高考数学试题解析 分项版之专题03 函数与导数 教师版 文
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2012年高考数学试题解析 分项版之专题03 函数与导数 教师版 文
一、选择题:
1.(2012年高考山东卷文科3)函数2
1
(
)4ln(1)
f x x x =
+-+的定义域为
(A)[2,0)(0,2]-U (B)(1,0)(0,2]-U (C)[2,2]- (D)(1,2]-
【答案】B
【解析】要使函数有意义则有⎪⎩
⎪
⎨⎧≥-≠+>+040)1ln(012x x x ,即⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≠->2
201
x x x ,即01<<-x 或20≤<x ,
选B.
2.(2012年高考山东卷文科10)函数cos622x x
x
y -=
-的图象大致为
3.(2012年高考山东卷文科12)设函数1
()f x x
=
,2()g x x bx =-+.若()y f x =的图象与()y g x =的图象有且仅有两个不同的公共点1122(,),(,)A x y B x y ,则下列判断正确的是
(A)12120,0x x y y +>+> (B)12120,0x x y y +>+< (C)12120,0x x y y +<+> (D)12120,0x x y y +<+<
【答案】B
【解析】方法一:在同一坐标系中分别画出两个函数的图象,要想满足条件,则有如图
4.(2012年高考辽宁卷文科8)函数y=
12
x 2
-㏑x 的单调递减区间为 (A )(-1,1] (B )(0,1] (C.)[1,+∞) (D )(0,+∞)
5. (2012年高考新课标全国卷文科11)当0<x ≤12时,4x
<log a x ,则a 的取值范围是
(A )(0,
22) (B )(2
2
,1) (C )(1,2) (D )(2,2) 【答案】B
【解析】当1>a 时,显然不成立.若10<<a 时当2
1
=
x 时,
2442
1==,此时对数22
1
log =a
,解得22=a ,根据对数的图象和性质可知,要使x a x log 4<在2
1
0≤
<x 时恒成立,则有122<<a ,如图选B. 6.(2012年高考北京卷文科5)函数x
x x f )2
1()(2
1-=的零点个数为 (A )0 (B )1(C )2 (D )3
7 . (2012年高考广东卷文科4) 下列函数为偶函数的是 A y=sinx B y=3
x C y=x
e D y=ln 21x +
【答案】D
【解析】观察可得:四个选项的定义域均为R,且只有函数y=ln 21x +是偶函数,故选D. 【考点定位】本题考查函数的性质(奇偶性),属基础题.
8.(2012年高考四川卷文科4)函数(0,1)x
y a a a a =->≠的图象可能是( )
【答案】C
【解析】采用特殊值验证法. 函数(0,1)x
y a a a a =->≠恒过(1,0),只有C 选项符合. 【考点定位】函数大致图像问题,解决方法多样,其中特殊值验证、排除法比较常用,且简单易用.
9. (2012年高考浙江卷文科10)设a >0,b >0,e 是自然对数的底数
A. 若e a +2a=e b
+3b ,则a >b
B. 若e a +2a=e b
+3b ,则a <b
C. 若e a -2a=e b
-3b ,则a >b
D. 若e a -2a=e b
-3b ,则a <b
10. (2012年高考湖北卷文科3) 函数f(x)=xcos2x 在区间[0,2π]上的零点个数为( ) A 2 B 3 C 4 D 5 【答案】D
【解析】令f(x)=xcos2x=0得:0x =或2,2
x k k z π
π=+
∈,解得0x =或,24
k x k z ππ
=
+∈,因为x ∈[0,2π],所以0x =、4
π、34π、54π、74π
,故函数f(x)=xcos2x 在区间[0,2π]
上的零点有5个,故选D.
【考点定位】本小题考查函数的零点求解.函数的零点即方程()0f x =的根,是高考的热点
问题之一,年年必考,掌握求函数零点的几种方法(解方程法、画图象法等).
11.(2012年高考湖北卷文科6)已知定义在区间(0,2)上的函数y=f(x)的图像如图所示,则y=-f(2-x)的图像为( )
12.(2012年高考安徽卷文科3)23(log 9)(log 4)⋅=( )
(A )
14 (B )1
2
(C ) 2 (D )4
13 . (2012年高考湖南卷文科7)设 a >b >1,0c < ,给出下列三个结论: ①
c a >c b
;② c a <c
b ; ③ log ()log ()b a a
c b c ->-, 其中所有的正确结论的序号是__.
A .① B.① ② C.② ③ D.① ②③
14. (2012年高考湖南卷文科9)设定义在R 上的函数f(x)是最小正周期为2π的偶函数,
()f x '是f(x)的导函数,当[]0,x π∈时,0<f(x)<1;当x ∈(0,π) 且x ≠
2
π
时 ,()()02
x f x π
'->,则函数y=f(x)-sinx 在[-2π,2π] 上的零点个数为
A .2
B .4 C.5 D. 8 【答案】B
【解析】由当x ∈(0,π) 且x ≠
2
π
时 ,()()02x f x π'->,知
0,()0,()2x f x f x π⎡⎫'∈<⎪⎢⎣⎭时,为减函数;()0,()2x f x f x ππ⎛⎤
'∈> ⎥⎝⎦
,时,为增函数
又[]0,x π∈时,0<f (x )<1,在R 上的函数f (x )是最小正周期为2π的偶函数,在同一坐标系中作出sin y x =和()y f x =草图像如下,由图知y=f(x)-sinx 在[-2π,2π] 上的零点个数为4个.
【考点定位】本题考查函数的周期性、奇偶性、图像及两个图像的交点问题.
15.(2012年高考重庆卷文科7)已知2
2
log3log3
a=+,2
2
log9log3
b=-,3
log2
c=则a,b,c的大小关系是
(A)a b c
=<(B)a b c
=>(C)a b c
<<(D)a b c
>>
16.(2012年高考重庆卷文科8)设函数()
f x在R上可导,其导函数()
f x
',且函数()
f x在
2
x=-处取得极小值,则函数()
y xf x
'
=的图象可能是
【答案】:C
【解析】:由函数()
f x在2
x=-处取得极小值可知2
x<-,()0
f x
'<,则()0
xf x
'>;
2
x>-,()0
f x
'>则20
x
-<<时()0
xf x
'<,0
x>时()0
xf x
'>
【考点定位】本题考查函数的图象,函数单调性与导数的关系,属于基础题.
x
y
o
2π
2π
-
1
1-
sin
y x
=
()
y f x
=
18. (2012年高考天津卷文科6)下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为
(A ) y=cos2x ,x ∈R
(B ) y=log 2|x|,x ∈R 且x ≠0 (C ) y=
2
x
x
e e --,x ∈R
(D ) y=x3+1,x ∈R
19. (2012年高考福建卷文科9)设,则
f(g(π))的值为
A 1
B 0
C -1
D .π 【解析】因为g (π)=0 所以f (g (π))=f (0)=0 。
B 正确 【答案】B
【考点定位】该题主要考查函数的概念,定义域和值域,考查求值计算能力。
20.(2012年高考全国卷文科2)函数1(1)y x x =
+≥-的反函数为
(A ))0(12
≥-=x x y (B ))1(12
≥-=x x y
(C ))0(12
≥+=x x y (D ))1(12
≥+=x x y
【答案】B
【解析】 因为1-≥x 所以01≥+=
x y .由1+=
x y 得,21y x =+,所以12-=y x ,
所以反函数为)0(12
≥-=x x y ,选A.
21.(2012年高考全国卷文科11)已知ln x π=,5log 2y =,1
2
z e
-=,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
,e e z 1
21
==-,112
1<<
e ,所以x z y <<,选D.
22. (2012年高考陕西卷文科2)下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( ) A 1y x =+ B 2
y x =- C 1
y x
=
D ||y x x = 23. (2012年高考陕西卷文科9)设函数f (x )=
2
x
+lnx 则 ( D ) A .x=12为f(x)的极大值点 B .x=1
2
为f(x)的极小值点
C .x=2为 f(x)的极大值点
D .x=2为 f(x)的极小值点 【答案】D
【考点定位】本题主要考察利用导数求函数的极值点,是导数在函数中的基本应用.
24. (2012年高考江西卷文科3)设函数211()21x x f x x x
⎧+≤⎪
=⎨>⎪
⎩,则f (f (3))=
A.
15 B.3 C. 23 D. 139
25. (2012年高考江西卷文科10)如右图,OA=2(单位:m ),OB=1(单位:m),OA 与OB 的夹角为
6
π,以A 为圆心,AB 为半径作圆弧¼BDC 与线段OA 延长线交与点C.甲。
乙两质点同时从点O 出发,甲先以速度1(单位:ms )沿线段OB 行至点B ,再以速度3(单位:ms )沿圆
弧¼BDC
行至点C 后停止,乙以速率2(单位:m/s )沿线段OA 行至A 点后停止。
设t 时刻甲、乙所到的两点连线与它们经过的路径所围成图形的面积为S (t )(S (0)=0),则函数y=S (t )的图像大致是
【答案】A 二、填空题:
26. (2012年高考广东卷文科11)函数1
x y x
+=
的定义域为__________。
27.(2012年高考新课标全国卷文科13)曲线y =x (3ln x +1)在点)1,1(处的切线方程为________ 【答案】34-=x y
【解析】函数的导数为4ln 33
1ln 3)('+=⨯
++=x x
x x x f ,所以在)1,1(的切线斜率为 4=k ,所以切线方程为)1(41-=-x y ,即34-=x y .
28.(2012年高考新课标全国卷文科16)设函数f (x )=(x +1)2
+sin x
x 2+1
的最大值为M ,最小值为
m ,则M+m =____
29.(2012年高考北京卷文科12)已知函数x x f lg )(=,若1)(=ab f ,则
=+)()(22b f a f _____________。
【答案】2
【解析】因为x x f lg )(=,1)(=ab f ,所以1lg =ab , 所以2lg 2lg lg lg )()(2
22
2
2
2
===+=+ab b a b a b f a f 。
30.(2012年高考北京卷文科14)已知)3)(2()(++-=m x m x m x f ,22)(-=x
x g ,若
R x ∈∀,0)(<x f 或0)(<x g ,则m 的取值范围是_________。
31.(2012年高考山东卷文科15)若函数()(0,1)x f x a a a =>≠在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数()(14)g x m x =-在[0,)+∞上是增函数,则a =____.
32.(2012年高考安徽卷文科13)若函数()|2|f x x a =+的单调递增区间是[)+∞,3,则
a =________. 【答案】6-
【解析】由题可知要使函数()|2|f x x a =+的单调递增区间是[)+∞,3,则32
a
-
=,解得6a =-。
【考点定位】考查函数性质单调性.
33. (2012年高考浙江卷文科16) 设函数f (x )是定义在R 上的周期为2的偶函数,当x
∈[0,1]时,f(x)=x+1,则
3 f
2
()=_______________。
34.(2012年高考江苏卷5)函数
6
()12log
f x x
=-的定义域为▲.
35.(2012年高考江苏卷10)设()
f x是定义在R上且周期为2的函数,在区间[11]
-,上,
1
11
()2
1
x
x
ax
f x bx
x
<
+-
⎧
⎪
=+
⎨
⎪+
⎩
≤
≤≤
,,
,,
其中a b∈R
,.若
13
22
f f
⎛⎫⎛⎫
=
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
,则3
a b
+的值为▲.【答案】10
- .
【解析】因为
13
22
f f
⎛⎫⎛⎫
=
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
,函数()
f x的周期为2,所以
)
2
1
(
)2
2
3
(
)
2
1
(-
=
-
=f
f
f,根据
1
11
()2
1
x
x
ax
f x bx
x
<
+-
⎧
⎪
=+
⎨
⎪+
⎩
≤
≤≤
,,
,,
得到2
2
3-
=
+b
a,
又)1
(
)1(-
=f
f,得到0
2
,
2
2
1=
+
+
=
+
-b
a
b
a即,结合上面的式子解得4
,2-
=
=b
a,所以10
3-
=
+b
a.
【考点定位】本题重点考查函数的性质、分段函数的理解和函数周期性的应用.利用函数的
周期性将式子化简为)
2
1
(
)2
2
3
(
)
2
1
(-
=
-
=f
f
f然后借助于分段函数的解析式解决.属于
中档题,难度适中.
36. (2012年高考上海卷文科6)方程1
4230
x x+
--=的解是 .
【答案】3
log
2
【解析】根据方程0
3
2
41=
-
-+x
x,化简得0
3
2
2
)
2(2=
-
⋅
-x
x,令()
20
x t t
=>,
则原方程可化为0322
=--t t ,解得 3=t 或()
舍1-=t ,即3log ,322==x x
.所以原方
程的解为3log 2 .
【考点定位】本题主要考查指数型方程、指数的运算、指数与对数形式的互化、换元法在求解数学问题中的运用.本题容易产生增根,要注意取舍,切勿随意处理,导致不必要的错误.本题属于中低档题目,难度适中.
37. (2012年高考上海卷文科9)已知()y f x =是奇函数,若()()2g x f x =+且(1)1g =,则(1)g -
=
.
38. (2012年高考上海卷文科13)已知函数()y f x =的图像是折线段ABC ,其中(0,0)A 、
1
(,1)2
B 、(1,0)
C ,函数()y xf x =(01x ≤≤)的图像与x 轴围成的图形的面积为 .
从而得到⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧≤+-≤≤==1
21,222
10,2)(22
x x x x x x xf y π所以围成的面积为
4
1
)22(21
2
1221
=
+-+=⎰⎰dx x x xdx S ,所以围成的图形的面积为41 .
【考点定位】本题主要考查函数的图象与性质,函数的解析式的求解方法、定积分在求解平面图形中的运用.突出体现数形结合思想,本题综合性较强,需要较强的分析问题和解决问题的能力,在以后的练习中加强这方面的训练,本题属于中高档试题,难度较大.
39.(2012年高考重庆卷文科12)函数()()(4)f x x a x =+- 为偶函数,则实数a =
40.(2012年高考天津卷文科14)已知函数211
x y x -=-的图像与函数y kx =的图像恰有两个
交点,则实数k 的取值范围是 .
41. (2012年高考福建卷文科12)已知f (x )=x ³-6x ²+9x-abc ,a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c )=0.现给出如下结论:①f (0)f (1)>0;②f (0)f (1)<0;③f (0)f (3)>0;④f (0)f (3)<0. 其中正确结论的序号是
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
42.(2012年高考四川卷文科13)函数1
()12f x x
=-的定义域是____________.(用区间表示)
43. (2012年高考陕西卷文科11) 设函数发f (x )=,则f (f (-4))= 4
三、解答题:
44.(2012年高考山东卷文科22) (本小题满分13分) 已知函数ln ()(e
x
x k
f x k +=
为常数,e=2.71828…是自然对数的底数),曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与x 轴平行.
(Ⅰ)求k 的值;
(Ⅱ)求()f x 的单调区间;
(Ⅲ)设()()g x xf x '=,其中()f x '为()f x 的导函数.证明:对任意20,()1e x g x -><+. 【解析】(I)1
ln ()e x
x k x f x --'=,
由已知,1(1)0e
k
f -'=
=,∴1k =. (II)由(I)知,1
ln 1()e x
x x f x --'=.
设1()ln 1k x x x =
--,则211
()0k x x x
'=--<,即()k x 在(0,)+∞上是减函数,
由(1)0k =知,当01x <<时()0k x >,从而()0f x '>, 当1x >时()0k x <,从而()0f x '<.
综上可知,()f x 的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,)+∞.
45. (2012年高考浙江卷文科21)(本题满分15分)已知a ∈R ,函数3
()42f x x ax a =-+ (1)求f(x)的单调区间
(2)证明:当0≤x ≤1时,f(x)+ 2a ->0.
(2)由于01x ≤≤,当2a ≤时,33
()2422442f x a x ax x x +-=-+≥-+. 当2a >时,3
3
3
()242(1)244(1)2442f x a x a x x x x x +-=+--≥+--=-+.
设3()221,01g x x x x =-+≤≤,则2
33()626()()g x x x x '=-=-+. 则有 x
30,3⎛⎫
⎪ ⎪⎝⎭
3
3
3,13⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭
1
()g x '
- 0 + ()g x
1
减
极小值
增
1
所以min 343()(
)1039
g x g ==->.
46. (2012年高考广东卷文科21)(本小题满分14分)
设01a <<,集合{|0}A x x =∈>R ,2
{|23(1)60}B x x a x a =∈-++>R ,D A B =I .
(1)求集合D (用区间表示)
(2)求函数3
2
()23(1)6f x x a x ax =-++在D 内的极值点.
② 当
1
13
a <<时,0∆<,则()0g x >恒成立,所以D A B ==I (0,)+∞ 综上所述,当1
03
a <≤时,
D =22339309339309
(0,
()44
a a a a a a +--+++-++∞U ; 当
1
13
a <<时,D =(0,)+∞
(2)2
()66(1)66()(1)f x x a x a x a x '=-++=--, 令()0f x '=,得x a =或1x =
② 当
1
13
a <<时,由(1)知D =(0,)+∞ 所以(),()f x f x '随x 的变化情况如下表:
x (0,)a a
(,1)a
1
(1,)+∞ ()f x ' +
0 -
0 +
()f x
↗
极大值
↘
极小值
↗
所以()f x 的极大值点为x a =,极小值点为1x =
47. (2012年高考湖南卷文科22)(本小题满分13分)
已知函数f(x)=e x
-ax ,其中a >0.
(1)若对一切x ∈R ,f(x) ≥1恒成立,求a 的取值集合;(2)在函数f(x)的图像上去定点A (x 1, f(x 1)),B(x 2, f(x 2))(x 1<x 2),记直线AB 的斜率为k ,证明:存在x 0∈(x 1,x 2),使
0()f x k '=恒成立.
从而21
21()10x x e
x x ---->,12
12()10,x x e
x x ---->又1210,x e x x >-2
21
0,x e x x >-
所以1()0,x ϕ<2()0.x ϕ>
因为函数()y x ϕ=在区间[]12,x x 上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在
012(,)x x x ∈使0()0,x ϕ=即0()f x k '=成立.
48.(2012年高考重庆卷文科17)(本小题满分13分)已知函数3
()f x ax bx c =++在2x =处取得极值为16c -
(1)求a 、b 的值;(2)若()f x 有极大值28,求()f x 在[3,3]-上的最大值.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 3()12f x x x c =-+,2
()312f x x '=-
令()0f x '= ,得122,2x x =-=当(,2)x ∈-∞-时,()0f x '>故()f x 在(,2)-∞-上为增函数;
当(2,2)x ∈- 时,()0f x '< 故()f x 在(2,2)- 上为减函数 当(2,)x ∈+∞ 时()0f x '> ,故()f x 在(2,)+∞ 上为增函数.
由此可知()f x 在12x =- 处取得极大值(2)16f c -=+,()f x 在22x = 处取得极小值
(2)16f c =-由题设条件知1628c += 得12c =此时
(3)921,(3)93f c f c -=+==-+=,(2)164f c =-=-因此()f x 上[3,3]-的最小值
为(2)4f =-.
【考点定位】本题主要考查函数的导数与极值,最值之间的关系,属于导数的应用.(1)先对函数()f x 进行求导,根据(2)0f '==0,(2)16f c =-,求出a ,b 的值.(1)根据函数
()f x =x3-3ax2+2bx 在x=1处有极小值-1先求出函数中的参数a ,b 的值,再令导数等于0,
求出极值点,判断极值点左右两侧导数的正负,当左正右负时有极大值,当左负右正时有极
小值.再代入原函数求出极大值和极小值.(2)列表比较函数的极值与端点函数值的大小,端点函数值与极大值中最大的为函数的最大值,端点函数值与极小值中最小的为函数的最小值.
49.(2012年高考安徽卷文科17)(本小题满分12分) 设定义在(0,+∞)上的函数1
()(0)f x ax b a ax
=++> (Ⅰ)求()f x 的最小值;
(Ⅱ)若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为3
2
y x =
,求,a b 的值。
50. (2012年高考湖北卷文科22)(本小题满分14分)
设函数,n 为正整数,a,b 为常数,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为x+y=1. (1)求a,b 的值;
(2)求函数f(x)的最大值 (3)证明:f(x)<
1ne
.
(2)由(1)知,1
()(1)n
n
n f x x x x x
+=-=-,'1
()(1)(
)1
n n
f x n x
x n -=+-+, 令'()0f x =,解得1n x n =+,即'
()f x 在(0,)+∞上有唯一的零点1
n n x n =+,
在(0,
)1n
n +上, '()0f x >,故()f x 单调递增; 在(,)1
n
n +∞+上, '()0f x <,故()f x 单调递减, 所以函数f(x) 的最大值为()1n f n =+1
(1)n n n n ++.
(3)令1()ln 1(0)t t t t ϕ=-+>,则'22111()(0)t t t t t t
ϕ-=-=>, 在(0,1)上,'()0t ϕ<,故()t ϕ单调递减;在(1,)+∞上, '()0t ϕ>,故()t ϕ单调递增,
所以()t ϕ在(0,)+∞上的最小值为(1)0ϕ=,所以()0t ϕ>,
【考点定位】本小题考查导数的几何意义,考查利用导数研究函数的单调性、最大值、证明不等式等问题,考查同学们分析问题和解决问题的能力.
51. (2012年高考新课标全国卷文科18)(本小题满分12分)
某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售.如果当天卖不完,剩下的玫瑰花做垃圾处理.
(Ⅰ)若花店一天购进17枝玫瑰花,求当天的利润y (单位:元)关于当天需求量n (单位:枝,n ∈N)的函数解析式.
日需求量n 14
15 16 17 18 19 20 频数 10 20 16 16 15 13 10
(1)假设花店在这100天内每天购进17枝玫瑰花,求这100天的日利润(单位:元)的平均数;
(2)若花店一天购进17枝玫瑰花,以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率,求当天的利润不少于75元的概率.
52.(2012年高考新课标全国卷文科21)(本小题满分12分)
设函数f(x)= e x-ax-2
(Ⅰ)求f(x)的单调区间
(Ⅱ)若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k) f´(x)+x+1>0,求k的最大值
53. (2012年高考福建卷文科22)(本小题满分14分)
已知函数
3
()sin(),
2
f x ax x a R
=-∈且在]
2
,0[
π
上的最大值为
3
2
π-
,
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断函数f(x)在(0,π)内的零点个数,并加以证明。
由(1)知f(x)=
3
x sin x-
2
,f(0)=-
3
2
<0,f(
2
π
)=
-3
2
π
>0,
【答案】(1)f (x )=3x sin x-2
;(2)2个零点 【考点定位】本题主要考查函数的最值、零点、单调性等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、考查函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化化归思想。
54.(2012年高考北京卷文科18)(本小题共13分)
已知函数f(x)=ax 2+1(a>0),g(x)=x 3+bx 。
若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a,b 的值; 当a=3,b=-9时,若函数f(x)+g(x)在区间[k,2]上的最大值为28,求k 的取值范围。
55.(2012年高考天津卷文科20)(本小题满分14分)
已知函数a ax x a x x f ---+=232131)(,x 其中a>0.
(I )求函数)(x f 的单调区间;
(II )若函数)(x f 在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a 的取值范围;
(III )当a=1时,设函数)(x f 在区间]3,[+t t 上的最大值为M (t ),最小值为m (t ),记g(t)=M(t)-m(t),求函数g(t)在区间]1,3[--上的最小值。
56. (2012年高考江苏卷17)(本小题满分14分)
如图,建立平面直角坐标系xOy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1千米.某
炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程221(1)(0)20
y kx k x k =-
+>表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.
(1)求炮的最大射程;
(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a 不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.
x (千米) y (千米)
O (第17题)
【考点定位】本题主要考查二次函数的图象与性质以及求解函数最值问题.在利用导数求解函数的最值问题时,要注意增根的取舍,通过平面几何图形考查函数问题时,首先审清题目,然后建立数学模型,接着求解数学模型,最后,还原为实际问题.本题属于中档题,难度适中.
57.(2012年高考江苏卷18)(本小题满分16分)
已知a ,b 是实数,1和1-是函数32()f x x ax bx =++的两个极值点.
(1)求a 和b 的值;
(2)设函数()g x 的导函数()()2g x f x '=+,求()g x 的极值点;
(3)设()(())h x f f x c =-,其中[22]c ∈-,,求函数()y h x =的零点个数.
【解析】(1)由32()f x x ax bx =++,得2()32f'x x ax b =++, ∵1和1-是函数32()f x x ax bx =++的两个极值点,
∴ (1)32=0f'a b =++,(1)32=0f'a b -=-+,解得==3a b -0,.
(2)∵ 由(1)得,3()3f x x x =- ,
∴()()2
3()()2=32=12g x f x x x x x '=+-+-+,解得123==1
=2x x x -,. ∵当2x <-时,()0g x <';当21<x <-时,()0g x >',
∴=2x -是()g x 的极值点.
∵当21<x <-或1x >时,()0g x >',∴ =1x 不是()g x 的极值点, ∴()g x 的极值点是-2.
③ 当()1
1x ∈-,时,()0f'x <,于是()f x 是单调减两数, 又∵(1)0f d >--, (1)0f d <-,=()y f x d -的图象不间断,
∴()=f x d 在(一1,1 )内有唯一实根. 因此,当=2d 时,()=f x d 有两个不同的根12x x ,满足12=1 =2x x ,
;当2d < 时 ()=f x d 有三个不同的根315x x x ,,,满足2 =3, 4, 5i x <i ,
. 现考虑函数()y h x =的零点:
【考点定位】本题综合考查导数的定义、计算及其在求解函数极值和最值中的运用.考查较全面系统,要注意变形的等价性和函数零点的认识、极值和极值点的理解.本题主要考查数形结合思想和分类讨论思想,属于中高档试题,难度中等偏上,考查知识比较综合,全方位考查分析问题和解决问题的能力,运算量比较大.
58.(2012年高考辽宁卷文科21)(本小题满分12分) 设()ln 1f x x x =+-,证明:
(Ⅰ)当x ﹥1时,()f x ﹤ 3
2( 1x -)
(Ⅱ)当13x <<时,9(1)
()5x f x x -<+
【解析】
【考点定位】本题主要考查导数公式,以及利用导数,通过函数的单调性与最值来证明不等式,考查转化思想、推理论证能力、运算能力、应用所学知识解决问题的能力,难度较大.
59.(2012年高考四川卷文科22) (本小题满分14分) 已知a 为正实数,n 为自然数,抛物线2
2n
a y x =-+与x 轴正半轴相交于点A ,设()f n 为该抛物线在点A 处的切线在y 轴上的截距。
(Ⅰ)用a 和n 表示()f n ;
(Ⅱ)求对所有n 都有()1()11
f n n f n n -≥++成立的a 的最小值; (Ⅲ)当01a <<时,比较
111(1)(2)(2)(4)()(2)f f f f f n f n ++⋅⋅⋅+---与 )
1()0()1()1(6f f n f f -+-⋅的大小,并说明理由。
【解析】(1)由已知得,交点A 的坐标为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0,2a n ,对x y y a x n 221'2-=+-=求导得
则抛物线在点A 处的切线方程为:
a a
a a a n n n
n
n n f x y x y =+-=--=)(.2),2(2则即 ………………4分 (3)由(1)知f(k)=k a
下面证明:)1()0()1()1(.6)2()(1)4()2(1)2()1(1f f n f f n f n f f f f f -+->-+⋯+-+- 首先证明0<x<1时,x x x 61
2>-
由0<a<1知从而因此,61
),(102*k k k k a k a a N a >-∈<<
n n a
a a a a a n f n f f f f f 2422111)
2()(1)4()2(1)2()1(1-⋯+-+-=-+⋯+-+-
分14)1()0()1()1(616)(61
2ΛΛΛΛΛΛf f n f f n a a a a a n n -+-⨯=--⨯=+⋯++>+
60.(2012年高考全国卷文科21)(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效) 已知函数ax x x x f ++=233
1)( (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;
(Ⅱ)设()f x 有两个极值点21,x x ,若过两点))(,(11x f x ,))(,(22x f x 的直线l 与x 轴的交点在曲线)(x f y =上,求a 的值。
【解析】
61. (2012年高考陕西卷文科21)(本小题满分14分)
设函数()(,,)n n f x x bx c n N b c R +=++∈∈
(1)设2n ≥,1,1b c ==-,证明:()n f x 在区间1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭
内存在唯一的零点; (2)设n 为偶数,(1)1f -≤,(1)1f ≤,求b+3c 的最小值和最大值;
(3)设2n =,若对任意12,x x [1,1]∈-,有2122|()()|4f x f x -≤,求b 的取值范围;
111,1,2()1,1111()(1)(
)10,()1.2222
111()10,()122
1()1.2
n n n b c n f x x x f f f x x f x nx f x f x -==-≥=+-=-⨯<∴'∈=+>∴∴Q Q 解:()当时,在(,)内有零点又当(,),在区间(,)内单调递增,在(,)内有唯一的零点1(1)1,0221(1)1,20.
3(0,203f b c f b c b c b c -≤-≤≤-≤⎧⎧∴⎨⎨-≤≤-≤+≤⎩⎩+-+()依题意知画出可行域得知在点处取得最小值-6.
在点(0,0)处取得最大值0,因而的最小值-6,
最大值0.
【考点定位】本题综合考察函数与导数,函数与方程,导数应用以及恒成立问题.考察分析问题解决问题的能力,推理论证的能力,运算能力等.
62. (2012年高考江西卷文科21)(本小题满分14分)
已知函数f(x)=(ax 2+bx+c )e x
在[]0,1上单调递减且满足f(0)=1,f(1)=0. (1)求a 的取值范围;
(2)设g(x)= f(-x)- f ′(x),求g(x)在[]0,1上的最大值和最小值。
【解析】(1)(0)1f c ==,(1)()0,1f a b c e a b =++=+=-,
63. (2012年高考上海卷文科20)(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分
已知()lg(1)f x x =+.
(1)若0(12)()1f x f x <--<,求x 的取值范围;
(2)若()g x 是以2为周期的偶函数,且当01x ≤≤时,()()g x f x =,求函数()y g x =([]1,2x ∈)的反函数.
【解析】
【考点定位】本题主要考查函数的概念、性质等基础知识以及数形结合思想,熟练掌握指数函数、对数函数、幂函数的图象与性质是关键,属于中档题.
64. (2012年高考上海卷文科21)(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分
海事救援船对一艘失事船进行定位:以失事船的当前位置为原点,以正北方向为y 轴正方向建立平面直角坐标系(以1海里为单位长度),则救援船恰好在失事船正南方向12海里A 处,如图,现假设:①失事船的移动路径可视为抛物线21249
y x =;②定位后救援船即刻沿直线匀速前往救援;③救援船出发t 小时后,失事船所在位置的横坐标为7t .
(1)当0.5t =时,写出失事船所在位置P 的纵坐标,若此时两船恰好会合,求救援船速度的大小和方向;
(2)问救援船的时速至少是多少海里才能追上失事船?
【解析】
【考点定位】本题主要考查函数的概念、性质及导数等基础知识.选择恰当的函数模型是解决此类问题的关键,属于中档题.考查灵活运算数形结合、分类讨论的思想方法进行探究、分析与解决问题的能力.属于中档偏上题目,也是近几年高考的热点问题.。