高考数学理科总复习压轴题集锦
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高考数学理科总复习压轴题集锦 (1)
压轴大题集锦 (3)
1.导数 (3)
2.圆锥曲线 (8)
压轴小题集锦 (15)
1.与函数、不等式有关的压轴小题 (15)
2.与数列有关的压轴小题 (21)
3.与立体几何有关的压轴小题 (26)
4.与解析几何有关的压轴小题 (35)
5.与向量有关的压轴小题 (41)
中档大题集锦 (53)
1.三角函数与解三角形 (53)
2.数列 (56)
3.立体几何 (60)
4.概率与统计 (68)
5.坐标系与参数方程 (74)
6.不等式选讲 (78)
压轴大题集锦
1.导 数
1.(2017·安徽“皖南八校”联考)已知函数f (x )=e x -ax 2-2ax -1. (1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(-1,f (-1))处的切线方程; (2)当x >0时,f (x )>0恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,f (x )=e x -x 2-2x -1,f (-1)=1e ,
所以切点坐标为????-1,1
e ,
f ′(x )=e x -2x -2, 所以f ′(-1)=1
e
,
故曲线y =f (x )在点(-1,f (-1))处的切线方程为y -1e =1e []x -(-1),即y =1e x +2
e .
(2)f (x )=e x -ax 2-2ax -1求导得f ′(x )=e x -2ax -2a , 令g (x )=f ′(x )=e x -2ax -2a ,则g ′(x )=e x -2a (x >0). ①当2a ≤1,即a ≤1
2时,g ′(x )=e x -2a >1-2a ≥0,
所以g (x )=f ′(x )=e x -2ax -2a 在(0,+∞)上为增函数, g (x )>g (0)=1-2a ≥0,
即g (x )=f ′(x )≥0,所以f (x )=e x -ax 2-2ax -1在(0,+∞)上为增函数, 所以f (x )>f (0)=1-0-0-1=0,故a ≤1
2
时符合题意.
②当2a >1,即a >1
2
时,令g ′(x )=e x -2a =0,得x =ln 2a >0,
当x ∈(0,ln 2a )时,g (x )<g (0)=1-2a <0,即f ′(x )<0,
所以f (x )在(0,ln 2a )上为减函数,所以f (x )<f (0)=0,与条件矛盾,故舍去. 综上,a 的取值范围是?
???-∞,12. 2.(2017·广东惠州调研)已知函数f (x )=x 2-(a -2)x -a ln x (a ∈R ).
(1)求函数y =f (x )的单调区间;
(2)当a =1时,证明:对任意的x >0,f (x )+e x >x 2+x +2. (1)解 函数f (x )的定义域是(0,+∞),
f ′(x )=2x -(a -2)-a x =2x 2-(a -2)x -a x =(x +1)(2x -a )
x .
当a ≤0时,f ′(x )>0对任意x ∈(0,+∞)恒成立, 所以函数f (x )在区间(0,+∞)上单调递增. 当a >0时,由f ′(x )>0,得x >a
2,
由f ′(x )<0,得0<x <a
2
,
所以函数f (x )在区间????a 2,+∞上单调递增,在区间????0,a
2上单调递减. (2)证明 当a =1时,f (x )=x 2+x -ln x ,要证明f (x )+e x >x 2+x +2, 只需证明e x -ln x -2>0,设g (x )=e x -ln x -2, 则问题转化为证明对任意的x >0,g (x )>0, 令g ′(x )=e x -1x =0,得e x =1
x
,
容易知道该方程有唯一解,不妨设为x 0,则x 0满足0e x =1
x 0,
当x 变化时,g ′(x )和g (x )的变化情况如下表:
g (x )min =g (x 0)=0x e -ln x 0-2=1
x 0
+x 0-2,
因为x 0>0,且x 0≠1,所以g (x )min >21-2=0,因此不等式得证. 3.(2017·荆、荆、襄、宜四地七校联考)已知函数f (x )=ln x -x . (1)求函数f (x )的单调区间;
(2)若方程f (x )=m (m <-2)有两个相异实根x 1,x 2,且x 1 x -1=1-x x =0?x =1, 当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0,所以y =f (x )在(0,1)上单调递增, 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,所以y =f (x )在(1,+∞)上单调递减. (2)证明 由(1)可知,f (x )=m 的两个相异实根x 1,x 2满足ln x -x -m =0, 且0<x 1<1,x 2>1,ln x 1-x 1-m =ln x 2-x 2-m =0, 由题意可知ln x 2-x 2=m <-2<ln 2-2, 又由(1)可知f (x )=ln x -x 在(1,+∞)上单调递减, 故x 2>2, 所以0<x 1<1,0<2 x 22<1. 令g (x )=ln x -x -m , 则g (x 1)-g ????2x 22 =(ln x 1-x 1)-????ln 2x 22 -2x 22 =(ln x 2-x 2)-(ln 2x 22-2x 22)=-x 2+2 x 22 +3ln x 2-ln 2, 令h (t )=-t +2 t 2+3ln t -ln 2(t >2), 则h ′(t )=-1-4t 3+3t =-t 3+3t 2-4 t 3=-(t -2)2(t +1)t 3 . 当t >2时,h ′(t )<0,h (t )在(2,+∞)上单调递减,所以h (t )<h (2)=2ln 2-3 2<0. 所以当x 2>2时,g (x 1)-g ????2x 22 <0,即g (x 1)<g ??? ?2x 22 , 因为0<x 1<1,0<2 x 22<1,g (x )在(0,1)上单调递增, 所以x 1<2 x 22 ,故x 1·x 22<2. 综上所述,x 1·x 22 <2. 4.(2017届重庆市一中月考)已知函数f (x )=a ln x -ax -3(a ∈R ). (1)当a >0时,求函数f (x )的单调区间; (2)若函数y =f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线的倾斜角为45°,且函数g (x )=12x 2+nx + mf ′(x )(m ,n ∈R ),当且仅当在x =1处取得极值,其中f ′(x )为f (x )的导函数,求m 的取值范围. 解 (1)f ′(x )=a (1-x ) x (x >0), 当a >0时,令f ′(x )>0,得0<x <1, 令f ′(x )<0,得x >1, 故函数f (x )的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞). (2)因为函数y =f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线的倾斜角为45°, 则f ′(2)=1,即a =-2, 所以g (x )=1 2 x 2+nx +m ????2-2x , 所以g ′(x )=x +n +2m x 2=x 3+nx 2+2m x 2 , 因为g (x )在x =1处有极值,故g ′(1)=0,从而可得n =-1-2m , 则g ′(x )=x 3+nx 2+2m x 2=(x -1)(x 2-2mx -2m ) x 2, 又因为g (x )仅在x =1处有极值, 所以x 2-2mx -2m ≥0在(0,+∞)上恒成立, 当m >0时,-2m <0,易知?x 0∈(0,+∞),使得x 20-2mx 0-2m <0, 所以m >0不成立,故m ≤0, 当m ≤0且x ∈(0,+∞)时,x 2-2mx -2m ≥0恒成立, 所以m ≤0. 综上,m 的取值范围是(-∞,0]. 5.(2017·湖北沙市联考)已知函数f (x )=e - x (ln x -2k )(k 为常数,e =2.718 28…是自然对数的底数),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与y 轴垂直. (1)求f (x )的单调区间; (2)设g (x )=1-x (ln x +1)e x ,对任意x >0,证明:(x +1)·g (x ) 2. (1)解 因为f ′(x )=1 x -ln x +2k e x (x >0), 由已知得f ′(1)=1+2k e =0,所以k =-1 2 . 所以f ′(x )=1 x -ln x -1e x ,设k (x )=1x -ln x -1,则k ′(x )=-1x 2-1 x <0在(0,+∞)上恒成立, 即k (x )在(0,+∞)上单调递减,由k (1)=0知,当0<x <1时,k (x )>0,从而f ′(x )>0, 当x >1时,k (x )<0,从而f ′(x )<0. 综上可知,f (x )的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,+∞). (2)证明 因为x >0,要证原式成立即证g (x )e x <1+e - 2 x +1成立. 当x ≥1时,由(1)知g (x )≤0<1+e -2 成立; 当0<x <1时,e x >1,且由(1)知,g (x )>0,所以g (x )=1-x ln x -x e x <1-x ln x -x , 设F (x )=1-x ln x -x ,x ∈(0,1),则F ′(x )=-(ln x +2), 当x ∈(0,e - 2)时,F ′(x )>0, 当x ∈(e - 2,1)时,F ′(x )<0, 所以当x =e -2时,F (x )取得最大值F (e -2)=1+e - 2, 所以g (x )<F (x )≤1+e - 2, 即当0<x <1时,g (x )<1+e - 2. ① 综上所述,对任意x >0,g (x )<1+e -2 恒成立. 令G (x )=e x -x -1(x >0),则G ′(x )=e x -1>0恒成立,所以G (x )在(0,+∞)上单调递增, G (x )>G (0)=0恒成立,即e x >x +1>0, 即0<1e x <1x +1 . ② 当x ≥1时,有g (x ) e x ≤0<1+e - 2x +1; 当0<x <1时,由①②式,g (x )e x <1+e - 2 x +1 . 综上所述,当x >0时,g (x )e x <1+e - 2 x +1成立,故原不等式成立. 6.(2017·西安模拟)已知函数f (x )=????k +4k ln x +4-x 2 x ,其中常数k >0. (1)讨论f (x )在(0,2)上的单调性; (2)当k ∈[4,+∞)时,若曲线y =f (x )上总存在相异的两点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),使曲线y =f (x )在M ,N 两点处的切线互相平行,试求x 1+x 2的取值范围. 解 (1)由已知得,f (x )的定义域为(0,+∞), 且f ′(x )=k +4k x -x 2+4x 2=-x 2-????k +4k x +4x 2 =-(x -k )??? ?x -4k x 2(k >0). ①当0<k <2时,4k >k >0,且4 k >2, 所以x ∈(0,k )时,f ′(x )<0;x ∈(k ,2)时,f ′(x )>0. 所以函数f (x )在(0,k )上是减函数,在(k ,2)上是增函数; ②当k =2时,4 k =k =2,f ′(x )<0在区间(0,2)内恒成立, 所以f (x )在(0,2)上是减函数; ③当k >2时,0<4k <2,k >4 k , 所以当x ∈????0,4k 时,f ′(x )<0;x ∈????4 k ,2时,f ′(x )>0, 所以函数在????0,4k 上是减函数,在????4 k ,2上是增函数. (2)由题意,可得f ′(x 1)=f ′(x 2),x 1x 2>0且x 1≠x 2, 即k +4k x 1-4x 21-1=k +4 k x 2-4x 22-1,化简得,4(x 1+x 2)=????k +4 k x 1x 2. 由x 1x 2<?? ??x 1+x 222 , 得4(x 1+x 2)<????k +4k ????x 1+x 222, 即(x 1+x 2)>16 k +4k 对k ∈[4,+∞)恒成立, 令g (k )=k +4k ,则g ′(k )=1-4k 2=k 2-4 k 2>0对k ∈[4,+∞)恒成立. 所以g (k )在[4,+∞)上是增函数,则g (k )≥g (4)=5, 所以16k +4k ≤16 5, 所以(x 1+x 2)>16 5 , 故x 1+x 2的取值范围为????165,+∞. 2.圆锥曲线 1.(2017·福建厦门第一中学期中)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)右焦点F 是抛物线C 2:y 2 =4x 的焦点,M 是C 1与C 2在第一象限内的交点,且||MF =5 3. (1)求C 1的方程; (2)已知菱形ABCD 的顶点A ,C 在椭圆C 1上,顶点B ,D 在直线7x -7y +1=0上,求直线AC 的方程. 解 (1)设M (x 1,y 1)(x 1>0,y 1>0),椭圆的左、右焦点分别为F 1,F 2, 由题意知点F 2即为点F (1,0). 由抛物线的定义,|MF 2|=53?x 1+1=53?x 1=2 3, 因为y 21=4x 1, 所以y 1=263,即M ???? 23,263, 所以|MF 1|= ????23+12+????2632=73,由椭圆的定义得2a =|MF 1|+|MF 2|=73+53 =4?a =2, 所以b =a 2-c 2=3, 所以椭圆C 1的方程为x 24+y 2 3 =1. (2)因为直线BD 的方程为7x -7y +1=0,四边形ABCD 为菱形,所以AC ⊥BD ,设直线AC 的方程为y =-x +m , 代入椭圆C 1的方程,得7x 2-8mx +4m 2-12=0, 由题意知,Δ=64m 2-28(4m 2-12)>0?-7 设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 2=8m 7,y 1+y 2=2m -(x 1+x 2)=-8m 7+2m =6m 7, 所以AC 中点的坐标为???? 4m 7,3m 7, 由四边形ABCD 为菱形可知,点????4m 7,3m 7在直线BD 上, 所以7·4m 7-7·3m 7+1=0?m =-1∈()-7,7. 所以直线AC 的方程为y =-x -1,即x +y +1=0. 2.(2017·湖南师大附中月考)已知椭圆C 的中心在原点,离心率为2 2 ,其右焦点是圆E :(x -1)2+y 2=1的圆心. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)如图,过椭圆C 上且位于y 轴左侧的一点P 作圆E 的两条切线,分别交y 轴于点M ,N .试推断是否存在点P ,使|MN |= 14 3 ?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. 解 (1)设椭圆方程为x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0),半焦距为 c , 因为椭圆的右焦点是圆E 的圆心,所以c =1, 因为椭圆的离心率为22,则c a =2 2 ,即a =2c =2, 从而 b 2=a 2- c 2=1,故椭圆 C 的方程为x 22 +y 2 =1. (2)设点P (x 0,y 0)(x 0<0),M (0,m ),N (0,n ), 则直线PM 的方程为y =y 0-m x 0x +m , 即(y 0-m )x -x 0y +mx 0=0. 因为圆心E (1,0)到直线PM 的距离为1, 即 |y 0-m +x 0m |(y 0-m )2+x 20 =1, 即(y 0-m )2+x 20=(y 0-m )2+2x 0m (y 0-m )+x 20m 2, 即(x 0-2)m 2+2y 0m -x 0=0, 同理可得,(x 0-2)n 2+2y 0n -x 0=0. 由此可知,m ,n 为方程(x 0-2)x 2+2y 0x -x 0=0的两个实根, 所以m +n =-2y 0x 0-2,mn =-x 0 x 0-2, |MN |=|m -n |=(m +n )2 -4mn = 4y 20 (x 0-2)2+4x 0x 0-2= 4x 20+4y 20-8x 0 (x 0-2)2 . 因为点P (x 0,y 0)在椭圆C 上,则x 20 2+y 20=1, 即 y 2 0=1-x 202 , 则|MN |=2x 20-8x 0+4 (x 0-2)2 = 2(x 0-2)2-4 (x 0-2)2 = 2-4(x 0-2)2 , 令 2-4(x 0-2)2 =143, 则(x 0-2)2=9, 因为x 0<0,则 x 0=-1,y 2 0=1-x 202 =12 ,即 y 0=±2 2 , 故存在点P ? ???-1,±2 2满足题设条件. 3.(2017·河南豫北名校联盟对抗赛)已知点P 是椭圆C 上任意一点,点P 到直线l 1:x =-2的距离为d 1,到点F (-1,0)的距离为d 2,且d 2d 1=2 2,直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B (A , B 都在x 轴上方),且∠OF A +∠OFB =180°. (1)求椭圆C 的方程; (2)当A 为椭圆与y 轴正半轴的交点时,求直线l 的方程; (3)对于动直线l ,是否存在一个定点,无论∠OF A 如何变化,直线l 总经过此定点?若存在,求出该定点的坐标;若不存在,请说明理由. 解 (1)设P (x ,y ),则d 1=|x +2|, d 2=(x +1)2+y 2, ∴d 2d 1=(x +1)2+y 2|x +2|=22,化简得,x 22+y 2=1, ∴椭圆C 的方程为x 22+y 2 =1. (2)A (0,1),F (-1,0), ∴k AF =1-0 0-(-1)=1, 又∵∠OF A +∠OFB =180°, ∴k BF =-1, 直线BF 的方程为y =-(x +1)=-x -1, 代入x 22+y 2 =1,解得? ???? x =0y =-1(舍), ??? x =-43 , y =13. ∴B ??? ?-43,13, k AB = 1-13 0-????-43=1 2, ∴直线AB 的方程为y =1 2x +1,即直线l 的方程为x -2y +2=0. (3)方法一 ∵∠OF A +∠OFB =180°, ∴k AF +k BF =0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 方程为y =kx +b ,将直线AB 的方程y =kx +b 代入x 22+y 2=1,得????k 2+1 2x 2+2kbx +b 2-1=0. ∴x 1+x 2=-2kb k 2+12,x 1x 2=b 2-1k 2+ 12, ∴k AF +k BF = y 1x 1+1+y 2x 2+1=kx 1+b x 1+1+kx 2+b x 2+1=(kx 1+b )(x 2+1)+(kx 2+b )(x 1+1)(x 1+1)(x 2+1) =0, ∴(kx 1+b )(x 2+1)+(kx 2+b )(x 1+1) =2kx 1x 2+(k +b )(x 1+x 2)+2b =2k ×b 2-1k 2+12-(k +b )×2kb k 2+ 12+2b =0, ∴b -2k =0, ∴直线AB 的方程为y =k (x +2), ∴直线l 总经过定点M (-2,0), 方法二 由于∠OF A +∠OFB =180°, ∴点B 关于x 轴的对称点B 1在直线AF 上. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),B 1(x 2,-y 2),直线AF 方程为y =k (x +1). 代入x 22 +y 2 =1,得 ? ???k 2+12x 2+2k 2x +k 2-1=0. ∴x 1+x 2=-2k 2 k 2+12,x 1x 2=k 2-1k 2+ 12 , ∴k AB =y 1-y 2 x 1-x 2 , 直线AB 的方程为y -y 1=y 1-y 2 x 1-x 2(x -x 1), 令y =0,得x =x 1-y 1(x 1-x 2)y 1-y 2=x 2y 1-x 1y 2 y 1-y 2. 又∵y 1=k (x 1+1),-y 2=k (x 2+1), ∴x =x 2y 1-x 1y 2y 1-y 2=x 2×k (x 1+1)+x 1×k (x 2+1)k (x 1+1)+k (x 2+1)=2x 1x 2+x 1+x 2 x 1+x 2+2 =2×k 2-1k 2 +12- 2k 2 k 2+ 122- 2k 2k 2+ 12=-2. ∴直线l 总经过定点M (-2,0). 4.(2017·广西南宁二中、柳州高中、玉林高中联考)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点. (1)若AF →=3FB → ,求直线AB 的斜率; (2)设点M 在线段AB 上运动,原点O 关于点M 的对称点为C ,求四边形OACB 面积的最小值. 解 (1)依题意可设直线AB :x =my +1, 将直线AB 与抛物线联立????? x =my +1 y 2=4x ?y 2-4my -4=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由根与系数的关系得???? ? y 1+y 2=4m ,y 1y 2 =-4, ∵AF →=3FB → ,∴y 1=-3y 2,∴m 2=13, ∴直线AB 的斜率为3或- 3. (2)S 四边形OACB =2S △AOB =2·1 2||OF ||y 1-y 2=||y 1-y 2=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=16m 2+16≥4, 当m =0时,四边形OACB 的面积最小,最小值为4. 5.(2017·惠州模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2 b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1, 0),点A ? ?? ? 1, 22在椭圆C 上. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)是否存在斜率为2的直线,使得当直线与椭圆C 有两个不同的交点M ,N 时,能在直线y =53上找到一点P ,在椭圆C 上找到一点Q ,满足PM →=NQ → ?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由. 解 (1)设椭圆C 的焦距为2c ,则c =1, 因为A ? ?? ? 1, 22在椭圆C 上,所以2a =||AF 1+||AF 2=22, 因此a =2,b 2=a 2-c 2=1,故椭圆 C 的方程为x 22 +y 2 =1. (2)椭圆C 上不存在这样的点Q ,理由如下:设直线的方程为y =2x +t , 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),P ????x 3,5 3,Q (x 4,y 4),MN 的中点为D (x 0,y 0), 由???? ? y =2x +t ,x 22+y 2=1,消去x ,得9y 2-2ty +t 2-8=0, 所以y 1+y 2=2t 9,且Δ=4t 2-36(t 2-8)>0, 故y 0=y 1+y 22=t 9 且-3<t <3. 由PM →=NQ → ,得????x 1-x 3,y 1-53=(x 4-x 2,y 4-y 2), 所以有y 1-53=y 4-y 2,y 4=y 1+y 2-53=29t -5 3. (也可由PM →=NQ → 知四边形PMQN 为平行四边形 而D 为线段MN 的中点,因此,D 也为线段PQ 的中点, 所以y 0=53+y 42=t 9,可得y 4=2t -15 9.) 又-3<t <3, 所以-7 3<y 4<-1,与椭圆上点的纵坐标的取值范围[-1,1]矛盾. 因此点Q 不在椭圆上,即椭圆上不存在满足题意的Q 点. 6.(2017·河南开封月考)如图,已知圆E :(x +3)2+y 2=16,点F (3,0),P 是圆E 上任意一点,线段PF 的垂直平分线和半径PE 相交于Q . (1)求动点Q 的轨迹Г的方程; (2)已知A ,B ,C 是轨迹Г的三个动点,点A 在一象限,B 与A 关于原点对称,且|CA |=|CB |,问△ABC 的面积是否存在最小值?若存在,求出此最小值及相应直线AB 的方程;若不存在,请说明理由. 解 (1)∵Q 在线段PF 的垂直平分线上, ∴|QP |=|QF |, 得|QE |+|QF |=|QE |+|QP |=|PE |=4, 又|EF |=23<4,∴Q 的轨迹是以E ,F 为焦点,长轴长为4的椭圆, ∴Г:x 24 +y 2 =1. (2)由点A 在第一象限,B 与A 关于原点对称,设直线AB 的方程为y =kx (k >0), ∵|CA |=|CB |, ∴C 在AB 的垂直平分线上, ∴直线OC 的方程为y =-1 k x . ???? ? y =kx x 24+y 2=1?(1+4k 2)x 2=4,|AB |=2|OA |=2x 2+y 2=4 k 2+1 4k 2+1 ,同理可得|OC |=2 k 2+1 k 2+4 , S △ABC =1 2|AB |×|OC |=4 (k 2+1)2(4k 2+1)(k 2+4)=4(k 2+1) (4k 2+1)(k 2+4) , (4k 2+1)(k 2+4)≤4k 2+1+k 2+42=5(k 2+1) 2 ,当且仅当k =1时取等号, ∴S △ABC ≥8 5 . 综上,当直线AB 的方程为y =x 时,△ABC 的面积有最小值8 5 . 压轴小题集锦 1.与函数、不等式有关的压轴小题 1.(2017届枣庄期末)定义在R 上的奇函数y =f (x )满足f (3)=0,且当x >0时,f (x )>-xf ′(x )恒成立,则函数g (x )=xf (x )+lg ||x +1的零点的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 C 解析 因为当x >0时,[xf (x )]′=f (x )+xf ′(x )>0,所以xf (x )在(0,+∞)上单调递增,又函数f (x )为奇函数,所以函数xf (x )为偶函数,结合f (3)=0,作出函数y =xf (x )与y =-lg ||x +1的图象,如图所示: 由图象知,函数g (x )=xf (x )+lg ||x +1的零点有3个,故选C. 2.设函数f (x )在R 上存在导数f ′(x ),?x ∈R ,有f (-x )+f (x )=x 2,且在(0,+∞)上f ′(x )<x ,若f (4-m )-f (m )≥8-4m ,则实数m 的取值范围为( ) A.[-2,2] B.[2,+∞) C.[0,+∞) D.(-∞,-2]∪[2,+∞) 答案 B 解析 令g (x )=f (x )-1 2x 2,则g (x )+g (-x )=0,函数g (x )为奇函数,在区间(0,+∞)上,g ′(x ) =f ′(x )-x <0,且g (0)=0, 则函数g (x )是R 上的单调递减函数,故 f (4-m )-f (m )=g (4-m )+12(4-m )2-g (m )-1 2m 2 =g (4-m )-g (m )+8-4m ≥8-4m , 据此可得g (4-m )≥g (m ),∴4-m ≤m ,m ≥2. 3.(2017·马鞍山三模)已知函数f (x )=???? ? ln x ,x >0,m x ,x <0,若f (x )-f (-x )=0有四个不同的根,则m 的取值范围是( ) A.(0,2e) B.(0,e) C.(0,1) D.??? ?0,1e 答案 D 解析 若m <0,那么f (x )=f (-x )只会有2个交点,所以m >0, 若f (x )=f (-x )有四个实根,根据对称性可知当x >0时, ln x =-m x 有两个实根,即-m =x ln x 有两个实根,设y =x ln x ,y ′=ln x +1, 令ln x +1=0,解得x =1e ,当x ∈????0,1e 时, y ′<0,函数单调递减,当x >1 e 时,函数单调递增,所以当x =1e 时,y =x ln x 有最小值-1e ,即-m >-1e ?m <1e ,所以0 e ,故选D. 4.(2017·福建省福州第一中学质检)已知函数f (x )=2x 2x +1,x ∈[0,1],函数g (x )=a sin π 6x -2a + 2(a >0),若存在x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g (x 2)成立,则实数a 的取值范围是( ) A.???? 12,43 B.????0,1 2 C.????23,4 3 D.????12,1 答案 A 解析 当x ∈[0,1]时,f (x )=2x 2x +1 的值域是[0,1],g (x )=a sin π6x -2a +2(a >0)的值域是 ????2-2a ,2-32a ,因为存在x 1,x 2∈[0,1]使得f (x 1)=g (x 2)成立,所以[0,1]∩? ??? 2-2a ,2-32a ≠?,若[0,1]∩????2-2a ,2-32a =?,则2-2a >1或2-3 2a <0, 即a <12或a >4 3 ,所以a 的取值范围是????12,43,故选A. 5.(2017届河南天一大联考)设函数f (x )=? ???? 2f (x -2),x ∈(1,+∞),1-|x |,x ∈[-1,1],若关于x 的方程f (x )- log a (x +1)=0(a >0,且a ≠1)在区间[0,5]内恰有5个不同的根,则实数a 的取值范围是( ) A.(1,3) B.(4 5,+∞) C.(3,+∞) D.(45,3) 答案 C 解析 要使方程f (x )-log a (x +1)=0(a >0且a ≠1)在区间[0,5]内恰有5个不同的根,只需y =f (x )与y =log a (x +1)的图象在区间[0,5]内恰有5个不同的交点,在同一坐标系内作出它们的图象如图: 要使它们在区间[0,5]内恰有5个不同的交点,只需??? ? ? log a 3<2,log a 5<4,得a >3,故选C. 6.已知函数f (x )=? ???? x 2+(4a -3)x +3a ,x <0, log a (x +1)+1,x ≥0(a >0,且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的 方程|f (x )|=2-x 恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( ) A.????0,2 3 B.???? 23,34 C.????13,23∪?????? 34 D.????13,23∪???? ?? 34 答案 C 解析 由题设可得????? 0<a <1, -4a -3 2≥0, 3a ≥1, 解得13≤a ≤3 4 .结合图象可知方程在(-∞,0)和(0,+∞) 上分别只有一个实数根.当3a >2,即a >2 3时,则x 2+(4a -3)x +3a =2-x 只有一个解,则Δ =(4a -2)2-4(3a -2)=0,解得a =34或a =1(舍去);当1≤3a ≤2,即13≤a ≤2 3时,符合题设 条件.综上,所求实数a 的取值范围是13≤a ≤23或a =3 4 .故选C. 7.(2017·四川成都一模)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (-x -1)=f (x -1),当x ∈[]-1,0时,f (x )=-x 3,则关于x 的方程f (x )=||cos πx 在????-52,1 2上的所有实数解之和为( ) A.-7 B.-6 C.-3 D.-1 答案 A 解析 因为函数是偶函数,所以f (-x -1)=f (x +1)=f (x -1),所以函数是周期为2的偶函数,画出函数图象如图: 两个函数在区间????-52,1 2上有7个交点,中间点是x =-1,其余6个交点关于x =-1对称,所以任一组对称点的横坐标之和为-2,所以这7个交点的横坐标之和为3×(-2)-1=-7,故选A. 8.(2017·湖南长沙一中月考)已知实数f (x )=? ???? e x ,x ≥0, lg (-x ),x <0,若关于x 的方程f 2(x )+f (x )+t =0 有三个不同的实根,则t 的取值范围为( ) A.(-∞,-2] B.[1,+∞) C.[-2,1] D.(-∞,-2]∪[1,+∞) 答案 A 解析 设m =f (x ),作出函数f (x )的图象,如图所示,则当m ≥1时,m =f (x )有两个根,当m <1时,m =f (x )有一个根,若关于x 的方程f 2(x )+f (x )+t =0有三个不同的实根,则等价为m 2+m +t =0有两个不同的实数根m 1,m 2,且m 1≥1,m 2<1,当m =1时,t =-2,此时由m 2+m -2=0,解得m =1或m =-2,f (x )=1有两个根,f (x )=-2有一个根,满足条件;当m ≠1时,设h (m )=m 2+m +t ,则需h (1)<0即可,即1+1+t <0,解得t <-2.综上实数t 的取值范围为t ≤-2,故选A. 9.若函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c 有极值点x 1,x 2,且f (x 1)=x 1,则关于x 的方程3f 2(x )+2af (x )+b =0的不同实根的个数是( ) A.3 B.4 C.5 D.6 答案 A 解析 函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c 有极值点x 1,x 2,说明方程f ′(x )=3x 2+2ax +b =0的两根为x 1,x 2, ∴方程3f 2(x )+2af (x )+b =0的解为f (x )=x 1或f (x )=x 2,若x 1 ∴x 1是极大值,f (x )=x 1有两解,x 1<x 2,f (x )=x 2>f (x 1)只有一解, ∴此时只有3解, 若x 1>x 2,即x 1是极小值点,x 2是极大值点,由于f (x 1)=x 1, ∴x 1是极小值,f (x )=x 1有2解,x 1>x 2,f (x )=x 2 10.(2017·天津市十二重点中学联考)已知函数f (x )=? ???? 2x -1,0≤x ≤1, f (x -1)+m ,x >1在定义域[) 0,+∞上单调递增,且对于任意a ≥0,方程f (x )=a 有且只有一个实数解,则函数g (x )=f (x )-x 在区间[]0,2n (n ∈N *)上的所有零点的和为( ) A.n (n +1) 2 B.22n -1+2n - 1 C.(1+2n )22 D.2n -1 答案 B 解析 函数f (x )=? ???? 2x -1,0≤x ≤1, f (x -1)+m ,x >1在定义域[0,+∞)上单调递增,且对于任意a ≥0,方 程f (x )=a 有且只有一个实数解,则f (x )是连续函数,则21-1=f (0)+m ,可得m =1,画出y =f (x )与y =x 的图象如图: 图象交点横坐标就是g (x )=f (x )-x 的零点,由图知,在区间[0,2n ](n ∈N *)上的所有零点的和为1+2+3…+(2n -1)+2n =22n - 1+2n - 1,故选B. 11.设函数f (x )=? ???? 1,x =1, log a |x -1|+1,x ≠1,若函数g (x )=f 2(x )+bf (x )+c 有三个零点x 1,x 2,x 3, 则x 1x 2+x 2x 3+x 1x 3=________. 答案 2 解析 作出函数f (x )的图象如图所示,由图可得关于x 的方程f (x )=t 的解有两个或三个(t =1时有三个,t ≠1时有两个),所以关于t 的方程t 2+bt +c =0只能有一个根t =1(若有两个根,则关于x 的方程f 2(x )+bf (x )+c =0有四个或五个零点),由f (x )=1,可得x 1,x 2,x 3的值分别为0,1,2,x 1x 2+x 2x 3+x 1x 3=0×1+1×2+0×2=2. 12.设函数f (x )=x 3-2e x 2+mx -ln x ,记g (x )=f (x ) x ,若函数g (x )至少存在一个零点,则实数m 的取值范围是__________. 答案 ? ???-∞,e 2+1 e 解析 令g (x )=x 2-2e x +m -ln x x =0, ∴m =-x 2+2e x +ln x x (x >0), 设h (x )=-x 2+2e x +ln x x ,令f 1(x )=-x 2+2e x , f 2(x )= ln x x ,∴f 2′(x )=1-ln x x 2 , 发现函数f 1(x ),f 2(x )在(0,e)上都单调递增,在(e ,+∞)上都单调递减,∴函数h (x )=-x 2+2e x +ln x x 在(0,e)上单调递增,在(e ,+∞)上单调递减,∴当x =e 时,h (x )max =e 2+1 e ,∴函 数有零点需满足m ≤h (x )max ,即m ≤e 2+1e . 13.(2017届柳州模拟)设定义域为R 的函数f (x )=? ???? 5 |x - 1|-1,x ≥0,x 2+4x +4,x <0,若关于x 的方程f 2(x ) -(2m +1)f (x )+m 2=0有7个不同的实数解,则m =__________. 答案 2 解析 令t =f (x ),作出函数f (x )的图象如图所示: 由图可知方程t 2-(2m +1)t +m 2=0有两个不等实根,其中一根为4,另一根在(0,4)上.由42-(2m +1)×4+m 2=0?m =2或m =6,又当m =2时,另一根为1,满足题意;当m =6时,另一根为9,不满足题意,故m =2. 14.(2017·山西省实验中学模拟)已知函数f (x )=e x - 2+x -3(e 为自然对数的底数),g (x )=x 2-ax -a +3.若存在实数x 1, x 2,使得f (x 1)=g (x 2)=0,且||x 1-x 2≤1,则实数a 的取值范围是______________. 答案 []2,3 解析 函数f (x )=e x - 2+x -3的导数为f ′(x )=e x -2+1>0,f (x )在R 上单调递增, 由f (2)=0,可得f (x 1)=0的解为x 1=2, 存在实数x 1,x 2,使得f (x 1)=g (x 2)=0,且|x 1-x 2|≤1, 即为g (x 2)=0且|2-x 2|≤1,即x 2-ax -a +3=0在[1,3]上有解, 即有a =x 2+3x +1=(x +1)+4 x +1-2在[1,3]上有解, 令t =x +1(2≤t ≤4),由t +4 t -2在[2,4]上单调递增, 可得最小值为2,最大值为3,则a 的取值范围是[2,3]. 1、(本小题满分14分) 已知函数. (1)当时,如果函数仅有一个零点,求实数的取值范围; (2)当时,试比较与的大小; (3)求证:(). 2、设函数,其中为常数. (Ⅰ)当时,判断函数在定义域上的单调性; (Ⅱ)若函数的有极值点,求的取值范围及的极值点; (Ⅲ)当且时,求证:. 3、在平面直角坐标系中,已知椭圆.如图所示,斜率为且不过原 点的直线交椭圆于,两点,线段的中点为,射线交椭圆于点,交直 线于点. (Ⅰ)求的最小值; (Ⅱ)若?,(i)求证:直线过定点; (ii )试问点,能否关于轴对称?若能,求出 此时 的外接圆方程;若不能,请说明理由. 二、计算题 (每空? 分,共? 分) 4 、设函数 的图象在点处的切线的斜率 为 ,且函数为偶函数.若函数 满足下列条件:①;② 对一切实数 ,不等式恒成立. (Ⅰ)求函数的表达式; (Ⅱ)求证: . 5 、已知函数: (1 )讨论函数的单调性; (2) 若函数 的图像在点 处的切线的倾斜角为,问:在什么范围取值 时,函数 在区间上总存在极值? (3)求证:. 6、已知函数=,. (Ⅰ)求函数在区间上的值域; (Ⅱ)是否存在实数,对任意给定的,在区间上都存在两个不同的, 使得成立.若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由; (Ⅲ)给出如下定义:对于函数图象上任意不同的两点,如果对 于函数图象上的点(其中总能使得 成立,则称函数具备性质“”,试判断函数是不是具 备性质“”,并说明理由. 7、已知函数 (Ⅰ)若函数是定义域上的单调函数,求实数的最小值; (Ⅱ)方程有两个不同的实数解,求实数的取值范围; (Ⅲ)在函数的图象上是否存在不同两点,线段的中点的横坐标 为,有成立?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由. 8、已知函数: ⑴讨论函数的单调性; 高考数学中的放缩技巧 证明数列型不等式,因其思维跨度大、构造性强,需要有较高的放缩技巧而充满思考性和挑战性,能全面而综合地考查学生的潜能与后继学习能力,因而成为高考压轴题及各级各类竞赛试题命题的极好素材。这类问题的求解策略往往是:通过多角度观察所给数列通项的结构,深入剖析其特征,抓住其规律进行恰当地放缩;其放缩技巧主要有以下几种: 一、裂项放缩 例1.(1)求 ∑=-n k k 1 2 142 的值; (2)求证: 3 51 1 2 < ∑=n k k . 解析:(1)因为121121)12)(12(21 422+--=+-= -n n n n n ,所以12212111 4212 +=+-=-∑=n n n k n k (2)因为??? ??+--=-=- <1211212144 4 11 1 222n n n n n ,所以35321121121513121112=+?? ??+--++-+<∑=n n k n k Λ 奇巧积累:(1)??? ??+--=-< =1211212144 4412 2 2n n n n n (2)) 1(1)1(1)1()1(21211+--=-+=+n n n n n n n C C n n (3))2(1 11)1(1!11)!(!!11 ≥--=-<-=? =+r r r r r r n r n r n n C T r r r n r (4)2 5 )1(12311 2111)11(<-++?+ ?++<+n n n n Λ (5) n n n n 2 1121)12(21--=- (6) n n n -+<+22 1 (7))1(21)1(2--<<-+n n n n n (8) n n n n n n n 2)32(12)12(12 13211221?+-?+=???? ??+-+- (9) ? ? ? ??++-+=+++??? ??+-+=-+k n n k k n n n k k n k n k 11111)1(1,11111)1(1 (10) !)1(1!1!)1(+-=+n n n n (11) 2 1 2121 21222)1212(21 -++ = -++= --+ 高考理科数学压轴题 (21)(本小题满分 12 分)已知椭圆 C 的中心在坐标原点 ,焦点在 x 轴上,椭圆 C 上的点到焦点 的距离的最大值为 3,最小值为 1. (I) 求椭圆 C 的标准方程 ; (II) 若直线l : y kx m 与椭圆 C 相交于 A,B 两点(A,B 不是左右顶点 ),且以 AB 为直径的圆 过椭 圆 C 的右顶点 .求证 :直线 l 过定点 ,并求出该定点的坐标 . (22)(本小题满分 14分)设函数 f(x) x 2 bln(x 1),其中 b 0. 1 (I) 当 b 时 ,判断函数 f (x) 在定义域上的单调性 ; 2 (II)求函数 f (x)的极值点 ; 1 1 1 (III) 证明对任意的正整数 n ,不等式 ln( 1) 2 3 都成立 . n n n 22 xy (21)解: (I) 由题意设椭圆的标准方程为 2 2 1(a b 0) ab 2 a c 3,a c 1,a 2,c 1, b 2 3 22 x 2 y 2 1. 43 Q 以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点 D(2,0), k AD k BD 1, y kx m (II)设 A(x 1, y 1),B(x 2,y 2), 由 2 x 2 y 得 1 4 3 2 2 2 (3 4k 2 )x 2 8mkx 4(m 2 3) 2 2 2 64m 2 k 2 16( 3 4k 2)( 2 m 3) 0, 22 3 4k 2 m 2 0 8mk 2 ,x 1 x 2 2 4(m 2 3) 3 4k 2 y 1 y 2 2 (kx 1 m) (kx 2 m) k x 1x 2 mk(x 1 x 2) m 2 3(m 2 4k 2) 3 4k 2 2017年高考真题导数专题 一.解答题(共12小题) 1.已知函数f(x)2(a﹣2)﹣x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围. 2.已知函数f(x)2﹣﹣,且f(x)≥0. (1)求a; (2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2. 3.已知函数f(x)﹣1﹣. (1)若f(x)≥0,求a的值; (2)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+)(1+)…(1+)<m,求m的最小值. 4.已知函数f(x)321(a>0,b∈R)有极值,且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值) (1)求b关于a的函数关系式,并写出定义域; (2)证明:b2>3a; (3)若f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,求a的取值范围.5.设函数f(x)=(1﹣x2). (1)讨论f(x)的单调性; (2)当x≥0时,f(x)≤1,求a的取值范围. 6.已知函数f(x)=(x﹣)e﹣x(x≥). (1)求f(x)的导函数; (2)求f(x)在区间[,+∞)上的取值范围. 7.已知函数f(x)2+2,g(x)(﹣2x﹣2),其中e≈2.17828…是自然对数的底数.(Ⅰ)求曲线(x)在点(π,f(π))处的切线方程; (Ⅱ)令h(x)(x)﹣a f(x)(a∈R),讨论h(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值. ) 10.已知函数f(x)3﹣2,a∈R, (1)当2时,求曲线(x)在点(3,f(3))处的切线方程; (2)设函数g(x)(x)+(x﹣a)﹣,讨论g(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值. 11.设a,b∈R,≤1.已知函数f(x)3﹣6x2﹣3a(a﹣4),g(x)(x). (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)已知函数(x)和的图象在公共点(x0,y0)处有相同的切线, (i)求证:f(x)在0处的导数等于0; ()若关于x的不等式g(x)≤在区间[x0﹣1,x0+1]上恒成立,求b的取值范围. 12.已知函数f(x)(﹣a)﹣a2x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)≥0,求a的取值范围. 放缩技巧 (高考数学备考资料) 证明数列型不等式,因其思维跨度大、构造性强,需要有较高的放缩技巧而充满思考性和挑战性,能全面而综合地考查学生的潜能与后继学习能力,因而成为高考压轴题及各级各类竞赛试题命题的极好素材。这类问题的求解策略往往是:通过多角度观察所给数列通项的结构,深入剖析其特征,抓住其规律进行恰当地放缩;其放缩技巧主要有以下几种: 一、裂项放缩 例1.(1)求∑ =-n k k 1 2142的值; (2)求证:3 511 2 <∑=n k k . 解析:(1)因为 121121)12)(12(21 422+--=+-= -n n n n n ,所以12212111 4212 +=+-=-∑=n n n k n k (2)因为 ??? ??+--=-=- <1211212144 4 11 1222 n n n n n ,所以35321121121513121112=+?? ??+--++-+<∑=n n k n k 奇巧积累 : (1) ?? ? ??+--=-<=1211212144441222n n n n n (2) ) 1(1)1(1)1()1(212 11+--=-+=+n n n n n n n C C n n (3))2(111)1(1!11)!(!!11 ≥--=-<-=? =+r r r r r r n r n r n n C T r r r n r (4)2 5 )1(12311 2111)11(<-+ +?+?++<+n n n n (5) n n n n 2 1 121)12(21--=- (6) n n n -+<+22 1 (7))1(21)1(2--<<-+n n n n n (8) n n n n n n n 2)32(1 2)12(12 13211 221 ?+-?+= ???? ??+-+- (9) ? ? ? ??++-+=+++??? ??+-+=-+k n n k k n n n k k n k n k 11111)1(1,11111)1(1 (10) ! )1(1!1!)1(+- =+n n n n (11) 2 12121 21222)1212(21-++ = -++= --+ 2017高考压轴题精选 黄冈中学高考数学压轴100题 目录 1.二次函数 ................................................................................................................................................................................ 2 2 复合函数 ............................................................................................................................................................................... 4 3.创新型函数............................................................................................................................................................................. 6 4.抽象函数 .............................................................................................................................................................................. 12 5.导函数——不等式 ............................................................................................................................................................... 13 6.函数在实际中的应用 ........................................................................................................................................................... 20 7. 函数与数列综合 ................................................................................................................................................................. 22 8.数列的概念与性质 ............................................................................................................................................................... 33 9. Sn 与an 的关系 ................................................................................................................................................................... 38 10.创新型数列......................................................................................................................................................................... 41 11.数列—不等式 ..................................................................................................................................................................... 43 12.数列与解析几何 .............................................................................................................................................................. 47 13.椭圆 ................................................................................................................................................................................. 49 14.双曲线 ................................................................................................................................................................................ 52 15.抛物线 ................................................................................................................................................................................ 56 16 解析几何中的参数范围问题 .......................................................................................................................................... 58 17 解析几何中的最值问题 .................................................................................................................................................. 64 18 解析几何中的定值问题 .................................................................................................................................................... 67 19 解析几何与向量 .......................................................................................................................................................... 70 20 探索问题............................................................................................................................................................................ 77 (1)2a b c π++..., ....................................................................................................................................................... 110 (2)2a b c π++< (110)[数学]数学高考压轴题大全
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