2-3-23函数、导数与不等式、解析几何、数列型解答题
不等式常见考试题型总结
《不等式》常见考试题型总结一、高考与不等式高考试题,有关不等式的试题约占总分的12% 左右,主要考查不等式的基本知识,基本技能,以及学生的运算能力,逻辑思维能力,分析问题和解决问题的能力.选择题和填空题主要考查不等式的性质、比较大小和解简单不等式,还可能与函数、方程等内容相结合的小综合.解答题主要是解不等式或证明不等式或以其他知识为载体的综合题。
不等式常与下列知识相结合考查:①不等式的性质的考查常与指数函数、对数函数、三角函数的性质的考查相结合,一般多以选择题的形式出现,有时也与充要条件、函数单调性等知识结合,且试题难度不大;②解不等式的试题主要在解答中出现,常常是解含参不等式较多,且多与二次函数、指数、对数、可能还会出现导数相结合命题;③证明不等式是理科考查的重点,经常同一次函数、二次函数、数列、解析几何,甚至还可能与平面向量等结合起来考查.二、常见考试题型(1)求解不等式解集的题型(分式不等式的解法,根式不等式的解法,绝对值不等式的解法,含参不等式的解法,简单的一元高次不等式的解法)(2)不等式的恒成立问题(不等式恒成立问题的常规处理方式常应用函数方程思想,分离变量法,数形结合法)(3)不等式大小比较常用方法:1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果;2.作商(常用于分数指数幂的代数式);3.分析法;4.平方法;5.分子(或分母)有理化;6.利用函数的单调性;7.寻找中间量或放缩法 ;8.图象法。
(4)不等式求函数最值技巧一:凑项例:已知,求函数的最大值。
54x <14245y x x =-+-技巧二:凑系数例. 当时,求的最大值。
(82)y x x =-技巧三: 分离例. 求的值域。
2710(1)1x x y x x ++=>-+技巧四:换元例. 求的值域。
2710(1)1x x y x x ++=>-+技巧五:函数的单调性(注意:在应用最值定理求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函数的单调性。
(必考题)高中数学高中数学选修2-2第三章《导数应用》测试题(答案解析)(2)
一、选择题1.函数()[)(](),00,sin xf x x x xππ=∈--的图象大致是( )A .B .C .D .2.已知函数()x f x e ex a =-+与1()ln g x x x=+的图象上存在关于x 轴对称的点,则a 的取值范围是( ) A .(,]e -∞-B .(,1] -∞-C .[1,) -+∞D .[,)e3.已知函数()3f x x ax =-在(1,1)-上单调递减,则实数a 的取值范围为( ) A .()1,+∞ B .[)3,+∞C .(],1-∞D .(],3-∞4.已知函数322()f x =x ax bx a +++在1x =处的极值为10,则a b -=( ). A .6-B .15-C .15D .6-或155.若函数()22ln 45f x x x bx =+++的图象上的任意一点的切线斜率都大于0,则b 的取值范围是( ) A .(),8-∞- B .()8,-+∞ C .(),8-∞ D .()8,+∞6.若函数()()sin xf x e x a =+在区间,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,则实数a 的取值范围是()A .)+∞ B .[)1,+∞C .()1,+∞D .()+∞7.已知函数2()ln(1)22x x f x x -=-++,则使不等式(1)(2)f x f x +<成立的x 的取值范围是( )A .(1)(1,)-∞-⋃+∞,B .(1,+)∞C .1(,)(1,+)3-∞-⋃∞D .(,2)(1,)-∞-+∞8.已知定义在R 上的可导函数()f x 的导函数为'()f x ,满足()'()f x f x >,且(0)1f =,则不等式()x e f x >(e 为自然对数的底数)的解集为( )A .(1,)-+∞B .(0,)+∞C .(1,)+∞D .(,0)-∞9.设函数()f x 在R 上存在导数()f x ',对任意的x ∈R ,有()()2f x f x x +-=,且在[)0,+∞上有()f x x '>.若()()222f k f k k --≥-,则k 的取值范围是( )A .(],0-∞B .(],1-∞C .1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦10.内接于半径为R 的球且体积最大的圆柱体的高为( )A .3R B .3R C .2R D .2R 11.设函数()'f x 是函数()()f x x R ∈的导函数,当0x ≠时,3()()0f x f x x'+<,则函数31()()g x f x x =-的零点个数为( ) A .3 B .2 C .1D .012.若对于任意的120x x a <<<,都有211212ln ln 1x x x x x x ->-,则a 的最大值为( ) A .2eB .eC .1D .12二、填空题13.函数()f x 定义在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上,26f π⎛⎫=⎪⎝⎭,其导函数是()f x ',且()()cos sinx f x x f x '⋅<⋅恒成立,则不等式()22sinx f x >的解集为_____________.14.如图,有一块半径为2的半圆形钢板,计划裁剪成等腰梯形ABCD 的形状,它的下底AB 是圆O 的直径,上底C 、D 的端点在圆周上,则所裁剪出的等腰梯形面积最大值为_______________.15.已知函数()ln 1f x x x =--,()ln g x x =,()()F x f g x =⎡⎤⎣⎦,()()G x g f x =⎡⎤⎣⎦,给出以下四个命题:(1)()y F x =是偶函数;(2)()y G x =是偶函数;(3)()y F x =的最小值为0;(4)()y G x =有两个零点;其中真命题的是______.16.已知函数()2xe f x ax x=-,()0,x ∈+∞,当21x x >时,不等式()()12210f x f x x x -<恒成立,则实数a 的取值范围为________. 17.已知函数()321213f x x x ax =+-+,若函数()f x 在()2,2-上有极值,则实数a 的取值范围为______. 18.函数()ln xf x x=在(),1a a +上单调递增,则实数a 的取值范围为______. 19.已知在正四棱锥P ABCD -中,4PA =,则当该正四棱锥的体积最大时,它的高h 等于______.20.已知()2sin cos f x x x x x =++,则不等式()()1lg lg 22f x f x f ⎛⎫+ ⎪⎝⎭>的解集为______.三、解答题21.已知函数()cos x f x e x x =-,()(sin 1)g x x x =-. (1)讨论()f x 在区间(,0)2π-上的单调性;(2)判断()()f x g x -在区间[,]22ππ-上零点的个数,并给出证明. 22.已知函数()()3exf x xx a =-+,a R ∈.(1)当2a =-时,求()f x 在[]1,2-上的最大值和最小值; (2)若()f x 在()1,+∞上单调,求a 的取值范围.23.已知函数432()f x ax x bx =++(),a b ∈R ,()()()g x f x f x '=+是偶函数. (1)求函数()g x 的极值以及对应的极值点. (2)若函数43221()()(1)4h x f x x c x x cx c =++--++,且()h x 在[]2,5上单调递增,求实数c 的取值范围. 24.设函数()()21xf x ea x =-+.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()0f x >对x ∈R 恒成立,求a 的取值范围.25.已知函数21(),()ln 2f x xg x a x ==. (1)若曲线()()y f x g x =-在2x =处的切线与直线370x y +-=垂直,求实数a 的值;(2)若[]1,e 上存在一点x ,使得()()()()00001f xg x g x f x ''+<-'成立,求实数a 的取值范围.26.某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧MPN (P 为此圆弧的中点)和线段MN 构成.已知圆O 的半径为40米,点P 到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚I 内的地块形状为矩形ABCD ,大棚II 内的地块形状为CDP ,要求,A B 均在线段MN 上,,C D 均在圆弧上.设OC 与MN 所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD 和CDP 的面积,并确定sin θ的取值范围;(2)若大棚I 内种植甲种蔬菜,大棚II 内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】首先判断函数的奇偶性,再利用导数研究函数的单调性即可得解; 【详解】 解:因为()[)(](),00,sin xf x x x xππ=∈--,定义域关于原点对称,又()()()sin sin x x f x f x x x x x --===----,所以()[)(](),00,sin x f x x x xππ=∈--为偶函数,函数图象关于y 轴对称,所以排除A 、D ; ()()()()()22sin sin cos sin sin sin x x x x x xx x xf x x x x x ''----'==--令()cos sin g x x x x =-,则()sin g x x x '=-,所以当(]0,x π∈时()0g x '≤,所以()cos sin g x x x x =-在(]0,x π∈上单调递减,又()00g =,所以()0g x <在(]0,x π∈上恒成立,所以()0f x '<在(]0,x π∈上恒成立,即函数()sin xf x x x=-在(]0,π上单调递减,故排除C ,故选:B 【点睛】函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.2.B解析:B 【分析】根据题中条件,得到方程1ln xa e ex x x ⎛⎫=--++⎪⎝⎭有解,令1()ln x h x e ex x x ⎛⎫=--++ ⎪⎝⎭,则a 的取值范围是()(0)y h x x =>的值域,对函数()h x 求导,判定其单调性,研究其值域,即可得出结果. 【详解】函数()x f x e ex a =-+与1()ln g x x x=+的图象上存在关于x 轴对称的点, 即方程1ln 0xe ex a x x -+++=有解,即方程1ln x a e ex x x ⎛⎫=--++ ⎪⎝⎭有解,令1()ln xh x e ex x x ⎛⎫=--++ ⎪⎝⎭,则a 的取值范围是()(0)y h x x =>的值域, 因为()22111()xx x h x e e e e x x x -⎛⎫⎡⎤'=--+-=--+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 所以当1x =时,()0h x '=; 当01x <<时,0x e e -<,210x x -<,所以()21()0xx h x e e x -⎡⎤'=--+>⎢⎥⎣⎦,则函数1()ln x h x e ex x x ⎛⎫=--++ ⎪⎝⎭单调递增;当1x >时,0x e e ->,210x x ->,所以()21()0xx h x e e x -⎡⎤'=--+<⎢⎥⎣⎦,则函数1()ln x h x e ex x x ⎛⎫=--++ ⎪⎝⎭单调递减;所以max ()(1)1h x h ==-, 画出函数()h x 的大致图像如下,由图像可得,()(],1h x ∈-∞-, 所以a 的取值范围(],1-∞-. 故选:B. 【点睛】本题主要考查导数的方法研究方程根的问题,考查函数与方程的应用,将问题转化为两函数交点的问题是解题的关键,属于常考题型.3.B解析:B 【分析】根据'()0f x ≤在(1,1)-上恒成立求解. 【详解】∵3()f x x ax =-,∴2'()3f x x a =-.又函数()f x 在()1,1-上单调递减,∴2'()30f x x a =-≤在(1,1)-上恒成立,即23a x ≥在(1,1)-上恒成立.∵当(1,1)x ∈-时,3033x ≤<,∴3a ≥. 所以实数a 的取值范围是[3,)+∞. 故选:B . 【点睛】本题考查根据导函数研究函数的单调性,以及不等式的恒成立问题,注意当'()0()f x x D <∈时,则函数()f x 在区间D 上单调递减;而当函数()f x 在区间D 上单调递减时,则有'()0f x ≤在区间D 上恒成立.解题时要注意不等式是否含有等号,属于中档题.4.C解析:C 【分析】由题,可得(1)0(1)10f f '=⎧⎨=⎩,通过求方程组的解,即可得到本题答案,记得要检验.【详解】因为322()f x =x ax bx a +++,所以2()32f x x ax b '=++,由题,得(1)0(1)10f f '=⎧⎨=⎩,即2320110a b a b a ++=⎧⎨+++=⎩,解得411a b =⎧⎨=-⎩或33a b =-⎧⎨=⎩,因为当3,3a b =-=时,2()3(1)0f x x '=-≥恒成立,()f x 在R 上递增,无极值,故舍去,所以4(11)15a b -=--=.故选:C 【点睛】本题主要考查含参函数的极值问题,得到两组解后检验,是解决此题的关键.5.B解析:B 【分析】对函数()f x 求导,得到()f x ',然后根据题意得到()0f x '>恒成立,得到 【详解】因为函数()22ln 45f x x x bx =+++,定义域()0,∞+所以()28f x x b x'=++, 因为()f x 图象上的任意一点的切线斜率都大于0, 所以()280f x x b x'=++>对任意的()0,x ∈+∞恒成立, 所以28b x x>--, 设()28g x x x=--,则()max b g x > ()228g x x'=- 令()0g x '=,得到12x =,舍去负根, 所以当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '>,()g x 单调递增, 当1,2x ⎛⎫∈+∞⎪⎝⎭时,()0g x '<,()g x 单调递减, 所以12x =时,()g x 取最大值,为()max 182g x g ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,所以8b >-,故选B. 【点睛】本题考查利用导数求函数图像切线的斜率,不等式恒成立,利用导数研究函数的单调性、极值、最值,属于中档题.6.B解析:B 【分析】将问题转化为()0f x '≥在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立;根据导函数解析式可知问题可进一步转化04x a π⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭在,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上恒成立;利用正弦型函数值域求法可求得(14x a a a π⎛⎫⎤++∈-+ ⎪⎦⎝⎭,则只需10a -+≥即可,解不等式求得结果. 【详解】由题意得:()()sin cos 4xx x f x ex a e x e x a π⎫⎛⎫'=++=++ ⎪⎪⎝⎭⎭()f x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增 ()0f x '∴≥在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立又0x e >04x a π⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立 当,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,3,444πππ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭xsin 4x π⎛⎤⎛⎫∴+∈ ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦(14x a a a π⎛⎫⎤++∈-+ ⎪⎦⎝⎭10a ∴-+≥,解得:[)1,a ∈+∞ 本题正确选项:B 【点睛】本题考查根据函数在一段区间内的单调性求解参数范围问题,涉及到正弦型函数值域的求解问题;本题解题关键是能够将问题转化为导函数在区间内恒大于等于零的问题,从而利用三角函数的最值来求得结果.7.D解析:D 【分析】先判断函数的奇偶性和单调性,由此列不等式组,解不等式组求得x 的取值范围. 【详解】由210x ->解得1x <-或1x >,故函数的定义域为{|1x x <-或}1x >,且()()f x f x -=,所以函数()f x 为偶函数,且当1x >时,令22x x y -=+,'1412ln 2ln 2022x x x x y -⎛⎫=-=⨯> ⎪⎝⎭,所以22x x y -=+在1x >时递增,根据复合函数单调性可知()2ln 1y x =-在1x >时递增,所以函数()f x 在1x >时递增,故在1x <-时递减.由(1)(2)f x f x +<可知121121x x x x ⎧+<⎪+>⎨⎪>⎩,解得(,2)(1,)x -∞-∈+∞.故选D. 【点睛】本小题主要考查函数的单调性和奇偶性,考查利用导数判断函数的单调性,考查函数不等式的解法,属于中档题.8.B解析:B 【解析】令()()()()()0,(0)1x xf x f x f xg x g x g e e-=∴=<'=' 所以()xe f x >()1(0)0g x g x ⇒=⇒ ,选B.点睛:利用导数解抽象函数不等式,实质是利用导数研究对应函数单调性,而对应函数需要构造. 构造辅助函数常根据导数法则进行:如()()f x f x '<构造()()xf xg x e =,()()0f x f x '+<构造()()x g x e f x =,()()xf x f x '<构造()()f x g x x=,()()0xf x f x '+<构造()()g x xf x =等9.B解析:B 【分析】构造函数()()212g x f x x =-,可得()g x 在[)0,+∞上单调递增,利用奇偶性的定义知()g x 是奇函数,进而求解不等式即可.【详解】由题意当0x ≥时,()f x x '>,构造函数()()212g x f x x =-, 则()()'0g x f x x '=->,得()g x 在[)0,+∞上单调递增, 又由条件()()2f x f x x +-=得()()0g x g x +-=.所以()g x 是奇函数,又()g x 在[)0,+∞上单调递增且()00g =,所以()g x 在R 上单调递增,由()()222f k f k k --≥-,得()()20k g k g --≥,即()()2g k g k -≥, 根据函数()g x 在R 上单调递增,可得2k k -≥,解得1k ≤. 故选:B 【点睛】本题考查导数在函数单调性中的应用,考查函数的奇偶性,属于中档题.10.A解析:A 【分析】根据圆柱的高,底面半径以及球半径之间的关系,建立圆柱的高与圆柱体积之间的函数关系,利用导数求体积取得最大值时对应的自变量即可. 【详解】根据题意,设圆柱底面半径为r ,圆柱的高为h ,作出示意图如下所示:显然满足2224h r R =-, 故圆柱的体积()23214h r h h R h πππ=⨯=-+, 故可得()223,(02)4V h h R h R ππ<'=-+<, 令()0V h '>,解得230h <<,故此时()V h 单调递增, 令()0V h '<232h R <<,故此时()V h 单调递减. 故()23max V h V ⎫=⎪⎪⎝⎭. 即当23h =时,圆柱的体积最大. 故选:A .【点睛】 本题考查圆柱的外接球以及利用导数求体积的最大值,属综合中档题.11.D解析:D【分析】构造函数3()()1F x x f x =-,可得出3()()F x g x x=,利用导数研究函数()y F x =的单调性,得出该函数的最大值为负数,从而可判断出函数()y F x =无零点,从而得出函数3()()F x g x x =的零点个数. 【详解】设3()()1F x x f x =-,则3233()()()3()()f x F x x f x x f x x f x x '''⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦. 当0x ≠时,3()()0f x f x x'+<, 当0x >时,30x >,故()0F x '<,所以,函数()y F x =在(0,)+∞上单调递减; 当0x <时,30x <,故()0F x '>,所以,函数()y F x =在(,0)-∞上单调递增. 所以max ()(0)10F x F ==-<,所以,函数()y F x =没有零点, 故331()()()F x g x f x x x=-=也没有零点. 故选:D .【点睛】本题考查函数零点个数的判断, 解题的关键就是要结合导数不等式构造新函数,并利用导数分析函数的单调性与最值,必要时借助零点存在定理进行判断,考查分析问题和解决问题的能力,属于中档题. 12.C解析:C【分析】整理所给的不等式,构造新函数,结合导函数研究函数的单调性,即可求得结果.【详解】解:由已知可得,211212ln ln x x x x x x -<-,两边同时除以12x x , 则121221ln ln 11x x x x x x -<-,化简有1212ln 1ln 1x x x x ++<, 而120x x <<,构造函数()ln 1x f x x+=,()2ln x f x x -'=, 令()0f x '>,则01x <<;令()0f x '<,则1x > ,所以函数()f x 在()0,1上为增函数,在()1,+∞上为减函数, 由1212ln 1ln 1x x x x ++<对于120x x a <<<恒成立, 即()f x 在()0,a 为增函数,则01a <≤,故a 的最大值为1.故选:C.【点睛】本题考查导数研究函数的单调性,考查分析问题能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】构造函数再利用函数的单调性解不等式即可【详解】解:构造函数则当时在单调递增不等式即即故不等式的解集为故答案为:【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是根据题目的特点构造一个适当的函数利用它的单调 解析:,62ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】构造函数()()sin f x g x x =,再利用函数的单调性解不等式即可. 【详解】解:()()cos sin f x x f x x '<()()sin cos 0f x x x f x '∴->,构造函数()()sin f x g x x =, 则()()()2sin cos f x x f x x g x sin x '-'=, 当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '>, ()g x ∴在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增, ∴不等式()f x x >,即()61sin sin 26f f x x ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭>== 即()6xg g π⎛>⎫ ⎪⎝⎭, 26x ππ∴<< 故不等式的解集为,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭. 【点睛】 关键点点睛:本题解题的关键是根据题目的特点,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题.14.【分析】连过作垂足为设则则等腰梯形的面积令利用导数求其最值【详解】连过作垂足为如图:设则所以等腰梯形的面积令单调递增单调递减所以时取得极大值也是最大值即的最大值故答案为:【点睛】本题考查了函数的实际 解析:33 【分析】连OC ,过C 作CE OB ⊥,垂足为E ,设(02),OE x x CE y =<<=,则224x y +=,则等腰梯形ABCD 的面积1(24)(2)2S x y x y =+=+3(2)(2)x x =+-,令3()(2)(2),02h x x x x =+-<<,利用导数求其最值.【详解】连OC ,过C 作CE OB ⊥,垂足为E ,如图:设,OE x CE y ==,则224x y +=,所以等腰梯形ABCD 的面积1(24)(2)2S x y x y =+=+2(2)4x x =+-3(2)(2),02x x x =+-<<令3()(2)(2),02h x x x x =+-<<232()3(2)(2)(2)4(1)(2)h x x x x x x '=+--+=-+,(0,1),()0,()x h x h x ∈'>单调递增,(1,2),()0,()x h x h x ∈'<单调递减,所以1x =时,()h x 取得极大值,也是最大值,max ()(1)27h x h ==,即S 的最大值33故答案为:33【点睛】本题考查了函数的实际应用,运用导数求最值时解题的关键,属于中档题.15.(1)(3)(4)【分析】利用函数奇偶性的定义可判断(1)(2)的正误;利用导数与复合函数法求得函数的最小值可判断(3)的正误;利用复合函数法与导数求得函数的零点个数可判断(4)的正误综合可得出结论 解析:(1)(3)(4)【分析】利用函数奇偶性的定义可判断(1)、(2)的正误;利用导数与复合函数法求得函数()y F x =的最小值,可判断(3)的正误;利用复合函数法与导数求得函数()y G x =的零点个数,可判断(4)的正误.综合可得出结论.【详解】对于命题(1),对于函数()()F x f g x ⎡⎤=⎣⎦,()ln 0g x x =>,即1x >,解得1x <-或1x >,所以,函数()y F x =的定义域为()(),11,-∞-⋃+∞,定义域关于原点对称,()()ln ln g x x x g x -=-==,则()()()()F x f g x f g x F x ⎡⎤⎡⎤-=-==⎣⎦⎣⎦, 所以,函数()y F x =为偶函数,命题(1)正确;对于命题(2),对于函数()()G x g f x ⎡⎤=⎣⎦,()ln 10f x x x =--≠,()111x f x x x'-=-=,令()0f x '=,得1x =,且函数()y f x =的定义域为()0,+∞,当01x <<时,()0f x '<,此时函数()y f x =单调递减;当1x >时,()0f x '>,此时函数()y f x =单调递增.所以,()()min 10f x f ==,则函数()()G x g f x ⎡⎤=⎣⎦的定义域为()()0,11,⋃+∞,定义域不关于原点对称,所以,函数()y G x =是非奇非偶函数,命题(2)错误;对于命题(3),对于函数()()F x f g x ⎡⎤=⎣⎦,()ln 0g x x =>,由(2)知,函数()y f x =的最小值为0,则函数()y F x =的最小值为0,命题(3)正确;对于命题(4),令()()0G x g f x ⎡⎤==⎣⎦,可得()1f x =,则()1f x =或()1f x =-, 由(2)知,()()10f x f ≥=,所以方程()1f x =-无解;令()()1ln 2h x f x x x =-=--,由(2)可知,函数()y h x =在()0,1上单调递减,在()1,+∞上单调递增, 22110h e e⎛⎫=> ⎪⎝⎭,()110h =-<,()42ln422ln20h =-=->, 由零点存在定理可知,函数()y h x =在区间21,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭和()1,4上各有一个零点, 所以,方程()1f x =有两个实根,即函数()y G x =有两个零点,命题(4)正确. 故答案为:(1)(3)(4).【点睛】本题考查函数奇偶性的判断,复合函数最值以及零点个数的判断,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.16.【分析】由当时不等式恒成立变形得到当时不等式恒成立即在上是增函数然后由在上是恒成立求解【详解】因为当时不等式恒成立即当时不等式恒成立所以在上是增函数所以在上是恒成立即在上是恒成立令所以当时当时所以当 解析:2,12e ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ 【分析】由当21x x >时,不等式()()12210f x f x x x -<恒成立,变形得到当21x x >时,不等式()()1122x f x x f x <恒成立,即()()g x xf x =,在()0,x ∈+∞上是增函数,然后由()0g x '≥,在()0,x ∈+∞上是恒成立求解.【详解】因为当21x x >时,不等式()()12210f x f x x x -<恒成立,即当21x x >时,不等式()()1122x f x x f x <恒成立,所以()()g x xf x =,在()0,x ∈+∞上是增函数,所以()230x g x e ax '=-≥,在()0,x ∈+∞上是恒成立, 即23xe a x≤,在()0,x ∈+∞上是恒成立, 令2()3xe h x x=, 所以()32()3x e x h x x-'=, 当02x <<时,()0h x '<,当2x >时,()0h x '>,所以当2x =时,()h x 取得最小值,最小值为212e , 所以实数a 的取值范围为2,12e ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. 故答案为:2,12e ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. 【点睛】本题主要考查导数与函数的单调性,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.17.【分析】求出函数的导数利用函数的极值点转化列出不等式求解即可【详解】解:可得导函数的对称轴为x =﹣1f (x )在(﹣22)上有极值可得或可得或解得故答案为:【点睛】本题考查函数的导数的应用函数的极值的 解析:1,42⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】求出函数的导数,利用函数的极值点,转化列出不等式求解即可.【详解】解:()321213f x x x ax =+-+, 可得()'222f x x x a =+-,导函数的对称轴为x =﹣1,f (x )在(﹣2,2)上有极值,可得(2)0(1)0f f >⎧⎨-<''⎩或(2)0(1)0f f ->⎧⎨-<''⎩, 可得44201220a a +->⎧⎨--<⎩或44201220a a -->⎧⎨--<⎩, 解得1,42a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭. 故答案为:1,42⎛⎫-⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查函数的导数的应用,函数的极值的求法,考查转化思想以及计算能力. 18.【分析】先求出得到在上单调递增要使得在上单调递增则从而得到答案【详解】由函数有由得得所以在上单调递增在上单调递减又函数在上单调递增则则解得:故答案为:【点睛】本题考查函数在某区间上的单调性求参数的范 解析:[]0,1e -【分析】先求出()21ln x f x x-'=,得到()f x 在()0e ,上单调递增,要使得在(),1a a +上单调递增,则()(),10a a e +⊆,,从而得到答案.【详解】由函数()ln x f x x =有()()2ln 1ln 0x x f x x x x -'==> 由()0f x '>得0x e <<,()0f x '<得x e >.所以()f x 在()0e ,上单调递增,在(),e +∞上单调递减,又函数()ln x f x x =在(),1a a +上单调递增,则()(),10a a e +⊆, 则01a a e≥⎧⎨+≤⎩ ,解得:01a e ≤≤-.故答案为:[]0,1e -【点睛】本题考查函数在某区间上的单调性,求参数的范围,属于基础题.19.【分析】设正四棱锥的底面边长为即可由表示出和的等量关系进而表示出正四棱锥的体积利用导函数判断单调性由单调性即可求得最值并求得取最值时的高的值【详解】设正四棱锥的底面边长为因为所以即所以正四棱锥的体积【分析】设正四棱锥P ABCD -的底面边长为a ,即可由4PA =表示出a 和h 的等量关系,进而表示出正四棱锥P ABCD -的体积.利用导函数,判断单调性,由单调性即可求得最值,并求得取最值时的高h 的值.【详解】设正四棱锥P ABCD -的底面边长为a ,因为4PA =,所以22162a h +=, 即22322a h =-,所以正四棱锥P ABCD -的体积()2313220333V a h h h h ==->, 可得232'23V h =-,令'0V =,解得h =当03h <<,可得'0V >,可知V 在03h <<内单调递增,当h >'0V <,可知V 在h >所以当h =P ABCD -的体积取得最大值,即16322313V ⎛⎫-⨯ =⎪⎝⎭=【点睛】本题考查了正四棱锥的性质与应用,四棱锥的体积公式,利用导数求函数的最值及取最值时的自变量,属于中档题.20.【分析】先判断函数为偶函数再利用导数判断函数在递增从而将不等式转化为进一步可得不等式解对数不等式即可得答案【详解】的定义域为且即有即为偶函数;又时则在递增不等式即为即有可得即有即或解得或则解集为故答 解析:()10,100,100⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【分析】先判断函数为偶函数,再利用导数判断函数在0x >递增,从而将不等式转化为()()lg 2f x f >,进一步可得不等式lg 2x >,解对数不等式即可得答案.【详解】()2sin cos f x x x x x =++的定义域为R ,且()()()()()22sin cos sin cos f x x x x x x x x x -=--+-+-=++, 即有()()f x f x -=,即()f x 为偶函数;又0x >时,()()sin cos sin 22cos 0f x x x x x x x x '=+-+=+>,则()f x 在0x >递增,不等式()()1lg lg 22f x f x f ⎛⎫+ ⎪⎝⎭>, 即为()()()lg lg 22f x f x f +->, 即有()()lg 2f x f >, 可得()()lg 2f x f >, 即有lg 2x >,即lg 2x >或lg 2x <-,解得100x >或10100x <<, 则解集为()10,100,100⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭. 故答案为:()10,100,100⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.【点睛】 本题考查函数奇偶性、单调性的综合运用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意偶函数(||)()f x f x =这一性质的应用.三、解答题21.(1)()f x 在(,0)2π-上单调递减;(2)有且仅有2个零点. 证明见解析.【分析】(1)求出函数的导数,根据导函数的单调性判断即可;(2)令()()()cos sin x F x f x g x e x x x =-=-,求出函数的导数,通过讨论x 的范围,求出函数的单调区间,从而求出函数的零点个数即可证明结论成立.【详解】(1)()cos sin 1cos()14x x x f x e x e x x π⎛⎫=--=+- ⎪⎝⎭',()cos sin 44x x f x x x ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭'⎭⎝'⎝⎭ 2cos()2sin 2x x e x e x π=+=-.(,0)2x π∈-,sin 0x ∴<,()0f x ''∴>,所以()'f x 在(,0)2π-上单调递增,()(0)0f x f ''<=, ()f x ∴在(,0)2π-上单调递减.(2)()()f x g x -在区间[,]22ππ-上有且仅有2个零点. 证明:令()()()cos sin x F x f x g x e x x x =-=-,所以()()()cos sin cos sin x F x ex x x x x '=--+, ①当,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦π时, 因为()()cos sin 0,cos sin 0x x x x x ->-+>,()()0,F x F x '∴>在02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,单调递增, 又()010,022F F ππ⎛⎫=>-=-< ⎪⎝⎭. ()F x ∴在02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,上有一个零点; ②当0,4x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,cos sin 0,0x x x e x ≥>>>,()cos sin sin sin sin ()0x x x F x e x x x e x x x x e x ∴=-≥-=->恒成立.()F x ∴在04π⎛⎤ ⎥⎝⎦,上无零点;③当,42x ππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时, 0cos sin x x <<, ()()()cos sin cos sin 0x F x e x x x x x '∴=--+<,()F x ∴在42ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦,上单调递减;又40,022424F F e πππππ⎫⎛⎫⎛⎫=-<=->⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ()F x ∴在42ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦,上必存在一个零点; 综上,()()f x g x -在区间[,]22ππ-上有且仅有2个零点. 【点睛】方法点睛:利用导数研究函数单调性的方法:(1)确定函数()f x 的定义域;求导函数()'f x ,由()0f x '>(或()0f x '<)解出相应的x 的范围,对应的区间为()f x 的增区间(或减区间);(2)确定函数()f x 的定义域;求导函数()'f x ,解方程()0f x '=,利用()0f x '=的根将函数的定义域分为若干个子区间,在这些子区间上讨论()'f x 的正负,由符号确定()f x 在子区间上的单调性.22.(1)最大值为24e ,最小值为2e -;(2)[)2,-+∞.【分析】(1)2a =-代入()f x ,对函数求导,利用导数正负确定单调性即可;(2)先利用极限思想进行估值x →+∞时()0f x '>,来确定()f x 在()1,+∞上单增,()0f x '≥,再对32310x x a x -++-≥分离参数,研究值得分布即得结果.【详解】(1)()()3231x f x e x x a x '=-++-当2a =-时,()()()()()3233311x x f x e x x x e x x x '=+--=+-+∴()f x '在()3,1--和()1,+∞上为正,在(),3-∞-和()1,1-上为负,∴()f x 在()3,1--和()1,+∞上单增,在(),3-∞-和()1,1-上单减,有()21f e-=-,()224f e =,()12f e =-,故()f x 在[]1,2-上的最大值为24e ,最小值为2e -;(2)由()()3231x f x e x x x a '=+-+-知,当x →+∞时,()0f x '>,若()f x 在()1,+∞上单调则只能是单增,∴()0f x '≥在()1,+∞恒成立,即32310x x a x -++-≥∴3231a x x x ≥--++,令()3231g x x x x =--++,1x >,则()23610g x x x '=--+<,∴()g x 在()1,+∞递减,()()12g x g <=-,∴[)2,a ∈-+∞.【点睛】(1)利用导数研究函数()f x 的最值的步骤:①写定义域,对函数()f x 求导()'f x ;②在定义域内,解不等式()0f x '>和()0f x '<得到单调性;③利用单调性判断极值点,比较极值和端点值得到最值即可.(2)函数()f x 在区间I 上递增,则()0f x '≥恒成立;函数()f x 在区间I 上递减,则()0f x '≤恒成立.(3)解决恒成立问题的常用方法:①数形结合法;②分离参数法;③构造函数法.23.(1)函数()g x的一个极大值点为,对应的极大值为9,另一个极大值点为9;函数()g x 极小值点为0,对应的极小值为0;(2)4,13⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 【分析】(1)求出()g x 的表达式,结合函数的奇偶性即可求出140a b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,从而可确定()g x 的解析式,求出导数即可求出函数的极值点和极值.(2)结合第一问可得()h x 的解析式,从而可求出2()32h x cx x c '=-+,由()h x 的单调性可得213c x x ≥+在[]2,5上恒成立,设()13m x x x =+,利用导数求出()m x 在[]2,5上的最小值,从而可求出实数c 的取值范围.【详解】解:(1)∵432()f x ax x bx =++,∴32()432f x ax x bx '=++,∴432()()()(41)(3)2g x f x f x ax a x b x bx '=+=+++++,因为()g x 为偶函数,∴41020a b +=⎧⎨=⎩,解得140a b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴431()4f x x x =-+,则421()34g x x x =-+,∴3()6(g x x x x x x '=-+=-,由()0g x '>,解得x <或0x <<()0g x '<,解得>x0x <<; ∴()g x在(,-∞,(单调递增;在(),)+∞单调递减.∴函数()g x的一个极大值点为(9g =,9g =; 函数()g x 极小值点为0,对应的极小值为()00g =.(2)由(1)知431()4f x x x =-+,∴43221()()(1)4h x f x x c x x cx c =++--++322cx x cx c =-++,∴2()32h x cx x c '=-+,因为函数()h x 在[]2,5上单调递增,∴2320cx x c -+≥在[]2,5上恒成立,即 2221313x c x x x≥=++在[]2,5上恒成立,设()13m x x x =+,令()22213130x m x x x -'=-==,解得[]2,5x =, 当[]2,5x ∈时,()0m x '>,所以()13m x x x=+在[]2,5上单调递增, 则()()1322m x m ≥=,所以24=13132c ≥. 【点睛】方法点睛:已知奇偶性求函数解析式时,常用方法有:一、结合奇偶性的定义,若已知偶函数,则()()f x f x -=,若已知奇函数,则()()f x f x -=-,从而可求出函数解析式;二、由奇偶性的性质,即偶函数加偶函数结果也是偶函数,奇函数加奇函数结果也是奇函数. 24.(1)当0a ≤时,()f x 在R 上单调递增;当0a >时,在1ln ,22a ⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递增,在1,ln22a ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减;(2)20,e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【分析】(1)分别在0a ≤和0a >两种情况下,根据()f x '的正负可确定()f x 的单调性;(2)根据(1)的结论可确定0a <不合题意;当0a =时,根据指数函数值域可知满足题意;当0a >时,令()min 0f x >,由此构造不等式求得结果.【详解】(1)由题意得:()22xf x e a '=-, 当0a ≤时,()0f x '>,()f x ∴在R 上单调递增;当0a >时,令()0f x '=得:1ln 22a x =. 当1ln 22a x <时,()0f x '<,()f x ∴在1,ln 22a ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减; 当1ln 22a x >时,()0f x '>,()f x ∴在1ln ,22a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增. 综上所述:当0a ≤时,()f x 在R 上单调递增;当0a >时,在1ln ,22a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,ln 22a ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减. (2)由(1)可知:当0a <时,()f x 在R 上单调递增,当x →-∞时,20x e →,()1a x +→+∞,此时()0f x <,不合题意;当0a =时,2()0x f x e =>恒成立,满足题意.当0a >时,()f x 在1ln 22a x =处取最小值,且1ln ln 22222a a a a f ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, 令ln 0222a a a -->,解得:20a e <<,此时()0f x >恒成立. 综上所述:a 的取值范围为20,e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题考查导数在研究函数中的应用,涉及到利用导数讨论含参数函数的单调性、恒成立问题的求解;求解恒成立问题的关键是能够通过分类讨论,将问题转化为函数最小值大于零的问题,由此构造不等式求得结果.25.(1)2a =-(2)21(,2),1e e ⎛⎫+-∞-+∞ ⎪-⎝⎭【分析】(1)将(),()f x g x 的解析式代入曲线()()y f x g x =-,根据导数几何意义及垂直直线的斜率关系即可求得a 的值;(2)将0x 代入导函数(),()f x g x '',并代入不等式中化简变形,构造函数1()ln a m x x a x x+=-+,求得()m x '并令()0m x '=,对a 分类讨论即可确定满足题意的a 的取值范围.【详解】(1)由21()()ln 2y f x g x x a x =-=-, 得()a y x x x'=-.在2x =处的切线斜率为22a -, 直线370x y +-=的斜率为13-, 由垂直直线的斜率关系可知232a -=, 解得2a =-.(2)21(),()ln 2f x xg x a x ==, 则(),()a f x x g x x '='=, 不等式()()()()00001f x g x g x f x ''+<-'等价于00001ln a x a x x x +<-. 整理得0001ln 0a x a x x +-+<. 构造函数1()ln a m x x a x x +=-+, 由题意知,在[]1,e 上存在一点0x ,使得()00m x <.22221(1)(1)(1)()1a a x ax a x a x m x x x x x+--+--+'=--==. 因为0x >,所以10x +>,令0mx '=(),得1x a =+. ①当11a +≤,即0a ≤时,()m x 在[]1,e 上单调递增.只需()120m a =+<,解得2a <-.②当11a e <+≤即01a e <≤-时,()m x 在1x a =+处取最小值.令(1)1ln(1)10m a a a a +=+-++<即11ln(1)a a a ++<+, 可得11ln(1)(*)a a a++<+. 令1t a =+,即1t e <≤,不等式(*)可化为1ln 1t t t +<-: 因为1t e <≤,所以不等式左端大于1,右端小于等于1,所以不等式不能成立. ③当1a e +>,即1a e >-时,()m x 在[]1,e 上单调递减, 只需1()0a m e e a e +=-+<,解得211e a >e +-.综上所述,实数的取值范围是21(,2),1e e ⎛⎫+-∞-+∞ ⎪-⎝⎭. 【点睛】本题考查了导数的几何意义及由垂直关系求参数,导函数在解不等式中的应用,构造函数法分析函数的单调性、最值的综合应用,属于中档题.26.(1)()8004cos cos sin θθθ+, ()1600cos cos ,sin θθθ- 1,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭;(2)6π. 【解析】分析:(1)先根据条件求矩形长与宽,三角形的底与高,再根据矩形面积公式以及三角形面积公式得结果,最后根据实际意义确定sin θ的取值范围;(2)根据条件列函数关系式,利用导数求极值点,再根据单调性确定函数最值取法.详解:解:(1)连结PO 并延长交MN 于H ,则PH ⊥MN ,所以OH =10.过O 作OE ⊥BC 于E ,则OE ∥MN ,所以∠COE =θ,故OE =40cos θ,EC =40sin θ,则矩形ABCD 的面积为2×40cos θ(40sin θ+10)=800(4sin θcos θ+cos θ),△CDP 的面积为12×2×40cos θ(40–40sin θ)=1600(cos θ–sin θcos θ). 过N 作GN ⊥MN ,分别交圆弧和OE 的延长线于G 和K ,则GK =KN =10. 令∠GOK =θ0,则sin θ0=14,θ0∈(0,π6). 当θ∈[θ0,π2)时,才能作出满足条件的矩形ABCD , 所以sin θ的取值范围是[14,1). 答:矩形ABCD 的面积为800(4sin θcos θ+cos θ)平方米,△CDP 的面积为1600(cos θ–sin θcos θ),sin θ的取值范围是[14,1). (2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为4k ,乙的单位面积的年产值为3k (k >0),则年总产值为4k ×800(4sin θcos θ+cos θ)+3k ×1600(cos θ–sin θcos θ)=8000k (sin θcos θ+cos θ),θ∈[θ0,π2). 设f (θ)= sin θcos θ+cos θ,θ∈[θ0,π2),则()()()()222'sin sin 2sin 1211f cos sin sin sin θθθθθθθθ=--=-+-=--+. 令()'=0f θ,得θ=π6, 当θ∈(θ0,π6)时,()'>0f θ,所以f (θ)为增函数; 当θ∈(π6,π2)时,()'<0f θ,所以f (θ)为减函数, 因此,当θ=π6时,f (θ)取到最大值. 答:当θ=π6时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大. 点睛:解决实际应用题的步骤一般有两步:一是将实际问题转化为数学问题;二是利用数学内部的知识解决问题.。
全国卷高考数学导数、解析几何大题专项训练含答案(二)
全国卷高考数学导数、解析几何解答题专项训练(二)一、解答题1.设函数32()2f x x a x b x a =+++,2()32gx x x =-+,其中x R ∈,a 、b 为常数,已知曲线()y f x =与()y g x =在点(2,0)处有相同的切线l 。
(I ) 求a 、b 的值,并写出切线l 的方程;(II )若方程()()f x g x m x +=有三个互不相同的实根0、x 、x ,其中12x x <,且对任意的[]12,x x x ∈,()()(1)fxg x m x +<-恒成立,求实数m 的取值范围。
2.(本小题满分12分) 已知函数22()ln axf x x e=-,(a e R,∈为自然对数的底数). (Ⅰ)求函数()f x 的递增区间;(Ⅱ)当1a =时,过点(0, )P t ()t ∈R 作曲线()y f x =的两条切线,设两切点为111(,())P x f x ,222(,())P x f x 12()≠x x ,求证12x x +为定值,并求出该定值。
3.若函数()x f 满足:在定义域内存在实数0x,使()()()k f x f k x f +=+00(k 为常数),则称“f (x )关于k 可线性分解”.(Ⅰ)函数()22x x f x+=是否关于1可线性分解?请说明理由;(Ⅱ)已知函数()1ln +-=ax x x g ()0>a 关于a 可线性分解,求a 的取值范围;(Ⅲ)证明不等式:()()12e 321-≤⨯⨯⨯⨯n n n Λ()*∈N n . 4.已知x=1是()2ln bf x x x x =-+的一个极值点(1)求b 的值; (2)求函数()f x 的单调增区间;(3)设x x f x g 3)()(-=,试问过点(2,5)可作多少条直线与曲线y=g(x)相切?请说明理由。
5.已知函数2()x f x e x ax =--,如果函数()f x 恰有两个不同的极值点1x ,2x ,且12x x <.(Ⅰ)证明:1ln 2x <;(Ⅱ)求1()f x 的最小值,并指出此时a 的值.6.设函数2()ln 4f x a x x =-,2()(0,0,,)g x bx a b a b R =≠≠∈.(Ⅰ)当32b =时,函数()()()h x f x g x =+在1x =处有极小值,求函数()h x 的单调递增区间;(Ⅱ)若函数()f x 和()g x 有相同的极大值,且函数()()()g x p x f x x =+在区间2[1,]e 上的最大值为8e -,求实数b 的值(其中e 是自然对数的底数) 7.(本小题满分12分)已知函数()ln f x x a x =-,1(), (R).ag x a x +=-∈(Ⅰ)若1a =,求函数()f x 的极值;(Ⅱ)设函数()()()h x f x g x =-,求函数()h x 的单调区间; (Ⅲ)若在[]1,e (e 2.718...=)上存在一点0x ,使得0()f x <0()g x 成立,求a 的取值范围.8.已知函数2()(0)f x ax kbx x =+>与函数()ln ,、、g x ax b x a b k =+为常数,它们的导函数分别为()y f x '=与()y g x '=(1)若()g x 图象上一点(2,(2))p g 处的切线方程为:22ln 220x y -+-=,求、a b 的值;(2)对于任意的实数k,且、a b 均不为0,证明:当0ab >时,()y f x '=与()y g x '=的图象有公共点;(3)在(1)的条件下,设112212(,),(,),()A x yB x y x x <是函数()y g x =的图象上两点,21021()y y g x x x -'=-,证明:102x x x <<9.(本小题满分13分)已知函数21()ln (,0).2f x x ax a R a =-∈≠(I )求函数()f x 的单调区间;(II )已知点1111(1,),(,)(1):()2A a x y x C y f x ->=设B 是曲线图角上的点,曲线C上是否存在点00(,)M x y 满足:①1012x x +=;②曲线C 在点M 处的切线平行于直线AB ?请说明理由。
导数压轴题-----题型解法归纳无答案
导数压轴题-----题型解法归纳一、导数在高考中的地位:常作为压轴题来考察,尤其是解答题,至少占到14分;当然在选择题或者是填空题里 也会出现1~2道,因此高考试卷中它占到了20分左右的比重二、导数可以结合考察的知识点:1、数列;2、不等式与方程;3、函数;4、解析几何其中最常见的就是和函数、不等式的结合,解决这类题目的汉族到思想是构造新函数, 利用导数求解单调性,进而证明不等式或者最值又或者是参数的X 围等等。
三、题型归纳:(新题、难题、考察知识点总结)(一)基础题目小试身手1.(不等式、函数的性质)已知函数mx x x f ++=21ln )((Ⅰ))(x f 为定义域上的单调函数,XX 数m 的取值X 围;(Ⅱ)当1-=m 时,求函数)(x f 的最大值;(Ⅲ)当1=m 时,且10≤<≤a b ,证明:2)()(34<--<b a b f a f2.(不等式恒成立问题)设函数),10(3231)(223R b a b x a ax x x f ∈<<+-+-=. (Ⅰ)求函数f (x )的单调区间和极值;(Ⅱ)若对任意的],2,1[++∈a a x 不等式a x f ≤)('恒成立,求a 的取值X 围3.(导数的简单应用)已知函数x x f ln )(=(Ⅰ)若)()()(R a xa x f x F ∈+=,求)(x F 的极大值; (Ⅱ)若kx x f x G -=2)]([)(在定义域内单调递减,求满足此条件的实数k 的取值X 围4.(不等式的证明)已知函数x x x f -+=)1ln()(.(1)求函数)(x f 的单调递减区间;(2)若1->x ,求证:111+-x ≤)1ln(+x ≤x5、(不等式、存在性问题)已知)0,[),ln()(e x x ax x f -∈--=,xx x g )ln()(--=,其中 e 是自然常数,R a ∈(1)讨论1-=a 时, )(x f 的单调性、极值;(2)求证:在(1)的条件下,21)()(+>x g x f (3)是否存在实数a ,使)(x f 的最小值是3,若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由。
2-3-23函数、导数与不等式、解析几何、数列型解答题
前 n 项和.
数学(理) 第8页 新课标· 高考二轮总复习
[分析] 本题主要考查等比数列的通项公式、 数列求 和及对数运算. 考查灵活运用基本知识解决问题的能力、 运算求解能力和创新思维能力.对于通项公式,可以利 用基本量法求出首项和公比;对于数列求和,可通过对 数运算求出 bn,然后利用裂项法求和.
第二部分
高考题型解读
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题型三
解答题
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第二十三讲
函数、导数与不等式、
解析几何、数列型解答题
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好方法好成绩
1.函数与不等式型解答题一直是高考的压轴题之 一,这类解答题的命题方式灵活多变,其主要特点有两 个:一是涉及的知识面广泛,从简单的一次函数到复杂 的复合后的指数、对数函数及导数等;二是试题中蕴含 着丰富的数学思想方法,考生必须对数学思想方法有较 为深刻的领会,才能做出正确的解答.这类试题中值得 注意的题型是:函数、导数与不等式恒成立问题,利用
1 h(x)>0,可得 2h(x)<0.与题设矛盾. 1-x (ⅲ)设 k≥1.此时 h′(x)>0, h(1)=0, 而 故当 x∈(1, 1 +∞)时,h(x)>0,可得 2h(x)<0.与题设矛盾. 1-x 综合得,k 的取值范围为(-∞,0].
数学(理) 第17页 新课标· 高考二轮总复习
【热点例 3】 (2011· 新课标全国卷)在平面直角坐标 系 xOy 中,已知点 A(0,-1),B 点在直线 y=-3 上, → → → → → → M 点满足MB∥OA,MA· =MB· ,M 点的轨迹为曲 AB BA 线 C. (1)求 C 的方程; (2)P 为 C 上的动点,l 为 C 在 P 点处的切线,求 O 点到 l 距离的最小值.
2022年全国新高考1卷数学真题及答案解析
2022年全国新高考1卷数学真题及答案解析今年的高考数学试卷坚持思想性与科学性的统一,从中华优秀传统文化、社会经济发展、科技发展与进步等方面设置了真实情境。
下面是小编为大家收集的关于2022年全国新高考1卷数学真题及答案解析。
希望可以帮助大家。
2022年全国新高考1卷数学真题2022年全国新高考1卷数学答案解析高考数学备考六大复习建议01 函数与导数近几年高考中,函数类试题一般会出现2道选择题、2道填空题、1道解答题。
其中,选择题和填空题经常考的知识点更偏向反函数,函数的定义域和值域,函数的单调性、奇偶性、周期性,函数的图象、导数的概念和应用等,这些知识点要着重复习。
而在分值颇高的解答题中,通常会考查考生对于函数与导数、不等式运用等考点的掌握运用情况。
掌握题目背后的知识点,建立自己的答题思路是非常重要的。
值得考生们注意的是,函数和导数的考查,经常会与其他类型的题目交叉出现,所以需要重视交叉考点问题的训练。
02 三角函数、平面向量和解三角形三角函数是每年必考题,虽是重点但难度较小。
哪怕是基础一般的同学,经过二轮复习的千锤百炼,都可以掌握这部分内容。
所以,三角函数类题目争取一分都不要丢!从题型来看,会覆盖选择题、填空题、解答题三大类型。
大题会出现在二卷解答题的第一个,也证明此类型题目的难度比较小。
在三角函数的部分,高三考生需要熟练的知识点有不少。
(1)掌握三角变换的所有公式,理解公式的意义、应用场景、考查形式、使用方法等。
(2)熟悉三角变换常用的方法——化弦法、降幂法、角的变换法等。
应用以上方法进行三角函数式的求值、化简、证明。
(3)掌握三角变换公式在三角形中应用的特点,并能结合三角形的公式解决一些实际问题。
(4)熟练掌握正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数的性质,并能用它研究复合函数的性质。
同时,也要掌握这些函数图象的形状、特点。
(5)掌握三角函数不等式口诀:sinα上正下负;cosα右正左负;tanα奇正偶负。
2020年新高考(全国卷)数学试卷结构与评析
新高考(全国卷)地区数学试卷结构及题型变化新高考数学考试试卷及试卷结构说明:新高考数学试卷结构:第一大题,单项选择题,共8小题,每小题5分,共40分;第二大题,多项选择题,共4小题,每小题5分,部分选对得3分,有选错得0分,共20分.第三大题,填空题,共4小题,每小题5分,共20分。
第四大题,解答题,共6小题,均为必考题,涉及的内容是高中数学的六大主干知识:三角函数,数列,统计与概率,立体几何,函数与导数,解析几何。
单项选择题考点分析:多项选择题考点分析:①新高考全国Ⅰ卷与新高考全国Ⅱ卷相同新高考选择题部分分析:①新高考与之前相比,最大的不同就是增加了多项选择题部分,选择题部分由原来的12道单选题,变成了8道单选题与4道多选题。
这有利于缩小学生选择题部分成绩的差距,过去学生错一道单选题,可能就会丢掉5分,在新高考中,考生部分选对就可以得3分,在一定程度上保证了得分率。
②新高考的单项选择题部分主要考察学生的基础知识和基本运算能力,总体上难度不大,只要认真复习,一般都可以取得一个较好的成绩。
在多项选择题上,前两道较为基础,后两道难度较大,能够突出高考的选拔性功能,总体上来看,学生比以往来讲,更容易取得一个不错的成绩,但对于一些数学基础比较的好的同学来说,这些题比以往应该更有挑战性。
过去,只需要在四个选项中选一个正确答案,现在要在四个选项中,选出多个答案,比以往来说,要想准确的把正确答案全部选出来,确实有一定的难度、③新高考数学试卷的第4题,第6题和第12题都体现了创新性。
第4题,以古代知识为背景,考察同学们的立体几何知识,这体现了数学考试的价值观导向。
弘扬传统文化的同时也鼓励同学们走进传统文化。
近年来,对于这类题目也是屡见不鲜,平时也应该鼓励学生去关注一些古代的数学著作,如《九章算术》,《孙子算经》等等,通过对这些著作的了解,再遇到这类题目时,在一定程度上能够减少恐惧感与焦虑感。
第6题则体现了聚焦民生,关注社会热点。
解析几何解答题的解法
专题八 解析几何解答题的解法
解析几何解答题的解法
试题特点 >>
03
应试策略 >>
07
考题剖析 >>
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解析几何解答题的解法
试题特点
1.近三年高考各试卷解析几何考查情况统计 2008年高考各地的16套试卷中,每套试卷均有1道解析几何解 答题试题,涉及椭圆的有9道,涉及双曲线的有2道,涉及抛物线 的有3道,涉及直线与圆的有3道,涉及线性规划的有1道.其中,求 最值的有4道,求参数的取值范围的有4道,求轨迹方程的有5道, 和向量综合的有7道,探索性的问题有5道. 2009年高考各地的18套试卷里,每套都有1道解答试题,涉及 椭圆的有9道,抛物线的有4道,双曲线的有5道.其中求动点的轨迹, 求参数的取值范围是热门话题.重庆的解析几何、数列、不等式证 明相结合的试题比较独特.
由
y k(x 2) x2 3y 2 3 0
(3k 2
1)x2
6
2k 2 x 6k 2 3 0
设P(x1,y1),Q(x2 ,y2 )
则x1+x2=
6 3k
2k 2 2 1
,
x1
x2
6k 2 3k 2
3 1
则|PQ|= 1 k 2 (x1 x2 )2 4x1x2
1 k2
(
6 3k
由③知M( x ,0), 3
由 | MC |即| M:A |
( x )得2 1 (x x )2 y2
3
3
化简整理得:x2 +y2=1(x≠0) 3
解析几何解答题的解法
考题剖析
(2)F( 2,0)恰为 x2 +y2=1的右焦点 3
设PQ的斜率为k且k≠0,则直线PQ的方程为y = k ( x - 2)
原创1:3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(一)
§3.2 导数的计算
3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数 的运算法则(一)
掌握基本初等函数的导数公式,会求简单函数的导数.
1.本课重点是掌握基本初等函数的导数公式及应用. 2.本课的难点是利用基本初等函数的导数公式求简单函数的导 数与导数公式的简单应用.
基本初等函数的导数公式
9
27
此时公切线的斜率为k=2x1=64 .
27
综上所述,曲线C1,C2有两条公切线,其斜率分别为0,2674 ③. …………………………………………………………………12分
1.曲线y=xn在x=2处的导数为12,则n=( ) (A)1 (B)3 (C)2 (D)4 【解析】选B.∵y′=nxn-1,∴n×2n-1=12,可得n=3.所以选B.
(1)若f(x)=c,则f′(x)=0;
(2)若f(x)=xn(n∈Q*),则f′(x)=_n_x_n_-1_;
(3)若f(x)=sinx,则f′(x)=__c_o_sx_;
(4)若f(x)=cosx,则f′(x)=__-_si_n_x_;
(5)若f(x)=ax,则f′(x)=_a_x_ln_a_(a>0);
…………………………………………………………………4分
②当x=2 时,2x=3x2=4
3
3
.此时C1的切线方程为y-
4=
9
4(x-
3
),2
3
而C2的切线方程为y- 8 = (4x- ).2显然两者不是同一条
27 3 3
切线,所以x= 2舍去.………………………………………6分
3
(2)当公切线切点不同时①,在曲线C1,C2上分别任取一点A
1 x;-23 1 1
【高考数学】高考解析几何解答题题型分析及解答策略(学生).doc
高考解析几何解答题题型分析及解答策略。
©归纳・・1.定点问题(1)解析几何中直线过定点或曲线过定点问题是指不论直线或曲线中的参数如何变化,直线或曲线都经过某一个定点.(2)定点问题是在变化中所表现出来的不变的点,那么就可以用变量表示问题中的直线方程、数量积、比例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系不受变量所影响的某个点,就是要求的定点.2.定值问题解析几何中的定值问题是指某些几何量(线段的长度、图形的面积、角的度数、直线的斜率等)的大小或某些代数表达式的值等和题目中的参数无关,不随参数的变化而变化,而始终是一个确定的值.3.最值问题圆锥曲线中的最值问题类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是利用几何方法, 即利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是利用代数方法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数,然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.4.圆锥曲线中的范围问题(1)解决这类问题的基本思想是建立目标函数和不等关系.(2)建立目标函数的关键是选用一个合适的变量,其原则是这个变量能够表达要解决的问题;建立不等关系的关键是运用圆锥曲线的几何特征、判别式法或基本不等式等灵活处理.5.圆锥曲线中的存在性问题(1)所谓存在性问题,就是判断满足某个(某些)条件的点、直线、曲线(或参数)等几何元素是否存在的问题.(2)这类问题通常以开放性的设问方式给出,若存在符合条件的几何元素或参数值,就求出这些几何元素或参数值;若不存在,则要求说明理由.6.圆锥曲线中的证明问题圆锥曲线中的证明问题,主要有两类:一类是证明点、直线、曲线等几何元素中的位置关系,如:某点在某直线上、某直线经过某个点、某两条直线平行或垂直等;另一类是证明直线与圆锥曲线中的一些数量关系(相等或不等).7.圆锥曲线与三角、向量的交汇问题8.圆锥曲线与数列、不等式的交汇问题9.圆锥曲线与函数、导数的交汇问题.(1)求椭圆E的方程;(2)过椭圆E的左顶点A作两条互相垂直的直线分别与椭圆E交.于(不同于点A的)M, N两点,试判断直线与x轴的交点是否为定点,若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.[例2].已知椭圆C:务+相=1(泓>0)的离心率e=斗,左、右焦点分别为Fi,F2,点F(2, 茶),点%在线段PF1的中垂线上.(1)求椭圆。
2024高考数学全国甲卷解析(文科)(1)
2024年普通高等学校招生全国统一考试全国甲卷文科数学使用范围:陕西、宁夏、青海、内蒙古、四川注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上.2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号.3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上.4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效.5.考试结束后,只将答题卡交回.一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.集合{}{}1,2,3,4,5,9,1A B x x A ==+∈∣,则()A B ⋂=A {}1,2,3,4B {}1,2,3,4C {}1,2,3,4D {}1,2,3,4【答案】A【解析】因为{}{}{}1,2,3,4,5,9,10,1,2,3,4,8A B x x A ==+∈=∣,所以A {}1,2,3,4B ⋂=,故选(A ). 【难度】基础题【关联题点】集合运算、交集 2.设z =则()z z ⋅=A .iB .1C .-1D .2【答案】D【解析】因为z =,所以2z z ⋅=,故选D .【难度】基础题【关联题点】复数运算、共轭复数3.若,x y 满足约束条件4330,220,2690,x y x y x y --≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≤⎩则5z x y =-的最小值为A .12B .0C .52-D .72-【答案】D【解析】将约束条件两两联立可得3个交点:()30,1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭、和13,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,经检验都符合约束条件.代入目标函数可得:min 72z =-,故选D . 【难度】基础题【关联题点】线性规划、约束条件4.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()9371,S a a =+=A -2 B73 C 1D29【答案】D【解析】令0d =,则9371291,,99n n S a a a a ===+=,故选D . 【难度】基础题【关联题点】等差数列、通项公式5.甲、乙、丙、丁四人排成一列,丙不在排头,且甲或乙在排尾的概率是() A14B13C12D23【答案】B【解析】甲、乙、丙、丁四人排成一列共有24种可能.丙不在排头,且甲或乙在排尾的共有8种可能,81243P ==,故选B . 【难度】基础题【关联题点】计数原理、特殊位置法6.已知双曲线的两个焦点分别为()()0,4,0,4-,点()6,4-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为 A .4 B .3C .2D .2【答案】C 【解析】12212F F c e a PF PF ===-,故选C . 【难度】中档题【关联题点】双曲线、离心率、圆锥曲线定义7.曲线()63f x x x =+在()0,1-处的切线与坐标轴围成的面积为()A16B32C12【答案】A【解析】因为563y x '=+,所以1113,31,1236k y x S ==-=⨯⨯=,故选(A ). 【难度】基础题【关联题点】导数应用、切线8.函数()()2e esin xxf x x x -=-+-的大致图像为()ABCD【答案】B【解析】()()()()22-ee sin()e e sin xx x x f x x x x x f x --=-+--=-+-=,所以()f x 是偶函数,图像关于y 轴对称,又因为2()0()22n n f n Z ππ⎛⎫=-<∈ ⎪⎝⎭,观察图像知选B 【难度】中档题【关联题点】函数的奇偶性、函数图像9.已知cos cos sin ααα=-则()tan 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭A .1B 1C D 1【答案】B【解析】因为cos cos sin ααα=-所以tan 1tan 1tan 141tan παααα+⎛⎫=+== ⎪-⎝⎭,故选B .【难度】基础题【关联题点】三角恒等变化、两角和与差的正切公式10.找不到题目11.已知已知m n 、是两条不同的直线,αβ、是两个不同的平面:①若,m n αα⊥⊥,则//m n ;②若,//m m n αβ⋂=,则//n β;③若//,//,m n m αα与n 可能异面,也可能相交,也可能平行;④若,m n αβ⋂=与α和β所成的角相等,则m n ⊥,以上命题是真命题的是()(A )①③B 23C ①②③D ①③④ 【答案】A【解析】//m n 一定有//n α或//n β,(1)对αβ⊥时m n ⊥也有可能,n α⊂或n β⊂,(2)错.//n α且//n β一定有//m n ,(3)对n 与,αβ所成角相等,有可能,//m n ,(4)错,选A .【难度】中档题【关联题点】立体几何线面关系、线面关系的判定12.在ABC 中,内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若3B π=,294b ac =,则()sin sin A C += A32C2D2【答案】C 【解析】因为29,34B b ac π==,所以241sin sin sin 93A CB ==.由余弦定理可得:222b a c =+94ac ac -=,即:2222131313,sin sin sin sin 4412a c ac A C A C +=+==,所以()222sin sin sin sin A C A C +=+72sin sin ,sin sin 4A C A C +=+=故选C .【难度】中档题【关联题点】余弦定理、解三角形二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.二项式1013x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中系数的最大值是___.【答案】5【解析】1013x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式第1r +项系数1013rr C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,令第1r +项系数最大 则11101011101011331133rr r r r r r r C C C C --++⎧⎛⎫⎛⎫≥⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎛⎫⎛⎫⎪≥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,711,244r r ≤≤∴=,系数最大为2210153C ⎛⎫= ⎪⎝⎭.【难度】中档题【关联题点】二项式系数、组合数14.函数()sin f x x x =在[]0,π上的最大值是___. 【答案】2【解析】()sin 2sin 23f x x x x π⎛⎫==-≤ ⎪⎝⎭,当且仅当56x π=时取等号. 【难度】中档题【关联题点】三角函数图像与性质、辅助角公式15.已知81151,log log 42a a a >-=-,则a =___. 【答案】64 【解析】因为284211315log log log log 22a a a a -=-=-, 所以()()22log 1log 60a a +-=,而1a >,故2log 6,64a a ==. 【难度】中档题【关联题点】一元二次方程、对数运算16.曲线33y x x =-与()21y x a =--+在()0,∞+上有两个不同的交点,则a 的取值范围为___.【答案】()2,1-【解析】令()2331x x x a -=--+,则()2331a x x x =-+-,设()()()2331,x x x x x ϕϕ=--'+()()()351,x x x ϕ=+-在()1,∞+上递增,在()0,1上递减.因为曲线33y x x =-与(y x =-21)a -+在()0,∞+上有两个不同的交点,()()01,12ϕϕ==-,所以a 的取值范围为(2-,1). 【难度】较难题【关联题点】三次函数、导数、函数零点三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17题~第21题为必考题,每个考题考生必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.(12分)已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1233n n S a +=-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n S 的通项公式. 【答案】见解析. 【解析】(1)因为1233n n S a +=-,所以12233n n S a ++=-, 两式相减可得:1223n n a a ++=-13n a +,即:2135n n a a ++=,所以等比数列{}n a 的公比53q =,又因为12123353S a a =-=-,所以1151,3n n a a -⎛⎫== ⎪⎝⎭;(2)因为1233n n S a +=-,所以()133511223nn n S a +⎡⎤⎛⎫=-=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.【难度】中档题【关联题点】数列通项公式、前n 项和与通项公式的关系18.(12分)某工厂进行生产线智能化升级改造.升级改造后,从该工厂甲、乙两个车间的产品中随机抽取150件进行检验,数据如下:(1)填写如下列联表:能否有95%99%的把握认为甲、乙两车间产品的估级品率存在差异?(2)已知升级改造前该工厂产品的优级品率0.5p =.设p 为升级改造后抽取的n 件产品的优级品率.如果p p >+,则认为该工厂产品的优级品率提高了.根据抽取的150件产品的数据,能否认为生产线智能化升级改造后,该工厂产品的优级品率提高了?)12.247≈附:()()()()()()2220.0500.0100.010, 3.8416.63510.828P K k n ad bc K a b c d a c b d k ≥-=++++【答案】见解析.【解析】()()22150702426301 6.635965450100χ⨯-⨯=<⨯⨯⨯,没有99%的把握;(2)96160.6415025p === ()11112221.650.5 1.650.5 1.650.56715012.247p p p n ⨯-+=+⋅≈+⨯≈()11.65,p p p p n->+∴可以认为升级改造后,该工厂产品的优级品率提高了.【难度】中档题【关联题点】独立性检验、概率19.(12分)如图,已知//,//,2AB CD CD EF AB DE EF CF ====,4,10,23,CD AD BC AE M ====为CD 的中点.(1)证明://EM 平面BCF ; (2)求点M 到ADE 的距离. 【答案】见解析 【解析】(1)由题意://,EF CM EF CM =,而CF 写平面,ADO EM 平面ADO ,所以EM //平面BCF ;(2)取DM 的中点O ,连结,OA OE ,则,,3,3OA DM OE DM OA OE ⊥⊥==,而23AE =,故23,3AOEOA OE S⊥=. 因为2,10DE AD ==,所以,10.AOEAD DE S DM ⊥=设点M 到平面ADE 的距离为h , 所以**1143230,33510M ADE ADEAOEV S h SDM h -====, 故点M 到ADE 的距离为2305. 【难度】中档题【关联题点】立体几何、空间向量、点到面的距离20.(12分)已知函数()()1ln 1f x a x x =--+. (1)求()f x 的单调区间;(2)若2a ≤时,证明:当1x >时,()1e x f x -<恒成立. 【答案】见解析【解析】()()()()111ln 1,,0ax f x a x x f x x x-=--+'=>. 若()()0,0,a f x f x ≤<的减区间为()0,∞+,无增区间; 若0a >时,当10x a<<时,()0f x '<, 当1x a >时,()0f x '>,所以()f x 的减区10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,增区间为1,a ∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭; (2)因为2a ≤,所以当1x >时,()()111e e 1ln 1e 2ln 1x x x f x a x x x x ----=--+-≥-++.令()g x 1e2ln 1x x x -=-++,则()11e 2x g x x-=-+'.令()()h x g x =',则()121e x h x x-=-'在()1,∞+上递增,()()10h x h '>=',所以()()h x g x ='在()1,∞+上递增,()()10g x g '>=',故()g x 在()1,∞+上递增,()()10g x g >=,即:当1x >时,()1e x f x -<恒成立.【难度】较难题【关联题点】函数极值、导数、导数解不等式21.(12分)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点(1M ,32⎫⎪⎭在椭圆C 上,且MF x ⊥轴.(I )求椭圆C 的方程;(2)()4,0P ,过P 的直线与椭圆C 交于,A B 两点,N 为FP 的中点,直线NB 与MF 交于Q ,证明:AQ y ⊥轴. 【答案】见解析 【解析】(1)设椭圆C 的左焦点为1F ,则132,2F F MF ==.因为MF x ⊥轴,所以 1MF 15,242a MF MF ==+=,解得:2224,13a b a ==-=,故椭圆C 的方程为:22143x y +=;(2)解法1:设()()1122,,,,A x y B x y AP PB λ=,则12124101x x y y λλλλ+⎧=⎪+⎪+=⎨⎪+⎪⎩,即212144x x y y λλλ=+-⎧⎨=-⎩.又由()()22112222234123412x y x y λλλ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 可得:1212121234121111x x x x y y y y λλλλλλλλ+-+-⋅⋅+⋅⋅=+-+-,结合上式可得:5λ-2230.x λ+=,则222122335252Q y y y y y x x λλλλ===-=--,故AQ y ⊥轴.解法2:设()()1122,,,A x y B x y ,则12124444x x y y ---=-,即:()1221214x y x y y y -=-,所以(12x y -)()()()222222221221122112212121214444433y y x y x y x y x y x y y y y y y y ⎛⎫⎛⎫+=-=+-+=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()2112214,y y x y x y =-+即:1221212112,253.x y x y y y x y y y +=+=-, 则2122112335252Q y y y y x y y x ==--1y =,AQ y ⊥轴.【难度】较难题【关联题点】解析几何、圆锥曲线、韦达定理(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,并用2B 铅笔将所选题号涂黑,多涂、错涂、漏涂均不给分,如果多做,则按所做的第一题计分.22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=cos 1ρθ+.(1)写出C 的直角坐标方程; (2)直线(x tt y t a =⎧⎨=+⎩为参数)与曲线C 交于A B 、两点,若2AB =,求a 的值.【答案】见解析.【解析】(1)因为cos 1ρρθ=+,所以()22cos 1ρρθ=+,故C 的直角坐标方程为:22(x y x +=21)+,即:221y x =+;(2)将x t y t a=⎧⎨=+⎩代入221y x =+可得:()222110,2t a t a AB +-+-====,解得:34a =. 【难度】基础题【关联题点】极坐标、参数方程23.[选修4-5:不等式选讲](10分)实数,a b 满足3a b +≥. (1)证明:2222a b a b +>+; (2)证明:22226a b b a -+-≥. 【答案】见解析.【解析】(1)因为3a b +≥,所以()22222a b a b a b +≥+>+;(2)()222222222222a b b a a b b a a b a b -+-≥-+-=+-+()()()()()2222216a b a b a b a b a b a b =+-+≥+-+=++-≥【难度】较难题【关联题点】基本不等式、绝对值不等式。
三卷高考数学试卷题型分值
本试卷分为三卷,分别为选择题、填空题和解答题。
每卷满分均为150分,总分450分。
第一卷(选择题)共25题,每题3分,满分75分。
第二卷(填空题)共15题,每题4分,满分60分。
第三卷(解答题)共10题,每题12分,满分120分。
二、题型分值1. 第一卷(选择题)(1)选择题共25题,每题3分,满分75分。
其中,单选题20题,每题3分;多选题5题,每题3分。
(2)题型分布:- 数列:5题- 函数与导数:5题- 解析几何:5题- 立体几何:5题- 统计与概率:5题2. 第二卷(填空题)(1)填空题共15题,每题4分,满分60分。
其中,数列3题,函数与导数3题,解析几何3题,立体几何3题,统计与概率3题。
(2)题型分布:- 数列:3题- 函数与导数:3题- 解析几何:3题- 立体几何:3题- 统计与概率:3题3. 第三卷(解答题)(1)解答题共10题,每题12分,满分120分。
其中,数列2题,函数与导数2题,解析几何2题,立体几何2题,统计与概率2题。
(2)题型分布:- 数列:2题- 函数与导数:2题- 解析几何:2题- 立体几何:2题- 统计与概率:2题三、题目难度本试卷题型分布合理,难度适中。
选择题和填空题主要考查基础知识和基本技能,解答题则注重考查综合运用知识解决实际问题的能力。
1. 选择题和填空题难度适中,主要考查学生对于基础知识的掌握程度,以及对基本技能的运用能力。
2. 解答题难度较大,要求学生在掌握基础知识的基础上,能够综合运用所学知识解决实际问题。
解答题中,数列、函数与导数、解析几何、立体几何、统计与概率等部分均有所涉及,旨在全面考查学生的数学素养。
四、备考建议1. 系统复习基础知识,掌握基本技能,为解答题奠定基础。
2. 注重解题方法的积累,提高解题速度和准确率。
3. 做好模拟试题,熟悉考试题型和考试流程。
4. 合理安排时间,确保在规定时间内完成试卷。
5. 调整心态,保持良好的作息和饮食习惯,以最佳状态迎接高考。
高三数学专项训练:函数与导数,解析几何解答题(二)(理科)
(2)过右焦点 的直线与椭圆交于不同的两点 、 ,则 内切圆的圆面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及此时的直线方程;若不存在,请说明理由.
35.某校同学设计一个如图所示的“蝴蝶形图案(阴影区域)”,其中 、 是过抛物线 焦点 的两条弦,且其焦点 , ,点 为 轴上一点,记 ,其中 为锐角.
(3)求证: .
4.已知函数 .
(Ⅰ)若函数 的值域为 ,若关于 的不等式 的解集为 ,求 的值;
(Ⅱ)当 时, 为常数,且 , ,求 的取值范围.
5.已知函数 ,函数 .
(I)试求f(x)的单调区间。
(II)若f(x)在区间 上是单调递增函数,试求实数a的取值范围:
(III)设数列 是公差为1.首项为l的等差数列,数列 的前n项和为 ,求证:当 时, .
41.(13分) 已知椭圆C的中心在原点,离心率等于 ,它的一个短轴端点点恰好是抛物线 的焦点。
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知P(2,3)、Q(2,-3)是椭圆上的两点,A,B是椭圆上位于直线PQ两侧的动点,
①若直线AB的斜率为 ,求四边形APBQ面积的最大值;
②当A、B运动时,满足 = ,试问直线AB的斜率是否为定值,请说明理由。
(2)点Q(x0,y0)(-2<x0<2)是曲线C上的动点,曲线C在点Q处的切线为 ,点P的坐标是(0,-1), 与PA,PB分别交于点D,E,求△QAB与△PDE的面积之比.
27.已知两点 及 ,点 在以 、 为焦点的椭圆 上,且 、 、 构成等差数列.
(Ⅰ)求椭圆 的方程;
(Ⅱ)如图,动直线 与椭圆 有且仅有一个公共点,点 是直线 上的两点,且 ,
. 求四边形 面积 的最大值.
2022年高考数学考点分布细目表
比较大小
1.函数与导数(共5题)2.不等式(共3题)
8
球与几何体的切接
立体几何(共4题)
9
空间角
立体几何(共4题)
10
用导数研究函数性质
函数与导数(共5题)
11
抛物线
解析几何(共4题)
12
函数与导数的综合
函数与导数(共5题)
13
二项式定理
排列组合、概率与统计(共3题)
14
圆与圆的位置关系
解析几何(共4题)
3
集合的运算
集合(共1题)
4
三视图
立体几何(共4题)
5
函数图象的识别
函数与导数(共4题)
6
导数与函数最值
函数与导数(共4题)
7Hale Waihona Puke 空间角立体几何(共4题)
8
扇形的弧长
三角函数与解三角形(共5题)
9
旋转体的侧面积与体积
立体几何(共4题)
10
椭圆的几何性质
解析几何(共3题)
11
三角函数的性质
三角函数与解三角形(共5题)
12
基本不等式
不等式(共3题)
13
正态分布
排列组合及概率统计(共3题)
14
导数的几何意义
函数与导数(共4题)
15
直线与圆
解析几何(共5题)
16
直线与椭圆
解析几何(共5题)
17
等差数列与等比数列
数列(共3题)
18
解三角形
三角函数与解三角形(共3题)
19
用样本估计总体及概率计算
排列组合及概率统计(共3题)
15
用导数的几何意义研究曲线的切线
新高考数学试卷各大题分值
一、选择题(共25题,每题3分,共75分)1. 基础题(共10题):每题3分,共30分2. 中档题(共10题):每题3分,共30分3. 高难题(共5题):每题3分,共15分二、填空题(共10题,每题3分,共30分)1. 基础题(共5题):每题3分,共15分2. 中档题(共5题):每题3分,共15分三、解答题(共8题,共90分)1. 必考题(共6题,共60分)1. 简答题(共2题,每题10分,共20分)2. 计算题(共2题,每题10分,共20分)3. 应用题(共2题,每题15分,共30分)2. 选考题(共2题,共30分)1. 选修1(几何证明与代数)1题,15分2. 选修2(概率统计与算法)1题,15分四、附加题(共2题,共30分)1. 必考题(1题,15分)2. 选考题(1题,15分)总体来说,新高考数学试卷分值分布较为合理,注重考查学生的基础知识和综合运用能力。
以下是各题型分值的详细说明:一、选择题选择题是数学试卷的基础题型,主要考查学生对基础知识的掌握程度。
其中,基础题主要涉及实数、代数式、函数、几何等基础知识点;中档题主要涉及一元二次方程、不等式、函数图像等知识点;高难题主要涉及立体几何、解析几何、数列等知识点。
二、填空题填空题主要考查学生对基础知识的熟练程度和应用能力。
其中,基础题主要涉及实数、代数式、函数、几何等基础知识点;中档题主要涉及一元二次方程、不等式、函数图像等知识点。
三、解答题解答题是数学试卷的核心题型,主要考查学生的综合运用能力和分析解决问题的能力。
其中,必考题主要涉及函数、几何、概率统计等知识点;选考题主要涉及选修课程的知识点。
四、附加题附加题是数学试卷的难点,主要考查学生的创新能力和思维拓展能力。
其中,必考题和选考题各1题,难度较高。
综上所述,新高考数学试卷分值分布合理,有利于全面考查学生的数学素养。
学生在备考过程中,应注重基础知识的学习和训练,提高解题能力,以应对高考的挑战。
2023年高考数学乙卷解析
2023年高考数学乙卷解析【原创实用版】目录1.2023 年高考数学乙卷总体分析2.试卷结构与题型分布3.试题解析及解题技巧4.对考生的启示和建议正文【2023 年高考数学乙卷总体分析】2023 年高考数学乙卷在保持稳定和连续性的基础上,体现了对考生数学素养和应用能力的全面考查。
试卷涵盖了高中数学的主干知识,注重考查考生的逻辑思维、运算能力、数据处理和问题解决能力。
试题难度适中,既有对基础知识的考查,也有对综合能力的挑战,有利于选拔具有良好数学素养的学生。
【试卷结构与题型分布】2023 年高考数学乙卷共分为选择题、填空题和解答题三部分。
选择题部分共有 12 题,每题 3 分,共计 36 分;填空题部分共有 4 题,每题 4 分,共计 16 分;解答题部分共有 6 题,共计 70 分。
试题分布涵盖了函数与导数、三角函数、立体几何、解析几何、概率与统计、数列、不等式等高中数学主要知识点。
【试题解析及解题技巧】1.选择题:选择题主要考查考生对基础知识的掌握和运用。
解题时要注意仔细阅读题目,理解题意,对选项进行逐一分析,排除干扰项。
在解题过程中,可以运用排除法、代入法、特殊值法等方法,提高解题效率。
2.填空题:填空题主要考查考生的基本运算能力和解题技巧。
解题时需注意运算的准确性,尤其是对数值的估算。
对于复杂数字计算,可以先化简再计算,以降低计算难度。
3.解答题:解答题主要考查考生的综合应用能力和逻辑思维能力。
解答题分为计算题和证明题,要求考生对知识点有较为深刻的理解。
在解答过程中,要注意 step-by-step,保持解答过程的简洁。
对于证明题,要熟练掌握证明方法和步骤,注意逻辑严密。
【对考生的启示和建议】1.扎实掌握基础知识:高考数学乙卷对基础知识的考查占据较大比重,因此考生要扎实掌握教材内容,加强基本概念、公式、定理的理解和运用。
2.提高解题技巧:通过做题,总结各类题型的解题方法和技巧,提高解题速度和准确性。
高考数学必考大题题型归纳及例题解析
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高考数学必考大题题型归纳及例题解析高考数学常考的大题分别是三角函数,概率,立体几何,解析几何,函数与导数,数列。
下面就这些题型做出具体分析,并对大题给以典型题型,希望大家仔细研究总结。
1数学高考大题题型有哪些必做题:1.三角函数或数列(必修4,必修5)2.立体几何(必修2)3.统计与概率(必修3和选修2-3)4.解析几何(选修2-1)5.函数与导数(必修1和选修2-2)选做题:1.平面几何证明(选修4-1)2.坐标系与参数方程(选修4-4)3.不等式(选修4-5)1数学高考大题题型归纳一、三角函数或数列数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础。
高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏。
有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。
探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。
本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法。
近几年来,高考关于数列方面的命题主要有以下三个方面;(1)数列本身的有关知识,其中有等差数列与等比数列的概念、性质、通项公式及求和公式。
(2)数列与其它知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合。
(3)数列的应用问题,其中主要是以增长率问题为主。
试题的难度有三个层次,小题大都以基础题为主,解答题大都以基础题和中档题为主,只有个别地方用数列与几何的综合与函数、不等式的综合作为最后一题难度较大。
二、立体几何高考立体几何试题一般共有4道(选择、填空题3道,解答题1道),共计总分27分左右,考查的知识点在20个以内。
选择填空题考核立几中的计算型问题,而解答题着重考查立几中的逻辑推理型问题,当然,二者均应以正确的空间想象为前提。
近6年来高考数列题分析(以全国卷课标Ⅰ为例)
近5年来高考数列题分析(以全国卷课标Ⅰ为例)单的裂项相消法和错位相减法求解数列求和即可。
纵观全国新课标Ⅰ卷、Ⅱ卷的数列试题,我们却发现,新课标卷的数列题更加注重基础,强调双基,讲究解题的通性通法。
尤其在选择、填空更加突出,常常以“找常数”、“找邻居”、“找配对”、“构函数”作为数列问题一大亮点.从2011年至2015年,全国新课标Ⅰ卷理科试题共考查了8道数列题,其中6道都是标准的等差或等比数列,主要考查等差或等比数列的定义、性质、通项、前n项和、某一项的值或某几项的和以及证明等差或等比数列等基础知识。
而文科试题共考查了9道数列题,其中7道也都是标准的等差或等比数列,主要考查数列的性质、求通项、求和、求数列有关基本量以及证明等差或等比数列等基础知识。
1.从试题命制角度看,重视对基础知识、基本技能和基本数学思想方法的考查。
2.从课程标准角度看,要求学生“探索并掌握等差数列、等比数列的通项公式与前n 项和的公式,能在具体问题情境中,发现数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题”。
3.从文理试卷角度看,尊重差异,文理有别,体现了《普通高中数学课程标准(实验)》的基本理念之一“不同的学生在数学上得到不同的发展”。
以全国新课标Ⅰ卷为例,近五年理科的数列试题难度整体上要比文科的难度大一些。
如2012年文科第12题“数列 满足 ,求的前60项和”是一道选择题,但在理科试卷里这道题就命成了一道填空题,对考生的要求自然提高了。
具体来看,全国新课标卷的数列试题呈现以下特点:●小题主要考查等差、等比数列的基本概念和性质以及它们的交叉运用,突出了“小、巧、活”的特点,难度多属中等偏易。
●大题则以数列为引线,与函数、方程、不等式、几何、导数、向量等知识编织综合性强,内涵丰富的能力型试题,考查综合素质,难度多属中等以上,有时甚至是压轴题,难度较大。
(一)全国新课标卷对数列基本知识的考查侧重点1.考查数列的基本运算,主要涉及等差、等比数列的通项公式与前项和公式。
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高考专题训练二十三函数、导数与不等式、解析几何、数列型解答题班级_______ 姓名_______ 时间:45分钟 分值:72分 总得分________1.(12分)(2011·成都市高中毕业班第二次诊断性检测)设△ABC 的三内角A 、B 、C 所对应的边长分别为a 、b 、c ,平面向量m =(cos A ,cos C ),n =(c ,a ),p =(2b,0),且m ·(n -p )=0.(1)求角A 的大小;(2)当|x |≤A 时,求函数f (x )=sin x cos x +sin xsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的值域. 解:(1)m ·(n -p )=(cos A ,cos C )·(c -2b ,a ) =(c -2b )cos A +a cos C =0⇒(sin C -2sin B )cos A +sin A cos C =0⇒-2sin B cos A +sin B =0. ∵sin B ≠0,∴cos A =12⇒A =π3.(2)f (x )=sin x cos x +sin x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=12sin x cos x +32sin 2x =14sin2x +32·1-cos2x 2=34+14sin2x - 34cos2x =34+12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.∵|x |≤A ,A =π3,∴-π3≤x ≤π3-π≤2x -π3≤π3∴-1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤32⇒3-24≤34+12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤32.∴函数f (x )的值域为[3-24,32].2.(12分)(2011·正定)如图,在多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是正方形,AB =2EF =2,EF ∥AB ,EF ⊥FB ,∠BFC =90°,BF =FC ,H 为BC 的中点.(1)求证:FH ∥平面EDB ; (2)求证:AC ⊥平面EDB ; (3)求四面体B —DEF 的体积.分析:本题考查空间线面平行、线面垂直、面面垂直、体积的计算等基础知识,同时考查空间想象能力与推理论证能力.解:(1)证明:设AC 与BD 交于点G ,则G 为AC 的中点.连接EG 、GH ,由于H 为BC 的中点,故GH 綊12AB .又EF 綊12AB ,∴EF 綊GH ,∴四边形EFHG 为平行四边形,∴EG ∥FH ,而EG ⊂平面EDB ,∴FH ∥平面EDB . (2)证明:由四边形ABCD 为正方形,有AB ⊥BC .又EF ∥AB ,∴EF ⊥BC .而EF ⊥FB ,∴EF ⊥平面BFC ,∴EF⊥FH ,∴AB ⊥FH .又BF =FC ,H 为BC 的中点,∴FH ⊥BC . ∴FH ⊥平面ABCD .∴FH ⊥AC .又FH ∥EG ,∴AC ⊥EG .又AC ⊥BD ,EG ∩BD =G , ∴AC ⊥平面EDB .(3)∵EF ⊥FB ,∠BFC =90°,∴BF ⊥平面CDEF . ∴BF 为四面体B -DEF 的高.∵BC =AB =2,∴BF =FC = 2.又EF =1, ∴V B -DEF =13×12×1×2×2=13.3.(12分)(2011·预测题)小王参加一次比赛,比赛共设三关,第一、二关各有两个必答题,如果每关两个问题都答对,可进入下一关,第三关有三个问题,只要答对其中两个问题,则闯关成功.每过一关可一次性获得价值分别为1000元,3000元,6000元的奖品(不重复得奖),小王对三关中每个问题回答正确的概率依次为45,34,23,且每个问题回答正确与否相互独立.(1)求小王过第一关但未过第二关的概率;(2)用X 表示小王所获得奖品的价值,写出X 的概率分布列,并求X 的数学期望.解:(1)设小王过第一关但未过第二关的概率为P 1,则P 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫452⎝ ⎛⎭⎪⎫14+34×14=725.(2)X 的取值为0,1000,3000, 6000, 则P (X =0)=15+45×15=925,P (X =1000)=⎝ ⎛⎭⎪⎫452⎝ ⎛⎭⎪⎫14+34×14=725,P (X =3000)=⎝ ⎛⎭⎪⎫452⎝ ⎛⎭⎪⎫342⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫232-C 12⎝ ⎛⎭⎪⎫232×13=775, P (X =6000)=⎝ ⎛⎭⎪⎫452⎝ ⎛⎭⎪⎫342⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫232+C 12⎝ ⎛⎭⎪⎫232×13=415, ∴X 的概率分布列为∴X 的数学期望E (X )=0×25+1000×25+3000×75+6000×415=2160.4.(12分)(2011·天津卷)已知a >0,函数f (x )=ln x -ax 2,x >0.(f (x )的图象连续不断)(1)求f (x )的单调区间;(2)当a =18时,证明:存在x 0∈(2,+∞),使f (x 0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32;(3)若存在均属于区间[1,3]的α,β,且β -α≥1,使f (α)=f (β),证明:ln3-ln25≤a ≤ln23.分析:本小题主要考查导数的运算、利用导数研究函数的单调性、解不等式、函数的零点等基础知识,考查运算能力、分类讨论的思想、分析解决问题的能力.解:(1)f ′(x )=1x -2ax =1-2ax 2x ,x ∈(0,+∞).令f ′(x )=0,解得x =2a2a.当x 变化时,f ′(x )、f (x )的变化情况如下表:⎝⎭⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2a ,+∞. (2)证明:当a =18时,f (x )=ln x -18x 2,由(1)知f (x )在(0,2)内单调递增,在(2,+∞)内单调递减.令g (x )=f (x )-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32.由于f (x )在(0,2)内单调递增, 故f (2)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,即g (2)>0.取x ′=32e>2,则g (x ′)=41-9e 232<0.所以存在x 0∈(2,x ′),使g (x 0)=0,即存在x 0∈(2,+∞),使f (x 0)=f ⎝ ⎛⎭⎫32.(说明:x ′的取法不唯一,只要满足x ′>2,且g (x ′)<0即可.)(3)证明:由f (α)=f (β)及(1)的结论知α<2a2a<β,从而f (x )在[α,β]上的最小值为f (α),又由β-α≥1,α,β∈[1,3],知1≤α≤2≤β≤3.故⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)≥f (α)≥f (1),f (2)≥f (β)≥f (3).即⎩⎪⎨⎪⎧ln2-4a ≥-a ,ln2-4a ≥ln3-9a . 从而ln3-ln25≤a ≤ln23.5.(12分)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.(1)求椭圆的方程;(2)设直线l 与椭圆相交于不同的两点A ,B ,已知点A 的坐标为(-a,0),点Q (0,y 0)在线段AB 的垂直平分线上,且QA →·QB →=4.求y 0的值.分析:本题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、平面向量等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查运算能力和推理能力.解:(1)由e =c a =32,得3a 2=4c 2,再由c 2=a 2-b 2,得a =2b .由题意可知12×2a ×2b =4,即ab =2.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a =2b ,ab =2,得a =2,b =1.所以椭圆的方程为x 24+y 2=1.(2)由(1)可知A (-2,0),设B 点的坐标为(x 1,y 1),直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为y =k (x +2).于是A ,B 两点的坐标满足方程组⎩⎨⎧y =k (x +2),x 24+y 2=1.由方程组消去y 并整理,得 (1+4k 2)x 2+16k 2x +(16k 2-4)=0. 由-2x 1=16k 2-41+4k 2,得 x 1=2-8k 21+4k 2,从而y 1=4k 1+4k 2.设线段AB 的中点为M ,则M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 21+4k 2,2k 1+4k 2. 以下分两种情况:①当k =0时,点B 的坐标为(2,0),线段AB 的垂直平分线为y 轴,于是QA →=(-2,-y 0),QB →=(2,-y 0).由QA →·QB →=4,得y 0=±2 2.②当k ≠0时,线段AB 的垂直平分线的方程为 y -2k 1+4k =-1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +8k 21+4k 2. 令x =0,解得y 0=-6k 1+4k2. 由|QA →|=(-2,-y 0),QB →=(x 1,y 1-y 0), QA →·QB →=-2x 1-y 0(y 1-y 0)=-2(2-8k 2)1+4k 2+6k 1+4k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫4k1+4k 2+6k 1+4k 2=4(16k 4+15k 2-1)(1+4k 2)2=4,整理得7k 2=2,故k =±147,所以y 0=±2145.综上,y 0=±22或y 0=±2145.6.(12分)(2011·湖北卷)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足:a 1=a (a ≠0),a n +1=rS n (n ∈N *,r ∈R ,r ≠-1).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若存在k ∈N *,使得S k +1,S k ,S k +2成等差数列,试判断:对于任意的m ∈N *,且m ≥2,a m +1,a m ,a m +2是否成等差数列,并证明你的结论.分析:本小题主要考查等差数列、等比数列等基础知识,同时考查推理论证能力,以及特殊与一般的思想.解:(1)由已知a n +1=rS n ,可得a n +2=rS n +1,两式相减可得 a n +2-a n +1=r (S n +1-S n )=ra n +1,即a n +2=(r +1)a n +1,又a 2=ra 1=ra ,所以当r =0时,数列{a n }为:a,0,…,0,…;当r ≠0,r ≠-1时,由已知a ≠0,所以a n ≠0(n ∈N *), 于是由a n +2=(r +1)a n +1,可得a n +2a n +1=r +1(n ∈N *),∴a 2,a 3,…,a n ,…成等比数列, ∴当n ≥2时,a n =r (r +1)n -2a .综上,数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧a ,n =1,r (r +1)n -2a ,n ≥2. (2)对于任意的m ∈N *,且m ≥2,a m +1,a m ,a m +2成等差数列,证明如下:当r =0时,由(1)知,a n =⎩⎪⎨⎪⎧a ,n =1,0,n ≥2.∴对于任意的m∈N*,且m≥2,a m+1,a m,a m+2成等差数列.当r≠0,r≠-1时,∵S k+2=S k+a k+1+a k+2,S k+1=S k+a k+1.若存在k∈N*,使得S k+1,S k,S k+2成等差数列,则S k+1+S k+2=2S k,∴2S k+2a k+1+a k+2=2S k,即a k+2=-2a k+1.由(1)知,a2,a3,…,a m,…的公比r+1=-2,于是对于任意的m∈N*,且m≥2,a m+1=-2a m,从而a m+2=4a m,∴a m+1+a m+2=2a m,即a m+1,a m,a m+2成等差数列.综上,对于任意的m∈N*,且m≥2,a m+1,a m,a m+2成等差数列.。