高考数学 专题05 9月第二次周考(第二章 函数、导数及其应用测试3单元测试)测试卷 理
一元函数的导数及其应用(利用导函数研究单调性(含参)问题)(解答题压轴题)(原卷版)高考数学必刷题

专题05一元函数的导数及其应用(利用导函数研究单调性(含参)问题)利用导函数研究单调性(含参)问题①导函数有效部分为一次型(或类一次型)②导函数有效部分为可因式分解的二次型(或类二次型)③导函数有效部分为不可因式分解的二次型①导函数有效部分为一次型(或类一次型)角度1:导函数有效部分为一次型1.(2022·吉林吉林·模拟预测(文))已知函数lnfxxaxaR.判断函数fx的单调性:解lnfxxax的定义域为0,,11axfxa
xx
当0a时,0fx恒成立,fx在0,上单调递增,当0a时,令0fx,10xa.令0fx,1xa,
所以fx在10,a上单调递增,在1,a上单调递减.综上,当0a时,fx在0,上单调递增;当0a时,fx在10,a上单调递增,在1,a上单调递减.2.(2022·江苏南通·高二期中)已知函数
ln
a
fxx
x,
esinx
gxxaR
讨论函数fx的单调性;解由题意知:fx定义域为0,,221axafxxxx;当0a时,0fx恒成立,fx在0,上单调递减;当0a时,令0fx,解得:xa;当0,xa时,0fx;当,xa时,0fx;
fx在0,a上单调递增,在,a上单调递减;
综上所述:当0a时,fx在0,上单调递减;当0a时,fx在0,a上单调递增,在,a上单调递减.3.(2022·广东·东涌中学高二期中)已知函数
1lnfxxax(其中a为参数).
求函数fx的单调区间:解由题意得:fx定义域为0,,1axafxxx;当0a时,0fx,则fx的单调递增区间为0,,无单调递减区间;当0a时,令0fx,解得:xa;当0,xa时,0fx;当,xa时,0fx;
2024-205学年2025届高三上学期第二次学科质量检查(月考)试卷数学试卷+答案

2025届⾼三年级第⼆次质量调查数学学科试卷⼀、单选题:本题共9⼩题,每⼩题5分,共45分。
在每⼩题给出的选项中,只有⼀项是符合题⽬要求的。
1.设集合,,则()A. B.C.D.2.命题“”的否定是()A. B.C. D.3.设点不共线,则“与的夹⻆是锐⻆”是“”的()A.充分⽽不必要条件B.必要⽽不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件4.函数的部分图象⼤致是()A. B. C. D.5.若,则的⼤⼩关系是()A .B .C .D .6.已知,,则()A.B. C. D.7.设等差数列满⾜,且,为其前n 项和,则数列的最⼤项为()A. B. C. D.8.已知数列的前项和为,⾸项,且满⾜,则的值为)A.B. C.D.9.已知函数,,若有6个零点,则的取值范围为()A.B.C.D.⼆、填空题:本题共6⼩题,每⼩题5分,共30分。
10.复数满⾜,则________.11.在的展开式中,的系数是______.12.函数(其中,,)的图象如图所示,则在点处的切线⽅程为.13.设⽀枪中有⽀未经试射校正,⽀已校正.⼀射⼿⽤校正过的枪射击,中靶率为,⽤未校正过的枪射击,中靶率为.该射⼿任取⼀⽀枪射击,中靶的概率是__________,若任取⼀⽀枪射击,结果未中靶,则该枪未校正的概率__________.14.已知函数在上的值域为,则的取值范围为__________.15.在中,,,若为其重⼼,试⽤,表示为__________;若为其外⼼,满⾜,且,则的最⼤值为__________.三、解答题:本题共5⼩题,共75分。
解答应写出⽂字说明,证明过程或演算步骤。
16.(本⼩题满分14分)在中,内⻆所对的边分别为,且.(1)求⻆的⼤⼩;(2)若,.(i)求的值;(ii)求的值.17.(本⼩题满分15分)已知数列的前n项和为,且对任意的有(1)证明:数列为等⽐数列;(2)求数列的前n项和18.(本⼩题满分15分)已知函数.(1)求的单调递减区间;(2)求在闭区间上的最⼤值和最⼩值;(3)将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,求函数在上所有零点之和.19.(本⼩题满分15分)设是等差数列,其前项和为(),为等⽐数列,公⽐⼤于1.已知,,,.(1)求和的通项公式;(2)设,求的前项和;(3)设,求证:.20.(本⼩题满分16分)已知函数,.(1)若,求函数的极值;(2)设函数,求函数的单调区间;(3)若在,上存在⼀点,使得成⽴,求的取值范围.2025届高三年级 第二次质量调查 数学学科试卷参考答案一、单选题:本题共9小题,每小题5分,共45分。
(好题)高中数学选修二第二单元《一元函数的导数及其应用》测试卷(答案解析)(4)

一、选择题1.已知函数ln,1 ()1,12x xf x xx≥⎧⎪=⎨-<⎪⎩,若()[()1]F x f f x m=++两个零点1x,2x,则12x x⋅的取值范围是()A.(),e-∞B.(),e+∞C.(],42ln2-∞-D.[)42ln2,-+∞2.已知函数(),0,,0.lnx xf xkx x>⎧=⎨≤⎩,若x R∃∈使得()()00f x f x-=成立,则实数k的取值范围是()A.(],1-∞B.1,e⎛⎤-∞⎥⎝⎦C.[)1,-+∞D.1,e⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭3.已知关于x的方程ln2lnx a x-=有三个不等的实数根,则实数a的取值范围是()A.1,2e⎛⎫+∞⎪⎝⎭B.21,4e⎛⎫+∞⎪⎝⎭C.(),e+∞D.()2,e+∞4.已知函数()f x是定义在R上的可导函数,对于任意的实数x,都有()()2xf xef x-=,当0x<时,()()0f x f x+'>,若()()211ae f a f a+≥+,则实数a的取值范围是()A.20,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦B.2,03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C.[)0,+∞D.(],0-∞5.对任意的0a b t<<<,都有ln lnb a a b<,则t的最大值为()A.1 B.e C.2e D.1e6.函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,给出下列命题:①-3是函数y=f(x)的极值点;②y=f(x)在区间(-3,1)上单调递增;③-1是函数y=f(x)的最小值点;④y =f (x )在x =0处切线的斜率小于零. 以上正确命题的序号是( ) A .①②B .③④C .①③D .②④7.记函数()cos2f x x =的导函数为()f x ',则函数()23()()g x f x f x '=+在[0,]x π∈内的单调递增区间是( ) A .0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .511,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .5,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦8.已知函数f (x )在x =x 0处的导数为12,则000()()lim 3x f x x f x x∆→-∆-=∆( )A .-4B .4C .-36D .369.下列说法正确的是( )A .命题“若21x =,则1x ≠”的否命题是“若21x =,则1x =”B .命题“0x R ∃∈,2000x x -<”的否定是“x R ∀∈,20x x ->”C .“()y f x =在0x 处有极值”是“0()0f x '=”的充要条件D .命题“若函数2()1f x x ax =-+有零点,则“2a ≥或2a ≤-”的逆否命题为真命题 10.若()()21ln 22f x x b x =-++在[)1,-+∞上是减函数,则b 的取值范围是( ) A .[)1,-+∞B .(],1-∞-C .[)1,+∞D .(],1-∞11.函数()22xx f x e-=的图象大致是( ) A . B .C .D .12.已知函数()cos ln f x x x =-+,则()1f '的值为( ) A .sin11- B .1sin1- C .1sin1+ D .1sin1--二、填空题13.若关于x 的不等式220x ax +-<在区间[1,4]上有解,则实数a 的取值范围为________.14.已知()y f x =是奇函数,当(0,2)x ∈时,1()()2f x lnx ax a =->,当(2,0)x ∈-时,()f x 的最小值为1,则a =________.15.已知曲线x xy e=在1x x =处的切线为1l ,曲线ln y x =在2x x =处的切线为2l ,且12l l ⊥,则21x x -的取值范围是_________.16.函数()1ln(12)2xf x x x-=+-的导函数是()f x ',则()f x '=______________. 17.已知函数()f x 的导函数为'()f x ,且满足()2'(1)ln f x xf x =+,则'(1)=f ________18.已知函数f (x )=ln x -f ′ (12)x 2+3x -4,则f ′(1)=________. 19.已知函数()f x 的导函数为()f x ',且满足()()2ln f x xf e x '=+,则()f e =__________.20.已知()5234501234532x a a x a x a x a x a x -=+++++,则0123452345a a a a a a +++++的值为______三、解答题21.已知函数()1ln 1f x x x =+-,()()1x g x f x e x m x ⎡⎤=-+-⎢⎥⎣⎦.(1)求()f x 的单调区间;(2)当1,x e e⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,判断函数()g x 的零点个数.22.已知函数()ln f x a x ax =+,2()2g x x x =+,其中a R ∈. (1)求函数()()()h x f x g x =+的极值; (2)若()g x 的图像在()()11,A x g x ,()()()2212,0B x g x xx <<处的切线互相垂直,求21x x -的最小值.23.已知函数2()3(6)ln ()f x x a x a x a R =+--∈ (1)求函数()y f x =的单调区间;(2)当1a =时,证明:对任意的20,()352x x f x e x x >+>++.24.已知函数321()23f x x bx x a =-++,2x =是()f x 的一个极值点. (1)求()f x 的单调递增区间; (2)若当[1,3]x ∈时,22()3f x a ->恒成立,求实数a 的取值范围.25.已知函数32()f x x ax bx c =+++的图象如图所示,x 轴与曲线相切于原点,所围成的区域(阴影)面积为2764.(1)求()f x 的解析式;(2)求函数()f x 在区间[,]()m m >00上的值域. 26.已知函数211()ln (,0)22f x x a x a R a =--∈≠. (1)当2a =时,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (2)求函数()f x 的单调区间;(3)若对任意的[1,)x ∈+∞,都有()0f x ≥成立,求a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】根据题中条件,得到()1mf x e-=-有两个根1x ,2x ,不妨设12x x <;令112m t e -=->,得到()122t x x e x =-,12t >,设()()22tg t e t =-,对其求导,判定其单调性,求出值域,即可得出结果. 【详解】 当1≥x 时,()ln 0f x x =>,∴()11f x +≥, 当1x <时,()1122x f x ->=,()312f x +>; ∴()()1ln 1f f x f x +=+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,所以()[()1]F x f f x m =++两个零点1x ,2x ,等价于方程()()1ln 10F f x f x m +=++=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦有两个根1x ,2x , 则()1mf x e-+=,即()1mf x e-=-有两个根1x ,2x (不妨设12x x <),则1≥x 时,2ln 1mx e -=-;当1x <时,1112m x e --=-, 令112mt e-=->,则2ln x t =,112x t -=;所以2tx e =,122x t =-; 则()122t x x e x =-,12t >,设()()22tg t e t =-,12t >,则()2tg t te '=-,当1,2t ⎛⎫∈+∞⎪⎝⎭时,()0g t '<显然恒成立, 所以函数()g t 单调递减,则()12g t g ⎛⎫<= ⎪⎝⎭所以()g x的值域为(-∞,即12x x的取值范围为(-∞. 故选:A. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于根据函数零点个数结合函数解析式,得到()1mf x e-=-有两个根为1x 和2x ,再构造函数,利用导数的方法求解即可.2.D解析:D 【分析】由已知建立方程,反解出k ,将问题转化为求函数值域问题,然后利用函数的性质求出最值即可求解. 【详解】由题意可得:存在实数00x ≠,使得()()00 f x f x -=成立,假设00x >,则00x -<, 所以有00ln kx x -=, 则0ln x k x =-, 令()ln xh x x=-, 则()2ln 1x h x x -'=, 令()0h x '>,即ln 1x >, 解得x e >,令()0h x '<,即ln 1x <, 解得0x e <<,则()h x 在()0,e 上单调递减,在(),e +∞上单调递增, 所以()()()ln 1min e h x h x h e e e≥==-=-, 所以1k e≥-, 故选:D. 【点睛】关键点睛:本题考查了分段函数的存在性问题,构造函数,利用导函数求最值是解决本题的关键.3.B解析:B 【分析】方程有三个解转化直线ln y x a =-与函数2ln y x =有三个交点,作出函数2ln y x =的图象,作出直线ln y x a =-,可知,只要求得直线ln y x a =-与函数2ln y x =的图象相切a 的什值,即可得结论. 【详解】转为直线ln y x a =-与函数2ln y x =有三个交点.显然当0x <时,有一个交点:当0x >时,只需ln y x a =-与2ln y x =有两个交点即可. 由2'1y x==,得2x =,ln y x a =-与2ln y x =相切时,切点坐标为()2,2ln 2, 此时24e a =. 由图象可知,当2,4e a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,关于x 的方程ln 2ln x a x -=有三个不等的实数根. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查方程根的个数问题,解题方法是转化为直线与函数图象交点个数,进而转化为研究函数的性质,本题是用导数求出函数的切线方程方程.然后结合图象可得结论.4.B解析:B 【分析】构造函数()()xg x e f x =,根据题意,可得函数()g x 的奇偶性,根据0x <时()()0f x f x +'>,对函数()g x 求导,可得函数()g x 的单调性,将()()211a e f a f a +≥+,左右同乘1a e +,可得()()211211a a e f a e f a +++≥+,即()()211g a g a +≥+,利用()g x 的性质,即可求得答案.【详解】∵()()2x f x e f x -=,∴()()()x x xf xe f x e f x e --==-, 令()()xg x e f x =,则()()g x g x -=,即()g x 为偶函数,当0x <时()()0f x f x +'>,∴()()()'0xx e f x f x g '+⎡⎤⎣⎦>=,即函数()g x 在(),0-∞上单调递增.根据偶函数对称区间上单调性相反的性质可知()g x 在()0,∞+上单调递减, ∵()()211ae f a f a +≥+,∴()()211211a a ef a e f a +++≥+,∴()()211g a g a +≥+,即211a a +≤+, 解得,203a -≤≤, 故选:B . 【点睛】解题的关键是将题干条件转化为()()()x x xf x e f x e f x e--==-,根据左右相同的形式,构造函数()()xg x e f x =,再根据题意,求得函数的奇偶性,单调性;难点在于:由于()()211a e f a f a +≥+,不符合函数()g x 的形式,需左右同乘1a e +,方可利用函数()g x 的性质求解,属中档题.5.B解析:B 【分析】令ln xy x=,问题转化为函数在(0,)t 递增,求出函数的导数,求出函数的单调区间,从而求出t 的最大值即可.【详解】0a b t <<<,ln ln b a a b <,∴ln ln a ba b<,()a b <, 令ln xy x=,则函数在(0,)t 递增, 故21ln 0xy x -'=>, 解得:0x e <<,所以(0,)t 是(0,)e 的子集, 可得0t e <≤,故t 的最大值是e , 故选:B . 【点睛】利用单调性求参数的范围的常见方法:① 视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数需注意若函数在区间,a b 上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的; ② 利用导数转化为不等式()'0f x ≤或()'0f x ≥恒成立问题求参数范围.6.A解析:A 【分析】根据导函数图象可判定导函数的符号,从而确定函数的单调性,得到极值点,以及根据导数的几何意义可知在某点处的导数即为在该点处的切线斜率. 【详解】根据导函数图象可知:当(),3x ∈-∞-时,()0f x '<,在()3,1x ∈-时,()0f x '≥∴函数()y f x =在(),3-∞-上单调递减,在()3,1-上单调递增,故②正确;则3-是函数()y f x =的极小值点,故①正确;∵在()3,1-上单调递增,1∴-不是函数()y f x =的最小值点,故③不正确; ∵函数()y f x =在0x =处的导数大于0,∴切线的斜率大于零,故④不正确. 故选:A 【点睛】方法点睛:本题考查导函数图象在函数单调性和极值中的应用,考查导数的几何意义,其中利用导函数判断单调性的步骤为: 先求出原函数的定义域; 对原函数求导;令导数大于零;解出自变量的范围;该范围即为该函数的增区间;同理令导数小于零,得到减区间;若定义域在增区间内,则函数单增;若定义域在减区间内则函数单减,若以上都不满足,则函数不单调.7.C解析:C 【分析】先对函数()f x 求导,再利用辅助角公式化简,然后利用正弦函数图像和性质即可分增区间. 【详解】()cos2f x x =,()'2sin 2f x x ∴=-,2()2sin 24sin 23g x x x x π⎛⎫=-=+⎪⎝⎭, 令2222232k x k πππππ-+≤+≤+, 解得71212k x k ππππ-+≤≤-+, ()g x ∴在[]0,π内的递增区间为511,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故选:C . 【点睛】本题主要考查的是正弦复合函数的单调性以及单调区间的求解,以及复合函数的导数的求法,熟练掌握正弦函数图像和性质是解决本题的关键,是中档题.8.A解析:A 【分析】根据题意,由极限的性质可得则000000()()()()1lim =lim 33x x f x x f x f x f x x x x∆→∆→-∆---∆-∆∆,结合导数的定义计算可得答案. 【详解】根据题意,函数()f x 在0x x =处的导数为12,则000000()()()()112lim=lim 4333x x f x x f x f x f x x x x ∆→∆→-∆---∆-=-=-∆∆;故选:A . 【点睛】本题考查极限的计算以及导数的定义,属于容易题.9.D解析:D 【分析】选项A ,否命题,条件否定,结论也要否定;选项B ,命题的否定,只对结论否定;选项C ,()y f x =在0x 处有极值,既要满足0()0f x '=,也要满足函数在0x 两边的单调性要相反;选项D ,若函数2()1f x x ax =-+有零点,等价于0∆≥,原命题与逆否命题同真假. 【详解】选项A ,命题“若21x =,则1x ≠”的否命题是“若21x ≠,则1x =”,错误;选项B ,命题“0x R ∃∈,2000x x -<”的否定是“x R ∀∈,20x x -≥”,错误;选项C ,0()0f x '=不能得到()y f x =在0x 处有极值,例如3()f x x =在0x =时,导数为0,但0x =不是函数极值点,错误;选项D ,若函数2()1f x x ax =-+有零点,即方程210x ax -+=有解,所以0∆≥,解得2a ≥或2a ≤-,所以原命题为真命题,又因为原命题与逆否命题同真假,所以逆否命题也是真命题,正确.2a ≥或2a ≤- 【点睛】本题主要考查命题真假性的判断,涉及到四个命题、充要条件以及特称命题的否定.10.B解析:B 【分析】先对函数进行求导,根据导函数小于0时原函数单调递减即可得到答案 【详解】由题意可知()02bf x x x '-+≤+=,在[)1x ∈-+∞,上恒成立, 即()2b x x ≤+在[)1x ∈-+∞,上恒成立, 由于()2y x x =+在[)1,-+∞上是增函数且最小值为1-,所以1b ≤-, 故选:B. 【点睛】本题主要考查导数的正负和原函数的增减性的问题,属于中档题.11.D解析:D 【分析】利用函数()f x 的奇偶性和单调性确定正确选项. 【详解】()f x 的定义域为R ,()()22x x f x f x e--==,所以()f x 为偶函数,排除AB 选项.当0x >时,()22xx f x e-=,()2'22xx x f x e-++=,令'0f x 解得1x =,所以()f x 在()1递增,在)1,+∞上递减.所以C 选项不符合,D 选项符合. 故选:D 【点睛】本小题主要考查函数的奇偶性和单调性,考查利用导数研究函数的单调性.12.C解析:C 【分析】根据导数的运算法则先求出函数的导数()f x '的解析式,再把1x =代入()f x '的解析式运算求得结果. 【详解】∵函数()cos ln f x x x =-+,∴()1sin f x x x'=+, ∴()1sin11f ='+,故选C. 【点睛】本题主要考查求函数的导数,导数的加减法则的应用,属于基础题.二、填空题13.【分析】本题现将不等式运用参变分离化简为再构造新函数求最大值最后求实数a 的取值范围【详解】解:∵不等式在区间上有解∴不等式在区间上有解∴不等式在区间上有解令()则∴当时单调递减∴不等式在区间上有解即 解析:(,1)-∞【分析】本题现将不等式220x ax +-<运用参变分离化简为2a x x<-,再构造新函数2()f x x x=-求最大值,最后求实数a 的取值范围. 【详解】解:∵ 不等式220x ax +-<在区间[1,4]上有解, ∴ 不等式22x a x-<在区间[1,4]上有解,∴ 不等式2a x x<-在区间[1,4]上有解, 令2()f x x x =-,(14x ≤≤),则22'()1f x x=--,∴ 当14x ≤≤时,'()0f x <,()f x 单调递减, ∴ max 2()(1)111f x f ==-= 不等式2a x x<-在区间[1,4]上有解,即max ()a f x∴1a <故答案为:(,1)-∞ 【点睛】本题考查不等式存在性问题,借导函数研究原函数单调性求最大值,是中档题.14.1【分析】根据函数的奇偶性确定在上的最大值为求导函数确定函数的单调性求出最值即可求得的值【详解】是奇函数时的最小值为1在上的最大值为当时令得又令则在上递增;令则在上递减得故答案为:1【点睛】本题考查解析:1 【分析】根据函数的奇偶性,确定()f x 在(0,2)上的最大值为1-,求导函数,确定函数的单调性,求出最值,即可求得a 的值. 【详解】()f x 是奇函数,(2,0)x ∈-时,()f x 的最小值为1,()f x ∴在(0,2)上的最大值为1-,当(0,2)x ∈时,1()f x a x'=-, 令()0f x '=得1x a =,又12a >,102a ∴<<,令()0f x '>,则1x a <,()f x ∴在1(0,)a 上递增;令()0f x '<,则1x a>, ()f x ∴在1(a,2)上递减,111()()1max f x f ln aaaa ∴==-=-,10ln a∴=,得1a =. 故答案为:1. 【点睛】本题考查函数单调性与奇偶性的结合,考查导数知识的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.15.【分析】由求导根据得到由得到而然后令用导数法求解【详解】令则所以因为故所以因为故又令则当时为减函数故所以在上恒成立故在上为减函数所以即因此的取值范围是故答案为:【点睛】本题主要考查导数的几何意义导数 解析:(),1-∞-【分析】 由()xx f x e=,()ln g x x =,求导,根据12l l ⊥,得到1121x x x e -=,由20x >,得到11x >.而112111x x x x x e --=-,然后令()1,1xx h x x x e -=->,用导数法求解. 【详解】令()x x f x e =,()ln g x x =,则()1x xf x e -'=,()1g x x'=, 所以1111x xk e -=,221k x =, 因为12l l ⊥,故112111x x e x -⨯=-,所以1121x x x e -=, 因为20x >,故11x >.又112111x x x x x e --=-,令()1,1x x h x x x e -=->,则()221xx xx x e h x e e---=-=', 当()1,x ∈+∞时,2xy x e =--为减函数,故12210x x e e --<--<,所以()0h x '<在()1,+∞上恒成立, 故()h x 在()1,+∞上为减函数,所以()()11h x h <=-,即211x x -<-. 因此,21x x -的取值范围是(),1-∞-. 故答案为:(),1-∞-. 【点睛】本题主要考查导数的几何意义,导数与函数的最值,还考查了运算求解的能力,属于中档题.16.【分析】利用基本函数求导公式和导数运算法则求出导数然后代入求值【详解】解:因为由于且解得:且即的定义域为:即:故答案为:【点睛】本题考查基本函数求导公式和导数运算法则以及复合函数求导考查计算能力解析:23242142x x x x -+--+ 【分析】利用基本函数求导公式和导数运算法则,求出导数,然后代入求值. 【详解】 解:因为()1ln(12)2xf x x x-=+-, 由于20x ≠且120x ->,解得:12x <且0x ≠, 即()f x 的定义域为:()1,00,2⎛⎫-∞⋃ ⎪⎝⎭, ()()11()ln 12()ln 1222x x f x x x x x '--⎡⎤''∴=+-='+-⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦2223222(1)14214122122242x x x x x x x x x x -----+-=-+=+=-+---, 即:()23242142x x f x x x -+-'=-+. 故答案为:23242142x x x x-+--+. 【点睛】本题考查基本函数求导公式和导数运算法则,以及复合函数求导,考查计算能力.17.-1【解析】【分析】首先对函数求导然后利用方程思想求解的值即可【详解】由函数的解析式可得:令可得:则【点睛】本题主要考查导数的运算法则基本初等函数的导数公式方程的数学思想等知识意在考查学生的转化能力解析:-1 【解析】 【分析】首先对函数求导,然后利用方程思想求解()'1f 的值即可. 【详解】由函数的解析式可得:()()1'2'1f x f x=+, 令1x =可得:()()1'12'11f f =+,则()'11f =-. 【点睛】本题主要考查导数的运算法则,基本初等函数的导数公式,方程的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.18.-1【分析】根据题意由函数f (x )的解析式对其求导可得在其中令可得再令即可解可得f′(1)的值【详解】根据题意函数f(x)=lnx -f′()x2+3x -4其导数令令则即答案为-1【点睛】本题考查导数解析:-1 【分析】根据题意,由函数f (x )的解析式对其求导可得112'32f x xf x '=-+()() ,在其中令12x = 可得12f ⎛⎫' ⎪⎝⎭,再令1x =即可解可得f′(1)的值,【详解】根据题意,函数f (x )=ln x -f ′ (12)x 2+3x -4, 其导数112'32f x xf x '=-+()(),令12x =,1111152'3,,1222222f f f '=-⨯⨯+∴'=()()() 令1x =,则15213 1.12f x '=-⨯⨯+=-() 即答案为-1. 【点睛】本题考查导数的计算,注意12f ⎛⎫'⎪⎝⎭为常数. 19.-1【解析】分析:先求导数解得代入解得详解:因为所以所以因此点睛:利用导数的几何意义解题主要是利用导数切点坐标切线斜率之间的关系来进行转化解析:-1. 【解析】分析:先求导数,解得()'f e ,代入解得()f e . 详解:因为()()2'ln f x xf e x =+,所以1()2()f x f e x''=+ 所以11()2()(),f e f e f e e e''+∴=-'= 因此1()2()ln 1.f e e e e=-+=-,点睛:利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.20.233【解析】分析:根据题意在(3﹣2x )5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5中令x=0可得a0=243设y=(3﹣2x )5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5解析:233 【解析】分析:根据题意,在(3﹣2x )5=a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5中,令x=0可得a 0=243,设y=(3﹣2x )5=a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,求出其导数,分析可得y '=﹣104(32)x -=a 1+2a 2x+3a 3x 2+4a 4x 3+5a 5x 4,令x=1可得a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5的值,将其值相加即可得答案.详解:根据题意,(3﹣2x )5=a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5中, 令x=0可得:35=a 0,即a 0=243,设y=(3﹣2x )5=a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5, 其导数y′=﹣10(3﹣2x )4=a 1+2a 2x+3a 3x 2+4a 4x 3+5a 5x 4, 令x=1可得:﹣10=a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5, 则a 0+a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5=243﹣10=233; 故答案为:233点睛:(1)本题主要考查二项式定理的应用和导数,意在考查学生对这些基础知识的掌握能力及分析推理能力基本的计算能力. (2)解答本题的关键有两点,其一是想到赋值法,令x=0可得a 0=243,令x=1可得﹣10=a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5.其二是要看到0123452345a a a a a a +++++要想到求导.三、解答题21.(1)增区间为(1,)+∞,减区间为(0,1);(2)当112em e e<-+或m e >时,函数()g x 在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上没有零点;当112e e m e e-+≤≤时,函数()g x 在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有一个零点.【分析】(1)求得函数的导数21()x f x x -'=,根据导函数的符号,即可求得函数的单调区间; (2)当1,x e e⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,把函数()g x 的零点个数转化为方程(ln 1)xx e x m -+=的根的个数,构造新函数()(ln 1)xh x x e x =-+,利用导数求得函数()h x 的单调性与最值,结合最值,即可求解. 【详解】(1)由题意,函数()1ln 1f x x x=+-的定义域为(0,)+∞ ,且22111()x f x x x x -'=-=令()0f x '>,解得1x >;令()0f x '<,解得01x <<,所以函数()f x 的单调递增区间为(1,)+∞,单调递减区间为(0,1).(2)当1,x e e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()g x 的零点个数等价于方程(ln 1)x x e x m -+=的根的个数,令()(ln 1)xh x x e x =-+,则1()ln 11x h x x e x ⎛⎫'=+-+⎪⎝⎭, 由(1)知,()f x 在1,1e ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在(1,)e 上单调递增,所以当1,e e x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()(1)0f x f ≥=,即1ln 10x x +-≥在1,x e e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立, 所以()1ln 11011x h x x e x ⎛⎫'=+-+≥+=⎪⎝⎭. 所以()(ln 1)xh x x e x =-+在1,x e e⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以1min11()2e h x h e e e ⎛⎫==-+ ⎪⎝⎭,max ()()h x h e e ==,当112em e e<-+或m e>时,函数()g x 在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上没有零点;当112ee m e e-+≤≤时,函数()g x 在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有一个零点.【点睛】对于利用导数研究函数的零点问题求解策略:把函数的零点问题转化为两个函数的图象的交点个数或转化为方程根的个数问题; 通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求出参数的取值范围; 利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.求满足函数零点个数的参数范围时,通常解法为从()f x 中分离参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的取值范围. 22.(1)答案见解析;(2)1. 【分析】(1)求导2(1)2()2(2)a x x a h x x a x x⎛⎫++ ⎪⎝⎭'=+++=,然后分0a ≥,0a <讨论求解. (2)求导()22g x x '=+,根据()g x 的图像在()()11,A x g x ,()()22,B x g x 处的切线互相垂直,得到()()1222221x x ++=-,即 ()121141x x =--+,然后由()21221141x x x x -=+++,利用基本不等式求解.【详解】(1)函数2()ln (2)h x a x x a x =+++的定义或为(0,)+∞,2(1)2()2(2)a x x a h x x a x x⎛⎫++ ⎪⎝⎭'=+++=, 若0a ≥,()0h x '>恒成立,此时()h x 在(0,)+∞上单调递增,无极值;若0a <时,()0h x '=,解得2a x =-, 当02ax <<-时,()0h x '<,()h x 单调递减; 当2ax >-时,()0h x '>,()h x 单调递增. ∴当2a x =-时,()h x 有极小值2ln 224a a ah a a ⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,无极大值.(2)()22g x x '=+,则()()1222221x x ++=-,其中,120x x <<,1222022x x ∴+<<+,且()121141x x =--+,210x -<<,()212211141x x x x ∴-=++≥=+,当且仅当21(1,0)2x =-∈-时取等号, ∴当212x =-,132x =-时,21x x -取最小值1.【点睛】结论点睛:(1)可导函数y =f (x )在点x 0处取得极值的充要条件是f ′(x 0)=0,且在x 0左侧与右侧f ′(x )的符号不同.(2)若函数y =f (x )在区间(a ,b )内有极值,那么y =f (x )在(a ,b )内绝不是单调函数,即在某区间上单调函数没有极值. 23.(1)答案见解析;(2)证明见解析. 【分析】(1)求出导函数()'f x ,分类讨论确定()'f x 的正负,得增减区间;(2)不等式变形为ln 20x e x -->,令()ln 2x h x e x =--,由()h x '的单调确定其有唯一零点0x ,得出0x 为()h x 极小值点,也是最小值点,证明最小值即得. 【详解】(1)由题意知,函数()f x 的定义域为(0,)+∞由已知得26(6)(6)(1)()6(6)a x a x a x a x f x x a x x x+---+=+--==' 当0a 时,()0f x '>,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增, 所以函数()f x 的单调递增区间为(0,)+∞ 当0a >时,由()0f x '>,得6a x >,由()0f x '<,得06ax << 所以函数()f x 的单调递增区间为,6a ∞⎛⎫+⎪⎝⎭,单调递减区间为0,6a ⎛⎫ ⎪⎝⎭综上,当0a 时,函数()f x 的单调递增区间为(0,)+∞,0a >时,函数()f x 的单调递增区间为,6a ∞⎛⎫+⎪⎝⎭,单调递减区间为0,6a ⎛⎫⎪⎝⎭. (2)当1a =时,不等式2()352x f x e x x +>++可变为ln 20x e x -->. 令()ln 2xh x e x =--,则1()xh x e x'=-,可知函数()h x '在(0,)+∞单调递增,.. 而131303h e ⎛⎫=-< ⎪'⎝⎭,(1)10h e '=->所以方程()0h x '=在(0,)+∞上存在唯一实根0x ,即01x e x =当()00,x x ∈时,()0h x '<,函数()h x 单调递减;当()0,x x ∈+∞时,()0h x '>,函数()h x 单调递增;所以()00min 00000111()ln 2ln 220x x h x h x e x x x e x ==--=--=+-> 即 ln 20x e x -->在(0,)+∞上恒成立, 所以对任意20,()352x x f x e x x >+>++成立. 【点睛】关键点点睛:本题考查用导数求函数的单调区间,考查不等式恒成立问题.把不等式化简后,引入新函数,由导数得出新函数的最值,证明最值符合不等关系即可证原不等式.这里对导函数的零点不能求得具体数,可以得出其存在性,得出其性质(范围),然后利用导数的零点化简原函数的最值,以证结论. 24.(1)(,1)-∞,(2,+)∞;(2)01a <<. 【分析】(1)根据2x =是()f x 的一个极值点,2x =是2()220f x x bx '=-+=方程的一个根,解得b ,然后令()0f x '>求解. (2)将 [1,3]x ∈时,22()3f x a ->恒成立,转化为22()3f x a >+恒成立,只需2min 2()3f x a >+求解. 【详解】(1)2()22f x x bx '=-+.∵2x =是()f x 的一个极值点, ∴2x =是方程2220x bx -+=的一个根, 解得32b =. 令()0f x '>,则2320x x -+>, 解得1x <或2x >.∴函数()y f x =的单调递增区间为(,?1)-∞,(2,+)∞. (2)∵当(1,2)x ∈时()0f x '<,(2,3)x ∈时()0f x '>, ∴()f x 在(1,2)上单调递减,()f x 在(2,3)上单调递增. ∴(2)f 是()f x 在区间[1,3]上的最小值,且 2(2)3f a =+. 若当[1,?3]x ∈时,要使22()3f x a ->恒成立,只需22(2)3f a >+, 即22233a a +>+, 解得 01a <<. 【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法: 若()f x 在区间D 上有最值,则(1)恒成立:()()min ,00x D f x f x ∀∈>⇔>;()()max ,00x D f x f x ∀∈<⇔<; (2)能成立:()()max ,00x D f x f x ∃∈>⇔>;()()min ,00x D f x f x ∃∈<⇔<. 若能分离常数,即将问题转化为:()a f x >(或()a f x <),则 (1)恒成立:()()max a f x a f x >⇔>;()()min a f x a f x <⇔<; (2)能成立:()()min a f x a f x >⇔>;()()max a f x a f x <⇔<. 25.(1)323()2f x x x =-;(2)答案见解析. 【分析】(1)由图知(0)0f =得0c ,x 轴与曲线相切于原点得(0)0f '=,在利用定积分求阴影面积即可;(2)先求出()f x 在R 上的单调性,再根据m 的位置分类讨论,即可求出. 【详解】(1)由(0)0f =得0c,2()32f x x ax b '=++,由(0)0f '=得0b =,∴322()()f x x ax x x a =+=+,令()0f x =,得0x =或x a =-,由图知0a ->,即0a <,则易知图中所围成的区城(阴影)面积为()4343200()4312aaax ax a f x dx x ax dx ---⎛⎫-⎰=-⎰+=-+= ⎪⎝⎭, 即4271264a =,从而得32a =-, ∴323()2f x x x =-. (2)由(1)知2()333(1)f x x x x x '=-=-,令()0f x '=,解得0x =或1x =, 由题310,(1)22f f ⎛⎫==-⎪⎝⎭,,(),()x f x f x '的变化情况如下表:①当01m <<时,()f x 在0,m 上单调递减,所以()()(0)f m f x f ≤≤,即323()02m m f x -≤≤; ②当312m ≤≤时,()f x 在[0,1)上单调递减,在(1,]m 上单调递增,所以(1)()(0)f f x f ≤≤,即1()02f x -≤≤; ③当32m >时,()f x 在[0,1)上单调递减,在(1,]m 上单调递增,所以(1)()()f f x f m ≤≤,即3213()22f x m m -≤≤-, 综上可知:当01m <<时,()f x 值域为323,02m m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; 当312m ≤≤时,()f x 值域为1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; 当32m >时,()f x 值域为3213,22m m ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.【点晴】此题要抓住图像的特征,找寻特殊点,充分体现了函数部分数形结合思想和分类讨论思想. 26.(1)10x y +-=;(2)答案见解析;(3)()(],00,1-∞.【分析】(1)当2a =时,求出函数的导数,利用导数的几何意义即可求曲线()y f x =在点()1,()f x 处的切线方程;(2)求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系即可求函数()f x 的单调区间; (3)根据函数的单调性求出函数的最小值即可实数a 的取值范围. 【详解】解:(1)2a =时,211()2ln 22f x x x =--,(1)0f =, 2'()f x x x=- ,'(1)1f =-曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程10x y +-=(2)2'()(0)a x af x x x x x-=-=>①当0a <时,2'()0x af x x-=>恒成立,函数()f x 的递增区间为()0,∞+②当0a >时,令'()0f x =,解得x =x =所以函数()f x 的递增区间为+∞,递减区间为(3)对任意的[1,)x ∈+∞,使()0f x ≥成立,只需任意的[1,)x ∈+∞,min ()0f x ≥ ①当0a <时,()f x 在[1,)+∞上是增函数,所以只需(1)0f ≥ 而11(1)ln1022f a =--= 所以0a <满足题意;②当01a <≤时,01<≤,()f x 在[1,)+∞上是增函数,所以只需(1)0f ≥ 而11(1)ln1022f a =--= 所以01a <≤满足题意;③当1a >1>,()f x 在上是减函数,)+∞上是增函数,所以只需0f ≥即可 而(1)0f f <= 从而1a >不满足题意;综合①②③实数a 的取值范围为()(],00,1-∞.【点睛】本题主要考查函数切线的求解,以及函数单调性和函数最值的求解,综合考查函数的导数的应用,属于中档题.。
高三数学一轮复习单元评估检测(2) 第2章 函数、导数及其应用 理 新人教A版

单元评估检测(二)(第二章)(120分钟 150分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列图形中可以表示以M ={x|0≤x≤1}为定义域,以N ={y|0≤y≤1}为值域的函数的图象是( )2.(2012·韶关模拟)已知函数f(x)=ax 3+bx -3,若f(-2)=7,则f(2) =( )(A)13 (B)-13 (C)7 (D)-73.(2011·广东高考)设函数f(x)和g(x)分别是R 上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( )(A)f(x)+|g(x)|是偶函数 (B)f(x)-|g(x)|是奇函数 (C)|f(x)|+g(x)是偶函数 (D)|f(x)|-g(x)是奇函数4.已知函数f(x)=a x(a>0,a≠1)是定义在R 上的单调递减函数,则函数g(x)=log a (x +1)的图象大致是( )5.设函数f(x)=13x -lnx(x >0),则y =f(x)( )(A)在区间(1e,1),(1,e)内均有零点(B)在区间(1e,1),(1,e)内均无零点(C)在区间(1e ,1)内有零点,在区间(1,e)内无零点(D)在区间(1e,1)内无零点,在区间(1,e)内有零点6.(2012·珠海模拟)函数y =f(x)的导函数y =f′(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是( )(A)y =a x(B)y =log a x (C)y =xe x (D)y =xlnx7.(易错题)设函数f(x)=x·sinx,若x 1,x 2∈[-π2,π2],且f(x 1)>f(x 2),则下列不等式恒成立的是( )(A)x 1>x 2 (B)x 1<x 2 (C)x 1+x 2>0 (D)x 12>x 228.(2011·湖南高考)已知函数f(x)=e x-1,g(x)=-x 2+4x -3.若有f(a)=g(b),则b 的取值范围为( )(A)[ 2-2,2+2] (B)(2-2,2+2) (C)[1,3] (D)(1,3)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.请把正确答案填在题中横线上)9.(2011·四川高考)计算(lg 14-lg25)÷10012 = .10.定积分∫0ln2e xdx 的值为 .11.已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a)相切,则a 的值为 .12.当x∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,则实数a 的取值范围为 . 13.函数f(x)=(x +a)3对任意t∈R,总有f(1+t)=-f(1-t),则f(2)+ f(-2)等于 .14.(2011·四川高考)函数f(x)的定义域为A ,若x 1,x 2∈A 且f(x 1)=f(x 2)时总有x 1=x 2,则称f(x)为单函数.例如,函数f(x)=2x +1(x∈R)是单函数.下列命题:①函数f(x)=x 2(x∈R)是单函数;②若f(x)为单函数,x 1,x 2∈A 且x 1≠x 2,则f(x 1)≠f(x 2);③若f :A→B 为单函数,则对于任意b∈B,A 中至多有一个元素与之对应; ④函数f(x)在某区间上具有单调性,则f(x)一定是单函数. 其中的真命题是 .(写出所有真命题的编号)三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(12分)(2012·广州模拟)设函数f(x)=lg(2x +1-1)的定义域为集合A ,函数g(x)=1-a 2-2ax -x 2的定义域为集合B.(1)求证:函数f(x)的图象关于原点成中心对称;(2)a≥2是A∩B= 的什么条件(充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件、既不充分也不必要条件),并证明你的结论.16.(13分)两个二次函数f(x)=x 2+bx +c 与g(x)=-x 2+2x +d 的图象有唯一的公共点P(1,-2).(1)求b ,c ,d 的值;(2)设F(x)=(f(x)+m)·g′(x),若F(x)在R 上是单调函数,求m 的取值范围,并指出F(x)是单调递增函数,还是单调递减函数.17.(13分)(2011·北京高考)已知函数f(x)=(x -k)2e x k. (1)求f(x)的单调区间;(2)若对于任意的x∈(0,+∞),都有f(x)≤1e,求k 的取值范围.18.(14分)某市旅游部门开发一种旅游纪念品,每件产品的成本是15元,销售价是20元,月平均销售a 件.通过改进工艺,产品的成本不变,质量和技术含金量提高,市场分析的结果表明,如果产品的销售价提高的百分率为x(0<x<1),那么月平均销售量减少的百分率为x 2.记改进工艺后,旅游部门销售该纪念品的月平均利润是y(元). (1)写出y 与x 的函数关系式;(2)改进工艺后,确定该纪念品的售价,使旅游部门销售该纪念品的月平均利润最大. 19.(14分)已知幂函数f(x)=2m 2m 3x -++(m∈Z)为偶函数,且在区间(0,+∞)上是单调增函数.(1)求函数f(x)的解析式;(2)设函数g(x)=14f(x)+ax 3+92x 2-b(x∈R),其中a ,b∈R.若函数g(x)仅在x =0处有极值,求a 的取值范围.20.(14分)(预测题)已知f(x)=xlnx ,g(x)=12x 2-x +a.(1)当a =2时,求函数y =g(x)在[0,3]上的值域; (2)求函数f(x)在[t ,t +2](t>0)上的最小值;(3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有xlnx>g′(x)+1e x-2e 成立.答案解析1. 【解析】选C.由题意知,自变量的取值范围是[0,1],函数值的取值范围也是[0,1],故可排除A 、B ;再结合函数的定义,可知对于集合M 中的任意x ,N 中都有唯一的元素与之对应,故排除D.2.【解析】选B.∵f(-2)=-a ·23-2b -3=-(a ·23+2b)-3=7, ∴a ·23+2b =-10,∴f(2)=a ·23+2b -3=-10-3=-13.3. 【解析】选A.∵g(x)是奇函数,其图象关于原点对称, ∴|g(x)|的图象关于y 轴对称,是偶函数, 又f(x)为偶函数,∴f(x)+|g(x)|是偶函数. 【方法技巧】函数奇偶性与函数图象的关系(1)函数的奇偶性,揭示了函数图象的对称性.已知函数的奇偶性可得函数图象的对称性;反之,已知函数图象的对称性可得函数的奇偶性.(2)从图象判断函数的奇偶性是很有效的方法.利用图象变换,可以很容易地画出形如|f(x)|或f(|x|)的函数图象,进而可判断函数的奇偶性.4. 【解题指南】由指数函数的单调性可得a 的取值范围,再判断函数g(x)=log a (x +1)的图象.【解析】选D.由题可知0<a<1,函数g(x)的图象由函数y =log a x 的图象向左平移一个单位得到,故选D.5. 【解析】选D.∵f ′(x)=13-1x ,∴x ∈(3,+∞)时,y =f(x)单调递增; x ∈(0,3)时,y =f(x)单调递减. 而0<1e<1<e <3,又f(1e )=13e +1>0,f(1)=13>0,f(e)=e3-1<0,∴在区间(1e,1)内无零点,在区间(1,e)内有零点.【一题多解】选D.令g(x)=13x ,h(x)=lnx ,如图,作出g(x)与h(x)在x>0的图象,可知g(x)与h(x)的图象在(1e,1)内无交点,在(1,e)内有1个交点,故选D.【变式备选】已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧4x -4,x ≤1x 2-4x +3,x >1,则关于x 的方程f(x)=log 2x 解的个数为( )(A)4 (B)3 (C) 2 (D)1【解析】选B.在同一直角坐标系中画出y =f(x)与y =log 2x 的图象,从图象中可以看出两函数图象有3个交点,故其解有3个.6.【解析】选D.由图知,导函数的定义域为(0,+∞), ∵(a x)′=a xlna ,(xe x)′=e x+xe x,导函数的定义域为R , ∴排除选项A ,C.由图象知导函数的值是先负后正,又(log a x)′=1xlna ,导函数的符号与参数a 有关,排除B ,故选D.7.【解析】选D.显然f(x)为偶函数, 当x ∈(0,π2]时,f ′(x)=sinx +xcosx >0,∴f(x)在(0,π2]上单调递增.又f(x 1)>f(x 2)⇔f(|x 1|)>f(|x 2|)⇔|x 1|>|x 2|⇔x 12>x 22.8.【解析】选B.∵f(a)>-1,∴g(b)>-1, ∴-b 2+4b -3>-1,∴b 2-4b +2<0, ∴2-2<b<2+ 2.故选B. 9.【解析】(lg 14-lg25)÷12100-=lg 1425÷1100=lg 1100÷110=10×lg10-2=-20. 答案:-2010.【解析】∫0ln2e xdx =e x|0ln2=e ln2-e 0=2-1=1. 答案:111.【解析】y ′=1x +a (x +a)′=1x +a,设切点为(x 0,x 0+1),则⎩⎪⎨⎪⎧1x 0+a =1x 0+1=ln(x 0+a),解得a =2. 答案:212.【解析】设y 1=(x -1)2,则y 1的图象如图所示:设y 2=log a x ,则当x ∈(1,2)时,y 2的图象应在y 1的图象上方, ∴a >1且log a 2≥(2-1)2=1, ∴a ≤2,∴1<a ≤2. 答案:{a|1<a ≤2}13.【解析】令t =1,则f(2)=-f(0). ∴(2+a)3=-a 3, ∴a =-1,∴f(2)+f(-2)=(2-1)3+(-2-1)3=-26. 答案:-26 14.【解析】答案:②③15.【解析】(1)A ={x|2x +1-1>0},2x +1-1>0⇒x -1x +1<0⇒(x +1)(x -1)<0, ∴-1<x<1.∴A =(-1,1),故f(x)的定义域关于原点对称. 又f(x)=lg 1-x x +1,则f(-x)=lg 1+x -x +1=lg(1-x x +1)-1=-lg 1-xx +1,∴f(x)是奇函数.即函数f(x)的图象关于原点成中心对称. (2)B ={x|x 2+2ax -1+a 2≤0},得-1-a ≤x ≤1-a ,即B =[-1-a,1-a], 当a ≥2时,-1-a ≤-3,1-a ≤-1,由A =(-1,1),B =[-1-a,1-a],有A ∩B =∅. 反之,若A ∩B =∅,可取-a -1=2,则a =-3,a 小于2. 所以,a ≥2是A ∩B =∅的充分不必要条件.16.【解题指南】(1)把点P 的坐标代入两函数解析式,结合x 2+bx +c =-x 2+2x +d 有唯一解,可求得b ,c ,d ,(2)若F(x)在R 上是单调函数,则F ′(x)在R 上恒有F ′(x)≥0或F ′(x)≤0.【解析】(1)由已知得⎩⎪⎨⎪⎧1+b +c =-2-1+2+d =-2,化简得⎩⎪⎨⎪⎧b +c =-3d =-3,且x 2+bx +c =-x 2+2x +d ,即2x 2+(b -2)x +c -d =0有唯一解, 所以Δ=(b -2)2-8(c -d)=0,即b 2-4b -8c -20=0, 消去c 得b 2+4b +4=0,解得b =-2,c =-1,d =-3. (2)由(1)知f(x)=x 2-2x -1,g(x)=-x 2+2x -3, 故g ′(x)=-2x +2, F(x)=(f(x)+m)·g ′(x) =(x 2-2x -1+m)·(-2x +2)=-2x 3+6x 2-(2+2m)x +2m -2, F ′(x)=-6x 2+12x -2-2m.若F(x)在R 上为单调函数,则F ′(x)在R 上恒有F ′(x)≤0或F ′(x)≥0成立. 因为F ′(x)的图象是开口向下的抛物线, 所以F ′(x)≤0在R 上恒成立,所以Δ=122+24(-2-2m)≤0,解得m ≥2, 即m ≥2时,F(x)在R 上为单调递减函数.17.【解析】(1)f ′(x)=1k (x 2-k 2)e xk ,令f ′(x)=0,得x =±k.当k >0时,f(x)与f ′(x)的情况如下:所以f(x)的单调递增区间是(-∞,-k)和(k ,+∞);单调递减区间是(-k ,k). 当k <0时,f(x)与f ′(x)的情况如下:所以f(x)的单调递减区间是(-∞,k)和(-k ,+∞);单调递增区间是(k , -k).(2)当k >0时,因为f(k +1)=ek 1k+>1e ,所以不会有∀x ∈(0,+∞),f(x)≤1e. 当k <0时,由(1)知f(x)在(0,+∞)上的最大值是f(-k)=4k2e .所以∀x ∈(0,+∞),f(x)≤1e ,等价于f(-k)=4k 2e ≤1e ,解得-12≤k <0.故对∀x ∈(0,+∞),f(x)≤1e 时,k 的取值范围是[-12,0).18.【解析】(1)改进工艺后,每件产品的销售价为20(1+x)元,月平均销售量为a(1-x 2)件,则月平均利润y =a(1-x 2)·[20(1+x)-15](元),∴y 与x 的函数关系式为 y =5a(1+4x -x 2-4x 3)(0<x<1).(2)y ′=5a(4-2x -12x 2),令y ′=0得x 1=12,x 2=-23(舍),当0<x<12时y ′>0;12<x<1时y ′<0,∴函数y =5a(1+4x -x 2-4x 3)(0<x<1)在x =12处取得最大值.故改进工艺后,产品的销售价为20(1+12)=30元时,旅游部门销售该纪念品的月平均利润最大.【变式备选】某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两个桥墩相距m 米,余下的工程只需要建两端桥墩之间的桥面和桥墩,经预测,一个桥墩的工程费用为256万元,距离为x 米的相邻两墩之间的桥面工程费用为(2+x)x 万元.假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素,记余下工程的费用为y 万元. (1)试写出y 关于x 的函数关系式;(2)当m =640米时,需新建多少个桥墩才能使y 最小? 【解析】(1)设需要新建n 个桥墩,(n +1)x =m ,即n =mx -1,所以y =f(x)=256n +(n +1)(2+x)x =256(m x -1)+mx (2+x)x=256m x+m x +2m -256.(2)由(1)知,f ′(x)=-256m x 2+1212mx -=m2x2(x 32-512).令f ′(x)=0,得x 32=512,所以x =64,当0<x<64时,f ′(x)<0,f(x)在区间(0,64)上为减函数; 当64<x<640时,f ′(x)>0,f(x)在区间(64,640)上为增函数, 所以f(x)在x =64处取得最小值,此时, n =m x -1=64064-1=9, 故需新建9个桥墩才能使y 最小.19.【解题指南】(1)由函数f(x)在区间(0,+∞)上为增函数,可得-m 2+2m +3>0,再由f(x)为偶函数得m 的值.(2)g(x)仅在x =0处有极值,则意味着g ′(x)=0有唯一一个变号零点是0.【解析】(1)∵f(x)在区间(0,+∞)上是单调增函数,∴-m 2+2m +3>0即m 2-2m -3<0,∴-1<m<3.又m ∈Z ,∴m =0,1,2,而m =0,2时,f(x)=x 3不是偶函数,m =1时,f(x)=x 4是偶函数, ∴f(x)=x 4.(2)g(x)=14x 4+ax 3+92x 2-b , g ′(x)=x(x 2+3ax +9),显然x =0不是方程x 2+3ax +9=0的根.为使g(x)仅在x =0处有极值,则有x 2+3ax +9≥0恒成立,即有Δ=9a 2-36≤0,解不等式,得a ∈[-2,2].这时,g(0)=-b 是唯一极值,∴a ∈[-2,2].20.【解析】(1)∵g(x)=12(x -1)2+32,x ∈[0,3], 当x =1时,g(x)min =g(1)=32; 当x =3时,g(x)max =g(3)=72, 故g(x)在[0,3]上的值域为[32,72]. (2)f ′(x)=lnx +1,当x ∈(0,1e),f ′(x)<0,f(x)单调递减, 当x ∈(1e,+∞),f ′(x)>0,f(x)单调递增. ①0<t<t +2<1e,t 无解; ②0<t<1e <t +2,即0<t<1e 时,f(x)min =f(1e) =-1e; ③1e ≤t<t +2,即t ≥1e时,f(x)在[t ,t +2]上单调递增,f(x)min =f(t)=tlnt ; 所以f(x)min =⎩⎪⎨⎪⎧ -1e ,0<t<1e tlnt ,t ≥1e .(3)g ′(x)+1=x ,所以问题等价于证明xlnx>x e x -2e(x ∈(0,+∞)),由(2)可知f(x)=xlnx(x ∈(0,+∞))的最小值是-1e ,当且仅当x =1e时取到; 设m(x)=x e x -2e(x ∈(0,+∞)), 则m ′(x)=1-x e x , 易得m(x)max =m(1)=-1e,当且仅当x =1时取到,从而对一切x ∈(0,+∞),都有xlnx>g ′(x)+1e x -2e成立.。
专题05 三角函数的图象及性质(原卷版)

专题05三角函数的图象及性质一、单选题1.(2022·江苏海安·高三期末)函数()cos()6f x x πω=+的部分图象如图,则下列选项中是其一条对称轴的是( )A .724x π= B .38x π= C .512x π=D .1124x π=【答案】C 【分析】由给定解析式及图象确定ω值的表达式,再逐项分析判断作答. 【详解】 依题意,点2(,0)3π是函数()cos()6f x x πω=+的图象对称中心,且2π3在函数()f x 的一个单调增区间内,则22,Z 362k k πππωπ+=-∈,即31k ω=-,Z k ∈, 令函数()f x 周期为T ,由图象知2233243T T ππ⎧<⎪⎪⎨⎪>⎪⎩,即有8493T ππ<<,而2T πω=,则有3924ω<<, 因此,393124k <-<,解得513612k <<,而Z k ∈,则1k =,2ω=,()cos(2)6f x x π=+, 由2,Z 6x n n ππ+=∈得函数()f x 图象的对称轴:,Z 212n x n ππ=-∈, 当0n =时,12x π=-,当1n =时,512x π=,当2n =时,1112π=x ,即选项A ,B ,D 不满足,选项C 满足.故选:C2.(2022·江苏海安·高三期末)通信卫星与经济发展、军事国防等密切关联,它在地球静止轨道上运行,地球静止轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为h km (轨道高度是指卫星到地球表面的距离).将地球看作是一个球(球心为O ,半径为r km ),地球上一点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数,点A 处的水平面是指过点A 且与OA 垂直的平面,在点A 处放置一个仰角为θ的地面接收天线(仰角是天线对准卫星时,天线与水平面的夹角),若点A 的纬度为北纬30,则tan θ=( )A2rr h + B2rr h + C2hr h+ D2hr h+ 【答案】A 【分析】根据题意作出图形,由三角形的边角关系以及正弦定理结合同角三角函数基本关系、两角差的正弦公式即可求解. 【详解】如图:30AOB ∠=,CAD θ∠=,BC h =, 在Rt AOD 中3tan 303AD OA =⋅=,2cos303OA OD ==,所以BD OD OB r =-=-=,CD BC BD h =-=, 因为180903060ADO ∠=--=,所以18060120ADC ∠=-=,18012060ACD θθ∠=--=-,在ACD △中,由正弦定理可得:sin sin CD ADCAD ACD =∠∠即()33sin sin 60h θθ=-,所以1sin sin 2h θθθ⎛⎫-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, sin 2r hθθ+=,所以sin 2tan cos rr hθθθ==+, 故选:A.3.(2022·江苏如东·高三期末)正弦信号是频率成分最为单一的一种信号,因为这种信号的波形是数学上的正弦函数而得名,很多复杂的信号都可以通过多个正弦信号叠加得到,因而正弦信号在实际中作为典型信号或测试信号获得广泛应用.已知某个信号的波形可以表示为f (x )=sin x +sin2x +sin3x .则( ) A .f (x )的最大值为3 B .π是f (x )的一个周期 C .f (x )的图像关于(π,0)对称 D .f (x )在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增【答案】C 【分析】由函数解析式判断各选项中的性质可得. 【详解】sin y x =取最大值1时,22x k ππ=+,k Z ∈,sin 2y x =取最大值1时,,4x k k Z ππ=+∈,sin3y x =取最大值1时,2,36k x k Z ππ=+∈,三者不可能同时取得,因此sin sin 2sin 33y x x x =++<,A 错; ()sin()sin(22)sin(33)sin sin 2sin3f x x x x x x x ππππ+=+++++=-+-与()f x 不可能恒相等,π不可能是周期,B 错;()()()()()2sin 2πsin 42sin 63sin sin 2sin3f x x x x x x x f x πππ-=-+-+-=---=-,所以()f x 的图象关于点(,0)π对称,C 正确; 函数图象是连续的,而3sin sin sin0222f ππππ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,()sin sin sin ()66322f f πππππ=++=>,因此()f x 在(0,)2π上不可能递增,D 错误. 故选:C .4.(2022·江苏如皋·高三期末)已知1sin 32πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin 26πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为( )A .12B .12-C D 【答案】B 【分析】利用诱导公式及二倍角的正弦公式即可求解. 【详解】1sin 32πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭2sin 2sin 2cos 212sin 63233πππππαααα⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴+=+-=-+=--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦22112sin 121322πα⎛⎫⎛⎫=+-=⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选:B5.(2022·江苏常州·高三期末)函数()sin 2tan f x x x =+的最小正周期是( )A .π4B .π2C .πD .2π【答案】C 【分析】分别判断函数sin 2y x =和tan y x =的最小正周期,从而可得出答案. 【详解】解:因为函数sin 2y x =的最小正周期为22ππ=,函数tan y x =的最小正周期为π, 且()()()()πsin2πtan πsin 22πtan sin2tan f x x x x x x x +=+++=++=+, πT ∴=.故选:C.6.(2022·广东揭阳·高三期末)已知函数()3sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则该函数的增区间为( )A .()2,222k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦ZB .()52,266k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z C .()5,1212k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z D .()7,1212k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z 【答案】C 【分析】利用整体代换法和复合函数的单调性求函数的增区间. 【详解】 令222232k x k πππππ-+≤+≤+,解得5,1212k x k k ππππ-+≤≤+∈Z ,所以函数的增区间是()5,1212k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z . 故选:C.7.(2022·广东潮州·高三期末)己知1cos 3x =,则sin(2)2x π+=( )A .79-B .79C .89-D .89【答案】A 【分析】利用诱导公式和二倍角公式化简计算. 【详解】解:217sin(2)cos 22cos 121299x x x π+==-=⨯-=-.故选:A8.(2022·广东东莞·高三期末)若π(0,)2α∈,212tan cos αα=,则tan α=( )A .12B .1C .2D 【答案】B 【分析】根据22sin cos 1αα+=,和sin tan cos ααα=,即可得到22tan tan 1αα=+,进而求出结果. 【详解】因为0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 0α≠,所以222221sin cos tan 1cos cos ααααα+==+, 所以22tan tan 1αα=+,即()2tan 10α-=,所以tan 1α=, 故选:B.9.(2022·广东东莞·高三期末)已知函数()sin f x x =,()x x g x e e -=+,则下列结论正确的是( ) A .()()f x g x 是偶函数 B .|()|()f x g x 是奇函数 C .()|()|f x g x 是奇函数 D .|()()|f x g x 是奇函数【答案】C 【分析】先以偶函数定义去判断选项A 的正误,再以奇函数的定义去判断选项B 、C 、D 的正误.选项A: ()()(e e )sin x x f x g x x -=+()()(e e )sin()(e e )sin ()()x x x x f x g x x x f x g x ----=+-=-+=-,是奇函数,判断错误;选项B: sin (e e )|())|(x xf x xg x -=+sin()(e e )sin (e e )|()|()()()x x x x f x g x f x x x g x ----=-++==,是偶函数,判断错误;选项C: ()|()|e e sin x xg x f x x -=+e e sin()e ()|()|()e sin ()x x x x x xf xg x f x g x --+-+=---==-, 是奇函数,判断正确;选项D: (e |()()e s |)in x xf xg x x -+=(e e )sin()(e e )si |()()||()n ()|x x x x x f x g x f x x g x --+---==+, 是偶函数,判断错误. 故选:C10.(2022·广东罗湖·高三期末)已知3sin 35πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则cos 6πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭( )A .45B .45-C .35D .35【答案】D 【分析】利用三角函数诱导公式将所求式子转化后即可得出结论. 【详解】3sin 35πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,3cos cos sin 63235ππππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴-=+-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D.11.(2022·广东佛山·高三期末)已知1sin ,,0222ππαα⎛⎫⎛⎫+=∈- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则tan α等于( )A .BC .D 【答案】A利用诱导公式求出cos α,再用平方关系求出sin α即可计算作答. 【详解】因1sin 22πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则1cos 2α=,而,02πα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,于是得sin α=所以sin tan cos ααα== 故选:A12.(2022·湖南常德·高三期末)已知函数()()sin f x A x =+ωϕ(0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图象如图所示,则下列四个结论中正确的是( )A .若,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦π,则函数f (x )的值域为11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .点,03π⎛-⎫⎪⎝⎭是函数f (x )图象的一个对称中心C .函数f (x )在区间,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数D .函数f (x )的图象可以由函数cos 2y x =的图象向右平移12π个单位长度得到 【答案】A 【分析】结合五点法求得函数解析式,然后利用正弦函数性质确定单调性、对称中心、函数值域及三角函数图象变换判断即得. 【详解】由题图及五点作图法得1A =,512πωϕπ⋅+=,2332πωϕπ⋅+=, 则2ω=,6π=ϕ,故()sin 26f x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭.由,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦π,得52,666x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,故()1sin 21,62f x x π⎛⎫⎡⎤=+∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,函数f (x )在区间,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上不是增函数,故A 正确,C 错误;∵当3x π=-时,262x ππ+=-,所以点,03π⎛-⎫⎪⎝⎭不是函数f (x )图象的一个对称中心,故B 错误;由cos 2sin 22y x x π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,将函数cos 2y x =的图象向右平移12π个单位长度得到sin 2122y x ππ⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦sin 23x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,故D 错误.故选:A .13.(2022·湖南娄底·高三期末)将函数()()cos 04f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象向右平移4π个单位长度后得到函数()g x 的图象,若()g x 在5,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,则ω的最大值为( )A .14B .34C .12D .1【答案】B 【分析】求得()cos 44g x x ωππω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,由5,44x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭可求得4444x πωπππωωπ<-+<+,结合函数()g x 的单调性可得出关于ω的不等式,由此可得出ω的最大值. 【详解】将()f x 的图象向右平移4π个单位长度后得到()cos 44g x x ωππω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象. 因为5,44x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以4444x πωπππωωπ<-+<+, 因为()g x 在5,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,所以4πωππ+≤,304ω<≤,所以ω的最大值为34.故选:B.14.(2022·湖北武昌·高三期末)已知函数()y g x =的图象与函数sin 2y x =的图象关于直线x π=对称,将()g x 的图象向右平移3π个单位长度后得到函数()y f x =的图象,则函数()y f x =在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时的值域为( )A .⎡⎢⎣⎦ B .1⎡-⎢⎣⎦C .1⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[]01,【答案】C 【分析】由对称性先求出()g x 的解析式,再由平移得出()y f x =的解析式,再由正弦函数的性质得出其值域. 【详解】设(),x y 为()g x 的图像上一点,则点(),x y 关于直线x π=对称的点为()2,x y π- 由题意点()2,x y π-在函数sin 2y x =的图象上,则()sin 22sin 2y x x π=-=-所以()sin 2g x x =-,则()2sin 2sin 233f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=--=--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,223323,x πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦-,则2sin 23x π⎡⎛⎫-∈-⎢ ⎪⎝⎭⎣⎦所以()1f x ≤≤ 故选:C15.(2022·湖北江岸·高三期末)计算)tan 70cos10201︒︒︒-=( )A .1B .﹣1C .12D .12-【答案】B 【分析】根据诱导公式、三角恒等变换、二倍角公式可得结果,尽可能地化简为同角的三角函数值 【详解】)))()tan 70cos10201cot 20cos10201cos 20cos101sin 20cos 20cos10sin 20cos1020cos 20sin 20cos102sin10sin 20sin 20sin 201︒︒︒-=︒︒︒-︒⎫=︒⎪︒⎭︒=︒︒⎝⎭︒=︒-︒︒︒=-︒︒-︒=︒=-故选:B16.(2022·湖北江岸·高三期末)下列四个函数中,以π为最小正周期,其在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减的是( )A .sin y x =B .sin y x =C .cos 2y x =D .sin 2y x =【答案】A 【分析】对于A ,sin y x =符合题中要求,对于B, sin y x =不是周期函数,对于C ,D ,sin 2y x =,cos 2y x =在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上都不是单调函数,由此可判断正确答案. 【详解】sin y x =的最小正周期为π,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,符合题意,故A 正确;sin y x =不是周期函数,故B 错误;cos 2y x =中,,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则2π,2πx,故cos 2y x =中在,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时不是单调函数,故C 错误;sin 2y x =,,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则2π,2πx,故sin 2y x =中在,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时不是单调函数,故D 错误,故选:A.17.(2022·湖北襄阳·高三期末)已知tan 226θπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则cos 3πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭( )A .35B .35 C .45D .45-【答案】B 【分析】利用倍角公式可得cos 3πθ⎛⎫- ⎪⎝⎭22cos sin 2626θπθπ⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再利用弦化切,即求.【详解】∵tan 226θπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,∴cos 3πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭22cos 2cos sin 262626θπθπθπ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2222cos sin 2626cos sin 2626θπθπθπθπ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭221tan 1426141tan 26θπθπ⎛⎫-- ⎪-⎝⎭==+⎛⎫+- ⎪⎝⎭35=-.18.(2022·湖北省鄂州高中高三期末)已知tan 2θ=-,则sin sin cos θθθ=+( )A .2B .12-C .12D .2-【答案】A 【分析】以齐次式法去求值即可解决. 【详解】sin sin tan 2cos 2sin cos sin cos tan 121cos cos θθθθθθθθθθθ-====++-++ 故选:A19.(2022·湖北·高三期末)若点55sin ,cos 66M ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭在角α的终边上,则cos2=α( )A .12-B .12C. D【答案】A 【分析】先将点55sin ,cos 66M ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭化简,得1,2M ⎛ ⎝⎭,结合同角三角函数先求出cos α,再结合二倍角公式求出cos2α即可【详解】 由55sin ,cos66M ππ⎛⎫⎪⎝⎭得1,2M ⎛ ⎝⎭, 则1cos 2α=,21cos22cos 12αα=-=-.故选:A.20.(2022·山东省淄博实验中学高三期末)已知函数()() 2sin 10,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=++>< ⎪⎝⎭,()1f α=-,()3f β=,若αβ-的最小值为32π,且的图像关于点,14π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称,则函数()f x 的所有对称轴中,离原点最近的对称轴方程是( ) A .34x π=-B .2x π=-C .12x π=D .4x π=【分析】根据题意分别求出ω与ϕ,即求出()f x 的解析式,再求出()f x 的对称轴,找到离原点最近的对称轴方程即可. 【详解】由()1f α=-,()3f β=,αβ-的最小值为32π知, 3T π=,223T πω==, ()22sin 13f x x ϕ⎛⎫∴=++ ⎪⎝⎭.()f x 的图像关于点,14π⎛⎫⎪⎝⎭对称, 2()2sin()11sin()04346f πππϕϕ∴=⨯++=⇒+=2πϕ<6πϕ∴=-.()22sin 136f x x π⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭.()f x 的对称轴为2=,362x k k z πππ-+∈.3,2x k k z ππ⇒=+∈.当1k =-时,2x π=-是离原点最近的对称轴方程. 故选:B.21.(2022·山东青岛·高三期末)已知角α的终边上一点P 的坐标为55sin ,cos 66ππ⎛⎫⎪⎝⎭,则角α的最小正值为( ) A .6πB .23π C .76π D .53π 【答案】D 【分析】先根据角α终边上点的坐标判断出角α的终边所在象限,然后根据三角函数的定义即可求出角α的最小正值. 【详解】 因为5sin06π>,5cos 06π<,所以角α的终边在第四象限, 根据三角函数的定义,可知5sin cos6πα==, 故角α的最小正值为5233ππαπ=-=. 故选:D .22.(2022·山东枣庄·高三期末)已知圆锥的侧面展开图是一个半径为3,圆心角为120°的扇形,则该圆锥的体积为( ).A.2πB .CD .π【答案】C 【分析】设此圆锥的底面半径为r ,高为h ,母线长为l ,根据底面圆周长等于展开扇形的弧长,建立关系式解出r ,再根据勾股定理,即可求出此圆锥高,进而求得体积. 【详解】设此圆的底面半径为r ,高为h ,母线长为l , ∵圆锥的侧面展开图是一个半径为3,圆心角为23π的扇形, ∴3l =,又2223r l πππ=⨯=,解得1r =,因此,此圆锥的高h =圆锥的体积为21133V r h ππ==⨯ 故选:C .23.(2022·山东枣庄·高三期末)已知30.4tan 1,tan0.1,a b c πππ⎛⎫=+-== ⎪⎝⎭,则( ).A .b c a <<B .c a b <<C .a c b <<D .a b c <<【答案】D 【分析】 由3010.12ππ<-<<,得到3tan(1)tan0.1π-<,令()tan f x x x =-,利用导数求得()f x 在(0,1)上单调递增,得到()0f x >,得出tan ,(0,1)x x x >∈,进而得到b c < ,即可求解. 【详解】因为3010.12ππ<-<<,且tan y x =在(0,)2π为单调递增函数, 所以33tan(1)tan(1)tan0.1πππ+-=-<,即a b <,令()tan ,(0,1)f x x x x =-∈,可得()211cos f x x'=-, 当(0,1)x ∈时,21cos y x=单调递减,所以()f x '在(0,1)单调递增,且()00f '=, 所以()0f x '>在(0,1)上恒成立,所以()f x 在(0,1)上单调递增,且()00f =, 所以()0f x >,即tan 0x x ->,即tan ,(0,1)x x x >∈,所以0.1tan0.1>, 又因为0.40.1c π=>,所以a b c <<.故选:D.24.(2022·山东枣庄·高三期末)已知sin 6πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则4cos 23πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭( ). A .59- B .59 C .13- D .13【答案】A 【分析】利用三角恒等变换公式化简求值得解. 【详解】解:2cos 2cos(2)cos(2)[12sin ()]3336πππππαααα⎛⎫-+-=--=--=--- ⎪⎝⎭25(12)99=--⋅=-.故选:A25.(2022·山东枣庄·高三期末)θ为第三或第四象限角的充要条件是( ). A .sin 0<θ B .cos 0<θC .sin tan 0θθ<D .cos tan 0θθ<【答案】D 【分析】第三或第四象限角,不含终边在y 轴负半轴. 【详解】对于A :第三或第四象限角,以及终边在y 轴负半轴,故A 错误; 对于B :第二或第三象限角,以及终边在x 轴负半轴,故B 错误; 对于C :第二或第三象限角,故C 错误; 对于D :第三或第四象限角,故D 正确.故选:D26.(2022·山东莱西·高三期末)要得到cos 34y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需将sin3y x =的图象( )A .向左平行移动4π个单位长度 B .向右平行移动12π个单位长度 C .向右平行移动712π个单位长度D .向左平行移动512π个单位长度 【答案】C 【分析】首先利用诱导公式统一函数名,即3sin 3cos 32y x x π⎛⎫==+⎪⎝⎭,然后根据平移变换即可求解. 【详解】解:因为函数37sin3cos 3cos 32124y x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==+=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以要得到cos 34y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需将sin3y x =的图象向右平行移动712π个单位长度,故选:C.27.(2022·山东青岛·高三期末)已知04παβ<<<,则下列大小关系中正确的是( )A .cos cos (sin )(sin )αβαα>B .sin sin log cos log cos αααβ>C .sin sin (cos )(cos )αβαβ>D .sin cos (cos )(sin )ββαα< 【答案】C 【分析】A.构造函数()sin xy α=,利用其单调性比较大小; B.构造函数sin log y x α=,利用其单调性比较大小;C.构造函数()cos xy α=及函数sin y x β=,利用其单调性比较大小;D.将sin cos (cos )(sin )ββαα<转化为cos tan log sin αβα>,判断cos tan ,log sin αβα的大小关系即可. 【详解】04παβ<<<,则0sin cos 1αα<<<,且cos cos αβ>,sin sin αβ<A.因为函数()sin xy α=在R 上单调递减,故cos cos sin sin αβαα<,A 错误;B.因为函数sin log y x α=在()0,∞+上单调递减,故sin sin log cos log cos αααβ<,B 错误;C.因为函数()cos xy α=在R 上单调递减,函数sin y x β=在()0,∞+上单调递增,sin sin sin (cos )(cos )(cos )αββααβ>>,C 正确;D.sin cos sin ln (cos )(sin )(cos )cos ln(sin )ββαααβαβ⇔<<cos ln(sin )tan log sin cos (c sin l s )n o αααβαββ⇔>⇔> 04πβ<<,0tan 1β∴<<又cos cos log sin log cos 1αααα>=,cos tan log sin αβα∴<,D 错误; 故选:C.28.(2022·山东德州·高三期末)若函数()cos f x x x ωω-,0>ω,x ∈R ,又()12f x =,()20f x =,且12x x -的最小值为3π8,则ω的值为( )A .43B .83C .4D .163【答案】A 【分析】利用辅助角公式化简函数()y f x =的解析式,由12x x -的最小值为函数()y f x =的最小正周期的14,可求得函数()y f x =的最小正周期,进而可求得正数ω的值. 【详解】()()cos 2sin 06πωωωω⎛⎫=-=-> ⎪⎝⎭f x x x x ,所以()22sin 26πω⎛⎫-≤=-≤ ⎪⎝⎭f x x ,因为12x x -的最小值为函数()y f x =的最小正周期的14,所以,函数()y f x =的最小正周期为33482ππ=⨯=T , 因此,222433ππωπ⨯===T . 故选:A29.(2022·山东济南·高三期末)已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则( )A .()2sin 32f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .()2sin 6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D .()12sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭【答案】A 【分析】由函数()()sin f x A x ωϕ=+的部分图象,即可求出,,A ωϕ的值,即可求出结果. 【详解】由图象可知,327=4126πππω⎛⎫⨯-- ⎪⎝⎭,所以2ω=, 又()f x 过点7,212π⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以2A =,且772sin 221212f ππϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭即7sin 16πϕ⎛⎫+=-⎪⎝⎭,所以73=2,62k k ππϕπ++∈Z ,即=2,3k k πϕπ+∈Z , 又2πϕ<,所以=3πϕ,所以()2sin 32f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.故选:A.30.(2022·山东临沂·高三期末)已知πsin (,π)2αα=∈,则cos()6πα-=( )A .-1B .0C .12D 【答案】B 【分析】先根据πsin (,π)2αα=∈求出2π3α=,进而求出πcos()6α-∵πsin (,π)2αα=∈,∴2π3α=,故ππcos()cos 0.62α-== 故选:B31.(2022·河北深州市中学高三期末)函数()2sin 1x f x x x =++在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象为( ) A . B .C .D .【答案】D 【分析】利用函数的奇偶性排除部分选项,再由函数的值域判断. 【详解】∵()()f x f x -=,∴()f x 为偶函数,故排除A ,B .∵sin 1x ≤,211x x ++≥,∴()1f x <,故排除C , 故选:D .32.(2022·河北深州市中学高三期末)235cos sinsin 242412πππ=( )A .116BC .18D【分析】利用诱导公式及二倍角的正弦公式计算可得; 【详解】 解:235cos sinsin cos sin sin 2424122424212ππππππππ⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 111cossincossin cos sin 24241221212468ππππππ====. 故选:C33.(2022·河北唐山·高三期末)为了得到函数sin 2y x =的图像,只需把函数sin 22y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像( )A .向左平移2π个单位 B .向右平移2π个单位 C .向左平移4π个单位 D .向右移4π个单位 【答案】D 【分析】先对函数sin 22y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的解析式进行整理,再结合三角函数的平移规律即可得到结论.【详解】因为:sin 2sin 224y x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以:函数sin 22y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移4π个单位,可得到函数sin 2y x =的图象. 故选:D.34.(2022·河北保定·高三期末)已知函数()sin 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则( )A .()f x 的最小正周期为2πB .()510log 42f <<C .()f x 的图象关于点,03π⎛-⎫⎪⎝⎭对称D .()451log log 23f f ⎛⎫< ⎪⎝⎭【答案】D根据三角函数的周期性定义和三角函数的对称性的概念,即可判断选项A ,C 是否正确;当02x π<<时,易得1()f x ⎤⎥⎝⎦∈,再根据50log 412π<<<,即可判断B 是否正确;由函数sin y x =的单调性,可知()f x 在,36ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,再根据4511log log 232613ππ-<<<<-<,由单调性新即可判断D 是否正确. 【详解】因为函数()()sin =sin =sin =333f x x x x f x πππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++-++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以()f x 的最小正周期为π,故A 错误; 当02x π<<时,5,336x πππ⎛⎫⎛⎫+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以1sin ,132x π⎛⎫⎛⎤+∈ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦,所以()1,12f x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,而50log 412π<<<,所以()51log 412f <<,故B 错误; 若()f x 的图象关于点,03π⎛-⎫⎪⎝⎭对称,则()23f x f x π⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭, 又22sin =sin 3333f x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,()sin =sin =sin 333f x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=--+----- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以()23f x f x π⎛⎫-≠-- ⎪⎝⎭,故C 错误;由于函数sin y x =的图象是将函数sin y x =在x 轴下方的图象翻折到x 轴上方,所以可知sin y x =在,,2k k k πππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭Z 上单调递增, 令,32k x k k ππππ<+<+∈Z ,所以()f x 在区间,,36k k k ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭Z 上单调递增,所以()f x 在,36ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,又44511log 3log log 123263ππ<-=<<<<--,所以()451log log 23f f ⎛⎫< ⎪⎝⎭,故D 正确.故选:D.35.(2022·山东淄博·高三期末)cos102cos102sin10-=( )ABCD .2【答案】A 【分析】利用二倍角的正弦公式以及两角差的正弦公式化简可得结果. 【详解】()cos102sin 3010cos10cos104sin10cos10cos102sin 202cos102sin102sin102sin102sin10-----===()cos10cos103sin1032sin10--==.故选:A.36.(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高三期末)已知11tan ,tan ,37αβ==-且,(0,)αβπ∈,则2αβ-=( )A .4πB .4π-C .34π-D .34π-或4π 【答案】C 【分析】根据给定条件利用三角恒等变换求出tan 2()αβ-的值,再判断2αβ-的范围即可得解. 【详解】因11tan ,tan 37αβ==-,则22122tan 33tan 211tan 41()3ααα⨯===--, 31()tan 2tan 47tan(2)1311tan 2tan 1()47αβαβαβ----===++⨯-, 因,(0,)αβπ∈,tan 0,tan 0αβ><,则0,22ππαβπ<<<<,又tan 20α>,有022πα<<,于是得20παβ-<-<,因此,324παβ-=-, 所以324παβ-=-. 故选:C37.(2022·湖南常德·高三期末)若1tan 5α=,则cos2α的值为( ) A .1213-B .126-C .1213D .2526【答案】C 【分析】根据二倍角公式以及商数关系即可求出. 【详解】2222222211cos sin 1tan 125cos 2cos sin 1tan 13115ααααααα⎛⎫- ⎪--⎝⎭====++⎛⎫+ ⎪⎝⎭. 故选:C .38.(2022·江苏扬州·高三期末)已知ππsin 136αα⎛⎫⎛⎫+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则cos2=α( )A.B .12CD【答案】B 【分析】化简已知条件,求得sin α,进而求得cos2α. 【详解】由题意可知,11sin cos 122αααα⎫-=⎪⎪⎭, 即2sin 1α=,解得1sin 2α=, 所以2211cos 212sin 1222αα⎛⎫=-=-⨯= ⎪⎝⎭.故选:B二、多选题39.(2022·江苏扬州·高三期末)已知函数()cos f x x x ωω+(ω>0),下列说法中正确的有( )A .若ω=1,则f (x )在(0,)2π上是单调增函数B .若()()66f x f x ππ+=-,则正整数ω的最小值为2C .若ω=2,则把函数y =f (x )的图象向右平移6π个单位长度,所得到的图象关于原点对称 D .若f (x )在(0,)π上有且仅有3个零点,则1723<66ω≤ 【答案】BD 【分析】化简函数f (x )的表达式,再逐一分析各个选项中的条件,计算判断作答. 【详解】依题意,()2sin()6f x x πω=+,对于A ,1ω=,()2sin()6f x x π=+,当(0,)2x π∈时,有2(,)663x πππ+∈,因sin y x =在2(,)63ππ上不单调,所以()2sin()6f x x π=+在(0,)2π上不单调,A 不正确;对于B ,因()()66f x f x ππ+=-,则6x π=是函数()f x 图象的一条对称轴,,Z 662k k πππωπ+=+∈,整理得62k ω=+,而0>ω,即有N k *∈,min 2ω=,B 正确;对于C ,2ω=,()2sin(2)6f x x π=+,依题意,函数()2sin[2()]2sin(2)6666y f x x x ππππ=-=-+=-,这个函数不是奇函数,其图象关于原点不对称,C 不正确; 对于D ,当(0,)x π∈时,(,)666x πππωωπ+∈+,依题意,3<46ππωππ+≤,解得1723<66ω≤,D 正确.故选:BD40.(2022·江苏通州·高三期末)已知函数()3sin 2f x A x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(A >0,0<φ<π)的图象如图所示,则( )A .π4ϕ=B .π6f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭是偶函数C .当ππ,3x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,f (x )的最大值为1D .若()()()12122f x f x x x ⋅=≠,则12x x +的最小值为π【答案】AC 【分析】根据图象求得,A ϕ,根据三角函数的奇偶性、最值等知识对选项逐一分析,从而确定正确选项. 【详解】由图可知()35π5π3πsin 12ππ264240π0πk k Z ϕϕϕϕϕ⎧⎛⎫⎧⨯+=-+=+⎪⎪ ⎪⇒∈⇒=⎝⎭⎨⎨⎪⎪<<<<⎩⎩,A 选项正确. ()3πsin 24f x A x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()π0sin14f A A ==⇒= 所以()3π24f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.π3ππ362642f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦为奇函数,B 选项错误.π33π53πππ,π,π32224244x x x -≤≤--≤≤--≤+≤-,3π3π1sin 124224x x ⎛⎫⎛⎫-≤+≤+≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,C 选项正确.()3π24f x x ⎛⎫⎡=+∈ ⎪⎣⎝⎭, 若()()()12122f x f x x x ⋅=≠,则11223ππ3ππ2π,2π242242x k x k +=++=+,12,Z k k ∈,11224π4ππ,π3636x k x k =+=+,12,Z k k ∈, 12124π4πππ3636x x k k +=+++()124ππ33k k =++, 当120k k +=时,12x x +取得最小值为π3,D 选项错误.故选:AC41.(2022·江苏宿迁·高三期末)将函数()()sin f x A x ωϕ=+的图象向左平移6π个单位长度后得到()y g x =的图象如图,则( )A .()f x 为奇函数B .()f x 在区间,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增C .方程()1f x =在()0,2π内有4个实数根D .()f x 的解析式可以是()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭【答案】BC 【分析】利用图象可求得函数()g x 的解析式,利用函数图象平移可求得函数()f x 的解析式,可判断D 选项;计算()0f 可判断A 选项;利用正弦型函数的单调性可判断B 选项;当()0,2x π∈时,求出方程()1f x =对应的223x π-可能取值,可判断C 选项. 【详解】由图可知,函数()g x 的最小正周期为453123T πππ⎛⎫=+=⎪⎝⎭,22Tπω∴==,()max 2A g x ==, 所以,()()2sin 2g x x ϕ=+,则552sin 2126g ππϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得5sin 16⎛⎫+= ⎪⎝⎭πϕ, 所以,()52Z 62k k ππϕπ+=+∈,得()2Z 3k k πϕπ=-∈, 因为2πϕ<,则3πϕ=-,所以,()2sin 23g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,将函数()g x 的图象向右平移6π个单位可得到函数()f x 的图象,故()22sin 22sin 2633f x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.对于A 选项,因为()202sin 03f π⎛⎫=-≠ ⎪⎝⎭,故函数()f x 不是奇函数,A 错;对于B 选项,当63x ππ<<时,22033x ππ-<-<,故函数()f x 在区间,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,B 对;对于C 选项,由()22sin 213f x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,可得21sin 232x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 当()0,2x π∈时,22102333x πππ-<-<,所以,2513172,,,36666x πππππ⎧⎫-∈⎨⎬⎩⎭,C 对; 对于D 选项,()22sin 22sin 233f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,D 错.故选:BC.42.(2022·江苏如皋·高三期末)已知函数2cos sin cos 1()()f x x x x =+-,则下列说法正确的是( )A .5()()8f x f π≥B .()()88f x f x ππ+=-C .()()088f x f x ππ++-=D .()1)(2f f >【答案】ABD 【分析】根据给定条件利用二倍角公式、辅助角公式化简函数()f x ,再逐项分析判断作答. 【详解】依题意,2()2sin cos 2cos 1sin 2cos2)4f x x x x x x x π=+-=++,对于A ,553())8842f ππππ=⨯+==min ()f x = 即R x ∀∈,5()()8f x f π≥,A 正确;对于B ,()sin(2)282f x x x ππ+=+=,()2)82f x x ππ-=-2x =,即()()88f x f x ππ+=-,B 正确;对于C ,取8x π=,()()()(0)20884f x f x f f πππ++-=+=≠,C 不正确;对于D ,因3244πππ<+<,34224πππ<+<,则10))2((f f >>,D 正确. 故选:ABD43.(2022·广东潮州·高三期末)已知函数()sin cos (*)n n f x x x n N =+∈,则( ) A .对任意正奇数n ,f (x )为奇函数B .当n =3时,f (x )在[0,2π]上的最小值为2C .当n =4时,f (x )的单调递增区间是[,]()4Z k k k πππ-+∈D .对任意正整数n ,f (x )的图象都关于直线4x π=对称【答案】BD 【分析】通过判断(0)f 的值,判断A 的正误;利用函数的导数判断函数的单调性,求解最大值,判断B 的正误;求出函数的单调增区间判断C 的正误;判断()()2f x f x π-=,判断D 的正误.【详解】解:对于A ,取1n =,则()sin cos f x x x =+,从而(0)10f =≠,此时()f x 不是奇函数,则A 错误; 对于B ,当3n =时,22()3sin cos 3cos sin 3sin cos (sin cos )f x x x x x x x x x '=-=-,当x [0,)4π∈时,()0f x '<;当(,]42x ππ∈时,()0f x '>.所以()f x 在[0,)4π上单调递减,在(,]42ππ上单调递增,所以()f x 的最小值为33()4f π=+=B 正确;对于C ,当4n =时,4422222211cos413()sin cos (sin cos )2sin cos 1sin 21cos42444x f x x x x x x x x x -=+=+-=-=-=+, 令242k x k πππ-+≤≤,则4,442k k x k Z πππ-+≤≤∈, 所以()f x 的递增区间为[,]()422k k k Z πππ-+∈,则C 错误;对于D ,因为()sin ()cos ()cos sin ()222n n n n f x x x x x f x πππ-=-+-=+=,所以()f x 的图象关于直线4x π=对称,则D 正确; 故选:BD.44.(2022·广东东莞·高三期末)已知函数()sin cos f x a x b x =+,若()0f x ∈R 都有()3f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( )A .()s 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .()6πf x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .()f x 的图象向左平移 6π个单位后,图象关于原点对称D .()f x 的图象向右平移2 3π个单位后,图象关于y 轴对称 【答案】BD 【分析】先根据条件()0f =b 值,根据()3f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭可知3f π⎛⎫⎪⎝⎭为函数最大值,据此列出关于a 的方程,求出a 值,得到函数f(x)的解析式,结合辅助角公式和诱导公式,可判断A 、B 的正误,再根据三角函数图象的变换规律,可判断B 、D 的正误. 【详解】()sin cos ,(0)f x a x b x f =+=,b ∴=,又对任意x ∈R 都有()3f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,则()3f π为()f x 的最大值,()3f π∴== ,整理得:2(3)0a -= ,则3a = ,所以()3sin ))63f x x x x x ππ==+=- ,因此A 选项错误,B 正确;()f x 的图象向左平移6π个单位后得到的图象对应的函数解析式为:()))663g x x x πππ=++=+ ,该函数图象不关于原点对称,故C 错误;()f x 的图象向右平移23π个单位后,得到函数2())63x x x ππϕ=+-=- 的图象, 该图象关于y 轴对称,故D 正确, 故选:BD45.(2022·广东汕尾·高三期末)设函数1,0()cos ,0x xx f x e x x -⎧>⎪=⎨⎪≤⎩,下列四个结论中正确的是( )A .函数()f x 在区间[),1π-上单调递增B .函数()y f x x =-有且只有两个零点C .函数()f x 的值域是[]1,1-D .对任意两个不相等正实数12,x x ,若12()()f x f x =,则122x x +> 【答案】CD 【分析】利用导数判断0x >时,()y f x =的单调性,根据单调性可求值域,然后结合0x ≤时,()cos f x x =,从而可判断选项A ,C ;首先利用导数判断0x ≤时,()()cos g x f x x x x =-=-的零点个数;然后再利用单调性判断0x >时,()1()ex x g x f x x x -=-=-的零点个数,从而可判断选项B ;不妨设1201x x <<<,根据题意把要证明122x x +>,转化为证明()()112f x f x ->;然后构造函数112()(01)ee x xxxx x ϕ---=-<<,利用导数判断函数的单调性即可证明,从而判断选项D. 【详解】 当0x >时,1()e x x f x -=,所以()11211e e 1()e e x x x x x x f x -----='-=,所以当01x <<时,()0,()f x y f x '>=在(0,1)单调递增, 当1x >时,()0,()f x y f x '<=在(1,)+∞单调递减, 故0x >时,0()(1)1f x f <≤=,又当0x ≤时,()cos f x x =,所以(0)1f =,1()1f x -≤≤, 所以函数()f x 在[,0),(0,1)π-单调递增,所以A 错误,C 正确; 当0x ≤时,令()()cos g x f x x x x =-=-,则()sin 10g x x =-'-≤, 所以()cos g x x x =-在(,0]-∞单调递减,所以当0x ≤时,()(0)1g x g ≥=, 所以函数()y f x x =-在(,0]-∞上没有零点; 当0x >时,()1()ex x g x f x x x -=-=-,所以只需求函数11()1e x h x -=-在(0,)+∞上零点个数,又因为11()1ex h x -=-在(0,)+∞上单调递减,且111(1)10e h -=-=, 所以函数()y f x x =-在(0,)+∞上只有一个零点. 所以函数()y f x x =-有且仅有一个零点,所以B 错误;当0x >时,若()()12f x f x =,因为函数()f x 在(0,1)单调递增,在()1,+∞单调递减, 所以不妨设1201x x <<<,则1122x <-<,所以要证122x x +>,只需证122x x -<,即只需证()()122f x f x ->, 又因为()()12f x f x =,所以只需证()()112f x f x ->.因为()()111111111112111222x x x x x x x x f x f x ee e e ---------=-=-, 所以令函数112()(01)ee x xx xx x ϕ---=-<<, 则()22111(1)e e 11()0e e e xx x x x x x x ϕ--+----=-'=>,所以112()e e x xx xx ϕ---=-在(0,1)单调递增,所以1111121()(1)0e e x ϕϕ---<=-=, 即112()0(01)ee x xxxx x ϕ---=-<<<恒成立,所以1()0x ϕ<, 即()()11111111220x x x x f x f x e e -----=-<,所以()()112f x f x ->, 从而122x x +>成立. 所以选项D 正确. 故选:CD.46.(2022·广东清远·高三期末)将函数1cos (0)6⎛⎫=+> ⎪⎝⎭y x πωω图象上所有的点向右平移6π个单位长度后,得到函数2cos(2)||2⎛⎫=+< ⎪⎝⎭y x πϕϕ的图象,若函数12()f x y y =+,则( )A .()f x 的最小值是B .()f x 的图象关于直线4x π=对称C .()f x 的最小正周期是πD .()f x 的单调递增区间是,()2k k k πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦Z【答案】ACD 【分析】根据题意先求出2y ,进而求出()f x ,然后通过两角和与差的余弦公式进行化简,最后结合三角函数值的图象和性质求得答案. 【详解】由题意知,12cos 2,cos 2cos 26666⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦y x y x x ππππ,则11()cos 2cos 2cos 2sin 2cos 2sin 26622f x x x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++-=⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2x =,()f x 的最小值是π,故A ,C 正确;令2()x k k π=∈Z ,得()2k x k π=∈Z ,若24k ππ=,则12=∉Z k ,故B 错误;令222()-≤≤∈Z k x k k πππ,得()2-≤≤∈Z k x k k πππ,即()f x 的单调递增区间是,()2k k k πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦Z ,故D 正确. 故选:ACD.47.(2022·广东汕尾·高三期末)以下关于函数()sin 22f x x x =的命题,正确的是( ) A .函数()y f x =的最小正周期为πB .点,012π⎛⎫⎪⎝⎭是函数()y f x =图象的一个对称中心C .直线3x π=的函数()y f x =图象的一条对称轴D .将函数()y f x =的图象向右平移6π个单位后得到的函数的图象关于原点对称 【答案】AD 【分析】整理可得2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,代入周期公式,可判断A 的正误,根据212f π⎛⎫= ⎪⎝⎭可判断B 的正误,根据03f π⎛⎫= ⎪⎝⎭可判断C 的正误,求得平移后的解析式,可判断D 的正误,即可得答案. 【详解】由题意得()sin 222sin 23f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以最小正周期22T ππ==,所以A 对. 2sin 2212123πππf ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以直线12x π=是函数()f x 图象的一条对称轴,所以B 错.2sin 20333πππf ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以点,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心,所以C 错.将函数2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位后得到的图象对应的函数为2sin 22sin 263y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,是奇函数,所以D 对.故选:AD .48.(2022·广东·铁一中学高三期末)将函数()()πcos 02f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向右平移π2个单位长度后得到函数()g x 的图象,且()01g =-,则下列说法正确的是( ) A .()g x 为奇函数 B .π02g ⎛⎫-= ⎪⎝⎭。
2023高考数学二轮复习专项训练《导数的计算》(含答案)

2023高考数学二轮复习专项训练《导数的计算》一、单选题(本大题共12小题,共60分)1.(5分)已知函数f(x)在R上可导,对任意实数x,f'(x)>f(x);若a为任意的正实数,下列式子一定正确的是()A. f(a)>eaf(0)B. f(a)>f(0)C. f(a)<f(0)D. f(a)<eaf(0)2.(5分)直线y=kx+1与曲线y=x3+bx2+c相切于点M(1, 2),则b的值为()A. −1B. 0C. 1D. 23.(5分)设f(x)=x3,f(a-bx)的导数是()A. 3(a-bx)B. 2-3b(a-bx)2C. 3b(a-bx)2D. -3b(a-bx)24.(5分)已知函数f(x)=2lnx+f′(2)x2+2x+3,则f(1)=()A. −2B. 2C. −4D. 45.(5分)设f0(x)=sin2x+cos2x,f1(x)=f0′(x),f2(x)=f1′(x),…,f1+n(x)=fn′(x),n∈N*,则f2013(x)=()A. 22012(cos2x-sin2x)B. 22013(sin2x+cos2x)C. 22012(cos2x+sin2x)D. 22013(sin2x+cos2x)6.(5分)曲线y=2sinx+cosx在点(π,−1)处的切线方程为()A. x−y−π−1=0B. 2x−y−2π−1=0C. 2x+y−2π+1=0D. x+y−π+1=07.(5分)若函数f(x)=x3−tx2+3x在区间[1,4]上单调递减,则实数t的取值范围是()] B. (−∞,3]A. (−∞,518,+∞) D. [3,+∞)C. [5188.(5分)[2021湖南省郴州市月考]随着科学技术的发展,放射性同位素技术已经广泛应用于医学、航天等众多领域,并取得了显著经济效益.假设在放射性同位素钍−234的衰变过程中,其含量N(单位:贝克)与时间t(单位:天)满足函数关系N(t)=N02−124,其中N0为t=0时针-234的含量.已知t=24时,钍−234含量的瞬时变化率为−8ln2,则N(96)=A. 12B. 12ln2C. 24D. 24ln29.(5分)设(2x−1)7=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6+a7x7,则|a1|+2|a2|+3|a3|+4|a4|+5|a5|+6|a6|+7|a7|=()A. 10206B. 5103C. 729D. 72810.(5分)函数f(x)=2f′(1)·x+xlnx在x=1处的切线方程为()A. y=2x−2B. y=2x+1C. y=−x−1D. y=x−111.(5分)设f(x)=sin2x,则f′(x)等于()A. cos2xB. 2cos2xC. -sin2xD. 2(sin2x-cos2x)12.(5分)函数y=cos(1+x2)的导数是()A. 2xsin(1+x2)B. -sin(1+x2)C. -2xsin(1+x2)D. 2cos(1+x2)二、填空题(本大题共5小题,共25分)13.(5分)函数f(x)=xsin(2x+5)的导数为____.14.(5分)已知f(x)=ekx,则f′(x)=____.15.(5分)设函数f(x)=x3+(a−1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为__________.16.(5分)若函数f(x)满足f(x)=2lnx−xf′(1),则f′(1)=__________.17.(5分)写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x):_______.①f(x1x2)=f(x1)f(x2);②当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0;③f′(x)是奇函数.三、解答题(本大题共6小题,共72分)18.(12分)已知函数f(x)=ae x lnx+be xx.(1)求导函数f′(x);(2)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=e(x+1),求a,b的值. 19.(12分)求下列函数在给定点的导数.(1)f(x)=x14,x=5;(2)f(x)=3(x+1)x2,x=1.20.(12分)已知函数f(x)=12x2−x+lnx.(1)求y=f(x)的导数;(2)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.21.(12分)求下列函数的导数.(1)y=(2+3x)(3−5x+x2);(2)y=(2x−1)2(2−3x)3;(3)y=(3x+2)sin5x;(4)y=e2x cos3x.22.(12分)已知函数f(x)=−13x3−a−12x2+bx+a(a,b∈R),且其导函数f′(x)的图象过原点.(1)若存在x<0,使得f′(x)=−9,求a的最大值;(2)当a>0时,求函数f(x)的零点个数.23.(12分)求下列函数在指定x处的导数值.(1)y=xsinx,x=π4;(2)y =xe x ,x =1.四 、多选题(本大题共5小题,共25分)24.(5分)若(1+2x)+(1+2x)2+⋅⋅⋅+(1+2x)n =a 0+a 1x +a 2x 2+⋅⋅⋅+a n x n (n ∈N ∗),a 0=6,则下列结论中正确的是()A. n =6B. a 1=42C. ∑ai n i=0=64D. ∑n i=1(−1)i iai =625.(5分)下列说法中正确的有()A. (sin π4)′=cos π4B. 已知函数f(x)在R 上可导,且f ′(1)=1,则limΔx→0f(1+2Δx)−f(1)Δx=2C. 一质点的运动方程为S =t 2,则该质点在t =2时的瞬时速度是4D. 已知函数f(x)=cosx ,则函数y =f ′(x)的图象关于原点对称 26.(5分)下列求导错误的是()A. (log 23)′=13ln2 B. (ln2x)′=12x C. (sin 2x)′=sin2x D. (cosx x)′=−cosx+sinxx 227.(5分)下列选项正确的有( )A. 若f(x)= x sin x +cos2x , 则f′(x) =sin x −x cos x +2sin2xB. 设函数f(x)=x ln x ,若f′(x 0)=2,则x 0=eC. 已知函数f(x)=3x 2e 2x ,则f′(1) =12e 2D. 设函数f(x)的导函数为f′(x ),且f(x)=x 2+3xf ′(2)+ln x ,则f′(2)=−94 28.(5分)设b 为实数,直线y =3x +b 能作为曲线f(x)的切线,则曲线f(x)的方程可以为()A. f(x)=−1xB. f(x)=12x 2+4lnxC. f(x)=x 3D. f(x)=e x答案和解析1.【答案】A;【解析】解:∵对任意实数x,f′(x)>f(x),令f(x)=-1,则f′(x)=0,满足题意显然选项A成立故选A.2.【答案】A;【解析】y=x3+bx2+c的导数为y′=3x2+2bx,可得切线的斜率为3+2b,由条件可得k=3+2b,1+b+c=2,1+k=2,解得k=1,b=−1,c=23.【答案】D;【解析】解;因为f(x)=x3,所以y=f(a-bx)=(a-bx)3,所以y′=3(a-bx)2(a-bx)′=-3b(a-bx)2故选D.4.【答案】D;【解析】此题主要考查导数的运算,属于基础题.先求出f′(2),再求f(1)即可.+f′(2)·2x+2,解:由题意,f′(x)=2x故f′(2)=1+4f′(2)+2,∴f′(2)=−1,∴f(1)=2ln1+f′(2)×12+2×1+3=4,故选D.5.【答案】A;【解析】解:∵f0(x)=sin2x+cos2x,∴f1(x)=f0′(x)=2(cos2x-sin2x),f2(x)=f1′(x)=22(-sin2x-cos2x),f3(x)=f2′(x)=23(-cos2x+sin2x),f4(x)=f3′(x)=24(sin2x+cos2x),…通过以上可以看出:f n(x)满足以下规律,对任意n∈N,fn+4(x)=24fn(x).∴f2013(x)=f503×4+1(x)=22012f1(x)=22013(cos2x-sin2x).故选:B.6.【答案】C;【解析】设f(x)=2sinx+cosx,则f′(x)=2cosx−sinx,∴f′(π)=2cosπ−sinπ=−2,∴切线方程为:y+1=−2(x−π),即2x+y−2π+1=0,故选C.7.【答案】C;【解析】解:∵函数f(x)=x3−tx2+3x,∴f′(x)=3x2−2tx+3,若函数f(x)=x3−tx2+3x在区间[1,4]上单调递减,则f′(x)⩽0即3x2−2tx+3⩽0在[1,4]上恒成立,∴t⩾32(x+1x)在[1,4]上恒成立,令y=32(x+1x),则函数在[1,4]为增函数,当x=4时,函数取最大值518,∴t⩾518,即实数t的取值范围是[518,+∞),故选:C.由题意可得f′(x)⩽0即3x2−2tx+3⩽0在[1,4]上恒成立,由函数的单调性可知t的范围.这道题主要考查函数的单调性和导数符号间的关系,属于中档题.8.【答案】C;【解析】由N(t)=N02−t24方得N′(t)=N02−t24×ln2×(−124),当t=24时,N′(24)=N02−2424×ln2×(−124)=−8ln2,解得N0=384,所以N(t)=384·2−t24,则N(96)=384·2−9624=384·2−4=24.故选C.9.【答案】A;【解析】此题主要考查二项式定理的运用,属于中档题.将(2x−1)7=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6+a7x7两边求导,令x=−1,即可得到答案.解:将(2x−1)7=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6+a7x7两边求导,可得14(2x−1)6=a1+2a2x+3a3x²+……+7a7x6,可得x的奇次方的系数为负数,令x=−1可得14(−2−1)6=a1−2a2+3a3+……+7a7,故|a1|+2|a2|+3|a3|+4|a4|+5|a5|+6|a6|+7|a7|=14×36=10206.故选A.10.【答案】C;【解析】此题主要考查曲线的切线方程的求法,导数的几何意义,属于基础题.先求出f′(1)=−1,再求出f(1)=−2,由此可解.解:因为f′(x)=2f′(1)+lnx+1,所以f′(1)=2f′(1)+1,即f′(1)=−1,所以f(1)=2f′(1)=−2,所以切线方程为y=−(x−1)−2=−x−1.故选C.11.【答案】B;【解析】解:因为设f(x)=sin2x,所以f′(x)=(2x)′cos2x=2cos2x.故选B.12.【答案】C;【解析】解:y′=-sin(1+x2)•(1+x2)′=-2xsin(1+x2)故选C13.【答案】sin(2x+5)+2xcos(2x+5);【解析】解:f′(x)=x′sin(2x+5)+x(sin(2x+5))′=sin(2x+5)+2xcos(2x+5),故答案为:sin(2x+5)+2xcos(2x+5),14.【答案】k e kx;【解析】解:∵f(x)=e kx,∴f′(x)=e kx•(kx)′=k e kx,故答案为:k e kx.15.【答案】4x−y−2=0;【解析】此题主要考查函数奇偶性,利用导数研究曲线上某点切线方程,属于基础题.由奇函数的定义求出a的值,然后利用导数的几何意义求出切线的斜率,进而写出切线方程.解:因为函数f(x)=x3+(a−1)x2+ax为奇函数,所以f(−x)=−f(x),所以(−x)3+(a−1)(−x)2+a(−x)=−[x3+(a−1)x2+ax],所以2(a−1)x2=0.因为x∈R,所以a=1,所以f(x)=x3+x,所以f′(x)=3x2+1,所以f′(1)=4,f(1)=2,所以曲线y=f(x)在点x=1处的切线方程为4x−y−2=0,故答案为:4x−y−2=0.16.【答案】1;【解析】此题主要考查导数的加法与减法的法则,解决此题的关键是对f(x)进行正确求导,属于基础题.利用求导公式对f(x)进行求导,再把x=1代入,即可求解.解:∵函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2lnx−xf′(1),−f′(1),把x=1代入f′(x)可得f′(1)=2−f′(1),∴f′(x)=2x解得f′(1)=1.故答案为:1.17.【答案】f(x)=x4(答案不唯一,f(x)=x2n(n∈N∗)均满足);【解析】本题是开放性问题,合理分析所给条件找出合适的函数是关键,属于中档题.根据幂函数的性质可得所求的f(x).解:取f(x)=x4,则f(x1x2)=(x1x2)4=x14x24=f(x1)f(x2),满足①,f′(x)=4x3,x>0时有f′(x)>0,满足②,f′(x)=4x3的定义域为R,又f′(−x)=−4x3=−f′(x),故f′(x)是奇函数,满足③.故答案为:f(x)=x4(答案不唯一,f(x)=x2n(n∈N∗)均满足)18.【答案】略。
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专题05 9月第二次周考(第二章 函数、导数及其应用测试3-单元测试) 测试时间:120分钟 班级: 姓名: 分数: 试题特点:本套试卷重点考查函数的概念及其性质,导数的代数意义、几何意义、导数的运算及其应用等.在命题时,注重考查基础知识如第1-6,13-14及17-19题等,为容易题,分值约占49%;第8-10,15及20题为中档题,分值约占25%;第11,12,16,21及22题为较难题,分值约占26%. 讲评建议:评讲试卷时应注重对函数概念、函数性质特别是指对幂函数性质的理解,如第2,3,5,8,10,12等题.注意培养学生的数形结合思想和整体思想以及转化与化归思想,如7,9,11,13,18,22题等.试卷中第7,10,16,18,20,22各题易错,评讲时应重视. 第Ⅰ卷 一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.定义域为R的四个函数3yx,2xy,21yx,2sinyx中,奇函数的个数是 ( ) A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】C 【解析】只有3yx,2sinyx是奇函数,故选C. 考点:函数的奇偶性. 2.下列各组函数是同一函数的是 ( )
①32fxx与2gxxx;②fxx与2gxx; ③0fxx与01gxx;④221fxxx与221gttt. A.①② B.①③ C.③④ D.①④ 【答案】C
③0fxx与01gxx的定义域是{x:x≠0},并且fxg(x)=1,对应法则也相同,故这两个函数是同一函数; ④f(x)=x2﹣2x﹣1与g(t)=t2﹣2t﹣1.是同一函数. 故C正确.
3.根据表格中的数据,可以断定方程20xex的一个根所在的区间是( ) x -1 0 1 2 3
xe 0.37 1 2.72 7.39 20.09
2x 1 2 3 4 5
A.(-1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3) 【答案】C
4.如果函数2212fxxax在区间,4上单调递减,那么实数a的取值范围是( ) A.3a B.3a C.5a D.5a 【答案】A 【解析】试题分析:由题意得,函数2212fxxax的对称轴为1xa,所以二次函数的单调递减区间为,1a,又函数在区间,4上单调递减,所以143aa,故选A. 考点:二次函数的性质.
5.若lglgxya,则33lglg22xy( ) A.3a B.32a C.a D.2a 【答案】A
【解析】 lglgxya,lg,xay 33lglg22xy 3332lglg3lg32xxxayyy,故选A. 6.下列函数中,在0,2上为增函数的是( ) A.12log1yx B.221ylogx C.21ylogx D.212log45yxx 【答案】D
7.已知实数,那么它们的大小关系是() A. B. C. D. 【答案】A 【解析】试题分析:,所以. 考点:比较大小.
8.若定义运算{bababaab,则函数212loglogfxxx的值域是( ) A.0, B.0,1 C.1, D.R 【答案】A
【解析】221122log,1loglog{log,01xxfxxxxx,当1,0,xfx; 当01,0,xfx,所以值域为0,. 9.函数的图像大致是( )
【答案】A 【解析】由题意知,函数的定义域为, ,∴函数是偶函数,排除;又,排除B, 故选A. 10.定义在上的偶函数,当时,,且在上恒成立,则关于的方程的根的个数叙述正确的是( ) A.有两个 B.有一个 C.没有 D.上述情况都有可能 【答案】A
【方法点睛】本题主要考查函数的奇偶性、单调性以及不等式恒成立问题,属于难题.对于求不等式恒成立时的参数范围问题,在可能的情况下把参数分离出来,使不等式一端是含有参数的不等式,另一端是一个区间上具体的函数, 这样就把问题转化为一端是函数, 另一端是参数的不等式,便于问题的解决.但要注意分离参数法不是万能的, 如果分离参数后,得出的函数解析式较为复杂, 性质很难研究, 就不要使用分离参数法.
11.已知f(x)为定义在上的可导函数,且恒成立,则不等式的解集为( ) A. B. C. D. 【答案】C
【解析】试题分析:令,则
为定义域上的减函数, 由不等式得: 考点:利用导数研究函数的性质 【名师点睛】本题考查了导数的运算,考查了利用导数研究函数单调性,属中档题.解题时要确定函数 的导函数符号确定函数的单调性:当导函数大于0时,函数单调递增;导函数小于0时,函数单调递减 12.已知,若在区间(0,1)上有且只有一个极值点,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】试题分析:当时,,在上单调递增,没有极值点,故排
除B,D选项.当时,,令,,故函数单调递增,且,所以上有零点且左边小于零,右边大于零,即有极值点且仅有个,故符合题意,排除C选项,选A. 考点:导数与极值点. 【思路点晴】本题主要考查导数与极值点个数的问题.小题可以采用排除法,即观察选项后,代入两个特殊值,然后利用极值点的概念,用导数来验证和排除选项.通常来说,解答此类问题,应该首先确定函数的定义域,否则,写出的单调区间易出错.解决含参数问题及不等式问题注意两个转化:(I)利用导数解决含有参数的单调性问题可将问题转化为不等式恒成立问题,要注意分类讨论和数形结合思想的应用.(II)将不等式的证明、方程根的个数的判定转化为函数的单调性问题处理. 第II卷 二、填空题(每题5分,满分20分)
13.函数42xyx的定义域为_________. 【答案】{|42}xxx且
考点:函数定义域 14.计算:8log6log32log422= . 【答案】27 【解析】224222337loglog6log8log(6)233222. 15.设函数,则在点处的切线方程为__________. 【答案】 【解析】由题意知,,则切线的斜率,∴切线的方程为,即 . 点睛:求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,用导数求切线方程的关键在于求出切点及斜率,其求法为:设是曲线上的一点,则以的切点的切线方程为:.若曲线在点的切线平行于轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为. 16.已知定义在R上的奇函数,设其导函数为,当时,恒有,令,则满足的实数的取值集合是__________. 【答案】
点睛:解答本题的关键是构造函数,然后再研究并求函数的导数,确定其单调性,进而运用定义断定其奇偶性是偶函数,最后再借助单调性将不等式进行等价转化为,从而使得 问题获解. 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)设函数)1lg()(2xxxf. (I)确定函数f (x)的定义域; (II)证明函数f (x)在其定义域上是单调增函数. 【答案】(I)R;(II)答案见解析.
【解析】(I)由010122xxx得x∈R,定义域为R.…………2分
(II)设x1,x2∈R,且x1<x2,则211122221()()lg1xxfxfxxx.令12xxt,则 )1()1(22221121xxxxtt.=)11()(222121xxxx
=11))(()(2221212121xxxxxxxx =1111)((222121222121xxxxxxxx
∵x1-x2<0,01121xx,01222xx,0112221xx, ∴t1-t2<0,∴0<t1<t2,∴1021tt,…………12分 ∴f (x1)-f (x2)<lg1=0,即f (x1)<f (x2),∴ 函数f(x)在R上是单调增函数 18.(本小题满分12分)已知函数.313)(23axaxxf (I)讨论当a > 0时,函数)(xf的单调性; (II)若曲线)(xfy上两点A、B处的切线都与y轴垂直,且线段AB与x轴有公共点,求实数a的取值范围. 【答案】
(II)由(I)的讨论及题设知,曲线)(xfy上的两点A、B的纵坐标均为函数的极值,且函数)(xfy在axx2,0处分别取得极值,31)0(af.134)2(2aaaf 因为线段AB与x轴有公共点,所以0)2()0(aff, ]4,3[)0,1[.4301,00)4)(3)(1(,0)4)(3)(1(,0)31)(134(32的取值范围是即所求实数或解得且故所以即aaaaaaaaaaaaaaa
19.(本小题满分12分)已知函数).0(25)(,11)(aaaxxgxxxf (I)判断函数)(xf在1,0上的单调性,并用定义加以证明; (II)若对任意1,0m,总存在1,00m,使得)()(0mfmg成立,求实数a的取值范围.
【答案】(I)函数)(xf在1,0上的单调递增.(II)实数a的取值范围72,2
(2)先由1,0m,得到3()1,2fm,然后利用()52gxaxa在1,0上的单调递增,得到0()52,5gmaa,只需31,52,52aa,利用子集的性质得到a的取值范围72,2.
试题解析:(I)函数)(xf在1,0上的单调递增 1分 证明如下:设1201xx,则12121211()()11fxfxxxxx
211212()(1)(1)xxxxxx12121212
()()(1)(1)xxxxxxxx
2分
12()0xx,12(1)(1)0xx,1212()0xxxx
12()()0fxfx,即12()()fxfx
, 2分
函数)(xf在1,0上的单调递增. 1分