安徽省桐城中学高二数学下学期第一次月考试题 理
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安徽省桐城中学2015—2016学年度第二学期高二年级第一次月考
数学试卷(理科)
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.下列求导结果正确的是( )
A .x x 21)1(2
-='- B .(cos30)sin 30'=-
C .x x 21])2[ln(=
' D .x x 2
3)(3=' 2.已知函数f (x )的导函数为f′(x ),且满足f (x )=2xf′(e )+lnx ,则f′(e )=( ) A .1 B .﹣1 C .﹣e ﹣1
D .﹣e
3.已知函数f (x )和g (x )在区间[a ,b]上的图象如图所示,那么下列说法正确的是( ) A .f (x )在a 到b 之间的平均变化率大于g (x )在a 到b 之间的平均变化率 B .f (x )在a 到b 之间的平均变化率小于g (x )在a 到b 之间的平均变化率
C .对于任意x 0∈(a ,b ),函数f (x )在x=x 0处的瞬时变化率总大于函数g (x )在x=x 0处的瞬时变化率
D .存在x 0∈(a ,b ),使得函数f (x )在x=x 0处的瞬时变化率小于函数g (x )在x=x 0处的瞬时变化率
4.曲线y =12x 2-2x 在点⎝
⎛⎭⎪⎫1,-32 处的切线的倾斜角为( )
A .-1
B .45°
C .-45° 5.如图是函数y =f(x)的导函数y =f′(x)的图象,则下列结论正确的是( A .在区间(-2,1)内f(x)是增函数 B .在区间(1,3)内f(x)是减函数 C .在区间(4,5)内f(x)是增函数
D .在x =2时,f(x)取极小值
6.已知函数f (x )=ax 3
-x 2
+x -5在(-∞,+∞)上既有极大值,也有极小值,则实数围为( )
A .a >13
B .a ≥13
C .a <13且a ≠0
D .a ≤1
3
且a ≠0
7.函数1
(10)
()cos (0)
2
x x f x x x π
+-≤<⎧⎪
=⎨
≤≤
⎪⎩
的图象与x 轴所围成的封闭图形的面积为
( ) A 、
32 B 、1 C 、2 D 、12
8.若关于x 的不等式x 3
-3x 2
-9x +2≥m 对任意x ∈[-2,2]恒成立,则m 的取值范围是( ). A .(-∞,7] B .(-∞,-20] C .(-∞,0] D .[-12,7] 9. 函数2
22y x ln x =-的的单调递增区间是 ( )
A .1
(0,)2 B . C .1(,)2+∞ D .1(,0)2-和1(0,)2
10.2
2
3
)(a bx ax x x f +++=在x=1处有极值10,则f(2)为 ( )
A.11
B.18
C.11或18
D.17或18
11.设f′(x )为函数f (x )的导函数,已知x 2
f′(x )+xf (x )=lnx ,f (e )=,则下列结论正确的是( )
A .f (x )在(0,+∞)单调递增
B .f (x )在(0,+∞)单调递减
C .f (x )在(0,+∞)上有极大值
D .f (x )在(0,+∞)上有极小值
12.已知函数),,(3
1)(23
R x n m n mx x x f ∈++-
=图像上任意两点()11,A x y 、()22,B x y ()12x x >,满足2
22
12121)()(x x x x x f x f -+-<-,则实数m 的取值范围是( )
A.[0,2]
B.)0,(-∞
C.(0,2)
D.],2[+∞
二.填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.一质点按规律s =2t 3
运动,则其在t =1时的瞬时速度为 m/s .
14.求值:
2
)x dx =⎰
.15.过点O (0,0)的直线l 与曲线f (x )=x 3-3x 2+2x 相
切,则直线l 的方程为__________________________ 16.设函数a x x x f -++=
2)1ln()((a R ∈)
.若存在000))((]1,0[x x f f x =∈使得,则a 的取值范围是 _________________
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. (10分)已知函数()(1)ln f x ax x x =+-。
(1)当1a =时,求()f x 在(1,(1))f 处的切线方程;
(2)若函数2
()()ln x
g x f x x ax e =+-+,当1a <-时,求()g x 的极值。
18.(12分)若函数f (x )=ax 3
-bx +4,当x =2时,函数f (x )有极值-43
.
(1)求函数的解析式;
(2)若方程f (x )=k 有3个不同的根,求实数k 的取值范围.
19 (12分)已知2
()ln ,()3f x x x g x x ax ==-+-。
(1)求函数()f x 在(0,)+∞上的最小值;
(2)对一切(0,)x ∈+∞,2()()f x g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围;
20. (12分)已知函数∈+--
=a x a x
a
x x f ,ln )1()(R . (1)若)(x f 在定义域内为增函数,求a 的值. (2)若)(x f 在]1[e ,上的最小值为2-,求a 的值.
21. (12分)设f (x )=xlnx ,g (x )=x 2
﹣1. (1)求证:当1≥x 时, f (x )≤
2
1
g (x ) (2)若当x≥1时,f (x )﹣mg (x )≤0恒成立,求实数m 的取值范围.
22. (12分)已知4
)(x
e x
f x
-
=,其中e 为自然对数的底数 (1)设)(')(x xf x g =(其中)('x f 为)(x f 的导函数),判断)(x g 在),0(+∞上的单调性 (2)若1)(ln )(+-=x af x x F 无零点,试确定a 的范围
安徽省桐城中学2015--2016高二(下)第一次月考数学(理)答题卷一.选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
二.填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13. 6 14.22-π 15.x y 2=或_x y 4
1
-= 16.]12ln ,0[+ 三、解答题(本大题共6小题,共70分) 17 (本小题满分10分)
解:(1)当1a =,2
()(1)ln ln f x x x x x x x =+-=+-, (1)11ln12f =+-=
∴切点坐标为(1,2),1
'()21f x x x
=+-
,'(1)2112k f ∴==+-=。
根据直线的点斜式方程,切线方程为22(1)y x -=-,
∴()f x 在(1,(1))f 处的切线方程20x y -=。
(2)依题意得:2
2
()ln ln x
x
g x ax ax x x ax e ax e =+-+-+=+
'()x g x a e =+,x e a >-;因为11>-∴-<a a
解得ln()x a >-,()f x ∴在(ln(),)a -+∞上单调递增,在(0,ln())a -上单调递减。
∴ln()()ln())ln()ln()a g x a a a e a a a --=-+=-+-极小值=g(,()g x 无极大值。
18 (本小题满分12分) 解:(Ⅰ)f′(x )=3ax 2
﹣b 由题意;
,解得
,
∴所求的解析式为
(Ⅱ)由(1)可得f′(x )=x 2
﹣4=(x ﹣2)(x+2)
令f′(x )=0,得x=2或x=﹣2,
∴当x <﹣2时,f′(x )>0,当﹣2<x <2时,f′(x )<0,当x >2时,f′(x )>0 因此,当x=﹣2时,f (x )有极大值,
当x=2时,f (x )有极小值,
∴函数的图象大致如图. 由图可知:.
19.解:
(1)1'()ln 1,'()0,f x x f x x e
=+>>
()f x ∴在1(,)e +∞上单调递增,1
'()0,0f x x e <<<
()f x ∴在1(0,)e 上单调递减,()f x ∴在1
x e =处取最小值,
min 1111
()()ln f x f e e e e
∴===-。
(2)3ln 22
-+-≥ax x x x 恒成立x
x x a 3ln 2++≤⇔恒成立
记)0(3
ln 2)(>++=x x
x x x h
)('),,1(,0)('),1,0()
1)(3(32)('2
22>+∞∈<∈∴-+=
-+=∴x h x x h x x x x x x x x h )(x h ∴在↑+∞↓),1(,)1,0( 4
4)1()(min ≤∴==∴a h x h
20(本小题满分12分)
解:(1))0()
)(1()1()('2
22>--=++-=x x
a x x x a x a x x f 又)(x f 在定义域内为增函数
0)(',0≥>∀∴x f x
1=∴a
(2)由0)('=x f 得1=x 或a x =
1)≤a i
0)('],,1[≥∈x f e x )(x f ∴在↑],1[e 321)1()(min =∴-=-==∴a a f x f (舍) e a ii <<1)
0)('),(,0)('),,1(>∈<∈x f e a x x f a x )(x f ∴在↑↓],(,],1[e a a
e a a a a a
f x f =∴-=+--==∴2ln )1(1)()(min (舍) e a iii ≥)
0)('],,1[≤∈x f e x )(x f ∴在↓],1[e
e a a e
a
e e
f x f =∴-=+--
==∴2)1()()(min 综上,e a = 21(本小题满分12分) 解:(1)记)1)((2
1
)()(≥-
=x x g x f x h )
1(01
)(''1ln )('≥≤=∴-+=∴x x
x h x
x x h )('x h ∴在↓+∞),1( 0)1(')('=≤∴h x h )(x h ∴在↓+∞),1(
0)1()(=≤∴h x h 即当1≥x 时, f (x )≤
2
1
g (x ) (2)2
1)≥
m i 由(1)知1≥x 时, f (x )≤
2
1
g (x ))(x mg ≤ 满足题意 2
10)<
<m ii
x≥1时,f (x )﹣mg (x )≤0恒成立等价于x≥1时,0)1(ln ≤--x
x m x 恒成立
记2
2)(')1)(1(ln )(x m
x mx x F x x x m x x F -+-=⇒≥--= 令0)('=x F 得m
m x m m x 2411,24112
221--=-+=
易知0121>>>x x
0)('),,1(1>∈∴x F x x ,0)('),,(1<+∞∈∴x F x x
)(x F ∴在↓+∞↑),(,),1(11x x
0)1()()(1max =>=∴F x F x F 不合题意 0)≤m iii
1>x 时,0)()(>-x mg x f 不合题意 综上,2
1
≥
m 22(本小题满分12分)
解:(1))4
1()(')(,41)('-==-=x x e x x xf x g e x f 04
34114141)1()(',0>=->->-+=>∴x
x e e x x g x
)(x g ∴在↑+∞),0(
(2)x
x g a a x af x
x F ))(1
(
)('1
)('-=-=
又,0)0(=g )(x g 在↑+∞),0( ∴存在唯一
),0(0+∞∈x 使0
)('0=x F 且
)('),,0(0>∈x F x x ,
0)('),,(0<+∞∈x F x x
)(x F ∴在↓+∞↑),(,),0(00x x
1)(ln )()(000max +-==∴x af x x F x F 其中)
(1
0x g a =
又
-∞→+→)(,0x F x
∴1)(ln )(+-=x af x x F 无零点等价于0)(0<x F
记1)
()
(ln )(+-
=x g x f x x G )
()
(')()('2x g x g x f x G =
∴
易知0>x 时,0)(>x f ,0)('>∴x G )(x G ∴在↑+∞),0(,且0)1(=G
100<<∴x
又4
110)(10-<<∴=e a x g a 4
11->
∴e a。