2023高考数学难点突破专题训练一:函数与导数.pdf
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1、2023高考数学难点突破专题训练(1)函数与导数热身训练(2022-2023学年度第一学期高三阶段联考)1.已知4=巫,则仇C 的大小关系为e l n v2 Je 4()A.a c b B.h a c C.c h a D.c a 06 B.ab0 C.ba0 D.b0a【试 题 分 析】考查目标试题以比较三个数值的大小为具体情境,通过分析数值的共性与特点,构建函数,研究其导函数的正负,得到函数的单调性,从而得到一些函数值之间的不等关系,得出所需结论 试题重点考查考生分析问题的能力以及运用函数 导数、不等式知识解决问题的能力作为甲卷选择题的压轴题,试题紧扣课程标准,题目新颖,力图引导教学,符合基
2、础性、综合性、应用性、创新性的考查要求,具有较好的选拔功能.试题亮点以往试卷中的比较大小问题,往往通过差值比较或商值比较,结合对数函数与指数函数的性质即可得到结论.试题以幕函数为背景与模型,是一个创新与亮点;同时试题将函数、导数、不等式三者有机结合,成为又一个亮点.逻辑推理是课程标准提出的数学学科素养之一.命题者通过设计高质量的试题,意在加强教考衔接,实 现“服务选才、引导教学”这一高考的核心功能和根本任务,推动中学教学回归课堂,落实核心素养,助力学生综合素质提升.解题思路 构造函数/(z)=xr-l,由已知9m=10,可得/(9)=0,且 ml.于是于是)=皿1,当工w(0,+8)时,f(x
3、)0,/(X)在(0,+8)上单调递增,所以。=/(10)y(9)=0,6寸(8)ba B.bac C.abcD.acb【试题分析】考查目标试题以三个数值大小的比较为具体情境,根据数值的共性与特点,构建函数,研究其导函数的符号,得到函数的单调性,从而得到函数不等式和所需结论.试题重点考查了考生分析问题的能力以及运用函数、导数、不等式等知识解决问题的能力.作为甲卷选择题的压轴题,试题紧扣课程标准,设计新颖,力图引导教学,符合基础性、综合性、应用性、创新性的考查要求,具有较好的选拔功能试题亮点以往试卷中的比较大小问题往往通过差值比较或商值比较,结合对数函数与指数函数的性质即可得到结论,试题亮点之一
4、是以三角函数作为背景与模型.此外,试题将函数、导数、不等式三者有机结合,成为又一亮点.逻辑推理是课程标准提出的数学学科素养之一.高考通过高质量的命题,有助于加强教考衔接,实 现“服务选才、引导教学”的核心功能和根本任务,推动中学教学回归课堂,落实核心索养.助力学生综合素质的提升.解题思路4.I 14sin tan 思路1因为当时,tan X X,于是=-=i l,所2b 1 1cos 4 4以有c b.构造函数/(x)=C O R *+所以/,(*)=x-sin X.当”0 时,/,(x)=x-sin.v0,/(%)在 0,+8)上单调递增,于是/(小 /(),即 cos 1.所以 cos 从
5、而有 ba.思路2由 思 路1得c b.因为当0%,时,有sin x x,于是l-cos x=2sin2 2-/j=,所以 I-co s;已 从 而 有/乙】乙 4 32 4 32b a.故正确选项为4【试 题 出 处】2022年高考数学 全 国I卷第7题【试 题】设 a=0.Ie。.6=-,c=-ln 0.9,贝 ljA.abc B.cba C.cab D.ac。9 哈,于是*?,=9 一 当 0o 0,所以/(x)0,/(x)在 0,0.1上单调递增,有/(S l)/(0)=0.即0.1p+ln0.90,所以a c.故正确选项为C.设函数/(%)=xe+ln(I-x),则/,(*)=(x+
6、1 )e*=1 -x(J -x2)e*-12022高考三类“比大小”问题的出题背景及应用举例文/刘蒋巍第 1 类出题背景1证 明 当r 0时,ln(1+.z-)JC.1 +x证设/(工)=g(1 +T),显 然/(才)在区间0,1 上满足拉格朗日中值定理的条件,根据定理,应有/(x)-/(o)=r(e)(x-o),o$x.由于/(0)=0(l)=14T,因此上式即为ln(l+x)=/3.又由0 ,有即8 ln(1+.V)0).变形得:Xe+x l +x 0)注:该不等式也可运用“移项,构造函数”的高中方法证明。第 2 类出题背景2若 a l,b c,bc a1lo g.lo g.C 产“*呜
7、与2 =(方)2 (#)2 =1【运用案例1】(2 0 2 2.新高考 I 卷 T 7)设。=0.1 e,b =L c =ln 0.9,则()9A.a b c B.c b a C.c a b D.a c b ln(1+x)0).人 1 H l,1 0 1 -r/日 ,令=一,得:一 In一 ,可得:cb9 1 0 9 9Xel+x 1 +x o)i n 1 i 1 1 i 1令x =,得:?9 e,|Q e 9 0 6 即:可得:a b设 a =0.1 e ,c =ln(l 0.1)将 0.1 抽象成 x,a=xex,c =-ln(1 -x),则+ln(l-x)问题迎刃而解。【运 用 案 例2
8、18 b=(南京市第一中学2 0 2 3届高三上学期入学考试数学试题)已知a =lo g7 1,O 1 77 5 8 In 55,7c =lo g6-,5 5则仇c的大小关系为()A.b c a B.b a cC.acb D.a b cm8531 +xln(l+.r)0).3-58-In 53-8得3-5lo g b.lo ga c (*:)2 =1,得:a,8 ,6,-=lo g7-lo g7-l 所以,acc 5 5 5故:ba 0 b B.a b 0 C.b a 0 D.h 0 am=lo g91 0a=1 0Io g9 1-1 1 =1 0,o g9,-1 0lo g,n由“若 a l
9、,b 于 c,bc a2叫 1。印 心”)2=心宇)2 0lo g 9 1 0同理,/,=8 o g9 1 0 _9=8lo g91 0 _8lo gs9 =lo g91 0 1 o g98 l,则。0 b【变式】(2 0 1 9 年全国高中数学联赛甘肃预赛第3题)已知a=l o g,e ,8=l o g s 4,c=l o g45,则a、b、c 的大小关系是参考答案:a c b(提示:-=l o g45-l o g43,因为3 x 5 4),所以工 1)b b第3类出题背景3在 图1-32所 示 的 四 分 之 一 的 单 位 圆 中,设 圆 心 角Z.A O B =x点A处的切线与OB的延
10、长线相交于D,又B C _ L O A,则z-、s i n x=C B,x =AB,t an x =AD .因为 AOB的面积(扇形AOB的面积(A O D的面积,所以 y s i n x y J,y t an x,即s i n JT t an x.不等号各边都除以s i n z,就有+或co s x /-s i-n-/1t.x因为当工用-H代替时,CO S X与则三都不变,所以上面的不等式对于开区间X(一5,0)内的一切H也是成立的.事实上.当时,0 I co s T-1 1=1 -co s h =2 s i r?5 2(5)2即0 1 co s x h a B.h a c C.a b c
11、D.a c h分析:因为=4t an,因为当xe(0,=,s i n x x 工,即,1,所以b 4 k 2;44bc b i结合“当0|N 寺时,0 1-的 a/Z x =一故,c b a【类题训练】1.已知=l o g3 2,b=l o g1 51 0,c=s i n g,则A.b c a B.a c b C.a b c D.b a cD【解析】本题考查基本初等函数,考查逻辑推理的核心素养.因为 a=log32=詈,。=logi5 10=4 =$|$|,所以 b a.1g 3 lg 15 lg 3 十 1g 5 1g 3a=log3 2log3K =J s in J =c,,所以 l)a
12、c.乙 乙2.若=s i n l+t an l,b=2,c=l n 4+,则 ,b,c 的大小关系为()A.cba B.cab C.abc D.bcc,再构造函数g(x)=s i n x+t an x-2 x,利用导数说明函数的单调性,即可判断4匕,即可得解;【详解】解:令/(x)=2 1 n尤+J x,贝ij/,(6=2+3=九+y=二(=1屋0,则/(x)在定义域(0,+。)上单调递 X 丁%2 X2减,所以2)/(1)=0,即2 1 n 2 +g 2 0,所以l n 4+g0,令g(x)=s i n x+t an x-2 x,则,/、1 co s3x-2 co s2 x+l b 二 fn
13、 匚 匚“、g(x)=co s x+-2 =-,因为0,彳,所以CO S X(),1),co s x co s x 2 y令 力(%)=/一2%2+1,x e(0,l),则 ()=3工2-4x =x(3 x-4)v(),即(x)在(0)上单调递减,所以人(*)41)=0,所以g(x)0,即g(x)在(0,口上单调递增,所以g(l)g(O)=O,即 s i n l +t an l 2。,即 s i n l +t an l 2,即。力,综上可得a b c;故选:A3.已知a u jY l/ntam-O.lcM lnO.g,其中e为自然对数的底数,则eA .c a b B.a b cC.b a c
14、D.a c b解析:因为e Nx +1,所以。=0皿一1 一0.1 +1-1 =-0.1;因为 t an戈,w(0,,所以b=-t an O.1 0.1:因为In x W x l,所以c=l n 0.9 力(0)=0所以/*)0 J(x)递增,所以/(-0,1)/(0),即 l n 0.9-t an(-0.1)v 0所以c b c4.设。=l n l.l,Z?=e0 J-l,c=t an O.l,d,则7 1A.a b c d B.a c b d C.a b d c D.a c d -cosy C.sinxcosy D.cosxsiny答案:ABC【分析】将e s i但e s i n y变 为
15、 父=2也结合指数函数的性质,判断A;构造函数ex s i n x/(x)=/,xe(O,%),求导,利用其单调性结合图象判断x,y的范围,利用余弦函数单sinx调性,判断B;利用正弦函数的单调性判断C,结合余弦函数的单调性,判断D.【详解】由题意,0元 0 ,一ev=sin yev v1,.siny-,1,.si.n s.in x,A 对;eA sin x sin xe-v ev PV虫=令,=7,xe(O,),即有/(x)=/(y),令了,二吆心了2【。/二,sirrx 4/*)在 O q J上递减,在 上 递 增,因为/(x)=/(y),:.QX y 5,%5-丁,c冗 7 1 式 7
16、1且 一 ,乃,-V sin y -y I =cos y,c 对;由C的分析可知,工(工(工,2 2 4在区间|-5,工上,函数y=co sx不是单调函数,即cos(色一 y)cosx不成立,即Z 42sin y v cos x不成立,故D错误;故选:ABC.6.设。=亲“皿畀 c=sin4,则A.cba B.abc C.bca D.ca 0,故选项C不正确 故选项A正确思路2特殊值法.根据函数表达式和图像区间,有-le卜5.y,l e -y,y ,K/(-1 )=(3-3)0 8(-1)0,所以选项B,C,D不正确.故选项A正 确.思路3利用函数单调性.根据函数解析式可得/(-*)=/(*)
17、,即函数/(X)是奇函 数.由/(x)=3 c o s x-3-,c o s X,知函数是连续可导的,且/(X)=I n 3,3MC O8 x-3xs i n x+l n 3 3r c o s 4+3 s i n x=l n 3 (3+3r )c o s x+(3*-3*)s i n x.故/(0)=2 1 n 3 0,从而函数在4 =0附近的某个对称区间内是单调递增的,故选项B.C,D不正确.故选项A正确.【试 题 出 处】2 0 2 2年高考数学全国乙卷文科第8题【试 题】右图是下列四个函数中的某个函数在区间-3.3 的大致图像,则该函数是-x3+3xA.y =:-x2+c 2 4 c o
18、 s xC.尸 F T【试题分析】考查目标试题以初等函数为载体,函数表达式虽然简单但其图像不易得到.通过分析给定的函数图像,可知该函数为奇函数 此外,部分函数值的符号也可通过函数图像获得 根据题设可知,给定的图像是选项中某个函数的图像,根据这些条件,考生能正确求解试题 试题考查考生对函数的奇偶性、函数图像与性质的理解与掌握,考查图像分析及运算求解能力.试题遵循重基础、重思维、重过程,适当降低运算量的命题思路.试题亮点函数是数学址基本的概念,是描述客观时界中变ht关系和规律的最甚本的数学语言和 具之一,是贯穿岛中数学的一条试题以函数图像为背景,考杳了函数的概念、函数值的计算,以及函数的基本性质等
19、知识点,同时考杳了考生的逻辑推理能力运算求解能力以及灵活地分析问题蒯决问题的能力.瓜虺的号化方式是号生而见的解题思路思 路1 特殊值法 根据函数表达式和图像区间,分别计算选项函数在X=1 和x=3处的函数值.当x=l 时,B选项函数/(1)=0,故根据图像可以排除B选项.当*=1 时.D选项函数/(1)=sin l oin;-j,故根据图像可以排除C选项.综上,选项B,C.D不正确.故正确选项为A.思路2利用函数单调性和特殊值.B选项函数的导函数为,(*)=宜-】)(/+1)-2x(/r)=,+/-1(x2+l)2+产在区间(1,3)上函数单调递增,故根据图像可以排除B选项.C选项函数的导函数
20、为/(丫)=、(/T)3 x4 x(+l)sin x(6+1)2 J1-(4 cos 3+1 5 sin3)0,此时函数在x=3处附近是单调递增的,故根据图像可以排除C选项.在区间(0.1)上,D选项函数/(*)=察 一 _ 宅2 =,故相提x2+l x3+|2.r x 惯供砧图像可以排除该选项.综上,选项B,C,I)不正确.故正确选项为A.【试题出处】2022年高考数学全国甲卷理科第6题【试题】当工=1时,函数/(%)=a11 1 x+一取得最大值-2,则/(2)=XA.-1 B.-j C.j D.1【试题分析】考查目标试题以基本初等函数的简单线性组合构成函数人工),考查函数及导数的基本问题
21、,包括导数的计算和应用及函数最大值存在的条件和计算.试题主要考查考生对函数与方程的思想方法的掌握,以及运算求解能力.试题亮点试题为基础性题目,通过设置数学课程学习情境,要求考生能利用基本初等函数的导致公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数,会用导数求函数的极大值、极小值,以及一些特殊情况下的最大值、最小值.试题以水平二的层次考查数学运算等数学学科素养,设问常规,有利于考生答题和稳定考试心态解翅思路 根据条件建立基本关系,由 a,6满足两个已知条件,可以求出其值,然后可求得/(2).由题设可知,/(工)=色-与,故/(1)=6=。X/(D=6 =-2,X X解 得 a =b =-2.所 以/(
22、2)=-,故正确选项为B.【试 题 出 处】2 0 2 2 年高考数学全国I 卷第1 0 题【试 题】已知函数/(x)=/r+l,贝 IJA./(x)有两个极值点B./(x)有三个零点C.点(0,1)是曲线y=f(口的对称中心D.直线,=2 x 是曲线y=f(x)的切线【试题分析】考查目标试题考公考生利用导数判断函数的单阴性,求函数的极值点,零点,求曲线切线的以本方法,号代号生对三次函数的图像与性质的理解与掌握 试题综合考杳考生灵活运用铮数匚具去分析、解决问题的能力,考查了分类讨论的思想.试题以数学推理学习的问题情境,考先考生逻辑思维能力和运算求解能力.试题考查的知识点属于函数的币点知识,符令
23、基础性、综合性的命题要求.试题亮点 试题通过设计适当的函数,将函数的单调性、极值 零点、切线、函数图像等概念和性质有机地整合到所创设的问题情境中,设问简洁,考杳点全面 试题既注重基础,又能使考生主动探究的能力得到展示.试题着重考直考生的理性思维素养和数学探究素养,为高校选拔人才提供有效依据.解粒思路思 路 1 直接求导分析.由题目可知,当*=彳时,f(x)=0.当*时,f(x)0,单调递增.当 一 717时,f(”)g 时,f(x)0,/(x)单调递增.所以/(*)在刀=-,:处取得极大值,在x=T处取得极小值.因此,/(X)有两个极值点,故选项A正确.又因为/(-2)=-5 0,/(扑1 一
24、 等 o,结合/(x)的单调性,可知/(X)在区间卜8,-堂 上 有 唯 一 零 点,在区间卜g.+T 上无零点,故选项B错误.由于g(x)=x r是奇函数,所以点(0,0)是曲线v=g(x)的对称中心.而曲线y=/(x)可由曲线y=g()向上半移一个一位长度得到 可知点(0,I)是曲线y=/(x)的劝称中心.故选项C正确.若/(x)=2,则*=1.所以曲线,=/(*)斜率为2 的切线仃两条分别为y-2x-1 和y =2x+3,均不过原点,故选项D错误.思路2利用三次函数的性质和结论.由于广(幻=3/-1 有两个不相等的实根,故/(*)有两个极值点.故选项A正确.又因为J项的系数大于零,故工=
25、是极小值点,其 函 数 值/怜=”等 0,故y=/(x)与工轴只有一个交点.故选项B错误.由于三次函数的对称中心横坐标是其二阶导数的零点,由/(*)=0得x=0,则y=L故曲线的对称中心为(0,1).故选项C正确.过点(0,0)做曲线y=/(x)的切线,设切点为(%,/(%),则f(x)-=/(3),可得2x:=l.此时切线斜率/(痂)=3 君-1 K 2.故选项D错误.【试 题 出 处】2022年高考数学全国I 卷第1 2题【试 题】已知函数/)及其导函数/(X)的定义域均为R,记g(工)=/(#)若-2x)9 g(2+%)均为偶函数,则A./(0)=0 B.=0C./(-1)=/(4)D.
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