最新2018年高考数学函数部分(分类汇编)含解析
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2018年高考全景展示1.【2018年全国卷Ⅲ文】下列函数中,其图像与函数的图像关于直线对称的是A.B.C.D.2.【2018年全国卷Ⅲ文】已知函数,,则________. 2017年高考全景展示1.【2017天津,文6】已知奇函数()f x 在R 上是增函数.若0.8221(log ),(log 4.1),(2)5a fb fc f =-==,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 << 2.【2017课标1,文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3.【2017山东,文10】若函数()e xf x (e=2.71828,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,下列函数中具有M 性质的是A . ()2xf x -= B. ()2f x x = C. ()3xf x -= D. ()cos f x x =4.【2017课标II ,文14】已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当(,0)x ∈-∞时,32()2f x x x =+, 则(2)f = ________.5.【2017山东,文14】已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +4)=f (x -2).若当[3,0]x ∈-时,()6xf x -=,则f (919)= .2016年高考全景展示1.【2016高考北京文数】下列函数中,在区间(1,1)-上为减函数的是() A.11y x=- B.cos y x = C.ln(1)y x =+ D.2x y -=2.【2016高考上海文科】设()f x 、()g x 、()h x 是定义域为R 的三个函数,对于命题:①若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均为增函数,则()f x 、()g x 、()h x 中至少有一个增函数;②若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是以T 为周期的函数,则()f x 、()g x 、()h x 均是以T 为周期的函数,下列判断正确的是()A 、①和②均为真命题B 、①和②均为假命题C 、①为真命题,②为假命题D 、①为假命题,②为真命题3.【2016高考山东文数】若函数()y f x =的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称()y f x =具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是() (A )sin y x =(B )ln y x =(C )e x y =(D )3y x =4.【2016高考山东文数】已知函数f(x )的定义域为R.当x <0时,f(x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f(-x )= —f(x );当x >12时,f(x +12)=f(x —12).则f(6)= () (A )-2 (B )-1 (C )0 (D )25. 【2016高考四川文科】已知函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,()4x f x =,则5()(1)2f f -+=.考纲解读明方向分析解读1.考查函数的单调区间的求法及单调性的应用,如应用单调性求值域、比较大小或证明不等式,运用定义或导数判断或证明函数的单调性等.2.借助数形结合的思想解题.函数的单调性、周期性、奇偶性的综合性问题是高考热点,应引起足够的重视.3.本节内容在高考中分值为5分左右,属于中档题.命题探究练扩展1.【2018年全国卷Ⅲ文】下列函数中,其图像与函数的图像关于直线对称的是A. B. C. D.【答案】B【解析】分析:确定函数过定点(1,0)关于x=1对称点,代入选项验证即可。
专题三角函数1(新课标全国Ⅰ卷)已知cos (α+β)=m ,tan αtan β=2,则cos (α-β)=()A.-3mB.-m3C.m 3D.3m【答案】A【分析】根据两角和的余弦可求cos αcos β,sin αsin β的关系,结合tan αtan β的值可求前者,故可求cos α-β 的值.【详解】因为cos α+β =m ,所以cos αcos β-sin αsin β=m ,而tan αtan β=2,所以=12×2b ×kb ×sin A 2+12×kb ×b ×sin A2,故cos αcos β-2cos αcos β=m 即cos αcos β=-m ,从而sin αsin β=-2m ,故cos α-β =-3m ,故选:A .2(新课标全国Ⅰ卷)当x ∈[0,2π]时,曲线y =sin x 与y =2sin 3x -π6 的交点个数为()A.3B.4C.6D.8【答案】C【分析】画出两函数在0,2π 上的图象,根据图象即可求解【详解】因为函数y =sin x 的的最小正周期为T =2π,函数y =2sin 3x -π6 的最小正周期为T =2π3,所以在x ∈0,2π 上函数y =2sin 3x -π6有三个周期的图象,在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:由图可知,两函数图象有6个交点.故选:C3(新课标全国Ⅱ卷)设函数f (x )=a (x +1)2-1,g (x )=cos x +2ax ,当x ∈(-1,1)时,曲线y =f (x )与y =g (x )恰有一个交点,则a =()A.-1B.12C.1D.22024年高考数学真题分类汇编——三角函数篇【分析】解法一:令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,分析可知曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y 轴上,即可得a =2,并代入检验即可;解法二:令h x =f (x )-g x ,x ∈-1,1 ,可知h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即可得a =2,并代入检验即可.【详解】解法一:令f (x )=g x ,即a (x +1)2-1=cos x +2ax ,可得ax 2+a -1=cos x ,令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,原题意等价于当x ∈(-1,1)时,曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,注意到F x ,G x 均为偶函数,可知该交点只能在y 轴上,可得F 0 =G 0 ,即a -1=1,解得a =2,若a =2,令F x =G x ,可得2x 2+1-cos x =0因为x ∈-1,1 ,则2x 2≥0,1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,可得2x 2+1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,则方程2x 2+1-cos x =0有且仅有一个实根0,即曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,所以a =2符合题意;综上所述:a =2.解法二:令h x =f (x )-g x =ax 2+a -1-cos x ,x ∈-1,1 ,原题意等价于h x 有且仅有一个零点,因为h -x =a -x 2+a -1-cos -x =ax 2+a -1-cos x =h x ,则h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即h 0 =a -2=0,解得a =2,若a =2,则h x =2x 2+1-cos x ,x ∈-1,1 ,又因为2x 2≥0,1-cos x ≥0当且仅当x =0时,等号成立,可得h x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,即h x 有且仅有一个零点0,所以a =2符合题意;故选:D .4(全国甲卷数学(理)(文))已知cos αcos α-sin α=3,则tan α+π4=()A.23+1 B.23-1C.32D.1-3【答案】B【分析】先将cos αcos α-sin α弦化切求得tan α,再根据两角和的正切公式即可求解.【详解】因为cos αcos α-sin α=3,所以11-tan α=3,⇒tan α=1-33,所以tan α+π4 =tan α+11-tan α=23-1,故选:B .5(新高考北京卷)已知f x =sin ωx ω>0 ,f x 1 =-1,f x 2 =1,|x 1-x 2|min =π2,则ω=()A.1B.2C.3D.4【分析】根据三角函数最值分析周期性,结合三角函数最小正周期公式运算求解.【详解】由题意可知:x 1为f x 的最小值点,x 2为f x 的最大值点,则x 1-x 2 min =T 2=π2,即T =π,且ω>0,所以ω=2πT=2.故选:B .6(新高考天津卷)已知函数f x =sin3ωx +π3ω>0 的最小正周期为π.则函数在-π12,π6 的最小值是()A.-32B.-32C.0D.32【答案】A【分析】先由诱导公式化简,结合周期公式求出ω,得f x =-sin2x ,再整体求出x ∈-π12,π6时,2x 的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解.【详解】f x =sin3ωx +π3 =sin 3ωx +π =-sin3ωx ,由T =2π3ω=π得ω=23,即f x =-sin2x ,当x ∈-π12,π6 时,2x ∈-π6,π3,画出f x =-sin2x 图象,如下图,由图可知,f x =-sin2x 在-π12,π6上递减,所以,当x =π6时,f x min =-sin π3=-32故选:A7(新高考上海卷)下列函数f x 的最小正周期是2π的是()A.sin x +cos xB.sin x cos xC.sin 2x +cos 2xD.sin 2x -cos 2x【答案】A【分析】根据辅助角公式、二倍角公式以及同角三角函数关系并结合三角函数的性质一一判断即可 .【详解】对A ,sin x +cos x =2sin x +π4,周期T =2π,故A 正确;对B ,sin x cos x =12sin2x ,周期T =2π2=π,故B 错误;对于选项C ,sin 2x +cos 2x =1,是常值函数,不存在最小正周期,故C 错误;对于选项D ,sin 2x -cos 2x =-cos2x ,周期T =2π2=π,故D 错误,故选:A .8(新课标全国Ⅱ卷)对于函数f(x)=sin2x和g(x)=sin2x-π4,下列说法正确的有() A.f(x)与g(x)有相同的零点 B.f(x)与g(x)有相同的最大值C.f(x)与g(x)有相同的最小正周期D.f(x)与g(x)的图像有相同的对称轴【答案】BC【分析】根据正弦函数的零点,最值,周期公式,对称轴方程逐一分析每个选项即可.【详解】A选项,令f(x)=sin2x=0,解得x=kπ2,k∈Z,即为f(x)零点,令g(x)=sin2x-π4=0,解得x=kπ2+π8,k∈Z,即为g(x)零点,显然f(x),g(x)零点不同,A选项错误;B选项,显然f(x)max=g(x)max=1,B选项正确;C选项,根据周期公式,f(x),g(x)的周期均为2π2=π,C选项正确;D选项,根据正弦函数的性质f(x)的对称轴满足2x=kπ+π2⇔x=kπ2+π4,k∈Z,g(x)的对称轴满足2x-π4=kπ+π2⇔x=kπ2+3π8,k∈Z,显然f(x),g(x)图像的对称轴不同,D选项错误.故选:BC9(新课标全国Ⅱ卷)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tanα+tanβ=4,tanαtanβ=2+1,则sin(α+β)=.【答案】-22 3【分析】法一:根据两角和与差的正切公式得tanα+β=-22,再缩小α+β的范围,最后结合同角的平方和关系即可得到答案;法二:利用弦化切的方法即可得到答案.【详解】法一:由题意得tanα+β=tanα+tanβ1-tanαtanβ=41-2+1=-22,因为α∈2kπ,2kπ+π2,β∈2mπ+π,2mπ+3π2,k,m∈Z,则α+β∈2m+2kπ+π,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,又因为tanα+β=-22<0,则α+β∈2m+2kπ+3π2,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,则sinα+β<0,则sinα+βcosα+β=-22,联立sin2α+β+cos2α+β=1,解得sinα+β=-223.法二:因为α为第一象限角,β为第三象限角,则cosα>0,cosβ<0,cosα=cosαsin2α+cos2α=11+tan2α,cosβ=cosβsin2β+cos2β=-11+tan2β,则sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=cosαcosβ(tanα+tanβ)=4cosαcosβ=-41+tan2α1+tan2β=-4(tanα+tanβ)2+(tanαtanβ-1)2=-442+2=-223故答案为:-22 3.10(全国甲卷数学(文))函数f x =sin x-3cos x在0,π上的最大值是.【答案】2【分析】结合辅助角公式化简成正弦型函数,再求给定区间最值即可.【详解】f x =sin x -3cos x =2sin x -π3 ,当x ∈0,π 时,x -π3∈-π3,2π3,当x -π3=π2时,即x =5π6时,f x max =2.故答案为:2一、单选题1(2024·宁夏石嘴山·三模)在平面直角坐标系中,角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P 1,2 ,则7cos 2θ-2sin2θ=()A.-15B.15C.-2D.2【答案】A【分析】由题意可知:tan θ=2,根据倍角公式结合齐次化问题分析求解.【详解】由题意可知:tan θ=2,所以7cos 2θ-2sin2θ=7cos 2θ-4sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=7-4tan θtan 2θ+1=7-4×222+1=-15.故选:A .2(2024·广东茂名·一模)已知cos α+π =-2sin α,则sin 2α-3cos α+π2cos αcos2α+1=()A.-1B.-25C.45D.78【答案】D【分析】根据给定条件,求出tan α,再结合诱导公式及二倍角的余弦公式,利用正余弦齐次式法计算得解.【详解】由cos α+π =-2sin α,得cos α=2sin α,则tan α=12,所以sin 2α-3cos α+π2 cos αcos2α+1=sin 2α+3sin αcos α2cos 2α=12tan 2α+32tan α=18+34=78.故选:D3(2024·河北保定·二模)函数f (x )=1-e x1+e xcos2x 的部分图象大致为()A. B.C. D.【答案】A【分析】根据函数的奇偶性判断即可.【详解】设g x =1-e x1+e x,则g-x=1-e-x1+e-x=e x-11+e x=-g x ,所以g x 为奇函数,设h x =cos2x,可知h x 为偶函数,所以f x =1-e x1+e xcos2x为奇函数,则B,C错误,易知f0 =0,所以A正确,D错误.故选:A.4(2024·山东济宁·三模)已知函数f(x)=(3sin x+cos x)cos x-12,若f(x)在区间-π4,m上的值域为-3 2,1,则实数m的取值范围是()A.π6,π2B.π6,π2C.π6,7π12D.π6,7π12【答案】D【分析】利用二倍角公式、辅助角公式化简函数f(x),再借助正弦函数的图象与性质求解即得.【详解】依题意,函数f(x)=3sin x cos x+cos2x-12=32sin2x+12cos2x=sin2x+π6,当x∈-π4,m时,2x+π6∈-π3,2m+π6,显然sin-π3=sin4π3=-32,sinπ2=1,且正弦函数y=sin x在π2,4π3上单调递减,由f(x)在区间-π4,m上的值域为-32,1,得π2≤2m+π6≤4π3,解得π6≤m≤7π12,所以实数m的取值范围是π6,7π12.故选:D5(2024·江西景德镇·三模)函数f x =cosωx x∈R在0,π内恰有两个对称中心,fπ=1,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数g x 的图象.若fα +gα =35,则cos4α+π3=()A.725B.1625C.-925D.-1925【答案】A【分析】根据y轴右边第二个对称中心在0,π内,第三个对称中心不在0,π内可求得32≤ω<52,结合fπ=1可得ω=2,再利用平移变换求出g x ,根据三角变换化简fα +gα =35可得sin2α+π6=35,然后由二倍角公式可解.【详解】由x∈0,π得ωx∈0,ωπ,因为函数f x 在0,π内恰有两个对称中心,所以3π2≤ωπ5π2>ωπ,解得32≤ω<52,又fπ=cosωπ=1,所以ωπ=kπ,k∈Z,即ω=k,k∈Z,所以ω=2,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数y=cos2x-π3=cos2x-2π3,即g x =cos2x-2π3,因为fα +gα =cos2α+cos2α-2π3=32sin2α+12cos2α=sin2α+π6=35,所以cos4α+π3=1-2sin22α+π6=1-2×35 2=725.故选:A6(2024·安徽马鞍山·三模)已知函数f(x)=sin2ωx+cos2ωx(ω>1)的一个零点是π2,且f(x)在-π6,π16上单调,则ω=()A.54B.74C.94D.114【答案】B【分析】整理可得f(x)=2sin2ωx+π4,以2ωx+π4为整体,根据单调性分析可得1<ω≤2,再结合零点分析求解.【详解】因为f(x)=sin2ωx+cos2ωx=2sin2ωx+π4,x∈-π6,π16,且ω>1时,可得2ωx+π4∈-π3ω+π4,π8ω+π4,且-π3ω+π4<0<π8ω+π4,若f(x)在-π6,π16上单调,则-π3ω+π4≥-π2π8ω+π4≤π2,解得1<ω≤2,又因为f(x)的一个零点是π2,则πω+π4=kπ,k∈Z,解得ω=k-14,k∈Z,所以k=2,ω=7 4 .故选:B.7(2024·山东临沂·二模)已知函数f x =sin2x+φϕ <π2图象的一个对称中心为π6,0,则()A.f x 在区间-π8,π3上单调递增B.x=5π6是f x 图象的一条对称轴C.f x 在-π6,π4上的值域为-1,32D.将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,得到的函数图象关于y轴对称【答案】D【分析】借助整体代入法结合正弦函数的性质可得A、B;结合正弦函数最值可得C;得到平移后的函数解析式后借助诱导公式即可得D.【详解】由题意可得2×π6+φ=kπk∈Z,解得φ=-π3+kπk∈Z,又ϕ <π2,故φ=-π3,即f x =sin2x-π3;对A :当x ∈-π8,π3 时,2x -π3∈-7π12,π3,由函数y =sin x 在-7π12,π3上不为单调递增,故f x 在区间-π8,π3上不为单调递增,故A 错误;对B :当x =5π6时,2x -π3=4π3,由x =4π3不是函数y =sin x 的对称轴,故x =5π6不是f x 图象的对称轴,故B 错误;对C :当x ∈-π6,π4 时,2x -π3∈-2π3,π6,则f x ∈-1,12,故C 错误;对D :将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,可得y =sin 2x +2×5π12-π3 =sin 2x +π2=cos2x ,该函数关于y 轴对称,故D 正确.故选:D .8(2024·广东广州·二模)已知函数f (x )=2sin (ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若将函数f (x )的图象向右平移θ(θ>0)个单位后所得曲线关于y 轴对称,则θ的最小值为()A.π8B.π4C.3π8D.π2【答案】A【分析】根据给定的图象特征,结合五点法作图列式求出ω和φ,再根据图象的平移变换,以及图象的对称性即可得解.【详解】由f π4=1,得sin π4ω+φ =22,又点π4,1 及附近点从左到右是上升的,则π4ω+φ=π4+2k π,k ∈Z ,由f 5π8 =0,点5π8,0 及附近点从左到右是下降的,且上升、下降的两段图象相邻,得5π8ω+φ=π+2k π,k ∈Z ,联立解得ω=2,φ=-π4+2k π,k ∈Z ,而|φ|<π2,于是φ=-π4,f (x )=2sin 2x -π4,若将函数f (x )的图像向右平移θ(θ>0)个单位后,得到y =sin 2x -2θ-π4,则-2θ-π4=π2-k π,k ∈Z ,而θ>0,因此θ=-3π8+k π2,k ∈N ,所以当k =1时,θ取得最小值为π8.故选:A9(2024·四川雅安·三模)已知函数f x =sin ωx +3cos ωx (ω>0),则下列说法中正确的个数是()①当ω=2时,函数y =f x -2log πx 有且只有一个零点;②当ω=2时,函数y =f x +φ 为奇函数,则正数φ的最小值为π3;③若函数y =f x 在0,π3 上单调递增,则ω的最小值为12;④若函数y =f x 在0,π 上恰有两个极值点,则ω的取值范围为136,256.A.1 B.2C.3D.4【答案】B【分析】利用辅助角公式化简函数,由图象分析判断①;由正弦函数的性质判断②③;由极大值的意义结合正弦函数的性质判断④.【详解】依题意,ω>0,函数f (x )=212sin ωx +32cos ωx =2sin ωx +π3,对于①:f (x )=2sin 2x +π3,令y =f x -2log πx =0,即f x =2log πx ,作出函数y =f (x )和函数y =2log πx 的图象,如图,观察图象知,两个函数在0,7π12 上只有一个零点,f 13π12 =2sin 5π2=2,当x =13π12时,y =2log π13π12=2log π1312+2log ππ=2+2log π1312>2,当x >13π12时,2log πx >2≥f (x ),因此函数y =f x 与函数y =2log πx 的图象有且只有一个交点,①正确;对于②:f (x +φ)=2sin 2x +2φ+π3 为奇函数,则2φ+π3=k π,k ∈Z ,φ=-π6+k π2,k ∈Z ,即正数φ的最小值为π3,②正确;对于③:当x ∈0,π3 时,ωx +π3∈π3,π(ω+1)3,由y =f x 在0,π3 上单调递增,得π(ω+1)3≤π2ω>0,解得0<ω≤12,正数ω有最大值12,③错误;对于④:当x ∈(0,π)时,ωx +π3∈π3,ωπ+π3,而y =f x 在(0,π)上恰有两个极值点,由正弦函数的性质得3π2<ωπ+π3≤5π2,解得76<ω≤136,因此ω的取值范围是76,136,④错误.综上,共2个正确,故选:B .10(2024·河北保定·二模)已知tan α=3cos αsin α+11,则cos2α=()A.-78B.78C.79D.-79【答案】B【分析】利用切化弦和同角三角函数的关系,解出sin α,再结合二倍角公式即可求解.【详解】因为sin αcos α=3cos αsin α+11,所以4sin 2α+11sin α-3=0,解得sin α=14或sin α=-3(舍去),所以cos2α=1-2sin 2α=78.故选:B .11(2024·河北衡水·三模)已知sin (3α-β)=m sin (α-β),tan (2α-β)=n tan α,则m ,n 的关系为()A.m =2nB.n =m +1mC.n =m m -1D.n =m +1m -1【答案】D【分析】利用和差角的正弦公式化简,结合已知列出方程即可求解.【详解】依题意,sin (3α-β)=sin [(2α-β)+α]=sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α,sin (α-β)=sin [(2α-β)-α]=sin (2α-β)cos α-cos (2α-β)sin α,则sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α=m sin (2α-β)cos α-m cos (2α-β)sin α,即sin (2α-β)cos αcos (2α-β)sin α=m +1m -1,即tan (2α-β)tan α=m +1m -1=n .故选:D12(2024·辽宁沈阳·三模)已知tan α2=2,则sin 2α2+sin α的值是()A.25B.45C.65D.85【答案】D【分析】利用二倍角公式和同角之间的转化,进行求解判断选项【详解】当tan α2=2,则sin 2α2+sin α=sin 2α2+2sin α2cos α2sin 2α2+cos 2α2=tan 2α2+2tan α2tan 2α2+1=22+2×222+1=85故选:D13(2024·贵州黔东南·二模)已知0<α<β<π,且sin α+β =2cos α+β ,sin αsin β-3cos αcos β=0,则tan α-β =()A.-1 B.-32C.-12D.12【答案】C【分析】找出tan α和tan β的关系,求出tan α和tan β即可求解.【详解】∵sin αsin β-3cos αcos β=0,∴sin αsin β=3cos αcos β,∴tan αtan β=3①,∵sin α+β =2cos α+β ,∴tan α+β =2⇒tan α+tan β1-tan αtan β=2⇒tan α+tan β1-3=2,∴tan α+tan β=-4②,由①②解得tan α=-1tan β=-3或tan α=-3tan β=-1 ,∵0<α<β<π,∴tan α<tan β,∴tan α=-3tan β=-1 ,∴tan α-β =tan α-tan β1+tan αtan β=-12.故选:C .二、多选题14(2024·河北张家口·三模)已知函数f (x )=23cos 2x +2sin x cos x ,则下列说法正确的是()A.函数f (x )的一个周期为2πB.函数f (x )的图象关于点π3,0 对称C.将函数f (x )的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g (x )的图象,若函数g (x )为偶函数,则φ的最小值为5π12D.若f 12α-5π24 -3=12,其中α为锐角,则sin α-cos α的值为6-308【答案】ACD【分析】利用三角恒等变换公式化简,由周期公式可判断A ;代入验证可判断B ;根据平移变化求g (x ),由奇偶性可求出φ,可判断C ;根据已知化简可得sin α-π12 =14,将目标式化为2sin α-π12 -π6 ,由和差角公式求解可判断D .【详解】对于A ,因为f (x )=31+cos2x +sin2x =2sin 2x +π3+3,所以f (x )的最小值周期T =2π2=π,所以2π是函数f (x )的一个周期,A 正确;对于B ,因为f π3 =2sin 2×π3+π3 +3=3,所以,点π3,0 不是函数f (x )的对称中心,B 错误;对于C ,由题知,g x =f (x -φ)=2sin 2(x -φ)+π3 +3=2sin 2x +π3-2φ +3,若函数g (x )为偶函数,则π3-2φ=π2+k π,k ∈Z ,得φ=-π12-k π2,k ∈Z ,因为φ>0,所以φ的最小值为5π12,C 正确;对于D ,若f 12α-5π24-3=2sin 212α-5π24 +π3 =2sin α-π12 =12,则sin α-π12 =14,因为α为锐角,-π12<α-π12<5π12,所以cos α-π12 =154,所以sin α-cos α=2sin α-π4 =2sin α-π12 -π6=232sin α-π12 -12cos α-π12=232×14-12×154=6-308,D 正确.故选:ACD 15(2024·辽宁鞍山·模拟预测)已知函数f x =sin x ⋅cos x ,则()A.f x 是奇函数B.f x 的最小正周期为2πC.f x 的最小值为-12D.f x 在0,π2上单调递增【答案】AC【分析】首先化简函数f x =12sin2x ,再根据函数的性质判断各选项.【详解】f x =sin x ⋅cos x =12sin2x ,函数的定义域为R ,对A ,f -x =-12sin2x =-f x ,所以函数f x 是奇函数,故A 正确;对B ,函数f x 的最小正周期为2π2=π,故B 错误;对C ,函数f x 的最小值为-12,故C 正确;对D ,x ∈0,π2 ,2x ∈0,π ,函数f x 不单调,f x 在0,π4 上单调递增,在π4,π2上单调递减,故D 错误.故选:AC16(2024·安徽·三模)已知函数f x =sin x -3cos x ,则()A.f x 是偶函数B.f x 的最小正周期是πC.f x 的值域为-3,2D.f x 在-π,-π2上单调递增【答案】AC【分析】对于A ,直接用偶函数的定义即可验证;对于B ,直接说明f 0 ≠f π 即可否定;对于C ,先证明-3≤f x ≤2,再说明对-3≤u ≤2总有f x =u 有解即可验证;对于D ,直接说明f -5π6>f -2π3 即可否定.【详解】对于A ,由于f x 的定义域为R ,且f -x =sin -x -3cos -x =-sin x -3cos x =sin x -3cos x =f x ,故f x 是偶函数,A 正确;对于B ,由于f 0 =sin0 -3cos0=-3,f π =sinπ -3cosπ=3,故f 0 ≠f π ,这说明π不是f x 的周期,B 错误;对于C ,由于f x =sin x -3cos x ≤sin x +3cos x =sin x +3cos x 2≤sin x +3cos x 2+3sin x -cos x 2=sin 2x +3cos 2x +23sin x cos x +3sin 2x +cos 2x -23sin x cos x =4sin 2x +4cos 2x =4=2,且f x =sin x -3cos x ≥-3cos x ≥-3,故-3≤f x ≤2.而对-3≤u ≤2,有f 0 =-3≤u ,f 5π6 =2≥u ,故由零点存在定理知一定存在x ∈0,5π6使得f x =u .所以f x 的值域为-3,2 ,C 正确;对于D ,由于-π<-5π6<-2π3<-π2,f -5π6 =2>3=f -2π3 ,故f x 在-π,-π2上并不是单调递增的,D 错误.故选:AC .17(2024·山西太原·模拟预测)已知函数f x =sin 2x +φ 0<φ<π2 的图象关于直线x =π12对称,且h x =sin2x -f x ,则()A.φ=π12B.h x 的图象关于点π6,0中心对称C.f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称 D.h x 在区间π6,5π12内单调递增【答案】BCD【分析】根据正弦函数的对称性求解φ判断A ,先求出h x =sin 2x -π3,然后利用正弦函数的对称性求解判断B ,根据对称函数的性质判断C ,结合正弦函数的单调性代入验证判断D .【详解】由题意得2×π12+φ=π2+k π,k ∈Z ,解得φ=π3+k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π2,所以φ=π3,A 错误;由φ=π3可知f x =sin 2x +π3,则h x =sin2x -sin 2x +π3 =12sin2x -32cos2x =sin 2x -π3,令2x -π3=k π,k ∈Z ,解得x =π6+k π2,k ∈Z ,令k =0,得x =π6,所以点π6,0 是曲线y =h x 的对称中心,B 正确;因为f π2-x =sin 2π2-x +π3 =sin 4π3-2x =sin 2x -π3=h x ,所以f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称,C 正确;当x ∈π6,5π12 时,2x -π3∈0,π2 ,故h x 在区间π6,5π12内单调递增,D 正确.故选:BCD 18(2024·浙江金华·三模)已知函数f x =sin2ωx cos φ+cos2ωx sin φω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示,则()A.φ=π6B.ω=2C.f x +π6为偶函数 D.f x 在区间0,π2的最小值为-12【答案】ACD【分析】先由正弦展开式,五点法结合图象求出f x =sin 2x +π6,可得A 正确,B 错误;由诱导公式可得C 正确;整体代入由正弦函数的值域可得D 正确.【详解】由题意得f x =sin 2ω+φ ,由图象可得f 0 =12⇒sin φ=12,又0<φ<π2,所以φ=π6,由五点法可得ω×4π3+π6=3π2⇒ω=1,所以f x =sin 2x +π6 .A :由以上解析可得φ=π6,故A 正确;B :由以上解析可得ω=1,故B 错误;C :f x +π6 =sin 2x +π6 +π6=cos2x ,故C 正确;D :当x ∈0,π2 ⇒2x +π6∈π6,7π6 时,sin 2x +π6 ∈-12,1,所以最小值为-12,故D 正确;故选:ACD .19(2024·浙江温州·二模)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,P -3,4 为其终边上一点,若角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,则()A.cos π+α =35B.β=2k π+π2+2αk ∈Z C.tan β=724D.角β的终边在第一象限【答案】ACD【分析】根据三角函数的定义,可求角α的三角函数,结合诱导公式判断A 的真假;利用二倍角公式,求出2α的三角函数值,结合三角函数的概念指出角2α的终边与单位圆的交点,由对称性确定角β终边与单位圆交点,从而判断BCD 的真假.【详解】因为角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P -3,4 ,所以:OP =5,所以sin α=45,cos α=-35,所以cos π+α =-cos α=35,故A 对;又sin2α=2sin α⋅cos α=2×45×-35 =-2425,cos2α=cos 2α-sin 2α=-35 2-45 2=-725,所以2α的终边与单位圆的交点坐标为:-725,-2425 ,因为角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,所以角β的终边与单位圆的交点为2425,725,所以tan β=724,且β的终边在第一象限,故CD 正确;又因为终边在直线y =-x 的角为:k π-π4,k ∈Z ,角2α的终边与角β的终边关于y =-x 对称,所以2α+β2=k π-π4⇒β=2k π-π2-2αk ∈Z ,故B 错误.故选:ACD20(2024·广东佛山·二模)已知函数f x =sin x +cos2x 与g x =sin2x +cos x ,记h x =λf x +μg x ,其中λ,μ∈R 且λ2+μ2≠0.下列说法正确的是()A.h x 一定为周期函数B.若λ⋅μ>0,则h x 在0,π2上总有零点C.h x 可能为偶函数 D.h x 在区间0,2π 上的图象过3个定点【答案】ABD【分析】对于A :计算h x +2π ,化简即可;对于B :求出h x ,然后计算h 0 h π2的正负即可;对于C :计算h x ,h -x 是否恒相等即可;对于D :令f x =0g x =0,求解x 即可.【详解】对于A ,∀x ∈R ,h x +2π =λf x +2π +μg x +2π =λf x +μg x =h x ,A 正确;对于B ,h x =λcos x -2sin2x +μ2cos2x -sin x ,则h 0 =λ+2μ,h π2=-3μ,因为λμ>0,即λ,μ同号,所以h 0 h π2<0,由零点存在定理知h x 在0,π2上总有零点,故B 正确;对于C ,h x =λsin x +λcos2x +μsin2x +μcos x ,h -x =-λsin x +λcos2x -μsin2x +μcos x ,由h x =h -x 得2λsin x +2μsin2x =2λsin x +2μ⋅2sin x cos x =2sin x λ+2μcos x =0对x ∈R 恒成立,则λ=μ=0与题意不符,故C 错误;对于D ,令f x =0g x =0 ,则sin x +cos2x =1-2sin 2x +sin x =-sin x -1 2sin x +1 =0sin2x +cos x =cos x 2sin x +1 =0 ⇒sin x =1或sin x =-12cos x =0或sin x =-12,即x ∈-π6+2k π,π2+2k π,7π6+2k π ,k ∈Z ,故所有定点坐标为-π6+2k π,0 ,π2+2k π,0 ,7π6+2k π,0 ,k ∈Z ,又因为x ∈0,2π ,所以函数h x 的图象过定点π2,0 ,7π6,0 ,11π6,0 ,故D 正确;故选:ABD .21(2024·湖南·二模)已知函数f x =12cos 2x -π3 ,把y =f x 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x 的图象,以下说法正确的是()A.x =π6是y =f x 图象的一条对称轴B.f x 的单调递减区间为k π+π6,k π+2π3k ∈Z C.y =g x 的图象关于原点对称D.f x +g x 的最大值为12【答案】ABD【分析】根据题意,求得g x =-12cos2x 的图象,结合三角函数的图象与性质,以及两角差的正弦公式,逐项判定,即可求解.【详解】将函数f x =12cos 2x -π3 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x =12cos 2x -π =-12cos2x 的图象,对于A 中,令x =π6,求得f x =12,即为函数y =f x 最大值,所以直线x =π6是函数f x 图象的一条对称轴,所以A 正确;对于B 中,令2k π≤2x -π3≤2k π+π,k ∈Z ,解得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z ,可得f x 的单调减区间为k π+π6,k π+2π3,k ∈Z ,所以B 正确.对于C 中,由于g x =-12cos2x 是偶函数,可得函数g x 的图象关于y 轴对称,所以C 错误.对于D 中,由f x +g x =12cos 2x -π3 +-12cos2x =1212cos2x +32sin2x -12cos2x =34sin2x -14cos2x =12sin 2x -π6 ≤12,即f x +g x 的最大值为12,所以D 正确.故选:ABD .22(2024·广东江门·一模)已知函数f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3(ω>0),则下列结论正确的是()A.若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则ω=2B.当ω=1,x ∈0,π2时,f x 的值域为-3,2 C.当ω=1时,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为y =2cos 2x +π6D.若f x 在区间0,π6上有且仅有两个零点,则5≤ω<8【答案】BCD【分析】根据三角恒等变换化简f x =2sin 2ωx +π3,进而根据周期可判断A ,根据整体法求解函数的值域判断B ,根据函数图象的平移可判断C ,根据零点个数确定不等式满足的条件可判断D .【详解】f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3=sin2ωx cos π3+cos2ωx sin π3+sin2ωx cos π3-cos2ωx sin π3+3cos2ωx=sin2ωx +3cos2ωx =2sin 2ωx +π3,对于A ,若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则T =2×π2=π=2π2ω,故ω=1,A 错误,对于B ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3 ,当x ∈0,π2 时,2x +π3∈π3,4π3,则f x 的值域为-3,2 ,B 正确,对于C ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为f x +π6 =2sin 2x +π6 +π3 =2sin 2x +2π3 =2cos 2x +π6,C 正确,对于D ,当x ∈0,π6 时,2ωx +π3∈π3,2ωπ6+π3,若f x 在区间0,π6 上有且仅有两个零点,则2π≤2ωπ6+π3<3π,解得5≤ω<8,故D 正确,故选:BCD 三、填空题23(2024·北京·三模)已知函数f (x )=sin x cos ωx ,x ∈R .①若ω=1,则f (x )的最小正周期是;,②若ω=2,则f (x )的值域是.【答案】π[-1,1]【分析】把ω=1代入,t 明智二倍角的正弦,结合正弦函数的周期求出f (x )的最小正周期;把ω=2代入,利用二倍角的余弦公式,借助换元法,利用导数求出f (x )的值域.【详解】当ω=1时,f (x )=sin x cos x =12sin2x ,函数f (x )的最小正周期为2π2=π;当ω=2时,f (x )=sin x cos2x =sin x (1-2sin 2x ),令sin x =t ∈[-1,1],g (t )=t (1-2t 2)=-2t 3+t ,求导得g (t )=-6t 2+1,当-1≤t <-66或66<t ≤1时,g (t )<0,当-66<t <66时,g (t )>0,函数g (t )在-1,-66 ,66,1 上单调递减,在-66,66上单调递增,g (-1)=1,g 66 =69,g (1)=-1,g -66 =-69,所以g (t )min =-1,g (t )max =1,f (x )的值域是[-1,1].故答案为:π;[-1,1]24(2024·北京·模拟预测)已知函数f (x )=sin ωx -2cos ωx (ω>0),且f α+x =f α-x .若两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,则sin4α=.【答案】-45/-0.8【分析】利用辅助角公式化简f (x )的解析式,再由题意可得函数关于x =α对称,且最小正周期T =π,即可求出ω的值,从而得到2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,再由二倍角公式及同角三角函数的基本关系计算可得.【详解】因为f (x )=sin ωx -2cos ωx =5sin ωx -φ ,其中tan φ=2,由f α+x =f α-x ,可得f x 关于x =α对称,又两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,所以f x 的最小正周期T =π,又ω>0,所以2πω=π,解得ω=2,所以f x =5sin 2x -φ ,所以2α-φ=π2+k π,k ∈Z ,则2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,所以sin4α=sin2φ+π2+k π =sin 2φ+π+2k π =-sin2φ=-2sin φcos φsin 2φ+cos 2φ=-2tan φtan 2φ+1=-2×222+1=-45.故答案为:-4525(2024·湖北荆州·三模)设0<α<β<π2,tan α=m tan β,cos α-β =35,若满足条件的α与β存在且唯一,则m =,tan αtan β=.【答案】191【分析】由tan α=m tan β得到sin αcos β=m cos αsin β,再结合cos α-β =35,利用sin α-β =-45,得到cos αsin β=-45m -1 ,sin αcos β=-4m5m -1 ,从而sin α+β =-4m +1 5m -1,再由满足条件的α与β存在且唯一,得到α+β唯一,从而sin α+β =-4m +15m -1=1,求得m 即可.【详解】解:由tan α=m tan β,得sin αcos α=m sin βcos β,即sin αcos β=m cos αsin β,因为0<α<β<π2,tan α=m tan β,所以-π2<α-β<0,0<m <1,又cos α-β =35,所以sin α-β <0,从而sin α-β =sin αcos β-cos αsin β=m -1 cos αsin β=-45,所以cos αsin β=-45m -1,所以sin αcos β=m cos αsin β=-4m5m -1,所以sin α+β =sin αcos β+cos αsin β=-4m +15m -1,因为α,β∈0,π2,所以α+β∈0,π ,因为满足条件的α与β存在且唯一,所以α+β唯一,所以sin α+β =-4m +1 5m -1=1,所以m =19,经检验符合题意,所以tan α=19tan β,则tan α-β =-43=tan α-tan β1+tan αtan β=tan α-9tan α1+9tan 2α,解得tan α=13,所以tan αtan β=9tan 2α=1.故答案为:19,1【点睛】关键点点睛:关键是结合已知得出sin α+β =-4m +15m -1 =1,求出m ,由此即可顺利得解.。
2018年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)数学试卷(满分150分,考试时间120分钟)考生注意1.本场考试时间120分钟,试卷共4页,满分150分,答题纸共2页.2.作答前,在答题纸正面填写姓名,准考证号,反面填写姓名,将核对后的条形码贴在答题纸指定位置.3.所有作答务必填涂或书写在答题纸上与试卷题号对应的区域,不得错位.在试卷上作答一律不得分.4.用2B 铅笔作答选择题,用黑色字迹钢笔,水笔或圆珠笔作答非选择题.一,填空题(本大题共有12题,满分54分,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分)1.行列式4125的值为_________.2.双曲线2214x y -=的渐近线方程为_________. 3.在7(1)x +的二项展开式中,2x 项的系数为_________.(结果用数值表示) 4.设常数a R ∈,函数2()log ()f x x a =+。
若()f x 的反函数的图像经过点(3,1),则a =_________.5.已知复数z 满足(1)17i z i +=-(i 是虚数单位),则z =_________.6.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若30a =,6714a a +=,则7S =_________.7.已知12,1,,1,2,32α⎧⎫∈---⎨⎬⎩⎭。
若幂函数()f x x α=为奇函数,且在(0,)+∞上递减,则 α=_________.8.在平面直角坐标系中,已知点(1,0)A -,(2,0)B ,E ,F 是y 轴上的两个动点,且2EF =,则AE BF •的最小值为_________.9.有编号互不相同的五个砝码,其中5克,3克,1克砝码各一个,2克砝码两个。
从中随机选取三个,则这三个砝码的总质量为9克的概率是_________.(结果用最简分数表示)10.设等比数列{}n a 的通项公式为1n n a q-=(*n ∈N ),前n 项和为n S 。
专题09三角函数1.【2022年全国甲卷】将函数op =sin B (>0)的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则的最小值是()A .16B .14C .1D .122.【2022年全国甲卷】设函数op =sin B +(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则的取值范围是()A B ,6C D 3.【2022年全国乙卷】函数=cos ++1sin +1在区间0,2π的最小值、最大值分别为()A .−π2,π2B .−3π2,π2C .−π2,π2+2D .−3π2,π2+24.【2022年新高考1卷】记函数op =sin(B +4)+o >0)的最小正周期为T .若23<<,且=op 的图象关于点(32,2)中心对称,则o2)=()A .1B .32C .52D .35.【2022年新高考2卷】若sin(+p +cos(+p =22cos +sin ,则()A .tan(−p =1B .tan(+p =1C .tan(−p =−1D .tan(+p =−16.【2021年甲卷文科】若cos 0,,tan 222sin παααα⎛⎫∈= ⎪-⎝⎭,则tan α=()A 15B C .3D .37.【2021年乙卷文科】函数()sin cos 33x xf x =+的最小正周期和最大值分别是()A .3πB .3π和2C .6πD .6π和28.【2021年乙卷文科】22π5πcos cos 1212-=()A .12B C .2D 9.【2021年乙卷理科】把函数()y f x =图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移3π个单位长度,得到函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像,则()f x =()A .7sin 212x π⎛⎫- ⎪⎝⎭B .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .7sin 212x π⎛⎫- ⎪⎝⎭D .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭10.【2021年新高考1卷】下列区间中,函数()7sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调递增的区间是()A .0,2π⎛⎫⎪⎝⎭B .,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭11.【2021年新高考1卷】若tan 2θ=-,则()sin 1sin 2sin cos θθθθ+=+()A .65-B .25-C .25D .6512.【2021年新高考2卷】北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果.在卫星导航系统中,地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为36000km (轨道高度是指卫星到地球表面的距离).将地球看作是一个球心为O ,半径r 为6400km 的球,其上点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数.地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为α,记卫星信号覆盖地球表面的表面积为22(1cos )S r πα=-(单位:2km ),则S 占地球表面积的百分比约为()A .26%B .34%C .42%D .50%13.【2020年新课标1卷理科】设函数()cos π()6f x x ω=+在[π,π]-的图像大致如下图,则f (x )的最小正周期为()A .10π9B .7π6C .4π3D .3π214.【2020年新课标1卷理科】已知 π()0,α∈,且3cos28cos 5αα-=,则sin α=()A B .23C .13D15.【2020年新课标2卷理科】若α为第四象限角,则()A .cos2α>0B .cos2α<0C .sin2α>0D .sin2α<016.【2020年新课标3卷理科】已知2tan θ–tan(θ+π4)=7,则tan θ=()A .–2B .–1C .1D .217.【2020年新课标3卷文科】已知πsin sin =31θθ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,则πsin =6θ⎛⎫+ ⎪⎝⎭()A .12B .3C .23D .218.【2020年新课标3卷文科】在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则tan B =()AB .C .D .19.【2019年新课标1卷理科】函数f (x )=2sin cos x xx x ++在[—π,π]的图像大致为A .B .C .D .20.【2019年新课标1卷理科】关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论:①f (x )是偶函数②f (x )在区间(2π,π)单调递增③f (x )在[,]-ππ有4个零点④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是A .①②④B .②④C .①④D .①③21.【2019年新课标1卷文科】tan255°=A .-2B .-C .2D .22.【2019年新课标2卷理科】下列函数中,以2π为周期且在区间(4π,2π)单调递增的是A .f (x )=│cos 2x │B .f (x )=│sin 2x │C .f (x )=cos│x │D .f (x )=sin│x │23.【2019年新课标2卷理科】已知α∈(0,π2),2sin2α=cos2α+1,则sinα=A .15BC D 24.【2019年新课标2卷文科】若x 1=4π,x 2=34π是函数f (x )=sin x ω(ω>0)两个相邻的极值点,则ω=A .2B .32C .1D .1225.【2019年新课标3卷理科】设函数()f x =sin (5x ωπ+)(ω>0),已知()f x 在[]0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论:①()f x 在(0,2π)有且仅有3个极大值点②()f x 在(0,2π)有且仅有2个极小值点③()f x 在(0,10π)单调递增④ω的取值范围是[1229510,)其中所有正确结论的编号是A .①④B .②③C .①②③D .①③④26.【2019年新课标3卷文科】函数()2sin sin2f x x x =-在[]0,2π的零点个数为A .2B .3C .4D .527.【2018年新课标1卷文科】已知函数()222cos sin 2f x x x =-+,则A .()f x 的最小正周期为π,最大值为3B .()f x 的最小正周期为π,最大值为4C .()f x 的最小正周期为2π,最大值为3D .()f x 的最小正周期为2π,最大值为428.【2018年新课标1卷文科】已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有两点()1A a ,,()2B b ,,且2cos23α=,则a b -=A .15B .5C .5D .129.【2018年新课标2卷理科】若()cos sin f x x x =-在[],a a -是减函数,则a 的最大值是A .4πB .2πC .34πD .π30.【2018年新课标3卷理科】若1sin 3α=,则cos2α=A .89B .79C .79-D .89-31.【2018年新课标3卷文科】函数()2tan 1tan xf x x=+的最小正周期为A .4πB .2πC .πD .2π32.【2022年新高考2卷】已知函数op =sin(2+p(0<<π)0中心对称,则()A .op 在区间0,12B .op 在区间−π12C .直线=7π是曲线=op 的对称轴D .直线=是曲线=op 的切线33.【2020年新高考1卷(山东卷)】下图是函数y =sin(ωx +φ)的部分图像,则sin(ωx +φ)=()A .πsin(3x +)B .πsin(2)3x -C .πcos(26x +)D .5πcos(2)6x -34.【2022年全国乙卷】记函数op =cos(B +p(>0,0<<π)的最小正周期为T ,若op ==9为op 的零点,则的最小值为____________.35.【2021年甲卷文科】已知函数()()2cos f x x ωϕ=+的部分图像如图所示,则2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭_______________.36.【2021年甲卷理科】已知函数()2cos()f x x ωϕ=+的部分图像如图所示,则满足条件74()()043f x f f x f ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---> ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的最小正整数x 为________.37.【2020年新课标2卷文科】若2sin 3x =-,则cos 2x =__________.38.【2020年新高考1卷(山东卷)】某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.O 为圆孔及轮廓圆弧AB 所在圆的圆心,A 是圆弧AB 与直线AG 的切点,B 是圆弧AB 与直线BC 的切点,四边形DEFG 为矩形,BC ⊥DG ,垂足为C ,tan ∠ODC =35,//BH DG ,EF =12cm ,DE=2cm ,A 到直线DE 和EF 的距离均为7cm ,圆孔半径为1cm ,则图中阴影部分的面积为________cm 2.39.【2019年新课标1卷文科】函数3π()sin(2)3cos 2f x x x =+-的最小值为___________.40.【2018年新课标2卷理科】已知sin cos 1αβ+=,cos sin 0αβ+=,则()sin αβ+__________.41.【2018年新课标2卷文科】已知51tan 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则tan α=__________.42.【2018年新课标3卷理科】函数()πcos 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在[]0π,的零点个数为________.43.【2019年新课标1卷文科】已知函数f (x )=2sin x -x cos x -x ,f′(x )为f (x )的导数.(1)证明:f′(x )在区间(0,π)存在唯一零点;(2)若x ∈[0,π]时,f (x )≥ax ,求a 的取值范围.。
五年2018-2022高考数学真题按知识点分类汇编6-三角函数(含解析)一、单选题1.(2022·天津·统考高考真题)已知1()sin 22f x x =,关于该函数有下列四个说法:①()f x 的最小正周期为2π;②()f x 在ππ[,]44-上单调递增;③当ππ,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()f x 的取值范围为33,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; ④()f x 的图象可由1πg()sin(2)24x x =+的图象向左平移π8个单位长度得到.以上四个说法中,正确的个数为( ) A .1B .2C .3D .42.(2022·全国·统考高考真题)函数()33cos x xy x -=-在区间ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的图象大致为( )A .B .C .D .3.(2022·浙江·统考高考真题)设x ∈R ,则“sin 1x =”是“cos 0x =”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件4.(2022·北京·统考高考真题)已知函数22()cos sin f x x x =-,则( )A .()f x 在,26ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减B .()f x 在,412ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增C .()f x 在0,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减D .()f x 在7,412ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增5.(2022·北京·统考高考真题)在ABC 中,3,4,90AC BC C ==∠=︒.P 为ABC 所在平面内的动点,且1PC =,则PA PB ⋅的取值范围是( ) A .[5,3]-B .[3,5]-C .[6,4]-D .[4,6]-6.(2022·全国·统考高考真题)设函数π()sin 3f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是( ) A .513,36⎫⎡⎪⎢⎣⎭B .519,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .138,63⎛⎤ ⎥⎝⎦D .1319,66⎛⎤ ⎥⎝⎦7.(2022·浙江·统考高考真题)为了得到函数2sin3y x =的图象,只要把函数π2sin 35y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象上所有的点( )A .向左平移π5个单位长度B .向右平移π5个单位长度C .向左平移π15个单位长度 D .向右平移π15个单位长度 8.(2022·全国·统考高考真题)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[3,3]-的大致图像,则该函数是( )A .3231x x y x -+=+B .321x xy x -=+C .22cos 1x xy x =+ D .22sin 1xy x =+ 9.(2022·全国·统考高考真题)将函数π()sin (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是( ) A .16B .14C .13D .1210.(2022·全国·统考高考真题)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图,AB 是以O 为圆心,OA 为半径的圆弧,C 是AB 的中点,D 在AB 上,CD AB ⊥.“会圆术”给出AB 的弧长的近似值s 的计算公式:22CD s AB OA=+.当2,60OA AOB =∠=︒时,s =( )A 1133-B 1143-C 933-D 943-11.(2022·全国·统考高考真题)记函数()sin (0)4f x x b πωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭的最小正周期为T .若23T ππ<<,且()y f x =的图象关于点3,22π⎛⎫ ⎪⎝⎭中心对称,则2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A .1 B .32C .52 D .312.(2021·北京·统考高考真题)函数()cos cos2f x x x =-是 A .奇函数,且最大值为2B .偶函数,且最大值为2C .奇函数,且最大值为98D .偶函数,且最大值为9813.(2021·全国·统考高考真题)22π5πcoscos 1212-=( ) A .12B 3C 22D 314.(2021·全国·统考高考真题)把函数()y f x =图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移3π个单位长度,得到函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像,则()f x =( ) A .7sin 212x π⎛⎫- ⎪⎝⎭B .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .7sin 212x π⎛⎫- ⎪⎝⎭D .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭15.(2021·全国·高考真题)若cos 0,,tan 222sin παααα⎛⎫∈= ⎪-⎝⎭,则tan α=( )A 15B 5C 5D 1516.(2021·全国·统考高考真题)下列函数中最小值为4的是( ) A .224y x x =++ B .4sin sin y x x=+ C .2y 22x x -=+D .4ln ln y x x=+17.(2021·全国·统考高考真题)函数()sin cos 33x xf x =+的最小正周期和最大值分别是( )A .3π和2B .3π和2C .6π和2D .6π和218.(2021·全国·统考高考真题)已知命题:,sin 1p x x ∃∈<R ﹔命题:q x ∀∈R ﹐||e 1x ≥,则下列命题中为真命题的是( ) A .p q ∧B .p q ⌝∧C .p q ∧⌝D .()p q ⌝∨19.(2020·山东·统考高考真题)已知直线sin cos :y x l θθ=+的图像如图所示,则角θ是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角20.(2020·山东·统考高考真题)下列命题为真命题的是( ) A .10>且34> B .12>或45> C .x R ∃∈,cos 1x >D .x ∀∈R ,20x ≥21.(2020·天津·统考高考真题)已知函数()sin 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.给出下列结论:①()f x 的最小正周期为2π; ②2f π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的最大值;③把函数sin y x =的图象上所有点向左平移3π个单位长度,可得到函数()y f x =的图象.其中所有正确结论的序号是( ) A .①B .①③C .②③D .①②③22.(2020·北京·统考高考真题)2020年3月14日是全球首个国际圆周率日(π Day ).历史上,求圆周率π的方法有多种,与中国传统数学中的“割圆术”相似.数学家阿尔·卡西的方法是:当正整数n 充分大时,计算单位圆的内接正6n 边形的周长和外切正6n 边形(各边均与圆相切的正6n 边形)的周长,将它们的算术平均数作为2π的近似值.按照阿尔·卡西的方法,π的近似值的表达式是( ).A .30303sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭ B .30306sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .60603sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭D .60606sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭23.(2020·全国·统考高考真题)已知 π()0,α∈,且3cos28cos 5αα-=,则sin α=( ) A .53B .23C .13D .5924.(2020·全国·统考高考真题)设函数()cos π()6f x x ω=+在[π,π]-的图像大致如下图,则f (x )的最小正周期为( )A .10π9B .7π6C .4π3D .3π225.(2020·全国·统考高考真题)若α为第四象限角,则( ) A .cos2α>0B .cos2α<0C .sin2α>0D .sin2α<026.(2019·全国·高考真题)若x 1=4π,x 2=34π是函数f (x )=sin x ω(ω>0)两个相邻的极值点,则ω= A .2 B .32C .1D .1227.(2019·全国·高考真题)下列函数中,以2π为周期且在区间(4π,2π)单调递增的是 A .f (x )=│cos 2x │ B .f (x )=│sin 2x │ C .f (x )=cos│x │D .f (x )= sin│x │28.(2019·北京·高考真题)如图,A ,B 是半径为2的圆周上的定点,P 为圆周上的动点,APB ∠是锐角,大小为β.图中阴影区域的面积的最大值为A .4β+4cos βB .4β+4sin βC .2β+2cos βD .2β+2sin β29.(2019·天津·高考真题)已知函数()sin()(0,0,||)f x A x A ωϕωϕπ=+>><是奇函数,将()y f x =的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为()g x .若()g x 的最小正周期为2π,且24g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,则38f π⎛⎫= ⎪⎝⎭A .2-B .2-C .2D .230.(2019·全国·高考真题)函数f (x )=2sin cos x xx x ++在[—π,π]的图像大致为A .B .C .D .31.(2019·全国·高考真题)关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论: ①f (x )是偶函数 ②f (x )在区间(2π,π)单调递增 ③f (x )在[,]-ππ有4个零点 ④f (x )的最大值为2 其中所有正确结论的编号是 A .①②④B .②④C .①④D .①③32.(2019·全国·统考高考真题)设函数()f x =sin (5x ωπ+)(ω>0),已知()f x 在[]0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论:①()f x 在(0,2π)有且仅有3个极大值点 ②()f x 在(0,2π)有且仅有2个极小值点 ③()f x 在(0,10π)单调递增 ④ω的取值范围是[1229510,) 其中所有正确结论的编号是 A .①④B .②③C .①②③D .①③④33.(2018·全国·高考真题)若()cos sin f x x x =-在[],a a -是减函数,则a 的最大值是 A .4πB .2π C .34π D .π34.(2018·天津·高考真题)将函数sin(2)5y x π=+的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数 A .在区间35[,]44ππ上单调递增 B .在区间3[,]4ππ上单调递减C .在区间53[,]42ππ上单调递增 D .在区间3[,2]2ππ上单调递减 35.(2018·北京·高考真题)在平面直角坐标系中,,,,AB CD EF GH 是圆221x y +=上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,角α以O x 为始边,OP 为终边,若tan cos sin ααα<<,则P 所在的圆弧是A .AB B .CDC .EFD .GH36.(2018·全国·高考真题)函数()2tan 1tan xf x x=+的最小正周期为A .4π B .2π C .πD .2π37.(2018·全国·高考真题)已知函数()222cos sin 2f x x x =-+,则A .()f x 的最小正周期为π,最大值为3B .()f x 的最小正周期为π,最大值为4C .()f x 的最小正周期为2π,最大值为3D .()f x 的最小正周期为2π,最大值为438.(2018·全国·高考真题)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有两点()1A a ,,()2B b ,,且2cos23α=,则a b -= A .15B 5C 25D .139.(2018·天津·高考真题)将函数sin 25y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数A .在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 上单调递增B .在区间,04π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 上单调递减C .在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减二、多选题40.(2022·全国·统考高考真题)已知函数()sin(2)(0π)f x x ϕϕ=+<<的图像关于点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,则( ) A .()f x 在区间5π0,12⎛⎫⎪⎝⎭单调递减B .()f x 在区间π11π,1212⎛⎫- ⎪⎝⎭有两个极值点C .直线7π6x =是曲线()y f x =的对称轴D .直线32y x =-是曲线()y f x =的切线 41.(2020·海南·高考真题)下图是函数y = sin(ωx +φ)的部分图像,则sin(ωx +φ)= ( )A .πsin(3x +)B .πsin(2)3x -C .πcos(26x +)D .5πcos(2)6x -三、填空题42.(2022·全国·统考高考真题)记函数()()cos (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<的最小正周期为T ,若3()f T =9x π=为()f x 的零点,则ω的最小值为____________.43.(2022·浙江·统考高考真题)若3sin sin 10,2παβαβ-=+=,则sin α=__________,cos 2β=_________.44.(2021·北京·统考高考真题)若点(cos ,sin )A θθ关于y 轴对称点为(cos(),sin())66B ππθθ++,写出θ的一个取值为___.45.(2021·全国·高考真题)已知函数()()2cos f x x ωϕ=+的部分图像如图所示,则2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭_______________.46.(2021·全国·统考高考真题)已知函数()2cos()f x x ωϕ=+的部分图像如图所示,则满足条件74()()043f x f f x f ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---> ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的最小正整数x 为________.47.(2020·山东·统考高考真题)已知ππ,22α⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,若sin 0.8α=,则α=______rad .48.(2020·浙江·统考高考真题)已知圆锥的侧面积(单位:2cm ) 为2π,且它的侧面积展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面半径(单位:cm )是_______.49.(2020·海南·高考真题)某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.O 为圆孔及轮廓圆弧AB 所在圆的圆心,A 是圆弧AB 与直线AG 的切点,B 是圆弧AB 与直线BC 的切点,四边形DEFG 为矩形,BC ⊥DG ,垂足为C ,tan ∠ODC =35,//BH DG ,EF =12 cm ,DE=2 cm ,A 到直线DE 和EF 的距离均为7 cm ,圆孔半径为1 cm ,则图中阴影部分的面积为________cm 2.50.(2020·江苏·统考高考真题)将函数y =π3sin 24x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____. 51.(2020·全国·统考高考真题)关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题: ①f (x )的图象关于y 轴对称. ②f (x )的图象关于原点对称. ③f (x )的图象关于直线x =2π对称. ④f (x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________. 52.(2019·全国·高考真题)函数3π()sin(2)3cos 2f x x x =+-的最小值为___________. 53.(2019·江苏·高考真题)已知tan 2π3tan 4αα=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则πsin 24α⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值是_____. 54.(2019·北京·高考真题)函数f (x )=sin 22x 的最小正周期是__________. 55.(2018·江苏·高考真题)已知函数sin(2)()22y x ϕϕππ=+-<<的图象关于直线3x π=对称,则ϕ的值是________.56.(2018·北京·高考真题)设函数()()cos 06f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,若()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为__________.57.(2018·全国·高考真题)函数()πcos 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在[]0π,的零点个数为________.58.(2018·全国·高考真题)已知sin cos 1αβ+=,cos sin 0αβ+=,则()sin αβ+__________.四、解答题59.(2022·全国·统考高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知()()sin sin sin sin C A B B C A -=-. (1)若2A B =,求C ; (2)证明:2222a b c =+60.(2021·浙江·统考高考真题)设函数()sin cos (R)f x x x x =+∈.(1)求函数22y fx π⎡⎤⎛⎫=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的最小正周期;(2)求函数()4y f x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值.61.(2020·山东·统考高考真题)小明同学用“五点法”作某个正弦型函数sin()0,0,2y A x A ωϕωϕπ⎛⎫=+>>< ⎪在一个周期内的图象时,列表如下:x6π-12π3π 712π56πx ωϕ+0 2ππ32π2πsin()A x ωϕ+3-3根据表中数据,求: (1)实数A ,ω,ϕ的值;(2)该函数在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.62.(2020·浙江·统考高考真题)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2sin 30b A a =. (I )求角B 的大小;(II )求cos A +cos B +cos C 的取值范围.63.(2020·全国·统考高考真题)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知25cos ()cos 24A A π++=.(1)求A ; (2)若3b c -=,证明:△ABC 是直角三角形. 64.(2019·天津·高考真题) 在ABC 中,内角A B C ,,所对的边分别为,,a b c .已知2b c a +=,3sin 4sin c B a C =.(Ⅰ)求cos B 的值;(Ⅱ)求sin 26B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.65.(2019·浙江·高考真题)设函数()sin ,f x x x =∈R . (1)已知[0,2),θ∈π函数()f x θ+是偶函数,求θ的值; (2)求函数22[()][()]124y f x f x ππ=+++ 的值域. 66.(2018·浙江·高考真题)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P (3455--,). (Ⅰ)求sin (α+π)的值; (Ⅱ)若角β满足sin (α+β)=513,求cos β的值.67.(2018·北京·高考真题)已知函数()2sin cos f x x x x =.(Ⅰ)求()f x 的最小正周期;(Ⅱ)若()f x 在区间,3m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为32,求m 的最小值.参考答案:1.A【分析】根据三角函数的图象与性质,以及变换法则即可判断各说法的真假. 【详解】因为1()sin 22f x x =,所以()f x 的最小正周期为2ππ2T ==,①不正确;令ππ2,22t x ⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦,而1sin 2y t =在ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上递增,所以()f x 在ππ[,]44-上单调递增,②正确;因为π2π2,33t x ⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦,3sin t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以()312f x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,③不正确; 由于1π1πg()sin(2)sin 22428x x x ⎡⎤⎛⎫=+=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以()f x 的图象可由1πg()sin(2)24x x =+的图象向右平移π8个单位长度得到,④不正确. 故选:A . 2.A【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.【详解】令()()33cos ,,22x xf x x x ππ-⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦,则()()()()()33cos 33cos x x x xf x x x f x ---=--=--=-,所以()f x 为奇函数,排除BD ;又当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,330,cos 0x x x -->>,所以()0f x >,排除C.故选:A. 3.A【分析】由三角函数的性质结合充分条件、必要条件的定义即可得解. 【详解】因为22sin cos 1x x +=可得: 当sin 1x =时,cos 0x =,充分性成立; 当cos 0x =时,sin 1x =±,必要性不成立; 所以当x ∈R ,sin 1x =是cos 0x =的充分不必要条件. 故选:A.4.C【分析】化简得出()cos2f x x =,利用余弦型函数的单调性逐项判断可得出合适的选项.【详解】因为()22cos sin cos2f x x x x =-=.对于A 选项,当26x ππ-<<-时,23x ππ-<<-,则()f x 在,26ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增,A 错; 对于B 选项,当412x ππ-<<时,226x ππ-<<,则()f x 在,412ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上不单调,B 错; 对于C 选项,当03x π<<时,2023x π<<,则()f x 在0,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,C 对; 对于D 选项,当7412x ππ<<时,7226x ππ<<,则()f x 在7,412ππ⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,D 错. 故选:C. 5.D【分析】依题意建立平面直角坐标系,设()cos ,sin P θθ,表示出PA ,PB ,根据数量积的坐标表示、辅助角公式及正弦函数的性质计算可得;【详解】解:依题意如图建立平面直角坐标系,则()0,0C ,()3,0A ,()0,4B ,因为1PC =,所以P 在以C 为圆心,1为半径的圆上运动, 设()cos ,sin P θθ,[]0,2θπ∈,所以()3cos ,sin PA θθ=--,()cos ,4sin PB θθ=--, 所以()()()()cos 3cos 4sin sin PA PB θθθθ⋅=-⨯-+-⨯-22cos 3cos 4sin sin θθθθ=--+13cos 4sin θθ=--()15sin θϕ=-+,其中3sin 5ϕ=,4cos 5ϕ=,因为()1sin 1θϕ-≤+≤,所以()415sin 6θϕ-≤-+≤,即[]4,6PA PB ⋅∈-; 故选:D6.C【分析】由x 的取值范围得到3x πω+的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.【详解】解:依题意可得0ω>,因为()0,x π∈,所以,333x πππωωπ⎛⎫+∈+ ⎪⎝⎭, 要使函数在区间()0,π恰有三个极值点、两个零点,又sin y x =,,33x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的图象如下所示:则5323ππωππ<+≤,解得13863ω<≤,即138,63ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 故选:C . 7.D【分析】根据三角函数图象的变换法则即可求出.【详解】因为ππ2sin32sin 3155y x x ⎡⎤⎛⎫==-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以把函数π2sin 35y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象上的所有点向右平移π15个单位长度即可得到函数2sin3y x =的图象. 故选:D.8.A【分析】由函数图像的特征结合函数的性质逐项排除即可得解. 【详解】设()321x x f xx -=+,则()10f =,故排除B;设()22cos 1x x h x x =+,当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0cos 1x <<,所以()222cos 2111x x xh x x x =<≤++,故排除C; 设()22sin 1xg x x =+,则()2sin 33010g =>,故排除D. 故选:A. 9.C【分析】先由平移求出曲线C 的解析式,再结合对称性得,232k k ωππππ+=+∈Z ,即可求出ω的最小值.【详解】由题意知:曲线C 为sin sin()2323y x x ππωππωω⎡⎤⎛⎫=++=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,又C 关于y 轴对称,则,232k k ωππππ+=+∈Z ,解得12,3k k ω=+∈Z ,又0ω>,故当0k =时,ω的最小值为13.故选:C. 10.B【分析】连接OC ,分别求出,,AB OC CD ,再根据题中公式即可得出答案. 【详解】解:如图,连接OC , 因为C 是AB 的中点, 所以OC AB ⊥,又CD AB ⊥,所以,,O C D 三点共线, 即2OD OA OB ===, 又60AOB ∠=︒, 所以2AB OA OB ===,则OC =2CD =所以(22222CD s AB OA=+=+=故选:B .11.A【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解. 【详解】由函数的最小正周期T 满足23T ππ<<,得223πππω<<,解得23ω<<, 又因为函数图象关于点3,22π⎛⎫⎪⎝⎭对称,所以3,24k k Z ππωπ+=∈,且2b =,所以12,63k k Z ω=-+∈,所以52ω=,5()sin 224f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,所以5sin 21244f πππ⎛⎫⎛⎫=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:A 12.D【分析】由函数奇偶性的定义结合三角函数的性质可判断奇偶性;利用二倍角公式结合二次函数的性质可判断最大值.【详解】由题意,()()()()cos cos 2cos cos2f x x x x x f x -=---=-=,所以该函数为偶函数,又2219()cos cos 22cos cos 12cos 48f x x x x x x ⎛⎫=-=-++=--+ ⎪⎝⎭,所以当1cos 4x =时,()f x 取最大值98. 故选:D. 13.D【分析】由题意结合诱导公式可得22225cos cos cos sin 12121212ππππ-=-,再由二倍角公式即可得解.【详解】由题意,2222225coscos cos cos cos sin 1212122121212πππππππ⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭cos6π==故选:D. 14.B【分析】解法一:从函数()y f x =的图象出发,按照已知的变换顺序,逐次变换,得到23y f x π⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即得2sin 34f x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,再利用换元思想求得()y f x =的解析表达式;解法二:从函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭出发,逆向实施各步变换,利用平移伸缩变换法则得到()y f x =的解析表达式.【详解】解法一:函数()y f x =图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到(2)y f x =的图象,再把所得曲线向右平移3π个单位长度,应当得到23y f x π⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的图象,根据已知得到了函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,所以2sin 34f x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,令23t x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则,234212t t x x πππ=+-=+,所以()sin 212t f t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以()sin 212x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;解法二:由已知的函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭逆向变换,第一步:向左平移3π个单位长度,得到sin sin 3412y x x πππ⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,第二步:图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到sin 212x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,即为()y f x =的图象,所以()sin 212x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.故选:B. 15.A【分析】由二倍角公式可得2sin 22sin cos tan 2cos 212sin αααααα==-,再结合已知可求得1sin 4α=,利用同角三角函数的基本关系即可求解. 【详解】cos tan 22sin ααα=-2sin 22sin cos cos tan 2cos 212sin 2sin αααααααα∴===--, 0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,cos 0α∴≠,22sin 112sin 2sin ααα∴=--,解得1sin 4α=,215cos 1sin αα∴=-=sin 15tan cos ααα∴==. 故选:A.【点睛】关键点睛:本题考查三角函数的化简问题,解题的关键是利用二倍角公式化简求出sin α.16.C【分析】根据二次函数的性质可判断A 选项不符合题意,再根据基本不等式“一正二定三相等”,即可得出,B D 不符合题意,C 符合题意.【详解】对于A ,()2224133y x x x =++=++≥,当且仅当=1x -时取等号,所以其最小值为3,A 不符合题意;对于B ,因为0sin 1x <≤,4sin 244sin y x x=+≥,当且仅当sin 2x =时取等号,等号取不到,所以其最小值不为4,B 不符合题意;对于C ,因为函数定义域为R ,而20x >,242222442x x xx y -=+=+≥=,当且仅当22x =,即1x =时取等号,所以其最小值为4,C 符合题意; 对于D ,4ln ln y x x=+,函数定义域为()()0,11,+∞,而ln x R ∈且ln 0x ≠,如当ln 1x =-,5y =-,D 不符合题意.故选:C .【点睛】本题解题关键是理解基本不等式的使用条件,明确“一正二定三相等”的意义,再结合有关函数的性质即可解出. 17.C【分析】利用辅助角公式化简()f x ,结合三角函数周期性和值域求得函数的最小正周期和最大值.【详解】由题,22()sin cos 223s 33334x x x x f x x π=+=⎛+⎫⎪⎝⎭,所以()f x 的最小正周期为2613T故选:C . 18.A【分析】由正弦函数的有界性确定命题p 的真假性,由指数函数的知识确定命题q 的真假性,由此确定正确选项.【详解】由于sin0=0,所以命题p 为真命题;由于x y e =在R 上为增函数,0x ≥,所以||01x e e ≥=,所以命题q 为真命题; 所以p q ∧为真命题,p q ⌝∧、p q ∧⌝、()p q ⌝∨为假命题. 故选:A . 19.D【分析】本题可根据直线的斜率和截距得出sin 0θ<、cos 0θ>,即可得出结果. 【详解】结合图像易知,sin 0θ<,cos 0θ>, 则角θ是第四象限角, 故选:D. 20.D【分析】本题可通过43>、12<、45、cos 1≤x 、20x ≥得出结果.【详解】A 项:因为43>,所以10>且34>是假命题,A 错误; B 项:根据12<、45易知B 错误;C 项:由余弦函数性质易知cos 1≤x ,C 错误;D 项:2x 恒大于等于0,D 正确, 故选:D. 21.B【分析】对所给选项结合正弦型函数的性质逐一判断即可.【详解】因为()sin()3f x x π=+,所以周期22T ππω==,故①正确; 51()sin()sin 122362f ππππ=+==≠,故②不正确; 将函数sin y x =的图象上所有点向左平移3π个单位长度,得到sin()3y x π=+的图象,故③正确. 故选:B.【点晴】本题主要考查正弦型函数的性质及图象的平移,考查学生的数学运算能力,逻辑分析那能力,是一道容易题.22.A【分析】计算出单位圆内接正6n 边形和外切正6n 边形的周长,利用它们的算术平均数作为2π的近似值可得出结果.【详解】单位圆内接正6n 边形的每条边所对应的圆心角为360606n n ︒︒=⨯,每条边长为 302sin n︒, 所以,单位圆的内接正6n 边形的周长为3012sin n n︒, 单位圆的外切正6n 边形的每条边长为302tann ︒,其周长为3012tan n n︒, 303012sin12tan 303026sin tan 2n n n n n n n π︒︒+︒︒⎛⎫∴==+ ⎪⎝⎭,则30303sin tan n n n π︒︒⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选:A.【点睛】本题考查圆周率π的近似值的计算,根据题意计算出单位圆内接正6n 边形和外切正6n 边形的周长是解答的关键,考查计算能力,属于中等题. 23.A【分析】用二倍角的余弦公式,将已知方程转化为关于cos α的一元二次方程,求解得出cos α,再用同角间的三角函数关系,即可得出结论.【详解】3cos28cos 5αα-=,得26cos 8cos 80αα--=, 即23cos 4cos 40αα--=,解得2cos 3α=-或cos 2α=(舍去),又25(0,),sin 1cos απαα∈∴=-=故选:A.【点睛】本题考查三角恒等变换和同角间的三角函数关系求值,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题. 24.C【分析】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭,即可得到4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭,结合4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点即可得到4962πππω-⋅+=-,即可求得32ω=,再利用三角函数周期公式即可得解.【详解】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭,将它代入函数()f x 可得:4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭ 又4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点, 所以4962πππω-⋅+=-,解得:32ω=所以函数()f x 的最小正周期为224332T πππω=== 故选:C【点睛】本题主要考查了三角函数的性质及转化能力,还考查了三角函数周期公式,属于中档题. 25.D【分析】由题意结合二倍角公式确定所给的选项是否正确即可. 【详解】方法一:由α为第四象限角,可得3222,2k k k Z ππαππ+<<+∈, 所以34244,k k k Z ππαππ+<<+∈此时2α的终边落在第三、四象限及y 轴的非正半轴上,所以sin 20α< 故选:D. 方法二:当6πα=-时,cos 2cos 03πα⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,选项B 错误; 当3πα=-时,2cos 2cos 03πα⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,选项A 错误; 由α在第四象限可得:sin 0,cos 0αα<>,则sin 22sin cos 0ααα=<,选项C 错误,选项D 正确; 故选:D.【点睛】本题主要考查三角函数的符号,二倍角公式,特殊角的三角函数值等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 26.A【分析】从极值点可得函数的周期,结合周期公式可得ω. 【详解】由题意知,()sin f x x ω=的周期232()44T ωπππ==-=π,得2ω=.故选A . 【点睛】本题考查三角函数的极值、最值和周期,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用方程思想解题. 27.A【分析】本题主要考查三角函数图象与性质,渗透直观想象、逻辑推理等数学素养.画出各函数图象,即可做出选择.【详解】因为sin ||y x =图象如下图,知其不是周期函数,排除D ;因为cos cos y x x ==,周期为2π,排除C ,作出cos 2y x =图象,由图象知,其周期为2π,在区间(,)42ππ单调递增,A 正确;作出sin 2y x =的图象,由图象知,其周期为2π,在区间(,)42ππ单调递减,排除B ,故选A .【点睛】利用二级结论:①函数()y f x =的周期是函数()y f x =周期的一半;②sin y x ω=不是周期函数; 28.B【分析】由题意首先确定面积最大时点P 的位置,然后结合扇形面积公式和三角形面积公式可得最大的面积值.【详解】观察图象可知,当P 为弧AB 的中点时,阴影部分的面积S 取最大值,此时∠BOP =∠AOP =π-β, 面积S 的最大值为2222βππ⨯⨯+S △POB + S △POA =4β+1||sin()2OP OB πβ-‖1||sin()2OP OA πβ+-‖ 42sin 2sin 44sin βββββ=++=+⋅.故选B .【点睛】本题主要考查阅读理解能力、数学应用意识、数形结合思想及数学式子变形和运算求解能力,有一定的难度.关键观察分析区域面积最大时的状态,并将面积用边角等表示. 29.C【解析】只需根据函数性质逐步得出,,A ωϕ值即可.【详解】因为()f x 为奇函数,∴(0)sin 0=,0,f A k k ϕϕπ==∴=,0ϕ=; 又12()sin ,2,122g x A x T πωπω=∴== 2ω=,2A =,又()24g π=∴()2sin 2f x x =,3() 2.8f π= 故选C .【点睛】本题考查函数的性质和函数的求值问题,解题关键是求出函数()g x . 30.D【分析】先判断函数的奇偶性,得()f x 是奇函数,排除A ,再注意到选项的区别,利用特殊值得正确答案. 【详解】由22sin()()sin ()()cos()()cos x x x xf x f x x x x x -+----===--+-+,得()f x 是奇函数,其图象关于原点对称.又221422()1,2()2f πππππ++==>2()01f πππ=>-+.故选D . 【点睛】本题考查函数的性质与图象,渗透了逻辑推理、直观想象和数学运算素养.采取性质法或赋值法,利用数形结合思想解题. 31.C【分析】化简函数()sin sin f x x x =+,研究它的性质从而得出正确答案. 【详解】()()()()sin sin sin sin ,f x x x x x f x f x -=-+-=+=∴为偶函数,故①正确.当2x ππ<<时,()2sin f x x =,它在区间,2π⎛⎫π ⎪⎝⎭单调递减,故②错误.当0x π≤≤时,()2sin f x x =,它有两个零点:0,π;当0x π-≤<时,()()sin sin 2sin f x x x x =--=-,它有一个零点:π-,故()f x 在[],-ππ有3个零点:0-π,,π,故③错误.当[]()2,2x k k k *∈ππ+π∈N 时,()2sin f x x =;当[]()2,22x k k k *∈π+ππ+π∈N 时,()sin sin 0f x x x =-=,又()f x 为偶函数,f x 的最大值为2,故④正确.综上所述,①④ 正确,故选C .【点睛】画出函数()sin sin f x x x =+的图象,由图象可得①④正确,故选C .32.D【分析】本题为三角函数与零点结合问题,难度大,通过整体换元得5265πππωπ≤+<,结合正弦函数的图像分析得出答案. 【详解】当[0,2]xπ时,,2555x πππωπω⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦, ∵f (x )在[0,2]π有且仅有5个零点, ∴5265πππωπ≤+<,∴1229510ω≤<,故④正确, 由5265πππωπ≤+<,知,2555x πππωπω⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦时, 令59,,5222x ππππω+=时取得极大值,①正确;极小值点不确定,可能是2个也可能是3个,②不正确; 因此由选项可知只需判断③是否正确即可得到答案,当0,10x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,(2),5510x ππωπω+⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,若f (x )在0,10π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,则(2)102ωππ+< ,即<3ϖ , ∵1229510ω≤<,故③正确. 故选D .【点睛】极小值点个数动态的,易错,③正确性考查需认真计算,易出错,本题主要考查了整体换元的思想解三角函数问题,属于中档题. 33.A【详解】因为π()cos sin )4=-=+f x x x x ,所以由π02ππ2π,(k Z)4+≤+≤+∈k x k 得π3π2π2π,(k Z)44-+≤≤+∈k x k 因此π3ππ3ππ[,][,],,044444a a a a a a a -⊆-∴-<-≥-≤∴<≤,从而a 的最大值为π4,故选:A. 34.A【分析】由题意首先求得平移之后的函数解析式,然后确定函数的单调区间即可. 【详解】由函数图象平移变换的性质可知:将sin 25y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度之后的解析式为:sin 2sin 2105y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦.则函数的单调递增区间满足:()22222k x k k Z ππππ-≤≤+∈,即()44k x k k Z ππππ-≤≤+∈,令1k =可得一个单调递增区间为:35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.函数的单调递减区间满足:()322222k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 即()344k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 令1k =可得一个单调递减区间为:57,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,本题选择A 选项. 【点睛】本题主要考查三角函数的平移变换,三角函数的单调区间的判断等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 35.C【详解】分析:逐个分析A 、B 、C 、D 四个选项,利用三角函数的三角函数线可得正确结论.详解:由下图可得:有向线段OM 为余弦线,有向线段MP 为正弦线,有向线段AT 为正切线.A 选项:当点P 在AB 上时,cos ,sin x y αα==,cos sin αα∴>,故A 选项错误;B 选项:当点P 在CD 上时,cos ,sin x y αα==,tan y xα=, tan sin cos ααα∴>>,故B 选项错误;C 选项:当点P 在EF 上时,cos ,sin x y αα==,tan y xα=, sin cos tan ααα∴>>,故C 选项正确;D 选项:点P 在GH 上且GH 在第三象限,tan 0,sin 0,cos 0ααα><<,故D 选项错误. 综上,故选C.点睛:此题考查三角函数的定义,解题的关键是能够利用数形结合思想,作出图形,找到sin ,cos ,tan ααα所对应的三角函数线进行比较.36.C【详解】分析:将函数()2f 1tanxtan xx =+进行化简即可详解:由已知得()221f sin2,1221()sinxtanx cosx sinxcosx x x k k Z sinx tan x c x osxππ⎛⎫====≠+∈ ⎪+⎝⎭+ ()f x 的最小正周期2T π2π== 故选C.点睛:本题主要考查三角函数的化简和最小正周期公式,属于中档题 37.B【分析】首先利用余弦的倍角公式,对函数解析式进行化简,将解析式化简为()35cos222f x x =+,之后应用余弦型函数的性质得到相关的量,从而得到正确选项. 【详解】根据题意有()1cos2x 35cos212cos2222f x x x -=+-+=+, 所以函数()f x 的最小正周期为22T ππ==, 且最大值为()max 35422f x =+=,故选B. 【点睛】该题考查的是有关化简三角函数解析式,并且通过余弦型函数的相关性质得到函数的性质,在解题的过程中,要注意应用余弦倍角公式将式子降次升角,得到最简结果. 38.B【分析】首先根据两点都在角的终边上,得到2b a =,利用2cos23α=,利用倍角公式以及余弦函数的定义式,求得215a =,从而得到a =,再结合2b a =,从而得到2a b a a -=-=,从而确定选项. 【详解】由,,O A B 三点共线,从而得到2b a =, 因为222cos22cos 1213αα⎛⎫=-=⋅-=,解得215a =,即a =,所以2a b a a -=-=B. 【点睛】该题考查的是有关角的终边上点的纵坐标的差值的问题,涉及到的知识点有共线的点的坐标的关系,余弦的倍角公式,余弦函数的定义式,根据题中的条件,得到相应的等量关系式,从而求得结果. 39.A【详解】分析:首先确定平移之后的对应函数的解析式,然后逐一考查所给的选项是否符合题意即可.详解:由函数25y sin x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象平移变换的性质可知:将sin 25y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度之后的解析式为:sin 2sin 2105y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦.则函数的单调递增区间满足:()22222k x k k Z ππππ-≤≤+∈,即()44k x k k Z ππππ-≤≤+∈,令0k =可得函数的一个单调递增区间为,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,选项A 正确,B 错误;函数的单调递减区间满足:()322222k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 即()344k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 令0k =可得函数的一个单调递减区间为3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,选项C ,D 错误;本题选择A 选项.点睛:本题主要考查三角函数的平移变换,三角函数的单调区间等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 40.AD【分析】根据三角函数的性质逐个判断各选项,即可解出.【详解】由题意得:2π4πsin 033f ϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以4ππ3k ϕ+=,k ∈Z , 即4ππ,3k k ϕ=-+∈Z , 又0πϕ<<,所以2k =时,2π3ϕ=,故2π()sin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.对A ,当5π0,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2π2π3π2,332x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,由正弦函数sin y u =图象知()y f x =在5π0,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上是单调递减;对B ,当π11π,1212x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,2ππ5π2,322x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,由正弦函数sin y u =图象知()y f x =只有1个极值点,由2π3π232x +=,解得5π12x =,即5π12x =为函数的唯一极值点; 对C ,当7π6x =时,2π23π3x +=,7π()06f =,直线7π6x =不是对称轴;对D ,由2π2cos 213y x ⎛⎫'=+=- ⎪⎝⎭得:2π1cos 232x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, 解得2π2π22π33x k +=+或2π4π22π,33x k k +=+∈Z , 从而得:πx k =或ππ,3x k k =+∈Z ,所以函数()y f x =在点⎛ ⎝⎭处的切线斜率为02π2cos 13x k y =='==-,切线方程为:(0)y x =--即y x =-. 故选:AD . 41.BC【分析】首先利用周期确定ω的值,然后确定ϕ的值即可确定函数的解析式,最后利用诱导公式可得正确结果. 【详解】由函数图像可知:22362T πππ=-=,则222T ππωπ===,所以不选A, 不妨令2ω=,当2536212x πππ+==时,1y =-∴()5322122k k Z ππϕπ⨯+=+∈, 解得:()223k k ϕππ=+∈Z ,即函数的解析式为:2sin 22sin 2cos 2sin 236263y x k x x x ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=++=+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.而5cos 2cos(2)66x x ππ⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭故选:BC.【点睛】已知f (x )=Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A 比较容易看图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法: (1)由ω=2Tπ即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ.(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求. 42.3【分析】首先表示出T ,根据()f T =求出ϕ,再根据π9x =为函数的零点,即可求出ω的取值,从而得解;【详解】解: 因为()()cos f x x ωϕ=+,(0ω>,0πϕ<<)。
2018年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟。
第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至5页。
答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题考上,并在规定位置粘贴考试用条形码。
答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!第I 卷注意事项:1.每小题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共8小题,每小题5分,共40分。
参考公式:如果事件A ,B 互斥,那么()()()P AB P A P B =+ .如果事件A ,B 相互独立,那么()()()P AB P A P B = .棱柱的体积公式V Sh =,其中S 表示棱柱的底面面积,h 表示棱柱的高. 棱锥的体积公式13V Sh =,其中S 表示棱锥的底面面积,h 表示棱锥的高. 一. 选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. (1)设全集为R ,集合{02}A x x =<<,{1}B x x =≥,则()R A C B = (A) {01}x x <≤(B) {01}x x << (C) {12}x x ≤<(D) {02}x x <<(2)设变量x ,y 满足约束条件5,24,1,0,x y x y x y y +≤⎧⎪-≤⎪⎨-+≤⎪⎪≥⎩ 则目标函数35z x y =+的最大值为(A) 6 (B) 19 (C) 21 (D) 45 (3)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为20,则输出T 的值为 (A) 1(B) 2(C) 3(D) 4(4)设x ∈R ,则“11||22x -<”是“31x <”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 (5)已知2log e =a ,ln 2b =,121log 3c =,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 >>(6)将函数sin(2)5y x π=+的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数 (A)在区间35[,]44ππ上单调递增(B)在区间3[,]4ππ上单调递减 (C)在区间53[,]42ππ上单调递增(D)在区间3[,2]2ππ上单调递减 (7)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点. 设A ,B 到双曲线同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为(A)221412x y -=(B)221124x y -=(C)22139x y -=(D) 22193x y -= (8)如图,在平面四边形ABCD 中,AB BC ⊥,AD CD ⊥,120BAD ∠=︒,1AB AD ==. 若点E 为边CD 上的动点,则AE BE ⋅的最小值为(A)2116(B)32(C)2516(D) 3第Ⅱ卷注意事项:1. 用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
近三年高考数学试题汇编【含详解】专题01导数及其应用(解答题)1.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】已知函数()e (2)x f x a x =-+.(1)当1a =时,讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围.【解析】(1)当a =1时,f (x )=e x –x –2,则f x '()=e x –1.当x <0时,f x '()<0;当x >0时,f x '()>0.所以f (x )在(–∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.(2)f x '()=e x –a .当a ≤0时,f x '()>0,所以f (x )在(–∞,+∞)单调递增,故f (x )至多存在1个零点,不合题意.当a >0时,由f x '()=0可得x =ln a .当x ∈(–∞,ln a )时,f x '()<0;当x ∈(ln a ,+∞)时,f x '()>0.所以f (x )在(–∞,ln a )单调递减,在(ln a ,+∞)单调递增,故当x =ln a时,f (x )取得最小值,最小值为f (ln a )=–a (1+ln a ).(i )若0≤a ≤1e ,则f (ln a )≥0,f (x )在(–∞,+∞)至多存在1个零点,不合题意.(ii )若a >1e,则f (ln a )<0.由于f (–2)=e –2>0,所以f (x )在(–∞,ln a )存在唯一零点.由(1)知,当x >2时,e x –x –2>0,所以当x >4且x >2ln (2a )时,ln(2)22()e e (2)e (2)(2)202x x a xf x a x a x a =⋅-+>⋅+-+=>.故f (x )在(ln a ,+∞)存在唯一零点,从而f (x )在(–∞,+∞)有两个零点.综上,a 的取值范围是(1e,+∞).2.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】已知函数f (x )=2ln x +1.(1)若f (x )≤2x +c ,求c 的取值范围;(2)设a >0时,讨论函数g (x )=()()f x f a x a--的单调性.【解析】设h (x )=f (x )−2x −c ,则h (x )=2ln x −2x +1−c ,其定义域为(0,+∞),2()2h x x'=-.(1)当0<x <1时,h '(x )>0;当x >1时,h '(x )<0.所以h (x )在区间(0,1)单调递增,在区间(1,+∞)单调递减.从而当x =1时,h (x )取得最大值,最大值为h (1)=−1−c .故当且仅当−1−c ≤0,即c ≥−1时,f (x )≤2x +c .所以c 的取值范围为[−1,+∞).(2)()()2(ln ln )()f x f a x a g x x a x a--==--,x ∈(0,a )∪(a ,+∞).222(ln ln )2(1ln )()()()x a a a a x x x x g x x a x a -+--+'==--取c =−1得h (x )=2ln x −2x +2,h (1)=0,则由(1)知,当x ≠1时,h (x )<0,即1−x +ln x <0.故当x ∈(0,a )∪(a ,+∞)时,1ln 0a ax x-+<,从而()0g x '<.所以()g x 在区间(0,a ),(a ,+∞)单调递减.3.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】已知函数32()f x x kx k =-+.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有三个零点,求k 的取值范围.【解析】(1)2()3f x x k '=-.当k =0时,3()f x x =,故()f x 在()-∞+∞,单调递增;当k <0时,2()30f x x k '=->,故()f x 在()-∞+∞,单调递增.当k >0时,令()0f x '=,得3x =±.当(,3x ∈-∞-时,()0f x '>;当()33x ∈-时,()0f x '<;当()3x ∈+∞时,()0f x '>.故()f x在(,3-∞-,()3+∞单调递增,在()33单减.(2)由(1)知,当0k ≤时,()f x 在()-∞+∞,单调递增,()f x 不可能有三个零点.当k>0时,=x -()f x的极大值点,x 为()f x 的极小值点.此时,11k k --<+且(1)0f k --<,(1)0f k +>,(0f >.根据()f x 的单调性,当且仅当(03f <,即2209k -<时,()f x 有三个零点,解得427k <.因此k 的取值范围为(0427,.10.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】已知函数f (x )=2sin x -x cos x -x ,f ′(x )为f (x )的导数.(1)证明:f ′(x )在区间(0,π)存在唯一零点;(2)若x ∈[0,π]时,f (x )≥ax ,求a 的取值范围.【答案】(1)见解析;(2)(],0a ∈-∞.【解析】(1)设()()g x f x '=,则()cos sin 1,()cos g x x x x g x x x '=+-=.当π(0,2x ∈时,()0g x '>;当π,π2x ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0g x '<,所以()g x 在π(0,)2单调递增,在π,π2⎛⎫⎪⎝⎭单调递减.又π(0)0,0,(π)22g g g ⎛⎫=>=-⎪⎝⎭,故()g x 在(0,π)存在唯一零点.所以()f x '在(0,π)存在唯一零点.(2)由题设知(π)π,(π)0f a f = ,可得a ≤0.由(1)知,()f x '在(0,π)只有一个零点,设为0x ,且当()00,x x ∈时,()0f x '>;当()0,πx x ∈时,()0f x '<,所以()f x 在()00,x 单调递增,在()0,πx 单调递减.又(0)0,(π)0f f ==,所以,当[0,π]x ∈时,()0f x .又当0,[0,π]a x ∈ 时,ax ≤0,故()f x ax .因此,a 的取值范围是(,0]-∞.11.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】已知函数()(1)ln 1f x x x x =---.证明:(1)()f x 存在唯一的极值点;(2)()=0f x 有且仅有两个实根,且两个实根互为倒数.【解析】(1)()f x 的定义域为(0,+∞).11()ln 1ln x f x x x x x-'=+-=-.因为ln y x =单调递增,1y x=单调递减,所以()f x '单调递增,又(1)10f '=-<,1ln 41(2)ln 2022f -'=-=>,故存在唯一0(1,2)x ∈,使得()00f x '=.又当0x x <时,()0f x '<,()f x 单调递减;当0x x >时,()0f x '>,()f x 单调递增.因此,()f x 存在唯一的极值点.(2)由(1)知()0(1)2f x f <=-,又()22e e 30f =->,所以()0f x =在()0,x +∞内存在唯一根x α=.由01x α>>得011x α<<.又1111()1ln 10f f αααααα⎛⎫⎛⎫=---== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故1α是()0f x =在()00,x 的唯一根.综上,()0f x =有且仅有两个实根,且两个实根互为倒数.13.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】已知函数32()22f x x ax =-+.(1)讨论()f x 的单调性;(2)当0<a <3时,记()f x 在区间[0,1]的最大值为M ,最小值为m ,求M m -的取值范围.【解析】(1)2()622(3)f x x ax x x a '=-=-.令()0f x '=,得x =0或3ax =.若a >0,则当(,0),3a x ⎛⎫∈-∞+∞⎪⎝⎭ 时,()0f x '>;当0,3a x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<.故()f x 在(,0),,3a ⎛⎫-∞+∞⎪⎝⎭单调递增,在0,3a ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减;若a =0,()f x 在(,)-∞+∞单调递增;若a <0,则当,(0,)3a x ⎛⎫∈-∞+∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '>;当,03a x ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0f x '<.故()f x 在,,(0,)3a ⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭单调递增,在,03a ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减.(2)当03a <<时,由(1)知,()f x 在0,3a ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,在,13a ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增,所以()f x 在[0,1]的最小值为32327a a f ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,最大值为(0)=2f 或(1)=4f a -.于是3227a m =-+,4,02,2,2 3.a a M a -<<⎧=⎨≤<⎩所以332,02,27,2 3.27a a a M m a a ⎧-+<<⎪⎪-=⎨⎪≤<⎪⎩当02a <<时,可知3227a a -+单调递减,所以M m -的取值范围是8,227⎛⎫⎪⎝⎭.当23a ≤<时,327a 单调递增,所以M m -的取值范围是8[,1)27.综上,M m -的取值范围是8[,2)27.17.【2018年高考全国Ⅲ卷文数】已知函数21()e xax x f x +-=.(1)求曲线()y f x =在点(0,1)-处的切线方程;(2)证明:当1a ≥时,()e 0f x +≥.【解析】(1)2(21)2()exax a x f x -+-+'=,(0)2f '=.因此切线方程是210x y --=.(2)当1a ≥时,21()e (1e)e x x f x x x +-+≥+-+.令21()1e x g x x x +=+-+,则1()21e x g x x +'=++.当1x <-时,()0g x '<,()g x 单调递减;当1x >-时,()0g x '>,()g x 单调递增;所以()g x (1)=0g ≥-.因此()e 0f x +≥.18.【2018年高考全国Ⅰ卷文数】已知函数()e ln 1xf x a x =--.(1)设2x =是()f x 的极值点,求a ,并求()f x 的单调区间;(2)证明:当1ea ≥时,()0f x ≥.【解析】(1)f (x )的定义域为(0)+∞,,f ′(x )=a e x –1x .由题设知,f ′(2)=0,所以a =212e.从而f (x )=21e ln 12e x x --,f ′(x )=211e 2e x x-.当0<x <2时,f ′(x )<0;当x >2时,f ′(x )>0.所以f (x )在(0,2)单减,在(2,+∞)单调递增.(2)当a ≥1e 时,f (x )≥e ln 1e x x --.设g (x )=e ln 1e x x --,则e 1()e x g x x'=-.当0<x <1时,g′(x )<0;当x >1时,g′(x )>0.所以x =1是g (x )的最小值点.故当x >0时,g (x )≥g (1)=0.因此,当1e a ≥时,()0f x ≥.19.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】已知函数()()32113f x x a x x =-++.(1)若3a =,求()f x 的单调区间;(2)证明:()f x 只有一个零点.【解析】(1)当a =3时,f (x )=3213333x x x ---,f ′(x )=263x x --.令f ′(x )=0解得x =3-或x =3+当x ∈(–∞,3-)∪(3++∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(3-3+)时,f ′(x )<0.故f (x )在(–∞,3-),(3++∞)单调递增,在(3-,3+)单调递减.(2)由于210x x ++>,所以()0f x =等价于32301x a x x -=++.设()g x =3231x a x x -++,则g ′(x )=2222(23)(1)x x x x x ++++≥0,仅当x =0时g ′(x )=0,所以g (x )在(–∞,+∞)单调递增.故g (x )至多有一个零点,从而f (x )至多有一个零点.又f (3a –1)=22111626()0366a a a -+-=---<,f (3a +1)=103>,故f (x )有一个零点.综上,f (x )只有一个零点.专题02平面解析几何(解答题)1.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D .(1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.【解析】(1)由题设得(,0),(,0),(0,1)A a B a G -.则(,1)AG a = ,(,1)GB a =- .由8AG GB ⋅=得218a -=,即3a =.所以E 的方程为2219x y +=.(2)设1122(,),(,),(6,)C x y D x y P t .若0t ≠,设直线CD 的方程为x my n =+,由题意可知33n -<<.由于直线PA 的方程为(3)9t y x =+,所以11(3)9t y x =+.直线PB 方程为(3)3t y x =-,所以22(3)3ty x =-.可得12213(3)(3)y x y x -=+.由于222219x y +=,故2222(3)(3)9x x y +-=-,可得121227(3)(3)y y x x =-++,即221212(27)(3)()(3)0m y y m n y y n ++++++=.①将x my n =+代入2219x y +=得222(9)290m y mny n +++-=.所以212122229,99mn n y y y y m m -+=-=-++.代入①式得2222(27)(9)2(3)(3)(9)0m n m n mn n m +--++++=.解得3n =-(舍去),32n =.故直线CD 的方程为32x my =+,即直线CD 过定点3(,0)2.若0t =,则直线CD 的方程为0y =,过点3(,0)2.综上,直线CD 过定点3(,0)2.2.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.【解析】(1)由已知可设2C 的方程为24y cx =,其中c =不妨设,A C 在第一象限,由题设得,A B 的纵坐标分别为2b a ,2b a -;,C D 的纵坐标分别为2c ,2c -,故22||b AB a =,||4CD c =.由4||||3CD AB =得2843b c a=,即2322(c c a a ⨯=-,解得2c a =-(舍去),12c a =.所以1C 的离心率为12.(2)由(1)知2a c =,b =,故22122:143x y C c c +=.所以1C 的四个顶点坐标分别为(2,0)c ,(2,0)c -,),(0,),2C 的准线为x c =-.由已知得312c c c c +++=,即2c =.所以1C 的标准方程为2211612x y +=,2C 的标准方程为28y x =.3.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<,A ,B 分别为C 的左、右顶点.(1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积.【解析】(1)由题设可得54=,得22516m =,所以C 的方程为221252516x y +=.(2)设(,),(6,)P P Q P x y Q y ,根据对称性可设0Q y >,由题意知0P y >,由已知可得(5,0)B ,直线BP 的方程为1(5)Qy x y =--,所以||BP y =,||BQ =因为||||BP BQ =,所以1P y =,将1P y =代入C 的方程,解得3P x =或3-.由直线BP 的方程得2Q y =或8.所以点,P Q 的坐标分别为1122(3,1),(6,2);(3,1),(6,8)P Q P Q -.11||PQ =,直线11PQ 的方程为13y x =,点(5,0)A -到直线11PQ的距离为2,故11APQ △的面积为1105222⨯=.22||P Q =22P Q 的方程为71093y x =+,点A 到直线22P Q 的距离为13026,故22AP Q △的面积为113052262⨯=.综上,APQ △的面积为52.7.【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点A (2,1).(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.【解析】(1)由题设得22411a b +=,22212a b a -=,解得26a =,23b =.所以C 的方程为22163x y +=.(2)设11(,)M x y ,22(,)N x y .若直线MN 与x 轴不垂直,设直线MN 的方程为y kx m =+,代入22163x y +=得222(12)4260k x kmx m +++-=.于是2121222426,1212km m x x x x k k -+=-=++.①由AM AN ⊥知0AM AN ⋅=,故1212(2)(2)(1)(1)0x x y y --+--=,可得221212(1)(2)()(1)40k x x km k x x m ++--++-+=.将①代入上式可得22222264(1)(2)(1)401212m kmk km k m k k-+---+-+=++.(231)(21)0k m k m +++-=.因为(2,1)A 不在直线MN 上,所以210k m +-≠,故2310k m ++=,1k ≠.于是MN 的方程为21((1)33y k x k =--≠.所以直线MN 过点21(,)33P -.若直线MN 与x 轴垂直,可得11(,)N x y -.由0AM AN ⋅=得1111(2)(2)(1)(1)0x x y y --+---=.又2211163x y +=,可得2113840x x -+=.解得12x =(舍去),123x =.此时直线MN 过点21(,)33P -.令Q 为AP 的中点,即41(,)33Q .若D 与P 不重合,则由题设知AP 是Rt ADP △的斜边,故1||||23DQ AP ==.若D 与P 重合,则1||||2DQ AP =.综上,存在点41(,)33Q ,使得||DQ 为定值.8.【2020年新高考全国Ⅱ卷】已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM的斜率为12,(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.【解析】(1)由题意可知直线AM 的方程为:13(2)2y x -=-,即24-=-x y .当y =0时,解得4x =-,所以a =4,椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点M (2,3),可得249116b +=,解得b 2=12.所以C 的方程:2211612x y +=.(2)设与直线AM 平行的直线方程为:2x y m -=,如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM 距离比较远的直线与椭圆的切点为N ,此时△AMN 的面积取得最大值.联立直线方程2x y m -=与椭圆方程2211612x y +=,可得:()2232448m y y ++=,化简可得:2216123480y my m ++-=,所以()221444163480m m ∆=-⨯-=,即m 2=64,得m =±8,与AM 距离比较远的直线方程:28x y -=,直线AM 方程为:24-=-x y ,点N 到直线AM 的距离即两平行线之间的距离,利用平行线之间的距离公式可得:1255d ==,由两点间距离公式可得||AM ==.△AMN 的面积的最大值:11825⨯=.10.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】已知点A ,B 关于坐标原点O 对称,│AB │=4,⊙M 过点A ,B 且与直线x +2=0相切.(1)若A 在直线x +y =0上,求⊙M 的半径;(2)是否存在定点P ,使得当A 运动时,│MA │−│MP │为定值?并说明理由.【解析】(1)因为M 过点,A B ,所以圆心M 在AB 的垂直平分线上.由已知A 在直线+=0x y 上,且,A B 关于坐标原点O 对称,所以M 在直线y x =上,故可设(, )M a a .因为M 与直线x +2=0相切,所以M 的半径为|2|r a =+.由已知得||=2AO ,又MO AO ⊥,故可得2224(2)a a +=+,解得=0a 或=4a .故M 的半径=2r 或=6r .(2)存在定点(1,0)P ,使得||||MA MP -为定值.理由如下:设(, )M x y ,由已知得M 的半径为=|+2|,||=2r x AO .由于MO AO ⊥,故可得2224(2)x y x ++=+,化简得M 的轨迹方程为24y x =.因为曲线2:4C y x =是以点(1,0)P 为焦点,以直线1x =-为准线的抛物线,所以||=+1MP x .因为||||=||=+2(+1)=1MA MP r MP x x ---,所以存在满足条件的定点P .11.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】已知12,F F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,P 为C 上一点,O 为坐标原点.(1)若2POF △为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得12PF PF ⊥,且12F PF △的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.【解析】(1)连结1PF ,由2POF △为等边三角形可知在12F PF △中,1290F PF ∠=︒,2PF c =,1PF =,于是1221)a PF PF c =+=,故C 的离心率是1ce a==-.(2)由题意可知,满足条件的点(,)P x y 存在.当且仅当1||2162y c ⋅=,1y y x c x c ⋅=-+-,22221x y a b +=,即||16c y =,①222x y c +=,②22221x y a b+=,③由②③及222a b c =+得422b y c =,又由①知22216y c=,故4b =.由②③得()22222a x c b c=-,所以22c b ≥,从而2222232,a b c b =+≥=故a ≥.当4b =,a ≥P .所以4b =,a的取值范围为)+∞.12.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点;(2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求该圆的方程.【解析】(1)设()111,,,2D t A x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则2112x y =.由于y'x =,切线DA 的斜率为1x ,故11112y x x t+=-.整理得112 2 +1=0. tx y -设()22,B x y ,同理可得222 2 +1=0tx y -.故直线AB 的方程为2210tx y -+=.所以直线AB 过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+.由2122y tx xy ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=.于是()21212122,121x x t y y t x x t +=+=++=+.设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+⎪⎝⎭.由于EM AB ⊥ ,而()2,2EM t t =- ,AB 与向量(1, )t 平行,所以()220t t t +-=.解得t =0或1t =±.当t =0时,||EM =2,所求圆方程22542x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭;当1t =±时,||EM = ,所求圆方程22522x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭.17.【2018年高考全国Ⅰ文数】设抛物线22C y x =:,点()20A ,,()20B -,,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程;(2)证明:ABM ABN =∠∠.【解析】(1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =2,可得M 的坐标为(2,2)或(2,–2).所以直线BM 的方程为y =112x +或112y x =--.(2)当l 与x 轴垂直时,AB 为MN 的垂直平分线,所以∠ABM =∠ABN .当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为(2)(0)y k x k =-≠,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0.由2(2)2y k x y x=-⎧⎨=⎩,得ky 2–2y –4k =0,可知y 1+y 2=2k ,y 1y 2=–4.直线BM ,BN 的斜率之和为1221121212122()22(2)(2)BM BN y y x y x y y y k k x x x x ++++=+=++++.①将112y x k =+,222yx k=+及y 1+y 2,y 1y 2的表达式代入①式分子,可得121221121224()882()0y y k y y x y x y y y k k++-++++===.所以k BM +k BN =0,可知BM ,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM =∠ABN .综上,∠ABM =∠ABN .18.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.【解析】(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x –1)(k >0).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由2(1)4y k x y x =-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++=.216160k ∆=+=,故212224k x x k ++=.所以212244(1)(1)k AB AF BF x x k +=+=+++=.由题设知22448k k+=,解得k =–1(舍去),k =1.因此l 的方程为y =x –1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为2(3)y x -=--,即5y x =-+.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则00220005(1)(1)16.2y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩,解得0032x y =⎧⎨=⎩,或00116.x y =⎧⎨=-⎩,因此所求圆的方程为22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=.19.【2018年高考全国Ⅲ卷文数】已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >.(1)证明:12k <-;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0.证明:2||||||FP FA FB =+ .【解析】(1)设11()A x y ,,22()B x y ,,则2211143x y +=,2222143x y +=.两式相减,并由1212=y y k x x --得1212043x x y y k +++⋅=.由题设知1212x x +=,122y y m +=,于是34k m =-.由题设得302m <<,故12k <-.(2)由题意得F (1,0).设33()P x y ,,则331122(1)(1)(1)(00)x y x y x y -+-+-=,,,,.由(1)及题设得3123()1x x x =-+=,312()20y y y m =-+=-<.又点P 在C 上,所以34m =,从而3(1)2P -,,3||=2FP .于是1||22x FA =- .同理2||=22x FB - .所以1214()32FA FB x x +=-+= .故2||=||+||FP FA FB .专题3解三角形1.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则tan B =A B .2C .D .8【解析】设,,AB c BC a CA b===22222cos 916234933c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯=∴=222145cos ,sin ,299a cb B B ac +-==∴==tan B ∴=.故选:C2.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A −b sin B =4c sin C ,cos A =14-,则b c=A .6B .5C .4D .3【解析】由已知及正弦定理可得2224a b c -=,由余弦定理推论可得2222214131cos ,,,422424b c a c c c A bc bc b +---==∴=-∴=3462b c ∴=⨯=,4.【2018年高考全国Ⅲ文数】ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若ABC △的面积为2224a b c +-,则C =A .2πB .3πC .4πD .6π【解析】由题可知2221sin 24ABCa b c S ab C +-==△,所以2222sinC a b c ab +-=,由余弦定理2222cos a b c ab C +-=,得sin cos C C =,因为()0,πC ∈,所以π4C =,5.【2018年高考全国Ⅱ文数】在ABC △中,cos 25C =,1BC =,5AC =,则AB =A .B .CD .【解析】因为cos25C =,所以cos C =22cos 2C −1=2×25−1=35-.于是,在△ABC 中,由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2−2AC ×BC ×cos C =52+12−2×5×1×(35-)=32,所以AB =.故选A.6.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin A +a cos B =0,则B =___________.【解析】由正弦定理,得sin sin sin cos 0B A A B +=.(0,),(0,)A B ∈π∈π ,sin 0,A ∴≠∴sin cos 0B B +=,即tan 1B =-,3.4B π∴=10.【2018年高考全国Ⅰ文数】ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,2228b c a +-=,则△ABC 的面积为________.【解析】根据题意,由sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,结合正弦定理可得sin sin sin sin B C C B+4sin sin sin A B C =,即1sin 2A =,由2228b c a +-=,结合余弦定理可得2cos 8bc A =,所以A 为锐角,且cos 2A =,从而求得833bc =,所以ABC △的面积为1183123sin 22323S bc A ==⨯⨯=,故答案是233.12.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知B =150°.(1)若a ,b ,求ABC △的面积;(2)若sin A sin C ,求C .【解析】(1)由题设及余弦定理得2222832cos150c c =+-⨯︒,解得2c =-(舍去),2c =,从而a =.ABC △的面积为12sin1502⨯⨯︒=.(2)在ABC △中,18030A B C C =︒--=︒-,所以sin sin(30)sin(30)A C C C C =︒-=︒+,故sin(30)2C ︒+=.而030C ︒<<︒,所以3045C ︒+=︒,故15C =︒.13.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知25cos ()cos 24A A π++=.(1)求A ;(2)若3b c a -=,证明:△ABC 是直角三角形.【解析】(1)由已知得25sin cos 4A A +=,即21cos cos 04A A -+=.所以21(cos )02A -=,1cos 2A =.由于0A <<π,故3A π=.(2)由正弦定理及已知条件可得sin sin B C A -=.由(1)知23B C π+=,所以2sin sin()33B B ππ--=.即11sin cos 222B B -=,1sin()32B π-=.由于03B 2π<<,故2B π=.从而ABC △是直角三角形.18.【2020年新高考全国Ⅰ卷】在①ac =,②sin 3c A =,③c =这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求c 的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在ABC △,它的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且sin A B =,6C π=,________?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【解析】方案一:选条件①.由6C π=和余弦定理得22222a b c ab +-=.由sin A B =及正弦定理得a =.2222=,由此可得b c =.由①ac =,解得1a b c ===.因此,选条件①时问题中的三角形存在,此时1c =.方案二:选条件②.由6C π=和余弦定理得22222a b c ab +-=.由sin A B =及正弦定理得a =.2222=,由此可得b c =,6B C π==,23A π=.由②sin 3c A =,所以6c b a ===.因此,选条件②时问题中的三角形存在,此时c =.方案三:选条件③.由6C π=和余弦定理得22222a b c ab +-=.由sin A B =及正弦定理得a =.2222=,由此可得b c =.由③c =,与b c =矛盾.因此,选条件③时问题中的三角形不存在.19.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】ABC △的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .已知sin sin 2A Ca b A +=.(1)求B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且c =1,求△ABC 面积的取值范围.【解析】(1)由题设及正弦定理得sin sinsin sin 2A CA B A +=.因为sin A ≠0,所以sinsin 2A CB +=.由180A B C ︒++=,可得sincos 22A C B +=,故cos 2sin cos 222B B B=.因为cos02B ≠,故1sin 22B =,因此B =60°.(2)由题设及(1)知△ABC 的面积4ABC S a =△.由正弦定理得()sin 120sin 1sin sin 2tan 2C c A a C C C ︒-===+.由于△ABC 为锐角三角形,故0°<A <90°,0°<C <90°,由(1)知A +C =120°,所以30°<C <90°,故122a <<,从而82ABC S <<△.因此,△ABC 面积的取值范围是,82⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.专题4数列11.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】数列{}n a 满足2(1)31nn n a a n ++-=-,前16项和为540,则1a =.【解析】2(1)31nn n a a n ++-=-,当n 为奇数时,231n n a a n +=+-;当n 为偶数时,231n n a a n ++=-.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,16123416S a a a a a =+++++ 135********()()a a a a a a a a =+++++++ 111111(2)(10)(24)(44)(70)a a a a a a =++++++++++11(102)(140)(5172941)a a ++++++++118392928484540a a =++=+=,17a ∴=.14.【2020年新高考全国Ⅰ卷】将数列{2n –1}与{3n –2}的公共项从小到大排列得到数列{a n },则{a n }的前n 项和为________.【解析】因为数列{}21n -是以1为首项,以2为公差的等差数列,数列{}32n -是以1首项,以3为公差的等差数列,所以这两个数列的公共项所构成的新数列{}n a 是以1为首项,以6为公差的等差数列,所以{}n a 的前n 项和为2(1)16322n n n n n -⋅+⋅=-,故答案为:232n n -.19.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】设等比数列{a n }满足124a a +=,138a a -=.(1)求{a n }的通项公式;(2)记n S 为数列{log 3a n }的前n 项和.若13m m m S S S +++=,求m .【解析】(1)设{}n a 的公比为q ,则11n n a a q -=.由已知得1121148a a q a q a +=⎧⎪⎨-=⎪⎩,解得11,3a q ==.所以{}n a 的通项公式为1=3n n a -.(2)由(1)知3log 1.n a n =-故(1).2n n n S -=由13m m m S S S +++=得(1)(1)(3)(2)m m m m m m -++=++,即2560m m --=.解得1m =-(舍去),6m =.21.【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8a a a +==.(1)求{}n a 的通项公式;(2)记m b 为{}n a 在区间*(0,]()m m ∈N 中的项的个数,求数列{}m b 的前100项和100S .【解析】(1)设{}n a 的公比为q .由题设得31120a q a q +=,218a q =.解得12q =-(舍去),2q =.由题设得12a =.所以{}n a 的通项公式为2n n a =.(2)由题设及(1)知10b =,且当122n n m +≤<时,m b n =.所以10012345673233636465100()()()()S b b b b b b b b b b b b b =+++++++++++++++ 2345012223242526(10063)=+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯-480=.25.【2019年高考全国I 卷文数】记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知S 9=-a 5.(1)若a 3=4,求{a n }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得S n ≥a n 的n 的取值范围.【解析】(1)设{}n a 的公差为d .由95S a =-得140a d +=.由a 3=4得124a d +=.于是18,2a d ==-.因此{}n a 的通项公式为102n a n =-.(2)由(1)得14a d =-,故(9)(5),2n n n n da n d S -=-=.由10a >知0d <,故n n S a ≥等价于211100n n -+ ,解得1≤n ≤10.所以n 的取值范围是{|110,}n n n *≤≤∈N .26.【2019年高考全国II 卷文数】已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,1322,216a a a ==+.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设2log n n b a =,求数列{}n b 的前n 项和.【解析】(1)设{}n a 的公比为q ,由题设得22416q q =+,即2280q q --=.解得2q =-(舍去)或q =4.因此{}n a 的通项公式为121242n n n a --=⨯=.(2)由(1)得2(21)log 221n b n n =-=-,因此数列{}n b 的前n 项和为21321n n +++-= .31.【2018年高考全国I 卷文数】已知数列{}n a 满足11a =,()121n n na n a +=+,设nn a b n=.(1)求123b b b ,,;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由;(3)求{}n a 的通项公式.【解析】(1)由条件可得a n +1=2(1)n n a n+.将n =1代入得,a 2=4a 1,而a 1=1,所以,a 2=4.将n =2代入得,a 3=3a 2,所以,a 3=12.从而b 1=1,b 2=2,b 3=4.(2){b n }是首项为1,公比为2的等比数列.由条件可得121n na a n n+=+,即b n +1=2b n ,又b 1=1,所以{b n }是首项为1,公比为2的等比数列.(3)由(2)可得12n na n-=,所以a n =n ·2n -1.32.【2018年高考全国III 卷文数】等比数列{}n a 中,15314a a a ==,.(1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m .【解析】(1)设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q -=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去),2q =-或2q =.故1(2)n n a -=-或12n n a -=.(2)若1(2)n n a -=-,则1(2)3nn S --=.由63m S =得(2)188m -=-,此方程没有正整数解.若12n n a -=,则21n n S =-.由63m S =得264m =,解得6m =.综上,6m =.33.【2018年高考全国II 卷文数】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求n S ,并求n S 的最小值.【解析】(1)设{a n }的公差为d ,由题意得3a 1+3d =–15.由a 1=–7得d =2.所以{a n }的通项公式为a n =2n –9.(2)由(1)得S n =n 2–8n =(n –4)2–16.所以当n =4时,S n 取得最小值,最小值为–16.专题5概率与统计(解答题)1.【2020年高考全国Ⅰ卷文数】某厂接受了一项加工业务,加工出来的产品(单位:件)按标准分为A ,B ,C ,D 四个等级.加工业务约定:对于A 级品、B 级品、C 级品,厂家每件分别收取加工费90元,50元,20元;对于D 级品,厂家每件要赔偿原料损失费50元.该厂有甲、乙两个分厂可承接加工业务.甲分厂加工成本费为25元/件,乙分厂加工成本费为20元/件.厂家为决定由哪个分厂承接加工业务,在两个分厂各试加工了100件这种产品,并统计了这些产品的等级,整理如下:甲分厂产品等级的频数分布表等级A B C D 频数40202020乙分厂产品等级的频数分布表等级A B C D 频数28173421(1)分别估计甲、乙两分厂加工出来的一件产品为A 级品的概率;(2)分别求甲、乙两分厂加工出来的100件产品的平均利润,以平均利润为依据,厂家应选哪个分厂承接加工业务?【解析】(1)由试加工产品等级的频数分布表知,甲分厂加工出来的一件产品为A 级品的概率的估计值为400.4100=;乙分厂加工出来的一件产品为A 级品的概率的估计值为280.28100=.(2)由数据知甲分厂加工出来的100件产品利润的频数分布表为利润6525−5−75频数40202020因此甲分厂加工出来的100件产品的平均利润为65402520520752015100⨯+⨯-⨯-⨯=.由数据知乙分厂加工出来的100件产品利润的频数分布表为利润70300−70频数28173421因此乙分厂加工出来的100件产品的平均利润为70283017034702110100⨯+⨯+⨯-⨯=.比较甲乙两分厂加工的产品的平均利润,应选甲分厂承接加工业务.【点睛】本题主要考查古典概型的概率公式的应用,以及平均数的求法,并根据平均值作出决策,属于基础题.2.【2020年高考全国Ⅱ卷文数】某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区某种野生动物的数量,将其分成面积相近的200个地块,从这些地块中用简单随机抽样的方法抽取20个作为样区,调查得到样本数据(x i ,y i )(i=1,2,…,20),其中x i 和y i 分别表示第i 个样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量,并计算得20160i ix==∑,2011200i i y ==∑,2021)80i i x x =-=∑(,20219000i i y y =-=∑(,201)800i i i x y x y =--=∑((.(1)求该地区这种野生动物数量的估计值(这种野生动物数量的估计值等于样区这种野生动物数量的平均数乘以地块数);(2)求样本(x i ,y i )(i=1,2,…,20)的相关系数(精确到0.01);(3)根据现有统计资料,各地块间植物覆盖面积差异很大.为提高样本的代表性以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计,请给出一种你认为更合理的抽样方法,并说明理由.附:相关系数r (()niix y x y--∑.【解析】(1)由己知得样本平均数20160120i iy y===∑,从而该地区这种野生动物数量的估计值为60×200=12000.(2)样本(,)ii x y (1,2,,20)i =的相关系数20)0.943iix y r x y --=∑((.(3)分层抽样:根据植物覆盖面积的大小对地块分层,再对200个地块进行分层抽样.理由如下:由(2)知各样区的这种野生动物数量与植物覆盖面积有很强的正相关.由于各地块间植物覆盖面积差异很大,从而各地块间这种野生动物数量差异也很大,采用分层抽样的方法较好地保持了样本结构与总体结构的一致性,提高了样本的代表性,从而可以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计.【点晴】本题主要考查平均数的估计值、相关系数的计算以及抽样方法的选取,考查学生数学运算能力,是一道容易题.3.【2020年高考全国Ⅲ卷文数】某学生兴趣小组随机调查了某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次,整理数据得到下表(单位:天):锻炼人次空气质量等级[0,200](200,400](400,600]1(优)216252(良)510123(轻度污染)6784(中度污染)720(1)分别估计该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率;(2)求一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(3)若某天的空气质量等级为1或2,则称这天“空气质量好”;若某天的空气质量等级为3或4,则称这天“空气质量不好”.根据所给数据,完成下面的2×2列联表,并根据列联表,判断是否有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关?人次≤400人次>400空气质量好空气质量不好附:22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++,P(K2≥k)0.0500.0100.001 k 3.841 6.63510.828【解析】(1)由所给数据,该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率的估计值如下表:空气质量等级1234概率的估计值0.430.270.210.09(2)一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值为1(100203003550045)350100⨯+⨯+⨯=.(3)根据所给数据,可得22⨯列联表:人次≤400人次>400空气质量好3337空气质量不好228根据列联表得22100(3382237) 5.82055457030K ⨯⨯-⨯=≈⨯⨯⨯.由于5.820 3.841>,故有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【点睛】本题考查利用频数分布表计算频率和平均数,同时也考查了独立性检验的应用,考查数据处理能力,属于基础题.4.【2020年新高考全国Ⅰ卷】为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的PM 2.5和2SO 浓度(单位:3μg/m ),得下表:2SO PM 2.5[0,50](50,150](150,475][0,35]32184(35,75]6812(75,115]3710(1)估计事件“该市一天空气中PM 2.5浓度不超过75,且2SO 浓度不超过150”的概率;(2)根据所给数据,完成下面的22⨯列联表:2SO PM 2.5[0,150](150,475][0,75](75,115](3)根据(2)中的列联表,判断是否有99%的把握认为该市一天空气中PM 2.5浓度与2SO 浓度有关?附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,2()P K k ≥0.0500.0100.001k3.8416.63510.828【解析】(1)根据抽查数据,该市100天的空气中PM2.5浓度不超过75,且2SO 浓度不超过150的天数为32186864+++=,因此,该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且2SO 浓度不超过150的概率的估计值为640.64100=.(2)根据抽查数据,可得22⨯列联表:2SO PM 2.5[0,150](150,475][0,75]6416(75,115]1010(3)根据(2)的列联表得22100(64101610)7.48480207426K ⨯⨯-⨯=≈⨯⨯⨯.由于7.484 6.635>,故有99%的把握认为该市一天空气中PM 2.5浓度与2SO 浓度有关.5.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】某商场为提高服务质量,随机调查了50名男顾客和50名女顾客,每位顾客对该商场的服务给出满意或不满意的评价,得到下面列联表:满意不满意男顾客4010女顾客3020(1)分别估计男、女顾客对该商场服务满意的概率;(2)能否有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异?附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++.P (K 2≥k )0.0500.0100.001k3.8416.63510.828【答案】(1)男、女顾客对该商场服务满意的概率的估计值分别为0.8,0.6;(2)有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异.【解析】(1)由调查数据,男顾客中对该商场服务满意的比率为400.850=,因此男顾客对该商场服务满意的概率的估计值为0.8.女顾客中对该商场服务满意的比率为300.650=,因此女顾客对该商场服务满意的概率的估计值为0.6.(2)由题可得22100(40203010) 4.76250507030K ⨯⨯-⨯=≈⨯⨯⨯.由于4.762 3.841>,故有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异.6.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】某行业主管部门为了解本行业中小企业的生产情况,随机调查了100个企业,得到这些企业第一季度相对于前一年第一季度产值增长率y 的频数分布表.y 的分组[0.20,0)-[0,0.20)[0.20,0.40)[0.40,0.60)[0.60,0.80)企业数22453147(1)分别估计这类企业中产值增长率不低于40%的企业比例、产值负增长的企业比例;(2)求这类企业产值增长率的平均数与标准差的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表).(精确到0.01)8.602≈.【答案】(1)产值增长率不低于40%的企业比例为21%,产值负增长的企业比例为2%;(2)这类企业产值增长率的平均数与标准差的估计值分别为30%,17%.【解析】(1)根据产值增长率频数分布表得,所调查的100个企业中产值增长率不低于40%的企业频率为1470.21100+=.产值负增长的企业频率为20.02100=.用样本频率分布估计总体分布得这类企业中产值增长率不低于40%的企业比例为21%,产值负增长的企业比例为2%.(2)1(0.1020.10240.30530.50140.707)0.30100y =-⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,()52211100i ii s n y y ==-∑222221(0.40)2(0.20)240530.20140.407100⎡⎤=-⨯+-⨯+⨯+⨯+⨯⎣⎦=0.0296,0.020.17s ==⨯≈,所以,这类企业产值增长率的平均数与标准差的估计值分别为30%,17%.7.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】为了解甲、乙两种离子在小鼠体内的残留程度,进行如下试验:将200只小鼠随机分成A ,B 两组,每组100只,其中A 组小鼠给服甲离子溶液,B 组小鼠给服乙离子溶液.每只小鼠给服的溶液体积相同、摩尔浓度相同.经过一段时间后用某种科学方法测算出残留在小鼠体内离子的百分比.根据试验数据分别得到如下直方图:记C 为事件:“乙离子残留在体内的百分比不低于5.5”,根据直方图得到P (C )的估计值为0.70.(1)求乙离子残留百分比直方图中a ,b 的值;(2)分别估计甲、乙离子残留百分比的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表).【答案】(1)0.35a =,0.10b =;(2)甲、乙离子残留百分比的平均值的估计值分别为4.05,6.00.【解析】(1)由已知得0.700.200.15a =++,故0.35a =.10.050.150.700.10b =---=.(2)甲离子残留百分比的平均值的估计值为20.1530.2040.3050.2060.1070.05 4.05⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.乙离子残留百分比的平均值的估计值为30.0540.1050.1560.3570.2080.15 6.00⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.10.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】下图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额y (单位:亿元)的折线图.。
最新2018年高考数学函数部分(分类汇编)含解析一.选择题(共12小题)1.已知a=log 2e,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>b2.已知a=log 3,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>b3.设a=log0.20.3,b=log20.3,则()A.a+b<ab<0 B.ab<a+b<0 C.a+b<0<ab D.ab<0<a+b4.设函数f(x)=,则满足f(x+1)<f(2x)的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1]B.(0,+∞)C.(﹣1,0)D.(﹣∞,0)5.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,+∞)6.设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+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=2x D.y=x7.函数f(x)=的图象大致为()A.B.C.D.8.函数y=﹣x4+x2+2的图象大致为()A.B.C.D.9.下列函数中,其图象与函数y=lnx的图象关于直线x=1对称的是()A.y=ln(1﹣x)B.y=ln(2﹣x)C.y=ln(1+x) D.y=ln(2+x)10.函数y=2|x|sin2x的图象可能是()A.B.C.D.11.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.5012.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.0二.填空题(共17小题)13.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=.14.函数f(x)=cos(3x+)在[0,π]的零点个数为.15.我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别为x,y,z,则,当z=81时,x=,y=.16.已知函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,则a=.17.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.18.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.19.曲线y=(ax+1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,则a=.20.曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为.21.已知函数f(x)=e x lnx,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(1)的值为.22.已知函数f(x)=2sinx+sin2x,则f(x)的最小值是.23.若函数f(x)=2x3﹣ax2+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.24.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.25.函数f(x)=的定义域为.26.已知a∈R,函数f(x)=.若对任意x∈[﹣3,+∞),f(x)≤|x|恒成立,则a的取值范围是.27.已知a,b∈R,且a﹣3b+6=0,则2a+的最小值为.28.已知函数f(x)=ln(﹣x)+1,f(a)=4,则f(﹣a)=.29.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=.三.解答题(共11小题)30.已知函数f(x)=ae x﹣lnx﹣1.(1)设x=2是f(x)的极值点,求a,并求f(x)的单调区间;(2)证明:当a≥时,f(x)≥0.31.已知函数f(x)=.(1)求曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程;(2)证明:当a≥1时,f(x)+e≥0.32.已知函数f(x)=e x﹣ax2.(1)若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1;(2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a.33.已知函数f(x)=﹣lnx.(Ⅰ)若f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,证明:f(x1)+f(x2)>8﹣8ln2;(Ⅱ)若a≤3﹣4ln2,证明:对于任意k>0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点.34.设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]e x.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;(Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围.35.记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”.(1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;(2)若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由.36.已知函数f(x)=x3﹣a(x2+x+1).(1)若a=3,求f(x)的单调区间;(2)证明:f(x)只有一个零点.37.设函数f(x)=[ax2﹣(3a+1)x+3a+2]e x.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,求a;(Ⅱ)若f(x)在x=1处取得极小值,求a的取值范围.38.已知函数f(x)=﹣x+alnx.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:<a﹣2.39.已知函数f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)﹣2x.(1)若a=0,证明:当﹣1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0;(2)若x=0是f(x)的极大值点,求a.40.已知函数f(x)=a x,g(x)=log a x,其中a>1.(Ⅰ)求函数h(x)=f(x)﹣xlna的单调区间;(Ⅱ)若曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线与曲线y=g(x)在点(x2,g (x2))处的切线平行,证明x1+g(x2)=﹣;(Ⅲ)证明当a≥e时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g (x)的切线.最新2018年高考数学函数部分(分类汇编)含解析参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.已知a=log 2e,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=log 2e>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.2.已知a=log 3,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=log 3,c=log=log35,且5,∴,则b=()<,∴c>a>b.故选:D.3.设a=log0.20.3,b=log20.3,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=log0.20.3=,b=log20.3=,∴=,,∵,,∴ab<a+b<0.故选:B.4.设函数f(x)=,则满足f(x+1)<f(2x)的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1]B.(0,+∞)C.(﹣1,0)D.(﹣∞,0)【解答】解:函数f(x)=,的图象如图:满足f(x+1)<f(2x),可得:2x<0<x+1或2x<x+1≤0,解得x∈(﹣∞,0).故选:D.5.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.6.设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+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=2x D.y=x【解答】解:函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax,若f(x)为奇函数,可得a=1,所以函数f(x)=x3+x,可得f′(x)=3x2+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.7.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.8.函数y=﹣x4+x2+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)=﹣4x3+2x=﹣2x(2x2﹣1),由f′(x)>0得2x(2x2﹣1)<0,得x<﹣或0<x<,此时函数单调递增,由f′(x)<0得2x(2x2﹣1)>0,得x>或﹣<x<0,此时函数单调递减,排除C,故选:D.9.下列函数中,其图象与函数y=lnx的图象关于直线x=1对称的是()A.y=ln(1﹣x)B.y=ln(2﹣x)C.y=ln(1+x) D.y=ln(2+x)【解答】解:首先根据函数y=lnx的图象,则:函数y=lnx的图象与y=ln(﹣x)的图象关于y轴对称.由于函数y=lnx的图象关于直线x=1对称.则:把函数y=ln(﹣x)的图象向右平移2个单位即可得到:y=ln(2﹣x).即所求得解析式为:y=ln(2﹣x).故选:B.10.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.11.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.12.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:由题意得到:问题相当于圆上由12个点为一组,每次绕原点逆时针旋转个单位后与下一个点会重合.我们可以通过代入和赋值的方法当f(1)=,,0时,此时得到的圆心角为,,0,然而此时x=0或者x=1时,都有2个y与之对应,而我们知道函数的定义就是要求一个x只能对应一个y,因此只有当x=,此时旋转,此时满足一个x只会对应一个y,因此答案就选:B.故选:B.二.填空题(共17小题)13.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=﹣1.【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:﹣1.14.函数f(x)=cos(3x+)在[0,π]的零点个数为3.【解答】解:∵f(x)=cos(3x+)=0,∴3x+=+kπ,k∈Z,∴x=+kπ,k∈Z,当k=0时,x=,当k=1时,x=π,当k=2时,x=π,当k=3时,x=π,∵x∈[0,π],∴x=,或x=π,或x=π,故零点的个数为3,故答案为:315.我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别为x,y,z,则,当z=81时,x=8,y=11.【解答】解:,当z=81时,化为:,解得x=8,y=11.故答案为:8;11.16.已知函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,则a=﹣7.【解答】解:函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,可得:log2(9+a)=1,可得a=﹣7.故答案为:﹣7.17.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(4,8).【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)18.已知λ∈R,函数f(x)=,当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是{x|1<x<4} .若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是(1,3]∪(4,+∞).【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:x2﹣4x+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1<λ≤3或λ>4.故答案为:{x|1<x<4};(1,3]∪(4,+∞).19.曲线y=(ax+1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,则a=﹣3.【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:﹣3.20.曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为y=2x﹣2.【解答】解:∵y=2lnx,∴y′=,当x=1时,y′=2∴曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为y=2x﹣2.故答案为:y=2x﹣2.21.已知函数f(x)=e x lnx,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(1)的值为e.【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.22.已知函数f(x)=2sinx+sin2x,则f(x)的最小值是.【解答】解:由题意可得T=2π是f(x)=2sinx+sin2x的一个周期,故只需考虑f(x)=2sinx+sin2x在[0,2π)上的值域,先来求该函数在[0,2π)上的极值点,求导数可得f′(x)=2cosx+2cos2x=2cosx+2(2cos2x﹣1)=2(2cosx﹣1)(cosx+1),令f′(x)=0可解得cosx=或cosx=﹣1,可得此时x=,π或;∴y=2sinx+sin2x的最小值只能在点x=,π或和边界点x=0中取到,计算可得f()=,f(π)=0,f()=﹣,f(0)=0,∴函数的最小值为﹣,故答案为:.23.若函数f(x)=2x3﹣ax2+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﹣3.【解答】解:∵函数f(x)=2x3﹣ax2+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)=2x3﹣3x2+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=﹣3.24.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:25.函数f(x)=的定义域为[2,+∞).【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,+∞).26.已知a∈R,函数f(x)=.若对任意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].27.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:.28.已知函数f(x)=ln(﹣x)+1,f(a)=4,则f(﹣a)=﹣2.【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:﹣2.29.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=6.【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:6三.解答题(共11小题)30.已知函数f(x)=ae x﹣lnx﹣1.(1)设x=2是f(x)的极值点,求a,并求f(x)的单调区间;(2)证明:当a≥时,f(x)≥0.【解答】解:(1)∵函数f(x)=ae x﹣lnx﹣1.∴x>0,f′(x)=ae x﹣,∵x=2是f(x)的极值点,∴f′(2)=ae2﹣=0,解得a=,∴f(x)=e x﹣lnx﹣1,∴f′(x)=,当0<x<2时,f′(x)<0,当x>2时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.(2)证明:当a≥时,f(x)≥﹣lnx﹣1,设g(x)=﹣lnx﹣1,则﹣,当0<x<1时,g′(x)<0,当x>1时,g′(x)>0,∴x=1是g(x)的最小值点,故当x>0时,g(x)≥g(1)=0,∴当a≥时,f(x)≥0.31.已知函数f(x)=.(1)求曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程;(2)证明:当a≥1时,f(x)+e≥0.【解答】解:(1)=﹣.∴f′(0)=2,即曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线斜率k=2,∴曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程方程为y﹣(﹣1)=2x.即2x﹣y﹣1=0为所求.(2)证明:函数f(x)的定义域为:R,可得=﹣.令f′(x)=0,可得,当x时,f′(x)<0,x时,f′(x)>0,x∈(2,+∞)时,f′(x)<0.∴f(x)在(﹣),(2,+∞)递减,在(﹣,2)递增,注意到a≥1时,函数g(x)=ax2+x﹣1在(2,+∞)单调递增,且g(@)=4a+1>0函数g(x)的图象如下:∵a≥1,∴,则≥﹣e,∴f(x)≥﹣e,∴当a≥1时,f(x)+e≥0.32.已知函数f(x)=e x﹣ax2.(1)若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1;(2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a.【解答】证明:(1)当a=1时,函数f(x)=e x﹣x2.则f′(x)=e x﹣2x,令g(x)=e x﹣2x,则g′(x)=e x﹣2,令g′(x)=0,得x=ln2.当x∈(0,ln2)时,g′(x)<0,当x∈(ln2,+∞)时,g′(x)>0,∴g(x)≥g(ln2)=e ln2﹣2•ln2=2﹣2ln2>0,∴f(x)在[0,+∞)单调递增,∴f(x)≥f(0)=1,解:(2)方法一、,f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔方程e x﹣ax2=0在(0,+∞)只有一个根,⇔a=在(0,+∞)只有一个根,即函数y=a与G(x)=的图象在(0,+∞)只有一个交点.G,当x∈(0,2)时,G′(x)<0,当∈(2,+∞)时,G′(x)>0,∴G(x)在(0,2)递减,在(2,+∞)递增,当→0时,G(x)→+∞,当→+∞时,G(x)→+∞,∴f(x)在(0,+∞)只有一个零点时,a=G(2)=.方法二:①当a≤0时,f(x)=e x﹣ax2>0,f(x)在(0,+∞)没有零点..②当a≤0时,设函数h(x)=1﹣ax2e﹣x.f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔h (x)在(0,+∞)只有一个零点.h′(x)=x(x﹣2)e﹣x,当x∈(0,2)时,h′(x)<0,当x∈(2,+∞)时,h′(x)>0,∴h(x))在(0,2)递减,在(2,+∞)递增,∴,(x≥0).当h(2)<0时,即a,由于h(0)=1,且当x>0时,e x>x2,可得h(4a)=1﹣==1﹣>0.h (x)在(0,+∞)有2个零点当h(2)>0时,即,h(x)在(0,+∞)没有零点,当h(2)=0时,即a=,h(x)在(0,+∞)只有一个零点,综上,f(x)在(0,+∞)只有一个零点时,a=.33.已知函数f(x)=﹣lnx.(Ⅰ)若f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,证明:f(x1)+f(x2)>8﹣8ln2;(Ⅱ)若a≤3﹣4ln2,证明:对于任意k>0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点.【解答】证明:(Ⅰ)∵函数f(x)=﹣lnx,∴x>0,f′(x)=﹣,∵f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,∴=﹣,∵x1≠x2,∴+=,由基本不等式得:=≥,∵x1≠x2,∴x1x2>256,由题意得f(x 1)+f(x2)==﹣ln(x1x2),设g(x)=,则,∴列表讨论:∴g(x)在[256,+∞)上单调递增,∴g(x1x2)>g(256)=8﹣8ln2,∴f(x1)+f(x2)>8﹣8ln2.(Ⅱ)令m=e﹣(|a|+k),n=()2+1,则f(m)﹣km﹣a>|a|+k﹣k﹣a≥0,f(n)﹣kn﹣a<n(﹣﹣k)≤n(﹣k)<0,∴存在x0∈(m,n),使f(x0)=kx0+a,∴对于任意的a∈R及k∈(0,+∞),直线y=kx+a与曲线y=f(x)有公共点,由f(x)=kx+a,得k=,设h(x)=,则h′(x)==,其中g(x)=﹣lnx,由(1)知g(x)≥g(16),又a≤3﹣4ln2,∴﹣g(x)﹣1+a≤﹣g(16)﹣1+a=﹣3+4ln2+a≤0,∴h′(x)≤0,即函数h(x)在(0,+∞)上单调递减,∴方程f(x)﹣kx﹣a=0至多有一个实根,综上,a≤3﹣4ln2时,对于任意k>0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点.34.设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]e x.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;(Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]e x的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]e x.由题意可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0,可得(a﹣2a﹣1+2)e=0,解得a=1;(Ⅱ)f(x)的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]e x=(x﹣2)(ax﹣1)e x,若a=0则x<2时,f′(x)>0,f(x)递增;x>2,f′(x)<0,f(x)递减.x=2处f(x)取得极大值,不符题意;若a>0,且a=,则f′(x)=(x﹣2)2e x≥0,f(x)递增,无极值;若a>,则<2,f(x)在(,2)递减;在(2,+∞),(﹣∞,)递增,可得f(x)在x=2处取得极小值;若0<a<,则>2,f(x)在(2,)递减;在(,+∞),(﹣∞,2)递增,可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意;若a<0,则<2,f(x)在(,2)递增;在(2,+∞),(﹣∞,)递减,可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意.综上可得,a的范围是(,+∞).35.记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”.(1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;(2)若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由.【解答】解:(1)证明:f′(x)=1,g′(x)=2x+2,则由定义得,得方程无解,则f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S 点”;(2)f′(x)=2ax,g′(x)=,x>0,由f′(x)=g′(x)得=2ax,得x=,f()=﹣=g()=﹣lna2,得a=;(3)f′(x)=﹣2x,g′(x)=,(x≠0),由f′(x0)=g′(x0),得b=﹣>0,得0<x0<1,由f(x0)=g(x0),得﹣x02+a==﹣,得a=x02﹣,令h(x)=x2﹣﹣a=,(a>0,0<x<1),设m(x)=﹣x3+3x2+ax﹣a,(a>0,0<x<1),则m(0)=﹣a<0,m(1)=2>0,得m(0)m(1)<0,又m(x)的图象在(0,1)上连续不断,则m(x)在(0,1)上有零点,则h(x)在(0,1)上有零点,则f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S”点.36.已知函数f(x)=x3﹣a(x2+x+1).(1)若a=3,求f(x)的单调区间;(2)证明:f(x)只有一个零点.【解答】解:(1)当a=3时,f(x)=x3﹣a(x2+x+1),所以f′(x)=x2﹣6x﹣3时,令f′(x)=0解得x=3,当x∈(﹣∞,3﹣2),x∈(3+2,+∞)时,f′(x)>0,函数是增函数,当x∈(3﹣2时,f′(x)<0,函数是单调递减,综上,f(x)在(﹣∞,3﹣2),(3+2,+∞),上是增函数,在(3﹣2上递减.(2)证明:因为x2+x+1=(x+)2+,所以f(x)=0等价于,令,则,仅当x=0时,g′(x)=0,所以g(x)在R上是增函数;g(x)至多有一个零点,从而f(x)至多有一个零点.又因为f(3a﹣1)=﹣6a2+2a﹣=﹣6(a﹣)2﹣<0,f(3a+1)=>0,故f(x)有一个零点,综上,f(x)只有一个零点.37.设函数f(x)=[ax2﹣(3a+1)x+3a+2]e x.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,求a;(Ⅱ)若f(x)在x=1处取得极小值,求a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=[ax2﹣(3a+1)x+3a+2]e x的导数为f′(x)=[ax2﹣(a+1)x+1]e x.曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,可得(4a﹣2a﹣2+1)e2=0,解得a=;(Ⅱ)f(x)的导数为f′(x)=[ax2﹣(a+1)x+1]e x=(x﹣1)(ax﹣1)e x,若a=0则x<1时,f′(x)>0,f(x)递增;x>1,f′(x)<0,f(x)递减.x=1处f(x)取得极大值,不符题意;若a>0,且a=1,则f′(x)=(x﹣1)2e x≥0,f(x)递增,无极值;若a>1,则<1,f(x)在(,1)递减;在(1,+∞),(﹣∞,)递增,可得f(x)在x=1处取得极小值;若0<a<1,则>1,f(x)在(1,)递减;在(,+∞),(﹣∞,1)递增,可得f(x)在x=1处取得极大值,不符题意;若a<0,则<1,f(x)在(,1)递增;在(1,+∞),(﹣∞,)递减,可得f(x)在x=1处取得极大值,不符题意.综上可得,a的范围是(1,+∞).38.已知函数f(x)=﹣x+alnx.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:<a﹣2.【解答】解:(1)函数的定义域为(0,+∞),函数的导数f′(x)=﹣﹣1+=﹣,设g(x)=x2﹣ax+1,当a≤0时,g(x)>0恒成立,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,当a>0时,判别式△=a2﹣4,①当0<a≤2时,△≤0,即g(x)>0,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,②当a>2时,x,f′(x),f(x)的变化如下表:,(综上当a≤2时,f (x)在(0,+∞)上是减函数,当a>2时,在(0,),和(,+∞)上是减函数,则(,)上是增函数.(2)由(1)知a>2,0<x1<1<x2,x1x2=1,则f(x1)﹣f(x2)=(x2﹣x1)(1+)+a(lnx1﹣lnx2)=2(x2﹣x1)+a(lnx1﹣lnx2),则=﹣2+,则问题转为证明<1即可,即证明lnx1﹣lnx2>x1﹣x2,则lnx1﹣ln>x1﹣,即lnx1+lnx1>x1﹣,即证2lnx1>x1﹣在(0,1)上恒成立,设h(x)=2lnx﹣x+,(0<x<1),其中h(1)=0,求导得h′(x)=﹣1﹣=﹣=﹣<0,则h(x)在(0,1)上单调递减,∴h(x)>h(1),即2lnx﹣x+>0,故2lnx>x﹣,则<a﹣2成立.39.已知函数f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)﹣2x.(1)若a=0,证明:当﹣1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0;(2)若x=0是f(x)的极大值点,求a.【解答】(1)证明:当a=0时,f(x)=(2+x)ln(1+x)﹣2x,(x>﹣1).,,可得x∈(﹣1,0)时,f″(x)≤0,x∈(0,+∞)时,f″(x)≥0∴f′(x)在(﹣1,0)递减,在(0,+∞)递增,∴f′(x)≥f′(0)=0,∴f(x)=(2+x)ln(1+x)﹣2x在(﹣1,+∞)上单调递增,又f(0)=0.∴当﹣1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0.(2)解:由f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)﹣2x,得f′(x)=(1+2ax)ln(1+x)+﹣2=,令h(x)=ax2﹣x+(1+2ax)(1+x)ln(x+1),h′(x)=4ax+(4ax+2a+1)ln(x+1).当a≥0,x>0时,h′(x)>0,h(x)单调递增,∴h(x)>h(0)=0,即f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,故x=0不是f(x)的极大值点,不符合题意.当a<0时,h″(x)=8a+4aln(x+1)+,显然h″(x)单调递减,①令h″(0)=0,解得a=﹣.∴当﹣1<x<0时,h″(x)>0,当x>0时,h″(x)<0,∴h′(x)在(﹣1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴h′(x)≤h′(0)=0,∴h(x)单调递减,又h(0)=0,∴当﹣1<x<0时,h(x)>0,即f′(x)>0,当x>0时,h(x)<0,即f′(x)<0,∴f(x)在(﹣1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴x=0是f(x)的极大值点,符合题意;②若﹣<a<0,则h″(0)=1+6a>0,h″(e﹣1)=(2a﹣1)(1﹣e)<0,∴h″(x)=0在(0,+∞)上有唯一一个零点,设为x0,∴当0<x<x0时,h″(x)>0,h′(x)单调递增,∴h′(x)>h′(0)=0,即f′(x)>0,∴f(x)在(0,x0)上单调递增,不符合题意;③若a<﹣,则h″(0)=1+6a<0,h″(﹣1)=(1﹣2a)e2>0,∴h″(x)=0在(﹣1,0)上有唯一一个零点,设为x1,∴当x1<x<0时,h″(x)<0,h′(x)单调递减,∴h′(x)>h′(0)=0,∴h(x)单调递增,∴h(x)<h(0)=0,即f′(x)<0,∴f(x)在(x1,0)上单调递减,不符合题意.综上,a=﹣.40.已知函数f(x)=a x,g(x)=log a x,其中a>1.(Ⅰ)求函数h(x)=f(x)﹣xlna的单调区间;(Ⅱ)若曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线与曲线y=g(x)在点(x2,g (x2))处的切线平行,证明x1+g(x2)=﹣;(Ⅲ)证明当a≥e时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g (x)的切线.【解答】(Ⅰ)解:由已知,h(x)=a x﹣xlna,有h′(x)=a x lna﹣lna,令h′(x)=0,解得x=0.由a>1,可知当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下表:∴函数h(x)的单调减区间为(﹣∞,0),单调递增区间为(0,+∞);(Ⅱ)证明:由f′(x)=a x lna,可得曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线的斜率为lna.由g′(x)=,可得曲线y=g(x)在点(x2,g(x2))处的切线的斜率为.∵这两条切线平行,故有,即,两边取以a为底数的对数,得log a x2+x1+2log a lna=0,∴x1+g(x2)=﹣;(Ⅲ)证明:曲线y=f(x)在点()处的切线l1:,曲线y=g(x)在点(x2,log a x2)处的切线l2:.要证明当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的切线,只需证明当a≥时,存在x1∈(﹣∞,+∞),x2∈(0,+∞)使得l1与l2重合,即只需证明当a≥时,方程组由①得,代入②得:,③因此,只需证明当a≥时,关于x1的方程③存在实数解.设函数u(x)=,既要证明当a≥时,函数y=u(x)存在零点.u′(x)=1﹣(lna)2xa x,可知x∈(﹣∞,0)时,u′(x)>0;x∈(0,+∞)时,u′(x)单调递减,又u′(0)=1>0,u′=<0,故存在唯一的x0,且x0>0,使得u′(x0)=0,即.由此可得,u(x)在(﹣∞,x0)上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减,u(x)在x=x0处取得极大值u(x0).∵,故lnlna≥﹣1.∴=.下面证明存在实数t,使得u(t)<0,由(Ⅰ)可得a x≥1+xlna,当时,有u(x)≤=.∴存在实数t,使得u(t)<0.因此,当a≥时,存在x1∈(﹣∞,+∞),使得u(x1)=0.∴当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的切线.。