4.若变量x,y满足约束条件则z=2x+y的最大值是( )
A.2B.4
C.7D.8
详细分析:
选C.画出可行域如图(阴影部分).
目标函数为z=2x+y,由解得A(3,1),
当目标函数过A(3,1)时取得最大值,
所以zmax=2×3+1=7.
5.设a>0,b>0,若lga和lgb的等差中项是0,则+的最小值是( )
A.1B.2
C.4D.2
详细分析:
选B.因为lga和lgb的等差中项是0,
所以lga+lgb=0,即ab=1,又a>0,b>0,
所以+≥2=2,
当且仅当a=b=1时取等号,因此+的最小值是2.
6.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S1=1,=4,则的值为( )
A.B.
C.D.4
详细分析:
选C.设公差为d,则S4=4a1+6d,S2=2a1+d,结合S4=4S2,a1=1,得d=2,所以S4=16,S6=36,所以=.
7.当x>0时,不等式x2-mx+9>0恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,6)B.(-∞,6]
C.[6,+∞)D.(6,+∞)
详细分析:
选A.由题意得:
当x>0时,mx<x2+9,即m<x+恒成立.设函数f(x)=x+(x>0),则有x+≥2=6,当且仅当x=,即x=3时,等号成立,则实数m的取值范围是m<6.
8.数列{an}满足a1=2,an+1=a(an>0,n∈N*),则an=( )
A.10n-2B.10n-1
C.102n-1D.22n-1
详细分析:
选D.因为数列{an}满足a1=2,an+1=a(an>0,n∈N*),所以log2an+1=2log2an,
即=2.
又a1=2,所以log2a1=log22=1.
故数列{log2an}是首项为1,公比为2的等比数列.
所以log2an=2n-1,即an=22n-1.故选D.
9.在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC的面积为S,且4S=(a+b)2-c2,则sin等于 ( )
A.1B.-
C.D.
详细分析:
选C.因为S=absinC,cosC=,所以2S=absinC,a2+b2-c2=2abcosC.又4S=(a+b)2-c2=a2+b2-c2+2ab,
所以2absinC=2abcosC+2ab.因为ab≠0,所以sinC=cosC+1.因为sin2C+cos2C=1,所以(cosC+1)2+cos2C=1,解得cosC=-1(不合题意,舍去)或cosC=0,所以sinC=1,
则sin=(sinC+cosC)=.
10.一个等比数列前三项的积为2,最后三项的积为4,且所有项的积为64,则该数列有( )
A.13项B.12项
C.11项D.10项
详细分析:
选B.设该数列的前三项分别为a1,a1q,a1q2,后三项分别为a1qn-3,a1qn-2,a1qn-1,所以前三项之积aq3=2,后三项之积aq3n-6=4,两式相乘得aq3(n-1)=8,即aqn-1=2.又a1·a1q·a1q2·…·a1qn-1=64,所以a·q=64,即(aqn-1)n=642,即2n=642,所以n=12.
11.如图所示,为了测量A,B处岛屿的距离,小明在D处观测A,B分别在D处的北偏西15°,北偏东45°方向,再往正东方向行驶40海里至C处,观测B在C处的正北方向,A在C处的北偏西60°方向,则A,B两处岛屿间的距离为( )
A.20海里B.40海里
C.20(1+)海里D.40海里
详细分析:
选A.连接AB,由题意可知CD=40,∠ADC=105°,∠BDC=45°,∠BCD=90°,∠ACD=30°,所以∠CAD=45°,∠ADB=60°,
在△ACD中,由正弦定理得=,
所以AD=20,
在Rt△BCD中,
因为∠BDC=45°,∠BCD=90°,
所以BD=CD=40.
在△ABD中,由余弦定理得
AB==20.
12.已知不等式x2-ax+a-2>0的解集为(-∞,x1)∪(x2,+∞),其中x1<0<x2,则x1+x2++的最大值为( )
A.B.0
C.2D.-
详细分析:
选B.因为不等式x2-ax+a-2>0的解集为(-∞,x1)∪(x2,+∞),其中x1<0<x2,
所以x1x2=a-2<0,x1+x2=a.
所以x1+x2++=(x1+x2)+
=a+=a+=a+2+=(a-2)++4;
又a-2<0,所以-(a-2)>0,
所以-(a-2)-≥2=4,
当且仅当-(a-2)=-,
即a=0时,取“=”;
所以(a-2)++4≤-4+4=0,
即x1+x2++的最大值为0.
二、填空题:
本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上.
13.不等式(2-x)(2x+1)>0的解集为________.
详细分析:
原不等式等价于
(x-2)<0,解得-<x<2,
所以原不等式的解集为.
答案:
14.在数列{an}中,a1=2,an+1-2an=0(n∈N*),bn是an和an+1的等差中项,设Sn为数列{bn}的前n项和,则S6=________.
详细分析:
由an+1=2an,{an}为等比数列,
所以an=2n,所以2bn=2n+2n+1,即bn=3·2n-1,所以S6=3·1+3·2+…+3·25=189.
答案:
189
15.设z=kx+y,其中实数x,y满足若z的最大值为12,则实数k=________.
详细分析:
约束条件所表示的区域为如图所示的阴影部分,其中点A(4,4),B(0,2),C(2,0).当-k≤,即k≥-时,目标函数z=kx+y在点A(4,4)处取得最大值12,故4k+4=12,k=2,满足题意;当-k>,即k<-时,目标函数z=kx+y在点B(0,2)处取得最大值12,故k·0+2=12,无解.综上所述,k=2.
答案:
2
16.已知数列{an}的前n项和是Sn,且4Sn=(an+1)2,则下列说法正确的是________(填序号).
①数列{an}是等差数列;
②数列{an}是等差数列或等比数列;
③数列{an}是等比数列;
④数列{an}既不是等差数列也不是等比数列.
详细分析:
因为4Sn=(an+1)2,所以4Sn+1=(an+1+1)2,所以4Sn+1-4Sn=4an+1=(an+1+1)2-(an+1)2,化简得(an+1+an)(an+1-an-2)=0,所以an+1=an+2或an+1+an=0.因为4a1=(a1+1)2,所以a1=1.由an+1=an+2得an+1-an=2,从而数列{an}是等差数列;由an+1+an=0得=-1,从而数列{an}是等比数列.故数列{an}是等差数列或等比数列.
答案:
②
三、解答题:
本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分10分)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a2=3,S7=49,n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:
(1)设数列{an}的公差为d,则
解得
故an=a1+(n-1)d=2n-1(n∈N*),所以数列{an}的通项公式为an=2n-1(n∈N*).
(2)bn===2n,
即{bn}是b1=2,q=2的等比数列,
所以Tn===2n+1-2(n∈N*).
18.(本小题满分12分)已知f(x)=x2-x+1.
(1)当a=时,解不等式f(x)≤0;
(2)若a>0,解关于x的不等式f(x)≤0.
解:
(1)当a=时,有不等式f(x)=x2-x+1≤0,所以(x-2)≤0,
所以≤x≤2,即所求不等式的解集为.
(2)因为f(x)=(x-a)≤0,a>0,且方程(x-a)=0的两根为x1=a,x2=,
所以当>a,即0<a<1时,不等式的解集为;
当<a,即a>1时,
不等式的解集为;
当=a,即a=1时,
不等式的解集为{1}.
19.(本小题满分12分)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,acosC+asinC-b-c=0.
(1)求A;
(2)若a=2,△ABC的面积为,求b,c.
解:
(1)由acosC+asinC-b-c=0及正弦定理得
sinAcosC+sinAsinC-sinB-sinC=0.
因为B=π-A-C,
所以sinAsinC-cosAsinC-sinC=0.
由于sinC≠0,所以sin=.
又0(2)△ABC的面积S=bcsinA=,故bc=4.而a2=b2+c2-2bccosA,故b2+c2=8.解得b=c=2.
20.(本小题满分12分)在△ABC中,已知AB=,BC=2.
(1)若cosB=-,求sinC的值;
(2)求角C的取值范围.
解:
(1)在△ABC中,由余弦定理知AC2=AB2+BC2-2AB·BCcosB=3+4-2×2×=9,所以AC=3.又sinB===,
由正弦定理得=,所以sinC=·sinB=.
(2)在△ABC中,由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC·BCcosC,
所以3=AC2+4-4AC·cosC,
即AC2-4cosC·AC+1=0 ①,
由题意得关于AC的一元二次方程①有解,令Δ=(4cosC)2-4≥0,解得cosC≥或cosC≤-,
因为AB<BC,所以cosC>0,所以cosC≤-应舍去,
所以0<C≤,故角C的取值范围是.
21.(本小题满分12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a2-(b-c)2=(2-)bc,sinAsinB=cos2.
(1)求角B的大小;
(2)若等差数列{an}的公差不为零,且a1cos2B=1,a2,a4,a8是等比数列,求数列的前n项和Sn.
解:
(1)由a2-(b-c)2=bc,得a2-b2-c2=-bc, 所以cosA==.
因为0<A<π,所以A=.
由sinAsinB=cos2,得sinB=,
所以sinB=1+cosC,所以cosC<0,则C∈.
又因为B+C=π-A=π,
所以sin=1+cosC,
所以cos=-1.
解得C=π.故B=π-A-C=.
(2)设数列{an}的公差为d.
由已知得a1==2.因为a2,a4,a8是等比数列,所以a=a2·a8,所以(a1+3d)2=(a1+d)(a1+7d),整理,得d(d-2)=0.
又因为d≠0,所以d=2,所以an=2n,
所以==-,
所以Sn=+++…+=1-=.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=(x-1)2,g(x)=4(x-1),数列{an}满足a1=2,an≠1,(an+1-an)g(an)+f(an)=0.
(1)求证:
an+1=an+;
(2)求数列{an-1}的通项公式;
(3)若bn=3f(an)-g(an+1),求{bn}中的最大项.
解:
(1)证明:
由(an+1-an)g(an)+f(an)=0,g(an)=4(an-1),f(an)=(an-1)2,得(an-1)(4an+1-3an-1)=0.
又an≠1,
所以an+1=an+.
(2)因为an≠1,所以===(n≥1),
所以{an-1}是公比为的等比数列.
又a1-1=1,
所以an-1=.
(3)由
(2)知an=+1,
由
(1)知an+1=an+,
则bn=3f(an)-g(an+1)
=3(an-1)2-4(an+1-1)
=3(an-1)2-4
=3a-9an+6
=3-9+6
=3-3,
设u=,y=bn,
则y=3-,
因为当n≥1时,0<u=≤1,
所以当u=1时,ymax=0,此时n=1,
则{bn}的最大项为b1=0.