专题21转化与化归思想(押题专练)2017年高考二轮复习文数(附解析)
高考数学二轮专题突破:第21讲-转化与化归思想(含答案)

第 21 讲 转变与化归思想1. 设 a 、 b ∈ R , a 2+ b 2= 1,则 a + b 的最小值是 ________. 答案:- 2分析:利用 a 2+ b 2 ≥ a + b 2可获得,也能够用圆的性质来办理.2 212. 设函数 f(x)(x ∈ R )为奇函数, f(1) = 2, f(x + 2) = f(x) + f(2) ,则 f(5) =________.答案:523. 以点 (2,- 1)为圆心且与直线 x + y = 6 相切的圆的方程是 ________. 答案: (x - 2)2+ (y + 1)2= 2524. 函数 f(x) = cos2x - 2 3sinxcosx 的最小正周期为 ________. 答案: π5. 等差数列 {a n } 的前 n 项和为 S n ,等差数列n 3n + 26{b n } 的前 n 项和为 T n ,且 S= ,则 a=T nn + 1b 6________.答案: 3512a 6 S 11分析: b 6= T 11.x 2 6. 在平面直角坐标系 xOy 中,已知 △ ABC 的极点 A( -4,0)和 C(4 ,0),极点 B 在椭圆252+ y= 1 上,则sinA +sinC= ________.9sinB答案: 54分析:点 A 、 C 是椭圆的两个焦点,sinA + sinC = BA + BC = 2a =a = 5 .sinB AC2c c 47. 设 a 、 b 、 c>0 且 a(a + b + c)+ bc = 4- 2 3,则 2a + b + c 的最小值是 ________.答案: 2 3-2分析:由 a(a + b + c)+ bc = 4- 2 3,得 (a + b)(a + c)= 4- 2 3.2a + b + c = (a +b)+ (a + c)≥2 ( a +b )( a + c )= 2 ( 3- 1) 2= 2 3- 2.8. 已知函数 f(x) = ax 2-2x - 1,x ≥ 0,是偶函数, 直线 y = t 与函数 y = f(x) 的图象自左向x 2+ bx + c , x < 0右挨次交于四个不一样点 A 、 B 、 C 、D. 若 AB = BC ,则实数 t 的值为 ________.答案:-74f(x) = e x - 1, g(x) =- x 2+ 4x - 3 ,如有 f(a) = g(b) ,则 b9. 已知函数的取值范围为____________ .答案: 2- 2< b <2+ 2分析: f(a) = e a - 1>- 1, g(b)=- b 2+4b - 3>- 1,故- 1< g(b) <1,解得2- 2< b <2+ 2.x y10. 已知 x 、y 为正数,则 2x +y + x + 2y 的最大值为 ______________ .答案: 2311. 在△ ABC 中,内角∠ A 、∠ B 、∠ C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知 sinB(tanA + tanC)= tanAtanC.(1) 求证: a 、 b 、 c 成等比数列;(2) 若 a =1, c = 2,求 △ ABC 的面积 S.(1) 证明:由已知得 sinB(sinAcosC + cosAsinC) = sinAsinC ,则 sinBsin(A + C)= sinAsinC ,则 sin 2B = sinAsinC ,再由正弦定理可得 b 2= ac , ∴ a 、 b 、 c 成等比数列.(2) 解:若 a = 1, c =2,则 b 2= ac = 2,2227, ∴ cosB = a + c - b=3, sinB = 1- cos 2B = 2ac 44 ∴ △ ABC 的面积1 1 7 7 . S = acsinB = ×1× 2× =42 2 412. 设 a ≥0,f(x) = x -1- ln 2x + 2alnx(x>0) .(1) 令 F(x) =xf ′ (x),议论 F(x) 在 (0,+ ∞)内的单一性并求极值;(2) 求证:当 x>1 时,恒有 x>ln 2x -2alnx + 1.(1) 解:依据求导法例,有 f ′ (x)= 1- 2lnx + 2a ,x > 0,xx 故 F(x) = xf ′(x)= x - 2lnx +2a , x > 0,于是 F ′(x)=1- 2x = x -x 2, x > 0. 列表以下:x(0, 2) 2 (2,+ ∞) F ′ (x)-+F(x)] 极小值 F(2) Z 故知 F(x) 在 (0, 2)内是减函数,在 (2,+ ∞)内是增函数,因此,在 x =2 处获得极小值 F(2)= 2- 2ln2 + 2a ,无极大值.(2) 证明:由 a ≥0知 F(x) 的极小值 F(2)= 2- 2ln2 + 2a >0.于是由上表知,对全部x ∈(0,+ ∞),恒有 F(x) = xf ′ (x)> 0.进而当 x >0 时,恒有 f ′(x)> 0,故 f(x) 在(0,+ ∞)内单一增添. 因此当 x >1 时, f(x) >f(1) = 0,即 x - 1- ln 2x + 2alnx >0,故当 x >1 时,恒有 x >ln 2 x -2alnx + 1.x 2 y 213. 在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 a 2 + b 2= 1(a>b>0) 过点 (1, 1). (1) 若椭圆的离心率为2,求椭圆的方程; 2(2) 若椭圆上两动点 P 、 Q ,知足 OP ⊥OQ.① 已知命题: “直线 PQ 恒与定圆 C 相切 ”是真命题, 试直接写出圆 C 的方程; (不需要解答过程 )M 点,二次函数 y = x 2- m 的图象过点 M. 点 A 、B 在 ② 设①中的圆 C 交 y 轴的负半轴于该图象上,当 A 、 O 、 B 三点共线时,求 △MAB 的面积 S 的最小值.解: (1) 由 e = 2,因此 a ∶ b ∶ c = 2∶ 1∶ 1.2设椭圆方程为x 2y 2112b 2+ b 2= 1,将 (1, 1)代入得 2b 2+b 2= 1,2323,椭圆方程为 x 2 2y2因此 b = , a =+= 1.23 3(2) ① x 2+ y 2=1.2② 由题意,二次函数为y = x - 1.2由y = x - 1,消去 y 得, x 2- kx -1= 0.y = kx ,设 A(x 1, y 1), B(x 2, y 2 ),则 x 1+ x 2= k , x 1x 2=- 1.因此 S=1OM · |x2- x1|=1( x1+ x2)2- 4x1x2=1k2+ 4. 222当 k= 0 时,△ MAB 的面积 S 的最小值为 1.转动练习 (七 )21. 已知会合 A = {3 , m } , B = { - 1, 3, 2m - 1} .若AB ,则实数m = ________.答案: 12分析: m = 2m - 1m = 1.22. 双曲线 x 2-y=1 的渐近线方程为 ________. 4 答案: y = ±2x3. 若复数 z =1- mi(i 为虚数单位, m ∈ R ), z 2=- 2i ,则复数 z 的虚部为 ________.答案:- 122分析:由 z =- 2i ,得 (1- m )- 2mi =- 2i ,∴- 2m =- 2m = 1.4. 若 {a n } 为等差数列, S n 是其前 n 项的和,且 S 11=22π,则 tana 6= ________.3答案:- 3a 1+ a 1122π 2π分析: S 11= 3 = 2 × 11= 11a 6, a 6= 3 , tana 6=- 3.5. 若以连续掷两次骰子分别获得的点数m 、 n 作为点 P 的横、纵坐标,则点 P 在直线 x+ y = 5 上的概率为 ________.1答案: 9P =4=1分析:这是一道典型的古典概率题,.36 96. 履行右边的程序框图,若P = 15,则输出的 n =________.答案: 57. 函数 f(x) = x - 2lnx 的单一递加区间为 ________.答案: (2,+ ∞)分析:函数 f(x) =x - 2lnx 的定义域为 (0,+ ∞), f ′ (x)= 1- 2>0,解得 x > 2,故函数单x 调递加区间为 (2,+ ∞).log 2x ,x>0 , 则 f[f( 1 )] = ________. 8. 已知函数 f(x) =答案: 13x , x ≤ 0,49 11分析: f1=- 2, f f- 21 .4 = log 2 4 = f(- 2)= 3 =499. 设向量 a = (cos α , sin α ), b = (cos β , sin β ),此中 0<α <β<π .若 |2a + b|= |a - 2b|,则β - α= ________.答案: π2分析: |a|= |b|=1,由 |2a + b|= |a - 2b|,得 (2a + b )2= (a - 2b )2,∴a ·b = 0,即cos α cosπβ + sin α sin β = 0,亦即 cos( β- α)=0.又 0<β- α< π ,∴ β - α= 2 .x 2+ 4y 210. 已知实数 x 、 y ,知足 xy = 1,且 x >2y > 0,则 x - 2y 的最小值为 __________.答案: 411. 已知有公共焦点的椭圆与双曲线的中心在原点,焦点在x 轴上,左、右焦点分别为 F 1、 F 2,且它们在第一象限的交点为 P ,△ PF 1 F 2 是以 PF 1 为底边的等腰三角形.若 PF 1= 10,双曲线的离心率的取值范围为 (1, 2),则该椭圆的离心率的取值范围是________.答案: 1,23 51 2c510c5 分析: PF 2= 2c , 5- c ∈ (1,2), 2< c < 3 ,椭圆的离心率 e =5+ c = 1- 5+ c ∈ 3,5 . 12. 设函数 f(x) 知足 f(x) = f(3x) ,且当 x ∈ [1, 3)时, f(x) = lnx. 若在区间 [1, 9)内,存在 3个不一样的实数 x 1 , x 2 , x 3,使得 f ( x 1) = f ( x 2) =f ( x 3)= t ,则实数 t 的取值范围为 x 1 x 2 x 3______________.答案:ln3, 19 3e分析:当 x ∈ [3, 9)时, f(x) = f1 13x = ln 3x = lnx - ln3.设直线 y = tx 与曲线 f(x) = lnx - ln3相切于 (x , f(xlnx 0- ln3 = f ′(x1,解得 x = 3e ,于是 t =10)) ,则 t =x 00)=x13e .另一方面, x ∈[3,9)时,图象的最右端点为(9, ln3) ,于是 t 2=ln3.作出表示图可知,t 介于 t 1 与 t 2 之间.故答案9ln31为 9 ,3e .13. 在锐角三角形 ABC 中,已知内角∠ A 、∠B 、∠ C 所对的边长分别为 a 、b 、c ,且 tanA3- tanB = (1+ tanAtanB) .(1) 若 c 2= a 2+ b 2- ab ,求∠ A 、∠ B 、∠ C 的大小;(2) 已知向量 m = (sinA , cosA), n = (cosB , sinB) ,求 |3m - 2n |的取值范围. 解:由已知,得 tanA - tanB =3,∴tan(A - B) = 31+ tanAtanB 33.π ππ π ∵ 0<A < ,0<B < ,∴ - <A -B < ,2 222π∴ A -B =6 .a 2+b 2-c 2π(1) 由已知,得 cosC =2ab= 1,∴ ∠C =23.A +B +C = π ,π 5ππA -B = ,由6解得∠ A = 12 ,∠B = 4.π ,C = 3∴ ∠ A = 5π,∠ B =π ,∠ C = π12 43 .(2) (3m - 2n )2= 9m 2+ 4n 2- 12m ·n =13- 12(sinAcosB + cosAsinB)π=13- 12sin(A +B) = 13-12sin 2B + 6 .π∵ △ ABC 为锐角三角形,A- B=,6πππ∴C=π- A -B< 2,A =6+ B< 2 .ππππ5π∴<B<,<2B+<6326 6 .∴ sin 2B+π∈1, 1.622π∴ |3m- 2n| =13-12sin 2B+∈ (1,7).∴ |3m- 2n|的取值范围是(1,7) .14.如图,已知三棱锥 ABPC 中, AP⊥ PC, AC⊥ BC ,M 为 AB 的中点, D 为 PB 的中点,且△ PMB 为正三角形.(1)求证: DM ∥平面 APC;(2)求证:平面 ABC ⊥平面 APC ;(3)若 BC =4, AB = 20,求三棱锥 DBCM 的体积.(1)证明:由已知得 MD 是△ ABP 的中位线,∴ MD ∥AP.∵ MD 平面 APC ,AP 平面 APC,∴ MD∥平面 APC.(2)证明:∵△ PMB 为正三角形, D 为 PB 的中点,∴MD ⊥PB,∴ AP⊥ PB.∵ AP ⊥PC, PB∩PC=P,∴ AP ⊥平面 PBC.∵BC 平面 PBC,∴ AP ⊥ BC.∵BC⊥ AC , AC ∩AP = A ,∴ BC ⊥平面 APC.∵BC 平面 ABC ,∴ 平面 ABC ⊥平面 APC.(3)解:由题意可知 MD ⊥平面 PBC,∴MD 是三棱锥 DBCM 的高.又△ PMB 为正三角形,∴BP=BM = 10.易知 BC⊥ PC, CP=102-42= 2 21,1S△BCP=221,h= MD =33S△BCD=2BP=×10= 5 3.221∴V MDBC=3Sh= 10 7.15.某公司是一家专做产品 A 的国内外销售的公司,每一批产品 A 上市销售 40 天所有售完,该公司对第一批产品 A 上市后的国内外市场的销售状况进行了追踪检查,检查结果如图①、图②、图③所示,此中图①中的折线表示的是国内市场的日销售量与上市时间的关系;图②中的抛物线表示外国市场的日销售量与上市时间的关系;图③中的折线表示的是每件产品 A 的销售收益与上市时间的关系 (国内外市场同样 ).(1) 分别写出国内市场的日销售量 f(t) 、外国市场的日销售量 g(t)与第一批产品 A 的上市时间的关系式;(2) 每一批产品 A 上市后,问哪一天这家公司的日销售收益最大?最大是多少?①②③2t , 0≤ t ≤ 30,解: (1) f(t) =- 6t + 240, 30< t ≤40,g(t)=- 203t 2+ 6t , 0≤ t ≤ 40.(2) 设每件产品 A 的销售收益为 q(t),3t , 0≤ t ≤20,则 q(t) =60, 20< t ≤ 40.进而这家公司的日销售收益 Q(t) 的分析式为- 209t 3+ 24t 2, 0≤ t ≤ 20,Q(t) =- 9t 2, 20< t ≤30,+ 480t - 9t 2+ 14 400, 30<t ≤40.① 当 0≤t ≤20时, Q ′ (t) =- 27 2+ 48t = t ( 20×48- 27t ) ≥0, 20 t 20∴ Q(t) 在区间 [0, 20] 上单一递加,此时 Q max (t) = Q(20) = 6 000.② 当 20< t ≤30时, Q(t) =- 9 t - 80 2 *,3 + 6 400, t ∈ N∴ Q max (t)= Q(27) = 6 399.③ 当 30< t ≤40, Q(t) < Q(30) = 6 300.综上所述, Q max (t) =Q(27) = 6 399.故第 27 天这家公司的日销售收益最大,最大值为6 399 元.16. 平面直角坐标系 xOy 中,已知圆 M 经过点 F 1(0,- c)、 F 2(0, c)、 A( 3c , 0)三点,此中 c >0.(1) 求圆 M 的标准方程 (用含 c 的式子表示 );(2) 已知椭圆 y 2 x 2 222D 、 B ,圆 M 与 x 轴 2 + 2 = 1(a>b>0)( 此中 a - b = c )的左、右极点分别为a b的两个交点分别为 A 、C ,且 A 点在 B 点右边, C 点在 D 点右边.①求椭圆离心率的取值范围; ②若 A 、B 、M 、O 、C 、D(O 为坐标原点 )挨次平均散布在 x 轴上, 问直线 MF 1 与直线 DF 2的交点能否在一条定直线上?假如,恳求出这条定直线的方程;若不是,请说明原因.2222解: (1) 设圆 M 的方程为 x + y + Dx + Ey + F = 0(D + E -4F > 0).22 3c - Ec +F = 0, D =- 3 c ,c 2+ Ec +F = 0,则由题设,得解得3c 2+ 3Dc + F = 0, E = 0,2F =- c .圆 M 的方程为 x 2+ y2- 2 33cx - c 2= 0,3 224 2圆 M 的标准方程为x - 3 c + y = 3c .(2) ① 圆 M 与 x 轴的两个交点 A( 3c , 0)、 C - 33c , 0 ,3c > b ,3c >b ,又 B(b , 0), D( - b , 0),由题设3c 2> a 2- c 2,∴1c 2< a 2- c 2. 3解得 1< c < 3,即 1< e < 32 a 222 .1-3即33 c >- b , 3 c <b ,3 ∴ 椭圆离心率的取值范围为,2 ② 由 (1),得 M3 c , 0 .32.33由题设,得 3c - b = b - 3 c = 3 c , ∴ b =23- 23 33 c , D c , 0 .x y ∴ 直线 MF 1 的方程为 3 - c = 1,3c直线 DF 2 的方程为-2 x + y= 1.3 c3c由以上两式,得直线MF 1 与直线 DF 2 的交点 Q(43 c , 3c),易知 k OQ =33为定值,34∴ 直线 MF 1 与直线 DF 2 的交点 Q 在定直线 y = 3 3 x 上.4。
名师对话高考总复习北师大版数学文科数学思想专项训练(二)转化与化归思想(含答案详析)

数学思想专项训练(二) 转化与化归思想方法概述适用题型 转化与化归思想方法在研究、解决数学问题中,当思维受阻时考虑寻求简单方法或从一种情形转化到另一种情形,也就是转化到另一种情境使问题得到解决,这种转化是解决问题的有效策略,同时也是成功的思维方式.常见的转化方法有以下几种类型: (1)直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式或基本图形问题; (2)换元法:运用“换元”把式子转化为有理式或使整式降幂等,把较复杂的函数、方程、不等式问题转化为易于解决的基本问题; (3)数形结合法:研究原问题中数量关系(解析式)与空间形式(图形)关系,通过互相变换获得转化途径; (4)等价转化法:把原问题转化为一个易于解决的等价命题,达到化归的目的;(5)特殊化方法:把原问题的形式向特殊化形式转化,并证明特殊化后的问题,结论适合原问题.一、选择题1.已知奇函数f (x )在R 上单调递增,且f (x 2+x )-f (2)<0,则实数x 的取值范围为( )A .(-2,+∞)B .(-1,+∞)C .(-2,1)D .(-1,2) 解析:选C 依题意,由f (x 2+x )-f (2)<0可得f (x 2+x )<f (2),由f (x )在R 上单调递增,即x 2+x <2,得-2<x <1.2.已知数列{a n }的前n 项和S n =4n +t (t 是实数),下列结正确的是( )A .t 为任意实数,{a n }均是等比数列B .当且仅当t =-1时,{a n }是等比数列C .当且仅当t =0时,{a n }是等比数列D .当且仅当t =-4时,{a n }是等比数列解析:选B ∵S n =4n +t ,∴S 1=4+t ,S 2=16+t ,S 3=64+t ,∴a 1=4+t ,a 2=S 2-S 1=12,a 3=S 3-S 2=48,若{a n }是等比数列,则a 22=a 1a 3,∴122=48(4+t ),∴t =-1.3.关于x 的不等式x 2+16≥mx 在x ∈[1,10]上恒成立,则实数m 的取值范围为( )A .(1,8)B.(1,8] C .(-∞,8) D .(-∞,8]解析:选D 由于x ∈[1,10],原不等式可化为m ≤x +16x.又x +16x ≥2 x ·16x=8, 当x =4时,等号成立.所以m ≤8,即m 的取值范围是(-∞,8].4.如图所示,在棱长为5的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,EF 是棱AB 上的一条线段,且EF =2,点Q 是A 1D 1的中点,点P 是棱C 1D 1上的动点,则四面体PQEF 的体积( )A .是变量且有最大值B .是变量且有最小值C .是变量有最大值和最小值D .是常量解析:选D 点Q 到棱AB 的距离为常数,所以△EFQ 的面积为定值.由C 1D 1∥EF ,可得棱C 1D 1∥平面EFQ ,所以点P 到平面EFQ 的距离是常数.于是四面体PQEF 的体积为常数.5.如果实数x ,y 满足等式(x -2)2+y 2=3,那么y x的最大值是( ) A.12B.33C.32 D . 3解析:选D 原题即为:在圆(x -2)2+y 2=3上求一点P ,使直线OP的斜率最大.如图,显然当直线OP 为圆的切线时斜率最大,设此时OP与x 轴的夹角为θ,则有sin θ=32, 所以tan θ= 3.6.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1的右支上存在一点P ,使得点P 到双曲线右焦点的距离等于它到直线x =-a 2c(其中c 2=a 2+b 2)的距离,则双曲线C 的离心率的取值范围是( ) A .(1,2]B.[2,+∞) C .(1,2+1] D .[2+1,+∞)解析:选C 若离心率e =2,设双曲线为x 2-y 23=1,P (x ,y ),则右焦点为(2,0),依题意有⎝⎛⎭⎫x +122=(x -2)2+y 2,联立双曲线方程,消去y ,得12x 2-20x +3=0,该方程有实根,所以离心率可以取2,排除A ,D.若离心率e =3,设双曲线为x 2-y 28=1,双曲线上不存在点P 使P 点到双曲线右焦点(3,0)的距离等于它到直线x =-13的距离,所以离心率不可以取3,排除B ,D ,选C.二、填空题7.设α为第四象限的角,若sin 3αsin α=135,则tan 2α=________. 解析:借助三角变换转化求cos 2α、sin 2α,∵sin 3α=sin(2α+α)=sin 2αcos α+cos 2αsin α,∴sin 3αsin α=2cos 2α+cos 2α=1+cos 2α+cos 2α=135. ∴cos 2α=45.又2k π-π2<α<2k π(k ∈Z ), ∴4kπ-π<2α<4k π(k ∈Z ),∴sin 2α=-35.∴tan 2α=-34. 答案:-348.若f (x )是定义在R 上的函数,对任意实数x 都有f (x +3)≤f (x )+3和f (x +2)≥f (x )+2,且f (1)=1,则f (2 014)=________.解析:∵f (x +1)≤f (x +3)-2≤f (x )+3-2=f (x )+1,f (x +1)≥f (x +4)-3≥f (x +2)+2-3≥f (x )+4-3=f (x )+1,∴f (x )+1≤f (x +1)≤f (x )+1,∴f (x +1)=f (x )+1,∴数列{f (n )}为首项为1,公差为1的等差数列.∴f (2 014)=f (1)+2 013×1=2 014.答案:2 0149.给定k ∈N +,设函数f :N +→N +满足:对于任意大于k 的正整数n ,f (n )=n -k .已知命题:k =3,当n ≤3且n ∈N +时,2≤f (n )≤3为真命题,则不同的函数f 的个数为________.解析:由题可知k =3,n >3时,f (n )=n -3,(n -3)∈N +,而n ≤3时,2≤f (n )≤3,即f (n )∈{2,3},即n ∈{1,2,3},f (n )∈{2,3},一一列举可知,三对一的有2种,二对一的有6种,不同的函数f 的个数为8.答案:810.若椭圆C 的方程为x 25+y 2m=1,焦点在x 轴上,与直线y =kx +1总有公共点,那么m 的取值范围为________.解析:由椭圆C 的方程及焦点在x 轴上,知0<m <5.又直线与椭圆总有公共点,直线恒过点(0,1),则定点(0,1)必在椭圆内部或边界上.则025+12m≤1,即m ≥1. 故m 的取值范围为[1,5).答案:[1,5)三、解答题11.对于满足|p |≤2的所有实数p ,求使不等式x 2+px +1>2x +p 恒成立的x 的取值范围.解:构造函数f (p )=(x -1)p +x 2-2x +1,|p |≤2.当⎩⎪⎨⎪⎧ f (-2)>0,f (2)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧ -2(x -1)+x 2-2x +1>02(x -1)+x 2-2x +1>0时, 亦即当⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-4x +3>0,x 2-1>0,(*)时,f (p )>0(|p |≤2)恒成立,由(*)式得⎩⎪⎨⎪⎧ x >3或x <1x >1或x <-1 ∴x >3或x <-1.∴当x >3或x <-1时,f (p )>0(|p |≤2)恒成立.即:x 2+px +1>2x +p 恒成立.12.设P 是双曲线x 23-y 2=1右支上的一个动点,F 是双曲线的右焦点,已知A 点的坐标是(3,1),求|P A |+|PF |的最小值.解:若设出P 点坐标,把|P A |+|PF |表示出来,再求最值相当困难.画出图形,联想双曲线的定义,则可使问题迎刃而解.设F′为双曲线的左焦点,则|PF′|-|PF|=23,|PF|=|PF′|-23,∴|P A|+|PF|=|P A|+|PF′|-23,原问题转化成了求|P A|+|PF′|的最小值问题,(如图)(|P A|+|PF′|)min=|AF′|=26.∴(|P A|+|PF|)min=(|P A+|PF′|)min-23=26-2 3.。
专题21 分类与整合思想、化归与转化思想仿真押题-2017

1.等比数列{a n }中,a 3=7,前3项之和S 3=21,则公比q 的值是( )A.1B.-12C.1或-12D.-1或12【答案】 C【解析】 当公比q =1时,a 1=a 2=a 3=7,S 3=3a 1=21,符合要求.当q ≠1时,a 1q 2=7,a 1(1-q 3)1-q=21,解之得,q =-12或q =1(舍去).综上可知,q =1或-12. 2.函数f (x )=2x +x 3-2在区间(0,1)内的零点个数是( )A.0B.1C.2D.3 【答案】 B3.已知函数f (x )=ln x -14x +34x -1,g (x )=-x 2+2bx -4,若对任意的x 1∈(0,2),任意的x 2∈1,2],不等式f (x 1)≥g (x 2)恒成立,则实数b 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,142 B.(1,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,142 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,142 【答案】 A【解析】 依题意,问题等价于f (x 1)min ≥g (x 2)max ,f (x )=ln x -14x +34x -1, 所以f ′(x )=1x -14-34x 2=4x -x 2-34x 2.由f ′(x )>0,解得1<x <3,故函数f (x )单调递增区间是(1,3),同理得f (x )的单调递减区间是(0,1)和(3,+∞),故在区间(0,2)上,x =1是函数f (x )的极小值点,这个极小值点是唯一的,所以f (x 1)min =f (1)=-12.函数g (x 2)=-x 22+2bx 2-4,x 2∈1,2].当b <1时,g (x )max =g (1)=2b -5;当1≤b ≤2时,g (x 2)max =g (b )=b 2-4;当b >2时,g (x 2)max =g (2)=4b -8.故问题等价于⎩⎪⎨⎪⎧b <1,-12≥2b -5,或⎩⎪⎨⎪⎧1≤b ≤2,-12≥b 2-4,或⎩⎪⎨⎪⎧b >2,-12≥4b -8. 解第一个不等式组得b <1,解第二个不等式组得1≤b ≤142,第三个不等式组无解.综上所述,b 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,142.故选A. 4.定义函数y =f(x),x ∈D ,若存在常数c ,对任意x 1∈D ,存在唯一的x 2∈D ,使得f (x 1)+f (x 2)2=c ,则称函数f(x)在D 上的均值为c.已知f(x)=lg x ,x ∈10,100],则函数f(x)=lg x 在10,100]上的均值为( )A.32B.34C.710 D .10【答案】A5.已知g(x)=ax +a ,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1,0≤x ≤2,-x 2+1,-2≤x<0,对∀x 1∈-2,2],∃x 2∈-2,2],使g(x 1)=f(x 2)成立,则a 的取值范围是( )A .-1,+∞)B .-1,1]C .(0,1]D .(-∞,1]【答案】B【解析】对∀x 1∈-2,2],∃x 2∈-2,2],使g(x 1)=f(x 2)成立等价于当x ∈-2,2]时,函数g(x)的值域是函数f(x)值域的子集.易知当x ∈-2,2]时,函数f(x)的值域为-3,3].当a>0时,函数g(x)在-2,2]上的值域为-a ,3a],由-a ,3a]⊆-3,3],得-a ≥-3且3a ≤3,得a ≤1,此时0<a ≤1;当a =0时,函数g(x)在-2,2]上的值域为{0},显然满足要求;当a<0时,函数g(x)在-2,2]上的值域为3a ,-a],由3a ,-a]⊆-3,3],得3a ≥-3且-a ≤3,解得a ≥-1,此时-1≤a<0.综上可知,-1≤a ≤1.6.给定区域D :⎩⎪⎨⎪⎧x +4y ≥4,x +y ≤4,x +y ≥2,x ≥0,令点集T ={(x 0,y 0)∈D|x 0,y 0∈Z ,(x 0,y 0)是z =x +y 在D 上取得最大值或最小值时的点},则T 中的点最多能确定的三角形的个数为( )A .15B .25C .28D .32【答案】B7.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知sin(B +A)+sin(B -A)=2sin 2A ,且c =7,C =π3,则△ABC 的面积是( ) A.3 34 B.7 36C.213D.3 34或7 36【答案】B【解析】在△ABC 中,C =π3,∴B =2π3-A , B -A =2π3-2A ,∵sin(B +A)+sin(B -A)=2sin 2A ,∴sin C +sin(2π3-2A)=2sin 2A , ∴3sin(2A -π6)=sin C =32,∴sin(2A -π6)=12,又A ∈(0,2π3),∴A =π6或A =π2.当A =π6时,B =π2,tan C =c a =7a =3,解得a =213,∴S △ABC =12ac =12×213×7=7 36.当A =π2时,B =π6,同理可得S △ABC =7 36.故选B.8.已知a ∈R ,则函数f(x)=acos ax 的图像不可能是( )【答案】D9.已知α为钝角,且cos(π2+α)=-35,则sin 2α=________.【答案】-2425【解析】cos(π2+α)=-35,即sin α=35,又α为钝角,∴cos α=-45,∴sin 2α=2sin αcosα=-2425.10.已知某三棱锥的三视图(单位:cm)如图所示,则该三棱锥外接球的表面积等于________cm 2.【答案】14π【解析】由三视图可知该几何体为三棱锥A BCD.把该三棱锥补成长方体,可得外接球的直径2r =14,故外接球的表面积为14π.11.若不等式x 2+2xy ≤a(x 2+y 2)对于一切正数x ,y 恒成立,则实数a 的最小值为________. 【答案】5+1212.如图所示,已知△ABC 是等腰直角三角形,CA =1,点P 是△ABC 内一点,过点P 分别引三边的平行线,与各边围成以P 为顶点的三个三角形(图中阴影部分).当点P 在△ABC 内运动时,以P 为顶点的三个三角形面积和取最小值时,以CP 为半径的球的表面积为________.【答案】8π9【解析】如图所示,以C 为原点,CA 所在直线为x 轴,CB 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,则C(0,0),A(1,0),B(0,1).设过点P 且平行于直线AB 的直线GE 的方程为x +y =a(0<a<1),则P(m ,a -m),0<m<a ,所以PF =GF =m ,PD =ED =a -m.易知直线AB 的方程为y =1-x ,将x =m 代入可得y =1-m =DH ,故HP =DH -DP =1-a ,故S △DEP +S △GFP +S △HIP =12(a -m)2+12m 2+12(1-a)2=m 2-am +a 2-a +12=(m -a 2)2+34a 2-a +12≥34a 2-a +12=34(a -23)2+16,所以当a =23,m =13时,三个三角形面积之和最小,此时P(13,13),CP =23,所以以CP 为半径的球的表面积为89π.13.若实数x ,y 满足4x 2+2x +y 2+y =0,则2x +y 的取值范围是________.【答案】-2,0]14.如图所示,在四棱锥P ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,PA =PD=AD=2BC=2,CD=3,PB=6,Q是AD的中点,M是棱PC上的点,且PM=3MC.(1)求证:平面PAD⊥平面ABCD;(2)求二面角M BQ C的大小.【解析】(1)证明:连接PQ.因为四边形ABCD是直角梯形,AD∥BC,AD=2BC,Q为AD的中点,所以四边形BCDQ为平行四边形,所以QB=CD= 3.因为△PAD是边长为2的正三角形,Q是AD的中点,所以PQ⊥AD,PQ= 3.在△PQB中,QB=PQ=3,PB=6,所以PQ2+BQ2=PB2,所以PQ⊥BQ.因为AD∩BQ=Q,AD,BQ⊂平面ABCD;所以PQ⊥平面ABCD.因为PQ⊂平面PAD,所以平面PAD⊥平面ABCD.则QB →=(0,3,0),QM →=(-34,3 34,34).设平面MBQ 的一个法向量为m =(x 1,y 1,z 1),则⎩⎪⎨⎪⎧QB →·m =0,QM →·m =0,即⎩⎪⎨⎪⎧3y 1=0,-34x 1+3 34y 1+34z 1=0,令x 1=1,得z 1=3,所以m =(1,0,3),所以|cos 〈m ,n 〉|=|n ·m |n|·|m||=32, 所以二面角M BQ C 的大小为30°.15.如图所示,抛物线C 1:y 2=2px 与椭圆C 2:x 216+y 212=1在第一象限的交点为B ,O 为坐标原点,A 为椭圆的右顶点,△OAB 的面积为8 63.(1)求抛物线C 1的方程.(2)过A 点作直线l 交C 1于C ,D 两点,射线OC ,OD 分别交C 2于E ,F 两点,记△OEF 和△OCD 的面积分别为S 1和S 2,问是否存在直线l ,使得S 1∶S 2=3∶77?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.要使S 2S 1=773,只需322(121+48m 2)36×256=⎝⎛⎭⎫7732, 即121+48m 2=49×121,解得m =±11,所以存在直线l :x ±11y -4=0符合条件.16.已知函数f(x)=x -1-aln x(a>0).(1)若对任意x ∈(0,+∞),都有f(x)≥0恒成立,求实数a 的取值集合;(2)证明:(1+1n )n <e<(1+1n )n +1(其中n ∈N *,e 为自然对数的底数)17.数列{a n }中,a 1=8,a 4=2,且满足a n +2-2a n +1+a n =0.(1)求数列的通项公式;(2)设S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |,求S n .【解析】 (1)a n +2-2a n +1+a n =0,所以a n +2-a n +1=a n +1-a n ,所以{a n +1-a n }为常数列,所以{a n }是以a 1为首项的等差数列,设a n =a 1+(n -1)d ,a 4=a 1+3d ,所以d =2-83=-2,所以a n =10-2n .18.已知函数g (x )=ax x +1(a ∈R ),f (x )=ln(x +1)+g (x ). (1)若函数g (x )过点(1,1),求函数f (x )的图象在x =0处的切线方程;(2)判断函数f (x )的单调性.【解析】 (1)因为函数g (x )过点(1,1),所以1=a 1+1,解得a =2,所以f (x )=ln(x +1)+2x x +1.由f ′(x )=1x +1+2(x +1)2=x +3(x +1)2,则f ′(0)=3,所以所求的切线的斜率为3.又f (0)=0,所以切点为(0,0),故所求的切线方程为y =3x .(2)因为f (x )=ln(x +1)+ax x +1(x >-1), 所以f ′(x )=1x +1+a (x +1)-ax (x +1)2=x +1+a (x +1)2. ①当a ≥0时,因为x >-1,所以f ′(x )>0,故f (x )在(-1,+∞)上单调递增;②当a <0时,由⎩⎪⎨⎪⎧f ′(x )<0,x >-1,得-1<x <-1-a , 故f (x )在(-1,-1-a )上单调递减;由⎩⎪⎨⎪⎧f ′(x )>0,x >-1,得x >-1-a ,故f (x )在(-1-a ,+∞)上单调递增.综上,当a ≥0时,函数f (x )在(-1,+∞)上单调递增;当a <0时,函数f (x )在(-1,-1-a )上单调递减,在(-1-a ,+∞)上单调递增.19.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点与抛物线y 2=43x 的焦点F 重合,且椭圆短轴的两个端点与点F 构成正三角形.(1)求椭圆的方程;(2)若过点(1,0)的直线l 与椭圆交于不同的两点P ,Q ,试问在x 轴上是否存在定点E (m ,0),使PE →·QE →恒为定值?若存在,求出E 的坐标,并求出这个定值;若不存在,请说明理由.。
【山东省】2017年高考数学(理科)-转化与化归思想-专题练习-答案

结合 可解得 .
综上,知所求实数a的取值范围是 .12分
山东省2017年高考数学(理科)专题练习
转化与化归思想
解 析
1.命题“存在x0∈R,使e|x0-1|-m≤0”是假命题,可知它的否定形式“任意x∈R,使e|x-1|-m>0”是真命题,可得m的取值范围是(-∞,1),而(-∞,a)与(-∞,1)为同一区间,故a=1.
从而知 不是最大,这与 最大矛盾,所以命题成立.12分
6.
7.
8.
9.解:因为 ,2分
所以令 ,解得 , .3分
由 ,知 .
所以令 ,得 或 ;4分
令 ,得 ,
所以函数 在 上单调递减,在 上单调递增.5分
所以函数 在 上的最小值为 ,最大值为 .6分
因为当 时, ;7分
当 时, ,8分
由对任意 , , ,都有 恒成立,得 .
山东省2017年高考数学(理科)专题练习
转化与化归思想
答 案
1.C
2.D
3.
4.
5.解:(1)由椭圆定义,知 ,所以 .所以 .2分
把 代入,得 ,得 ,所以椭圆方程为 .4分
所以 ,即 .
故两焦点坐标为 , .6分
(2)反证法:假设 , 两点关于原点 对称,则 点坐标为 ,7分
此时 ,而当点 取椭圆上一点 时,则| ,所以 .10分
∴ ≤a2≤ .
又a>0,
∴ ≤a≤ .
故当椭圆与线段AB没有公共点时,实数a的取值范围为 ∪ .
5.
6.∵f(x)是R上的增函数,
∴1-ax-x2≤2-a,a∈[-1,1].①
①式可化为(x-1)a+x2+1≥0,对a∈[-1,1]恒成立.
高考数学二轮专名师讲义:第21讲-转化与化归思想(含答案)

第 21 讲 转变与化归思想转变与化归思想是指在办理问题时,把待解决或难解决的问题经过某种方式转变为一类已解决或比较简单解决的问题的一种思想方式.应用转变与化归思想解题的原则应是化难为易、化生为熟、化繁为简,尽可能是等价转变,在有些问题的转变时只需注意增添附带条件或对所得结论进行必需的考证就能保证转变的等价.常有的转变有:正与反的转变、数与形的转变、相等与不等的转变、整体与局部的转变、空间与平面的转变、常量与变量的转变、图象语言、文字语言与符号语言的转变等.分类议论思想、函数与方程思想、数形联合思想都是转变与化归思想的详细表现.常用的变换方法:剖析法、反证法、换元法、待定系数法、结构法等.1 11. 已知正实数 x 、 y 知足 x + y = 1,则 x + y 的取值范围是 ________.答案: [4,+ ∞) 分析:1 1 得 x + y = xy ,由基本不等式得xy ≤x + y 2x + = 1 2,即 x + y ≥4.y2. 若不等式 x 2+ax + 1≥0对全部 x ∈0, 1都成立,则实数 a 的最小值为 ________.2答案:-52分析: ∵ x 2+ax + 1≥0对全部 x ∈ 0, 1 都成立, ∴ a ≥- x + 1,而 y =- x -1在 0,15 5 2x x 2上单一增, y max =- ,故 a min =- .2 23. 已知平面向量 a 、 b 、 e 知足 |e |= 1, a · e = 1, b ·e = 2, |a -b |= 2,则 a ·b 的最小值为________.答案: 54分析:如下图,成立直角坐标系.∵ |e |= 1,∴ 不如设 e = (1, 0).∵ a · e = 1,b · e = 2,∴ 可设 a =(1 ,m), b =(2, n).∴ a - b = (- 1,m - n). ∵ |a - b |= 2,∴1+( m - n ) 2= 2,化为 (m -n) 2= 3, ∴ (m + n)2= 3+4mn ≥0,∴ mn ≥- 3,当且仅当 m =- n =± 3时取等号.4 2∴ a · b = 2+ mn ≥2- 3= 5.4 44. 已知函数 f(x) = x 3- 3bx + 3b 在 (0, 1)内有极小值,则实数 b 的取值范围是 ________.答案: 0< b < 1分析:∵ f ′(x)=3x 2 -3b = 0,x = ± b ,明显 b > 0,∴ 单一区间为 (- ∞,- b), (-b ,b) ,( b ,+ ∞),∴ x = b 时取极小值,即 0< b < 1,则 0< b < 1.题型一把向量问题转变为三角和不等式问题→ →例 1 已知圆 O 的半径为 1, PA 、PB 为该圆的两条切线, A 、 B 为两切点,求 PA · PB 的最小值.解:设∠ APB = θ, 0< θ < π,→→1 2θ cos θ则PA · PB = |PA||PB|cos θ =tan 2θcos 2 22θ=θ · 1- 2sin 2sin 2 2θθ= 1- sin 2 2 1- 2sin 2 22θ,sin2 θ换元:令 x =sin 2, 0< x < 1,2→ →( 1- x )( 1- 2x )1- 3≥22- 3,当且仅当 1 2∈ (0, 则PA · PB =x= 2x +2x = ,即 x =2xx 1)时取等号,故 → →PA ·PB 的最小值为 2 2- 3.设 x 、 y 均为正实数,且3 + 3= 1,以点 (x , y)为圆心, R = xy 为半径的圆的面积最2+ x 2+y小时圆的标准方程为________.答案: (x - 4)2+ (y - 4)2= 256分析:∵3 + 3 = 1,∴ x = 8+ y2+ x 2+ y y -1 .令 z = y - 1,则 y = z + 1, z>0,∴ xy = y 2+ 8y ( z + 1) 2+ 8( z + 1) z 2+ 10z + 9 9+ 10≥6+ 10=16,当且仅当 z y - 1= = = z +zz z = 9,即 z = 3 时,取等号.此时 y = 4, x = 4,半径 xy = 16.z ∴ 圆的方程为 (x - 4)2+ (y - 4)2= 256. 题型二 把不等式问题转变为函数问题例 2若不等式 x 2+ px>4x + p - 3 对全部 0≤p ≤4均成立,务实数 x 的取值范围. 解:不等式 x 2+ px > 4x + p -3 对全部 0≤p ≤4均成立,即 (x -1)p + (x 2- 4x + 3)> 0 对全部x 2-4x + 3>0, 0≤ p ≤4均成立,令 f(p) = (x - 1)p + (x 2- 4x + 3),则解得 x>34( x - 1)+( x 2- 4x + 3)> 0, 或 x< - 1,即实数 x 的取值范围是 x ∈ (- ∞,- 1)∪ (3,+ ∞).r ( r - 1)已知 p 、 r 、 q 成等比数列, p 、、 q 成等差数列,当1<p<3<q<7 时,2则实数 r 的取值范围为 ________.答案:73, 2分析:由 p ,r ,q 成等比数列, p ,r ( r -1), q 成等差数列,得pq = r 2,p + q = r(r - 1),2由此我们联想到韦达定理,即两根之和为r ( r - 1)r 2,因此 p ,q 为方程 x 2 - r(r ,两根之积为2- 1)x + r 2= 0 的两根,且一根在 (1, 3)内,另一根在 (3 , 7) 内.f (1) >0,记 f(x) = x 2- r(r - 1)x + r 2,因此 f (3) <0,解得 3<r< 7,f ( 7) >0,27因此实数 r 的取值范围为3, 2题型三 把数列问题转变为方程问题例 3 在数列 {a n 1= 1,前 n 项和 S n 知足 S n + 1-S n =1 n +1 *).} 中, a 33(n ∈N(1) 求数列 {a n } 的通项公式 a n 以及前 n 项和 S n ;(2) 若 S 1、 t (S 1+ S 2 )、 3(S 2+ S 3 ) 成等差数列,务实数 t 的值.1 n +1 1 n + 1 =1,故 a n = 1 n 解: (1) 由 S n +1- S n = (n ∈ N * ),得 a n + 1= .又 a 1 (n ∈ N * ),3 3 3 3 1 1S n =2 1-3n .(2) 由 (1)得 S 1=1,S 2= 4,S 3=13,且 S 1+ 3(S 2 + S 3)=2t(S 1+ S 2),则 1+ 3 4+13= t 1+ 43927392739× 2,得 t = 2.已知数列 {a n } 是等差数列, a 1+ a 2+ a 3= 15,数列 {b n } 是等比数列, b 1b 2b 3= 27. (1) 若 a 1= b 2, a 4= b 3 ,求数列 {a n } 和 {b n } 的通项公式;(2) 若 a 1+ b 1, a 2+ b 2 , a 3+b 3 是正整数且成等比数列,求 a 3 的最大值.解: (1) 由题得 a 2= 5, b 2= 3,因此 a 1= b 2= 3,从而等差数列 {a n } 的公差 d =2,因此 a n= 2n +1,从而 b 3= a 4=9,因此 b n = 3n -1.(2) 设等差数列 {a n } 的公差为 d ,等比数列 {b n } 的公比为 q ,则 a 1= 5-d ,b 1= 3,a 3= 5+ d ,q b 3= 3q.因为 a 1+ b 1, a 2+ b 2, a 3+ b 3 成等比数列,2因此 (a 1+b 1 ) ·(a 3+ b 3 )= (a 2+ b 2) = 64.a 1+b 1= m ,设 a 3 +b 3 =n , m 、 n ∈ N * , mn = 64,5- d + 3= m ,则q5+ d + 3q = n ,整理,得 d 2+ (m - n)d + 5(m + n)-80= 0.解得 d = n -m + ( m + n -10) 2- 36(舍去负根 ).22因为 a 3= 5+ d ,因此要使得 a 3 最大,即需要 d 最大,即 n - m 及 (m + n - 10) 取最大值.因此当且仅当 n = 64 且 m = 1 时, n - m 及 (m + n - 10)2 取最大值 .63+ 761从而最大的 d =,73+ 7 61因此,最大的a 3=.2题型四 函数综合问题的转变例 4 已知函数 f(x) = ax 2+ 1, g(x) = x 3+ bx ,此中 a > 0,b > 0.(1) 若曲线 y = f(x) 与曲线 y = g(x) 在它们的交点 P(2, c)处有同样的切线 (P 为切点 ),求 a 、b 的值;(2) 令 h(x) = f(x) + g(x) ,若函数 h(x) 的单一递减区间为 - a,-b,求:2 3 ① 函数 h(x) 在区间 (-∞,- 1]上的最大值 M(a) ; ② 若 |h(x)| ≤3在x ∈ [-2, 0]上恒成立,求 a 的取值范围.解:(1) 由 f(x) = ax 2+ 1,g(x) = x 3+ bx ,P(2,c)为公共切点, 可得 f ′(x)= 2ax ,k 1=4a ,g ′(x) =3x 2+ b , k 2= 12+ b.又 f(2) = 4a + 1, g(2)= 8+ 2b ,4a = 12+ b ,解得 a = 17, b = 5. ∴4a +1= 8+ 2b , 4(2) ① h(x) = f(x) + g(x) = x 3+ ax 2+ bx +1,则 h ′(x)= 3x 2+ 2ax +b.∵ 函数 f(x) + g(x) 的单一递减区间为- a,- b ,2 3∴ x ∈ - a ,- b时,有 3x 2+ 2ax + b ≤0恒成立.2 3 此时 x =-b是方程3x2+ 2ax +b = 0 的一个根,3∴ 3 -b 2 b 2+ 2a -3 + b = 0,得 a = 4b ,3∴ h(x) = f(x) + g(x) = x 3+ ax 2+1a 2x + 1.4又函数 h(x) 在 - ∞,- 2a 上单一递加, 在 -2a,-a 6 上单一递减, 在 - a 6,+ ∞ 上单一递增,若- 1≤- a,即 a ≤2时,最大值为 h(- 1)= a -a 2;24a aa若- 2<- 1<- 6,即 2< a < 6 时,最大值为 h -2= 1;a a若- 1≥-6时,即 a ≥6时,最大值为h - 2 =1.2综上所述, M(a) = a - a, 0<a ≤ 2,41, a>2.② 由①可知 h(x) 在 -∞,-a- a,- a 上单一递减,在 - a,+ ∞上2 上单一递加,在2 6 6单一递加,∴ h- a-a- a为极小值,2 为极大值, h 2 =1, h6h- a =- a 3 + 1.654∵ |f(x) + g(x)| ≤3在 x ∈ [- 2, 0]上恒成立,又 h(0) = 1,1 2h (- 2) ≥- 3,- 2a + 4a - 7≥- 3,∴a 即 3h - 6 ≥-3, - a + 1≥- 3,54 4- 2 2≤ a ≤4+2 2,解得a ≤ 6,∴ a 的取值范围是 4-2 2≤ a ≤ 6.12已知函数 f(x) = a -x + lnx(a ∈R ).(1) 当 a =0 时,求函数 f(x) 的单一递加区间;(2) 若 x ∈ [1, 3],使 f(x)<(x + 1)lnx 成立,务实数 a 的取值范围; (3) 若函数 f(x) 的图象在区间 (1,+ ∞)上恒在直线 y = 2ax 下方,务实数 a 的取值范围. 12解: (1) f(x) = a - x +lnx(a ∈R )的定义域为 (0,+ ∞).当 a = 0 时, f(x) =-1211- x 2x + lnx ,f ′(x) =- x + =.由 f ′ (x)> 0,联合定义域,解得 02 xx< x < 1,故得函数 f(x) 的单一递加区间为 (0, 1).(2) f(x) < (x +1)lnx ,即 a - 12 x 2 <xlnx(a ∈R ),lnx 1 ∵ x ∈ [1, 3],∴ a < x + 2.令 g(x)=lnx+ 1,则 x ∈[1, 3],使 f(x) < (x + 1)lnx 成立,等价于a <g(x) max .∵ g ′ (x)x 2= 1- lnx ,由 g ′ (x)= 0,联合 x ∈ [1,3],解得 x = e.当 1≤x< e 时,g ′ (x) ≥0;当 e < x ≤ 3 时, g ′x 21 1(x) <0.故得 g(x) max =g(e)= e +2,∴ 实数 a 的取值范围是- ∞, 1+11e 2.x 2- 2ax + lnx , h(x) 的定义域为 (0,+ ∞).函数 f(x) 的图象(3) 令 h(x)= f(x) -2ax = a - 2 在区间 (1,+ ∞)上恒在直线 y = 2ax 下方,等价于 h(x) < 0 在(1,+ ∞)上恒成立,即 h(x) max < 0.1 ( x - 1) [( 2a - 1) x -1]h ′(x) = (2a -1)x - 2a + x =x .① 若 a > 1,令 h ′(x)= 0,得 x 1= 1, x 2= 1 .22a -1当 x 2> x 1= 1,即 1< a < 1 时,在 (1,x 2) 上, h ′ (x) < 0,即 h(x) 为减函数,在 (x 2,+ ∞)上,2h ′ (x) > 0,即 h(x) 为增函数,故 h(x) 的值域为 (h(x 2),+ ∞),不合题意;当 x 2≤ x 1= 1,即 a ≥1时,同理可得在 (1,+ ∞)上, h ′(x) > 0,即 h(x) 为增函数,故 h(x)的值域为 (h(x 1),+ ∞),也不合题意.12a -1≤0,此时,在区间 (1,+ ∞)上,恒有 h ′(x)< 0,从而 h(x) 为减函数, ② 若 a ≤ ,则有 21 1 1 1h(x) max = h(1)=- a - ≤ 0,联合 a ≤ ,解得-2 ≤ a ≤ .2 2211综合①②,可得实数 a 的取值范围是- 2≤a ≤ 2.1. (2014 全·国卷Ⅰ )已知 a 、 b 、 c 分别为 △ ABC 三个内角 A 、 B 、 C 的对边, a = 2,且 (2+b)(sinA - sinB) = (c - b)sinC ,则 △ ABC 面积的最大值为 ________.答案: 3分析:由 a =2 且 (2+ b)(sinA - sinB) = (c - b)sinC ,即 (a + b)(sinA - sinB) = (c - b)sinC ,由2 2 2正弦定理得 (a + b)(a - b)= (c - b)c, ∴ b 2+ c 2- a 2= bc ,故 cosA = b + c -a=1,∴ ∠ A =22222bc260°,∴ b + c - 4= bc ,4= b+ c - bc ≥bc ,1∴ S △ ABC = bcsinA ≤ 3.22. (2014 ·全国卷Ⅱ )已知偶函数 f(x) 在 [0,+ ∞)上单一递减, f(2)= 0.若 f(x - 1)>0 ,则 x 的取值范围是 ________.答案: (- 1, 3) 分析:因为 f(x) 是偶函数,因此不等式 f(x -1)>0 f(|x - 1|)>f(2) .因为 f(x) 在 [0,+ ∞)上单一递减,因此 |x - 1|<2,解得- 1<x<3.12 23. (2014 湖·北卷 )已知函数 f(x) 是定义在 R 上的奇函数, 当 x ≥0时,f(x) =2(|x - a |+ |x - 2a | - 3a 2).若x ∈ R ,f(x -1) ≤ f(x),则实数 a 的取值范围为 ________.答案: -6,666x -3a 2,x>2a 2, 分析:当 x ≥0时, f(x) = -a 2, a 2<x ≤2a 2,- x , 0≤ x ≤a 2,由 f(x) = x -3a 2 ,x>2a 2,得 f(x)> - a 2;当 a 2<x ≤ 2a 2 时, f(x) =- a 2 ;由 f(x) =- x , 0≤ x ≤a 2,得 f(x) ≥- a 2. ∴ 当 x>0 时, f(x) min =- a 2 . ∵ 函数 f(x) 为奇函数, ∴ 当 x<0 时, f(x) max =a 2 . ∵ 对 x ∈R ,都有 f(x - 1) ≤f(x),2 26 ≤ a ≤ 6∴ 2a -(- 4a ) ≤1,解得-6 .6故实数 a 的取值范围是- 6, 6 6 6 .4. (2014 湖·南卷 )在平面直角坐标系中, O 为原点, A( - 1,0),B(0, 3),C(3 ,0),动点 → → → →D 知足 |CD|= 1,则 |OA + OB + OD|的最大值是 ________.答案: 1+ 7分析:因为 C 坐标为 (3, 0)且 |CD|= 1,因此动点 D 的轨迹为以 C 为圆心的单位圆,因此 设 D 的坐标为(3 + cos θ , sin θ )( θ∈ [0→ → → , 2 π )) , 则 | OA + OB+OD|=( 3+cos θ - 1) 2+( sin θ+3) 2= 8+ 2( 2cos θ+ 3sin θ) . 因为 2cos θ + 3sin θ 的 最大值为 2 2= 7,因此 → → → 8+2 7=1+ 7. 2+( 3) |OA + OB +OD |的最大值为5. (2014 上·海卷 )若实数 x 、 y 知足 xy = 1,则 x 2+ 2y 2 的最小值为 ________. 答案:2 26. (2013 江·苏卷 )设函数 f(x) = lnx - ax , g(x)= e x - ax ,此中 a 为实数.(1) 若 f(x) 在 (1,+ ∞)上是单一减函数,且 g(x) 在 (1,+ ∞)上有最小值,求 a 的取值范围; (2) 若 g(x) 在 (- 1,+ ∞)上是单一增函数,试求 f(x) 的零点个数,并证明你的结论.(1) 解:由 f ′ (x)= 1- a ≤0即 1≤ a 对 x ∈ (1,+ ∞)恒成立,∴ a ≥ 1,x x xmax 1而由 x ∈ (1,+ ∞)知 x <1,∴ a ≥ 1.由 g ′(x)= e x - a ,令 g ′(x)= 0,则 x = lna. 当 x<lna 时 g ′(x)<0,当 x>lna 时 g ′(x)>0, ∵ g(x) 在 (1,+ ∞)上有最小值,∴ lna>1,∴ a>e.综上所述, a 的取值范围为 (e ,+ ∞).(2) 证明:∵ g(x) 在 (- 1,+ ∞)上是单一增函数,∴ g ′ (x) = e x - a ≥0即 a ≤e x 对 x ∈ (- 1,+ ∞)恒成立, ∴ a ≤ [e x ]min ,而当 x ∈ (- 1,+ ∞)时,x 1 1e > ,∴ a ≤ .e e 分三种状况:当 a = 0 时, f ′ (x)= 1>0,∴ f(x) 在 x ∈ (0,+ ∞)上为单一增函数.∵ x在独一零点.当 a<0 时, f ′ (x) =1x - a>0,∴ f(x) 在 x ∈(0,+ ∞)上为单一增函数.∵ f(e a )= a - ae a = a(1- e a )<0 且 f(1) =- a>0.∴ f(x) 存在独一零点.当 0<a ≤1e 时, f ′ (x) =1x - a ,1令 f ′(x)= 0 得 x = .a11∵ 当 0<x<- a x - a>0 ;当 x> 1时, f ′ (x)=- a x - a 1时, f ′ (x)=x xaa 1为最大值点,最大值为 f1 1 1∴ x =a= ln - a ·=- lna - 1.aaa① 当- lna - 1= 0 时, a = 1, f(x) 有独一零点 x = 1= e ;e af(1) = 0,∴ f(x) 存<0 ,② 当- lna - 1>0 时, 0<a ≤1, f(x) 有两个零点.e11实质上,关于11 1a 11 0<a ≤ ,因为 fe =ln - a ·=- 1- <0, fa= ln- a ·=- lna - 1>0,1 1eeeeaa且函数在 e , a 上的图象不中断,1, 1上存在零点.∴ 函数 f(x) 在 e a此外,当一个零点.下边考虑 x ∈ 0, 1 ,f ′ (x) =1- a>0,故 f(x) 在 0,1 上单一增,∴ f(x) 在 0, 1 上只有 a x a af(x) 在 1 ,+ ∞ 上的状况,先证 f(ea -1 )=lnea - 1 -1 - 1 -1 - 2- aea = a lne - aea = a(a -a -1ea )<0.为此我们要证明:当x>e 时, e x >x 2,设 h(x) = e x - x 2,则 h ′(x)=e x - 2x ,再设 l(x) = e x -2x ,∴l ′ (x)=e x - 2.当 x>1 时, l ′ (x) = e x - 2>e - 2>0 , l(x) = e x - 2x 在 (1,+ ∞)上是单一增函数.故当 x>2 时, h ′ (x)= e x - 2x>h ′(2)= e 2- 4>0.x 2 x2e2从而 h(x) = e- x 在 (2,+ ∞)上是单一增函数, 从而当 x>e 时,h(x) = e- x >h(e) = e-e >0.即当 x>e 时, e x >x 2.1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 -2-1)<0,当 0<a< 时,即 a >e 时, f(ea )= lnea - aea = a lne - aea = a(a - ea1 e又 f1 1 - 1 - 1函数 f(x)a= ln - a ·=- lna -1>0,且函数 f(x) 在 [ a , ea ] 上的图象不中断,∴aa1- 1- 11时, f ′(x) - a x - a<0,在 (a, ea)上存在零点.又当x>=ax故 f(x) 在 (a -1,+ ∞)上是单一减函数,∴ 函数 f(x) 在 (a -1,+ ∞)上只有一个零点.1 综上所述,当a ≤0时, f(x) 的零点个数为 1;当 0<a ≤ 时, f(x) 的零点个数为2.e(此题模拟高考评分标准,满分16 分)22如图,在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 x2y2的右焦点为 F(1, 0) ,离心率为 2a +b = 1(a>b>0) 2 .分别过 O 、 F 的两条弦 AB 、 CD 订交于点 E(异于 A 、 C 两点 ),且 OE =EF.(1) 求椭圆的方程;(2) 求证:直线 AC 、BD 的斜率之和为定值.(1) 解:由题意,得 c = 1, e =c = 2,故 a = 2, a 2从而 b 2= a 2- c 2= 1,因此椭圆的方程为 x 2 2①(5 分) + y = 1.2(2) 证明:设直线 AB 的方程为 y = kx ,②直线 CD 的方程为 y =- k(x - 1),③ (7 分 )A 、B 的横坐标为 ±2由①②,得点 2k 2+ 1,由①③,得点 C 、D 的横坐标为 2k 2 ± 2( k 2+1)2 ,(9 分)2k + 1 记 A(x 1, kx 1),B(x 2, kx 2),C(x 3, k(1 -x 3 )), D(x 4 ,k(1- x 4)),则直线 AC 、 BD 的斜率之和为kx 1 - k ( 1- x 3) +kx 2- k ( 1- x 4 )x 1- x 3 x 2- x 4( x 1+ x 3- 1)( x 2-x 4)+( x 1- x 3)( x 2+ x 4- 1)= k ·( x 1- x 3)( x 2- x 4)2( x 1x 2- x 3x 4)-( x 1+ x 2)+( x 3+ x 4) =k · ( x 1- x 3)( x 2- x 4)(13 分)- 22(k 2-1) - 0+ 4k 22 2k 2+ 1- 2k 2+1 2k 2+ 1= 0.(16 分)=k · ( x 1- x 3)( x 2- x 4)1. 已知 △ ABC 内接于以 O 为圆心的圆,且→ → →3OA + 4OB - 5OC = 0.则∠ C = __________.π答案: 4→ → → 0,∴ → → → 分析: 3OA + 4OB - 5OC = 3OA + 4OB = 5OC ,∴ → 2 → 2 → → → 29OA + 16OB + 24OA · OB = 25OC .又 OA = OB = OC ,∴ OA ⊥OB ,即∠ C = π)4 .( 注意联合图形,把问题转变 2. 设正项数列 {a n } 的前 n 项和为 S n , q 为非零常数.已知对随意正整数 n 、 m ,当 n > m时, S n - S m = q m · S n - m 总成立.(1) 求证:数列 {a} 是等比数列;n(2) 若正整数 n 、 m 、 k 成等差数列,求证: 1+1≥2S nS k S m .证明: (1) 因为对随意正整数n 、m ,当 n > m 时, S n - S m = q m ·S n - m 总成立,因此当 n ≥2时, S n -S n - 1= q n - 1S 1,即 a n = a 1·q n -1,且 a 1 也合适.又a n >0,故当 n ≥2时, an = q(非零常a n - 1数 ),即 {a n } 是等比数列.= na ,S = ma ,S =ka ,因此1+1= n + k = 2m ≥ 2m (2) 若 q = 1,则 S n1m1k1S n S knka 1 nka 1n + k22·a 1=2=2;ma 1 S m若 q ≠1,则 S n =a 1 (1-q n),S m = a 1(1-q m ),S k = a 1(1-q k ),因此 1 + 1 ≥ 21- q1- q1-q S n S k= 2( 1- q ) 2( 1- q n )( 1- q k ) a2.1又(1 -q n)(1 - q k)= 1-(q n+q k )+ qn +k≤ 1- 2 q n + k + q n + k = 1- 2q m + q2m= (1- q m )2,因此 1+ 1≥21= 2( 1- q )22≥ 2( 1-q )2nkm 2 2= 2.nkn k( 1- q)( 1- q) a( 1-q ) · amSSS S11S=2m2m a 11S n S k综上可知,若正整数 n 、m 、k 成等差数列, 不等式 1+1≥ 2 (当且仅当 n = m = k 时取 “= ”)S n S k S m总成立.3. 已知函数 f(x) = x 3+ ax 2 图象上一点 P(1,b) 的切线斜率为- 3,g(x)= x 3+ t - 6 x 2- (t + 1)x2 + 3(t > 0).(1) 求 a 、b 的值;(2) 当 x ∈ [ -1, 4]时,求 f(x) 的值域;(3) 当 x ∈ [1, 4]时,不等式 f(x) ≤ g(x)恒成立,务实数 t 的取值范围. 解: (1) f ′(x)= 3x 2+ 2ax ,f ′( 1)=- 3, a =- 3,∴ 解得b =1+ a , b =- 2.(2) 由 (1)知 f(x) 在 [- 1,0]上单一递加, 在 [0,2]上单一递减, 在 [2,4]上单一递加. 又 f( - 1)=- 4, f(0)= 0, f(x) min = f(2) =- 4, f(x) max = f(4) = 16,∴ f(x) 的值域是 [- 4, 16] .t 2(3) 令 h(x) =f(x) - g(x)=- 2x + (t + 1)x -3, x ∈ [1,4] .∴ 要使 f(x) ≤g(x)恒成立,只需h(x) ≤0,即 t(x 2- 2x) ≥2x - 6.2x - 6①当 x ∈ [1, 2)时, t ≤x 2- 2x ,解得 t ≤2+ 3;②当 x= 2 时, t∈R;2x - 61③当 x∈ (2, 4]时, t≥2,解得 t ≥.x - 2x41综上所述,所务实数t 的取值范围是4,2+ 3 .。
高考数学二轮复习第2部分必考补充专题数学思想专项练4转化与化归思想理

数学思想专项练(四) 转化与化归思想(对应学生用书第126页)题组1 特殊与一般的转化1.过抛物线y =ax 2(a >0)的焦点F ,作一直线交抛物线于P ,Q 两点,若线段PF 与FQ 的长度分别为p ,q ,则1p +1q等于( )A .2aB .12aC .4aD .4aC [抛物线y =ax 2(a >0)的标准方程为x 2=1ay (a >0).焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14a ,取过焦点F 的直线垂直于y 轴, 则|PF |=|QF |=12a ,所以1p +1q=4a .]2.如图1,在棱长为5的正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,EF 是棱AB 上的一条线段,且EF =2,点Q 是A 1D 1的中点,点P 是棱C 1D 1上的动点,则四面体PQEF 的体积( )图1A .是变量且有最大值B .是变量且有最小值C .是变量且有最大值和最小值D .是常数D [点Q 到棱AB 的距离为常数,所以△EFQ 的面积为定值.由C 1D 1∥EF ,可得棱C 1D 1∥平面EFQ ,所以点P 到平面EFQ 的距离是常数,于是可得四面体PQEF 的体积为常数.] 3.已知点A (1,-1),B (3,0),C (2,1).若平面区域D 由所有满足AP →=λAB →+μAC →(1≤λ≤2,0≤μ≤1)的点P 组成,则D 的面积为( )【导学号:07804153】A .2B .3C .5D .7B [分别令λ=1,2,μ在[0,1]内变化, 令μ=0,1,λ在[1,2]内变化. 可得D 为一个平行四边形区域, 其面积为三角形ABC 面积的两倍.直线AB 的方程为x -2y -3=0,|AB |=4+1=5, 点C 到AB 的距离d =|2-2-3|5=35,则D 的面积为2×12×5×35=3.]4.在定圆C :x 2+y 2=4内过点P (-1,1)作两条互相垂直的直线与C 分别交于A ,B 和M ,N ,则|AB ||MN |+|MN ||AB |的取值范围是________. ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,322 [设|AB ||MN |=t ,考虑特殊情况:当AB 垂直OP 时,MN 过点O ,|AB |最小,|MN |最大;当MN 垂直OP 时,AB 过点O ,|MN |最小,|AB |最大.所以t 最小=22,t 最大= 2.所以t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤22,2. 又因为t +1t≥2t ·1t=2,所以t +1t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,322.]题组2 正与反的相互转化5.由命题“存在x 0∈R ,使e|x 0-1|-m ≤0”是假命题,得m 的取值范围是(-∞,a ),则实数a 的取值是( ) A .(-∞,1) B .(-∞,2) C .1D .2C [命题“存在x 0∈R ,使e|x 0-1|-m ≤0”是假命题,可知它的否定形式“任意x ∈R ,使e |x -1|-m >0”是真命题,可得m 的取值范围是(-∞,1),而(-∞,a )与(-∞,1)为同一区间,故a =1.]6.若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为( ) A.15 B.35 C.710 D.910D [甲或乙被录用的对立面是甲、乙均不被录用,故所求事件的概率为1-110=910.]7.若二次函数f (x )=4x 2-2(p -2)x -2p 2-p +1在区间[-1,1]内至少存在一个值c ,使得f (c )>0,则实数p 的取值范围为________.⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32 [如果在[-1,1]内没有值满足f (c )>0,则⎩⎪⎨⎪⎧f -1≤0,f 1≤0⇒⎩⎪⎨⎪⎧p ≤-12或p ≥1,p ≤-3或p ≥32⇒p ≤-3或p ≥32,取补集为-3<p <32,即为满足条件的p的取值范围.故实数p 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫-3,32.]8.若椭圆x 22+y 2=a 2(a >0)与连接两点A (1,2),B (3,4)的线段没有公共点,则实数a 的取值范围为________.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,322∪⎝ ⎛⎭⎪⎫822,+∞ [易知线段AB 的方程为y =x +1,x ∈[1,3],由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,x 22+y 2=a 2,得a 2=32x 2+2x +1,x ∈[1,3],∴92≤a 2≤412. 又a >0,∴322≤a ≤822.故当椭圆与线段AB 没有公共点时,实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,322∪⎝ ⎛⎭⎪⎫822,+∞.]9.若对于任意t ∈[1,2],函数g (x )=x 3+⎝ ⎛⎭⎪⎫m2+2x 2-2x 在区间(t,3)上总不为单调函数,则实数m 的取值范围是________.【导学号:07804154】⎝ ⎛⎭⎪⎫-373,-5 [g ′(x )=3x 2+(m +4)x -2,若g (x )在区间(t,3)上总为单调函数,则①g ′(x )≥0在(t,3)上恒成立,或②g ′(x )≤0在(t,3)上恒成立.由①得3x 2+(m +4)x -2≥0,即m +4≥2x -3x 在x ∈(t,3)上恒成立,所以m +4≥2t-3t 恒成立,则m +4≥-1,即m ≥-5;由②得m +4≤2x -3x 在x ∈(t,3)上恒成立,则m +4≤23-9,即m ≤-373.所以若函数g (x )在区间(t,3)上总不为单调函数,则m 的取值范围为-373<m <-5.]10.已知点A (1,1)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一点,F 1,F 2是椭圆的两焦点,且满足|AF 1|+|AF 2|=4.(1)求椭圆的两焦点坐标;(2)设点B 是椭圆上任意一点,当|AB |最大时,求证:A ,B 两点关于原点O 不对称.[解] (1)由椭圆定义,知2a =4,所以a =2.所以x 24+y 2b2=1.把A (1,1)代入,得14+1b 2=1,得b 2=43,所以椭圆方程为x 24+y 243=1.所以c 2=a 2-b 2=4-43=83,即c =263.故两焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-263,0,⎝ ⎛⎭⎪⎫263,0.(2)(反证法)假设A ,B 两点关于原点O 对称,则B 点坐标为(-1,-1), 此时|AB |=22,而当点B 取椭圆上一点M (-2,0)时,则|AM |=10,所以|AM |>|AB |. 从而知|AB |不是最大,这与|AB |最大矛盾,所以命题成立. 题组3 主与次的相互转化11.设f (x )是定义在R 上的单调递增函数,若f (1-ax -x 2)≤f (2-a )对任意a ∈[-1,1]恒成立,则x 的取值范围为________.(-∞,-1]∪[0,+∞) [∵f (x )是R 上的增函数, ∴1-ax -x 2≤2-a ,a ∈[-1,1].①①式可化为(x -1)a +x 2+1≥0,对a ∈[-1,1]恒成立. 令g (a )=(x -1)a +x 2+1,则⎩⎪⎨⎪⎧g-1=x 2-x +2≥0,g 1=x 2+x ≥0,解得x ≥0或x ≤-1.即实数x 的取值范围是(-∞,-1]∪[0,+∞).]12.已知函数f (x )=x 3+3ax -1,g (x )=f ′(x )-ax -5,其中f ′(x )是f (x )的导函数.对满足-1≤a ≤1的一切a 的值,都有g (x )<0,则实数x 的取值范围为________.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,1 [由题意,知g (x )=3x 2-ax +3a -5, 令φ(a )=(3-x )a +3x 2-5,-1≤a ≤1. 对-1≤a ≤1,恒有g (x )<0,即φ(a )<0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧φ1<0,φ-1<0,即⎩⎪⎨⎪⎧3x 2-x -2<0,3x 2+x -8<0,解得-23<x <1.故当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,1时,对满足-1≤a ≤1的一切a 的值,都有g (x )<0.] 13.对于满足0≤p ≤4的所有实数p ,使不等式x 2+px >4x +p -3成立的x 的取值范围是________.(-∞,-1)∪(3,+∞) [设f (p )=(x -1)p +x 2-4x +3,则当x =1时,f (p )=0,所以x ≠1.f (p )在0≤p ≤4上恒正,等价于⎩⎪⎨⎪⎧f 0>0,f 4>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x -3x -1>0,x 2-1>0,解得x >3或x <-1.]14.(2017·豫北名校联考)已知定义在R 上的单调递增奇函数f (x ),若当0≤θ≤π2时,f (cosθ+m sin θ)+f (-2m -2)<0恒成立,则实数m 的取值范围是________.【导学号:07804155】m >-12 [当0≤θ≤π2时,f (cos θ +m sin θ)+f (-2m -2)<0恒成立,又函数f (x )是奇函数,∴当0≤θ≤π2时,f (cos θ+m sin θ)<f (2m +2)恒成立.又函数f (x )在R 上单调递增,故有cos θ+m sin θ<2m +2恒成立,即m >2-cos θsin θ-2恒成立.令t =cos θ-2sin θ-2,其几何意义是点P (sin θ,cos θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤θ≤π2与点C (2,2)的连线的斜率.P 点的轨迹是半径为1的单位圆的一部分(如图所示),则12≤t ≤2,故-2≤-t ≤-12,所以m >-12.]。
【南方新课堂】2017高考(新课标)数学(文)二轮专题复习(检测)第2讲分类讨论思想、转化与化归思想

攻略一 数学思想行天下第2讲分类讨论思想、转化与化归思想一、选择题1.等比数列{a n }中,a 3=7,前3项之和S 3=21,则公比q 的值是( ) A .1 B .-12C .1或-12D .-1或12解析:当公比q =1时,a 1=a 2=a 3=7,S 3=3a 1=21,符合要求.当q ≠1时,a 1q 2=7,a 1(1-q 3)1-q=21,解之得,q =-12或q =1(舍去).综上可知,q =1或-12.答案:C2.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1上任意一点P ,引与实轴平行的直线,交两渐近线于R ,Q 两点,则PR →·PQ →的值为( )(导学号 53130164)A .a 2B .b 2C .2abD .a 2+b 2 解析:当直线PQ 与x 轴重合时,|PR →|=|PQ →|=a . 答案:A3.(2016·全国Ⅰ卷)若a >b >0,0<c <1,则( ) A .log a c <log b c B .log c a <log c b C .a c <b cD .c a >c b解析:法一:∵0<c <1,∴y =log c x 在(0,+∞)单调递减,又0<b <a ,∴log c a <log c b .法二:取a =4,b =2,c =12,则log 412=-12>log 212,排除A ;412=2>212,排除C ;⎝ ⎛⎭⎪⎫124<⎝ ⎛⎭⎪⎫122,排除D.答案:B4.(2016·广东联合体联考)函数f (x )=则f (x )≥1的x 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,53 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3 C .(-∞,1)∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫53,+∞D .(-∞,1]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3解析:不等式f (x )≥1等价转化为或解得x ≤1或53≤x ≤3.∴不等式f (x )≥1的解集为(-∞,1]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3.答案:D5.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-3x ,则函数g (x )=f (x )-x +3的零点的集合为( )A.{1,3} B.{-3,-1,1,3}C.{2-7,1,3} D.{-2-7,1,3}解析:令x<0,则-x>0,∴f(-x)=(-x)2+3x=x2+3x.∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(-x)=-f(x).∴当x<0时,f(x)=-x2-3x.∴当x≥0时,g(x)=x2-4x+3.令g(x)=0,即x2-4x+3=0,解得x=1或x=3.当x<0时,g(x)=-x2-4x+3.令g(x)=0,即x2+4x-3=0,解得x=-2+7>0(舍去)或x=-2-7.∴函数g(x)有三个零点,故其集合为{-2-7,1,3}.答案:D二、填空题6.若数列{a n}的前n项和S n=3n-1,则它的通项公式a n=________.解析:当n≥2时,a n=S n-S n-1=3n-1-(3n-1-1)=2×3n-1;当n=1时,a1=S1=2,也满足式子a n=2×3n-1,∴数列{a n}的通项公式为a n=2×3n-1.答案:2×3n-17.AB是过抛物线x2=4y的焦点的动弦,直线l1,l2是抛物线两条分别切于A,B的切线,则l1,l2的交点的纵坐标为________.解析:找特殊情况,当AB⊥y轴时,AB的方程为y=1,则A(-2,1),B(2,1),过点A的切线方程为y-1=-(x+2),即x+y+1=0.同理,过点B的切线方程为x-y-1=0,则l1,l2的交点为(0,-1).即l1,l2交点的纵坐标为-1.答案:-18.若关于x 的方程9x +(4+a )·3x +4=0有解,则实数a 的取值范围是________.解析:设t =3x ,则原命题等价于关于t 的方程 t 2+(4+a )·t +4=0有正解.分离变量a ,得a +4=-⎝⎛⎭⎪⎫t +4t ,∵t >0,∴-⎝⎛⎭⎪⎫t +4t ≤-4,∴a ≤-8,即实数a 的取值范围是(-∞,-8]. 答案:(-∞,-8] 三、解答题9.(2016·山西四校联考)设函数f (x )=a |x -2|+x .(导学号 53130165)(1)若函数f (x )有最大值,求a 的取值范围; (2)若a =1,求不等式f (x )<|2x -3|的解集.解:(1)f (x )=∵f (x )有最大值, ∴1-a ≥0且1+a ≤0, 解得a ≤-1. (2)当a =1时,不等式f (x )<|2x -3|等价于|x -2|-|2x -3|+x >0. 令g (x )=|x -2|-|2x -3|+x ,则g (x )=由g (x )>0,解得x >12.故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >12.10.已知二次函数f (x )=ax 2+2x -2a -1,其中x =2sin θ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<θ≤76π,若二次方程f (x )=0恰有两个不相等的实数根,求实数a 的取值范围.(导学号 53130166)解:∵x =2sin θ⎝⎛⎭⎪⎫0< θ ≤76π, ∴x ∈-1,2],因此原题可以转化为二次方程ax 2+2x -2a -1=0在区间-1,2]上恰有两个不相等的实数根.由y =f (x )的草图(如图所示),故实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3,-32. 11.已知函数f (x )=x -a x (a >0,且a ≠1).(导学号 53130167)(1)当a =3时,求曲线f (x )在点P (1,f (1))处的切线方程; (2)若函数f (x )存在极大值g (a ),求g (a )的最小值. 解:(1)当a =3时,f (x )=x -3x . ∴f ′(x )=1-3x ln 3,∴f ′(1)=1-3ln 3,又f (1)=-2,∴所求切线方程为y +2=(1-3ln 3)(x -1), 即y =(1-3ln 3)x -3+3ln 3. (2)f ′(x )=1-a x ln a ,①当0<a <1时,a x >0,ln a <0,∴f ′(x )>0, ∴f (x )在R 上为增函数,f (x )无极大值. ②当a >1时,设方程f ′(x )=0的根为t ,得 a t =1ln a ,即t =log a 1ln a =ln 1ln a ln a,∴f (x )在(-∞,t )上为增函数,在(t ,+∞)上为减函数,∴f (x )的极大值为f (t )=t -a t=ln 1ln a ln a -1ln a ,即g (a )=ln 1ln a ln a -1ln a .∵a >1, ∴1ln a>0. 设h (x )=x ln x -x ,x >0, 则h ′(x )=ln x +x ·1x -1=ln x ,令h ′(x )=0,得x =1,∴h (x )在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数, ∴h (x )的最小值为h (1)=-1, 即g (a )的最小值为-1, 此时a =e.。
高考数学刷题首选卷 转化与化归思想专练 文(含解析)-人教版高三全册数学试题

转化与化归思想专练一、选择题1.如果a 1,a 2,a 3,…,a n 为各项都大于零的等差数列,公差d ≠0,则正确的关系为( ) A .a 1a 8>a 4a 5 B .a 1a 8<a 4a 5 C .a 1+a 8>a 4+a 5 D .a 1a 8=a 4a 5 答案 B解析 取特殊数列,不妨设a n =n ,则a 1=1,a 4=4,a 5=5,a 8=8,经检验,只有选项B 成立.故选B .2.若命题“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m -3<0”为假命题,则实数m 的取值X 围是( ) A .[2,6] B .[-6,-2] C .(2,6) D .(-6,-2) 答案 A解析 ∵命题“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m -3<0”为假命题,∴命题“∀x ∈R ,使得x 2+mx +2m -3≥0”为真命题,∴Δ≤0,即m 2-4(2m -3)≤0,∴2≤m ≤6.故选A .3.(2018·某某八市联考)若a ,b ,c ,d ∈R ,则“a +d =b +c ”是“a ,b ,c ,d 依次成等差数列”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 答案 B解析 若a ,b ,c ,d 成等差数列,则由等差数列的性质可知a +d =b +c .若a =1,b =2,c =98,d =99,满足a +d =b +c ,但a ,b ,c ,d 不成等差数列.故选B .4.过抛物线y =ax 2(a >0)的焦点F ,作一直线交抛物线于P ,Q 两点.若线段PF 与FQ 的长度分别为p ,q ,则1p +1q等于( )A .2aB .12aC .4aD .4a答案 C解析 抛物线y =ax 2(a >0)的标准方程为x 2=1a y (a >0),焦点F 0,14a .过焦点F 作直线垂直于y 轴,则|PF |=|QF |=12a ,∴1p +1q=4a .故选C .5.已知函数f (x )满足:f (m +n )=f (m )·f (n ),f (1)=3,则f 2(1)+f (2)f (1)+f 2(2)+f (4)f (3)+f 2(3)+f (6)f (5)+f 2(4)+f (8)f (7)的值等于( )A .36B .24C .18D .12 答案 B解析 取特殊函数,根据条件可设f (x )=3x,则有f 2(x )+f (2x )f (2x -1)=2·32x 32x -1=6,所以f 2(1)+f (2)f (1)+f 2(2)+f (4)f (3)+f 2(3)+f (6)f (5)+f 2(4)+f (8)f (7)=6×4=24.故选B .6.(2018·某某一模)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2|x -a |,x ≤1,x +1,x >1,若f (1)是f (x )的最小值,则实数a 的取值X 围为( )A .[-1,2)B .[-1,0]C .[1,2]D .[1,+∞) 答案 C解析 当a =-1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2|x +1|,x ≤1,x +1,x >1,作函数图象如下:由图可知排除A ,B .当a =3时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2|x -3|,x ≤1,x +1,x >1,作函数图象如下:由图可知排除D .所以选C .二、填空题7.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a ,b ,c 成等差数列,则cos A +cos C1+cos A cos C =________.答案 45解析 根据题意,所求数值是一个定值,故可利用满足条件的直角三角形进行计算.令a =3,b =4,c =5,则△ABC 为直角三角形,且cos A =45,cos C =0,代入所求式子,得cos A +cos C 1+cos A cos C=45+01+45×0=45.8.设f (x )是定义在R 上的单调增函数,若f (1-ax -x 2)≤f (2-a )对任意a ∈[-1,1]恒成立,则x 的取值X 围为________.答案 (-∞,-1]∪[0,+∞) 解析 ∵f (x )在R 上是增函数, ∴由f (1-ax -x 2)≤f (2-a ), 可得1-ax -x 2≤2-a ,a ∈[-1,1], ∴a (x -1)+x 2+1≥0,对a ∈[-1,1]恒成立. 令g (a )=(x -1)a +x 2+1, 则当且仅当g (-1)=x 2-x +2≥0,g (1)=x 2+x ≥0恒成立,解得x ≥0或x ≤-1.故实数x 的取值X 围为(-∞,-1]∪[0,+∞).9.如图,有一圆柱形的开口容器(下表面密封),其轴截面是边长为2的正方形,P 是BC 的中点,现有一只蚂蚁位于外壁A 处,内壁P 处有一米粒,则这只蚂蚁取得米粒所需经过的最短路程为________.答案π2+9解析 把圆柱侧面展开,并把里面也展开,如图所示,则这只蚂蚁取得米粒所需经过的最短路程为展开图中的线段AP ′,则AB =π,BP ′=3,AP ′=π2+9.三、解答题10.(2018·某某调研)已知正数数列{a n }满足:a 1=2,a n +a n -1=2n -1a n -a n -1+2(n ≥2).(1)求a 2,a 3;(2)设数列{b n }满足b n =(a n -1)2-n 2,证明:数列{b n }是等差数列,并求数列{a n }的通项a n .解 (1)由已知a 2+a 1=3a 2-a 1+2,而a 1=2, ∴a 22-22=3+2(a 2-2),即a 22-2a 2-3=0. 而a 2>0,则a 2=3. 又由a 3+a 2=5a 3-a 2+2,a 2=3, ∴a 23-9=5+2(a 3-3),即a 23-2a 3-8=0. 而a 3>0,则a 3=4. ∴a 2=3,a 3=4.(2)由已知条件可知a 2n -a 2n -1=2(a n -a n -1)+2n -1, ∴(a n -1)2-(a n -1-1)2=n 2-(n -1)2,则(a n -1)2-n 2=(a n -1-1)2-(n -1)2=…=(a 3-1)2-32=(a 2-1)2-22=0,而b n =(a n-1)2-n 2,∴b n =0,即数列{b n }为等差数列. ∴(a n -1)2=n 2.而a n >0,故a n =n +1.11.(2018·某某雅礼中学、某某实验中学联考)如图所示的矩形ABCD 中,AB =12AD =2,点E 为AD 边上异于A ,D 两点的动点,且EF ∥AB ,G 为线段ED 的中点,现沿EF 将四边形CDEF折起,使得AE与CF的夹角为60°,连接BD,FD.(1)探究:在线段EF上是否存在一点M,使得GM∥平面BDF,若存在,说明点M的位置;若不存在,请说明理由;(2)求三棱锥G-BDF体积的最大值,并计算此时DE的长度.解(1)如图所示,取线段EF的中点M,连接GM,下证GM∥平面BDF.因为G为线段ED的中点,M为线段EF的中点,故GM为△EDF的中位线,故GM∥DF.又GM⊄平面BDF,DF⊂平面BDF,故GM∥平面BDF.(2)因为CF∥DE,且AE与CF的夹角为60°,故AE与DE的夹角为60°,过D作DP⊥AE于P,因为DE⊥EF,AE⊥EF,故DP为点D到平面ABFE的距离.设DE=x,则AE=BF=4-x,由(1)知GM∥DF,故V三棱锥G-BDF=V三棱锥M-BDF=V三棱锥D-MBF=13·S△MBF·DP=13×12×1×(4-x)×32x=312(4-x)·x≤33,当且仅当4-x=x时,等号成立,此时x=DE=2,故三棱锥G -BDF 体积的最大值为33, 此时DE 的长度为2.12.(2018·某某二模)已知平面曲线C 上任意一点到点F (0,1)和直线y =-1的距离相等.过直线y =-1上一点P 作曲线C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)求证:直线AB 过定点F ;(2)若直线PF 交曲线C 于D ,E 两点,DF →=λFE →,DP →=μPE →,求λ+μ的值. 解 (1)证明:由已知条件可得曲线C 的方程为x 2=4y . 设点P (t ,-1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), ∵y =x 24,∴y ′=x2,∴过点A ,B 的切线方程分别为y -y 1=x 12(x -x 1),y -y 2=x 22(x -x 2),又4y 1=x 21,4y 2=x 22,则上述切线方程可化为2(y +y 1)=x 1x , 2(y +y 2)=x 2x , ∵点P 在这两条切线上, ∴2(y 1-1)=tx 1,2(y 2-1)=tx 2, 即直线AB 的方程为2(y -1)=tx , 故直线2(y -1)=tx 恒过定点F (0,1). (2)设D (x 3,y 3),E (x 4,y 4), 由DF →=λFE →及DP →=μPE →得⎩⎪⎨⎪⎧(-x 3,1-y 3)=λ(x 4,y 4-1),(t -x 3,-1-y 3)=μ(x 4-t ,y 4+1),得⎩⎪⎨⎪⎧λ=-x3x 4,μ=t -x3x 4-t ,∴λ+μ=t -x 3x 4-t -x 3x 4=tx 4-x 3x 4-x 3x 4+tx 3x 4(x 4-t )=t (x 3+x 4)-2x 3x 4x 4(x 4-t ),由题意,直线PF 的斜率存在,故PF 的方程为y -1=2x -t ,即y =2x-t+1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x 24,y =-2xt+1,消去y 并整理得x 2+8tx -4=0,∴x 3+x 4=-8t,x 3x 4=-4, ∴λ+μ=-t ·8t-2×(-4)x 4(x 4-t )=0.13.(2018·某某某某统测)已知函数f (x )=(a e x-a -x )·e x(a ≥0,e =2.718…,e 为自然对数的底数),且f (x )≥0对于x ∈R 恒成立.(1)某某数a 的值;(2)证明:f (x )存在唯一极大值点x 0,且0<f (x 0)<14.解 (1)由f (x )=e x(a e x-a -x )≥0,得g (x )=a e x -a -x ≥0,∵g (0)=0,∴g (x )≥g (0), 从而x =0是g (x )的一个极小值点.由于g ′(x )=a e x-1,∴g ′(0)=a -1=0⇒a =1, 当a =1时,g (x )=e x-1-x ,g ′(x )=e x-1, ∵x ∈(-∞,0)时,g ′(x )<0,g (x )在(-∞,0)上单调递减, x ∈(0,+∞)时,g ′(x )>0,g (x )在(0,+∞)上单调递增,∴g (x )≥g (0)=0,故a =1.(2)证明:当a =1时,f (x )=(e x-1-x )e x,f ′(x )=e x (2e x -x -2),令h (x )=2e x-x -2,则h ′(x )=2e x-1, ∵x ∈(-∞,-ln 2)时,h ′(x )<0,h (x )在(-∞,-ln 2)上为减函数, x ∈(-ln 2,+∞)时,h ′(x )>0,h (x )在(-ln 2,+∞)上为增函数,由于h (-1)<0,h (-2)>0,∴在(-2,-1)上存在x =x 0满足h (x 0)=0, ∵h (x )在(-∞,-ln 2)上为减函数, ∴x ∈(-∞,x 0)时,h (x )>0,即f ′(x )>0,f (x )在(-∞,x 0)上为增函数,x ∈(x 0,-ln 2)时,h (x )<0,即f ′(x )<0,f (x )在(x 0,-ln 2)上为减函数, ∴f (x )在(-∞,-ln 2)上只有一个极大值点x 0, 由于h (0)=0,且h (x )在(-ln 2,+∞)上为增函数, ∴x ∈(-ln 2,0)时,h (x )<0,即f ′(x )<0,f (x )在(-ln 2,0)上为减函数,x ∈(0,+∞)时,h (x )>0,即f ′(x )>0,f (x )在(0,+∞)上为增函数, ∴f (x )在(-ln 2,+∞)上只有一个极小值点0,综上可知f (x )存在唯一的极大值点x 0,且x 0∈(-2,-1). ∵h (x 0)=0,∴2e x 0-x 0-2=0, ∴f (x 0)=(e x 0-1-x 0)e x 0=x 0+222-x 0+22·(x 0+1)=-x 20+2x 04,x 0∈(-2,-1),∵x 0∈(-2,-1)时,0<-x 20+2x 04<14,∴0<f (x 0)<14.。
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专题21 转化与化归思想(押题专练)
-2017年高考文数二轮复习
1.在平面直角坐标系中,与点A(1,1)的距离为1,且与点B(-2,-3)的距离为6的直线的条数为________.
【答案】 1
2.已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是________.
【答案】 a =b >c
【解析】 ∵a =log 23+log 23=log 233,
b =log 29-log 23=log 233,∴a =b .
又∵函数y =log a x (a >1)为增函数,
∴a =log 233>log 22=1,c =log 32<log 33=1,
∴a =b >c .
3.对实数a 和b ,定义运算:a b =⎩⎪⎨⎪⎧ a ,a -b ≤1,b ,a -b >1.设函数f (x )=(x 2-x -1),x ∈R.若函数y =f (x )-c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是________.
【答案】 (-2,-1]∪(1,2]
【解析】 依题意可得
f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
x 2-2,-1≤x ≤2,x -1,x <-1或x >2, 作出其示意图如图所示.
由数形结合知,实数c 需有1<c ≤2或-2<c ≤-1满足题意.
4.过双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1上任意一点P ,引与实轴平行的直线,交两渐近线于R 、Q 两点,则PR →·PQ →的值为________.
【答案】 a 2
【解析】 当直线RQ 与x 轴重合时,|PR →|=|PQ →|=a .
5.设P 为曲线C :y =x 2+2x +3上的点,且曲线C 在点P 处切线倾斜角的取值范围为⎣⎡⎦
⎤0,π4,则点P 横坐标的取值范围为________.
【答案】 ⎣
⎡⎦⎤-1,-12 【解析】 设P (x 0,y 0),倾斜角为α,0≤tan α≤1,f (x )=x 2+2x +3,f ′(x )=2x +2,0≤2x 0+2≤1,
-1≤x 0≤-12
. 6.P 为双曲线x 29-y 216
=1的右支上一点,M 、N 分别是圆(x +5)2+y 2=4和圆(x -5)2+y 2=1上的点,则PM -PN 的最大值为________.
【答案】 9
7.设a ∈R ,若函数y =e x +ax ,x ∈R 有大于零的极值点,则a 的取值范围是________.
【答案】 (-∞,-1)
8.小波通过做游戏的方式来确定周末活动,他随机地往单位圆内投掷一点,若此点到圆心
的距离大于12,则周末去看电影;若此点到圆心的距离小于14
,则去打篮球;否则,在家看书.则小波周末不在家看书的概率为________.
【答案】 1316
【解析】 ∵去看电影的概率P 1=π×12-π×⎝⎛⎭⎫122π×12=34
,
去打篮球的概率P 2=π×⎝⎛⎭⎫142π×12=116
, ∴不在家看书的概率为P =34+116=1316
. 9.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 1、a 3、a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10
的值是________. 【答案】 1316
【解析】 由题意知,只要满足a 1、a 3、a 9成等比数列的条件,{a n }取何种等差数列与所求代数式的值是没有关系的.因此,可把抽象数列化归为具体数列.比如,可选取数列a n =n (n ∈N *),则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=1+3+92+4+10=1316
. 10.一束光线从点A (-1,1)发出,并经过x 轴反射,到达圆(x -2)2+(y -3)2=1上一点的最短路程是________.
【答案】 4
11.f (x )=13x 3-x ,x 1,x 2∈[-1,1]时,求证:|f (x 1)-f (x 2) |≤43
. 【解析】证明 ∵f ′(x )=x 2-1,当x ∈[-1,1]时,f ′(x )≤0,
∴f (x )在[-1,1]上递减.
故f (x )在[-1,1]上的最大值为f (-1)=23
, 最小值为f (1)=-23
, 即f (x )在[-1,1]上的值域为[-23,23
]. 所以x 1,x 2∈[-1,1]时,|f (x 1)|≤23,|f (x 2)|≤23
,
即有|f (x 1)-f (x 2)|≤|f (x 1)|+|f (x 2)|≤23+23=43
. 即|f (x 1)-f (x 2)|≤43
. 12.已知函数f (x )=eln x ,g (x )=1e
f (x )-(x +1).(e =2.718……) (1)求函数
g (x )的极大值;
(2)求证:1+12+13+ (1)
>ln(n +1)(n ∈N *).
13.已知集合A ={x ∈R|x 2-4mx +2m +6=0},B ={x ∈R|x <0},若A ∩B ≠∅,求实数m 的取值范围.
【解析】 设全集U ={m |Δ=(-4m )2-4(2m +6)≥0},
即U ={m |m ≤-1或m ≥32
}. 若方程x 2-4mx +2m +6=0的两根x 1,x 2均为非负,
则⎩⎪⎨⎪⎧ m ∈U ,x 1+x 2=4m ≥0,⇒m ≥32,
x 1x 2=2m +6≥0
所以,使A ∩B ≠∅的实数m 的取值范围为{m |≤-1}.
14.设F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的左,右焦点,若双曲线右支上存在一点P ,使(OP →+OF 2→)·F 2P →=0,O 为坐标原点,且|PF 1→|=3|PF 2→|,则该双曲线的离心率为________.
【答案】 3+1
【解析】 如图,取F 2P 的中点M ,
则OP →+OF 2→=2OM →.
又由已知得OM →·F 2P →=0,
∴OM →⊥F 2P →.
又OM 为△F 2F 1P 的中位线,∴F 1P →⊥PF 2→.
在△PF 1F 2中,2a =|PF 1→|-|PF 2→|=(3-1)|PF 2→|,
2c =2|PF 2→|.
∴e =23-1
=3+1. 15.已知函数f (x )=13
x 3+⎝⎛⎭⎫a 2-43x 2+⎝⎛⎭⎫43-23a x (0<a <1,x ∈R).若对于任意的三个实数x 1,x 2,x 3∈[1,2],都有f (x 1)+f (x 2)>f (x 3)恒成立,求实数a 的取值范围.
16.是否存在实数a ,使得函数y =sin 2x +a cos x +58a -32在闭区间[0,π2
]上的最大值是1?若存在,则求出对应的a 的值;若不存在,则说明理由.。