2010-2018高考真题理科数学分类汇编解析版第5讲函数与方程
理科数学高考真题分类汇编 第五讲函数与方程
专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ第五讲 函数与方程一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)已知函数0()ln 0⎧=⎨>⎩,≤,,,x e x f x x x ()()=++g x f x x a .若()g x 存在2个零点,则a 的取值范围是A .[1,0)-B .[0,)+∞C .[1,)-+∞D .[1,)+∞ 2.(2017新课标Ⅲ)已知函数211()2()x x f x x x a ee --+=-++有唯一零点,则a = A .12- B .13 C .12D .1 3.(2017山东)已知当[0,1]x ∈时,函数2(1)y mx =-的图象与y m =的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是A .(])0,123,⎡+∞⎣B .(][)0,13,+∞ C.()23,⎡+∞⎣D .([)3,+∞ 4.(2016年天津)已知函数()f x =2(4,0,log (1)13,03)a x a x a x x x ⎧+<⎨++≥-+⎩(0a >,且1a ≠)在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是A .(0,23]B .[23,34]C .[13,23]{34}D .[13,23){34} 5.(2015安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是A .y cos x =B .y sin x =C .y ln x =D .21y x =+6.(2015福建)若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且,,2a b - 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q +的值等于A .6B .7C .8D .97.(2015天津)已知函数()()22,22,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩ 函数()()2g x b f x =-- ,其中 b R ∈ ,若函数()()y f x g x =- 恰有4个零点,则b 的取值范围是A .7(,)4+∞B .7(,)4-∞C .7(0,)4D .7(,2)48.(2015陕西)对二次函数2()f x ax bx c =++(a 为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是A .-1是()f x 的零点B .1是()f x 的极值点C .3是()f x 的极值D .点(2,8)在曲线()y f x =上9.(2014山东)已知函数()12+-=x x f ,()kx x g =.若方程()()f x g x =有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是 A .),(210 B .),(121C .),(21D .),(∞+2 10.(2014北京)已知函数()26log f x x x=-,在下列区间中,包含()f x 零点的区间是 A .()0,1 B .()1,2 C .()2,4 D .()4,+∞11.(2014重庆)已知函数13,(1,0]()1,(0,1]x f x x x x ⎧-∈-⎪=+⎨⎪∈⎩, 且()()g x f x mx m =--在(1,1]-内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是A .]21,0(]2,49(⋃--B .]21,0(]2,411(⋃-- C .]32,0(]2,49(⋃-- D .]32,0(]2,411(⋃-- 12.(2014湖北)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2()=3f x x x -.则函数()()+3g x f x x =-的零点的集合为A .{1,3}B .{3,1,1,3}-- C.{23}- D.{21,3}-13.(2013安徽)已知函数有两个极值点,若 ,则关于的方程的不同实根个数为A .3B .4C .5D .632()f x x ax bx c =+++12,x x 112()f x x x =<x 23(())2()0f x af x b ++=14.(2013重庆)若,则函数的两个零点分别位于区间A .和内B .和内C .和内D .和内15.(2013湖南)函数的图像与函数的图象的交点个数为 A .3 B .2 C .1 D .016.(2013天津)函数的零点个数为A .1B .2C .3D .417.(2012北京)函数121()()2x f x x =-的零点个数为A .0B .1C .2D .318.(2012湖北)函数在区间上的零点个数为A .4B .5C .6D .719.(2012辽宁)设函数满足()()f x f x -=,()(2)f x f x =-,且当时,.又函数,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为A .5B .6C .7D .820.(2011天津)对实数a 与b ,定义新运算“⊗”:,1,, 1.a a b a b b a b -≤⎧⊗=⎨->⎩设函数 ()()22()2,.f x x x x x R =-⊗-∈若函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是A .(]3,21,2⎛⎫-∞-⋃- ⎪⎝⎭ B .(]3,21,4⎛⎫-∞-⋃-- ⎪⎝⎭C .11,,44⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ D .311,,44⎛⎫⎡⎫--⋃+∞ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭21.(2011福建)若关于x 的方程210x mx ++=有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是a b c <<()()()()()()()f x x a x b x b x c x c x a =--+--+--(),a b (),b c (),a -∞(),a b (),b c (),c +∞(),a -∞(),c +∞()2ln f x x =()245g x x x =-+0.5()2|log |1x f x x =-2()cos f x x x =[0,4])(x f ()x R ∈[]0,1x ∈()3=f x x ()()=cos g x x x πA .(-1,1)B .(-2,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)22.(2011全国新课标)函数11y x =-的图像与函数2sin (24)y x x π=-≤≤的图像所有交点的横坐标之和等于 A .2 B .4 C .6 D .823.(2011山东)已知()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且当02x <≤时,3()f x x 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 .6B .7C .8D .924.(2010年福建)函数223,0()2ln ,0x x x f x x x ⎧+-=⎨-+>⎩≤,的零点个数为A .0B .1C .2D .325.(2010天津)函数的零点所在的一个区间是A .(-2,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,2)26.(2010广东)“14m <”是“一元二次方程20x x m ++=有实数解”的 A .充分非必要条件 B .充分必要条件C .必要非充分条件D .非充分非必要条件27.(2010浙江)设函数()4sin(21)f x x x =+-,则在下列区间中函数()f x 不.存在零点的是A .[]4,2--B .[]2,0-C .[]0,2D .[]2,4二、填空题28.(2018全国卷Ⅲ)函数()cos(3)6f x x π=+在[0,]π的零点个数为________.29.(2018天津)已知0a >,函数222,0,()22,0.x ax a x f x x ax a x ⎧++=⎨-+->⎩≤若关于x 的方程()f x ax =恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是 .30.(2018江苏)若函数32()21()f x x ax a =-+∈R 在(0,)+∞内有且只有一个零点,则()f x 在[1,1]-上的最大值与最小值的和为 . ()23x f x x =+31.(2018浙江)已知λ∈R ,函数24,()43,x x f x x x x λλ-⎧=⎨-+<⎩≥,当2λ=时,不等式()0f x <的解集是_____.若函数()f x 恰有2个零点,则λ的取值范围是______.32.(2018浙江)我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别为x ,y ,z ,则1001531003x y z x y z ++=⎧⎪⎨++=⎪⎩,当81z =时,x = ,y = .33.(2017江苏)设()f x 是定义在R 且周期为1的函数,在区间[0,1)上,2,(),x x D f x x x D⎧∈=⎨∉⎩其中集合1{|,}n D x x n n-==∈*N ,则方程()lg 0f x x -=的解的个数是 . 34.(2016年山东)已知函数2||,()24,x x m f x x mx m x m ⎧=⎨-+>⎩≤ 其中,若存在实数b ,使得关于x 的方程()f x b =有三个不同的根,则m 的取值范围是_________.35.(2015湖北)函数2π()4cos cos()2sin |ln(1)|22x f x x x x =---+的零点个数为 . 36.(2015北京)设函数()()()2142 1.x a x f x x a x a x ⎧-<⎪=⎨--⎪⎩≥‚‚‚ ①若1a =,则()f x 的最小值为 ;②若()f x 恰有2个零点,则实数a 的取值范围是. 37.(2015湖南)已知函数32,(),x x a f x x x a ⎧=⎨>⎩≤,若存在实数b ,使函数()()g x f x b =-有两个零点,则a 的取值范围是 .38.(2014江苏)已知是定义在R 上且周期为3的函数,当时,.若函数在区间上有10个零点(互不相同),则实数的取值范围是 0m >)(x f )3,0[∈x |212|)(2+-=x x x f a x f y -=)(]4,3[-a。
2018-2016三年高考真题理科数学分类汇编:函数图像与方程(解析附后)
2018-2016三年高考真题理科数学分类汇编:函数图像与方程(解析附后)考纲解读明方向1.高考主要考查由函数解析式画出函数的图象,两个函数图象的交点出现的情况.近几年考查了用图象表示函数.2.在数学中,由“形”到“数”比较明显,由“数”到“形”需要意识,而试题中主要是由“数”到“形”.在解答题中,要注意推理论证的严密性,避免出现以图代证的现象,利用图象研究函数的性质,特别是在判断非常规方程根的个数时,此法有时“妙不可言”,这是数形结合思想在“数”中的重要体现.分析解读函数与方程思想是中学数学最重要的思想方法之一,由于函数图象与x轴的交点的横坐标就是函数的零点,所以可以结合常见的二次函数、对数函数、三角函数等内容进行研究.本节内容在高考中分值为5分左右,属于难度较大题.在备考时,注意以下几个问题:1.结合函数与方程的关系,求函数的零点;2.结合零点存在性定理或函数的图象,对函数是否存在零点进行判断;3.利用零点(方程实根)的存在性求有关参数的取值或范围是高考中的热点问题.命题探究练扩展2018年高考全景展示1.【2018年浙江卷】函数y=sin2x的图象可能是()A. B.C. D.2.【2018年理新课标I卷】已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞)3.【2018年理数全国卷II】函数的图像大致为()A. AB. BC. CD. D4.【2018年理数天津卷】已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是______________.5.【2018年江苏卷】若函数在内有且只有一个零点,则在上的最大值与最小值的和为________.6.【2018年全国卷Ⅲ理】函数在的零点个数为________. 2017年高考全景展示1.【2017山东,理10】已知当[]0,1x ∈时,函数()21y mx =-的图象与y m =的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是( )(A )(])0,123,⎡+∞⎣ (B )(][)0,13,+∞(C )()23,⎡+∞⎣ (D )([)3,+∞2016年高考全景展示 1.【2016高考新课标1卷】函数22xy x e =-在[]2,2-的图像大致为( ) (A )(B ) (C )(D )2.【2016高考天津理数】已知函数f (x )=2(4,0,log (1)13,03)a x a x a x x x ⎧+<⎨++≥-+⎩(a >0,且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( )(A )(0,23] (B )[23,34] (C )[13,23]{34}(D )[13,23){34}3. 【2016年高考北京理数】设函数33,()2,x x x a f x x x a⎧-≤=⎨->⎩.①若0a =,则()f x 的最大值为______________;②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是________.4.【2016高考山东理数】已知函数2||,()24,x x m f x x mx m x m ≤⎧=⎨-+>⎩ 其中0m >,若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是________________ 解析版 2018年高考全景展示1.【2018年浙江卷】函数yx 的图象可能是 A. B.C. D.【答案】D【解析】分析:.为奇函数,排除选项A,B;因为C,选D.点睛:有关函数图象的识别问题的常见题型及解题思路:(1)由函数的定义域,判断图象的左、右位置,由函数的值域,判断图象的上、下位置;(2)由函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)由函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)由函数的周期性,判断图象的循环往复.2.【2018年理新课标I g(x)存在2个零点,则a的取值范围是A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞)【答案】C的图像,y当直线过点A时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图有两个解,也就是函数C.点睛:该题考查的是有关已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题,在求解的过程中,解题的思路是将函数零点个数问题转化为方程解的个数问题,将式子移项变形,转化为两条曲线交点的问题,画出函数的图像以及相应的直线,在直线移动的过程中,利用数形结合思想,求得相应的结果.3.【2018年理数全国卷IIA. AB. BC. CD. D【答案】B点睛:有关函数图象识别问题的常见题型及解题思路(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置;②由函数的单调性,判断图象的变化趋势;③由函数的奇偶性,判断图象的对称性;④由函数的周期性,判断图象的循环往复.4.【20182______________.果.,整理可得:不是方程的实数解,则,原问题等价于函数与函数的交点,求的取值范围.结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数的取值范围是点睛:本题的核心在考查函数的零点问题,函数零点的求解与判断方法包括:(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.5.【2018________.【答案】–3a ,再根据单调性确定函数最值,即得结果.点睛:对于函数零点个数问题,可利用函数的单调性、草图确定其中参数取值条件.从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.6.【2018________.3个零点。
十年(2010-2019)高考数学真题分类汇编(试卷版+解析版):导数与定积分
(1)f(x)存在唯一的极值点;
(2)f(x)=0 有且仅有两个实根,且两个实根互为倒数.
49.(2019·江苏,19,16 分,难度)设函数 f(x)=(x-a)(x-b)(x-c),a,b,c∈R,f'(x)为 f(x)的导函数.
(1)若 a=b=c,f(4)=8,求 a 的值;
(2)若 a≠b,b=c,且 f(x)和 f'(x)的零点均在集合{-3,1,3}中,求 f(x)的极小值;
3
38.(2015·全国 1·文 T14)已知函数 f(x)=ax +x+1 的图象在点(1,f(1))处的切线过点(2,7),则 a= .
2
39.(2015·全国 2·文 T16)已知曲线 y=x+ln x 在点(1,1)处的切线与曲线 y=ax +(a+2)x+1 相切,则 a= .
x
1
40.(2015·陕西·理 T15)设曲线 y=e 在点(0,1)处的切线与曲线 y=x (x>0)上点 P 处的切线垂直,则 P 的坐
T13) 已 知 函 数
y=f(x) 的 图 象 是 折 线 段
ABC, 其 中
A(0,0),B
1 2
,5
,C(1,0). 函 数
y=xf(x)(0≤x≤1)的图象与 x 轴围成的图形的面积为________________.
44.(2012·全国·文 T13)曲线 y=x(3ln x+1)在点(1,1)处的切线方程为 .
34.(2017·天津,文 10)已知 a∈R,设函数 f(x)=ax-ln x 的图象在点(1,f(1))处的切线为 l,则 l 在 y 轴上的
截距为 .
理科数学2010-2018高考真题分类专题二 函数概念与基本初等函数 第五讲函数与方程答案
专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ第五讲 函数与方程答案部分1.C 【解析】函数()()=++g x f x x a 存在 2个零点,即关于x 的方程()=--f x x a 有2个不同的实根,即函数()f x 的图象与直线=--y x a 有2个交点,作出直线=--y x a 与函数()f x 的图象,如图所示,由图可知,1-≤a ,解得1≥a ,故选C . 2.C 【解析】令()0f x =,则方程112()2x x a ee x x --++=-+有唯一解,设2()2h x x x =-+,11()x x g x e e --+=+,则()h x 与()g x 有唯一交点,又11111()2x x x x g x ee e e --+--=+=+≥,当且仅当1x =时取得最小值2.而2()(1)11h x x =--+≤,此时1x =时取得最大值1,()()ag x h x =有唯一的交点,则12a =.选C . 3.B 【解析】当01m <≤时,11m≥,函数2()(1)y f x mx ==-,在[0,1]上单调递减,函数()y g x m ==,在[0,1]上单调递增,因为(0)1f =,(0)g m =,2(1)(1)f m =-,(1)1g m =+,所以(0)(0)f g >,(1)(1)f g <,此时()f x 与()g x 在[0,1]x ∈有一个交点;当1m >时,101m<<,函数2()(1)y f x mx ==-,在 1[0,]m 上单调递减,在1[,1]m 上单调递增,此时(0)(0)f g <,在1[0,]m无交点,要使两个函数的图象有一个交点,需(1)(1)f g ≥,即2(1)1m m -+≥,解得3m ≥. 选B .4.C 【解析】当0x <时,()f x 单调递减,必须满足4302a --,故304a<,此时函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,若()f x 在R 上单调递减,还需31a ,即13a ,所以1334a.当0x 时,函数|()|y f x =的图象和直线2y x =-只有一个公共点,即当0x 时,方程|()|2f x x =-只有一个实数解.因此,只需当0x <时,方程|()|2f x x =-只有一个实数解,根据已知条件可得,当0x <时,方程2(43)x a x +-+ 32a x =-,即22(21)320x a x a +-+-=在(,0)-∞上恰有唯一的实数解.判别式24(21)4(32)4(1)(43)a a a a ∆=---=--,当34a =时,0∆=,此时12x =-满足题意;令2()2(21)32h x x a x a =+-+-,由题意得(0)0h <,即320a -<,即23a <时,方程22(21)320x a x a +-+-=有一个正根、一个负根,满足要求;当(0)0h =,即23a =时,方程22(21)320x a x a +-+-=有一个为0、一个根为23-,满足要求;当(0)0h >,即320a ->,即2334a <<时对称轴(21)0a --<,此时方程22(21)320x a x a +-+-=有两个负根,不满足要求;综上实数a 的取值范围是123[,]{}334. 5.A 【解析】cos yx 是偶函数且有无数多个零点,sin y x 为奇函数,ln y x 既不是奇函数又不是偶函数,21yx 是偶函数但没有零点.故选A .6.D 【解析】由韦达定理得a b p +=,a b q ⋅=,则0,0a b >>,当,,2a b -适当排序后成等比数列时,2-必为等比中项,故4a b q ⋅==,4b a=.当适当排序后成等差数列时,2-必不是等差中项,当a 是等差中项时,422a a=-,解得1a =,4b =; 当4a 是等差中项时,82a a=-,解得4a =,1b =,综上所述,5a b p +==, 所以p q +9=,选D .7.D 【解析】由()()22,2,2,2,x x f x x x -≤⎧⎪=⎨->⎪⎩得222,0(2),0x x f x x x --≥⎧⎪-=⎨<⎪⎩, 所以222,0()(2)42,0222(2),2x x x y f x f x x x x x x x ⎧-+<⎪=+-=---≤≤⎨⎪--+->⎩, 即222,0()(2)2,0258,2x x x y f x f x x x x x ⎧++<⎪=+-=≤≤⎨⎪-+>⎩, ()()()(2)y f x g x f x f x b =-=+--,所以()()y f x g x =-恰有4个零点等价于方程()(2)0f x f x b +--=有4个不同的解,即函数y b =与函数()(2)y f x f x =+-的图象的4个公共点,由图象可知724b <<. x8.A 【解析】由A 知0a b c -+=;由B 知()2f x ax b '=+,20a b +=;由C 知()2f x ax b '=+,令()0f x '=可得2b x a =-,则()32bf a-=,则2434ac b a -=; 由D 知428a b c ++=,假设A 选项错误,则2020434428a b c a b ac b a a b c -+≠⎧⎪+=⎪⎪⎨-=⎪⎪++=⎪⎩,得5108a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,满足题意,故A 结论错误,同理易知当B 或C 或D 选项错误时不符合题意,故选A . 9.B 【解析】如图所示,方程()()f x g x =有两个不相等的实根等价于两个函数的图象有两个不同的交点,结合图象可知,当直线y kx =的斜率大于坐标原点与点(2,1)的连续的斜率,且小于直线1y x =-的斜率时符合题意,故选112k <<.xy(2,1)g (x )=kxf (x )=|x -2|+11234512345O10.C 【解析】∵2(1)6log 160f =-=>,2(2)3log 220f =-=>,231(4)log 4022f =-=-<,∴()f x 零点的区间是()2,4. 11.A 【解析】()()g x f x mx m =--在(1,1]-内有且仅有两个不同的零点就是函数()y f x =的图象与函数(1)y m x =+的图象有两个交点,在同一直角坐标系内作出函数13,(1,0]()1,(0,1]x f x x x x ⎧-∈-⎪=+⎨⎪∈⎩,和函数(1)y m x =+的图象,如图,当直线(1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+和,(0,1]y x x =∈都相交时 102m <≤;当直线(1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+有两个交点时,由(1)131y m x y x =+⎧⎪⎨=-⎪+⎩,消元得13(1)1m x x -=++,即2(1)3(1)10m x x +++-=, 化简得2(23)20mx m x m ++++=,当940m ∆=+=,即94m =-时直线 (1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+相切,当直线(1)y m x =+过点(0,2)- 时,2m =-,所以9(,2]4m ∈--,综上实数m 的取值范围是91(,2](0,]42--⋃.12.D 【解析】当0x ≥时,函数()g x 的零点即方程()3f x x =-的根,由233x x x -=-,解得1x =或3;当0x <时,由()f x 是奇函数得2()()3()f x f x x x -=-=--,即()f x =23x x --,由()3f x x =-得2x =--. 13.A 【解析】2'()32f x x ax b =++,12,x x 是方程2320x ax b ++=的两根,由23(())2()0f x af x b ++=,则又两个()f x 使得等式成立,11()x f x =,211()x x f x >=,其函数图象如下:x21)=x 1如图则有3个交点,故选A.14.A 【解析】由a b c <<,可得()()()0f a a b a c =-->,()()()0f b b c b a =--<,()()()0f c c a c b =-->.显然()()0f a f b ⋅<,()()0f b f c ⋅<,所以该函数在(,)a b 和(,)b c 上均有零点,故选A .15.B 【解析】二次函数()245g x x x =-+的图像开口向上,在x 轴上方,对称轴为2x =,(2)1g =; (2)2ln 2ln 41f ==>.所以(2)(2)g f <,从图像上可知交点个数为2.16.B 【解析】令()0f x =,可得0.51log 2xx =,由图象法可知()f x 有两个零点. 17.B 【解析】因为()f x 在[0,)+∞内单调递增,又1(0)10,(1)02f f =-<=>,所以()f x 在[0,)+∞内存在唯一的零点.18.C 【解析】0)(=x f ,则0=x 或0cos 2=x ,Z k k x ∈+=,22ππ,又[]4,0∈x ,4,3,2,1,0=k 所以共有6个解.选C .19.B 【解析】由题意()()f x f x -=知,所以函数()f x 为偶函数,所以()(2)(2)f x f x f x =-=-,所以函数()f x 为周期为2的周期函数,且(0)0f =,(1)1f =,而()|cos()|g x x x π=为偶函数,且113(0)()()()0222g g g g ==-==,在同一坐标系下作出两函数在13[,]22-上的图像,发现在13[,]22-内图像共有6个公共点,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为6,故选B .20.B 【解析】由题意知,若222()1x x x ---≤,即312x -≤≤时,2()2f x x =-;当222()1x x x --->,即1x <-或32x >时,2()f x x x =-,要使函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公共点,只须方程()0f x c -=有两个不相等的实数根即可,即函数()y f x =的图像与直线y c =有两个不同的交点即可,画出函数()y f x =的图像与直线y c =,不难得出答案B .21.C 【解析】由一元二次方程有两个不相等的实数根,可得判别式0∆>,即240m ->,解得2m <-或2m >,故选C . 22.D 【解析】图像法求解.11y x =-的对称中心是(1,0)也是2sin (24)y x x π=-≤≤的中心,24x -≤≤他们的图像在1x =的左侧有4个交点,则1x =右侧必有4个交点.不妨把他们的横坐标由小到大设为1,2345678,,,,,,x x x x x x x x , 则182736452x x x x x x x x +=+=+=+=,所以选D23.B 【解析】因为当02x ≤<时, 3()f x x x =-,又因为()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且(0)0f =,所以(6)(4)(2)(0)0f f f f ====,又因为(1)0f =,所以(3)0f =,(5)0f =,故函数()y f x =的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为7个,选B .24.C 【解析】当0x ≤时,令2230x x +-=解得3x =-;当0x >时,令2ln 0x -+=解得100x =,所以已知函数有两个零点,选C . 25.B 【解析】因为1(1)230f --=-<,0(0)2010f =-=>,所以选B .26.A 【解析】20x x m ++=有实数解等价于140m ∆=-≥,即14m ≤.当14m <时,14m ≤成立,但14m ≤时,14m <不一定成立,故选A .27.A 【解析】(0)4sin10f =>,(2)4sin 52f =-,由于52ππ<<,所以(2)0f <,故函数()f x 在[0,2]上存在零点;由于(1)4sin(1)10f -=-+<,故函数()f x 在[1,0]-上存在零点,在[0,2]上也存在零点,令52[2,4]4x π-=∈, 则52552()4sin 0424f πππ--=->,而(2)0f <, 所以函数在[2,4]上存在零点,故选A . 28.3【解析】由题意知,cos(3)06x π+=,所以362x k πππ+=+,k ∈Z ,所以93k x ππ=+,k ∈Z ,当0k =时,9x π=;当1k =时,49x π=;当2k =时,79x π=,均满足题意,所以函数()f x 在[0,]π的零点个数为3.29.(48),【解析】当0x ≤时,由22x ax a ax ++=,得2a x ax =--;当0x >时,由222x ax a ax -+-=,得22a x ax =-+.令22,0(),0x ax x g x x ax x ⎧--=⎨-+>⎩≤,作出直线y a =,2y a =,函数()g x 的图象如图所示,()g x 的最大值为222424a a a -+=,由图象可知,若()f x ax =恰有2个互异的实数解,则224a a a <<,得48a <<. 30.3-【解析】2()622(3)f x x ax x x a '=-=-(a ∈R ),当0a ≤时()0f x '>在(0,)+∞上恒成立,则()f x 在(0,)+∞上单调递增,又(0)1f =,所以此时()f x 在(0,)+∞内无零点,不满足题意.当0a >时,由()0f x '>得3a x >,由()0f x '<得03a x <<,则()f x 在(0,)3a上单调递减,在(,)3a +∞上单调递增,又()f x 在(0,)+∞内有且只有一个零点,所以3()10327a a f =-+=,得3a =,所以32()231f x x x =-+, 则()6(1)f x x x '=-,当(1,0)x ∈-时,()0f x '>,()f x 单调递增,当(0,1)x ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减,则max ()(0)1f x f ==,(1)4f -=-,(1)0f =,则min ()4f x =-,所以()f x 在[1,1]-上的最大值与最小值的和为3-.31.(1,4);(1,3](4,)+∞【解析】若2λ=,则当2x ≥时,令40x -<,得24x <≤;当2x <时,令2430x x -+<,得12x <<.综上可知14x <<,所以不等式()0f x <的解集为(1,4).令40x -=,解得4x =;令2430x x -+=,解得1x =或3x =.因为函数()f x 恰有2个零点,结合函数的图象(图略)可知13λ<≤或4λ>.32.8;11【解析】因为81z =,所以195373x y x y +=⎧⎨+=⎩,解得811x y =⎧⎨=⎩.33.8【解析】由于()[0,1)f x ∈,则需考虑110x ≤<的情况,在此范围内,x ∈Q 且x D ∈时,设*,,,2qx p q p p=∈≥N ,且,p q 互质, 若lg x ∈Q ,则由lg (0,1)x ∈,可设*lg ,,,2nx m n m m=∈≥N ,且,m n 互质, 因此10n mq p=,则10()nm q p =,此时左边为整数,右边为非整数,矛盾,因此lg x ∉Q ,因此lg x 不可能与每个周期内x D ∈对应的部分相等, 只需考虑lg x 与每个周期x D ∉的部分的交点,画出函数图象,图中交点除外(1,0)其他交点横坐标均为无理数,属于每个周期x D ∉的部分,且1x =处11(lg )1ln10ln10x x '==<,则在1x =附近仅有一个交点,因此方程()lg 0f x x -=的解的个数为8.34.(3,)+∞【解析】由题意,当x m >时,222()24()4f x x mx m x m m m =-+=-+-,其顶点为2(,4)m m m -;当xm 时,函数()f x 的图象与直线x m =的交点为(,)Q m m .①当24m m mm>⎧⎨-⎩,即03m <时,函数()f x 的图象如图1所示,此时直线y b=与函数()f x 的图象有一个或两个不同的交点,不符合题意;②当240m m m m ⎧-<⎨>⎩,即3m >时,函数()f x 的图象如图2所示,则存在实数b 满足24m m bm -<,使得直线y b =与函数()f x 的图象有三个不同的交点,符合题意.综上,m 的取值范围为(3,)+∞.xyx =my=bOxyx =my=bO图1 图235.2【解析】因为2()4coscos()2sin |ln(1)|22x f x x x x π=---+ 2(1cos )sin 2sin |ln(1)|x x x x =+⋅--+=sin 2|ln(1)|x x -+36.1- 1[,1)2[2,)+∞【解析】①若1a ,则21()4()(2) 1.x a x f x x a x a x ⎧-<=⎨--⎩≥‚‚‚,作出函数()f x 的图象如图所示,由图可知()f x 的最小值为1-.xy 1-1–112O②当1a ≥时,要使()f x 恰好有3个零点,需满足120a -≤,即2a ≥.所以2a ≥; 当1a 时,要使()f x 恰好有2个零点,需满足11220a a a <⎧⎨->⎩≤,解得112a ≤. 37.),1()0,(+∞-∞ 【解析】分析题意可知,问题等价于方程)(3a xb x ≤=与方程)(2a x b x >=的根的个数和为2,若两个方程各有一个根:则可知关于b 的不等式组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤->≤a b a b a b 31有解,从而1>a ;若方程)(3a x b x ≤=无解,方程)(2a xb x >=有2个根:则可知关于b 的不等式组⎪⎩⎪⎨⎧>->ab a b 31有解,从而0<a ;综上,实数a 的取值范围是),1()0,(+∞-∞ .38.1(0,)2【解析】函数()y f x a =-在区间[3,4]-上有互不相同的10个零点,即函数()y f x =与y a =的图象有10个不同的交点,在坐标系中作出函数()y f x =在一个周期内的图象,可知102a <<.39.2【解析】当0x ≤时,令220x -=,解得2x =当0x >时,()26ln f x x x =-+,∵1()20f x x'=+>,∴()f x 在(0,)+∞上单调递增,因为(1)40f =-<,(3)ln30f =>,所以函数()26ln f x x x =-+在(0,)+∞有且只有一个零点,所以()f x 的零点个数为2. 40.01a 或9a 【解析】法一 显然0a .(ⅰ)当(1)y a x =--与23y x x 相切时,1a ,此时()|1|0f x a x --=恰有3个互异的实数根.(ⅱ)当直线(1)y a x =-与函数23y x x 相切时,9a,此时 ()|1|0f x a x --=恰有2个互异的实数根.结合图象可知01a或9a.x y13OyO91法二:显然1a,所以231x xax .令1t x ,则45a tt.因为4(,4]t t +∈-∞-[4,)+∞,所以45t t++(,1][9,)-∞+∞.结合图象可得01a 或9a .41.)【解析】由定义运算“*”可知 22(21)(21)(1),211()(1)(21)(1),211x x x x x f x x x x x x ⎧------=⎨----->-⎩=222,0,0x x x x x x ⎧-⎨-+>⎩,如图可知满足题意的m 的范围是104m <<,不妨设123x x x <<,当0x >时,2x x -+=m ,即20x x m -+=∴231x x +=;∴2232310()24x x x x +<<= 当0x时,由212,(0)4x x x -=<,得x = ∴1104x -<<,123104x x x -<< 42.(0,1)【解析】当2x <时,2()3(1)0f x x '=-≥,说明函数在(,2)-∞上单调递增,函数的值域是(,1)-∞,又函数在[2,)+∞上单调递减,函数的值域是(0,1],因此要使方程()f x k =有两个不同实根,则01k <<.43.(,2ln 22]-∞-【解析】由原函数有零点,可将问题转化为方程20xe x a -+=有解问题,即方程2xa x e =-有解.令函数()2xg x x e =-,则()2xg x e '=-,令()0g x '=,得ln 2x =,所以()g x 在(,ln 2)-∞上是增函数,在(ln 2,)+∞上是减函数,所以()g x 的最大值为(ln 2)2ln 22g =-,所以(,2ln 22]a ∈-∞-.。
2010-2018年高考真题专项分类-导数的综合运用高考真题与参考答案
18-19 自主部高三理科数学
练案
f ( x) = x−2 x e x x + 2 的单调性,并证明当 x 0 时, ( x − 2)e + x + 2 0 ;
44.(2016 年全国Ⅱ)(I)讨论函数
(II)证明:当 a [0,1) 时,函数 g ( x ) = 求函数 h ( a ) 的值域.
2
(1)若 a = 0 ,证明:当 −1 x 0 时, f ( x) 0 ;当 x 0 时, f ( x) 0 ; (2)若 x = 0 是 f ( x ) 的极大值点,求 a .
29.(2018北京)设函数 f ( x) = [ax − (4a + 1) x + 4a + 3]e .
ax
n (n N * ) 个极值点.
证明: (1)数列 { f ( xn )} 是等比数列; (2)若 a ≥
1 e −1
2
* ,则对一切 n N , xn | f ( xn ) | 恒成立.
高考真题专项分类(理科数学导数的综合运用)
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18-19 自主部高三理科数学
练案
3 2
2 x
(1)若曲线 y = f ( x) 在点 (1, f (1)) 处的切线与 x 轴平行,求 a ; (2)若 f ( x ) 在 x = 2 处取得极小值,求 a 的取值范围.
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18-19 自主部高三理科数学
练案
x
30.(2018 天津)已知函数 f ( x) = a , g ( x) = log a x ,其中 a 1 . (1)求函数 h( x) = f ( x) − x ln a 的单调区间; (2)若曲线 y = f ( x) 在点 ( x1 , f ( x1 )) 处的切线与曲线 y = g ( x) 在点 ( x2 , g ( x2 )) 处的切线平行, 证 明 x1 + g ( x2 ) = −
2018年全国各地高考试题分类解析(函数部分)
2005年高考试题分类解析(函数部分)一、选择题:1、(广东卷)在同一平面直角坐标系中,函数()y f x =和()y g x =的图像关于直线y x =对称.现将()y g x =图像沿x 轴向左平移2个单位,再沿Y 轴向上平移1个档位,所得的图像是由两条线段组成的折线(如图2所示),则函数()f x 的表达式为(A)(A)22,10()2,022x x f x x x +-≤≤⎧⎪=⎨+<≤⎪⎩(B)22,10()2,022x x f x x x --≤≤⎧⎪=⎨-<≤⎪⎩(C)22,12()1,242x x f x x x -≤≤⎧⎪=⎨+<≤⎪⎩(D)26,12()3,242x x f x x x -≤≤⎧⎪=⎨-<≤⎪⎩2.(江苏卷)函数123()xy x R -=+∈的反函数的解析表达式为(A)(A )22log 3y x =- (B )23log 2x y -= (C )23log 2x y -= (D )22log 3y x=-3. (全国卷Ⅰ))21( 22≤≤-=x x x y 反函数是(C )(A ))11( 112≤≤--+=x x y(B ))10( 112≤≤-+=x x y(C ))11( 112≤≤---=x x y(D ))10( 112≤≤--=x x y4 (全国卷Ⅰ)设10<<a ,函数)22(log )(2--=xx a a a x f ,则使0)(<x f 的x 的取值范围是(B )(A ))0,(-∞(B )),0(+∞(C ))3log ,(a -∞(D )),3(log +∞a5. (全国卷Ⅰ)设0>b ,二次函数122-++=a bx ax y 的图像为下列之一则a 的值为 (C) (A )1(B )1-(C )251-- (D )251+- 6. (全国卷Ⅱ) 函数 )0(12≤-=x x y 反函数是( B )(A)1+=x y )1(-≥x (B)y = -1+x )1(-≥x (C)y =1+x )0(≥x (D)y =-1+x )0(≥x7. (全国卷Ⅱ)函数Y=32x -1(X≤0)的反函数是 (B) (A )Y=3)1(+x (X≥-1) (B)Y= -3)1(+x (X≥-1) (C) Y=3)1(+x (X≥0) (D)Y= -3)1(+x (X ≥0) 8.( 全国卷III )设173x=,则(A ) (A )-2<x<-1 (B )-3<x<-2 (C )-1<x<0 (D )0<x<1 9. ( 全国卷III )若ln 2ln 3ln 5,,235a b c ===,则( C) (A)a<b<c (B)c<b<a (C)c<a<b (D)b<a<c 10.(福建卷函数bx ax f -=)(的图象如图,其中a 、b 为常数,则下列结论正确的是 ( D )A .0,1<>b aB .0,1>>b aC .0,10><<b aD .0,10<<<b a11.(福建卷)(x f 是定义在R 上的以3为周期的偶函数,且0)2(=f ,则方程)(x f =0在区间(0,6)内解的个数的最小值是 ( B )A .5B .4C .3D .2 12. (湖北卷)函数|1|||ln --=x e y x 的图象大致是( D )13. (湖北卷)在x y x y x y y x 2cos ,,log ,222====这四个函数中,当1021<<<x x 时,使2)()()2(2121x f x f x x f +>+恒成立的函数的个数是( B )A .0B .1C .2D .3 14. (湖南卷)函数f (x )=x21-的定义域是( A )A .(-∞,0]B .[0,+∞)C .(-∞,0)D .(-∞,+∞) 15. (辽宁卷)函数1ln(2++=x x y )的反函数是( C )A .2x x e e y -+=B .2x x e e y -+-=C .2xx e e y --= D .2x x e e y ---=16. (辽宁卷)已知)(x f y =是定义在R 上的单调函数,实数21x x ≠,,1,121λλλ++=-≠x x aλλβ++=112x x ,若|)()(||)()(|21βαf f x f x f -<-,则( A )A .0<λB .0=λC .10<<λD .1≥λ17. (辽宁卷)一给定函数)(x f y =的图象在下列图中,并且对任意)1,0(1∈a ,由关系式)(1n n a f a =+得到的数列}{n a 满足)(*1N n a a n n ∈>+,则该函数的图象是( A )18. (山东卷)函数()10xy x-=≠的反函数图像大致是( B ) (19 (山东卷)下列函数既是奇函数,又在区间[]1,1-上单调递减的是(D ) (A )()sin f x x =(B )()1f x x =-+(C )()1()2x xf x a a -=+(D )2()ln 2x f x x-=+ 20. (山东卷)函数21sin(),10,(),0.x x x f x e x π-⎧-<<⎪=⎨≥⎪⎩,若(10()2,f f a +=则a 的所有可能值为( C )(A )1 (B )2- (C )1,2- (D )1,221. (上海)若函数f(x)=121+X , 则该函数在(-∞,+∞)上是 ( A ) (A)单调递减无最小值 (B) 单调递减有最小值 (C)单调递增无最大值 (D) 单调递增有最大值 22. (天津卷)设)(1x f-是函数)1( )(21)(>-=-a a a x f x x的反函数,则使1)(1>-x f 成立的x 的取值范围为(A )A .),21(2+∞-a aB . )21,(2a a --∞C . ),21(2a aa - D . ),[+∞a 23. (天津卷)若函数)1,0( )(log )(3≠>-=a a ax x x f a 在区间)0,21(-内单调递增,则a 的取值范围是(B )A .)1,41[B . )1,43[C .),49(+∞D .)49,1(24.(浙江)设f (x )=|x -1|-|x |,则f [f (21)]=( D )(A) -21 (B)0 (C)21(D) 125.(重庆卷)若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在]0,(-∞上是减函数,且f (2)=0,则使得f (x )<0的x 的取值范围是 (D )(A) (-∞,2);(B) (2,+∞);(C) (-∞,-2)⋃(2,+∞);(D) (-2,2)。
2018年高考真题理科数学分类汇编(解析版):函数及答案
2018年高考真题理科数学分类汇编(解析版)
函 数
1、(2018年高考(安徽卷))函数=()y f x 的图像如图所示,在区间[],a b 上可找到(2)n n ≥ 个不同的数12,...,,n x x x 使得1212()()()==,n n
f x f x f x x x x 则n 的取值范围是 (A ){}3,4 (B ){}2,3,4
(C ) {}3,4,5 (D ){}2,3
【答案】B
【解析】由题知,过原点的直线与曲线相交的个数即n 的取值.用尺规作图,交点可取2,3,4. 所以选B
2、(2018年高考(北京卷))函数f (x )的图象向右平移一个单位长度,所得图象与y =e x 关于y 轴对称,则f (x )=
A.1e x +
B. 1e x -
C. 1e x -+
D. 1e x --
3、(2018年高考(广东卷))定义域为R 的四个函数3y x =,2x y =,2
1y x =+,2sin y x =中,奇函数的个数是( )
A . 4
B .3
C .2
D . 【解析】C ;考查基本初等函数和奇函数的概念,是奇函数的为3y x =与2sin y x =,故选C .
4、(2018年高考(全国(广西)卷))已知函数()()()-1,021f x f x -的定义域为,则函数的定义域为
(A )()1,1- (B )11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ (C )()-1,0 (D )1,12⎛⎫
⎪⎝⎭
【答案】B 【解析】由题意可知 1210,x -<+<,则1
12x -<<-。
故选B。
2018年高考数学分类汇编函数及答案解析
2018年高考数学分类汇编函数一.选择题1、(2018年高考全国卷I文科5)(5分)设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=﹣2x B.y=﹣x C.y=2x D.y=x【解答】解:函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax,若f(x)为奇函数,可得a=1,所以函数f(x)=x3+x,可得f′(x)=3x2+1,曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线的斜率为:1,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:y=x.故选:D.2、(2018年高考全国卷1文科9)(5分)已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()A.[﹣1,0)B.[0,+∞)C.[﹣1,+∞)D.[1,+∞)【解答】解:由g(x)=0得f(x)=﹣x﹣a,作出函数f(x)和y=﹣x﹣a的图象如图:当直线y=﹣x﹣a的截距﹣a≤1,即a≥﹣1时,两个函数的图象都有2个交点,即函数g(x)存在2个零点,故实数a的取值范围是[﹣1,+∞),故选:C.3、(2018年高考全国卷1理科2)(5分)已知集合A={x|x2﹣x﹣2>0},则∁R A=()A.{x|﹣1<x<2}B.{x|﹣1≤x≤2}C.{x|x<﹣1}∪{x|x>2}D.{x|x≤﹣1}∪{x|x≥2}【解答】解:集合A={x|x2﹣x﹣2>0},可得A={x|x<﹣1或x>2},则:∁R A={x|﹣1≤x≤2}.故选:B.4、(2018年高考全国卷1理科5)(5分)设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=﹣2x B.y=﹣x C.y=2x D.y=x【解答】解:函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax,若f(x)为奇函数,可得a=1,所以函数f(x)=x3+x,可得f′(x)=3x2+1,曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线的斜率为:1,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:y=x.故选:D.5、(2018年高考全国卷1理科9)(5分)已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()A.[﹣1,0)B.[0,+∞)C.[﹣1,+∞)D.[1,+∞)【解答】解:由g(x)=0得f(x)=﹣x﹣a,作出函数f(x)和y=﹣x﹣a的图象如图:当直线y=﹣x﹣a的截距﹣a≤1,即a≥﹣1时,两个函数的图象都有2个交点,即函数g(x)存在2个零点,故实数a的取值范围是[﹣1,+∞),故选:C.6、(2018年高考全国卷2文科3)(5分)函数f(x)=的图象大致为()A.B.CD.【解答】解:函数f(﹣x)==﹣=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,图象关于原点对称,排除A,当x=1时,f(1)=e﹣>0,排除D.当x→+∞时,f(x)→+∞,排除C,故选:B.7、(2018年高考全国卷2文科12)(5分)已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,满足f(1﹣x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=()A.﹣50 B.0 C.2 D.50【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x),∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0,则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2,故选:C.8、(2018年高考全国卷2理科3)(5分)函数f(x)=的图象大致为()A.B.C.D.【解答】解:函数f(﹣x)==﹣=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,图象关于原点对称,排除A,当x=1时,f(1)=e﹣>0,排除D.当x→+∞时,f(x)→+∞,排除C,故选:B.9.(2018年高考全国卷2理科11)(5分)已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,满足f(1﹣x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=()A.﹣50 B.0 C.2 D.50【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x),∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0,则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2,故选:C.10.(2018年高考全国卷3文科7)(5分)下列函数中,其图象与函数y=lnx的图象关于直线x=1对称的是()A.y=ln(1﹣x)B.y=ln(2﹣x)C.y=ln(1+x) D.y=ln(2+x)【解答】解:首先根据函数y=lnx的图象,则:函数y=lnx的图象与y=ln(﹣x)的图象关于y轴对称.由于函数y=lnx的图象关于直线x=1对称.则:把函数y=ln(﹣x)的图象向右平移2个单位即可得到:y=ln(2﹣x).即所求得解析式为:y=ln(2﹣x).故选:B.11.(2018年高考全国卷3文科9)(5分)函数y=﹣x4+x2+2的图象大致为()A.B.C.D.【解答】解:函数过定点(0,2),排除A,B.函数的导数f′(x)=﹣4x3+2x=﹣2x(2x2﹣1),由f′(x)>0得2x(2x2﹣1)<0,得x<﹣或0<x<,此时函数单调递增,排除C,故选:D.12.(2018年高考全国卷3理科7)(5分)函数y=﹣x4+x2+2的图象大致为()A.B.C.D.【解答】解:函数过定点(0,2),排除A,B.函数的导数f′(x)=﹣4x3+2x=﹣2x(2x2﹣1),由f′(x)>0得2x(2x2﹣1)<0,得x<﹣或0<x<,此时函数单调递增,排除C,故选:D.13.(2018年高考全国卷3理科12)(5分)设a=log0.20.3,b=log20.3,则()A.a+b<ab<0 B.ab<a+b<0 C.a+b<0<ab D.ab<0<a+b【解答】解:∵a=log0.20.3=,b=log20.3=,∴=,,∵,,∴ab<a+b<0.故选:B.14.(2018年北京市高考数学试卷文科8)(5分)设集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2},则()A.对任意实数a,(2,1)∈A B.对任意实数a,(2,1)∉AC.当且仅当a<0时,(2,1)∉A D.当且仅当a≤时,(2,1)∉A【解答】解:当a=﹣1时,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y ≥1,﹣x+y>4,x+y≤2},显然(2,1)不满足,﹣x+y>4,x+y≤2,所以A,C不正确;当a=4,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,4x+y>4,x ﹣4y≤2},显然(2,1)在可行域内,满足不等式,所以B不正确;故选:D.15.(2018年北京市高考数学试卷理科8)(5分)设集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay ≤2},则()A.对任意实数a,(2,1)∈A B.对任意实数a,(2,1)∉AC.当且仅当a<0时,(2,1)∉A D.当且仅当a≤时,(2,1)∉A【解答】解:当a=﹣1时,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y ≥1,﹣x+y>4,x+y≤2},显然(2,1)不满足,﹣x+y>4,x+y≤2,所以A,C不正确;当a=4,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,4x+y>4,x ﹣4y≤2},显然(2,1)在可行域内,满足不等式,所以B不正确;故选:D.16.(2018年上海市高考数学试卷16)(5分)设D是含数1的有限实数集,f(x)是定义在D上的函数,若f(x)的图象绕原点逆时针旋转后与原图象重合,则在以下各项中,f(1)的可能取值只能是()A.B.C.D.0【解答】解:设D是含数1的有限实数集,f(x)是定义在D上的函数,若f(x)的图象绕原点逆时针旋转后与原图象重合,故f(1)=cos=,故选:B.17.(2018年浙江省高考数学试卷5)(4分)函数y=2|x|sin2x的图象可能是()A.B.C.D.【解答】解:根据函数的解析式y=2|x|sin2x,得到:函数的图象为奇函数,故排除A和B.当x=时,函数的值也为0,故排除C.故选:D.18.(2018年天津市高考数学试卷文科3)(5分)设x∈R,则“x3>8”是“|x|>2”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解答】解:由x3>8,得x>2,则|x|>2,反之,由|x|>2,得x<﹣2或x>2,则x3<﹣8或x3>8.即“x3>8”是“|x|>2”的充分不必要条件.故选:A.19.(2018年天津市高考数学试卷文科5)(5分)已知a=log3,b=(),c=log,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.c>a>b【解答】解:∵a=log 3,c=log=log35,且5,∴,则b=()<,∴c>a>b.故选:D.20.(2018年天津市高考数学试卷理科5)(5分)已知a=log2e,b=ln2,c=log,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.c>a>b【解答】解:a=log 2e>1,0<b=ln2<1,c=log=log23>log2e=a,则a,b,c的大小关系c>a>b,故选:D.二.填空题1.(2018年高考全国卷I文科13)(5分)已知函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,则a=.【解答】解:函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,可得:log2(9+a)=1,可得a=﹣7.故答案为:﹣7.2.(2018年高考全国卷2文科13)(5分)曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为.【解答】解:∵y=2lnx,∴y′=,当x=1时,y′=2∴曲线y=2lnx在点(1,0)处的切线方程为y=2x﹣2.故答案为:y=2x﹣2.3.(2018年高考全国卷2理科13)(5分)曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为.【解答】解:∵y=2ln(x+1),∴y′=,当x=0时,y′=2,∴曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x.故答案为:y=2x.4.(2018年高考全国卷3文科16)(5分)已知函数f(x)=ln(﹣x)+1,f(a)=4,则f(﹣a)=.【解答】解:函数g(x)=ln(﹣x)满足g(﹣x)=ln(+x)==﹣ln(﹣x)=﹣g(x),所以g(x)是奇函数.函数f(x)=ln(﹣x)+1,f(a)=4,可得f(a)=4=ln(﹣a)+1,可得ln(﹣a)=3,则f(﹣a)=﹣ln(﹣a)+1=﹣3+1=﹣2.故答案为:﹣2.5.(2018年高考全国卷3理科14)(5分)曲线y=(ax+1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,则a=.【解答】解:曲线y=(ax+1)e x,可得y′=ae x+(ax+1)e x,曲线y=(ax+1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,可得:a+1=﹣2,解得a=﹣3.故答案为:﹣3.6.(2018年北京市高考数学试卷理科13)(5分)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是.【解答】解:例如f(x)=sinx,尽管f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,当x∈[0,)上为增函数,在(,2]为减函数,故答案为:f(x)=sinx.7.(2018年江苏省高考数学试卷5)(5分)函数f(x)=的定义域为.【解答】解:由题意得:≥1,解得:x≥2,∴函数f(x)的定义域是[2,+∞).故答案为:[2,+∞).8.(2018年江苏省高考数学试卷9)(5分)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(﹣2,2]上,f(x)=,则f(f(15))的值为.【解答】解:由f(x+4)=f(x)得函数是周期为4的周期函数,则f(15)=f(16﹣1)=f(﹣1)=|﹣1+|=,f()=cos()=cos=,即f(f(15))=,故答案为:9.(2018年江苏省高考数学试卷11)(5分)若函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为.【解答】解:∵函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,∴f′(x)=2x(3x﹣a),x∈(0,+∞),①当a≤0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(0)=1,f(x)在(0,+∞)上没有零点,舍去;②当a>0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0的解为x>,∴f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)递增,又f(x)只有一个零点,∴f()=﹣+1=0,解得a=3,f(x)=2x3﹣3x2+1,f′(x)=6x(x﹣1),x∈[﹣1,1],f′(x)>0的解集为(﹣1,0),f(x)在(﹣1,0)上递增,在(0,1)上递减,f(﹣1)=﹣4,f(0)=1,f(1)=0,∴f(x)min=f(﹣1)=﹣4,f(x)max=f(0)=1,∴f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为:f(x)max+f(x)min=﹣4+1=﹣3.10(2018年上海市高考数学试卷4)(4分)设常数a∈R,函数f(x)=1og2(x+a).若f(x)的反函数的图象经过点(3,1),则a=.【解答】解:∵常数a∈R,函数f(x)=1og2(x+a).f(x)的反函数的图象经过点(3,1),∴函数f(x)=1og2(x+a)的图象经过点(1,3),∴log2(1+a)=3,解得a=7.故答案为:7.10.(2018年上海市高考数学试卷7)(5分)已知α∈{﹣2,﹣1,﹣,1,2,3},若幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α=.【解答】解:∵α∈{﹣2,﹣1,,1,2,3},幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,∴a是奇数,且a<0,∴a=﹣1.故答案为:﹣1.11.(2018年上海市高考数学试卷11)(5分)已知常数a>0,函数f(x)=的图象经过点P(p,),Q(q,).若2p+q=36pq,则a=.【解答】解:函数f(x)=的图象经过点P(p,),Q(q,).则:,整理得:=1,解得:2p+q=a2pq,由于:2p+q=36pq,所以:a2=36,由于a>0,故:a=6.故答案为:612.(2018年上海市高考数学试卷12)(5分)已知实数x1、x2、y1、y2满足:x12+y12=1,x22+y22=1,x1x2+y1y2=,则+的最大值为.【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),=(x1,y1),=(x2,y2),由x12+y12=1,x22+y22=1,x1x2+y1y2=,可得A,B两点在圆x2+y2=1上,且•=1×1×cos∠AOB=,即有∠AOB=60°,即三角形OAB为等边三角形,AB=1,+的几何意义为点A,B两点到直线x+y﹣1=0的距离d1与d2之和,显然d1+d2≤AB=1,即+的最大值为1,故答案为:1.13.(2018年天津市高考数学试卷文科10)(5分)已知函数f(x)=e x lnx,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(1)的值为.【解答】解:函数f(x)=e x lnx,则f′(x)=e x lnx+•e x;∴f′(1)=e•ln1+1•e=e.故答案为:e.14.(2018年天津市高考数学试卷文科13)(5分)已知a,b∈R,且a﹣3b+6=0,则2a+的最小值为.【解答】解:a,b∈R,且a﹣3b+6=0,可得:3b=a+6,则2a+==≥2=,当且仅当2a=.即a=﹣3时取等号.函数的最小值为:.故答案为:.15.(2018年天津市高考数学试卷文科14)(5分)己知a∈R,函数f(x)=.若对任意x∈[﹣3,+∞),f(x)≤|x|恒成立,则a的取值范围是.【解答】解:当x≤0时,函数f(x)=x2+2x+a﹣2的对称轴为x=﹣1,抛物线开口向上,要使x≤0时,对任意x∈[﹣3,+∞),f(x)≤|x|恒成立,则只需要f(﹣3)≤|﹣3|=3,即9﹣6+a﹣2≤3,得a≤2,当x>0时,要使f(x)≤|x|恒成立,即f(x)=﹣x2+2x﹣2a,则直线y=x的下方或在y=x上,由﹣x2+2x﹣2a=x,即x2﹣x+2a=0,由判别式△=1﹣8a≤0,得a≥,综上≤a≤2,故答案为:[,2].16.(2018年天津市高考数学试卷理科13)(5分)已知a,b∈R,且a﹣3b+6=0,则2a+的最小值为.【解答】解:a,b∈R,且a﹣3b+6=0,可得:3b=a+6,则2a+==≥2=,当且仅当2a=.即a=﹣3时取等号.函数的最小值为:.故答案为:.17.(2018年天津市高考数学试卷理科14)(5分)已知a>0,函数f(x)=.若关于x的方程f(x)=ax恰有2个互异的实数解,则a的取值范围是.【解答】解:当x≤0时,由f(x)=ax得x2+2ax+a=ax,得x2+ax+a=0,得a(x+1)=﹣x2,得a=﹣,设g(x)=﹣,则g′(x)=﹣=﹣,由g(x)>0得﹣2<x<﹣1或﹣1<x<0,此时递增,由g(x)<0得x<﹣2,此时递减,即当x=﹣2时,g(x)取得极小值为g(﹣2)=4,当x>0时,由f(x)=ax得﹣x2+2ax﹣2a=ax,得x2﹣ax+2a=0,得a(x﹣2)=x2,当x=2时,方程不成立,当x≠2时,a=设h(x)=,则h′(x)==,由h(x)>0得x>4,此时递增,由h(x)<0得0<x<2或2<x<4,此时递减,即当x=4时,h(x)取得极小值为h(4)=8,要使f(x)=ax恰有2个互异的实数解,则由图象知4<a<8,故答案为:(4,8)19(2018年浙江省高考数学试卷15)(6分)已知λ∈R,函数f(x)=,当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是.若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是.【解答】解:当λ=2时函数f(x)=,显然x≥2时,不等式x﹣4<0的解集:{x|2≤x<4};x<2时,不等式f(x)<0化为:x2﹣4x+3<0,解得1<x<2,综上,不等式的解集为:{x|1<x<4}.函数f(x)恰有2个零点,函数f(x)=的草图如图:函数f(x)恰有2个零点,则λ∈(1,3].故答案为:{x|1<x<4};(1,3].三.解答题1.(2018年高考全国卷I文科21)(12分)已知函数f(x)=ae x﹣lnx﹣1.(1)设x=2是f(x)的极值点,求a,并求f(x)的单调区间;(2)证明:当a≥时,f(x)≥0.【解答】解:(1)∵函数f(x)=ae x﹣lnx﹣1.∴x>0,f′(x)=ae x﹣,∵x=2是f(x)的极值点,∴f′(2)=ae2﹣=0,解得a=,∴f(x)=e x﹣lnx﹣1,∴f′(x)=,当0<x<2时,f′(x)<0,当x>2时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.证明:(2)当a≥时,f(x)≥﹣lnx﹣1,设g(x)=﹣lnx﹣1,则﹣,当0<x<1时,g′(x)<0,当x>1时,g′(x)>0,∴x=1是g(x)的最小值点,故当x>0时,g(x)≥g(1)=0,∴当a≥时,f(x)≥0.2.(2018年高考全国卷I理科21)(12分)已知函数f(x)=﹣x+alnx.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:<a﹣2.【解答】解:(1)函数的定义域为(0,+∞),函数的导数f′(x)=﹣﹣1+=﹣,设g(x)=x2﹣ax+1,当a≤0时,g(x)>0恒成立,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,当a>0时,判别式△=a2﹣4,①当0<a≤4时,△≤0,即g(x)>0,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,②当a>2时,x,f′(x),f(x)的变化如下表:x(0,)(,)(,+∞)f′(x)﹣0+0﹣f(x)递减递增递减综上当a≤2时,f(x)在(0,+∞)上是减函数,当a>2时,在(0,),和(,+∞)上是减函数,则(,)上是增函数.(2)由(1)知a>2,0<x1<1<x2,x1x2=1,则f(x1)﹣f(x2)=(x2﹣x1)(1+)+a(lnx1﹣lnx2)=2(x2﹣x1)+a(lnx1﹣lnx2),则=﹣2+,则问题转为证明<1即可,即证明lnx1﹣lnx2>x1﹣x2,即证2lnx1>x1﹣在(0,1)上恒成立,设h(x)=2lnx﹣x +,(0<x<1),其中h(1)=0,求导得h′(x)=﹣1﹣=﹣=﹣<0,则h(x)在(0,1)上单调递减,∴h(x)>h(1),即2lnx﹣x +>0,故2lnx>x﹣,则<a﹣2成立.3.(2018年高考全国卷2文科21)(12分)已知函数f(x)=x3﹣a(x2+x+1).(1)若a=3,求f(x)的单调区间;(2)证明:f(x)只有一个零点.【解答】解:(1)当a=3时,f(x)=x3﹣a(x2+x+1),所以f′(x)=x2﹣6x﹣3时,令f′(x)=0解得x=3,当x∈(﹣∞,3﹣2),x∈(3﹣2,+∞)时,f′(x)>0,函数是增函数,当x∈(3﹣2时,f′(x)<0,函数是单调递减,综上,f(x)在(﹣∞,3﹣2),(3﹣2,+∞),上是增函数,在(3﹣2上递减.(2)证明:因为x2+x+1=(x+)2+,所以f(x)=0等价于,令,则,所以g(x)在R上是增函数;取x=max{9a,1},则有=,取x=min{9a,﹣1},则有=,所以g(x)在(min{9a,﹣1},max{9a,1})上有一个零点,由单调性则可知,f(x)只有一个零点.4.(2018年高考全国卷2理科21)(12分)已知函数f(x)=e x﹣ax2.(1)若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1;(2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a.【解答】证明:(1)当a=1时,函数f(x)=e x﹣x2.则f′(x)=e x﹣2x,令g(x)=e x﹣2x,则g′(x)=e x﹣2,令g′(x)=0,得x=ln2.当∈(0,ln2)时,h′(x)<0,当∈(ln2,+∞)时,h′(x)>0,∴h(x)≥h(ln2)=e ln2﹣2•ln2=2﹣2ln2>0,∴f(x)在[0,+∞)单调递增,∴f(x)≥f(0)=1,解:(2),f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔方程e x﹣ax2=0在(0,+∞)只有一个根,⇔a=在(0,+∞)只有一个根,即函数y=a与G(x)=的图象在(0,+∞)只有一个交点.G,当x∈(0,2)时,G′(x)<0,当∈(2,+∞)时,G′(x)>0,∴G(x)在(0,2)递增,在(2,+∞)递增,当→0时,G(x)→+∞,当→+∞时,G(x)→+∞,∴f(x)在(0,+∞)只有一个零点时,a=G(2)=.5.(2018年高考全国卷3文科21)(12分)已知函数f(x)=.(1)求曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程;(2)证明:当a≥1时,f(x)+e≥0.【解答】解:(1)=﹣.∴f′(0)=2,即曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线斜率k=2,∴曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程方程为y﹣(﹣1)=2x.即2x﹣y﹣1=0为所求.(2)证明:函数f(x)的定义域为:R,可得=﹣.令f′(x)=0,可得,当x时,f′(x)<0,x时,f′(x)>0,x∈(2,+∞)时,f′(x)<0.∴f(x)在(﹣),(2,+∞)递减,在(﹣,2)递增,注意到a≥1时,函数g(x)=ax2+x﹣1在(2,+∞)单调递增,且g(@)=4a+1>0函数g(x)的图象如下:∵a≥1,∴,则≥﹣e,∴f(x)≥﹣e,∴当a≥1时,f(x)+e≥0.6.(2018年高考全国卷3理科21)(12分)已知函数f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)﹣2x.(1)若a=0,证明:当﹣1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0;(2)若x=0是f(x)的极大值点,求a.【解答】(1)证明:当a=0时,f(x)=(2+x)ln(1+x)﹣2x,(x>﹣1).,,可得x∈(﹣1,0)时,f″(x)≤0,x∈(0,+∞)时,f″(x)≥0∴f′(x)在(﹣1,0)递减,在(0,+∞)递增,∴f′(x)≥f′(0)=0,∴f(x)=(2+x)ln(1+x)﹣2x在(﹣1,+∞)上单调递增,又f(0)=0.∴当﹣1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0.(2)解:由f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)﹣2x,得f′(x)=(1+2ax)ln(1+x)+﹣2=,令h(x)=ax2﹣x+(1+2ax)(1+x)ln(x+1),h′(x)=4ax+(4ax+2a+1)ln(x+1).当a≥0,x>0时,h′(x)>0,h(x)单调递增,∴h(x)>h(0)=0,即f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,故x=0不是f(x)的极大值点,不符合题意.当a<0时,h″(x)=8a+4aln(x+1)+,显然h″(x)单调递减,①令h″(0)=0,解得a=﹣.∴当﹣1<x<0时,h″(x)>0,当x>0时,h″(x)<0,∴h′(x)在(﹣1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴h′(x)≤h′(0)=0,∴h(x)单调递减,又h(0)=0,∴当﹣1<x<0时,h(x)>0,即f′(x)>0,当x>0时,h(x)<0,即f′(x)<0,∴f(x)在(﹣1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴x=0是f(x)的极大值点,符合题意;②若﹣<a<0,则h″(0)=1+6a>0,h″(e﹣1)=(2a﹣1)(1﹣e)<0,∴h″(x)=0在(0,+∞)上有唯一一个零点,设为x0,∴当0<x<x0时,h″(x)>0,h′(x)单调递增,∴h′(x)>h′(0)=0,即f′(x)>0,∴f(x)在(0,x0)上单调递增,不符合题意;③若a<﹣,则h″(0)=1+6a<0,h″(﹣1)=(1﹣2a)e2>0,∴h″(x)=0在(﹣1,0)上有唯一一个零点,设为x1,∴当x1<x<0时,h″(x)<0,h′(x)单调递减,∴h′(x)>h′(0)=0,∴h(x)单调递增,∴h(x)<h(0)=0,即f′(x)<0,∴f(x)在(x1,0)上单调递减,不符合题意.综上,a=﹣.7.(2018年北京市高考数学试卷文科19)(13分)设函数f(x)=[ax2﹣(3a+1)x+3a+2]e x.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,求a;(Ⅱ)若f(x)在x=1处取得极小值,求a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=[ax2﹣(3a+1)x+3a+2]e x的导数为f′(x)=[ax2﹣(a+1)x+1]e x.曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,可得(4a﹣2a﹣2+1)e2=0,解得a=;(Ⅱ)f(x)的导数为f′(x)=[ax2﹣(a+1)x+1]e x=(x﹣1)(ax﹣1)e x,若a=0则x<1时,f′(x)>0,f(x)递增;x>1,f′(x)<0,f(x)递减.x=1处f(x)取得极大值,不符题意;若a>0,且a=1,则f′(x)=(x﹣1)2e x≥0,f(x)递增,无极值;若a>1,则<1,f(x)在(,1)递减;在(1,+∞),(﹣∞,)递增,可得f(x)在x=1处取得极小值;若0<a<1,则>1,f(x)在(1,)递减;在(,+∞),(﹣∞,1)递增,可得f(x)在x=1处取得极大值,不符题意;若a<0,则<1,f(x)在(,1)递增;在(1,+∞),(﹣∞,)递减,可得f(x)在x=1处取得极大值,不符题意.综上可得,a的范围是(1,+∞).8.(2018年北京市高考数学试卷理科18)(13分)设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]e x.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;(Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]e x的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]e x.由题意可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0,可得(a﹣2a﹣1+2)e=0,解得a=1;(Ⅱ)f(x)的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]e x=(x﹣2)(ax﹣1)e x,若a=0则x<2时,f′(x)>0,f(x)递增;x>2,f′(x)<0,f(x)递减.x=2处f(x)取得极大值,不符题意;若a>0,且a=,则f′(x)=(x﹣2)2e x≥0,f(x)递增,无极值;若a>,则<2,f(x)在(,2)递减;在(2,+∞),(﹣∞,)递增,可得f(x)在x=2处取得极小值;若0<a<,则>2,f(x)在(2,)递减;在(,+∞),(﹣∞,2)递增,可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意;若a<0,则<2,f(x)在(,2)递增;在(2,+∞),(﹣∞,)递减,可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意.综上可得,a的范围是(,+∞).9.(2018年江苏省高考数学试卷19)(16分)记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g (x)的一个“S点”.(1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;(2)若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由.【解答】解:(1)证明:f′(x)=1,g′(x)=2x+2,则由定义得,得方程无解,则f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;(2)f′(x)=2ax,g′(x)=,x>0,由f′(x)=g′(x)得=2ax,得x=,f()=﹣=g()=﹣lna2,得a=;(3)f′(x)=﹣2x,g′(x)=,(x≠0),由f′(x0)=g′(x0),得b=﹣>0,得0<x0<1,由f(x0)=g(x0),得﹣x02+a==﹣,得a=x02﹣,令h(x)=x2﹣﹣a=,(a>0,0<x<1),设m(x)=﹣x3+3x2+ax﹣a,(a>0,0<x<1),则m(0)=﹣a<0,m(1)=2>0,得m(0)m(1)<0,又m(x)的图象在(0,1)上连续不断,则m(x)在(0,1)上有零点,则h(x)在(0,1)上有零点,则f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S”点.10.(2018年天津市高考数学试卷文科20)(14分)设函数f(x)=(x﹣t1)(x﹣t2)(x﹣t3),其中t1,t2,t3∈R,且t1,t2,t3是公差为d的等差数列.(Ⅰ)若t2=0,d=1,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(Ⅱ)若d=3,求f(x)的极值;(Ⅲ)若曲线y=f(x)与直线y=﹣(x﹣t2)﹣6有三个互异的公共点,求d的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=(x﹣t1)(x﹣t2)(x﹣t3),t2=0,d=1时,f(x)=x(x+1)(x﹣1)=x3﹣x,∴f′(x)=3x2﹣1,f(0)=0,f′(0)=﹣1,∴y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y﹣0=﹣1×(x﹣0),即x+y=0;(Ⅱ)d=3时,f(x)=(x﹣t2+3)(x﹣t2)(x﹣t2﹣3)=﹣9(x﹣t2)=x3﹣3t2x2+(3﹣9)x ﹣+9t2;∴f′(x)=3x2﹣6t2x+3﹣9,令f′(x)=0,解得x=t2﹣或x=t2+;当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表;x(﹣∞,t2﹣)t2﹣(t2﹣,t2+)t2+(t2+,+∞)f′(x)+0﹣0+f(x)单调增极大值单调减极小值单调增∴f(x)的极大值为f(t2﹣)=﹣9×(﹣)=6,极小值为f(t2+)=﹣9×=﹣6;(Ⅲ)曲线y=f(x)与直线y=﹣(x﹣t2)﹣6有三个互异的公共点,等价于关于x的方程(x﹣t2+d)(x﹣t2)(x﹣t2﹣d)+(x﹣t2)﹣6=0有三个互异的实数根,令u=x﹣t2,可得u3+(1﹣d2)u+6=0;设函数g(x)=x3+(1﹣d2)x+6,则曲线y=f(x)与直线y=﹣(x﹣t2)﹣6有3个互异的公共点,等价于函数y=g(x)有三个不同的零点;又g′(x)=3x2+(1﹣d2),当d2≤1时,g′(x)≥0恒成立,此时g(x)在R上单调递增,不合题意;当d2>1时,令g′(x)=0,解得x1=﹣,x2=;∴g(x)在(﹣∞,x1)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上也单调递增;∴g(x)的极大值为g(x1)=g (﹣)=+6>0;极小值为g(x2)=g ()=﹣+6;若g(x2)≥0,由g(x)的单调性可知,函数g(x)至多有两个零点,不合题意;若g(x2)<0,即>27,解得|d|>,此时|d|>x2,g(|d|)=|d|+6>0,且﹣2|d|<x1;g(﹣2|d|)=﹣6|d|3﹣2|d|+6<0,从而由g(x)的单调性可知,函数y=g(x)在区间(﹣2|d|,x1),(x1,x2),(x2,|d|)内各有一个零点,符合题意;∴d的取值范围是(﹣∞,﹣)∪(,+∞).11.(2018年天津市高考数学试卷理科20)(14分)已知函数f(x)=a x,g(x)=log a x,其中a>1.(Ⅰ)求函数h(x)=f(x)﹣xlna的单调区间;(Ⅱ)若曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线与曲线y=g(x)在点(x2,g(x2))处的切线平行,证明x1+g(x2)=;(Ⅲ)证明当a≥e时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的切线.【解答】(Ⅰ)解:由已知,h(x)=a x﹣xlna,有h′(x)=a x lna﹣lna,令h′(x)=0,解得x=0.由a>1,可知当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下表:x(﹣∞,0)0(0,+∞)h′(x)﹣0+h(x)↓极小值↑∴函数h(x)的单调减区间为(﹣∞,0),单调递增区间为(0,+∞);(Ⅱ)证明:由f′(x)=a x lna,可得曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线的斜率为lna.由g′(x)=,可得曲线y=g(x)在点(x2,g(x2))处的切线的斜率为.∵这两条切线平行,故有,即,两边取以a为底数的对数,得log a x2+x1+2log a lna=0,∴x1+g(x2)=;(Ⅲ)证明:曲线y=f(x)在点()处的切线l1:,曲线y=g(x)在点(x2,log a x2)处的切线l2:.要证明当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的切线,只需证明当a≥时,存在x1∈(﹣∞,+∞),x2∈(0,+∞)使得l1与l2重合,即只需证明当a≥时,方程组由①得,代入②得:,③因此,只需证明当a≥时,关于x1的方程③存在实数解.设函数u(x)=,既要证明当a≥时,函数y=u(x)存在零点.u′(x)=1﹣(lna)2xa x,可知x∈(﹣∞,0)时,u′(x)>0;x∈(0,+∞)时,u′(x)单调递减,又u′(0)=1>0,u′=<0,故存在唯一的x0,且x0>0,使得u′(x0)=0,即.由此可得,u(x)在(﹣∞,x0)上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减,u(x)在x=x0处取得极大值u(x0).∵,故lnlna≥﹣1.∴=.下面证明存在实数t,使得u(t)<0,由(Ⅰ)可得a x≥1+xlna,当时,有u(x)≤=.∴存在实数t,使得u(t)<0.因此,当a≥时,存在x1∈(﹣∞,+∞),使得u(x1)=0.∴当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的切线.12.(2018年浙江省高考数学试卷22)(15分)已知函数f(x)=﹣lnx.(Ⅰ)若f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,证明:f(x1)+f(x2)>8﹣8ln2;(Ⅱ)若a≤3﹣4ln2,证明:对于任意k>0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点.【解答】证明:(Ⅰ)∵函数f(x)=﹣lnx,∴x>0,f′(x)=﹣,∵f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,∴=﹣,∵x1≠x2,∴+=,由基本不等式得:=≥,∵x1≠x2,∴x1x2>256,由题意得f(x 1)+f(x2)==﹣ln(x1x2),设g(x)=,则,∴列表讨论:x(0,16)16(16,+∞)g′(x)﹣0+g(x)↓2﹣4ln2↑∴g(x)在[256,+∞)上单调递增,∴g(x1x2)>g(256)=8﹣8ln2,∴f(x1)+f(x2)>8﹣8ln2.(Ⅱ)令m=e﹣(|a|+k),n=()2+1,则f(m)﹣km﹣a>|a|+k﹣k﹣a≥0,f(n)﹣kn﹣a<n(﹣﹣k)≤n(﹣k)<0,∴存在x0∈(m,n),使f(x0)=kx0+a,∴对于任意的a∈R及k∈(0,+∞),直线y=kx+a与曲线y=f(x)有公共点,由f(x)=kx+a,得k=,设h(x)=,则h′(x)==,其中g(x)=﹣lnx,由(1)知g(x)≥g(16),又a≤3﹣4ln2,∴﹣g(x)﹣1+a≤﹣g(16)﹣1+a=﹣3+4ln2+a≤0,∴h′(x)≤0,即函数h(x)在(0,+∞)上单调递减,∴方程f(x)﹣kx﹣a=0至多有一个实根,综上,a≤3﹣4ln2时,对于任意k>0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点.312018高考数学汇编函数第页共页。
十年真题(2010-近年)高考数学真题分类汇编专题16坐标系与参数方程理(含解析)(最新整理)
专题16坐标系与参数方程解答题2011综合测试题2011年新课标1理科23解答题2010综合测试题2010年新课标1理科23历年高考真题汇编1.【2019年新课标1理科22】在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t 为参数).以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2ρcosθρsinθ+11=0.(1)求C和l的直角坐标方程;(2)求C上的点到l距离的最小值.【解答】解:(1)由(t为参数),得,两式平方相加,得(x≠﹣1),∴C的直角坐标方程为(x≠﹣1),由2ρcosθρsinθ+11=0,得.即直线l的直角坐标方程为得;(2)设与直线平行的直线方程为,联立,得16x2+4mx+m2﹣12=0.由△=16m2﹣64(m2﹣12)=0,得m=±4.∴当m=4时,直线与曲线C的切点到直线的距离最小,为.2.【2018年新课标1理科22】在直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为y=k|x|+2.以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.(1)求C2的直角坐标方程;(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程.【解答】解:(1)曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ﹣3=0.转换为直角坐标方程为:x2+y2+2x﹣3=0,转换为标准式为:(x+1)2+y2=4.(2)由于曲线C1的方程为y=k|x|+2,则:该射线关于y轴对称,且恒过定点(0,2).由于该射线与曲线C2的极坐标有且仅有三个公共点.所以:必有一直线相切,一直线相交.则:圆心到直线y=kx+2的距离等于半径2.故:,或解得:k或0,当k=0时,不符合条件,故舍去,同理解得:k或0经检验,直线与曲线C2没有公共点.故C1的方程为:.3.【2017年新课标1理科22】在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,(θ为参数),直线l的参数方程为,(t为参数).(1)若a=﹣1,求C与l的交点坐标;(2)若C上的点到l距离的最大值为,求a.【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(θ为参数),化为标准方程是:y2=1;a=﹣1时,直线l的参数方程化为一般方程是:x+4y﹣3=0;联立方程,解得或,所以椭圆C和直线l的交点为(3,0)和(,).(2)l的参数方程(t为参数)化为一般方程是:x+4y﹣a﹣4=0,椭圆C上的任一点P可以表示成P(3cosθ,sinθ),θ∈[0,2π),所以点P到直线l的距离d为:d,φ满足tanφ,且的d的最大值为.①当﹣a﹣4≤0时,即a≥﹣4时,|5sin(θ+φ)﹣a﹣4|≤|﹣5﹣a﹣4|=|5+a+4|=17解得a=8和﹣26,a=8符合题意.②当﹣a﹣4>0时,即a<﹣4时|5sin(θ+φ)﹣a﹣4|≤|5﹣a﹣4|=|5﹣a﹣4|=17,解得a=﹣16和18,a=﹣16符合题意.4.【2016年新课标1理科23】在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.【解答】解:(Ⅰ)由,得,两式平方相加得,x2+(y﹣1)2=a2.∴C1为以(0,1)为圆心,以a为半径的圆.化为一般式:x2+y2﹣2y+1﹣a2=0.①由x2+y2=ρ2,y=ρsinθ,得ρ2﹣2ρsinθ+1﹣a2=0;(Ⅱ)C2:ρ=4cosθ,两边同时乘ρ得ρ2=4ρcosθ,∴x2+y2=4x,②即(x﹣2)2+y2=4.由C3:θ=α0,其中α0满足tanα0=2,得y=2x,∵曲线C1与C2的公共点都在C3上,∴y=2x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程,①﹣②得:4x﹣2y+1﹣a2=0,即为C3 ,∴1﹣a2=0,∴a=1(a>0).5.【2015年新课标1理科23】在直角坐标系xOy中,直线C1:x=﹣2,圆C2:(x﹣1)2+(y ﹣2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.【解答】解:(Ⅰ)由于x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴C1:x=﹣2 的极坐标方程为ρcosθ=﹣2,故C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1的极坐标方程为:(ρcosθ﹣1)2+(ρsinθ﹣2)2=1,化简可得ρ2﹣(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0.(Ⅱ)把直线C3的极坐标方程θ(ρ∈R)代入圆C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,可得ρ2﹣(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0,求得ρ1=2,ρ2,∴|MN|=|ρ1﹣ρ2|,由于圆C2的半径为1,∴C2M⊥C2N,△C2MN的面积为•C2M•C2N•1•1.6.【2014年新课标1理科23】已知曲线C:1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)过曲线C上任意一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值.【解答】解:(Ⅰ)对于曲线C:1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,故曲线C的参数方程为,(θ为参数).对于直线l:,由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).P到直线l的距离为.则,其中α为锐角.当sin(θ+α)=﹣1时,|PA|取得最大值,最大值为.当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为.7.【2013年新课标1理科23】已知曲线C1的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ.(1)把C1的参数方程化为极坐标方程;(2)求C1与C2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).【解答】解:(1)将,消去参数t,化为普通方程(x﹣4)2+(y﹣5)2=25,即C1:x2+y2﹣8x﹣10y+16=0,将代入x2+y2﹣8x﹣10y+16=0,得ρ2﹣8ρcosθ﹣10ρsinθ+16=0.∴C1的极坐标方程为ρ2﹣8ρcosθ﹣10ρsinθ+16=0.(2)∵曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ.∴曲线C2的直角坐标方程为x2+y2﹣2y=0,联立,解得或,∴C1与C2交点的极坐标为()和(2,).8.【2012年新课标1理科23】已知曲线C1的参数方程是(φ为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C2的坐标系方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2,).(1)求点A,B,C,D的直角坐标;(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.【解答】解:(1)点A,B,C,D的极坐标为点A,B,C,D的直角坐标为(2)设P(x0,y0),则为参数)t=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2=4x2+4y2+16=32+20sin2φ∵sin2φ∈[0,1]∴t∈[32,52]9.【2011年新课标1理科23】在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数)M是C1上的动点,P点满足2,P点的轨迹为曲线C2(Ⅰ)求C2的方程;(Ⅱ)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ与C1的异于极点的交点为A,与C2的异于极点的交点为B,求|AB|.【解答】解:(I)设P(x,y),则由条件知M(,).由于M点在C1上,所以即从而C2的参数方程为(α为参数)(Ⅱ)曲线C1的极坐标方程为ρ=4sinθ,曲线C2的极坐标方程为ρ=8sinθ.射线θ与C1的交点A的极径为ρ1=4sin,射线θ与C2的交点B的极径为ρ2=8sin.所以|AB|=|ρ2﹣ρ1|.10.【2010年新课标1理科23】已知直线C1(t为参数),C2(θ为参数),(Ⅰ)当α时,求C1与C2的交点坐标;(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.【解答】解:(Ⅰ)当α时,C1的普通方程为,C2的普通方程为x2+y2=1.联立方程组,解得C1与C2的交点为(1,0).(Ⅱ)C1的普通方程为x sinα﹣y cosα﹣sinα=0①.则OA的方程为x cosα+y sinα=0②,联立①②可得x=sin2α,y=﹣cosαsinα;A点坐标为(sin2α,﹣cosαsinα),故当α变化时,P点轨迹的参数方程为:,P点轨迹的普通方程.故P点轨迹是圆心为,半径为的圆.本专题考查的知识点为:极坐标方程与直角坐标方程的转化,极坐标几何意义的应用,参数方程与普通方程的互化,参数方程的应用。
2010-2018年全国新课标卷(123卷)理科数学试题分类汇编解析版专题13、坐标系与参数方程
2010-2018年全国新课标卷(ⅠⅡⅢ卷)理科数学试题分类汇编13、坐标系与参数方程【2010年新课标卷,23】选修4—4;坐标系与参数方程 已知直线1C :1cos .sin ,x t y t αα=+⎧⎨=⎩ (t 为参数),圆2C :cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),(Ⅰ)当α=3π时,求1C 与2C 的交点坐标; (Ⅱ)过坐标原点O 作1C 的垂线,垂足为A,P 为OA 的中点,当α变化时,求P 点轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线;【2011年新课标卷,23】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为2cos 22sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数)M 是C 1上的动点,P 点满足2OP OM =uu u v uuu v,P 点的轨迹为曲线C 2(Ⅰ)求C 2的方程;(Ⅱ)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线3πθ=与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求AB .【2012年新课标卷,23】已知曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧==ϕϕsin 3cos 2y x (ϕ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程是2=ρ。
正方形ABCD 的顶点都在2C 上,且A ,B ,C ,D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为(2,3π)。
(1)求点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(2)设P 为1C 上任意一点,求2222||||||||PD PC PB PA +++的取值范围。
【2013年新课标Ⅰ卷,23】已知曲线C 1的参数方程为45cos ,55sin x t y t=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)把C 1的参数方程化为极坐标方程;(2)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π). 【2013年新课标Ⅱ卷,23】已知动点P ,Q 都在曲线2cos ,:2sin x t C y t =⎧⎨=⎩(t 为参数)上,对应参数分别为t α=与2(02)t ααπ=<<,M 为PQ 的中点. (Ⅰ)求M 的轨迹的参数方程;(Ⅱ)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点.【2014年新课标Ⅰ卷,23】已知曲线C :22149x y +=,直线l :222x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数). (Ⅰ)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(Ⅱ)过曲线C 上任一点P 作与l 夹角为o 30的直线,交l 于点A ,求||PA 的最大值与最小值.【2014年新课标Ⅱ卷,23】在直角坐标系xoy 中,以坐标原点为极点,x 轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2cos ρθ=,[0,]2πθ∈.(Ⅰ)求C 的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线:2l y =+垂直,根据(Ⅰ)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.【2015年新课标Ⅰ卷,23】在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :()()22121x y -+-=,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求1C ,2C 的极坐标方程;(Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()4R πθρ=∈,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN∆的面积.【2015年新课标Ⅱ卷,23】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数,t ≠0)其中0απ≤<,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:2sin ρθ=,C 3:ρθ=.(Ⅰ)求C 2与C 3交点的直角坐标;(Ⅱ)若C 1与C 2相交于点A ,C 1与C 3相交于点B ,求|AB |的最大值. 【2016年新课标Ⅰ卷,23】在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧+==,sin 1,cos t a y t a x t(为参数,)0>a .在以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线θρcos 4:2=C .(Ⅰ)说明1C 是哪一种曲线,并将1C 的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线3C 的极坐标方程为0αθ=,其中0α满足2tan 0=α,若曲线1C 与2C 的公共点都在3C 上,求a .【2016年新课标Ⅱ卷,23】【选修4-4:坐标系与参数方程】 在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(+6)+=25x y .(Ⅰ)以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程; (Ⅱ)直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于A ,B两点,AB =,求l 的斜率.【2016年新课标Ⅲ卷,23】选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,曲线1C的参数方程为()sin x y ααα⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数,以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,,建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程为sin()4ρθπ+=.(I )写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(II )设点P 在1C 上,点Q 在2C 上,求PQ 的最小值及此时P 的直角坐标.【2017年新课标Ⅰ卷,22】在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为4,1,x a t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数).(1)若1a =-,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到la .【2017年新课标Ⅱ卷,22】[选修4-4:坐标系与参数方程](10分) 在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为cos 4ρθ=.(1)M 为曲线1C 上的动点,点P 在线段OM 上,且满足||||16OM OP ⋅=,求点P 的轨迹2C 的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为(2,)3π,点B 在曲线2C 上,求OAB ∆面积的最大值.【2017年新课标Ⅲ卷,22】[选修4-4:坐标系与参数方程]在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为,,x t y kt =2+⎧⎨=⎩(t 为参数),直线l 2的参数方程为,,x m my k =-2+⎧⎪⎨=⎪⎩(m 为参数),设l 1与l 2的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C . (1)写出C 的普通方程:(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设:(cos sin )l ρθθ3+=0,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径.【2018年新课标Ⅰ卷,22】在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的方程为||2y k x =+.以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为22cos 30ρρθ+-=.(1)求2C 的直角坐标方程;(2)若1C 与2C 有且仅有三个公共点,求1C 的方程.【2018年新课标Ⅱ卷,22】[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos 4sin x θy θ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),直线l 的参数方程为1cos 2sin x t αy t α=+⎧⎨=+⎩,(t 为参数). (1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)若曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1,2),求l 的斜率.【2018年新课标Ⅲ卷,22】[选修4—4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,O ⊙的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩,(θ为参数),过点(0,且倾斜角为α的直线l 与O ⊙交于A B ,两点. (1)求α的取值范围;(2)求AB 中点P 的轨迹的参数方程.2010-2018年全国新课标卷(ⅠⅡⅢ卷)理科数学试题分类汇编13、坐标系与参数方程(解析版)【2010年新课标卷,23】选修4—4;坐标系与参数方程 已知直线1C :1cos .sin ,x t y t αα=+⎧⎨=⎩ (t 为参数),圆2C :cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),(Ⅰ)当α=3π时,求1C 与2C 的交点坐标; (Ⅱ)过坐标原点O 作1C 的垂线,垂足为A,P 为OA 的中点,当α变化时,求P 点轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线;解:(I )当3α=π时,1C的普通方程为1)y x -,2C 的普通方程为221x y +=联立方程组221)1y y x x ⎧⎪⎨+==-⎪⎩解得1C 与2C 的交点为(1,0),1(,2(II )1C 的普通方程为sin cos sin 0x y ααα--=A 点坐标为2,cos (si n )n si ααα-∴当α变化时,P 点轨迹的参数方程为2121sin co n s s 2i x y ααα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(α为参数) P 点轨迹的普通方程为2211()416x y -+=故P 点轨迹是圆心为1(,0)4,半径为14的圆.【2011年新课标卷,23】在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为2cos 22sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数)M 是C 1上的动点,P 点满足2OP OM =uu u v uuu v,P 点的轨迹为曲线C 2(Ⅰ)求C 2的方程;(Ⅱ)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线3πθ=与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求AB .解:(I )设(),P x y ,则由条件知,22x y M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由于M 点在1C 上,所以2cos 222sin 2xy αα⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,即4cos 44sin x y αα=⎧⎨=+⎩. 从而2C 的参数方程为4cos 44sin x y αα=⎧⎨=+⎩(α为参数).(II)曲线1C 的极坐标方程为4sin ρθ=,曲线2C 的极坐标方程为8sin ρθ=. 射线3πθ=与1C 的交点A 的极径为14sin 3πρ=, 射线3πθ=与2C 的交点B 的极径为28sin3πρ=,所以12AB ρρ=-=.【2012年新课标卷,23】已知曲线1C 的参数方程为⎩⎨⎧==ϕϕsin 3cos 2y x (ϕ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程是2=ρ。
高考文科数学2010—2018真题分类 专题二 函数概念与基本初等函数 第五讲函数与方程(带答案)
专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ第五讲 函数与方程一、选择题1.(2017新课标Ⅲ)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1 2.(2017山东)设1()2(1),1x f x x x <<=-⎪⎩≥,若()(1)f a f a =+,则1()f a = A .2 B .4 C .6 D .83.(2015安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是A .y cos x =B .y sin x =C .y ln x =D .21y x =+4.(2015天津)已知函数22||,2()(2),2x x f x x x -⎧=⎨->⎩≤,函数()3(2)g x f x =--,则函数 y ()()f x g x =-的零点的个数为A .2B .3C .4D .55.(2015陕西)对二次函数2()f x ax bx c =++(a 为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是A .-1是()f x 的零点B .1是()f x 的极值点C .3是()f x 的极值D .点(2,8)在曲线()y f x =上6.(2014山东)已知函数()12+-=x x f ,()kx x g =.若方程()()f x g x =有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是 (A )),(210 (B )),(121(C )),(21 (D )),(∞+2 7.(2014北京)已知函数()26log f x x x=-,在下列区间中,包含()f x 零点的区间是 (A )()0,1 (B )()1,2 (C )()2,4 (D )()4,+∞8.(2014重庆)已知函数13,(1,0]()1,(0,1]x f x x x x ⎧-∈-⎪=+⎨⎪∈⎩,且()()g x f x mx m =--在(1,1]-内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是(A )91(,2](0,]42-- (B )111(,2](0,]42-- (C )92(,2](0,]43-- (D )112(,2](0,]43-- 9.(2014湖北)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2()=3f x x x -.则函数()()+3g x f x x =-的零点的集合为(A ){1,3} (B ){3,1,1,3}-- (C ){23} (D ){21,3}-10.(2013安徽)已知函数32()f x x ax bx c =+++有两个极值点12,x x ,若11()f x x =< 2x ,则关于x 的方程23(())2()0f x af x b ++=的不同实根个数为(A )3 (B) 4 (C )5 (D )611.(2013重庆)若a b c <<,则函数()()()()()()()f x x a x b x b x c x c x a =--+--+--的两个零点分别位于区间(A )(),a b 和(),b c 内 (B )(),a -∞和(),a b 内(C )(),b c 和(),c +∞内 (D )(),a -∞和(),c +∞内12.(2013湖南)函数()2ln f x x =的图像与函数()245g x x x =-+的图象的交点个数为(A )3 (B )2 (C )1 (D )013.(2013天津)函数0.5()2|log |1x f x x =-的零点个数为(A )1 (B )2 (C )3 (D )414.(2012北京)函数121()()2xf x x =-的零点个数为(A )0 (B )1 (C )2 (D )315.(2012湖北)函数2()cos f x x x =在区间[0,4]上的零点个数为(A )4 (B )5 (C )6 (D )716.(2012辽宁)设函数()f x ()x R ∈满足()()f x f x -=,()(2)f x f x =-,且当[]0,1x ∈时,3()f x x =.又函数()|cos()|g x x x π=,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为(A )5 (B )6 (C )7 (D )817.(2011天津)对实数a 与b ,定义新运算“⊗”:,1,, 1.a a b a b b a b -≤⎧⊗=⎨->⎩,设函数 ()()22()2,.f x x x x x R =-⊗-∈若函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是(A )(]3,21,2⎛⎫-∞-- ⎪⎝⎭ (B )(]3,21,4⎛⎫-∞--- ⎪⎝⎭(C )11,,44⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (D )311,,44⎛⎫⎡⎫--+∞ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭18.(2011福建)若关于x 的方程210x mx ++=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,+∞)19.(2011全国新课标)函数11y x =-的图像与函数2sin (24)y x x π=-≤≤的图像所有交点的横坐标之和等于 (A )2 (B )4 (C )6 (D )820. (2011山东)已知()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且当02x ≤<时,3()f x x 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 )921.(2010年福建)函数223,0()2ln ,0x x x f x x x ⎧+-=⎨-+>⎩≤,的零点个数为(A )0 (B )1 (C )2 (D )322.(2010天津)函数()23x f x x =+的零点所在的一个区间是(A )(-2,-1) (B )(-1,0) (C )(0,1) (D )(1,2)23.(2010广东)“14m <”是“一元二次方程20x x m ++=有实数解”的(A )充分非必要条件 (B )充分必要条件(C )必要非充分条件 (D )非充分非必要条件24.(2010浙江)设函数()4sin(21)f x x x =+-,则在下列区间中函数()f x 不.存在零点的是(A )[]4,2-- (B )[]2,0- (C )[]0,2 (D )[]2,4二、填空题25.(2018江苏)若函数32()21()f x x ax a =-+∈R 在(0,)+∞内有且只有一个零点,则()f x 在[1,1]-上的最大值与最小值的和为 .26.(2018浙江)已知λ∈R ,函数24,()43,x x f x x x x λλ-⎧=⎨-+<⎩≥,当2λ=时,不等式()0f x <的解集是______.若函数()f x 恰有2个零点,则λ的取值范围是____.27.(2017江苏)设()f x 是定义在R 且周期为1的函数,在区间[0,1)上,2,(),x x D f x x x D⎧∈=⎨∉⎩其中集合1{|,}n D x x n n-==∈*N ,则方程()lg 0f x x -=的解的个数是 . 28.(2016山东)已知函数()f x =2,,24,,x x m x mx m x m ⎧≤⎪⎨-+>⎪⎩其中0m >.若存在实数b ,使得关于x 的方程()f x b =有三个不同的根,则m 的取值范围是_______.29.(2016年天津)已知函数2(43)3,0()(01)log (1)1,0a x a x a x f x a a x x ⎧+-+<⎪=>≠⎨++≥⎪⎩且在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|23x f x =-恰有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是_______. 30.(2016年浙江)设函数32()31f x x x =++.已知0a ≠,且()()f x f a -=2()()x b x a --,x ∈R ,则实数a =_____,b =______.31.(2015福建)若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>>的两个不同的零点,且a ,b ,2-这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q +的值等于 .32.(2015湖北)函数2()2sin sin()2f x x x x π=+-的零点个数为 .33.(2015湖南)若函数()|22|x f x b =--有两个零点,则实数b 的取值范围是 .34.(2014江苏)已知)(x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当)3,0[∈x 时,|212|)(2+-=x x x f .若函数a x f y -=)(在区间]4,3[-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 .35.(2014福建)函数22,0()26ln ,0x x f x x x x ⎧-≤=⎨-+>⎩的零点个数是_________.36.(2014天津)已知函数2()3f x x x =+,x R Î.若方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为__________.37.(2012福建)对于实数a 和b ,定义运算“*”:22,,,,a ab a b a b b ab a b ⎧-*=⎨->⎩…设()f x = (21)(1)x x -*-,且关于x 的方程为()f x m =(m ∈R )恰有三个互不相等的实数根123,,x x x ,则123x x x 的取值范围是____________.38.(2011北京)已知函数32,2()(1),2x f x x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩,若关于x 的方程()f x =k 有两个不同的实根,则数k 的取值范围是_______.39.(2011辽宁)已知函数a x e x f x +-=2)(有零点,则a 的取值范围是______.专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ第五讲 函数与方程答案部分1.C 【解析】令()0f x =,则方程112()2x x a e e x x --++=-+有唯一解,设2()2h x x x =-+,11()x x g x ee --+=+,则()h x 与()g x 有唯一交点, 又11111()2x x x x g x e e e e --+--=+=+≥,当且仅当1x =时取得最小值2.而2()(1)11h x x =--+≤,此时1x =时取得最大值1,()()ag x h x =有唯一的交点,则12a =.选C . 2.C 【解析】由1x ≥时()()21f x x =-是增函数可知,若,则()()1f a f a ≠+,所以01a <<,由()(+1)f a f a =2(11)a =+-,解得14a =,则1(4)2(41)6f f a ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,故选C . 3.A 【解析】cos y x =是偶函数且有无数多个零点,sin y x =为奇函数,ln y x =既不是奇函数又不是偶函数,21y x =+是偶函数但没有零点.故选A .4.A 【解析】当0x <时,2(2)f x x -=,此时方程2()()1||f x g x x x -=--+的小于零的零点为x =;当02x ≤≤时,(2)2|2|f x x x -=--=,方程 ()()2||2f x g x x x -=-+=无零点;当2x >时,(2)2|2|4f x x x -=--=-, 方程22()()(2)733f x g x x x x x -=-+-=--大于2的零点有一个,故选A .5.A 【解析】由A 知0a b c -+=;由B 知()2f x ax b '=+,20a b +=;由C 知()2f x ax b '=+,令()0f x '=可得2b x a =-,则()32b f a -=,则2434ac b a-=; 由D 知428a b c ++=,假设A 选项错误,则2020434428a b c a b ac b a a b c -+≠⎧⎪+=⎪⎪⎨-=⎪⎪++=⎪⎩,得5108a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,满足题意,故A 结论错误,同理易知当B 或C 或D 选项错误时不符合题意,故选A .6.B 【解析】如图所示,方程()()f x g x =有两个不相等的实根等价于两个函数的图象有两个不同的交点,结合图象可知,当直线y kx =的斜率大于坐标原点与点(2,1)的连续的斜率,且小于直线1y x =-的斜率时符合题意,故选112k <<.7.C 【解析】 ∵2(1)6log 160f =-=>,2(2)3log 220f =-=>,231(4)log 4022f =-=-<,∴()f x 零点的区间是()2,4. 8.A 【解析】()()g x f x mx m =--在(1,1]-内有且仅有两个不同的零点,就是函数()y f x =的图象与函数(1)y m x =+的图象有两个交点,在同一直角坐标系内作出函数13,(1,0]()1,(0,1]x f x x x x ⎧-∈-⎪=+⎨⎪∈⎩,和函数(1)y m x =+的图象,如图,当(1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+和,(0,1]y x x =∈都相交时102m <≤; 当(1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+有两个交点时,由(1)131y m x y x =+⎧⎪⎨=-⎪+⎩, 消元得13(1)1m x x -=++,即2(1)3(1)10m x x +++-=, 化简得2(23)20mx m x m ++++=,当940m ∆=+=,即94m =-时直线(1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+相切, 当直线(1)y m x =+过点(0,2)-时,2m =-,所以9(,2]4m ∈--,综上, 实数m 的取值范围是91(,2](0,]42--. 9.D 【解析】当0x ≥时,函数()g x 的零点即方程()3f x x =-得根,由233x x x -=-,解得1x =或3;当0x <时,由()f x 是奇函数得 2()()3()f x f x x x -=-=--,即()f x =23x x --,由()3f x x =-得2x =-.10.A 【解析】2'()32f x x ax b =++,12,x x 是方程2320x ax b ++=的两根,由23(())2()0f x af x b ++=,则又两个()f x 使得等式成立,11()x f x =, 211()x x f x >=,其函数图象如下:如图则有3个交点,故选A.11.A 【解析】由题意a <b <c ,可得f (a )=(a -b )(a -c )>0,f (b )=(b -c )(b -a )<0,f (c )=(c -a )(c -b )>0.显然f (a )·f (b )<0,f (b )·f (c )<0,所以该函数在(a ,b )和(b ,c )上均有零点,故选A .12.B 【解析】二次函数()245g x x x =-+的图像开口向上,在x 轴上方,对称轴为x =2, g (2) = 1; f (2) =2ln2=ln4>1.所以g (2) <f (2), 从图像上可知交点个数为2.13.B 【解析】令()0f x =,可得0.51log 2xx =,由图象法可知()f x 有两个零点. 14.B 【解析】因为()f x 在[0,)+∞内单调递增,又1(0)10,(1)02f f =-<=>, 所以()f x 在[0,)+∞内存在唯一的零点。
理科数学高考真题分类汇编 第五讲函数与方程答案
专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ第五讲 函数与方程答案部分1.C 【解析】函数()()=++g x f x x a 存在 2个零点,即关于x 的方程()=--f x x a 有2个不同的实根,即函数()f x 的图象与直线=--y x a 有2个交点,作出直线=--y x a 与函数()f x 的图象,如图所示,由图可知,1-≤a ,解得1≥a ,故选C . 2.C 【解析】令()0f x =,则方程112()2x x a ee x x --++=-+有唯一解,设2()2h x x x =-+,11()x x g x e e --+=+,则()h x 与()g x 有唯一交点,又11111()2x x x x g x ee e e --+--=+=+≥,当且仅当1x =时取得最小值2.而2()(1)11h x x =--+≤,此时1x =时取得最大值1,()()ag x h x =有唯一的交点,则12a =.选C . 3.B 【解析】当01m <≤时,11m≥,函数2()(1)y f x mx ==-,在[0,1]上单调递减,函数()y g x m ==,在[0,1]上单调递增,因为(0)1f =,(0)g m =,2(1)(1)f m =-,(1)1g m =+,所以(0)(0)f g >,(1)(1)f g <,此时()f x 与()g x 在[0,1]x ∈有一个交点;当1m >时,101m<<,函数2()(1)y f x mx ==-,在 1[0,]m 上单调递减,在1[,1]m 上单调递增,此时(0)(0)f g <,在1[0,]m无交点,要使两个函数的图象有一个交点,需(1)(1)f g ≥,即2(1)1m m -+≥,解得3m ≥. 选B .4.C 【解析】当0x <时,()f x 单调递减,必须满足4302a --…,故304a <…,此时函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,若()f x 在R 上单调递减,还需31a …,即13a …,所以1334a 剟.当0x …时,函数|()|y f x =的图象和直线2y x =-只有一个公共点,即当0x …时,方程|()|2f x x =-只有一个实数解.因此,只需当0x <时,方程|()|2f x x =-只有一个实数解,根据已知条件可得,当0x <时,方程2(43)x a x +-+ 32a x =-,即22(21)320x a x a +-+-=在(,0)-∞上恰有唯一的实数解.判别式24(21)4(32)4(1)(43)a a a a ∆=---=--,当34a =时,0∆=,此时12x =-满足题意;令2()2(21)32h x x a x a =+-+-,由题意得(0)0h <,即320a -<,即23a <时,方程22(21)320x a x a +-+-=有一个正根、一个负根,满足要求;当(0)0h =,即23a =时,方程22(21)320x a x a +-+-=有一个为0、一个根为23-,满足要求;当(0)0h >,即320a ->,即2334a <<时对称轴(21)0a --<,此时方程22(21)320x a x a +-+-=有两个负根,不满足要求;综上实数a 的取值范围是123[,]{}334. 5.A 【解析】cos y x =是偶函数且有无数多个零点,sin y x =为奇函数,ln y x =既不是奇函数又不是偶函数,21y x =+是偶函数但没有零点.故选A .6.D 【解析】由韦达定理得a b p +=,a b q ⋅=,则0,0a b >>,当,,2a b -适当排序后成等比数列时,2-必为等比中项,故4a b q ⋅==,4b a=.当适当排序后成等差数列时,2-必不是等差中项,当a 是等差中项时,422a a=-,解得1a =,4b =; 当4a是等差中项时,82a a =-,解得4a =,1b =,综上所述,5a b p +==,所以p q +9=,选D .7.D 【解析】由()()22,2,2,2,x x f x x x -≤⎧⎪=⎨->⎪⎩得222,0(2),0x x f x x x --≥⎧⎪-=⎨<⎪⎩, 所以222,0()(2)42,0222(2),2x x x y f x f x x x x x x x ⎧-+<⎪=+-=---≤≤⎨⎪--+->⎩, 即222,0()(2)2,0258,2x x x y f x f x x x x x ⎧++<⎪=+-=≤≤⎨⎪-+>⎩, ()()()(2)y f x g x f x f x b =-=+--,所以()()y f x g x =-恰有4个零点等价于方程()(2)0f x f x b +--=有4个不同的解,即函数y b =与函数()(2)y f x f x =+-的图象的4个公共点,由图象可知724b <<. x8.A 【解析】由A 知0a b c -+=;由B 知()2f x ax b '=+,20a b +=;由C 知()2f x ax b '=+,令()0f x '=可得2b x a =-,则()32bf a-=,则2434ac b a -=; 由D 知428a b c ++=,假设A 选项错误,则2020434428a b c a b ac b a a b c -+≠⎧⎪+=⎪⎪⎨-=⎪⎪++=⎪⎩,得5108a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,满足题意,故A 结论错误,同理易知当B 或C 或D 选项错误时不符合题意,故选A . 9.B 【解析】如图所示,方程()()f x g x =有两个不相等的实根等价于两个函数的图象有两个不同的交点,结合图象可知,当直线y kx =的斜率大于坐标原点与点(2,1)的连续的斜率,且小于直线1y x =-的斜率时符合题意,故选112k <<.10.C 【解析】∵2(1)6log 160f =-=>,2(2)3log 220f =-=>,231(4)log 4022f =-=-<,∴()f x 零点的区间是()2,4. 11.A 【解析】()()g x f x mx m =--在(1,1]-内有且仅有两个不同的零点就是函数()y f x =的图象与函数(1)y m x =+的图象有两个交点,在同一直角坐标系内作出函数13,(1,0]()1,(0,1]x f x x x x ⎧-∈-⎪=+⎨⎪∈⎩,和函数(1)y m x =+的图象,如图,当直线(1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+和,(0,1]y x x =∈都相交时 102m <≤;当直线(1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+有两个交点时,由(1)131y m x y x =+⎧⎪⎨=-⎪+⎩,消元得13(1)1m x x -=++,即2(1)3(1)10m x x +++-=, 化简得2(23)20mx m x m ++++=,当940m ∆=+=,即94m =-时直线 (1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+相切,当直线(1)y m x =+过点(0,2)- 时,2m =-,所以9(,2]4m ∈--,综上实数m 的取值范围是91(,2](0,]42--⋃.12.D 【解析】当0x ≥时,函数()g x 的零点即方程()3f x x =-的根,由233x x x -=-,解得1x =或3;当0x <时,由()f x 是奇函数得2()()3()f x f x x x -=-=--,即()f x =23x x --,由()3f x x =-得2x =--. 13.A 【解析】2'()32f x x ax b =++,12,x x 是方程2320x ax b ++=的两根,由23(())2()0f x af x b ++=,则又两个()f x 使得等式成立,11()x f x =,211()x x f x >=,其函数图象如下:x21)=x 1如图则有3个交点,故选A.14.A 【解析】由a b c <<,可得()()()0f a a b a c =-->,()()()0f b b c b a =--<,()()()0f c c a c b =-->.显然()()0f a f b ⋅<,()()0f b f c ⋅<,所以该函数在(,)a b 和(,)b c 上均有零点,故选A .15.B 【解析】二次函数()245g x x x =-+的图像开口向上,在x 轴上方,对称轴为2x =,(2)1g =; (2)2ln 2ln 41f ==>.所以(2)(2)g f <,从图像上可知交点个数为2.16.B 【解析】令()0f x =,可得0.51log 2xx =,由图象法可知()f x 有两个零点. 17.B 【解析】因为()f x 在[0,)+∞内单调递增,又1(0)10,(1)02f f =-<=>,所以()f x 在[0,)+∞内存在唯一的零点.18.C 【解析】0)(=x f ,则0=x 或0cos 2=x ,Z k k x ∈+=,22ππ,又[]4,0∈x ,4,3,2,1,0=k 所以共有6个解.选C .19.B 【解析】由题意()()f x f x -=知,所以函数()f x 为偶函数,所以()(2)(2)f x f x f x =-=-,所以函数()f x 为周期为2的周期函数,且(0)0f =,(1)1f =,而()|cos()|g x x x π=为偶函数,且113(0)()()()0222g g g g ==-==,在同一坐标系下作出两函数在13[,]22-上的图像,发现在13[,]22-内图像共有6个公共点,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为6,故选B .20.B 【解析】由题意知,若222()1x x x ---≤,即312x -≤≤时,2()2f x x =-;当222()1x x x --->,即1x <-或32x >时,2()f x x x =-,要使函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公共点,只须方程()0f x c -=有两个不相等的实数根即可,即函数()y f x =的图像与直线y c =有两个不同的交点即可,画出函数()y f x =的图像与直线y c =,不难得出答案B .21.C 【解析】由一元二次方程有两个不相等的实数根,可得判别式0∆>,即240m ->,解得2m <-或2m >,故选C . 22.D 【解析】图像法求解.11y x =-的对称中心是(1,0)也是2sin (24)y x x π=-≤≤的中心,24x -≤≤他们的图像在1x =的左侧有4个交点,则1x =右侧必有4个交点.不妨把他们的横坐标由小到大设为1,2345678,,,,,,x x x x x x x x , 则182736452x x x x x x x x +=+=+=+=,所以选D23.B 【解析】因为当02x ≤<时, 3()f x x x =-,又因为()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且(0)0f =,所以(6)(4)(2)(0)0f f f f ====,又因为(1)0f =,所以(3)0f =,(5)0f =,故函数()y f x =的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为7个,选B .24.C 【解析】当0x ≤时,令2230x x +-=解得3x =-;当0x >时,令2ln 0x -+=解得100x =,所以已知函数有两个零点,选C . 25.B 【解析】因为1(1)230f --=-<,0(0)2010f =-=>,所以选B .26.A 【解析】20x x m ++=有实数解等价于140m ∆=-≥,即14m ≤.当14m <时,14m ≤成立,但14m ≤时,14m <不一定成立,故选A .27.A 【解析】(0)4sin10f =>,(2)4sin 52f =-,由于52ππ<<,所以(2)0f <,故函数()f x 在[0,2]上存在零点;由于(1)4sin(1)10f -=-+<,故函数()f x 在[1,0]-上存在零点,在[0,2]上也存在零点,令52[2,4]4x π-=∈, 则52552()4sin 0424f πππ--=->,而(2)0f <, 所以函数在[2,4]上存在零点,故选A . 28.3【解析】由题意知,cos(3)06x π+=,所以362x k πππ+=+,k ∈Z ,所以93k x ππ=+,k ∈Z ,当0k =时,9x π=;当1k =时,49x π=;当2k =时,79x π=,均满足题意,所以函数()f x 在[0,]π的零点个数为3.29.(48),【解析】当0x ≤时,由22x ax a ax ++=,得2a x ax =--;当0x >时,由222x ax a ax -+-=,得22a x ax =-+.令22,0(),0x ax x g x x ax x ⎧--=⎨-+>⎩≤,作出直线y a =,2y a =,函数()g x 的图象如图所示,()g x 的最大值为222424a a a -+=,由图象可知,若()f x ax =恰有2个互异的实数解,则224a a a <<,得48a <<. 30.3-【解析】2()622(3)f x x ax x x a '=-=-(a ∈R ),当0a ≤时()0f x '>在(0,)+∞上恒成立,则()f x 在(0,)+∞上单调递增,又(0)1f =,所以此时()f x 在(0,)+∞内无零点,不满足题意.当0a >时,由()0f x '>得3a x >,由()0f x '<得03a x <<,则()f x 在(0,)3a上单调递减,在(,)3a +∞上单调递增,又()f x 在(0,)+∞内有且只有一个零点,所以3()10327a a f =-+=,得3a =,所以32()231f x x x =-+, 则()6(1)f x x x '=-,当(1,0)x ∈-时,()0f x '>,()f x 单调递增,当(0,1)x ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减,则max ()(0)1f x f ==,(1)4f -=-,(1)0f =,则mi n ()4f x =-,所以()f x 在[1,1]-上的最大值与最小值的和为3-.31.(1,4);(1,3](4,)+∞【解析】若2λ=,则当2x ≥时,令40x -<,得24x <≤;当2x <时,令2430x x -+<,得12x <<.综上可知14x <<,所以不等式()0f x <的解集为(1,4).令40x -=,解得4x =;令2430x x -+=,解得1x =或3x =.因为函数()f x 恰有2个零点,结合函数的图象(图略)可知13λ<≤或4λ>.32.8;11【解析】因为81z =,所以195373x y x y +=⎧⎨+=⎩,解得811x y =⎧⎨=⎩.33.8【解析】由于()[0,1)f x ∈,则需考虑110x ≤<的情况,在此范围内,x ∈Q 且x D ∈时,设*,,,2qx p q p p=∈≥N ,且,p q 互质, 若lg x ∈Q ,则由lg (0,1)x ∈,可设*lg ,,,2nx m n m m=∈≥N ,且,m n 互质, 因此10n mq p=,则10()nm q p =,此时左边为整数,右边为非整数,矛盾,因此lg x ∉Q ,因此lg x 不可能与每个周期内x D ∈对应的部分相等, 只需考虑lg x 与每个周期x D ∉的部分的交点,画出函数图象,图中交点除外(1,0)其他交点横坐标均为无理数,属于每个周期x D ∉的部分,且1x =处11(lg )1ln10ln10x x '==<,则在1x =附近仅有一个交点,因此方程()lg 0f x x -=的解的个数为8.34.(3,)+∞【解析】由题意,当x m >时,222()24()4f x x mx m x m m m =-+=-+-,其顶点为2(,4)m m m -;当x m …时,函数()f x 的图象与直线x m =的交点为(,)Q m m .①当24m m m m >⎧⎨-⎩…,即03m <…时,函数()f x 的图象如图1所示,此时直线y b =与函数()f x 的图象有一个或两个不同的交点,不符合题意;②当240m m m m ⎧-<⎨>⎩,即3m >时,函数()f x 的图象如图2所示,则存在实数b 满足24m m b m -<…,使得直线y b =与函数()f x 的图象有三个不同的交点,符合题意.综上,m 的取值范围为(3,)+∞.图1 图235.2【解析】因为2()4coscos()2sin |ln(1)|22x f x x x x π=---+ 2(1cos )sin 2sin |ln(1)|x x x x =+⋅--+=sin 2|ln(1)|x x -+36.1- 1[,1)2[2,)+∞【解析】①若1a =,则21()4()(2) 1.x a x f x x a x a x ⎧-<=⎨--⎩≥‚‚‚,作出函数()f x 的图象如图所示,由图可知()f x 的最小值为1-.②当1a ≥时,要使()f x 恰好有3个零点,需满足120a -≤,即2a ≥.所以2a ≥; 当1a <时,要使()f x 恰好有2个零点,需满足11220a a a <⎧⎨->⎩≤,解得112a <≤. 37.),1()0,(+∞-∞ 【解析】分析题意可知,问题等价于方程)(3a xb x ≤=与方程)(2a x b x >=的根的个数和为2,若两个方程各有一个根:则可知关于b 的不等式组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤->≤a b a b a b 31有解,从而1>a ;若方程)(3a x b x ≤=无解,方程)(2a xb x >=有2个根:则可知关于b 的不等式组⎪⎩⎪⎨⎧>->ab a b 31有解,从而0<a ;综上,实数a 的取值范围是),1()0,(+∞-∞ .38.1(0,)2【解析】函数()y f x a =-在区间[3,4]-上有互不相同的10个零点,即函数()y f x =与y a =的图象有10个不同的交点,在坐标系中作出函数()y f x =在一个周期内的图象,可知102a <<.39.2【解析】当0x ≤时,令220x -=,解得x =当0x >时,()26ln f x x x =-+,∵1()20f x x'=+>,∴()f x 在(0,)+∞上单调递增,因为(1)40f =-<,(3)ln30f =>,所以函数()26ln f x x x =-+在(0,)+∞有且只有一个零点,所以()f x 的零点个数为2.40.01a <<或9a >【解析】法一 显然0a >.(ⅰ)当(1)y a x =--与23y x x =--相切时,1a =,此时()|1|0f x a x --=恰有3个互异的实数根.(ⅱ)当直线(1)y a x =-与函数23y x x =+相切时,9a =,此时 ()|1|0f x a x --=恰有2个互异的实数根.结合图象可知01a <<或9a >.法二:显然1a ¹,所以231x x a x +=-.令1t x =-,则45a t t =++.因为4(,4]t t +∈-∞-[4,)+∞,所以45t t++Î(,1][9,)-∞+∞. 结合图象可得01a <<或9a >。
2010-2018年全国新课标卷(ⅠⅡⅢ卷)理科数学试题分类汇编——04、三角函数与解三角形
【2010 年新课标卷,16】在 ∆ABC 中,D 为边 BC 上一点,BD= DC, ∠ABC =120°,AD=2,A . -42 的最小) ϕ > π ⎫ ⎛ π 3π2 ⎭⎪单调递减B . f ( x) 在 ⎛C . f ( x) 在 0, π ⎫ ⎛ ⎛ π 3π 2 ⎭⎪单调递增D . f ( x) 在 2 4B .[12 4C .(0, 1【2013 年新课标Ⅱ卷,15】设 θ 为第二象限角,若 tan(θ + ) = ,则 sin θ + cos θ = _________.2010-2018 年全国新课标卷(ⅠⅡⅢ卷)理科数学试题分类汇编04、三角函数与解三角形一、选择题与填空题.【2010 年新课标卷,9】若 cos α = -45, α 是第三象限的角,则1 + tanα2 = ( )α1 - tan2(A ) - 1 1(B ) (C )2 (D ) -22 212若 ∆ADC 的面积为 3 - 3 ,则 ∠BAC = .【2011 年新课标卷,5】已知角θ 的顶点与原点重合,始边与 x 轴的正半轴重合,终边在直线 y = 2 x 上,则 cos2θ =3 34 B . -C .D .5555π【2011 年新课标卷,11】设函数 f (x) = s in( ωx + ϕ +cos( ωx + )( ω 0, ϕ < ) 正周期为 π ,且 f (-x) = f (x) ,则()A . f ( x) 在 0, ⎝ , ⎝ 4 4 ⎫⎪ 单调递减 ⎭, ⎝ ⎝ 4 4 ⎫ ⎪ 单调递增 ⎭【2011 年新课标卷,16】在 V ABC 中,B = 60 , AC = 3 ,则 AB + 2BC 的最大值为.【2012 年新课标卷,9】已知 ω > 0 ,函数 f ( x ) = sin(ω x +π4 )在(π2, π )上单调递减,则 ω 的取值范围是()A .[ 15 3 , ] , ]2]D .(0,2]【2013 年新课标Ⅰ卷,15】设当 x =θ 时,函数 f (x )=sin x -2cos x 取得最大值,则 cos θ=__________.π 14 2【2014 年新课标Ⅰ卷,6】如图,圆 O 的半径为 1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角 x 的始边为射线 OA ,终边为射线 OP ,过点 P 作直线 OA 的垂线,垂足为 M ,将点 M 到直线 OP 的距离表示为 x 的函2B.2α-β=2C.3α+β=A.-3,kπ+),k∈Z错误!未找到2),x=-数f(x),则y=f(x)在[0,π]上的图像大致为()ππ【2014年新课标Ⅰ卷,8】设α∈(0,),β∈(0,),且tanα=221+sinβcosβ,则A.3α-β=πππ2D.2α+β=π2【2014年新课标Ⅰ卷,16】已知a,b,c分别为∆ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,则∆ABC面积的最大值为.【2014年新课标Ⅱ卷,4】钝角三角形ABC的面积是1,AB=1,BC=2,则AC=()2A.5B.5C.2D.1【2014年新课标Ⅱ卷,14】函数f(x)=sin(x+2ϕ)-2sinϕcos(x+ϕ)的最大值为_________.【2015年新课标Ⅰ卷,2】sin20cos10-cos160sin10=()311B.C.-D.2222【2015年新课标Ⅰ卷,8】函数f(x)=cos(ωx+ϕ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为()13A.(kπ-引用源。
2010-2018全国卷分类汇编(函数解答题)
2010-2018新课标全国卷分类汇编(函数解答题)(2018课标全国Ⅰ 21)(12分)已知函数()1ln f x x a x x=-+. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 存在两个极值点1x ,2x ,证明:()()12122f x f x a x x -<--.解:(1)由已知,得2'2211()1(0)a x ax f x x x x x-+=--+=-> 令2()1(0)g x x ax x =-+>,24a ∆=-① 当0∆≤,即22a -≤≤时,()0g x ≥,则'()0f x ≤⇒函数()f x 在(0,)+∞上单调递增.② 当0∆>,即22a a <->或时,令1x =,2x =(i )当2a <-时,则120x x <<∴当0x >时,()0g x >,则'()0f x <⇒函数()f x 在(0,)+∞上单调递增. (ii )当2a >时,则210x x >>∴当120x x x x <<>或时,()0g x >,则'()0f x <,()f x 单调递减;当12x x x <<时,()0g x <,则'()0f x >,()f x 单调递增.综上所述,当2a ≤时,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增;当2a >时,函数()f x在(0,2a,()2a +∞上单调递减,在(22a a +上单调递增.(2)法一:由(1)知,()f x 存在两个极值点当且仅当2a >()f x 的两个极值点1x ,2x 满足210x ax -+=∴121x x =,不妨设120x x <<,则21x >11221212121211ln (ln )()()x a x x a x f x f x x x x x x x -+--+-=-- 121212ln ln 11x x a x x x x -=--+- 1221222ln ln 2ln 22x x x aa x x x x --=-+=-+-- ∴1222122()()122ln 0f x f x a x x x x x -<-⇔-+<-令1()2ln (1)g x x x x x=-+>由(1)知,()g x 在(1,)+∞上单调递减()(1)0g x g ∴<=,即22212ln x x x -+<0∴原命题得证,即1212()()2f x f x a x x -<--.法二:由(1)知,()f x 存在两个极值点当且仅当2a >()f x 的两个极值点1x ,2x 满足210x ax -+=∴121x x =,不妨设120x x <<,则21x >11221212121211ln (ln )()()x a x x a x f x f x x x x x x x -+--+-=-- 121212ln ln 11x x a x x x x -=--+- 1212ln ln 2x x ax x -=-+-∴12221121()()2ln 0f x f x xa x x x x x -<-⇔-+<-令21(1)x t t x =>,则2111221x t x x x x x ⎧⎧==⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪==⎩⎩令()ln 1)g t t t =>则2'1()0t tt g t t -==< ()g t ∴在(1,)+∞上单调递减,则()(1)0g t g <=.∴原命题得证,即1212()()2f x f x a x x -<--.(2018课标全国Ⅱ理21)(12分)已知函数2()e x f x ax =-.(1)若1a =,证明:当0x ≥时,()1f x ≥; (2)若()f x 在(0,)+∞只有一个零点,求a .21.解:(1)当1a =时,()1f x ≥等价于2(1)e 10x x -+-≤.设函数2()(1)e 1x g x x -=+-,则22()(21)e (1)e x x g'x x x x --=--+=--. 当1x ≠时,()0g'x <,所以()g x 在(0,)+∞单调递减.而(0)0g =,故当0x ≥时,()0g x ≤,即()1f x ≥. (2)设函数2()1e x h x ax -=-.()f x 在(0,)+∞只有一个零点当且仅当()h x 在(0,)+∞只有一个零点. (i )当0a ≤时,()0h x >,()h x 没有零点;(ii )当0a >时,()(2)e x h'x ax x -=-.当(0,2)x ∈时,()0h'x <;当(2,)x ∈+∞时,()0h'x >.所以()h x 在(0,2)单调递减,在(2,)+∞单调递增.故24(2)1eah =-是()h x 在[0,)+∞的最小值. ①若(2)0h >,即2e4a <,()h x 在(0,)+∞没有零点;②若(2)0h =,即2e4a =,()h x 在(0,)+∞只有一个零点;③若(2)0h <,即2e4a >,由于(0)1h =,所以()h x 在(0,2)有一个零点,由(1)知,当0x >时,2e x x >,所以33342241616161(4)11110e (e )(2)a a a a a h a a a=-=->-=->. 故()h x 在(2,4)a 有一个零点,因此()h x 在(0,)+∞有两个零点.综上,()f x 在(0,)+∞只有一个零点时,2e4a =.(2018课标全国Ⅲ理21)(12分)已知函数()()()22ln 12f x x ax x x =+++-.(1)若0a =,证明:当10x -<<时,()0f x <;当0x >时,()0f x >; (2)若0x =是()f x 的极大值点,求a .解:(1)当0a =时,()(2)ln(1)2f x x x x =++-,()ln(1)1xf x x x'=+-+. 设函数()()ln(1)1x g x f x x x '==+-+,则2()(1)x g x x '=+. 当10x -<<时,()0g x '<;当0x >时,()0g x '>.故当1x >-时,()(0)0g x g ≥=,且仅当0x =时,()0g x =,从而()0f x '≥,且仅当0x =时,()0f x '=.所以()f x 在(1,)-+∞单调递增.又(0)0f =,故当10x -<<时,()0f x <;当0x >时,()0f x >. (2)(i )若0a ≥,由(1)知,当0x >时,()(2)ln(1)20(0)f x x x x f ≥++->=,这与0x =是()f x 的极大值点矛盾.(ii )若0a <,设函数22()2()ln(1)22f x xh x x x ax x ax ==+-++++.由于当||min{x <时,220x ax ++>,故()h x 与()f x 符号相同.又(0)(0)0h f ==,故0=是()f x 的极大值点当且仅当0x =是()h x 的极大值点.2222222212(2)2(12)(461)()1(2)(1)(2)x ax x ax x a x ax a h x x x ax x ax x ++-++++'=-=++++++.如果610a +>,则当6104a x a +<<-,且||m in{1,x <时,()0h x '>,故0x =不是()h x 的极大值点.如果610a +<,则224610a x ax a +++=存在根10x <,故当1(,0)x x ∈,且||min{x <时,()0h x '<,所以0x =不是()h x 的极大值点. 如果610a +=,则322(24)()(1)(612)x x h x x x x -'=+--.则当(1,0)x ∈-时,()0h x '>;当(0,1)x ∈时,()0h x '<.所以0x =是()h x 的极大值点,从而0x =是()f x 的极大值点综上,16a =-.(2017课标全国Ⅰ21)(12分)已知函数()()2e 2e x xf x a a x =+--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围.【解析】(1)由于()()2e 2e x xf x a a x =+--故()()()()22e 2e 1e 12e 1x x x xf x a a a '=+--=-+①当0a ≤时,e 10x a -<,2e 10x +>.从而()0f x '<恒成立. ()f x 在R 上单调递减②当0a >时,令()0f x '=,从而e 10x a -=,得ln x a =-.当0a >时,()f x 在(,ln )a -∞-上单调递减,在(ln ,)a -+∞上单调递增(2)由(1)知,当0a ≤时,()f x 在R 上单调减,故()f x 在R 上至多一个零点,不满足条件. 当0a >时,()min 1ln 1ln f f a a a=-=-+. 令()11ln g a a a =-+. 令()()11ln 0g a a a a =-+>,则()211'0g a a a=+>.从而()g a 在()0+∞,上单调增,而()10g =.故当01a <<时,()0g a <.当1a =时()0g a =.当1a >时()0g a >若1a >,则()min 11ln 0f a g a a=-+=>,故()0f x >恒成立,从而()f x 无零点,不满足条件. 若1a =,则min 11ln 0f a a=-+=,故()0f x =仅有一个实根ln 0x a =-=,不满足条件.若01a <<,则m i n 11l n 0f a a =-+<,注意到ln 0a ->.()22110e e ea a f -=++->. 故()f x 在()1ln a --,上有一个实根,而又31ln 1ln ln a a a ⎛⎫->=- ⎪⎝⎭.且33ln 1ln 133ln(1)e e 2ln 1a a f a a a a ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=⋅+--- ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()3333132ln 11ln 10a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⋅-+---=---> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故()f x 在3ln ln 1a a ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,上有一个实根. 又()f x 在()ln a -∞-,上单调减,在()ln a -+∞,单调增,故()f x 在R 上至多两个实根.又()f x 在()1ln a --,及3ln ln 1a a ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,上均至少有一个实数根,故()f x 在R 上恰有两个实根.综上,01a <<.(2017课标全国Ⅱ理21)(12分)已知函数2()ln f ax a x x x x =--,且()0f x ≥. (1)求a ;(2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且220e ()2f x --<<. 【答案】(1)1a =;(2)证明见解析.(2)由(1)知 ()2ln f x x x x x =--,()22ln f 'x x x =--.设()22ln h x x x =--,则1()2'x h x=-.当1(0,)2x ∈ 时,()0h'x < ;当1(,)2x ∈+∞ 时,()0h'x >, 所以()h x 在1(0,)2上单调递减,在1(,)2+∞上单调递增.又()2e0h ->,1()02h <,()10h =,所以()h x 在1(0,)2有唯一零点0x ,在1[,)2+∞有唯一零点1,且当()00,x x ∈时,()0h x >;当()0,1x x ∈时,()0h x <,当()1,x ∈+∞时,()0h x >. 因为()()f 'x h x =,所以0x x =是()f x 的唯一极大值点. 由0()0f 'x =得()00ln 21x x =-,故()()0001f x x x =-. 由()00,1x ∈得()014f x <. 因为0x x =是()f x 在(0,1)的最大值点, 由()1e 0,1-∈,1(e )0f '-≠得120()(e )e f x f -->=.所以()220e2f x --<<.【考点】利用导数研究函数的单调性、利用导数研究函数的极值【名师点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,所以在历届高考中,对导数的应用的考查都非常突出.导数专题在高考中的命题方向及命题角度:从高考来看,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系;(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性求参数;(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题;(4)考查数形结合思想的应用.(2017课标全国Ⅲ理21)(12分)已知函数()1ln f x x a x =--.(1)若()0f x ≥,求a 的值;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111(1)(1)(1)222nm ++鬃?<,求m 的最小值.【解析】⑴ ()1ln f x x a x =--,0x >则()1a x af x x x-'=-=,且(1)0f = 当0a ≤时,()0f x '>,()f x 在()0+∞,上单调增,所以01x <<时,()0f x <,不满足题意; 当0a >时,当0x a <<时,()0f x '<,则()f x 在(0,)a 上单调递减; 当x a >时,()0f x '>,则()f x 在(,)a +∞上单调递增.①若1a <,()f x 在(,1)a 上单调递增∴当(,1)x a ∈时()(1)0f x f <=矛盾 ②若1a >,()f x 在(1,)a 上单调递减∴当(1,)x a ∈时()(1)0f x f <=矛盾 ③若1a =,()f x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增∴()(1)0f x f =≥满足题意综上所述1a =.⑵ 当1a =时()1ln 0f x x x =--≥即ln 1x x -≤则有ln(1)x x +≤当且仅当0x =时等号成立∴11ln(1)22k k +<,*k ∈N一方面:221111111ln(1)ln(1)...ln(1) (112222222)n n n ++++++<+++=-<,即2111(1)(1)...(1)e 222n +++<.另一方面:223111111135(1)(1)...(1)(1)(1)(1)222222264n +++>+++=>当3n ≥时,2111(1)(1)...(1)(2,e)222n +++∈∵*m ∈N ,2111(1)(1)...(1)222n m +++<,∴m 的最小值为3.(2016课标全国Ⅰ,理21)(本小题满分12分) 已知函数2)1()2()(-+-=x a e x x f x 有两个零点. (Ⅰ)求a 的取值范围;(Ⅱ)设21,x x 是)(x f 的两个零点,证明:221<+x x .【解析】:⑴ 由已知得:()()()()()'12112x x f x x e a x x e a =-+-=-+① 若0a =,那么()()0202x f x x e x =⇔-=⇔=,()f x 只有唯一的零点2x =,不合题意;② 若0a >,那么20x x e a e +>>,所以当1x >时,()'0f x >,()f x 单调递增;当1x <时,()'0f x <,()f x 单调递减; 即:由于()20f a =>,()10f e =-<,则()()210f f <, 根据零点存在性定理,()f x 在()1,2上有且仅有一个零点. 而当1x <时,x e e <,210x -<-<,故()()()()()()()222212111x f x x e a x e x a x a x e x e =-+->-+-=-+--则()0f x =的两根11t =,21t =, 12t t <,因为0a >,故当1x t <或2x t >时,()()2110a x e x e -+-->因此,当1x <且1x t <时,()0f x >又()10f e =-<,根据零点存在性定理,()f x 在(),1-∞有且只有一个零点. 此时,()f x 在R 上有且只有两个零点,满足题意.③ 若02ea -<<,则()ln 2ln 1a e -<=,当()ln 2x a <-时,()1ln 210x a -<--<,()ln 2220a x e a e a -+<+=,即()()()'120x f x x e a =-+>,()f x 单调递增; 当()ln 21a x -<<时,10x -<,()ln 2220a x e a ea -+>+=,即()()()'120x f xx ea =-+<,()f x 单调递减; 当1x >时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+>+=,即()'0f x >,()f x 单调递增.即:()()()(){}22ln 22ln 22ln 21ln 2210f a a a a a a a -=---+--=--+<⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦故当1x ≤时,()f x 在()ln 2x a =-处取到最大值()l n 2f a -⎡⎤⎣⎦,那么()()l n 20fx f a -<⎡⎤⎣⎦≤恒成立,即()0f x =无解 而当1x >时,()f x 单调递增,至多一个零点 此时()f x 在R 上至多一个零点,不合题意.④ 若2ea =-,那么()ln 21a -=当()1ln 2x a <=-时,10x -<,()ln 2220a x e a e a -+<+=,即()'0f x >,()f x 单调递增当()1ln 2x a >=-时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+>+=,即()'0f x >,()f x 单调递增又()f x 在1x =处有意义,故()f x 在R 上单调递增,此时至多一个零点,不合题意.⑤ 若2ea <-,则()ln 21a ->当1x <时,10x -<,()ln 212220a x e a e a e a -+<+<+=,即()'0f x >,()f x 单调递增当()1ln 2x a <<-时,10x ->,()ln 2220a x e a ea -+<+=,即()'0f x <,()f x 单调递减当()ln 2x a >-时,()1ln 210x a ->-->,()ln 2220a x e a ea -+>+=,即()'0f x >,()f x 单调递增即:0<恒成立,即()0f x =无解当()ln 2x a >-时,()f x 单调递增,至多一个零点,此时()f x 在R 上至多一个零点,不合题意.综上所述,当且仅当0a >时符合题意,即a 的取值范围为()0,+∞. ⑵ 由已知得:()()120f x f x ==,不难发现11x ≠,21x ≠,故可整理得:()()()()121222122211x x x e x e a x x ---==--,()()()221xx e g x x -=-,则()()12g x g x = ()()()2321'1x x g x e x -+=-,当1x <时,()'0g x <,()g x 单调递减;当1x >时,()'0g x >,()g x 单调递增.设0m >,构造代数式: ()()111222*********m m m m m m m m g m g m e e e e m m m m +-----+-⎛⎫+--=-=+ ⎪+⎝⎭设()2111m m h m e m -=++,0m >,则()()2222'01m m h m e m =>+,故()h m 单调递增,有()()00h m h >=.因此,对于任意的0m >,()()11g m g m +>-.由()()12g x g x =可知1x 、2x 不可能在()g x 的同一个单调区间上,不妨设12x x <,则必有121x x <<令110m x =->,则有()()()()()1111211112g x g x g x g x g x +->--⇔->=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦而121x ->,21x >,()g x 在()1,+∞上单调递增,因此:()()121222g x g x x x ->⇔-> 整理得:122x x +<.(2016课标全国Ⅱ,理21)(本小题满分12分)(Ⅰ)讨论函数xx 2f (x)x 2-=+e 的单调性,并证明当0x >时,(2)20xx e x -++>;(Ⅱ)证明:当[0,1)a ∈时,函数2x =(0)x e ax ag x x-->()有最小值.设()g x 的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域. 【解析】试题分析:(Ⅰ)先求定义域,用导数法求函数的单调性,当时,证明结论;(Ⅱ)用导数法求函数的最值,在构造新函数,又用导数法求解.试题解析:(Ⅰ)的定义域为.且仅当时,,所以在单调递增,因此当时,所以(II )由(I )知,单调递增,对任意因此,存在唯一使得即,当时,单调递减; 当时,单调递增.因此在处取得最小值,最小值为于是,由单调递增所以,由得因为单调递增,对任意存在唯一的使得所以的值域是综上,当时,有,的值域是考点: 函数的单调性、极值与最值.(2016课标全国Ⅲ,理21)(本小题满分12分)设函数()cos 2(1)(cos 1)f x a x a x =+-+,其中0a >,记|()|f x 错误!未找到引用源。
十年真题(2010-近年)高考数学真题分类汇编专题04导数及其应用文(含解析)(最新整理)
专题04导数及其应用2013解答题2012导数综合问题2012年新课标1文科21解答题2011导数综合问题2011年新课标1文科21解答题2010导数综合问题2010年新课标1文科21历年高考真题汇编1.【2019年新课标1文科05】函数f(x)在[﹣π,π]的图象大致为() A.B.C.D.【解答】解:∵f(x),x∈[﹣π,π],∴f(﹣x)f(x),∴f(x)为[﹣π,π]上的奇函数,因此排除A;又f(),因此排除B,C;故选:D.2.【2018年新课标1文科06】设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=﹣2x B.y=﹣x C.y=2x D.y=x【解答】解:函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax,若f(x)为奇函数,可得a=1,所以函数f(x)=x3+x,可得f′(x)=3x2+1,曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线的斜率为:1,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:y=x.故选:D.3.【2017年新课标1文科08】函数y的部分图象大致为()A.B.C.D.【解答】解:函数y,可知函数是奇函数,排除选项B,当x时,f(),排除A,x=π时,f(π)=0,排除D.故选:C.4.【2017年新课标1文科09】已知函数f(x)=lnx+ln(2﹣x),则()A.f(x)在(0,2)单调递增B.f(x)在(0,2)单调递减C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称【解答】解:∵函数f(x)=lnx+ln(2﹣x),∴f(2﹣x)=ln(2﹣x)+lnx,即f(x)=f(2﹣x),即y=f(x)的图象关于直线x=1对称,故选:C.5.【2016年新课标1文科09】函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为() A.B.C.D.【解答】解:∵f(x)=y=2x2﹣e|x|,∴f(﹣x)=2(﹣x)2﹣e|﹣x|=2x2﹣e|x|,故函数为偶函数,当x=±2时,y=8﹣e2∈(0,1),故排除A,B;当x∈[0,2]时,f(x)=y=2x2﹣e x,∴f′(x)=4x﹣e x=0有解,故函数y=2x2﹣e|x|在[0,2]不是单调的,故排除C,故选:D.6.【2016年新课标1文科12】若函数f(x)=x sin2x+a sin x在(﹣∞,+∞)单调递增,则a的取值范围是( )A.[﹣1,1]B.[﹣1,] C.[,] D.[﹣1,]【解答】解:函数f(x)=x sin2x+a sin x的导数为f′(x)=1cos2x+a cos x,由题意可得f′(x)≥0恒成立,即为1cos2x+a cos x≥0,即有cos2x+a cos x≥0,设t=cos x(﹣1≤t≤1),即有5﹣4t2+3at≥0,当t=0时,不等式显然成立;当0<t≤1时,3a≥4t,由4t在(0,1]递增,可得t=1时,取得最大值﹣1,可得3a≥﹣1,即a;当﹣1≤t<0时,3a≤4t,由4t在[﹣1,0)递增,可得t=﹣1时,取得最小值1,可得3a≤1,即a.综上可得a的范围是[,].另解:设t=cos x(﹣1≤t≤1),即有5﹣4t2+3at≥0,由题意可得5﹣4+3a≥0,且5﹣4﹣3a≥0,解得a的范围是[,].故选:C.7.【2014年新课标1文科12】已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞) C.(﹣∞,﹣1) D.(﹣∞,﹣2)【解答】解:∵f(x)=ax3﹣3x2+1,∴f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;①当a=0时,f(x)=﹣3x2+1有两个零点,不成立;②当a>0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上有零点,故不成立;③当a<0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(0,+∞)上有且只有一个零点;故f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上没有零点;而当x时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上取得最小值;故f()3•1>0;故a<﹣2;综上所述,实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2);故选:D.8.【2013年新课标1文科09】函数f(x)=(1﹣cos x)sin x在[﹣π,π]的图象大致为( )A.B.C.D.【解答】解:由题意可知:f(﹣x)=(1﹣cos x)sin(﹣x)=﹣f(x),故函数f(x)为奇函数,故可排除B,又因为当x∈(0,π)时,1﹣cos x>0,sin x>0,故f(x)>0,可排除A,又f′(x)=(1﹣cos x)′sin x+(1﹣cos x)(sin x)′=sin2x+cos x﹣cos2x=cos x﹣cos2x,故可得f′(0)=0,可排除D,故选:C.9.【2010年新课标1文科04】曲线y=x3﹣2x+1在点(1,0)处的切线方程为()A.y=x﹣1 B.y=﹣x+1 C.y=2x﹣2 D.y=﹣2x+2【解答】解:验证知,点(1,0)在曲线上∵y=x3﹣2x+1,y′=3x2﹣2,所以k=y′|x=1,得切线的斜率为1,所以k=1;﹣1所以曲线y=f(x)在点(1,0)处的切线方程为:y﹣0=1×(x﹣1),即y=x﹣1.故选:A.10.【2019年新课标1文科13】曲线y=3(x2+x)e x在点(0,0)处的切线方程为.【解答】解:∵y=3(x2+x)e x,∴y’=3e x(x2+3x+1),∴当x=0时,y'=3,∴y=3(x2+x)e x在点(0,0)处的切线斜率k=3,∴切线方程为:y=3x.故答案为:y=3x.11.【2017年新课标1文科14】曲线y=x2在点(1,2)处的切线方程为.【解答】解:曲线y=x2,可得y′=2x,切线的斜率为:k=2﹣1=1.切线方程为:y﹣2=x﹣1,即:x﹣y+1=0.故答案为:x﹣y+1=0.12.【2015年新课标1文科14】已知函数f(x)=ax3+x+1的图象在点(1,f(1))处的切线过点(2,7),则a=.【解答】解:函数f(x)=ax3+x+1的导数为:f′(x)=3ax2+1,f′(1)=3a+1,而f(1)=a+2,切线方程为:y﹣a﹣2=(3a+1)(x﹣1),因为切线方程经过(2,7),所以7﹣a﹣2=(3a+1)(2﹣1),解得a=1.故答案为:1.13.【2012年新课标1文科13】曲线y=x(3lnx+1)在点(1,1)处的切线方程为.【解答】解:求导函数,可得y′=3lnx+4,当x=1时,y′=4,∴曲线y=x(3lnx+1)在点(1,1)处的切线方程为y﹣1=4(x﹣1),即y=4x﹣3.故答案为:y=4x﹣3.14.【2019年新课标1文科20】已知函数f(x)=2sin x﹣x cos x﹣x,f′(x)为f(x)的导数.(1)证明:f′(x)在区间(0,π)存在唯一零点;(2)若x∈[0,π]时,f(x)≥ax,求a的取值范围.【解答】解:(1)证明:∵f(x)=2sin x﹣x cos x﹣x,∴f′(x)=2cos x﹣cos x+x sin x﹣1=cos x+x sin x﹣1,令g(x)=cos x+x sin x﹣1,则g′(x)=﹣sin x+sin x+x cos x=x cos x,当x∈(0,)时,x cos x>0,当x时,x cos x<0,∴当x时,极大值为g()0,又g(0)=0,g(π)=﹣2,∴g(x)在(0,π)上有唯一零点,即f′(x)在(0,π)上有唯一零点;(2)由(1)知,f′(x)在(0,π)上有唯一零点x0,使得f′(x0)=0,且f′(x)在(0,x0)为正,在(x0,π)为负,∴f(x)在[0,x0]递增,在[x0,π]递减,结合f(0)=0,f(π)=0,可知f(x)在[0,π]上非负,令h(x)=ax,作出图示,∵f(x)≥h(x),a≤0,∴a的取值范围是(﹣∞,0].15.【2018年新课标1文科21】已知函数f(x)=ae x﹣lnx﹣1.(1)设x=2是f(x)的极值点,求a,并求f(x)的单调区间;(2)证明:当a时,f(x)≥0.【解答】解:(1)∵函数f(x)=ae x﹣lnx﹣1.∴x>0,f′(x)=ae x,∵x=2是f(x)的极值点,∴f′(2)=ae20,解得a,∴f(x)e x﹣lnx﹣1,∴f′(x),当0<x<2时,f′(x)<0,当x>2时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.(2)证明:当a时,f(x)lnx﹣1,设g(x)lnx﹣1,则,由0,得x=1,当0<x<1时,g′(x)<0,当x>1时,g′(x)>0,∴x=1是g(x)的最小值点,故当x>0时,g(x)≥g(1)=0,∴当a时,f(x)≥0.16.【2017年新课标1文科21】已知函数f(x)=e x(e x﹣a)﹣a2x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)≥0,求a的取值范围.【解答】解:(1)f(x)=e x(e x﹣a)﹣a2x=e2x﹣e x a﹣a2x,∴f′(x)=2e2x﹣ae x﹣a2=(2e x+a)(e x﹣a),①当a=0时,f′(x)>0恒成立,∴f(x)在R上单调递增,②当a>0时,2e x+a>0,令f′(x)=0,解得x=lna,当x<lna时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,当x>lna时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,③当a<0时,e x﹣a>0,令f′(x)=0,解得x=ln(),当x<ln()时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,当x>ln()时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,综上所述,当a=0时,f(x)在R上单调递增,当a>0时,f(x)在(﹣∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增,当a<0时,f(x)在(﹣∞,ln())上单调递减,在(ln(),+∞)上单调递增,(2)①当a=0时,f(x)=e2x>0恒成立,②当a>0时,由(1)可得f(x)min=f(lna)=﹣a2lna≥0,∴lna≤0,∴0<a≤1,③当a<0时,由(1)可得:f(x)min=f(ln())a2ln()≥0,∴ln(),∴﹣2a<0,综上所述a的取值范围为[﹣2,1]17.【2016年新课标1文科21】已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)由f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2,可得f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),①当a≥0时,由f′(x)>0,可得x>1;由f′(x)<0,可得x<1,即有f(x)在(﹣∞,1)递减;在(1,+∞)递增(如右上图);②当a<0时,(如右下图)若a,则f′(x)≥0恒成立,即有f(x)在R上递增;若a时,由f′(x)>0,可得x<1或x>ln(﹣2a);由f′(x)<0,可得1<x<ln(﹣2a).即有f(x)在(﹣∞,1),(ln(﹣2a),+∞)递增;在(1,ln(﹣2a))递减;若a<0,由f′(x)>0,可得x<ln(﹣2a)或x>1;由f′(x)<0,可得ln(﹣2a)<x<1.即有f(x)在(﹣∞,ln(﹣2a)),(1,+∞)递增;在(ln(﹣2a),1)递减;(Ⅱ)①由(Ⅰ)可得当a>0时,f(x)在(﹣∞,1)递减;在(1,+∞)递增,且f(1)=﹣e<0,x→+∞,f(x)→+∞;当x→﹣∞时f(x)>0或找到一个x<1使得f(x)>0对于a>0恒成立,f(x)有两个零点;②当a=0时,f(x)=(x﹣2)e x,所以f(x)只有一个零点x=2;③当a<0时,若a时,f(x)在(1,ln(﹣2a))递减,在(﹣∞,1),(ln(﹣2a),+∞)递增,又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点;当a时,在(﹣∞,ln(﹣2a))单调增,在(1,+∞)单调增,在(1n(﹣2a),1)单调减,只有f(ln(﹣2a))等于0才有两个零点,而当x≤1时,f(x)<0,所以只有一个零点不符题意.综上可得,f(x)有两个零点时,a的取值范围为(0,+∞).18.【2015年新课标1文科21】设函数f(x)=e2x﹣alnx.(Ⅰ)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数;(Ⅱ)证明:当a>0时,f(x)≥2a+aln.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=e2x﹣alnx的定义域为(0,+∞),∴f′(x)=2e2x.当a≤0时,f′(x)>0恒成立,故f′(x)没有零点,当a>0时,∵y=e2x为单调递增,y单调递增,∴f′(x)在(0,+∞)单调递增,又f′(a)>0,假设存在b满足0<b<ln时,且b,f′(b)<0,故当a>0时,导函数f′(x)存在唯一的零点,(Ⅱ)由(Ⅰ)知,可设导函数f′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为x0,当x∈(0,x0)时,f′(x)<0,当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,故f(x)在(0,x0)单调递减,在(x0,+∞)单调递增,所欲当x=x0时,f(x)取得最小值,最小值为f(x0),由于0,所以f(x0)2ax0+aln2a+aln.故当a>0时,f(x)≥2a+aln.19.【2014年新课标1文科21】设函数f(x)=alnx x2﹣bx(a≠1),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0,(1)求b;(2)若存在x0≥1,使得f(x0),求a的取值范围.【解答】解:(1)f′(x)(x>0),∵曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0,∴f′(1)=a+(1﹣a)×1﹣b=0,解得b=1.(2)函数f(x)的定义域为(0,+∞),由(1)可知:f(x)=alnx,∴.①当a时,则,则当x>1时,f′(x)>0,∴函数f(x)在(1,+∞)单调递增,∴存在x0≥1,使得f(x0)的充要条件是,即,解得;②当a<1时,则,则当x∈时,f′(x)<0,函数f(x)在上单调递减;当x∈时,f′(x)>0,函数f(x)在上单调递增.∴存在x0≥1,使得f(x0)的充要条件是,而,不符合题意,应舍去.③若a>1时,f(1),成立.综上可得:a的取值范围是.20.【2013年新课标1文科20】已知函数f(x)=e x(ax+b)﹣x2﹣4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处切线方程为y=4x+4.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=e x(ax+b)﹣x2﹣4x,∴f′(x)=e x(ax+a+b)﹣2x﹣4,∵曲线y=f(x)在点(0,f(0))处切线方程为y=4x+4∴f(0)=4,f′(0)=4∴b=4,a+b=8∴a=4,b=4;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=4e x(x+1)﹣x2﹣4x,f′(x)=4e x(x+2)﹣2x﹣4=4(x+2)(e x),令f′(x)=0,得x=﹣ln2或x=﹣2∴x∈(﹣∞,﹣2)或(﹣ln2,+∞)时,f′(x)>0;x∈(﹣2,﹣ln2)时,f′(x)<0∴f(x)的单调增区间是(﹣∞,﹣2),(﹣ln2,+∞),单调减区间是(﹣2,﹣ln2)当x=﹣2时,函数f(x)取得极大值,极大值为f(﹣2)=4(1﹣e﹣2).21.【2012年新课标1文科21】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.【解答】解:(I)函数f(x)=e x﹣ax﹣2的定义域是R,f′(x)=e x﹣a,若a≤0,则f′(x)=e x﹣a≥0,所以函数f(x)=e x﹣ax﹣2在(﹣∞,+∞)上单调递增.若a>0,则当x∈(﹣∞,lna)时,f′(x)=e x﹣a<0;当x∈(lna,+∞)时,f′(x)=e x﹣a>0;所以,f(x)在(﹣∞,lna)单调递减,在(lna,+∞)上单调递增.(II)由于a=1,所以,(x﹣k)f′(x)+x+1=(x﹣k)(e x﹣1)+x+1故当x>0时,(x﹣k)f′(x)+x+1>0等价于k(x>0)①令g(x),则g′(x)由(I)知,当a=1时,函数h(x)=e x﹣x﹣2在(0,+∞)上单调递增,而h(1)<0,h(2)>0,所以h(x)=e x﹣x﹣2在(0,+∞)上存在唯一的零点,故g′(x)在(0,+∞)上存在唯一的零点,设此零点为α,则有α∈(1,2)当x∈(0,α)时,g′(x)<0;当x∈(α,+∞)时,g′(x)>0;所以g(x)在(0,+∞)上的最小值为g(α).又由g′(α)=0,可得eα=α+2所以g(α)=α+1∈(2,3)由于①式等价于k<g(α),故整数k的最大值为2.22.【2011年新课标1文科21】已知函数f(x),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+2y﹣3=0.(Ⅰ)求a、b的值;(Ⅱ)证明:当x>0,且x≠1时,f(x).【解答】解:(I).由于直线x+2y﹣3=0的斜率为,且过点(1,1)所以解得a=1,b=1(II)由(I)知f(x)所以考虑函数,则所以当x≠1时,h′(x)<0而h(1)=0,当x∈(0,1)时,h(x)>0可得;当从而当x>0且x≠1时,23.【2010年新课标1文科21】设函数f(x)=x(e x﹣1)﹣ax2(Ⅰ)若a,求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.【解答】解:(I)a时,f(x)=x(e x﹣1)x2,(e x﹣1)(x+1)令f′(x)>0,可得x<﹣1或x>0;令f′(x)<0,可得﹣1<x<0;∴函数的单调增区间是(﹣∞,﹣1),(0,+∞);单调减区间为(﹣1,0);(II)f(x)=x(e x﹣1﹣ax).令g(x)=e x﹣1﹣ax,则g'(x)=e x﹣a.若a≤1,则当x∈(0,+∞)时,g'(x)>0,g(x)为增函数,而g(0)=0,从而当x≥0时g(x)≥0,即f(x)≥0.若a>1,则当x∈(0,lna)时,g’(x)<0,g(x)为减函数,而g(0)=0,从而当x∈(0,lna)时,g(x)<0,即f(x)<0.综合得a的取值范围为(﹣∞,1].另解:当x=0时,f(x)=0成立;当x>0,可得e x﹣1﹣ax≥0,即有a的最小值,由y=e x﹣x﹣1的导数为y′=e x﹣1,当x>0时,函数y递增;x<0时,函数递减,可得函数y取得最小值0,即e x﹣x﹣1≥0,x>0时,可得1,则a≤1.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:导数的概念及运算,导数与函数的单调性、极值、最值,导数与函数的综合问题。
2函数与方程-2010-2018年全国高中数学联赛真题分类汇编
全国高中数学联赛一试试题分类汇编2、函数与方程2017A1、设)(x f 是定义在R 上函数,对任意的实数x 有1)4()3(-=-⋅+x f x f ,又当70<≤x 时,)9(log )(2x x f -=,则)100(-f 的值为2015A1、设a 、b 为两不相等的实数,若二次函数b ax x x f ++=2)(满足)()(b f a f =,则)2(f 的值为2015B1、已知函数⎩⎨⎧+∞∈∈-=),3(log ]3,0[)(2x a x xa x f x,其中a 为常数,如果)4()2(f f <,则a 的取值范围为2014A1、若正数a 、b 满足)(log log 2log 2632b a b a +=+=+,则ba 11+的值为2014B1、若函数)(x f 的图像是由依次连接点)0,0(,)1,1(,)3,2(的折线,则=-)2(1f2010AB1、函数x x x f 3245)(---=的值域为2015B 2、已知3)(x x f y +=为偶函数,且15)10(=f ,则)10(-f 的值为。
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全国高中数学联赛一试试题分类汇编2、函数与方程答案2017A1、答案:21-解析:由条件知,1)()7(-=+x f x f ,即1)14()7(-=++x f x f ,故)14()(+=x f x f ,即函数)(x f 的周期为14,所以21)5(1)2()100(-=-=-=-f f f 2015A1、答案:4解析:由己知条件及二次函数图像的轴对称性,可得22a b a+=-,即20a b +=,所以(2)424f a b =++=.。
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专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ第五讲 函数与方程一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)已知函数0()ln 0⎧=⎨>⎩,≤,,,x e x f x x x ()()=++g x f x x a .若()g x 存在2个零点,则a 的取值范围是 A .[1,0)-B .[0,)+∞C .[1,)-+∞D .[1,)+∞2.(2017新课标Ⅲ)已知函数211()2()x x f x x x a ee --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1 3.(2017山东)已知当[0,1]x ∈时,函数2(1)y mx =-的图象与y m =的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是 A .(])0,123,⎡+∞⎣B .(][)0,13,+∞C.()23,⎡+∞⎣D .([)3,+∞4.(2016年天津)已知函数()f x =2(4,0,log (1)13,03)a x a x a x x x ⎧+<⎨++≥-+⎩(0a >,且1a ≠)在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是 A .(0,23] B .[23,34] C .[13,23]{34} D .[13,23){34} 5.(2015安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是A .y cos x =B .y sin x =C .y ln x =D .21y x =+ 6.(2015福建)若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且,,2a b - 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q +的值等于A .6B .7C .8D .97.(2015天津)已知函数()()22,22,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩ 函数()()2g x b f x =-- ,其中 b R ∈ ,若函数()()y f x g x =- 恰有4个零点,则b 的取值范围是A .7(,)4+∞ B .7(,)4-∞ C .7(0,)4 D .7(,2)48.(2015陕西)对二次函数2()f x ax bx c =++(a 为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是 A .-1是()f x 的零点 B .1是()f x 的极值点 C .3是()f x 的极值 D .点(2,8)在曲线()y f x =上9.(2014山东)已知函数()12+-=x x f ,()kx x g =.若方程()()f x g x =有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是A .),(210B .),(121C .),(21D .),(∞+210.(2014北京)已知函数()26log f x x x=-,在下列区间中,包含()f x 零点的区间是 A .()0,1 B .()1,2 C .()2,4 D .()4,+∞11.(2014重庆)已知函数13,(1,0]()1,(0,1]x f x x x x ⎧-∈-⎪=+⎨⎪∈⎩, 且()()g x f x mx m =--在(1,1]-内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是A .]21,0(]2,49(⋃--B .]21,0(]2,411(⋃-- C .]32,0(]2,49(⋃-- D .]32,0(]2,411(⋃--12.(2014湖北)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2()=3f x x x -.则函数()()+3g x f x x =-的零点的集合为A .{1,3}B .{3,1,1,3}-- C.{23}- D.{21,3}- 13.(2013安徽)已知函数32()f x x ax bx c =+++有两个极值点12,x x ,若112()f x x x =<,则关于x 的方程23(())2()0f x af x b ++=的不同实根个数为A .3B .4C .5D .614.(2013重庆)若a b c <<,则函数()()()()()()()f x x a x b x b x c x c x a =--+--+--的两个零点分别位于区间A .(),a b 和(),b c 内B .(),a -∞和(),a b 内C .(),b c 和(),c +∞内D .(),a -∞和(),c +∞内15.(2013湖南)函数()2ln f x x =的图像与函数()245g x x x =-+的图象的交点个数为A .3B .2C .1D .0 16.(2013天津)函数0.5()2|log |1x f x x =-的零点个数为A .1B .2C .3D .417.(2012北京)函数121()()2xf x x =-的零点个数为A .0B .1C .2D .3 18.(2012湖北)函数2()cos f x x x =在区间[0,4]上的零点个数为A .4B .5C .6D .719.(2012辽宁)设函数)(x f ()x R ∈满足()()f x f x -=,()(2)f x f x =-,且当[]0,1x ∈时,()3=f x x .又函数()()=cos g x x x π,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为A .5B .6C .7D .8 20.(2011天津)对实数a 与b ,定义新运算“⊗”:,1,, 1.a a b a b b a b -≤⎧⊗=⎨->⎩设函数()()22()2,.f x x x x x R =-⊗-∈若函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是 A .(]3,21,2⎛⎫-∞-⋃- ⎪⎝⎭ B .(]3,21,4⎛⎫-∞-⋃-- ⎪⎝⎭C .11,,44⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ D .311,,44⎛⎫⎡⎫--⋃+∞ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭21.(2011福建)若关于x 的方程210x mx ++=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,+∞) 22.(2011全国新课标)函数11y x =-的图像与函数2sin (24)y x x π=-≤≤的图像所有交点的横坐标之和等于A .2B .4C .6D .823.(2011山东)已知()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且当02x <≤时,3()f x x 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 .6B .7C .8D .924.(2010年福建)函数223,0()2ln ,0x x x f x x x ⎧+-=⎨-+>⎩≤,的零点个数为A .0B .1C .2D .325.(2010天津)函数()23xf x x =+的零点所在的一个区间是A .(-2,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,2) 26.(2010广东)“14m <”是“一元二次方程20x x m ++=有实数解”的 A .充分非必要条件 B .充分必要条件 C .必要非充分条件 D .非充分非必要条件27.(2010浙江)设函数()4sin(21)f x x x =+-,则在下列区间中函数()f x 不.存在零点的是A .[]4,2--B .[]2,0-C .[]0,2D .[]2,4 二、填空题28.(2018全国卷Ⅲ)函数()cos(3)6f x x π=+在[0,]π的零点个数为________.29.(2018天津)已知0a >,函数222,0,()22,0.x ax a x f x x ax a x ⎧++=⎨-+->⎩≤若关于x 的方程()f x ax=恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是 .30.(2018江苏)若函数32()21()f x x ax a =-+∈R 在(0,)+∞内有且只有一个零点,则()f x 在[1,1]-上的最大值与最小值的和为 .31.(2018浙江)已知λ∈R ,函数24,()43,x x f x x x x λλ-⎧=⎨-+<⎩≥,当2λ=时,不等式()0f x <的解集是_____.若函数()f x 恰有2个零点,则λ的取值范围是______.32.(2018浙江)我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别为x ,y ,z ,则1001531003x y z x y z ++=⎧⎪⎨++=⎪⎩,当81z =时,x = ,y = .33.(2017江苏)设()f x 是定义在R 且周期为1的函数,在区间[0,1)上,2,(),x x Df x x x D⎧∈=⎨∉⎩其中集合1{|,}n D x x n n-==∈*N ,则方程()lg 0f x x -=的解的个数是 . 34.(2016年山东)已知函数2||,()24,x x m f x x mx m x m ⎧=⎨-+>⎩≤ 其中0m >,若存在实数b ,使得关于x 的方程()f x b =有三个不同的根,则m 的取值范围是_________. 35.(2015湖北)函数2π()4cos cos()2sin |ln(1)|22x f x x x x =---+的零点个数为 . 36.(2015北京)设函数()()()2142 1.xa x f x x a x a x ⎧-<⎪=⎨--⎪⎩≥‚‚‚①若1a =,则()f x 的最小值为;②若()f x 恰有2个零点,则实数a 的取值范围是.37.(2015湖南)已知函数32,(),x x af x x x a ⎧=⎨>⎩≤,若存在实数b ,使函数()()g x f x b =-有两个零点,则a 的取值范围是 .38.(2014江苏)已知)(x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当)3,0[∈x 时,|212|)(2+-=x x x f .若函数a x f y -=)(在区间]4,3[-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 .39.(2014福建)函数()⎩⎨⎧>+-≤-=0,ln 620,22x x x x x x f 的零点个数是_________.40.(2014天津)已知函数2()|3|f x x x =+,x ∈R .若方程()|1|0f x a x --=恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为__________.41.(2012福建)对于实数a 和b ,定义运算“*”:22,,,,a ab a b a b b ab a b ⎧-*=⎨->⎩… 设()f x =(21)(1)x x -*-,且关于x 的方程为()f x m =(m ∈R )恰有三个互不相等的实数根123,,x x x ,则123x x x 的取值范围是____________.42.(2011北京)已知函数32,2()(1),2x f x x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩,若关于x 的方程()f x =k 有两个不同的实根,则数k 的取值范围是_______.43.(2011辽宁)已知函数a x e x f x +-=2)(有零点,则a 的取值范围是_____.专题二 函数概念与基本初等函数Ⅰ第五讲 函数与方程答案部分1.C 【解析】函数()()=++g x f x x a 存在 2个零点,即关于x 的方程()=--f x x a 有2个不同的实根,即函数()f x 的图象与直线=--y x a 有2个交点,作出直线=--y x a 与函数()f x 的图象,如图所示,xy–1–2123–1–2123O由图可知,1-≤a ,解得1≥a ,故选C . 2.C 【解析】令()0f x =,则方程112()2x x a ee x x --++=-+有唯一解,设2()2h x x x =-+,11()x x g x e e --+=+,则()h x 与()g x 有唯一交点,又11111()2x x x x g x e e e e --+--=+=+≥,当且仅当1x =时取得最小值2.而2()(1)11h x x =--+≤,此时1x =时取得最大值1,()()ag x h x =有唯一的交点,则12a =.选C . 3.B 【解析】当01m <≤时,11m≥,函数2()(1)y f x mx ==-,在[0,1]上单调递减,函数()y g x m ==,在[0,1]上单调递增,因为(0)1f =,(0)g m =,2(1)(1)f m =-,(1)1g m =+,所以(0)(0)f g >,(1)(1)f g <,此时()f x 与()g x 在[0,1]x ∈有一个交点;当1m >时,101m<<,函数2()(1)y f x mx ==-,在 1[0,]m 上单调递减,在1[,1]m 上单调递增,此时(0)(0)f g <,在1[0,]m无交点, 要使两个函数的图象有一个交点,需(1)(1)f g ≥,即2(1)1m m -+≥,解得3m ≥. 选B .4.C 【解析】当0x <时,()f x 单调递减,必须满足4302a --…,故304a <…,此时函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,若()f x 在R 上单调递减,还需31a …,即13a …,所以1334a 剟.当0x …时,函数|()|y f x =的图象和直线2y x =-只有一个公共点,即当0x …时,方程|()|2f x x =-只有一个实数解.因此,只需当0x <时,方程|()|2f x x =-只有一个实数解,根据已知条件可得,当0x <时,方程2(43)x a x +-+ 32a x =-,即22(21)320x a x a +-+-=在(,0)-∞上恰有唯一的实数解.判别式24(21)4(32)4(1)(43)a a a a ∆=---=--,当34a =时,0∆=,此时12x =-满足题意;令2()2(21)32h x x a x a =+-+-,由题意得(0)0h <,即320a -<,即23a <时,方程22(21)320x a x a +-+-=有一个正根、一个负根,满足要求;当(0)0h =,即23a =时,方程22(21)320x a x a +-+-=有一个为0、一个根为23-,满足要求;当(0)0h >,即320a ->,即2334a <<时对称轴(21)0a --<,此时方程22(21)320x a x a +-+-=有两个负根,不满足要求;综上实数a 的取值范围是123[,]{}334. 5.A 【解析】cos y x =是偶函数且有无数多个零点,sin y x =为奇函数,ln y x =既不是奇函数又不是偶函数,21y x =+是偶函数但没有零点.故选A .6.D 【解析】由韦达定理得a b p +=,a b q ⋅=,则0,0a b >>,当,,2a b -适当排序后成等比数列时,2-必为等比中项,故4a b q ⋅==,4b a=.当适当排序后成等差数列时,2-必不是等差中项,当a 是等差中项时,422a a=-,解得1a =,4b =; 当4a 是等差中项时,82a a=-,解得4a =,1b =,综上所述,5a b p +==, 所以p q +9=,选D .7.D 【解析】由()()22,2,2,2,x x f x x x -≤⎧⎪=⎨->⎪⎩得222,0(2),0x x f x x x --≥⎧⎪-=⎨<⎪⎩, 所以222,0()(2)42,0222(2),2x x x y f x f x x x x x x x ⎧-+<⎪=+-=---≤≤⎨⎪--+->⎩, 即222,0()(2)2,0258,2x x x y f x f x x x x x ⎧++<⎪=+-=≤≤⎨⎪-+>⎩,()()()(2)y f x g x f x f x b =-=+--,所以()()y f x g x =-恰有4个零点等价于方程()(2)0f x f x b +--=有4个不同的解,即函数y b =与函数()(2)y f x f x =+-的图象的4个公共点,由图象可知724b <<.xyO8.A 【解析】由A 知0a b c -+=;由B 知()2f x ax b '=+,20a b +=;由C 知()2f x ax b '=+,令()0f x '=可得2b x a =-,则()32bf a-=,则2434ac b a -=; 由D 知428a b c ++=,假设A 选项错误,则2020434428a b c a b ac b a a b c -+≠⎧⎪+=⎪⎪⎨-=⎪⎪++=⎪⎩,得5108a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,满足题意,故A 结论错误,同理易知当B 或C 或D 选项错误时不符合题意,故选A . 9.B 【解析】如图所示,方程()()f x g x =有两个不相等的实根等价于两个函数的图象有两个不同的交点,结合图象可知,当直线y kx =的斜率大于坐标原点与点(2,1)的连续的斜率,且小于直线1y x =-的斜率时符合题意,故选112k <<.10.C 【解析】∵2(1)6log 160f =-=>,2(2)3log 220f =-=>,231(4)log 4022f =-=-<,∴()f x 零点的区间是()2,4. 11.A 【解析】()()g x f x mx m =--在(1,1]-内有且仅有两个不同的零点就是函数()y f x =的图象与函数(1)y m x =+的图象有两个交点,在同一直角坐标系内作出函数13,(1,0]()1,(0,1]x f x x x x ⎧-∈-⎪=+⎨⎪∈⎩,和函数(1)y m x =+的图象,如图,当直线(1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+和,(0,1]y x x =∈都相交时 102m <≤;当直线(1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+有两个交点时,由(1)131y m x y x =+⎧⎪⎨=-⎪+⎩,消元得13(1)1m x x -=++,即2(1)3(1)10m x x +++-=, 化简得2(23)20mx m x m ++++=,当940m ∆=+=,即94m =-时直线 (1)y m x =+与13,(1,0]1y x x =-∈-+相切,当直线(1)y m x =+过点(0,2)- 时,2m =-,所以9(,2]4m ∈--,综上实数m 的取值范围是91(,2](0,]42--⋃.12.D 【解析】当0x ≥时,函数()g x 的零点即方程()3f x x =-的根,由233x x x -=-,解得1x =或3;当0x <时,由()f x 是奇函数得2()()3()f x f x x x -=-=--, 即()f x =23x x --,由()3f x x =-得2x =-(正根舍去). 13.A 【解析】2'()32f x x ax b =++,12,x x 是方程2320x ax b ++=的两根,由23(())2()0f x af x b ++=,则又两个()f x 使得等式成立,11()x f x =,211()x x f x >=,其函数图象如下:xyy=x 2f (x 1)=x 1O如图则有3个交点,故选A.14.A 【解析】由a b c <<,可得()()()0f a a b a c =-->,()()()0f b b c b a =--<,()()()0f c c a c b =-->.显然()()0f a f b ⋅<,()()0f b f c ⋅<,所以该函数在(,)a b 和(,)b c 上均有零点,故选A .15.B 【解析】二次函数()245g x x x =-+的图像开口向上,在x 轴上方,对称轴为2x =,(2)1g =; (2)2ln 2ln 41f ==>.所以(2)(2)g f <,从图像上可知交点个数为2.16.B 【解析】令()0f x =,可得0.51log 2x x =,由图象法可知()f x 有两个零点. 17.B 【解析】因为()f x 在[0,)+∞内单调递增,又1(0)10,(1)02f f =-<=>,所以()f x 在[0,)+∞内存在唯一的零点.18.C 【解析】0)(=x f ,则0=x 或0cos 2=x ,Z k k x ∈+=,22ππ,又[]4,0∈x ,4,3,2,1,0=k 所以共有6个解.选C .19.B 【解析】由题意()()f x f x -=知,所以函数()f x 为偶函数,所以()(2)(2)f x f x f x =-=-,所以函数()f x 为周期为2的周期函数,且(0)0f =,(1)1f =,而()|cos()|g x x x π=为偶函数,且113(0)()()()0222g g g g ==-==,在同一坐标系下作出两函数在13[,]22-上的图像,发现在13[,]22-内图像共有6个公共点,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为6,故选B .20.B 【解析】由题意知,若222()1x x x ---≤,即312x -≤≤时,2()2f x x =-;当222()1x x x --->,即1x <-或32x >时,2()f x x x =-,要使函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公共点,只须方程()0f x c -=有两个不相等的实数根即可,即函数()y f x =的图像与直线y c =有两个不同的交点即可,画出函数()y f x =的图像与直线y c =,不难得出答案B .21.C 【解析】由一元二次方程有两个不相等的实数根,可得判别式0∆>,即240m ->,解得2m <-或2m >,故选C . 22.D 【解析】图像法求解.11y x =-的对称中心是(1,0)也是2sin (24)y x x π=-≤≤的中心,24x -≤≤他们的图像在1x =的左侧有4个交点,则1x =右侧必有4个交点.不妨把他们的横坐标由小到大设为1,2345678,,,,,,x x x x x x x x , 则182736452x x x x x x x x +=+=+=+=,所以选D23.B 【解析】因为当02x ≤<时, 3()f x x x =-,又因为()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且(0)0f =,所以(6)(4)(2)(0)0f f f f ====,又因为(1)0f =,所以(3)0f =,(5)0f =,故函数()y f x =的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为7个,选B .24.C 【解析】当0x ≤时,令2230x x +-=解得3x =-;当0x >时,令2ln 0x -+=解得100x =,所以已知函数有两个零点,选C . 25.B 【解析】因为1(1)230f --=-<,0(0)2010f =-=>,所以选B . 26.A 【解析】20x x m ++=有实数解等价于140m ∆=-≥,即14m ≤.当14m <时,14m ≤成立,但14m ≤时,14m <不一定成立,故选A .27.A 【解析】(0)4sin10f =>,(2)4sin 52f =-,由于52ππ<<,所以(2)0f <,故函数()f x 在[0,2]上存在零点;由于(1)4sin(1)10f -=-+<,故函数()f x 在[1,0]-上存在零点,在[0,2]上也存在零点,令52[2,4]4x π-=∈, 则52552()4sin 0424f πππ--=->,而(2)0f <, 所以函数在[2,4]上存在零点,故选A . 28.3【解析】由题意知,cos(3)06x π+=,所以362x k πππ+=+,k ∈Z ,所以93k x ππ=+,k ∈Z ,当0k =时,9x π=;当1k =时,49x π=;当2k =时,79x π=,均满足题意,所以函数()f x 在[0,]π的零点个数为3.29.(48),【解析】当0x ≤时,由22x ax a ax ++=,得2a x ax =--;当0x >时,由222x ax a ax -+-=,得22a x ax =-+.令22,0(),0x ax x g x x ax x ⎧--=⎨-+>⎩≤,作出直线y a =,2y a =,函数()g x 的图象如图所示,y=ay=2aOy=g (x )y()g x 的最大值为222424a a a -+=,由图象可知,若()f x ax =恰有2个互异的实数解,则224a a a <<,得48a <<.30.3-【解析】2()622(3)f x x ax x x a '=-=-(a ∈R ),当0a ≤时()0f x '>在(0,)+∞上恒成立,则()f x 在(0,)+∞上单调递增,又(0)1f =,所以此时()f x 在(0,)+∞内无零点,不满足题意.当0a >时,由()0f x '>得3a x >,由()0f x '<得03a x <<,则()f x 在(0,)3a上单调递减,在(,)3a +∞上单调递增,又()f x 在(0,)+∞内有且只有一个零点,所以3()10327a a f =-+=,得3a =,所以32()231f x x x =-+, 则()6(1)f x x x '=-,当(1,0)x ∈-时,()0f x '>,()f x 单调递增,当(0,1)x ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减,则max ()(0)1f x f ==,(1)4f -=-,(1)0f =,则min ()4f x =-,所以()f x 在[1,1]-上的最大值与最小值的和为3-.31.(1,4);(1,3](4,)+∞【解析】若2λ=,则当2x ≥时,令40x -<,得24x <≤;当2x <时,令2430x x -+<,得12x <<.综上可知14x <<,所以不等式()0f x <的解集为(1,4).令40x -=,解得4x =;令2430x x -+=,解得1x =或3x =.因为函数()f x 恰有2个零点,结合函数的图象(图略)可知13λ<≤或4λ>.32.8;11【解析】因为81z =,所以195373x y x y +=⎧⎨+=⎩,解得811x y =⎧⎨=⎩.33.8【解析】由于()[0,1)f x ∈,则需考虑110x ≤<的情况,在此范围内,x ∈Q 且x D ∈时,设*,,,2qx p q p p=∈≥N ,且,p q 互质, 若lg x ∈Q ,则由lg (0,1)x ∈,可设*lg ,,,2nx m n m m=∈≥N ,且,m n 互质, 因此10n mq p=,则10()nm q p =,此时左边为整数,右边为非整数,矛盾, 因此lg x ∉Q ,因此lg x 不可能与每个周期内x D ∈对应的部分相等, 只需考虑lg x 与每个周期x D ∉的部分的交点,画出函数图象,图中交点除外(1,0)其他交点横坐标均为无理数,属于每个周期x D ∉的部分,且1x =处11(lg )1ln10ln10x x '==<,则在1x =附近仅有一个交点,因此方程()lg 0f x x -=的解的个数为8.34.(3,)+∞【解析】由题意,当x m >时,222()24()4f x x mx m x m m m =-+=-+-,其顶点为2(,4)m m m -;当x m …时,函数()f x 的图象与直线x m =的交点为(,)Q m m .①当24m m m m>⎧⎨-⎩…,即03m <…时,函数()f x 的图象如图1所示,此时直线y b =与函数()f x 的图象有一个或两个不同的交点,不符合题意;②当240m m m m ⎧-<⎨>⎩,即3m >时,函数()f x 的图象如图2所示,则存在实数b 满足24m m b m -<…,使得直线y b =与函数()f x 的图象有三个不同的交点,符合题意.综上,m 的取值范围为(3,)+∞.xyx =my=bOxyx =my=bO图1 图235.2【解析】因为2()4cos cos()2sin |ln(1)|22x f x x x x π=---+ 2(1cos )sin 2sin |ln(1)|x x x x =+⋅--+=sin 2|ln(1)|x x -+36.1- 1[,1)2[2,)+∞【解析】①若1a =,则21()4()(2) 1.x a x f x x a x a x ⎧-<=⎨--⎩≥‚‚‚,作出函数()f x 的图象如图所示,由图可知()f x 的最小值为1-.xy 1-1–112O②当1a ≥时,要使()f x 恰好有3个零点,需满足120a -≤,即2a ≥.所以2a ≥;当1a <时,要使()f x 恰好有2个零点,需满足11220a a a <⎧⎨->⎩≤,解得112a <≤.37.),1()0,(+∞-∞ 【解析】分析题意可知,问题等价于方程)(3a xb x ≤=与方程)(2a x b x >=的根的个数和为2,若两个方程各有一个根:则可知关于b 的不等式组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤->≤a b a b a b 31有解,从而1>a ;若方程)(3a x b x ≤=无解,方程)(2a xb x >=有2个根:则可知关于b 的不等式组⎪⎩⎪⎨⎧>->ab ab 31有解,从而0<a ;综上,实数a 的取值范围是),1()0,(+∞-∞ .38.1(0,)2【解析】函数()y f x a =-在区间[3,4]-上有互不相同的10个零点,即函数()y f x=与y a =的图象有10个不同的交点,在坐标系中作出函数()y f x =在一个周期内的图象,可知102a <<.39.2【解析】当0x ≤时,令220x -=,解得x =;当0x >时,()26ln f x x x =-+,∵1()20f x x'=+>,∴()f x 在(0,)+∞上单调递增,因为(1)40f =-<,(3)ln 30f =>,所以函数()26ln f x x x =-+在(0,)+∞有且只有一个零点,所以()f x 的零点个数为2.40.01a <<或9a >【解析】法一 显然0a >.(ⅰ)当(1)y a x =--与23y x x =--相切时,1a =,此时()|1|0f x a x --=恰有3个互异的实数根. (ⅱ)当直线(1)y a x =-与函数23y x x =+相切时,9a =,此时()|1|0f x a x --=恰有2个互异的实数根.结合图象可知01a <<或9a >.法二:显然1a ¹,所以231x x a x +=-.令1t x =-,则45a t t=++.因为4(,4]t t+∈-∞-[4,)+∞,所以45t t++Î(,1][9,)-∞+∞. 结合图象可得01a <<或9a >. 41.)【解析】由定义运算“*”可知 22(21)(21)(1),211()(1)(21)(1),211x x x x x f x x x x x x ⎧------=⎨----->-⎩…=222,0,0x x x x x x ⎧-⎨-+>⎩…,如图可知满足题意的m 的范围是104m <<,xyO不妨设123x x x <<,当0x >时,2x x -+=m ,即20x x m -+= ∴231x x +=;∴2232310()24x x x x +<<= 当0x …时,由212,(0)4x x x -=<,得x = 10x <<1230x x x << 42.(0,1)【解析】当2x <时,2()3(1)0f x x '=-≥,说明函数在(,2)-∞上单调递增,函数的值域是(,1)-∞,又函数在[2,)+∞上单调递减,函数的值域是(0,1],因此要使方程()f x k =有两个不同实根,则01k <<.43.(,2ln 22]-∞-【解析】由原函数有零点,可将问题转化为方程20x e x a -+=有解问题,即方程2x a x e =-有解.令函数()2xg x x e =-,则()2xg x e '=-,令()0g x '=,得ln 2x =,所以()g x 在(,ln 2)-∞上是增函数,在(ln 2,)+∞上是减函数,所以()g x 的最大值为(ln 2)2ln 22g =-,所以(,2ln 22]a ∈-∞-.。