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1、小題分層練(十) 壓軸小題巧解練(2)
(建議用時:40分鐘)
一、選擇題
1.(2018·東莞高三二模)已知函數(shù)f(x)=3x-的圖象上的兩點(diǎn)(x0,y0),(4+x0,x0+y0)關(guān)于原點(diǎn)對稱,則函數(shù)f(x)( )
A. 在(-∞,0)內(nèi)單調(diào)遞增
B. 在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減
C.在(-∞,0)∪(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減
D. 在(-∞,0)∪(0,+∞)在內(nèi)單調(diào)遞增
A [易知函數(shù)f(x)=3x-為奇函數(shù),因?yàn)槠鋱D象上的兩點(diǎn)(x0,y0)(4+x0,x0+y0)關(guān)于原點(diǎn)對稱,所以解得即-6+=1,解得a=14,即f(x)=3x-,則f(x)=3x-在(-∞,0)內(nèi)單調(diào)遞
2、增,故選A.]
2.(2018·江西高三質(zhì)監(jiān))函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镈,若滿足:①f(x)在D內(nèi)是單調(diào)函數(shù);②存在[a,b]?D使得f(x)在[a,b]上的值域?yàn)?,則稱函數(shù)f(x)為“成功函數(shù)”.若函數(shù)f(x)=logm(mx+2t)(其中m>0,且m≠1)是“成功函數(shù)”,則實(shí)數(shù)t的取值范圍為( )
A.(0,+∞) B.
C. D.
D [無論m>1還是0<m<1,f(x)=logm(mx+2t)都是R上的單調(diào)增函數(shù),故應(yīng)有則問題可轉(zhuǎn)化為求f(x)=,即f(x)=logm(mx+2t)=,即mx+2t=mx在R上有兩個不相等的實(shí)數(shù)根的問題,令λ=mx(λ>0),則
3、mx+2t=mx可化為λ2-λ+2t=0,則故0<t<,選D.]
3.設(shè)函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且f(x)對任意的x∈R,都有f(x-2)=f(x+2),且當(dāng)x∈[-2,0]時,f(x)=x-1,若在區(qū)間(-2,6]內(nèi)關(guān)于x的方程f(x)-loga(x+2)=0(a>1)恰好有3個不同的實(shí)數(shù)根,則a的取值范圍是( )
A.(1,2) B.(2,+∞)
C.(1,) D.(,2)
D [∵對于任意的x∈R,都有f(x-2)=f(2+x),∴函數(shù)f(x)是一個周期函數(shù),且T=4.
又∵當(dāng)x∈[-2,0]時,f(x)=x-1,且函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),
4、若在區(qū)間(-2,6]內(nèi)關(guān)于x的方程f(x)-loga(x+2)=0恰有3個不同的實(shí)數(shù)解,
則函數(shù)y=f(x)與y=loga(x+2)在區(qū)間(-2,6]上有三個不同的交點(diǎn),如下圖所示:
又f(-2)=f(2)=3,
則對于函數(shù)y=loga(x+2),由題意可得,當(dāng)x=2時的函數(shù)值小于3,當(dāng)x=6時的函數(shù)值大于3,
即loga4<3,且loga8>3,由此解得<a<2.]
4.已知橢圓C:+=1的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,F(xiàn)為橢圓C的右焦點(diǎn),圓x2+y2=4上有一動點(diǎn)P,P不同于A,B兩點(diǎn),直線PA與橢圓C交于點(diǎn)Q,則的取值范圍是( )
A.∪ B.(-∞,0)∪
C.(-
5、∞,-1)∪(0,1) D.(-∞,0)∪(0,1)
D [由題意得A(-2,0),B(2,0),F(xiàn)(1,0),PA⊥PB.
設(shè)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(x0,y0),則kQA·kQF=·=
==.
∴=-==,
又x0∈(-2,2)且x0≠1,
∴<0或0<<1,
故的取值范圍為(-∞,0)∪(0,1).選D.]
5.已知橢圓E:+=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,短軸的一個端點(diǎn)為M,直線l:3x-4y=0交橢圓E于A,B兩點(diǎn).若|AF|+|BF|=4,點(diǎn)M到直線l的距離不小于,則橢圓E的離心率的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
A [根據(jù)橢圓的對稱性及橢
6、圓的定義可得A,B兩點(diǎn)到橢圓左、右焦點(diǎn)的距離和為4a=2(|AF|+|BF|)=8,所以a=2.又d=≥,所以1≤b<2,所以e===.因?yàn)?≤b<2,所以0<e≤.]
(教師備選)
(2018·河南鄭州高三二模)如圖,已知拋物線C1的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,且過點(diǎn)(2,4),圓C:x2+y2-4x+3=0,過圓心C2的直線l與拋物線和圓分別交于P,Q,M,N,則|PN|+4|QM|的最小值為( )
A. 23 B. 42
C. 12 D. 52
A [由題意拋物線過定點(diǎn)(2,4),得拋物線方程y2=8x,焦點(diǎn)為F(2,0).圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+y2=
7、1,所以圓心為(2,0),半徑r=1.由于直線過焦點(diǎn),所以有+==,又|PN|+4|QM|=(PF+1)+(4QF+4)=PF+4QF+5=2(PF+4QF)+5=2+5≥23,當(dāng)且僅當(dāng)PF=2QF時等號成立.選A.]
6.拋物線C1:y=x2(p>0)的焦點(diǎn)與雙曲線C2:-y2=1的右焦點(diǎn)的連線交C1于第一象限的點(diǎn)M.若C1在點(diǎn)M處的切線平行于C2的一條漸近線,則p=( )
A. B.
C. D.
D [經(jīng)過第一象限的雙曲線C2的漸近線方程為y=x.拋物線C1的焦點(diǎn)為F1,雙曲線C2的右焦點(diǎn)為F2(2,0).因?yàn)閥=x2,所以y′=x,所以拋物線C1在點(diǎn)M處的切線斜率為
8、,即x0=,所以x0=p.因?yàn)镕1,F(xiàn)2(2,0),M三點(diǎn)共線,所以=,解得p=,故選D.]
(教師備選)
(2018·遼寧大連高三一模)若直線kx-y-k+1=0(k∈R)和曲線E:y=ax3+bx2+(b≠0)的圖象交于A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)(x1<x2<x3)三點(diǎn)時,曲線E在A、C點(diǎn)處的切線總是平行的,則過點(diǎn)(b,a)可作曲線E的幾條切線.( )
A. 0 B. 1
C. 2 D. 3
C [直線kx-y-k+1=0(k∈R)過定點(diǎn)(1,1),
由題意可知:定點(diǎn)(1,1)是曲線E:y=ax3+bx2+(b≠0)的對稱中心,
解得,
9、所以曲線E:y=x3-x2+,(b,a)=.
f′(x)=x2-2x,設(shè)切點(diǎn)M(x0,y0),
則M縱坐標(biāo)y0=x3-x+,又f′(x0)=x-2x0,
∴切線的方程為:y-=(x-2x0)(x-x0),
又直線過定點(diǎn),∴-=(x-2x0)(-1-x0),得x-3x0-2=0,(x-x0)-2(x0+1)=0,即(x0+1)·(x-x0-2)=0,
解得x0=2或-1,故可做兩條切線,選C.]
7.(2018·昆明二模)已知函數(shù)f(x)=+k(ln x-x),若x=1是函數(shù)f(x)的唯一極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( )
A.(-∞,e] B.(-∞,e)
C.(-e,
10、+∞) D.[-e,+∞)
A [由函數(shù)f(x)=+k(ln x-x),可得f′(x)=+k=,∵f(x)有唯一極值點(diǎn)x=1,∴f′(x)=0有唯一根x=1,∴-k=0無根,即y=k與g(x)=無交點(diǎn),可得g′(x)=,由g′(x)>0得,g(x)在[1,+∞)上遞增,由g′(x)<0得,g(x)在(0,1)上遞減,∴g(x)min=g(1)=e,∴k≤e,即實(shí)數(shù)k的取值范圍是(-∞,e],故選A.]
8.(2018·廣東茂名高三二模)若對任意的x>0,不等式x2-2mln x≥1(m≠0)恒成立,則m的取值范圍是( )
A.{1} B.[1,+∞)
C.[2,+∞)
11、 D.[e,+∞)
A [由已知可得x2-2mln x-1≥0對任意的x>0恒成立,
設(shè)f(x)=x2-2mln x-1,則f′(x)=2x-=,
當(dāng)m<0時f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,又f(1)=0,∴在(0,1)上f(x)<0,不合題意;
當(dāng)m>0時,可知f(x)在(0,)單調(diào)遞減,在(,+∞)單調(diào)遞增,要使f(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,只要f()≥0,令g(m)=f()=m-mln m-1(m>0),g′(m)=-ln m,可知g(m)在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,又g(1)=0,∴g(m)≤0,∴g(m)=
12、0,∴m=1.故選A.]
9.已知函數(shù)f(x)=-x3+ax2-4在x=2處取得極值,若m,n∈[-1,1],則f(m)+f′(n)的最小值是( )
A.-13 B.-15
C.10 D.15
A [求導(dǎo)得f′(x)=-3x2+2ax,
由函數(shù)f(x)在x=2處取得極值知f′(2)=0,
即-3×4+2a×2=0,所以a=3.
由此可得f(x)=-x3+3x2-4,f′(x)=-3x2+6x,易知f(x)在[-1,0)上單調(diào)遞減,在(0,1]上單調(diào)遞增,所以當(dāng)m∈[-1,1]時,f(m)min=f(0)=-4.
又因?yàn)閒′(x)=-3x2+6x的圖象開口向下,且對
13、稱軸為x=1,
所以當(dāng)n∈[-1,1]時,f′(n)min=f′(-1)=-9.
故f(m)+f′(n)的最小值為-13.]
10.(2018·四川德陽高三二診)如圖43,過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F作傾斜角為α的直線l,l與拋物線及其準(zhǔn)線從上到下依次交于A、B、C點(diǎn),令=λ1,=λ2,則當(dāng)α=時,λ1+λ2的值為( )
圖43
A.3 B.4 C.5 D.6
B [設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則由過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)的直線的性質(zhì)可得|AB|=x1+x2+2==,
∴x1+x2=,又x1x2==1,可得x1=3,x2=,
分別過點(diǎn)A,B作
14、準(zhǔn)線的垂線,分別交準(zhǔn)線于點(diǎn)E,D,則=λ1===3,同理可得=λ2=1,∴λ1+λ2=4,故選B.]
二、填空題
11.(2018·惠州二模)已知函數(shù)f(x)對任意的x∈R,都有f=f,函數(shù)f(x+1)是奇函數(shù),當(dāng)-≤x≤時,f(x)=2x,則方程f(x)=-在區(qū)間[-3,5]內(nèi)的所有零點(diǎn)之和為________.
4 [∵函數(shù)f(x+1)是奇函數(shù),
∴函數(shù)f(x+1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,0)對稱,
∴把函數(shù)f(x+1)的圖象向右平移1個單位可得函數(shù)f(x)的圖象,即函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對稱,則f(2-x)=-f(x).
又∵f=f,∴f(1-x)=f(x),從而f(2-
15、x)=-f(1-x),
∴f(x+1)=-f(x),即f(x+2)=-f(x+1)=f(x).
∴函數(shù)f(x)的周期為2,且圖象關(guān)于直線x=對稱,畫出函數(shù)f(x)的圖象如圖所示:
∴結(jié)合圖象可得f(x)=-在區(qū)間[-3,5]內(nèi)有8個零點(diǎn),且所有零點(diǎn)之和為×2×4=4.]
(教師備選)
已知在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,CD⊥AD,AB=2AD=2CD=2,將直角梯形ABCD沿AC折疊成三棱錐D-ABC,當(dāng)三棱錐D-ABC的體積取最大值時,其外接球的體積為________.
[已知直角梯形ABCD,AB⊥AD,CD⊥AD,AB=2AD=2CD=2,沿AC折疊成三棱錐,如
16、圖:AB=2,AD=1,CD=1,∴AC=,BC=,∴BC⊥AC,
取AC的中點(diǎn)E,AB的中點(diǎn)O,連接DE,OE,
∵當(dāng)三棱錐體積最大時,平面DCA⊥平面ACB,
∴OB=OA=OC=OD,∴OB=1,就是外接球的半徑為1,
此時三棱錐外接球的體積:×13=.]
12.(2018·沈陽二模)已知橢圓+=1的右焦點(diǎn)為F,P是橢圓上一點(diǎn),點(diǎn)A(0,3),當(dāng)△APF的周長最大時,△APF的面積為________.
[橢圓+=1中, a=4,b=,∴c=3,由題意,設(shè)F′是左焦點(diǎn),則△APF周長=|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+|AP|+2a-|PF′|=8+6+|PA|-|PF
17、′|≤14+|AF′|(A,P,F(xiàn)′三點(diǎn)共線時,且P在AF′的延長線上,取等號),此時kAP=,∴∠AF′F=,
∴∠FF′P=,設(shè)|PF′|=x,則|PF|=8-x,由余弦定理得(8-x)2=x2+36-2×6x·cos,∴x=,所以△APF的面積S=S△AF′F+S△PF′F=×6×=.]
13.(2018·安慶二模)銳角三角形的三個內(nèi)角分別為A、B、C,sin(A-B)=,sin C=,AB=6,則△ABC的面積為________.
12+6 [∵sin(A-B)=sin Acos B-sin Bcos A=,
sin C=sin(A+B)=sin Acos B+sin Bcos A=,
∴sin Acos B=,sin Bcos A=,
∴sin2A(1-sin2B)=,sin2B(1-sin2A)=,
∴sin2Asin2B=,
sin2Asin2B=,∴sin Asin B=,
S=absin C=·sin C=6(+2).]