1、方法五 数形结合法一、选择题(12*5=60 分)1 【2018 届河南省南阳市高三上学期期末】已知:如图,集合 为全集,则图中阴影部分表示的集合是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】图中阴影部分表示的集合是集合 A 中的元素但是不包括集合 B,C 中的元素,所以为 .故选 C.2函数 ( 为自然对数的底数)的图象可能是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】 ,函数 为偶函数,其图象关于 轴对称,排除 、 又 ,排除 ,故选 3 【2018 届甘肃省兰州市高三一诊】设 :实数 , 满足 , :实数 , 满足,则 是 的( )A. 充要条件 B. 充分不必要条件C. 必要不
2、充分条件 D. 既不充分也不必要的条件【答案】C4 【2018 届甘肃省兰州市高三一诊】设 :实数 , 满足 ; :实数 ,满足 ,则 是 的( )A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要的条件【答案】B【解析】画出 表示的区域,如图所示的 , 表示的区域是 , 为等腰直角三角形, 表示的区域是以 为圆心,以 为半径的圆,而 其内切球半径为 ,圆心 , 满足 的点在 内切圆内, 是 的必要不充分条件,故选 B.5二次函数 中,其中 且 ,若对任意的 都有 ,设、 ,则A. B. C. D. 的大小关系不能确定【答案】B6 【2018 届河南省南阳市高三
3、上学期期末】函数 的大致图象为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】当 时, ,由 ,得 ,由 ,得, 在 上递增,在 上递减, ,即 时, ,只有选项C 符合题意,故选 C.8. 已知函数 f(x)及其导函数 f(x)的图像为右图中四条光滑曲线中的两条,则 f(x)的递增区间为A. (1,+) B. (-,2) C. (0,+) D. ( ,+)【答案】D9函数 与 ,两函数图象所有交点的横坐标之和为( )A. 0 B. 2 C. 4 D. 8【答案】C【解析】由 ,得 ,画出 两个函数图像如下图所示,由图可知,两个函数图像都关于直线 对称,故交点横坐标之和为 .故选 .10 【2
4、018 届江西省南昌市高三第一次模拟】设函数 ,若 的最大值不超过 1,则实数 的取值范围为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】当 时, ,绘制函数图象如图所示,观察可得函数的最大值为 ,满足题意,据此排除 B 选项;当 时, ,绘制函数图象如图所示,观察可得函数的最大值为 ,满足题意,据此排除 CD 选项;11. 抛物线 的焦点为 ,准线为 ,点 为抛物线上的两个动点,且满足 .设线段 的中点 在准线 上的投影为 ,则 的最大值为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】设 ,如图,根据抛物线的定义,可知 ,再梯形 中,有 , 中, ,又因为 ,所以 ,所以 ,故最大值是
5、,故选 A.12. 对任意 ,直线 与圆 交于不同的两点 ,且存在 使( 是坐标原点)成立,那么 的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】将直线方程代入圆的方程得: ,则由 得 恒成立,即 .设点 则 , ,即 ,平方得 0,即 ,即 ,即 ,即 有解,即 ,即 ,综上可知: .本题选择 C 选项.二、填空题(4*5=20 分)13.【2018 届安徽省江南十校高三 3 月联考】实数 、 满足 ,则 的取值范围是_【答案】14.如图,过原点 的直线 与函数 的图像交于 , 两点,过 , 分别作 轴的垂线,与函数的图像分别交于 , 两点若 平行于 轴,则四边形 的面积为_【答
6、案】【解析】因为点 和点 的纵坐标相等,设点 的横坐标为 ,点 的横坐标为 ,则有 , 又 , 在一条过原点的直线上, , , , , , ,所以故填 .15已知函数 是定义在区间 上的偶函数,它在区间 上的图像是如图所示的一条线段,则不等式 的解集为_【答案】【解析】由题意,函数 过点 , , 又因为 是偶函数,关于 轴对称,所以 ,即 又作出函数 上的图像,当 的时候,的图像恒在 的上方,当 的时候,令 , ,即当 时,满足 ,即 故填 .16 【2018 届江苏省宿迁市高三上学期第一次模拟】已知函数 ,函数,则不等式 的解集为_.【答案】【解析】因为 , ,故 是偶函数,故 可画出 的图
7、像,令故解集为 .故答案为: .三、解答题(6*12=72 分)17.如图,A,B,C,D 都在同一个与水平面垂直的平面内,B,D 为两岛上的两座灯塔的塔顶。测量船于水面A 处测得 B 点和 D 点的仰角分别为 , ,于水面 C 处测得 B 点和 D 点的仰角均为 ,AC=0.1km。()试探究图中 B,D 间的距离与另外哪两点间距离会相等?(II)求 B,D 间的距离。【答案】()详见解析;() B,D 间的距离是 km.【解析】试题分析:()在ABC 中,DAC=30,计算可得BCD=60,则 CB 是CAD 底边 AD 的中垂线,BD=BA;(II)在ABC 中,由正弦定理计算可得 ,则
8、 .试题解析:()如图:在ABC 中,DAC=30,ADC=60DAC=30, CD=AC=0.1,又BCD=1806060=60,CB 是CAD 底边 AD 的中垂线,BD=BA;(II)在ABC 中,由正弦定理得:即 答:B,D 间的距离是 km. 18. 函数 f(x)=Asin(x- )+1(A0, 0)与 =cosx 的部分图象如图所示。(1)求 A,a,b 的值及函数 f(x)的递增区间;(2)若函数 y= g(x-m) (m )与 y= f(x)+ f(x- )的图象的对称轴完全相同,求 m 的最小值.【答案】 (1) ;(2)【解析】试题分析:(1)由题意,得曲线 为 的图象,
9、 为 的图象,求得 的值,进而求得函数 的解析式,即求解 的单调区间;(2)由(1)得 的解析式,根据图象的对称轴相同,得到 ,即可得到实数 的最小值(2)g(x)=cos2x,g(x-m)=cos(2x-2m) ,f(x)+ f(x- )=2+2sin(2x- )-2cos(2x- )=2+2 (2x- - )=2+2 (2x- )令 2x-2m=k 得 y=g(x-m)的图象的对称轴方程为 x=m+令 2x- = +k 得 y= f(x)+ f(x- )的图象的对称轴方程为x = + m= +m , m 的最小值为19如图,在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 )0(12bayx的离心率为
10、2,过椭圆右焦点 F作两条互相垂直的弦 AB 与 CD当直线 AB 斜率为 0 时, 23CDAB (1)求椭圆的方程; (2)求由A, B, C, D 四点构成的四边形的面积的取值范围【答案】 (1) 21xy(2) 2,916四 边 形S.【解析】 (1)由题意知, cea,则 cb,,且 AB 斜率为 0 时,2| 32ABCD,所以 1c所以椭圆的方程为 21xy (2) 当两条弦中一条斜率为 0 时,另一条弦的斜率不存在,由题意知 22CDABS四 ; 当两弦斜率均存在且不为 0 时,设 1(,)Axy, 2(,)By,且设直线 的方程为 ()ykx,则直线 CD的方程为 1()xk
11、将直线 AB的方程代入椭圆方程中,并整理得 22(1)40k,所以 22221 11|1kkABkxk 同理,22()()|1CDk 9 分所以22241()(1)()|2 5kkSAB四边22141kk,219kQ当且仅当 1k时取等号 )2,916四S综合与可知, 2,16四 边 形S20. 【2018 届甘肃省兰州市高三一诊】已知函数 .(1)若 图象上 处的切线的斜率为 ,求 的极大值;(2) 在区间 上是单调递减函数,求 的最小值.【答案】 (1)见解析.(2) .试题解析:(1) , ,由题意得 且 ,即 ,解之得 , . , ,令 得 , ,列表可得+ - +极大值 极小值当 时
12、, 取极大值 .(2) 在 上是减函数, 在 上恒成立, ,即 ,作出不等式组表示的平面区域如图当直线 经过点 时, 取最小值 .21. 如图,射线 和 均为笔直的公路,扇形 区域(含边界)是一蔬菜种植园,其中 、 分别在射线 和 上.经测量得,扇形 的圆心角(即 )为 、半径为 1 千米.为了方便菜农经营,打算在扇形 区域外修建一条公路 ,分别与射线 、 交于 、 两点,并要求 与扇形弧 相切于点 .设 (单位:弧度) ,假设所有公路的宽度均忽略不计.(1)试将公路 的长度表示为 的函数,并写出 的取值范围;(2)试确定 的值,使得公路 的长度最小,并求出其最小值.【答案】 ,其中 ,当 时
13、, 长度的最小值为千米【解析】试题分析:由切线的性质可得 OSMN.则 SM= ,SN= , 据此可得,其中 . 利用换元法,令 ,则 , 由均值不等式的结论有:,当且仅当 即 时等号成立,即 长度的最小值为 千米. 因为 ,所以 ,令 ,则 ,所以 , 由基本不等式得 ,当且仅当 即 时取“=”. 此时 ,由于 ,故 . 答: ,其中 .当 时, 长度的最小值为 千米.22 【2018 届浙江省镇海中学高三上学期期末】如图,已知椭圆 : 的左、右顶点分别为 ,是椭圆 上异于 的两点,直线 交于点 ,且 P 位于第一象限()若直线 MN 与 x 轴垂直,求实数 t 的值;()记 的面积分别是
14、,求 的最小值【答案】 () ;() 时, .【解析】试题分析:()第一问,联立直线 AM 和 BN 的方程得到它们的交点 P 的坐标 ,由题得,得到 的值,得到 t 的值. ()第二问,先算出 的表达式,再得到 的解析式,再利用导数或二次函数求它的最小值.试题解析:()设 ,故直线 AM 的方程为 ,直线 BN 的方程为联立 得: ,解得: , 代入直线 AM 可得 ()直线 的方程为 ,代入椭圆的方程并整理得:解得 直线 的方程为 ,代入椭圆的方程并整理得:解得所以当 ,即 时, .点睛:本题的难点在求出 后怎么求这个函数的最小值,可以变形后换元利用二次函数和复合函数的性质解答,要可以利用导数来解答.对于比较复杂的函数,要多注意观察函数的特征,再选择适当的方法求函数的最值.