2018届高三数学每天一练半小时:第18练 用导数研究函数的单调性 Word版含答案
2018届高三数学每天一练半小时:第28练 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质含答案

训练目标 (1)三角函数图象的简图;(2)三角函数图象的变换.训练题型(1)“五点法”作简图;(2)已知函数图象求解析式;(3)三角函数图象变换;(4)三角函数图象的应用.解题策略 (1)y =A sin(ωx +φ)的基本画法“五点法”作图;(2)求函数解析式时φ可采用“代点法”;(3)三角函数图象每一次变换只针对“x ”而言;(4)利用图象可解决方程解的个数、不等式问题等.一、选择题1.已知f (x )=sin 2x +3cos 2x ,在直角坐标系下利用“五点法”作f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3上的图象,应描出的关键点的横坐标依次是( )A .0,π2,π,3π2,2πB .-π3,0,π2,2π3,πC .-π3,-π6,π12,π3,7π12,2π3D .-π3,0,π2,π,3π2,5π32.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=2sin(2x +π3)B .f (x )=2sin(2x +π6)C .f (x )=2sin(2x +π3)D .f (x )=2sin(2x +π6)3.已知f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0)的图象与y =1的图象的两相邻交点间的距离为π,要得到y =f (x )的图象,只需把y =sin ωx 的图象( ) A .向左平移512π个单位B .向右平移512π个单位C .向左平移1112π个单位D .向右平移1112π个单位4.(2016·长春三调)函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位后关于原点对称,则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为( )A .-32B .-12C.12D.325.(2016·南阳期中)如图所示,M ,N 是函数y =2sin(ωx +φ)(ω>0)的图象与x 轴的交点,点P 在M ,N 之间的图象上运动,当△MPN 的面积最大时PM →·PN →=0,则ω等于( )A.π4B.π3C.π2D .86.(2017·郑州质检)如图,函数f (x )=A sin(ωx +φ)(其中A >0,ω>0,|φ|≤π2)与坐标轴的三个交点P 、Q 、R 满足P (1,0),∠PQR =π4,M (2,-2)为线段QR 的中点,则A 的值为( )A .2 3 B.733C.833D .4 37.(2016·开封第一次摸底)已知函数f (x )=sin 2x cos φ+cos 2x sin φ(x ∈R ),其中φ为实数,且f (x )≤f ⎝⎛⎭⎪⎫2π9对任意实数R 恒成立,记p =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,q =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,r =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6,则p 、q 、r 的大小关系是( )A .r <p <qB .q <r <pC .p <q <rD .q <p <r二、填空题8.(2016·辽源联考)若0≤x ≤π,则函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x 的单调递增区间为__________.9.(2016·陕西改编)如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x +φ+k ,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为________.10.关于x 的方程3sin 2x +cos 2x =k +1在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2内有两相异实根,则k 的取值范围是__________.11.(2016·皖北协作区联考)已知函数f (x )=sin x +3cos x ,则下列命题正确的是__________.(写出所有正确命题的序号)①f (x )的最大值为2;②f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称;③f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6,π6上单调递增;④若实数m 使得方程f (x )=m 在[0,2π]上恰好有三个实数解x 1,x 2,x 3,则x 1+x 2+x 3=7π3;⑤f (x )的图象与g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -2π3的图象关于x 轴对称.答案精析1.C [f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3时,2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,5π3,当2x +π3=-π3,0,π2,π,3π2,5π3时,x 的值分别为-π3,-π6,π12,π3,7π12,2π3,故选C.] 2.D [当x =0时,f (x )=1,代入验证,排除A ,B ,C 选项,故选D.]3.A [由题意得ω=2,所以y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5π6=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +5π12,只需将函数y =sin 2x 的图象向左平移5π12个单位即可得到函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象.]4.A [函数f (x )=sin(2x +φ)的图象向左平移π6个单位得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ的图象.又其为奇函数,则π3+φ=k π,k ∈Z ,解得φ=k π-π3.又|φ|<π2,令k =0,得φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3.又∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1, 即当x =0时,f (x )min =-32,故选A.] 5.A [由图象可知,当P 位于M 、N 之间函数y =2sin(ωx +φ)(ω>0)图象的最高点时,△MPN 的面积最大.又此时PM →·PN →=0,∴△MPN 为等腰直角三角形, 过P 作PQ ⊥x 轴于Q ,∴PQ =2, 则MN =2PQ =4,∴周期T =2MN =8. ∴ω=2πT =2π8=π4.故选A.]6.C [依题意得,点Q 的横坐标是4,R 的纵坐标是-4,T =2πω=2PQ =6,ω=π3,A sin φ=-4,f ⎝⎛⎭⎪⎫1+42=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3×52+φ=A >0,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+φ=1.又|φ|≤π2,π3≤5π6+φ≤4π3,因此5π6+φ=π2,φ=-π3,A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-4,A =833.] 7.C [f (x )=sin 2x cos φ+cos 2x sin φ=sin(2x +φ), ∴f (x )的最小正周期T =π. ∵f (x )≤f ⎝⎛⎭⎪⎫2π9,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π9是最大值.∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π18,∴p =sin 25π18,q =sin 31π18,r =sin 7π18,∴p <q <r .] 8.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6 解析 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x =⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos x +12sin x ·(-sin x )=-12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-14,令2k π+π2≤2x -π6≤2k π+3π2,解得k π+π3≤x ≤k π+5π6(k ∈Z ),又0≤x ≤π,则函数的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6.9.8解析 由图象知y min =2,因为y min =-3+k ,所以-3+k =2,解得k =5,所以这段时间水深的最大值是y max =3+k =3+5=8. 10.[0,1) 解析3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,令t =2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,作出函数y =2sin t ,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6和y =k +1的大致图象如图所示,由图象易知当1≤k +1<2,即0≤k <1时,方程有两相异实根.11.①③④⑤解析 f (x )=sin x +3cos x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x +32cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,所以①正确;因为将x =-π6代入f (x ),得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=2sin(-π6+π3)=1≠0,所以②不正确; 由2k π-π2≤x +π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得2k π-5π6≤x ≤2k π+π6,k ∈Z ,所以f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6,π6上单调递增,所以③正确;若实数m 使得方程f (x )=m 在[0,2π]上恰好有三个实数解,结合函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3及y =m 的图象可知,必有x =0,x =2π,此时f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3=3,另一解为x =π3,即x 1,x 2,x 3满足x 1+x 2+x 3=7π3,所以④正确;因为f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π-2π3=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2π3=-g (x ),所以⑤正确.。
2018届高三数学每天一练半小时:阶段滚动检测试卷(一)有答案

一、选择题1.如图所示的Venn 图中,阴影部分对应的集合是( )A .A ∩B B .∁U (A ∩B )C .A ∩(∁U B )D .(∁U A )∩B2.命题“若a 2+b 2=0,则a =0且b =0”的逆否命题是( )A .“若a ≠0或b ≠0,则a 2+b 2≠0”B .“若a 2+b 2≠0,则a ≠0或b ≠0”C .“若a =0且b =0,则a 2+b 2≠0”D .“若a 2+b 2≠0,则a ≠0且b ≠0”3.已知集合A ={1,a },B ={1,2,3},则“a =3”是“A ⊆B ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.已知函数f (x )=11-x 2的定义域为M ,g (x )=ln(1+x )的定义域为N ,则M ∪(∁R N )等于() A .{x |x <1} B .{x |x ≥-1}C .{x |-1<x ≤1}D .{x |-1≤x <1}5.下列各组函数中是同一个函数的是( )①f (x )=-2x 3与g (x )=x -2x ;②f (x )=x 与g (x )=x 2;③f (x )=x 2与g (x )=x 4;④f (x )=x 2-2x -1与g (t )=t 2-2t -1.A .①②B .①③C .③④D .①④6.若a =2-3.1,b =0.53,c =log 3.14,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c <b <aB .b <c <aC .a <c <bD .a <b <c7.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2t x,x <2,log t (x 2-1),x ≥2,且f (2)=1,则f (1)等于( )A .8B .6C .4D .28.给出下列四个函数:①y =x ·sin x ;②y =x ·cos x ;③y =x ·|cos x |;④y =x ·2x.这四个函数的部分图象如下,但顺序被打乱,则按照从左到右的顺序将图象对应的函数序号安排正确的一组是( )A .①④②③B .①④③②C .④①②③D .③④②①9.已知函数f (x )是偶函数且满足f (x +2)=-f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在[-1,3]上的解集为( )A .(1,3)B .(-1,1)C .(-1,0)∪(1,3)D .(-2,-1)∪(0,1) 10.已知命题p :若函数f (x )=x 2+|x -a |是偶函数,则a =0.命题q :∀m ∈(0,+∞),关于x 的方程mx2-2x +1=0有解.在①p ∨q ;②p ∧q ;③(綈p )∧q ;④(綈p )∨(綈q )中为真命题的是( )A .②③B .②④C .③④D .①④ 11.已知函数f (x )满足f (x )+1=1f (x +1),当x ∈[0,1]时,f (x )=x .若函数g (x )=f (x )-mx -m 在(-1,1]内有2个零点,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,12 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12 12.已知定义域为A 的函数f (x ),若对任意的x 1,x 2∈A ,都有f (x 1+x 2)-f (x 1)≤f (x 2),则称函数f (x )为“定义域上的M 函数”,给出以下五个函数:①f (x )=2x +3,x ∈R ;②f (x )=x 2,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12;③f (x )=x 2+1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12;④f (x )=sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2;⑤f (x )=log 2x ,x ∈[2,+∞).其中是“定义域上的M 函数”的有( )A .2个B .3个C .4个D .5个二、填空题13.已知集合A ={(x ,y )|y =x 2,x ∈R },B ={(x ,y )|y =|x |,x ∈R },则A ∩B 中元素的个数为________.14.已知p :∃x ∈R ,x 2+2x +a ≤0,若p 是错误的,则实数a 的取值范围是__________.(用区间表示)15.已知函数f (x )=12(31)4,0,(log ),0,a x a x f x x -+<⎧⎪⎨≥⎪⎩若f (4)>1,则实数a 的取值范围是____________.16.若直角坐标平面内不同两点P ,Q 满足条件:①P ,Q 都在函数y =f (x )的图象上;②P ,Q 关于原点对称,则称(P ,Q )是函数y =f (x )的一个“伙伴点组”(点组(P ,Q )与(Q ,P )可看成同一个“伙伴点组”).已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ k (x +1),x <0,x 2+1,x ≥0,有两个“伙伴点组”,则实数k 的取值范围是______________.三、解答题17.设p :f (x )=2x -m 在区间(1,+∞)上是减函数;q :若x 1,x 2是方程x 2-ax -2=0的两个实根,则不等式m 2+5m -3≥|x 1-x 2|对任意实数a ∈[-1,1]恒成立.若p 不正确,q 正确,求实数m 的取值范围.18.已知全集U =R ,集合A ={x |a -1<x <2a +1},B ={x |0<x <1}.(1)若a =12,求A ∩B ; (2)若A ∩B =∅,求实数a 的取值范围.19.已知函数f (x )=log 3(9x )·log 3(3x ),x ∈[19,9]. (1)若t =log 3x ,求t 的取值范围;(2)求f (x )的最值及取得最值时对应的x 的值.20.已知p :“∃x 0∈(-1,1),x 20-x 0-m =0(m ∈R )”是正确的,设实数m 的取值集合为M .(1)求集合M;(2)设关于x的不等式(x-a)(x+a-2)<0(a∈R)的解集为N,若“x∈M”是“x∈N”的充分条件,求实数a 的取值范围.21.据某气象中心观察和预测:发生于M地的沙尘暴一直向正南方向移动,其移动速度v(km/h)与时间t(h)的函数图象如图所示.过线段OC上一点T(t,0)作横轴的垂线l,梯形OABC在直线l左侧部分的面积即时间t(h)内沙尘暴所经过的路程s(km).(1)当t=4时,求s的值;(2)将s随t变化的规律用数学关系式表示出来;(3)若N城位于M地正南方向,且距M地650 km,试判断这场沙尘暴是否会侵袭到N城,如果会,在沙尘暴发生后多长时间它将侵袭到N城?如果不会,请说明理由.22.已知函数f(x)=x2+(x-1)|x-a|.(1)若a=-1,解方程f(x)=1;(2)若函数f(x)在R上单调递增,求实数a的取值范围;(3)是否存在实数a,使不等式f(x)≥2x-3对任意x∈R恒成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.答案精析1.C [根据题图可知,阴影部分是由属于A 且不属于B (属于∁U B )的元素组成的集合,观察各选项易得结果.]2.A [逆否命题是将原命题的条件与结论先调换位置,再将新条件与新结论同时否定,故选A.]3.A [A ={1,a },B ={1,2,3},若a =3,则A ={1,3},所以A ⊆B ;若A ⊆B ,则a =2或a =3,所以“a =3”是“A ⊆B ”的充分不必要条件.]4.A [M ={x |1-x 2>0}={x |-1<x <1},N ={x |1+x >0}={x |x >-1},所以M ∪(∁R N )={x |-1<x <1}∪{x |x ≤-1}={x |x <1}.]5.C [①中,f (x )=-2x 3=-x -2x ,故f (x ),g (x )不是同一个函数;②中,g (x )=x 2=|x |,故f (x ),g (x )不是同一个函数;易知③④中两函数表示同一个函数.]6.D [因为a =2-3.1,b =0.53=2-3,函数y =2x 在R 上单调递增,所以2-3.1<2-3<20=1,又函数y =log 3.1x 在(0,+∞)上单调递增,所以c =log 3.14>log 3.13.1=1,所以a <b <c .]7.B [因为f (2)=1,所以log t (22-1)=log t 3=1,解得t =3,所以f (1)=2×31=6.]8.A [本题是选择题,可利用排除法.对于①,令y =f (x ),∵f (x )的定义域关于原点对称,f (-x )=(-x )·sin(-x )=x ·sin x =f (x ),∴函数y =f (x )为偶函数,故①中的函数对应第1个图象,排除C 和D ;对于③,当x >0时,y ≥0,故③中的函数对应第4个图象,排除B.]9.C [若x ∈[-2,0],则-x ∈[0,2],此时f (-x )=-x -1.∵f (x )是偶函数,∴f (-x )=-x -1=f (x ),即f (x )=-x -1,x ∈[-2,0].∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),∴函数f (x )是周期为4的函数.若x ∈[2,4],则x -4∈[-2,0],∴f (x )=f (x -4)=-(x -4)-1=3-x ,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x -1,-2≤x <0,x -1,0≤x <2,3-x ,2≤x ≤4,作出函数f (x )在[-2,4]上的图象,如图所示,若0<x ≤3,则不等式xf (x )>0等价于f (x )>0,此时1<x <3;若-1≤x <0,则不等式xf (x )>0等价于f (x )<0,此时-1<x <0;若x =0,显然不等式xf (x )>0的解集为∅.综上,不等式xf (x )>0在[-1,3]上的解集为(-1,0)∪(1,3).]10.D [函数f (x )=x 2+|x -a |是偶函数⇒f (-x )=f (x )⇒a =0⇒p 为真命题;关于x 的方程mx 2-2x +1=0有解⇒Δ=4-4m ≥0⇒m ≤1⇒q 为假命题.故①④为真,故选D.]11.A [根据题意知,当x ∈(-1,0]时,x +1∈(0,1],则f (x )=1f (x +1)-1=1x +1-1,故函数f (x )在(-1,0]上是减函数,在[0,1]上是增函数.函数g (x )=f (x )-mx -m 在(-1,1]内有2个零点,相当于函数f (x )的图象与直线y =m (x +1)有2个交点,若其中1个交点为(1,1),则m =12,结合函数的图象(图略),可知m 的取值范围是(0,12],故选A.] 12.C [对于①,∀x 1,x 2∈R ,f (x 1+x 2)=2(x 1+x 2)+3<2(x 1+x 2)+6=f (x 1)+f (x 2),故①满足条件;对于②,∀x 1,x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,f (x 1+x 2)=x 21+x 22+2x 1x 2,f (x 1)+f (x 2)=x 21+x 22, 当x 1x 2>0时,不满足f (x 1+x 2)≤f (x 1)+f (x 2),故②不是“定义域上的M 函数”;对于③,∀x 1,x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,f (x 1+x 2)=x 21+x 22+2x 1x 2+1,f (x 1)+f (x 2)=x 21+x 22+2, 因为x 1,x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,所以2x 1x 2≤12<1, 故f (x 1+x 2)<f (x 1)+f (x 2),故③满足条件;对于④,∀x 1,x 2∈[0,π2],f (x 1+x 2)=sin x 1cos x 2+sin x 2cos x 1≤sin x 1+sin x 2=f (x 1)+f (x 2),故④满足条件;对于⑤,∀x 1,x 2∈[2,+∞),f (x 1+x 2)=log 2(x 1+x 2),f (x 1)+f (x 2)=log 2(x 1x 2),因为x 1,x 2∈[2,+∞),所以1x 1+1x 2≤1,可得x 1+x 2≤x 1x 2,即f (x 1+x 2)≤f (x 1)+f (x 2),故⑤满足条件.所以是“定义域上的M 函数”的有①③④⑤,共4个.]13.3解析 由题意联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧ y =x 2,y =|x |,消去y 得x 2=|x |,两边平方,解得x =0或x =-1或x =1,相应的y 值分别为0,1,1,故A ∩B 中元素的个数为3.14.(1,+∞)解析 由题意知∀x ∈R ,x 2+2x +a >0恒成立,∴关于x 的方程x 2+2x +a =0的根的判别式Δ=4-4a <0,∴a >1.∴实数a 的取值范围是(1,+∞).15.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12 解析 由题意知f (4)=f (log 124)=f (-2)=(3a -1)×(-2)+4a >1,解得a <12.故实数a 的取值范围是(-∞,12). 16.(2+22,+∞)解析 设点(m ,n )(m >0)是函数y =f (x )的一个“伙伴点组”中的一个点,则其关于原点的对称点(-m ,-n )必在该函数图象上,故⎩⎪⎨⎪⎧ n =m 2+1,-n =k (-m +1),消去n ,整理得m 2-km +k +1=0.若函数f (x )有两个“伙伴点组”,则该方程有两个不等的正实数根,得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=k 2-4(k +1)>0,k >0,k +1>0, 解得k >2+2 2.故实数k 的取值范围是(2+22,+∞). 17.解 若p 正确,即f (x )=2x -m 在区间(1,+∞)上是减函数,则m ≤1. 若q 正确,∵x 1,x 2是方程x 2-ax -2=0的两个实根,a ∈[-1,1],∴|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=a 2+8≤3.∵不等式m 2+5m -3≥|x 1-x 2|对任意实数a ∈[-1,1]恒成立,∴m 2+5m -3≥3,∴m 2+5m -6≥0,解得m ≥1或m ≤-6.又p 不正确,q 正确,∴⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,m ≥1或m ≤-6,∴m >1.故实数m 的取值范围是{m |m >1}.18.解 (1)若a =12,则A ={x |-12<x <2},又B ={x |0<x <1}, ∴A ∩B ={x |0<x <1}.(2)当A =∅时,a -1≥2a +1,∴a ≤-2,此时满足A ∩B =∅;当A ≠∅时,则由A ∩B =∅,B ={x |0<x <1},易得⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +1>a -1,a -1≥1或⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +1>a -1,2a +1≤0,∴a ≥2或-2<a ≤-12. 综上可知,实数a 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫a |a ≤-12或a ≥2. 19.解 (1)由t =log 3x ,x ∈[19,9],解得-2≤t ≤2. (2)f (x )=(log 3x )2+3log 3x +2,令t =log 3x ,则y =t 2+3t +2=(t +32)2-14,t ∈[-2,2]. 当t =-32,即log 3x =-32, 即x =39时,f (x )min =-14; 当t =2,即log 3x =2,即x =9时,f (x )max =12.20.解 (1)由题意知,方程x 2-x -m =0在x ∈(-1,1)上有解,故m 的取值集合就是函数y =x 2-x 在(-1,1)上的值域,易得M ={m |-14≤m <2}. (2)因为“x ∈M ”是“x ∈N ”的充分条件,所以M ⊆N .当a =1时,集合N 为空集,不满足题意;当a >1时,a >2-a ,此时集合N ={x |2-a <x <a },则⎩⎪⎨⎪⎧ 2-a <-14,a ≥2,解得a >94; 当a <1时,a <2-a ,此时集合N ={x |a <x <2-a },则⎩⎪⎨⎪⎧ a <-14,2-a ≥2,解得a <-14. 综上可知,实数a 的取值范围为{a |a >94或a <-14}. 21.解 (1)由题中所给出的函数图象可知,当t =4时,v =3×4=12(km/h),∴s =12×4×12=24(km). (2)当0≤t ≤10时,s =12·t ·3t =32t 2; 当10<t ≤20时,s =12×10×30+30(t -10)=30t -150; 当20<t ≤35时,s =12×10×30+10×30+(t -20)×30-12×(t -20)×2(t -20)=-t 2+70t -550. 综上可知,s =223,[0,10],230150,(10,20],70550,(20,35].t t t t t t t ⎧∈⎪⎪-∈⎨⎪-+-∈⎪⎩(3)∵当t ∈[0,10]时,s max =32×102=150<650, 当t ∈(10,20]时,s max =30×20-150=450<650,∴当t ∈(20,35]时,令-t 2+70t -550=650,解得t 1=30,t 2=40.∵20<t ≤35,∴t =30.∴沙尘暴发生30 h 后将侵袭到N 城.22.解 (1)当a =-1时,f (x )=x 2+(x -1)·|x +1|,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x 2-1,x ≥-1,1,x <-1.当x ≥-1时,由f (x )=1,得2x 2-1=1,解得x =1或x =-1;当x <-1时,f (x )=1恒成立.∴方程的解集为{x |x ≤-1或x =1}.(2)由题意知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x 2-(a +1)x +a ,x ≥a ,(a +1)x -a ,x <a .若f (x )在R 上单调递增,则⎩⎪⎨⎪⎧ a +14≤a ,a +1>0,解得a ≥13. ∴实数a 的取值范围为{a |a ≥13}. (3)设g (x )=f (x )-(2x -3),则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x 2-(a +3)x +a +3,x ≥a ,(a -1)x -a +3,x <a ,不等式f (x )≥2x -3对任意x ∈R 恒成立,等价于不等式g (x )≥0对任意x ∈R 恒成立. ①若a >1,则1-a <0,即21-a <0, 取x 0=21-a,此时x 0<a , ∴g (x 0)=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-a =(a -1)·21-a -a +3=1-a <0, 即对任意的a >1,总能找到x 0=21-a,使得g (x 0)<0, ∴不存在a >1,使得g (x )≥0恒成立.②若a =1,则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x 2-4x +4,x ≥1,2,x <1,∴g (x )的值域为[2,+∞),∴g (x )≥0恒成立.③若a <1,当x ∈(-∞,a )时,g (x )单调递减,其值域为(a 2-2a +3,+∞). 由于a 2-2a +3=(a -1)2+2≥2,所以g (x )≥0恒成立.当x ∈[a ,+∞)时,由a <1,知a <a +34,g (x )在x =a +34处取得最小值. 令g ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +34=a +3-(a +3)28≥0,得-3≤a ≤5,又a <1,∴-3≤a <1. 综上,a ∈[-3,1].。
2018届高三数学每天一练半小时:第13练 函数与方程含答案

一、选择题1.(2017·长沙调研)函数f (x )=|x -2|-ln x 在定义域内的零点可能落在的区间为( ) A .(0,1) B .(2,3) C .(3,4)D .(4,5)2.(2016·四川眉山仁寿一中段考)若定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +2)=f (x )且当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,则方程f (x )=log 3|x |的零点个数是( ) A .2 B .3 C .4D .63.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=2x+x -3,则f (x )的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3D .44.已知函数f (x )=2mx 2-x -1在区间(-2,2)内恰有一个零点,则m 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-38,18B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-38,18C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-38,18 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-18,38 5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,0<x ≤3,|x -4|,x >3,若函数h (x )=f (x )-mx +2有三个不同的零点,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12∪(1,+∞)C.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12∪[1,+∞) D.⎝ ⎛⎦⎥⎤12,16.已知函数f (x )=x +sin x +2x-12x +1,且方程f (|f (x )|-a )=0有两个不同的实数根,则实数a 的取值范围是( ) A .[0,+∞) B .(0,+∞) C .[-1,2)D .(-1,2)7.(2016·太原期中)设f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (2+x )=f (2-x ),当x ∈[-2,0)时,f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫22x-1,若关于x 的方程f (x )-log a (x +2)=0(a >0且a ≠1)在区间(-2,6)内恰有4个不等的实数根,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1 B .(1,4) C .(1,8)D .(8,+∞)8.已知符号函数sgn(x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,则函数f (x )=sgn(ln x )-ln 2x 的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4二、填空题9.(2015·湖北)函数f (x )=2sin x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2-x 2的零点个数为________.10.(2016·南宁模拟)已知函数f (x )=ln x +3x -8的零点x 0∈[a ,b ],且b -a =1,a ,b ∈N *,则a +b =________.11.定义在[1,+∞)上的函数f (x )满足:①f (2x )=2f (x );②当2≤x ≤4时,f (x )=1-|x -3|.则函数g (x )=f (x )-2在区间[1,28]上的零点个数为________.12.已知函数y =f (x )和y =g (x )在[-2,2]上的图象如图所示.给出下列四个命题:①方程f [g (x )]=0有且仅有6个根;②方程g [f (x )]=0有且仅有3个根; ③方程f [f (x )]=0有且仅有7个根;④方程g [g (x )]=0有且仅有4个根.其中正确命题的序号为________.答案精析1.C [∵函数f (x )=|x -2|-ln x ,定义域为(0,+∞), ∴f (1)=1>0,f (2)=-ln 2<0,f (3)=1-ln 3<0,f (4)=2-ln 4>0,f (5)=3-ln 5>0,∴f (1)·f (2)<0,f (3)·f (4)<0.∴函数的零点在(1,2),(3,4)上,故选C.]2.C [方程f (x )=log 3|x |的零点个数,即函数y =f (x )与函数y =log 3|x |图象的交点个数,作函数y =f (x )与函数y =log 3|x |的图象如下,则由图象可知,有四个不同的交点,故选C.]3.C [因为函数f (x )是定义域为R 的奇函数,所以f (0)=0,所以0是函数f (x )的一个零点,当x >0时,f (x )=2x+x -3=0,则2x=-x +3,分别画出函数y =2x 和y =-x +3的图象,如图所示,有一个交点, 所以函数f (x )有一个零点,又根据对称性知,当x <0时函数f (x )也有一个零点. 综上所述,f (x )的零点个数为3.故选C.]4.D [当m =0时,函数f (x )=-x -1有一个零点x =-1,满足条件.当m ≠0时,函数f (x )=2mx 2-x -1在区间(-2,2)内恰有一个零点,需满足①f (-2)·f (2)<0或②⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)=0,-2<14m <0或③⎩⎪⎨⎪⎧f (2)=0,0<14m<2.解①得-18<m <0或0<m <38,解②得m ∈∅,解③得m =38.综上可知-18<m ≤38,故选D.]5.A [令f (x )-mx +2=0,则f (x )=mx -2,设g (x )=mx -2,可知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,0<x ≤3,|x -4|,x >3与函数g (x )的图象有三个不同的交点.在同一平面直角坐标系中作出它们的大致图象,其中A (0,-2),B (3,1),C (4,0),可知直线g (x )=mx -2应介于直线AB 与直线AC 之间,其中k AB =1,k AC =12,故m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.故选A.]6.B [由于f (-x )=-f (x ),所以函数f (x )为奇函数,图象关于原点对称.由于(x +sin x )′=1+cos x ≥0,且2x-12x +1=1-22x +1为增函数.故f (x )为R 上的增函数,且f (0)=0.所以|f (x )|-a =0,即|f (x )|=a 有两个不同的实数根,|f (x )|的图象是由f (x )图象的将x <0的部分关于x 轴对称翻折上来,x >0部分保持不变所得,所以a ∈(0,+∞).]7.D [由f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (2+x )=f (2-x ),即为f (x +4)=f (-x )=f (x ),则f (x )是周期为4的函数.当x ∈[-2,0)时,f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫22x-1,可得x ∈(0,2]时,f (x )=f (-x )=(2)x -1.在同一坐标系内作出f (x )与g (x )=log a (x +2)在区间(-2,6)内的图象,若要使它们有4个交点,则0<log a (6+2)<1,即a >8,故选D.]8.B [令sgn(ln x )-ln 2x =0,得当ln x >0,即x >1时,1-ln 2x =0,解得x =e ; 当ln x <0,即0<x <1时,-1-ln 2x =0,无解; 当ln x =0,即x =1时,成立.故方程sgn(ln x )-ln 2x =0有两个根,即函数f (x )有2个零点.] 9.2解析 函数f (x )=2sin x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2-x 2的零点个数等价于方程2sin x ·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2-x2=0的根的个数,即函数g (x )=2sin x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=2sin x cos x =sin 2x 与h (x )=x 2的图象交点个数.于是,分别画出其函数图象如图所示,由图可知,函数g (x )与h (x )的图象有2个交点.故函数f (x )有2个零点.10.5解析 ∵f (2)=ln 2+6-8=ln 2-2<0,f (3)=ln 3+9-8=ln 3+1>0, 且函数f (x )=ln x +3x -8在(0,+∞)上为增函数, ∴x 0∈[2,3],即a =2,b =3. ∴a +b =5. 11.4解析 ∵定义在[1,+∞)上的函数f (x )满足:①f (2x )=2f (x );②当2≤x ≤4时,f (x )=1-|x -3|,∴函数f (x )在区间[1,28]上的图象如图所示:函数g (x )=f (x )-2在区间[1,28]上的零点个数,即为函数f (x )在区间[1,28]上的图象与直线y =2交点的个数,由图可得函数f (x )在区间[1,28]上的图象与直线y =2有4个交点,故函数g (x )=f (x )-2在区间[1,28]上有4个零点. 12.①④解析 ①设t =g (x ),则由f [g (x )]=0,得f (t )=0,则t 1=0或-2<t 2<-1或1<t 3<2.当t 1=0时,g (x )=0有2个不同根;当-2<t 2<-1时,g (x )=t 2有2个不同根;当1<t 3<2时,g (x )=t 3有2个不同根,∴方程f [g (x )]=0有且仅有6个根,故①正确.②设t =f (x ),若g [f (x )]=0,则g (t )=0,则-2<t 1<-1或0<t 2<1.当-2<t 1<-1时,f (x )=t 1有1个根;当0<t 2<1时,f (x )=t 2有3个不同根,∴方程g[f(x)]=0有且仅有4个根,故②错误.③设t=f(x),若f[f(x)]=0,则f(t)=0,则t1=0或-2<t2<-1或1<t3<2.当t1=0时,f(x)=t1有3个不同根;当-2<t2<-1时,f(x)=t2有1个根;当1<t3<2时,f(x)=t3有1个根,∴方程f[f(x)]=0有且仅有5个根,故③错误.④设t=g(x),若g[g(x)]=0,则g(t)=0,则-2<t1<-1或0<t2<1.当-2<t1<-1时,g(x)=t1有2个不同根;当0<t2<1时,g(x)=t2有2个不同根,∴方程g[g(x)]=0有且仅有4个根,故④正确.综上,命题①④正确.。
2018届高三数学每天一练半小时:第17练 导数的概念及其运算含答案

一、选择题1.若函数y =f (x )在x =a 处的导数为A ,则li m Δx →0f (a +Δx )-f (a -Δx )Δx为( )A .AB .2A C.A2D .02.(2016·云南统一检测)函数f (x )=ln x -2xx在点(1,-2)处的切线方程为( )A .2x -y -4=0B .2x +y =0C .x -y -3=0D .x +y +1=03.曲线y =ax cos x +16在x =π2处的切线与直线y =x +1平行,则实数a 的值为( )A .-2πB.2πC.π2D .-π24.下面四个图象中,有一个是函数f (x )=13x 3+ax 2+(a 2-1)x +1(a ∈R )的导函数y =f ′(x )的图象,则f (-1)等于( )A.13 B .-23C.73D .-13或535.(2016·南昌二中模拟)设点P 是曲线y =x 3-3x +23上的任意一点,则P 点处切线倾斜角α的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫5π6,πB.⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,πC.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π D.⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,5π66.(2016·昆明模拟)设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f ′0(x ),f 2(x )=f ′1(x ),…,f n +1(x )=f ′n (x ),n ∈N ,则f 2 015(x )等于( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x7.(2017·长沙调研)曲线y =13x 3+x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43处的切线与坐标轴围成的三角形面积为( ) A.29 B.19 C.13D.238.若函数f (x )=cos x +2xf ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的大小关系是( ) A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3 C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3 D .不确定二、填空题9.(2016·太原一模)函数f (x )=x e x的图象在点(1,f (1))处的切线方程是____________. 10.已知函数f (x )=-f ′(0)e x+2x ,点P 为曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线l 上的一点,点Q 在曲线y =e x上,则|PQ |的最小值为________.11.(2016·黄冈模拟)已知函数f (x )=x (x -1)(x -2)(x -3)(x -4)(x -5),则f ′(0)=________. 12.设曲线y =xn +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则x 1·x 2·x 3·…·x 2 015=________.答案精析1.B [由于Δy =f (a +Δx )-f (a -Δx ), 其改变量对应2Δx , 所以0()()lim x f a x f a x x ∆→+∆--∆∆=0()()2lim2x f a x f a x x∆→+∆--∆∆=2f ′(a )=2A ,故选B.]2.C [f ′(x )=1-ln xx2,则f ′(1)=1,故函数f (x )在点(1,-2)处的切线方程为y -(-2)=x -1,即x -y -3=0.]3.A [设y =f (x )=ax cos x +16,则f ′(x )=a cos x -ax sin x ,又因为曲线y =ax cos x +16在x =π2处的切线与直线y =x +1平行,所以f ′(π2)=-a π2=1⇒a =-2π,故选A.]4.D [∵f ′(x )=x 2+2ax +a 2-1, ∴f ′(x )的图象开口向上,则②④排除. 若f ′(x )的图象为①,此时a =0,f (-1)=53;若f ′(x )的图象为③,此时a 2-1=0,又对称轴x =-a >0, ∴a =-1,∴f (-1)=-13.]5.C [因为y ′=3x 2-3≥-3,故切线斜率k ≥-3,所以切线倾斜角α的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π.]6.D [∵f 0(x )=sin x ,f 1(x )=cos x ,f 2(x )=-sin x ,f 3(x )=-cos x ,f 4(x )=sin x ,…,∴f n (x )=f n +4(x ),故f 2 012(x )=f 0(x )=sin x , ∴f 2 015(x )=f 3(x )=-cos x ,故选D.]7.B [y ′=f ′(x )=x 2+1,在点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43处的切线斜率k =f ′(1)=2,所以切线方程为y -43=2(x -1),即y =2x -23,与坐标轴的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-23,⎝ ⎛⎭⎪⎫13,0,所以三角形的面积为12×13×⎪⎪⎪⎪⎪⎪-23=19,故选B.]8.C [依题意得f ′(x )=-sin x +2f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6, ∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-sin π6+2f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=12,f ′(x )=-sin x +1,∵当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2时,f ′(x )>0,∴f (x )=cos x +x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上是增函数, 又-π2<-π3<π3<π2,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3.] 9.y =2e x -e解析 ∵f (x )=x e x ,∴f (1)=e ,f ′(x )=e x +x e x,∴f ′(1)=2e ,∴f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线方程为y -e =2e(x -1),即y =2e x -e. 10. 2解析 由f ′(x )=-f ′(0)e x+2,令x =0可得f ′(0)=-f ′(0)e 0+2,即f ′(0)=1,所以f (x )=-e x+2x ,所以切线的斜率k =f ′(0)=1,又f (0)=-1,故切线方程为y +1=x -0,即x -y -1=0.由题意可知与直线x -y -1=0平行且与曲线y =e x相切的切点到直线x -y -1=0的距离即为所求.设切点为Q (t ,e t),则k 1=e t=1,故t =0,即Q (0,1),该点到直线x -y -1=0的距离为d =22=2,故答案为 2.11.-120解析 f ′(x )=(x -1)(x -2)(x -3)(x -4)(x -5)+x [(x -1)(x -2)(x -3)·(x -4)(x -5)]′,∴f ′(0)=(-1)×(-2)×(-3)×(-4)×(-5)=-120. 12.12 016解析 y ′=(n +1)x n,y ′|x =1=n +1, 切线方程为y -1=(n +1)(x -1), 令y =0,得x n =nn +1,则x 1·x 2·x 3·…·x 2 015=12×23×34×…×2 0152 016=12 016.。
2018届高三数学每天一练半小时:第44练 不等式的解法 Word版含答案

一、选择题1.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +2,x >0,x -2,x ≤0,则不等式f (x )<x 2的解集是( )A .(2,+∞)∪(-∞,0]B .RC .[0,2)D .(-∞,0) 2.不等式-x 2-x +2<0的解集为( )A .{x |x <-2或x >1}B .{x |-2<x <1}C .{x |x <-1或x >2}D .{x |-1<x <2}3.若关于x 的不等式ax -b >0的解集是(1,+∞),则关于x 的不等式(ax +b )(x -3)>0的解集是( )A .(-1,3)B .(1,3)C .(-∞,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-1)∪(3,+∞)4.设a >0,不等式-c <ax +b <c 的解集是{x |-2<x <1},则a ∶b ∶c 等于( )A .1∶2∶3B .2∶1∶3C .3∶1∶2D .3∶2∶1 5.(2016·许昌模拟)若不等式ax2+bx -2<0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -2<x <14,则ab 等于( ) A .-28B .-26C .28D .266.若不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .[-1,4]B .(-∞,-2]∪[5,+∞)C .(-∞,-1]∪[4,+∞)D .[-2,5]7.(2017·南宁调研)已知当a ∈[-1,1]时,不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则x的取值范围为( )A .(-∞,2)∪(3,+∞)B .(-∞,1)∪(2,+∞)C .(-∞,1)∪(3,+∞)D .(1,3)8.设定义域为R 的函数f (x )满足下列条件:①对任意的x ∈R ,f (x )+f (-x )=0;②对任意的x 1,x 2∈[-1,1],都有f ?x 2?-f ?x 1?x 2-x 1>0,且f (-1)=-1. 若f (x )≤t 2-2at +1对所有的x ∈[-1,1]都成立,则当a ∈[-1,1]时,t 的取值范围是( )A .[-2,2]B .(-∞,-12]∪{0}∪[12,+∞) C .[-12,12] D .(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞)二、填空题9.(2017·合肥质检)已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-1或x >12,则f (10x )>0的解集为________________.10.设函数f (x )=x 2-1,对任意x ∈[32,+∞),f (x m)-4m 2·f (x )≤f (x -1)+4f (m )恒成立,则实数m 的取值范围是________________.11.设关于x 的不等式|x 2-2x +3m -1|≤2x +3的解集为A ,且-1∉A,1∈A ,则实数m 的取值范围是________.12.已知f (x )=2x 2+bx +c ,不等式f (x )<0的解集是(0,5),若对于任意x ∈[-1,1],不等式f (x )+t ≤2恒成立,则t 的取值范围为____________.答案精析1.A [当x >0时,x +2<x 2,即x 2-x -2>0,解得x >2或x <-1,∴x >2.当x ≤0时,x -2<x 2,即x 2-x +2>0,恒成立.∴x ∈(-∞,0]∪(2,+∞).]2.A [不等式变形为x 2+x -2>0,∴(x +2)(x -1)>0,∴x >1或x <-2,∴不等式的解集为{x |x <-2或x >1}.]3.D [由题意得,关于x 的不等式ax -b >0的解集是(1,+∞),可得b a =1且a >0,又(ax +b )(x -3)>0可化为(x -3)(x +b a )>0,即(x -3)(x +1)>0,所以x <-1或x >3,故选D.]4.B [∵-c <ax +b <c ,又a >0,∴-b +c a <x <c -b a. ∵不等式的解集为{x |-2<x <1}, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ -b +c a =-2,c -b a =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ b =a 2,c =32a ,∴a ∶b ∶c =a ∶a 2∶3a 2=2∶1∶3.] 5.C [由题意知-2,14是方程ax 2+bx -2=0的两根,且a >0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ -b a =-2+14,-2a =(-2)×14,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,b =7,∴ab =28.]6.A [由题意得,不等式x 2-2x +5=(x -1)2+4≥4,又关于x 的不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则a 2-3a ≤4,即a 2-3a -4≤0,解得-1≤a ≤4,故选A.]7.C [把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),则由f (a )>0对于任意的a ∈[-1,1]恒成立,易知只需f (-1)=x 2-5x +6>0,且f (1)=x 2-3x +2>0即可,联立方程解得x <1或x >3.]8.D [由题设条件知f (x )是奇函数,在[-1,1]上是增函数,且f (-1)=-1,所以在[-1,1]上,f (x )max =f (1)=-f (-1)=1.f (x )≤t 2-2at +1对所有的x ∈[-1,1]都成立,即t 2-2at ≥0恒成立. 设g (a )=t 2-2at ,a ∈[-1,1],则⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)≥0,g (-1)≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ t 2-2t ≥0,t 2+2t ≥0,解得t ≤-2或t =0或t ≥2.故选D.]9.{x |x <-lg 2}解析 由已知条件得0<10x <12,解得x <lg 12=-lg 2. 10.{m |m ≤-32或m ≥32} 解析 依据题意得x 2m 2-1-4m 2(x 2-1)≤(x -1)2-1+4(m 2-1)在x ∈[32,+∞)上恒成立, 即1m 2-4m 2≤-3x 2-2x +1在x ∈[32,+∞)上恒成立. 当x =32时,函数y =-3x 2-2x +1取得最小值-53, 所以1m 2-4m 2≤-53, 即(3m 2+1)(4m 2-3)≥0,解得m ≤-32或m ≥32. 11.{m |-13<m ≤73} 解析 由-1∉A ,得|(-1)2-2×(-1)+3m -1|>2×(-1)+3,即|3m +2|>1,解得m <-1或m >-13.① 由1∈A ,得|12-2×1+3m -1|≤2×1+3,即|3m -2|≤5,解得-1≤m ≤73.② 故由①②得实数m 的取值范围是{m |-13<m ≤73}. 12.t ≤-10解析 2x 2+bx +c =0的两个实根是x 1=0,x 2=5,所以c =0,b =-10, 不等式2x 2-10x +t ≤2对任意x ∈[-1,1]恒成立,即2x 2-10x +t -2≤0,又f (x )=2x 2-10x 在(-∞,52)上为单调函数, 当x ∈[-1,1]时,有⎩⎪⎨⎪⎧ 2×(-1)2-10×(-1)+t -2≤0,2×12-10×1+t -2≤0,解得t ≤-10.。
2018届高三数学每天一练半小时:第16练 函数综合练 含答案

一、选择题1.下列函数中,与函数y =-3|x |的奇偶性相同,且在【-∞,0)上单调性也相同的是【 ) A .y =-1xB .y =log 2|x |C .y =1-x 2D .y =x 3-12.设函数f 【x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1,x <2,lg (x 2+1),x >2,则f 【f 【3))等于【 ) A .0 B .1 C .2D .33.【2016·福建四地六校联考)若f 【x )对于任意实数x 恒有2f 【x )-f 【-x )=3x +1,则f 【1)等于【 )A .2B .0C .1D .-14.【2016·湖北襄阳枣阳二中期中)已知函数f 【x )=【x -a )【x -b )【其中a >b ),若f 【x )的图象如图所示,则函数g 【x )=a x +b 的图象大致为【 )5.已知函数f 【x )=21+2x +11+4x 满足条件f 【log a 【2+1))=1,其中a >1,则f 【log a【2-1))等于【 ) A .1 B .2 C .3D .46.已知f 【x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3a -1)x +4a ,x <1,log a x ,x ≥1是【-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是【 ) A .【0,1)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫17,13 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫17,1 7.已知f 【x )是定义在【-∞,+∞)上的偶函数,且在区间【-∞,0]上是增函数,设a=f 【log 47),b =f 【12log 3),c =f 【0.2-0.6),则a ,b ,c 的大小关系是【 )A .c <a <bB .c <b <aC .b <c <aD .a <b <c8.【2017·南昌质检)对于定义域为R 的函数f 【x ),若f 【x )在【-∞,0)和【0,+∞)上均有零点,则称函数f 【x )为“含界点函数”,则下列四个函数中,不是“含界点函数”的是【 )A .f 【x )=x 2+bx -1【b ∈R ) B .f 【x )=2-|x -1| C .f 【x )=2x -x 2D .f 【x )=x -sin x二、填空题9.【2016·北京东城区二模)已知f 是有序数对集合M ={【x ,y )|x ∈N *,y ∈N *}上的一个映射,正整数数对【x ,y )在映射f 下的像为实数z ,记作f 【x ,y )=z .对于任意的正整数m ,n 【m >n ),映射f 由下表给出:则f 【3,5)=________,使不等式f 【2x,x )≤4成立的x 的集合是__________.10.某商品在最近100天内的单价f 【t )与时间t 的函数关系是f 【t )=⎩⎪⎨⎪⎧t 4+22,0≤t <40,t ∈N *,-t 2+52,40≤t ≤100,t ∈N *,日销售量g 【t )与时间t 的函数关系是g 【t )=-t3+1093【0≤t ≤100,t ∈N ),则这种商品的日销售额的最大值为________. 11.定义在R 上的偶函数f 【x )满足f 【x +1)=-f 【x )且f 【x )在[-1,0]上是增函数,给出下列四个命题:①f 【x )是周期函数;②f 【x )的图象关于x =1对称;③f 【x )在[1,2]上是减函数;④f 【2)=f 【0).其中正确命题的序号是____________.【请把正确命题的序号全部写出来)12.【2016·山东聊城一中期中)设定义域为[0,1]的函数f 【x )同时满足以下三个条件时称f 【x )为“友谊函数”:【1)对任意的x ∈[0,1],总有f 【x )≥0; 【2)f 【1)=1;【3)若x 1≥0,x 2≥0且x 1+x 2≤1,则有f 【x 1+x 2)≥f 【x 1)+f 【x 2)成立. 则下列判断正确的序号为________. ①f 【x )为“友谊函数”,则f 【0)=0;②函数g 【x )=x 在区间[0,1]上是“友谊函数”;③若f 【x )为“友谊函数”,且0≤x 1<x 2≤1,则f 【x 1)≤f 【x 2).答案精析1.C [函数y =-3|x |为偶函数,在【-∞,0)上为增函数,选项A 的函数为奇函数,不符合要求;选项B 的函数是偶函数,但其单调性不符合;选项D 的函数为非奇非偶函数,不符合要求;只有选项C 符合要求.]2.C [f 【f 【3))=f 【lg 10)=f 【1)=2,故选C.] 3.A [令x =1,得2f 【1)-f 【-1)=4,① 令x =-1,得2f 【-1)-f 【1)=-2,② 联立①②得f 【1)=2.]4.A [由二次方程的解法易得【x -a )【x -b )=0的两根为a ,b ;根据函数零点与方程的根的关系,可得f 【x )=【x -a )【x -b )的零点就是a ,b ,即函数图象与x 轴交点的横坐标;观察f 【x )=【x -a )【x -b )的图象,可得其与x 轴的两个交点分别在区间【-∞,-1)与【0,1)上,又由a >b ,可得b <-1,0<a <1.对函数g 【x )=a x+b ,由0<a <1可得其是减函数,又由b <-1可得其与y 轴交点的坐标在x 轴的下方;分析选项可得A 符合这两点,B ,C ,D 均不满足.故选A.]5.B [由函数f 【x )=21+2x +11+4x ,得f 【-x )=21+2-x +11+4-x =2·2x1+2x +4x1+4x ,所以f 【x )+f 【-x )=21+2+11+4+2·2x1+2+4x1+4=3,由于log a 【2+1)+log a 【2-1)=0, 所以log a 【2-1)=-log a 【2+1), 所以由f 【log a 【2+1))=1得f 【log a 【2-1))=2,故选B.]6.C [当x =1时,log a 1=0,若f 【x )为R 上的减函数,则【3a -1)x +4a >0在x <1时恒成立,令g 【x )=【3a -1)x +4a ,则必有⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<0,g (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<0,3a -1+4a ≥0⇒17≤a <13. 此时,log a x 是减函数,符合题意.]7.B [∵f 【x )是定义在【-∞,+∞)上的偶函数,且在区间【-∞,0]上是增函数,∴f【x )在【0,+∞)上单调递减.∵a =f 【log 47)=f 【log 27),b =f 【12log 3)=f 【-12log 3)=f 【log 23).又0<log 27<log 23<2,0.2-0.6=50.6>50.5>40.5=2,即0<log 27<log 23<0.2-0.6,∴a >b >c .]8.D [因为f 【x )=x 2+bx -1【b ∈R )的零点即为方程x 2+bx -1=0的根,又Δ=b 2+4>0,所以方程x 2+bx -1=0有一正一负两个不同的根,f 【x )=x 2+bx -1是“含界点函数”;因为f 【x )=2-|x -1|有两个零点x =3和x =-1,故f 【x )=2-|x -1|是“含界点函数”;f 【x )=2x -x 2的零点即为y =2x 与y =x 2的图象的交点的横坐标,作出函数y =2x 与y =x 2的图象如图所示,故f 【x )=2x-x 2为“含界点函数”;因为f 【x )=x -sin x 在R 上是增函数,且f 【0)=0,所以f 【x )=x -sin x 不是“含界点函数”.故选D.]9.8 {1,2}解析 由表可知f 【3,5)=5+3=8. ∵∀x ∈N *,都有2x>x , ∴f 【2x ,x )=2x-x ,则f 【2x ,x )≤4⇔2x -x ≤4【x ∈N *)⇔2x ≤x +4【x ∈N *), 当x =1时,2x =2,x +4=5,2x≤x +4成立; 当x =2时,2x =4,x +4=6,2x≤x +4成立; 当x ≥3【x ∈N *)时,2x>x +4. 故满足条件的x 的集合是{1,2}. 10.808.5解析 由题意知日销售额s 【t )=f 【t )g 【t ), 当0≤t <40时,s 【t )=⎝ ⎛⎭⎪⎫t 4+22⎝ ⎛⎭⎪⎫-t 3+1093=-t 212+7t 4+2 3983,此函数的对称轴为x =212,又t ∈N *,所以最大值为s 【10)=s 【11)=1 6172=808.5;当40≤t ≤100时,s 【t )=⎝ ⎛⎭⎪⎫-t 2+52⎝ ⎛⎭⎪⎫-t 3+1093=t 26-213t 6+5 6683,此时函数的对称轴为x =2132>100,最大值为s 【40)=736.综上,这种商品日销售额s 【t )的最大值为808.5 11.①②④解析 由f 【x +1)=-f 【x )⇒f 【x +2)=-f 【x +1)=f 【x ),故函数f 【x )是周期函数,命题①正确;由于函数是偶函数,故f 【x +2)=f 【-x ),函数图象关于直线x =x +2-x2=1对称,故命题②正确;由于函数是偶函数,故函数在区间[0,1]上递减,根据对称性,函数在[1,2]上应该是增函数【也可根据周期性判断),故命题③不正确;根据周期性,f 【2)=f 【0),命题④正确. 12.①②③解析 ①∵f 【x )为“友谊函数”,则取x 1=x 2=0,得f 【0)≥f 【0)+f 【0),即f 【0)≤0,又由f 【0)≥0,得f 【0)=0,故①正确;②g 【x )=x 在[0,1]上满足:【1)g 【x )≥0;【2)g 【1)=1;若x 1≥0,x 2≥0且x 1+x 2≤1, 则有g 【x 1+x 2)-[g 【x 1)+g 【x 2)]=【x 1+x 2)-【x 1+x 2)=0,即g 【x 1+x 2)≥g 【x 1)+g 【x 2),满足【3).故g 【x )=x 满足条件【1)【2)【3),∴g 【x )=x 为友谊函数,故②正确; ③∵0≤x 1<x 2≤1,∴0<x 2-x 1<1,∴f 【x 2)=f 【x 2-x 1+x 1)≥f 【x 2-x 1)+f 【x 1)≥f 【x 1),故有f 【x 1)≤f 【x 2),故③正确. 故答案为①②③.。
2018届高三数学每天一练半小时:阶段滚动检测(四) Word版含答案
一、选择题阶段滚动检测(四)1.已知集合A ={a ,b,2},B ={2,b 2,2a },且A ∩B =A ∪B ,则a 等于( ) A .0 B.14 C .0,14D .-14,02.已知f (x )为偶函数,且当x ∈[0,2)时,f (x )=2sin x ,当x ∈[2,+∞)时,f (x )=log 2x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3+f (4)等于( )A .-3+2B .1C .3D.3+23.下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( ) A .y =cos|2x |B .y =|sin x |C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x D .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-2x4.(2016·原创预测卷)给出下列命题,正确命题的个数是( )①若a >b ,则2a>2b; ②若a >b >0,则1a <1b;③若a >0,b >0,c >0,则b +c -a a +a +c -b b +a +b -cc ≥3; ④若a >0,b >0,则不等式a +2b ab ≥92a +b恒成立. A .1 B .2 C .3D .45.设关于x ,y 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0表示的平面区域内存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2,则m 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,43B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-23D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-536.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 4=8,且S n +1=p S n +1,则实数p 的值为( ) A .1 B .2 C.34D .47.(2017·广州调研)在边长为1的正方形ABCD 中,M 为BC 的中点,点E 在线段AB 上运动,则EC →·EM →的取值范围是( ) A .[12,2]B .[0,32]C .[12,32]D .[0,1]8.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知C =2A ,cos A =34,b =5,则△ABC的面积为( ) A.1574B.1572 C.574D.5729.(2016·长沙模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,x 2-2x +1,x >0,若关于x 的方程f 2(x )-af (x )=0恰有5个不同的实数解,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(0,2) C .(1,2)D .(0,3)10.已知函数f (x )=ax 2+2ax +4(0<a <3),若x 1<x 2,x 1+x 2=1-a ,则( ) A .f (x 1)<f (x 2) B .f (x 1)=f (x 2)C .f (x 1)>f (x 2)D .f (x 1)与f (x 2)的大小不能确定11.已知函数f (x )=x 3+2bx 2+cx +1有两个极值点x 1,x 2,且x 1∈[-2,-1],x 2∈[1,2],则f (-1)的取值范围是( ) A .[-32,3]B .[32,6]C .[3,12]D .[-32,12]12.(2016·北京朝阳区模拟)若函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x +π3 (-2<x <10)的图象与x 轴交于点A ,过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点,则(OB →+OC →)·OA →等于( )A .-32B .-16C .16D .32二、填空题13.已知等比数列{a n }为递增数列,且a 25=a 10,2(a n +a n +2)=5a n +1,则数列{a n }的通项公式a n =________.14.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧πx,x ≥0,e x,x <0,若对任意的x ∈[1-2a ,2a -1],不等式f [a (x +1)-x ]≥[f (x )]a恒成立,则实数a 的取值范围是________.15.设n 是正整数,由数列1,2,3,…,n 分别求相邻两项的和,得到一个有n -1项的新数列:1+2,2+3,3+4,…,(n -1)+n ,即3,5,7,…,2n -1.对这个新数列继续上述操作,这样得到一系列数列,最后一个数列只有一项,则最后的这个项是____________.16.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧|x |+|y |≤2,y +2≤k (x +1)表示的平面区域为三角形,则实数k 的取值范围是________________. 三、解答题17.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知cos 2A +32=2cos A .(1)求角A 的大小;(2)若a =1,求△ABC 的周长l 的取值范围.18.已知函数f (x )=a ln x -x +a -1x. (1)若a =4,求f (x )的极值;(2)若f (x )在定义域内无极值,求实数a 的取值范围.19.已知f(x)=(x-1)2,g(x)=4(x-1),数列{a n}满足:a1=2,a n≠1,且(a n-a n+1)g(a n)=f(a n)(n∈N*).(1)证明:数列{a n-1}是等比数列;(2)若数列{b n}满足b n=2n-14n-1(a n-1),求数列{b n}的前n项和T n.20.已知二次函数f(x)=x2+bx+c (b,c∈R).(1)若f(-1)=f(2),且不等式x≤f(x)≤2|x-1|+1对x∈[0,2]恒成立,求函数f(x)的解析式;(2)若c<0,且函数f(x)在[-1,1]上有两个零点,求2b+c的取值范围.21.已知数列{a n }是各项为正数的等比数列,数列{b n }的前n 项和S n =n 2+5n ,且满足a 4=b 14,a 6=b 126,令c n =log 2a n (n ∈N *).(1)求数列{b n }及{c n }的通项公式;(2)设P n =cb 1+cb 2+…+cb n ,Q n =cc 1+cc 2+…+cc n ,试比较P n 与Q n 的大小,并说明理由.22.已知函数f (x )=ln(e x+a +3)(a 为常数)是实数集R 上的奇函数. (1)若关于x 的方程ln x f (x )=x 2-2e x +m 有且只有一个实数根,求m 的值;(2)若函数g (x )=λf (x )+sin x 在区间[-1,1]上是减函数,且g (x )≤λt -1在x ∈[-1,1]上恒成立,求实数t 的最大值.答案精析1.C [由A ∩B =A ∪B 知A =B ,又根据集合元素的互异性,有⎩⎪⎨⎪⎧a =2a ,b =b 2,a ≠b ,或⎩⎪⎨⎪⎧a =b 2,b =2a ,a ≠b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =14,b =12,故a =0或14.]2.D [因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin π3=3, f (4)=log 24=2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3+f (4)=3+2,故选D.]3.D [y =cos|2x |是偶函数,y =|sin x |是偶函数,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =cos 2x 是偶函数,y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-2x =-sin 2x 是奇函数,根据公式得T=π.] 4.D5.C [当m ≥0时,若平面区域存在,则平面区域内的点在第二象限,平面区域内不可能存在点P (x 0,y 0)满足x 0-2y 0=2,因此m <0. 如图所示的阴影部分为不等式组表示的平面区域.要使可行域内包含y =12x -1上的点,只需可行域边界点A (-m ,m )在直线y =12x -1的下方即可,即m <-12m -1,解得m <-23.]6.B [因为数列{a n }是等比数列,由S n +1=p S n +1,得S n +2=p S n +1+1,两式相减得a n +2a n +1=p ,所以公比q =p ,由S n +1=pS n +1,得a 1+a 2=pa 1+1, 所以a 1+pa 1=pa 1+1,即a 1=1,由a 4=8=a 1p 3,得p 3=8,所以p =2.故选B.]7.C [将正方形放入如图所示的平面直角坐标系中,设E (x,0),0≤x ≤1.又M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12,C (1,1),所以EM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x ,12,EC →=(1-x,1),所以EM →·EC →=⎝⎛⎭⎪⎫1-x ,12·(1-x,1)=(1-x )2+12.因为0≤x ≤1,所以12≤(1-x )2+12≤32,即EM →·EC →的取值范围是[12,32].]8.A [cos A =34,cos C =cos 2A =2cos 2A -1=18,sin C =378,tan C =37,如图,设AD =3x ,AB =4x ,CD =5-3x ,BD =7x .在Rt △DBC 中,tan C =BD CD =7x5-3x=37,解得BD =7x =372,S △ABC =12BD ·AC =1574.]9.A [设t =f (x ),则方程为t 2-at =0,解得t =0或t =a ,即f (x )=0或f (x )=a .如图,作出函数f (x )的图象,由函数图象,可知f (x )=0的解有两个, 故要使方程f 2(x )-af (x )=0恰有5个不同的解, 则方程f (x )=a 的解必有三个,此时0<a <1. 所以a 的取值范围是(0,1).]10.A [f (x )的对称轴为直线x =-1,又∵x 1+x 2=1-a ,∴x 1+x 22=1-a2,0<a <3.∴1-a 2>-1.∵x 1<x 2,∴x 1离对称轴的距离小于x 2离对称轴的距离. 又∵a >0,∴f (x 1)<f (x 2).]11.C [方法一 由于f ′(x )=3x 2+4bx +c ,依题意知,方程3x 2+4bx +c =0有两个根x 1,x 2,且x 1∈[-2,-1],x 2∈[1,2],令g (x )=3x 2+4bx +c , 结合二次函数图象可得只需⎩⎪⎨⎪⎧g (-2)=12-8b +c ≥0,g (-1)=3-4b +c ≤0,g (1)=3+4b +c ≤0,g (2)=12+8b +c ≥0,此即为关于点(b ,c )的线性约束条件,作出其对应的平面区域,f (-1)=2b -c ,问题转化为在上述线性约束条件下确定目标函数f (-1)=2b -c 的最值问题,由线性规划易知 3≤f (-1)≤12,故选C.方法二 方程3x 2+4bx +c =0有两个根x 1,x 2,且x 1∈[-2,-1],x 2∈[1,2]的条件也可以通过二分法处理,即只需g (-2)g (-1)≤0,g (2)g (1)≤0即可,利用同样的方法也可解答.]12.D [由f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 6+π3=0可得πx 6+π3=k π,k ∈Z ,∴x =6k -2,k ∈Z . ∵-2<x <10,∴k =1,x =4, 即A (4,0).设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),∵过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点,∴B ,C 两点关于A 对称,即x 1+x 2=8,y 1+y 2=0,则(OB →+OC →)·OA →=(x 1+x 2,y 1+y 2)·(4,0)=4(x 1+x 2)=32.故选D.] 13.2n解析 ∵2(a n +a n +2)=5a n +1, ∴2a n +2a n ·q 2=5a n ·q , 即2q 2-5q +2=0, 解得q =2或q =12(舍去).又∵a 25=a 10=a 5·q 5, ∴a 5=q 5=25=32. ∴32=a 1·q 4,解得a 1=2. ∴a n =2×2n -1=2n ,故a n =2n.14.(12,1]解析 由题设知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧πx,x ≥0,e x,x <0,因为1-2a <2a -1,所以a >12,当x ≥0时,ax ≥0,当x <0时,ax <0,可得[f (x )]a=f (ax ),因此,原不等式等价于f [a (x +1)-x ]≥f (ax ),因为f (x )在R 上是增函数,所以a (x +1)-x ≥ax ,即x ≤a 恒成立,又x ∈[1-2a,2a -1],所以2a -1≤a ,解得a ≤1,又a >12,故a ∈(12,1].15.2n -2(n +1)解析 设数列{a n }为题干一系列新数列中的第一项,则由归纳推理得a n =2a n -1+ 2n -2(n ≥2)⇒a n 2n -a n -12n -1=14⇒即数列{a n 2n }是首项为12,公差为14的等差数列⇒a n 2n =12+14(n -1)=n +14⇒a n =2n -2(n +1),即最后一个数列的项是a n =2n -2(n +1).16.(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,23解析 如图,只有直线y +2=k (x +1)从直线m 到直线n 移动,或者从直线a 到直线b 移动时,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧|x |+|y |≤2,y +2≤k ?x +1?表示的平面区域才是三角形.故实数k 的取值范围是0<k ≤23或者k <-2.17.解 (1)根据二倍角公式得2cos 2A +12=2cos A ,即4cos 2A -4cos A +1=0,所以(2cos A -1)2=0,所以cos A =12.因为0<A <π,所以A =π3.(2)根据正弦定理:a sin A =b sin B =c sin C,又a =1, 得b =23 sin B ,c =23sin C , 所以l =1+b +c =1+23(sin B +sin C ). 因为A =π3,所以B +C =2π3, 所以l =1+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin B +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =1+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6. 因为0<B <2π3,所以l ∈(2,3]. 18.解 (1)当a =4时,f (x )=4ln x -x +3x(x >0), f ′(x )=4x -1-3x 2=-x 2+4x -3x2, 令f ′(x )=0,解得x =1或x =3.当0<x <1或x >3时,f ′(x )<0,当1<x <3时,f ′(x )>0,f (1)=2,f (3)=4ln 3-2,所以f (x )的极小值为2,极大值为4ln 3-2.(2)f (x )=a ln x -x +a -1x(x >0), f ′(x )=a x -1-a -1x 2=-x 2+ax -(a -1)x 2, f (x )在定义域内无极值,即f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在定义域上恒成立.即方程f ′(x )=0在(0,+∞)上无变号零点.设g (x )=-x 2+ax -(a -1),则Δ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,a 2≤0,g ?0?≤0,解得a =2, 所以实数a 的取值范围为{2}. 19.(1)证明 由(a n -a n +1)g (a n )=f (a n )(n ∈N *)得,4(a n -a n +1)(a n -1)=(a n -1)2(n ∈N *). 由题意知a n ≠1, 所以4(a n -a n +1)=a n -1(n ∈N *),即3(a n -1)=4(a n +1-1)(n ∈N *),所以a n +1-1a n -1=34. 又a 1=2,所以a 1-1=1,所以数列{a n -1}是以1为首项,34为公比的等比数列. (2)解 由(1)得a n -1=(34)n -1, b n =2n -14n -1(a n -1)=2n -13n -1. 则T n =130+331+532+…+2n -33n -2+2n -13n -1,① 13T n =131+332+533+…+2n -33n -1+2n -13n ,② ① -②得23T n =130+231+232+…+23n -1-2n -13n =1+23×1-13n -11-13-2n -13n =2-13n -1-2n -13n =2-2(n +1)3n . 所以T n =3-n +13n -1.20.解 (1)因为f (-1)=f (2),所以b =-1,因为当x ∈[0,2]时,都有x ≤f (x )≤2|x -1|+1,所以有f (1)=1,即c =1,所以f (x )=x 2-x +1.(2)因为f (x )在[-1,1]上有两个零点,且c <0, 所以有⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)≥0,f (1)≥0,c <0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ -b +c +1≥0,b +c +1≥0,c <0,通过线性规划知识可得-2<2b +c <2.21.解 (1)b n =⎩⎪⎨⎪⎧ S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2)=⎩⎪⎨⎪⎧ 6(n =1),2n +4(n ≥2)=2n +4 (n ∈N *).设等比数列{a n }的公比为q ,由a 4=b 14=32,a 6=b 126=256,得q 2=a 6a 4=8,即q =22(负值舍去).所以a n =a 4·q n -4=32·(2)3n -12=(2)3n -2,所以c n =log 2a n =3n -2(n ∈N *).(2)由(1)知,cb n =3(2n +4)-2=6n +10,所以{cb n }是以16为首项,6为公差的等差数列. 同理,cc n =3(3n -2)-2=9n -8,所以{cc n }是以1为首项,9为公差的等差数列. 所以P n =cb 1+cb 2+…+cb n=n (16+6n +10)2=3n 2+13n , Q n =cc 1+cc 2+…+cc n =n (1+9n -8)2=92n 2-72n . 所以P n -Q n =-32n (n -11). 故当1≤n ≤10时,P n >Q n ;当n =11时,P n =Q n ;当n ≥12时,P n <Q n .22.解 (1)∵f (x )=ln(e x +a +3)是实数集R 上的奇函数,∴f (0)=0,即ln(e 0+a +3)=0,∴4+a =1,a =-3.将a =-3代入f (x )得f (x )=ln e x =x ,显然为奇函数.方程ln x f ?x ?=x 2-2e x +m , 即为ln x x=x 2-2e x +m , 令f 1(x )=ln x x,f 2(x )=x 2-2e x +m . ∵f ′1(x )=1-ln x x 2, 故当x ∈(0,e]时,f ′1(x )≥0,∴f 1(x )在(0,e]上为增函数;当x ∈[e ,+∞)时,f ′1(x )≤0,∴f 1(x )在[e ,+∞)上为减函数;当x =e 时,f 1(x )max =1e. 而f 2(x )=x 2-2e x +m =(x -e)2+m -e 2,则当x ∈(0,e]时,f 2(x )是减函数,当x ∈[e ,+∞)时,f 2(x )是增函数, ∴当x =e 时,f 2(x )min =m -e 2,只有当m -e 2=1e ,即m =e 2+1e时,方程有且只有一个实数根. (2)由(1)知f (x )=x ,∵g (x )=λf (x )+sin x =λx +sin x ,∴g ′(x )=λ+cos x ,x ∈[-1,1],∴要使g (x )是区间[-1,1]上的减函数,则有g ′(x )≤0在[-1,1]上恒成立, ∴λ≤(-cos x )min ,则λ≤-1.要使g (x )≤λt -1在[-1,1]上恒成立,只需g (x )max =g (-1)=-λ-sin 1≤λt -1在λ≤-1时恒成立即可,即(t +1)λ+sin 1-1≥0(其中λ≤-1)恒成立即可.令h (λ)=(t +1)λ+sin 1-1(λ≤-1),则⎩⎪⎨⎪⎧ t +1<0,h (-1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧ t +1<0,-t -2+sin 1≥0,∴t ≤sin 1-2,∴实数t 的最大值为sin 1-2.。
2018届高三数学每天一练半小时:第58练 直线的斜率与倾斜角 Word版含答案
1.与直线x +3y -1=0垂直的直线的倾斜角为( )A.π6B.π3C.2π3D.π2 2.直线x sin π7+y cos π7=0的倾斜角α是( ) A .-π7B.π7C.5π7D.6π73.已知直线PQ 的斜率为-3,将直线绕点P 顺时针旋转60°,所得的直线的斜率是( )A .0B.33C. 3 D .- 34.直线x cos α+3y +2=0的倾斜角的范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π6B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫5π6,π C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π6 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,5π6 5.(2016·济南一模)曲线y =|x |与y =kx -1有且只有一个交点,则实数k 的取值范围是( )A .-1≤k ≤1B .-1≤k ≤0C .0≤k ≤1D .k <-1或k >16.点M (x ,y )在函数y =-2x +8的图象上,当x ∈[2,5]时,y +1x +1的取值范围是( )A .[-16,2] B .[0,53] C .[-16,53] D .[2,4] 7.直线l 经过A (2,1),B (1,m 2)(m ∈R )两点,那么直线l 的倾斜角α的取值范围是( )A .0≤α<πB .0≤α≤π4或π2<α<πC .0≤α≤π4 D.π4≤α<π2或π2<α<π 8.若直线l 与两直线y =1,x -y -7=0分别交于M ,N 两点,且MN 的中点是P (1,-1),则直线l 的斜率是( )A .-23B.23 C .-32D.32二、填空题9.(2016·广州模拟)已知直线l 的倾斜角α∈[0°,45°]∪(135°,180°),则直线l 的斜率的取值范围是________.10.已知A (-1,2),B (2,m ),且直线AB 的倾斜角α是钝角,则m 的取值范围是________.11.已知两点A (0,1),B (1,0),若直线y =k (x +1)与线段AB 总有公共点,则k 的取值范围是________.12.(2016·黄山一模)已知点A 在直线x +2y -1=0上,点B 在直线x +2y +3=0上,线段AB 的中点为P (x 0,y 0),且满足y 0>x 0+2,则y 0x 0的取值范围为________.答案精析1.B [直线的方程化为y =-33x +33,与该直线垂直的直线的斜率为3,又因为倾斜角范围为[0,π),所以所求倾斜角为π3.] 2.D [∵tan α=-sin π7cos π7=-tan π7=tan 6π7,∵α∈[0,π),∴α=6π7.] 3.C [斜率为-3,倾斜角为120°,P 顺时针旋转60°,倾斜角为60°,斜率为 3.]4.B [设直线的倾斜角为θ,依题意知,k =-33cos α, ∵cos α∈[-1,1],∴k ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33, 即tan θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33. 又θ∈[0,π),∴θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫5π6,π,故选B.] 5.D [y =|x |的图象如图所示,直线y =kx -1过定点(0,-1),由图可知,当-1≤k ≤1时,没有交点;当k <-1或k >1时,仅有一个交点.]6.C [y +1x +1的几何意义是过M (x ,y ),N (-1,-1)两点的直线的斜率.因为点M (x ,y )在函数y =-2x +8的图象上,当x ∈[2,5],设该线段为AB ,且A (2,4),B (5,-2).因为k NA =53,k NB =-16⇒-16≤y +1x +1≤53,故选C.] 7.B [直线l 的斜率为k =m 2-11-2=1-m 2≤1,又直线l 的倾斜角为α,则有tan α≤1,即tan α<0或0≤tan α≤1,所以π2<α<π或0≤α≤π4,故选B.] 8.A [由题意,设直线l 的方程为y =k (x -1)-1,分别与y =1,x -y -7=0联立解得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k +1,1,N ⎝ ⎛⎭⎪⎫k -6k -1,-6k +1k -1.又因为MN 的中点是P (1,-1), 所以由中点坐标公式得k =-23.] 9.(-1,1]解析 由直线l 的倾斜角α∈[0°,45°]∪(135°,180°),可得0≤k ≤1或-1<k <0,即-1<k ≤1.10.(-∞,2)解析 k =2-m -1-2=m -23<0,m <2. 11.[0,1]解析 y =k (x +1)是过定点P (-1,0)的直线,k PB =0,k PA =1-00-(-1)=1. ∴k 的取值范围是[0,1].12.(-12,-15) 解析 因为直线x +2y -1=0与直线x +2y +3=0平行, 所以|x 0+2y 0-1|5=|x 0+2y 0+3|5, 可得x 0+2y 0+1=0. 因为y 0>x 0+2,所以-12(1+x 0)>x 0+2, 解得x 0<-53. 设y 0x 0=k ,所以k =-12(x 0+1)x 0=-12-12x 0, 因为x 0<-53,所以0<-12x 0<310, 所以-12<y 0x 0<-15.。
2018届高三数学每天一练半小时:阶段滚动检测六 含答案 精品
一、选择题阶段滚动检测(六)1.若全集U =R ,集合A ={x |x 2+x -2≤0},B ={y |y =log 2(x +3),x ∈A },则集合A ∩(∁U B )等于( ) A .{x |-2≤x <0} B .{x |0≤x ≤1} C .{x |-3<x ≤-2}D .{x |x ≤-3}2.(2016·重庆第一次诊断)已知实数a ,b 满足(a +i)(1-i)=3+b i ,则复数a +b i 的模为( ) A. 2 B .2 C. 5D .53.给出下列两个命题,命题p 1:函数y =ln[(1-x )(1+x )]为偶函数;命题p 2:函数y =ln 1-x1+x 是奇函数,则下列命题为假命题的是( ) A .p 1∧p 2 B .p 1∨(綈p 2) C .p 1∨p 2D .p 1∧(綈p 2)4.x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≤0,x +y -2≥0,3x -y +2≥0,目标函数z =2x +y ,则z 的取值范围是( )A .[-3,3]B .[-3,2]C .[2,+∞)D .[3,+∞)5.将函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的图象上各点的横坐标缩小为原来的12,再向右平移φ(φ>0)个单位后得到的图象关于直线x =π2对称,则φ的最小值是( )A.π4B.π3C.3π4D.3π86.(2016·河南实验中学质检)已知数列{a n }的通项为a n =log (n +1)(n +2) (n ∈N *),我们把使乘积a 1·a 2·a 3·…·a n 为整数的n 叫做“优数”,则在(0,2 016]内的所有“优数”的和为 ( ) A .1 024B .2 012C .2 026D .2 0367.一个长方体空屋子,长,宽,高分别为5米,4米,3米,地面三个角上各装有一个捕蝇器(大小忽略不计),可捕捉距其一米空间内的苍蝇,若一只苍蝇从位于另外一角处的门口飞入,并在房间内盘旋,则苍蝇被捕捉的概率是( ) A.π180 B.π150 C.π120D.π908.设随机变量X ~B (6,12),则P (X =3)等于( )A.516B.316C.58D.389.设m ,n 是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,下列四个命题正确的是( ) A .m ,n ⊂α,m ∥β,n ∥β,则α∥β B .m ⊂α,α∥β,则m ∥βC .若m ⊥α,α⊥β,n ∥β,则m ⊥nD .若α⊥γ,β⊥γ,则α⊥β10.如图,设F 1,F 2分别为等轴双曲线x 2-y 2=a 2的左,右焦点,A 为双曲线的左顶点,以F 1F 2为直径的圆交双曲线的一条渐近线于M ,N 两点,则cos ∠MAN 等于( )A.25 B .-25C.55D .-5511.设a =ʃπ0(sin x +cos x )d x ,则⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6的展开式中的常数项是( )A .160B .-160C .26D .-2612.执行如图所示的程序框图,若输出的k =5,则输入的整数p 的最大值为( )A .7B .15C .31D .63二、填空题13.已知函数f (x )对任意的x ∈R ,都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x ,函数f (x +1)是奇函数,当-12≤x ≤12时,f (x )=2x ,则方程f (x )=-12在区间[-3,5]内的所有零点之和为________.14.假设你家订了一盒牛奶,送奶人可能在早上6:30~7:30之间把牛奶送到你家,你离开家去学校的时间在早上7:00~8:00之间,则你在离开家前能得到牛奶的概率是________.15.已知三角形ABC 的三个顶点都在椭圆x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)上,且AB ⊥x 轴,AC ∥x 轴,则|AC |·|AB ||BC |2的最大值为________. 16.已知f (x )是定义在(0,+∞)上的单调函数,且对任意的x ∈(0,+∞),都有f (f (x )-log 2x )=3,则方程f (x )-f ′(x )=2的解所在的区间是________.(填序号) ①(0,1);②(1,2);③(2,3);④(3,4). 三、解答题17.(2016·乌鲁木齐三诊)若函数f (x )=sin 2ax -3sin ax ·cos ax -12 (a >0)的图象与直线y =b 相切,并且切点的横坐标依次成公差为π2的等差数列.(1)求a ,b 的值;(2)若x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,且x 0是y =f (x )的零点,试写出函数y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0,x 0+π2上的单调增区间.18.为拉动经济增长,某市决定新建一批重点工程,分别为基础设施工程、民生工程和产业建设工程三类,这三类工程所含项目的个数分别占总数的12,13,16.现有3名工人独立地从中任选一个项目参与建设.(1)求他们选择的项目所属类别互不相同的概率;(2)记ξ为3人中选择的项目属于基础设施工程或产业建设工程的人数,求ξ的分布列及均值.19.(2016·内江期末)如图,AC 是圆O 的直径,点B 在圆O 上,∠BAC =30°,BM ⊥AC 于点M ,EA ⊥平面ABC ,FC ∥EA ,AC =4,EA =3,FC =1.(1)证明:EM ⊥BF ;(2)求平面BEF 与平面ABC 所成的锐二面角的余弦值.20.(2016·晋江第四次联考)在数列{a n }中,a 1=1,a 2=103,a n +1-103a n +a n -1=0 (n ≥2,且n ∈N *),若数列{a n +1+λa n }是等比数列.(1)求实数λ;(2)求数列{a n }的通项公式; (3)设S n =∑ni =11a i ,求证:S n <32.21.(2016·郑州二检)已知函数f (x )=ax +ln(x -1),其中a 为常数. (1)试讨论f (x )的单调区间;(2)当a =11-e 时,存在x 使得不等式|f (x )|-e e -1≤2ln x +bx 2x 成立,求b 的取值范围.22.(2016·滕州第三中学期末)如图,直线l :y =x +b (b >0),抛物线C :y 2=2px (p >0),已知点P (2,2)在抛物线C 上,且抛物线C 上的点到直线l 的距离的最小值为324.(1)求直线l 及抛物线C 的方程;(2)过点Q (2,1)的任一直线(不经过点P )与抛物线C 交于A ,B 两点,直线AB 与直线l 相交于点M ,记直线PA ,PB ,PM 的斜率分别为k 1,k 2,k 3.问:是否存在实数λ,使得k 1+k 2=λk 3?若存在,试求出λ的值;若不存在,请说明理由.答案精析1. A [A ={x |x 2+x -2≤0}={x |-2≤x ≤1},B ={y |y =log 2(x +3),x ∈A }={x |0≤x ≤2},2. 所以∁U B ={x |x <0或x >2},所以A ∩(∁U B )={x |-2≤x <0},故选A.] 2.C3.D [函数y =ln[(1-x )(1+x )]的定义域是(-1,1)且是偶函数,命题p 1为真命题;函数y =ln1-x1+x的定义域是(-1,1)且是奇函数,命题p 2是真命题.故命题p 1∧p 2、p 1∨(綈p 2)、p 1∨p 2均为真命题,只有命题p 1∧(綈p 2)为假命题.]4.C [画出满足约束条约的平面区域,如图所示:由z =2x +y ,得y =-2x +z ,显然直线y =-2x +z 过(0,2)时,z 最小,最小值为2,无最大值.故选C.]5.D [将函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的图象上各点的横坐标缩小为原来的12,得到函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象,再向右平移φ个单位,得到y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2φ+π4的图象,此图象关于直线x =π2对称,故2×π2-2φ+π4=π2+k π (k ∈Z ),解得φ=3π8-k π2(k ∈Z ),又φ>0,故φmin=3π8,故选D.] 6.C [因为a 1·a 2·a 3·…·a n =log 23·log 34·log 45·…·log (n +1)(n +2)=log 2(n +2)=k ,k ∈Z ,则0<n =2k -2≤2 016,即2<2k ≤2 018,解得1<k ≤10,故所有“优数”之和为(22-2)+(23-2)+…+(210-2)=22(1-29)1-2-18=211-22=2 026,故选C.]7.C [屋子的体积为5×4×3=60立方米,捕蝇器能捕捉到的空间体积为18×43π×13×3=π2立方米.故苍蝇被捕捉的概率是π260=π120.]8.A [∵X ~B (6,12),∴P (X =3)=C 36(12)3·(1-12)3=516.]9.B [对于A ,根据面面平行的判断定理可知缺少条件“m 与n 相交”,故A 不正确;对于B ,若α∥β,则α,β无交点,又m ⊂α,所以m ,β无交点,即m ∥β,故B 正确;对于C ,若α⊥β,n ∥β,则n 可以垂直于α,又m ⊥α,所以m 可以平行于n ,故C 不正确;对于D ,α⊥γ,β⊥γ时,α,β也可能平行,故D 不正确.] 10.D [等轴双曲线x 2-y 2=a 2的两条渐近线方程为y =±x ,所以M (-a ,-a ),N (a ,a ),则|AN |2=(a +a )2+a 2=5a 2,|AM |2=a 2,|MN |2=8a 2,则 cos ∠MAN =5a 2+a 2-8a 225a2=-55.] 11.B [a =ʃπ0(sin x +cos x )d x =(-cos x +sin x )|π0=2,则⎝⎛⎭⎪⎫ax -1x 6=⎝⎛⎭⎪⎫2x -1x 6,它的展开式的通项公式为T r +1=(-1)r ·C r 6·26-r·x3-r,令3-r =0,得r =3,故展开式中的常数项是-C 36·26-3=-160,选B.]12.B [由程序框图可知;①S =0,k =1;②S =1,k =2;③S =3,k =3;④S =7,k =4;⑤S =15,k =5.第⑤步后输出k ,此时S =15≥p ,则p 的最大值为15,故选B.] 13.4解析 因为函数f (x +1)是奇函数,所以函数f (x +1)的图象关于点(0,0)对称,把函数f (x +1)的图象向右平移1个单位可得函数f (x )的图象,所以函数f (x )的图象关于点(1,0)对称,可得-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x ,又因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x ,所以-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x ,再令x 取x +1可得-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x , 所以有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x ,可得f (x )=f (x +2),所以函数f (x )的周期为2,图象如图所示,故方程f (x )=-12在区间[-3,5]内的所有零点之和为12×2×4=4.14.78解析 设牛奶送达的时间为x ,我离开家的时间为y ,则样本空间Ω={(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧6.5≤x ≤7.5,7≤y ≤8,在离开家前能得到牛奶的事件A ={(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧6.5≤x ≤7.5,7≤y ≤8,y ≥x ,作图如下,可得所求概率P =1-12×12×121×1=78.15.12解析 不妨设椭圆上的点A (m ,n ) (m >0,n >0),由题意得B (m ,-n ),C (-m ,n ),则|AC |=2m ,|AB |=2n ,|BC |=2m 2+n 2,则|AC |·|AB ||BC |2=2m ·2n 4?m 2+n 2?=mn m 2+n 2≤mn 2mn =12(当且仅当m =n ,即△ABC 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形时等号成立). 16.②解析 根据题意,f (x )-log 2x >0且是唯一的值,设t =f (x )-log 2x ,则f (x )=t +log 2x , 又f (t )=3,所以3=t +log 2t ,此方程有唯一解t =2,所以f (x )=2+log 2x .方程f (x )-f ′(x )=2,即方程log 2x -1x ln 2=0.设h (x )=log 2x -1x ln 2,则该函数为(0,+∞)上的增函数.又h (1)=-1ln 2<0,h (2)=1-12ln 2>0,所以方程f (x )-f ′(x )=2的解在区间(1,2)内.17.解 (1)f (x )=sin 2ax -3sin ax ·cos ax -12=1-cos 2ax 2-32sin 2ax -12=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ax +π6,∵y =f (x )的图象与直线y =b 相切, ∴b 为f (x )的最大值或最小值, 即b =-1或b =1.∵切点的横坐标依次成公差为π2的等差数列,∴f (x )的最小正周期为π2,即T =2π|2a |=π2,a >0,∴a =2,即f (x )=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6. (2)由题意知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x 0+π6=0,则4x 0+π6=k π (k ∈Z ),∴x 0=k π4-π24(k ∈Z ), 由0≤k π4-π24≤π2 (k ∈Z ),得k =1或k =2,因此x 0=5π24或x 0=11π24. 当x 0=5π24时,y =f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π24,π3和⎣⎢⎡⎦⎥⎤7π12,17π24;当x 0=11π24时,y =f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤7π12,5π6. 18.解 记第i 名工人选择的项目属于基础设施工程、民生工程和产业建设工程分别为事件A i ,B i ,C i ,i =1,2,3.由题意知A 1,A 2,A 3相互独立,B 1,B 2,B 3相互独立,C 1,C 2,C 3相互独立,A i ,B j ,C k (i ,j ,k =1,2,3,且i ,j ,k 互不相同)相互独立,且P (A i )=12,P (B i )=13, P (C i )=16.(1)他们选择的项目所属类别互不相同的概率P =3!·P (A 1B 2C 3)=6P (A 1)P (B 2)P (C 3)=6×12×13×16=16.(2)设3名工人中选择的项目属于民生工程的人数为η,由已知,η~B ⎝⎛⎭⎪⎫3,13,且ξ=3-η.所以P (ξ=0)=P (η=3)=C 33⎝ ⎛⎭⎪⎫133=127,P (ξ=1)=P (η=2)=C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫132×23=29, P (ξ=2)=P (η=1)=C 13×13×⎝ ⎛⎭⎪⎫232=49,P (ξ=3)=P (η=0)=C 03⎝ ⎛⎭⎪⎫233=827. 故ξ的分布列是ξ的均值E (ξ)=0×127+1×9+2×9+3×27=2. 19.(1)证明 ∵EA ⊥平面ABC ,BM ⊂平面ABC ,∴EA ⊥BM .又∵BM ⊥AC ,EA ∩AC =A ,∴BM ⊥平面ACFE ,而EM ⊂平面ACFE ,∴BM ⊥EM .∵AC 是圆O 的直径,∴∠ABC =90°.又∵∠BAC =30°,AC =4,∴AB =23,BC =2,AM =3,CM =1.∵EA ⊥平面ABC ,FC ∥EA ,FC EA =13, ∴FC ⊥平面ABC ,∴△EAM 与△FCM 都是等腰直角三角形,∴∠EMA =∠FMC =45°,∴∠EMF =90°,即EM ⊥MF .∵MF ∩BM =M ,∴EM ⊥平面MBF .而BF ⊂平面MBF ,∴EM ⊥BF .(2)解 如图,延长EF 交AC 的延长线于G ,连接BG ,过C 作CH ⊥BG ,连接FH .由(1)知FC ⊥平面ABC ,BG ⊂平面ABC ,∴FC ⊥BG .而FC ∩CH =C ,∴BG ⊥平面FCH .∵FH ⊂平面FCH ,∴FH ⊥BG ,∴∠FHC 为平面BEF 与平面ABC 所成的二面角的平面角.在Rt △ABC 中,∵∠BAC =30°,AC =4,∴BM =AB ·sin 30°=3,由FC EA =GC GA =13,得GC =2.∴BG =BM 2+MG 2=2 3.又∵△GCH ∽△GBM ,∴GC BG =CH BM ,则CH =GC ·BM BG =2×323=1. ∴△FCH 是等腰直角三角形,∠FHC =45°, ∴平面BEF 与平面ABC 所成的锐二面角的余弦值为22. 20.(1)解 由数列{a n +1+λa n }是等比数列,可设a n +1+λa n =μ(a n +λa n -1) (n ≥2). ∴a n +1+(λ-μ)a n -λμa n -1=0,∵a n +1-103a n +a n -1=0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ λ-μ=-103,λμ=-1,∴λ=-13或λ=-3. (2)解 由(1)知,n ≥2,λ=-13时, a n -13a n -1=3n -1,①n ≥2,λ=-3时,a n -3a n -1=13n -1.② 由①②可得a n =38⎝⎛⎭⎪⎫3n -13n (n ≥2),当n =1时,也符合. ∴a n =38(3n -13n ),n ∈N *. (3)证明 由(2)知,a n =38⎝ ⎛⎭⎪⎫3n -13n >0, ∵a n -3a n -1=13n -1,∴a n >3a n -1, ∴1a n <13·1a n -1(n ≥2). ∴S n <1a 1+13⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1+1a 2+…+1a n -1=1a 1+13⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1+1a 2+…+1a n -1+1a n -13a n <1a 1+13S n . ∴S n <32.21.解 (1)由已知得函数f (x )的定义域为{x |x >1},f ′(x )=a +1x -1=ax -a +1x -1. 当a ≥0时,f ′(x )>0在定义域内恒成立,f (x )的单调递增区间为(1,+∞),当a <0时,由f ′(x )=0得x =1-1a>1, 当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫1,1-1a 时,f ′(x )>0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a ,+∞时,f ′(x )<0, f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,1-1a , 单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a ,+∞. 综上,当a ≥0时,f (x )的单调递增区间为(1,+∞);当a <0时,f (x )的单调递增区间为(1,1-1a ),单调递减区间为(1-1a,+∞). (2)由(1)知当a =11-e时,f (x )的单调递增区间为(1,e),单调递减区间为(e ,+∞). 所以f (x )max =f (e)=e 1-e+ln(e -1)<0, 所以|f (x )|≥-f (e)=e e -1-ln(e -1)恒成立,当且仅当x =e 时取等号. 令g (x )=2ln x +bx 2x ,则g ′(x )=1-ln x x 2, 当1<x <e 时,g ′(x )>0;当x >e 时,g ′(x )<0,从而g (x )在(1,e)上单调递增,在(e ,+∞)上单调递减,所以g (x )max =g (e)=1e +b 2, 所以存在x 使得不等式|f (x )|-e e -1≤2ln x +bx 2x成立, 只需e e -1-ln(e -1)-e e -1≤1e +b 2, 即b ≥-2e-2ln(e -1). 22.解 (1)∵点P (2,2)在抛物线C 上,∴p =1.设与直线l 平行且与抛物线C 相切的直线l ′的方程为y =x +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x +m ,y 2=2x , 得x 2+(2m -2)x +m 2=0,Δ=(2m -2)2-4m 2=4-8m ,由Δ=0,得m =12, 则直线l ′的方程为y =x +12. 两直线l ,l ′间的距离即为抛物线C 上的点到直线l 的最短距离, 有⎪⎪⎪⎪⎪⎪b -122=324,解得b =2或b =-1(舍去).∴直线l 的方程为y =x +2,抛物线C 的方程为y 2=2x .(2)∵直线AB 的斜率存在,且k ≠0,∴设直线AB 的方程为y -1=k (x -2)(k ≠0),即y =kx -2k +1.联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx -2k +1,y 2=2x , 得ky 2-2y -4k +2=0(k ≠0),设点A ,B 的坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2k (k ≠0),y 1y 2=2-4k k(k ≠0). ∵k 1=y 1-2x 1-2=y 1-2y 212-2=2y 1+2,k 2=2y 2+2, ∴k 1+k 2=2y 1+2+2y 2+2 =2(y 1+y 2)+8y 1y 2+2(y 1+y 2)+4=2·2k +82-4k k +2·2k+4=4k +23(k ≠0). 联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx -2k +1,y =x +2,得x M =2k +1k -1,y M =4k -1k -1,∴k 3=4k -1k -1-22k +1k -1-2=2k +13, ∴k 1+k 2=2k 3.∴存在实数λ,使得k 1+k 2=λk 3成立,且λ=2.。
2018届高三数学每天一练半小时:第17练 导数的概念及其运算含答案
训练目标(1)导数的概念;(2)导数的运算.训练题型(1)导数的四则运算;(2)曲线的切线问题;(3)复合函数求导.解题策略(1)求导数技巧:乘积可展开化为多项式,根式化为分数指数幂,绝对值化为分段函数;(2)求切线方程首先要确定切点坐标;(3)复合函数求导的关键是确定复合的结构,然后由外向内,逐层求导.一、选择题1.若函数y=f(x)在x=a处的导数为A,则li mΔx→0f(a+Δx)-f(a-Δx)Δx为( ) A.A B.2AC.A2D.02.(2016·云南统一检测)函数f(x)=ln x-2xx在点(1,-2)处的切线方程为( ) A.2x-y-4=0 B.2x+y=0C.x-y-3=0 D.x+y+1=03.曲线y=ax cos x+16在x=π2处的切线与直线y=x+1平行,则实数a的值为( ) A.-2πB.2πC.π2D.-π24.下面四个图象中,有一个是函数f(x)=13x3+ax2+(a2-1)x+1(a∈R)的导函数y=f′(x)的图象,则f(-1)等于( )A.13B.-23C.73D.-13或535.(2016·南昌二中模拟)设点P 是曲线y =x 3-3x +23上的任意一点,则P 点处切线倾斜角α的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫5π6,πB.⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,πC.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π D.⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,5π66.(2016·昆明模拟)设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f ′0(x ),f 2(x )=f ′1(x ),…,f n +1(x )=f ′n (x ),n ∈N ,则f 2 015(x )等于( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x7.(2017·长沙调研)曲线y =13x 3+x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43处的切线与坐标轴围成的三角形面积为( ) A.29 B.19 C.13D.238.若函数f (x )=cos x +2xf ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的大小关系是( ) A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3 C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3 D .不确定二、填空题9.(2016·太原一模)函数f (x )=x e x的图象在点(1,f (1))处的切线方程是____________. 10.已知函数f (x )=-f ′(0)e x+2x ,点P 为曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线l 上的一点,点Q 在曲线y =e x上,则|PQ |的最小值为________.11.(2016·黄冈模拟)已知函数f (x )=x (x -1)(x -2)(x -3)(x -4)(x -5),则f ′(0)=________. 12.设曲线y =xn +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则x 1·x 2·x 3·…·x 2 015=________.答案精析1.B [由于Δy =f (a +Δx )-f (a -Δx ), 其改变量对应2Δx , 所以0()()lim x f a x f a x x∆→+∆--∆∆=0()()2lim2x f a x f a x x∆→+∆--∆∆=2f ′(a )=2A ,故选B.]2.C [f ′(x )=1-ln xx2,则f ′(1)=1,故函数f (x )在点(1,-2)处的切线方程为y -(-2)=x -1,即x -y -3=0.]3.A [设y =f (x )=ax cos x +16,则f ′(x )=a cos x -ax sin x ,又因为曲线y =ax cos x +16在x =π2处的切线与直线y =x +1平行,所以f ′(π2)=-a π2=1⇒a =-2π,故选A.]4.D [∵f ′(x )=x 2+2ax +a 2-1, ∴f ′(x )的图象开口向上,则②④排除. 若f ′(x )的图象为①,此时a =0,f (-1)=53;若f ′(x )的图象为③,此时a 2-1=0,又对称轴x =-a >0, ∴a =-1,∴f (-1)=-13.]5.C [因为y ′=3x 2-3≥-3,故切线斜率k ≥-3,所以切线倾斜角α的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π.]6.D [∵f 0(x )=sin x ,f 1(x )=cos x ,f 2(x )=-sin x ,f 3(x )=-cos x ,f 4(x )=sin x ,…,∴f n (x )=f n +4(x ),故f 2 012(x )=f 0(x )=sin x , ∴f 2 015(x )=f 3(x )=-cos x ,故选D.]7.B [y ′=f ′(x )=x 2+1,在点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43处的切线斜率k =f ′(1)=2,所以切线方程为y -43=2(x -1),即y =2x -23,与坐标轴的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-23,⎝ ⎛⎭⎪⎫13,0,所以三角形的面积为12×13×⎪⎪⎪⎪⎪⎪-23=19,故选B.]8.C [依题意得f ′(x )=-sin x +2f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6, ∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-sin π6+2f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=12,f ′(x )=-sin x +1,∵当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2时,f ′(x )>0,∴f (x )=cos x +x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上是增函数, 又-π2<-π3<π3<π2,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3.] 9.y =2e x -e解析 ∵f (x )=x e x ,∴f (1)=e ,f ′(x )=e x +x e x,∴f ′(1)=2e ,∴f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线方程为y -e =2e(x -1),即y =2e x -e. 10. 2解析 由f ′(x )=-f ′(0)e x+2,令x =0可得f ′(0)=-f ′(0)e 0+2,即f ′(0)=1,所以f (x )=-e x+2x ,所以切线的斜率k =f ′(0)=1,又f (0)=-1,故切线方程为y +1=x -0,即x -y -1=0.由题意可知与直线x -y -1=0平行且与曲线y =e x相切的切点到直线x -y -1=0的距离即为所求.设切点为Q (t ,e t),则k 1=e t=1,故t =0,即Q (0,1),该点到直线x -y -1=0的距离为d =22=2,故答案为 2.11.-120解析 f ′(x )=(x -1)(x -2)(x -3)(x -4)(x -5)+x [(x -1)(x -2)(x -3)·(x -4)(x -5)]′,∴f ′(0)=(-1)×(-2)×(-3)×(-4)×(-5)=-120. 12.12 016解析 y ′=(n +1)x n,y ′|x =1=n +1, 切线方程为y -1=(n +1)(x -1), 令y =0,得x n =nn +1,则x 1·x 2·x 3·…·x 2 015=12×23×34×…×2 0152 016=12 016.。
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一、选择题
1.函数f (x )=ln x -x 2的单调减区间是( )
A .(-∞,22]
B .(0,
22] C .[1,+∞) D .[22
,+∞) 2.已知函数y =f (x )的图象是下列四个图象之一,且其导函数y =f ′(x )的图象如图所示,则该函数的图象是( )
3.“a >1”是“函数f (x )=ax +cos x 在R 上单调递增”的( )
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .充分必要条件
D .既不充分也不必要条件 4.已知a ≥0,函数f (x )=(x 2-2ax )e x ,若f (x )在[-1,1]上是单调减函数,则a 的取值范
围是( )
A.⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,34 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,34 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞ D.⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,12
5.(2016·临沂月考)已知f (x )是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf ′(x )+f (x )≤0,对任意的0<a <b ,则必有( )
A .af (b )≤bf (a )
B .bf (a )≤af (b )
C .af (a )≤f (b )
D .bf (b )≤f (a ) 二、填空题
6.已知函数f (x )=kx 3+3(k -1)x 2-k 2+1(k >0),
(1)若函数f (x )的单调递减区间是(0,4),则实数k 的值为____________;
(2)若在(0,4)上为减函数,则实数k 的取值范围是____________.
7.已知函数y =-13
x 3+bx 2-(2b +3)x +2-b 在R 上不是单调减函数,则b 的取值范围是________________.
8.(2016·兰州一模)若函数f (x )=x 2-e x
-ax 在R 上存在单调递增区间,则实数a 的取值范围是______________________.
9.已知函数f (x )=13x 3+x 2+ax ,若g (x )=1e x ,对任意x 1∈[12,2],存在x 2∈[12,2],使f ′(x 1)≤g (x 2)成立,则实数a 的取值范围是______________.
三、解答题
10.已知函数f (x )=ln x -a x
,g (x )=f (x )+ax -6ln x ,其中a ∈R .
(1)当a =1时,判断函数f (x )的单调性;
(2)若g (x )在其定义域内为增函数,求正实数a 的取值范围.
答案精析
1.D [由题意知,函数f (x )=ln x -x 2的定义域为(0,+∞),求导可得f ′(x )=1x
-2x =1-2x 2x ,令f ′(x )=1-2x 2x ≤0,可得x ≥22.故选D.] 2.B [在(-1,0)上,f ′(x )单调递增,所以f (x )图象的切线斜率呈递增趋势;在(0,1)上,f ′(x )单调递减,所以f (x )图象的切线斜率呈递减趋势,故选B.]
3.A [若函数f (x )=ax +cos x 在R 上单调递增,则f ′(x )=a -sin x ≥0在R 上恒成立, ∴a ≥sin x ,∵-1≤sin x ≤1,∴a ≥1,则“a >1”是“函数f (x )=ax +cos x 在R 上单调递增”的充分不必要条件,故选A.]
4.C [f ′(x )=(2x -2a )e x +(x 2-2ax )e x =[x 2+(2-2a )x -2a ]e x ,由题意知当x ∈[-1,1]时,f ′(x )≤0恒成立,即x 2+(2-2a )x -2a ≤0恒成立.
令g (x )=x 2+(2-2a )x -2a ,
则有⎩
⎪⎨⎪⎧ g (-1)≤0,g (1)≤0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ (-1)2+(2-2a )·(-1)-2a ≤0,12+2-2a -2a ≤0,
解得a ≥34
.] 5.A [因为xf ′(x )≤-f (x ),f (x )≥0,所以⎣⎢
⎡⎦⎥⎤f (x )x ′=xf ′(x )-f (x )x 2≤-2f (x )x 2≤0, 则函数f (x )x 在(0,+∞)上单调递减.由于0<a <b ,则f (a )a ≥f (b )b
,即af (b )≤bf (a ).] 6.(1)13 (2)⎝ ⎛⎦
⎥⎤0,13 解析 (1)f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x ,由题意知f ′(4)=0,解得k =13
. (2)由f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x ,由题意知f ′(4)≤0,解得k ≤13.又k >0,故0<k ≤13
. 7.(-∞,-1)∪(3,+∞)
解析 y ′=-x 2
+2bx -(2b +3),要使原函数在R 上单调递减,应有y ′≤0恒成立,所以Δ=4b 2-4(2b +3)=4(b 2-2b -3)≤0,所以-1≤b ≤3,故使该函数在R 上不是单调减函数的b 的取值范围是b <-1或b >3.
8.(-∞,2ln 2-2]
解析 因为f (x )=x 2-e x -ax ,所以f ′(x )=2x -e x -a ,
因为函数f (x )=x 2-e x
-ax 在R 上存在单调递增区间,
所以f ′(x )=2x -e x -a ≥0,
即a ≤2x -e x 有解,设g (x )=2x -e x ,则g ′(x )=2-e x ,令g ′(x )=0,
解得x =ln 2,则当x <ln 2时,g ′(x )>0,g (x )单调递增,
当x >ln 2时,g ′(x )<0,g (x )单调递减,
所以当x =ln 2时,g (x )取得最大值,g (x )max =g (ln 2)=2ln 2-2,
所以a ≤2ln 2-2.
9.(-∞,e e -8] 解析 求导可得f ′(x )=x 2+2x +a =(x +1)2+a -1⇒f ′(x )在[12
,2]上是增函数⇒f ′(x )max =f ′(2)=8+a ,由g (x )=1e x 在[12,2]上是减函数⇒g (x )max =g (12)=1e
,又原命题等价于f ′(x )max ≤g (x )max ⇒8+a ≤1
e ⇒a ∈(-∞,e e
-8]. 10.解 (1)由f (x )=ln x -a x 得定义域为(0,+∞),f ′(x )=x +a x 2, 当a =1时,f ′(x )=x +1x 2
>0在(0,+∞)上恒成立, 所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.
(2)由已知得,g ′(x )=ax 2-5x +a x 2
, 因为g (x )在其定义域内为增函数,
所以∀x ∈(0,+∞),g ′(x )≥0,
即ax 2-5x +a ≥0,即a ≥
5x x 2+1, 而
5x x 2+1≤5x 2x =52,当且仅当x =1时,等号成立,所以a ≥52.。