
一、單選題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 函數(shù)在區(qū)間上的平均變化率等于( )
A. 4B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)平均變化率的定義計(jì)算.
【詳解】由已知,
故選:B.
2. 下列求導(dǎo)運(yùn)算結(jié)果正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則及基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式計(jì)算可得.
【詳解】對于A,,故A錯(cuò)誤;
對于B,,故B錯(cuò)誤;
對于C,因?yàn)槭浅?shù),所以,故C錯(cuò)誤;
對于D,,故D正確.
故選:D.
3. 在正項(xiàng)等比數(shù)列中,已知,,則( )
A. 1B. 2C. 4D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】利用等比數(shù)列的基本量運(yùn)算求出公比,進(jìn)而化簡求值即可.
【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為
,或(舍)
則
故選:B
4. 已知在R上可導(dǎo)函數(shù)的圖像如圖所示,則不等式的解集為
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】由導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系得出和的解,然后可得原不等式的解.
【詳解】由在R上可導(dǎo)的函數(shù)的圖像可知:當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),;且當(dāng)時(shí),,當(dāng)且時(shí),,從而可得不等式的解集為,
故選:B.
5. 把一個(gè)周長為的長方形圍成一個(gè)圓柱,當(dāng)該圓柱的體積最大時(shí),圓柱底面半徑為( )
A B. 1C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】設(shè)圓柱的底面半徑為,則高為,得到,再利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性間的關(guān)系,求出單調(diào)區(qū)間,即可求出結(jié)果.
【詳解】設(shè)圓柱的底面半徑為,則高為,可得,
則該圓柱的體積,
則,
令,解得,此時(shí)單調(diào)遞增;
令,解得,此時(shí)單調(diào)遞減;
所以當(dāng)時(shí),圓柱體積取得最大,此時(shí)圓柱的高為.
故選:C.
6. 若對任意的,且,都有,則實(shí)數(shù)的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)條件得到,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)間的關(guān)系,求出的單調(diào)減區(qū)間,即可求出結(jié)果.
【詳解】因?yàn)?,由,得到,即?br>令,則在區(qū)間上單調(diào)遞減,
又,由,得到,
由,得到,即在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以,
故選:B.
7. 若函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有公切線,且直線與直線互相垂直,則實(shí)數(shù)( )
A. B. C. 或D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)垂直性質(zhì)可得,再求導(dǎo)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得切線的方程為,再設(shè)函數(shù)與直線切于點(diǎn),列式求解即可
【詳解】由題知,,令,又,解得,因?yàn)?,所以切線的方程為.,
設(shè)函數(shù)與直線切于點(diǎn),
所以,故,
即,,解得或.
故選:D
8. 設(shè),則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先構(gòu)造,利用導(dǎo)數(shù)判斷其在上的單調(diào)性,再通過得到. 然后通過不等式放縮得到,從而得到,由此得解.
【詳解】設(shè),則,從而當(dāng)時(shí)有,所以在上單調(diào)遞減.
這表明,即,從而,即.
注意到,從而,即,
所以,
綜上,有.
故選:A.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題中較為關(guān)鍵的是比較和的大小,而這可以轉(zhuǎn)化為比較和的大小,觀察結(jié)構(gòu)不難想到去研究的單調(diào)性.
二、多選題:本題共4小題,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯(cuò)的得0分.
9. 已知函數(shù),若在區(qū)間上單調(diào)遞減,則可以取到的整數(shù)值有( )
A. 0B. 1C. 2D. 3
【答案】AB
【解析】
【分析】根據(jù)條件,將問題轉(zhuǎn)化成在區(qū)間上恒成立,構(gòu)造函數(shù),求出的最小值,即可得出結(jié)果.
【詳解】因?yàn)?,所以?br>由題知在區(qū)間上恒成立,
即在區(qū)間上恒成立,
令,則在區(qū)間上恒成立,
即在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以,故,即,
故選:AB.
10. 過雙曲線的右焦點(diǎn)作直線與該雙曲線交于兩點(diǎn),則( )
A. 與該雙曲線有相同漸近線且過點(diǎn)的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
B. 僅存在一條直線,使
C. 若都在該雙曲線的右支上,則直線斜率的取值范圍是
D. 若直線斜率為1,則弦的中點(diǎn)坐標(biāo)為
【答案】ACD
【解析】
【分析】由雙曲線的性質(zhì),直線與雙曲線的位置關(guān)系逐項(xiàng)分析即可.
【詳解】對于A,設(shè)與該雙曲線有相同漸近線的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:,
代入點(diǎn),得,所以該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,故A正確;
對于B,由于通徑為,實(shí)軸長,而過右焦點(diǎn)的弦長,
,而,所以直線不止一條,故B錯(cuò)誤;
對于C,設(shè)直線的方程為,,
聯(lián)立,化簡整理得,
則,,
,,若A、B都在該雙曲線的右支上,
則,即,解得,
所以直線的斜率的取值范圍為,故C正確;
對于D,設(shè),弦的中點(diǎn)坐標(biāo)為,
則,兩式相減整理得,
因?yàn)?,則,又,
解得,,所以弦的中點(diǎn)坐標(biāo)為,故D正確.
故選:ACD.
11. 已知函數(shù)的定義域是,是的導(dǎo)函數(shù),若對任意的,都有,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B.
C. D. 當(dāng)時(shí),
【答案】BC
【解析】
【分析】構(gòu)造,則根據(jù)有單調(diào)遞增,再利用單調(diào)遞增得到相應(yīng)的不等式以判斷各個(gè)選項(xiàng)即可.
【詳解】設(shè),則定義在上,且,所以單調(diào)遞增.
由單調(diào)遞增知,從而,A錯(cuò)誤;
由單調(diào)遞增知,從而,B正確;
由單調(diào)遞增知,從而,C正確;
由單調(diào)遞增知當(dāng)時(shí),則,
有,從而,即,D錯(cuò)誤.
故選:BC.
12. 已知,,則下列結(jié)論正確是( )
A. 函數(shù)在上存在極大值
B. 為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),若方程有兩個(gè)不同實(shí)根,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是
C. 若對任意,不等式恒成立,則實(shí)數(shù)a的最大值為
D. 若,則的最大值為
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用導(dǎo)數(shù)探討的單調(diào)性判斷A;求出并利用導(dǎo)數(shù)探討其性質(zhì),結(jié)合函數(shù)零點(diǎn)判斷B;利用函數(shù)的單調(diào)性脫去法則“f”,再利用的單調(diào)性求出最小值判斷C;由已知結(jié)合同構(gòu)思想得,再利用導(dǎo)數(shù)求出的最小值判斷D.
【詳解】對于A,,令,則,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)遞增,當(dāng)時(shí),,函數(shù)遞減,
于是,因此在上單調(diào)遞增,在上無極值點(diǎn),A錯(cuò)誤;
對于B,,令,則,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)遞減,當(dāng)時(shí),,函數(shù)遞增,
則,即,顯然當(dāng)時(shí),恒有,
方程有兩個(gè)不同實(shí)根,即直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),
因此,B正確;
對于C,由選項(xiàng)B知,在上恒成立,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,
于是,不等式,
則有,,由選項(xiàng)A知,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
因此,即,所以實(shí)數(shù)a的最大值為,C正確;
對于D,若,則,
即,由,得,
由選項(xiàng)A知,函數(shù)在上單調(diào)遞增,于是,,
因此,令,則,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)遞增,當(dāng)時(shí),,函數(shù)遞減,從而,
所以的最大值為,D正確.
故選:BCD
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:一般地,已知函數(shù),(1)若,總有成立,故;
(2)若,總有成立,故;(3)若,使得成立,故;
(4)若,使得,故.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13. 函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是_____.
【答案】
【解析】
【詳解】試題分析:因?yàn)?,所以單調(diào)遞增區(qū)間是
考點(diǎn):導(dǎo)數(shù)應(yīng)用
14. 已知函數(shù)在處取得極小值,則_________.
【答案】
【解析】
【分析】對求導(dǎo),根據(jù)題意建立方程組,即可求出結(jié)果.
【詳解】因?yàn)?,所以?br>由題有,解得,
此時(shí),
當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以時(shí)函數(shù)的極小值點(diǎn),
故滿足題意,所以,
故答案為:.
15. 已知函數(shù),使不等式成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是_________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)題意得,再利用導(dǎo)數(shù)求出最值,代入即可得解.
【詳解】由題意,可得,
當(dāng)時(shí),,
由,可得,由,可得,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,
因?yàn)?,所以在上單調(diào)遞減,所以,
所以,解得.所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
16. 若函數(shù)只有一個(gè)極值點(diǎn),則的取值范圍為_________.
【答案】
【解析】
【分析】計(jì)算得到,然后令,并利用導(dǎo)數(shù)分析的正負(fù)性,再將其與的正負(fù)性結(jié)合,得到的正負(fù)性,即可推知的單調(diào)性,進(jìn)一步得到的極值點(diǎn)個(gè)數(shù)情況.
【詳解】由,知.
令,則,且. 下面先來討論的正負(fù)性:
當(dāng)時(shí),有,所以單調(diào)遞增,而,,所以存在唯一的零點(diǎn),且,結(jié)合單調(diào)性,知當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí);
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),由,知當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí).
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立.
同時(shí),如果,則,而,且由知,結(jié)合,可知存在,使得,結(jié)合單調(diào)性,知當(dāng)或時(shí),當(dāng)時(shí).
綜上,我們有以下結(jié)果:
當(dāng)時(shí),存在使得當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí);
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí);
當(dāng)時(shí),存在,使得,且當(dāng)或時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)或時(shí).
下面進(jìn)行分類討論:
當(dāng)時(shí),如上圖所示. 根據(jù)之前的討論,此種情況下,存在使得當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí).
從而由,知當(dāng)或時(shí),當(dāng)時(shí).
所以在和上遞增,在上遞減,這表明和都是的極值點(diǎn),從而至少有2個(gè)極值點(diǎn),不滿足條件;
當(dāng)時(shí),如上面三張圖所示(分別對應(yīng),和的情形). 根據(jù)之前的討論,此種情況下,當(dāng)時(shí),必有.
從而由,知當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí). 從而在和上遞減,在上遞增.
故在上遞減,在上遞增,這表明只有一個(gè)極值點(diǎn),滿足條件;
當(dāng)且時(shí),如上面兩張圖所示(分別對應(yīng)和的情形). 根據(jù)之前的討論,此種情況下,存在,,使得,且當(dāng)或時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)或時(shí). 由于,故. 設(shè)將從小到大排序后分別是.
從而由,知當(dāng)或時(shí),當(dāng)或時(shí). 故在和上遞減,在和上遞增.這表明都是的極值點(diǎn),從而至少有3個(gè)極值點(diǎn),不滿足條件;
當(dāng)時(shí),如上圖所示. 根據(jù)之前的討論,此種情況下,存在,,使得,且當(dāng)或時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)或時(shí). 由于,,故.
從而由,知當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí). 從而在上遞減,在和上遞增.
故在上遞減,在上遞增,這表明只有一個(gè)極值點(diǎn),滿足條件.
綜上,的取值范圍是.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵在于對中的因子單獨(dú)研究其正負(fù)性,然后與結(jié)合,再利用“穿針引線法”得到的正負(fù)情況.
四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
17. 已知曲線,求:
(1)曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(2)曲線過點(diǎn)的切線方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)首先得到點(diǎn)是切點(diǎn),故只需求出即可得解;
(2)首先得到點(diǎn)不是切點(diǎn),設(shè)切點(diǎn)為,由,即可列式并聯(lián)立求解即可.
【小問1詳解】
由于,從而點(diǎn)是切點(diǎn),
又,所以,
從而曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即;
【小問2詳解】
由,從而點(diǎn)不是切點(diǎn),
設(shè)切點(diǎn)為,顯然,
一方面,另一方面,
聯(lián)立以上兩式可得,所以或,也就是或,
又,,
所以曲線過點(diǎn)的切線方程為或,
也就是或.
18. 已知正項(xiàng)數(shù)列,滿足.
(1)求;
(2)若,求數(shù)列的前項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用的關(guān)系,結(jié)合已知條件以及等差數(shù)列的通項(xiàng)公式即可求得結(jié)果;
(2)根據(jù)(1)求出,利用裂項(xiàng)求和法求得結(jié)果.
【小問1詳解】
由,可得,,
兩式相減得,又,
,即,,又,解得,
所以數(shù)列是以3為首項(xiàng),以2為公差的等差數(shù)列,
.
【小問2詳解】
由(1),,
所以
.
19. 已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最小值.
【答案】(1)答案見詳解 (2)答案見詳解
【解析】
【分析】(1)求出導(dǎo)函數(shù),分類討論的正負(fù)確定和的解,得單調(diào)性;
(2)結(jié)合(1)的單調(diào)性分類討論得最小值.
【小問1詳解】
由,,
當(dāng)時(shí),,即函數(shù)在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),有,,,,即在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
綜上,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
【小問2詳解】
由(1),當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,,
當(dāng),即時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,,
當(dāng),即時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
.
綜上,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.
20. 在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,是動(dòng)點(diǎn),且直線與的斜率之積等于.
(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;
(2)過點(diǎn)作兩條斜率為的直線分別交曲線于(異于)兩點(diǎn),且,求證:直線過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)證明見詳解,定點(diǎn)
【解析】
【分析】(1)求得點(diǎn)坐標(biāo),設(shè)出點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)直線與的斜率之積等于列方程,化簡求得動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程.
(2)設(shè)直線,,,與橢圓聯(lián)立方程組,由韋達(dá)定理可得,根據(jù)條件,可得,化簡運(yùn)算得得解.
【小問1詳解】
由題意,,,設(shè)點(diǎn),
所以,,
化簡整理得.
所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為.
【小問2詳解】
設(shè)直線,,,
聯(lián)立,化簡整理得,
則,
則,,
而,
所以,
化簡整理得,,
則,
整理得,解得或,
直線不過點(diǎn),故(舍去),所以,
直線,所以直線過定點(diǎn).
21. 設(shè)函數(shù),其中為實(shí)數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),證明:;
(2)當(dāng)在定義域內(nèi)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn)時(shí),證明:.
【答案】(1)證明見詳解 (2)證明見詳解
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意,問題轉(zhuǎn)化證明,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)證明;
(2)由題意可得是的兩個(gè)不同零點(diǎn),即可利用韋達(dá)定理結(jié)合題意得到的范圍,并將中的變量替換成,再借助導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性即可得證.
【小問1詳解】
當(dāng)時(shí),,
要證,即證,令,,
,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
即在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以,所以,即成立.
【小問2詳解】
,由在上有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),
所以方程,即有兩個(gè)不同的正根,
則,解得,
又
,
令,
則,所以在上單調(diào)遞增,
,
所以.
22. 已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求的極值;
(2)設(shè),不等式對恒成立,求整數(shù)的最大值;
(3)當(dāng)時(shí),不等式對恒成立,求的取值范圍.
【答案】(1)極大值為,無極小值
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)對求導(dǎo),得到,進(jìn)而求出的單調(diào)區(qū)間,再利用極值的定義,即可求出結(jié)果;
(2)根據(jù)條件,將問題轉(zhuǎn)化成對恒成立,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性間的關(guān)系,求出的最小值,即可求出結(jié)果;
(3)根據(jù)條件得到對恒成立,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性間的關(guān)系,求出的單調(diào)區(qū)間,進(jìn)而得到,從而有,即可求出結(jié)果.
【小問1詳解】
當(dāng)時(shí),,易知,又,
所以當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
即在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,
故函數(shù)在處取到極大值,無極小值.
【小問2詳解】
因?yàn)?,由?br>得到,所以不等式對恒成立,
即對恒成立,整理得到對恒成立,
令,則,
令,則區(qū)間上恒成立,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,
又,,由零點(diǎn)存在性原理知,,使,
所以當(dāng)時(shí),,得到時(shí),,
當(dāng)時(shí),,得到時(shí),,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以,所以,又,
所以整數(shù)的最大值為.
【小問3詳解】
當(dāng)時(shí),由不等式,得到,
整理得到對恒成立,
令,則,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以,即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
所以,
令,則,,所以方程必有解,
所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),有最小值,且最小值為,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:不等式恒成立問題常見方法:
①分離參數(shù)恒成立(即可)或恒成立(即可);
②數(shù)形結(jié)合( 圖像在 上方即可);
③討論最值或恒成立.
這是一份甘肅省隴南市西和縣2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期開學(xué)摸底考試數(shù)學(xué)試題(解析版),共11頁。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題,多項(xiàng)選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份甘肅省隴南市禮縣2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)摸底考試數(shù)學(xué)試題(原卷版+解析版),共6頁。試卷主要包含了本試卷主要考試內(nèi)容等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份甘肅省酒泉市瓜州縣2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)摸底考試數(shù)學(xué)試題(原卷版+解析版),共6頁。
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