高考数学压轴专题(易错题)备战高考《函数与导数》易错题汇编含答案解析
一、选择题
2上1.设函数fx在R上存在导数fx,xR有fxfx2x,在0,fx2x,若f4mfm168m,则实数m的取值范围是( )
A.2,
【答案】A 【解析】 【分析】
B.0,2C.2,22, D.,通过xR有fxfx2x,构造新函数gxfxx,可得gx为奇函
22数;利用fx2x,求gx的导函数得出gx的单调性,再将不等式
f4mfm168m转化,可求实数m的取值范围.
【详解】
设gxfxx,
2∵gxgxfxxfxx0,
22∴函数gx为奇函数,
∵在x0,上,fx2x,即fx2x0, ∴gxfx2x0,
∴函数gx在x0,上是减函数, ∴函数gx在x,0上也是减函数, 且g00,
∴函数gx在xR上是减函数, ∵f4mfm168m,
22168m, gmm∴g4m4m∴g4mgm, ∴4mm, 即m2. 故选:A. 【点睛】
本题考查函数的奇偶性、单调性的应用,考查运算求解能力、转化与化归的数学思想,是中档题.
a132.ax的展开式中,第三项的系数为1,则dx( ) 1x63A.2ln2 【答案】A 【解析】 【分析】
B.ln2 C.2 D.1
首先根据二项式定理求出a,把a的值带入【详解】
a11dx即可求出结果. x233a21TC(ax)x. 解题分析 根据二项式ax的展开式的通项公式得213646Q第三项的系数为1,1,a4,
a43114则dxdxlnx12ln2.
xx11故选:A 【点睛】
knkk本题考查二项式定理及定积分. 需要记住二项式定理展开公式:Tk1Cnab.属于中等
a4题.
3.已知f(x)13523xax6axb的两个极值点分别为x1,x2x1x2,且x2x1,322则函数f(x1)f(x2)( ) A.1 【答案】B 【解析】 【分析】
求出函数的导数,利用韦达定理得到a,x1,x2满足的方程组,解方程组可以得到a,x1,x2,从而可求fx1fx2. 【详解】
B.
1 6C.1 D.与b有关
f'xx25ax6a,故x1x25a,x1x26a,且25a224a0,
又x23x1,所以x12a,x23a,故6a6a2,解得a0(舎)或者a1. 2此时x12,x23, fx故fx1fx2故选B. 【点睛】
1352xx6xb, 3215182749623 326如果fx在x0处及附近可导且x0的左右两侧导数的符号发生变化,则xx0必为函数的极值点且fx00.极大值点、极小值点的判断方法如下:
(1)在x0的左侧附近,有f'x0,在x0的右侧附近,有f'x0,则xx0为函数的极大值点;
(2)在x0的左侧附近,有f'x0,在x0的右侧附近f'x0,有,则xx0为函数的极小值点.
4.在二项式(x2a6)的展开式中,其常数项是15.如下图所示,阴影部分是由曲线2xy=x2和圆x2y2a及x轴围成的封闭图形,则封闭图形的面积为( )
1 46【答案】B 【解析】 【分析】
A.
B.
1 46
C.
4D.
1 6用二项式定理得到中间项系数,解得a,然后利用定积分求阴影部分的面积. 【详解】
ra6ra(x2+)展开式中,由通项公式可得Tr1C6xrx122r , 2x24a4a令12﹣3r=0,可得r=4,即常数项为C6,可得C6=15,解得a=2.
2244曲线y=x2和圆x2+y2=2的在第一象限的交点为(1,1)
所以阴影部分的面积为故选:B 【点睛】
4-x-x2dx01111x2x3|1. 042346本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,属于基础题.
5.若函数f(x)exexsin2x,则满足f(2x21)f(x)0的x的取值范围为( ) A.(1,)
12B.(,1)U(,) D.(,)(1,)
121,1) 2【答案】B 【解析】 【分析】
C.(12判断函数fx为定义域R上的奇函数,且为增函数,再把f2x1fx0化为
22x21x,求出解集即可.
【详解】
解:函数fxeexxsin2x,定义域为R,
且满足fxexexsin2x exexsin2xfx,
∴fx为R上的奇函数; 又f'xeexx2cos2x22xcos2x0恒成立,
∴fx为R上的单调增函数;
得f2x又f2x1fx0,
221fxfx,
∴2x21x, 即2x2x10, 解得x1或x1, 21,. 2所以x的取值范围是,1故选B. 【点睛】
本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.
6.若定义在R上的偶函数fx满足fxf2x0.当x0,1,
fx1x2,则( )
5A.flog12fflog23
235B.fflog12flog23
235D.fflog23flog12
235C.flog12flog23f
23【答案】A 【解析】 【分析】
推导出函数yfx的周期为4,根据题意计算出f51f0,22flog23flog240,flog12flog320,再利用函数yfx在区33间0,1上的单调性可得出结论. 【详解】
因为定义在R上的偶函数yfx满足fxf2x0,即
fxfx20,
即fxfx2,fxfx2fx4, 所以,函数yfx的周期为4,
因为当x0,1时,fx1x单调递减,
2因为f5f211f0,flog23f224log20,
3flog12flog32flog320, 3因为0log2411,所以f32log2log24f34,即31, 25flog12fflog23,
23所以,flog12f31f2故选:A. 【点睛】
本题主要考查函数值的大小比较,根据函数奇偶性和单调性之间的关系是解决本题的关键,属于中等题.
7.已知定义在R上的函数fx满足f32xf2x1,且fx在[1, )上单调递增,则( )
flog0.5f4 B.f0. 2f4flog0.5
f4f0.2flog0.5 C. flog0.5f0.2f4 D. A.f0. 20.31.130.31.131.10.330.31.13【答案】A 【解析】 【分析】
由已知可得fx的图象关于直线x1对称.因为0.20.31log30.5141.11,又
fx在[1,)上单调递增,即可得解.
【详解】
解:依题意可得,fx的图象关于直线x1对称. 因为0.2则0.20.30.30,1,log30.5 log32 1,0,41.14,8,
1log30.5141.11,
又fx在[1,)上单调递增, 所以f0.2故选:A. 【点睛】
本题考查了函数的对称性及单调性,重点考查了利用函数的性质判断函数值的大小关系,属中档题.
0.3flog0.5f4.
1.13
8.在平面直角坐标系中,若P,Q满足条件:(1)P,Q都在函数f(x)的图象上;(2)P,Q两点关于直线y=x对称,则称点对{P,Q}是函数f(x)的一对“可交换点对”.({P,Q}与{Q,P}看作同一“可交换点”.试问函数f(x){A.0对 【答案】C 【解析】
试题分析:设p(x,y)是满足条件的“可交换点”,则对应的关于直线y=x的对称点Q是(y,x),所以x23x2=2x,由于函数y=x23x2和y=2x的图象由两个交点,因此满足条件的“可交换点对”有两个,故选C. 考点:函数的性质
B.1对
x23x2(x0)log2x(x0)C.2对
的“可交换点对有( )
D.3对
9.已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=f(2−x),若函数 y=|x2−2x−3|与y=f(x)图像的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),则A.0 【答案】B 【解析】
试题分析:因为yf(x),yx2x3的图像都关于x1对称,所以它们图像的交点也关于x1对称,当m为偶数时,其和为22x=
ii1mB.m C.2m D.4m
mm;当m为奇数时,其和为2m11m,因此选B. 2【考点】 函数图像的对称性 2【名师点睛】如果函数f(x),xD,满足xD,恒有f(ax)f(bx),那么函数的图象有对称轴xab;如果函数f(x),xD,满足xD,恒有2f(ax)f(bx),那么函数f(x)的图象有对称中心(ab,0). 2
2x2a,x110.若函数f(x)=logx1,x>1有最大值,则a的取值范围为( ) 12A.5, 【答案】B 【解析】 【分析】
分析函数每段的单调性确定其最值,列a的不等式即可求解. 【详解】
由题fx22a,x1,单调递增,故fxf14a,;
xB.5, C.,5 D.,5 fxlog1x1,x1,单调递减,故fxf11,因为函数存在最大值,所以
2解a5. 4a1,故选B. 【点睛】
本题考查分段函数最值,函数单调性,确定每段函数单调性及最值是关键,是基础题.
11.函数yxx2的图象大致是( )
3xA. B.
C. D.
【答案】C 【解析】 【分析】
排除法:根据函数yxx2为奇函数,故图象关于原点对称;函数有1,0,1三个零点;当x2时,函数值为正数,进行选项排除即可. 【详解】
函数yxx2为奇函数,故图象关于原点对称,故排除D; 函数有1,0,1三个零点,故排除A; 当x2时,函数值为正数,故排除B. 故选:C. 【点睛】
本题考查函数的图象,根据解析式求图像通常利用排除法,依据有函数奇偶性、单调性、零点、定义域、值域、特殊值等,属于中等题.
3x3x
12.已知函数
fx1是偶函数,当x1,时,函数fx单调递减,设
1af,bf3,cf0,则a、b、c的大小关系为()
2A.bac 【答案】A 【解析】 【分析】 根据
B.cbd
C.bca
D.abc
fx1图象关于y轴对称可知fx关于x1对称,从而得到fx在,1上
单调递增且f3f1;再根据自变量的大小关系得到函数值的大小关系.
【详解】
Qfx1为偶函数 fx1图象关于y轴对称
fx图象关于x1对称
Qx1,时,fx单调递减 ∴x,1时,fx单调递增
又f3f1且1本题正确选项:A 【点睛】
110 f1ff0,即bac 22本题考查利用函数奇偶性、对称性和单调性比较函数值的大小关系问题,关键是能够通过奇偶性和对称性得到函数的单调性,通过自变量的大小关系求得结果.
13.已知定义在R上的奇函数yfx满足fx8fx0,且f55,则
f2019f2024( )
A.-5 【答案】B 【解析】 【分析】
根据f(x8)f(x)0得函数的周期为16,结合f55,f(0)0即可求解. 【详解】
由f(x8)f(x)0,得f(x8)f(x),
所以f(x16)f(x8)f(x).故函数yf(x)是以16为周期的周期函数. 又在f(x8)f(x)0中,令x0,得f(8)f(0)0, 且奇函数yf(x)是定义在R上的函数,
所以f(0)0.故f(8)0.故f(2024)f(161268)f(8)0. 又在f(x8)f(x)0中,令x3,得f(5)f(3)0.
得f(5)f(3)f(3)5,则f(2019)f(161263)f(3)5. 所以f(2019)f(2024)5. 故选:B. 【点睛】
此题考查根据函数的周期性求抽象函数的函数值,关键在于根据函数关系准确得出函数周期,结合定义在R上的奇函数的特征求值.
B.5
C.0
D.4043
14.若函数fxe()
xsinxa在区间,上单调递增,则实数a的取值范围是
22A.2, 【答案】B 【解析】 【分析】
B.1, C.1,
D.2,
将问题转化为fx0在,上恒成立;根据导函数解析式可知问题可进一步转化
22为2sinx,上恒成立;利用正弦型函数值域求法可求得a0在2242sinxa1a,2a,则只需-1+a?0即可,解不等式求得结果. 4【详解】
由题意得:fxexsinxaexcosxex2sinxa
4Qfx在,上单调递增 fx0在,上恒成立
2222又ex0 2sinx当x,上恒成立 a0在2243,时,x,444222sinx,1 422sinxa1a,2a 1a0,解得:a1, 4本题正确选项:B 【点睛】
本题考查根据函数在一段区间内的单调性求解参数范围问题,涉及到正弦型函数值域的求解问题;本题解题关键是能够将问题转化为导函数在区间内恒大于等于零的问题,从而利用三角函数的最值来求得结果.
15.已知函数fxx8x14,gxlog24x,若x15,aa4,
2x20,1,使得fx1gx2成立,则a的最大值为( )
A.-4 【答案】C 【解析】 【分析】
由x15,aa4,x20,1,使得fx1gx2成立得:f(x)的值域为
B.-3
C.-2
D.-1
g(x)的值域的子集,从而a28a142,故可求a的最大值为2.
【详解】
由x15,aa4,x20,1,使得fx1gx2成立, 得:f(x)的值域为g(x)的值域的子集,
由gxlog24xx20,1g(x)2 ,所以g(x),2 当4≤a≤3 时,-2#fx()-1,
此时f(x)的值域为g(x)的值域的子集成立.
2当a3时,2fxa8a14,须满足f(x)的值域为g(x)的值域的子集,
即a28a142,得6a2 所以a的最大值为2. 故选:C. 【点睛】
本题主要考查恒成立和存在性问题,注意把两类问题转化为函数值域的包含关系,此问题属于中档题目.
16.若关于x的不等式x2ax20在区间[1,5]上有解,则a的取值范围是( ) A.(22,) 【答案】D 【解析】 【分析】
把x2ax20在区间1,5上有解,转化为存在一个x1,5使得
B.(,22)
C.(,3)
D.(,27) 5x22axx【详解】
2a,解出fx的最大值. xx2ax20在区间1,5上有解,转化为存在一个x1,5使得
x22axx22a,设fxx,即是fx的最大值a,fx的最大值xx27,当x5时取得,故选D 5【点睛】
17.函数fx( ) A.
1sinxcosx1sinxcosx1tanx0x的最小值为
1sinxcosx1sinxcosx3253 3243 343 3162 3B.C.D.【答案】B
【解析】 【分析】
利用二倍角公式化简函数fx,求导数,利用导数求函数的最小值即可. 【详解】
xxxxxx2sincos2cos22sincos1sinxcosx1sinxcosx222222 1sinxcosx1sinxcosx2cos2x2sinxcosx2sin2x2sinxcosx2222222sin2xxxxxx2sinsincos2cossincossinxcosx222222222, xxsinxxxxxxxsin2cossincos2sinsincoscos22222222则fx21tanx0x, sinx322cosx16cos3xcos2x121sinx. f(x)2222sinx3cosx3sinxcosxsinx3cosx令tcosx0,1,gt6tt1为减函数,且g3210, 2所以当0x当
3时,
1t1,gt0,从而f'x0; 21,gt0,从而f'x0. 23x2时,0t故fxminf故选:A 【点睛】
53. 33本题主要考查了三角函数的恒等变换,利用导数求函数的最小值,换元法,属于中档题.
18.下列求导运算正确的是( ) A.cosxsinx 【答案】B 【解析】
分析:利用基本初等函数的导数公式、导数的运算法则对给出的四种运算逐一验证,即可得到正确答案.
详解:cosxsinx,A不正确;ln2x正确;x2ex'''112 ,B正确;3x3xln3,C不2xxB.ln2x1 xC.3x3xlog3e D.x2ex2xex
2xe'xx2ex,D不正确,故选B.
点睛:本题主要考查基本初等函数的导数公式、导数的运算法以及简单的复合函数求导法则,属于基础题.
19.如图,对应此函数图象的函数可能是( )
1A.y(x21) 2C.ylnx 【答案】B 【解析】 【分析】
xB.y2x(x21) D.yxex1
观察图象,从函数的定义域,零点,以及零点个数,特征函数值判断,排除选项,得到正确答案. 【详解】
由图象可知当x0时,y1,C不满足; 当x1时,y0,D不满足条件;
1A.由函数性质可知当x2时,y4112,显然A不成立; 2而B都成立. 故选:B 【点睛】
本题考查根据函数图象,判断函数的解析式,重点考查函数性质的判断,包含函数的定义域,函数零点,零点个数,单调性,特殊值,等信息排除选项,本题属于中档题型.
2
20.曲线ycosx0xA.4 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
3π3πxx与轴以及直线所围图形的面积为( ) 22C.
B.2
5 2D.3
32试题分析:S(0cosx)dxsinx23222,选B.
考点:定积分的几何意义
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