【点评】本题考查线面垂直的证明,考查异面直线所成角的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是中档题. 18.(14分)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0,﹣π<φ<0)在一个周期内的图象经过B(
),C(
),D(
)三点,求f(x)=Asin(ωx+φ)的解析式.
【考点】HK:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式. 【专题】11:计算题;57:三角函数的图象与性质. 【分析】分两种情况讨论:(1)当B(零点; (2)当B(
,0),C(
,0)是一个周期内的两个不相邻的零点. ,0),C(
,0)是半个周期内的两个相邻的零点, ,0),C(
,0)是半个周期内的两个相邻的
【解答】解:(1)当B(则=
﹣
,∴T=π,ω=2,
φφφ?,
∴函数f(x)=2sin(2x﹣(2)当B(
,0),C(
);
,0)是一个周期内的两个不相邻的零点,
则T=﹣,∴T=,ω=4,
?,
所以函数f(x)=sin(4x﹣).
【点评】本题考查了由y=sin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,属中档题.
19.(14分)今年入秋以来,某市多有雾霾天气,空气污染较为严重.市环保研究所对近期每天的空气污染情况进行调査研究后发现,每一天中空气污染指数与f(x)时刻x(时)的函数关系为f(x)=|log25(x+1)﹣a|+2a+1,x∈[0,24],其中a为空气治理调节参数,且a∈(0,1).
(1)若a=,求一天中哪个时刻该市的空气污染指数最低;
(2)规定每天中f(x)的最大值作为当天的空气污染指数,要使该市每天的空气污染指数不超过3,则调节参数a应控制在什么范围内? 【考点】5C:根据实际问题选择函数类型.
【专题】32:分类讨论;34:方程思想;35:转化思想;51:函数的性质及应用. 【分析】(1)a=时,f(x)=|log25(x+1)﹣|+2,x∈[0,24],令|log25(x+1)﹣|=0,解得x即可得出.
(2)令f(x)=|log25(x+1)﹣a|+2a+1=利用函数的单调性即可得出.
【解答】解:(1)a=时,f(x)=|log25(x+1)﹣|+2,x∈[0,24], 令|log25(x+1)﹣|=0,解得x=4,
因此:一天中第4个时刻该市的空气污染指数最低. (2)令f(x)=|log25(x+1)﹣a|+2a+1=
a
,再
,
当x∈(0,25﹣1]时,f(x)=3a+1﹣log25(x+1)单调递减,∴f(x)<f(0)=3a+1. 当x∈[25﹣1,24)时,f(x)=a+1+log25(x+1)单调递增,∴f(x)≤f(24)=a+1+1.
a
联立,解得0<a≤.
可得a∈.
.
因此调节参数a应控制在范围
【点评】本题考查了对数函数的单调性及其应用,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于难题.
20.(16分)已知抛物线y=x上的A,B两点满足
2
=2,点A、B在抛物线对称轴的
左右两侧,且A的横坐标小于零,抛物线顶点为O,焦点为F. (1)当点B的横坐标为2,求点A的坐标;
(2)抛物线上是否存在点M,使得|MF|=λ|MO|(λ>0),若请说明理由;
(3)设焦点F关于直线OB的对称点是C,求当四边形OABC面积最小值时点B的坐标. 【考点】K8:抛物线的性质.
【专题】34:方程思想;49:综合法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】(1)由B(2,4),设A(t,t),结合已知条件即可求出t的值,则可求点A的坐标;
(2)由条件知
,把
y=x
2
2
代入得
,求出△,然后分类讨论λ的范围即可得答案;
(3)设B(
),A(
),则
,解得x1x2=﹣2,设直线
AB的方程为y=kx+m,联立,解得m的值,然后利用基本不等式求解即可得答案.
2
【解答】解:(1)由题意知,B(2,4),设A(t,t), 由
=2,得2t+4t=2,
2
解得:t=(舍)或t=﹣1, ∴A(﹣1,1); (2)由条件知
,
把y=x代入得∴
,
2
,
当λ=1时,M有两个点,当当当
(3)设B(由题意得:
时,M有两个点,
时,M点有四个,当λ>1,M点有两个, ,M点不存在;
),A(
),
,解得x1x2=﹣2.
设直线AB的方程为y=kx+m, 联立
,得x﹣kx﹣m=0,
2
得x1x2=﹣m,
又x1x2=﹣2,∴m=2,则直线经过定点(0,2), ∴S四边形OABC=S△OAB+S△OBC=S△OAB+S△OBF =当且仅当∴B(,
=
等号成立,四边形OABC面积最小, ).
,
【点评】本题考查抛物线方程和性质,考查直线与抛物线的位置关系,考查基本不等式的应用,是中档题.
21.(18分)若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得数列{an}的前n项和Sn=am,则称{an}是“回归数列”. (Ⅰ)①前n项和为
的数列{an}是否是“回归数列”?并请说明理由;
②通项公式为bn=2n的数列{bn}是否是“回归数列”?并请说明理由;
(Ⅱ)设{an}是等差数列,首项a1=1,公差d<0,若{an}是“回归数列”,求d的值; (Ⅲ)是否对任意的等差数列{an},总存在两个“回归数列”{bn}和{cn},使得an=bn+cn(n∈N)成立,请给出你的结论,并说明理由. 【考点】8B:数列的应用.
*
【专题】23:新定义;35:转化思想;49:综合法;54:等差数列与等比数列.
【分析】(1)利用“当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,当n=1时,a1=S1”即可得到an,再利用“回归数列”的意义即可得出,②bn=2n,Sn=n+n=n(n+1),n(n+1)为偶数,即可证明数列{bn}是“回归数列”;
(2)利用等差数列的前n项和即可得出Sn,对?n∈N,?m∈N使Sn=am,取n=2和根据d<0即可得出;
(3)设{an}的公差为d,构造数列:bn=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1,cn=(n﹣1)(a1+d),可证明{bn}和{cn}是等差数列.再利用等差数列的前n项和公式及其通项公式、“回归数列”;即可得出.
【解答】解:(Ⅰ)①当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2﹣2当n=1时,a1=S1=2. 当n≥2时,Sn=an+1. ∴数列{an}是“回归数列”;
②bn=2n,前n项和Sn,Sn=n+n=n(n+1), ∵n(n+1)为偶数, ∴存在2m=n(n+1),即m=数列{bn}是否是“回归数列”; (2)Sn=na1+
*
*
2
n
n﹣1*
*
2
=2
n﹣1
,
,
d=n+d,
d=1+(m﹣1)d,
对?n∈N,?m∈N使Sn=am,即n+
取n=2时,得1+d=(m﹣1)d,解得m=2+, ∵d<0,∴m<2,
又m∈N,∴m=1,∴d=﹣1.
(3)设{an}的公差为d,令bn=a1﹣(n﹣1)a1=(2﹣n)a1, 对?n∈N,bn+1﹣bn=﹣a1, cn=(n﹣1)(a1+d), 对?n∈N,cn+1﹣cn=a1+d,
则bn+cn=a1+(n﹣1)d=an,且数列{bn}和{cn}是等差数列. 数列{bn}的前n项和Tn=na1+
(﹣a1),
***