2015年山东省高考数学试卷.pdf

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1、2015 年山东省高考数学试卷(理科)一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分)1(5 分)已知集合 A=x|x24x+30,B=x|2 x4,则 AB=()A(1,3)B(1,4)C(2,3)D(2,4)2(5 分)若复数 z 满足=i,其中 i 为虚数单位,则 z=()A1i B1+i C 1i D1+i 3(5 分)要得到函数 y=sin(4x)的图象,只需要将函数 y=sin4x 的图象()个单位 A向左平移 B向右平移 C向左平移 D向右平移 4(5 分)已知菱形 ABCD 的边长为 a,ABC=60,则=()Aa2 Ba2 Ca2 Da2 5(5 分)不等式|

2、x 1|x 5|2 的解集是()A(,4)B(,1)C(1,4)D(1,5)6(5 分)已知 x,y 满足约束条件,若 z=ax+y 的最大值为 4,则 a=()A3 B2 C2 D3 7(5 分)在梯形 ABCD中,ABC=,AD BC,BC=2AD=2AB=2,将梯形 ABCD绕 AD所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为()A B C D2 8(5 分)已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布 N(0,32),从中随机抽取一件,其长度误差落在区间(3,6)内的概率为()(附:若随机变量 服从正态分布 N(,2),则 P(+)=68.26%,P(2+2)=95.44%

3、)A4.56%B13.59%C27.18%D31.74%9(5 分)一条光线从点(2,3)射出,经 y 轴反射后与圆(x+3)2+(y2)2=1 相切,则反射光线所在直线的斜率为()A或 B或 C或 D或 10(5 分)设函数 f(x)=,则满足 f(f(a)=2f(a)的 a 的取值范围是()A,1 B 0,1 C,+)D1,+)二、填空题(本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分)11(5 分)观察下列各式:C=40;C+C=41;C+C+C=42;C+C+C+C=43;照此规律,当nN*时,C+C+C+C=12(5 分)若“x0,tanx m”是真命题,则实数 m的最小值为 13

4、(5 分)执行右边的程序框图,输出的T的值为 14(5 分)已知函数 f(x)=ax+b(a0,a1)的定义域和值域都是 1,0,则 a+b=15(5 分)平面直角坐标系 xOy 中,双曲线 C1:=1(a0,b0)的渐近线与抛物线 C2:x2=2py(p0)交于点 O,A,B,若OAB的垂心为 C2的焦点,则 C1的离心率为 三、解答题 16(12 分)设 f(x)=sinxcosx cos2(x+)()求 f(x)的单调区间;()在锐角ABC中,角 A,B,C的对边分别为 a,b,c,若 f()=0,a=1,求ABC面积的最大值 17(12 分)如图,在三棱台 DEF ABC中,AB=2D

5、E,G,H分别为 AC,BC的中点()求证:BD 平面 FGH;()若 CF平面 ABC,AB BC,CF=DE,BAC=45,求平面FGH与平面 ACFD所成的角(锐角)的大小 18(12 分)设数列an的前 n 项和为 Sn,已知 2Sn=3n+3()求an的通项公式;()若数列bn,满足 anbn=log3an,求bn的前 n 项和 Tn 19(12 分)若 n 是一个三位正整数,且 n 的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称 n 为“三位递增数”(如 137,359,567 等)在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取 1 个数,且只能抽取一次,得

6、分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被 5整除,参加者得0 分,若能被 5 整除,但不能被 10 整除,得1 分,若能被 10整除,得 1 分()写出所有个位数字是 5 的“三位递增数”;()若甲参加活动,求甲得分 X的分布列和数学期望 EX 20(13 分)平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C:+=1(ab0)的离心率为,左、右焦点分别是 F1,F2,以 F1为圆心以 3 为半径的圆与以 F2为圆心以 1 为半径的圆相交,且交点在椭圆 C上()求椭圆 C的方程;()设椭圆 E:+=1,P 为椭圆 C上任意一点,过点 P 的直线 y=kx+m交椭圆 E于 A,B两点,射线

7、PO交椭圆 E于点 Q(i)求|的值;(ii)求ABQ面积的最大值 21(14 分)设函数 f(x)=ln(x+1)+a(x2x),其中 aR,()讨论函数 f(x)极值点的个数,并说明理由;()若x0,f(x)0 成立,求 a 的取值范围 2015 年山东省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析 一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分)1(5 分)已知集合 A=x|x24x+30,B=x|2 x4,则 AB=()A(1,3)B(1,4)C(2,3)D(2,4)【分析】求出集合 A,然后求出两个集合的交集【解答】解:集合 A=x|x24x+30=x|1 x3,B=x|2

8、 x4,则 AB=x|2 x3=(2,3)故选:C【点评】本题考查集合的交集的求法,考查计算能力 2(5 分)若复数 z 满足=i,其中 i 为虚数单位,则 z=()A1i B1+i C 1i D1+i【分析】直接利用复数的乘除运算法则化简求解即可【解答】解:=i,则=i(1i)=1+i,可得 z=1i 故选:A【点评】本题考查复数的基本运算,基本知识的考查 3(5 分)要得到函数 y=sin(4x)的图象,只需要将函数 y=sin4x 的图象()个单位 A向左平移 B向右平移 C向左平移 D向右平移【分析】直接利用三角函数的平移原则推出结果即可【解答】解:因为函数 y=sin(4x)=sin

9、4(x),要得到函数 y=sin(4x)的图象,只需将函数 y=sin4x 的图象向右平移单位 故选:B【点评】本题考查三角函数的图象的平移,值域平移变换中 x 的系数是易错点 4(5 分)已知菱形 ABCD 的边长为 a,ABC=60,则=()Aa2 Ba2 Ca2 Da2【分析】由已知可求,根据=()=代入可求【解答】解:菱形ABCD 的边长为a,ABC=60,=a2,=aacos60=,则=()=故选:D【点评】本题主要考查了平面向量数量积的定义的简单运算,属于基础试题 5(5 分)不等式|x 1|x 5|2 的解集是()A(,4)B(,1)C(1,4)D(1,5)【分析】运用零点分区间

10、,求出零点为 1,5,讨论当 x1,当 1x5,当 x5,分别去掉绝对值,解不等式,最后求并集即可【解答】解:当 x1,不等式即为x+1+x52,即42 成立,故 x1;当 1x5,不等式即为 x1+x52,得 x4,故 1x4;当 x5,x1x+52,即 42 不成立,故 x 综上知解集为(,4)故选:A【点评】本题考查绝对值不等式的解法,主要考查运用零点分区间的方法,考查运算能力,属于中档题 6(5 分)已知 x,y 满足约束条件,若 z=ax+y 的最大值为 4,则 a=()A3 B2 C2 D3【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定 z 的最大值【

11、解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分)则 A(2,0),B(1,1),若 z=ax+y 过 A时取得最大值为 4,则 2a=4,解得 a=2,此时,目标函数为 z=2x+y,即 y=2x+z,平移直线 y=2x+z,当直线经过 A(2,0)时,截距最大,此时 z 最大为 4,满足条件,若 z=ax+y 过 B时取得最大值为 4,则 a+1=4,解得 a=3,此时,目标函数为 z=3x+y,即 y=3x+z,平移直线 y=3x+z,当直线经过 A(2,0)时,截距最大,此时 z 最大为 6,不满足条件,故 a=2,故选:B 【点评】本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意

12、义,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法,确定目标函数的斜率关系是解决本题的关键 7(5 分)在梯形 ABCD中,ABC=,AD BC,BC=2AD=2AB=2,将梯形 ABCD绕 AD所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为()A B C D2【分析】画出几何体的直观图,利用已知条件,求解几何体的体积即可【解答】解:由题意可知几何体的直观图如图:旋转体是底面半径为 1,高为 2的圆柱,挖去一个相同底面高为 1 的倒圆锥,几何体的体积为:=故选:C 【点评】本题考查几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力画出几何体的直观图是解题的关键 8(5 分)已知某批零件的长

13、度误差(单位:毫米)服从正态分布 N(0,32),从中随机抽取一件,其长度误差落在区间(3,6)内的概率为()(附:若随机变量 服从正态分布 N(,2),则 P(+)=68.26%,P(2+2)=95.44%)A4.56%B13.59%C27.18%D31.74%【分析】由题意 P(33)=68.26%,P(66)=95.44%,可得 P(36)=(95.44%68.26%),即可得出结论【解答】解:由题意 P(33)=68.26%,P(66)=95.44%,所以 P(36)=(95.44%68.26%)=13.59%故选:B【点评】本题考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,考查正态分布中

14、两个量 和 的应用,考查曲线的对称性,属于基础题 9(5 分)一条光线从点(2,3)射出,经 y 轴反射后与圆(x+3)2+(y2)2=1 相切,则反射光线所在直线的斜率为()A或 B或 C或 D或【分析】点 A(2,3)关于 y 轴的对称点为 A(2,3),可设反射光线所在直线的方程为:y+3=k(x2),利用直线与圆相切的性质即可得出【解答】解:点 A(2,3)关于 y 轴的对称点为 A(2,3),故可设反射光线所在直线的方程为:y+3=k(x2),化为 kxy2k3=0 反射光线与圆(x+3)2+(y2)2=1 相切,圆心(3,2)到直线的距离 d=1,化为 24k2+50k+24=0,

15、k=或 故选:D【点评】本题考查了反射光线的性质、直线与圆相切的性质、点到直线的距离公式、点斜式、对称点,考查了计算能力,属于中档题 10(5 分)设函数 f(x)=,则满足 f(f(a)=2f(a)的 a 的取值范围是()A,1 B 0,1 C,+)D1,+)【分析】令 f(a)=t,则 f(t)=2t,讨论 t 1,运用导数判断单调性,进而得到方程无解,讨论 t 1 时,以及 a1,a1,由分段函数的解析式,解不等式即可得到所求范围【解答】解:令 f(a)=t,则 f(t)=2t,当 t 1 时,3t 1=2t,由 g(t)=3t12t的导数为 g(t)=32tln2,在 t 1 时,g(

16、t)0,g(t)在(,1)递增,即有 g(t)g(1)=0,则方程 3t 1=2t无解;当 t 1 时,2t=2t成立,由 f(a)1,即 3a11,解得 a,且 a1;或 a1,2a1 解得 a0,即为 a1 综上可得 a 的范围是 a 故选:C【点评】本题考查分段函数的运用,主要考查函数的单调性的运用,运用分类讨论的思想方法是解题的关键 二、填空题(本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分)11(5 分)观察下列各式:C=40;C+C=41;C+C+C=42;C+C+C+C=43;照此规律,当nN*时,C+C+C+C=4n1 【分析】仔细观察已知条件,找出规律,即可得到结果【解答】

17、解:因为C=40;C+C=41;C+C+C=42;C+C+C+C=43;照此规律,可以看出等式左侧最后一项,组合数的上标与等式右侧的幂指数相同,可得:当 nN*时,C+C+C+C=4n1;故答案为:4n1【点评】本题考查归纳推理的应用,找出规律是解题的关键 12(5 分)若“x0,tanx m”是真命题,则实数 m的最小值为 1 【分析】求出正切函数的最大值,即可得到 m的范围【解答】解:“x0,tanx m”是真命题,可得 tanx 1,所以,m 1,实数 m的最小值为:1 故答案为:1【点评】本题考查函数的最值的应用,命题的真假的应用,考查计算能力 13(5 分)执行右边的程序框图,输出的

18、 T的值为 【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量 S 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案【解答】解:赋值:n=1,T=1,判断 13,执行 T=1+=1+=1+,n=2;判断 23,执行 T=+=,n=3;判断 33 不成立,算法结束,输出 T=故答案为:【点评】本题考查程序框图,考查定积分的求法,是基础题 14(5 分)已知函数 f(x)=ax+b(a0,a1)的定义域和值域都是 1,0,则 a+b=【分析】对 a 进行分类讨论,分别题意和指数函数的单调性列出方程组,解得答案【解答】解:当 a1 时,函数 f(x)=ax+b

19、在定义域上是增函数,所以,解得 b=1,=0 不符合题意舍去;当 0a1 时,函数 f(x)=ax+b 在定义域上是减函数,所以,解得 b=2,a=,综上 a+b=,故答案为:【点评】本题考查指数函数的单调性的应用,以及分类讨论思想,属于中档题 15(5 分)平面直角坐标系 xOy 中,双曲线 C1:=1(a0,b0)的渐近线与抛物线 C2:x2=2py(p0)交于点 O,A,B,若OAB的垂心为 C2的焦点,则 C1的离心率为 【分析】求出 A的坐标,可得=,利用OAB的垂心为 C2的焦点,可得()=1,由此可求 C1的离心率【解答】解:双曲线 C1:=1(a0,b0)的渐近线方程为 y=x

20、,与抛物线 C2:x2=2py 联立,可得 x=0 或 x=,取 A(,),设垂心 H(0,),则 kAH=,OAB的垂心为 C2的焦点,()=1,5a2=4b2,5a2=4(c2a2)e=故答案为:【点评】本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,确定 A的坐标是关键 三、解答题 16(12 分)设 f(x)=sinxcosx cos2(x+)()求 f(x)的单调区间;()在锐角ABC中,角 A,B,C的对边分别为 a,b,c,若 f()=0,a=1,求ABC面积的最大值【分析】()由三角函数恒等变换化简解析式可得f(x)=sin2x ,由 2k2x2k,kZ 可解得 f(x)的单调递增区

21、间,由 2k2x2k,kZ可解得单调递减区间()由 f()=sinA=0,可得 sinA,cosA,由余弦定理可得:bc,且当 b=c 时等号成立,从而可求bcsinA,从而得解【解答】解:()由题意可知,f(x)=sin2x =sin2x =sin2x 由 2k2x2k,kZ可解得:kxk,kZ;由 2k2x2k,kZ可解得:kxk,kZ;所以 f(x)的单调递增区间是k,k,(kZ);单调递减区间是:k,k,(kZ);()由 f()=sinA=0,可得 sinA=,由题意知 A为锐角,所以 cosA=,由余弦定理 a2=b2+c22bccosA,可得:1+bc=b2+c22bc,即 bc,

22、且当 b=c 时等号成立 因此 S=bcsinA,所以ABC面积的最大值为【点评】本题主要考查了正弦函数的图象和性质,余弦定理,基本不等式的应用,属于基本知识的考查 17(12 分)如图,在三棱台 DEF ABC中,AB=2DE,G,H分别为 AC,BC的中点()求证:BD 平面 FGH;()若 CF平面 ABC,AB BC,CF=DE,BAC=45,求平面FGH与平面 ACFD所成的角(锐角)的大小 【分析】()根据 AB=2DE 便可得到 BC=2EF,从而可以得出四边形 EFHB 为平行四边形,从而得到 BE HF,便有 BE 平面 FGH,再证明 DE 平面 FGH,从而得到平面 BD

23、E 平面 FGH,从而 BD 平面 FGH;()连接 HE,根据条件能够说明 HC,HG,HE三直线两两垂直,从而分别以这三直线为 x,y,z 轴,建立空间直角坐标系,然后求出一些点的坐标连接 BG,可说明为平面 ACFD的一条法向量,设平面 FGH的法向量为,根据即可求出法向量,设平面 FGH与平面 ACFD所成的角为,根据cos=即可求出平面 FGH与平面 ACFD 所成的角的大小【解答】解:()证明:根据已知条件,DF AC,EFBC,DE AB;DEF ABC,又 AB=2DE,BC=2EF=2BH,四边形 EFHB 为平行四边形;BE HF,HF 平面 FGH,BE 平面 FGH;B

24、E 平面 FGH;同样,因为 GH为ABC中位线,GH AB;又 DE AB;DE GH;DE 平面 FGH,DE BE=E;平面 BDE 平面 FGH,BD 平面 BDE;BD 平面 FGH;()连接 HE,则 HE CF;CF平面 ABC;HE 平面 ABC,并且 HG HC;HC,HG,HE三直线两两垂直,分别以这三直线为 x,y,z 轴,建立如图所示空间直角坐标系,设 HC=1,则:H(0,0,0),G(0,1,0),F(1,0,1),B(1,0,0);连接 BG,根据已知条件 BA=BC,G为 AC中点;BG AC;又 CF平面 ABC,BG 平面 ABC;BG CF,AC CF=C

25、;BG 平面 ACFD;向量为平面 ACFD 的法向量;设平面 FGH的法向量为,则:,取 z=1,则:;设 平 面FGH 和 平 面ACFD 所 成 的 锐 二 面 角 为,则:cos=|cos|=;平面 FGH与平面 ACFD 所成的角为 60【点评】考查棱台的定义,平行四边形的定义,线面平行的判定定理,面面平行的判定定理及其性质,线面垂直的性质及线面垂直的判定定理,以及建立空间直角坐标系,利用空间向量求二面角的方法,平面法向量的概念及求法,向量垂直的充要条件,向量夹角余弦的坐标公式,平面和平面所成角的定义 18(12 分)设数列an的前 n 项和为 Sn,已知 2Sn=3n+3()求an

26、的通项公式;()若数列bn,满足 anbn=log3an,求bn的前 n 项和 Tn【分析】()利用 2Sn=3n+3,可求得 a1=3;当 n1 时,2Sn1=3n1+3,两式相减2an=2Sn2Sn1,可求得 an=3n1,从而可得an的通项公式;()依题意,anbn=log3an,可得 b1=,当 n1 时,bn=31nlog33n1=(n1)31n,于是可求得 T1=b1=;当 n1 时,Tn=b1+b2+bn=+(131+232+(n1)31n),利用错位相减法可求得bn的前 n 项和 Tn【解答】解:()因为 2Sn=3n+3,所以 2a1=31+3=6,故 a1=3,当 n1 时

27、,2Sn1=3n1+3,此时,2an=2Sn2Sn1=3n3n1=23n1,即 an=3n1,所以 an=()因为 anbn=log3an,所以 b1=,当 n1 时,bn=31nlog33n1=(n1)31n,所以 T1=b1=;当 n1 时,Tn=b1+b2+bn=+(131+232+(n1)31n),所以 3Tn=1+(130+231+332+(n1)32n),两式相减得:2Tn=+(30+31+32+32n(n1)31n)=+(n1)31n=,所以 Tn=,经检验,n=1时也适合,综上可得Tn=【点评】本题考查数列的求和,着重考查数列递推关系的应用,突出考查“错位相减法”求和,考查分析

28、、运算能力,属于中档题 19(12 分)若 n 是一个三位正整数,且 n 的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称 n 为“三位递增数”(如 137,359,567 等)在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取 1 个数,且只能抽取一次,得分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被 5整除,参加者得 0 分,若能被 5 整除,但不能被 10 整除,得1 分,若能被 10整除,得 1 分()写出所有个位数字是 5 的“三位递增数”;()若甲参加活动,求甲得分 X的分布列和数学期望 EX 【分析】()根据“三位递增数”的定义,即可写出所有个位数字是

29、5 的“三位递增数”;()随机变量 X的取值为:0,1,1 分别求出对应的概率,即可求出分布列和期望【解答】解:()根据定义个位数字是 5 的“三位递增数”有:125,135,145,235,245,345;()由题意知,全部“三位递增数”的个数为,随机变量 X的取值为:0,1,1,当 X=0时,可以选择除去 5 以外的剩下 8 个数字中选择 3 个进行组合,即;当 X=1 时,首先选择 5,由于不能被 10 整除,因此不能选择数字 2,4,6,8,可以从 1,3,7,9 中选择两个数字和 5 进行组合,即;当 X=1时,有两种组合方式,第一种方案:首先选 5,然后从 2,4,6,8 中选择

30、2 个数字和 5 进行组合,即;第二种方案:首先选 5,然后从 2,4,6,8中选择 1 个数字,再从 1,3,7,9 中选择 1 个数字,最后把 3 个数字进行组合,即 则 P(X=0)=,P(X=1)=,P(X=1)=,X 0 1 1 P EX=0+(1)+1=【点评】本题主要考查离散型随机变量的分布列和期望的计算,求出对应的概率是解决本题的关键 20(13 分)平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C:+=1(ab0)的离心率为,左、右焦点分别是 F1,F2,以 F1为圆心以 3 为半径的圆与以 F2为圆心以 1 为半径的圆相交,且交点在椭圆 C上()求椭圆 C的方程;()设椭圆 E:+

31、=1,P 为椭圆 C上任意一点,过点 P 的直线 y=kx+m交椭圆 E于 A,B两点,射线 PO交椭圆 E于点 Q(i)求|的值;(ii)求ABQ面积的最大值【分析】()运用椭圆的离心率公式和 a,b,c 的关系,计算即可得到 b,进而得到椭圆 C的方程;()求得椭圆 E的方程,(i)设 P(x0,y0),|=,求得 Q的坐标,分别代入椭圆 C,E的方程,化简整理,即可得到所求值;(ii)设 A(x1,y1),B(x2,y2),将直线 y=kx+m代入椭圆 E的方程,运用韦达定理,三角形的面积公式,将直线 y=kx+m代入椭圆 C的方程,由判别式大于 0,可得 t 的范围,结合二次函数的最值

32、,又ABQ的面积为 3S,即可得到所求的最大值【解答】解:()由题意可知,PF1+PF2=2a=4,可得 a=2,又=,a2c2=b2,可得 b=1,即有椭圆 C的方程为+y2=1;()由()知椭圆 E的方程为+=1,(i)设 P(x0,y0),|=,由题意可知,Q(x0,y0),由于+y02=1,又+=1,即(+y02)=1,所以=2,即|=2;(ii)设 A(x1,y1),B(x2,y2),将直线 y=kx+m代入椭圆 E的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m216=0,由0,可得 m24+16k2,则有 x1+x2=,x1x2=,所以|x1x2|=,由直线 y=kx+m与 y 轴

33、交于(0,m),则AOB的面积为 S=|m|x1x2|=|m|=2,设=t,则 S=2,将直线 y=kx+m代入椭圆 C的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m24=0,由0 可得 m21+4k2,由可得 0t 1,则 S=2在(0,1 递增,即有 t=1 取得最大值,即有 S,即 m2=1+4k2,取得最大值 2,由(i)知,ABQ的面积为 3S,即ABQ面积的最大值为 6 【点评】本题考查椭圆的方程和性质,主要考查直线方程和椭圆方程联立,运用韦达定理,同时考查三角形的面积公式和二次函数的最值,属于中档题 21(14 分)设函数 f(x)=ln(x+1)+a(x2x),其中 aR,()

34、讨论函数 f(x)极值点的个数,并说明理由;()若x0,f(x)0 成立,求 a 的取值范围【分析】(I)函数 f(x)=ln(x+1)+a(x2x),其中 aR,x(1,+)=令 g(x)=2ax2+axa+1对 a 与分类讨论可得:(1)当 a=0 时,此时 f(x)0,即可得出函数的单调性与极值的情况(2)当 a0 时,=a(9a8)当时,0,当 a时,0,即可得出函数的单调性与极值的情况(3)当 a0 时,0即可得出函数的单调性与极值的情况(II)由(I)可知:(1)当 0a时,可得函数 f(x)在(0,+)上单调性,即可判断出(2)当a1 时,由 g(0)0,可得 x20,函数 f(

35、x)在(0,+)上单调性,即可判断出(3)当 1a 时,由 g(0)0,可得 x20,利用 x(0,x2)时函数 f(x)单调性,即可判断出;(4)当 a0 时,设 h(x)=xln(x+1),x(0,+),研究其单调性,即可判断出【解答】解:(I)函数 f(x)=ln(x+1)+a(x2x),其中 aR,x(1,+)=令 g(x)=2ax2+axa+1(1)当 a=0 时,g(x)=1,此时 f(x)0,函数 f(x)在(1,+)上单调递增,无极值点(2)当 a0 时,=a28a(1a)=a(9a8)当时,0,g(x)0,f(x)0,函数 f(x)在(1,+)上单调递增,无极值点 当 a时,

36、0,设方程 2ax2+axa+1=0 的两个实数根分别为 x1,x2,x1x2 x1+x2=,由 g(1)0,可得1x1 当 x(1,x1)时,g(x)0,f(x)0,函数 f(x)单调递增;当 x(x1,x2)时,g(x)0,f(x)0,函数 f(x)单调递减;当 x(x2,+)时,g(x)0,f(x)0,函数 f(x)单调递增 因此函数 f(x)有两个极值点(3)当 a0 时,0由 g(1)=10,可得 x11x2 当 x(1,x2)时,g(x)0,f(x)0,函数 f(x)单调递增;当 x(x2,+)时,g(x)0,f(x)0,函数 f(x)单调递减 因此函数 f(x)有一个极值点 综上

37、所述:当 a0 时,函数 f(x)有一个极值点;当 0a时,函数 f(x)无极值点;当 a时,函数 f(x)有两个极值点(II)由(I)可知:(1)当 0a时,函数 f(x)在(0,+)上单调递增 f(0)=0,x(0,+)时,f(x)0,符合题意(2)当a1 时,由 g(0)0,可得 x20,函数 f(x)在(0,+)上单调递增 又 f(0)=0,x(0,+)时,f(x)0,符合题意(3)当 1a 时,由 g(0)0,可得 x20,x(0,x2)时,函数 f(x)单调递减 又 f(0)=0,x(0,x2)时,f(x)0,不符合题意,舍去;(4)当 a0 时,设 h(x)=xln(x+1),x(0,+),h(x)=0 h(x)在(0,+)上单调递增 因此 x(0,+)时,h(x)h(0)=0,即 ln(x+1)x,可得:f(x)x+a(x2x)=ax2+(1a)x,当 x时,ax2+(1a)x0,此时 f(x)0,不合题意,舍去 综上所述,a 的取值范围为0,1 【点评】本题考查了导数的运算法则、利用导数研究函数的单调性极值,考查了分析问题与解决问题的能力,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,属于难题

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