2015-2016学年湖北省武汉市华中师大一附中高二(下)期中数学试(3)

2018-12-25 23:14

【分析】?x1,x2∈R,使得f(x2)≤g(x1)成立,等价于f(x)min≤g(x)max,利用导数可求得f(x)的最小值,根据二次函数的性质可求得g(x)的最大值,代入上述不等式即可求得答案.

【解答】解:?x1,x2∈R,使得f(x2)≤g(x1)成立,等价于f(x)min≤g(x)max, f′(x)=e+xe=(1+x)e,

当x<﹣1时,f′(x)<0,f(x)递减,当x>﹣1时,f′(x)>0,f(x)递增, 所以当x=﹣1时,f(x)取得最小值f(x)min=f(﹣1)=﹣; 当x=﹣1时g(x)取得最大值为g(x)max=g(﹣1)=a, 所以﹣≤a,即实数a的取值范围是a≥

x

x

x

故答案为:a≥. 【点评】本题考查二次函数的性质及利用导数求函数的最值,考查“能成立”问题的处理方法,解决该题的关键是把问题转化为求函数的最值问题解决. 16.若函数f(x)=(1﹣x)(x+ax+b)的图象关于直线x=﹣2对称,则f(x)的最大值为 16 .

【分析】由题意得f(﹣1)=f(﹣3)=0且f(1)=f(﹣5)=0,由此求出a=8且b=15,由

432

此可得f(x)=﹣x﹣8x﹣14x+8x+15.利用导数研究f(x)的单调性,可得f(x)在区间(﹣∞,﹣2﹣

)、(﹣2,﹣2+

)上是增函数,在区间(﹣2﹣)=f(﹣2+

2

2

2

2

,﹣2)、(﹣2+,

+∞)上是减函数,结合f(﹣2﹣

)=16,即可得到f(x)的最大值.

【解答】解:∵函数f(x)=(1﹣x)(x+ax+b)的图象关于直线x=﹣2对称,

∴f(﹣1)=f(﹣3)=0且f(1)=f(﹣5)=0, 即[1﹣(﹣3)][(﹣3)+a(﹣3)+b]=0且[1﹣(﹣5)][(﹣5)+a(﹣5)+b]=0,

2

2

2

2

解之得,

2

2

4

3

2

因此,f(x)=(1﹣x)(x+8x+15)=﹣x﹣8x﹣14x+8x+15,

32

求导数,得f′(x)=﹣4x﹣24x﹣28x+8, 令f′(x)=0,得x1=﹣2﹣当x∈(﹣∞,﹣2﹣

,x2=﹣2,x3=﹣2+

)时,f′(x)>0;当x∈(﹣2﹣

,﹣2)时,f′(x)<0;

当x∈(﹣2,﹣2+

)时,f′(x)>0; 当x∈(﹣2+

)、(﹣2,﹣2+

,+∞)时,f′(x)<0

∴f(x)在区间(﹣∞,﹣2﹣(﹣2+

,+∞)上是减函数.

)=f(﹣2+

)上是增函数,在区间(﹣2﹣

,﹣2)、

又∵f(﹣2﹣)=16,

∴f(x)的最大值为16.

故答案为:16.

【点评】本题给出多项式函数的图象关于x=﹣2对称,求函数的最大值.着重考查了函数的奇偶性、利用导数研究函数的单调性和函数的最值求法等知识,属于中档题.

三、解答题(本大题共6小题,第17题10分,第18-22每小题10分共70分.)

2

17.复数z1=

+(10﹣a)i,z2=

+(2a﹣5)i,若

2

+z2是实数,求实数a的值.

【分析】可求得值.

+z2=

2

+(a+2a﹣15)i,利用其虚部为0即可求得实数a的

【解答】解:∵z1=+(10﹣a)i,z2=

+(2a﹣5)i,

+z2是=[

+(a﹣10)i]+[

2

+(2a﹣5)i]

=(+)+(a﹣10+2a﹣5)i

2

=∵

2

+(a+2a﹣15)i,

+z2是实数,

2

∴a+2a﹣15=0,解得a=﹣5或a=3. 又分母a+5≠0, ∴a≠﹣5, 故a=3.

【点评】本题考查复数的基本概念,考查转化思想与方程思想,属于中档题.

18.甲、乙等五名奥运志愿者被随机地分到A,B,C,D四个不同的岗位服务,每个岗位至少有一名志愿者. (Ⅰ)求甲、乙两人同时参加A岗位服务的概率; (Ⅱ)求甲、乙两人不在同一个岗位服务的概率;

(Ⅲ)设随机变量ξ为这五名志愿者中参加A岗位服务的人数,求ξ的分布列.

【分析】(Ⅰ)甲、乙两人同时参加A岗位服务,则另外三个人在B、C、D三个位置进行全排列,所有的事件数是从5个人中选2个作为一组,同其他3人共4个元素在四个位置进行排列. (Ⅱ)总事件数同第一问一样,甲、乙两人不在同一个岗位服务的对立事件是甲、乙两人同时参加同一岗位服务,即甲、乙两人作为一个元素同其他三个元素进行全排列. (Ⅲ)五名志愿者中参加A岗位服务的人数ξ可能的取值是1、2,ξ=2”是指有两人同时参加A岗位服务,同第一问类似做出结果.写出分布列.

【解答】解:(Ⅰ)记甲、乙两人同时参加A岗位服务为事件EA,

2

4

总事件数是从5个人中选2个作为一组,同其他3人共4个元素在四个位置进行排列C5A4. 满足条件的事件数是A3,

3

那么, .

即甲、乙两人同时参加A岗位服务的概率是

(Ⅱ)记甲、乙两人同时参加同一岗位服务为事件E, 满足条件的事件数是A4,

4

那么,

∴甲、乙两人不在同一岗位服务的概率是

(Ⅲ)随机变量ξ可能取的值为1,2.事件“ξ=2”是指有两人同时参加A岗位服务,

则∴ ξ

,ξ的分布列是 1

2

P

【点评】本题考查概率,随机变量的分布列,近几年新增的内容,整体难度不大,可以作为

22

高考基本得分点.总的可能性是典型的“捆绑排列”,易把C5混淆为A5, 19.已知函数f(x)=ax+1(a>0),g(x)=x+bx.

(1)若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处有公共切线,求a,b的值;

(2)当a=3,b=﹣9时,函数f(x)+g(x)在区间[k,2]上的最大值为28,求k的取值范围. 【分析】(1)根据曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,可知切点处的函数值相等,切点处的斜率相等,故可求a、b的值;

32

(2)当a=3,b=﹣9时,设h(x)=f(x)+g(x)=x+3x﹣9x+1,求导函数,确定函数的极值点,进而可得k≤﹣3时,函数h(x)在区间[k,2]上的最大值为h(﹣3)=28;﹣3<k<2时,函数h(x)在区间[k,2]上的最大值小于28,由此可得结论.

2

【解答】解:(1)f(x)=ax+1(a>0),则f′(x)=2ax,k1=2a,

32

g(x)=x+bx,则g′(x)=3x+b,k2=3+b, 由(1,c)为公共切点,可得:2a=3+b ① 又f(1)=a+1,g(1)=1+b, ∴a+1=1+b, 即a=b,代入①式,可得:a=3,b=3. (2)当a=3,b=﹣9时,设h(x)=f(x)+g(x)=x+3x﹣9x+1

2

则h′(x)=3x+6x﹣9, 令h'(x)=0, 解得:x1=﹣3,x2=1;

∴k≤﹣3时,函数h(x)在(﹣∞,﹣3)上单调增,在(﹣3,1]上单调减,(1,2)上单调增,所以在区间[k,2]上的最大值为h(﹣3)=28 ﹣3<k<2时,函数h(x)在区间[k,2]上的最大值小于28 所以k的取值范围是(﹣∞,﹣3]

【点评】本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的单调性与最值,解题的关键是正确求出导函数. 20.某花店每天以每枝5元的价格从农场购进若干枝玫瑰花,然后以每枝10元的价格出售,如果当天卖不完,剩下的玫瑰花作垃圾处理.

(1)若花店一天购进16枝玫瑰花,求当天的利润y(单位:元)关于当天需求量n(单位:枝,n∈N)的函数解析式. (2)花店记录了100天玫瑰花的日需求量(单位:枝),整理得下表:

3

2

2

3

日需求量n 14 15 16 17 18 19 20 频数 10 20 16 16 15 13 10 以100天记录的各需求量的频率作为各需求量发生的概率. (i)若花店一天购进16枝玫瑰花,X表示当天的利润(单位:元),求X的分布列,数学期望及方差;

(ii)若花店计划一天购进16枝或17枝玫瑰花,你认为应购进16枝还是17枝?请说明理由. 【分析】(1)根据卖出一枝可得利润5元,卖不出一枝可得赔本5元,即可建立分段函数; (2)(i)X可取60,70,80,计算相应的概率,即可得到X的分布列,数学期望及方差;

(ii)求出进17枝时当天的利润,与购进16枝玫瑰花时当天的利润比较,即可得到结论. 【解答】解:(1)当n≥16时,y=16×(10﹣5)=80;

当n≤15时,y=5n﹣5(16﹣n)=10n﹣80,得:

(2)(i)X可取60,70,80,当日需求量n=14时,X=60,n=15时,X=70,其他情况X=80,

P(X=60)===0.1,P(X=70)=0.2,P(X=80)

=1﹣0.1﹣0.2=0.7, X的分布列为 X 60 70 80 P 0.1 0.2 0.7 EX=60×0.1+70×0.2+80×0.7=76

222

DX=16×0.1+6×0.2+4×0.7=44

(ii)购进17枝时,当天的利润的期望为y=(14×5﹣3×5)×0.1+(15×5﹣2×5)×0.2+(16×5﹣1×5)×0.16+17×5×0.54=76.4 ∵76.4>76,∴应购进17枝

【点评】本题考查分段函数模型的建立,考查离散型随机变量的期望与方差,考查学生利用数学知识解决实际问题的能力.

21.已知M为△ABC的中线AD的中点,过点M的直线分别交两边AB、AC于点P、Q,设 =x

,记y=f(x).

(1)求函数y=f(x)的表达式;

3

2

(2)设g(x)=x+3ax+2a,x∈[0,1].若对任意x1∈[,1],总存在x2∈[0,1],使得f(x1)=g(x2)成立,求实数a的取值范围.


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