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- 2021-05-13 发布
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2009 年江苏省高考数学试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(共 14 小题,每小题 5 分,满分 70 分)
1.(5 分)(2009•江苏)若复数 z1=4+29i,z2=6+9i,其中 i 是虚数单位,则复数(z1﹣z2)
i 的实部为 ﹣20 .
【考点】复数代数形式的乘除运算.菁优网版权所有
【专题】数系的扩充和复数.
【分析】把复数 z1=4+29i,z2=6+9i,代入复数(z1﹣z2)i,化简,按多项式乘法法则,展
开,化简为 a+bi(a,b∈R)的形式,即可得到实部.
【解答】解:∵z1=4+29i,z2=6+9i,
∴(z1﹣z2)i=(﹣2+20i)i=﹣20﹣2i,
∴复数(z1﹣z2)i 的实部为﹣20.
故答案为:﹣20
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查计算能力,是基础题.
2.(5 分)(2009•江苏)已知向量 和向量 的夹角为 300, ,则向量
和向量 的数量积 = 3 .
【考点】平面向量数量积的运算.菁优网版权所有
【专题】平面向量及应用.
【分析】向量数量积公式的应用,条件中给出两个向量的模和向量的夹角,代入公式进行计
算即可.
【解答】解:由题意知: =2× =3,
故答案为:3.
【点评】本题是向量数量积的运算,条件中给出两个向量的模和两向量的夹角,代入数量积
的公式运算即可,两个向量的数量积是一个数量,它的值是两个向量的模与两向量夹角余弦
的乘积.
3.(5 分)(2009•江苏)函数 f(x)=x3﹣15x2﹣33x+6 的单调减区间为 (﹣1,11) .
【考点】利用导数研究函数的单调性.菁优网版权所有
【专题】函数的性质及应用.
【分析】要求函数的单调减区间可先求出 f′(x),并令其小于零得到关于 x 的不等式求出
解集即可.
【解答】解:f′(x)=3x2﹣30x﹣33=3(x2﹣10x﹣11)
=3(x+1)(x﹣11)<0,
解得﹣1<x<11,故减区间为(﹣1,11).
故答案为:(﹣1,11)
【点评】此题考查学生利用导数研究函数的单调性的能力.
4.(5 分)(2009•江苏)函数 y=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ 为常数,A>0,ω>0)在闭
区间[﹣π,0]的图象如图所示,则 ω= 3 .
【考点】由 y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.菁优网版权所有
【专题】三角函数的图像与性质.
【分析】根据函数图象求出函数的周期 T,然后求出 ω.
【解答】解:由图中可以看出:
T=π,∴T= π= ,
∴ω=3.
故答案为:3
【点评】本题考查由 y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,考查逻辑思维能力,是基
础题.
5.(5 分)(2009•江苏)现有 5 根竹竿,它们的长度(单位:m)分别为 2.5,2.6,2.7,
2.8,2.9,若从中一次随机抽取 2 根竹竿,则它们的长度恰好相差 0.3m 的概率为 0.2 .
【考点】古典概型及其概率计算公式.菁优网版权所有
【专题】概率与统计.
【分析】由题目中共有 5 根竹竿,我们先计算从中一次随机抽取 2 根竹竿的基本事件总数,
及满足条件的基本事件个数,然后代入古典概型计算公式,即可求出满足条件的概率.
【解答】解:从 5 根竹竿中一次随机抽取 2 根的可能的事件总数为 10,
它们的长度恰好相差 0.3m 的事件数有
2.5 和 2.8,2.6 和 2.9,共 2 个
∴所求概率为 0.2.
故答案为:0.2.
【点评】本题考查的知识点是古典概型及其概率计算公式,计算出满足条件的基本事件总数
及其满足条件的基本事件个数是解答此类题型的关键.
6.(5 分)(2009•江苏)某校甲、乙两个班级各有 5 名编号为 1,2,3,4,5 的学生进行
投篮练习,每人投 10 次,投中的次数如表:
学生 1 号 2 号 3 号 4 号 5 号
甲班 6 7 7 8 7
乙班 6 7 6 7 9
则以上两组数据的方差中较小的一个为 S2= 0.4 .
【考点】极差、方差与标准差.菁优网版权所有
【专题】概率与统计.
【分析】根据表中所给的两组数据,先写出两组数据的平均数,再求出两组数据的方差,把
方差进行比较,方差小的一个是甲班,得到结果.
【解答】解:由题意知甲班的投中次数是 6,7,7,8,7,
这组数据的平均数是 7,
甲班投中次数的方差是 ,
乙班的投中次数是 6,7,6,7,9,
这组数据的平均数是 7,
这组数据的方差是
∴两组数据的方差中较小的一个为 0.4,
故答案为:0.4
【点评】本题考查方差,比较两组数据的方差的大小,是一个基础题,这种问题一旦出现是
一个必得分题目,注意运算过程中不要出错.
7.(5 分)(2009•江苏)如图是一个算法的流程图,最后输出的 W= 22 .
【考点】循环结构.菁优网版权所有
【专题】算法和程序框图.
【分析】根据流程图可知,计算出 S,判定是否满足 S≥10,不满足则循环,直到满足就跳
出循环,最后求出 W 值即可.
【解答】解:由流程图知,第一次循环:T=1,S=1;不满足 S≥10
第二次循环:T=3,S=32﹣1=8;不满足 S≥10
第三次循环:T=5,S=52﹣8=17,满足 S≥10
此时跳出循环,∴W=5+17=22.
故答案为 22
【点评】本题主要考查了直到型循环结构,循环结构有两种形式:当型循环结构和直到型循
环结构,当型循环是先判断后循环,直到型循环是先循环后判断,属于基础题.
8.(5 分)(2009•江苏)在平面上,若两个正三角形的边长的比为 1:2,则它们的面积比
为 1:4,类似地,在空间内,若两个正四面体的棱长的比为 1:2,则它们的体积比为 1:
8 .
【考点】类比推理.菁优网版权所有
【专题】立体几何.
【分析】根据平面与空间之间的类比推理,由点类比点或直线,由直线 类比 直线或平面,
由平面图形面积类比立体图形的体积,结合三角形的面积比的方法类比求四面体的体积比即
可.
【解答】解:平面上,若两个正三角形的边长的比为 1:2,则它们的面积比为 1:4,
类似地,由平面图形面积类比立体图形的体积,得出:
在空间内,若两个正四面体的棱长的比为 1:2,则它们的体积比为 1:8
故答案为:1:8.
【点评】本题主要考查类比推理.类比推理是指依据两类数学对象的相似性,将已知的一类
数学对象的性质类比迁移到另一类数学对象上去.一般步骤:①找出两类事物之间的相似
性或者一致性.②用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(或
猜想).
9.(5 分)(2009•江苏)在平面直角坐标系 xOy 中,点 P 在曲线 C:y=x3﹣10x+3 上,且
在第二象限内,已知曲线 C 在点 P 处的切线斜率为 2,则点 P 的坐标为 (﹣2,15) .
【考点】导数的几何意义.菁优网版权所有
【专题】导数的概念及应用.
【分析】先设切点 P(x0,y0)(x0<0),根据导数的几何意义求出函数 f(x)在 x=x0 处
的导数,从而求出切线的斜率,建立方程,解之即可.
【解答】解:设 P(x0,y0)(x0<0),由题意知:y′|x=x0=3x02﹣10=2,
∴x02=4.
∴x0=﹣2,
∴y0=15.
∴P 点的坐标为(﹣2,15).
故答案为:(﹣2,15)
【点评】本题考查了导数的几何意义,以及导数的运算法则和已知切线斜率求出切点坐标,
本题属于基础题.
10.(5 分)(2009•江苏)已知 ,函数 f(x)=logax,若正实数 m,n 满足 f(m
)>f(n),则 m,n 的大小关系为 m<n .
【考点】对数函数的单调性与特殊点.菁优网版权所有
【专题】函数的性质及应用.
【分析】因为已知条件中对数函数的底数 ,即 0<a<1,故函数 f(x)=logax 在(
0,+∞)上为减函数,根据函数的单调性,结合足 f(m)>f(n),不难判断出 m,n 的大
小关系.
【解答】解:∵
∴0<a<1
∴f(x)=logax 在(0,+∞)上为减函数
若 f(m)>f(n)
则 m<n
故答案为:m<n
【点评】函数 y=ax 和函数 y=logax,在底数 a>1 时,指数函数和对数函数在其定义域上均
为增函数,当底数 0<a<1 时,指数函数和对数函数在其定义域上均为减函数,而 f(﹣x)
与 f(x)的图象关于 Y 轴对称,其单调性相反,故函数 y=a﹣x 和函数 y=loga(﹣x),在底
数 a>1 时,指数函数和对数函数在其定义域上均为减函数,当底数 0<a<1 时,指数函数
和对数函数在其定义域上均为增函数.
11.(5 分)(2009•江苏)已知集合 A={x|log2x≤2},B=(﹣∞,a),若 A⊆B 则实数 a 的
取值范围是(c,+∞),其中 c= 4 .
【考点】集合的包含关系判断及应用.菁优网版权所有
【专题】集合.
【分析】先化简集合 A,然后根据子集的定义求出集合 B 的取值范围,总而求出所求.
【解答】解:A={x|log2x≤2}={x|0<x≤4}
而 B=(﹣∞,a),
∵A⊆B
∴a>4 即实数 a 的取值范围是(4,+∞),
故答案为:4
【点评】本题属于以对数不等式为依托,考查集合子集的基础题,也是高考常会考的题型.
12.(5 分)(2009•江苏)设 α 和 β 为不重合的两个平面,给出下列命题:
(1)若 α 内的两条相交直线分别平行于 β 内的两条直线,则 α 平行于 β;
(2)若 α 外一条直线 l 与 α 内的一条直线平行,则 l 和 α 平行;
(3)设 α 和 β 相交于直线 l,若 α 内有一条直线垂直于 l,则 α 和 β 垂直;
(4)直线 l 与 α 垂直的充分必要条件是 l 与 α 内的两条直线垂直.
上面命题,真命题的序号是 (1)(2) (写出所有真命题的序号)
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系;命题的真假判断与应用.菁优网版权所有
【专题】空间位置关系与距离.
【分析】从线面平行、垂直的判定定理,判断选项即可.
【解答】解:由面面平行的判定定理可知,(1)正确.由线面平行的判定定理可知,(2)
正确.
对于(3)来说,α 内直线只垂直于 α 和 β 的交线 l,得不到其是 β 的垂线,故也得不出 α⊥β
.
对于(4)来说,l 只有和 α 内的两条相交直线垂直,才能得到 l⊥α.
也就是说当 l 垂直于 α 内的两条平行直线的话,l 不一定垂直于 α.
【点评】本题考查空间中直线与平面之间的位置关系,理解定理是判断的前提,是中档题.
13.(5 分)(2009•江苏)如图,在平面直角坐标系 xoy 中,A1,A2,B1,B2 为椭圆
的四个顶点,F 为其右焦点,直线 A1B2 与直线 B1F 相交于点 T,
线段 OT 与椭圆的交点 M 恰为线段 OT 的中点,则该椭圆的离心率为 .
【考点】椭圆的简单性质.菁优网版权所有
【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】解法一:可先直线 A1B2 的方程为 ,直线 B1F 的方程为 ,联立
两直线的方程,解出点 T 的坐标,进而表示出中点 M 的坐标,代入椭圆的方程即可解出离
心率的值;
解法二:对椭圆进行压缩变换, , ,椭圆变为单位圆:x'2+y'2=1,F'( ,0)
.根据题设条件求出直线 B1T 方程,直线直线 B1T 与 x 轴交点的横坐标就是该椭圆的离心
率.
【解答】解法一:由题意,可得直线 A1B2 的方程为 ,直线 B1F 的方程为
两直线联立则点 T( ),则 M( ),由于此点在椭
圆上,故有
,整理得 3a2﹣10ac﹣c2=0
即 e2+10e﹣3=0,解得
故答案为
解法二:对椭圆进行压缩变换, , ,
椭圆变为单位圆:x'2+y'2=1,F'( ,0).
延长 TO 交圆 O 于 N,易知直线 A1B2 斜率为 1,TM=MO=ON=1, ,
设 T(x′,y′),则 ,y′=x′+1,
由割线定理:TB2×TA1=TM×TN, ,
(负值舍去),
易知:B1(0,﹣1),直线 B1T 方程:
令 y′=0
,即 F 横坐标
即原椭圆的离心率 e= .
故答案: .
【点评】本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答.
14.(5 分)(2009•江苏)设{an}是公比为 q 的等比数列,|q|>1,令 bn=an+1(n=1,2,…
),若数列{bn}有连续四项在集合{﹣53,﹣23,19,37,82}中,则 6q= ﹣9 .
【考点】等比数列的性质;数列的应用.菁优网版权所有
【专题】等差数列与等比数列.
【分析】根据 Bn=An+1 可知 An=Bn﹣1,依据{Bn}有连续四项在{﹣53,﹣23,19,37,82}
中,则可推知则{An}有连续四项在{﹣54,﹣24,18,36,81}中,按绝对值的顺序排列上述
数值,相邻相邻两项相除发现﹣24,36,﹣54,81 是{An}中连续的四项,求得 q,进而求
得 6q.
【解答】解:{Bn}有连续四项在{﹣53,﹣23,19,37,82}中
Bn=An+1 An=Bn﹣1
则{An}有连续四项在{﹣54,﹣24,18,36,81}中
{An}是等比数列,等比数列中有负数项则 q<0,且负数项为相隔两项
等比数列各项的绝对值递增或递减,按绝对值的顺序排列上述数值
18,﹣24,36,﹣54,81
相邻两项相除
=﹣
=﹣
=﹣
=﹣
很明显,﹣24,36,﹣54,81 是{An}中连续的四项
q=﹣ 或 q=﹣ (|q|>1,∴此种情况应舍)
∴q=﹣
∴6q=﹣9
故答案为:﹣9
【点评】本题主要考查了等比数列的性质.属基础题.
二、解答题(共 6 小题,满分 90 分)
15.(14 分)(2009•江苏)设向量
(1)若 与 垂直,求 tan(α+β)的值;
(2)求 的最大值;
(3)若 tanαtanβ=16,求证: ∥ .
【考点】平面向量数量积坐标表示的应用;平行向量与共线向量;两向量的和或差的模的最
值.菁优网版权所有
【专题】平面向量及应用.
【分析】(1)先根据向量的线性运算求出 ,再由 与 垂直等价于 与
的数量积等于 0 可求出 α+β 的正余弦之间的关系,最后可求正切值.
(2)先根据线性运算求出 ,然后根据向量的求模运算得到| |的关系,最后根据正
弦函数的性质可确定答案.
(3)将 tanαtanβ=16 化成弦的关系整理即可得到(4cosα)•(4cosβ)=sinαsinβ,正是 ∥
的充要条件,从而得证.
【解答】解:(1)∵ =(sinβ﹣2cosβ,4cosβ+8sinβ), 与 垂直,
∴4cosα(sinβ﹣2cosβ)+sinα(4cosβ+8sinβ)=0,
即 sinαcosβ+cosαsinβ=2(cosαcosβ﹣sinαsinβ),
∴sin(α+β)=2cos(α+β),
cos(α+β)=0,显然等式不成立
∴tan(α+β)=2.
(2)∵ =(sinβ+cosβ,4cosβ﹣4sinβ),
∴| |=
= ,
∴当 sin2β=﹣1 时,| |取最大值,且最大值为 .
(3)∵tanαtanβ=16,∴ ,即 sinαsinβ=16cosαcosβ,
∴(4cosα)•(4cosβ)=sinαsinβ,
即 =(4cosα,sinα)与 =(sinβ,4cosβ)共线,
∴ ∥ .
【点评】本题主要考查向量的线性运算、求模运算、向量垂直和数量积之间的关系.向量和
三角函数的综合题是高考的热点,要强化复习.
16.(14 分)(2009•江苏)如图,在直三棱柱 ABC﹣A1B1C1 中,E,F 分别是 A1B,A1C
的中点,点 D 在 B1C1 上,A1D⊥B1C.求证:
(1)EF∥平面 ABC;
(2)平面 A1FD⊥平面 BB1C1C.
【考点】直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定.菁优网版权所有
【专题】立体几何.
【分析】(1)要证明 EF∥平面 ABC,证明 EF∥BC 即可;
(2)要证明平面 A1FD⊥平面 BB1C1C,通过证明 A1D⊥面 BB1C1C 即可,利用平面与平面
垂直的判定定理证明即可.
【解答】证明:(1)因为 E,F 分别是 A1B,A1C 的中点,
所以 EF∥BC,又 EF⊄面 ABC,BC⊂面 ABC,所以 EF∥平面 ABC;
(2)因为直三棱柱 ABC﹣A1B1C1,所以 BB1⊥面 A1B1C1,BB1⊥A1D,
又 A1D⊥B1C,BB1∩B1C=B1,所以 A1D⊥面 BB1C1C,又 A1D⊂面 A1FD,所以平面 A1FD⊥
平面 BB1C1C.
【点评】本题考查直线与平面平行和垂直的判断,考查学生空间想象能力,逻辑思维能力,
是中档题.
17.(14 分)(2009•江苏)设 an 是公差不为零的等差数列,Sn 为其前 n 项和,满足
a22+a32=a42+a52,S7=7
(1)求数列 an 的通项公式及前 n 项和 Sn;
(2)试求所有的正整数 m,使得 为数列 an 中的项.
【考点】数列的求和;等差数列的性质.菁优网版权所有
【专题】等差数列与等比数列.
【分析】(1)先把已知条件用 a1 及 d 表示,然后联立方程求出 a1,d 代入等差数列的通项
公式及前 n 项和公式可求.
(2)先把已知化简可得 ,然后结合数列 an 的通项公式可寻求 m
满足的条件.
【解答】解:(1)由题意可得
联立可得 a1=﹣5,d=2
∴an=﹣5+(n﹣1)×2=2n﹣7,
(2)由(1)知 = 若使其为数列 an 中的项
则 必需为整数,且 m 为正整数
m=2,m=1;
m=1 时不满足题意,(a1=﹣5 是最小值)故舍去.
所以 m=2.
【点评】本题主要考查了等差数列的通项公式及前 n 项和的公式,解题的重点是要熟练掌握
基本公式,并能运用公式,还要具备一定的运算能力.
18.(16 分)(2009•江苏)在平面直角坐标系 xoy 中,已知圆 C1:(x+3)2+(y﹣1)2=4
和圆 C2:(x﹣4)2+(y﹣5)2=4
(I)若直线 l 过点 A(4,0),且被圆 C1 截得的弦长为 ,求直线 l 的方程;
(II)设 P(a,b)为平面上的点,满足:存在过点 P 的两条互相垂的直线 l1 与 l2,l1 的斜
率为 2,它们分别与圆 C1 和圆 C2 相交,且直线 l1 被圆 C1 截得的弦长与直线 l2 被圆 C2 截得
的弦长相等,试求满足条件的 a,b 的关系式.
【考点】直线的一般式方程;直线和圆的方程的应用.菁优网版权所有
【专题】直线与圆.
【分析】(I )因为直线 l 过点 A(4,0),故可以设出直线 l 的点斜式方程,又由直线被
圆 C1 截得的弦长为 ,根据半弦长、半径、弦心距满足勾股定理,我们可以求出弦心距
,即圆心到直线的距离,得到一个关于直线斜率 k 的方程,解方程求出 k 值,代入即得直线
l 的方程.
(II)根据题意,可以设出过 P 点的直线 l1 与 l2 的点斜式方程,分析可得圆 C1 的圆心到直
线 l1 的距离和圆 C2 的圆心到直线 l2 的距离相等,即可以得到一个关于 a、b 的方程,整理
变形可得答案.
【解答】解:(Ⅰ)若直线 l 的斜率不存在,则直线 x=4 与圆 C1 不相交,
故直线 l 的斜率存在,不妨设为 k,则直线 l 的方程为 y=k(x﹣4),
即 kx﹣y﹣4k=0 圆 C1 圆心(﹣3,1)到直线的距离 ,
直线 l 被圆 C1 截得的弦长为 ,则 =1,
联立以上两式可得 k=0 或 ,
故所求直线 l 方程为 y=0 或 .
(Ⅱ)依题意直线的方程可设为 l1:y﹣b=2(x﹣a),l2: ,
因为两圆半径相等,且分别被两直线截得的弦长相等,
故圆 C1 的圆心到直线 l1 的距离和圆 C2 的圆心到直线 l2 的距离相等,
即 ,
解得:a﹣3b+21=0 或 3a+b﹣7=0.
【点评】在解决与圆相关的弦长问题时,我们有三种方法:一是直接求出直线与圆的交点坐
标,再利用两点间的距离公式得出;二是不求交点坐标,用一元二次方程根与系数的关系得
出,即设直线的斜率为 k,直线与圆联立消去 y 后得到一个关于 x 的一元二次方程再利用弦
长公式求解,三是利用圆中半弦长、弦心距及半径构成的直角三角形来求.对于圆中的弦长
问题,一般利用第三种方法比较简捷.本题所用方法就是第三种方法.
19.(16 分)(2009•江苏)照某学者的理论,假设一个人生产某产品单件成本为 a 元,如
果他卖出该产品的单价为 m 元,则他的满意度为 ;如果他买进该产品的单价为 n 元,
则他的满意度为 .如果一个人对两种交易(卖出或买进)的满意度分别为 h1 和 h2,则
他对这两种交易的综合满意度为 .
现假设甲生产 A、B 两种产品的单件成本分别为 12 元和 5 元,乙生产 A、B 两种产品的单
件成本分别为 3 元和 20 元,设产品 A、B 的单价分别为 mA 元和 mB 元,甲买进 A 与卖出 B
的综合满意度为 h 甲,乙卖出 A 与买进 B 的综合满意度为 h 乙.
(1)求 h 甲和 h 乙关于 mA、mB 的表达式;当 mA= mB 时,求证:h 甲=h 乙;
(2)设 mA= mB,当 mA、mB 分别为多少时,甲、乙两人的综合满意度均最大?最大的综
合满意度为多少?
(3)记(2)中最大的综合满意度为 h0,试问能否适当选取 mA、mB 的值,使得 h 甲≥h0 和
h 乙≥h0 同时成立,但等号不同时成立?试说明理由.
【考点】函数模型的选择与应用.菁优网版权所有
【专题】函数的性质及应用.
【分析】(1)表示出甲和乙的满意度,整理出最简形式,在条件 mA= mB 时,表示出要证
明的相等的两个式子,得到两个式子相等.
(2)在上一问表示出的结果中,整理出关于变量的符合基本不等式的形式,利用基本不等
式求出两个人满意度最大时的结果,并且写出等号成立的条件.
(3)先写出结论:不能由(2)知 h0=h0= .因为 h 甲 h 乙≤ ,不能取到 mA,mB 的值,使
得 h 甲≥h0 和 h 乙≥h0 同时成立,但等号不同时成立.
【解答】解:(1)甲:买进 A 的满意度为 hA1= ,卖出 B 的满意度为 hB1= ;
所以,甲买进 A 与卖出 B 的综合满意度为 h 甲= = ;
乙:卖出 A 的满意度为:hA2= ,买进 B 的满意度为:hB2= ;
所以,乙卖出 A 与买进 B 的综合满意度 h 乙= = ;
当 mA= mB 时,h 甲= ,h 乙= ,所以 h 甲
=h 乙
(2)设 mB=x(其中 x>0),当 mA= mB 时,
h 甲=h 乙= = ≤ ;
当且仅当 x= ,即 x=10 时,上式“=”成立,即 mB=10,mA= ×10=6 时,
甲、乙两人的综合满意度均最大,最大综合满意度为 ;
(3)不能由(2)知 h0= .因为 h 甲 h 乙≤
因此,不能取到 mA,mB 的值,使得 h 甲≥h0 和 h 乙≥h0 同时成立,但等号不同时成立.
【点评】本题考查函数模型的选择和应用,本题解题的关键是理解题意,这是最主要的一点
,题目中所用的知识点不复杂,只要注意运算就可以.
20.(16 分)(2009•江苏)设 a 为实数,函数 f(x)=2x2+(x﹣a)|x﹣a|.
(1)若 f(0)≥1,求 a 的取值范围;
(2)求 f(x)的最小值;
(3)设函数 h(x)=f(x),x∈(a,+∞),求不等式 h(x)≥1 的解集.
【考点】二次函数的性质;一元二次不等式的解法.菁优网版权所有
【专题】函数的性质及应用;不等式的解法及应用.
【分析】(1)f(0)≥1⇒﹣a|a|≥1 再去绝对值求 a 的取值范围,
(2)分 x≥a 和 x<a 两种情况来讨论去绝对值,再对每一段分别求最小值,借助二次函数的
对称轴及单调性.最后综合即可.
(3)h(x)≥1 转化为 3x2﹣2ax+a2﹣1≥0,因为不等式的解集由对应方程的根决定,所以再
对其对应的判别式分三种情况讨论求得对应解集即可.
【解答】解:(1)若 f(0)≥1,则﹣a|a|≥1⇒ ⇒a≤﹣1
(2)当 x≥a 时,f(x)=3x2﹣2ax+a2,∴ ,
如图所示:
当 x≤a 时,f(x)=x2+2ax﹣a2,
∴ .
综上所述: .
(3)x∈(a,+∞)时,h(x)≥1,
得 3x2﹣2ax+a2﹣1≥0,△=4a2﹣12(a2﹣1)=12﹣8a2
当 a≤﹣ 或 a≥ 时,△≤0,x∈(a,+∞);
当﹣ <a< 时,△>0,得:
即
进而分 2 类讨论:
当﹣ <a<﹣ 时,a< ,
此时不等式组的解集为(a, ]∪[ ,+∞);
当﹣ ≤x≤ 时, <a< ;
此时不等式组的解集为[ ,+∞).
综上可得,
当 a∈(﹣∞,﹣ )∪( ,+∞)时,不等式组的解集为(a,+∞);
当 a∈(﹣ ,﹣ )时,不等式组的解集为(a, ]∪[ ,+∞);
当 a∈[﹣ , ]时,不等式组的解集为[ ,+∞).
【点评】本题考查了分段函数的最值问题.分段函数的最值的求法是先对每一段分别求最值
,最后综合最大的为整个函数的最大值,最小的为整个函数的最小值.