2017年全国高考理科数学试题分类汇编之函数与导数
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2017年高考真题分类汇编(理数):专题2导数一、单选题(共3题;共6分)1、(2017•浙江)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是()A、B、C、D、2、(2017•新课标Ⅱ)若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,则f(x)的极小值为()A、﹣1B、﹣2e﹣3C、5e﹣3D、13、(2017•新课标Ⅲ)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=()A、﹣B、C、D、1二、解答题(共8题;共50分)4、(2017•浙江)已知函数f(x)=(x﹣)e﹣x(x≥).(Ⅰ)求f(x)的导函数;(Ⅱ)求f(x)在区间[,+∞)上的取值范围.5、(2017•山东)已知函数f(x)=x2+2cosx,g(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2),其中e≈2.17828…是自然对数的底数.(13分)(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程;(Ⅱ)令h(x)=g(x)﹣af(x)(a∈R),讨论h(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.6、(2017•北京卷)已知函数f(x)=e x cosx﹣x.(13分)(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)求函数f(x)在区间[0,]上的最大值和最小值.7、(2017·天津)设a∈Z,已知定义在R上的函数f(x)=2x4+3x3﹣3x2﹣6x+a在区间(1,2)内有一个零点x0,g(x)为f(x)的导函数.(Ⅰ)求g(x)的单调区间;(Ⅱ)设m∈[1,x0)∪(x0,2],函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),求证:h(m)h(x0)<0;(Ⅲ)求证:存在大于0的常数A,使得对于任意的正整数p,q,且∈[1,x0)∪(x0,2],满足|﹣x0|≥.8、(2017•江苏)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有极值,且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(Ⅰ)求b关于a的函数关系式,并写出定义域;(Ⅱ)证明:b2>3a;(Ⅲ)若f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,求a的取值范围.9、(2017•新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x.(12分)(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.10、(2017•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.11、(2017•新课标Ⅲ)已知函数f(x)=x﹣1﹣alnx.(Ⅰ)若f(x)≥0,求a的值;(Ⅱ)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+)(1+)…(1+)<m,求m的最小值.答案解析部分一、单选题1、【答案】D【考点】函数的图象,函数的单调性与导数的关系【解析】【解答】解:由当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,则由导函数y=f′(x)的图象可知:f(x)先单调递减,再单调递增,然后单调递减,最后单调递增,排除A,C,且第二个拐点(即函数的极大值点)在x轴上的右侧,排除B,故选D【分析】根据导数与函数单调性的关系,当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,根据函数图象,即可判断函数的单调性,然后根据函数极值的判断,即可判断函数极值的位置,即可求得函数y=f(x)的图象可能2、【答案】A【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值【解析】【解答】解:函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1,可得f′(x)=(2x+a)e x﹣1+(x2+ax﹣1)e x﹣1,x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,可得:﹣4+a+(3﹣2a)=0.解得a=﹣1.可得f′(x)=(2x﹣1)e x﹣1+(x2﹣x﹣1)e x﹣1,=(x2+x﹣2)e x﹣1,函数的极值点为:x=﹣2,x=1,当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1.故选:A.【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可.3、【答案】C【考点】利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用,函数的零点与方程根的关系,函数的零点【解析】【解答】解:因为f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)=﹣1+(x﹣1)2+a(e x﹣1+)=0,所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1﹣(x﹣1)2=a(e x﹣1+)有唯一解,等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+)的图象只有一个交点.①当a=0时,f(x)=x2﹣2x≥﹣1,此时有两个零点,矛盾;②当a<0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(e x﹣1+)在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(e x﹣1+)的图象的最高点为B(1,2a),由于2a<0<1,此时函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+)的图象有两个交点,矛盾;③当a>0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(e x﹣1+)在(﹣∞,1)上递减、在(1,+∞)上递增,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(e x﹣1+)的图象的最低点为B(1,2a),由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即a=,符合条件;综上所述,a=,故选:C.【分析】通过转化可知问题等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+)的图象只有一个交点求a的值.分a=0、a<0、a>0三种情况,结合函数的单调性分析可得结论.二、解答题4、【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=(x﹣)e﹣x(x≥),导数f′(x)=(1﹣••2)e﹣x﹣(x﹣)e﹣x=(1﹣x+)e﹣x=(1﹣x)(1﹣)e﹣x;(Ⅱ)由f(x)的导数f′(x)=(1﹣x)(1﹣)e﹣x,可得f′(x)=0时,x=1或,当<x<1时,f′(x)<0,f(x)递减;当1<x<时,f′(x)>0,f(x)递增;当x>时,f′(x)<0,f(x)递减,且x≥⇔x2≥2x﹣1⇔(x﹣1)2≥0,则f(x)≥0.由f()=e,f(1)=0,f()=e,即有f(x)的最大值为e,最小值为f(1)=0.则f(x)在区间[,+∞)上的取值范围是[0,e].【考点】简单复合函数的导数,利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用【解析】【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,注意运用复合函数的求导法则,即可得到所求;(Ⅱ)求出f(x)的导数,求得极值点,讨论当<x<1时,当1<x<时,当x>时,f(x)的单调性,判断f(x)≥0,计算f(),f(1),f(),即可得到所求取值范围.5、【答案】解:(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x﹣2sinx,∴f′(π)=2π.∴曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程为:y﹣(π2﹣2)=2π(x﹣π).化为:2πx﹣y﹣π2﹣2=0.(Ⅱ)h(x)=g(x)﹣af(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2)﹣a(x2+2cosx)h′(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2)+e x(﹣sinx﹣cosx+2)﹣a(2x﹣2sinx)=2(x﹣sinx)(e x﹣a)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna).令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,∴函数u(x)在R上单调递增.∵u(0)=0,∴x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.(i)a≤0时,e x﹣a>0,∴x>0时,h′(x)>0,函数h(x)在(0,+∞)单调递增;x<0时,h′(x)<0,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减.∴x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a.(ii)a>0时,令h′(x)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna)=0.解得x1=lna,x2=0.①0<a<1时,x∈(﹣∞,lna)时,e x﹣e lna<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增;x∈(lna,0)时,e x﹣e lna>0,h′(x)<0,函数h(x)单调递减;x∈(0,+∞)时,e x﹣e lna>0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增.∴当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].②当a=1时,lna=0,x∈R时,h′(x)≥0,∴函数h(x)在R上单调递增.③1<a时,lna>0,x∈(﹣∞,0)时,e x﹣e lna<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增;x∈(0,lna)时,e x﹣e lna<0,h′(x)<0,函数h(x)单调递减;x∈(lna,+∞)时,e x﹣e lna>0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增.∴当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].综上所述:a≤0时,函数h(x)在(0,+∞)单调递增;x<0时,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减.x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a.0<a<1时,函数h(x)在x∈(﹣∞,lna)是单调递增;函数h(x)在x∈(lna,0)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].当a=1时,lna=0,函数h(x)在R上单调递增.a>1时,函数h(x)在(﹣∞,0),(lna,+∞)上单调递增;函数h(x)在(0,lna)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].【考点】导数的加法与减法法则,导数的乘法与除法法则,函数的单调性与导数的关系,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】【分析】(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x﹣2sinx,可得f′(π)=2π即为切线的斜率,利用点斜式即可得出切线方程.(Ⅱ)h(x)=g(x)﹣af(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2)﹣a(x2+2cosx),可得h′(x)=2(x﹣sinx)(e x﹣a)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna).令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,可得函数u(x)在R上单调递增.由u(0)=0,可得x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.对a分类讨论:a≤0时,0<a<1时,当a=1时,a>1时,利用导数研究函数的单调性极值即可得出.6、【答案】(1)解:函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,可得曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=e0(cos0﹣sin0)﹣1=0,切点为(0,e0cos0﹣0),即为(0,1),曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;(2)解:函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,令g(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,则g(x)的导数为g′(x)=e x(cosx﹣sinx﹣sinx﹣cosx)=﹣2e x•sinx,当x∈[0,],可得g′(x)=﹣2e x•sinx≤0,即有g(x)在[0,]递减,可得g(x)≤g(0)=0,则f(x)在[0,]递减,即有函数f(x)在区间[0,]上的最大值为f(0)=e0cos0﹣0=1;最小值为f()=e cos﹣=﹣.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】【分析】(1.)求出f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到所求方程;(2.)求出f(x)的导数,再令g(x)=f′(x),求出g(x)的导数,可得g(x)在区间[0,]的单调性,即可得到f(x)的单调性,进而得到f(x)的最值.7、【答案】(Ⅰ)解:由f(x)=2x4+3x3﹣3x2﹣6x+a,可得g(x)=f′(x)=8x3+9x2﹣6x﹣6,进而可得g′(x)=24x2+18x﹣6.令g′(x)=0,解得x=﹣1,或x=.当x变化时,g′(x),g(x)的变化情况如下表:x(﹣∞,﹣1)(﹣1,)(,+∞)g′(x)+﹣+g(x)↗↘↗所以,g(x)的单调递增区间是(﹣∞,﹣1),(,+∞),单调递减区间是(﹣1,).(Ⅱ)证明:由h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),得h(m)=g(m)(m﹣x0)﹣f(m),h(x0)=g(x0)(m﹣x0)﹣f(m).令函数H1(x)=g(x)(x﹣x0)﹣f(x),则H′1(x)=g′(x)(x﹣x0).由(Ⅰ)知,当x∈[1,2]时,g′(x)>0,故当x∈[1,x0)时,H′1(x)<0,H1(x)单调递减;当x∈(x0,2]时,H′1(x)>0,H1(x)单调递增.因此,当x∈[1,x0)∪(x0,2]时,H1(x)>H1(x0)=﹣f(x0)=0,可得H1(m)>0即h(m)>0,令函数H2(x)=g(x0)(x﹣x0)﹣f(x),则H′2(x)=g′(x0)﹣g(x).由(Ⅰ)知,g(x)在[1,2]上单调递增,故当x∈[1,x0)时,H′2(x)>0,H2(x)单调递增;当x∈(x0,2]时,H′2(x)<0,H2(x)单调递减.因此,当x∈[1,x0)∪(x0,2]时,H2(x)>H2(x0)=0,可得得H2(m)<0即h(x0)<0,.所以,h(m)h(x0)<0.(Ⅲ)对于任意的正整数p,q,且,令m=,函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m).由(Ⅱ)知,当m∈[1,x0)时,h(x)在区间(m,x0)内有零点;当m∈(x0,2]时,h(x)在区间(x0,m)内有零点.所以h(x)在(1,2)内至少有一个零点,不妨设为x1,则h(x1)=g(x1)(﹣x0)﹣f()=0.由(Ⅰ)知g(x)在[1,2]上单调递增,故0<g(1)<g(x1)<g(2),于是|﹣x0|=≥=.因为当x∈[1,2]时,g(x)>0,故f(x)在[1,2]上单调递增,所以f(x)在区间[1,2]上除x0外没有其他的零点,而≠x0,故f()≠0.又因为p,q,a均为整数,所以|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|是正整数,从而|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|≥1.所以|﹣x0|≥.所以,只要取A=g(2),就有|﹣x0|≥.【考点】利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,不等式的证明,函数的零点【解析】【分析】(Ⅰ)求出函数的导函数g(x)=f′(x)=8x3+9x2﹣6x﹣6,求出极值点,通过列表判断函数的单调性求出单调区间即可.(Ⅱ)由h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),推出h(m)=g(m)(m﹣x0)﹣f(m),令函数H1(x)=g(x)(x﹣x0)﹣f(x),求出导函数H′1(x)利用(Ⅰ)知,推出h(m)h(x0)<0.(Ⅲ)对于任意的正整数p,q,且,令m=,函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m).由(Ⅱ)知,当m∈[1,x0)时,当m∈(x0,2]时,通过h(x)的零点.转化推出|﹣x0|=≥=.推出|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|≥1.然后推出结果.8、【答案】(Ⅰ)解:因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b,g′(x)=6x+2a,令g′(x)=0,解得x=﹣.由于当x>﹣时g′(x)>0,g(x)=f′(x)单调递增;当x<﹣时g′(x)<0,g(x)=f′(x)单调递减;所以f′(x)的极小值点为x=﹣,由于导函数f′(x)的极值点是原函数f(x)的零点,所以f(﹣)=0,即﹣+﹣+1=0,所以b=+(a>0).因为f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有极值,所以f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不等的实根,所以4a2﹣12b>0,即a2﹣+>0,解得a>3,所以b=+(a>3).(Ⅱ)证明:由(1)可知h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27),由于a>3,所以h(a)>0,即b2>3a;(Ⅲ)解:由(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,设x1,x2是y=f(x)的两个极值点,则x1+x2=,x1x2=,所以f(x1)+f(x2)=++a(+)+b(x1+x2)+2=(x1+x2)[(x1+x2)2﹣3x1x2]+a[(x1+x2)2﹣2x1x2]+b(x1+x2)+2=﹣+2,又因为f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,所以b﹣+﹣+2=﹣≥﹣,因为a>3,所以2a3﹣63a﹣54≤0,所以2a(a2﹣36)+9(a﹣6)≤0,所以(a﹣6)(2a2+12a+9)≤0,由于a>3时2a2+12a+9>0,所以a﹣6≤0,解得a≤6,所以a的取值范围是(3,6].【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,导数在最大值、最小值问题中的应用【解析】【分析】(Ⅰ)通过对f(x)=x3+ax2+bx+1求导可知g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b,进而再求导可知g′(x)=6x+2a,通过令g′(x)=0进而可知f′(x)的极小值点为x=﹣,从而f(﹣)=0,整理可知b=+(a>0),结合f(x)=x3+ax2+bx+1(a >0,b∈R)有极值可知f′(x)=0有两个不等的实根,进而可知a>3.(Ⅱ)通过(1)构造函数h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27),结合a>3可知h(a)>0,从而可得结论;(Ⅲ)通过(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,利用韦达定理及完全平方关系可知y=f(x)的两个极值之和为﹣+2,进而问题转化为解不等式b﹣+﹣+2=﹣≥﹣,因式分解即得结论.9、【答案】(1)解:由f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x,求导f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x ﹣1,当a=0时,f′(x)=2e x﹣1<0,∴当x∈R,f(x)单调递减,当a>0时,f′(x)=(2e x+1)(ae x﹣1)=2a(e x+)(e x﹣),令f′(x)=0,解得:x=ln,当f′(x)>0,解得:x>ln,当f′(x)<0,解得:x<ln,∴x∈(﹣∞,ln)时,f(x)单调递减,x∈(ln,+∞)单调递增;当a<0时,f′(x)=2a(e x+)(e x﹣)<0,恒成立,∴当x∈R,f(x)单调递减,综上可知:当a≤0时,f(x)在R单调减函数,当a>0时,f(x)在(﹣∞,ln)是减函数,在(ln,+∞)是增函数;(2)由f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x=0,有两个零点,由(1)可知:当a>0时,f(x)=0,有两个零点,则f(x)min=a+(a﹣2)﹣ln,=a()+(a﹣2)×﹣ln,=1﹣﹣ln,由f(x)min<0,则1﹣﹣ln<0,整理得:a﹣1+alna<0,设g(a)=alna+a﹣1,a>0,g′(a)=lna+1+1=lna+2,令g′(a)=0,解得:a=e﹣2,当a∈(0,e﹣2),g′(a)<0,g(a)单调递减,当a∈(e﹣2,+∞),g′(a)>0,g(a)单调递增,g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne﹣2+e﹣2﹣1=﹣﹣1,由g(1)=1﹣1﹣ln1=0,∴0<a<1,a的取值范围(0,1).【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数求闭区间上函数的最值,函数零点的判定定理【解析】【分析】(1.)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f (x)单调性;(2.)由(1)可知:当a>0时才有个零点,根据函数的单调性求得f(x)最小值,由f(x)min<0,g(a)=alna+a﹣1,a>0,求导,由g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne﹣2+e﹣2﹣1=﹣﹣1,g(1)=0,即可求得a的取值范围.10、【答案】(Ⅰ)解:因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x(ax﹣a﹣lnx)(x>0),则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,因为h′(x)=a﹣,且当0<x<时h′(x)<0、当x>时h′(x)>0,所以h(x)min=h(),又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0,所以=1,解得a=1;(Ⅱ)证明:由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣,令t′(x)=0,解得:x=,所以t(x)在区间(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,所以t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0,x2,且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0,x2)上为负、在(x2,+∞)上为正,所以f(x)必存在唯一极大值点x0,且2x0﹣2﹣lnx0=0,所以f(x0)=﹣x0﹣x0lnx0=﹣x0+2x0﹣2=x0﹣,由x0<可知f(x0)<(x0﹣)max=﹣+=;由f′()<0可知x0<<,所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,)上单调递减,所以f(x0)>f()=﹣+=>;综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.【考点】导数的运算,利用导数研究函数的极值,利用导数求闭区间上函数的最值,导数在最大值、最小值问题中的应用,不等式的综合【解析】【分析】(Ⅰ)通过分析可知f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,进而利用h′(x)=a﹣可得h(x)min=h(),从而可得结论;(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,记t(x)=f′(x)=2x﹣2﹣lnx,解不等式可知t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而可知f′(x)=0存在两根x0,x2,利用f(x)必存在唯一极大值点x0及x0<可知f(x0)<,另一方面可知f(x0)>f()=﹣+=>.11、【答案】解:(Ⅰ)因为函数f(x)=x﹣1﹣alnx,x>0,所以f′(x)=1﹣=,且f(1)=0.所以当a≤0时f′(x)>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以在(0,1)上f(x)<0,这与f(x)≥0矛盾;当a>0时令f′(x)=0,解得x=a,所以y=f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,即f(x)min=f(a),又因为f(x)min=f(a)≥0,所以a=1;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知当a=1时f(x)=x﹣1﹣lnx≥0,即lnx≤x﹣1,所以ln(x+1)≤x当且仅当x=0时取等号,所以ln(1+)<,k∈N*,所以,k∈N*.一方面,因为++…+=1﹣<1,所以,(1+)(1+)…(1+)<e;另一方面,(1+)(1+)…(1+)>(1+)(1+)(1+)=>2,同时当n≥3时,(1+)(1+)…(1+)∈(2,e).因为m为整数,且对于任意正整数n(1+)(1+)…(1+)<m,所以m的最小值为3.【考点】函数的单调性与导数的关系,利用导数研究函数的单调性,等比数列的前n项和,反证法与放缩法【解析】【分析】(Ⅰ)通过对函数f(x)=x﹣1﹣alnx(x>0)求导,分a≤0、a>0两种情况考虑导函数f′(x)与0的大小关系可得结论;(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知lnx≤x﹣1,进而取特殊值可知ln(1+)<,k∈N*.一方面利用等比数列的求和公式放缩可知(1+)(1+)…(1+)<e;另一方面可知(1+)(1+)…(1+)>2,且当n≥3时,(1+)(1+)…(1+)∈(2,e).。
专题03 导数及其应用(选择题、填空题)1.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知曲线e ln x y a x x =+在点(1,a e )处的切线方程为y =2+b ,则 A .e 1a b ==-, B .a=e ,b =1 C .1e 1a b -==,D .1e a -=,1b =-2.【2018年高考全国Ⅰ卷理数】设函数32()(1)f x x a x ax =+-+.若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为 A .2y x =- B .y x =- C .2y x =D .y x =3.【2017年高考全国Ⅱ卷理数】若2x =-是函数21()(1)ex f x x ax -=+-的极值点,则()f x 的极小值为A .1-B .32e --C .35e -D .14.【2017年高考浙江】函数y=f ()的导函数()y f x '=的图象如图所示,则函数y=f ()的图象可能是5.【2018年高考全国Ⅱ卷理数】函数()2e e x xf x x--=的图像大致为6.【2018年高考全国Ⅲ卷理数】函数422y x x =-++的图像大致为7.【2019年高考天津理数】已知a ∈R ,设函数222,1,()ln ,1.x ax a x f x x a x x ⎧-+≤=⎨->⎩若关于x 的不等式()0f x ≥在R 上恒成立,则a 的取值范围为 A .[]0,1 B .[]0,2 C .[]0,eD .[]1,e8.【2019年高考浙江】已知,a b ∈R ,函数32,0()11(1),032x x f x x a x ax x <⎧⎪=⎨-++≥⎪⎩.若函数()y f x ax b =--恰有3个零点,则 A .a <–1,b <0 B .a <–1,b >0 C .a >–1,b <0D .a >–1,b >09.【2017年高考全国Ⅲ卷理数】已知函数211()2(ee )x xf x x x a --+=-++有唯一零点,则a =A .12- B .13C .12D .110.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】曲线23()e xy x x =+在点(0)0,处的切线方程为____________.11.【2018年高考全国Ⅱ卷理数】曲线2ln(1)y x =+在点(0,0)处的切线方程为__________.12.【2018年高考全国Ⅲ卷理数】曲线()1e xy ax =+在点()0,1处的切线的斜率为2-,则a =________.13.【2019年高考江苏】在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线4(0)y x x x=+>上的一个动点,则点P 到直线0x y +=的距离的最小值是 .14.【2018年高考全国Ⅰ卷理数】已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________. 15.【2019年高考江苏】在平面直角坐标系xOy 中,点A 在曲线y =ln 上,且该曲线在点A 处的切线经过点(-e ,-1)(e 为自然对数的底数),则点A 的坐标是 .16.【2019年高考北京理数】设函数()e e xxf x a -=+(a 为常数).若f ()为奇函数,则a =________;若f ()是R 上的增函数,则a 的取值范围是___________.17.【2018年高考江苏】若函数在有且只有一个零点,则在[−1,1]上的最大值与最小值的和为 . 18.【2017年高考江苏】已知函数31()2e exx f x x x =-+-,其中e 是自然对数的底数.若(1)f a -+2(2)0f a ≤,则实数a 的取值范围是 .19.【2017年高考山东理数】若函数e ()xf x (e 2.71828=L 是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为 .①()2xf x -=②()3xf x -=③3()f x x =④2()2f x x =+。
2017年高考数学理试题分类汇编:导数及其应用sin2 x(2017年新课标I 文)&函数y的部分图像大致为1 cosx【答案】A令f (x)0,解得x 2或x 1,所以f(x)在(,2),(1,)单调递增,在(2,1)单调递减所以f (x)极小值 f(1) (1 11)e 1 11,故选A 。
3.(2017年新课标I 文)9 •已知函数f (x) lnx ln(2 x),贝y (C)A • f(x)在(0,2)单调递增B • f (x)在(0,2)单调递减C • y= f(x)的图像关于直线x=1对称D • y= f (x)的图像关于点(1,0)对称4.(2017年浙江卷)函数y=f(x )的导函数y f (x)的图像如图所示,则函数y=f(x)的图像可能是【答案】D【解析】原函数先减再增,再减再增,因此选 D.2x 1x 15.(2017年新课标川卷理)11 •已知函数f(x) x 2x a(e e )有唯一零点,则 a=(C )1.2. (2017年新课标n 卷理A.)11.若x 2是函数f (x)(x 2ax x 1'1)e 的极值点,则f (x)的极小值为()B. 2e 3C. 5e 3D.1【解析】由题可得 f (x) (2x a)e x 1 (x 2x 12ax 1)e[x(a 2)x a 1]e x 1因为f ( 2)0,所以af(x) (x 2x 1)e x 1,故 f (x) (x 2x 1x 2)e111A.-B. -C . —D . 12 3 2【答案】C【解析】£ -2 “ -a {訂十严J ,谡g M =訐+童创,『(© =尸-产 J 戶-二r 二 j当現0 = 0咋r=l,函数里调递矶当11巧 /(x)>0, MM 调递增.当*1时,團数职得最小值胃⑴二2,设/i(x) = x 2-2x f 当*1时、函数取得最小1S-1J 若-GA O,函数矗(£ ,和口冒(兀)浚有交点,当一口 vO 时,一口雷(1)二方⑴日寸「止匕时函数工|和昭(尤)有一个交点,即 p K 2 二 一1 二 a =—、故选 C 1设g x = ax - a - l nx ,贝y f x = xg x , f x 0 等价于 g x 0 因为 g 1 =0, g x 1 0,故g' 1 =0,而g' x a, g' 1 =a 1,得a 1x若 a=1,则 g' x =11 •当0 v x v 1时,g' x <0, g x 单调递减;当 x > 1时,g' x > 0, g x 单调递增•所以x=1x是g x 的极小值点,故 g x g 1 =0 综上,a=1(2)由 11)知 f ( JT : = x 2 - jr * jr In jr T f ' (r) = 2x - 2 - In A当兀三卫;时.^T (x) <0 i 当才=二十力时,/rUD , 调递增1 1 1又he 2 >0,h $ v 0,h 1 0,所以h x 在0,2有唯一零点x 。
2017年普通高等学校招生全国统一考试数学函数部分目录2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(全国卷Ⅰ) (1)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(文)(全国卷Ⅰ) (3)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(全国卷Ⅱ) (3)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(文)(全国卷Ⅱ) (5)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(全国卷Ⅲ) (8)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(文)(全国卷Ⅲ) (10)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(上海卷) (13)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(江苏卷) (15)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(浙江卷) (17)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(山东卷) (19)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(文)(山东卷) (22)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(天津卷) (24)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(文)(天津卷) (26)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷) (28)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(文)(北京卷) (29)2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(全国卷Ⅰ)1.已知集合A ={x |x <1},B ={x |31x <},则 A .{|0}A B x x =< B .A B =R C .{|1}A B x x =>D .A B =∅5.函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(11)f =-,则满足21()1x f --≤≤的x 的取值范围是 A .[2,2]-B .[1,1]-C .[0,4]D .[1,3]9.已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +2π3),则下面结论正确的是 A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 211.设xyz 为正数,且235x y z==,则A .2x <3y <5zB .5z <2x <3yC .3y <5z <2xD .3y <2x <5z17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为23sin aA(1)求sin B sin C;(2)若6cos B cos C=1,a=3,求△ABC的周长.21.(12分)已知函数)f x(a e2x+(a﹣2) e x﹣x.(1)讨论()f x的单调性;(2)若()f x有两个零点,求a的取值范围.23.[选修4—5:不等式选讲](10分)已知函数f(x)=–x2+ax+4,g(x)=│x+1│+│x–1│.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集包含[–1,1],求a的取值范围.2017年普通高等学校招生全国统一考试数学(文)(全国卷Ⅰ)1.已知集合A ={}|2x x <,B ={}|320x x ->,则 A .A B =3|2x x ⎧⎫<⎨⎬⎩⎭ B .A B =∅ C .A B 3|2x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭D .A B=R8..函数sin21cos xy x=-的部分图像大致为9.已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则 A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .y =()f x 的图像关于直线x =1对称D .y =()f x 的图像关于点(1,0)对称14.曲线21y x x=+在点(1,2)处的切线方程为_________________________. 15.已知π(0)2a ∈,,tan α=2,则πcos ()4α-=__________。
湖北省各地2017届高三最新考试数学理试题分类汇编导数及其应用一、选择、填空题1、(黄冈市2017届高三上学期期末)已知函数()()ln ln ,1xf x x f x x=-+在0x x =处取得最大值,以下各式中:①()00f x x <②()00f x x =③()00f x x >④()012f x <⑤()012f x >正确的序号是A. ②④B. ②⑤C. ①④D. ③⑤2、(荆州市五县市区2017届高三上学期期末)设定义在(0,)+∞的函数()f x 的导函数是()f x ',且43()3()xx f x x f x e '+=,3(3)81e f =,则0x >时,()f xA .有极大值,无极小值B .有极小值,无极大值C .既无极大值,又无极小值D .既有极大值,又有极小值3、(天门、仙桃、潜江市2017届高三上学期期末联合考试)定义在(0,)2π上的函数()f x ,()f x '是它的导函数,且恒有()tan ()0f x x f x '+<成立,则 A()()34f ππ>B()()46ππ>C.()()36f ππ>D()()36f ππ< 4、(武汉市2017届高三毕业生二月调研考)已知函数()()2xxf x xe ax a R =-∈恰有两个极值点()1212,x x x x <,则实数a 的取值范围为 .5、(襄阳市2017届高三1月调研)已知下列四个命题:1:p 若()22x x f x -=-,则()(),x R f x f x ∀∈-=-;2:p 若函数()()21,0,2,0,axax x f x a e x ⎧+≥⎪=⎨+<⎪⎩为R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是()0,+∞; 3:p 若函数()2ln f x x x ax =-有两个极值点,则实数a 的取值范围是10,2⎛⎫⎪⎝⎭;4:p 已知函数()f x 的定义域为R, ()f x 满足()[)[)222,0,1,2,1,0,x x f x x x ⎧+∈⎪=⎨-∈-⎪⎩且()()2f x f x =+,()252x g x x +=+,则方程()()f x g x =在区间[]5,1-上所有实根之和为-7.其中真命题的个数是. A. 1 B. 2 C. 3 D. 46、(孝感市七校教学联盟2017届高三上学期期末)已知()f x 为偶函数,当0x <时,()ln()3f x x x =-+,则曲线()y f x =在点(1,﹣3)处的切线方程是 .7、(荆州中学2017届高三1月质量检测)已知常数 2.71828e =⋅⋅⋅,定义在[)0,+∞上的函数()f x 满足:()()2f x f x '+=,1()2f =,其中()f x '表示()f x 的导函数.若对任意正数a ,b 都有222311()432x abf x a e b -≤++,则实数x 的取值范围是( ) A .()[),06,-∞+∞ B .[]2,6 C .()[),04,-∞+∞ D .[)6,+∞二、解答题1、(黄冈市2017届高三上学期期末)已知函数()()2ln 2a f x x x x x a a R =--+∈在定义域内有两个不同的极值点.(1)求实数a 的取值范围;(2)记两个极值点为12,x x ,且12x x <,已知0λ>,若不等式12x x e λλ+⋅>恒成立,求λ的取值范围.2、(荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟2017届高三2月联考)设13ln )4()(++=x xa x x f ,曲线)(x f y =在点))1(,1(f 处的切线与直线01=++y x 垂直. (Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若对于任意的),1[+∞∈x ,)1()(-≤x m x f 恒成立,求m 的取值范围;(Ⅲ)求证:()())(341416)14ln(*1N n i i in ni ∈-+≤+∑=.3、(荆门市2017届高三元月调考)已知二次函数2()(21)ln f x ax a x x =---(a 为常数,0)a ≠. (Ⅰ)当0a <时,求函数()f x 在区间[1,2]上的最大值;(Ⅱ)记函数()y f x =图象为曲线C ,设点1122(,),(,)A x y B x y 是曲线C 上不同的两点,点M 为线段AB的中点,过点M 作x 轴的垂线交曲线C 于点N .判断曲线C 在点N 处的切线是否平行于直线AB ?并说明理由.4、(荆州市五县市区2017届高三上学期期末)已知a ∈R ,函数()ln()f x x a x =+-,曲线()y f x =与x 轴相切.(Ⅰ)求()f x 的单调区间; (Ⅱ)是否存在实数m 使得)e 1()(x m xx f ->恒成立?若存在,求实数m 的值;若不存在,说明理由.5、(天门、仙桃、潜江市2017届高三上学期期末联合考试)已知函数()sin cos f x ax x x =+,且()f x 在4x π=. (Ⅰ)求a 的值,并讨论()f x 在[,]ππ-上的单调性; (Ⅱ)设函数1()ln(1),01x g x mx x x -=++≥+,其中0m >,若对任意的1[0,)x ∈+∞总存在2[0,]2x π∈,使得12()()g x f x ≥成立,求m 的取值范围.6、(武汉市2017届高三毕业生二月调研考)(1)求函数()()()ln 1ln 1f x x x x x =---在10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦上的最大值;(2)证明:不等式()11xxx x -+-≤()0,1上恒成立.7、(武汉市武昌区2017届高三1月调研)已知函数()()211ln 2f x x a x a x =+-- . (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)设0a >,证明:当0x a <<时,()()f a x f a x +<- ; (Ⅲ)设12,x x 是()f x 的两个零点,证明1202x x f +⎛⎫'> ⎪⎝⎭.8、(襄阳市2017届高三1月调研)已知函数()()()21110,24f x ax a x a x =-+>=是函数的一个极值点. (1)求实数a 的值;(2))定义:定义域为M 的函数()y h x =在点()()00,x f x 处的切线方程为():l y g x =,若()()h x g x x x ->-在M 内恒成立,则称P 为函数()y h x =的“类对称点”.问:函数()y f x =是否存在“类对称点”,若存在,请至少求出一个“类对称点”,若不存在,请说明理由.9、(襄阳市优质高中2017届高三1月联考)已知函数()()()()22ln ,.g x a x a R f x x g x x=-∈=+ (1)试判断()g x 的单调性;(2)若()f x 在区间()0,1上有极值,求实数a 的取值范围;(3)当0a >时,若()f x 有唯一的零点0x ,试[]0x 求的值.(注:[]x 为取整函数,表示不超过x 的最大整数,如[][][]0.30,2.62, 1.42==-=-;以下数据供参考:ln 20.6931,ln3 1.099,ln5 1.609,ln 7 1.946====)10、(孝感市七校教学联盟2017届高三上学期期末)已知函数2+55()xx x f x e+= . (1)求函数()f x 的极大值;(2)求()f x 在区间(-∞,0]上的最小值; (3)若2+550x x x ae +-≥,求a 的取值范围 .11、(湖北省部分重点中学2017届高三上学期第二次联考)设函数()1,xf x e ax =--对(),0x R f x ∀∈≥恒成立.(1)求a 的取值集合; (2)求证:()()1111ln 1.23n n N n*++++>+∈.12、(荆州中学2017届高三1月质量检测)函数()()()()2,x f x x a x b e a b R =-+∈.(Ⅰ)当0,3a b ==-时,求函数()f x 的单调区间; (Ⅱ)若x a =是()f x 极大值点. (ⅰ)当0a =时,求b 的取值范围;(ⅱ)当a 为定值时,设123,,x x x 是()f x 的3个极值点.问:是否存在实数b ,可找到实数4x 使得1234,,,x x x x 的某种排列成等差数列?若存在,求出所有的b 的值及相应的4x ;若不存在,说明理由.参考答案一、选择、填空题 1、A2、C 简解: 343()()x e x f x f x x -'=,设3()3()x h x e f x x =-,则32()3()3()x h x e f x x f x x ''⎡⎤=-+⎣⎦433()3()x e f x x f x x x'⎡⎤=-+⎣⎦ 33x x x x e e e x x-=-⋅=⋅,所以3()(3)81(3)0h x h e f ≥=-=, 即()0f x '≥,因此()f x 在(0,)+∞既无极大值,又无极小值. 3、D 4、(0,12) 5、C 6、2x+y+1=0 7、A 简解:由2()()xx f x f x e '+=,可得2222()()[()]x x x xe f x e f x e x e f x ''+==,令2()()xg x e f x =,则2()()x g x f x e=,所以,22()2()2()()x x xg x g x e x g x f x e e '--'==,令u =2()xe x g x -,则122xx u e x-'=⋅,易知1()02u u ≤=,所以,()f x 在(0,)+∞单调递减,原不等式即312x x -≥,60x x-∴≥,6x ∴≥或0x <.二、解答题1、解:(Ⅰ)由题意知,函数f (x )的定义域为(0,+∞),方程f ′(x )=0在(0,+∞)有两个不同根; 即方程lnx ﹣ax =0在(0,+∞)有两个不同根;(解法一)转化为函数y =lnx 与函数y =ax 的图象在(0,+∞)上有两个不同交点,如右图.可见,若令过原点且切于函数y =lnx 图象的直线斜率为k ,只须0<a <k .令切点A(x0,lnx0),故,又,故,解得,x0=e,故,故.……4分(解法二)转化为函数与函数y=a的图象在(0,+∞)上有两个不同交点.又,即0<x<e时,g′(x)>0,x>e时,g′(x)<0,故g(x)在(0,e)上单调增,在(e,+∞)上单调减.故g(x)极大=g(e)=;又g(x)有且只有一个零点是1,且在x→0时,g(x)→﹣∞,在在x→+∞时,g(x)→0,故g(x)的草图如右图,可见,要想函数与函数y=a的图象在(0,+∞)上有两个不同交点,只须.……4分(解法三)令g(x)=lnx﹣ax,从而转化为函数g(x)有两个不同零点,而(x>0),若a≤0,可见g′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,所以g(x)在(0,+∞)单调增,此时g(x)不可能有两个不同零点.若a>0,在时,g′(x)>0,在时,g′(x)<0,所以g(x)在上单调增,在上单调减,从而=,又因为在x→0时,g(x)→﹣∞,在在x→+∞时,g(x)→﹣∞,于是只须:g(x)极大>0,即,所以.综上所述,.……4分(Ⅱ)因为等价于1+λ<lnx1+λlnx2.由(Ⅰ)可知x1,x2分别是方程lnx﹣ax=0的两个根,即lnx 1=ax 1,lnx 2=ax 2所以原式等价于1+λ<ax 1+λax 2=a (x 1+λx 2),因为λ>0,0<x 1<x 2, 所以原式等价于.又由lnx 1=ax 1,lnx 2=ax 2作差得,,即.所以原式等价于,因为0<x 1<x 2,原式恒成立,即恒成立.令,t ∈(0,1),则不等式在t ∈(0,1)上恒成立. ……8分令,又=,当λ2≥1时,可见t ∈(0,1)时,h ′(t )>0,所以h (t )在t ∈(0,1)上单调增,又h (1)=0,h (t )<0在t ∈(0,1)恒成立,符合题意. 当λ2<1时,可见t ∈(0,λ2)时,h ′(t )>0,t ∈(λ2,1)时h ′(t )<0, 所以h (t )在t ∈(0,λ2)时单调增,在t ∈(λ2,1)时单调减,又h (1)=0, 所以h (t )在t ∈(0,1)上不能恒小于0,不符合题意,舍去. 综上所述,若不等式恒成立,只须λ2≥1,又λ>0,所以λ≥1. …12分2、(Ⅰ)2)13(ln )4(3)13)(ln 44()(++-+++='x x a x x x x ax x f --------------1分由题设1)1(='f ,∴144=+a0=∴a . -------------2分 (Ⅱ)13ln 4)(+=x x x x f ,[)∞+∈∀1x ,()(1)f x m x ≤-,即⎪⎭⎫⎝⎛--≤213ln 4x x m x设()⎪⎭⎫⎝⎛---=213ln 4x x m x x g ,即[)0)(,1≤∞+∈∀x g x. ()22243134x m x mx x m x x g -+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=' ()m g 4-41=' ----------------------------3分 ①若0,()0m g x '≤>,0)1()(=≥g x g ,这与题设0)(≤x g 矛盾②若()1,0∈m 当0)(),3342,1(2>'-+∈x g m m x ,)(x g 单调递增,0)1()(=>g x g ,与题设矛盾.③若,1≥m 当0)(),,1(≤'+∞∈x g x ,)(x g 单调递减,0)1()(=≤g x g ,即不等式成立 综上所述,1≥m .------------------------------------------------------------------------7分 (Ⅲ)由(Ⅱ)知,当1>x 时, 1=m 时, ⎪⎭⎫⎝⎛--≤21341ln x x x 成立. ---------------9分不妨令*,3414N i i i x ∈-+=所以()()3414163414ln -+≤-+i i ii i , ()()3414163414ln-+≤-+ ()()324124216324124ln -⨯+⨯⨯≤-⨯+⨯ ()()334134316334134ln -⨯+⨯⨯≤-⨯+⨯ …………()()3414163414ln -+≤-+n n nn n累加可得∴()())(341416)14ln(*1N n i i in ni ∈-+≤+∑=---------------12分3、(Ⅰ)1()2(12)f x ax a x '=+--22(12)1ax a x x +--=(21)(1)ax x x+-=,…………1分 当0a <时,由()0f x '=,得112x a=-,21x =,又]2,1[∈x ,则有如下分类: ①当122a -≥,即104a -<≤时, ()f x 在]2,1[上是增函数, 所以()f x 2ln 2)2(max-==f .…………………………………………………2分②当2211<-<a ,即4121-<<-a 时,()f x 在)21,1[a-上是增函数, 在]2,21(a-上是减函数,所以()f x )2ln(411)21(max a aa f -+-=-=. ………………………………………………3分③当112a -≤,即12a -≤时,()f x 在]2,1[上是减函数, 所以()f x a f -==1)1(max.………………………………………………4分综上,函数()f x 在]2,1[上的最大值为max12ln 2,(0)4111()1ln(2),()42411,()2a f x a a aa a ⎧--<⎪⎪⎪=-+--<<-⎨⎪⎪--⎪⎩≤≤, …………………………………5分(Ⅱ)设00(,)M x y ,则点N 的横坐标为1202x x x +=, 直线AB 的斜率12112y y k x x -=-22121221121[()(12)()ln ln ]a x x a x x x x x x =-+--+--211212ln ln ()(12)x x a x x a x x -=++-+-,…………………………………7分C 在点N 处的切线斜率20001()2(12)k f x ax a x '==+--12122()(12)a x x a x x =++--+, 假设曲线C 在点N 处的切线平行于直线AB ,则12k k =, 即211212ln ln 2x x x x x x -=--+,…………………………………8分所以22211211212(1)2(x x )ln 1x x x x x x x x --==++ ,不妨设12x x <,211x t x =>,则2(1)ln 1t t t-=+,……………………………10分 令2(1)()ln (1)1t g t t t t-=->+,22214(1)()0(1)(1)t g t t t t t -'=-=>++, 所以()g t 在(1,)+∞上是增函数,又(1)0g =,所以()0g t >,即2(1)ln 1t t t-=+不成立,所以曲线C 在点N 处的切线不平行于直线AB . …………………………12分4、解:(Ⅰ)设切点为,,依题意即解得3分所以,.当变化时,与的变化情况如下表:所以在上单调递增,在上单调递减. 5分(Ⅱ)存在,理由如下:6分等价于或令,,则,,①若,当时,,,所以;当时,,,所以,所以在单调递减区间为,单调递增为,又,所以,当且仅当时,,从而在上单调递增,又,所以或即成立.9分②若,因为,,所以存在,使得,因为在单调递增,所以当时,,在上递增,又,所以当时,, 从而在上递减,又,所以当时,,此时不恒成立; 11分③若,同理可得不恒成立.综上所述,存在实数. 12分本小题满分12分5、【解析】(Ⅰ)∵()sin cos sin (1)sin cos f x a x ax x x a x ax x '=+-=-+ ………………1分 222()(1)42428f a a πππ'=-+=∴1a =,()cos f x x x '=………………………………………………………3分 当()0f x '>时,2x ππ-<<-或02x π<<当()0f x '<时,02x π-<<或2x ππ<<∴()f x 在(,),(0,)22πππ--上单调递增;在(,0),(,)22πππ-上单调递减………6分(Ⅱ)当[0,]2x π∈时,()f x 单调递增,∴min ()(0)1f x f ==,则只需()1g x ≥在[0,)x ∈+∞上恒成立即可……………………………………7分 222()()(0,0)(1)(1)m m x m g x x m mx x -+'=≥>++①当2m ≥时,20m m-≥ ∴()0g x '≥在[0,)+∞上恒成立, 即()g x 在[0,)+∞上单调递增 又(0)1g =,∴()1g x ≥∴()1g x ≥在[0,)+∞上恒成立,故2m ≥时成立;………………………9分 ②当02m <<,2)mx m-∈时,()0g x '<,此时()g x 单调递减∴()(0)1g x g <=,故02m <<时不成立………………………………11分 综上所述,m 的取值范围是[2,)+∞…………………………………………12分6、7、(Ⅰ)()f x 的定义域为()0,+∞ ,求导数,得()()()()2111x a x a x x a a f x x a x x x+--+-'=+--== , 若0a ≤ ,则()0f x '>,此时()f x 在()0,+∞上单调递增,若0a > ,则由()0f x '=得x a =,当0x a <<时,()0f x '< ,当x a >时,()0f x '> , 此时()f x 在()0,a 上单调递减,在(),a +∞上单调递增.(Ⅱ)令()()()g x f a x f a x =+--,则()()()()()()()()()22111ln 1ln 22g x a x a a x a a x a x a a x a a x ⎡⎤=++-+-+--+----⎢⎥⎣⎦()()2ln ln x a a x a a x =-++- .求导数,得()22222a a x g x a x a x a x-'=--=+-- , 当时0x a <<,()0g x '<,()g x ∴在()0,a 上是减函数. 而()00g =,()()00g x g ∴<= , 故当0x a <<时,()()f a x f a x +<-(Ⅲ)由(Ⅰ)可知,当0a ≤时,函数()y f x =至多有一个零点, 故0a >,从而()f x 的最小值为()f a ,且()0f a <, 不妨设120x x <<,则120x a x <<<,10a x a ∴<-< , 由(Ⅱ)得()()()11120f a x f a a x f x -=+-<= , 从而212x a x >-,于是122x x a +>, 由(Ⅰ)知,1202x x f +⎛⎫'>⎪⎝⎭. 8、(Ⅰ)解:当a = 1时,()0f x '≥,函数f (x )单调递增,无极值 1分当11a <,即a > 1时,在区间1()(1)a -∞+∞,,,上,()0f x '>,函数f (x )单调递增,在区间1(1)a ,上,()0f x '<,函数f (x )单调递减∴当1x a =时,函数f (x )有极大值,故1144a a ==,3分 当11a >,即0 < a <1时,在区间1(1)()a -∞+∞,,,上,()0f x '>,函数f (x )单调递增,在区间1(1)a ,上,()0f x '<,函数f (x )单调递减∴当x = 1时,函数f (x )有极大值,不满足条件 故求实数a 的值为4. 5分(Ⅱ)解:2()25ln f x x x x =-+,2451()x x f x x -+'=6分 在点P (x 0,0()f x )处的切线方程为220000000451()()25ln x x g x x x x x x x -+=-+-+ 7分函数()y f x =是否存在“类对称点”等价于:当0 < x < x 0时,()()0f x g x -<恒成立,当 x > x 0时,()()0f x g x ->恒成立令2230000000()()()2(41)ln 2ln F x f x g x x x x x x x x x x x =-=-++++- 8分则3330000000000()24ln 2ln 0F x x x x x x x x x x =--+++-= 22000004(41)(41)()()x x x x x x x x x F x x x-++--'==9分当0 < x < x 0时,要()()()0F x f x g x =-<恒成立,只需F (x )在(0,x 0)是增函数只要0410x x -<,即014x x <在(0,x 0)恒成立,∴00011042x x x <,≤≤10分当 x > x 0时,要()()()0F x f x g x =->恒成立,只需F (x )在(x 0,+∞)是增函数只要0410x x ->,即014x x >在(x 0,+∞)恒成立,∴0001142x x x ,≥≥11分 ∴函数()y f x =存在“类对称点”,“类对称点”的横坐标为12.12分9、解:(Ⅰ))0(ln 2)(>-=x x a x x g ,2222)(x ax x a x x g +-=--=' ①当0≥a 时,0)(<'x g ,∴函数)(x g 在区间),0(+∞上单调递减; ②当0<a 时,由0)(='x g ,解得ax 2-= 当)2,0(ax -∈时,0)(<'x g ,此时函数g (x )单调递减;当),2(+∞-∈ax 时,0)(>'x g ,此时函数)(x g 单调递增. ………………3分 (Ⅱ))()(2x g x x f +=,其定义域为),0(+∞.2322)(2)(xax x x g x x f --='+=', ………………4分 令),0(,22)(3+∞∈--=x ax x x h ,a x x h -='26)(, 当0<a 时,0)(>'x h 恒成立,∴)(x h 在),0(+∞上为增函数, 又0)1(,02)0(>-=<-=a h h ,∴函数)(x h 在)1,0(内至少存在一个变号零点0x ,且0x 也是)(x f '的变号零点,此时)(x f 在区间)1,0(内有极值. ………………5分当0≥a 时,0)1(2)(3<--=ax x x h ,即)1,0(∈x 时,0)(<'x f 恒成立,∴函数)(x f 在)1,0(单调递减,此时函数)(x f 无极值 …………………6分 综上可得:)(x f 在区间)1,0(内有极值时实数的取值范围是)0,(-∞ ……7分 (Ⅲ)∵0>a 时,函数)(x f 的定义域为),0(+∞由(Ⅱ)可知:3)1(=f 知)1,0(∈x 时,0)(>x f ,∴10>x . 又)(x f 在区间),1(+∞上只有一个极小值点记为1x ,且),1(1x x ∈时,0)(<'x f ,函数)(x f 单调递减,),(1+∞∈x x 时,0)(>'x f ,函数)(x f 单调递增, 由题意可知:1x 即为0x . …………………………9分∴⎩⎨⎧='=0)(0)(00x f x f ,∴⎪⎩⎪⎨⎧=--=-+220ln 20300020ax x x a x x 消去可得:131ln 2300-+=x x , 即0)131(ln 2300=-+-x x 令)1(131ln 2)(3>---=x x x x t ,则)(x t 在区间),1(+∞上单调递增 又∵035173110727316973.0212312ln 2)2(3<-=--⨯<--⨯=---=t026232631122631099.1213313ln 2)3(3>=--⨯>--⨯=---=t由零点存在性定理知 0)3(,0)2(><t t∴320<<x ∴2][0=x . ………………12分 10、解:(1) …………………………1分当x<-3时,, 当-3<x<0时,,当x>0时,……3分所以函数f(x)在(-∞,-3)上为单调递减函数,在(-3,0)上为单调递增函数在(0,+∞)上为单调递减函数…………………………4分因此函数f(x)在x=0处有极大值f(0)=5 …………………………5分 (2)由(1)得函数f(x)在(-∞,-3)上为单调递减函数,在(-3,0)上为单调 递增函数所以函数f(x)在x=-3处有最小值f(-3)=………………………7分(3)…………………………9分由(2)得函数f(x)在区间(-∞,0]上有最小值…………………………10分当x>0时,f(x)>0 …………………………11分 所以函数f(x)在定义域中的最小值为,所以即a 的取值范围为(-∞,] …………………………12分11、解: (1)1)(--=ax e x f x ,a e x f x -=')(①当0<a 时,0)(≥'x f (不恒为0),)(x f 在R 上单调递增,又0)0(=f ,所以当0)(),0,(<-∞∈x f x ,不合题意,舍去;②当0≥a 时,)(,0)(),ln ,(x f x f a x <'-∞∈单调递减, )(,0)(),,(ln x f x f a x >'+∞∈单调递增,1ln )(ln )(min --==a a a a f x f ,则需01ln ≥--a a a 恒成立.令1ln )(--=a a a a g ,a a g ln )(-=',当)1,0(∈a 时,)(,0)(a g a g >'单调递增, 当),1(+∞∈a 时,)(,0)(a g a g <'单调递减,而0)1(=g ,所以01ln ≤--a a a a 的取值集合为{}1. …………………………………………………………7分(2)由(1)可得)0(01>>--x x e x ,)0)(1ln(>+>x x x ,令nx 1=,则 n n n n n n ln )1ln(1ln )11ln(1-+=+=+>,所以 ))(1ln()ln )1(ln()2ln 3(ln )1ln 2(ln 131211*∈+=-+++-+->++++N n n n n n………………………………………………………………………………12分12、.解:(Ⅰ)当0,3a b ==-时,()()()23233x x f x x x e x x e =-=-,()()()232363x x f x x x e e x x '=-+-()(36x x e x x xe x x =-=当(,x ∈-∞时,()f x '<0,()f x 单调递减;当()x ∈时,()0f x '>,()f x 单调递增;当(x ∈时,()f x '<0,()f x 单调递减;当)x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 单调递增.故函数()f x 的单调递增区间为()),+∞,单调递减区间为((,,-∞.(Ⅱ)(ⅰ)当0a =时,()()2x f x xx b e =+,()()()22x x x f x x x b e x e e x b '⎡⎤=++++⎣⎦()232x xe x b x b ⎡⎤=+++⎣⎦,令()()232g x x b x b =+++,()()2238180b b b ∆=+-=-+>, 故()0g x =有两根,αβ,不妨设αβ<,当α与β有一个为零时,0x a ==不是()f x 的极值点,故α与β均不为0; 当0αβ<<或0βα>>时,0x a ==是函数()f x 的极小极点,不合题意; 当0αβ<0,>时,0x a ==是函数()f x 的极大值.∴αβ<0,即b 2<0,∴b <0.∴b 的取值范围为(,0)-∞.(ⅱ)()()()232x f x e x a x a b x b ab a '⎡⎤=-+-++--⎣⎦,令()()2132g x x a b x b ab a =+-++--, ()()2342a b b ab a ∆=-+---222229a b ab a b =++--+()()[]22218180a b a b a b =+-+++=+-+>,因此,()10g x =有两根12,x x '',不妨设12x x ''<,又因为x a =为极大值点,所以()f x 的三个极值点分别为12x a x '',,,且12x a x ''<<,则12,,x a x ''是123,,x x x 的一个排列,其中12x x ''=①若12,,x a x ''或21,,x a x ''成等差数列即12x x a ''+=2,即3a a b 2=--也即3b a =--时有:142x a x '=+或242x a x '=+,所以(4123x x a a b a a '=-=---=-,或(4223x x a a b a a '=-=---=+;②若12,,x a x ''不成等差数列,则需:()212x a a x ''-=-或()122a x x a ''-=-,当()212x a a x ''-=-时,242a x x '+=,于是()1233322ab a x x ---''=+=,()33a b =-++,故3a b ++<0时,()()2191170a b a b +-++-+=,1a b b a +-==-,此时,()()2423331242a ab a b a x x a +---++'++===+,同理当()122a x x a ''-=-时, 72b a -=--,412x a =+.综上所述:当3b a =--时,4x a =±72b a +=--时,412x a +=+;当b a =-4x a =+.。
2017-2018年高考数学分类汇编函数一.选择题1、(2017课标1,理5)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(11)f =-,则满足21()1x f --≤≤的x 的取值范围是A .[2,2]-B .[1,1]-C .[0,4]D .[1,3](答案)D(解析)因为()f x 为奇函数且在(,)-∞+∞单调递减,要使1()1f x -≤≤,则x 满足11x -≤≤,从而由211-x -≤≤得13x ≤≤,即满足21()1x f --≤≤成立的x 的取值范围是[1,3] 考点:函数的奇偶性、单调性2.(2017课标1,理11)设x 、y 、z 为正数,且235x y z ==,则A .2x <3y <5zB .5z <2x <3yC .3y <5z <2xD .3y <2x <5z(答案)D(解析)试题分析:令235(1)x y z k k ===>,则2log x k =,3log y k =,5log z k = ∴22lg lg 3lg 913lg 23lg lg8x k y k =⋅=>,则23x y >, 22lg lg5lg 2515lg 25lg lg32x k z k =⋅=<,则25x z <,故选D. 考点:指、对数运算性质3.(2017天津,理4)设θ∈R ,则“ππ||1212θ-<”是“1sin 2θ<”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 )既不充分也不必要条件 (答案)A (解析)πππ||012126θθ-<⇔<< 1sin 2θ⇒< ,但10,sin 2θθ=<,不满足 ππ||1212θ-<,所以是充分不必要条件,选A. 考点: 充要条件4.(2017北京,理5)已知函数1()3()3xx f x =-,则()f x(A )是奇函数,且在R 上是增函数 (B )是偶函数,且在R 上是增函数(C )是奇函数,且在R 上是减函数 (D )是偶函数,且在R 上是减函数(答案)A 考点:函数的性质5.(2017山东,理1)设函数x 2y=4-的定义域A ,函数y=ln(1-x)的定义域为B ,则A B ⋂= (A )(1,2) (B )⎤⎦(1,2 (C )(-2,1) (D )[-2,1) (答案)D(解析)试题分析:由240x -≥得22x -≤≤,由10x ->得1x <,故A B={|22}{|1}{|21}x x x x x x -≤≤⋂<=-≤<,选D.考点:1.集合的运算2.函数的定义域3.简单不等式的解法.6.(2017山东,理3)已知命题p:()x x ∀+>0,ln 1>0;命题q :若a >b ,则a b 22>,下列命题为真命题的是(A ) ∧p q (B )⌝∧p q (C ) ⌝∧p q (D )⌝⌝∧p q (答案)B考点:1.简易逻辑联结词.2.全称命题.7.(2017山东,理10)已知当[]0,1x ∈时,函数()21y mx =-的图象与y x m =+的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是(A )(])0,123,⎡+∞⎣ (B )(][)0,13,+∞ (C )()0,223,⎤⎡+∞⎦⎣ (D )([)0,23,⎤+∞⎦(答案)B(解析)试题分析:当01m <≤时,11m ≥ ,2(1)y mx =- 单调递减,且22(1)[(1),1]y mx m =-∈-,y x m =+单调递增,且[,1]y x m m m =+∈+ ,此时有且仅有一个交点;当1m >时,101m << ,2(1)y mx =-在1[,1]m上单调递增,所以要有且仅有一个交点,需2(1)13m m m -≥+⇒≥ 选B.考点:函数的图象、函数与方程及函数性质的综合应用.8.(2017天津,理6)已知奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.若2(log 5.1)a g =-,0.8(2)b g =,(3)c g =,则a ,b ,c 的大小关系为(A )a b c << (B )c b a << (C )b a c <<(D )b c a <<(答案)C(解析)因为()f x 是奇函数且在R 上是增函数,所以在0x >时,()0f x >, 从而()()g x xf x =是R 上的偶函数,且在[0,)+∞上是增函数,22(log 5.1)(log 5.1)a g g =-=,0.822<,又4 5.18<<,则22log 5.13<<,所以即0.8202log 5.13<<<,0.82(2)(log 5.1)(3)g g g <<,所以b a c <<,故选C .考点: 指数、对数、函数的单调性9、(2018年高考全国卷1理科2)(5分)已知集合A={x|x 2﹣x ﹣2>0},则∁R A=( ) A .{x|﹣1<x <2} B .{x|﹣1≤x ≤2} C .{x|x <﹣1}∪{x|x >2} D .{x|x ≤﹣1}∪{x|x ≥2}(解答)解:集合A={x|x 2﹣x ﹣2>0}, 可得A={x|x <﹣1或x >2}, 则:∁R A={x|﹣1≤x ≤2}. 故选:B .10、(2018年高考全国卷1理科5)(5分)设函数f (x )=x 3+(a ﹣1)x 2+ax .若f (x )为奇函数,则曲线y=f (x )在点(0,0)处的切线方程为( ) A .y=﹣2x B .y=﹣x C .y=2xD .y=x(解答)解:函数f (x )=x 3+(a ﹣1)x 2+ax ,若f (x )为奇函数, 可得a=1,所以函数f (x )=x 3+x ,可得f′(x )=3x 2+1, 曲线y=f (x )在点(0,0)处的切线的斜率为:1, 则曲线y=f (x )在点(0,0)处的切线方程为:y=x . 故选:D .11、(2018年高考全国卷1理科9)(5分)已知函数f (x )=,g (x )=f (x )+x+a .若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是( ) A .[﹣1,0) B .[0,+∞) C .[﹣1,+∞) D .[1,+∞)(解答)解:由g (x )=0得f (x )=﹣x ﹣a , 作出函数f (x )和y=﹣x ﹣a 的图象如图:当直线y=﹣x﹣a的截距﹣a≤1,即a≥﹣1时,两个函数的图象都有2个交点,即函数g(x)存在2个零点,故实数a的取值范围是[﹣1,+∞),故选:C.12、(2018年高考全国卷2理科3)(5分)函数f(x)=的图象大致为()A.B. C. D.(解答)解:函数f(﹣x)==﹣=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,图象关于原点对称,排除A,当x=1时,f(1)=e﹣>0,排除D.当x→+∞时,f(x)→+∞,排除C,故选:B.13.(2018年高考全国卷2理科11)(5分)已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,满足f(1﹣x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=()A.﹣50 B.0 C.2 D.50(解答)解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x),∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0,则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=f (1)+f (2)=2+0=2, 故选:C .14、(2018年高考全国卷3理科7)(5分)函数y=﹣x 4+x 2+2的图象大致为( )A .B .C .D .(解答)解:函数过定点(0,2),排除A ,B . 函数的导数f′(x )=﹣4x 3+2x=﹣2x (2x 2﹣1), 由f′(x )>0得2x (2x 2﹣1)<0, 得x <﹣或0<x <,此时函数单调递增,排除C ,故选:D .15.(2018年高考全国卷3理科12)(5分)设a=log 0.20.3,b=log 20.3,则( ) A .a+b <ab <0 B .ab <a+b <0 C .a+b <0<ab D .ab <0<a+b (解答)解:∵a=log 0.20.3=,b=log 20.3=,∴=,,∵,,∴ab <a+b <0. 故选:B .16.(2018年北京市高考数学试卷理科8)(5分)设集合A={(x ,y )|x ﹣y ≥1,ax+y >4,x ﹣ay ≤2},则( )A .对任意实数a ,(2,1)∈AB .对任意实数a ,(2,1)∉AC .当且仅当a <0时,(2,1)∉AD .当且仅当a ≤时,(2,1)∉A(解答)解:当a=﹣1时,集合A={(x ,y )|x ﹣y ≥1,ax+y >4,x ﹣ay ≤2}={(x ,y )|x ﹣y ≥1,﹣x+y >4,x+y ≤2},显然(2,1)不满足,﹣x+y >4,x+y ≤2,所以A ,C 不正确;当a=4,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,4x+y>4,x ﹣4y≤2},显然(2,1)在可行域内,满足不等式,所以B不正确;故选:D.17.(2018年上海市高考数学试卷16)(5分)设D是含数1的有限实数集,f(x)是定义在D上的函数,若f(x)的图象绕原点逆时针旋转后与原图象重合,则在以下各项中,f(1)的可能取值只能是()A.B. C. D.0(解答)解:设D是含数1的有限实数集,f(x)是定义在D上的函数,若f(x)的图象绕原点逆时针旋转后与原图象重合,故f(1)=cos=,故选:B.18.(2018年浙江省高考数学试卷5)(4分)函数y=2|x|sin2x的图象可能是()A. B. C. D.(解答)解:根据函数的解析式y=2|x|sin2x,得到:函数的图象为奇函数,故排除A和B.当x=时,函数的值也为0,故排除C.故选:D.19、(2018年天津市高考数学试卷文科3)(5分)设x∈R,则“x3>8”是“|x|>2”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.既不充分也不必要条件(解答)解:由x3>8,得x>2,则|x|>2,反之,由|x|>2,得x<﹣2或x>2,则x3<﹣8或x3>8.即“x3>8”是“|x|>2”的充分不必要条件.故选:A.20、(2018年天津市高考数学试卷文科5)(5分)已知a=log3,b=(),c=log,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.c>a>b(解答)解:∵a=log3,c=log=log35,且5,∴,则b=()<,∴c>a>b.故选:D.21、(2018年天津市高考数学试卷理科5)(5分)已知a=log2e,b=ln2,c=log,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.c>a>b(解答)解:a=log2e>1,0<b=ln2<1,c=log=log23>log2e=a,则a,b,c的大小关系c>a>b,故选:D.二.填空题1、(2017课标3,理15)设函数10()20xx xf xx+≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x+->的x的取值范围是_________.(答案)1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭写成分段函数的形式:()())132,021112,0222112,2x x x x g x f x f x x x x -⎧+≤⎪⎪⎪⎛⎫=+-=++<≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪>⎪⎩,函数()g x 在区间(]11,0,0,,,22⎛⎤⎛⎫-∞+∞ ⎪⎥⎝⎦⎝⎭ 三段区间内均单调递增,且:)001111,201,12142g -⎛⎫-=++>⨯> ⎪⎝⎭,据此x 的取值范围是:1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.考点: 分段函数;分类讨论的思想2、(2017北京,理13)能够说明“设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a +b >c ”是假命题的一组整数a ,b ,c 的值依次为______________________________.(答案)-1,-2,-3(答案不唯一) 考点:不等式的性质3、(2017山东,理15)若函数()x e f x ( 2.71828e =是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为 .①()2x f x -=②()3x f x -=③()3f x x =④()22f x x =+(答案)①④(解析)试题分析:①()22xx x x e e f x e -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭在R 上单调递增,故()2x f x -=具有M 性质;②()33xxxxe ef x e -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,故()3x f x -=不具有M 性质;③()3x x e f x e x =⋅,令()3x g x e x =⋅,则()()32232x x x g x e x e x x e x '=⋅+⋅=+,∴当2x >-时,()0g x '>,当2x <-时,()0g x '<,∴()3x x e f x e x =⋅在(),2-∞-上单调递减,在()2,-+∞上单调递增,故()3f x x =不具有M 性质;④()()22x x e f x e x =+,令()()22x g x e x =+,则()()()2222110x x x g x e x e x e x ⎡⎤'=++⋅=++>⎣⎦,∴()()22x x e f x e x =+在R 上单调递增,故()22f x x =+具有M 性质.考点:1.新定义问题.2.利用导数研究函数的单调性.4、(2017北京,理14)三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中点A i 的横、纵坐标分别为第i 名工人上午的工作时间和加工的学科&网零件数,点B i 的横、纵坐标分别为第i 名工人下午的工作时间和加工的零件数,i =1,2,3.①记Q 1为第i 名工人在这一天中加工的零件总数,则Q 1,Q 2,Q 3中最大的是_________. ②记p i 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p 1,p 2,p 3中最大的是_________. (答案)1Q ;2.p考点:1.图象的应用;2.实际应用.5、(2017北京,理8)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.则下列各数中与M N最接近的是(参考数据:lg3≈0.48)(A )1033 (B )1053 (C )1073 (D )1093 (答案)D (解析)试题分析:设36180310M x N == ,两边取对数,36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,即MN最接近9310,故选D. 考点:对数运算6、(2017浙江,17)已知α∈R ,函数a a xx x f +-+=|4|)(在区间[1,4]上的最大值是5,则a 的取值范围是___________.(答案)9(,]2-∞考点:基本不等式、函数最值7.(2017江苏,1)已知集合{1,2}A =,2{,3}B a a =+,若{1}A B =则实数a 的值为 ▲ . (答案)1(解析)由题意1B ∈,显然233a +≥,所以1a =,此时234a +=,满足题意,故答案为1.考点:元素的互异性8、(2017江苏,11)已知函数31()2e e x xf x x x =-+-, 其中e 是自然对数的底数. 若2(1)(2)0f a f a -+≤,则实数a 的取值范围是 ▲ .(答案)1[1,]2-考点:利用函数性质解不等式9、(2017江苏,14)设()f x 是定义在R 且周期为1的函数,在区间[0,1)上,2,,(),,x x D f x x x D ⎧∈⎪=⎨∉⎪⎩其中集合1,*n D x x n n -⎧⎫==∈⎨⎬⎩⎭N ,则方程()lg 0f x x -=的解的个数是 ▲ . (答案)8(解析)由于()[0,1)f x ∈ ,则需考虑110x ≤< 的情况 在此范围内,x Q ∈ 且x ∈Z 时,设*,,,2qx p q p p=∈≥N ,且,p q 互质 若lg x Q ∈ ,则由lg (0,1)x ∈ ,可设*lg ,,,2nx m n m m=∈≥N ,且,m n 互质 因此10n mq p =,则10()n m qp= ,此时左边为整数,右边非整数,矛盾,因此lg x Q ∉ 因此lg x 不可能与每个周期内x D ∈ 对应的部分相等, 只需考虑lg x 与每个周期x D ∉ 的部分的交点,考点:函数与方程10、(2018年高考全国卷I 文科13)(5分)已知函数f (x )=log 2(x 2+a ),若f (3)=1,则a= .(解答)解:函数f (x )=log 2(x 2+a ),若f (3)=1, 可得:log 2(9+a )=1,可得a=﹣7. 故答案为:﹣7.11、(2018年高考全国卷2理科13)(5分)曲线y=2ln (x+1)在点(0,0)处的切线方程为 . (解答)解:∵y=2ln (x+1), ∴y′=,当x=0时,y′=2,∴曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x.故答案为:y=2x.17、(2018年高考全国卷3文科16)(5分)已知函数f(x)=ln(﹣x)+1,f(a)=4,则f(﹣a)= .(解答)解:函数g(x)=ln(﹣x)满足g(﹣x)=ln(+x)==﹣ln(﹣x)=﹣g(x),所以g(x)是奇函数.函数f(x)=ln(﹣x)+1,f(a)=4,可得f(a)=4=ln(﹣a)+1,可得ln(﹣a)=3,则f(﹣a)=﹣ln(﹣a)+1=﹣3+1=﹣2.故答案为:﹣2.18、(2018年高考全国卷3理科14)(5分)曲线y=(ax+1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,则a= .(解答)解:曲线y=(ax+1)e x,可得y′=ae x+(ax+1)e x,曲线y=(ax+1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,可得:a+1=﹣2,解得a=﹣3.故答案为:﹣3.19、(2018年北京市高考数学试卷理科13)(5分)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是.(解答)解:例如f(x)=sinx,尽管f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,当x∈[0,)上为增函数,在(,2]为减函数,故答案为:f(x)=sinx.20、(2018年江苏省高考数学试卷5)(5分)函数f(x)=的定义域为.(解答)解:由题意得:≥1,解得:x≥2,∴函数f (x )的定义域是[2,+∞). 故答案为:[2,+∞).21、(2018年江苏省高考数学试卷9)(5分)函数f (x )满足f (x+4)=f (x )(x ∈R ),且在区间(﹣2,2]上,f (x )=,则f (f (15))的值为 .(解答)解:由f (x+4)=f (x )得函数是周期为4的周期函数, 则f (15)=f (16﹣1)=f (﹣1)=|﹣1+|=, f ()=cos ()=cos =,即f (f (15))=,故答案为:22、(2018年江苏省高考数学试卷11)(5分)若函数f (x )=2x 3﹣ax 2+1(a ∈R )在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f (x )在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为 . (解答)解:∵函数f (x )=2x 3﹣ax 2+1(a ∈R )在(0,+∞)内有且只有一个零点, ∴f′(x )=2x (3x ﹣a ),x ∈(0,+∞), ①当a ≤0时,f′(x )=2x (3x ﹣a )>0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,f (0)=1,f (x )在(0,+∞)上没有零点,舍去; ②当a >0时,f′(x )=2x (3x ﹣a )>0的解为x >, ∴f (x )在(0,)上递减,在(,+∞)递增, 又f (x )只有一个零点, ∴f ()=﹣+1=0,解得a=3,f (x )=2x 3﹣3x 2+1,f′(x )=6x (x ﹣1),x ∈[﹣1,1], f′(x )>0的解集为(﹣1,0),f (x )在(﹣1,0)上递增,在(0,1)上递减, f (﹣1)=﹣4,f (0)=1,f (1)=0,∴f (x )min =f (﹣1)=﹣4,f (x )max =f (0)=1, ∴f (x )在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为: f (x )max +f (x )min =﹣4+1=﹣3.23、(2018年上海市高考数学试卷4)(4分)设常数a∈R,函数f(x)=1og(x+a).若f(x)2的反函数的图象经过点(3,1),则a= .(解答)解:∵常数a∈R,函数f(x)=1og(x+a).2f(x)的反函数的图象经过点(3,1),∴函数f(x)=1og(x+a)的图象经过点(1,3),2(1+a)=3,∴log2解得a=7.故答案为:7.24、(2018年上海市高考数学试卷7)(5分)已知α∈{﹣2,﹣1,﹣,1,2,3},若幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α=.(解答)解:∵α∈{﹣2,﹣1,,1,2,3},幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,∴a是奇数,且a<0,∴a=﹣1.故答案为:﹣1.25、(2018年上海市高考数学试卷11)(5分)已知常数a>0,函数f(x)=的图象经过点P(p,),Q(q,).若2p+q=36pq,则a= .(解答)解:函数f(x)=的图象经过点P(p,),Q(q,).则:,整理得:=1,解得:2p+q=a2pq,由于:2p+q=36pq,所以:a2=36,由于a>0,故:a=6.故答案为:626、(2018年上海市高考数学试卷12)(5分)已知实数x1、x2、y1、y2满足:x12+y12=1,x22+y22=1,x 1x2+y1y2=,则+的最大值为.(解答)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),=(x1,y1),=(x2,y2),由x12+y12=1,x22+y22=1,x1x2+y1y2=,可得A,B两点在圆x2+y2=1上,且•=1×1×cos∠AOB=,即有∠AOB=60°,即三角形OAB为等边三角形,AB=1,+的几何意义为点A,B两点到直线x+y﹣1=0的距离d1与d2之和,显然d1+d2≤AB=1,即+的最大值为1,故答案为:1.27、(2018年天津市高考数学试卷文科10)(5分)已知函数f(x)=e x lnx,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(1)的值为.(解答)解:函数f(x)=e x lnx,则f′(x)=e x lnx+•e x;∴f′(1)=e•ln1+1•e=e.故答案为:e.28、(2018年天津市高考数学试卷文科13)(5分)已知a,b∈R,且a﹣3b+6=0,则2a+的最小值为.(解答)解:a,b∈R,且a﹣3b+6=0,可得:3b=a+6,则2a+==≥2=,当且仅当2a=.即a=﹣3时取等号.函数的最小值为:.故答案为:.(2018年天津市高考数学试卷文科14)(5分)己知a∈R,函数f(x)=.若29、对任意x∈[﹣3,+∞),f(x)≤|x|恒成立,则a的取值范围是.(解答)解:当x≤0时,函数f(x)=x2+2x+a﹣2的对称轴为x=﹣1,抛物线开口向上,要使x≤0时,对任意x∈[﹣3,+∞),f(x)≤|x|恒成立,则只需要f(﹣3)≤|﹣3|=3,即9﹣6+a﹣2≤3,得a≤2,当x>0时,要使f(x)≤|x|恒成立,即f(x)=﹣x2+2x﹣2a,则直线y=x的下方或在y=x 上,由﹣x2+2x﹣2a=x,即x2﹣x+2a=0,由判别式△=1﹣8a≤0,得a≥,综上≤a≤2,故答案为:[,2].30、(2018年天津市高考数学试卷理科13)(5分)已知a,b∈R,且a﹣3b+6=0,则2a+的最小值为.(解答)解:a,b∈R,且a﹣3b+6=0,可得:3b=a+6,则2a+==≥2=,当且仅当2a=.即a=﹣3时取等号.函数的最小值为:.故答案为:.31、(2018年天津市高考数学试卷理科14)(5分)已知a>0,函数f(x)=.若关于x的方程f(x)=ax恰有2个互异的实数解,则a的取值范围是.(解答)解:当x≤0时,由f(x)=ax得x2+2ax+a=ax,得x2+ax+a=0,得a(x+1)=﹣x2,得a=﹣,设g(x)=﹣,则g′(x)=﹣=﹣,由g(x)>0得﹣2<x<﹣1或﹣1<x<0,此时递增,由g(x)<0得x<﹣2,此时递减,即当x=﹣2时,g(x)取得极小值为g(﹣2)=4,当x>0时,由f(x)=ax得﹣x2+2ax﹣2a=ax,得x2﹣ax+2a=0,得a(x﹣2)=x2,当x=2时,方程不成立,当x≠2时,a=设h(x)=,则h′(x)==,由h(x)>0得x>4,此时递增,由h(x)<0得0<x<2或2<x<4,此时递减,即当x=4时,h(x)取得极小值为h(4)=8,要使f(x)=ax恰有2个互异的实数解,则由图象知4<a<8,故答案为:(4,8)32、(2018年浙江省高考数学试卷15)(6分)已知λ∈R,函数f(x)=,当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是.若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是.(解答)解:当λ=2时函数f (x )=,显然x ≥2时,不等式x ﹣4<0的解集:{x|2≤x <4};x <2时,不等式f (x )<0化为:x 2﹣4x+3<0,解得1<x <2,综上,不等式的解集为:{x|1<x <4}. 函数f (x )恰有2个零点, 函数f (x )=的草图如图:函数f (x )恰有2个零点,则λ∈(1,3]. 故答案为:{x|1<x <4};(1,3]. 三、解答题1、(2017课标1,理21)已知函数2()(2)x x f x ae a e x =+--. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围.试题分析:(1)讨论()f x 单调性,首先进行求导,发现式子特点后要及时进行因式分解,在对a 按0a ≤,0a >进行讨论,写出单调区间;(2)根据第(1)题,若0a ≤,()f x 至多有一个零点.若0a >,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,求出最小值1(ln )1ln f a a a-=-+,根据1a =,(1,)a ∈+∞,(0,1)a ∈进行讨论,可知当(0,1)a ∈有2个零点,设正整数0n 满足03ln(1)n a>-,则00000000()e (e 2)e 20n n n n f n a a n n n =+-->->->.由于3ln(1)ln a a ->-,因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点.所以a 的取值范围为(0,1).考点:含参函数的单调性,利用函数零点求参数取值范围.2、(2017课标II ,理)已知函数()2ln f x ax ax x x =--,且()0f x ≥。
2017年高考真题数学(理)分类汇编 导数1.【2017课标II ,理11】若2x =-是函数21()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为( )A.1-B.32e --C.35e -D.12.【2017课标3,理11】已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =A .12- B .13C .12D .13.【2017浙江,7】函数y=f (x )的导函数()y f x '=的图像如图所示,则函数y=f (x )的图像可能是4.【2017课标1,理21】已知函数2()(2)x x f x ae a e x =+--. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围.5.【2017课标II ,理】已知函数()2ln f x ax ax x x =--,且()0f x ≥。
(1)求a ;(2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且()2202e f x --<<。
6.【2017课标3,理21】已知函数()1ln f x x a x =-- . (1)若()0f x ≥ ,求a 的值;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n 2111111222nm ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,求m 的最小值.7.【2017山东,理20】已知函数,,其中是自然对数的底数.(Ⅰ)求曲线在点()(),f ππ处的切线方程;(Ⅱ)令,讨论的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.()22cos f x x x =+()()cos sin 22x g x e x x x =-+-2.71828e = ()y f x =()()()()h x g x af x a R =-∈()h x8.【2017北京,理19】已知函数()e cos x f x x x =-. (Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)求函数()f x 在区间π[0,]2上的最大值和最小值.9.【2017天津,理20】设a ∈Z ,已知定义在R 上的函数432()2336f x x x x x a =+--+在区间(1,2)内有一个零点0x ,()g x 为()f x 的导函数.(Ⅰ)求()g x 的单调区间;(Ⅱ)设00[1,)(,2]m x x ∈ ,函数0()()()()h x g x m x f m =--,求证:0()()0h m h x <;(Ⅲ)求证:存在大于0的常数A ,使得对于任意的正整数,p q ,且00[1,)(,2],p x x q ∈ 满足041||p x q Aq-≥.10.【2017浙江,20】(本题满分15分)已知函数f (x )=(xe x -(12x ≥). (Ⅰ)求f (x )的导函数;(Ⅱ)求f (x )在区间1[+)2∞,上的取值范围.11.【2017江苏,20】 已知函数32()1(0,)f x x ax bx a b =+++>∈R 有极值,且导函数()f x '的极值点是()f x 的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域; (2)证明:23b a >;(3)若()f x ,()f x '这两个函数的所有极值之和不小于72-,求a 的取值范围.答案专题2-2017年高考真题数学(理)分类汇编 导数1.【2017课标II ,理11】若2x =-是函数21()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为( )A.1-B.32e --C.35e -D.1 【答案】A 【解析】【考点】 函数的极值;函数的单调性【名师点睛】(1)可导函数y =f (x )在点x 0处取得极值的充要条件是f ′(x 0)=0,且在x 0左侧与右侧f ′(x )的符号不同。
2017年高考真题分类汇编(理数)专题2导数(解析版)D答案解析部分一、单选题1、【答案】D【考点】函数的图象,函数的单调性与导数的关系【解析】【解答】解:由当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,则由导函数y=f′(x)的图象可知:f(x)先单调递减,再单调递增,然后单调递减,最后单调递增,排除A,C,且第二个拐点(即函数的极大值点)在x轴上的右侧,排除B,故选D【分析】根据导数与函数单调性的关系,当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,根据函数图象,即可判断函数的单调性,然后根据函数极值的判断,即可判断函数极值的位置,即可求得函数y=f(x)的图象可能2、【答案】A【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值【解析】【解答】解:函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1,可得f′(x)=(2x+a)e x﹣1+(x2+ax﹣1)e x﹣1,x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,可得:﹣4+a+(3﹣2a)=0.解得a=﹣1.可得f′(x)=(2x﹣1)e x﹣1+(x2﹣x﹣1)e x﹣1,=(x2+x﹣2)e x﹣1,函数的极值点为:x=﹣2,x=1,当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1.故选:A.【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可.3、【答案】C【考点】利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用,函数的零点与方程根的关系,函数的零点【解析】【解答】解:因为f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)=﹣1+(x﹣1)2+a(e x﹣1+ )=0,所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1﹣(x﹣1)2=a (e x﹣1+ )有唯一解,等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+ )的图象只有一个交点.①当a=0时,f(x)=x2﹣2x≥﹣1,此时有两个零点,矛盾;②当a<0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(e x﹣1+ )在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(e x﹣1+ )的图象的最高点为B(1,2a),由于2a<0<1,此时函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a (e x﹣1+ )的图象有两个交点,矛盾;③当a>0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(e x﹣1+ )在(﹣∞,1)上递减、在(1,+∞)上递增,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(e x﹣1+ )的图象的最低点为B(1,2a),由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即a= ,符合条件;综上所述,a= ,故选:C.【分析】通过转化可知问题等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+ )的图象只有一个交点求a的值.分a=0、a<0、a>0三种情况,结合函数的单调性分析可得结论.二、解答题4、【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=(x﹣)e﹣x (x≥ ),导数f′(x)=(1﹣••2)e﹣x﹣(x﹣)e﹣x=(1﹣x+ )e﹣x=(1﹣x)(1﹣)e﹣x;(Ⅱ)由f(x)的导数f′(x)=(1﹣x)(1﹣)e﹣x,可得f′(x)=0时,x=1或,当<x<1时,f′(x)<0,f(x)递减;当1<x<时,f′(x)>0,f(x)递增;当x>时,f′(x)<0,f(x)递减,且x≥ ⇔x2≥2x﹣1⇔(x﹣1)2≥0,则f(x)≥0.由f()= e ,f(1)=0,f()= e ,即有f(x)的最大值为 e ,最小值为f(1)=0.则f(x)在区间[ ,+∞)上的取值范围是[0, e ].【考点】简单复合函数的导数,利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用【解析】【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,注意运用复合函数的求导法则,即可得到所求;(Ⅱ)求出f(x)的导数,求得极值点,讨论当<x <1时,当1<x<时,当x>时,f(x)的单调性,判断f(x)≥0,计算f(),f(1),f(),即可得到所求取值范围.5、【答案】解:(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x ﹣2sinx,∴f′(π)=2π.∴曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程为:y﹣(π2﹣2)=2π(x﹣π).化为:2πx﹣y﹣π2﹣2=0.(Ⅱ)h(x)=g (x)﹣a f(x)=e x(cosx﹣sinx+2x ﹣2)﹣a(x2+2cosx)h′(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2)+e x(﹣sinx﹣cosx+2)﹣a(2x﹣2sinx)=2(x﹣sinx)(e x﹣a)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna).令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,∴函数u(x)在R上单调递增.∵u(0)=0,∴x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.(i)a≤0时,e x﹣a>0,∴x>0时,h′(x)>0,函数h(x)在(0,+∞)单调递增;x<0时,h′(x)<0,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减.∴x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a.(ii)a>0时,令h′(x)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna)=0.解得x1=lna,x2=0.①0<a<1时,x∈(﹣∞,lna)时,e x﹣e lna<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增;x∈(lna,0)时,e x﹣e lna>0,h′(x)<0,函数h (x)单调递减;x∈(0,+∞)时,e x﹣e lna>0,h′(x)>0,函数h (x)单调递增.∴当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a ﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].②当a=1时,lna=0,x∈R时,h′(x)≥0,∴函数h (x)在R上单调递增.③1<a时,lna>0,x∈(﹣∞,0)时,e x﹣e lna<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增;x∈(0,lna)时,e x﹣e lna<0,h′(x)<0,函数h (x)单调递减;x∈(lna,+∞)时,e x﹣e lna>0,h′(x)>0,函数h (x)单调递增.∴当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[ln2a ﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].综上所述:a≤0时,函数h(x)在(0,+∞)单调递增;x<0时,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减.x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a.0<a<1时,函数h(x)在x∈(﹣∞,lna)是单调递增;函数h(x)在x∈(lna,0)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna 时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].当a=1时,lna=0,函数h(x)在R上单调递增.a>1时,函数h(x)在(﹣∞,0),(lna,+∞)上单调递增;函数h(x)在(0,lna)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[ln2a ﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].【考点】导数的加法与减法法则,导数的乘法与除法法则,函数的单调性与导数的关系,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】【分析】(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x ﹣2sinx,可得f′(π)=2π即为切线的斜率,利用点斜式即可得出切线方程.(Ⅱ)h(x)=g (x)﹣a f(x)=e x(cosx﹣sinx+2x ﹣2)﹣a(x2+2cosx),可得h′(x)=2(x﹣sinx)(e x﹣a)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna).令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,可得函数u(x)在R上单调递增.由u(0)=0,可得x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.对a分类讨论:a≤0时,0<a<1时,当a=1时,a>1时,利用导数研究函数的单调性极值即可得出.6、【答案】(1)解:函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,可得曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=e0(cos0﹣sin0)﹣1=0,切点为(0,e0cos0﹣0),即为(0,1),曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;(2)解:函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x (cosx﹣sinx)﹣1,令g(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,则g(x)的导数为g′(x)=e x(cosx﹣sinx﹣sinx﹣cosx)=﹣2e x•sinx,当x∈[0,],可得g′(x)=﹣2e x•sinx≤0,即有g(x)在[0,]递减,可得g(x)≤g(0)=0,则f(x)在[0,]递减,即有函数f(x)在区间[0,]上的最大值为f(0)=e0cos0﹣0=1;最小值为f()=e cos ﹣=﹣.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】【分析】(1.)求出f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到所求方程;(2.)求出f(x)的导数,再令g(x)=f′(x),求出g(x)的导数,可得g(x)在区间[0,]的单调性,即可得到f(x)的单调性,进而得到f(x)的最值.7、【答案】(Ⅰ)解:由f(x)=2x4+3x3﹣3x2﹣6x+a,可得g(x)=f′(x)=8x3+9x2﹣6x﹣6,进而可得g′(x)=24x2+18x﹣6.令g′(x)=0,解得x=﹣1,或x= .当x变化时,g′(x),g (x)的变化情况如下表:x (﹣∞,﹣(﹣1,)(,+∞)1)g′(x)+ ﹣+g(x)↗↘↗所以,g(x)的单调递增区间是(﹣∞,﹣1),(,+∞),单调递减区间是(﹣1,).(Ⅱ)证明:由h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),得h(m)=g(m)(m﹣x0)﹣f(m),h(x0)=g(x0)(m﹣x0)﹣f(m).令函数H1(x)=g(x)(x﹣x0)﹣f(x),则H′1(x)=g′(x)(x﹣x0).由(Ⅰ)知,当x∈[1,2]时,g′(x)>0,故当x∈[1,x0)时,H′1(x)<0,H1(x)单调递减;当x∈(x0, 2]时,H′1(x)>0,H1(x)单调递增.因此,当x∈[1,x0)∪(x0, 2]时,H1(x)>H1(x0)=﹣f(x0)=0,可得H1(m)>0即h(m)>0,令函数H2(x)=g(x0)(x﹣x0)﹣f(x),则H′2(x)=g′(x0)﹣g(x).由(Ⅰ)知,g(x)在[1,2]上单调递增,故当x∈[1,x0)时,H′2(x)>0,H2(x)单调递增;当x∈(x0, 2]时,H′2(x)<0,H2(x)单调递减.因此,当x∈[1,x0)∪(x0, 2]时,H2(x)>H2(x0)=0,可得得H2(m)<0即h(x0)<0,.所以,h(m)h(x0)<0.(Ⅲ)对于任意的正整数p,q,且,令m= ,函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m).由(Ⅱ)知,当m∈[1,x0)时,h(x)在区间(m,x0)内有零点;当m∈(x0, 2]时,h(x)在区间(x0, m)内有零点.所以h(x)在(1,2)内至少有一个零点,不妨设为x1,则h(x1)=g(x1)(﹣x0)﹣f()=0.由(Ⅰ)知g(x)在[1,2]上单调递增,故0<g(1)<g(x1)<g(2),于是| ﹣x0|= ≥ = .因为当x∈[1,2]时,g(x)>0,故f(x)在[1,2]上单调递增,所以f(x)在区间[1,2]上除x0外没有其他的零点,而≠x0,故f()≠0.又因为p,q,a均为整数,所以|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|是正整数,从而|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|≥1.所以| ﹣x0|≥ .所以,只要取A=g(2),就有| ﹣x0|≥ .【考点】利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,不等式的证明,函数的零点【解析】【分析】(Ⅰ)求出函数的导函数g(x)=f′(x)=8x3+9x2﹣6x﹣6,求出极值点,通过列表判断函数的单调性求出单调区间即可.(Ⅱ)由h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),推出h(m)=g(m)(m﹣x0)﹣f(m),令函数H1(x)=g(x)(x﹣x0)﹣f(x),求出导函数H′1(x)利用(Ⅰ)知,推出h(m)h(x0)<0.(Ⅲ)对于任意的正整数p,q,且,令m= ,函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m).由(Ⅱ)知,当m∈[1,x0)时,当m∈(x0, 2]时,通过h(x)的零点.转化推出| ﹣x0|= ≥ =.推出|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|≥1.然后推出结果.8、【答案】(Ⅰ)解:因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b,g′(x)=6x+2a,令g′(x)=0,解得x=﹣.由于当x>﹣时g′(x)>0,g(x)=f′(x)单调递增;当x<﹣时g′(x)<0,g(x)=f′(x)单调递减;所以f′(x)的极小值点为x=﹣,由于导函数f′(x)的极值点是原函数f(x)的零点,所以f(﹣)=0,即﹣+ ﹣+1=0,所以b= + (a>0).因为f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有极值,所以f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不等的实根,所以4a2﹣12b>0,即a2﹣+ >0,解得a>3,所以b= + (a>3).(Ⅱ)证明:由(1)可知h(a)=b2﹣3a= ﹣+ = (4a3﹣27)(a3﹣27),由于a>3,所以h(a)>0,即b2>3a;(Ⅲ)解:由(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,设x1, x2是y=f(x)的两个极值点,则x1+x2= ,x1x2= ,所以f(x 1)+f(x2)= + +a(+ )+b(x1+x2)+2=(x1+x2)[(x1+x2)2﹣3x1x2]+a[(x1+x2)2﹣2x1x2]+b(x1+x2)+2= ﹣+2,又因为f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,所以b﹣+ ﹣+2= ﹣≥﹣,因为a>3,所以2a3﹣63a﹣54≤0,所以2a(a2﹣36)+9(a﹣6)≤0,所以(a﹣6)(2a2+12a+9)≤0,由于a>3时2a2+12a+9>0,所以a﹣6≤0,解得a≤6,所以a的取值范围是(3,6].【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,导数在最大值、最小值问题中的应用【解析】【分析】(Ⅰ)通过对f(x)=x3+ax2+bx+1求导可知g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b,进而再求导可知g′(x)=6x+2a,通过令g′(x)=0进而可知f′(x)的极小值点为x=﹣,从而f(﹣)=0,整理可知b= +(a>0),结合f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有极值可知f′(x)=0有两个不等的实根,进而可知a>3.(Ⅱ)通过(1)构造函数h(a)=b2﹣3a= ﹣+ = (4a3﹣27)(a3﹣27),结合a>3可知h(a)>0,从而可得结论;(Ⅲ)通过(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,利用韦达定理及完全平方关系可知y=f(x)的两个极值之和为﹣+2,进而问题转化为解不等式b﹣+ ﹣+2= ﹣≥﹣,因式分解即得结论.9、【答案】(1)解:由f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x,求导f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1,当a=0时,f′(x)=2e x﹣1<0,∴当x∈R,f(x)单调递减,当a>0时,f′(x)=(2e x+1)(ae x﹣1)=2a(e x+ )(e x﹣),令f′(x)=0,解得:x=ln ,当f′(x)>0,解得:x>ln ,当f′(x)<0,解得:x<ln ,∴x∈(﹣∞,ln )时,f(x)单调递减,x∈(ln ,+∞)单调递增;当a<0时,f′(x)=2a(e x+ )(e x﹣)<0,恒成立,∴当x∈R,f(x)单调递减,综上可知:当a≤0时,f(x)在R单调减函数,当a>0时,f(x)在(﹣∞,ln )是减函数,在(ln ,+∞)是增函数;(2)由f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x=0,有两个零点,由(1)可知:当a>0时,f(x)=0,有两个零点,则f(x)min=a +(a﹣2)﹣ln ,=a()+(a﹣2)× ﹣ln ,=1﹣﹣ln ,由f(x)min<0,则1﹣﹣ln <0,整理得:a﹣1+alna<0,设g(a)=alna+a﹣1,a>0,g′(a)=lna+1+1=lna+2,令g′(a)=0,解得:a=e﹣2,当a∈(0,e﹣2),g′(a)<0,g(a)单调递减,当a∈(e﹣2,+∞),g′(a)>0,g(a)单调递增,g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne﹣2+e﹣2﹣1=﹣﹣1,由g(1)=1﹣1﹣ln1=0,∴0<a<1,a的取值范围(0,1).【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数求闭区间上函数的最值,函数零点的判定定理【解析】【分析】(1.)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f(x)单调性;(2.)由(1)可知:当a>0时才有个零点,根据函数的单调性求得f(x)最小值,由f(x)min<0,g(a)=alna+a﹣1,a>0,求导,由g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne ﹣2+e﹣2﹣1=﹣﹣1,g(1)=0,即可求得a的取值范围.10、【答案】(Ⅰ)解:因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x (ax﹣a﹣lnx)(x>0),则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,因为h′(x)=a﹣,且当0<x<时h′(x)<0、当x>时h′(x)>0,所以h(x)min=h(),又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0,所以=1,解得a=1;(Ⅱ)证明:由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣,令t′(x)=0,解得:x= ,所以t(x)在区间(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,所以t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0, x2,且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0, x2)上为负、在(x2,+∞)上为正,所以f(x)必存在唯一极大值点x0,且2x0﹣2﹣lnx0=0,所以f(x 0)= ﹣x0﹣x0lnx0= ﹣x0+2x0﹣2 =x0﹣,由x 0<可知f(x0)<(x0﹣)max=﹣+ = ;由f′()<0可知x0<<,所以f(x)在(0,x 0)上单调递增,在(x0,)上单调递减,所以f(x0)>f()=﹣+ = >;综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.【考点】导数的运算,利用导数研究函数的极值,利用导数求闭区间上函数的最值,导数在最大值、最小值问题中的应用,不等式的综合【解析】【分析】(Ⅰ)通过分析可知f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,进而利用h′(x)=a﹣可得h(x)min=h(),从而可得结论;(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,记t(x)=f′(x)=2x﹣2﹣lnx,解不等式可知t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而可知f′(x)=0存在两根x0,x2,利用f(x)必存在唯一极大值点x0及x0<可知f(x0)<,另一方面可知f(x0)>f()=﹣+ = >.11、【答案】解:(Ⅰ)因为函数f(x)=x﹣1﹣alnx,x>0,所以f′(x)=1﹣= ,且f(1)=0.所以当a≤0时f′(x)>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以在(0,1)上f(x)<0,这与f(x)≥0矛盾;当a>0时令f′(x)=0,解得x=a,所以y=f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,即f(x)min=f(a),又因为f(x)min=f(a)≥0,所以a=1;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知当a=1时f(x)=x﹣1﹣lnx≥0,即lnx≤x﹣1,所以ln(x+1)≤x当且仅当x=0时取等号,所以ln(1+ )<,k∈N*,所以,k∈N*.一方面,因为+ +…+ =1﹣<1,所以,(1+ )(1+ )…(1+ )<e;另一方面,(1+ )(1+ )…(1+ )>(1+ )(1+ )(1+ )= >2,同时当n≥3时,(1+ )(1+ )…(1+ )∈(2,e).因为m为整数,且对于任意正整数n(1+ )(1+ )…(1+ )<m,所以m的最小值为3.【考点】函数的单调性与导数的关系,利用导数研究函数的单调性,等比数列的前n项和,反证法与放缩法【解析】【分析】(Ⅰ)通过对函数f(x)=x﹣1﹣alnx (x>0)求导,分a≤0、a>0两种情况考虑导函数f′(x)与0的大小关系可得结论;(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知lnx≤x﹣1,进而取特殊值可知ln(1+ )<,k∈N*.一方面利用等比数列的求和公式放缩可知(1+ )(1+ )…(1+ )<e;另一方面可知(1+ )(1+ )…(1+ )>2,且当n≥3时,(1+ )(1+ )…(1+ )∈(2,e).。
2012年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编2011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编1.集合与简易逻辑一、选择题(2017·2)设集合{}1,2,4A =,{}240x x x m B =-+=.若{}1AB =,则B =( )A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,5(2016·2)已知集合A ={1,2,3},B ={x |(x +1)(x -2)<0,x ∈Z },则A B =( )A .{1}B .{1,2}C .{0,1,2,3}D .{-1,0,1,2,3}(2015·1)已知集合A ={-2,-1,0,2},B ={x |(x -1)(x +2)<0},则A ∩B =( )A .{-1,0}B .{0,1}C .{-1,0,1}D .{0,1,2}(2014·1)设集合M ={0, 1, 2},N ={}2|320x x x -+≤,则MN =( )A .{1}B .{2}C .{0,1}D .{1,2}(2013·1)已知集合M ={x|(x -1)2 < 4, x ∈R },N ={-1,0,1,2,3},则M ∩ N =( )A .{0, 1, 2}B .{-1, 0, 1, 2}C .{-1, 0, 2, 3}D .{0, 1, 2, 3}(2012·1)已知集合A ={1, 2, 3, 4, 5},B ={(x ,y )| x ∈A , y ∈A , x -y ∈A },则B 中所含元素的个数为( ) A. 3 B. 6 C. 8 D. 10 (2011·10)已知a 与b 均为单位向量,其夹角为θ,有下列四个命题中真命题是( )12:+10,3P πθ⎡⎫>⇔∈⎪⎢⎣⎭a b 22:1,3P πθπ⎛⎤+>⇔∈⎥⎝⎦a b3:10,3P πθ⎡⎫->⇔∈⎪⎢⎣⎭a b 4:1,3P πθπ⎛⎤->⇔∈ ⎥⎝⎦a bA . P 1,P 4B .P 1,P 3C .P 2,P 3D .P 2,P 42011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编1.集合与简易逻辑(逐题解析)(2017·2)C 【解析】∵ {}1A B =,∴ 1是方程240x x m -+=的一个根,即3m =,∴ {}2430B x x x =-+=,故{}1,3B =,选C.(2016·2)C 解析:()(){}120Z B x x x x =+-<∈,,∴{}01B =,,∴{}0123A B =,,,,故选C .(2015·1)A 解析:由已知得{}21B x x =-<<,故,故选A.(2014·1)D 解析:∵2={|320}{|12}N x x x x x -+≤=≤≤,∴{1,2}MN =.(2013·1)A 解析:解不等式(x -1)2<4,得-1<x <3,即M ={x |-1<x <3}.而N ={-1, 0, 1, 2, 3},所以M ∩N ={0, 1, 2},故选A.(2012·1)D 解析:要在1,2,3,4,5中选出两个,大的是x ,小的是y ,共2510C =种选法.(2011·10)A 解析:由||1+==>a b 得1cos 2θ>-2[0,)3πθ⇒∈.由||1-=a b 得1cos 2θ<(,]3πθπ⇒∈,故选A.2011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编2.复数一、选择题 (2017·1)31ii+=+( ) A .12i + B .12i - C .2i + D .2i -(2016·1)已知(3)(1)i z m m =++-在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是( )A .(-3,1)B .(-1,3)C .(1,+∞)D .(-∞,-3)(2015·2)若a 为实数且(2+ai )(a -2i ) = -4i ,则a =( )A .-1B .0C .1D .2(2014·2)设复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,12z i =+,则12z z =( )A .- 5B .5C .- 4 + iD .- 4 - i(2013·2)设复数z 满足(1i)2i z -=,则z =( )A .1i -+B .1i --C .1i +D .1i -(2012·3)下面是关于复数iz +-=12的四个命题中,真命题为( )P 1: |z |=2, P 2: z 2=2i ,P 3: z 的共轭复数为1+i ,P 4: z 的虚部为-1 . A. P 2,P 3B. P 1,P 2C. P 2,P 4D. P 3,P 4(2011·1)复数212ii+-的共轭复数是( ) A .35i - B .35i C .i -D .i2011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编2.复数(逐题解析)(2017·1)D 【解析】()()()()3134221112i i i ii i i i +-+-===-++-. (2016·1)A 解析:∴30m +>,10m -<,∴31m -<<,故选A .(2015·2)B 解析:由已知得4a + (a 2 -4)i = -4i ,所以4a = 0,a 2 -4 = -4,解得a = 0,故选B. (2014·2)A 解析:∵12i z =+,复数1z ,2z 在复平面内的对应点关于虚轴对称,∴22z i =-+,∴2212(2)(2)2145z z i i i =+-+=-=--=-.(2013·2)A 解析:由(1-i )·z =2i ,得221=111i i i z i i i (+)=-(-)(+)=222i-+=-1+i .(2012·3)C 解析:经计算2221,||(1)21z i z z i i i==--∴==---+ =,复数z 的共轭复数为1i -+,z 的虚部为1-,综上可知P 2,P 4正确.(2011·1)C 解析:212i i+-=(2)(12),5i i i ++=共轭复数为C.2011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编3.程序框图(2017·8)执行右面的程序框图,如果输入的1a =-,则输出的S =( )A .2B .3C .4D .5(2017·8) (2016·8) (2015·8) (2014·7)(2016·8)中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,右图是实现该算法的程序框图.执行该程序框图,若输入的x =2,n =2,依次输入的a 为2,2,5,则输出的s =( ) A .7B .12C .17D .34(2015·8)右边程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”. 执行该程序框图,若输入a ,b 分别为14,18,则输出的a =( ) A .0B .2C .4D .14(2014·7)执行右面程序框图,如果输入的x ,t 均为2,则输出的S = ( )A .4B .5C .6D .7(2013·6) (2012·6) (2013·6)执行右面的程序框图,如果输入的10N =,那么输出的S =( )A .11112310++++ B .11112!3!10!++++ C .11112311++++D .11112!3!11!++++(2012·6)如果执行右边的程序框图,输入正整数N (N ≥2)和实数a 1, a 2,…,a N ,输入A 、B ,则( )A. A +B 为a 1, a 2,…,a N 的和B.2B A +为a 1, a 2,…,a N 的算术平均数C. A 和B 分别是a 1, a 2,…,a N 中最大的数和最小的数D. A 和B 分别是a 1, a 2,…,a N 中最小的数和最大的数(2011·3)执行右面的程序框图,如果输入的N 是6,那么输出的p 是( )A .120B .720C .1440D .50402011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编3.程序框图(2017·8)【解析】解法一:常规解法∵ 00S =,01K =,01a =-,S S a K =+⋅,a a =-,∴ 执行第一次循环:11S =-﹑11a =﹑ 12K =;执行第二次循环:21S =﹑21a =-﹑23K =;执行第三次循环:32S =-﹑31a =﹑ 34K =;执行第四次循环:42S =﹑41a =-﹑45K =;执行第五次循环:53S =-﹑51a =﹑56K =;执行第五次循环:63S =﹑61a =﹑67K =;当676K =>时,终止循环,输出63S =,故输出值为3.解法二:数列法()11nn n S S n -=+-⋅,1n K n =+,裂项相消可得()121nin i S S i =-=-⋅∑;执行第一次循环:11S =-﹑11a =﹑12K =,当6n K >时,6n =即可终止,61234564S +=-+-+=,即63S =,故输出值为3.(2016·8)C 解析:第一次运算:0222s =⨯+=,第二次运算:2226s =⨯+=,第三次运算:62517s =⨯+=,故选C .(2015·8)B 解析:程序在执行过程中,a ,b 的值依次为a =14,b =18,b =4,a =10,a =6,a =2,b =2,此时a =b =2程序结束,输出a 的值为2,故选B .(2014·7)D 解析:输入的x ,t 均为2.判断12≤?是,1221M =⋅=,235S =+=,112k =+=;判断22≤?是,2222M =⋅=,257S =+=,213k =+=,判断32≤?否,输出7S =.(2013·6)B 解析:由程序框图知,当k =1,S =0,T =1时,T =1,S =1;当k =2时,12T =,1=1+2S ; 当k =3时,123T =⨯,111+223S =+⨯;当k =4时,1234T =⨯⨯,1111+223234S =++⨯⨯⨯;… … … … ; 当k =10时,123410T =⨯⨯⨯⨯,1111+2!3!10!S =+++, k 增加1变为11,满足k >N ,输出S ,故选B .(2012·6)C 解析:由程序框图判断x >A 得A 应为a 1,a 2,…,a N 中最大的数,由x <B 得B 应为a 1,a 2,…,a N 中最小的数.(2011·3)B 解析:框图表示1n n a n a -=⋅,且11a =所求6a =720,故选B.【题目7】(2017·新课标全国Ⅱ卷理7)7.甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则( )A .乙可以知道四人的成绩B .丁可以知道四人的成绩C .乙、丁可以知道对方的成绩D .乙、丁可以知道自己的成绩 【命题意图】本题考查推理与证明的有关知识,考查考生推理论证能力. 【解析】解法一:假设法甲看乙﹑丙成绩,甲不知道自己的成绩,那么乙﹑丙成绩中有一人为优,一人为良;乙已经知道 自己的成绩要么良,要么优,丙同样也是,当乙看到丙的成绩,一定知道自己的成绩,但是丙一 定不知道自己的成绩;而丁同学也知道自己的成绩要么良,要么优,只有看到甲的成绩,才能判 断自己的成绩,丁同学也一定知道自己的成绩,故只有乙﹑丁两位同学知道自己的成绩. 解法二:选项代入法当我们不知道如何下手,则从选项入手,一一假定成立,来验证我们的假设是否成立,略2012年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编4.平面向量一、选择题(2017·12)已知ABC ∆是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则()PA PB PC ⋅+的最小值是( )A.2-B.32-C. 43- D.1- (2016·3)已知向量(1)(32),,=,m =-a b ,且()⊥a +b b ,则m =( )A .-8B .-6C .6D .8(2014·3)设向量a ,b rr 满足|a b |+r r ,|a b |-=r r a b ⋅r r =( )A .1B .2C .3D .5二、填空题(2015·13)设向量a ,b 不平行,向量λ+a b 与2+a b 平行,则实数λ= ____________. (2013·13)已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE BD ⋅=_______. (2012·13)已知向量a ,b 夹角为45º,且1=||a ,102=-||b a ,则=||b .2012年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编4.平面向量(逐题解析版)一、选择题(2017·12)【解析】解法一:建系法,连接OP ,(OA =,()1,0OB =-,()1,0OC =.2PC PB PO +=,∴()(),PO PA x y x y ⋅=--⋅-,∴222234PO PA x y x y ⎛⋅=+=+-- ⎝⎭∴34PO PA ⋅≥-,∴ ()322PA PC PB PO PA ⋅+=⋅≥-,∴最小值为32-解法二:均值法:∵2PC PB PO +=,∴ ()2PA PC PB PO PA ⋅+=⋅ 由上图可知:OA PA PO =-;两边平方可得()()2232PA PO PA PO =+-⋅∵ ()()222PA POPA PO +≥-⋅,∴ 322PO PA ⋅≥-,∴ ()322PA PC PB PO PA ⋅+=⋅≥-,∴最小值为32-.(2016·3)D 【解析】(42)a b m +=-r r ,,∵()a b b +⊥r r r ,∴()122(2)0a b b m +⋅=--=r r r,解得8m =,选D .(2014·3)A 解析:2222||10||6210,26,a b a b a b a b a b a b +=-=∴++⋅=+-⋅=,两式相减得:1a b ⋅=.二、填空题(2015·13)12解析:因为向量a b λ+与2a b +平行,所以(2)a b k a b λ+=+,则12k kλ=⎧⎨=⎩,所以12λ=.(2013·13)2解析:以AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,则点A 的坐标为(0,0),点B 的坐标为(2,0),点D 的坐标为(0,2),点E 的坐标为(1,2),则AE uu u r =(1,2),BD uuu r=(-2, 2),所以=2AE BD ⋅uu u r uu u r.(2012·13)由已知得222222|2|(2)444||4||||cos45||a b a b a ab b a a b b -=-=-⨯+=-⋅+or r r r rr r r r r r r24|||10b b =-+=r ,解得||b =r2011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编5.线性规划一、选择题(2017·5)设x ,y 满足约束条件2330233030x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值是( )A .15-B .9-C .1D .9(2014·9)设x ,y 满足约束条件70310350x y x y x y +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪--≥⎩,则2z x y =-的最大值为( )A .10B .8C .3D .2(2013·9)已知0a >,x ,y 满足约束条件13(3)x x y y a x ≥⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,若2z x y =+的最小值为1,则a =( )A .14B .12C .1D .2二、填空题(2015·14)若x ,y 满足约束条件1020+220x y x y x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪-≤⎩,则z x y =+的最大值为_______.(2014·14)设x ,y 满足约束条件⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+-≥-0031y x y x y x ,则2z x y =-的取值范围为 . (2011·13)若变量x , y 满足约束条件32969x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩,则2z x y =+的最小值为 .2011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编5.线性规划一、选择题(2017·5)A 【解析】根据约束条件2330233030x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩画出可行域(图中阴影部分), 作直线:20l x y +=,平移直线l ,将直线平移到点A 处Z 最小,点A 的坐标为()6,3--,将点A 的坐标代到目标函数2Z x y =+, 可得15Z =-,即min 15Z =-.解法二:直接求法对于封闭的可行域,我们可以直接求三条直线的交点,代入目标函数中,三个数种选其最小的 为最小值即可,点A 的坐标为()6,3--,点B 的坐标为()6,3-,点C 的坐标为()0,1,所求值分 别为15-﹑9﹑1,故min 15Z =-,max 9Z =.(2014·9)B 解析:作出x ,y 满足约束条件70310350x y x y x y +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪--≥⎩所表示的平面区域为如图阴影部分,做出目标函数l 0:y =2x ,∵y =2x -z ,∴当y =2x -z 的截距最小时,z 取最大值.当y =2x -z 经过C 点时,z 取最大值.由31070x y x y -+=⎧⎨+-=⎩得C (5,2),此时z 取最大值为2×5-2=8.(2013·9)B 解析:由题意作出13(3)x x y y a x ≥⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩所表示的区域如图阴影部分所示,当目标函数表示的直线经过点A 时,取得最小值,而点A 的坐标为(1,-2a ),所以2-2a =1,解得12a =. 故选B.l 0l 1 3x-y-5=0yxo 12 x-3y+1=0l 2x+y-7=052CA BA (1, -2a )二、填空题 (2015·14)32解析:画出可行域,如图所示,将目标函数变形为y =-x +z ,当z 取到最大时,直线y = -x + z 的纵截距最大,故将直线尽可能地向上平移到1(1,2D ,则z =x +y 的最大值为32.(2014·14)[3,3]-解析:画出可行域,易知当直线2Z x y =-经过点(1,2)时,Z 取最小值-3;当直线2Z x y =-经过点(3,0)时,Z 取最大值3. 故2Z x y =-的取值范围为[3,3]-.(2011·13)-6】解析:画出可行域如图,当直线2z x y =+过239x y x y +=⎧⎨-=⎩的交点(4,-5)时,min 6z =-.6.二项式定理一、选择题(2013·5)已知5(1)(1)ax x ++的展开式中2x 的系数为5,则a =( )A .4-B .3-C .2-D .1-(2011·8)51()a x x x x+-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 .40二、填空题(2015·15)4()(1)a x x ++的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =_______. (2014·13)10()x a +的展开式中,7x 的系数为15,则a =________.2012年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编6.二项式定理(逐题解析)一、选择题(2013·5)D 解析:因为(1+x )5的二项展开式的通项为5C r r x (0≤r ≤5,r ∈Z ),则含x 2的项为225C x +ax ·15C x =(10+5a )x 2,所以10+5a =5,a =-1. 故选D.(2011·8)D 解析:由51()(2)a x x x x+-的展开式中各项系数的和为2,得a =1(令x =1). 故原式=511()x x x x+-,所以通项521552155(2)()(1)2r r r r r r r r T C x x C x ----+=-=-,由5-2r =1得r =2,对应的常数项=80,由5-2r =-1得r =3,对应的常数项=-40,故所求的常数项为40,故选D .二、填空题(2015·15)3解析:由已知得4234(1)1464x x x x x +=++++,故4()(1)a x x ++的展开式中x 的奇数次幂项分别为4ax ,34ax ,x ,36x ,5x ,其系数之和为441+6+1=32a a ++,解得3a =. (2014·13)12解析:∵10110r r r r T C x a -+=,∴107r -=,即3r =,∴373741015T C x a x ==,解得12a =.2011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编7.函数与导数一、填空题(2017·11)若2x =-是函数21`()(1)x f x x ax e-=+-的极值点,则()f x 的极小值为( )A.1-B.32e --C.35e -D.1 (2016·12)已知函数()()f x x ∈R 满足()2()f x f x -=-,若函数1x y x+=与()y f x =图像的交点为11(,)x y ,22(,)x y ,…,(,)m m x y ,则1()mi i i x y =+=∑ ( )A .0B .mC .2mD .4m(2015·5)设函数211log (2)(1)()2(1)x x x f x x -+-<⎧=⎨≥⎩,则2(2)(l og 12)f f -+=( )A .3B .6C .9D .12(2015·10)如图,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x. 将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则f (x )的图像大致为 ( )A .B .C .D .(2015·12)设函数()f x '是奇函数()()f x x R ∈的导函数,(1)0f -=,当x >0时,()()0xf x f x '-<,则使得f (x ) >0成立的x 的取值范围是( ) A .(,1)(0,1)-∞-UB .(1,0)(1,)-+∞UC .(,1)(1,0)-∞--UD .(0,1)(1,)+∞U(2014·8)设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( )A .0B .1C .2D .3(2014·12)设函数()x f x m π=,若存在()f x 的极值点0x 满足22200[()]x f x m +<,则m 的取值范围是( )A .(,6)(6,+)-∞-∞UB .(,4)(4,+)-∞-∞UC .(,2)(2,+)-∞-∞UD .(,1)(4,+)-∞-∞U (2013·8)设3log 6a =,5log 10b =,7log 14c =,则( )A .c b a >>B .b c a >>C .a c b >>D .a b c >>(2013·10)已知函数32()f x x ax bx c =+++,下列结论中错误的是( )A .00,()0x f x ∃∈=RB .函数()y f x =的图像是中心对称图形C .若0x 是()f x 的极小值点,则()f x 在区间0(,)x -∞单调递减D .若0x 是()f x 的极值点,则0()0f x '= (2012·10)已知函数xx x f -+=)1ln(1)(,则)(x f y =的图像大致为( )A. B. C. D.(2012·12)设点P 在曲线xe y 21=上,点Q 在曲线)2ln(x y =上,则||PQ 的最小值为( ) A. 2ln 1-B.)2ln 1(2-C. 2ln 1+D.)2ln 1(2+(2011·2)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 -=(2011·9)由曲线y =2y x =-及y 轴所围成的图形的面积为( )A .103B .4C .163D .6(2011·12)函数11y x =-的图像与函数2sin ,(24)y x x π=-≤≤的图像所有交点的横坐标之和等于( ) A .2B .4C .6D .8二、填空题(2014·15)已知偶函数f (x )在[0, +∞)单调递减,f (2)=0. 若f (x -1)>0,则x 的取值范围是_________. (2016·16)若直线y = kx +b 是曲线y = ln x +2的切线,也是曲线y = ln(x +1)的切线,则b = . 三、解答题(2017·21)已知函数2()ln ,f x ax ax x x =--且()0f x ≥.(1)求a ;xxxx(2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且220()2e f x --<<.(2016·21)(Ⅰ)讨论函数2()2x x f x e x -=+ 的单调性,并证明当x >0时,(2)20xx e x -++>; (Ⅱ)证明:当[0,1)a ∈时,函数2()=(0)x e ax ag x x x-->有最小值.设g (x )的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域.14.(2015·21)设函数2()mx f x e x mx =+-.(Ⅰ)证明:f (x )在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(Ⅱ)若对于任意x 1,,x 2∈[-1,1],都有|f (x 1)- f (x 2)|≤ e -1,求m 的取值范围.15.(2014·21)已知函数()2x x f x e e x -=--. (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)设()(2)4()g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值;(Ⅲ)已知1.4142 1.4143<,估计ln2的近似值(精确到0.001).16.(2013·21)已知函数()ln()x f x e x m =-+.(Ⅰ)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当2m ≤时,证明()0f x >.17.(2012·21)已知函数121()(1)(0)2x f x f e f x x -'=-+.(Ⅰ)求)(x f 的解析式及单调区间; (Ⅱ)若b ax x x f ++≥221)(,求b a )1(+的最大值.18.(2011·21)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 +-=. (Ⅰ)求a 、b 的值;(Ⅱ)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x kf x x x>+-,求k 的取值范围.2011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编7.函数与导数(解析版)(2017·11)A 【解析】∵ ()()211x f x x ax e -=+- ∴ 导函数()()2121x f x x a x a e -'⎡⎤=+++-⎣⎦,∵ ()20f '-=,∴ 1a =-,∴ 导函数()()212x f x x x e -'=+-,令()0f x '=,∴ 12x =-,11x =, 当x 变化时,()f x ,()f x '随变化情况如下表:从上表可知:极小值为()11f =-.故选A(2016·12)B 解析:由()()2f x f x =-得()f x 关于()01,对称,而111x y x x+==+也关于()01,对称,∴对于每一组对称点'0i i x x +=, '=2i i y y +,∴()111022m m mi i i i i i i mx y x y m ===+=+=+⋅=∑∑∑,故选B .(2016·12)B 解析:由()()2f x f x =-得()f x 关于()01,对称,而111x y x x+==+也关于()01,对称,∴对于每一组对称点'0i i x x +=, '=2i i y y +,∴()111022m m mi i i i i i i mx y x y m ===+=+=+⋅=∑∑∑,故选B .(2015·5)C 解析:由已知得2(2)1log 43f -=+=,又2log 121>,所以22log 121log 62(log 12)226f -===,故2(2)(log 12)9f f -+=.(2015·10)B 解析:由已知得,当点P 在BC 边上运动时,即04x π≤≤时,tan PA PB x +;当点P 在CD 边上运动时,即344x ππ≤≤,2x π≠时,PA PB +=2x π=时,PA PB +=;当点P 在AD 边上运动时,即34x ππ≤≤时,PA PB +=tan x -,从点P的运动过程可以看出,轨迹关于直线2x π=对称,且()()42f f ππ>,且轨迹非线型,故选B .(2015·12)A 解析:记函数()()f x g x x =,则2()()()x f x f x g x x '-'=,因为当x >0时,xf ´(x )-f (x )<0,故当x >0时,g ´ (x )<0,所以g (x )在(0, +∞)单调递减;又因为函数f (x )(x ∈R )是奇函数,故函数g (x )是偶函数,所以g (x )在(-∞, 0)单调递增,且g (-1)=g (1)=0.当0<x <1时,g (x )>0,则f (x )>0;当x <-1时,g (x )<0,则f (x )>0,综上所述,使得f (x )>0成立的x 的取值范围是(-∞, -1)∪(0, 1),故选A .(2014·8)D 解析:∵1'1y a x =-+,且在点(0,0)处的切线的斜率为2,∴01'|201x y a ==-=+,即3a =.(2014·12)C 解析:∵()x f x m π'=,令()0x f x m π'==得1(),2x m k k Z =+∈,∴01(),2x m k k Z =+∈,即01|||||()|22m x m k =+≥,mxx f πsin 3)(= 的极值为3±, ∴3)]([20=x f ,,34)]([22020+≥+∴m x f x 22200[()]x f x m +<, 2234∴m m <+, 即:24m >,故:2m <-或2m >. (2013·8)D 解析:根据公式变形,lg 6lg 21lg 3lg 3a ==+,lg10lg 21lg 5lg 5b ==+,lg14lg 21lg 7lg 7c ==+, 因为lg 7>lg 5>lg 3,所以lg 2lg 2lg 2lg 7lg 5lg 3<<,即c <b <a . 故选D. (2013·10)C 解析:∵f ´(x )=3x 2+2ax +b ,∴y =f (x )的图像大致如右图所示,若x 0是f(x )的极小值点,则则在(-∞,x 0)上不单调,故C 不正确.(2012·10)B 解析:易知ln(1)0y x x =+-≤对(1,0)(0,)x ∈-+∞U 恒成立,当且仅当0x =时,取等号,故的值域是(-∞, 0). 所以其图像为B.(2012·12)B 解析:因为12x y e =与ln(2)y x =互为反函数,所以曲线12x y e =与曲线ln(2)y x =关于直线y =x 对称,故要求|PQ |的最小值转化为求与直线y =x 平行且与曲线相切的直线间的距离,设切点为A ,则A 点到直线y =x 距离的最小值的2倍就是|PQ |的最小值. 则11()122xxy e e ''===,2x e ∴=,即ln 2x =,故切点A 的坐标为(ln 2,1),因此,切点A 点到直线y =x距离为d ==,所以||2ln 2)PQ d ==-.(2011·2)B 解析:由各函数的图像知,故选B.(2011·9)C 】解析:用定积分求解342420021162)(2)|323S x dx x x x =+=-+=⎰,故选C. (2011·12)D 解析:11y x =-的对称中心是(1,0)也是2sin (24)y x x π=-≤≤的中心,24x -≤≤他们的图像在x =1的左侧有4个交点,则x =1右侧必有4个交点. 不妨把他们的横坐标由小到大设为x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,x 6,x 7,x 8,则182736452x x x x x x x x +=+=+=+=,故选D .二、填空题(2014·15)(1,3)- 解析:∵()f x 是偶函数,∴(1)0(|1|)0(2)f x f x f ->⇔->=,又∵()f x 在[0,)+∞单调递减,∴|1|2x -<,解得:13x -<<(2016·16)1ln2-解析:ln 2y x =+的切线为:111ln 1y x x x =⋅++(设切点横坐标为1x ),()l n 1y x =+的切线为:()22221ln 111x y x x x x =++-++,∴()122122111ln 1ln 11xx x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩,解得112x = 212x =-,∴1ln 11ln 2b x =+=-.三、解答题(2017·21)已知函数2()ln ,f x ax ax x x =--且()0f x ≥.(1)求a ;(2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且220()2ef x --<<.(2017·21)解析:(1)法一:由题知:()()ln f x x ax a x =--()0x >,且()0f x ≥ , 所以()1ln 0a x x --≥,即当()0,1x ∈时,ln 1x a x ≤-;当()1,x ∈+∞时,ln 1xa x ≥-;当1x =时,()1ln 0a x x --≥成立. 令()1ln g x x x =--,()11'1x g x x x-=-=,当()0,1x ∈时,()'0g x <,()g x 递减,()()10g x g <=,所以:1ln x x ->,即:ln 11xx >-,所以1a ≤; 当()1,x ∈+∞时,()'0g x >,()g x 递增,()()10g x g >=,所以:1ln x x ->,即:ln 11xx <-.所以,1a ≥. 综上,1a =.法二:洛必达法则:由题知:()()ln f x x ax a x =--()0x >,且()0f x ≥ ,所以:()1ln 0a x x --≥. 即当()0,1x ∈时,ln 1x a x ≤-;当()1,x ∈+∞时,ln 1xa x ≥-; 当1x =时,()1ln 0a x x --≥成立.令()ln 1x g x x =-,()()()()22111ln 1ln '11x x x x x g x x x ----==--. 令()11ln h x x x =--,()22111'xh x x x x-=-=. 当()0,1x ∈时,()'0h x >,()h x 递增,()()10h x h <=; 所以()'0g x <,()g x 递减,()()()111ln 'ln 1limlimlim 111'x x x x xg x x x x→→→>===--,所以:1a ≤; 当()1,x ∈+∞时,()'0h x <,()h x 递减,()()10h x h <=;所以()'0g x <,()g x 递减,()()()111ln 'ln 1lim lim lim 111'x x x x x g x x x x→→→<===--,所以:1a ≥.故1a =.(2)由(1)知:()()1ln f x x x x =--,()'22ln f x x x =--,设()22l n x x x ϕ=--,则()1'2x x ϕ=-.当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()'0x ϕ<;当1,2x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()'0x ϕ>. 所以()x ϕ在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭递增.又()20e ϕ->,102ϕ⎛⎫< ⎪⎝⎭,()10ϕ=,所以()x ϕ在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭有唯一零点0x ,在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭有唯一零点1, 且当()00,x x ∈时,()0x ϕ>;当()0,1x x ∈时,()0x ϕ<; 当()1,x ∈+∞时,()0x ϕ>.又()()'f x x ϕ=,所以0x x =是()f x 的唯一极大值点. 由()0'0f x =得()00ln 21x x =-,故()()0001f x x x =-. 由()00,1x ∈得()014f x <.因为0x x =是()f x 在()0,1的唯一极大值点,由()10,1e -∈,()10f e -≠得()()120f x f e e -->=所以220()2ef x --<<.(2016·21)(Ⅰ)讨论函数2()2x x f x e x -=+ 的单调性,并证明当x >0时,(2)20xx e x -++>; (Ⅱ)证明:当[0,1)a ∈时,函数2()=(0)x e ax a g x x x-->有最小值.设g (x )的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域. (2016·21)证明:⑴()()()22224e e 222xxx x f x x x x ⎛⎫-' ⎪=+= ⎪+++⎝⎭,∵当x ∈()()22,-∞--+∞,时,()0f x '>,∴()f x 在()()22,-∞--+∞,和上单调递增,∴0x >时,()2e 0=12xx f x ->-+,∴()2e 20x x x -++>. ⑵ ()()()24e 2e x x a x x ax a g x x ----'=()4e 2e 2x x x x ax a x -++=32(2)(e )2xx x a x x -+⋅++=,[)01a ∈,,由(1)知,当0x >时,()2e 2x x f x x -=⋅+的值域为()1-+∞,,只有一解.使得2e 2tt a t -⋅=-+,(]02t ∈,,当(0,)x t ∈时,()0g x '<,()g x 单调减;当(,)x t ∈+∞时()0g x '>,()g x 单调增,()()()222e 1e e 1e 22tt t t t t a t t h a t t t -++⋅-++===+,记()e 2t k t t =+,在(]0,2t ∈时,()()()2e 102t t k t t +'=>+,∴()k t 单调递增,∴()()21e 24h a k t ⎛⎤=∈ ⎥⎝⎦,.(2015·21)设函数2()mx f x e x mx =+-.(Ⅰ)证明:f (x )在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(Ⅱ)若对于任意x 1,,x 2∈[-1,1],都有|f (x 1)- f (x 2)|≤ e -1,求m 的取值范围.(2015·21)解析:(Ⅰ)()(1)2mx f x m e x '=-+,若0m ≥,则当(,0)x ∈-∞时,10,()0mx e f x '-≤<;当(0,)x ∈+∞时,10mxe -≥,()0f x '>. 若0m <,则当(,0)x ∈-∞时,10,()0mx e f x '-><;当(0,)x ∈+∞时,10mxe-<,()0f x '>,所以,()f x 在(,0)-∞单调递减,在(0,)+∞单调递增.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,对任意的m ,()f x 在[-1,0]单调递减,在[0,1]单调递增,故()f x 在0x =处取得最小值,所以对于任意12,[1,1]x x ∈-,12|()()|1f x f x e -≤-的充要条件是(1)(0)1(1)(0)1f f e f f e -≤-⎧⎨--≤-⎩,即11mm e m e e m e -⎧-≤-⎪⎨+≤-⎪⎩①. 设函数()1t g t e t e =--+,则()1t g t e '=-,当0t <时,()0g t '<;当0t >时,()0g t '>,故()g t 在(,0)-∞单调递减,在(0,)+∞单调递增.又(1)0g =,1(1)20g e e --=+-<,故当[1,1]t ∈-时,()0g t ≤.当[1,1]m ∈-时,()0,()0g m g m ≤-≤,即①式成立;当1m >时,由()g t 的单调性,()0g m >,即1me m e ->-;当1m <-时,()0g m ->,即1me m e -+>-,综上,m 的取值范围是[-1,1].(2014·21)已知函数()2x x f x e e x -=--. (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)设()(2)4()g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值;(Ⅲ)已知1.4142 1.4143<,估计ln2的近似值(精确到0.001). (2014·21)解析:(Ⅰ)1()2()2=220.x x x x x x f x e e x x R f x e e e e --'=--∈∴=+-+-≥=,, ∴当且仅当x =0时等号成立,所以函数()f x 在R 上单调递增. (Ⅱ)22()(2)4()44(2),x x x x g x f x bf x e e x b e e x --=-=-----∴当x >0时,2244(2)0,x x x x e e x b e e x ------->22()2[2()(42)]x x x x g x e e b e e b --'∴=+-++-2(2)[(22)]x x x x e e e e b --=+-+--,2x x e e -+≥=,2(2)0x x e e -∴+-≥,(1) 当2b ≤时,()0g x '≥,当且仅当x =0时等号成立. 所以此时g (x )在R 上单调递增,而g (0)=0,所以对任意x >0,有g (x )>0.(2) 当2b >时,若x 满足222x x e e b -<+<-时,即0ln(1x b <<-时,()0g x '<,而g (0)=0,因此当0ln(1x b <<-时,g (x )<0.综上可知,当2b ≤时,才对任意的x >0,有g (x )>0,因此b 的最大值为2. (Ⅲ)由(Ⅱ)知,32(21)ln 22g b =-+-,当b =2时,36ln 202g =->,ln 20.6928>>;当1b =+时,ln(1b -=32)ln 202g =--<,18ln 20.693428<<,所以ln2的近似值为0.693.(2013·21)已知函数()ln()x f x e x m =-+.(Ⅰ)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当2m ≤时,证明()0f x >. (2013·21)解析:(Ⅰ)f ′(x )=1xe x m-+. 由x =0是f (x )的极值点得f ′(0)=0,所以m =1. 于是f (x )=e x -ln(x +1),定义域为(-1,+∞),f ′(x )=11x e x -+.函数f ′(x )=11xe x -+在(-1,+∞)单调递增,且f ′(0)=0.因此当x ∈(-1,0)时,f ′(x )<0;当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-1,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.(Ⅱ)当m ≤2,x ∈(-m ,+∞)时,ln(x +m )≤ln(x +2),故只需证明当m =2时,f (x )>0.当m =2时,函数f ′(x )=12xe x -+在(-2,+∞)单调递增.又f ′(-1)<0,f ′(0)>0,故f ′(x )=0在(-2,+∞)有唯一实根x 0,且x 0∈(-1,0).当x ∈(-2,x 0)时,f ′(x )<0;当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0,从而当x =x 0时,f (x )取得最小值.由f ′(x 0)=0得0x e =012x +,ln(x 0+2)=-x 0,故f (x ) ≥ f (x 0)=012x ++x 0=20012x x (+)+>0. 综上,当m ≤2时,f (x )>0.(2012·21)已知函数121()(1)(0)2x f x f e f x x -'=-+.(Ⅰ)求)(x f 的解析式及单调区间;(Ⅱ)若b ax x x f ++≥221)(,求b a )1(+的最大值. (2012·21)解析:(Ⅰ) 1()(1)(0)x f x f e f x -''=-+,令x =1得,f (x )=1,再由121()(1)(0)2x f x f e f x x -'=-+,令0x =得(1)f e '=. 所以)(x f 的解析式为21()2xf x e x x =-+,∴()1xf x ex '=-+,易知()1xf x e x '=-+是R 上的增函数,且(0)0f '=.所以()00f x x '>⇔>,()00f x x '<⇔<,所以函数)(x f 的增区间为(0,)+∞,减区间为(,0)-∞. (Ⅱ) 若b ax x x f ++≥221)(恒成立,即21()()(1)02x h x f x x ax b e a x b =---=-+-≥ 恒成立,()(1)x h x e a '=-+Q .(1)当10a +<时,()0h x '>恒成立,()h x 为R 上的增函数,且当x →-∞时, ()h x →-∞,不合题意;(2)当10a +=时,()0h x >恒成立,则0b ≤,(1)0a b +=;(3)当10a +>时,()(1)x h x e a '=-+为增函数,由()0h x '=得ln(1)x a =+,故()0ln(1)f x x a '>⇔>+,()0ln(1)f x x a '<⇔<+,当ln(1)x a =+时,()h x 取最小值(ln(1))1(1)ln(1)h a a a a b +=+-++-. 依题意有(ln(1))1(1)ln(1)0h a a a a b +=+-++-≥,即1(1)ln(1)b a a a ≤+-++,10a +>Q ,22(1)(1)(1)ln(1)a b a a a ∴+≤+-++,令22()ln 0u x x x x x =-> (),则()22ln (12ln )u x x x x x x x '=--=-,()00()0u x x u x ''>⇔<<x ⇔>所以当x =()u x 取最大值2e u =.故当1a b +==(1)a b +取最大值2e . 综上,若b ax x x f ++≥221)(,则 b a )1(+的最大值为2e . (2011·21)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 +-=. (Ⅰ)求a 、b 的值; (Ⅱ)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x k f x x x >+-,求k 的取值范围. 解析:(Ⅰ)221(ln )()(1)x x b x f x x x α+-'=-+由于直线230x y +-=的斜率为12-,且过点(1,1),故(1)11(1)2f f =⎧⎪⎨'=-⎪⎩,即1122b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩,解得1a =,1b =. (Ⅱ)由(Ⅰ)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 --=+(0)x >,则22(1)(1)2'()k x x h x x-++=. (i)设0k ≤,由222(1)(1)()k x x h x x+--'=知,当1x ≠时,()0h x '<. 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,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.综上可得,k 的取值范围为(-∞,0].。
2017年高考数学理试题分类汇编:导数及其应用1. (2017年新课标Ⅰ文) 8.函数sin21cos xy x=-的部分图像大致为 (C )2. ( 2017年新课标Ⅱ卷理) 11。
若2x =-是函数21`()(1)x f x x ax e-=+-的极值点,则()f x 的极小值为( )A.1- B 。
32e -- C.35e - D 。
1 【答案】A【解析】由题可得12121()(2)(1)[(2)1]x x x f x x a ex ax e x a x a e ---'=+++-=+++-因为(2)0f '-=,所以1a =-,21()(1)x f x x x e-=--,故21()(2)x f x x x e -'=+-令()0f x '>,解得2x <-或1x >,所以()f x 在(,2),(1,)-∞-+∞单调递增,在(2,1)-单调递减 所以()f x 极小值(1)f =11(111)1e-=--=-,故选A 。
3. (2017年新课标Ⅰ文) 9.已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则 (C ) A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .y =()f x 的图像关于直线x =1对称D .y =()f x 的图像关于点(1,0)对称4. (2017年浙江卷)函数y=f (x )的导函数()y f x '=的图像如图所示,则函数y=f (x )的图像可能是【答案】D【解析】原函数先减再增,再减再增,因此选D.5. (2017年新课标Ⅲ卷理) 11.已知函数211()2()x x f x x x a ee --+=-++有唯一零点,则a =A .12- B .13C .12D .1【答案】C6. ( 2017年新课标Ⅱ卷理)21.已知函数()2ln f x ax ax x x =--,且()0f x ≥。
一、选择题:
1.
设函数y =的定义域A ,函数ln(1)y x =-的定义域为B ,则A B = ( )
A .(1,2)
B .(1,2]
C .(2,1)-
D .[2,1)-
2.已知函数1()3()3x x f x =-,则()f x ( )
A .是奇函数,且在R 上是增函数
B .是偶函数,且在R 上是增函数
C .是奇函数,且在R 上是减函数
D .是偶函数,且在R 上是减函数
3.函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(11)f =-,则满足21()1x f --≤≤的x 的取值范围是( )
A .[2,2]-
B .[1,1]-
C .[0,4]
D .[1,3]
4.已知奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.若2(log
5.1)a g =-,
0.8(2)b g =,(3)c g =,则a ,b ,c 的大小关系为( )
A .a b c <<
B .c b a <<
C .b a c <<
D .b c a <<
5.若函数2()f x x ax b =++在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M m -( )
A .与a 有关,且与b 有关
B .与a 有关,但与b 无关
C .与a 无关,且与b 无关
D .与a 无关,但与b 有关
6.若0a b >>,且1ab =,则下列不等式成立的是( )
A .()21log 2a b a a b b +<<+
B .()21log 2a b a b a b
<+<+ C .()21log 2
a b a a b b +<+< D .()21log 2a b a b a b +<+< 7.根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3613
,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为8010,则下列各数中与
M N 最接近的是( )(参考数据:lg30.48≈) A .3310 B .5310 C .7310 D .93
10
8.设x ,y ,z 为正数,且235x y z ==,则( ) A .235x y z << B .523z x y << C .352y z x << D .325y x z <<
9.已知函数23,1()2,1x x x f x x x x ⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩
,设a R ∈,若关于x 的不等式()||2x f x a ≥+在R 上恒成
立,则a 的取值范围是( )
A .47[,2]16-
B .4739[,]1616- C
.[- D
.39[]16- 10.已知当[]0,1x ∈时,函数()21y mx =-
的图象与y m 的图象有且只有一个交点,
则正实数m 的取值范围是( ) A .(
])
0,1⎡+∞⎣ B .(][)0,13,+∞ C
.
()⎡+∞⎣ D
.([)3,+∞ 11.若2x =-是函数21`()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为( )
A .1-
B .32e --
C .35e -
D .1
12.已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =( )
A .12-
B .13
C .12
D .1 二、填空题: 13.已知函数31()2x x
f x x x e e =-+-,其中e 是自然数对数的底数,若 2(1)(2)0f a f a -+≤,则实数a 的取值范围是 。
14.设函数1,(0)()2,(0)
x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是_________。
15.设()f x 是定义在R 上且周期为1的函数,在区间[01),上,2()x x D f x x x D
⎧∈=⎨∉⎩,,,其中集合1{|,}n D x x n N n
+-==∈,则方程()lg 0f x x -=的解的个数是 . 16.若函数()x e f x ( 2.71828e = 是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为 .
①()2x f x -=
②()3x f x -= ③()3f x x = ④()22f x x =+
三、解答题:
17.(新课标1)已知函数2()(2)x x f x ae a e x =+--.
(1)讨论()f x 的单调性;
(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围.
18.(新课标2)已知函数3()ln f x ax ax x x =--,且()0f x ≥.
(1)求a ;
(2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且230()2e f x --<<.
19.(新课标3)已知函数n (l )1x f x a x =--.
(1)若()0f x ≥,求a 的值;
(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,()(1)(211111)222n m +
+⋅⋅⋅<+,求m 的最小值.
20.(北京)已知函数()x f x e cosx x =-
(1)求曲线()y f x =在点(0,(0)f )处的切线方程;
(2)求函数()f x 在区间[0,2
π]上的最大值和最小值.
21.(山东)已知函数()22cos f x x x =+,()()cos sin 22x g x e x x x =-+-,其中 2.71828e = 是自然对数的底数.
(1)求曲线()y f x =在点()(),f x π处的切线方程;
(2)令()()()()h x g x af x a R =-∈,讨论()h x 的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.
答案:DADC ;BBDD ;A B A C
1[1,]2-、1(,)4
-+∞、8、①④。