2011年高考函数试题汇总
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2011年高考试题数学(理科)函数与导数一、选择题:1. (2011年高考山东卷理科5)对于函数(),y f x x R =∈,“|()|y f x =的图象关于y 轴对称”是“y =()f x 是奇函数”的(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充要条件 (D )既不充分也不必要 【答案】B【解析】由奇函数定义,容易得选项B 正确. 2. (2011年高考山东卷理科9)函数2sin 2xy x =-的图象大致是【答案】C【解析】因为'12cos 2y x =-,所以令'12cos 02y x =->,得1cos 4x <,此时原函数是增函数;令'12cos 02y x =-<,得1cos 4x >,此时原函数是减函数,结合余弦函数图象,可得选C正确.3. (2011年高考山东卷理科10)已知()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且当02x ≤<时,3()f x x x =-,则函数()y f x =的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为(A )6 (B )7 (C )8 (D )9 【答案】B【解析】因为当02x ≤<时, 3()f x x x =-,又因为()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且(0)0f =,所以(6)(4)(2)(0)0f f f f ====,又因为(1)0f =,所以(3)0f =,(5)0f =,故函数()y f x =的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为7个,选B.4.(2011年高考安徽卷理科3)设()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,()f x x x 2=2-,则()f 1=(A )-3 (B) -1 (C)1 (D)3 (A )-3 (B) -1 (C)1 (D)3 【命题意图】本题考查了函数的奇偶性和求值,是容易题.【解析】∵设()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,()f x x x 2=2-, ∴(1)f =(1)f --=2[2(1)(1)]-⨯---=-3,故选A.5.(2011年高考安徽卷理科10)函数()f x =(1)m n ax x - 在区间[0,1]上的图像如图所示,则m,n 的值可能是(A )m=1, n=1 (B )m=1, n=2(C )m=2, n=1 (D )m=3, n=1【命题意图】本题考查利用导数判定函数的单调性的有关知识,考查识图、用图能力,难度较大.【解析】观察图像已知,a >0,()f x 在(0,1)上先增后减,但在[0,12]上有增有减且不对称.对于选项A ,()f x =(1)ax x -是二次函数,图像关于直线12x =对称,不符合题意. 对于选项B ,()f x =(1)ax x -=32(2)a x x x -+,()f x '=21(341)3()(1)3a x x a x x -+=--,知()f x 在[0, 13]是增函数,在[13,1]是减函数,符合题意,选B.对于选项C, ()f x =2(1)ax x -=23()a x x -,()f x '=2(23)a x x -=23()3a x x --,在[0,23]上是增函数,不适合;对于选项D ,()f x =3(1)ax x -=34()a x x -,()f x '=23(34)a x x -=234()4ax x --,在[0,34]是增函数,不适合.【解题指导】排除法解决存在问题和不确定问题很有效6.(2011年高考辽宁卷理科9)设函数f (x )=⎩⎨⎧≤,>,,,1x x log -11x 22x -1则满足f (x )≤2的x 的取值范围是( )(A )[-1,2] (B )[0,2] (C )[1,+∞) (D )[0,+∞) 答案: D解析:不等式等价于11,22xx -≤⎧⎨≤⎩或21,1log 2,x x >⎧⎨-≤⎩解不等式组,可得01x ≤≤或1x >,即0x ≥,故选D.8.(2011年高考浙江卷理科1)设函数2,0,()()4,0.x x f x f x x α-≤⎧==⎨>⎩若,则实数α=(A )-4或-2 (B )-4或2 (C )-2或4 (D )-2或2 【答案】 B【解析】:当2042,a a a >=⇒=时,044a a a ≤=⇒=-当时,-,故选B9. (2011年高考全国新课标卷理科2)下列函数中,既是偶函数又是区间),0(+∞上的增函数的是( )A 3x y = B 1+=x y C 12+-=x y D xy -=2【答案】B解析:由偶函数可排除A ,再由增函数排除C,D,故选B ;点评:此题考查复合函数的奇偶性和单调性,因为函数x y x y -==和都是偶函数,所以,内层有它们的就是偶函数,但是,它们在),0(+∞的单调性相反,再加上外层函数的单调性就可以确定。
2011年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学(全国卷新课标)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,只有一项是符合题目要求的.1.复数2+i12i的共轭复数是()A.-3i5B.3i5C.-i D.i2.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)单调递增的函数是()A.y=x3B.y=|x|+1C.y=-x2+1 D.y=2-|x|3.执行下面的程序框图,如果输入的N是6,那么输出的p是()A.120B.720C.1 440D.5 0404.有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为()A.13B.12C.23D.345.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x上,则cos2θ=()A.-45B.-35C.35D.456.在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如下图所示,则相应的侧视图可以为()(正视图)(俯视图)7.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( )A .2B .3C . 2D . 38.51()(2)ax x xx+-的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( )A .-40B .-20C .20D .409.由曲线y x =,直线y =x -2及y 轴所围成的图形的面积为( )A .103B . 4C .163D . 610.已知a 与b 均为单位向量,其夹角为θ,有下列四个命题:p 1:|a +b |>1⇔θ∈[0,23π)p 2:|a +b |>1⇔θ∈(23π,π] p 3:|a -b |>1⇔θ∈[0,3π)p 4:|a -b |>1⇔θ∈(3π,π]其中的真命题是( ) A .p 1,p 4 B .p 1,p 3 C .p 2,p 3 D .p 2,p 411.设函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)(ω>0,|φ|<2π)的最小正周期为π,且f (-x )=f (x ),则( )A .f (x )在(0,2π)单调递减B .f (x )在(4π,34π)单调递减C .f (x )在(0,2π)单调递增D .f (x )在(4π,34π)单调递增12.函数11y x=-的图像与函数y =2sin πx (-2≤x ≤4)的图像所有交点的横坐标之和等于( )A .2B .4C .6D .8第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分. 13.若变量x ,y 满足约束条件32969x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩则z =x +2y 的最小值为__________.14.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么C 的方程为__________.15.已知矩形ABCD 的顶点都在半径为4的球O 的球面上,且AB =6,BC =23,则棱锥O -ABCD 的体积为__________.16.在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为__________. 三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.等比数列{a n }的各项均为正数,且2a 1+3a 2=1,23239a a a =. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n ,求数列1{}nb 的前n 项和.18.如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,∠DAB =60°,AB =2AD ,PD ⊥底面ABCD .(1)证明:PA ⊥BD ;(2)设PD =AD ,求二面角A -PB -C 的余弦值.19.某种产品的质量以其质量指标值衡量,质量指标值越大表明质量越好,且质量指标值大于或等于102的产品为优质品.现用两种新配方(分别称为A 配方和B 配方)做试验,各生产了100件这种产品,并测量了每件产品的质量指标值,得到下面试验结果:A 配方的频数分布表指标值分组 [90,94) [94,98) [98,102) [102,106) [106,110] 频数 8 20 42 22 8B 配方的频数分布表指标值分组 [90,94) [94,98) [98,102) [102,106) [106,110] 频数 4 12 42 32 10 (1)分别估计用A 配方,B 配方生产的产品的优质品率;(2)(理)已知用B 配方生产的一件产品的利润y (单位:元)与其质量指标值t 的关系式为2,942,941024,102t y t t -<⎧⎪=≤≤⎨⎪≥⎩从用B 配方生产的产品中任取一件,其利润记为X (单位:元),求X 的分布列及数学期望.(以试验结果中质量指标值落入各组的频率作为一件产品的质量指标值落入相应组的概率)20.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,-1),B 点在直线y =-3上,M 点满足M B ∥O A ,MA AB MB BA ⋅=⋅,M 点的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)P 为C 上的动点,l 为C 在P 点处的切线,求O 点到l 距离的最小值.21.已知函数ln ()1a x bf x x x=++,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为x +2y -3=0.(1)求a ,b 的值;(2)如果当x >0,且x ≠1时,ln ()1x k f x x x>+-,求k 的取值范围.请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分.做答时请写清题号.22.选修4—1:几何证明选讲如图,D ,E 分别为△ABC 的边AB ,AC 上的点,且不与△ABC 的顶点重合.已知AE的长为m ,AC 的长为n ,AD ,AB 的长是关于x 的方程x 2-14x +mn =0的两个根.(1)证明:C ,B ,D ,E 四点共圆; (2)若∠A =90°,且m =4,n =6,求C ,B ,D ,E 所在圆的半径. 23.选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为2cos 22sin x ay a=⎧⎨=+⎩ (α为参数)M 是C 1上的动点,P 点满足2OP OM =,P 点的轨迹为曲线C 2. (1)求C 2的方程;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线3πθ=与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求|AB |.24.选修4—5:不等式选讲设函数f (x )=|x -a |+3x ,其中a >0.(1)当a =1时,求不等式f (x )≥3x +2的解集;(2)若不等式f (x )≤0的解集为{x |x ≤-1},求a 的值.参考答案1.C 2.B 3.B 4.A 5. B 6.D 7.B 8.D 9.C 10.A 11.A 12.D13.答案:-614.答案:221168xy+=15.答案:8316.答案:2717.解:(1)设数列{a n }的公比为q .由23269a a a =得22349a a =,所以219q =.由条件可知q >0,故13q =.由2a 1+3a 2=1得2a 1+3a 1q =1,所以113a =.故数列{a n }的通项公式为13n na =.(2)31323(1)log log log (12)2n n n n b a a a n +=+++=-+++=-故12112()(1)1nb n n nn =-=--++,121111111122(1)()()22311n n b b b n n n ⎡⎤+++=--+-++-=-⎢⎥++⎣⎦. 所以数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为21nn -+.18.解:(1)因为∠DAB =60°,AB =2AD ,由余弦定理得3BD AD =.从而BD 2+AD 2=AB 2,故BD ⊥AD . 又PD ⊥底面ABCD ,可得BD ⊥PD . 所以BD ⊥平面PAD .故PA ⊥BD .(2)如图,以D 为坐标原点,AD 的长为单位长,射线DA 为x 轴的正半轴建立空间直角坐标系Dxyz .则A (1,0,0),B (0,3,0),C (-1,3,0),P (0,0,1).AB=(-1,3,0),PB =(0,3,-1),BC =(-1,0,0).设平面PAB 的法向量为n =(x ,y ,z ),则00n A B n P B ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即3030x y y z ⎧-+=⎪⎨-=⎪⎩因此可取n =(3,1,3).设平面PBC 的法向量为m ,则0m P B m B C ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩可取m =(0,-1,-3),427cos ,727m n -==-.故二面角A -PB -C 的余弦值为277-.19.解:(1)由试验结果知,用A 配方生产的产品中优质品的频率为2280.3100+=,所以用A 配方生产的产品的优质品率的估计值为0.3.由试验结果知,用B 配方生产的产品中优质品的频率为32100.42100+=,所以用B 配方生产的产品的优质品率的估计值为0.42.(2)用B 配方生产的100件产品中,其质量指标值落入区间[90,94),[94,102),[102,110]的频率分别为0.04,0.54,0.42,因此P (X =-2)=0.04,P (X =2)=0.54,P (X =4)=0.42,即X 的分布列为X -2 2 4 P 0.04 0.54 0.42X 的数学期望E (X )=-2×0.04+2×0.54+4×0.42=2.68.20.解:(1)设M (x ,y ),由已知得B (x ,-3),A (0,-1).所以M A =(-x ,-1-y ),M B =(0,-3-y ),AB=(x ,-2).再由题意可知()0M A M B AB +=,即(-x ,-4-2y )·(x 1,-2)=0.所以曲线C 的方程为y =14x 2-2.(2)设P (x 0,y 0)为曲线C :2124y x =-上一点,因为12y x '=,所以l 的斜率为012x .因此直线l 的方程为0001()2y y x x x -=-,即2000220x x y y x -+-=.则O 点到l 的距离2002024y x d x -=+又200124y x =-,所以2020220014142(4)2244x d x x x +==++≥++,当x 0=0时取等号,所以O 点到l 距离的最小值为2.21.解:(1)221(ln )()(1)x a x b x f x x x+-'=-+. 由于直线x +2y -3=0的斜率为-12,且过点(1,1),故(1)11(1)2f f =⎧⎪⎨'=-⎪⎩即1122b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩解得11a b =⎧⎨=⎩ (2)(理)由(1)知ln 1()1x f x x x=++, 所以22ln 1(1)(1)()()2ln 11x k k x f x x x x x x ⎡⎤---+=+⎢⎥--⎣⎦. 考虑函数2(1)(1)()2ln k x h x x x--=+(x >0),则22(1)(1)2()k x xh x x-++'=(ⅰ)设k ≤0.由222(1)(1)()k x x h x x+--'=知,当x ≠1时,h ′(x )<0.而h (1)=0,故当x ∈(0,1)时,h (x )>0,可得21()01h x x⋅>-;当x ∈(1,+∞)时,h (x )<0,可得21()01h x x>-.从而当x >0,且x ≠1时,ln ()()01x k f x x x-+>-,即ln ()1x k f x x x>+-.(ⅱ)设0<k <1.由于当x ∈(1,11k-)时,(k -1)(x 2+1)+2x >0,故h ′(x )>0.而h (1)=0,故当x ∈(1,11k-)时,h (x )>0,可得21()01h x x<-,与题设矛盾.(ⅲ)设k ≥1.此时h ′(x )>0,而h (1)=0,故当x ∈(1,+∞)时,h (x )>0,可得21()01h x x<-.与题设矛盾.综合得,k 的取值范围为(-∞,0].22.解:(1)连结DE ,根据题意在△ADE 和△ACB 中,AD ·AB =mn =AE ·AC , 即A D A E A CA B=.又∠DAE =∠CAB ,从而△ADE ∽△ACB . 因此∠ADE =∠ACB .所以C ,B ,D ,E 四点共圆.(2)m =4,n =6时,方程x 2-14x +mn =0的两根为x 1=2,x 2=12. 故AD =2,AB =12.取CE 的中点G ,DB 的中点F ,分别过G ,F 作AC ,AB 的垂线,两垂线相交于H 点,连接DH .因为C ,B ,D ,E 四点共圆,所以C ,B ,D ,E 四点所在圆的圆心为H ,半径为DH .由于∠A =90°,故GH ∥AB ,HF ∥AC .从而HF =AG =5,DF =12(12-2)=5.故C ,B ,D ,E 四点所在圆的半径为52. 23.解:(1)设P (x ,y ),则由条件知M (2x ,2y ).由于M 点在C 1上,所以2cos ,222sin ,2xa y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩即4cos ,44sin ,x a y a =⎧⎨=+⎩从而C 2的参数方程为4cos ,44sin ,x a y a =⎧⎨=+⎩(α为参数)(2)曲线C 1的极坐标方程为ρ=4sin θ,曲线C 2的极坐标方程为ρ=8sin θ.射线3πθ=与C 1的交点A 的极径为14sin 3πρ=,射线3πθ=与C 2的交点B 的极径为28sin3πρ=.所以|AB |=|ρ2-ρ1|=23.24.解:(1)当a =1时,f (x )≥3x +2可化为|x -1|≥2. 由此可得x ≥3或x ≤-1.故不等式f (x )≥3x +2的解集为{x |x ≥3或x ≤-1}. (2)由f (x )≤0得|x -a |+3x ≤0.此不等式化为不等式组30x a x a x ≥⎧⎨-+≤⎩或30x ax a x ≤⎧⎨-+≤⎩即4x a a x ≥⎧⎪⎨≤⎪⎩或2x a a x ≤⎧⎪⎨≤-⎪⎩ 因为a >0,所以不等式组的解集为{}2ax x ≤-.由题设可得12a -=-,故a =2.。
考点10 导数在研究函数中的应用与生活中的优化问题举例一、选择题1.(2011·安徽高考文科·T10)函数()()21nf x ax x =-在区间[]0,1上的图象如图所示,则n 可能是( )(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 【思路点拨】 代入验证,并求导得极值,结合图象确定答案.【精讲精析】选A. 代入验证,当n=1时,)2()1()(232x x x a x ax x f +-=-=,则)143()(2+-='x x a x f ,由)143()(2+-='x x a x f =0可知,1,3121==x x ,结合图象可知函数应在(0,31)递增,在)(1,31递减,即在31=x 处取得极大值,由,21)311(31)31(2=-⨯⨯=a f 知a 存在. 2.(2011·辽宁高考理科·T11)函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,2)(>'x f ,则 f (x )>2x+4的解集为( )(A )(-1,1) (B )(-1,+∞) (C )(-∞,-1) (D )(-∞,+∞)【思路点拨】先构造函数)42()()(+-=x x f x g ,求其导数,将问题转化为求)(x g 单调性问题即可求解. 【精讲精析】选B.构造函数)42()()(+-=x x f x g ,则=-)1(g 022)42()1(=-=+---f ,又因为2)(>'x f ,所以02)()(>-'='x f x g ,可知)(x g 在R 上是增函数,所以f (x)2x 4>+可化为0)(>x g ,即)1()(->g x g ,利用单调性可知,1->x .选B.3.(2011·安徽高考理科·T10)函数()()1nm f x ax x =-在区间[]0,1上的图象如图所示,则,m n 的值可能是( )(A )1,1m n == (B) 1,2m n == (C) 2,1m n == (D) 3,1m n ==【思路点拨】本题考查函数与导数的综合应用,先求出)(x f 的导数,然后根据函数图像确定极值点的位置,从而判断m,n 的取值.【精讲精析】选B.函数()()1nmf x ax x =-的导数11()()(1)(),m n m f x m n ax x x m n--'=-+--+则)(x f '在),0(n m m +上大于0,在)1,(n m m+上小于0,由图象可知极大值点为31,结合选项可得m=1,n=2. 二、填空题4.(2011·广东高考理科·T12)函数32()31f x x x =-+在x = 处取得极小值.【思路点拨】先求导函数的零点,然后通过导数的正负分析函数的增减情况,从而得出取得极值时x 的值. 【精讲精析】由063)(2=-='x x x f 解得0=x 或2=x ,列表如下:∴当2=x 时,y 取得极小值.【答案】25.(2011·辽宁高考文科·T16)已知函数a x e x f x+-=2)(有零点,则a 的取值范围是 【思路点拨】先求)(x f ',判断)(x f 的单调性.结合图象找条件.本题只要使)(x f 的最小值不大于零即可.【精讲精析】)(x f '=2-x e .由)(x f '0>得2-xe 0>,∴2ln >x .由)(x f '0<得,2ln <x . ∴)(x f 在2ln =x 处取得最小值. 只要0)(min ≤x f 即可.∴02ln 22ln ≤+-a e,∴22ln 2-≤a . 【答案】]22ln 2,(--∞6.(2011·江苏高考·T12)在平面直角坐标系xOy 中,已知点P 是函数)0()(>=x e x f x 的图象上的动点,该图象在P 处的切线l 交y 轴于点M ,过点P 作l 的垂线交y 轴于点N ,设线段MN 的中点的纵坐标为t ,则t 的最大值是_________【思路点拨】本题考查的是直线的切线方程以及函数的单调性问题,解题的关键是表示出中点的纵坐标t 的表达式,然后考虑单调性求解最值. 【精讲精析】设00(,),xP x e 则00000:(),(0,(1))xxxl y e e x x M x e -=-∴-,过点P 作l 的垂线000000(),(0,)x x x x y e e x x N e x e ---=--+,00000000011[(1)]()22x x x x x x t x e e x e e x e e --=-++=+-00'01()(1)2x x t e e x -=+-,所以,t 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞上单调递减,max 11()2t e e=+.【答案】11()2e e+三、解答题7.(2011·安徽高考理科·T16)设2()1xe f x ax =+,其中a 为正实数(1)当a 43=时,求()f x 的极值点; (2)若()f x 为R 上的单调函数,求a 的取值范围.【思路点拨】(1)直接利用导数公式求导,求极值. (2)求导之后转化为恒成立问题.【精讲精析】对)(x f 求导得,.)1(21)(222ax ax ax e x f x+-+=' (1)当时,34=a 令0)(='x f ,则03842=+-x x .解得21,2321==x x , 列表得所以,21=x 是极小值点,22=x 是极大值点.(2)若)(x f 为R 上的单调函数,则)(x f '在R 上不变号,结合222)1(21)(ax axax e x f x+-+='与条件a>0,知0122≥+-ax ax 在R 上恒成立,因此.0)1(4442≤-=-=∆a a a a 并结合a>0,知10≤<a .8.(2011·福建卷理科·T18)(本小题满分13分)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210(6)3ay x x =+--,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. 【思路点拨】(1)根据“销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克”可知销售函数过点(5,11),将其代入可求得a 的值.(2)利润为()f x =(每千克产品的售价-每千克产品的成本) ⨯销售量,表示出函数解析式后,可借助导数求最值. 【精讲精析】(1)因为5x =时,11y =,所以1011,2a+=所以2a =. (2)由(1)可知,该商品每日的销售量2210(6),3y x x =+-- 所以商场每日销售该商品所获得的利润222()(3)[10(6)]210(3)(6),3 6.3f x x x x x x x =-+-=+--<<- 从而2()10[(6)+2(3)(6)]30(4)(6).f x x x x x x '=---=-- 于是,当x 变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表,由上表可得,4x =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4x =时,函数()f x 取得最大值,且最大值等于42.答:当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大.9.(2011·福建卷文科·T22)已知a ,b 为常数,且a≠0,函数f (x )=-ax+b+axlnx ,f(e)=2(e=2.71828…是自然对数的底数). (1)求实数b 的值.(2)求函数f (x )的单调区间.(3)当a=1时,是否同时存在实数m 和M (m<M ),使得对每一个t∈[m,M],直线y=t 与曲线y=f (x )(x∈[1e,e])都有公共点?若存在,求出最小的实数m 和最大的实数M ;若不存在,说明理由. 【思路点拨】(1) ()2f e b =⇒的值;(2)对函数()f x 求导得导函数()f x ',由导函数()f x '得单调区间,必要时分类讨论;(3)列表判断()y f x =1([,])∈x e e的单调性和极值、最值情况,再结合()y f x =的草图即可探究出是否存在满足题意的m M 和.【精讲精析】(1)由()2,f e =得 2.b =(2)由(1)可得()2ln ,f x ax ax x =-++从而()ln ,f x a x '= 因为0,a ≠故:① 当0a >时,由()f x '0>得1x >;由()0f x '<得01x <<; ② 当0a <时,由()0f x '>得01x <<;由()0f x '<得1x >.综上,当0a <时,函数()f x 的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为()1,+∞. 当a >0时,函数f (x )的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1). (3)当1a =时,()2ln ,()ln .f x x x x f x x '=-++=由(2)可得,当x 在区间1[,]e 上变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表:又222e -<,所以函数()f x 1(,)x e e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦的值域为[]1,2.据此可得,若12m M =⎧⎨=⎩则对每一个[],,t m M ∈直线y t =与曲线()y f x =1,x e e ⎛⎫⎡⎤∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭都有公共点;并且对每一个(),t m ∈-∞(),+∞ M ,直线y t =与曲线()y f x =1,x e e⎛⎫⎡⎤∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭都没有公共点.综上,当1a =时,存在最小的实数1m =,最大的实数2M =,使得对每一个[],t m M ∈,直线y t =与曲线()y f x = 1(,x e e⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)都有公共点.10.(2011·江苏高考·T17)请你设计一个包装盒,如图所示,ABCD 是边长为60cm 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 在AB 上,是被切去的一个等腰直角三角形斜边的两个端点,设)(cm x FB AE ==.(1)某广告商要求包装盒的侧面积S )(2cm 最大,试问x 应取何值?(2)某厂商要求包装盒的容积V )(3cm 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.【思路点拨】本题主要考查的是从实际生活中提取数学模型,然后利用数学知识进行解决,所以解决本题的关键是正确地列出侧面积和容积的表达式,然后根据二次函数的最值和导数法求最值求解. 【精讲精析】设包装盒的高为)(cm h ,底面边长为)(cm a 由已知得300),30(22260,2<<-=-==x x xh x a .(1)1800)15(8)30(842+--=-==x x x ah S ,所以当15=x 时,S 取得最大值.(2)232V a h x 30x ),V x)'==-+=-.由0='V 得,0=x (舍)或20=x .当)20,0(∈x 时0>'V ;当)30,20(∈X 时0<'V ,所以当20=x 时取得极大值,也是最大值,此时21=a h ,即包装盒的高与底面边长的比值为21. 11.(2011·江苏高考·T19)已知a ,b 是实数,函数,)(,)(23bx x x g ax x x f +=+= )(x f '和)(x g '是)(),(x g x f 的导函数,若0)()(≥''x g x f 在区间I 上恒成立,则称)(x f 和)(x g 在区间I 上单调性一致(1)设0>a ,若)(x f 和)(x g 在区间),1[+∞-上单调性一致,求实数b 的取值范围;(2)设a 0<且b a ≠,若函数)(x f 和)(x g 在以a ,b 为端点的开区间上单调性一致,求|a -b |的最大值. 【思路点拨】本题考查的是导数与函数的综合知识,在解决本题时要注意挖掘已知的信息,注意条件的转化,函数)(x f 和)(x g 在区间),1[+∞-上单调性一致,可以转化为导数之积恒为正来处理.【精讲精析】解法一:b x x g a x x f +='+='2)(,3)(2.(1)由题意得0)()(≥''x g x f ,在[)+∞-,1上恒成立.因为0>a ,故032>+a x ,进而2x b 0+≥,即x b 2-≥在区间[)+∞-,1上恒成立,所以2≥b ,因此b 的取值范围是[)+∞,2. (2)令0)(='x f ,解得3ax -±=,若0>b ,由0<a 得),(0b a ∈,又因为0)0()0(<=''ab g f ,所以函数)(x f 和)(x g 在),(b a 上不是单调性一致的.因此0≤b .现设0≤b .当()0,∞-∈x 时,0)(<'x g ;当⎪⎪⎭⎫⎝⎛--∞-∈3,a x 时,0)(>'x f .因此,当⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--∞-∈3,a x 时,0)()(<''x g x f 故由题设得3a a --≥且3a b --≥,从而031<≤-a ,于是031≤≤-b ,因此31≤-b a ,且当0,31=-=b a 时等号成立.又当0,31=-=b a 时,91(6)()(2-=''x x x g x f ),从而当⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈0,31x 时,0)()(>''x g x f ,故函数)(x f 和)(x g 在⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,31上单调性一致.因此b a -的最大值为31. 解法二:(1)因为函数)(x f 和)(x g 在区间),1[+∞-上单调性一致,所以,''[1,),()()0,x f x g x ∀∈-+∞≥即[1,),x 0,x ∀∈-+∞≥2(3+a )(2x+b)0,[1,),0,a x >∴∀∈-+∞≥ 2x+b即0,[1,),,2;a x b >∴∀∈-+∞≥-∴≥ b 2x(2)当b a <时,因为函数)(x f 和)(x g 在区间(b,a )上单调性一致,所以,''(,),()()0,x b a f x g x ∀∈≥即(,),x 0,x b a ∀∈≥2(3+a )(2x+b)0,(,),20b a x b a x b <<∴∀∈+< ,2(,),3,x b a a x ∴∀∈≤- 23,b a b ∴<<-设z a b =-,考虑点(b,a)的可行域,函数23y x =-的斜率为1的切线的切点设为00(,)x y 则0001161,,,612x x y -==-=-max 111()12612∴=---=z ; 当0a b <<时,因为,函数)(x f 和)(x g 在区间(a, b )上单调性一致,所以,''(,),()()0,x a b f x g x ∀∈≥ 即(,),x 0,x a b ∀∈≥2(3+a )(2x+b)0,(,),20b x a b x b <∴∀∈+< ,2(,),3,x a b a x ∴∀∈≤-213,0,3a a a ∴≤-∴-≤≤max 1();3b a ∴-=当0a b <<时,因为,函数)(x f 和)(x g 在区间(a, b )上单调性一致,所以,''(,),()()0,x a b f x g x ∀∈≥即(,),(x 0,x a b ∀∈≥22x+b)(3+a )0,b > 而x=0时,x 2(3+a )(2x+b)=ab<0,不符合题意, 当0a b <=时,由题意:(,0),x 0,x a ∀∈≥22x (3+a )2(,0),x 0,30,x a a a ∴∀∈≤∴+<23+a110,33a b a ∴-<<∴-<.综上可知,max 13a b -=.12. (2011·新课标全国高考理科·T21)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 +-=. (1)求a 、b 的值;(2)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x kf x x x>+-,求k 的取值范围. 【思路点拨】第(1)问,对函数()f x 求导得()f x ',(1)f '对应切线的斜率,切点(1,(1))f 即在切线上又在原函数()f x 上,利用上述关系,建立方程组,求得,a b 的值; 第(2)问,ln ln ()()()011a x b a x bf x f x x x x x>+⇔-+>++,首先化简函数式 ln ()()1a x bf x x x-++,再来证明不等式成立即可,必要时分类讨论. 【精讲精析】(1)由于直线230x y +-=的斜率为12-,且过点(1,1),故(1)1,1'(1),2f f =⎧⎪⎨=-⎪⎩即1,1,22b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩解得1a =,1b =.(2)由(1)知ln 1f ()1x x x x=++,所以22ln 1(1)(1)()()(2ln )11x k k x f x x x x x x---+=+--.考虑函数()2ln h x x =+2(1)(1)k x x--(0)x >,则22(1)(1)2'()k x xh x x -++=.(i)设0k ≤,由222(1)(1)'()k x x h x x+--=知,当1x ≠时,'()0h x <,h(x)递减.而(1)0h =,故当(0,1)x ∈时, ()0h x >,可得21()01h x x>-; 当x ∈(1,+∞)时,h (x )<0,可得211x - h (x )>0 从而当x>0,且x ≠1时,f (x )-(1ln -x x +x k )>0,即f (x )>1ln -x x +xk.(ii )设0<k<1.由于2(1)(1)2k x x -++=2(1)21k x x k -++-的图像开口向下,且244(1)0k ∆=-->,对称轴x=111k >-.当x ∈(1,k -11)时,(k-1)(x 2+1)+2x>0,故'h (x )>0,而h (1)=0,故当x ∈(1,k -11)时,h (x )>0,可得211x -h (x )<0,与题设矛盾. (iii )设k ≥1.此时212x x +≥,2(1)(1)20k x x -++>⇒'h (x )>0,而h (1)=0,故当x ∈(1,+∞)时,h (x )>0,可得211x- h (x )<0,与题设矛盾. 综合得,k 的取值范围为(-∞,0]13. (2011·新课标全国高考文科·T21)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 +-=. (1)求a 、b 的值;(2)证明:当0x >,且1x ≠时,ln ()1xf x x >-. 【思路点拨】第(1)问,对函数()f x 求导得()f x ',(1)f '对应为切线的斜率,切点(1,(1))f 即在切线上又在原函数()f x 上,利用上述关系,建立方程组,求得,a b 的值;第(2)问,ln ln ()()011x x f x f x x x >⇔->--,先化简函数式ln ()1xf x x --,再来证明不等式成立即可,必要时分类讨论. 【精讲精析】(1)由于直线230x y +-=的斜率为12-,且过点(1,1),故(1)1,1'(1),2f f =⎧⎪⎨=-⎪⎩即1,1,22b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩解得1a =,1b =.(2)由(1)知f(x)=,11ln xx x ++所以 22ln x 1x 1f (x)2ln x x 11x x ⎛⎫--=- ⎪--⎝⎭设h (x)= 2ln x - 2x 1x-,则h′(x)=()()xx xx x x 222221122--=---所以x≠1时h′(x)<0而h(1)=0故 x ()1,0∈时,h(x)>0可得ln ()1xf x x >-, x ()∞+∈,1时,h(x)<0可得ln ()1xf x x >-, 从而当0x >,且1x ≠时,ln ()1xf x x >-. 14.(2011·辽宁高考文科·T20) 设函数x b ax x x f ln )(2++=,曲线)(x f y =过点P (1,0),且在P 点处的切线斜率为2.(1)求a ,b 的值;(2)证明:f (x)2x 2≤-.【思路点拨】(1)先求导,再代入进行计算;(2)构造函数)22()()(--=x x f x g ,求其导函数,证明其单调性,将所求问题转化为证明0)(max ≤x g 的问题. 【精讲精析】(1)xbax x f ++='21)(. 由已知条件得⎩⎨⎧='=.2)1(,0)1(f f 即⎩⎨⎧=++=+.221,01b a a解得.3,1=-=b a (2))(x f 的定义域为()+∞,0,由(1)知x x x x f ln 3)(2+-=. 设x x x x x f x g ln 32)22()()(2+--=--=,则xx x x x x g )32)(1(321)(+--=+--='. 当10<<x 时,0)(>'x g ;当1>x 时,0)(<'x g . 所以)(x g 在)1,0(上单调增加,在(1,+∞)上单调减少.而0)1(=g ,并且当0>x 时,g(1)为最大值,故当0>x 时,0)(≤x g ,即22)(-≤x x f . 15.(2011·广东高考文科·T19)设a >0,讨论函数f(x)=lnx+a(1-a)x 2-2(1-a)x 的单调性.【思路点拨】先求)(x f 的导函数)(x f ',再由a 的不同取值范围,解不等式0)(>'x f ,从而确定)(x f 的单调区间.在解本题时一定要注意)(x f 的定义域为}0|{>x x 【精讲精析】函数()f x 的定义域为(0,).+∞22(1)2(1)1(),a a x a x f x x---+'=当212(1)10a a x ≠--+=时,方程2a(1-a)x 的判别式 112(1).3a a ⎛⎫∆=--⎪⎝⎭①当10,0,()3a f x '<<∆>时有两个零点,12110,22=>=x x aa且当12120,()0,()(0,)(,)x x x x f x f x x x '<<>>+∞或时在与内为增函数; 当1212,()0,()(,)x x x f x f x x x '<<<时在内为减函数; ②当11,0,()0,()(0,)3a f x f x '≤<∆≤≥+∞时所以在内为增函数;③当11,()0(0),()(0,)a f x x f x x'==>>+∞时在内为增函数;④当111,0,0,2a x a>∆>=>时210,()2x f x a'=<所以在定义域内有唯一零点1x , 且当110,()0,()(0,)x x f x f x x '<<>时在内为增函数;当1x x >时,1()0,()(,)f x f x x '<+∞在内为减函数. ()f x 的单调区间如下表:(其中121122x x aa==.16.(2011·广东高考理科·T21)在平面直角坐标系xOy 上,给定抛物线L :214y x =,实数,p q 满足240p q -≥,12,x x 是方程20x px q -+=的两根,记{}12(,)max ,p q x x ϕ=.(1)过点20001(,)(0)4A p p p ≠作L 的切线交y 轴于点B .证明:对线段AB 上任一点(,)Q p q 有0(,);2p p q ϕ=(2)设(,)M a b 是定点,其中,a b 满足240a b ->,0a ≠.过(,)M a b 作L 的两条切线12,l l ,切点分别为22112211(,),(,)44E p p E p p ',12,l l 与y 轴分别交于,F F '.线段EF 上异于两端点的点集记为X .证明:(,)M a b ∈X ⇔12||||p p >⇔(,)a b ϕ12p =; (3)设215{(,)|1,(1)}44D x y y x y x =≤-≥+-.当点(,)p q 取遍D 时,求(,)p q ϕ的最小值(记为min ϕ)和最大值(记为max ϕ).【思路点拨】(1)利用导数的几何意义求出切线斜率,进而写出切线方程,再求出其与y 轴的交点坐标.把条件Q 点在线段AB 上转化为代数条件,即p 的取值范围,求出方程02=+-q px x 的根,用p 表示,再由其取值范围得出结论. (2)数形结合可得. (3)数形结合,结合换元法. 【精讲精析】(1)x y 21=',则过A 2001(P ,P )4(00≠P )的切线斜率021P k =,切线方程为2000P 1y P (x P )42-=-,令0=x 得B(4,020P -).由Q (q p ,)在线段AB 上得42200Pp P q -=.由02=+-q px x ,得242q p p x -±==2||2202002P p p P p P p p -±=+-±. 由对称性,不妨设00P p ≤≤,则22001P p P p x =-+=,222002P p p P p x -=+-=,由00P p ≤≤得22020Px P ≤≤- 即2||02P x ≤.综之有012|P |p,q max{|x |,|x |}2ϕ==(). (2)由(1)知221211(0,),'(0,)44F p F P --①若(,)M a b X ∈,由(1)知M 在线段EF 上,且1(,)2=P a b ϕ且1a p <,若2a p <,由(1)知M 在线段''E F 上,则M 在y 轴上,这与0a ≠矛盾,故2a p ≥,得12p p >;②若12p p >,有22121144p P -<-,点211(0,)4F p -在221'(0,)4F P -的下方,则交点M 在线段EF 上,即(,)M a b X ∈,得1(,)2=P a b ϕ. 由上述①②知:112(,)(,)2∈⇔⇔=>P M a b X P P a b ϕ(3)方法一:由⎪⎩⎪⎨⎧-+=-=45)1(4112x y x y 得⎩⎨⎧-==10y x 或⎩⎨⎧==12y x 知[]2,0∈p ,[]1,1-∈q 由题意知:1-≤p q ,于是有q q p 4)1(22≥+≥,即D 内任何一点对应方程均有解,由021>=+p x x 知ϕ24),(2q p p q p -+=,设q p u 42-=,则ϕ(q p ,)=u p +,422u p q -=, 区域D=}22,0)2)(2(|),{(}45)1(41,1|),{(22p u u p u p p u p q p q q p ≥-≤-+--=-+≥-≤如图示画出区域,将直线l :0=+u p 平行移动,当l 与直线BC 重合时,2=+u p ,得min [(p,q)]1ϕ=;当l 与曲线相切时,由222u p -=知1-=-='u p ,得切点)23,1(A ,于是有max 5[(p,q)]4ϕ=. 方法二:联立1y x =-,215(1)44y x =+-得交点(0,1),(2,1)-,可知02p ≤≤, 过点(,)p q 作抛物线L 的切线,设切点为2001(,)4x x ,则20001142x qx x p -=-, 得200240x px q -+=,解得0x p =+又215(1)44q p ≥+-,即2442p q p -≤-,0x p ∴≤t =,20122x t t ∴≤-++215(1)22t =--+,0max max ||2x ϕ= ,又052x ≤,max 54ϕ∴=;1q p ≤-,0|2|2x p p p ∴≥+=+-=,min min ||12x ϕ∴==. 17.(2011·山东高考理科·T21)某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的容积为803π立方米,且2l r ≥.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为(3)c c >千元.设该容器的建造费用为y 千元.(1)写出y 关于r 的函数表达式,并求该函数的定义域; (2)求该容器的建造费用最小时的r.【思路点拨】本题为应用题,从近几年高考题目来看,应用题总体难度不是太大,易于得分,(1)先求出l 和r 的关系,再根据问题情境列出函数解析式,注意函数的定义域.(2)利用导数求函数的最值.先求导,再判断函数的单调性,然后根据单调性求出极值,再由函数的定义域求出最值. 【精讲精析】(1)因为容器的体积为803π立方米,所以3243r r l ππ+=803π, 解得280433rl r =-, 由于2l r ≥ 因此02r <≤.所以圆柱的侧面积为2rl π=28042()33r r r π-=2160833r r ππ-,两端两个半球的表面积之和为24r π, 所以建造费用y =21608r rππ-+24cr π,定义域为(0,2]. (2)因为'y =216016r r ππ--+8cr π=328[(2)20]c r r π--,02r <≤由于c>3,所以c-2>0,所以令'0y >得: r >令'0y <得:0r <<2≥时,即当932<≤c 时,函数y 在(0,2)上是单调递减的,故建造费最小时r=2.②当02<<时,即92c >时,函数y 在(0,2)上是先减后增的,故建造费最小时r =18.(2011·辽宁高考理科·T21)已知函数f (x )=lnx-ax 2+(2-a )x. (1)讨论f (x )的单调性; (2)设a >0,证明:当0<x <1a 时,f (1a +x )>f (1a-x ); (3)若函数y=f (x )的图象与x 轴交于A ,B 两点,线段AB 中点的横坐标为x 0,证明:0f x 0.'()< 【思路点拨】(1)要先考虑定义域,再求导数,然后对a 进行讨论,从而得到所求函数的单调性; (2)可先构造函数)1()1()(x af x a f xg --+=,将所证结论转化为证明0)(>x g 恒成立,再对)(x g 求导,利用单调性可解决问题;(3)先设A (1x ,0),B (2x ,0),结合(1) 可知0>a 且)(x f 先增后减,利用(2)的结论,可证0)2(1>-x a f ,从而122x ax ->,确定0x 的取值范围,最后利用(1)的结论得证. 【精讲精析】(1))(x f 的定义域为()+∞,0,xax x a ax x x f )1)(12()2(21)(-+-=-+-='. ①若0≤a ,则0)(>'x f ,所以)(x f 在()+∞,0单调递增. ②若0>a ,则由0)(='x f 得a x 1=,且当)1,0(ax ∈时,0)(>'x f , 当ax 1>时, 0)(<'x f , 所以)(x f 在⎪⎭⎫ ⎝⎛a 1,0单调递增,在⎪⎭⎫⎝⎛+∞,1a 单调递减. 综上所述,当a ≤0时,)(x f 在()+∞,0单调递增, 当a>0时,)(x f 在1(0,)a单调递增, 在1(,)a+∞单调递减, (2)设函数)1()1()(x af x a f xg --+=,则 ax ax ax x g 2)1ln()1ln()(---+=,222312211)(xa x a a ax a ax a x g -=--++='. 当a x 10<<时,0)(>'x g ,而0)0(=g ,所以0)(>x g . 故当a x 10<<时,)1()1(x af x a f ->+.(3)由(1)可得,当0≤a 时,函数y=f (x )的图象与x 轴至多只有一个交点,故0>a ,从而)(x f 的最大值为)1(a f ,且0)1(>af .不妨设A (1x ,0),B (2x ,0),210x x <<,则2110x ax <<<, 由(2)得0)()11()2(111=>-+=-x f x aa f x a f . 从而122x a x ->,于是ax x x 12210>+=. 由(1)知,0)(0<'x f .19.(2011·北京高考理科·T18)已知函数2()()xkf x x k e =-. (1)求()f x 的单调区间;(2)若对于任意的(0,)x ∈+∞,都有1()f x e≤,求k 的取值范围. 【思路点拨】求导后,分k>0与k<0两种情况进行讨论.【精讲精析】(1)221'()()xk f x x k e k=-,令'()0f x =,得x k =±.当k>0时,f(x)与'()f x 的情况如下:所以()f x 的单调增区间是(,)k -∞-和(,)k +∞;单调减区间是(,)k k -. 当0k <时,()f x 与'()f x 的情况如下:所以()f x 的单调减区间是(,)k -∞和(,)k -+∞;单调增区间是(,)k k -.(2)当0k >时,因为11(1)k kf k e e++=>,所以不会有(0,)x ∀∈+∞,1()f x e ≤.当0k <时,由(1)知()f x 在(0,)+∞上的最大值是24()k f k e -=.所以1(0,),()x f x e ∀∈+∞≤等价于241()k f k e e-=≤,解得102k -≤<. 故当(0,)x ∀∈+∞,1()f x e ≤时,k 的取值范围是1[,0)2-. 20.(2011·北京高考文科·T18)已知函数()()xf x x k e =-. (1)求()f x 的单调区间;(2)求()f x 在区间[0,1]上的最小值.【精讲精析】(1)'()(1)x f x x k e =-+.令'()0f x =,得1x k =-,()f x 与'()f x 的情况如下:所以()f x 的单调递减区间是(,1)k -∞-;单调递增区间是(1,)k -+∞. (2)当10k -≤,即1k ≤时,函数()f x 在[0,1]上单调递增, 所以()f x 在区间[0,1]上的最小值为(0)f k =-;当011k <-<,即12k <<时,由(1)知()f x 在[0,1)k -上单调递减,在(1,1]k -上单调递增,所以()f x 在区间[0,1]上的最小值为1(1)k f k e --=-.当11k -≥,即2k ≥时,函数()f x 在[0,1]上单调递减,所以()f x 在区间[0,1]上的最小值为(1)(1)f k e =-.21.(2011·湖南高考文科T22)设函数).(ln 1)(R a x a xx x f ∈--= (1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个极值点21x x 和,记过点))(,()),(,(2211x f x B x f x A 的直线的斜率为k.问:是否存在a ,使得k=2-a ?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.【思路点拨】本题主要考查导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及用分类讨论思想、函数和方程相互转化的思想分析解决问题的能力. 【精讲精析】(1)()f x 的定义域为(0,).+∞22211'()1a x ax f x x x x -+=+-=,令2()1,g x x ax =-+其判别式24.a =-①当||2,0,'()0,a f x ≤≤≥ 时故()(0,)f x +∞在上单调递增.②当2a <- 时,>0,g(x)=0的两根都小于0,在(0,)+∞上,'()0f x >,故()(0,)f x +∞在上单调递增.③当2a > 时,>0,g(x)=0的两根为1222a a x x ==, 当10x x <<时, '()0f x >;当12x x x <<时, '()0f x <;当2x x >时, '()0f x >,故()f x 分别在12(0,),(,)x x +∞上单调递增,在12(,)x x 上单调递减. (2)由(1)知,2a >. 因为1212121212()()()(ln ln )x x f x f x x x a x x x x --=-+--,所以 1212121212()()ln ln 11f x f x x x k a x x x x x x --==+--- , 又由(1)知,121x x =.于是1212ln ln 2x x k a x x -=--,若存在a ,使得2.k a =-则1212ln ln 1x x x x -=-.即1212ln ln x x x x -=-.亦即222212ln 0(1)(*)x x x x --=> 再由(1)知,函数1()2ln h t t t t=--在(0,)+∞上单调递增,而21x >,所以222112ln 12ln10.1x x x -->--=这与(*)式矛盾.故不存在a ,使得2.k a =- 22.(2011·江西高考理科·T19)设3211()232f x x x ax =-++ (1)若()f x 在2(,)3+∞上存在单调递增区间,求a 的取值范围. (2)当02a <<时,()f x 在[1,4]的最小值为163-,求()f x 在该区间上的最大值. 【思路点拨】(1)要使()f x 在2(,)3+∞上存在单调递增区间,需'f (x)在2(,)3+∞上存在大于零的解,即得a的取值范围.(2)首先求出()f x 在[1,4]上的最小值为f(4),从而求出a 的值,进一步易求()f x 在该区间上的最大值为f(2). 【精讲精析】'22'''121212111()2()22422221[,)()()2;20,,3399912(),)9311()022()),(,)(,)0=-++=--++∈+∞>>->-+∞-==∞+∞<=++=-f x x x a x a x f x f a a a a f x f x x x f x x x x x ()由,当时,的最大值为令得所以,当时,在(上存在单调递增区间.(2)令,得两根所以在(,上单调递减,在上单调递增.当1222214,())27(4)(1)60,(4)(1),24016()(4)8,33101,2,().3<<<<-=-+<<-=-===a x f x f f a f f f x f a a x f x 时,有x 所以在[1,4]上的最大值为f(x 又即所以在[1,4]上的最小值为得从而在[1,4]上的最大值为f(2)=23.(2011·陕西高考理科·T19)如图,从点P 1(0,0)作x 轴的垂线交曲线x y e =于点1(0,1)Q ,曲线在1Q 点处的切线与x 轴交于点2P .再从2P 作x 轴的垂线交曲线于点2Q ,依次重复上述过程得到一系列点:11,P Q ;22,P Q ;…;,n n P Q ,记k P 点的坐标为(,0)k x (1,2,,= k n ). (1)试求k x 与1k x -的关系(2,,= k n ); (2)求112233||||||||n n PQ PQ PQ PQ ++++ .【思路点拨】(1)根据函数的导数求切线方程,然后再求切线与x 轴的交点坐标; (2)尝试求出通项||n n PQ 的表达式,然后再求和.【精讲精析】(1)设点1k P -的坐标是1(,0)k x -,∵xy e =,∴xy e '=, ∴111(,)k x k k Q x e---,在点111(,)k x k k Q x e ---处的切线方程是111()k k x x k y e e x x ----=-,令0y =,则11k k x x -=-(2,,= k n ).(2)∵10x =,11k k x x --=-,∴(1)k x k =--,∴(1)||kxk k k PQ e e--==,于是有 112233||||||||n n PQ PQ PQ PQ ++++ 12(1)1111nn e e e ee -------=++++=- 11n e e e --=-,即112233||||||||n n PQ PQ PQ PQ ++++ 11n e e e --=-. 24.(2011·陕西高考理科·T21)设函数()f x 定义在(0,)+∞上,(1)0f =,导函数1()f x x'=,()()()g x f x f x '=+. (1)求()g x 的单调区间和最小值; (2)讨论()g x 与1()g x的大小关系; (3)是否存在00x >,使得01|()()|g x g x x-<对任意0x >成立?若存在,求出0x 的取值范围;若不存在,请说明理由.【思路点拨】(1)先求出原函数()f x ,再求得()g x ,然后利用导数判断函数的单调性(单调区间),并求出最小值;(2)作差法比较,构造一个新的函数,利用导数判断函数的单调性,并由单调性判断函数的正负;(3)存在性问题通常采用假设存在,然后进行求解;注意利用前两问的结论.【精讲精析】(1)∵1()f x x '=,∴()l n f x x c =+(c 为常数),又∵(1)0f =,所以ln10c +=,即0c =,∴()ln f x x =;1()ln g x x x=+,∴21()x g x x -'=,令()0g x '=,即210x x-=,解得1x =,当(0,1)x ∈时,()0g x '<,()g x 是减函数,故区间(0,1)是函数()g x 的减区间; 当(1,)x ∈+∞时,()0g x '>,()g x 是增函数,故区间(1,)+∞是函数()g x 的增区间; 所以1x =是()g x 的唯一极值点,且为极小值点,从而是最小值点, 所以()g x 的最小值是(1)1g =.(2)1()ln g x x x =-+,设11()()()2ln h x g x g x x x x=-=-+, 则22(1)()x h x x -'=-,当1x =时,(1)0h =,即1()()g x g x=, 当(0,1)(1,)x ∈+∞ 时,()0h x '<,(1)0h '=, 因此函数()h x 在(0,)+∞内单调递减,当01x <<时,()(1)h x h >=0,∴1()()g x g x>; 当1x >时,()(1)h x h <=0,∴1()()g x g x<. (3)满足条件的0x 不存在.证明如下: 证法一 假设存在00x >,使01|()()|g x g x x-<对任意0x >成立, 即对任意0x >有02ln ()ln x g x x x<<+ ① 但对上述的0x ,取0()1g x x e=时,有10ln ()x g x =,这与①左边的不等式矛盾,因此不存在00x >,使01|()()|g x g x x-<对任意0x >成立. 证法二 假设存在00x >,使01|()()|g x g x x-<对任意0x >成立,由(1)知,()g x 的最小值是(1)1g =, 又1()ln ln g x x x x=+>,而1x >时,ln x 的值域为(0,)+∞, ∴当1≤x 时,()g x 的值域为[1,)+∞,从而可以取一个值11x >,使10()()1g x g x +…,即10()()1g x g x -…, ∴1011|()()|1g x g x x ->…,这与假设矛盾. ∴不存在00x >,使01|()()|g x g x x-<对任意0x >成立. 25.(2011·陕西高考文科·T21)设()ln f x x =,()()()g x f x f x '=+. (1)求()g x 的单调区间和最小值; (2)讨论()g x 与1()g x的大小关系; (3)求a 的取值范围,使得()()g a g x -<1a对任意x >0成立. 【思路点拨】(1)先求出原函数()f x 的导数,再求得()g x ,然后利用导数判断函数的单调性(单调区间),并求出最小值;(2)作差法比较,构造一个新的函数,利用导数判断函数的单调性,并由单调性判断函数的正负;(3)对任意x >0成立的恒成立问题转化为函数()g x 的最小值问题. 【精讲精析】(1)由题设知1()ln ,()ln f x x g x x x==+, ∴21(),x g x x -'=令()g x '=0得x =1, 当x ∈(0,1)时,()g x '<0,()g x 是减函数,故(0,1)是()g x 的单调减区间.当x ∈(1,+∞)时,()g x '>0,()g x 是增函数,故(1,+∞)是()g x 的单调递增区间,因此,x =1是()g x 的唯一极值点,且为极小值点,从而是最小值点, 所以()g x 的最小值为(1) 1.g = (2)1()ln g x x x=-+,设11()()()2ln =-=-+h x g x g x x x x ,则22(1)()x h x x -'=-,当1x =时,(1)0h =,即1()()g x g x=, 当(0,1)(1,)x ∈⋃+∞时,()0h x '<, 因此,()h x 在(0,)+∞内单调递减, 当01x <<时,()(1)0h x h >=,即1()().>g x g x 当x>1时,()h x <(1)h =0,即1()().<g x g x 综上所述,当x=1时,1()();=g x g x当0<x<1时, 1()();>g x g x 当x>1时,1()().<g x g x(3)由(1)知()g x 的最小值为1,所以,1()()g a g x a -<,对任意0x >,成立1()1,g a a⇔-< 即ln 1,a <从而得0a e <<.26.(2011·浙江高考理科·T22)设函数()f x =2()ln x a x -,a ∈R(1)若x =e 为()y f x =的极值点,求实数a ;(2)求实数a 的取值范围,使得对任意的x ∈(0,3e ],恒有()f x ≤42e 成立 注:e 为自然对数的底数.【思路点拨】(1)利用0x 是极值点的必要条件0()0f x '=,注意解出a 值后要进行检验;(2)恒成立问题,01x <≤时显然满足题意,1<3x e ≤时只需max ()f x ≤42e .此题主要考查了函数极值的概念、导数的基本运算、导数的应用,不等式等基础知识,同时也考查了推理论证能力,分类讨论等分析解决问题的能力. 【精讲精析】(1)求导得()f x ' =2(x -a)ln x +2()x a x-=(x a -)(2ln x+1-a x ). 因为x=e 是f(x)的极值点,所以()f e '= ()30a e a e ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,解得a e = 或3a e =,经检验,符合题意,所以a e = 或3a e =.(2)①当01x <≤时,对于任意的实数a ,恒有2()04f x e ≤<成立, ②当13x e <≤,由题意,首先有22(3)(3)ln(3)4f e e a e e =-≤,解得33e a e ≤≤ 由(1)知'()()(2ln 1)af x x a x x=-+-, 令 ()2ln 1ah x x x=+-,则(1)10h a =-<,()2ln 0h a a =>,且(3)2ln(3)12ln(3)13ah e e e e=+-≥+-=2[ln(3e)0>.又()h x 在(0,+∞)内单调递增,所以函数()h x 在(0,+∞)内有唯一零点,记此零点为0x ,则013x e <<,01x a <<.从而,当0(0,)x x ∈时,'()0f x >;当0(,)x x a ∈时,'()0f x <;当(,)x a ∈+∞时,'()0f x >,即()f x 在0(0,)x 内单调递增,在0,()x a 内单调递减,在(,)a +∞内单调递增.所以要使2()4f x e ≤对](1,3x e ∈恒成立,只要2200022()()ln 4,(3)(3)ln(3)4,⎧=-≤⎪⎨=-≤⎪⎩f x x a x e f e e a e e ①②成立.000()2ln 10ah x x x =+-=,知 0002ln a x x x =+ ③将③代入①得232004ln 4x x e ≤,又01x >,注意到函数23ln x x 在[1,+∞)内单调递增,故01x e <≤. 再由③以及函数2xlnx+x 在(1, +∞)内单调递增,可得13a e <≤. 由②解得,33e a e ≤≤所以33e a e ≤≤综上,a 的取值范围为33e a e ≤≤.27.(2011·浙江高考文科·T21)设函数22()ln ,0f x a x x ax a =-+> (1)求()f x 的单调区间.(2)求所有实数a ,使21()e f x e -≤≤对[]1,x e ∈恒成立. 注:e 为自然对数的底数.【思路点拨】(1)题中直接由导数的正负来确定其单调区间;(2)题中不等式恒成立问题,只需2min max ()1,()≥-≤f x e f x e 且 .【精讲精析】(1)因为22()ln f x a x x ax =-+,其中0x >,所以2()(2)'()2a x a x a f x x a x x-+=-+=-. 由于0a >,所以()f x 的增区间为(0,a ),减区间为(a ,+∞) (2)由题意得, (1)11=-≥-f a e ,即≥a e ,由(1)知()f x 在[1,a]内单调递增,故()f x 在[]1,e 内单调递增, 要使21()e f x e -≤≤对[1,]x e ∈恒成立, 只要222(1)11()f a e f e a e ae e=-≥-⎧⎨=-+≤⎩解得a e =.28.(2011·天津高考文科·T19)已知函数322()4361,=+-+-∈f x x tx t x t x R ,其中∈t R . (1)当1t =时,求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (2)当0≠t 时,求()f x 的单调区间;(3)证明:对任意(0,),()∈+∞t f x 在区间(0,1)内均存在零点. 【思路点拨】(1)由导数的几何意义求切线方程; (2)利用导数研究函数的单调性; (3)对t 分区间讨论函数零点. 【精讲精析】(1)当1t =时,322()436,(0)0,()1266'=+-==+-f x x x x f f x x x ,f (0) 6.'=-所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为6.y x =-(2)22()1266'=+-f x x tx t ,令()0'=f x ,解得.2tx t x =-=或因为0t ≠,以下分两种情况讨论:①若0,,2tt t x <<-则当变化时,(),()'f x f x 的变化情况如下表:所以,()f x 的单调递增区间是(),,,;()2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭t t f x 的单调递减区间是,2⎛⎫- ⎪⎝⎭t t . ②若0,2tt t >-<则,当x 变化时,'f (x),f(x)的变化情况如下表:所以,()f x 的单调递增区间是(],,,;()2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭t t f x 的单调递减区间是,.2⎛⎫- ⎪⎝⎭t t (3)由(2)可知,当0t >时,()f x 在0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭t 内单调递减,在,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭t 内单调递增,以下分类讨论:①当1,22≥≥tt 即时,()f x 在(0,1)内单调递减,2(0)10,(1)643644230.f t f t t =->=-++≤-⨯+⨯+<所以对任意[2,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点.33177(0,1],10.244t f t t t ⎛⎫∈=-+-≤-< ⎪⎝⎭若()3377(1,2),110.244t t f t t t ⎛⎫∈=-+-<-+<⎪⎝⎭(0)10f t =-> 所以(),12t f x ⎛⎫⎪⎝⎭在内存在零点.所以()0,2t f x ⎛⎫⎪⎝⎭在内存在零点. 所以,对任意(0,2),()t f x ∈在区间(0,1)内均存在零点. 综上,对任意(0,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点.②当01,022t t <<<<即时,()f x 在0,2t ⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递减,在,12t ⎛⎫⎪⎝⎭内单调递增,若3377(0,1],10.244⎛⎫∈=-+-≤-< ⎪⎝⎭t t f t t t2(1)643643230.f t t t t t =-++≥-++=-+> 所以(),12t f x ⎛⎫⎪⎝⎭在内存在零点.若()3377(1,2),110.244t t f t t t ⎛⎫∈=-+-<-+<⎪⎝⎭(0)10f t =->. 所以,对任意(0,2),()t f x ∈在区间(0,1)内均存在零点. 综上所述,对任意(0,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点.。
2011年全国高考2卷理科数学试题及答案2011年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷II)数学本试卷共4页,共三大题21小题,总分150分,考试时间120分钟。
考生答题前需在试题卷和答题卡上填写姓名和准考证号,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
选择题需用2B铅笔将答案标号涂黑,如需更改,需用橡皮擦干净后重新涂写。
填空题和解答题需使用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上的对应区域内回答,试题卷上的回答无效。
考试结束时,请一并上交试题卷和答题卡。
一、选择题本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知复数z=1+i,z为其共轭复数,则zz-z-1=A)-2i(B)-i(C)i(D)2i2.函数y=2x(x≥0)的反函数为A)y=(x∈R)B)y=(x≥0)C)y=4x2(x∈R)D)y=4x2(x≥0)3.以下四个条件中,使a>b成立的充分必要条件是A)a>b+1B)a>b-1C)a>bD)以上条件都是4.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,公差d=2,且Sk+2-Sk=24,则k=A)8(B)7(C)6(D)55.已知函数f(x)=cosωx(ω>0),将y=f(x)的图像向右平移2π/3个单位长度后,所得的图像与原图像重合,则ω的最小值等于A)1/3B)3C)6D)96.已知直二面角α-ℓ-β,点A∈α,AC⊥ℓ,C为垂足,B∈β,BD⊥ℓ,D为垂足,且AB=2,AC=BD=1,则D到平面ABC的距离等于A)2√3/3B)√2C)1D)2√3/37.某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友1本,则不同的赠送方法共有A)4种B)10种C)18种D)20种8.曲线y=e2x+1在点(0,2)处的切线与直线y=-x和y=x围成的三角形的面积为A)1/12B)1/2C)1/3D)1/329.设f(x)是周期为2的奇函数,当-1≤x≤1时,f(x)=2x(1-x),则f(-5/4)=A)-11/16B)-1/4C)1/4D)11/16210.已知抛物线C:y=4x的焦点为F,直线y=2x-4与C交于A、B两点,则cos∠AFB=(A)解析:首先,求出抛物线C的准线方程为y=-4x,焦点为F(0,1)。
2011年高考数学全国卷I 精品解析一. 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)复数1z i =+,z 为z 的共轭复数,则1zz z --=(A )2i - ( B )i - (C )i (D )2i 【正确答案】(B ) 【试题解析】1z i =-,1(1)(1)(1)1.zz z i i i i --=+--+-=-【命题意图】本小题主要考查的是共轭复数的概念及复数的基本运算,属于保分题.(2)函数0)y x =≥的反函数为.(A )2()4x y x R =∈ (B )2(0)4x y x =≥ (C )24yx =()x R ∈ (D )24(0)y x x =≥【正确答案】(B ) 【试题解析】,220)(0)(0).44y x y x x x y x =≥⇒=≥⇒=≥【命题意图】本小题考查的是由原函数求其反函数的基本运算,属于保分题.(3)下面四个条件中,使a b >成立的充分而不必要的条件是(A )1a b +> (B )1a b -> (C )22a b > (D )33a b>【正确答案】(A ) 【试题解析】,1a b a b +⇒>>, 1.a b a b >⇒>+而.【命题意图】本小题主要考查的是充要条件的的概念与判断,属于中档题. (4)设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若11a =,公差2d =,224K K S S +-=,则k =(A )8 (B )7 (C )6 (D )5 【正确答案】(D ) 【试题解析】212124242(21)24,k k k k S S a a a k d +++-=⇒+=⇒++=又11,2, 5.a d k ==∴=【命题意图】本小题主要考查的是等差数列的通项公式及前n 项公式的基本运算,属于中档题.(5)设函数()cos (0)f x x ωω=>,将的()y f x =图像向右平移3π个单位长度后,所得的图像与原图像重合,则ω的最小值等于(A )13(B )3 (C )6 (D )9【正确答案】(C )【试题解析】cos ()cos ,cos()cos 33x x x x ππωωωωω-=-=由已知得即,min 20,1 6.3πωκπκωκω∴-=∈N >∴=-=,,又当时,【命题意图】本小题主要考查的是余弦函数的平移变换与其周期性的基础运用,属于中档题.(6)已知直二面角α− ι−β,点A ∈α,AC ⊥ι,C 为垂足,B ∈β,BD ⊥ι,D 为垂足.若AB=2,AC=BD=1,则D 到平面ABC 的距离等于(A)3 (B)3 (C)3(D) 1 【正确答案】(C )【试题解析】如图,连结CB,AD ,则由已知可得:BC CD AD ===设D 到平面ABC 的距离为h,由等积法可得:.3D ABC A BCDV V h --=⇒=【命题意图】本小题主要考查的直二面角的定义、二平面垂直的性质及勾股定理的运用,突出考查的是“等积转化”的数学思想。
2011年高考数学试题及答案(以下为2011年高考数学试题及答案,仅供参考)第一部分:选择题1. 已知函数 f(x) = 2x^2 + 3x - 2,那么 f(-1) 的值为多少?A. -2B. 0C. 2D. 4答案:A2. 已知等差数列 {an} 的公差 d = 4,a1 = 3,a3 = 9,那么 a10 的值为多少?A. 20B. 21C. 22D. 23答案:D3. 若sinθ = 3/5,那么cosθ 的值为多少?A. -4/5C. 3/4D. 4/5答案:A4. 已知ΔABC 中,∠B = 90°,AB = 3,BC = 4,那么 AC 的值为多少?A. 5B. 7C. 9D. 12答案:A5. 设函数 f(x) = x^3 - 2x^2 + 5x - 6,那么 f '(x) 的导数为多少?A. 3x^2 - 4x + 5B. 3x^2 - 4x - 5C. x^3 - x^2 + 5D. x^3 - x^2 - 5答案:A第二部分:填空题1. 随机抽取一个数,该数为整数的概率是 _______。
2. 在仅含正整数的数列 {an} 中,已知 a1 = 1,a2 = 2,a(n+1) = an + a(n-1),则 a5 的值为 _______。
答案:73. 下列四个数中,最小的数是 _______。
A. 0.3^0.4B. 0.4^0.3C. 0.2^0.5D. 0.5^0.2答案:C第三部分:解答题1. 解方程 2^x - 4 * 2^(x-1) + 8 * 2^(x-2) = 0。
解答:设 t = 2^x,则原方程可化简为 t - 4t + 8t = 0,即 5t = 0。
因此,t = 0。
代回原方程中,得 2^x = 0。
由指数函数图像可知,2^x 恒大于 0,所以无实数解。
2. 计算以下定积分:∫(0, π/2) sin(x) dx。
解答:∫(0, π/2) sin(x) dx = [-cos(x)](0, π/2)= -cos(π/2) + cos(0)= -0 + 1= 13. 已知等差数列 {an} 的首项 a1 = 2,公差 d = 3,若 a5 和 a9 分别为首次出现的素数,求 a5 的值。
2011年湖南省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题5分,满分40分)1.(5分)(2011?湖南)若a,b∈R,i为虚数单位,且(a+i)i=b+i则()A.a=1,b=1 B.a=﹣1,b=1 C.a=﹣1,b=﹣1 D.a=1,b=﹣1 【考点】复数相等的充要条件.【专题】计算题.【分析】利用复数的乘法运算将等式化简;利用复数相等实部、虚部分别相等;列出方程求出a,b的值.【解答】解:(a+i)i=b+i即﹣1+ai=b+i∴a=1,b=﹣1故选D【点评】本题考查两个复数相等的充要条件:实部、虚部分别相等.2.(5分)(2011?湖南)设集合M={1,2},N={a2},则“a=1”是“N?M”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.既不充分又不必要条件【考点】集合关系中的参数取值问题.【专题】集合.【分析】先由a=1判断是否能推出“N?M”;再由“N?M”判断是否能推出“a=1”,利用充要条件的定义得到结论.【解答】解:当a=1时,M={1,2},N={1}有N?M当N?M时,a 2=1或a2=2有所以“a=1”是“N?M”的充分不必要条件.故选A.【点评】本题考查利用充要条件的定义判断一个命题是另一个命题的条件问题.3.(5分)(2011?湖南)设如图是某几何体的三视图,则该几何体的体积为()A.9π+42 B.36π+18 C.D.【考点】由三视图求面积、体积.【专题】计算题.【分析】由三视图可知,下面是一个底面边长是3的正方形且高是2的一个四棱柱,上面是一个球,球的直径是3,该几何体的体积是两个体积之和,分别做出两个几何体的体积相加.【解答】解:由三视图可知,几何体是一个简单的组合体,下面是一个底面边长是3的正方形且高是2的一个四棱柱,上面是一个球,球的直径是3,该几何体的体积是两个体积之和,四棱柱的体积3×3×2=18,球的体积是,∴几何体的体积是18+,故选D.【点评】本题考查由三视图求面积和体积,考查球体的体积公式,考查四棱柱的体积公式,本题解题的关键是由三视图看出几何图形,是一个基础题.4.(5分)(2011?湖南)通过随机询问110名性别不同的大学生是否爱好某项运动,得到如下的列联表:由算得,.参照附表,得到的正确结论是()A.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”B.在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”C.有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”D.有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关”【考点】独立性检验的应用.【专题】常规题型.【分析】题目的条件中已经给出这组数据的观测值,我们只要把所给的观测值同节选的观测值表进行比较,发现它大于6.635,得到有99%以上的把握认为“爱好这项运动与性别有关”.【解答】解:由题意算得,.∵7.8>6.635,∴有0.01=1%的机会错误,即有99%以上的把握认为“爱好这项运动与性别有关”故选:C.【点评】本题考查独立性检验的应用,这种问题一般运算量比较大,通常是为考查运算能力设计的,本题有创新的地方就是给出了观测值,只要进行比较就可以,本题是一个基础题.5.(5分)(2011?湖南)设双曲线的渐近线方程为3x±2y=0,则a的值为()A.4 B.3 C.2 D.1【考点】双曲线的简单性质.【专题】计算题.【分析】先求出双曲线的渐近线方程,再求a的值.【解答】解:的渐近线为y=,∵y=与3x±2y=0重合,∴a=2.故选C.【点评】本题考查双曲线的性质和应用,解题时要注意公式的灵活运用.6.(5分)(2011?湖南)由直线与曲线y=cosx 所围成的封闭图形的面积为()A.B.1 C.D.【考点】定积分在求面积中的应用.【专题】计算题.【分析】为了求得与x轴所围成的不规则的封闭图形的面积,可利用定积分求解,积分的上下限分别为与,cosx即为被积函数.【解答】解:由定积分可求得阴影部分的面积S=cosxdx==﹣(﹣)=,所以围成的封闭图形的面积是.故选D.【点评】本小题主要考查定积分的简单应用、定积分、导数的应用等基础知识,考查运算求解能力,化归与转化思想、考查数形结合思想,属于基础题.7.(5分)(2011?湖南)设m>1,在约束条件下,目标函数z=x+my的最大值小于2,则m的取值范围为()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,3)D.(3,+∞)【考点】简单线性规划的应用.【专题】压轴题;数形结合.【分析】根据m>1,我们可以判断直线y=mx的倾斜角位于区间(,)上,由此我们不难判断出满足约束条件的平面区域的形状,再根据目标函数Z=X+my对应的直线与直线y=mx垂直,且在直线y=mx与直线x+y=1交点处取得最大值,由此构造出关于m的不等式组,解不等式组即可求出m的取值范围.【解答】解:∵m>1故直线y=mx与直线x+y=1交于点,目标函数Z=X+my对应的直线与直线y=mx垂直,且在点,取得最大值其关系如下图所示:即,解得1﹣<m<又∵m>1解得m∈(1,)故选:A.【点评】本题考查的知识点是简单线性规划的应用,其中根据平面直线方程判断出目标函数Z=X+my对应的直线与直线y=mx垂直,且在点取得最大值,并由此构造出关于m的不等式组是解答本题的关键.8.(5分)(2011?湖南)设直线x=t与函数f(x)=x2,g(x)=lnx的图象分别交于点M,N,则当|MN|达到最小时t的值为()A.1 B.C.D.【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用.【专题】计算题;压轴题;转化思想.【分析】将两个函数作差,得到函数y=f(x)﹣g(x),再求此函数的最小值对应的自变量x的值.【解答】解:设函数y=f(x)﹣g(x)=x2﹣lnx,求导数得=当时,y′<0,函数在上为单调减函数,当时,y′>0,函数在上为单调增函数所以当时,所设函数的最小值为所求t的值为故选D【点评】可以结合两个函数的草图,发现在(0,+∞)上x2>lnx 恒成立,问题转化为求两个函数差的最小值对应的自变量x的值.二、填空题(共8小题,每小题5分,满分35分)9.(5分)(2011?湖南)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数)在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,曲线C2的方程为p(cosθ﹣sinθ)+1=0,则C1与C2的交点个数为 2 .【考点】简单曲线的极坐标方程;双曲线的参数方程.【专题】计算题.【分析】先根据sin2α+cos2α=1,求出曲线C1的直角坐标方程,再利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,求出曲线C2的直角坐标方程,然后判定交点个数即可.【解答】解:∵曲线C1的参数方程为(α为参数),sin2α+cos2α=1∴曲线C1的直角坐标方程为x2+(y﹣1)2=1∵ρcosθ=x,ρsinθ=y,p(cosθ﹣sinθ)+1=0∴曲线C2的方程为x﹣y+1=0而圆心到直线的距离d=0<r,故C1与C2的交点个数为2故答案为:2【点评】本题考查点的极坐标和直角坐标的互化,体会在极坐标系和平面直角坐标系中刻画点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互,属于基础题.10.(5分)(2011?湖南)设x,y∈R,且xy≠0,则的最小值为9 .【考点】基本不等式.【专题】计算题.【分析】对展开,利用基本不等式即可求得其最小值.【解答】解:∵x,y∈R,且xy≠0,∴=1+4+≥5+2=9 当且仅当时等号成立,∴的最小值为9.故答案为9.【点评】此题是个基础题.考查利用基本不等式求最值,注意正、定、等,考查学生利用知识分析解决问题的能力和计算能力.11.(2011?湖南)如图,A,E是半圆周上的两个三等分点,直径BC=4,AD⊥BC,垂足为D,BE与AD相交于点F,则AF的长为.【考点】与圆有关的比例线段.【专题】选作题.【分析】根据半圆的三等分点,得到三个弧对应的角度是60°,根据直径所对的圆周角是直角得到直角三角形的有关长度,做出要求的线段的长度.【解答】解:∵A,E是半圆周上的两个三等分点∴弧EC是一个60°的弧,∴∠EBC=30°,则CE=2,连接BA,则BA=2,∴在含有30°角的直角三角形中,BD=1,DF=,AD=∴AF=,故答案为:【点评】本题考查与圆有关的比例线段,考查圆周角定理,考查含有30°角的直角三角形的有关运算,本题是一个基础题.12.(5分)(2011?湖南)设S n是等差数列{a n}(n∈N*)的前n 项和,且a1=1,a4=7,则S9= 81 .【考点】等差数列的前n项和.【专题】计算题.【分析】先根据数列{a n}为等差数列,求出公差d,然后根据等差数列的前n项和公式求得S9.【解答】解:∵数列{a n}为等差数列,∴a n=a1+(n﹣1)d,S n=na1+∵a1=1,a4=7∴a4=1+(4﹣1)d=7∴d=2∴S9=9×1+×2=81故答案为:81【点评】本题主要考查了等差数列的通项公式和前n项和公式.13.(5分)(2011?湖南)若执行如图所示的框图,输入x1=1,x 2=2,x3=3,=2,则输出的数等于.【考点】循环结构.【专题】图表型.【分析】先弄清该算法功能,S=0+(1﹣2)2=1,i=1,满足条件i<3,执行循环体,依此类推,当i=3,不满足条件i<3,退出循环体,输出所求即可.【解答】解:S=0+(1﹣2)2=1,i=1,满足条件i<3,执行循环体,i=2S=1+(2﹣2)2=1,i=2,满足条件i<3,执行循环体,i=3S=1+(3﹣2)2=2,i=3,不满足条件i<3,退出循环体,则S=×2=故答案为:【点评】本题主要考查了方差的计算,算法和程序框图是新课标新增的内容,在近两年的新课标地区高考都考查到了,这启示我们要给予高度重视,属于基础题.14.(5分)(2011?湖南)在边长为1的正三角形ABC中,设,,则= ﹣.【考点】向量在几何中的应用.【专题】计算题;数形结合;转化思想.【分析】根据,,确定点D,E在正三角形ABC中的位置,根据向量加法满足三角形法则,把用表示出来,利用向量的数量积的运算法则和定义式即可求得的值.【解答】解:∵,∴D为BC的中点,∴,∵,∴,∴=)==﹣,故答案为:﹣.【点评】此题是个中档题,考查向量的加法和数量积的运算法则和定义,体现了数形结合的思想.15.(5分)(2011?湖南)如图,EFGH是以O为圆心,半径为1的圆的内接正方形.将一颗豆子随机地扔到该圆内,用A表示事件“豆子落在正方形EFGH内”,B表示事件“豆子落在扇形OHE(阴影部分)内”,则(1)P(A)= ;(2)P(B|A)= .【考点】条件概率与独立事件.【专题】计算题;压轴题.【分析】此题是个几何概型.用面积法求出事件A“豆子落在正方形EFGH内”的概率p(A),同理求出P(AB),根据条件概率公式P(B|A)=即可求得结果.【解答】解:用A表示事件“豆子落在正方形EFGH内”,∴P (A)==,B表示事件“豆子落在扇形OHE(阴影部分)内”,P(AB)==,∴P(B|A)=.故答案为:.【点评】此题是个基础题.考查条件概率的计算公式,同时考查学生对基础知识的记忆、理解和熟练程度.16.(5分)(2011?湖南)对于n∈N+,将n表示n=a0×2k+a1×2k﹣1+a2×2k﹣2+…+a k﹣1×21+a k×20,当i=0时,a i=1,当1≤i≤k时,a1为0或1.记I(n)为上述表示中a i为0的个数(例如:1=1×20,4=1×22+0×21+0×20,故I(1)=0,I(4)=2),则(1)I(12)= 2 ;(2)= 1093 .【考点】带余除法.【专题】计算题;压轴题;分类讨论;转化思想.【分析】(1)根据题意,分析可得,将n表示n=a0×2k+a1×2k﹣1+a2×2k﹣2+…+a k﹣1×21+a k×20,实际是将十进制的数转化为二进制的数,易得12=1×23+1×22+0×21+0×20,由I(n)的意义,可得答案;(2)将n分为n=127,64≤n≤126,32≤n≤63,…n=1等7种情况,有组合数的性质,分析其中I(n)的取值情况,与二项式定理结合,可转化为等比数列的前7项和,计算可得答案.【解答】解:(1)根据题意,12=1×23+1×22+0×21+0×20,则I (12)=2;(2)127=1×26+1×25+1×24+1×23+1×22+1×21+1×20,设64≤n≤126,且n为整数;则n=1×26+a1×25+a2×24+a3×23+a4×22+a5×21+a6×20,a1,a2,a3,a4,a5,a6中6个数都为0或1,其中没有一个为1时,有C60种情况,即有C60个I(n)=6;其中有一个为1时,有C61种情况,即有C61个I(n)=5;其中有2个为1时,有C62种情况,即有C62个I(n)=4;…2I(n)=C6026+C61×25+C62×24+C63×23+C64×22+C65×2+1=(2+1)n=36,同理可得:=35,…=31,2I(1)=1;则=1+3+32+…+36==1093;故答案为:(1)2;(2)1093.【点评】解本题关键在于分析题意,透彻理解I(n)的含义的运算,注意转化思想,结合二项式定理与等比数列的前n项和公式进行计算.三、解答题(共6小题,满分75分)17.(12分)(2011?湖南)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足csinA=acosC.(1)求角C的大小;(2)求sinA﹣cos(B+)的最大值,并求取得最大值时角A、B的大小.【考点】三角函数的恒等变换及化简求值.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】(1)利用正弦定理化简csinA=acosC.求出tanC=1,得到C=.(2)B=﹣A ,化简sinA﹣cos(B+)=2sin(A+).因为0<A <,推出求出2sin(A+)取得最大值2.得到A=,B=【解答】解:(1)由正弦定理得sinCsinA=sinAcosC,因为0<A<π,所以sinA>0.从而sinC=cosC,又cosC≠0,所以tanC=1,C=.(2)有(1)知,B=﹣A,于是=sinA+cosA=2sin(A+).因为0<A <,所以从而当A+,即A=时2sin(A+)取得最大值2.综上所述,cos(B+)的最大值为2,此时A=,B=【点评】本题是中档题,考查三角形的有关知识,正弦定理的应用,三角函数的最值,常考题型.18.(12分)(2011?湖南)某商店试销某种商品20天,获得如下数据:试销结束后(假设该商品的日销售量的分布规律不变),设某天开始营业时有该商品3件,当天营业结束后检查存货,若发现存货少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货,将频率视为概率.(Ⅰ)求当天商品不进货的概率;(Ⅱ)记X为第二天开始营业时该商品的件数,求X的分布列和数学期望.【考点】离散型随机变量的期望与方差;古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量及其分布列.【专题】应用题.【分析】(I)“当天商品不进货”包含两个事件的和事件,利用古典概型概率公式求出两个事件的概率;再利用互斥事件的和事件概率公式求出当天商品不进货的概率.(II)求出x可取的值,利用古典概型概率公式及互斥事件和事件的概率公式求出x取每一个值的概率值;列出分布列;利用随机变量的期望公式求出x的期望.【解答】解:(I)P(“当天商店不进货”)=P(“当天商品销售量为0件”)+(“当天的商品销售量为1件”)=(II)由题意知,X的可能取值为2,3P(X=2)=P(“当天商品销售量为1件”)=P(X=3)=(“当天的销售量为0”)+P(“当天的销售量为2件”)+P(“当天的销售量为3件”)=故x的分布列X的数学期望为EX=【点评】本题考查古典概型的概率公式、互斥随机的概率公式、随机变量的数学期望公式、求随机变量的分布列的步骤.19.(12分)(2011?湖南)如图,在圆锥PO中,已知PO=,⊙O的直径AB=2,C是的中点,D为AC的中点.(Ⅰ)证明:平面POD⊥平面PAC;(Ⅱ)求二面角B﹣PA﹣C的余弦值.【考点】平面与平面垂直的判定;二面角的平面角及求法.【专题】计算题;证明题.【分析】(Ⅰ)连接OC,先根据△AOC是等腰直角三角形证出中线OD⊥AC,再结合PO⊥AC证出AC⊥POD,利用平面与平面垂直的判定定理,可证出平面POD⊥平面PAC;(Ⅱ)过O分别作OH⊥PD于H,OG⊥PA于G,再连接GH,根据三垂线定理证明∠OGH为二面角B﹣PA﹣C的平面角,最后分别在Rt△ODA、Rt△ODP、Rt△OGH中计算出OH、OG和sin∠OGH,最后求出所求二面角的余弦值.【解答】解:(Ⅰ)连接OC,∵OA=OC,D是AC的中点∴AC⊥OD又∵PO⊥底面⊙O,AC?底面⊙O∴AC⊥PO∵OD、PO是平面POD内的两条相交直线∴AC⊥平面POD,而AC?平面PAC∴平面POD⊥平面PAC(Ⅱ)在平面POD中,过O作OH⊥PD于H,由(Ⅰ)知,平面POD⊥平面PAC所以OH⊥平面PAC,又∵PA?平面PAC∴PA⊥HO在平面PAO中,过O作OG⊥PA于G,连接GH,则有PA⊥平面OGH,从而PA⊥HG.故∠OGH为二面角B﹣PA﹣C的平面角在Rt△ODA中,OD=OA?sin45°=在Rt△ODP中,OH=在Rt△OPA中,OG=在Rt△OGH中,sin∠OGH=所以cos∠OGH=故二面角B﹣PA﹣C的余弦值为【点评】直线与平面垂直是证明空间垂直的关键,立体几何常常利用三垂线定理作辅助线,来求与二面角的平面角有关的问题.20.(13分)(2011?湖南)如图,长方形物体E在雨中沿面P (面积为S)的垂直方向作匀速移动,速度为v(v>0),雨速沿E移动方向的分速度为c(c∈R).E移动时单位时间内的淋雨量包括两部分:(1)P或P的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与|v﹣c|×S成正比,比例系数为;(2)其它面的淋雨量之和,其值为,记y为E移动过程中的总淋雨量,当移动距离d=100,面积S=时.(Ⅰ)写出y的表达式(Ⅱ)设0<v≤10,0<c≤5,试根据c的不同取值范围,确定移动速度v,使总淋雨量y最少.【考点】函数模型的选择与应用.【分析】(Ⅰ)E移动时的总淋雨量应该等于单位时间内的淋雨量乘以所用的时间,可先求出单位时间内的淋雨量的式子,再乘以时间即可;(Ⅱ)根据绝对值的性质,将(Ⅰ)中的函数分解为分段函数的形式,再由c的不同取值范围讨论函数的单调性,在不同的情况下,单调区间不同,总淋雨量最小值对应的v值也不同.【解答】解:(Ⅰ)由题意知,E移动时单位时间内的淋雨量为,故(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当0<v≤c时,当c≤v≤10时,故(1)当0<c<时,y是关于v的减函数,故当v=10时,;(2)当时,在(0,c]上y是关于v的减函数,在(c,10]上,y是关于v的增函数,故当v=c时,答:(Ⅰ)函数y的表达式为(Ⅱ)(1)在0<c的情况下,当v=10时,总淋雨量y最少;(2)在的情况下,当v=c时,总淋雨量y最少.【点评】本题着重考查函数应用能力,所建立的函数式为含有绝对值的式子.解决问题的关键一是要能根据v的范围将式子化简为分段函数,二是要将常数c进行讨论得出函数的单调性,从而得出不同情形下的最小值点.21.(13分)(2011?湖南)如图,椭圆C1:=1(a>b>0)的离心率为,x轴被曲线C2:y=x2﹣b截得的线段长等于C1的长半轴长.(Ⅰ)求C1,C2的方程;(Ⅱ)设C2与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与C2相交于点A、B,直线MA,MB分别与C1相交于D,E.(i)证明:MD⊥ME;(ii)记△MAB,△MDE的面积分别是S1,S2.问:是否存在直线l,使得=?请说明理由.【考点】圆锥曲线的综合.【专题】计算题;综合题;压轴题;转化思想.【分析】(Ⅰ)先利用离心率得到一个关于参数的方程,再利用x轴被曲线C2:y=x2﹣b截得的线段长等于C1的长半轴长得另一个方程,两个方程联立即可求出参数进而求出C1,C2的方程;(Ⅱ)(i)把直线l的方程与抛物线方程联立可得关于点A、B 坐标的等量关系,再代入求出k MA?k MB=﹣1,即可证明:MD⊥ME;(ii)先把直线MA的方程与抛物线方程联立可得点A的坐标,再利用弦长公式求出|MA|,同样的方法求出|MB|进而求出S1,同理可求S2.再代入已知就可知道是否存在直线l满足题中条件了.【解答】解:(Ⅰ)由题得e=,从而a=2b,又2=a,解得a=2,b=1,故C1,C2的方程分别为,y=x2﹣1.(Ⅱ)(i)由题得,直线l的斜率存在,设为k,则直线l的方程为y=kx,由得x2﹣kx﹣1=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个实根,于是x1+x2=k,x1x2=﹣1,又点M的坐标为(0,﹣1),所以k MA?k MB=====﹣1.故MA⊥MB,即MD⊥ME.(ii)设直线MA的斜率为k1,则直线MA的方程为y=k1x﹣1.由,解得或.则点A的坐标为(k1,k12﹣1).又直线MB的斜率为﹣,同理可得点B的坐标为(﹣,﹣1).|MA|?|MB|=?|k1|??|﹣|=.于是s由得(1+4k12)x2﹣8k1x=0.解得或,,则点D的坐标为(,).又直线ME的斜率为﹣.同理可得点E的坐标为(,).于是s22=|MD|?|ME|=.故=,解得k12=4或k12=.又由点A,B的坐标得,k==k1﹣.所以k=±.故满足条件的直线存在,且有两条,其方程为y=x和y=﹣x.【点评】本题是对椭圆与抛物线以及直线与抛物线和直线与椭圆的综合问题的考查.是一道整理过程很麻烦的题,需要要认真,细致的态度才能把题目作好.22.(13分)(2011?湖南)已知函数f(x)=x3,g(x)=x+.(Ⅰ)求函数h(x)=f(x)﹣g(x)的零点个数.并说明理由;(Ⅱ)设数列{a n}(n∈N*)满足a1=a(a>0),f(a n+1)=g(a n),证明:存在常数M,使得对于任意的n∈N*,都有a n≤M.【考点】数列与不等式的综合;根的存在性及根的个数判断.【专题】综合题;压轴题.【分析】(Ⅰ)由h(x)=知,x∈[0,+∞),而h(0)=0,且h(1)=﹣1<0,h(2)=6﹣,再研究函数在(0,+∞)上的单调性,以确定零点个数即可(Ⅱ)记h(x)的正零点为x 0,即,当a<x0时,由a1=a,即a1<x0,而,a2<x0.由此猜测a n<x0.当a≥x0时,由(Ⅰ)知,当x∈(x1,+∞)时,h(x)单调递增,h(a)>h (x0)=0,从而a2<a,由此猜测a n<a.然后用数学归纳法证明.【解答】解:(Ⅰ)由h(x)=知,x∈[0,+∞),而h (0)=0,且h(1)=﹣1<0,h(2)=6﹣,则x=0为h(x)的一个零点,且h(x)在(1,2)内有零点,∴h(x)至少有两个零点.由h(x)=,记,则,当x∈(0,+∞)时,g(x)单调递增,故可判断出h(x)在(0,+∞)仅有一个零点,综上所述,h(x)有且只有两个零点.(Ⅱ)记h(x)的正零点为x 0,即,(1)当a<x0时,由a1=a,即a1<x0,而x0.,∴a由此猜测a n<x0.下面用数学归纳法证明:①当n=1时,a1<x0,成立.②假设当n=k时a k<x0成立,则当n=k+1时,由x0.,知a因此当n=k+1时,a k+1<x0成立.故对任意的n∈N*,a n≤x0成立.(2)当a≥x0时,由(Ⅰ)知,当x∈(x0,+∞)时,h(x)单调递增,∴h(a)>h(x0)=0,从而a2≤a,由此猜测a n≤a.下面用数学归纳法证明:①当n=1时,a1≤a,成立.②假设当n=k时a k<a成立,则当n=k+1时,由a.,知a因此当n=k+1时,a k+1<a成立.故对任意的n∈N*,a n≤a成立.综上所述,存在常数M,使得对于任意的n∈N*,都有a n≤M.【点评】本题考查数列的性质和运用,解题时要注意不等式性质的合理运用和数学归纳法的证明过程.。
2011年高考数学试题分类汇编:函数与导数 一、选择题1.(安徽理3) 设()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,()f x x x 2=2-,则()f 1= (A )-3 (B) -1 (C)1 (D)3 【答案】A【命题意图】本题考查函数的奇偶性,考查函数值的求法.属容易题.【解析】2(1)(1)[2(1)(1)]3f f =--=----=-.故选A. 2.(安徽理10) 函数()()m nf x ax x =1-在区间〔0,1〕上的图像如图所示,则m ,n 的值可能是(A )1,1m n == (B) 1,2m n == (C) 2,1m n == (D) 3,1m n ==【答案】B 【命题意图】本题考查导数在研究函数单调性中的应用,考查函数图像,考查思维的综合能力.难度大.【解析】代入验证,当1,2m n ==,()()()f x ax x n x x x 232=1-=-2+,则()()f x a x x 2'=3-4+1,由()()f x a x x 2'=3-4+1=0可知,121,13x x ==,结合图像可知函数应在10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭递增,在1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,即在13x =取得最大值,由()()f a 21111=⨯1-=3332,知a 存在.故选B.3.(安徽文5)若点(a,b)在lg y x = 图像上,a ≠1,则下列点也在此图像上的是(A )(a 1,b ) (B) (10a,1-b) (C) (a 10,b+1) (D)(a2,2b)【答案】D 【命题意图】本题考查对数函数的基本运算,考查对数函数的图像与对应点的关系.【解析】由题意lg b a =,lg lg b a a 22=2=,即()2,2a b 也在函数lg y x = 图像上.y0.51xO0.54.(安徽文10) 函数()()n f x ax x 2=1-在区间〔0,1〕上的图像如图所示,则n 可能是(A )1 (B) 2 (C) 3 (D) 4【答案】A 【命题意图】本题考查导数在研究函数单调性中的应用,考查函数图像,考查思维的综合能力.难度大.【解析】代入验证,当1n =时,()()()f x ax x a x x x 232=1-=-2+,则()()f x a x x 2'=3-4+1,由()()f x a x x 2'=3-4+1=0可知,121,13x x ==,结合图像可知函数应在10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭递增,在1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,即在13x =取得最大值,由()()f a 21111=⨯1-=3332,知a 存在.故选A.5.(北京理6)根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为()x A x f x x A A <=≥(A ,c 为常数)。
函数与导数一、选择题(安徽文5)若点(a,b)在lg y x = 图像上,a ≠1,则下列点也在此图像上的是(A )(a1,b ) (B) (10a,1-b) (C) (a10,b+1) (D)(a 2,2b) 【答案】D 【命题意图】本题考查对数函数的基本运算,考查对数函数的图像与对应点的关系.【解析】由题意lg b a =,lg lg b a a 22=2=,即()2,2a b 也在函数lg y x = 图像上.(安徽文10) 函数()()n f x ax x 2=1-g 在区间〔0,1〕上的图像如图所示,则n 可 能是(A )1 (B) 2(C) 3 (D) 4【答案】A 【命题意图】本题考查导数在研究函数单调性中的应用,考查函数图像,考查思维的综合能力.难度大. 【解析】代入验证,当1n =时,()()()f x ax x a x x x 232=1-=-2+g,则()()f x a x x 2'=3-4+1,由()()f x a x x 2'=3-4+1=0可知,121,13x x ==,结合图像可知函数应在10,3⎛⎫⎪⎝⎭递增,0.1xyO0.在1,13⎛⎫⎪⎝⎭递减,即在13x =取得最大值,由()()f a 21111=⨯1-=3332g ,知a 存在.故选A.(北京文8)已知点()0,2A ,()2,0B ,若点C 在函数2y x =的图象上,则使得ABC ∆的面积为2的点C 的个数为 A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 【答案】A(福建文6)若关于x 的方程x 2+mx +1=0有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是A .(-1,1)B .(-2,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 【答案】C(福建文8)已知函数f(x)=⎩⎨⎧2x , x >0x +1,x ≤0,若f(a)+f(1)=0,则实数a 的值等于A .-3B .-1C .1D .3 【答案】A(福建文10)若a >0,b >0,且函数f(x)=4x 3-ax 2-2bx +2在x =1处有极值,则ab 的最大值等于A .2B .3C .6D .9 【答案】D(广东文4)函数1()lg(1)1f x x x=++-的定义域是 ( ) A .(,1)-∞- B .(1,)+∞ C .(1,1)(1,)-+∞ D .(,)-∞+∞ 【答案】C(湖南文7)曲线sin 1sin cos 2x y x x =-+在点(,0)4M π处的切线的斜率为( )A .12- B .12C .22-D .22【答案】B 【解析】22cos (sin cos )sin (cos sin )1'(sin cos )(sin cos )x x x x x x y x x x x +--==++,所以 2411'|2(sincos )44x y πππ===+。
2011高考函数试题1.江西卷3.若)12(log 1)(21+=x x f ,则()f x 的定义域为A .1,02⎛⎫-⎪⎝⎭ B .1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ C . ()1,00,2⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭D .1,22⎛⎫- ⎪⎝⎭2.广东卷4.函数1()lg(1)1f x x x=++-的定义域是 A .(,1)-∞-B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)3.福建卷8.已知函数f (x )=20,1, 0x x x x >⎧⎨+≤⎩,。
若f(a)+f(1)=0,则实数a 的值等于A. -3B. -1C. 1D. 34.湖北卷3. 若定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()xf x gx e +=,则()g x = A. xxe e-- B.1()2x x e e -+ C.1()2x x e e -- D.1()2x x e e -- 5.辽宁卷6.若函数))(12()(a x x xx f -+=为奇函数,则a =A .21B .32C .43D .16.全国新课标3.下列函数中,既是偶函数又在(0,)+∞单调递增的函数是A .3y x =B .||1y x =+C .21y x =-+D .||2x y -=7.全国卷(10)设()f x 是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,()f x =2(1)x x -,则5()2f -= (A) -12 (B)1 4- (C)14 (D)128.山东卷3.若点(a,9)在函数3xy =的图象上,则tan=6a π的值为 A .0 B .33C .1D .39.北京卷3.如果,0log log 2121<<y x 那么A .y< x<1B .x< y<1C .1< x<yD .1<y<x10.安徽卷(5)若点(a,b )在lg y x = 图像上,a ≠1,则下列点也在此图像上的是(A )(a1,b ) (B )(10a,1-b ) (C ) (a10,b+1) (D )(a 2,2b ) 11.重庆卷6.设11333124log ,log ,log ,,,233a b c a b c ===则的大小关系是A .a b c <<B .c b a <<C .b a c <<D .b c a <<12.天津卷5.已知244log 3.6,log 3.2,log 3.6a b c ===则A .a b c >>B .a c b >>C .b a c >>D .c a b >>13.山东卷10.函数2sin 2xy x =-的图象大致是14.四川卷4.函数1()12x y =+的图象关于直线y =x 对称的图象像大致是15.安徽卷(10)函数2)1()(x ax x f n -=在区间…0,1‟ 上的图像如图所示,则n 可能是 (A )1 (B )2(C )3(D )416.陕西卷4. 函数13y x =的图像是 【 】17.全国新课标12.已知函数()y f x =的周期为2,当[1,1]x ∈-时2()f x x =,那么函数()y f x =的图象与函数|lg |y x =的图象的交点共有A .10个B .9个C .8个D .1个18.北京8.已知点A (0,2),B (2,0).若点C 在函数y = x 2的图像上,则使得ΔABC的面积为2的点C 的个数为A .4B .3C .2D .119.陕西卷6.方程cos x x =在(),-∞+∞内【 】 (A)没有根 (B)有且仅有一个根 (C) 有且仅有两个根 (D )有无穷多个根20.全国新课标10.在下列区间中,函数()43x f x e x =+-的零点所在的区间为A .1(,0)4-B .1(0,)4C .11(,)42D .13(,)2421.江西卷4.曲线n y e =在点A (0,1)处得切线斜率为 A .1 B .2 C .n D .1n22.山东卷4.曲线211y x =+在点P (1,12)处的切线与y 轴交点的纵坐标是A .-9B .-3C .9D .1523.湖南卷7.曲线sin 1sin cos 2x y x x =-+在点(,0)4M π处的切线的斜率为( )A .12-B .12C .22-D .2224.重庆卷3.曲线223y x x =-+在点(1,2)处的切线方程为 A .31y x =- B .35y x =-+C .35y x =+D .2y x =25.福建卷10. 若a>0, b>0, 且函数f(x)=4x 3-ax 2-2bx+2在x=1处有极值,则ab 的最大值等于A. 2B. 3C. 6D. 9 26.浙江卷(10)设函数()()2,,f x ax bx c a b c R =++∈,若1x =-为函数xe xf )(的一个极值点,则下列图象不可能为()y f x =的图象是27.辽宁卷11.函数)(x f 的定义域为R ,2)1(=-f ,对任意R ∈x ,2)(>'x f ,则42)(+>x x f 的解集为 A .(1-,1) B .(1-,+∞)C .(∞-,1-)D .(∞-,+∞)28.广东卷10.设f (x ),g (x ),h (x )是R 上的任意实值函数,如下定义两个函数()()f g x 和()()f x x ∙;对任意x ∈R ,(f 〃g )(x )=(())f g x ;(f 〃g )(x )=()()f x g x .则下列恒等式成立的是 A .(())()(()())()f g h x f h g h x ⋅=⋅⋅ B .(())()(()())()f g h x f h g h x ⋅=⋅C .(())()(()())()f g h x f h g h x =D .(())()(()())()f g h x f h g h x ⋅⋅=⋅⋅⋅29.天津卷8.对实数a b 和,定义运算“⊗”:,1,,1.a a b a b b a b -≤⎧⊗=⎨->⎩设函数2()(2)(1),f x x x x R =-⊗-∈。
若函数()y f x c =-的图象与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是 ( )A .(1,1](2,)-⋃+∞B .(2,1](1,2]--⋃C .(,2)(1,2]-∞-⋃D .[-2,-1]30.北京卷7.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x 件,则平均仓储时间为8x天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均没见产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品A .60件B .80件C .100件D .120件31.陕西卷11.设f(x)={x ,lgx 0,10>≤x x , 则f(f(-2))=______.32.江苏卷11、已知实数0≠a ,函数⎩⎨⎧≥--<+=1,21,2)(x a x x a x x f ,若)1()1(a f a f +=-,则a 的值为________33.安徽卷(13)函数216y x x=--的定义域是 .江苏卷2、函数)12(log )(5+=x x f 的单调增区间是__________34.浙江卷(11)设函数a x x x f +-=2)(为偶函数,则实数a =________________________ 35.安徽卷(11)设()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,()f x =22x x -,则(1)f = .36.湖南卷12.已知()f x 为奇函数,()()9,(2)3,(2)g x f x g f =+-==则 . 37.广东卷12.设函数3()cos 1f x x x =+,若()11f a =,则f (-a )=_______ 38.辽宁卷16.已知函数a x e x f x +-=2)(有零点,则a 的取值范围是___________. 39.山东卷16.已知函数f x ()=log (0a 1).a x x b a +-≠>,且当2<a <3<b <4时,函数f x ()的零点*0(,1),,n=x n n n N ∈+∈则 .40.北京卷13.已知函数32,2()(1),2x f x x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩若关于x 的方程f (x )=k 有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是_______41.江苏卷12、在平面直角坐标系xOy 中,已知点P 是函数)0()(>=x e x f x 的图象上的动点,该图象在P 处的切线l 交y 轴于点M ,过点P 作l 的垂线交y 轴于点N ,设线段MN 的中点的纵坐标为t ,则t 的最大值是_____________42.四川卷16.函数()f x 的定义域为A ,若12,x x A ∈且12()()f x f x =时总有12x x =,则称()f x 为单函数.例如,函数()f x =2x +1(x ∈R )是单函数.下列命题:①函数2()f x x =(x ∈R )是单函数;②指数函数()2x f x =(x ∈R )是单函数;③若()f x 为单函数,12,x x A ∈且12x x ≠,则12()()f x f x ≠; ④在定义域上具有单调性的函数一定是单函数. 其中的真命题是_________.(写出所有真命题的编号) 43.湖北卷15.里氏震级M 的计算公式为:l g l g M A A =-,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅是相应的标准地震的振幅,假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,此时标准地震的振幅为0.001,则此次地震的震级为__________级;9级地震的最大的振幅是5级地震最大振幅的__________倍。
44.湖南卷16、给定*k N ∈,设函数**:f N N →满足:对于任意大于k 的正整数n ,()f n n k =-(1)设1k =,则其中一个函数f 在1n =处的函数值为 ;(2)设4k =,且当4n ≤时,2()3f n ≤≤,则不同的函数f 的个数为 。
45.北京卷18.(本小题共13分)已知函数()()x f x x k e =-.(Ⅰ)求()f x 的单调区间; (Ⅱ)求()f x 在区间[0,1]上的最小值.46.安徽卷(18)(本小题满分13分)设21)(ax e x f x+=,其中a为正实数.(Ⅰ)当34=a 时,求()f x 的极值点;(Ⅱ)若()f x 为R 上的单调函数,求a 的取值范围.47.重庆卷19.(本小题满分12分,(Ⅰ)小题5分,(Ⅱ)小题7分)设 3.2()21f x x ax bx =+++的导数为()f x ',若函数()y f x '=的图像关于直线12x =-对称,且(1)0f '=.(Ⅰ)求实数,a b 的值(Ⅱ)求函数()f x 的极值48.广东卷19.(本小题14分)设a >0,讨论函数f (x )=lnx+a (1-a )x 2-2(1-a )的单调性。