高考数学试题分类汇编——函数与导数.pdf
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1、*函数与导数函数与导数安徽理安徽理(3)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x 时,f(x)x x,则f()(A)(B)()()(3)A【命题意图】本题考查函数的奇偶性,考查函数值的求法.属容易题.【解析】f(1)f(1)2(1)(1)3.故选 A.(10)函数f(x)axm2(x)n在区间y0,1是上的图像如图所示,则 m,n 的值可能(A)m 1,n 1(B)m 1,n 2(C)m 2,n 1(D)m 3,n 1(10)B【命题意图】本题考查导数在研究调性中的应用,考查函数图像,考查思合能力.难度大.O0.51x0.5函数单维的综【解析】代入验证,当m 1,n 2,f(x)ax(x)n(x
2、x x),则f(x)a(x x),由1111f(x)a(xx)可知,x1,x21,结合图像可知函数应在0,递增,在,1递减,即在x 3333取得最大值,由f()a(16)(本小题满分 12 分)(),知 a 存在.故选 B.ex设f(x),其中a为正实数1ax()当a4时,求f(x)的极值点;3()若f(x)为R上的单调函数,求a的取值范围。(16)(本小题满分 12 分)本题考查导数的运算,极值点的判断,导数符号与函数单调变化之间的关系,求解二次不等式,考查运算能力,综合运用知识分析和解决问题的能力.1 ax2ax解:对f(x)求导得f(x)e.(1 ax2)2x(I)当a 4312,若f(
3、x)0,则4x 8x 3 0,解得x1,x2.322/筱综合,可知*x1(,)2+120极大值1 3(,)2 2320极小值3(,)2+是所以,x1极小32值f(x)f(x)点,x2值点.1是极大2(II)若f(x)为 R 上的单调函数,则f(x)在 R 上不变号,结合与条件 a0,知ax 2ax 1 0在 R 上恒成立,因此 4a 4a 4a(a 1)0,由此并结合a 0,知0 a 1.22安徽文(5)若点(a,b)在y lgx图像上,a,则下列点也在此图像上的是(A)(,b)(B)(10a,1b)(C)(,b+1)(D)(a2,2b)aa(5)D【命题意图】本题考查对数函数的基本运算,考查
4、对数函数的图像与对应点的关系.【解析】由题意b lga,b lga lga,即a2,2b也在函数y lgx图像上.(10)函 数f(x)ax(x)在 区 间0,1上的图像如图所示,则n 可能是(A)1(B)2(C)3(D)4(10)A【命题意图】本题考查导数在研究函调性中的应用,考查函数图像,考查思维合能力.难度大.【解 析】代 入 验 证,当n 1时,0.5数单的综nyf(x)ax(x)a(xx x),则f(x)a(xx),由f(x)a(x x)可 知,xO0.511x1,x21,结 合 图 像 可 知 函 数 应 在3f()a(),知 a 存在.故选 A.(13)函数y 10,递 增,在3
5、11,1x 递 减,即 在取 得 最 大 值,由3316 x x22的定义域是.(13)(3,2)【命题意图】本题考查函数的定义域,考查一元二次不等式的解法.【解析】由6 x x 0可得x x6 0,即x+3x2 0,所以3 x 2.2/筱*北京理北京理 6.根据统计,一名工人组装第x件某产品所用的时间(单位:分钟)为f(x)A.75,25B.75,16C.60,25D.60,16c,x Ax(A,c为常数)。c,x AA已知工人组装第 4 件产品用时 30 分钟,组装第A件产品时用时 15 分钟,那么c和A的值分别是【解析】由条件可知,x A时所用时间为常数,所以组装第4 件产品用时必然满足
6、第一个分段函数,即f(4)c60 30 c 60,f(A)15 A 16,选 D。A42x 2,13.已知函数f(x)x,若关于x的方程f(x)k有两个不同的实根,则实数k的取值范围是_.(x1)3,x 22(x 2)单调递减且值域为(0,1,f(x)(x1)3(x 2)单调递增且值域为(,1),f(x)k有x两个不同的实根,则实数k的取值范围是(0,1)。【解析】f(x)18.已知函数f(x)(x k)e.(1)求f(x)的单调区间;(2)若对x(0,),都有f(x)/2xk1,求k的取值范围。ex12/2解:(1)f(x)(x k)ek,令f(x)0得x kk当k 0时,f(x)在(,k)
7、和(k,)上递增,在(k,k)上递减;当k 0时,f(x)在(,k)和(k,)上递减,在(k,k)上递增k1k(2)当k 0时,f(k 1)e11;所以不可能对x(0,)都有f(x);ee4k21当k 0时有(1)知f(x)在(0,)上的最大值为f(k),所以对x(0,)都有f(x)ee4k21111 k 0,故对x(0,)都有f(x)时,k的取值范围为,0)。即ee2e2北京文北京文(8)已知点A0,2,B2,0,若点C在函数y x的图象上,则使得ABC的面积为 2 的点C的个数为2AA.A.4 B.B.3C.C.2D.D.1(18)(本小题共 13 分)/筱*已知函数(II)求(I)求fx
8、的单调区间;fxxkex,fx在区间0,1上的最小值。/x/解:(I)f(x)(xk 1)e,令f(x)0 x k 1;所以(II)当k 1 0,即k 1时,函数fx在(,k 1)上递减,在(k 1,)上递增;fx在区间0,1上递增,所以f(x)min f(0)k;fx在区间0,k1上递减,(k 1,1上递增,所以当0 k 11即1 k 2时,由(I)知,函数f(x)min f(k 1)ek1;当k 11,即k 2时,函数fx在区间0,1上递减,所以f(x)min f(1)(1k)e。福建理福建理 5 5A11x0(e 2x)dx等于CBe1CeDe19 9对于函数f(x)asin xbxc(
9、其中,a,bR,cZ),选取a,b,c的一组值计算f(1)和f(1),所得出的正确结果一定不可能是DA4 和 6B3 和 1C2 和 4D1 和 2x1010已知函数f(x)e x,对于曲线y f(x)上横坐标成等差数列的三个点A,B,C,给出以下判断:BABC 一定是钝角三角形ABC 可能是直角三角形ABC 可能是等腰三角形ABC 不可能是等腰三角形其中,正确的判断是ABCD1818(本小题满分 13 分)某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y a10(x6)2,其中3 x 6,a为常数,已知销售价格为5 元/千克时,每日可
10、x3售出该商品 11 千克()求a的值;()若该商品的成品为3 元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大a10 11 a 2;2210(x6)2,所以商场每日销售该商品所获得的利润:()由()知该商品每日的销售量y x32f(x)(x3)10(x6)2 210(x3)(x6)2,3 x 6;x3解:解:()因为x 5时y 11,所以f/(x)10(x6)2 2(x3)(x6)30(x4)(x6),令,令f/(x)0得得x 4/筱*函数f(x)在(3,4)上递增,在(4,6)上递减,所以当x 4时函数f(x)取得最大值f(4)42答:当销售价格x 4时,商场每日销售该
11、商品所获得的利润最大,最大值为42.福建文福建文 6若关于 x 的方程 x2mx10 有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是A(1,1)B(2,2)C(,2)(2,)D(,1)(1,)C2x,x08已知函数 f(x),若 f(a)f(1)0,则实数 a 的值等于x1,x0AA3B1C1D310若 a0,b0,且函数 f(x)4x3ax22bx2 在 x1 处有极值,则 ab 的最大值等于A222(本小题满分 14 分)已知 a、b 为常数,且 a0,函数 f(x)axbaxlnx,f(e)2,(e2.71828是自然对数的底数)。()求实数 b 的值;()求函数 f(x)的单调区间;()
12、当 a1 时,是否同时存在实数 m 和 M(mM),使得对每一个tm,M,直线 yt 与曲线 yf(x)1(xe,e)都有公共点?若存在,求出最小的实数m 和最大的实数 M;若不存在,说明理由。22、()b2;()a0 时单调递增区间是(1,),单调递减区间是(0,1),a0 时单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,);()存在 m,M;m 的最小值为 1,M 的最大值为 2。广东理广东理 4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Af(x)+|g(x)|是偶函数 Bf(x)-|g(x)|是奇函数C|f(x)|+g(x)是偶函数 D|f(x)|-g
13、(x)是奇函数解析:因为 g(x)是 R 上的奇函数,所以|g(x)|是 R 上的偶函数,从而f(x)+|g(x)|是偶函数,故选 A.3212.函数f(x)x 3x 1在x 处取得极小值.B3C6D9D2(2)设M(a,b)是定点,其中a,b满足a 4b0,a0.过M(a,b)作L的两条切线l1,l2,切点分别为E(p1,121p1),E(P2,P22),l1,l2与y分别交于F,F.线段EF上异于两端点的点集记为X.证明:4415(3)设D(x,y)y x1,y(x1)2,当点(p,q)取遍D时,求44(p,q)的最小值(记为min)和最大值(记为max).M(a,b)X P1 P2(a,
14、b)|P1|;2/筱*21解:()kAB y|xp0(x)|xp0直线 AB 的方程为y 121p0,212111p0p0(x p0),即y p0 x p02,4224q 11p0p p02,方程x2 px q 0的判别式 p2 4q (p p0)2,24p|p0 p|p0p或p 0,222p0p|p|0|,又0|p|p0|,22两根x1,2p p0 0,|p|p0ppppp|p|0|0|,得|p 0|p|0|0|,222222p0|2(p,q)|2()由a 4b 0知点M(a,b)在抛物线 L 的下方,当a 0,b 0时,作图可知,若M(a,b)X,则p1 p2 0,得|p1|p2|;若|p
15、1|p2|,显然有点M(a,b)X;M(a,b)X|p1|p2|当a 0,b 0时,点M(a,b)在第二象限,作图可知,若M(a,b)X,则p1 0 p2,且|p1|p2|;若|p1|p2|,显然有点M(a,b)X;M(a,b)X|p1|p2|根据曲线的对称性可知,当a 0时,M(a,b)X|p1|p2|,综上所述,M(a,b)X|p1|p2|(*);由()知点 M 在直线 EF 上,方程x ax b 0的两根x1,2同理点 M 在直线EF 上,方程x ax b 0的两根x1,2若(a,b)|22p1p或a 1,22p2p或a 2,22p1pppp|,则|1|不比|a 1|、|2|、|a 2|
16、小,22222p1p|M(a,b)X;又由()知,M(a,b)X(a,b)|1|;22p1|M(a,b)X,综合(*)式,得证2|p1|p2|,又|p1|p2|M(a,b)X,(a,b)|(a,b)|()联立y x 1,y 15(x 1)2得交点(0,1),(2,1),可知0 p 2,44/筱*12x0 q112x0,过点(p,q)作抛物线 L 的切线,设切点为(x0,x0),则4x0 p242得x0 2px0 4q 0,解得x0 p p2 4q,又q 15(p 1)2,即p2 4q 4 2p,44115x0 p 42p,设42p t,x0 t2t 2 (t 1)2,222max|x055|m
17、ax,又x0,max;224q p 1,x0 p p24p 4 p|p 2|2,min|x0|min121lg(x1)的定义域是()C1 x(1,)D(,)广东文 4 函数f(x)A(,1)B(1,)C(1,1)10设f(x),g(x),h(x)是 R 上的任意实值函数如下定义两个函数f gx和f gx;对任意xR,f gx fg(x);f gx fxg(x)则下列等式恒成立的是()Af ghxf hg h(x)Bf ghxf hg h(x)Cf ghxf hg h(x)Df ghxf hg h(x)B12设函数f(x)x3cos x 1.若f(a)11,则f(a)-919(本小题满分 14
18、分)设a 0,讨论函数f(x)ln xa(1a)x22(1a)x的单调性解:函数 f(x)的定义域为(0,+)/筱*2a(1a)x2 2(1a)x1f(x),x1当a 1时,方程2a(1a)x2 2(1a)x1 0的判别式 12(a 1)(a )31当00,g(x)=0的两根都小于 0,在(0,)上,f(x)0,故f(x)在(0,)上单调递增aa24aa24,x2(3)当a 2时,0,g(x)=0的两根为x1,22当0 x x1时,f(x)0;当x1 x x2时,f(x)0;当x x2时,f(x)0,故f(x)分别在(0,x1),(x2,)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减(II)由(I)
19、知,a 2因为f(x1)f(x2)(x1 x2)x1 x2a(ln x1ln x2),所以x1x2ln x1ln x2x1 x2又由(I)知,x1x21于是k 2a若存在a,使得k 2a.则ln x1ln x211即ln x1ln x2 x1 x2亦即x22ln x2 0(x21)(*)x1 x2x2112ln x212ln1 0.x21再由(I)知,函数h(t)t 2ln t在(0,)上单调递增,而x21,所以x2这与(*)式矛盾故不存在a,使得k 2a.湖南理 6.由直线x 1t3,x 3,y 0与曲线y cosx所围成的封闭图形的面积为()/筱*A31B1CD3223答案:D解析:由定积
20、分知识可得S 32cosxdx sin x|3333()3,故选 D。228.设直线x t与函数f(x)x,g(x)ln x的图像分别交于点M,N,则当|MN|达到最小时t的值为()A1B答案:D521CD222解析:由题|MN|x ln x,(x 0)不妨令h(x)x ln x,则h(x)2x2221,令h(x)0解得x,因2xx(0,2222)时,h(x)0,当x(,)时,h(x)0,所以当x 时,|MN|达到最小。即t。222220.如图 6,长方形物体 E 在雨中沿面 P(面积为 S)的垂直方向作匀速移动,速度为v(v 0),雨速沿 E 移动方向的分速度为c(cR)。E 移动时单位时间
21、内的淋雨量包括两部分:(1)P 或 P 的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与vcS 成正比,比例系数为11;(2)其它面的淋雨量之和,其值为,记y为 E 移动过程中的102总淋雨量,当移动距离 d=100,面积 S=()写出y的表达式3时。2()设 0v10,0c5,试根据 c 的不同取值范围,确定移动速度v,使总淋雨量y最少。解析:(I)由题意知,E 移动时单位时间内的淋雨量为31|vc|,202故y 100315(|vc|)(3|vc|10).v202v55(3c10)(3c3v10)15;vv/筱(II)由(I)知,当0 v c时,y*当c v 10时,y 55(103c)(3
22、v3c10)15.vv5(3c10)15,0 v cv故y。5(103c)15,c v 10v(1)当0 c 103c时,y是关于v的减函数.故当v 10时,ymin 20。32(2)当1050 c 5时,在(0,c上,y是关于v的减函数;在(c,10上,y是关于v的增函数;故当v c时,ymin。c322.(本小题满分 13 分)已知函数f(x)=x3,g(x)=x+x。()求函数 h(x)=f(x)-g(x)的零点个数,并说明理由;*()设数列an(n N)满足a1 a(a 0),f(an1)g(an),证明:存在常数 M,使得对于任意的nN,都有anM.3解析:(I)由h(x)x xx知
23、,x0,),而h(0)0,且h(1)1 0,h(2)62 0,则x 0为h(x)的一个零点,且h(x)在内有零点,因此h(x)至少有两个零点(,12)3111112解法 1:h(x)3x 1x2,记(x)3x 1x2,则(x)6xx2。4222当x(0,)时,(x)0,因此(x)在(0,)上单调递增,则(x)在(0,)内至多只有一个零点。又因为(1)0,(33)0,则(x)在(,1)内有零点,所以(x)在(0,)内有且只有一个零点。记此零点为x1,则33当x(0,x1)时,(x)(x1)0;当x(x1,)时,(x)(x1)0;所以,当x(0,x1)时,h(x)单调递减,而h(0)0,则h(x)
24、在(0,x1内无零点;当x(x1,)时,h(x)单调递增,则h(x)在(x1,)内至多只有一个零点;从而h(x)在(0,)内至多只有一个零点。综上所述,h(x)有且只有两个零点。/筱*13解法 2:h(x)x(x 1 x),记(x)x 1 x,则(x)2xx2。2221212当x(0,)时,(x)0,因此(x)在(0,)上单调递增,则(x)在(0,)内至多只有一个零点。因此h(x)在(0,)内也至多只有一个零点,综上所述,h(x)有且只有两个零点。(II)记h(x)的正零点为x0,即x03 x0 x0。(1)当a x0时,由a1 a,即a1 x0.而a23 a1a1 x0 x0 x03,因此a
25、2 x0,由此猜测:an x0。下面用数学归纳法证明:当n 1时,a1 x0显然成立;假设当n k(k 1)时,有ak x0成立,则当n k 1时,由ak13 akak x0 x0 x03知,ak1 x0,因此,当n k 1时,ak1 x0成立。*故对任意的nN,an x0成立。(2)当a x0时,由(1)知,h(x)在(x0,)上单调递增。则h(a)h(x0)0,即a3 a a。从而a23 a1a1 aa a3,即a2 a,由此猜测:an a。下面用数学归纳法证明:当n 1时,a1 a显然成立;假设当n k(k 1)时,有ak a成立,则当n k 1时,由ak13 akak aa a3知,a
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