2023年高考数学真题之数列汇编。
1. (2023年高考山东卷理科22)(本小题满分14分)
已知函数。ⅰ)当时,讨论的单调性;
ⅱ)设当时,若对任意,存在,使。
求实数取值范围。 [**:z+xx+
解析】本小题主要考查导数的概念以及利用导数研究函数性质的能力,考查分类讨论思想、数形结合思想、等价变换思想,以及综合运用知识解决新情境、新问题的能力。
解:(ⅰ因为,所以,令 ,①当时,恒成立,此时,函数在上单调递减;
②当,时,,此时,函数单调递减;
时,此时,函数单调递增;
时,,此时,函数单调递减;
③当时,由于,此时,函数单调递减;
时,,此时,函数单调递增。
综上所述:ⅱ)因为a=,由(ⅰ)知, =1, =3,当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增,所以在(0,2)上的最小值为。
由于“对任意,存在,使”等价于。
在上的最小值不大于在(0,2)上的最小值”(*
又=,,所以。
当时,因为,此时与(*)矛盾。
当时,因为,同样与(*)矛盾。
当时,因为,解不等式8-4b,可得。
综上,b的取值范围是。
命题意图】本题将导数、二次函数、不等式知识有机的结合在一起,考查了利用导数研究函数的单调性、利用导数求函数的最值以及二次函数的最值问题,考查了同学们分类讨论的数学思想以及解不等式的能力;考查了学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。
1)直接利用函数与导数的关系讨论函数的单调性;(2)利用导数求出的最小值、利用二次函数知识或分离常数法求出在闭区间[1,2]上的最大值,然后解不等式求参数。
2.(2023年高考福建卷理科20)(本小题满分14分)
ⅰ)已知函数,。
i)求函数的单调区间;
ii)证明:若对于任意非零实数,曲线c与其在点处的切线交于另一点。
曲线c与其在点处的切线交于另一点,线段。
ⅱ)对于一般的三次函数(ⅰ)ii)的正确命题,并予以证明。
命题意图】本小题主要考查函数、导数、定积分等基础知识,考查抽象概括能力、运算求解能力、推理论证能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、特殊与一般思想。
解析】(ⅰi)由得=,当和时,;
当时,因此,的单调递增区间为和,单调递减区间为。
ii)曲线c与其在点处的切线方程为。
得,即,解得,进而有。
用代替,重复上述计算过程,可得。
和,又,所以。
因此有。ⅱ)记函数的图象为曲线,类似于(ⅰ)ii)的正确命题为:若对任意不等式的实数,曲线与其在点处的切线交于另一点。
曲线c与其在点处的切线交于另一点,线段。
证明如下:因为平移变换不改变面积的大小,故可将曲线的对称中心平移至坐标原点,因而不妨设,类似(i)(ii)的计算可得。
故。3. (21)(2023年高考天津卷理科21)(本小题满分14分)
已知函数f(x)=xe-x(xr).
ⅰ) 求函数f(x)的单调区间和极值;
ⅱ)已知函数y=g(x)的图象与函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,证明当x>1时,f(x)>g(x)
(ⅲ)如果且证明。
命题意图】本小题主要考查导数的应用,利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及用函数思想分析解决问题的能力。
解析】(ⅰ解:f’
令f’(x)=0,解得x=1
当x变化时,f’(x),f(x)的变化情况如下表。
所以f(x)在()内是增函数,在()内是减函数。
函数f(x)在x=1处取得极大值f(1)且f(1)=
ⅱ)证明:由题意可知g(x)=f(2-x),得g(x)=(2-x)
令f(x)=f(x)-g(x),即。
于是。当x>1时,2x-2>0,从而’(x)>0,从而函数f(x)在[1,+∞是增函数。
又f(1)= f(x)>f(1)=0,即f(x)>g(x).
)证明:(1)
若。2)若。
根据(1)(2)得。
由(ⅱ)可知, >则=,所以》,从而》.因为,所以,又由(ⅰ)可知函数f(x)在区间(-∞1)内事增函数,所以》,即》2.
4. (2023年高考数学湖北卷理科17)(本小题满分12分)
为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用c(单位:万元)与隔热层厚度(单位:cm)满足关系:
,若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元.设为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.
ⅰ)求的值及的表达式;
ⅱ)隔热层修建多厚对,总费用达到最小,并求最小值.
5. (2023年高考数学湖北卷理科21) (本小题满分14分)
已知函数f(x)=ax++c(a>0)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=x-1.
ⅰ)用a表示出b,c;
ⅱ)若f(x)>㏑x在[1,∞]上恒成立,求a的取值范围;
ⅲ)证明:1+++n+1)+)n≥1).
6. (2023年高考湖南卷理科20)(本小题满分13分)
已知函数。ⅰ)证明:当。
ⅱ)若对满足题设条件的任意b,c,不等式恒成立,求m的最小值。
7. (2023年高考安徽卷理科17)(本小题满分12分)
设为实数,函数。
(ⅰ)求的单调区间与极值;
ⅱ)求证:当且时,。
8.( 2023年高考全国卷i理科20)(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效)
已知函数。ⅰ)若,求的取值范围;
ⅱ)证明: .
命题意图】本小题主要考查函数、导数、不等式证明等知识,通过运用导数知识解决函数、不等式问题,考查了考生综合运用数学知识解决问题的能力以及计算能力,同时也考查了函数与方程思想、化归与转化思想。
解析】20.解:
(ⅰ)题设等价于。
令,则。当,;当时,,是的最大值点,综上,的取值范围是。
ⅱ)有(ⅰ)知,即。
当时,;当时,所以。
9.(2023年高考四川卷理科22)(本小题满分14分)
设(且),g(x)是f(x)的反函数。
ⅰ)设关于的方程求在区间[2,6]上有实数解,求t的取值范围;
ⅱ)当a=e(e为自然对数的底数)时,证明:;
ⅲ)当0<a≤时,试比较与4的大小,并说明理由。
10.(2023年高考江苏卷试题20)(本小题满分16分)
设是定义在区间上的函数,其导函数为。如果存在实数和函数,其中对任意的都有》0,使得,则称函数具有性质。
1)设函数,其中为实数。
i)求证:函数具有性质; (ii)求函数的单调区间。
2)已知函数具有性质。给定设为实数,,且,若||<求的取值范围。
解析] 本小题主要考查函数的概念、性质、图象及导数等基础知识,考查灵活运用数形结合、分类讨论的思想方法进行探索、分析与解决问题的综合能力。满分16分。
1)(i)
时,恒成立,函数具有性质;
ii)(方法一)设,与的符号相同。
当时, ,故此时在区间上递增;
当时,对于,有,所以此时在区间上递增;
当时,图像开口向上,对称轴,而,对于,总有, ,故此时在区间上递增;
方法二)当时,对于,
所以,故此时在区间上递增;
当时,图像开口向上,对称轴,方程的两根为:,而。
当时, ,故此时在区间上递减;同理得:在区间上递增。
综上所述,当时,在区间上递增;
当时,在上递减;在上递增。
2)(方法一)由题意,得:
又对任意的都有》0,所以对任意的都有,在上递增。
又。当时,,且,综合以上讨论,得:所求的取值范围是(0,1)。
方法二)由题设知,的导函数,其中函数对于任意的都成立。所以,当时,,从而在区间上单调递增。
当时,有,得,同理可得,所以由的单调性知、,从而有||<符合题设。
当时,于是由及的单调性知,所以||≥与题设不符。
当时,同理可得,进而得||≥与题设不符。
因此综合①、②得所求的的取值范围是(0,1)。
11. (2023年全国高考宁夏卷21)(本小题满分12分)
设函数。1) 若,求的单调区间;
2) 若当时,求的取值范围。
21)解:1)时,,.
当时,;当时,.故在单调减少,在单调增加。
ii)由(i)知,当且仅当时等号成立。故,从而当,即时,,而,于是当时,.
由可得。从而当时,故当时,,而,于是当时,.
综合得的取值范围为。
12.(2023年高考陕西卷理科21)(本小题满分14分)
已知函数f(x)=,g(x)=alnx,ar。[**:学科网zxxk][**:学科网]
1) 若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值及该切线的方程;
2) 设函数h(x)=f(x)- g(x),当h(x)存在最小之时,求其最小值(a)的解析式;
3) 对(2)中的(a),证明:当a(0,+)时,(a)1.
解 (1)f’(x)= g’(x)= x>0),由已知得 =alnx,, 解德a=,x=e2,两条曲线交点的坐标为(e2,e) 切线的斜率为k=f’(e2)=,切线的方程为y-e= (x- e2).
1) 当a.>0时,令h (x)=0,解得x=,所以当0 < x《时 h (x)<0,h(x)在(0,)上递减;
当x>时,h (x)>0,h(x)在(0,)上递增。
所以x>是h(x)在(0, +上的唯一极致点,且是极小值点,从而也是h(x)的最小值点。
所以φ(a)=h()=2a-aln=2
2)当a≤0时,h(x)=(1/2-2a) /2x>0,h(x)在(0,+∞递增,无最小值。
故 h(x) 的最小值φ(a)的解析式为2a(1-ln2a) (a>o)
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