三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16.(本小题满分12分)
已知函数f(x)=log2(-4x+5·2x+1-16).
(1)求f(x)的定义域;
(2)求f(x)在区间[2,log27]上的值域.
17.(本小题满分12分)
已知函数f(x)=sin-2sin2x+1(x∈R).
(1)求函数f的最小正周期及单调递增区间;
(2)在△ABC中,三内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知函数f(x)的图象经过点,b,a,c成等差数列,且·=9,求a的值.
18.(本小题满分12分)
已知数列{an}的首项a1=2,前n项和为Sn,且-a2,Sn,2an+1成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=,求证:数列{bn}的前n项和Tn∈.
19.(本小题满分13分)
甲、乙两地相距s千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不超过60千米/小时,已知汽车每小时的运输成本(单位:元)由可变成本和固定成本组成,可变成本与速度v(千米/小时)的平方成正比,已知速度为50千米/小时时每小时可变成本是100元;每小时固定成本为a元.
(1)把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/小时)的函数并标明定义域;
(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?
20.(本小题满分13分)
已知两个定点A1(-2,0),A2(2,0),动点M满足直线MA1与MA2的斜率之积是定值(m∈R,m≠0).
(1)求动点M的轨迹方程,并指出随m变化时方程所表示的曲线的形状;
(2)若m=-3,已知点A(1,t)(t>0)是轨迹M上的定点,E,F是动点M的轨迹上的两个动点且E,F,A不共线,如果直线AE的斜率kAE与直线AF的斜率kAF满足kAE+kAF=0,试探究直线EF的斜率是否是定值?若是定值,求出这个定值,若不是,说明理由.
21.(本小题满分13分)
已知函数f(x)=ax+x2-xln a(a>0,a≠1).
(1)求证:函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
(2)若函数y=f(x)-t有零点,求t的最小值;
(3)若x1,x2∈[-1,1],使得|f(x1)-f(x2)|≥e-1,试求a的取值范围.
一、选择题
6.D 【解析】由已知|a|=4,|b|=3,a·b=|a|·|b|cos θ=4×3×=6.(a+b)2=a2+2a·b+b2=16+12+9=37,=.
7.C 【解析】因为sin α=,α∈,则cos α=-,tan α=-.所以=2tan α=-,故选C.
二、填空题
11.- 【解析】sin 600°=sin(360°+240°)=sin(180°+60°)=-sin 60°=-.
12.x2+(y-1)2=5 【解析】因为直线2x-y-4=0与圆C相切,所以圆C的半径r==. 故圆C的标准方程是x2+(y-1)2=5.
13.-2 【解析】f(2 015)=f(4×503+3)=f(3)=-f(-3)
=-f(-3+4)=-f(1)=-2.
14.2 【解析】第一次x=5-3=2,第二次x=2-3=-1,满足x≤0,计算y=0.5-1=2.
15.72 【解析】f(x)=2sin的周期是16,f(x)=2sin(-2三、解答题
17.【解析】f(x)=sin-2sin2x+1
=-cos 2x+sin 2x+cos 2x
=cos 2x+sin 2x
=sin3分
(1)最小正周期:T==π,4分
由2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z)可解得:
kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),
所以f(x)的单调递增区间为:(k∈Z);6分
(2)由f(A)=sin=可得:2A+=+2kπ或+2kπ(k∈Z)
所以A=,8分
又因为b,a,c成等差数列,所以2a=b+c,9分
而·=bccos A=bc=9,∴bc=1810分
∴a2=b2+c2-2bccos A=(b+c)2-3bc=4a2-54,
∴a=3.12分
19.【解析】(1)由已知有可变成本=,全程所用的时间为,3分
全程运输成本为y=a·+v2·=s,
所求函数及其定义域为y=s,v∈(0,60].6分
(2)y′=s=s=s,v∈(0,60]8分
由题意:s,a,v均为正数,当5<60即a<144时,
y=s在(0,5]上单减 ,在[5,60]上单增
所以此时当v=5时,全程运输成本y最小.11分
(或用均值不等式:当5<60即a<144时,y=s≥2s,当且仅当=,即v=5时等号成立)
当5≥60即a≥144时,
当v∈(0,60]时,y′<0, y=s在 (0,60]上单减 ,
∴此时当v=60时,全程运输成本y取最小值
综上,当a<144时,行驶速度v=5千米/小时时全程成本最小;
当a≥144时,行驶速度v=60千米/小时时全程成本最小.13分
(2)m=-3时,动点M的轨迹方程为+=1(x≠±2)
∵点A(1,t)(t>0)在轨迹M上,∴+=1
解得t=,即点A的坐标为7分
设kAE=k(k≠0),则直线AE方程为:y=k(x-1)+,代入+=1并整理得(3+4k2)x2+4k(3-2k)x+42-12=0
设E(xE,yE),F(xF,yF),∵点A在动点M的轨迹上,
∴xE= ③,
yE=kxE+-k ④9分
又kAE+kAF=0得kAF=-k,将③、④式中的k代换成-k,可得
xF=,yF=-kxF++k10分
∴直线EF的斜率kEF==
∵xE+xF=,xF-xE=
∴kEF===
即直线EF的斜率为定值,其值为.13分
(3)因为x1,x2∈[-1,1],使得|f(x1)-f(x2)|≥e-1,
所以当x∈[-1,1]时,|(f(x))max-(f(x))min|=(f(x))max-(f(x))min≥e-18分
由(2)知,f(x)在[-1,0]上递减,在[0,1]上递增,
所以当x∈[-1,1]时,(f(x))min=f(0)=1,(f(x))max=max,
而f(1)-f(-1)=(a+1-ln a)-=a--2ln a,
记g(t)=t--2ln t(t>0),
因为g′(t)=1+-=2≥0(当t=1时取等号),
所以g(t)=t--2ln t在t∈(0,+∞)上单调递增,而g(1)=0,
所以当t>1时,g(t)>0;当0也就是当a>1时,f(1)>f(-1);当0①当a>1时,由f(1)-f(0)≥e-1a-ln a≥e-1a≥e,
②当0综上知,所求a的取值范围为a∈∪.13分