高中数学选修2-2第一章知识点及测试题
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人教版高中数学必修2-2知识点第一章导数及其应用一.导数概念的引入1.导数的物理意义:瞬时速率。
一般的,函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率是000()()lim x f x x f x x ∆→+∆-∆,我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数,记作0()f x '或0|x x y =',即0()f x '=000()()lim x f x x f x x∆→+∆-∆2.导数的几何意义:曲线的切线.通过图像,我们可以看出当点n P 趋近于P 时,直线PT 与曲线相切。
容易知道,割线n PP 的斜率是00()()n n n f x f x k x x -=-,当点n P 趋近于P 时,函数()y f x =在0x x =处的导数就是切线PT 的斜率k ,即0000()()lim ()n x n f x f x k f x x x ∆→-'==-3.导函数:当x 变化时,()f x '便是x 的一个函数,我们称它为()f x 的导函数.()y f x =的导函数有时也记作y ',即0()()()lim x f x x f x f x x∆→+∆-'=∆二.导数的计算1.基本初等函数的导数公式:若()f x c =(c 为常数),则()0f x '=;若()f x x α=,则1()f x x αα-'=;若()sin f x x =,则()cos f x x'=若()cos f x x =,则()sin f x x '=-;若()x f x a =,则()ln x f x a a'=若()x f x e =,则()xf x e '=若()log x a f x =,则1()ln f x x a '=若()ln f x x =,则1()f x x '=2.导数的运算法则[()()]()()f xg x f x g x '''±=±[()()]()()()()f xg x f x g x f x g x '''∙=∙+∙2()()()()()[]()[()]f x f x g x f x g x g x g x ''∙-∙'=3.复合函数求导()y f u =和()u g x =,称则y 可以表示成为x 的函数,即(())y f g x =为一个复合函数(())()y f g x g x '''=∙三.导数在研究函数中的应用1.函数的单调性与导数一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:在某个区间(,)a b 内,如果()0f x '>,那么函数()y f x =在这个区间单调递增;如果()0f x '<,那么函数()y f x =2.函数的极值与导数极值反映的是函数在某一点附近的大小情况;求函数()y f x =的极值的方法是:如果在0x 附近的左侧()0f x '>,右侧()0f x '<,那么0()f x 是极大值;如果在0x 附近的左侧()0f x '<,右侧()0f x '>,那么0()f x 是极小值;3.函数的最大(小)值与导数函数极大值与最大值之间的关系;求函数()y f x =在[,]a b 上的最大值与最小值的步骤求函数()y f x =在(,)a b 内的极值;将函数()y f x =的各极值与端点处的函数值()f a ,()f b 比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.四.生活中的优化问题利用导数的知识,求函数的最大(小)值,从而解决实际问题第二章推理与证明1.归纳推理把从个别事实中推演出一般性结论的推理,称为归纳推理(简称归纳)。
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选修2-2第一章单元测试(一)错误!一、选择题(每小题5分,共60分)1.函数f(x)=x·sin x的导数为( )A.f′(x)=2错误!·sin x+错误!·cos x B.f′(x)=2错误!·sin x -错误!·cos xC.f′(x)=错误!+错误!·cos x D.f′(x)=错误!-错误!·cos x 2.若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )A.a=1,b=1 B.a=-1,b=1C.a=1,b=-1 D.a=-1,b=-13.设f(x)=x ln x,若f′(x0)=2,则x0=()A.e2 B.e C。
错误! D.ln24.已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)等于()A.0 B.-4 C.-2 D.25.图中由函数y=f(x)的图象与x轴围成的阴影部分的面积,用定积分可表示为( ) A.错误!f(x)d x B。
错误!f(x)d x+错误!-3f(x)d xC.错误!f(x)d x D。
错误!f(x)d x-错误!f(x)d x6.如图是函数y=f(x)的导函数的图象,给出下面四个判断:①f(x)在区间[-2,-1]上是增函数;②x=-1是f(x)的极小值点;③f(x)在区间[-1,2]上是增函数,在区间[2,4]上是减函数;④x=2是f(x)的极小值点.其中,所有正确判断的序号是( )A.①② B.②③ C.③④ D.①②③④7.对任意的x∈R,函数f(x)=x3+ax2+7ax不存在极值点的充要条件是( )A.0≤a≤21 B.a=0或a=7C.a<0或a〉21 D.a=0或a=218.某商场从生产厂家以每件20元的价格购进一批商品,若该商品零售价定为P元,销售量为Q,则销量Q(单位:件)与零售价P(单位:元)有如下关系:Q=8 300-170P-P2,则最大毛利润为(毛利润=销售收入-进货支出)()A.30元 B.60元 C.28 000元 D.23 000元9.函数f(x)=-错误!(a<b〈1),则()A.f(a)=f(b) B.f(a)<f(b)C.f(a)>f(b) D.f(a),f(b)大小关系不能确定10.函数f(x)=-x3+x2+x-2的零点个数及分布情况为()A.一个零点,在错误!内B.二个零点,分别在错误!,(0,+∞)内C.三个零点,分别在错误!,错误!,(1,+∞)内D.三个零点,分别在错误!,(0,1),(1,+∞)内11.对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x-1)f′(x)≥0,则必有()A.f(0)+f(2)〈2f(1) B.f(0)+f(2)≤2f(1)C.f(0)+f(2)≥2f(1) D.f(0)+f(2)〉2f(1)12.设f(x)是定义在R上的可导函数,且满足f′(x)>f(x),对任意的正数a,下面不等式恒成立的是( )A.f(a)<e a f(0) B.f(a)>e a f(0) C.f(a)〈错误! D.f(a)〉错误!二、填空题(每小题5分,共20分)13.过点(2,0)且与曲线y=错误!相切的直线的方程为________.14.已知M=错误!错误!d x,N=错误!cos x d x,则程序框图输出的S=________.15.设函数f(x)=x m+ax的导数为f′(x)=2x +1,则数列错误!(n∈N+)的前n项和是________.16.已知函数f(x)=错误!mx2+ln x-2x在定义域内是增函数,则实数m的取值范围为________.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)17.(10分)设函数f(x)=-x3-2mx2-m2x+1-m(其中m>-2)的图象在x=2处的切线与直线y=-5x+12平行.(1)求m的值;(2)求函数f(x)在区间[0,1]上的最小值.18.(12分)已知函数f(x)=kx3-3(k+1)x2-k2+1(k〉0),若f(x)的单调递减区间是(0,4),(1)求k的值;(2)当k〈x时,求证:2错误!〉3-错误!19.(12分)已知函数f(x)=kx3-3x2+1(k≥0).(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)的极小值大于0,求k的取值范围.20.(12分)湖北宜昌“三峡人家”风景区为提高经济效益,现对某一景点进行改造升级,从而扩大内需,提高旅游增加值,经过市场调查,旅游增加值y万元与投入x(x≥10)万元之间满足:y=f(x)=ax2+错误!x -b ln错误!,a,b为常数,当x=10时,y=19.2;当x=20时,y=35.7.(参考数据:ln2=0.7,ln3=1。
数学选修 2-2 第一章单元测试题一、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.函数f ( x) 的定义域为开区间 ( a,b) ,导函数f′(x) 在( a,b) 内的图像如图所示,则函数 f ( x)在开区间( a,b)内有极小值点()A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个1 12.在区间[ 2,2] 上,函数 f ( x)=x2+px+q 与g( x)=2x+x2在1同一点处取得相同的最小值,那么f(x)在[2,2]上的最大值是()C.8D.423.点P在曲线y=x3-x+3上移动,设点P处的切线的倾斜角为α,则α 的取值范围是( )ππ3A.[0 ,2 ] B.[0 ,2 ] ∪[ 4π,π)3 π 3C.[ 4π,π ) D.[ 2,4π]14.已知函数f ( x) =2x4-2x3+3m,x∈R,若f ( x) +9≥0恒成立,则实数 m的取值范围是()3 3A.m≥2 B.m>23 3C.m≤2 D.m<2x2 25.函数f ( x) =cos x-2cos 2的一个单调增区间是 ()f x 0+3 -f x 06.设f ( x) 在x=x0 处可导,且lim Δx=1,Δx→0则 f ′(x0)等于( )A.1 B.0C.3x+97.经过原点且与曲线y=x+5相切的切线方程为()A.x+y=0B.x+25y=0C.x+y= 0 或x+25y=0D.以上皆非8.函数f ( x) =x3+ax2+bx+c,其中a,b,c为实数,当a2-3b<0 时,f ( x) 是()A.增函数B.减函数C.常数D.既不是增函数也不是减函数13 29.若a>2,则方程3x -ax +1=0 在(0,2) 上恰好有 ()A.0 个根B.1 个根C.2 个根D.3 个根1 10.一点沿直线运动,如果由始点起经过t s 后距离为s=4t 4-53t 3+2t 2,那么速度为零的时刻是( )A.1 s 末B.0 sC.4 s 末D.0,1,4 s 末x2,x∈[0,1],2f(x) d x 等于 () 11.设f ( x) =则2-x,x∈ 1,2] ,0D.不存在sin x sin x1 sin x2 12.若函数 f(x) =x,且 0<x1<x2 <1,设 a=x1 ,b=x2 ,则 a,b 的大小关系是 ( )A.a>b B.a<bC.a=b D.a、b的大小不能确定二、填空题 ( 本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.把答案填在题中横线上 )1 3 213.若 f(x) =3x -f ′(1)x +x+5,则 f ′(1) = ________.π π14.已知函数 f(x) 满足 f(x) =f( π-x) ,且当 x∈ -2,2 时,f(x) =x+sin x,设a=f(1) ,b=f(2) ,c=f(3) ,则a、b、c 的大小关系是 ________.15.已知函数f(x) 为一次函数,其图像经过点(2,4) ,且1f(x) d x=3,则函数f(x) 的解析式为________.16.(2010 ·江苏卷) 函数2y=x(x>0)的图像在点 2(a k,a k) 处的切线与x 轴的交点的横坐标为a k+1,其中k∈N*. 若a1=16,则a1+a3+a5的值是________.三、解答题 ( 本大题共 6 小题,共 70 分,解答应出写文字说明、证明过程或演算步骤 )17.(10 分) 如图,直线y=kx分抛物线y=x-x2与x轴所围成图形为面积相等的两部分,求k 的值.18.(12 分) 已知函数 f(x) =x4-4x3+ax2-1 在区间 [0,1] 上单调递增,在区间 [1,2) 上单调递减.(1)求 a 的值;(2)若点 A(x0,f(x0)) 在函数 f(x) 的图像上,求证:点 A关于直线x=1 的对称点 B 也在函数 f(x) 的图像上.19.(12 分) 设 x=- 2 与 x=4 是函数 f(x) =x3+ax2+bx 的两个极值点.(1)求常数 a,b;(2)试判断 x=- 2,x= 4 是函数 f(x) 的极大值还是极小值,并说明理由.20.(12 分) 已知 f(x) =ax3-6ax2+b,x∈[ -1,2] 的最大值为 3,最小值为- 29,求 a,b 的值.21.(12 分)(2010 ·重庆卷 ) 已知函数 f(x) =ax3+x2+ bx( 其中常数a,b∈R) ,g( x) =f ( x) +f′(x) 是奇函数.(1)求 f ( x)的表达式;(2)讨论 g( x)的单调性,并求 g( x)在区间[1,2]上的最大值与最小值.1-x22.(12 分) 已知函数f ( x) =ln( ax+1) +1+x,x≥0,其中a>0.(1)若 f ( x)在 x=1处取得极值,求 a 的值;(2)求 f ( x)的单调区间;(3)若 f ( x)的最小值为1,求 a 的取值范围.参考答案1.答案 A解析设极值点依次为 x1,x2,x3且 a<x1<x2<x3<b,则 f ( x) 在( a,x1) ,( x2,x3) 上递增,在 ( x1,x2) ,( x3,b) 上递减,因此,x1、x3是极大值点,只有x2是极小值点.2.答案 D3.答案 B4.答案 A1解析因为函数 f ( x)=2x4-2x3+3m,所以 f ′(x)=2x3-6x2.令 f ′(x)=0,得 x=0或 x=3,经检验知 x=3是函数的一个最27小值点,所以函数的最小值为 f (3)=3m-2.不等式 f ( x)+9≥0恒成27 3立,即 f ( x)≥-9恒成立,所以3m-2≥-9,解得 m≥2.5.答案 A解析 f ( x)=cos2x-cos x-1,∴f′(x)=-2sin x·cos x+sin x=sin x·(1-2cos x).令 f ′(x)>0,结合选项,选A.6. 答案 D7. 答案 D8. 答案 A9. 答案 B解析 1 3 2设 f ( x ) =3x -ax +1,则2f ′(x )=x -2ax =x ( x -2a ) ,当 x ∈(0,2) 时, f ′(x )<0,f ( x ) 在(0,2) 上为减函数,又 f (0) f (2) =8 111 3-4a +1 = 3 -4a <0,f ( x ) =0 在(0,2) 上恰好有一个根,故选 B.10. 答案 D11. 答案 C解析 数形结合,如图.2f(x) d x = 1x 2d x + 2(2 -x) d x0 11 3 11 22= 3x+ 2x -2x11 1= 3+(4 -2-2+2)5= 6,故选 C .12. 答案Af ′(x) =x cos x -sin x解析 x 2, 令 g(x) =x cos x -sin x ,则g ′(x) =- x sin x +cos x -cos x =- x sin x.∵0<x<1,∴ g ′(x)<0 ,即函数 g(x) 在 (0,1) 上是减函数,得 g(x)<g(0) =0,故 f ′(x)<0 ,函数 f(x) 在(0,1) 上是减函数,得 a>b ,故选A .213. 答案 32 2解析 f ′(x) = x -2f ′(1)x + 1,令 x=1,得 f ′(1) =3.14. 答案 c<a<b解析f(2) = f( π-2) , f(3) = f( π- 3) ,因为 f ′(x) = 1+π ππcos x≥0,故f(x)在-2,2上是增函数,∵2 >π-2>1>π-3>0,∴f( π-2)>f(1)>f( π-3) ,即 c<a<b.2815.答案 f(x) =3x+3解析设函数 f(x) =ax+b(a ≠0) ,因为函数 f(x) 的图像过点(2,4) ,所以有 b=4-2a.∴1 f(x) d x= 1 (ax +4-2a) d x0 01 2 1 1=[ ax +(4 -2a)x] | 0=a+4-2a=1.2 22 8 2 8∴a=3. ∴b=3. ∴f(x) =3x+3.16. 答案21解析2 2∵y′=2x,∴过点( a k,a k)处的切线方程为y-a k=2a k( x1-a k),又该切线与 x 轴的交点为( a k+1,0),所以 a k+1=2a k,即数列{ a k}1是等比数列,首项a1=16,其公比q=2,∴ a3=4,a5=1,∴ a1+a3 +a5=21.17. 解析抛物线 y =x -x 2 与 x 轴两交点的横坐标为x 1=0,x 2=1,所以,抛物线与 x 轴所围图形面积 S = 12) d x =x 2 x 3 11 (x -x 2 -3 0=2-1 13=6.y =x -x 2,又 由此可得抛物线 y =x -x 2 与 y =kx 两交点的横y =kx ,S- 2 x 3 -坐标 x 3= , 4= - ,所以 = 1-k (x - x 2 kx) d x =1 k x - 1k -0 x 1 k 2 02313=6(1 -k) .3又 S = ,所以 (1 -k) 3=1,∴ k =1- 4.622118. 解析 (1) 由函数 f(x) =x4-4x3+ax2-1 在区间 [0,1] 单调递增,在区间 [1,2) 单调递减,∴x =1 时,取得极大值,∴ f ′(1) = 0.又 f ′(x) = 4x3-12x2+2ax ,∴4-12+2a = 0? a = 4.(2) 点 A(x0,f(x0)) 关于直线 x =1 的对称点 B 的坐标为 (2 -x0, f(x0)) ,f(2 -x0) =(2 -x0)4 -4(2 -x0)3 +4(2 -x0)2 -1= (2 -x0)2[(2 -x0) -2]2 -1= x 40-4x30+ ax20- 1=f(x0) ,∴A 关于直线 x =1 的对称点 B 也在函数 f(x) 的图像上.19.解析 f ′(x) =3x2+2ax+b.(1) 由极值点的必要条件可知:12-4a+b=0,f ′( - 2) =f ′(4) = 0,即48+8a+b=0,解得 a=- 3,b=- 24.或f ′(x) = 3x2+2ax+b=3(x +2)(x -4)=3x2-6x-24,也可得 a=- 3,b=- 24.(2) 由 f ′(x) = 3(x +2)(x -4) .当 x<- 2 时, f ′(x) > 0,当- 2<x<4 时, f ′(x) < 0. ∴x=- 2 是极大值点,而当x>4 时, f ′(x) > 0,∴x=4 是极小值点.20.解析 a≠0( 否则 f(x) =b 与题设矛盾 ) ,由f ′(x) = 3ax2-12ax=0 及 x∈[ - 1,2] ,得 x=0. (1) 当 a>0 时,列表:x ( -1,0) 0 (0,2)f ′(x) +0 -f(x) 增极大值 b 减由上表知, f(x) 在[ - 1,0] 上是增函数,f(x) 在[0,2] 上是减函数.则当 x=0 时, f(x) 有最大值,从而b=3.又f( -1) =- 7a+3,f(2) =- 16a+3,∵a>0,∴ f( -1) >f(2) .从而 f(2) =- 16a+3=- 29,得a=2.(2)当 a<0 时,用类似的方法可判断当 x=0 时 f(x) 有最小值.当x=2 时, f(x) 有最大值.从而 f(0) =b=- 29, f(2)=-16a-29=3,得a=- 2.综上, a= 2,b=3 或 a=- 2,b=- 29.21.解析 (1) 由题意得f′(x) = 3ax2+2x+b. 因此g( x) =f ( x) +f′(x)=ax3+(3 a+1) x2+( b+2) x+b.因为函数 g( x)是奇函数,所以g(-x)=- g( x),即对任意实数x,有 a(- x)3+(3 a+1)(-x)2+( b +2)( -x) +b=- [ ax3+(3 a+1) x2+( b+2) x+b] ,从而 3a+1=0,b=0,解得a=-1,b=0,因此f ( x) 的解析式为f ( x) =-x3+x2. 331(2)由(1) 知g( x) =-1x3+2x,所以g′(x) =-x2+2. 3令g′(x)=0,解得x1=-2,x2=2,则当x<-2或x> 2时,g′(x)<0,从而 g( x)在区间(-∞,-2],[ 2,+∞)上是减函数;当- 2<x< 2时,g′(x)>0 ,从而g( x) 在[ - 2, 2] 上是增函数.由前面讨论知, g( x)在区间[1,2] 上的最大值与最小值只能在x=1,2,2 时取得,而g(1)5=3,g( 2) =4 23,g(2)4=3. 因此g( x)在区间 [1,2] 上的最大值为g( 2) =4 2,最小值为3g(2)4=3.22. 分析解答本题,应先正确求出函数 f ( x)的导数f ′(x),再利用导数与函数的单调性、导数与极值、导数与最值等知识求解,并注意在定义域范围内求解.a 2 ax2+a-2解析 (1) f′(x) =ax+1-1+x 2=ax+1 1+x 2,∵f ( x)在 x=1处取得极值,2∴f ′(1)=0,即 a·1+a-2=0,解得 a=1.(2) f′(x) =ax2+a-22,ax+1 1+x∵x≥0, a>0,∴ ax+1>0.①当 a≥2时,在区间[0,+∞)上, f ′(x)>0,∴f( x)的单调增区间为[0,+∞).②当 0<a<2 时,由 f ′(x)>0,解得 x> 2-a a.由 f ′(x)<0,解得 x< 2-a a.∴f ( x)的单调减区间为(0, 2-a 2-a a ) ,单调增区间为 ( a,+∞ ) .(3) 当a≥2时,由 (2) ①知,f ( x) 的最小值为f (0) =1;当 0<a<2,由 (2) ②知,f ( x) 在x=2-aa 处取得最小值,且2-af ( a )< f (0) =1.综上可知,若 f ( x)的最小值为1,则 a 的取值范围是[2,+∞).。
高中数学选修2-2知识点总结第一章、导数1.函数的平均变化率为=∆∆=∆∆xfx y x x f x x f x x x f x f ∆-∆+=--)()()()(111212 注1:其中x ∆是自变量的改变量,平均变化率 可正,可负,可零。
注2:函数的平均变化率可以看作是物体运动的平均速度。
2、导函数的概念:函数)(x f y =在0x x =处的瞬时变化率是xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(lim lim 0000,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数,记作)(0'x f 或0|'x x y =,即)(0'x f =xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(lim lim0000.3.函数的平均变化率的几何意义是割线的斜率; 函数的导数的几何意义是切线的斜率。
4导数的背景(1)切线的斜率;(2)瞬时速度;6、常见的导数和定积分运算公式:若()g x均可导(可积),则有:f x,().用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f(x)的导数'()f x②令'()f x>0,解不等式,得x的范围就是递增区间.③令'()f x<0,解不等式,得x的范围,就是递减区间;[注]:求单调区间之前一定要先看原函数的定义域。
7.求可导函数f(x)的极值的步骤:(1)确定函数的定义域。
(2) 求函数f(x)的导数'()f x(3)求方程'()f x=0的根(4) 用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格,f x在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如检查/()果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,那么f (x )在这个根处无极值8.利用导数求函数的最值的步骤:求)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下: ⑴求)(x f 在[]b a ,上的极值;⑵将)(x f 的各极值与(),()f a f b 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。
第一章导数及其应用知识点及练习题知识点1:导数概念的引入1. 导数的物理意义:瞬时速率。
一般的,函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率是000()()limx f x x f x x∆→+∆-∆,我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数,记作0()f x '或0|x x y =', 即0()f x '=000()()limx f x x f x x∆→+∆-∆2. 导数的几何意义:曲线的切线.通过图像,我们可以看出当点n P 趋近于P 时,直线PT 与曲线相切。
容易知道,割线n PP 的斜率是00()()n n n f x f x k x x -=-,当点n P 趋近于P 时,函数()y f x =在0x x =处的导数就是切线PT 的斜率k ,即000()()lim ()n x n f x f x k f x x x ∆→-'==-3. 导函数:当x 变化时,()f x '便是x 的一个函数,我们称它为()f x 的导函数. ()y f x =的导函数有时也记作y ',即0()()()limx f x x f x f x x∆→+∆-'=∆考点:导数的几何意义及其应用[例题] 已知曲线y =13x 3+43.(1)求曲线在点P (2,4)处的切线方程;(2)求曲线过点P (2,4)的切线方程; (3)求斜率为4的曲线的切线方程.[变式训练] 已知函数f(x)=x3+x -16.(1)求曲线y =f(x)在点(2,-6)处的切线的方程;(2)直线l 为曲线y =f(x)的切线,且经过原点,求直线l 的方程及切点坐标.知识点2:导数的计算1)基本初等函数的导数公式:1若()f x c =(c 为常数),则()0f x '=; 2 若()f x x α=,则1()f x xαα-'=;3 若()sin f x x =,则()cos f x x '=4 若()cos f x x =,则()sin f x x '=-;5 若()xf x a =,则()ln x f x a a '=6 若()x f x e =,则()xf x e '=7 若()log xa f x =,则1()ln f x x a '=8 若()ln f x x =,则1()f x x'=2)导数的运算法则1. [()()]()()f x g x f x g x '''±=±2. [()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''•=•+•3. 2()()()()()[]()[()]f x f xg x f x g x g x g x ''•-•'= 3)复合函数求导()y f u =和()u g x =,称则y 可以表示成为x 的函数,即(())y f g x =为一个复合函数 (())()y f g x g x '''=•考点:导数的求导及运算1、已知()22sin f x x x π=+-,则()'0f =2、若()sin x f x e x =,则()'f x =3.)(x f =ax 3+3x 2+2 ,4)1(=-'f ,则a=( )319.316.313.310.D C B A 4.过抛物线y=x 2上的点M )41,21(的切线的倾斜角是() A.30° B.45° C.60° D.90° 5.如果曲线2932y x =+与32y x =-在0x x =处的切线互相垂直,则0x =知识点3:导数在研究函数中的应用1.函数的单调性与导数:一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:在某个区间(,)a b 内,如果()0f x '>,那么函数()y f x =在这个区间单调递增; 如果()0f x '<,那么函数()y f x =在这个区间单调递减. 2.函数的极值与导数极值反映的是函数在某一点附近的大小情况. 求函数()y f x =的极值的方法是:(1) 如果在0x 附近的左侧()0f x '>,右侧()0f x '<,那么0()f x 是极大值;(2) 如果在0x 附近的左侧()0f x '<,右侧()0f x '>,那么0()f x 是极小值; 4.函数的最大(小)值与导数函数极大值与最大值之间的关系.求函数()y f x =在[,]a b 上的最大值与最小值的步骤 (1) 求函数()y f x =在(,)a b 内的极值;(2) 将函数()y f x =的各极值与端点处的函数值()f a ,()f b 比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.考点:1.导数在研究函数单调性中的应用2.导数在求函数极值与最值中的应用题型一:导数在研究函数单调性中的应用[例题] 设函数f (x )=x e a -x +bx ,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y=(e -1)x +4.(1)求a ,b 的值; (2)求f (x )的单调区间.[变式训练] 设函数f(x)=xekx(k ≠0).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若函数f(x)在区间(-1,1)内单调递增,求k 的取值范围.题型二:导数在求函数极值与最值中的应用[例题]已知函数f(x)=-x3+ax2+bx在区间(-2,1)内,当x=-1时取极小值,当x=23时取极大值.(1)求函数y=f(x)在x=-2时的对应点的切线方程;(2)求函数y=f(x)在[-2,1]上的最大值与最小值.[变式训练] 设函数f(x)=[ax2-(4a+1)x+4a+3]e x.(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程与x轴平行,求a;(2)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围.知识点4:解决实际问题利用导数的知识,,求函数的最大(小)值,从而解决实际问题考点:1、导数在切线方程中的应用2、导数在单调性中的应用3、导数在极值、最值中的应用4、导数在恒成立问题中的应用题型一:导数在切线方程中的运用1.曲线3x y =在P 点处的切线斜率为k,若k=3,则P 点为( ) A.(-2,-8) B.(-1,-1)或(1,1)C.(2,8)D.(-21,-81)2.曲线53123+-=x x y ,过其上横坐标为1的点作曲线的切线,则切线的倾斜角为( ) A.6π B.4π C.3π D.π43题型二:导数在单调性中的运用1.函数32()31f x x x =-+是减函数的区间为( ) A.(2,)+∞ B.(,2)-∞ C.(,0)-∞ D.(0,2)2.关于函数762)(23+-=x x x f ,下列说法不正确的是( ) A .在区间(∞-,0)内,)(x f 为增函数 B .在区间(0,2)内,)(x f 为减函数 C .在区间(2,∞+)内,)(x f 为增函数 D .在区间(∞-,0)),2(+∞⋃内,)(x f 为增函数3.已知函数()y xf x '=的图象如右图所示(其中'()f x 是函数()f x 的导函数),下面四个图象中()y f x =的图象大致是( )4、(2010年山东21)(本小题满分12分)已知函数).(111)(R a xaax nx x f ∈--+-= (Ⅰ)当处的切线方程;在点时,求曲线))2(,2()(1f x f y a=-=(Ⅱ)当12a ≤时,讨论()f x 的单调性.题型三:导数在最值、极值中的运用1.函数93)(23-++=x ax x x f ,已知)(x f 在3-=x 时取得极值,则a =( ) A .2B. 3C. 4D.52.函数5123223+--=x x x y 在[0,3]上的最大值与最小值分别是( ) A.5 , - 15 B.5 , 4 C.- 4 , - 15 D.5 , - 163.已知函数)0()(3≠++=adcxaxxf是R上的奇函数,当1=x时)(xf取得极值-2.(1)试求a、c、d的值;(2)求)(xf的单调区间和极大值;4.设函数2312)(bxaxexxf x++=-,已知12=-=xx和为)(xf的极值点。
第一章 综合能力检测一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 1.函数y =sin(π4-x )的导数为( )A .-cos(π4+x )B .cos(π4-x )C .-sin(π4-x )D .-sin(x +π4)2.(2009·广东三校联考)函数f (x )=a ln x +x 在x =1处取得极值,则a 的值为( ) A.12B .-1C .0D .-123.如果f (x )为定义在R 上的偶函数,且导数f ′(x )存在,则f ′(0)的值为( ) A .2B .1C .0D .-14.(2009·全国卷Ⅰ)已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为( ) A .1B .2C .-1D .-25.已知f (x )=(x -1)2+2,g (x )=x 2-1,则f [g (x )]( ) A .在(-2,0)上递增 B .在(0,2)上递增 C .在(-2,0)上递增 D .在(0,2)上递增6.已知三次函数f (x )=13x 3-(4m -1)x 2+(15m 2-2m -7)x +2在R 上是增函数,则m 的取值范围是( )A .m <2或m >4B .-4<m <-2C .2<m <4D .2≤m ≤47.(2009·江西高考)若存在过点(1,0)的直线与曲线y =x 3和y =ax 2+154x -9都相切,则a 等于( )A .-1或-2564B .-1或214C .-74或-2564D .-74或78.若f (x )=-12x 2+b ln(x +2)在(-1,+∞)上是减函数,则b 的取值范围是( )A .[-1,+∞)B .(-1,+∞)C .(-∞,-1]D .(-∞,-1) 9.由y =sin x ,y =cos x ,x =0,x =π所围成图形的面积可表示为( ) A.⎠⎛0π(sin x -cos x )dxC.⎠⎛0π(cos x -sin x )dx10.已知f (a )=⎠⎛01(2ax 2-a 2x )dx ,则f (a )的最大值为( )A .-12B.19C.29D .不存在11.(2009·青岛模拟)如右图,在一个长为π,宽为2的矩形OABC 内,由曲线y =sin x (0≤x ≤π)与x 轴围成如图所示的阴影部分,向矩形OABC 内随机投一点(该点落在矩形OABC 内任何一点是等可能的),则所投的点落在阴影部分的概率是( )A.1πB.2πC.3πD.π412.f (x )是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf ′(x )+f (x )≤0,对任意正数a ,b ,若a <b ,则必有( )A .af (b )≤bf (a )B .bf (a )≤af (b )C .af (a )≤f (b )D .bf (b )≤f (a ) 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.⎠⎛02(2x -e x )dx =________.14.(2009·海淀区模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的导函数y=f ′(x )的部分图象如右图所示,且导函数f ′(x )有最小值-2,则ω=________,φ=________.15.若函数y =a (x 3-x )的单调递减区间为(-33,33),则a 的取值范围是________. 16.物体A 以速度v =3t 2+1在一直线上运动,在此直线上物体A 出发的同时,物体B 在物体A 的正前方5 m 处以v =10t 的速度与A 同向运动,当t =________ s 时,两物体相遇,相遇时物体A 走过________m.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.(本小题满分10分)(2009·浙江高考)已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x+b(a,b∈R).(1)若函数f(x)的图象过原点,且在原点处的切线斜率是-3,求a,b的值;(2)若函数f(x)在区间(-1,1)上不单调...,求a的取值范围.18.(本小题满分12分)已知F(x)=⎠⎛x-1t(t-4)dt,x∈(0,+∞).(1)求F(x)的单调区间;(2)求函数F(x)在[1,5]上的最值.19.(本小题满分12分)已知f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0)在x=±1时取得极值,且f(1)=-1.(1)试求常数a,b,c的值;(2)试判断x=±1是函数的极小值点还是极大值点,并说明理由.20.(本小题满分12分)求函数y=x3-3ax+2的极值,并说明方程x3-3ax+2=0何时有三个不同的实根?何时有唯一的实根?(其中a>0)21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=13ax3-bx2+(2-b)x+1,在x=x1处取得极大值,在x=x2处取得极小值,且0<x1<1<x2<2.(1)证明a>0;(2)求z=a+2b的取值范围.22.(本小题满分12分)(2009·湖北黄冈模拟)已知函数f(x)=12x2-a ln x(a∈R).(1)若f(x)在x=2时取得极值,求a的值;(2)求f(x)的单调区间;(3)求证:当x>1时,12x2+ln x<23x3.第二章 综合能力检测一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.1.所有自然数都是整数,4是自然数,所以4是整数,以上三段推理( ) A .正确 B .推理形式不正确 C .两个“自然数”概念不一致 D .两个“整数”概念不一致 2.若a >0,b >0,则有( )A.b 2a >2b -aB.b 2a <2b -aC.b 2a ≥2b -a D.b 2a≤2b -a 3.设S (n )=1n +1n +1+1n +2+1n +3+…+1n 2,则( )A .S (n )共有n 项,当n =2时,S (2)=12+13B .S (n )共有n +1项,当n =2时,S (2)=12+13+14C .S (n )共有n 2-n 项,当n =2时,S (2)=12+13+14D .S (n )共有n 2-n +1项,当n =2时,S (2)=12+13+144.F (n )是一个关于自然数n 的命题,若F (k )(k ∈N *)真,则F (k +1)真,现已知F (7)不真,则有:①F (8)不真;②F (8)真;③F (6)不真;④F (6)真;⑤F (5)不真;⑥F (5)真.其中为真命题的是( )A .③⑤B .①②C .④⑥D .③④5.若x ,y ∈R ,且2x 2+y 2=6x ,则x 2+y 2+2x 的最大值为( ) A .14B .15C .16D .176.设f (x )(x ∈R )为奇函数,f (1)=12,f (x +2)=f (x )+f (2),则f (5)等于( )A .0B .1 C.52D .57.若O 是平面上一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足OP →=OA →+λ(AB →|AB →|+AC→|AC →|),λ∈[0,+∞),则动点P 的轨迹一定通过△ABC 的( ) A .外心 B .内心 C .重心D .垂心8.如图所示为某旅游区各景点的分布图,图中一支箭头表示一段有方向的路,试计算顺着箭头方向,从A 到H 有几条不同的旅游路线可走( )A .15B .16C .17D .189.对于直角坐标平面内的任意两点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)定义它们之间的一种“距离”:||AB ||=|x 2-x 1|+|y 2-y 1|.给出下列三个命题:①若点C 在线段AB 上,则||AC ||+||CB ||=||AB ||; ②在△ABC 中,若∠C =90°,则||AC ||2+||CB ||2=||AB ||2; ③在△ABC 中,||AC ||+||CB ||>||AB ||. 其中真命题的个数为( ) A .0B .1C .2D .310.已知a ,b ,c ,d 是正实数,P =a a +b +c +b a +b +d +c c +d +a +d c +d +b ,则有( )A .0<P <1B .1<P <2C .2<P <3D .3<P <411.一个等差数列{a n },其中a 10=0,则有a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a 19-n (1≤n ≤19).一个等比数列{b n },其中b 15=1.类比等差数列{a n }有下列结论,正确的是( )A .b 1b 2…b n =b 1b 2…b 29-n (1≤n ≤29,n ∈N *)B .b 1b 2…b n =b 1b 2…b 29-nC .b 1+b 2+…+b n =b 1+b 2+…+b 29-n (1≤n ≤29,n ∈N *)D .b 1+b 2+…+b n =b 1+b 2+…+b 29-n 12.观察数表1 2 3 4 …第一行 2 3 4 5 …第二行 3 4 5 6 …第三行 4 5 6 7 …第四行 … … … …第一列 第二列 第三列 第四列根据数表中所反映的规律,第n 行与第n 列的交叉点上的数应该是( ) A .2n -1 B .2n +1 C .n 2-1D .n 2二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若三角形内切圆的半径为r ,三边长分别为a ,b ,c ,则三角形的面积S =12r (a +b +c ),根据类比推理的方法,若一个四面体的内切球的半径为R ,四个面的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4,则四面体的体积V =________.14.若符号“*”表示求实数a 与b 的算术平均数的运算,即a *b =a +b2,则两边均含有运算符号“*”和“+”,且对于任意3个实数a 、b 、c 都能成立的一个等式可以是________.15.把数列{2n +1}依次按第一个括号一个数,第二个括号两个数,第三个括号三个数,第四个括号四个数,第五个括号一个数……循环下去,如:(3),(5,7),(9,11,13),(15,17,19,21),…,则第104个括号内各数字之和为________.16.已知n 次多项式P n (x )=a 0x n +a 1x n -1+…+a n -2x 2+a n -1x +a n .如果在一种算法中,计算x k 0(k =2,3,4,…,n )的值需要k -1次乘法,计算P 3(x 0)的值共需要9次运算(6次乘法,3次加法),那么计算P n (x 0)的值共需要________次运算.下面给出一种减少运算次数的算法:P 0(x )=a 0,P k +1(x )=xP k (x )+a k +1(k =0,1,2,…,n -1).利用该算法,计算P 3(x 0)的值共需要6次运算,计算P n (x 0)的值共需要________次运算.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.(本小题满分10分)证明对于任意实数x ,y 都有x 4+y 4≥12xy (x +y )2.18.(本小题满分12分)(2009·江苏高考)如右图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,E ,F 分别是A 1B ,A 1C 的中点,点D 在B 1C 1上,A 1D ⊥B 1C .求证:(1)EF ∥平面ABC ; (2)平面A 1FD ⊥平面BB 1C 1C .19.(本小题满分12分)求证:y =ax 2+2bx +c ,y =bx 2+2cx +a ,y =cx 2+2ax +b (a ,b ,c 是互不相等的实数)这三条抛物线中,至少有一条与x 轴有两个交点.20.(本小题满分12分)已知函数f(n)(n∈N*),满足条件:①f(2)=2,②f(xy)=f(x)·f(y),③f(n)∈N*,④当x>y时,有f(x)>f(y).(1)求f(1),f(3)的值;(2)由f(1),f(2),f(3)的值,猜想f(n)的解析式;(3)证明你猜想的f(n)的解析式的正确性.21.(本小题满分12分)已知数列a1,a2,…,a30,其中a1,a2,…,a10是首项为1,公差为1的等差数列;a10,a11,…,a20是公差为d的等差数列;a20,a21,…a30是公差为d2的等差数列(d≠0).(1)若a20=40,求d;(2)试写出a30关于d的关系式,并求a30的取值范围;(3)续写已知数列,使得a30,a31,a40是公差为d3的等差数列,…,依次类推,把已知数列推广为无穷数列.提出同(2)类似的问题((2)应当作为特例),并进行研究,你能得到什么样的结论?22.(本小题满分12分)对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.如果函数f(x)=x2+abx-c(b,c∈N)有且只有两个不动点0,2,且f(-2)<-12.(1)求函数f(x)的解析式;(2)已知各项均不为零的数列{a n}满足4S n·f(1a n)=1,求数列的通项a n;(3)如果数列{a n}满足a1=4,a n+1=f(a n),求证当n≥2时,恒有a n<3成立.第三章 综合能力检测一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 1.一个实数x 与一个虚数y 的和x +y 必为( )A .实数B .虚数C .可能实数也可能是虚数D .纯虚数 2.复数4+3i1+2i 的实部是( )A .-2B .2C .3D .43.复数z =m -2i1+2i (m ∈R ,i 为虚数单位)在复平面上的对应点不可能位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.若复数a +3i1+2i (a ∈R ,i 为虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为( )A .-2B .4C .-6D .65.若3+2i 是关于x 的方程2x 2+px +q =0(p ,q ∈R )的一个根,则q 的值是( ) A .26B .13C .6D .56.已知z 1=2-5i ,z 2=-3+i ,z 1,z 2的对应点分别为P 1,P 2,则向量P 2P 1→对应的复数为( ) A .-5+6iB .5-6iC .5+6iD .-1-4i7.已知m1+i =1+n i ,其中m ,n 是实数,i 是虚数单位,则m +n i 的值为( )A .1+2iB .1-2iC .2+iD .2-i8.复数z 满足|3z +1|=|z -i|,则复数z 对应点的轨迹是( ) A .直线B .正方形C .圆D .椭圆9.“复数z =12+32i ”是“z +1z ∈R ”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又非必要条件10.复数-35+2i 2+35i +(21+i )2008的虚部为( )A .-1B .1C .-iD .i11.设f (n )=(1+i 1-i )n +(1-i 1+i )n(n ∈N *),则集合{x |x =f (n )}中的元素有( )A .1个B .2个C .3个D .无穷多个12.若复数z ,a ,x 满足x =a -z 1-a z,且|z |=1,则|x |等于( )A .0B .1C .|a |D.12二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知复数z 0=3+2i ,复数z 满足z ·z 0=3z +z 0,则复数z =________. 14.复数z 满足|z +2+2i|=|z |,那么|z -1+i|的最小值是________. 15.i 是虚数单位,若1+7i 2-i=a +b i(a ,b ∈R ),则乘积ab =________.16.对于n 个复数z 1,z 1,…,z n ,如果存在n 个不全为零的实数k 1,k 2,…,k n ,使得k 1z 1+k 2z 2+…+k n z n =0,就称z 1,z 2,…,z n 线性相关.若要说明复数z 1=1+2i ,z 2=1-i ,z 3=-2线性相关,那么可取{k 1,k 2,k 3}=________.(只要写出满足条件的一组值即可)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.(本小题满分10分)(1)设复数z 1=1+i ,z 2=x +2i(x ∈R ).若z 1z 2为实数,求实数x ; (2)计算:(4-i 5)(6+2i 7)+(7-i 11)(4-3i).18.(本小题满分12分)在复数范围内解方程|z 2|+(z +z )i =3-i2+i .(i 为虚数单位)19.(本小题满分12分)已知z =(-1+3i)(1-i)-(1+3i)i ,ω=z +a i(a ∈R ),当|ωz |≤2时,求a的取值范围.20.(本小题满分12分)已知z ∈C ,z -1z +1是纯虚数,求|z 2-z +2|的最小值.21.(本小题满分12分)设虚数z 满足|2z +5|=|z +10|. (1)求|z |的值;(2)若z m +mz为实数,求实数m 的值;(3)若(1-2i)z 在复平面上对应的点在第一、三象限的角平分线上,求复数z .22.(本小题满分12分)对任意一个非零复数α,定义M α={ω|ω=α2n -1,n ∈N *}.(1)设α是方程x +1x =2的一个根,试用列举法表示集合M α.若在M α中任取两个元素,求其和为零的概率P ;(2)若集合M α中只有三个元素,试写出满足条件的一个α值,并说明理由.第一章 综合能力检测答案一、选择题:1.解析:y ′=-cos(π4-x )=-sin[π2-(π4-x )]=-sin(π4+x ). 答案:D2.解析:f ′(x )=ax +1,令f ′(x )=0,得x =-a ,由题知当a =-1时,原函数在x =1处取得极值. 答案:B3.解析:偶函数的导数为奇函数,即f ′(x )为奇函数,故f ′(0)=0. 答案:C4.解析:y ′=1x +a ,设直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切的切点为(x 0,x 0+1),则1x 0+a =1,∴x 0=1-a ,∴ln(1-a +a )=2-a ,∴e 2-a =1, ∴a =2. 答案:B5.解析:F (x )=f [g (x )]=x 4-4x 2+6,F ′(x )=4x 3-8x .令F ′(x )>0,得-2<x <0或x >2,∴F (x )在(-2,0)上递增. 答案:C6.解析:由题意,得f ′(x )=x 2-2(4m -1)x +(15m 2-2m -7),由于f ′(x )≥0恒成立,故Δ≤0,解得2≤m ≤4. 答案:D7.解析:设直线与曲线y =x 3的切点为P (x 0,y 0), 则⎩⎪⎨⎪⎧y 0=x 30y 0x 0-1=3x 20⇒切线斜率k =3x 20=0或k =274. 若k =0,切线方程为y =0. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =0,y =ax 2+154x -9, 消去y ,得ax 2+154x -9=0,其判别式Δ=0⇒a =-2564;若k =274,切线方程为y =274(x -1),由⎩⎨⎧y =274(x -1),y =ax 2+154x -9消去y ,得ax 2-3x -94=0,其判别式Δ=0⇒a =-1. 答案:A8. 解析:∵f ′(x )=-x +b x +2,由题知,f ′(x )<0在(-1,+∞)上恒成立,即-x +bx +2<0,∴b <x (x +2)=(x +1)2-1. ∴b <-1.又当b =-1时,f ′(x )=-x -1x +2=-x (x +2)+1x +2=-(x +1)2x +2<0,∴b ≤-1. 答案:C9.解析:由y =sin x ,y =cos x ,x =0,x =π所围成的图形,如下图的阴影部分.答案:B10.解析:⎠⎛01(2ax 2-a 2x )dx=(23ax 3-12a 2x 2)|10=23a -12a 2, 即f (a )=23a -12a 2=-12(a 2-43a +49)+29=-12(a -23)2+29,∴当a =23时,f (a )有最大值29. 答案:C11.解析:根据几何概型的意义,所投的点落在阴影部分的概率是S 阴影S 矩形,由S 阴影=⎠⎛0πsin xdx =(-cos x )|π0=2,所求概率为S 阴影S 矩形=22π=1π. 答案:A 12.解析:设函数F (x )=xf (x ),∴F ′(x )=[xf (x )]′=f (x )+xf ′(x )≤0,∴F (x )=xf (x )在(0,+∞)上单调递减.∵a <b ,∴F (a )≥F (b ),即af (a )≥bf (b ).又∵0<a <b ,f (b )≥0,∴af (a )≤bf (a ),bf (b )≥af (b ).∴bf (a )≥af (b ). 答案:A二、填空题:13.解析:⎠⎛02(2x -e x )dx =(x 2-e x )|20=4-e 2+1=5-e 2. 答案:5-e 214.解析:f ′(x )=ωcos(ωx +φ), 依题意,得ω=2,2cos(π3+φ)=-1,解得φ=π3.答案:2 π315.解析:∵y ′=a (3x 2-1),令y ′<0,当a >0时,不等式的解集为(-33,33); 当a <0时,不等式的解集为(-∞,-33)∪(33,+∞).∵已知函数y =a (x 3-x )在(-33,33)上单调递减, ∴a >0. 答案:a >016.解析:设A 追上B 时,所用的时间为t 0,依题意有s A =s B +5,即10tdt+5,t 30+t 0=5t 20+5,即t 0(t 20+1)=5(t 20+1),解得t 0=5 s .所以s A =5t 20+5=130(m). 答案:130三、解答题:17.解:(1)由函数f (x )的图象过原点,得b =0, 又f ′(x )=3x 2+2(1-a )x -a (a +2), f (x )在原点处的切线斜率是-3, 则-a (a +2)=-3,所以a =-3,或a =1.(2)由f ′(x )=0,得x 1=a ,x 2=-a +23.又f (x )在(-1,1)上不单调,即⎩⎨⎧-1<a <1,a ≠-a +23,或⎩⎪⎨⎪⎧-1<-a +23<1,a ≠-a +23.解得⎩⎪⎨⎪⎧ -1<a <1,a ≠-12,或⎩⎪⎨⎪⎧-5<a <1,a ≠-12,所以a 的取值范围是(-5,-12)∪(-12,1).18.解:F (x )=⎠⎛x -1(t 2-4t )dt =(13t 3-2t 2)|x -1=13x 3-2x 2-(-13-2)=13x 3-2x 2+73(x >-1). (1)F ′(x )=x 2-4x ,由F ′(x )>0,即x 2-4x >0,得-1<x <0或x >4,由F ′(x )<0,即x 2-4x <0,得0<x <4,∴F (x )的单调递增区间为(-1,0)∪(4,+∞),单调递减区间为(0,4).(2)由(1)知F (x )在[1,4]上递减,[4,5]上递增.又∵F (1)=13-2+73=23,F (4)=13×43-2×42+73=-253,F (5)=13×53-2×52+73=-6,∴F (x )在[1,5]上的最大值为23,最小值为-253. 19.解:(1)f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,因为x =±1是函数f (x )的极值点,所以x =±1是方程f ′(x )=0即3ax 2+2bx +c =0的两根.由根与系数的关系,得⎩⎨⎧-2b3a =0,①c3a =-1,②又f (1)=-1,所以a +b+c =-1.③ 由①②③,解得a =12,b =0,c =-32.(2)因为f (x )=12x 3-32x ,所以f ′(x )=32x 2-32=32(x -1)·(x +1).当x <-1或x >1时,f ′(x )>0,当-1<x <1时,f ′(x )<0.所以函数f (x )在(-∞,-1)和(1,+∞)上是增函数,在(-1,1)上是减函数.所以当x =-1时,函数取得极大值f (-1)=1,当x =1时,函数取得极小值f (1)=-1.20.解:函数的定义域为R ,其导函数为y ′=3x 2-3a .由y ′=0,得x=±a ,列表讨论如下:x (-∞,-a ) -a(-a ,a ) a (a ,+∞) f ′(x ) +0 -0 +f (x )极大值极小值由此可得,函数x =-a 处取得极大值2+2a 32;在x =a 处取得极小值2-2a 32.根据列表讨论,可作出函数的草图(如右图所示),因为极大值f (-a )=2+2a 32>0,故当极小值f (a )=2-2a 32<0,即a >1时,方程x 3-3ax +2=0有三个不同的实根;当极小值f (a )=2-2a 32>0,即0<a <1时,方程x 3-3ax +2=0有唯一的实根.21.解:求函数f (x )的导数得 f ′(x )=ax 2-2bx +2-b .(1)证明:由函数f (x )在x =x 1处取得极大值,在x =x 2处取得极小值,知x 1,x 2是f ′(x )=0的两个根.所以f ′(x )=a (x -x 1)(x -x 2). 当x <x 1时,f ′(x )>0,函数为增函数, 由x -x 1<0,x -x 2<0得a >0. (2)在题设下,0<x 1<1<x 2<2等价于⎩⎨⎧f ′(0)>0,f ′(1)<0,f ′(2)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧2-b >0,a -2b +2-b <0,4a -4b +2-b >0.化简得⎩⎪⎨⎪⎧2-b >0,a -3b +2<0,4a -5b +2>0.此不等式组表示的区域为平面aOb 上三条直线2-b =0,a -3b +2=0,4a -5b +2=0所围成的△ABC 的内部,其三个顶点分别为A (47,67),B (2,2),C (4,2).z 在这三点的值依次为167,6,8.所以z 的取值范围为(167,8).22.解:(1)f ′(x )=x -ax ,∵x =2是一个极值点,∴2-a2=0.∴a =4.此时f ′(x )=x -4x =x 2-4x =(x -2)(x +2)x.∵f (x )的定义域是{x |x >0},∴当0<x <2时,f ′(x )<0;当x >2时,f ′(x )>0. ∴当a =4时,x =2是f (x )的极小值点.∴a =4. (2)∵f ′(x )=x -ax,∴当a ≤0时,f (x )的单调递增区间为(0,+∞).当a >0时,f ′(x )=x -a x =x 2-a x =(x -a )(x +a )x,令f ′(x )>0有x >a ,∴函数f (x )的单调递增区间为(a ,+∞); 令f ′(x )<0有0<x <a ,∴函数f (x )的单调递减区间为(0,a ). (3)证明:设g (x )=23x 3-12x 2-ln x ,则g ′(x )=2x 2-x -1x,∵当x >1时,g ′(x )=(x -1)(2x 2+x +1)x >0,∴g (x )在(1,+∞)上是增函数. ∴g (x )>g (1)=16>0.∴当x >1时,12x 2+ln x <23x 3.第二章 综合能力检测答案一、选择题:1.解析:三段论中的大前提、小前提及推理形式都是正确的. 答案:A 2.解析:∵b 2a -(2b -a )=b 2-2ab +a 2a =(b -a )2a ≥0,∴b 2a≥2b -a . 答案:C 3.解析:从n 到n 2共有n 2-n +1个自然数,即S (n )共有n 2-n +1项.故选D. 4.解析:若F (k )真,则F (k +1)一定真,其逆否命题为F (k +1)不真,则F (k )不真. ∴F (7)不真,则F (6)不真;F (6)不真,则F (5)不真. 答案:A5.解析:x 2+y 2+2x =x 2+(6x -2x 2)+2x =-x 2+8x =-(x -4)2+16≤16. 答案:C6.解析:∵f (x +2)=f (x )+f (2) ∴令x =-1则有 f (1)=f (-1)+f (2) ∴f (2)=2f (1)又∵f (1)=12,∴f (2)=1∴f (5)=f (2+3)=f (2)+f (3) =f (2)+f (2)+f (1) =2f (2)+f (1)=2+12=52. 答案:C7.解析:OP →=OA →+λ(AB →|AB →|+AC →|AC →|),AP →=λ(AB →|AB →|+AC →|AC →|)=λ(e 1+e 2),∴AP 是∠A 的内角平分线.答案:B8.解析:这是图论中的一个问题,如果一条一条的去数,由于道路错综复杂,哪些已算过,哪些没有算过就搞不清了,所以我们换一个思路,用分析法来试试.要到H 点,需从F 、E 、G 走过来,F 、E 、G 各点又可由哪些点走过来,……,这样一步步倒推,最后归结到A ,然后再反推过去得到如下的计算法:A 至B 、C 、D 的路数记在B 、C 、D 圆圈内,B 、C 、D 分别到F 、E 、G 的路数亦记在F 、E 、G 圆圈内,最后F 、E 、G 各个路数之和,即得至H 的总路数如答图1所示. 答案:C9.解析:①当点C 在线段AB 上时,可知||AC ||+||CB ||=||AB ||,故①是正确的.②取A (0,0),B (1,1),C (1,0),则||AC ||2=1,||BC ||2=1,||AB ||2=(1+1)2=4,故②是不正确的.③取A (0,0),B (1,1),C (1,0),证明||AC ||+||CB ||=||AB ||,故③不正确.故选B. 10.解析:P =a a +b +c +b a +b +d +c c +d +a +dc +d +b>a a +b +c +d +b a +b +d +c +c c +d +a +b +d c +d +b +a =1, P =a a +b +c +b a +b +d +c c +d +a +dc +d +b<a a +b +b a +b +c c +d +d c +d =2, ∴1<P <2. 答案:B11. 解析:在等差数列{a n }中,a 10=0,知以a 10为等差中项的项和为0,如a 9+a 11=a 8+a 12=…=a 2+a 18=a 1+a 19=0.而在等比数列{b n }中,b 15=1,类比地有b 1b 29=b 2b 28=…=b 14b 16=1.从而类似地总结规律应为各项之积.∵等差数列{a n }中a 10=0,∴a 1+a 19=a 2+a 18=…=a 8+a 12=a 9+a 11=0. 即:a 19-n +a n +1=0, a 18-n +a n +2=0, a 17-n +a n +3=0, …∴a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a n +a n +1+a n +2+…+a 19-n . ∵b 15=1,∴b 1b 29=b 2b 28=…=b 14b 16=1. 即b 29-n b n +1=b 28-n b n +2=…=b 14b 16=1.∴b 1b 2…b n =b 1b 2…b 29-n (1≤n ≤29,n ∈N *).故选A.12.解析:根据数表可知,第1行第1列上的数为1,第2行第2列上的数为3,第3行第3列上的数为5,第4行第4列上的数为7,那么,由此可以推导出第n 行第n 列交叉点上的数应该是2n -1. 答案:A二、填空题:13.解析:由平面图形到空间图形的类比过程中,边长→面积,面积→体积. 答案:13R (S 1+S 2+S 3+S 4)14.解析:答案不唯一.因为a +(b *c )=a +b +c 2=2a +b +c 2,又(a +b )*(a +c )=(a +b )+(a +c )2=2a +b +c2,因此答案成立.同时:(a *b )+c =(a *c )+(b *c );a *(b +c )=(a +b )*c =(b +c )*a =(a +c )*b ;(a *b )+c =(b *a )+c 也符合题意. 答案:a +(b *c )=(a +b )*(a +c )15.解析:前面103个括号中共用了256个数,第104个括号有4个数分别是515,517,519,521,其和为2072. 答案:207216.解析:P n (x 0)=a 0x n -10+…+a n -2x 20+a n -1x 0+a n ,共需n 次加法运算,每个小因式中所需乘法运算依次为n ,n -1,…,1.故共需计算次数为n +n (n +1)2=12n (n +3).第二种运算中,P 0(x 0)=a 0,不需要运算,P 1(x 0)=x 0P 0(x 0)+a 1,需2次运算.P 2(x 0)=x 0P 1(x 0)+a 2,需2+2次运算,依次往下,P n (x 0)需2n 次运算. 答案:12n (n +3) 2n三、解答题:17.证明:(分析法)要证x 4+y 4≥12xy (x +y )2,只需证明2(x 4+y 4)≥xy (x +y )2, 即证2(x 4+y 4)≥x 3y +xy 3+2x 2y 2.只需x 4+y 4≥x 3y +xy 3与x 4+y 4≥2x 2y 2同时成立即可. 又知x 4+y 4-2x 2y 2=(x 2-y 2)2≥0,即x 4+y 4≥2x 2y 2成立, 只需再有x 4+y 4≥x 3y +xy 3成立即可. 由于x 4+y 4-x 3y -xy 3=(x -y )(x 3-y 3), ∵x -y 与x 3-y 3同号,∴(x -y )(x 3-y 3)≥0,即x 4+y 4≥x 3y +xy 3成立.∴对于任意实数x ,y 都有x 4+y 4≥12xy (x +y )2成立.18.证明:(1)因为E 、F 分别是A 1B 、A 1C 的中点,所以EF ∥BC ,EF ⊄面ABC ,BC ⊂面ABC .所以EF ∥平面ABC .(2)因为三棱柱ABC -A 1B 1C 1为直三棱柱, 所以BB 1⊥面A 1B 1C 1,BB 1⊥A 1D , 又A 1D ⊥B 1C ,所以A 1D ⊥平面BB 1C 1C , 又A 1D ⊂平面A 1FD , 所以平面A 1FD ⊥平面BB 1C 1C .19.证明:假设三条抛物线均与x 轴无两交点,则Δ1=4b 2-4ac ≤0,Δ2=4c 2-4ab ≤0,Δ3=4a 2-4bc ≤0,∴a 2+b 2+c 2-ab -ac -bc ≤0,即12[(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2]≤0,∴a =b =c ,与a ,b ,c 是互不相等的实数矛盾.故三条抛物线中,至少有一条与x 轴有两个交点.20.解:(1)∵f (2)=f (2×1)=f (2)·f (1),又f (2)=2,∴f (1)=1.又∵f (4)=f (2·2)=f (2)·f (2)=4,2=f (2)<f (3)<f (4)=4,且f (3)∈N *.∴f (3)=3.(2)由f (1)=1,f (2)=2,f (3)=3,猜想f (n )=n (n ∈N *).(3)用数学归纳法证明:(ⅰ)当n =1时,f (1)=1,函数解析式成立. (ⅱ)假设n =k 时,f (k )=k ,函数解析式成立.①若k +1=2m (m ∈N *),f (k +1)=f (2m )=f (2)·f (m )=2m =k +1. ②若k +1=2m +1(m ∈N *),f (2m +2)=f [2(m +1)]=f (2)·f (m +1)=2(m +1)=2m +2,2m =f (2m )<f (2m +1)<f (2m +2)=2m +2. ∴f (2m +1)=2m +1=k +1.即当n =k +1时,函数解析式成立. 综合(ⅰ)(ⅱ)可知,f (n )=n (n ∈N *)成立. 21.解:(1)a 10=10,a 20=10+10d =40, ∴d =3.(2)a 30=a 20+10d 2=10(1+d +d 2)(d ≠0), a 30=10[(d +12)2+34],当d ∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,a 30∈[7.5,+∞);(3)所给数列可推广为无穷数列{a n },其中a 1,a 2,…,a 10是首项为1,公差为1的等差数列,当n ≥1时,数列a 10n ,a 10n +1,…,a 10(n +1)是公差为d n 的等差数列.研究的问题可以是:试写出a 10(n +1)关于d 的关系式,并求a 10(n +1)的取值范围 研究的结论可以是:由a 40=a 30+10d 3=10(1+d +d 2+d 3), 依次类推可得a 10(n +1)=10(1+d +…+d n ) =⎩⎪⎨⎪⎧10×1-d n +11-d ,d ≠1,10(n +1),d =1.当d >0时,a 10(n +1)的取值范围为(10,+∞). 22.解:(1)依题意有x 2+a bx -c=x ,化简为(1-b )x 2+cx +a =0,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧2+0=-c 1-b,2·0=a 1-b,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =1+c 2,代入表达式得f (x )=x 2(1+c 2)x -c ,由f (-2)=-21+c <-12,得c <3.又因为c ∈N ,b ∈N ,若c =0,b =1,f (x )=x 不止有两个不动点,若c =1,b =32,则f (x )=x只有一个不动点,所以c =2,b =2,故f (x )=x 22(x -1)(x ≠1).(2)由题设得4S n ·(1a n)22(1a n-1)=1,得2S n =a n -a 2n ,(*) 且a n ≠1,把n -1代入得2S n -1=a n -1-a 2n -1.(**)由(*)与(**)两式相减得2a n =(a n -a n -1)-(a 2n -a 2n -1),即(a n +a n -1)(a n -a n -1+1)=0,所以a n =-a n -1或a n -a n -1=-1,把n =1代入(*)得2a 1=a 1-a 21,解得a 1=0(舍去)或a 1=-1.由a 1=-1,a n =-a n -1,得a 2=1,这与a n ≠1矛盾,所以a n -a n -1=-1,即{a n }是以-1为首项,-1为公差的等差数列,所以a n =-n .(3)证明:(采用反证法)假设a n ≥3(n ≥2),则由(1)知a n +1=f (a n )=a 2n2a n -2,所以a n +1a n =a n 2(a n -1)=12·(1+1a n -1)≤12(1+12)=34<1,即a n +1<a n (n ≥2,n ∈N ),有a n <a n -1<…<a 2,而当n =2时,a 2=a 212a 1-2=168-2=83<3,所以a 2<3.这与假设矛盾,故假设不成立,所以a n <3.第三章 综合能力检测答案一、选择题:1.解析:由复数的概念可知x +y 仍是虚数. 答案:B2. 解析:4+3i 1+2i =(4+3i)(1-2i)1+22=(4+6)+(3-8)i5=2-i. 答案:B3.解析:m -2i 1+2i =(m -2i)(1-2i)(1+2i)(1-2i)=(m -4)-2(m +1)i5,对于m 的值,不存在m 使m -4>0且m+1<0,故对应的点不可能在第一象限. 答案:A4.解析:∵z =(a +3i)(1-2i)(1+2i)(1-2i)=a +65+(3-2a )i 5.若z 为纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧a +6=0,3-2a ≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-6,a ≠32.答案:C5.解析:由于实系数一元二次方程的虚根成对出现,是互为共轭复数的,故另一根为3-2i ,则(3+2i)·(3-2i)=q2=13.故选A.6.解析:∵P 2P 1→=OP 1→-OP 2→,∴P 2P 1→对应的复数为z 1-z 2=(2-5i)-(-3+i)=5-6i. 答案:B7.解析:由m1+i =1+n i 得m =(1+i)(1-n i)=(1+n )+(1-n )i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ m =1+n ,0=1-n ,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =1,∴m +n i =2+i. 答案:C8.解析:设z =x +y i ,则|3x +3y i +1|=|x +y i -i|. ∴(3x +1)2+9y 2=x 2+(y -1)2, 即4x 2+4y 2+3x +y =0.∴复数z 对应点Z 的轨迹为圆.故选C.9.解析:由z =12+32i 可得,z +1z =12+32i +12-32i =1∈R . ∴z =12+32i 是z +1z ∈R 的充分条件.但z +1z ∈R ⇒|z |=1z =12+32i ,所以z =12+32i 是z +1z∈R 的充分非必要条件. 答案:A10.解析:-35+2i 2+35i +(21+i )2008=i(35i +2)2+35i +1i1004=i +1. 答案:B11.解析:f (n )=(1+i 1-i )n +(1-i1+i )n =i n +(-i)n (n ∈N *),根据i n 取值的周期性,给n 赋值发现集合{x |x =f (n )}={0,-2,2},故应选C.12.解析:由|z |=1,得|z |2=1,即z ·z =1,所以x =a -z z z -a z =a -zz (z -a )=-1z=-z ,所以|x |=|-z |=1. 答案:B二、填空题:13.解析:由已知得z =z 0z 0-3=3+2i 2i =1-32i. 答案:1-32i14.解析:设z =x +y i(x ,y ∈R ),由|z +2+2i|=|z |得(x +2)2+(y +2)2=x 2+y 2,即x +y +2=0,点(1,-1)到直线x +y +2=0的距离为d =|1-1+2|2=2,∴|z -1+i|的最小值为 2. 答案: 215.解析:1+7i 2-i =(1+7i)(2+i)4+1=-1+3i由-1+3i =a +b i 得a =-1,b =3 ∴ab =-3 答案:-316.解析:由k 1z 1+k 2z 2+k 3z 3=0得k 1(1+2i)+k 2(1-i)+k 2·(-2)=0, 即(k 1+k 2-2k 3)+(2k 1-k 2)i =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧k 1+k 2-2k 3=0,2k 1-k 2=0.∴k 1∶k 2∶k 3=1∶2∶32.(答案不唯一,只需满足1∶2∶32的任何一组都行) 答案:{1,2,32}三、解答题:17.解:(1)z 1z 2=(1+i)(x +2i)=x +2i +x i -2=(x -2)+(2+x )i ,因为z 1z 2是实数,所以x +2=0,所以x =-2.(2)原式=2(4-i)(3-i)+(7-i)(4-3i)=2(12-3i -4i 2)+(28-4i -21i +3i 2)=2(11-7i)+25(1-i)=47-39i.18.解:原方程化简为|z |2+(z +z )i =1-i ,设z =x +y i(x 、y ∈R ),代入上述方程;得x 2+y 2+2x i =1-i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=1,2x =-1.解得⎩⎨⎧x =-12,y =±32.所以原方程的解是z =-12±32i.19.解:z =2+4i -(1+3i)i =1+i i =-i(1+i)=1-i ,ω=1+(a -1)i ,ωz =1+(a -1)i1-i=[1+(a -1)i](1+i)2=2-a +a i 2,由|ωz |≤2,得(2-a 2)2+(a2)2≤2,解得1-3≤a ≤1+ 3.故a 的取值范围是[1-3,1+3].20.解:设z =x +y i(x ,y ∈R ),则z -1z +1=(x -1)+y i (x +1)+y i =x 2+y 2-1+2y i(x +1)2+y 2是纯虚数,∴x2+y 2=1且y ≠0,于是-1<x <1.而|z 2-z +2|=|(x +y i)2-(x +y i)+2|=|(x 2-y 2-x +2)+y (2x -1)i|=(x 2-y 2-x +2)2+y 2(2x -1)2=8x 2-6x +2=8(x -38)2+78,∴当x =38时,|z 2-z +2|取得最小值144. 21.解:(1)设z =x +y i(x ,y ∈R ,且y ≠0),则 (2x +5)2+(2y )2=(x +10)2+y 2. 化简得x 2+y 2=25.∴|z |=5. (2)∵z m +m z =x +y i m +m x +y i=(x m +mx x 2+y 2)+(y m -myx 2+y2)i 为实数,∴y m -myx 2+y 2=0. 又y ≠0,且x 2+y 2=25, ∴1m -m25=0,解得m =±5. (3)(1-2i)z =(1-2i)(x +y i)=(x +2y )+(y -2x )i ,依据题意,得x +2y =y -2x . ∴y =-3x .①又∵|z |=5,即x 2+y 2=25.② 由①、②得⎩⎨⎧x =102,y =-3102或⎩⎨⎧x =-102,y =3102.∴z =102-3102i 或z =-102+3102i. 22.解:(1)解方程x +1x =2,得x =22±22i.当α1=22+22i 时,ω=α2n -11=(α21)nα1=[(22+22i)2]n α1=in α1.由i n 的周期性知,ω有四个值,n =1时,ω=22+22i ;n =2时,ω=-22+22i ;n =3时,ω=-22-22i ;n =4是,ω=22-22i. 当α2=22-22i 时,ω=α2n -12=(α22)n α2=(-i)nα2.当n =1时,ω=22-22i ;n =2时,ω=-22-22i ;n =3时,ω=-22+22i ;n =4时,ω=22+22i.∴不论α=22+22i 还是α=22-22i ,都有 M α={22+22i ,22-22i ,-22+22i ,-22-22i},P =2C 24=13. (2)取α=-12+32i ,则α3=1,α5=-12-32i ,于是M α={α,α3,α5}={-12+32i,1,-12-32i}.(或取α=-12-32i ,则α3=1,α5=-12+32i)。
一、选择题1.数学归纳法证明*1111(1,)n 1n 2n 2n n N n +++>>∈+++,过程中由n k =到1n k =+时,左边增加的代数式为( )A .122k +B .121k + C .11+2122++k k D .112k 12k 2++- 2.在数学归纳法的递推性证明中,由假设n k =时成立推导1n k =+时成立时,()f n =1+1112321n ++⋅⋅⋅+-增加的项数是( ) A .1B .21k +C .2kD .21k -3.观察如图中各多边形图案,每个图案均由若干个全等的正六边形组成,记第n 个图案中正六边形的个数是()f n .由(1)1f =,(2)7f =,(3)19f ,…,可推出(10)f =( ) A .271B .272C .273D .2744.已知n 为正整数用数学归纳法证明2()135(21)f n n n =++++-=时,假设*(n k k N =∈)时命题为真,即2()f k k =成立,则当1n k =+时,需要用到的(1)f k +与()f k 之间的关系式是( )A .(1)()23f k f k k +=+-B .(1)()21f k f k k +=+-C .(1)()21f k f k k +=++D .(1)()23f k f k k +=++5.德国数学家科拉茨1937年提出了一个著名的猜想:任给一个正整数n ,如果n 是偶数,就将它减半(即2n);如果n 是奇数,则将它乘3加1(即3n+1),不断重复这样的运算,经过有限步后,一定可以得到1. 对于科拉茨猜想,目前谁也不能证明,也不能否定,现在请你研究:如果对正整数n (首项)按照上述规则施行变换后的第8项为1(注:l 可以多次出现),则n 的所有不同值的个数为 A .4B .6C .8D .326.用数学归纳法证明 11151236n n n ++⋅⋅⋅+≥++时,从n k =到1n k =+,不等式左边需添加的项是( ) A .111313233k k k +++++ B .112313233k k k +-+++C .11331k k -++ D .133k + 7.圆周率是指圆的周长与圆的直径的比值,我国南北朝时期的数学家祖充之用“割圆术”将圆周率算到了小数后面第七位,成为当时世界上最先进的成就,“割圆术”是指用圆的内接正多边形的周长来近似替代圆的周长,从正六边形起算,并依次倍增,使误差逐渐减小,如图所示,当圆的内接正多边形的边数为720时,由“割圆术”可得圆周率的近似值可用代数式表示为( )A .0720sin1B .0720sin 0.5C .0720sin 0.25D .0720sin 0.1258.有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖.”乙说:“甲、丙都未获奖.”丙说:“我获奖了.”丁说:“是乙获奖.”四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是( ) A .甲B .乙C .丙D .丁9.用反证法证明“自然数,,a b c 中至多有一个偶数”时,假设原命题不成立,等价于( )A .,,a b c 没有偶数B .,,a b c 恰好有一个偶数C .,,a b c 中至少有一个偶数D .,,a b c 中至少有两个偶数10.数学老师给同学们出了一道证明题,以下四人中只有一人说了真话,只有一人会证明此题,甲:我不会证明;乙:丙会证明;丙:丁会证明;丁:我不会证明.根据以上条件,可以判定会证明此题的人是( ) A .甲B .乙C .丙D .丁11.已知0x >,不等式12x x +≥,243x x +≥,3274x x+≥,…,可推广为1n ax n x+≥+ ,则a 的值为( ) A .2nB .n nC .2nD .222n -12.下面推理过程中使用了类比推理方法,其中推理正确的是( )A .平面内的三条直线,若,则.类比推出:空间中的三条直线,若,则 B .平面内的三条直线,若,则.类比推出:空间中的三条向量,若,则C .在平面内,若两个正三角形的边长的比为,则它们的面积比为.类比推出:在空间中,若两个正四面体的棱长的比为,则它们的体积比为 D .若,则复数.类比推理:“若,则”二、填空题13.记I 为虚数集,设,,,a b R x y I ∈∈,则下列类比所得的结论正确的是__________.①由·a b R ∈,类比得·x y I ∈ ②由20a ≥,类比得20x ≥③由()2222a b a ab b +=++,类比得()2222x y x xy y +=++ ④由0,a b a b +>>-,类比得0,x y x y +>>- 14.观察如图等式,照此规律,第n 个等式为______.11234934567254567891049=++=++++=++++++=15.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知*()n n S n a n N =-∈,猜想n a =__________.16.在xOy 平面上,将双曲线的一支221916x y -=(0)x >及其渐近线43y x =和直线0y =、4y =围成的封闭图形记为D ,如图中阴影部分,记D 绕y 轴旋转一周所得的几何体为Ω,过(0,)y (04)y ≤≤作Ω的水平截面,计算截面面积,利用祖暅原理得出Ω体积为________17.对于自然数方幂和()12k kk k S n n =+++(n *∈N ,k *∈N ),1(1)()2n n S n +=,2222()12S n n =+++,求和方法如下:23﹣13=3+3+1, 33﹣23=3×22+3×2+1, ……(n +1)3﹣n 3=3n 2+3n +1,将上面各式左右两边分别,就会有(n +1)3﹣13=23()S n +13()S n +n ,解得2()S n =16n (n +1)(2n +1),类比以上过程可以求得54324()A B C D E F S n n n n n n =+++++,A ,B ,C ,D ,E ,F ∈R 且与n 无关,则A +F 的值为_______. 18.现有如下假设:所有纺织工都是工会成员,部分梳毛工是女工,部分纺织工是女工,所有工会成员都投了健康保险,没有一个梳毛工投了健康保险.下列结论可以从上述假设中推出来的是__________.(填写所有正确结论的编号) ①所有纺织工都投了健康保险 ②有些女工投了健康保险 ③有些女工没有投健康保险 ④工会的部分成员没有投健康保险19.甲、乙、丙、丁四人分别从一个装有编号为1,2,3,4,的四个完全相同的小球的袋中依次取出一个小球.现知道:①甲取出的小球编号为偶数;②乙取出的小球编号比甲大;③乙、丙取出的小球编号差的绝对值比甲大.则丁取出的小球编号是________.20.古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边形数,如三角形数1,3,6,10,…,第n个三角形数为22n n+,记第n 个k 边形数为(,)(3)N n k k ≥,以下列出了部分k 边形数中第n 个数的表达式:三角形数:211(,3)22N n n n =+;正方形数:2(,4)N n n =;五边形数:231(,5)22N n n n =-;六边形数:2(,6)2N n n n =-,…,由此推测(8,8)N =__________.三、解答题21.在数列{}n a 中,11a =,()*121n n n a a n N n++=+∈. (1)求2a 、3a 、4a 的值;(2)猜想{}n a 的通项公式,并用数学归纳法证明. 22.在数列{a n }中, a 1=1, 131nn n a a a +=+,n =1,2,3... (1)计算a 2, a 3, a 4的值,并猜想数列{a n }的通项公式. (2)用数学归纳法证明你的猜想. 23.当*n N ∈时,111111234212n S n n=-+-++--,11111232n T n n n n=+++++++ (Ⅰ)求1S ,2S ,1T ,2T ;(Ⅱ)猜想n S 与n T 的关系,并用数学归纳法证明. 24.已知数列11111,,,,,12233445(1)n n ⨯⨯⨯⨯⨯+,…的前n 项和为n S .(1)计算1234,,,S S S S 的值,根据计算结果,猜想n S 的表达式;(2)用数学归纳法证明(1)中猜想的n S 表达式. 25.设a >0,f (x )=axa x+,令a 1=1,a n +1=f (a n ),n ∈N *. (1)写出a 2,a 3,a 4的值,并猜想数列{a n }的通项公式; (2)用数学归纳法证明你的结论. 26.已知数列{}n a 中,11a =,()122nn na a n N a ++=∈+ (1)求2a ,3a ,4a 的值,猜想数列{}n a 的通项公式; (2)运用(1)中的猜想,写出用三段论证明数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列时的大前提、小前提和结论.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】求出当n k =时,左边的代数式,当1n k =+时,左边的代数式,相减可得结果. 【详解】当n k =时,左边的代数式为11112k k k k++⋯++++, 当1n k =+时,左边的代数式为11111232122k k k k k k ++⋯++++++++, 故用1n k =+时左边的代数式减去n k =时左边的代数式的结果为:11111212212122k k k k k +-=-+++++,故选D . 【点睛】本题考查用数学归纳法证明不等式,注意式子的结构特征,以及从n k =到1n k =+项的变化,属于中档题.2.C解析:C 【解析】分析:分别计算当n k =时,()1?f k = + 1112321k ++⋅⋅⋅+-,当1n k =+成立时,()1?f k = + 1111123212221k k k k ++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+-+-,观察计算即可得到答案 详解:假设n k =时成立,即()1?f k = + 1112321k ++⋅⋅⋅+- 当1n k =+成立时,()1?f k = + 1111123212221k k k k ++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+-+- ∴增加的项数是()()221212k k k k +---=故选C点睛:本题主要考查的是数学归纳法。
一、选择题1.某快递公司的四个快递点,,,A B C D 呈环形分布(如图所示),每个快递点均已配备快递车辆10辆.因业务发展需要,需将,,,A B C D 四个快递点的快递车辆分别调整为5,7,14,14辆,要求调整只能在相邻的两个快递点间进行,且每次只能调整1辆快递车辆,则A .最少需要8次调整,相应的可行方案有1种B .最少需要8次调整,相应的可行方案有2种C .最少需要9次调整,相应的可行方案有1种D .最少需要9次调整,相应的可行方案有2种2.如图,第(1)个图案由1个点组成,第(2)个图案由3个点组成,第(3)个图案由7个点组成,第(4)个图案由13个点组成,第(5)个图案由21个点组成,……,依此类推,根据图案中点的排列规律,第50个图形由多少个点组成( )A .2450B .2451C .2452D .2453 3.观察下列各式:a+b=1.a 2+b 2=3,a 3+b 3=4 ,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10=( )A .28B .76C .123D .1994.设,,(0,1)a b c ∈,则1a b +,1b c +,1c a+( ) A .都不大于2 B .都不小于2 C .至少有一个不大于2D .至少有一个大于25.下面几种推理过程是演绎推理的是 ( ).A .某校高三有8个班,1班有51人,2班有53人,3班有52人,由此推测各班人数都超过50人B .由三角形的性质,推测空间四面体的性质C .平行四边形的对角线互相平分,菱形是平行四边形,所以菱形的对角线互相平分D .在数列{a n }中,a 1=1,23a =,36a =,410a =,由此归纳出{a n }的通项公式 6.期末考试结束后,甲、乙、丙、丁四位同学预测数学成绩甲:我不能及格. 乙:丁肯定能及格. 丙:我们四人都能及格.丁:要是我能及格,大家都能及格.成绩公布后,四人中恰有一人的预测是错误的,则预测错误的同学是( ) A .甲 B .乙 C .丙 D .丁7.设函数()nf x '是()n f x 的导函数,0()(cos sin )xf x e x x =+,01()()2f x f x '=,12()(),2f x f x '=,*1()()()2n n f x f x n N '+=∈,则2018()f x =( ) A .(cos sin )x e x x + B .(cos sin )x e x x - C .(cos sin )x e x x -+D .(cos sin )x e x x --8.演绎推理“因为0'()0f x =时,0x 是()f x 的极值点,而对于函数3()f x x =,'(0)0f =,所以0是函数3()f x x =的极值点.”所得结论错误的原因是( )A .大前提错误B .小前提错误C .推理形式错误D .全不正确9.若实数,,a b c 满足1a b c ++=,给出以下说法:①,,a b c 中至少有一个大于13;②,,a b c 中至少有一个小于13;③,,a b c 中至少有一个不大于1;④,,a b c 中至少有一个不小于14.其中正确说法的个数是( ) A .3B .2C .1D .010.圆周率是指圆的周长与圆的直径的比值,我国南北朝时期的数学家祖充之用“割圆术”将圆周率算到了小数后面第七位,成为当时世界上最先进的成就,“割圆术”是指用圆的内接正多边形的周长来近似替代圆的周长,从正六边形起算,并依次倍增,使误差逐渐减小,如图所示,当圆的内接正多边形的边数为720时,由“割圆术”可得圆周率的近似值可用代数式表示为( )A .0720sin1B .0720sin 0.5C .0720sin 0.25D .0720sin 0.12511.有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖.”乙说:“甲、丙都未获奖.”丙说:“我获奖了.”丁说:“是乙获奖.”四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是( )A .甲B .乙C .丙D .丁12.“杨辉三角”又称“贾宪三角”,是因为贾宪约在公元1050年首先使用“贾宪三角”进行高次开方运算,而杨辉在公元1261年所著的《详解九章算法》一书中,记录了贾宪三角形数表,并称之为“开方作法本源”图.下列数表的构造思路就源于“杨辉三角”.该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数是 ( )2017 2016 2015 2014……6 5 4 3 2 1 4033 4031 4029…………11 9 7 5 3 8064 8060………………20 16 12 8 16124……………………36 28 20 ……………………… A .201620172⨯ B .201501822⨯ C .201520172⨯D .201601822⨯二、填空题13.点()00,x y 到直线0Ax By c ++=的距离公式为0022Ax By c d A B++=+,通过类比的方法,可求得:在空间中,点()1,1,2到平面230x y z +++=的距离为___.14.如图所示为计算机科学中的蛇形模型,则第20行从左到右第4个数字为__________.15.把一数列依次按第一个括号内一个数,第二个括号内两个数,第三个括号内三个数,第四个括号内一个数,……循环分为(1),(3,5),(7,9,11),(13),(15,17),(19,21,23),(25),…,则第100个括号内的数为_________.16.某成品的组装工序流程图如图所示,箭头上的数字表示组装过程中所需要的时间(小时),不同车间可同时工作,同一车间不能同时做两种或两种以上的工作,则组装该产品所需要的最短时间是__________小时.17.黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案:则第个图案中有白色地面砖 块.18.研究问题:“已知关于x 的不等式20ax bx c -+>的解集为(1,2),解关于x 的不等式20cx bx a -+>”,有如下解法:由22110()()0ax bx c a b c x x-+>⇒-+>,令1y x=,则1(,1)2y ∈,所以不等式20cx bx a -+>的解集为1(,1)2,类比上述解法,已知关于x 的不等式0k x b x a x c ++<++的解集为(2,1)(2,3)--⋃,则关于x 的不等式1011kx bx ax cx -+<--的解集为__________.19.有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是________.20.有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说“是乙或丙获奖.”乙说:“甲、丙都未获奖.”丙说:“我获奖了”.丁说:“是乙获奖.”四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是__________.三、解答题21.在数列{}n a 中,11a =,()*121n n n a a n N n++=+∈. (1)求2a 、3a 、4a 的值;(2)猜想{}n a 的通项公式,并用数学归纳法证明. 22.将下列问题的解答过程补充完整.依次计算数列1,121++,12321++++,1234321++++++,…的前四项的值,由此猜测123(1)(1)321n a n n n =++++-++-++++的有限项的表达式,并用数学归纳法加以证明. 解:计算 11=,1214++=,12321++++= ① ,1234321++++++= ② ,由此猜想123(1)(1)321n a n n n =++++-++-++++= ③ .(*)下面用数学归纳法证明这一猜想.(i )当1n =时,左边1=,右边1=,所以等式成立. (ⅱ)假设当(,1)n k k k *=∈N ≥时,等式成立,即 123(1)(1)321k a k k k =++++-++-++++= ④ .那么,当1n k =+时,1k a += ⑤k a =+ ⑥= ⑦ .等式也成立.根据(i )和(ⅱ)可以断定,(*)式对任何n *∈N 都成立. 23.用数学归纳法证明11111112324n n n n n +++⋅⋅⋅+>++++*()n N ∈. 24.某少数民族的刺绣有着悠久的历史,图(1)、(2)、(3)、(4)为她们刺绣最简单的四个图案,这些图案都由小正方形构成,小正方形数越多刺绣越漂亮,现按同样的规律刺绣(小正方形的摆放规律相同),设第n 个图形包含()f n 个小正方形.(Ⅰ)求出()5f ;(Ⅱ)利用合情推理的“归纳推理思想”归纳出()1f n +与()f n 的关系式,并根据你得到的关系式求()f n 的表达式.25.已知,a b ∈R ,且1a b +=求证:()()2225222a b +++≥. 26.已知数列{}11,2n a a =,133n n n a a a +=+. (1)求2345,,,a a a a 的值;(2)猜想数列{n a }的通项公式,并用数学归纳法证明.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】先阅读题意,再结合简单的合情推理即可得解. 【详解】(1)A→D 调5辆,D→C 调1辆,B→C 调3辆,共调整:5+1+3=9次, (2)A→D 调4辆,A→B 调1辆,B→C 调4辆,共调整:4+1+4=9次, 故选D【点睛】本题考查了阅读能力及简单的合情推理,属中档题.2.B解析:B 【解析】 【分析】设第n 个图案的点的个数为n a ,由图归纳可得()121,1n n a a n n --=--个式子相加,由等差数列的求和公式可得结果. 【详解】设第n 个图案的点的个数为n a ,由题意可得123451,3,7,13,21a a a a a =====, 故213243542,4,6,8,...a a a a a a a a -=-=-=-=, 由此可推得()121n n a a n --=-,以上1n -个式子相加可得:()()()()()2132431...246...21n n a a a a a a a a n --+-+-++-=++++-,化简可得()()()1222112n n n a n n -+--==-,故()11n a n n =-+, 故50504912451a =⨯+=,即第50个图形由2451个点组成,故选B . 【点睛】本题主要考查归纳推理以及等差数列的求和公式,属于中档题.归纳推理的一般步骤: 一、通过观察个别情况发现某些相同的性质. 二、从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题(猜想). 常见的归纳推理分为数的归纳和形的归纳两类:(1) 数的归纳包括数的归纳和式子的归纳,解决此类问题时,需要细心观察,寻求相邻项及项与序号之间的关系,同时还要联系相关的知识,如等差数列、等比数列等;(2) 形的归纳主要包括图形数目的归纳和图形变化规律的归纳.3.C解析:C 【详解】由题观察可发现,347,4711,71118+=+=+=, 111829,182947+=+=,294776,4776123+=+=,即1010123a b +=, 故选C.考点:观察和归纳推理能力.4.D解析:D 【解析】分析:利用举反例和反证法证明每一个命题,即得正确答案. 详解:因为1116a b c b c a+++++>与都不大于2矛盾,所以A 错误. 若1315,,2,343a b a b ==+=<所以B 错误. 若111,,,222a b c <<<则a>2,b>2,c>2,所以C 错误. 故答案为D 点睛:(1)本题主要考查推理证明和反证法,意在考查学生对这些基础知识的掌握水平和分析推理能力.(2)对于含有“至少”“至多”等概念的命题常用反证法.5.C解析:C 【解析】分析:根据归纳推理、类比推理、演绎推理得概念判断选择.详解:某校高三有8个班,1班有51人,2班有53人,3班有52人,由此推测各班人数都超过50人,这个是归纳推理;由三角形的性质,推测空间四面体的性质,是类比推理;平行四边形的对角线互相平分,菱形是平行四边形,所以菱形的对角线互相平分,是演绎推理;在数列{a n }中,a 1=1,23a =,36a =,410a =,由此归纳出{a n }的通项公式,是归纳推理,因此选C.点睛:本题考查归纳推理、类比推理、演绎推理,考查识别能力.6.A解析:A【解析】分析:若甲预测正确,显然导出矛盾.详解:若甲预测正确,则乙,丙 , 丁都正确,乙:丁肯定能及格.丙:我们四人都能及格.丁:要是我能及格,大家都能及格.,即四人都及格显然矛盾, 故甲预测错误. 故选A.点睛:本题考查推理与论证,根据已知分别假设得出矛盾进而得出是解题关键.7.B解析:B 【解析】分析:易得到f n (x )表达式以8为周期,呈周期性变化,由于2018÷8余2,故f 2008(x )= f 2(x ),进而得到答案详解:∵f 0(x )=e x (cosx+sinx ),∴f 0′(x )=e x (cosx+sinx )+e x (﹣sinx+cosx )=2e x cosx , ∴f1(x )'f x x cosx ,∴f1′(x )x (cosx ﹣sinx ), ∴f 2(x )'f x =e x (cosx ﹣sinx ),∴f 2′(x )=e x (cosx ﹣sinx )+e x (﹣sinx ﹣cosx )=﹣2e x sinx , ∴f3(x )=x sinx , ∴f3′(x )=x (sinx+cosx ), ∴f 4(x )=﹣e x (cosx+sinx ), ∴f 4′(x )=﹣2e x cosx , ∴f5(x )=x cosx , ∴f 6(x )=﹣e x (cosx ﹣sinx ), ∴f7(x )x sinx , ∴f 8(x )=e x (cosx+sinx ), …,∴()2018f x == f 2(x )=()cos sin xe x x -,故选:B .点睛:本题通过观察几个函数解析式,归纳出一般规律来考查归纳推理,属于中档题.归纳推理的一般步骤: 一、通过观察个别情况发现某些相同的性质. 二、从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题(猜想). 常见的归纳推理分为数的归纳和形的归纳两类:(1) 数的归纳包括数的归纳和式子的归纳,解决此类问题时,需要细心观察,寻求相邻项及项与序号之间的关系,同时还要联系相关的知识,如等差数列、等比数列等;(2) 形的归纳主要包括图形数目的归纳和图形变化规律的归纳.8.A解析:A 【解析】分析:要分析一个演绎推理是否正确,主要观察所给的大前提,小前提和结论及推理形式是否都正确,根据这几个方面都正确,才能得到这个演绎推理正确.根据三段论进行判断即可得到结论.详解:演绎推理““因为()0'0f x =时,0x 是()f x 的极值点,而对于函数()3f x x =,()'00f =,所以0是函数()3f x x =的极值点.”中,大前提:()0'0f x =时,f x '()在0x 两侧的符号如果不相反,则0x 不是()f x 的极值点,故错误,故导致错误的原因是:大前提错误, 故选:A .点睛:本题考查演绎推理,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题9.B解析:B 【解析】分析:根据反证法思想方法,可判定③④是正确的,通过举例子,可判定①②是错误的. 详解:由题意,,a b c 满足1a b c ++=, 则在①、②中,当13a b c ===时,满足1a b c ++=,所以命题不正确; 对于③中,假设,,a b c 三个数列都大于1,则1a b c ++>,这与已知条件是矛盾的,所以假设不成立,则,,a b c 中失少有一个不大于1,所以是正确的; 对于④中,假设,,a b c 三个数列都小于14,则1a b c ++<,这与已知条件是矛盾的,所以假设不成立,则,,a b c 中失少有一个不小于14,所以是正确的; 综上可知,正确的命题由两个,故选B.点睛:本题主要考查了 命题个数的真假判定,其中解答中涉及反证法的思想的应用,着重考查了分析问题和解答问题的能力.10.C解析:C 【解析】 设圆的半径为1,正多边形的圆心角为3600.5720︒︒=,边长为2sin0.25︒==,所以7202sin0.252π︒⨯=,即0π720sin0.25=故选:C11.C解析:C 【详解】若甲是获奖的歌手,则四句全是假话,不合题意;若乙是获奖的歌手,则甲、乙、丁都说真话,丙说假话,与题意不符; 若丁是获奖的歌手,则甲、丁、丙都说假话,丙说真话,与题意不符; 当丙是获奖的歌手,甲、丙说了真话,乙、丁说了假话,与题意相符. 故选C.点睛:本题主要考查的是简单的合情推理题,解决本题的关键是假设甲、乙、丙、丁分别是获奖歌手时的,甲乙丙丁说法的正确性即可.12.B解析:B 【分析】数表的每一行都是等差数列,从右到左,第一行公差为1,第二行公差为2,第三行公差为4,…,第2015行公差为22014,第2016行只有M ,由此可得结论. 【详解】由题意,数表的每一行都是等差数列,从右到左,且第一行公差为1,第二行公差为2,第三行公差为4,…,第2015行公差为22014, 故从右到左第1行的第一个数为:2×2﹣1, 从右到左第2行的第一个数为:3×20, 从右到左第3行的第一个数为:4×21, …从右到左第n 行的第一个数为:(n+1)×2n ﹣2,第2017行只有M ,则M=(1+2017)•22015=2018×22015 故答案为:B . 【点睛】本题主要考查归纳与推理,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.二、填空题13.【解析】分析:根据平面内点到直线的距离公式类比得到空间中点到平面的距离公式即可详解:类比点到直线的距离可知在空间中点到平面的距离故答案是点睛:该题考查的是类比推理利用平面内点到直线的距离公式类比着得【解析】分析:根据平面内点到直线的距离公式类比得到空间中点到平面的距离公式即可. 详解:类比点00(,)P x y 到直线0Ax By C ++=的距离d =,可知在空间中点(0,1,1)-到平面230x y z +++=的距离2d ==,故答案是2.点睛:该题考查的是类比推理,利用平面内点到直线的距离公式类比着得出空间中点到平面的距离公式,代入求得结果,属于简单题目.14.194【解析】由题意得前行共有个数第行最左端的数为第行从左到右第个数字为点睛:本题非常巧妙的将数表的排列问题和数列融合在一起首先需要读懂题目所表达的具体含义以及观察所给定数列的特征进而判断出该数列的解析:194 【解析】由题意得,前19行共有19(119)1902+=个数,第19行最左端的数为190,第20行从左到右第4个数字为194.点睛:本题非常巧妙的将数表的排列问题和数列融合在一起,首先需要读懂题目所表达的具体含义,以及观察所给定数列的特征,进而判断出该数列的通项和求和,另外,本题的难点在于根据数表中的数据归纳数列的知识,利用等差数列的通项公式及前n 项和公式求解,体现了用方程的思想解决问题.15.392【解析】由题意可得将三个括号作为一组则由第50个括号应为第17组的第二个括号即50个括号中应有两个数因为每组中有6个数所以第48个括号的最后一个数为数列的第项第50个括号的第一个数为数列的第项解析:392 【解析】由题意可得,将三个括号作为一组,则由501632=⨯+,第50个括号应为第17组的第二个括号,即50个括号中应有两个数,因为每组中有6个数,所以第48个括号的最后一个数为数列{}21n -的第16696⨯=项,第50个括号的第一个数为数列{}21n -的第166298⨯+=项,即2981195⨯-=,第二个数是2991197⨯-=,所以第50个括号内各数之和为195197392+=16.11【解析】A 到E 的时间为2+4=6小时或5小时A 经C 到D 的时间为3+4=7小时故A 到F 的最短时间就为9小时则A 经F 到G 的时间为9+2=11小时即组装该产品所需要的最短时间是11小时解析:11 【解析】A 到E 的时间,为2+4=6小时,或5小时, A 经C 到D 的时间为3+4=7小时, 故A 到F 的最短时间就为9小时, 则A 经F 到G 的时间为9+2=11小时, 即组装该产品所需要的最短时间是11小时17.4n+2【解析】解:观察分析图案得到规律第1个第2个第3个…个图案有白色地板砖分别是61014…个组成一个公差是4首项为6的等差数列因此第n 个图案中有白色地面砖有6+(n-1)×4=6+4n-4=4【解析】解:观察、分析图案,得到规律,第1个、第2个,第3个…个图案有白色地板砖分别是6,10,14…个,组成一个公差是4,首项为6的等差数列.因此第n个图案中有白色地面砖有6+(n-1)×4=6+4n-4=4n+2.故答案为:4n+2.18.【解析】解析:111,,1232⎛⎫⎛⎫--⋃⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【解析】关于x的不等式111kx bxax cx-+<--可化为111bk xa cx x-+<--,则由题设中提供的解法可得:1111(2,1)(2,3)(,)(,1)232xx-∈--⋃⇒∈--⋃,则关于x的不等式111kx bx ax cx -+< --的解集为111(,)(,1)232--,应填答案111(,)(,1)232--.19.1和3【详解】根据丙的说法知丙的卡片上写着和或和;(1)若丙的卡片上写着和根据乙的说法知乙的卡片上写着和;所以甲的说法知甲的卡片上写着和;(2)若丙的卡片上写着和根据乙的说法知乙的卡片上写着和;又加解析:1和3.【详解】根据丙的说法知,丙的卡片上写着1和2,或1和3;(1)若丙的卡片上写着1和2,根据乙的说法知,乙的卡片上写着2和3;所以甲的说法知,甲的卡片上写着1和3;(2)若丙的卡片上写着1和3,根据乙的说法知,乙的卡片上写着2和3;又加说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”;所以甲的卡片上写的数字不是1和2,这与已知矛盾;所以甲的卡片上的数字是1和3.20.丙【详解】若甲获奖则甲乙丙丁说的都是错的同理可推知乙丙丁获奖的情况可知获奖的歌手是丙考点:反证法在推理中的应用解析:丙【详解】若甲获奖,则甲、乙、丙、丁说的都是错的,同理可推知乙、丙、丁获奖的情况,可知获奖的歌手是丙.考点:反证法在推理中的应用.21.(1)24a =,39a =,416a =;(2)2n a n =,证明见解析.【分析】(1)根据数列递推关系,把1n =、2、3分别代入,求出2a 、3a 、4a 的值;(2)先假设n k =时,2k a k =成立,再证明1n k =+时,猜想也成立.【详解】 (1)11a =,1n a +21n n a n+=+,22314a a ∴=+=,32219a a =+=,4351163a a =+=;(2)由(1)猜想2n a n =,用数学归纳法证明如下: ①当1n =时,11a =,猜想显然成立; ②设n k =时,猜想成立,即2k a k =, 则当1n k =+时,()22121211k k k a a k k k k++=+=++=+, 即当1n k =+时猜想也成立, 由①②可知,猜想成立,即2n a n =. 【点睛】运用数学归纳法证明命题时,要求严格按照从特殊到一般的思想证明,特别是归纳假设一定要用到,否则算是没有完成证明.22.①:9;②:16;③:2n ;④:2k ;⑤:123(1)(1)(1)321k k k k k ++++-+++++-++++;⑥:21k +;⑦:2(1)k + 【分析】根据数学归纳法的定义依次填空得到答案. 【详解】123219++++=,123432116++++++=,由此猜想2123(1)(1)321n a n n n n =++++-++-++++=,下面用数学归纳法证明这一猜想.(i )当1n =时,左边1=,右边1=,所以等式成立. (ⅱ)假设当(,1)n k k k *=∈N ≥时,等式成立, 即2123(1)(1)321k a k k k k =++++-++-++++=.当1n k =+时,1123(1)(1)(1)321k a k k k k k +=++++-+++++-++++()2211k k a k +=+=+,等式也成立.根据(i )和(ⅱ)可以断定,(*)式对任何n *∈N 都成立. 故答案为:①:9;②:16;③:2n ;④:2k ; ⑤:123(1)(1)(1)321k k k k k ++++-+++++-++++;⑥:21k +;⑦:2(1)k + 【点睛】本题考查了数学归纳法,意在考查学生对于数列归纳法的理解和应用能力. 23.见解析. 【解析】分析:直接利用数学归纳法的证明步骤证明不等式,(1)验证1n =时不等式成立;(2)假设当()*,1n k k N k =∈≥时成立,利用放缩法证明1n k =+时,不等式也成立.详解:证明:①当1n =时,左边111224=>,不等式成立. ②假设当()*,1n k k N k =∈≥时,不等式成立,即11111112324k k k k k +++⋅⋅⋅+>++++, 则当1n k =+时,111112322122k k k k k ++⋅⋅⋅+++++++ 11111232k k k k =+++⋅⋅⋅++++ 11121221k k k ++-+++ 111112421221k k k >++-+++, ∵11121221k k k +-+++ ()()()()()21212212121k k k k k +++-+=++()()102121k k =>++,∴11111232k k k k +++⋅⋅⋅++++ 11121221k k k ++-+++ 1111111242122124k k k >++->+++, ∴当1n k =+时,不等式成立.由①②知对于任意正整数n ,不等式成立.点睛:本题是中档题,考查数学归纳法的证明步骤,注意不等式的证明方法,放缩法的应用,考查逻辑推理能力.24.(I )()541f =;(II )()2221f n n n =-+.【解析】试题分析:(I )先用前几项找出规律()()21441f f -==⨯,()()32842f f -==⨯,()()431243f f -==⨯,()()541644f f -==⨯,可知()5254441f =+⨯=;(II )由(I )知()()14f n f n n +-=,然后利用累加法求出()2221f n n n =-+.试题 解:(I )()11f =,()25f =,()313f =,()425f =,∴()()21441f f -==⨯,()()32842f f -==⨯,()()431243f f -==⨯,()()541644f f -==⨯∴()5254441f =+⨯=.(II )由上式规律得出()()14f n f n n +-=.∴()()2141f f -=⨯,()()3242f f -=⨯,()()4343f f -=⨯,⋅⋅⋅,()()()1242f n f n n ---=⋅-,()()()141f n f n n --=⋅-∴()()()()()14122121f n f n n n n ⎡⎤-=++⋅⋅⋅+-+-=-⋅⎣⎦, ∴()2221f n n n =-+.考点:1.合情推理与演绎推理;2.数列累加法求通项公式. 25.见解析. 【分析】将代数式()()2222a b +++展开,利用基本不等式()2222a b a b ++≥可证出所证的不等式. 【详解】222a b ab +≥,()()2222222a babab a b ∴+≥++=+,则()222122a b a b ++≥=,()()()222212522484822a b a b a b ∴+++=++++≥++=, 当且仅当12a b ==时,等号成立,因此,()()2225222a b +++≥. 【点睛】本题考查利用基本不等式证明不等式,解题的关键就是对基本不等式进行变形,再对所证不等式进行配凑得到,考查计算能力,属于中等题. 26.(1)237a =,338a =,439a =,5310a =.(2)证明见解析. 【分析】利用递推式直接求2a 、3a 、4a 、5a ,猜想数列{}n a 的通项公式为35n a n =+()*n N ∈用数学归纳法证明即可. 【详解】(1)由112a =,133n n n a a a +=+,得121333213732a a a ===++,232933733837a a a ===++,444933833938a a a ===++, 5559339331039a a a ===++. (2)由(1)猜想35n a n =+,下面用数学归纳法证明:①当n =1时,131152a ==+猜想成立. ②假设当n =k (k ≥1,k ∈N *)时猜想成立,即35k a k =+. 则当n =k +1时,133335331535k k k a k a a k k +⨯+===+++++,所以当n =k +1时猜想也成立,由①②知,对n ∈N *,35n a n =+都成立. 【点睛】本题考查了数列中的归纳法思想,及证明基本步骤,属于基础题;用数学归纳法证明恒等式的步骤及注意事项:①明确初始值0n 并验证真假;②“假设n k =时命题正确”并写出命题形式;③分析“1n k =+时”命题是什么,并找出与“n k =”时命题形式的差别,弄清左端应增加的项;④明确等式左端变形目标,掌握恒等式变形常用的方法:乘法公式、因式分解、添拆项、配方等,并用上假设.。
一、选择题1.古希腊著名的毕达哥拉斯学派把1、3、6、10…这样的数称为“三角形数”,而把1、4、9、16…这样的数称为“正方形数”.从下图中可以发现,任何一个大于1的“正方形数”都可以看作两个相邻“三角形数”之和.下列等式中,符合这一规律的是 ( )A .B .C .D .2.甲、乙、丙、丁四个孩子踢球打碎了玻璃.甲说:“是丙或丁打碎的.”乙说:“是丁打碎的.”丙说:“我没有打碎玻璃.”丁说:“不是我打碎的.”他们中只有一人说了谎,请问是( )打碎了玻璃. A .甲 B .乙C .丙D .丁3.设k 1111S k 1k 2k 32k=+++⋯++++,则1k S +=( ) A .()k 1S 2k 1++B .()k 11S 2k 12k 1++++ C .()k 11S 2k 12k 1+-++ D .()k 11S 2k 12k 1+-++4.设a R ∈,则三个数2,2,23a a a a +++( ) A .都大于13B .都小于13C .至少有一个不大于13D .至少有一个不小于135.用数学归纳法证明“l+2+3+…+n 3=632n n +,n ∈N*”,则当n=k+1时,应当在n=k 时对应的等式左边加上( ) A .k 3+1 B .(k 3+1)+(k 3+2)+…+(k+1)3C .(k+1)3D .63(1)(1)2k k +++6.对命题“正三角形的内切圆切于三边的中点”可类比猜想出:四面都为正三角形的正四面体的内切球切于四个面的什么位置? A .正三角形的顶点B .正三角形的中心C .正三角形各边的中点D .无法确定7.下列四个类比中,正确的个数为(1)若一个偶函数在R 上可导,则该函数的导函数为奇函数。
将此结论类比到奇函数的结论为:若一个奇函数在R 上可导,则该函数的导函数为偶函数。
(2)若双曲线的焦距是实轴长的2倍,则此双曲线的离心率为2.将此结论类比到椭圆的结论为:若椭圆的焦距是实轴长的一半,则此椭圆的离心率为12. (3)若一个等差数列的前3项和为1,则该数列的第2项为13.将此结论类比到等比数列的结论为:若一个等比数列的前3项积为1,则该数列的第2项为1(4)在平面上,若两个正三角形的边长比为1:2,则它们的面积比为1:4.将此结论类比到空间中的结论为:在空间中,若两个正四面体的棱长比为1:2,则它们的体积比为1:8. A .1B .2C .3D .48.“干支纪年法”是中国历法上自古以来使用的纪年方法,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被称为“十天干”,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫做“十二地支”.“天干”以“甲”字开始,“地支”以“子”字开始,两者按干支顺序相配,组成了干支纪年法,其相配顺序为:甲子、乙丑、丙寅,…,癸酉,甲戌,乙亥,丙子,…,癸未,甲申、乙酉、丙戌,…,癸巳,…,共得到60个组成,周而复始,循环记录,2014年是“干支纪年法”中的甲午年,那么2020年是“干支纪年法”中的( ) A .乙亥年B .戊戌年C .庚子年D .辛丑年9.袋子里有编号为2,3,4,5,6的五个球,某位教师从袋中任取两个不同的球. 教师把所取两球编号的和只告诉甲,其乘积只告诉乙,让甲、乙分别推断这两个球的编号. 甲说:“我无法确定.” 乙说:“我也无法确定.”甲听完乙的回答以后,甲又说:“我可以确定了.” 根据以上信息, 你可以推断出抽取的两球中 A .一定有3号球B .一定没有3号球C .可能有5号球D .可能有6号球10.在平面几何中,可以得出正确结论:“正三角形的内切圆半径等于这个正三角形的高的13.”拓展到空间中,类比平面几何的上述结论,则正四面体的内切球半径等于这个正四面体的高的( ) A .12B .14C .16D .1811.数学老师给同学们出了一道证明题,以下四人中只有一人说了真话,只有一人会证明此题,甲:我不会证明;乙:丙会证明;丙:丁会证明;丁:我不会证明.根据以上条件,可以判定会证明此题的人是( ) A .甲B .乙C .丙D .丁12.利用反证法证明“若220x y +=,则0x =且0y =”时,下列假设正确的是( ) A .0x ≠且0y ≠ B .0x =且0y ≠ C .0x ≠或0y ≠D .0x =或0y =二、填空题13.已知从2开始的连续偶数蛇形排列成宝塔形的数表,第一行为2,第二行为4,6,第三行为12,10,8,第四行为14,16,18,20,…,如图所示,在该数表中位于第i 行、第j 行的数记为ij a ,如3,210=a ,5,424=a .若2018ij a =,则i j +=__________.14.已知[x]表示不大于x 的最大整数,设函数f (x )=[log 2x 219+],得到下列结论:结论1:当2<x<3时,f (x )max=-1. 结论2:当4<x<5时,f (x )max=1. 结论3:当6<x<7时,f (x )max=3. ……照此规律,结论6为_____15.观察下面的数阵,则第40行最左边的数是__________.16.黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案:则第个图案中有白色地面砖 块.17.甲乙丙三人代表班级参加校运会的跑步,跳远,铅球比赛,每人参加一项,每项都要有人参加,他们的身高各不同,现了解到已下情况:(1)甲不是最高的;(2)最高的是没报铅球;(3)最矮的参加了跳远;(4)乙不是最矮的,也没参加跑步.可以判断丙参加的比赛项目是__________.18.已知()0,x ∈+∞,观察下列各式:12x x +≥,2244322x x x x x+=++≥,3327274333x x x x x x+=+++≥,…,类比得()*1na x n n N x +≥+∈,则a =________. 19.小明在做一道数学题目时发现:若复数111cos i?sin ?,z αα=+222 cos i?sin ,z αα=+,333cos i?sin z αα=+(其中123,,R ααα∈), 则121212cos()i?sin(+)z z αααα⋅=++,232323cos()i?sin(+)z z αααα⋅=++ ,根据上面的结论,可以提出猜想: z 1·z 2·z 3=__________________. 20.观察下列各式:0014C =011334C C +=01225554;C C C ++=0123377774C C C C +++=……照此规律,当n ∈N 时,012121212121n n n n n C C C C -----++++=______________.三、解答题21.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足2n n S a n =-. (1)求1234,,,a a a a ;(2)猜想数列{}n a 的通项公式n a ,并用数学归纳法证明.22.汉诺塔问题是源于印度一个古老传说的益智游戏.这个游戏的目的是将图(1)中按照直径从小到大依次摆放在①号塔座上的盘子,移动到③号塔座上,在移动的过程中要求:每次只可以移动一个盘子,并且保证任何一个盘子都不可以放在比自己小的盘子上.记将n 个直径不同的盘子从①号塔座移动到③号塔座所需要的最少次数为a n .(1)试写出a 1,a 2,a 3,a 4值,并猜想出a n ;(无需给出证明)(2)著名的毕达哥拉斯学派提出了形数的概念.他们利用小石子摆放出了图(2)的形状,此时小石子的数目分别为1,4,9,16,由于小石子围成的图形类似正方形,于是称b n =n 2这样的数为正方形数.当n ≥2时,试比较a n 与b n 的大小,并用数学归纳法加以证明. 23.用数学归纳法证明:111111111234212122n n n n n-+-+⋯+-=++⋯+-++. 24.数列{}n a 满足2(n n S n a n =-∈N *). (1)计算1234,,,a a a a ,并由此猜想通项公式n a ; (2)用数学归纳法证明(1)中的猜想. 25.数列{}n a 满足2()n n S n a n =-∈*N .(Ⅰ)计算1a ,2a ,3a ,并由此猜想通项公式n a ;(Ⅱ)用数学归纳法证明(Ⅰ)中的猜想. 26.不等式证明: (1)证明不等式:x y x y y x +≥+(其中,x y 皆为正数)(2)已知0a >,0b >,2a b +>,求证:11,b aa b++至少有一个小于2.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】 结合题意可知,代入数据,即可.【详解】A 选项,13不满足某个数的平方,故错误;B 选项,,故错误;C 选项,故正确;D 选项,,故错误.故选C. 【点睛】本道题考查了归纳推理,关键抓住利用边长点数计算总点数,难度中等.2.D解析:D 【分析】假设其中一个人说了谎,针对其他的回答逐个判断对错即可,正确答案为丁. 【详解】假设甲打碎玻璃,甲、乙说了谎,矛盾, 假设乙打碎了玻璃,甲、乙说了谎,矛盾, 假设丙打碎了玻璃,丙、乙说了谎,矛盾, 假设丁打碎了玻璃,只有丁说了谎,符合题意, 所以是丁打碎了玻璃; 故选:D 【点睛】本题考查了进行简单的合情推理,采用逐一检验的方法解题,属基础题.3.C解析:C 【解析】分析:由题意将k 替换为1k +,然后和k S 比较即可. 详解:由题意将k 替换为1k +,据此可得:()()()()1111111121321k S k k k k +=+++++++++++()111123421k k k k =++++++++()11111123422121k k k k k k =+++++++++++ ()111111111234221211k k k k k k k k =+++++++-+++++++ ()1111111123422121k k k k k k k =++++++-++++++ ()112121k S k k =+-++. 本题选择C 选项.点睛:本题主要考查数学归纳法中由k 到k +1的计算方法,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.4.D解析:D 【解析】分析:由题意结合反证法即可确定题中的结论. 详解:不妨假设2,2,23a a a a +++都小于13, 由不等式的性质可知:()()()22231a a a a +++++<,事实上:()()()2223aa a a +++++245a a =++ ()2211a =++≥,与假设矛盾,故假设不成立,即2,2,23a a a a +++至少有一个不小于13. 本题选择D 选项.点睛:本题主要考查不等式的性质,反证法及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.5.B解析:B 【解析】分析:当项数从n k =到1n k =+时,等式左边变化的项可利用两个式子相减得到。
高中数学选修2-2知识点总结第一章 导数及其应用1. 平均变化率 xf x f x y x x ∆-∆+=∆∆)()(00 2. 导数(或瞬时变化率) x x f x x f x f x ∆-∆+='→∆)()(lim)(0000导函数(导数): xx f x x f x f x ∆-∆+='→∆)()(lim )(03. 导数的几何意义:函数y =f (x )在点x 0处的导数f '(x 0)就是曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线的斜率,即k =f '(x 0).4. 导数的运算:(1)几种常见函数的导数:①(C )′=0(C 为常数); ②(x α)′=1x αα-(x >0,Q α∈); ③(sin x )′=cos x ; ④(cos x )′=-sin x ; ⑤(e x )′=e x ; ⑥(a x )′=a x ln a (a >0,且a ≠1); ⑦xx 1)(ln =; ⑧1(log )ln a x x a =(a >0,且a ≠1).(2)导数的运算法则:①[u (x )±v (x )]′=u ′(x )±v ′(x ); ②[u (x )v (x )]′=u ′(x )v (x )+u (x )v ′(x ); ③)0)(()()()()()(])()([2=/'-'='⋅x v x v x v x u x v x u x v x u . 5. 设函数()u x ϕ=在点x 处有导数()x u x ϕ'=',函数()y f u =在点x 的对应点u 处有导数()u y f u '=',则复合函数(())y f x ϕ=在点x 处也有导数,且x u x u y y '''⋅= 或(())()()x f x f u x ϕϕ'='⋅'。
复合函数对自变量的导数,等于已知函数对中间变量的导数,乘以中间变量对自变量的导数。
6. 定积分的概念,几何意义,区边图形的面积的积分形式表示,注意确定上方函数,下方函数的选取,以及区间的分割.微积分基本定理()()|()()bab f x dx F x F b F a a==-⎰.物理上的应用:汽车行驶路程、位移;变力做功问题。
7. 函数的单调性(1)设函数)(x f y =在某个区间(a ,b )可导,如果'f )(x 0>,则)(x f 在此区间上为增函数;如果'f 0)(<x ,则)(x f 在此区间上为减函数;(2)如果在某区间内恒有'f 0)(=x ,则)(x f 为常数。
★★★反之,若已知可导函数)(x f y =在某个区间上单调递增,且不恒为零;可导函数)(x f y =.求单调性的步骤:① 确定函数)(x f y =的定义域(不可或缺,否则易致错);② 解不等式'()0'()0f x f x ><或;③ 确定并指出函数的单调区间(区间形式,不要写范围形式),区间之间用“,”★隔开,不能用“U ”连结。
8. 极值与最值对于可导函数()f x ,在x a =处取得极值,则'()0f a =. 最值定理:连续函数在闭区间上一定有最大最小值. 若()f x 在开区间(,)a b 有唯一的极值点,则是最值点。
求极值步骤:① 确定函数)(x f y =的定义域(不可或缺,否则易致错); ② 解不等式'()=0f x ;③ 检验'()=0f x 的根的两侧的'()f x 符号(一般通过列表),判断极大值,极小值,还是非极值点.求最值时,步骤在求极值的基础上,将各极值与端点处的函数值进行比较大小,切忌直接说某某就是最大或者最小。
9. 恒成立问题 “max ()()f x a f x a <⇔<”和“min ()()f x a f x a >⇔>”,注意参数的取值中“=”能否取到。
例1313y x =,过8(2 , )3P 的切线方程为 例2 设函数32()2338f x x ax bx c =+++在1,2x x ==处取得极值。
(1)求,a b 的值;(2)若对于任意的[0,3]x ∈,都有2()f x c <成立,求c 的取值范围。
(答:(1)a=-3,b=4;(2)(,1)(9,)c ∈-∞-+∞U )例3 设函数.10,3231)(223<<+-+-=a b x a ax x x f (1)求函数)(x f 的单调区间、极值.(2)若当]2,1[++∈a a x 时,恒有a x f ≤'|)(|,试确定a 的取值范围. (答:(1)()f x 在(a ,3a )上单调递增,在(-∞,a )和(3a ,+∞)上单调递减;x a =高二数学选修2-2《导数及其应用》检测题一、 选择题(每题5分,共60分)1.方程076223=+-x x在区间)2,0(内根的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 2.函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示,则函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值点( ) A . 1个 B .2个 C .3个 D . 4个3.已知曲线21()32f x x =-上一点P512-(,),则过点P 的切线的斜率为 A . 1 B .-1 C .2 D .-24.32()32f x ax x =++,若(1)4f '-=,则a 的值等于 ( )A .319B .316C .313D .3105.函数f(x)=3x-4x 3(x ∈[0,1])的最大值是 ( )A .1B .21C .0D .-1 6.如图是导函数/()y f x =的图象,那么函数()y f x =在下面哪个区间是减函数( )A. 13(,)x xB. 24(,)x xC.46(,)x xD.56(,)x x7.用数学归纳法证明11112321n n ++++<-L(,1n N n +∈>)时,第一步应验证不等式( )A .1122+< B .111223++<C .111323++< D .11113234+++<8.如果10N 的力能使弹簧压缩10cm ,为在弹性限度内将弹簧从平衡位置拉到离平衡位置6cm 处,则克服弹力所做的功为( )(A) (B) (C) (D) 9.定积分120x dx⎰的结果是 ( )A .1B .13 C .12 D .1610.已知函数12)(2-=x x f 的图象上一点(1,1)及邻近一点(1+△x ,1+△y ),则xy∆∆等于( ) A .4 B .x 4 C .x ∆+24 D .224x ∆+ 11. 已知函数)(x f y =在0x x =处可导,则hh x f h x f h )()(lim000--+→等于 ( )A .)(0/x fB .2)(0/x fC .-2)(0/x fD .012. 函数x x x y cos 233++=,则导数/y =( )A .x xx sin 6322-+-B .x x x sin 312322-+-C .x x x sin 316322++- D .x x x sin 316322-+-二、填空题(每题5分,共20分)13.…,由此你猜想出第n 个数为_______________ 14. 已知函数32()39f x x ax x =++-在3x =-时取得极值,则a = . 15、函数x xx f cos 2)(+=)20(π,∈x 的单调递减区间为 16.已知)(x f 为一次函数,且10()2()f x x f t dt =+⎰,则)(x f = _______.三、解答题(要写出必要的解题步骤,书写规范,不得涂抹):17.(本小题满分10分)已知函数32()f x x ax bx c =+++,当1x =-时,()f x 的极大值为7;当3x = 时,()f x 有极小值.求(1),,a b c 的值;(2)函数()f x 的极小值. 18、(本小题满分12分)已知110,02,,b aa b a b a b++>>+>且求证:中至少有一个小于2. 19、(本小题满分12分)求由24y x =与直线24y x =-所围成图形的面积.20、(本小题满分12分)用长为18 cm 的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大最大体积是多少 21、(本小题满分12分)已知函数.93)(23a x x x x f +++-= (1)求)(x f 的单调递减区间;(2)若)(x f 在区间[-2,2]上的最大值为20,求它在该区间上的最小值 22、(本小题满分12分)已知f (x )=x 3+ax 2+bx+c ,在x =1与x =-2时,都取得极值。
⑴求a ,b 的值; ⑵若x ∈[-3,2]都有f (x )>112c -恒成立,求c 的取值范围。
一、填空题:1.函数()ln f x x x =(0)x >的单调增区间是______________________________; 2.已知函数3y ax x =+在(,)-∞+∞上单调递增,则a 的取值范围是__________;3.函数32()21f x x ax =++在区间(,0)-∞和(2,)+∞内单调递增,且在区间(0,2)内单调递减,则a =_________;4.已知2(,1)a x x =+r ,(1,)b x t =-r ,若函数()f x a b =r r g在区间[1,1)-内单调递增,则t 的取值范围是_________________;5.若函数32()33[(2)1]f x x ax a x =++++既有极大值又有极小值,则a 的取值范围是_________________________.二、解答题:6.已知函数()ln(1)f x x x =+-,求()f x 的单调区间。
7.已知函数22()(1)x bf x x -=-,求导函数'()f x ,并确定()f x 的单调区间。
8.已知函数()af x x b x=++(0)x ≠,其中a ,b R ∈,讨论函数()f x 的单调性。
9.函数3()65f x x x =-+,.x R ∈ ⑴求函数()f x 的单调区间和极值;⑵若关于x 的方程()f x a =有三个不同的实根,求实数a 的取值范围。