高中新课标总复习总结第二轮文数限时训练参考答案.docx
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高中新课标总复习总结第二轮文数限时训练参考答案
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参考答案
限时训练
专题一 集合、函数与导数
第1讲 集合与常用逻辑用语
1.C 解析:
B={1,4,},故A∩B={1},选C.
2.B 解析:
|a|≥2⇒a≥2或a≤-2.又a∈M,(a-2)(a2-3)=0⇒a=2或a=±(舍去),即A中只有一个元素2,故A的子集只有2个,选B.
3.B 解析:
因为y=-x+经过第一、三、四象限,故->0,且<0,即m>0,且n<0,但此为充要条件,因此,其必要不充分条件为mn<0,故选B.
4.(1,4) 解析:
由|x-m|<2得-2<x-m<2,即m-2<x<m+2.依题意有集合{x|2≤x≤3}是{x|m-2<x<m+2}的真子集,于是有,解得1<m<4,即实数m的取值范围是(1,4).
5.1 解析:
因为命题“存在x0∈R,使e|x0-1|-m≤0”是假命题,所以其否定为真命题,即对于任意x∈R,e|x-1|-m>0成立,即m<e|x-1|恒成立,即m小于函数y=e|x-1|的最小值即可.e|x-1|≥1,所以m<1,结合已知条件可得a=1.
6.② 解析:
①中,-4+(-2)=-6∉A,所以不正确;②中设n1、n2∈A,n1=3k1,n2=3k2,k1、k2∈Z,则n1+n2∈A,n1-n2∈A,所以②正确;③令A1={-4,0,4},A2={-2,0,2},则A1、A2为闭集合,A1∪A2不是闭集合,所以③不正确.
7.解析:
(1)A=[-8,-4],
当a=4时,B=(-∞,-7)∪(4,+∞),
所以A∩B=[-8,-7).
(2)方程x2+3x-a2-3a=0的两根分别为a,-a-3,
①当a=-时,a=-a-3,
B=(-∞,-)∪(-,+∞),满足A⊆B;
②当a<-时,a<-a-3,
B=(-∞,a)∪(-a-3,+∞),
则a>-4或-a-3<-8,得-4③当a>-时,a>-a-3,B=(-∞,-a-3)∪(a,+∞),则a<-8或-a-3>-4,得-综上所述,实数a的取值范围是(-4,1).8.解析:(1)由(x-a)(x-3a)<0,a>0得a当a=1时,1即p为真时,实数x的取值范围是1由≤0,得2即q为真时,实数x的取值范围是2若p∧q为真,则p真且q真,所以实数x的取值范围是2(2)綈p是綈q的充分不必要条件,即綈p⇒綈q,且綈q⇒/綈p.设A={x|綈p},B={x|綈q},则AB,又A={x|綈p}={x|x≤a或x≥3a},B={x|綈q}={x≤2或x>3},则03,所以1所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
③当a>-时,a>-a-3,
B=(-∞,-a-3)∪(a,+∞),
则a<-8或-a-3>-4,得-综上所述,实数a的取值范围是(-4,1).8.解析:(1)由(x-a)(x-3a)<0,a>0得a当a=1时,1即p为真时,实数x的取值范围是1由≤0,得2即q为真时,实数x的取值范围是2若p∧q为真,则p真且q真,所以实数x的取值范围是2(2)綈p是綈q的充分不必要条件,即綈p⇒綈q,且綈q⇒/綈p.设A={x|綈p},B={x|綈q},则AB,又A={x|綈p}={x|x≤a或x≥3a},B={x|綈q}={x≤2或x>3},则03,所以1所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
综上所述,实数a的取值范围是(-4,1).
8.解析:
(1)由(x-a)(x-3a)<0,a>0得a当a=1时,1即p为真时,实数x的取值范围是1由≤0,得2即q为真时,实数x的取值范围是2若p∧q为真,则p真且q真,所以实数x的取值范围是2(2)綈p是綈q的充分不必要条件,即綈p⇒綈q,且綈q⇒/綈p.设A={x|綈p},B={x|綈q},则AB,又A={x|綈p}={x|x≤a或x≥3a},B={x|綈q}={x≤2或x>3},则03,所以1所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
当a=1时,1即p为真时,实数x的取值范围是1由≤0,得2即q为真时,实数x的取值范围是2若p∧q为真,则p真且q真,所以实数x的取值范围是2(2)綈p是綈q的充分不必要条件,即綈p⇒綈q,且綈q⇒/綈p.设A={x|綈p},B={x|綈q},则AB,又A={x|綈p}={x|x≤a或x≥3a},B={x|綈q}={x≤2或x>3},则03,所以1所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
即p为真时,实数x的取值范围是1由≤0,得2即q为真时,实数x的取值范围是2若p∧q为真,则p真且q真,所以实数x的取值范围是2(2)綈p是綈q的充分不必要条件,即綈p⇒綈q,且綈q⇒/綈p.设A={x|綈p},B={x|綈q},则AB,又A={x|綈p}={x|x≤a或x≥3a},B={x|綈q}={x≤2或x>3},则03,所以1所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
由≤0,得2即q为真时,实数x的取值范围是2若p∧q为真,则p真且q真,所以实数x的取值范围是2(2)綈p是綈q的充分不必要条件,即綈p⇒綈q,且綈q⇒/綈p.设A={x|綈p},B={x|綈q},则AB,又A={x|綈p}={x|x≤a或x≥3a},B={x|綈q}={x≤2或x>3},则03,所以1所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
即q为真时,实数x的取值范围是2若p∧q为真,则p真且q真,所以实数x的取值范围是2(2)綈p是綈q的充分不必要条件,即綈p⇒綈q,且綈q⇒/綈p.设A={x|綈p},B={x|綈q},则AB,又A={x|綈p}={x|x≤a或x≥3a},B={x|綈q}={x≤2或x>3},则03,所以1所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
若p∧q为真,则p真且q真,
所以实数x的取值范围是2(2)綈p是綈q的充分不必要条件,即綈p⇒綈q,且綈q⇒/綈p.设A={x|綈p},B={x|綈q},则AB,又A={x|綈p}={x|x≤a或x≥3a},B={x|綈q}={x≤2或x>3},则03,所以1所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
(2)綈p是綈q的充分不必要条件,
即綈p⇒綈q,且綈q⇒/綈p.
设A={x|綈p},B={x|綈q},则AB,
又A={x|綈p}={x|x≤a或x≥3a},
B={x|綈q}={x≤2或x>3},
则03,所以1所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
所以实数a的取值范围是1第2讲 函数的图象与性质1.C 解析:四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.2.B 解析:根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.3.A 解析:函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.4.5 解析:因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)=5.5.(-1,0) 解析:由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,从而由f(a2)+f(a)<0,得f(a2)<-f(a)=f(-a),所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
第2讲 函数的图象与性质
四个函数中,是偶函数的有A,C,又y=x2在(0,+∞)上单调递增,排除A,故选C.
根据题意可知只须作出函数y=()x(x>0)的图象关于原点对称的图象,确定它与函数y=-x2-4x(x≤0)交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B.
3.A 解析:
函数f(x)=(ex+e-x)sinx是奇函数,排除B、D;当00,排除C,故选A.
4.5 解析:
因为f(x)+f(-x)=+sinx+-sinx=+=2,且f(0)=1,
所以f(-2)+f(-1)+f(0)+f
(1)+f
(2)=5.
5.(-1,0) 解析:
由题意可知,函数f(x)为奇函数,且在(-∞,+∞)上单调递增,
从而由f(a2)+f(a)<0,
得f(a2)<-f(a)=f(-a),
所以得a2<-a,解得-16.(1) (2)[-,+∞)解析:(1)由,得,所以g(x)=.(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,令2x-2-x=t∈[,],则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,得实数a的取值范围为[-,+∞).7.解析:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),由于f(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
6.
(1)
(2)[-,+∞)
解析:
(1)由,
得,
所以g(x)=.
(2)若不等式2a·g(x)+h(2x)≥0对任意x∈[1,2]恒成立,
即a(2x-2-x)+≥0对任意x∈[1,2]恒成立,
令2x-2-x=t∈[,],
则22x+2-2x=(2x-2-x)2+2=t2+2,
所以2at+t2+2≥0对任意t∈[,]恒成立,
即a≥-(t+)对任意t∈[,]恒成立,
得实数a的取值范围为[-,+∞).
(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(0)=0,所以1-(k-1)=0,所以k=2.
(2)由
(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),
由于f
(1)<0,所以a-<0,所以0所以f(x)在R上是减函数.所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
所以f(x)在R上是减函数.
所以不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0等价于f(x2+tx)所以x2+tx>x-4,即x2+(t-1)x+4>0恒成立.所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
所以x2+tx>x-4,
即x2+(t-1)x+4>0恒成立.
所以Δ=(t-1)2-16<0,
解得-38.解析:(1)f(x)==a+.因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].g(x)=(x+1)++3≥2+3=9,当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,所以g(x)的最小值为9.又g(0)=13,g(3)=,所以g(x)的最大值为13.所以函数g(x)的值域为[9,13].(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],即,解得a=17.因为a>1,所以a=17符合.第3讲 导数及其应用1.A 解析:因为f′(x)=cosx-k=0,所以k=cosx∈[-1,1],因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.2.A 解析:构造函数g(x)=,则g′(x)=>0,所以函数g(x)单调递增,因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.3.B 解析:因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.4.2e 解析:设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.5.[1,) 解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.依题意,解得1≤k<.6.解析:(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,则h′(x)=(x+1)(2-ex),当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:x(-∞,-1)-1(-1,ln2)ln2(ln2,+∞)h′(x)-0+0-h(x)极小值极大值 所以h(x)极小值=h(-1)=-1,所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,即a≥=恒成立.令t(x)=,则t′(x)=-,所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,所以a≥0.7.解析:(1)f′(x)=,由题设f′(1)=1,所以a=1,又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.(2)由(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),即lnx≤m(x-).设g(x)=lnx-m(x-),即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,g′(x)=-m(1+)=,①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g(1)=0,这与题设g(x)≤0矛盾;②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即不等式成立.当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
(1)f(x)==a+.
因为a>1,所以f(x)在[1,3]上是增函数,
所以函数f(x)的值域为[(a+1),(3a+1)].
g(x)=(x+1)++3
≥2+3
=9,
当且仅当x+1=,即x=2∈[0,3]时,取等号,
所以g(x)的最小值为9.
又g(0)=13,g(3)=,
所以g(x)的最大值为13.
所以函数g(x)的值域为[9,13].
(2)由题意知,[(a+1),(3a+1)]⊆[9,13],
即,解得a=17.
因为a>1,所以a=17符合.
第3讲 导数及其应用
1.A 解析:
因为f′(x)=cosx-k=0,
所以k=cosx∈[-1,1],
因为k=1⇒f′(x)≤0;k=-1,f′(x)≥0,故选A.
2.A 解析:
构造函数g(x)=,
则g′(x)=>0,
所以函数g(x)单调递增,
因为x1<x2,所以g(x1)<g(x2),即<,
所以ex1f(x2)>ex2f(x1),选A.
因为f′(x)=xcosx+sinx-sinx=xcosx,所以g(t)=tcost,g(t)为奇函数,排除A,C,因为g()=0,g()>0,排除D,故选B.
4.2e 解析:
设切点为(x0,y0),则y0=2ex0.因为y′=(2ex)′=2ex,所以切线斜率k=2ex0.又点(x0,y0)在直线y=kx上,代入方程得y0=kx0,即2ex0=2ex0x0,解得x0=1,所以k=2e.
5.[1,) 解析:
因为f(x)的定义域为(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f′(x)=0,得x=.
依题意,解得1≤k<.
6.解析:
(1)令h(x)=f(x)-g(x)=x2+2x-xex,
则h′(x)=(x+1)(2-ex),
当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下:
x
(-∞,-1)
-1
(-1,ln2)
ln2
(ln2,+∞)
h′(x)
-
0
+
h(x)
极小值
极大值
所以h(x)极小值=h(-1)=-1,
所以h(x)极大值=h(ln2)=ln22.
(2)由已知,当x∈(-2,0)时,x2+2x+1≥axex恒成立,
即a≥=恒成立.
令t(x)=,则t′(x)=-,
所以当x∈(-2,-1)时,t′(x)>0,t(x)单调递增;
当x∈(-1,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减.
故当x∈(-2,0)时,t(x)max=t(-1)=0,
所以a≥0.
(1)f′(x)=,
由题设f′
(1)=1,所以a=1,
又切点为(1,0)在切线y=x+b上,所以b=-1.
(1)知f(x)=lnx,因为A⊆B,
所以∀x∈[1,+∞),f(x)≤m(x-),
即lnx≤m(x-).
设g(x)=lnx-m(x-),
即∀x∈[1,+∞),g(x)≤0,
g′(x)=-m(1+)=,
①若m≤0,g′(x)>0,g(x)在[1,+∞)上为增函数,所以g(x)≥g
(1)=0,
这与题设g(x)≤0矛盾;
②若m>0,方程-mx2+x-m=0的判别式Δ=1-4m2,
当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≤0.
所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,
所以g(x)≤g
(1)=0,即不等式成立.
当0设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
设两根为x1,x2(x1当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,与题设矛盾,综上所述,m≥.8.解析:(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
当x∈(1,x2),g′(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g
(1)=0,与题设矛盾,
综上所述,m≥.
(1)f′(x)=1-+=,x∈(0,+∞),由Δ=1+4a知,
①当a≤-时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上递增,无最值;
②当-③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;所以,实数a的取值范围为a>0.(2)证明:依题意:1-+=1-+⇒a(+)=1.由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用1.D 解析:f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f(1)<0,f(2)>0,所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.2.B 解析:由题易知f(x)-log2x为常数,令f(x)-log2x=k(常数),则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.所以f(x)=log2x+2.令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,F(1)<0,F(2)>0,故选B.3.D 解析:依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),即f(x+4)=f(x),则函数f(x)是以4为周期的函数.根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
③当a>0时,x2+x-a=0有一正根x=,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,此时,f(x)有最小值;
所以,实数a的取值范围为a>0.
(2)证明:
依题意:
1-+=1-+⇒a(+)=1.
由于x1>0,x2>0,且x1≠x2,则有
a=≥2⇒2(x1+x2)≤x1·x2<()2,
所以2(x1+x2)<()2,故x1+x2>8.
第4讲 函数与方程、函数模型及其实际应用
1.D 解析:
f(x)在区间(-2,+∞)上单调递增,且f
(1)<0,f
(2)>0,
所以函数f(x)在区间(1,2)上有零点,
根据函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,知函数f(x)在区间(-6,-5)上有零点,故选D.
由题易知f(x)-log2x为常数,
令f(x)-log2x=k(常数),
则f(x)=log2x+k,由f[f(x)-log2x]=3得f(k)=3.
又f(k)=log2k+k=3,所以k=2.
所以f(x)=log2x+2.
令F(x)=f(x)-f′(x)-2=log2x-,
F
(1)<0,F
(2)>0,故选B.
3.D 解析:
依题意得f(x+2)=f[-(2-x)]=f(x-2),
即f(x+4)=f(x),
则函数f(x)是以4为周期的函数.
根据题意画出函数f(x)在x∈(-2,6)上的图象与函数y=loga(x+2)的图象,
结合图象分析可知,要使f(x)与y=loga(x+2)的图象恰有1个交点,则有0即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.4.16000 解析:设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
即a的取值范围是(0,1)∪(1,4),选D.
4.16000 解析:
设截去的小正方形边长为x(0则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).5.m>1 解析:函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.由图象可知m应满足:0<<1,故m>1.6.3 解析:函数f(x)与g(x)的图象,如图:由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.7.解析:依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=.(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇔或⇒或⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
则V=(60-2x)2x,V′=12(x-10)(x-30),
所以当x=10cm时,V(x)max=V(10)=(60-20)2×10=16000(cm3).
5.m>1 解析:
函数f(x)有三个零点等价于方程=m|x|有且仅有三个实根.
因为=m|x|⇔=|x|(x+2),作出函数y=|x|·(x+2)的图象,如图所示.
由图象可知m应满足:
0<<1,故m>1.
6.3 解析:
函数f(x)与g(x)的图象,如图:
由图可以看出,函数y=f(x)-g(x)的零点有3个.
依题意得g(x)=x+3,
设利润函数为f(x),则f(x)=r(x)-g(x),
所以f(x)=.
(1)要使工厂有盈利,则有f(x)>0,
因为f(x)>0
⇔或
⇒或
⇒或7⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
⇒3所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.
(2)当3故当x=6时,f(x)有最大值4.5.而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.8.解析:(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,所以,解得,故每日的销售量y=.(2)由(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
故当x=6时,f(x)有最大值4.5.
而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5.
所以当工厂生产600台产品时,盈利最大.
(1)因为x=2时,y=700;x=3时,y=150,
所以,解得,
故每日的销售量y=.
(1)知,当1日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)=400(x-3)2(x-1)+300=400(x3-7x2+15x-9)+300,f′(x)=400(3x2-14x+15),当x=或x=3时,f′(x)=0,当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
日销售利润f(x)=[400(x-3)2+](x-1)
=400(x-3)2(x-1)+300
=400(x3-7x2+15x-9)+300,
f′(x)=400(3x2-14x+15),
当x=或x=3时,f′(x)=0,
当x∈(1,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(,3]时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
所以x=是函数f(x)在(1,3]上的唯一极大值点,f()=400×+300>700;
当3f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
f(x)在x=4有最大值,且f(4)=630综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.专题二 三角变换与平面向量、复数第5讲 三角变换1.B 解析:因为sin2α=2sinαcosα==,又tanα=2,所以sin2α==.2.D 解析:因为0<α<,所以<α+<,又cos(α+)=,所以sin(α+)==,所以sinα=sin(α+-)=×-×=.3.A 解析:因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)>cos(-)=f(0)>0,而<1+<π,故f(1)=cos(1+)<0,所以选A.4. 解析:因为=2,所以=2,故tanθ=3.所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)===.5.- 解析:sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,所以sinx+cosx=-,平方得:1+sin2x=,所以sin2x=-.6. 解析:因为tanα=,所以=-2,则sinα=-2cosα,代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.又<α<π,所以cosα=-.于是sinα=,所以cosα+sinα=.7.解析:(1)f(x)=sin2x+cos2x=(sin2x+cos2x)=(cossin2x+sincos2x)=sin(2x+).所以f(x)的最小正周期T==π.(2)由已知得f(+)=sin(α+)=cosα=,则cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.8.解析:(1)由f()=-,可得sincosφ+cossinφ=-,所以cosφ=-.又因为0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,化简得sin(α+)=.因为α∈(,π),所以α+∈(,),所以cos(α+)=-,所以cosα=cos[(α+)-]=cos(α+)cos+sin(α+)sin=.第6讲 三角函数的图象与性质1.A 解析:当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.2.D 解析:当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.3.A 解析:函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,令k=0,得φ=-,所以f(x)=sin(2x-).又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],即当x=0时,f(x)min=-,故选A.4.- 解析:由题意得g(x)=sin[3(x-)+]=sin(3x-),又≤x≤,所以≤3x-≤,所以x=时g(x)取最小值sin=-.5.2+ 解析:令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],所以y=2sint,t∈[-,],由正弦函数的图象可知y∈[-,2],故ymax-ymin=2+.6.2 解析:因为f(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.7.解析:(1)当ω=1时,f()=sin+cos=-0=.(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)=sinωx+cosωx-sinωx=sinωx+cosωx=sin(ωx+).因为=π且ω>0得ω=2,所以f(x)=sin(2x+).由x∈[0,]得2x+∈[,].所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.8.解析:(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx=sinx,g(x)=1-cosx.由f(α)=,得sinα=.又α是第一象限角,所以cosα>0,从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,即sinx+cosx≥1,于是sin(x+)≥.从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用1.D 解析:由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.2.A 解析:不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).又cosA===-,解得c=3,b=5,a=7.所以周长为3+5+7=15.3.A 解析:由+≥1得b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),化简得b2+c2-a2≥bc,两边同除以2bc得,≥,即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
综上,销售价格x=≈1.67元/千克时,每日利润最大.
专题二 三角变换与平面向量、复数
第5讲 三角变换
1.B 解析:
因为sin2α=2sinαcosα==,
又tanα=2,
所以sin2α==.
2.D 解析:
因为0<α<,所以<α+<,
又cos(α+)=,
所以sin(α+)==,
所以sinα=sin(α+-)=×-×
=.
因为f(-1)=cos(-1)=cos(1-)
>cos(-)
=f(0)>0,
而<1+<π,
故f
(1)=cos(1+)<0,所以选A.
4. 解析:
因为=2,所以=2,故tanθ=3.
所以原式=(-sinθ)·(-cosθ)=
==.
5.- 解析:
sin(π+x)+sin(+x)=-sinx-cosx=,
所以sinx+cosx=-,
平方得:
1+sin2x=,所以sin2x=-.
6. 解析:
因为tanα=,
所以=-2,则sinα=-2cosα,
代入sin2α+cos2α=1,得5cos2α=1,故cos2α=.
又<α<π,所以cosα=-.
于是sinα=,
所以cosα+sinα=.
(1)f(x)=sin2x+cos2x
=(sin2x+cos2x)
=(cossin2x+sincos2x)
=sin(2x+).
所以f(x)的最小正周期T==π.
(2)由已知得f(+)=sin(α+)
=cosα=,
则cosα=,
所以cos2α=2cos2α-1=2×()2-1=-.
(1)由f()=-,
可得sincosφ+cossinφ=-,
所以cosφ=-.
又因为0<φ<π,所以φ=.
所以f(x)=sin2xcos+cos2xsin=sin(2x+).
(2)由f(-)=可得sin[2(-)+]=,
化简得sin(α+)=.
因为α∈(,π),所以α+∈(,),
所以cos(α+)=-,
所以cosα=cos[(α+)-]
=cos(α+)cos+sin(α+)sin
第6讲 三角函数的图象与性质
当a=1时,函数可化为y=cos2x,故最小正周期为π;反之,函数可化为y=cos2ax,若最小正周期为π,则a=±1.选A.
当θ∈[0,)时,d=2cosθ;当θ∈(,π)时,d=-2cosθ,结合余弦函数图象知选D.
函数f(x)=sin(2x+φ)向左平移个单位得
y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),
又其为奇函数,故+φ=kπ,k∈Z,
解得φ=kπ-(k∈Z),又因为|φ|<,
令k=0,得φ=-,
所以f(x)=sin(2x-).
又因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],
所以sin(2x-)∈[-,1],
即当x=0时,f(x)min=-,故选A.
4.- 解析:
由题意得g(x)=sin[3(x-)+]
=sin(3x-),
又≤x≤,
所以≤3x-≤,
所以x=时g(x)取最小值sin=-.
5.2+ 解析:
令t=-,x∈[0,9],则t∈[-,],
所以y=2sint,t∈[-,],
由正弦函数的图象可知y∈[-,2],
故ymax-ymin=2+.
6.2 解析:
因为f
(1)=asin1+1=0,所以a=-,f(-1)-asin1+1=-×(-sin1)+1=2.
(1)当ω=1时,
f()=sin+cos=-0=.
(2)f(x)=sinωx+cos(ωx+)
=sinωx+cosωx-sinωx
=sinωx+cosωx
=sin(ωx+).
因为=π且ω>0得ω=2,
所以f(x)=sin(2x+).
由x∈[0,]得2x+∈[,].
所以当2x+=即x=时,f(x)max=1.
(1)f(x)=sinx-cosx+cosx+sinx
=sinx,
g(x)=1-cosx.
由f(α)=,得sinα=.
又α是第一象限角,所以cosα>0,
从而g(α)=1-cosα=1-=1-=.
(2)f(x)≥g(x)等价于sinx≥1-cosx,
即sinx+cosx≥1,
于是sin(x+)≥.
从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,
即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.
故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.
第7讲 三角函数模型与解三角形的实际应用
由(a2+c2-b2)tanB=ac得sinB=,所以B=或.
不妨设三边长为a,b,c且a>b>c>0,公差d=2,三个内角为A,B,C,
则a-b=b-c=2⇒a=c+4,b=c+2.
因为sinA=,所以A=120°或60°(舍去).
又cosA===-,
解得c=3,b=5,a=7.
所以周长为3+5+7=15.
由+≥1得
b(a+b)+c(a+c)≥(a+c)(a+b),
化简得b2+c2-a2≥bc,
两边同除以2bc得,≥,
即cosA≥(0所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
所以04. 解析:由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,所以=,即cosB=,所以B=.5.3 解析:S△ABC=bcsin=bc,由余弦定理得(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,即bc≤12,故S△ABC≤3.6.50 解析:连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).7.解析:(1)因为c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=3.所以c=.(2)因为==,所以==2,则a=2sinA,==2,则b=2sinB.所以a+b=2(sinA+sinB)=2[sinA+sin(120°-A)]=2(sinA+cosA)=2sin(A+30°).因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
由正弦定理,得a2+c2-b2=ac,
所以=,即cosB=,所以B=.
5.3 解析:
S△ABC=bcsin=bc,
由余弦定理得
(2)2=b2+c2-2bccos≥2bc-bc,
即bc≤12,故S△ABC≤3.
6.50 解析:
连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°,由余弦定理可得OC2=1002+1502-2×100×150×=17500,解得OC=50(m).
(1)因为c2=a2+b2-2abcosC
=a2+b2-ab
=3.
所以c=.
(2)因为==,
所以==2,则a=2sinA,
==2,则b=2sinB.
所以a+b=2(sinA+sinB)
=2[sinA+sin(120°-A)]
=2(sinA+cosA)
=2sin(A+30°).
因为0°所以A+30°∈(30°,150°),所以sin(A+30°)∈(,1],所以a+b∈(,2].8.解析:(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,所以AC=100cosθ.由于∠BOC=2∠BAC=2θ,所以弧BC的长为50×2θ=100θ.所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,=200cosθ+100θ,θ∈(0,).(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:θ(0,)(,)s′(θ)+0-s(θ)极大值所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.答:当θ=时,绿化带总长度最大.第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用1.A 解析:z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.2.A 解析:表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.3.B 解析:设BC的中点为D,,的夹角为θ,则有·(+)=2·=2||·(||cosθ)=2||2=6.4.4 解析:原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:因为cosθ==,又θ为锐角,0<<1,解得λ<且λ≠-2,所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).6.[,2] 解析:以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设M(x,y),则x+y=2,则y=2-x,即M(x,2-x).又MN=,所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),即N(x+1,1-x).于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)=2x2-2x+2=2(x-)2+(0≤x≤1),所以x=时,·取最小值,x=0或1时,·取最大值2,因此·的取值范围为[,2].7.解析:(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,又C=,A+B+C=π,所以sinA+cos(-A)=0,即sinA-cosA+sinA=0,即sin(A-)=0.又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
所以A+30°∈(30°,150°),
所以sin(A+30°)∈(,1],
所以a+b∈(,2].
(1)如图,连接BC,设圆心为O,连接CO.
在直角三角形ABC中,AB=100,∠BAC=θ,
所以AC=100cosθ.
由于∠BOC=2∠BAC=2θ,
所以弧BC的长为50×2θ=100θ.
所以s(θ)=2×100cosθ+100θ,
=200cosθ+100θ,θ∈(0,).
(2)s′(θ)=100(-2sinθ+1),
令s′(θ)=0,则θ=,列表如下:
θ
(0,)
(,)
s′(θ)
s(θ)
所以,当θ=时,s(θ)取得极大值,即为最大值.
答:
当θ=时,绿化带总长度最大.
第8讲 复数、平面向量的基本运算与综合应用
z==2+i,z对应的点在第一象限,选A.
表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量,由+=0知=-,即a与b反向,结合四个选项知答案为A.
设BC的中点为D,,的夹角为θ,
则有·(+)=2·
=2||·(||cosθ)
=2||2=6.
4.4 解析:
原式==,故a-4=0,且a+1≠0,所以a=4.
5.(-∞,-2)∪(-2,) 解析:
因为cosθ==,
又θ为锐角,0<<1,
解得λ<且λ≠-2,
所以λ∈(-∞,-2)∪(-2,).
6.[,2] 解析:
以C为原点,CA、CB所在直线分别为x、y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
设M(x,y),
则x+y=2,则y=2-x,
即M(x,2-x).
又MN=,
所以点N的坐标为(x+1,2-x-1),
即N(x+1,1-x).
于是·=x(x+1)+(2-x)(1-x)
=2x2-2x+2
=2(x-)2+(0≤x≤1),
所以x=时,·取最小值,
x=0或1时,·取最大值2,
因此·的取值范围为[,2].
(1)由题意知m·n=sinA+cosB=0,
又C=,A+B+C=π,
所以sinA+cos(-A)=0,
即sinA-cosA+sinA=0,
即sin(A-)=0.
又0所以A-=0,即A=.(2)设||=x,由3=,得||=3x,由(1)知A=C=,所以||=3x,B=,在△ABD中,由余弦定理,得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,解得x=1,所以AB=BC=3,所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.8.解析:(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,-sinθ=-sin=-,所以=(,-).(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2=1-sin2θ+2sin2θ=1-sin2θ+1-cos2θ=2-sin(2θ+).因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,即当θ=时,||取到最大值.专题三 不等式、数列、推理与证明第9讲 不等式、推理与证明1.B 解析:因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
所以A-=0,即A=.
(2)设||=x,由3=,得||=3x,
由
(1)知A=C=,
所以||=3x,B=,
在△ABD中,由余弦定理,
得()2=(3x)2+x2-2×3x×xcos,
解得x=1,所以AB=BC=3,
所以S△ABC=BA·BC·sinB=×3×3×sin=.
(1)由题意,得=(sinθ-cosθ,-sinθ),
当θ=时,sinθ-cosθ=sin-cos=,
-sinθ=-sin=-,
所以=(,-).
(2)因为=(sinθ-cosθ,-sinθ),
所以||2=(sinθ-cosθ)2+(-sinθ)2
=1-sin2θ+2sin2θ
=1-sin2θ+1-cos2θ
=2-sin(2θ+).
因为0≤θ≤,所以≤2θ+≤.
所以当2θ+=时,||2取到最大值||2=2-×(-)=3,
即当θ=时,||取到最大值.
专题三 不等式、数列、推理与证明
第9讲 不等式、推理与证明
因为≥0⇔得-22.C 解析:因为x>0,y>0,所以t=>0,所以t2=≥=,所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.所以的最小值为,故选C.3.B 解析:画出可行域,如图.直线ax+y=2恒过定点(0,2),则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;当a>0时,直线即为+=1,其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
2.C 解析:
因为x>0,y>0,所以t=>0,
所以t2=≥=,
所以t2≥,则t≥,当且仅当x=y时取等号.
所以的最小值为,故选C.
画出可行域,如图.
直线ax+y=2恒过定点(0,2),
则可行域恒在直线ax+y=2的下方,显然当a≤0时成立;
当a>0时,直线即为+=1,
其在x轴的截距≥2⇒0综上,可得a≤1.4. 解析:由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,+=-2sin2θ,因为+=,所以=-2sin2θ得tan2θ=-,所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),因为θ∈(,π),所以θ=π.5.6 解析:先画出可行域(如图),是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.6. 解析:内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.7.解析:(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x=198.5--(万元).(2)f(x)=198.5--≤198.5-2×=178.5,当且仅当=取等号
综上,可得a≤1.
由题意有a+b=4cos2θ,ab=2,
+=-2sin2θ,
因为+=,
所以=-2sin2θ得tan2θ=-,
所以2θ=kπ+π(k∈Z),所以θ=kπ+(k∈Z),
因为θ∈(,π),所以θ=π.
5.6 解析:
先画出可行域(如图),
是可行域内的点M(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率,
当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.
内切球半径与外接球半径之比为1∶3,所以体积之比为1∶27.
(1)依题意,产品升级后,每件的成本为1000-元,利润为200+元,年销售量为1-万件,
纯利润为f(x)=(200+)(1-)-x
=198.5--(万元).
(2)f(x)=198.5--
≤198.5-2×
=178.5,
当且仅当=取等号
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