内容正文:
23 专题逐一通关“滚动提升卷”(二)
专题逐一通关一至专题逐一通关三
题号
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(满分:150分 时间:120分钟)
一、选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共40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.复数(1+i)(4-3i)的虚部是( )
A.-1 B.1
C.i D.-i
√
B [依题意,(1+i)(4-3i)=7+i,所以所求虚部为1.]
2
2.已知等比数列{an}的公比q≠1,前n项和为Sn,若S3=14,3a1,a2,-a3成等差数列,则an=( )
A.2×3n-1
B.3n
C.2×(-3)n-1
D.(-3)n
√
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C [因为等比数列{an}的首项为a1(a1≠0),公比为q(q≠1),由题意可得
⇒
⇒
所以an=2×(-3)n-1.]
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3.已知平面向量a=(1,x),b=(x-1,2),则“x=2”是“a∥b”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
√
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A [因为a=(1,x),b=(x-1,2),
若a∥b,则1×2-x(x-1)=0,解得x1=2,x2=-1,
所以“x=2”可得出“a∥b”,
由“a∥b”不一定得出“x=2”,
所以由“x=2”是“a∥b”的充分不必要条件.]
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4.已知正数a,b满足=1,则a+2b的最小值为( )
A.4 B.6
C.8 D.9
√
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D [由题意得a+2b=(a+2b)=1+=9,当且仅当即a=3,b=3时,a+2b取得最小值9.]
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5.已知3cos α-3sin α=4,则cos 2α-=( )
A.- B.-
C.- D.
√
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B [由3cos α-3sin α=4,得cos α-sin α=,所以cos =,所以cos 2α-sin 2α=2cos =2=2×=-.]
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6.已知△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=,且a cos C=b,c=1,则△ABC的面积为( )
A. B.
C. D.1
√
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B [由正弦定理边角互化,a cos C=b⇒sin A cos C=sin B=sin (A+C),得cos A sin C=0,又在△ABC中,有sin C>0,则cos A=0⇒A=,C=.
又c=1,由正弦定理,=⇒a==2,则△ABC的面积为ac sin B=.]
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7.已知直线x=是函数f (x)=sin (2x+φ)图象的一条对称轴,要得到f (x)的图象,可将g(x)=cos 2x的图象向右平移( )
A.个单位长度 B.个单位长度
C.个单位长度 D.个单位长度
√
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D [由题可知2·+φ=+kπ(k∈Z),解得φ=+kπ,k∈Z,
因为,所以k=0时,φ=,所以f (x)=sin ,
因为g(x)=cos 2x=sin ,
设g(x)的图象向右平移a(a>0)个单位长度得到f (x)的图象,
则sin =sin ,
所以2x-2a+=2x++2kπ,k∈Z,
故a=-kπ,k∈Z,取k=-1,得到a=.]
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8.已知f (x)是定义在R上的奇函数,当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2时,都有>0成立,f (2 025)=
2 025,则不等式f (x)-x>0的解集为( )
A.(-∞,-2 025)∪(2 025,+∞)
B.(-2 025,0)∪(2 025,+∞)
C.(-2 025,2 025)
D.
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B [构造函数g(x)=,其中x≠0,则g(-x)===g(x),
故函数g(x)为偶函数,
当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2时,都有>0成立,
不妨设x1<x2,则=<0,即g(x1)<g(x2),
故函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,即该函数在(-∞,0)上单调递减,
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因为f (2 025)=2 025,则g(-2 025)=g(2 025)==1,
当x>0时,由f (x)-x>0,得>1,即g(x)>g(2 025),解得x>2 025;
当x<0时,由f (x)-x>0,得<1,
即g(x)<g(-2 025),解得-2 025<x<0.
综上所述,不等式f (x)-x>0的解集为(-2 025,0)∪(2 025,+∞).]
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二、选择题:本大题共3个小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.数列{an}为公差为d的等差数列,Sn为其前n项和,已知a3=-6,a11=2,则( )
A.a7=-2
B.d=1
C.S5=30
D.当n=8或n=9时,Sn最大
√
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√
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AB [因为等差数列{an}的公差为d,则d==1,故B正确;
所以a7=a3+4d=-6+4=-2,故A正确;
S5==5×a3=5×(-6)=-30,故C错误;
由a1=a3-2d=-8,可得Sn=-8n+=n,由于二次函数y=x的对称轴为x=,开口向上,所以当n=8或n=9时,Sn最小,故D错误.]
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10.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足b=2,(-2a-c)cos B=bcos C.若AC边上的中线BD=1,角A的平分线交BC于点E,则下列结论正确的有( )
A.B=
B.a=c
C.=-
D.△AED的面积为
√
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√
√
20
ABD [在△ABC中,由(-2a-c)cos B=b cos C及正弦定理,得
-2sin A cos B=sin B cos C+cos B sin C=sin (B+C)=sin A,而
sin A>0,则cos B=-.
对于A,0<B<π,则B=,A正确;
对于B,由余弦定理得a2+c2+ac=b2=12,又=
两边平方得a2+c2-ac=4=4,解得a=c=2,B正确;
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对于C,=ac cos B=-2,C错误;
对于D,因为a=c=2,D为AC中点,所以BD⊥AC,
由角A的角平分线交BC于点E,得==,则=,
因此点E到边AC的距离d=BD=,
所以S△AED=AD·d=,D正确.]
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11.已知函数f (x)=-x3+ax2+x在x=1处有极值,则( )
A.f (x)在内单调递增
B.f (x)的极大值为-
C.直线y=x是曲线y=f (x)的切线
D.f =
√
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√
√
23
ACD [因为f ′(x)=-3x2+2ax+1,f (x)在x=1处有极值,
所以f ′(1)=-3+2a+1=0,解得a=1.
当a=1时,f (x)=-x3+x2+x,f ′(x)=-3x2+2x+1=-(3x+1)(x-1),所以当x<-或x>1时,f ′(x)<0;
当-<x<1时,f ′(x)>0;
所以f (x)在,(1,+∞)上单调递减,在内单调递增.
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对于A,当x∈时,f ′(x)>0,则f (x)在内单调递增,A正确;
对于B,f (x)的极大值为f (1)=-1+1+1=1,B错误;
对于C,令f ′(x)=-3x2+2x+1=1,解得x=0或x=,又f (0)=0,
所以y=f (x)在(0,f (0))处的切线为y=x,C正确;
对于D,f ==,D正确.]
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三、填空题:本大题共3个小题,每小题5分,共15分.
12.已知向量a,b,其中|a|=2,b为单位向量,且a·b=0,则cos 〈2a+b,3a-2b〉=________.
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[===2,(3a-2b)·(2a+b)=6a2-2b2=24-2=22,
故cos 〈2a+b,3a-2b〉==.]
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13.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S20=21,S30=49,则S10=________.
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7 [由等比数列片段和的性质知,S10,S20-S10,S30-S20成等比数列,所以(S20-S10)2=S10(S30-S20),则(21-S10)2=S10(49-21),
所以-70S10+441=(S10-7)(S10-63)=0,则S10=7或S10=63,
设等比数列{an}的公比为q,若S10=63时,则S20-S10=S10q10⇒-42=63·q10,而q10>0,显然等式不成立;
若S10=7时,则S20-S10=S10q10⇒14=7·q10⇒q10=2>0,满足题设.所以S10=7.]
7
27
14.三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C在同一水平面上的投影A′,B′,C′满足∠A′C′B′=45°,∠A′B′C′=60°.由C点测得B点的仰角为15°,BB′与CC′的差为100;由B点测得A点的仰角为45°,则A,C两点到水平面的高度差约为________.(精确到1)
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373 [如图,过C作CH⊥BB′,过B作BD⊥AA′,
故AA′-CC′=AA′-(BB′-BH)=AA′-BB′+100=AD+100,
由题易知△ADB为等腰直角三角形,所以AD=DB.
所以AA′-CC′=AD+100=DB+100=A′B′+100.
因为∠BCH=15°,所以CH=C′B′=.
在△A′C′B′中,由正弦定理,得
===,
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而sin 15°=sin (45°-30°)==,
所以A′B′==100≈273,
所以AA′-CC′=A′B′+100≈373.]
四、解答题:本大题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=n2+n-1(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
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[解] (1)数列{an}的前n项和Sn=n2+n-1,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n-1-[(n-1)2+(n-1)-1]=2n,
而a1=S1=1,不满足上式,
所以数列{an}的通项公式是an=
(2)由(1)知,bn=
当n=1时,T1=b1=3;
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当n≥2时,Tn=3+(4+6+…+2n)+(42+43+…+4n)
=3+
=,
而T1=3也满足上式,
所以Tn=.
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16.(15分)已知函数f (x)=2sin2x+2sinx cos x-,x∈R.
(1)求函数f (x)的最小正周期及单调递减区间;
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f (A)=0,A>,且a sin B sin C=sin A,求△ABC面积的最小值.
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[解] (1) f (x)=2sin2x+2sinx cos x-
=sin 2x-cos 2x=2sin ,
故最小正周期T==π.
令2kπ+≤2kπ+,k∈Z,
得+kπ≤x≤kπ+,k∈Z.
所以f (x)的单调递减区间为,k∈Z.
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(2)由f (A)=0,得2sin =0,所以2A-=kπ,k∈Z,
因为A是三角形内角,且A>,所以A=,
由正弦定理和a sin B sin C=sin A,得a×=,
则bc=2R===2a,
由余弦定理,得a2=b2+c2-2bc cos A=b2+c2+bc≥3bc,
即a≥6,当且仅当b=c=2时取等号,
此时△ABC面积最小值为S=bc sin A=3.
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17.(15分)已知函数f (x)=x2+(2a-1)x-2a ln x(a>0).
(1)当a=时,求曲线 y=f (x)在点(2,f (2))处的切线方程;
(2)若f (x)≥-3恒成立,求a的取值范围.
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[解] (1)当a=时,f (x)=x2-ln x,
而f (2)=2-ln 2,则切点坐标为(2,2-ln 2),
易得f ′(x)=x-,得到切线斜率为f ′(2)=,
故曲线y=f (x)在点(2,f (2))处的切线方程为y-(2-ln 2)=(x-2),
即3x-2y-2-2ln 2=0.
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(2)由题意,得f (x)的定义域为(0,+∞),
且 f ′(x)=x+2a-1-=,
而a>0,令f ′(x)>0,则x∈(1,+∞),令f ′(x)<0,则x∈(0,1),
即 f (x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞),
则当x=1时,f (x)有最小值f (1)=2a-,
得到2a--3,解得-1≤a≤5,
因为a>0,所以0<a≤5,即a的取值范围为(0,5].
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18.(17分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-n,n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=n(an+1),求数列{bn}的前n项和Tn.
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[解] (1)因为Sn=2an-n,
取n=1,可得S1=2a1-1,又S1=a1,
所以a1=2a1-1,解得a1=1,
当n≥2,n∈N*时,用n-1替换n可得Sn-1=2an-1-n+1,
所以an=Sn-Sn-1=2an-2an-1-1,
即an=2an-1+1,
所以an+1=2an-1+1+1=2(an-1+1),又a1+1=2,
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即=2,
所以数列{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以an+1=2×2n-1=2n,
即an=2n-1.
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(2)因为bn=n(an+1)=n·2n,
所以Tn=1·21+2·22+3·23+…+(n-1)·2n-1+n·2n,①
2Tn=1·22+2·23+…+(n-1)·2n+n·2n+1,②
①-②得-Tn=2+22+23+…+2n-n·2n+1=
所以-Tn=2n+1-2-n·2n+1,
所以Tn=(n-1)·2n+1+2.
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19.(17分)已知函数f (x)=ln x-a,其中a>0.
(1)讨论f (x)的单调性;
(2)若函数f (x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),证明:f (x1)+.
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[解] (1)由题意,得函数f (x)的定义域为(0,+∞),且a>0,
f ′(x)==,令g(x)=-ax2+x-a,
当1-4a2≤0,即a≥时,g(x)≤0恒成立,
则f ′(x)≤0,所以f (x)在(0,+∞)上单调递减;
当1-4a2>0,即0<a<时,函数g(x)有两个零点:x1=,x2=,
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当x变化时,f (x),f ′(x)的变化情况如表所示,
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x (0,x1) x1 (x1,x2) x2 (x2,+∞)
f ′(x) - 0 + 0 -
f (x) 单调递减 f (x1) 单调递增 f (x2) 单调递减
综上,当0<a<时,f (x)在内单调递增,
在和上单调递减;
当a≥时,f (x)在(0,+∞)上单调递减.
(2)证明:由(1)知,当0<a<时,f (x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),
则x1,x2是方程g(x)=0的两个根,由根与系数的关系,得x1x2=1,x1+x2=,
所以0<x1<1<x2,
f (x1)+f (x2)+f (x1+x2)=f (x1)+f =ln x1-a+
ln =f =ln =-ln a-1+a2,
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令h(x)=-ln x-1+x2,0<x<,则h′(x)=-+2x=,
当0<x<时,h′(x)<0,则h(x)在区间内单调递减,
从而h(x)>h=ln 2-,
故 f (x1)+f (x2)+f (x1+x2)>ln 2-.
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