上海高考数学压轴题系列训练含答案及解析详解
1. (本小题满分12分)
已知常数a > 0, n为正整数,f n ( x ) = x n – ( x + a)n ( x > 0 )是关于x的函数. (1) 判定函数f n ( x )的单调性,并证明你的结论. (2) 对任意n ? a , 证明f `n + 1 ( n + 1 ) < ( n + 1 )fn`(n) 解: (1) fn `( x ) = nx n – 1 – n ( x + a)n – 1 = n [x n – 1 – ( x + a)n – 1 ] ,
∵a > 0 , x > 0, ∴ fn `( x ) < 0 , ∴ f n ( x )在(0,+∞)单调递减. 4分 (2)由上知:当x > a>0时, fn ( x ) = xn – ( x + a)n是关于x的减函数, ∴ 当n ? a时, 有:(n + 1 )n– ( n + 1 + a)n ? n n – ( n + a)n. 2分
又 ∴f `n + 1 (x ) = ( n + 1 ) [xn –( x+ a )n ] ,
∴f `n + 1 ( n + 1 ) = ( n + 1 ) [(n + 1 )n –( n + 1 + a )n ] < ( n + 1 )[ nn – ( n + a)n] = ( n + 1 )[ nn – ( n + a )( n + a)n – 1 ] 2分
( n + 1 )fn`(n) = ( n + 1 )n[n n – 1 – ( n + a)n – 1 ] = ( n + 1 )[n n – n( n + a)n – 1 ], 2分 ∵( n + a ) > n ,
∴f `n + 1 ( n + 1 ) < ( n + 1 )fn`(n) . 2分 2. (本小题满分12分)
已知:y = f (x) 定义域为[–1,1],且满足:f (–1) = f (1) = 0 ,对任意u ,v?[–1,1],都有|f (u) – f (v) | ≤ | u –v | .
(1) 判断函数p ( x ) = x2 – 1 是否满足题设条件? (2) 判断函数g(x)=??1?x,x?[?1,0],是否满足题设条件?
?1?x,x?[0,1]解: (1) 若u ,v ? [–1,1], |p(u) – p (v)| = | u2 – v2 |=| (u + v )(u – v) |,
取u =
31?[–1,1],v = ?[–1,1], 425| u – v | > | u – v |, 4则 |p (u) – p (v)| = | (u + v )(u – v) | = 所以p( x)不满足题设条件. (2)分三种情况讨论:
10. 若u ,v ? [–1,0],则|g(u) – g (v)| = |(1+u) – (1 + v)|=|u – v |,满足题设条件; 20. 若u ,v ? [0,1], 则|g(u) – g(v)| = |(1 – u) – (1 – v)|= |v –u|,满足题设条件; 30. 若u?[–1,0],v?[0,1],则:
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|g (u) –g(v)|=|(1 – u) – (1 + v)| = | –u – v| = |v + u | ≤| v – u| = | u –v|,满足题设条件;
40 若u?[0,1],v?[–1,0], 同理可证满足题设条件.
综合上述得g(x)满足条件. 3. (本小题满分14分)
已知点P ( t , y )在函数f ( x ) = x(x ? –1)的图象上,且有t2 – c2at + 4c2 = 0 ( c ? x?10 ).
(1) 求证:| ac | ? 4;
(2) 求证:在(–1,+∞)上f ( x )单调递增. (3) (仅理科做)求证:f ( | a | ) + f ( | c | ) > 1. 证:(1) ∵ t?R, t ? –1,
∴ ⊿ = (–c2a)2 – 16c2 = c4a2 – 16c2 ? 0 , ∵ c ? 0, ∴c2a2 ? 16 , ∴| ac | ? 4. (2) 由 f ( x ) = 1 –
1x?1, 法1. 设–1 < x1 < x2, 则f (x2) – f ( x1) = 1–
1x1x–1 + 1= ?x2. 2?1x1?1(x2?1)(x1?1)∵ –1 < x1 < x2, ∴ x1 – x2 < 0, x1 + 1 > 0, x2 + 1 > 0 ,
∴f (x2) – f ( x1) < 0 , 即f (x2) < f ( x1) , ∴x ? 0时,f ( x )单调递增. 法2. 由f ` ( x ) =
1(x?1)2> 0 得x ? –1,
∴x > –1时,f ( x )单调递增.
(3)(仅理科做)∵f ( x )在x > –1时单调递增,| c | ?
4|a| > 0 , 4 ∴f (| c | ) ? f (4|a|) = |a|4= 4|a|?4
|a|?1f ( | a | ) + f ( | c | ) =
|a|4|a|4|a|?1+ |a|?4> |a|?4+|a|?4=1. 即f ( | a | ) + f ( | c | ) > 1. 4.(本小题满分15分)
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432设定义在R上的函数f(x)?a0x?a1x?a2x?a3x?a4(其中ai∈R,
i=0,1,2,3,4),当
x= -1时,f (x)取得极大值(1) 求f (x)的表达式;
(2) 试在函数f (x)的图象上求两点,使这两点为切点的切线互相垂直,且切点的横
坐标都在区间??2,2?上;
2,并且函数y=f (x+1)的图象关于点(-1,0)对称. 3??2n?12(1?3n)4,y?(n?N)(3) 若xn?,求证:f(x)?f(y)?. n+nn2n3n3解:(1)f(x)?13x?x.…………………………5分 3????2?2?或0,0,?2,.…………10分 ????????3?3?? (2)?0,0?,?2,? (3)用导数求最值,可证得f(xn)?f(yn)?f(?1)?f(1)?5.(本小题满分13分)
4.……15分 3x2y2??1上的一点,P、Q、T分别为M关于y轴、原点、x轴的设M是椭圆C:124对称点,N为椭圆C上异于M的另一点,且MN⊥MQ,QN与PT的交点为E,当M沿椭圆C运动时,求动点E的轨迹方程.
解:设点的坐标M(x1,y1),N(x2,y2)(x1y1?0),E(x,y),
则P(?x1,y1),Q(?x1,?y1),T(x1,?y1),……1分
?x12???12 ?2?x2???12y12?1,42y2?1.4(1)………………………………………………………3分
(2)13 由(1)-(2)可得kMN?kQN??.………………………………6分 又MN⊥MQ,kMN?kMQ??1,kMN??x1y,所以kQN?1. y13x1 直线QN的方程为y?y1x(x?x1)?y1,又直线PT的方程为y??1x.……10分
y13x12 / 10