内容正文:
班级:
姓名:
教考衔接练2
导数中的切割线放缩
(分值:60分)
1.(15分)(2025·湖北武汉一模)已知函数f(x)=
2.(15分)(2025·重庆江北区二模)已知函数f(x)=
e+2x2-3.x.
得分
e+(a-1)x-1,其中a∈R.
得分
(1)求函数f'(x)在区间[0,1]上的零点个数(其
(1)讨论函数f(x)的单调性:
中f'(x)为f(x)的导数);
(2)当a=2时,求证:f(x)>xlnx-cosx.
《2)若关于x的不等式fx)≥+a-30江+
1在[1,十∞)上恒成立,求实数a的取值范围.
(横线下方不可作答)177专题一函数、导数
3.(15分)已知函数f(x)=e-1-a(x+1)(x≥1),
4.(15分)已知函数f(x)=ln(1+x),g(x)=a.x2+x.
g(x)=(x-1)In x.
得分
得分
(1)若f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围;
(1)当x>-1时,f(x)≤g(x),求实数a的取值
(2)若a取(1)中的最大值,求证:f(x)≥g(x).
范围;
1
1
(2)已知n∈N*,求证:sin-
imn+1十sinn+2十…十
∠1n2.
sin 2n
红对勾讲与练178]
高三二轮数学
■
班级:
姓名:
创新练1函数与导数
(分值:40分)
1.(20分)帕德近似是法国数学家亨利·帕德发明的
2.(20分)给出以下三个材料:①若函数f(x)可导,
用有理多项式近似特定函数的方法,在计算机数
我们通常把导函数f'(x)的导数叫做f(x)的二
学中有着广泛的应用.已知函数f(x)在x=0处
阶导数,记作”(x).类似地,二阶导数的导数叫做
的[m,n]阶帕德近似定义为R(x)=
三阶导数,记作”(x),三阶导数的导数叫做四阶
1+6x+…+b,且满足f(0)=R(0,
ao+a1x十…十amxm
导数…一般地,n一1阶导数的导数叫做n阶导
数,记作fm(x)=[fm-1D(x)门',n≥4.②若n∈
f'(0)=R'(0),f②(0)=R2(0),…,fm+(0)=
N*,定义n!=nX(n-1)×(n-2)X…X3×
Rmm)(0).其中f)(x)=[f'(x]',f8(x)=
2×1.③若函数f(x)在包含x。的某个开区间(a,
[f2)(x)]′,…,fm+(x)=[fm+m-1D(x)]了.已知
b)上具有n阶的导数,则对于任意x∈(a,b)有
f(x)=ln(x+1)在x=0处的[2,2]阶帕德近似
8x)=f(x)+f'(x)
(x
1!
(x-)+(o)
21
为R(x)=
1++
得分
x2+f"(x-)+…+fx
3!
n!
xo)”,我们将g(x)称为函数f(x)在点x=x。处
(1)求实数a,b的值;
的n阶泰勒展开式.例如,y=e在点x=0处的n
(2)设h(x)=f(x)-R(x),求证:xh(x)≥0;
2x2+…+1
1
《3)已刻x1,是方程1nx=A(-)的三
阶泰勒展开式为1+x+
12”.根据
以上三段材料,完成下面的题目:
得分
个不等实根,求实数入的取值范围,并证明
(1)求出f1(x)=sinx在点x=0处的3阶泰勒展
x1+x?+>1
3
1
开式g1(x),并直接写出f2(x)=cosx在点x=0
处的3阶泰勒展开式g(x);
(2)比较(1)中f1(x)与g1(x)的大小:
(3)求证:e+sinx+cosx≥2+2x.
(横线下方不可作答)179]专题一函数、导数
■13.-3
解析:由题意得f(0)=1,f'(x)=
6x-2az=6x(-子a)≠0
由'(x)=0得x=0或x=
a,所
3
1
以函数f(x)在x=0或x=
处
取得极值,欲使函数在(0,十©○)内有
且只有一个零,点,当且仅当
(8)=2(g)-a(g)+1=0,
解得a=3,所以f(x)=2x3-3.x2十
1,f'(x)=6x2-6x,当x∈[-1,0)
时,'(x)>0,f(x)单调递增,当
x∈(0,1]时,f'(x)<0,f(x)单调
递减,又
f(-1)=-4,f(0)=1,
f(1)=0,所以当x∈[-1,1]时,
f(x)mx=1,f(x)mim=一4,所以
f(x)在[一1,1]上的最大值与最小值
的和为一3.
14.11
解析:方法一f(x)=x3一3x2十
6x+2,则f'(x)=3.x2一6x十6,设
P(m,1),Q(n,f(n),依题意得
f'(m)=f'(n),所以3m2-6m+
6=3n2-6n十6,则m2-n2=2(m
n),显然m≠n,则m十n=2.因为
f(x)=(x-1)3+3(x-1)+6,所以
f(x)的图象关于点(1,6)中心对称,
所以点P与点Q关于点(1,6)对称,
所以
(n)+1
=6,则f(n)=11,所
2
以点Q的纵坐标为11.
方法二f(x)=x3-3x2+6.x+2,
则f'(x)=3.x2一6x+6,因为
f'(x)=3(x-1)2+3>0,所以
f(x)在R上单调递增,令x3一3x2+
6x十2=1,设其根为xp,则x
3.x+6.xp=一1.因为f(x)在,点P
处的切线与在,点Q处的切线
平行,所
以f
=k存在两个不同的实根,
其中一
为
xp,设另一个为xQ,即
3.x2-6z
十6=k的两个根为xp,xQ,
则xP
十xQ=2,则x。=2-xp,所
以f(xa)
,-3x。+6z
+2=
(2-xp)3
-3(2-x
6(2
ZP)+2=-zp+6xP-12zp+8-
3x第+12xp-12+12-6xp+2=
-(x-3.x+6.xp)+10=11,所以
点Q的纵坐标为11.
教考衔接练2导数中的
切割线放缩
1.解:(1)函数f(x)=e+2x2-3.x的
导数f'(x)=e+4x一3,
则f'(x)=e十4x一3在区间(0,1)》
上单调递增,
又f'(0)=1-3=-2<0,f'(1)
e+4-3=e+1>0,
则函数(x)在区间[0,1]上只有
个零点.
(2)关于x的不等式f(x)≥
(a一3)x+1在[1,+o)上恒成立,即
-在[1,十∞)上恒
成立,
设g(x)=
名-
[1,+o),
则g'(x)=
e(x-1)1,1
2
e(x-1)+11
21
由y=e-x-1,得y‘=e一1,可得
当x>0时,y'>0,函数y=e-x
1单调递增,当x<0时,y<0,函数
y=e一x一1单调递减,
则e-x-1≥0,即e≥x十1,
当x≥1时,
e(x-1)+1-1>
x
2
(x+1)(x-1)+11
=
2
2>0,
则g(x)=
x
上单调递增,
可得g(x)mm=g(1)=e-
3
2
,则a
3
e-2'
2.解:(1).f(x)=e+(a-1)x-1,
.f'(x)=e+a-1,
当a≥1时,f'(x)=e+a-1>0,
函数f(x)在R上单调递增;
当a<1时,由f'(x)=e+a-1>
0,得x>ln(1-a),
函数f(x)在区间(ln(1一a),+oo)上
单调递增,
由f'(x)=e十a-1<0,得x<
ln(1一a),函数f(x)在区间(一o∞,
ln(1一a))上单调递减.
综上,当a≥1时,f(x)在R上单调递
增;当a<1时,f(x)在(ln(1一
a),十o∞)上单调递增,在(一co,ln(1一
a))上单调递减.
(2)证明:当a=2时,f(x)=e十x一1,
.要证f(x)>xlnx一cosx,即证
e'+x cos x-1-xIn x >0,E
(0,十©∞).
当0<x≤1时,.e十x十cosx
1>0,xlnx≤0,
..e +x cos z-1-zIn >0;
当x>1时,令g(x)=e十x十
cos x -1-zIn x,
则g'(x)=e2-sinx-lnx,
设h(x)=g'(x),则h'(x)=e
cos x
1
x>1,.e>e>2,-1<-
0,-1-cosx≤1,.h'(x)>0,
.h(x)在(1,+∞)上单调递
增,∴.h(x)>h(1)=e-sin1-0>
0,即g'(x)>0,
∴·g(x)在(1,十∞)上单调递
增,g(x)>g(1)=e十cos1>0,即
e'+2 cos x-1-xIn >0.
综上,当a=2时,f(x)>xlnx一cosx.
3.解:(1)方法一
由题意,f(x)≥
et-1
09el-a(x+1)≥0a≤x+1
设h(x)=e
+1(x≥1),则h'(x)=
cer-l
Cx+1)>0,
所以h(x)在[1,十∞)上单调递增,从
而h(x)-h(1)=1
因为a≤h(x)恒成立,所以a≤?,
故实数a的取值范围是(0,2],
方法二
由题意,f(x)≥0台e-1
e
a(x+1)≥0台a≤
x+11
易证e≥x+1,所以e-1≥x,当且
仅当x=1时取等号,
从而当x≥1时,+
≥+1
x+1-1
1
1
x+1
=1-x+1≥1-
1+1
?,当且仅当x=1时取等号,
所以的最小值为子
x+1
因为a
x+1
恒成立,所以a≤子
故实数a的取值范围是(©,]
(②)证明:由题意知a=子fx)=
e-1_x+1
2
所以f(x)≥g(x)台c-+]
2
(x -1)In z,
易证lnx≤x一1,所以当x≥1时,
(x-1)lnx(x-1)2.
要证f(x)≥g(x),只需证e-1
+1≥(x-1),
2
只需证e-l≥
2x-3.x+3
2
即
2-3x+3
2e+-1
么1
设9(x)=
2x2-3x+3(x≥1),
2e"-l
则p'(x)=-
(2x-3)(x-2)
2e-1
令gx)>0,得<x<2.
令g'(x)<0,得1≤r<号或x>2.
从而g)在[1,2)上单调递减,在
(,2)上单调递增,在(2,十∞)上单
调递减,
5
又p(1)=1,9(2)=
<1,
2e
所以9(x)≤1,即当x≥1时,
2x2-3x+3
≤1,
2e-1
故f(x)≥g(x)成立
4.解:(1)令h(x)=ln(x+1)-x
(x>-1),
1
则h'(x)=
-1=一x+1
x+1
当-1<x<0时,h'(x)>0,则函数
h(x)在(一1,0)上单调递增,
当x>0时,h'(x)<0,则函数h(x)
在(0,+∞)上单调递减,
所以h(x)mx=h(0)=0,即ln(x+
1)x.
所以当a≥0时,ln(x十1)≤x≤
参考答案349
a.x2十x,即f(x)g(x),满足题意;
当a<0时,取x。=-
1
>0,因为
n(1+xo)>ln1=0,
azi +ro
=a…(2))-2=0,所
以ln(xo+1)>ax&+xo,
故f(x。)>g(x。),不满足题意.
综上所述,a≥0,
(2)证明:由(1)可得ln(x+1)≤x,则
lnx≤x-1,
可得n上≤上-1,即-1nx≤】
1,即lnx≥1-1(
>0),
则当x>1时,lnx≥1-1,
令}=1-2:>10,则x
-1
所以ln
即lnt-ln(t-1)≥,
所以1
≤ln(n+k)-lnn+k一
n +k
1),k∈{1,2,…,n},
令t(x)=x一sinx(x>0),则
t'(x)=1-cosx≥0,且t'(x)不恒
为零,
所以函数t(x)在(0,+∞)上单调递
增,故t(x)>t(0)=0,则sinx
x(x>0),
1
所以sin
<1
n+kn十k
≤ln(n十k)
ln(n+k-1),k∈{1,2,…,n},
所以sin
、1
+sin
1
n+1
n+2
十…十
sin
2n
<[In(n+1)-In n]+[In(n+
2)-ln(n+1)]+…+[n(2n)
2n
ln(2n-1)]=ln(2n)-nn=ln2”=
In 2.
创新练1
函数与导数
1.解:(1)依题意可知,f(0)=0,R(0)=
a,因为f(0)=R(0),所以a=0,
此时,R(x)=
6b.x+3x2
6+6x+x2
因为f'(x)=
,R'(x)
=
1+x
(18-6b)x2+36x+36b
(x2+6.x+6)9
所以f'(0)=1,R'(0)=b.又因为
f'(0)=R'(0),所以b=1.
(2)证明:依题意,h(x)=f(x)
R(x)=ln(1+x)-
3.x2+6x
x2+6.x+6
12(x2+3.x+3)
h'(x)=
1+x
(x2+6x+6)
(1+x)(x2+6.x+6)
F≥0,
故h(x)在(一1,十o)上单调递增.
由h(0)=0,故x∈(一1,0),
h(x)0,Hx∈(0,十o),h(x)>0,
综上,x>-1,xh(x)≥0.
(3)证明:不妨设x1<x<x,
令(2)=lnx-x(e-)
350
2树闪讲与练·高三二轮数学
rx)=是-(1+)
x
-入z2+x-入(x>0),
当A≤0时,t'(x)>0,此时t(x)单调
递增,t(x)=0不存在三个不等实根.
当A>0时,令s(x)=一Ax2十x一A,
其判别式△=1一4λ2,
1
若△=1-4以≤0,即入≥2sx)≤
0恒成立,即t'(x)≤0,
此时t(x)单调递减,t(.x)=0不存在
三个不等实根;
若4=1-4以>0,即0<入<7,
t'(x)=0存在两个不等正实根r1,
r2(r1<r2),
当x∈(0,r1)时,t'(x)<0,t(x)单
调递减,
当x∈(r1r2)时,t'(x)>0,t(x)单
调递增,
当x∈(r,+∞)时,t'(x)<0,t(x)
单调递减,
又因为t(1)=0,且t'(1)=1-2λ>
0,故t(r1)<0,t(r2)>0,
因为nx<x一1(x≠1),所以
m2<
2
:-1,即lnx>2-
√xWx
Vx
所以:a)=h-(-)>
-是-+是=-+
是(日-2)>
又=是-(+)
(只-)-A<…
所以存在x1∈(入,r1),满足t(x1)=0,
又为()=血-(号
)=-n+(-)=-
放存在,=子满足1,)=0
故当且仅当0<入<号时,n2
A(一士)存在三个不等实根,
且满足x<x:=1<x,且x1=】
由(2)可知,当x>0时,ln(1+
x)>
3x2+6.x
x2+6.x+6
3x2-3
因此nx>+4红十>1》.
故n=(x,-)>
3x-3
x+4x3+1
化简可得3<++1=,十
入
4+
=x1十x2十x3十3,
因此十十红>子-1,命题
1
3
得证.
2.解:(1)f1(x)=cosx,f1(x)=
-sinx,f1(x)=-cosx,
.f1(0)=1,f1(0)=0,fm(0)=
一1,
0*
G-
0)+3u
0),即
g1(x)=x-
同理可得g(x)=1-.
(2)由(1)知f1(x)=sinx,g1(x)=
1
x一
6
令h(x)=f1(x)-g1(x)=sinx一
了x十女x,则h(x)=Ce
cos
1
1+
'.h"(z)=-sin z+x:h"(z)=1-
c0sx≥0,
h"(x)在R上单调递增,又h"(0)=0,
.当x∈(∞,0)时,h"(x)<0,
h'(x)单调递减,当x∈(0,十∞)时,
h"(x)>0,h'(x)单调递增,
∴.[h'(x)]mm=h'(0)=1-1+0=
0,.h'(x)≥0,
∴.h(x)在R上单调递增.
又h(0)=0,
.当x∈(-∞,0)时,h(x)<0:当
x∈(0,+∞)时,h(x)>0.
综上所述,当x<0时,f1(x)<
g1(x);当x=0时,f1(x)=g1(x):
当x>0时,f1(x)>g1(x).
(3)证明:令9(x)=f2(x)
2(z)=cosx-1+之x2,由(2)得
9(x)≥9(0)=0,即cosx≥
1-1
y=e在点x=0处的3阶泰勒展开
式为1+++
1
6
同理2)可证得。≥1+x+子十
x3,当且仅当x=0时取等号.
6
①当x≥0时,由(2)可知,sinx≥
2-
石,当且仅当x=0时取等
1
号.e+simx+cosx≥(1+x+
2x+日)+(x-6x)十
(1-22)=2+2x.
②当x<0时,设F(x)=e+
sin x +cos z-2-2x,F(0)=0,
F(x)=e +cos x-sin z-2=e+
Ecos(x+于)-2,F"(x)=e
sin a-cos
当x∈(-1,0),由(2)可知sinx<
13
)=e-sinx-cosx>1十
+2
61
3-x-cos=
1-c0s工+x2(3+2x)>0,即有
6
F'(x)<F'(0)=0:
当x∈(一∞,一1]时,F'(x)=e+
Eos(红+)-2<+反-2<
+2-2
<0.
2
x<0时,F(x)单调递减,从而
F(z)>F(0)=0,e sin z+
cos 2+2x.
综上所述,e+sinx十cosx≥2+2.x.
专题二三角函数
与平面向量
课时作业9三角恒等变换
1B由cos+im(。-)=
,得
4
cosa+
1
2 sin a-
C08a=
2
2 sin a+
2cosa=sin(e+)=
1
所以
cos(2a+3)=1-2sim(e+F)=
1-2×
2.Asin2200°=sin(6×360°+40°)=
sin40°=c0s50°=
cos225°-sin225
1-tan225°
cos225°+sin225
1+tan225°
1-p
1+b.故选A
3.D
由题意可得
tan
则
2
cos 0-3sin
1-3tan
三
sin 0+2cos
tan 0+2
3
1-
2
1
.故选D
5
+2
2
4.D
cos80°=c0s(20°+60°)=1
c0s20°-
3
in20°,所以原式=
2
cos20°-cos20°+√3sin20
c0s(90°+20°)
√3sin20°
sin20°
=一√3.故选D.
5.C
由题意可得
tan a tan B=4,
tan a·tan3=-3,
则tan(a+B)=
tan a +tan B
4
1-tana·tanB
1-(-3)=1.因
为。∈(0,)9∈(受),所以
号<e+<要故a+日=平k选C
4
6.B(1+√3tan80)(1-√3tan20)=
√3tan80°-√3tan20°-3tan80°tan20°+
1=√3tan(80°-20°)(1+tan80°·
tan20°)-3tan80°tan20°+1=3+
3tan80°tan20°-3tan80°tan20°+1=
4.故选B.
7.D
因为cos2a-sina=
1
7.cOs
a十
4
sin2a=1,所以cos2a=
7,sin'a
号国为a∈(。),所以asa
万,sin a
,所以tana=
√7
3sin B=sin(2a+8),3sin [(a+B)-
a]=sin [(a+B)+a],3sin(a+
B)cos a-3cos(a+B)sin a sin(a+
B)cosa+cos(a+B)sina,所以sin(a+
B)cosa=2cos(a+B)sina,所以
tan(a+B)=2tana=√3.又0<a+
B<受,所以a十B=子,故选D.
8.A将sinx十cosx=2sima两边平方得
1+2 sin xcos z=4sina,结合sinx·
cosx=simB可得1+2sinB=4sina,即
1+2sinB-4sin'a =0,p 2cos 2a-
cos23=0,即2cos2a=cos23,故C,D
错误;4cos22a-c0s23=(2c0s2a
cos23)·(2cos2a十cos23)=0,故A
正确,B错误.故选A.
9.ABC
对于A,sna十)+sin(a-B)
2cos B
2 sin aco且=sina,故A正确:对于B,
2cos B
4sin 4 cos 4cos 2-2sin 2 cos
2tan 2
sina,故B正确:对于C,
1+iam号
a
sin 2
2X
cos
2
2sin 2 cos2
=
2
cos+sin号
2
1+
cos?a
2
sina,故C正确;对于D,1一cos2a
sin 2a
1-(1-2sina)
2sin'a
2sin acos a
2sin acos a
tana≠sina,故D错误.故选ABC」
10.AD由已知可得
|siny=sina-sinB,所以1=
cos y cos B-cos a,
sin'y+cos'y =(sin a-sin B)2+
(cos B-cos a)2=2-2(cos Bcos a+
sin Bsin a)=2-2cos(B一a),所以
cos(g-a)=2因为ag,y∈
(0,)所以-受<P-a<受因
为siny=sina-sinB>0,函数y=
sinx在(0,)上单调递增,所以
。>8,则-至<日-a<0,故月-a
一T.故选AD.
3
11.AD对于A,由已知可得sin2B+
1
cosB+2 sin Beos=25,因此
24故A正
sin28=2 sin eos=一25
确;对于B,因为sin Bcos B<0,且
日∈0,x),所以B∈(受x),因此
sinB-cos3>0,又因为(sinB
4
cos B)2=1-2sin Bcos B=
25,因此
im月-cosB=5,故B储误:对于C
cos 28=cos'B-sinB (cos B-
sin B)(cos B+sin B)-
,故C
5
错误;对于D,由方程组
sin B+cos8=
1
5
7
sin B-cos=
5
4
sin B=5
解得
于是tanB=
3
cos B
;=一
3,故D正确,故选AD
4
3
12.-
5
解析:因为sin acos(a十B)一cosa·
sima+月=smla-(a+B]=是,
即sin(-B)=-sinB=。,所以
3
1
13.2cos 2
解析:原式=
(4cosx-4cos°x+1)
2
2
(2cos'z -1)
4sin(任-x)os(牙-x)
cos 2x
-cos 2.
2sim(5-2z)
2cos 2x
2π
14.3
解析:由a3∈(0,),得号∈
o,)-号∈(
,0)
号e(÷)又(。-号)
2
,所以。-号=或。-
2
6
2
名.由ap∈(o,),得g∈
(o.i),-8E(-
2
-B∈
()又sm(?-)=
所以-日=一当-
B
时
2
6
。-)-(受-)
B
2
子,则a+B=至当a-号
2
6
时,
6-号》(货-)=
+B
=0
2
则a十B=0.又a十B∈(0,π),故a+
2π
B=
3
参考答案
351