100测评网高二数学练习卷第一章 导数及其应用[基础训练A组]及答案
高中数学导数及其应用综合检测试题及答案
高中数学导数及其应用综合检测试题及答案第一章导数及其应用综合检测时间 120 分钟,满分150 分。
一、选择题 (本大题共12 个小题,每题 5 分,共 60 分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项切合题目要求的)1.(2019 全国Ⅱ文, 7)若曲线 y= x2 +ax+ b 在点 (0, b)处的切线方程是 x- y+ 1=0,则 ()A.a= 1,b= 1B.a=- 1, b= 1C.a= 1,b=- 1D .a=- 1, b=- 1[答案]A[ 分析 ]y=2x+ a,y|x= 0= (2x+ a)|x= 0= a=1,将(0, b)代入切线方程得b= 1.2.一物体的运动方程为s= 2tsint+ t,则它的速度方程为()A.v= 2sint+2tcost+ 1B.v =2sint+ 2tcostC.v =2sintD .v= 2sint+2cost+1[答案]A[ 分析 ]由于变速运动在t0 的刹时速度就是行程函数y=s(t)在 t0 的导数, S=2sint+ 2tcost+ 1,应选 A.3.曲线 y=x2 + 3x 在点 A(2,10) 处的切线的斜率是()A .4B.5C.6D .7[答案] D[ 分析 ]由导数的几何意义知,曲线y= x2+ 3x 在点 A(2,10)处的切线的斜率就是函数y= x2+3x 在 x= 2 时的导数, y|x =2=7,应选 D.4.函数 y=x|x(x - 3)|+1()A .极大值为 f(2) = 5,极小值为f(0)= 1B.极大值为 f(2) = 5,极小值为f(3)=1C.极大值为 f(2) = 5,极小值为f(0)=f(3) = 1D .极大值为 f(2) = 5,极小值为f(3)= 1, f( - 1)=- 3[答案 ]B[分析 ]y=x|x(x - 3)|+ 1=x3 - 3x2+ 1 (x0 或 x3)- x3+ 3x2+1 (03)y= 3x2 -6x (x0 或 x3)- 3x2+ 6x (03)x变化时, f(x) ,f(x) 变化状况以下表:x (-, 0) 0 (0,2) 2 (2,3) 3 (3 ,+ )f(x)+0+0-0+f(x) ? 无极值? 极大值 5 ? 极小值 1 ?f(x) 极大= f(2) =5, f(x) 极小= f(3) =1故应选 B.5.(2009 安徽理, 9)已知函数 f(x) 在 R 上知足 f(x) = 2f(2 - x)-x2 + 8x- 8,则曲线 y= f(x) 在点 (1,f(1)) 处的切线方程是 ()A.y= 2x-1B.y= xC.y= 3x-2D .y=- 2x+ 3[答案]A[ 分析 ]此题考察函数分析式的求法、导数的几何意义及直线方程的点斜式.∵f(x) =2f(2 - x) -x2 + 8x-8,f(2 - x) =2f(x) - x2- 4x+ 4,f(x) =x2, f(x) = 2x,曲线 y= f(x) 在点 (1, f(1)) 处的切线斜率为2,切线方程为y-1=2(x -1), y= 2x- 1.6.函数 f(x) = x3+ax2+ 3x- 9,已知 f(x) 在 x=- 3 时获得极值,则 a 等于 ()A.2B.3C.4D .5[答案] D[ 分析 ]f(x) = 3x2 +2ax+ 3,∵ f(x) 在 x=- 3 时获得极值,x=- 3 是方程 3x2+ 2ax+3= 0 的根,a= 5,应选 D.7.设 f(x) ,g(x) 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数.当x0时, f(x)g(x) + f(x)g(x)0 ,且 g(- 3)= 0,则不等式 f(x)g(x)0的解集是 ()A.(- 3,0)(3,+ )B.(-3,0)(0,3)C.(-,- 3)(3,+ )D .(-,- 3)(0,3)[答案] D[ 分析 ]令F(x)=f(x)g(x),易知F(x)为奇函数,又当x0 时,f(x)g(x) + f(x)g(x)0 ,即 F(x)0 ,知 F(x) 在(-, 0)内单一递加,又 F(x) 为奇函数,所以 F(x) 在 (0,+ )内也单一递加,且由奇函数知 f(0) =0, F(0)= 0.又由 g(-3)= 0,知 g(3)= 0F(- 3)= 0,从而 F(3)= 0于是 F(x) = f(x)g(x) 的大概图象以下图F(x) = f(x)g(x)0 的解集为 (-,- 3)(0,3) ,故应选 D.8.下边四图都是同一坐标系中某三次函数及其导函数的图象,此中必定不正确的序号是()A.①②B.③④C.①③D.①④[答案]B[ 分析 ]③不正确;导函数过原点,但三次函数在x= 0 不存在极值;④不正确;三次函数先增后减再增,而导函数先负后正再负.故应选 B.9. (2019 湖南理, 5)241xdx 等于 ()A .- 2ln2B.2ln2C.- ln2D .ln2[答案] D[ 分析 ]由于(lnx)=1x,所以 241xdx =lnx|42 =ln4 -ln2= ln2.10.已知三次函数f(x) = 13x3 - (4m- 1)x2+ (15m2 -2m-7)x +2 在 x( -,+ )是增函数,则m 的取值范围是 ()A .m2 或 m4B.- 4- 2C.24D.以上皆不正确[答案] D[ 分析 ]f(x) = x2- 2(4m- 1)x+ 15m2- 2m- 7,由题意得 x2 -2(4m- 1)x+ 15m2-2m-70 恒建立,= 4(4m -1)2-4(15m2 -2m-7)=64m2- 32m+ 4-60m2+ 8m+ 28=4(m2 -6m+8)0,24,应选 D.11.已知 f(x) =x3 + bx2+ cx+d 在区间 [- 1,2] 上是减函数,那么 b+ c()A .有最大值152B.有最大值- 152C.有最小值152D .有最小值- 152[答案]B[ 分析 ]由题意f(x)=3x2+2bx+c在[-1,2]上,f(x)0恒建立.所以 f( - 1)0f(2)0即 2b-c-304b+ c+120令 b+ c= z, b=- c+ z,如图过 A -6,- 32 得 z 最大,最大值为 b+c=- 6- 32=- 152.故应选 B.12.设 f(x) 、g(x) 是定义域为R 的恒大于 0 的可导函数,且f(x)g(x) - f(x)g(x)0 ,则当 ab 时有 ()A.f(x)g(x)f(b)g(b)B.f(x)g(a)f(a)g(x)C.f(x)g(b)f(b)g(x)D .f(x)g(x)f(a)g(x)[答案] C[ 分析 ]令F(x)=f(x)g(x)则 F(x) = f(x)g(x) - f(x)g(x)g2(x)0f(x) 、g(x) 是定义域为R 恒大于零的实数F(x) 在 R 上为递减函数,当 x(a,b)时, f(x)g(x)f(b)g(b)f(x)g(b)f(b)g(x) .故应选 C.二、填空题 (本大题共 4 个小题,每题 4 分,共 16 分.将正确答案填在题中横线上)13.-2- 1dx(11+ 5x)3=________.[答案 ]772[ 分析 ]取F(x)=-110(5x+11)2,从而 F(x) = 1(11+ 5x)3则- 2-1dx(11 + 5x)3= F(-1)-F(- 2)=- 11062+ 11012= 110- 1360=772.14.若函数 f(x) = ax2-1x 的单一增区间为(0,+),则实数 a的取范是 ________.[ 答案 ] a0[ 分析 ] f(x) = ax-1x= a+1x2,由意得, a+ 1x20, x(0,+ )恒建立,a- 1x2, x(0 ,+ )恒建立, a0.15. (2009 西理, 16) 曲 y= xn +1(nN*) 在点 (1,1)的切与 x 的交点的横坐xn ,令 an= lgxn , a1+ a2+⋯+a99 的 ________.[答案 ]-2[ 分析 ]本小主要考数的几何意和数函数的相关性.k= y|x= 1=n+ 1,切 l :y- 1= (n+ 1)(x - 1),令 y= 0, x=nn+ 1,an= lgnn + 1,原式= lg12 +lg23 +⋯+ lg99100=l g1223 ⋯99100= lg1100=- 2.16.如暗影部分是由曲y=1x , y2=x 与直 x= 2, y =0 成,其面________.[ 答案 ]23+ ln2[ 分析 ]由y2=x,y=1x,得交点A(1,1)由 x= 2y= 1x 得交点 B2, 12.故所求面S= 01xdx +121xdx=23x3210 + lnx21 = 23+ ln2.三、解答题 (本大题共 6 个小题,共74 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(此题满分 12 分 )(2019 江西理,19)设函数 f(x) = lnx + ln(2-x)+ ax(a0).(1)当 a= 1 时,求 f(x) 的单一区间;(2)若 f(x) 在 (0,1] 上的最大值为12,求 a 的值.[ 分析 ]函数f(x)的定义域为(0,2),f(x) =1x- 12- x+a,(1)当 a= 1 时, f(x) =- x2+2x(2 -x) ,所以 f(x) 的单一递加区间为 (0, 2),单一递减区间为 (2 ,2);(2)当 x(0,1] 时, f(x) =2-2xx(2 - x) +a0,即 f(x) 在 (0,1] 上单一递加,故f(x) 在 (0,1] 上的最大值为f(1) =a,所以 a=12.18.(此题满分12 分 )求曲线 y=2x- x2,y= 2x2 -4x 所围成图形的面积.[ 分析 ]由y=2x-x2,y=2x2-4x得x1=0,x2=2.由图可知,所求图形的面积为S= 02(2x - x2)dx + |02(2x2-4x)dx| =02(2x -x2)dx - 02(2x2 - 4x)dx.由于 x2- 13x3= 2x-x2,23x3- 2x2= 2x2-4x ,所以 S= x2-13x320 -23x3- 2x220= 4.19. (此题满分 12 分 )设函数 f(x) =x3 - 3ax+ b(a0).(1)若曲线 y= f(x) 在点 (2, f(2)) 处与直线y= 8 相切,求a,b 的值;(2)求函数 f(x) 的单一区间与极值点.[ 剖析 ]考察利用导数研究函数的单一性,极值点的性质,以及分类议论思想.[ 分析 ](1)f(x) = 3x2- 3a.由于曲线 y=f(x) 在点 (2, f(2)) 处与直线 y=8 相切,所以 f(2) = 0, f(2) =8.即 3(4-a)= 0, 8-6a+ b= 8.解得 a= 4,b= 24.(2)f(x) = 3(x2- a)(a0).当 a0 时, f(x)0 ,函数 f(x) 在 (-,+ )上单一递加,此时函数f(x) 没有极值点.当 a0 时,由 f(x) = 0 得 x= a.当 x( -,- a)时, f(x)0 ,函数 f(x) 单一递加;当 x( - a, a)时, f(x)0 ,函数 f(x) 单一递减;当 x(a,+ )时, f(x)0 ,函数 f(x) 单一递加.此时 x=- a 是 f(x) 的极大值点, x= a 是 f(x) 的极小值点.20. (此题满分 12 分 )已知函数f(x) = 12x2 +lnx.(1)求函数 f(x) 的单一区间;(2)求证:当x1 时, 12x2 + lnx23x3.[ 分析 ] (1)依题意知函数的定义域为{x|x0} ,∵f(x) =x+ 1x,故 f(x)0 ,f(x) 的单一增区间为(0,+ ).(2)设 g(x) = 23x3-12x2 - lnx ,g(x) = 2x2 -x- 1x,∵当 x1 时, g(x) = (x- 1)(2x2 + x+ 1)x0,g(x) 在 (1,+ )上为增函数,g(x)g(1) = 160,当 x1 时, 12x2 +lnx23x3.21. (此题满分 12 分 )设函数 f(x) =x3 - 92x2+ 6x- a.(1)关于随意实数x,f(x)m 恒建立,求m 的最大值;(2)若方程 f(x) =0 有且仅有一个实根,求 a 的取值范围.[ 剖析 ]此题主要考察导数的应用及转变思想,以及求参数的范围问题.[ 分析 ](1)f(x) = 3x2- 9x+ 6= 3(x- 1)(x -2).由于 x( -,+ ). f(x)m ,即 3x2- 9x+ (6- m)0 恒建立.所以= 81- 12(6- m)0,得 m- 34,即 m 的最大值为- 34. (2)由于当 x1 时, f(x)0 ;当 12 时, f(x)0 ;当 x2 时 f(x)0.所以当 x= 1 时, f(x) 取极大值 f(1) = 52-a,当 x= 2 时, f(x) 取极小值 f(2) =2- a.故当 f(2)0 或 f(1)0 时,方程 f(x) = 0 仅有一个实根,解得a2或 a52.22. (此题满分 14 分 )已知函数f(x) =- x3+ax2+ 1(aR).(1)若函数 y= f(x) 在区间 0, 23 上递加,在区间23,+上递减,求 a 的值;(2)当 x[0,1] 时,设函数 y=f(x) 图象上随意一点处的切线的倾斜角为,若给定常数a32,+,求的取值范围;(3)在 (1)的条件下,能否存在实数m,使得函数 g(x) = x4- 5x3+(2- m)x2 + 1(mR) 的图象与函数 y= f(x) 的图象恰有三个交点.若存在,恳求出实数 m 的值;若不存在,试说明原因.[ 分析 ] (1)依题意 f23 = 0,由 f(x) =- 3x2+ 2ax,得- 3232+ 2a23= 0,即 a=1.(2)当 x[0,1] 时, tan= f(x) =- 3x2+ 2ax=- 3x- a32+a23.由 a32,+,得 a312,+ .①当 a312,1,即 a32,3 时, f(x)max = a23,f(x)min =f(0) = 0.此时 0tana23.②当 a3(1,+),即 a(3,+)时,f(x)max =f(1) = 2a- 3,f(x)min =f(0) =0,此时, 0tan2a- 3.又∵ [0, ),当 323 时, 0,arctana23,当 a3 时, [0 ,arctan(2a-3)] .(3)函数 y= f(x) 与 g(x) =x4 -5x3+ (2-m)x2 + 1(mR) 的图象恰有 3 个交点,等价于方程-x3+x2 +1=x4- 5x3+ (2-m)x2 + 1 恰有 3 个不等实根,x4- 4x3+ (1-m)x2 = 0,明显 x= 0 是此中一个根 (二重根 ),方程 x2- 4x +(1- m)= 0 有两个非零不等实根,则=16- 4(1- m)01- m0“师”之观点,大概是从先秦期间的“师长、师傅、先生”而来。
新课标高二数学选修2-2第一章导数及其应用测试题(含答案)
高二数学选修2-2第一章导数及其应用测试题一选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将所选答案写在答题卡上)1.设xx y sin 12-=,则='y ( ).A .x x x x x 22sin cos )1(sin 2---B .xx x x x 22sin cos )1(sin 2-+- C .x x x x sin )1(sin 22-+- D .x x x x sin )1(sin 22---2.设1ln )(2+=x x f ,则=)2('f ( ).A .54B .52C .51D .533.已知2)3(',2)3(-==f f ,则3)(32lim 3--→x x f x x 的值为( ).A .4-B .0C .8D .不存在 4.曲线3x y =在点)8,2(处的切线方程为( ).A .126-=x yB .1612-=x yC .108+=x yD .322-=x y5.已知函数d cx bx ax x f +++=23)(的图象与x 轴有三个不同交点)0,(),0,0(1x ,)0,(2x ,且)(x f 在1=x ,2=x 时取得极值,则21x x ⋅的值为( )A .4B .5C .6D .不确定6.在R 上的可导函数c bx ax x x f +++=22131)(23,当)1,0(∈x 取得极大值,当)2,1(∈x 取得极小值,则12--a b 的取值范围是( ).A .)1,41(B .)1,21(C .)41,21(-D .)21,21(-7.函数)cos (sin 21)(x x e x f x +=在区间]2,0[π的值域为( ).A .]21,21[2πeB .)21,21(2πe C .],1[2πe D .),1(2πe8.积分=-⎰-a adx x a 22( ).A .241a π B .221a π C .2a π D .22a π9.由双曲线12222=-by a x ,直线b y b y -==,围成的图形绕y 轴旋转一周所得旋转体的体积为( )A .238ab πB .b a 238πC .b a 234πD .234ab π10.由抛物线x y 22=与直线4-=x y 所围成的图形的面积是( ).A .18B .338C .316D .1611.设底面为等边三角形的直棱柱的体积为V ,则其表面积最小时,底面边长为( ). A.3V B.32V C.34V D .32V12.某人要剪一个如图所示的实心纸花瓣,纸花瓣的边界由六段全等的正弦曲线弧)0(sin π≤≤=x x y 组成,其中曲线的六个交点正好是一个正六边形的六个顶点,则这个纸花瓣的面积为( ).A .2336π+B .223312π+C .26π+D .22336π+ 第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分。
一元函数的导数及其应用单元测试卷(A卷)
一元函数的导数及其应用单元测试卷(A卷)ʏ四川省广安市广安友实学校孟召臣一㊁单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分㊂在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的㊂)1.下列四个函数中,在区间[0,1]上的平均变化率最大的为()㊂A.y=xB.y=e xC.y=s i n xD.y=1x+12.当x>0时,可导函数f(x)满足: f(x)+2f1x=2x,则f'(x)=()㊂A.2+1x2B.-x2+2C.2xD.4x2+23x23.已知函数f(x)=(x2-a)e x,则 aȡ-1 是 f(x)有极值 的()㊂A.充分不必要条件B.充要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件4.近几年,出现了一些网络流行语,如 y y d s 内卷 躺平 等,现定义方程f(x)= f'(x)的实数根x叫做函数f(x)的 躺平点 ㊂若函数g(x)=e x-x,h(x)=l n x,φ(x)=1024x+1024的 躺平点 分别为a, b,c,则a,b,c的大小关系为()㊂A.b>a>cB.a>b>cC.c>a>bD.c>b>a5.拉格朗日中值定理是微分学的基本定理之一,内容为:如果函数f(x)在闭区间[a,b]上的图像连续不间断,在开区间(a,b)内的导数为f'(x),那么在区间(a,b)内至少存在一点c,使得f(b)-f(a)=f'(c)(b-a)成立,其中c叫做f(x)在[a,b]上的 拉格朗日中值点 ㊂根据这个定理,可得函数f(x)=l n x在[1,e]上的 拉格朗日中值点 为()㊂A.1B.eC.e-1D.e+126.已知函数f(x)=a x2+l n x,g(x)=x3-x2-3㊂若对任意的s,tɪ13,2,都有s f(s)ȡg(t)成立,则实数a的取值范围为()㊂A.2021B.2022C.2023D.[1,+ɕ)7.在数列{a n}中,a1=1,且函数f(x)= x5+a n+1s i n x-(2a n+3)x+3的导函数有唯一零点,则a10-a4+a2的值为()㊂A.2021B.2022C.2023D.20248.英国数学家布鲁克㊃泰勒(B r o o k T a y-l o r,1685年8月~1731年11月)以发现泰勒公式和泰勒级数而闻名于世㊂根据泰勒公式,我们可知:如果函数f(x)在包含x0的某个开区间(a,b)上具有(n+1)阶导数,那么对于∀xɪ(a,b),有f(x)=f(x0)0!+ f'(x0)1!(x-x0)+f''(x0)2!(x-x0)2+ + f(n)(x0)n!(x-x0)n+ ㊂若取x0=0,则f(x)=f(0)0!+f'(0)1!x+ f''(0)2!x2+ +f(n)(0)n!x n+ ,此时称该式为函数f(x)在x=0处的n阶泰勒公式㊂计算器正是利用这一公式将s i n x,c o s x,e x, l n x,x等函数转化为多项式函数,通过计算多项式函数值近似求出原函数的值,如s i n x=x-x33!+x55!-x77!+ ,c o s x=1-x22!+x44!-x66!+ ,则运用上面的想法求2c o sπ2+12s i n12的近似值为()A.0.50B.-0.46C.-0.54D.0.56二㊁多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分㊂在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求㊂全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分㊂)6 1演练篇核心考点A B卷高二数学2024年1月9.已知函数y=f(x)满足:f(1)=1,且f(x)在R上的导数f'(x)<12,则不等式f(l n x)>1+l n x2的整数解可以为()㊂A.4B.3C.2D.110.已知直线y=a与曲线y=x e x相交于A,B两点,与y=l n x x相交于B,C两点,A, B,C的横坐标分别为x1,x2,x3,则()㊂A.x2=a e x2B.x2=l n x1C.x3=e x2D.x1x3=x2211.已知函数f(x)=x l n x,若0<x1< x2,则下列选项正确的是()㊂A.x1+f(x1)<x2+f(x2)B.x2f(x1)<x1f(x2)C.当x2>x1>1e时,x1f(x1)+ x2f(x2)>x2f(x1)+x1f(x2)D.若方程f(x)=a有一个根,则a=-1e12.已知定义在R上的可导函数f(x),记g(x)=f'(x)为f(x)的导函数㊂若f(x-2024)+f(2024-x)=0,且f(x)= f(2)+f(4-x),f(1)=2023,则下列说法正确的是()㊂A.f(x)的图像关于x=2对称B.g(x)为偶函数C.g(2022)=0D.f(2023)=2023三㊁填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分㊂)13.已知2f(x)+x f'(x)=2x c o s2x+ 2(c o s x+s i n x)2,且x>0,fπ2=5,那么f(π)=㊂14.已知正实数x,y满足e x=y l n x+ y l n y,则l n x+1x-l n y的最大值为㊂15.函数f(x)=e x-1+a x2-(2a+1)x (其中a为实数),若x=1不是f(x)的极值点,则a=㊂16.函数f(x)=e2k x-l n x k x+1(kʂ0),函数g(x)=x l n x,若k f(x)ȡg(x)对∀xɪ(0,+ɕ)恒成立,则实数k的取值范围为㊂四㊁解答题(本题共6小题,共70分,解答时应写出文字说明㊁证明过程或演算步骤㊂)17.(本小题10分)已知函数f(x)满足f(x)=e x x+1-x l n x+f'(1)(x3-x+3)㊂(1)求f'(1)的值;(2)求这个函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程㊂18.(本小题12分)已知在直角坐标系x O y 中矩形的四个顶点都在椭圆C:y24+x23=1上,将该矩形绕y轴旋转一周,得到一个圆柱体,当该圆柱体的体积最大时,求该圆柱体的侧面积㊂19.(本小题12分)已知函数f(x)=1-l n xx2㊂(1)求函数f(x)的零点及单调区间;(2)求证:曲线y=l n x x存在斜率为6的切线,且切点的纵坐标y0<-1㊂20.(本小题12分)已知函数f(x)= e2x-2x-1㊂(1)证明:f(x)ȡ0㊂(2)∃x0ɪ(0,+ɕ),使得f(x0)<a x0-1成立,求a的取值范围㊂21.(本小题12分)已知函数f(x)=a x-x l n x㊂(1)讨论f(x)在[1,e]上的最大值㊂(2)是否存在实数a,使得对任意x>0,都有f(x)ɤa?若存在,求a的取值范围;若不存在,说明理由㊂22.(本小题12分)已知函数f(x)=a l n x-x,a>1e,e是自然对数的底数㊂(1)若x1,x2(0<x1<x2)是函数y= f(x)的两个零点,证明:x1l n x1<2x2-x1;(2)当a=2时,若对于∀k>0,曲线C: y=m-k x2与曲线y=f(x)都有唯一的公共点,求实数m的取值范围㊂(责任编辑徐利杰)71演练篇核心考点A B卷高二数学2024年1月。
高中数学第一章导数及其应用1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)练习新人教A版选修2_2
1.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则(二)[A 基础达标]1.函数y =(x +1)2(x -1)在x =1处的导数等于( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选D.y ′=[(x +1)2]′(x -1)+(x +1)2(x -1)′ =2(x +1)(x -1)+(x +1)2=3x 2+2x -1, 所以y ′|x =1=4.2.函数y =cos(-x )的导数是( ) A .cos x B .-cos x C .-sin xD .sin x解析:选C.法一:[cos(-x )]′=-sin(-x )·(-x )′=sin(-x )=-sin x . 法二:y =cos(-x )=cos x ,所以[cos(-x )]′=(cos x )′=-sin x .3.(2018·郑州高二检测)若f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的解集为( ) A .(0,+∞) B .(-1,0)∪(2,+∞) C .(2,+∞)D .(-1,0)解析:选C.因为f ′(x )=2x -2-4x =2(x -2)(x +1)x,又x >0,所以f ′(x )>0即x-2>0,解得x >2.4.对于函数f (x )=e xx 2+ln x -2kx,若f ′(1)=1,则k 等于( )A.e 2B.e 3 C .-e 2D .-e 3解析:选A.因为f ′(x )=e x(x -2)x 3+1x +2kx2,所以f ′(1)=-e +1+2k =1,解得k =e2,故选A. 5.已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足f (x )=2e xf ′(1)+3ln x ,则f ′(1)=( )A .-3B .2eC.21-2eD.31-2e解析:选D.因为f ′(1)为常数, 所以f ′(x )=2e xf ′(1)+3x,所以f ′(1)=2e f ′(1)+3, 所以f ′(1)=31-2e.6.若f (x )=log 3(2x -1),则f ′(2)=________. 解析:因为f ′(x )=[log 3(2x -1)] ′= 1(2x -1)ln 3(2x -1)′=2(2x -1)ln 3,所以f ′(2)=23ln 3.答案:23ln 37.已知函数f (x )=ax 4+bx 2+c ,若f ′(1)=2,则f ′(-1)=________. 解析:法一:由f (x )=ax 4+bx 2+c ,得f ′(x )=4ax 3+2bx .因为f ′(1)=2, 所以4a +2b =2, 即2a +b =1.则f ′(-1)=-4a -2b =-2(2a +b )=-2. 法二:因为f (x )是偶函数, 所以f ′(x )是奇函数, 所以f ′(-1)=-f ′(1)=-2. 答案:-28.已知f (x )=exx,若f ′(x 0)+f (x 0)=0,则x 0的值为________.解析:因为f ′(x )=(e x )′x -e x x ′x 2=e x(x -1)x2(x ≠0). 所以由f ′(x 0)+f (x 0)=0, 得e x0(x 0-1)x 20+e x0x 0=0. 解得x 0=12.答案:129.求下列函数的导数: (1)y =cos(1+x 2); (2)y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3; (3)y =ln(2x 2+x ); (4)y =x ·2x -1.解:(1)设u =1+x 2,y =cos u ,所以y ′x =y ′u ·u ′x =(cos u )′·(1+x 2)′ =-sin u ·2x =-2x sin(1+x 2). (2)设y =u 2,u =sin v ,v =2x +π3,则y ′x =y ′u ·u ′v ·v ′x =2u ·cos v ·2 =4sin v ·cos v=2sin 2v =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +2π3. (3)设u =2x 2+x ,则y ′x =y ′u ·u ′x =(ln u )′·(2x 2+x )′ =1u ·(4x +1)=4x +12x 2+x. (4)y ′=x ′·2x -1+x ·(2x -1)′. 先求t =2x -1的导数. 设u =2x -1,则t =u 12,t ′x =t ′u ·u ′x =12·u -12·(2x -1)′=12×12x -1×2=12x -1 . 所以y ′=2x -1+x 2x -1=3x -12x -1. 10.已知抛物线y =ax 2+bx +c 通过点P (1,1),且在点Q (2,-1)处与直线y =x -3相切,求实数a 、b 、c 的值.解:因为曲线y =ax 2+bx +c 过点P (1,1), 所以a +b +c =1.① 因为y ′=2ax +b ,所以4a +b =1.②又因为曲线过点Q (2,-1), 所以4a +2b +c =-1.③ 联立①②③,解得a =3,b =-11,c =9.[B 能力提升]11.等比数列{a n }中,a 1=2,a 8=4,函数f (x )=x (x -a 1)(x -a 2)·…·(x -a 8),则f ′(0)=( )A .26B .29C .212D .215解析:选 C.因为f ′(x )=x ′·[(x -a 1)(x -a 2)·…·(x -a 8)]+[(x -a 1)·(x -a 2)·…·(x -a 8)]′·x =(x -a 1)(x -a 2)·…·(x -a 8)+[(x -a 1)·(x -a 2)·…·(x -a 8)]′·x ,所以f ′(0)=(0-a 1)(0-a 2)·…·(0-a 8)+0=a 1a 2·…·a 8.因为数列{a n }为等比数列,所以a 1a 8=a 2a 7=a 3a 6=a 4a 5=8,所以f ′(0)=84=212.12.给出定义:若函数f (x )在D 上可导,即f ′(x )存在,且导函数f ′(x )在D 上也可导,则称f (x )在D 上存在二阶导函数,记f ″ (x )=(f ′(x ))′.若f ″(x )<0在D 上恒成立,则称f (x )在D 上为凸函数.以下四个函数在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上不是凸函数的是( )A .f (x )=sin x +cos xB .f (x )=ln x -2xC .f (x )=-x 3+2x -1D .f (x )=-x e -x解析:选D.若f (x )=sin x +cos x ,则f ″(x )=-sin x -cos x ,在x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上,恒有f ″(x )<0;若f (x )=ln x -2x ,则f ″(x )=-1x 2,在x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上,恒有f ″(x )<0;若f (x )=-x 3+2x -1,则f ″(x )=-6x ,在x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上,恒有f ″(x )<0;若f (x )=-xe-x,则f ″(x )=2e-x-x e-x=(2-x )e -x,在x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上,恒有f ″(x )>0,不是凸函数.13.已知曲线y =e 2x·cos 3x 在点(0,1)处的切线与直线l 的距离为5,求直线l 的方程.解:因为y ′=(e 2x)′·cos 3x +e 2x·(cos 3x )′=2e 2x·cos 3x -3e 2x·sin 3x , 所以y ′|x =0=2,所以经过点(0,1)的切线方程为y -1=2(x -0), 即y =2x +1.设符合题意的直线方程为y =2x +b ,根据题意,得5=|b -1|5,解得b =6或-4. 所以符合题意的直线方程为y =2x +6或y =2x -4. 14.(选做题)已知函数f (x )=ax 2+ln x 的导数为f ′(x ). (1)求f (1)+f ′(1);(2)若曲线y =f (x )存在垂直于y 轴的切线,求实数a 的取值范围. 解:(1)由题意,函数的定义域为(0,+∞), 由f (x )=ax 2+ln x , 得f ′(x )=2ax +1x,所以f (1)+f ′(1)=3a +1.(2)因为曲线y =f (x )存在垂直于y 轴的切线,故此时切线斜率为0,问题转化为在x ∈(0,+∞)内导函数f ′(x )=2ax +1x存在零点,即f ′(x )=0⇒2ax +1x=0有正实数解,即2ax 2=-1有正实数解,故有a <0,所以实数a 的取值范围是(-∞,0).。
高二数学 导数及其应用基础训练试卷
高二数学 导数及其应用基础训练一、选择题1.若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,且0(,)x a b ∈则000()()lim h f x h f x h h→+-- 的值为( )A .'0()f xB .'02()f xC .'02()f x -D .02.一个物体的运动方程为21t t s +-=其中s 的单位是米,t 的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是( )A .7米/秒B .6米/秒C .5米/秒D .8米/秒3.函数3y x x 的递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),(+∞-∞D .),1(+∞4.32()32f x ax x =++,若'(1)4f -=,则a 的值等于( )A .319B .316C .313D .3105.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的() A .充分条件 B .必要条件C .充要条件D .必要非充分条件6.函数344+-=x x y 在区间[]2,3-上的最小值为( )A .72B .36C .12D .0二、填空题1.若3'0(),()3f x x f x ==,则0x 的值为_________________;2.曲线x x y 43-=在点(1,3)- 处的切线倾斜角为__________;3.函数sin x y x=的导数为_________________; 4.曲线x y ln =在点(,1)M e 处的切线的斜率是_________,切线的方程为_______________;5.函数5523--+=x x x y 的单调递增区间是___________________________。
三、解答题1.求垂直于直线2610x y -+=并且与曲线3235y x x =+-相切的直线方程。
2.求函数()()()y x a x b x c =---的导数。
高二下数学第一章导数及其应用单元检测(含答案)
阶段质量检测:导数及其应用(时间: 120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.以正弦曲线y =sin x 上一点P 为切点的切线为直线l ,则直线l 的倾斜角的范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎣⎡⎭⎫3π4,π B .[0,π) C.⎣⎡⎦⎤π4,3π4 D.⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎝⎛⎦⎤π2,3π4 2.函数f (x )=x +2cos x 在⎣⎡⎦⎤0, π2上的极大值点为( ) A .0 B.π6 C.π3 D.π23.函数f (x )的定义域为开区间(a ,b ),导函数f ′(x )在(a ,b )内的图象如图所示,则函数f (x )在开区间(a ,b )内有极小值点( )A .1个B .2个C .3个D .4个 4.若函数()ln f x x a x=+不是单调函数,则实数a 的取值范围是( ).A .[)0,+∞B .(],0-∞C .(),0-∞D .()0,+∞5.若e x ≥k +x 在R 上恒成立,则实数k 的取值范围为( ) A .(-∞,1] B .[1,+∞) C .(-∞,-1] D .[-1,+∞)6.若函数f (x )=x 33-a 2x 2+x +1在区间⎝⎛⎭⎫13,4上有极值点,则实数a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫2,103 B.⎣⎡⎭⎫2,103 C.⎝⎛⎭⎫103,174 D.⎝⎛⎭⎫2,174 7.函数f (x )=13ax 3+12ax 2-2ax +1的图象经过四个象限,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-310,67B.⎝⎛⎭⎫-85,-316C.⎝⎛⎭⎫-83,-116D.⎝⎛⎭⎫-∞,-310∪⎝⎛⎭⎫67,+∞ 8.已知函数f (x )的导函数f ′(x )=a (x -b )2+c 的图象如图所示,则函数f (x )的图象可能是( )9.某产品的销售收入y 1(万元)是产量x (千台)的函数:y 1=17x 2,生产成本y 2(万元)是产量x (千台)的函数:y 2=2x 3-x 2(x >0),为使利润最大,应生产( ) A .6千台 B .7千台 C .8千台D .9千台10..已知f (x )是定义在区间(0,+∞)内的函数,其导函数为f ′(x ),且不等式xf ′(x )<2f (x )恒成立,则( )A.4f (1)<f (2)B.4f (1)>f (2)C.f (1)<4f (2)D.f (1)>4f ′(2)11.已知y =f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时不等式f (x )+xf ′(x )<0成立,若a =30.3 ·f (30.3),b =log π3·f (log π3),c =log 319·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 319,则a ,b ,c 的大小关系是( )A.a >b >cB.c >b >aC.a >c >bD.c >a >b12.若函数f (x )=sin xx ,且0<x 1<x 2<1,设a =21sin x x ,12sin b x x =,则a ,b 的大小关系是( )A .a >bB .a <bC .a =bD .a ,b 的大小不能确定二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分.把答案填在题中的横线上) 13.若f (x )=13x 3-f ′(1)x 2+x +5,则f ′(1)=________.14.若函数f (x )=12x 2+(a -1)x -a ln x 存在唯一的极值,且此极值不小于1,则实数a 的取值范围为________.15.若函数f (x )=4xx 2+1在区间(m,2m +1)上单调递增,则实数m 的取值范围是__________.16.已知函数f (x )满足f (x )=f (π-x ),且当x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2时,f (x )=x +sin x ,设a =f (1),b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17. (本小题满分12分)若函数y =f (x )在x =x 0处取得极大值或极小值,则称x 0为函数y =f (x )的极值点.已知a ,b 是实数,1和-1是函数f (x )=x 3+ax 2+bx 的两个极值点. (1)求a 和b 的值;(2)设函数g (x )的导函数g ′(x )=f (x )+2,求g (x )的极值点.18. (2021·百师联盟考试)设函数f (x )=ln x +ax(a 为常数).(2)不等式f(x)≥1在x∈(0,1]上恒成立,求实数a的取值范围.19.(本小题满分12分)某个体户计划经销A,B两种商品,据调查统计,当投资额为x(x≥0)万元时,在经销A,B商品中所获得的收益分别为f(x)万元与g(x)万元,其中f(x)=a(x-1)+2,g(x)=6ln(x+b)(a>0,b>0).已知投资额为零时收益为零.(1)求a,b的值;(2)如果该个体户准备投入5万元经销这两种商品,请你帮他制定一个资金投入方案,使他能获得最大利润.20.(本小题满分12分) (2020·全国Ⅰ卷)已知函数f(x)=e x+ax2-x.(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;(2)当x≥0时,f(x)≥12x3+1,求a的取值范围.21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=ln x+ax+1(a∈R).(2)若函数f (x )的图象与x 轴相切,求证:对于任意互不相等的正实数x 1,x 2,都有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<1x 1+1x 2.22. (本小题满分12分) 已知函数f (x )=x 2-m ln x ,h (x )=x 2-x +a . (1)当a =0时,f (x )≥h (x )在(1,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围;(2)当m =2时,若函数k (x )=f (x )-h (x )在区间(1,3)上恰有两个不同零点,求实数a 的取值范围.参考答案1.【解析】选A y ′=cos x ,∵cos x ∈[-1,1],∴切线的斜率范围是[-1,1],∴倾斜角的范围是⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎣⎡⎭⎫3π4,π. 2.答案:B3.【解析】选A 设极值点依次为x 1,x 2,x 3且a <x 1<x 2<x 3<b ,则f (x )在(a ,x 1),(x 2,x 3)上递增,在(x 1,x 2),(x 3,b )上递减,因此,x 1,x 3是极大值点,只有x 2是极小值点.4.【答案】C【解析】由题意知0x >,()1af x x'=+,要使函数()ln f x x a x =+不是单调函数,则需方程10ax+=在0x >上有解,即x a =-,所以0a <,故选C . 5.解析:选A 由e x ≥k +x ,得k ≤e x -x . 令f (x )=e x -x ,∴f ′(x )=e x -1. 当f ′(x )<0时,解得x <0,当f ′(x )>0时,解得x >0.∴f (x )在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数.∴f (x )min =f (0)=1. ∴实数k 的取值范围为(-∞,1].故选A.6.解析:选D 因为f (x )=x 33-a 2x 2+x +1,所以f ′(x )=x 2-ax +1.函数f (x )=x 33-a 2x 2+x +1在区间⎝⎛⎭⎫13,4上有极值点可化为f ′(x )=x 2-ax +1=0在区间⎝⎛⎭⎫13,4上有解, 即a =x +1x 在区间⎝⎛⎭⎫13,4上有解,设t (x )=x +1x ,则t ′(x )=1-1x 2, 令t ′(x )>0,得1<x <4,令t ′(x )<0,得13<x <1.所以t (x )在(1,4)上单调递增,在⎝⎛⎭⎫13,1上单调递减.所以t (x )min =t (1)=2,又t ⎝⎛⎭⎫13=103,t (4)=174,所以a ∈⎝⎛⎭⎫2,174. 7.【解析】选D f ′(x )=ax 2+ax -2a =a (x +2)(x -1),要使函数f (x )的图象经过四个象限,则f (-2)f (1)<0,即⎝⎛⎭⎫103a +1⎝⎛⎭⎫-76a +1<0,解得a <-310或a >67. 故选D. 8.【解析】选D 由导函数图象可知,当x <0时,函数f (x )递减,排除A 、B ;当0<x <x 1时,f ′(x )>0,函数f (x )递增.因此,当x =0时,f (x )取得极小值,故选D.9.【解析】选A 设利润为y ,则y =y 1-y 2=17x 2-(2x 3-x 2)=18x 2-2x 3,y ′=36x -6x 2,令y ′=0得x =6或x =0(舍),f (x )在(0,6)上是增函数,在(6,+∞)上是减函数,∴x =6时y 取得最大值.10.答案 B【解析】设函数g (x )=f (x )x 2(x >0),则g ′(x )=x 2f ′(x )-2xf (x )x 4=xf ′(x )-2f (x )x 3<0,所以函数g (x )在(0,+∞)上为减函数,因此g (1)>g (2), 即f (1)12>f (2)22,所以4f (1)>f (2). 11.答案 D【解析】 设g (x )=xf (x ),则g ′(x )=f (x )+xf ′(x ),又当x <0时,f (x )+xf ′(x )<0,∴x <0时,g ′(x )<0,g (x )在(-∞,0)上单调递减.由y =f (x )在R 上为奇函数, 知g (x )在R 上为偶函数,∴g (x )在(0,+∞)上是增函数, ∴c =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 319=g (-2)=g (2),又0<log π3<1<30.3<3<2, ∴g (log π3)<g (30.3)<g (2),即b <a <c .12.【解析】选A f ′(x )=x cos x -sin xx 2,令g (x )=x cos x -sin x ,则g ′(x )=-x sin x +cos x-cos x =-x sin x .∵0<x <1,∴g ′(x )<0,即函数g (x )在(0,1)上是减函数,得g (x )<g (0)=0,故f ′(x )<0,函数f (x )在(0,1)上是减函数,由0<x 1<x 2<1得12211212sin sin ,sin sin x x x x x x x x >∴>,a >b ,故选A. 13.【解析】f ′(x )=x 2-2f ′(1)x +1,令x =1,得f ′(1)=23. 答案:2314.【解析】 对函数求导得f ′(x )=x -1+a ⎝⎛⎭⎫1-1x =(x +a )(x -1)x ,x >0,因为函数存在唯一的极值,所以导函数存在唯一的零点,且零点大于0,故x =1是唯一的极值点,此时-a ≤0,且f (1)=-12+a ≥1,所以a ≥32.答案 ⎣⎡⎭⎫32,+∞ 15.【解析】f ′(x )=4-4x 2(x 2+1)2,令f ′(x )>0,得-1<x <1,即函数f (x )的增区间为(-1,1).又f (x )在(m,2m +1)上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧m ≥-1,m <2m +1,2m +1≤1.解得-1<m ≤0.答案:(-1,0]16.【解析】f (2)=f (π-2),f (3)=f (π-3),因为f ′(x )=1+cos x≥0,故f (x )在⎝⎛⎭⎫-π2,π2上是增函数,∵π2>π-2>1>π-3>0,∴f (π-2)>f (1)>f (π-3),即c <a <b .答案:c <a <b17.【解析】(1)由题设知f ′(x )=3x 2+2ax +b ,且f ′(-1)=3-2a +b =0,f ′(1)=3+2a +b =0,解得a =0,b =-3.(2)由(1)知f (x )=x 3-3x .因为f (x )+2=(x -1)2(x +2),所以g ′(x )=0的根为x 1=x 2=1,x 3=-2,于是函数g (x )的极值点只可能是1或-2.当x <-2时,g ′(x )<0;当-2<x <1时, g ′(x )>0,故-2是g (x )的极值点.当-2<x <1或x >1时,g ′(x )>0, 故1不是g (x )的极值点.所以g (x )的极值点为-2. 18.【解析】 (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=-a x 2+1x =x -ax 2,当a ≤0时,又x >0,∴x -a >0,∴f ′(x )>0, ∴f (x )在定义域(0,+∞)上单调递增;当a >0时,若x >a ,则f ′(x )>0,∴f (x )单调递增; 若0<x <a ,则f ′(x )<0,∴f (x )单调递减.综上可知:当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上是增函数;当a >0时,f (x )在区间(0,a )上是减函数,在区间(a ,+∞)上是增函数. (2)f (x )≥1⇔a x +ln x ≥1⇔ax ≥-ln x +1⇔a ≥ -x ln x +x 对任意x ∈(0,1]恒成立. 令g (x )=-x ln x +x ,x ∈(0,1].则g ′(x )=-ln x -x ·1x +1=-ln x ≥0,x ∈(0,1], ∴g (x )在(0,1]上单调递增,∴g (x )max =g (1)=1, ∴a ≥1,故a 的取值范围为[1,+∞).19.【解析】(1)由投资额为零时收益为零,可知f (0)=-a +2=0,g (0)=6ln b =0, 解得a =2,b =1.(2)由(1)可得f (x )=2x ,g (x )=6ln(x +1).设投入经销B 商品的资金为x 万元(0<x ≤5), 则投入经销A 商品的资金为(5-x )万元,设所获得的收益为S (x )万元, 则S (x )=2(5-x )+6ln(x +1)=6ln(x +1)-2x +10(0<x ≤5).S ′(x )=6x +1-2,令S ′(x )=0,得x =2.当0<x <2时,S ′(x )>0,函数S (x )单调递增;当2<x ≤5时,S ′(x )<0,函数S (x )单调递减.所以当x =2时,函数S (x )取得最大值, S (x )max =S (2)=6ln 3+6≈12.6万元.所以,当投入经销A 商品3万元,B 商品2万元时, 他可获得最大收益,收益的最大值约为12.6万元.20.解 (1)当a =1时,f (x )=e x +x 2-x ,x ∈R ,f ′(x )=e x +2x -1.故当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )<0; 当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增. (2)由f (x )≥12x 3+1得,e x +ax 2-x ≥12x 3+1,其中x ≥0, ①当x =0时,不等式为1≥1,显然成立,此时a ∈R .②当x >0时,分离参数a ,得a ≥-e x -12x 3-x -1x 2,记g (x )=-e x -12x 3-x -1x 2,g ′(x )=-(x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12x 2-x -1x 3.令h (x )=e x-12x 2-x -1(x >0), 则h ′(x )=e x -x -1,令H (x )=e x -x -1,H ′(x )=e x -1>0,故h ′(x )在(0,+∞)上是增函数,因此h ′(x )>h ′(0)=0,故函数h (x )在(0,+∞)上递增,∴h (x )>h (0)=0,即e x -12x 2-x -1>0恒成立,故当x ∈(0,2)时,g ′(x )>0,g (x )单调递增;当x ∈(2,+∞)时,g ′(x )<0,g (x )单调递减.因此,g (x )max =g (2)=7-e 24,综上可得,实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫7-e 24,+∞. 21.【解析】(1) 函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x +a =ax +1x .当a ≥0时,f ′(x )>0,f (x )在(0,+∞)上单调递增; 当a <0时,由f ′(x )=0,得x =-1a .若x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a ,f ′(x )>0,f (x )单调递增;若x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞,f ′(x )<0,f (x )单调递减.综上所述:当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a <0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上单调递减.(2)证明 由(1)知,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增,不满足条件. 所以a <0,此时f (x )的极大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-ln(-a ),由已知得-ln(-a )=0,故a =-1,此时f (x )=ln x -x +1.不妨设0<x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<1x 1+1x 2等价于ln x 2x 1<x 2x 1-x 1x 2+x 2-x 1,即证:ln x 2x 1-x 2x 1+x 1x 2<x 2-x 1.令g (x )=ln x -x +1x (x >1),则g ′(x )=1x -1-1x 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34x 2<0,故g (x )在(1,+∞)单调递减,所以g (x )<g (1)=0<x 2-x 1.所以对于任意互不相等的正实数x 1,x 2, 都有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<1x 1+1x 2成立.22.【解析】(1)由f (x )≥h (x ),得m ≤xln x 在(1,+∞)上恒成立.令g (x )=xln x ,则g ′(x )=ln x -1(ln x )2,当x ∈(1,e)时,g ′(x )<0;当x ∈(e ,+∞)时,g ′(x )>0,所以g (x )在(1,e)上递减,在(e ,+∞)上递增. 故当x =e 时,g (x )的最小值为g (e)=e.所以m ≤e.即m 的取值范围是(-∞,e]. (2)由已知可得k (x )=x -2ln x -a .函数k (x )在(1,3)上恰有两个不同零点,相当于函数φ(x )=x -2ln x 与直线y =a 有两个不同的交点.φ′(x )=1-2x =x -2x ,当x ∈(1,2)时,φ′(x )<0,φ(x )递减,当x ∈(2,3)时,φ′(x )>0,φ(x )递增.又φ(1)=1,φ(2)=2-2ln 2,φ(3)=3-2ln 3,要使直线y =a 与函数φ(x )=x -2ln x 有两个交点,则2-2ln 2<a <3-2ln 3.即实数a 的取值范围是(2-2ln 2,3-2ln 3).。
100测评网高二数学参考答案
如东县2008—2009学年度第一学期期中四校联考高二数学参考答案及评分标准一、填空题:1、18y =-; 2、8; 3、27;4、原点; 5、②③; 6、(3,0);7、13; 8、5; 9、2;10、(][)0,28,m ∈⋃+∞;11、;(不写单位不扣分)12、①②; 13;141- 二、解答题:15、解:(Ⅰ)由题意,椭圆224936x y +=的焦点为(),………………………2分即c ,∴设所求双曲线的方程为222215x y a a-=-.…………………………………4分 ∵双曲线过点(3,-2),∴229415a a -=-.……………………………………………6分∴23a =,或215a =(舍去).∴所求双曲线的方程为22132x y -=.………………………………………………………8分(Ⅱ)由(Ⅰ),可知双曲线的右准线为x =. ………………………………10分设所求抛物线的标准方程为220y px p =->(),则p =.…………………………12分∴所求抛物线的标准方程为2y =.………………………………………………14分 16、(Ⅰ)证明:由正三棱柱111ABC A B C -,∴ 1CC ⊥面ABC ,又AD ⊂面ABC ∴AD 1CC ⊥ ……………………………………………3分 又1AD C D ⊥,11,CC C D ⊂面11BCC B ,111CC C D C ⋂=∴AD ⊥平面11BCC B ………………………………………………………6分(Ⅱ)连结DE ,由AD ⊥平面11BCC B ,BC ⊂平面11BCC B∴AD ⊥BC ,又ABC ∆为正三角形∴D 为BC 的中点……………………………………………………………………8分又E 为E 是11B C 的中点∴BE//1C D ,又BE 不在面AD 1C ,1C D 在面AD 1C 内,∴BE//面AD 1C …………………………………………………………………10分又易证1A E//AD ,1A E 不在面AD 1C ,AD 在面AD 1C 内∴1A E//面AD 1C …………………………………………………………………12分BE//面AD1C,1A E//面AD1C,BE,1A E为1A EB内两相交线∴平面1A EB//平面1ADC……………………………………………………14分17. 解:(Ⅰ) 设椭圆C的方程为22221(0)x ya ba b+=>>……………………………2分则22238ca ca b c=⎧⎪+=⎨⎪=+⎩,解得543abc=⎧⎪=⎨⎪=⎩………………………………………………7分所以椭圆C的方程为2212516x y+=………………………………………………8分 (Ⅱ)∵MN BD⊥,垂足为P00()x y,,1F,2F为椭圆C的两焦点,所以P点在以线段1F2F为直径的圆上,∴22009x y+=……………………12分∴2200199x y+=∴222200001251699x y x y+<+=………………………………………………………15分18证明:(Ⅰ)连结1BD,在BDD1∆中,E、F分别为1D D,DB的中点,则11111111////EF D BD B BCD A EF BCD AEF BCD A⎫⎪⊂⇒⎬⎪⊄⎭平面平面平面……………………………5分(Ⅱ)1111111,B C ABB C BCAB B C ABC DAB BC B⊥⎫⎪⊥⎪⎬⊂⎪⎪=⎭平面⇒111111B C ABC DBD ABC D⊥⎫⇒⎬⊂⎭平面平面111//B C BDEF BD⊥⎫⎬⎭1EF B C⇒⊥……………………………………………10分(Ⅲ)11AF BDD B⊥平面1AF EFB∴⊥平面且A F D F==112EF BD==1B F===13B E ===∴22211EF B F B E +=即190EFB ∠=……………………………………………………………12分11113B AEF A B EF B EF V V S AF --∆∴==⋅⋅=11132EF B F AF ⨯⋅⋅⋅=11132⨯= …………………………………………14分 19解:(Ⅰ) BD 与FG 异面………………………………………………………2分 证明:∵BD 在面AC 内,Q 点在面AC 内,F 点不在面AC 内,Q 不在BD 上, ∴BD 与FG 异面…………………………………………………5分 (Ⅱ)连结AC 交BD 于M 点,连结PM易证AMP ∠为所求二面角的平面角 …………………………………………8分在Rt AMP ∆中,tanAP AMP AM ∠===∴二面角P BD A --…………………………………………10分 (Ⅲ)假设在线段CD 上存在一点Q 满足题设条件。
人教A版数学高二选修2-2 第一章《导数及其应用》金牌综合能力检测题
消去y ,得ax 2+154x -9=0,其判别式Δ=0⇒a =-2564;若k =274,切线方程为y =274(x -1),由⎩⎨⎧y =274(x -1),y =ax 2+154x -9消去y ,得ax 2-3x -94=0,其判别式Δ=0⇒a =-1. 答案:A8.若f (x )=-12x 2+b ln(x +2)在(-1,+∞)上是减函数,则b 的取值范围是( )A .[-1,+∞)B .(-1,+∞)C .(-∞,-1]D .(-∞,-1)解析:∵f ′(x )=-x +b x +2,由题知,f ′(x )<0在(-1,+∞)上恒成立,即-x +bx +2<0,∴b <x (x +2)=(x +1)2-1. ∴b <-1.又当b =-1时,f ′(x )=-x -1x +2=-x (x +2)+1x +2=-(x +1)2x +2<0,∴b ≤-1. 答案:C9.由y =sin x ,y =cos x ,x =0,x =π所围成图形的面积可表示为( ) A.⎠⎛0π(sin x -cos x )dxC.⎠⎛0π(cos x -sin x )dx解析:由y =sin x ,y =cos x ,x =0,x =π所围成的图形,如下图的阴影部分.答案:B10.已知f (a )=⎠⎛01(2ax 2-a 2x )dx ,则f (a )的最大值为( )A .-12B.19C.29D .不存在解析:⎠⎛01(2ax 2-a 2x )dx=(23ax 3-12a 2x 2)|10=23a -12a 2, 即f (a )=23a -12a 2=-12(a 2-43a +49)+29=-12(a -23)2+29,∴当a =23时,f (a )有最大值29.答案:C11.(2009·青岛模拟)如右图,在一个长为π,宽为2的矩形OABC 内,由曲线y =sin x (0≤x ≤π)与x 轴围成如图所示的阴影部分,向矩形OABC 内随机投一点(该点落在矩形OABC 内任何一点是等可能的),则所投的点落在阴影部分的概率是( )A.1π B.2π C.3πD.π4解析:根据几何概型的意义,所投的点落在阴影部分的概率是S 阴影S 矩形,由S 阴影=⎠⎛0πsin xdx=(-cos x )|π0=2,所求概率为S 阴影S 矩形=22π=1π.12.f (x )是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf ′(x )+f (x )≤0,对任意正数a ,b ,若a <b ,则必有( )A .af (b )≤bf (a )B .bf (a )≤af (b )C .af (a )≤f (b )D .bf (b )≤f (a )解析:设函数F (x )=xf (x ),∴F ′(x )=[xf (x )]′=f (x )+xf ′(x )≤0,∴F (x )=xf (x )在(0,+∞)上单调递减.∵a <b ,∴F (a )≥F (b ),即af (a )≥bf (b ).又∵0<a <b ,f (b )≥0,∴af (a )≤bf (a ),bf (b )≥af (b ).∴bf (a )≥af (b ).答案:A二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.⎠⎛02(2x -e x )dx =________.解析:⎠⎛02(2x -e x )dx =(x 2-e x )|20=4-e 2+1=5-e 2. 答案:5-e 214.(2009·海淀区模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的导函数y =f ′(x )的部分图象如右图所示,且导函数f ′(x )有最小值-2,则ω=________,φ=________.解析:f ′(x )=ωcos(ωx +φ),依题意,得ω=2,2cos(π3+φ)=-1,解得φ=π3.答案:2 π315.若函数y =a (x 3-x )的单调递减区间为(-33,33),则a 的取值范围是________. 解析:∵y ′=a (3x 2-1),令y ′<0,当a >0时,不等式的解集为(-33,33); 当a <0时,不等式的解集为(-∞,-33)∪(33,+∞). ∵已知函数y =a (x 3-x )在(-33,33)上单调递减,答案:a >016.物体A 以速度v =3t 2+1在一直线上运动,在此直线上物体A 出发的同时,物体B 在物体A 的正前方5 m 处以v =10t 的速度与A 同向运动,当t =________ s 时,两物体相遇,相遇时物体A 走过________m.解析:设A 追上B 时,所用的时间为t 0,依题意有s A =s B +5,即10tdt +5,t 30+t 0=5t 20+5,即t 0(t 20+1)=5(t 20+1),解得t 0=5 s .所以s A =5t 20+5=130(m).答案:130三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)(2009·浙江高考)已知函数f (x )=x 3+(1-a )x 2-a (a +2)x +b (a ,b ∈R ).(1)若函数f (x )的图象过原点,且在原点处的切线斜率是-3,求a ,b 的值; (2)若函数f (x )在区间(-1,1)上不单调...,求a 的取值范围. 解:(1)由函数f (x )的图象过原点,得b =0, 又f ′(x )=3x 2+2(1-a )x -a (a +2), f (x )在原点处的切线斜率是-3, 则-a (a +2)=-3, 所以a =-3,或a =1.(2)由f ′(x )=0,得x 1=a ,x 2=-a +23.又f (x )在(-1,1)上不单调,即⎩⎨⎧-1<a <1,a ≠-a +23,或⎩⎪⎨⎪⎧-1<-a +23<1,a ≠-a +23.解得⎩⎪⎨⎪⎧ -1<a <1,a ≠-12,或⎩⎪⎨⎪⎧-5<a <1,a ≠-12,x (-∞,-a ) -a (-a ,a ) a (a ,+∞) f ′(x ) +0 -0 +f (x )极大值极小值由此可得,函数x =-a 处取得极大值2+2a 32;在x =a 处取得极小值2-2a 32.根据列表讨论,可作出函数的草图(如右图所示),因为极大值f (-a )=2+2a 32>0,故当极小值f (a )=2-2a 32<0,即a >1时,方程x 3-3ax+2=0有三个不同的实根;当极小值f (a )=2-2a 32>0,即0<a <1时,方程x 3-3ax +2=0有唯一的实根.21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=13ax 3-bx 2+(2-b )x +1,在x =x 1处取得极大值,在x =x 2处取得极小值,且0<x 1<1<x 2<2.(1)证明a >0;(2)求z =a +2b 的取值范围. 解:求函数f (x )的导数得 f ′(x )=ax 2-2bx +2-b .(1)证明:由函数f (x )在x =x 1处取得极大值,在x =x 2处取得极小值,知x 1,x 2是f ′(x )=0的两个根.所以f ′(x )=a (x -x 1)(x -x 2). 当x <x 1时,f ′(x )>0,函数为增函数, 由x -x 1<0,x -x 2<0得a >0. (2)在题设下,0<x 1<1<x 2<2等价于⎩⎨⎧f ′(0)>0,f ′(1)<0,f ′(2)>0.即。
第一章导数及其应用单元测试_A———高中数学选修2-2
第一章导数及其应用单元测试(A)参考答案
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一、选择题(共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分) 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C A D A C B
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21. (本小题满分 12 分)已知函数 f ( x) = x - 3 x.
3
(1)求曲线 y = f ( x ) 在点 x = 2 处的切线方程; (2)若过点 A(1, m) ( m ¹ -2) 可作曲线 y = f ( x ) 的三条切线,求实数 m 的取值范围.
a2 , g ( x ) = x + ln x ,其中 a > 0 . 22. (本小题满分14分)已知函数 f ( x ) = x + x (1)若 x = 1 是函数 h ( x ) = f ( x ) + g ( x ) 的极值点,求实数 a 的值;
第一章导数及其应用单元测试(A)
一、选择题(共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分) 1. f ( x) = x , f '( x0 ) = 6 ,则 x0 = (
3
) D. ±1
b
A. 2 2.设连续函数
B. - 2
C. ± 2
f ( x) > 0 ,则当 a < b 时,定积分 òa f ( x )dx 的符号
2 3 21.解(1) f ¢( x ) = 3 x - 3, f ¢(2) = 9, f (2) = 2 - 3 ´ 2 = 2
………………………2 分
高中数学导数及其应用多选题测试试题含答案
高中数学导数及其应用多选题测试试题含答案一、导数及其应用多选题1.已知函数()f x 对于任意x ∈R ,均满足()()2f x f x =-.当1x ≤时()ln ,01,0x x x f x e x <≤⎧=⎨≤⎩,若函数()()2g x m x f x =--,下列结论正确的为( )A .若0m <,则()g x 恰有两个零点B .若32m e <<,则()g x 有三个零点 C .若302m <≤,则()g x 恰有四个零点 D .不存在m 使得()g x 恰有四个零点 【答案】ABC 【分析】设()2h x m x =-,作出函数()g x 的图象,求出直线2y mx =-与曲线()ln 01y x x =<<相切以及直线2y mx =-过点()2,1A 时对应的实数m 的值,数形结合可判断各选项的正误. 【详解】由()()2f x f x =-可知函数()f x 的图象关于直线1x =对称. 令()0g x =,即()2m x f x -=,作出函数()f x 的图象如下图所示:令()2h x m x =-,则函数()g x 的零点个数为函数()f x 、()h x 的图象的交点个数,()h x 的定义域为R ,且()()22h x m x m x h x -=--=-=,则函数()h x 为偶函数,且函数()h x 的图象恒过定点()0,2-,当函数()h x 的图象过点()2,1A 时,有()2221h m =-=,解得32m =. 过点()0,2-作函数()ln 01y x x =<<的图象的切线, 设切点为()00,ln x x ,对函数ln y x =求导得1y x'=, 所以,函数ln y x =的图象在点()00,ln x x 处的切线方程为()0001ln y x x x x -=-, 切线过点()0,2-,所以,02ln 1x --=-,解得01x e=,则切线斜率为e , 即当m e =时,函数()y h x =的图象与函数()ln 01y x x =<<的图象相切. 若函数()g x 恰有两个零点,由图可得0m ≤或m e =,A 选项正确; 若函数()g x 恰有三个零点,由图可得32m e <<,B 选项正确; 若函数()g x 恰有四个零点,由图可得302m <≤,C 选项正确,D 选项错误. 故选:ABC. 【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用; (2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.2.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它得名于荷兰数学家鲁伊兹布劳威尔(L.E.Brouwer )简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数()f x ,存在一个点0x ,使得()00f x x =,那么我们称该函数为“不动点”函数,而称0x 为该函数的一个不动点,依据不动点理论,下列说法正确的是( ) A .函数()sin f x x =有3个不动点B .函数2()(0)f x ax bx c a =++≠至多有两个不动点C .若定义在R 上的奇函数()f x ,其图像上存在有限个不动点,则不动点个数是奇数 D.若函数()f x =[0,1]上存在不动点,则实数a 满足l a e ≤≤(e 为自然对数的底数) 【答案】BCD 【分析】根据题目中的定义,结合导数、一元二次方程的性质、奇函数的性质进行判断即可. 【详解】令()sin g x x x =-,()1cos 0g x x '=-≥, 因此()g x 在R 上单调递增,而(0)0g =, 所以()g x 在R 有且仅有一个零点, 即()f x 有且仅有一个“不动点”,A 错误;0a ≠,20ax bx c x ∴++-=至多有两个实数根,所以()f x 至多有两个“不动点”,B 正确;()f x 为定义在R 上的奇函数,所以(0)0f =,函数()-y f x x =为定义在R 上的奇函数,显然0x =是()f x 的一个“不动点”,其它的“不动点”都关于原点对称,个数和为偶数, 因此()f x 一定有奇数个“不动点”,C 正确;因为()f x 在[0,1]存在“不动点”,则()f x x =在[0,1]有解,x =⇒2x a e x x =+-在[0,1]有解,令2()xm x e x x =+-,()12x m x e x '=+-,令()12x n x e x '=+-,()20x n x e '=-=,ln 2x =,()n x 在(0,ln 2)单调递减,在(ln 2,1)单调递增,∴min ()(ln 2)212ln 232ln 20n x n ==+-=->, ∴()0m x '>在[0,1]恒成立,∴()m x 在[0,1]单调递增,min ()(0)1m x m ==,max ()(1)m x m e ==,∴1a e ≤≤,D 正确,. 故选:BCD 【点睛】方法点睛:新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型来创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的.遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.3.对于函数2ln ()xf x x =,下列说法正确的是( )A .()f x 在x =12eB .()f x 有两个不同的零点C .fff <<D .若()21f x k x<-在()0,∞+上恒成立,则2e k >【答案】ACD 【分析】求得函数的导数312ln ()-'=xf x x ,根据导数的符号,求得函数的单调区间和极值,可判定A 正确;根据函数的单调性和()10f =,且x >()0f x >,可判定B 不正确;由函数的单调性,得到f f >,再结合作差比较,得到f f >,可判定C 正确;分离参数得到()221ln 1x k f x x x+>+=在()0,∞+上恒成立,令()2ln 1x g x x+=,利用导数求得函数()g x 的单调性与最值,可判定D 正确. 【详解】由题意,函数2ln ()x f x x =,可得312ln ()(0)xf x x x -'=>,令()0f x '=,即312ln 0xx-=,解得x =当0x <<()0f x '>,函数()f x 在上单调递增;当x >()0f x '<,函数()f x 在)+∞上单调递减,所以当x =()f x 取得极大值,极大值为12f e=,所以A 正确; 由当1x =时,()10f =,因为()f x 在上单调递增,所以函数()f x 在上只有一个零点,当x >()0f x >,所以函数在)+∞上没有零点,综上可得函数在(0,)+∞只有一个零点,所以B 不正确;由函数()f x 在)+∞上单调递减,可得f f >,由于ln ln 2ln ,242f f ππ====,则2ln ln 2ln ln 22444f f ππππππ-=-=-,因为22ππ>,所以0f f ->,即f f >,所以ff f <<,所以C 正确;由()21f x k x <-在()0,∞+上恒成立,即()221ln 1x k f x x x +>+=在()0,∞+上恒成立, 设()2ln 1x g x x +=,则()32ln 1x g x x --'=, 令()0g x '=,即32ln 10x x--=,解得x =所以当0x <<()0g x '>,函数()g x在上单调递增;当x >()0g x '<,函数()g x在)+∞上单调递减,所以当x =()g x取得最大值,最大值为22e eg e =-=, 所以2ek >,所以D 正确. 故选:ACD. 【点睛】本题主要考查导数在函数中的综合应用,以及恒成立问题的求解,着重考查了转化与化归思想、逻辑推理能力与计算能力,对于恒成立问题,通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求出参数的取值范围;也可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.4.已知0a >,0b >,下列说法错误的是( ) A .若1a b a b ⋅=,则2a b +≥ B .若23a b e a e b +=+,则a b > C .()ln ln a a b a b -≥-恒成立 D .2ln a a b b e e-<恒成立 【答案】AD 【分析】对A 式化简,通过构造函数的方法,结合函数图象,说明A 错误;对B 不等式放缩22a b e a e b +>+,通过构造函数的方法,由函数的单调性,即可证明B 正确;对C 不等式等价变型()ln ln ln1-≥-⇔≥-a b a a b a b b a ,通过10,ln 1∀>>-x x x恒成立,可得C 正确;D 求出ln -a a b b e 的最大值,当且仅当11a b e =⎧⎪⎨=⎪⎩时取等号,故D 错误.【详解】A. 1ln ln 0⋅=⇔+=a b a b a a b b 设()ln f x x x =,()()0∴+=f a f b由图可知,当1+→b 时,存在0+→a ,使()()0f a f b += 此时1+→a b ,故A 错误. B. 232+=+>+a b b e a e b e b设()2xf x e x =+单调递增,a b ∴>,B 正确C. ()ln ln ln 1-≥-⇔≥-a b a a b a b b a又10,ln 1∀>>-x x x ,ln 1∴≥-a bb a,C 正确D. max 1=⇒=x x y y e e当且仅当1x =; min 1ln =⇒=-y x x y e 当且仅当1=x e;所以2ln -≤a a b b e e ,当且仅当11a b e =⎧⎪⎨=⎪⎩时取等号,D 错误.故选:AD 【点睛】本题考查了导数的综合应用,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,转化的数学思想和数形结合的数学思想,属于难题.5.设函数()ln xf x x=,()ln g x x x =,下列命题,正确的是( ) A .函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞单调递减 B .不等关系33e e ππππ<<<成立C .若120x x <<时,总有()()()22212122a x x g x g x ->-恒成立,则1a ≥D .若函数()()2h x g x mx =-有两个极值点,则实数()0,1m ∈【答案】AC 【分析】利用函数的单调性与导数的关系可判断A 选项的正误;由函数()f x 在区间(),e +∞上的单调性比较3π、e π的大小关系,可判断B 选项的正误;分析得出函数()()22s x g x ax=-在()0,∞+上为减函数,利用导数与函数单调性的关系求出a 的取值范围,可判断C 选项的正误;分析出方程1ln 2xm x+=在()0,∞+上有两个根,数形结合求出m 的取值范围,可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,函数()ln x f x x =的定义域为()0,∞+,则()21ln xf x x-'=. 由()0f x '>,可得0x e <<,由()0f x '>,可得x e >.所以,函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞单调递减,A 选项正确; 对于B 选项,由于函数()ln xf x x=在区间(),e +∞上单调递减,且4e π>>, 所以,()()4f f π>,即ln ln 44ππ>,又ln 41ln 213ln 22043236--=-=>, 所以,ln ln 4143ππ>>,整理可得3e ππ>,B 选项错误; 对于C 选项,若120x x <<时,总有()()()22212122a x x g x g x ->-恒成立,可得()()22112222g x ax g x ax ->-,构造函数()()2222ln s x g x ax x x ax =-=-,则()()12s x s x >,即函数()s x 为()0,∞+上的减函数,()()21ln 20s x x ax '=+-≤对任意的()0,x ∈+∞恒成立,即1ln xa x+≥对任意的()0,x ∈+∞恒成立, 令()1ln x t x x +=,其中0x >,()2ln xt x x'=-. 当01x <<时,()0t x '>,此时函数()t x 单调递增; 当1x >时,()0t x '<,此时函数()t x 单调递减.所以,()()max 11t x t ==,1a ∴≥,C 选项正确;对于D 选项,()()22ln h x g x mx x x mx =-=-,则()1ln 2h x x mx '=+-,由于函数()h x 有两个极值点,令()0h x '=,可得1ln 2xm x+=, 则函数2y m =与函数()t x 在区间()0,∞+上的图象有两个交点, 当1x e>时,()0t x >,如下图所示:当021m <<时,即当102m <<时,函数2y m =与函数()t x 在区间()0,∞+上的图象有两个交点.所以,实数m 的取值范围是10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,D 选项错误. 故选:AC. 【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用; (2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.6.已知函数1()2ln f x x x=+,数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足12a =,()()*1N n n a f a n +=∈,则下列有关数列{}n a 的叙述正确的是( )A .21a a <B .1n a >C .100100S <D .112n n n a a a +⋅+<【答案】AB 【分析】A .计算出2a 的值,与1a 比较大小并判断是否正确;B .利用导数分析()f x 的最小值,由此判断出1n a >是否正确;C .根据n a 与1的大小关系进行判断;D .构造函数()()1ln 11h x x x x =+->,分析其单调性和最值,由此确定出1ln 10nn a a +->,将1ln 10n na a +->变形可得112n n a a ++>,再将112n n a a ++>变形可判断结果.【详解】A 选项,3221112ln 2ln 4ln 2222a e =+=+<+=,A 正确;B 选项,因为222121()x f x x x x='-=-,所以当1x >时,()0f x '>,所以()f x 单增,所以()(1)1f x f >=,因为121a =>,所以()11n n a f a +=>,所以1n a >,B 正确; C 选项,因为1n a >,所以100100S >,C 错误;D 选项,令1()ln 1(1)h x x x x =+->,22111()0x h x x x x-='=->, 所以()h x 在(1,)+∞单调递增,所以()(1)0h x h >=,所以1ln 10nna a +->, 则22ln 20n n a a +->,所以112ln 2n n n a a a ⎛⎫++> ⎪⎝⎭,即112n n a a ++>,所以112n n n a a a ++>,所以D 错误. 故选:AB. 【点睛】易错点睛:本题主要考查导数与数列的综合问题,属于难题.解决该问题应该注意的事项: (1)转化以函数为背景的条件时,应该注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是很容易被忽视的问题;(2)利用函数的方法研究数列中的相关问题时,应准确构造相应的函数,注意数列中相关限制条件的转化.7.已知函数()ln f x x mx =-有两个零点1x 、2x ,且12x x <,则下列结论不正确的是( ) A .10m e<<B .21x x -的值随m 的增大而减小C .101x <<D .2x e >【答案】C 【分析】由()0f x =得出ln xm x =,构造函数()ln x g x x=,利用导数分析函数()g x 的单调性与极值,数形结合可判断ACD 选项的正误;任取1m 、210,m e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且12m m <,设()()121g g m ξξ==,其中121e ξξ<<<;设()()122g g m ηη==,其中121e ηη<<<,利用函数()g x 的单调性结合不等式的基本性质得出2121ξξηη->-,可判断B 选项的正误. 【详解】令()0f x =,可得ln xm x =,构造函数()ln x g x x=,定义域为()0,∞+,()1ln xg x x-'=. 当0x e <<时, ()0g x '>,此时函数()g x 单调递增; 当x e >时,()0g x '<,此时函数()g x 单调递减. 所以,()()max 1g x g e e==,如下图所示:由图象可知,当10m e <<时,直线y m =与函数()ln x g x x=的图象有两个交点,A 选项正确;当1x >时,()0g x >,由图象可得11x e <<,2x e >,C 选项错误,D 选项正确;任取1m 、210,m e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且12m m <,设()()121g g m ξξ==,其中121e ξξ<<<;设()()122g g m ηη==,其中121e ηη<<<.由于函数()g x 在区间()1,e 上单调递增,且()()11g g ξη<,11ξη∴<; 函数()g x 在区间(),e +∞上单调递减,且()()22g g ξη<,22ξη∴>. 由不等式的基本性质可得1212ξξηη-<-,则2121ξξηη->-. 所以,21x x -的值随m 的增大而减小,B 选项正确. 故选:C. 【点睛】在利用导数研究函数的零点问题个数中,可转化为判定()m g x =有两个实根时实数m 应满足的条件,并注意()g x 的单调性、奇偶性、最值的灵活应用.另外还可作出函数()y g x =的大致图象,直观判定曲线交点个数,但应注意严谨性,进行必要的论证.8.已知实数a ,b ,c ,d 满足2111a a e cb d --==-,其中e 是自然对数的底数,则()()22a c b d -+-的值可能是( ) A .7B .8C .9D .10【答案】BCD【分析】 由题中所给的等式,分别构造函数()2xf x x e =-和()2g x x =-+,则()()22a c b d -+-的表示()y f x =上一点(),M a b 与()y g x =上一点(),N c d 的距离的平方,利用导数的几何意义可知当()01f x '=-时,切点到直线的距离最小,再比较选项.【详解】 由212a a a e b a e b-=⇒=-,令()2x f x x e =-,()12x f x e '∴=- 由1121c d c d -=⇒=-+-,令()2g x x =-+ 则()()22a c b d -+-的表示()y f x =上一点(),M a b 与()y g x =上一点(),N c d 的距离的平方,设()y f x =上与()y g x =平行的切线的切点为()000,M x y由()0001210xf x e x '=-=-⇒=,∴切点为()00,2M -所以切点为()00,2M -到()y g x =的距离的平方为28=的距离为(),M a b 与(),N c d 的距离的平方的最小值.故选:BCD.【点睛】本题考查构造函数,利用导数的几何意义求两点间距离的最小值,重点考查转化思想,构造函数,利用几何意义求最值,属于偏难题型.。
高二数学月考-----第一章导数及其应用
高二数学月考 第一章导数及其应用一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设函数y=f(x)在(a,b)上可导,则f(x)在(a,b)上为增函数是f ′(x)>0的( )A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件2.若曲线y=f(x)在点(x 0,f(x 0))处的切线方程是2x+y-1=0,则( )A.f ′(x0)>0B.f ′(x0)<0C.f ′(x0)=0D.f ′(x0)不存在3. 曲线f(x)=x 3+x-2的一条切线平行于直线y=4x-1,则切点P 0的坐标为( )A.(0,-1)或(1,0)B.(1,0)或(-1,-4)C.(-1,-4)或(0,-2)D.(1,0)或(2,8)4. 下列函数中,在(0,+∞)上为增函数的是( )A.y=sin2xB.y=x 3-xC.y=xe XD.y=-x+ln(1+x)7.设f ′(x)是函数f(x)的导数,y=f ′(x)的图象如右图所示,则y=f(x)的图象最有可能是( )8..(2009·湖南高考)若函数y=f(x)的导函数在区间[a,b]上是增函数,则函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象可能是( )9. 设a ∈R,若函数y=e aX +3x,x ∈R 有大于零的极值点,则( )A.a>-3B.a<-3C.a>-31D.a<-31 10.函数f(x)=x 3-3ax-a 在(0,1)内有最小值,则a 的取值范围是( )A.0≤a<1B.0<a<1C.-1<a<1D.0<a<411.函数y=x-sinx,x ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡ππ,2的最大值是( ) A.1-π B. 12-π C. π D.1+π 12.由抛物线y=x 2-x,直线x= -1及x 轴围成的图形的面积为( )二、填空题(本大题共4小题,每小题dx5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13. .(2009·辽宁卷)曲线 y=2-x x 在点(1,-1)处的切线方程为 15.若函数f(x)=x 3-f ′(1)·x 2+2x+5,则f ′(2)=________.16. 求过点(1,-1)的曲线y=x 3-2x 的切线方程 .17.利用定积分求曲线围城的面积:y=x-2, x=y 2则面积S= 182224x -⎰-dx=三、解答题(本大题共3个小题,共60分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)19.(20分)已知函数f(x)=ax 3+bx 2的图象经过点M(1,4),曲线在点M 处的切线恰好与直线x+9y=0垂直.(1)求实数a,b 的值;(2)若函数f(x)在区间[m,m+1]上单调递增,求m 的取值范围.20. (20分)若()R a x x ax x f ∈++=,3123 Ⅰ若f(x)在R上单调递增,求a的范围 Ⅱ当()∞∈,0x 时,若()23x x f ≥恒成立,求a的范围Ⅲ若f(x)在()0,∞-上至少有一个极值,求a的范围21.(20分)设函数f(x)=2x 3-3(a+1)x 2+6ax(a ∈R).(1)当a=1时,求证:f(x)为R 上的单调递增函数;(2)当x ∈[1,3]时,若f(x)的最小值为4,求实数a 的值.20解:(1)∵f(x)=ax3+bx2的图象经过点M(1,4).∴a+b=4.①又f ′(x)=3ax2+2bx,则f ′(1)=3a+2b,由条件f ′(1)(-)=-1,得3a+2b=9②由①、②解得a=1,b=3.(2)f(x)=x3+3x2,f ′(x)=3x2+6x,令f ′(x)=3x2+6x ≥0得x ≥0或x ≤-2,若函数f(x)在区间[m,m+1]上单调递增,则[m,m+1]⊆(-∞,-2]∪[0,+∞),∴m ≥0或m+1≤-2,即m ≥0或m ≤-3.∴m 的取值范围是(-∞,-3]∪[0,+∞)21解:(1)证明:当a=1时,f(x)=2x3-6x2+6x,则f ′(x)=6x2-12x+6=6(x-1)2≥0,∴f(x)为R 上的单调增函数.(2)f ′(x)=6x2-6(a+1)x+6a=6(x-1)(x-a)①当a ≤1时,f(x)在区间[1,3]上是单调增函数,此时在[1,3]上的最小值为f(1)=3a-1,②当1<a<3时,f(x)在(1,a)上是减函数,在区间(a,3)上是增函数,故在[1,3]上的最小值为f(a)=2a3-3(a+1)a2+6a2=4.化简得(a+1)(a-2)2=0,∴a=-1<1(舍去)或a=2;③当a ≥3时,f(x)在区间(1,a)上是减函数,故f(3)为最小值,∴54-27(a+1)+18a=4, 223,a ()9.,a 2.==<解得舍去综上可知。
高二数学导数及其应用试题答案及解析
高二数学导数及其应用试题答案及解析1.函数的导数是()A.B.C.D.【答案】D【解析】===【考点】基本函数的求导公式、积的求导法则点评:本题比较简单,直接代入求导公式运算。
要求学生熟记公式。
2.已知直线是的切线,则的值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】,则∴切点为,曲线过∴,。
【考点】切线方程、对数运算。
点评:根据导数的几何意义,先把切点利用k表示,再利用切点是切线和曲线的公共点代入已知方程求值。
3.在曲线y=2x2-1的图象上取一点(1, 1)及邻近一点(1+Δx,1+Δy),则等于A.4Δx+2Δx2B.4+2Δx C.4Δx+Δx2D.4+Δx【答案】B【解析】∵△y=2(1+△x)2-1-1=2△x2+4△x,∴=4+2△x,故选B.【考点】本题主要考查导数的概念。
点评:遵循“算增量,求比值”,细心计算。
4.(2006年福建卷)统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量(升)关于行驶速度(千米/小时)的函数解析式可以表示为:已知甲、乙两地相距100千米。
(I)当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升?(II)当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升?【答案】(I)当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油17.5升。
(II)当汽车以80千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为11.25升.【解析】分析:结合物理知识进行求解.解:(I)当时,汽车从甲地到乙地行驶了小时,要耗没(升)。
答:当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油17.5升。
(II)当速度为千米/小时时,汽车从甲地到乙地行驶了小时,设耗油量为升,依题意得令得当时,是减函数;当时,是增函数。
当时,取到极小值因为在上只有一个极值,所以它是最小值。
答:当汽车以80千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为11.25升.【考点】本小题主要考查函数、导数及其应用。
(完整版)数学选修2-2练习题及答案
目录:数学选修2-2第一章 导数及其应用 [基础训练A 组] 第一章 导数及其应用 [综合训练B 组] 第一章 导数及其应用 [提高训练C 组] 第二章 推理与证明 [基础训练A 组] 第二章 推理与证明 [综合训练B 组]第二章 推理与证明 [提高训练C 组] 第三章 复数 [基础训练A 组] 第三章 复数 [综合训练B 组]第三章 复数 [提高训练C 组](数学选修2-2)第一章 导数及其应用[基础训练A 组]一、选择题1.若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,且0(,)x a b ∈则000()()limh f x h f x h h→+--的值为( )A .'0()f xB .'02()f xC .'02()f x - D .02.一个物体的运动方程为21t t s +-=其中s 的单位是米,t 的单位是秒, 那么物体在3秒末的瞬时速度是( ) A .7米/秒 B .6米/秒 C .5米/秒 D .8米/秒 3.函数3yx x 的递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),(+∞-∞D .),1(+∞4.32()32f x ax x =++,若'(1)4f -=,则a 的值等于( )A .319 B .316C .313 D .310 5.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的( )A .充分条件B .必要条件C .充要条件D .必要非充分条件6.函数344+-=x x y 在区间[]2,3-上的最小值为( )A .72B .36C .12D .0二、填空题1.若3'0(),()3f x x f x ==,则0x 的值为_________________;2.曲线x x y 43-=在点(1,3)- 处的切线倾斜角为__________; 3.函数sin xy x=的导数为_________________; 4.曲线x y ln =在点(,1)M e 处的切线的斜率是_________,切线的方程为_______________; 5.函数5523--+=x x x y 的单调递增区间是___________________________。
高二数学第一章导数及其应用单元试卷含答案详解
.
15. 已知 y x
sin x ,x 1 cos x
.
( π, π) ,当 y
2 时,
14. 在曲线
的切线斜率中斜
率最小的切线方程是 _________.
三、解答题 (本题共 5 小题,共 74 分) 17. (本小题满分 14 分)求下列函数的导数:
(1)
;
(2)
;
(3) y=(1- )
.
19.( 本小题满分 14 分)已知 f ( x) ax4 bx2 c 的图象经过点 (0,1) ,且在 x 1 处的切线方程是 y x 2. ( 1)求 y f ( x) 的解析式;
D. ( -∞,- 3) ∪ (0 , 3)
二、 填空题 (本题共 4 小题, 每小题 4 分, 共 16 分)
13. 已知直线 x y 1 0 与抛物线 y ax2 相切,
则 a ______.
14.若 f (x) ax3 bx2 cx d (a 0) 在 R 上是
增函数,则 a,b,c 的关系式为
第一章 导数及其应用 本章练测
建议用时 120 分钟
实际用时
满分 ห้องสมุดไป่ตู้50 分
实际得分
一、 选 择题 (本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60
分)
1. 若 f ' ( x0 )
3 ,则 lim f ( x0 h) f ( x0 3h)
h0
h
=( )
A. 3
B. 6
C. 9 D. 12
2. 函 数
在开区间 (a,b) 内的极小值点有( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
y
y f ( x)
[原创]数学选修1-1《导数及其应用》单元测试卷(含答案).doc
高二数学选修1-1《导数及其应用》单元测试卷班级: 姓名: 座号: 成绩:一、选择题(共7个小题,每小题6分)1、一个物体的运动方程为21s t t =-+,其中s 的单位是米,t 的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是 ( )A .5米/秒B .6米/秒C .7米/秒D .8米/秒2、函数()3f x x x =+的单调递增区间是 ( )A .()0,+∞B .(),1-∞C .(),-∞+∞D .()1,+∞3、已知()3232f x ax x =++且()14f '-=,则实数a 的值等于 ( )A .193B .163C .133D .1034、函数()()22f x x π=的导数是 ( )A .()4f x x π'=B .()24f x x π'=C .()28f x x π'=D .()16f x x π'=5、“函数()00f x '=”是“可导函数()f x 在点0x x =处取到极值”的 条件。
( )A .充分不必要B .必要不充分C .充要D .既不充分也不必要6、已知曲线24x y =的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为 ( ) A .1 B .2 C .3 D .47、设()0sin f x x =,()()10f x f x '=,()()21f x f x '=,,()()1n n f x f x +'=,n ∈N ,则()2005f x = ( )A .sin xB .sin x -C .cos xD .cos x -二、填空题(共3个小题,每小题6分)8、曲线31y x x =++在点()1,3处的切线方程是 .9、已知直线10x y --=与抛物线2y ax =相切,则a = .10、三次函数()3f x ax x =+在(),-∞+∞内是增函数,则a 的取值范围是 .三、解答题(共2个小题,每题20分)11、已知函数()32f x x ax bx c =+++,当1x =-时,取得极大值7;当3x =时,取得极小值.试求a 、b 、c 的值及这个极小值.12、设函数3()3(0)f x x ax b a =-+>.(Ⅰ)若曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,求,a b 的值;(Ⅱ)求函数()f x 的单调区间与极值点.高二数学选修1-1《导数及其应用》单元测试卷参考答案1-5 ACDCB 6-7 AC 8. 410x y --= 9. 1410. 0a > 11、解:()32f x x ax bx c =+++,∴()232f x x ax b '=++由题意知,1-和3是方程2320x ax b ++=的两个实数根 ∴2133133a b ⎧-=-+⎪⎪⎨⎪=-⨯⎪⎩,解得:39a b =-⎧⎨=-⎩()17f -=∴()()()()3211319157f c c -=--⨯--⨯-+=+=∴2c =∴极小值()32333393225f =-⨯-⨯+=-12、(Ⅰ)()'233f x x a =-,∵曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,∴()()()'203404,24.86828f a a b a b f ⎧=-=⎧=⎧⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨=-+==⎪⎩⎪⎩⎩(Ⅱ)∵3()3(0)f x x ax b a =-+>,由()'0f x x =⇒=当(,x ∈-∞时,()'0f x >,函数()f x 单调递增,当(x ∈时,()'0f x <,函数()f x 单调递减,当)x ∈+∞时,()'0f x >,函数()f x 单调递增,∴此时x =()f x 的极大值点,x =()f x 的极小值点.知识改变命运。
(完整版)高二数学周测卷--导数及其应用(含答案)
2019 —2020 学年第二学期高二数学周测试卷一、选择题 (本大题共 12 小题,每题 5 分,共 60 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项为哪一项切合题目要求的) 1.设函数 y=f(x)在(a,b)上可导,则 f(x)在(a,b)上为增函数是f′(x)>0 的()A .必需不充分条件B.充分不用要条件C.充分必需条件D.既不充分也不用要条件分析y=f(x)在(a,b)上 f′(x)>0? y=f(x)在 (a,b)上是增函数,反之, y=f(x)在(a,b)上是增函数 ? f′(x)≥0?/ f′(x)>0.答案 A2.若曲线y=f(x)在点 (x0,f(x0))处的切线方程是2x+y-1=0,则( )A .f′(x0)>0 C.f′(x0)= 0 B.f′(x0)<0 D.f′(x0)不存在分析曲线 y=f(x)在点 (x0,f(x0))处的切线的斜率为f′(x0)=- 2<0. 答案 B3.曲线 y=31x3-2 在点 (-1,-53)处切线的倾斜角为 ()A .30° B.45° C.135° D.150°分析 y′=x2,k=tanα=y′|x=-1=(-1)2=1,∴α=45 °.答案 B4.曲线f(x)=x3+x-2 的一条切线平行于直线y=4x-1,则切点 P0的坐标为( )A .(0,- 1)或(1,0)B .(1,0)或(-1,- 4)C .(-1,- 4)或(0,- 2)D .(1,0)或(2,8)分析 设P 0 0, 0 ,则 ′ 0 = 2 = ,0+(x y ) f (x ) 3x 1 4∴x 02=1,∴x 0=1,或 x 0=- 1.∴P 0 的坐标为 (1,0)或(-1,- 4).答案 B5.以下函数中,在 (0,+∞ )上为增函数的是 ( )A . = 2B . = 3-x y sin x y x C .y =xe xD .y =- x +ln(1+x)分析 关于 C ,有 y ′= (xe x)′=e x+xe x=e x(x +1)>0. 答案 C 6 .已知函数= 3 -3x 2-9x ,x ∈(-2,2),则 f(x)有( ) f(x) x A .极大值 5,极小值为- 27 B .极大值 5,极小值为- 11 C .极大值 5,无极小值 D .极小值- 27,无极大值分析 f ′(x)=3x 2- -9 6x= 3(x +1)(x -3).当 x<-1 时, f ′(x)>0,当- 1<x<3 时, f ′(x)<0.∴x =- 1 是 f(x)的极大值点.且极大值为 f(-1)=5,在 (-2,2)内无极小值.答案 C7.函数 y =2x 3+x 2 的单一递加区间是 ()1 1A .(-∞,-3)∪(0 ,+∞ ) B.(-6,+∞ )1 1 C.(-∞,-3)和(0,+∞ ) D.(-∞,-6)分析 y′=6x2+2x= 2x(3x+1),1令 y′>0,得 x<-3,或 x>0.∴函数 y=2x3+ x2的单一增区间为1(-∞,-3)和(0,+∞).答案 C8.如图是函数 y=f(x)的导函数的图象,给出下边四个判断:①f(x)在区间 [-2,- 1] 上是增函数;② x=- 1 是 f(x)的极小值点;③ f(x)在区间 [-1,2]上是增函数,在区间 [2,4] 上是减函数;④ x=2 是 f(x)的极小值点.此中,全部正确判断的序号是 ( )A .①②B.②③C.③④D.①②③④分析由函数 y=f(x)的导函数的图象可知:(1)f(x)在区间 [-2,-1]上是减函数,在[ -1,2]上是增函数,在[2,4] 上是减函数;(2)f(x)在 x=- 1 处获得极小值,在 x=2 处获得极大值.故②③正确.答案 B9.已知 f(x)=x2+2xf′(1),则 f′(0)等于 ( )A .0 B.- 4 C.- 2 D.2分析 f′(x)=2x+2f′(1),∴f′(1)=2+2f′(1),即 f′(1)=- 2,∴f′(x)=2x-4,∴ f′(0)=- 4.答案 B10.函数 f(x)=- x3+x2+x-2 的零点个数及散布状况为()1A .一个零点,在-∞,-3内1B.二个零点,分别在-∞,-3,(0,+∞ )内1 1C.三个零点,分别在-∞,-3,-3,0,(1,+∞ )内1D.三个零点,分别在-∞,-3,(0,1),(1,+∞ )内1分析利用导数法易得函数f(x)在(-∞,-3)内单一递减,在1 1 59-3,1 内单一递加,在 (1,+∞ )内单一递减,而 f -3 =-27<0,f(1)=- 1<0,故函数 f(x)的图象与 x 轴仅有一个交点,且交点横坐标1在-∞,-3内答案 A11.关于R 上可导的随意函数f(x),若知足(x-1)f′(x)≥0,则必有 ( )A .f(0)+f(2)<2f(1) B.f(0)+f(2)≤2f(1)C.f(0)+f(2)≥2f(1) D.f(0)+f(2)>2f(1)分析当 1≤x≤2 时,f′(x)≥0,则 f(2)≥f(1);而当 0≤x≤1 时, f′(x)≤0,则 f(1)≤f(0),进而 f(0)+f(2)≥2f(1).答案 C12.设 f(x)是定义在 R 上的可导函数,且知足f′(x)>f(x),对随意的正数 a,下边不等式恒建立的是 ( )A.f(a)<e a f(0) B.f(a)>e a f(0)f 0 f 0 C.f(a)< e a D.f(a)> e a分析结构函数 g(x)=f xx,则 g′(x)=f′ x -f x>0,故函数 g(x)=xe ef xx在 R 上单一递加,因此 g(a)>g(0),即f aa >f 00,即 f(a)>e a f(0).e e e答案 B二、填空题 (本大题共 4 小题,每题 5 分,共 20 分.把答案填在题中的横线上 )1 3 2=________. 13.若函数 f(x)=3x -f′(1) ·x+2x+5,则 f′(2)分析∵f′(x)=x2-′+,2f (1)x 2∴f′(1)=1-2f′(1)+2.∴f′(1)=1.∴f′(x)= x2-2x+2.∴f′(2)=22-2×2+2=2.答案 2114.过点 (2,0)且与曲线 y=x相切的直线的方程为 ________.分析:设所求切线与曲线的切点为P(x0,y0),∵ y′=-12,∴ y′|x=x0=-12,所求切线的方程为x x01y-y0=-(x-x0).∵点 (2,0)在切线上,∴0-y0=-12(2-x0),∴ x20y0=2-x0.① x0又∵ x0y0=1,②x0=1,由①②解得∴所求直线方程为x+y-2=0.y0=1,答案 x+y-2=0.1 15.设函数 f(x)=x m+ax 的导数为 f′(x)=2x+1,则数列f n (n ∈N+)的前 n 项和是 ________.m -1+a=2x+1,得m=2,分析: f′(x)=mx a=1.1 1 1 1则 f(x)=x2+x,f n =n n+1=n-n+1,其和为1-1+1-1+1-1++1- 1 =1- 1 = n .1 2 2 3 3 4 n +n+1 n+1n 1答案nn+116.已知函数 f(x)=1mx2+ lnx-2x 在定义域内是增函数,则实数 m 的2取值范围为 ________.1分析:依据题意,知 f′(x)=mx+x-2≥0 对全部 x>0 恒建立,∴m≥-1x2+2x,令 g(x)=-1x2+2x=-1x-1 2+1,则当1x=1 时,函数 g(x)获得最大值 1,故 m≥1.答案 [1,+∞ )三、解答题 (本大题共 6 个小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 )17.(10 分)已知函数 f(x) =13x3-4x+m 在区间 (-∞,+∞ )上有极大28值3 .(1)务实数 m 的值;(2)求函数 f(x) 在区间 (-∞,+∞ )的极小值.解 f′(x) =x2-4=(x+2)(x-2).令 f ′(x)=0,得 x=- 2,或 x=2.故 f(x) 的增区间 (-∞,- 2)和(2,+∞),减区间为 (-2,2).(1)当 x=- 2,f(x) 获得极大值,8 28故 f( -2)=-3+8+m=3,∴ m=4.(2)由(1)得 f(x) =13x3-4x+4,4又当 x=2 时, f(x) 有极小值 f(2)=-3.18.(12 分) 已知函数f (x)x3bx 2 ax d 的图象过点P(0,2 ), 且在点 M ( 1, f ( 1)) 处的切线方程为 6x y 7 0.(1) 求函数 y f (x) 的分析式;(2) 求函数 y f (x) 的单一区间 .解(Ⅰ)由 f ( x) 的图象经过 P ( 0, 2),知 d=2,因此 f ( x) x 3 bx 2cx 2, f ( x) 3x 2 2bx c. 由 在 M ( 1, f ( 1)) 处 的 切 线 方 程 是 6x y7 0 知6f ( 1) 7 0,即 f ( 1) 1, f ( 1)6.3 2b c 6,即2b c 3, 解得 b c3.故所求的分析式是1 b c2 b c 0,1.f ( x) x 3 3x 23x 2.( 2) f ( x) 3x 26x 3. 令 3x 2 6x 3 0,即 x 2 2x 10. 解得x 1 1 2, x 2 1 2. 当 x12,或 x 1 2时 , f ( x)0; 当12x 12时 , f ( x) 0. 故 f ( x) x 3 3x 23x 2在 (,12) 内是增函数,在 (12 ,12) 内是减函数,在 (12, ) 内是增函数 .19.(12 分) 已知函数 f (x)ax33(a 2) x 2 6x 32(1)当 a 2 时,求函数 f (x) 极小值;(2)试议论曲线 y f ( x) 与 x 轴公共点的个数 解(1) a 2 时f '(x) 3ax23(a 2) x6 3a(x2)( x 1),2a由 f ( x) 0 得x 1或xa2 由 f ( x) 0 得x 1aaf ( x) 极小值为 f (1)2( )①若 a 0 ,则 f ( x)3(x2, f ( x) 的图像与 x 轴只有一个交点;2 1)②若 a 0 ,f ( x) 极大值为 f (1)a 0 , Q f (x) 的极小值为 f ( 2)0,2af (x) 的图像与 x 轴有三个交点;③若 0 a 2 ,f (x)的图像与x 轴只有一个交点;④若 a 2 ,则 f ' ( x) 6( x 1)2 0 , f ( x) 的图像与x轴只有一个交点;⑤若 a 2 ,由( 1)知f ( x)的极大值为 f ( 2 ) 4( 1 3 ) 2 3 0 , f ( x) 的图像a a 4 4与 x 轴只有一个交点;综上知,若 a 0, f ( x) 的图像与x轴只有一个交点;若 a 0 ,f ( x)的图像与 x 轴有三个交点。
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(数学选修1-1)第一章 导数及其应用[基础训练A 组]及答案
一、选择题
1.若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,且0(,)x a b ∈则000
()()
lim
h f x h f x h h
→+--
的值为( )
A .'0()f x
B .'02()f x
C .'02()f x -
D .0
2.一个物体的运动方程为2
1t t s +-=其中s 的单位是米,t 的单位是秒, 那么物体在3秒末的瞬时速度是( ) A .7米/秒 B .6米/秒 C .5米/秒 D .8米/秒 3.函数3y x x =+的递增区间是( )
A .),0(+∞
B .)1,(-∞
C .),(+∞-∞
D .),1(+∞
4.32()32f x ax x =++,若'(1)4f -=,则a 的值等于( )
A .
319 B .316
C .
313 D .3
10 5.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的( )
A .充分条件
B .必要条件
C .充要条件
D .必要非充分条件
6.函数344
+-=x x y 在区间[]2,3-上的最小值为( )
A .72
B .36
C .12
D .0
二、填空题
1.若3
'
0(),()3f x x f x ==,则0x 的值为_________________; 2.曲线x x y 43-=在点(1,3)- 处的切线倾斜角为__________; 3.函数sin x
y x
=
的导数为_________________; 4.曲线x y ln =在点(,1)M e 处的切线的斜率是_________,切线的方程为_______________;
5.函数5523--+=x x x y 的单调递增区间是___________________________。
三、解答题
1.求垂直于直线2610x y -+=并且与曲线3235y x x =+-相切的直线方程。
2.求函数()()()y x a x b x c =---的导数。
3.求函数5
4
3
()551f x x x x =+++在区间[]4,1-上的最大值与最小值。
4.已知函数2
3
bx ax y +=,当1x =时,有极大值3; (1)求,a b 的值;(2)求函数y 的极小值。
(数学选修1-1)第一章 导数及其应用 [基础训练A 组]
一、选择题
1.B 000000()()()()
lim
lim 2[]2h h f x h f x h f x h f x h h h
→→+--+--=
'0000()()
2lim
2()2h f x h f x h f x h
→+--== 2.C ''
()21,(3)2315s t t s =-=⨯-= 3.C '2
310y x =+>对于任何实数都恒成立 4.D '
2
'
10
()36,(1)364,3
f x ax x f a a =+-=-==
5.D 对于3'2'
(),()3,(0)0,f x x f x x f ===不能推出()f x 在0x =取极值,反之成立
6.D '
3
'
3
'
'
44,0,440,1,1,0;1,0y x y x x x y x y =-=-==<<>>令当时当时
得1|0,x y y ===极小值而端点的函数值23|27,|72x x y y =-===,得min 0y = 二、填空题
1.1± '2000()33,1f x x x ===± 2.
34
π '2'13
34,|1,t
a n 1,4x y x k y ααπ==-==-=-= 3.2cos sin x x x x - '''
22
(sin )sin ()cos sin x x x x x x x y x x -⋅-==
4.1,0x ey e
-= '
'1111
,|,1(),x e y k y y x e y x x e e e
==
==-=-= 5.5(,),(1,)3-∞-+∞ '2
53250,,13
y x x x x =+-><->令得或
三、解答题
1.解:设切点为(,)P a b ,函数3235y x x =+-的导数为'236y x x =+
切线的斜率'2|363x a k y a a ===+=-,得1a =-,代入到3
2
35y x x =+- 得3b =-,即(1,3)P --,33(1),360y x x y +=-+++=。
2.解:''''()()()()()()()()()y x a x b x c x a x b x c x a x b x c =---+---+--- ()()()()()()x b x c x a x c x a x b =--+--+--
3.解:)1)(3(515205)(2
2
3
4
++=++='x x x x x x x f ,
当0)(='x f 得0x =,或1x =-,或3x =-, ∵0[1,4]∈-,1[1,4]-∈-,3[1,4]-∉- 列表:
又(0)0,(1)0f f =-=;右端点处(4)2625f =;
∴函数1553
4
5
+++=x x x y 在区间[1,4]-上的最大值为2625,最小值为0。
4.解:(1)'232,y ax bx =+当1x =时,'11|320,|3x x y a b y a b ===+==+=,
即320
,6,93
a b a b a b +=⎧=-=⎨
+=⎩
(2)32'269,1818y x x y x x =-+=-+,令'0y =,得0,1x x ==或
0|0x y y =∴==极小值
本卷由《100测评网》整理上传,专注于中小学生学业检测、练习与提升.。