广东省东莞市2015届高三数学文小综合专题练习:函数与导数

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2015届高考数学总复习(基础过关+能力训练):函数与导数 函数的图象(含答案)

2015届高考数学总复习(基础过关+能力训练):函数与导数 函数的图象(含答案)

第二章 函数与导数第5课时函数的图象1. 函数f(x)=2x +1x -1图象的对称中心的坐标是________。

答案:(1、2)解析:f(x)=2+3x -1.2. 函数f(x)=(2-a 2)x +a 的图象在区间[0、1]上恒在x 轴上方、则实数a 的取值范围是________。

答案:(0、2)解析:由题意、只需⎩⎪⎨⎪⎧f (0)>0,f (1)>0,即可。

3. 设函数y =f(x)是定义在R 上、则函数y =f(x -1)与y =f(1-x)的图象关于直线________对称。

答案:x =1解析:由y =f(1-x)=f[-(x -1)]、知y =f(1-x)的图象是由y =f(-x)的图象向右平移1个单位而得、而函数y =f(x -1)的图象是由y =f(x)的图象向右平移1个单位而得、函数y =f(-x)与y =f(x)的图象关于直线x =0对称、所以函数y =f(x -1)与y =f(1-x)的图象关于直线x =1对称。

4. 函数f(x)=|x 2-ax +a|(a>0)的单调递增区间是________。

答案:⎣⎡⎦⎤-a 2,0和⎣⎡⎭⎫a2,+∞ 5. 不等式lg(-x)<x +1的解集是________。

答案:(-1、0)6. 任取x 1、x 2∈(a 、b)、且x 1≠x 2、若f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22>12[f(x 1)+f(x 2)]、则称f(x)是(a 、b)上的凸函数。

在下列图象中、是凸函数图象的是________。

(填序号)答案:④7. 已知函数y =f(x)的周期为2、当x ∈[-1、1]时 f(x)=x 2、那么函数y =f(x)的图象与函数y =|lgx|的图象的交点共有________个。

答案:10解析:根据f(x)的性质及f(x)在[-1、1]上的解析式可作图如下:可验证当x =10时、y =|lg10|=1;当0<x<10时、|lgx|<1;x>10时、|lgx|>1. 因此结合图象及数据特点y =f(x)与y =|lgx|的图象交点共有10个。

2015高考数学题库(新)-函数与导数4

2015高考数学题库(新)-函数与导数4

20.已知函数32()()f x ax bx b a x =++-(,a b 不同时为零的常数),导函数为()f x '.(1)当13=a 时,若存在[3,1]∈--x 使得()0f x '>成立,求b的取值范围; (2)求证:函数()y f x '=在(1,0)-内至少有一个零点;(3)若函数()f x 为奇函数,且在1=x 处的切线垂直于直线230+-=x y ,关于x 的方程1()4f x t =-在[1,](1)->-t t 上有且只有一个实数根,求实数t 的取值范围.20.(1)当13=a 时,()f x '=3122-++b bx x =31)(22-+-+b b b x ,其对称轴为直线x b =-,当2,(3)0b f -≥-⎧⎨'->⎩ ,解得2615<b ,当2,(1)0b f -<-⎧⎨'->⎩,b 无解,所以b 的的取值范围为26(,)15-∞.………………………………………………4分 (2)因为2()32()f x ax bx b a '=++-, 法一:当0=a 时,21-=x 适合题意………………………………………6分 当0≠a 时,0)1(232=-++a b x a b x ,令abt =,则0)1(232=-++t tx x , 令2()32(1)h x x tx t =++-,因为11()024h -=-<, 当1>t 时,(0)10h t =->,所以()y h x =在1(,0)2-内有零点.当1≤t 时,(1)210h t -=-≥>,所以()y h x =在()21,1--内有零点. 因此,当0≠a 时,()y h x =在(1,0)-内至少有一个零点.综上可知,函数()y f x '=在(1,0)-内至少有一个零点.……………………10分 法二:(0)f b a '=-,(1)2f a b '-=-,12()33b a f -'-=.由于,a b 不同时为零,所以1()(1)03f f ''-⋅-<,故结论成立.(3)因为()f x =32()ax bx b a x ++-为奇函数,所以0b =, 所以()f x =ax ax -3, 又()f x 在1=x 处的切线垂直于直线230+-=x y ,所以1=a ,即3()f x x x =-.因为()3(f x x x '=-+ 所以()f x 在(,,)-∞+∞上是増函数,在[上是减函数,由()0f x =解得1,0=±=x x ,如图所示,当1-<≤t 时,1()04f t t ≥-≥,即43t t t -≥-,解得3323-≤≤-t ;当0<<t 时,1()04f t t >-≥ ,解得033<<-t ;当0=t 时,显然不成立; 当330≤<t 时,1()04f t t ≤-<,即43t t t -≤-当33>t 时,1()04f t t <-<t <<所以所求t 的取值范围是023<≤-t 或0t <<20. (本小题满分16分)设0a >,两个函数()ax f x e =,g()ln x b x =的图像关于直线y x =对称. (1)求实数b a ,满足的关系式;(2)当a 取何值时,函数()()()h x f x g x =-有且只有一个零点;(3)当1=a 时,在),21(+∞上解不等式2)()1(x x g x f <+-.解:(1)设P()ax x e ,是函数()ax f x e =图像上任一点,则它关于直线y x =对称的点P ()ax e x ,,在函数g()ln x b x =的图像上,ln ax x b e abx ∴==,1ab ∴=.(2)当0a >时,函数()()()h x f x g x =-有且只有一个零点,两个函数的图像有且只有一个交点,两个函数关于直线y x =对称,∴两个函数图像的交点就是函数()ax f x e =,的图像与直线y x =的切点.设切点为00A()ax x e,,00=ax x e ()ax f x ae =,,0=1ax ae ∴,0=1ax ∴,00==ax x e e ∴, ∴当011a x e==时,函数()()()h x f x g x =-有且只有一个零点x e =; (3)当a =1时,设 ()2()(1)+g r x f x x x =--1xe-=2ln x x +-,则()r x ,112x e x x -=--+,当1,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,112211,1x x e x --<-=<--,()0r x ,<,当[)1,+x ∈∞时,112121,0x x e x--≤-=<--,()0r x ,<.()r x ∴在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上是减函数.又(1)r =0,∴不等式()2(1)+g f x x x -<解集是()1,+∞.20.(本小题满分16分)已知函数1(),()ln xf x keg x x k==,其中0k >.若函数(),()f x g x 在它们的图象与坐标轴交点处的切线互相平行. (1)求k 的值;(2)是否存在直线l ,使得l 同时是函数(),()f x g x 的切线?说明理由 .(3)若直线(0)x a a =>与)(x f 、()g x 的图象分别交于A 、B 两点,直线(0)y b b =>与()h x 的图象有两个不同的交点C 、D .记以A 、B 、C 、D 为顶点的凸四边形面积为S ,求证:2S >. 解:(1)(),()f x g x 与坐标轴的交点分别为(0,),(1,0)k , 由1(),()ln xf x keg x x k ==得1(),()x f x ke g x kx''==, 由题意知(0)(1)f g ''=,即1k k=,又0k >,所以1k =. (2)假设存在直线l 同时是函数(),()f x g x 的切线,设l 与(),()f x g x 分别相切于点(,),(,ln )m M m e N n n (0n >), 则:()mml y e e x m -=-或表示为1ln ()y n x n n-=-, 则1(1)ln 1m m e ne m n ⎧=⎪⎨⎪-=-⎩,要说明l 是否存在,只需说明上述方程组是否有解. 由1me n=得m n e -=,代入(1)ln 1m e m n -=-得(1)1m e m m -=--,即(1)10me m m -++=, 令()(1)1mh m e m m =-++,因为2(1)20,(2)30h h e =>=-+<,所以方程(1)10me m m -++=有解,则方程组有解, 故存在直线l ,使得l 同时是函数(),()f xg x 的切线.(3)设00(,)xA x e ,00(,ln )B x x ,则00ln xAB e x =-,设00()ln xF x e x =-,∴001()()xG x F x e x '==-, ∴021()0xG x e x '=+>, 即()G x 在(0,)+∞上单调递增,又1()20,(1)102G G e =<=->, 故()G x 在(0,)+∞上有唯一零点,设为1(,1)2t ∈,则10te t-=,因此1,ln te t t t==-,当(0,)x t ∈时,()()()0F x G x G t '=<=,∴()F x 在(0,)t 上单调递减; 当(,)x t ∈+∞时,()()()0F x G x G t '=>=,∴()F x 在(,)t +∞上单调递增, 因此1()()ln tF x F t e t t t≥=-=+,由于1(,1)2t ∈,∴ 1()2F x t t≥+>,则00ln 2xAB e x =->.设1122(,),(,ln )xC x eD x x ,则12ln x e x =,令12ln xe x u ==,则12ln ,u x u x e ==,∴ 21ln ()2uCD x x e u F u =-=-=>,故1122222S AB CD =⋅>⋅⋅=.18.(本小题满分15分)设()ln f x a x =(a R ∈),曲线)(x f y =在点))1(,1(f 处的切线方程为y x b =+(b R ∈) (1)求a 、b 的值;(2)设集合[1,)A =+∞,集合1{|()()0}B x f x m x x=--≤,若A B ⊆,求实数m 的取值范围. 18.【解析】(1)()a f x x'=, 由题设(1)1f '=,∴1a =,又切点为(1,0)在切线y x b =+上,∴1b =-。

(2021年整理)2015专题五:函数与导数(含近年高考试题)

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2015专题五:函数与导数在解题中常用的有关结论(需要熟记):考点一:导数几何意义:角度一求切线方程1.(2014·洛阳统考)已知函数f(x)=3x+cos 2x+sin 2x,a=f′错误!,f′(x)是f(x)的导函数,则过曲线y=x3上一点P(a,b)的切线方程为( )A.3x-y-2=0B.4x-3y+1=0C.3x-y-2=0或3x-4y+1=0D.3x-y-2=0或4x-3y+1=0解析:选A 由f(x)=3x+cos 2x+sin 2x得f′(x)=3-2sin 2x+2cos 2x,则a =f′错误!=3-2sin错误!+2cos错误!=1。

由y=x3得y′=3x2,过曲线y=x3上一点P(a,b)的切线的斜率k=3a2=3×12=3。

又b=a3,则b=1,所以切点P的坐标为(1,1),故过曲线y =x3上的点P的切线方程为y-1=3(x-1),即3x-y-2=0.角度二求切点坐标2.(2013·辽宁五校第二次联考)曲线y=3ln x+x+2在点P0处的切线方程为4x-y-1=0,则点P0的坐标是( )A.(0,1)B.(1,-1)C.(1,3)D.(1,0)解析:选C 由题意知y′=错误!+1=4,解得x=1,此时4×1-y-1=0,解得y=3,∴点P0的坐标是(1,3).角度三求参数的值3.已知f(x)=ln x,g(x)=错误!x2+mx+错误!(m<0),直线l与函数f(x),g(x)的图像都相切,且与f(x)图像的切点为(1,f(1)),则m等于( )A.-1 B.-3C.-4 D.-2解析:选D ∵f′(x)=错误!,∴直线l的斜率为k=f′(1)=1,又f(1)=0,∴切线l的方程为y=x-1.g′(x)=x+m,设直线l与g(x)的图像的切点为(x,y0),则有x0+m=1,y0=x0-1,y0=12x2+mx0+错误!,m〈0,于是解得m=-2,故选D。

2015届高三人教通用文科数学二轮复习规范练6:函数与导数

2015届高三人教通用文科数学二轮复习规范练6:函数与导数

规范练(六) 函数与导数1.已知函数f (x )=ax 2+x -x ln x . (1)若a =0,求函数f (x )的单调区间;(2)若f (1)=2,且在定义域内f (x )≥bx 2+2x 恒成立,求实数b 的取值范围. 解 (1)当a =0时,f (x )=x -x ln x ,函数定义域为(0,+∞). f ′(x )=-ln x ,由-ln x =0,得x =1.当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0,f (x )在(0,1)上是增函数;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )在(1,+∞)上是减函数. (2)由f (1)=2,得a +1=2,∴a =1, ∴f (x )=x 2+x -x ln x ,由f (x )≥bx 2+2x ,得(1-b )x -1≥ln x . 又∵x >0,∴b ≤1-1x -ln xx 恒成立.令g (x )=1-1x -ln x x ,可得g ′(x )=ln xx 2,由g ′(x )=0,得x =1. ∴g (x )在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增, ∴g (x )min =g (1)=0,∴b 的取值范围是(-∞,0]. 2.设f (x )=e x (ax 2+x +1). (1)若a >0,讨论f (x )的单调性;(2)x =1时,f (x )有极值,证明:当θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,|f (cos θ)-f (sin θ)|<2.(1)解 f ′(x )=e x (ax 2+x +1)+e x (2ax +1)=a e x (x +1a )(x +2), 当a =12时,由f ′(x )=12e x(x +2)2≥0,所以f (x )在R 上单增递增; 当0<a <12时,由f ′(x )>0,得x >-2或x <-1a ; 由f ′(x )<0,得-1a <x <-2,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1a 和(-2,+∞)上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,-2上单调递减.当a >12时,由f ′(x )>0,得x >-1a 或x <-2, 由f ′(x )<0,得-2<x <-1a ,∴f (x )在(-∞,-2)和⎝ ⎛-1a ,+∞)上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-1a 上单调递减. (2)证明 ∵x =1时,f (x )有极值, ∴f ′(1)=3e(a +1)=0,∴a =-1,∴f (x )=e x (-x 2+x +1),f ′(x )=-e x (x -1)(x +2). 由f ′(x )>0,得-2<x <1,∴f (x )在[-2,1]上单增. ∵θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴sin θ,cos θ∈[0,1],∴|f (cos θ)-f (sin θ)|≤f (1)-f (0)=e -1<2.3.已知函数f (x )=-x 3+ax 2+bx +c 在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上是增函数,函数f (x )在R 上有三个零点,且1是其中一个零点. (1)求b 的值;(2)求f (2)的取值范围;(3)设g (x )=x -1,且f (x )>g (x )的解集为(-∞,1),求实数a 的取值范围. 解 (1)∵f ′(x )=-3x 2+2ax +b∴当x =0时,f (x )取到极小值,即f ′(0)=0,∴b =0. (2)由(1)知,f (x )=-x 3+ax 2+c ,∵1是函数f (x )的一个零点,即f (1)=0,∴c =1-a . ∵f ′(x )=-3x 2+2ax =0的两个根分别为 x 1=0,x 2=2a 3.又∵f (x )在(0,1)上是增函数,且函数f (x )在R 上有三个零点, ∴x 2=2a 3>1,即a >32.∴f (2)=-8+4a +(1-a )=3a -7>-52. 故f (2)的取值范围为(-52,+∞).(3)法一 由(2)知f (x )=-x 3+ax 2+1-a ,且a >32. ∵1是函数f (x )的一个零点,∴f (1)=0,∵g (x )=x -1,∴g (1)=0,∴点(1,0)是函数f (x )和函数g (x )的图象的一个交点结合函数f (x )和函数g (x )的图象及其增减特征可知,当且仅当函数f (x )和函数g (x )的图象只有一个交点(1,0)时, f (x )>g (x )的解集为(-∞,1).即方程组⎩⎨⎧ y =x -1y =-x 3+ax 2+1-a ①只有一解:⎩⎨⎧x =1y =0. 由-x 3+ax 2+1-a =x -1, 得(x 3-1)-a (x 2-1)+(x -1)=0, 即(x -1)[x 2+(1-a )x +(2-a )]=0, ∴x =1或x 2+(1-a )x +(2-a )=0, 由方程x 2+(1-a )x +(2-a )=0②, 得Δ=(1-a )2-4(2-a )=a 2+2a -7, 当Δ<0,即a 2+2a -7<0,又因为a >32,解得32<a <22-1.此时方程②无实数解,方程组①只有一个解⎩⎨⎧x =1,y =0,所以32<a <22-1时,f (x )>g (x )的解集为(-∞,1). 法二 由(2)知f (x )=-x 3+ax 2+1-a ,且a >32. ∵1是函数f (x )的一个零点, ∴f (x )=-(x -1)[x 2+(1-a )x +1-a ] 又f (x )>g (x )的解集为(-∞,1),∴f (x )-g (x )=-(x -1)[x 2+(1-a )x +2-a ]>0的解集为(-∞,1). ∴x 2+(1-a )x +2-a >0恒成立. ∴Δ=(1-a )2-4×1×(2-a )<0. ∴a 2+2a -7<0,∴(a +1)2<8. 又∵a >32,∴32<a <22-1,∴a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,22-1.4.已知函数f (x )=ax +ln x ,其中a 为常数 (1)当a =-1时,求f (x )的最大值;(2)若f (x )在区间(0,e]上的最大值为-3,求a 的值; (3)当a =-1时,试推断方程|f (x )|=ln x x +12是否有实数解. 解 (1)当a =-1时,f (x )=-x +ln x (x >0), f ′(x )=-1+1x =1-xx ,当0<x <1时,f ′(x )>0;当x >1时,f ′(x )<0.∴f (x )在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数,f (x )max =f (1)=-1, (2)∵f ′(x )=a +1x ,x ∈(0,e],1x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫1e ,+∞.①若a ≥-1e ,则f ′(x )≥0,f (x )在(0,e]上是增函数, ∴f (x )max =f (e)=a e +1≥0不合题意. ②若a <-1e ,则由f ′(x )>0⇒a +1x >0, 即0<x <-1a .由f ′(x )<0得a +1x <0,即-1a <x ≤e.从而f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 上是增函数,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,e 上是减函数, ∴f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a令-1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-3,则ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-2,∴-1a =e -2,即a =-e -2.∵-e 2<-1e , ∴a =-e 2为所求.(3)由(1)知当a =-1时,f (x )max =f (1)=-1, ∴|f (x )|≥1又令g(x)=ln xx+12,g′(x)=1-ln xx2.令g′(x)=0,得x=e.当0<x<e时,g′(x)>0,g(x)在(0,e)上单调递增,当x>e时,g′(x)<0,g(x)在(e,+∞)上单调递减,∴g(x)max=g(e)=1e+12<1,∴g(x)<1,∴|f(x)|>g(x),即|f(x)|>ln xx+12,∴方程|f(x)|=ln xx+12没有实数解.。

2015届高考数学总复习(基础过关+能力训练):函数与导数 二 次 函 数(含答案)

2015届高考数学总复习(基础过关+能力训练):函数与导数 二 次 函 数(含答案)

第二章 函数与导数第6课时二 次 函 数 1. 函数y =2x 2-8x +2在区间[-1,3]上的值域为________.答案:[-6,12]解析:y =2(x -2)2-6.x =2时,y 最小为-6;x =-1时,y 最大为12.2. 设f(x)= x 2+ax +3,不等式f(x)≥a 对x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为________. 答案:-6≤a ≤2解析:依题意,x 2+ax +3-a ≥0对x ∈R 恒成立,故函数的图象恒在x 轴的上方或与x 轴最多只有一个公共点,从而Δ=a 2-4(3-a)≤0.3. 二次函数f(x)=2x 2+5,若实数p ≠q ,使f(p)=f(q),则f(p +q)=________.答案:5解析:由f(p)=f(q),知二次函数图象的对称轴为x =p +q 2,则f(p +q)=f(0)=5. 4. 已知函数f(x)=ax 2+(1-3a)x +a 在区间[1,+∞)上递增,则实数a 的取值范围是________.答案:[0,1]解析:若a =0,满足题意;若a ≠0,则a >0且-1-3a 2a≤1. 5. 函数y =(sinx -a)2+1,当sinx =a 时有最小值,当sinx =1时有最大值,则实数a 的取值范围是________.答案:[-1,0]解析:当sinx =a 时有最小值,则-1≤a ≤1;当sinx =1时有最大值,说明1比-1更远离a ,所以a ≤0,所以-1≤a ≤0.6. 若函数f(x)=(x +a)(bx +2a)(a 、b ∈R )是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f(x)=________.答案:-2x 2+4解析:f(x)=bx 2+(ab +2a)x +2a 2.∵ f(x)是偶函数,∴ ab +2a =0,∴ a =0或b =-2.当a =0时,f(x)=bx 2不符.当b =-2时,f(x)=-2x 2+2a 2.∵ 值域为(-∞,4],∴ 2a 2=4.∴ f(x)=-2x 2+4.7. 如图,已知二次函数y =ax 2+bx +c(a 、b 、c 为实数,a ≠0)的图象过点C(t ,2),且与x 轴交于A 、B 两点,若AC ⊥BC ,则a =________.答案:-12解析:设y =a(x -x 1)(x -x 2),由条件,a(t -x 1)(t -x 2)=2,又AC ⊥BC ,利用斜率关系得,2t -x 1·2t -x 2=-1,所以a =-12. 8. 设函数f(x)=x|x|+bx +c ,给出下列四个命题:①当c =0时,y =f(x)是奇函数;②当b =0,c>0时,方程f(x)=0只有一个实根;③y =f(x)的图象关于点(0,c)对称;④方程f(x)=0至多有两个实根.上述命题中正确的是________.(填序号)答案:①②③解析:①由c =0,得f(x)=x|x|+bx 为奇函数;②当b =0,c >0时,f(x)=x|x|+c ,此时方程f(x)=0有唯一一个实数根-c ;③在函数y =f(x)的图象上任取一点(x ,y),其关于点(0,c)的对称点为(-x ,2c -y),可判断该点仍在y =f(x)的图象上;④当c =0,b <0时,方程f(x)=0有三个实数根.故①②③正确,④错误.9. 设a 为实数,函数f(x)=x|x -a|,其中x ∈R .(1) 判断函数f(x)的奇偶性,并加以证明;(2) 写出函数f(x)的单调区间.解:(1) 当a =0时,f(x)=x|x|, 因为定义域为R ,它关于原点对称,且f(-x)= -x|-x|= -f(x),所以f(x)为奇函数.当a ≠0时,因f(a)=0,f(-a)= -a|2a|,所以f(-a)≠f(a),f(-a)≠ -f(a),所以f(x)是非奇非偶函数.(2) 当a =0时,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≥0,-x 2,x<0,f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞). 当a >0时,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-ax ,x ≥a ,-x 2+ax ,x<a ,f(x)的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫-∞,a 2和(a ,+∞),f(x)的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫a 2,a .当a <0时,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-ax ,x ≥a ,-x 2+ax ,x<a , f(x)的单调递增区间为(-∞,a)和⎝⎛⎭⎫a 2,+∞,f(x)的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫a ,a 2. 10. 已知f(x)=x 2+ax +3-a ,且f(x)在闭区间[-2,2]上恒为非负数,求实数a 的取值范围.解:f(x)=x 2+ax +3-a =⎝⎛⎭⎫x +a 22+3-a -a 24.由题意,f(x)≥0在x ∈[-2,2]上恒成立,即[f(x)]min ≥0.当-a 2<-2,即a>4时,[f(x)]min =f(-2)=7-3a ,由7-3a ≥0,得a ≤73,这与a>4矛盾,此时a 不存在.当-2≤-a 2≤2,即-4≤a ≤4时,[f(x)]min =f ⎝⎛⎭⎫-a 2=3-a -a 24,由3-a -a 24≥0,得-6≤a ≤2,此时-4≤a ≤2.当-a 2>2,即a<-4时,[f(x)]min =f(2)=7+a ,由7+a ≥0,得a ≥-7,此时-7≤a<-4.综上所述,实数a 的取值范围是[-7,2].11. 已知二次函数f(x)=ax 2+bx +c(a>0,c>0)的图象与x 轴有两个不同的公共点,且有f(c)=0,当0<x<c 时,恒有f(x)>0.(1) 当a =1,c =12时,解不等式f(x)<0; (2) 若以二次函数的图象与坐标轴的三个交点为顶点的三角形的面积为8,求a 的取值范围;(3) 若f(0)=1,且f(x)≤m 2-2km +1对所有x ∈[0,c],k ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1) 当a =1,c =12时,f(x)=x 2+bx +12.f(x)的图象与x 轴有两个不同交点,因f ⎝⎛⎭⎫12=0,设另一个根为x 2,则12x 2=12,所以x 2=1,于是f(x)<0的解集为⎝⎛⎭⎫12,1. (2) f(x)的图象与x 轴有两个交点,因f(c)=0,设另一个根为x 2,则cx 2=c a ,故x 2=1a.所以三交点的坐标分别为(c ,0),⎝⎛⎭⎫1a ,0,(0,c).又当0<x<c 时,恒有f(x)>0,则1a>c ,于是,以这三交点为顶点的三角形的面积为S =12⎝⎛⎭⎫1a -c c =8,故a =c 16+c 2≤c 216c =18,于是a ∈⎝⎛⎦⎤0,18. (3) 由题意,当0<x<c 时,恒有f(x)>0,所以f(x)在[0,c]上是单调递减的,且在x =0处取到最大值1.要使f(x)≤m 2-2km +1对所有x ∈[0,c],k ∈[-1,1]恒成立,必须f(x)max =1≤m 2-2km +1成立,即m 2-2km ≥0.令g(k)=-2km +m 2,对所有k ∈[-1,1],g(k)≥0恒成立,只要⎩⎪⎨⎪⎧g (1)≥0,g (-1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m ≥0,m 2+2m ≥0,解得实数m 的取值范围为m ≤-2或m =0或m ≥2.。

2015高考数学(文)质量检测 函数、导数及其应用 (北师大版)

2015高考数学(文)质量检测  函数、导数及其应用 (北师大版)

2015高考数学(文)质量检测 函数、导数及其应用(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2014·日照模拟)已知函数f (x )在定义域(0,+∞)上是单调函数,若对于任意x∈(0,+∞),都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫fx -1x =2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫15的值是( ) A. 5 B. 6 C. 7D. 8解析:因为f (x )是定义在(0,+∞)上的单调函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f x -1x =2对任意x ∈(0,+∞)都成立,所以f (x )-1x =c >0(c 为常数),即f (x )=c +1x,且f (c )=2,故2=c +1c ,解得c =1,故f (x )=1+1x ,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫15=1+5=6. 答案:B 2.若f (x )=2lg (1-x ),则f (x )的定义域是( )A .(1,+∞)B .(0,1)∪(1,+∞)C .(-∞,-1)∪(-1,0)D .(-∞,0)∪(0,1)解析:要使函数有意义,则⎩⎨⎧1-x >0,1-x ≠1,解得x <1且x ≠0,故函数定义域是(-∞,0)∪(0,1).答案:D 3.若⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1x d x =3+ln 2(a >1),则实数a =( )A .2B .3C .4D .6解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1x d x =(x 2+ln x ) =a 2+ln a -1=3+ln 2,又a >1,所以a =2.答案:A4.(2014·江西模拟)已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f (13)的x 的取值范围是( )A. ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23B. ⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23C. ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 D. ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 解析:由f (2x -1)<f (13),得f (|2x -1|)<f (13),∵f (x )在[0,+∞)上单调递增,∴|2x -1|<13,即-13<2x -1<13,解得13<x <23,故选A.答案:A5.已知a >b ,函数f (x )=(x -a )(x -b )的图象如下图所示,则函数g (x )=log a (x +b )的图象可能为( )解析:由图知a >1,排除A ,D ;又0<b <1,排除C ,故选B. 答案:B6.函数f (x )=x 2+(1-a 2)x -ax 是奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,则实数a =( )A .0B .-1C .1D .±1解析:解法一:由函数f (x )是奇函数,得f (-x )=(-x )2+(1-a 2)(-x )-a -x =-f (x )=-x 2+(1-a 2)x -a x 对一切实数R 恒成立,即x 2-(1-a 2)x -a-x =x 2+(1-a 2)x -a-x 对一切实数R 恒成立,所以-(1-a 2)x =(1-a 2)x 对一切实数R恒成立,故1-a 2=0,解得a =±1.当a =-1时,f (x )=x 2+1x =x +1x 不满足在(0,+∞)上单调递增;当a =1时,f (x )=x 2-1x =x -1x 满足在(0,+∞)上单调递增.综上,a =1.解法二:f (x )=x -ax +(1-a 2),若函数f (x )是奇函数,则1-a 2=0,解得a =±1.当a =-1时,f (x )=x 2+1x =x +1x 不满足在(0,+∞)上单调递增;当a =1时,f (x )=x 2-1x =x -1x 满足在(0,+∞)上单调递增.综上,a =1.答案:C7.若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12ln x ,c =e ln x ,则( )A .c >b >aB .b >a >cC .a >b >cD .b >c >a解析:因为x ∈(e -1,1),所以-1<a <0,1<b <2,1e <c <1,故b >c >a .答案:D8.(2013年武汉调研测试)某汽车销售公司在A 、B 两地销售同一种品牌的车,在A 地的销售利润(单位:万元)为y 1=4.1x -0.1x 2,在B 地的销售利润(单位:万元)为y 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆),若该公司在两地共销售16辆这种品牌车,则能获得的最大利润是( )A .10.5万元B .11万元C .43万元D .43.025万元解析:依题意,设在A 地销售x 辆汽车,则在B 地销售(16-x )辆汽车, ∴总利润y =4.1x -0.1x 2+2(16-x )=-0.1x 2+2.1x +32=-0.1⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2122+0.1×2124+32,∵x ∈[0,16]且x ∈N ,∴当x =10辆或11辆时,总利润y max =43万元,故选C.答案:C9.若函数f (x )=x 2-2bx +3a 在区间(0,1)内有极小值,则实数b 的取值范围是( )A .b <1B .b >1C .0<b <1D .b <12解析:f (x )在(0,1)内有极小值,则f ′(x )=2x -2b =0在(0,1)内有解.∴b ∈(0,1).答案:C10.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -sin x ,则f (x )在[0,2π]上的零点个数为A .1B .2C .3D .4解析:画出y =sin x 和y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在同一坐标系下[0,2π)区间内的图象,可知有两个交点,故选B.答案:B11.设函数f (x )定义在实数集上,f (2-x )=f (x ),且当x ≥1时,f (x )=ln x ,则有( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f (2)D .f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13解析:由f (2-x )=f (x )得f (1-x )=f (x +1),即函数f (x )的对称轴为x =1,结合图形可知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f (0)=f (2),故选C.答案:C12.(2013年福建六校联考)设函数F (x )=f (x )e x 是定义在R 上的函数,其中f (x )的导函数f ′(x )满足f ′(x )<f (x )对于x ∈R 恒成立,则( )A .f (2)>e 2f (0),f (2 012)>e 2 012f (0)B .f (2)<e 2f (0),f (2 012)<e 2 012f (0)C .f (2)<e 2f (0),f (2 012)>e 2 012f (0)D .f (2)>e 2f (0),f (2 012)<e 2 012f (0)解析:解法一 令f (x )=|x |+2,所以f (2)=4,f (0)=2,f (2 012)=2 014,所以f (2)<e 2f (0),f (2 012)<e 2 012f (0).解法二 因为f ′(x )<f (x ),所以f ′(x )e x <f (x )e x ,即f ′(x )·e x <f (x )·e x ,F ′(x )=f ′(x )·e x -f (x )·e xe 2x<0,所以F (x )=f (x )e x 在R 上为减函数,所以f (2 012)e 2 012<f (2)e 2<f (0)e 0,所以选择B. 答案:B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上)13.函数y =log 12(3x -a )的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞,则a =______.解析:由3x -a >0得x >a 3.因此,函数y =log 12(3x -a )的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,+∞,所以a 3=23,a =2.答案:214.(2013年福建六校联考)已知奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),且当x ∈(0,1)时,f (x )=2x,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72的值为________.解析:因为f (x +2)=-f (x ),所以f (x )的周期为4,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=- 2.答案:- 215.函数y =4x -1+23-x 单调递减区间为________.解析:易知x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,3,y >0.∵y 与y 2有相同的单调区间,而y 2=11+4-4x 2+13x -3,∴原函数递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤138,3.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤138,316.若函数f (x )=⎩⎨⎧ax +1, x ≥1,x 2-1x 3-1,x <1在点x =1处连续,则实数a =________.解析:x 2-1x 3-1=x +1x 2+x +1,则有f (1)=a +1=1+11+1+1,因此a =-13.答案:-13三、解答题(本大题共6小题,共70分,17题10分,18~22题,每题12分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,曲线y =f (x )上点P (1,f (1))处的切线方程为y =3x +1.(1)若y =f (x )在x =-2时有极值,求函数y =f (x )的解析式; (2)求函数y =f (x )在区间[-3,1]上的最大值.解:(1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c 求导数,得f ′(x )=3x 2+2ax +b ,过y =f (x )上点P (1,f (1))的切线方程为:y -f (1)=f ′(1)(x -1),即y -(a +b +c +1)=(3+2a +b )(x -1).而过y =f (x )上P (1,f (1))的切线方程为y =3x +1,故⎩⎨⎧ 3+2a +b =3,a +b +c -2=1,即⎩⎨⎧2a +b =0, ①a +b +c =3. ② ∵y =f (x )在x =-2时有极值,故f ′(-2)=0, ∴-4a +b =-12. ③由①②③联立,解得a =2,b =-4,c =5, ∴f (x )=x 3+2x 2-4x +5.(2)f ′(x )=3x 2+2ax +b =3x 2+4x -4=(3x -2)(x +2).f (x )极大值f (1)=13+2×1-4×1+5=4,∴f (x )在[-3,1]上最大值为13. 18.已知函数f (x )=a -1|2x -b |是偶函数,a 为实常数. (1)求b 的值;(2)当a =1时,是否存在n >m >0,使得函数y =f (x )在区间[m ,n ]上的函数值组成的集合也是[m ,n ],若存在,求出m ,n 的值,否则,说明理由.解:(1)f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠b 2. ∵f (x )是偶函数,其定义域关于原点对称, ∴b =0.(2)a =1时,f (x )=1-12|x |, x >0时,f (x )=1-12x ,∵f (x )=1-12x 在[m ,n ](m >0)上是增函数, ∴f (x )在[m ,n ]上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-12m ,1-12n .又f (x )在[m ,n ]上的值域为[m ,n ],∴⎩⎪⎨⎪⎧1-12m =m ,1-12n =n ,即⎩⎨⎧2m 2-2m +1=0,2n 2-2n +1=0. ∴m ,n 为方程2x 2-2x +1=0的两正根,而方程2x 2-2x +1=0无实数根, ∴满足条件的m ,n 不存在.19.(2012年北京海淀期末)已知函数f (x )=e x (x 2+ax -a ),其中a 是常数. (1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若存在实数k ,使得关于x 的方程f (x )=k 在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,求k 的取值范围.解:(1)由f (x )=e x (x 2+ax -a )可得f ′(x )=e x [x 2+(a +2)x ].当a =1时,f (1)=e ,f ′(1)=4e ,所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -e =4e(x -1),即y =4e x -3e.(2)令f ′(x )=e x [x 2+(a +2)x ]=0,解得x =-(a +2)或x =0.当-(a +2)≤0即a ≥-2时,在区间[0,+∞)上,f ′(x )≥0,所以f (x )是[0,+∞)上的增函数,所以方程f (x )=k 在[0,+∞)上不可能有两个不相等的实数根;当-(a +2)>0,即a <-2时,f ′(x ),f (x )随x 的变化情况如下:由上表可知函数f (x )在[0,+∞)上的极小值为f (-(a +2))=ea +2.因为函数f (x )在(0,-(a +2))上是减函数,在(-(a +2),+∞)上是增函数,且当x ≥-a 时,有f (x )≥e -a (-a )>-a ,所以要使方程f (x )=k 在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,k 的取值范围必须是⎝ ⎛⎦⎥⎤a +4e a +2,-a .20.定义在D 上的函数f (x ),如果满足:对于任意x ∈D ,存在常数M >0,都有|f (x )|≤M 成立,则称f (x )是D 上的有界函数,其中M 称为函数f (x )的上界.已知函数f (x )=1+a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫14x; (1)当a =1时,求函数f (x )在(-∞,0)上的值域,并判断函数f (x )在(-∞,0)上是否为有界函数,请说明理由;(2)若函数f (x )在[0,+∞)上是以3为上界的有界函数,求实数a 的取值范围. 解:(1)a =1时,f (x )=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫14x ,x ∈(-∞,0).令t =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则t ∈(1,+∞).∵g (t )=1+t +t 2在(1,+∞)上为增函数, ∴g (t )>g (1)=3.∴f (x )在(-∞,0)上的值域为(3,+∞),故对于任意x ∈(-∞,0),不存在常数M >0,都有|f (x )|≤M 成立,即函数f (x )在(-∞,0)上不是有界函数.(2)若f (x )在[0,+∞)上是以3为上界的有界函数,则|f (x )|≤3在[0,+∞)上恒成立,令t =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则t ∈(0,1].∴|1+at +t 2|≤3,即-4≤at +t 2≤2在(0,1]上恒成立, ∴-⎝ ⎛⎭⎪⎫t +4t ≤a ≤2t -t 在(0,1]上恒成立.又0<t ≤1时,-⎝ ⎛⎭⎪⎫t +4t ≤-5,2t -t ≥1,∴-5≤a ≤1,即a 的取值范围是[-5,1]. 21.已知函数f (x )=12x 2+a ln x ,a ∈R . (1)若a =-1,求函数f (x )的单调递增区间; (2)当x >1时,f (x )>ln x 恒成立,求a 的取值范围. 解:(1)若a =-1,f ′(x )=x -1x (x >0), 由f ′(x )>0得x 2-1x >0,又x >0,解得x >1,所以函数f (x )的单调递增区间为(1,+∞). (2)依题意得f (x )-ln x >0,即12x 2+a ln x -ln x >0, ∴(a -1)ln x >-12x 2,∵x >1,∴ln x >0,∴a -1>-12x 2ln x , ∴a -1>⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12x 2ln x max ,设g (x )=-12x 2ln x ,g ′(x )=-x ln x +12x(ln x )2,令g ′(x )=0,解得x =e 12,当1<x <e 12时,g ′(x )>0,g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1,e 12上单调递增;当x >e 12时,g ′(x )<0,g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫e 12,+∞上单调递减;∴g (x )max =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫e 12=-e ,∴a -1>-e ,即a >1-e.22.已知a ∈R ,函数f (x )=ln (x +1)-x 2+ax +2.(1)若函数f (x )在[1,+∞)上为减函数,求实数a 的取值范围;(2)令a =-1,b ∈R ,已知函数g (x )=b +2bx -x 2.若对任意x 1∈(-1,+∞),总存在x 2∈[-1,+∞),使得f (x 1)=g (x 2)成立,求实数b 的取值范围.解:(1)函数f (x )在[1,+∞)上为减函数⇒f ′(x )=1x +1-2x +a ≤0在[1,+∞)上恒成立⇒a ≤2x -1x +1在[1,+∞)上恒成立, 令h (x )=2x -1x +1,由h ′(x )>0⇒h (x )在[1,+∞)上为增函数⇒h (x )min =h (1)=32,所以a ≤32; (2)若对任意x 1∈(-1,+∞),总存在x 2∈[-1,+∞),使得f (x 1)=g (x 2)成立,则函数f (x )在(-1,+∞)上的值域是函数g (x )在[-1,+∞)上的值域的子集.对于函数f (x ),因为a =-1,所以f (x )=ln (x +1)-x 2-x +2,定义域(-1,+∞).f ′(x )=1x +1-2x -1=-2x 2-3x x +1.第 11 页 共 11 页 令f ′(x )=0得x 3=0,x 4=-32(舍去).当x 变化时,f (x )与f ′(x )的变化情况如下表:所以f (x )max 对于函数g (x )=-x 2+2bx +b =-(x -b )2+b +b 2,①当b ≤-1时,g (x )的最大值为g (-1)=-1-b ⇒g (x )值域为(-∞,-1-b ],由-1-b ≥2⇒b ≤-3;②当b >-1时,g (x )的最大值为g (b )=b 2+b ⇒g (x )值域为(-∞,b 2+b ]; 由b 2+b ≥2⇒b ≥1或b ≤-2(舍去),综上所述,b 的取值范围是(-∞,-3]∪[1,+∞).。

2015高考数学试卷(广东卷)文数(有答案、解析版)

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一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.若集合{}1,1M =-,{}2,1,0N =-,则MN =( )A .{}0,1-B .{}0C .{}1D .{}1,1-【答案】C考点:集合的交集运算.2.已知i 是虚数单位,则复数()21i +=( )A .2-B .2C .2i -D .2i 【答案】D 【解析】试题分析:()221121212i i i i i +=++=+-=,故选D .考点:复数的乘法运算.3.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )A .2sin y x x =+B .2cos y x x =- C .122xx y =+D .sin 2y x x =+ 【答案】A 【解析】试题分析:函数()2sin f x x x =+的定义域为R ,关于原点对称,因为()11sin1f =+,()1sin1f x -=-,所以函数()2sin f x x x =+既不是奇函数,也不是偶函数;函数()2cos f x x x =-的定义域为R ,关于原考点:函数的奇偶性.4.若变量x ,y 满足约束条件2204x y x y x +≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则23z x y =+的最大值为( )A .10B .8C .5D .2 【答案】C 【解析】试题分析:作出可行域如图所示:作直线0:l 230x y +=,再作一组平行于0l 的直线:l 23x y z +=,当直线l 经过点A 时,23z x y =+取得最大值,由224x y x +=⎧⎨=⎩得:41x y =⎧⎨=-⎩,所以点A 的坐标为()4,1-,所以()max 24315z =⨯+⨯-=,故选C .考点:线性规划.5.设C ∆AB 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若2a =,23c =,3cos 2A =,且 b c <,则b =( )A .3B .2C .22D .3 【答案】B 【解析】试题分析:由余弦定理得:2222cos a b c bc =+-A ,所以()22232232232b b =+-⨯⨯⨯,即2680b b -+=,解得:2b =或4b =,因为b c <,所以2b =,故选B .考点:余弦定理.6.若直线1l 和2l 是异面直线,1l 在平面α内,2l 在平面β内,l 是平面α与平面β的交线,则下列 命题正确的是( )A .l 至少与1l ,2l 中的一条相交B .l 与1l ,2l 都相交C .l 至多与1l ,2l 中的一条相交D .l 与1l ,2l 都不相交 【答案】A 【解析】试题分析:若直线1l 和2l 是异面直线,1l 在平面α内,2l 在平面β内,l 是平面α与平面β的交线,则l 至少与1l ,2l 中的一条相交,故选A . 考点:空间点、线、面的位置关系.7.已知5件产品中有2件次品,其余为合格品.现从这5件产品中任取2件,恰有一件次品的概率 为( )A .0.4B .0.6C .0.8D .1 【答案】B 【解析】试题分析:5件产品中有2件次品,记为a ,b ,有3件合格品,记为c ,d ,e ,从这5件产品中任取2件,有10种,分别是(),a b ,(),a c ,(),a d ,(),a e ,(),b c ,(),b d ,(),b e ,(),c d ,(),c e ,(),d e ,恰有一件次品,有6种,分别是(),a c ,(),a d ,(),a e ,(),b c ,(),b d ,(),b e ,设事件A =“恰有一件次品”,则()60.610P A ==,故选B . 考点:古典概型.8.已知椭圆222125x y m+=(0m >)的左焦点为()1F 4,0-,则m =( ) A .9 B .4 C .3 D .2 【答案】C 【解析】试题分析:由题意得:222549m =-=,因为0m >,所以3m =,故选C . 考点:椭圆的简单几何性质.9.在平面直角坐标系x y O 中,已知四边形CD AB 是平行四边形,()1,2AB =-,()D 2,1A =, 则D C A ⋅A =( )A .2B .3C .4D .5 【答案】D考点:1、平面向量的加法运算;2、平面向量数量积的坐标运算. 10.若集合(){},,,04,04,04,,,p q r s p s q s r s p q r s E =≤<≤≤<≤≤<≤∈N 且,(){}F ,,,04,04,,,t u v w t u v w t u v w =≤<≤≤<≤∈N 且,用()card X 表示集合X 中的元素个数,则()()card card F E +=( )A .50B .100C .150D .200 【答案】D 【解析】试题分析:当4s =时,p ,q ,r 都是取0,1,2,3中的一个,有44464⨯⨯=种,当3s =时,p ,q ,r 都是取0,1,2中的一个,有33327⨯⨯=种,当2s =时,p ,q ,r 都是取0,1中的一个,有2228⨯⨯=种,当1s =时,p ,q ,r 都取0,有1种,所以()card 642781100E =+++=,当0t =时,u 取1,2,3,4中的一个,有4种,当1t =时,u 取2,3,4中的一个,有3种,当2t =时,u 取3,4中的一个,有2种,当3t =时,u 取4,有1种,所以t 、u 的取值有123410+++=种,同理,v 、w的取值也有10种,所以()card F 1010100=⨯=,所以()()card card F 100100200E +=+=,故选D . 考点:推理与证明.二、填空题(本大题共5小题,考生作答4小题,每小题5分,满分20分.) (一)必做题(11~13题)11.不等式2340x x --+>的解集为 .(用区间表示) 【答案】()4,1-【解析】试题分析:由2340x x --+<得:41x -<<,所以不等式2340x x --+>的解集为()4,1-,所以答案应填:()4,1-.考点:一元二次不等式.12.已知样本数据1x ,2x ,⋅⋅⋅,n x 的均值5x =,则样本数据121x +,221x +,⋅⋅⋅,21n x +的 均值为 . 【答案】11考点:均值的性质.13.若三个正数a ,b ,c 成等比数列,其中526a =+,526c =-,则b = . 【答案】1【解析】试题分析:因为三个正数a ,b ,c 成等比数列,所以()()25265261b ac ==+-=,因为0b >,所以1b =,所以答案应填:1.考点:等比中项.(二)选做题(14、15题,考生只能从中选作一题)14.(坐标系与参数方程选做题)在平面直角坐标系x y O 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.曲线1C 的极坐标方程为()cos sin 2ρθθ+=-,曲线2C 的参数方程为222x ty t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t为参数),则1C 与2C 交点的直角坐标为 . 【答案】()2,4-【解析】试题分析:曲线1C 的直角坐标方程为2x y +=-,曲线2C 的普通方程为28y x =,由228x y y x +=-⎧⎨=⎩得:24x y =⎧⎨=-⎩,所以1C 与2C 交点的直角坐标为()2,4-,所以答案应填:()2,4-. 考点:1、极坐标方程化为直角坐标方程;2、参数方程化为普通方程;3、两曲线的交点. 15.(几何证明选讲选做题)如图1,AB 为圆O 的直径,E 为AB 的延长线上一点,过E 作圆O 的 切线,切点为C ,过A 作直线C E 的垂线,垂足为D .若4A B =,C 23E =,则D A = .【答案】3【解析】试题分析:连结C O ,则C D O ⊥E ,因为D D A ⊥E ,所以C//D O A ,所以C D O OE=A AE,由切割线定理得:2C E =BE⋅AE ,所以()412BE BE+=,即24120BE +BE -=,解得:2BE =或6BE =-(舍去),所以C 26D 34O ⋅AE ⨯A ===OE ,所以答案应填:3. 考点:1、切线的性质;2、平行线分线段成比例定理;3、切割线定理.三、解答题(本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.)16.(本小题满分12分)已知tan 2α=.(1)求tan 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值;(2)求2sin 2sin sin cos cos 21ααααα+--的值.【答案】(1)3-;(2)1. 【解析】试题分析:(1)由两角和的正切公式展开,代入数值,即可得tan 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值;(2)先利用二倍角的正、余弦公式可得222sin 22sin cos sin sin cos cos 21sin sin cos 2cos ααααααααααα=+--+-,再分子、分母都除以2cos α可得22sin 22tan sin sin cos cos 21tan tan 2αααααααα=+--+-,代入数值,即可得2sin 2sin sin cos cos 21ααααα+--的值.试题解析:(1)tan tantan 1214tan 341tan 121tan tan 4παπααπαα+++⎛⎫+====- ⎪--⎝⎭- (2)2sin 2sin sin cos cos 21ααααα+-- ()222sin cos sin sin cos 2cos 11αααααα=+--- 222sin cos sin sin cos 2cos αααααα=+-22tan tan tan 2ααα=+-222222⨯=+-1=考点:1、两角和的正切公式;2、特殊角的三角函数值;3、二倍角的正、余弦公式;4、同角三角函数的基本关系.17.(本小题满分12分)某城市100户居民的月平均用电量(单位:度),以[)160,180,[)180,200,[)200,220,[)220,240,[)240,260,[)260,280,[]280,300分组的频率分布直方图如图2.(1)求直方图中x 的值;(2)求月平均用电量的众数和中位数;(3)在月平均用电量为[)220,240,[)240,260,[)260,280,[]280,300的四组用户中,用分层抽样的 方法抽取11户居民,则月平均用电量在[)220,240的用户中应抽取多少户? 【答案】(1)0.0075;(2)230,224;(3)5. 【解析】(2)月平均用电量的众数是2202402302+= 因为()0.0020.00950.011200.450.5++⨯=<,所以月平均用电量的中位数在[)220,240内,设中位数为a ,由()()0.0020.00950.011200.01252200.5a ++⨯+⨯-=得:224a =,所以月平均用电量的中位数是224(3)月平均用电量为[)220,240的用户有0.01252010025⨯⨯=户,月平均用电量为[)240,260的用户有0.00752010015⨯⨯=户,月平均用电量为[)260,280的用户有0.0052010010⨯⨯=户,月平均用电量为[]280,300的用户有0.0025201005⨯⨯=户,抽取比例11125151055==+++,所以月平均用电量在[)220,240的用户中应抽取12555⨯=户考点:1、频率分布直方图;2、样本的数字特征(众数、中位数);3、分层抽样.18.(本小题满分14分)如图3,三角形DC P 所在的平面与长方形CD AB 所在的平面垂直, D C 4P =P =,6AB =,C 3B =. (1)证明:C//B 平面D P A ; (2)证明:C D B ⊥P ;(3)求点C 到平面D P A 的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)372. 【解析】试题分析:(1)由四边形CD AB 是长方形可证C//D B A ,进而可证C//B 平面D P A ;(2)先证C CD B ⊥,再证C B ⊥平面DC P ,进而可证C D B ⊥P ;(3)取CD 的中点E ,连结AE 和PE ,先证PE ⊥平面CD AB ,再设点C 到平面D P A 的距离为h ,利用C D CD V V -P A P-A =三棱锥三棱锥可得h 的值,进而可得点C 到平面D P A 的距离.试题解析:(1)因为四边形CD AB 是长方形,所以C//D B A ,因为C B ⊄平面D P A ,D A ⊂平面D P A ,所以C//B 平面D P A(2)因为四边形CD AB 是长方形,所以C CD B ⊥,因为平面DC P ⊥平面CD AB ,平面DCP 平面CD CD AB =,C B ⊂平面CD AB ,所以C B ⊥平面DC P ,因为D P ⊂平面DC P ,所以C D B ⊥P (3)取CD 的中点E ,连结AE 和PE ,因为D C P =P ,所以CD PE ⊥,在R t D ∆P E 中,22D D PE =P -E22437=-=,因为平面DC P ⊥平面CD AB ,平面DC P 平面CD CD AB =,PE ⊂平面DC P ,所以PE ⊥平面CD AB ,由(2)知:C B ⊥平面DC P ,由(1)知:C//D B A ,所以D A ⊥平面DC P ,因为D P ⊂平面DC P ,所以D D A ⊥P ,设点C 到平面D P A 的距离为h ,因为C D CD V V -P A P-A =三棱锥三棱锥,所以D CD 1133S h S ∆P A ∆A ⋅=⋅PE ,即CD D 136737212342S h S ∆A ∆P A ⨯⨯⨯⋅PE ===⨯⨯,所以点C 到平面D P A 的距离是372考点:1、线面平行;2、线线垂直;3、点到平面的距离.19.(本小题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,n *∈N .已知11a =,232a =,354a =, 且当2n ≥时,211458n n n n S S S S ++-+=+. (1)求4a 的值;(2)证明:112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭为等比数列; (3)求数列{}n a 的通项公式.【答案】(1)78;(2)证明见解析;(3)()11212n n a n -⎛⎫=-⨯ ⎪⎝⎭.【解析】试题分析:(1)令2n =可得4a 的值;(2)先将211458n n n n S S S S ++-+=+(2n ≥)转化为2144n n n a a a +++=,再利用等比数列的定义可证112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是等比数列;(3)先由(2)可得数列112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭的通项公式,再将数列112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭的通项公式转化为数列12n n a ⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎛⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎩⎭是等差数列,进而可得数列{}n a 的通项公式. 试题解析:(1)当2n =时,4231458S S S S +=+,即435335415181124224a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,解得:478a =(2)因为211458n n n n S S S S ++-+=+(2n ≥),所以21114444n n n n n n S S S S S S ++-+-+-=-(2n ≥),即2144n n n a a a +++=(2n ≥),因为3125441644a a a +=⨯+==,所以2144n n n a a a +++=,因为()2121111111114242212142422222n n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a a +++++++++++-----====----,所以数列112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以21112a a -=为首项,公比为12的等比数列(3)由(2)知:数列112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以21112a a -=为首项,公比为12的等比数列,所以111122n n n a a -+⎛⎫-= ⎪⎝⎭即1141122n n n n a a ++-=⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以数列12n n a ⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎛⎫⎪⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎩⎭是以1212a =为首项,公差为4的等差数列,所以()2144212nna n n =+-⨯=-⎛⎫⎪⎝⎭,即()()111422122n n n a n n -⎛⎫⎛⎫=-⨯=-⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以数列{}n a 的通项公式是()11212n n a n -⎛⎫=-⨯ ⎪⎝⎭考点:1、等比数列的定义;2、等比数列的通项公式;3、等差数列的通项公式.20.(本小题满分14分)已知过原点的动直线l 与圆1C :22650x y x +-+=相交于不同的两点A ,B .(1)求圆1C 的圆心坐标;(2)求线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程;(3)是否存在实数k ,使得直线L:()4y k x =-与曲线C 只有一个交点?若存在,求出k 的取值范围; 若不存在,说明理由.【答案】(1)()3,0;(2)492322=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x ⎪⎭⎫⎝⎛≤<335x ;(3)存在,752752≤≤-k 或34±=k . 【解析】试题分析:(1)将圆1C 的方程化为标准方程可得圆1C 的圆心坐标;(2)先设线段AB 的中点M 的坐标和直线l 的方程,再由圆的性质可得点M 满足的方程,进而利用动直线l 与圆1C 相交可得0x 的取值范围,即可得线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程;(3)先说明直线L 的方程和曲线C 的方程表示的图形,再利用图形可得当直线L:()4y k x =-与曲线C 只有一个交点时,k 的取值范围,进而可得存在实数k ,使得直线L:()4y k x =-与曲线C 只有一个交点.所以202022054x x m y <=,所以20200543x x x <-,解得350>x 或00<x ,又因为300≤<x ,所以3350≤<x . 所以),(00y x M 满足49232020=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x ⎪⎭⎫ ⎝⎛≤<3350x 即M 的轨迹C 的方程为492322=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x ⎪⎭⎫ ⎝⎛≤<335x . (3)由题意知直线L 表示过定点T (4,0),斜率为k 的直线. 结合图形,49232020=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x ⎪⎭⎫ ⎝⎛≤<3350x 表示的是一段关于X 轴对称,起点为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-352,35按逆时针方向运动到⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛352,35的圆弧.根据对称性,只需讨论在X 轴对称下方的圆弧.设P⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-352,35,则752354352=-=PT k ,而当直线L 与轨迹C 相切时,.2314232=+-k k k ,解得43±=k .在这里暂取43=k ,因为43752<,所以k k PT <结合图形,可得对于X 轴对称下方的圆弧,当0752≤≤-k 或34=k 时,直线L 与X 轴对称下方的圆弧有且只有一个交点,根据对称性可知752752≤≤-k 或34±=k . 综上所述:当752752≤≤-k 或34±=k 时,直线L:()4y k x =-与曲线C 只有一交点. 考点:1、圆的标准方程;2、直线与圆的位置关系;3、圆锥曲线与圆的位置关系.21.(本小题满分14分)设a 为实数,函数()()()21f x x a x a a a =-+---.(1)若()01f ≤,求a 的取值范围;(2)讨论()f x 的单调性;(3)当2a ≥时,讨论()4f x x +在区间()0,+∞内的零点个数. 【答案】(1)21≤a ;(2))(x f 在),(+∞a 上单调递增,在),(a -∞上单调递减;(3)当2=a 时,()4f x x+有一个零点x=2;当2>a ,)(x f y =与xy 4-=有两个零点. 【解析】试题分析:(1)先由()01f <可得1≤+a a ,再对a 的取值范围进行讨论可得1≤+a a 的解,进而可得a 的取值范围;(2)先写函数()f x 的解析式,再对a 的取值范围进行讨论确定函数()f x 的单调性;(3)先由(2)得函数()f x 的最小值,再对a 的取值范围进行讨论确定()4f x x +在区间()0,+∞内的零点个数. 试题解析:(1)22(0)f a a a a a a =+-+=+,因为()01f ≤,所以1≤+a a当0≤a 时,10≤,显然成立;当0>a ,则有12≤a ,所以21≤a .所以210≤<a综上所述,a 的取值范围是21≤a . (2)()⎪⎩⎪⎨⎧<++-≥--=ax a x a x a x x a x x f ,2)12(,12)(22 对于()x a x u 1221--=,其对称轴为a a a x <-=-=21212,开口向上, 所以)(x f 在),(+∞a 上单调递增; 对于()a x a x u 21221++-=,其对称轴为a a a x >+=+=21212,开口向上, 所以)(x f 在),(a -∞上单调递减. 综上,)(x f 在),(+∞a 上单调递增,在),(a -∞上单调递减.(3)由(2)得)(x f 在),(+∞a 上单调递增,在),0(a 上单调递减,所以2min )()(a a a f x f -==. (i)当2=a 时,2)2()(min-==f x f ,⎪⎩⎪⎨⎧<+-≥-=2,452,3)(22x x x x x x x f 令()4f x x +=0,即xx f 4)(-=(x>0). 因为)(x f 在)2,0(上单调递减,所以2)2()(-=>f x f 而x y 4-=在)2,0(上单调递增,2)2(-=<f y ,所以)(x f y =与xy 4-=在)2,0(无交点. 当2≥x 时,xx x x f 43)(2-=-=,即04323=+-x x ,所以042223=+--x x x ,所以()0)1(22=+-x x ,因为2≥x ,所以2=x ,即当2=a 时,()4f x x +有一个零点x=2. (ii)当2>a 时,2min )()(a a a f x f -==,当),0(a x ∈时,42)0(>=a f ,2)(a a a f -=,而xy 4-=在),0(a x ∈上单调递增, 当a x =时,a y 4-=.下面比较2)(a a a f -=与a4-的大小 因为0)2)(2()4()4(2232<++--=---=---a a a a a a a a a a 所以aa a a f 4)(2-<-=结合图像不难得当2>a ,)(x f y =与x y 4-=有两个交点. 综上,当2=a 时,()4f x x +有一个零点x=2;当2>a ,)(x f y =与xy 4-=有两个零点. 考点:1、绝对值不等式;2、函数的单调性;3、函数的最值;4、函数的零点.。

广东省东莞市2015届高三上学期期末教学质量检查数学文试题 Word版含答案

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广东省东莞市2015届高三上学期期末教学质量检查数学文试题参考公式: 锥体的体积公式:.其中S 是锥体的底面积, h 是锥体的高.柱体的体积公式:V =Sh .其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高. 一、选择题(50分)1、设复数z 满足2z i i =-,i 是虚数单位,则z =( )A 、2-iB 、1+2iC 、-1+2iD 、-1-2i2、已知全集U =R ,集合A ={x |1<x ≤3},B ={x |x >2},则U A C B 等于( ) A 、{x |1<x ≤2} B 、A ={x |1≤x <2} C 、A ={x |1≤x ≤2} D 、A ={x |1≤x ≤3}3、已知向量(1,1),(4,3),||AB AC BC =-==则( )A 、5B 、29C 、2D 、24、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知A =60º,C =45º,c =10,则a =( )A 、6B 、8C 、56D 、1065、已知命题p :对任意x R ∈,总有|x |≥0;命题q :x =1是方程x +2=0的根,则下列命题为真命题的是( )A 、p q ∧⌝B 、p q ⌝∧C 、p q ⌝∧⌝D 、p q ∧ 6.一个侧棱与底面垂直的四棱柱的正视图和俯视图如图所示,该四棱柱的体积为( )A .3 B .32 C .33 D .947. 函数 f (x ) =(x -a )(x -b )(其中a > b )的图象如下面右图所示,则函数g (x ) = a x+ b的大致图象是( )8. 设变量 x , y 满足约束条件,则目标函数z =x -y ( )A .有最小值-3,最大值2B .有最小值1,无最大值C .有最大值2,无最小大值D .既无最小值,也无最大值9.已知f (x)为偶函数,当x≥0时,,则不等式f (x) ≤的解集10、在实数集R 内,我们用“ <”为全体实数排了一个“序”。

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2015届高三文科数学小综合专题练习——函数与导数资料提供:东华高级中学老师 第一讲 函数、基本初等函数的图像和性质一、选择题1.已知定义在R 上的奇函数,)(x f 满足)()2(x f x f -=+,则)6(f 的值为 .A .1-B .0C .1D .2 2.已知)(x f 是定义在R 上的周期为2的周期函数,当)1,0[∈x 时,14)(-=x x f ,则)5.5(-f 的值为A .2B .1-C .21- D .1 3.下列函数中,奇函数是A .x x f 2)(=B .x x f 2log )(=C .1sin )(+=x x fD .x x x f tan sin )(+= 4.若函数ax y =与xb y -=在),0(+∞上都是减函数,则bx ax y +=2在),0(+∞上是 A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增5.已知实数4.0log ,21,5log 304=⎪⎭⎫⎝⎛==c b a ,则c b a ,,的大小关系为A .a c b <<B .c a b <<C .b a c <<D .a b c <<6.若函数)(log )(b x x f a +=的大致图象如图所示,其中b a ,为常数,则函数b a x g x+=)(的大致图象是.二、填空题1.设函数],2[,22a x x x y -∈-=,若函数的最小值为)(a g ,则=)(a g _______. 2.已知函数5)3(42)(2+-+=x a ax x f 在区间)3,(-∞上是减函数,则a 的取值范围是________.3.已知2)()(x x f x F +=是奇函数,且1)1(=f .若2)()(+=x f x g ,则=-)1(g ________.4.已知函数⎩⎨⎧≥+-<=0,4)3(0 ,)(x a x a x a x f x 满足对任意21x x ≠,都有0)()(2121<--x x x f x f 成立,则a 的取值范围是________.5.使1log )(log 22+<-x x 成立的x 的取值范围是________.6.已知m x g x x f x-⎪⎭⎫⎝⎛==21)(,)(2,若对]2,0[],3,1[21∈∃-∈∀x x 时有)()(21x g x f ≥成立,,则实数m 的取值范围是________. 三、解答题1. 已知函数),0( )(2R a x xax x f ∈≠+=.(1)判断函数)(x f 的奇偶性;(2)若)(x f 在区间),2[+∞上是增函数,求实数a 的取值范围.2.已知函数x a b x f ⋅=)((其中b a ,为常量,且1,0≠>a a )的图象经过点)24,3(),6,1(B A .⑴ 求)(x f ;⑵ 若不等式011≥-⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛m b a xx 在]1,(-∞∈x 时恒成立,求实数m 的取值范围.3.已知函数)(x f 是),(+∞-∞上的奇函数,且)(x f 的图象关于1=x 对称,当]1,0[∈x 时,12)(-=x x f .⑴ 求证:)(x f 是周期函数; ⑵ 当]2,1[∈x 时,求)(x f 的解析式.4.设函数⎩⎨⎧≤<-≤≤=32 ,121,1)(x x x x f ,]3,1[,)()(∈-=x ax x f x g ,其中R a ∈,记函数)(x g 的最大值与最小值的差为)(a h .(1)求函数)(a h 的解析式;(2)画出函数)(x h y =的图象并指出)(x h 的最小值. 一选择题 B D D B D B 二、填空题⎩⎨⎧≥-<≤--)1(,,1)12(,22a a a a ; ]43,0[; 1-; ]41,0(; )0,21(-; ),41[+∞. 三、解答题1.解 (1)当0=a 时,)0(,)(2≠=x x x f 为偶函数;当0≠a 时,)()(),()(x f x f x f x f -≠-≠-, ∴)(x f 既不是奇函数也不是偶函数. (2)解法一:设212≥>x x ,则])([)()(2121212122212121a x x x x x x x x x a x x a x x f x f -+-=--+=-, 由212≥>x x ,得0,0,16)(21212121><->+x x x x x x x x . 要使)(x f 在区间),2[+∞上是增函数,只需0)()(21<-x f x f ,即0)(2121>-+a x x x x 恒成立,则16≤a .解法二:利用)(x f 的导函数在),2[+∞上大于等于零恒成立解决.2.解析 (1)把)24,3(),6,1(B A 代入xa b x f ⋅=)(,得⎩⎨⎧⋅==3246ab ab,结合1,0≠>a a ,解得⎩⎨⎧==32b a .∴x x f 23)(⋅=.(2)要使m x x ≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛3121在]1,(-∞ 上恒成立,只需保证函数xx y ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=3121在]1,(-∞ 上的最小值不小于m 即可.∵函数x x y ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=3121在]1,(-∞ 上为减函数,∴当1=x 时,xx y ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=3121有最小值65. ∴只需65≤m 即可.∴m 的取值范围]65,(-∞. 3.解析 (1)证明 函数)(x f 为奇函数,则)()(x f x f -=-,函数)(x f 的图象关于1=x 对称,则)()()2(x f x f x f -=-=+,所以)()2(]2)2[()4(x f x f x f x f =+-=++=+,所以)(x f 是以4为周期的周期函数.(2) 当]2,1[∈x 时,]1,0[2∈-x ,又)(x f 的图象关于1=x 对称,则]2,1[,12)2()(2∈-=-=-x x f x f x.4.解 (1)由题意知⎩⎨⎧≤<--≤≤-=32,1)1(21,1)(x x a x ax x g ,当<a 时,函数)(x g 是]3,1[上的增函数,此时a g x g a g x g 21)1()(,32)3()(min max -==-==,所以a a h 21)(-=;当1>a 时,函数)(x g 是]3,1[上的减函数,此时a g x g a g x g 21)1()(,32)3()(max min -==-==,所以12)(-=a a h ;当10≤≤a 时,若]2,1[∈x ,则ax x g -=1)(,有)1()()2(g x g g ≤≤;若]3,2(∈x ,则1)1()(--=x a x g ,有)3()()2(g x g g ≤<,因此a g x g 21)2()(min -==,而a a a g g 21)1()32()1()3(-=---=-,故当210≤≤a 时,a g x g 32)3()(max -==,有a a h -=1)(; 当121≤<a 时,a g x g -==1)1()(m a x ,有a a h =)(.综上所述,⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>-≤<≤≤-<-=1 ,12121 ,210 ,10 ,21)(a a a a a a a a a h .(2)画出)(x h y =的图象,如图所示,数形结合可得21)21()(min ==h x h.第二讲 函数的零点、函数的应用一、选择题1.“2-<a ”是“函数3)(+=ax x f 在区间]2,1[-上存在零点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2.下列函数图像与x 轴均有公共点,其中能用二分法求零点的是3.函数a xx f x--=22)(的一个零点在区间)2,1(内,则实数a 的取值范围是A .)3,1(B .)2,1(C .)3,0(D .)2,0(4.已知)(x f 是R 上最小正周期为2的周期函数,且当20<≤x 时,x x x f -=3)(,则函数)(x f y =的图象在区间]6,0[上与x 轴的交点的个数为A .6B .7C .8D .95.函数x x x f cos )(-=在),0[+∞内A .没有零点B .有且仅有一个零点C .有且仅有两个零点D .有无穷多个零点 6.甲、乙两人沿同一方向去B 地,途中都使用两种不同的速度1212,()v v v v <.甲一半路程使用速度1v ,另一半路程使用速度2v ,乙一半时间使用速度1v ,另一半时间使用速度2v ,甲、乙两人从A 地到B 地的路程与时间的函数图象及关系,有下面图中4个不同的图示分析(其中横轴t 表示时间,纵轴S 表示路程),其中正确的图示分析为A .(1)B .(3)C .(1)或(4) D. (1)S 2S S(1) (2) (3) (4)二、填空题1.用二分法研究函数13)(3-+=x x x f 的零点时,第一次经计算0)5.0(,0)0(><f f 可得其中一个零点∈0x ______,第二次应计算________.2.已知函数a x e x f x +-=2)(有零点,则a 的取值范围是________.3.某商店已按每件80元的成本购进某商品1000件,根据市场预测,销售价为每件100元时可全部售完,定价每提高1元时销售量就减少5件,若要获得最大利润,销售价应定为每件________元.4.某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为km 3(不超过km 3按起步价付费);超过km 3但不超过km 8时,超过部分按每千米15.2元收费;超过km 8时,超过部分按每千米85.2元收费,另每次乘坐需付燃油附加费1元.现某人乘坐一次出租车付费6.22元,则此次出租车行驶了________km.三、解答题 1.设函数).0(|,11|)(>-=x xx f (1)作出函数)(x f 的图象;(2)当b a <<0,且)()(b f a f =时,求ba 11+的值; (3)若方程m x f =)(有两个不相等的正根,求m 的取值范围.2.已知函数124)(+⋅+=xxm x f 有且仅有一个零点,求m 的取值范围,并求出该零点.3.已知二次函数316)(2++-=q x x x f .(1)若函数在区间]1,1[-上存在零点,求实数q 的取值范围;(2)是否存在常数)0(,≥t t ,当]10,[t x ∈时,)(x f 的值域为区间D ,且区间D 的长度为t -12(视区间],[b a 的长度为a b -).4.已知函数)0(,)(,12)(22>+=-++-=x xe x x g m ex x xf . (1)若m xg =)(有零点,求m 的取值范围;(2)确定m 的取值范围,使得0)()(=-x f x g 有两个相异实根.5.某市出租车的计价标准是:km 3以内(含km 3)10元;超过km 3但不超过km 18的部分1元/km ;超出km 18的部分2元/km .(1)如果某人乘车行驶了km 20,他要付多少车费?某人乘车行驶了xkm ,他要付多少车费?(2)如果某人付了22元的车费,他乘车行驶了多远? 参考答案 A C C B B D1.)25,0(),5.0,0(f ;2.]22ln 2,(--∞;3.190;4.9. 1.解 (1)如图所示.(2)∵⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+∞∈-∈-=-=),1(,11]1,0(,11|11|)(x xx xx x f故)(x f 在]1,0(上是减函数,而在),1(+∞上是增函数,由b a <<0且)()(b f a f =, 得b a <<<10,且211,1111=+∴-=-ba b a . (3)由函数)(x f 的图象可知,当10<<m 时,方程m x f =)(有两个不相等的正根. 2.解124)(+⋅+=x x m x f 有且仅有一个零点,即方程012)2(2=+⋅+x x m 仅有一个实根.设)0(,2>=t t x,则012=++mt t .当0=∆时,即042=-m ,2-=∴m 时,2,1==m t 时,1-=t (不合题意,舍去),0,12==∴x x 符合题意.当0>∆时,即2>m 或2-<m 时,012=++mt t 有两正或两负根, 即)(x f 有两个零点或没有零点.∴这种情况不符合题意. 综上可知:2-=m 时,)(x f 有唯一零点,该零点为0=x .3.解 (1)∵函数316)(2++-=q x x x f 的对称轴是)(,8x f x ∴=x =8,在区间]1,1[-上是减函数.∵函数在区间]1,1[-上存在零点,则必有⎩⎨⎧≥-≤0)1(0)1(f f ,即⎩⎨⎧≥+++≤++-0316103161q q ,1220≤≤-∴q . (2))(,100x f t <≤ 在区间]8,0[上是减函数,在区间]10,8[上是增函数,且对称轴是8=x .①当60≤≤t 时,在区间]10,[t 上,)(t f 最大,)8(f 最小,t f t f -=-∴12)8()(,即520152+-t t ,解得21715,21715-=∴±=t t ; ②当86≤<t 时,在区间]10,[t 上,)10(f 最大,)8(f 最小,t f f -=-∴12)8()10(,解得8=t ;③当108<<t 时,在区间]10,[t 上,)10(f 最大,)(t f 最小,t t f f -=-∴12)()10(,即072172=+-t t ,解得8=t 或9,9=∴t .综上可知,存在常数9,8,21715-=t 满足条件. 4.解 (1)法一:e e xe x x g 22)(22=≥+= ,等号成立的条件是e x =, 故)(x g 的值域是),2[+∞e ,因而只需e m 2≥,则m x g =)(就有零点.法二:作出)0(,)(2>+=x x e x x g 的大致图象如图:可知若使 m x g =)(有零点,则只需e m 2≥.法三:由m x g =)(得022=+-e mx x .此方程有大于零的根,故⎪⎩⎪⎨⎧≥-=∆>040222e m m等价于⎩⎨⎧-≤≥>e m e m m 220或,故e m 2≥.(2)若0)()(=-x f x g 有两个相异的实根,即)(x g 与)(x f 的图象有两个不同的交点,作出)0(,)(2>+=x xe x x g 的大致图象.2221)(12)(e m e x m ex x x f +-+--=-++-=.其图象的对称轴为e x =,开口向下,最大值为21e m +-. 故当e e m 212>+-,即122++->e e m 时,)(x g 与)(x f 有两个交点,即0)()(=-x f x g 有两个相异实根.∴m 的取值范围是),12(2+∞++-e e .5.解:(1)乘车行驶了km 20,付费分三部分,前km 3付费10(元),km 3到km 18付费1)318(⨯-15=(元),km 18到km 20付费42)1820(=⨯- (元),总付费2941510=++(元).设付车费y 元,当30≥<x 时,车费10=y ;当183≤<x 时,车费7)3(10+=-+=x x y ;当18>x 时,车费112)18(225x x y =-+=.故⎪⎩⎪⎨⎧>-≤<+≤<=.18 ,112,183,7,30,10x x x x x y第三讲 导数及其应用1.若函数32)(kx k x x h +-=在),1(+∞上是增函数,则实数k 的取值范围是 A .),2(+∞- B .),2(+∞ C .)2,(--∞D .)2,(-∞2.函数bx ax x f +=3)(在ax 1=处有极值,则ab 的值为 A .2 B .2- C .3 D .3- 3.对于R 上可导的任意函数)(x f ,若满足0)()1(/≥-x f x ,则必有A .)1(2)2()0(f f f <+B .)1(2)2()0(f f f ≤+C .)1(2)2()0(f f f ≥+D .)1(2)2()0(f f f >+4.函数)(x f 是定义在),0(+∞上的可导函数,且满足0)()(,0)(/<+>x f x xf x f ,则对任意正数b a ,,若b a >,则必有A .)()(a bf b af <B .)()(a bf b af >C .)()(b f a af <D .)()(a f b bf <5.已知函数)(x f 的导函数为)(/x f ,且满足x xf x f ln )1(2)(/+=,则=)1(/fA .e -B .1-C .1D .e6.已知函数1)6()(23++++=x a ax x x f 有极大值和极小值,则实数a 的取值范围是A .)2,1(-B .),6()3,(+∞--∞C .)6,3(-D .),2()1,(+∞--∞7.函数)(x f 在R 上可导,其导函数),('x f 且函数)(x f 在2-=x 处取得极小值,则函数)('x xf y =的图象可能是二、填空题1.若过原点作曲线x e y =的切线,则切点的坐标为________,切线的斜率为________. 2.若曲线x ax x f ln )(3+=存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是________.3.已知函数23)(nx mx x f +=的图象在点)2,1(-处的切线恰好与直线03=+y x 平行,若)(x f 在区间]1,[+t t 上单调递减,则实数t 的取值范围是________. 4.已知函数x axxx f ln 1)(+-=,若函数)(x f 在),1[+∞上为增函数,则正实数a 的取值范围为________. 5.已知函数b x b bx x y -++-+-=2)32(3123在R 上不是单调减函数,则b 的取值范围是________. 三、解答题1.设)(,3)(23R a x ax x f ∈-=,且2=x 是)(x f y =的极值点,求函数)()(x f e x g x⋅=的单调区间.ABCD2.已知函数1)(3--=ax x x f .(1)若)(x f 在),(+∞-∞上单调递增,求实数a 的取值范围;(2)是否存在实数a ,使)(x f 在)1,1(-上单调递减?若存在,求出a 的取值范围;若不存在试说明理由.3.已知函数)(,3ln )(R a ax x a x f ∈--=. (1)求函数)(x f 的单调区间;(2)若函数)(x f y =的图象在点))2(,2(f 处的切线的倾斜角为045,对于任意的]2,1[∈t ,函数]2)([)(/23mx f x x x g ++=在区间)3,(t 上总不是单调函数,求m 的取值范围.4.设函数23)(,2)(223+-=+++=x x x g a bx ax x x f ,其中b a R x ,,∈为常数,已知曲线)(x f y =与)(x g y =在点)0,2(处有相同的切线l .(1)求b a ,的值,并写出切线l 的方程;(2)若方程mx x g x f =+)()(有三个互不相同的实根21,,0x x ,其中21x x <,且对任意的],[21x x x ∈,)1()()(-<+x m x g x f 恒成立,求实数m 的取值范围.5.设函数xbax x f -=)(,曲线)(x f y =在点))2(,2(f 处的切线方程为01247=--y x . (1)求)(x f 的解析式;(2)证明:曲线)(x f y =上任一点处的切线与直线0=x 和直线x y =所围成的三角形面积为定值,并求此定值.6.已知定义在正实数集上的函数b x a x g ax x x f +=+=ln 4)(,23)(22,其中0>a ,设两曲线)(x f y =与)(x g y =有公共点,且在公共点处的切线相同. ⑴ 若1=a ,求两曲线)(x f y =与)(x g y =在公共点处的切线方程; ⑵ 用a 表示b ,并求b 的最大值.7.设函数1ln )(-+=x a x x f 在⎪⎭⎫⎝⎛e 1,0内有极值. (1)求实数a 的取值范围;(2)若),1(),1,0(21+∞∈∈x x ).求证:ee xf x f 12)()(12-+>-.注:e 是自然对数的底数.参考答案 一、选择题 A D C B B B C 二、填空题1.e e ),,1(;2.)0,(-∞;3.]1,2[--;4.),1[+∞;5.),3()1,(+∞--∞1.解:)2(363)(2/-=-=ax x x ax x f .因为2=x 是函数)(x f y =的极值点. 所以0)2(/=f ,即0)22(6=-a ,因此1=a , 经验证,当1=a 时,2=x 是函数)(x f 的极值点,所以)3()(23x x e x g x -=g (x )=e x(x 3-3x 2),x e x x x x g )6)(6()(/-+=.因为0>xe ,所以)(x g y =的单调增区间是)0,6(-和),6(+∞;单调减区间是)6,(--∞和)6,0(.2.解 (1)a x x f -=2/3)(由0≤∆,即012≤a 12,解得0≤a , 因此当)(x f 在),(+∞-∞上单调递增时,a 的取值范围是]0,(-∞.(2)若)(x f 在)1,1(-上单调递减,则对于任意)1,1(-∈x 不等式03)(2/≤-=a x x f 恒成立即23x a ≥,又)1,1(-∈x ,则332<x ,因此3≥a .函数)(x f 在)1,1(-上单调递减,实数a 的取值范围是),3[+∞. 3.解:(1)根据题意知)0(,)1()(/>-=x xx a x f , 当0>a 时,)(x f 的单调递增区间为]1,0(,单调递减区间为),1(+∞;当0<a 时,)(x f 的单调递增区间为),1(+∞,单调递减区间为]1,0(;当0=a 时,)(x f 不是单调函数.(2)2,12)2(/-=∴=-=a af .32ln 2)(-+-=x x x f .x m x x g 222)(3-⎪⎭⎫⎝⎛+=∴.2)4(3)(2/-++=∴x m x x g .∵)(x g 在区间)3,(t 上总不是单调函数,且2)0(/-=g ,⎪⎩⎪⎨⎧><0)3(0)(//g t g .由题意知:对于任意的0)(],2,1[/<∈t g t 恒成立, ⎪⎩⎪⎨⎧><<∴0)3(0)2(0)1(///g g g ,9337-<<-∴m . 4.解:(1)32)(,43)(/2/-=++=x x g b ax x x f ,由于曲线)(x f y =与)(x g y =在点)0,2(处有相同的切线,故有1)2()2(,0)2()2(//====g f g f ,由此解得5,2=-=b a ;切线l 的方程为:02=--y x .(2)由(1)得x x x x g x f 23)()(23+-=+,依题意得:方程0)23(2=-+-m x x x 有三个互不相等的根21,,0x x ,故21,x x 是方程0232=-+-m x x 的两个相异实根,所以41,0)2(49->∴>--=∆m m ;又对任意的)1()()(],,[21-<+∈x m x g x f x x x 恒成立,特别地,取1x x =时,m mx x g x f -<-+111)()(成立,即0,0<∴>-m m ,由韦达定理知:02,032121>-=⋅>=+m x x x x ,故210x x <<,对任意的],[21x x x ∈,有0,012≥-≤-x x x x ,0>x ,则0))(()()(21≤--=-+x x x x x mx x g x f ;又0)()(111=-+mx x g x f ,所以函数在],[21x x x ∈上的最大值为0,于是当0<m 时对任意的)1()()(],,[21-<+∈x m x g x f x x x 恒成立.综上:m 的取值范围是)0,41(.5.解:(1)方程01247=--y x ,当2=x 时,21=y .又2/)(xb a x f +=, 于是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-4742122b a b a ,解得⎩⎨⎧==31b a ,故x x x f 3)(-=.(2)证明 设),(00y x P 为曲线上任一点,由2/31)(xx f +=知,曲线在点),(00y x P 处的切线方程为20000034ln 2431x x x b x x +=+⎪⎨+=⎪⎩0000()()'()'()f x g x f x g x =⎨=⎩2002004ln 3ax a x b a x a x ⎧=+⎪⎪+=⎩①②)()31(020x x x y y -⋅+=-,即)()31()3(0200x x x x x y -⋅+=--. 令0=x 得,06x y -=,从而得切线与直线0=x 交点坐标为)6,0(0x . 令x y =,得02x x y ==,从而得切线与直线x y =的交点坐标为)2,2(00x x . 所以点),(00y x P 处的切线与直线x y x ==,0所围成的三角形面积为6|2||6|2100=⋅-x x . 故曲线)(x f y =上任一点处的切线与直线0=x 和直线x y =所围成的三角形面积为定值,此定值为6. 6.解:(1)当1=a 时,)0(,l n 4)(,23)(2>+=+=x b x x g x x x f .x x g x x f 4)(,13)(//=+=.设曲线)(x f y =与)(x g y =在公共点),(00y x 处的切线相同,则有 即解得25,10==b x (其中340-=x 舍去)∴公共点为)25,1(,公共点处的切线方程为0328=--y x .(2)xa x g a x x f 2//4)(,3)(=+=,设在点),(00y x 处的切线相同,则有 即由②得0433220=-+a ax x ,即0)43)((00=+-a x a x ,得a x =0或340ax -=(舍去) 于是a a a a a a a b ln 425ln 42322222-=-+=. 令)0(,ln 425)(22>-=t a a a t h .则)ln 81(4ln 85)(/t t t t t t t h -=--=.1111484454ln 22ee e e -=于是当0)ln 81(>-t t ,即810e t <<时,0)(/>t h ,故)(t h 在),0(81e 上递增. 当0)ln 81(<-t t ,即81e t >时,0)(/<t h ,故)(t h 在),(81+∞e 上递减. 所以,)(t h 在81e t =处取得最大值. 所以,当81e a =时,b 取得最大值.7.解:(1)易知函数)(x f 的定义域为),1()1,0(+∞ ,22/)1(1)2()(-++-=x x x a x x f . 由函数)(x f 在⎪⎭⎫ ⎝⎛e 1,0内有极值函数,可知方程0)(/=x f 在⎪⎭⎫ ⎝⎛e 1,0内有解,令1)2()(2++-=x a x x g))((βα--=x x .不妨设e e><<βα,10,又01)0(>=g , 所以0121)1(2<++-=e a e e g ,解得21-+>e e a . (2)证明 由(1)知0)(/>x f 得α<<x 0或β>x ,0)(/<x f 得1<<x α或β<<x 1,所以函数)(x f 在),(),,0(+∞βα上单调递增,在),1(),1,(βα上单调递减. 由)1,0(1∈x 得1ln )()(1-+=≤αααaf x f ,由),1(2+∞∈x 得1ln )()(2-+=≥βββaf x f , 所以)()()()(12αβf f x f x f ->-. 由(1)易知2,1+=+=⋅a βαβα, 所以)1)(1(ln 211111lnln )()(---⋅+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---+-=-αββαβαβββαβa a f f ββββββ1ln 2)2(21ln 2-+=+--⋅+=a a .记)(,1ln 2)(e h >-+=βββββ,则0)11(112)(22/>+=++=ββββh ,- 21 - 所以函数)(βh 在),(+∞e 上单调递增, 所以e e e h h x f x f 12)()()()(12-+=>≥-β..。

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