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一轮复习再回顾
专题一 选择题、填空题对点练
集合与常用逻辑用语
[记概念公式]
1.集合的基本概念
(1)集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性.
(2)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法.
(3)子集、真子集、空集、集合相等的概念.
2.集合的基本运算
(1)交集:A∩B={x|x∈A,且x∈B}.
(2)并集:A∪B={x|x∈A,或x∈B}.
(3)补集:∁UA={x|x∈U,且x∉A}.
3.运算性质及重要结论
(1)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(2)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U.
(4)A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A.
[览规律技巧]
1.研究集合问题,一定要抓住元素,看元素应满足的属性,对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合的元素是否满足互异性.
2.解决集合的运算时,一般先运算括号内的部分.当集合是用列举法表示的数集时,可以通过列举集合的元素进行运算;当集合是用不等式形式表示时,可运用数轴求解.
3.判断命题真假的方法
(1)等价转化法:当一个命题的真假不好判断时,可转化为判断它的逆否命题的真假.
(2)特值法:当判定一个全称命题为假或一个特称命题为真时,可代入特值进行验证.
注意:判断有关不等式的充分条件和必要条件问题时,记住“小范围”⇒“大范围”.
[练经典考题]
一、选择题
.设全集为R,集合A={x∈R|x2<4},B={x|-1<x≤4},则A∩(∁RB)=( )
A.(-1,2) B.(-2,-1) C.(-2,-1] D.(-2,2)
解析:选C 由x2<4,得-2<x<2,所以A={x|-2<x<2}.∁RB={x|x≤-1或x>4},所以A∩(∁RB)={x|-2<x≤-1}.
2.设全集U={1,2,3,4,5},集合A={2,3},集合B={1,3},则(∁UA)∩(∁UB)的子集有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:选D ∁UA={1,4,5},∁UB={2,4,5},则(∁UA)∩(∁UB)={4,5},所以其子集有4个.
3.已知集合A={x|log2x<1},B={x|0<x<c},若A∪B=B,则c的取值范围是( )
A.(0,1] B.[1,+∞) C.(0,2] D.[2,+∞)
解析:选D A={x|log2x<1}={x|0<x<2}.因为A∪B=B,所以A⊆B,所以c≥2.
4.已知命题p:a,b,c成等比数列,命题q:b=,那么命题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
解析:选D a,b,c成等比数列,则有b2=ac,b=±,所以p不是q的充分条件.当a=b=c=0时,有b=成立,但此时a,b,c不成等比数列,所以p不是q的必要条件.所以p是q的既不充分也不必要条件.
5.命题“存在x∈R,x3+x+1≤0”的否定是( )
A.不存在x∈R,x3+x+1≤0
B.存在x∈R,x3+x+1>0
C.对任意的x∈R,x3+x+1>0
D.对任意的x∈R,x3+x+1≤0
解析:选C “存在x∈R,x3+x+1≤0”的否定是“对任意的x∈R,x3+x+1>0”.
6.设集合A={x|x=,k∈N},B={x|x≤5,x∈Q},则A∩B=( )
A.{1,2,5} B.{1,2,4,5}
C.{1,4,5} D.{1,2,4}
解析:选B 当k=0时,x=1;当k=1时,x=2;当k=5时,x=4;当k=8时,x=5.所以A∩B={1,2,4,5}.
7.已知集合M=,N={y|y=3x2+1,x∈R},则M∩N=( )
A.∅ B.{x|x≥1}
C.{x|x>1} D.{x|x≥1或x<0}
解析:选C 由≥0得∴x>1或x≤0,∴M={x|x>1或x≤0},又∵N={y|y≥1},∴M∩N={x|x>1}.
8.命题“若a,b都是偶数,则a+b是偶数”的否命题是( )
A.若a,b都是偶数,则a+b不是偶数
B.若a,b不都是偶数,则a+b不是偶数
C.若a,b都不是偶数,则a+b不是偶数
D.若a,b不都是偶数,则a+b是偶数
解析:选B 因为“都是”的否定是“不都是”,所以“若a,b都是偶数,则a+b是偶数”的否命题是“若a,b不都是偶数,则a+b不是偶数”.
解析:选A 易知函数y=e|x-1|的图像关于直线x=1对称是真命题;将x=代入y=cos中,得y=0,故函数y=cos的图像关于点对称是真命题.p和q都为真,所以p且q为真命题.
解析:选A 当a>1时,一元二次方程x2+2x+a=0的判别式Δ=4-4a<0,则x2+2x+a>0对任意x∈R恒成立,故函数y=log(x2+2x+a)的定义域为R.故命题p是真命题;直线ax+2y=0与直线2x-3y=3垂直等价于a×2+2×(-3)=0,解得a=3,故“a=3”是“直线ax+2y=0与直线2x-3y=3垂直”的充要条件,故命题q是真命题.所以p或q为真命题,
11.设集合A={x|x2+2x-3>0},集合B={x|x2-2ax-1≤0,a>0}.若A∩B中恰含有一个整数,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.(1,+∞)
解析:选B A={x|x2+2x-3>0}={x|x>1或x<-3},因为函数y=f(x)=x2-2ax-1的图像的对称轴为x=a>0,f(0)=-1<0,根据对称性可知要使A∩B中恰含有一个整数,则这个整数为2,所以有f(2)≤0且f(3)>0,即所以即≤a<.
12.下列命题中正确的是( )
A.命题“任意x∈R,x2-x≤0”的否定是“存在x∈R,x2-x≥0”
B.命题“若xy=0,则x=0”的否命题为“若xy=0,则x≠0”
C.存在m∈R,使f(x)=(m-1)·xm2-4m+3是幂函数,且在(0,+∞)上单调递减
D.命题“若cos x=cos y,则x=y”的逆否命题为真命题
解析:选C A中命题的否定是“存在x∈R,x2-x>0”,所以A错误;B中“若xy=0,则x=0”的否命题为“若xy≠0,则x≠0”,所以B错误;C中m=2时成立;D中“若cos x=cos y,则x=y+2kπ或x=-y+2kπ,k∈Z”,所以D错误.
二、填空题
13.已知集合A={x|y=},B={y|y=3x+1},则A∩B=________.
解析:A=(-∞,0]∪[3,+∞),B=(1,+∞),所以A∩B=[3,+∞).
答案:[3,+∞)
14.已知命题p:任意x∈[1,2],x2-a≥0,命题q:存在x∈R,x2+2ax+2-a=0,若命题“p且q”是真命题,则实数a的取值范围是________.
解析:由x2-a≥0,得a≤x2,x∈[1,2],所以a≤1.要使q成立,则有Δ=4a2-4(2-a)≥0,即a2+a-2≥0,解得a≥1或a≤-2.因为命题“p且q”是真命题,则p,q同时为真,即即a≤-2或a=1.
答案:(-∞,-2]∪{1}
15.当两个集合中一个集合为另一集合的子集时称这两个集合构成“全食”,当两个集合有公共元素,但互不为对方子集时称这两个集合构成“偏食”.对于集合A=,B={x|ax2=1,a≥0},若A与B构成“全食”或构成“偏食”,则a的取值集合为________.
解析:因为B={x|ax2=1,a≥0},所以若a=0,则B为空集,满足B⊆A,此时A与B构成“全食”.若a>0,则B={x|ax2=1,a≥0}=,由题意知=1或=,解得a=1或a=4.此时A与B构成“偏食”.故a的取值集合为{0,1,4}.
答案:{0,1,4}
16.若f(x)是R上的增函数,且f(-1)=-4,f(2)=2,设P={x|f(x+t)+1<3},Q={x|f(x)<-4},若“x∈P”是“x∈Q”的充分不必要条件,则实数t的取值范围是________.
解析:P={x|f(x+t)+1<3}={x|f(x+t)<2}={x|f(x+t)<f(2)},Q={x|f(x)<-4}={x|f(x)<f(-1)},因为函数f(x)是R上的增函数,所以P={x|x+t<2}={x|x<2-t},Q={x|x<-1},要使“x∈P”是“x∈Q”的充分不必要条件,则有2-t<-1,即t>3.
答案:(3,+∞)
函数的图像、性质及应用
[记概念公式]
1.指数与对数式的运算公式
am·an=am+n;(am)n=amn;loga(MN)=logaM+logaN;loga=logaM-logaN;logaMn=nlogaM;alogaN=N;logaN=(a>0且a≠1,b>0且b≠1,M>0,N>0).
2.函数的零点与方程根的关系
3.零点存在性定理
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b)使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
[览规律技巧]
1.函数单调性和奇偶性的重要结论
(1)当f(x),g(x)同为增(减)函数时,函数f(x)+g(x)为增(减)函数.
(2)奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性.
(3)f(x)为奇函数⇔f(x)的图像关于原点对称,f(x)为偶函数⇔f(x)的图像关于y轴对称.
(4)偶函数的和、差、积、商是偶函数;奇函数的和、差是奇函数,积、商是偶函数;奇函数与偶函数的积、商是奇函数.
2.函数的周期性
(1)若函数f(x)满足f(x+a)=f(x-a),则f(x)为周期函数,2a是它的一个周期.
(2)设f(x)是R上的偶函数,且图像关于直线x=a(a≠0)对称,则f(x)是周期函数,2a是它的一个周期.
(3)设f(x)是R上的奇函数,且图像关于直线x=a(a≠0)对称,则f(x)是周期函数,4a是它的一个周期.
3.函数图像的对称性
(1)若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),则f(x)的图像关于直线x=a对称.
(2)若函数y=f(x)满足f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x),则f(x)的图像关于点(a,0)对称.
(3)若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数f(x)的图像关于直线x=对称.
4.利用指数函数与对数函数的性质比较大小
(1)底数相同,指数不同的幂用指数函数的单调性进行比较;底数相同,真数不同的对数值用对数函数的单调性进行比较.
(2)底数不同、指数也不同,或底数不同、真数也不同的两个数,可以引入中间量或结合图像进行比较.
[练经典考题]
一、选择题
1.已知函数f(x)=则f[f(2)]=( )
A. B. C.2 D.4
解析:选A 因为f(2)=-,所以f[f(2)]=f(-)=4=.
2.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.y= B.y=cos x
C.y=3x D.y=ln|x|
解析:选D 利用排除法求解.函数y=,y=3x都是非奇非偶函数,排除A和C;函数y=cos x,x∈(0,+∞)不单调,排除B;函数y=ln|x|是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,故选D.
3.设a,b∈R,若函数f(x)=(x∈R)是奇函数,则a+b=( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
解析:选B 因为函数f(x)=(x∈R)是奇函数,所以f(0)==0,得a=-1,又因为f(1)+f(-1)=0,所以+=0,解得b=1,经检验,符合题意.故a+b=0.
4.已知定义域为R的函数f(x)的图像关于原点对称.当x>0时,f(x)=ln x,则f(-e)=( )
A.-e B.e
C.1 D.-1
解析:选D 由于函数f(x)的图像关于原点对称,故f(x)为奇函数,故f(-e)=-f(e)=-ln e=-1.
5.已知函数f(x)=4-x2,y=g(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,g(x)=log2x,则函数f(x)·g(x)的大致图像为( )
解析:选D 因为函数f(x)=4-x2为偶函数,y=g(x)是定义在R上的奇函数,所以函数f(x)·g(x)为奇函数,其图像关于原点对称,所以排除A,B.当x>2时,g(x)=log2x>0,f(x)=4-x2<0,所以此时f(x)·g(x)<0,排除C.
6.已知函数f(x)=ln x,则函数g(x)=f(x)-f′(x)的零点所在的区间是( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
解析:选B 因为f′(x)=,所以g(x)=f(x)-f′(x)=ln x-.因为g(1)=ln 1-1=-1<0,g(2)=ln 2->0,所以函数g(x)的零点所在的区间为(1,2).
7.函数f(x)=(x+1)ln x-1的零点有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
解析:选B 由f(x)=(x+1)ln x-1=0得ln x=,作出函数y=ln x,y=的图像如图,由图像可知交点个数为1,即函数的零点个数为1.
8.若当x∈R时,函数f(x)=a|x|始终满足0<|f(x)|≤1,则函数y=loga的图像大致为( )
解析:选B 因为当x∈R时,函数f(x)=a|x|始终满足0<f|x|≤1,所以0<a<1,则当x>0时,函数y=loga=-logax,显然此时函数单调递增.
9.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意x∈R都有f(x+4)=f(x)+f(2),则f(2 014)=( )
A.0 B.3 C.4 D.6
解析:选A 依题意得f(-2+4)=f(-2)+f(2)=f(2),即2f(2)=f(2),f(2)=0,f(x+4)=f(x),故f(x)是以4为周期的周期函数,2 014=4×503+2,因此f(2 014)=f(2)=0.
10.奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),当x∈(0,1)时,f(x)=3x+,则f(log354)=( )
A.-2 B.-
C. D.2
解析:选A ∵f[(x+2)+2]=-f(x+2)=f(x),∴f(x)是以4为周期的周期函数.又∵f(log354)=f=f=f=-f,易知0<log3<1,∴f=3log3+=+=2,∴f(log354)=-2.
11. 设平行于y轴的直线分别与函数y1=log2x及y2=log2x+2的图像交于B,C两点,点A(m,n)位于函数y2的图像上.若△ABC为正三角形,则m·2n=( )
A.8 B.12
C.12 D.15
解析:选B 由题意可得BC=2,则正三角形的边长为2,设直线BC:x=t,则t=m+,log2t=log2m+1,t=2m,则t=m+=2m,解得m=.又n=log2m+2,2n-2=m,2n=4m,所以m·2n=4m2=4×()2=12.
12.函数f(x)=cos πx与函数g(x)=|log2|x-1||的图像所有交点的横坐标之和为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
解析:选B 将两个函数的图像同时向左平移1个单位,得到函数y=f(x+1)=cos π(x+1)=cos(πx+π)=-cos πx,y=g(x+1)=|log2|x||的图像,则此时两个新函数均为偶函数.在同一坐标系下分别作出函数y=f(x+1)=-cos πx 和y=g(x+1)=|log2|x||的图像如图,可知有四个交点,两两关于y轴对称,所以此时所有交点的横坐标之和为0,所以函数f(x)=cos πx与函数g(x)=|log2|x-1||的图像所有交点的横坐标之和为4.
二、填空题
13.已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是________.
解析:因为f(x)为偶函数,所以f(2x-1)=f(|2x-1|),所以f(2x-1)<f⇔f(|2x-1|)<f,又f(x)在[0,+∞)上单调递减,所以|2x-1|>,解得x<,或x>,所以x的取值范围为∪.
答案:∪
14.已知函数f(x)=ln x+3x-8的零点x0∈[a,b],且b-a=1,a,b∈N+,则a+b=________.
解析:由于函数f(x)=ln x+3x-8,故函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,又a,b∈N+,f(2)=ln 2+6-8=ln 2-2<0.f(3)=ln 3+9-8=ln 3+1>0,且b-a=1,∴x0∈[2,3],即a=2,b=3,∴a+b=5.
答案:5
15.已知函数f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),有如下结论:
①任意x∈(-1,1),f(-x)=f(x);②任意x∈(-1,1),f(-x)=-f(x);③任意x∈(-1,1),f(x)为增函数;④若 f(a)=ln 2,则a=.
其中正确结论的序号是________.(写出所有正确结论的序号)
解析:f(x)=ln(1+x)-ln(1-x)=ln,f(-x)+f(x)=ln+ln=ln 1=0,∴f(-x)=-f(x),①错误,②正确;f(x)=ln=ln-1+,利用复合函数的单调性可知f(x)为增函数,③正确;∵f(a)=ln=ln 2,∴=2,∴a=,④正确.
答案:②③④
16.已知f(x)为定义在R上的偶函数,当x≥0时,有f(x+1)=-f(x),且当x∈[0,1)时,f(x)=log2(x+1),给出下列命题:
①f(2 013)+f(-2 014)的值为0;
②函数f(x)在定义域上是周期为2的周期函数;
③直线y=x与函数f(x)的图像有1个交点;
④函数f(x)的值域为(-1,1).
其中正确的命题序号有________.
解析:结合函数图像逐个判断.当x∈[1,2)时,x-1∈[0,1),f(x)=-f(x-1)=-log2x,且x≥0时,f(x)=f(x+2),又f(x)是R上的偶函数,作出函数f(x)的部分图像如图,由图可知,②错误,③④都正确;f(2 013)=f(1)=-f(0)=0,f(2 014)=f(0)=0,所以f(2 013)+f(-2 014)=0,①正确,故正确的命题序号是①③④.
答案:①③④
导数的运算及简单应用
[记概念公式]
1.求导公式
(1)(sin x)′=cos x;
(2)(cos x)′=-sin x;
(3)(ln x)′=;(logax)′=;
(4)(ex)′=ex;(ax)′=axln a.
2.导数的四则运算法则
(1)[u(x)±v(x)]′=u′(x)±v′(x).
(2)[u(x)v(x)]′=u′(x)v(x)+u(x)v′(x).
(3)′=(v(x)≠0).
3.导数与极值
函数f(x)在x0处的导数f′(x0)=0且f′(x)在x0附近“左正右负”⇔f(x)在x0处取极大值;函数f(x)在x0处的导数f′(x0)=0且f′(x)在x0附近“左负右正”⇔f(x)在x0处取极小值.
[览规律技巧]
“切点”的应用规律
(1)若题目中没有给出“切点”,就必须先设出切点.
(2)切点的三种情况:切点在切线上;切点在曲线上;切点处的导数值等于切线的斜率.
[练经典考题]
一、选择题
1.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足关系式f(x)=x2+3xf′(2)+ln x,则f′(2)的值等于( )
A.2 B.-2 C. D.-
解析:选D ∵f(x)=x2+3xf′(2)+ln x,∴f′(x)=2x+3f′(2)+,所以f′(2)=2×2+3f′(2)+,解得f′(2)=-.
2.已知函数f(x)=2-2ln x,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是( )
A.2x+y-2=0 B.2x-y-2=0
C.x+y-2=0 D.y=0
解析:选B 函数f(x)=2-2ln x,f(1)=0,f′(x)=2-.曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为f′(1)=2.从而曲线y=f(x)在点(1,f(1)) 处的切线方程为y-0=2(x-1),即2x-y-2=0.
3.若曲线f(x)=x3+x2+mx的所有切线中,只有一条与直线x+y-3=0垂直,则实数m的值等于( )
A.0 B.2 C.0或2 D.3
解析:选B f′(x)=x2+2x+m,直线x+y-3=0的斜率为-1,由题意知关于x的方程x2+2x+m=1,即(x+1)2=2-m有且仅有一解,所以m=2.
4.dx=( )
A.2ln 3+4 B.2ln 3 C.4 D.ln 3
解析:选A dx=[2ln(x+1)+x2]=2ln 3+4.
5.已知函数f(x)的导函数f′(x)=a(x+b)2+c的图像如图所示,则函数f(x) 的图像可能是( )
解析:选D 由导函数图像可知,当x<0时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,排除A,B.当0<x<x1时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,因此,当x=0时,f(x)取得极小值,排除C.
6.函数f(x)=(a>0)的单调递增区间是( )
A.(-∞,-1) B.(-1,1)
C.(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
解析:选B 函数f(x)的定义域为R,f′(x)==.由于a>0,要使f′(x)>0,只需(1-x)(1+x)>0,解得x∈(-1,1).
7.函数f(x)的图像如图所示,f′(x)是f(x)的导函数,则下列数值排列正确的是( )
A.0<f′(1)<f′(2)<f(2)-f(1)
B.0<f′(2)<f(2)-f(1)<f′(1)
C.0<f′(2)<f′(1)<f(2)-f(1)
D.0<f(2)-f(1)<f′(1)<f′(2)
解析:选B 由已知函数的图像可知函数f(x)是增函数,但增加的速度越来越慢,结合导数的几何意义可知f′(1)>>f′(2)>0.
8.已知a≥0,函数f(x)=(x2-2ax)ex,若f(x)在[-1,1]上是单调减函数,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:选C f′(x)=(2x-2a)ex+(x2-2ax)ex=[x2+(2-2a)x-2a]ex,由题意当x∈[-1,1]时,f′(x)≤0恒成立,即x2+(2-2a)x-2a≤0恒成立,
即解得a≥.
9.定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且对任意x∈R都有f′(x)<,则不等式f(x2)>的解集为( )
A.(1,2) B.(0,1) C.(-1,1) D.(1,+∞)
解析:选C 令g(x)=f(x)-(x+1),∴g′(x)=f′(x)-<0,故g(x)在(-∞,+∞)上单调递减且g(1)=0.令g(x)>0,则x<1,f(x2)>⇔f(x2)->0⇔g(x2)>0⇔x2<1⇔-1<x<1.
10.若函数y=e(a-1)x+4x(x∈R)有大于零的极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(-3,+∞) B.(-∞,-3)
C. D.
解析:选B 因为y′=(a-1)e(a-1)x+4,所以导函数的零点为x0=ln,因为函数y=e(a-1)x+4x(x∈R)有大于零的极值点,故ln>0,得到a<-3.
11.已知函数f(x)=ax3+bx2-2(a≠0)有且仅有两个不同的零点x1,x2,则( )
A.当a<0时,x1+x2<0,x1x2>0
B.当a<0时,x1+x2>0,x1x2<0
C.当a>0时,x1+x2<0,x1x2>0
D.当a>0时,x1+x2>0,x1x2<0
解析:选B 由于函数有且仅有两个不同的零点,因此必有一个零点是重零点,则令f(x)=a(x-x1)(x-x2)2=ax3-a(x1+2x2)x2+ax2(2x1+x2)x-ax1x,
则ax1x=2 ①,
ax2(2x1+x2)=0 ②,
当a<0时,由①式得,x1<0且x2≠0,
由②式得,2x1+x2=0,x2=-2x1.
因此,x1+x2=-x1>0,x1x2=-2x<0.
当a>0时,由①式得,x1>0且x2≠0,
由②式得,2x1+x2=0,x2=-2x1.
因此,x1+x2=-x1<0,x1x2=-2x<0.只有B项符合.
12.我们常用以下方法求形如函数y=f(x)g(x)(f(x)>0)的导数:先两边同取自然对数ln y=g(x)ln f(x),再两边同时求导得到·y′=g′(x)ln f(x)+g(x)··f′(x),于是得到y′=f(x)g(x)g′(x)ln f(x)+g(x)··f′(x),运用此方法求得函数y=x(x>0)的一个单调递增区间是( )
A.(e,4) B.(3,6) C.(0,e) D.(2,3)
解析:选C 由题意知f(x)=x,g(x)=,则f′(x)=1,g′(x)=-,所以y′=x=x·,由y′=x·>0得1-ln x>0,解得0<x<e,即单调递增区间为(0,e).
二、填空题
13.已知函数f(x)=x-sin x-cos x的图像在A(x0,f(x0))处的切线斜率为1,则tan x0=________.
解析:函数f(x)的导函数f′(x)=-cos x+sin x,由f′(x0)=1得-cos x0+sin x0=1,即sinx0-=1,所以x0-=2kπ+,k∈Z,即x0=2kπ+,k∈Z.所以tan x0=tan=tan=-.
答案:-
14.在平面直角坐标系xOy中,直线y=a(a>0)与抛物线y=x2所围成的封闭图形的面积为,则a=________.
解析:根据定积分的应用可知所求面积为2∫0(a-x2)dx=20=,即=,解得a=2.
答案:2
15.已知向量a=,b=(1,t),若函数f(x)=a·b在区间(-1,1)上存在单调递增区间,则实数t的取值范围为________.
解析:f(x)=ex+-tx,x∈(-1,1),f′(x)=ex+x-t,∵函数f(x)=a·b在区间(-1,1)上存在单调递增区间,∴f′(x)=ex+x-t>0在区间(-1,1)上有解,即t<ex+x在区间(-1,1)上有解,而在区间(-1,1)上ex+x<e+1,∴t<e+1.
答案:(-∞,e+1)
16.已知函数f(x)=ex(sin x-cos x)(0≤x≤2 015π),则函数f(x)的各极大值之和为________.
解析:∵函数f(x)=ex(sin x-cos x),∴f′(x)=ex(sin x-cos x)+ex(cos x+sin x)=2exsin x.令f′(x)=0,解得x=kπ(k∈Z),当2kπ<x<2kπ+π(k∈Z)时,f′(x)>0,原函数单调递增,当2kπ+π<x<2kπ+2π(k∈Z)时,f′(x)<0,原函数单调递减,∴当x=2kπ+π(k∈Z)时,函数f(x)取得极大值,此时f(2kπ+π)=e2kπ+π[sin(2kπ+π)-cos(2kπ+π)]=e2kπ+π(k∈Z),又∵0≤x≤2 015π,∴0和2 015π都不是极值点,∴函数f(x)的各极大值之和为eπ+e3π+e5π+…+e2 011π+e2 013π==.
答案:
三角函数与解三角形
[记概念公式]
1.三角函数诱导公式(k∈Z)的本质
奇变偶不变(对k而言,指k取奇数或偶数),符号看象限(看原函数,同时把α看成是锐角).
2.两角和与差的三角函数公式
(1)sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β;
(2)cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β;
(3)tan(α±β)=.
3.二倍角公式
(1)sin 2α=2sin αcos α;
(2)cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,cos2α=,sin2α=;
(3)tan 2α=.
4.正弦定理及其变形
在△ABC中,===2R(其中R是外接圆的半径);
a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C;
sin A=,sin B=,sin C=.
5.余弦定理及其变形
a2=b2+c2-2bccos A;cos A=.
6.三角形的面积公式
S=absin C=acsin B=bcsin A.
[览规律技巧]
1.三角函数的两种常见变换
2.整体法:求y=Asin(ωx+φ)(ω>0)的单调区间、周期、值域、对称轴(中心)时,将ωx+φ看作一个整体,利用正弦曲线的性质解决.
3.换元法:在求三角函数的值域时,有时将sin x(或cos x)看作一个整体,换元后转化为二次函数来解决.
4.公式法:y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y=Atan(ωx+φ)的最小正周期为.
[练经典考题]
一、选择题
1.已知函数f(x)=tan ωx(ω>0)的图像的相邻两支截直线y=所得的线段长为,则f的值是( )
A.0 B.1 C.-1 D.
解析:选A 由题意知T=,由T==,得ω=4,∴f(x)=tan 4x,∴f=tan π=0.
2.已知cos+sin α=,则sin的值是( )
A. B.- C. D.-
解析:选A cos+sin α=cos αcos+sin α·sin+sin α=sin α+cos α=sin=,所以sin=.
3.sin 25°、cos 24°、tan 61°的大小关系正确的是( )
A.cos 24°<sin 25°<tan 61°
B.cos 24°<tan 61°<sin 25°
C.tan 61°<cos 24°<sin 25°
D.sin 25°<cos 24°<tan 61°
解析:选D 因为sin 25°<sin 66°=cos 24°<1<tan 61°,所以sin 25°<cos 24°<tan 61°.
4.若将函数f(x)=sin x-cos x的图像向右平移m(0<m<π)个单位长度,得到的图像关于原点对称,则m=( )
A. B. C. D.
解析:选A 因为f(x)=sin x-cos x=sinx-,所以将其图像向右平移m(0<m<π)个单位长度,得到g(x)=sin的图像.又因为函数g(x)的图像关于原点对称,所以函数g(x)为奇函数,所以m+=kπ(k∈Z),即m=kπ-(k∈Z),又因为0<m<π,所以m=.
5.已知A,B,C,D,E是函数y=sin(ωx+φ)ω>0,0<φ<一个周期内的图像上的五个点,如图所示,A-,0,B为y轴上的点,C为图像上的最低点,E为该函数图像的一个对称中心,B与D关于点E对称,CD―→在x轴上的投影为,则( )
A.ω=2,φ= B.ω=2,φ=
C.ω=,φ= D.ω=,φ=
解析:选A 由题知,T=4×=π,所以ω=2.因为A在曲线上,所以sin=0,又0<φ<,所以φ=.
6.已知ω>0,函数f(x)=sin在上单调递减,则ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.(0,2]
解析:选A 由题意可知≥2,则ω≤2.因为ωx+∈⊆,k∈Z,所以ω+≥+2kπ,πω+≤+2kπ,k∈Z,故+4k≤ω≤+2k,k∈Z.即ω∈.
7.在△ABC中,AC=,BC=2,B=60°,则AB边上的高等于( )
A. B. C. D.2
解析:选C 设AB=c,由AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B,得7=c2+4-2×c×2×cos 60°,c2-2c-3=0,得c=3,因此×2×3×sin 60°=×3×hAB(hAB为AB边上的高),所以hAB=.
8.在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,b2=c(b+2c),若a=,cos A=,则△ABC的面积为( )
A. B. C. D.3
解析:选C ∵b2=c(b+2c),∴b2-bc-2c2=0,即(b+c)·(b-2c)=0,∴b=2c.又a=,cos A==,∴c=2,b=4.∴S△ABC=bcsin A=×4×2×=.
9.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,其中A=150°,b=2,且△ABC的面积为1,则=( )
A.4(+) B.4(-)
C.2(+) D.2(-)
解析:选C 因为△ABC的面积S=bcsin A=1,A=150°,b=2,所以c=2,所以a2=b2+c2-2bccos A=8+4,解得a=+.设△ABC外接圆的半径为R,则有=2R,得2R=2(+),所以=2R=2(+).
10.已知函数f(x)=sin(2x+φ),其中|φ|<π,若f(x)≤对x∈R恒成立,且f<f(π),则下列结论正确的是( )
A.f=-1
B.f>f
C.f(x)是奇函数
D.f(x)的单调递增区间是(k∈Z)
解析:选D 由f(x)≤恒成立知x=是函数f(x)图像的对称轴,即2×+φ=+kπ,k∈Z,所以φ=+kπ,k∈Z.又f<f(π),所以sin(π+φ)<sin(2π+φ),即-sin φ<sin φ,所以sin φ>0,所以φ=,f(x)=sin.由-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,故函数f(x)的单调递增区间是(k∈Z).
11.若sin α=1-tan 10°sin α,则锐角α的值为( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
解析:选B 原式可变形为sin α(1+tan 10°)=1,可得sin α(1+tan 10°)=2sin α·=2sin α·==1,所以sin α=sin 50°.又因为α为锐角,所以α=50°.
12.已知函数f(x)=2sin xcos x-2sin2x+1(x∈R),若在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=,A为锐角,且f=,则△ABC面积的最大值为( )
A. B.
C. D.
解析:选A f(x)=2sin xcos x-2sin2x+1=sin 2x+cos 2x=sin,f=⇒sin2A+=⇒cos 2A=,∴2cos2A-1=,cos A=,sin A=.由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,得b2+c2-bc=3≥2bc-bc,∴bc≤,∴S△ABC=bcsin A≤××=,当且仅当b=c=时等号成立,故△ABC面积的最大值为.
二、填空题
13.已知角α的终边上一点的坐标为,则角α的最小正值为________.
解析:由题知,tan α===-,且sin>0,cos<0,所以α是第四象限角,因此α的最小正值为.
答案:
14.函数y=2sin的单调递增区间为________.
解析:由y=2sin,得y=-2sin,由+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,得+3kπ≤x≤+3kπ,k∈Z,故函数的单调递增区间为+3kπ,+3kπ,k∈Z.
答案
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