2020版导与练一轮复习文科数学 (46)
- 格式:doc
- 大小:1.65 MB
- 文档页数:14
第5节指数与指数函数【选题明细1.函数y=a x-(a>0,且a≠1)的图象可能是( D )解析:若a>1时,y=a x-是增函数;当x=0时,y=1-∈(0,1),A,B不满足;若0<a<1时,y=a x-在R上是减函数;当x=0时,y=1-<0,C错,D项满足.故选D.2.(2018·湖南永州第三次模拟)下列函数中,与函数y=2x-2-x的定义域、单调性与奇偶性均一致的是( B )(A)y=sin x (B)y=x3(C)y=()x (D)y=log2x解析:y=2x-2-x在(-∞,+∞)上是增函数且是奇函数,y=sin x不单调,y=log2x定义域为(0,+∞),y=()x是减函数,三者不满足,只有y=x3的定义域、单调性、奇偶性与之一致.3.函数f(x)=a x-1(a>0,a≠1)的图象恒过点A,下列函数中图象不经过点A的是( A )(A)y= (B)y=|x-2|(C)y=2x-1 (D)y=log2(2x)解析:由题意,得点A(1,1),将点A(1,1)代入四个选项,y=的图象不过点A(1,1).4.设x>0,且1<b x<a x,则( C )(A)0<b<a<1 (B)0<a<b<1(C)1<b<a (D)1<a<b解析:因为x>0时,1<b x,所以b>1.因为x>0时,b x<a x,所以x>0时,()x>1.所以>1,所以a>b.所以1<b<a.5.函数f(x)=a x-b的图象如图所示,其中a,b为常数,则下列结论正确的是( D )(A)a>1,b<0(B)a>1,b>0(C)0<a<1,b>0(D)0<a<1,b<0解析:由f(x)=a x-b的图象可以观察出,函数f(x)=a x-b在定义域上单调递减,所以0<a<1.函数f(x)=a x-b的图象是在f(x)=a x的基础上向左平移得到的,所以b<0.6.已知f(x)=2x+2-x,f(m)=3,且m>0,若a=f(2m),b=2f(m),c=f(m+2),则a,b,c的大小关系为( D )(A)c<b<a (B)a<c<b(C)a<b<c (D)b<a<c解析:因为f(m)=2m+2-m=3,m>0,所以2m=3-2-m>2,b=2f(m)=2×3=6,a=f(2m)=22m+2-2m=(2m+2-m)2-2=7,c=f(m+2)=2m+2+2-m-2=4·2m+·2-m>8,所以b<a<c.故选D.7.下列说法正确的序号是.①函数y=的值域是[0,4);②(a>0,b>0)化简结果是-24;③+的值是2π-9;④若x<0,则=-x.解析:由于y=≥0(当x=2时取等号),又因为4x>0,所以16-4x<16得y<,即y<4,所以①正确;②中原式====-24,正确;由于+=|π-4|+π-5=4-π+π-5=-1,所以③不正确.由于x<0,所以④正确.答案:①②④8.不等式<4的解集为.解析:因为<4,所以<22,所以x2-x<2,即x2-x-2<0,解得-1<x<2.答案:{x|-1<x<2}9.(2018·鸡西模拟)已知函数f(x)=a x+b(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[-1,0],则a+b= .解析:若a>1,则f(x)=a x+b在[-1,0]上是增函数,所以则a-1=0,无解.当0<a<1时,则f(x)=a x+b在[-1,0]上是减函数,所以解得因此a+b=-.答案:-能力提升(时间:15分钟)10.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,且a≠1),满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是( B )(A)(-∞,2] (B)[2,+∞)(C)[-2,+∞) (D)(-∞,-2]解析:由f(1)=,得a2=,解得a=或a=-(舍去),即f(x)=()|2x-4|.由于y=|2x-4|在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增,所以f(x)在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减.11.(2018·湖南郴州第二次教学质量检测)已知函数f(x)=e x-,其中e是自然对数的底数,则关于x的不等式f(2x-1)+f(-x-1)>0的解集为( B )(A)(-∞,-)∪(2,+∞) (B)(2,+∞)(C)(-∞,)∪(2,+∞) (D)(-∞,2)解析:易知f(x)=e x-在R上是增函数,且f(-x)=e-x-=-(e x-)=-f(x),所以f(x)是奇函数.由f(2x-1)+f(-x-1)>0,得f(2x-1)>f(x+1),因此2x-1>x+1,所以x>2.12.(2018·衡阳三中模拟)当x∈(-∞,-1]时,不等式(m2-m)·4x-2x<0恒成立,则实数m的取值范围是( D )(A)(-2,1) (B)(-4,3)(C)(-3,4) (D)(-1,2)解析:因为(m2-m)·4x-2x<0在x∈(-∞,-1]上恒成立,所以(m2-m)<在x∈(-∞,-1]上恒成立,由于f(x)=在x∈(-∞,-1]上单调递减,所以f(x)≥2,所以m2-m<2,所以-1<m<2.故选D.13.设偶函数g(x)=a|x+b|在(0,+∞)上单调递增,则g(a)与g(b-1)的大小关系是.解析:由于g(x)=a|x+b|是偶函数,知b=0,又g(x)=a|x|在(0,+∞)上单调递增,得a>1.则g(b-1)=g(-1)=g(1),故g(a)>g(1)=g(b-1).答案:g(a)>g(b-1)14.已知函数f(x)=a x(a>0,a≠1)在区间[-1,2]上的最大值为8,最小值为m.若函数g(x)=(3-10m)是单调增函数,则a= .解析:根据题意,得3-10m>0,解得m<;当a>1时,函数f(x)=a x在区间[-1,2]上单调递增,最大值为a2=8,解得a=2,最小值为m=a-1==>,不合题意,舍去;当0<a<1时,函数f(x)=a x在区间[-1,2]上单调递减,最大值为a-1=8,解得a=,最小值为m=a2=<,满足题意.综上,a=.答案:15.函数f(x)=x2-bx+c满足f(x+1)=f(1-x),且f(0)=3,则f(b x)与f(c x)的大小关系是.解析:由f(x+1)=f(1-x)知y=f(x)的图象关于x=1对称,所以b=2.又f(0)=3,得c=3.则f(b x)=f(2x),f(c x)=f(3x).当x≥0时,3x≥2x≥1,且f(x)在[1,+∞)上是增函数,所以f(3x)≥f(2x).当x<0时,0<3x<2x<1,且f(x)在(-∞,1]上是减函数,所以f(3x)>f(2x),从而有f(c x)≥f(b x). 答案:f(c x)≥f(b x)。
第19讲 导数的综合应用——导数与方程1.函数y =13x 3+x 2+x +1的零点个数为(B)A .0B .1C .2D .3因为f ′(x )=x 2+2x +1=(x +1)2≥0,所以f (x )在R 上单调递增, 因为f (0)=1>0,f (-3)=-2<0, 所以f (x )在R 上有且只有一个零点.2.已知函数y =x 3-3x +c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则c =(A) A .-2或2 B .-9或3 C .-1或1 D .-3或1由三次函数的图象与x 轴恰有两个公共点,结合函数的图象,极大值或极小值为零即可满足要求.而f ′(x )=3x 2-3=3(x -1)(x +1),当x =±1时,取得极值,由f (1)=0或f (-1)=0,可得c -2=0或c +2=0,所以c =±2. 3.若曲线f (x )=ax 2+ln x 存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是(A) A .(-∞,0) B .(-∞,0] C .[0,+∞) D .(0,+∞)该函数的定义域为(0,+∞).f ′(x )=2ax +1x.因为曲线f (x )=ax 2+ln x 存在垂直于y 轴的切线, 问题转化为方程2ax +1x =0在(0,+∞)内有解,于是可得a =-12x 2∈(-∞,0). 4.(2017·湖南湘中名校高三联考)已知函数f (x )=-13x 3+ax 2+bx +c 有两个极值点x 1,x 2,若x 1<f (x 1)<x 2,则关于x 的方程[f (x )]2-2af (x )-b =0的实根的个数不可能为(D)A .2B .3C .4D .5由题意得,f ′(x )=-x 2+2ax +b ,因为x 1,x 2是函数f (x )的两个极值点,所以x 1,x 2是方程-x 2+2ax +b =0的两个实数根, 所以由[f (x )]2-2af (x )-b =0,可得f (x )=x 1,或f (x )=x 2,由题意知,f (x )在(-∞,x 1),(x 2,+∞)上单调递减,在(x 1,x 2)上单调递增, 又x 1<f (x 1)<x 2,依题意,作出简图,如图所示.结合图形可知,方程[f (x )]2-2af (x )-b =0的实根个数不可能为5.5.(2018·韶关模拟)设x 1,x 2是函数f (x )=x 3-2ax 2+a 2x 的两个极值点,且x 1<2<x 2,则实数a 的取值范围是 (2,6) .(方法一)由f ′(x )=3x 2-4ax +a 2=0,得x 1=a3,x 2=a .因为x 1<2<x 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >2,a 3<2,所以2<a <6.(方法二)由f ′(x )=3x 2-4ax +a 2=0,且x 1<2<x 2, 所以f ′(2)<0,解得2<a <6.6.设x 3+ax +b =0,其中a ,b 均为实数,下列条件中,使得该三次方程仅有一个实根的是 ①③④⑤ .(写出所有正确条件的编号)①a =-3,b =-3;②a =-3,b =2;③a =-3,b >2;④a =0,b =2;⑤a =1,b =2.令f (x )=x 3+ax +b ,则f ′(x )=3x 2+a .当a ≥0时,f ′(x )≥0,f (x )单调递增,④⑤正确; 当a <0时,若a =-3,则f ′(x )=3x 2-3=3(x +1)(x -1),所以f (x )极大=f (-1)=-1+3+b =b +2, f (x )极小=f (1)=1-3+b =b -2, 要使f (x )=0仅有一个实根,需f (x )极大<0或f (x )极小>0,所以b <-2或b >2, ①③正确,②不正确.故填①③④⑤. 7.(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.(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.当x 变化时,f (x )与f ′(x )在区间(-∞,+∞)上的变化情况如下: x (-∞,-2)-2 (-2,-23)-23 (-23,+∞) f ′(x ) + 0 - 0 + f (x )单调递增c单调递减c -3227单调递增所以,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.8.(2018·贵阳二模)已知函数f (x )=ln x -ax 2+x 有两个不同的零点,则实数a 的取值范围是(A)A .(0,1)B .(-∞,1)C .(-∞,1+e e 2)D .(0,1+ee 2)令g (x )=ln x ,h (x )=ax 2-x .将问题转化为两个函数图象交点的问题.当a ≤0时,g (x )与h (x )的图象只有一个交点,不满足题意. 当a >0时,由ln x -ax 2+x =0,得a =x +ln xx2,令r (x )=x +ln xx2,则r ′(x )=(1+1x)·x 2-(ln x +x )·2x x 4=1-x -2ln xx 3.当0<x <1时,r ′(x )>0,r (x )是单调增函数,当x >1时,r ′(x )<0,r (x )是单调减函数,且r (1)=1,r (x )=x +ln xx 2>0,所以0<a <1.所以a 的取值范围为(0,1).9.f (x )=12x 2+x -2ln x +a 在区间(0,2)上恰有一个零点,则实数a 的取值范围是 a ≤2ln 2-4或a =-32.根据题意,f ′(x )=x +1-2x =x 2+x -2x=(x +2)(x -1)x,当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,f (x )为减函数;当x ∈(1,2)时,f ′(x )>0,f (x )为增函数, 若函数f (x )在区间(0,2)上恰有一个零点,则f (1)=0或f (2)≤0,由f (2)=4-2ln 2+a ≤0,得a ≤2ln 2-4;由f (1)=32+a =0,得a =-32.综上,a ≤2ln 2-4或a =-32.10.设函数f (x )=e 2x -a ln x .(1)讨论f (x )的导函数f ′(x )的零点的个数; (2)证明:当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a .(1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2e 2x -ax(x >0),当a ≤0时,f ′(x )>0,所以f ′(x )没有零点; 当a >0时,因为y =e 2x 单调递增,y =-ax 单调递增,所以f ′(x )在(0,+∞)上单调递增. 因为f ′(a )=2e 2a -1>0,假设存在b 满足0<b <a 4且b <14时,f ′(b )<0,故当a >0时,f ′(x )存在唯一零点.(2)证明:由(1)可设f ′(x )在(0,+∞)存在唯一零点x 0,当x ∈(0,x 0)时,f ′(x )<0;当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0, 故f (x )在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增, 所以当x =x 0时,f (x )取得最小值f (x 0). 由于2e2x 0-ax 0=0,所以f (x 0)=a 2x 0+2ax 0+a ln 2a ≥2a +a ln 2a .故当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a.。
课后跟踪训练(一)基础巩固练一、选择题1.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=() A.{x|-1<x<2}B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2}D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}[解析]解法一:A={x|(x-2)(x+1)>0}={x|x<-1或x>2},所以∁R A={x|-1≤x≤2},故选B.解法二:因为A={x|x2-x-2>0},所以∁R A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},故选B.[★答案★] B2.(2018·湖北部分重点中学模拟)若集合M={(x,y)|x+y=0},N={(x,y)|x2+y2=0,x∈R,y∈R},则有()A.M∪N=M B.M∪N=NC.M∩N=M D.M∩N=∅[解析]N={(x,y)|x2+y2=0,x∈R,y∈R}={(0,0)},且点(0,0)满足直线x+y=0,所以M∪N=M,故选A.[★答案★] A3.(2019·百校联盟联考)已知集合A={x∈N|x2-2x-8≤0},B ={x|2x≥8},则集合A∩B的子集个数为()A.1 B.2 C.3 D.4[解析]因为A={x∈N|x2-2x-8≤0}={0,1,2,3,4},B={x|x≥3},所以A∩B={3,4},所以集合A∩B的子集个数为4.故选D.[★答案★] D4.(2019·陕西延安高考模拟)若全集U={-2,-1,0,1,2},A={-2,2},B={x|x2-1=0},则图中阴影部分所表示的集合为()A .{-1,0,1}B .{-1,0}C .{-1,1}D .{0}[解析] B ={x |x 2-1=0}={-1,1},阴影部分表示的集合为∁U (A ∪B ).A ∪B ={-2,-1,1,2},全集U ={-2,-1,0,1,2},所以∁U (A ∪B )={0}.故选D. [★答案★] D5.(2019·山东济南期末)已知集合A ={x |ax -6=0},B ={x ∈N |1≤log 2x <2},且A ∪B =B ,则实数a 的所有值构成的集合是( )A .{2}B .{3}C .{2,3}D .{0,2,3}[解析] B ={x ∈N |1≤log 2x <2}={2,3}.因为A ∪B =B ,所以A ⊆B ,当a =0时,集合A 为空集,符合题意,当a ≠0时,A ={x |ax-6=0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫6a ,由题意得6a =2或6a =3,解得a =3或a =2,所以实数a 的所有值构成的集合是{0,2,3},故选D.[★答案★] D 二、填空题6.(2019·江苏扬州质检)已知集合M ={x |-1<x <1},N ={x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x x -1≤0,则M ∩N =________. [解析] 由N 中不等式变形得x (x -1)≤0,且x -1≠0,解得0≤x <1,即N ={x |0≤x <1},又因为M ={x |-1<x <1},所以M ∩N ={x |0≤x <1}.[★答案★] {x |0≤x <1}7.(2019·山西大学附中模拟)已知全集U ={2,3,a 2+2a -3},A ={|2a -1|,2},∁U A ={5},则实数a =________.[解析] 由题意知,a 2+2a -3=5,解得a =-4或a =2.当a =-4时,|2a -1|=9,而9∉U ,所以a =-4不满足题意,舍去;当a =2时,|2a -1|=3,3∈U ,满足题意.故实数a 的值为2.[★答案★] 28.(2019·辽宁师大附中调研)若集合A ={x |(a -1)·x 2+3x -2=0}有且仅有两个子集,则实数a 的值为________.[解析] 由题意知,集合A 有且仅有两个子集,则集合A 中只有一个元素.当a -1=0,即a =1时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,满足题意;当a -1≠0,即a ≠1时,要使集合A 中只有一个元素,需Δ=9+8(a -1)=0,解得a =-18.综上可知,实数a 的值为1或-18.[★答案★] 1或-18 三、解答题9.(2019·河北邯郸模拟)已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x -5x +1≤0,B ={x |x 2-2x -m <0},(1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值. [解] 由x -5x +1≤0,解得-1<x ≤5,所以A ={x |-1<x ≤5}. (1)当m =3时,B ={x |-1<x <3}, 则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3}, 所以A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}.(2)因为A ={x |-1<x ≤5},A ∩B ={x |-1<x <4}, 所以有42-2×4-m =0,解得m =8.此时B ={x |-2<x <4},符合题意,故实数m 的值为8.10.(2019·郑州一中月考)已知集合A ={y |y =2x -1,0<x ≤1},B ={x |(x -a )[x -(a +3)]<0}.分别根据下列条件,求实数a 的取值范围.(1)A ∩B =A ;(2)A ∩B ≠∅.[解] 因为集合A 是函数y =2x -1(0<x ≤1)的值域, 所以A =(-1,1],B =(a ,a +3).(1)A ∩B =A ⇔A ⊆B ⇔⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-1,a +3>1,即-2<a ≤-1,故当A ∩B =A 时,a 的取值范围是(-2,-1]. (2)当A ∩B =∅时,结合数轴知,a ≥1或a +3≤-1.即a ≥1或a ≤-4.故当A ∩B ≠∅时,a 的取值范围是(-4,1).能力提升练11.(2019·长沙调考)已知集合A ={x |y =ln(1-2x )},B ={x |x 2≤x },则∁(A ∪B )(A ∩B )等于( )A .(-∞,0)B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1 C .(-∞,0)∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,0 [解析] 因为集合A ={x |y =ln(1-2x )}={x |1-2x >0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <12,B ={x |x 2≤x }={x |0≤x ≤1},所以A ∪B ={x |x ≤1},A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0≤x <12,所以∁(A ∪B )(A ∩B )=(-∞,0)∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,故选C.[★答案★] C12.(2019·海淀一模)设集合P ={m |-1<m ≤0},Q ={m ∈R |mx 2+4mx -4<0对任意实数x 恒成立},则下列关系中成立的是( )A .PQB .P QC .P =QD .P ∩Q =∅[解析] Q ={m ∈R |mx 2+4mx -4<0对任意实数x 恒成立},对m 分类:①当m =0时,-4<0恒成立;②当m <0时,需Δ=(4m )2-4×m ×(-4)<0,解得-1<m <0.综合①②知-1<m ≤0.故选C.[★答案★] C13.(2019·福建福州质检)已知集合A ={1,3,4,7},B ={x |x =2k +1,k ∈A },则集合A ∪B 中元素的个数为________.[解析] 由已知得,B ={3,7,9,15},所以A ∪B ={1,3,4,7,9,15},所以集合A ∪B 中元素的个数为6.[★答案★] 614.(2019·长沙一中月考)设集合A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0},(1)若B ⊆A ,求a 的值; (2)若A ⊆B ,求a 的值. [解] (1)A ={0,-4},①当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=8(a +1)<0,解得a <-1; ②当B 为单元素集时,a =-1,此时B ={0}符合题意; ③当B =A 时,由根与系数的关系得:⎩⎪⎨⎪⎧-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1. 综上可知:a ≤-1或a =1.(2)若A ⊆B ,必有A =B ,由(1)知a =1.拓展延伸练15.(2019·东北三校联考)设集合A ={x |x 2+2x -3>0},B ={x |x 2-2ax -1≤0,a >0}.若A ∩B 中恰含有一个整数,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫0,34B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,43 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,43 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞ [解析] A ={x |x 2+2x -3>0}={x |x >1或x <-3},因为函数y =f (x )=x 2-2ax -1图象的对称轴为直线x =a >0,f (-3)=6a +8>0,根据对称性可知,要使A ∩B 中恰含有一个整数,则这个整数为2,所以有f (2)≤0且f (3)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧4-4a -1≤0,9-6a -1>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≥34,a <43,即34≤a <43.故选B.[★答案★] B16.设A 、B 是两个非空数集,定义运算A ×B ={x |x ∈A ∪B ,且x ∉A ∩B },已知A ={x |y =2x -x 2},B ={y |y =2x ,x >0},则A ×B =( )A .[0,1]∪(2,+∞)B .[0,1)∪[2,+∞)C .[0,1]D .[0,2][解析] 由题意得A ={x |2x -x 2≥0}={x |0≤x ≤2},B ={y |y >1},所以A ∪B =[0,+∞),A ∩B =(1,2],所以A ×B =[0,1]∪(2,+∞).故选A.[★答案★] A感谢您的下载!快乐分享,知识无限!由Ruize收集整理!。
课后限时集训(十六)(建议用时:60分钟)A组基础达标一、选择题1.方程x3-6x2+9x-10=0的实根个数是( )A.3 B.2C.1 D.0C[设f(x)=x3-6x2+9x-10,f′(x)=3x2-12x+9=3(x-1)(x-3),由此可知函数的极大值为f(1)=-6<0,极小值为f(3)=-10<0,所以方程x3-6x2+9x-10=0的实根个数为1.]2.若存在正数x使2x(x-a)<1成立,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,+∞)B.(-2,+∞)C.(0,+∞)D.(-1,+∞)D[∵2x(x-a)<1,∴a>x-12x .令f(x)=x-12x,∴f′(x)=1+2-x ln 2>0.∴f(x)在(0,+∞)上是增加的,∴f(x)>f(0)=0-1=-1,∴实数a的取值范围为(-1,+∞).]3.某银行准备设一种新的定期存款业务,经预测,存款量与存款利率的平方成正比,比例系数为k(k>0),贷款的利率为4.8%,假设银行吸收的存款能全部放贷出去.若存款利率为x(x∈(0,0.048)),则银行获得最大收益的存款利率为 ( )A.3.2% B.2.4%C.4% D.3.6%A[设y表示收益,则存款量是kx2,贷款收益为0.048kx2,存款利息为kx3,则y=0.048kx2-kx3,x∈(0,0.048),y′=0.096kx-3kx2=3kx(0.032-x)令y′=0得x=0.032,且当x∈(0,0.032)时y′>0,当x∈(0.032,0.048)时y′<0,因此收益y在x=0.032时取得最大值,故选A.] 4.已知y=f(x)为R上的连续可导函数,且xf′(x)+f(x)>0,则函数g(x)=xf(x)+1(x>0)的零点个数为( )A.0 B.1C.0或1 D.无数个A[因为g(x)=xf(x)+1(x>0),g′(x)=xf′(x)+f(x)>0,所以g(x)在(0,+∞)上递增,因为g(0)=1,y=f(x)为R上的连续可导函数,所以g(x)为(0,+∞)上的连续可导函数,g (x )>g (0)=1,所以g (x )在(0,+∞)上无零点.]5.若不等式2x ln x ≥-x 2+ax -3对x ∈(0,+∞)恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,0) B .(-∞,4] C .(0,+∞)D .[4,+∞)B [由题意知a ≤2ln x +x +3x对x ∈(0,+∞)恒成立,令g (x )=2ln x +x +3x ,则g ′(x )=2x +1-3x 2=x 2+2x -3x2, 由g ′(x )=0得x =1或x =-3(舍),且x ∈(0,1)时,g ′(x )<0,x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0.因此g (x )min =g (1)=4.所以a ≤4,故选B.]二、填空题6.已知函数f (x )=x +4x ,g (x )=2x+a ,若任意x 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,存在x 2∈[2,3],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数a 的取值范围是________.(-∞,1] [当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1时,f ′(x )=1-4x 2<0,f (x )min =f (1)=5.当x ∈[2,3]时,g (x )=2x+a 是增函数,g (x )min =4+a . 由题意知5≥4+a ,即a ≤1.]7.若函数f (x )=2x 3-9x 2+12x -a 恰好有两个不同的零点,则a =________. 4或5 [f ′(x )=6x 2-18x +12,令f ′(x )=0得x =1或x =2, 又当x <1或x >2时,f ′(x )>0,当1<x <2时,f ′(x )<0. 因此x =1和x =2分别是函数f (x )的极大值点和极小值点. 由题意知f (1)=0或f (2)=0,即5-a =0或4-a =0. 解得a =4或a =5.]8.某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品,若该商品零售价为p 元,销量Q (单位:件)与零售价p (单位:元)有如下关系:Q =8 300-170p -p 2,则该商品零售价定为________元时利润最大,利润的最大值为________元.30 23 000 [设该商品的利润为y 元,由题意知,y =Q (p -20)=-p 3-150p 2+11 700p -166 000,则y ′=-3p 2-300p +11 700, 令y ′=0得p =30或p =-130(舍),当p ∈(0,30)时,y ′>0,当p ∈(30,+∞)时,y ′<0, 因此当p =30时,y 有最大值,y max =23 000.] 三、解答题9.已知函数f (x )=e x+ax -a (a ∈R 且a ≠0).(1)若f (0)=2,求实数a 的值,并求此时f (x )在[-2,1]上的最小值; (2)若函数f (x )不存在零点,求实数a 的取值范围.[解] (1)由f (0)=1-a =2,得a =-1.易知f (x )在[-2,0)上递减,在(0,1]上递增, 所以当x =0时,f (x )在[-2,1]上取得最小值2. (2)f ′(x )=e x+a ,由于e x>0,①当a >0时,f ′(x )>0,f (x )是增函数, 当x >1时,f (x )=e x+a (x -1)>0.当x <0时,取x =-1a,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a <1+a -1a-1=-a <0.所以函数f (x )存在零点,不满足题意. ②当a <0时,f ′(x )=e x+a , 令f ′(x )=0,得x =ln(-a ).在(-∞,ln(-a ))上,f ′(x )<0,f (x )递减, 在(ln(-a ),+∞)上,f ′(x )>0,f (x )递增, 所以当x =ln(-a )时,f (x )取最小值. 函数f (x )不存在零点,等价于f (ln(-a ))=e ln(-a )+a ln(-a )-a =-2a +a ln(-a )>0,解得-e 2<a <0.综上所述,所求实数a 的取值范围是(-e 2,0). 10.已知函数f (x )=2a -x2e x (a ∈R ).(1)求函数f (x )的单调区间;(2)若任意x ∈[1,+∞),不等式f (x )>-1恒成立,求实数a 的取值范围. [解] (1)f ′(x )=x 2-2x -2aex,当a ≤-12时,x 2-2x -2a ≥0,故f ′(x )≥0,∴函数f (x )在(-∞,+∞)上递增,∴当a ≤-12时,函数f (x )的递增区间为(-∞,+∞),无递减区间.当a >-12时,令x 2-2x -2a =0⇒x 1=1-2a +1,x 2=1+2a +1,列表由表可知,当a >-2时,函数f (x )的递增区间为(-∞,1-2a +1)和(1+2a +1,+∞),递减区间为(1-2a +1,1+2a +1).(2)∵f (x )>-1⇔2a -x 2e x >-1⇔2a >x 2-e x,∴由条件2a >x 2-e x,对任意x ≥1成立. 令g (x )=x 2-e x ,h (x )=g ′(x )=2x -e x, ∴h ′(x )=2-e x,当x ∈[1,+∞)时,h ′(x )=2-e x≤2-e <0, ∴h (x )=g ′(x )=2x -e x在[1,+∞)上递减, ∴h (x )=2x -e x≤2-e <0,即g ′(x )<0, ∴g (x )=x 2-e x在[1,+∞)上递减, ∴g (x )=x 2-e x≤g (1)=1-e ,故f (x )>-1在[1,+∞)上恒成立,只需2a >g (x )max =1-e , ∴a >1-e 2,即实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1-e 2,+∞. B 组 能力提升1.做一个无盖的圆柱形水桶,若要使其体积是27π,且用料最省,则圆柱的底面半径为( )A .3B .4C .6D .5A [设圆柱的底面半径为R ,母线长为l ,则V =πR 2l =27π,∴l =27R2,要使用料最省,只需使圆柱的侧面积与下底面面积之和S 最小.由题意,S =πR 2+2πRl =πR 2+2π·27R.∴S ′=2πR -54πR2,令S ′=0,得R =3,则当R =3时,S 最小.故选A .]2.若0<x 1<x 2<1,则( )A .e x 2-e x 1>ln x 2-ln x 1B .e x 2-e x 1<ln x 2-ln x 1 C .x 2e x 1>x 1e x 2D .x 2e x 1<x 1e x 2C [令f (x )=exx,则f ′(x )=x e x -e x x 2=e x x -1x 2.当0<x <1时,f ′(x )<0,即f (x )在(0,1)上递减,因为0<x 1<x 2<1, 所以f (x 2)<f (x 1),即e x 2x 2<e x 1x 1,所以x 2e x 1>x 1e x 2,故选C .] 3.若函数f (x )=ax -aex+1(a <0)没有零点,则实数a 的取值范围为________.(-e 2,0) [f ′(x )=a e x -ax -a e x e2x=-a x -2ex(a <0).当x <2时,f ′(x )<0;当x >2时,f ′(x )>0, ∴当x =2时,f (x )有极小值f (2)=ae2+1.若使函数f (x )没有零点,当且仅当f (2)=ae 2+1>0.解之得a >-e 2,因此-e 2<a <0.]4.(2017·全国卷Ⅲ)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f (x )≤-34a -2.[解] (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x+2ax +2a +1=x +12ax +1x.若a ≥0,则当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0, 故f (x )在(0,+∞)上递增.若a <0,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12a 时,f ′(x )>0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a ,+∞时,f ′(x )<0.故f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12a 上递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a ,+∞上递减.(2)证明:由(1)知,当a <0时,f (x )在x =-12a 处取得最大值,最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a -1-14a.所以f (x )≤-34a -2等价于ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a -1-14a ≤-34a -2, 即ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a +12a+1≤0.设g (x )=ln x -x +1, 则g ′(x )=1x-1.当x ∈(0,1)时,g ′(x )>0; 当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )<0,所以g (x )在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减. 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.。
第20讲导数的实际应用及综合应用1.某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y=ax-3+10(x-6)2,其中3<x<6,a为常数.已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克.(1)求a的值;(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大.(1)因为当x=5时,y=11,所以a5-3+10(5-6)2=11,解得a=2.(2)由(1)知该商品每日的销售量y=2x-3+10(x-6)2(3<x<6),所以该商场每日销售该商品所获得的利润f(x)=[2x-3+10(x-6)2](x-3)=2+10(x-3)(x-6)2(3<x<6),所以f′(x)=10[(x-6)2+2(x-3)(x-6)]=30(x-4)(x-6).当x变化时,f(x),f′(x)的变化情况如下表:x (3,4)4(4,6)f′(x)+0-f(x)单调递增极大值42单调递减由上表可得,x=4是函数f(x)在区间(3,6)内的极大值点,也是最大值点,所以当x=4时,f(x)max=42.答:当销售价格定为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大.2.请你设计一个包装盒,如图所示,ABCD是边长为60 cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E,F是AB上被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE=FB=x(cm).(1)若广告商要包装盒侧面积S(cm2)最大,试问x应取何值?(2)若广告商要包装盒容积V(cm3)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.(1)根据题意,有S=4·2x·22(60-2x)=240x-8x2=-8(x-15)2+1800(0<x<30).所以x=15时包装盒侧面积S最大.(2)根据题意,有V=(2x)2·22(60-2x)=22x2(30-x)(0<x<30).所以V′=62x(20-x).当0<x<20时,V′>0,V单调递增;当20<x<30时,V′<0,V单调递减.所以当x=20时,V取得极大值,也是最大值.此时,包装盒的高与底面边长的比值为22(60-2x)2x=12,即x=20时,包装盒容积V(cm3)最大,此时包装盒的高与底面边长的比值为12. 3.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.(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)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.(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(-∞,+∞)上单调递增.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,+∞)上单调递增,在(ln(-2a),1)上单调递减.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),+∞)上单调递增,在(1,ln(-2a))上单调递减.(2)(i)设a>0,则由(1)知,f(x)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.又f(1)=-e,f(2)=a,取b满足b<0且b<ln a2,则f(b)>a2(b-2)+a(b-1)2=a(b2-32b)>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,+∞)上单调递增.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))上单调递减,在(ln(-2a),+∞)上单调递增.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,+∞).4.(2017·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=e x(e x-a)-a2x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)≥0,求a的取值范围.(1)函数f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=2e2x-a e x-a2=(2e x+a)(e x-a).①若a=0,则f(x)=e2x在(-∞,+∞)上单调递增.②若a>0,则由f′(x)=0得x=ln a.当x ∈(-∞,ln a )时,f ′(x )<0;当x ∈(ln a ,+∞)时,f ′(x )>0.故f (x )在(-∞,ln a )上单调递减,在(ln a ,+∞)上单调递增.③若a <0,则由f ′(x )=0得x =ln(-a 2). 当x ∈(-∞,ln(-a 2))时,f ′(x )<0; 当x ∈(ln(-a 2),+∞)时,f ′(x )>0. 故f (x )在(-∞,ln(-a 2))上单调递减,在(ln(-a 2),+∞)上单调递增. (2)①若a =0,则f (x )=e 2x ,所以f (x )≥0.②若a >0,则由(1)得,当x =ln a 时,f (x )取得最小值,最小值为f (ln a )=-a 2ln a , 从而当且仅当-a 2ln a ≥0,即a ≤1时,f (x )≥0.③若a <0,则由(1)得,当x =ln(-a 2)时,f (x )取得最小值, 最小值为f (ln(-a 2))=a 2[34-ln(-a 2)], 从而当且仅当a 2[34-ln(-a 2)]≥0, 即a ≥-234e 时,f (x )≥0.综上,a 的取值范围是[-234e ,1].。
课后限时集训(十三)(建议用时:60分钟) A 组 基础达标一、选择题1.已知函数f (x )=x -exx,f ′(x )是f (x )的导函数,则f ′(1)-f (1)=( )A .2B .eC .1D .-e B [f ′(x )=1-exx -1x 2,则f ′(1)=1,又f (1)=1-e , 所以f ′(1)-f (1)=1-(1-e)=e ,故选B.]2.曲线y =e x -ln x 在点(1,e)处的切线方程为( ) A .(1-e)x -y +1=0 B .(1-e)x -y -1=0 C .(e -1)x -y +1=0D .(e -1)x -y -1=0C [由于y ′=e -1x,所以y ′|x =1=e -1,故曲线y =e x -ln x 在点(1,e)处的切线方程为y -e =(e -1)(x -1),即(e -1)x -y +1=0,故选C .]3.曲线y =x e x在点(1,e)处的切线与直线ax +by +c =0垂直,则a b的值为( ) A .-12eB .-2eC .2eD .12eD [y ′=e x+x e x ,则y ′|x =1=2e.∵曲线在点(1,e)处的切线与直线ax +by +c =0垂直,∴-a b =-12e ,∴a b =12e.]4.(2019·广州模拟)已知曲线y =ln x 的切线过原点,则此切线的斜率为( ) A .e B .-e C .1eD .-1eC [设切点坐标为(x 0,y 0),由y ′=1x 得y ′|x =x 0=1x 0,由题意知y 0x 0=1x 0,即y 0=1,∴ln x 0=1,解得x 0=e ,因此切线的斜率为1e,故选C .]5.已知奇函数y =f (x )在区间(-∞,0]上的解析式为f (x )=x 2+x ,则曲线y =f (x )在横坐标为1的点处的切线方程是( )A .x +y +1=0B .x +y -1=0C .3x -y -1=0D .3x -y +1=0B [当x >0时,-x <0,则f (-x )=(-x )2-x =x 2-x , 又f (-x )=-f (x ),则-f (x )=x 2-x ,即f (x )=-x 2+x , ∴f ′(x )=-2x +1,∴f ′(1)=-1,又f (1)=0.因此所求切线方程为y =-(x -1),即x +y -1=0,故选B.] 二、填空题6.(2016·天津高考)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________.3 [因为f (x )=(2x +1)e x,所以f ′(x )=2e x +(2x +1)e x =(2x +3)e x, 所以f ′(0)=3e 0=3.]7.若曲线y =ax 2-ln x 在点(1,a )处的切线平行于x 轴,则a =________.12 [因为y ′=2ax -1x ,所以y ′|x =1=2a -1.因为曲线在点(1,a )处的切线平行于x 轴,故其斜率为0,故2a -1=0,a =12.]8.如图所示,y =f (x )是可导函数,直线l :y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),其中g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=________.0 [由题图可知曲线y =f (x )在x =3处切线的斜率等于-13,即f ′(3)=-13.又因为g (x )=xf (x ),所以g ′(x )=f (x )+xf ′(x ),g ′(3)=f (3)+3f ′(3),由题图可知f (3)=1,所以g ′(3)=1+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=0.]三、解答题9.已知函数f (x )=13x 3+43.(1)求函数f (x )在点P (2,4)处的切线方程; (2)求过点P (2,4)的函数f (x )的切线方程.[解] (1)根据已知得点P (2,4)是切点且y ′=x 2, ∴在点P (2,4)处的切线的斜率为y ′| x =2=4, ∴曲线在点P (2,4)处的切线方程为y -4=4(x -2), 即4x -y -4=0.(2)设曲线y =13x 3+43与过点P (2,4)的切线相切于点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,13x 30+43, 则切线的斜率为y ′| x =x 0=x 20,∴切线方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 30+43=x 20(x -x 0),即y =x 20x -23x 30+43.∵点P (2,4)在切线上, ∴4=2x 20-23x 30+43,即x 30-3x 20+4=0, ∴x 30+x 20-4x 20+4=0,∴x 20(x 0+1)-4(x 0+1)(x 0-1)=0,∴(x 0+1)(x 0-2)2=0,解得x 0=-1或x 0=2, 故所求的切线方程为x -y +2=0或4x -y -4=0.10.已知点M 是曲线y =13x 3-2x 2+3x +1上任意一点,曲线在M 处的切线为l ,求:(1)斜率最小的切线方程;(2)切线l 的倾斜角α的取值范围.[解] (1)y ′=x 2-4x +3=(x -2)2-1≥-1, 所以当x =2时,y ′=-1,y =53,所以斜率最小的切线过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,53, 斜率k =-1,所以切线方程为x +y -113=0.(2)由(1)得k ≥-1,所以tan α≥-1,所以α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.B 组 能力提升1.(2019·青岛模拟)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 3A [若y =f (x )的图像上存在两点(x 1,f (x 1)),(x 2,f (x 2)),使得函数图像在这两点处的切线互相垂直,则f ′(x 1)·f ′(x 2)=-1.对于A :y ′=cos x ,若有cos x 1·cos x 2=-1,则当x 1=2k π,x 2=2k π+π(k ∈Z )时,结论成立;对于B :y ′=1x ,若有1x 1·1x 2=-1,即x 1x 2=-1,∵x >0,∴不存在x 1,x 2,使得x 1x 2=-1;对于C :y ′=e x,若有e x 1·e x 2=-1,即e x 1+x 2=-1.显然不存在这样的x 1,x 2; 对于D :y ′=3x 2,若有3x 21·3x 22=-1,即9x 21x 22=-1,显然不存在这样的x 1,x 2. 综上所述,选A .]2.如图,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( )A .y =12x 3-12x 2-xB .y =12x 3+12x 2-3xC .y =14x 3-xD .y =14x 3+12x 2-2xA [设三次函数的解析式为y =ax 3+bx 2+cx +d (a ≠0),则y ′=3ax 2+2bx +c .由已知得y =-x 是函数y =ax 3+bx 2+cx +d 在点(0,0)处的切线,则y ′|x =0=-1⇒c =-1,排除选项B 、D.又∵y =3x -6是该函数在点(2,0)处的切线,则y ′|x =2=3⇒12a +4b +c =3⇒12a +4b -1=3⇒3a +b =1.只有A 选项的函数符合,故选A .]3.(2019·武汉模拟)已知函数f (x +1)=2x +1x +1,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处切线的斜率为________.1 [f (x +1)=2x +1-1x +1,故f (x )=2x -1x ,即f (x )=2-1x,对f (x )求导得f ′(x )=1x2,则f ′(1)=1,故所求切线的斜率为1.]4.已知函数f (x )=x -2x,g (x )=a (2-ln x )(a >0).若曲线y =f (x )与曲线y =g (x )在x=1处的切线斜率相同,求a的值,并判断两条切线是否为同一条直线.[解] 根据题意有f′(x)=1+2x2,g′(x)=-ax.曲线y=f(x)在x=1处的切线斜率为f′(1)=3,曲线y=g(x)在x=1处的切线斜率为g′(1)=-a,所以f′(1)=g′(1),即a=-3.曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y-f(1)=3(x-1),所以y+1=3(x-1),即切线方程为3x-y-4=0. 曲线y=g(x)在x=1处的切线方程为y-g(1)=3(x-1),所以y+6=3(x-1),即切线方程为3x-y-9=0,所以,两条切线不是同一条直线.。
课后限时集训(一)(建议用时:40分钟)A组基础达标一、选择题1.若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=( )A.4 B.2 C.0 D.0或4A[由题意知方程ax2+ax+1=0只有一个实数解或两个相等的根.当a=0时,方程无实根,则a≠0,Δ=a2-4a=0,解得a=4,故选A.]2.(2019·济南模拟)已知集合A={x|x2+2x-3=0},B={-1,1},则A∪B=( ) A.{1} B.{-1,1,3}C.{-3,-1,1} D.{-3,-1,1,3}C[A={-3,1},B={-1,1},则A∪B={-3,-1,1},故选C.]3.(2019·重庆模拟)已知集合A={0,2,4},B={x|3x-x2≥0},则A∩B的子集的个数为( )A.2 B.3 C.4 D.8C[B={x|0≤x≤3},则A∩B={0,2},故其子集的个数是22=4个.]4.若A={2,3,4},B={x|x=n·m,m,n∈A,m≠n},则集合B中的元素个数是( ) A.2 B.3 C.4 D.5B[当m=2时,n=3或4,此时x=6或8.当m=3时,n=4,此时x=12.所以B={6,8,12},故选B.]5.设A,B是全集I={1,2,3,4}的子集,A={1,2},则满足A⊆B的集合B的个数是( ) A.5 B.4 C.3 D.2B[满足条件的集合B有{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}共4个.]6.(2019·衡水模拟)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},则集合A∩∁U B=( )A.{2,5} B.{3,6} C.{2,5,6} D.{2,3,5,6,8}A[由题意得∁U B={2,5,8},∴A∩∁U B={2,3,5,6}∩{2,5,8}={2,5}.]7.(2019·青岛模拟)设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B=( ) A.(-1,1) B.(0,1)C.(-1,+∞) D.(0,+∞)C[由已知得A={y|y>0},B={x|-1<x<1},则A∪B={x|x>-1}.]二、填空题8.已知集合A ={x |x 2-2 019x +2 018<0},B ={x |x ≥a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________.(-∞,1] [A ={x |1<x <2 018},B ={x |x ≥a }, 要使A ⊆B ,则a ≤1.]9.若集合A ={y |y =lg x },B ={x |y =x },则A ∩B =________. {x |x ≥0} [A =R ,B ={x |x ≥0},则A ∩B ={x |x ≥0}.]10.设集合A ={-1,1,2},B ={a +1,a 2-2},若A ∩B ={-1,2},则a 的值为________.-2或1 [由A ∩B ={-1,2}得⎩⎪⎨⎪⎧a +1=-1,a 2-2=2,或⎩⎪⎨⎪⎧a +1=2,a 2-2=-1,解得a =-2或a =1.]B 组 能力提升1.(2019·潍坊模拟)已知集合M ={x |lg x <1},N ={x |-3x 2+5x +12<0},则( ) A .N ⊆M B .∁R N ⊆MC .M ∩N =(3,10)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-43D .M ∩(∁R N )=(0,3]D [由M ={x |lg x <1}得M ={x |0<x <10};由-3x 2+5x +12=(-3x -4)(x -3)<0得N =x ⎪⎪⎪x <-43或x >3,所以∁R N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-43≤x ≤3,则有M ∩(∁R N )=(0,3],故选D.] 2.(2019·南昌模拟)在如图所示的Venn 图中,设全集U =R ,集合A ,B 分别用椭圆内图形表示,若集合A ={x |x 2<2x },B ={x |y =ln(1-x )},则阴影部分图形表示的集合为( )A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥1}C .{x |0<x ≤1}D .{x |1≤x <2}D [由x 2<2x 解得0<x <2,∴A =(0,2),由1-x >0,解得x <1,∴B =(-∞,1),阴影部分图形表示的集合为A ∩(∁U B )={x |1≤x <2},故选D.]3.已知A =[1,+∞),B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈R ⎪⎪⎪12a ≤x ≤2a -1,若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是________.[1,+∞) [由A ∩B ≠∅,得⎩⎪⎨⎪⎧2a -1≥1,2a -1≥12a ,解得a ≥1.]4.已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________.(-∞,4] [当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.]。
2020高考:高三文科数学一轮复习模拟卷(含答案),务必
打印一份
数学这门学科对于同学们来说是非常重要的,尤其是在学习任务紧张的高中阶段。
因为数学这门学科的分值非常的高,而且又是高中必考的科目,所以数学对于高中的同学们来说尤其重要。
像数学成绩好的同学经常可以拉开数学成绩不好的同学五六十分的分差,这个分差在一分就可以拉开千人的高考当中是非常吓人的,所以同学们一定要把数学这门学科学好。
现在已经开学一段时间了,一轮复习也已经开始,特别是对于高三的同学来说,2020年的高考也更近了一步。
那么怎么做才能更高效地学习数学呢?其实同学们到了高三,基本上已经脱离了知识点的学习阶段,现在巩固落下的知识,好能够查漏补缺。
而做考试真题和模拟卷就是最有效快速提升自己学习能力的一种方法。
所以为了帮助大家更快地提升自己的学习能力和提高数学考试成绩。
老师今天就给大家分享一份高三文科数学一轮复习的模拟卷(含答案),家长们和同学务必收藏起来,因为这份数学模拟卷覆盖了高中数学的所有知识点的经典习题,同学们把这张模拟卷都掌握明白了,2020高考数学成绩上140也是很容易的。
第5节函数y=Asin (ωx+ϕ)的图象及应用【选题明细表】基础巩固(时间:30分钟)1.(2018·莱芜期中)要得到函数f(x)=cos(2x-)的图象,只需将函数g(x)=sin 2x的图象( A )(A)向左平移个单位长度(B)向右平移个单位长度(C)向左平移个单位长度(D)向右平移个单位长度解析:f(x)=cos(2x-)=sin(2x-+)=sin(2x+)=sin[2(x+)].故将函数g(x)=sin 2x的图象向左平移个单位长度即可得到f(x)的图象.故选A.2.(2018·石嘴山三中)函数f(x)=Asin(ωx+ϕ)(其中A>0,ω>0,|ϕ|<)的一部分图象如图所示,将函数上的每一个点的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍,得到的图象表示的函数可以为( A )(A)f(x)=sin(x+) (B)f(x)=sin(4x+)(C)f(x)=sin(x+) (D)f(x)=sin(4x+)解析:由题中图象知,A=1,=2×(-),Asin(ω+ϕ)=0.又|ϕ|<,故ω=2,ϕ=.所以f(x)=sin(2x+).将图象上横坐标伸长为原来的2倍,得f(x)=sin(x+).故选A. 3.(2018·武邑中学)已知函数f(x)=Acos(ωx+ϕ)+1(A>0,ω>0,0<ϕ<π)的最大值为3,y=f(x)的图象的相邻两条对称轴间的距离为2,与y 轴的交点的纵坐标为1,则f()等于( D )(A)1 (B)-1 (C) (D)0解析:由题设条件得A=2,=2,所以T=4=,所以ω=,所以f(x)=2cos(x+ϕ)+1.将(0,1)代入f(x)得1=2cos ϕ+1,所以ϕ=kπ+,k∈Z.因为0<ϕ<π,所以ϕ=.所以f(x)=2cos(x+)+1,则f()=2cos +1=0.故选D.4.(2018·广东一模)已知曲线C:y=sin(2x-),则下列结论正确的是( B )(A)把C向左平移个单位长度,得到的曲线关于原点对称(B)把C向右平移个单位长度,得到的曲线关于y轴对称(C)把C向左平移个单位长度,得到的曲线关于原点对称(D)把C向右平移个单位长度,得到的曲线关于y轴对称解析:对于A,将C向左平移个单位长度,得y=sin[2(x+)-]=cos 2x.其图象关于y轴对称,A错;对于B,将C向右平移个单位长度,得y=sin[2(x-)-]=sin(2x-) =-cos 2x.其图象关于y轴对称,B正确;对于C,将C向左平移个单位长度,得y=sin[2(x+)-]=sin(2x+).其图象不关于原点对称,C错;对于D,将C向右平移个单位长度,得y=sin[2(x-)-]=sin(2x-).其图象不关于y轴对称,D错.故选B.5.若将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为( B )(A)x=-(k∈Z) (B)x=+(k∈Z)(C)x=-(k∈Z) (D)x=+(k∈Z)解析:将y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度得y=2sin (2x+)的图象.令2x+=+kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z.故选B.6.(2018·武昌调研)函数f(x)=Acos (ωx+ )的部分图象如图所示,给出以下结论:①f(x)的最小正周期为2;②f(x)的一条对称轴为x=-;③f(x)在(2k-,2k+),k∈Z上是减函数;④f(x)的最大值为A.则正确结论的个数为( B )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析:由题图可知,函数f(x)的最小正周期T=2×(-)=2,故①正确;因为函数f(x)的图象过点(,0)和(,0),所以函数f(x)图象的对称轴为直线x=×(+)+=+k(k∈Z),故直线x=-不是函数f(x)图象的对称轴,故②不正确;由题图可知,当-+kT≤x≤++kT(k∈Z),即2k-≤x≤2k+(k∈Z)时,f(x)是减函数,故③正确;若A>0,则最大值是A,若A<0,则最大值是-A,故④不正确.故选B.7.设函数f(x)=sin(2x+ϕ)(|ϕ|<)的图象向左平移个单位长度后得到的图象对应的函数是一个奇函数,则ϕ= .解析:函数f(x)=sin(2x+ϕ)(|ϕ|<)的图象向左平移个单位长度后得到函数y=sin[2(x+)+ϕ]=sin(2x++ϕ)的图象,由于平移后的函数为奇函数,即+ϕ=kπ,k∈Z,又因为|ϕ|<,所以ϕ=.答案:8.已知函数f(x)=2sin(ωx+ϕ){x∈[-,],ϕ∈(0,)}的图象如图所示,若f(x1)=f(x2),且x1≠x2,则f(x1+x2)的值为.解析:法一由f(x)=2sin(ωx+ϕ),x∈[-,]的图象,得最小正周期T==(+)=π,所以ω=2,所以f(x)=2sin(2x+ϕ),将点(,-2)代入,得sin(+ϕ)=-1,又ϕ∈(0,),解得ϕ=,所以f(x)=2sin(2x+){x∈[-,]},由f(x1)=f(x2)得sin(2x1+)=sin(2x2+){x1,x2∈[-,],x1≠x2},因为x∈[-,],所以0≤2x+≤,所以2x1++2x2+=π,所以x1+x2=,所以f(x1+x2)=2sin =1.法二由f(x)=2sin(ωx+ϕ),x∈[-,]的图象,得最小正周期T==(+)=π,所以ω=2,所以f(x)=2sin(2x+ϕ),将点(,-2)代入,得sin(+ϕ)=-1,又ϕ∈(0,),解得ϕ=,所以f(x)=2sin(2x+){x∈[-,]},因为f(x1)=f(x2)且x1≠x2,所以x1+x2=,所以f(x1+x2)=2sin =1.答案:1能力提升(时间:15分钟)9.已知函数f(x)=2sin(ωx+ϕ)(ω>0,0<ϕ<),f(x1)=2,f(x2)=0,若|x1-x2|的最小值为,且f()=1,则f(x)的单调递增区间为( B )(A)[-+2k,+2k],k∈Z(B)[-+2k,+2k],k∈Z(C)[-+2kπ,+2kπ],k∈Z(D)[+2k,+2k],k∈Z解析:由f(x1)=2,f(x2)=0,且|x1-x2|的最小值为可知,=,所以T=2⇒ω=π,又f()=1,则ϕ=±+2kπ,k∈Z,因为0<ϕ<,所以ϕ=,所以f(x)=2sin(πx+),由2kπ-≤πx+≤2kπ+(k∈Z),得f(x)的单调递增区间为[-+2k,+2k],k∈Z,故选B.10.(2018·佳木斯模拟)函数y=sin πx的部分图象如图所示,O为坐标原点,P是图象的最高点,A,B分别是图象与x轴的两交点,则tan ∠APB等于( D )(A)10 (B)8 (C)(D)解析:由y=sin πx可知T=2,所以AB=1,P(,1),A(1,0),B(2,0),过点P作PC⊥AB,则有C(,0),AC=,CB=,tan∠BPC=,tan∠APC=,所以tan∠APB=tan (∠BPC-∠APC)==,故选D.11.将函数y=sin(2x-)图象上的点P(,t)向左平移s(s>0)个单位长度得到点P′.若P′位于函数y=sin 2x的图象上,则( A )(A)t=,s的最小值为(B)t=,s的最小值为(C)t=,s的最小值为(D)t=,s的最小值为解析:因为点P(,t)在函数y=sin(2x-)的图象上,所以t=sin(2×-)=sin =.所以P(,).将点P向左平移s(s>0)个单位长度得P′(-s,).因为P′在函数y=sin 2x的图象上,所以sin[2(-s)]=,即cos 2s=,所以2s=2kπ+,k∈Z或2s=2kπ+π,k∈Z,即s=kπ+,k∈Z或s=kπ+,k∈Z,所以s的最小值为.故选A.12.(2018·六安一中)已知函数f(x)=sin(2x+ϕ),其中ϕ为实数,若f(x)≤|f()|对x∈R恒成立,且f()>f(π),则f(x)的单调递增区间是( C )(A)[kπ-,kπ+](k∈Z)(B)[kπ,kπ+](k∈Z)(C)[kπ+,kπ+](k∈Z)(D)[kπ-,kπ](k∈Z)解析:若f(x)≤|f()|对x∈R恒成立,则f()为函数的最大值或最小值.则2×+ϕ=+kπ,k∈Z.解得ϕ=+kπ,k∈Z.又因为f()>f(π),所以sin(π+ϕ)=-sin ϕ>sin(2π+ϕ)=sin ϕ,所以sin ϕ<0.令k=-1,此时ϕ=-,满足条件sin ϕ<0.令2x-∈[2kπ-,2kπ+],k∈Z.解得x∈[kπ+,kπ+],k∈Z.所以f(x)的单调递增区间为[kπ+,kπ+](k∈Z).故选C.13.水车在古代是进行灌溉引水的工具,是人类的一项古老的发明,也是人类利用自然和改造自然的象征.如图是个半径为R的水车,一个水斗从点A(3,-3)出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时60秒,经过t秒后,水斗旋转到P点,设P的坐标为(x,y),其纵坐标满足y=f(t)=Rsin(ωt+ϕ){t≥0,ω>0,|ϕ|<},则下列叙述正确的序号是.①R=6,ω=,ϕ=-;②当t∈[35,55]时,点P到x轴的距离的最大值为6;③当t∈[10,25]时,函数y=f(t)单调递减;④当t=20时,|PA|=6.解析:由点A(3,-3)可得R=6,由旋转一周用时60秒,可得ω=,由∠xOA=,可得ϕ=-,所以①正确.由①得y=f(t)=6sin(t-).由t∈[35,55]可得t-∈[π,],则当t-=,即t=50时,|y|取到最大值为6,所以②正确.由t∈[10,25]可得t-∈[,],函数y=f(t)先增后减,所以③错误.t=20时,点P(0,6),可得|PA|=6,所以④正确.答案:①②④14.设函数f(x)=sin(ωx-)+sin(ωx-),其中0<ω<3.已知f()=0.(1)求ω;(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[-,]上的最小值.解:(1)因为f(x)=sin(ωx-)+sin(ωx-),所以f(x)=sin ωx-cos ωx-cos ωx=sin ωx-cos ωx=(sin ωx-cos ωx)=sin(ωx-).由题设知f()=0,所以-=kπ,k∈Z,所以ω=6k+2,k∈Z.又0<ω<3,所以ω=2.(2)由(1)得f(x)=sin(2x-),所以g(x)=sin(x+-)=sin(x-).因为x∈[-,],所以x-∈[-,].当x-=-,即x=-时,g(x)取得最小值-.。