文档来源:弘毅教育园丁网数学第一站www.jszybase.com ①﹣②得
=
=
.?(13分)
∴.?(14分)
解法二:
(1)解:设等差数列{an}的公差为d, 则∵∴
,
,
,q=0.?(4分)
.?(1分)
∴d=2,p=a1﹣1,q=0. ∵a2,a3,a5成等比数列, ∴即
,?(5分)
.
解得a1=0.?(6分) ∴p=﹣1.?(7分)
(2)解:由(1)得an=2n﹣2.?(8分) ∵an+log2n=log2bn, ∴
.?(9分)
∴Tn=b1+b2+b3+?+bn﹣1+bn 012n﹣2n﹣1
=4+2×4+3×4+?+(n﹣1)?4+n?4.?(10分) 由
两边对x取导数得, x+2x+3x+?+nx
0
1
2
n﹣1
,?(11分)
=.?(12分)
令x=4,得∴
.?(14分)
.
点评: 本题考查实数的求法,考查数列的前n项和的求法,解题时要注意审题,注意错位相减法的合理运用.
22
20.(14分)已知圆C:x+y+2x﹣4y+3=0.
(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,求此切线的方程;
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(2)从圆C外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点P的坐标.
考点: 直线与圆的位置关系. 专题: 综合题. 分析: (1)当截距不为0时,根据圆C的切线在x轴和y轴的截距相等,设出切线方程x+y=a,然后利用点到直线的距离公式求出圆心到切线的距离d,让d等于圆的半径r,列出关于a的方程,求出方程的解即可得到a的值,得到切线的方程;当截距为0时,设出切线方程为y=kx,同理列出关于k的方程,求出方程的解即可得到k的值,得到切线的方程;
(2)根据圆切线垂直于过切点的半径,得到三角形CPM为直角三角形,根据勾股定理表示出点P的轨迹方程,由轨迹方程得到动点P的轨迹为一条直线,所以|PM|的最小值就是|PO|的最小值,求出原点到P轨迹方程的距离即为|PO|的最小值,然后利用两点间的距离公式表示出P到O的距离,把P代入动点的轨迹方程,两者联立即可此时P的坐标. 解答: 解:(1)∵切线在两坐标轴上的截距相等, ∴当截距不为零时,设切线方程为x+y=a,
22
又∵圆C:(x+1)+(y﹣2)=2,
∴圆心C(﹣1,2)到切线的距离等于圆的半径, 即
,
解得:a=﹣1或a=3, 当截距为零时,设y=kx,
同理可得或,
则所求切线的方程为x+y+1=0或x+y﹣3=0或
(2)∵切线PM与半径CM垂直,
222
∴|PM|=|PC|﹣|CM|.
2222
∴(x1+1)+(y1﹣2)﹣2=x1+y1. ∴2x1﹣4y1+3=0.
∴动点P的轨迹是直线2x﹣4y+3=0. ∴|PM|的最小值就是|PO|的最小值.
而|PO|的最小值为原点O到直线2x﹣4y+3=0的距离
或
.
,
∴由,可得
故所求点P的坐标为.
点评: 此题考查学生掌握直线与圆相切时所满足的条件,会根据条件求动点的轨迹方程,灵活运用两点间的距离公式化简求值,是一道综合题.
21.(14分)已知函数f(x)=x+(1)求函数f(x)的单调区间;
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3
x﹣ax﹣a,x∈R,其中a>0.
2
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(2)若函数f(x)在区间(﹣3,0)内恰有两个零点,求a的取值范围; (3)当a=1时,设函数f(x)在区间[t,t+3]上的最大值为M(t),最小值为m(t),记g(t)=M(t)﹣m(t),求函数g(t)在区间[﹣4,﹣1]上的最小值.
考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性. 专题: 导数的综合应用.
分析: (1)求导函数,令f′(x)>0,可得函数的递增区间;令f′(x)<0,可得单调递减区间;
(2)由(1)知函数在区间(﹣3,﹣1)内单调递增,在(﹣1,0)内单调递减,从而函数在(﹣3,0)内恰有两个零点,由此可求a的取值范围;
(3)a=1时,f(x)=x﹣x﹣1,由(1)知,函数在(﹣4,﹣1)上单调递增,在(﹣1,1)上单调递减,在(1,2)上单调递增,再进行分类讨论,得到函数在[t,t+3]上的最大值为M(t)以及最小值m(t),从而可得g(t)在[﹣4,﹣1]上的最小值. 解答: 解:(1)求导函数可得f′(x)=(x+1)(x﹣a), 令f′(x)=0,可得x1=﹣1,x2=a(a>0)
令f′(x)>0,可得x<﹣1或x>a;令f′(x)<0,可得﹣1<x<a 故函数的递增区间为(﹣∞,﹣1),(a,+∞),单调递减区间为(﹣1,a);
(2)由(1)知函数在区间(﹣3,﹣1)内单调递增,在(﹣1,0)内单调递减, 若函数在(﹣3,0)内恰有两个零点,
3
∴,解得0<a<,
∴a的取值范围为(0,);
(3)a=1时,f(x)=x﹣x﹣1,由(1)知,函数在(﹣4,﹣1)上单调递增,在(﹣1,1)上单调递减,在(1,2)上单调递增
①当t=﹣4时,函数在[t,t+3]上单调递增,
则函数f(x)在区间[t,t+3]上的最大值为M(t)=f(﹣1)=﹣,最小值为m(t)=f(﹣4)=﹣
,
3
则g(t)=M(t)﹣m(t)=18;
②当t∈(﹣4,﹣2]时,t+3∈(﹣1,1],
∴﹣1∈[t,t+3],f(x)在[t,﹣1]上单调递增,在[﹣1,t+3]上单调递减
因此函数在[t,t+3]上的最大值为M(t)=f(﹣1)=﹣,而最小值m(t)为f(t)与f(t+3)中的较小者
由f(t+3)﹣f(t)=3(t+1)(t+2)知, 当t∈(﹣4,﹣2]时,f(t)≤f(t+3),故m(t)=f(t), 所以g(t)=f(﹣1)﹣f(t)
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而f(t)在(﹣4,﹣2]上单调递减,因此f(t)≤f(﹣2)=﹣,所以g(t)在(﹣4,﹣2]上的最小值为g(﹣2)=
;
③当t∈[﹣2,﹣1]时,t+3∈[1,2],﹣1,1∈[t,t+3],最大值为f(﹣1)与f(t+3)较大者,最小值为f(1)与f(t)较小者.
由f(x)在[﹣2,﹣1],[1,2]上单调递增,有 f(﹣2)≤f(t)≤f(﹣1),f(1)≤f(t+3)≤f(2) ∵f(1)=f(﹣2)=﹣,f(﹣1)=f(2)=﹣, ∴M(t)=f(﹣1)=﹣,m(t)=f(1)=﹣, ∴g(t)=M(t)﹣m(t)=,
综上,函数g(t)在区间[﹣4,﹣1]上的最小值为.
点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,正确求导与分类讨论是解题的关键.
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