2020届二轮复习(理)高难拉分攻坚特训(五)作业 练习
展开高难拉分攻坚特训(五)1.已知函数f(x)=sin2x的图象与直线2kx-2y-kπ=0(k>0)恰有三个公共点,这三个点的横坐标从小到大分别为x1,x2,x3,则(x1-x3)tan(x2-2x3)=( )A.-2 B.-1 C.0 D.1答案 B解析 记直线2kx-2y-kπ=0为l,则l必过点.又l与f(x)的图象均关于点对称,所以由题意可知,x1+x3=2x2=π,且l是曲线y=f(x)的一条切线,(x3,f(x3))是其中一个切点.因为f(x)=sin2x,所以f′(x)=2cos2x,所以切线l的斜率k=2cos2x3=,即=1,所以(x1-x3)tan(x2-2x3)=(π-2x3)tan==-1.故选B.2.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,a2=3,且Sn+1+Sn-1=2n+2Sn(n≥2),若λ(Sn-an)+λ+7≥(2-λ)n对任意n∈N*都成立,则实数λ的最小值为________.答案 解析 数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,a2=3,且Sn+1+Sn-1=2n+2Sn(n≥2),所以Sn+1-Sn=2n+Sn-Sn-1,故an+1-an=2n(n≥2),因为a2-a1=21,所以an+1-an=2n(n≥1),所以an-an-1=2n-1,an-1-an-2=2n-2,…,a2-a1=21,则an-a1=21+22+…+2n-1,故an=1+21+…+2n-1==2n-1,所以Sn=21+22+23+…+2n-n=-n=2n+1-n-2,所以Sn-an=2n-n-1,因为λ(Sn-an)+λ+7≥(2-λ)n对任意n∈N*都成立,所以λ≥max.设cn=,则cn+1-cn=-=,当n≤4时,cn+1>cn,当n≥5时,cn+1<cn,因此c1<c2<c3<c4<c5>c6>c7>…即λ≥c5=,故λ的最小值为.3.已知点A为圆B:(x+2)2+y2=32上任意一点,点C(2,0),线段AC的中垂线交线段AB于点M.(1)求动点M的轨迹方程;(2)若动直线l与圆O:x2+y2=相切,且与动点M的轨迹交于点E,F,求△OEF面积的最大值(O为坐标原点).解 (1)由题知|MA|=|MC|,∵|MA|+|MB|=4,∴|MB|+|MC|=4>4=|BC|,∴M的轨迹是以B,C为焦点的椭圆,其方程为+=1.(2)①当l的斜率存在时.设E(x1,y1),F(x2,y2),l的方程为y=kx+m.由得,(2k2+1)x2+4kmx+2m2-8=0,∴可得|EF|=|x1-x2|=,∵l与圆O相切,∴3m2=8(1+k2),从而|EF|=·,令2k2+1=t,得k2=(t≥1),∴|EF|=·=·≤×=2.当且仅当t=2,即k=±时取等号.∴(S△OEF)max=×2× =2.②当l的斜率不存在时.易得l的方程为x=或x=-.此时|EF|=,∴S△OEF=×× =<2.由①②可得,S△OEF的最大值为2.4.已知函数f(x)=ln x++x(a∈R).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若a=1,f(x)>+x-1在(1,+∞)上恒成立,求k的取值范围.解 (1)由题可知f′(x)=-+1=(x>0),①当a≤0时,此时f′(x)≥0恒成立,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增.②当a>0时,令f′(x)>0,解得x>;令f′(x)<0,解得0<x<.∴f(x)在上单调递减,在上单调递增.(2)原不等式等价变形为(k-1)ln x+x->0恒成立.令g(x)=(k-1)ln x+x-(x>1),则g′(x)=+1+=.令h(x)=x2+(k-1)x+1,①当k≥-1时,此时h(x)的对称轴:x=-=≤1,∴h(x)在(1,+∞)上单调递增.又∵h(1)=k+1≥0,∴h(x)≥0在(1,+∞)上恒成立.∴g′(x)≥0在(1,+∞)上恒成立,即g(x)在(1,+∞)上单调递增.∴g(x)>g(1)=0.∴k≥-1符合要求.②当k<-1时,此时h(1)=k+1<0,∴h(x)=0在(1,+∞)上有一根,设为x0,当x∈(1,x0)时,h(x)<0,即g′(x)<0.∴g(x)在(1,x0)上单调递减.∴g(x)<g(1)=0.这与g(x)>0在(1,+∞)上恒成立矛盾.综合①②可得,k的取值范围为[-1,+∞).