江苏省苏州市2017届高三复习数学-文科B单元 函数与导数 Word版含解析
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2017年普通高等学校招生全国统一考试文科数学(必修+选修I)解析版本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷1至2页。
第Ⅱ卷3至4页。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 注意事项:1.答题前,考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚,并贴好条形码.请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目.2.每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效.3.第Ⅰ卷共l2小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 一、选择题 (1)设集合U={}1,2,3,4,{}1,2,3,M ={}2,3,4,N =则U =(M N )Ið(A ){}12, (B ){}23, (C ){}2,4 (D ){}1,4 【命题意图】本题主要考查集合交并补运算.【解析】{2,3},(){1,4}U M N C M N =∴=【答案】D(2)函数0)y x =≥的反函数为(A )2()4x y x R =∈ (B )2(0)4x y x =≥(C )24y x =()x R ∈ (D )24(0)y x x =≥ 【命题意图】本题主要考查反函数的求法.【解析】由0)y x =≥反解得24y x =,又原函数的值域为0y ≥,所以函数0)y x =≥的反函数为2(0)4x y x =≥.【答案】B(3)设向量,a b 满足||||1a b == ,12a b ⋅=-r r ,则2a b +=(A(B(C(D【命题意图】本题主要考查平面向量的数量积与长度的计算方法.【解析】2221|2|||44||14()432a b a a b b +=+⋅+=+⨯-+= ,所以2a b +=【答案】B(4)若变量x ,y 满足约束条件63-21x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩,则=23z x y +的最小值为(A )17 (B )14 (C )5 (D )3 【命题意图】本题主要考查简单的线性规划.【解析】作出不等式组表示的可行域,从图中不难观察当直线=23z x y +过直线x=1与x-3y=-2的交点(1,1)时取得最小值,所以最小值为5. 【答案】C(5)下面四个条件中,使a b >成立的充分而不必要的条件是(A )1a b +> (B )1a b -> (C )22a b > (D )33a b >【命题意图】本题主要考查充要条件及不等式的性质.【解析】即寻找命题P ,只需由P a b ⇒>,且由a b >不能推出P ,可采用逐项验证的方法,对A ,由1a b +>,且1b b +>,所以a b >,但a b >时,并不能得到1a b +>,故答案为A 。
1.导数与导函数的概念(1)函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是错误!错误!=错误!错误!,我们称它为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)=错误!错误!=错误!错误!.(2)如果函数y=f(x)在开区间(a,b)内的每一点处都有导数,其导数值在(a,b)内构成一个新函数,这个函数称为函数y=f(x)在开区间内的导函数.记作f′(x)或y′.2.导数的几何意义函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点P (x0,f(x0))处的切线的斜率k,即k=f′(x0).3.基本初等函数的导数公式基本初等函数导函数f(x)=c(c为常数)f′(x)=04若f′(x),g′(x)存在,则有(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);(3)[错误!]′=错误!(g(x)≠0).【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×")(1)f′(x0)与(f(x0))′表示的意义相同.(×)(2)求f′(x0)时,可先求f(x0)再求f′(x0).( ×)(3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.( √)(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( ×)(5)函数f(x)=sin(-x)的导数是f′(x)=cos x.( ×)1.(教材改编)f′(x)是函数f(x)=错误!x3+2x+1的导函数,则f′(-1)的值为()A.0 B.3 C.4 D.-错误!答案B解析∵f(x)=错误!x3+2x+1,∴f′(x)=x2+2.∴f′(-1)=3。
2.如图所示为函数y=f(x),y=g(x)的导函数的图象,那么y=f(x),y=g(x)的图象可能是( )答案D解析由y=f′(x)的图象知y=f′(x)在(0,+∞)上单调递减,说明函数y=f(x)的切线的斜率在(0,+∞)上也单调递减,故可排除A,C.又由图象知y=f′(x)与y=g′(x)的图象在x=x0处相交,说明y=f(x)与y=g(x)的图象在x=x0处的切线的斜率相同,故可排除B。
第12练导数几何意义的必会题型[题型分析·高考展望] 本部分题目考查导数的几何意义:函数f (x)在x=x0处的导数即为函数图象在该点处的切线的斜率,考查形式主要为填空题或者在解答题的某一步中出现(难度为低中档),内容就是求导,注意审题是过点(x0,y0)的切线还是在点(x0,y0)处的切线.体验高考1.(2016·四川改编)设直线l1,l2分别是函数f(x)=错误!图象上点P1,P2处的切线,l1与l2垂直相交于点P,且l1,l2分别与y轴相交于点A,B,则△PAB的面积的取值范围是________.答案(0,1)解析∵f(x)=错误!∴f′(x)=错误!若k1·k2=-1,则两个切点一个在x∈(0,1)的图象上为P1,一个在x∈(1,+∞)的图象上为P2。
设P1(x1,y1),P2(x2,y2),则k1=-错误!,k2=错误!。
∵k1k2=-1,∴x1x2=1.令x 1=x 0(0<x 0〈1),则x 2=1x 0. ∴P 1(x 0,-ln x 0),P 2错误!.∴l 1:y +ln x 0=-错误!(x -x 0)⇒y =-错误!x +1-ln x 0,∴A (0,1-ln x 0).l 2:y +ln x 0=x 0(x -1x 0)⇒y =x 0x -1-ln x 0, ∴B (0,-1-ln x 0),∴AB =1-ln x 0-(-1-ln x 0)=2.联立错误!得P 错误!.∴S △PAB =12·错误!·|AB |=错误!·错误!·2=错误!=错误!。
∵x 0∈(0,1),∴0<错误!<1,故S △PAB ∈(0,1).2.(2016·课标全国丙)已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,则曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是________. 答案 2x -y =0解析 设x >0,则-x 〈0,f (-x )=e x -1+x ,因为f (x )为偶函数,所以f (-x )=f (x ),所以f (x )=e x -1+x .因为当x >0时,f ′(x )=e x -1+1,所以f ′(1)=2,所以曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程为y-2=2(x-1),即2x-y=0。
数学B单元函数与导数B1 函数及其表示5.B1[2016·江苏卷] 函数y=错误!的定义域是________.5.[-3,1][解析] 令3-2x-x2≥0可得x2+2x-3≤0,解得-3≤x≤1,故所求函数的定义域为[-3,1].11.B1、B4[2016·江苏卷] 设f(x)是定义在R上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f(x)=错误!其中a∈R。
若f(-错误!)=f(错误!),则f(5a)的值是________.11.-错误![解析] 因为f(x)的周期为2,所以f(-错误!)=f(-1)=-错误!+a,f(错误!)=f(错误!)=错误!,2即-错误!+a=错误!,所以a=错误!,故f(5a)=f(3)=f(-1)=-错误!.B2 反函数5.B2[2016·上海卷] 已知点(3,9)在函数f(x)=1+a x的图像上,则f(x)的反函数f-1(x)=________.5.log2(x-1),x∈(1,+∞) [解析]将点(3,9)的坐标代入函数f(x)的解析式得a=2,所以f(x)=1+2x,所以f-1(x)=log2(x-1),x∈(1,+∞).B3 函数的单调性与最值14.B3,B12[2016·北京卷]设函数f(x)=错误!①若a=0,则f(x)的最大值为________;②若f(x)无最大值,则实数a的取值范围是________.14.①2 ②(-∞,-1)[解析]由(x3-3x)′=3x2-3=0,得x=±1,作出函数y=x3-3x和y=-2x的图像,如图所示.①当a=0时,由图像可得f(x)的最大值为f(-1)=2.②由图像可知当a≥-1时,函数f(x)有最大值;当a<-1时,y=-2x在x>a时无最大值,且-2a>a3-3a,所以a〈-1。
13.B3、B4[2016·天津卷]已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a满足f(2|a-1|)〉f(-错误!),则a的取值范围是________.13。
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合M={x|x 2+x ﹣12≤0},N={y|y=3x ,x ≤1},则集合{x|x ∈M 且x ∉N}为( ) A .(0,3] B .[﹣4,3]C .[﹣4,0)D .[﹣4,0]2.向量,,在正方形网格中的位置如图所示,若=λ+μ(λ,μ∈R ),则=( )A .2B .4C .D .3.已知,则f[f (1﹣i )]等于( )A .3B .1C .2﹣iD .3+i4.如图的程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a ,b 分别为16,28,则输出的a=( )A .0B .2C .4D .145.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,8a 2+a 5=0,则等于( )A .11B .5C .﹣8D .﹣116.某一简单几何体的三视图如所示,该几何体的外接球的表面积是( )A.13πB.16πC.25πD.27π7.已知直线m和平面α,β,则下列四个命题中正确的是()A.若α⊥β,m⊂β,则m⊥αB.若α∥β,m∥α,则m∥βC.若α∥β,m⊥α,则m⊥βD.若m∥α,m∥β,则α∥β8.已知tanx=,则sin2(+x)=()A.B.C.D.9.已知m,n是满足m+n=1,且使取得最小值的正实数.若曲线y=xα过点P(m, n),则α的值为()A.﹣1 B.C.2 D.310.△ABC的三内角A,B,C所对边长分别是a,b,c,若=,则角B的大小为()A.B.C.D.11.设点P是双曲线﹣=1(a>0,b>0)与圆x2+y2=a2+b2在第一象限的交点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,且|PF1|=3|PF2|,则双曲线的离心率()A.B. C.D.12.对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),给出定义:设f′(x)是函数y=f(x)的导数,f″(x)是f′(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0,则称点(x,f(x))为函数y=f(x)的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.设函数g(x)=,则g()+g()+…+g()=()A.2016 B.2015 C.4030 D.1008二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知实数x,y满足:,z=2x﹣2y﹣1,则z的取值范围是.14.已知抛物线y2=4x上一点P到焦点F的距离为5,则△PFO的面积为.15.已知O是坐标原点,A,B分别是函数y=sinπx以O为起点的一个周期内的最大值点和最小值点.则tan∠OAB= .16.已知函数f(x)=kx,,若f(x)与g(x)的图象上分别存在点M,N,使得MN关于直线y=e对称,则实数k的取值范围是.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.已知数列{an }为公差不为零的等差数列,其前n项和为Sn,满足S5﹣2a2=25,且a1,a4,a 13恰为等比数列{bn}的前三项(Ⅰ)求数列{an },{bn}的通项公式;(Ⅱ)设Tn 是数列{}的前n项和,是否存在k∈N*,使得等式1﹣2Tk=成立,若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.18.今年我校高二文科班学生共有800人参加了数学与地理的学业水平测试,现学校决定利用随机数表法从中抽取100人进行成绩抽样统计,先将800人按001,002,…800进行编号:(1)如果从第8行第7列的数开始向右读,请你依次写出最先检测的三个人的编号:(下面摘取了第7行至第9行)(2)抽出100人的数学与地理的水平测试成绩如表:成绩分为优秀、良好、及格三个等级,横向、纵向分别表示地理成绩与数学成绩,例如:表中数学成绩良好的共有20+18+4=42人,若在该样本中,数学成绩优秀率是30%,求a、b的值;(3)在地理成绩为及格的学生中,已知a≥10,b≥8,求数学成绩为优秀的人数比及格的人数少的概率.19.如图,AB为圆O的直径,点E、F在圆O上,AB∥EF,矩形ABCD所在平面和圆O所在的平面互相垂直.已知AB=2,EF=1.(Ⅰ)求证:平面DAF⊥平面CBF;(Ⅱ)设几何体F﹣ABCD、F﹣BCE的体积分别为V1、V2,求V1:V2的值.20.已知函数f(x)=+nlnx(m,n为常数)的图象在x=1处的切线方程为x+y﹣2=0(1)判断函数f(x)的单调性;(2)已知p∈(0,1),且f(p)=2,若对任意x∈(p,1),任意t∈[,2],f(x)≥t3﹣t2﹣2at+2与f(x)≤t3﹣t2﹣2at+2中恰有一个恒成立,求实数a的取值范围.21.已知椭圆的离心率,过椭圆的左焦点F 且倾斜角为30°的直线与圆x 2+y 2=b 2相交所得弦的长度为1. (I )求椭圆E 的方程;(Ⅱ)若动直线l 交椭圆E 于不同两点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),设=(bx 1,ay 1),=((bx 2,ay 2),O 为坐标原点.当以线段PQ 为直径的圆恰好过点O 时,求证:△MON 的面积为定值,并求出该定值.请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy 中,圆C 1和C 2的参数方程分别是(ϕ为参数)和(β为参数),以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求圆C 1和C 2的极坐标方程;(2)射线OM :θ=α与圆C 1的交点分别为O 、P ,与圆C 2的交点分别为O 、Q ,求|OP|•|OQ|的最大值.[选修4-5:不等式选讲]23.(Ⅰ)若关于x 的不等式|x+1|﹣|x ﹣2|>|a ﹣3|的解集是空集,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)对任意正实数x ,y ,不等式+<k恒成立,求实数k 的取值范围.2017届高三数学一模试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合M={x|x2+x﹣12≤0},N={y|y=3x,x≤1},则集合{x|x∈M且x∉N}为()A.(0,3] B.[﹣4,3] C.[﹣4,0)D.[﹣4,0]【考点】集合的表示法.【分析】集合M为不等式的解集,集合N为指数函数的值域,分别求出,再根据新定义求集合{x|x∈M且x∉N}B即可.【解答】解:M={x|x2+x﹣12≤0}=[﹣4,3],N={y|y=3x,x≤1}=(0,3],所以集合{x|x∈M且x∉N}=[﹣4,0).故选:C.2.向量,,在正方形网格中的位置如图所示,若=λ+μ(λ,μ∈R),则=()A.2 B.4 C.D.【考点】平面向量的基本定理及其意义.【分析】如图所示,建立直角坐标系.利用向量的坐标运算性质、向量相等即可得出.【解答】解:以向量,的公共点为坐标原点,建立如图直角坐标系可得=(﹣1,1),=(6,2),=(﹣1,﹣3)∵=λ+μ(λ,μ∈R),∴,解之得λ=﹣2且μ=﹣,因此,则=4故选:B.3.已知,则f[f(1﹣i)]等于()A.3 B.1 C.2﹣i D.3+i【考点】函数的值.【分析】根据f(x)中的范围带值计算即可.【解答】解:∵1﹣i∉R∴f(1﹣i)=(1+i)(1﹣i)=2.那么:f[f(1﹣i)]=f(2)=1+2=3.故选A.4.如图的程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a,b分别为16,28,则输出的a=()A.0 B.2 C.4 D.14【考点】程序框图.【分析】由循环结构的特点,先判断,再执行,分别计算出当前的a,b的值,即可得到结论.【解答】解:由a=16,b=28,不满足a>b,则b变为28﹣16=12,由b <a ,则a 变为16﹣12=4, 由a <b ,则,b=12﹣4=8, 由a <b ,则,b=8﹣4=4, 由a=b=4, 则输出的a=4. 故选:C .5.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,8a 2+a 5=0,则等于( )A .11B .5C .﹣8D .﹣11【考点】等比数列的性质.【分析】由题意可得数列的公比q ,代入求和公式化简可得. 【解答】解:设等比数列{a n }的公比为q ,(q ≠0) 由题意可得8a 2+a 5=8a 1q+a 1q 4=0,解得q=﹣2,故====﹣11故选D6.某一简单几何体的三视图如所示,该几何体的外接球的表面积是( )A .13πB .16πC .25πD .27π【考点】由三视图求面积、体积.【分析】几何体为底面为正方形的长方体,底面对角线为4,高为3.则长方体的对角线为外接球的直径.【解答】解:几何体为底面为正方形的长方体,底面对角线为4,高为3,∴长方体底面边长为2.则长方体外接球半径为r,则2r==5.∴r=.∴长方体外接球的表面积S=4πr2=25π.故选C.7.已知直线m和平面α,β,则下列四个命题中正确的是()A.若α⊥β,m⊂β,则m⊥αB.若α∥β,m∥α,则m∥βC.若α∥β,m⊥α,则m⊥βD.若m∥α,m∥β,则α∥β【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.【分析】利用面面垂直、面面平行、线面平行的判定定理和性质定理分别分析解答.【解答】解:对于选项A,若α⊥β,m⊂β,则m与α可能平行或者斜交;故A错误;对于选项B,若α∥β,m∥α,则m∥β或者m⊂α;故B 错误;对于选项C,若α∥β,m⊥α,则由面面平行的性质定理可得m⊥β;故C正确;对于选项D,若m∥α,m∥β,则α与β可能相交;故D错误;故选C.8.已知tanx=,则sin2(+x)=()A.B.C.D.【考点】二倍角的正弦.【分析】由条件利用半角公式、同角三角函数的基本关系,求得要求式子的值.【解答】解:tanx=,则sin2(+x)===+=+=+=,故选:D.9.已知m,n是满足m+n=1,且使取得最小值的正实数.若曲线y=xα过点P(m, n),则α的值为()A.﹣1 B.C.2 D.3【考点】基本不等式.【分析】由基本不等式易得m=且n=时取到最小值,可得=,解方程可得.【解答】解:∵正实数m,n是满足m+n=1,∴=()(m+n)=10++≥10+2=16,当且仅当=即m=且n=时取到最小值,∴曲线y=xα过点P(,),∴=,解得α=故选:B10.△ABC的三内角A,B,C所对边长分别是a,b,c,若=,则角B的大小为()A.B.C.D.【考点】余弦定理;正弦定理.【分析】利用正弦定理化简已知可得c2+a2﹣b2=﹣ac,由余弦定理可得cosB=﹣,结合范围B∈(0,π),即可解得B的值.【解答】解:在△ABC中,由正弦定理,可得:sinB=,sinA=,sinC=,∵=,可得: =,整理可得:c2+a2﹣b2=﹣ac,∴由余弦定理可得:cosB==﹣,∵B∈(0,π),∴B=.故选:B.11.设点P是双曲线﹣=1(a>0,b>0)与圆x2+y2=a2+b2在第一象限的交点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,且|PF1|=3|PF2|,则双曲线的离心率()A.B. C.D.【考点】双曲线的简单性质.【分析】先由双曲线定义和已知求出两个焦半径的长,再由已知圆的半径为半焦距,知焦点三角形为直角三角形,从而由勾股定理得关于a、c的等式,求得离心率【解答】解:依据双曲线的定义:|PF1|﹣|PF2|=2a,又∵|PF1|=3|PF2|,∴|PF1|=3a,|PF2|=a,∵圆x2+y2=a2+b2的半径=c,∴F1F2是圆的直径,∴∠F1PF2=90°在直角三角形F1PF2中由(3a)2+a2=(2c)2,得故选 D12.对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),给出定义:设f′(x)是函数y=f(x)的导数,f″(x)是f′(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0,则称点(x,f(x))为函数y=f(x)的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.设函数g(x)=,则g()+g()+…+g()=()A.2016 B.2015 C.4030 D.1008【考点】利用导数研究函数的极值.【分析】由题意对已知函数求两次导数可得图象关于点(,1)对称,即f(x)+f(1﹣x)=2,即可得到结论.【解答】解:函数g(x)=,函数的导数g′(x)=x2﹣x+3,g″(x)=2x﹣1,由g″(x0)=0得2x﹣1=0解得x=,而g()=1,故函数g(x)关于点(,1)对称,∴g(x)+g(1﹣x)=2,故设g()+g()+…+g()=m,则g()+g()+…+g()=m,两式相加得2×2015=2m,则m=2015.故选:B.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知实数x,y满足:,z=2x﹣2y﹣1,则z的取值范围是[﹣,5).【考点】简单线性规划.【分析】根据画出不等式组表示的平面区域,利用数形结合结合目标函数的意义,利用平移即可得到结论.【解答】解:不等式对应的平面区域如图:(阴影部分).由z=2x﹣2y﹣1得y=x﹣,平移直线y=x﹣,由平移可知当直线y=x﹣,经过点C时,直线y=x﹣的截距最小,此时z取得最大值,由,解得,即C(2,﹣1),此时z=2x﹣2y﹣1=4+2﹣1=5,可知当直线y=x﹣,经过点A时,直线y=y=x﹣的截距最大,此时z取得最小值,由,得,即A(,)代入z=2x﹣2y﹣1得z=2×﹣2×﹣1=﹣,故z∈[﹣,5).故答案为:[﹣,5).14.已知抛物线y2=4x上一点P到焦点F的距离为5,则△PFO的面积为 2 .【考点】抛物线的简单性质.【分析】由抛物线方程求出抛物线的焦点坐标和准线方程,结合抛物线的定义得答案.【解答】解:抛物线y2=4x的焦点坐标为F(1,0),准线方程为x=﹣1,∵抛物线y2=4x上的一点P到焦点的距离为5,由抛物线定义可知,点P到准线x=﹣1的距离是5,则点P到x轴的距离是4,∴△PFO的面积为=2,故答案为:2.15.已知O是坐标原点,A,B分别是函数y=sinπx以O为起点的一个周期内的最大值点和最小值点.则tan∠OAB= .【考点】正弦函数的图象.【分析】根据题意画出图形,结合图形,利用函数y=sinπx的对称性得出∠OAB=2∠OAC,结合二倍角公式求出tan∠OAB的值.【解答】解:如图所示;O是坐标原点,A,B分别是函数y=sinπx以O为起点的一个周期内的最大值点和最小值点,∴AB过点D,且∠OAB=2∠OAC;又A(,1),∴tan∠OAC=,∴tan∠OAB===.故答案为:.16.已知函数f(x)=kx,,若f(x)与g(x)的图象上分别存在点M,N,使得MN关于直线y=e对称,则实数k的取值范围是[﹣,2e] .【考点】函数的图象.【分析】设M(x,kx),则N(x,2e﹣kx),推导出k=﹣lnx,由此利用导数性质能求出实数k的取值范围.【解答】解:∵函数f(x)=kx,g(x)=2lnx+2e(≤x≤e2),f (x )与g (x )的图象上分别存在点M ,N ,使得M ,N 关于直线y=e 对称, ∴设M (x ,kx ),则N (x ,2e ﹣kx ),∴2e ﹣kx=2lnx+2e ,∴k=﹣lnx ,k′=,由k′=0,得x=e ,∵≤x ≤e 2,∴x ∈[,e )时,k′<0,k=﹣lnx 是减函数;x ∈(e ,e 2]时,k′>0,k=﹣lnx 是增函数,∴x=e 时,k=﹣lne=﹣;x=e 2时,k=﹣lne 2=﹣;x=时,k=﹣ln =2e ,∴k min =﹣,k max =2e .∴实数k 的取值范围是[﹣,2e].故答案为:三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.已知数列{a n }为公差不为零的等差数列,其前n 项和为S n ,满足S 5﹣2a 2=25,且a 1,a 4,a 13恰为等比数列{b n }的前三项(Ⅰ)求数列{a n },{b n }的通项公式;(Ⅱ)设T n 是数列{}的前n 项和,是否存在k ∈N *,使得等式1﹣2T k =成立,若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由. 【考点】数列的求和;数列递推式.【分析】(I )利用等差数列与等比数列的通项公式及其前n 项和公式即可得出; (II )利用“裂项求和”与数列的单调性即可得出. 【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),∴,解得a 1=3,d=2, ∵b 1=a 1=3,b 2=a 4=9,∴.(Ⅱ)由(I)可知:a=3+2(n﹣1)=2n+1.n,∴=,∴,单调递减,得,而,所以不存在k∈N*,使得等式成立.18.今年我校高二文科班学生共有800人参加了数学与地理的学业水平测试,现学校决定利用随机数表法从中抽取100人进行成绩抽样统计,先将800人按001,002,…800进行编号:(1)如果从第8行第7列的数开始向右读,请你依次写出最先检测的三个人的编号:(下面摘取了第7行至第9行)(2)抽出100人的数学与地理的水平测试成绩如表:成绩分为优秀、良好、及格三个等级,横向、纵向分别表示地理成绩与数学成绩,例如:表中数学成绩良好的共有20+18+4=42人,若在该样本中,数学成绩优秀率是30%,求a、b的值;(3)在地理成绩为及格的学生中,已知a≥10,b≥8,求数学成绩为优秀的人数比及格的人数少的概率.【考点】古典概型及其概率计算公式.【分析】(1)利用随机数表法能求出最先检测的3个人的编号.(2)由,能求出a、b的值.(3)由题意,知a+b=31,且a≥10,b≥8,满足条件的(a,b)有14组,其中数学成绩为优秀的人数比及格的人数少有6组,由此能求出数学成绩为优秀的人数比及格的人数少的概率.【解答】解:(1)依题意,最先检测的3个人的编号依次为785,667,199.…(2)由,得a=14,…∵7+9+a+20+18+4+5+6+b=100,∴b=17.…(3)由题意,知a+b=31,且a≥10,b≥8,∴满足条件的(a,b)有:(10,21),(11,20),(12,19),(13,18),(14,17),(15,16),(16,15),(17,14),(18,13),(19,12),(20,11),(21,10),(22,9),(23,8)共14组,且每组出现的可能性相同.….…其中数学成绩为优秀的人数比及格的人数少有:(10,21),(11,20),(12,19),(13,18),(14,17),(15,16)共6组.…∴数学成绩为优秀的人数比及格的人数少的概率为.…19.如图,AB为圆O的直径,点E、F在圆O上,AB∥EF,矩形ABCD所在平面和圆O所在的平面互相垂直.已知AB=2,EF=1.(Ⅰ)求证:平面DAF⊥平面CBF;(Ⅱ)设几何体F﹣ABCD、F﹣BCE的体积分别为V1、V2,求V1:V2的值.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定.【分析】(1)由面面垂直可得AD ⊥平面ABEF ,从而得到AD ⊥BF ,由直径的性质得BF ⊥AF ,故得出BF ⊥平面ADF ,从而得出平面DAF ⊥平面CBF ;(2)V F ﹣BCE =V C ﹣BEF ,设AD=a ,则可用a 表示出V 1,V 2.从而得出体积比.【解答】证明:(1)∵平面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD ∩平面ABEF=AB ,AD ⊥AB ,AD ⊂平面ABCD ,∴AD ⊥平面ABEF ,∵BF ⊂平面ABE , ∴AD ⊥BF ,∵AB 是圆O 的直径,∴BF ⊥AF ,又AD ⊂平面ADF ,AF ⊂平面ADF ,AD ∩AF=A , ∴BF ⊥平面ADF ,∵BF ⊂平面BCF , ∴平面DAF ⊥平面CBF .(2).连结OE ,OF ,则OE=OF=EF=1, ∴△AOF ,△OEF ,△BOE 是等边三角形,过F 作FM ⊥AB 于M ,则FM=,FM ⊥平面ABCD ,设AD=BC=a ,则V 1=V F ﹣ABCD ==.V 2=V F ﹣BCE =V C ﹣BEF ===.∴V 1:V 2=:=4:1.20.已知函数f(x)=+nlnx(m,n为常数)的图象在x=1处的切线方程为x+y﹣2=0(1)判断函数f(x)的单调性;(2)已知p∈(0,1),且f(p)=2,若对任意x∈(p,1),任意t∈[,2],f(x)≥t3﹣t2﹣2at+2与f(x)≤t3﹣t2﹣2at+2中恰有一个恒成立,求实数a的取值范围.【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(1)利用导数的意义求得m,进而求出单调区间;(2)f(x)在[p,1]上的最小值为f(1)=1,最小值f(p)=2,只需2a≥t2﹣t+对t∈[,2]恒成立或2a≤t2﹣t对t∈[,2]恒成立,利用导数求出函数的单调性,列出不等式,即可求得结论;【解答】解:(1)由f(x)=+nlnx(m,n为常数)的定义域为(0,+∞),∴f′(x)=﹣+,∴f′(1)=﹣+n=﹣1,把x=1代入x+y﹣2=0得y=1,∴f(1)==1,∴m=2,n=﹣,∴f(x)=﹣lnx,f′(x)=﹣﹣,∵x>0,∴f′(x)<0,∴f(x)的单调递减区间为(0,+∞),没有递增区间.(2)由(1)可得,f(x)在[p,1]上单调递减,∴f(x)在[p,1]上的最小值是f(1)=1,最大值是f(p)=2,∴只需t3﹣t2﹣2at+2≤1或≥2,即2a ≥t 2﹣t+对t ∈[,2]恒成立或2a ≤t 2﹣t 对t ∈[,2]恒成立,令g (t )=t 2﹣t+,则g′(t )=,令g′(t )=0,解得:t=1,而2t 2+t+1>0恒成立,∴≤t <1时,g′(t )<0,g (t )递减,1<t ≤2时,g′(t )>0,g (t )递增,∴g (t )的最大值是max{g (),g (2)},而g ()=<g (2)=,∴g (t )在[,2]的最大值是g (2)=,又t 2﹣t ∈[﹣,2],∴2a ≥或2a ≤﹣,解得:a ≥或a ≤﹣,故a 的范围是(﹣∞,﹣]∪[,+∞).21.已知椭圆的离心率,过椭圆的左焦点F 且倾斜角为30°的直线与圆x 2+y 2=b 2相交所得弦的长度为1. (I )求椭圆E 的方程;(Ⅱ)若动直线l 交椭圆E 于不同两点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),设=(bx 1,ay 1),=((bx 2,ay 2),O 为坐标原点.当以线段PQ 为直径的圆恰好过点O 时,求证:△MON 的面积为定值,并求出该定值.【考点】椭圆的简单性质.【分析】(I )运用离心率公式和直线与圆相交的弦长公式,结合a ,b ,c 的关系,解方程可得a ,b ,进而得到椭圆方程;(Ⅱ)讨论直线MN 的斜率存在和不存在,以线段PQ 为直径的圆恰好过点O ,可得⊥,运用向量的数量积为0,联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理,化简整理,由三角形的面积公式,计算即可得到定值.【解答】解:(I )由题意可得e==,过椭圆的左焦点F (﹣c ,0)且倾斜角为30°的直线方程为:y=(x+c ),由直线与圆x 2+y 2=b 2相交所得弦的长度为1,可得2=2=1,又a 2﹣b 2=c 2,解方程可得a=2,b=1,c=,即有椭圆的方程为+y 2=1;(Ⅱ)证明:(1)当MN 的斜率不存在时,x 1=x 2,y 1=﹣y 2,以线段PQ 为直径的圆恰好过点O ,可得⊥,即有•=0,即有b 2x 1x 2+a 2y 1y 2=0,即有x 1x 2+4y 1y 2=0,即x 12﹣4y 12=0, 又(x 1,y 1)在椭圆上,x 12+4y 12=4,可得x 12=2,|y 1|=,S △OMN =|x 1|•|y 1﹣y 2|=••=1;(2)当MN 的斜率存在,设MN 的方程为y=kx+t , 代入椭圆方程(1+4k 2)x 2+8ktx+4t 2﹣4=0, △=64k 2t 2﹣4(1+4k 2)(4t 2﹣4)=4k 2﹣t 2+1>0,x 1+x 2=﹣,x 1x 2=,又•=0,即有x 1x 2+4y 1y 2=0,y 1=kx 1+t ,y 2=kx 2+t ,(1+k 2)x 1x 2+4kt (x 1+x 2)+4t 2=0, 代入整理,可得2t 2=1+4k 2,即有|MN|=•=•=•,又O 到直线的距离为d=,S △OMN =d•|MN|=|t|•=|t|•=1.故△MON 的面积为定值1.请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy 中,圆C 1和C 2的参数方程分别是(ϕ为参数)和(β为参数),以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求圆C 1和C 2的极坐标方程;(2)射线OM :θ=α与圆C 1的交点分别为O 、P ,与圆C 2的交点分别为O 、Q ,求|OP|•|OQ|的最大值.【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程. 【分析】(1)先分别求出普通方程,再写出极坐标方程; (2)利用极径的意义,即可得出结论. 【解答】解:(1)圆C 1和C 2的参数方程分别是(ϕ为参数)和(β为参数),普通方程分别为(x ﹣2)2+y 2=4,x 2+(y ﹣1)2=1,极坐标方程分别为ρ=4cos θ,ρ=2sin θ;(2)设P ,Q 对应的极径分别为ρ1,ρ2,则|OP|•|OQ|=ρ1ρ2=4sin2α, ∴sin2α=1,|OP|•|OQ|的最大值为4.[选修4-5:不等式选讲]23.(Ⅰ)若关于x 的不等式|x+1|﹣|x ﹣2|>|a ﹣3|的解集是空集,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)对任意正实数x ,y ,不等式+<k恒成立,求实数k 的取值范围.【考点】绝对值三角不等式;绝对值不等式的解法.【分析】(Ⅰ)利用绝对值不等式,结合关于x的不等式|x+1|﹣|x﹣2|>|a﹣3|的解集是空集,即可求实数a的取值范围;(Ⅱ)利用柯西不等式,结合对任意正实数x,y,不等式+<k恒成立,求实数k的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)∵||x+1|﹣|x﹣2||≤|(x+1)﹣(x﹣2)|=3,∴﹣3≤|x+1|﹣|x﹣2|≤3,∵关于x的不等式|x+1|﹣|x﹣2|>|a﹣3|的解集是空集∴|a﹣3|≥3,∴a≥6或a≤0;(Ⅱ)由柯西不等式可得(+)(8x+6y)≥()2,∴≤,∵对任意正实数x,y,不等式+<k恒成立,∴k>,即实数k的取值范围是(,+∞).。
导数(1)姓名____________学号___________一、填空题 1.设xx f 6)(-=在[1,2]上的平均变化率为 . 2.函数()ex xf x =的导数()f x '= . 3.已知函数()(1)ln f x x f x '=-⋅,则(1)f = .4.若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)等于 .5.函数()ln f x x x =-的单调减区间为 . 6.在R 上可导的函数f (x )的图象如图所示,则关于x 的不等式x ·f ′(x )<0的解集为 .7.由线y =x 3+ax +1的一条曲线方程为y =2x +1,则实数a = . 8.已知函数f (x )=x 2+mx +ln x 是单调递增函数,则m 的取值范围是 . 二、解答题9. 设函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c .(1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)设a =b =4,若函数f (x )有三个不同零点,求c 的取值范围.10.已知函数f (x )=(x +1)ln x -a (x -1).(1)当a =4时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程;(2)若当x∈(1,+∞)时,f(x)>0,求a的取值范围.导数(1)1.3;2.1xxe;3.12;4.-2;5.(0,1)6.(-∞,-1)∪(0,1)(提示:由f(x)的图象知,当x<-1或x>1时,f′(x)>0;当-1<x<1时,f′(x)<0,则x·f′(x)<0的解集是(-∞,-1)∪(0,1).);7.2(提示:由题知y′=3x2+a,设切点为(x0,x30+ax0+1),则切线方程为y-(x30+ax0+1)=(3x20+a)(x-x0),即y=(3x20+a)x+(-2x30+1).又切线方程为y=2x+1,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3x 20+a =2,-2x 30+1=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=0,a =2.); 8.m ≥-22 (提示:依题意知,x >0,f ′(x )=2x 2+mx +1x,令g (x )=2x 2+mx +1,x ∈(0,+∞),当-m4≤0时,g (0)=1>0恒成立,所以m ≥0成立,当-m4>0时,则Δ=m 2-8≤0,∴-22≤m <0,所以m 的取值范围是m ≥-2 2.)9. 解 (1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax +b .因为f (0)=c ,f ′(0)=b ,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =bx +c . (2)当a =b =4时,f (x )=x 3+4x 2+4x +c , 所以f ′(x )=3x 2+8x +4.令f ′(x )=0,得3x 2+8x +4=0,解得x =-2或x =-23.f (x )与f ′(x )在区间(-∞,+∞)上的情况如下:所以当c >0且c -3227<0时,存在x 1∈(-4,-2),x 2∈(-2,-23),x 3∈(-23,0),使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.由f (x )的单调性知,当且仅当c ∈(0,3227)时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.10.解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞).当a =4时,f (x )=(x +1)ln x -4(x -1),f ′(x )=ln x +1x -3,f ′(1)=-2,f (1)=0.故曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为2x +y -2=0. (2)当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0等价于ln x -a (x -1)x +1>0.设g (x )=ln x -a (x -1)x +1,则g ′(x )=1x -2a(x +1)2=x 2+2(1-a )x +1x (x +1)2,g (1)=0.(i)当a ≤2,x ∈(1,+∞)时,x 2+2(1-a )x +1≥x 2-2x +1>0,故g ′(x )>0,g(x)在(1,+∞)上单调递增,因此g(x)>0.(ii)当a>2时,令g′(x)=0,得x1=a-1-(a-1)2-1,x2=a-1+(a-1)2-1.由x2>1和x1x2=1得x1<1,故当x∈(1,x2)时,g′(x)<0,g(x)在(1,x2)上单调递减,因此g(x)<0.综上,a的取值范围是(-∞,2].。
数 学B 单元 函数与导数 B1 函数及其表示14.B1、B4 若函数f (x )(x ∈R )是周期为4的奇函数,且在上的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x (1-x ),0≤x ≤1,sin πx ,1<x ≤2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=______.14.516 由题易知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-76=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫76=-316+sin π6=516. 2.B1、B3 下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( ) A .y =e -xB .y =x 3C .y =ln xD .y =|x |2.B 由定义域为R ,排除选项C ,由函数单调递增,排除选项A ,D.21.K2、B1、B12 将连续正整数1,2,…,n (n ∈N *)从小到大排列构成一个数123…n ,F (n )为这个数的位数(如n =12时,此数为123456789101112,共有15个数字,F (12)=15),现从这个数中随机取一个数字,p (n )为恰好取到0的概率.(1)求p (100);(2)当n ≤时,求F (n )的表达式;(3)令g (n )为这个数中数字0的个数,f (n )为这个数中数字9的个数,h (n )=f (n )-g (n ),S ={n |h (n )=1,n ≤100,n ∈N *},求当n ∈S 时p (n )的最大值.21.解:(1)当n =100时,这个数中总共有192个数字,其中数字0的个数为11,所以恰好取到0的概率为p (100)=11192.(2)F (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n ,1≤n ≤9,2n -9,10≤n ≤99,3n -108,100≤n ≤999,4n -1107,1000≤n ≤2014.(3)当n =b (1≤b ≤9,b ∈N *),g (n )=0;当n =10k +b (1≤k ≤9,0≤b ≤9,k ∈N *,b ∈N )时,g (n )=k ; 当n =100时,g (n )=11,即g (n )=⎩⎪⎨⎪⎧0,1≤n ≤9,k ,n =10k +b ,11,n =100.1≤k ≤9,0≤b ≤9,k ∈N *,b ∈N , 同理有f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧0,1≤n ≤8,k ,n =10k +b -1,1≤k ≤8,0≤b ≤9,k ∈N *,b ∈N ,n -80,89≤n ≤98,20,n =99,100.由h (n )=f (n )-g (n )=1,可知n =9,19,29,39,49,59,69,79,89,90, 所以当n ≤100时,S ={9,19,29,39,49,59,69,79,89,90}. 当n =9时,p (9)=0. 当n =90时,p (90)=g (90)F (90)=9171=119.当n =10k +9(1≤k ≤8,k ∈N *)时,p (n )=g (n )F (n )=k 2n -9=k 20k +9,由y =k20k +9关于k 单调递增,故当n =10k +9(1≤k ≤8,k ∈N *)时,p (n )的最大值为p (89)=8169. 又8169<119,所以当n ∈S 时,p (n )的最大值为119. 3.B1 函数f (x )=1log 2x -1的定义域为( )A .(0,2)B .(0,2]C .(2,+∞)D . 若函数f (x )有意义,则log 2x -1>0,∴log 2x >1,∴x >2.B2 反函数5.B2 函数y =ln(3x +1)(x >-1)的反函数是( ) A .y =(1-e x )3(x >-1) B .y =(e x -1)3(x >-1) C .y =(1-e x )3(x ∈R ) D .y =(e x-1)3(x ∈R )5.D 因为y =ln(3x +1),所以x =(e y -1)3.因为x >-1,所以y ∈R ,所以函数y =ln(3x +1)(x >-1)的反函数是y =(e x -1)3(x ∈R ).B3 函数的单调性与最值2.B1、B3 下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( ) A .y =e -xB .y =x 3C .y =ln xD .y =|x |2.B 由定义域为R ,排除选项C ,由函数单调递增,排除选项A ,D. 4.B3、B4 下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是( ) A .f (x )=1x2 B .f (x )=x 2+1C .f (x )=x 3D .f (x )=2-x4.A 由偶函数的定义,可以排除C ,D ,又根据单调性,可得B 不对. 19.B3、B4、B14、E8 已知函数f (x )=e x +e -x,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:f (x )是R 上的偶函数. (2)若关于x 的不等式mf (x )≤e-x+m -1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围.(3)已知正数a 满足:存在x 0∈ 以A 表示值域为R 的函数组成的集合,B 表示具有如下性质的函数φ(x )组成的集合:对于函数φ(x ),存在一个正数M ,使得函数φ(x )的值域包含于区间.例如,当φ1(x )=x 3,φ2(x )=sin x 时,φ1(x )∈A ,φ2(x )∈B .现有如下命题:①设函数f (x )的定义域为D ,则“f (x )∈A ”的充要条件是“∀b ∈R ,∃a ∈D ,f (a )=b ”; ②若函数f (x )∈B ,则f (x )有最大值和最小值;③若函数f (x ),g (x )的定义域相同,且f (x )∈A ,g (x )∈B ,则f (x )+g (x )∈/B ; ④若函数f (x )=a ln(x +2)+xx 2+1(x >-2,a ∈R )有最大值,则f (x )∈B .其中的真命题有________.(写出所有真命题的序号)15.①③④ 若f (x )∈A ,则函数f (x )的值域为R ,于是,对任意的b ∈R ,一定存在a ∈D ,使得f (a )=b ,故①正确.取函数f (x )=x (-1<x <1),其值域为(-1,1),于是,存在M =1,使得函数f (x )的值域包含于=,但此时函数f (x )没有最大值和最小值,故②错误.当f (x )∈A 时,由①可知,对任意的b ∈R ,存在a ∈D ,使得f (a )=b ,所以,当g (x )∈B 时,对于函数f (x )+g (x ),如果存在一个正数M ,使得f (x )+g (x )的值域包含于,那么对于该区间外的某一个b 0∈R ,一定存在一个a 0∈D ,使得f (x )+f (a 0)=b 0-g (a 0),即f (a 0)+g (a 0)=b 0∉,故③正确.对于f (x )=a ln(x +2)+xx 2+1(x >-2),当a >0或a <0时,函数f (x )都没有最大值.要使得函数f (x )有最大值,只有a =0,此时f (x )=xx 2+1(x >-2).易知f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,所以存在正数M =12,使得f (x )∈,故④正确21.B3、B12 已知函数f (x )=e x -ax 2-bx -1,其中a ,b ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数.(1)设g (x )是函数f (x )的导函数,求函数g (x )在区间上的最小值; (2)若f (1)=0,函数f (x )在区间(0,1)内有零点,证明:e -2<a <1.21.解:(1)由f (x )=e x-ax 2-bx -1,得g (x )=f ′(x )=e x-2ax -b ,所以g ′(x )=e x-2a .当x ∈时,g ′(x )∈.当a ≤12时,g ′(x )≥0,所以g (x )在上单调递增,因此g (x )在上的最小值是g (0)=1-b ;当a ≥e2时,g ′(x )≤0,所以g (x )在上单调递减,因此g (x )在上的最小值是g (1)=e -2a -b ;当12<a <e2时,令g ′(x )=0,得x =ln(2a )∈(0,1), 所以函数g (x )在区间上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增, 于是,g (x )在上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b . 综上所述,当a ≤12时,g (x )在上的最小值是g (0)=1-b ;当12<a <e2时,g (x )在上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b ; 当a ≥e2时,g (x )在上的最小值是g (1)=e -2a -b .(2)证明:设x 0为f (x )在区间(0,1)内的一个零点,则由f (0)=f (x 0)=0可知,f (x )在区间(0,x 0)上不可能单调递增,也不可能单调递减.则g (x )不可能恒为正,也不可能恒为负. 故g (x )在区间(0,x 0)内存在零点x 1.同理g (x )在区间(x 0,1)内存在零点x 2.故g (x )在区间(0,1)内至少有两个零点. 由(1)知,当a ≤12时,g (x )在上单调递增,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点;当a ≥e2时,g (x )在上单调递减,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点,都不合题意.所以12<a <e 2.此时g (x )在区间上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增.因此x 1∈(0,ln(2a )),x 2∈(ln(2a ),1),必有g (0)=1-b >0,g (1)=e -2a -b >0.由f (1)=0有a +b =e -1<2,有g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0.解得e -2<a <1.所以,函数f (x )在区间(0,1)内有零点时,e -2<a <1.B4 函数的奇偶性与周期性 4.B4 下列函数为偶函数的是( ) A .f (x )=x -1 B .f (x )=x 2+x C .f (x )=2x -2-x D .f (x )=2x +2-x4.D A 中,f (-x )=-x -1,f (x )为非奇非偶函数;B 中,f (-x )=(-x )2-x =x2-x ,f (x )为非奇非偶函数;C 中,f (-x )=2-x-2x =-(2x -2-x)=-f (x ),f (x )为奇函数;D 中,f (-x )=2-x+2x=f (x ),f (x )为偶函数.故选D.14.B1、B4 若函数f (x )(x ∈R )是周期为4的奇函数,且在上的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x (1-x ),0≤x ≤1,sin πx ,1<x ≤2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=______.14.516 由题易知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-76=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫76=-316+sin π6=516. 5.B4 下列函数为奇函数的是( ) A .2x -12x B .x 3sin xC .2cos x +1D .x 2+2x5.A 对于A 选项,令f (x )=2x -12x =2x -2-x ,其定义域是R ,f (-x )=2-x -2x=-f (x ),所以A 正确;对于B 选项,根据奇函数乘奇函数是偶函数,所以x 3sin x 是偶函数;C 显然也是偶函数;对于D 选项,根据奇偶性的定义,该函数显然是非奇非偶函数.9.B4、B9 已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-3x ,则函数g (x )=f (x )-x +3的零点的集合为( )A .{1,3}B .{-3,-1,1,3}C .{2-7,1,3}D .{-2-7,1,3}9.D 设x <0,则-x >0,所以f (x )=-f (-x )=-=-x 2-3x . 求函数g (x )=f (x )-x +3的零点等价于求方程f (x )=-3+x 的解. 当x ≥0时,x 2-3x =-3+x ,解得x 1=3,x 2=1; 当x <0时,-x 2-3x =-3+x ,解得x 3=-2-7.故选D.4.B3、B4 下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是( ) A .f (x )=1x2 B .f (x )=x 2+1C .f (x )=x 3D .f (x )=2-x4.A 由偶函数的定义,可以排除C ,D ,又根据单调性,可得B 不对. 15.B4 若f (x )=ln(e 3x+1)+ax 是偶函数,则a =________.15.-32 由偶函数的定义可得f (-x )=f (x ),即ln(e -3x +1)-ax =ln(e 3x+1)+ax ,∴2ax =-ln e 3x=-3x ,∴a =-32.19.B3、B4、B14、E8 已知函数f (x )=e x +e -x,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:f (x )是R 上的偶函数. (2)若关于x 的不等式mf (x )≤e-x+m -1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围.(3)已知正数a 满足:存在x 0∈ 奇函数f (x )的定义域为R .若f (x +2)为偶函数,且f (1)=1,则f (8)+f (9)=( )A .-2B .-1C .0D .112.D 因为f (x +2)为偶函数,所以其对称轴为直线x =0,所以函数f (x )的图像的对称轴为直线x =2.又因为函数f (x )是奇函数,其定义域为R ,所以f (0)=0,所以f (8)=f (-4)=-f (4)=-f (0)=0,故f (8)+f (9)=0+f (-5)=-f (5)=-f (-1)=f (1)=1.15.B4 偶函数y =f (x )的图像关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)=________. 15.3 因为函数图像关于直线x =2对称,所以f (3)=f (1),又函数为偶函数,所以f (-1)=f (1),故f (-1)=3.5.B4 设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( )A .f (x )g (x )是偶函数B .|f (x )|g (x )是奇函数C .f (x )|g (x )|是奇函数D .|f (x )g (x )|是奇函数5.C 因为f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,所以有f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),于是f (-x )·g (-x )=-f (x )g (x ),即f (x )g (x )为奇函数,A 错;|f (-x )|g (-x )=|f (x )|g (x ),即|f (x )|g (x )为偶函数,B 错;f (-x )|g (-x )|=-f (x )|g (x )|,即f (x )|g (x )|为奇函数,C 正确;|f (-x )g (-x )|=|f (x )g (x )|,即f (x )g (x )为偶函数,所以D 也错.13.B4 设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈ 由题意可知,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-4⎝ ⎛⎭⎪⎫-122+2=1.B5 二次函数10.B5 已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈,都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________.10.⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 因为f (x )=x 2+mx -1是开口向上的二次函数,所以函数的最大值只能在区间端点处取到,所以对于任意x ∈,都有f (x )<0,只需⎩⎪⎨⎪⎧f (m )<0,f (m +1)<0,解得⎩⎪⎨⎪⎧-22<m <22,-32<m <0,即m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0.14.B5、C6 函数y =cos 2x +2sin x 的最大值为________.14.32 因为y =cos 2x +2sin x =1-2sin x 2+2sin x =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -122+32,所以当sin x =12时函数y =cos 2x +2sin x 取得最大值,最大值为32.B6 指数与指数函数5.B6 设a =log 37,b =21.1,c =0.83.1,则( ) A .b <a <c B .c <a <bC .c <b <aD .a <c <b5.B 因为2>a =log 37>1,b =21.1>2,c =0.83.1<1,所以c <a <b .8.B6,B7,B8 若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图12所示,则下列函数图像正确的是( )图12A BC D 图138.B 由函数y =log a x 的图像过点(3,1),得a =3.选项A 中的函数为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,其函数图像不正确;选项B 中的函数为y =x 3,其函数图像正确;选项C 中的函数为y =(-x )3,其函数图像不正确;选项D 中的函数为y =log 3(-x ),其函数图像不正确,故选B.3.B6、B7 已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >b >aD .c >a >b3.D 因为0<a =2-13<1,b =log 213<0,c =log 1213>log 1212=1,所以c >a >b .15.B6、B8 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1,x <1,x 13,x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.15.(-∞,8] 当x <1时,由ex -1≤2,得x <1;当x ≥1时,由x 13≤2,解得1≤x ≤8,综合可知x 的取值范围为x ≤8.5.B6,E1 已知实数x ,y 满足a x <a y(0<a <1),则下列关系式恒成立的是( ) A .x 3>y 3B .sin x >sin yC .ln(x 2+1)>ln(y 2+1) D.1x 2+1>1y 2+15.A 因为a x <a y (0<a <1),所以x >y ,所以x 3>y 3恒成立.故选A. 7.B6 下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )f (y )”的单调递增函数是( )A .f (x )=x 3B .f (x )=3xC .f (x )=x 12D .f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x7.B 由于f (x +y )=f (x )f (y ),故排除选项A ,C.又f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x为单调递减函数,所以排除选项D.12.B6 已知4a=2,lg x =a ,则x =________.12.10 4a =2,即22a=2,可得a =12,所以lg x =12,所以x =1012=10.7.B6、B7 已知b >0,log 5b =a ,lg b =c ,5d=10,则下列等式一定成立的是( ) A .d =ac B .a =cd C .c =ad D .d =a +c7.B 因为5d=10,所以d =log 510,所以cd =lg b ·log 510=log 5b =a ,故选B. 9.B6、H4 设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则|PA |+|PB |的取值范围是( )A .[5,2 5 ]B .[10,2 5 ]C .[10,4 5 ]D .9.B 由题意可知,定点A (0,0),B (1,3),且两条直线互相垂直, 则其交点P (x ,y )落在以AB 为直径的圆周上,所以|PA |2+|PB |2=|AB |2=10,即|PA |+|PB |≥|AB |=10. 又|PA |+|PB |=(|PA |+|PB |)2= |PA |2+2|PA ||PB |+|PB |2≤2(|PA |2+|PB |2)=2 5,所以|PA |+|PB |∈[10,2 5],故选B.4.B6 设a =log 2π,b =log 12π,c =π-2,则( )A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >b >a4.C ∵a =log 2π>1,b =log 12π<0,c =1π2<1,∴b <c <a .B7 对数与对数函数12.B7 函数f (x )=lg x 2的单调递减区间是________.12.(-∞,0) 函数f (x )=lg x 2的单调递减区间需满足x 2>0且y =x 2单调递减,故x ∈(-∞,0).11.B7 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1681-34+log 354+log 345=________.11.278 原式=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫234-34 +log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫54×45=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-3=278.8.B7、B8 在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a(x >0),g (x )=log a x 的图像可能是( )A BC D图128.D 只有选项D 符合,此时0<a <1,幂函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且当x ∈(0,1)时,f (x )的图像在直线y =x 的上方,对数函数g (x )在(0,+∞)上为减函数.故选D.8.B6,B7,B8 若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图12所示,则下列函数图像正确的是( )图12A BC D 图138.B 由函数y =log a x 的图像过点(3,1),得a =3.选项A 中的函数为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,其函数图像不正确;选项B 中的函数为y =x 3,其函数图像正确;选项C 中的函数为y =(-x )3,其函数图像不正确;选项D 中的函数为y =log 3(-x ),其函数图像不正确,故选B.13.D3、B7 等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1a 5=4,则log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=________.13.5 在等比数列中,a 1a 5=a 2a 4=a 23=4.因为a n >0,所以a 3=2,所以a 1a 2a 3a 4a 5=(a 1a 5)(a 2a 4)a 3=a 53=25,所以log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=log 2(a 1a 2a 3a 4a 5)=log 225=5. 3.B6、B7 已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >b >aD .c >a >b3.D 因为0<a =2-13<1,b =log 213<0,c =log 1213>log 1212=1,所以c >a >b .6.B7,B8 已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图像如图11所示,则下列结论成立的是( )图11A .a >1,x >1B .a >1,0<c <1C .0<a <1,c >1D .0<a <1,0<c <16.D 由该函数的图像通过第一、二、四象限,得该函数是减函数,∴0<a <1.∵图像与x 轴的交点在区间(0,1)之间,∴该函数的图像是由函数y =log a x 的图像向左平移不到1个单位后得到的,∴0<c <1.7.B6、B7 已知b >0,log 5b =a ,lg b =c ,5d=10,则下列等式一定成立的是( ) A .d =ac B .a =cd C .c =ad D .d =a +c7.B 因为5d=10,所以d =log 510,所以cd =lg b ·log 510=log 5b =a ,故选B. 9.B7、E6 若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是( ) A .6+2 3 B .7+2 3 C .6+43 D .7+439.D 由log 4(3a +4b )=log 2ab ,得3a +4b =ab ,则4a +3b=1,所以a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫4a +3b =7+4b a +3a b ≥7+2 4b a ·3ab=7+43,当且仅当4b a =3ab,即a =4+23,b =23+3时等号成立,故其最小值是7+4 3.B8 幂函数与函数的图像8.B7、B8 在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a(x >0),g (x )=log a x 的图像可能是( )A BC D图128.D 只有选项D 符合,此时0<a <1,幂函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且当x ∈(0,1)时,f (x )的图像在直线y =x 的上方,对数函数g (x )在(0,+∞)上为减函数.故选D.8.B6,B7,B8 若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图12所示,则下列函数图像正确的是( )图12A BC D 图138.B 由函数y =log a x 的图像过点(3,1),得a =3.选项A 中的函数为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,其函数图像不正确;选项B 中的函数为y =x 3,其函数图像正确;选项C 中的函数为y =(-x )3,其函数图像不正确;选项D 中的函数为y =log 3(-x ),其函数图像不正确,故选B.15.B8 如图14所示,函数y =f (x )的图像由两条射线和三条线段组成. 若∀x ∈R ,f (x )>f (x -1),则正实数a 的取值范围为________.图1415.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,16 “∀x ∈R ,f (x )>f (x -1)”等价于“函数y =f (x )的图像恒在函数y =f (x -1)的图像的上方”,函数y =f (x -1)的图像是由函数y =f (x )的图像向右平移一个单位得到的,如图所示.因为a >0,由图知6a <1,所以a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,16.13.B8、B9 已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是________.13.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 先画出y =x 2-2x +12在区间上的图像,再将x 轴下方的图像对称到x 轴上方,利用周期为3,将图像平移至区间内,即得f (x )在区间上的图像如下图所示,其中f (-3)=f (0)=f (3)=0.5,f (-2)=f (1)=f (4)=0.5.函数y =f (x )-a 在区间上有10个零点(互不相同)等价于y =f (x )的图像与直线y =a有10个不同的交点,由图像可得a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.15.B6、B8 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e ,<1,x 13,x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.15.(-∞,8] 当x <1时,由ex -1≤2,得x <1;当x ≥1时,由x 13≤2,解得1≤x ≤8,综合可知x 的取值范围为x ≤8.6.B7,B8 已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图像如图11所示,则下列结论成立的是( )图11A .a >1,x >1B .a >1,0<c <1C .0<a <1,c >1D .0<a <1,0<c <16.D 由该函数的图像通过第一、二、四象限,得该函数是减函数,∴0<a <1.∵图像与x 轴的交点在区间(0,1)之间,∴该函数的图像是由函数y =log a x 的图像向左平移不到1个单位后得到的,∴0<c <1.B9 函数与方程6.B9 已知函数f (x )=6x-log 2x ,在下列区间中,包含f (x )的零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)6.C 方法一:对于函数f (x )=6x-log 2x ,因为f (2)=2>0,f (4)=-0.5<0,根据零点的存在性定理知选C.方法二:在同一坐标系中作出函数h (x )=6x与g (x )=log 2x 的大致图像,如图所示,可得f (x )的零点所在的区间为(2,4).7.B9 已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( )A .c ≤3B .3<c ≤6C .6<c ≤9D .c >97.C 由f (-1)=f (-2)=f (-3)得⎩⎪⎨⎪⎧-1+a -b +c =-8+4a -2b +c ,-8+4a -2b +c =-27+9a -3b +c ⇒⎩⎪⎨⎪⎧-7+3a -b =0,19-5a +b =0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =6,b =11, 则f (x )=x 3+6x 2+11x +c ,而0<f (-1)≤3,故0<-6+c ≤3,∴6<c ≤9,故选C. 10.B9 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x +1-3,x ∈(-1,0],x ,x ∈(0,1],且g (x )=f (x )-mx -m 在(-1,1]内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-94,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-114,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-94,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,23 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-114,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,23 10.A 作出函数f (x )的图像,如图所示.函数g (x )=f (x )-mx -m 的零点为方程f (x )-mx -m =0的根,即为函数y =f (x )与函数y =m (x +1)图像的交点.而函数y =m (x +1)的图像恒过定点P (-1,0),由图易知有两交点的边界有四条,其中k PO =0,k PA =12,k PB =-2,第四条为过P 点的曲线y =1x +1-3的切线PC .将y =m (x +1)(m ≠0)代入y =1x +1-3,得mx 2+(2m +3)x +m +2=0,则由Δ=(2m +3)2-4m (m +2)=4m +9=0,得m =-94,即k PC =-94,所以由图可知满足条件的实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-94,-2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.15.B9 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是________.15.2 当x ≤0时,f (x )=x 2-2, 令x 2-2=0,得x =2(舍)或x =-2, 即在区间(-∞,0)上,函数只有一个零点. 当x >0时,f (x )=2x -6+ln x , 令2x -6+ln x =0,得ln x =6-2x .作出函数y =ln x 与y =6-2x 在区间(0,+∞)上的图像,则两函数图像只有一个交点,即函数f (x )=2x -6+ln x (x >0)只有一个零点. 综上可知,函数f (x )的零点的个数是2.9.B4、B9 已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-3x ,则函数g (x )=f (x )-x +3的零点的集合为( )A .{1,3}B .{-3,-1,1,3}C .{2-7,1,3}D .{-2-7,1,3}9.D 设x <0,则-x >0,所以f (x )=-f (-x )=-=-x 2-3x . 求函数g (x )=f (x )-x +3的零点等价于求方程f (x )=-3+x 的解. 当x ≥0时,x 2-3x =-3+x ,解得x 1=3,x 2=1; 当x <0时,-x 2-3x =-3+x ,解得x 3=-2-7.故选D.13.B8、B9 已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是________.13.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 先画出y =x 2-2x +12在区间上的图像,再将x 轴下方的图像对称到x 轴上方,利用周期为3,将图像平移至区间内,即得f (x )在区间上的图像如下图所示,其中f (-3)=f (0)=f (3)=0.5,f (-2)=f (1)=f (4)=0.5.函数y =f (x )-a 在区间上有10个零点(互不相同)等价于y =f (x )的图像与直线y =a有10个不同的交点,由图像可得a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.4.B9 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x <0(a ∈R ).若f =1,则a =( )A.14B.12C .1D .2 4.A 因为f (-1)=21=2,f (2)=a ·22=4a =1,所以a =14.15.B9 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +2,x ≤0,-x 2, x >0.若f (f (a ))=2,则a =________.15. 2 令t =f (a ),若f (t )=2,则t 2+2t +2=2 满足条件,此时t =0或t =-2,所以f (a )=0或f (a )=-2,只有-a 2=-2满足条件,故a = 2.21.B9 函数f (x )=ax 3+3x 2+3x (a ≠0). (1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )在区间(1,2)是增函数,求a 的取值范围.21.解:(1)f ′(x )=3ax 2+6x +3,f ′(x )=0的判别式Δ=36(1-a ).(i)若a ≥1,则f ′(x )≥0,且f ′(x )=0当且仅当a =1,x =-1时成立.故此时f (x )在R 上是增函数.(ii)由于a ≠0,故当a <1时,f ′(x )=0有两个根;x 1=-1+1-a a ,x 2=-1-1-a a.若0<a <1,则当x ∈(-∞,x 2)或x ∈(x 1,+∞)时,f ′(x )>0,故f (x )分别在(-∞,x 2),(x 1,+∞)是增函数;当x ∈(x 2,x 1)时,f ′(x )<0,故f (x )在(x 2,x 1)是减函数.若a <0,则当x ∈(-∞,x 1)或(x 2,+∞)时,f ′(x )<0,故f (x )分别在(-∞,x 1),(x 2,+∞)是减函数;当x ∈(x 1,x 2)时f ′(x )>0,故f (x )在(x 1,x 2)是增函数.(2)当a >0,x >0时,f ′(x )=3ax 2+6x +3>0,故当a >0时,f (x )在区间(1,2)是增函数.当a <0时,f (x )在区间(1,2)是增函数当且仅当f ′(1)≥0且f ′(2)≥0,解得-54≤a <0.综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-54,0∪(0,+∞). 14.B9 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x 2+5x +4|,x ≤0,2|x -2|,x >0.若函数y =f (x )-a |x |恰有4个零点,则实数a 的取值范围为________.14.(1,2) 在同一坐标系内分别作出y =f (x )与y =a |x |的图像,如图所示,当y =a |x |与y =f (x )的图像相切时,联立⎩⎪⎨⎪⎧-ax =-x 2-5x -4,a >0,整理得x 2+(5-a )x +4=0,则Δ=(5-a )2-4×1×4=0,解得a =1或a =9(舍去),∴当y =a |x |与y =f (x )的图像有四个交点时,有1<a <2.B10 函数模型及其应用8.B10 加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率p 与加工时间t (单位:分钟)满足函数关系p =at 2+bt +c (a ,b ,c 是常数),图12记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( )图12A .3.50分钟B .3.75分钟C .4.00分钟D .4.25分钟8.B 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧0.7=9a +3b +c ,0.8=16a +4b +c ,0.5=25a +5b +c ,解之得⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.2,b =1.5,c =-2,∴p =-0.2t 2+1.5t -2=-0.2(t -3.75)2+0.8125,即当t =3.75时,p 有最大值. 10.B10 如图12所示,修建一条公路需要一段环湖弯曲路段与两条直道平滑连接(相切).已知环湖弯曲路段为某三次函数图像的一部分,则该函数的解析式为( )图12A .y =12x 3-12x 2-xB .y =12x 3+12x 2-3xC .y =14x 3-xD .y =14x 3+12x 2-2x10.A 由题意可知,该三次函数的图像过原点,则其常数项为0,不妨设其解析式为y =f (x )=ax 3+bx 2+cx ,则f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,∴f ′(0)=-1,f ′(2)=3,可得c =-1,3a +b =1.又y =ax 3+bx 2+cx 过点(2,0),∴4a +2b =1,∴a =12,b =-12,c =-1,∴y =f (x )=12x 3-12x 2-x .B11 导数及其运算21.B11、B12、E8 设函数f (x )=ln x +m x,m ∈R . (1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值; (2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x3零点的个数;(3)若对任意b >a >0,f (b )-f (a )b -a<1恒成立,求m 的取值范围.21.解:(1)由题设,当m =e 时,f (x )=ln x +e x,则f ′(x )=x -ex2, ∴当x ∈(0,e)时,f ′(x )<0,f (x )在(0,e)上单调递减; 当x ∈(e ,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(e ,+∞)上单调递增. ∴x =e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +ee =2,∴f (x )的极小值为2.(2)由题设g (x )=f ′(x )-x 3=1x -m x 2-x3(x >0),令g (x )=0,得m =-13x 3+x (x >0),设φ(x )=-13x 3+x (x ≥0),则φ′(x )=-x 2+1=-(x -1)(x +1),当x ∈(0,1)时,φ′(x )>0,φ(x )在(0,1)上单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,φ′(x )<0,φ(x )在(1,+∞)上单调递减.∴x =1是φ(x )的唯一极值点,且是极大值点,因此x =1也是φ(x )的最大值点, ∴φ(x )的最大值为φ(1)=23.又φ(0)=0,结合y =φ(x )的图像(如图所示),可知①当m >23时,函数g (x )无零点;②当m =23时,函数g (x )有且只有一个零点;③当0<m <23时,函数g (x )有两个零点;④当m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点. 综上所述,当m >23时,函数g (x )无零点;当m =23或m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点;当0<m <23时,函数g (x )有两个零点.(3)对任意的b >a >0,f (b )-f (a )b -a<1恒成立,等价于f (b )-b <f (a )-a 恒成立.(*) 设h (x )=f (x )-x =ln x +m x-x (x >0), ∴(*)等价于h (x )在(0,+∞)上单调递减. 由h ′(x )=1x -mx2-1≤0在(0,+∞)上恒成立,得m ≥-x 2+x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14(x >0)恒成立,∴m ≥14⎝ ⎛⎭⎪⎫对m =14,h ′(x )=0仅在x =12时成立, ∴m 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞.20.B11、B12 设函数f (x )=1+(1+a )x -x 2-x 3,其中a >0. (1)讨论f (x )在其定义域上的单调性;(2)当x ∈时,求f (x )取得最大值和最小值时的x 的值. 20.解: (1)f (x )的定义域为(-∞,+∞),f ′(x )=1+a -2x -3x 2.令f ′(x )=0,得x 1=-1-4+3a3,x 2=-1+4+3a3,且x 1<x 2,所以f ′(x )=-3(x -x 1)(x -x 2). 当x <x 1或x >x 2时,f ′(x )<0; 当x 1<x <x 2时,f ′(x )>0.故f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1-4+3a 3和 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+4+3a 3,+∞内单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫-1-4+3a 3,-1+4+3a 3内单调递增.(2)因为a >0,所以x 1<0,x 2>0,①当a ≥4时,x 2≥1,由(1)知,f (x )在上单调递增,所以f (x )在x =0和x =1处分别取得最小值和最大值.②当0<a <4时,x 2<1,由(1)知,f (x )在上单调递增,在上单调递减, 因此f (x )在x =x 2=-1+4+3a3处取得最大值.又f (0)=1,f (1)=a ,所以当0<a <1时,f (x )在x =1处取得最小值; 当a =1时,f (x )在x =0和x =1处同时取得最小值; 当1<a <4时,f (x )在x =0处取得最小值. 20.B11、B12 已知函数f (x )=2x 3-3x . (1)求f (x )在区间上的最大值;(2)若过点P (1,t )存在3条直线与曲线y =f (x )相切,求t 的取值范围;(3)问过点A (-1,2),B (2,10),C (0,2)分别存在几条直线与曲线y =f (x )相切?(只需写出结论)20.解:(1)由f (x )=2x 3-3x 得f ′(x )=6x 2-3. 令f ′(x )=0,得x =-22或x =22. 因为f (-2)=-10,f ⎝⎛⎭⎪⎫-22=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22=-2,f (1)=-1, 所以f (x )在区间上的最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22= 2. (2)设过点P (1,t )的直线与曲线y =f (x )相切于点(x 0,y 0), 则y 0=2x 30-3x 0,且切线斜率为k =6x 20-3, 所以切线方程为y -y 0=(6x 20-3)(x -x 0), 因此t -y 0=(6x 20-3)(1-x 0), 整理得4x 30-6x 20+t +3=0, 设g (x )=4x 3-6x 2+t +3,则“过点P (1,t )存在3条直线与曲线y =f (x )相切”等价于“g (x )有3个不同零点”.g ′(x )=12x 2-12x =12x (x -1).当x 变化时,g (x )与g ′(x )的变化情况如下:所以,g (0)=t +3是g (x )的极大值,g (1)=t +1是g (x )的极小值.结合图像知,当g (x )有3个不同零点时,有⎩⎪⎨⎪⎧g (0)=t +3>0,g (1)=t +1-0,解得-3<t <-1.故当过点P (1,t )存在3条直线与曲线y =f (x )相切时,t 的取值范围是(-3,-1). (3)过点A (-1,2)存在3条直线与曲线y =f (x )相切; 过点B (2,10)存在2条直线与曲线y =f (x )相切; 过点C (0,2)存在1条直线与曲线y =f (x )相切.22.B11、B12 已知函数f (x )=e x-ax (a 为常数)的图像与y 轴交于点A ,曲线y =f (x )在点A 处的切线斜率为-1.(1)求a 的值及函数f (x )的极值; (2)证明:当x >0时,x 2<e x;(3)证明:对任意给定的正数c ,总存在x 0,使得当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x. 22.解:方法一:(1)由f (x )=e x-ax , 得f ′(x )=e x-a .又f ′(0)=1-a =-1,得a =2. 所以f (x )=e x -2x ,f ′(x )=e x-2. 令f ′(x )=0,得x =ln 2.当x <ln 2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x >ln 2时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 所以当x =ln 2时,f (x )有极小值, 且极小值为f (ln 2)=eln 2-2ln 2=2-ln 4,f (x )无极大值.(2)证明:令g (x )=e x-x 2,则g ′(x )=e x-2x . 由(1)得,g ′(x )=f (x )≥f (ln 2)=2-ln 4>0, 即g ′(x )>0.所以g (x )在R 上单调递增,又g (0)=1>0, 所以当x >0时,g (x )>g (0)>0,即x 2<e x. (3)证明:对任意给定的正数c ,取x 0=1c,由(2)知,当x >0时,x 2<e x.所以当x >x 0时,e x >x 2>1cx ,即x <c e x.因此,对任意给定的正数c ,总存在x 0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x. 方法二:(1)同方法一. (2)同方法一.(3)证明:令k =1c(k >0),要使不等式x <c e x 成立,只要e x>kx 成立.而要使e x>kx 成立,则只需要x >ln(kx ), 即x >ln x +ln k 成立.①若0<k ≤1,则ln k ≤0,易知当x >0时,x >ln x ≥ln x +ln k 成立. 即对任意c ∈ 曲线y =-5e x+3在点(0,-2)处的切线方程为________.11.5x +y +2=0 ∵y ′=-5e x ,∴所求切线斜是k =-5e 0=-5,∴切线方程是y -(-2)=-5(x -0),即5x +y +2=0.11.B11 在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y =ax 2+b x(a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x +2y +3=0平行,则a +b 的值是________.11.-3 易知y ′=2ax -bx 2.根据题意有⎩⎪⎨⎪⎧-5=4a +b2,4a -b 4=-72,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2,故a +b =-3.23.B11、M3 已知函数f 0(x )=sin x x(x >0),设f n (x )为f n -1(x )的导数,n ∈N *.(1)求2f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π2f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2的值;(2)证明:对任意的n ∈N *,等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪nf n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π4f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=22都成立.23.解: (1)由已知,得f 1(x )=f ′0(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x x ′=cos x x -sin x x 2,于是f 2(x )=f 1′(x )=⎝⎛⎭⎪⎫cos x x ′-⎝ ⎛⎭⎪⎫sinx x 2′=-sin x x -2cos x x 2+2sin xx3, 所以f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-4π2,f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-2π+16π3.故2f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π2f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-1.(2)证明:由已知得,xf 0(x )=sin x ,等式两边分别对x 求导,得f 0(x )+xf 0′(x )=cosx ,即f 0(x )+xf 1(x )=cos x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2.类似可得2f 1(x )+xf 2(x )=-sin x =sin(x +π),3f 2(x )+xf 3(x )=-cos x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +3π2, 4f 3(x )+xf 4(x )=sin x =sin(x +2π).下面用数学归纳法证明等式nf n -1(x )+xf n (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +n π2对所有的n ∈N *都成立. (i)当n =1时,由上可知等式成立.(ii)假设当n =k 时等式成立,即kf k -1(x )+xf k (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +k π2. 因为′=kf k -1′(x )+f k (x )+xf k ′(x )=(k +1)f k (x )+xf k +1(x ),⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2′=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2·⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2′=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +(k +1)π2,所以(k +1)f k (x )+xf k +1(x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +(k +1)π2, 因此当n =k +1时,等式也成立.综合(i)(ii)可知,等式nf n -1(x )+xf n (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +n π2对所有的n ∈N *都成立. 令x =π4,可得nf n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π4f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+n π2(n ∈N *),所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪nf n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π4f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=(n ∈N *).21.B11、B12 设函数f (x )=a ln x +1-a 2x 2-bx (a ≠1),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线斜率为0.(1)求b ;(2)若存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1,求a 的取值范围.21.解:(1)f ′(x )=a x+(1-a )x -b . 由题设知f ′(1)=0,解得b =1, (2)f (x )的定义域为(0,+∞), 由(1)知,f (x )=a ln x +1-a 2x 2-x ,f ′(x )=a x +(1-a )x -1=1-a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 1-a (x -1).(i)若a ≤12,则a1-a ≤1,故当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(1,+∞)上单调递增.所以,存在x 0≥1,使得f (x 0)<a 1-a 的充要条件为f (1)<a a -1,即1-a 2-1<aa -1,解得-2-1<a <2-1.(ii)若12<a <1,则a1-a >1,故当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 时,f ′(x )<0; 当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞时,f ′(x )>0.f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞上单调递增.所以,存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1的充要条件为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a <aa -1. 而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a =a ln a 1-a +a 22(1-a )+a a -1>a a -1,所以不合题意. (iii)若a >1, 则f (1)=1-a 2-1=-a -12<a a -1,符合题意.综上,a 的取值范围是(-2-1,2-1)∪(1,+∞). 20.B11,B12 设函数f (x )=a ln x +x -1x +1,其中a 为常数. (1)若a =0,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)讨论函数f (x )的单调性.20.解:(1)由题意知,当a =0时,f (x )=x -1x +1,x ∈(0,+∞). 此时f ′(x )=2(x +1)2,所以f ′(1)=12.又f (1)=0,所以曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为x -2y -1=0. (2)函数f (x )的定义域为(0,+∞).f ′(x )=a x +2(x +1)2=ax 2+(2a +2)x +ax (x +1)2.当a ≥0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增. 当a <0时,令g (x )=ax 2+(2a +2)x +a , 由于Δ=(2a +2)2-4a 2=4(2a +1), ①当a =-12时,Δ=0,f ′(x )=-12(x -1)2x (x +1)2≤0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减.②当a <-12时,Δ<0,g (x )<0,f ′(x )<0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减.③当-12<a <0时,Δ>0.设x 1,x 2(x 1<x 2)是函数g (x )的两个零点, 则x 1=-(a +1)+2a +1a,x 2=-(a +1)-2a +1a.因为x 1=a +1-2a +1-a=a 2+2a +1-2a +1-a>0,所以,x ∈(0,x 1)时,g (x )<0,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,x ∈(x 1,x 2)时,g (x )>0,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增, x ∈(x 2,+∞)时,g (x )<0,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减.综上可得,当a ≥0时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a ≤-12时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减;当-12<a <0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-(a +1)+2a +1a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-(a +1)-2a +1a ,+∞上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-(a +1)+2a +1a ,-(a +1)-2a +1a 上单调递增.19.D2、D5、B11 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x的图像上(n ∈N *). (1)证明:数列{b n }为等比数列;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列{a n b 2n }的前n 项和S n .19.解:(1)证明:由已知得,b n =2a n >0, 当n ≥1时,b n +1b n=2a n +1-a n =2d. 故数列{b n }是首项为2a 1,公比为2d的等比数列.(2)函数f (x )=2x在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2), 其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2. 由题意知,a 2-1ln 2=2-1ln 2, 解得a 2=2,所以d =a 2-a 1=1,a n =n ,b n =2n ,a n b 2n =n ·4n. 于是,S n =1×4+2×42+3×43+…+(n -1)×4n -1+n ×4n,4S n =1×42+2×43+…+(n -1)×4n +n ×4n +1,因此,S n -4S n =4+42+…+4n -n ·4n +1=4n +1-43-n ·4n +1=(1-3n )4n +1-43,所以,S n =(3n -1)4n +1+49.19.B11、B12 已知函数f (x )=x 2-23ax 3(a >0),x ∈R .(1)求f (x )的单调区间和极值;(2)若对于任意的x 1∈(2,+∞),都存在x 2∈(1,+∞),使得f (x 1)·f (x 2)=1,求a 的取值范围.19.解:(1)由已知,有f ′(x )=2x -2ax 2(a >0).令f ′(x )=0,解得x =0或x =1a.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以,f (x )的单调递增区间是⎝⎛⎭⎪⎫0,a ;单调递减区间是(-∞,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫a ,+∞.当x =0时,f (x )有极小值,且极小值f (0)=0; 当x =1a 时,f (x )有极大值,且极大值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =13a2.(2)由f (0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32a =0及(1)知,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32a 时,f (x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32a ,+∞时,f (x )<0.设集合A ={f (x )|x ∈(2,+∞)},集合B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (x )x ∈(1,+∞),f (x )≠0,则“对于任意的x 1∈(2,+∞),都存在x 2∈(1,+∞),使得f (x 1)·f (x 2)=1”等价于A ⊆B ,显然0∉B .下面分三种情况讨论:(i)当32a >2,即0<a <34时,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32a =0可知,0∈A ,而0∉B ,所以A 不是B 的子集.(ii)当1≤32a ≤2,即34≤a ≤32时,有f (2)≤0,且此时f (x )在(2,+∞)上单调递减,故A =(-∞,f (2)),因而A ⊆(-∞,0).由f (1)≥0,有f (x )在(1,+∞)上的取值范围包含(-∞,0),则(-∞,0)⊆B ,所以A ⊆B .(iii)当32a <1,即a >32时,有f (1)<0,且此时f (x )在(1,+∞)上单调递减,故B =⎝ ⎛⎭⎪⎫1f (1),0,A =(-∞,f (2)),所以A 不是B 的子集.综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,32.B12 导数的应用21.B3、B12 已知函数f (x )=e x -ax 2-bx -1,其中a ,b ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数.(1)设g (x )是函数f (x )的导函数,求函数g (x )在区间上的最小值; (2)若f (1)=0,函数f (x )在区间(0,1)内有零点,证明:e -2<a <1.21.解:(1)由f (x )=e x-ax 2-bx -1,得g (x )=f ′(x )=e x-2ax -b ,所以g ′(x )=e x-2a .当x ∈时,g ′(x )∈.当a ≤12时,g ′(x )≥0,所以g (x )在上单调递增,因此g (x )在上的最小值是g (0)=1-b ;当a ≥e2时,g ′(x )≤0,所以g (x )在上单调递减,因此g (x )在上的最小值是g (1)=e -2a -b ;。
2017高考数学导数部分考题汇编详细解析太好了(请收藏)
高中数学导数部分相关知识,无论文理学科,在高考中,都是作为难题,压轴题存在。
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本章的【学习目标】如下:1. 会利用导数解决曲线的切线的问题.2. 会利用导数解决函数的单调性等有关问题.3. 会利
用导数解决函数的极值、最值等有关问题.4. 能通过运用导数这一工具解决生活中的一些优化问题:例如利润最大、用料最省、效率最高等问题5. 定积分的应用。
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2016-2017学年江苏省苏州高三(上)10月月考数学试卷一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.已知集合A={0,1,2},B={x|x2﹣x≤0},则A∩B=.2.设x∈R,则“|x﹣2|<1”是“x2+x﹣2>0”的条件.(填充分不必要、必要不充分、充要条件、既不充分也不必要)3.计算:=.4.幂函数f(x)=xα(α∈R)过点,则f(4)=.5.函数f(x)=ln(2x2﹣3)的单调减区间为.6.若命题“∃x0∈R,x02+(a﹣1)x0+1≤0”假命题,则实数a的取值范围为.7.若方程2x+x=4的解所在区间为[m,m+1](m∈Z),则m=.8.若直线y=2x+m是曲线y=xlnx的切线,则实数m的值为.9.设函数f(x)=,若f(x)的值域为R,是实数a的取值范围是.10.设周期函数f(x)是定义在R上的奇函数,若f(x)的最小正周期为3,且满足f(1)>﹣2,f(2)=m2﹣m,则m的取值范围是.11.已知1+2x+4x•a>0对一切x∈(﹣∞,1]上恒成立,则实数a的取值范围是.12.已知函数f(x)=|lgx|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则a+2b的取值范围是.13.设方程2x+x+2=0和方程log2x+x+2=0的根分别为p和q,函数f (x)=(x+p)(x+q)+2,则f (2),f (0),f (3)的大小关系为.14.设方程|ax﹣1|=x的解集为A,若A⊂≠[0,2],则实数a的取值范围是.二、解答题15.已知集合A={x|x2﹣3(a+1)x+2(3a+1)<0},B=,(1)当a=2时,求A∩B;(2)求使B⊆A的实数a的取值范围.16.已知命题p:方程x2+mx+1=0有负实数根;命题q:方程4x2+4(m﹣2)x+1=0无实数根,若“p或q”为真命题,“p且q”为假命题,求实数m的取值范围.17.设函数.(1)当a=b=2时,证明:函数f(x)不是奇函数;(2)设函数f(x)是奇函数,求a与b的值;(3)在(2)条件下,判断并证明函数f(x)的单调性,并求不等式的解集.18.某厂生产某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件,需另投入成本为C(x),当年产量不足80千件时,C(x)=x2+10x(万元);当年产量不小于80千件时,C(x)=51x+﹣1450(万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部销售完.(1)写出年利润L(x)(万元)关于年产量x(千件)的函数解析式;(2)年产量为多少千件时,该厂在这一产品的生产中所获利润最大,最大利润是多少?19.已知函数f(x)=ax3﹣+1(x∈R),其中a>0.(Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(Ⅱ)若在区间[﹣]上,f(x)>0恒成立,求a的取值范围.2016-2017学年江苏省苏州高三(上)10月月考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.已知集合A={0,1,2},B={x|x2﹣x≤0},则A∩B={0,1} .【考点】交集及其运算.【分析】求出B中不等式的解集确定出B,找出A与B的交集即可.【解答】解:由B中不等式变形得:x(x﹣1)≤0,解得:0≤x≤1,即B=[0,1],∵A={0,1,2},∴A∩B={0,1},故答案为:{0,1}2.设x∈R,则“|x﹣2|<1”是“x2+x﹣2>0”的充分不必要条件.(填充分不必要、必要不充分、充要条件、既不充分也不必要)【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.【解答】解:由|x﹣2|<1得﹣1<x﹣2<1,得1<x<3,由x2+x﹣2>0得x>1或x<﹣2,则(1,3)⊊(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞),故“|x﹣2|<1”是“x2+x﹣2>0”的充分不必要条件,故答案为:充分不必要3.计算:=11.【考点】对数的运算性质.【分析】利用指数、对数的性质、运算法则直接求解.【解答】解:=+3+(0.5)﹣2=4+3+4=11.故答案为:11.4.幂函数f(x)=xα(α∈R)过点,则f(4)=2.【考点】幂函数的性质.【分析】把幂函数y=xα的图象经过的点(2,)代入函数的解析式,求得α的值,即可得到函数解析式,从而求得f(4)的值.【解答】解:∵已知幂函数y=xα的图象过点(2,),则2α=,∴α=,故函数的解析式为f(x)=x,∴f(4)=4=2,故答案为:2.5.函数f(x)=ln(2x2﹣3)的单调减区间为(﹣).【考点】复合函数的单调性.【分析】由真数大于0求出函数的定义域,进一步得到内函数的减区间,然后由复合函数的单调性得答案.【解答】解:由2x2﹣3>0,得x或x.∵内函数t=2x2﹣3在(﹣)上为减函数,且外函数y=lnt为定义域上的增函数,∴函数f(x)=ln(2x2﹣3)的单调减区间为(﹣).故答案为:(﹣).6.若命题“∃x0∈R,x02+(a﹣1)x0+1≤0”假命题,则实数a的取值范围为(﹣1,3).【考点】特称命题.【分析】命题“∃x0∈R,x02+(a﹣1)x0+1≤0”假命题,则命题“∀x∈R,x2+(a ﹣1)x+1>0”是真命题,可得△<0,解出即可得出.【解答】解:命题“∃x0∈R,x02+(a﹣1)x0+1≤0”假命题,则命题“∀x∈R,x2+(a﹣1)x+1>0”是真命题,则△=(a﹣1)2﹣4<0,解得﹣1<a<3.则实数a的取值范围为(﹣1,3).故答案为:(﹣1,3).7.若方程2x+x=4的解所在区间为[m,m+1](m∈Z),则m=1.【考点】根的存在性及根的个数判断.【分析】方程2x+x=4的解转化为函数f(x)=2x+x﹣4的零点问题,把区间端点函数值代入验证即可.【解答】解:令f(x)=2x+x﹣4,由y=2x和y=x﹣4均为增函数,故f(x)=2x+x﹣4在R上为增函数,故f(x)=2x+x﹣4至多有一个零点,∵f(1)=2+1﹣4<0f(2)=4+2﹣4>0∴f(x)=2x+x﹣4在区间[1,2]有一个零点,即方程方程2x+x=4的解所在区间为[1,2],故m=1,故答案为:18.若直线y=2x+m是曲线y=xlnx的切线,则实数m的值为﹣e.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】设切点为(x0,x0lnx0),对y=xlnx求导数得y′=lnx+1,从而得到切线的斜率k=lnx0+1,结合直线方程的点斜式化简得切线方程为y=(lnx0+1)x﹣x0,对照已知直线列出关于x0、m的方程组,解之即可得到实数m的值.【解答】解:设切点为(x0,x0lnx0),对y=xlnx求导数,得∴切线的斜率k=lnx0+1,故切线方程为y﹣x0lnx0=(lnx0+1)(x﹣x0),整理得y=(lnx0+1)x﹣x0,与y=2x+m比较得,解得x0=e,故m=﹣e.故答案为:﹣e9.设函数f(x)=,若f(x)的值域为R,是实数a的取值范围是(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞).【考点】函数的值域.【分析】f(x)是分段函数,在每一区间内求f(x)的取值范围,再求它们的并集得出值域;由f(x)的值域为R,得出a的取值范围.【解答】解:函数f(x)=,当x>2时,f(x)=2x+a,在(2,+∞)上为增函数,f(x)∈(4+a,+∞);当x≤2时,f(x)=x+a2,在(﹣∞,2]上为增函数,f(x)∈(﹣∞,2+a2];若f(x)的值域为R,则(﹣∞,2+a2]∪(4+a,+∞)=R,则2+a2≥4+a,即a2﹣a﹣2≥0解得a≤﹣1,或a≥2,则实数a的取值范围是(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞).故答案为:(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞).10.设周期函数f(x)是定义在R上的奇函数,若f(x)的最小正周期为3,且满足f(1)>﹣2,f(2)=m2﹣m,则m的取值范围是(﹣1,2).【考点】函数奇偶性的判断;函数的周期性.【分析】根据f(x)为奇函数且周期为3便可得到f(2)=﹣f(1),这便得到f (1)=﹣m2+m,根据f(1)>﹣2即可得到﹣m2+m>﹣2,解该不等式即可得到m的取值范围.【解答】解:根据条件得:f(2)=f(2﹣3)=f(﹣1)=﹣f(1)=m2﹣m;∴f(1)=﹣m2+m;∵f(1)>﹣2;∴﹣m2+m>﹣2;解得﹣1<m<2;∴m的取值范围为(﹣1,2).故答案为:(﹣1,2).11.已知1+2x+4x•a>0对一切x∈(﹣∞,1]上恒成立,则实数a的取值范围是(﹣,+∞).【考点】函数恒成立问题.【分析】分离出参数a后转化为求函数的最值即可,通过换元后利用二次函数的性质可求得最大值.【解答】解:1+2x+4x•a>0可化为a>,令t=2﹣x,由x∈(﹣∞,1],得t∈[,+∞),则a>﹣t2﹣t,﹣t2﹣t=﹣在[,+∞)上递减,当t=时﹣t2﹣t取得最大值为﹣,所以a>﹣.故答案为:(﹣,+∞).12.已知函数f(x)=|lgx|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则a+2b的取值范围是(3,+∞).【考点】对数函数的值域与最值;对数的运算性质.【分析】画出函数f(x)的图象,则数形结合可知0<a<1,b>1,且ab=1,再将所求a+2b化为关于a的一元函数,利用函数单调性求函数的值域即可【解答】解:画出y=|lgx|的图象如图:∵0<a<b,且f(a)=f(b),∴|lga|=|lgb|且0<a<1,b>1∴﹣lga=lgb即ab=1∴y=a+2b=a+,a∈(0,1)∵y=a+在(0,1)上为减函数,∴y>1+=3∴a+2b的取值范围是(3,+∞)故答案为(3,+∞)13.设方程2x+x+2=0和方程log2x+x+2=0的根分别为p和q,函数f (x)=(x+p)(x+q)+2,则f (2),f (0),f (3)的大小关系为f(3)>f(2)=f(0).【考点】二次函数的性质.【分析】把两个方程分别看作指数函数与直线y=﹣x﹣2的交点B和对数函数与直线y=﹣x﹣2的交点A的横坐标分别为p和q,而指数函数与对数函数互为反函数则关于y=x对称,求出AB的中点坐标得到p+q=﹣2;然后把函数f(x)化简后得到一个二次函数,对称轴为直线x=﹣=1,所以得到f(2)=f(0)且根据二次函数的增减性得到f(2)和f(0)都小于f(3)得到答案.【解答】解:如图所示:,方程2x+x+2=0和方程log2x+x+2=0可以分别看作方程方程2x=﹣x﹣2和方程log2x=﹣x﹣2,方程2x+x+2=0和方程log2x+x+2=0的根分别为p和q,即分别为函数y=2x与函数y=﹣x﹣2的交点B横坐标为p;y=log2x与y=﹣x﹣2的交点C横坐标为q.由y=2x与y=log2x互为反函数且关于y=x对称,所以BC的中点A一定在直线y=x上,联立得,解得A点坐标为(﹣1,﹣1),根据中点坐标公式得到=﹣1即p+q=﹣2,则f(x)=(x+p)(x+q)+2=x2+(p+q)x+pq+2为开口向上的抛物线,且对称轴为x=﹣=1,得到f(0)=f(2)且当x>1时,函数为增函数,所以f(3)>f(2),综上,f(3)>f(2)=f(0)故答案为:f(3)>f(2)=f(0).14.设方程|ax﹣1|=x的解集为A,若A⊂≠[0,2],则实数a的取值范围是a=﹣1或﹣≤a≤1或a≥.【考点】其他不等式的解法.【分析】将绝对值不等式转化为不等式组,然后解之.【解答】解:∵A⊂≠[0,2],方程两边平方得a2x2﹣2ax+1=x2,整理得(a2﹣1)x2﹣2ax+1=0,当a=1时,方程为|x﹣1|=x,解得x=,A={},满足题意;当a=﹣1时,方程为|x+1|=x,解得x=﹣,A=∅,满足题意;当a2﹣1≠0时,方程等价于[(a+1)x﹣1][(a﹣1)x﹣1]=0,要使A⊂≠[0,2],①两根为正根时,只要0≤≤2并且0≤≤2,解得a ≥且a≥,所以a≥;②当>0并且<0时,只要0≤≤2,解得﹣≤a<1;所以A⊂≠[0,2],则实数a的取值范围是﹣≤a≤1或a≥;故答案为:a=﹣1或﹣≤a≤1或a≥.二、解答题15.已知集合A={x|x2﹣3(a+1)x+2(3a+1)<0},B=,(1)当a=2时,求A∩B;(2)求使B⊆A的实数a的取值范围.【考点】交集及其运算;集合的包含关系判断及应用.【分析】(1)把a的值分别代入二次不等式和分式不等式,然后通过求解不等式化简集合A,B,再运用交集运算求解A∩B;(2)把集合B化简后,根据集合A中二次不等式对应二次方程判别式的情况对a进行分类讨论,然后借助于区间端点值之间的关系列不等式组求解a的范围.【解答】解:(1)当a=2时,A={x|x2﹣3(a+1)x+2(3a+1)<0}={x|x2﹣9x+14=0}=(2,7),B=={x|}=(4,5),∴A∩B=(4,5)(2)∵B=(2a,a2+1),①当a<时,A=(3a+1,2)要使B⊆A必须,此时a=﹣1,②当时,A=∅,使B⊆A的a不存在.③a>时,A=(2,3a+1)要使B⊆A,必须,此时1≤a≤3.综上可知,使B⊆A的实数a的范围为[1,3]∪{﹣1}.16.已知命题p:方程x2+mx+1=0有负实数根;命题q:方程4x2+4(m﹣2)x+1=0无实数根,若“p或q”为真命题,“p且q”为假命题,求实数m的取值范围.【考点】复合命题的真假.【分析】通过p为真,求出实数m的取值范围;通过q为真,利用判别式小于0,即可求实数m的取值范围,通过p或q为真,p且q为假,分类讨论求出求实数m的取值范围.【解答】解:p:方程有负根m=﹣=﹣(x+)≥2;q:方程无实数根,即△=16(m﹣2)2﹣16<0,解得1<m<3,∵“p或q”为真命题,“p且q”为假命题,∴p、q一真一假,当p为真q为假时,解得m≥3,当p为假q为真时,,解得1<m<2,∴1<m<2或m≥3,所以实数m的取值范围为1<m<2或m≥3.17.设函数.(1)当a=b=2时,证明:函数f(x)不是奇函数;(2)设函数f(x)是奇函数,求a与b的值;(3)在(2)条件下,判断并证明函数f(x)的单调性,并求不等式的解集.【考点】函数奇偶性的判断;函数单调性的性质.【分析】(1)根据函数奇偶性的定义进行判断函数f(x)不是奇函数;(2)根据奇函数的性质建立方程即可求a与b的值;(3)根据函数单调性的定义或性质证明函数f(x)的单调性,并利用单调性的性质解不等式.【解答】解:(1)当a=b=2时,,∵,f(1)=0,∴f(﹣1)≠﹣f(1),∴函数f(x)不是奇函数.(2)由函数f(x)是奇函数,得f(﹣x)=﹣f(x),即对定义域内任意实数x都成立,整理得(2a﹣b)•22x+(2ab﹣4)•2x+(2a﹣b)=0对定义域内任意实数x都成立,∴,解得或经检验符合题意.(3)由(2)可知易判断f(x)为R上的减函数,证明:∵2x+1在定义域R上单调递增且2x+1>0,∴在定义域R上单调递减,且>0,∴在R上单调递减.由,不等式,等价为f(x)>f(1),由f(x)在R上的减函数可得x<1.另解:由得,即,解得2x<2,∴x<1.即不等式的解集为(﹣∞,1).18.某厂生产某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件,需另投入成本为C(x),当年产量不足80千件时,C(x)=x2+10x(万元);当年产量不小于80千件时,C(x)=51x+﹣1450(万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部销售完.(1)写出年利润L(x)(万元)关于年产量x(千件)的函数解析式;(2)年产量为多少千件时,该厂在这一产品的生产中所获利润最大,最大利润是多少?【考点】函数模型的选择与应用;函数解析式的求解及常用方法.【分析】(1)分两种情况进行研究,当0<x<80时,投入成本为C(x)=x2+10x (万元),根据年利润=销售收入﹣成本,列出函数关系式,当x≥80时,投入成本为C(x)=51x+﹣1450,根据年利润=销售收入﹣成本,列出函数关系式,最后写成分段函数的形式,从而得到答案;(2)根据年利润的解析式,分段研究函数的最值,当0<x<80时,利用二次函数求最值,当x≥80时,利用基本不等式求最值,最后比较两个最值,即可得到答案.【解答】解:(1)∵每件商品售价为0.05万元,∴x千件商品销售额为0.05×1000x万元,①当0<x<80时,根据年利润=销售收入﹣成本,∴L(x)=(0.05×1000x)﹣﹣10x﹣250=﹣+40x﹣250;②当x≥80时,根据年利润=销售收入﹣成本,∴L(x)=(0.05×1000x)﹣51x﹣+1450﹣250=1200﹣(x+).综合①②可得,L(x)=;(2)①当0<x<80时,L(x)=﹣+40x﹣250=﹣+950,∴当x=60时,L(x)取得最大值L(60)=950万元;②当x≥80时,L(x)=1200﹣(x+)≤1200﹣200=1000,当且仅当x=,即x=100时,L(x)取得最大值L已知函数f(x)=ax3﹣+1(x∈R),其中a>0.(Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(Ⅱ)若在区间[﹣]上,f(x)>0恒成立,求a的取值范围.【考点】函数恒成立问题;利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(Ⅰ)把a=1代入到f(x)中得到切点的坐标,利用导数求出直线切线,即可求出切线方程;(Ⅱ)求出f′(x)=0时x的值,分0<a≤2和a>2两种情况讨论函数的增减性分别得到f(﹣)和f()及f(﹣)和f()都大于0,联立求出a的解集的并集即可.【解答】(Ⅰ)解:当a=1时,f(x)=,∴f(2)=3;∵f′(x)=3x2﹣3x,∴f′(2)=6.所以曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y﹣3=6(x﹣2),即y=6x﹣9;(Ⅱ)解:f′(x)=3ax2﹣3x=3x(ax﹣1).令f′(x)=0,解得x=0或x=.以下分两种情况讨论:(1)若0<a≤2,则;当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x(﹣,0)0(0,)f′(x)+0﹣f(x)增极大值减当时,f(x)>0,等价于即.解不等式组得﹣5<a<5.因此0<a≤2;(2)若a>2,则当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:0(0,)(,)x(﹣,0)f′(x)+0﹣0+f(x)增极大值减极小值增当时,f(x)>0等价于即解不等式组得或.因此2<a<5.综合(1)和(2),可知a的取值范围为0<a<5.。
(四)函数与导数(2)1.已知函数f(x)=m ln x(m∈R).(1)若函数y=f(x)+x的最小值为0,求m的值;(2)设函数g(x)=f(x)+mx2+(m2+2)x,试求g(x)的单调区间;(3)试给出一个实数m的值,使得函数y=f(x)与h(x)=错误!(x>0)的图象有且只有一条公切线,并说明此时两函数图象有且只有一条公切线的理由.解(1)由题意,得函数y=m ln x+x,所以y′=错误!+1=错误!,①当m≥0时,函数y在(0,+∞)上单调递增,此时无最小值,舍去;②当m〈0时,由y′=0,得x=-m。
当x∈(0,-m),y′〈0,原函数单调递减;x∈(-m,+∞),y′>0,原函数单调递增.所以x=-m时,函数y取最小值,即m ln(-m)-m=0,解得m=-e.(2)由题意,得g(x)=m ln x+mx2+(m2+2)x,则g′(x)=错误!=错误!,①当m≥0时,g′(x)≥0,函数g(x)在(0,+∞)上单调递增;②当m〈0时,由g′(x)=0,得x=-错误!或x=-错误!,(A)若m=-错误!,则-错误!=-错误!,此时g′(x)≤0,函数g(x)在(0,+∞)上单调递减;(B)若-错误!〈m〈0,则-错误!<-错误!,由g′(x)〉0,解得x∈(-错误!,-错误!),由g′(x)〈0,解得x∈(0,-错误!)∪(-错误!,+∞),所以函数g(x)在(-错误!,-错误!)上单调递增,在(0,-错误!)与(-错误!,+∞)上单调递减;(C)若m〈-错误!,则-错误!>-错误!,同理可得,函数g(x)在(-错误!,-错误!)上单调递增,在(0,-错误!)与(-错误!,+∞)上单调递减.综上所述,g(x)的单调区间如下:①当m≥0时,函数g(x)在(0,+∞)上单调递增;②当m=-2时,函数g(x)在(0,+∞)上单调递减;③当-2<m<0时,函数g(x)的增区间为(-错误!,-错误!),减区间为(0,-错误!)与(-错误!,+∞);④当m〈-错误!时,函数g(x)的增区间为(-错误!,-错误!),减区间为(0,-1m)与(-错误!,+∞). (3)m =12符合题意.理由如下:此时f (x )=12ln x .设函数f (x )与h (x )上各有一点A(x 1,错误!ln x 1),B (x 2,错误!), 则f (x )以点A 为切点的切线方程为y =12x 1x +错误!ln x 1-错误!,h (x )以点B 为切点的切线方程为y =错误!x +错误!,由两条切线重合,得错误!(*)消去x 1,整理得ln x 2=1-错误!,即ln x 2-1+错误! =0,令φ(x )=ln x -1+错误!,得φ′(x )=1x -1x 2=错误!,所以函数φ(x )在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增, 又φ(1)=0,所以函数φ(x )有唯一零点x =1,从而方程组(*)有唯一解错误!即此时函数f (x )与h (x )的图象有且只有一条公切线.故m =错误!符合题意.2.(2016·课标全国甲)已知函数f (x )=(x +1)ln x -a (x -1).(1)当a =4时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0,求a 的取值范围.解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),当a =4时,f (x )=(x +1)ln x -4(x -1),f ′(x )=ln x +错误!-3,f ′(1)=-2,f (1)=0,曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为2x +y -2=0.(2)当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0等价于ln x -错误!〉0,设g (x )=ln x -错误!,则g ′(x )=1x-错误!=错误!,g (1)=0. ①当a ≤2,x ∈(1,+∞)时,x 2+2(1-a )x +1≥x 2-2x +1〉0,故g ′(x )〉0,g (x )在(1,+∞)单调递增,因此g (x )>0;②当a >2时,令g ′(x )=0得,x1=a-1-错误!,x2=a-1+错误!.由x2〉1和x1x2=1得x1<1,故当x∈(1,x2)时,g′(x)〈0,g(x)在(1,x2)单调递减,因此g(x)〈0,综上,a的取值范围是(-∞,2].3.(2016·课标全国丙)设函数f(x)=ln x-x+1.(1)讨论f(x)的单调性;(2)证明:当x∈(1,+∞)时,1<错误!〈x;(3)设c〉1,证明:当x∈(0,1)时,1+(c-1)x〉c x.(1)解由题设,f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=错误!-1,令f′(x)=0解得x=1。
1.(2018苏州(上)末12.)已知函数f (x )=的值域为R,则实数k 的取值范围⎪⎩⎪⎨⎧>≤+0x xke 0x 2x x是 .2.(2018苏州(上)末14.)已知函数f (x )=x 2++3a,g(x)=﹣lnx,用min{m,n}表示m,n 中的x41最小值,设函数h(x)=min{f(x),g(x)}(x>0),若h(x)恰有一个零点,则实数a 的取值范围是 .3.(2017苏州(上)末11.)已知函数在区间(m ,m+2)上单调递减,则实数m的取值范围为 . 4.(2017苏州(上)末13.)在平面直角坐标系xoy 中,直线y=2x+b 是曲线y=2alnx 的切线,则当a >0时,实数b 的最小值是 .5.(2016苏州(上)末14.)已知函数f(x)=a x -xIna(0<a<1),若对于任意X∈[-1,1],不等式f(x)≤e-1(其中e 是自然对数的底)恒成立,则实数a 的取值范围是 .6.(2014苏州(上)末13.)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx+c (a ,b ,c ∈R ),若函数f (x )在区间[﹣1,0]上是单调减函数,则a 2+b 2的最小值为 . 7.(2014苏州(上)末14.)已知函数,当x >1时,不等式k (x﹣1)<xf (x )+2g′(x )+3恒成立,则整数k 的最大值为 . 8.(2013苏州(上)末13.)函数的图像经过四个象限,则3211()228032f x ax ax ax a =+-++的取值范围是 .a 9.(2013苏州(上)末14.)满足条件,的三角形的面积最大值是 2AB =2AC BC =ABC .10.(2012苏州(上)末13.)设函数,当时,有在ax x x x f 22131)(23++-=20<<a )(x f 上的最小值为,则在该区间上的最大小值是 。
2017年普通高等学校招生全国统一考试文科数学III 卷 答案详解一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 1.已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A B I 中元素的个数为 A .1B .2C .3D .4【解析】}4,2{=B A I ,∴A B I 中元素的个数为2. 【答案】B2.复平面内表示复数z =i (–2+i )的点位于 A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【解析】i i i i i z 212)2(2--=+-=+-=,∴复数z 的点位于第三象限. 【答案】C3.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是 A .月接待游客逐月增加 B .年接待游客量逐年增加C .各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月D .各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳【解析】由折线图可知:2014年8月到9月、10月到11月等月接待游客量都是减少的,所以A 错误. 【答案】A4.已知4sin cos 3αα-=,则sin 2α=A .79-B .29-C .29D .79【解析】∵4sin cos 3αα-=,∴216(sin cos )12sin cos 1sin 29ααααα-=-=-=,∴7sin 29α=-. 【答案】A5.设x ,y 满足约束条件326000x y x y +-≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩,则z =x -y 的取值范围是 A .[–3,0]B .[–3,2]C .[0,2]D .[0,3]【解析】可行域如图所示,目标函数z x y =-化为y x z =-,当直线y x z =-过点A 时,其在y 轴上的截距最大,即z 取最小值,所以z min =-3;当直线y x z =-过点B 时,其在y 轴上的截距最小,即z 取最大值,所以z max =2 . [A 、B 的坐标联立方程求出:A(0,3)、B(2,0) ] ∴z =x -y 的取值范围是[–3,2].图A7【答案】B6.函数1()sin()cos()536f x x x ππ=++-的最大值为A .65B .1C .35D .15【解析】∵πππππcos()cos()cos[()]sin()66233x x x x -=-+=-+=+,∵16()sin()cos()sin()53653f x x x x πππ=++-=+,∵函数()f x 的最大值为65.【答案】A 7.函数2sin 1xxx y ++=的部分图像大致为A .B .C .D .【解析】∵当x 趋于无穷大时,y 也趋于无穷大,因此排除B 、C ;∵21sin 2)1(>+=f ,因此排除A.【答案】D8.执行下面的程序框图,为使输出S 的值小于91,则输入的正整数N 的最小值为A .5B .4C .3D .2【解析】正整数N 在框图中起到控制循环体执行次数的作用,因此可以逐步循环,直至到“输出S 的值小于91”即可.第1次循环:输入S =0,M =100,t =1, 第2次循环:输入S =100,M =-10,t =2,第3次循环:输入S =90,M =1,t =3,符合“输出S 的值小于91”,t =3≤N 不成立,则N =2即可.【答案】D9.已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为 A .πB .3π4C .π2D .π4【解析】由题可知,圆柱的轴截面如图所示,AC=2,BC=1,故AB=3,圆柱底面圆的半径为23,所以圆柱的体积为43π1)23(π2=⨯⨯.【答案】B10.在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱CD 的中点,则A .11A E DC ⊥B .1A E BD ⊥C .11A E BC ⊥D .1AE AC ⊥【解析】取C 1C 的中点F ,连接A 1F 、EF ,∵E 为棱CD 的中点,∵EF ∵DC 1. 设正方体的边长为2,于是有22EF =,219A E =,219A F =,∵∵A 1EF 不是直角三角形,∵1A E EF ⊥不成立,即11A E DC ⊥不成立. 故A 错误.同理,取BC 的中点Q ,连接A 1Q 、EQ (图中未画出),可以证明1A E BD ⊥不成立. 故B 错误. 同理,取AD 的中点M ,连接A 1M 、EM (图中未画出),可以证明1A E AC ⊥不成立. 故D 错误. 连接A 1D 、B 1C ,∵11BC B C ⊥,11BC A B ⊥,∵111BC A DCB ⊥平面,又∵111A E A DCB ⊂平面,∵11BC A E ⊥. 故C 错误.图A1011.已知椭圆C :22221x y a b+=,(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A .63B .33C .23D .13【解析】以线段A 1A 2为直径的圆的圆心在原点(0,0),半径为a ,因为与直线20bx ay ab -+=相切,所以原点到直线20bx ay ab -+=的距离为a ,即222ab a a b =+,化简得223a b =,∴椭圆C 的离心率为222222222233c a b b e a a b -====,63e =.【答案】A12.已知函数211()2()x x f x x x a ee --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1【解析】11()22()x x f x x a e e --+'=-+-,当1x =时,00(1)22()0f a e e '=-+-=;若0a >,根据函数图像及其性质可知,当1x >时,220x ->,11()0x x a ee --+->,故()0f x '>恒成立;当1x <时,同理()0f x '<恒成立. 故函数()f x 在(,1)-∞单调递减,在(1,)+∞单调递增. ∵函数()f x 有唯一零点,∵该唯一零点一定是1,即(1)120f a =-+=,∵12a =. 同理,若00a a <=或,根据函数图像及其性质,可以证明函数()f x 的零点不唯一.图A12二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.已知向量(2,3),(3,)a b m =-=,且a ∵b ,则m = .【解析】∵a b ⊥rr ,∵2330m -⨯+=,解得2m =.【答案】214.双曲线22219x y a -=(a >0)的一条渐近线方程为35y x =,则a = . 【解析】双曲线的渐近线方程为b y x a =±,根据已知,则有535==b a . 【答案】515.∵ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . 已知C =60°,b =6,c =3,则A =_________.【解析】由正弦定理得,sin 6sin 602sin 32b C Bc ⨯===o ,∵ο1200<<B ,∴ο45=B . ∴οοοο754560180=--=A .【答案】75°16.设函数10()20x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是__________.【解析】当12x >时,121()()2212x xf x f x -+-=+>恒成立;当102x ≤≤时,111()()2(1)21222x x f x f x x x +-=+-+=++>恒成立; 当0x <时,113()()1(1)21222f x f x x x x +-=++-+=+>,解得14x >-,故104x -<<.综上所述,x 的取值范围是1(,)4-+∞.【答案】1(,)4-+∞三、解答题:共70分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答. 第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分. 17.(12分)设数列{}n a 满足123(21)2n a a n a n +++-=K .(1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和. 【解析】(1)因为123(21)2n a a n a n +++-=K ,故当n ≥2时,1213(23)2(1)n a a n a n -+++-=-K两式相减得(21)2n n a -=, 所以 221n a n =-(n ≥2),又因题设可得 a 1=2. 从而{a n } 的通项公式为 221n a n =-. (2)记 {21na n +}的前n 项和为S n , 由(1)知211=21(21)(21)2121n a n n n n n =-++--+, 则 111112=1335212121n nS n n n -+-++-=-++L . 18.(12分)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:∵)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:最高气温 [10,15)[15,20)[20,25)[25,30)[30,35)[35,40)天数216362574以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率. (1)求六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y (单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y 的所有可能值,并估计Y 大于零的概率.【解析】(1)这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25,由表格数据知,最高气温低于25的频率为216360.690++=,所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率估计值为0.6. (2)当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,若最高气温不低于25,则Y =6×450-4×450=900;若最高气温位于区间 [20,25),则Y =6×300+2(450-300)-4×450=300; 若最高气温低于20,则Y =6×200+2(450-200)-4×450=-100. 所以,Y 的所有可能值为900、300、-100.Y 大于零当且仅当最高气温不低于20,由表格数据知,最高气温不低于20的频率为3625740.890+++=,因此Y 大于零的概率的估计值为0.8.19.(12分)如图,四面体ABCD 中,△ABC 是正三角形,AD =CD .(1)证明:AC ⊥BD ;(2)已知△ACD 是直角三角形,AB =BD .若E 为棱BD 上与D 不重合的点,且AE ⊥EC ,求四面体ABCE 与四面体ACDE 的体积比.【解析】(1)取A C 的中点O 连结DO ,BO .因为AD =CD ,所以AC ∵DO .又由于∵ABC 是正三角形,所以AC ∵BO . 从而AC ∵平面DOB ,故AC ∵BD .图A19(2)连结EO .由(1)及题设知∵ADC =90°,所以DO =AO . 在Rt∵AOB 中,BO 2+AO 2=AB 2.又AB =BD ,所以BO 2+DO 2=BO 2+AO 2=AB 2=BD 2,故∵DOB =90°.由题设知∵AEC 为直角三角形,所以12EO AC =. 又∵ABC 是正三角形,且AB =BD ,所以12EO BD =.故E 为BD 的中点,从而E 到平面ABC 的距离为D 到平面ABC 的距离的12,四面体ABCE 的体积为四面体ABCD 的体积的12,即四面体ABCE 与四面体ACDE 的体积之比为1:1. 20.(12分)在直角坐标系xOy 中,曲线y =x 2+mx –2与x 轴交于A ,B 两点,点C 的坐标为(0,1).当m 变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC ∵BC 的情况?说明理由;(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值. 【解析】(1)不能出现AC ∵BC 的情况,理由如下:设A (x 1,0), B (x 2,0),则x 1,x 2满足x 2+mx −2=0所以x 1x 2=−2. 又C 的坐标为(0,1),故AC 的斜率与BC 的斜率之积为121112x x --⋅=-,所以不能出现AC ∵BC 的情况.(2)BC 的中点坐标为21(,)22x ,可得BC 的中垂线方程为221()22x y x x -=-. 由(1)可得x 1+x 2=−m ,所以AB 的中垂线方程为2mx =-.联立221()222x y x x m x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,又x 22+mx 2−2=0,可得212m x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 所以过A 、B 、C 三点的圆的圆心坐标为1(,)22m -,半径292m r +=, 故圆在y 轴上截得的弦长为222()32mr -=,即过A 、B 、C 三点的圆在y 轴上的截得的弦长为定值.21.(12分)已知函数f (x )=ln x +ax 2+(2a +1)x . (1)讨论f (x )的单调性;(2)当a <0时,证明3()24f x a≤--. 【解析】(1)f (x )的定义域为(0, +∞),1(1)(21)()221x ax f x ax a x x++'≤+++=. 若a ≥0,则当x ∵(0, +∞)时,()0f x '>,故f(x)在(0, +∞)单调递增. 若a <0,则当1(0,)2x a ∈-时,()0f x '>;当1(,)2x a ∈-+∞时,()0f x '<.故f(x)在1(0,)2a-单调递增,在1(,)2a-+∞单调递减. (2)由(1)知,当a <0时,f(x)在12x a =-取得最大值,最大值为111()In()1224f a a a-=---. 所以3()24f x a≤--等价于113In()12244a a a ---≤--,即11In()1022a a -++≤, 设()In 1g x x x =-+,则1()1g x x'=-,当x ∵(0,1)时,g ’(x )>0;当x ∵(1,+∞)时,g ’(x )<0.所以g (x )在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减.故当x =1时,g (x )取得最大值,最大值为g (1)=0.所以当x >0时,g (x )≤0,.从而当a <0时,ln (−12a)+12a +1≤0,即f (x )≤−34a −2. (二)选考题:共10分. 请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 22.[选修4―4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩(t 为参数),直线l 2的参数方程为2,,x m m m y k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数).设l 1与l 2的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C . (1)写出C 的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l 3:ρ(cos θ+sin θ)−2=0,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径. 学*科@网【解析】(1)消去参数t 得l 1的普通方程l 1: y =k (x −2); 消去参数m 得l 2的普通方程 l 2:y =1k (x +2).设P (x ,y ),由题设得{y =k(x −2)y =1k(x +2)消去k 得 x 2 −y 2 =4(y ≠0).所以C 的普通方程为 x 2 −y 2 =4(y ≠0).(2)C 的极坐标方程为 ρ2(cos 2θ−sin 2θ)=4(0<θ<2π,θ≠π) 联立{ρ2(cos 2θ−sin 2θ)=4ρ(cos θ+sin θ)−√2=0 得 cos θ−sin θ=2(cos θ+sin θ)故tan θ=−13 ,从而cos 2θ=910, sin 2θ=110.代入ρ2(cos 2θ−sin 2θ)=4 得ρ2=5,所以交点M 的极径为√5 .23.[选修4—5:不等式选讲](10分)已知函数()f x =│x +1│–│x –2│. (1)求不等式()f x ≥1的解集;(2)若不等式()f x ≥x 2–x +m 的解集非空,求m 的取值范围.【解析】(1)f (x )={−3, x <−1,2x −1, −1≤x ≤2,3, x >2.当x <-1时,f(x)≥1无解;当−1≤x ≤2时,由f(x)≥1得,2x -1≥1,解得1≤x ≤2; 当 x >2时,由f(x)≥1解得x >2. 所以f(x)≥1的解集为{x |x ≥1}.(2)由f (x )≥x 2−x +m 得m ≤|x +1|-|x -2|-x 2+x .而 |x +1|-|x -2|-x 2+x ≤|x |+1+|x |−2−x 2+|x| =−(|x |−32)2+54≤54,且当x =32时,|x +1|-|x -2|-x 2+x =54.故m 的取值范围为(-∞,54].2017年普通高等学校招生全国统一考试(新课标∵)文科数学注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑. 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号. 回答非选择题时,将答案写在答题卡上. 写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A⋂B中元素的个数为A.1B.2C.3D.42.复平面内表示复数z=i(–2+i)的点位于A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是A.月接待游客逐月增加B.年接待游客量逐年增加C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳4.已知4sin cos3αα-=,则sin2α=A.79-B.29-C.29D.795.设x ,y 满足约束条件326000x y x y +-≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩,则z =x -y 的取值范围是 A .[–3,0]B .[–3,2]C .[0,2]D .[0,3]6.函数f (x )=15sin(x +3π)+cos(x −6π)的最大值为A .65B .1C .35D .157.函数y =1+x +2sin xx的部分图像大致为A .B .C .D .8.执行下面的程序框图,为使输出S 的值小于91,则输入的正整数N 的最小值为A .5B .4C .3D .29.已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为A .πB .3π4C .π2D .π410.在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱CD 的中点,则A .11A E DC ⊥B .1A E BD ⊥C .11A E BC ⊥D .1AE AC ⊥11.已知椭圆C :22221x y a b+=,(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A .63B .33C .23D .1312.已知函数211()2()x x f x x x a ee --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.已知向量(2,3),(3,)a b m =-=,且a ∵b ,则m = .14.双曲线22219x y a -=(a >0)的一条渐近线方程为35y x =,则a = . 15.∵ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . 已知C =60°,b =6,c =3,则A =_________. 16.设函数10()20x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是__________.三、解答题:共70分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答. 第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分. 17.(12分)设数列{}n a 满足123(21)2n a a n a n +++-=K . (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和.18.(12分)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:∵)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:最高气温[10,15)[15,20)[20,25)[25,30)[30,35)[35,40)天数216362574以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率.(1)求六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率.学#科@网19.(12分)如图,四面体ABCD中,△ABC是正三角形,AD=CD.(1)证明:AC⊥BD;(2)已知△ACD是直角三角形,AB=BD.若E为棱BD上与D不重合的点,且AE⊥EC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比.20.(12分)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx–2与x轴交于A,B两点,点C的坐标为(0,1).当m变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC∵BC的情况?说明理由;(2)证明过A,B,C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.21.(12分)f x=ln x+ax2+(2a+1)x.已知函数()(1)讨论()f x 的单调性; (2)当a ﹤0时,证明3()24f x a≤--. (二)选考题:共10分. 请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 22.[选修4―4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩(t 为参数),直线l 2的参数方程为2,,x m m m y k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数).设l 1与l 2的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C . (1)写出C 的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l 3:ρ(cos θ+sin θ)−2=0,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径. 学*科@网 23.[选修4—5:不等式选讲](10分)已知函数()f x =│x +1│–│x –2│. (1)求不等式()f x ≥1的解集;(2)若不等式()f x ≥x 2–x +m 的解集非空,求m 的取值范围.。
【热点知识再梳理——胸有成竹】1.利用导数研究函数单调性的步骤(1)确定函数y=f(x)的定义域.(2)求导数y′=f′(x).(3)解方程f′(x)=0在定义域内的所有实根.(4)将函数y=f(x)的间断点(即函数无定义点)的横坐标和各个实数根按从小到大的顺序排列起来,分成若干个小区间.(5)确定f′(x)在各个小区间内的符号,由此确定每个区间的单调性.特别提醒:(1)多个单调区间不能用“∪”连接;(2)f(x)为减函数时f′(x)≤0恒成立,但要验证f′(x)是否恒等于0。
2.导数为零的点并不一定是极值点,例如:函数f(x)=x3,有f′(0)=0,但x=0不是极值点.3.利用导数解决不等式问题的思想(1)证明不等式f(x)〈g(x),可构造函数h(x)=f(x)-g(x),再证明h(x)max<0。
(2)不等式恒成立问题可利用分离参数法或直接求含参数的函数的最值.热点一:导数的几何意义【典例】【2017盐城三模】设函数2()=()xf x xe ax a R -∈.(1)若函数()()x f x g x e=是奇函数,求实数的值; (2)若对任意的实数,函数()h x kx b =+(,k b 为实常数)的图象与函数()f x 的图象总相切于一个定点.① 求与的值;② 对(0,)+∞上的任意实数12,x x ,都有1122[()()][()()]0f x h x f x h x -->,求实数的取值范围.a ∴=。
………………4分 (2)①()(1)2x f x e x ax '=+-,设切点为00(,())x f x ,则切线的斜率为()0000(1)2x f x e x ax '=+-, 据题意()0f x '是与无关的常数,故()000,1x k f x '===,切点为(0,0),……………6分由点斜式得切线的方程为y x=,即()h x x=,故1,0k b ==.…。
【关键字】试卷2017年江苏省苏州市高考数学一模试卷一.填空题:本大題共14小败,每小題5分,共70分.不需要写出解答过程1.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},M={x|x2﹣6x+5≤0,x∈Z},则∁UM=.2.若复数z满足z+i=,其中i为虚数单位,则|z|=.3.函数f(x)=的定义域为.4.如图是给出的一种算法,则该算法输出的结果是5.某高级中学共有900名学生,现用分层抽样的方法从该校学生中抽取1个容量为45的样本,其中高一年级抽20人,高三年级抽10人,则该校高二年级学生人数为.6.已知正四棱锥的底面边长是2,侧棱长是,则该正四棱锥的体积为.7.从集合{1,2,3,4}中任取两个不同的数,则这两个数的和为3的倍数的槪率为.8.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y2=8x的焦点恰好是双曲线﹣=l的右焦点,则双曲线的离心率为.9.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3,S9,S6成等差数列.且a2+a5=4,则a8的值为.10.在平面直角坐标系xOy中,过点M(1,0)的直线l与圆x2+y2=5交于A,B两点,其中A点在第一象限,且=2,则直线l的方程为.11.在△ABC中,已知AB=1,AC=2,∠A=60°,若点P满足=+,且•=1,则实数λ的值为.12.已知sinα=3sin(α+),则tan(α+)=.13.若函数f(x)=,则函数y=|f(x)|﹣的零点个数为.14.若正数x,y满足15x﹣y=22,则x3+y3﹣x2﹣y2的最小值为.二.解答题:本大题共6小题,共计90分15.在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边.若acosB=3,bcosA=l,且A﹣B= (1)求边c的长;(2)求角B的大小.16.如图,在斜三梭柱ABC﹣A1B1C1中,侧面AA1C1C是菱形,AC1与A1C交于点O,E是棱AB上一点,且OE∥平面BCC1B1(1)求证:E是AB中点;(2)若AC1⊥A1B,求证:AC1⊥BC.17.某单位将举办庆典活动,要在广场上竖立一形状为等腰梯形的彩门BADC (如图),设计要求彩门的面积为S (单位:m2)•高为h(单位:m)(S,h为常数),彩门的下底BC固定在广场地面上,上底和两腰由不锈钢支架构成,设腰和下底的夹角为α,不锈钢支架的长度和记为l.(1)请将l表示成关于α的函数l=f(α);(2)问当α为何值时l最小?并求最小值.18.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=l (a>b>0)的焦距为2,离心率为,椭圆的右顶点为A.(1)求该椭圆的方程:(2)过点D(,﹣)作直线PQ交椭圆于两个不同点P,Q,求证:直线AP,AQ的斜率之和为定值.19.己知函数f(x)=(x+l)lnx﹣ax+a (a为正实数,且为常数)(1)若f(x)在(0,+∞)上单调递加,求a的取值范围;(2)若不等式(x﹣1)f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.20.己知n为正整数,数列{an}满足an>0,4(n+1)an2﹣nan+12=0,设数列{bn}满足bn= (1)求证:数列{}为等比数列;(2)若数列{bn}是等差数列,求实数t的值:(3)若数列{bn}是等差数列,前n项和为Sn,对任意的n∈N*,均存在m∈N*,使得8a12Sn ﹣a14n2=16bm成立,求满足条件的所有整数a1的值.四.选做题本题包括A,B,C,D四个小题,请选做其中两题,若多做,则按作答的前两题评分.A.[选修4一1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=6,C为圆周上一点,BC=3,过C作圆的切线l,过A作l的垂线AD,AD分别与直线l、圆交于点D、E.求∠DAC的度数与线段AE的长.[选修4-2:矩阵与变换]22.已知二阶矩阵M有特征值λ=8及对应的一个特征向量=[],并且矩阵M对应的变换将点(﹣1,2)变换成(﹣2,4).(1)求矩阵M;(2)求矩阵M的另一个特征值.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.已知圆O1和圆O2的极坐标方程分别为ρ=2,.(1)把圆O1和圆O2的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)求经过两圆交点的直线的极坐标方程.[选修4-5:不等式选讲]24.已知a,b,c为正数,且a+b+c=3,求++的最大值.四.必做题:每小题0分,共计20分25.如图,已知正四棱锥P﹣ABCD中,PA=AB=2,点M,N分别在PA,BD上,且==.(1)求异面直线MN与PC所成角的大小;(2)求二面角N﹣PC﹣B的余弦值.26.设|θ|<,n为正整数,数列{a n}的通项公式a n=sin tan nθ,其前n项和为S n(1)求证:当n为偶函数时,a n=0;当n为奇函数时,a n=(﹣1)tan nθ;(2)求证:对任何正整数n,S2n=sin2θ•[1+(﹣1)n+1tan2nθ].2017年江苏省苏州市高考数学一模试卷参考答案与试题解析一.填空题:本大題共14小败,每小題5分,共70分.不需要写出解答过程1.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},M={x|x2﹣6x+5≤0,x∈Z},则∁U M= {6,7} .【考点】补集及其运算.【分析】解不等式化简集合M,根据补集的定义写出运算结果即可.【解答】解:集合U={1,2,3,4,5,6,7},M={x|x2﹣6x+5≤0,x∈Z}={x|1≤x≤5,x∈Z}={1,2,3,4,5},则∁U M={6,7}.故答案为:{6,7}.2.若复数z满足z+i=,其中i为虚数单位,则|z|=.【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简复数z,再由复数求模公式计算得答案.【解答】解:由z+i=,得=,则|z|=.故答案为:.3.函数f(x)=的定义域为{x|x>且x≠1} .【考点】函数的定义域及其求法.【分析】根据对数函数的性质以及分母不是0,得到关于x的不等式组,解出即可.【解答】解:由题意得:,解得:x>且x≠1,故函数的定义域是{x|x>且x≠1},故答案为:{x|x>且x≠1}.4.如图是给出的一种算法,则该算法输出的结果是24【考点】伪代码.【分析】模拟程序代码的运行过程,可知程序的功能是利用循环结构计算并输出变量t的值,由于循环变量的初值为2,终值为4,步长为1,故循环体运行只有3次,由此得到答案.【解答】解:当i=2时,满足循环条件,执行循环t=1×2=2,i=3;当i=3时,满足循环条件,执行循环t=2×3=6,i=4;当i=4时,满足循环条件,执行循环t=6×4=24,i=5;当i=5时,不满足循环条件,退出循环,输出t=24.故答案为:24.5.某高级中学共有900名学生,现用分层抽样的方法从该校学生中抽取1个容量为45的样本,其中高一年级抽20人,高三年级抽10人,则该校高二年级学生人数为300.【考点】分层抽样方法.【分析】用分层抽样的方法抽取一个容量为45的样本,根据高一年级抽20人,高三年级抽10人,得到高二年级要抽取的人数,根据该高级中学共有900名学生,算出高二年级学生人数.【解答】解:∵用分层抽样的方法从某校学生中抽取一个容量为45的样本,其中高一年级抽20人,高三年级抽10人,∴高二年级要抽取45﹣20﹣10=15,∵高级中学共有900名学生,∴每个个体被抽到的概率是=∴该校高二年级学生人数为=300,故答案为:300.6.已知正四棱锥的底面边长是2,侧棱长是,则该正四棱锥的体积为.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.【分析】正四棱锥P﹣ABCD中,AB=2,PA=,设正四棱锥的高为PO,连结AO,求出PO,由此能求出该正四棱锥的体积.【解答】解:如图,正四棱锥P﹣ABCD中,AB=2,PA=,设正四棱锥的高为PO,连结AO,则AO=AC=.在直角三角形POA中,PO===1.所以VP﹣ABCD=•SABCD•PO=×4×1=.故答案为:.7.从集合{1,2,3,4}中任取两个不同的数,则这两个数的和为3的倍数的槪率为.【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率.【分析】先求出基本事件总数n==6,再利用列举法求出这两个数的和为3的倍数包含的基本事件个数,由此能求出这两个数的和为3的倍数的槪率.【解答】解:从集合{1,2,3,4}中任取两个不同的数,基本事件总数n==6,这两个数的和为3的倍数包含的基本事件有:(1,2),(2,4),共2个,∴这两个数的和为3的倍数的槪率p=.故答案为:.8.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y2=8x的焦点恰好是双曲线﹣=l 的右焦点,则双曲线的离心率为2.【考点】双曲线的简单性质.【分析】求得抛物线的焦点坐标,可得c=2,由双曲线的方程可得a=1,由离心率公式可得所求值.【解答】解:抛物线y2=8x的焦点为(2,0),则双曲线﹣=l的右焦点为(2,0),即有c==2,不妨设a=1,可得双曲线的离心率为e==2.故答案为:2.9.设等比数列{a n}的前n项和为S n,若S3,S9,S6成等差数列.且a2+a5=4,则a8的值为2.【考点】等比数列的通项公式.【分析】利用等比数列的前n项和公式和通项公式列出方程组,求出,由此能求出a8的值.【解答】解:∵等比数列{a n}的前n项和为S n,若S3,S9,S6成等差数列.且a2+a5=4,∴,解得,∴a8==(a1q)(q3)2=8×=2.故答案为:2.10.在平面直角坐标系xOy中,过点M(1,0)的直线l与圆x2+y2=5交于A,B 两点,其中A点在第一象限,且=2,则直线l的方程为x﹣y﹣1=0.【考点】直线与圆的位置关系.【分析】由题意,设直线x=my+1与圆x2+y2=5联立,利用韦达定理,结合向量知识,即可得出结论.【解答】解:由题意,设直线x=my+1与圆x2+y2=5联立,可得(m2+1)y2+2my ﹣4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1=﹣2y2,y1+y2=﹣,y1y2=﹣联立解得m=1,∴直线l的方程为x﹣y﹣1=0,故答案为:x﹣y﹣1=0.11.在△ABC中,已知AB=1,AC=2,∠A=60°,若点P满足=+,且•=1,则实数λ的值为﹣或1.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】根据题意,利用平面向量的线性运算,把、用、与λ表示出来,再求•即可.【解答】解:△ABC中,AB=1,AC=2,∠A=60°,点P满足=+,∴﹣=λ,∴=λ;又=﹣=(+λ)﹣=+(λ﹣1),∴•=λ•[+(λ﹣1)]=λ•+λ(λ﹣1)=λ×2×1×cos60°+λ(λ﹣1)×22=1,整理得4λ2﹣3λ﹣1=0,解得λ=﹣或λ=1,∴实数λ的值为﹣或1.故答案为:﹣或1.12.已知sinα=3sin(α+),则tan(α+)=2﹣4.【考点】两角和与差的正切函数;两角和与差的正弦函数.【分析】利用同角三角的基本关系、两角和差的三角公式求得tanα、tan的值,可得tan(α+)的值.【解答】解:sinα=3sin(α+)=3sinαcos+3cosαsin=sinα+cosα,∴tanα=.又tan=tan(﹣)===2﹣,∴tan(α+)====﹣=2﹣4,故答案为:2﹣4.13.若函数f(x)=,则函数y=|f(x)|﹣的零点个数为4.【考点】根的存在性及根的个数判断.【分析】利用分段函数,对x≥1,通过函数的零点与方程根的关系求解零点个数,当x<1时,利用数形结合求解函数的零点个数即可.【解答】解:当x≥1时,=,即lnx=,令g(x)=lnx﹣,x≥1时函数是连续函数,g(1)=﹣<0,g(2)=ln2﹣=ln>0,g(4)=ln4﹣2<0,由函数的零点判定定理可知g(x)=lnx﹣,有2个零点.(结合函数y=与y=可知函数的图象由2个交点.)当x<1时,y=,函数的图象与y=的图象如图,考查两个函数由2个交点,综上函数y=|f(x)|﹣的零点个数为:4个.故答案为:4.14.若正数x,y满足15x﹣y=22,则x3+y3﹣x2﹣y2的最小值为1.【考点】函数的最值及其几何意义.【分析】由题意可得x>,y>0,又x3+y3﹣x2﹣y2=(x3﹣x2)+(y3﹣y2),求出y3﹣y2≥﹣y,当且仅当y=时取得等号,设f(x)=x3﹣x2,求出导数和单调区间、极值和最值,即可得到所求最小值.【解答】解:由正数x,y满足15x﹣y=22,可得y=15x﹣22>0,则x>,y>0,又x3+y3﹣x2﹣y2=(x3﹣x2)+(y3﹣y2),其中y3﹣y2+y=y(y2﹣y+)=y(y﹣)2≥0,即y3﹣y2≥﹣y,当且仅当y=时取得等号,设f(x)=x3﹣x2,f(x)的导数为f′(x)=3x2﹣2x=x(3x﹣2),当x=时,f(x)的导数为×(﹣2)=,可得f(x)在x=处的切线方程为y=x﹣.由x3﹣x2≥x﹣⇔(x﹣)2(x+2)≥0,当x=时,取得等号.则x3+y3﹣x2﹣y2=(x3﹣x2)+(y3﹣y2)≥x﹣﹣y≥﹣=1.当且仅当x=,y=时,取得最小值1.故答案为:1.二.解答题:本大题共6小题,共计90分15.在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边.若acosB=3,bcosA=l,且A﹣B=(1)求边c的长;(2)求角B的大小.【考点】余弦定理;正弦定理.【分析】(1)由acosB=3,bcosA=l,利用余弦定理化为:a2+c2﹣b2=6c,b2+c2﹣a2=2c.相加即可得出c.(2)由(1)可得:a2﹣b2=8.由正弦定理可得:==,又A﹣B=,可得A=B+,C=,可得sinC=sin.代入可得﹣16sin2B=,化简即可得出.【解答】解:(1)∵acosB=3,bcosA=l,∴a×=3,b×=1,化为:a2+c2﹣b2=6c,b2+c2﹣a2=2c.相加可得:2c2=8c,解得c=4.(2)由(1)可得:a2﹣b2=8.由正弦定理可得:==,又A﹣B=,∴A=B+,C=π﹣(A+B)=,可得sinC=sin.∴a=,b=.∴﹣16sin2B=,∴1﹣﹣(1﹣cos2B)=,即cos2B﹣=,∴﹣2═,∴=0或=1,B∈.解得:B=.16.如图,在斜三梭柱ABC﹣A1B1C1中,侧面AA1C1C是菱形,AC1与A1C交于点O,E是棱AB上一点,且OE∥平面BCC1B1(1)求证:E是AB中点;(2)若AC1⊥A1B,求证:AC1⊥BC.【考点】空间中直线与直线之间的位置关系;直线与平面平行的性质.【分析】(1)利用同一法,首先通过连接对角线得到中点,进一步利用中位线,得到线线平行,进一步利用线面平行的判定定理,得到结论.(2)利用菱形的对角线互相垂直,进一步利用线面垂直的判定定理,得到线面垂直,最后转化成线线垂直.【解答】证明:(1)连结BC1,取AB中点E′,∵侧面AA1C1C是菱形,AC1与A1C交于点O,∴O为AC1的中点,∵E′是AB的中点,∴OE′∥BC1;∵OE′⊄平面BCC1B1,BC1⊂平面BCC1B1,∴OE′∥平面BCC1B1,∵OE∥平面BCC1B1,∴E,E′重合,∴E是AB中点;(2)∵侧面AA1C1C是菱形,∴AC1⊥A1C,∵AC1⊥A1B,A1C∩A1B=A1,A1C⊂平面A1BC,A1B⊂平面A1BC,∴AC1⊥平面A1BC,∵BC⊂平面A1BC,∴AC1⊥BC.17.某单位将举办庆典活动,要在广场上竖立一形状为等腰梯形的彩门BADC (如图),设计要求彩门的面积为S (单位:m2)•高为h(单位:m)(S,h为常数),彩门的下底BC固定在广场地面上,上底和两腰由不锈钢支架构成,设腰和下底的夹角为α,不锈钢支架的长度和记为l.(1)请将l表示成关于α的函数l=f(α);(2)问当α为何值时l最小?并求最小值.【考点】函数模型的选择与应用.【分析】(1)求出上底,即可将l表示成关于α的函数l=f(α);(2)求导数,取得函数的单调性,即可解决当α为何值时l最小?并求最小值.【解答】解:(1)设上底长为a,则S=,∴a=﹣,∴l=﹣+(0<α<);(2)l′=h,∴0<α<,l′<0,<α<,l′>0,∴时,l取得最小值m.18.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=l (a>b>0)的焦距为2,离心率为,椭圆的右顶点为A.(1)求该椭圆的方程:(2)过点D(,﹣)作直线PQ交椭圆于两个不同点P,Q,求证:直线AP,AQ的斜率之和为定值.【考点】直线与椭圆的位置关系.【分析】(1)由题意可知2c=2,c=1,离心率e=,求得a=2,则b2=a2﹣c2=1,即可求得椭圆的方程:(2)则直线PQ的方程:y=k(x﹣)﹣,代入椭圆方程,由韦达定理及直线的斜率公式,分别求得直线AP,AQ的斜率,即可证明直线AP,AQ的率之和为定值.【解答】解:(1)由题意可知:椭圆+=l (a>b>0),焦点在x轴上,2c=1,c=1,椭圆的离心率e==,则a=,b2=a2﹣c2=1,则椭圆的标准方程:;(2)证明:设P(x1,y1),Q(x2,y2),A(,0),由题意PQ的方程:y=k(x﹣)﹣,则,整理得:(2k2+1)x2﹣(4k2+4k)x+4k2+8k+2=0,由韦达定理可知:x1+x2=,x1x2=,则y1+y2=k(x1+x2)﹣2k﹣2=,则k AP+k AQ=+=,由y1x2+y2x1=[k(x1﹣)﹣]x2+[k(x2﹣)﹣]x1=2kx1x2﹣(k+)(x1+x2)=﹣,k AP+k AQ===1,∴直线AP,AQ的斜率之和为定值1.19.己知函数f(x)=(x+l)lnx﹣ax+a (a为正实数,且为常数)(1)若f(x)在(0,+∞)上单调递增,求a的取值范围;(2)若不等式(x﹣1)f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.【分析】(1)求出函数f(x)的导数,问题转化为a≤lnx++1在(0,+∞)恒成立,(a>0),令g(x)=lnx++1,(x>0),根据函数的单调性求出a的范围即可;(2)问题转化为(x﹣1)[(x+1)lnx﹣a]≥0恒成立,通过讨论x的范围,结合函数的单调性求出a的范围即可.【解答】解:(1)f(x)=(x+l)lnx﹣ax+a,f′(x)=lnx++1﹣a,若f(x)在(0,+∞)上单调递增,则a≤lnx++1在(0,+∞)恒成立,(a>0),令g(x)=lnx++1,(x>0),g′(x)=,令g′(x)>0,解得:x>1,令g′(x)<0,解得:0<x<1,故g(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增,故g(x)min=g(1)=2,故0<a≤2;(2)若不等式(x﹣1)f(x)≥0恒成立,即(x﹣1)[(x+1)lnx﹣a]≥0恒成立,①x≥1时,只需a≤(x+1)lnx恒成立,令m(x)=(x+1)lnx,(x≥1),则m′(x)=lnx++1,由(1)得:m′(x)≥2,故m(x)在[1,+∞)递增,m(x)≥m(1)=0,故a≤0,而a为正实数,故a≤0不合题意;②0<x<1时,只需a≥(x+1)lnx,令n(x)=(x+1)lnx,(0<x<1),则n′(x)=lnx++1,由(1)n′(x)在(0,1)递减,故n′(x)>n(1)=2,故n(x)在(0,1)递增,故n(x)<n(1)=0,故a≥0,而a为正实数,故a>0.2=0,设数列{b n} 20.己知n为正整数,数列{a n}满足a n>0,4(n+1)a n2﹣na n+1满足b n=(1)求证:数列{}为等比数列;(2)若数列{b n}是等差数列,求实数t的值:(3)若数列{b n}是等差数列,前n项和为S n,对任意的n∈N*,均存在m∈N*,使得8a12S n﹣a14n2=16b m成立,求满足条件的所有整数a1的值.【考点】数列的求和;等比数列的通项公式.【分析】(1)数列{a n}满足a n>0,4(n+1)a n2﹣na n+12=0,化为:=2×,即可证明.(2)由(1)可得:=,可得=n•4n﹣1.数列{b n}满足b n=,可得b1,b2,b3,利用数列{b n}是等差数列即可得出t.(3)根据(2)的结果分情况讨论t的值,化简8a12S n﹣a14n2=16b m,即可得出a1.【解答】(1)证明:数列{a n}满足a n>0,4(n+1)a n2﹣na n+12=0,,即=2,∴=a n+1∴数列{}是以a1为首项,以2为公比的等比数列.(2)解:由(1)可得:=,∴=n•4n﹣1.∵b n=,∴b1=,b2=,b3=,∵数列{b n}是等差数列,∴2×=+,∴=+,化为:16t=t2+48,解得t=12或4.(3)解:数列{b n}是等差数列,由(2)可得:t=12或4.①t=12时,b n==,S n=,∵对任意的n∈N*,均存在m∈N*,使得8a12S n﹣a14n2=16b m成立,∴×﹣a14n2=16×,∴=,n=1时,化为:﹣=>0,无解,舍去.②t=4时,b n==,S n=,对任意的n∈N*,均存在m∈N*,使得8a12S n﹣a14n2=16b m成立,∴×﹣a14n2=16×,∴n=4m,∴a1=.∵a1为正整数,∴=k,k∈N*.∴满足条件的所有整数a1的值为{a1|a1=2,n∈N*,m∈N*,且=k,k∈N*}.四.选做题本题包括A,B,C,D四个小题,请选做其中两题,若多做,则按作答的前两题评分.A.[选修4一1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=6,C为圆周上一点,BC=3,过C作圆的切线l,过A 作l的垂线AD,AD分别与直线l、圆交于点D、E.求∠DAC的度数与线段AE的长.【考点】弦切角.【分析】连接OC,先证得三角形OBC是等边三角形,从而得到∠DCA=60°,再在直角三角形ACD中得到∠DAC的大小;考虑到直角三角形ABE中,利用角的关系即可求得边AE的长.【解答】解:如图,连接OC,因BC=OB=OC=3,因此∠CBO=60°,由于∠DCA=∠CBO,所以∠DCA=60°,又AD⊥DC得∠DAC=30°;又因为∠ACB=90°,得∠CAB=30°,那么∠EAB=60°,从而∠ABE=30°,于是.[选修4-2:矩阵与变换]22.已知二阶矩阵M有特征值λ=8及对应的一个特征向量=[],并且矩阵M对应的变换将点(﹣1,2)变换成(﹣2,4).(1)求矩阵M;(2)求矩阵M的另一个特征值.【考点】特征值与特征向量的计算;几种特殊的矩阵变换.【分析】(1)先设矩阵A=,这里a,b,c,d∈R,由二阶矩阵M有特征值λ=8及对应的一个特征向量e1及矩阵M对应的变换将点(﹣1,2)换成(﹣2,4).得到关于a,b,c,d的方程组,即可求得矩阵M;(2)由(1)知,矩阵M的特征多项式为f(λ)=(λ﹣6)(λ﹣4)﹣8=λ2﹣10λ+16,从而求得另一个特征值为2.【解答】解:(1)设矩阵A=,这里a,b,c,d∈R,则=8=,故,由于矩阵M对应的变换将点(﹣1,2)换成(﹣2,4).则=,故联立以上两方程组解得a=6,b=2,c=4,d=4,故M=.(2)由(1)知,矩阵M的特征多项式为f(λ)=(λ﹣6)(λ﹣4)﹣8=λ2﹣10λ+16,故矩阵M的另一个特征值为2.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.已知圆O1和圆O2的极坐标方程分别为ρ=2,.(1)把圆O1和圆O2的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)求经过两圆交点的直线的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程;相交弦所在直线的方程.【分析】(1)先利用三角函数的差角公式展开圆O2的极坐标方程的右式,再利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得圆O2的直角坐标方程及圆O1直角坐标方程.(2)先在直角坐标系中算出经过两圆交点的直线方程,再利用直角坐标与极坐标间的关系求出其极坐标方程即可.【解答】解:(1)ρ=2⇒ρ2=4,所以x2+y2=4;因为,所以,所以x2+y2﹣2x﹣2y﹣2=0.(2)将两圆的直角坐标方程相减,得经过两圆交点的直线方程为x+y=1.化为极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ=1,即.[选修4-5:不等式选讲]24.已知a,b,c为正数,且a+b+c=3,求++的最大值.【考点】二维形式的柯西不等式.【分析】利用柯西不等式,结合a+b+c=3,即可求得++的最大值.【解答】解:由柯西不等式可得(++)2≤[12+12+12][()2+()2+()2]=3×12∴++≤3,当且仅当==时取等号.∴++的最大值是6,故最大值为6.四.必做题:每小题0分,共计20分25.如图,已知正四棱锥P﹣ABCD中,PA=AB=2,点M,N分别在PA,BD上,且==.(1)求异面直线MN与PC所成角的大小;(2)求二面角N﹣PC﹣B的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法;异面直线及其所成的角.【分析】(1)设AC与BD的交点为O,AB=PA=2.以点O为坐标原点,,,方向分别是x轴、y轴、z轴正方向,建立空间直角坐标系O﹣xyz.利用向量法能求出异面直线MN与PC所成角.(2)求出平面PBC的法向量和平面PNC的法向量,利用向量法能求出二面角N ﹣PC﹣B的余弦值.【解答】解:(1)设AC与BD的交点为O,AB=PA=2.以点O为坐标原点,,,方向分别是x轴、y轴、z轴正方向,建立空间直角坐标系O﹣xyz.则A(1,﹣1,0),B(1,1,0),C(﹣1,1,0),D(﹣1,﹣1,0),…设P(0,0,p),则=(﹣1,1,p),又AP=2,∴1+1+p2=4,∴p=,∵===(),=(),∴=(﹣1,1,﹣),=(0,,﹣),设异面直线MN与PC所成角为θ,则cosθ===.θ=30°,∴异面直线MN与PC所成角为30°.(2)=(﹣1,1,﹣),=(1,1,﹣),=(,﹣),设平面PBC的法向量=(x,y,z),则,取z=1,得=(0,,1),设平面PNC的法向量=(a,b,c),则,取c=1,得=(,2,1),设二面角N﹣PC﹣B的平面角为θ,则cosθ===.∴二面角N﹣PC﹣B的余弦值为.26.设|θ|<,n为正整数,数列{a n}的通项公式a n=sin tan nθ,其前n项和为S n(1)求证:当n为偶函数时,a n=0;当n为奇函数时,a n=(﹣1)tan nθ;(2)求证:对任何正整数n,S2n=sin2θ•[1+(﹣1)n+1tan2nθ].【考点】数列的求和.【分析】(1)利用sin=,即可得出.+a2k=(﹣1)tan nθ.利用等比数列的求和公式即可得出.(2)a2k﹣1【解答】证明:(1)a n=sin tan nθ,当n=2k(k∈N*)为偶数时,a n=sinkπ•tan nθ=0;当n=2k﹣1为奇函数时,a n=•tan nθ=(﹣1)k﹣1tan nθ=(﹣1)tan nθ.+a2k=(﹣1)tan nθ.∴奇数项成等比数列,首项为tanθ,公比为(2)a2k﹣1﹣tan2θ.∴S2n==sin2θ•[1+(﹣1)n+1tan2nθ].2017年4月18日此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本!。
(三)函数与导数(1)1.已知函数f(x)=(ax2+x+2)e x(a>0),其中e是自然对数的底数.(1)当a=2时,求f(x)的极值;(2)若f(x)在[-2,2]上是单调增函数,求a的取值范围; (3)当a=1时,求整数t的所有值,使方程f(x)=x+4在[t,t+1]上有解.解(1)f(x)=(2x2+x+2)e x,则f′(x)=(2x2+5x+3)e x=(x+1)(2x+3)e x,令f′(x)=0,得x=-1,-32,∴f(x)极大值=f(-错误!)=5e-错误!,f(x)极小值=f(-1)=3e-1.(2)问题转化为f′(x)=[ax2+(2a+1)x+3]e x≥0在x∈[-2,2]上恒成立;又e x>0即ax2+(2a+1)x+3≥0在x∈[-2,2]上恒成立;令g(x)=ax2+(2a+1)x+3,∵a>0,对称轴x=-1-错误!<0。
①当-1-错误!≤-2,即0〈a≤错误!时,g(x)在[-2,2]上单调递增,∴g(x)的最小值g(x)=g(-2)=1>0,∴0<a≤错误!.②当-2<-1-错误!<0,即a>错误!时,g(x)在[-2,-1-错误!]上单调递减,在[-1-错误!,2]上单调递增,∴Δ=(2a+1)2-12a≤0,解得:1-32≤a≤1+错误!,∴错误!<a≤1+错误!,综上,a的取值范围是(0,1+错误!].(3)∵a=1,设h(x)=(x2+x+2)e x-x-4,h′(x)=(x2+3x+3)e x-1,令φ(x)=(x2+3x+3)e x-1,φ′(x)=(x2+5x+6)e x,令φ′(x)=(x2+5x+6)e x=0,得x=-2,-3。
∴φ(x)极大值=φ(-3)=错误!-1〈0,φ(x)极小值=φ(-2)=错误!-1〈0。
∵φ(-1)=错误!-1<0,φ(0)=2〉0,∴存在x0∈(-1,0),x∈(-∞,x0)时,φ(x)<0,x∈(x0,+∞)时,φ(x)>0,∴h(x)在(-∞,x1)上单调递减,在(x1,+∞)上单调递增,又∵h(-4)=错误!>0,h(-3)=错误!-1〈0,h(0)=-2〈0,h(1)=4e-5〉0。
江苏省13市2017高三上学期考试数学试题分类汇编导数及其应用一、填空题1、(南通、泰州市2017届高三第一次调研测)已知两曲线()2sin f x x =,()cos g x a x =,π(0)2x ∈,相交于点P .若两曲线在点P 处的切线互相垂直,则实数a 的值为 ▲ .2、(盐城市2017届高三上学期期中)若函数321()33f x x x ax a =+-+在区间[1,2]上单调递增,则实数a 的取值范围是 ▲3、(盐城市2017届高三上学期期中)已知()f x 为奇函数,当0x <时,()2xf x e x =+,则曲线()y f x =在1x =处的切线斜率为 ▲ .4、(扬州市2017届高三上学期期中)已知函数x a x x f sin )(+=在),(+∞-∞上单调递增,则实数a 的取值范围是 。
5、(扬州市2017届高三上学期期末)已知1,5x x ==是函数()()()cos 0f x x ωϕω=+>两个相邻的极值点,且()f x 在2x =处的导数()20f '<,则()0f = ▲ .二、解答题1、(南京市、盐城市2017届高三第一次模拟)设函数()ln f x x =,1()3a g x ax x-=+-(a R ∈).(1)当2a =时,解关于x 的方程()0x g e =(其中e 为自然对数的底数); (2)求函数()()()x f x g x ϕ=+的单调增区间;(3)当1a =时,记()()()h x f x g x =⋅,是否存在整数λ,使得关于x 的不等式2()h x λ≥有解?若存在,请求出λ的最小值;若不存在,请说明理由. (参考数据:ln 20.6931≈,ln 3 1.0986≈)2、(南通、泰州市2017届高三第一次调研测)已知函数2()ln f x ax x x =--,a ∈R .(1)当38a =时,求函数()f x 的最小值;(2)若10a -≤≤,证明:函数()f x 有且只有一个零点; (3)若函数()f x 有两个零点,求实数a 的取值范围.3、(苏北四市(淮安、宿迁、连云港、徐州)2017届高三上学期期中)设函数2()ln f x x ax ax=-+,a 为正实数. (1)当2a =时,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;(2)求证:1()0f a≤;(3)若函数()f x 有且只有1个零点,求a 的值.4、(苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三上学期期末)已知函数2(),()ln ,2R x f x ax g x x ax a e=-=-∈.(1)解关于()R x x ∈的不等式()0f x ≤; (2)证明:()()f x g x ≥;(3)是否存在常数,a b ,使得()()f x ax b g x +≥≥对任意的0x >恒成立?若存在,求 出,a b 的值;若不存在,请说明理由.5、(苏州市2017届高三上学期期中调研)已知32()31(0)f x ax x a =-+>,定义{}(),()()()max (),()(),()()f x f x g x h x f x g x g x f x g x ⎧==⎨<⎩≥. (1)求函数()f x 的极值;(2)若()()g x xf x '=,且存在[1,2]x ∈使()()h x f x =,求实数a 的取值范围; (3)若()ln g x x =,试讨论函数()h x (0)x >的零点个数.6、(无锡市2017届高三上学期期末)已知()()()21,.xf x x mx m Rg x e =++∈=(1)当[]0,2x ∈时,()()()F x f x g x =-为增函数,求实数m 的取值范围;(2)若()1,0m ∈-,设函数()()()()15,,44f x G x H x xg x ==-+,求证:对任意[]12,1,1x x m ∈-,()()12G x H x <恒成立.7、(盐城市2017届高三上学期期中)设函数()ln f x x ax =-()a R ∈.(1)若直线31y x =-是函数()f x 图象的一条切线,求实数a 的值;(2)若函数()f x 在21,e ⎡⎤⎣⎦上的最大值为1ae -(e 为自然对数的底数),求实数a 的值;(3)若关于x 的方程()()22ln 23ln x x t x x t x t --+--=-有且仅有唯一的实数根,求实数t 的取值范围.8、(扬州市2017届高三上学期期中)已知函数x xae x f x+=)(。
数 学 B 单元 函数与导数B1 函数及其表示 10.B1[2016·全国卷Ⅱ] 下列函数中,其定义域和值域分别与函数y =10lg x 的定义域和值域相同的是( )A .y =xB .y =lg xC .y =2xD .y =1x10.D [解析] y =10lg x =x ,定义域与值域均为(0,+∞),只有选项D 满足题意. 12.B1[2016·浙江卷] 设函数f (x )=x 3+3x 2+1.已知a ≠0,且f (x )-f (a )=(x -b )(x -a )2,x ∈R ,则实数a =________,b =________.12.-2 1 [解析] f (x )-f (a )=x 3-a 3+3(x 2-a 2)=(x -a )[x 2+ax +a 2+3(x +a )]=(x -a )[x 2+(a +3)x +a 2+3a ]=(x -a )(x -a )(x -b ),则x 2+(a +3)x +a 2+3a =x 2-(a +b )x +ab ,得到⎩⎪⎨⎪⎧a +3=-(a +b ),a 2+3a =ab ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =1. 5.B1[2016·江苏卷] 函数y =3-2x -x 2的定义域是________.5.[-3,1] [解析] 令3-2x -x 2≥0可得x 2+2x -3≤0,解得-3≤x ≤1,故所求函数的定义域为[-3,1].11.B1、B4[2016·江苏卷] 设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,-1≤x <0,25-x ,0≤x <1,其中a ∈R .若f (-52)=f (92),则f (5a )的值是________.11.-25 [解析] 因为f (x )的周期为2,所以f (-52)=f (-12)=-12+a ,f (92)=f(12)=110,即-12+a =110,所以a =35,故f (5a )=f (3)=f (-1)=-25.19.B1,I2,K4[2016·全国卷Ⅰ] 某公司计划购买1台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得下面柱状图:图1-5记x 表示1台机器在三年使用期内需更换的易损零件数,y 表示1台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元),n 表示购机的同时购买的易损零件数.(1)若n =19,求y 与x 的函数解析式;(2)若要求“需更换的易损零件数不大于n ”的频率不小于0.5,求n 的最小值;(3)假设这100台机器在购机的同时每台都购买19个易损零件,或每台都购买20个易损零件,分别计算这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数,以此作为决策依据,购买1台机器的同时应购买19个还是20个易损零件?19.解:(1)当x ≤19时,y =3800;当x >19时,y =3800+500(x -19)=500x -5700. 所以y 与x 的函数解析式为y =⎩⎪⎨⎪⎧3800,x ≤19,500x -5700,x >19(x ∈N ). (2)由柱状图知,需更换的零件数不大于18的频率为0.46,不大于19的频率为0.7,故n 的最小值为19.(3)若每台机器在购机同时都购买19个易损零件,则这100台机器中有70台在购买易损零件上的费用为3800元,20台的费用为4300元,10台的费用为4800元,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1100×(3800×70+4300×20+4800×10)=4000(元). 若每台机器在购机同时都购买20个易损零件,则这100台机器中有90台在购买易损零件上的费用为4000元,10台的费用为4500元,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1100×(4000×90+4500×10)=4050(元). 比较两个平均数可知,购买1台机器的同时应购买19个易损零件. B2 反函数6.B2[2016·上海卷] 已知点(3,9)在函数f (x )=1+a x 的图像上,则f (x )的反函数f -1(x )=________________.6.log 2(x -1),x ∈(1,+∞) [解析] 将点(3,9)代入函数f (x )=1+a x 中,得a =2,所以y =f (x )=1+2x .用y 表示x 得x =log 2(y -1),所以f -1(x )=log 2(x -1),x ∈(1,+∞).B3 函数的单调性与最值 18.B3,B4[2016·上海卷] 设f (x ),g (x ),h (x )是定义域为R 的三个函数.对于命题:①若f (x )+g (x ),f (x )+h (x ),g (x )+h (x )均是增函数,则f (x ),g (x ),h (x )均是增函数;②若f (x )+g (x ),f (x )+h (x ),g (x )+h (x )均是以T 为周期的函数,则f (x ),g (x ),h (x )均是以T 为周期的函数.下列判断正确的是( )A .①和②均为真命题B .①和②均为假命题C .①为真命题,②为假命题D .①为假命题,②为真命题18.D [解析] 易得f (x )=[f (x )+g (x )]+[f (x )+h (x )]-[g (x )+h (x )]2必为周期是T 的函数,同理可得g (x ),h (x )均是周期为T 的函数,所以②正确;增函数减增函数不一定为增函数,因此①不一定成立.故答案为D.10.B3[2016·北京卷] 函数f (x )=xx -1(x ≥2)的最大值为________. 10.2 [解析] 因为函数f (x )=x x -1=1+1x -1在区间[2,+∞)上是减函数,所以当x =2时,函数f (x )有最大值f (2)=1+1=2.6.B3、B4[2016·天津卷] 已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是( )A .(-∞,12)B .(-∞,12)∪(32,+∞)C.(12,32) D.(32,+∞) 6.C [解析] 由f (x )是定义在R 上的偶函数且在区间(-∞,0)上单调递增,可知f (x )在区间(0,+∞)上单调递减,∴由f (2|a -1|)>f (-2),f (-2)=f (2),可得2|a -1|<2,即|a-1|<12,∴12<a <32.B4 函数的奇偶性与周期性 18.B3,B4[2016·上海卷] 设f (x ),g (x ),h (x )是定义域为R 的三个函数.对于命题:①若f (x )+g (x ),f (x )+h (x ),g (x )+h (x )均是增函数,则f (x ),g (x ),h (x )均是增函数;②若f (x )+g (x ),f (x )+h (x ),g (x )+h (x )均是以T 为周期的函数,则f (x ),g (x ),h (x )均是以T 为周期的函数.下列判断正确的是( )A .①和②均为真命题B .①和②均为假命题C .①为真命题,②为假命题D .①为假命题,②为真命题18.D [解析] 易得f (x )=[f (x )+g (x )]+[f (x )+h (x )]-[g (x )+h (x )]2必为周期是T 的函数,同理可得g (x ),h (x )均是周期为T 的函数,所以②正确;增函数减增函数不一定为增函数,因此①不一定成立.故答案为D.9.B4[2016·山东卷] 已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f (x +12)=f (x -12).则f (6)=( )A .-2B .-1C .0D .29.D [解析] ∵当x >12时,f (x +12)=f (x -12),∴x >1时,f (x )=f (x -1),即f (6)=f (1).∵当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x ),∴f (1)=-f (-1).∵当x <0时,f (x )=x 3-1,∴f (6)=f (1)=-f (-1)=-[(-1)3-1]=2. 6.B3、B4[2016·天津卷] 已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是( )A .(-∞,12)B .(-∞,12)∪(32,+∞)C.(12,32) D.(32,+∞) 6.C [解析] 由f (x )是定义在R 上的偶函数且在区间(-∞,0)上单调递增,可知f (x )在区间(0,+∞)上单调递减,∴由f (2|a -1|)>f (-2),f (-2)=f (2),可得2|a -1|<2,即|a-1|<12,∴12<a <32.16.B4、B12[2016·全国卷Ⅲ] 已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,则曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是________.16.2x -y =0 [解析] 当x >0时,-x <0,∵当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,∴f (-x )=e x-1+x .又∵f (-x )=f (x ),∴当x >0时,f (x )=e x -1+x ,f ′(x )=e x -1+1,即f ′(1)=2,∴过点(1,2)处的切线方程为y -2=2(x -1),整理得2x -y =0.14.B4[2016·四川卷] 若函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f (-52)+f (2)=________.14.-2 [解析] 因为f (x )是周期为2的函数,所以f (x )=f (x +2). 又f (x )是奇函数,所以f (x )=-f (-x ),所以f (0)=0. 所以f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12=-412=-2,f (2)=f (0)=0, 所以f ⎝⎛⎭⎫-52+f (2)=-2. B5 二次函数 6.A2、B5[2016·浙江卷] 已知函数f (x )=x 2+bx ,则“b <0”是“f (f (x ))的最小值与f (x )的最小值相等”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件6.A [解析] 当b <0,且x =-b 2>0时,f (x )取得最小值-b 24,则f (x )的值域为[-b 24,+∞),则f (x )=-b2时,f (f (x ))的最小值与f (x )的最小值相等,故是充分条件;当b =0时,f (x )=x 2,f (f (x ))=x 4的最小值都是0,故不是必要条件.故选A.23.B5,B7[2016·上海卷] 已知a ∈R ,函数f (x )=log 2(1x+a ).(1)当a =1时,解不等式f (x )>1;(2)若关于x 的方程f (x )+log 2(x 2)=0的解集中恰有一个元素,求a 的值;(3)设a >0,若对任意t ∈[12,1],函数f (x )在区间[t ,t +1]上的最大值与最小值的差不超过1,求a 的取值范围.23.解:(1)由log 2(1x +1)>1,得1x+1>2,解得x ∈(0,1).(2)log 2(1x+a )+log 2(x 2)=0有且仅有一解,等价于(1x +a )x 2=1有且仅有一解,等价于ax 2+x -1=0有且仅有一解.当a =0时,x =1,符合题意; 当a ≠0时,Δ=1+4a =0,得a =-14.综上,a =0或-14.(3)当0<x 1<x 2时,1x 1+a >1x 2+a ,则log 2(1x 1+a )>log 2(1x 2+a ),所以f (x )在(0,+∞)上单调递减,则函数f (x )在区间[t ,t +1]上的最大值与最小值分别为f (t ),f (t +1).f (t )-f (t +1)=log 2(1t +a )-log 2(1t +1+a )≤1,即at 2+(a +1)t -1≥0,对任意t ∈⎣⎡⎦⎤12,1恒成立.因为a >0,所以函数y =at 2+(a +1)t -1在区间⎣⎡⎦⎤12,1上单调递增,当t =12时,y 有最小值34a -12,由34a -12≥0,得a ≥23. 故a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫23,+∞. B6 指数与指数函数4.B6,B7,C3[2016·北京卷] 下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是( ) A .y =11-x B .y =cos xC .y =ln(x +1)D .y =2-x4.D [解析] 选项A 中函数y =11-x =-1x -1在区间(-1,1)上是增函数;选项B 中函数y =cos x 在区间(-1,0)上是增函数,在区间(0,1)上是减函数;选项C 中函数y =ln(x +1)在区间(-1,1)上是增函数;选项D 中函数y =2-x =(12)x 在区间(-1,1)上是减函数.8.B6,B7,B8,E1[2016·全国卷Ⅰ] 若a >b >0,0<c <1,则( ) A .log a c <log b c B .log c a <log c b C .a c <b c D .c a >c b8.B [解析] 当0<c <1时,函数y =log c x 单调递减,而a >b >0,所以log c a <log c b ,所以B 正确;当1>a >b >0时,有log a c >log b c ,所以A 错误;利用y =x c 在第一象限内是增函数即可得到a c >b c ,所以C 错误;利用y =c x 在R 上为减函数可得c a <c b ,所以D 错误.7.B6[2016·全国卷Ⅲ] 已知a =243,b =323,c =2513,则( )A .b <a <cB .a <b <cC .b <c <aD .c <a <b7.A [解析] b =323<423=243=a ,c =523>423=243=a ,故b <a <c .7.B6[2016·浙江卷] 已知函数f (x )满足:f (x )≥|x |且f (x )≥2x ,x ∈R .( ) A .若f (a )≤|b |,则a ≤b B .若f (a )≤2b ,则a ≤b C .若f (a )≥|b |,则a ≥b D .若f (a )≥2b ,则a ≥b7.B [解析] f (x )的图像应该在图中实线的上方(包括边界),而-1<x 0<0,2x 0=|x 0|.不妨取f (x )的特例:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,x <x 0,2x ,x ≥x 0.若取a =1,b =-3,满足f (1)=2≤|-3|=3,则A 错.若取a =-1,b =0,满足f (-1)=1≥0,则C 错.若取a =-4,b =1,满足f (-4)=4≥21=2,则D 错.B 的逆否命题为:若a >b ,则f (a )>2b .当a >b 时,f (a )≥2a ,y =2x 是增函数,故2a >2b ,所以f (a )>2b ,逆否命题成立,故原命题成立.故选B.19.B6、B9、B12[2016·江苏卷] 已知函数f (x )=a x+b x (a >0,b >0,a ≠1,b ≠1).(1)设a =2,b =12.①求方程f (x )=2的根;②若对于任意x ∈R ,不等式f (2x )≥mf (x )-6恒成立,求实数m 的最大值; (2)若0<a <1,b >1,函数g (x )=f (x )-2有且只有1个零点,求ab 的值.19.解:(1)因为a =2,b =12,所以f (x )=2x +2-x .①方程f (x )=2,即2x+2-x =2,亦即(2x )2-2×2x +1=0, 所以(2x -1)2=0,于是2x =1,解得x =0.②由条件知f (2x )=22x +2-2x =(2x +2-x )2-2=[f (x )]2-2. 因为f (2x )≥mf (x )-6对于x ∈R 恒成立,且f (x )>0,所以m ≤[f (x )]2+4f (x )对于x ∈R 恒成立.而[f (x )]2+4f (x )=f (x )+4f (x )≥2f (x )·4f (x )=4,且[f (0)]2+4f (0)=4,所以m ≤4,故实数m 的最大值为4.(2)因为函数g (x )=f (x )-2只有1个零点,而g (0)=f (0)-2=a 0+b 0-2=0, 所以0是函数g (x )的唯一零点.因为g ′(x )=a x ln a +b x ln b ,又由0<a <1,b >1知ln a <0,ln b >0,所以g ′(x )=0有唯一解x 0=log b a -ln aln b.令h (x )=g ′(x ),则h ′(x )=(a x ln a +b x ln b )′=a x (ln a )2+b x (ln b )2,从而对任意x ∈R ,h ′(x )>0,所以g ′(x )=h (x )是(-∞,+∞)上的单调增函数. 于是当x ∈(-∞,x 0)时,g ′(x )<g ′(x 0)=0;当x ∈(x 0,+∞)时,g ′(x )>g ′(x 0)=0. 因而函数g (x )在(-∞,x 0)上是单调减函数,在(x 0,+∞)上是单调增函数. 下证x 0=0.若x 0<0,则x 0<x 02<0,于是g x 02<g (0)=0,又g (log a 2)=a log a 2+b log a 2-2>a log a 2-2=0,且函数g (x )在以x 02和log a 2为端点的闭区间上的图像不间断,所以在区间x 02,log a 2上存在g (x )的零点,记为x 1.因为0<a <1,所以log a 2<0.又x 02<0,所以x 1<0,与“0是函数g (x )的唯一零点”矛盾. 若x 0>0,同理可得,在x 02和log b 2之间存在g (x )的非0的零点,矛盾.因此,x 0=0.于是-ln a ln b=1,故ln a +ln b =0,所以ab =1.B7 对数与对数函数 4.B6,B7,C3[2016·北京卷] 下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是( )A .y =11-xB .y =cos xC .y =ln(x +1)D .y =2-x4.D [解析] 选项A 中函数y =11-x =-1x -1在区间(-1,1)上是增函数;选项B 中函数y =cos x 在区间(-1,0)上是增函数,在区间(0,1)上是减函数;选项C 中函数y =ln(x +1)在区间(-1,1)上是增函数;选项D 中函数y =2-x =(12)x 在区间(-1,1)上是减函数.8.B6,B7,B8,E1[2016·全国卷Ⅰ] 若a >b >0,0<c <1,则( ) A .log a c <log b c B .log c a <log c b C .a c <b c D .c a >c b8.B [解析] 当0<c <1时,函数y =log c x 单调递减,而a >b >0,所以log c a <log c b ,所以B 正确;当1>a >b >0时,有log a c >log b c ,所以A 错误;利用y =x c 在第一象限内是增函数即可得到a c >b c ,所以C 错误;利用y =c x 在R 上为减函数可得c a <c b ,所以D 错误.10.B7,E6[2016·四川卷] 设直线l 1,l 2分别是函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-ln x ,0<x <1,ln x ,x >1图像上点P 1,P 2处的切线,l 1与l 2垂直相交于点P ,且l 1,l 2分别与y 轴相交于点A ,B ,则△P AB 的面积的取值范围是( )A .(0,1)B .(0,2)C .(0,+∞)D .(1,+∞)10.A [解析] 不妨设P 1,P 2两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),其中0<x 1<1<x 2.由题意可知,f ′(x )=⎩⎨⎧-1x,0<x <1,1x,x >1.由于l 1,l 2分别是点P 1,P 2处的切线, 所以l 1的斜率为-1x 1,l 2的斜率为1x 2.又l 1与l 2垂直,且0<x 1<x 2,所以-1x 1·1x 2=-1,即x 1·x 2=1,可以写出l 1与l 2的方程分别为l 1:y =-1x 1(x -x 1)-ln x 1,l 2:y =1x 2(x -x 2)+ln x 2.则点A 的坐标为(0,1-ln x 1),点B 的坐标为(0,-1+ln x 2),由此可得|AB |=2-ln x 1-ln x 2=2-ln(x 1·x 2)=2.联立⎩⎨⎧y =-1x 1(x -x 1)-ln x 1,y =1x 2(x -x 2)+ln x 2,解得交点P 的横坐标为2x 1+x 2,故S △P AB =12×2×2x 1+x 2=2x 1+1x 1≤1,当且仅当x 1=1x 1,即x 1=1时,等号成立.而0<x 1<1,所以0<S △P AB <1,故选A. 5.B7[2016·浙江卷] 已知a ,b >0,且a ≠1,b ≠1.若log a b >1,则( ) A .(a -1)(b -1)<0 B .(a -1)(a -b )>0 C .(b -1)(b -a )<0 D .(b -1)(b -a )>05.D [解析] log a b >1=log a a .若0<a <1,则b <a ,从而b <1,故(b -1)(b -a )>0;若a >1,则b >a ,从而b >1,故(b -1)(b -a )>0.故选D.4.B6,B7,C3[2016·北京卷] 下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是( )A .y =11-xB .y =cos xC .y =ln(x +1)D .y =2-x4.D [解析] 选项A 中函数y =11-x =-1x -1在区间(-1,1)上是增函数;选项B 中函数y =cos x 在区间(-1,0)上是增函数,在区间(0,1)上是减函数;选项C 中函数y =ln(x +1)在区间(-1,1)上是增函数;选项D 中函数y =2-x =(12)x 在区间(-1,1)上是减函数.8.B6,B7,B8,E1[2016·全国卷Ⅰ] 若a >b >0,0<c <1,则( ) A .log a c <log b c B .log c a <log c b C .a c <b c D .c a >c b8.B [解析] 当0<c <1时,函数y =log c x 单调递减,而a >b >0,所以log c a <log c b ,所以B 正确;当1>a >b >0时,有log a c >log b c ,所以A 错误;利用y =x c 在第一象限内是增函数即可得到a c >b c ,所以C 错误;利用y =c x 在R 上为减函数可得c a <c b ,所以D 错误.21.B12、B14、B7[2016·全国卷Ⅲ] 设函数f (x )=ln x -x +1. (1)讨论f (x )的单调性;(2)证明:当x ∈(1,+∞)时,1<x -1ln x<x ;(3)设c >1,证明:当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x .21.解:(1)由题可知,f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-1,令f ′(x )=0,解得x =1.当0<x <1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x >1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减. (2)证明:由(1)知,f (x )在x =1处取得最大值,最大值为f (1)=0. 所以当x ≠1时,ln x <x -1.故当x ∈(1,+∞)时,ln x <x -1,ln 1x <1x -1,即1<x -1ln x<x .(3)证明:设g (x )=1+(c -1)x -c x ,则g ′(x )=c -1-c x ln c ,令g ′(x )=0,解得x 0=ln c -1ln cln c.当x <x 0时,g ′(x )>0,g (x )单调递增;当x >x 0时,g ′(x )<0,g (x )单调递减.因为c >1,由(2)知,1<c -1ln c<c ,所以0<x 0<1.又g (0)=g (1)=0,故当0<x <1时,g (x )>0.所以当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x . 21.B12、B14、B7[2016·全国卷Ⅲ] 设函数f (x )=ln x -x +1. (1)讨论f (x )的单调性;(2)证明:当x ∈(1,+∞)时,1<x -1ln x<x ;(3)设c >1,证明:当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x .21.解:(1)由题可知,f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-1,令f ′(x )=0,解得x =1.当0<x <1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x >1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减. (2)证明:由(1)知,f (x )在x =1处取得最大值,最大值为f (1)=0. 所以当x ≠1时,ln x <x -1.故当x ∈(1,+∞)时,ln x <x -1,ln 1x <1x -1,即1<x -1ln x<x .(3)证明:设g (x )=1+(c -1)x -c x ,则g ′(x )=c -1-c x ln c ,令g ′(x )=0,解得x 0=ln c -1ln cln c.当x <x 0时,g ′(x )>0,g (x )单调递增;当x >x 0时,g ′(x )<0,g (x )单调递减.因为c >1,由(2)知,1<c -1ln c<c ,所以0<x 0<1.又g (0)=g (1)=0,故当0<x <1时,g (x )>0.所以当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x .10.B7,E6[2016·四川卷] 设直线l 1,l 2分别是函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-ln x ,0<x <1,ln x ,x >1图像上点P 1,P 2处的切线,l 1与l 2垂直相交于点P ,且l 1,l 2分别与y 轴相交于点A ,B ,则△P AB 的面积的取值范围是( )A .(0,1)B .(0,2)C .(0,+∞)D .(1,+∞)10.A [解析] 不妨设P 1,P 2两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),其中0<x 1<1<x 2.由题意可知,f ′(x )=⎩⎨⎧-1x ,0<x <1,1x ,x >1.由于l 1,l 2分别是点P 1,P 2处的切线, 所以l 1的斜率为-1x 1,l 2的斜率为1x 2.又l 1与l 2垂直,且0<x 1<x 2,所以-1x 1·1x 2=-1,即x 1·x 2=1,可以写出l 1与l 2的方程分别为l 1:y =-1x 1(x -x 1)-ln x 1,l 2:y =1x 2(x -x 2)+ln x 2.则点A 的坐标为(0,1-ln x 1),点B 的坐标为(0,-1+ln x 2),由此可得|AB |=2-ln x 1-ln x 2=2-ln(x 1·x 2)=2.联立⎩⎨⎧y =-1x 1(x -x 1)-ln x 1,y =1x 2(x -x 2)+ln x 2,解得交点P 的横坐标为2x 1+x 2,故S △P AB =12×2×2x 1+x 2=2x 1+1x 1≤1,当且仅当x 1=1x 1,即x 1=1时,等号成立.而0<x 1<1,所以0<S △P AB <1,故选A.23.B5,B7[2016·上海卷] 已知a ∈R ,函数f (x )=log 2(1x+a ).(1)当a =1时,解不等式f (x )>1;(2)若关于x 的方程f (x )+log 2(x 2)=0的解集中恰有一个元素,求a 的值;(3)设a >0,若对任意t ∈[12,1],函数f (x )在区间[t ,t +1]上的最大值与最小值的差不超过1,求a 的取值范围.23.解:(1)由log 2(1x +1)>1,得1x +1>2,解得x ∈(0,1).(2)log 2(1x+a )+log 2(x 2)=0有且仅有一解,等价于(1x +a )x 2=1有且仅有一解,等价于ax 2+x -1=0有且仅有一解.当a =0时,x =1,符合题意; 当a ≠0时,Δ=1+4a =0,得a =-14.综上,a =0或-14.(3)当0<x 1<x 2时,1x 1+a >1x 2+a ,则log 2(1x 1+a )>log 2(1x 2+a ),所以f (x )在(0,+∞)上单调递减,则函数f (x )在区间[t ,t +1]上的最大值与最小值分别为f (t ),f (t +1).f (t )-f (t +1)=log 2(1t +a )-log 2(1t +1+a )≤1,即at 2+(a +1)t -1≥0,对任意t ∈⎣⎡⎦⎤12,1恒成立.因为a >0,所以函数y =at 2+(a +1)t -1在区间⎣⎡⎦⎤12,1上单调递增,当t =12时,y 有最小值34a -12,由34a -12≥0,得a ≥23. 故a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫23,+∞. B8 幂函数与函数的图像8.B6,B7,B8,E1[2016·全国卷Ⅰ] 若a>b>0,0<c<1,则()A.log a c<log b c B.log c a<log c bC.a c<b c D.c a>c b8.B[解析] 当0<c<1时,函数y=log c x单调递减,而a>b>0,所以log c a<log c b,所以B正确;当1>a>b>0时,有log a c>log b c,所以A错误;利用y=x c在第一象限内是增函数即可得到a c>b c,所以C错误;利用y=c x在R上为减函数可得c a<c b,所以D错误.9.B8,B12[2016·全国卷Ⅰ] 函数y=2x2-e|x|在[-2,2]的图像大致为()图1-29.D[解析] 易知该函数为偶函数,只要考虑当x≥0时的情况即可,此时y=f(x)=2x2-e x,则f′(x)=4x-e x,f′(0)<0,f′(1)>0,f′(x)在(0,1)上存在零点,即f(x)在(0,1)上存在极值,据此可知,只可能为选项B,D中的图像.当x=2时,y=8-e2<1,故选D.12.B8[2016·全国卷Ⅱ] 已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=f(2-x),若函数y=|x2-2x-3|与y=f(x)图像的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则()A.0 B.mC.2m D.4m当m为奇数时,=2×m-12+1=m.3.B8[2016·浙江卷] 函数y=sin x2的图像是()图1-13.D [解析] 设y =f (x )=sin x 2,则f (-x )=sin(-x )2=sin x 2=f (x ),故f (x )为偶函数,A ,C 不符合.f (π2)=sin (π2)2=sin π24<1,则B 不符合,故选D.8.B6,B7,B8,E1[2016·全国卷Ⅰ] 若a >b >0,0<c <1,则( ) A .log a c <log b c B .log c a <log c b C .a c <b c D .c a >c b8.B [解析] 当0<c <1时,函数y =log c x 单调递减,而a >b >0,所以log c a <log c b ,所以B 正确;当1>a >b >0时,有log a c >log b c ,所以A 错误;利用y =x c 在第一象限内是增函数即可得到a c >b c ,所以C 错误;利用y =c x 在R 上为减函数可得c a <c b ,所以D 错误.9.B8,B12[2016·全国卷Ⅰ] 函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图像大致为( )图1-2 9.D [解析] 易知该函数为偶函数,只要考虑当x ≥0时的情况即可,此时y =f (x )=2x 2-e x ,则f ′(x )=4x -e x ,f ′(0)<0,f ′(1)>0,f ′(x )在(0,1)上存在零点,即f (x )在(0,1)上存在极值,据此可知,只可能为选项B ,D 中的图像.当x =2时,y =8-e 2<1,故选D.B9 函数与方程15.B9[2016·山东卷] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,x ≤m ,x 2-2mx +4m ,x >m ,其中m >0.若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是________.15.(3,+∞) [解析] 画出函数f (x )的图像如图所示,由图可知,当方程f (x )=b 有三个不同的根时,有4m -m 2<m ,解得m >3或m <0(舍). 19.B6、B9、B12[2016·江苏卷] 已知函数f (x )=a x +b x (a >0,b >0,a ≠1,b ≠1).(1)设a =2,b =12.①求方程f (x )=2的根;②若对于任意x ∈R ,不等式f (2x )≥mf (x )-6恒成立,求实数m 的最大值; (2)若0<a <1,b >1,函数g (x )=f (x )-2有且只有1个零点,求ab 的值.19.解:(1)因为a =2,b =12,所以f (x )=2x +2-x .①方程f (x )=2,即2x+2-x =2,亦即(2x )2-2×2x +1=0, 所以(2x -1)2=0,于是2x =1,解得x =0.②由条件知f (2x )=22x +2-2x =(2x +2-x )2-2=[f (x )]2-2. 因为f (2x )≥mf (x )-6对于x ∈R 恒成立,且f (x )>0,所以m ≤[f (x )]2+4f (x )对于x ∈R 恒成立.而[f (x )]2+4f (x )=f (x )+4f (x )≥2f (x )·4f (x )=4,且[f (0)]2+4f (0)=4,所以m ≤4,故实数m 的最大值为4.(2)因为函数g (x )=f (x )-2只有1个零点,而g (0)=f (0)-2=a 0+b 0-2=0, 所以0是函数g (x )的唯一零点.因为g ′(x )=a x ln a +b x ln b ,又由0<a <1,b >1知ln a <0,ln b >0,所以g ′(x )=0有唯一解x 0=log b a -ln aln b.令h (x )=g ′(x ),则h ′(x )=(a x ln a +b x ln b )′=a x (ln a )2+b x (ln b )2,从而对任意x ∈R ,h ′(x )>0,所以g ′(x )=h (x )是(-∞,+∞)上的单调增函数. 于是当x ∈(-∞,x 0)时,g ′(x )<g ′(x 0)=0;当x ∈(x 0,+∞)时,g ′(x )>g ′(x 0)=0. 因而函数g (x )在(-∞,x 0)上是单调减函数,在(x 0,+∞)上是单调增函数. 下证x 0=0.若x 0<0,则x 0<x 02<0,于是g x 02<g (0)=0,又g (log a 2)=a log a 2+b log a 2-2>a log a 2-2=0,且函数g (x )在以x 02和log a 2为端点的闭区间上的图像不间断,所以在区间x 02,log a 2上存在g (x )的零点,记为x 1.因为0<a <1,所以log a 2<0.又x 02<0,所以x 1<0,与“0是函数g (x )的唯一零点”矛盾. 若x 0>0,同理可得,在x 02和log b 2之间存在g (x )的非0的零点,矛盾.因此,x 0=0.于是-ln a ln b=1,故ln a +ln b =0,所以ab =1.B10 函数模型及其应用 B11 导数及其运算 10.B11[2016·天津卷] 已知函数f (x )=(2x +1)e x ,f ′(x )为f (x )的导函数,则f ′(0)的值为________.10.3 [解析] f ′(x )=2e x +(2x +1)e x =(2x +3)e x ,所以f ′(0)=3e 0=3.21.B11,B12,E8[2016·四川卷] 设函数f (x )=ax 2-a -ln x ,g (x )=1x -ee x ,其中a ∈R ,e =2.718…为自然对数的底数.(1)讨论f (x )的单调性;(2)证明:当x >1时,g (x )>0;(3)确定a 的所有可能取值,使得f (x )>g (x )在区间(1,+∞)内恒成立.21.解:(1)f ′(x )=2ax -1x =2ax 2-1x(x >0).当a ≤0时,f ′(x )<0,f (x )在(0,+∞)内单调递减.当a >0时,由f ′(x )=0,有x =12a .当x ∈(0,12a)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∈(12a,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. (2)证明:令s (x )=e x -1-x ,则s ′(x )=e x -1-1.当x >1时,s ′(x )>0,所以e x -1>x ,从而g (x )=1x -1e x -1>0.(3)由(2)知,当x >1时,g (x )>0.当a ≤0,x >1时,f (x )=a (x 2-1)-ln x <0,故当f (x )>g (x )在区间(1,+∞)内恒成立时,必有a >0.当0<a <12时,12a >1.由(1)有f (12a )<f (1)=0,而g (12a)>0, 所以此时f (x )>g (x )在区间(1,+∞)内不恒成立. 当a ≥12时,令h (x )=f (x )-g (x )(x ≥1).当x >1时,h ′(x )=2ax -1x +1x 2-e 1-x>x -1x +1x 2-1x =x 3-2x +1x 2>x 2-2x +1x 2>0.因此,h (x )在区间(1,+∞)单调递增.又因为h (1)=0,所以当x >1时,h (x )=f (x )-g (x )>0,即f (x )>g (x )恒成立. 综上,a ∈[12,+∞).20.B11、B12、B14[2016·山东卷] 设f (x )=x ln x -ax 2+(2a -1)x ,a ∈R . (1)令g (x )=f ′(x ),求g (x )的单调区间;(2)已知f (x )在x =1处取得极大值,求实数a 的取值范围. 20.解:(1)由f ′(x )=ln x -2ax +2a ,可得g (x )=ln x -2ax +2a ,x ∈(0,+∞),则g ′(x )=1x -2a =1-2ax x.当a ≤0时,由于x ∈(0,+∞),所以g ′(x )>0,则函数g (x )单调递增;当a >0时,若x ∈(0,12a ),则g ′(x )>0,函数g (x )单调递增,若x ∈(12a,+∞),则g ′(x )<0,函数g (x )单调递减.所以当a ≤0时,g (x )的单调递增区间为(0,+∞);当a >0时,g (x )的单调递增区间为(0,12a ),单调递减区间为(12a,+∞). (2)由(1)知,f ′(1)=0.①当a ≤0时,f ′(x )单调递增,所以当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意.②当0<a <12时,12a >1,由(1)知f ′(x )在(0,12a )内单调递增,可得当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,当x ∈(1,12a)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(0,1)内单调递减,在(1,12a)内单调递增.所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意.③当a =12时,12a=1,f ′(x )在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减,所以当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )≤0,f (x )单调递减,不合题意.④当a >12时,0<12a <1,当x ∈(12a,1)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增.当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减, 所以f (x )在x =1处取极大值,符合题意.综上可知,实数a 的取值范围为a >12.B12 导数的应用 9.B8,B12[2016·全国卷Ⅰ] 函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图像大致为( )图1-2 9.D [解析] 易知该函数为偶函数,只要考虑当x ≥0时的情况即可,此时y =f (x )=2x 2-e x ,则f ′(x )=4x -e x ,f ′(0)<0,f ′(1)>0,f ′(x )在(0,1)上存在零点,即f (x )在(0,1)上存在极值,据此可知,只可能为选项B ,D 中的图像.当x =2时,y =8-e 2<1,故选D.6.B12[2016·四川卷] 已知a 为函数f (x )=x 3-12x 的极小值点,则a =( ) A .-4 B .-2 C .4 D .26.D [解析] 由已知得,f ′(x )=3x 2-12=3(x 2-4)=3(x +2)(x -2). 于是当x <-2或x >2时,f ′(x )>0;当-2<x <2时,f ′(x )<0.故函数f (x )在区间(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增;在区间(-2,2)上单调递减. 于是当x =2时,f (x )取得极小值,故a =2.12.B12,C6,E3[2016·全国卷Ⅰ] 若函数f (x )=x -13sin 2x +a sin x 在(-∞,+∞)单调递增,则a 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-1,13]C .[-13,13 ]D .[-1,-13]12.C [解析] 方法一:对函数f (x )求导得f ′(x )=1-23cos 2x +a cos x =-43cos 2x +a cos x+53,因为函数f (x )在R 上单调递增,所以f ′(x )≥0,即-43cos 2x +a cos x +53≥0恒成立.设t =cos x ∈[-1,1],则g (t )=4t 2-3at -5≤0在[-1,1]上恒成立,所以有⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=4×(-1)2-3a ×(-1)-5≤0,g (1)=4×12-3a ×1-5≤0,解得-13≤a ≤13. 方法二:取a =-1,则f (x )=x -13sin 2x -sin x ,f ′(x )=1-23cos 2x -cos x ,但f ′(0)=1-23-1=-23<0,不满足f (x )在(-∞,+∞)单调递增,排除A ,B ,D ,故选C. 10.B12[2016·山东卷] 若函数y =f (x )的图像上存在两点,使得函数的图像在这两点处的切线互相垂直,则称y =f (x )具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是( )A .y =sin xB .y =ln xC .y =e xD .y =x 310.A [解析] 由函数图像上两点处的切线互相垂直可知,函数在两点处的导数之积为-1.对于A ,y ′=(sin x )′=cos x ,存在x 1,x 2使cos x 1·cos x 2=-1.16.B4、B12[2016·全国卷Ⅲ] 已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,则曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是________.16.2x -y =0 [解析] 当x >0时,-x <0,∵当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,∴f (-x )=e x-1+x .又∵f (-x )=f (x ),∴当x >0时,f (x )=e x -1+x ,f ′(x )=e x -1+1,即f ′(1)=2,∴过点(1,2)处的切线方程为y -2=2(x -1),整理得2x -y =0.21.B12、B14、B7[2016·全国卷Ⅲ] 设函数f (x )=ln x -x +1. (1)讨论f (x )的单调性;(2)证明:当x ∈(1,+∞)时,1<x -1ln x<x ;(3)设c >1,证明:当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x .21.解:(1)由题可知,f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-1,令f ′(x )=0,解得x =1.当0<x <1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x >1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减. (2)证明:由(1)知,f (x )在x =1处取得最大值,最大值为f (1)=0. 所以当x ≠1时,ln x <x -1.故当x ∈(1,+∞)时,ln x <x -1,ln 1x <1x -1,即1<x -1ln x<x .(3)证明:设g (x )=1+(c -1)x -c x ,则g ′(x )=c -1-c x ln c ,令g ′(x )=0,解得x 0=ln c -1ln cln c.当x <x 0时,g ′(x )>0,g (x )单调递增;当x >x 0时,g ′(x )<0,g (x )单调递减.因为c >1,由(2)知,1<c -1ln c<c ,所以0<x 0<1.又g (0)=g (1)=0,故当0<x <1时,g (x )>0.所以当x ∈(0,1)时,1+(c -1)x >c x .21.B12[2016·全国卷Ⅰ] 已知函数f (x )=(x -2)e x +a (x -1)2.(1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )有两个零点,求a 的取值范围.21.解:(1)f ′(x )=(x -1)e x +2a (x -1)=(x -1)(e x +2a ).(i)设a ≥0,则当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-∞,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增.(ii)设a <0,由f ′(x )=0得x =1或x =ln(-2a ).①若a =-e2,则f ′(x )=(x -1)(e x -e),所以f (x )在(-∞,+∞)单调递增.②若a >-e2,则ln(-2a )<1,故当x ∈(-∞,ln(-2a ))∪(1,+∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(ln(-2a ),1)时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,ln(-2a )),(1,+∞)单调递增,在(ln(-2a ),1)单调递减.③若a <-e2,则ln(-2a )>1,故当x ∈(-∞,1)∪(ln(-2a ),+∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(1,ln(-2a ))时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,1),(ln(-2a ),+∞)单调递增,在(1,ln(-2a ))单调递减.(2)(i)设a >0,则由(1)知,f (x )在(-∞,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增.又f (1)=-e ,f (2)=a ,取b 满足b <0且b <ln a 2,则f (b )>a 2(b -2)+a (b -1)2=a (b 2-32b )>0,所以f (x )有两个零点.(ii)设a =0,则f (x )=(x -2)e x ,所以f (x )只有一个零点.(iii)设a <0,若a ≥-e2,则由(1)知,f (x )在(1,+∞)单调递增.又当x ≤1时,f (x )<0,故f (x )不存在两个零点.若a <-e2,则由(1)知,f (x )在(1,ln(-2a ))单调递减,在(ln(-2a ),+∞)单调递增.又当x ≤1时,f (x )<0,故f (x )不存在两个零点.综上,a 的取值范围为(0,+∞).20.B12,A2[2016·北京卷] 设函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c . (1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)设a =b =4,若函数f (x )有三个不同零点,求c 的取值范围; (3)求证:a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件. 20.解:(1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax +b . 因为f (0)=c ,f ′(0)=b ,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =bx +c . (2)当a =b =4时,f (x )=x 3+4x 2+4x +c , 所以f ′(x )=3x 2+8x +4.令f ′(x )=0,得3x 2+8x +4=0,解得x =-2或x =-23.f (x )与f ′(x )在区间(-∞,+∞)上的情况如下: x (-∞,-2)-2 (-2,-23)-23 (-23,+∞) f ′(x )+-+f (x ) cc -3227所以当c >0且c -3227<0时,存在x 1∈(-4,-2),x 2∈(-2,-23),x 3∈(-23,0),使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.由f (x )的单调性知,当且仅当c ∈(0,3227)时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.(3)证明:当Δ=4a 2-12b <0时,f ′(x )=3x 2+2ax +b >0,x ∈(-∞,+∞),此时函数f (x )在区间(-∞,+∞)上单调递增,所以f (x )不可能有三个不同零点. 当Δ=4a 2-12b =0时,f ′(x )=3x 2+2ax +b 只有一个零点,记作x 0. 当x ∈(-∞,x 0)时,f ′(x )>0,f (x )在区间(-∞,x 0)上单调递增; 当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在区间(x 0,+∞)上单调递增. 所以f (x )不可能有三个不同零点.综上所述,若函数f (x )有三个不同零点,则必有Δ=4a 2-12b >0, 故a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要条件.当a =b =4,c =0时,a 2-3b >0,f (x )=x 3+4x 2+4x =x (x +2)2只有两个不同零点,所以a 2-3b >0不是f (x )有三个不同零点的充分条件.因此a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.21.B11,B12,E8[2016·四川卷] 设函数f (x )=ax 2-a -ln x ,g (x )=1x -ee x ,其中a ∈R ,e =2.718…为自然对数的底数.(1)讨论f (x )的单调性;(2)证明:当x >1时,g (x )>0;(3)确定a 的所有可能取值,使得f (x )>g (x )在区间(1,+∞)内恒成立.21.解:(1)f ′(x )=2ax -1x =2ax 2-1x(x >0).当a ≤0时,f ′(x )<0,f (x )在(0,+∞)内单调递减.当a >0时,由f ′(x )=0,有x =12a .当x ∈(0,12a)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∈(12a,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. (2)证明:令s (x )=e x -1-x ,则s ′(x )=e x -1-1.当x >1时,s ′(x )>0,所以e x -1>x ,从而g (x )=1x -1e x -1>0.(3)由(2)知,当x >1时,g (x )>0.当a ≤0,x >1时,f (x )=a (x 2-1)-ln x <0,故当f (x )>g (x )在区间(1,+∞)内恒成立时,必有a >0.当0<a <12时,12a >1.由(1)有f (12a )<f (1)=0,而g (12a)>0,所以此时f (x )>g (x )在区间(1,+∞)内不恒成立. 当a ≥12时,令h (x )=f (x )-g (x )(x ≥1).当x >1时,h ′(x )=2ax -1x +1x 2-e 1-x>x -1x +1x 2-1x =x 3-2x +1x 2>x 2-2x +1x 2>0.因此,h (x )在区间(1,+∞)单调递增.又因为h (1)=0,所以当x >1时,h (x )=f (x )-g (x )>0,即f (x )>g (x )恒成立. 综上,a ∈[12,+∞).20.B12[2016·全国卷Ⅱ] 已知函数f (x )=(x +1)ln x -a (x -1). (1)当a =4时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程; (2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0,求a 的取值范围. 20.解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞).当a =4时,f (x )=(x +1)ln x -4(x -1),f ′(x )=ln x +1x -3,f ′(1)=-2,f (1)=0.故曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为2x +y -2=0. (2)当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0等价于ln x -a (x -1)x +1>0.设g (x )=ln x -a (x -1)x +1,则g ′(x )=1x -2a(x +1)2=x 2+2(1-a )x +1x (x +1)2,g (1)=0.(i)当a ≤2,x ∈(1,+∞)时,x 2+2(1-a )x +1≥x 2-2x +1>0,故g ′(x )>0,g (x )在(1,+∞)上单调递增,因此g (x )>0.(ii)当a >2时,令g ′(x )=0,得x 1=a -1-(a -1)2-1,x 2=a -1+(a -1)2-1. 由x 2>1和x 1x 2=1得x 1<1,故当x ∈(1,x 2)时,g ′(x )<0,g (x )在(1,x 2)上单调递减,因此g (x )<0.综上,a 的取值范围是(-∞,2]. 20.B11、B12、B14[2016·山东卷] 设f (x )=x ln x -ax 2+(2a -1)x ,a ∈R . (1)令g (x )=f ′(x ),求g (x )的单调区间;(2)已知f (x )在x =1处取得极大值,求实数a 的取值范围. 20.解:(1)由f ′(x )=ln x -2ax +2a ,可得g (x )=ln x -2ax +2a ,x ∈(0,+∞),则g ′(x )=1x -2a =1-2ax x.当a ≤0时,由于x ∈(0,+∞),所以g ′(x )>0,则函数g (x )单调递增;当a >0时,若x ∈(0,12a ),则g ′(x )>0,函数g (x )单调递增,若x ∈(12a,+∞),则g ′(x )<0,函数g (x )单调递减.所以当a ≤0时,g (x )的单调递增区间为(0,+∞);当a >0时,g (x )的单调递增区间为(0,12a ),单调递减区间为(12a,+∞). (2)由(1)知,f ′(1)=0.①当a ≤0时,f ′(x )单调递增,所以当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意.②当0<a <12时,12a >1,由(1)知f ′(x )在(0,12a)内单调递增,可得当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,。