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广东省深圳市育才中学2015届高三上学期10月月考数学试卷
一、选择题:本大题共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,请将正确答案的编号用铅笔涂在答题卡上.
1.(5分)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},M={3,4,5},N={1,3,6},则集合{2,7}等于()
A. M∩N B. (∁UM)∩(∁UN) C. (∁UM)∪(∁UN) D. M∪N
2.(5分)设p:2x2﹣3x+1≤0,q:x2﹣(2a+1)x+a2+a≤0,若¬p是¬q的必要而不充分条件,则实数a的取值范围是 ()
A. [0,] B. (0,) C. (﹣∞,0]∪[,+∞) D. (﹣∞,0)∪(,+∞)
3.(5分)如图,向量等于 ()
A. B. C. D.
4.(5分)给定函数①,②,③y=|x﹣1|,④y=2x+1,其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是()
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
5.(5分)已知=2,则tan(x+)的值为 ()
A. 2 B. ﹣2 C. D.
6.(5分)把函数y=﹣3cos(2x+)的图象向右平移m(m>0)个单位,所得图象关于y轴对称,则m的值可以是 ()
A. B. C. D.
7.(5分)如图为函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象,f′(x)为函数f(x)的导函数,则不等式x•f′(x)<0的解集为()
A. (﹣∞,) B. (0,) C. (,+∞) D. (﹣∞,)∪(0,)
8.(5分)设函数F(x)=是定义在R上的函数,其中f(x)的导函数f′(x)满足f′(x)<f(x)对于x∈R恒成立,则 ()
A. f(2)>e2f(0),f>e2012f(0) B. f(2)>e2f(0),f<e2012f(0)
C. f(2)<e2f(0),f>e2012f(0) D. f(2)<e2f(0),f<e2012f(0)
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分,把答案填在答题卷上.
9.(5分)已知△ABC中,a=4,b=4,∠A=30°,则∠B等于°.
10.(5分)函数的图象与函数g(x)=log2x的图象的交点个数是
.
11.(5分)函数f(x)=Asin(ωx+ϕ)(ω>0,﹣<ϕ<)的部分图象如图所示,则f(x)=.
12.(5分)直线y=4x及曲线y=x3围成的封闭图形的面积为.
13.(5分)关于函数f(x)=cos2x﹣2sinxcosx,下列命题:
①若x1,x2满足x1﹣x2=π,则f(x1)=f(x2)成立;
②f(x)在区间[﹣,]上单调递增;
③函数f(x)的图象关于点(,0)成中心对称;
④将函数f(x)的图象向左平移个单位后将及y=2sin2x的图象重合.
其中正确的命题序号(注:把你认为正确的序号都填上)
14.(5分)已知函数f(x)=ex+alnx的定义域是D,关于函数f(x)给出下列命题:
①对于任意a∈(0,+∞),函数f(x)是D上的减函数;
②对于任意a∈(﹣∞,0),函数f(x)存在最小值;
③对于任意a∈(0,+∞),使得对于任意的x∈D,都有f(x)>0成立;
④存在a∈(﹣∞,0),使得函数f(x)有两个零点.
其中正确命题的序号是.(写出所有正确命题的序号)
三、解答题:本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明或演算步骤.
15.(12分)已知向量=(cosθ,sinθ),=(),.
(Ⅰ)当⊥时,求θ的值;
(Ⅱ)求|+|的取值范围.
16.(12分)已知函数f(x)=lnx++b在点(1,3)处及y轴垂直.
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)求函数f(x)在[,2]上的最大值与最小值.
17.(14分)已知向量=(2sin(x﹣),1),=(cosx,﹣),函数f(x)=•(x∈R).
(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期对称中心及单调减区间;
(Ⅱ)已知△ABC内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且c=3,f(C)=0,若向量=(1,sinA)及=(2,sinB)共线,求a、b的值.
18.(14分)已知函数f(x)=ex(ax+b),曲线y=f(x)的经过点P(0,2),且在点P处的切线为l:y=4x+2.
(Ⅰ)求常数a,b的值;
(Ⅱ)证明:f(x)≥4x+2;
(Ⅲ)是否存在常数k,使得当x∈[﹣2,﹣1]时,f(x)≥k(4x+2)恒成立?若存在,求常数k的取值范围;若不存在,简要说明理由.
19.(14分)已知函数,直线图象的一条对称轴.
(1)试求ω的值:
(2)已知函数y=g(x)的图象是由y=f(x)图象上的各点的横坐标伸长到原来的2倍,然后再向左平移个单位长度得到,若的值.
20.(14分)已知函数f(x)=lnx﹣ax2﹣(1﹣2a)x(a>0).
(1)求函数f(x)的最大值;
(2)求函数f(x)在区间(,2)上的零点的个数(e为自然对数的底数);
(3)设函数y=f(x)图象上任意不同的两点为A(x1,y1)、B(x2,y2),线段AB的中点为C(x0,y0),记直线AB的斜率为k,证明:k>f′(x0).
广东省深圳市育才中学2015届高三上学期10月月考数学试卷
参考答案及试题解析
一、选择题:本大题共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,请将正确答案的编号用铅笔涂在答题卡上.
1.(5分)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},M={3,4,5},N={1,3,6},则集合{2,7}等于()
A. M∩N B. (∁UM)∩(∁UN) C. (∁UM)∪(∁UN) D. M∪N
考点: 子集及交集、并集运算的转换.
专题: 计算题.
分析: 根据元素及集合的关系与集合的运算规律进行,2,7即不在结合M中,也不在集合N中,所以2,7在集合CUM且在CUN中,根据并集的意义即可.
解答: 解:∵2,7即不在结合M中,也不在集合N中,所以2,7在集合CUM且在CUN中
∴{2,7}=(CUM)∩(CUN)
故选B
点评: 本题也可以直接进行检验,但在分析中说明的方法是最根本的,是从元素及集合的关系以及交集与交集的含义上进行的解答,属于容易题.
2.(5分)设p:2x2﹣3x+1≤0,q:x2﹣(2a+1)x+a2+a≤0,若¬p是¬q的必要而不充分条件,则实数a的取值范围是 ()
A. [0,] B. (0,) C. (﹣∞,0]∪[,+∞) D. (﹣∞,0)∪(,+∞)
考点: 必要条件、充分条件及充要条件的判断.
专题: 简易逻辑.
分析: 先写出¬p,¬q,并解出¬p,¬q下的不等式,从而得到¬p:x<,或x>1,¬q:x<a,或x>a+1,根据¬p是¬q的必要不充分条件得出限制a的不等式,解不等式即得a的取值范围.
解答: 解:¬p:2x2﹣3x+1>0,¬q:x2﹣(2a+1)x+a2+a>0;
解2x2﹣3x+1>0得,或x>1,解x2﹣(2a+1)x+a2+a>0得x<a,或x>a+1;
若¬p是¬q的必要而不充分条件;
∴,解得0,即实数a的取值范围是.
故选A.
点评: 考查由命题p,q求¬p,¬q,解一元二次不等式,必要条件,充分条件,必要不充分条件的概念.
3.(5分)如图,向量等于 ()
A. B. C. D.
考点: 向量的三角形法则.
专题: 平面向量及应用.
分析: 利用向量的三角形法则、坐标表示即可得出.
解答: 解:由图可知:=.
故选:D.
点评: 本题考查了向量的三角形法则、坐标表示,属于基础题.
4.(5分)给定函数①,②,③y=|x﹣1|,④y=2x+1,其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是()
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
考点: 函数单调性的判断及证明.
专题: 函数的性质及应用.
分析: 本题所给的四个函数分别是幂函数型,对数函数型,指数函数型,含绝对值函数型,在解答时需要熟悉这些函数类型的图象与性质;①为增函数,②为定义域上的减函数,③y=|x﹣1|有两个单调区间,一增区间一个减区间,④y=2x+1为增函数.
解答: 解:①是幂函数,其在(0,+∞)上即第一象限内为增函数,故此项不符合要求;
②中的函数是由函数向左平移1个单位长度得到的,因为原函数在(0,+∞)内为减函数,故此项符合要求;
③中的函数图象是由函数y=x﹣1的图象保留x轴上方,下方图象翻折到x轴上方而得到的,故由其图象可知该项符合要求;
④中的函数图象为指数函数,因其底数大于1,故其在R上单调递增,不合题意.
故选B.
点评: 本题考查了函数的单调性,要注意每类函数中决定单调性的元素所满足的条件.
5.(5分)已知=2,则tan(x+)的值为 ()
A. 2 B. ﹣2 C. D.
考点: 两角与及差的正切函数;运用诱导公式化简求值.
专题: 三角函数的求值.
分析: 直接利用诱导公式化简已知条件,求出正切函数值,利用两角与及差的正切函数求解即可.
解答: 解:已知=2,
即=2,
∴tanx=.
tan(x+)===﹣.
故选:D.
点评: 本题考查两角与及差的三角函数,诱导公式的应用,基本知识的考查.
6.(5分)把函数y=﹣3cos(2x+)的图象向右平移m(m>0)个单位,所得图象关于y轴对称,则m的值可以是 ()
A. B. C. D.
考点: 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
专题: 三角函数的图像及性质.
分析: 由解析式的特点与题意,利用两角与的余弦公式对解析式进行化简,由所得到的图象关于y轴对称,根据对称轴方程求出m的最小值.
解答: 解:函数y=﹣3cos(2x+)
由2x+=kπ,k∈Z,可解得对称轴方程x=﹣,k∈Z,
∵函数的图象向右平移m(m>0)个单位长度后,所得到的图象关于y轴对称,
∴由对称轴的方程得,m的最小值是.
故选:B.
点评: 本题主要考查三角函数的对称性,函数y=Acos(ωx+∅)的图象变换,属于中档题.
7.(5分)如图为函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象,f′(x)为函数f(x)的导函数,则不等式x•f′(x)<0的解集为()
A. (﹣∞,) B. (0,) C. (,+∞) D. (﹣∞,)∪(0,)
考点: 导数的运算;函数的图象.
专题: 数形结合法.
分析: 先从原函数的极值点处得出导数的零点,再利用导函数是二次函数的特点,结合二次函数的图象,即可解出不等式x•f′(x)<0的解集
解答: 解:由图可知:
±是函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的两个极值点,且a>0
即±是导函数f′(x)的两个零点,
导函数的图象如图,
当x∈时,f'(x)>0,则x<0,故是解集的一部分;同理也是解集的一部分.
故选D.
点评: 本小题主要考查函数的图象、一元二次不等式的解法、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归及转化思想.属于基础题.
8.(5分)设函数F(x)=是定义在R上的函数,其中f(x)的导函数f′(x)满足f′(x)<f(x)对于x∈R恒成立,则 ()
A. f(2)>e2f(0),f>e2012f(0) B. f(2)>e2f(0),f<e2012f(0)
C. f(2)<e2f(0),f>e2012f(0) D. f(2)<e2f(0),f<e2012f(0)
考点: 利用导数研究函数的单调性.
专题: 导数的综合应用.
分析: 由f′(x)<f(x),利用导数及函数单调性的关系,判断出函数F(x)=是定义在R上的减函数,即可得答案.
解答: 解:由f′(x)<f(x)得,f′(x)﹣f(x)<0,
∴F′(x)=<0,
∴函数F(x)=是定义在R上的减函数,
∴F(0)>F(2),F(0)>F,
即F(0)>,F(0)>,
即f(2)<e2F(0),f<e2012F(0),
∵F(0)=f(0),
∴f(2)<e2f(0),f<e2012f(0),
故选:D.
点评: 考查利用导数研究判断函数单调性及导数的运算法则的运用,属于中档题,
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分,把答案填在答题卷上.
9.(5分)已知△ABC中,a=4,b=4,∠A=30°,则∠B等于30°.
考点: 正弦定理.
专题: 解三角形.
分析: 根据a=b=4 且∠A=30°,可得△ABC为等腰三角形,可得∠B的值.
解答: 解:△ABC中,∵a=4,b=4,∠A=30°,则△ABC为等腰三角形,可得∠B=∠A=30°,
故答案为:30°.
点评: 本题主要考查等腰三角形的性质,属于基础题.
10.(5分)函数的图象与函数g(x)=log2x的图象的交点个数是
3.
考点: 对数函数的图像及性质;函数的图象.
专题: 数形结合.
分析: 先分别画出函数的图象与函数g(x)=log2x的图象,再通过观察两个函数图象交点的个数即可.
解答: 解:分别画出函数的图象与函数g(x)=log2x的图象:如图.
由图知:它们的交点个数是:3,
故答案为:3.
点评: 本小题主要考查对数函数的图象、分段函数的图象等基础知识,考查等价转化能力,考查数形结合思想、化归及转化思想.属于基础题.
11.(5分)函数f(x)=Asin(ωx+ϕ)(ω>0,﹣<ϕ<)的部分图象如图所示,则f(x)=2sin(2x﹣).
考点: 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
专题: 三角函数的图像及性质.
分析: 由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由图象经过特殊点求得φ的值,可得函数的解析式.
解答: 解:由函数的图象可得A=2,==﹣,∴ω=2.
再根据图象经过点(,2)可得2sin(2×+φ)=2,结合,﹣<ϕ<,可得φ=﹣,
故有f(x)=,
故答案为:2sin(2x﹣).
点评: 本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由图象经过特殊点求出φ的值,属于基础题.
12.(5分)直线y=4x及曲线y=x3围成的封闭图形的面积为8.
考点: 定积分.
专题: 导数的综合应用.
分析: 先根据题意画出区域,然后然后依据图形得到积分上限为2,积分下限为0的积分,从而利用定积分表示出曲边梯形的面积,最后用定积分的定义求出所求即可.
解答: 解:先根据题意画出图形,解得两个图象的解答坐标分别是(0.0),(2,8),(﹣2,﹣8),得到第一象限部分的积分上限为2,积分下限为0,
∴曲线y=x3及直线y=4x在第一象限所围成的图形的面积是∫02(4x﹣x3)dx=(2x2﹣)=4,
∴直线y=4x及曲线y=x3围成的封闭图形的面积为2∫02(4x﹣x3)dx=8;
故答案为:8.
点评: 考查学生会求出原函数的能力,以及会利用定积分求图形面积的能力,同时考查了数形结合的思想,属于基础题.
13.(5分)关于函数f(x)=cos2x﹣2sinxcosx,下列命题:
①若x1,x2满足x1﹣x2=π,则f(x1)=f(x2)成立;
②f(x)在区间[﹣,]上单调递增;
③函数f(x)的图象关于点(,0)成中心对称;
④将函数f(x)的图象向左平移个单位后将及y=2sin2x的图象重合.
其中正确的命题序号①③④(注:把你认为正确的序号都填上)
考点: 命题的真假判断及应用;正弦函数的单调性;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
专题: 三角函数的图像及性质.
分析: 利用三角恒等变换可得f(x)=2cos(2x+),
对于①,若x1,x2满足x1﹣x2=π,则f(x1)=2cos[2(x2+π)+]=2cos(2x2+)=f(x2)成立,可判断①;
②由π≤2x+≤2π,得:≤x≤,即f(x)在区间[,]上单调递增,从而可判断②;
③易求f()=0,函数f(x)的图象关于点(,0)成中心对称,从而可判断③;
④将函数f(x)的图象向左平移个单位后得到y=f(x+)=2sin2x,可判断④.
解答: 解:f(x)=cos2x﹣2sinxcosx=cos2x﹣sin2x=2(cos2x﹣sin2x)=2cos(2x+),
①若x1,x2满足x1﹣x2=π,则f(x1)=2cos[2(x2+π)+]=2cos(2x2+)=f(x2)成立,故①正确;
②由π≤2x+≤2π,得:≤x≤,即f(x)在区间[,]上单调递增,故②错误;
③因为f()=2cos(2×+)=0,所以函数f(x)的图象关于点(,0)成中心对称,故③正确;
④将函数f(x)的图象向左平移个单位后得到y=f(x+)=2cos[2(x+)+]=2cos(2x+)=2sin2x,其图象及y=2sin2x的图象重合,故④正确.
综上所述,正确的命题序号①③④,
故答案为:①③④.
点评: 本题考查命题的真假判断及应用,综合考查正弦函数的单调性、对称性及函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,属于中档题.
14.(5分)已知函数f(x)=ex+alnx的定义域是D,关于函数f(x)给出下列命题:
①对于任意a∈(0,+∞),函数f(x)是D上的减函数;
②对于任意a∈(﹣∞,0),函数f(x)存在最小值;
③对于任意a∈(0,+∞),使得对于任意的x∈D,都有f(x)>0成立;
④存在a∈(﹣∞,0),使得函数f(x)有两个零点.
其中正确命题的序号是②④.(写出所有正确命题的序号)
考点: 函数的单调性及导数的关系;命题的真假判断及应用.
专题: 综合题.
分析: 先求导数,若为减函数则导数恒小于零;在开区间上,若有最小值则有唯一的极小值,若有零点则对应方程有根.
解答: 解:由对数函数知:函数的定义域为:(0,+∞),f′(x)=ex+
①∵a∈(0,+∞)∴f′(x)=ex+≥0,是增函数.所以①不正确,
②∵a∈(﹣∞,0),∴存在x有f′(x)=ex+=0,可以判断函数有最小值,②正确.
③画出函数y=ex,y=alnx的图象,如图:显然不正确.
④令函数y=ex是增函数,y=alnx是减函数,所以存在a∈(﹣∞,0),f(x)=ex+alnx=0有两个根,正确.
故答案为:②④
点评: 本题主要考查导数法研究函数的单调性、极值、最值等问题.
三、解答题:本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明或演算步骤.
15.(12分)已知向量=(cosθ,sinθ),=(),.
(Ⅰ)当⊥时,求θ的值;
(Ⅱ)求|+|的取值范围.
考点: 数量积判断两个平面向量的垂直关系;向量的模.
专题: 计算题;平面向量及应用.
分析: (I)根据垂直的向量数量积为0,列出关于θ的方程,结合同角三角函数的关系,得,结合θ的范围可得θ的值;
(II)根据向量模的公式,结合题中数据,化简整理得|+|=,再结合θ的范围,利用正弦函数的图象及性质,可得|+|的取值范围.
解答: 解:(Ⅰ)∵⊥,
∴•=…(2分)
整理,得
又∵,∴θ=…(6分)
(Ⅱ)∵||==1,||==2,•=
==…(9分)
∵∴…(11分)
∴,可得
∴,即|+|的取值范围是[,3]…(13分)
点评: 本题给出向量坐标为含有θ的三角函数的形式,求向量的模的取值范围,考查了向量数量积的坐标运算,同角三角函数的基本关系与三角函数的图象及性质等知识,属于中档题.
16.(12分)已知函数f(x)=lnx++b在点(1,3)处及y轴垂直.
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)求函数f(x)在[,2]上的最大值与最小值.
考点: 利用导数研究函数的极值;导数在最大值、最小值问题中的应用.
专题: 计算题;导数的综合应用.
分析: (Ⅰ)求出函数的导数,由条件可得f′(1)=0且f(1)=3,即可得到a,b的值;
(Ⅱ)求出函数f(x)的导数,求出极值点,列表分析函数在[,2]上的单调区间与极值,从而得到最小值与最大值.
解答: 解:(Ⅰ)由于f(x)=lnx++b,
则,
则,
解得;
(Ⅱ)由于,
则
由f'(x)=0⇒x=1,
列表如下
x
1 (1,2)
2
y'
0
y 4﹣ln2
单调递减
极小值
单调递增
当x=1时,f(x)取得极小值即最小值:f(x)min=f(1)=3,
由于,
当时,f(x)取得最大值.
点评: 本题考查导数的综合应用:求切线方程与求单调区间、极值与最值,考查运算能力,属于中档题.
17.(14分)已知向量=(2sin(x﹣),1),=(cosx,﹣),函数f(x)=•(x∈R).
(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期对称中心及单调减区间;
(Ⅱ)已知△ABC内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且c=3,f(C)=0,若向量=(1,sinA)及=(2,sinB)共线,求a、b的值.
考点: 余弦定理;两角与及差的正弦函数;三角函数的周期性及其求法.
专题: 三角函数的图像及性质;解三角形.
分析: (Ⅰ)利用数量积得坐标运算,两角差的正弦公式,二倍角公式化简解析式,由周期公式、正弦函数的对称中心、的单调减区间,分别求出函数f(x)对应的最小正周期、对称中心、单调减区间;
(Ⅱ)根据f(C)=0与C的范围求出角C,再根据向量共线的坐标条件与正弦定理得b=2a,见那个c=3、C的值代入余弦定理化简,最后联立求出a、c的值.
解答: 解:(Ⅰ)由题意得,=
所以f(x)的最小正周期T==π,
令(k∈Z)得,,k∈Z,
f(x)的对称中心是(,﹣1)(k∈Z),
由,解得,
所以f(x)的单调减区间:
(Ⅱ)由f(C)=0得,=0,即,
因为0<C<π,所以,
则,解得C=,
因为向量=(1,sinA)及=(2,sinB)共线,
所以sinB﹣2sinA=0,即sinB=2sinA,
由正弦定理得,b=2a,①
又c=3,由余弦定理得,c2=a2+b2﹣2abcosC,即9=a2+b2﹣2abcos,②
由①②得,a=,b=.
点评: 本题考查掌握数量积的坐标运算,两角与的正弦公式、二倍角公式,正弦、余弦定理,正弦函数的单调性,三角函数的周期性及其求法,利用向量的数量积及其化简三角函数是解题的关键,考查知识广泛,比较综合.
18.(14分)已知函数f(x)=ex(ax+b),曲线y=f(x)的经过点P(0,2),且在点P处的切线为l:y=4x+2.
(Ⅰ)求常数a,b的值;
(Ⅱ)证明:f(x)≥4x+2;
(Ⅲ)是否存在常数k,使得当x∈[﹣2,﹣1]时,f(x)≥k(4x+2)恒成立?若存在,求常数k的取值范围;若不存在,简要说明理由.
考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.
专题: 导数的综合应用.
分析: (Ⅰ)由已知条件得,由此能求出常数a,b的值.
(Ⅱ)记g(x)=f(x)﹣(4x+2)=2ex(x+1)﹣2(2x+1),则g′(x)=2ex(x+2)﹣4,当x=0时,g′(x)=0,设t(x)=2ex(x+2)﹣4,由此利用导数性质能证明f(x)≥4x+2.
(Ⅲ)x∈[﹣2,﹣1]时,f(x)≥k(4x+2)恒成立,当且仅当k≥,记h(x)=,x∈[﹣2,﹣1],由此利用导数性质能求出常数k的取值范围.
解答: (Ⅰ)解:∵f(x)=ex(ax+b),
∴f′(x)=ex(ax+b)+aex,
∵曲线y=f(x)的经过点P(0,2),且在点P处的切线为l:y=4x+2,
解得a=b=2.
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知f(x)=ex(2x+2),
记g(x)=f(x)﹣(4x+2)=2ex(x+1)﹣2(2x+1),
则g′(x)=2ex(x+2)﹣4,
当x=0时,g′(x)=0,设t(x)=2ex(x+2)﹣4,
则t′(x)=2ex(x+3),
当x>﹣3时,t′(x)>0,g′(x)单调递增,
当x<﹣3时,t′(x)<0,g′(x)单调递减,
显然当x<﹣2时,g′(x)<0,∴当x>0时,g′(x)>0,
当x<0时,g′(x)<0,∴g(x)≥g(0)=0,
当且仅当x=0时等号成立,
∴f(x)≥4x+2.
(Ⅲ)解:x∈[﹣2,﹣1]时,4x+2<0,
∴f(x)≥k(4x+2)恒成立,
当且仅当k≥,
记h(x)=,x∈[﹣2,﹣1],
由h′(x)=0,得x=0(舍),x=﹣,
当﹣2时,h′(x)>0,
∴h(x)=在区间[﹣2,﹣1]上的最大值为h(﹣)=,
∴常数k的取值范围是[,+∞).
点评: 本题考查常数的值的求法,考查不等式的证明,考查常数的取值范围的求法,解题时要注意构造法与导数性质的合理运用.
19.(14分)已知函数,直线图象的一条对称轴.
(1)试求ω的值:
(2)已知函数y=g(x)的图象是由y=f(x)图象上的各点的横坐标伸长到原来的2倍,然后再向左平移个单位长度得到,若的值.
考点: 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;三角函数中的恒等变换应用.
专题: 计算题;三角函数的图像及性质.
分析: (1)利用三角函数的恒等变换化简函数f(x) 的解析式为2sin(2ωx+),根据直线图象的一条对称轴,故2sin(2ω•+)=2,故有 2ω•+=kπ+,k∈z,再由0<ω<1,求出ω 的值.
(2)由(1)知,f(x)=2sin(2ωx+),可得g(x)=2cos.由 ,可得
cos(α+)的值,再由sinα=sin[(α+)﹣],利用两角与的正弦公式求得结果.
解答: 解:(1)∵函数,
∴f(x)=cos(2ωx)+sin(2ωx)=2sin(2ωx+).
∵直线图象的一条对称轴,故2sin(2ω•+)=2,即 sin(2ω•+)=1,
故有 2ω•+=2kπ+,k∈z,故ω=3k+,k∈z.
再由0<ω<1,可得﹣<k<,∴ω=.
(2)由(1)知,f(x)=2sin(2ωx+),可得g(x)=2sin[(x+)+]=2cos.
由 ,可得 2cos =,故 cos(α+)=.
故sinα=sin[(α+)﹣]=sin(α+)cos﹣cos(α+)sin=﹣=.
点评: 本题主要考查三角函数的恒等变换及化简求值,函数y=Asin(ωx+∅)的图象变换,两角与的正弦公式,属于中档题.
20.(14分)已知函数f(x)=lnx﹣ax2﹣(1﹣2a)x(a>0).
(1)求函数f(x)的最大值;
(2)求函数f(x)在区间(,2)上的零点的个数(e为自然对数的底数);
(3)设函数y=f(x)图象上任意不同的两点为A(x1,y1)、B(x2,y2),线段AB的中点为C(x0,y0),记直线AB的斜率为k,证明:k>f′(x0).
考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;根的存在性及根的个数判断;导数的运算;利用导数研究函数的单调性.
专题: 导数的综合应用.
分析: (1)首先求出函数的导函数,然后确定函数的极值,此题函数只有一个增区间,一个减区间,函数的极大值就是最大值;
(2)由(1)可知函数f(x)在区间(,2)上在x=1时取得最大值,当x=与x=2时的函数值君小于0,所以由最大值的符号分析函数f(x)在区间(,2)上的零点的个数;
(3)求出直线AB的斜率为k与f′(x0),整理后把证明k>f′(x0)转化为证明.构造函数g(x)=lnx﹣ (x>1),利用导数证明该函数在(1,+∞)上为增函数征得结论.
解答: (1)解:由f(x)=lnx﹣ax2﹣(1﹣2a)x(a>0),
得=.
函数f(x)的定义域为(0,+∞),
当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)在(0,1)上为增函数;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)在(1,+∞)上为减函数.
∴f(x)max=f(1)=ln1﹣a﹣1+2a=a﹣1.
(2)解:∵a>0,∴ea>1,0<.
由(1)知:f(x)在上为增函数,在(1,2)上为减函数.
∴函数f(x)在区间(,2)上的f(1)=a﹣1.
=<0.
f(2)=ln2﹣4a﹣2+4a=ln﹣2<0.
∴当0<a<1时,函数f(x)在区间(,2)上的零点的个数为0;
当a=1时,函数f(x)在区间(,2)上的零点的个数为1;
当a>1时,函数f(x)在区间(,2)上的零点的个数为2.
(3)证明:不妨设x1>x2>0,
则
令g(x)=lnx﹣ (x>1).
∴g(x)在(1,+∞)上为增函数,
∴g(x)>g(1)=0.
则,整理得:.
即k>f′(x0).
点评: 本题主要考查函数单调性的应用、导数在最大值、最小值问题中的应用、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查函数及方程思想、化归及转化思想,考查了函数构造法,属于2015届高考试卷中的压轴题.
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