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《2020高考数学刷题首选卷 数形结合思想专练 文(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、数形结合思想专练一、选择题1.若f(x)是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,又f(-3)=0,则x·f(x)<0的解集是( )A.{x
2、-33}B.{x
3、x<-3或04、x<-3或x>3}D.{x5、-36、x<-3或07、2=3的几何意义为坐标平面上的一个圆,圆心为M(2,0),半径为r=(如图),而=,则表示圆M上的点A(x,y)与坐标原点O(0,0)的连线的斜率.所以该问题可转化为动点A在以M(2,0)为圆心,以为半径的圆上移动,求直线OA的斜率的最大值.由图可知当∠OAM在第一象限,且直线OA与圆M相切时,OA的斜率最大,此时OM=2,AM=,OA⊥AM,则OA==1,tan∠AOM==,故的最大值为.故选D.3.已知a,b是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c满足(a-c)·(b-c)=0,则8、c9、的最大值是( )A.1B.2C.D.答案 C解析 如图,设O=a,O=b,O=c,则C=a-10、c,C=b-c.由题意知C⊥C,∴O,A,C,B四点共圆.∴当OC为圆的直径时,11、c12、最大,此时,13、O14、=.4.(2019·贵阳模拟)已知函数f(x)=,则下列结论正确的是( )A.函数f(x)的图象关于点(1,2)对称B.函数f(x)在(-∞,1)上是增函数C.函数f(x)的图象上至少存在两点A,B,使得直线AB∥x轴D.函数f(x)的图象关于直线x=1对称答案 A解析 由f(x)==2+知f(x)是y=(a>0)型函数,作出其简图如图所示.从图象可以看出f(x)的图象关于点(1,2)成中心对称;其在区间(-∞,1)和(1,+∞)上均是减函数;没有能使AB∥x轴的点存在.即只有A15、正确.故选A.5.(2018·唐山模拟)已知a>-1,函数f(x)=若存在t使得g(x)=f(x)-t有三个零点,则a的取值范围是( )A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,+∞)答案 C解析 如图,作出函数y=x2和y=log2(x+1)的图象,从图中可以看出,在点O(0,0)和点A(1,1)处两函数图象有交点,显然,要使g(x)=f(x)-t有三个零点,则函数y=f(x)的图象与直线y=t有三个交点,显然,只有当a>1时,才可能有三个交点.故选C.二、填空题6.当x∈(1,2)时,(x-1)216、]解析 在同一坐标系内作出y=(x-1)2,x∈(1,2)及y=logax的图象,若y=logax过(2,1),则loga2=1,∴a=2.结合图形,若使x∈(1,2)时,(x-1)217、PF18、+19、PA20、21、+22、AF23、=24、PQ25、+26、PA27、+28、AF29、≥30、AQ31、+32、AF33、≥34、AB35、+36、AF37、,当且仅当P,B,A三点共线时,△APF的周长取得最小值,即38、AB39、+40、AF41、.因为A(-2,4),所以不妨设△APF的周长最小时,点P的坐标为(-2,y0),代入x2=8y,得y0=,故使△APF的周长最小的点P的坐标为-2,.8.已知函数f(x)=其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.答案 (3,+∞)解析 作出f(x)的图象如图所示.当x>m时,x2-2mx+4m=(x-m)2+4m-m2.所以要使方程f(x)=b有三个不同的根,则有42、4m-m20.又m>0,解得m>3.三、解答题9.(2018·山西四校联考)设函数f(x)=43、x+144、+45、x-246、.(1)求f(x)的最小值,并求出f(x)取最小值时x的取值范围;(2)若不等式f(x)≤a(x+1)的解集为空集,求实数a的取值范围.解 (1)∵f(x)=47、x+148、+49、x-250、≥51、(x+1)-(x-2)52、=3,当且仅当(x+1)(x-2)≤0,即-1≤x≤2时取等号,∴f(x)min=3,此时x∈[-1,2].(2)f(
4、x<-3或x>3}D.{x
5、-36、x<-3或07、2=3的几何意义为坐标平面上的一个圆,圆心为M(2,0),半径为r=(如图),而=,则表示圆M上的点A(x,y)与坐标原点O(0,0)的连线的斜率.所以该问题可转化为动点A在以M(2,0)为圆心,以为半径的圆上移动,求直线OA的斜率的最大值.由图可知当∠OAM在第一象限,且直线OA与圆M相切时,OA的斜率最大,此时OM=2,AM=,OA⊥AM,则OA==1,tan∠AOM==,故的最大值为.故选D.3.已知a,b是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c满足(a-c)·(b-c)=0,则8、c9、的最大值是( )A.1B.2C.D.答案 C解析 如图,设O=a,O=b,O=c,则C=a-10、c,C=b-c.由题意知C⊥C,∴O,A,C,B四点共圆.∴当OC为圆的直径时,11、c12、最大,此时,13、O14、=.4.(2019·贵阳模拟)已知函数f(x)=,则下列结论正确的是( )A.函数f(x)的图象关于点(1,2)对称B.函数f(x)在(-∞,1)上是增函数C.函数f(x)的图象上至少存在两点A,B,使得直线AB∥x轴D.函数f(x)的图象关于直线x=1对称答案 A解析 由f(x)==2+知f(x)是y=(a>0)型函数,作出其简图如图所示.从图象可以看出f(x)的图象关于点(1,2)成中心对称;其在区间(-∞,1)和(1,+∞)上均是减函数;没有能使AB∥x轴的点存在.即只有A15、正确.故选A.5.(2018·唐山模拟)已知a>-1,函数f(x)=若存在t使得g(x)=f(x)-t有三个零点,则a的取值范围是( )A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,+∞)答案 C解析 如图,作出函数y=x2和y=log2(x+1)的图象,从图中可以看出,在点O(0,0)和点A(1,1)处两函数图象有交点,显然,要使g(x)=f(x)-t有三个零点,则函数y=f(x)的图象与直线y=t有三个交点,显然,只有当a>1时,才可能有三个交点.故选C.二、填空题6.当x∈(1,2)时,(x-1)216、]解析 在同一坐标系内作出y=(x-1)2,x∈(1,2)及y=logax的图象,若y=logax过(2,1),则loga2=1,∴a=2.结合图形,若使x∈(1,2)时,(x-1)217、PF18、+19、PA20、21、+22、AF23、=24、PQ25、+26、PA27、+28、AF29、≥30、AQ31、+32、AF33、≥34、AB35、+36、AF37、,当且仅当P,B,A三点共线时,△APF的周长取得最小值,即38、AB39、+40、AF41、.因为A(-2,4),所以不妨设△APF的周长最小时,点P的坐标为(-2,y0),代入x2=8y,得y0=,故使△APF的周长最小的点P的坐标为-2,.8.已知函数f(x)=其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.答案 (3,+∞)解析 作出f(x)的图象如图所示.当x>m时,x2-2mx+4m=(x-m)2+4m-m2.所以要使方程f(x)=b有三个不同的根,则有42、4m-m20.又m>0,解得m>3.三、解答题9.(2018·山西四校联考)设函数f(x)=43、x+144、+45、x-246、.(1)求f(x)的最小值,并求出f(x)取最小值时x的取值范围;(2)若不等式f(x)≤a(x+1)的解集为空集,求实数a的取值范围.解 (1)∵f(x)=47、x+148、+49、x-250、≥51、(x+1)-(x-2)52、=3,当且仅当(x+1)(x-2)≤0,即-1≤x≤2时取等号,∴f(x)min=3,此时x∈[-1,2].(2)f(
6、x<-3或07、2=3的几何意义为坐标平面上的一个圆,圆心为M(2,0),半径为r=(如图),而=,则表示圆M上的点A(x,y)与坐标原点O(0,0)的连线的斜率.所以该问题可转化为动点A在以M(2,0)为圆心,以为半径的圆上移动,求直线OA的斜率的最大值.由图可知当∠OAM在第一象限,且直线OA与圆M相切时,OA的斜率最大,此时OM=2,AM=,OA⊥AM,则OA==1,tan∠AOM==,故的最大值为.故选D.3.已知a,b是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c满足(a-c)·(b-c)=0,则8、c9、的最大值是( )A.1B.2C.D.答案 C解析 如图,设O=a,O=b,O=c,则C=a-10、c,C=b-c.由题意知C⊥C,∴O,A,C,B四点共圆.∴当OC为圆的直径时,11、c12、最大,此时,13、O14、=.4.(2019·贵阳模拟)已知函数f(x)=,则下列结论正确的是( )A.函数f(x)的图象关于点(1,2)对称B.函数f(x)在(-∞,1)上是增函数C.函数f(x)的图象上至少存在两点A,B,使得直线AB∥x轴D.函数f(x)的图象关于直线x=1对称答案 A解析 由f(x)==2+知f(x)是y=(a>0)型函数,作出其简图如图所示.从图象可以看出f(x)的图象关于点(1,2)成中心对称;其在区间(-∞,1)和(1,+∞)上均是减函数;没有能使AB∥x轴的点存在.即只有A15、正确.故选A.5.(2018·唐山模拟)已知a>-1,函数f(x)=若存在t使得g(x)=f(x)-t有三个零点,则a的取值范围是( )A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,+∞)答案 C解析 如图,作出函数y=x2和y=log2(x+1)的图象,从图中可以看出,在点O(0,0)和点A(1,1)处两函数图象有交点,显然,要使g(x)=f(x)-t有三个零点,则函数y=f(x)的图象与直线y=t有三个交点,显然,只有当a>1时,才可能有三个交点.故选C.二、填空题6.当x∈(1,2)时,(x-1)216、]解析 在同一坐标系内作出y=(x-1)2,x∈(1,2)及y=logax的图象,若y=logax过(2,1),则loga2=1,∴a=2.结合图形,若使x∈(1,2)时,(x-1)217、PF18、+19、PA20、21、+22、AF23、=24、PQ25、+26、PA27、+28、AF29、≥30、AQ31、+32、AF33、≥34、AB35、+36、AF37、,当且仅当P,B,A三点共线时,△APF的周长取得最小值,即38、AB39、+40、AF41、.因为A(-2,4),所以不妨设△APF的周长最小时,点P的坐标为(-2,y0),代入x2=8y,得y0=,故使△APF的周长最小的点P的坐标为-2,.8.已知函数f(x)=其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.答案 (3,+∞)解析 作出f(x)的图象如图所示.当x>m时,x2-2mx+4m=(x-m)2+4m-m2.所以要使方程f(x)=b有三个不同的根,则有42、4m-m20.又m>0,解得m>3.三、解答题9.(2018·山西四校联考)设函数f(x)=43、x+144、+45、x-246、.(1)求f(x)的最小值,并求出f(x)取最小值时x的取值范围;(2)若不等式f(x)≤a(x+1)的解集为空集,求实数a的取值范围.解 (1)∵f(x)=47、x+148、+49、x-250、≥51、(x+1)-(x-2)52、=3,当且仅当(x+1)(x-2)≤0,即-1≤x≤2时取等号,∴f(x)min=3,此时x∈[-1,2].(2)f(
7、2=3的几何意义为坐标平面上的一个圆,圆心为M(2,0),半径为r=(如图),而=,则表示圆M上的点A(x,y)与坐标原点O(0,0)的连线的斜率.所以该问题可转化为动点A在以M(2,0)为圆心,以为半径的圆上移动,求直线OA的斜率的最大值.由图可知当∠OAM在第一象限,且直线OA与圆M相切时,OA的斜率最大,此时OM=2,AM=,OA⊥AM,则OA==1,tan∠AOM==,故的最大值为.故选D.3.已知a,b是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c满足(a-c)·(b-c)=0,则
8、c
9、的最大值是( )A.1B.2C.D.答案 C解析 如图,设O=a,O=b,O=c,则C=a-
10、c,C=b-c.由题意知C⊥C,∴O,A,C,B四点共圆.∴当OC为圆的直径时,
11、c
12、最大,此时,
13、O
14、=.4.(2019·贵阳模拟)已知函数f(x)=,则下列结论正确的是( )A.函数f(x)的图象关于点(1,2)对称B.函数f(x)在(-∞,1)上是增函数C.函数f(x)的图象上至少存在两点A,B,使得直线AB∥x轴D.函数f(x)的图象关于直线x=1对称答案 A解析 由f(x)==2+知f(x)是y=(a>0)型函数,作出其简图如图所示.从图象可以看出f(x)的图象关于点(1,2)成中心对称;其在区间(-∞,1)和(1,+∞)上均是减函数;没有能使AB∥x轴的点存在.即只有A
15、正确.故选A.5.(2018·唐山模拟)已知a>-1,函数f(x)=若存在t使得g(x)=f(x)-t有三个零点,则a的取值范围是( )A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,+∞)答案 C解析 如图,作出函数y=x2和y=log2(x+1)的图象,从图中可以看出,在点O(0,0)和点A(1,1)处两函数图象有交点,显然,要使g(x)=f(x)-t有三个零点,则函数y=f(x)的图象与直线y=t有三个交点,显然,只有当a>1时,才可能有三个交点.故选C.二、填空题6.当x∈(1,2)时,(x-1)216、]解析 在同一坐标系内作出y=(x-1)2,x∈(1,2)及y=logax的图象,若y=logax过(2,1),则loga2=1,∴a=2.结合图形,若使x∈(1,2)时,(x-1)217、PF18、+19、PA20、21、+22、AF23、=24、PQ25、+26、PA27、+28、AF29、≥30、AQ31、+32、AF33、≥34、AB35、+36、AF37、,当且仅当P,B,A三点共线时,△APF的周长取得最小值,即38、AB39、+40、AF41、.因为A(-2,4),所以不妨设△APF的周长最小时,点P的坐标为(-2,y0),代入x2=8y,得y0=,故使△APF的周长最小的点P的坐标为-2,.8.已知函数f(x)=其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.答案 (3,+∞)解析 作出f(x)的图象如图所示.当x>m时,x2-2mx+4m=(x-m)2+4m-m2.所以要使方程f(x)=b有三个不同的根,则有42、4m-m20.又m>0,解得m>3.三、解答题9.(2018·山西四校联考)设函数f(x)=43、x+144、+45、x-246、.(1)求f(x)的最小值,并求出f(x)取最小值时x的取值范围;(2)若不等式f(x)≤a(x+1)的解集为空集,求实数a的取值范围.解 (1)∵f(x)=47、x+148、+49、x-250、≥51、(x+1)-(x-2)52、=3,当且仅当(x+1)(x-2)≤0,即-1≤x≤2时取等号,∴f(x)min=3,此时x∈[-1,2].(2)f(
16、]解析 在同一坐标系内作出y=(x-1)2,x∈(1,2)及y=logax的图象,若y=logax过(2,1),则loga2=1,∴a=2.结合图形,若使x∈(1,2)时,(x-1)217、PF18、+19、PA20、21、+22、AF23、=24、PQ25、+26、PA27、+28、AF29、≥30、AQ31、+32、AF33、≥34、AB35、+36、AF37、,当且仅当P,B,A三点共线时,△APF的周长取得最小值,即38、AB39、+40、AF41、.因为A(-2,4),所以不妨设△APF的周长最小时,点P的坐标为(-2,y0),代入x2=8y,得y0=,故使△APF的周长最小的点P的坐标为-2,.8.已知函数f(x)=其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.答案 (3,+∞)解析 作出f(x)的图象如图所示.当x>m时,x2-2mx+4m=(x-m)2+4m-m2.所以要使方程f(x)=b有三个不同的根,则有42、4m-m20.又m>0,解得m>3.三、解答题9.(2018·山西四校联考)设函数f(x)=43、x+144、+45、x-246、.(1)求f(x)的最小值,并求出f(x)取最小值时x的取值范围;(2)若不等式f(x)≤a(x+1)的解集为空集,求实数a的取值范围.解 (1)∵f(x)=47、x+148、+49、x-250、≥51、(x+1)-(x-2)52、=3,当且仅当(x+1)(x-2)≤0,即-1≤x≤2时取等号,∴f(x)min=3,此时x∈[-1,2].(2)f(
17、PF
18、+
19、PA
20、
21、+
22、AF
23、=
24、PQ
25、+
26、PA
27、+
28、AF
29、≥
30、AQ
31、+
32、AF
33、≥
34、AB
35、+
36、AF
37、,当且仅当P,B,A三点共线时,△APF的周长取得最小值,即
38、AB
39、+
40、AF
41、.因为A(-2,4),所以不妨设△APF的周长最小时,点P的坐标为(-2,y0),代入x2=8y,得y0=,故使△APF的周长最小的点P的坐标为-2,.8.已知函数f(x)=其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.答案 (3,+∞)解析 作出f(x)的图象如图所示.当x>m时,x2-2mx+4m=(x-m)2+4m-m2.所以要使方程f(x)=b有三个不同的根,则有
42、4m-m20.又m>0,解得m>3.三、解答题9.(2018·山西四校联考)设函数f(x)=
43、x+1
44、+
45、x-2
46、.(1)求f(x)的最小值,并求出f(x)取最小值时x的取值范围;(2)若不等式f(x)≤a(x+1)的解集为空集,求实数a的取值范围.解 (1)∵f(x)=
47、x+1
48、+
49、x-2
50、≥
51、(x+1)-(x-2)
52、=3,当且仅当(x+1)(x-2)≤0,即-1≤x≤2时取等号,∴f(x)min=3,此时x∈[-1,2].(2)f(
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