2014高考数学难题集锦(一)
1、已知集合,若集合,且对任意的,存在
,使得(其中),则称集合为集合的一个元基底.
(Ⅰ)分别判断下列集合是否为集合的一个二元基底,并说明理由;
①,;
②,.
(Ⅱ)若集合是集合的一个元基底,证明:;
(Ⅲ)若集合为集合的一个元基底,求出的最小可能值,并写出当取最小值时的
一个基底.
2、设函数
(1)若关于x的不等式在有实数解,求实数m的取值范围;
(2)设,若关于x的方程至少有一个解,求p 的最小值.
(3)证明不等式:
3、设,圆:与轴正半轴的交点为,与曲线的交点为,
直线与轴的交点为.
(1)用表示和;
(2)求证:;
(3)设,,求证:.
4、数列,()由下列条件确定:①;②当时,与满足:当
时,,;当时,,.
(Ⅰ)若,,写出,并求数列的通项公式;
(Ⅱ)在数列中,若(,且),试用表示;
(Ⅲ)在(Ⅰ)的条件下,设数列满足,,
(其中为给定的不小于2的整数),求证:当时,恒有.
5、已知函数f(x)是定义在[-e,0)∪(0,e]上的奇函数,当x∈(0,e],f(x)=ax+lnx(其中e是自然对数的底数,a∈R)
(1)求f(x)的解析式;
(2)设g(x)=,x∈[-e,0),求证:当a=-1时,f(x)>g(x)+;
(3)是否存在实数a,使得当x∈[-e,0)时f(x)的最小值是3 如果存在,求出实数a的值;如果不存在,请说明理由.
6、(理)对数列和,若对任意正整数,恒有,则称数列是数列的“下界数列”.
(1)设数列,请写出一个公比不为1的等比数列,使数列是数列的“下界数列”;
(2)设数列,求证数列是数列的“下界数列”;
(3)设数列,构造
,,求使对恒成立的的最小值.
7、已知函数
(1)求在点处的切线方程;
(2)若存在,使成立,求的取值范围;
(3)当时,恒成立,求的取值范围.
8、已知函数.
(I)讨论的单调性;
(II)设,证明:当时,;
(III)若函数的图像与x轴交于A,B两点,线段AB中点的横坐标为x0,
证明:(x0)<0.
9、函数,数列和满足:,,函数的图像在点
处的切线在轴上的截距为.
(1)求数列{}的通项公式;
(2)若数列的项中仅最小,求的取值范围;
(3)若函数,令函数数列满足:且
其中.
证明:.
参考答案
1、解:(Ⅰ)①不是的一个二元基底.
理由是;
②是的一个二元基底.
理由是,
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………………………………………3分
(Ⅱ)不妨设,则
形如的正整数共有个;
形如的正整数共有个;
形如的正整数至多有个;
形如的正整数至多有个.
又集合含个不同的正整数,为集合的一个元基底.
故,即. ………………………………………8分
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,所以.
当时,,即用基底中元素表示出的数最多重复一个. *
假设为的一个4元基底,
不妨设,则.
当时,有,这时或.
如果,则由,与结论*矛盾.
如果,则或.易知和都不是的4元基底,矛盾.
当时,有,这时,,易知不是的4元基底,矛盾.
当时,有,这时,,易知不是的4元基底,矛盾.
当时,有,,,易知不是的4元基底,矛盾.
当时,有,,,易知不是的4元基底,矛盾.
当时,有,,,易知不是的4元基底,矛盾.
当时,有,,,易知不是的4元基底,矛盾.
当时,均不可能是的4元基底.
当时,的一个基底;或{3,7,8,9,10};或{4,7,8,9,10}等,只要写出一个即可.
综上,的最小可能值为5. ……………………14分
2、解:(1)依题意得
,而函数的定义域为
∴在上为减函数,在上为增函数,则在上为增函数
即实数m的取值范围为………………………………4分
(2)
则
显然,函数在上为减函数,在上为增函数
则函数的最小值为
所以,要使方程至少有一个解,则,即p的最小值为0 …………8分
(3)由(2)可知:在上恒成立
所以,当且仅当x=0时等号成立
令,则代入上面不等式得:
即,即
所以,,,,…,
将以上n 个等式相加即可得到:
………………………………12分
3、解:(1)由点在曲线上可得, …………1分
又点在圆上,则, ……………2分
从而直线的方程为, ………………4分
由点在直线上得: ,将代入
化简得: . ……………………6分
(2) , …………7分 又,
……………9分
(3)先证:当时,.
事实上, 不等式
后一个不等式显然成立,而前一个不等式.
故当时, 不等式成立.
, ……………………11分
(等号仅在n=1时成立)
求和得:
……………………14分
4、(Ⅰ)解:因为,所以,.
因为,所以,.
因为,所以,.
所以. …………………………………… 2分
由此猜想,当时,,则,.… 3分
下面用数学归纳法证明:
①当时,已证成立.
②假设当(,且)猜想成立,
即,,.
当时,由,得,则,. 综上所述,猜想成立.
所以.
故. ……………………………………………… 6分
(Ⅱ)解:当时,假设,根据已知条件则有,
与矛盾,因此不成立,…………… 7分
所以有,从而有,所以.
当时,,,
所以; …………………… 8分
当时,总有成立.
又,
所以数列()是首项为,公比为的等比数列, ,
,
又因为,所以. …………………………… 10分
(Ⅲ)证明:由题意得
.
因为,所以.
所以数列是单调递增数列. …………………………………… 11分
因此要证,只须证.
由,则<,即.…… 12分
因此
.
所以.
故当,恒有. …………………………………………………14分
5、21.
6、(1)等,答案不唯一;……………4分
(2),当时最小值为9,;……………6分
,则,
因此,时,最大值为6,……………9分
所以,,数列是数列的“下界数列”;……………10分
(3)
,…11分
,……………12分
不等式为,,,…13分
设,则,…………15分
当时,单调递增,时,取得最小值,因此,……………17分
的最小值为……………18分
7、.解(1)
在处的切线方程为
即(3分)
(2)即
令
时,时,
在上减,在上增.
又时,的最大值在区间端点处取到.
,
在上最大值为
故的取值范围是,(8分)
(3)由已知得时,恒成立,
设
由(2)知当且仅当时等号成立,
故,从而当
即时,为增函数,又
于是当时,即,时符合题意. (11分)
由可得从而当时,
故当时,为减函数,又
于是当时,即
故不符合题意.综上可得的取值范围为(14分)
8、(I)
(i)若单调增加.
(ii)若
且当
所以单调增加,在单调减少. ………………4分(II)设函数则
当.
故当,………………8分
(III)由(I)可得,当的图像与x轴至多有一个交点,
故,从而的最大值为
不妨设
由(II)得
从而
由(I)知,………………14分
9、解:(1),得
是以2为首项,1为公差的等差数列,故…………3分
(2),,
在点处的切线方程为
令得
仅当时取得最小值,∴的取值范围为………6分
(3)
所以又因则
显然…………8分
………12分
…………14分。