天津市高考数学一模考试卷
天津市高考数学一模考试卷
天津市的高考正在紧张的复习当中,数学往年的一模考试卷是很好的复习资料,大家要利用好一模试卷。下面由学习啦小编为大家提供关于天津市高考数学一模考试卷,希望对大家有帮助!
天津市高考数学一模考试卷选择题
1.集合A={x|x>0},B={﹣2,﹣1,1,2},则(∁RA)∩B=( )
A.(0,+∞) B.{﹣2,﹣1,1,2} C.{﹣2,﹣1} D.{1,2}
2.已知x,y满足约束条件 ,则z=3x+y的取值范围为( )
A.[6,10] B.(6,10] C.(﹣2,10] D.[﹣2,10)
3.如图所示的程序框图,输出S的值是( )
A.30 B.10 C.15 D.21
4.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的侧面PAB的面积是( )
A. B.2 C.1 D.
5.α,β表示不重合的两个平面,m,l表示不重合的两条直线.若α∩β=m,l⊄α,l⊄β,则“l∥m”是“l∥α且l∥β”的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F与双曲 的右焦点重合,抛物线的准线与x轴的交点为K,点A在抛物线上且 ,则A点的横坐标为( )
A. B.3 C. D.4
7.已知△ABC是边长为1的等边三角形,点D、E分别是边AB、BC的中点,连接DE并延长到点F,使得DE=2EF,则 • 的值为( )
A.﹣ B. C. D.
8.已知函数f(x)= ,若有三个不同的实数a,b,c,使得f(a)=f(b)=f(c),则a+b+c的取值范围为( )
A.(2π,2017π) B.(2π,2018π) C.( , ) D.(π,2017π)
天津市高考数学一模考试卷非选择题
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
9.设i为虚数单位,则复数 = .
10.在(2x2﹣ )5的二项展开式中,x的系数为 .
11.已知△ABC的三内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且sinA=2sinC,b2=ac,则cosB= .
12.已知曲C的极坐标方程ρ=2sinθ,设直线L的参数方程 ,(t为参数)设直线L与x轴的交点M,N是曲线C上一动点,求|MN|的最大值 .
13.已知下列命题:
①命题:∀x∈(0,2),3x>x3的否定是:∃x∈(0,2),3x≤x3;
②若f(x)=2x﹣2﹣x,则∀x∈R,f(﹣x)=﹣f(x);
③若f(x)=x+ ,则∃x0∈(0,+∞),f(x0)=1;
④等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4=3,则S7=21;
⑤在△ABC中,若A>B,则sinA>sinB.
其中真命题是 .(只填写序号)
14.定义在R上的函数f(x)满足:f(2)=1,且对于任意的x∈R,都有f′(x)< ,则不等式f(log2x)> 的解集为 .
三、解答题(本大题共6小题,共80分)
15.(13分)已知函数
(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期与单调递减区间;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间 上的最大值和最小值.
16.(13分)为振兴旅游业,四川省2009年面向国内发行总量为2000万张的熊猫优惠卡,向省外人士发行的是熊猫金卡(简称金卡),向省内人士发行的是熊猫银卡(简称银卡).某旅游公司组织了一个有36名游客的旅游团到四川名胜旅游,其中 是省外游客,其余是省内游客.在省外游客中有 持金卡,在省内游客中有 持银卡.
(Ⅰ)在该团中随机采访3名游客,求恰有1人持金卡且持银卡者少于2人的概率;
(Ⅱ)在该团的省内游客中随机采访3名游客,设其中持银卡人数为随机变量ξ,求ξ的分布列及数学期望Eξ.
17.(13分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,PA∥BE,AB=PA=4,BE=2.
(Ⅰ)求证:CE∥平面PAD;
(Ⅱ)求PD与平面PCE所成角的正弦值;
(Ⅲ)在棱AB上是否存在一点F,使得平面DEF⊥平面PCE?如果存在,求 的值;如果不存在,说明理由.
18.(13分)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,公比q>0,S2=2a2﹣2,S3=a4﹣2.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn= ,Tn为{bn}的前n项和,求T2n.
19.(14分)已知函数f(x)=x﹣ ﹣2lnx,a∈R.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)有两个极值点x1,x2,且x1
(3)在(2)的条件下,证明:f(x2)
20.(14分)已知椭圆E: (a>b>0)的离心率 ,且点 在椭圆E上.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)直线l与椭圆E交于A、B两点,且线段AB的垂直平分线经过点 .求△AOB(O为坐标原点)面积的最大值.
天津市高考数学一模考试卷答案
一、选择题
1.集合A={x|x>0},B={﹣2,﹣1,1,2},则(∁RA)∩B=( )
A.(0,+∞) B.{﹣2,﹣1,1,2} C.{﹣2,﹣1} D.{1,2}
【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】根据补集和交集的定义,写出运算结果即可.
【解答】解:集合A={x|x>0},B={﹣2,﹣1,1,2},
则∁RA={x|x≤0},
所以(∁RA)∩B={﹣2,﹣1}.
故选:C.
【点评】本题考查了交集和补集的定义与运算问题,是基础题.
2.已知x,y满足约束条件 ,则z=3x+y的取值范围为( )
A.[6,10] B.(6,10] C.(﹣2,10] D.[﹣2,10)
【考点】简单线性规划.
【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数得答案.
【解答】解:由约束条件 作出可行域如图,
化目标函数为y=﹣3x+z,
由图可知,当直线y=﹣3x+z过A时,z取最大值,
由 ,得A(4,﹣2),此时zmax=3×4﹣2=10;
当直线y=﹣3x+z过点B时,由 ,解得B(0,﹣2),故z>3×0﹣2=﹣2.
综上,z=3x+y的取值范围为(﹣2,10].
故选:C.
【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
3.如图所示的程序框图,输出S的值是( )
A.30 B.10 C.15 D.21
【考点】程序框图.
【分析】由已知中的程序框图,可得该程序的功能是利用循环计算并输出满足条件的S值,模拟程序的运行过程,可得答案.
【解答】解:当S=1时,满足进入循环的条件,执行循环体后S=3,t=3
当S=3时,满足进入循环的条件,执行循环体后S=6,t=4
当S=6时,满足进入循环的条件,执行循环体后S=10,t=5
当S=15时,不满足进入循环的条件,
故输出的S值为15
故选C.
【点评】本题考查的知识点是程序框图,在写程序的运行结果时,我们常使用模拟循环的办法,但程序的循环体中变量比较多时,要用表格法对数据进行管理.
4.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的侧面PAB的面积是( )
A. B.2 C.1 D.
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】如图所示,该几何体为三棱锥,其中底面ABC为等边三角形,侧棱PC⊥底面ABC.取AB的中点D,连接CD,PD,可得CD⊥AB,PD⊥AB.
【解答】解:如图所示,该几何体为三棱锥,其中底面ABC为等边三角形,侧棱PC⊥底面ABC.
取AB的中点D,连接CD,PD,
则CD⊥AB,PD⊥AB,
CD= ,PD= = = .
∴S△PAB= = .
故选:A.
【点评】本题考查了三棱锥的三视图、三角形面积计算公式、空间位置关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
5.α,β表示不重合的两个平面,m,l表示不重合的两条直线.若α∩β=m,l⊄α,l⊄β,则“l∥m”是“l∥α且l∥β”的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】根据充分条件和必要条件的定义结合线面平行的性质进行判断即可.
【解答】解:充分性:∵α∩β=m,∴m⊂α,m⊂β,
∵l∥m,l⊄α,l⊄β,
∴l∥α,l∥β,
必要性:过l作平面γ交β于直线n,
∵l∥β,
∴l∥n,
若n与m重合,则l∥m,
若n与m不重合,则n⊄α,
∵l∥α,∴n∥α,
∵n⊂β,α∩β=m,
∴n∥m,
故l∥m,
故“l∥m”是“l∥α且l∥β”的充要条件,
故选:C
【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判定,根据空间直线和平面平行的位置关系是解决本题的关键.
6.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F与双曲 的右焦点重合,抛物线的准线与x轴的交点为K,点A在抛物线上且 ,则A点的横坐标为( )
A. B.3 C. D.4
【考点】圆锥曲线的共同特征.
【分析】根据双曲线 得出其右焦点坐标,可知抛物线的焦点坐标,从而得到抛物线的方程和准线方程,进而可求得K的坐标,设A(x0,y0),过A点向准线作垂线AB,则B(﹣3,y0),根据|AK|= |AF|及AF=AB=x0﹣(﹣3)=x0+3,进而可求得A点坐标.
【解答】解:∵双曲线 ,其右焦点坐标为(3,0).
∴抛物线C:y2=12x,准线为x=﹣3,
∴K(﹣3,0)
设A(x0,y0),过A点向准线作垂线AB,则B(﹣3,y0)
∵|AK|= |AF|,又AF=AB=x0﹣(﹣3)=x0+3,
∴由BK2=AK2﹣AB2得BK2=AB2,从而y02=(x0+3)2,即12x0=(x0+3)2,
解得x0=3.
故选B.
【点评】本题主要考查了抛物线的简单性质.考查了学生对抛物线基础知识的熟练掌握.
7.已知△ABC是边长为1的等边三角形,点D、E分别是边AB、BC的中点,连接DE并延长到点F,使得DE=2EF,则 • 的值为( )
A.﹣ B. C. D.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】由题意画出图形,把 、 都用 表示,然后代入数量积公式得答案.
【解答】解:如图,
∵D、E分别是边AB、BC的中点,且DE=2EF,
∴ • = =
= =
= = =
= .
故选:B.
【点评】本题考查平面向量的数量积运算,考查向量加减法的三角形法则,是中档题.
8.已知函数f(x)= ,若有三个不同的实数a,b,c,使得f(a)=f(b)=f(c),则a+b+c的取值范围为( )
A.(2π,2017π) B.(2π,2018π) C.( , ) D.(π,2017π)
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】作出y=f(x)的函数图象,根据函数的对称性可得a+b=π,求出c的范围即可得出答案.
【解答】解:当x∈[0,π]时,f(x)=cos(x﹣ )=sinx,
∴f(x)在[0,π]上关于x= 对称,且fmax(x)=1,
又当x∈(π,+∞)时,f(x)=log2017 是增函数,
作出y=f(x)的函数图象如图所示:
令log2017 =1得x=2017π,
∵f(a)=f(b)=f(c),
∴a+b=π,c∈(π,2017π),
∴a+b+c=π+c∈(2π,2018π).
故选:B.
【点评】本题考查了函数零点与函数图象的关系,属于中档题.
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
9.设i为虚数单位,则复数 = ﹣4﹣3i .
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简复数 得答案.
【解答】解: = ,
故答案为:﹣4﹣3i.
【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
10.在(2x2﹣ )5的二项展开式中,x的系数为 ﹣ .
【考点】二项式系数的性质.
【分析】根据二项式展开式的通项公式,即可求出x的系数是什么.
【解答】解:∵二项式(2x﹣ )5展开式的通项公式是
Tr+1= •(2x2)5﹣r• =(﹣1)r• •25﹣r• •x10﹣3r,
令10﹣3r=1,解得r=3;
∴T3+1=(﹣1)3• •22• •x;
∴x的系数是﹣ •22• =﹣ .
故答案为:﹣ .
【点评】本题考查了二项式展开式的通项公式的应用问题,是基础性题目.
11.已知△ABC的三内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且sinA=2sinC,b2=ac,则cosB= .
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】由正弦定理与sinA=2sinC,可解得a=2c,将这些代入由余弦定理得出的关于cosB的方程即可求出.
【解答】解:在△ABC中,∵sinA=2sinC,
∴由正弦定理得a=2c,
由余弦定理得b2=a2+c2﹣2accosB,
将b2=ac及a=2c代入上式解得:cosB= = = .
故答案为: .
【点评】本题主要考查正弦定理与余弦定理,属于运用定理建立所求量的方程通过解方程来求值的题目,训练目标是灵活运用公式求值,属于基础题.
12.已知曲C的极坐标方程ρ=2sinθ,设直线L的参数方程 ,(t为参数)设直线L与x轴的交点M,N是曲线C上一动点,求|MN|的最大值 .
【考点】简单曲线的极坐标方程;直线的参数方程.
【分析】首先将曲线C化成普通方程,得出它是以P(0,1)为圆心半径为1的圆,然后将直线L化成普通方程,得出它与x轴的交点M的坐标,最后用两个点之间的距离公式得出PM的距离,从而得出曲C上一动点N到M的最大距离.
【解答】解:∵曲线C的极坐标方程ρ=2sinθ,化成普通方程:
x2+y2﹣2y=0,即x2+(y﹣1)2=1
∴曲线C表示以点P(0,1)为圆心,半径为1的圆
∵直L的参数方程是:
∴直L的普通方程是:4x+3y﹣8=0
∴可得L与x轴的交点M坐标为(2,0)
∴
由此可得曲C上一动点N到M的最大距离等于
故答案为:
【点评】本题考查了简单的曲线的极坐标方程和参数方程化为普通方程、以及圆上动点到圆外一个定点的距离最值的知识点,属于中档题.
13.已知下列命题:
①命题:∀x∈(0,2),3x>x3的否定是:∃x∈(0,2),3x≤x3;
②若f(x)=2x﹣2﹣x,则∀x∈R,f(﹣x)=﹣f(x);
③若f(x)=x+ ,则∃x0∈(0,+∞),f(x0)=1;
④等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4=3,则S7=21;
⑤在△ABC中,若A>B,则sinA>sinB.
其中真命题是 ①②④⑤ .(只填写序号)
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】①,根据含有量词的命题的否定形式判定;
②,若f(x)=2x﹣2﹣x,则∀x∈R,f(﹣x)=﹣f(x),;
③,对于函数f(x)=x+ ,当且仅当x=1时,f(x)=1;
④, ,;
⑤,若A>B,则a>b,⇒2RsinA>2RsinB⇒sinA>sinB,.
【解答】解:对于①,命题:∀x∈(0,2),3x>x3的否定是:∃x∈(0,2),3x≤x3,正确;
对于②,若f(x)=2x﹣2﹣x,则∀x∈R,f(﹣x)=﹣f(x),正确;
对于③,对于函数f(x)=x+ ,当且仅当x=0时,f(x)=1,故错;
对于④,等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4=3, ,故正确;
对于⑤,在△ABC中,若A>B,则a>b⇒2RsinA>2RsinB⇒sinA>sinB,故正确.
故答案为:①②④⑤
【点评】本题考查了命题真假的判定,涉及到了函数、数列等基础知识,属于中档题.
14.定义在R上的函数f(x)满足:f(2)=1,且对于任意的x∈R,都有f′(x)< ,则不等式f(log2x)> 的解集为 {x丨0
【考点】利用导数研究函数的单调性;指、对数不等式的解法.
【分析】构造辅助函数,求导,由题意可知F(x)=f(x)﹣ x在R单调递减,原不等式转化成F(log2x)>F(2),(x>0),根据函数的单调性即可求得不等式的解集.
【解答】解:设F(x)=f(x)﹣ x,求导F′(x)=f′(x)﹣ <0,则F(x)在R单调递减,
由f(log2x)> ,即f(log2x)﹣ •log2x> ,
由f(2)﹣ ×2= ,
∴F(log2x)>F(2),(x>0),
则log2x<2,解得:0
∴不等式的解集为:{x丨0
故答案为::{x丨0
故答案为:{x丨0
【点评】本题考查导数的综合应用,考查利用导数求函数的单调性,考查转化思想,属于中档题.
三、解答题(本大题共6小题,共80分)
15.(13分)(2017•红桥区一模)已知函数
(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期与单调递减区间;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间 上的最大值和最小值.
【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.
【分析】(Ⅰ)由三角函数化简可得f(x)=2sin(2x+ )+3,由周期公式可得,解不等式2kπ+ ≤2x+ ≤2kπ+ 可得单调递减区间;
(Ⅱ)由x∈ 结合三角函数的性质逐步计算可得2sin(2x+ )+3∈[2,5],可得最值.
【解答】解:(Ⅰ)化简可得
= •2sinxcosx+2cos2x+2
= sin2x+cos2x+1+2
=2sin(2x+ )+3,
∴函数f(x)的最小正周期T= =π,
由2kπ+ ≤2x+ ≤2kπ+ 可得kπ+ ≤x≤kπ+
∴函数的单调递减区间为[kπ+ ,kπ+ ](k∈Z);
(Ⅱ)∵x∈ ,∴2x+ ∈[ , ],
∴sin(2x+ )∈[ ,1],
∴2sin(2x+ )∈[﹣1,2],
∴2sin(2x+ )+3∈[2,5],
∴函数的最大值和最小值分别为5,2.
【点评】本题考查三角函数恒等变换,涉及三角函数的周期性和单调性及最值,属中档题.
16.(13分)(2017•红桥区一模)为振兴旅游业,四川省2009年面向国内发行总量为2000万张的熊猫优惠卡,向省外人士发行的是熊猫金卡(简称金卡),向省内人士发行的是熊猫银卡(简称银卡).某旅游公司组织了一个有36名游客的旅游团到四川名胜旅游,其中 是省外游客,其余是省内游客.在省外游客中有 持金卡,在省内游客中有 持银卡.
(Ⅰ)在该团中随机采访3名游客,求恰有1人持金卡且持银卡者少于2人的概率;
(Ⅱ)在该团的省内游客中随机采访3名游客,设其中持银卡人数为随机变量ξ,求ξ的分布列及数学期望Eξ.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;等可能事件的概率.
【分析】(Ⅰ)由题意得,境外游客有27人,其中9人持金卡;境内游客有9人,其中6人持银卡.记出事件,表示出事件的概率,根据互斥事件的概率公式,得到结论.
(Ⅱ)ξ的可能取值为0,1,2,3,分别求出其对应的概率,能得到ξ的分布列和数学期望Eξ.
【解答】解:(Ⅰ)由题意得,省外游客有27人,其中9人持金卡;省内游客有9人,其中6人持银卡.设事件B为“采访该团3人中,恰有1人持金卡且持银卡者少于2人”,
事件A1为“采访该团3人中,1人持金卡,0人持银卡”,
事件A2为“采访该团3人中,1人持金卡,1人持银卡”.
P(B)=P(A1)+P(A2)
= +
= = .
所以在该团中随机采访3人,恰有1人持金卡且持银卡者少于2人的概率是 .…(6分)
(Ⅱ)ξ的可能取值为0,1,2,3,
,
,
,
,
所以ξ的分布列为
ξ 0 1 2 3
P
所以 .…(12分)
【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和数学期望,考查运用概率知识解决实际问题的能力,注意满足独立重复试验的条件,解题过程中判断概率的类型是难点也是重点,这种题目高考必考,应注意解题的格式.
17.(13分)(2017•红桥区一模)在如图所示的几何体中,四边形ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,PA∥BE,AB=PA=4,BE=2.
(Ⅰ)求证:CE∥平面PAD;
(Ⅱ)求PD与平面PCE所成角的正弦值;
(Ⅲ)在棱AB上是否存在一点F,使得平面DEF⊥平面PCE?如果存在,求 的值;如果不存在,说明理由.
【考点】点、线、面间的距离计算;直线与平面平行的判定;直线与平面所成的角.
【分析】(Ⅰ)设PA中点为G,连结EG,DG,可证四边形BEGA为平行四边形,又正方形ABCD,可证四边形CDGE为平行四边形,得CE∥DG,由DG⊂平面PAD,CE⊄平面PAD,即证明CE∥平面PAD.
(Ⅱ)如图建立空间坐标系,设平面PCE的一个法向量为 =(x,y,z),由 ,令x=1,则可得 =(1,1,2),设PD与平面PCE所成角为a,由向量的夹角公式即可得解.
(Ⅲ)设平面DEF的一个法向量为 =(x,y,z),由 ,可得 ,由 • =0,可解a,然后求得 的值.
【解答】(本小题共14分)
解:(Ⅰ)设PA中点为G,连结EG,DG.
因为PA∥BE,且PA=4,BE=2,
所以BE∥AG且BE=AG,
所以四边形BEGA为平行四边形.
所以EG∥AB,且EG=AB.
因为正方形ABCD,所以CD∥AB,CD=AB,
所以EG∥CD,且EG=CD.
所以四边形CDGE为平行四边形.
所以CE∥DG.
因为DG⊂平面PAD,CE⊄平面PAD,
所以CE∥平面PAD. …(4分)
(Ⅱ)如图建立空间坐标系,则B(4,0,0),C(4,4,0),
E(4,0,2),P(0,0,4),D(0,4,0),
所以 =(4,4,﹣4), =(4,0,﹣2), =(0,4,﹣4).
设平面PCE的一个法向量为 =(x,y,z),
所以 ,可得 .
令x=1,则 ,所以 =(1,1,2).
设PD与平面PCE所成角为a,
则sinα=|cos< , >|=| =| |= ..
所以PD与平面PCE所成角的正弦值是 . …(9分)
(Ⅲ)依题意,可设F(a,0,0),则 , =(4,﹣4,2).
设平面DEF的一个法向量为 =(x,y,z),
则 .
令x=2,则 ,
所以 =(2, ,a﹣4).
因为平面DEF⊥平面PCE,
所以 • =0,即2+ +2a﹣8=0,
所以a= <4,点 .
所以 . …(14分)
【点评】本题主要考查了直线与平面平行的判定,直线与平面所成的角,点、线、面间的距离计算,考查了空间想象能力和转化思想,属于中档题.
18.(13分)(2017•红桥区一模)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,公比q>0,S2=2a2﹣2,S3=a4﹣2.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn= ,Tn为{bn}的前n项和,求T2n.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【分析】(I)等比数列{an}的前n项和为Sn,公比q>0,S2=2a2﹣2,S3=a4﹣2.可得a3=a4﹣2a2,a2q=a2(q2﹣2),解得q.进而得出a1,可得an.
(II)n为奇数时,bn= = = .n为偶数时,bn= .分组求和,利用“裂项求和”方法可得奇数项之和;利用“错位相减法”与等比数列的求和公式可得偶数项之和.
【解答】解:(I)∵等比数列{an}的前n项和为Sn,公比q>0,S2=2a2﹣2,S3=a4﹣2.
∴a3=a4﹣2a2,可得a2q=a2(q2﹣2),
∴q2﹣q﹣2=0,解得q=2.∴a1+a2=2a2﹣2,即a1=a2﹣2=2a1﹣2,解得a1=2.
∴an=2n.
(II)n为奇数时,bn= = = .
n为偶数时,bn= .
∴T2n= + +…+ + +…+
= + +…+
= + +…+ .
设A= +…+ ,
则 A= +…+ + ,
∴ A= +…+ ﹣ = ﹣ ,
∴A= ﹣ .
∴T2n= + ﹣ .
【点评】本题考查了“错位相减法”、等差数列与等比数列的通项公式及其求和公式、分类讨论方法、“裂项求和”方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
19.(14分)(2017•红桥区一模)已知函数f(x)=x﹣ ﹣2lnx,a∈R.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)有两个极值点x1,x2,且x1
(3)在(2)的条件下,证明:f(x2)
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.
【分析】(1)求出函数的定义域为(0,+∞),函数的导数,令f′(x)=0,①当△≤0,②当△>0,a<1时,若a≤0,若a>0,分别判断导函数的符号,得到函数的单调性.当0
(2)求出函数f(x)有两个极值点x1,x2,等价于方程x2﹣2x+a=0在(0,+∞),直接推出结果.
求解即可.
【解答】(本小题满分14分)
(1)解:函数 的定义域为(0,+∞), ,…(1分)
令f′(x)=0,得x2﹣2x+a=0,其判别式△=4﹣4a,
①当△≤0,即a≥1时,x2﹣2x+a≥0,f′(x)≥0,此时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;…(2分)
②当△>0,即a<1时,方程x2﹣2x+a=0的两根为 , ,…(3分)
若a≤0,则x1≤0,则x∈(0,x2)时,f′(x)<0,x∈(x2,+∞)时,f′(x)>0,
此时,f(x)在(0,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增;…(4分)
若a>0,则x1>0,则x∈(0,x1)时,f′(x)>0,x∈(x1,x2)时,f′(x)<0,x∈(x2,+∞)时,f′(x)>0,
此时,f(x)在(0,x1)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增.…
综上所述,当a≤0时,函数f(x)在(0,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增;
当a≥1时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.…(6分)
(2)解:由(1)可知,函数f(x)有两个极值点x1,x2,等价于方程x2﹣2x+a=0在(0,+∞)有
令g(t)=t﹣2lnt﹣1,1
则 ,…(10分)
由于1
故g(t)
∴f(x2)﹣x2+1=g(x2)<0.…(13分)
∴f(x2)
【点评】本题考查函数的导数的应用,函数的极值以及函数的单调性的应用,考查分析问题解决问题的能力,转化思想的应用.
20.(14分)(2017•红桥区一模)已知椭圆E: (a>b>0)的离心率 ,且点 在椭圆E上.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)直线l与椭圆E交于A、B两点,且线段AB的垂直平分线经过点 .求△AOB(O为坐标原点)面积的最大值.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(Ⅰ)运用离心率公式和点满足椭圆方程,解方程可得a,b,进而得到椭圆方程;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),讨论直线AB的斜率为0和不为0,联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,结合基本不等式和二次函数的最值的求法,可得面积的最大值.
【解答】解:(Ⅰ)由已知,e= = ,a2﹣b2=c2,
∵点 在椭圆上,
∴ ,解得a=2,b=1.
∴椭圆方程为 ;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵AB的垂直平分线过点 ,∴AB的斜率k存在.
当直线AB的斜率k=0时,x1=﹣x2,y1=y2,
∴S△AOB= •2|x|•|y|=|x|•
= ≤ • =1,
当且仅当x12=4﹣x12,取得等号,
∴ 时,(S△AOB)max=1;
当直线AB的斜率k≠0时,设l:y=kx+m(m≠0).
消去y得:(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,
由△>0可得4k2+1>m2①,
x1+x2=﹣ ,x1x2= ,可得 ,
,
∴AB的中点为 ,
由直线的垂直关系有 ,化简得1+4k2=﹣6m②
由①②得﹣6m>m2,解得﹣6
又O(0,0)到直线y=kx+m的距离为 ,
,
= ,
∵﹣6
由m=﹣3,∴1+4k2=18,解得 ;
即 时,(S△AOB)max=1;
综上:(S△AOB)max=1.
【点评】本题考查椭圆的方程的求法,注意运用离心率公式和点满足椭圆方程,考查三角形的面积的最值的求法,注意运用联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及基本不等式,考查化简整理的运算能力,属于中档题.
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