
一、單選題
1. 已知集合,則集合B為( )
A. B. C. D.
【正確答案】D
【分析】確定全集中的元素,根據(jù)補(bǔ)集的含義,即可求得答案.
【詳解】∵集合,
又,
∴,
故選:D.
2. 設(shè),則“”是“”的( )
A. 充分不必要條件
B. 必要不充分條件
C. 充要條件
D. 既不充分也不必要條件
【正確答案】B
【分析】根據(jù)充分條件、必要條件的定義判斷即可.
【詳解】必要性:若,則可得,所以可得,必要性成立;
若,則,而,故充分性不成立,
“”是“”的必要不充分條件.
故選:B
3. 函數(shù)的部分圖象大致為( )
A. B.
C. D.
【正確答案】C
【分析】判斷出的奇偶性,結(jié)合的符號(hào)可選出答案.
【詳解】因?yàn)榈亩x域?yàn)椋?br>所以是奇函數(shù),其圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),故排除B,D
因?yàn)?,所以排除A
故選:C
4. 已知數(shù)列是等比數(shù)列,,數(shù)列是等差數(shù)列,前項(xiàng)和為,,則的值是( )
A. B. C. D.
【正確答案】A
【分析】利用等比中項(xiàng)的性質(zhì)可求出的值,利用等差中項(xiàng)的性質(zhì)可求出的值,再利用等差數(shù)列的求和公式以及等比中項(xiàng)的性質(zhì)可求得的值.
【詳解】因?yàn)閿?shù)列an是等比數(shù)列,則,可得,
因?yàn)榈炔顢?shù)列bn前項(xiàng)和為,,
則,可得,所以,
因此,.
故選:A.
5. 已知,,,則a,b,c的大小關(guān)系為( )
A. B.
C. D.
【正確答案】A
【分析】由指數(shù)函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù)單調(diào)性可得答案.
【詳解】因函數(shù)在0,+∞上單調(diào)遞增,
則,,
則.
故選:A
6. 設(shè)數(shù)列前n項(xiàng)和,數(shù)列的前m項(xiàng)和,則m的值為( )
A. 8B. 10C. 12D. 20
【正確答案】A
【分析】由結(jié)合題意可得,再由裂項(xiàng)求和法可化簡(jiǎn),即可得答案.
【詳解】由,
又,
則,
又時(shí),,則.
則,
則.
令.
故選:A
7. 已知奇函數(shù)的定義域?yàn)?,且?duì)任意實(shí)數(shù)滿(mǎn)足,當(dāng)時(shí),,則( )
A. B. C. D.
【正確答案】D
【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性以及對(duì)稱(chēng)性,可得函數(shù)的周期性,結(jié)合對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì),可得答案.
【詳解】由函數(shù)為奇函數(shù),則為關(guān)于成中心對(duì)稱(chēng);
由函數(shù)對(duì)任意實(shí)數(shù)滿(mǎn)足,則函數(shù)關(guān)于直線(xiàn)成軸對(duì)稱(chēng);
故,則,即函數(shù)的最小正周期.
,
由,則,即.
故選:D.
8. 已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,其中,,則以下說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)為( )
①函數(shù)的最小正周期是;
②函數(shù)的圖象關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng);
③把函數(shù)圖像上的點(diǎn)縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的,得到的圖象;
④當(dāng)時(shí),
A. 0B. 1C. 2D. 3
【正確答案】C
【分析】根據(jù)函數(shù)圖象求出的解析式,再根據(jù)正弦函數(shù)的圖象性質(zhì)逐一判斷即可.
【詳解】由圖象知:,解得,故①錯(cuò)誤;
所以,解得.
將代入得,
所以,即,
又因?yàn)椋裕?
當(dāng)時(shí),,
所以函數(shù)的圖象關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),故②正確;
把函數(shù)圖像上的點(diǎn)橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的,
得到,故③正確;
當(dāng)時(shí),,
,,故④錯(cuò)誤.
所以說(shuō)法正確的是②③.
故選:C.
9. 設(shè)函數(shù)f(x)是定義在區(qū)間上函數(shù),f'(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),且,則不等式 的解集是
A. B. (1,+∞)C. (-∞,1)D. (0,1)
【正確答案】D
【分析】構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo),結(jié)合,可得在上單調(diào)遞增,則不等式,可變?yōu)?,則,結(jié)合單調(diào)性即可求解.
【詳解】構(gòu)造函數(shù),則,由,所以,即在上單調(diào)遞增.因?yàn)椋瑒t不等式,可變?yōu)椋瑒t,所以,所以,故選D
本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查學(xué)生發(fā)散思維和計(jì)算能力,屬中檔題.解題的關(guān)鍵在于根據(jù)給出的條件,構(gòu)造新函數(shù),求導(dǎo)可應(yīng)用題中條件,得到新函數(shù)的單調(diào)性,把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為根據(jù)單調(diào)性解不等式問(wèn)題,進(jìn)而得到答案.
二、填空題
10. 的展開(kāi)式中,常數(shù)項(xiàng)為_(kāi)_____.
【正確答案】3
【分析】先求出展開(kāi)式中的通項(xiàng)公式,然后令的指數(shù)為0求解.
【詳解】由展開(kāi)式中的通項(xiàng)公式為:,
令,則,
故展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為:,
故3.
11. 袋子中有5個(gè)大小相同的球,其中紅球2個(gè),白球3個(gè),依次從中不放回的取球,則第一次取到白球且第二次取到紅球的概率是__________;若在已知第一次取到白球的前提下,第二次取到紅球的概率是__________.
【正確答案】 ①. ##0.3 ②. 12##0.5
【分析】由題意設(shè)第一次取到白球?yàn)槭录嗀,第二次取到紅球?yàn)槭录﨎,由古典概型概率公式和獨(dú)立事件的乘法公式分別求出,結(jié)合條件概率公式計(jì)算即可求解.
【詳解】由題意,設(shè)第一次取到白球?yàn)槭录嗀,第二次取到紅球?yàn)槭录﨎,
則,
所以.
故;.
12. 已知等比數(shù)列前項(xiàng)和(其中).則的最小值是__________.
【正確答案】
【分析】由等比數(shù)列前n項(xiàng)和可得,再利用基本不等式可得答案.
【詳解】因?yàn)榈缺葦?shù)列的前n項(xiàng)和,
所以,
,
,
又,即,
解得,,,
,
當(dāng)且僅當(dāng),即,時(shí)等號(hào)成立.
故答案為.
13. 已知函數(shù)是定義在上的偶函數(shù),且在區(qū)間上單調(diào)遞減,若實(shí)數(shù)滿(mǎn)足,則實(shí)數(shù)的取值范圍是______.
【正確答案】
【分析】分析可知函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,由已知條件可得出,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性可得出關(guān)于實(shí)數(shù)的不等式,解之即可.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)是定義在上的偶函數(shù),且在區(qū)間上單調(diào)遞減,
則函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,
因?yàn)椋桑?br>可得,即,
即,所以,,即,解得.
因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故答案為.
14. 已知函數(shù),(i)若,將函數(shù)沿x軸向右平移單位后得到函數(shù)圖像關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),則______;(ii)若在上單調(diào),則ω的最大值為_(kāi)_____.
【正確答案】 ①. ②.
【分析】(i)根據(jù)輔助角公式化簡(jiǎn)函數(shù)的解析式,結(jié)合正弦型函數(shù)圖像平移的性質(zhì),結(jié)合正弦型奇偶性進(jìn)行求解即可;
(ii)根據(jù)正弦型函數(shù)單調(diào)性與周期性的關(guān)系,結(jié)合正弦型函數(shù)的單調(diào)性分類(lèi)討論進(jìn)行求解即可.
【詳解】.
(i)若,則,
函數(shù)沿x軸向右平移單位后得到函數(shù)圖像的解析式為:
,
由題意可知:函數(shù)的圖像關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),
所以函數(shù)是偶函數(shù),
于是有,
因,所以令,得;
(ii)因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào),
所以函數(shù)的最小正周期,
解得,
當(dāng)函數(shù)在上單調(diào)遞增時(shí),
因,所以,
則有,
即,
而,所以令,則有;
當(dāng)函數(shù)在上單調(diào)遞減時(shí),
因?yàn)?,所以?br>則有,
即,
而,所以令,則有;
綜上所述:ω的最大值為,
故
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是根據(jù)題意分類(lèi)討論.
15. 設(shè),函數(shù)與函數(shù)在區(qū)間內(nèi)恰有3個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍是________.
【正確答案】,.
【分析】設(shè),結(jié)合題意可知函數(shù)在區(qū)間,內(nèi)恰有3個(gè)零點(diǎn),分析時(shí)不符合題意,時(shí),結(jié)合二次函數(shù)的正負(fù)及的正負(fù)即可求解.
【詳解】由題意,函數(shù)與函數(shù)在區(qū)間,內(nèi)恰有3個(gè)零點(diǎn),
設(shè),
即函數(shù)在區(qū)間,內(nèi)恰有3個(gè)零點(diǎn),
當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間,內(nèi)最多有2個(gè)零點(diǎn),不符合題意;
當(dāng)時(shí),函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸為,
,
所以,函數(shù)在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,
當(dāng),即時(shí),函數(shù)在區(qū)間,上無(wú)零點(diǎn),
所以函數(shù)在,上有三個(gè)零點(diǎn),不符合題意;
當(dāng),即時(shí),函數(shù)在區(qū)間,上只有一個(gè)零點(diǎn),
則當(dāng),時(shí),,
令,解得或,符合題意;
當(dāng),即時(shí),函數(shù)在區(qū)間,上有1個(gè)零點(diǎn),
則函數(shù)在,上有2個(gè)零點(diǎn),
則,即,所以;
當(dāng),即時(shí),函數(shù)在區(qū)間,上有2個(gè)零點(diǎn),
則函數(shù)在,上只有1個(gè)零點(diǎn),
則或或,即無(wú)解.
綜上所述,的取值范圍是,.
故,.
本題主要考查了函數(shù)的零點(diǎn),函數(shù)與方程等知識(shí)點(diǎn),屬于較難題判斷函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的常用方法:
(1) 直接法: 令則方程實(shí)根的個(gè)數(shù)就是函數(shù)零點(diǎn)的個(gè);
(2) 零點(diǎn)存在性定理法:判斷函數(shù)在區(qū)間上是連續(xù)不斷的曲線(xiàn),且再結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性、周期性、對(duì)稱(chēng)性) 可確定函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù);(3) 數(shù)形結(jié)合法:轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題,畫(huà)出兩個(gè)函數(shù)的圖象,其交點(diǎn)的個(gè)數(shù)就是函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù),在一個(gè)區(qū)間上單調(diào)的函數(shù)在該區(qū)間內(nèi)至多只有一個(gè)零點(diǎn),在確定函數(shù)零點(diǎn)的唯一性時(shí)往往要利用函數(shù)的單調(diào)性,確定函數(shù)零點(diǎn)所在區(qū)間主要利用函數(shù)零點(diǎn)存在定理,有時(shí)可結(jié)合函數(shù)的圖象輔助解題.
三、解答題
16. 在中,內(nèi)角所對(duì)的邊分別為,已知的面積為.
(1) 求和的值;
(2) 求的值.
【正確答案】(1),(2)
【分析】(1)由面積公式可得結(jié)合可求得解得再由余弦定理求得a=8.最后由正弦定理求sinC的值;(2)直接展開(kāi)求值.
【詳解】(1)△ABC中,由得由,得又由解得由,可得a=8.由,得.
(2),
本題主要考查三角變換及正弦定理、余弦定理等基礎(chǔ)知識(shí),考查基本運(yùn)算求解能力.
17. 如圖所示,在三棱柱中,平面,.是棱的中點(diǎn),為棱中點(diǎn),是的延長(zhǎng)線(xiàn)與的延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求直線(xiàn)與平面所成角的正弦值;
(3)求平面與平面夾角的余弦值.
【正確答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)
(3)
【分析】(1)根據(jù)題意建立空間直角坐標(biāo)系,求平面的一個(gè)法向量,進(jìn)而利用向量法即可證明平面;
(2)利用向量法求解直線(xiàn)與平面所成的夾角的正弦值即可;
(3)利用向量法求解平面與平面所成的夾角的余弦值即可.
【小問(wèn)1詳解】
在三棱柱中,平面,,
則直線(xiàn)兩兩垂直,
以點(diǎn)為原點(diǎn),直線(xiàn)分別為軸建立空間直角坐標(biāo)系,如下圖:
由,得,,
在中,且是棱的中點(diǎn),則也是的中點(diǎn),即,,
設(shè)平面的一個(gè)法向量n=x,y,z,則
則,令,得,
,因?yàn)椋裕?br>又因?yàn)槠矫?,所以平面?br>【小問(wèn)2詳解】
由(1)知平面的法向量,又,
設(shè)直線(xiàn)與平面所成的角為,
則,
所以直線(xiàn)與平面所成角的正弦值為.
【小問(wèn)3詳解】
設(shè)平面的一個(gè)法向量,
則,令,得
設(shè)平面與平面夾角為,
則,
所以平面與平面夾角的余弦值.
18. 已知等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,,,數(shù)列滿(mǎn)足:,.
(1)證明:是等比數(shù)列;
(2)證明:;
(3)設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足:,求.
【正確答案】(1)證明見(jiàn)解析;
(2)證明見(jiàn)解析; (3).
【分析】(1)利用構(gòu)造法,結(jié)合等比數(shù)列的定義即可證明;
(2)由題及(1)可求得與,即可完場(chǎng)證明;
(3)由錯(cuò)位相減法可得答案.
【小問(wèn)1詳解】
因,則,.
則是以為首項(xiàng),公比為的等比數(shù)列;
【小問(wèn)2詳解】
設(shè)的公差為,
則,則;
由(1),,因,
則
注意到, ,則命題得證;
【小問(wèn)3詳解】
由(1)可得,則,
則.
得,則,
兩式相減得:
.
19. 已知無(wú)窮數(shù)列中,、、…、構(gòu)成首項(xiàng)為2,公差為的等差數(shù)列,、、…、,構(gòu)成首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列,其中,.
(1)當(dāng),時(shí),求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)若m是偶數(shù)且,求.
(3)若對(duì)任意的,都有成立,記數(shù)列的前n項(xiàng)和為.判斷是否存在m,使得成立?若存在,求出m的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【正確答案】(1)
(2)
(3)不存在,理由見(jiàn)解析
【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列,等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,根據(jù)的取值利用分段數(shù)列的形式表示通項(xiàng)公式即可;
(2)根據(jù)題意結(jié)合等差數(shù)列和等比數(shù)列的求和公式即可求解;
(3)由題意可知數(shù)列的周期,先將數(shù)列的前項(xiàng)和求出,然后利用周期性可得,構(gòu)造函數(shù),利用定義法可求出的最大值,即可判斷.
【小問(wèn)1詳解】
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
所以;
【小問(wèn)2詳解】
因?yàn)閙是偶數(shù),
所以
;
【小問(wèn)3詳解】
因?yàn)閷?duì)任意的,都有成立,
所以數(shù)列的周期為,
由(1)可得,
又,
所以,
設(shè),
則,
因?yàn)?,所以?br>即,
故時(shí),取得最大值,最大值為,
從而最大值為,不可能有成立,
故不存在滿(mǎn)足條件的實(shí)數(shù).
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決(3)的關(guān)鍵是利用數(shù)列的周期性,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性求解.
20. 已知函數(shù),,().
(1)求函數(shù)在處的切線(xiàn)方程;
(2)若恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(3)設(shè),證明:當(dāng)時(shí),函數(shù)f(x)存在唯一的極大值點(diǎn),且.
【正確答案】(1)
(2)
(3)證明見(jiàn)解析
【分析】(1)由導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可求解;
(2),考慮和兩種情況,得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,只需,設(shè),求導(dǎo)得到單調(diào)區(qū)間,計(jì)算最值即可;
(3)求導(dǎo)得到單調(diào)區(qū)間,確定,結(jié)合(2)中的結(jié)論得到,設(shè),求導(dǎo)得到函數(shù)單調(diào)遞增,計(jì)算最值得到證明.
【小問(wèn)1詳解】
由得,
又,所以,
所以切線(xiàn)方程為:,即;
【小問(wèn)2詳解】
,
當(dāng)時(shí),,為上的增函數(shù),
所以存在,,不符合題意;
當(dāng)時(shí),由,得,
時(shí),是減函數(shù),
時(shí),是增函數(shù),
所以,所以只需,
設(shè),則,
當(dāng)時(shí),,為增函數(shù);當(dāng)時(shí),,為減函數(shù),
則,所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)不等式成立,
綜上所述:;
【小問(wèn)3詳解】
,
因?yàn)槭巧系臏p函數(shù),由正切函數(shù)的性質(zhì)及可知,
在內(nèi),存在唯一實(shí)數(shù),使得,
當(dāng)時(shí),f'x>0,為增函數(shù),
當(dāng)時(shí),f'x
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