2022年高考數(shù)學(xué) (真題+模擬新題分類匯編) 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 理
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1、2022年高考數(shù)學(xué) (真題+模擬新題分類匯編) 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 理 21.B1,B12[xx·江西卷] 已知函數(shù)f(x)=a,a為常數(shù)且a>0. (1)證明:函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于直線x=對稱; (2)若x0滿足f(f(x0))=x0,但f(x0)≠x0,則稱x0為函數(shù)f(x)的二階周期點.如果f(x)有兩個二階周期點x1,x2,試確定a的取值范圍; (3)對于(2)中的x1,x2和a,設(shè)x3為函數(shù) f(f(x))的最大值點,A(x1,f(f(x1))),B(x2,f(f(x2))),C(x3,0).記△ABC的面積為S(a),討論S(a)的單調(diào)性. 解:(1)證明:因為f=a(1-
2、2|x|), f=a(1-2|x|), 有f=f, 所以函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于直線x=對稱. (2)當0時,有 f(f(x))= 所以f(f(x))=x有四個解0,,,,又f(0)=0,f=, f≠,f≠,故只有,是f(x)的二階周期點. 綜上所述,所求a的取值范圍為a>. (3)由(2)得x1=,x2=, 因為x3為函數(shù)f(
3、f(x))的最大值點,所以x3=,或x3=. 當x3=時,S(a)=,求導(dǎo)得:S′(a)=. 所以當a∈時,S(a)單調(diào)遞增,當a∈時S(a)單調(diào)遞減; 當x3=時,S(a)=,求導(dǎo)得:S′(a)=; 因a>,從而有S′(a)=>0, 所以當a∈時S(a)單調(diào)遞增. 13.B1,B11[xx·江西卷] 設(shè)函數(shù)f(x)在(0,+∞)內(nèi)可導(dǎo),且f(ex)=x+ex,則f′(1)=________. 13.2 [解析] f(ex)=x+ex,利用換元法可得f(x)=ln x+x,f′(x)=+1,所以f′(1)=2. 10.B1,B8[xx·江西卷] 如圖1-3所示,半徑為1的半圓O
4、與等邊三角形ABC夾在兩平行線l1,l2之間,l∥l1,l與半圓相交于F,G兩點,與三角形ABC兩邊相交于E,D兩點.設(shè)弧FG的長為x(0 5、0,1)
C.(0,1] D.[0,1]
2.B [解析] x≥0且1-x>0,得x∈[0,1),故選B.
11.B1[xx·遼寧卷] 已知函數(shù)f(x)=x2-2(a+2)x+a2,g(x)=-x2+2(a-2)x-a2+8.設(shè)H1(x)=max,H2(x)=min(max表示p,q中的較大值,min表示p,q中的較小值).記H1(x)的最小值為A,H2(x)的最大值為B,則A-B=( )
A.16 B.-16
C.a(chǎn)2-2a-16 D.a(chǎn)2+2a-16
11.B [解析] 由題意知當f(x)=g(x)時,即x2-2(a+2)x+a2=-x2+2(a-2)x-a2+8,
6、整理得x2-2ax+a2-4=0,所以x=a+2或x=a-2,
所以H1(x)=max{f(x),g(x)}=
H2(x)=min{f(x),g(x)}=
由圖形(圖形略)可知,A=H1(x)min=-4a-4,B=H2(x)max=12-4a,則A-B=-16.
故選B.
4.B1[xx·全國卷] 已知函數(shù)f(x)的定義域為(-1,0),則函數(shù)f(2x+1)的定義域為( )
A.(-1,1) B.
C.(-1,0) D.
4.B [解析] 對于f(2x+1),-1<2x+1<0,解得-1 7、函數(shù)f(x)=則當x>0時,f[f(x)]表達式的展開式中常數(shù)項為( )
A.-20 B.20 C.-15 D.15
8.A [解析] 由已知表達式可得:f[f(x)]=-6,展開式的通項為Tr+1=C6-r(-)r=C·(-1)r·xr-3,令r-3=0,可得r=3,所以常數(shù)項為T4=-C=-20.
7.B1,B3,B12[xx·四川卷] 函數(shù)y=的圖像大致是( )
圖1-5
7.C [解析] 函數(shù)的定義域是{x∈R|x≠0},排除選項A;當x<0時,x3<0,3x-1<0,故y>0,排除選項B;
當x→+∞時,y>0且y→0,故為選項C中的圖像.
19.B1,I 8、2,K6[xx·新課標全國卷Ⅱ] 經(jīng)銷商經(jīng)銷某種農(nóng)產(chǎn)品,在一個銷售季度內(nèi),每售出1 t該產(chǎn)品獲利潤500元,未售出的產(chǎn)品,每1 t虧損300元.根據(jù)歷史資料,得到銷售季度內(nèi)市場需求量的頻率分布直方圖,如圖1-4所示,經(jīng)銷商為下一個銷售季度購進了130 t該農(nóng)產(chǎn)品,以X(單位:t,100≤X≤150)表示下一個銷售季度內(nèi)的市場需求量,T(單位:元)表示下一個銷售季度內(nèi)經(jīng)銷該農(nóng)產(chǎn)品的利潤.
(1)將T表示為X的函數(shù);
(2)根據(jù)直方圖估計利潤T不少于57 000元的概率;
(3)在直方圖的需求量分組中,以各組的區(qū)間中點值代表該組的各個值,并以需求量落入該區(qū)間的頻率作為需求量取該區(qū)間中點值的概 9、率(例如:若需求量X∈[100,110),則取X=105,且X=105的概率等于需求量落入[100,110)的頻率),求T的數(shù)學(xué)期望.
圖1-4
19.解:(1)當X∈[100,130)時,
T=500X-300(130-X)=800X-39 000.
當X∈[130,150]時,T=500×130=65 000.
所以T=
(2)由(1)知利潤T不少于57 000元,當且僅當120≤X≤150.
由直方圖知需求量X∈[120,150]的頻率為0.7,所以下一個銷售季度內(nèi)的利潤T不少于57 000元的概率的估計值為0.7.
(3)依題意可得T的分布列為
T
45 0 10、00
53 000
61 000
65 000
P
0.1
0.2
0.3
0.4
所以E(T)=45 000×0.1+53 000×0.2+61 000×0.3+65 000×0.4=59 400.
B2 反函數(shù)
5.B2[xx·全國卷] 函數(shù)f(x)=log2(x>0)的反函數(shù)f-1(x)=( )
A.(x>0) B.(x≠0)
C.2x-1(x∈R) D.2x-1(x>0)
5.A [解析] 令y=log2,則y>0,且1+=2y,解得x=,交換x,y得f-1(x)=(x>0).
B 11、3 函數(shù)的單調(diào)性與最值
21.B3,B9,B12[xx·四川卷] 已知函數(shù)f(x)=其中a是實數(shù).設(shè)A(x1,f(x1)),
B(x2,f(x2))為該函數(shù)圖像上的兩點,且x1 12、),點B處的切線斜率為f′(x2),故當點A處的切線與點B處的切線垂直時,有f′(x1)f′(x2)=-1.
當x<0時,對函數(shù)f(x)求導(dǎo),得f′(x)=2x+2.
因為x1 13、時,函數(shù)f(x)的圖像在點(x1,f(x1))處的切線方程為
y-(x+2x1+a)=(2x1+2)(x-x1),
即y=(2x1+2)x-x+a.
當x2>0時,函數(shù)f(x)的圖像在點(x2,f(x2))處的切線方程為
y-ln x2=(x-x2),即y=·x+ln x2-1.
兩切線重合的充要條件是
由①及x1<0 14、n 2-1,
所以a>-ln 2-1.
又當x1∈(-1,0)且趨近于-1時,h(x1)無限增大,
所以a的取值范圍是(-ln 2-1,+∞).
故當函數(shù)f(x)的圖像在點A,B處的切線重合時,a的取值范圍是(-ln 2-1,+∞).
10.B3,B12[xx·四川卷] 設(shè)函數(shù)f(x)=(a∈R,e為自然對數(shù)的底數(shù)).若曲線y=sinx上存在(x0,y0)使得f(f(y0))=y(tǒng)0,則a的取值范圍是( )
A.[1,e] B.[e-1-1,1]
C.[1,e+1] D.[e-1-1,e+1]
10.A [解析] 因為y0=sin x0∈[-1,1],且f(x)在[-1,1 15、]上(有意義時)是增函數(shù),對于y0∈[-1,1],如果f(y0)=c>y0,則f(f(y0))=f(c)>f(y0)=c>y0,不可能有f(f(y0))=y(tǒng)0.
同理,當f(y0)=d<y0時,則f(f(y0))=f(d)<f(y0)=d<y0,也不可能有f(f(y0))=y(tǒng)0,因此必有f(y0)=y(tǒng)0,即方程f(x)=x在[-1,1]上有解,即=x在[-1,1]上有解.顯然,當x<0時,方程無解,即需要=x在[0,1]上有解.當x≥0時,兩邊平方得ex+x-a=x2,故a=ex-x2+x.記g(x)=ex-x2+x,則g′(x)=ex-2x+1.
當x∈時,ex>0,-2x+1≥0,故g 16、′(x)>0,
當x∈時,ex>>1,0>-2x+1≥-1,
故g′(x)>0.
綜上,g′(x)在x∈[0,1]上恒大于0,所以g(x)在[0,1]上為增函數(shù),值域為[1,e],從而a的取值范圍是[1,e].
7.B1,B3,B12[xx·四川卷] 函數(shù)y=的圖像大致是( )
圖1-5
7.C [解析] 函數(shù)的定義域是{x∈R|x≠0},排除選項A;當x<0時,x3<0,3x-1<0,故y>0,排除選項B;
當x→+∞時,y>0且y→0,故為選項C中的圖像.
10.B3,B5,B8,B12[xx·新課標全國卷Ⅱ] 已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c,下列結(jié)論中錯誤 17、的是( )
A.x0∈R,f(x0)=0
B.函數(shù)y=f(x)的圖像是中心對稱圖形
C.若x0是f(x)的極小值點,則f(x)在區(qū)間(-∞,x0)單調(diào)遞減
D.若x0是f(x)的極值點,則f′(x0)=0
10.C [解析] x→-∞ 時,f(x)<0 ,x→+∞ 時,f(x)>0,f(x) 連續(xù),x0∈R ,f(x0)=0,A正確;通過平移變換,函數(shù)可以化為f(x)=x3+c ,從而函數(shù)y=f(x)的圖像是中心對稱圖形,B正確; 若x0是f(x)的極小值點,可能還有極大值點x1 ,則f(x)在區(qū)間(x1 ,x0)單調(diào)遞減.C錯誤.D正確.故答案為C.
B4 函數(shù)的奇 18、偶性與周期性
2.B4[xx·廣東卷] 定義域為R的四個函數(shù)y=x3,y=2x,y=x2+1,y=2 sin x中,奇函數(shù)的個數(shù)是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
2.C [解析] 函數(shù)y=x3,y=2sin x是奇函數(shù).
11.B4[xx·江蘇卷] 已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù).當x>0時,f(x)=x2-4x,則不等式f(x)>x的解集用區(qū)間表示為________.
11.(-5,0)∪(5,+∞) [解析] 設(shè)x<0,則-x>0.因為f(x)是奇函數(shù),所以f(x)=-f(-x)=-(x2+4x).
又f(0)=0 19、,于是不等式f(x)>x等價于
或
解得x>5或-5 20、(x+2)<5,得x2-4<5,即x2<9,解得-3<x<3,又x+2≥0,故-2≤x<3為所求.又因為f(x)為偶函數(shù),故f(x+2)的圖像關(guān)于直線x=-2對稱,于是-7<x<-2也滿足不等式.
(注:本題還可以借助函數(shù)的圖像及平移變換求解)
B5 二次函數(shù)
4.A2、B5[xx·安徽卷] “a≤0”是“函數(shù)f(x)=|(ax-1)x|在區(qū)間(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
4.C [解析] f(x)=|(ax-1)x|=|ax2-x|, 21、若a=0,則f(x)=|x|,此時f(x)在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增;若a<0,則二次函數(shù)y=ax2-x的對稱軸x=<0,且x=0時y=0,此時y=ax2-x在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減且y<0恒成立,故f(x)=|ax2-x|在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,故a≤0時,f(x)在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,條件是充分的;反之若a>0,則二次函數(shù)y=ax2-x的對稱軸x=>0,且在區(qū)間0,上y<0,此時f(x)=|ax2-x|在區(qū)間0,上單調(diào)遞增,在區(qū)間,上單調(diào)遞減,故函數(shù)f(x)不可能在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,條件是必要的.
5.B5,B9[xx·湖南卷] 函數(shù)f(x)=2ln x的圖 22、像與函數(shù)g(x)=x2-4x+5的圖像的交點個數(shù)為( )
A.3 B.2 C.1 D.0
5.B [解析] 法一:作出函數(shù)f(x)=2ln x,g(x)=x2-4x+5的圖像如圖:
可知,其交點個數(shù)為2,選B.
法二:也可以采用數(shù)值法:
x
1
2
4
f(x)=2ln x
0
2ln 2=ln 4>1
ln 42<5
g(x)=x2-4x+5
2
1
5
可知它們有2個交點,選B.
10.B3,B5,B8,B12[xx·新課標全國卷Ⅱ] 已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c,下列結(jié)論中錯誤的是( )
A.x0∈R,f(x0)=0
23、
B.函數(shù)y=f(x)的圖像是中心對稱圖形
C.若x0是f(x)的極小值點,則f(x)在區(qū)間(-∞,x0)單調(diào)遞減
D.若x0是f(x)的極值點,則f′(x0)=0
10.C [解析] x→-∞ 時,f(x)<0 ,x→+∞ 時,f(x)>0,f(x) 連續(xù),x0∈R ,f(x0)=0,A正確;通過平移變換,函數(shù)可以化為f(x)=x3+c ,從而函數(shù)y=f(x)的圖像是中心對稱圖形,B正確; 若x0是f(x)的極小值點,可能還有極大值點x1 ,則f(x)在區(qū)間(x1 ,x0)單調(diào)遞減.C錯誤.D正確.故答案為C.
B6 指數(shù)與指數(shù)函數(shù)
24、
6.E3、B6、B7[xx·安徽卷] 已知一元二次不等式f(x)<0的解集為x)x<-1或x>,則f(10x)>0的解集為( )
A.{x|x<-1或x>-lg 2}
B.{x|-1 25、)∈M所對應(yīng)的f(x)的零點的取值集合為________;
(2)若a,b,c是△ABC的三條邊長,則下列結(jié)論正確的是________.(寫出所有正確結(jié)論的序號)
①x∈(-∞,1),f(x)>0;
②x∈R,使ax,bx,cx不能構(gòu)成一個三角形的三條邊長;
③若△ABC為鈍角三角形,則x∈(1,2),使f(x)=0.
16.(1){x|0 26、數(shù)函數(shù)性質(zhì)可知0 27、.B6,B7[xx·浙江卷] 已知x,y為正實數(shù),則( )
A.2lg x+lg y=2lg x+2lg y B.2lg(x+y)=2lg x·2lg y
C.2lg x·lg y=2lg x+2lg y D.2lg(xy)=2lg x·2lg y
3.D [解析] ∵lg(xy)=lg x+lg y,∴2lg(xy)=2lg x+lg y=2lgx2lgy,故選擇D.
B7 對數(shù)與指數(shù)函數(shù)
6.E3、B6、B7[xx·安徽卷] 已知一元二次不等式f(x)<0的解集為x)x<-1或x>,則f(10x)>0的解集為( )
28、A.{x|x<-1或x>-lg 2}
B.{x|-1 29、___.(寫出所有真命題的編號)
16.①③④ [解析] ①中,當ab≥1時,∵b>0,∴a≥1,ln+(ab)=ln ab=bln a=bln+a;當0 30、立;若a>1>b>0,左邊=ln=ln a-ln b>ln a,右邊=ln a,左邊≥右邊成立,∴③正確;
④中,若00,左邊≤右邊;若a+b≥1,ln+-ln 2=ln-ln 2=ln,
又∵≤a或≤b,a,b至少有1個大于1,∴l(xiāng)n≤ln a或ln≤ln b,即有l(wèi)n+-ln 2=ln-ln 2=ln≤ln+a+ln+b,∴④正確.
8.B7,E1[xx·新課標全國卷Ⅱ] 設(shè)a=log36,b=log510,c=log714,則( )
A.c>b>a B.b>c>a
C.a(chǎn)>c>b D.a(chǎn)>b>c 31、
8.D [解析] a-b=log36-log510=(1+log32)-(1+log52)=log32-log52>0,
b-c=log510-log714=(1+log52)-(1+log72)=log52-log72>0,
所以a>b>c,選D.
3.B6,B7[xx·浙江卷] 已知x,y為正實數(shù),則( )
A.2lg x+lg y=2lg x+2lg y B.2lg(x+y)=2lg x·2lg y
C.2lg x·lg y=2lg x+2lg y D.2lg(xy)=2lg x·2lg y
3.D [解析] ∵lg(xy)=lg x+lg y,∴2lg(xy)=2 32、lg x+lg y=2lgx2lgy,故選擇D.
B8 冪函數(shù)與函數(shù)的圖像
5.B8[xx·北京卷] 函數(shù)f(x)的圖像向右平移1個單位長度,所得圖像與曲線y=ex關(guān)于y軸對稱,則f(x)=( )
A.ex+1 B.ex-1 C.e-x+1 D.e-x-1
5.D [解析] 依題意,f(x)向右平移一個單位長度得到f(x-1)的圖像,又y=ex的圖像關(guān)于y軸對稱的圖像的解析式為y=e-x,所以f(x-1)=e-x,所以f(x)=e-x-1.
10.B1,B8[xx·江西卷] 如圖1-3所示,半徑為1的半圓O與等邊三角形AB 33、C夾在兩平行線l1,l2之間,l∥l1,l與半圓相交于F,G兩點,與三角形ABC兩邊相交于E,D兩點.設(shè)弧FG的長為x(0 34、結(jié)論中錯誤的是( )
A.x0∈R,f(x0)=0
B.函數(shù)y=f(x)的圖像是中心對稱圖形
C.若x0是f(x)的極小值點,則f(x)在區(qū)間(-∞,x0)單調(diào)遞減
D.若x0是f(x)的極值點,則f′(x0)=0
10.C [解析] x→-∞ 時,f(x)<0 ,x→+∞ 時,f(x)>0,f(x) 連續(xù),x0∈R ,f(x0)=0,A正確;通過平移變換,函數(shù)可以化為f(x)=x3+c ,從而函數(shù)y=f(x)的圖像是中心對稱圖形,B正確; 若x0是f(x)的極小值點,可能還有極大值點x1 ,則f(x)在區(qū)間(x1 ,x0)單調(diào)遞減.C錯誤.D正確.故答案為C.
B9 35、 函數(shù)與方程
11.B9,B11[xx·新課標全國卷Ⅰ] 已知函數(shù)f(x)=若|f(x)|≥ax,則a的取值范圍是( )
A.(-∞,0] B.(-∞,1]
C.[-2,1] D.[-2,0]
11.D [解析] 方法一:若x≤0,|f(x)|=|-x2+2x|=x2-2x,x=0時,不等式恒成立,x<0時,不等式可變?yōu)閍≥x-2,而x-2<-2,可得a≥-2;
若x>0,|f(x)|=|ln(x+1)|=ln(x+1),由ln(x+1)≥ax,可得a≤恒成立,
令h(x)=,則h′(x)=,再令g(x)=-ln(x+1),則
36、g′(x)=<0,故g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,所以g(x) 37、極值點x1,x2,且f(x1)=x1,則關(guān)于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同實根個數(shù)是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
10.A [解析] 因為f′(x)=3x2+2ax+b,3(f(x))2+2af(x)+b=0且3x2+2ax+b=0的兩根分別為x1,x2,所以f(x)=x1或f(x)=x2,
當x1是極大值點時,f(x1)=x1,x2為極小值點,且x2>x1,如圖(1)所示,可知方程f(x)=x1有兩個實根,f(x)=x2有一個實根,故方程3(f(x))2+2af(x)+b=0共有3個不同實根;
當x1是極小值點時,f(x1)=x1,x2為極大值 38、點,且x2 39、交點個數(shù)可以為2,3,4,故n的取值范圍是{2,3,4}.
5.B5,B9[xx·湖南卷] 函數(shù)f(x)=2ln x的圖像與函數(shù)g(x)=x2-4x+5的圖像的交點個數(shù)為( )
A.3 B.2 C.1 D.0
5.B [解析] 法一:作出函數(shù)f(x)=2ln x,g(x)=x2-4x+5的圖像如圖:
可知,其交點個數(shù)為2,選B.
法二:也可以采用數(shù)值法:
x
1
2
4
f(x)=2ln x
0
2ln 2=ln 4>1
ln 42<5
g(x)=x2-4x+5
2
1
5
可知它們有2個交點,選B.
21.B9、B12[xx·山東卷] 設(shè) 40、函數(shù)f(x)=+c(e=2.718 28…是自然對數(shù)的底數(shù),c∈R).
(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間、最大值;
(2)討論關(guān)于x的方程|ln x|=f(x)根的個數(shù).
21.解:(1)f′(x)=(1-2x)e-2x.
由f′(x)=0,解得x=,
當x<時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增;
當x>時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減.
所以,函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是-∞,,單調(diào)遞減區(qū)間是,+∞,最大值為f=e-1+c.
(2)令g(x)=|lnx|-f(x)=|lnx|-xe-2x-c,x∈(0,+∞).
①當x∈(1,+∞)時,lnx>0,則g(x)=lnx-xe-2 41、x-c,所以g′(x)=e-2x+2x-1.因為2x-1>0,>0,所以g′(x)>0.
因此g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增.
②當x∈(0,1)時,lnx<0,則g(x)=-lnx-xe-2x-c,
所以g′(x)=e-2x-+2x-1.
因為e2x∈(1,e2),e2x>1>x>0,所以-<-1.
又2x-1<1,
所以-+2x-1<0,即g′(x)<0.
因此g(x)在(0,1)上單調(diào)遞減.
綜合①②可知,當x∈(0,+∞)時,g(x)≥g(1)=-e-2-c.
當g(1)=-e-2-c>0,即c<-e-2時,g(x)沒有零點,故關(guān)于x的方程|lnx|=f(x)根的個 42、數(shù)為0;
當g(1)=-e-2-c=0,即c=-e-2時,g(x)只有一個零點,故關(guān)于x的方程|lnx|=f(x)根的個數(shù)為1;
當g(1)=-e-2-c<0,即c>-e-2時,
(ⅰ)當x∈(1,+∞)時,由(1)知g(x)=lnx-xe-2x-c≥lnx-e-1+c>lnx-1-c,
要使g(x)>0,只需使lnx-1-c>0,即x∈(e1+c,+∞);
(ⅱ)當x∈(0,1)時,由(1)知g(x)=-lnx-xe-2x-c≥-lnx-e-1+c>-lnx-1-c,要使g(x)>0,只需-lnx-1-c>0,即x∈(0,e-1-c);
所以c>-e-2時,g(x)有兩個零點,
43、
故關(guān)于x的方程|lnx|=f(x)根的個數(shù)為2.
綜上所述,
當c<-e-2時,關(guān)于x的方程|lnx|=f(x)根的個數(shù)為0;
當c=-e-2時,關(guān)于x的方程|lnx|=f(x)根的個數(shù)為1;
當c>-e-2時,關(guān)于x的方程|lnx|=f(x)根的個數(shù)為2.
21.B3,B9,B12[xx·四川卷] 已知函數(shù)f(x)=其中a是實數(shù).設(shè)A(x1,f(x1)),
B(x2,f(x2))為該函數(shù)圖像上的兩點,且x1 44、點A,B處的切線重合,求a的取值范圍.
21.解:(1)函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,-1),單調(diào)遞增區(qū)間為[-1,0),(0,+∞).
(2)由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知,點A處的切線斜率為f′(x1),點B處的切線斜率為f′(x2),故當點A處的切線與點B處的切線垂直時,有f′(x1)f′(x2)=-1.
當x<0時,對函數(shù)f(x)求導(dǎo),得f′(x)=2x+2.
因為x1 45、=-時等號成立.
所以,函數(shù)f(x)的圖像在點A,B處的切線互相垂直時,x2-x1的最小值為1.
(3)當x1 46、-ln(2x1+2)-1.
設(shè)h(x1)=x-ln(2x1+2)-1(-1 47、(x)=2x|log0.5 x|-1==
∵f(x)=-2xlog2x-1在(0,1]上遞減且x接近于0時,f(x)接近于正無窮大,f(1)=-1<0,∴f(x)在(0,1]上有一零點;又∵f(x)=2xlog2x-1在(1,+∞)上遞增,且f(2)=22×log2 2-1=3>0,∴f(x)在(1,+∞)上有一零點.故f(x)共有2個零點.
B10 函數(shù)模型及其應(yīng)用
10.B10[xx·陜西卷] 設(shè)[x]表示不大于x的最大整數(shù),則對任意實數(shù)x,y,有( )
A.[-x]=-[x] B.[2x]=2[x]
C.[x+y]≤[x 48、]+[y] D.[x-y]≤[x]-[y]
10.D [解析] 可取特值x=3.5,則[-x]=[-3.5]=-4,-[x]=-[3.5]=-3,故A錯.[2x]=[7]=7,2[x]=2[3.5]=6,故B錯.再取y=3.8,則[x+y]=[7.3]=7,而[3.5]+[3.8]=3+3=6,故C錯.只有D正確.
6.B10[xx·重慶卷] 若a<b<c,則函數(shù)f(x)=(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+(x-c)(x-a)的兩個零點分別位于區(qū)間( )
A.(a,b)和(b,c)內(nèi) B.(-∞,a)和(a,b)內(nèi)
C.(b,c)和(c,+∞)內(nèi) D.(-∞,a)和( 49、c,+∞)內(nèi)
6.A [解析] 因為f(a)=(a-b)(a-c)>0,f(b)=(b-c)(b-a)<0,f(c)=(c-a)(c-b)>0,所以f(a)f(b)<0,f(b)f(c)<0,所以函數(shù)的兩個零點分別在(a,b)和(b,c)內(nèi),故選A.
B11 導(dǎo)數(shù)及其運算
11.B9,B11[xx·新課標全國卷Ⅰ] 已知函數(shù)f(x)=若|f(x)|≥ax,則a的取值范圍是( )
A.(-∞,0] B.(-∞,1]
C.[-2,1] D.[-2,0]
11.D [解析] 方法一:若x≤0,|f(x)|=|-x2+2x|=x2 50、-2x,x=0時,不等式恒成立,x<0時,不等式可變?yōu)閍≥x-2,而x-2<-2,可得a≥-2;
若x>0,|f(x)|=|ln(x+1)|=ln(x+1),由ln(x+1)≥ax,可得a≤恒成立,
令h(x)=,則h′(x)=,再令g(x)=-ln(x+1),則
g′(x)=<0,故g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,所以g(x) 51、立,只要使直線y=ax的斜率最小時與函數(shù)y=x2-2x,x≤0在原點處的切線斜率相等即可,最大時與x軸的斜率相等即可,
因為y′=2x-2,所以y′|x=0=-2,所以-2≤a≤0.
10.B11[xx·廣東卷] 若曲線y=kx+ln x在點(1,k)處的切線平行于x軸,則k=________.
10.-1 [解析] ∵y′=k+,∴y′|x=1=k+1=0,故k=-1.
13.B1,B11[xx·江西卷] 設(shè)函數(shù)f(x)在(0,+∞)內(nèi)可導(dǎo),且f(ex)=x+ex,則f′(1)=________.
13.2 [解析] f(ex)=x+ex,利用換元法可得f(x)=ln x+ 52、x,f′(x)=+1,所以f′(1)=2.
18.B11,B12[xx·北京卷] 設(shè)L為曲線C:y=在點(1,0)處的切線.
(1)求L的方程;
(2)證明:除切點(1,0)之外,曲線C在直線L的下方.
18.解:(1)設(shè)f(x)=,則f′(x)=.
所以f′(1)=1.
所以L的方程為y=x-1.
(2)令g(x)=x-1-f(x),則除切點之外,曲線C在直線L的下方等價于
g(x)>0(x>0,x≠1).
g(x)滿足g(1)=0,且
g′(x)=1-f′(x)=.
當0 53、時,x2-1>0,ln x>0,所以g′(x)>0,
故g(x)單調(diào)遞增.
所以g(x)>g(1)=0(x>0,x≠1).
所以除切點之外,曲線C在直線L的下方.
9.B11、B12[xx·全國卷] 若函數(shù)f(x)=x2+ax+在是增函數(shù),則a的取值范圍是( )
A.[-1,0] B.[-1,+∞)
C.[0,3] D.[3,+∞)
9.D [解析] f′(x)=2x+a-≥0在上恒成立,即a≥-2x在上恒成立,由于y=-2x在上單調(diào)遞減,所以y<3,故只要a≥3.
17.B11,B12[xx·重慶卷] 設(shè)f(x)=a(x-5)2+6ln x,其中a∈R,曲線y=f(x 54、)在點(1,f(1))處的切線與y軸相交于點(0,6).
(1)確定a的值;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間與極值.
17.解:(1)因f(x)=a(x-5)2+6ln x,
故f′(x)=2a(x-5)+.
令x=1,得f(1)=16a,f′(1)=6-8a,
所以曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為y-16a=(6-8a)(x-1),
由點(0,6)在切線上可得6-16a=8a-6,
故a=.
(2)由(1)知,f(x)=(x-5)2+6ln x(x>0),
f′(x)=x-5+=,
令f′(x)=0,解得x1=2,x2=3.
當0<x<2或x>3時, 55、f′(x)>0,故f(x)在(0,2),(3,+∞)上為增函數(shù);當2<x<3時,f′(x)<0,故f(x)在(2,3)上為減函數(shù).
由此可知,f(x)在x=2處取得極大值f(2)=+6ln 2,在x=3處取得極小值f(3)=2+6ln 3.
B12 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用
20.B12 、D5[xx·安徽卷] 設(shè)函數(shù)fn(x)=-1+x+++…+(x∈R,n∈N*).證明:
(1)對每個n∈N*,存在唯一的xn∈,1,滿足fn(xn)=0;
(2)對任意p∈N*,由(1)中xn構(gòu)成的數(shù)列{xn}滿足0 56、對每個n∈N*,當x>0時,f′n(x)=1++…+>0,故fn(x)在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增.
由于f1(1)=0,當n≥2時,fn(1)=++…+>0.故fn(1)≥0.又fn=-1++≤-+k
=-+·=-·n-1<0.
所以存在唯一的xn∈,1,滿足fn(xn)=0.
(2)當x>0時,fn+1(x)=fn(x)+≥fn(x),故fn+1(xn)>fn(xn)=fn+1(xn+1)=0.
由fn+1(x)在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增,xn+1 57、①
fn+p(xn+p)=-1+xn+p++…+++…+=0,②
①式減去②式并移項,利用0 58、x2},
因此區(qū)間I=0,,I的長度為.
(2)設(shè)d(a)=,則d′(a)=.
令d′(a)=0,得a=1.由于0 59、方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同實根個數(shù)是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
10.A [解析] 因為f′(x)=3x2+2ax+b,3(f(x))2+2af(x)+b=0且3x2+2ax+b=0的兩根分別為x1,x2,所以f(x)=x1或f(x)=x2,
當x1是極大值點時,f(x1)=x1,x2為極小值點,且x2>x1,如圖(1)所示,可知方程f(x)=x1有兩個實根,f(x)=x2有一個實根,故方程3(f(x))2+2af(x)+b=0共有3個不同實根;
當x1是極小值點時,f(x1)=x1,x2為極大值點,且x2 60、)=x1有兩個實根,f(x)=x2有一個實根,故方程3(f(x))2+2af(x)+b=0共有3個不同實根;
綜合以上可知,方程3(f(x))2+2af(x)+b=0共有3個不同實根.
17.B12[xx·福建卷] 已知函數(shù)f(x)=x-aln x(a∈R).
(1)當a=2時,求曲線y=f(x)在點A(1,f(1))處的切線方程;
(2)求函數(shù)f(x)的極值.
17.解:函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=1-.
(1)當a=2時,f(x)=x-2lnx,f′(x)=1-(x>0),
因而f(1)=1,f′(1)=-1,
所以曲線y=f(x)在點A(1,f(1 61、))處的切線方程為y-1=-(x-1),
即x+y-2=0.
(2)由f′(x)=1-=,x>0知:
①當a≤0時,f′(x)>0,函數(shù)f(x)為(0,+∞)上的增函數(shù),函數(shù)f(x)無極值;
②當a>0時,由f′(x)=0,解得x=a.
又當x∈(0,a)時,f′(x)<0;當x∈(a,+∞)時,f′(x)>0,從而函數(shù)f(x)在x=a處取得極小值,且極小值為f(a)=a-aln a,無極大值.
綜上,當a≤0時,函數(shù)f(x)無極值;
當a>0時,函數(shù)f(x)在x=a處取得極小值a-aln a,無極大值.
22.B12,E8[xx·湖北卷] 設(shè)n是正整數(shù),r為正有理數(shù).
(1 62、)求函數(shù)f(x)=(1+x)r+1-(r+1)x-1(x>-1)的最小值;
(2)證明: 63、f(x)在x=0處取得最小值f(0)=0.
(2)由(1),當x∈(-1,+∞)時,有f(x)≥f(0)=0,即(1+x)r+1≥1+(r+1)x,且等號當且僅當x=0時成立,故當x>-1且x≠0時,有(1+x)r+1>1+(r+1)x.①
在①中,令x=(這時x>-1且x≠0),得>1+.
上式兩邊同乘nr+1,得(n+1)r+1>nr+1+nr(r+1),即
nr<.②
當n>1時,在①中令x=-(這時x>-1且x≠0),類似可得nr>,③
且當n=1時,③也成立,綜合②,③得
64、<<(82-81),
(82-81)<<(83-82),
(83-82)<<(84-83),
……
(125-124)<<(126-125),
將以上各式相加,并整理得
(125-80) 65、1)<0,f(x2)>-
10.D [解析] f′(x)=ln x-(2ax-1)=0ln x=2ax-1,函數(shù)y=ln x與函數(shù)y=2ax-1的圖像有兩個交點,令y1=ln x,y2=2ax-1,在同一坐標系中作出這兩個函數(shù)的圖像,顯然a≤0時,兩個函數(shù)圖像只有一個公共點,故a>0,此時當直線的斜率逐漸變大直到直線y=2ax-1與曲線y=ln x相切時,兩函數(shù)圖像均有兩個不同的公共點,y′1=,故曲線y=ln x上的點(x0,ln x0)處的切線方程是y-ln x0=(x-x0),該直線過點(0,-1),則-1-ln x0=-1,解得x0=1,故過點(0,-1)的曲線y=ln x的切線斜 66、率是1,故2a=1,即a=,所以a的取值范圍是0,.因為00,f(x2)>-
B.f(x1)<0,f(x2)<-
C.f(x1)>0,f(x2)<-
D.f(x
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