高中数学真题与经典题一题多解解法与解析(共113页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上函数篇【试题1】(2016全国新课标II卷理16)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线, 【标准答案】解法一:设直线与曲线和切点分别是和则切线分别为:,解得 解得 解法二:设直线与曲线和切点分别是和曲线通过向量平移得到曲线两曲线公切线的斜率,即,所以【试题2】【2015新课标12题】设函数,其中,若存在唯一的整数,使得,则的取值范围是( )A.BC.D.解法一:由题意可知存在唯一的整数使得,设由,可知在上单调递减,在上单调递增,故得解法二:由题意可得当时,不成立;当时,令,则,当时,单调递减,当时,单调递增所以,即,与题目中的矛盾,舍去。当时,令同理可得:当时,单调递增
2、,当时,单调递减所以,即,满足题意。又因为存在唯一的整数,则此时综上所述,的取值范围是解法三:根据选项,可以采取特殊值代入验证,从而甄别出正确答案。当时,可知在递减,在递增,又,不符合题意,故不成立,排除答案A、B.当时,因为为增函数,且,所以存在,使得,则在递减,在递增,又,易判断存在唯一的整数0,使得,故成立,排除答案C.解法四:带入中可以得到,由题意可知,所以,满足题目中存在唯一的整数,使得,所以只需要即可,得到【试题3】(2016年全国卷文科第12题)若函数在单调递增,则的取值范围是()解法一:函数的导数为由题意可得恒成立,即为即有设,即有0,当时,不等式显然成立;当时,由在递增,可得
3、时,取得最大值,可得,即;当时,由在递增,可得时,取得最小值,可得,即综上可得的范围是故选:解法二:函数的导数为由题意可得恒成立,即为即有0,设,即有0,由于二次函数的开口方向向上,因此只需要解得,即,故选:解法三:应用结论“奇函数的导函数是偶函数,偶函数的导函数是奇函数”由题可得,因为函数的定义域为且,所以是奇函数.根据结论可得,是偶函数.又因为函数在单调递增则在上恒成立因而必须满足因而根据选项,只有符合题意故选【试题6】(2014年全国课标1理科数学第11题) 已知函数=,若存在唯一的零点,且0,则的取值范围为.(2,+) .(-,-2) .(1,+) .(-,-1)解法一:求导得,若,则
4、,不合题意,舍去;若,令解得或。当时,易知在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,结合的图像,只需有,解得。当时,易知在上单调递增,由,知在上有零点,不合题意,舍去;综上所述,的取值范围为,选B。解法二:由题意知,方程有唯一正根,显然,则,令,等价于方程()有唯一正根,作出()的图像,数形结合,的取值范围为,选B。解法三:取,检验知不合题意,排除A,C;取,检验知不合题意,排除D,故选B。【试题7】:(2015江苏高考13)已知函数,则方程实根的个数为 解法1:,所以方程方程实根的个数即为曲线和曲线的公共点个数之和。曲线 和曲线显然有2个公共点,又因为,所以曲线 和曲线也有2个公共点,如图2
5、所示所以方程实根的个数为4个。解法2:(1)当时,原方程即为,所以当时,原方程有一个实根;(2)当时,原方程即为令,所以上单调递减,得,得只有一个实根。(3)当时,原方程即为。令上单调递增,所以,因此各有一个实根。综上,方程实根的个数为4。解法3:首先去掉绝对值符号,有故对,应该分3种情况讨论.(1)时,有:(与不符,舍去);(2)时,有:时,显然适合;时,而 如解图,两曲线在区间内有1个交点; (3)时, ,故前者有一解而后者无解.综上,原方程实根的个数为4.【试题1】(2012年重庆卷文科第12题)函数为偶函数,则实数_ 解法1:从偶函数的定义出发,并结合特殊值,这样运算量很小,尤其对一些
6、运算量较大的问题特别有效偶函数对任意恒成立()解法2:因为函数是二次函数且为偶函数,所以函数图像的对称轴是,即解法3:从另一个角度来看待偶函数的图像:既然图像关于轴对称,说明该函数在处取得极值,因此是该函数的极值点,由导数性质可得,即 解法4:自从将导数引入高中教材,使得我们可以站在更高、更宽的视野来处理问题,同时导数作为一种强有力的工具,使得很多看似难以解决的问题得以轻松解答我们知道在可导的前提下,偶函数的导函数必为奇函数,因此为偶函数为奇函数(这是一次函数)必为正比例函数【试题1】(2012年高考数学天津卷(理科)14题)已知函数的图像与函数的图像恰有两个交点,则实数的取值范围是 .解法1
7、:函数,当时,;当时, ;当时,.所以,.做出函数的图像.直线恒过定点,要使两函数图像有两个不同的交点,将直线绕点按逆时针方向从旋转到的过程中,除,和外,均满足. 所以,实数的取值范围是:或.解法2:由题意可得,有两个不同实根,即有两个非1的实根,当,即时,原方程即,根为;当,即时,原方程即,根为由可得,【试题1】(2015北京理科第14题)设函数若,则的最小值为_;若恰有2个零点,则实数的取值范围是_。解:略;解法1:在内是增函数,当时,在内恒成立,故无零点。则在内恰有两个零点,故,无解;当时,易知在内有一个零点。则在内有且仅有一个零点,故,得;当时,易知在内无零点。则在内恰有两个零点,故。
8、综上,实数的取值范围为或。解法2:易知最多有三个零点、2。恰有两个零点或或。所以。【试题1】2015年安徽卷文科第14题:在平面直角坐标系中,若直线与函数的图像只有一个交点,则的值为。解法1:直线与函数的图像只有一个交点,等价于方程有且仅有一个实根,显然,即符合题意。解法2:由题意,只有一个根,即,所以,解得或,因为只有一个根,所以,解得。解法3:同解法2得到:,即只有一个根,即,解得。解法4:在同一坐标系下分别作出函数和的大致图像(图1)。可以看出,要使直线与函数的图像只有一个交点,则必须满足,解得。【试题1】2015年安徽卷理科第15题:设,其中、均为实数,下列条件中,使得该三次方程仅有一
9、个实根的是。(写出所有正确条件的编号)、; 、 ; 、; 、; 、。解法1:令,求导得。 当时,所以在上单调递增,且时,;时,。所以必有一个零点,即方程仅有一个实根,故正确; 若,由三次函数图像特点,在及上是增函数,在上是减函数。要使在上只有一个零点,则只需和有一个成立即可。故正确,于是填。【试题1】(2012年浙江卷理科第17题)设aR,若x0时均有(a1)x1( x 2ax1)0,则a_解法1:当时,不合题意,故因为一次函数和二次函数的图象均过定点,如图,当x0时均有(a1)x1( x 2ax1)0,所以这两个函数的图象在轴的右边且同时在轴的上方或同时在轴的下方,因为M(,0)在y1(a1
10、)x1上,所以函数y2x 2ax1的图象一定也过点M(,0),代入得,解得(舍去a=0)赏析1:此解法的优美之处在于把一个一元高次不等式问题转化为函数的图象来解决,使解题过程运算简单,思路简捷,充分体现数形结合思想的强大魅力。赏析2:不等式问题涉及到恒成立方面的知识,数形结合,简洁明快赏析3:把握动函数图象过定点,利用一次函数和二次函数的图像性质,且它们的函数值同号进行解题赏析4:把握不等式的特点:一个一次函数与一个二次函数的函数值同号。结合函数图像,将问题转化为两个函数图像的另一个交点在x轴上的问题进行求解。解法2:设,由且,即,则=检验,当=,时,成立。赏析1:试题内涵丰富,考查函数性质和
11、不等式的综合运用,突出了思维的灵活性与广阔性,体现了特殊性存在于一般性之中的哲学思想,体现了“多考点想,少考点算”的命题理念。赏析2:解填空题不妨试试特殊值法。赏析3:恒成立问题中求参数的值,取特殊值也是一个好方法解法3: 在时均成立,所以在时均成立.而当时,因为,所以,又因为当时不等式恒成立,考虑到在上单调递增,在上单调递减,又,所以,得到.当时,因为,所以,当时恒成立,考虑到在上单调递增,在上单调递减,又,所以,得到.综上可知: 符合题意。赏析1:分离参数法是求参数问题的一般性方法(不等式问题转化为恒成立问题求解)解法4:结合三次函数的图象,由韦达定理得出对应的两根为一正一负。当a=1时代
12、入显然不成立,因此对应方程的第三根是,要使对x0均有关于x的一元三次函数值非负,又,对应函数只能是如右图的图象,即要求,且对应方程的第三根与前面一元二次方程的正根是重根。将第三根代入二次方程,解得满足条件的(舍去a=0)。赏析1:几何对代数的辅助作用,代数对几何的确定作用。涉及函数方程思想,数形结合思想,分类讨论思想。赏析2:函数与方程、化归与转化的数学思想,体现了 “多考点想,少考点算”的命题理念。【试题1】2015年湖南高考文科第14题【题目】若函数有两个零点,则实数的取值范围是_.【基本解法1】由函数有两个零点,可得方程有两个解,则函数与函数的图像有两个交点,结合图像可得的取值范围是.【
13、基本解法2】由函数有两个零点,可知方程有两个相异的根.原方程可转化为,令,则方程可转化为.要使该方程有两个相异的根,则应满足如下条件解得.因此的取值范围是.【试题1】2015年湖北文科第17题:为实数,函数在区间上的最大值为,当时的值最小。解法1:当时,在上的最大值为;当时,在上单调递增,故,此时;当时,在上递减,上递增,上递减,上递增。(1)、若,即时,此时;(2)、若,即时,此时;(3)、若时,。当,即时,此时;当,即时,此时;综上,当且仅当时取等号。即当时,的值最小。解法2、因为函数的图像与轴交点为,函数的图像的对称轴为,所以当或时,在上是增函数,。当时,。综上,当时,;当时,;当时,。
14、所以,当时,有最小值。解法3:依题意。在同一坐标系下画出函数和(图2)。由,得。故当时,即图像中的点处,取最小值。【试题1】(2015江苏13)已知函数,则方程实根的个数为 解法一:,所以方程方程实根的个数即为曲线的公共点个数之和.曲线 和曲线显然有2个公共点,又因为,所以曲线 和曲线也有2个公共点,如图2所示所以方程实根的个数为4个.解法2:(1)当时,原方程即为,所以当时,原方程有一个实根;(2)当时,原方程即为令,所以上单调递减,得,得只有一个实根.(3)当时,原方程即为.令上单调递增,所以,因此各有一个实根.综上,方程实根的个数为4.【试题1】已知函数则方程实根的个数为 【解析】首先去
15、掉绝对值符号,有故对,应该分3种情况讨论.(1)02时, x2,故前者有一解而后者无解.综上,原方程实根的个数为4.【试题1】2015年陕西理15设曲线在点处的切线与曲线上点处的切线垂直,则的坐标为_.解法1:因为,所以,所以曲线在点处的切线的斜率.设的坐标为,则,因为,所以,故曲线在点处的切线的斜率.因此,所以,即,解得.因为,所以,得,故点的坐标是.解法2:易知曲线在点处的切线方程为,将反比例函数转换成等轴双曲线,即将当作轴(原点不变,第一象限部分为正半轴),则曲线转换为,切线转换为,与其垂直的直线的斜率不存在,且要与双曲线相切,符合条件的切线应为.所以在新坐标系下的坐标为,还原到原坐标系
16、中的坐标为.【试题1】2015年北京理科第18题 已知函数.()求曲线在点处的切线方程;()求证:当时,()设实数使得对恒成立,求的最大值.解:(),所以切线方程为.()解法1:当时,而记,要证,只需证明记,因为当时,所以在上单调递增.当时,;当时,.当时,即当时,恒成立.()解法2:(2)原命题等价于设函数故在单调递增的,因此,当时,()解法1 由()知当时,故当时,成立;当时,另=,因为另,解得.当时,单调递减,当时,单调递增.故当时,与对恒成立矛盾.综上所述,可知,故的最大值为2.解法2 因为对恒成立对恒成立对恒成立.令,则因为另,则与同号又,所以函数在上单调递增.所以(洛必达法则)所以
17、的最大值为2.解法3 记,当时,恒成立当时,.记,则当时,所以满足题意.当时,所以满足题意.当时,因为,所以存在使得在上单调递减,所以时,不满足题意.综上,即的最大值为2.【试题1】2015年湖北文科第题 设函数、的定义域均为,且是奇函数,是偶函数,其中为自然对数的底数。()求的解析式,并证明:当时,;()设,证明:当时,。解:()由的奇偶性及得 联立解得, 当时,,故()先证明不等式左边。因为,所以故只需证当时,,即。设,因为,所以在上递增。从而,即当时,。所以当时,。再证不等式右边。因为,故。故只需证当时,即。设,因为,所以在上递增。从而,即当时,。所以当时,。综上,若,则当时,【试题1】
18、2015年重庆卷【理科第20题】 设函数。()若在处取得极值,确定的值,并求此时曲线在点处的切线方程;()若在上为减函数,求的取值范围。【解】:()由在处取得极值,又由,所以因此,则有,因此,则由直线的点斜式方程,有曲线在点处的切线方程为:。(),令,所以在恒成立。【解法1】 转化为在恒成立。令,则。所以在上单调递减,故。所以,即的取值范围是。【解法2】 对称轴为,所以有,解得,即的取值范围是。【试题1】2012年浙江卷理科第22题:已知,函数.()证明:当时,()函数的最大值是;()+;()若对任意的恒成立,求的取值范围.解法1:()()证明:,令,当时,又, ()证法1:只需证,当b0时,
19、0在0x1上恒成立,此时,成立当b0时, 当,即时,函数在上单调递减,成立;当,即时,此时函数在单调递减,在 上单调递增,此时的最小值为;当时,即证;令则,即证,而显然成立。当时,即证令则,即证,令,则,所以函数在上单调递减,所以综上所述:+ ()证法2: 当时,若,则显然成立;倘若,则=; 当时,令,原不等式等价于,令,对每一确定的,是不减函数,故.而.综上所述,不等式+成立.()解法1:由题设及()的证明结论可得,因为,则显然有,由()知所以对任意的恒成立的充要条件是令,则不等式转化为,即,于是有,即的取值范围是。赏析:综合三次函数性质、绝对值、分类讨论思想、导数的简单应用和线性规划的应用
20、等知识于一题.题设简洁常规,设问方式新颖,体现了整张试卷中的把关功能.解答题()()的证明,利用及的条件,巧妙地用放缩法,把三次函数转化为一个二次函数的最值问题,合理规避了三次函数的求导,解答独辟蹊径,颇具新意。()的证法1,淡化了技巧,更多的是通性通法的考查。虽然与参考答案及证法2比较起来较烦,但它更符合学生的实际。并且可以利用()中参考答案给出的解法中的相关步骤,节约时间。证法2,与参考答案给出的解法类似,简洁明了。但对学生不等式性质的应用、不等式证明和放缩技巧的要求颇高。证明中()的求解过程也绕开了线性规划和分类讨论的难点,而是根据隐含条件,利用换元法,通过求解绝对值不等式,转化为求函数
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