高考数学知识点题型测试2
高考数学难点2充要条件的判定习题与答案
高考数学难点2充要条件的判定习题与答案●歼灭难点训练一、选择题1.(★★★★)函数f(x)=x|x+a|+b是奇函数的充要条件是( )A.ab=0B.a+b=0C.a=bD.a2+b2=02.(★★★★)“a=1”是函数y=cos2ax-sin2ax的最小正周期为“π”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既非充分条件也不是必要条件二、填空题3.(★★★★)a=3是直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a-1)y=a-7平行且不重合的_________.4.(★★★★)命题A:两曲线F(x,y)=0和G(x,y)=0相交于点P(x0,y0),命题B:曲线F(x,y)+λG(x,y)=0(λ为常数)过点P(x0,y0),则A是B的__________条件.三、解答题5.(★★★★★)设α,β是方程x2-ax+b=0的两个实根,试分析a>2且b>1是两根α、β均大于1的什么条件?6.(★★★★★)已知数列{a n}、{b n}满足:,求证:数列{a n}成等差数列的充要条件是数列{b n}也是等差数列.7.(★★★★★)已知抛物线C:y=-x2+mx-1和点A(3,0),B(0,3),求抛物线C与线段AB有两个不同交点的充要条件.8.(★★★★★)p:-2<m<0,0<n<1;q:关于x的方程x2+mx+n=0有2个小于1的正根,试分析p是q的什么条件.(充要条件)参考答案难点磁场证明:(1)充分性:由韦达定理,得|b|=|α·β|=|α|·|β|<2×2=4.设f(x)=x2+ax+b,则f(x)的图象是开口向上的抛物线.又|α|<2,|β|<2,∴f(±2)>0.即有(2)必要性:∴方程f(x)=0的两根α,β同在(-2,2)内或无实根.∵α,β是方程f(x)=0的实根,∴α,β同在(-2,2)内,即|α|<2且|β|<2.歼灭难点训练一、1.解析:若a2+b2=0,即a=b=0,此时f(-x)=(-x)|x+0|+0=-x·|x|=-(x|x+0|+b)=-(x|x+a|+b)=-f(x).∴a2+b2=0是f(x)为奇函数的充分条件,又若f(x)=x|x+a|+b是奇函数,即f(-x)=(-x)|(-x)+a|+b=-f(x),则必有a=b=0,即a2+b2=0.∴a2+b2=0是f(x)为奇函数的必要条件.答案:D2.解析:若a=1,则y=cos2x-sin2x=cos2x,此时y的最小正周期为π.故a=1是充分条件,反过来,由y=cos2ax-sin2ax=cos2ax.故函数y的最小正周期为π,则a=±1,故a=1不是必要条件.答案:A二、3.解析:当a=3时,直线l1:3x+2y+9=0;直线l2:3x+2y+4=0.∵l1与l2的A1∶A2=B1∶B2=1∶1,答案:充要条件4.解析:若P(x0,y0)是F(x,y)=0和G(x,y)=0的交点,则F(x0,y0)+λG(x0,y0)=0,即F(x,y)+λG(x,y)=0,过P(x0,y0);反之不成立.答案:充分不必要三、5.解:根据韦达定理得a=α+β,b=αβ.判定的条件是、(注意p中a、b满足的前提是Δ=a2-4b≥0)。
高考数学热点必会题型第2讲 单调性、奇偶性、对称性和周期性解决函数问题(原卷版)
高考数学热点必会题型第2讲单调性、奇偶性、对称性和周期性解决函数问题——每天30分钟7天轻松掌握一、重点题型目录【题型】一、利用函数的奇偶性求参数值【题型】二、利用函数的奇偶性解抽象函数不等式 【题型】三、构造奇偶函数求函数值【题型】四、奇偶性和周期性综合解决函数问题 【题型】五、单调性和奇偶性综合解决函数问题 【题型】六、对称性和奇偶性综合解决函数问题 【题型】七、对称性、周期性和奇偶性综合解决函数问题 【题型】八、定义法判断证明函数的单调性 【题型】九、定义法判断证明函数的奇偶性 【题型】十、利用函数的周期性求函数值 二、题型讲解总结第一天学习及训练【题型】一、利用函数的奇偶性求参数值例1.(2022·江西·高三阶段练习(理))设函数()(0)a xf x a a x-=≠+,若()(1)1g x f x =-+是奇函数,则(2022)f =( ) A .20222021-B .20212023-C .20222021D .20212023例2.(2023·山西大同·高三阶段练习)已知2e ()e x xaf x +=满足()()0f x f x ,且()f x 在(,())b f b 处的切线方程为2y x =,则a b +=___________.例3.(2023·广东·高三学业考试)已知函数()()()3log 91xf x ax a =++∈R 为偶函数.(1)求a 的值;(2)当[)0,x ∈+∞时,不等式()0f x b -≥恒成立,求实数b 的取值范围. 【题型】二、利用函数的奇偶性解抽象函数不等式4.(2022·广东·高三阶段练习)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,()f x 在[)0+∞,上是增函数,且()20f =,则不等式(3)0x f >的解集为( ) A .()()33,log 2log 2,-∞-⋃+∞ B .3(log 2,)+∞ C .3(,log 2)-∞-D .33(log 2,log 2)-例5.(2022·浙江·高三开学考试)已知()f x 是定义在{}0xx ≠∣上的奇函数,当210x x >>时,()()1212120x x f x f x x x ⎡⎤-+->⎣⎦恒成立,则( ) A .()y f x =在(),0∞-上单调递增 B .()12y f x x=-在()0,∞+上单调递减 C .()()1236f f +->D .()()1236f f -->第二天学习及训练【题型】三、构造奇偶函数求函数值例6.(2023·全国·高三专题练习)已知函数1()ln(4f x x x=++在[8-,8]上的最大值和最小值分别为M 、m ,则M m +=( )A .8B .6C .4D .2例7.(2022·河南·偃师市缑第四中学高三阶段练习(理))已知函数()3e e 3x xf x x -=-++ ,若()5f a =,则()f a -=( ) A .2B .1C .-2D .-5例8.(2022·甘肃·陇西县第二中学高三阶段练习(文))已知函数()()()22sin 11f x x x x x =--++,则()222log 6log 3f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .6B .4C .2D .3-【题型】四、奇偶性和周期性综合解决函数问题例9.(2022·河南·高三阶段练习(文))设函数()y f x =的定义域为R ,且满足()1y f x =+是偶函数,()()2f x f x -=--,当(]1,1x ∈-时,()21f x x =-+,则下列说法不正确的是( ) A .()20221f =-B .当[]9,11x ∈时,()f x 的取值范围为[]0,1C .()3y f x =+为奇函数D .方程()()lg 1f x x =+仅有5个不同实数解例10.(2022·河南安阳·高三阶段练习(理))已知函数()f x 的定义域为R ,()1f x -是偶函数,()2f x +是奇函数,则()2022f =( ) A .()1fB .()2fC .()3fD .()4f例11.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为R 的函数()f x 存在导函数()f x ',且满足()()()(),4f x f x f x f x -=-=-,则曲线()y f x =在点()()2022,2022f 处的切线方程可以是___________(写出一个即可)第三天学习及训练【题型】五、单调性和奇偶性综合解决函数问题例12.(2023·甘肃·模拟预测(理))设函数()()21ln 11f x x x =+-+,则使得()()21f x f x >-成立的x 的取值范围是( ) A .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()1,1,3⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭C .11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭D .11,,33⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭例13.(2023·全国·模拟预测)若()()R,11x f x f x ∀∈+=-,当1x ≥时,2()4f x x x =-,则下列说法错误的是( ) A .函数()f x 为奇函数B .函数()f x 在()1,+∞上单调递增C .()min 4f x =-D .函数()f x 在(,1)-∞上单调递减例14.(2022·全国·高三专题练习)设ππ,,44x y ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,若333πcos()2024sin cos 0x x a y y y a ⎧++-=⎪⎨⎪++=⎩,则cos(2)x y +=______.【题型】六、对称性和奇偶性综合解决函数问题例15.(2023·全国·高三专题练习)设()f x 的定义域为R ,且满足()()()()3221,2f x f x f x f x -=-+-=,若()12f =,则()()()()1232022f f f f ++++=( ) A .2023B .2024C .3033D .3034例16.(2023·全国·高三专题练习)设函数()()11sin 1e e 4x xf x x x --=-+--+,则满足()()326f x f x +-<的x 的取值范围是( )A .()3,+∞B .()1,+∞C .(),3-∞D .(),1-∞例17.(2022·福建·宁德市高级中学高三阶段练习)设()f x 的定义域为R ,且满足()()3221f x f x -=-,()()2f x f x -+=,若()12f =,则()()()()1232023f f f f ++++=______.第四天学习及训练【题型】七、对称性、周期性和奇偶性综合解决函数问题例18.(2023·江苏南京·高三阶段练习)设*n ∈N ,函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且()()22110f x f x -++=,()f x 在[]0,1单调递增,()11f =,则( )A .()11f -=B .()40nf =C .()211f n -=D .()211nf -=例19.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()f x 对任意x ∈R 都有()()2f x f x +=-,若函数()1y f x =-的图象关于1x =对称,且对任意的()12,0,2x x ∈,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-,若()20f -=,则下列结论正确的是( )A .()f x 是偶函数B .()20220f =C .()f x 的图象关于点()1,0对称D .()()21f f ->-【题型】八、定义法判断证明函数的单调性例20.(2023·全国·高三专题练习)设函数()ln(2f x x x =+且233()1)23a a f a --<--,则a 的取值范围为( )A .()3,+∞B .)C .)+∞D .(()3,∞⋃+例21.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()e e 2x xf x --=,则()A .()()22f x y f x =为偶函数 B .()()2y f x f x =-是增函数 C .()()sin 1y f x =-不是周期函数 D .()()1y f x f x =++的最小值为1例22.(2023·广东·高三学业考试)已知函数()f x 对任意,R x y ∈,都有()()()f x y f x f y +=+成立.有以下结论:①()00f =;②()f x 是R 上的偶函数;③若()22f =,则()11f =; ④当0x >时,恒有()0f x <,则函数()f x 在R 上单调递增. 则上述所有正确结论的编号是________第五天学习及训练【题型】九、定义法判断证明函数的奇偶性例23.(2023·全国·高三专题练习)已知函数2()(2)sin(1)1xf x x x x x =--+-在[1,1)-(1,3]⋃上的最大值为M ,最小值为N ,则M N +=( ) A .1B .2C .3D .4例24.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()cos f x x x =⋅,x ∈R ,则下列说法正确的是( ) A .()f x 是奇函数 B .()f x 是周期函数C .()f x 的图象在点(π,(π))f 处的切线方程为0x y +=D .()f x 在区间π(,π)2上是减函数例25.(2023·全国·高三专题练习)判断函数()f x x =+.【题型】十、利用函数的周期性求函数值例26.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =为定义在R 上的奇函数,且()()2f x f x +=-,当[)1,0x ∈-时,()f x x =,则()2021f =( )A .2021B .1C .1-D .0例27.(2023·全国·高三专题练习)已知()f x 是定义域为R 的奇函数,满足(2)()f x f x -=,若(1)2f =,则(1)(2)(3)(2022)f f f f ++++=( )A .2B .2022-C .0D .2022例28.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,且()()25f x g x +-=,()()49g x f x --=,若y g x 的图象关于直线2x =对称,()24g =,则()221k f k ==∑( )A .47-B .48-C .23-D .24-例29.(2023·全国·高三专题练习)已知()f x 为偶函数,且()1f x +为奇函数,若()00f =,则( )A .()30f =B .()()35f f =C .()()31f x f x +=-D .()()211f x f x +++=例30.(2023·全国·高三专题练习)若函数()2,0,(1)(2),0,x x f x f x f x x -⎧≤=⎨--->⎩则()2023f =________.第六天学习及训练三、题型模拟演练 一、单选题1.(2022·全国·高三专题练习)函数11()f x x=,211()()f x x f x =+,…,11()()n n f x x f x +=+,…,则函数2018()f x 是( ) A .奇函数但不是偶函数 B .偶函数但不是奇函数 C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数又不是偶函数2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,若()12f x -为奇函数,()12g x +为偶函数,则( ) A .()()f x g x +的图象关于直线1x =对称 B .()()f x g x +的图象关于直线1x =对称 C .()()f x g x -的图象关于点()1,0对称 D .()()f x g x -的图象关于点()1,0对称3.(2022·海南昌茂花园学校高三阶段练习)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在(],0-∞上是单调递增的,设()2log 4a f =,()1b f =-,23c f ⎛⎫=⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c b a <<B .c b a >>C .b<c<aD .c a b >>4.(2022·陕西·咸阳市高新一中高一期中)定义在R 上的函数()f x 满足1(2)()f x f x +=-,且当(2,0)x ∈-时,2()(3)f x x x =-,则(103)f 等于( ) A .2B .12-C .2-D .45.(2022·陕西咸阳中学高三阶段练习(理))设奇函数 ()f x 在()0∞+,上单调递增,且(4)0f =,则不等式()()0f x f x x--<的解集是( )A .{04}x x <<∣B .{4xx <-∣或4}x > C .{4}xx >∣ D .{40xx -<<∣或04}x <<6.(2023·甘肃·模拟预测(理))设函数()()21ln 11f x x x =+-+,则使得()()21f x f x >-成立的x 的取值范围是( ) A .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()1,1,3⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭C .11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭D .11,,33⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭7.(2022·江苏·句容碧桂园学校高三期中)设函数()f x 定义域为R ,()1f x -为奇函数,()1f x +为偶函数,当(]1,1x ∈-时,()21f x x =-+,则下列结论错误的是( )A .7324f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()7f x +为奇函数C .()f x 在()6,8上是减函数D .方程()lg 0f x x +=仅有6个实数解二、多选题8.(2022·河北沧州·高三阶段练习)函数()()1||x f x x αα=∈-R 的大致图象可能是( ) A . B .C .D .三、填空题9.(2022·辽宁葫芦岛·高三阶段练习)定义在R 上的偶函数()f x 满足()()40f x f x +-=,写出()f x 的一个正周期:______.四、解答题10.(2022·河南·偃师市缑第四中学高三阶段练习(文))已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且0x ≤时,12()=log (+1)f x x - .(1)求()0f ,()1f ;(2)若()11f a -<- ,求实数a 的取值范围.11.(2022·陕西·蒲城县蒲城中学高三阶段练习(理))已知函数()221x x a f x +=+是奇函数.(1)求a 的值;(2)已知()()2212f m f m -<-,求m 的取值范围.。
专题2 利用导数求切线知识点,例题及基础测试题(原卷版)-2021年高考数学导数中必考知识专练
专题2:利用导数求切线知识点,例题及基础测试题(原卷版)函数()f x 在0x 处导数的几何意义,曲线()y f x =在点()()00,P x f x 处切线的斜率是()0k f x '=。
于是相应的切线方程是:()()000y y f x x x '-=-。
题型三.用导数求曲线的切线注意两种情况:(1)曲线()y f x =在点()()00,P x f x 处切线:性质:()0k f x '=切线。
相应的切线方程是:()()000y y f x x x '-=-(2)曲线()y f x =过点()00,P x y 处切线:先设切点,切点为(,)Q a b ,则斜率k='()f a ,切点(,)Q a b 在曲线()y f x =上,切点(,)Q a b 在切线()()00y y f a x x '-=-上,切点(,)Q a b 坐标代入方程得关于a,b 的方程组,解方程组来确定切点,最后求斜率k='()f a ,确定切线方程。
题型1:在点的切线例1:已知()ln f x x x =,求函数()y f x =的图象在e x =处的切线方程.题型2:过点的切线例2:已知函数,过点作曲线的切线,求切线方程.一、单选题1.过原点作曲线ln y x =的切线,则切线的斜率为( )A .eB .1eC .1D .21e 2.函数()25x f x e x =-+的图像在点()()0,0f 处的切线方程是( )A .60x y +-=B .60x y --=C .60x y ++=D .60x y -+= 3.若曲线2y ax =在x a =处的切线与直线210x y --=平行,则a =( ) A .1- B .1 C .1-或1 D .12-或1 4.已知函数2()(1)sin f x a x a x =--是奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线斜率为( )A .2B .﹣2C .1D .﹣15.曲线()ln f x x =在点()1,0处的切线方程为( )A .10x y --=B .10x y -+=C .10x y +-=D .10x y ++= 6.曲线2y x x =+在点(1,2)P 处切线的斜率为( )A .1B .2C .3D .4 7.函数()2ln f x x x =-+的图像在点()()1,1f 处的切线方程为( ) A .10x y ++= B .10x y -+= C .210x y -+= D .210x y +-= 8.曲线y =sin x 在点(0,0)处的切线方程为( )A .y =2xB .y =xC .y =﹣2xD .y =﹣x 9.曲线()22x f x x x e =+-在点()()0,0f 处切线的斜率为( )A .2B .1C .-1D .-2 10.已知曲线234x y lnx =-的一条切线的斜率为12-,则切点的横坐标为( ) A .3 B .2 C .1 D .12 11.曲线sin cos y x x =+在4x π=处的切线的倾斜角的大小是( )A .0B .4πC .3πD .34π 12.已知曲线sin 2x e y x x a π⎛⎫=+⋅ ⎪⎝⎭在点1,1e a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭处的切线方程为2y x b =+,则( ) A .a e =,1b =B .a e =-,1b =C .a e =,0b =D .a e =-,1b =-二、填空题 12.曲线()()()2211f x x x =-+在点(1,()1f )处的切线方程为______. 13.已知函数()321313f x x x x =---+,则在曲线()y f x =的所有切线中,斜率的最大值为______. 15.已知曲线()ln f x x x x =+在点()00,A x y 处的切线平行于直线319y x =+,则点A 的坐标为________.16.在平面直角坐标系xOy 中,曲线()3x y x ax e =+在点()0,0处的切线方程为30x y -=(e 是自然对数的底数),则实数a 的值是_____________.三、解答题17.已知P (﹣1,1),Q (2,4)是曲线y=x 2上的两点,求与直线PQ 平行且与曲线相切的切线方程.18.已知函数()(1)x f x x e ax =--的图像在0x =处的切线方程是0x y b ++=,求a ,b 的值;19.函数321y mx x =++在点()1,3m +处的切线为l .(1)若l 与直线3y x =平行,求实数m 的值;(2)若l 与直线12y x =-垂直,求实数m 的值.20.已知曲线 y = x 3 + x -2 在点 P 0 处的切线 1l 平行于直线4x -y -1=0,且点 P 0 在第三象限,⑴求P 0的坐标;⑵若直线 1l l ⊥ , 且 l 也过切点P 0 ,求直线l 的方程.21.已知函数()a f x x b x =++()0x ≠,其中, (1)若曲线()y f x =在点()()2,2P f 处的切线方程为31y x ,求函数()f x 的解析式 (2)讨论函数()f x 的单调性22.已知函数22()1f x nx x x=++ (Ⅰ)求函数()y f x =在点()()11f ,处的切线方程; (Ⅱ)求证:()0.f x >。
高考数学复习考点知识与题型专题讲解2---命题及其关系、充分条件与必要条件
高考数学复习考点知识与题型专题讲解命题及其关系、充分条件与必要条件考试要求1.理解命题的概念.2.了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.3.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.知识梳理1.命题用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题,其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.2.四种命题及其相互关系(1)四种命题间的相互关系(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们具有相同的真假性.②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.3.充分条件、必要条件与充要条件的概念若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件p是q的充分不必要条件p⇒q且q⇏pp是q的必要不充分条件p⇏q且q⇒pp是q的充要条件p⇔qp是q的既不充分也不必要条件p⇏q且q⇏p常用结论充分、必要条件与对应集合之间的关系设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.①若p是q的充分条件,则A⊆B;②若p是q的充分不必要条件,则A B;③若p是q的必要不充分条件,则B A;④若p是q的充要条件,则A=B.思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)“x2-2x-3>0”是命题.(×)(2)“x>1”是“x>0”的充分不必要条件.(√)(3)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真.(√)(4)p是q的充分不必要条件等价于q是p的必要不充分条件.(√)教材改编题1.“a>b”是“ac2>bc2”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析当a>b时,若c2=0,则ac2=bc2,所以a>b⇏ac2>bc2,当ac2>bc2时,c2≠0,则a>b,所以ac2>bc2⇒a>b,即“a>b”是“ac2>bc2”的必要不充分条件.2.命题“同位角相等,两直线平行”的逆否命题是____________________________.答案两直线不平行,同位角不相等3.方程x2-ax+a-1=0有一正一负根的充要条件是________.答案a∈(-∞,1)解析依题意得a-1<0,∴a<1.题型一命题及其关系例1(1)(2022·玉林质检)下列四个命题为真命题的个数是()①命题“若x>1,则x2>1”的否命题;②命题“梯形不是平行四边形”的逆否命题;③命题“全等三角形面积相等”的否命题;④命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”的逆命题.A .1B .2C .3D .4答案B解析 ①命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,不正确,例如取x =-2.②命题“梯形不是平行四边形”是真命题,因此其逆否命题也是真命题.③命题“全等三角形面积相等”的否命题“不是全等三角形的面积不相等”是假命题. ④命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”的逆命题“若两条直线是异面直线,则这两条直线没有公共点”是真命题.综上可得真命题的个数为2.(2)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________________.答案f (x )=sin x ,x ∈[0,2](答案不唯一)解析设f (x )=sin x ,则f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2上是减函数.由正弦函数图象的对称性知,当x ∈(0,2]时,f (x )>f (0)=sin0=0,故f (x )=sin x 满足条件f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,但f (x )在[0,2]上不一直都是增函数.教师备选(2022·合肥模拟)设x ,y ∈R ,命题“若x 2+y 2>2,则x 2>1或y 2>1”的否命题是()A .若x 2+y 2≤2,则x 2≤1或y 2≤1B.若x2+y2>2,则x2≤1或y2≤1C.若x2+y2≤2,则x2≤1且y2≤1D.若x2+y2>2,则x2≤1且y2≤1答案C解析根据否命题的定义可得命题“若x2+y2>2,则x2>1或y2>1”的否命题是“若x2+y2≤2,则x2≤1且y2≤1”.思维升华判断命题真假的策略(1)判断一个命题为真命题,需要推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例即可.(2)根据“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假”这一性质,当一个命题直接判断不易进行时,可转化为判断其等价命题的真假.跟踪训练1(1)(2022·安顺模拟)命题“若x,y都是奇数,则x+y是偶数”的逆否命题是() A.若x,y都是偶数,则x+y是奇数B.若x,y都不是奇数,则x+y不是偶数C.若x+y不是偶数,则x,y都不是奇数D.若x+y不是偶数,则x,y不都是奇数答案D解析命题“若x,y都是奇数,则x+y是偶数”的逆否命题是“若x+y不是偶数,则x,y不都是奇数”.(2)命题p:若m≤a-2,则m<-1.若p的逆否命题为真命题,则a的取值范围是________.答案(-∞,1)解析依题意,命题p 的逆否命题为真命题,则命题p 为真命题,即“若m ≤a -2,则m <-1”为真命题,则a -2<-1,解得a <1.题型二 充分、必要条件的判定例2(1)已知p :⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <1,q :log 2x <0,则p 是q 的() A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案B解析由⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <1知x >0,所以p 对应的x 的范围为(0,+∞), 由log 2x <0知0<x <1,所以q 对应的x 的范围为(0,1),显然(0,1)(0,+∞),所以p 是q 的必要不充分条件.(2)(2021·全国甲卷)等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n .设甲:q >0,乙:{S n }是递增数列,则()A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件答案B解析当a1<0,q>1时,a n=a1q n-1<0,此时数列{S n}单调递减,所以甲不是乙的充分条件.当数列{S n}单调递增时,有S n+1-S n=a n+1=a1q n>0,若a1>0,则q n>0(n∈N*),即q>0;若a1<0,则q n<0(n∈N*),不存在.所以甲是乙的必要条件.教师备选在△ABC中,“AB2+BC2=AC2”是“△ABC为直角三角形”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案A解析在△ABC中,若AB2+BC2=AC2,则∠B=90°,即△ABC为直角三角形,若△ABC为直角三角形,推不出∠B=90°,所以AB2+BC2=AC2不一定成立,综上,“AB2+BC2=AC2”是“△ABC为直角三角形”的充分不必要条件.思维升华充分条件、必要条件的两种判定方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.跟踪训练2(1)“a>2,b>2”是“a+b>4,ab>4”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案A解析若a>2,b>2,则a+b>4,ab>4.当a=1,b=5时,满足a+b>4,ab>4,但不满足a>2,b>2,所以a+b>4,ab>4⇏a>2,b>2,故“a>2,b>2”是“a+b>4,ab>4”的充分不必要条件.(2)(2022·成都模拟)若a,b为非零向量,则“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案C解析因为a⊥b,所以a ·b =0,则(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2=a 2+b 2,所以“a ⊥b ”是“(a +b )2=a 2+b 2”的充分条件;反之,由(a +b )2=a 2+b 2得a ·b =0,所以非零向量a ,b 垂直,“a ⊥b ”是“(a +b )2=a 2+b 2”的必要条件.故“a ⊥b ”是“(a +b )2=a 2+b 2”的充要条件.题型三 充分、必要条件的应用例3已知集合A ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合B ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈A 是x ∈B 的必要条件,求m 的取值范围.解由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10,∴A ={x |-2≤x ≤10}.由x ∈A 是x ∈B 的必要条件,知B ⊆A .则⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,∴0≤m ≤3.1+m ≤10,∴当0≤m ≤3时,x ∈A 是x ∈B 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3].延伸探究本例中,若把“x ∈A 是x ∈B 的必要条件”改为“x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件”,求m 的取值范围.解∵x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,∴A B ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥10,解得m ≥9,故m 的取值范围是[9,+∞). 教师备选(2022·泰安检测)已知p :x ≥a ,q :|x +2a |<3,且p 是q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是()A .(-∞,-1]B .(-∞,-1)C .[1,+∞)D .(1,+∞)答案A解析因为q :|x +2a |<3,所以q :-2a -3<x <-2a +3,记A ={x |-2a -3<x <-2a +3},p :x ≥a ,记为B ={x |x ≥a }.因为p 是q 的必要不充分条件,所以A B ,所以a ≤-2a -3,解得a ≤-1.思维升华 求参数问题的解题策略(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.(2)要注意区间端点值的检验.跟踪训练3(1)使2x ≥1成立的一个充分不必要条件是()A .1<x <3B .0<x <2C .x <2D .0<x ≤2答案B解析由2x ≥1得0<x ≤2,依题意由选项组成的集合是(0,2]的真子集,故选B.(2)若不等式(x -a )2<1成立的充分不必要条件是1<x <2,则实数a 的取值范围是________. 答案[1,2]解析由(x -a )2<1得a -1<x <a +1,因为1<x <2是不等式(x -a )2<1成立的充分不必要条件,所以满足⎩⎪⎨⎪⎧a -1≤1,a +1≥2且等号不能同时取到,解得1≤a≤2.课时精练1.(2022·韩城模拟)设p:2<x<3,q:|x-2|<1,那么p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案A解析解不等式|x-2|<1得-1<x-2<1,解得1<x<3,因为{x|2<x<3}{x|1<x<3},因此p是q的充分不必要条件.2.(2022·马鞍山模拟)“若x,y∈R,x2+y2=0,则x,y全为0”的逆否命题是() A.若x,y∈R,x,y全不为0,则x2+y2≠0B.若x,y∈R,x,y不全为0,则x2+y2=0C.若x,y∈R,x,y不全为0,则x2+y2≠0D.若x,y∈R,x,y全为0,则x2+y2≠0答案C解析根据命题“若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”,可以写出“若x,y∈R,x2+y2=0,则x,y全为0”的逆否命题是“若x,y∈R,x,y 不全为0,则x2+y2≠0”.3.(2021·浙江)已知非零向量a,b,c,则“a·c=b·c”是“a=b”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析由a·c=b·c,得到(a-b)·c=0,所以(a-b)⊥c或a=b,所以“a·c=b·c”是“a=b”的必要不充分条件.4.已知a,b,c,d是实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析当a=b=c=d=0时,ad=bc,但a,b,c,d不成等比数列,当a,b,c,d成等比数列时,ad=bc,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的必要不充分条件.5.(2022·太原模拟)下列四个命题:①“在△ABC中,若AB>AC,则∠C>∠B”的逆命题;②“若ab=0,则a=0”的逆否命题;③“若ac=cb,则a=b”的逆命题;④“若a=b,则a2=b2”的否命题.其中是真命题的为()A.①④B.②③C.①③D.②④答案C解析①“在△ABC中,若AB>AC,则∠C>∠B”的逆命题是“在△ABC中,若∠C>∠B,则AB>AC”,是真命题;②“若ab=0,则a=0”是假命题,所以其逆否命题也是假命题;③“若ac=cb,则a=b”的逆命题是“若a=b,则ac=cb”,是真命题;④“若a=b,则a2=b2”的否命题是“若a≠b,则a2≠b2”,是假命题.6.(2022·青岛模拟)“∀x>0,a≤x+4x+2”的充要条件是()A.a>2B.a≥2 C.a<2D.a≤2 答案D解析因为x>0,所以x+4x+2=x+2+4x+2-2≥2(x+2)×4x+2-2=2,当且仅当x +2=4x +2,即x =0时等号成立,因为x >0,所以x +4x +2>2, 所以“∀x >0,a ≤x +4x +2”的充要条件是a ≤2. 7.已知命题“若m -1<x <m +1,则1<x <2”的逆命题是真命题,则m 的取值范围是()A .(1,2)B .[1,2)C .(1,2]D .[1,2]答案D解析命题的逆命题“若1<x <2,则m -1<x <m +1”成立,则⎩⎪⎨⎪⎧ m +1≥2,m -1≤1,得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥1,m ≤2,得1≤m ≤2, 即实数m 的取值范围是[1,2].8.(2022·厦门模拟)已知命题p :x <2m +1,q :x 2-5x +6<0,且p 是q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为()A .m >12B .m ≥12C .m >1D .m ≥1答案D解析∵命题p :x <2m +1,q :x 2-5x +6<0,即2<x <3,p 是q 的必要不充分条件,∴(2,3)(-∞,2m +1),∴2m +1≥3,解得m ≥1.实数m 的取值范围为m ≥1.9.(2022·延边模拟)若“方程ax 2-3x +2=0有两个不相等的实数根”是真命题,则a 的取值范围是________.答案a <98且a ≠0 解析由题意知⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(-3)2-8a >0,a ≠0, 解得a <98且a ≠0. 10.(2022·衡阳模拟)使得“2x >4x ”成立的一个充分条件是________.答案x <-1(答案不唯一)解析由于4x =22x ,故2x >22x 等价于x >2x ,解得x <0,使得“2x >4x ”成立的一个充分条件只需为集合{x |x <0}的子集即可.11.直线y =kx +1与圆x 2+y 2=a 2(a >0)有公共点的充要条件是________.答案a ∈[1,+∞)解析直线y =kx +1过定点(0,1),依题意知点(0,1)在圆x2+y2=a2内部(包含边界),∴a2≥1.又a>0,∴a≥1.12.给出下列四个命题:①命题“在△ABC中,sin B>sin C是B>C的充要条件”;②“若数列{a n}是等比数列,则a22=a1a3”的否命题;③已知a,b是非零向量,“若a·b>0,则a与b的夹角为锐角”的逆命题;④命题“直线l与平面α垂直的充要条件是l与平面α内的两条直线垂直.”其中真命题是________.(填序号)答案①③解析对于①,在△ABC中,由正弦定理得sin B>sin C⇔b>c⇔B>C,①是真命题;②“若数列{a n}是等比数列,则a22=a1a3”的否命题是“若数列{a n}不是等比数列,则a22≠a1a3”,取a n=0,可知②是假命题;③已知a,b是非零向量,“若a·b>0,则a与b的夹角为锐角”的逆命题“若a与b的夹角为锐角,则a·b>0”为真命题;④直线l与平面α内的两条直线垂直是直线l与平面α垂直的必要不充分条件,④是假命题.13.设集合A ={x |-2-a <x <a ,a >0},命题p :1∈A ,命题q :2∈A .若p 和q 中有且只有一个为真命题,则实数a 的取值范围是()A .0<a <1或a ≥2B .0<a <1或a >2C .1<a ≤2D .1≤a ≤2答案C解析若p 和q 中有且只有一个为真命题,则有p 真q 假或p 假q 真,当p 真q 假时,则⎩⎪⎨⎪⎧ -2-a <1<a ≤2,a >0,解得1<a ≤2;当p 假q 真时,则⎩⎪⎨⎪⎧1≤-2-a <2<a ,a >0,无解, 综上,1<a ≤2.14.若“x 2-4x +3<0”是“x 2-mx +4<0”的充分条件,则实数m 的取值范围为________. 答案m ≥5解析依题意有x 2-4x +3<0⇒1<x <3,x 2-mx +4<0⇒mx >x 2+4,∵1<x <3,∴m >x +4x ,设f (x )=x +4x (1<x <3),则函数f (x )在(1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增,∴f (1)=5,f (2)=4,f (3)=133,因此函数f (x )=x +4x (1<x <3)的值域为[4,5),∵“x 2-4x +3<0”是“x 2-mx +4<0”的充分条件,∴m ≥5.15.若“x >1”是“不等式2x >a -x 成立”的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是()A .a >3B .a <3C .a >4D .a <4答案A解析若2x >a -x ,即2x +x >a .设f (x )=2x +x ,则函数f (x )为增函数.由题意知“2x +x >a 成立,即f (x )>a 成立”能得到“x >1”,反之不成立.∵当x >1时,f (x )>3,∴a >3.16.已知r >0,x ,y ∈R ,p :|x |+|y |2≤1,q :x 2+y 2≤r 2,若p 是q 的必要不充分条件,则实数r 的取值范围是________.答案⎝⎛⎦⎥⎤0,255 解析画出|x |+|y |2≤1表示的平面区域(图略),由图可得p 对应的平面区域是一个菱形及其内部,当x >0,y >0时,可得菱形的一边所在的直线的方程为x +y 2=1,即2x +y -2=0.由p 是q 的必要不充分条件,可得圆x 2+y 2=r 2的圆心(0,0)到直线2x +y -2=0的距离d=222+1=255≥r ,又r >0,所以实数r 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,255.。
2023-2024高考模拟压轴卷(二) 数学试卷(含答案解析)
2024年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题数学(二)本试卷共4页,19小题,满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码、考场号、座位号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区.2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚.3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效.4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑.5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知点()06,P y 在焦点为F 的抛物线2:2(0)C y px p =>上,若152PF =,则p =( )A.3B.6C.9D.122.电影《孤注一郑》的上映引发了电信诈骗问题的热议,也加大了各个社区反电信诈骗的宣传力度.已知某社区共有居民480人,其中老年人200人,中年人200人,青少年80人,若按年龄进行分层随机抽样,共抽取36人作为代表,则中年人比青少年多( )A.6人B.9人C.12人D.18人3.已知0a b c >>>,则下列说法一定正确的是( )A.a b c >+ B.2a bc <C.2ac b >D.2ab bc b ac+>+4.已知向量()()2,3,1,2a b =-=- ,则a b + 在a b - 方向上的投影向量为( )A.816,1717⎛⎫-⎪⎝⎭ B.1220,1717⎛⎫- ⎪⎝⎭ C.1220,1717⎛⎫- ⎪⎝⎭ D.2020,1717⎛⎫- ⎪⎝⎭5.已知某正六棱柱的体积为()A.18+B.18+C.24+D.24+6.已知甲、乙两地之间的路线图如图所示,其可大致认为是()()cos 03πf x x x =……的图像.某日小明和小红分别从甲、乙两地同时出发沿着路线相向而行,当小明到达乙地时,小红也停止前行.若将小明行走轨迹的点记为(),a b ,小红行走轨迹的点记为(),c d ,且满足3π2ac +=,函数()2g a bd =-,则()g a 的一个单调递减区间为()A.4π0,3⎛⎫ ⎪⎝⎭ B.π5π,33⎛⎫ ⎪⎝⎭ C.4π8π,33⎛⎫⎪⎝⎭D.()2π,3π7.已知椭圆22:1(09,)9x y C m m m+=<<∈Z 的左、右焦点分别为12,F F ,点P 在C 上但不在坐标轴上,且12PF F 是等腰三角形,其中一个内角的余弦值为78,则m =( )A.4B.5C.6D.88.已知函数()()e eln e 1xmf x m x x=++-的定义域为()0,∞+,若()f x 存在零点,则m 的取值范围为()A.1,e∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭B.(]0,eC.10,e⎛⎤ ⎥⎝⎦D.[)e,∞+二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知1232i,4i z z =+=-,则( )A.12z z +的虚部为-1B.1243z z -是纯虚数C.12z z 在复平面内所对应的点位于第一象限D.214iz z =+10.已知()7270127(43)13(13)(13)x a a x a x a x -=+-+-++- ,则( )A.4945a =B.77141ii a==-∑C.136024622a a a a +++=+D.613135722a a a a +++=-11.设()M x 是定义在*N 上的奇因函数,是指x 的最大奇因数,比如:()()33,63M M ==,()81M =,则( )A.对()()*,212k M k M k ∈-N …B.()()2M k M k =C.()()()1263931M M M +++= D.()126363M +++= 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知集合{}2450,{}A xx x B x x m =-->=>∣∣,若0m =,则()A B ⋂=R ð__________;若A B ⋃=R ,则m 的取值范围为__________.13.某校拟开设“生活中的数学”“音乐中的数学”“逻辑推理论”“彩票中的数学”和“数学建模”5门研究性学习课程,要求每位同学选择其中2门进行研修,记事件A 为甲、乙两人至多有1门相同,且甲必须选择“音乐中的数学”,则()P A =__________.14.定义:对于函数()f x 和数列{}n x ,若()()()10n n n n x x f x f x +-+=',则称数列{}n x 具有“()f x 函数性质”.已知二次函数()f x 图像的最低点为()0,4-,且()()121f x f x x +=++,若数列{}n x 具有“()f x 函数性质”,且首项为1的数列{}n a 满足()()ln 2ln 2n n n a x x =+--,记{}n a 的前n 项和为n S ,则数列52n n S ⎧⎫⎛⎫⋅-⎨⎬⎪⎝⎭⎩⎭的最小值为__________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)公众号《全元高考》,且()2tan tan tan b B a B A B =-+.已知函数()在 ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,其中c =(1)求C ;(2)求a 2+b 2的取值范围.16.(15分)ln x f x x a x ⎛⎫=-⎪⎝⎭.(1)讨论()f x 的最值;(2)若1a =,且()e x k xf x x-…,求k 的取值范围.17.(15分)在如图①所示的平面图形中,四边形ACDE 为菱形,现沿AC 进行翻折,使得AB ⊥平面ACDE ,过点E 作EF ∥AB ,且12EF AB =,连接,,FD FB BD ,所得图形如图②所示,其中G 为线段BD 的中点,连接FG .(1)求证:FG ⊥平面ABD ;(2)若2AC AD ==,直线FG 与平面BCD,求AB 的值.18.(17分)某汽车销售公司为了提升公司的业绩,现将最近300个工作日每日的汽车销售情况进行统计,如图所示.(1)求a 的值以及该公司这300个工作日每日汽车销售量的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)以频率估计概率,若在所有工作日中随机选择4天,记汽车销售量在区间[200,250)内的天数为X ,求X 的分布列及数学期望;公众号《全元高考》公众号《全元高考》(3)为增加销售量,公司规定顾客每购买一辆汽车可以进行一次抽奖活动,规则如下:抽奖区有,A B 两个盒子,其中A 盒中放有9张金卡、1张银卡,B 盒中放有2张金卡、8张银卡,顾客在不知情的情况下随机选择其中一个盒子进行抽奖,直到抽到金卡则抽奖结束(每次抽出一张卡,然后放回原来的盒中,再进行下次抽奖,中途可更换盒子),卡片结果的排列对应相应的礼品.已知顾客小明每次抽奖选择两个盒子的概率相同,求小明在首次抽奖抽出银卡的条件下,第二次从另外一个盒子中抽奖抽出金卡的概率.19.(17分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左顶点为A ,直线1:2l y x =-与C 的一条渐近线平行,且与C 交于点B ,直线AB 的斜率为13.(1)求C 的方程;(2)已知直线()2:28l y x m m =+≠与C 交于,P Q 两点,问:是否存在满足EA EP EP EQ EA EQ ⋅=⋅=⋅ 的点()00,E x y ?若存在,求2200x y -的值;若不存在,请说明理由.数学(二)一、选择题1.A 【解析】由抛物线的定义可知15622p PF =+=,解得3p =.故选A 项.2.B 【解析】设中年人抽取x 人,青少年抽取y 人,由分层随机抽样可知20080,48036480x ==36y,解得15,6x y ==,故中年人比青少年多9人.故选B 项.3.D 【解析】当3,2,1a b c ===时,a b c =+,且2ac b <,故A ,C 项错误;因为0a b >>,0a c >>,所以2a bc >,故B 项错误;()()()20ab bc b ac b c a b +-+=-->,故D 项正确.故选D项.4.C 【解析】由题意得()()1,1,3,5a b a b +=--=- ,则a b + 在a b - 方向上的投影向量为2()()1220(),1717||a b a b a b a b +⋅-⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭,故选C 项.5.D 【解析】设该正六棱柱的底面边长为a ,高为h ,其外接球的半径为R,易知34ππ3R =,则R ==①26h ⋅⋅=②,联立①②,因为h ∈Z ,解得1,4a h ==,所以正六棱柱的表面积212624S ah =⋅+=.故选D 项.6.A 【解析】依题意得cos ,cos cos 3πcos 22a a b a d c ⎛⎫===-=- ⎪⎝⎭,且03π,03π3π,2a a⎧⎪⎨-⎪⎩…………解得03πa ……,则()2cos 2cos2cos 2cos 1222a a a g a a =+=+-,令cos 2at =,则[]1,1t ∈-,因为2221y t t =+-在区间11,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭内单调递减,在区间1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭内单调递增,所以()g a 在区间4π8π0,,2π,33⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭内单调递减.故选A 项.7.B 【解析】依题意得126PF PF +=,设12F F n =,不妨设点P 在第一象限,则112PF F F n ==,则26(06)PF n n =-<<,故222122(6)7cos 28n n n PF F n ∠+--==或()22221(6)7cos 268n n n PF F n n ∠+--==-,解得4n =或2411n =,又2,2n m m ⎛⎫∈+= ⎪⎝⎭Z 9,所以4,5n m ==.故选B 项.8.C 【解析】由题意得0m >,令()0f x =,则()ln ln ee ln e eln x mx x m x +++=+.令()e e x g x x =+,易知()g x 单调递增,所以()()ln ln g x m g x +=,即ln ln x m x +=,即ln ln m x x =-.令()ln h x x x =-,则()1xh x x'-=,当()0,1x ∈时,()0h x '>,()h x 单调递增,当()1,x ∞∈+时,()()0,h x h x '<单调递减,又()11h =-,当0x →时,()h x ∞→-,所以ln 1m -…,解得10em <….故选C 项.二、多选题9.BC 【解析】127i z z +=+的虚部为1,故A 项错误;124311i z z -=为纯虚数,故B 项正确;()()1232i 4i 145i z z =+-=+,其在复平面内所对应的点()14,5位于第一象限,故C项正确;24i 14i i iz -==--=,144z +=+,故D 项错误.故选BC 项.10.AC 【解析】依题意得()77(43)[313]x x -=+-,所以4347C 33527a =⨯=⨯=945,故A 项正确;令13x =,得03a =,令0x =,得7704i i a ==∑,所以777143i i a ==-∑,故B 项错误;令23x =,得7012345672a a a a a a a a =-+-+-+-①,又7012345674a a a a a a a a =+++++++②,由①+②可得77135024642222a a a a ++++==+,故C 项正确;同理,由②-①得136135722a a a a +++=-,故D 项错误.故选AC 项.11.ABD 【解析】由题意得()()2M k M k =,故B 项正确;()()()2,2121M k M k k M k k k =-=-……,故A 项正确;516312363632632+++++=⨯=⨯ ,所以()()123636363M M ++++== ,故D 项正确;()()()()1263[1M M M M +++=+ ()()][()()36324M M M M ++++++ ()][()6213631M M =+++++()()()1023121M M M ⎤⎡++=++⎦⎣ ()()][()()33124M M M M ++++++ ()108642030]222222M ==+++++=614136514-=-,故C 项错误.故选ABD 项.三、填空题12.()50,14x x ∞⎧⎫<--⎨⎬⎩⎭… 【解析】集合{1A xx =<-∣或54x ⎫>⎬⎭,所以R A =ð504B x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭….若A B ⋃=R ,结合数轴可知1m <-,故m 的取值范围为(,1)∞--.13.925【解析】若甲、乙两人的选课都不相同则共有1243C C 4312=⨯=种;若甲、乙两人的选课有1门相同,则共有2114432C C C 24+=种.故()225512249C C 25P A +==.14.-5112【解析】由题意知()24(0)f x ax a =->,又()()()12121f x f x a x x +-=+=+,所以1a =,则()24f x x =-.由题意得()()2ln 2ln 2ln2n n n n n x a x x x +=+--=-,由()()()10n n n n x x f x f x +-+=',得()()1n n n n f x x x f x +='-,即2214422n n n n n nx x x x x x +-+=-=,又()()2211222,222n n n n nnx x x x x x +++-+=-=,所以()()21212222n n n n x x x x ++++=--,则1122ln 2ln 22n n n nx x x x ++++=--,即12n n a a +=,故{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列,所以12,21n n n n a S -==-.令n n c S =.()552122n n n ⎛⎫⎛⎫-=-⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()111822n n nc c n -+-=-⋅-,故当8n …时,1n n c c +<,当9n …时,1n n c c +>,故()9min 5112n c c ==-.四、解答题15.解:(1)因为()()tan tan πtan A B C C +=-=-,所以2tan tan tan b B a B C=+,由正弦定理得sin 2tan sin tan tan B BA B C==+()2sin cos 2sin cos sin cos cos sin sin B C B CB C B C B C ==++2sin cos sin B C A因为sin 0,sin 0A B ≠≠,所以2cos 1C =,则1cos 2C =,又()0,πC ∈,所以π3C =.(2)由余弦定理得223a b ab =+-,因为222a b ab +…,所以22222222,22a b a b a b ab a b +++-+-=…即226a b +….当且仅当a b ==.又223a b ab +=+,且0ab >,所以223a b +>.综上,22a b +的取值范围为(]3,6.16.解:(1)由题意得()f x 的定义域为()0,∞+,()11,ax f x a x x-=-='当()0,0,a x ∞∈+…时,()0f x '<,所以()f x 在区间()0,∞+内单调递减,无最值;当0a >时,令()0f x '=,得1x a=,当10,x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()()0,f x f x '<单调递减,当1,x a ∞⎛⎫∈+⎪⎝⎭时,()()0,f x f x '>单调递增.故当1x a =时,()f x 取得最小值,且最小值为11ln f a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,无最大值.综上,当0a …时,()f x 无最值;当0a >时,()f x 的最小值为1ln a +,无最大值.(2)当1a =时,由()e x k xf x x -…,得e ln x k xx x x--…,整理得2e ln x k x x x x +-…,即2ln e x x x x xk +-….令()2ln e x x x x xh x +-=,则()h x '()()()2221ln 1e ln e e x xx x x x x x x +---+-=()()ln 1e x x x x --=,由(1)知,当1a =时,()ln f x x x =-的最小值为()110f =>,即ln 0x x ->恒成立,所以当()0,1x ∈时,()()0,h x h x '>单调递增;当()1,x ∞∈+时,()()0,h x h x '<单调递减.故当1x =时,()h x 取得最大值()21e h =,即2e k …,故k 的取值范围为2,e ∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭.17.(1)证明:连接CE 交AD 于点O ,连接GO .在菱形ACDE 中,CE AD ⊥,因为AB ⊥平面,ACDE CE ⊂平面ACDE ,所以CE AB ⊥,又,,AB AD A AB AD ⋂=⊂平面ABD ,所以CE ⊥平面ABD .因为,G O 分别为,BD AD 的中点,所以1,2GO AB GO =∥AB ,又1,2EF AB EF =∥AB ,所以GO EF ∥,所以四边形GOEF 为平行四边形,所以FG ∥EO ,所以FG ⊥平面ABD .(2)解:在菱形ACDE 中,因为AC AD =,所以ACD 和ADE 都是正三角形,取ED 的中点H ,连接AH ,则AH AC ⊥,又AB ⊥平面ACDE ,所以,AB AC AB AH ⊥⊥,即,,AB AC AH 两两垂直.以A 为坐标原点,,,AB AC AH 所在直线分别为,,x y z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设2(0)AB a a =>,则1(0,2,0),(2,0,0),(,,2C B a D F a G a ⎛- ⎝则()2,2,0,(0,1BC a CD =-=-,30,,2FG ⎛= ⎝ .设平面BCD 的法向量为(),,m x y z =,则220,0,m BC ax y m CD y ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-=⎪⎩ 取1z =,则m ⎫=⎪⎪⎭.记直线FG 与平面BCD 所成角为θ,则||sin |cos ,|||||FG m FG m FG m θ⋅=〈〉===解得1a =,即AB 的值为2.18.解:(1)依题意得(0.0010.0020.00320.006)50 1.a ++++⨯=解得0.004a =.所求平均数为250.1750.15125⨯+⨯+⨯0.21750.32250.22750.05150+⨯+⨯+⨯=.(2)依题意得14,5X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭,则()4425605625P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,()314142561C 55625P X ⎛⎫==⨯⨯= ⎪⎝⎭()222414962C ,55625P X ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()33414163C 55625P X ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭()41145625P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭X 01234P 25662525662596625166251625故()14455E X =⨯=.(3)设“选到A 盒”为事件1A ,“选到B 盒”为事件2A ,,摸到金卡”为事件1B ,,摸到银卡”为事件2B ,因为12,B B 是对立事件,所以()119121*********P B =⨯+⨯=.()()2191.20P B P B =-=由题意得()()1212P A P A ==,所以()()()12122P A B P A B P B ==∣()()()2112111102,9920P B A P A P B ⨯==∣则()()2212819P A B P A B =-=∣∣.故所求的概率89123791091045P =⨯+⨯=.19.解:(1)易知C 的一条渐近线方程为y x =,则a b =.设(),2B t t -,又(),0,0A a a ->,直线AB 的斜率为13,所以213t t a -=+,解得62a t +=,则62,22a a B ++⎛⎫ ⎪⎝⎭,代入222x y a -=中,解得4a =.故C 的方程为2211616x y -=.(2)因为EA EP EP EQ ⋅=⋅ ,所以()0EP EA EQ ⋅-= ,即0EP QA ⋅=,所以PE AQ ⊥,同理可得,AE PQ EQ AP ⊥⊥.设()()1122,,,P x y Q x y ,联立221,16162.x y y x m ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩整理得2234160x mx m +++=,由题意知()22Δ1612160m m =-+>,且8m ≠,解得m <-m >8m ≠,所以21212416,33m m x x x x ++=-=.过点A 与2l 垂直的直线的方程为122y x =--,设该直线与C 的右支交于另一点H ,联立221,161612,2x y y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩整理得238800x x --=,解得203x =或4x =-(舍去).所以2016,33H ⎛⎫- ⎪⎝⎭.因为(1122016,33PH AQ x y x ⎛⎫⋅=---⋅+ ⎪⎝⎭)22121220801644333y x x x x y ⋅=+----(122121220801642333y y x x x x x =+---+()()1212)225(1m x m x m x x -++=--+()()()22128016164802)54233333m m x x m m m m +⎛⎫++--=-⨯-+⋅-+- ⎪⎝⎭222216580168801603333333m m m m m m m -=--+++--=所以PH AQ ⊥,同理可证QH AP ⊥.又AH PQ ⊥,所以H 与E 重合.因为H 在C 上,所以220016x y -=.故存在点E 满足EA EP EP EQ EA EQ ⋅=⋅=⋅ ,且220ij x y -的值为16.。
【2020最新】人教版最新高考文科数学复习试卷(2)及参考答案
教学资料范本【2020最新】人教版最新高考文科数学复习试卷(2)及参考答案编辑:__________________时间:__________________(附参考答案) 数 学(文史类)一、选择题: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) i 是虚数单位,复数=534ii +- (A ) (B )1i -1i -+(C ) (D )1i +1i --【解析】复数,选C.i ii i i i i i +=+=+-++=-+1171717)4)(4()4)(35(435【答案】C(2)设变量x,y 满足约束条件,则目标函数z=3x-2y的最小值为⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥+-≥-+01042022x y x y x(A )-5 (B )-4 (C )-2 (D )3【解析】做出不等式对应的可行域如图,由得,由图象可知当直线经过点时,直线的截距最大,而此时最小为,选 B.yx z 23-=223z x y -=223z x y -=)2,0(C 223zx y -=y x z 23-=423-=-=y x z 【答案】B(3)阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出S 的值为(A )8 (B )18 (C )26 (D )80【解析】第一次循环,第二次循环,第三次循环,第四次循环满足条件输出,选 C.2,2330==-=n S 3,83322==-+=n S 4,2633823==-+=n S 26=S 【答案】C(4) 已知,则a ,b ,c 的大小关系为120.2512,(),2log 22a b c -===(A )c<b<a (B )c<a<b (C )b<a<c (D )b<c<a【解析】因为,所以,,所以,选 A.122.02.022)21(<==-b a b <<114log 2log 2log 25255<===c a b c <<【答案】A(5)设xR ,则“x>”是“2x2+x-1>0”的∈12 (A ) 充分而不必要条件 (B ) 必要而不充分条件 (C ) 充分必要条件 (D ) 既不充分也不必要条件【解析】不等式的解集为或,所以“”是“”成立的充分不必要条件,选A.0122>-+x x 21>x 1-<x 21>x 0122>-+x x【答案】A(6)下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为(A ) cos 2y x =,xR ∈(B ) xy 2log =,xR 且x ≠0∈(C ) 2x xe e y --=,xR ∈ (D )31y x =+,xR ∈【解析】函数为偶函数,且当时,函数为增函数,所以在上也为增函数,选B.x y 2log =0>x x x y 22log log ==)2,1( 【答案】B(7)将函数(其中>0)的图像向右平移个单位长度,所得图像经过点,则的最小值是()sin f x x ω=ω4π)0,43(πω(A ) (B )1 C ) (D )21353【解析】函数向右平移得到函数,因为此时函数过点,所以,即所以,所以的最小值为2,选 D.4π)4sin()4(sin )4()(ωπωπωπ-=-=-=x x x f x g )0,43(π0)443(sin =-ππω,2)443(πωπππωk ==-Z k k ∈=,2ωω 【答案】D(8)在△ABC 中, A=90°,AB=1,设点P ,Q 满足=,=(1-), R 。
高中数学二试题库及答案
高中数学二试题库及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 若函数\( f(x) = ax^2 + bx + c \)(\( a \neq 0 \))的图像与x轴有两个交点,则下列说法正确的是()。
A. \( a > 0 \)且\( b^2 - 4ac > 0 \)B. \( a < 0 \)且\( b^2 - 4ac > 0 \)C. \( a > 0 \)且\( b^2 - 4ac < 0 \)D. \( a < 0 \)且\( b^2 - 4ac < 0 \)2. 已知\( \sin \theta = \frac{3}{5} \),且\( \theta \)为锐角,则\( \cos \theta \)的值为()。
A. \( \frac{4}{5} \)B. \( -\frac{4}{5} \)C. \( \frac{3}{5} \)D. \( -\frac{3}{5} \)3. 集合\( A = \{x | x^2 - 5x + 6 = 0\} \),\( B = \{x | x^2 - 5x + 6 < 0\} \),则\( A \cap B \)为()。
A. \( \{2, 3\} \)B. \( \{2\} \)C. \( \{3\} \)D. 空集4. 若\( \log_2 8 = 3 \),则\( \log_2 32 \)等于()。
A. 3B. 5C. 6D. 95. 函数\( y = \frac{1}{x} \)的图像关于()对称。
A. y轴B. x轴C. 原点D. 直线y = x6. 已知\( \tan \alpha = 2 \),求\( \sin \alpha \)的值()。
A. \( \frac{2}{\sqrt{5}} \)B. \( \frac{1}{\sqrt{5}} \)C. \( \frac{2}{\sqrt{3}} \)D. \( \frac{1}{\sqrt{3}} \)7. 函数\( f(x) = x^3 - 3x^2 + 4 \)的极大值点是()。
高考数学复习考点题型专题讲解2 中心对称轴对称和周期性
高考数学复习考点题型专题讲解 第2讲 中心对称、轴对称与周期性7类【题型一】中心对称性质1:几个复杂的奇函数【典例分析】 已知函数()1e e 21x x xf x -=+-+,若不等式()()2121f ax f ax +-≥对x ∀∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是() A .(]0,e B .[]0,e C .(]0,1 D .[]0,1【答案】D 【分析】构造函数()()12g x f x =-,判断函数的奇偶性与单调性,将所求不等式转化为()()2111222f ax f ax ⎡⎤-≥---⎢⎥⎣⎦,即()()221g ax g ax ≥-,再利用函数单调性解不等式即可. 【详解】 ()1e e 21x x xf x -=+-+Q , ()()1111e e e e 121212121x x x xx x x x f x f x ----∴+-=+-+-+=++=+++ 令()()12g x f x =-,则()()0g x g x +-=,可得()g x 是奇函数,又()()()2121e e e e e 21e 21ln 2ln 2++2122x x x x x xx x x x xg x --'⎛⎫''=+-== ⎪+⎝++--+⎭, 又利用基本不等式知e 2+1e xx ≥当且仅当1e e xx=,即0x =时等号成立;ln 2ln 214222x x ≤++当且仅当122xx=,即0x =时等号成立; 故()0g x '>,可得()g x 是单调增函数,由()()2121f ax f ax +-≥得()()()21111212222f ax f ax f ax ⎡⎤-≥--+=---⎢⎥⎣⎦, 即()()()21221g axg ax g ax ≥--=-,即2210axax -+≥对x ∀∈R 恒成立.当0a =时显然成立;当0a ≠时,需2440a a a >⎧⎨∆=-≤⎩,得01a <≤, 综上可得01a ≤≤,故选:D.【变式演练】1.对于定义在D 上的函数()f x ,点(),A m n 是()f x 图像的一个对称中心的充要条件是:对任意x D ∈都有()()22f x f m x n +-=,判断函数()32234f x x x x =+++的对称中心______.【答案】270327⎛⎫- ⎪⎝⎭,【分析】根据点(),A m n 是()f x 图像的一个对称中心的充要条件,列出式子,即可得出结果.解:因为()32234f x x x x =+++,由于()32322222223323234x f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-⨯-=-⨯--⨯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭+++++⎝⎭⎝⎭+701403422327272x +=⨯=⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭.即23m =-,7027n =.所以270327⎛⎫- ⎪⎝⎭,是()32234f x x x x =+++的一个对称中心.故答案为:270327⎛⎫- ⎪⎝⎭,.2.设函数())ln f x x =,若a ,b 满足不等式()()22220f a a f b b -+-≤,则当14a ≤≤时,2a b -的最大值为 A .1 B .10 C .5 D .8【答案】B 【详解】因为()))()ln ln0f x f x x x +-=+=,所以函数()f x 为奇函数,又因为()))0ln-lnx f x x x >==时为单调减函数,且(0)0f =所以()f x 为R 上减函数,因此()()()()()()2222222202222f a a f b b f a a f b b f a a f b b -+-≤⇔-≤--⇔-≤-+222222(1)(1){{2020a b a ba ab b a b a b a b ≥≤⇔-≥-+⇔-≥-⇔+-≥+-≤或,因为14a ≤≤,所以可行域为一个三角形ABC 及其内部,其中(1,1),(4,4),(4,2)A B C -,因此直线2z a b =-过点C 时取最大值10,选B.3..已知函数()ln 2e exf x x e x=-+-,若22018202020202020e e e f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()2019201920202e f a b ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,其中0b >,则12a a b +的最小值为A .34B .54C D 【答案】A 【分析】通过函数()f x 解析式可推得()()2f x f e x +-=,再利用倒序相加法求得2201820192020202020202020e e e e f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,得到a b +的值,然后对a 分类讨论利用基本不等式求最值即可得出答案. 【详解】解:因为()ln 2e exf x x e x=-+-,所以()()()ln ()ln 22()e ex e e e xf x f e x x e x e x e e x -+-=-++--+---2()()lnln ln()ln 2ex e e x ex e e x e e x x e x x--=+=⋅==--, 令2201820192020202020202020e e e e S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 则2019220182019222019202020202020202020202020e e e e e e S f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++⋅⋅⋅++=⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以2019S = 所以()201920192a b +=,所以2a b +=,其中0b >,则2a b =-. 当0a >时1||121212()112||2222a b a b a b a b a b a b -+⎛⎫+=+=+-=+⋅- ⎪⎝⎭15215511222224b a a b ⎛⎛⎫=++-≥+-= ⎪ ⎝⎭⎝ 当且仅当2,2b a a b =即24,33a b ==时等号成立;当0a <时1||1121212||222a a b a b a b a b a b ---+=+=+=++---112152()1122222b a a b a b a b --⎛⎫⎛⎫=+⋅++=-+++ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭1531224⎛≥-++= ⎝, 当且仅当2,2b a a b -=-即2,4a b =-=时等号成立;因为3544<,所以1||2||a a b +的最小值为34.故选:A.【题型二】中心对称性质2:与三角函数结合的中心对称【典例分析】已知函数sin 1y x =+与2x y x+=在[]a a -,(a Z ∈,且2017a >)上有m 个交点11()x y ,,22()x y ,,……,()m m x y ,,则1122()()()m m x y x y x y ++++++=A .0B .mC .2mD .2017【答案】B 【详解】由图可知交点成对出现,每对交点关于点(0,1)对称,横坐标和为0,纵坐标和为2,所以()()()1122m m x y x y x y ++++++=22mm ⨯=,选B.【变式演练】1.函数11()2sin[()]12f x x x π=+--在[3,5]x ∈-上的所有零点之和等于______. 【答案】8 【详解】分析:通过化简函数表达式,画出函数图像,分析图像根据各个对称点的关系求得零点的和. 详解:零点即()0f x =,所以112sin 12x x π⎡⎤⎛⎫=-- ⎪⎢⎥-⎝⎭⎣⎦ 即12cos 1x x π=-,画出函数图像如图所示函数零点即为函数图像的交点,由图可知共有8个交点 图像关于1x =对称,所以各个交点的横坐标的和为8点睛:本题考查了函数的综合应用,根据解析式画出函数图像,属于难题.2.若关于的函数的最大值为,最小值为,且,则实数的值为___________.【答案】 【解析】试题分析:由已知22222sin 2sin ()=t+tx x t x x xf x x t x t++++=++,而函数22sin x x y x t +=+为奇函数 又函数()f x 最大值为,最小值为,且,()242M t N t M N t t ∴-=--∴+==∴=考点:函数的奇偶性和最值【名师点睛】本题考查函数的最大值、最小值,考查函数是奇偶性,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.解释要充分利用已知条件将函数变形为22sin ()=t+x x f x x t ++,则函数22sin x xy x t+=+为奇函数,而奇函数的最值互为相反数,可得()M t N t ∴-=--,则问题得解.3.已知函数()())2+1sin lnf x x x x =++,若不等式()()39334x x x f f m -+⋅-<对任意x ∈R 均成立,则m 的取值范围为()A .()1-∞ B .(),1-∞-C .()1-D .()1,-+∞【答案】A 【分析】由题设,构造()()2g x f x =-,易证()g x 为奇函数,利用导数可证()g x 为增函数,结合题设不等式可得(39)(33)x x x g g m -<-⋅,即3313x x m <+-对任意x ∈R 均成立,即可求m 的范围. 【详解】由题设,令()()22sin )g x f x x x x =-=++,∴()2sin())2sin )()g x x x x x x x g x -=-+-+=---=-, ∴()g x 为奇函数,又()2cos 0g x x '=+>,即()g x 为增函数,∵()()39334x x xf f m -+⋅-<,即(39)2[(33)2]x x x f f m --<-⋅--,∴(39)(33)(33)x x x x g g m g m -<-⋅-=-⋅,则3933x x x m -<-⋅,∴3313x x m <+-对任意x ∈R 均成立,又331113xx +-≥=,当且仅当12x =时等号成立,∴1m <,即m ∈()1-∞.故选:A【题型三】轴对称【典例分析】 已知函数()()222212222x x x f x ea a ---=-+-有唯一零点,则负实数a =( ) A .2- B .12-C .1-D .12-或1- 【答案】A 【解析】函数()()222212222x x x f x ea a ---=-+-有有唯一零点,设1x t -=,则函数()()212222t t t f x e a a -=-+-有唯一零点,则()212222t t t e a a--+= 3e |t|-a (2t +2-t )=a 2,设()()1122222222tt t t t tg t e a g t e a g t ---=-+-=-+=(),()(),∴g t ()为偶函数,∵函数f t ()有唯一零点,∴yg t =()与2y a =有唯一的交点,∴此交点的横坐标为0,22a a ∴-=,解得2a =-或1a =(舍去),故选A .【变式演练】1.已知函数()()()22241x x f x x x ee x --=--++在区间[]1,5-的值域为[],m M ,则m M +=( )A .2B .4C .6D .8【答案】C【详解】解:()()24x xy x e ex -=--+ 在[]3,3-上为奇函数,图象关于原点对称,()()()()()222222412423x x x x f x x x e e x x e e x ----⎡⎤=--++=---+-+⎣⎦是将上述函数图象向右平移2个单位,并向上平移3个单位得到,所以()f x 图象关于()2,3对称,则6m M +=,故选C .2.已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (a-x ),若函数y=|x 2-ax-5|与y=f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),且mi i 1x =∑=2m ,则a=( )A .1B .2C .3D .4【答案】D【详解】∵f (x )=f (a-x ),∴f (x )的图象关于直线x=2a对称,又y=|x 2-ax-5|的图象关于直线x=2a对称, 当m 为偶数时,两图象的交点两两关于直线x=2a 对称,∴x 1+x 2+x 3+…+x m =2m•a=2m,解得a=4.当m 奇数时,两图象的交点有m-1个两两关于直线x=2a 对称,另一个交点在对称轴x=2a上, ∴x 1+x 2+x 3+…+x m =a•-12m +2a=2m .解得a=4.故选:D .3.已知函数()()()22sin 122xf x x x x π=+-+,下面是关于此函数的有关命题,其中正确的有①函数()f x 是周期函数;②函数()f x 既有最大值又有最小值;③函数()f x 的定义域为R ,且其图象有对称轴;④对于任意的()1,0x ∈-,()0f x '<(()f x '是函数()f x 的导函数) A .②③ B .①③ C .②④ D .①②③【答案】A 【详解】函数()f x 定义域为R ,当x →+∞或x -∞←时,()0f x →,又0x =,1x =±,2x =±,3x =±,……时,()0f x =,且均为变号零点.又因为函数满足()()()()()()()()2222sin 1sin 1122111212x xf x f x x x x x x x ππ-===-⎡⎤⎡⎤+-+-+---+⎣⎦⎣⎦,所以函数()f x 关于直线12x =对称,函数图像如下图,故②③正确.【题型四】中心对称和轴对称构造出周期性【典例分析】已知函数 为定义域为 的偶函数,且满足,当 , 时, .若函数在区间 , 上的所有零点之和为__________.【答案】5【详解】∵足,∴ ,又因函数 为偶函数,∴,即 ,∴ ,令 ,,,即求 与交点横坐标之和.,作出图象:由图象可知有10个交点,并且关于 , 中心对称,∴其和为故答案为:5【变式演练】1.定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x -=,且在[)0,1上单调递减,若方程()1f x =-在[)0,1上有实数根,则方程()1f x =在区间[]1,11-上所有实根之和是()A .30B .14C .12D .6【答案】A【分析】根据条件可得出()f x 的图象关于1x =对称,()f x 的周期为4,从而可考虑()f x 的一个周期,利用[]1,3-,根据()f x 在[)0,1上是减函数可得出()f x 在(]1,2上是增函数,()f x 在()1,0-上是减函数,在[)2,3上是增函数,然后根据()1f x =-在[)0,1上有实数根,可判断该实数根是唯一的,并可判断()1f x =-在一个周期[]1,3-内有两个实数根,并得这两实数根和为2,从而得出()1f x =-在区间[]1,11-这三个周期内上有6个实数根,和为30.【详解】由()()2f x f x -=知函数()f x 的图象关于直线1x =对称,∵()()2f x f x -=,()f x 是R 上的奇函数,∴()()()2f x f x f x -=+=-,∴()()4f x f x +=,∴()f x 的周期为4,考虑()f x 的一个周期,例如[]1,3-,由()f x 在[)0,1上是减函数知()f x 在(]1,2上是增函数,()f x 在(]1,0-上是减函数,()f x 在[)2,3上是增函数,对于奇函数()f x 有()00f =,()()()22200f f f =-==,故当()0,1x ∈时,()()00f x f <=,当()1,2x ∈时,()()20f x f <=,当()1,0x ∈-时,()()00f x f >=,当()2,3x ∈时,()()20f x f >=,方程()1f x =-在[)0,1上有实数根,则这实数根是唯一的,因为()f x 在()0,1上是单调函数,则由于()()2f x f x -=,故方程()1f x =-在()1,2上有唯一实数,在()1,0-和()2,3上()0f x >,则方程()1f x =-在()1,0-和()2,3上没有实数根,从而方程()1f x =-在一个周期内有且仅有两个实数根,当[]13,x ∈-,方程()1f x =-的两实数根之和为22x x +-=,当[]1,11x ∈-,方程()1f x =-的所有6个实数根之和为244282828282830x x x x x x +-++++-+++-+=+++++=.故选:A .2.已知定义域为R 的函数()f x 的图像关于原点对称,且()()30f x f x -+-=,若曲线()y f x =在()()6,6f 处切线的斜率为4,则曲线()y f x =在()()2022,2022f --处的切线方程为()A .48088y x =--B .48088y x =+C .1101142y x =--D .1101142y x =+ 【答案】B【分析】由函数()f x 的图像关于原点对称,得出()00f =,再由()()30f x f x -+-=得出函数()f x 的最小正周期为6T =,由原函数与导函数具有相同的周期性可得函数'()f x 的最小正周期为6T =,由此可得选项.【详解】因为定义域为R 的函数()f x 的图像关于原点对称,所以()00f =,因为()()30f x f x -+-=,()()630f x f x -+-=,两式相减可得,()()6f x f x -=-,故6T =,故()()202200f f -==;因为()()()2022064f f f '''-===,故所求切线方程为48088y x =+,故选:B .3.若函数()y f x =是R 上的奇函数,又(1)y f x =+为偶函数,且1211x x -??时,2121[()()]()0f x f x x x -->,比较(2017)f ,(2018)f ,(2019)f 的大小为()A .(2017)(2018)(2019)f f f <<B .(2018)(2017)(2019)f f f <<C .(2018)(2019)(2017)f f f <<D .(2019)(2018)(2017)f f f <<【答案】D【分析】由题意可知,函数()y f x =的周期4T =,再由当1211x x -??时,2121[()()]()0f x f x x x -->可知函数()y f x =在[]1,1-上为增函数,然后计算比较即可.【详解】函数()y f x =是R 上的奇函数,又(1)y f x =+为偶函数,∴()()f x f x -=-,(1)(1)-+=+f x f x ,∴()(4)f x f x =+,即函数()y f x =的周期4T =,1211x x -??时,210x x ->,2121[()()]()0f x f x x x -->,∴21()()0f x f x ->即21()()f x f x >,函数()y f x =在[]1,1-上为增函数, ∴(2017)(14504)(1)f f f =+⨯=,(2018)(24504)(2)(0)f f f f =+⨯==,(2019)(14505)(1)f f f =-+⨯=-,∴(2019)(2018)(2017)f f f <<.故选:D.【题型五】画图:放大镜【典例分析】设函数()y f x =的定义域为D ,如果存在非零常数T ,对于任意x D ∈,都有()()f x T T f x +=⋅,则称函数()y f x =是“似周期函数”,非零常数T 为函数()y f x =的“似周期”.现有下面四个关于“似周期函数”的命题:①如果“似周期函数”()y f x =的“似周期”为1-,那么它是周期为2的周期函数; ②函数()2x f x =是“似周期函数”;③如果函数()cos f x x ω=是“似周期函数”,那么“2,k k ωπ=∈Z 或(21),k k ωπ=+∈Z ”. 以上正确结论的个数是() A .0 B .1C .2D .3【答案】C【分析】根据题意,首先理解“似周期函数”的定义,逐一分析,从而可判断命题的真假. 【详解】解:①∵“似周期函数”()y f x =的“似周期”为1-, (1)()f x f x ∴-=-,(2)(1)()f x f x f x ∴-=--=,故()y f x =它是周期为2的周期函数,故①正确;②若函数()2x f x =是“似周期函数”,则存在非零常数T ,使()()f x T T f x +=⋅, 即22x T x T +=⋅恒成立,故2T T =成立,但无解,故②错误;③若函数()cos f x x ω=是“似周期函数”,则存在非零常数T ,则()()f x T T f x +=⋅, 即[]cos ()cos x T T x ωω+=恒成立,故cos()cos x T T x ωωω+=恒成立, 即cos cos sin sin cos x T x T T x ωωωωω⋅-⋅=恒成立,故cos sin 0T T T ωω=⎧⎨=⎩,故2,k k ωπ=∈Z 或(21),k k ωπ=+∈Z ,故③正确.所以以上正确结论的个数是2.故选:C.【变式演练】1.已知函数()f x 满足当0x ≤时,2(2)()f x f x -=,且当(2,0]x ∈-时,()|1|1f x x =+-;当0x >时,()log (0=>a f x x a 且1a ≠).若函数()f x 的图象上关于原点对称的点恰好有3对,则a 的取值范围是() A .(625,)+∞ B .(4,64)C .(9,625)D .(9,64)【答案】C 【分析】先作出函数()f x 在(,0]-∞上的部分图象,再作出()log a f x x =关于原点对称的图象,分类利用图像列出有3个交点时满足的条件,解之即可. 【详解】先作出函数()f x 在(,0]-∞上的部分图象,再作出()log a f x x =关于原点对称的图象,如图所示,当01a <<时,对称后的图象不可能与()f x 在(,0]-∞的图象有3个交点; 当1a >时,要使函数()f x 关于原点对称后的图象与所作的图象有3个交点,则11log 321log 54a a a ⎧⎪>⎪⎪->-⎨⎪⎪-<-⎪⎩,解得9625a <<.故选:C.2.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有1()2f x ≥-,则m 的取值范围是()A .3,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B.10,4⎛-∞ ⎝⎦C .5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D.⎛-∞ ⎝⎦【答案】B 【分析】作出图示,求出当23x <≤时,函数的解析式,求出1()2f x =-成立的x 的值,运用数形结合的思想可得选项. 【详解】解:(0,1]x ∈时,()=(1)f x x x -,(+1)=2()f x f x ,()2(1)f x f x ∴=-,即()f x 右移1个单位,图像变为原来的2倍.如图所示:当23x <≤时,()=4(2)=4(2)(3)f x f x x x ---,令14(2)(3)2x x --=-,解得12x x ==所以要使对任意(,]x m ∈-∞,都有1()2f x ≥-,则m ≤,m ⎛∴∈-∞ ⎝⎦, 故选:B .3.定义在R 上函数q 满足()()112f x f x +=,且当[)0,1x ∈时,()121f x x =--.则使得()116f x ≤在[),m +∞上恒成立的m 的最小值是()A .72B .92C .134D .154【答案】D 【分析】 计算()()11122122n n f x x n ⎡⎤=--+≤⎣⎦,画出图像,计算()116f x =,解得154x =,得到答案. 【详解】根据题设可知,当[)1,2x ∈时,[)10,1x -∈,故()()()11112322f x f x x =-=--, 同理可得:在区间[)(),1n n n Z +∈上,()()11122122n n f x x n ⎡⎤=--+≤⎣⎦, 所以当4n ≥时,()116f x ≤.作函数()y f x =的图象,如图所示.在7,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭上,由()11127816f x x =⎡--⎤=⎣⎦,得154x =. 由图象可知当154x ≥时,()116f x ≤. 故选:D .【题型六】利用对称解决恒成立和存在型【典例分析】已知函数()lg(f x x =,且对于任意的(12]x ∈,,21()[]01(1)(6)x mf f x x x ++>---恒成立,则m 的取值范围为()A .()0-∞,B .(]0-∞,C .[4)+∞,D .(12)+∞,【答案】B 【分析】本题根据函数的解析式先判断函数的奇偶性与单调性,再运用单调性转化不等式,接着运用参变分离构建新函数,最后借导函数求函数在指定区间内的最大值即可解题.【详解】()f x 的定义域为R ,()))()f x x x f x -===-=-,∴()f x 为奇函数,又()f x 在(0,)+∞上单调递增, ∴221()[][]1(1)(6)(1)(6)x m m f f f x x x x x +>-=------,∴211(1)(6)x mx x x +>----, 又(1,2]x ∈,则10x ->,60x -<,∴(1)(1)(6)x x x m +--<-恒成立; 设32()(1)(1)(6)66g x x x x x x x =+--=--+, 则22()31213(2)13g x x x x =--=--',当12x <≤时()0g x '<,∴()g x 在(12],内单调递减,()g x 的最大值为从负数无限接近于0,max ()0g x <, ∴0m ≤-,0m ≤,故选:B.【提分秘籍】基本规律常见不等式恒成立转最值问题:(1)min ()()x D f x m f x m ∀∈>⇔>,; (2)max ()()x D f x m f x m ∃∈>⇔>,;(3)()min ()()()()0x D f x g x f x g x ∀∈>⇔->,; (4)()max ()()()()0x D f x g x f x g x ∃∈>⇔->,; (5)12121min 2max ,()()()()x D x M f x g x f x g x ∀∈∈>⇔>,; (6)12121max 2min ,()()()()x D x M f x g x f x g x ∃∈∈>⇔>,; (7)12121min 2min ,()()()()x D x M f x g x f x g x ∀∈∃∈>⇔>,;(8)12121max 2max ,()()()()x D x M f x g x f x g x ∃∈∀∈>⇔>,;【变式演练】1.已知函数2()21x x mf x +=+(01x ≤≤),函数()(1)g x m x =-(12x ≤≤).若任意的[]10,1x ∈,存在[]21,2x ∈,使得()()12f x g x =,则实数m 的取值范围为()A .51,3⎛⎤ ⎥⎝⎦B .[]2,3C .52,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .55,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】D 【分析】问题转化为函数()f x 的值域是()g x 值域的子集,分别求出()f x 和()g x 的值域,得到关于m 的不等式组,解出即可. 【详解】对任意的[]10,1x ∈,存在[]21,2x ∈,使得()()12f x g x =, 即()f x 在[]0,1上的值域是()g x 在[]1,2上的值域的子集,22111()1212121x x x xxm m m f x +++--===++++, 当1m <时,∴10m -<,∴()f x 在[]0,1上单调递增,()f x ∴的值域为12,23m m ++⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 又()(1)g x m x =-在[]1,2上单调递减,()g x ∴的值域为:[]22,1m m --,[]12,22,123m m m m ++⎡⎤∴⊆--⎢⎥⎣⎦,1222213m m m m +⎧≥-⎪⎪∴⎨+⎪≤-⎪⎩,方程无解 当1m >时,10m ->,∴()f x 在[]0,1上单调递减,()f x ∴的值域为21,32m m ++⎡⎤⎢⎥⎣⎦()g x 的值域为:[]1,22m m --,[]21,1,2232m m m m ++⎡⎤∴⊆--⎢⎥⎣⎦1222213m m m m +⎧≤-⎪⎪∴⎨+⎪≥-⎪⎩,解得5532m ≤≤ 当1m =时,()1,()0f x g x ==,显然不满足题意.综上,实数m 的取值范围为55,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦故选:D .2.已知()f x 是定义在R 上的函数,且()1f x +关于直线1x =-对称.当0x ≥时,()211422,022log ,2x x f x x x -+⎧⎪≤<=⎨⎪-≥⎩,若对任意的[],1x m m ∈+,不等式()()22f x f x m -≥+恒成立,则实数m 的取值范围是()A .1,04⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[)1,+∞D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】D 【分析】结合复合函数的单调性,可知()f x 在[)0,+∞上单调递减,由()1f x +关于直线1x =-对称,可知()f x 为偶函数,从而可将题中不等式转化为22x x m -≤+,整理得223(82)40x m x m -++-≤对任意的[],1x m m ∈+恒成立,进而结合二次函数的性质,可求出m 的取值范围.【详解】当02x ≤<时,()21142x f x -+=,函数2114y x =-+在[)0,2上单调递减,且2x y =是R 上的增函数,根据复合函数的单调性可知,函数()f x 在[)0,2上单调递减,且()2121421f x -⨯+=>;当2x ≥时,()22log f x x =-,易知函数()f x 在[)2,+∞上单调递减,且()()22log 221f x f -==≤. ∴函数()f x 在[)0,+∞上单调递减.∵()1f x +关于直线1x =-对称,∴()f x 关于0x =对称,即()f x 为偶函数,∴不等式()()22f x f x m -≥+可化为()()22f x f x m -≥+,∴22x x m -≤+恒成立,即2222x x m -≤+,整理得223(82)40x m x m -++-≤,令()223(82)4g x x m x m =-++-,∴对任意的[],1x m m ∈+,()0g x ≤恒成立,∴2222()3(82)40(1)3(1)(82)(1)40g m m m m m g m m m m m ⎧=-++-≤⎨+=+-+++-≤⎩, 即840410m m -+≤⎧⎨--≤⎩,解得12m ≥.故选:D.3.已知2()sin ||sin ||f x x x ππ=-,()|ln |g x x =,若对于121,36x ⎡⎤∀∈--⎢⎥⎣⎦,122,x e e -⎡⎤∃∈⎣⎦使得()()12f x g x ≥,则实数m 的取值范围是_________.【答案】⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭【分析】先分析题意即()()12min min f x g x ≥,再利用单调性求解()f x 的最小值和()g x 的最小值,解不等式即得结果. 【详解】依题意,对于121,36x ⎡⎤∀∈--⎢⎥⎣⎦,122,x e e -⎡⎤∃∈⎣⎦使得()()12f x g x ≥,只需()()12min min f x g x ≥. 21,36x ⎡⎤∀∈--⎢⎥⎣⎦时()sin sin sin y x x x πππ==-=-,2,36x πππ⎡⎤--⎢⎣∈⎥⎦,0y <,故当232,x πππ⎡⎤--⎢⎣∈⎥⎦,即212,3x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,sin y x π=单调递增, 当2,6x πππ⎡-∈⎤-⎢⎥⎣⎦,即1261,x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,sin y x π=单调递减.而函数2()f x x x=-,显然在(),0x ∈-∞单调递减. 故根据复合函数单调性可知,2()sin ||sin ||f x x x ππ=-在212,3x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦单调递减,在1261,x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦上单调递增,故min 122()sin 11221sin 2f x f ππ⎛⎫=-=-=-= ⎪⎝⎭.对于12,x e e -⎡⎤∈⎣⎦,()|ln |g x x =,当1,1x e -⎡⎤∈⎣⎦时ln 0x ≤,故()ln g x x =-是单调递减的,当(21,x e ⎤∈⎦时ln 0x >,故()ln g x x =是单调递增的,故min ()(1)|ln1|g x g ===.故依题意知,1≥,即m ≥.所以实数m 的取值范围是⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭.故答案为:⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭.【题型七】函数整数问题【典例分析】定义:{}()()N f x g x ⊗表示不等式()()f x g x <的解集中的整数解之和.若2()|log |f x x =,2()(1)2g x a x =-+,{}()()6N f x g x ⊗=,则实数a 的取值范围是A .(,1]-∞-B .2(log 32,0)-C .2(2log 6,0]-D .2log 32(,0]4- 【答案】D 【详解】由题意得,{}()()6N f x g x ⊗=表示不等式22|log |(1)2x a x <-+的解集中整数解之和为6.当0a >时,数形结合(如图)得22|log |(1)2x a x <-+的解集中的整数解有无数多个,22|log |(1)2x a x <-+解集中的整数解之和一定大于6.当0a =时,()2g x =,数形结合(如图),由()2f x <解得144x <<.在1(,4)4内有3个整数解,为1,2,3,满足{}()()6N f x g x ⊗=,所以0a =符合题意.当0a <时,作出函数2()|log |f x x =和2()(1)2g x a x =-+的图象,如图所示.若{}()()6N f x g x ⊗=,即22|log |(1)2x a x <-+的整数解只有1,2,3.只需满足(3)(3)(4)(4)f g f g <⎧⎨≥⎩,即2log 342292a a <+⎧⎨≥+⎩,解得2log 3204a -<≤,所以2log 3204a -<<. 综上,当{}()()6N f x g x ⊗=时,实数a 的取值范围是2log 32(,0]4-.故选D.【变式演练】1.定义在R 上的奇函数()f x 满足(2)(2)f x f x +=-,当[)0,2x ∈时,2()48f x x x =-+.若在区间[],a b 上,存在(3)m m ≥个不同的整数(1,2,...,)x i m =,满足111()()72m i i f x f x =+=-≥∑,则b a -的最小值为A .15B .16C .17D .18【答案】D 【详解】定义在R 上的奇函数()f x 满足()()22f x f x +=-,得2222f x f x f x f x ++=--=-=-()()()(),即4?f x f x +=-()(),则44[]f x f x f x f x f x +=-+=--=∴()()()().()的周期为8.函数f x ()的图形如下:比如,当不同整数i x 分别为-1,1,2,5,7…时,b a -取最小值,141420f f f -=-==(),(),(),,至少需要二又四分一个周期,则b-a 的最小值为18,故选D2.已知偶函数()f x 满足(3)(3)f x f x +=-,且当[0,3]x ∈时,2()xf x xe -=,若关于x 的不等式在[150,150]-上有且只有150个整数解,则实数t 的取值范围是()A .12(0,)e - B .1322(,3)e e --C .312(3,2)e e --D .112(,2)e e --【答案】B 【分析】利用导函数讨论当[0,3]x ∈时的单调性,结合对称性周期性数形结合求解. 【详解】当[0,3]x ∈时,2()xf x xe -=,22211122()x x xf x ee e x x ---⎛⎫-=- ⎪⎝⎭'=, 当(]2,3x ∈时,()0f x ¢<,当[)0,2x ∈时,()0f x ¢>, 所以函数()f x 在(]2,3x ∈单调递减,在[)0,2x ∈单调递增, ()32(0)0,330f f e-=>=,又(3)(3)f x f x +=-,函数()f x 关于3x =对称,且是偶函数,所以()()f x f x =-, 所以()(3)(3)3f x f x f x +=-=-,所以函数周期6T =,关于x 的不等式2()()0f x tf x ->在[150,150]-上有且只有150个整数解,即()f x t >在[150,150]-上有且只有150个整数解,所以每个周期内恰有三个整数解结合草图可得:1322(,3)t e e --∈。
高考数学总复习考点知识与题型专题讲解2---不等式的解法
高考数学总复习考点知识与题型专题讲解不等式的解法【考纲要求】1.通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系,2.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图,3.掌握一次不等式、分式不等式、高次、指对不等式等的解法,4.培养数形结合的能力,培养分类讨论的思想方法,培养抽象概括能力和逻辑思维能力。
【知识网络】一元二次不等式解法不等式的解法一次、分式、高次、指对等不等式函数不等式解法【考点梳理】要点一、一元二次不等式的解法一元二次不等式ax2+bx+c>0 (或<0)的解可以联系二次函数y=ax2+bx+c的图象(a≠0),图象在x轴上方部分对应的x值为不等式ax2+bx+c>0的解,图象在x轴下方部分对应的x值为不等式ax2+bx+c<0的解.而方程ax2+bx+c=0的根表示图象与x轴交点的横坐标.求解一元二次不等式的步骤,先把二次项系数化为正数,再解对应的一元二次方程,最后根据一元二次方程的根,结合不等号的方向,写出不等式的解集.设相应的一元二次方程20ax bx c ++=(0)a >的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,则不等式的解的各种情况如下表:0>∆0=∆ 0<∆二次函数cbx ax y ++=2(0>a )的图象一元二次方程()的根002>=++a c bx ax有两相异实根)(,2121x x x x <有两相等实根abx x 221-==无实根的解集)0(02>>++a c bx ax{}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R的解集)0(02><++a c bx ax{}21x x xx <<∅ ∅要点诠释:一元二次不等式的步骤:(1)先看二次项系数是否为正,若为负,则将二次项系数化为正数:2A ax bx c =++(0)a >(2)计算判别式∆,分析不等式的解的情况:①0∆>时,求根12x x <(注意灵活运用因式分解和配方法); ②0∆=时,求根abx x 221-==; ③0∆<时,方程无解 (3)写出解集.要点二、高次不等式的解法高次不等式:形如不等式(x-x1)(x-x2)……(x-xn)>0(其中x1, x2, ……,xn 是互不相等的实常数)叫做一元n 次不等式(n ∈N).要点诠释:作出相应函数的图象草图.具体步骤如下:(a)明确标出曲线与x 轴的交点,(b)分析在每一个开区间上函数的那段曲线是在x 轴的上方还是下方(除此之外,对草图不必做更细致的要求).然后根据图象草图,写出满足不等式的解集.要点三、无理不等式的解法无理不等式:如果函数f(x)是关于x 的无理式,那么f(x)>0或f(x)<0,叫做无理不等式.要点诠释:(1))(x f >)(x g ⇔⎪⎩⎪⎨⎧>≥≥)()(0)(0)(x g x f x g x f ⇔⎩⎨⎧>≥)()(0)(x g x f x g(2))(x f >g(x) ⇔ ⎪⎩⎪⎨⎧>≥≥)()(0)(0)(2x g x f x g x f 或 ⎩⎨⎧<≥0)(0)(x g x f ⇔⎩⎨⎧>≥)()(0)(2x g x f x g 或⎩⎨⎧<≥0)(0)(x g x f (3))(x f <g(x) ⇔⎪⎩⎪⎨⎧<≥≥)()(0)(0)(2x g x f x g x f 要点四、指对不等式的解法解法指导:化超越不等式为代数不等式,依据是指数函数和对数函数的单调性. 要点诠释:(1))()(x g x f a a >(a>0,a ≠1).当0<a<1时,f(x)<g(x); 当a>1时,f(x)>g(x). (2)m ·(a x )2+n ·(a x )+k>0.令a x =t(t>0),转化为mt 2+nt+k>0,先求t 的取值范围,再确定x 的集合.(3)log a f(x)>log a g(x) (a>0, a ≠1).当0<a<1时,⎩⎨⎧<>⇔⎪⎩⎪⎨⎧<>>)()(0)()()(0)(0)(x g x f x f x g x f x g x f当a>1时,⎩⎨⎧>>⇔⎪⎩⎪⎨⎧>>>)()(0)()()(0)(0)(x g x f x g x g x f x g x f(4) 0)(log ))((log 2>+⋅+⋅k x f n x f m a a .令log a f(x)=t(t ∈R),转化为mt 2+nt+k>0,先求t 的取值范围,再确定x 的集合.【典型例题】类型一:一元二次不等式例1. 不等式20x mx n +-<的解集为(4,5)x ∈,求关于x 的不等式210nx mx +->的解集。
2024年普通高等学校招生全国统一考试数学模拟试题(二)(新高考九省联考题型)(2)
一、单选题二、多选题1.给出函数的一条性质:“存在常数,使得对于定义域中的一切实数均成立”,则下列函数中具有这条性质的函数是 ( )A.B.C.D.2. 定义运算为执行如图所示的程序框图输出的值,则()A.B.C .1D.3. 设实数列和分别是等差数列与等比数列,且,,则以下结论正确的是( )A.B.C.D.4.已知向量,,则( )A.B.C.D.5. 已知,则( )A.B.C.D.6.双曲线的渐近方程为( )A.B.C.D.7. 已知正方形的中心在坐标原点,四个顶点都在函数的图象上.若正方形唯一确定,则实数的值为( )A.B.C.D.8.若集合,,那么( )A.B.C.D.9. 已知,若,则( )A.B.C.的最小值为8D .的最大值为10. 已知函数是R 上的奇函数,对于任意,都有成立,当时,,给出下列结论,其中正确的是( )A.B .点是函数的图象的一个对称中心2024年普通高等学校招生全国统一考试数学模拟试题(二)(新高考九省联考题型)(2)2024年普通高等学校招生全国统一考试数学模拟试题(二)(新高考九省联考题型)(2)三、填空题四、解答题C .函数在上单调递增D .函数在上有3个零点11. 已知是椭圆的两个焦点,点P 在椭圆E 上,则( )A .点在x 轴上B .椭圆E 的长轴长为4C .椭圆E的离心率为D .使得为直角三角形的点P 恰有6个12.已知函数,若为的一个极值点,且的最小正周期为,若,则( )A.B.C.为偶函数D.的图象关于点对称13. 已知,则____________.14.若,则________.15. 在四棱锥P -ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,底面四边形ABCD 为矩形.请在下面给出的5个条件中选出2个作为一组,使得它们能成为“在BC 边上存在点Q ,使得△PQD 为钝角三角形”的充分条件___________.(写出符合题意的一组即可)①;②;③;④;⑤.16. 2022年初,新冠疫情在辽宁葫芦岛市爆发,市某慈善机构为筹措抗疫资金,在民政部门允许下开设“疫情无情人有情”线上抽奖活动,任何人都可以通过捐款的方式参加线上抽奖.在线上捐款后,屏幕上会弹山抽奖按钮,每次按下按钮后将会随机等可能的出现“抗”“疫”“胜”“利”四个字中的一个.规定:若出现“利”字,则抽奖结束.否则重复以上操作,最多按4次.获奖规则如下:依次出现“抗”“疫”“胜”“利”四个字,获一等奖;不按顺序出现这四个字,获二等奖;出现“抗”“疫”“胜”三个字为三等奖.(1)求获得一、二、三等奖的概率;(2)设按下按钮次数为,求的分布列和数学期望.17.已知正项数列的前n项和满足.数列满足(1)求数列的通项公式;(2)试问:数列是否构成等比数列(注:是数列的前n 项和)?请说明理由;(3)若是否存在正整数n ,使得成立?若存在求所有的正整数n ;否则,请说明理由.18. 已知的内角,,所对的边分别为,,,面积为,且.(1)求角的大小;(2)若,求证:.19. 教育是阻断贫困代际传递的根本之策.补齐贫困地区义务教育发展的短板,让贫困家庭子女都能接受公平而有质量的教育,是夯实脱贫攻坚根基之所在.治贫先治愚,扶贫先扶智.为了解决某贫困地区教师资源匮乏的问题,某市教育局拟从5名优秀教师中抽选人员分批次参与支教活动.支教活动共分3批次进行,每次支教需要同时派送2名教师,且每次派送人员均从这5人中随机抽选.已知这5名优秀教师中,2人有支教经验,3人没有支教经验.(1)求5名优秀教师中的“甲”,在这3批次支教活动中恰有两次被抽选到的概率;(2)求第一次抽取到无支教经验的教师人数的分布列;20. 在锐角中,角所对的边分别为,已知,点是线段的中点,且.(1)求角;(2)求边的取值范围.21. 如图,多面体中,四边形为菱形,平面,且.(1)求证:;(2)求二面角的大小.。
2024年高考数学二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用)专题2-3零点与复合嵌套函数-1
专题2-3 零点与复合嵌套函数目录题型01 零点基础:二分法 题型02 根的分布题型03 根的分布:指数函数二次型 题型04 零点:切线法 题型05 抽象函数型零点 题型06 分段含参讨论型 题型07 参数分界型讨论题型08 分离参数型水平线法求零点 题型09 对数绝对值水平线法 题型10 指数函数“一点一线”性质型 题型11 零点:中心对称性质型 题型12 零点:轴对称性质型 题型13 嵌套型零点:内外自复合型 题型14 嵌套型零点:内外双函数复合型 题型15 嵌套型零点:二次型因式分解 题型16嵌套型零点:二次型根的分布 题型17嵌套型零点:放大型函数 高考练场题型01 零点基础:二分法【解题攻略】用二分法求函数零点近似值的步骤给定精确度ε,用二分法求函数()f x 零点0x 的近似值的一般步骤如下: ①确定零点0x 的初始区间[,]a b ,验证()()0f a f b <. ②求区间(,)a b 的中点c .③计算()f c ,并进一步确定零点所在的区间: a .若()0f c =(此时0x c =),则c 就是函数的零点.6)(2,)−+∞高三沈阳市外国语学校校考阶段练习))0≠有一个正根和一个负根的一个充要条件是【典例1-1】(2021上·上海浦东新·高三上海市建平中学校考期中)11.关于x 的方程(2017)(1999)2016x x −+=恰有两个根为1x 、2x ,且1x 、2x 分别满足1133x a x =−和3322log (1)3x a x −=−,则12x x a ++=【典例1-2】(2021·高三课时练习)12.设a 为实数,若关于x 的方程1420x x a +++=有实数解,则a 的取值范围是 . 【变式1-1】(2021·山西临汾·统考二模)13.已知函数()12935x x f x m m +=−⋅+−.若存在0x ∈R ,使得()()00f x f x −=−,则m的取值范围是 .【变式1-2】(2021上·四川遂宁·高三阶段)14.已知方程()14232400x x x k x +−⋅−⋅+=>有两个不相等实根,则k 的取值范围为 .【变式1-3】(2022下·浙江舟山·高三舟山中学校考开学考试)15.关于x 的方程k •4x ﹣k •2x +1+6(k ﹣5)=0在区间[﹣1,1]上有解,则实数k 的取值范围是 .题型04 零点:切线法1e ,e 3⎫⎛⎤⎪ ⎥⎭⎝⎦e 1,2e 3⎫⎛⎤⎪ ⎥⎪⎝⎦⎭ 151e ,e 3⎫⎛⎤⎪ ⎥⎪⎝⎦⎭ e 1,2e 3⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭ -3】(2020·天津武清天津市武清区杨村第一中学校考模拟预测)【典例1-1】(2023·全国·高三专题练习)3π2,4⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎭⎣⎭ B 3π2,4⎫⎡⎤⎪⎢⎥⎭⎣⎦ C 3π2,4⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎭⎣⎭3π2,4⎫⎡⎤⎪⎢⎥⎭⎣⎦(2023春·河南南阳高三河南省桐柏县第一高级中学校考阶段练习),函数()()3π,21x a x f a x a −<+−,若()f x 在区间 . 【典例1-1】(2021上·山东潍坊·高三统考)43,32⎤⎡⎤⎥⎢⎥⎦⎣⎦ 53,42⎤⎡⎫⎪⎥⎢⎦⎣⎭ 53,42⎤⎡⎤⎥⎢⎥⎦⎣⎦】(2023·全国.已知函数()f x =,使得方程不同的实数根且两根之和为 .【典例1-1】.(2021上·江苏连云港·高三统考)40.已知函数()()22log 1,131108,333x x f x x x x ⎧−<≤⎪=⎨−+>⎪⎩,若关于0,0x x >,若方程3411x +的取值范围是(12⎫⎪⎭高三湖南师大附中校考阶段练习)2x ,+,①定义域R,值域(0∞)11,1x x −>,若函数4,则(12x )2,3四川成都·高三四川省成都列五中学校考)参考答案:,,第故121113ax x −+−=−,即1213a x x +=+【点睛】本题考查零点问题与交点问题的转化,根据零点个数求参数的值,程、数形结合的思想,属于中档题.17.D(1)−−f xf x周期为()当[1,2],x∈当[2,3],x∈做出函数【点睛】本题考查函数零点的应用,根据函数的性质求出函数的周期性和对称性,结合思想是解决问题的关键,综合性较强,属于难题由()24313y x x x =−+−<<,整理得()()22210x y y −+=≥,当直线()()20y k x k =+>与圆(2x −1e ,e 3⎫⎛⎤⎪ ⎥⎪⎝⎦⎭. 【点睛】方法点睛:利用函数的零点个数求参数的取值范围,主要从以下几个角度分析:)函数零点个数与图像交点的转化;)注意各段函数图像对应的定义域;)21,3⎛⎤ ⎥⎝⎦e 【分析】数形结合,分析【详解】由题意,函数(g 2k x +的交点个数为②当()()20y k x k =+>与y −=()()20y k x k =+>与2x y −+=()23220x k x k +−++=,此时综上()20,7431,3k ⎛⎤∈− ⎥⎝⎦e 故答案为:()20,7431,3⎛⎤− ⎥⎝⎦e . 【分析】结合函数的奇偶性、单调性、周期性和零点的知识求得正确答案()(1f f +−【详解】解:()f x 是定义在点个数为奇数,又()f x f =(44)(8)f +==)是奇函数且在(π,0u ∈−sin a −∴=令sin t u =则2a t =+2y t t=+3y ∴≤−,故答案为:25.D【分析】因为函数,0)[8,12]a<0时,可得),上单调递增,+∞<≤时,分0a【详解】解:(1)当28a a =−则()f x 在②14a <<令'0f x 可得x 1a 时,('f 0≤时,f )x 在(0−∞,0得ln x =18时,('f 0≤时,f 在(]0−∞,上有极小值f x,()f x1ln1ln aa−=+上有极小值f ⎛28a a=−根据韦达定理可判断812a∴≤≤综上所述:,0)[8,12],故答案为: ,0)[8,12].【点睛】关键点点睛:本题主要考查二次函数、函数与方程以及导数在研究函数中的应用,1a<≤,14,8a=学分类思想和计算能力,属于难题由图象可知:当3a ≤−或6a =时,()2421y x x x =−−+<与y a =有且仅有一个交点,∴实数a 的取值范围为(]{},36−∞−⋃.故选:D.28.C【分析】先求出1x ≥时,函数有一个零点,故1x <时,函数有两个零点,令2()42g x x x a =++−,由(1)0g >且(2)0g −<解出a 的取值范围即可.【详解】函数()24,1,ln 1,1,x x a x f x x x ⎧++<=⎨+≥⎩当1x ≥时,方程()2f x =.可得ln 12x +=.解得e x =,函数有一个零点,则当1x <时,函数有两个零点,即242x x a ++=,在1x <时有两个解.设2()42g x x x a =++−,其开口向上,对称轴为:2,()x g x =−在(,2)−∞−上单调递减,在(2,)−+∞上单调递增,所以(1)0g >,且(2)0g −<,解得36a −<<.故选:C .29.B【分析】先计算()f x 恰有2个零点时m 的范围,再根据充分必要条件的定义判断.【详解】因为当2x =时,2(2)62250f =⨯−<,所以当2x ≤时()f x 有一个零点, 又因为当2x >时2log y x m =−是增函数,当且仅当22log 0m −<,即4m >时,2log y x m =−有一个零点,所以当且仅当4m >时,()f x 恰有2个零点,故“3m >”是“()f x 恰有2个零点”的必要不充分条件,故选:B.57,22⎤⎛⎤⎥ ⎥⎝⎦⎦ 时0cos x π=至多有2个零点,72a >讨论结合图象可得答案若()0y cos x x a π=<<恰有2个零点,则点,所以()222Δ16320380a a a f a a ⎧>⎪=−>⎨⎪=−+≥⎩,解得57,22⎤⎛⎤⎥ ⎥⎝⎦⎦. 【点睛】方法点睛:求零点的常用方法:①解方程;②数形结合;③零点存在定理;④单调存在求零点个数,复杂的函数求零点,先将复杂零点转化为较简单函数零点问题数形结合可得:π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭, 8](,3]3讨论()2(1)f x a x =−+−上零点个数,然后结合正弦函数性质可得参数范围.22(x =−+0a ≤8](,3].38](,3]3关键点睛:这道题的关键指出是讨论的范围内,需要分类讨论,然后给出另外一段函数零点的个数,利用数形结合得到a.36.()2,22 【分析】先通过对题目的分析,令根据函数()y g x =与y m =的图象有两个交点,由图像可知,()f x 的增区间为⎛ ⎝−故A 错误当()4,3k ∈−−时,如图当1334k −<<−时,()y f x =与y 当134k =−时,()y f x =与y k =有当1344k −<<−时,()y f x =与y 所以当()4,3k ∈−−时()y f x =与y不妨设123x x x <<,所以1x ∈所以23lg lg x x =,即2lg lg x −=所以12314,03x x x x ⎛⎤=∈− ⎥⎝⎦,故选:A.因此函数()23e 2x f x x x ⎛⎫=−− ⎪⎝⎭故选:A .2x ,202x x <<−,有六个零点,的图象有六个交点,画出两函数的图象如下图,4342x x x =因为等号取不到,所以时,312x =34x x +++【点睛】本题主要考查了函数与方程的综合应用,其中解答中把函数点,转化为函数的图象的交点,结合函数的图象及对称性求解是解答的关键,形结合思想,以及推理与运算能力,属于中档试题.方程()f x a =的四个解123,,,x x x x 1234,,,x x x x ,显然01a <<,不妨令101x x <<<由图象可得:02m <<. 故选:A.。
2024年高考数学冲刺真题整理题型二及答案
冲刺2024年高考数学真题重组卷真题重组卷02(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)第I 卷(选择题)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1.(2023全国甲卷数学(理))若复数()()i 1i 2,R a a a +-=∈,则=a ( )A .-1B .0 ·C .1D .22.(2023新课标全国Ⅱ卷)设集合{}0,A a =-,{}1,2,22B a a =--,若A B ⊆,则=a ( ).A .2B .1C .23D .1-3.(2023新课标全国Ⅰ卷)已知向量()()1,1,1,1a b ==-,若()()a b a b λμ+⊥+ ,则( )A .1λμ+=B .1λμ+=-C .1λμ=D .1λμ=-4.(2023新课标全国Ⅱ卷)某学校为了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样方法作抽样调查,拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生,已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同的抽样结果共有( ).A .4515400200C C ⋅种B .2040400200C C ⋅种C .3030400200C C ⋅种D .4020400200C C ⋅种5.(2023•新高考Ⅱ)若21()()21x f x x a ln x -=++为偶函数,则(a = )A .1-B .0C .12D .16.(2023新课标全国Ⅰ卷)已知()11sin ,cos sin 36αβαβ-==,则()cos 22αβ+=( ).A .79B .19C .19-D .79-7.(2021•新高考Ⅰ)若过点(,)a b 可以作曲线x y e =的两条切线,则( )A .b e a<B .a e b<C .0ba e <<D .0ab e <<8.(2023全国乙卷数学(文)(理))设A ,B 为双曲线2219y x -=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是( )A .()1,1B .()1,2-C .()1,3D .()1,4--二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
2023年全国高考数学-新高考卷II试题及答案
2023年全国高考数学新高考卷II试题及答案一、选择题(每题1分,共5分)1. 设集合A={x|2<x<3},集合B={x|x²3x+2=0},则A∩B=()A. {1}B. {2}C. {1, 2}D. ∅2. 已知函数f(x)=2x+1,则f(f(1))的值为()A. 3B. 4C. 5D. 63. 在等差数列{an}中,若a1=1,a3=3,则公差d等于()A. 1B. 2C. 3D. 44. 若复数z满足|z|=1,则z的共轭复数z的模为()A. 0B. 1C. 2D. 无法确定5. 下列函数中,既是奇函数又是减函数的是()A. y=x³B. y=2xC. y=x²D. y=x²x二、判断题(每题1分,共5分)1. 两个平行线的斜率相等。
()2. 任何两个实数的和都是实数。
()3. 若a、b均为负数,则a²+b²>0。
()4. 二项式展开式中的项数为n+1。
()5. 直线y=kx+b(k≠0)的斜率k表示直线的倾斜程度。
()三、填空题(每题1分,共5分)1. 已知函数f(x)=x²2x,则f(2)=______。
2. 若向量a=(1,2),向量b=(1,2),则a•b=______。
3. 在等比数列{bn}中,若b1=2,公比q=3,则b4=______。
4. 若复数z=3+4i,则z的共轭复数z=______。
5. 设平面直角坐标系中,点A(1,2),点B(3,4),则线段AB的中点坐标为______。
四、简答题(每题2分,共10分)1. 简述实数和虚数的区别。
2. 请写出等差数列的通项公式。
3. 什么是函数的单调性?4. 如何判断两个矩阵是否可交换?5. 请解释圆的标准方程。
五、应用题(每题2分,共10分)1. 已知函数f(x)=x²2x+1,求f(x)的最小值。
2. 设等差数列{an}的公差为2,且a1+a3+a5=21,求a4。
2024年新课标Ⅱ卷数学卷高考真题+答案解析
2024高考数学新课标Ⅱ卷一、选择题1.已知=−−z i 1,则=z ( )A.0B.1D.22.已知命题∀∈+>p x R x :,11;命题∃>=q x x x :0,3,则 A.p 和q 都是真命题 B.⌝p 和q 都是真命题 C.p 和⌝q 都是真命题 D.⌝p 和⌝q 都是真命题3.已知向量a b ,满足=+=a a b 12,2,且⊥−b a b 2)(,则=b ( ) A.21D.14.某农业研究部门在面积相等的100块稻田上种植一种新型水稻,得到各块稻田的亩产量(单位:千克)并整理下表:根据表中数据,下列结论正确的是( )A.100块稻田亩产量的中位数小于1050千克B.100块稻田亩产量低于1100千克的稻田所占比例超过80%C.100块稻田亩产量的极差介于200千克到300千克之间D.100块稻田亩产量的平均值介于900千克至1000千克之间5.已知曲线+=>C x y y :16(0)22,从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ',P '为垂直,则线段PP '的中点M 的轨迹方程为( )A.+=>y x y 1641(0)22B.+=>y x y 1681(0)22C.+=>y y x 1641(0)22D.+=>y y x 1681(0)226.设函数=+−=+f x a x g x x ax ()(1)1,()cos 22,当∈−x 1,1)(时,曲线=y f x ()与=y g x ()恰有一个交点,则=a ( )A.-1B.21 C.1 D.27.已知正三棱台−ABC A B C 111的体积为352,==AB A B 6,211,则A A 1与平面ABC 所成角的正切值为( )A.21 B.1 C.2 D.38.设函数=++f x x a x b ()()ln(),若≥f x ()0,则+b a 22的最小值为( ) A.81 B.41 C.21 D.1二、多选题9.对于函数=f x x ()sin 2和⎝⎭⎪=−⎛⎫πg x x 4()sin 2,下列正确的有( )A.f x ()和g x ()有相同零点B.f x ()和g x ()有相同最大值C.f x ()和g x ()有相同的最小正周期D.f x ()和g x ()的图象有相同的对称轴10.抛物线=C y x :42的准线为l ,P 为C 上动点,过P 作+−=A x y :(4)122的一条切线,Q 有切点,过P 作l 的垂线,垂足为B ,则( ) A.l 与A 相切B.当P A B ,,三点共线时,=PQ C.当=PB 2时,⊥PA ABD.满足=PA PB 的点P 有且仅有2个11.设函数=−+f x x ax ()23132,则( ) A.当>a 1时,f x ()有三个零点 B.当<a 0时,=x 0是f x ()的极大值点 C.存在a b ,,使得=x b 为曲线=y f x ()的对称轴 D.存在a ,使得点f 1,(1))(为曲线=y f x ()的对称中心三、填空题12.记S n 为等差数列a n }{的前n 项和,若+=+=a a a a 7,353425,则=S 10__________.13.已知α为第一象限角,β为第三象限角,+==αβαβtan tan 4,tan tan 1 则 +=αβsin()_____________14.在右图的⨯44方格表中选 4 个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中 则共有_________种选法 在所有符合上述要求的选法中,选中方格中的4个数之和的最大值是__________四、解答题15.记ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知+=A A sin 2. (1)求A(2)若==a C c B sin sin 2,求ABC 周长.16.已知函数=−−f x ax a x ()e 3.(1)当=a 1时,求曲线=y f x ()在点f (1,(1))处的切线方程 (2)若f x ()有极小值,且极小值小于0,求a 的取值范围. 17.如图,平面四边形ABCD中,===∠=∠=︒︒AB CD AD ADC BAD 8,3,90,30,点E F,满足==AE AD AF AB 52,21,将AEF 沿EF 对折至PEF ,使得=PC . (1)证明:⊥EF PD(2)求面PCD 与面PBF 所成的二面角的正弦值.18.某投篮比赛分为两个阶段,每个参赛队由两名队员组成,比赛具体规则如下:第一阶段由参赛队中一名队员投篮3次,若3次都未投中,则该队被淘汰,比赛成绩为0分;若至少投中一次,则该队进入第二阶段,由该队的另一名队员投篮3次,每次投中得5分,未投中得0分,该队的比赛成绩为第二阶段的得分总和。
五年2018-2022高考数学真题按知识点分类汇编2-常用逻辑用语含解析
五年2018-2022高考数学真题按知识点分类汇编-常用逻辑用语 含解析一、单选题1.(2022·天津·统考高考真题)“x 为整数”是“21x +为整数”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.(2022·浙江·统考高考真题)设x ∈R ,则“sin 1x =”是“cos 0x =”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件3.(2022·北京·统考高考真题)设{}n a 是公差不为0的无穷等差数列,则“{}n a 为递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.(2021·天津·统考高考真题)已知a ∈R ,则“6a >”是“236a >”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.(2021·北京·统考高考真题)已知()f x 是定义在上[0,1]的函数,那么“函数()f x 在[0,1]上单调递增”是“函数()f x 在[0,1]上的最大值为(1)f ”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件6.(2021·浙江·统考高考真题)已知非零向量,,a b c ,则“a c b c ⋅=⋅”是“a b =”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件7.(2021·全国·统考高考真题)等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,设甲:0q >,乙:{}n S 是递增数列,则( ) A .甲是乙的充分条件但不是必要条件 B .甲是乙的必要条件但不是充分条件 C .甲是乙的充要条件8.(2021·全国·统考高考真题)已知命题:,sin 1p x x ∃∈<R ﹔命题:q x ∀∈R ﹐||e 1x ≥,则下列命题中为真命题的是( ) A .p q ∧B .p q ⌝∧C .p q ∧⌝D .()p q ⌝∨9.(2020·山东·统考高考真题)已知a ∈R ,若集合{}1,M a =,{}1,0,1N =-,则“0a =”是“M N ⊆”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件10.(2020·山东·统考高考真题)下列命题为真命题的是( ) A .10>且34> B .12>或45> C .x R ∃∈,cos 1x >D .x ∀∈R ,20x ≥11.(2020·天津·统考高考真题)设a ∈R ,则“1a >”是“2a a >”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件12.(2020·北京·统考高考真题)已知,R αβ∈,则“存在Z k ∈使得(1)k k απβ=+-”是“sin sin αβ=”的( ). A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件13.(2019·天津·高考真题)设x R ∈,则“250x x -<”是“|1|1x -<”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14.(2019·浙江·高考真题)若0,0a b >>,则“4a b +≤”是 “4ab ≤”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件15.(2019·北京·高考真题)设函数f (x )=cos x +b sin x (b 为常数),则“b =0”是“f (x )为偶函数”的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件16.(2018·北京·高考真题)设向量,a b 均为单位向量,则“|3||3|a b a b -=+”是“a b ⊥”的必要条件17.(2019·北京·高考真题)设点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC 的夹角为锐角”是“AB AC BC +>”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件18.(2019·天津·高考真题)设x R ∈,则“05x <<”是“11x -<”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19.(2018·天津·高考真题)设x ∈R ,则“11||22x -<”是“31x <”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20.(2018·天津·高考真题)设x R ∈,则“38x >”是“2x ” 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21.(2018·北京·高考真题)设集合{(,)|1,4,2},A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤则 A .对任意实数a ,(2,1)A ∈ B .对任意实数a ,(2,1)A ∉ C .当且仅当a <0时,(2,1)A ∉ D .当且仅当32a ≤时,(2,1)A ∉ 22.(2018·北京·高考真题)设a,b,c,d 是非零实数,则“ad=bc ”是“a,b,c,d 成等比数列”的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件二、填空题23.(2018·北京·高考真题)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__________.参考答案:1.A【分析】由当x 为整数时,21x +必为整数;当21x +为整数时,x 比一定为整数;即可选出答案.【详解】当x 为整数时,21x +必为整数; 当21x +为整数时,x 比一定为整数, 例如当212x +=时,12x =. 所以“x 为整数”是“21x +为整数”的充分不必要条件. 故选:A. 2.A【分析】由三角函数的性质结合充分条件、必要条件的定义即可得解. 【详解】因为22sin cos 1x x +=可得: 当sin 1x =时,cos 0x =,充分性成立; 当cos 0x =时,sin 1x =±,必要性不成立; 所以当x ∈R ,sin 1x =是cos 0x =的充分不必要条件. 故选:A. 3.C【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,则0d ≠,利用等差数列的通项公式结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则0d ≠,记[]x 为不超过x 的最大整数. 若{}n a 为单调递增数列,则0d >,若10a ≥,则当2n ≥时,10n a a >≥;若10a <,则()11n a a n d +-=, 由()110n a a n d =+->可得11a n d >-,取1011a N d ⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦,则当0n N >时,0n a >, 所以,“{}n a 是递增数列”⇒“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”; 若存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >,取N k *∈且0k N >,0k a >, 假设0d <,令()0n k a a n k d =+-<可得k a n k d >-,且k ak k d->,当1k a n k d ⎡⎤>-+⎢⎥⎣⎦时,0n a <,与题设矛盾,假设不成立,则0d >,即数列{}n a 是递增数列.所以,“{}n a 是递增数列”⇐“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”.所以,“{}n a 是递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”的充分必要条件. 故选:C. 4.A【分析】由充分条件、必要条件的定义判断即可得解. 【详解】由题意,若6a >,则236a >,故充分性成立; 若236a >,则6a >或6a <-,推不出6a >,故必要性不成立; 所以“6a >”是“236a >”的充分不必要条件. 故选:A. 5.A【分析】利用两者之间的推出关系可判断两者之间的条件关系.【详解】若函数()f x 在[]0,1上单调递增,则()f x 在[]0,1上的最大值为()1f , 若()f x 在[]0,1上的最大值为()1f ,比如()213f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,但()213f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦为减函数,在1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦为增函数,故()f x 在[]0,1上的最大值为()1f 推不出()f x 在[]0,1上单调递增,故“函数()f x 在[]0,1上单调递增”是“()f x 在[]0,1上的最大值为()1f ”的充分不必要条件, 故选:A. 6.B【分析】考虑两者之间的推出关系后可得两者之间的条件关系.【详解】如图所示,,,,OA a OB b OC c BA a b ====-,当AB OC ⊥时,a b -与c 垂直,,所以成立,此时a b ≠,∴不是a b =的充分条件,当a b =时,0a b -=,∴()00a b c c -⋅=⋅=,∴成立,∴是a b =的必要条件,综上,“”是“”的必要不充分条件故选:B. 7.B【分析】当0q >时,通过举反例说明甲不是乙的充分条件;当{}n S 是递增数列时,必有0n a >成立即可说明0q >成立,则甲是乙的必要条件,即可选出答案. 【详解】由题,当数列为2,4,8,---时,满足0q >,但是{}n S 不是递增数列,所以甲不是乙的充分条件.若{}n S 是递增数列,则必有0n a >成立,若0q >不成立,则会出现一正一负的情况,是矛盾的,则0q >成立,所以甲是乙的必要条件. 故选:B .【点睛】在不成立的情况下,我们可以通过举反例说明,但是在成立的情况下,我们必须要给予其证明过程. 8.A【分析】由正弦函数的有界性确定命题p 的真假性,由指数函数的知识确定命题q 的真假性,由此确定正确选项.【详解】由于sin0=0,所以命题p 为真命题;由于x y e =在R 上为增函数,0x ≥,所以||01x e e ≥=,所以命题q 为真命题; 所以p q ∧为真命题,p q ⌝∧、p q ∧⌝、()p q ⌝∨为假命题.故选:A . 9.A【分析】根据充分条件和必要条件的定义即可求解.【详解】当0a =时,集合{}1,0M =,{}1,0,1N =-,可得M N ⊆,满足充分性, 若M N ⊆,则0a =或1a =-,不满足必要性, 所以“0a =”是“M N ⊆”的充分不必要条件, 故选:A. 10.D【分析】本题可通过43>、12<、45、cos 1≤x 、20x ≥得出结果.【详解】A 项:因为43>,所以10>且34>是假命题,A 错误; B 项:根据12<、45易知B 错误;C 项:由余弦函数性质易知cos 1≤x ,C 错误;D 项:2x 恒大于等于0,D 正确, 故选:D. 11.A【分析】首先求解二次不等式,然后结合不等式的解集即可确定充分性和必要性是否成立即可.【详解】求解二次不等式2a a >可得:1a >或a<0, 据此可知:1a >是2a a >的充分不必要条件. 故选:A.【点睛】本题主要考查二次不等式的解法,充分性和必要性的判定,属于基础题. 12.C【分析】根据充分条件,必要条件的定义,以及诱导公式分类讨论即可判断.【详解】(1)当存在Z k ∈使得(1)kk απβ=+-时,若k 为偶数,则()sin sin sin k απββ=+=;若k 为奇数,则()()()sin sin sin 1sin sin k k απβππβπββ=-=-+-=-=⎡⎤⎣⎦;(2)当sin sin αβ=时,2m αβπ=+或2m αβππ+=+,m Z ∈,即()()12kk k m απβ=+-=或()()121kk k m απβ=+-=+,亦即存在Z k ∈使得(1)k k απβ=+-.所以,“存在Z k ∈使得(1)k k απβ=+-”是“sin sin αβ=”的充要条件. 故选:C.【点睛】本题主要考查充分条件,必要条件的定义的应用,诱导公式的应用,涉及分类讨论思想的应用,属于基础题. 13.B【解析】分别求出两不等式的解集,根据两解集的包含关系确定. 【详解】化简不等式,可知 05x <<推不出11x -<; 由11x -<能推出05x <<,故“250x x -<”是“|1|1x -<”的必要不充分条件, 故选B .【点睛】本题考查充分必要条件,解题关键是化简不等式,由集合的关系来判断条件. 14.A【解析】本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取,a b 的值,推出矛盾,确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.【详解】当0, 0a >b >时,a b +≥,则当4a b +≤时,有4a b ≤+≤,解得4ab ≤,充分性成立;当=1, =4a b 时,满足4ab ≤,但此时=5>4a+b ,必要性不成立,综上所述,“4a b +≤”是“4ab ≤”的充分不必要条件.【点睛】易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通过特取,a b 的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果. 15.C【分析】根据定义域为R 的函数()f x 为偶函数等价于()=()f x f x -进行判断. 【详解】0b = 时,()cos sin cos f x x b x x =+=, ()f x 为偶函数;()f x 为偶函数时,()=()f x f x -对任意的x 恒成立,()cos()sin()cos sin f x x b x x b x -=-+-=-cos sin cos sin x b x x b x +=- ,得0bsinx =对任意的x 恒成立,从而0b =.从而“0b =”是“()f x 为偶函数”的充分必要条件,故选C.【点睛】本题较易,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查. 16.C【分析】根据向量数量积的应用,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可. 【详解】因为向量,a b 均为单位向量 所以|3||3|a b a b -=+⇔()()2233a ba b -=+⇔22226996a a b b a a b b -⋅+=+⋅+ ⇔169961a b a b -⋅+=+⋅+ ⇔0a b ⋅=⇔a b ⊥所以“|3||3|a b a b -=+”是“a b ⊥”的充要条件 故选:C【点睛】本题考查的是向量数量积的应用和充要条件的判断,属于基础题. 17.C【分析】由题意结合向量的减法公式和向量的运算法则考查充分性和必要性是否成立即可. 【详解】∵A 、B 、C 三点不共线,∴ |AB +AC |>|BC |⇔|AB +AC |>|AB -AC |⇔|AB +AC |2>|AB -AC |2AB ⇔•AC >0AB ⇔与AC的夹角为锐角.故“AB 与AC 的夹角为锐角”是“|AB +AC |>|BC |”的充分必要条件,故选C. 【点睛】本题考查充要条件的概念与判断、平面向量的模、夹角与数量积,同时考查了转化与化归数学思想. 18.B【分析】求出11x -<的解集,根据两解集的包含关系确定. 【详解】11x -<等价于02x <<,故05x <<推不出11x -<; 由11x -<能推出05x <<.故“05x <<”是“|1|1x -<”的必要不充分条件. 故选B .【点睛】充要条件的三种判断方法: (1)定义法:根据p ⇒q ,q ⇒p 进行判断;(2)集合法:根据由p ,q 成立的对象构成的集合之间的包含关系进行判断;(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把要判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题.19.A【详解】分析:首先求解绝对值不等式,然后求解三次不等式即可确定两者之间的关系. 详解:绝对值不等式1122x -<⇔111222x -<-<⇔01x <<, 由31x <⇔1x <. 据此可知1122x -<是31x <的充分而不必要条件. 本题选择A 选项.点睛:本题主要考查绝对值不等式的解法,充分不必要条件的判断等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.A【详解】分析:求解三次不等式和绝对值不等式,据此即可确定两条件的充分性和必要性是否成立即可.详解:求解不等式38x >可得2x >, 求解绝对值不等式2x 可得2x >或<2x -,据此可知:“38x >”是“||2x >” 的充分而不必要条件.本题选择A 选项.点睛:本题主要考查绝对值不等式的解法,充分不必要条件的判断等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.21.D【详解】分析:求出(2,1)A ∈及(2,1)A ∉所对应的集合,利用集合之间的包含关系进行求解. 详解:若(2,1)A ∈,则32a >且0a ≥,即若(2,1)A ∈,则32a >, 此命题的逆否命题为:若32a ≤,则有(2,1)A ∉,故选D. 点睛:此题主要结合充分与必要条件考查线性规划的应用,集合法是判断充分条件与必要条件的一种非常有效的方法,根据,p q 成立时对应的集合之间的包含关系进行判断. 设{|()},{|()}A x p x B x q x ==,若A B ⊆,则p q ⇒;若A B =,则p q =,当一个问题从正面思考很难入手时,可以考虑其逆否命题形式.22.B【分析】只需举出反例说明不充分即可,利用等比数列的性质论证必要性 【详解】当14,1,1,4a b c d ====时,a b c d ,,,不成等比数列,所以不是充分条件; 当a b c d ,,,成等比数列时,则ad bc =,所以是必要条件.综上所述,“ad bc =”是“a b c d ,,,成等比数列”的必要不充分条件故选B.【点睛】此题主要考查充分必要条件,实质是判断命题“p q ⇒”以及“q p ⇒”的真假.判断一个命题为真命题,要给出理论依据、推理证明;判断一个命题为假命题,只需举出反例即可,或者当一个命题正面很难判断真假时,可利用原命题与逆否命题同真同假的特点转化问题.23.y =sin x (答案不唯一)【详解】分析:举的反例要否定增函数,可以取一个分段函数,使得f (x )>f (0)且(0,2]上是减函数.详解:令0,0()4,(0,2]x f x x x =⎧=⎨-∈⎩,则f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,但f (x )在[0,2]上不是增函数.又如,令f (x )=sin x ,则f (0)=0,f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,但f (x )在[0,2]上不是增函数.点睛:要判定一个全称命题是假命题,只要举出集合M 中的一个特殊值0x ,使0()p x 不成立即可.通常举分段函数.。
高考数学考点与题型知识点2函数的概念与基本初等函数
函数的概念与基本初等函数函数的概念与基本初等函数Ⅰ (3)第一节函数及其表示 (3)考点一函数的定义域 (3)考点二求函数的解析式 (5)考点三分段函数 (7)第二节函数的单调性与最值 (15)考点一确定函数的单调性(区间)) (16)考点二求函数的值域(最值)) (18)考点三函数单调性的应用 (20)第三节函数的奇偶性与周期性 (27)考点一函数奇偶性的判断 (28)考点二函数奇偶性的应用 (30)考点三函数的周期性 (31)第四节函数性质的综合问题 (38)考点一函数的单调性与奇偶性 (38)考点二函数的周期性与奇偶性 (39)考点三函数性质的综合应用 (40)第五节函数的图象 (48)考点一作函数的图象 (49)考点二函数图象的识辨 (51)考点三函数图象的应用 (53)第六节二次函数 (61)考点一求二次函数的解析式 (62)考点二二次函数的图象与性质 (64)第七节幂函数 (72)考点一幂函数的图象与性质 (73)考点二比较幂值大小 (74)第八节指数式、对数式的运算 (79)考点一指数幂的化简与求值 (80)考点二对数式的化简与求值 (82)第九节指数函数 (86)考点一指数函数的图象及应用 (87)考点二指数函数的性质及应用 (88)第十节对数函数 (95)考点一对数函数的图象及应用 (96)考点二对数函数的性质及应用 (97)第十一节函数与方程 (103)考点一函数零点个数、所在区间 (104)考点二函数零点的应用 (106)第十二节函数模型及其应用 (111)考点一二次函数、分段函数模型 (111)考点二指数函数、对数函数模型 (113)第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节 函数及其表示一、基础知识1.函数与映射的概念2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域:在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y =f (x )是用表格给出,则表格中x 的集合即为定义域.(3)如果函数y =f (x )是用图象给出,则图象在x 轴上的投影所覆盖的x 的集合即为定义域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.考点一 函数的定义域[典例] (1)(2019·长春质检)函数y =ln (1-x )x +1+1x的定义域是( )A .[-1,0)∪(0,1)B .[-1,0)∪(0,1]C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( )A .(-1,1)B.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1 [解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0,得-1<x <-12. [答案] (1)D (2)B[解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则(1)分式中的分母不为0;(2)偶次根式的被开方数非负;(3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1;(5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z); (6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求.2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域.[题组训练]1.函数f (x )=1ln (x +1)+4-x 2的定义域为( ) A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧ x +1>0,ln (x +1)≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0, 所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}.答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x );(2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ).[解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12, 所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R), 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ①得f (x )+2f (-x )=2-x ,②①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x .即f (x )=2x +1-2-x 3. 故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x 3(x ∈R). [解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件(1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx .又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1,即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R). 答案:12x 2+12x (x ∈R) 2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg 2x -1(x >1). 答案:lg 2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________.解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x, 解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0). 答案:2x -1x(x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值 [典例] (2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3 [解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,①f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2.[答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0) [解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时, f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x ,即-(x +1)<-2x ,解得x <1.因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧ x +1≤0,2x >0时,不等式组无解. ③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时, f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x ,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0).法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0, ∴函数f (x )的图象如图所示.结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ),则需⎩⎪⎨⎪⎧ x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0, ∴x <0,故选D.[答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧ x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2B .4C .6D .8 解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a ,解得a =14或a =0(舍去). ∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a ,∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解.综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f (x -1),x >1,则f (f (3))=________. 解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2,∴f (f (3))=f (2)=2.答案:23.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论. ①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14, 故-14<x ≤0. ②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立. ③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立. 综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是____________. 解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a -7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1.答案:(-3,1) [课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.2.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为( ) A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A.74 B .-74C.43D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f (2x +1)log 2(x +1)的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1, ∴f (x )的定义域是[-1,1], ∴要使函数f (2x +1)log 2(x +1)有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( ) A .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x =f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x ,0<1x<1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1.所以该函数的定义域为(0,1]. 答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________.解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2.答案:-211.(2018·张掖一诊)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3. 答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-(x -1)2≥-1, 解得-4≤x ≤0或0<x ≤2, 故所求x 的取值范围是[-4,2]. 答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧-2a +b =3,-a +b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0.(2)函数f (x )的图象如图所示.第二节函数的单调性与最值一、基础知识1.增函数、减函数定义:设函数f(x)的定义域为I:(1)增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数.(2)减函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.增(减)函数定义中的x1,x2的三个特征一是任意性;二是有大小,即x1<x2(x1>x2);三是同属于一个单调区间,三者缺一不可.2.单调性、单调区间若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.有关单调区间的两个防范(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.(2)有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“逗号”或“和”连接.3.函数的最值设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.函数最值存在的两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.二、常用结论在公共定义域内:(1)函数f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)+g(x)是增函数;(2)函数f (x )单调递减,g (x )单调递减,则f (x )+g (x )是减函数; (3)函数f (x )单调递增,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )是增函数; (4)函数f (x )单调递减,g (x )单调递增,则f (x )-g (x )是减函数;(5)若k >0,则kf (x )与f (x )单调性相同;若k <0,则kf (x )与f (x )单调性相反; (6)函数y =f (x )(f (x )>0)在公共定义域内与y =-f (x ),y =1f (x )的单调性相反;(7)复合函数y =f [g (x )]的单调性与y =f (u )和u =g (x )的单调性有关.简记:“同增异减”.考点一 确定函数的单调性(区间))[典例] (1)求函数f (x )=-x 2+2|x |+1的单调区间. (2)试讨论函数f (x )=ax x -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.[解] (1)易知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0=⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0. 画出函数图象如图所示,可知单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).(2)法一:定义法 设-1<x 1<x 2<1, f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝⎛⎭⎫1+1x -1,则f (x 1)-f (x 2)=a ⎝⎛⎭⎫1+1x 1-1-a ⎝⎛⎭⎫1+1x 2-1=a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1).由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递增. 法二:导数法f ′(x )=(ax )′(x -1)-ax (x -1)′(x -1)2=a (x -1)-ax (x -1)2=-a(x -1)2. 当a >0时,f ′(x )<0,函数f (x )在(-1,1)上单调递减; 当a <0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(-1,1)上单调递增.[解题技法] 判断函数单调性和求单调区间的方法(1)定义法:一般步骤为设元―→作差―→变形―→判断符号―→得出结论.(2)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.(3)导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调性及区间.(4)性质法:对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及复合函数单调性性质进行判断;复合函数单调性,可用同增异减来确定.[题组训练]1.下列函数中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是( ) A .f (x )=2x B .f (x )=|x -1| C .f (x )=1x-xD .f (x )=ln(x +1)解析:选C 由(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,A 、D 选项中,f (x )为增函数;B 中,f (x )=|x -1|在(0,+∞)上不单调;对于f (x )=1x -x ,因为y =1x 与y=-x 在(0,+∞)上单调递减,因此f (x )在(0,+∞)上是减函数.2.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)解析:选D 令t =x 2-4,则y =log 12t .因为y =log 12t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).3.判断函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,+∞)上的单调性.解:设x 1,x 2是任意两个正数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎫x 1+a x 1-⎝⎛⎭⎫x 2+a x 2=x 1-x 2x 1x 2(x 1x 2-a ). 当0<x 1<x 2≤a 时,0<x 1x 2<a ,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以函数f (x )在(0,a ]上是减函数; 当a ≤x 1<x 2时,x 1x 2>a ,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以函数f (x )在[a ,+∞)上是增函数.综上可知,函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数.考点二 求函数的值域(最值))[典例] (1)(2019•深圳调研)函数y =|x +1|+|x -2|的值域为________.(2)若函数f (x )=-ax+b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域为⎣⎡⎦⎤12,2,则a =________,b =________. (3)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-4x ,x ≤0,sin x ,x >0的最大值为________.[解析] (1)图象法函数y =⎩⎪⎨⎪⎧-2x +1,x ≤-1,3,-1<x <2,2x -1,x ≥2.作出函数的图象如图所示.根据图象可知,函数y =|x +1|+|x -2|的值域为[3,+∞). (2)单调性法∵f (x )=-ax +b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫12=12,f (x )max =f (2)=2.即⎩⎨⎧-2a +b =12,-a2+b =2,解得a =1,b =52.(3)当x ≤0时,f (x )=-x 2-4x =-(x +2)2+4,而-2∈(-∞,0],此时f (x )在x =-2处取得最大值,且f (-2)=4;当x >0时,f (x )=sin x ,此时f (x )在区间(0,+∞)上的最大值为1.综上所述,函数f (x )的最大值为4.[答案] (1)[3,+∞) (2)1 52 (3)4[提醒] (1)求函数的最值时,应先确定函数的定义域.(2)求分段函数的最值时,应先求出每一段上的最值,再选取其中最大的作为分段函数的最大值,最小的作为分段函数的最小值.[题组训练]1.函数f (x )=x 2+4x 的值域为________.解析:当x >0时,f (x )=x +4x ≥4,当且仅当x =2时取等号; 当x <0时,-x +⎝⎛⎭⎫-4x ≥4, 即f (x )=x +4x ≤-4,当且仅当x =-2取等号,所以函数f (x )的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞). 答案:(-∞,-4]∪[4,+∞)2.若x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3,则函数y =4sin 2x -12sin x -1的最大值为________,最小值为________.解析:令t =sin x ,因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3, 所以t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1,y =f (t )=4t 2-12t -1, 因为该二次函数的图象开口向上,且对称轴为t =32,所以当t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1时,函数f (t )单调递减,所以当t =-12时,y max =6;当t =1时,y min =-9. 答案:6 -93.已知f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈[1,+∞),且a ≤1.若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立等价于x 2+2x +a >0在x ∈[1,+∞)上恒成立,即a >-x 2-2x 在x ∈[1,+∞)上恒成立.又函数y =-x 2-2x 在[1,+∞)上单调递减, ∴(-x 2-2x )max =-3,故a >-3,又∵a ≤1,∴-3<a ≤1. 答案:(-3,1]考点三 函数单调性的应用考法(一) 比较函数值的大小[典例] 设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( )A .f (π)>f (-3)>f (-2)B .f (π)>f (-2)>f (-3)C .f (π)<f (-3)<f (-2)D .f (π)<f (-2)<f (-3)[解析] 因为f (x )是偶函数,所以f (-3)=f (3),f (-2)=f (2). 又因为函数f (x )在[0,+∞)上是增函数. 所以f (π)>f (3)>f (2),即f (π)>f (-3)>f (-2). [答案] A[解题技法] 比较函数值大小的解题思路比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间内进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.考法(二) 解函数不等式[典例] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <2,x 2,x ≥2.若f (a +1)≥f (2a -1),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,2]C .[2,6]D .[2,+∞)[解析] 易知函数f (x )在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f (a +1)≥f (2a -1), ∴a +1≥2a -1,解得a ≤2.故实数a 的取值范围是(-∞,2]. [答案] B[解题技法] 求解含“f ”的函数不等式的解题思路先利用函数的相关性质将不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,再根据函数的单调性去掉“f ”,得到一般的不等式g (x )>h (x )(或g (x )<h (x )).考法(三) 利用单调性求参数的范围(或值)[典例] (2019•南京调研)已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.[解析] 设1<x 1<x 2,∴x 1x 2>1. ∵函数f (x )在(1,+∞)上是增函数, ∴f (x 1)-f (x 2)=x 1-a x 1+a2-⎝⎛⎭⎫x 2-a x 2+a 2 =(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫1+a x 1x 2<0.∵x 1-x 2<0,∴1+ax 1x 2>0,即a >-x 1x 2.∵1<x 1<x 2,x 1x 2>1,∴-x 1x 2<-1,∴a ≥-1. ∴a 的取值范围是[-1,+∞). [答案] [-1,+∞)[解题技法]利用单调性求参数的范围(或值)的方法(1)视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数;(2)需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.[题组训练]1.已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝⎛⎭⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >a >b B .c >b >a C .a >c >bD .b >a >c解析:选D 由于函数f (x )的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y 轴对称,故函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,所以a =f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52.当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,等价于函数f (x )在(1,+∞)上单调递减,所以b >a >c .2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2-x -14,x ≤1,log a x -1,x >1是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫14,12 B.⎣⎡⎦⎤14,12 C.⎝⎛⎦⎤0,12 D.⎣⎡⎭⎫12,1解析:选B 由对数函数的定义可得a >0,且a ≠1.又函数f (x )在R 上单调,而二次函数y =ax 2-x -14的图象开口向上,所以函数f (x )在R 上单调递减,故有⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,12a≥1,a ×12-1-14≥log a1-1,即⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,0<a ≤12,a ≥14.所以a ∈⎣⎡⎦⎤14,12.[课时跟踪检测]A 级1.下列四个函数中,在x ∈(0,+∞)上为增函数的是( ) A .f (x )=3-x B .f (x )=x 2-3x C .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x |解析:选C 当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数,当x ∈⎝⎛⎭⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.2.若函数f (x )=ax +1在R 上单调递减,则函数g (x )=a (x 2-4x +3)的单调递增区间是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(4,+∞)D .(-∞,4)解析:选B 因为f (x )=ax +1在R 上单调递减,所以a <0. 而g (x )=a (x 2-4x +3)=a (x -2)2-a .因为a <0,所以g (x )在(-∞,2)上单调递增.3.已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫13,23 B.⎣⎡⎭⎫13,23 C.⎝⎛⎭⎫12,23D.⎣⎡⎭⎫12,23解析:选D 因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13. 所以0≤2x -1<13,解得12≤x <23.4.(2019·菏泽模拟)定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12解析:选C 由题意知当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2,又f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在相应的定义域内都为增函数,且f (1)=-1,f (2)=6,∴f (x )的最大值为6.5.已知函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(全集为R)( )A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1]∪[2,+∞)解析:选D 由函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f (x +1)<1即为f (0)<f (x +1)<f (3),所以0<x +1<3,所以-1<x <2,故不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax -5,x ≤1,a x ,x >1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,0)B .(-∞,-2]C .[-3,-2]D .(-∞,0)解析:选C 若f (x )是R 上的增函数,则应满足⎩⎪⎨⎪⎧-a2≥1,a <0,-12-a ×1-5≤a 1,解得-3≤a ≤-2.7.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调递增区间为________.解析:设t =x 2-2x -3,由t ≥0,即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3,所以函数f (x )的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t =x 2-2x -3在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f (x )的单调递增区间为[3,+∞).答案:[3,+∞)8.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.解析:当x ≥1时,函数f (x )=1x 为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2.故函数f (x )的最大值为2.答案:29.若函数f (x )=1x 在区间[2,a ]上的最大值与最小值的和为34,则a =________.解析:由f (x )=1x 的图象知,f (x )=1x 在(0,+∞)上是减函数,∵[2,a ]⊆(0,+∞),∴f (x )=1x 在[2,a ]上也是减函数,∴f (x )max =f (2)=12,f (x )min =f (a )=1a ,∴12+1a =34,∴a =4. 答案:410.(2019·甘肃会宁联考)若f (x )=x +a -1x +2在区间(-2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:f (x )=x +a -1x +2=x +2+a -3x +2=1+a -3x +2,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a -3<0,解得a <3.答案:(-∞,3)11.已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0).(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值. 解:(1)证明:任取x 1>x 2>0, 则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2,∵x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫12=1a -2=12,f (2)=1a -12=2, 解得a =25.12.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:当a =-2时,f (x )=xx +2.任取x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2). 因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). 因为a >0,x 2-x 1>0,又由题意知f (x 1)-f (x 2)>0, 所以(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1. 所以0<a ≤1.所以a 的取值范围为(0,1].B 级1.若f (x )=-x 2+4mx 与g (x )=2mx +1在区间[2,4]上都是减函数,则m 的取值范围是( )A .(-∞,0)∪(0,1]B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,+∞)D .(0,1]解析:选D 函数f (x )=-x 2+4mx 的图象开口向下,且以直线x =2m 为对称轴,若在区间[2,4]上是减函数,则2m ≤2,解得m ≤1;g (x )=2m x +1的图象由y =2mx 的图象向左平移一个单位长度得到,若在区间[2,4]上是减函数,则2m >0,解得m >0.综上可得,m 的取值范围是(0,1].2.已知函数f (x )=ln x +x ,若f (a 2-a )>f (a +3),则正数a 的取值范围是________. 解析:因为f (x )=ln x +x 在(0,+∞)上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >a +3,a 2-a >0,a +3>0,解得-3<a <-1或a >3.又a >0,所以a >3. 答案:(3,+∞)3.已知定义在R 上的函数f (x )满足:①f (x +y )=f (x )+f (y )+1,②当x >0时,f (x )>-1. (1)求f (0)的值,并证明f (x )在R 上是单调增函数; (2)若f (1)=1,解关于x 的不等式f (x 2+2x )+f (1-x )>4. 解:(1)令x =y =0,得f (0)=-1.在R 上任取x 1>x 2,则x 1-x 2>0,f (x 1-x 2)>-1. 又f (x 1)=f [(x 1-x 2)+x 2]=f (x 1-x 2)+f (x 2)+1>f (x 2), 所以函数f (x )在R 上是单调增函数. (2)由f (1)=1,得f (2)=3,f (3)=5.由f (x 2+2x )+f (1-x )>4得f (x 2+x +1)>f (3), 又函数f (x )在R 上是增函数,故x 2+x +1>3, 解得x <-2或x >1,故原不等式的解集为{x |x <-2或x >1}.第三节 函数的奇偶性与周期性一、基础知1.函数的奇偶性函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.若f (x )≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:(1)f (-x )=f (x )⇔f (-x )-f (x )=0⇔f (-x )f (x )=1⇔f (x )为偶函数;(2)f (-x )=-f (x )⇔f (-x )+f (x )=0⇔f (-x )f (x )=-1⇔f (x )为奇函数.2.函数的周期性 (1)周期函数对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.周期函数定义的实质存在一个非零常数T ,使f (x +T )=f (x )为恒等式,即自变量x 每增加一个T 后,函数值就会重复出现一次.(2)最小正周期如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.二、常用结论1.函数奇偶性常用结论(1)如果函数f (x )是奇函数且在x =0处有定义,则一定有f (0)=0;如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.2.函数周期性常用结论 对f (x )定义域内任一自变量x : (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0). (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0). (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).3.函数图象的对称性(1)若函数y =f (x +a )是偶函数,即f (a -x )=f (a +x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若对于R 上的任意x 都有f (2a -x )=f (x )或f (-x )=f (2a +x ),则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(3)若函数y =f (x +b )是奇函数,即f (-x +b )+f (x +b )=0,则函数y =f (x )关于点(b,0)中心对称.考点一 函数奇偶性的判断[典例] 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=36-x 2|x +3|-3;(2)f (x )=1-x 2+x 2-1; (3)f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2;(4)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0.[解] (1)由f (x )=36-x 2|x +3|-3,可知⎩⎪⎨⎪⎧ 36-x 2≥0,|x +3|-3≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-6≤x ≤6,x ≠0且x ≠-6,故函数f (x )的定义域为(-6,0)∪(0,6],定义域不关于原点对称,故f (x )为非奇非偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,x 2-1≥0⇒x 2=1⇒x =±1,故函数f (x )的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f (x )=0,所以f (-x )=f (x )=-f (x ),所以函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x -2|-2≠0⇒-1<x <0或0<x <1,定义域关于原点对称.此时f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2=log 2(1-x 2)2-x -2=-log 2(1-x 2)x ,故有f (-x )=-log 2[1-(-x )2]-x =log 2(1-x 2)x =-f (x ),所以函数f (x )为奇函数. (4)法一:图象法画出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0的图象如图所示,图象关于y 轴对称,故f (x )为偶函数.法二:定义法易知函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,-x >0,故f (-x )=x 2+x =f (x );当x <0时,f (x )=x 2+x ,则当x >0时,-x <0,故f (-x )=x 2-x =f (x ),故原函数是偶函数.法三:f (x )还可以写成f (x )=x 2-|x |(x ≠0),故f (x )为偶函数.[题组训练]1.(2018·福建期末)下列函数为偶函数的是( ) A .y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4 B .y =x 2+e |x | C .y =x cos xD .y =ln|x |-sin x解析:选B 对于选项A ,易知y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4为非奇非偶函数;对于选项B ,设f (x )=x 2+e |x |,则f (-x )=(-x )2+e |-x |=x 2+e |x |=f (x ),所以y =x 2+e |x |为偶函数;对于选项C ,设f (x )=x cos x ,则f (-x )=-x cos(-x )=-x cos x =-f (x ),所以y =x cos x 为奇函数;对于选项D ,设f (x )=ln|x |-sin x ,则f (2)=ln 2-sin 2,f (-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f (2),所以y =ln|x |-sin x 为非奇非偶函数,故选B.2.设函数f (x )=e x -e -x2,则下列结论错误的是( )A .|f (x )|是偶函数B .-f (x )是奇函数C .f (x )|f (x )|是奇函数D .f (|x |)f (x )是偶函数解析:选D ∵f (x )=e x -e -x2,则f (-x )=e -x -e x2=-f (x ).∴f (x )是奇函数. ∵f (|-x |)=f (|x |),∴f (|x |)是偶函数,∴f (|x |)f (x )是奇函数.考点二 函数奇偶性的应用[典例] (1)(2019·福建三明模拟)函数y =f (x )是R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=2x ,则当x >0时,f (x )=( )A .-2xB .2-x C .-2-xD .2x(2)(2018·贵阳摸底考试)已知函数f (x )=a -2e x +1(a ∈R)是奇函数,则函数f (x )的值域为( )A .(-1,1)B .(-2,2)C .(-3,3)D .(-4,4)[解析] (1)当x >0时,-x <0,∵x <0时,f (x )=2x ,∴当x >0时,f (-x )=2-x .∵f (x )是R 上的奇函数,∴当x >0时,f (x )=-f (-x )=-2-x .(2)法一:由f (x )是奇函数知f (-x )=-f (x ),所以a -2e -x+1=-a +2e x +1,得2a =2e x+1+2e -x +1,所以a =1e x +1+e x e x +1=1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).法二:函数f (x )的定义域为R ,且函数f (x )是奇函数,所以f (0)=a -1=0,即a =1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).[答案] (1)C (2)A[解题技法]应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于f (x )的方程(组),从而得到f (x )的解析式.(3)求函数解析式中参数的值利用待定系数法求解,根据f (x )±f (-x )=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值.(4)画函数图象和判断单调性利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.[题组训练]1.(2019·贵阳检测)若函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=log 2(x +2)-1,则f (-6)=( )A .2B .4C .-2D .-4解析:选C 根据题意得f (-6)=-f (6)=1-log 2(6+2)=1-3=-2.2.已知函数f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,函数f (x )的最大值为________.解析:法一:当x <0时,-x >0,所以f (-x )=x 2+x .又因为函数f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-x 2-x =-⎝⎛⎭⎫x +122+14,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14. 法二:当x >0时,f (x )=x 2-x =⎝⎛⎭⎫x -122-14,最小值为-14,因为函数f (x )为奇函数,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14.答案:143.(2018·合肥八中模拟)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 解析:∵f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即-x ln(a +x 2-x )=x ln(x +a +x 2),从而ln[(a +x 2)2-x 2]=0,即ln a =0,故a =1.答案:1考点三 函数的周期性。
2023年新高考数学一轮复习知识点讲解+真题测试专题2
专题2.2 基本不等式及其应用(真题测试)一、单选题1.(2015·湖南·高考真题(文))若实数,a b 满足12a b+=,则ab 的最小值为AB .2C .D .42.(2019·浙江·高考真题)若0,0a b >>,则“4a b +≤”是 “4ab ≤”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.(2017·山东·高考真题(理))若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是 A .21log ()2aba ab b +<<+ B .21log ()2a b a b a b<+<+ C . 21log ()2a b a a b b +<+< D . 21log ()2aba b a b +<+< 4.(2015·四川·高考真题(理))如果函数()()()()21281002f x m x n x m n =-+-+≥≥,在区间122⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,则mn 的最大值为 A .16B .18C .25D .8125.(2014·福建·高考真题(文))要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是( ) A .80元 B .120元 C .160元D .240元6.(2022·全国·模拟预测(文))已知11a b c b >>>>,给出以下不等式:①2b c +>;②1a c>;③1a c b +>+,则其中正确的个数为( ) A .0B .1C .2D .37.(2022·江苏·泰州中学高二阶段练习)已知实数a ,b ,c 满足1a b c ++=,2221a b c ++=,则a b +的取值范围是( ) A .[1,1]-B .1,03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[0,2]8.(2022·浙江湖州·模拟预测)已知0,0a b >>,定义29(,)max 2,2b b H a b a a -⎧⎫=++⎨⎬⎩⎭,则(,)H a b 的最小值是( ) A .5B .6C .8D .1二、多选题9.(2021·上海金山·高一期末)已知00a b >>,,则下列不等式恒成立的是( )A .()24a b ab +≤; B .2a b+≥ C .2a b a b a ++-≤; D .2a b a b b +--≥.10.(2020·海南·高考真题)已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A .2212a b +≥B .122a b ->C .22log log 2a b +≥-D11.(2022·海南·海口一中高一期中)已知0,0a b >>,且2a b +=,则( ) A .24a b -< B .22112a b ≥+C .lg lg a b +≤0D .23b a b +≥12.(2022·福建·三明一中模拟预测)已知,x y ∈R ,且110,2x y x y>>+=,则下列不等式中一定成立的是( )A .x y >B .112x y+≥C .22222x y x y +>+- D .2211324x y ⎛⎫++> ⎪⎝⎭三、填空题13.(2010·重庆·高考真题(文))已知0t >,则函数241t t y t-+=的最小值为____________ .14.(2017·天津·高考真题(文))若,a b ∈R ,0ab >,则4441a b ab ++的最小值为___________.15.(2015·山东·高考真题(文))定义运算“⊗”: 22x y x y xy -⊗=(,0x y R xy ∈≠,).当00x y >>,时,(2)x y y x ⊗+⊗的最小值是_______ .16.(2020·天津·高考真题)已知0,0a b >>,且1ab =,则11822a b a b+++的最小值为_________. 四、解答题17.(2022·河北保定·高二阶段练习)已知()1010,0a b a b +=>>. (1)求ab 的最大值; (2)求11a b+的最小值. 18.(2021·云南德宏·高一期末)运货卡车以x 千米/时的速度匀速行驶300千米,按交通法规限制50100x ≤≤(单位千米/时),假设汽车每小时耗油费用为2(24)70x +元,司机的工资是每小时46元.(不考虑其他因所素产生的费用)(1)求这次行车总费用y (元)关于x (千米/时)的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用y 最低?求出最低费用的值.19.(2022·新疆喀什·高一期末)首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下进行技术攻关,采取了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似的表示为21200800002y x x =-+ ,且处理每吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使单位不亏损?20.(2022·湖北·洪湖市第一中学高一阶段练习)已知关于x 的不等式2540bx x -+>的解集为{|1x x <或}x a >(1a >).(1)求a ,b 的值;(2)当0x >,0y >,且满足1a bx y+=时,有226x y k k +>--恒成立,求k 的取值范围.21.(2022·全国·哈师大附中模拟预测(文))已知不等式()220ax a x b -++>的解集为A ,a ,b R ∈.(1)若{|1A x x =<或2}x >,求||||x a x b -++的最小值;(2)若2b =,且2A ∈,求3233a a+的最小值. 22.(2022·河南·开封市东信学校模拟预测(理))已知函数()|1||2|f x x x =-++. (1)求不等式()5f x ≤的解集;(2)设x ∈R 时,()f x 的最小值为M .若正实数a ,b ,满足a b M +=,求1112+++a b 的最小值.专题2.2 基本不等式及其应用(真题测试)一、单选题1.(2015·湖南·高考真题(文))若实数,a b 满足12a b+=,则ab 的最小值为AB .2C .D .4【答案】C 【解析】 【详解】12121002ab a b ab ab a ba b a +=∴=+≥⨯∴≥,>,>,(当且仅当2b a =时取等号),所以ab 的最小值为 C.2.(2019·浙江·高考真题)若0,0a b >>,则“4a b +≤”是 “4ab ≤”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取,a b 的值,推出矛盾,确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查. 【详解】当0, 0a >b >时,a b +≥,则当4a b +≤时,有4a b ≤+≤,解得4ab ≤,充分性成立;当=1, =4a b 时,满足4ab ≤,但此时=5>4a+b ,必要性不成立,综上所述,“4a b +≤”是“4ab ≤”的充分不必要条件. 3.(2017·山东·高考真题(理))若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是 A .21log ()2aba ab b +<<+ B .21log ()2a b a b a b<+<+ C . 21log ()2a b a a b b +<+< D . 21log ()2aba b a b +<+< 【答案】B 【解析】 【详解】因为0a b >>,且1ab =,所以221,01,1,log ()log 1,2aba b a b ><<∴+= 12112log ()a ba ab a a b b b+>+>+⇒+>+ ,所以选B.4.(2015·四川·高考真题(理))如果函数()()()()21281002f x m x n x m n =-+-+≥≥,在区间122⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,则mn 的最大值为 A .16 B .18 C .25 D .812【答案】B 【解析】 【详解】2m ≠时,抛物线的对称轴为82n x m -=--.据题意,当2m >时,822n m --≥-即212m n +≤.226,182m nm n mn +⋅≤∴≤.由2m n =且212m n +=得3,6m n ==.当2m <时,抛物线开口向下,据题意得,8122n m --≤-即218m n +≤.28129,22n m n m mn +⋅≤∴≤.由2n m =且218m n +=得92m =>,故应舍去.要使得mn 取得最大值,应有218m n +=(2,8)m n .所以(182)(1828)816mn n n =-<-⨯⨯=,所以最大值为18.选B..5.(2014·福建·高考真题(文))要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是( ) A .80元 B .120元 C .160元 D .240元【答案】C 【解析】 【详解】设长方体底面边长分别为,x y ,则4y x=, 所以容器总造价为42()102020()80z x y xy x x =+⨯+=++,由基本不等式得,420()80160z x x=++≥,当且仅当底面为边长为2的正方形时,总造价最低,选C. 6.(2022·全国·模拟预测(文))已知11a b c b >>>>,给出以下不等式:①2b c +>;②1a c>;③1a c b +>+,则其中正确的个数为( ) A .0B .1C .2D .3【答案】B 【解析】 【分析】对于①:利用基本不等式证明;对于②、③:取特殊值否定结论. 【详解】对于①:因为11b c b >>>,所以10b >,所以12b c b b +>+≥=,即2b c +>.故①正确;对于②:取12,2a c ==满足11a b c b >>>>,但是12a c==,所以1a c >不一定成立.故②错误;对于③:取732,,44a b c ===满足11a b c b >>>>,但是311244a c +=+=,7111144b +=+=,此时1a c b +=+,所以1a c b +>+不一定成立.故③错误. 故选:B7.(2022·江苏·泰州中学高二阶段练习)已知实数a ,b ,c 满足1a b c ++=,2221a b c ++=,则a b +的取值范围是( ) A .[1,1]- B .1,03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[0,2]【答案】C 【解析】 【分析】根据题意可得1+=-a b c ,()()2222[12]ab a b a b c c =+-+=-,结合基本不等式,求出c 的范围,即可求出a b+的取值范围. 【详解】∵1a b c ++=,2221a b c ++=,∴1+=-a b c ,()()2222[12]ab a b a b c c =+-+=-,∵22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴()2214c c c --≤,∴113c -≤≤,∴4013c ≤-≤,∴403a b ≤+≤,故选:C. 8.(2022·浙江湖州·模拟预测)已知0,0a b >>,定义29(,)max 2,2b b H a b a a -⎧⎫=++⎨⎬⎩⎭,则(,)H a b 的最小值是( )A .5B .6C .8D .1【答案】A 【解析】 【分析】利用定义得到2(,)29(,)2b b H a b a H a b a -⎧≥+⎪⎨≥+⎪⎩,两个不等式相加后利用基本不等式可求出结果.【详解】由定义29(,)max 2,2b b H a b a a -⎧⎫=++⎨⎬⎩⎭,得2(,)29(,)2bb H a b a H a b a -⎧≥+⎪⎨≥+⎪⎩,所以292(,)22bb H a b a a -≥+++2922b b a a -=+++≥6410=+=,当且仅当2922b b a a -⎧=⎪⎨⎪=⎩,即31a b =⎧⎨=⎩时,取等号.所以(,)5H a b ≥,即(,)H a b 的最小值为5. 故选:A 二、多选题9.(2021·上海金山·高一期末)已知00a b >>,,则下列不等式恒成立的是( )A .()24a b ab +≤; B.2a b+≥ C .2a b a b a ++-≤; D .2a b a b b +--≥.【答案】AB 【解析】 【分析】利用基本不等式、绝对值三角不等式,判断出正确结论. 【详解】由基本不等式可知2a b +a b =时等号成立,B 选项正确,两边平方得()24a b ab +≤,当且仅当a b =时等号成立,A 选项正确.根据绝对值三角不等式2a b a b a b a b a ++-≥++-=,C 选项错误.根据绝对值三角不等式2a b a b a b b a a b b a b +--=+--≤++-=,D 选项错误. 故选:AB10.(2020·海南·高考真题)已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A .2212a b +≥B .122a b ->C .22log log 2a b +≥- D【答案】ABD 【解析】 【分析】根据1a b +=,结合基本不等式及二次函数知识进行求解. 【详解】对于A ,()222221221a b a a a a +=+-=-+21211222a ⎛⎫⎪⎭+ ⎝≥-=,当且仅当12a b ==时,等号成立,故A 正确; 对于B ,211a b a -=->-,所以11222a b-->=,故B 正确;对于C ,2222221log log log log log 224a b a b ab +⎛⎫+=≤==- ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==时,等号成立,故C 不正确;对于D ,因为2112a b =+++=,12a b ==时,等号成立,故D 正确; 故选:ABD11.(2022·海南·海口一中高一期中)已知0,0a b >>,且2a b +=,则( ) A .24a b -< B .22112a b ≥+C .lg lg a b +≤0D .23b a b+≥【答案】ACD 【解析】 【分析】对于A 选项,由不等式的性质运算可得,对于B 选项,取特殊值可判断错误,对于C 选项,运用基本不等式即可,对于D 选项,注意将2转化为a b +,即可用基本不等式运算. 【详解】A 选项,∵0,0a b >>,∴a b a b -<+,∴224a b a b -+<=,A 正确B 选项,当13,22a b ==时,221121==1952+44a b <+,B 错误;C 选项,2lg lg lg lg()lg102a b a b ab ++=≤==,C 正确; D 选项,21213b b a b b aa b a b a b++=+=++≥+=,D 正确. 故选:ACD12.(2022·福建·三明一中模拟预测)已知,x y ∈R ,且110,2x y x y>>+=,则下列不等式中一定成立的是( ) A .x y >B .112x y+≥C .22222x y x y +>+- D .2211324x y ⎛⎫++> ⎪⎝⎭【答案】BC 【解析】 【分析】由不等式的性质与基本不等式判断. 【详解】110x y>>,0x y ∴<<,A 错;0,2x y x y <<+=,1111112222x y x y x y x y y x ⎛⎫+∴+=⋅+=++>= ⎪⎝⎭, 112x y ∴+≥成立,即B 正确;()222110x x x -+=-≥, 得221x x ≥-,当且仅当1x =时取等号,同理,221y y ≥-,当且仅当1y =时取等号,又0x y <<,即,x y 不同时等于1,22222x y x y ∴+>+-,C 正确; 当13,22x y ==时,2211349124x y ⎛⎫++=+⎪= ⎝⎭,D 错.故选:BC 三、填空题13.(2010·重庆·高考真题(文))已知0t >,则函数241t t y t -+=的最小值为____________ .【答案】-2 【解析】【详解】解析:241142(0)t t y t t t t -+==+-≥->,当且仅当1t =时,min 2y =-14.(2017·天津·高考真题(文))若,a b ∈R ,0ab >,则4441a b ab++的最小值为___________.【答案】4 【解析】 【详解】44224141144a b a b ab ab ab ab +++≥=+≥= ,(前一个等号成立条件是222a b =,后一个等号成立的条件是12ab =,两个等号可以同时取得,则当且仅当22a b ==. 15.(2015·山东·高考真题(文))定义运算“⊗”: 22x y x y xy-⊗=(,0x y R xy ∈≠,).当00x y >>,时,(2)x y y x ⊗+⊗的最小值是_______ .【解析】 【详解】由新定义运算知,2222(2)4(2)(2)2y x y x y x y x xy--⊗==,因为,00x y ,>>,所以,22222242(2)22x y y x x y x y y x xy xy xy --+⊗+⊗=+=≥=当且仅当x =时,(2)x y y x ⊗+⊗的16.(2020·天津·高考真题)已知0,0a b >>,且1ab =,则11822a b a b+++的最小值为_________. 【答案】4【解析】 【分析】根据已知条件,将所求的式子化为82a b a b+++,利用基本不等式即可求解. 【详解】0,0,0a b a b >>∴+>,1ab =,11882222ab ab a b a b a b a b∴++=++++842a b a b +=+≥=+,当且仅当a b +=4时取等号,结合1ab =,解得22a b ==22a b ==. 故答案为:4四、解答题17.(2022·河北保定·高二阶段练习)已知()1010,0a b a b +=>>.(1)求ab 的最大值;(2)求11a b+的最小值. 【答案】(1)140(2)11+【解析】【分析】(1)直接利用基本不等式求解即可;(2)利用“1”的代换,将原式变形后再利用基本不等式求解即可.(1)因为0a >,0b >,所以101a b +=≥ 所以140ab ≤, 当且仅当10a b =,即11,220a b ==时,等号成立, 所以ab 的最大值为140. (2)因为()1010,0a b a b +=>>,所以()11111010111111b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥++ ⎪⎝⎭当且仅当10b a a b =,即a b ==所以11a b +的最小值为11+ 18.(2021·云南德宏·高一期末)运货卡车以x 千米/时的速度匀速行驶300千米,按交通法规限制50100x ≤≤(单位千米/时),假设汽车每小时耗油费用为2(24)70x +元,司机的工资是每小时46元.(不考虑其他因所素产生的费用)(1)求这次行车总费用y (元)关于x (千米/时)的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用y 最低?求出最低费用的值.【答案】(1)2100030(50100)7x y x x =+≤≤(2)当70x =时,这次行车的总费用y 最低,最低费用为600元【解析】【分析】(1)先得到行车所用时间300()t h x=,再根据汽车每小时耗油费用和司机的工资求解; (2)由(1)的结论,利用基本不等式求解.(1) 解:行车所用时间300()t h x =,汽油每小时耗油费用为2(24)70x +元,司机的工资是每小时46元, 所以行车总费用为:23003002100030(24)46(50100)707x x y x x x x =⨯++⨯=+≤≤; (2)因为210003026007x y x =+≥=, 当且仅当21000307x x =,即70x =时,等号成立, 所以当70x =时,这次行车的总费用y 最低,最低费用为600元.19.(2022·新疆喀什·高一期末)首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下进行技术攻关,采取了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似的表示为21200800002y x x =-+ ,且处理每吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使单位不亏损?【答案】(1)400吨;(2)不获利,需要国家每个月至少补贴40000元才能不亏损.【解析】【分析】(1)由题设平均每吨二氧化碳的处理成本为y x ,应用基本不等式求其最小值,注意等号成立条件. (2)根据获利100S x y =-,结合二次函数的性质判断是否获利,由其值域确定最少的补贴额度.(1)由题意知,平均每吨二氧化碳的处理成本为1800002002002002y x x x =+-≥=; 当且仅当1800002x x= ,即400x = 时等号成立, 故该当每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低为200元.(2)不获利,设该单位每个月获利为S 元,则2211100100200800003008000022S x y x x x x x ⎛⎫=-=--+=-+- ⎪⎝⎭ ()21300350002x =---, 因为[]400,600x ∈,则[]80000,40000S ∈--,故该当单位每月不获利,需要国家每个月至少补贴40000元才能不亏损.20.(2022·湖北·洪湖市第一中学高一阶段练习)已知关于x 的不等式2540bx x -+>的解集为{|1x x <或}x a >(1a >).(1)求a ,b 的值;(2)当0x >,0y >,且满足1a b x y+=时,有226x y k k +>--恒成立,求k 的取值范围. 【答案】(1)41a b =⎧⎨=⎩(2)(3,5)-【解析】【分析】(1)根据一元二次不等式的解法可得1和a 是方程2540bx x -+=的两个实数根且0b >,从而利用韦达定理建立方程组即可求解;(2)由均值不等式中“1”的灵活运用可得min ()9x y +=,从而解一元二次不等式22150k k --<即可得答案.(1)解:因为不等式2540bx x -+>的解集为{|1x x <或}x a >(1a >),所以1和a 是方程2540bx x -+=的两个实数根且0b >, 所以5141a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪⋅=⎪⎩,解得41a b =⎧⎨=⎩; (2)解:由(1)知411x y+=,且0x >,0y >,所以4144()5529y x y x y x y x y x y x ⎛⎫+=++=+++= ⎪⎝⎭,当且仅当4y x x y =,即63x y =⎧⎨=⎩时等号成立, 依题意有2min ()26x y k k +>--,即2926k k >--,所以22150k k --<,解得35k -<<,所以k 的取值范围为(3,5)-.21.(2022·全国·哈师大附中模拟预测(文))已知不等式()220ax a x b -++>的解集为A ,a ,b R ∈.(1)若{|1A x x =<或2}x >,求||||x a x b -++的最小值;(2)若2b =,且2A ∈,求3233a a+的最小值. 【答案】(1)3【解析】 【分析】(1)由题意可知方程()220ax a x b -++=的根为1,2,利用根与系数的关系可求出,a b 的值,再根据绝对值三角不等式即可求出结果;(2)根据题意可知1a >,再根据32231366a a a a a +=++,利用基本不等式即可求出结果.(1) 解:由于不等式的解集为{|1x x <或2}x >,所以21213212a a a a b b b a +⎧+=⎪=⎧⎪⇒⇒+=⎨⎨=⎩⎪⨯=⎪⎩. ∴|||||()|||3x a x b x a x b a b -++≥--+=+=(当且仅当()()0x a x b -+≤时,等号成立)(2)解:当2b =时,不等式为2(2)20 ax a x -++>,(1)(2)0x ax -->因为2A ∈,2b =,所以可得1a >,所以32223113366a a a aa a a +=+=++≥=(当且仅当a =,所以3233a a + 22.(2022·河南·开封市东信学校模拟预测(理))已知函数()|1||2|f x x x =-++.(1)求不等式()5f x ≤的解集;(2)设x ∈R 时,()f x 的最小值为M .若正实数a ,b ,满足a b M +=,求1112+++a b 的最小值. 【答案】(1)[3,2]- (2)23【解析】【分析】 (1)利用零点分区间法去绝对值号,解不等式,即可求出不等式的解集; (2)利用绝对值三角不等式求出3M =,再利用基本不等式“1”的妙用求出1112+++a b 的最小值. (1)()|1||2|5f x x x =-++≤, 当2x -≤时,不等式化为512x x ≤-+--,解得3x ≥-,此时32x --≤≤; 当21x -<<时,不等式化为1235x x -+++=≤,恒成立,此时21x -<<; 当1≥x 时,不等式化为12215x x x -++=+≤,解得2x ≤,此时12x ≤≤. 综上所述,不等式的解集为[3,2]-;(2)()|1||2||12|3f x x x x x =-++≥---=.所以3M =,即3a b +=.所以(1)(2)6a b +++=, 所以1111112112[(1)(2)]2(22)1261261263b a a b a b a b a b ++⎛⎫⎛⎫+=++++=++≥⨯+= ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝⎭, 当且仅当12+=+a b ,即2,1a b ==时取等号. 即1112+++a b 的最小值为23.。
2023高考数学真题(二)全国
2023年普通高等学校招生全国统一考试数 学续上二、选择题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
全部选对得5分,选对但不全得2分,有选错的得0分。
9.有一组样本数据 x 1 , x 2 ,…, x 6 ,其中 x 1 ,是最小值, x 6 是最大值,则A . x 2,x 3,x 4,x 5的平均数等于 x 1 ,x 2,…, x 6的平均数B . x 2,x 3,x 4,x 5的中位数等于x 1 ,x 2,…, x 6的中位数C . x 2,x 3,x 4,x 5的标准差不小于x 1 ,x 2,…, x 6的标准差D . x 2,x 3,x 4,x 5的极差不大于x 1 ,x 2,…, x 6的极差8.噪声污染问题越来越受到重视,用声压级来度量声音的强弱,定义声压级0lg 20p p L p ⨯=,其中常数)(000>p p 是听觉下限阈值, p 是实际声压,下表为不同声源的声压级:已知在距离燃油汽车,混合动力汽车,电动汽车10 m 处测得实际声压分别为 321,,p p p ,则A . 21p p ≥B .3210p p >C .03100p p =D. 21100p p ≤11.已知函数 f(x)的定义域为 R , f (xy)=y 2f(x)+x 2f(y),则A . f (0)=0B . f (1)=0C . f(x)是偶函数D . x =0为 f(x)的极小值点12.下列物体中,能被整体放入棱长为1(单位: m )的正方体容器(容器壁厚度忽略不计)内的有A .直径为0.99m 的球体B .所有棱长均为1.4m 的四面体C .底面直径为0.01m ,高为1.8m 的圆柱体D .底面直径为1.2m ,高位0.01m 的圆柱体三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.13.某学校开设了4门体育类选修课和4门艺术类选修课,学生需从这8门课中选修2门或3门课,并且每类选修课至少选修1门,则不同的选课方案共有_______种(用数字作答).14.在正四棱台 ABCD -A 1B 1C 1D 1 中,AB =2, A 1B 1=1, AA 1=2,则该棱台的体积为_______15.已知函数)0(1cos )(>-=ωωx x f 在区间[0,2π],有且仅有3个零点,则ω的取值范围是_______16.已知双曲线)0,0(1a x C 2222>>=-b a by :的左、右焦点分别为 F 1,F 2,点 A 在C 上,点 B 在 y 轴上, B F A F 11⊥, B F A F 2232-= ,则 C 的离心率为_______四、解答题:本题共6小题,共70分。
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高考数学知识点题型测试2【高考考情解读】 高考对本讲知识的考查主要是以下两种形式:1.以选择题、填空题的形式考查,主要利用等差、等比数列的通项公式、前n 项和公式及其性质解决与项、和有关的计算问题,属于基础题;2.以解答题的形式考查,主要是等差、等比数列的定义、通项公式、前n 项和公式及其性质等知识交汇综合命题,考查用数列知识分析问题、解决问题的能力,属低、中档题.1.a n 与S n 的关系S n =a 1+a 2+…+a n ,a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1, n =1,S n -S n -1, n ≥2.2.等差数列和等比数列S n =n a 1+a n2=na 1+n n -12d(1)q ≠1,S n =a 11-q n 1-q =a 1-a n q1-q(2)q =1,S n =na 1考点一 与等差数列有关的问题例1 在等差数列{a n }中,满足3a 5=5a 8,S n 是数列{a n }的前n 项和.(1)若a 1>0,当S n 取得最大值时,求n 的值; (2)若a 1=-46,记b n =S n -a nn,求b n 的最小值. 解 (1)设{a n }的公差为d ,则由3a 5=5a 8,得3(a 1+4d )=5(a 1+7d ),∴d =-223a 1.∴S n =na 1+n n -12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-223a 1=-123a 1n 2+2423a 1n=-123a 1(n -12)2+14423a 1.∵a 1>0,∴当n =12时,S n 取得最大值. (2)由(1)及a 1=-46,得d =-223×(-46)=4,∴a n =-46+(n -1)×4=4n -50,S n =-46n +n n -12×4=2n 2-48n .∴b n =S n -a n n =2n 2-52n +50n=2n +50n-52≥22n ×50n-52=-32,当且仅当2n =50n,即n =5时,等号成立.故b n 的最小值为-32.(1)在等差数列问题中其最基本的量是首项和公差,只要根据已知条件求出这两个量,其他问题就可随之而解,这就是解决等差数列问题的基本方法,其中蕴含着方程思想的运用.(2)等差数列的性质①若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ; ②S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…,仍成等差数列; ③a m -a n =(m -n )d ⇔d =a m -a n m -n(m ,n ∈N *); ④a n b n =A 2n -1B 2n -1(A 2n -1,B 2n -1分别为{a n },{b n }的前2n -1项的和).(3)数列{a n }是等差数列的充要条件是其前n 项和公式S n =f (n )是n 的二次函数或一次函数且不含常数项,即S n =An 2+Bn (A 2+B 2≠0).(1)(2012·浙江)设S n 是公差为d (d ≠0)的无穷等差数列{a n }的前n 项和,则下列命题错.误.的是( ) A .若d <0,则数列{S n }有最大项 B .若数列{S n }有最大项,则d <0C .若数列{S n }是递增数列,则对任意n ∈N *,均有S n >0 D .若对任意n ∈N *,均有S n >0,则数列{S n }是递增数列(2)(2013·课标全国Ⅰ)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则m 等于( )A .3B .4C .5D .6 答案 (1)C (2)C解析 (1)利用函数思想,通过讨论S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n 的单调性判断.设{a n }的首项为a 1,则S n =na 1+12n (n -1)d =d 2n 2+⎝⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n .由二次函数性质知S n 有最大值时,则d <0,故A 、B 正确;因为{S n }为递增数列,则d >0,不妨设a 1=-1,d =2,显然{S n }是递增数列,但S 1=-1<0,故C 错误;对任意n ∈N *,S n 均大于0时,a 1>0,d >0,{S n }必是递增数列,D 正确. (2)a m =2,a m +1=3,故d =1, 因为S m =0,故ma 1+m m -12d =0,故a 1=-m -12,因为a m +a m +1=5, 故a m +a m +1=2a 1+(2m -1)d =-(m -1)+2m -1=5, 即m =5.考点二 与等比数列有关的问题例2 (1)(2012·课标全国)已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10等于( )A .7B .5C .-5D .-7(2)(2012·浙江)设公比为q (q >0)的等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2,则q =________. 答案 (1)D (2)32解析 (1)利用等比数列的性质求解.由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=2,a 5a 6=a 4a 7=-8解得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=-2,a 7=4或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=4,a 7=-2.∴⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-2,a 1=1或⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-12,a 1=-8,∴a 1+a 10=a 1(1+q 9)=-7.(2)利用等比数列的通项公式及前n 项和公式求解.S 4=S 2+a 3+a 4=3a 2+2+a 3+a 4=3a 4+2,将a 3=a 2q ,a 4=a 2q 2代入得,3a 2+2+a 2q +a 2q 2=3a 2q 2+2,化简得2q 2-q -3=0, 解得q =32(q =-1不合题意,舍去).(1)证明数列是等比数列的两个方法:①利用定义:a n +1a n(n ∈N *)是常数,②利用等比中项a 2n =a n -1a n +1(n ≥2,n ∈N *).(2)等比数列中的五个量:a 1,a n ,q ,n ,S n 可以“知三求二”. (3){a n }为等比数列,其性质如下:①若m 、n 、r 、s ∈N *,且m +n =r +s ,则a m ·a n =a r ·a s ; ②a n =a m qn -m;③S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列(q ≠-1). (4)等比数列前n 项和公式S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1q =1,a 11-q n 1-q=a 1-a n q1-q q ≠1.①能“知三求二”;②注意讨论公比q 是否为1;③a 1≠0.(1)(2013·课标全国Ⅰ)若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式是a n =________. 答案 (-2)n -1解析 当n =1时,a 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=23a n -23a n -1,故a n a n -1=-2,故a n =(-2)n -1. (2)(2013·湖北)已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,S 4,S 2,S 3成等差数列,且a 2+a 3+a 4=-18.①求数列{a n }的通项公式;②是否存在正整数n ,使得S n ≥2 013?若存在,求出符合条件的所有n 的集合;若不存在,说明理由.解 ①设等比数列{a n }的公比为q ,则a 1≠0,q ≠0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧S 2-S 4=S 3-S 2,a 2+a 3+a 4=-18.即⎩⎪⎨⎪⎧-a 1q 2-a 1q 3=a 1q 2,a 1q 1+q +q 2=-18,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,q =-2.故数列{a n }的通项公式为a n =3×(-2)n -1.②由①有S n =3[1--2n]1--2=1-(-2)n .假设存在n ,使得S n ≥2 013,则1-(-2)n ≥2 013,即(-2)n≤-2 012. 当n 为偶数时,(-2)n>0.上式不成立; 当n 为奇数时,(-2)n =-2n≤-2 012, 即2n≥2 012,则n ≥11.综上,存在符合条件的正整数n ,且所有这样的n 的集合为{n |n =2k +1,k ∈N ,k ≥5}. 考点三 等差数列、等比数列的综合应用例3 已知等差数列{a n }的公差为-1,且a 2+a 7+a 12=-6.(1)求数列{a n }的通项公式a n 与前n 项和S n ;(2)将数列{a n }的前4项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{b n }的前3项,记{b n }的前n 项和为T n ,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *,总有S n <T m +λ恒成立,求实数λ的取值范围.解 (1)由a 2+a 7+a 12=-6得a 7=-2,∴a 1=4, ∴a n =5-n ,从而S n =n 9-n2.(2)由题意知b 1=4,b 2=2,b 3=1, 设等比数列{b n }的公比为q ,则q =b 2b 1=12,∴T m =4[1-12m]1-12=8[1-(12)m],∵(12)m随m 增加而递减, ∴{T m }为递增数列,得4≤T m <8. 又S n =n 9-n2=-12(n 2-9n )=-12[(n -92)2-814],故(S n )max =S 4=S 5=10,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *总有S n <T m +λ, 则10<4+λ,得λ>6.等差(比)数列的综合问题的常见类型及解法(1)等差数列与等比数列交汇的问题,常用“基本量法”求解,但有时灵活地运用性质,可使运算简便.(2)等差数列、等比数列与函数、方程、不等式等的交汇问题,求解时用等差(比)数列的相关知识,将问题转化为相应的函数、方程、不等式等问题求解即可. 已知数列{a n }满足a 1=3,a n +1-3a n =3n(n ∈N *),数列{b n }满足b n =3-na n . (1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)设S n =a 13+a 24+a 35+…+a n n +2,求满足不等式1128<S n S 2n <14的所有正整数n 的值.(1)证明 由b n =3-na n 得a n =3nb n , 则a n +1=3n +1b n +1.代入a n +1-3a n =3n中,得3n +1b n +1-3n +1b n =3n ,即得b n +1-b n =13.所以数列{b n }是等差数列.(2)解 因为数列{b n }是首项为b 1=3-1a 1=1, 公差为13的等差数列,则b n =1+13(n -1)=n +23,则a n =3nb n =(n +2)×3n -1,从而有a nn +2=3n -1,故S n =a 13+a 24+a 35+…+a nn +2=1+3+32+…+3n -1=1-3n 1-3=3n-12,则S n S 2n =3n -132n -1=13n +1, 由1128<S n S 2n <14,得1128<13n +1<14, 即3<3n<127,得1<n ≤4.故满足不等式1128<S n S 2n <14的所有正整数n 的值为2,3,4.1.在等差(比)数列中,a 1,d (q ),n ,a n ,S n 五个量中知道其中任意三个,就可以求出其他两个.解这类问题时,一般是转化为首项a 1和公差d (公比q )这两个基本量的有关运算. 2.等差、等比数列的性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列问题既快捷又方便的工具,应有意识地去应用.但在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形. 3.等差、等比数列的单调性(1)等差数列的单调性d >0⇔{a n }为递增数列,S n 有最小值. d <0⇔{a n }为递减数列,S n 有最大值. d =0⇔{a n }为常数列.(2)等比数列的单调性当⎩⎪⎨⎪⎧a 1>0,q >1或⎩⎪⎨⎪⎧a 1<0,0<q <1时,{a n }为递增数列,当⎩⎪⎨⎪⎧a 1>0,0<q <1或⎩⎪⎨⎪⎧a 1<0,q >1时,{a n }为递减数列. 4.常用结论(1)若{a n },{b n }均是等差数列,S n 是{a n }的前n 项和,则{ma n +kb n },{S n n}仍为等差数列,其中m ,k 为常数.(2)若{a n },{b n }均是等比数列,则{ca n }(c ≠0),{|a n |},{a n ·b n },{ma n b n }(m 为常数),{a 2n },{1a n}等也是等比数列.(3)公比不为1的等比数列,其相邻两项的差也依次成等比数列,且公比不变,即a 2-a 1,a 3-a 2,a 4-a 3,…成等比数列,且公比为a 3-a 2a 2-a 1=a 2-a 1qa 2-a 1=q .(4)等比数列(q ≠-1)中连续k 项的和成等比数列,即S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等比数列,其公差为q k.等差数列中连续k 项的和成等差数列,即S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等差数列,公差为。