山西省太原市外国语学校2015届高三上学期10月月考数学试卷(理科)

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山西省太原市外国语学校2015届高三上学期10月月考数学试卷(理科)一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.)1.(5分)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=()A.∅B.{2} C.{5} D.{2,5}2.(5分)“x<0”是“ln(x+1)<0”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3.(5分)已知命题p:∀x∈R,2x<3x;命题q:∂x∈R,x3=1﹣x2,则下列命题中为真命题的是()A.p∧q B.¬p∧q C.p∧¬q D.¬p∧¬q4.(5分)函数的图象是()A. B.C.D.5.(5分)设函数f(x)=e x+x﹣2,g(x)=lnx+x2﹣3.若实数a,b满足f(a)=0,g(b)=0,则()A.g(a)<0<f(b)B.f(b)<0<g(a)C.0<g(a)<f(b)D.f(b)<g(a)<06.(5分)设f(x)=|lnx|,若函数g(x)=f(x)﹣ax在区间(0,3]上有三个零点,则实数a的取值范围是()A.(0,)B.(,e)C.(0,]D.[,)7.(5分)对任意实数a、b,定义运算“*”:a*b=则函数f(x)=(3x﹣2)*log2x的值域为()A.[0,+∞)B.(﹣∞,0]C.(log2,0)D.(log2,+∞)8.(5分)设函数f(x)的导函数为f′(x),对任意x∈R都有f′(x)>f(x)成立,则()A.3f(ln2)>2f(ln3)B.3f(ln2)=2f(ln3)C.3f(ln2)<2f(ln3)D.3f(ln2)与2f(ln3)的大小不确定9.(5分)设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1﹣x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是()A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)B.函数f(x)有极大值f(﹣2)和极小值f(1)C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(﹣2)D.函数f(x)有极大值f(﹣2)和极小值f(2)10.(5分)设f(x)、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(﹣3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是()A.(﹣3,0)∪(3,+∞)B.(﹣3,0)∪(0,3)C.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)D.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)11.(5分)已知函数f(x)=log2(a﹣2x)+x﹣2,若f(x)存在零点,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,﹣4]∪[4,+∞)B.[1,+∞)C.[2,+∞) D. [4,+∞)12.(5分)设函数f(x)的定义域为R,且f(x+2)=f(x+1)﹣f(x),若f(4)=﹣2则函数的最小值是()A.1B.3C.l n3 D.ln2二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.(5分)已知直线y=2x﹣1与曲线y=ln(x+a)相切,则a的值为.14.(5分)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是.15.(5分)命题“∂x∈(1,2)时,满足不等式x2+mx+4≥0”是假命题,则m的取值范围是.16.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)=,则f(﹣a)=.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.)17.(12分)已知命题“p:∀a∈[1,2]|m﹣5|≤”;命题“q:函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1在R上有极值”.求使“p且¬q”为真命题的实数m的取值范围.18.(12分)已知函数f(x)=4x++b(a,b∈R)为奇函数.(1)若f(1)=5,求函数f(x)的解析式;(2)当a=﹣2时,不等式f(x)≤t在[1,4]上恒成立,求实数t的最小值.19.(12分)已知函数f(x)的定义域为(﹣2,2),函数g(x)=f(x﹣1)+f(3﹣2x).(1)求函数g(x)的定义域;(2)若f(x)是奇函数且在定义域内单调递减,求不等式g(x)≤0的解集.20.(12分)已知函数f(x)=klnx﹣kx﹣3(k∈R).(Ⅰ)当k=﹣1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数y=f(x)的图象在(2,f(2))处的切线与直线x﹣y﹣3=0平行,且函数g(x)=x3+f'(x)在区间(1,2)上有极值,求t的取值范围.21.(12分)设函数f(x)=lnx﹣ax,g(x)=e x﹣ax,其中a为实数.(1)若f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,且g(x)在(1,+∞)上有最小值,求a的取值范围;(2)若g(x)在(﹣1,+∞)上是单调增函数,试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.四、选做题(本小题满分10分)从以下两个大题中任选一题作答.选修4-4:坐标系与参数方程22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(φ为参数),曲线C2的参数方程为(a>b>0,φ为参数)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线l:θ=α与C1,C2各有一个交点.当α=0时,这两个交点间的距离为2,当α=时,这两个交点重合.(I)分别说明C1,C2是什么曲线,并求出a与b的值;(II)设当α=时,l与C1,C2的交点分别为A1,B1,当α=﹣时,l与C1,C2的交点为A2,B2,求四边形A1A2B2B1的面积.五、选修4-5:不等式选讲23.选修4﹣5:不等式选讲已知函数f(x)=丨x﹣a丨+|x﹣1丨,a∈R.(Ⅰ)当a=3时,解不等式f(x)≤4;(Ⅱ)当x∈(﹣2,1))时,f(x)>|2x﹣a﹣1|.求a的取值范围.山西省太原市外国语学校2015届高三上学期10月月考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.)1.(5分)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=()A.∅B.{2} C.{5} D.{2,5}考点:补集及其运算.专题:集合.分析:先化简集合A,结合全集,求得∁U A.解答:解:∵全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5}={x∈N|x≥3},则∁U A={2},故选:B.点评:本题主要考查全集、补集的定义,求集合的补集,属于基础题.2.(5分)“x<0”是“ln(x+1)<0”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考点:充要条件.专题:计算题;简易逻辑.分析:根据不等式的性质,利用充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论.解答:解:∵x<0,∴x+1<1,当x+1>0时,ln(x+1)<0;∵ln(x+1)<0,∴0<x+1<1,∴﹣1<x<0,∴x<0,∴“x<0”是ln(x+1)<0的必要不充分条件.故选:B.点评:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据不等式的性质是解决本题的关键,比较基础.3.(5分)已知命题p:∀x∈R,2x<3x;命题q:∂x∈R,x3=1﹣x2,则下列命题中为真命题的是()A.p∧q B.¬p∧q C.p∧¬q D.¬p∧¬q考点:复合命题的真假.专题:阅读型;简易逻辑.分析:举反例说明命题p为假命题,则¬p为真命题.引入辅助函数f(x)=x3+x2﹣1,由函数零点的存在性定理得到该函数有零点,从而得到命题q为真命题,由复合命题的真假得到答案.解答:解:因为x=﹣1时,2﹣1>3﹣1,所以命题p:∀x∈R,2x<3x为假命题,则¬p为真命题.令f(x)=x3+x2﹣1,因为f(0)=﹣1<0,f(1)=1>0.所以函数f(x)=x3+x2﹣1在(0,1)上存在零点,即命题q:∂x∈R,x3=1﹣x2为真命题.则¬p∧q为真命题.故选B.点评:本题考查了复合命题的真假,考查了指数函数的性质及函数零点的判断方法,解答的关键是熟记复合命题的真值表,是基础题.4.(5分)函数的图象是()A. B.C.D.考点:对数函数图象与性质的综合应用.专题:计算题;数形结合.分析:求出函数的定义域,通过函数的定义域,判断函数的单调性,推出选项即可.解答:解:因为,解得x>1或﹣1<x<0,所以函数的定义域为:(﹣1,0)∪(1,+∞).所以选项A、C不正确.当x∈(﹣1,0)时,是增函数,因为y=lnx是增函数,所以函数是增函数.故选B.点评:本题考查函数的图象的综合应用,对数函数的单调性的应用,考查基本知识的综合应用,考查数形结合,计算能力.判断图象问题,一般借助:函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、以及函数的图象的变化趋势等等.5.(5分)设函数f(x)=e x+x﹣2,g(x)=lnx+x2﹣3.若实数a,b满足f(a)=0,g(b)=0,则()A.g(a)<0<f(b)B.f(b)<0<g(a)C.0<g(a)<f(b)D.f(b)<g(a)<0考点:函数的值;不等关系与不等式.专题:函数的性质及应用.分析:先判断函数f(x),g(x)在R上的单调性,再利用f(a)=0,g(b)=0判断a,b 的取值范围即可.解答:解:①由于y=e x及y=x﹣2关于x是单调递增函数,∴函数f(x)=e x+x﹣2在R上单调递增,分别作出y=e x,y=2﹣x的图象,∵f(0)=1+0﹣2<0,f(1)=e﹣1>0,f(a)=0,∴0<a <1.同理g(x)=lnx+x2﹣3在R+上单调递增,g(1)=ln1+1﹣3=﹣2<0,g()=,g(b)=0,∴.∴g(a)=lna+a2﹣3<g(1)=ln1+1﹣3=﹣2<0,f(b)=e b+b﹣2>f(1)=e+1﹣2=e﹣1>0.∴g(a)<0<f(b).故选A.点评:熟练掌握函数的单调性、函数零点的判定定理是解题的关键.6.(5分)设f(x)=|lnx|,若函数g(x)=f(x)﹣ax在区间(0,3]上有三个零点,则实数a的取值范围是()A.(0,)B.(,e)C.(0,]D.[,)考点:根的存在性及根的个数判断;函数零点的判定定理.专题:函数的性质及应用.分析:首先,画出函数f(x)=|lnx|的图象,然后,借助于图象,结合在区间(0,3]上有三个零点,进行判断.解答:解:函数f(x)=|lnx|的图象如图示:当a≤0时,显然,不合乎题意,当a>0时,如图示,当x∈(0,1]时,存在一个零点,当x>1时,f(x)=lnx,可得g(x)=lnx﹣ax,(x∈(1,3])g′(x)==,若g′(x)<0,可得x>,g(x)为减函数,若g′(x)>0,可得x<,g(x)为增函数,此时f(x)必须在[1,3]上有两个零点,∴解得,,在区间(0,3]上有三个零点时,,故选D.点评:本题重点考查函数的零点,属于中档题,难度中等.7.(5分)对任意实数a、b,定义运算“*”:a*b=则函数f(x)=(3x﹣2)*log2x的值域为()A.[0,+∞)B.(﹣∞,0]C.(log2,0)D.(log2,+∞)考点:对数函数的值域与最值.专题:函数的性质及应用.分析:根据所给定义表示出f(x),求出分段函数在各段的值域再求其并集即可.解答:解:由定义得f(x)=,当x≥1时,f(x)≤f(1)=0;当<x<1时,f(x)<f(1)=0,所以函数f(x)的值域为(﹣∞,0],故选B.点评:本题考查对数函数的值域求解,考查学生解决新问题的能力,属中档题.8.(5分)设函数f(x)的导函数为f′(x),对任意x∈R都有f′(x)>f(x)成立,则()A.3f(ln2)>2f(ln3)B.3f(ln2)=2f(ln3)C.3f(ln2)<2f(ln3)D.3f(ln2)与2f(ln3)的大小不确定考点:利用导数研究函数的单调性;导数的运算.专题:综合题;导数的综合应用.分析:构造函数g(x)=,利用导数可判断g(x)的单调性,由单调性可得g(ln2)与g(ln3)的大小关系,整理即可得到答案.解答:解:令g(x)=,则=,因为对任意x∈R都有f'(x)>f(x),所以g′(x)>0,即g(x)在R上单调递增,又ln2<ln3,所以g(ln2)<g(ln3),即,所以,即3f(ln2)<2f(ln3),故选C.点评:本题考查导数的运算及利用导数研究函数的单调性,属中档题,解决本题的关键是根据选项及已知条件合理构造函数,利用导数判断函数的单调性.9.(5分)设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1﹣x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是()A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)B.函数f(x)有极大值f(﹣2)和极小值f(1)C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(﹣2)D.函数f(x)有极大值f(﹣2)和极小值f(2)考点:函数在某点取得极值的条件;函数的图象.专题:计算题.分析:利用函数的图象,判断导函数值为0时,左右两侧的导数的符号,即可判断极值.解答:解:由函数的图象可知,f′(﹣2)=0,f′(2)=0,并且当x<﹣2时,f′(x)>0,当﹣2<x<1,f′(x)<0,函数f(x)有极大值f(﹣2).又当1<x<2时,f′(x)<0,当x>2时,f′(x)>0,故函数f(x)有极小值f(2).故选D.点评:本题考查函数与导数的应用,考查分析问题解决问题的能力,函数的图象的应用.10.(5分)设f(x)、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(﹣3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是()A.(﹣3,0)∪(3,+∞)B.(﹣3,0)∪(0,3)C.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)D.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)考点:利用导数研究函数的单调性.专题:计算题;压轴题.分析:先根据f’(x)g(x)+f(x)g’(x)>0可确定[f(x)g(x)]'>0,进而可得到f(x)g(x)在x<0时递增,结合函数f(x)与g(x)的奇偶性可确定f(x)g(x)在x>0时也是增函数,最后根据g(﹣3)=0可求得答案.解答:解:设F(x)=f (x)g(x),当x<0时,∵F′(x)=f′(x)g(x)+f (x)g′(x)>0.∴F(x)在当x<0时为增函数.∵F(﹣x)=f (﹣x)g (﹣x)=﹣f (x)•g (x)=﹣F(x).故F(x)为(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数.∴F(x)在(0,+∞)上亦为增函数.已知g(﹣3)=0,必有F(﹣3)=F(3)=0.构造如图的F(x)的图象,可知F(x)<0的解集为x∈(﹣∞,﹣3)∪(0,3).故选D点评:本题主要考查复合函数的求导运算和函数的单调性与其导函数正负之间的关系.导数是一个新内容,也是2015届高考的热点问题,要多注意复习.11.(5分)已知函数f(x)=log2(a﹣2x)+x﹣2,若f(x)存在零点,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,﹣4]∪[4,+∞)B.[1,+∞)C.[2,+∞) D. [4,+∞)考点:函数零点的判定定理.专题:压轴题;转化思想.分析:根据函数零点与对应方程根之间的关系,我们可将f(x)存在零点转化为方程log2(a﹣2x)=2﹣x有根,结合对数方程和指数方程的解法,我们可将他转化为一个二次方程根的存在性总是,再根据二次方程根的个数与△的关系及韦达定理,我们易构造一个关于a的不等式,解不等式即可求出实数a的取值范围.解答:解:若f(x)存在零点,则方程log2(a﹣2x)=2﹣x有根即22﹣x=a﹣2x有根,令2x=t(t>0)则原方程等价于=a﹣t有正根即t2﹣at+4=0有正根,根据根与系数的关系t1t2=4>0,即若方程有正根,必有两正根,故有∴a≥4.故选D点评:本题考查的知识点是函数零点的判定定理,其中根据指数方程和对数方程的解法,将函数对应的方程转化为一个二次方程是解答的关键.12.(5分)设函数f(x)的定义域为R,且f(x+2)=f(x+1)﹣f(x),若f(4)=﹣2则函数的最小值是()A.1B.3C.l n3 D.ln2考点:基本不等式;函数的值.专题:计算题.分析:先根据条件f(x+2)=f(x+1)﹣f(x)可得函数的周期性,然后将f转化成f(4),根据基本不等式求最值的方法即可得答案.解答:解:∵f(x+2)=f(x+1)﹣f(x),①∴f(x+3)=f(x+2)﹣f(x+1)②将①+②得f(x+3)=﹣f(x)∴f(x+6)=f[(x+3)+3]=﹣f(x+3)=f(x)∴f=f(7+334×6)=f(7)=f(4+3)=﹣f(4)=2∴=,由基本不等式可得,g(x),当且仅当,即x=0时,上式取到等号.故的最小值为:3故选B.点评:本题主要考查了抽象函数及其应用,以及函数的周期性和基本不等式求最值,属于中档题.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.(5分)已知直线y=2x﹣1与曲线y=ln(x+a)相切,则a的值为ln2.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的综合应用.分析:设出切点P(m,ln(m+a)),根据导数的几何意义,且切点在切线上,列出关于m 和a的方程组,求解方程组,即可得到a的值.解答:解:设切点坐标为P(m,ln(m+a)),∵曲线y=ln(x+a),∴y′=,∵直线y=2x﹣1与曲线y=ln(x+a)相切,∴y′|x=m==2,①又切点P(m,ln(m+a))在切线y=2x﹣1上,∴ln(m+a)=2m﹣1,②由①②可得,a=ln2,∴a的值为ln2.故答案为:ln2.点评:本题考查了利用导数研究曲线上某点切线方程.导数的几何意义即在某点处的导数即该点处切线的斜率,解题时要注意运用切点在曲线上和切点在切线上.属于中档题.14.(5分)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是(﹣1,3).考点:函数奇偶性的性质;函数单调性的性质.专题:函数的性质及应用.分析:根据函数奇偶性和单调性之间的关系将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2),即可得到结论.解答:解:∵偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,∴不等式f(x﹣1)>0等价为f(x﹣1)>f(2),即f(|x﹣1|)>f(2),∴|x﹣1|<2,解得﹣1<x<3,故答案为:(﹣1,3)点评:本题主要考查函数奇偶性和单调性之间的关系的应用,将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2)是解决本题的关键.15.(5分)命题“∂x∈(1,2)时,满足不等式x2+mx+4≥0”是假命题,则m的取值范围是(﹣∞,﹣5].考点:命题的真假判断与应用.专题:综合题;转化思想.分析:写出命题的否命题,据已知命题为假命题,得到否命题为真命题;分离出﹣m;通过导函数求出不等式右边对应函数的在范围,求出m的范围.解答:解:∵命题“∂x∈(1,2)时,满足不等式x2+mx+4≥0”是假命题,∴命题“∀x∈(1,2)时,满足不等式x2+mx+4<0”是真命题,∴在(1,2)上恒成立令x∈(1,2)∵∴f(x)<f(1)=5,∴﹣m≥5,∴m≤﹣5.故答案为:(﹣∞,﹣5]点评:将问题等价转化为否命题为真命题即不等式恒成立,进一步将不等式恒成立转化为函数的最值.16.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)=,则f(﹣a)=.考点:函数的值.专题:函数的性质及应用.分析:根据函数的奇偶性,即可得到结论.解答:解:f(x)==1+,则f(x)﹣1=是奇函数,∴f(﹣a)﹣1=﹣[f(a)﹣1],即f(﹣a)=﹣f(a)+2=,故答案为:点评:本题主要考查函数值的计算,根据条件构造奇函数是解决本题的关键.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.)17.(12分)已知命题“p:∀a∈[1,2]|m﹣5|≤”;命题“q:函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1在R上有极值”.求使“p且¬q”为真命题的实数m的取值范围.考点:复合命题的真假.分析:对于命题“p:∀a∈[1,2],|m﹣5|≤”,则|m﹣5|≤,求出即可.对于命题“q:函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1在R上有极值”.则f′(x)=0有两个不等的实根,因此△>0,再利用要使“P且¬Q”为真,即可得出.解答:解:对于命题“p:∀a∈[1,2],|m﹣5|≤”,∴|m﹣5|≤3,解得2≤m≤8.对于命题“q:函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1在R上有极值”.则f′(x)=3x2+2mx+m+6=0有两个不等的实根,∴△=4m2﹣12(m+6)>0,即m2﹣3m﹣18>0,解得m>6或m<﹣3.要使“P且¬Q”为真,只需,解得2≤m≤6.点评:本题考查了利用导数研究函数的单调性极值、二次函数有零点与判别式的关系、恒成立问题的等价转化方法,考查了推理能力和计算能力,属于中档题.18.(12分)已知函数f(x)=4x++b(a,b∈R)为奇函数.(1)若f(1)=5,求函数f(x)的解析式;(2)当a=﹣2时,不等式f(x)≤t在[1,4]上恒成立,求实数t的最小值.考点:函数恒成立问题;函数奇偶性的性质.专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:(1)根据函数为奇函数,得到f(﹣1)=﹣f(1),又f(1)=5,联立方程组求解a,b的值,则函数解析式可求;(2)把a=﹣2代入函数解析式,利用导数求其最大值,则答案可求.解答:解:(1)∵函数f(x)=4x++b(a,b∈R)为奇函数,∴f(﹣1)=﹣f(1),又f(1)=5,∴,解得b=0,a=1.∴f(x)=4x+;(2)当a=﹣2时,f(x)=4x﹣,.∵1≤x≤4,∴在[1,4]恒大于0,即f(x)=4x﹣在[1,4]上单调递增.当x=4时,.∴满足不等式f(x)≤t在[1,4]上恒成立的实数t的最小值为.点评:本题考查了函数奇偶性的性质,考查了利用导数研究函数的单调性,训练了利用函数单调性求函数的最值,是中档题.19.(12分)已知函数f(x)的定义域为(﹣2,2),函数g(x)=f(x﹣1)+f(3﹣2x).(1)求函数g(x)的定义域;(2)若f(x)是奇函数且在定义域内单调递减,求不等式g(x)≤0的解集.考点:函数的定义域及其求法;函数单调性的性质;函数奇偶性的性质.专题:函数的性质及应用.分析:(1)由题意知,,解此不等式组得出函数g(x)的定义域.(2)等式g(x)≤0,即f(x﹣1)≤﹣f(3﹣2x)=f(2x﹣3),有,解此不等式组,可得结果.解答:解:(1)∵数f(x)的定义域为(﹣2,2),函数g(x)=f(x﹣1)+f(3﹣2x).∴,∴<x<,函数g(x)的定义域(,).(2)∵f(x)是奇函数且在定义域内单调递减,不等式g(x)≤0,∴f(x﹣1)≤﹣f(3﹣2x)=f(2x﹣3),∴,∴<x≤2,故不等式g(x)≤0的解集是(,2].点评:本题考查函数的定义域的求法,利用函数的单调性和奇偶性解不等式,属于基础题.20.(12分)已知函数f(x)=klnx﹣kx﹣3(k∈R).(Ⅰ)当k=﹣1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数y=f(x)的图象在(2,f(2))处的切线与直线x﹣y﹣3=0平行,且函数g(x)=x3+f'(x)在区间(1,2)上有极值,求t的取值范围.考点:利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的综合应用.分析:(I)分别解出f′(x)>0,f′(x)<0 即可得出.(II)由函数y=f(x)的图象在(2,f(2))处的切线与直线x﹣y﹣3=0平行,可得f′(2)=1,解出k=﹣2,.可得g′(x)=3x2+(t+4)x﹣2,由于函数g(x)在区间(1,2)上存在极值,注意到y=g′(x)的图象为开口向上的抛物线,且g′(0)=﹣2<0,因此只需,解出即可.解答:解:.(Ⅰ)当k=﹣1 时,,令f′(x)>0 时,解得x>1,令f′(x)<0 时,解得0<x<1,∴f(x)的单调递增区间是(1,+∞),单调递减区间是(0,1).(Ⅱ)∵函数y=f(x)的图象在(2,f(2))处的切线与直线x﹣y﹣3=0平行,∴f′(2)=1,即,∴k=﹣2,,,∴g′(x)=3x2+(t+4)x﹣2,∵函数g(x)在区间(1,2)上存在极值,注意到y=g′(x)的图象为开口向上的抛物线,且g′(0)=﹣2<0,∴只需,解得﹣9<t<﹣5,∴t 的取值范围为(﹣9,﹣5).点评:本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、导数的几何意义、二次函数的单调性,考查了数形结合的思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.21.(12分)设函数f(x)=lnx﹣ax,g(x)=e x﹣ax,其中a为实数.(1)若f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,且g(x)在(1,+∞)上有最小值,求a的取值范围;(2)若g(x)在(﹣1,+∞)上是单调增函数,试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.考点:利用导数研究函数的单调性;根的存在性及根的个数判断.专题:导数的综合应用.分析:(1)求导数,利用f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,转化为﹣a≤0在(1,+∞)上恒成立,利用g(x)在(1,+∞)上有最小值,结合导数知识,即可求得结论;(2)先确定a的范围,再分类讨论,确定f(x)的单调性,从而可得f(x)的零点个数.解答:解:(1)求导数可得f′(x)=﹣a∵f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,∴﹣a≤0在(1,+∞)上恒成立,∴a≥,x∈(1,+∞).∴a≥1.令g′(x)=e x﹣a=0,得x=lna.当x<lna时,g′(x)<0;当x>lna时,g′(x)>0.又g(x)在(1,+∞)上有最小值,所以lna>1,即a>e.故a的取值范围为:a>e.(2)当a≤0时,g(x)必为单调函数;当a>0时,令g′(x)=e x﹣a>0,解得a<e x,即x >lna,因为g(x)在(﹣1,+∞)上是单调增函数,类似(1)有lna≤﹣1,即0<.结合上述两种情况,有.①当a=0时,由f(1)=0以及f′(x)=>0,得f(x)存在唯一的零点;②当a<0时,由于f(e a)=a﹣ae a=a(1﹣e a)<0,f(1)=﹣a>0,且函数f(x)在[e a,1]上的图象不间断,所以f(x)在(e a,1)上存在零点.另外,当x>0时,f′(x)=﹣a>0,故f(x)在(0,+∞)上是单调增函数,所以f(x)只有一个零点.③当0<a≤时,令f′(x)=﹣a=0,解得x=.当0<x<时,f′(x)>0,当x>时,f′(x)<0,所以,x=是f(x)的最大值点,且最大值为f()=﹣lna﹣1.(i)当﹣lna﹣1=0,即a=时,f(x)有一个零点x=e;(ii)当﹣lna﹣1>0,即0<a<时,f(x)有两个零点;实际上,对于0<a<,由于f()=﹣1﹣<0,f()>0,且函数f(x)在[]上的图象不间断,所以f(x)在()上存在零点.另外,当0<x<时,f′(x)=﹣a>0,故f(x)在(0,)上时单调增函数,所以f(x)在(0,)上只有一个零点.下面考虑f(x)在(,+∞)上的情况,先证明f()=a()<0.为此,我们要证明:当x>e时,e x>x2.设h(x)=e x﹣x2,则h′(x)=e x﹣2x,再设l(x)=h′(x)=e x﹣2x,则l′(x)=e x﹣2.当x>1时,l′(x)=e x﹣2>e﹣2>0,所以l(x)=h′(x)在(1,+∞)上时单调增函数;故当x>2时,h′(x)=e x﹣2x>h′(2)=e2﹣4>0,从而h(x)在(2,+∞)上是单调增函数,进而当x>e时,h(x)=e x﹣x2>h(e)=e e﹣e2>0,即当x>e时,e x>x2当0<a<,即>e时,f()==a()<0,又f()>0,且函数f(x)在[,]上的图象不间断,所以f(x)在(,)上存在零点.又当x>时,f′(x)=﹣a<0,故f(x)在(,+∞)上是单调减函数,所以f(x)在(,+∞)上只有一个零点.综合(i)(ii)(iii),当a≤0或a=时,f(x)的零点个数为1,当0<a<时,f(x)的零点个数为2.点评:此题考查的是可导函数的单调性与其导数的关系,考查分类讨论的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,难度较大.四、选做题(本小题满分10分)从以下两个大题中任选一题作答.选修4-4:坐标系与参数方程22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(φ为参数),曲线C2的参数方程为(a>b>0,φ为参数)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线l:θ=α与C1,C2各有一个交点.当α=0时,这两个交点间的距离为2,当α=时,这两个交点重合.(I)分别说明C1,C2是什么曲线,并求出a与b的值;(II)设当α=时,l与C1,C2的交点分别为A1,B1,当α=﹣时,l与C1,C2的交点为A2,B2,求四边形A1A2B2B1的面积.考点:参数方程化成普通方程;圆与圆锥曲线的综合.专题:压轴题.分析:(I)有曲线C1的参数方程为(φ为参数),曲线C2的参数方程为(a>b>0,φ为参数),消去参数的C1是圆,C2是椭圆,并利用.当α=0时,这两个交点间的距离为2,当α=时,这两个交点重合,求出a及b.(II)利用C1,C2的普通方程,当α=时,l与C1,C2的交点分别为A1,B1,当α=﹣时,l与C1,C2的交点为A2,B2,利用面积公式求出面积.解答:解:(Ⅰ)C1是圆,C2是椭圆.当α=0时,射线l与C1,C2交点的直角坐标分别为(1,0),(a,0),因为这两点间的距离为2,所以a=3当时,射线l与C1,C2交点的直角坐标分别为(0,1)(0,b),因为这两点重合所以b=1.(Ⅱ)C1,C2的普通方程为x2+y2=1和.当时,射线l与C1交点A1的横坐标为,与C2交点B1的横坐标为.当时,射线l与C1,C2的两个交点A2,B2分别与A1,B1关于x轴对称,因此四边形A1A2B2B1为梯形.故四边形A1A2B2B1的面积为.点评:此题重点考查了消参数,化出曲线的一般方程,及方程的求解思想,还考查了利用条件的其交点的坐标,利用坐标准确表示出线段长度进而求其面积.五、选修4-5:不等式选讲23.选修4﹣5:不等式选讲已知函数f(x)=丨x﹣a丨+|x﹣1丨,a∈R.(Ⅰ)当a=3时,解不等式f(x)≤4;(Ⅱ)当x∈(﹣2,1))时,f(x)>|2x﹣a﹣1|.求a的取值范围.考点:带绝对值的函数;绝对值不等式的解法.专题:计算题.分析:(I )当a=3时,f(x)=丨x﹣3丨+|x﹣1丨=,由f(x)≤4即可求得不等式f(x)≤4的解集;(II)由双绝对值的几何意义可得f(x)=|x﹣a|+|x﹣1|≥|x﹣a+x﹣1|=|2x﹣a﹣1|,分(x﹣1)(x ﹣a)≥0与(x﹣1)(x﹣a)<0讨论,即可求得当x∈(﹣2,1)时,f(x)>|2x﹣a﹣1|的a 的取值范围.解答:解:(Ⅰ)∵a=3时,f(x)=丨x﹣3丨+|x﹣1丨=,∴当x<1时,由f(x)≤4得4﹣2x≤4,解得x≥0;∴0≤x<1;当1≤x≤3时,f(x)≤4恒成立;当x>3时,由f(x)≤4得2x﹣4≤4,解得x≤4.∴3<x≤4…(4分)所以不等式f(x)≤4的解集为{x|0≤x≤4}.…(5分)(Ⅱ)因为f(x)=|x﹣a|+|x﹣1|≥|x﹣a+x﹣1|=|2x﹣a﹣1|,当(x﹣1)(x﹣a)≥0时,f(x)=|2x﹣a﹣1|;当(x﹣1)(x﹣a)<0时,f(x)>|2x﹣a﹣1|.…(7分)记不等式(x﹣1)(x﹣a)<0的解集为A,则(﹣2,1)⊆A,故a≤﹣2,所以a的取值范围是(﹣∞,﹣2].…(10分)点评:本题考查带绝对值的函数,考查绝对值不等式的解法,通过对x的范围的“分类讨论”,去掉绝对值符号是关键,考查等价转化思想与方程思想的综合运用,属于中档题.。