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1、2022高考數(shù)學(xué)”一本“培養(yǎng)優(yōu)選練 小題分層練9 壓軸小題巧解練(1)文
一、選擇題
1.若函數(shù)y=f(x)的圖象上存在不同的兩點(diǎn)M、N關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則稱點(diǎn)對(duì)(M,N)是函數(shù)y=f(x)的一對(duì)“和諧點(diǎn)對(duì)”(點(diǎn)對(duì)(M,N)與(N,M)看作同一對(duì)“和諧點(diǎn)對(duì)”).已知函數(shù)f(x)=則此函數(shù)的“和諧點(diǎn)對(duì)”有( )
A.1對(duì) B.2對(duì) C.3對(duì) D.4對(duì)
B [作出f(x)=的圖象如圖所示,f(x)的“和諧點(diǎn)對(duì)”數(shù)可轉(zhuǎn)化為y=ex(x<0)和y=-x2-4x(x<0)的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù).
由圖象知,函數(shù)f(x)有2對(duì)“和諧點(diǎn)對(duì)”.]
2.已知函數(shù)f(x)=2x-(x<0)與g
2、(x)=log2(x+a)的圖象上存在關(guān)于y軸對(duì)稱的點(diǎn),則a的取值范圍是( )
A.(-∞,-) B.(-∞,)
C.(-∞,2) D.
B [由f(x)關(guān)于y軸對(duì)稱的函數(shù)為h(x)=f(-x)=2-x-(x>0),
令h(x)=g(x),得2-x-=log2(x+a)(x>0),
則方程2-x-=log2(x+a)在(0,+∞)上有解,
作出y=2-x-與y=log2(x+a)的圖象,如圖所示,
當(dāng)a≤0時(shí),函數(shù)y=2-x-與y=log2(x+a)的圖象在(0,+∞)上必有交點(diǎn),符合題意,
若a>0,若兩函數(shù)在(0,+∞)上必有交點(diǎn),則log2a<,解得0<
3、a<,
綜上可知,實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,),故選B.]
3.(2018·濟(jì)南二模)設(shè)x1,x2分別是函數(shù)f(x)=x-a-x和g(x)=xlogax-1的零點(diǎn)(其中a>1),則x1+4x2的取值范圍是( )
A.[4,+∞) B.(4,+∞)
C.[5,+∞) D.(5,+∞)
D [f(x)=x-a-x的零點(diǎn)x1是方程x=a-x,即=ax的解,g(x)=xlogax-1的零點(diǎn)x2是方程xlogax-1=0,即=logax的解,即x1,x2是y=ax與y=logax與y=交點(diǎn)A,B的橫坐標(biāo),可得0<x1<1,x2>1,∵y=ax的圖象與y=logax關(guān)于y=x對(duì)稱,
4、y=的圖象也關(guān)于y=x對(duì)稱,∴A,B關(guān)于y=x對(duì)稱,設(shè)A,B,∴A關(guān)于y=x對(duì)稱點(diǎn)A′與B重合,=x2?x2x1=1,x1+4x2=x1+x2+3x2>2+3x2>2+3=5,∴x1+4x2的取值范圍是(5,+∞),故選D.]
4.(2018·馬鞍山二模)已知函數(shù)f(x)在R上滿足f(x)+f(-x)=x2,當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f′(x)>x.若f(1+a)-f(1-a)≥2a,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.[0,+∞) B.[1,+∞)
C.(-∞,0] D.(-∞,1]
A [由題意可設(shè)g(x)=f(x)-x2,∵x∈(0,+∞)時(shí),f′(x)>x,∴g′(x)=
5、f′(x)-x>0,∴g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,又∵f(x)+f(-x)=x2,∴g(-x)+g(x)=f(-x)+f(x)-x2=x2-x2=0,∴g(x)為奇函數(shù),又f(0)=0,∴g(x)=0,∴g(x)為(-∞,+∞)上的增函數(shù),又∵f(1+a)-f(1-a)≥2a,∴g(1+a)-g(1-a)≥0,即g(1+a)≥g(1-a),∴1+a≥1-a,即a≥0,故選A.]
5.已知奇函數(shù)f(x)是R上的單調(diào)函數(shù),若函數(shù)y=f(2x2+1)+f(λ-x)只有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)λ的值是( )
A. B. C.- D.-
C [∵函數(shù)y=f(2x2+1)+f(λ-
6、x)只有一個(gè)零點(diǎn),
∴方程f(2x2+1)+f(λ-x)=0只有一個(gè)實(shí)數(shù)根,又函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x),
∴f(2x2+1)+f(λ-x)=0?f(2x2+1)=-f(λ-x)?f(2x2+1)=f(x-λ)?2x2+1=x-λ,∴方程2x2-x+1+λ=0只有一個(gè)實(shí)數(shù)根,∴Δ=(-1)2-4×2×(1+λ)=0,解得λ=-.故選C.]
6.設(shè)F為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),過點(diǎn)P(-1,0)的直線l交拋物線C于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)Q為線段AB的中點(diǎn),若|FQ|=2,則|AB|=( )
A. B.2 C.3 D.4
D [很明顯直線的斜
7、率存在,
設(shè)直線方程為y=k(x+1),
與拋物線聯(lián)立可得:k2x2+(2k2-4)x+k2=0,
則:xQ==-1,yQ=k(xQ+1)=,
即Q,而F(1,0),
利用兩點(diǎn)之間距離公式可得:|FQ|==2,
整理化簡(jiǎn)可得:=0,∴=2.
利用根與系數(shù)的關(guān)系有:x1+x2==6,x1x2=1,
則|x1-x2|==,=,
由弦長(zhǎng)公式可得:|AB|=×|x1-x2|=4.]
7.已知定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x),滿足①f(x)>0;②f(x)<f′(x)<3f(x)(其中f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),則的取值范圍為( )
A. B.
8、C. D.
A [構(gòu)造函數(shù)g(x)=,x∈(0,+∞),則g′(x)=>0,所以函數(shù)g(x)=在(0,+∞)上是增函數(shù),所以g(1)<g(2),即<,則<e-;令h(x)=,x∈(0,+∞),則h′(x)=<0, 函數(shù)h(x)=在(0,+∞)上是減函數(shù),所以h(1)>h(2),即>,則>.綜上,<<e-,故答案為A.]
8.(2018·黃山二模)已知橢圓和雙曲線有共同焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2, P是它們的一個(gè)交點(diǎn),且∠F1PF2=,記橢圓和雙曲線的離心率分別為e1,e2,則的最大值為( )
A. B. C.2 D.3
A [考查一般性結(jié)論,當(dāng)∠F1PF2=θ時(shí):
設(shè)|
9、PF1|=m,|PF2|=n,橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為a1,雙曲線的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為a2,兩曲線的焦距為c,結(jié)合題意有:
m+n=2a1,|m-n|=2a2,
兩式平方相加可得:m2+n2=2(a+a),
兩式平方作差可得:mn=a-a,
由余弦定理有:4c2=m2+n2-2mncos θ,
則:4c2=2(a+a)-2(a-a)cos θ,2c2=(1-cos θ)a+(1+cos θ)a,
即1=+,結(jié)合二倍角公式有:+=1.
本題中,θ=,則有+=1,
即1=+≥2=·,
則≤,當(dāng)且僅當(dāng)=2,=時(shí)等號(hào)成立,
據(jù)此可得的最大值為.
故選A.]
9.設(shè)函數(shù)f(x)=ex(1-2x)
10、+ax,其中a<1,若存在唯一負(fù)整數(shù)x0,使得f(x0)>a,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
D [設(shè)g(x)=ex(2x-1),y=ax-a,
由題意知存在唯一的負(fù)整數(shù)x0使得g(x0)在直線y=ax-a的下方,
∵g′(x)=ex(2x-1)+2ex=ex(2x+1),
∴當(dāng)x<-時(shí),g′(x)<0,當(dāng)x>-時(shí),g′(x)>0,
∴當(dāng)x=-時(shí),g(x)取最小值-2e-,
直線y=ax-a恒過定點(diǎn)(1,0)且斜率為a,
故a>0且g(-1)=-3e-1<-a-a,g(-2)=-≥-2a-a,
解得≤a<,故選D.]
10.已知F是拋物線
11、x2=4y的焦點(diǎn),P為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,-1),則的最小值是( )
A. B. C. D.
C [由題意可得,拋物線x2=4y的焦點(diǎn)F(0,1),準(zhǔn)線方程為y=-1.
過點(diǎn)P作PM垂直于準(zhǔn)線,M為垂足,則由拋物線的定義可得|PF|=|PM|,則==sin∠PAM,∠PAM為銳角.∴當(dāng)∠PAM最小時(shí),最小,則當(dāng)PA和拋物線相切時(shí),最小.設(shè)切點(diǎn)P(2,a),由y=x2的導(dǎo)數(shù)為y′=x,則PA的斜率為·2==,∴a=1,則P(2,1).∴|PM|=2,|PA|=2,
∴sin∠PAM==,故選C.]
11.已知函數(shù)f(x)=(x-a)2+(ex-a)
12、2(a∈R),若存在x0∈R,使得f(x0)≤成立,則實(shí)數(shù)a的值為( )
A. B. C. D.
D [函數(shù)f(x)可以看作是動(dòng)點(diǎn)M(x,ex)與動(dòng)點(diǎn)N(a,a)之間距離的平方,
動(dòng)點(diǎn)M在函數(shù)y=ex的圖象上,N在直線y=x的圖象上,問題轉(zhuǎn)化為求直線上的動(dòng)點(diǎn)到曲線的最小距離,由y=ex得,y′=ex,令y′=1,解得x=0,
∴曲線上點(diǎn)M(0,1)到直線y=x的距離最小,最小距離d=,則f(x)≥,
根據(jù)題意,要使f(x0)≤,則f(x0)=,此時(shí)N恰好為垂足,
由kMN==-1,解得a=,故選D.]
12.(2018·東莞高三二模)已知雙曲線C:-=1(a>
13、0,b>0)的離心率為2,過右焦點(diǎn)F的直線l交雙曲線C的兩條漸近線于A,B兩點(diǎn),且+2=0,則直線l的斜率k(k>0)的值等于( )
A.3 B.2 C. D.
A [因?yàn)殡p曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為2,所以=2,=,則雙曲線的兩條漸近線方程為y=±x,設(shè)過右焦點(diǎn)F的直線l的方程為x=ty+c,聯(lián)立得yA=,聯(lián)立,得yB=,由+2=0,得yA=-2yB,即=,解得t=,即直線l的斜率k(k>0)的值等于3.故選A.]
二、填空題
13.已知函數(shù)f(x)=且關(guān)于x的方程f(x)+x-a=0有且只有一個(gè)實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
(
14、1,+∞) [依題意,由f(x)+x-a=0有且只有一個(gè)實(shí)數(shù)根得,函數(shù)y=f(x)的圖象與直線y=-x+a有唯一公共點(diǎn).在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出直線y=-x與函數(shù)y=f(x)的大致圖象(圖略),平移直線y=-x,當(dāng)平移到該直線在y軸上的截距大于1時(shí),相應(yīng)直線與函數(shù)y=f(x)的圖象有唯一公共點(diǎn),即此時(shí)關(guān)于x的方程有且只有一個(gè)實(shí)數(shù)根,因此a>1,即實(shí)數(shù)a的取值范圍是(1,+∞).]
14.雙曲線C:-=1 的左、右焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,過F1的直線交雙曲線左支于A,B兩點(diǎn),則|AF2|+|BF2|的最小值為________.
10 [根據(jù)雙曲線-=1得a=2,b=,
根據(jù)雙曲線的定義|AF2
15、|-|AF1|=2a=4,
|BF2|-|BF1|=2a=4,
相加得|AF2|+|BF2|-(|BF1|+|AF1|)=8,
由題意可知|AF1|+|BF1|=|AB|,當(dāng)|AB|是雙曲線通徑時(shí)|AB|最小,
即有|AF2|+|BF2|-(|BF1|+|AF1|)=|AF2|+|BF2|-|AB|=8,
即有|AF2|+|BF2|=8+|AB|≥+8=+8=10,
故答案為10.]
15.有甲、乙、丙、丁四位歌手參加比賽,其中只有一位獲獎(jiǎng),有人走訪了四位歌手,甲說:“是乙或丙獲獎(jiǎng).”乙說:“甲、丙都未獲獎(jiǎng).”丙說:“我獲獎(jiǎng)了.”丁說:“是乙獲獎(jiǎng).”四位歌手的話只有兩句是對(duì)的,則
16、獲獎(jiǎng)的歌手是________.
丙 [若甲是獲獎(jiǎng)的歌手,則都說假話,不合題意.
若乙是獲獎(jiǎng)的歌手,則甲、乙、丁都說真話,丙說假話,不符合題意.
若丁是獲獎(jiǎng)的歌手,則甲、丁、丙都說假話,乙說真話,不符合題意.
故答案為丙.]
16.(2018·惠州二模)已知F是拋物線x2=4y的焦點(diǎn),有人由“追求”聯(lián)想到“錐、球”并構(gòu)造了一道名為《追求2017》的題目,請(qǐng)你解答此題:球O的球心為點(diǎn)O,球O內(nèi)切于底面半徑為、高為3的圓錐,三棱錐V-ABC內(nèi)接于球O,已知OA⊥OB,AC⊥BC,則三棱錐V-ABC的體積的最大值為________.
[圓錐的母線長(zhǎng)為=2,設(shè)球O的半徑為r,則=,解得r=1.
∵OA⊥OB,OA=OB=1,∴AB=,
∵AC⊥BC,∴C在以AB為直徑的圓上,
∴平面OAB⊥平面ABC,
∴O到平面ABC的距離為,
故V到平面ABC的最大距離為+1.
又C到AB的最大距離為,
∴三棱錐V-ABC的體積的最大值為××××=.]