导数、微积分1、(2012德州二模)如图,在边长为π的正方形内的正弦曲线sin y x x =与轴围成的区域记为M (图中阴影部分),随机往正方形内投一个点P ,则点P 落在区域M 内的概率是 A .21π B .22πC .23πD .24π答案:B解析:区域M 的面积为:S M =0sin xdx π⎰=-cosx 0|π=2,而正方形的面积为S =2π,所以,所求概率为P =22π,选B 。
2、(2012济南三模)已知函数2()321f x x x =++,若11()2()(0)f x dx f a a -=>⎰成立,则a =________. 答案:13解析:因为⎠⎛-11f(x)d x =⎠⎛-11 (3x 2+2x +1)d x =(x 3+x 2+x)|1-1=4,所以2(3a 2+2a +1)=4⇒a =-1或a =13.3、(2012莱芜3月模拟)函数201()212x x f x x x ⎧≤≤=⎨-≤≤⎩的图像与x 轴所围成的封闭图形的面积为 . 【答案】56【解析】65)212(31)2()(21210321122=-+=-+=⎰⎰⎰x x x dx x dx x dx x f 4、(2012济南三模)已知α、β是三次函数3211()2(,)32f x x ax bx a b R =++∈的两个极值点,且(0,1)α∈,(1,2)β∈,则32b a --的取值范围是( ) A .2(,)5-∞B .2(,1)5C .(1,)+∞D .2(,)(1,)5-∞⋃+∞答案:B解析:因为函数有两个极值,则0)('=x f 有两个不同的根,即0>∆,又b ax x x f 2)('2++=,又)2,1(),1,0(∈∈βα,所以有⎪⎩⎪⎨⎧><>0)2('0)1('0)0('f f f ,即⎪⎩⎪⎨⎧>++<++>022402102b a b a b 。
23--a b 的几何意义是指动点),(b a P 到定点)3,2(A 两点斜率的取值范围,做出可行域如图,,由图象可知当直线经过AB 时,斜率最小,此时斜率为522331=---=k ,直线经过AD 时,斜率最大,此时斜率为12130=---=k ,所以12352<--<a b ,选B.5、(2012临沂3月模拟)函数1)(23++-=x x x x f 在点)21(,处的切线与函数2)(x x g =围成的图形的面积等于_________; 【答案】4..3www zxxk com 【解析】函数的导数为12-3)(2+=x x x f ‘,所以212-3)1('=+=f ,即切线方程为)1(22-=-x y ,整理得x y 2=。
由⎩⎨⎧==xy x y 22解得交点坐标为)2,2(),0,0(,所以切线与函数2)(x x g =围成的图形的面积为34384)31()2(203222=-=-=-⎰x x dx x x 。
6、(2012临沂二模)已知{}()0101x y x y Ω=≤≤≤≤,,,A 是由直线0y =,(01)x a a =<≤和曲线3y x =围成的曲边三角形区域,若向区域Ω上随机投一点,点落在区域A 内的概率为164,则a 的值是 (A )164 (B )18 (C )14 (D )12【答案】D【解析】区边三角形的面积为404034141a x dx x a a==⎰,区域Ω的面积为1,若向区域Ω上随机投一点,点落在区域A 内的概率641414=a ,所以1614=a ,所以21=a ,选D.7、(2012青岛二模)设22(13)40a x dx =-+⎰,则二项式26()a x x+展开式中不含..3x 项的系数和是A .160-B .160C .161D .161-【答案】C【解析】6)()31(20322-=-=-⎰x x dx x ,所以246-=+-=a ,二项式为62)2(xx -,展开式的通项为k kk k k k k x C xx C T )2()2()(31266261-=-=--+,令3312=-k ,即3=k ,所以33364)2(-=x C T ,所以3x 的系数为1602363-=-C ,令1=x ,得所有项的系数和为1,所以不含3x 项的系数和为161)160(1=--,选C.8、(2012青岛二模)已知函数()f x 的定义域为[]15,-,部分对应值如下表,()f x 的导函数()y f x '=的图象如图所示. 下列关于()f x 的命题:①函数()f x 的极大值点为0,4; ②函数()f x 在[]02,上是减函数;③如果当[]1x ,t ∈-时,()f x 的最大值是2,那么t 的最大值为4; ④当12a <<时,函数()y f x a =-有4个零点; ⑤函数()y f x a =-的零点个数可能为0、1、2、3、4个. 其中正确命题的序号是 . 【答案】①②⑤【解析】由导数图象可知,当01<<-x 或42<<x 时,0)('>x f ,函数单调递增,当20<<x 或54<<x ,0)('<x f ,函数单调递减,当0=x 和4=x ,函数取得极大值2)0(=f ,2)4(=f ,当2=x 时,函数取得极小值)2(f ,所以①正确;②正确;因为在当0=x 和4=x ,函数取得极大值2)0(=f ,2)4(=f ,要使当],1[t x -∈函数)(x f 的最大值是4,当52≤≤t ,所以t 的最大值为5,所以③不正确;由a x f =)(知,因为极小值)2(f 未知,所以无法判断函数a x f y -=)(有几个零点,所以④不正确,根据函数的单调性和极值,做出函数的图象如图,(线段只代表单调性),根据题意函数的极小值不确定,分1)2(<f 或2)2(1<≤f 两种情况,由图象知,函数)(x f y =和a y =的交点个数有0,1,2,3,4等不同情形,所以⑤正确,综上正确的命题序号为①②⑤。
9、(2012青岛3月模拟)直线42+=x y 与抛物线12+=x y 所围成封闭图形的面积是A .310 B .316C .332 D .16 答案:C【解析】联立方程求得交点分别为()()1,2,3,10.-所以阴影部分的面积为()()321140324210124.233S x dx -=⨯⨯+-+=-=⎰10、(2012日照5月模拟)如图,由曲线x y sin =,直线π23=x 与x 轴围成的阴影部分的面积是(A )1 (B )2(C )22(D )3 答案:D【解析】由定积分的几何意义,阴影部分的面积等于)3|cos 3-sin 3.(3|cos |cos sin sin 2020230230===+-=-⎰⎰⎰ππππππππx xdx x x xdx xdx 或选D.11、(2012泰安一模)已知(){}1,1,≤≤=Ωy x y x ,A 是曲线2x y =与21x y =围成的区域,若向区域Ω上随机投一点P ,则点P 落入区域A 的概率为 A.31 B.41 C.81 D.121 【答案】D【解析】本题为几何概率.区域Ω的面积为422=⨯.区域A 的面积为313132)3132()(1032310221=-=-=-⎰x x dx x x ,所以点P 落入区域A 的概率为121431==P ,选D.12、(2012滨州二模)已知函数f (x )=212x ,g (x )=elnx 。
(I )设函数F (x )=f (x )-g (x ),求F (x )的单调区间;(II )若存在常数k ,m ,使得f (x )≥kx +m ,对x ∈R 恒成立,且g (x )≤kx +m ,对x ∈(0,+∞)恒成立,则称直线y =kx +m 为函数f (x )与g (x )的“分界线”,试问:f (x )与g (x )是否存在“分界线”?若存在,求出“分界线”的方程,若不存在,请说明理由。
解析:(I )由于函数f (x )=212x ,g (x )=elnx , 因此,F (x )=f (x )-g (x )=212x -elnx ,则'()e F x x x=-=2x e x -(0,)x ∈+∞,当0<x '()F x <0,所以F (x )在(0)上是减函数;当x '()F x >0,所以F (x ∞)上是增函数;因此,函数F (x )的单调减区间是(0,+∞)。
(II )由(I )可知,当x F (x )取得最小值F 0,则f (x )与g (x )的图象在x ,2e)。
假设f (x )与g (x 2e)。
故设其方程为:(2e y k x -=,即2ey kx =+-由f (x )≥2ekx +-对x ∈R 恒成立,则2220x kx e --+对x ∈R 恒成立,所以,22244(2)484(k e k e e k ∆=-=-=-≤0成立,因此k 2e y =-下面证明g (x 2e-对x ∈(0,+∞)恒成立,设G (x )=ln 2ee x -,则)'()e x G x x x ==,所以当0<x 时,'()0G x >,当x 时,'()G x <0,当x G (x )取得最大值0,则g (x 2e-对x ∈(0,+∞)恒成立,故所求“分界线“的方程为:2e y =-13、(2012德州二模)设函数()ln (0),() 2.f x x x x g x x =>=-+ (I )求函数f (x )在点(,())M e f e 处的切线方程;(II )设2()(2)()(0),F x ax a x f x a '=-++>讨论函数()F x 的单调性;(III )设函数()()()H x f x g x =+,是否同时存在实数m 和()M m M <,使得对每一个[,]t m M ∈,直线1()([,])y t y H x x c e==∈与曲线都有公共点?若存在,求出最小的实数m 和最大的实数M ;若不存在,说明理由。
解析:(I )解:'()f x =lnx +1(x >0),则函数'()f x 在点(,())M e f e 处的斜率为'()f e =2,f (e )=e ,所以,所求切线方程为y -e =2(x -e ),即y =2x -e(II )2()(2)ln 1(0),F x ax a x x x =-+++>212(2)1'()2(2)ax a x F x ax a x x -++=-++==(21)(1)(0,0)x ax x a x-->>,令'()F x =0,则x =12或1a , ①当0<a <2,即112a >时,令'()F x >0,解得0<x <12或x >1a令'()F x <0,解得12<x <1a所以,F (x )在(0,12),(1a ,+∞)上单调递增,在(12,1a )单调递减。