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π)为,.
【点评】本题考查了极坐标与直角坐标方程的互化、直线与曲线的交点,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
[选修4-5:不等式选讲]
23.(2016•福建校级模拟)设函数f(x)=|2x﹣a|+|2x+1|(a>0),g(x)=x+2.
(1)当a=1时,求不等式f(x)≤g(x)的解集;
(2)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.
【考点】绝对值不等式的解法;函数恒成立问题.
【分析】(1)当a=1时,不等式等价于3个不等式组,求出每个不等式组的解集,再取并集,即得所求.
(2)由题意可得,|2x﹣a|+|2x+1|﹣x﹣2≥0 恒成立.令h(x)=|2x﹣a|+|2x+1|﹣x﹣2,化简它的解析式,求得它的最小值,再令最小值大于或等于零,求得a的范围.
【解答】解:(1)当a=1时,不等式f(x)≤g(x)即|2x﹣1|+|2x+1|≤x+2,
等价于①,或②,或③.
解①求得 x无解,解②求得0≤x<,解③求得≤x≤,
综上,不等式的解集为{x|0≤x≤}.
(2)由题意可得|2x﹣a|+|2x+1|≥x+2恒成立,转化为|2x﹣a|+|2x+1|﹣x﹣