1、每日一题规范练第一周规范练题目1已知函数f(x)2cos2x2sin xcos xa,且当x时,f(x)的最小值为2.(1)求a的值,并求f(x)的单调递增区间;(2)先将函数yf(x)的图象上点的纵坐标不变,横坐标缩小到原来的,再将所得图象向右平移个单位,得到函数yg(x)的图象,求方程g(x)4在区间上所有实根的和2016年_月_日(周一)题目2已知数列an满足a11,a23,an13an2an1(nN*,n2),(1)证明:数列an1an是等比数列,并求出数列an的通项公式;(2)设数列bn满足bn2log4(an1)2,证明:对一切正整数n,有0),M为抛物线C上一动点,A(a,0)(
2、a0)为其对称轴上一点,直线MA与抛物线C的另一个交点为N.当A为抛物线C的焦点且直线MA与其对称轴垂直时,MON的面积为.(1)求抛物线C的标准方程;(2)记t,若t值与M点位置无关,则称此时的点A为“稳定点”,试求出所有“稳定点”,若没有,请说明理由2016年_月_日(周五)题目6已知函数f(x)a(x1)24ln x,a0.(1)当a1时,求函数f(x)的单调区间;(2)若对一切x2,e,f(x)1恒成立,求实数a的取值范围2016年_月_日(周六)第二周规范练题目7已知等比数列an的前n项和为Sn,且满足Sn2n12p(nN*)(1)求p的值及数列an的通项公式;(2)若数列bn满足(
3、3p)anbn,求数列bn的前n项和Tn.2016年_月_日(周一)题目8已知函数f(x)2sin xcos2cos xsin sin x(0b0)经过点(2,),且离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)设经过椭圆C左焦点的直线交椭圆于M、N两点,线段MN的垂直平分线交y轴于点P(0,m),求m的取值范围2016年_月_日(周五)题目12设函数f(x)ln xax2bx.(1)当ab时,求函数f(x)的单调区间;(2)令F(x)f(x)ax2bx(0bc)的短轴长为2,离心率为.过点M(2,0)的直线l与椭圆C相交于A,B两点,O为坐标原点(1)求椭圆C的方程(2)求的取值范围(3)若B点关于
4、x轴的对称点是N,证明:直线AN恒过一定点2016年_月_日(周五)题目24已知函数f(x)(其中kR,e2.718 28是自然对数的底数),f(x)为f(x)的导函数(1)当k2时,求曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线方程;(2)若x(0,1时,f(x)0都有解,求k的取值范围;(3)若f(1)0,试证明:对任意x0,f(x)恒成立2016年_月_日(周六)第五周规范练题目25在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bcos C(2ac)cos B.(1)求角B的大小;(2)若a,b,c成等差数列,且b3,试求ABC的面积2016年_月_日(周一)题目26数列an的前n项和为
5、Sn,且Snn(n1)(nN*)(1)求数列an的通项公式;(2)若数列bn满足:an,求数列bn的通项公式;(3)令cn(nN*),求数列cn的前n项和Tn.2016年_月_日(周二)题目27某211工程高校金融学院向北大、清华、人大推荐免试硕士研究生,根据“三校”推免条件,金融学院有四名学生符合推免条件,若每人只能申请一所大学的推免名额,这四名学生申请其中任何一所大学都是等可能的,且他们申请时互不影响(1)求恰有两位学生都申请人民大学的概率;(2)记这四位学生所申请的大学的个数为,求随机变量的分布列和数学期望;(3)对于(2)中的,设“函数f(x)sin,xR是偶函数”为事件D,求事件D发
6、生的概率2016年_月_日(周三)题目28如图,在三棱锥PABC中,底面ABC为边长为2的正三角形,平面PBC平面ABC,PBPC2,D为AP上一点,AD2DP,O为底面三角形中心(1)求证:DO面PBC;(2)求证:BDAC;(3)设M为PC中点,求二面角MBDO的余弦值2016年_月_日(周四)题目29已知函数f(x)xaln x.(1)若函数yf(x)的图象在x1处的切线与直线2xy10平行,求a的值;(2)在(1)的条件下方程f(x)b在区间1,e上两个不同的实数根,求实数b的取值范围;(3)若在区间1,e上存在一点x0,使得f(x0)0成立,求实数a的取值范围2016年_月_日(周五
7、)题目30已知椭圆E的中心在坐标原点O,其焦点与双曲线C:x21的焦点重合,且椭圆E的短轴的两个端点与其一个焦点构成正三角形(1)求椭圆E的方程;(2)过双曲线C的右顶点A作直线l与椭圆E交于不同的两点P、Q.设M(m,0),当为定值时,求m的值;设点N是椭圆E上的一点,满足ONPQ,记NAP的面积为S1,OAQ的面积为S2,求S1S2的取值范围2016年_月_日(周六)参考答案 题目1解(1)函数f(x)cos 2x1sin 2xa2sina1,x,2x,f(x)min1a12,得a2,则f(x)2sin3.令2k2x2k,kZ,得kxk,kZ.f(x)的单调递增区间为,kZ.(2)由(1)
8、知f(x)2sin3,根据图象变换,得g(x)2sin3.又g(x)4.得sin.又x,得4x.4x或4x.则x或x,故方程g(x)4在区间上所有实根之和为.题目2证明(1)由an13an2an1,得an1an2(anan1),n2.又a2a1312,则anan10.数列an1an是首项为2,公比为2的等比数列因此anan122n22n1(n2),则an(anan1)(an1an2)(a2a1)a1 2n12n221 2n1,又a11适合上式所以an2n1(nN*)(2)由(1),得bn2log4(an1)2log2(2n)22n.故对一切nN*,有0,b0),因为点D在线段AB上,且,即.3
9、(a6,b,0)(6,8,0)因此a4,b.所以(6,0,8),.平面BCD的法向量为n1(0,0,1)设平面B1CD的法向量为n2(x,y,1),由n20,n20,得所以x,y2,n2.设二面角BCDB1的大小为,cos .所以二面角BCDB1的余弦值为.题目5解(1)由题意,|OA|a,|MN|22p,SMON|OA|MN|2p.p29,则p3,则抛物线C的标准方程为y26x.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN的方程为xmya,联立得y26my6a0.则36m224a0,y1y26m,y1y26a,由对称性,不妨设m0,()a0,y1,y2同号,又tt2不论a取何值,t均
10、与m有关,即a0时,y1y26a0,得x2,由f(x)0,得1x0时,抛物线g(x)ax2ax2开口向上,对称轴为x.g(x)在区间上单调递增,且g(1)g(0)2.令g(x)ax2ax20,解得x1,或x2(舍去)则在(1,x1)上g(x)0.f(x)单调递增若x1e,则f(x)在2,e上单调递减,f(x)maxf(2)故f(x)在2,e上的最大值只能是f(e),或f(2)所以即所以0a.综上所述,0a.题目7解(1)由于Sn2n12p(nN*),当n2时,anSnSn12n12p(2n2p)2n.又a1S142p,由于数列an为等比数列,aa1a3,即(42p)2324,解之得p1,因此a
11、na1qn12n.(2)由(1)知,an2n,an12n1,又(3p)anbn2anbn,则2nbnn,所以bn.Tn,Tn,由得Tn 1,Tn2.题目8解(1)f(x)sin x(1cos )cos xsin sin xsin xcos cos xsin sin(x)因为f(x)在x处取得最小值sin()1,则sin 1,又0a,因此B或B,当B时,C(AB).当B时,C(AB).综上可知,角C或C.题目9解(1)由频率分布表,a0.10,b70.(2)根据分布表,知灯泡样品中一等品有50个,合格品有100个,次品有50个所以一等品、合格品和次品的比例为5010050121.所以按分层抽样法
12、,灯泡数nk2kk4k(kN*),所以n的最小值为4.(3)的所有取值为0,1,2,3.依题意,任取一个灯泡,该灯泡为次品的概率p0.25.从本批次灯泡中任取3个,次品数B(3,0.25)所以P(0)C,P(1)C,P(2)C,P(3)C.所以随机变量的分布列为:0123P所以的数学期望E()0123.题目10(1)证明连接AO,ABC为正三角形,O为BC中点AOBC,A1OBC,A1OAOO,BC平面A1OA,又OE平面A1OA,从而BCEO.又OEAA1,AA1B1B,OEB1B,又B1BBCB,故OE平面BB1C1C.(2)解由(1)可知,A1OBC,A1OOA,OABC,故分别以OA,
13、OB,OA1为坐标轴建立如图所示空间直角坐标系,设AB2,则AA12,OA,OA13,A(,0,0),C(0,1,0),A1(0,0,3),B(0,1,0)则(,1,0),(,0,3),(,1,0),设平面AA1B1B的法向量为n(x,y,z)则即取x,则n(,3,1)设AC与平面AA1B1B所成的角为.则sin |cosn,|.AC与平面AA1B1B所成角的正弦值为.题目11解(1)设椭圆的半焦距是c,由于e,ac,则b2a2c2c2.所以椭圆C的方程为1.又椭圆C过点(2,)所以1,解得c24.故椭圆C的方程为1.(2)()当MNx轴时,显然m0.()当MN与x轴不垂直时,设直线MN的斜率
14、为k,显然k0,则直线MN的方程为yk(x2),由得(12k2)x28k2x8k280.设M(x1,y1)、N(x2,y2),线段MN中点Q(x0,y0),则x1x2,所以x0,y0k.线段MN的垂直平分线方程为y.在上述方程中令x0,得y.即m.当k0时,2k2,则0m;当k0时,2k2,则0m.所以m0或0m.综上所述,实数m的取值范围是.题目12解(1)依题意,知f(x)的定义域为(0,),当ab时,f(x)ln xx2x,f(x)x.令f(x)0,解得x1或x2(舍去)当0x0;当x1时,f(x)0,所以m1,要使方程f(x)mx在区间1,e2上有唯一实数解,只需m1有唯一实数解,令g
15、(x)1(x0),g(x),由g(x)0得0xe;g(x)e.g(x)在1,e上是增函数,在区间e,e2上是减函数,又g(1)1,g(e2)1,g(e)1,故m的取值范围是.题目13解(1)在ABC中,b4,A,S2,Sbcsin A4c2,则c2,由余弦定理,a2b2c22bccos A164242cos12,a2.(2)由正弦定理,得.sin C.又由ca,得0C0.f(1)1,且f(1)0.所以f(x)在点P(1,0)处的切线方程为yx1.(2)f(x),x0.令g(x)2ax22ax1(x0)当a0时,f(x)0无实根,f(x)无极小值,当a0时,g(0)1,则g(x)0有唯一正实根,
16、设为x0.当0x0,f(x)0;xx0时,g(x)0,f(x)0时,g(0)10.且函数g(x)图象关于x对称要使函数f(x)有极小值,则4a28a0,a2.此时g(x)0有两解x1,x2(不妨设x1x2)当x1xx2时,g(x)0,f(x)x2时,g(x)0,f(x)0.f(x)有极小值f(x2)综合知,实数a的取值范围为(2,)(3)依题意,当x1时,f(x)x1,即ln xa(x1)2x1.下面证明:ln xx1(x1)设h(x)ln x(x1)ln xx1(x1)则h(x)1而h(x)0,h(x)在1,)上递减故h(x)h(1)0,即ln xx1.当a0时,a(x1)20,则f(x)l
17、n xx1.当a0时,取x1,则f(x)ln xa(x1)2lna(x1)ln 1x1x1,与题设矛盾因此a0,故a的最大值为0.题目19解(1)m,n.f(x)mn2cos2x2sincos1cos 2xsin1cos 2xsin 2xcos 2x1cos 2xsin 2x1sin.则f(x)的最小正周期T.令2k2x2k,kZ,得kxk,kZ.f(x)的单调递减区间为,kZ.(2)由f1,得1sin1,即sin0.又0Ab,知B为锐角cos B.故sin Csin(AB)sin Acos Bcos Asin B.题目20解(1)设“从12名队员中随机选取两名,两人来自同一个队”为事件A.由
18、古典概型,P(A).(2)依题意,随机变量的可能取值为0,1,2,3.P(0),P(1),P(2),P(3).随机变量的分布列为:0123P因此E()01231.D()(01)2(11)2(21)2(31)2(140124).题目21解(1)由已知可得所以q23q20,解得q2或q1(舍),从而a24,所以an2n,bn2n1.(2)由(1)知,cn2bn32n3n.由题意,cn1cn对任意的nN*恒成立,即2n13n12n恒成立,即恒成立由于函数y在R上是减函数,所以当n1时,有最大值,且最大值为.因此时,恒成立所以实数的取值范围是.题目22(1)证明在正六边形ABCDEF中,连接AC、BE
19、,交点为G,易知ACBE,且AGCG,在多面体中,由AC,知AG2CG2AC2,故AGGC,又AGBE,GCBEG,GC,BE在平面BCDE内,故AG平面BCDE.由于AG平面ABEF,所以平面ABEF平面BCDE.(2)解以G为坐标原点,分别以GC,GE,GA所在的直线为x轴,y轴,z轴建立如图所示的坐标系由AGCG,BG1,GE3.则A(0,0,),B(0,1,0),C(,0,0),D(,2,0),E(0,3,0),F(0,2,)(0,1,),(,0,),(0,1,),(,0,)设平面ABC的法向量为n1(x,y,z),则即取z1,得n1(1,1)同理可求平面DEF的一个法向量n2(1,1
20、)所以cosn1,n2.故两平面所成二面角(锐角)的余弦值为.题目23(1)解依题意,得b1,e.a22c22(a2b2),则a22b22.故椭圆C的方程为y21.(2)解依题意,过点M(2,0)的直线l的斜率存在,设为k.则直线l的方程为yk(x2)联立消去y,得(12k2)x28k2x8k220.由64k44(8k22)(12k2)0,得k2,则0k2.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x2.所以x1x2y1y2.x1x2k2(x12)(x22)(1k2)x1x22k2(x1x2)4k25.因为0k2,所以0),f(1),且f(1).故曲线yf(x)在点(1,f(1)处
21、的切线为y(x1),即xey30.(2)解由f(x)0得k,令F(x),0x1,F(x)0.需证f(x)恒成立,只需证明1xln xx0),得h(x)ln x2.当x(0,e2)时,h(x)0,h(x)是增函数;当x(e2,)时,h(x)0,则(x)ex1.当x0时,(x)0,(x)在(0,)上是增函数因此(x)(0)0.故x(0,)时,(x)ex(x1)0,即1,所以1xxln xe210,f(x)恒成立题目25解(1)bcos C(2ac)cos B,由正弦定理,得sin Bcos C(2sin Asin C)cos B.sin Bcos Csin Ccos B2sin Acos B,即s
22、in(BC)2sin Acos B.在ABC中,0A,sin(BC)sin A0.cos B,因为0B,所以B,(2)a,b,c成等差数列,且b3,ac2b6,又由余弦定理,b2a2c22accos B,32a2c2ac(ac)23ac.因此3ac623227,则ac9.所以SABCacsin B9.题目26解(1)Snn(n1)(nN*)当n1时,a1S12.当n2时,anSnSn1n(n1)(n1)n2n,a12满足该式,数列an的通项公式为an2n.(2)an(n1),则an1得,an1an2,得bn12(3n11),又当n1时,b18,所以bn2(3n1)(nN*)(3)由(1),(2
23、)知cnn(3n1)n3nn.Tnc1c2c3cn(13232333n3n)(12n)令Hn13232333n3n则3Hn132233(n1)3nn3n1得,2Hn332333nn3n1n3n1,Hn,又12n,数列cn的前n项和Tn.题目27解(1)记“一位学生申请人大推免生”为事件A,则P(A).由独立重复试验,恰有两位学生都申请人民大学的概率PC.(2)依题意,的所有可能值为1,2,3.则P(1),P(2),P(3),随机变量的分布列为123P从而E()123.(3)当1时,f(x)sincos为偶函数当2时,f(x)sinsin为奇函数,当3时,f(x)sincos为偶函数,事件D发生
24、,即事件“1”或“3”发生根据互斥事件的概率加法,事件D发生的概率为P(D)P(1)P(3).题目28(1)证明连接AO并延长交BC于E,连接PE,O为ABC中心且ABC是正三角形,AO2OE,又在APE中,AD2PD,DOPE,PE平面PBC,DO平面PBC,DO平面PBC.(2)证明连接BO并延长交AC于F,连接DF,O是等边ABC的中心,BFAC,AEBC,且F、E分别为AC、BC的中点又PBPC,得PEBC.由于平面PBC平面ABC,平面PBC平面ABCBC,所以PE平面ABC.由(1)得DOPE,所以DO平面ABC,则DOAC.DOBFO,所以AC平面BDF,又BD平面BDF,故BD
25、AC,(3)解由(1),(2)知,AE,PE,BC两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系Exyz,则B(0,0),D,M,A(3,0,0),C(0,0)(1,),(3,0)根据(2)知,(3,0)是平面BOD的一个法向量,设平面BDM的法向量为n(x,y,z)则解得取y1,得n(,1,3)cos,n,又根据图形知二面角MDBO为锐角,所以二面角MBDO的余弦值为.题目29解(1)函数f(x)的定义域为(0,),f(x)1.由题意f(1)12,解得a1.(2)函数f(x)的定义域为(0,),当a1时,f(x)xln x,f(x)1.在(1,2)上,f(x)0,f(x)单调递增,f(1)3,f(e
26、)e1,f(1)f(e),f(2)3ln 2.由题意f(2)bf(e),即3ln 2be1.(3)在1,e上存在一点x0,使得f(x0)0成立等价于f(x)min0,f(x)是增函数,f(x)minf(1)2a0,得a2.当1a1e时,即0ae1,在区间(1,1a)上,f(x)0,f(x)是增函数f(x)minf(a1)2aaln(a1),因为0ln(a1)1,则0aln(a1)2,从而f(a1)0不成立,舍去当a1e时,即ae1,在(1,e)上,有f(x)0,f(x)是减函数f(x)minf(e)ea,又e1.因此a.综合,知实数a的取值范围为(,2).题目30解(1)由题意,椭圆的焦点在x
27、轴上,设其方程为1(ab0)依题设,椭圆E的左右焦点为F1(,0),F2(,0),c.又椭圆E的短轴两端点与F2构成正三角形a2b,又因a2b2c2b23,联立,得a24,b21.所以椭圆E的方程为y21.(2)双曲线C的右顶点A为(1,0)()当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x1.代入y21,解得x1,y.不妨设P,Q,由M可得,.() 当直线l的斜率存在时,设l的方程为yk(x1),由得(4k21)x28k2x4k240,设直线l与椭圆E交点P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1x2,x1x2.则(mx1,y1),(mx2,y2),(mx1)(mx2)y1y2m2m(x1x2)x1x2y1y2,m2mk2(4m28m1).当2m0,即m时为定值.综上所述当m时,为定值.ONPQ,SNAPSOAP,S1S2SOPQ,|PQ|4,原点O到直线PQ的距离为d(k0),SOPQ|PQ|d.令4k21t,则k2(t1)SOPQ,t1,01,则043.0SOPQ.又当直线l的斜率不存在时,SOPQ1,50