2014-2015年黑龙江省绥化市三校联考高二上学期期末数学试卷(理科)与解析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2014-2015学年黑龙江省绥化市三校联考高二(上)期末数学试
卷(理科)
一、选择题(本大题共12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.(5分)复数z=的共轭复数是()
A.﹣1﹣i B.﹣1+i C.2+i D.2﹣i
2.(5分)已知命题p:∃x0∈C,x02+1<0,则()
A.¬p:∀x∈C,x2+1≤0B.¬p:∀x∈C,x2+1<0
C.¬p:∀x∈C,x2+1≥0D.¬p:∀x∈C,x2+1>0
3.(5分)某单位有职工75人,其中青年职工35人,中年职工25人,老年职工15人,为了了解该单位职工的健康情况,用分层抽样的方法从中抽取样本,若样本容量为15,则样本中的青年职工人数为()
A.7B.15C.25D.35
4.(5分)已知一个家庭有两个小孩,则两个孩子都是女孩的概率为()A.B.C.D.
5.(5分)双曲线的离心率大于的充分必要条件是()A.B.m≥1C.m>1D.m>2
6.(5分)下列命题中,假命题是()
A.已知命题p和q,若p∨q为真,p∧q为假,则命题p与q必一真一假
B.互为逆否命题的两个命题真假相同
C.“事件A与B互斥”是“事件A与B对立”的必要不充分条件
D.若f(x)=2x,则f′(x)=x•2x﹣1
7.(5分)阅读如图的程序框图,若输入的n是100,则输出的变量S的值是()
A.5 049B.5 050C.5 051D.5 052
8.(5分)用秦九韶算法求多项式f(x)=7x7+6x6+5x5+4x4+3x3+2x2+x,当x=3时,v3的值为()
A.27B.86C.262D.789
9.(5分)椭圆满足这样的光学性质:从椭圆的一个焦点发射光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.现在设有一个水平放置的椭圆形台球
盘,满足方程:,点A、B是它的两个焦点,当静止的小球放在点
A处,从点A沿直线出发,经椭圆壁(非椭圆长轴端点)反弹后,回到点A 时,小球经过的最短路程是()
A.20B.18C.16D.以上均有可能
10.(5分)函数y=x3﹣3x+k有三个不同的零点,则k的取值范围是()A.(2,+∞)B.(﹣2,2)C.(﹣∞,﹣2)D.[﹣2,2] 11.(5分)设函数f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,g(1)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是()
A.(﹣1,0)∪(0,1)B.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)
C.(﹣1,0)∪(1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)12.(5分)已知函数f(x)=e x+x2﹣x,若对任意x1,x2∈[﹣1,1],|f(x1)﹣f(x2)|≤k恒成立,则k的取值范围是()
A.[e﹣1,+∞)B.[e,+∞)C.[e+1,+∞)D.[1,+∞)
二、填空题(本大题共有4个小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)抛掷一粒骰子,观察掷出的点数,设事件A为出现奇数,事件B为
出现2点,已知P(A)=,P(B)=,则出现奇数点或2点的概率是.14.(5分)方程x2﹣2ax﹣b2+16=0(a,b∈R),若a∈[0,6],b∈[0,4],则方程没有实根的概率为.
15.(5分)A={1,2,3},B={x∈R|x2﹣ax+b=0,a∈A,b∈A},则A∩B=B的概率是.
16.(5分)已知圆C1:(x﹣2cosθ)2+(y﹣2sinθ)2=1与圆C2:x2+y2=1,在下列说法中:
①对于任意的θ,圆C1与圆C2始终有四条公切线;
②对于任意的θ,圆C1与圆C2始终相切;
③P,Q分别为圆C1与圆C2上的动点,则|PQ|的最大值为4.
④直线l:2(m+3)x+3(m+2)y﹣(2m+5)=0(m∈R)与圆C2一定相交于两
个不同的点;
其中正确命题的序号为.
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过
程或演算步骤)
17.(10分)数列{a n}满足a n+1=(n∈N*),且a1=0,
(Ⅰ)计算a2、a3、a4,并推测a n的表达式;
(Ⅱ)请用数学归纳法证明你在(Ⅰ)中的猜想.
18.(12分)某校为了了解学生的数学学习情况,以5%的比例随机抽取20位学生,根据他们的期中考试数学成绩作出频率分布直方图如右图所示,其中成绩分组区间是:[50,60)、[60,70)、[70,80)、[80,90)、[90,100),(Ⅰ)求图中a的值,并根据频率分布直方图估计该校成绩落在[50,60)中的学生人数;
(Ⅱ)从样本中成绩在[50,70)的学生中人任选2人,求这2人的成绩都在[60,70)中的概率.
19.(12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)过点A(2,﹣4),
(Ⅰ)求抛物线C的方程,并求其准线l的方程;
(Ⅱ)若点B(0,2),求过点B且与抛物线C有且仅有一个公共点的直线l的方程.
20.(12分)已知函数f(x)=x3﹣ax2+bx,其中a、b是实数,
(Ⅰ)已知a∈{0,1,2},b∈{0,1,2},求事件A:“f(x)是R上的单调增函数”发生的概率;
(Ⅱ)若f(x)是R上的奇函数,且b=﹣4,求f(x)的单调区间与极值.21.(12分)已知椭圆E与双曲线﹣y2=1焦点相同,且过点(2,),(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)直线AB和直线CD均过原点且互相垂直,若A,B,C,D四点都在椭圆E 上,求四边形ACBD面积S的取值范围.
22.(12分)已知函数f(x)=(a+1)lnx+x2﹣x (a∈R),
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)设a>0,如果对任意x1,x2∈(0,+∞),均有f(x1)﹣f(x2)>3|x1﹣x2|,求a的取值范围.
2014-2015学年黑龙江省绥化市三校联考高二(上)期末
数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12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.(5分)复数z=的共轭复数是()
A.﹣1﹣i B.﹣1+i C.2+i D.2﹣i
【分析】根据复数的运算法则即可得到结论.
【解答】解:z===,
则复数z=的共轭复数是﹣1﹣i,
故选:A.
2.(5分)已知命题p:∃x0∈C,x02+1<0,则()
A.¬p:∀x∈C,x2+1≤0B.¬p:∀x∈C,x2+1<0
C.¬p:∀x∈C,x2+1≥0D.¬p:∀x∈C,x2+1>0
【分析】直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可.
【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以命题p:∃x0∈C,x02+1<0,则¬p:∀x∈C,x2+1≥0.
故选:C.
3.(5分)某单位有职工75人,其中青年职工35人,中年职工25人,老年职工15人,为了了解该单位职工的健康情况,用分层抽样的方法从中抽取样本,若样本容量为15,则样本中的青年职工人数为()
A.7B.15C.25D.35
【分析】根据分层抽样方法的特点,各层抽取样本的比例是相同的,从而求出答案.
【解答】解:根据分层抽样方法的特点,抽取样本的比例是=,
∴应从青年职工中抽取的人数为
35×=7.
故选:A.
4.(5分)已知一个家庭有两个小孩,则两个孩子都是女孩的概率为()A.B.C.D.
【分析】用列举法求得所有的情况共计4种,而两个小孩都是女孩的情况只有一种,由此求得两个小孩都是女孩的概率.
【解答】解:两个小孩的性别情况共有:(男,男)、(男,女)、(女,男)、(女,女),总共4种情况,
而两个小孩都是女孩的情况只有一种,故两个小孩都是女孩的概率为,
故选:A.
5.(5分)双曲线的离心率大于的充分必要条件是()A.B.m≥1C.m>1D.m>2
【分析】根据双曲线的标准形式,可以求出a=1,b=,c=.利用离心率e
大于建立不等式,解之可得m>1,最后利用充要条件的定义即可得出正确答案.
【解答】解:双曲线,说明m>0,
∴a=1,b=,可得c=,
∵离心率e>等价于⇔m>1,
∴双曲线的离心率大于的充分必要条件是m>1.
故选:C.
6.(5分)下列命题中,假命题是()
A.已知命题p和q,若p∨q为真,p∧q为假,则命题p与q必一真一假
B.互为逆否命题的两个命题真假相同
C.“事件A与B互斥”是“事件A与B对立”的必要不充分条件
D.若f(x)=2x,则f′(x)=x•2x﹣1
【分析】A,利用真值表可判断A;
B,互为逆否命题的两个命题真假性相同可判断B;
C,利用:“互斥事件”与“对立事件”之间的关系可判断C;
D,求得函数f(x)=2x的导函数为f′(x)=x•2x﹣1,可判断D.
【解答】解:A:已知命题p和q,若p∨q为真,p∧q为假,则命题p与q必一真一假,正确;
B:互为逆否命题的两个命题真假相同,正确;
C:“互斥事件”不一定是“对立事件”(充分性不成立),“对立事件”必是“互斥事件”
(必要性成立),
所以,“事件A与B互斥”是“事件A与B对立”的必要不充分条件,正确;
D:若f(x)=2x,则f′(x)=2x ln2,故D错误.
故选:D.
7.(5分)阅读如图的程序框图,若输入的n是100,则输出的变量S的值是()
A.5 049B.5 050C.5 051D.5 052
【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的S,n的值,当n=1时,满足条件n<2,退出循环,输出S=100+99+98+97+…+3+2=﹣1=5049.【解答】解:执行程序框图,有
n=100
S=0
不不满足条件n<2,S=100,n=99
不满足条件n<2,S=100+99,n=98
不满足条件n<2,S=100+99+98,n=97
…
不满足条件n<2,S=100+99+98+97+…+3,n=2
不满足条件n<2,S=100+99+98+97+…+3+2,n=1
满足条件n<2,退出循环,输出S=100+99+98+97+…+3+2=﹣1=5049
故选:A.
8.(5分)用秦九韶算法求多项式f(x)=7x7+6x6+5x5+4x4+3x3+2x2+x,当x=3时,v3的值为()
A.27B.86C.262D.789
【分析】根据秦九韶算法求多项式的规则变化其形式,得出结果即可
【解答】解:f(x)=7x7+6x6+5x5+4x4+3x3+2x2+x=(((((7x+6)x+5)x+4)x+3)x+2)
x+1)x
故v3=((7x+6)x+5)x+4
当x=3时,v3=((7×3+6)×3+5)×3+4=262
故选:C.
9.(5分)椭圆满足这样的光学性质:从椭圆的一个焦点发射光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.现在设有一个水平放置的椭圆形台球
盘,满足方程:,点A、B是它的两个焦点,当静止的小球放在点
A处,从点A沿直线出发,经椭圆壁(非椭圆长轴端点)反弹后,回到点A 时,小球经过的最短路程是()
A.20B.18C.16D.以上均有可能
【分析】根据椭圆的光学性质可知,小球从点A沿直线出发,经椭圆壁反弹到B 点继续前行碰椭圆壁后回到A点,所走的轨迹正好是两次椭圆上的点到两焦点距离之和,进而根据椭圆的定义可求得答案.
【解答】解:依题意可知小球经两次椭圆壁后反弹后回到A点,
根据椭圆的性质可知所走的路程正好是4a=4×4=16
故选:C.
10.(5分)函数y=x3﹣3x+k有三个不同的零点,则k的取值范围是()A.(2,+∞)B.(﹣2,2)C.(﹣∞,﹣2)D.[﹣2,2]
【分析】由题意求导y′=3x2﹣3=3(x﹣1)(x+1);从而可得(1﹣3+k)(﹣1+3+k)<0,从而求解.
【解答】解:∵y=x3﹣3x+k,
∴y′=3x2﹣3=3(x﹣1)(x+1);
故函数y=x3﹣3x+k在x=1与x=﹣1上有极值,
故若使函数y=x3﹣3x+k有三个不同的零点,
则(1﹣3+k)(﹣1+3+k)<0,
解得,﹣2<k<2;
故选:B.
11.(5分)设函数f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,g(1)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是()
A.(﹣1,0)∪(0,1)B.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)
C.(﹣1,0)∪(1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
【分析】根据f(x)、g(x)的奇偶性,可得F(x)=f(x)g(x)是奇函数.由题中的不等式可得F(x)在区间(﹣∞,0)上是增函数,结合奇函数性质得在区间(0,+∞)上F(x)也是增函数.最后分x>0和x<0加以讨论,并结合F(1)=F(﹣1)=0,可求出不等式f(x)g(x)<0的解集.
【解答】解:令F(x)=f(x)g(x),可得
∵f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,
∴F(x)=f(x)g(x)是定义在R上的奇函数.
又∵当x<0时F'(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0成立,
∴F(x)在区间(﹣∞,0)上是增函数,可得它在区间(0,+∞)上也是增函数.
∵g(1)=0可得F(1)=0,∴结合F(x)是奇函数可得F(﹣1)=0,
当x>0时,F(x)=f(x)g(x)<0即F(x)<F(1),结合单调性得0<x<1;当x<0时,F(x)=f(x)g(x)<0即F(x)<F(﹣1),结合单调性得x<﹣1.因此,不等式f(x)g(x)<0的解集是(﹣∞,﹣1)∪(0,1).
故选:B.
12.(5分)已知函数f(x)=e x+x2﹣x,若对任意x1,x2∈[﹣1,1],|f(x1)﹣f(x2)|≤k恒成立,则k的取值范围是()
A.[e﹣1,+∞)B.[e,+∞)C.[e+1,+∞)D.[1,+∞)
【分析】函数f(x)=e x+x2﹣x对任意x1,x2∈[﹣1,1],|f(x1)﹣f(x2)|≤k 恒成立,等价于f(x)=e x+x2﹣x在[﹣1,1]内的最大值与最小值的差小于等于k.
【解答】解:∵f(x)=e x+x2﹣x,
∴f′(x)=e x+2x﹣1,
由f′(x)=e x+2x﹣1=0,得x=0.又f′(x)单调递增,可知f′(x)=0有唯一零点0,
∵f(﹣1)=+2,f(1)=e,f(0)=1.
∴函数f(x)=e x+x2﹣x在[﹣1,1]内的最大值是e,最小值是1.
∴函数f(x)=e x+x2﹣x,对任意x1,x2∈[﹣1,1],|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1.∵函数f(x)=e x+x2﹣x对任意x1,x2∈[﹣1,1],|f(x1)﹣f(x2)|≤k恒成立,∴k≥e﹣1.
∴k的取值范围为[e﹣1,+∞).
故选:A.
二、填空题(本大题共有4个小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)抛掷一粒骰子,观察掷出的点数,设事件A为出现奇数,事件B为
出现2点,已知P(A)=,P(B)=,则出现奇数点或2点的概率是.
【分析】由题意知抛掷一粒骰子出现奇数和出现2点是互斥事件,又根据两个事件的概率,根据互斥事件的概率之和得到出现奇数点或2点的概率.
【解答】解:由题意知抛掷一粒骰子出现奇数和出现2点是互斥事件,
∵P(A)=,P(B)=,
∴出现奇数点或2点的概率根据互斥事件的概率公式得到P=P(A)+P(B)
=+=,
故答案为:
14.(5分)方程x2﹣2ax﹣b2+16=0(a,b∈R),若a∈[0,6],b∈[0,4],则
方程没有实根的概率为.
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用几何概型的概率公式求出相应的面积即可得到结论.
【解答】解:若关于x的一元二次方程x2﹣2ax﹣b2+16=0,
则△=4a2﹣4(16﹣b2)<0,
即a2+b2<16,
作出不等式组对应的平面区域如图:
则阴影部分的面积S=
则由几何概型的概率公式可得方程x2﹣2ax﹣b2+16=0没有实根概率P= 15.(5分)A={1,2,3},B={x∈R|x2﹣ax+b=0,a∈A,b∈A},则A∩B=B的概
率是.
【分析】先列出(a,b)的所有的情况,将a,b的值代入B,判断出符合A∩B=B的所有情况,再利用古典概型的概率公式即可求出概率.
【解答】解:由题意可知:(a,b)的所有的情况有
(1,1)(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),
(2,3),(3,1),(3,2)(3,3)共有9种情况.
当(a,b)=(1,1)时,B={x∈R|x2﹣x+1=0}=∅满足A∩B=B;
当(a,b)=(1,2)时,B={x∈R|x2﹣x+2=0}=∅满足A∩B=B;
当(a,b)=(1,3)时,B={x∈R|x2﹣x+3=0}=∅满足A∩B=B;
当(a,b)=(2,1)时,B={x∈R|x2﹣2x+1=0}={1}满足A∩B=B;
当(a,b)=(2,2)时,B={x∈R|x2﹣2x+2=0}=∅满足A∩B=B;
当(a,b)=(2,3)时,B={x∈R|x2﹣2x+3=0}=∅满足A∩B=B;
当(a,b)=(3,1)时,B={x∈R|x2﹣3x+1=0}不满足A∩B=B;
当(a,b)=(3,2)时,B={x∈R|x2﹣3x+2=0}={1,2}满足A∩B=B;
当(a,b)=(3,3)时,B={x∈R|x2﹣3x+3=0}=∅满足A∩B=B;
综上可知:满足A∩B=B的情况共有8个.
故A∩B=B的概率是
故答案为:
16.(5分)已知圆C1:(x﹣2cosθ)2+(y﹣2sinθ)2=1与圆C2:x2+y2=1,在下列说法中:
①对于任意的θ,圆C1与圆C2始终有四条公切线;
②对于任意的θ,圆C1与圆C2始终相切;
③P,Q分别为圆C1与圆C2上的动点,则|PQ|的最大值为4.
④直线l:2(m+3)x+3(m+2)y﹣(2m+5)=0(m∈R)与圆C2一定相交于两
个不同的点;
其中正确命题的序号为②③④.
【分析】由题意可得C1(2cosθ,2sinθ),C2(0,0),两圆的半径都是1,根据圆心距d=2,正好等于半径之和,可得两圆相外切,从而得到①不正确、②③
正确.再根据直线l经过定点M(,).而点M在圆C2:x2+y2=1的内部,可得④正确,从而得出结论.
【解答】解:由题意可得C1(2cosθ,2sinθ),C2(0,0),两圆的半径都是1,由于圆心距d==2,正好等于半径之和,可得两圆相外切,
故对于任意的θ,圆C1与圆C2始终有三条公切线,圆C1与圆C2始终相切,
若P,Q分别为圆C1与圆C2上的动点,则|PQ|的最大值为4,故①不正确、②
③正确.
由于直线l:2(m+3)x+3(m+2)y﹣(2m+5)=0(m∈R),即(6x+6y﹣5)+m (2x+3y﹣2)=0,
由,求得,故直线l经过定点M(,).
而点M在圆C2:x2+y2=1的内部,故直线l与圆C2一定相交于两个不同的点,故
④正确.
故答案为:②③④.
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过
程或演算步骤)
17.(10分)数列{a n}满足a n+1=(n∈N*),且a1=0,
(Ⅰ)计算a2、a3、a4,并推测a n的表达式;
(Ⅱ)请用数学归纳法证明你在(Ⅰ)中的猜想.
【分析】本题先根据题目中递推关系式,由a1=0,求出a2、a3、a4,并推测a n 的表达式,然后用数学归纳法加以证明,得到本题结论.
【解答】解:(I)a2=;a3=;a4==,
由此猜想a n=(n∈N*);
(II)证明:(数学归纳法)
①当n=1时,a1=0,结论成立,
②假设n=k(k≥1,且k∈N*)时结论成立,
即a k=,
=,
当n=k+1时,a k
+1
∴当n=k+1时结论成立,
由①②知:对于任意的n∈N*,a恒成立.
18.(12分)某校为了了解学生的数学学习情况,以5%的比例随机抽取20位学生,根据他们的期中考试数学成绩作出频率分布直方图如右图所示,其中成绩分组区间是:[50,60)、[60,70)、[70,80)、[80,90)、[90,100),(Ⅰ)求图中a的值,并根据频率分布直方图估计该校成绩落在[50,60)中的学生人数;
(Ⅱ)从样本中成绩在[50,70)的学生中人任选2人,求这2人的成绩都在[60,70)中的概率.
【分析】(I)根据频率和为1,求出a的值,再根据频率、频数与样本容量的关系求出对应的频数;
(Ⅱ)求出成绩在[50,60)与[60,70)范围内人数,计算从5人选2人的基本事件数,求出对应的概率即可.
【解答】解:(I)由题知组距为10,频率和为1,
∴(2a+2a+3a+6a+7a)×10=1,
解得a=0.005;…(3分)
该校总人数为20÷5%=400,
由图知,落在[50,60)的频率为2a×10=0.1,
由此估计该范围内的人数为400×0.1=40;(6分)
(Ⅱ)记[50,60)范围内的有2人,[60,70)范围内的有3人,
从5人选2人共有10种情况,且每种情况等可能出现,
其中2人成绩都在[60,70)范围内的有3种情况,
∴所求概率为P=.(12分)
19.(12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)过点A(2,﹣4),
(Ⅰ)求抛物线C的方程,并求其准线l的方程;
(Ⅱ)若点B(0,2),求过点B且与抛物线C有且仅有一个公共点的直线l的方程.
【分析】(Ⅰ)利用已知条件求出p,即可求抛物线C的方程,并求其准线l的方程;
(Ⅱ)①当直线l的斜率不存在时,②如果直线l的斜率为0,分别判断是否满足题意,③直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为y=kx+2,联立直线与抛物线方程,利用△=0求出k,即可得到直线方程.
【解答】解:(I)由题抛物线C:y2=2px(p>0)过点A(2,﹣4),16=4p,解得p=4,
抛物线C的方程为y2=8x,其准线l方程为x=﹣2;…(4分)
(Ⅱ)由题,①当直线l的斜率不存在时,y轴符合题意,其方程为x=0;
②如果直线l的斜率为0,y=2符合题意;
③如果直线l的斜率存在且不为0,则设直线l的方程为y=kx+2,
由得ky2﹣8y+16=0,
由△=64﹣64k=0得k=1,故直线l的方程为y=x+2,即x﹣y+2=0,
因此,直线l的方程为x=0或y=2或x﹣y+2=0.(用其他方法解答的请酌情给分)…(12分)
20.(12分)已知函数f(x)=x3﹣ax2+bx,其中a、b是实数,
(Ⅰ)已知a∈{0,1,2},b∈{0,1,2},求事件A:“f(x)是R上的单调增函数”发生的概率;
(Ⅱ)若f(x)是R上的奇函数,且b=﹣4,求f(x)的单调区间与极值.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,通过a∈{0,1,2},b∈{0,1,2},推出基本事件的总数,事件A:“f(x)是R上的单调增函数”的个数,然后求解概率;(Ⅱ)利用(Ⅰ),求出f(x)的表达式,求出函数的导数,通过列表,判断函数的单调性,然后求f(x)的单调区间与极值.
【解答】解:(I)当a∈{0,1,2},b∈{0,1,2}时,等可能发生的基本事件(a,b)共有9个,
事件A即f′(x)=x2﹣2ax+b≥0恒成立,即a2≤b,包含5个基本事件,即事件A 发生的概率为;…(6分)
(Ⅱ)f(x)=x3﹣4x,f′(x)=x2﹣4,由f′(x)=0可知x=±2,列表如下:
所以f(x)的单调递增区间是(﹣∞,﹣2)和(2,+∞),单调递减区间是(﹣2,2),
f(x)在x=﹣2处取得极大值;f(x)在x=2处取得极小值.…(12分)
21.(12分)已知椭圆E与双曲线﹣y2=1焦点相同,且过点(2,),(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)直线AB和直线CD均过原点且互相垂直,若A,B,C,D四点都在椭圆E 上,求四边形ACBD面积S的取值范围.
【分析】(I)设椭圆方程为,由椭圆与双曲线﹣y2=1有相同的焦点可得c值,由函数图象过点(2,)可解得a,b的值,从而得椭圆E的方程;
(II)分两类讨论:①若A,B,C,D为椭圆E的顶点,易求S,②设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),直线AB:y=kx(k≠0),则直线CD:
y=﹣,由得(5+9k2)x2=45,可求|AB|,|CD|,由S=|AB||CD|
即可求得面积S的取值范围.
【解答】解:(I)由题可设椭圆E:(a>b>0),其中a2﹣b2=4,
,解得a2=9,b2=5,
即椭圆E的方程为;…(4分)
(II)由题意,分两类讨论:①若A,B,C,D为椭圆E的顶点,则S=6,…
(6分)
②设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),直线AB:y=kx(k≠0),
则直线CD:y=﹣,
由得(5+9k2)x2=45,故有|AB|=2,同理,|CD|=2,
S=|AB||CD|=6=6=6
.
∵45k2+≥90,S∈[,6),
由①②,四边形ACBD面积S的取值范围是[,6)(用其他方法解答的请酌情给分)…(12分)
22.(12分)已知函数f(x)=(a+1)lnx+x2﹣x (a∈R),
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)设a>0,如果对任意x1,x2∈(0,+∞),均有f(x1)﹣f(x2)>3|x1﹣x2|,求a的取值范围.
【分析】(Ⅰ)当a=1时,求函数的导数即可求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)求函数的导数,根据函数单调性和导数之间的关系即可讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)将不等式进行转化,即可得到结论.
【解答】解:(I)由题,a=1时,f(1)=0,f′(1)=3,故所求切线方程为3x﹣y ﹣3=0;…(4分)
(Ⅱ)f(x)定义域为(0,+∞),f′(x)=,△=1﹣8(a+1)=﹣8a﹣7,
①a时,f(x)在(0,+∞)上为增函数;
②﹣1时,f(x)增区间为(0,),(,+∞),
减区间为(,);
③a≤﹣1时,f(x)增区间为),(,+∞),减区间为(0,);(8分)
(III)由(II)a>0时,f(x)在(0,+∞)上为增函数,不妨设x 1>x2,
则有f(x 1)﹣f(x2)>3(x1﹣x2),即f(x1)﹣x1>f(x2)﹣3x2恒成立,
故y=f(x)﹣3x在(0,+∞)上为增函数,y′=,
即2,
解得a≥1,
即a的取值范围是[1,+∞).
赠送—高中数学知识点
【1.3.1】单调性与最大(小)值 (1)函数的单调性
①定义及判定方法
②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.
③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则
[()]y f g x =为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()
y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减. (2)打“√”函数()(0)a
f x x a x
=+
>的图象与性质 ()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,分别在
[,0)a -、]a 上为减函数.
(3)最大(小)值定义
①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数
M 满足:
(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤; (2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作
y
x
o
第21页(共21页)
max ()f x M =.
②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =.
【1.3.2】奇偶性
(4)函数的奇偶性
②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.
③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相反.
④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.。