2012届高考数学理二轮专题针对训练:函 数
福建省2012届高考数学理二轮专题总复习课件:专题1第5课时 导数、积分及其应用
②若a>0,则函数y 2ax2 - ax 1的图象是开口向
上的抛物线且恒过点0,1,要使2ax2 - ax 1<0
在(0, )内有解,
a2 - 8a 0
则应有 -a
即a<0或a>8,
- 2 2a 0
由于a>0,所以a>8;
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专专题题一一 函函数数与与导导数数
1
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1.高考考点
(1)了解导数、积分的概念;会熟练计算;
(2)理解并掌握导数在求单调性、极值、最值、证明不等式
及优化问题的应用.
2.易错易漏 积分计算是易错点,积分的物理应用容易遗漏;利 用导数证明不等式是需要加强的部分. 3.归纳总结 要理解导数与积分运算其实是逆运算;导数应用的 本质是为了研究函数的图象,而利用导数证明不等式 是单调性及其最值问题的延伸.
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题型一 函数的单调性与极值
【例1】已知函数f(x)=lnx+a(x2-x). (1)若a=-1时,求f(x)的极值; (2)若f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围; 【分析】利用f ′(x)=0求出极值点,通过列表确定极大 值或极小值;函数单调递减区间的存在,则为f ′(x)<0 有解
y
1 2
x2
mx
7 有且只有一解. 2
由上述方程消去y,
并整理得x2 2m 1 x 9 0,①
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依题意,方程①有两个相等的实数根,
所以 2m 12 4 9 0,
解之得m 4或m 2,因为m 0,所以m 2.
2012届高考数学二轮复习精品课件(大纲版)专题1_第5讲_函数、导数及不等式的综合应用
当 x∈-∞,-
-a3时,f′(x)>0.因此当
x∈-∞,-
-a3时,f′(x)g′(x)<0.故由题设得 a≥
- -a3且 b≥- -a3,从而-13≤a<0,于是-13≤b≤0,因此|a-b|≤13,且当 a=-13,b=0 时 等号成立.
第5讲 │ 要点热点探究
又当 a=-13,b=0 时,f′(x)g′(x)=6xx2-19,从而当 x∈-13,0 时 f′(x)g′(x)>0,故函数 f(x)和 g(x)在-13,0上单调性一致.因此|a- b|的最大值为13.
第5讲│ 要点热点探究
► 热点链接 3 构造函数证明不等式问题 利用导数证明不等式,就是把不等式恒成立的问题,通过构造函数,
转化为利用导数求函数最值问题.应用这种方法的难点是如何根据不等 式的结构特点或者根据题目目标的要求,构造出相应函数关系式.
如何构造函数关系式,破解的基本思路是从函数的角度分析和理解 要证明的不等式的结构特点,然后去构造函数式,或者从不等式证明的 方向上去构造函数式,使所构造出的函数是不等式所需要的最佳函数.
2x+1ax-1
x
.①若 a≤0,则 f′(x)>0,所以 f(x)在(0,+∞)单调增加.②
若 a>0,则由 f′(x)=0 得 x=1a,且当 x∈0,1a时,f′(x)>0,当 x>1a时,f′(x)
<0.所以 f(x)在0,1a单调增加,在1a,+∞单调减少.
(2)设函数 g(x)=f1a+x-f1a-x,则 g(x)=ln(1+ax)-ln(1-ax)-2ax, g′(x)=1+aax+1-aax-2a=12-a3ax22x2.当 0<x<1a时,g′(x)>0,而 g(0)
【分析】 (1)讨论函数的单调性,要对字母进行分类讨论; (2)对不等式的证明,可考虑构造函数法;(3)证明 f ′(x0)<0,即 证明 f(x)在 x0=x1+2 x2所在的区间内单调递减.
2012年高考数学理科二轮复习课件专题二函数与导数高考预测
线与x轴的交点的横坐标为xn,令an=lg xn,则a1+a2+…+ a99的值为________.
【解析】点(1,1)在函数y=xn+1(n∈N*)的图象上,
∴(1,1)为切点,y=xn+1的导函数为y′=(n+1)xn
⇒y′|x=1=n+1⇒切线是:y-1=(n+1)(x-1).
令y=0,得切点的横坐标:xn=
的最小值是( )
(A)a2. (B)-a2. (C)-2a2. (D)0. 【解析】f(x)=(-1-(1a+)xa-)xa-,ax,≥xa≤,a. 因为0<a<1,所以当x≥a 时,f(x)为 增函数;当 x≤a 时,f(x) 为减函数.所以当x =a时,
f(x)min=-a2. [答案] B
11.已知函数f(x)=1+x+ 1 10x 3x2 ,若存在两个不相等 的正整数a,b,满足f(a)=f(b),则a+b等于( )
2.[2010年·全国Ⅰ]函数f(x)的定义域为R,若f(x+1)与
f(x-1)都是奇函数,则( )
(A)f(x)是偶函数.
(B)f(x)是奇函数 .
(C)f(x)=f(x+2).
(D)f(x+3)是奇函数.
【解析】∵f(x+1)与f(x-1)都是奇函数,
∴f(-x+1)=-f(x+1),f(-x-1)=-f(x-1),
做:∵t2-2at≥0,设f(a)=-2ta+t2, 又a∈[-1,1]
则 ff((- 1)≥1)≥0 0,⇔t≥2或t≤-2或t=0)
[答案] D
9.若 g (x) 是 不 恒 等 于 零 的 偶 函数,函数f(x)
=
1
2 2x 1
·g(x)+2在(0,+∞)上有最大值5,则f(x)在(-
2012年高考数学 二轮专题复习 专题11第2讲 函 数课件
解析 ①两个函数的定义域不同;②可以通过在函数图
象上取点证明;③可以证明 y=f(x)是以 4 为f(x)=|x+1|+|x-a|的图象关于直线 x=1 对称,则 a 的值为____3____. 解析 f(x)关于 x=1 对称,则 f(x)=f(2-x)=|x-3|+|x+a -2|,∴当 a-2=1,即 a=3 时,符合要求.
(3)由 fxx12=f(x1)-f(x2)知,f93=f(9)-f(3), 而 f(3)=-1,所以 f(9)=-2. 由于函数 f(x)在区间(0,+∞)上是单调递减函数, ∴f(|x|)<-2=f(9),∴|x|>9, ∴x>9 或 x<-9. 因此不等式的解集为{x|x>9 或 x<-9}.
x与 x
y=ln
tan
x2是同一函数;
②若函数 y=f(x)与 y=g(x)的图象关于直线 y=x 对称;则 函数 y=f(2x)与 y=12g(x)的图象也关于直线 y=x 对称;
③若奇函数 f(x)对定义域内任意 x 都有 f(x)=f(2-x),则
f(x)为周期函数. 其中所有真命题是__②__③____.(填正确命题的序号)
10.已知定义在区间(0,+∞)上的函数 f(x)满足 fxx12=f(x1) -f(x2),且当 x>1 时,f(x)<0. (1)求 f(1)的值; (2)判断 f(x)的单调性; (3)若 f(3)=-1,解不等式 f(|x|)<-2.
解 (1)令 x1=x2>0, 代入得 f(1)=f(x1)-f(x1)=0,故 f(1)=0. (2)任取 x1,x2∈(0,+∞),且 x1>x2, 则xx12>1,由于当 x>1 时,f(x)<0,所以 fxx12<0, 即 f(x1)-f(x2)<0,因此 f(x1)<f(x2), 所以函数 f(x)在区间(0,+∞)上单调递减.
2012年高考真题汇编——理科数学(解析版)2:函数与方程
2012高考真题分类汇编:函数与方程一、选择题1.【2012高考真题重庆理7】已知)(x f 是定义在R 上的偶函数,且以2为周期,则“)(x f 为]1,0[上的增函数”是“()f x 为]4,3[上的减函数”的(A )既不充分也不必要的条件 (B )充分而不必要的条件 (C )必要而不充分的条件 (D )充要条件【答案】D【解析】因为)(x f 为偶函数,所以当)(x f 在]1,0[上是增函数,则)(x f 在]0,1[-上则为减函数,又函数)(x f 的周期是4,所以在区间]4,3[也为减函数.若)(x f 在区间]4,3[为减函数,根据函数的周期可知)(x f 在]0,1[-上则为减函数,又函数)(x f 为偶函数,根据对称性可知,)(x f 在]1,0[上是增函数,综上可知,“)(x f 在]1,0[上是增函数”是“)(x f 为区间]4,3[上的减函数”成立的充要条件,选D.2.【2012高考真题北京理8】某棵果树前n 前的总产量S 与n 之间的关系如图所示.从目前记录的结果看,前m 年的年平均产量最高。
m 值为( )A.5B.7C.9D.11 【答案】C【解析】由图可知6,7,8,9这几年增长最快,超过平均值,所以应该加入,因此选C 。
3.【2012高考真题安徽理2】下列函数中,不满足:(2)2()f x f x =的是( )()A ()f x x = ()B ()f x x x =- ()C ()f x x =+1 ()D ()f x x =-【答案】C【命题立意】本题考查函数的概念与解析式的判断。
【解析】()f x kx =与()f x k x =均满足:(2)2()f x f x =得:,,A B D 满足条件. 4.【2012高考真题天津理4】函数22)(3-+=x x f x在区间(0,1)内的零点个数是(A )0 (B )1 (C )2 (D )3 【答案】B【解析】因为函数22)(3-+=x x f x的导数为032ln 2)('2≥+=x x f x,所以函数22)(3-+=x x f x 单调递增,又0121)0(<-=-=f ,01212)1(>=-+=f ,所以根据根的存在定理可知在区间)1,0(内函数的零点个数为1个,选B. 5.【2012高考真题全国卷理9】已知x=ln π,y=log 52,21-=e z ,则(A)x <y <z (B )z <x <y (C)z <y <x (D)y <z <x 【答案】D【解析】1ln >=πx ,215log 12log 25<==y ,ee z 121==-,1121<<e ,所以x z y <<,选D.6.【2012高考真题新课标理10】 已知函数1()ln(1)f x x x=+-;则()y f x =的图像大致为( )【答案】B【解析】排除法,因为022ln 1)2(<-=f ,排除A.02ln 12121ln 1)21(<=+=-e f ,排除C,D ,选B.7.【2012高考真题陕西理2】下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( ) A. 1y x =+ B. 2y x =- C. 1y x=D. ||y x x = 【答案】D.【解析】根据奇偶性的定义和基本初等函数的性质易知A 非奇非偶的增函数;B 是奇函数且是减函数;C 是奇函数且在)0,(-∞,),0(+∞上是减函数;D 中函数可化为⎩⎨⎧<-≥=0,0,22x x x x y 易知是奇函数且是增函数.故选D. 8.【2012高考真题重庆理10】设平面点集{}221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x ⎧⎫=--≥=-+-≤⎨⎬⎩⎭,则A B 所表示的平面图形的面积为(A )34π (B )35π (C )47π (D )2π【答案】D【解析】由0)1)((≥--x y x y 可知⎪⎩⎪⎨⎧≥-≥-010x y x y 或者⎪⎩⎪⎨⎧≤-≤-01x y x y ,在同一坐标系中做出平面区域如图:,由图象可知B A 的区域为阴影部分,根据对称性可知,两部分阴影面积之和为圆面积的一半,所以面积为2π,选D. 9.【2012高考真题山东理3】设0a >且1a ≠,则“函数()xf x a =在R 上是减函数 ”,是“函数3()(2)g x a x =-在R 上是增函数”的(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件 【答案】A【解析】若函数xa x f =)(在R 上为减函数,则有10<<a 。
2012届高考数学二轮专题 高考热点问题针对训练 理
高考热点问题1.已知函数f (x )=x 2-2ax +2,当x ∈[-1,+∞)时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.解:∵f (x )=(x -a )2+2-a 2, ∴此二次函数图象的对称轴为x =a .(1)当a ∈(-∞,-1)时,f (x )在[-1,+∞)上单调递增,∴f (x )min =f (-1)=2a +3. 要使f (x )≥a 恒成立,只需f (x )min ≥a , 即2a +3≥a ,解得a ≥-3,即-3≤a <-1. (2)当a ∈[-1,+∞)时,f (x )min =f (a )=2-a 2.要使f (x )≥a 恒成立,只需f (x )min ≥a ,即2-a 2≥a ,解得-2≤a ≤1,即-1≤a ≤1. 综上所述,实数a 的取值范围为[-3,1]. 2.如图所示,已知圆O :x 2+y 2=4,直线m :kx -y +1=0. (1)求证:直线m 与圆O 有两个相异交点;(2)设直线m 与圆O 的两个交点为A 、B ,求△AOB 面积S 的最大值. 解:(1)证明:直线m :kx -y +1=0可化为y -1=kx , 故该直线恒过点(0,1),而(0,1)在圆O :x 2+y 2=4内部, 所以直线m 与圆O 恒有两个不同交点. (2)圆心O 到直线m 的距离为d =11+k2,而圆O 的半径r =2,故弦AB 的长为|AB |=2r 2-d 2=24-d 2, 故△AOB 面积S =12|AB |×d =12×24-d 2×d=4d 2-d 4=-d 2-2+4.而d 2=11+k 2,因为1+k 2≥1,所以d 2=11+k2∈(0,1], 显然当d 2∈(0,1]时,S 单调递增,所以当d 2=1,即k =0时,S 取得最大值3,此时直线m 的方程为y -1=0. 3.四棱锥P -ABCD 的三视图如图所示.(1)在四棱锥中,E 为线段PD 的中点,求证:PB ∥平面AEC ;(2)在四棱锥中,F 为线段PA 上的点,且PF FA=λ,则λ为何值时,PA ⊥平面DBF ?并求此时几何体F -BDC 的体积.解:(1)证明:四棱锥P -ABCD 的直观图如图所示. 连接AC 、BD ,设交点为O ,连接OE , ∵OE 为△DPB 的中位线, ∴OE ∥PB.∵EO ⊂平面EAC ,PB ⊄平面EAC ,∴PB ∥平面AEC . (2)过O 作OF ⊥PA ,垂足为F . 在Rt △POA 中,PO =1,AO =3,PA =2,∵PO 2=PF ·PA,1=2PF , ∴PF =12,FA =32,λ=PF FA =13.又∵PA ⊥BD ,∴PA ⊥平面BDF . 当PF FA =13时,在△PAO 中,过F 作FH ∥PO , 则FH ⊥平面BCD ,FH =34PO =34.S △BCD =12×2×3= 3.∴V =13S △BCD ·FH =13×3×34=34.4.已知函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-3cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3.(1)求f (x )的值域和最小正周期;(2)若对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6,使得m []f x +3+2=0恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3cos(x +π3)-23cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3-3⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3+1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3- 3 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3- 3. ∵-1≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3≤1.∴-2-3≤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3-3≤2-3,T =2π2=π.即f (x )的值域为[]-2-3,2-3,最小正周期为π. (2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6时,2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,2π3,故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,1, 此时f (x )+3=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3∈[]3,2.由m [f (x )+3]+2=0知,m ≠0,且f (x )+3=-2m,∴3≤-2m ≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧2m +3≤02m +2≥0,解得-233≤m ≤-1.即实数m 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-233,-1.5.某网站对一商品进行促销,该商品每件成本9元,售价30元,每星期卖出432件.如果降低价格,销售量可以增加,且每星期多卖出的商品件数与商品单价的降低值x (单位:元,0≤x ≤30)的平方成正比.已知商品单价降低2元时,一星期多卖出24件.(1)将一个星期的商品销售利润表示成x 的函数; (2)如何定价才能使一个星期的商品销售利润最大?解:(1)设商品降低x 元,则多卖的商品数为kx 2,若记商品在一个星期的销售利润为f (x ),则依题意有f (x )=(30-x -9)(432+kx 2)=(21-x )(432+kx 2).由已知条件,24=k ·22,于是有k =6,所以f (x )=-6x 3+126x 2-432x +9072,x ∈[0,30]. (2)根据(1),我们有f ′(x )=-18x 2+252x -432 =-18(x -2)(x -12).因为f (0)=9072,f (12)=11664,所以定价为30-12=18元时,能使一个星期的商品销售利润最大.6.设F 1、F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点.(1)设椭圆C 上点(3,32)到两点F 1、F 2的距离之和等于4,写出椭圆C 的方程和焦点坐标;(2)设点P 是椭圆C 上的任意一点,过原点的直线l 与椭圆相交于M ,N 两点,当直线PM ,PN 的斜率都存在,并记为k PM ,k PN ,试探究k PM ·k PN 的值是否与点P 及直线l 有关,并证明你的结论.解:(1)由于点⎝ ⎛⎭⎪⎫3,32在椭圆上,得32a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫322b 2=1,又2a =4,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,焦点坐标分别为(-1,0),(1,0).(2)无关.证明如下:过原点的直线l 与椭圆相交于M 、N 两点,则点M 、N 关于坐标原点对称,设M (x 0,y 0),N (-x 0,-y 0),P (x ,y ). 因为M 、N 、P 在椭圆上,应满足椭圆方程,即x 20a 2+y 20b 2=1,x 2a 2+y 2b2=1, 所以k PM ·k PN =y -y 0x -x 0·y +y 0x +x 0=y 2-y 20x 2-x 20=-b 2a 2,故k PM ·k PN 的值与点P 的位置无关,同时与直线l 无关.。
2012高考二轮总复习数学试题(理)
山东省泰安市2012届高三第一次模拟考试数 学 试 题(理)2012.03一、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.若a 、b 为实数,则“1<ab ”是“ba 10<<”的 A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充分条件D.既不充分也不必要条件【答案】B【解析】b a 10<<,所以⎪⎩⎪⎨⎧<>>100ab b a ,所以“1<ab ” 是“b a 10<<”的必要而不充分条件,选B.2.已知i 是虚数单位,则i i+-221等于 A.i -B.iC.i 5354- D.i -54 【答案】A 【解析】i ii i i i i i -=-=-+--=+-55)2)(2()2)(21(221,选A. 3.过点A (2,3)且垂直于直线052=-+y x 的直线方程为 A.042=+-y x B.072=-+y x C.032=+-y xD.052=+-y x【答案】A【解析】法一:设所求直线方程为02=+-C y x ,将点A 代入得,062=+-C ,所以4=C ,所以直线方程为042=+-y x ,选A.法二:直线052=-+y x 的斜率为2-,设所求直线的斜率为k ,则21=k ,代入点斜式方程得直线方程为)2(213-=-x y ,整理得042=+-y x ,选A. 4.设{}{}R x y y Q R x x y y P x∈==∈+-==,2,,12,则 A.Q P ⊆B.P Q ⊆C.Q P C R ⊆D.P C Q R ⊆【答案】C【解析】{}{}1,12≤=∈+-==y y R x x y y P ,{}{}0,2>=∈==y y R x y y Q x,所以}1{>=y y P C R ,所以Q P C R ⊆,选C.5.b ac +=≠=,0,且⊥,则向量与的夹角为 A.30° B.60°C.120°D.150°【答案】C【解析】因为a c ⊥,所以0)(=∙+=∙0=∙+.所以=∙,所以向量与的夹角的余弦值21cos -===θ,所以0120=θ,选C.6.函数x xy cos 1⋅=在坐标原点附近的图象可能是【答案】A【解析】函数为奇函数,所以B 不正确,,定义域中没有0≠x ,所以D 不正确,当20π<<x 时,函数值为正,所以C 不正确,答案选A.7.设偶函数()x f 满足()()042≥-=x x x f ,则不等式()2-x f >0的解集为 A.{x x <2-或x >}4 B.{x x <0或x >}4C.{x x <0或x >}6D.{x x <2-或x >}2【答案】B【解析】当2≥x 时,()0824)2(22>-=--=-x x x f ,解得4>x ,此时不等式的解为4>x ,当2<x 时,()04)2(2)2(2>-=--=-=-x x x f x f ,所以0<x ,此时不等式的解为0<x ,综上,不等式的解集为}40{><x x x 或,选B. 8.下列说法:①将一组数据中的每个数据都加上或减去同一个常数后,方差恒不变;②设有一个回归方程x y53ˆ-=,变量x 增加一个单位时,y 平均增加5个单位; ③线性回归方程a x b yˆˆˆ+=必过(),; ④在一个22⨯列联表中,由计算得K 2=13.079,则有99%的把握确认这两个变量间有关系;其中错误..的个数是 A.0 B.1 C.2 D.3 本题可以参考独立性检验临界值表【解析】①③④正确,②回归方程x y53ˆ-=,当变量x 增加一个单位时,y 平均减少5个单位,所以错误,所以错误的个数有1个,答案选B.9.正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,CC 1与面BDA 1所成角的余弦值是 A.32 B.33 C.32 D . 36 【答案】D【解析】10.执行如图所示的程序框图,输出的S 值为A.3B.—6C.10D.15-【答案】C【解析】第一次循环为:2,1,1=-==i S i ,第二次循环为:3,341,2==+-==i S i ,第三次循环为:4,693,3=-=-==i S i ,第四次循环为:5,10166,4==+-==i S i ,第五次循环条件不成立,输出10=S ,答案选C.11.已知(){}1,1,≤≤=Ωy x y x ,A 是曲线2x y =与21x y =围成的区域,若向区域Ω上随机投一点P ,则点P 落入区域A 的概率为 A.31 B.41 C.81 D.121 【答案】D【解析】本题为几何概率.区域Ω的面积为422=⨯.区域A 的面积为313132)3132()(1032310221=-=-=-⎰x x dx x x ,所以点P 落入区域A 的概率为121431==P ,选D.12.函数()(a x y a 13l o g -+=>0,且)1≠a 的图象恒过定点A ,若点A 在直线01=++ny mx 上(其中m ,n >0),则nm 21+的最小值等于 A.16B.12C.9D. 8【答案】D【解析】令13=+x ,得2-=x ,此时1-=y ,所以图象过定点A )1,2(--,点A 在直线01=++ny mx ,所以12=+--n m ,即12=+n m .8424442)(21=+≥++=++n m m n n m n m )(,当且仅当nmm n 4=,即m n 2=时取等号,此时21,41==n m ,选D.二、填空题:本大题共4个小题,每小题4分,共16分.请把答案填在答题纸的相应位置.13.431⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 展开式中常数为 .【答案】4-【解析】二项展开式为k kk k k k k k kkk x C x x C xx C T )1()1()1()(412431244341-=-=-=----+,所以当04-12=k ,即3=k 时,为常数项,所以常数项为4-.14.一个棱锥的三视图如图所示,则这个棱锥的体积为 .【答案】12【解析】由三视图可知,这是一个底面为矩形,两侧面和底面垂直的四棱锥,底面矩形长4宽为3,四棱锥的高为3,所以四棱锥的体积为1234331=⨯⨯⨯,答案为12.15.函数()()ϕω+=x A x f sin (ϕω,,A 为常数,A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则⎪⎭⎫⎝⎛6πf 的值是 ▲.【答案】26 【解析】由图象可知2=A ,431274πππ=-=T ,所以ϖππ2==T ,2=ϖ,所以()()ϕ+=x x f 2si n 2,2-67sin 21272sin 2127=⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛ϕπϕππf ,所以16sin =⎪⎭⎫⎝⎛+ϕπ,所以3πϕ=,所以()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=32sin 2πx x f ,2623232sin 2362sin 2)6(=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=ππππf . 16.F 1、F 2为双曲线C :12222=-by a x (a >0,b >0)的焦点,A 、B 分别为双曲线的左、右顶点,以F 1F 2为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为M ,且满足∠MAB=30°,则该双曲线的离心率为 .【答案】【解析】由⎪⎩⎪⎨⎧=+=222c y x x ab y ,解得⎩⎨⎧==b y a x ,即交点M 的坐标),(b a ,连结MB ,则AB MB ⊥,即ABM ∆为直角三角形,由∠MAB=30°得33230tan 0===a b AB MB ,即2234,332a b a b ==,所以2222237,34a c a a c ==-,所以321,372==e e ,所以双曲线的离心率321=e .三、解答题:本大题共6个小题满分74分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.请将解答过程写在答题纸的相应位置. 17.(本小题满分12分)已知数列{}n a 是等差数列,满足.13,542==a a 数列{}n b 的前n 项和是T n ,且.3=+n n b T (1)求数列{}n a 及数列{}n b 的通项公式; (II )若n n n b a c ⋅=,试比较n c 与1+n c 的大小. 【答案】18.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且满足.cos cos cos 2B c C b B a += (I )求角B 的大小;(II )求函数()⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫⎝⎛+=62cos 4sin 22ππA A A f 的最大值及取得最大值时的A 值. 【答案】19.(本小题满分12分)在三棱锥P —ABC 中,PB ⊥平面ABC ,AB ⊥BC ,AB=PB=2,BC=23,E 、F 、G 分别为PC 、AC 、PA 的中点.(I )求证:平面BCG ⊥平面PAC ;(II )在线段AC 上是否存在一点N ,使PN ⊥BE ?证明你的结论.【答案】20.(本小题满分12分)为缓解某路段交通压力,计划将该路段实施“交通银行”.在该路段随机抽查了50人,了解公众对“该路段限行”的态度,将调查情况进行整理,制成下表:(I )作出被调查人员年龄的频率分布直方图;(II )若从年龄在[)[)35,25,25,15的被调查者中各随机选取两人进行追踪调查,记选中的4人中不赞成“交通银行”的人数为ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望. 【答案】21.(本小题满分12分)已知椭圆12222=+by a x (a >b >0)与抛物线x y 42=有共同的焦点F ,且两曲线在第一象限的交点为M ,满足.35=MF (I )求椭圆的方程;(II )过点P (0,1)的直线l 与椭圆交于A 、B 两点,满足25-=⋅,求直线l 的方程. 【答案】22.(本小题满分14分)已知函数()().ln 122x a x a x x f ++-=(I )当2=a 时,求曲线()x f y =在点()()1,1f 处的切线方程; (II )求函数()x f 的单调区间;(III )若对任意()2,3--∈a 及[]3,1∈x 时,恒有()x f ma -<1成立,求实数m 的取值范围.【答案】。
2012届江苏高考数学二轮复习:教案+学案+课后训练(含完整答案)整套word稿-课时答案
专题一 集合、简单逻辑用语、函数、不等式、导数及应用第1讲 集合与简单逻辑用语1. x <0,有x 2≤02. (2,3) 解析:M =(-∞,3),N =(2,+∞),∴ M ∩N =(2,3).3. (-∞,-1)∪(3,+∞) 解析:不等式对应的二次函数开口向上,则Δ=(a -1)2-4>0.4. [-1,1] 解析:集合A =[-1,1],B =(-∞,1],∴ A ∩B =A.5. 215解析:⎩⎪⎨⎪⎧0≤a ,a +45≤10≤a ≤15,⎩⎪⎨⎪⎧b -13≥0,b ≤113≤b ≤1,利用数轴,分类讨论可得集合A ∩B 的“长度”的最小值为13-15=215.6. ⎣⎡⎦⎤-12,13 解析:p :x 2+x -6<0为真,则不等式的解集为A =(-3,2),由q :mx +1>0得m =0时,解集为B =R ,m >0时,解集为B =⎝⎛⎭⎫-1m ,+∞,m <0时,解集为B =⎝⎛⎭⎫-∞,-1m ,m =0时,A B 成立;m >0时,-1m ≤-3,0<m ≤13;m <0时,-1m ≥2,-12≤m <0,综上m ∈⎣⎡⎦⎤-12,13. 7. 12 解析:这是一个典型的用韦恩图来求解的问题,如图.设两者都喜欢的人数为x ,则只喜爱篮球的有15-x ,只喜爱乒乓球的有10-x ,由此可得(15-x)+(10-x)+x +8=30,解得x =3,所以15-x =12,即所求人数为12.8. (-∞,-4)∪(42,+∞) 解析:两集合分别表示半圆和直线,画图利用几何性质可得答案.9. 解:(1) 2-x +3x +1≥02x +2-(x +3)x +1≥0x -1x +1≥0(x -1)(x +1)≥0且x ≠-1x ≥1或x <-1.∴ 集合A ={x|x ≥1或x <-1}.(2) (x -a -1)(2a -x)>0(a<1)(x -a -1)(x -2a)<0.∵ a <1,∴ 2a <a +1.∴ 2a <x <a+1.∴ 不等式的解为2a <x <a +1.∴ 集合B ={x|2a <x <a +1}.∵ B A ,∴ 2a ≥1或a +1≤-1,∴ a ≥12或a ≤-2.又a<1,则实数a 的取值范围是(-∞,-2]∪⎣⎡⎭⎫12,1. 10. 解:若命题p 为真,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2-4>0,-m <0m >2.若命题q 为真,Δ=16(m -2)2-16<0,1<m <3.p 或q 为真,p 且q 为假,所以若命题p 为真,命题q 为假,则m ≥3;若命题p为假,命题q 为真,则1<m ≤2,综上,则实数m 的取值范围是{m|1<m ≤2或m ≥3}.第2讲 函数、图象及性质1. f(x)=(x -2)2 解析:函数满足f(x)=f(x +2),函数周期为2.则x ∈[2,3],x -2∈[0,1],f(x)=f(x -2)=(x -2)2.2. (0,1] 解析:y =x x -m =1+m x -m,由反比例函数性质可得到0<m ≤1;也可以用导数求得.3. 12 解析:f(-x)=12-x -1+a =2x 1-2x+a ,f(-x)=-f(x) 2x 1-2x +a =-⎝⎛⎭⎫12x -1+a 2a =11-2x -2x 1-2x =1,故a =12;也可用特殊值代入,但要检验.4. 1<a <2 解析:函数为奇函数,在(-1,1)上单调递减,f(1-a)+f(1-a 2)>0,得f(1-a)>f(a 2-1).∴ ⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<1-a 2<11-a <a 2-1,1<a < 2.5. [3,+∞) 解析:⎩⎪⎨⎪⎧|x -2|-1≥0,x -1>0,x -1≠1⎩⎪⎨⎪⎧x -2≥1或x -2≤-1,x >1,x ≠2x ≥3.6. 2 解析:函数满足f(x +2)=1f (x ),故f(x +4)=1f (x +2)=f(x),函数周期为4,f(2 012)=f(0),又f(2)=1f (0),∴ f(0)=2.7. 3 解析:画图可知a +(-1)2=1,a =3,也可利用f(0)=f(2)求得,但要检验.8. 1 解析:由y =|x 2-2x -t|得y =|(x -1)2-1-t|,函数最大值只能在y(0),y(1),y(3)中取得,讨论可得只有t =1时成立.9. 解:(1) ∵ f(a +2)=18,f(x)=3x ,∴ 3a +2=183a =2, ∴ g(x)=(3a )x -4x =2x -4x ,x ∈[-1,1].(2) g(x)=-(2x )2+2x =-⎝⎛⎭⎫2x -122+14,当x ∈[-1,1]时,2x ∈⎣⎡⎦⎤12,2,令t =2x ,∴ y =-t 2+t =-⎝⎛⎭⎫t -122+14,由二次函数单调性知当t ∈⎣⎡⎦⎤12,2时y 是减函数,又t =2x 在[-1,1]上是增函数,∴ 函数g(x)在[-1,1]上是减函数.(也可用导数的方法证明)(3) 由(2)知t =2x,2x ∈⎣⎡⎦⎤12,2,则方程g(x)=m 有解m =2x -4x在[-1,1]内有解m =t -t 2=-⎝⎛⎭⎫t -122+14,t ∈⎣⎡⎦⎤12,2, ∴ m 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-2,14. 10. (1) 证明:取x =y =0,f(0)=f(0)+f(0),∴ f(0)=0,取y =-x ,则f(0)=f(x)+f(-x),∴ f(-x)=-f(x),故f(x)是奇函数.(2)解: 任取x 2>x 1,则x 2-x 1>0,∴ f(x 2-x 1)<0,又f(x 2-x 1)=f(x 2)+f(-x 1)=f(x 2)-f(x 1)<0,∴ f(x 2)<f(x 1),f(x)在[-3,3]上单调递减,f(-3)=-f(3)=-3f(1)=6,∴ f(x)在[-3,3]上的最大值f(-3)=6,最小值f(3)=-6.第3讲 基本初等函数1. 2 解析:lg 22+lg2lg5+lg50=lg2(lg2+lg5)+lg5+lg10=lg2lg(2·5)+lg5+1=2.2. a ∈(1,2) 解析:y =log a (2-ax)是[0,1]上关于x 的减函数,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧a >1,2-a >01<a <2.3. [-3,1] 解析:2x 2+2x -4≤122x 2+2x -4≤2-1x 2+2x -4≤-1x 2+2x -3≤0-3≤x ≤-1.4. (2,2)5. a ≥2 解析: 二次函数f(x)=-x 2+2ax -1+a 2开口向下,对称轴x =-2a-2=a ,则a ≥2.6. ⎣⎡⎦⎤1,3127 解析:f(x)为偶函数,则b =0,又a -1+2a =0,∴ a =13,f(x)=13x 2+1在⎣⎡⎦⎤-23,23上的值域为⎣⎡⎦⎤1,3127.7. f(-25)<f(80)<f(11) 解析:∵ f(x -4)=-f(x),∴ f(x -4)=f(x +4),∴ 函数周期T =8.∵ f(x)为奇函数,在区间[0,2]上是增函数,∴ f(x)在[-2,2]上是增函数.则f(-25)=f(-1),f(11)=f(3)=-f(-1)=f(1),f(80)=f(0).∵ f(-1)<f(0)<f(1),∴ f(-25)<f(80)<f(11).8. 4 解析:函数图象恒过定点(1,1),从而m +n =1,又mn >0,∴ 1m +1n =m +n m +m +nn=2+n m +m n ≥4,当且仅当m =n 时取等号,1m +1n的最小值为4.9. 解:f(x)=12p x 2-x +3=12p (x -p)2+3-p 2.① p ≤-1时,f(x)在[-1,2]上递减,M =f(-1)=12p +4,m =f(2)=2p +1,由2M +m =3,得p =-12(舍).② -1<p <0,M =f(p)=3-p 2,m =f(2)=2p +1,由2M +m =3,得p =2-6,p =2+6(舍).③ 0<p <12,M =f(2),m =f(p),由2M +m =3,得p =2±23(舍).④ 12≤p ≤2,M =f(-1),m =f(p)由2M +m =3,得p =8±66(舍). ⑤ p >2,M =f(-1),m =f(2)由2M +m =3,得p =-12(舍).综上,当p =2-6时,2M +m =3成立.10. 解:(1) 设P(x 0,y 0)是y =f(x)图象上的点,Q(x ,y)是y =g(x)图象上的点,则⎩⎪⎨⎪⎧ x =x 0-2a ,y =-y 0.∴ ⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x +2a ,y 0=-y.又y 0=log a (x 0-3a),∴ -y =log a (x +2a -3a ), ∴ y =log a1x -a (x >a),即y =g(x)=log a 1x -a(x >a). (2) ∵ ⎩⎪⎨⎪⎧x -3a >0,x -a >0,∴ x >3a ,∵ f(x)与g(x)在x ∈[a +2,a +3]上有意义,∴ 3a <a +2,0<a <1,∵ |f(x)-g(x)|≤1恒成立,∴ |log a (x -3a)(x -a)|≤1恒成立.∴⎩⎪⎨⎪⎧-1≤log a [(x -2a )2-a 2]≤1,0<a <1a ≤(x -2a)2-a 2≤1a.对x ∈[a +2,a +3]时恒成立,令h(x)=(x -2a)2-a 2,其对称轴x =2a,2a <2,而2<a +2,∴ 当x ∈[a +2,a +3]时,h(x)min =h(a +2),h(x)max =h(a +3).∴ ⎩⎪⎨⎪⎧a ≤h (x )min ,1a ≥h (x )max⎩⎪⎨⎪⎧a ≤4-4a ,1a ≥9-6a0<a ≤9-5712.第4讲 函数的实际应用1. log 32 解析:本题主要考查分段函数和简单的已知函数值求x 的值.由⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,3x=2x =log 32或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,-x =2无解,故应填log 32.2. 20% 解析:设该产品初始成本为a ,每年平均降低百分比为p ,则a(1-p)2=0.64a ,∴ p =0.2.3. m ∈(1,2) 解析:令f(x)=x 2-2mx +m 2-1,则⎩⎪⎨⎪⎧f (0)>0,f (1)<0,f (2)<0,f (3)>0.解得1<m <2.4. a >1 解析:设函数y =a x (a >0,且a ≠1)和函数y =x +a ,则函数f(x)=a x -x -a(a>0且a ≠1)有两个零点, 就是函数y =a x (a >0且a ≠1)与函数y =x +a 有两个交点,由图象可知当0<a <1时两函数只有一个交点,不符合要求,当a >1时,因为函数y =a x (a >1)的图象过点(0,1),而直线y =x +a 所过的点一定在点(0,1)的上方,所以一定有两个交点.所以实数a 的取值范围是a >1.5. 14 解析:设每个销售定价为x 元,此时销售量为100-10(x -10),则利润y =(x -8)[100-10(x -10)]=10(x -8)(20-x)≤10⎝⎛⎭⎫x -8+20-x 22=360,当且仅当x =14时取等号.6. ⎝⎛⎭⎫-1,-13 解析:由题意得f(1)·f(-1)<0,即(3a +1)(a +1)<0,-1<a <-13. 7. 6 解析:⎩⎨⎧-a +22=1,a +b2=1b =6.8. ①③④ 解析:函数f(x)=-|x|x 2+bx 2+c 为偶函数,当x ≥0时,f(x)=-x 3+bx 2+c ,b <0,∴ f ′(x)=-3x ⎝⎛⎭⎫x -2b3≤0对x ∈[0,+∞)恒成立,∴ x =0时,f(x)在R 上有最大值,f(0)=c ;由于f(x)为偶函数,②不正确;取b =3,c =-2③正确;若b <0,取a =0,若b ≥0,取a =2b3,故一定存在实数a ,使f(x)在[a ,+∞)上单调减.9. (1)证明:由条件知f(2)=4a +2b +c ≥2恒成立.又∵ x =2时,f(2)=4a +2b +c ≤18(2+2)2=2恒成立,∴ f(2)=2.(2)解: ∵ ⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +c =2,4a -2b +c =0,∴ 4a +c =2b =1,∴ b =12,c =1-4a.又f(x)≥x 恒成立,即ax 2+(b -1)x +c ≥0恒成立. ∴ a >0,Δ=⎝⎛⎭⎫12-12-4a(1-4a)≤0,∴(8a -1)2≤0. 解得:a =18,b =12,c =12,∴ f(x)=18x 2+12x +12.(3)解:(解法1) 由分析条件知道,只要f(x)图象(在y 轴右侧部分,包含与y 轴交点)总在直线y =m 2x +14上方即可,也就是直线的斜率m2小于直线与抛物线相切时的斜率,∴⎩⎨⎧y =18x 2+12x +12,y =m 2x +14,解得 m ∈⎝⎛⎭⎫-∞,1+22. (解法2)g(x)=18x 2+⎝⎛⎭⎫12-m 2x +12>14在x ∈[0,+∞)必须恒成立, 即x 2+4(1-m)x +2>0在x ∈[0,+∞)恒成立. ① Δ<0,即[4(1-m)]2-8<0,解得:1-22<m <1+22; ② ⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,-2(1-m )≤0,f (0)=2>0,解得:m ≤1-22. 综上,m ∈⎝⎛⎭⎫-∞,1+22. 10. (1)证明: 当x ≥7时,f(x +1)-f(x)=0.4(x -3)(x -4),而当x ≥7时,函数y =(x -3)(x -4)单调递增,且(x -3)(x -4)>0, 故f(x +1)-f(x)单调递减,∴ 当x ≥7时,掌握程度的增长量f(x +1)-f(x)总是下降.(2)解: 由题意可知0.1+15ln a a -6=0.85,整理得aa -6=e 0.05,解得a =e 0.05e 0.05-1·6=20.50×6=123.0,123.0∈(121,127],由此可知,该学科是乙学科.第5讲 不等式及其应用1. (-∞,-2)∪(3,+∞)2. (-1,2) 解析:由已知得a <0,b =-a ,ax -b x -2>0即为ax +a x -2>0,得x +1x -2<0,得-1<x <2.3. -6 解析:作出可行域,求出凸点坐标分别为(3,-3),(4,-5),(5,-1),(6,-3),则最优解为(4,-5);或让直线t =x +2y 平行移动,当直线过点(4,-5)时,目标函数取最小值.4.116 解析:∵ x ,y ∈R +,∴ 1=x +4y ≥2x·4y ,∴ xy ≤116,当且仅当x =4y ,即x =12,y =18时取等号. 5. 9 解析:∵ x >0,y >0,1x +4y =1,∴ x +y =(x +y)⎝⎛⎭⎫1x +4y =5+y x +4xy ≥5+2y x ·4x y=9,当且仅当y x =4xy,即x =3,y =6时取等号.6. m ≤-5 解析:x 2+mx +4<0,x ∈(1,2)可得m <-⎝⎛⎭⎫x +4x ,而函数y =-⎝⎛⎭⎫x +4x 在(1,2)上单调增,∴ m ≤-5.7. ⎣⎡⎦⎤95,6 解析:变量x ,y 满足约束条件构成的区域是以(1,3),(1,6),⎝⎛⎭⎫52,92三点为顶点的三角形区域(含边界),y x 表示区域内的点与原点连线的斜率,∴ y x ∈⎣⎡⎦⎤95,6 8. x ≥1 解析:n n +1=1-1n +1<1,当n 无限变大时,nn +1的值趋近于1,不等式要恒成立,显然x >12,2x -1|x|>n n +1等价于2x -1x ≥1且x >12,故x ≥1.9. 解:(1) y =2 150+10×55+⎝⎛⎭⎫a 6x 2+13x (55-1)x =2 700x +9ax +18.(0<x ≤20,12≤a ≤1).(2) 当34≤a ≤1时,y ≥22 700x·9ax +18=1803a +18. 当且仅当2 700x =9ax ,即x =300a时取等号. 即当x =300a时,y min =1803a +18; 当12≤a <34时,y ′=-2 700x 2+9a <0,故y =f(x)在(0,20]上是减函数, 故当x =20时,y min =2 70020+180a +18=153+180a. 答:若12≤a <34,则当车队速度为20 m/s 时,通过隧道所用时间最少;若34≤a ≤1时,则当车队速度为300am/s 时,通过隧道所用时间最少.10. 解:(1) ⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=0,f (-2)=0⎩⎪⎨⎪⎧b =6,c =0,∴ f(x)=3x 2+6x ; (2) g(x)=3⎣⎡⎦⎤x +⎝⎛⎭⎫1+m 62-2-3×⎝⎛⎭⎫1+m 62,-⎝⎛⎭⎫1+m 6≤2,m ≥-18; (3) f(x)+n ≤3即n ≤-3x 2-6x +3,而x ∈[-2,2]时,函数y =-3x 2-6x +3的最小值为-21,∴ n ≤-21,实数n 的最大值为-21.第6讲 导数及其应用1. f(x)=x 2+2x +12. 98 解析:f ′(2)=4.5-4=-98,切线方程为y =-98x +92,∴ f(2)=94. 3. y =x -1 解析:y ′=3x 2-2,k =y ′x =1=1,则切线方程y -0=1·(x -1), ∴ x -y -1=0.4. ⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎣⎡⎭⎫2π3,π 解析:y ′=3x 2-3≥-3,∴ tanα≥-3,0≤α<π且α≠π2,结合正切函数图象可得答案.5. a ≥-4 解析:x ∈(0,+∞),f ′(x)=1x +4x +a ≥0恒成立,由基本不等式1x +4x+a ≥4+a ,当且仅当x =12时取等号,∴ a +4≥0,∴ a ≥-4.6. 32 解析:f(x)=x 3-12x +8,f ′(x)=3(x -2)(x +2),则f(x)的单调增区间是[-3,-2]∪[2,3],减区间是[-2,2],f(-3)=17,f(2)=-8,f(3)=-1,f(-2)=24,∴ M =24,m =-8.7. (-2,2) 解析:设f(x)=x 3-3x +a ,f ′(x)=3(x +1)(x -1),f(x)在x =-1取极大值,在x =1时取极小值,⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)>0,f (1)<0⎩⎪⎨⎪⎧a +2>0,a -2<0-2<a <2.8. 4 解析:若x =0,则不论a 取何值,f(x)≥0显然成立;当x >0即x ∈(0,1]时,f(x)=ax 3-3x +1≥0可化为,a ≥3x 2-1x3,设g(x)=3x 2-1x 3,则g ′(x)=3(1-2x )x 4,所以g(x)在区间⎝⎛⎦⎤0,12上单调递增,在区间⎣⎡⎭⎫12,1上单调递减,因此g(x)max =g ⎝⎛⎭⎫12=4,从而a ≥4;当x <0即x ∈[-1,0)时,f(x)=ax 3-3x +1≥0可化为a ≤3x 2-1x 3,设g(x)=3x 2-1x 3,则g ′(x)=3(1-2x )x 4>0,显然g(x)在区间[-1,0)上单调递增,因此g(x)min =g(-1)=4,从而a ≤4,综上,a =4.9. 解:(1) 因为函数f(x),g(x)的图象都过点(t,0),所以f(t)=0,即t 3+at =0.因为t ≠0,所以a =-t 2.g(t)=0,即bt 2+c =0,所以c =ab.又因为f(x),g(x)在点(t,0)处有相同的切线,所以f ′(t)=g ′(t)而f ′(x)=3x 2+a ,g ′(x)=2bx ,所以3t 2+a =2bt.将a =-t 2代入上式得b =t.因此c =ab =-t 3.故a =-t 2,b =t ,c =-t 3.(2) y =f(x)-g(x)=x 3-t 2x -tx 2+t 3,y ′=3x 2-2tx -t 2=(3x +t)(x -t),因为函数y =f(x)-g(x)在(-1,3)上单调递减,所以⎩⎪⎨⎪⎧ y ′x =-1≤0,y ′x =3≤0.即⎩⎪⎨⎪⎧(-3+t )(-1-t )≤0,(9+t )(3-t )≤0,解得t ≤-9或t ≥3.所以t 的取值范围为(-∞,-9]∪[3,+∞).10. 解:(1) ∵ f(x)=x 3+ax ,g(x)=x 2+bx ,∴ f ′(x)=3x 2+a ,g ′(x)=2x +b.x ∈[-1,+∞),f ′(x)g ′(x)≥0,即x ∈[-1,+∞),(3x 2+a)(2x +b)≥0,∵ a >0,∴3x 2+a >0,∴ x ∈[-1,+∞),2x +b ≥0,即∴ x ∈[-1,+∞),b ≥-2x ,∴ b ≥2,则所求实数b 的取值范围是[2,+∞).(2) b 的最小值为2,h(x)=x 3-x 2+ax -2x ,h ′(x)=3x 2-2x +a -2=3⎝⎛⎭⎫x -132+a -73.当a ≥73时,h ′(x)=3x 2-2x +a -2≥0对x ∈[-1,+∞)恒成立,h(x)在[-1,+∞)上单调增,当0<a <73时,由h ′(x)=3x 2-2x +a -2=0得,x =1±7-3a 3>-1,∴h(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,1-7-3a 3上单调增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-7-3a 3,1+7-3a 3上单调减,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫1+7-3a 3,+∞上单调增.滚动练习(一)1.24 解析:f(x)=x α,f(4)=12,α=-12,f(x)=x -12,f(8)=24. 2. x ∈R ,都有x 2+2x +5≠03. (-∞,0] 解析:x <-1时,不等式可化为x +(x +1)(-x -1+1)≤1,-x 2≤1,∴ x <-1;x ≥-1时,不等式可化为x +x +1≤1,x ≤0,∴ -1≤x ≤0,综上x ≤0.4. 12 解析:考虑x >0时,f(x)=x x +1=1x +1x ≤12,当且仅当x =1时取等号. 5. [-4,0)∪(0,1) 解析:⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x +2≥0,-x 2-3x +4≥0,x ≠0.上面式中等号不能同时成立.6. 2 解析:在同一个直角坐标系中作出函数y =⎝⎛⎭⎫12x,y =3-x 2的图象,两个函数图象有两个交点.7. (-∞,-1)∪(3,+∞) 解析:x 2+ax >4x +a -3可化为(x -1)a +x 2-4x +3>0对a ∈[0,4]恒成立,设f(a)=(x -1)a +x 2-4x +3,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧f (0)>0,f (4)>0.解得x <-1或x >3.8. -1或-2564 解析: 设过(1,0)的直线与y =x 3相切于点(x 0,x 30),所以切线方程为y -x 30=3x 20(x -x 0),即y =3x 20x -2x 30,又(1,0)在切线上,则x 0=0或x 0=32,当x 0=0时,由直线y =0与抛物线y =ax 2+154x -9相切可得a =-2564,当x 0=32时,由直线y =274x -274与曲线y =ax 2+154x -9相切可得a =-1.9. 2 008 解析:令3x =t ,则x =log 3t ,则f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)=4log 23(log 321+2+…+8)+233×8=2 008.10. a ≥2 解析:由log a x +log a y =3,得y =a 3x ,函数y =a 3x 在x ∈[a,2a]上单调递减,得其值域为⎣⎡⎦⎤a 32a ,a 3a ,由题知⎣⎡⎦⎤a 32a ,a3a [a ,a 2],∴ a ≥2. 11. 解:p 为真,则|x -4|≤6的解集为A =[-2,10],q 为真,x 2-2x +1-m 2≤0(m >0)的解集为B =[1-m,1+m],∵ p 是q 的必要而不充分条件,∴ p 是q 的充分而不必要条件,∴ A =[-2,10]B =[1-m,1+m],∴⎩⎪⎨⎪⎧1+m ≥10,1-m ≤-2.两式中等号不能同时成立,又m >0,∴ m ≥9. 12. 解:(1) 令g(x)=f(x)-x =x 2+(a -1)x +a ,则由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,<1-a 2<1,g (1)>0,g (0)>0⎩⎪⎨⎪⎧a >0,-1<a <1,a <3-22或a >3+220<a <3-2 2.故所求实数a 的取值范围是(0,3-22).(2) f(0)·f(1)-f(0)=2a 2,令h(a)=2a 2.∵ 当a >0时h(a)单调递增,∴ 当0<a <3-22时,0<h(a)<h(3-22)=2(3-22)2=2(17-122)=217+122<116,即f(0)·f(1)-f(0)<116.13. 解:(1) ① 当0<t ≤10时,V(t)=(-t 2+14t -40)e 14t +50<50,化简得t 2-14t +40>0,解得t <4或t >10,又0<t ≤10,故0<t <4.② 当10<t ≤12时,V(t)=4(t -10)(3t -41)+50<50,化简得(t -10)(3t -41)<0,解得10<t <413,又10<t ≤12,故10<t ≤12.综合得0<t <4或10<t ≤12;故知枯水期为1月,2月,3月,11月,12月共5个月.(2)由(1)知:V(t)的最大值只能在(4,10)内达到.由V ′(t)=e 14t ⎝⎛⎭⎫-14t 2+32t +4=-14e 14t(t +2)(t -8),令V ′(t)=0,解得t =8(t =-2舍去). 当t 变化时,V ′(t) 与V (t)的变化情况如下表:t (4,8) 8 (8,10) V ′(t) + 0 - V(t)极大值由上表,V(t)在t =8时取得最大值V(8)=8e +50=108.32(亿立方米).故知一年内该水库的最大蓄水量是108.32亿立方米.14. 解:(1) 当x ∈[-2,-1)时,f(x)=x +1x 在[-2,-1)上是增函数(用导数判断),此时f(x)∈⎣⎡⎭⎫-52,-2,当x ∈⎣⎡⎭⎫-1,12时,f(x)=-2,当x ∈⎣⎡⎦⎤12,2时,f(x)=x -1x 在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数,此时f(x)∈⎣⎡⎦⎤-32,32,∴ f(x)的值域为⎣⎡⎦⎤-52,-2∪⎣⎡⎦⎤-32,32. (2) ① 若a =0,g(x)=-2,对于任意x 1∈[-2,2],f(x 1)∈⎣⎡⎦⎤-52,-2∪⎣⎡⎦⎤-32,32,不存在x 0∈[-2,2]使得g(x 0)=f(x 1)都成立.② 若当a >0时,g(x)=ax -2在[-2,2]是增函数,g(x)∈[-2a -2,2a -2],任给x 1∈[-2,2],f(x 1)∈⎣⎡⎦⎤-52,-2∪⎣⎡⎦⎤-32,32,若存在x 0∈[-2,2],使得g(x 0)=f(x 1)成立,则⎣⎡⎦⎤-52,-2∪⎣⎡⎦⎤-32,32[-2a -2,2a -2],∴有⎩⎨⎧-2a -2≤-52,2a -2≥32,解得 a ≥74.③ 若a <0,g(x)=ax -2在[-2,2]上是减函数,g(x)∈[2a -2, -2a -2],任给x 1∈[-2,2],f(x 1)∈⎣⎡⎦⎤-52,-2∪⎣⎡⎦⎤-32,32, 若存在x 0∈[-2,2]使得g(x 0)=f(x 1)成立, 则⎣⎡⎦⎤-52,-2∪⎣⎡⎦⎤-32,32[2a -2,-2a -2]⎩⎨⎧2a -2≤-52,-2a -2≥32,解得 a ≤-74.综上,实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-74∪⎣⎡⎭⎫74,+∞.专题二 三角函数与平面向量 第7讲 三角函数的图象与性质1. y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,x ∈R 2. 103. 1 解析:f(x)=f ⎝⎛⎭⎫π4cosx +sinx ,f ′(x)=-f ′⎝⎛⎭⎫π4sinx +cosx ,f ′⎝⎛⎭⎫π4=-22f ′⎝⎛⎭⎫π4+22,f ′⎝⎛⎭⎫π4=2-1,f(x)=(2-1)cosx +sinx ,f ⎝⎛⎭⎫π4=(2-1)×22+22=1. 4. 6 解析:平移后f(x)=cos ⎝⎛⎭⎫ωx -ωπ3,与原来函数图象重合,则ωπ3=2kπ,k ∈Z ,∵ ω>0,∴ ωmin =6.5. ⎣⎡⎦⎤-54,1 解析:a =cos 2x -cosx -1=⎝⎛⎭⎫cosx -122-54,转化为函数的值域问题. 6. 2+22 解析:f(x)=2sin πx4,周期为8,f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 012)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+2 2.7. 2 解析:T =2ππ2=4,对任意x ∈R ,都有f(x 1)≤f(x)≤f(x 2)成立,f(x)min =f(x 1),f(x)max=f(x 2),于是|x 1-x 2|min =T2=2.8. 23 解析:考查三角函数的图象、数形结合思想.线段P 1P 2的长即为sinx 的值,且其中的x 满足6cosx =5tanx ,解得sinx =23.线段P 1P 2的长为23.9. 解:f(x)=-2asin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2a +b ,sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, 当a >0时,-2a +2a +b =-5,-2a ×⎝⎛⎭⎫-12+2a +b =1,∴ a =2,b =-5; 当a <0时,-2a +2a +b =1,-2a ×⎝⎛⎭⎫-12+2a +b =-5,∴ a =-2,b =1; a =0,不存在.综上,a =2,b =-5或a =-2,b =1.10. 解:(1) 由最低点为M ⎝⎛⎭⎫2π3,-2得A =2,由T =π得ω=2πT =2ππ=2, 由点M ⎝⎛⎭⎫2π3,-2在图象上得2sin ⎝⎛⎭⎫4π3+φ=-2,即sin ⎝⎛⎭⎫4π3+φ=-1, 所以4π3+φ=2kπ-π2,故φ=2kπ-11π6(k ∈Z ).又φ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以φ=π6,所以f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. (2) 因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π12,2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,π3,所以当2x +π6=π6时,即x =0时,f(x)取得最小值1;当2x +π6=π3,即x =π12时,f(x)取得最大值 3.第8讲 三角变换与解三角形1. 3 解析:∵ sin 2α+cos2α=14,∴ sin 2α+1-2sin 2α=14,∴ sin 2α=34,∵ α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴ sinα=32,∴ α=π3,tanα= 3. 2. 523 解析:由正弦定理a sinA =b sinB ,得 a =bsinAsinB =5·1322=523.3. 5 解析:12arcsinB =2,c =42,由余弦定理可求得b.4. 1 解析:由sin 2α+sinαcosα-2cos 2α=0,得tan 2α+tanα-2=0,tanα=1或tanα=-2(舍),sin2α=2sinαcosα=2tanα1+tan 2α=21+1=1. 5. 4 解析:由余弦定理得b a +ab =6cosC ,a 2+b 2ab =6×a 2+b 2-c 22ab ,a 2+b 2=32c 2,tanC tanA +tanC tanB =sinC cosC ⎝⎛⎭⎫cosA sinA +cosB sinB =1cosC ⎝⎛⎭⎫sin 2C sinAsinB =2ab a 2+b 2-c 2⎝⎛⎭⎫c 2ab =2c 2a 2+b 2-c 2,将a2+b 2=32c 2代入上式即可.注:(1) 在用正、余弦定理处理三角形中的问题时,要么把所有关系转化为边的关系,要么把所有的关系都转化为角的关系;(2) 本题也可以转化为角的关系来处理.6.724 解析:tanα=-34,tanβ=-12,tan2β=-43. 7. -17 解析:由余弦定理得c =a 2+b 2-2abcosC =3,故最大角为角B.8.817 解析:12bcsinA =-(b 2+c 2-a 2)+2bc ,12bcsinA =-2bccosA +2bc , 2-12sinA =2cosA ,⎝⎛⎭⎫2-12sinA 2=(2cosA)2=4(1-sin 2A),sinA =817. 9. 解:(1) ∵ c 2=a 2+b 2-2abcosC =1+4-4×14=4,∴ c =2,∴ △ABC 的周长为a +b +c =1+2+2=5. (2) ∵ cosC =14,∴ sinC =1-cos 2C =1-⎝⎛⎭⎫142=154, ∴ sinA =asinC c =1542=158.∵ a <c ,∴ A <C ,故A 为锐角,∴ cosA =1-sin 2A =1-⎝⎛⎭⎫1582=78,∴ cos(A -C)=cosAcosC +sinAsinC =78×14+158×154=1116.10. 解:(1) sin 2B +C 2+cos2A =1-cos (B +C )2+cos2A =1+cosA 2+2cos 2A -1=5950.(2) ∵ cosA =45,∴ sinA =35,∴ S △ABC =12bcsinA =310bc ,∵ a =2,由余弦定理得:a 2=b 2+c 2-2bccosA =4,∴ 85bc +4=b 2+c 2≥2bc ,bc ≤10,∴ S △ABC =12×bcsinA =310bc ≤3,当且仅当b =c 时,取得最大值,所以当b =c 时,△ABC 的面积S 的最大值为3.第9讲 平面向量及其应用1. ⎝⎛⎭⎫45,-35或⎝⎛⎭⎫-45,352.10 解析:|α|=1,|β|=2,α⊥(α-2β),得α·(α-2β)=0,α·β=12,|2α+β|=4α2+4α·β+β2=10.3. π3 解析:∵ (a +2b )·(a -b )=-6,∴ |a|2-2|b|2+a·b =-6,∴ a·b =1,cos 〈a ,b 〉=a·b |a|·|b|=12. 4. 4 解析:设BC 边中点为D ,则AO →=23AD →,AD →=12(AB →+AC →),∴ AO →·AC →=13(AB →+AC →)·AC →=13(3×2×cos60°+32)=4.5. (-3,1)或(-1,1) 解析:设a =(x ,y),∴ a +b =(x +2,y -1),∴ ⎩⎪⎨⎪⎧ y -1=0,(x +2)2+(y -1)2=1,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1,y =1或⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,y =1. 6. -14 解析:AD →·BE →=12(AB →+AC →)·⎝⎛⎭⎫23AC →-AB → =12⎝⎛⎭⎫-1+23-13×12=-14. 7. 1-2 解析:设a +b =2d ,则d 为单位向量. (a -c )·(b -c )=1-(a +b )·c =1-2d·c =1-2cos 〈d ,c 〉.8. 2 解析:取O 为坐标原点,OA 所在直线为x 轴,建立直角坐标系,则A(1,0),B ⎝⎛⎭⎫-12,32,设∠COA =θ,则θ∈⎣⎡⎦⎤0,2π3,C(cosθ,sinθ),∴ (cosθ,sinθ)=x(1,0)+y ⎝⎛⎭⎫-12,32,x +y =3sinθ+cosθ=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6,θ=π3时取最大值2. 9. 解:(1) 由m·n =0得-cosA +3sinA =0,tanA =33,A ∈(0,π), ∴ A =π6.(2)1+sin2B cos 2B -sin 2B =-3,∴ sinB +cosBcosB -sinB=-3,∴ tanB =2,∴ tanC =tan ⎝⎛⎭⎫π-π6-B =-tan π6+tanB 1-tan π6tanB=8+5 3. 10. 解:(1) 在Rt △ADC 中,AD =8,CD =6, 则AC =10,cos ∠CAD =45,sin ∠CAD =35.又∵ AB →·AC →=50,AB =13,∴ cos ∠BAC =AB →·AC →|AB →||AC →|=513.∵ 0<∠BAC <π,∴ sin ∠BAC =1213.∴ sin ∠BAD =sin(∠BAC +∠CAD)=6365.(2) S △BAD =12AB·AD·sin ∠BAD =2525,S △BAC =12AB·AC·sin ∠BAC =60,S △ACD =24,则S △BCD =S △ABC +S △ACD -S △BAD =1685,∴ S △ABD S △BCD =32.滚动练习(二)1. {-1,0,1} 解析:M ={-2,-1,0,1},N ={-1,0,1,2,3},则M ∩N ={-1,0,1}.2. 0 解析:f(1)=-f(-1)=-(-3+2+1)=0.3. 2 解析:cos10°+3sin10°1-cos80°=2sin40°2sin 240°= 2.4. (-3,2) 解析:6-x -x 2>0,∴ x 2+x -6<0,∴ -3<x <2.5. 2 解析:f ′(x)=3x 2-6x =3x(x -2),则函数的增区间是(-∞,0)∪(2,+∞),减区间是(0,2),所以函数在x =2处取极小值.6. 1 解析:a -2b =(3,3)与c 共线,则3·3=3k ,∴ k =1.7. 6 解析:A*B ={0,2,4}.8. 充要 解析:f(x)=x 2+mx +1的图象关于直线x =1对称-m2=1m =-2.9. (-∞,2ln2-2] 解析:f ′(x)=e x -2,x ∈(-∞,ln2),f ′(x)<0,x ∈(ln2,+∞),f ′(x)>0,x =ln2时,f(x)取极小值即为最小值2-2ln2+a ≤0,a ≤2ln2-2;本题也可转化为a =-e x +2x ,求函数g(x)=-e x +2x 值域即可.10. ②④ 解析:函数为偶函数,在⎣⎡⎦⎤0,π2上单调增,画图即可. 11. 点拨:本题考查函数的概念和性质,对分段函数在讨论其性质时要整体考虑.对二次函数要能用数形结合的思想来研究它的单调性与最值等问题.解:(1) 函数f(x)为奇函数,f(-x)+f(x)=0对x ∈R 恒成立,m =2;(2) 由f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >00,x =0,x 2+2x ,x <0,知f(x)在[-1,1]上单调递增,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,得1<a ≤3,即实数a 的取值范围是(1,3]. 12. 点拨:本小题主要考察综合运用三角函数公式、三角函数的性质进行运算、变形、转换和求解的能力.解:(1)∵ f(x)=sin(π-ωx)cosωx +cos 2ωx ,∴ f(x)=sinωxcosωx +1+cos2ωx 2=12sin2ωx +12cos2ωx +12=22sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π4+12,由ω>0得2π2ω=π,∴ ω=1. (2) 由(1)知f(x)=22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+12, ∴ g(x)=f(2x)=22sin ⎝⎛⎭⎫4x +π4+12,当0≤x ≤π16时,π4≤4x +π4≤π2,∴ 22≤sin ⎝⎛⎭⎫4x +π4≤1. 因此1≤g(x)≤1+22,故x =0时,g(x)在此区间内取最小值为1.13. 点拨:本题考查同角三角函数的基本关系,三角形面积公式,向量的数量积,利用余弦定理解三角形以及运算求解能力.解:由cosA =1213,得sinA =1-⎝⎛⎭⎫12132=513.又12bcsinA =30,∴ bc =156. (1) AB →·AC →=bccosA =156×1213=144.(2) a 2=b 2+c 2-2bccosA =(c -b)2+2bc(1-cosA)=1+2×156×⎝⎛⎭⎫1-1213=25,∴ a =5. 14. 点拨:应用题是高考必考题型,解决应用题的关键要学会审题,根据条件,选择合适的变量,建立数学模型,选择适当的方法解题,结论要符合题意.解:∵ △ABC 是直角三角形,AB =2,BC =1,∴ ∠A =30°.设∠FEC =α,则α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∠EFC =90°-α,∠AFD =180°-60°-(90°-α)=30°+α,∴ ∠ADF =180°-30°-(30°+α)=120°-α,再设CF =x ,则AF =3-x ,在△ADF 中有DFsin30°=3-x sin (120°-α),由于x =EF·sinα=DF·sinα, ∴DF sin30°=3-DF·sinαsin (120°-α),化简得DF =32sinα+3cosα≥37=217, ∴ △DEF 边长的最小值为217.专题三 数 列第10讲 等差数列与等比数列1. 13 解析:a 3=7,a 5=a 2+6,∴ 3d =6,∴ a 6=a 3+3d =13.2. 13 解析:6S 5-5S 3=5,∴ 6(5a 1+10d)-5(3a 1+3d)=5,得a 1+3d =13. 3. 20 解析:a n =41-2n ,a 20>0,a 21<0.4.152 解析:a 2=1,a n +2+a n +1=6a n ,∴ q 2+q =6(q >0),∴ q =2,则S 4=152. 5. 15 解析:S 4a 4=a 1(1-q 4)1-q a 1q 3=1-q 4(1-q )q 3=15.6. 4 解析:设公差为d ,则⎩⎨⎧4a 1+4×32d ≥10,5a 1+5×42d ≤15.即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3d ≥5,a 1+2d ≤3.又a 4=a 1+3d ,由线性规划可知a 1=1,d =1时,a 4取最大值4.7.212解析:a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=33+2(1+2+…+(n -1))=n 2-n +33,a n n =n +33n -1,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 在1≤n ≤6,n ∈N *时单调减,在n ≥7,n ∈N *时单调增,∴ n =6时,a nn取最小值.8. 4 解析:⎩⎨⎧k (k +4)⎝⎛⎭⎫23k≥(k -1)(k +3)⎝⎛⎭⎫23k -1,k (k +4)⎝⎛⎭⎫23k≥(k +1)(k +5)⎝⎛⎭⎫23k +1,10≤k ≤1+10,k ∈N *,∴ k =4.9. 解:(1) 设公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+2d )(a 1+5d )=55,2a 1+7d =16,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,d =2.或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=15,d =-2.(舍去) ∴ a n =2n -1(n ∈N *).(2) n =1时,a 1=b 12,a 1=1,∴ b 1=2,n ≥2时,a n -1=b 12+b 222+…+b n -12n -1,2=a n -a n -1=b n 2n (n ≥2),b n =2n +1(n ≥2),∴ b n =⎩⎪⎨⎪⎧2(n =1),2n +1(n ≥2,n ∈N *),S n =2n +2-6(n ∈N *). 10. (解法1)(1)证明:由b n +1b n =q ,有a n +1a n +2a n a n +1=a n +2a n=q ,∴ a n +2=a n q 2(n ∈N *). (2)证明:∵ a n =a n -2q 2(n ≥3,n ∈N *),∴ a 2n -1=a 2n -3q 2=…=a 1q 2n -2,a 2n =a 2n -2q 2=…=a 2q 2n -2,∴ c n =a 2n -1+2a 2n =a 1q 2n -2+2a 2q 2n -2=(a 1+2a 2)q 2n -2=5q 2n -2. ∴ {c n }是首项为5,以q 2为公比的等比数列.(3) 解:由(2)得1a 2n -1=1a 1q 2-2n ,1a 2n =1a 2q 2-2n ,于是1a 1+1a 2+…+1a 2n =⎝⎛⎭⎫1a 1+1a 3+…+1a 2n -1+⎝⎛⎭⎫1a 2+1a 4+…+1a 2n =1a 1⎝⎛⎭⎫1+1q 2+1q 4+…+1q 2n -2+1a 2⎝⎛⎭⎫1+1q 2+1q 4+…+1q 2n -2=32⎝⎛⎭⎫1+1q 2+1q 4+…+1q 2n -2. 当q =1时,1a 1+1a 2+…+1a 2n =32⎝⎛⎭⎫1+1q 2+1q 4+…+1q 2n -2=32n.当q ≠1时,1a 1+1a 2+…+1a 2n =32⎝⎛⎭⎫1+1q 2+1q 4+…+1q 2n -2=32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-q -2n 1-q -2=32⎣⎢⎡⎦⎥⎤q 2n -1q 2n -2(q 2-1). 故1a 1+1a 2+…+1a 2n=⎩⎨⎧32n ,q =1,32⎣⎢⎡⎦⎥⎤q 2n -1q 2n -2(q 2-1),q ≠1.(解法2)(1) 证明:同解法1(1).(2) 证明:c n +1c n =a 2n +1+2a 2n +2a 2n -1+2a 2n =q 2a 2n -1+2q 2a 2na 2n -1+2a 2n=q 2(n ∈N *),又c 1=a 1+2a 2=5,∴ {c n }是首项为5,以q 2为公比的等比数列.(3) 解:由(2)的类似方法得a 2n -1+a 2n =(a 1+a 2)q 2n -2=3q 2n -2,1a 1+1a 2+…+1a 2n =a 1+a 2a 1a 2+a 3+a 4a 3a 4+…+a 2n -1+a 2n a 2n -1a 2n ,∵ a 2k -1+a 2k a 2k -1a 2k =3q 2k -22q 4k -4=32q -2k +2,k =1,2,…,n.∴1a 1+1a 2+…+1a 2k =32(1+q 2+…+q -2n +2).下同解法1.第11讲 数列求和及其综合应用1. 2n +1-n -2 解析:a n =2n -1,1+(1+2)+(1+2+4)+…+(1+2+…+2n -1)=(2+22+23+…+2n )-n =2(2n -1)-n =2n +1-n -22. 2+lnn 解析:累加可得.3. T 8T 4 T 12T 84. -p -q 解析:由求和公式知q =pa 1+p (p -1)2d ,p =qa 1+q (q -1)2d ,因为p ≠q ,两式相减得到-1=a 1+p +q -12d ,两边同时乘以p +q ,则-(p +q)=(p +q)a 1+(p +q )(p +q -1)2d ,即S p +q =-(p +q).5. 2n +1 解析:由条件得b n +1=a n +1+2a n +1-1=2a n +1+22a n +1-1=2a n +2a n -1=2b n 且b 1=4,所以数列{b n }是首项为4,公比为2的等比数列,则b n =4·2n -1=2n +1.6. 11 解析:(a 1+1)2+(a 2+1)2+…+(a 50+1)2=107,则(a 21+a 22+…+a 250)+2(a 1+a 2+…+a 50)+50=107,∴ a 21+a 22+…+a 250=39,故a 1,a 2,…,a 50中数字0的个数为50-39=11.7. [24,36] 解析:a n =6n -(9+a),由题知5.5≤9+a6≤7.5,∴ 24≤a ≤36.8. 470 解析:由于⎩⎨⎧⎭⎬⎫cos 2nπ3-sin 2nπ3以3 为周期,故S 30=⎝⎛⎭⎫-12+222+32+⎝⎛⎭⎫-42+522+62+…+⎝⎛⎭⎫-282+2922+302 =∑k =110⎣⎡⎦⎤-(3k -2)2+(3k -1)22+(3k )2=∑k =110 ⎣⎡⎦⎤9k -52=9×10×112-25=470,分组求和是解决本题的关键.9. 解:(1) 由S n =(1+λ)-λa n S n -1=(1+λ)-λa n -1(n ≥2).相减得:a n =-λa n +λa n -1,∴ a n a n -1=λ1+λ(n ≥2),∴ 数列{a n }是等比数列.(2) f(λ)=λ1+λ,∴ b n =b n -11+b n -11b n =1b n -1+1,∴ ⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 是首项为1b 1=2,公差为1的等差数列,∴ 1b n =2+(n -1)=n +1.∴ b n =1n +1.(n ∈N *) (3) λ=1时,a n =⎝⎛⎭⎫12n -1,∴ c n =a n⎝⎛⎭⎫1b n-1=⎝⎛⎭⎫12n -1n , ∴ T n =1+2⎝⎛⎭⎫12+3⎝⎛⎭⎫122+…+n ⎝⎛⎭⎫12n -1, ①12T n =⎝⎛⎭⎫12+2⎝⎛⎭⎫122+3⎝⎛⎭⎫123+…+n ⎝⎛⎭⎫12n , ② ①-②得:12T n =1+⎝⎛⎭⎫12+⎝⎛⎭⎫122+⎝⎛⎭⎫123+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-n ⎝⎛⎭⎫12n ∴ 12T n =1+⎝⎛⎭⎫12+⎝⎛⎭⎫122+⎝⎛⎭⎫123+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-n ⎝⎛⎭⎫12n = 2⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n -n ⎝⎛⎭⎫12n , 所以:T n =4-⎝⎛⎭⎫12n -2-2n ⎝⎛⎭⎫12n =4-n +22n -1. 10. 解:(1) n =1时,由S 2=tS 1+a ,解得a 2=at ,当n ≥2时,S n =tS n -1+a ,所以S n +1-S n =t(S n -S n -1),即a n +1=a n t , 当n =1时,由S 2=tS 1+a 得a 2=ta 1,又因为a 1=a ≠0,综上,有a n +1a n=t(n ∈N *),所以{a n }是首项为a ,公比为t 的等比数列,所以a n =at n -1.(2) 当t =1时,S n =na ,b n =na +1,b n +1-b n =[(n +1)a +1]-[na +1]=a , 此时{b n }为等差数列;当a >0时,{b n }为单调递增数列,且对任意n ∈N *,a n >0恒成立,不合题意;当a <0时,{b n }为单调递减数列,由题意知b 4>0,b 6<0,且有⎩⎪⎨⎪⎧b 4≥|b 5|,-b 6≥|b 5|,即⎩⎪⎨⎪⎧|5a +1|≤4a +1,|5a +1|≤-6a -1,解得-29≤a ≤-211.综上,a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-29,-211. (3) 因为t ≠1,b n =1+a 1-t -at n 1-t ,所以c n =2+⎝⎛⎭⎫1+a 1-t n -a 1-t (t +t 2+…+t n)=2+⎝⎛⎭⎫1+a 1-t n -a (t -t n +1)(1-t )2=2-at (1-t )2+1-t +a 1-t ·n +at n +1(1-t )2,由题设知{c n }是等比数列,所以有⎩⎪⎨⎪⎧2-at (1-t )2=0,1-t +a 1-t =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,t =2,即满足条件的数对是(1,2).(或通过{c n }的前3项成等比数列先求出数对(a ,t),再进行证明)滚动练习(三)1. {4,5} 解析:A ∪B ={1,2,3}.2. π4 解析:由正弦定理a sinA =c sinC ,∴ sinA =cosA ,∴ tanA =1,∵ 0<A <π, ∴ A =π4.3. 12 解析:由a 1+3a 8+a 15=60得5a 1+35d =60,a 8=12,2a 9-a 10=a 8=12.4. 12 解析:周期是4π,∴ ω=2π4π=12. 5. [0,4) 解析:mx 2+mx +1≠0对x ∈R 恒成立.当m =0时,成立;当m ≠0时,Δ=m 2-4m <0,∴ 0<m <4.综上,0≤m <4.6. 6 解析:本题考查线性规划内容.7. ⎝⎛⎭⎫7π6,11π6 解析:y ′=1+2sinx <0,∴ sinx <-12,∴ 7π6<x <11π6. 8. π3 解析:∵ m ⊥n ,∴ (a +c)(a -c)+b(b -a)=0,∴ a 2+b 2-c 22ab =12, ∴ cosC =12,∴ C =π3.9. (-∞,-1)∪(2,+∞) 解析:画出符合题意的草图,则x -2<-3或x -2>0.10. 4 解析:本题其实是关于最小正周期问题.a 2=a 1-t ,a 3=t +2-a 1+t =2t +2-a 1,a 4=a 3-t =t +2-a 1,a 5=t +2-a 4=a 1,故实数k 的最小值是4.11. 解:(1) f(x)=12sin2x +3cos 2x =12sin2x +32(1+cos2x)=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+32,∴ f(x)的最小正周期为T =2π2=π. (2) 依题意得g(x)=f ⎝⎛⎭⎫x -π4+32=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π3+32+32=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+3,当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3,∴ -12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6≤32,∴ 23-12≤g(x)≤332,∴ g(x)在⎣⎡⎦⎤0,π4的最大值为332. 12. 解:(1) 当n ≤6时,数列{a n }是首项为120,公差为-10的等差数列.a n =120-10(n -1)=130-10n ;当n ≥7时,数列{a n }是以a 6为首项,公比为34的等比数列,又a 6=70,所以a n =70×⎝⎛⎭⎫34n-6,因此,第n 年初,M 的价值a n 的表达式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧130-10n ,n ≤6,n ∈N *,70×⎝⎛⎭⎫34n -6,n ≥7,n ∈N *. (2) 设S n 表示数列{a n }的前n 项和,由等差及等比数列的求和公式得当1≤n ≤6时,S n =120n -5n(n -1),A n =120-5(n -1)=125-5n >80;当n ≥7时,S n =S 6+(a 7+a 8+…+a n )=570+70×34×4×⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫34n -6=780-210×⎝⎛⎭⎫34n-6,A n =780-210×⎝⎛⎭⎫34n -6n.因为{a n }是递减数列,所以{A n }是递减数列,又A 8=780-210×⎝⎛⎭⎫348-68=824764>80,A 9=780-210×⎝⎛⎭⎫349-69=767996<80,所以须在第9年初对M进行更新.13. 解:(1) f ′(x)=3x 2+2ax +b.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f ′⎝⎛⎭⎫23=3×⎝⎛⎭⎫232+2a ×23+b =0,f ′(1)=3×12+2a ×1+b =3.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-4.设切线l 的方程为y =3x +m(m>0),由原点到切线l 的距离为1010, 有|m|32+1=1010,解得m =1.∵ 切线l 不过第四象限,∴ m =1,m =-1(舍),∴ 切线l 的方程为y =3x +1,由于切点的横坐标为x =1,∴ 切点坐标为(1,4),∵ f(1)=1+a +b +c =4,∴ c =5.(2) 由(1)知f(x)=x 3+2x 2-4x +5,所以f ′(x)=3x 2+4x -4=(x +2)(3x -2),令f ′(x)=0,得x 1=-2,x 2=23.x -4 (-4,-2)-2 ⎝⎛⎭⎫-2,2323 ⎝⎛⎭⎫23,1 1 f ′(x) +0 -0 +f(x)极大值 极小值函数值-11139527414. 解:(1) ∵ -1,S n ,a n +1成等差数列,∴ 2S n =a n +1-1, ① 当n ≥2时,2S n -1=a n -1, ②①-②得:2(S n -S n -1)=a n +1-a n ,∴ 3a n =a n +1,∵ a 1=1≠0,∴ a n ≠0, ∴ a n +1a n=3.当n =1时,由①得∴ 2S 1=2a 1=a 2-1,又a 1=1,∴ a 2=3, ∴a 2a 1=3,∴ {a n }是以3为公比的等比数列,∴ a n =3n -1. (2) ∵ f(x)=log 3x ,∴ f(a n )=log 33n -1=n -1,b n =1(n +3)[f (a n )+2]=1(n +1)(n +3)=12⎝⎛⎭⎫1n +1-1n +3,∴ T n =1212-14+13-15+14-16+15-17+…+1n -1n +2+1n +1-1n +3=1212+13-1n +2-1n +3=512-2n +52(n +2)(n +3),比较T n 与512-2n +5312的大小,只需比较2(n +2)(n +3)与312的大小即可.又2(n +2)(n +3)-312=2(n 2+5n +6-156)=2(n 2+5n -150)=2(n +15)(n -10),∵ n ∈N *,∴ 当1≤n ≤9时n ∈N *,2(n +2)(n +3)<312,即T n <512-2n +5312;∴ 当n=10时,2(n +2)(n +3)=312,即T n =512-2n +5312;当n >10且n ∈N *时,2(n +2)(n +3)>312,即T n >512-2n +5312;当n =10时,2(n +2)(n +3)=312,即T n =512-2n +5312;当n>10且n ∈N *时,2(n +2)(n +3)>312,即T n >512-2n +5312.。
2012年高考数学第二轮复习热点专题测试卷:极限导数和复数(含详解) (2)
高三复习二轮复习平面向量1、向量是数形结合的典范。
向量的几何表示法——有向线段表示法是运用几何性质解决向量问题的基础。
在向量的运算过程中,借助于图形性质不仅可以给抽象运算以直观解释,有时甚至更简捷。
向量运算中的基本图形:①向量加减法则:三角形或平行四边形;②实数与向量乘积的几何意义——共线;③定比分点基本图形——起点相同的三个向量终点共线等。
1、 向量的三种线性运算及运算的三种形式。
如下:运 算图形语言符号语言坐标语言加法与减法+=-=记=(x1,y1),=(x1,y2)则+=(x1+x2,y1+y2)-=(x2-x1,y2-y1)+=实数与向量的乘积=λλ∈R记=(x,y)则λ=(λx,λy)两个向量的数量积·=||||cos<,>记=(x1,y1), =(x2,y2)则·=x1x2+y1y22、 运算律说明:根据向量运算律可知,两个向量之间的线性运算满足实数多项式乘积的运算法则,正确迁移实数的运算性质可以简化向量的运算,例如(±)2=,(λ)·=·(λ)=λ(·)3、 重要定理、公式(1)平面向量基本定理;如果+是同一平面内的两个不共线向量,那么对于该平面内任一向量,有且只有一对数数λ1,λ2,满足=λ1+λ2,称λ1 +λ2为,的线性组合。
根据平面向量基本定理,任一向量与有序数对(λ1,λ2)一一对应,称(λ1,λ2)为在基底{,}下的坐标,当取{,}为单位正交基底{,}时定义(λ1,λ2)为向量的平面直角坐标。
向量坐标与点坐标的关系:当向量起点在原点时,定义向量坐标为终点坐标,即若A(x,y),则=(x,y);当向量起点不在原点时,向量坐标为终点坐标减去起点坐标,即若A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1)(2)两个向量平行的充要条件符号语言:若∥,≠,则=λ坐标语言为:设=(x1,y1),=(x2,y2),则∥(x1,y1)=λ(x2,y2),即,或x1y2-x2y1=0在这里,实数λ是唯一存在的,当与同向时,λ>0;当与异向时,λ<0。
2012年高考真题理科数学解析分类汇编2函数与方程
2012年高考真题理科数学解析分类汇编2 函数与方程一、选择题1.【2012高考重庆理7】已知)(x f 是定义在R 上的偶函数,且以2为周期,则“)(x f 为]1,0[上的增函数”是“()f x 为]4,3[上的减函数”的(A )既不充分也不必要的条件 (B )充分而不必要的条件(C )必要而不充分的条件 (D )充要条件【答案】D【解析】因为)(x f 为偶函数,所以当)(x f 在]1,0[上是增函数,则)(x f 在]0,1[-上则为减函数,又函数)(x f 的周期是4,所以在区间]4,3[也为减函数.若)(x f 在区间]4,3[为减函数,根据函数的周期可知)(x f 在]0,1[-上则为减函数,又函数)(x f 为偶函数,根据对称性可知,)(x f 在]1,0[上是增函数,综上可知,“)(x f 在]1,0[上是增函数”是“)(x f 为区间]4,3[上的减函数”成立的充要条件,选D.2.【2012高考北京理8】某棵果树前n 前的总产量S 与n 之间的关系如图所示.从目前记录的结果看,前m 年的年平均产量最高。
m 值为( )A.5B.7C.9D.11【答案】C【解析】由图可知6,7,8,9这几年增长最快,超过平均值,所以应该加入,因此选C 。
3.【2012高考安徽理2】下列函数中,不满足:(2)2()f x f x =的是( )()A ()f x x = ()B ()f x x x =- ()C ()f x x =+1()D ()f x x =-【答案】C【命题立意】本题考查函数的概念与解析式的判断。
【解析】()f x kx =与()f x k x =均满足:(2)2()f x f x =得:,,A B D 满足条件.4.【2012高考天津理4】函数22)(3-+=x x f x 在区间(0,1)内的零点个数是(A )0 (B )1(C )2 (D )3【答案】B【命题意图】本试题主要考查了函数与方程思想,函数的零点的概念,零点存在定理以及作图与用图的数学能力.【解析】解法1:因为函数22)(3-+=x x f x 的导数为032ln 2)('2≥+=x x f x ,所以函数32=8-,即(0)(1)<0f f ⋅且函数()f x 内的零点个数是1.B 正确.21-,则<z <x2e e 121=-,1121<<e ,所以x z y <<,选D.6.【2012高考新课标理10】 已知函数1()ln(1)f x x x=+-;则()y f x =的图像大致为( )【答案】B【命题意图】本试题主要考查了导数在研究三次函数中的极值的运用。
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函 数
一、选择题
1.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数是( )
A .y =x -2
B .y =x -1
C .y =x 2
D .y =x 13 解析:选A.∵y =x -1和y =x 1
3都是奇函数,故B 、D 错误.又y =x 2虽为偶函数,但在(0,+∞)上为
增函数,故C 错误.y =x -2=1x 2在(0,+∞)上为减函数,且为偶函数,故A 满足题意. 2.函数f (x )=x +1x
图象的对称中心为( ) A .(0,0)
B .(0,1)
C .(1,0)
D .(1,1)
解析:选B.由于f (x )=1+1x 的图象可看作是将函数y =1x
数y =1x 是奇函数,其图象关于原点对称,因此f (x )=1+1x
的图象的对称中心是点(0,1),选B. 3.已知f (x )=⎩⎨⎧ -2x ,-1≤x ≤0
x ,0<x ≤1,则下列函数的图象错误的是( )
解析:选D.先在坐标平面内画出函数y =f (x )的图象,再将函数y =f (x )的图象向右平移1个长度单位即可得到y =f (x -1)的图象,因此A 正确;作函数y =f (x )的图象关于y 轴的对称图形,即可得到y =f (-x )的图象,因此B 正确;y =f (x )的值域是[0,2],因此y =|f (x )|的图象与y =f (x )的图象重合,C 正确;y =f (|x |)的定义域是[-1,1],且是一个偶函数,当0≤x ≤1时,y =f (|x |)=x ,相应这部分图象不是一条线段,因此选项D 不正确.综上所述,选D.
4.(2011年高考湖北卷)已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x -a -x +2(a >0,且a ≠1).若g (2)=a ,则f (2)=( )
A .2
B.154
C.174 D .a 2
解析:选B.∵f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,
∴由f (x )+g (x )=a x -a -x +2,①
得-f (x )+g (x )=a -x -a x +2,②
①+②,得g (x )=2,①-②,得f (x )=a x -a -x .
又g (2)=a ,∴a =2,∴f (x )=2x -2-x ,
∴f (2)=22-2-2=154
. 5.(2011年高考山东卷)已知f (x )是R 上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x <2时,f (x )=x 3-x ,则函数y =f (x )的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为( )
A .6
B .7
C .8
D .9
解析:选B.∵f (x )是最小正周期为2的周期函数,且0≤x <2时,f (x )=x 3-x =x (x -1)(x +1),∴当0≤x <2
时,f (x )=0有两个根,即x 1=0,x 2=1.
由周期函数的性质知,当2≤x <4时,f (x )=0有两个根,即x 3=2,x 4=3;当4≤x <6时,f (x )=0有两个根,即x 5=4,x 6=5.x 7=6也是f (x )=0的根.
故函数f (x )的图象在区间[0,6]上与x 轴交点的个数为7.
二、填空题
6.函数y =⎝⎛⎭⎫13x -log 2(x +2)在[-1,1]上的最大值为________.
解析:函数y =⎝⎛⎭
⎫13x -log 2(x +2)在区间[-1,1]上是单调递减函数,所以函数的最大值是f (-1)=3. 答案:3
7.若函数y =ax 2-2ax (a ≠0)在区间[0,3]上有最大值3,则a 的值是________.
解析:∵函数y =ax 2-2ax =a (x -1)2-a 的对称轴为定直线x =1,且1∈[0,3],由抛物线开口方向分两种情况讨论:
当a >0时,抛物线开口方向向上,
由y max =f (3)=9a -6a =3a =3,得a =1;
当a <0时,抛物线开口方向向下,
由y max =f (1)=-a =3,得a =-3.
答案:1或-3
8.已知f (x )=|x |+|x -1|,若g (x )=f (x )-a 的零点个数不为0,则a 的最小值为________.
解析:g (x )的零点个数不为零,即f (x )图象与直线y =a 的交点个数不为零,画出f (x )的图象可知,a 的最小值为1.
答案:1
三、解答题
9.设函数f (x )是定义在[-1,0)∪(0,1]上的奇函数,当x ∈[-1,0)时,f (x )=2ax +1x 2(a 为实数). (1)当x ∈(0,1]时,求f (x )的解析式;
(2)当a >-1时,试判断f (x )在区间(0,1]上的单调性并证明你的结论.
解:(1)设x ∈(0,1],则-x ∈[-1,0),f (-x )=-2ax +1x 2. ∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),
∴f (x )=2ax -1x 2,x ∈(0,1]. (2)f ′(x )=2a +2x 3=2⎝⎛⎭⎫a +1x 3. ∵a >-1,x ∈(0,1],1x 3≥1,a +1x 3>0. ∴f ′(x )>0,∴f (x )在区间(0,1]上是单调递增的.
10.已知二次函数f (x )=ax 2
+bx +c .
(1)若f (-1)=0,试判断函数f (x )零点的个数;
(2)若∀x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,f (x 1)≠f (x 2),试证明∃x 0∈(x 1,x 2),使f (x 0)=12
[f (x 1)+f (x 2)]成立. 解:(1)∵f (-1)=0,
∴a -b +c =0,b =a +c .
∵Δ=b 2-4ac =(a +c )2-4ac =(a -c )2,
当a =c 时Δ=0,函数f (x )有一个零点;
当a ≠c 时,Δ>0,函数f (x )有两个零点.
(2)证明:令g (x )=f (x )-12
f (x 1)+f (x 2)],则
g (x 1)=f (x 1)-12
[f (x 1)+f (x 2)]=f x 1-f x 22 g (x 2)=f (x 2)-12[f (x 1)+f (x 2)]=f x 2-f
x 12 ∴g (x 1)·g (x 2)=-14
[f (x 1)-f (x 2)]2<0.(∵f (x 1)≠f (x 2)). ∴g (x )=0在(x 1,x 2)内必有一个实根,
即∃x 0∈(x 1,x 2),
使f (x 0)=12
[f (x 1)+f (x 2)]成立. 11.为了保护环境,发展低碳经济,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,新上了把二氧化碳处理转化为一种可利用的化工产品的项目.经测算,该项目月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的
函数关系可近似的表示为:
y =⎩⎨⎧ 13x 3-80x 2+5040x ,x ∈[120,14412x 2-200x +80000,x ∈[144,500,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为
200元.若该项目不获利,国家将给予补偿.
(1)当x ∈[200,300]时,判断该项目能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家每月至少需要补贴多少元才能使该项目不亏损?
(2)该项目每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
解:(1)当x ∈[200,300]时,设该项目获利为S ,
则S =200x -⎝⎛⎭
⎫12x 2-200x +80000 =-122+400x -80000=-12
(x -400)2. 所以当x ∈[200,300]时,S <0.
因此,该项目不会获利.
当x =300时,S 取得最大值-5000,所以国家每月至少需要补贴5000元才能使该项目不亏损.
(2)由题意可知,二氧化碳的每吨平均处理成本为:
y x =⎩⎨⎧ 13x 2-80x +5040,x ∈[120,14412x +80000x -200,x ∈[144,500.
①当x ∈[120,144)时,y x =13x 2-80x +5040=13
(x -120)2+240, ∴当x =120时,y x
取得最小值240; ②当x ∈[144,500)时,y x =12x +80000x -200≥ 2 12x ·80000x
-200=200, 当且仅当12x =80000x ,即x =400时,y x
取得最小值200. ∵200<240.∴当每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低.。