已知某物体的运动方程是S=t+t3,则当t=3s时的瞬时速度是( )
A.10m/s B.9m/s C.4m/s D.3m/s
知识点:1.变化率与导数
C
【考点】导数的运算.
【专题】计算题.
【分析】求出位移的导数;将t=3代入;利用位移的导数值为瞬时速度;求出当t=3s时的瞬时速度.
【解答】解:根据题意,S=t+t3,
则s′=1+t2
将t=3代入得s′(3)=4;
故选C
【点评】本题考查导数在物理中的应用:位移的导数值为瞬时速度.
用反证法证明某命题时,对结论:“自然数a,b,c中恰有一个偶数”正确的反设为( )
A.a,b,c都是奇数
B.a,b,c都是偶数
C.a,b,c中至少有两个偶数
D.a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数
知识点:2.直接证明与间接证明
D
【考点】反证法.
【专题】反证法.
【分析】“自然数a,b,c中恰有一个偶数”的反面是: a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数.即可得出.
【解答】解:用反证法证明某命题时,
对结论:“自然数a,b,c中恰有一个偶数”正确的反设是:a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数.
故选:D.
【点评】本题考查了反证法,属于基础题.
设f(x)是可导函数,且=( )
A. B.﹣1 C.0 D.﹣2
知识点:1.变化率与导数
B
【考点】极限及其运算.
【专题】计算题.
【分析】由题意可得=﹣2=﹣2f′(x0),结合已知可求
【解答】解:∵=﹣2=﹣2f′(x0)=2
∴f′(x0)=﹣1
故选B
【点评】本题主要考查了函数的导数的求解,解题的关键是导数定义的灵活应用
已知M(﹣2,0)、N(2,0),|PM|﹣|PN|=4,则动点P的轨迹是( )
A.双曲线 B.双曲线左边一支
C.一条射线 D.双曲线右边一支
知识点:2.双曲线
C
【考点】双曲线的定义.
【专题】数形结合.
【分析】由于动点P满足|PM|﹣|PN|=4|=|MN|,那么不符合双曲线的定义(定义要求||PM|﹣|PN||<|MN|),则利用几何性质易得答案.
【解答】解:因为|MN|=4,且|PM|﹣|PN|=4,
所以动点P的轨迹是一条射线.
故选C.
【点评】本题考查双曲线定义.
命题甲:x≠2或y≠3;命题乙:x+y≠5,则甲是乙的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
知识点:5.充分条件与必要条件
B
【考点】充要条件.
【分析】我们可先判断x≠2或y≠3时,x+y≠5是否成立,再判断x+y≠5时,x≠2或y≠3是否成立,再根据充要条件的定义即可得到结论.
【解答】解:若x≠2或y≠3时,如x=1,y=4,
则x+y=5,即x+y≠5不成立,
故命题甲:x≠2或y≠3⇒命题乙:x+y≠5为假命题;
若x=2,y=3成立,则x+y=5一定成立,
即x=2,y=3⇒x+y=5为真命题
根据互为逆否命题真假性相同
故命题乙:x+y≠5⇒命题甲:x≠2或y≠3也为真命题
故甲是乙的必要非充分条件
故选:B
【点评】本题考查的知识点是充要条件的定义,我们先判断p⇒q与q⇒p的真假,再根据充要条件的定义给出结论是解答本题的关键.
下列命题正确的是( )
A.“x>2”是“x2﹣3x+2>0”的必要不充分条件
B.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1”的否命题为“若x2﹣3x+2=0,则x≠1”
C.若p∧q为假命题,则p,q均为假命题
D.对于命题p:∃x∈R,使得x2+x﹣1<0,则¬p:∀x∈R,均有x2+x﹣1≥0
知识点:5.充分条件与必要条件
D
【考点】命题的真假判断与应用.
【专题】阅读型;简易逻辑.
【分析】可通过充分必要条件的定义来判断A;可通过原命题的否命题形式来判断B;可通过复合命题的真值表来判断C;根据存在性命题的否定方法,求出原命题的否定,可判断D.
【解答】解:A.由x>2可推出x2﹣3x+2>0,但x2﹣3x+2>0不能推出x>2,故“x>2”是“x2﹣3x+2>0”的充分不必要条件,故A错;
B.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1”的否命题是“若x2﹣3x+2≠0,则x≠1”,故B错;
C.若p∧q为假命题,则p,q中至少有一个为假命题,故C错;
D.由特称命题的否定是全称命题,故D正确.
故选:D.
【点评】本题考查简易逻辑的有关知识:充分必要条件和复合命题的真假,以及命题的否定和原命题的否命题,要注意区别,本题是一道基础题.
如图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,给出下列命题:
①﹣2是函数y=f(x)的极值点;
②1是函数y=f(x)的最小值点;
③y=f(x)在x=0处切线的斜率小于零;
④y=f(x)=在区间(﹣2,2)上单调递增.
则正确命题的序号是( )
A.①④ B.②④ C.③④ D.②③
知识点:3.导数在研究函数中的应用
A
【考点】命题的真假判断与应用.
【专题】简易逻辑.
【分析】由条件利用导函数的图象特征,利用导数研究函数的单调性和极值,逐一判断各个选项是否正确,从而得出结论.
【解答】解:根据导函数y=f′(x)的图象可得,y=f′(x)在(﹣∞,﹣2)上大于零,在(﹣2,2)、(2,+∞)上大于零,
且f′(﹣2)=0,
故函数f(x)在(﹣∞,﹣2)上为减函数,在(﹣2,+∞)、(2,+∞)上为增函数.
故﹣2是函数y=f(x)的极小值点,故①正确;
故1不是函数y=f(x)的最小值点,故②不正确;
根据函数(﹣2,+∞)上为增函数,故y=f(x)在x=0处切线的斜率大于零,故③正确;
根据y=f(x)=在区间(﹣2,2)上的导数大于或等于零,故f(x)在区间(﹣2,2)上单调递增,故④正确,
故选:A.
【点评】本题主要考查命题真假的判断,利用导数研究函数的单调性和极值,属于中档题.
在y=2x2上有一点P,它到A(1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点P的坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(1,2) C.(2,1) D.(﹣1,2)
知识点:3.抛物线
B
【考点】抛物线的应用.
【专题】计算题.
【分析】把抛物线y=2x2中,准线方程为L:y=﹣=﹣.过点A作准线的垂线,垂足为B,设线段AB与抛物线及x轴分别交于点M、点N,AN=3且点M的横坐标与点A的横坐标相同均为1.点M的坐标为(1,2).在抛物线y=2x2上任取一点P,过P作准线的垂线,垂足为Q,过P作AB的垂线,垂足为H,|PA|+|PF|>|AB|.抛物线上任意一点P到A的距离与它到焦点的距离之和最小为|AB|.此时点P与点M重合,其坐标为P(1,2).
【解答】解:把抛物线的解析式y=2x2变为x2=y,
与标准形式x2=2py 对照,知:2p=.∴p=.
∴抛物线x2=y的准线方程为L:y=﹣=﹣.
由抛物线定义知:抛物线上任意一点到准线距离等于到焦点距离.
∴点P到焦点的距离等于点P到准线的距离.
分析点A与已知抛物线y=2x2的位置关系:
在y=2x2中,当x=1时,y=2,而点A(1,3)在抛物线内.
过点A作准线的垂线,垂足为B,
设线段AB与抛物线及x轴分别交于点M、点N,
∵AB⊥准线y=﹣,而点A的纵坐标为3,
∴AN=3且点M的横坐标与点A的横坐标相同均为1.
把x=1代入y=2x2得y=2,
∴点M的纵坐标为2.
∴点M的坐标为(1,2).
下面分析“距离之和最小”问题:
在抛物线y=2x2上任取一点P,过P作准线的垂线,垂足为Q,
过P作AB的垂线,垂足为H,
在Rt△PAH中,斜边大于直角边,则|PA|>|AH|.
在矩形PQBH中,|PQ|=|HB|,
∴|PA|+|PF|(这里设抛物线的焦点为F)
=|PA|+|PQ|>|AH|+|HB|=|AB|.
即:抛物线上任意一点P到A的距离与它到焦点的距离之和最小为|AB|.
此时点P与点M重合,其坐标为P(1,2).
故选:B.
【点评】本题主要考查了抛物线的应用.作为选择题,可以用数形结合的方法,对明显不符合的选项进行排除,可不用按部就班的计算出每一步骤,节省时间.
函数f(x)=(2x﹣3)ex的单调递增区间是( )
A.(﹣∞,) B.(2,+∞) C.(0,) D.(,+∞)
知识点:3.导数在研究函数中的应用
D
【考点】利用导数研究函数的单调性.
【专题】导数的概念及应用.
【分析】令f′(x)>0,解得即可.
【解答】解:f′(x)=(2x﹣1)ex,
令f′(x)>0,解得x>.
∴函数f(x)=(x﹣3)ex的单调递增区间是(,+∞).
故选D.
【点评】练掌握利用导数研究函数的单调性是解题的关键.
已知函数f(x)=xlnx,若直线l过点(0,﹣1),并且与曲线y=f(x)相切,则直线l的方程为( )
A.x+y﹣1=0 B.x﹣y﹣1=0 C.x+y+1=0 D.x﹣y+1=0
知识点:1.变化率与导数
B
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【专题】导数的综合应用.
【分析】设出切点坐标,求出函数的导数,利用导数的几何意义即可得到结论.
【解答】解:∵f(x)=xlnx,
∴函数的导数为f′(x)=1+lnx,
设切点坐标为(x0,x0lnx0),
∴f(x)=xlnx在(x0,x0lnx0)处的切线方程为y﹣x0lnx0=(lnx0+1)(x﹣x0),
∵切线l过点(0,﹣1),
∴﹣1﹣x0lnx0=(lnx0+1)(﹣x0),
解得x0=1,
∴直线l的方程为:y=x﹣1.
即直线方程为x﹣y﹣1=0,
故选:B.
【点评】本题主要考查导数的几何意义,求函数的导数是解决本题的关键.
以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1时,椭圆长轴的最小值为( )
A. B. C.2 D.
知识点:1.椭圆
D
【考点】椭圆的应用.
【专题】计算题.
【分析】由题设条件可知bc=1.∴,由此可以求出椭圆长轴的最小值.
【解答】解:由题意知bc=1.
∴,
∴.
∴,
故选D.
【点评】本题考查椭圆的性质及其应用,解题时要熟练掌握公式的灵活运用.
已知双曲线的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )
A.(1,2] B.(1,2) C.[2,+∞) D.(2,+∞)
知识点:2.双曲线
C
【考点】双曲线的简单性质.
【专题】计算题;压轴题.
【分析】若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率.根据这个结论可以求出双曲线离心率的取值范围.
【解答】解:已知双曲线的右焦点为F,
若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,
则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率,
∴≥,离心率e2=,
∴e≥2,故选C
【点评】本题考查双曲线的性质及其应用,解题时要注意挖掘隐含条件.
已知条件p:x>a,条件q:x2+x﹣2>0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是 .
知识点:6.简单的逻辑联结词
[1,+∞)
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【专题】简易逻辑.
【分析】解不等式x2+x﹣2>0可得x<﹣2或x>1,原命题等价于{x|x>a}是{x|x<﹣2或x>1}的真子集,结合数轴可得.
【解答】解:不等式x2+x﹣2>0可化为(x﹣1)(x+2)>0,
解得x<﹣2或x>1,
∵p是q的充分不必要条件,
∴{x|x>a}是{x|x<﹣2或x>1}的真子集,
∴a≥1,即a的取值范围是[1,+∞)
故答案为:[1,+∞)
【点评】本题考查充要条件,涉及一元二次不等式的解法,属基础题.
已知函数y=++2,则y′= .
知识点:2.导数的计算
【考点】导数的运算.
【专题】计算题;函数思想;数学模型法;导数的概念及应用.
【分析】直接利用基本初等函数的求导公式及导数的运算法则求解.
【解答】解:∵y=++2,
∴y′==,
故答案为:.
【点评】本题考查导数的运算,考查了基本初等函数的求导公式,考查了导数的运算法则,是基础题.
如图,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=﹣x+8,则f(5)+f′(5)= .
知识点:1.变化率与导数
2
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【专题】计算题;导数的概念及应用.
【分析】根据导数的几何意义,结合切线方程,即可求得结论.
【解答】解:由题意,f(5)=﹣5+8=3,f′(5)=﹣1
∴f(5)+f′(5)=2
故答案为:2
【点评】本题考查导数的几何意义,考查学生的计算能力,属于基础题.
过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为 .
知识点:1.椭圆
【考点】椭圆的简单性质.
【专题】计算题.
【分析】把x=﹣c代入椭圆方程求得P的坐标,进而根据∠F1PF2=60°推断出 =整理得 e2+2e﹣=0,进而求得椭圆的离心率e.
【解答】解:由题意知点P的坐标为(﹣c,)或(﹣c,﹣),
∵∠F1PF2=60°,
∴=,
即2ac=b2=(a2﹣c2).
∴e2+2e﹣=0,
∴e=或e=﹣(舍去).
故答案为:.
【点评】本题主要考查了椭圆的简单性质,考查了考生综合运用椭圆的基础知识和分析推理的能力,属基础题.
若双曲线与椭圆有相同的焦点,与双曲线有相同渐近线,求双曲线方程.
知识点:2.双曲线
【考点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质.
【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】设出双曲线的方程,利用双曲线与椭圆有相同的焦点,求出参数,即可得出结论.
【解答】解:依题意可设所求的双曲线的方程为…(3分)
即…(5分)
又∵双曲线与椭圆有相同的焦点
∴λ+2λ=25﹣16=9…(9分)
解得λ=3…(11分)
∴双曲线的方程为…(13分)
【点评】本题考查双曲线的标准方程,考查椭圆、双曲线的几何性质,属于中档题.
已知命题p:方程的图象是焦点在y轴上的双曲线;命题q:方程4x2+4(m﹣2)x+1=0无实根;又p∨q为真,¬q为真,求实数m的取值范围.
知识点:6.简单的逻辑联结词
【考点】复合命题的真假.
【专题】计算题.
【分析】分别求出命题p,q为真时的m的范围,然后结合复合命题p∨q为真,¬q为真判断出命题p,q的真假即可求解m的范围
【解答】解:∵方程是焦点在y轴上的双曲线,
∴,即m>2.故命题p:m>2; …(3分)
∵方程4x2+4(m﹣2)x+1=0无实根,
∴△=[4(m﹣2)]2﹣4×4×1<0,
即m2﹣4m+3<0,
∴1<m<3.故命题q:1<m<3.…(6分)
∵又p∨q为真,¬q为真,
∴p真q假.…(8分)
即,此时m≥3;…(11分)
综上所述:{m|m≥3}.…(12分)
【点评】本题以复合命题的真假关系判断为载体,主要考查了双曲线的简单性质及方程的根的分布问题的应用
已知函数f(x)=﹣4x+m在区间(﹣∞,+∞)上有极大值.
(1)求实常数m的值.
(2)求函数f(x)在区间(﹣∞,+∞)上的极小值.
知识点:3.导数在研究函数中的应用
【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.
【专题】导数的综合应用.
【分析】(1)由f′(x)=x2﹣4=(x+2)(x﹣2),令f′(x)=0,解得x=﹣2,或x=2,列表讨论,能求出m=4.
(2)由m=4,得f(x)=,由此能求出函数f(x)在区间(﹣∞,+∞)上的极小值.
【解答】解:(1)∵f(x)=﹣4x+m,
∴f′(x)=x2﹣4=(x+2)(x﹣2),
令f′(x)=0,解得x=﹣2,或x=2,
列表讨论,得:
x | (﹣∞,﹣2) | ﹣2 | (﹣2,2) | 2 | (2,+∞) |
f′(x) | + | 0 | ﹣ | 0 | + |
f(x) | ↑ | 极大值 | ↓ | 极小值 | ↑ |
∴当x=﹣2时,f(x)取极大值,
∵函数f(x)=﹣4x+m在区间(﹣∞,+∞)上有极大值,
∴,
解得m=4.
(2)由m=4,得f(x)=,
当x=2时,f(x)取极小值f(2)=﹣.
【点评】本题考查函数的极大值和极小值的求法,考查实数的取值范围的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.
已知抛物线C:y2=2px(p>0)过点P(1,﹣2).
(Ⅰ)求抛物线C的方程,并求其准线方程;
(Ⅱ)过焦点F且斜率为2的直线l与抛物线交于A,B两点,求△OAB的面积.
知识点:3.抛物线
【考点】直线与圆锥曲线的关系;抛物线的简单性质.
【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】(Ⅰ)通过点的坐标适合方程求抛物线C的方程,并求其准线方程;
(Ⅱ)过焦点F且斜率为2的直线l,设出直线方程,利用过焦点F且斜率为2的直线l与抛物线交于A,B两点,联立方程组,利用韦达定理弦长公式以及点到直线的距离求出△OAB的面积.
【解答】(本小题满分(13分),(Ⅰ)小问(5分),(Ⅱ)小问8分)
解:(Ⅰ)由题意:4=2p,解得:p=2,
从而抛物线的方程为y2=4x,准线方程为x=﹣1…(5分)
(Ⅱ)抛物线焦点坐标为F(1,0),依题意可设直线y=2x﹣2…(6分)
设点A(x1,y1),B(x2,y2)
联立得:4x2﹣12x+4=0,即x2﹣3x+1=0…(8分)
设点A(x1,y1),B(x2,y2),则由韦达定理有:x1+x2=3,x1x2=1…(9分)
则弦长…(11分)
而原点O(0,0)到直线l的距离…(12分)
故…(13分)
【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系的应用,抛物线的方程的求法以及性质的应用,考查计算能力.
已知函数f(x)=x2+2x+alnx(a∈R).
(1)当时a=﹣4时,求f(x)的最小值;
(2)若函数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,求实数a的取值范围.
知识点:3.导数在研究函数中的应用
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;函数的单调性与导数的关系.
【专题】综合题.
【分析】(1)当a=﹣时,f(x)=x2+2x﹣4lnx,x>0.,由此能求出f(x)的极小值.
(2)由f(x)=x2+2x+alnx(a∈R),知,设g(x)=2x2+2x+a,由函数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,能求出实数a的取值范围.
【解答】解:(1)当a=﹣4时,f(x)=x2+2x﹣4lnx,x>0
,
令f′(x)=0,得x=﹣2(舍),或x=1,
列表,得
x | (0,1) | 1 | (1,+∞) |
f′(x) | ﹣ | 0 | + |
f(x) | ↓ | 极小值 | ↑ |
∴f(x)的极小值f(1)=1+2﹣4ln1=3,
∵f(x)=x2+2x﹣4lnx,x>0只有一个极小值,
∴当x=1时,函数f(x)取最小值3.
(2)∵f(x)=x2+2x+alnx(a∈R),
∴,(x>0),
设g(x)=2x2+2x+a,
∵函数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,
∴g(0)≥0,或g(1)≤0,
∴a≥0,或2+2+a≤0,
∴实数a的取值范围是{a|a≥0,或a≤﹣4}.
【点评】本题考查利用导数求闭区间上函数最值的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
已知椭圆E的两个焦点分别为(﹣1,0)和(1,0),离心率e=.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆E交于不同的两点A、B,且线段AB的垂直平分线过定点P(,0),求实数k的取值范围.
知识点:1.椭圆
【考点】椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题.
【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】(Ⅰ)由条件知椭圆的焦点在x轴上,c=1,由离心率e=,求出a,再根据b2=a2﹣c2,求出b,从而写出椭圆方程;
(Ⅱ)联立直线l和椭圆方程,消去y得到x的二次方程,运用判别式大于0,韦达定理得到m2<1+2k2,x1+x2=,再根据l经过中点D,求出D的坐标,设出中垂线方程,代入D的坐标,再结合m2<1+2k2,解不等式即可得到k的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)由已知椭圆的焦点x轴上,c=1,,
∴a=,b2=a2﹣c2=1,
∴椭圆E的方程为:;
(Ⅱ),消去y得,(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣2=0,
∵直线l与椭圆有两个交点,∴16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣2)>0,可得m2<1+2k2,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,∴AB中点的横坐标为x0=,
AB中点的纵坐标为y0=kx0+m=,∴AB的中点D(﹣,),
设AB中垂线l′的方程为:y=﹣(x﹣),
∵D在l'上,∴D点坐标代入l′的方程可得,m=,
将m2<1+2k2代入解得,k>或k<﹣,
∴实数k的取值范围是(﹣)∪().
【点评】本题主要考查椭圆的简单性质:离心率,同时考查直线与椭圆相交的位置关系,注意联立方程,消去一个未知数,运用二次方程的韦达定理,注意判别式必须大于0.