一、选择
:本大题共12小题,每小题5分,共60分.
1.数列1,4,7,10,…的一个通项公式为( )
A.an=4n
B.an=3n-2
C.an=3n+1
D.an=4n+2
解析:由4-1=7-4=10-7=3,猜想数列为等差数列且公差为3,
∴数列的一个通项公式为an=3n-2.
:B
2.(2009·辽宁高考)已知复数z=1-2i,那么eq \f(1,z)等于( )
A.eq \f(\r(5),5)+eq \f(2\r(5),5)i
B.eq \f(\r(5),5)-eq \f(2\r(5),5)i
C.eq \f(1,5)+eq \f(2,5)i
D.eq \f(1,5)-eq \f(2,5)i
解析:eq \f(1,z)=eq \f(1,1-2i)=eq \f(1,5)+eq \f(2,5)i.
答案:C
3.函数y=(sinx2)3的导数是( )
A.y′=3xsinx2·sin2x2
B.y′=3(sinx2)2
C.y′=3(sinx2)2cosx2
D.y′=6sinx2cosx2
解析:y′=[(sinx2)3]′=3(sinx2)2·(sinx2)′=3(sinx2)2·cosx2·2x=3×2sinx2·cosx2·x·sinx2=3x·sinx2·sin2x2,故选A.
答案:A
4.设f(x)为可导函数,且满足条件eq \o(lim,\s\do4(x→0)) eq \f(f(x+1)-f(1),2x)=3,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为( )
A.eq \f(3,2)
B.3
C.6
D.无法确定
解析:∵eq \o(lim,\s\do4(x→0)) eq \f(f(x+1)-f(1),2x)=eq \f(1,2)
eq \o(lim,\s\do4(x→0)) eq \f(f(x+1)-f(1),x)=eq \f(1,2)f′(1)=3,
∴f′(1)=6.
答案:C
5.观察下列各等式:eq \f(5,5-4)+eq \f(3,3-4)=2,eq \f(2,2-4)+eq \f(6,6-4)=2,eq \f(7,7-4)+eq \f(1,1-4)=2,eq \f(10,10-4)+eq \f(-2,-2-4)=2,依照以上各式成立的规律,得到一般性的等式为( )
A.eq \f(n,n-4)+eq \f(8-n,(8-n)-4)=2
B.eq \f(n+1,(n+1)-4)+eq \f((n+1)+5,(n+1)-4)=2
C.eq \f(n,n-4)+eq \f(n+4,(n+4)-4)=2
D.eq \f(n+1,(n+1)-4)+eq \f(n+5,(n+5)-4)=2
答案:A
6.已知函数y=xf′(x)的图象如下图所示,其中f′(x)是函数f(x)的导函数,函数y=f(x)的图象大致是图中的( )
解析:由y=xf′(x)的图象可得当x<-1时,f′(x)>0,所以当x<-1时f(x)为增函数;当-1
1时,f′(x)>0,所以f(x)在(1,+∞)上增函数,所以选择C.
答案:C
7.物体在地球上做自由落体运动时,下落距离s=eq \f(1,2)·gt2,其中t为经历的时间,g=9.8 m/s2,若v= eq \f(s(1+Δt)-s(1),Δt)=9.8m/s,则下列说法正确的是( )
A.0~1 s时间段内的速度为9.8 m/s
B.在1 s~(1+Δt) s时间段内的速度为9.8 m/s
C.在1 s末的速度为9.8 m/s
D.若Δt>0,则9.8 m/s是1 s~(1+Δt)s时间段的速度,若Δt<0,则9.8 m/s是(1+Δt)s~1 s时间段的速度
解析:由导数的定义和几何意义可知,v=
eq \f(s(1+Δt)-s(1),Δt)=s′(t)|t=1=9.8 m/s,即物体在t=1时的瞬时速度,即在1 s末的速度.故选C.
答案:C
8.△ABC内有任意三点不共线的2010个点,加上A、B、C三个顶点,共2013个点,把这2013个点连线形成互不重叠的小三角形,则一共可以形成小三角形的个数为( )
A.4021
B.4022
C.4023
D.4027
解析:由题设条件知三角形内一个点,比原来多出两个三角形,如下图所示,由观察知an+1-an=2(an示三角形内部有n个点时,组成不重叠的小三角形的个数),∴数列{an}是首项为3,公差为2的等差数列.
∴an=2n+1(n∈N*).
∴a2010=2×2010+1=4021.故选A.
答案:A
9.若f(x)=eq \f(lnx,x),0f(b)
B.f(a)=f(b)
C.f(a)1
解析:f′(x)=eq \f(1-lnx,x2),在(0,e)上f′(x)>0,
∴f(x)在(0,e)上为增函数.
∴f(a)0.
(1)当m=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率;
(2)求函数f(x)的单调区间与极值.
解:(1)当m=1时,f(x)=-eq \f(1,3)x3+x2,f′(x)=-x2+2x,故f′(1)=1.
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为1.
(2)f′(x)=-x2+2x+m2-1.
令f′(x)=0,解得x=1-m,或x=1+m.
因为m>0,所以1+m>1-m.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,1-m)
1-m
(1-m,1+m)
1+m
(1+m,+∞)
f′(x)
-
0
+
0
-
f(x)
极小值
极大值
所以f(x)在(-∞,1-m),(1+m,+∞)内是减函数,在(1-m,1+m)内是增函数.
函数f(x)在x=1-m处取得极小值f(1-m),且f(1-m)=-eq \f(2,3)m3+m2-eq \f(1,3).
函数f(x)在x=1+m处取得极大值f(1+m),且f(1+m)=eq \f(2,3)m3+m2-eq \f(1,3).
19.(本小题满分12分)在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是一个平行四边形,eq \o(AB,\s\up6(→))=(2,-1,-4),eq \o(AD,\s\up6(→))=(4,2,0),eq \o(AP,\s\up6(→))=(-1,2,-1).
(1)求证:PA⊥底面ABCD;
(2)求四棱锥P-ABCD的体积;
(3)对于向量a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2),c=(x3,y3,z3),定义一种运算:
(a×b)·c=x1y2z3+x2y3z1+x3y1z2-x1y3z2-x2y1z3-x3y2z1.
试计算(eq \o(AB,\s\up6(→))×eq \o(AD,\s\up6(→)))·eq \o(AP,\s\up6(→))的绝对值的值;说明其与四棱锥P-ABCD体积的关系,并由此猜想向量这一运算(eq \o(AB,\s\up6(→))×eq \o(AD,\s\up6(→)))·eq \o(AP,\s\up6(→))的绝对值的几何意义.
解:(1)∵eq \o(AP,\s\up6(→))·eq \o(AB,\s\up6(→))=-2-2+4=0,
∴AP⊥AB.
又∵eq \o(AP,\s\up6(→))·eq \o(AD,\s\up6(→))=-4+4+0=0,
∴AP⊥AD.
∵AB、AD是底面ABCD上的两条相交直线,
∴AP⊥底面ABCD.
(2)设eq \o(AB,\s\up6(→))与eq \o(AD,\s\up6(→))的夹角为θ,则
cosθ=eq \f(\o(AB,\s\up6(→))·\o(AD,\s\up6(→)),|\o(AB,\s\up6(→))|·|\o(AD,\s\up6(→))|)=eq \f(8-2,\r(4+1+16)·\r(16+4))=eq \f(3,\r(105)).
V=eq \f(1,3)|eq \o(AB,\s\up6(→))|·|eq \o(AD,\s\up6(→))|·sinθ·|eq \o(AP,\s\up6(→))|
=eq \f(2,3)
eq \r(105)·eq \r(1-\f(9,105))·eq \r(1+4+1)=16.
(3)|(eq \o(AB,\s\up6(→))×eq \o(AD,\s\up6(→)))·eq \o(AP,\s\up6(→))|=|-4-32-4-8|=48,它是四棱锥P-ABCD体积的3倍.
猜测:|(eq \o(AB,\s\up6(→))×eq \o(AD,\s\up6(→)))·eq \o(AP,\s\up6(→))|在几何上可表示以AB、AD、AP为棱的平行六面体的体积(或以AB、AD、AP为棱的直四棱柱的体积).
20.(本小题满分12分)统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量y(升)关于行驶速度x(千米/时)的函数解析式可以表示为y=eq \f(1,128000)x3-eq \f(3,80)x+8(00,h(x)是增函数.
∵当x=80时,h(x)取到极小值h(80)=11.25.
∴h(x)在(0,120]上只有一个极值,
∵它是最小值,
即当汽车以80千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为11.25升.
21.(本小题满分12分)(2009·安徽高考)已知函数f(x)=x-eq \f(2,x)+1-alnx,a>0.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设a=3,求f(x)在区间[1,e2]上的值域,其中e=2.71828…是自然对数的底数.
解:(1)f(x)的定义域是(0,+∞),导函数f′(x)=1+eq \f(2,x2)-eq \f(a,x)=eq \f(x2-ax+2,x2).
设g(x)=x2-ax+2,二次方程g(x)=0的判别式Δ=a2-8.
①当Δ<0即00都有f′(x)>0.
此时f(x)是(0,+∞)上的单调递增函数.
②当Δ=0即a=2eq \r(2)时,仅对x=eq \r(2)有f′(x)=0,对其余的x>0都有f′(x)>0.
此时f(x)也是(0,+∞)上的单调递增函数.
③当Δ>0即a>2eq \r(2)时,方程g(x)=0有两个不同的实根,
x1=eq \f(a-\r(a2-8),2),x2=eq \f(a+\r(a2-8),2),0