(上海专版)高考数学 母题题源系列 专题07 基本初等函数及其应用 理-人教版高三全册数学试题

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基本初等函数、函数与方程 专项练习-2023届高三数学二轮专题复习(含解析)

基本初等函数、函数与方程 专项练习-2023届高三数学二轮专题复习(含解析)

冲刺2023年高考二轮 基本初等函数、函数与方程(原卷+答案)1.函数y =log 2(4+3x -x 2)的一个单调增区间是( ) A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,32 B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32 D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,4 2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧ax 2-x -14,x ≤1log a x -1,x >1,是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围为( )A .⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,12B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12 C .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 3.若不等式x 2-log a x <0在⎝⎛⎭⎪⎫0,12 内恒成立,则a 的取值范围是( )A .116 ≤a <1B .116 <a <1 C .0<a ≤116 D .0<a <1164.若函数f (x )=x +ax -1在(0,2)上有两个不同的零点,则a 的取值范围是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,14B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,14C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,14D .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,145.中国的5G 技术领先世界,5G 技术的数学原理之一便是著名的香农公式:C =W log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+S N .它表示,在受噪音干扰的信道中,最大信息传递速度C 取决于信道带宽W ,信道内信号的平均功率S ,信道内部的高斯噪声功率N 的大小,其中SN 叫作信噪比.当信噪比比较大时,公式中真数里面的1可以忽略不计.按照香农公式,增加带宽,提高信号功率和降低噪声功率都可以提升信息传递速度,若在信噪比为1 000的基础上,将带宽W 增大到原来的2倍,信号功率S 增大到原来的10倍,噪声功率N 减小到原来的15 ,则信息传递速度C 大约增加了( )(参考数据:lg 2≈0.3) A .87% B .123% C .156% D .213%6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧||log 2x ,x >0,-x 2-4x +4,x <0. 若函数g (x )=f (x )-m 有四个不同的零点x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1x 2x 3x 4的取值范围是( )A .(0,4)B .(4,8)C .(0,8)D .(0,+∞)7.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f (x +2)=f (-x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=log 2(x +1),则函数y =f (x )-x 3的零点个数是( )A .2B .3C .4D .5 8.为了抗击新型冠状病毒肺炎,某医药公司研究出一种消毒剂,据实验表明,该药物释放量y (mg/m 3)与时间t (h )的函数关系为y =⎩⎪⎨⎪⎧kt ,0<t <12,1kt ,t ≥12, (如图所示)实验表明,当药物释放量y <0.75(mg/m 3)时对人体无害.(1)k =________;(2)为了不使人身体受到药物伤害,若使用该消毒剂对房间进行消毒,则在消毒后至少经过________分钟人方可进入房间.9.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3+2,x ≤0x -3+e x,x >0 的零点个数为________. 10.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x -1,x ≤1log 2x ,x >1 ,若1<f (a )≤2,则实数a 的取值范围为________.11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10x -2-102-x ,x ≤2||x -3-1,x >2,则不等式f (x )+f (x -1)<0的解集为________.12.对实数a 和b ,定义运算“⊗”:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a -b ≤1,b ,a -b >1.设函数f (x )=(x 2-2)⊗(x -1),x ∈R .若函数y =f (x )-c 恰有两个零点,则实数c 的取值范围是________.13.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,f ′(x )是f (x )的导函数,当x ≥0时,f ′(x )-2x >0,且f (1)=3,则f (x )>x 2+2的解集是( )A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(0,1)D .(-∞,-1)∪(0,1)14.定义在R 上的偶函数f (x )满足f (2-x )=f (2+x ),且当x ∈[0,2]时,f (x )=⎩⎨⎧2x-1,0≤x ≤12sin π2x -1,1<x ≤2,若关于x 的方程m ln ||x =f (x )至少有8个实数解,则实数m 的取值范围是( )A .⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1ln 6,0 ∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1ln 5B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1ln 6,1ln 5 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-1ln 6,0 ∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1ln 5 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-1ln 6,1ln 5参考答案1.解析:函数y =log 2(4+3x -x 2)的定义域为(-1,4). 要求函数y =log 2(4+3x -x 2)的一个单调增区间, 只需求y =4+3x -x 2的增区间,只需x <32 . 所以-1<x <32 .所以函数y =log 2(4+3x -x 2)的一个单调增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32 .故选C.答案:C2.解析:当函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2-x -14,x ≤1,log a x -1,x >1是R 上的单调递减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a <112a ≥1a -54≥-1,解得14 ≤a ≤12 ,因为a >0且a ≠1,所以当x ≤1时,f (x )不可能是增函数, 所以函数f (x )在R 上不可能是增函数, 综上:实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12 ,故选B.答案:B3.解析:当a >1时,由x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 ,可得log a x <0,则-log a x >0,又由x 2>0,此时不等式x 2-log a x <0不成立,不合题意; 当0<a <1时,函数y =log a x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 上单调递减,此时函数y =-log a x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 上单调递增,又由y =x 2在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 上单调递增,要使得不等式x 2-log a x <0在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 内恒成立,可得⎝ ⎛⎭⎪⎫12 2-log a 12 ≤0,解得116 ≤a <1.故选A.答案:A4.解析:函数f (x )=x +ax -1在(0,2)上有两个不同的零点等价于方程x +ax -1=0在(0,2)上有两个不同的解,即a =-x 2+x 在(0,2)上有两个不同的解.此问题等价于y =a 与y =-x 2+x (0<x <2)有两个不同的交点.由下图可得0<a <14 .故选D. 答案:D5.解析:提升前的信息传递速度C =W log 2S N =W log 21 000=3W log 210=3Wlg 2≈10W ,提升后的信息传递速度C ′=2W log 210S 15N =2W log 250SN =2W log 250 000=2W ·4+lg 5lg 2 =2W ·5-lg 2lg 2 ≈94W 3 ,所以信息传递速度C 大约增加了C ′-CC =943W -10W 10W ≈2.13=213%.故选D.答案:D6.解析:函数g (x )有四个不同的零点等价于函数f (x )的图象与直线y =m 有四个不同的交点.画出f (x )的大致图象,如图所示.由图可知m ∈(4,8).不妨设x 1<x 2<x 3<x 4,则-4<x 1<-2<x 2<0,且x 1+x 2=-4.所以x 2=-x 1-4,所以x 1x 2=x 1(-x 1-4)=-(x 1+2)2+4∈(0,4),则0<x 3<1<x 4,因为||log 2x 3 =||log 2x 4 ,所以-log 2x 3=log 2x 4,所以log 2x -13 =log 2x 4,所以x 3·x 4=1,所以x 1·x 2·x 3·x 4=x 1·x 2∈(0,4).故选A. 答案:A7.解析:由f (x +2)=f (-x )可得f (x )关于x =1对称, 由函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (x +2)=f (-x )=-f (x )=-[-f (x -2)]=f (x -2), 所以f (x )的周期为4,求函数y =f (x )-x 3的零点问题即y =f (x )-x 3=0的解, 即函数y =f (x )和y =x 3的图象交点问题,根据f (x )的性质可得如图所示图形,结合y =x 3的图象,由图象可得共有3个交点,故共有3个零点,故选B. 答案:B8.解析:(1)由题图可知,当t =12 时,y =1,所以2k =1,所以k =2. (2)由(1)可知,y =⎩⎪⎨⎪⎧2t ,0<t <12,12t ,t ≥12,当t ≥12 时,y =12t ,令y <0.75,得t >23 ,所以在消毒后至少经过23 小时,即40分钟人方可进入房间.答案:(1)2 (2)409.解析:当x ≤0时,令x 3+2=0,解得x =3-2 ,3-2 <0,此时有1个零点;当x >0时, f (x )=x -3+e x ,显然f (x )单调递增,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 =-52 +e 12 <0,f (1)=-2+e>0,由零点存在定理知此时有1个零点;综上共有2个零点.答案:210.解析:若a ≤1,则f (a )=4a -1,故1<4a -1≤2,解得12 <a ≤log 43,故12 <a ≤log 43;若a >1,则f (a )=log 2a ,故1<log 2a ≤2,解得2<a ≤4; 综上:12 <a ≤log 43或2<a ≤4. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤12,log 43 ∪(2,4]11.解析:①当x ≤2时,x -1≤1,∵f (x )=10x -2-102-x 在(-∞,2]上单调递增,∴f (x )≤f (2)=0,又f (x -1)≤f (1)<f (2)=0, ∴f (x )+f (x -1)<0恒成立;②当2<x ≤3时,1<x -1≤2,f (x )=||x -3 -1=2-x <0, 又f (x -1)≤f (2)=0,∴f (x )+f (x -1)<0恒成立;③当3<x ≤4时,2<x -1≤3,f (x )=||x -3 -1=x -4,f (x -1)=||x -4 -1=3-x ;∴f (x )+f (x -1)=-1<0恒成立;④当x >4时,x -1>3,f (x )=||x -3 -1=x -4,f (x -1)=||x -4 -1=x -5,∴f (x )+f (x -1)=2x -9<0,解得x <92 ,∴4<x <92 ; 综上所述:不等式f (x )+f (x -1)<0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,92 .答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,92 12.解析:因为a ⊗b =⎩⎨⎧a ,a -b ≤1,b ,a -b >1.,所以f (x )=(x 2-2)⊗(x -1)=⎩⎨⎧x 2-2,-1≤x ≤2x -1,x <-1或x >2 ,由图可知,当-2<c ≤-1或1<c ≤2时,函数f (x )与y =c 的图象有两个公共点,∴c 的取值范围是(-2,-1]∪(1,2]. 答案:(-2,-1]∪(1,2] 13.解析:令g (x )=f (x )-x 2, 因为f (x )是定义在R 上的偶函数, 所以f (-x )=f (x ),则g (-x )=f (-x )-(-x )2=g (x ), 所以函数g (x )也是偶函数, g ′(x )=f ′(x )-2x ,因为当x ≥0时,f ′(x )-2x >0,所以当x ≥0时,g ′(x )=f ′(x )-2x ≥0, 所以函数g (x )在(0,+∞)上递增, 不等式f (x )>x 2+2即为不等式g (x )>2, 由f (1)=3,得g (1)=2, 所以g (x )>g (1),所以||x >1,解得x >1或x <-1,所以f (x )>x 2+2的解集是(-∞,-1)∪(1,+∞). 故选B. 答案:B14.解析:因为f (2-x )=f (2+x ),且f (x )为偶函数, 所以f (x -2)=f (x +2),即f (x )=f (x +4), 所以函数f (x )是以4为周期的周期函数,作出y=f(x),y=m ln x在同一坐标系的图象,如图,因为方程m ln ||x=f(x)至少有8个实数解,所以y=f(x),y=m ln |x|图象至少有8个交点,根据y=f(x),y=m ln |x|的图象都为偶函数可知,图象在y轴右侧至少有4个交点,由图可知,当m>0时,只需m ln 5≤1,即0<m≤1ln 5,当m<0时,只需m ln 6≥-1,即-1ln 6≤m<0,当m=0时,由图可知显然成立,综上可知,-1ln 6≤m≤1ln 5.故选B.答案:B。

《高考真题》专题07 三角函数求值-2019年高考文数母题题源系列全国Ⅰ专版(原卷版)

《高考真题》专题07 三角函数求值-2019年高考文数母题题源系列全国Ⅰ专版(原卷版)

专题07 三角函数求值【母题来源一】【2019年高考全国Ⅰ卷文数】tan255°= A .−2B .−C .2D .【答案】D【解析】tan 255tan(18075)tan 75tan(4530)︒=︒+︒=︒=︒+︒=tan 45tan 301tan 45tan 30︒+︒-︒︒12+==+ 故选D.【名师点睛】本题主要考查三角函数的诱导公式、两角和与差的三角函数、特殊角的三角函数值、运算求解能力.首先应用诱导公式,将问题转化成锐角三角函数的计算,进一步应用两角和的正切公式计算求解.题目较易,注重了基础知识、基本计算能力的考查.【母题来源二】【2018年高考全国Ⅰ卷文数】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2cos 23α=,则a b -= A .15 BC.5D .1【答案】B【解析】根据条件,可知,,O A B 三点共线,从而得到2b a =,因为222cos22cos 1213⎛⎫=-=⋅-=αα,解得215a =,即5a =,所以25a b a a -=-=, 故选B.【名师点睛】本题主要考查任意角的三角函数和三角恒等变換,考查考生分析问题、解决问题的能力和运算求解能力,考查的数学核心素养是数学运算.【母题来源三】【2017年高考全国Ⅰ卷文数】已知π(0)2∈,α,tan α=2,则πcos ()4α-= .【答案】10【解析】由tan 2α=得sin 2cos αα=, 又22sin cos 1αα+=,所以21cos 5α=,因为π(0,)2α∈,所以cos αα==, 因为πππcos()cos cossin sin 444ααα-=+,所以πcos()4525210α-=+⨯=. 【名师点睛】三角函数求值的三种类型:(1)给角求值:关键是正确选用公式,以便把非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数. (2)给值求值:关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异. ①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用; ②变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的.(3)给值求角:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,确定角.【命题意图】通过考查三角恒等变换公式等相关知识,考查转化思想和运算求解能力. 【命题规律】一般在选择题或填空题中进行考查,分值5分,主要从公式的变用、逆用以及角度的关系等角度,考查方程思想和运算求解能力.【答题模板】已知三角函数值,求其他三角函数式的值的一般思路:(1)先化简所求式子.(2)观察已知条件与所求式子之间的联系(从三角函数名及角入手).(3)将已知条件代入所求式子,化简求值.【方法总结】1.深层次领悟公式的功能、规律与内涵对三角公式,知其结构特征仅是第一层面要求,重要的是要知晓公式的功能及揭示的规律与内涵.如1±sin2α=(sinα±cosα)2有并项的功能,cos2α=cos2α-sin2α有升幂的功能,sin2α=2sinαcosα有将角由大化小的功能,两角和与差的正切公式,揭示的是同名不同角的正切函数的关系等.2.余弦的差角公式是本节公式之源,掌握其证明过程以及和差倍半公式的推演方法是很必要的.3.三角恒等证明分有条件的恒等证明和无条件的恒等证明.对于有条件的恒等证明,需要注意的问题有二:一是仔细观察等式两边结构上的联系与差异,探寻消除差异(函数的差异、角的差异)的方法;二是充分利用条件,特别是将条件变形整理后使用.4.熟知一些恒等变换的技巧(1)公式的正用、逆用及变形用.(2)熟悉角的拆拼技巧,理解倍角与半角是相对的,如2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-β)+β,3α是23α的半角,2α是4α的倍角等.(3)在三角函数运算、求值、证明中,有时需要将常数转化为三角函数值,尤其要重视常数“1”的各种变形,例如:1=πtan4,1=sin2α+cos2α等.(4)在进行三角函数化简、求值、恒等式证明时,常常采用切化弦、异名化同名、异角化同角、高次降低次的方法,达到由不统一转化到统一,消除差异的目的.总之,三角恒等变换说到底就是“四变”,即变角、变名、变式、变幂.通过对角的分拆,达到使角相同;通过转换函数,达到同名(最好使式中只含一个函数名);通过对式子变形,达到化简(尽可能整式化、低次化、有理化);通过幂的升降,达到幂的统一.1.【福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试数学】A .2- B .2C .12-D .122.【山东省栖霞市2019届高三高考模拟卷数学】已知π3sin 245x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 4x 的值为 A .1825 B .1825± C .725D .725±3.【河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三第五次测评数学】已知ππsin 3cos 36αα⎛⎫⎛⎫-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则tan 2α=A .-B .2-C .D .24.【山东省潍坊市2019届高三高考模拟(4月二模)考试】若4tan 3α=,则cos 22απ⎛⎫+= ⎪⎝⎭A .2425- B .725- C .725D .24255.【安徽省1号卷A10联盟2019()πcos π2αα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则tan 2α=A .7B .3CD6.【江西省抚州市临川第一中学2019届高三下学期考前模拟考试】已知平面直角坐标系下,角α的顶点与原点重合,始边与x 轴非负半轴重合,终边经过点(4,3)P ,则πcos 22α⎛⎫+= ⎪⎝⎭A .2425 B .2425- C .2425或2425-D .7257.【湖北省2019届高三4cos 2x x +=,则πcos 3x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭A .12BC .3D .348.【安徽省皖南八校2019届高三第三次联考数学】若3sin cos 5αβ-=,4cos sin 5αβ+=,则s i n()αβ-=A .3B .2C .13D .129.【山东省济宁市2019届高三第一次模拟考试数学】tan 20sin 20︒=︒A .1B .2C .3D .410.【湖北省武汉市2019届高三4月调研测试数学】若角α满足sin 51cos αα=-,则1cos sin αα+=A .15B .52C .5或15D .511.【山西省2019届高三百日冲刺考试数学】已知sin10cos102cos140m +=,则m =__________. 12.【广东省汕头市2019届高三第二次模拟考试(B 卷)】已知 为锐角,且,则 __________.13.【江西省景德镇市2019届高三第二次质检】公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派通过研究正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割值约为0.618,这一数值也可以表示为2sin18m =︒.若2m n +=4=___________.14.【河南省名校-鹤壁高中2019届高三压轴第二次考试数学】平面直角坐标系xOy 中,点()00,P x y 是单位圆在第一象限内的点, xOP α∠=,若π11cos 133α⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则00x y +=__________.。

高考数学一轮总复习 第二章 函数与基本初等函数 题组训练10 对数函数 理-人教版高三全册数学试题

高考数学一轮总复习 第二章 函数与基本初等函数 题组训练10 对数函数 理-人教版高三全册数学试题

题组训练10 对数函数1.(log 29)·(log 34)的值为( ) A .14 B .12 C .2 D .4答案 D解析 原式=(log 232)·(log 322)=4(log 23)·(log 32)=4·lg3lg2·lg2lg3=4.2.(2018·某某某某模拟)已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a =b <c B .a =b >c C .a <b <c D .a >b >c 答案 B解析 a =log 23+log 23=log 233,b =log 29-log 23=log 233,因此a =b ,而log 233>log 22=1,log 32<log 33=1,所以a =b >c ,故选B. 3.若log a 23<1(a>0且a≠1),则实数a 的取值X 围是( )A .(0,23)B .(1,+∞)C .(0,23)∪(1,+∞)D .(23,1)答案 C解析 当0<a<1时,log a 23<log a a =1,∴0<a<23;当a>1时,log a 23<log a a =1,∴a>1.∴实数a 的取值X 围是(0,23)∪(1,+∞).4.函数y =ln 1|2x -3|的图像为( )答案 A解析 易知2x -3≠0,即x≠32,排除C ,D 项.当x>32时,函数为减函数,当x<32时,函数为增函数,所以选A.5.如图,函数f(x)的图像为折线ACB ,则不等式f(x)≥log 2(x +1)的解集是( ) A .{x|-1<x≤0} B .{x|-1≤x≤1} C .{x|-1<x≤1} D .{x|-1<x≤2} 答案 C解析 作出函数y =log 2(x +1)的大致图像,如图所示.其中函数f(x)与y =log 2(x +1)的图像的交点为D(1,1),结合图像可知f(x)≥log 2(x +1)的解集为{x|-1<x≤1},故选C.6.设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 2(2-x ),x<1,2x -1,x ≥1,则f(-2)+f(log 212)等于( )A .3B .6C .9D .12答案 C解析 因为-2<1,所以f(-2)=1+log 2[2-(-2)]=3. 因为log 212>1,所以f(log 212)=2log 212-1=2log 26=6. 所以f(-2)+f(log 212)=9.故选C.7.若实数a ,b ,c 满足log a 2<log b 2<log c 2<0,则下列关系中正确的是( ) A .a<b<c B .b<a<c C .c<b<a D .a<c<b答案 C解析 根据不等式的性质和对数的换底公式可得1log 2a <1log 2b <1log 2c<0,即log 2c<log 2b<log 2a<0,可得c<b<a<1.故选C. 8.(2014·某某,理)函数f(x)=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( )A .(0,+∞) B.(-∞,0) C .(2,+∞) D.(-∞,-2) 答案 D解析 函数y =f(x)的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f(x)是由y =log 12t与t =g(x)=x 2-4复合而成,又y =log 12t 在(0,+∞)上单调递减,g(x)在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y =f(x)在(-∞,-2)上单调递增.选D.9.(2018·某某金陵中学模拟)设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x>0,log 12(-x ),x<0,若f(a)>f(-a),则实数a 的取值X 围是( ) A .(-1,0)∪(0,1) B .(-∞,-1)∪(1,+∞) C .(-1,0)∪(1,+∞) D .(-∞,-1)∪(0,1)答案 C解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a>0,log 2a>log 12a 或⎩⎪⎨⎪⎧a<0,log 12(-a )>log 2(-a ),解得a>1或-1<a<0,故选C.10.已知定义在R 上的函数f(x)=2|x -m|-1(m 为实数)为偶函数.记a =f(log 0.53),b =f(log 25),c =f(2m),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a<b<c B .a<c<b C .c<a<b D .c<b<a答案 C解析 因为f(x)=2|x -m|-1为偶函数,所以m =0.因为a =f(log 123)=f(log 23),b =f(log 25),c =f(0),log 25>log 23>0,而函数f(x)=2|x -m|-1在(0,+∞)上为增函数,所以f(log 25)>f(log 23)>f(0),即b>a>c.故选C.11.若函数y =log a (x 2-ax +2)在区间(-∞,1]上为减函数,则a 的取值X 围是( )A .(0,1)B .[2,+∞)C .[2,3)D .(1,3)答案 C解析 当0<a<1时,由复合函数与对数函数的性质知,不合题意;当a>1时,要满足⎩⎪⎨⎪⎧12-a +2>0,a2≥1,解得2≤a<3. 12.已知函数f(x)=2+log 2x ,x ∈[1,2],则函数y =f(x)+f(x 2)的值域为( ) A .[4,5] B .[4,112]C .[4,132]D .[4,7]答案 B解析 y =f(x)+f(x 2)=2+log 2x +2+log 2x 2=4+3log 2x ,注意到为使得y =f(x)+f(x 2)有意义,必有1≤x 2≤2,得1≤x≤2,从而4≤y≤112.13.已知函数f(x)=xln(e 2x+1)-x 2+1,f(a)=2,则f(-a)的值为( ) A .1 B .0 C .-1 D .-2答案 B解析 f(x)+f(-x)=xln(e 2x+1)-x 2+1+[-xln(e -2x+1)-(-x)2+1]=x[ln(e 2x+1)-ln(e-2x+1)]-2x 2+2=xln e 2x +1e -2x +1-2x 2+2=xlne 2x-2x 2+2 =2x 2-2x 2+2=2, 所以f(a)+f(-a)=2,因为f(a)=2,所以f(-a)=2-f(a)=0.故选B.14.(2017·课标全国Ⅰ)设x ,y ,z 为正数,且2x=3y=5z,则( ) A .2x<3y<5z B .5z<2x<3y C .3y<5z<2x D .3y<2x<5z答案 D解析 ∵2x=3y=5z,∴ln2x=ln3y=ln5z,∴xln2=yln3=zln5.∴x y =ln3ln2,∴2x 3y =2ln33ln2=ln32ln23=ln9ln8>1, ∴2x>3y ,同理可得2x<5z. ∴3y<2x<5z.故选D. 15.log 327-log 33+(5-1)0-(94)12+cos 4π3=________.答案 0解析 原式=log 3(27÷3)+1-32-12=1+1-32-12=0.16.若log a (x +1)>log a (x -1),则x∈________,a ∈________. 答案 (1,+∞)(1,+∞)17.(1)若log a 3<log a π,则实数a 的取值X 围是________. (2)若log 3a<log πa ,则实数a 的取值X 围是________. 答案 (1)a>1 (2)0<a<1 18.设函数f(x)=|lgx|,(1)若0<a<b 且f(a)=f(b).证明:a·b=1; (2)若0<a <b 且f(a)>f(b).证明:ab <1. 答案 略解析 (1)由|lga|=|lgb|,得-lga =lgb.∴ab =1. (2)由题设f(a)>f(b),即|lga|>|lgb|.上式等价于(lga)2>(lgb)2,即(lga +lgb)(lga -lgb)>0,lg(ab)lg a b >0,由已知b >a >0,得0<ab<1.∴lg ab<0,故lg(ab)<0.∴ab<1.1.已知a>b>1,若log a b +log b a =52,a b =b a ,则ab +2=________.答案 1解析 ∵log a b +log b a =log a b +1log a b =52,∴log a b =2或12.∵a>b>1,∴log a b<log a a =1,∴log a b =12,∴a =b 2.∵a b =b a ,∴(b 2)b =bb 2,∴b 2b =bb 2,∴2b =b 2,∴b =2,∴a =4,∴a b +2=1.2.已知函数f(x)是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.如果实数t 满足f(lnt)+f(ln 1t )≤2f(1),那么t 的取值X 围是________.答案 [1e,e]解析 由于函数f(x)是定义在R 上的偶函数,所以f(lnt)=f(ln 1t ).由f(lnt)+f(ln 1t )≤2f(1),得f(lnt)≤f(1).又函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,所以|lnt|≤1,-1≤lnt ≤1,故1e≤t ≤e.3.已知函数f(x)=lg[(a 2-1)x 2+(a +1)x +1]. (1)若f(x)的定义域为R ,某某数a 的取值X 围; (2)若f(x)的值域为R ,某某数a 的取值X 围. 答案 a≤-1或a>53 (2)1≤a≤53解析 (1)依题意(a 2-1)x 2+(a +1)x +1>0,对一切x ∈R 恒成立,当a 2-1≠0时,其充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1>0,Δ=(a +1)2-4(a 2-1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a>1或a<-1,a >53或a<-1. ∴a<-1或a>53.又a =-1时,f(x)=0,满足题意. ∴a ≤-1或a>53.(2)依题意,只要t =(a 2-1)x 2+(a +1)x +1能取到(0,+∞)上的任何值,则f(x)的值域为R ,故有a 2-1>0,Δ≥0,解之1<a≤53,又当a 2-1=0,即a =1时,t =2x +1符合题意;a =-1时不合题意,∴1≤a ≤53.。

专题07 程序框图-2020年高考数学(文)母题题源解密(全国Ⅱ专版)(解析版)

专题07 程序框图-2020年高考数学(文)母题题源解密(全国Ⅱ专版)(解析版)

专题07 程序框图【母题来源】【2020年高考全国Ⅱ卷文数】执行右面的程序框图,若输入的k =0,a =0,则输出的k 为A .2B .3C .4D .5【答案】C【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出的k 值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,即可求得答案.【解析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出的k 值, 模拟程序的运行过程:0,0k a ==,第1次循环,2011a =⨯+=,011k =+=,110>为否, 第2次循环,2113a =⨯+=,112k =+=,310>为否, 第3次循环,2317a =⨯+=,213k =+=,710>为否, 第4次循环,27115a =⨯+=,314k =+=,1510>为是, 退出循环,输出4k =.故选:C.【点睛】本题考查求循环框图的输出值,解题关键是掌握模拟循环语句运行的计算方法,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.【命题意图】1.算法的含义、程序框图(1)了解算法的含义,了解算法的思想.(2)理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环.2.基本算法语句理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义.【命题规律】1.高考中对程序框图的考查,主要是顺序结构、条件结构、循环结构,其中循环结构为重点,考查程序运行后的结果,或考查控制循环的条件,主要以选择题或填空题的形式出现.2.算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构、条件结构和伪代码的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环的初始条件、循环次数、循环的终止条件,要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.【答题模板】三种基本逻辑结构的常见问题及解题模板:1.顺序结构顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间、框与框之间是按从上到下的顺序进行的.2.条件结构利用条件结构解决算法问题时,重点是判断框,判断框内的条件不同,对应的下一框中的内容和操作要相应地进行变化,故要重点分析判断框内的条件是否满足.3.循环结构①已知程序框图,求输出的结果.可按程序框图的流程依次执行,最后得出结果.②完善程序框图问题,结合初始条件和输出结果,分析控制循环的变量应满足的条件或累加、累乘的变量的表达式.③对于辨析程序框图功能问题,可将程序执行几次,即可根据结果作出判断.【方法总结】程序框图的结构类型及作用【注】(1)注意区分处理框与输入框,处理框主要是赋值、计算,而输入框只是表示一个算法输入的信息.(2)循环结构中必有条件结构,其作用是控制循环进程,避免进入“死循环”,是循环结构必不可少的一部分.(3)注意区分当型循环与直到型循环.直到型循环是“先循环,后判断,条件满足时终止循环”;而当型循环则是“先判断,后循环,条件满足时执行循环”;两者的判断框内的条件表述在解决同一问题时是不同的,它们恰好相反.1.(2020·河北省衡水中学高三月考)执行如图所示的程序框图,输出的结果是A .5B .6C .7D .8【答案】B【分析】按照流程图运行到第五次循环后停止循环,由此可得答案. 【解析】1i =,12n =, 第一次循环:8n =,2i =, 第二次循环:31n =,3i =, 第三次循环:123n =,4i =, 第四次循环:119n =,5i =,第五次循环:475n =,6i =,停止循环, 输出6i =. 故选:B.【点睛】本题考查了循环结构流程图和条件结构流程图,属于基础题.2.(2020·四川省阆中中学高三二模)一个算法的程序框图如图所示,若执行该程序输出的结果是1-,则判断框内可填入的条件是A .6?i <B .7?i >C .7?i <D .6?i >【答案】D【分析】先执行循环结构,当1P =-时,应该终止循环,根据此时i 的值结合四个选项进行选择即可. 【解析】1i =进入循环,2i =,1T =,20119P =-=; 否,3i =,2T =,19217P =-=; 否,4i =,3T =,17314P =-=; 否,5i =,4T=,1440P =-=;否,6i =,5T =,1055P =-=; 否,7i =,6T =,561P =-=-,此时应满足判断条件,所以判断框内可填入的条件是6?i >. 故选D.【点睛】本题考查了已知循环结构的输出结果实例判断语句的问题,考查了数学运算能力. 3.(2020·四川省高三三模)如图所示的程序框图,若输出的y 的值为2,则输入的x 的值为A .4B .2-C .2或2-D .4或2-【答案】D【分析】根据程序框图,对x 分类讨论,求解即可. 【解析】当1x >时,2log 2,4y x x ===, 当1x ≤时,222,2y x x =-==-或2x =(舍去). 故选:D.【点睛】本题考查选择结构框图的应用,准确理解程序框图的含义是解题的关键,属于基础题. 4.(2020·河北新乐市第一中学高三)执行如下图所示程序框图,若输出的46S ,则①处填入的条件可以是A .4?k <B .5?k <C .4?k >D .5?k >【答案】B【解析】第一次循环得到:1,2S K ==,不输出; 第二次循环得到:4,3S K =-=,不输出; 第三次循环得到:17,4S K =-=,不输出; 第四次循环得到:46,5S K =-=,退出循环; 因此判断框中的条件为:5?k <, 故选B.5.(2020·全国高三月考)如图所示的程序框图输出的值为A .12B .0C .1-D .32-【答案】D【分析】按照程序框图运行得S 的取值的周期为6,利用周期即得解.. 【解析】由程序框图分析可知,循环如下:1n =,12S =; 2n =,0S =;3n =,1S =-;4n =,32S =-;5n =,1S =-;6n =,0S =;7n =,12S =;由周期性及202033664=⨯+可知当2020n =时,32S =-. 故选:D.【点睛】本题主要考查程序框图,考查程序框图的输出结果的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.6.(2020·安徽省高三)阅读如图所示程序框图,运行相应的程序.当输入的[]2,4x ∈-时,则输出y 的范围是A .[]8,4-B .[]0,24C .[](]2,46,24-D .[]2,24-【答案】D 【解析】当21x 时,223214x ≤+≤,则024y ≤≤;当14x ≤≤时,26y -≤≤; 综上所述,输出y 的范围为[0,24][2,6][2,24]⋃-=-.【点睛】本题考查程序框图等知识,意在考查分类讨论思想的应用能力和基本计算能力. 7.(2020·江西省高三)运行如图所示的程序框图,若输出S 的值为88,则判断框中可以填A .5i >B .7i >C .9i >D .11i >【答案】C【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解析】第一次,011S =+=,1a =,2b =,2i =, 第二次,1124S =++=,3a =,5b =,4i =, 第三次,43512S =++=,8a =,13b =,6i =, 第四次,1281333S =++=,21a =,34b =,8i =, 第五次,33213488S =++=,55a =,89=b ,10i =,由题意,此时满足判断框内的条件,退出循环,输出S 的值为88, 故判断框中条件可以是9i > 故选:C .【点睛】此题考查的是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答,属于基础题.8.(2020·内蒙古自治区高三二模)执行如图所示的程序框图,输出的s 值为A .2B .32C .53D .85【答案】D【分析】根据流程图逐次计算每次循环时各变量的值后可得正确的选项. 【解析】初始条件:0,1k s ==,显然4k <成立,进入循环体,011k =+=,1121s =+=, 显然4k <成立,进入循环体,112k =+=,13122s =+=,显然4k <成立,进入循环体,213k =+=,151332s =+=, 显然4k <成立,进入循环体,314k =+=,181553s =+=, 显然4k <不成立,退出循环体,输出85s =.故选:D【点睛】本题考查了程序框图输出问题,考查了循环结构的性质,考查了数学运算能力.9.(2020·贵州省高三)中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,如图是实现该算法的程序框图.执行该程序框图,若输入3x =,2n =,依次输入的a 为2,3,5,则输出S =A .9B .12C .26D .32【答案】D【分析】直接根据程序框图,一步一步模拟程序运行,即可得答案; 【解析】2,2,1a S k ===,3,2339,2a S k ==⨯+==, 5,93532,3a S k ==⨯+==,输出32S =,故选:D.【点睛】本题考查根据程序框图求输出值,考查运算求解能力,属于基础题.10.(2020·银川唐徕回民中学高三三模)已知[]x 表示不超过x 的最大整数,执行如图所示的程序框图,若输入的x 值为2.4,则输出z 的值为A .1.2B .0.6C .0.4D .0.4-【答案】D【解析】程序运行时,变量值依次为 2.4,1y x ==,满足0x ≥,1.2x =, 1.2,0y x ==,满足0x ≥,0.6x =,0.6,1y x ==-,不满足0x ≥,执行10.60.4z x y =+=-+=-,故选D .11.(2020·云南省昆明一中高三一模)执行如图所示的程序框图,输出的S 的值为A .25B .24C .21D .9【答案】A【分析】根据程序框图,顺着流程线依次代入循环结构,得到结果. 【解析】第一次循环:09S =+,97T =+: 第二次循环:97S =+,975T =++; 第三次循环:975S =++,9753T =+++; 第四次循环:9753S =+++,97531T =++++;第五次循环:97531S =++++,()975311T =+++++-,此时循环结束,可得()591252S ⨯+==.选A. 【点睛】本题考查了循环结构,顺着结构图,依次写出循环,属于简单题型.12.(2020·山西省高三月考)如图所示的程序框图,若输入x 的数值是19,则输出的y 值为A .-124B .124C .26D .0【答案】A【分析】模拟执行程序框图,即可容易求得结果. 【解析】模拟执行程序框图如下:19,13x x ==,满足0x ≥,7x =,满足0x ≥, 1x =,满足0x ≥,x≥,x=-,不满足05()351124y=-+=-.故选:A.【点睛】本题考查由程序框图求输出结果,属基础题.13.(2020·吉林省高三)执行如图所示的程序框图,若输入n的值为3,则输出s的值是A.1B.2C.4D.7【答案】C【解析】第一次循环;第二次循环;第三次循环;结束循环,输出故选C.【名师点睛】算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.14.(2020·全国高三月考)运行如图所示的程序框图,则输出的s值为A .10-B .57-C .11-D .26-【答案】D【分析】模拟执行程序,即可容易求得结果. 【解析】第一次循环,1s =-,2k =; 第二次循环,4s =-,3k =; 第三次循环,11s =-,4k =; 第四次循环,26s =-,5k =; 不满足5k <,输出26s =-. 故选:D.【点睛】本题考查由程序框图计算输出结果,属基础题.15.(2020·山西省太原五中高三月考)执行如图所示的程序框图,则输出的结果是A .14B .15C .16D .17【答案】C【解析】由程序框图可知,从1n =到15n =得到3S <-,因此将输出16n=.故选C.16.(2020·山西省高三)宋元时期数学名著《算学启蒙》中有关于“松竹并生"的问题,松长三尺,竹长一尺,松日自半,竹日自倍,松竹何日而长等,如图是源于其思想的一个程序框图,若输入的a,b分别为3,1,则输出的n等于A.5B.4C.3D.2【答案】B【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【解析】当n=1时,a=33922+=,b=2,满足进行循环的条件,当n=2时,a9927244=+=,b=4,满足进行循环的条件,当n=3时,a272781488=+=,b=8,满足进行循环的条件,当n=4时,a818124381616=+=,b=16,不满足进行循环的条件,故输出的n值为4,故选:B.【点睛】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.17.(2020·重庆南开中学高三月考)执行如图所示的程序框图,则输出的结果为A .10-B .6C .8D .14【答案】B【分析】写出每次循环的结果,即可得到答案. 【解析】当20,1S i ==时,2,20218i S ==-=,25,4,18414i S ==-=,45;8,1486i S ==-=,此时85>,退出循环,输出的S 的为6. 故选:B【点睛】本题考查程序框图的应用,此类题要注意何时循环结束,建议数据不大时采用写出来的办法,是一道容易题.18.(2020·宁夏回族自治区银川一中高三)按照程序框图(如图)执行,第3个输出的数是A .3B .4C .5D .6【答案】C【分析】根据程序框图,模拟计算即可求解.【解析】第一次执行程序,1,2,5?A S S ==≤, 第二次执行程序,3,3,5?A S S ==≤, 第三次执行程序,5,4,5?A S S ==≤, 由以上可知,第3个输出的数为5, 故选:C【点睛】本题主要考查了程序框图,循环结构,条件分支结构,属于容易题.19.(2020·宁夏回族自治区高三三模)相传黄帝时代,在制定乐律时,用“三分损益”的方法得到不同的竹管,吹出不同的音调.“三分损益”包含“三分损一”和“三分益一”,用现代数学的方法解释如下,“三分损一”是在原来的长度减去一分,即变为原来的三分之二;“三分益一”是在原来的长度增加一分,即变为原来的三分之四,如图的程序是与“三分损益”结合的计算过程,若输入的x 的值为1,输出的x 的值为A .6481B .3227C .89D .1627【答案】B【分析】执行循环结构的程序框图,根据判断条件,逐次循环计算,即可得到结果. 【解析】由题意,执行循环结构的程序框图,可得: 第1次循环:x =23,i =2,不满足判断条件; 第2次循环:x =89,i =3,不满足判断条件;第3次循环:x =3227,i =4,满足判断条件,输出结果x =3227,故选B .【点睛】本题主要考查了循环结构的程序框图的计算输出结果问题,其中解答中模拟执行循环结构的程序框图,逐次计算,根据判断条件求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.20.(2020·西藏自治区高三二模)若正整数n 除以正整数m 的余数为r ,则记为r nMODm =,例如2125MOD =.如图程序框图的算法源于我国古化著名的《中国剩余定理》,执行该程序框图,则输出的i 等于A .2B .4C .8D .16【答案】D【分析】模拟执行程序,根据循环结构,逐步执行,即可得到结果. 【解析】模拟执行程序如下:7,1n i ==开始,2,9i n ==,不满足13nMOD =,故4,13i n ==,满足13nMOD =,但不满足25nMOD =, 故8,21i n ==,不满足13nMOD =,故16,37i n ==,满足13nMOD =,满足25nMOD =, 输出16i =. 故选:D.【点睛】本题考查循环结构语句的执行,只需按照程序框图模拟执行即可,属基础题.21.(2020·广东省高三二模)执行如图的程序框图,如果输入的k=0.4,则输出的n=A.5B.4C.3D.2【答案】C【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算S的值并输出相应变量n的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【解析】模拟程序的运行,可得k=0.4,S=0,n=1,S11 133 ==⨯,不满足条件S>0.4,执行循环体,n=2,S11113352=+=⨯⨯(1111335-+-)25=,不满足条件S>0.4,执行循环体,n=3,S11111335572=++=⨯⨯⨯(11111133557-+-+-)37=,此时,满足条件S>0.4,退出循环,输出n的值为3.故选:C.【点睛】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.22.(2020·石嘴山市第三中学高三)2019年11月26日,联合国教科文组织宣布3月14日为“国际数学日”(昵称:πday),2020年3月14日是第一个“国际数学日”,圆周率π是圆的周长与直径的比值,是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数.π有许多奇妙性质,如莱布尼兹恒等式2 1111149166π++++=,即为正整数平方的倒数相加等.小红设计了如图所示的程序框图,要求输出的T值与2π非常近似,则①、②中分别填入的可以是A .21S i =,1i i =+ B .21S S i =+,1i i =+ C .21S S i=+,2i i =D .21(1)S S i =++,1i i =+【答案】B【分析】根据程序框图表示的算法判断得到答案. 【解析】依题意中输出的222322111116612342021T S π⎛⎫==+++++≈ ⎪⎝⎭, 对比选项B 满足. 故选:B.【点睛】本题考查了程序框图,意在考查学生的理解能力和应用能力.23.(2020·重庆市凤鸣山中学高三月考)秦九韶算法是我国古代算筹学史上光辉的一笔,它把一元n 次多项式的求值转化为n 个一次式的运算,即使在计算机时代,秦九韶算法仍然是高次多项式求值的最优算法,其算法如图所示,若输入的01234,,,,a a a a a 分别为0,1,1,3,2-,则该程序框图输出p 的值为A .-14B .-2C .-30D .32【答案】B【解析】根据图中程序框图可知:()234f x =0+x 32x x x ++-,当x =2的值图中的计算是当x =2时,多项式()234f x =0+x 32x x x ++-的值,∴()p=f 2=2- 故选B.24.(2020·四川省棠湖中学高三一模)下边程序框图的算法源于我国古代闻名中外的《中国剩余定理》.()modm n N ≡表示正整数n 除以正整数m 的余数为N ,例如()104mod6≡.执行该程序框图,则输出的n 等于A .11B .13C .14D .17【答案】D【分析】根据程序框图依次执行循环,直至跳出循环,输出结果. 【解析】()()11,112mod3,113mod4n =≡≡ 继续执行循环:()12,120mod3,n =≡ 继续执行循环:()13,131mod3,n =≡继续执行循环:()()14,142mod3,142mod4n =≡≡ 继续执行循环:()15,150mod3,n =≡ 继续执行循环:()16,161mod3,n =≡继续执行循环:()()17,172mod3,171mod4n =≡≡ 跳出循环,输出17n = 故选:D25.(2020·定远县育才学校高三)执行如图所示的程序框图,输出的结果为【答案】D【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,即可求得答案. 【解析】模拟程序的运行过程: 第1次:2,1,2,2c a b i ====; 第2次:3,2,3,3c a b i ====; 第3次:5,3,5,4c a b i ====; 第4次:8,5,8,5c a b i ====; 第5次:13,8,13,6c a b i ====; 第6次:21,13,21,76c a b i ====>; 退出循环故输出的结果为:21 故选:D.【点睛】本题考查循环结构的程序框图,考查考生的逻辑推理能力,属于基础题. 26.(2020·绵阳南山中学实验学校高三月考)执行如图所示的程序框图,则输出的b =【答案】D【分析】列举出循环的每一步,可得出该程序的输出结果.【解析】该程序的运行过程为:1a =,10b =,a b <,继续循环;8b =,2a =,a b <,继续循环;6b =,3a =,a b <,继续循环;4b =,4a =,a b =,继续循环;2b =,5a =,a b >,跳出循环,输出2b =.故选:D.【点睛】本题考查利用程序框图输出结果,解题的关键就是利用程序框图,列出循环的每一步,考查分析问题和解决问题的能力,属于基础题.27.(2020·福建省高三)执行如图所示的程序框图,若输入10x =时,输出的6y =,则正数m =A .2B .3C .4D .5【答案】A【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量y 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解析】模拟程序的运行,可得10x =, 执行循环体,8x =,满足条件0x , 执行循环体,6x =,满足条件0x , 执行循环体,4x =,满足条件0x , 执行循环体,2x =,满足条件0x , 执行循环体,0x =,满足条件0x ,执行循环体,2x =-,不满足条件0x ,退出循环,2y m m =+, 执行输出语句,输出y 的值为6.所以26m m +=,解得3m =-或2m =,因为0m >,所以2m = 故选:A .【点睛】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,属于基础题.28.(2020·山西省高三)若[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]2.52=,[]44=,则函数()[]f x x =称为取整函数,又称高斯函数.执行如图所示的程序框图,则输出的k 的值为A .8B .7C .6D .5【答案】D【分析】根据流程图写出每次循环的运行结果即可求解. 【解析】第一次执行循环:100333s ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,9k =,满足条件; 第二次执行循环:33113s ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,8k ,满足条件; 第三次执行循环:1133s ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,7k =,满足条件; 第四次执行循环:313s ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,6k =,满足条件; 第五次执行循环:103s ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,5k =,不再满足条件,结束循环,输出的k 的值为5,故选:D .【点睛】本题考查了循环结构的程序框图,考查了基本运算能力,属于基础题. 29.(2020·福建省高三)执行如图的程序框图,则输出的m=A.1B.2C.3D.4【答案】C【分析】读懂该程序框图的功能直接求解即可.m=.【解析】该框图的功能为求小于12的正整数中3的倍数的个数,有3,6,9三个数.故输出的3故选:C.【点睛】本小题考查程序框图等基础知识;考查推理论证能力;考查逻辑推理核心素养,体现基础性. 30.(2020·山西省高三)已知某算法的程序框图如图所示,则该算法的功能是A.求首项为1,公比为2的等比数列的前2018项的和B .求首项为1,公比为2的等比数列的前2019项的和C .求首项为1,公比为4的等比数列的前1009项的和D .求首项为1,公比为4的等比数列的前1010项的和 【答案】D【分析】先由程序的循环变量n 得到循环执行的次数,再由S 中第一次累加的是1121-=,第二次累加的是3124-=,依此循环得到结论.【解析】由已知中的程序框图可知:该程序的循环变量n 的初值为1,终值为2021,步长为2,故循环共执行了1010次.由S 中第一次累加的是1121-=,第二次累加的是3124-=,一直下去, 故该算法的功能是求首项为1,公比为4的等比数列的前1010项的和. 故选:D【点睛】本题主要考查程序框图中的循环结构,还考查了逻辑辨析的能力,属于基础题. 31.(2020·福建省泉州第一中学高三)执行如图所示的程序框图若输入12n =,则输出的n 的值为A .32B .2C .52D .3【答案】C【分析】由程序语言依次计算,直到a b <时输出即可 【解析】程序的运行过程为当n=2时,51ln22n>=;时,15ln22<,此时输出2n=.故选:C32.(2020·广西壮族自治区南宁三中高三月考)运行如图所示的程序算法,则输出的结果为A.2B.12C.13D.132【答案】A【分析】根据框图的流程模拟运行程序,得到a的值出现的周期,根据条件确定跳出循环的k值,从而确定结果.【解析】当2a=时,1k=;当132a=时,3k=;当132132a==时,5k=;…;当132a=时,99k=,当2a=时,101k=,跳出循环;故选:A.【点睛】本题主要考查了循环结构的程序框图,根据框图的流程模拟运行程序发现a值出现的周期性的变化是解题的关键,属于基础题.33.(2020·辽宁省高三)执行如图的程序框图,最后输出结果为8.若判断框填入的条件是s a≥,则实数a的取值范围是A .(]21,28B .[)21,28C .(]28,36D .[)28,36【答案】A【分析】根据循环结构程序框图的运算,求得k =7及k =8时s 的值,判断框填入的条件是s a ≥,即可得a 的取值范围.【解析】1k =,0s =,①条件不满足,1s =,2k =;②条件不满足,3s =,3k =; ③条件不满足,6s =,4k =;④条件不满足,10s =,5k =; ⑤条件不满足,15s =,6k =;⑥条件不满足,21s =,7k =; ⑦条件不满足,28s =,8k;满足条件,退出循环.2128a ∴<≤.故选:A .【点睛】本题考查程序框图计算,此类问题需要分析程序框图中各个变量、语句的作用,根据流程图的顺序依次计算即可,属于基础题.34.(2020·宁夏回族自治区贺兰县景博中学高三)宋元时期数学名著《算学启蒙》中有关于“松竹并生”的问题:“松长六尺,竹长两尺,松日自半,竹日自倍,何日竹逾松长?”如图是解决此问题的一个程序框图,其中a 为松长、b 为竹长,则菱形框与矩形框处应依次填A .a <b ?;a =a 2a +B .a <b ?;a =a +2aC .a ≥b ?;a =a 2a+D .a ≥b ?;a =a +2a【答案】C【分析】由程序框图模拟程序的运行,结合题意即可得解. 【解析】竹逾松长,意为竹子比松高,即a <b ,但这是一个含当型循环结构的程序框图,当不满足条件时,退出循环,故菱形框中条件应为a ≥b ?, 松日自半,则表示松每日增加一半,即矩形框应填a =a 2a+. 故选:C【点睛】本题考查数学文化和补全程序框图相结合的综合问题,重点考查理解题意,并能正确模拟程序运行,属于基础题型.35.(2020·山西省高三)阅读如图所示的程序框图,运行相应程序,则输出x 的值为A .2B .﹣1C .13D .9【答案】C【分析】直接利用程序框图和循环结构求出结果.由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量x 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解析】模拟程序的运行,可得x =0,s =0,t =10不满足条件x ≥20,x =3,s =1,t =8不满足条件t ≤2,不满足条件x ≥20,x =81,s =2,t =6 不满足条件t ≤2,满足条件x ≥20,x =﹣2,s =3,t =4 不满足条件t ≤2,不满足条件x ≥20,x 13=,s =4,t =2 此时,满足条件t ≤2,退出循环,输出x 的值为13. 故选:C.【点睛】本题考查循环结构流程图,考查基本分析求解能力,属基础题.36.(2020·广东省高三)执行下面的程序框图,若输出的结果是16,则空白框中应填A .1=+n n ,S S n =+B .2=+n n ,S S n =+C .S S n =+,1=+n nD .S S n =+,2=+n n【答案】D【分析】根据四个选项依次代入检验进行求解判断即可.【解析】A :若空白处是1=+n n ,S S n =+时,14i =≤成立,2,022,24n S i ==+==≤成立, 所以3,235,34n S i ==+==≤成立,所以4,459,44n S i ==+==≤成立, 所以5,5914,54n S i ==+==≤不成立,故14S =,不符合题意;B :若空白处是2=+n n ,S S n =+时,14i =≤成立,3,033,24n S i ==+==≤成立, 所以5,538,34n S i ==+==≤成立,所以7,8715,44n S i ==+==≤成立, 所以9,15924,54n S i ==+==≤不成立,故24S =,不符合题意;C :若空白处是S S n =+,1=+n n 时,14i =≤成立,1,2,24S n i ===≤成立,所以3,3,34S n i ===≤成立,所以6,4,44S n i ===≤成立,所以10,5,54S n i ===≤不成立, 故10S =,不符合题意;D :若空白处是S S n =+,2=+n n 时,14i =≤成立,1,3,24S n i ===≤成立,所以4,5,34S n i ===≤成立,所以9,7,44S n i ===≤成立,所以16,9,54S n i ===≤不成立,故16S =,符合题意. 故选:D.【点睛】根据程序框图的输出结果补全程序框图,考查了数学运算能力.37.(2020·甘肃省兰州一中高三)“斐波那契数列”是数学史上一个著名数列,最初是由意大利数学家斐波那契于1202年通过兔子繁殖问题提出来的.在斐波那契数列{}n a 中,11a =,21a =,*21()n n n a a a n ++=+∈N .某同学设计了一个如图所示的求斐波那契数列前n 项和S 的程序框图,若88S =,那么内填入A .7i ≤B .8i ≤C .9i ≤D .10i ≤【答案】B【分析】按照程序框图运行程序,直到输出值为88时,根据i 满足的条件补充判断框内容即可. 【解析】按照程序框图运行程序,输入1a =,1b =,3i =,则112S =+=,112c =+=,224S =+=,1a =,2b =,满足所填条件,循环;4i =,123c =+=,437S =+=,2a =,3b =,满足所填条件,循环; 5i =,235c =+=,7512S =+=,3a =,5b =,满足所填条件,循环; 6i =,358c =+=,12820S =+=,5a =,8b =,满足所填条件,循环; 7i =,5813c =+=,201333S =+=,8a =,13b =,满足所填条件,循环; 8i =,91321c =+=,332154S =+=,13a =,21b =,满足所填条件,循环;9i =,132134c =+=,543488S =+=,21a =,34b =,不满足所填条件,输出结果88S =,∴所填条件应为8i ≤.故选:B .【点睛】本题考查根据程序框图循环结构输出结果补全框图的问题,属于常考题型. 38.(2020·黑龙江省高三三模)执行如图所示的程序框图,输出的s 值为A .﹣10B .﹣3C .4D .5【答案】A【解析】第一次执行程序后,211,2s k =-==, 第二次执行程序后,0,3s k ==, 第三次执行程序后,-3,4s k ==,第四次次执行程序后,6410,5s k =--=-=,55<不成立,跳出循环, 输出10s =-,故选A.39.(2020·常德市第二中学高三)执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为A .25B .56C .119D .246【答案】C【分析】根据框图,模拟运行程序即可得出结果.【解析】运行程序:33360k S ==>,,不成立; 710760k S ==>,,不成立;15251560k S ==>,,不成立; 31563160k S ==>,,不成立;63119k S ==,成立,6360>,输出119S =,结束程序.40.(2020·福建省高三)程序框图如下图所示,运行此程序,输出的i 值为A .4B .5C .6D .7【答案】C【分析】模拟运行程序,即可得出答案. 【解析】72036,2,36602s i =+==< 123648,3,48606s i =+==< 724854,4,546012s i =+==< 725457.6,5,57.66020s i =+==< 7257.660,6,606030s i =+===,满足条件,输出6i = 故选:C.【点睛】本题主要考查了循环结构框图计算输出值,属于中档题.41.(2020·常德市第二中学高三)历史上有不少数学家都对圆周率作过研究,第一个用科学方法寻求圆周率数值的人是阿基米德,他用圆内接和外切正多边形的周长确定圆周长的上下界,开创了圆周率计算的几何方法,而中国数学家刘徽只用圆内接正多边形就求得π的近似值,他的方法被后人称为割圆术.近代无穷乘积式、无穷连分数、无穷级数等各种π值的表达式纷纷出现,使得π值的计算精度也迅速增加.华理斯在1655年求出一个公式:π2244662133557⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯,根据该公式绘制出了估计圆周率π的近似值的程序框图,如下图所示,执行该程序框图,已知输出的 2.8T >,若判断框内填入的条件为?k m ≥,则正整数m 的最小值是A .2B .3C .4D .5。

2023年上海市高考数学总复习:导数及其应用(附答案解析)

2023年上海市高考数学总复习:导数及其应用(附答案解析)

2023年上海市高考数学总复习:导数及其应用1.定义在(0,+∞)上的函数f (x )的导函数为f '(x ),f (x )>0且f (e )=1,若xf '(x )lnx +f (x )>0对任意x ∈(0,+∞)恒成立,则关于x 的不等式1f(x)>lnx 的解集为( )A .(e ,+∞)B .(1,+∞)C .(0,e )D .(0,1)2.已知函数y =f (x )为R 上的偶函数,且对于任意的x ∈[0,π2)满足f ′(x )cos x +f (x )sin x <0,则下列不等式成立的是( ) A .√3f(π3)>f(π6) B .f(0)>√2f(−π4) C .f(π4)<√2f(−π3)D .−√3f(−π3)>f(−π6)3.设实数λ>0,若对任意x ∈(0,+∞),不等式e x λ−ln (λx )≥0恒成立,则λ的取值范围是( ) A .0<λ≤1eB .0<λ≤e ﹣1C .0<λ≤eD .0<λ≤e 24.下列关于求导叙述正确的是( ) A .若f (x )=sin x ,则f ′(x )=﹣cos x B .若f (x )=lnx +x ,则f ′(x )=x+1xC .若f (x )=4x 2,则f ′(x )=4xD .若f (x )=e x ﹣x ,则f ′(0)=15.由y =√x(2−x)与x 轴围成的封闭图形绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积是( ) A .4π3B .π2C .πD .2π6.y =e x +a 的图象与直线y =2x 相切,则a =( ) A .1B .ln 2C .1﹣ln 2D .ln 2﹣17.R 上的函数f (x )满足:f (x )+f ′(x )>1,f (2)=0,则不等式e x f (x )<e x ﹣e 2的解集为( )A .(﹣∞,0)∪(0,2)B .(﹣∞,0)∪(2,+∞)C .(0,+∞)D .(﹣∞,2)8.若x =1是函数f (x )=lnx −a2x 2﹣(a ﹣1)x +1的极值点,则f (x )的极大值为( ) A .12B .32C .1D .29.定义在R 上的偶函数f (x )存在导数f ′(x ),且当x >0时,有f ′(x )>2x 恒成立,若f (m ﹣2)+3m 2+8m ﹣3<f (2m +1),则实数m 的取值范围是( ) A .(13,+∞)B .(﹣∞,﹣3)C .(﹣3,13)D .(﹣∞,﹣3)∪(13,+∞)10.设奇函数f (x )的定义域为(−π2,π2),且f (x )的图象是连续不间断,∀x ∈(−π2,0),有f '(x )cos x ﹣f (x )sin x <0,若f(t)cost <12f(π3),则t 的取值范围是( ) A .(−π2,π3)B .(0,π3)C .(−π2,−π3)D .(π3,π2)11.当室内的有毒细菌开始增加时,就要使用杀菌剂.如果使用杀菌剂t 小时后的细菌数量为b (t )=105+104t ﹣103t 2,则细菌数量在t =5时的瞬时变化率为( ) A .﹣2B .0C .5D .1012.已知函数f (x )的导函数f '(x )的图象如图所示,则下列选项中错误的是( )A .x =1是f (x )的极值点B .导函数f '(x )在x =﹣1处取得极小值C .函数f (x )在区间(﹣2,3)上单调递减D .导函数f '(x )在x =0处的切线斜率大于零13.若函数f (x )=ln (2x )+ax 在区间[2,3]上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .(−∞,−12]B .(−∞,−13]C .[−13,+∞)D .[−12,−13]14.已知a ,b 为正数,ln 2ab >3b −9a +12,则下列不等式一定成立的是( ) A .a <2bB .b <2aC .a <b 2D .b <a 215.已知函数y =f (x )(x ∈R )满足f (﹣x )=6﹣f (2+x ),若函数y =3x−2x−1与y =f (x )(x ∈R )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),⋯,(x m ,y m ),则∑ m i=1(x i+yi )的值为()A .4mB .3mC .2mD .m16.若函数f (x )=e x (x 2﹣2ax +2a )在区间(2,3)上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,2]B .(0,52]C .[2,52)D .[52,+∞)17.已知定义在R 上的奇函数f (x ),其导函数为f ′(x ),当x >0时,恒有xf ′(x )+2f (x )<0,若f (1)=﹣2,则不等式xf (x )−2x >0的解集是( ) A .(﹣1,0)B .(﹣∞,﹣1)C .(0,1)D .(1,+∞)18.设k ,b ∈R ,若关于x 的不等式kx +b ≥lnx 在(0,+∞)上恒成立,则b k的最小值是( ) A .﹣4B .﹣1C .−12D .−1419.已知函数f (x )=cos x +2xf ′(π2),则f ′(π2)=( ) A .﹣1B .0C .1D .π220.由曲线y =1x,直线x =1,x =3和x 轴所围成平面图形的面积为( ) A .13B .ln 3C .1D .3ln 321.已知函数y =f (x )是R 上的可导函数,f '(x )+f (x )>1且f (100)=2021,则不等式f (x )﹣1>2020e 100﹣x的解集为( )A .(100,+∞)B .(﹣∞,100)C .(2000,+∞)D .(﹣∞,2000)22.已知函数y =f (x )为R 上的偶函数,且对于任意的x ∈[0,π2)满足f ′(x )cos x +f (x )sin x <0,则下列不等式成立的是( ) A .√3f(π3)>f(π6) B .f(0)>√2f(−π4) C .f(π4)<√2f(−π3)D .−√3f(−π3)>f(−π6)23.已知函数f (x )=(a +2)lnx +a2x 2,对任意x 1,x 2∈(1,+∞),不等式|f (x 1)﹣f (x 2)|≥2|x 1﹣x 2|恒成立,则正数a 的最小值为( ) A .√2−1B .1C .2D .e 2−1224.下列关于求导叙述正确的是( ) A .若f (x )=sin x ,则f ′(x )=﹣cos x B .若f (x )=lnx +x ,则f ′(x )=x+1xC .若f (x )=4x 2,则f ′(x )=4xD .若f (x )=e x ﹣x ,则f ′(0)=125.由直线y =2x 及曲线y =4x ﹣x 2围成的封闭图形的面积为( ) A .1B .43C .83D .426.函数f (x )=xe x﹣1的图象在x =1处的切线方程为( ) A .2x ﹣y ﹣1=0B .x ﹣2y +1=0C .2x +y ﹣3=0D .x +2y ﹣3=027.设函数f (x )在R 上存在导函数f '(x ),∀x ∈R 都有f (x )+f (﹣x )=0,且在(0,+∞)上f '(x )>1,若f (2﹣a )﹣f (a )>2(1﹣a ),则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,1)B .(1,2)C .(1,+∞)D .(﹣1,3)28.已知函数f(x)=xe x +12x 2−x +1,则f (x )的极大值为( ) A .0B .1e+12C .eD .129.已知定义在R 上的函数y =f (x )满足:函数y =f (x )﹣2021为奇函数,且对x ∈(﹣∞,+∞),2f (x )>f '(x )恒成立(f '(x )是函数f (x )的导函数),则不等式f(x2)<2021e x 的解集为( ) A .(0,+∞) B .(0,2021) C .(1,2021)D .(﹣2021,2021)30.已知f (x )=2x 2﹣ax +lnx 在区间(1,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,4)B .(﹣∞,4]C .(﹣∞,5)D .(﹣∞,5]31.定义在R 上的函数f (x )满足f ′(x )>2,f ′(x )为f (x )的导函数,且f (1)=3,则不等式f (x )>2x +1的解集为( ) A .(﹣∞,0)B .(0,+∞)C .(1,+∞)D .(﹣∞,1)32.函数f (x )的定义域为R ,f (1)=0,f '(x )为f (x )的导函数,且f '(x )>0,则不等式(x ﹣2)f (x )>0的解集是( ) A .(﹣∞,1)∪(2,+∞) B .(﹣∞,1)∪(1,+∞) C .(0,1)∪(2,+∞)D .(﹣∞,0)∪(1,+∞)33.函数f (x )=√3e x sin x 的图像在点(0,f (0))处的切线的倾斜角为( ) A .π4B .π3C .π2D .23π34.曲线y =2x 2在点(﹣1,2)处的切线方程为( )A .4x +y +2=0B .2x ﹣y +3=0C .2x ﹣y +1=0D .x +4y +2=035.已知函数f (x )=xe x 与g (x )=x 2+ax (a ∈R )的图象在A (0,0)处有相同的切线,则a =( ) A .0B .﹣1C .1D .﹣1或136.已知函数f (x )的导函数为f '(x ),函数y =f (x )的图像如图所示,则下列各式正确的是( )A .f '(1)<f '(2)<f '(3)<0B .f '(1)>f '(2)>f '(3)>0C .f '(3)<f '(2)<f '(1)<0D .f '(3)>f '(2)>f '(1)>037.已知函数f(x)=lnx+1x与函数g (x )=mx 的图象相交于不同的两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若存在唯一的整数x 0∈(x 1,x 2),则实数m 的最小值是( ) A .0B .ln2e 4C .ln3e 9D .138.函数f (x )=x 2﹣alnx 在[1,+∞)单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,2]B .(2,+∞)C .(﹣∞,2]D .(﹣∞,2)39.若函数f (x )=xe x ﹣2mx +m 有且只有一个零点,实数m 的取值范围是( ) A .(﹣∞,0] B .{e }∪(﹣∞,0)C .{4√ee}∪(−∞,0] D .{4√e}∪(−∞,0) 40.已知f (x )是定义在R 上的可导函数,f '(x )是f (x )的导函数,若f (x )+1+x [f '(x )+1]=e x ,则f (x )在(0,+∞)上( ) A .恒为正值B .恒为负值C .单调递增D .单调递减41.已知函数y =f (x )是R 上的可导函数,f '(x )+f (x )>1且f (100)=2021,则不等式f (x )﹣1>2020e 100﹣x的解集为( )A .(﹣∞,100)B .(100,+∞)C .(﹣∞,2020)D .(2020,+∞)42.设f(x)=e √x +ln2的导函数为f '(x ),则f '(1)的值为( )A .0B .eC .e+12D .e243.已知函数f (x )=x +1+lnx ,g (x )=x (e 2x +a ),若存在x >0,使f (x )>g (x )成立,则实数a 的取值范围为( ) A .(﹣∞,﹣1)B .(﹣∞,1)C .(﹣∞,﹣e )D .(﹣∞,e )44.已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )的导函数为f′(x)=e x −f(x)x ,且f′(2)=e 24,则f (x )的最小值为( ) A .e2B .eC .√eD .2e45.已知函数f (x )在x =x 0处的导数为f '(x 0),则lim Δx→0f(x 0+2Δx)−f(x 0)Δx =( )A .2f '(x 0)B .﹣2f '(x 0)C .−12f′(x 0)D .12f′(x 0)46.函数f (x )=4x 2+1x 的单调递增区间为( ) A .(﹣∞,﹣1)B .(−∞,−12)C .(0,+∞)D .(12,+∞)47.函数f (x )的图象如图所示,其导函数为f '(x ),则不等式(x +2)f '(x )>0的解集为( )A .(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)B .(﹣1,1)C .(﹣2,﹣1)∪(1,+∞)D .(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,1)48.已知函数f (x )=﹣x 2+bx +c (b ,c ∈R )的图象在x =0处的切线斜率为k ,在x =1处的切线斜率为m ,则km 的最小值为( ) A .2B .﹣2C .1D .﹣149.已知函数f t (x)=lnxx t(t ∈R ,t ≠0),则下列判断正确的是( ) A .直线y =ex ﹣1与曲线y =f t (x )相切 B .函数f t (x )只有极大值,无极小值C .若t 1与t 2互为相反数,则f t 1(x)的极值与f t 2(x)的极值互为相反数D .若t 1与t 2互为倒数,则f t 1(x)的极值与f t 2(x)的极值互为倒数50.已知函数f (x )的导函数为f '(x ),且y =f '(x )的图像如图所示,则下列结论一定正确的是( )A .f (a )=0B .f (x )没有极大值C .x =b 时,f (x )有极大值D .x =c 时,f (x )有极小值51.函数f (x )=1﹣x (x <0),g (x )=e xx+x 2−3x +1(x >0).若f (x 1)=g (x 2),则x 2﹣x 1的最小值为( ) A .e2−1B .e−12C .e ﹣1D .e52.已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足xf (x )﹣e x=a (a 为常数)且f′(2)=e 24,若f (m 2+1)>f (5),则m 的取值范围是( ) A .(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) B .(﹣2,2)C .(2,+∞)D .(﹣2,0)∪(0,2)53.若函数f(x)=2x +12sin2x −acosx 没有极值,则实数a 的取值范围是( ) A .[﹣1,1]B .[−32,32]C .[−12,12]D .[12,1]54.f (x )是定义在R 上的可导函数,且f '(x )>f (x ),对任意正实数a ,则下列式子成立的是( ) A .f (a )>f(0)e a B .f (a )<f(0)e aC .f (a )<e a f (0)D .f (a )>e a f (0)55.已知函数f(x)=e x−1−ax −1e (a >0)的图像与x 轴有唯一的公共点,则a 的值为( ) A .1e2B .1eC .eD .156.已知函数f (x )=e 2xkx 2−(1x+lnx ),若函数f (x )有唯一极值点,则实数k 的取值范围为( ) A .(﹣∞,4e ]B .(﹣∞,4e )C .(4e ,+∞)D .[4e ,+∞)57.对任意x ∈(0,π2),不等式sin x •f (x )<cos x •f '(x )恒成立,则下列不等式成立的是( ) A .f(π3)<√2f(π4) B .f(π4)<√62f(π6) C .f(π4)<√2cos1⋅f(1)D .f(π3)<2cos1⋅f(1)58.已知e 为自然对数的底数,f (x )是可导函数.对于任意的x ∈R ,f ′(x )﹣f (x )<0恒成立且f (0)=1,则( ) A .f (2)>e 2,f (2021)<e 2020f (1) B .f (2)<e 2,f (2021)>e 2020f (1) C .f (2)>e 2,f (2021)>e 2020f (1)D .f (2)<e 2,f (2021)<e 2020f (1)59.已知a ,b ,c >0,且a ≠2,b ≠3,c ≠5.若aln 2=2lna ,bln 3=3lnb ,cln 5=5lnc ,则( ) A .a >b >cB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c60.设函数f (x )=ax 2﹣x +4,若当x >0时,曲线y =f (x )上一点与原点连线斜率的最小值为0,则实数a =( ) A .14B .−14C .116D .−1162023年上海市高考数学总复习:导数及其应用参考答案与试题解析1.定义在(0,+∞)上的函数f (x )的导函数为f '(x ),f (x )>0且f (e )=1,若xf '(x )lnx +f (x )>0对任意x ∈(0,+∞)恒成立,则关于x 的不等式1f(x)>lnx 的解集为( )A .(e ,+∞)B .(1,+∞)C .(0,e )D .(0,1)【分析】构造函数g (x )=f (x )lnx ,x ∈(0,+∞),依题意,可得g ′(x )=xf′(x)lnx+f(x)x>0⇒g (x )在区间(0,+∞)上单调递增,又g (e )=f (e )lne =1,1f(x)>lnx⇔f (x )lnx <1,即g (x )<g (e ),从而可得答案. 【解答】解:令g (x )=f (x )lnx ,x ∈(0,+∞),∵f (x )>0,xf '(x )lnx +f (x )>0对任意x ∈(0,+∞)恒成立, ∴g ′(x )=f '(x )lnx +f(x)x =xf′(x)lnx+f(x)x>0, ∴g (x )=f (x )lnx ,在区间(0,+∞)上单调递增,① 又f (e )=1,∴g (e )=f (e )lne =1, ∴1f(x)>lnx⇔f (x )lnx <1,即g (x )<g (e ),②由①②得:0<x <e , 即不等式1f(x)>lnx 的解集为(0,e ),故选:C .【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,考查数学运算能力,属于中档题. 2.已知函数y =f (x )为R 上的偶函数,且对于任意的x ∈[0,π2)满足f ′(x )cos x +f (x )sin x <0,则下列不等式成立的是( ) A .√3f(π3)>f(π6) B .f(0)>√2f(−π4) C .f(π4)<√2f(−π3)D .−√3f(−π3)>f(−π6)【分析】令g (x )=f(x)cosx ,依题意知g (x )为偶函数,且在区间[0,π2)上是减函数,再由g (0)>g (π6)>g (π4)=g (−π4)>g (π3)=g (−π3),结合条件分别判断四个选项即可.【解答】解:偶函数y =f (x )对于任意的x ∈[0,π2)满足f ′(x )cos x +f (x )sin x <0,令g (x )=f(x)cosx ,则g (﹣x )=f(−x)cos(−x)=f(x)cosx =g (x ),即g (x )为偶函数 又g ′(x )=f′(x)cosx+f(x)sinx cos 2x<0,故g (x )在区间[0,π2)上是减函数, 所以g (0)>g (π6)>g (π4)=g (−π4)>g (π3)=g (−π3),即f (0)=f(0)cos0>f(π4)cos π4=√2f (π4)=√2f (−π4),故B 正确; f(π6)cos π6>f(π3)cosπ3⇒√3f(π3)<f(π6),故A 错误;f(π4)cos π4>f(−π3)cos(−π3)=f(π3)cosπ3⇒f(π4)>√2f(−π3),故C 错误;f(−π6)cos(−π6)=f(π6)cos π6>f(π3)cosπ3=f(−π3)cos(−π3)⇒−√3f(−π3)<f(−π6),故D 错误;故选:B .【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,考查转化思想与运算能力,属于中档题. 3.设实数λ>0,若对任意x ∈(0,+∞),不等式e x λ−ln (λx )≥0恒成立,则λ的取值范围是( ) A .0<λ≤1eB .0<λ≤e ﹣1C .0<λ≤eD .0<λ≤e 2【分析】将等式恒成立问题转化为研究函数e x λ−ln(λx)≥0的单调性与最值问题,利用导数进行分析求解,求出f (x )的最值点,即可得到答案. 【解答】解:对任意x ∈(0,+∞),不等式e x λ−ln(λx)≥0恒成立,令e x λ−ln(λx)≥0,则问题转化为任意x ∈(0,+∞),f (x )min ≥0,令f′(x)=e x λ−1x =0,解得e x =λx ,函数y =e x 与函数y =λx 在第一象限有且只有一个交点,设为(m ,n ), 当x >m 时,f '(x )>0,则f (x )单调递增, 当0<x <m 时,f '(x )<0,则f (x )单调递减,所以当x =m 时,函数f (x )取得极小值,即最小值f (m ),因为e m =λm,两边同时取对数可得,m =ln λ﹣lnm ,解得m =1,λ=e , 所以当λ≤e 时,不等式e x λ−ln(λx)≥0恒成立,则λ的取值范围是0<λ≤e . 故选:C .【点评】本题考查了利用导数求解不等式恒成立问题,利用导数研究不等式恒成立问题的策略为:通常构造新函数或参变量分离,利用导数研究函数的单调性,求出最值从而求得参数的取值范围,属于中档题. 4.下列关于求导叙述正确的是( ) A .若f (x )=sin x ,则f ′(x )=﹣cos x B .若f (x )=lnx +x ,则f ′(x )=x+1x C .若f (x )=4x 2,则f ′(x )=4x D .若f (x )=e x ﹣x ,则f ′(0)=1【分析】根据题意,分别求出各选项对应函数的导数,再判断即可. 【解答】解:对于A ,若f (x )=sin x ,则f ′(x )=cos x ,A 错误; 对于B ,若f (x )=lnx +x ,则f ′(x )=1+1x=x+1x,B 正确; 对于C ,若f (x )=4x 2,则f ′(x )=8x ,C 错误;对于D ,若f (x )=e x ﹣x ,则f ′(x )=e x ﹣1,则f ′(0)=e 0﹣1=0,D 错误, 故选:B .【点评】本题考查导数的计算,注意导数的计算公式,属于基础题.5.由y =√x(2−x)与x 轴围成的封闭图形绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积是( ) A .4π3B .π2C .πD .2π【分析】将y =√x(2−x)变形可知,其图象为半径为1的半圆,从而可得所得的旋转体为半径为1的球,进一步利用球的体积公式的应用求出结果.【解答】解:由y =√x(2−x)变形可知:(x ﹣1)2+y 2=1(y ≥0),此方程为半径为1的半圆.所以旋转一周得到的几何体为半径为1的球体, 故V =43⋅π⋅13=4π3. 故选:A .【点评】本题考查的知识要点:关系式的变换,球的体积公式,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型. 6.y =e x +a 的图象与直线y =2x 相切,则a =( ) A .1B .ln 2C .1﹣ln 2D .ln 2﹣1【分析】求出原函数的导函数,设出切点坐标(m ,n ),由题意可得关于m ,a 的方程组,求解得答案.【解答】解:由y =e x +a ,得y ′=e x +a , 设直线y =2x 与y =e x +a 的切点为(m ,n ),则{em+a=22m =e m+a,解得m =1,a =ln 2﹣1. 故选:D .【点评】本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,关键是熟记基本初等函数的导函数,是基础题.7.R 上的函数f (x )满足:f (x )+f ′(x )>1,f (2)=0,则不等式e x f (x )<e x ﹣e 2的解集为( )A .(﹣∞,0)∪(0,2)B .(﹣∞,0)∪(2,+∞)C .(0,+∞)D .(﹣∞,2)【分析】构造函数g (x )=e x f (x )﹣e x ,利用函数g (x )的单调性即可解出不等式. 【解答】解:∵R 上的函数f (x )满足:f (x )+f ′(x )>1, ∴f (x )+f ′(x )﹣1>0, 构造函数g (x )=e x f (x )﹣e x ,∴g '(x )=e x f (x )+e x f '(x )﹣e x =e x [f (x )+f '(x )﹣1]>0, ∴函数g (x )在R 上单调递增,且g (2)=e 2f (2)﹣e 2=﹣e 2,原不等式e x f (x )<e x ﹣e 2,可化为e x f (x )﹣e x <﹣e 2,即g (x )<g (2), 又∵函数g (x )在R 上单调递增, ∴x <2. 故选:D .【点评】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,考查了构造函数解不等式,是中档题.8.若x =1是函数f (x )=lnx −a2x 2﹣(a ﹣1)x +1的极值点,则f (x )的极大值为( )A .12B .32C .1D .2【分析】求出函数的导数,根据f ′(1)=0,求出a 的值,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,求出函数的极大值即可.【解答】解:f (x )=lnx −a2x 2﹣(a ﹣1)x +1,函数的定义域是(0,+∞), f ′(x )=1x −ax ﹣(a ﹣1)=−(x+1)(ax−1)x ,且x =1是函数f (x )的极值点, 故f ′(1)=0,即﹣2(a ﹣1)=0,解得:a =1, 故f (x )=lnx −12x 2+1,f ′(x )=−(x+1)(x−1)x, 令f ′(x )>0,解得:0<x <1,令f ′(x )<0,解得:x >1, 故f (x )极大值=f (1)=12, 故选:A .【点评】本题考查了函数的单调性,极值问题,考查导数的应用,是一道中档题. 9.定义在R 上的偶函数f (x )存在导数f ′(x ),且当x >0时,有f ′(x )>2x 恒成立,若f (m ﹣2)+3m 2+8m ﹣3<f (2m +1),则实数m 的取值范围是( ) A .(13,+∞)B .(﹣∞,﹣3)C .(﹣3,13)D .(﹣∞,﹣3)∪(13,+∞)【分析】令g (x )=f (x )﹣x 2,可得偶函数y =g (x )在(0,+∞)上单调递增,将f (m ﹣2)+3m 2+8m ﹣3<f (2m +1),转化为g (2m +1)>g (m ﹣2),脱“g “即可求得答案.【解答】解:∵f (x )是R 上的偶函数,令g (x )=f (x )﹣x 2,则g (﹣x )=f (﹣x )﹣(﹣x )2=f (x )﹣x 2=g (x ), ∴g (x )为偶函数,∴当x >0时,g ′(x )=f ′(x )﹣2x >0, ∴g (x )在(0,+∞)上单调递增,① ∵f (m ﹣2)+3m 2+8m ﹣3<f (2m +1),∴f (2m +1)﹣(2m +1)2﹣[f (m ﹣2)﹣(m ﹣2)2]=f (2m +1)﹣f (m ﹣2)﹣(3m 2+8m ﹣3)>0,∴f (2m +1)﹣(2m +1)2>f (m ﹣2)﹣(m ﹣2)2,即g(2m+1)>g(m﹣2),∴由①得|2m+1|>|m﹣2|,展开得3m2+8m﹣3>0,解得,m>13或m<﹣3,故选:D.【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,考查等价转化思想与构造法的应用,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.10.设奇函数f(x)的定义域为(−π2,π2),且f(x)的图象是连续不间断,∀x∈(−π2,0),有f'(x)cos x﹣f(x)sin x<0,若f(t)cost<12f(π3),则t的取值范围是()A.(−π2,π3)B.(0,π3)C.(−π2,−π3)D.(π3,π2)【分析】构造函数g(x)=f(x)cos x,先研究函数的奇偶性,再利用导数研究函数的单调性,然后将f(t)cost<12f(π3)转化为f(t)cost<f(π3)cosπ3,即g(t)<g(π3),最后求出t的取值范围即可.【解答】解:令g(x)=f(x)cosx,x∈(−π2,π2),因为f(x)为奇函数,所以g(﹣x)=f(﹣x)cos(﹣x)=﹣f(x)cos x=﹣g(x),则函数g(x)是定义在(−π2,π2)上的奇函数,则g′(x)=f′(x)cos x﹣f(x)sin x,因为当x∈(−π2,0)时,f′(x)cos x﹣f(x)sin x<0,所以g′(x)<0,则函数g(x)在(−π2,0)上单调递减,则函数g(x)在(−π2,π2)上是奇函数且单调递减,又因为f(t)cost<12f(π3)等价于f(t)cost<f(π3)cosπ3,即g(t)<g(π3 ),所以t>π3,且−π2<t<π2,所以t∈(π3,π2),故选:D.【点评】本题主要考查导数在研究函数中的应用,解题关键是正确构造函数,考查逻辑思维能力和运算求解能力,考查转化思想,属于中档题.11.当室内的有毒细菌开始增加时,就要使用杀菌剂.如果使用杀菌剂t小时后的细菌数量为b(t)=105+104t﹣103t2,则细菌数量在t=5时的瞬时变化率为()A.﹣2B.0C.5D.10【解答】解:由b(t)=105+104t﹣103t2,得b'(t)=104﹣2×103t,所以b'(5)=104﹣2×103×5=0,所以在t=5时的瞬时变化率为0.故选:B.12.已知函数f(x)的导函数f'(x)的图象如图所示,则下列选项中错误的是()A.x=1是f(x)的极值点B.导函数f'(x)在x=﹣1处取得极小值C.函数f(x)在区间(﹣2,3)上单调递减D.导函数f'(x)在x=0处的切线斜率大于零【解答】解:对于A:由图象可知:当x∈(0,2)时,f′(x)≤0恒成立,所以f(x)在(0,2)上单调递减,所以x=1不是f(x)的极值点,故A错误;对于B:图象可知:f′(x)在(﹣2,﹣1)上单调递减,在(﹣1,1)上单调递增,所以f′(x)在x=﹣1处取得极小值,故B正确;对于C:对于C由图象可知当x∈(﹣2,3)时,f′(x)≤0恒成立,所以f(x)在(﹣2,3)上单调递减,故C正确;对于D:因为f′(x)在(﹣1,1)上单调递增,所以f″(x)≥0在(﹣1,1)上恒成立,由图象可知f′(x)在x=0处的切线的斜率不等于零,即f″(0)≠0,所以f′(x)在x=0处的切线的斜率大于零,故D正确.故选:A.13.若函数f(x)=ln(2x)+ax在区间[2,3]上单调递增,则实数a的取值范围是()A.(−∞,−12]B.(−∞,−13]C.[−13,+∞)D.[−12,−13]【解答】解:f′(x)=12x•2+a=1x+a,若函数f(x)=ln(2x)+ax在区间[2,3]上单调递增,则1x+a≥0 在区间[2,3]上恒成立,所以a≥(−1x)max=−13,故选:C.14.已知a,b为正数,ln 2ab>3b−9a+12,则下列不等式一定成立的是()A.a<2b B.b<2a C.a<b2D.b<a2【解答】解:因为ln 2ab=ln(2a)−lnb>3b−32a+12,则ln(2a)+32a>lnb+3b+1 2,所以ln(2a)+32a>lnb+3b,令f(x)=lnx+3x,因为函数y=lnx,y=3x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,又f(2a)>f(b),所以2a>b.故选:B.15.已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=6﹣f(2+x),若函数y=3x−2x−1与y=f(x)(x∈R)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),⋯,(x m,y m),则∑m i=1(x i+y i)的值为()A.4m B.3m C.2m D.m【解答】解:函数y=f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=6﹣f(2+x),即f(2+x)+f(﹣x)=6,故f(x)的图象关于点(1,3)对称,∵函数y=3x−2x−1=3x−3+1x−1=3+1x−1,故y的图象也关于点(1,3)对称.∵函数y=3x−2x−1与y=f(x)(x∈R)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),⋯,(x m,y m),∴x 1+x m =x 2+x m ﹣1=x 3+m ﹣2=••=2,y 1+y m =y 2+y m ﹣1=y 3+y m ﹣2=••=6. 令M =x 1+x 2+•+x m ,则2M =2m ,M =m , 令N =y 1+y 2+•+y m ,则2N =6m ,N =3n , 则∑ m i=1(x i+yi )=∑ m i=1x i +∑ m i=1y i =M +N =4m ,故选:A .16.若函数f (x )=e x (x 2﹣2ax +2a )在区间(2,3)上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,2]B .(0,52]C .[2,52)D .[52,+∞)【解答】解:∵f (x )=e x (x 2﹣2ax +2a )在区间(2,3)上单调递增,∴当x ∈(2,3)时,f ′(x )=e x (x 2﹣2ax +2a )+e x (2x ﹣2a )=e x [x 2﹣2(a ﹣1)x ]≥0恒成立,即当x ∈(2,3)时,x 2﹣2(a ﹣1)x ≥0恒成立,由x 2﹣2(a ﹣1)x ≥0(2<x <3)得:x 2﹣2(a ﹣1)x ≥0恒成立⇔2(a ﹣1)≤x 恒成立, ∴2(a ﹣1)≤2, 解得a ≤2, 故选:A .17.已知定义在R 上的奇函数f (x ),其导函数为f ′(x ),当x >0时,恒有xf ′(x )+2f (x )<0,若f (1)=﹣2,则不等式xf (x )−2x >0的解集是( ) A .(﹣1,0)B .(﹣∞,﹣1)C .(0,1)D .(1,+∞)【解答】解:设g (x )=x 2f (x )﹣2,则g ′(x )=x 2f ′(x )+2xf (x )=x [xf '(x )+2f (x )].因为当x >0时,恒有xf ′(x )+2f (x )<0,即当x >0时,g '(x )<0, 所以函数g (x )在(0,+∞)单调递减;① 当x <0时g '(x )>0,所以函数y =g (x )在(﹣∞,0)上单调递增,又f (x )为奇函数,f (1)=﹣2,故f (﹣1)=2,g (﹣1)=(﹣1)2f (﹣1)﹣2=0,(*)不等式xf (x )−2x >0⇔x 2f(x)−2x>0,当x >0时,g (x )>0,②又由①知,当x >0时,g (x )<g (0)=﹣2,③,②③矛盾,即x >0时,不等式无解; 由(*)可知,当x <0时,有g (x )<0=g (﹣1),g (x )在(﹣∞,0)上单调递增, 所以,x <﹣1, 故选:B .18.设k ,b ∈R ,若关于x 的不等式kx +b ≥lnx 在(0,+∞)上恒成立,则bk 的最小值是( )A .﹣4B .﹣1C .−12D .−14【解答】解:kx +b ≥lnx 在(0,+∞)上恒成立,即为lnx ﹣kx ≤b 在(0,+∞)上恒成立, 令f (x )=lnx ﹣kx ,f′(x)=1x−k . 若k ≤0,则f '(x )>0,可得f '(x )在(0,+∞)递增,当x →+∞时,f (x )→+∞,不等式lnx ﹣kx ≤b 在(0,+∞)上不恒成立,故k >0. 由f′(x)=1x −k ,可得f (x )在(0,1k )上单调递增,在(1k,+∞)上单调递减, 所以当1x=k 时,f (x )取得最大值f(x)max =f(1k )=ln 1k −1=−lnk −1,则﹣lnk ﹣1≤b ,则b k≥−1k−lnk k.令g(k)=−1k−lnk k ,k >0,g′(k)=1k 2−1−lnk k 2=lnk k2, 可得g (k )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, 所以当k =1时,g (k )min =g (1)=﹣1,则bk 的最小值是﹣1.故选:B .19.已知函数f (x )=cos x +2xf ′(π2),则f ′(π2)=( )A .﹣1B .0C .1D .π2【解答】解:∵f (x )=cos x +2xf ′(π2), ∴f ′(x )=﹣sin x +2f ′(π2),令x =π2,则f ′(π2)=﹣1+2f ′(π2),∴f ′(π2)=1,故选:C .20.由曲线y =1x,直线x =1,x =3和x 轴所围成平面图形的面积为( ) A .13B .ln 3C .1D .3ln 3【解答】解:依题意,由曲线y =1x ,直线x =1,x =3和x 轴所围成平面图形的面积为:S =∫ 311xdx =(lnx)|13=ln3−ln1=ln3.故选:B .21.已知函数y =f (x )是R 上的可导函数,f '(x )+f (x )>1且f (100)=2021,则不等式f (x )﹣1>2020e 100﹣x的解集为( )A .(100,+∞)B .(﹣∞,100)C .(2000,+∞)D .(﹣∞,2000)【解答】解:令g (x )=[f (x )﹣1]e x , ∵f '(x )+f (x )>1,∴g ′(x )=e x (f '(x )+f (x )﹣1)>0, ∴g (x )为R 上的增函数; ∵f (100)=2021,∴f (x )﹣1>2020e 100﹣x ⇔[f (x )﹣1]e x >2020e 100=[f (100)﹣1]e 100,即g (x )>g (100), ∴x >100, 故选:A .22.已知函数y =f (x )为R 上的偶函数,且对于任意的x ∈[0,π2)满足f ′(x )cos x +f (x )sin x <0,则下列不等式成立的是( ) A .√3f(π3)>f(π6) B .f(0)>√2f(−π4) C .f(π4)<√2f(−π3)D .−√3f(−π3)>f(−π6)【解答】解:偶函数y =f (x )对于任意的x ∈[0,π2)满足f ′(x )cos x +f (x )sin x <0, 令g (x )=f(x)cosx ,则g (﹣x )=f(−x)cos(−x)=f(x)cosx =g (x ),即g (x )为偶函数 又g ′(x )=f′(x)cosx+f(x)sinx cos 2x<0,故g (x )在区间[0,π2)上是减函数, 所以g (0)>g (π6)>g (π4)=g (−π4)>g (π3)=g (−π3),即f (0)=f(0)cos0>f(π4)cos π4=√2f (π4)=√2f (−π4),故B 正确; f(π6)cos π6>f(π3)cosπ3⇒√3f(π3)<f(π6),故A 错误;f(π4)cos π4>f(−π3)cos(−π3)=f(π3)cosπ3⇒f(π4)>√2f(−π3),故C 错误;f(−π6)cos(−π6)=f(π6)cos π6>f(π3)cosπ3=f(−π3)cos(−π3)⇒−√3f(−π3)<f(−π6),故D 错误;故选:B .23.已知函数f (x )=(a +2)lnx +a 2x 2,对任意x 1,x 2∈(1,+∞),不等式|f (x 1)﹣f (x 2)|≥2|x 1﹣x 2|恒成立,则正数a 的最小值为( ) A .√2−1B .1C .2D .e 2−12【解答】解:因为f (x )=(a +2)lnx +a2x 2, 则f′(x)=a+2x +ax >0,所以f (x )在(1,+∞)单调递增, 不妨取x 1≥x 2>1, 则f (x 1)≥f (x 2),又|f (x 1)﹣f (x 2)|≥2|x 1﹣x 2|恒成立, 即f (x 1)﹣2x 1≥f (x 2)﹣2x 2恒成立, 令g (x )=f (x )﹣2x ,则g (x )在(1,+∞)单调递增, 所以g′(x)=a+2x +ax −2≥0⇒a ≥(2x−2x 2+1)max , 又2x−2x 2+1=2(x−1)+2x−1+2≤√2−1,当且仅当x −1=2x−1时取等号, 所以a ≥√2−1,则正数a 的最小值为√2−1. 故选:A .24.下列关于求导叙述正确的是( )A .若f (x )=sin x ,则f ′(x )=﹣cos xB .若f (x )=lnx +x ,则f ′(x )=x+1x C .若f (x )=4x 2,则f ′(x )=4x D .若f (x )=e x ﹣x ,则f ′(0)=1【解答】解:对于A ,若f (x )=sin x ,则f ′(x )=cos x ,A 错误; 对于B ,若f (x )=lnx +x ,则f ′(x )=1+1x =x+1x ,B 正确; 对于C ,若f (x )=4x 2,则f ′(x )=8x ,C 错误;对于D ,若f (x )=e x ﹣x ,则f ′(x )=e x ﹣1,则f ′(0)=e 0﹣1=0,D 错误, 故选:B .25.由直线y =2x 及曲线y =4x ﹣x 2围成的封闭图形的面积为( ) A .1B .43C .83D .4【解答】解:根据题意,{y =2x y =4x −x 2,解可得{x =0y =0或{x =2y =4, 其图象如图;直线和曲线的交点为(0,0),(2,4),则直线y =2x 及曲线y =4x ﹣x 2围成的封闭图形的面积S =∫ 20(2x ﹣4+x 2)dx =(x 2﹣4x +x 33)|02=43, 故选:B .26.函数f (x )=xe x﹣1的图象在x =1处的切线方程为( ) A .2x ﹣y ﹣1=0B .x ﹣2y +1=0C .2x +y ﹣3=0D .x +2y ﹣3=0【解答】解:由f (x )=xe x ﹣1,得f ′(x )=e x ﹣1+xe x ﹣1, ∴f ′(1)=e 0+1×e 0=2,又f (1)=1,∴函数f (x )=xe x ﹣1的图象在x =1处的切线方程为y ﹣1=2(x ﹣1),即2x ﹣y ﹣1=0. 故选:A .27.设函数f (x )在R 上存在导函数f '(x ),∀x ∈R 都有f (x )+f (﹣x )=0,且在(0,+∞)上f '(x )>1,若f (2﹣a )﹣f (a )>2(1﹣a ),则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,1)B .(1,2)C .(1,+∞)D .(﹣1,3)【解答】解:令g (x )=f (x )﹣x , ∵∀x ∈R 都有f (x )+f (﹣x )=0, ∴f (x )为奇函数,∴g (﹣x )=f (﹣x )﹣(﹣x )=﹣[f (x )﹣x ]=﹣g (x ),即g (x )为奇函数, 又在(0,+∞)上f '(x )>1,∴当x ∈(0,+∞)时,g ′(x )=f '(x )﹣1>0,g (x )在(0,+∞)上单调递增,g (x )为奇函数,∴g (x )在R 上单调递增;∵f (2﹣a )﹣f (a )>2(1﹣a ),即f (2﹣a )﹣(2﹣a )>f (a )﹣a ,即g (2﹣a )>g (a ), ∴2﹣a >a , ∴a <1, 故选:A .28.已知函数f(x)=xe x +12x 2−x +1,则f (x )的极大值为( ) A .0B .1e+12C .eD .1【解答】解:因为f′(x)=1−x e x +x −1=(x−1)(e x −1)e x, 令f ′(x )>0,解得:x >1或x <0,令f ′(x )<0,解得:0<x <1, 故f (x )在(﹣∞,0),(1,+∞)上单调递增,在[0,1]上单调递减, 故f (x )的极大值为f (0)=1, 故选:D .29.已知定义在R 上的函数y =f (x )满足:函数y =f (x )﹣2021为奇函数,且对x ∈(﹣∞,+∞),2f (x )>f '(x )恒成立(f '(x )是函数f (x )的导函数),则不等式f(x2)<2021e x的解集为( ) A .(0,+∞) B .(0,2021) C .(1,2021) D .(﹣2021,2021)【解答】解:令g(x)=f(x)e 2x, ∵x ∈(﹣∞,+∞),2f (x )>f '(x ), ∴g ′(x )=f′(x)−2f(x)e x<0, ∴g (x )在R 上的减函数, 又y =f (x )﹣2021为奇函数, y |x =0=f (0)﹣2021=0, ∴f (0)=2021,∴f(x 2)<2021e x ⇔g(x 2)=f(x 2)e x <2021=f(0)e0=g (0),∴x2>0,即x >0,故选:A .30.已知f (x )=2x 2﹣ax +lnx 在区间(1,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,4)B .(﹣∞,4]C .(﹣∞,5)D .(﹣∞,5]【解答】解:∵f (x )=2x 2﹣ax +lnx 在区间(1,+∞)上单调递增, ∴f '(x )=4x ﹣a +1x ≥0在(1,+∞)上恒成立, 即a ≤4x +1x在(1,+∞)上恒成立, 设g (x )=4x +1x (x ≥1),则a ≤g (x )min ,由对勾函数的性质可知,g (x )在区间(1,+∞)上单调递增, ∴g (x )>g (1)=4+1=5, ∴a ≤5, 故选:D .31.定义在R 上的函数f (x )满足f ′(x )>2,f ′(x )为f (x )的导函数,且f (1)=3,则不等式f (x )>2x +1的解集为( ) A .(﹣∞,0)B .(0,+∞)C .(1,+∞)D .(﹣∞,1)【解答】解:根据题意,设g (x )=f (x )﹣2x ﹣1,则g ′(x )=f ′(x )﹣2,又由f ′(x )>2,则g ′(x )>0,则g (x )在R 上为增函数, 又由f (1)=3,则g (1)=f (1)﹣2﹣1=0,则f (x )>2x +1⇒f (x )﹣2x ﹣1>0⇒g (x )>g (1),分析可得x >1, 即不等式f (x )>2x +1的解集为(1,+∞); 故选:C .32.函数f (x )的定义域为R ,f (1)=0,f '(x )为f (x )的导函数,且f '(x )>0,则不等式(x ﹣2)f (x )>0的解集是( ) A .(﹣∞,1)∪(2,+∞) B .(﹣∞,1)∪(1,+∞) C .(0,1)∪(2,+∞)D .(﹣∞,0)∪(1,+∞)【解答】解:f ′(x )>0,f (x )在R 单调递增, 又f (1)=0,x <1时,f (x )<0,x >1时,f (x )>0, 对于(x ﹣2)f (x )>0, 当x >2时,不等式成立,当1<x <2时,x ﹣2<0,f (x )>0,不等式不成立, 当x <1时,x ﹣2<0,且f (x )<0,不等式成立, 不等式的解集是(﹣∞,1)∪(2,+∞), 故选:A .33.函数f (x )=√3e x sin x 的图像在点(0,f (0))处的切线的倾斜角为( ) A .π4B .π3C .π2D .23π【解答】解:由f (x )=√3e x sin x ,得f ′(x )=√3e x sin x +√3e x cos x , 则f ′(0)=√3e 0sin0+√3e 0cos0=√3,设f (x )=√3e x sin x 的图像在点(0,f (0))处的切线的倾斜角为θ(0≤θ<π), 则tan θ=√3,θ=π3. 故选:B .34.曲线y =2x 2在点(﹣1,2)处的切线方程为( ) A .4x +y +2=0B .2x ﹣y +3=0C .2x ﹣y +1=0D .x +4y +2=0【解答】解:由y =2x 2,得y ′=4x , ∴y ′|x =﹣1=﹣4,则曲线y =2x 2在点(﹣1,2)处的切线方程为y ﹣2=﹣4(x +1),即4x +y +2=0. 故选:A .35.已知函数f (x )=xe x 与g (x )=x 2+ax (a ∈R )的图象在A (0,0)处有相同的切线,则a =( ) A .0B .﹣1C .1D .﹣1或1【解答】解:∵f '(x )=e x +xe x ,∴f '(0)=1. ∵g '(x )=2x +a ,∴g '(0)=a .∵f (x )与g (x )的图象在(0,0)处有相同的切线, ∴f '(0)=g '(0),即a =1. 故选:C .36.已知函数f (x )的导函数为f '(x ),函数y =f (x )的图像如图所示,则下列各式正确的是( )A .f '(1)<f '(2)<f '(3)<0B .f '(1)>f '(2)>f '(3)>0C .f '(3)<f '(2)<f '(1)<0D .f '(3)>f '(2)>f '(1)>0【解答】解:因为f '(1),f '(2),f ’(3)分别为函数f (x )在x =1,x =2,x =3处切线的斜率,由f (x )的图象可知,f (x )在(0,+∞)上单调递减, 所以f '(x )<0,则f '(1)<0,f '(2)<0,f ’(3)<0, 又f (x )递减的速度越来越慢,即切线的斜率越来越大, 所以f '(1)<f '(2)<f '(3)<0. 故选:A . 37.已知函数f(x)=lnx+1x与函数g (x )=mx 的图象相交于不同的两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若存在唯一的整数x 0∈(x 1,x 2),则实数m 的最小值是( ) A .0B .ln2e 4C .ln3e 9D .1【解答】解:由lnx+1x=mx 得m =lnx+1x 2, 设ℎ(x)=lnx+1x 2(x >0), 求导ℎ′(x)=x−2x(lnx+1)x 4=1−2(lnx+1)x 3=−(2lnx+1)x 3,令h '(x )=0,解得x =e −12,0<x <e−12时,h '(x )>0,h (x )单调递增;当x >e −12时,h '(x )<0,h (x )单调递减; 故当x =e−12时,函数取得极大值,且ℎ(e −12)=e 2,又x =1e 时,h (x )=0;当x →+∞时,lnx +1>0,x 2>0,故h (x )→0; 作出函数大致图像,如图所示: 又ℎ(1)=1,ℎ(2)=ln2+14=ln2e4, 因为存在唯一的整数x 0∈(x 1,x 2),使得y =m 与ℎ(x)=lnx+1x 2的图象有两个交点, 由图可知:h (2)≤m <h (1), 即ln2e 4≤m <1,所以m 的最小值为ln2e 4.故选:B .38.函数f (x )=x 2﹣alnx 在[1,+∞)单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,2]B .(2,+∞)C .(﹣∞,2]D .(﹣∞,2)【解答】解:函数f (x )=x 2﹣alnx , 则f '(x )=2x −ax ,因为f (x )=x 2﹣alnx 在[1,+∞)单调递增,所以2x−ax≥0在[1,+∞)上恒成立,即a≤2x2在[1,+∞)上恒成立,因为y=2x2在[1,+∞)上单调递增,所以(2x2)min=2,则a≤2,所以实数a的取值范围是(﹣∞,2].故选:C.39.若函数f(x)=xe x﹣2mx+m有且只有一个零点,实数m的取值范围是()A.(﹣∞,0]B.{e}∪(﹣∞,0)C.{4√e e}∪(−∞,0]D.{4√e}∪(−∞,0)【解答】解:根据题意,函数f(x)=xe x﹣2mx+m有且只有一个零点,即方程xe x﹣2mx+m =0有且只有一个零点,设g(x)=xe x,则函数g(x)直线y=2mx﹣m有且只有一个交点,对于g(x)=xe x,当x<0时,g(x)<0,当x>0时,g(x)>0,其导数g′(x)=xe x+e x=(x+1)e x,在区间(﹣∞,﹣1)上,g′(x)<0,g(x)为减函数,在区间(﹣1,+∞)上,g′(x)>0,g(x)为增函数,其大致图像如图,直线y=2mx﹣m=2m(x−12),恒过定点(12,0),当m≤0时,易得函数g(x)与直线y=2mx﹣m有且只有一个交点,符合题意,当m>0时,设函数g(x)与直线y=2mx﹣m相切,且切点的坐标为(t,te t),则切线的斜率k=g′(t)=(t+1)e t,则有te tt−12=(t+1)e t,解可得t=1或−12,当t=1时,有2m=(1+1)e,解可得m=e,当t=−12时,有2m=(1−12)e−12=2√e,解可得m=4√e,结合图象,m>0时,除两条切线外,不存在函数g(x)与直线y=2mx﹣m有且只有一个交点的情况,综合可得:m=e或m=14√e或m≤0,即m的取值范围为{14√e e}∪(−∞,0];故选:C.40.已知f(x)是定义在R上的可导函数,f'(x)是f(x)的导函数,若f(x)+1+x[f'(x)+1]=e x,则f(x)在(0,+∞)上()A.恒为正值B.恒为负值C.单调递增D.单调递减【解答】解:由f(x)+1+x[f'(x)+1]=e x,得f(x)+xf'(x)=e x﹣x﹣1,设g(x)=xf(x),则g'(x)=e x﹣x﹣1,设h(x)=e x﹣x﹣1,h'(x)=e x﹣1,当x>0时,h'(x)>0,h(x)递增,x<0时,h'(x)<0,h(x)递减,所以h(x)min=h(0)=0,所以h(x)≥h(0)=0,即g'(x)≥0恒成立,所以g(x)是R上的增函数,又g(0)=0,所以x>0时,g(x)=xf(x)>0,f(x)>0,故选:A.41.已知函数y=f(x)是R上的可导函数,f'(x)+f(x)>1且f(100)=2021,则不等式f (x )﹣1>2020e 100﹣x的解集为( )A .(﹣∞,100)B .(100,+∞)C .(﹣∞,2020)D .(2020,+∞)【解答】解:令g (x )=f (x )e x ﹣e x =[f (x )﹣1]e x , ∵f '(x )+f (x )>1∴g ′(x )=[f '(x )+f (x )﹣1]e x >0, ∴g (x )为增函数, 又f (100)=2021,∴f (x )﹣1>2020e 100﹣x ⇔[f (x )﹣1]e x >[f (100)﹣1]e 100,即g (x )>g (100) ∴x >100, 故选:B .42.设f(x)=e √x +ln2的导函数为f '(x ),则f '(1)的值为( ) A .0B .eC .e+12D .e2【解答】解:因为f(x)=e √x +ln2, 则f '(x )=√x2√x ,所以f '(1)=√12√1=e 2.故选:D .43.已知函数f (x )=x +1+lnx ,g (x )=x (e 2x +a ),若存在x >0,使f (x )>g (x )成立,则实数a 的取值范围为( ) A .(﹣∞,﹣1)B .(﹣∞,1)C .(﹣∞,﹣e )D .(﹣∞,e )【解答】解:存在x >0,使f (x )>g (x )成立,即x +1+lnx >x (e 2x +a ), 由于x >0,所以可得1+1x +lnxx >e 2x +a当x >0时,设m (x )=1+1x +lnxx ,n (x )=e 2x +a , 由m '(x )=−lnxx 2,可知m (x )在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减, 由n '(x )=2e 2x ,可知n (x )在(0,+∞)上递增, 若存在x >0时,m (x )>n (x ),则临界状态是m (x )图象与n (x )相切,且m (x )图象位于n (x )上方,如图。

高考数学母题题源系列 专题02 二项式定理 理(含解析)-人教版高三全册数学试题

高考数学母题题源系列 专题02 二项式定理 理(含解析)-人教版高三全册数学试题

二项式定理【母题来源】2015新课标1-理10【母题原题】25()x x y ++的展开式中,52x y 的系数为( )(A )10 (B )20 (C )30 (D )60 【答案】C【考点定位】二项式展开式的通项【命题意图】本题主要考查利用排列组合知识计算二项式展开式某一项的系数,是中档题.【方法、技巧、规律】本题利用排列组合求多项展开式式某一项的系数,试题形式新颖,是中档题.求多项展开式式某一项的系数问题,有两种思路,思路1:先分析该项的构成,结合所给多项式,分析如何得到该项,再利用排列组知识求解;思路2;将其结合看成二项式,用两次二项式定理的通项.【探源、变式、扩展】二项式定理及其通项的应用是高考必考的内容之一,高考对二项式定理的考查求特定项或特定项的系数、求系数和、已知系数值求参数、求系数最大项等,常用工具二项式定理的通项公式,题型为选择题或填空题,难度为中档以下题目.【变式】【 2015届某某省四地六校下期第一次联考】在272(1)x x-+的展开式中的3x 的系数为( ) A .210 B .-210 C .-910D .280 【答案】C1. 【2015届某某省江门市3月模拟考】16)(yx xy -的二项展开式17个项中,整式的个数是 ( )A .1B .3C .5D .7 【答案】B2. 【[学易大联考]2015届高三下学期第二次统考(新课标2卷)】已知2(sin cos )a x x dx π=+⎰,在64(1)(1y)ax ++的展开式中,2xy 项的系数为( )A .45B .72C .60D .120 【答案】B3.【2015届某某某某二模】若二项式233nx x ⎛ ⎝*()n N ∈展开式中含有常数项,则n 的最小取值是 A .4B .5 C .6D .7 【答案】D4.【2015届某某省某某市二模】522)11)(2(-+xx 的展开式的常数项是( ) A .2 B .3 C .-2D . -3 【答案】B5. 【2015届某某市奉贤区上期期末调研测试】在二项式()612+x 的展开式中,系数最大项的系数是( )A .20B .160C .240D .192 【答案】C6.【2015届某某市闸北区二模】若二项式1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中只有第四项的系数最大,则这个展开式中任取一项为有理项的概率是____________. 【答案】477. 【2015届某某省某某市潮南区5月模拟】若2nx x ⎛⎝的展开式中所有二项式系数之和为64,则展开式的常数项为. 【答案】-1608.【2015届某某省某某一中等五校上期第二次联考】()522x x -+的展开式中3x 的系数为. 【答案】-2009.【2015届某某省某某一中等七校12月联考】若()2015201501201531x a a x a x -=+++(x ∈R ),记2015201513ii i a S ==∑,则2015S 的值为_______. 【答案】110.【2015届某某省某某市重点中学高三六校第二次联考理科数学试卷】计算12323nn n n n C C C nC +++⋅⋅⋅+,可以采用以下方法:构造等式:0122n n n n n n C C x C x C x +++⋅⋅⋅+()1nx =+,两边对x 求导,得()112321231n n n n n n n C C x C x nC x n x --+++⋅⋅⋅+=+,在上式中令1x =,得1231232n n n n n n C C C nC n -+++⋅⋅⋅+=⋅.类比上述计算方法, 计算12223223nn n n n C C C n C +++⋅⋅⋅+=_________.【答案】2(1)2n n n -+⋅。

专题07 函数与方程-2021年高考数学(理)母题题源系列(江苏专版)(解析版)

【母题原题1】【2017江苏,理14】设()f x是定义在R且周期为1的函数,在区间[0,1)上,2,,(),,x x Df xx x D⎧∈⎪=⎨∉⎪⎩其中集合1,*nD x x nn-⎧⎫==∈⎨⎬⎩⎭N,则方程()lg0f x x-=的解的个数是▲ . 【答案】8【考点】函数与方程【名师点睛】对于方程解的个数(或函数零点个数)问题,可利用函数的值域或最值,结合函数的单调性、草图确定其中参数范围.从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.【母题原题2】【2016江苏,理9】定义在区间[0,3π]上的函数sin 2y x =的图象与cos y x =的图象的交点个数是 ▲ .【答案】7 【考点】三角函数图象【名师点睛】求函数图象的交点个数,有两种方法:一是直接求解,如本题,解一个简单的三角方程,此方法立足于易于求解;二是数形结合,分别画出函数图象,数出交点个数,此法直观,但对画图要求较高,必须准确,尤其是要明确函数的增长幅度. 学科*网【母题原题3】【2015江苏,理13】已知函数|ln |)(x x f =,⎩⎨⎧>--≤<=1,2|4|10,0)(2x x x x g ,则方程1|)()(|=+x g x f 实根的个数为【答案】4【解析】由题意得:求函数()y f x =与1()y g x =-交点个数以及函数()y f x =与1()y g x =--交点个数之和,因为221,011()7,21,12x y g x x x x x <≤⎧⎪=-=-≥⎨⎪-<<⎩,所以函数()y f x =与1()y g x =-有两个交点,又221,011()5,23,12x y g x x x x x -<≤⎧⎪=--=-≥⎨⎪-<<⎩,所以函数()y f x =与1()y g x =--有两个交点,因此共有4个交点 【考点定位】函数与方程【名师点晴】一些对数型方程不能直接求出其零点,常通过平移、对称变换转化为相应的函数图像问题,利用数形结合法将方程根的个数转化为对应函数零点个数,而函数零点个数的判断通常转化为两函数图像交点的个数.这时函数图像是解题关键,不仅要研究其走势(单调性,极值点、渐近线等),而且要明确其变化速度快慢.【命题意图】高考对本部分内容的考查以能力为主,重点考查函数的零点、方程的根和两函数图象交点之间的等价转化思想和数形结合思想.【命题规律】高考试题对该部分内容考查的主要角度有两种:一种是找函数零点个数;一种是判断零点的范围.重点对该部分内容的考查仍将以能力考查为主,运用导数来研究函数零点,这是备考中应该注意的方面.【答题模板】解答本类题目,以2017年试题为例,一般考虑如下两步:第二步:借助函数图像,确定方程根的个数画出并分析两个函数图象的位置关系,研究交点个数,确定结果.【方法总结】(1)直接法:解方程f(x)=0,方程有几个解,函数f(x)就有几个零点;(2)图象法:画出函数f(x)的图象,函数f(x)的图象与x轴的交点个数即为函数f(x)的零点个数;(3)将函数f(x)拆成两个常见函数h(x)和g(x)的差,从而f(x)=0⇔h(x)-g(x)=0⇔h(x)=g(x),则函数f(x)的零点个数即为函数y=h(x)与函数y=g(x)的图象的交点个数;(4)二次函数的零点问题,通过相应的二次方程的判别式Δ来判断.(1)解方程,当对应方程易解时,可通过解方程,看方程是否有根落在给定区间上.(2)利用零点存在性定理进行判断;(3)画出函数图象,通过观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断.3.已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.2、函数的零点,方程的根,两函数的交点在零点问题中的作用(1)函数的零点:工具:零点存在性定理作用:通过代入特殊值精确计算,将零点圈定在一个较小的范围内.缺点:方法单一,只能判定零点存在而无法判断个数,且能否得到结论与代入的特殊值有关(2)方程的根:工具:方程的等价变形作用:当所给函数不易于分析性质和图像时,可将函数转化为方程,从而利用等式的性质可对方程进行变形,构造出便于分析的函数缺点:能够直接求解的方程种类较少,很多转化后的方程无法用传统方法求出根,也无法判断根的个数(3)两函数的交点:工具:数形结合作用:前两个主要是代数运算与变形,而将方程转化为函数交点,是将抽象的代数运算转变为图形特征,是数形结合的体现.通过图像可清楚的数出交点的个数(即零点,根的个数)或者确定参数的取值范围. 缺点:数形结合能否解题,一方面受制于利用方程所构造的函数(故当方程含参时,通常进行参变分离,其目的在于若含x的函数可作出图像,那么因为另外一个只含参数的图像为直线,所以便于观察),另一方面取决于作图的精确度,所以会涉及到一个构造函数的技巧,以及作图时速度与精度的平衡.在高中阶段主要考察三个方面:(1)零点所在区间——零点存在性定理,(2)二次方程根分布问题,(3)数形结合解决根的个数问题或求参数的值.其中第(3)个类型常要用到函数零点,方程,与图像交点的转化,请通过例题体会如何利用方程构造出函数,进而通过图像解决问题的.3、双变量函数方程的赋值方法:(1)对,x y均赋特殊值,以得到某些点的函数值,其中有些函数值会对性质的推导起到关键作用,比如()()()0,1,1f f f-,在赋特殊值的过程中要注意所赋的值要符合函数定义域.(2)其中某一个变量不变,另一个赋特殊值,可得到单变量的恒等式,通常用于推断函数的性质4、常见函数所符合的函数方程:在填空选择题时可作为特殊的例子辅助处理,但是在解答题中不能用这些特殊的函数代表函数方程(1)()()()f x y f x f y+=+:()f x kx=(2)()()()f x y f x f y+=⋅:()()0,1xf x a a a=>≠(3)①当()0,x∈+∞时,()()()f x y f x f y⋅=+:()logaf x x=②当{}|0x x x∈≠时,()()()f x y f x f y⋅=+:()logaf x x=【答案】2. 【镇江市2017届高三年级第一次模拟】已知函数1221+=+x x y 与函数xx y 1+=的图象共有k (*∈N k )个公共点:),(111y x A , ),(222y x A ,… ,),(k k k y x A ,则=+∑=k i i i y x 1)( .【答案】2学科*网【答案】]1,1()1,21(--e e4. 【2017年高考原创押题预测卷01(江苏卷)】已知函数22|log |,0()2,0x x f x x x x >⎧=⎨--≤⎩,关于x 的方程()f x m=(m ∈R )有四个不同的实数解1x ,2x ,3x ,4x 则1234x x x x 的取值范围为 .【答案】(0,1)【解析】函数22|log |,0()2,0x x f x x x x >⎧=⎨--≤⎩的图象如图所示,关于x 的方程()f x m =恰有四个互不相等的实根1234,,,x x x x ,即函数()y f x =的图象与直线m y =有四个不同的交点,则10<<m ,不妨设从左向右的交点的横坐标分别为1234x x x x <<<.当0>x 时,由对数函数的性质知2324log log x x =-,341x x =,当0<x 时,由22y x x =--的对称性知122x x +=-,又120x x <<,则120x x ->->,12()()2x x -+-=,所以2121212()()0()()[]12x x x x x x -+-<=--<=,所以,123401x x x x <<,故答案为(0,1).【答案】33 [,]22-6. 【 2016年第二次全国大联考(江苏卷)】已知函数1,0,()2,0xx a xf x xa x⎧++>⎪=⎨⎪+≤⎩,若方程()f x x=-有且仅有一解,则实数a的取值范围为_______.【答案】[1,){22}-+∞-【解析】因为当0x≤时()21xf x a a=+≤+,且单调递增,因此当10,1a a+≥≥-时方程()f x x=-有且仅有一解,当0x>时,1()=f x x ax++在(1,)+∞上单调递增,(0,1)上单调递减,因此当y x=-与1()=(0)f x x a xx++>相切时,方程()f x x=-有且仅有一解,由21()=11f xx'-=-得2x=(负舍),因此2222222a a+=-⇒=-,综上实数a的取值范围为[1,){22}-+∞-.学科*网【答案】97913a≤<学科*网形为922a x a x --=,其中[]3,5x ∈,分别作出222a y x a x =-=-,92ay x-=的图象,显然当902a -≤即9a ≥时两图像无公共点,所以09a <<,如图所示,由题知92232392255a a a a -⎧⎪⎛⎫-≥⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨-⎪⎪⨯-≥⎪⎩,解得4597a ≤<①,若()254a f x -=在[]3,5x ∈上有两个不同的根,同理可解的971751319a ≤≤②,综合①②可得97913a ≤<,故答案填97913a ≤<. 12345-1-2-1123xyO 【答案】]2,49(--【解析】由题意,方程2()()54f x g x x x m -=-+-0=在[0,3]上有两不等实根,设2()54h x x x m =-+-,则254(4)0(0)40(3)205032m h m h m ∆=-->⎧⎪=-≥⎪⎪⎨=--≥⎪⎪<<⎪⎩,解得924m -<≤-.【答案】11综合以上分析,将区间(1,2015)分成11段,每段恰有一个交点,所以共有11个交点,即有11个零点. 故答案为:11.学科*网10. 【2017湖南衡阳三次联考】函数()()[]12sin ,2,41f x x x xπ=-∈--的所有零点之和为( ) 【答案】8。

(江苏专版)高考数学 母题题源系列 专题10 基本不等式的应用(含解析)-人教版高三全册数学试题

word 1 / 9 专题10 基本不等式的应用

【母题来源一】【2019年某某】在平面直角坐标系xOy中,P是曲线4(0)yxxx上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是 ▲ .

【答案】4 【解析】设P点的坐标是4(,)(0)mmmm,

则点P到直线x+y=0的距离是44||2424222mmmmm, 当且仅当42mm,即2m时等号成立, 则点P到直线x+y=0的距离的最小值是4. 故答案为4. 【名师点睛】本题考查曲线上任意一点到已知直线的最小距离,渗透了直观想象和数学运算素养.利用基本不等式即可求解.

【母题来源二】【2018年某某】在ABC△中,角,,ABC所对的边分别为,,abc,120ABC,ABC的平分线交AC于点D,且1BD,则4ac的最小值为___________. 【答案】9 【解析】由题意可知,, 由角平分线性质和三角形面积公式得, 化简得, 因此 当且仅当时取等号,则的最小值为. 【名师点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求字母为正数)、“定”不等式的另一边必须为定值)、“等(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误. 【母题来源三】【2017年某某】某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年word 2 / 9 的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x的值是___________. 【答案】30 【解析】总费用为600900464()42900240xxxx, 当且仅当900xx,即30x时等号成立. 【名师点睛】利用基本不等式求最值时要灵活运用以下两个公式:①22,,2abababR,当且仅当ab时取等号;②,abR,2abab,当且仅当ab时取等号.解题时要注意公式的适用条件、等号成立的条件,同时求最值时注意“1的妙用”.

2022年高考数学真题分类汇编专题:基本初等函数

2022年高考数学真题分类汇编专题:基本初等函数一、单选题(共11题;共55分)1.(5分)已知 2a =5,log 83=b ,则 4a−3b = ( )A .25B .5C .259D .53【答案】C【解析】【解答】将log 83=b 转化为指数,得到8b =3.再结合指数的运算性质,8b =(23)b=23b=3,因此2a−3b=2a33b =53,所以4a−3b =259.故答案为:C【分析】直接利用指数、对数的运算性质求解即可.2.(5分)已知 9m =10,a =10m −11,b =8m −9 ,则( )A .a >0>bB .a >b >0C .b >a >0D .b >0>a【答案】A【解析】【解答】解:由9m=10可得m =log 910=lg10lg9>1,而lg9lg11<(lg9+lg112)2=(lg992)2<1=(lg10)2, 所以lg10lg9>lg11lg10 ,即m>lg11,所以a=10m-11>10lg11-11=0.又lg8lg10<(lg8+lg102)2=(lg802)2<(lg9)2, 所以lg9lg8>lg10lg9 ,即log 89>m ,所以b =8m −9<8log 89−9=0 . 综上,a>0>b . 故选:A【分析】根据指对互化以及对数函数的单调性即可知m=log 910>1 ,再利用基本不等式,换底公式可得 m>lg11,log 89>m ,然后由指数函数的单调性即可解出.3.(5分)已知函数 f(x),g(x) 的定义域均为R ,且 f(x)+g(2−x)=5,g(x)−f(x −4)=7 .若 y =g(x) 的图像关于直线 x =2 对称, g(2)=4 ,则 ∑k=122f(k)= ( )A .-21B .-22C .-23D .-24【答案】D【解析】【解答】因为 y =g(x) 的图像关于直线 x =2 对称,所以 g(2−x)=g(x +2) ,由 g(x)−f(x −4)=7 ,得 g(x +2)−f(x −2)=7 ,即 g(x +2)=7+f(x −2) , 因为 f(x)+g(2−x)=5 ,所以 f(x)+g(x +2)=5 , 代入得 f(x)+[7+f(x −2)]=5 ,即 f(x)+f(x −2)=−2 , 所以 f(3)+f(5)+⋯+f(21)=(−2)×5=−10 , f(4)+f(6)+⋯+f(22)=(−2)×5=−10 .因为 f(x)+g(2−x)=5 ,所以 f(0)+g(2)=5 ,即 f(0)=1 ,所以 f(2)=−2−f(0)=−3 .因为 g(x)−f(x −4)=7 ,所以 g(x +4)−f(x)=7 ,又因为 f(x)+g(2−x)=5 , 联立得, g(2−x)+g(x +4)=12 ,所以 y =g(x) 的图像关于点 (3,6) 中心对称, 因为函数 g(x) 的定义域为R ,所以 g(3)=6因为 f(x)+g(x +2)=5 ,所以 f(1)=5−g(3)=−1 . 所以 ∑k=122f(k)=f(1)+f(2)+[f(3)+f(5)+⋯+f(21)]+[f(4)+f(6)+⋯+f(22)]=−1−3−10−10=−24 . 故选:D【分析】根据对称性和已知条件得到 f(x)+g(x +2)=5 代入 f(x)+g(2−x)=5 得到 f(x)+f(x −2)=−2 ,从而得到 f(3)+f(5)+⋯+f(21)=−10 , f(4)+f(6)+⋯+f(22)=−10 ,然后根据条件得到 f(2) 的值,再由题意得到 g(3)=6 从而得到 f(1) 的值即可求解.4.(5分)已知函数 f(x)=11+2x ,则对任意实数 x ,有( ) A .f(−x)+f(x)=0 B .f(−x)−f(x)=0 C .f(−x)+f(x)=1D .f(−x)−f(x)=13【答案】C【解析】【解答】由 f(x)=11+2x ,可得 f(−x)=11+2−x =2x 1+2x ,所以 f(−x)+f(x)=1 . 故答案为:C【分析】根据函数f(x)=11+2x的解析式求得f(−x)的解析式,从而可得选项.5.(5分)在北京冬奥会上,国家速滑馆“冰丝带”使用高效环保的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,为实现绿色冬奥作出了贡献,如图描述了一定条件下二氧化碳所处的状态与T和1gP的关系,其中T表示温度,单位是K;P表示压强,单位是bar,下列结论中正确的是()A.当T=220,P=1026时,二氧化碳处于液态B.当T=270,P=128时,二氧化碳处于气态C.当T=300,P=9987时,二氧化碳处于超临界状态D.当T=360,P=729时,二氧化碳处于超临界状态【答案】D【解析】【解答】A选项:lgP=lg1026>3,T=220,由图易知处于固态;B选项:lgP=lg128>2,T=270,由图易知处于液态;C选项:lgP=lg9987≈3.999,T=300,由图易知处于固态;D选项:lgP=lg729>2,T=360,由图易知处于超临界状态.故答案为:D【分析】根据选项所给P的值分别计算lgP,结合T的值以及图象逐个判断即可.6.(5分)函数y=2−x的图象大致是()A.B.C .D .【答案】D【解析】【解答】由 y =2−x =(12)x ,得函数 y =2−x 是以 12 为底数的指数函数,且函数为减函数,D 选项符合题意。

高考数学母题题源系列 专题05 平面向量数量积求法 理(含解析)-人教版高三全册数学试题

平面向量数量积求法 【母题来源】2015年某某理科数学-9【母题原题】已知1,,AB AC AB AC t t⊥==,若P 点是ABC ∆所在平面内一点,且 4ABACAP AB AC =+,则PB PC ⋅的最大值等于( ) A .13 B .15 C .19 D .21【命题意图】本题考查平面向量向量数量积和基本不等式,考查转化的数学思想和运算求解能力.【方法、技巧、规律】求平面向量数量积的常见方法有三种:①定义法:利用平面向量的定义cos a b a b θ⋅=⋅求解;②坐标法:通过构建直角坐标系,使得向量运算完全代数化,实现了数形的紧密结合;③分解转化法:利用平面向量基本定理将所求向量用基底表示,将所求数量积转化为易求解的数量积问题.【探源、变式、扩展】求平面向量数量积的方法除了上述方法外,还要注意结合平面几何知识利用投影法求解,即a b⋅等于a与b在a方向上投影的积或b与a在b方向上投影的积.⋅=()【扩展】【2015届某某高三月考】已知菱形ABCD的对角线AC长为1,则AD AC1A.4 B.2 C.1 D.2【答案】D1.【2015届某某省某某市三校联考】如图,AOB ∆为等腰直角三角形,1=OA ,OC 为斜边AB 的高,P 为线段OC 的中点,则=⋅OP AP ( )A .1-B .81-C .41-D .21-【答案】B2.【2015届某某省八校联盟】在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,1===→→→OD OC OB , →→→→=++0OD OC OB ,(1,1),A 则→→⋅OB AD 的取值X 围( )A.12,21⎡⎤---⎣⎦B.112,222⎡⎤---+⎢⎥⎣⎦C.112,222⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦D.12,12⎡⎤-+⎣⎦ 【答案】B3.【2015届某某高三月考】如图,在ABC △中,3AB BC ==,30ABC ∠=,AD 是边BC 上的高,则AD AC ⋅的值等于( )A .0B .94C .4D .94- 【答案】B .4.【2015届某某省某某市】在边长为1的等边ABC ∆中,,D E 分别在边BC 与AC 上,且BD DC =,2AE EC =,则AD BE ⋅=( )A .12-B . 13-C .14-D .16- 【答案】A5.【2015届某某省某某市】在ABC ∆中,||||AB AC AB AC +=-,2=AB ,1=AC ,E ,F 为BC 的三等分点,则AE AF ⋅=( )A .89B .910C .925D .926 【答案】B ..6.【2015届某某省某某市】在ABC ∆中,0P 是AB 中点,且对于边AB 上任一点P ,恒有00PB PC P B P C ⋅≥⋅,则有( )A. AB BC =B. AC BC =C. 90ABC ∠=D. 90BAC ∠=【答案】D7.【2015届某某省某某市】如图,O 为△ABC 的外心,BAC AC AB ∠==,2,4为钝角, M 是边BC 的中点,则AO AM ⋅的值为 ( ).A .4B .5C .6D .7【答案】B8.【2014高考某某卷第12题】如图在平行四边形ABCD 中,已知8,5AB AD ==,3,2CP PD AP BP =⋅=,则AB AD ⋅的值是.【答案】22 9.【2014某某高考理第8题】已知菱形ABCD 的边长为2,120BAD ,点,E F 分别在边,BC DC 上,BEBC ,DF DC .若1AE AF ,23CE CF ,则( ) (A )12 (B )23 (C )56(D ) 【答案】C .10.【2012某某】如图,在矩形ABCD 中,AB =2,BC =2,点E 为BC 的中点,点F 在边CD 上,若AB ·AF =2,则AE ·BF 的值是________.2。

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母题七 基本初等函数及其应用

【母题原题1】【2018某某卷,7】已知α∈{-2,-1,-21,21,1,2,3},若幂函数()nfxx为奇函数,
且在(0,+∞)上递减,则α=_____.
【答案】1
【解析】幂函数为奇函数,幂指数只能为1,1,3,又函数在(0,)上递减,0,所以1.
【母题原题2】【2017某某卷,9】已知四个函数:① ;② ;③ ;④ . 从
中任选2个,则事件“所选2个函数的图像有且仅有一个公共点”的概率为________
【答案】

【母题原题3】【2016某某卷,18】已知点(3,9)在函数xaxf1)(的图像上,则
________)()(1xfxf的反函数

【答案】2log(1)x
【解析】试题分析:
将点(3,9)代入函数1xfxa中得2a,所以12xfx,用y表示x得2log(1)xy,所
以12log(1)fxx.
【考点】反函数的概念以及指、对数式的转化
【名师点睛】指数函数与对数函数互为反函数,求反函数的基本步骤是:一解(反解x)、二换(x与y
互换)、三注(注意定义域).本题较为容易.
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【命题意图】主要考查基本初等函数的运算与性质,以及反函数的概念,作差或作商法的应用,不等
式的相关性质以及有关函数性质的应用.
【命题规律】 某某高考近几年对这部分的考查主要集中在基本初等函数与反函数的综合,基本初等函
数的一系列运算性质,对该部分内容考查一般以选择填空题形式出现,难度中等。
【答题模板】解答本类题目,以求解有关反比例函数为例,一般考虑如下三步:
第一步:利用解析式反求出x;

第二步:互换式子中的x与y;
第三步:写出最终解析式,注意定义域。
【方法总结】
1.指数函数图象的应用技巧:对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入
手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.
2.有关指数函数性质的问题类型及解题思路
(1)比较指数幂大小问题.常利用指数函数的单调性及中间值(0或1).
(2)简单的指数不等式的求解问题.解决此类问题应利用指数函数的单调性,要特别注意底数a的取值
X围,并在必要时进行分类讨论.
(3)求解与指数函数有关的复合函数问题,首先要熟知指数函数的定义域、值域、单调性等相关性
质,其次要明确复合函数的构成,涉及值域、单调区间、最值等问题时,都要借助“同增异减”这一性质
分析判断,最终将问题归结为内层函数相关的问题加以解决.
3.对数运算的一般思路
(1)将真数化为底数的指数幂的形式进行化简;
(2)将同底对数的和、差、倍合并;
(3)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变形应
用.
4.对数函数性质及应用中应注意的问题
(1)比较对数值大小时,若底数相同,构造相应的对数函数,利用单调性求解;若底数不同,可以找
中间量,也可以用换底公式化成同底的对数再比较.
(2)解简单的对数不等式时,先利用对数的运算性质化为同底数的对数值,再利用对数函数的单调性
转化为一般不等式求解.
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(3)利用对数函数的性质,求与对数函数有关的复合函数的值域和单调性问题,必须弄清三方面的问
题,一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即
它是由哪些基本初等函数复合而成的.

1.【某某市浦东新区2018届高三数学一模】某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储存温度x(单位:℃)
满足函数关系kxbye(2.718e为自然对数的底数, k、b为常数),若该食品在0℃的保鲜时间是
192小时,在22℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33℃的保鲜时间是( )小时
A. 22 B. 23 C. 24 D. 33
【答案】C

2.【某某市虹口区2018届高三下学期教学质量监控(二模)】已知函数 ,则
_________.
【答案】-2
【解析】,则。
3.【某某市松江、闵行区2018届高三下学期质量监控(二模)】若函数
没有最小值,则的取值X围是____________.
【答案】
【解析】分类讨论:
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当时,,函数没有最小值,
当时,应满足有解,故,
综上可得,的取值X围是.
4.【某某市松江、闵行区2018届高三下学期质量监控(二模)】定义在上的函数的反函数为
,则________.
【答案】
【解析】求解指数方程:可得:,
由反函数的定义与性质可得.
5.【某某市普陀区2018届高三下学期质量调研(二模)】设函数logmfxx(0m且1m),若m是
等比数列na(*Nn)的公比,且24620187faaaa,则

2222

1232018
fafafafa

的值为_________.
【答案】1990
【解析】24620187faaaa, 7282018...aaam,
10022820181320171009......,aaaaaamm


22221232018fafafafa
222

122018log...m
aaa


2
132017242018log......m
aaaaaa


2

100271990loglogmmmmm

1990,故答案为1990

.

6.【某某市普陀区2018届高三下学期质量调研(二模)】若函数23fxx的反函数为gx,则函
数gx的零点为________.
【答案】3x
【解析】
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7.【某某市黄浦区2018届高三4月模拟(二模)】方程的解_________.
【答案】
【解析】

或(舍)
即,解得
即答案为2.
8.【某某市长宁、嘉定区2018届高三第一次质量调研(一模)】已知函数1logafxx,

1yfx

是函数yfx的反函数,若1yfx的图象过点2,4,则a的值为.
【答案】4
【解析】试题分析:根据原函数与反函数的关系进行分析,原函数过点(4,2),代入即可得到a值;
由题f(x)过点(4,2),所以1log42,4aa
考点:反函数

9.【某某市崇明区2018届高三第一次高考模拟】若函数afxx的反函数的图象经过点11,24,则
a
_____.

【答案】12

10.【某某市某某师X大学附属中学2017-2018学年上学期高三期中考试】已知33312aa,则
实数a的取值X围是_________.

【答案】1,4,32
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【解析】因为3yx是R上的增函数,所以11312aa,解得4a或132a,故填

1
,4,32




.

11.【某某市七宝中学2017届高三上学期第一次月考】若212log420axxa对任意xR恒成立,
则实数a的取值X围是________
【答案】4a.

【点睛】解对数不等式应将两边都化成同底数的对数,利用对数函数的单调性比较真数的大小。不等式

2

1
2

log420axxa
对任意xR恒成立,可转化为不等式2430axxa对任意xR恒成

立,分0a与0a两种情况讨论。0a时结合二次函数的图像得结论。
12.【某某市浦东新区2017-2018学年第一学期高三数学期中质量检测】(1)解方程:
1225955000xx


(2)已知关于x的不等式250axxb的解集为21,34,求关于x的不等式250axxb的解集.

【答案】(1)1;(2)12,,43
【解析】试题分析:(1)统一指数的底数为5,再把150xt当整体,原方程转化为一元二次方程,可解
得t,进一步解得x.(2)由题意可得方程250axxb的两个根为23和14, 且0a,进一步求得a,b,
代入不等式250axxb,可求得不等式的解集.
试题解析:(1)令150xt,则2455000tt,解得20t或25t,即1520x或1525x,解
得5log4x或1x.
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(2)由题意可知,方程250axxb的两个根为23和14, 且0a则由韦达定理可得122ab,,
于是不等式250axxb为212520xx,则其解集为12,,43.
【点睛】对于一个方程或不等式中有多个指数形式的,常把指数化同底,再应用整体思想,把指数结构整
体换元。从而进一步求解。

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