2019-2020年高三數(shù)學上學期期中試卷 理(含解析).doc
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2019-2020年高三數(shù)學上學期期中試卷 理(含解析).doc
2019-2020年高三數(shù)學上學期期中試卷 理(含解析)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是正確的)
1.若全集U=R,集合A={x||2x+3|<5},B={x|y=log3(x+2)},則?U(A∩B)=( ?。?
A. {x|x≤﹣4或x≥1} B. {x|x<﹣4或x>1} C. {x|x<﹣2或x>1} D. {x|x≤﹣2或x≥1}
2.以下說法錯誤的是( ?。?
A. 命題“若x2﹣3x+2=0,則x=1”的逆否命題是“若x≠1,則x2﹣3x+2≠0”
B. “x=1”是“x2﹣3x+2=0”的充分不必要條件
C. 若p∧q為假命題,則p,q均為假命題
D. 若命題p:?x0∈R,使得x02+x0+1<0,則﹁p:?x∈R,都有x2+x+1≥0
3.已知對任意x∈R,恒有f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),且當x>0時,f′(x)>0,g′(x)>0,則當x<0時有( )
A. f′(x)>0,g′(x)>0 B. f′(x)>0,g′(x)<0 C. f′(x)<0,g′(x)>0 D. f′(x)<0,g′(x)<0
4.已知平面上三點A、B、C滿足,,,則的值等于( ?。?
A. 25 B. ﹣25 C. 24 D. ﹣24
5.函數(shù)y=sin(2x﹣)在區(qū)間的簡圖是( ?。?
A. B.
C. D.
6.已知函數(shù)y=f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且f(2+x)=f(2﹣x),則f(4)=( ?。?
A. 4 B. 2 C. 0 D. 不確定
7.已知直線y=x+1與曲線y=ln(x+a)相切,則a的值為( ?。?
A. 1 B. 2 C. ﹣1 D. ﹣2
8.已知向量,滿足=(2,0),.△ABC,=2+2,﹣6,D為BC邊的中點,則=( ?。?
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
9.△ABC中,A=,BC=3,則△ABC的周長為( )
A. 4sin(B+)+3 B. 4sin(B+)+3 C. 6sin(B+)+3 D. 6sin(B+)+3
10.設(shè)f(x)=asin2x+bcos2x,其中a>0,b>0,若f(x)≤|f()|對一切x∈R恒成立,則
①f()=0;
②|f()|<|f()|;
③f(x)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù);
④f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(k∈Z);
⑤存在經(jīng)過點(a,b)的直線與函數(shù)f(x)的圖象不相交.
以上結(jié)論正確的是( ?。?
A. ①②④ B. ①③ C. ①③④ D. ①②④⑤
二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分.請把正確答案填在題中橫線上)
11.已知向量=(sinθ,﹣2),=(1,cosθ),且,則sin2θ+cos2θ的值為 ?。?
12.已知f(x)為奇函數(shù),g(x)=f(x)+9,g(﹣2)=3,則f(2)= ?。?
13.已知p:,q:(x﹣a)(x﹣a﹣1)>0,若p是¬q的充分不必要條件,則實數(shù)a的取值范圍是 ?。?
14.如圖,△ABC中,AB=AC=2,BC=,點D 在BC邊上,∠ADC=45,則AD的長度等于 ?。?
15.已知定義在R上的偶函數(shù)滿足:f(x+4)=f(x)+f(2),且當x∈[0,2]時,y=f(x)單調(diào)遞減,給出以下四個命題:
①f(2)=0;
②x=﹣4為函數(shù)y=f(x)圖象的一條對稱軸;
③函數(shù)y=f(x)在[8,10]單調(diào)遞增;
④若方程f(x)=m在[﹣6,﹣2]上的兩根為x1,x2,則x1+x2=﹣8.
上述命題中所有正確命題的序號為 ?。?
三、解答題(本大題共6小題,共75分.解答時應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
16.已知集合A={x∈R|log2(6x+12)≥log2(x2+3x+2)},B={x|2<4x}.求:A∩(?RB).
17.已知=(1,2),=(2,1).
(1)求向量在向量方向上的投影.
(2)若(m+n)⊥(﹣)(m,n∈R),求m2+n2+2m的最小值.
18.已知函數(shù)f(x)=2x+k?2﹣x,k∈R.
(1)若函數(shù)f(x)為奇函數(shù),求實數(shù)k的值.
(2)若對任意的x∈[0,+∞)都有f(x)>2﹣x成立,求實數(shù)k的取值范圍.
19.已知函數(shù)f(x)=sin2x﹣cos2x﹣,(x∈R)
(1)當x∈[﹣,]時,求函數(shù)f(x)的最小值和最大值;
(2)設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對應邊分別為a,b,c,且c=,f(C)=0,若向量=(1,sinA)與向量=(2,sinB)共線,求a,b的值.
20.已知函數(shù)f(x)=,其中,=(cosωx﹣sinωx,2sinωx),其中ω>0,若f(x)相鄰兩對稱軸間的距離不小于.
(Ⅰ)求ω的取值范圍;
(Ⅱ)在△ABC中,a,b, c分別是角A,B,C的對邊,a=,b+c=3,當ω最大時,f(A)=1,求△ABC的面積.
21.已知f(x)=xlnx,g(x)=﹣x2+ax﹣3.
(1)求函數(shù)f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)對一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)證明:對一切x∈(0,+∞),都有成立.
xx安徽省蚌埠市鐵路中學高三(上)期中數(shù)學試卷(理科)
參考答案與試題解析
一、選擇題(本大題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是正確的)
1.若全集U=R,集合A={x||2x+3|<5},B={x|y=log3(x+2)},則?U(A∩B)=( ?。?
A. {x|x≤﹣4或x≥1} B. {x|x<﹣4或x>1} C. {x|x<﹣2或x>1} D. {x|x≤﹣2或x≥1}
考點: 交、并、補集的混合運算.
專題: 計算題.
分析: 求出集合A中絕對值不等式的解集,確定出集合A,根據(jù)集合B中對數(shù)函數(shù)的真數(shù)大于0,列出關(guān)于x的不等式,求出不等式的解集,確定出集合B,找出兩集合的公共解集,確定出兩集合的交集,根據(jù)全集為R,求出交集的補集即可.
解答: 解:由集合A中的不等式|2x+3|<5變形得:﹣5<2x+3<5,
可化為:,
解得:﹣4<x<1,
∴集合A={x|﹣4<x<1},
由集合B中的函數(shù)y=log3(x+2)有意義,得到x+2>0,
解得:x>﹣2,
∴集合B={x|x>﹣2},
∴A∩B={x|﹣2<x<1},又全集U=R,
則CU(A∩B)={x|x≤﹣2或x≥1}.
故選D
點評: 此題屬于以絕對值不等式的解法及對數(shù)函數(shù)的定義域為平臺,考查了交、并、補集的混合運算,是高考中常考的基本題型,學生在求補集時注意全集的范圍.
2.以下說法錯誤的是( ?。?
A. 命題“若x2﹣3x+2=0,則x=1”的逆否命題是“若x≠1,則x2﹣3x+2≠0”
B. “x=1”是“x2﹣3x+2=0”的充分不必要條件
C. 若p∧q為假命題,則p,q均為假命題
D. 若命題p:?x0∈R,使得x02+x0+1<0,則﹁p:?x∈R,都有x2+x+1≥0
考點: 四種命題.
專題: 簡易邏輯.
分析: 寫出原命題的逆否命題,可判斷A;根據(jù)充要條件的定義,可判斷B;根據(jù)復合命題真假判斷的真值表,可判斷C;根據(jù)特稱命題的否定方法,可判斷D.
解答: 解:命題“若x2﹣3x+2=0,則x=1”的逆否命題是“若x≠1,則x2﹣3x+2≠0”,故A正確;
“x=1”時,“x2﹣3x+2=0”成立,故“x=1”是“x2﹣3x+2=0”的充分條件;
“x2﹣3x+2=0”時,“x=1或x=2”,即“x=1”不一定成立,故“x=1”是“x2﹣3x+2=0”的不必要條件,故B正確;
若p∧q為假命題,則p,q存在至少一個假命題,不一定全為假命題,故C錯誤;
命題p:?x0∈R,使得x02+x0+1<0,則﹁p:?x∈R,都有x2+x+1≥0,故D正確;
故選:C
點評: 本題考查的知識點是四種命題,充要條件,復合命題,特稱命題,是簡單邏輯的綜合考查,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.
3.已知對任意x∈R,恒有f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),且當x>0時,f′(x)>0,g′(x)>0,則當x<0時有( )
A. f′(x)>0,g′(x)>0 B. f′(x)>0,g′(x)<0 C. f′(x)<0,g′(x)>0 D. f′(x)<0,g′(x)<0
考點: 函數(shù)奇偶性的性質(zhì);導數(shù)的幾何意義.
專題: 計算題;壓軸題.
分析: 由已知對任意x∈R,恒有f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),知f(x)為奇函數(shù),g(x)為偶函數(shù),又由當x>0時,f′(x)>0,g′(x)>0,可得在區(qū)間(0,+∞)上f(x),g(x)均為增函數(shù),然后結(jié)合奇函數(shù)、偶函數(shù)的性質(zhì)不難得到答案.
解答: 解:由f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),
知f(x)為奇函數(shù),g(x)為偶函數(shù).
又x>0時,f′(x)>0,g′(x)>0,
知在區(qū)間(0,+∞)上f(x),g(x)均為增函數(shù)
由奇、偶函數(shù)的性質(zhì)知,
在區(qū)間(﹣∞,0)上f(x)為增函數(shù),g(x)為減函數(shù)
則當x<0時,f′(x)>0,g′(x)<0.
故選B
點評: 奇函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間上的單調(diào)性相同,偶函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間上的單調(diào)性相反,這是函數(shù)奇偶性與函數(shù)單調(diào)性綜合問題的一個最關(guān)鍵的粘合點,故要熟練掌握.
4.已知平面上三點A、B、C滿足,,,則的值等于( ?。?
A. 25 B. ﹣25 C. 24 D. ﹣24
考點: 平面向量數(shù)量積的運算.
專題: 向量法.
分析: 通過勾股定理判斷出∠B=90,利用向量垂直的充要條件求出,利用向量的運算法則及向量的運算律求出值.
解答: 解:∵,,
∴
∴∠B=90
∴
=
=
=﹣
=﹣25
故選B
點評: 本題考查勾股定理、向量垂直的充要條件、向量的運算法則、向量的運算律.
5.函數(shù)y=sin(2x﹣)在區(qū)間的簡圖是( ?。?
A. B. C. D.
考點: 函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換.
專題: 作圖題.
分析: 將x=π代入到函數(shù)解析式中求出函數(shù)值,可排除B,D,然后將x=代入到函數(shù)解析式中求出函數(shù)值,可排除C,進而可得答案.
解答: 解:,排除B、D,
,排除C.
故選A.
點評: 本題主要考查三角函數(shù)的圖象.對于正弦、余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)要熟練掌握,這是高考的必考點.
6.已知函數(shù)y=f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且f(2+x)=f(2﹣x),則f(4)=( ?。?
A. 4 B. 2 C. 0 D. 不確定
考點: 函數(shù)奇偶性的性質(zhì).
專題: 函數(shù)的性質(zhì)及應用.
分析: 由于函數(shù)y=f(x)是定義在R上的奇函數(shù),可得f(0)=0.根據(jù)f(2+x)=f(2﹣x),可得f(4)=f(0)即可得出.
解答: 解:∵函數(shù)y=f(x)是定義在R上的奇函數(shù),
∴f(0)=0.
又∵f(2+x)=f(2﹣x),
∴f(4)=f(0)=0.
故選:C.
點評: 本題考查了函數(shù)奇偶性、對稱性,屬于基礎(chǔ)題.
7.已知直線y=x+1與曲線y=ln(x+a)相切,則a的值為( ?。?
A. 1 B. 2 C. ﹣1 D. ﹣2
考點: 利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程.
專題: 計算題.
分析: 由y=ln(x+a),得,由直線y=x﹣1與曲線y=ln(x+a)相切,得,所以切點是(1﹣a,0),由此能求出實數(shù)a.
解答: 解:∵y=ln(x+a),∴,
∵直線y=x﹣1與曲線y=ln(x+a)相切,
∴切線斜率是1,則y=1,
∴,
x=1﹣a,y=ln1=0,
所以切點是(1﹣a,0),
∵切點(1﹣a,0)在切線y=x+1上,
所以0=1﹣a+1,解得a=2.
故選B.
點評: 本題考查利用導數(shù)求曲線的切線方程的應用,是基礎(chǔ)題.解題時要認真審題,仔細解答.
8.已知向量,滿足=(2,0),.△ABC,=2+2,﹣6,D為BC邊的中點,則=( ?。?
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
考點: 平面向量的坐標運算;向量的模.
專題: 計算題.
分析: 表示出,代入向量,,然后求出,即可.
解答: 解:因為D為BC邊的中點,所以=()=2﹣2=(1,﹣)
=
故選A.
點評: 本題考查平面向量的坐標運算,向量的模,考查計算能力,是基礎(chǔ)題.
9.△ABC中,A=,BC=3,則△ABC的周長為( ?。?
A. 4sin(B+)+3 B. 4sin(B+)+3 C. 6sin(B+)+3 D. 6sin(B+)+3
考點: 正弦定理.
專題: 計算題.
分析: 根據(jù)正弦定理分別求得AC和AB,最后三邊相加整理即可得到答案.
解答: 解:根據(jù)正弦定理,
∴AC==2sinB,AB==3cosB+sinB
∴△ABC的周長為2sinB+3cosB+sinB+3=6sin(B+)+3
故選D.
點評: 本題主要考查了正弦定理的應用.屬基礎(chǔ)題.
10.設(shè)f(x)=asin2x+bcos2x,其中a>0,b>0,若f(x)≤|f()|對一切x∈R恒成立,則
①f()=0;
②|f()|<|f()|;
③f(x)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù);
④f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(k∈Z);
⑤存在經(jīng)過點(a,b)的直線與函數(shù)f(x)的圖象不相交.
以上結(jié)論正確的是( ?。?
A. ①②④ B. ①③ C. ①③④ D. ①②④⑤
考點: 三角函數(shù)中的恒等變換應用;復合三角函數(shù)的單調(diào)性.
專題: 計算題;三角函數(shù)的圖像與性質(zhì).
分析: 先將f(x)=asin2x+bcos2x,a>0,b>0,變形為f(x)=sin(2x+?),再由f(x)≤|f()|對一切x∈R恒成立得a,b之間的關(guān)系,然后順次判斷命題真假.
解答: 解:①f(x)=asin2x+bcos2x=sin(2x+?),
由f(x)≤|f()|對一切x∈R恒成立得|f()|==|asin+bcos|=|+|,
即=|+|,
兩邊平方整理得:a=b.
∴f(x)=bsin2x+bcos2x=2bsin(2x+).
①f()=2bsin(+)=0,故①正確;
②|f()|=|f()|=2bsin,故②錯誤;
③f(﹣x)≠f(x),故③正確;
④∵b>0,由2kπ﹣≤2x+≤2kπ+(k∈Z)
得,kπ﹣≤x≤kπ+(k∈Z),即f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是[kπ﹣,kπ+](k∈Z),故④錯誤;
⑤∵a=b>0,要經(jīng)過點(a,b)的直線與函數(shù)f(x)的圖象不相交,則此直線與x軸平行,又f(x)的振幅為2b>b,
∴直線必與函數(shù)f(x)的圖象有交點,故⑤錯誤.
綜上所述,結(jié)論正確的是①③.
故選B.
點評: 本題考查三角函數(shù)中的恒等變換應用,考查復合三角函數(shù)的單調(diào)性,求得f(x)=2bsin(2x+)是難點,也是關(guān)鍵,考查推理分析與運算能力,屬于難題.
二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分.請把正確答案填在題中橫線上)
11.已知向量=(sinθ,﹣2),=(1,cosθ),且,則sin2θ+cos2θ的值為 1?。?
考點: 數(shù)量積判斷兩個平面向量的垂直關(guān)系.
專題: 平面向量及應用.
分析: 由題意可得tanθ=2,而sin2θ+cos2θ=,分子分母同除以cos2θ,代入tanθ=2可得答案.
解答: 解:由題意可得=sinθ﹣2cosθ=0,即tanθ==2,
所以sin2θ+cos2θ=====1
故答案為:1
點評: 本題考查三角函數(shù)的運算,把函數(shù)化為正切函數(shù)是解決問題的關(guān)鍵,屬基礎(chǔ)題.
12.已知f(x)為奇函數(shù),g(x)=f(x)+9,g(﹣2)=3,則f(2)= 6?。?
考點: 函數(shù)奇偶性的性質(zhì).
專題: 計算題.
分析: 將等式中的x用2代替;利用奇函數(shù)的定義及g(﹣2)=3,求出f(2)的值.
解答: 解:∵g(﹣2)=f(﹣2)+9
∵f(x)為奇函數(shù)
∴f(﹣2)=﹣f(2)
∴g(﹣2)=﹣f(2)+9
∵g(﹣2)=3
所以f(2)=6
故答案為6
點評: 本題考查奇函數(shù)的定義:對于定義域中的任意x都有f(﹣x)=﹣f(x)
13.已知p:,q:(x﹣a)(x﹣a﹣1)>0,若p是¬q的充分不必要條件,則實數(shù)a的取值范圍是 .
考點: 必要條件、充分條件與充要條件的判斷;命題的否定;一元二次不等式的解法.
分析: 由已知可得:p:,q:x<a,或x>a+1,再由求命題否定的方法求出q,結(jié)合充要條件的判定方法,不難給出答案.
解答: 解:∵p:,
q:(x﹣a)(x﹣a﹣1)>0,
∴q:x<a,或x>a+1
∴q:a≤x≤a+1
又∵p是q的充分不必要條件,
∴
解得:
則實數(shù)a的取值范圍是
故答案為:
點評: 判斷充要條件的方法是:
①若p?q為真命題且q?p為假命題,則命題p是命題q的充分不必要條件;
②若p?q為假命題且q?p為真命題,則命題p是命題q的必要不充分條件;
③若p?q為真命題且q?p為真命題,則命題p是命題q的充要條件;
④若p?q為假命題且q?p為假命題,則命題p是命題q的即不充分也不必要條件.
⑤判斷命題p與命題q所表示的范圍,再根據(jù)“誰大誰必要,誰小誰充分”的原則,判斷命題p與命題q的關(guān)系.
14.如圖,△ABC中,AB=AC=2,BC=,點D 在BC邊上,∠ADC=45,則AD的長度等于 ?。?
考點: 解三角形.
專題: 計算題;壓軸題.
分析: 由A向BC作垂線,垂足為E,根據(jù)三角形為等腰三角形求得BE,進而再Rt△ABE中,利用BE和AB的長求得B,則AE可求得,然后在Rt△ADE中利用AE和∠ADC求得AD.
解答: 解:由A向BC作垂線,垂足為E,
∵AB=AC
∴BE=BC=
∵AB=2
∴cosB==
∴B=30
∴AE=BE?tan30=1
∵∠ADC=45
∴AD==
故答案為:
點評: 本題主要考查了解三角形問題.考查了學生分析問題和解決問題的能力.
15.已知定義在R上的偶函數(shù)滿足:f(x+4)=f(x)+f(2),且當x∈[0,2]時,y=f(x)單調(diào)遞減,給出以下四個命題:
①f(2)=0;
②x=﹣4為函數(shù)y=f(x)圖象的一條對稱軸;
③函數(shù)y=f(x)在[8,10]單調(diào)遞增;
④若方程f(x)=m在[﹣6,﹣2]上的兩根為x1,x2,則x1+x2=﹣8.
上述命題中所有正確命題的序號為?、佗冖堋。?
考點: 命題的真假判斷與應用;函數(shù)單調(diào)性的判斷與證明;函數(shù)奇偶性的性質(zhì).
專題: 計算題.
分析: 根據(jù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),及在f(x+4)=f(x)+f(2),中令x=﹣2可得f(﹣2)=f(2)=0,從而有f(x+4)=f(x),故得函數(shù)f(x)是周期為4的周期函數(shù),再結(jié)合y=f(x)單調(diào)遞減、奇偶性畫出函數(shù)f(x)的簡圖,最后利用從圖中可以得出正確的結(jié)論.
解答: 解:∵f(x)是定義在R上的偶函數(shù),
∴f(﹣x)=f(x),
可得f(﹣2)=f(2),
在f(x+4)=f(x)+f(2),中令x=﹣2得
f(2)=f(﹣2)+f(2),
∴f(﹣2)=f(2)=0,
∴f(x+4)=f(x),∴函數(shù)f(x)是周期為4的周期函數(shù),又當x∈[0,2]時,y=f(x)單調(diào)遞減,結(jié)合函數(shù)的奇偶性畫出函數(shù)f(x)的簡圖,如圖所示.
從圖中可以得出:
②x=﹣4為函數(shù)y=f(x)圖象的一條對稱軸;
③函數(shù)y=f(x)在[8,10]單調(diào)遞減;
④若方程f(x)=m在[﹣6,﹣2]上的兩根為x1,x2,則x1+x2=﹣8.
故答案為:①②④.
點評: 本題考查函數(shù)奇偶性的性質(zhì),函數(shù)奇偶性的判斷,考查學生的綜合分析與轉(zhuǎn)化能力,屬于難題.
三、解答題(本大題共6小題,共75分.解答時應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
16.已知集合A={x∈R|log2(6x+12)≥log2(x2+3x+2)},B={x|2<4x}.求:A∩(?RB ).
考點: 交、并、補集的混合運算.
專題: 計算題;函數(shù)的性質(zhì)及應用.
分析: 由,得A={x|﹣1<x≤5},由B={x|}={x|﹣1<x<3}.知CRB={x|x≤﹣1,或x≥3}.由此能求出A∩CRB.
解答: (本小題滿分12分)
解:由,
得,…(3分)
解得:﹣1≤x≤5.
即A={x|﹣1<x≤5}.…(6分)
B={x|}={x|},
由,得x2﹣3<2x,
解得﹣1<x<3.
即B={x|﹣1<x<3}.…(9分)
∴CRB={x|x≤﹣1,或x≥3}.
∴A∩CRB={x|3≤x≤5}.…(12分)
點評: 本題考查集合的交、并、補集的混合運算,是基礎(chǔ)題.解題時要認真審題,注意對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)的靈活運用.
17.已知=(1,2),=(2,1).
(1)求向量在向量方向上的投影.
(2)若(m+n)⊥(﹣)(m,n∈R),求m2+n2+2m的最小值.
考點: 平面向量數(shù)量積的運算.
專題: 計算題;平面向量及應用.
分析: (1)求出向量a,b的數(shù)量積和向量b的模,再由投影定義,即可得到所求;
(2)運用向量垂直的條件及向量的數(shù)量積和模的公式,化簡得到m=n,再由二次函數(shù)的最值,即可得到.
解答: 解:(1)設(shè)與向量的夾角為θ,
由題意知向量在向量方向上的投影為
||cosθ===;
(2)∵(m+n)⊥(﹣),
(m+n)?(﹣)=0,
即5m+4n﹣4m﹣5n=0,∴m=n.
∴m2+n2+2m=2m2+2m=2(m+)2﹣≥﹣,
當且僅當m=n=﹣時取等號,
∴m2+n2+2m的最小值為﹣.
點評: 本題考查向量的數(shù)量積的坐標表示和向量的模及投影的定義,考查向量垂直的條件,同時考查二次函數(shù)的最值,屬于中檔題.
18.已知函數(shù)f(x)=2x+k?2﹣x,k∈R.
(1)若函數(shù)f(x)為奇函數(shù),求實數(shù)k的值.
(2)若對任意的x∈[0,+∞)都有f(x)>2﹣x成立,求實數(shù)k的取值范圍.
考點: 函數(shù)恒成立問題.
專題: 函數(shù)的性質(zhì)及應用.
分析: (1)根據(jù)函數(shù)f(x)為奇函數(shù),建立條件關(guān)系即可求實數(shù)k的值.
(2)若對任意的x∈[0,+∞)都有f(x)>2﹣x成立,進行轉(zhuǎn)化即可求實數(shù)k的取值范圍.
解答: 解:(1)∵f(x)=2x+k?2﹣x是奇函數(shù),
∴f(0)=0,
即1+k=0,
∴k=﹣1.
(2)∵x∈[0,+∞),均有f(x)>2﹣x,
即2x+k?2﹣x>2﹣x成立,k>1﹣22x,
∴對x≥0恒成立,∴k>[1﹣(22x)]max.
∵y=1﹣(22x)在[0,+∞)上是減函數(shù),
∴[1﹣(22x)]max=1﹣1=0,∴k>0.
點評: 本題主要考查函數(shù)奇偶性的判斷以及函數(shù)恒成立問題,利用指數(shù)函數(shù)的運算性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵.
19.已知函數(shù)f(x)=sin2x﹣cos2x﹣,(x∈R)
(1)當x∈[﹣,]時,求函數(shù)f(x)的最小值和最大值;
(2)設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對應邊分別為a,b,c,且c=,f(C)=0,若向量=(1,sinA)與向量=(2,sinB)共線,求a,b的值.
考點: 余弦定理;兩角和與差的正弦函數(shù);二倍角的余弦.
專題: 綜合題;解三角形.
分析: (1)利用三角函數(shù)的恒等變換化簡函數(shù)f(x)的解析式,根據(jù)變量x的取值范圍可求出最小值和最大值;
(2)根據(jù)C的范圍和f(C)=0可求出角C的值,再根據(jù)兩個向量共線的性質(zhì)可得sinB﹣2sinA=0,再由正弦定理可得b=2a,最后再由余弦定理得到a與b的等式,解方程組可求出a,b的值.
解答: 解:(1)函數(shù)f(x)=sin2x﹣cos2x﹣=sin2x﹣cos2x﹣1=sin(2x﹣)﹣1,
∵x∈[﹣,]
∴2x﹣∈[﹣,]則sin(2x﹣)∈[﹣,1]
∴函數(shù)f(x)的最小值為﹣﹣1和最大值0;
(2)∵f(C)=sin(2C﹣)﹣1=0,即 sin(2C﹣)=1,
又∵0<C<π,﹣<2C﹣<,∴2C﹣=,∴C=.
∵向量=(1,sinA)與=(2,sinB)共線,∴sinB﹣2sinA=0.
由正弦定理,得 b=2a,①
∵c=,由余弦定理得3=a2+b2﹣2abcos,②
解方程組①②,得 a=1,b=2.
點評: 本題主要考查了兩角和與差的逆用,以及余弦定理的應用,同時考查了運算求解的能力,屬于中檔題.
20.已知函數(shù)f(x)=,其中,=(cosωx﹣sinωx,2sinωx),其中ω>0,若f(x)相鄰兩對稱軸間的距離不小于.
(Ⅰ)求ω的取值范圍;
(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分別是角A,B,C的對邊,a=,b+c=3,當ω最大時,f(A)=1,求△ABC的面積.
考點: 由y=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析式;平面向量數(shù)量積的運算;解三角形.
專題: 計算題.
分析: (I)利用向量的數(shù)量積的坐標表示及二倍角公式對函數(shù)整理可得,,根據(jù)周期公式可得,根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì)相鄰兩對稱軸間的距離即為,從而有代入可求ω的取值范圍.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知ω的最大值為1,由f(A)=1可得,結(jié)合已知可得,由余弦定理知可得b2+c2﹣bc=3,又b+c=3聯(lián)立方程可求b,c,代入面積公式可求
也可用配方法求得bc=2,直接代入面積公式可求
解答: 解:(Ⅰ)f(x)=
cosωx?sinωx=cos2ωx+sin2ωx=
∵ω>0
∴函數(shù)f(x)的周期T=,由題意可知,
解得0<ω≤1,即ω的取值范圍是{ω|0<ω≤1}
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知ω的最大值為1,
∴
∵f(A)=1
∴
而,
∴2A+π
∴A=
由余弦定理知cosA=
∴b2+c2﹣bc=3,又b+c=3
聯(lián)立解得
∴S△ABC=
(或用配方法∵
∴bc=2
∴.
點評: 本題綜合考查了向量的數(shù)量積的坐標表示,由函數(shù)的部分圖象的性質(zhì)求解函數(shù)的解析式,正弦函數(shù)的周期公式,由三角函數(shù)值求解角,余弦定理及三角形的面積公式等知識的綜合,綜合的知識比較多,解法靈活,要求考生熟練掌握基礎(chǔ)知識并能靈活運用知識進行解題.
21.已知f(x)=xlnx,g(x)=﹣x2+ax﹣3.
(1)求函數(shù)f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)對一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)證明:對一切x∈(0,+∞),都有成立.
考點: 利用導數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值;利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
專題: 計算題;壓軸題.
分析: (1)對函數(shù)求導,根據(jù)導函數(shù)與0的關(guān)系寫出函數(shù)的單調(diào)性和區(qū)間,討論所給的區(qū)間和求出的單調(diào)區(qū)間之間的關(guān)系,在不同條件下做出函數(shù)的最值.
(2)根據(jù)兩個函數(shù)的不等關(guān)系恒成立,先求出兩個函數(shù)的最值,利用最值思想解決,主要看兩個函數(shù)的最大值和最小值之間的關(guān)系,得到結(jié)果.
(3)要證明不等式成立,問題等價于證明,由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是,構(gòu)造新函數(shù),得到結(jié)論.
解答: 解:(1)f(x)=lnx+1,當,f(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,
當,f(x)>0,f(x)單調(diào)遞增.
①,t無解;
②,即時,;
③,即時,f(x)在[t,t+2]上單調(diào)遞增,f(x)min=f(t)=tlnt;
∴.
(2)2xlnx≥﹣x2+ax﹣3,則,
設(shè),則,
x∈(0,1),h(x)<0,h(x)單調(diào)遞減,x∈(1,+∞),h(x)>0,h(x)單調(diào)遞增,
所以h(x)min=h(1)=4
因為對一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,所以a≤h(x)min=4;
(3)問題等價于證明,
由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是,當且僅當時取到
設(shè),則,易得,
當且僅當x=1時取到,從而對一切x∈(0,+∞),都有成立.
點評: 不同考查利用導數(shù)研究函數(shù)的最值,利用最值解決函數(shù)的恒成立思想,不同解題的關(guān)鍵是構(gòu)造新函數(shù),利用新函數(shù)的性質(zhì)解決問題.