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?f?x?在???,?2?,?2,+??上分别单调递增.
又当?2?x?2时,f??x??0,
?f?x?在??2,2?上单调递减.
?f?x?的极大值为f??2??257,极小值为f?2???. 33?725??实数?的取值范围为??,?.
?33?【点睛】
本题主要考查利用导数研究函数的零点问题,数形结合思想是数学中的一种重要的思想,通过数形结合将本题转化为函数图象的交点,可以直观形象的解决问题. 18.(1)??【解析】 【分析】
(1)根据题意可得h?3sin??cos??2sin(???3时hmax?2;(2)a?22?1.
?6),结合三角函数的性质可得最值以
a2?1及?的值;(2)化简可得h?h1?h2??sin2??a,根据最值求出a.
2【详解】 (1)
a?3,又h?asin??cos??3sin??cos??2sin(???6)
0????2??6????6??2???,当且仅当???,即??时hmax?2
6233(2)
a2?1h(h1?h2)?(asin??cos?)(acos??sin?)?sin2??a
2a2?1 当且仅当2??,即?? 时, h(h1?h2)的最大值为?a?4
242a?0,a?22?1,
【点睛】
本题主要考查了三角函数在实际中的应用,求出表达式以及掌握三角函数的性质是解题的关键,属于中档题.
19.(1) ;(2)k∈(0,1);(3)[4,+∞).
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【解析】 【分析】
(1)由f(x)为R上的奇函数可得f(0)=0,解方程可得a;
xxx
(2)由题意可得方程|2﹣1|﹣k=0有2个解,即k=|2﹣1|有2个解,即函数y=k和y=|2
﹣1|的图象有2个交点,画出图象即可得到所求范围;
﹣x﹣x
(3)由题意可得m≥2在x∈[﹣2,﹣1]时恒成立,由g(x)=2在R上单调递减,即可
得到所求范围. 【详解】
(1)f(x)是定义在R上的奇函数, 可得f(0)=a﹣1=0,即a=1, 可得f(x)=1
,
由f(﹣x)+f(x)
0,
即f(x)为R上的奇函数, 故a=1;
x
(2)函数g(x)=|(2+1)f(x)|﹣k有2个零点
?方程|2﹣1|﹣k=0有2个解,
x
即k=|2﹣1|有2个解,
x
即函数y=k和y=|2﹣1|的图象有2个交点, 由图象得k∈(0,1); (3)x∈[﹣2,﹣1]时,f(x)
x
,即1
,
﹣x
即m≥2在x∈[﹣2,﹣1]时恒成立,
由g(x)=2在R上单调递减,
x∈[﹣2,﹣1]时,g(x)的最大值为g(﹣2)=4, 则m≥4,即m的取值范围是[4,+∞).
﹣x
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【点睛】
本题考查函数的奇偶性和单调性、以及函数零点个数、函数恒成立问题解法,考查数形结合思想和运算能力,属于中档题.
20.(1)y?1; (2)当a?9时,函数f(x)在(0,2)1?a?9时函数f(x)在(0,2)上无零点;上有一个零点;当a?9时,函数f(x)在(0,2)上有两个零点. 【解析】 【分析】
'(I)由导数的几何意义,切线的斜率k?f(1),先求f'?x??3x?4x?1,f'?1??0,
2f?1??1,利用直线方程的点斜式求解. (II)因为a?1,所以若f?x?在R上无极值点,
则f'?x??ax??a?1?x?1?0,即??0,?a?1??4a?0,解得a?1.
22f?x?在x??0,2?上的符号, 函数f?x?的单调性、 (III)讨论当a?1时, '极值情况,从而
分析
函数f?x?的图像与x轴的交点个数,得出函数f?x?的零点个数. 【详解】
(I)当a?3时,f?x??x?2x?x?1,
32f'?x??3x2?4x?1,f'?1??0,f?1??1,
所以曲线y?f?x?在点1,f?1?处的切线方程为y?1.
(II)f'?x??ax??a?1?x?1,a?1,依题意有f'?x??0,即??0,
2???a?1?2?4a?0,解得a?1.
(III)(1)a?1时,函数f?x?在R上恒为增函数且f?0??1,函数f?x?在?0,2?上无零点.
(2)a?1时: 当x??0,??1??,f'?x??0,函数f?x?为增函数; a?答案第13页,总18页
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?1?x?当?,1?,f'?x??0,函数f?x?为减函数;
?a?当x??1,2?,f'?x??0,函数f?x?为增函数. 由于f?2??2a3a?1?0,此时只需判定f?1????的符号: 362当1?a?9时,函数f?x?在?0,2?上无零点; 当a?9时,函数f?x?在?0,2?上有一个零点; 当a?9时,函数f?x?在?0,2?上有两个零点. 综上,1?a?9时函数f?x?在?0,2?上无零点; 当a?9时,函数f?x?在?0,2?上有一个零点; 当a?9时,函数f?x?在?0,2?上有两个零点. 【点睛】
本题考查了导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性、 极值,结合函数的大致图像判断零点的个数.
21.矩阵M属于特征值1的一个特征向量为??,矩阵M属于特征值2的一个特征向量为
?0??1??1??1? ??【解析】 【分析】
先由矩阵特征值的定义列出特征多项式,令f?λ??0解方程可得特征值,再由特征值列出方程组,即可求得相应的特征向量. 【详解】
由题意,矩阵M的特征多项式为f??????2?10??1??2?3??2,
令f?λ??0,解得?1?1,?2?2,
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