数列{an}前n项的和Sn=3n+b(b是常数),若这个数列是等比数列,那么b为( )
A.3 B.0 C.﹣1 D.1
知识点:4.等比数列及其性质
C
考点:等比数列的前n项和.
专题:计算题.
分析:根据数列的前n项的和减去第n﹣1项的和得到数列的第n项的通项公式,即可得到此等比数列的首项与公比,根据首项和公比,利用等比数列的前n项和的公式表示出前n项的和,与已知的Sn=3n+b对比后,即可得到b的值.
解答: 解:因为an=Sn﹣Sn﹣1=(3n+b)﹣(3n﹣1+b)=3n﹣3n﹣1=2×3n﹣1,
所以此数列为首项是2,公比为3的等比数列,
则Sn==3n﹣1,
所以b=﹣1.
故选C
点评:此题考查学生会利用an=Sn﹣Sn﹣1求数列的通项公式,灵活运用等比数列的前n项和的公式化简求值,是一道基础题.
求值sin164°sin224°+sin254°sin314°=( )
A.﹣ B. C.﹣ D.
知识点:4.和角公式与倍(半)角公式
D
考点:两角和与差的正弦函数.
专题:三角函数的求值.
分析:由诱导公式化简已知函数,再由两角和的余弦公式可得.
解答: 解:∵sin164°=sin(180°﹣16°)=sin16°,
sin224°=sin(180°+44°)=﹣sin44°
sin254°=sin(270°﹣16°)=﹣cos16°
sin314°=sin(270°+44°)=﹣cos44°,
∴sin164°sin224°+sin254°sin314°
=﹣sin16°sin44°+cos16°cos44°
=cos(16°+44°)=cos60°=
故选:D
点评:本题考查两角和与差的三角函数公式,涉及诱导公式的应用,属基础题.
在△ABC中,角A,B,C的对边为a,b,c且有acosA=bcosB,则此三角形是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰三角形或直角三角形
知识点:9.正弦定理和余弦定理(解三角形)
D
考点:正弦定理.
专题:解三角形.
分析:由条阿金利用正弦定理可得sin(A﹣B)=0,即 A=B 或A+B=,从而得出结论.
解答: 解:在△ABC中,由acosA=bcosB,利用正弦定理可得 sinAcosA=cosBsinB,
即 sin(A﹣B)=0,即 sin2A=sin2B,∴2A=2B 或2A+2B=π,即 A=B 或A+B=.
若A=B,则△ABC为等腰三角形,若A+B=,则C=,△ABC为直角三角形,
故选:D.
点评:本题主要考查正弦定理的应用,两角差的正弦公式,属于基础题.
若a>b>0,则下列不等式中一定成立的是( )
A.a+ B.a﹣ C. D.
知识点:1.不等式关系与不等式
A
考点:不等式的基本性质.
专题:不等式的解法及应用.
分析:根据不等式的性质进行判断即可.
解答: 解:∵a>b>0,
∴>>0,
则a+>0,
故选:A.
点评:本题主要考查不等关系的判断,根据不等式的性质是解决本题的关键.
如图是一个无盖器皿的三视图,正视图、侧视图和俯视图中的正方形边长为2,正视图、侧视图中的虚线都是半圆,则该器皿的表面积是( )
A.π+24 B.π+20 C.2π+24 D.2π+20
知识点:2.空间几何体的三视图和直观图
A
考点:由三视图求面积、体积.
专题:计算题;空间位置关系与距离.
分析:该器皿的表面积可分为两部分:去掉一个圆的正方体的表面积s1和半球的表面积s2,即可求出该器皿的表面积.
解答: 解:该器皿的表面积可分为两部分:去掉一个圆的正方体的表面积s1和半球的表面积s2,
s1=6×2×2﹣π×12=24﹣π,s2==2π,
故s=s1+s2=π+24
故选:A.
点评:由三视图求表面积与体积,关键是正确分析原图形的几何特征.
等差数列{an}中,a1=﹣5,它的前11项的平均值是5,若从中抽取1项,余下10项的平均值是4,则抽取的是( )
A.a11 B.a10 C.a9 D.a8
知识点:2.等差数列及其性质
A
考点:等差数列的通项公式;等差数列的前n项和.
专题:计算题.
分析:先由数列的首项和前11项和,求出数列的公差,再由抽取的一项是15,由等差数列通项公式求出第几项即可
解答: 解:设数列{an}的公差为d,抽取的项为x,
依题意,a1=﹣5,s11=55,
∴d=2,
则an=﹣5+(n﹣1)×2
而x=55﹣4×10=15,
则有15=﹣5+(n﹣1)×2
∴n=11
故选A
点评:本题考查了等差数列的通项公式和前n项和公式的运用,解题时要将公式与实际问题相结合,将实际问题转化为数学问题解决
已知x>﹣1,y>﹣1,且(x+1)(y+1)=4,则x+y的最小值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
知识点:4.基本不等式
C
考点:基本不等式.
专题:不等式的解法及应用.
分析:由题意和基本不等式可得(x+1)+(y+1)的最小值,进而可得x+y的最小值.
解答: 解:∵x>﹣1,y>﹣1,∴x+1>0,且y+1>0
又∵(x+1)(y+1)=4,
∴(x+1)+(y+1)≥2=4,
当且仅当x+1)=y+1即x=y=1时取等号,
∴(x+1)+(y+1)=x+y+2的最小值为4,
∴x+y的最小值为:2
故选:C
点评:本题考查基本不等式求最值,整体法是解决问题的关键,属基础题.
设α、β、γ为两两不重合的平面,l、m、n为两两不重合的直线,给出下列四个命题:
①若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β;
②若m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α∥β;
③若α∥β,l⊂α,则l∥β;
④若α∩β=l,β∩γ=m,γ∩α=n,l∥γ,则m∥n.
其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
知识点:4.空间点、直线、平面之间的位置关系
B
考点:平面与平面之间的位置关系;空间中直线与直线之间的位置关系;空间中直线与平面之间的位置关系.
专题:证明题.
分析:由空间中面面平面关系的判定方法,线面平等的判定方法及线面平行的性质定理,我们逐一对四个答案进行分析,即可得到答案.
解答: 解:若α⊥γ,β⊥γ,则α与β可能平行也可能相交,故①错误;
由于m,n不一定相交,故α∥β不一定成立,故②错误;
由面面平行的性质定理,易得③正确;
由线面平行的性质定理,我们易得④正确;
故选B
点评:在判断空间线面的关系,熟练掌握线线、线面、面面平行(或垂直)的判定及性质定理是解决此类问题的基础.
已知tanα=4,cos(α+β)=﹣,α,β均为锐角,则β的值是( )
A. B. C. D.
知识点:4.和角公式与倍(半)角公式
B
考点:两角和与差的余弦函数.
专题:三角函数的求值.
分析:由条件利用同角三角函数的基本关系求得 sinα、cosα、sin(α+β)的值,再利用两角差的余弦公式求得cosβ=cos的值,可得β的值.
解答: 解:∵tanα==4,cos(α+β)=﹣,α,β均为锐角,
∴sinα=,cosα=,sin(α+β)==,
∴cosβ=cos=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=﹣×+×=,
故β=,
故选:B.
点评:本题主要考查同角三角函数的基本关系,两角和差的余弦公式的应用,属于基础题.
在△ABC中,角A,B,C的对边为a,b,c,b=8,c=8,S△ABC=16,则A等于( )
A.30° B.60° C.30°或150° D.60°或120°
知识点:9.正弦定理和余弦定理(解三角形)
C
考点:余弦定理.
专题:三角函数的求值;解三角形.
分析:运用三角形的面积公式S△ABC=bcsinA,结合特殊角的正弦函数值,可得角A.
解答: 解:由b=8,c=8,S△ABC=16,
则S△ABC=bcsinA
=×sinA=16,
即为sinA=,
由于0°<A<180°,
则A=30°或150°.
故选C.
点评:本题考查三角形的面积公式的运用,考查特殊角的正弦函数值,属于基础题和易错题.
已知sinα﹣cosα=,0≤α≤π,则sin(2)= .
知识点:4.和角公式与倍(半)角公式
考点:两角和与差的正弦函数.
专题:三角函数的求值.
分析:由题意和同角三角函数基本关系可得sinα和cosα,进而由二倍角公式可得sin2α和cos2α,代入两角差的正弦公式计算可得.
解答: 解:∵sinα﹣cosα=,sin2α+cos2α=1,
又∵0≤α≤π,∴sinα≥0,
解方程组可得+,
∴sin2α=2sinαcosα=,
cos2α=cos2α﹣sin2α=﹣,
∴sin(2)=sin2α﹣cos2α==
故答案为:
点评:本题考查两角和与差的三角函数公式,涉及同角三角函数的基本关系和二倍角公式,属中档题.
不等式<1的解集为{x|x<1或x>2},那么a的值为 .
知识点:2.一元二次不等式及不等式的解法
考点:其他不等式的解法.
专题:计算题;不等式的解法及应用.
分析:依题意,1与2是方程(a﹣1)x2+(2﹣a)x﹣1=0的两根,且a﹣1<0,利用韦达定理即可求得答案.
解答: 解:∵<1,
∴﹣1==<0,
∴<0,
∵不等式<1的解集为{x|x<1或x>2},
∴1与2是方程(x﹣1)=0的两根,且a﹣1<0,
即1与2是方程(a﹣1)x2+(2﹣a)x﹣1=0的两根(a<1),
∴1×2=﹣=,
∴a=.
故答案为.
点评:本题考查分式不等式的解法,考查转化思想与韦达定理的应用,考查解方程的能力,属于中档题.
设等比数列{an}的各项均为正数,且a5a6+a4a7=18,则log3a1+log3a2+…+log3a10= .
知识点:4.等比数列及其性质
10
考点:等比数列的性质.
专题:等差数列与等比数列.
分析:由题意可得a4a7=a5a6,解之可得a5a6,由对数的运算可得log3a1+log3a2+…+log3a10=log3(a1a2…a10)=log3(a5a6)5,代入计算可得.
解答: 解:由题意可得a5a6+a4a7=2a5a6=18,解得a5a6=9,
∴log3a1+log3a2+…+log3a10=log3(a1a2…a10)
=log3(a5a6)5=log395=log3310=10
故答案为:10
点评:本题考查等比数列的性质和通项公式,涉及对数的运算,属中档题.
过△ABC所在平面α外一点,作PO⊥α,垂足为O,连接PA,PB,PC.若PA=PB=PC,则点O是△ABC的 心.
知识点:4.空间点、直线、平面之间的位置关系
外
考点:三角形五心.
专题:证明题.
分析:点P为△ABC所在平面外一点,PO⊥α,垂足为O,若PA=PB=PC,可证得△POA≌△POB≌△POC,从而证得OA=OB=OC,符合这一性质的点O是△ABC外心.
解答: 证明:点P为△ABC所在平面外一点,PO⊥α,垂足为O,若PA=PB=PC,
故△POA,△POB,△POC都是直角三角形
∵PO是公共边,PA=PB=PC
∴△POA≌△POB≌△POC
∴OA=OB=OC
故O是△ABC外心
故答案为:外.
点评:本题考查三角形五心,求解本题的关键是能够根据题设条件得出PA,PB,PC在底面上的射影相等,以及熟练掌握三角形个心的定义,本题是一个判断形题,是对基本概念的考查题.
给出下列说法:
①数列,3,,,3…的一个通项公式是;
②当k∈(﹣3,0)时,不等式2kx2+kx﹣<0对一切实数x都成立;
③函数y=sin2(x+)﹣sin2(x﹣)是周期为π的奇函数;
④两两相交且不过同一点的三条直线必在同一个平面内.
其中,正确说法序号是 .
知识点:4.命题及其关系
①②④
考点:命题的真假判断与应用.
专题:函数的性质及应用;等差数列与等比数列;三角函数的图像与性质;空间位置关系与距离.
分析:根据已知,归纳猜想数列的通项公式,可判断①;根据二次函数的图象和性质,结合已知,可判断②;利用诱导公式和二倍角公式,化简函数解析式,结合三角函数的图象和性质,可判断③;根据公理2及其推论,可判断④.
解答: 解:数列,3=,,,3=…的被开方数构造一个以3为首项,以6为公差的等差数列,
故它的一个通项公式是,故①正确;
②当k∈(﹣3,0)时,∵△=k2+3k<0,
故函数y=2kx2+kx﹣的图象开口朝下,且与x轴无交点,
故不等式2kx2+kx﹣<0对一切实数x都成立,故②正确;
③函数y=sin2(x+)﹣sin2(x﹣)=sin2(x+)﹣cos2=sin2(x+)﹣cos2(x+)=﹣cos(2x+0=cos2x,是周期为π的偶函数,故③错误;
④两两相交且不过同一点的三条直线必在同一个平面内,故④正确.
故说法正确的序号是:①②④,
故答案为:①②④
点评:本题考查的知识点是命题的真假判断与应用,本题综合性强,难度中档.
化简求值:
(1)tan70°cos10°(tan20°﹣1)
(2)已知cos(+x)=,<x<,求的值.
知识点:4.和角公式与倍(半)角公式
考点:三角函数的化简求值.
专题:三角函数的求值.
分析:(1)由条件利用三角恒等变换化简要求的式子,可得结果.
(2)由条件利用同角三角函数的基本关系求得 tan(x+)的值,再化简要求的式子为﹣•tan(x+),从而得到结果.
解答: 解:(1)tan70°cos10°(tan20°﹣1)=•cos10°•=•cos10°•
=cos10°=﹣1.
(2)∵cos(+x)=,<x<,∴x+∈(,2π),∴sin(x+)=﹣=﹣,∴tan(x+)=﹣.
∴==sin2x•=﹣cos(2x+)=﹣•tan(x+)
=﹣•(﹣)=﹣.
点评:本题主要考查三角恒等变换及化简求值,属于中档题.
已知集合A={x|x2﹣16<0},B={x2﹣8x+12<0},I=A∩B.
(1)求集合I.
(2)若函数f(x)=x2﹣2ax+1大于0对x∈I恒成立,求实数a的取值范围.
知识点:3.集合的基本运算
考点:交集及其运算;函数恒成立问题.
专题:集合.
分析:(1)分别求出A与B中不等式的解集确定出A与B,求出A与B的交集即为I;
(2)根据函数f(x)=x2﹣2ax+1大于0对x∈I恒成立,得到f(2)与f(﹣4)都大于0,
解答: 解:(1)由A中不等式变形得:(x+4)(x﹣4)<0,
解得:﹣4<x<4,即A=(﹣4,4),
由B中不等式变形得:(x﹣2)(x﹣6)<0,
解得:2<x<6,即B=(2,6),
则I=A∩B=(2,4);
(2)∵函数f(x)=x2﹣2ax+1大于0对x∈I恒成立,
∴,即,
解得:a<.
点评:此题考查了交集及其运算,以及函数恒成立问题,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
若一个三角形的三边是连续的三个自然数,且三角形最大内角是最小内角的2倍,求此三角形三边的长.
知识点:9.正弦定理和余弦定理(解三角形)
考点:余弦定理;正弦定理.
专题:解三角形.
分析:设三角形三边是连续的三个自然n﹣1,n,n+1,三个角分别为α,π﹣3α,2α,由正弦定理求得cosα=,
再由余弦定理可得 (n﹣1)2=(n+1)2+n2﹣2(n+1)n•,求得n=5,从而得出结论.
解答: 解:设三边长分别为n﹣1,n,n+1,对应的角为A,B,C,
由题意知C=2A,
由正弦定理得==
即有cosA=,
又cosA==
所以=,
化简为n2﹣5n=0,解得n=5,
所以三边分别为4,5,6.
点评:本题考查正弦定理、余弦定理的应用,求得n2﹣5n=0,是解题的难点,属于中档题.
某轮船公司的一艘轮船每小时花费的燃料费与轮船航行速度的平方成正比,比例系数为k.轮船的最大速度为15海里/小时.当船速为10海里/小时,它的燃料费是每小时96元,其余航行运作费用(不论速度如何)总计是每小时150元.假定运行过程中轮船以速度v匀速航行.
(1)求k的值;
(2)求该轮船航行100海里的总费用W(燃料费+航行运作费用)的最小值.
知识点:14.函数的应用问题
考点:基本不等式在最值问题中的应用;函数模型的选择与应用.
专题:计算题;函数的性质及应用.
分析:(1)根据题意,设比例系数为k,得燃料费为,将v=10时W1=96代入即可算出k的值;
(2)算出航行100海里的时间为小时,可燃料费为96v,其余航行运作费用为元,由此可得航行100海里的总费用为,再运用基本不等式即可算出当且仅当v=12.5时,总费用W的最小值为2400(元).
解答: 解:(1)由题意,设燃料费为,
∵当船速为10海里/小时,它的燃料费是每小时96元,
∴当v=10时,W1=96,可得96=k×102,解之得k=0.96.
(2)∵其余航行运作费用(不论速度如何)总计是每小时150元.
∴航行100海里的时间为小时,可得其余航行运作费用为=元
因此,航行100海里的总费用为
=(0<v≤15)
∵,
∴当且仅当时,即时,
航行100海里的总费用最小,且这个最小值为2400元.
答:(1)k值为0.96,(2)该轮船航行100海里的总费用W的最小值为2400(元).
点评:本题给出函数应用题,求航行所需费用的最小值,着重考查应用题的转化能力、运用基本不等式求最值和基本不等式取等号的条件等知识,属于中档题.
如图,边长为1的正方形ABCD中,点E是AB的中点,点F是BC的中点,将△AED、△DCF分别沿DE、DF折起,使A、C两点重合于点A1.
(1)求证:A1D⊥EF;
(2)求三棱锥A1﹣DEF的体积.
知识点:3.空间几何体的表面积与体积
考点:直线与平面垂直的性质;棱柱、棱锥、棱台的体积.
专题:计算题;证明题;空间位置关系与距离.
分析:(1)由正方形ABCD知∠DCF=∠DAE=90°,得A1D⊥A1F且A1D⊥A1E,所以A1D⊥平面A1EF.结合EF⊂平面A1EF,得A1D⊥EF;
(2)由勾股定理的逆定理,得△A1EF是以EF为斜边的直角三角形,而A1D是三棱锥D﹣A1EF的高线,可以算出三棱锥D﹣A1EF的体积,即为三棱锥A1﹣DEF的体积.
解答: 解:(1)由正方形ABCD知,∠DCF=∠DAE=90°,
∴A1D⊥A1F, A1D⊥A1E,
∵A1E∩A1F=A1,A1E、A1F⊆平面A1EF.
∴A1D⊥平面A1EF.
又∵EF⊂平面A1EF,
∴A1D⊥EF.
(2)∵A1F=A1E=,EF=
∴A1F2+A1E2==EF2,得A1E⊥A1F,
∴△A1EF的面积为,
∵A1D⊥平面A1EF.
∴A1D是三棱锥D﹣A1EF的底面A1EF上的高线,
因此,三棱锥A1﹣DEF的体积为:.
点评:本题以正方形的翻折为载体,证明两直线异面垂直并且求三棱锥的体积,着重考查空间垂直关系的证明和锥体体积公式等知识,属于中档题.
已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1;
(1)设bn=an+1,求证:数列{bn}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)设cn=nan,求数列{cn}的前n项和Tn.
知识点:5.等比数列的前n项和
考点:数列的求和;等比关系的确定.
专题:等差数列与等比数列.
分析:(1)an+1=2an+1,两边加1,由等比数列的定义,即可得证;
(2)运用等比数列的通项公式,即可得到{an}的通项公式;
(3)求出cn,分别运用等差数列和等比数列的求和公式,以及错位相减法,即可得到所求前n项和Tn.
解答: 解:(1)证明:an+1=2an+1,可得an+1+1=2(an+1),
即有bn+1=2bn,
则数列{bn}是首项为a1+1=2,公比为2的等比数列;
(2)由等比数列的通项公式可得,
bn=2•2n﹣1=2n,
即有an=2n﹣1;
(3)cn=nan=n•2n﹣n,
令Sn=1•2+2•22+3•23+…+n•2n,①
2Sn=1•22+2•23+3•24+…+n•2n+1,②
①﹣②可得,﹣Sn=2+22+23+…+2n﹣n•2n+1
=﹣n•2n+1,
即有Sn=(n﹣1)•2n+1+2,
则前n项和Tn=(n﹣1)•2n+1+2﹣.
点评:本题考查数列的通项的求法,以及数列的求和方法:错位相减法,同时考查等差数列和等比数列的通项和求和公式的运用,属于中档题.