2015届高三理科数学压轴题强化训练(函数与导数专题1:函数与导数性质的综合运用)(教师版)
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高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作专题分层训练(三十三) 压轴大题规范练(2)——函数与导数1.已知函数f (x )=ln x ,g (x )=ax (a >0),设F (x )=f (x )+g (x ). (1)求函数F (x )的单调区间;(2)若以函数y =F (x )(x ∈(0,3])图象上任意一点P (x 0,y 0)为切点的切线的斜率k ≤12恒成立,求实数a 的最小值.解 (1)F (x )=f (x )+g (x )=ln x +ax (x >0), F ′(x )=1x -a x 2=x -ax 2.∵a >0,由F ′(x )>0⇒x ∈(a ,+∞), ∴F (x )在(a ,+∞)上是增函数. 由F ′(x )<0⇒x ∈(0,a ), ∴F (x )在(0,a )上是减函数. 综上,F (x )的单调递减区间为(0,a ), 单调递增区间为(a ,+∞).(2)由F ′(x )=x -a x 2(0<x ≤3),得k =F ′(x )=x -a x 2≤12(0<x 0≤3)恒成立⇒a ≥-12x 20+x 0(0<x 0≤3)恒成立.∵当x 0=1时,-12x 20+x 0取得最大值12, ∴a ≥12,即实数a 的最小值为12.2.(2015·重庆卷)设函数f (x )=3x 2+axe x (a ∈R ).(1)若f (x )在x =0处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若f (x )在[3,+∞)上为减函数,求a 的取值范围. 解 (1)对f (x )求导得f ′(x )=(6x +a )e x -(3x 2+ax )e x (e x )2=-3x 2+(6-a )x +a e x, 因为f (x )在x =0处取得极值, 所以f ′(0)=0,即a =0.当a =0时,f (x )=3x 2e x ,f ′(x )=-3x 2+6x e x , 故f (1)=3e ,f ′(1)=3e ,从而f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -3e =3e (x -1), 化简得3x -e y =0.(2)由(1)知f ′(x )=-3x 2+(6-a )x +ae x , 令g (x )=-3x 2+(6-a )x +a ,由g (x )=0解得x 1=6-a -a 2+366,x 2=6-a +a 2+366. 当x <x 1时,g (x )<0,即f ′(x )<0, 故f (x )为减函数;当x 1<x <x 2时,g (x )>0,即f ′(x )>0, 故f (x )为增函数;当x >x 2时,g (x )<0,即f ′(x )<0, 故f (x )为减函数.由f (x )在[3,+∞)上为减函数, 知x 2=6-a +a 2+366≤3, 解得a ≥-92,故a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-92,+∞.3.已知f (x )=x 3+ax 2-a 2x +2.(1)若a =1,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)若a ≠0,求函数f (x )的单调区间;(3)若不等式2x ln x ≤f ′(x )+a 2+1恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)∵a =1,∴f (x )=x 3+x 2-x +2, ∴f ′(x )=3x 2+2x -1,∴k =f ′(1)=4,又f (1)=3,∴切点坐标为(1,3), ∴所求切线方程为y -3=4(x -1), 即4x -y -1=0.(2)f ′(x )=3x 2+2ax -a 2=(x +a )(3x -a ), 由f ′(x )=0,得x =-a 或x =a3. ①当a >0时,由f ′(x )<0,得-a <x <a3. 由f ′(x )>0,得x <-a 或x >a3, 此时f (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-a ,a 3,单调递增区间为(-∞,-a )和⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,+∞. ②当a <0时,由f ′(x )<0,得a3<x <-a . 由f ′(x )>0,得x <a3或x >-a ,此时f (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,-a ,单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,a 3和(-a ,+∞).综上,当a >0时,f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫-a ,a 3,单调递增区间为(-∞,-a )和⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,+∞. 当a <0时,f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫a 3,-a ,单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,a 3和()-a ,+∞. (3)依题意x ∈(0,+∞),不等式2x ln x ≤f ′(x )+a 2+1恒成立,等价于2x ln x ≤3x 2+2ax +1在(0,+∞)上恒成立,可得a ≥ln x -32x -12x 在(0,+∞)上恒成立, 设h (x )=ln x -3x 2-12x ,则h ′(x )=1x -32+12x 2=-(x -1)(3x +1)2x 2. 令h ′(x )=0,得x =1,x =-13(舍), 当0<x <1时,h ′(x )>0;当x >1时,h ′(x )<0. 当x 变化时,h ′(x )与h (x )变化情况如下表x (0,1) 1 (1,+∞)h ′(x ) + 0 - h (x )单调递增-2单调递减∴当x =1时,h (x )取得最大值,h (x )max =-2, ∴a ≥-2,即a 的取值范围是[-2,+∞). 4.(2015·全国卷Ⅱ)设函数f (x )=e mx +x 2-mx .(1)证明:f (x )在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(2)若对于任意x 1,x 2∈[-1,1],都有|f (x 1)-f (x 2)|≤e -1,求m 的取值范围.解 (1)f ′(x )=m (e mx -1)+2x .若m ≥0,则当x ∈(-∞,0)时,e mx -1≤0,f ′(x )<0; 当x ∈(0,+∞)时,e mx -1≥0,f ′(x )>0.若m <0,则当x ∈(-∞,0)时,e mx -1>0,f ′(x )<0; 当x ∈(0,+∞)时,e mx -1<0,f ′(x )>0.所以,f (x )在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.(2)由(1)知,对任意的m ,f (x )在[-1,0]单调递减,在[0,1]单调递增,故f (x )在x =0处取得最小值.所以对于任意x 1,x 2∈[-1,1],|f (x 1)-f (x 2)|≤e-1的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧f (1)-f (0)≤e -1,f (-1)-f (0)≤e -1,即⎩⎪⎨⎪⎧e m-m ≤e -1,e -m +m ≤e -1.① 设函数g (t )=e t -t -e +1,则g ′(t )=e t -1. 当t <0时,g ′(t )<0;当t >0时,g ′(t )>0.故g (t )在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增. 又g (1)=0,g (-1)=e -1+2-e<0, 故当t ∈[-1,1]时,g (t )≤0.当m ∈[-1,1],g (m )≤0,g (-m )≤0,即①式成立;当m >1时,由g (t )的单调性,g (m )>0,即e m -m >e -1,不符题意; 当m <-1时,g (-m )>0,即e -m +m >e -1,不符题意. 综上,m 的取值范围是[-1,1].5.(2015·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=x 3+ax +14,g (x )=-ln x . (1)当a 为何值时,x 轴为曲线y =f (x )的切线;(2)用min{m ,n }表示m ,n 中的最小值,设函数h (x )=min{f (x ),g (x )}(x >0),讨论h (x )零点的个数.解 (1)设曲线y =f (x )与x 轴相切于点(x 0,0), 则f (x 0)=0,f ′(x 0)=0,即⎩⎨⎧x 30+ax 0+14=0,3x 20+a =0.解得x 0=12,a =-34.因此,当a =-34时,x 轴为曲线y =f (x )的切线. (2)当x ∈(1,+∞)时,g (x )=-ln x <0, 从而h (x )=min{f (x ),g (x )}≤g (x )<0, 故h (x )在(1,+∞)上无零点. 当x =1时,若a ≥-54,则f (1)=a +54≥0,h (1)=min{f (1),g (1)}=g (1)=0, 故x =1是h (x )的零点;若a <-54,则f (1)<0,h (1)=min{f (1),g (1)}=f (1)<0, 故x =1不是h (x )的零点. 当x ∈(0,1)时,g (x )=-ln x >0.所以只需考虑f (x )在(0,1)上的零点个数.①若a ≤-3或a ≥0,则f ′(x )=3x 2+a 在(0,1)上无零点,故f (x )在(0,1)上单调.而f (0)=14,f (1)=a +54,所以当a ≤-3时,f (x )在(0,1)上有一个零点; 当a ≥0时,f (x )在(0,1)上没有零点.②若-3<a <0,则f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,-a 3上单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫-a 3,1上单调递增,故在(0,1)中,当x = -a3时,f (x )取得最小值,最小值为f ⎝⎛⎭⎪⎫-a 3=2a 3-a 3+14.a .若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3>0,即-34<a <0,f (x )在(0,1)上无零点; b .若f ⎝⎛⎭⎪⎫-a 3=0,即a =-34,则f (x )在(0,1)上有唯一零点;c .若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3<0,即-3<a <-34,由于f (0)=14,f (1)=a +54,所以当-54<a <-34时,f (x )在(0,1)上有两个零点;当-3<a ≤-54时,f (x )在(0,1)上有一个零点.综上,当a >-34或a <-54时,h (x )有一个零点;当a =-34或a =-54时,h (x )有两个零点;当-54<a <-34时,h (x )有三个零点.。
2015山东省高考压轴卷理科数学一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.复数,则对应的点所在的象限为( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.设全集U={0,1,2,3,4},集合A={0,1,2},集合b={2,3},则()U C A B =( )A .φB . {1,2,3,4}C . {2,3,4}D . {0,11,2,3,4}3.已知全集集合2{|log (1)A x x =-},{|2}xB y y ==,则()U C A B = ( )A .0-∞(,)B .0,1](C .(,1)-∞D .(1,2) 4.指数函数与二次函数在同一坐标系中的图象可能的是5.曲线(为自然对数的底数)在点处的切线与轴、轴所围成的三角形的面积为( )A .B .C .D .6.设随机变量服从正态分布,若,则的值为( ) A . B .C .D .7.取值范围是()8.A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.随x、m、n的值而定9.已知是抛物线上的一个动点,则点到直线和的距离之和的最小值是()A. B. C. D.10.已知函数f(x)=,则下列关于函数y=f[f(kx)+1]+1(k≠0)的零点个数的判断正确的是()A.当k>0时,有3个零点;当k<0时,有4个零点B.当k>0时,有4个零点;当k<0时,有3个零点C.无论k为何值,均有3个零点D.无论k为何值,均有4个零点二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在答题卡的相应位置.11.正项等比数列中,,,则数列的前项和等于.12.如图,在中,是边上一点,,则的长为13.已知实数x,y满足x>y>0,且x+y2,则的最小值为▲.14.一个几何体的三视图如图所示,该几何体体积为____________.15.设函数的定义域分别为,且,若对于任意,都有,则称函数为在上的一个延拓函数.设,为在R上的一个延拓函数,且g(x)是奇函数.给出以下命题:①当时,②函数g(x)有5个零点;③ 的解集为;④函数的极大值为1,极小值为-1;⑤ ,都有.其中正确的命题是________.(填上所有正确的命题序号)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡上的指定区域内.16.(本小题满分12分)设是锐角三角形,三个内角,,所对的边分别记为,,,并且.(Ⅰ)求角的值;(Ⅱ)若,,求,(其中).17.(本小题满分12分)如图,已知四棱锥的底面为菱形,.(1)求证:;(II)求二面角的余弦值.18.(本题满分12分)甲、乙、丙三人参加某次招聘会,假设甲能被聘用的概率是,甲、丙两人同时不能被聘用的概率是,乙、丙两人同时能被聘用的概率为,且三人各自能否被聘用相互独立.(1) 求乙、丙两人各自被聘用的概率;(2) 设ξ为甲、乙、丙三人中能被聘用的人数与不能被聘用的人数之差的绝对值,求ξ的分布列与均值(数学期望)19.(本小题满分10分)已知是数列的前n项和,且(1)求数列的通项公式;(2)设,记是数列的前n项和,证明:。
函数与导数压轴题题型与解题方法(高考必备)题型与方法(选择、填空题)一、函数与导数1、抽象函数与性质主要知识点:定义域、值域(最值)、单调性、奇偶性、周期性、对称性、趋势线(渐近线)对策与方法:赋值法、特例法、数形结合例1:已知定义在$[0,+\infty)$上的函数$f(x)$,当$x\in[0,1]$时,$f(x)=\frac{2}{3}-4x$;当$x>1$时,$f(x)=af(x-1)$,$a\in R$,$a$为常数。
下列有关函数$f(x)$的描述:①当$a=2$时,$f(\frac{3}{2})=4$;②当$a<\frac{1}{2}$时,函数$f(x)$的值域为$[-2,2]$;③当$a>\frac{1}{2}$时,不等式$f(x)\leq 2a$恒成立;④当$-\frac{1}{2}<a<\frac{1}{2}$时,函数$f(x)$的图像与直线$y=2an-1$($n\in N^*$)在$[1,n]$内的交点个数为$n-\frac{1+(-1)^n}{2}$。
其中描述正确的个数有(。
)【答案】C分析:根据题意,当$x>1$时,$f(x)$的值由$f(x-1)$决定,因此可以考虑特例法。
当$a=2$时,$f(x)$的值域为$[0,4]$,因此①正确。
当$a\frac{1}{2}$时,$f(x)$在$[0,1]$上单调递减,在$[1,+\infty)$上单调递增,因此不等式$f(x)\leq 2a$恒成立,③正确。
当$-\frac{1}{2}<a<\frac{1}{2}$时,$f(x)$在$[0,1]$上单调递减,在$[1,+\infty)$上单调递增,因此$f(x)$与直线$y=2an-1$($n\in N^*$)在$[1,n]$内的交点个数为$n-\frac{1+(-1)^n}{2}$,④正确。
因此,答案为$\boxed{\textbf{(C) }2}$。
2015届高三理科数学小综合专题练习——函数与导数资料提供:东莞中学苏传忠老师一 选择题1.原命题为“若12,z z 互为共轭复数,则12z z =”,关于逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )A 真,假,真B 假,假,真C 真,真,假D 假,假,假2.已知命题 :p 对任意x R ∈,总有20x >; :"1"q x >是"2"x >的充分不必要条件 则下列命题为真命题的是( )A p q ∧B p q ⌝∧⌝C p q ⌝∧D p q ∧⌝3.已知0b >,5log ,lg ,510d b a b c ===,则下列等式一定成立的是( )A d ac =B a cd =C c ad =D d a c =+7.下列函数中,满足“()()()f x y f x f y +=”的单调递增函数是( )A ()12f x x = B ()3f x x = C ()12x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭ D ()3x f x =8.函数()()212log 4f x x =-的单调递增区间是( )A ()0,+∞B (),0-∞C ()2,+∞D (),2-∞-二 填空题1.已知命题p :0x ">,总有()11x x e +>,则p ⌝为 .2.定积分10(2)x x e dx +=⎰ .3.设()f x 是定义在R 上的周期为2的函数,当[1,1)x ∈-时,()242,10,01x x f x x x ⎧-+-≤<=⎨≤<⎩,则3()2f =_ _.4.已知函数()23f x x x =+,x R Î.若方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为__________.5.已知)()lnf x x =,则()1ln 3ln 3f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭ . 三 解答题1.已知函数()1x a f x a x+-=-. ⑴ 当函数()f x 的定义域为1,12a a ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的值域; ⑵ 设函数()()()2g x x x a f x =+-,求函数()g x 的最小值.2.已知函数()()22x x f x R λλ-=+⋅∈⑴ 当1λ=-时,求()f x 的零点的值;⑵ 若函数()f x 为偶函数,求实数λ的值;⑶ 若不等式()142f x ≤≤对任意的[]0,1x ∈恒成立,求实数λ的取值范围.3.已知函数()()lg 1f x x =+.⑴ 若()()0lg 22lg 11x x <--+<,求x 的取值范围;⑵ 若()g x 是以2为周期的偶函数,且当01x ≤≤时,有()()g x f x =,求函数()y g x =在区间[]1,2上的值域.4. 设函数()2ln f x x x ax =++,1x =是函数()f x 的极值点. ⑴ 求()f x 的单调递减区间;⑵ 设()()23g x f x x x =-+,求证:当2x ≥时,()()2114g x x <-; ⑶ 在⑵的条件下,求证:对*n N ∈,()()()21213512n k n n g k n n +=+>++∑.5.设函数()ln ,m f x x m R x=+∈. ⑴ 当m e =(e 为自然对数的底数)时,求()f x 的最小值;⑵ 讨论函数()()3x g x f x '=-零点的个数; ⑶ 若对任意()()0,1f b f a b a b a->><-恒成立,求m 的取值范围.参考答案一 选择题1.B2.D3.B4.D5.D二 填空题1.00x ∃>,使得()0011x x e + ;2.e ;3.14.01a <<或9a >5.0三 解答题1.解:⑴()()1111a x x a f x a x a x a x --+-===----,()()210f x a x '=>- 所以函数()f x 在区间1,12a a ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦上单调递增(也可以用定义作差) ()()min max 1()3,(1)22f x f a f x f a =+=-=+=- 所以函数()f x 的值域为[]3,2--.⑵ ()()()2221,111,1x x a x a g x x x a x x a x a ⎧++-≥-⎪=++-=⎨--+<-⎪⎩, 当12a <时,函数在1(,)2-∞-递减,在1(,)2-+∞递增,()min 13()24g x g a =-=-; 当1322a ≤≤时,函数在(,1)a -∞-递减,在(1,)a -+∞递增,()2min (1)(1)g x g a a =-=-; 当32a >时,函数在1(,)2-∞递减,在1(,)2+∞递增,()min 15()24g x g a ==-. 2.解:(1)当1λ=-时,()122x x f x =-,令()1202x x f x =-=,得21,0x x ==; ⑵ ()()f x f x -=,故2222x x x x λλ--+⋅=+⋅,整理得:()()2210x x λ---=上式对于任意实数恒成立,故1λ=;⑶ 12242x x λ-≤+⋅≤,令[]2,1,2x t t =∈ 12t t λ+≥恒成立,即212t t λ≥-+恒成立,得:12λ≥-; 4t t λ+≤恒成立,即24t t λ≤-+恒成立,得:3λ≤故实数λ的取值范围是1,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 3.解:(1)22220lg 1,11011x x x x --<<<<++,解得:2133x -<<;(2) 因为函数()g x 是以2为周期的偶函数,在区间[]1,2上的值域等于其在区间[]1,0-上的值域,根据图像的对称性可知与函数()f x 在区间[]0,1上值域相同,值域为[]0,lg2.4.解:解:⑴ ()12f x x a x'=++, ()()21120,3,ln 3f a a f x x x x '=++=∴=-=+-由()21231230x x f x x x x -+'=+-=≤,且0x >得:原函数减区间为1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦; ⑵ ()22ln 33ln g x x x x x x x =+--+=,构造函数()24ln 1h x x x =-+当2x ≥时,()()222420x h x x x x-'=-=-< 所以函数()24ln 1h x x x =-+在区间[)2,+∞单调递减,故()3max 4ln23ln16ln 0h x e =-=-<,不等式成立;⑶ 由⑵知:当2x ≥时,()21ln 14x x <-, 所以()()2144112ln 11111x x x x x x ⎛⎫>==- ⎪--+-+⎝⎭, 即当2k ≥时,()111211g k k k ⎛⎫>- ⎪-+⎝⎭当2n ≥时: ()()()()21211111113521ln 2ln3ln 121212n k n n g k n n n n n +=+⎛⎫=+++>+--= ⎪+++++⎝⎭∑L 又当1n =时上式也能成立原命题得证.5.解:(1)由题设,当m e =时,()ln e f x x x=+,易得函数()f x 的定义域为(0,)+∞ 221()e x e f x x x x-'∴=-= ∴当(0,)x e ∈时,()0f x '<,此时()f x 在(0,)e 上单调递减;当(,)x e ∈+∞时,()0f x '>,此时()f x 在(,)e +∞上单调递增;∴当x e =时,()f x 取得极小值()ln 2e f e e e=+= ∴()f x 的最小值为2 (2)函数21()()(0)33x m x g x f x x x x '=-=-->,令()0g x =,得31(0)3m x x x =-+> 设31()(0)3x x x x ϕ=-+≥ 2()1(1)(1)x x x x ϕ'∴=-+=--+ 当(0,1)x ∈时,()0x ϕ'>,此时()x ϕ在(0,1)上单调递增;当(1,)x ∈+∞时,()0x ϕ'<,此时()x ϕ在(1,)+∞上单调递减;所以1x =是()x ϕ的唯一极值点,且是极大值点,因此x=1也是()x ϕ的最大值点,∴()x ϕ的最大值为12(1)133ϕ=-+=,又(0)0ϕ=,结合y=()x ϕ的图像(如图),可知 ① 当23m >时,函数()g x 无零点;②当23m =时,函数()g x 有且仅有一个零点; ③当203m <<时,函数()g x 有两个零点;④0m ≤时,函数()g x 有且只有一个零点; 综上所述,当23m >时,函数()g x 无零点;当23m =或0m ≤时,函数()g x 有且仅有一个零点;当203m <<时,函数()g x 有两个零点. ② 对任意()()0,1f b f a b ab a->><-恒成立 等价于()()f b b f a a -<-恒成立 设()()ln (0)m h x f x x x x x x=-=+-> ()h x ∴等价于在(0,)+∞上单调递减21()10m h x x x '∴=--≤在(0,)+∞恒成立 2211()(0)24m x x x x ∴≥-+=--+>恒成立 14m ∴≥(对14m =,x =h '()0仅在12x =时成立),m ∴的取值范围是1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭。
2015浙江省高考压轴卷理科数学一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.合集{0,1,2,3},{2}U U C M ==,则集合M=( )A .{0,1,3}B .{1,3}C .{0,3}D .{2}2.已知复数z 满足(2)(1)i i i z +-=⋅(i 为虚数单位),则z=( )A .-1+3iB .-1-3iC .1+3iD .1-3i3.已知向量=(3cos α,2)与向量=(3,4sin α)平行,则锐角α等于( ) A .B .C .D .4.三条不重合的直线a ,b ,c 及三个不重合的平面α,β,γ,下列命题正确的是( )A . 若a ∥α,a ∥β,则α∥βB . 若α∩β=a ,α⊥γ,β⊥γ,则a ⊥γC . 若a ⊂α,b ⊂α,c ⊂β,c ⊥α,c ⊥b ,则α⊥βD . 若α∩β=a ,c ⊂γ,c ∥α,c ∥β,则a ∥γ5.执行如右图所示的程序框图,则输出S 的值是 ( ) A .10 B .17 C .26 D .286.已知函数()⎪⎭⎫ ⎝⎛-=32tan πx x f ,则下列说法错误的是 ( )A . 函数f(x)的周期为2πB . 函数f(x)的值域为RC . 点(6π,0)是函数f(x)的图象一个对称中心D .23()()55f f ππ< 7.已知5250125(),a x a a x a x a x -=++++若2012580,a a a a a =++++则= ( )A .32B .1C .-243D .1或-2438.已知a 、b 都是非零实数,则等式||||||a b a b +=+的成立的充要条件是 ( )A .a b ≥B .a b ≤C .1ab≥ D .1a b≤ 开始 S =1,i =1结束i =i +2i >7输出S 是否S =S +i9.已知函数()log (1)a f x x a =>的图象经过区域6020360x y x y x y +-≤⎧⎪--≤⎨⎪--≥⎩,则a 的取值范围是( )A .(31,3⎤⎦B .(33,2⎤⎦C .)33,⎡+∞⎣D .[)2,+∞10.作一个平面M ,使得四面体四个顶点到该平面的距离之比为1:1:1:2,则这样的平面M 共能作出( ▲ )个.A .4 B. 8 C. 16 D.32二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11.已知双曲线:221916x y -=,则它的焦距为__ _;渐近线方程为__ _ 焦点到渐近线的距离为__ _.12.在ABC ∆中,若1,3,AB AC AB AC BC ==+=,则其形状为__ _,BA BC BC=__(①锐角三角形 ②钝角三角形 ③直角三角形,在横线上填上序号); 13.已知,x y 满足方程210x y --=,当3x >时,则353712x y x y m x y +-+-=+--的最小值为 __ _.14. 一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的表面积与其外接球面积之比为________.15.若,,A B C 都是正数,且3A B C ++=,则411A B C +++的最小值为 16.已知0a >且1a ≠,则使方程222log ()log ()a a x ak x a -=-有解时的k 的取值范围为 .17.已知等差数列{}n a 首项为a ,公差为b ,等比数列{}n b 首项为b ,公比为a ,其中,a b 都是大于1的正整数,且1123,a b b a <<,对于任意的*n N ∈,总存在*m N ∈,使得3m n a b +=成立,则n a = ..22221122 1221正视图侧视图俯视图二、填空题:本大题共5小题,共72分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤). 18.已知函数f (x )=1﹣2sin (x+)[sin (x+)﹣cos (x+)](Ⅰ)求函数f (x )的最小正周期; (Ⅱ)当x ∈[﹣,],求函数f (x+)的值域.19.(本小题满分14分)已知{}n a 是公差不为零的等差数列,{}n b 等比数列,满足222112233,,.b a b a b a ===(I )求数列{}n b 公比q 的值;(II )若2121a a a =-<且,求数列{}n a 公差的值;20.一个袋中有大小相同的标有1,2,3,4,5,6的6个小球,某人做如下游戏,每次从袋中拿一个球(拿后放回),记下标号。
祝愿各位考生获得成功!◇导数专题目录一、导数单调性、极值、最值的直接应用(1)二、交点与根的分布(23)三、不等式证明(31)(一)作差证明不等式(二)变形构造函数证明不等式(三)替换构造不等式证明不等式四、不等式恒成立求字母范围(51)(一)恒成立之最值的直接应用(二)恒成立之分离常数(三)恒成立之讨论字母范围五、函数与导数性质的综合运用(70)六、导数应用题(84)七、导数结合三角函数(85)书中常用结论⑴sin ,(0,)x x x π<∈,变形即为sin 1xx<,其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1. ⑵1x e x >+ ⑶ln(1)x x >+ ⑷ln ,0x x x e x <<>.一、导数单调性、极值、最值的直接应用1. (切线)设函数a x x f -=2)(.(1)当1=a 时,求函数)()(x xf x g =在区间]1,0[上的最小值;(2)当0>a 时,曲线)(x f y =在点)))((,(111a x x f x P >处的切线为l ,l 与x 轴交于点)0,(2x A 求证:a x x >>21.解:(1)1=a 时,x x x g -=3)(,由013)(2=-='x x g ,解得33±=x . )(x g '的变化情况如下表:所以当33=x 时,)(x g 有最小值932)33(-=g . (2)证明:曲线)(x f y =在点)2,(211a x x P -处的切线斜率112)(x x f k ='=曲线)(x f y =在点P 处的切线方程为)(2)2(1121x x x a x y -=--. 令0=y ,得12122x a x x +=,∴12111211222x x a x x a x x x -=-+=-∵a x >1,∴02121<-x x a ,即12x x <. 又∵1122x a x ≠,∴a x ax x a x x a x x =⋅>+=+=11111212222222 所以a x x >>21.2. (2009天津理20,极值比较讨论)已知函数22()(23)(),x f x x ax a a e x =+-+∈R 其中a ∈R ⑴当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率; ⑵当23a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值. 解:本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法。
2015年高考理科数学押题密卷(全国新课标II卷)2015年高考绝密押题,仅限VIP会员学校使用,版权所有,严禁转载或商业传播,违者必究;说明:一、本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷.第Ⅰ卷为选择题;第Ⅱ卷为非选择题,分为必考和选考两部分.二、答题前请仔细阅读答题卡上的“注意事项”,按照“注意事项”的规定答题.三、做选择题时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的标号涂黑.如需改动,用橡皮将答案擦干净后,再涂其他答案.四、考试结束后,将本试卷与原答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、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,有且只有一项符合题目要求.(1)已知集合A={x|x2-5x+6≤0},B={x||2x-1|>3},则集合A∩B=(A){x|2≤x≤3}(B){x|2≤x<3}(C){x|2<x≤3}(D){x|-1<x<3}(2)1-i(1+i)2+1+i(1-i)2=(A)-1 (B)1 (C)-i (D)i(3)若向量a 、b 满足|a |=|b |=2,a 与b 的夹角为60?,a ·(a +b )等于(A )4 (B )6 (C )2+ 3 (D )4+23(4)等比数列}{n a 的前321,2,4,a a a S n n 且项和为成等差数列,若a 1=1,则S 4为 (A )7 (B )8 (C )16 (D )15 (5)空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为(A )8+2 5 (B )6+2 5 (C )8+2 3 (D )6+23 (6)(x 2- 1 x)6的展开式中的常数项为(A )15 (B )-15 (C )20 (D )-20 (7)执行右边的程序框图,则输出的S 是 (A )5040 (B )4850 (C )2450 (D )2550(8)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+4x +3,x ≤0,3-x ,x >0,则方程f (x )+1=0的实根个数为(A )3 (B )2 (C )1 (D )0(9)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的 14,则双曲线的离心率为(A )52 (B )233 (C ) 5 (D )32(10)偶函数f (x )的定义域为R ,若f (x +2)为奇函数,且f (1)=1,则f (89)+f (90) 为(A )-2 (B )-1 (C )0 (D )1(11)某方便面厂为了促销,制作了3种不同的精美卡片,每袋方便面随机装入一张卡片,集齐3种卡片可获奖,现购买该方便面5袋,能获奖的概率为 (A )3181 (B )3381 (C )4881 (D )5081(12)给出下列命题:○110.230.51log 32()3<<; ○2函数4()log 2sin f x x x =-有5个零点; ○3函数4()612-+-=ln x x f x x 的图像以5(5,)12为对称中心; ○4已知a 、b 、m 、n 、x 、y 均为正数,且a ≠b ,若a 、m 、b 、x 成等差数列,a 、n 、b 、y 成等比数列,则有m > n ,x <y .其中正确命题的个数是(A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填写在题中横线上. (13)由直线x =1,y =1-x 及曲线y =e x 围成的封闭图形的面积为_________. (14)数列{a n }的通项公式a n =n sinn π2+1,前n 项和为S n ,则S 2 015=__________.(15)已知x 、y 满足⎩⎨⎧x -y +5≥0,x +y ≥0,x ≤3,若使得z =ax +y 取最大值的点(x ,y )有无数个,则a 的值等于___________.(16)已知圆O : x 2+y 2=8,点A (2,0) ,动点M 在圆上,则∠OMA 的最大值为__________.三、解答题:本大题共70分,其中(17)—(21)题为必考题,(22),(23),(24)题为选考题.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (17)(本小题满分12分)已知f (x )=sin (2x -56π)+2cos 2x . (Ⅰ)写出f (x )的对称中心的坐标和单增区间;(Ⅱ)△ABC 三个内角A 、B 、C 所对的边为a 、b 、c ,若f (A )=0,b +c =2.求a 的最小值.(18)(本小题满分12分)某青年教师专项课题进行“学生数学成绩与物理成绩的关系”的课题研究,对于高二年级800名学生上学期期末数学和物理成绩,按优秀和不优秀分类得结果:数学和物理都优秀的有60人,数学成绩优秀但物理不优秀的有140人,物理成绩优秀但数学不优秀的有100人.(Ⅰ)能否在犯错概率不超过0.001的前提下认为该校学生的数学成绩与物理成绩有关系?(Ⅱ)将上述调查所得到的频率视为概率,从全体高二年级学生成绩中,有放回地随机抽取3名学生的成绩,记抽取的3个成绩中数学、物理两科成绩至少有一科优秀的次数为X ,求X 的分布列和期望E (X ).附:K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )(19)(本小题满分12分)如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,已知AB ⊥侧面BB 1C 1C ,BC =2 ,AB =BB 1=2,∠BCC 1=?4,点E 在棱BB 1上. (Ⅰ)求证:C 1B ⊥平面ABC ;(Ⅱ)若BE =λBB 1,试确定λ的值,使得二面角A -C 1E -C 的余弦值为55.(20)(本小题满分12分)设抛物线y 2=4m x (m >0)的准线与x 轴交于F 1,焦点为F 2;以F 1 、F 2为焦点,离心率e = 1 2 的椭圆与抛物线的一个交点为2(3E ;自F 1引直线交抛物线于P 、Q 两个不同的点,点P 关于x 轴的对称点记为M ,设11F P F Q λ=u u u r u u u r. (Ⅰ)求抛物线的方程和椭圆的方程; (Ⅱ)若1[,1)2λ∈,求|PQ |的取值范围. (21)(本小题满分12分)已知f (x )=e x (x -a -1)- x22+ax .(Ⅰ)讨论f (x )的单调性;(Ⅱ)若x ≥0时,f (x )+4a ≥0,求正整数a 的值. 参考值:e 2≈7.389,e 3≈20.086请考生在第(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.作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑. (22)(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,在△ABC 中,∠C =90o ,BC =8,AB =10,O 为BC 上一点,以O 为圆心,OB 为半径作半圆与BC 边、AB 边分别交于点D 、E ,连结DE . (Ⅰ)若BD =6,求线段DE 的长;(Ⅱ)过点E 作半圆O 的切线,切线与AC 相交于点F ,证明:AF =EF .(23)(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知椭圆C :x 24+y 23=1,直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =-3+3t y =23+t(t 为参数).(Ⅰ)写出椭圆C 的参数方程及直线l 的普通方程;(Ⅱ)设A (1,0),若椭圆C 上的点P 满足到点A 的距离与其到直线l 的距离相等,求点P 的坐标.(24)(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数f (x )=|x -1|.(Ⅰ)解不等式f (x )+f (x +4)≥8;(Ⅱ)若|a |<1,|b |<1,且a ≠0,求证:f (ab )>|a |f ( ba).理科数学参考答案2015年高考绝密押题,仅限VIP 会员学校使用,版权所有,严禁转载或商业传播,违者必究; 一、选择题: CABDA ACBBD DC 二、填空题:(13) e - 3 2; (14)1007; (15)-1; (16)4π.三、解答题:(17)解:(Ⅰ)化简得:f (x )=cos (2x +π3)+1 ……………………3分对称中心为:ππ∈+()(,1)212k z k 单增区间为:ππππ∈--()2[,]36k z k k ………………………6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知:23A ππ∴+=于是:3A π=………………………9分根据余弦定理:2222cos3a b c bc π=+-=24343()12b cbc +-≥-=当且仅当1b c ==时,a 取最小值1. ………………………12分(18)(Ⅰ)由题意可得列联表:因为k =800(60×500-140×100)2160×640×200×600=16.667>10.828. ……………………6分所以能在犯错概率不超过0.001的前提下认为该校学生的数学成绩与物理成绩有关. (Ⅱ)每次抽取1名学生成绩,其中数学物理两科成绩至少一科是优秀的频率0.375.将频率视为概率,即每次抽取1名学生成绩,其中数学物理两科成绩至少一科是优秀的概率为 3 8.由题意可知X ?B(3, 38),从而X 的分布列为E (X )=np = 98. ………………………12分(19)解:(Ⅰ)因为BC =2 ,CC 1=BB 1=2,∠BCC 1= ?4,在△BCC 1中,由余弦定理,可求得C 1B =2 , ……………………2分所以C 1B 2+BC 2=CC 21,C 1B ⊥BC .又AB ⊥侧面BCC 1B 1,故AB ⊥BC 1,又CB ∩AB =B ,所以C 1B ⊥平面ABC . …………………5分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,BC ,BA ,BC 1两两垂直,以B 为空间坐标系的原点,建立如图所示的坐标系,则B (0,0,0),A (0,2,0),C (2 ,0,0),C 1A →=(0,2,-2 ),C 1E →=C 1B →+λBB 1→=C 1B →+λCC 1→=(-2 λ,0,2 λ-2 ), 设平面AC 1E 的一个法向量为m =(x ,y ,z ),则有⎩⎪⎨⎪⎧m ·C 1A →=0,m ·C 1E →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧2y -2 z =0,2 λx +(2 -2 λ)z =0,令z =2 ,取m =(2 (λ-1)λ,1,2 ),………9分又平面C 1EC 的一个法向量为n =(0,1,0),所以cos ?m ,n ?=m ·n |m ||n |=1___________?__________2(λ-1)2λ2+3=5 5,解得λ= 1 2.所以当λ= 12时,二面角A -C 1E -C 的余弦值为55. ………………………12分 (20)解:(Ⅰ)由题设,得:22424199a b+= ①a 2-b 2a = 12②由①、②解得a 2=4,b 2=3,椭圆的方程为22143x y +=易得抛物线的方程是:y 2=4x . …………………………4分 (Ⅱ)记P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2) 、M (x 1,-y 1) ,由11F P F Q λ=u u u r u u u r 得:y 1=λy 2 ○3 设直线PQ 的方程为y =k (x +1),与抛物线的方程联立,得:y 1 y 2=4 ○4 y 1+y 2=4k ○5 …………………………7分 由○3○4○5消去y 1,y 2得:224(1)k λλ=+ …………………………8分由方程○*得:||||PQ k = 化简为:4241616||k PQ k -=,代入λ: ∵ 1[,1)2λ∈,∴ 15(2,]2λλ+∈ …………………………11分 于是:2170||4PQ <≤ 那么:||(0,]2PQ ∈ …………………………12分 (21)解:(Ⅰ)f ?(x )=e x (x -a )-x +a =(x -a )(e x -1),由a>0,得:x∈(-∞,0)时,f?(x)>0,f(x)单增;x∈(0,a)时,f?(x)<0,f(x)单减;x∈(a,+∞)时,f?(x)>0,f(x)单增.所以,f(x)的增区间为(-∞,0),(a,+∞);减区间为(0,a). (5)分(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,x≥0时,f min(x)=f(a)=-e a+a2 2,所以f(x)+4a≥0,得e a-a22-4a≤0.…………7分令g(a)=e a-a22-4a,则g?(a)=e a-a-4;令h(a)=e a-a-4,则h?(a)=e a-1>0,所以h(a)在(0,+∞)上是增函数,又h(1)=e-5<0,h(2)=e2-6>0,所以?a0∈(1,2)使得h(a0)=0,即a∈(0,a0)时,h(a)<0,g?(a)<0;a∈(a0,+∞)时,h(a)>0,g?(a)>0,所以g(a)在(0,a0)上递减,在(a0,+∞)递增.又因为g(1)=e- 12-4<0,g(2)=e2-10<0,g(3)=e3-92-12>0,所以:a=1或2. …………12分(22)解:(Ⅰ)∵BD 是直径,∴∠DEB =90o ,∴BE BD =BC AB = 4 5,∵BD =6,∴BE = 24 5, 在Rt△BDE 中,DE =BD 2-BE 2= 18 5. …………5分(Ⅱ)连结OE ,∵EF 为切线,∴∠OEF =90o ,∴∠AEF +∠OEB =90o ,又∵∠C =90o ,∴∠A +∠B =90o ,又∵OE =OB ,∴∠OEB =∠B ,∴∠AEF =∠A ,∴AE =EF . …………10分(23)解:(Ⅰ)C :⎩⎨⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ为参数),l :x -3y +9=0. ……………4分 (Ⅱ)设P (2cos θ,3sin θ),则|AP |=(2cos θ-1)2+(3sin θ)2=2-cos θ,P 到直线l 的距离d =|2cos θ-3sin θ+9|2=2cos θ-3sin θ+92.由|AP |=d 得3sin θ-4cos θ=5,又sin 2θ+cos 2θ=1,得sin θ=3 5,cos θ=- 4 5. 故P (- 8 5, 33 5). ……………10分 (24)解:(Ⅰ)f (x )+f (x +4)=|x -1|+|x +3|=⎩⎨⎧-2x -2,x ≤-3,4,-3≤x ≤1,2x +2,x ≥1.当x <-3时,由-2x -2≥8,解得x ≤-5;当-3≤x ≤1时,f (x )≤8不成立;当x >1时,由2x +2≥8,解得x ≥3. …………4分 所以不等式f (x )≤4的解集为{x |x ≤-5,或x ≥3}. …………5分(Ⅱ)f (ab )>|a |f ( b a)即|ab -1|>|a -b |. …………6分因为|a |<1,|b |<1,所以|ab -1|2-|a -b |2=(a 2b 2-2ab +1)-(a 2-2ab +b 2)=(a 2-1)(b 2-1)>0, 所以|ab -1|>|a -b |.故所证不等式成立.…………10分 2020-2-8。
2015年高考数学导数压轴题精练1.已知函数f(x)=x -ln(x +a).(a 是常数)(I)求函数f(x)的单调区间;(II) 当)(x f y =在x =1处取得极值时,若关于x 的方程f(x)+2x =x 2+b 在[12,2]上恰有两个不相等的实数根,求实数b 的取值范围;(III)求证:当2,n n ≥∈+N 时e n <⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+22211......311211.2. 已知定义在正实数集上的函数2()41f x x ax =++,2()6ln 21g x a x b =++,其中0a >.(Ⅰ)设两曲线()y f x =,()y g x =有公共点,且在该点处的切线相同,用a 表示b ,并求b 的最大值;(Ⅱ)设()()()h x f x g x =+,证明:若1a ≥,则对任意1x ,2x (0,)∈+∞,12x x ≠ 有2121()()8h x h x x x ->-.3.已知函数2(),()2ln (x f x g x a x e e==为自然对数的底数) (1)求()()()F x f x g x =-的单调区间,若()F x 有最值,请求出最值;(2)是否存在正常数a ,使()()f x g x 与的图象有且只有一个公共点,且在该公共点处有共同的切线?若存在,求出a 的值,以及公共点坐标和公切线方程;若不存在,请说明理由。
4.已知函数2()ln f x x ax x =-+-(a ∈R ).(1)当3a =时,求函数()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值; (2)当函数()f x 在1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭单调时,求a 的取值范围; (3)求函数()f x 既有极大值又有极小值的充要条件。
5.设函数22()ln ,().f x ax x g x a x =+=(I )当1,()a y f x =-=时求函数图像上的点到直线30x y -+=距离的最小值;(II )是否存在正实数a ,使()()f x g x ≤对一切正实数x 都成立?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.6.已知函数21()ln 2(0).2f x x ax x a =--< (1)若函数()f x 在定义域内单调递增,求a 的取值范围;(2)若12a =-且关于x 的方程1()2f x x b =-+在[]1,4上恰有两个不相等的实数根,求实数b 的取值范围; (3)设各项为正的数列{}n a 满足:*111,ln 2,.n n n a a a a n N +==++∈ 求证:12-≤nn a7. 设0>a ,讨论函数x a x a a x x f )1(2)1(ln )(2---+=的单调性.8.设ax x x x f 22131)(23++-=.(1)若)(x f 在),32(+∞上存在单调递增区间,求a 的取值范围;(2)当20<<a 时,)(x f 在]4,1[上的最小值为316-,求)(x f 在该区间上的最大值.9. 已知函数()32312f x ax x =-+()x ∈R ,其中0a >. (Ⅰ)若1a =,求曲线()y f x =在点()()2,2f 处的切线方程;(Ⅱ)若在区间11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上,()0f x >恒成立,求a 的取值范围.10. 设函数ax x x a x f +-=22ln )(,0>a (Ⅰ)求)(x f 的单调区间;(Ⅱ)求所有实数a ,使2)(1e x f e ≤≤-对],1[e x ∈恒成立.注:e 为自然对数的底数.。
第5题图2015福建省高考压轴卷理科数学一、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.设全集R U =,集合{11}M x x x =><-或,{}|02N x x =<<,则()U NM =ð ( )A .{}|21x x -≤<B .{}|11x x -≤≤C .{}|01x x <≤D .{}|1x x <2. 已知圆22:1O x y +=及以下3个函数:①3()f x x =;②()t a n f x x =;③()s i n .f x x x =其中图像能等分圆C 面积的函数有( )A .3个 B. 2个 C. 1 个 D. 0个 3.已知直线,a b 和平面α,其中a α⊄,b α⊂,则“//a b ”是“//a α”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4.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边在直线2y x =上,则sin 2θ 等于( )A .45- B .35- C .35 D .455.运行如图所示的程序框图,则输出的结果S 为( ) A.1007 B.1008 C.2013 D.20146.某教研机构随机抽取某校20个班级,调查各班关注汉字听写大赛的学生人数,根据所得数据的茎叶图,以组距为5将数据分组成[)5,0,[)10,5,[)15,10,[)20,15,[)25,20,[)30,25,[)35,30,[]40,35时,所作的频率分布直方图如图所示,则原始茎叶图可能是()7.已知曲线1C :1322=+y x 和2C :122=-y x ,且曲线1C 的焦点分别为1F 、2F ,点M 是1C 和2C 的一个交点,则△21F MF 的形状是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形C .钝角三角形D .都有可能8.在高校自主招生中,某校获得5个推荐名额,其中清华大学2名,北京大学2名,复旦大学1名,并且北京大学和清华大学都要求必须有男生参加,学校通过选拔定下3男2女共5个推荐对象,则不同推荐方法的种数是 ( )俯视图侧视图正视图2222A .20 B.22 C.24 D. 36 9.已知,,a b c 均为单位向量,且满足0a b =,则()()a b c a c +++的最大值为( ) A .123+ B. 322+ C. 25+ D. 222+ 10.设12,,,n A A A 为集合{}1,2,,S n =的n 个不同子集()4n ≥,为了表示这些子集,作n 行n 列的数阵,规定第i 行与第j 列的数为0,,1,,j ij j i A a i A ∉⎧⎪=⎨∈⎪⎩ 则下列说法正确的个数是( )①数阵中第1列的数全是0当且仅当1A =∅; ②数阵中第n 列的数全是1当且仅当n A S =; ③数阵中第j 行的数字和表明元素j 属于12,,,n A A A 中的几个子集;④数阵中所有的2n 个数字之和不小于n ; ⑤数阵中所有的2n 个数字之和不大于21n n -+.A .5 B. 4 C .3 D. 2二、填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在相应横线上.)11.已知4234012342421111(1)()()(),a a a a a a a xx x x x-=+++++=则___ . 12. 利用计算机在区间(0,1)上产生两个随机数a,b ,则方程2ba x x=-有实数根的概率是___ .13. 已知一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积等于_________.14.若x a x x a 21sin ≤≤对任意的]2,0[π∈x 都成立,则12a a -的最小值为 .15.如图,A 是两条平行直线之间的一定点,且点A 到两条平行直线的距离分别为1,3AM AN ==。
导数目录1.【2015高考,理10】.................................................. - 2 -2.【2015高考,理12】.................................................. - 2 -3.【2015高考新课标2,理12】.......................................... - 3 -4.【2015高考新课标1,理12】.......................................... - 4 -5.【2015高考,理16】.................................................. - 5 -6.【2015高考天津,理11】.............................................. - 5 -7.【2015高考新课标2,理21】(本题满分12分).......................... - 6 -8.【2015高考,19】(本小题满分16分).................................. - 8 -9.【2015高考,理20】................................................. - 10 -10.【2015高考,17】(本小题满分14分)................................ - 13 -11.【2015高考,理21】................................................ - 14 -12.【2015高考,理21】................................................ - 17 -13.【2015高考天津,理20(本小题满分14分)........................... - 19 -14.【2015高考,理20】................................................ - 21 -15.【2015高考,理21】................................................ - 22 -16.【2015高考,理22】................................................ - 24 -17.【2015高考新课标1,理21】........................................ - 26 -18.【2015高考北京,理18】............................................ - 27 -19.【2015高考,理19】................................................ - 29 -20【2015高考,理21】................................................. - 31 -1.【2015高考,理10】若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =- ,其导函数()f x ' 满足()1f x k '>> ,则下列结论中一定错误的是( )A .11f k k ⎛⎫< ⎪⎝⎭B .111f k k ⎛⎫> ⎪-⎝⎭C .1111f k k ⎛⎫< ⎪--⎝⎭D . 111k f k k ⎛⎫> ⎪--⎝⎭ 【答案】C【解析】由已知条件,构造函数()()g x f x kx =-,则''()()0g x f x k =->,故函数()g x 在R 上单调递增,且101k >-,故1()(0)1g g k >-,所以1()111k f k k ->---,11()11f k k >--,所以结论中一定错误的是C ,选项D 无法判断;构造函数()()h x f x x =-,则''()()10h x f x =->,所以函数()h x 在R 上单调递增,且10k >,所以1()(0)h h k>,即11()1f k k ->-,11()1f k k >-,选项A,B 无法判断,故选C . 【考点定位】函数与导数.【名师点睛】联系已知条件和结论,构造辅助函数是高中数学中一种常用的方法,解题中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,通过研究函数的单调性、最值等问题,常可使问题变得明了,属于难题.2.【2015高考,理12】对二次函数2()f x ax bx c =++(a 为非零常数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是( )A .1-是()f x 的零点B .1是()f x 的极值点C .3是()f x 的极值 D. 点(2,8)在曲线()y f x =上【答案】A【解析】若选项A 错误时,选项B 、C 、D 正确,()2f x ax b '=+,因为1是()f x 的极值点,3是()f x 的极值,所以()()1013f f '=⎧⎪⎨=⎪⎩,即203a b a b c +=⎧⎨++=⎩,解得:23b a c a =-⎧⎨=+⎩,因为点()2,8在曲线()y f x =上,所以428a b c ++=,即()42238a a a +⨯-++=,解得:5a =,所以10b =-,8c =,所以()25108f x x x =-+,因为()()()21511018230f -=⨯--⨯-+=≠,所以1-不是()f x 的零点,所以选项A 错误,选项B 、C 、D 正确,故选A .【考点定位】1、函数的零点;2、利用导数研究函数的极值.【名师点晴】本题主要考查的是函数的零点和利用导数研究函数的极值,属于难题.解题时一定要抓住重要字眼“有且仅有一个”和“错误”,否则很容易出现错误.解推断结论的试题时一定要万分小心,除了作理论方面的推导论证外,利用特殊值进行检验,也可作必要的合情推理.3.【2015高考新课标2,理12】设函数'()f x 是奇函数()()f x x R ∈的导函数,(1)0f -=,当0x >时,'()()0xf x f x -<,则使得()0f x >成立的x 的取值围是( )A .(,1)(0,1)-∞-UB .(1,0)(1,)-+∞UC .(,1)(1,0)-∞--UD .(0,1)(1,)+∞U【答案】A 【考点定位】导数的应用、函数的图象与性质.【名师点睛】联系已知条件和结论,构造辅助函数是高中数学中一种常用的方法,解题中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,通过研究函数的单调性、最值等问题,常可使问题变得明了,属于难题.4.【2015高考新课标1,理12】设函数()f x =(21)x e x ax a --+,其中a 1,若存在唯一的整数0x ,使得0()f x 0,则a 的取值围是( ) (A)[-32e ,1) (B)[-32e ,34) (C)[32e ,34) (D)[32e,1) 【答案】D 【解析】设()g x =(21)x e x -,y ax a =-,由题知存在唯一的整数0x ,使得0()g x 在直线y ax a =-的下方.因为()(21)x g x e x '=+,所以当12x <-时,()g x '<0,当12x >-时,()g x '>0,所以当12x =-时,max [()]g x =12-2e -,当0x =时,(0)g =-1,(1)30g e =>,直线y ax a =-恒过(1,0)斜率且a ,故(0)1a g ->=-,且1(1)3g e a a --=-≥--,解得32e≤a <1,故选D.【考点定位】本题主要通过利用导数研究函数的图像与性质解决不等式成立问题【名师点睛】对存在性问题有三种思路,思路1:参变分离,转化为参数小于某个函数(或参数大于某个函数),则参数该于该函数的最大值(大于该函数的最小值);思路2:数形结合,利用导数先研究函数的图像与性质,再画出该函数的草图,结合图像确定参数围,若原函数图像不易做,常化为一个函数存在一点在另一个函数上方,用图像解;思路3:分类讨论,本题用的就是思路2.5.【2015高考,理16】如图,一横截面为等腰梯形的水渠,因泥沙沉积,导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线表示),则原始的最大流量与当前最大流量的比值为 .【答案】1.2【解析】建立空间直角坐标系,如图所示:原始的最大流量是()11010222162⨯+-⨯⨯=,设抛物线的方程为22x py =(0p >),因为该抛物线过点()5,2,所以2225p ⨯=,解得254p =,所以2252x y =,即2225y x =,所以当前最大流量是()()5323535522224022255255257575753x dx x x --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎡⎤-=-=⨯-⨯-⨯--⨯-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎰,故原始的最大流量与当前最大流量的比值是16 1.2403=,所以答案应填:1.2. 【考点定位】1、定积分;2、抛物线的方程;3、定积分的几何意义.【名师点晴】本题主要考查的是定积分、抛物线的方程和定积分的几何意义,属于难题.解题时一定要抓住重要字眼“原始”和“当前”,否则很容易出现错误.解本题需要掌握的知识点是定积分的几何意义,即由直线x a =,x b =,0y =和曲线()y f x =所围成的曲边梯形的面积是()ba f x dx ⎰. 6.【2015高考天津,理11】曲线2y x = 与直线y x = 所围成的封闭图形的面积为 . O xy【答案】16【考点定位】定积分几何意义与定积分运算.【名师点睛】本题主要考查定积分几何意义与运算能力.定积分的几何意义体现数形结合的典型示,既考查微积分的基本思想又考查了学生的作图、识图能力以及运算能力.【2015高考,理11】20(1)x dx ⎰-= .【答案】0.【解析】试题分析:0)21()1(22200=-=-⎰x x dx x . 【考点定位】定积分的计算.【名师点睛】本题主要考查定积分的计算,意在考查学生的运算求解能力,属于容易题,定积分的计算通常有两类基本方法:一是利用牛顿-莱布尼茨定理;二是利用定积分的几何意义求解.7.【2015高考新课标2,理21】(本题满分12分)设函数2()mx f x e x mx =+-.(Ⅰ)证明:()f x 在(,0)-∞单调递减,在(0,)+∞单调递增;(Ⅱ)若对于任意12,[1,1]x x ∈-,都有12()()1f x f x e -≤-,求m 的取值围.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)[1,1]-.【解析】(Ⅰ)'()(1)2mx f x m e x =-+.若0m ≥,则当(,0)x ∈-∞时,10mx e -≤,'()0f x <;当(0,)x ∈+∞时,10mx e -≥,'()0f x >.若0m <,则当(,0)x ∈-∞时,10mx e ->,'()0f x <;当(0,)x ∈+∞时,10mx e -<,'()0f x >.所以,()f x 在(,0)-∞单调递减,在(0,)+∞单调递增.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,对任意的m ,()f x 在[1,0]-单调递减,在[0,1]单调递增,故()f x 在0x =处取得最小值.所以对于任意12,[1,1]x x ∈-,12()()1f x f x e -≤-的充要条件是:(1)(0)1,(1)(0)1,f f e f f e -≤-⎧⎨--≤-⎩即1,1,m m e m e e m e -⎧-≤-⎪⎨+≤-⎪⎩①,设函数()1t g t e t e =--+,则'()1t g t e =-.当0t <时,'()0g t <;当0t >时,'()0g t >.故()g t 在(,0)-∞单调递减,在(0,)+∞单调递增.又(1)0g =,1(1)20g e e --=+-<,故当[1,1]t ∈-时,()0g t ≤.当[1,1]m ∈-时,()0g m ≤,()0g m -≤,即①式成立.当1m >时,由()g t 的单调性,()0g m >,即1m e m e ->-;当1m <-时,()0g m ->,即1m e m e -+>-.综上,m 的取值围是[1,1]-.【考点定位】导数的综合应用.【名师点睛】(Ⅰ)先求导函数'()(1)2mx f x m e x =-+,根据m 的围讨论导函数在(,0)-∞和(0,)+∞的符号即可;(Ⅱ)12()()1f x f x e -≤-恒成立,等价于12max ()()1f x f x e -≤-.由12,x x 是两个独立的变量,故可求研究()f x 的值域,由(Ⅰ)可得最小值为(0)1f =,最大值可能是(1)f -或(1)f ,故只需(1)(0)1,(1)(0)1,f f e f f e -≤-⎧⎨--≤-⎩,从而得关于m 的不等式,因不易解出,故利用导数研究其单调性和符号,从而得解.8.【2015高考,19】(本小题满分16分)已知函数),()(23R b a b ax x x f ∈++=.(1)试讨论)(x f 的单调性;(2)若a c b -=(实数c 是a 与无关的常数),当函数)(x f 有三个不同的零点时,a 的取值围恰好是),23()23,1()3,(+∞--∞Y Y ,求c 的值.【答案】(1)当0a =时, ()f x 在(),-∞+∞上单调递增;当0a >时, ()f x 在2,3a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,()0,+∞上单调递增,在2,03a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减; 当0a <时, ()f x 在(),0-∞,2,3a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,在20,3a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减. (2) 1.c =当0a <时,()2,0,3a x ⎛⎫∈-∞-+∞ ⎪⎝⎭U 时,()0f x '>,20,3a x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0f x '<, 所以函数()f x 在(),0-∞,2,3a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,在20,3a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减. (2)由(1)知,函数()f x 的两个极值为()0f b =,324327a f a b ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,则函数()f x 有三个零点等价于()32400327a f f b a b ⎛⎫⎛⎫⋅-=+< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,从而304027a ab >⎧⎪⎨-<<⎪⎩或304027a b a <⎧⎪⎨<<-⎪⎩. 又b c a =-,所以当0a >时,34027a a c -+>或当0a <时,34027a a c -+<. 设()3427g a a a c =-+,因为函数()f x 有三个零点时,a 的取值围恰好是 ()33,31,,22⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U U ,则在(),3-∞-上()0g a <,且在331,,22⎛⎫⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U 上()0g a >均恒成立,从而()310g c -=-≤,且3102g c ⎛⎫=-≥⎪⎝⎭,因此1c =. 此时,()()()3221111f x x ax a x x a x a ⎡⎤=++-=++-+-⎣⎦,因函数有三个零点,则()2110x a x a +-+-=有两个异于1-的不等实根, 所以()()22141230a a a a ∆=---=+->,且()()21110a a ---+-≠,解得()33,31,,22a ⎛⎫⎛⎫∈-∞-+∞ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭U U . 综上1c =.【考点定位】利用导数求函数单调性、极值、函数零点【名师点晴】求函数的单调区间的步骤:①确定函数y =f(x)的定义域;②求导数y′=f′(x),令f′(x)=0,解此方程,求出在定义区间的一切实根;③把函数f(x)的间断点(即f(x)的无定义点)的横坐标和上面的各实数根按由小到大的顺序排列起来,然后用这些点把函数f(x)的定义区间分成若干个小区间;④确定f′(x)在各个区间的符号,根据符号判定函数在每个相应区间的单调性. 已知函数的零点个数问题处理方法为:利用函数的单调性、极值画出函数的大致图像,数形结合求解.已知不等式解集求参数方法:利用不等式解集与对应方程根的关系找等量关系或不等关系.9.【2015高考,理20】已知函数f()ln(1)x x =+,(),(k ),g x kx R =?(Ⅰ)证明:当0x x x ><时,f();(Ⅱ)证明:当1k <时,存在00x >,使得对0(0),x x Î任意,恒有f()()x g x >;(Ⅲ)确定k 的所以可能取值,使得存在0t >,对任意的(0),x Î,t 恒有2|f()()|x g x x -<.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)详见解析;(Ⅲ) =1k .【解析】解法一:(1)令()f()ln(1),(0,),F x x x x x x =-=+-??则有1()11+1+x F x x x¢=-=- 当(0,),x ?? ()0F x ¢<,所以()F x 在(0,)+?上单调递减;故当0x >时,()(0)0,F x F <=即当0x >时,x x f()<.(2)令G()f()()ln(1),(0,),x x g x x kx x =-=+-??则有1(1k)()1+1+kx G x k x x -+-¢=-= 当0k £ G ()0x ¢>,所以G()x 在[0,)+?上单调递增, G()(0)0x G >=(3)当1k >时,由(1)知,对于(0,),x "违+()f()g x x x ,>>故()f()g x x >, |f()()|()()k ln(1)x g x g x f x x x -=-=-+,令2M()k ln(1),[0)x x x x x =-+-违,+,则有21-2+(k-2)1M ()k 2=,11x x k x x x x +-¢=--++故当0x Î(时,M ()0x ¢>,M()x 在[0上单调递增,故M()M(0)0x >=,即2|f()()|x g x x ->,所以满足题意的t 不存在.当1k <时,由(2)知存在00x >,使得对任意的任意的0(0),x x ,Î恒有f()()x g x >. 此时|f()()|f()()ln(1)k x g x x g x x x -=-=+-, 令2N()ln(1)k ,[0)x x x x x =+--违,+,则有2'1-2-(k+2)1()2=,11x x k N x k x x x-+=--++故当0x Î(时,N ()0x ¢>,M()x 在[0上单调递增,故N()(0)0x N >=,即2f()()x g x x ->,记0x1x ,则当21(0)|f()()|x x x g x x ?>,时,恒有,故满足题意的t 不存在.当=1k ,由(1)知,(0,),x 违当+|f()()|()()ln(1)x g x g x f x x x -=-=-+,令2H()ln(1),[0)x x x x x =-+-违,+,则有21-2H ()12=,11x xx x x x-¢=--++ 当0x >时,H ()0x ¢<,所以H()x 在[0+¥,)上单调递减,故H()(0)0x H <=, 故当0x >时,恒有2|f()()|x g x x -<,此时,任意实数t 满足题意. 综上,=1k .解法二:(1)(2)同解法一.(3)当1k >时,由(1)知,对于(0,),x "违+()f()g x x x >>,, 故|f()()|()()k ln(1)k (k 1)x g x g x f x x x x x x -=-=-+>-=-,令2(k 1),01x x x k -><<-解得,从而得到当1k >时,(0,1)x k ?对于恒有2|f()()|x g x x ->,所以满足题意的t 不存在. 当1k <时,取11k+1=12k k k <<,从而 由(2)知存在00x >,使得0(0),x x Î任意,恒有1f()()x k x kx g x >>=. 此时11|f()()|f()()(k)2kx g x x g x k x x --=->-=, 令21k 1k ,022x x x --><<解得,此时 2f()()x g x x ->, 记0x 与1-k 2中较小的为1x ,则当21(0)|f()()|x x x g x x ?>,时,恒有,【考点定位】导数的综合应用.【名师点睛】在解函数的综合应用问题时,我们常常借助导数,将题中千变万化的隐藏信息进行转化,探究这类问题的根本,从本质入手,进而求解,利用导数研究函数的单调性,再用单调性来证明不等式是函数、导数、不等式综合中的一个难点,解题技巧是构造辅助函数,把不等式的证明转化为利用导数研究函数的单调性或最值,从而证得不等式,注意()()f x g x >与min max ()()f x g x >不等价,min max ()()f x g x >只是()()f x g x >的特例,但是也可以利用它来证明,在2014年全国Ⅰ卷理科高考21题中,就是使用该种方法证明不等式;导数的强大功能就是通过研究函数极值、最值、单调区间来判断函数大致图象,这是利用研究基本初等函数方法所不具备的,而是其延续.10.【2015高考,17】(本小题满分14分)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建 一条连接两条公路的山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为12l l ,,山区边 界曲线为C ,计划修建的公路为l ,如图所示,M ,N 为C 的两个端点,测得点M 到12l l , 的距离分别为5千米和40千米,点N 到12l l ,的距离分别为20千米和2.5千米,以12l l , 所在的直线分别为x ,y 轴,建立平面直角坐标系xOy ,假设曲线C 符合函数2ay x b=+ (其中a ,b 为常数)模型. (1)求a ,b 的值;(2)设公路l 与曲线C 相切于P 点,P 的横坐标为t .①请写出公路l 长度的函数解析式()f t②当t 为何值时,公路l 的长度最短?求出最短长度.【答案】(1)1000,0;a b ==(2)①()f t =定义域为[5,20],②min ()t f t ==千米【解析】(1)由题意知,点M ,N 的坐标分别为()5,40,()20,2.5.将其分别代入2a y x b =+,得4025 2.5400aba b⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,解得1000a b =⎧⎨=⎩.(2)①由(1)知,21000y x =(520x ≤≤),则点P 的坐标为21000,t t ⎛⎫⎪⎝⎭, 设在点P 处的切线l 交x ,y 轴分别于A ,B 点,32000y x '=-, 2则l 的方程为()2310002000y x t t t -=--,由此得3,02t ⎛⎫A ⎪⎝⎭,230000,t ⎛⎫B ⎪⎝⎭.故()f t ==,[]5,20t ∈.②设()624410g t t t ⨯=+,则()6516102g t t t⨯'=-.令()0g t '=,解得t =当(t ∈时,()0g t '<,()g t 是减函数;当()20t ∈时,()0g t '>,()g t 是增函数.从而,当t =()g t 有极小值,也是最小值,所以()min 300g t =,此时()min f t =答:当t =l 的长度最短,最短长度为千米. 【考点定位】利用导数求函数最值,导数几何意义【名师点晴】解决实际应用问题首先要弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型,然后将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;本题已直接给出模型,只需确定其待定参数即可.求解数学模型,得出数学结论,这一步骤在应用题中要求不高,难度中等偏下,本题是一个简单的利用导数求最值的问题.首先利用导数的几何意义是切点处切线的斜率,然后再利用导数求极值与最值.11.【2015高考,理21】设函数()()()2ln 1f x x a x x =++-,其中a R ∈. (Ⅰ)讨论函数()f x 极值点的个数,并说明理由; (Ⅱ)若()0,0x f x ∀>≥成立,求a 的取值围.【答案】(I ):当0a < 时,函数()f x 在()1,-+∞上有唯一极值点; 当809a ≤≤时,函数()f x 在()1,-+∞上无极值点; 当89a >时,函数()f x 在()1,-+∞上有两个极值点;(II )a 的取值围是[]0,1.(2)当0a > 时, ()()28198a a a a a ∆=--=-①当809a <≤时,0∆≤ ,()0g x ≥ 所以,()0f x '≥,函数()f x 在()1,-+∞上单调递增无极值; ②当89a >时,0∆> 设方程2210ax ax a ++-=的两根为1212,(),x x x x < 因为1212x x +=- 所以,1211,44x x <->- 由()110g -=>可得:111,4x -<<-所以,当()11,x x ∈-时,()()0,0g x f x '>> ,函数()f x 单调递增; 当()12,x x x ∈时,()()0,0g x f x '<< ,函数()f x 单调递减; 当()2,x x ∈+∞时,()()0,0g x f x '>> ,函数()f x 单调递增; 因此函数()f x 有两个极值点. (3)当0a < 时,0∆> 由()110g -=>可得:11,x <-当()21,x x ∈-时,()()0,0g x f x '>> ,函数()f x 单调递增;当()2,x x ∈+∞时,()()0,0g x f x '<< ,函数()f x 单调递减; 因此函数()f x 有一个极值点. 综上:当0a < 时,函数()f x 在()1,-+∞上有唯一极值点; 当809a ≤≤时,函数()f x 在()1,-+∞上无极值点;当89a >时,函数()f x 在()1,-+∞上有两个极值点; (II )由(I )知, (1)当809a ≤≤时,函数()f x 在()0,+∞上单调递增, 因为()00f =所以,()0,x ∈+∞时,()0f x > ,符合题意; (2)当819a <≤ 时,由()00g ≥ ,得20x ≤ 所以,函数()f x 在()0,+∞上单调递增,又()00f =,所以,()0,x ∈+∞时,()0f x > ,符合题意; (3)当1a > 时,由()00g < ,可得20x > 所以()20,x x ∈ 时,函数()f x 单调递减; 又()00f =所以,当()20,x x ∈时,()0f x < 不符合题意; (4)当0a <时,设()()ln 1h x x x =-+ 因为()0,x ∈+∞时,()11011x h x x x '=-=>++当11x a>-时,()210ax a x +-< 此时,()0,f x < 不合题意. 综上所述,a 的取值围是[]0,1【考点定位】1、导数在研究函数性质中的应用;2、分类讨论的思想.【名师点睛】本题考查了导数在研究函数性质中的应用,着重考查了分类讨论、数形结合、转化的思想方法,意在考查学生结合所学知识分析问题、解决问题的能力,其中最后一问所构造的函数体现了学生对不同函数增长模型的深刻理解.12.【2015高考,理21】设函数2()f x x ax b =-+. (Ⅰ)讨论函数(sin )f x 在(,)22ππ-的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值; (Ⅱ)记2000()f x x a x b =-+,求函数0(sin )(sin )f x f x -在[]22ππ-,上的最大值D ; (Ⅲ)在(Ⅱ)中,取000a b ==,求24a z b =-满足D 1≤时的最大值.【答案】(Ⅰ)极小值为24a b -;(Ⅱ)00||||D a a b b =-+-; (Ⅲ)1.【解析】(Ⅰ)2(sin )sin sin sin (sin )f x x a x b x x a b =-+=-+,22x ππ-<<.[(sin )]'(2sin )cos f x x a x =-,22x ππ-<<.因为22x ππ-<<,所以cos 0,22sin 2x x >-<<.①当2,a b R ≤-∈时,函数(sin )f x 单调递增,无极值. ②当2,a b R ≥∈时,函数(sin )f x 单调递减,无极值. ③当22a -<<,在(,)22ππ-存在唯一的0x ,使得02sin x a =. 02x x π-<≤时,函数(sin )f x 单调递减;02x x π<<时,函数(sin )f x 单调递增.因此,22a -<<,b R ∈时,函数(sin )f x 在0x 处有极小值20(sin )()24a a f x fb ==-.(Ⅱ)22x ππ-≤≤时,00000|(sin )(sin )||()sin |||||f x f x a a x b b a a b b -=-+-≤-+-,当00()()0a a b b --≥时,取2x π=,等号成立,当00()()0a a b b --<时,取2x π=-,等号成立,由此可知,函数0(sin )(sin )f x f x -在[]22ππ-,上的最大值为00||||D a a b b =-+-.(Ⅲ)D 1≤,即||||1a b +≤,此时201,11a b ≤≤-≤≤,从而214a z b =-≤. 取0,1a b ==,则||||1a b +≤,并且214a z b =-=. 由此可知,24a zb =-满足条件D 1≤的最大值为1.【考点定位】1.函数的单调性、极值与最值;2.绝对值不等式的应用.【名师点睛】函数、导数解答题中贯穿始终的是数学思想方法,在含有参数的试题中,分类与整合思想是必要的,由于是函数问题,所以函数思想、数形结合思想也是必要的,把不等式问题转化为函数最值问题、把方程的根转化为函数零点问题等,转化与化归思想也起着同样的作用,解决函数、导数的解答题要充分注意数学思想方法的应用.13.【2015高考天津,理20(本小题满分14分)已知函数()n ,nf x x x x R =-∈,其中*n ,n 2N ∈≥. (I)讨论()f x 的单调性;(II)设曲线()y f x =与x 轴正半轴的交点为P ,曲线在点P 处的切线方程为()y g x =,求证:对于任意的正实数x ,都有()()f x g x ≤;(III)若关于x 的方程()=a(a )f x 为实数有两个正实根12x x ,,求证: 21|-|21ax x n<+- 【答案】(I) 当n 为奇数时,()f x 在(,1)-∞-,(1,)+∞上单调递减,在(1,1)-单调递增;当n 为偶数时,()f x 在(,1)-∞-上单调递增,()f x 在(1,)+∞上单调递减. (II)见解析; (III)见解析.(2)当n 为偶数时,当()0f x '>,即1x <时,函数()f x 单调递增; 当()0f x '<,即1x >时,函数()f x 单调递减.所以,()f x 在(,1)-∞-上单调递增,()f x 在(1,)+∞上单调递减. (II)证明:设点P 的坐标为0(,0)x ,则110n x n-=,20()f x n n '=-,曲线()y f x =在点P 处的切线方程为()00()y f x x x '=-,即()00()()g x f x x x '=-,令()()()F x f x g x =-,即()00()()()F x f x f x x x '=--,则0()()()F x f x f x '''=-由于1()n f x nxn -'=-+在()0,+∞上单调递减,故()F x '在()0,+∞上单调递减,又因为0()0F x '=,所以当0(0,)x x ∈时,0()0F x '>,当0(,)x x ∈+∞时,0()0F x '<,所以()F x 在0(0,)x 单调递增,在0(,)x +∞单调递减,所以对任意的正实数x 都有0()()0F x F x ≤=,即对任意的正实数x ,都有()()f x g x ≤.(III)证明:不妨设12x x ≤,由(II)知()()20()g x n n x x =--,设方程()g x a =的根为2x ',可得202.ax x n n '=+-,当2n ≥时,()g x 在(),-∞+∞上单调递减,又由(II)知222()()(),g x f x a g x '≥==可得22x x '≤.类似的,设曲线()y f x =在原点处的切线方程为()y h x =,可得()h x nx =,当(0,)x ∈+∞,()()0n f x h x x -=-<,即对任意(0,)x ∈+∞,()().f x h x <设方程()h x a =的根为1x ',可得1ax n'=,因为()h x nx =在(),-∞+∞上单调递增,且111()()()h x a f x h x '==<,因此11x x '<.由此可得212101ax x x x x n''-<-=+-. 因为2n ≥,所以11112(11)111n n n Cn n ---=+≥+=+-=,故1102n nx -≥=,所以2121ax x n-<+-. 【考点定位】1.导数的运算;2.导数的几何意义;3.利用导数研究函数性质、证明不等式. 【名师点睛】本题主要考查函数的性质与导数之间的关系以及利用函数证明不等式.第(I)小题求导后分n 为奇偶数讨论函数的单调性,体现了数学分类讨论的重要思想;第(II)(III)中都利用了构造函数证明不等式这一重要思想方法,体现数学中的构造法在解题中的重要作用,是拨高题.14.【2015高考,理20】设函数()()23xx axf x a R e+=∈ (1)若()f x 在0x =处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)若()f x 在[)3,+∞上为减函数,求a 的取值围。
Go the distance导数压轴题题型归纳1. 高考命题回顾例1已知函数f(x)=e x-ln(x +m).(2013全国新课标Ⅱ卷)(1)设x =0是f(x)的极值点,求m ,并讨论f(x)的单调性; (2)当m≤2时,证明f(x)>0.例2已知函数f(x)=x 2+ax +b ,g(x)=e x (cx +d),若曲线y =f(x)和曲线y =g(x)都过点P(0,2),且在点P 处有相同的切线y =4x+2(2013全国新课标Ⅰ卷) (Ⅰ)求a ,b ,c ,d 的值(Ⅱ)若x ≥-2时, ()()f x kg x ≤,求k 的取值范围。
例3已知函数)(x f 满足2121)0()1(')(x x f ef x f x +-=-(2012全国新课标)(1)求)(x f 的解析式及单调区间;(2)若b ax x x f ++≥221)(,求b a )1(+的最大值。
例4已知函数ln ()1a x bf x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=。
(2011全国新课标) (Ⅰ)求a 、b 的值;(Ⅱ)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x kf x x x>+-,求k 的取值范围。
例5设函数2()1xf x e x ax =---(2010全国新课标)(1)若0a =,求()f x 的单调区间;(2)若当0x ≥时()0f x ≥,求a 的取值范围例6已知函数f(x)=(x 3+3x 2+ax+b)e -x . (2009宁夏、海南)(1)若a =b =-3,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)在(-∞,α),(2,β)单调增加,在(α,2),(β,+∞)单调减少,证明β-α>6.2. 在解题中常用的有关结论※3. 题型归纳①导数切线、定义、单调性、极值、最值、的直接应用例7(构造函数,最值定位)设函数()()21xf x x e kx =--(其中k ∈R ).(Ⅰ) 当1k =时,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ) 当1,12k ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,求函数()f x 在[]0,k 上的最大值M .函数例11(零点存在性定理应用)已知函数()ln ,().xf x xg x e ==⑴若函数φ (x ) = f (x )-11x x ,求函数φ (x )的单调区间; ⑵设直线l 为函数f (x )的图象上一点A (x 0,f (x 0))处的切线,证明:在区间(1,+∞)上存在唯一的x 0,使得直线l 与曲线y =g (x )相切.例12(最值问题,两边分求)已知函数1()ln 1af x x ax x-=-+-()a ∈R .Go the distance⑴当12a ≤时,讨论()f x 的单调性; ⑵设2()2 4.g x x bx =-+当14a =时,若对任意1(0,2)x ∈,存在[]21,2x ∈,使12()()f x g x ≥,求实数b 取值范围.例13(二阶导转换)已知函数x x f ln )(=⑴若)()()(R a x ax f x F ∈+=,求)(x F 的极大值;⑵若kx x f x G -=2)]([)(在定义域内单调递减,求满足此条件的实数k 的取值范围.例14(综合技巧)设函数1()ln ().f x x a x a R x =--∈⑴讨论函数()f x 的单调性;⑵若()f x 有两个极值点12,x x,记过点11(,()),A x f x 22(,())B x f x 的直线斜率为k ,问:是否存在a ,使得2k a =-?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.②交点与根的分布例15(切线交点)已知函数()()323,f x ax bx x a b R =+-∈在点()()1,1f 处的切线方程为20y +=.⑴求函数()f x 的解析式;⑵若对于区间[]2,2-上任意两个自变量的值12,x x 都有()()12f x f x c -≤,求实数c 的最小值;⑶若过点()()2,2M m m ≠可作曲线()y f x =的三条切线,求实数m 的取值范围.例16(根的个数)已知函数x x f =)(,函数x x f x g sin )()(+=λ是区间[-1,1]上的减函数.(I )求λ的最大值;(II )若]1,1[1)(2-∈++<x t t x g 在λ上恒成立,求t 的取值范围;(Ⅲ)讨论关于x 的方程mex x x f x+-=2)(ln 2的根的个数.例17(综合应用)已知函数.23)32ln()(2x x x f -+=⑴求f (x )在[0,1]上的极值;⑵若对任意0]3)(ln[|ln |],31,61[>+'+-∈x x f x a x 不等式成立,求实数a 的取值范围;⑶若关于x 的方程b x x f +-=2)(在[0,1]上恰有两个不同的实根,求实数b 的取值范围.③不等式证明例18(变形构造法)已知函数1)(+=x ax ϕ,a 为正常数.⑴若)(ln )(x x x f ϕ+=,且a29=,求函数)(x f 的单调增区间;Go the distance⑵在⑴中当0=a 时,函数)(x f y =的图象上任意不同的两点()11,y x A ,()22,y x B ,线段AB 的中点为),(00y x C ,记直线AB 的斜率为k ,试证明:)(0x f k '>.⑶若)(ln )(x x x g ϕ+=,且对任意的(]2,0,21∈x x ,21x x ≠,都有1)()(1212-<--x x x g x g ,求a的取值范围.例19(高次处理证明不等式、取对数技巧)已知函数)0)(ln()(2>=a ax x x f .(1)若2)('x x f ≤对任意的0>x 恒成立,求实数a 的取值范围;(2)当1=a 时,设函数x x f x g )()(=,若1),1,1(,2121<+∈x x e x x ,求证42121)(x x x x +<例20(绝对值处理)已知函数c bx ax x x f +++=23)(的图象经过坐标原点,且在1=x 处取得极大值.(I )求实数a 的取值范围;(II )若方程9)32()(2+-=a x f 恰好有两个不同的根,求)(x f 的解析式;(III )对于(II )中的函数)(x f ,对任意R ∈βα、,求证:81|)sin 2()sin 2(|≤-βαf f .例21(等价变形)已知函数x ax x f ln 1)(--=()a ∈R .(Ⅰ)讨论函数)(x f 在定义域内的极值点的个数;(Ⅱ)若函数)(x f 在1=x 处取得极值,对x ∀∈),0(+∞,2)(-≥bx x f 恒成立,求实数b 的取值范围;(Ⅲ)当20e y x <<<且e x ≠时,试比较xyx y ln 1ln 1--与的大小.例22(前后问联系法证明不等式)已知217()ln ,()(0)22f x x g x x mx m ==++<,直线l 与函数(),()f x g x 的图像都相切,且与函数()f x 的图像的切点的横坐标为1。
2015年高考押题 精粹数学理科一、选择题(36个小题)1.已知全集{}1,2,3,4,5U =, 集合{}3,4,5M =, {}1,2,5N =, 则集合{}1,2可以表示为( ) A .MN B .()U M N ð C .()U MN ð D .()()U U M N 痧 2.集合 {}{}{}1,2,3,4,5,1,2,3,|,A B C z z xy x A y B ====∈∈且,则集合C 中的元素个数为( ) A .3 B .4 C .11 D .12 3.设集合{}1,0,1,2,3A =-,{}220B x x x =->,则A B ⋂=( )A .{}3B .{}2,3C .{}1,3-D .{}0,1,2 4.若(1)z i i +=(其中i 为虚数单位),则||z 等于( )A .1B .32 C .22D .125.若复数iia 213++(i R a ,∈为虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为( )A .6-B .2-C .4D .66.复数21ii -在复平面内对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限7.已知向量()()1,1,2,2m n λλ=+=+,若()()m n m n +⊥-,则=λ( )A .4-B .3-C .2-D .1-8.已知D 为ABC ∆的边BC 的中点,ABC ∆所在平面内有一个点P ,满足PA PB PC =+,则||||PD AD 的值为( )DABCPA .12B .13C .1D .29.ABC ∆中,D AC AB BAC ,1,2,1200===∠是边BC 上的一点(包括端点),则BC AD ⋅的取值范围是( )A .[]6,1-B .[]4,3-C .)5,2(-D . []2,5--10.已知命题p :x R ∃∈,20x ->,命题q :x R ∀∈,x x <,则下列说法中正确的是( ) A .命题p q ∨是假命题 B .命题p q ∧是真命题C .命题()p q ∧⌝是真命题 D .命题()p q ∨⌝是假命题 11.命题“x R ∃∈,2210x x -+<”的否定是( )A .x R ∃∈,2210x x -+≥B .x R ∃∈,2210x x -+>C .x R ∀∈,2210x x -+≥D .x R ∀∈,2210x x -+<12.命题p :关于x 的方程20()-+=∈x x x m m R 有三个实数根;命题q :01≤<m ;则命题p 成立时命题q 成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件13.若某几何体的三视图如右图所示,则此几何体的体积等于( ) A .30B .12C .24D .414.某几何体的三视图如图所示,图中三个正方形边长均为2,则该几何体的体积为( )A .38 B .82π- C .43π D .283π- 15.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .43 B .52 C .73D .5343 233正视图侧视图俯视图16.已知0a >,,x y 满足约束条件13(3)x x y y a x ≥⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,若2z x y =+的最小值为1,则a =( )A .14B .12C .1D .217.已知110220x x y x y ≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,若ax y +的最小值是2,则a =( )A .1B .2C .3D .418.已知不等式组240,30,0-+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩x y x y y 构成平面区域Ω(其中x ,y 是变量)。
2015年高考全国各地理科数学试题汇编(函数-导数)注: 为了保证对各地试题的整体认识,此部分没有按知识点剪切分类.(新课标I )设函数f(x)=e x(2x-1)-ax+a,其中a 1,若存在唯一的整数x 0,使得f (x 0)0,则a 的取值范围是( )A.[-,1)B. [-,)C. [,)D. [,1)(新课标I )若函数)ln()(2x a x x x f ++=为偶函数,则a=(新课标I )(本小题满分12分)已知函数f (x )=31,()ln 4x ax g x x ++=- (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x = 的切线;(Ⅱ)用min {},m n 表示m,n 中的最小值,设函数}{()min (),()(0)h x f x g x x => ,讨论h (x )零点的个数(新课标II )设函数⎩⎨⎧≥<-+=)1(2)1()2(log 1)(2x x x x f x,则=+-)12(log )2(2f f (A )3 (B )6 (C )9 (D )12 (新课标II )(新课标II )设函数f’(x)是奇函数))((R x x f ∈的导函数,f (-1)=0,当x>0时,0)()('<-x f x xf ,则使得f (x) >0成立的x 的取值范围是(A ))1,0()1,( --∞ (B )),1()0,1(+∞- (C )0,1()1,(---∞ (D )),1()1,0(+∞ (新课标II )设函数f(x)=e mx +x 2-mx.(Ⅰ)证明:f(x)在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增; (Ⅱ)若对于任意x 1, x 2∈[-1,1],都有|f(x 1)- f(x 2)|≤e -1,求m 的取值范围(北京)如图,函数()f x 的图象为折线ACB ,则不等式()()2log 1f x x +≥的解集是 A .{}|10x x -<≤ B .{}|11x x -≤≤ C .{}|11x x -<≤ D .{}|12x x -<≤(北京)汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况. 下列叙述中正确的是A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时. 相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油(北京)设函数()()()2142 1.x a x f x x a x a x ⎧-<⎪=⎨--⎪⎩‚‚‚≥①若1a =,则()f x 的最小值为;②若()f x 恰有2个零点,则实数a 的取值范围是 .(北京)(本小题13分) 已知函数()1ln 1xf x x+=-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点()()00f ,处的切线方程;(Ⅱ)求证:当()01x ∈,时,()323x f x x ⎛⎫>+ ⎪⎝⎭; (Ⅲ)设实数k 使得()33x f x k x ⎛⎫>+ ⎪⎝⎭对()01x ∈,恒成立,求k 的最大值.(浙江)7、存在函数()f x 满足,对任意x R ∈都有( )A. (sin 2)sin f x x =B. 2(sin 2)f x x x =+C. 2(1)1f x x +=+D. 2(2)1f x x x +=+(浙江)10、已知函数221,1()2lg(1),1x x f x x x ⎧+-≥⎪=⎨⎪+<⎩,则((3))f f -= ,()f x 的最小值是 .(浙江)12、若2log 3a =,则22aa-+= .(浙江)18、(本题满分15分)已知函数f (x )=2x +ax+b (a ,b ∈R ),记M (a ,b )是|f (x )|在区间[-1,1]上的最大值。
2015新课标1高考压轴卷理科数学一、选择题:(本大题共12题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中 ,中有一项是符合题目要求的.1.已知随机变量ξ服从正态分布2N(0,)σ,(2)0.023P ξ>=,则(22)P ξ-≤≤= A .0.954 B .0.977 C .0.488 D .0.4772.对任意复数),(R y x yi x z ∈+=,i 为虚数单位,则下列结论正确的是( ) .A y z z 2=- .B 222y x z += .C x z z 2≥- .D y x z +≤ 3.已知映射B A f →:,其中R B A ==,对应法则21||:x y x f =→,若对实数B k ∈,在集合A 中不存在元素x 使得k x f →:,则k 的取值范围是( )A .0≤kB .0>kC .0≥kD . 0<k4.已知函数()()ϕ+=x sin x f 2错误!未找到引用源。
,其中错误!未找到引用源。
为实数,若()⎪⎭⎫⎝⎛≤6πf x f 错误!未找到引用源。
对错误!未找到引用源。
恒成立, 且()ππf f >⎪⎭⎫⎝⎛2错误!未找到引用源。
,则错误!未找到引用源。
的单调递增区间是 A .()Z k ,k ,k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-63ππππ错误!未找到引用源。
B .()Z k k ,k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+,2πππ错误!未找到引用源。
C .错误!未找到引用源。
()Z k ,k ,k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++326ππππ D .()Z k ,k ,k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡-πππ2错误!未找到引用源。
5.如图,已知圆22:(3)(3)4M x y -+-=,四边形 ABCD 为圆M 的内接正方形,E F 、分别为边AB AD 、的中点,当正方形ABCD 绕圆心M 转动时,ME OF ⋅的取值范围是 ( )A.[- B .[6,6]- C.[-D .[4,4]-6.在区间[1,5]和[2,4]上分别取一个数,记为,a b .则方程22221x y a b+=表示焦点在x 轴上且离心率小于的椭圆的概率为B A .12B .1532C .1732D .31327、一个四面体的四个顶点在空间直角坐标系xyz O -中的坐标分别是(0,0,0),(1,2,0),(0,2,2),(3,0,1),则该四面体中以yOz 平面为投影面的正视图的面积为( )A .3B .25 C .2 D .278、阅读程序框图,若输入m =4,n =6,,则输出a ,i 分别是( ) A .12,3a i == B .12,4a i == C .8,3a i == D .8,4a i ==9、设数字1,2,3,4,5,6的一个排列为654321,,,,,a a a a a a , 若对任意的)6,5,4,3,2(=ia i 总有)5,4,3,2,1(=<k i k a k ,满足,1||=-k i a a 则这样的排列共有( )A .36B .32C .28D .2010. 过曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点1F 作曲线2222:C x y a +=的切线,设切点为M ,延长1FM 交曲线23:2(0)C y px p =>于点N ,其中13C C 、有一个共同的焦点,若1MF MN=,则曲线1C 的离心率为A.B.111211、若实数a ,b ,c ,d 满足222(3ln )(2)0b a a c d +-+-+=,则22()()a c b d -+-的最小值为(B )AB .9C .8D .212.已知函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠+=0 ,00 ,1)(x x xx x f ,则关于x 的方程0)()(2=++c x bf x f 有5个不同实数解的充要条件是 ( )A .2-<b 且0>cB .2->b 且0<cC .2-<b 且0=cD .2-≥b 且0=c 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13已知nxi x)(2-的展开式中第三项与第五项的系数之比为143-,其中12-=i ,则展开式中常数项是______________.14.当x ,y 满足时,则t=x ﹣2y 的最小值是15.已知12,l l 是曲线1:C y x=的两条互相平行的切线,则1l 与2l 的距离的最大值为_____. 16.如图,在正方形ABCD 中,E 为AB 的中点,P 为以A 为圆心、AB 为半径的圆弧上的任意一点,设向量AC =λDE +μAP ,则λ+μ的最小值为___.三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 17.18.如图,在三棱柱错误!未找到引用源。
2015届高三理科数学压轴题强化训练函数与导数专题(1)----函数与导数性质的综合运用1.(2005广东理)设函数()f x 在(,)-∞+∞上满足(2)(2)f x f x -=+,(7)(7)f x f x -=+,且在闭区间[0,7]上,只有(1)(3)0f f ==。
(1)试判断函数)(x f y =的奇偶性;(2)试求方程0)(=x f 在闭区间[2005,2005]-上的根的个数,并证明你的结论。
解:(1)由(2)(2)()(4)(7)(7)()(14)f x f x f x f x f x f x f x f x -=+=-⎧⎧⇒⇒⎨⎨-=+=-⎩⎩(4)(14)f x f x -=-)10()(+=⇒x f x f ,故函数)(x f y =的周期10=T ,又(3)(1)0f f ==,而(7)0f ≠,(3)(310)(7)0f f f -=-+=≠,所以(3)(3)f f -≠±,故函数)(x f y =是非奇非偶函数。
(2)由(Ⅰ)知,函数)(x f y =的周期10=T ,又(3)(1)0f f ==,(11)(13)(7)(9)0f f f f ==-=-=,故()f x 在[0,10]和[10,0]-上均只有两个解,从而函数)(x f y =在[0,2005]上有402个解,在[2005,0]-上有400个解,所以函数)(x f y =在[2005,2005]-上有802个解。
2.设函数∈-=-m x e x f m x 其中,)(R ,判断函数)(x f 在区间)2,(m m 内是否存在零点。
解:函数f (x )在[m ,2m]上连续.,02)(,1,2)(,2)(,2)2(>->'∴>-='-=-=e m g m e m g m e m g m e m f m m m 则令而),1()(+∞∴在m g 上递增,由,0)2(,0)1()(02)1(>>>>-=m f g m g e g 即得又,0)2()(,01)(<⋅∴<-=m f m f m m f根据定理,可判断函数f (x )在区间(m ,2m )上存在零点。
3.(2007理20,文21)已知a 是实数,函数2()223f x ax x a =+--,如果函数()y f x =在区间[]1,1-上有零点,求a 的取值范围。
解法1:函数()y f x =在区间[-1,1]上有零点,即方程2()223f x ax x a =+--=0在[-1,1]上有解,0a =时,不符合题意,所以0a ≠,方程()0f x =在[-1,1]上有解⇔(1)(1)0f f -⋅≤或(1)0(1)048(3)01[1,1]af af a a a-≥⎧⎪≥⎪⎪∆=++≥⎨⎪⎪-∈-⎪⎩15a ⇔≤≤或a 或5a ≥⇔a ≤或1a ≥所以实数a 的取值范围是a ≤或1a ≥。
解法2:0a =时,不符合题意,所以0a ≠,又2()223f x ax x a =+-- =0在[-1,1]上有解2(21)32x a x ⇔-=-在[-1,1]上有解 212132x a x -⇔=-在[-1,1]上有解,问题转化为求函数22132x y x-=-[-1,1]上的值域; 设32t x =-,x ∈[-1,1],则23x t =-,t ∈[1,5],21(3)217(6)22t y t t t--=⋅=+-,设2277(), '()t g t t g t t t-=+=,当t ∈时,'()0g t <,函数g(t)单调递减,当t ∈时,'()g t >0,函数g(t)单调递增,∴y 的取值范围是3,1],∴2()223f x ax x a =+--=0在[-1,1]上有解⇔1a∈3,1]1a ⇔≥或a ≤。
4.(综合运用)(2011天津理21)已知函数()()x f x xe x -=∈R ⑴求函数()f x 的单调区间和极值;⑵已知函数()y g x =的图象与函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,证明当1x >时,()()f x g x >;⑶如果12x x ≠,且12()()f x f x =,证明122x x +>。
本小题主要考查导数的应用,利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及用函数思想分析解决问题的能力。
解:⑴()(1)xf x x e -'=-,令()f x '=0,得1x =.当x 变化时,()f x ',()f x 的变化情况如下表∴()f x 在(,1-∞)内是增函数,在(1,+∞)内是减函数;极大值1(1)f e=. ⑵证明:由题意可知g (x )=f (2-x ),∴g (x )=(2-x )2x e -.令F (x )=f (x )-g (x )=2(2)x x xe x e --+-,则22'()(1)(1)x x F x x e e --=--当1x >时,2x -2>0,从而2210,x e -->0,()0x e F x ->>又所以,从而()F x 在[1,+∞)是增函数。
又F (1)=1101e e x ---=>所以时有,,F (x )>F (1)=0,即f (x )>g (x ).⑶证明:①若12(1)(1)0,x x --= 12()(),f x f x =由⑴及 12121,.x x x x ==≠则与矛盾 ②若12121212(1)(1)0,()(),,.x x f x f x x x x x -->==≠由⑴及得与矛盾 ∴根据①②得1212(1)(1)0,1, 1.x x x x --<<>不妨设由⑵可知,2()f x >2()g x ,且2()g x =2(2)f x -,所以2()f x >2(2)f x -, 从而1()f x >2(2)f x -。
因为21x >,所以221x -<,又由⑴可知函数()f x 在区间(-∞,1)内是增函数,所以1x >22x -,即12x x +>2。
5.(综合运用)(2007福建理 22)已知函数()e x f x kx x =-∈R , (Ⅰ)若e k =,试确定函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若0k >,且对于任意x ∈R ,()0f x >恒成立,试确定实数k 的取值范围; (Ⅲ)设函数()()()F x f x f x =+-,求证:12(1)(2)()(e2)()nn F F F n n +*>+∈N .本小题主要考查函数的单调性、极值、导数、不等式等基本知识,考查运用导数研究函数性质的方法,考查分类讨论、化归以及数形结合等数学思想方法,考查分析问题、解决问题的能力.满分14分.解:(Ⅰ)由e k =得()e e x f x x =-,所以()e e xf x '=-.由()0f x '>得1x >,故()f x 的单调递增区间是(1)+∞,, 由()0f x '<得1x <,故()f x 的单调递减区间是(1)-∞,. (Ⅱ)由()()f x f x -=可知()f x 是偶函数.于是()0f x >对任意x ∈R 成立等价于()0f x >对任意0x ≥成立.由()e 0xf x k '=-=得ln x k =.①当(01]k ∈,时,()e 10(0)x f x k k x '=->->≥. 此时()f x 在[0)+∞,上单调递增. 故()(0)10f x f =>≥,符合题意.②当(1)k ∈+∞,时,ln 0k >.当x 变化时()()f x f x ',的变化情况如下表:由此可得,在[0)+∞,上,()(ln )ln f x f k k k k =-≥.依题意,ln 0k k k ->,又11e k k >∴<<,. 综合①,②得,实数k 的取值范围是0e k <<. (Ⅲ)()()()e e x x F x f x f x -=+-=+ ,12()()F x F x ∴=12121212121212()()e e e e e e 2e 2x x x x x x x x x x x x x x +-+--++-+++++>++>+, 1(1)()e 2n F F n +∴>+,11(2)(1)e 2()(1)e 2.n n F F n F n F ++->+>+由此得,21[(1)(2)()][(1)()][(2)(1)][()(1)](e 2)n n F F F n F F n F F n F n F +=->+故12(1)(2)()(e 2)nn F F F n n +*>+∈N ,.6.(2011广州一模理20) 已知函数()2f x ax bx c =++()0a ≠满足()00f =,对于任意x ∈R 都有()f x x ≥,且1122f x f x ⎛⎫⎛⎫-+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令()()()10g x f x x λλ=-->. (1) 求函数()f x 的表达式;(2) 求函数()g x 的单调区间;(3) 研究函数()g x 在区间()0,1上的零点个数.(本小题主要考查二次函数、函数的性质、函数的零点、分段函数等知识, 考查函数与方程、分类与整合的数学思想方法,以及抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和应用意识)(1) 解:∵()00f =,∴0c =. …… 1分 ∵对于任意x ∈R 都有1122f x f x ⎛⎫⎛⎫-+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴函数()f x 的对称轴为12x =-,即122b a -=-,得a b =. …… 2分 又()f x x ≥,即()210ax b x +-≥对于任意x ∈R 都成立, ∴0a >,且∆()210b =-≤. ∵()210b -≥, ∴1,1b a ==.∴()2f x x x =+. …… 4分(2) 解:()()1g x f x x λ=--()()22111,,111,.x x x x x x λλλλ⎧+-+≥⎪⎪=⎨⎪++-<⎪⎩…… 5分① 当1x λ≥时,函数()()211g x x x λ=+-+的对称轴为12x λ-=,若112λλ-≤,即02λ<≤,函数()g x 在1,λ⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递增; …… 6分 若112λλ->,即2λ>,函数()g x 在1,2λ-⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递增,在11,2λλ-⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减. …… 7分② 当1x λ<时,函数()()211g x x x λ=++-的对称轴为112x λλ+=-<, 则函数()g x 在11,2λλ+⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增,在1,2λ+⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减. …… 8分 综上所述,当02λ<≤时,函数()g x 单调递增区间为1,2λ+⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭,单调递减区间为1,2λ+⎛⎫-∞-⎪⎝⎭; …… 9分 当2λ>时,函数()g x 单调递增区间为11,2λλ+⎛⎫-⎪⎝⎭和1,2λ-⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,单调递减区间为1,2λ+⎛⎫-∞-⎪⎝⎭和11,2λλ-⎛⎫⎪⎝⎭. …… 10分 (3)解:① 当02λ<≤时,由(2)知函数()g x 在区间()0,1上单调递增, 又()()010,1210g g λ=-<=-->,故函数()g x 在区间()0,1上只有一个零点. …… 11分 ② 当2λ>时,则1112λ<<,而()010,g =-<21110g λλλ⎛⎫=+> ⎪⎝⎭, ()121g λ=--,(ⅰ)若23λ<≤,由于1112λλ-<≤,且()211111222g λλλλ---⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()21104λ-=-+≥, 此时,函数()g x 在区间()0,1上只有一个零点; …… 12分 (ⅱ)若3λ>,由于112λ->且()121g λ=--0<,此时,函数()g x 在区间()0,1上有两个不同的零点. …… 13分综上所述,当03λ<≤时,函数()g x 在区间()0,1上只有一个零点;当3λ>时,函数()g x 在区间()0,1上有两个不同的零点.…… 14分 7.(2006广东)A 是由定义在]4,2[上且满足如下条件的函数)(x ϕ组成的集合:①对任意]2,1[∈x ,都有)2,1()2(∈x ϕ; ②存在常数)10(<<L L ,使得对任意的]2,1[,21∈x x ,都有|||)2()2(|2121x x L x x -≤-ϕϕ。