
一、單選題
1.已知某物體的運動方程是(的單位為),該物體在時的瞬時加速度是( )
A.B.C.D.
2.已知傾斜角為的直線與曲線相切于點,則點的橫坐標為( )
A.B.C.D.
3.若點是曲線上任意一點,則點到直線的距離的最小值為( )
A.B.C.D.
4.設(shè)函數(shù)在處存在導(dǎo)數(shù)為2,則( )
A.2B.1C.D.6
5.已知,則a,b,c大小關(guān)系為( )
A.B.
C.D.
6.若函數(shù)在處有極小值,則( )
A.B.C.或D.
7.已知曲線存在過坐標原點的切線,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
8.已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則實數(shù)的最大值為( )
A.B.C.D.
二、多選題
9.下列函數(shù)中,既是偶函數(shù),又在區(qū)間上單調(diào)遞增的是( )
A.B.C.D.
10.下列求導(dǎo)運算正確的是( )
A.若,則 B.若,則
C.若,則 D.若,則
11.對于函數(shù),下列說法正確的有( )
A.在處取得最小值B.在處取得最大值
C.有兩個不同零點D.
三、填空題
12.已知,則滿足的實數(shù)的取值范圍是 .
13.已知函數(shù)在上存在極值點,則正整數(shù)的值是
14.已知函數(shù)的最小值為0,則 .
四、解答題
15.已知函數(shù).
(1)當時,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)當時,求函數(shù)的最大值.
16.已知函數(shù).
(1)求的解析式;
(2)討論在上的零點個數(shù).
17.已知函數(shù).
(1)當時,求曲線在點處的切線方程;
(2)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,求的取值范圍.
18.某學(xué)校為創(chuàng)建高品質(zhì)示范高中,準備對校園內(nèi)某一墻角進行規(guī)劃設(shè)計.如圖所示,墻角線和互相垂直,墻角內(nèi)有一景觀,到墻角線、的距離分別為20米、10米,學(xué)校欲過景觀修建一條直線型走廊,其中的兩個端點分別在這兩墻角線上.
(1)為了使三角形花園的面積最小,應(yīng)如何設(shè)計直線型走廊?
(2)考慮到修建直線型走廊的成本,怎樣設(shè)計,才能使走廊的長度最短?
19.己知函數(shù).
(1)設(shè)函數(shù),若函數(shù)在區(qū)間上存在極值,求實數(shù)a的取值范圍;
(2)若函數(shù)有兩個極值點,且,求的取值范圍.
參考答案:
1.C
【分析】由題意依次求導(dǎo)代入即可得解.
【詳解】由題意,,
所以.
故選:C.
2.C
【分析】求導(dǎo),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可得解.
【詳解】設(shè)點的橫坐標為為,
,
由題意可得,解得(舍去),
即點的橫坐標為.
故選:C.
3.B
【分析】利用導(dǎo)數(shù)求得平行于直線與曲線相切的切點坐標,再利用點到直線的距離公式,即可求解.
【詳解】由函數(shù),可得,
令,可得,
因為,可得,則,
即平行于直線且與曲線相切的切點坐標為,
由點到直線的距離公式,可得點到直線的距離為.
故選:B.
4.B
【分析】由導(dǎo)數(shù)的概念求解.
【詳解】由已知有,
則.
故選:B
5.D
【分析】根據(jù)式子結(jié)構(gòu),構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷出的單調(diào)性,進而得到a,b,c的大小關(guān)系.
【詳解】根據(jù)式子結(jié)構(gòu),構(gòu)造函數(shù),則,
令,則,令,得,
因此在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,
而,,,
因為,所以,即.
故選:D
6.A
【分析】求得,由,求得或,分別求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,結(jié)合函數(shù)極值點的定義,即可求解.
【詳解】由函數(shù),可得,
因為函數(shù)在處取得極小值,可得,解得或,
當時,令,解得或;令,解得,
函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,
所以在處有極大值,不符合題意,舍去;
當時,令,可得或;令,可得,
函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,
所以在處有極小值,符合題意,
綜上可得,.
故選:A.
7.B
【分析】設(shè)出切點橫坐標,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線方程,根據(jù)切線經(jīng)過原點得到關(guān)于的方程,根據(jù)此方程應(yīng)有實數(shù)根,求得的取值范圍.
【詳解】∵,
∴,
設(shè)切點為,則,切線斜率,
∴切線方程為,
∵切線過原點,
∴,整理得:
∵存在過坐標原點的切線,
∴,解得或,
∴實數(shù)的取值范圍是.
故選:B.
8.C
【分析】依題意,在區(qū)間上恒成立,分離參數(shù)可得實數(shù)a的最大值.
【詳解】由題意,
因為函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,
所以在區(qū)間上恒成立,即,
令,則,
又,所以,所以在為減函數(shù),
所以,
所以,即實數(shù)a的最大值是.
故選:C
9.AD
【分析】A選項,根據(jù)函數(shù)奇偶性得到為偶函數(shù),且在單調(diào)遞增,A正確;B不滿足奇偶性,C不滿足單調(diào)性;D選項,滿足為偶函數(shù),且求導(dǎo)得到函數(shù)在上單調(diào)遞增,得到答案.
【詳解】A選項,定義域為,
且,故為偶函數(shù),
且時,單調(diào)遞增,故A正確;
B選項,的定義域為,故不是偶函數(shù),故B項錯誤;
C選項,時,單調(diào)遞減,故C項錯誤;
D選項,的定義域為R,且,
故是偶函數(shù),
且時,,函數(shù)單調(diào)遞增,故D項正確.
故選:AD
10.CD
【分析】利用導(dǎo)數(shù)公式及運算法則,求解即可.
【詳解】對于選項A: ,,故選項A錯誤;
對于選項B: ,,故選項B錯誤;
對于選項C: ,,故選項C正確;
對于選項D: ,,故選項D正確;
故選:CD.
11.BD
【分析】利用單調(diào)性求最值判斷A,B,求零點判斷C,先轉(zhuǎn)換到同一單調(diào)區(qū)間內(nèi),在比大小判斷D即可.
【詳解】定義域為,易得,令,,令,,故在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,則的最大值為,故A錯誤,B正確,
令,解得,可得只有一個零點,故C錯誤,
易知,且結(jié)合單調(diào)性知,即成立,故D正確.
故選:BD
12.
【分析】分析函數(shù)的奇偶性與單調(diào)性,將所求不等式變形為,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可得出關(guān)于實數(shù)的不等式,解之即可.
【詳解】因為,該函數(shù)的定義域為,
,故函數(shù)為奇函數(shù),
因為對任意的恒成立,
所以,函數(shù)在上為減函數(shù),
由可得,
所以,,解得,即實數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
13.5
【分析】利用導(dǎo)數(shù)可得導(dǎo)函數(shù)為0時或,則得到的范圍.
【詳解】,
時,或,
因為函數(shù)定義域為,則在左端點處無法取到極值,
,故對于正整數(shù)取5,經(jīng)檢驗滿足題意,
故答案為:5.
14.
【分析】求導(dǎo),分類討論函數(shù)的單調(diào)性即可求解最值.
【詳解】因為,所以.
若,則在上單調(diào)遞減,無最小值.
若,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,解得.
故答案為:
15.(1)在上為增函數(shù);在上為減函數(shù);
(2)
【分析】(1)直接利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
(2)求導(dǎo)根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性即可求解最值.
【詳解】(1)的定義域為,
當時,,,
當,解得:,
當,解得:.
在上為增函數(shù);在上為減函數(shù);
(2)的定義域為,
,
當時,令,得,令時,得,
的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為.
.
16.(1)
(2)2
【分析】(1)對函數(shù)求導(dǎo)后令可得,即可求得;
(2)根據(jù)函數(shù)解析式對自變量進行分類討論,易知是其中一個零點,再通過構(gòu)造函數(shù)利用零點存在定理即可得出在上有2個零點.
【詳解】(1)(1).
令可得,解得.
所以.
(2)由(1)中可得,
①當時,有,,
所以恒成立,
所以在上單調(diào)遞減,,
即可得0是的一個零點.
②當時,
設(shè),則恒成立,
即在上單調(diào)遞增.
又,,
根據(jù)零點存在定理可知,使得.
當時,,所以在上單調(diào)遞減;
當時,,所以在上單調(diào)遞增.
又,所以.
因為,
根據(jù)零點存在定理可知,使得.
綜上所述,在上的零點個數(shù)為2.
【點睛】方法點睛:求解零點個數(shù)問題時要充分利用函數(shù)特征,由導(dǎo)函數(shù)判斷出其單調(diào)性并結(jié)合零點存在定理即可得出零點個數(shù).
17.(1)
(2)
【分析】(1)將代入并求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可求的切線方程;
(2)由在上單調(diào)遞增可得,利用參變分離構(gòu)造函數(shù)即可求得,解得的取值范圍是.
【詳解】(1)當時,,
,易知,
所以在點處的切線方程為,即.
(2)令,
因為在上單調(diào)遞增,
則,
即在上恒成立,也即在上恒成立,
令,
則,顯然在上恒成立,
所以可知在上單調(diào)遞減,;
因此只需滿足即可,解得.
綜上,的取值范圍為.
18.(1),,此時
(2),,此時最短.
【分析】(1)首先表示直線方程,并求點的坐標,并表示三角形的面積,結(jié)合基本不等式,即可求解;
(2)根據(jù)(1)的結(jié)果表示,同時構(gòu)造函數(shù),并利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,并求函數(shù)的最值.
【詳解】(1)如圖,以,所在直線為軸和軸建立平面直線坐標系,
并由條件可知,點,
設(shè)直線的方程,
當時,,當時,,
即,,
,
當時,即時,等號成立,
所以面積的最大值為平方米;
此時直線的方程為,即,,
此時
(2)由(1)可知,,
,
設(shè),,
,,
令,則,
當時,,函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞減,
當時,,函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,
所以當時,函數(shù)取得最小值,
所以當,,此時最短.
19.(1)
(2)
【分析】(1)求導(dǎo),分類討論,求出的單調(diào)區(qū)間即可求解;
(2)求出,分兩種情況討論的范圍,解不等式可得函數(shù)的減區(qū)間,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性可得函數(shù)的極值;化簡得,設(shè)新函數(shù),由單調(diào)性可求的值域,從而可得結(jié)果.
【詳解】(1),,
當時,恒成立,在上單調(diào)遞增,
當時,,在上單調(diào)遞增,
,在,上單調(diào)遞減,
又在區(qū)間上存在極值,
則,所以的取值范圍為.
(2),,
若,則恒成立,在上單調(diào)遞增,所以無極值點;
若,則,恒成立,
在上單調(diào)遞增,所以無極值點;
若,則,由得,,,
,故在,上單調(diào)遞減,
或,故在,,上單調(diào)遞增,
所以有極大值點為,極小值點為.
且,,則,
又,
故,
令,
則,
在上單調(diào)遞減,,,
所以的取值范圍為.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查函數(shù)單調(diào)性及極值,第二問注意韋達定理兩元換一元,并求出是關(guān)鍵.
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