
一、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1. 某直線運(yùn)動(dòng)的物體從時(shí)刻到的位移為,那么為( )
A. 從時(shí)刻到物體的平均速度B. 從時(shí)刻到位移的平均變化率
C. 當(dāng)時(shí)刻為時(shí)該物體的速度D. 該物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題意,由變化率與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,分析可得答案.
【詳解】根據(jù)題意,直線運(yùn)動(dòng)的物體,從時(shí)刻到時(shí),時(shí)間的變化量為,而物體的位移為,那么為該物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度.
故選:D.
2. 下列求導(dǎo)運(yùn)算正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則即可判斷各選項(xiàng).
【詳解】對(duì)于A,,A錯(cuò);
對(duì)于B,,B錯(cuò);
對(duì)于C,,C錯(cuò);
對(duì)于D,,D對(duì).
故選:D
3. 函數(shù)f (x)的圖象如圖所示,下列數(shù)值排序正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知函數(shù)的圖象,先判斷它的單調(diào)性,然后根據(jù)函數(shù)圖象斜率的變化,從而求解.
【詳解】觀察函數(shù)的圖象知:當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,且當(dāng)時(shí),,
隨著逐漸增大,函數(shù)圖象由陡逐漸變緩,,,,
而(即點(diǎn)B)處切線的傾斜角比(即點(diǎn)A)處的傾斜角小,且均為銳角,
,又是割線AB的斜率,顯然,
所以.
故選:B
4. 函數(shù)的大致圖象為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
判斷奇偶性,函數(shù)值正負(fù),特殊的函數(shù)值的大小,用排除法得出正確結(jié)論.
【詳解】,奇函數(shù),排除A,又時(shí),,,排除D,,排除B.
故選:C.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:函數(shù)圖象的辨識(shí)可從以下方面入手:
(1)從函數(shù)的定義域,判斷圖象的左右位置;從函數(shù)的值域,判斷圖象的上下位置.
(2)從函數(shù)的單調(diào)性,判斷圖象的變化趨勢(shì);
(3)從函數(shù)的奇偶性,判斷圖象的對(duì)稱性;
(4)從函數(shù)的特征點(diǎn),排除不合要求的圖象.
5. 已知,,,則,,的大小關(guān)系為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)已知,通過(guò)構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,再利用單調(diào)性比較函數(shù)值的大小.
【詳解】因?yàn)?,,,所以?gòu)造函數(shù),
因?yàn)?,由有:?br>由有:,所以在上單調(diào)遞減,
因?yàn)?,?
因?yàn)?,所以,故A,B,D錯(cuò)誤.
故選:C.
6. 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,放射性同位素技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)?航天等眾多領(lǐng)域,并取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益.假設(shè)某放射性同位素的衰變過(guò)程中,其含量P(單位:貝克)與時(shí)間t(單位:天)滿足函數(shù)關(guān)系,其中P0為時(shí)該放射性同位素的含量.已知時(shí),該放射性同位素的瞬時(shí)變化率為,則該放射性同位素含量為4.5貝克時(shí),衰變所需時(shí)間為( )
A. 20天B. 30天C. 45天D. 60天
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題中條件,先求出,再令,代入解析式求解,即可得出結(jié)果.
【詳解】由得,
因?yàn)闀r(shí),該放射性同位素的瞬時(shí)變化率為,
即,解得,
則,
當(dāng)該放射性同位素含量為貝克時(shí),即,
所以,即,所以,解得.
故選:D.
7. 已知方程有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求定義域,令得有兩個(gè)根,構(gòu)造,求導(dǎo)得到其單調(diào)性,得到最值,結(jié)合函數(shù)圖象特征得到實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【詳解】的定義域?yàn)椋?br>令得,即有兩個(gè)根,
令,則,
令,顯然在單調(diào)遞減,
又,故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
故時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
故的最大值為,當(dāng)時(shí),恒陳立,
當(dāng)趨向于0時(shí),趨向于,
故要想有兩個(gè)根,需滿足
故選:A
8. 定義在R上的可導(dǎo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,滿足且是偶函數(shù),(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),則不等式的解集為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)已知不等式和所求不等式的形式構(gòu)造新函數(shù),結(jié)合導(dǎo)數(shù),利用新函數(shù)的單調(diào)性,以及偶函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行求解即可.
【詳解】構(gòu)造函數(shù),所以,
因?yàn)?,所以,因此函?shù)是實(shí)數(shù)集上的增函數(shù),
因?yàn)楹瘮?shù)是偶函數(shù),所以有,
令,有,因此,
于是由,
因?yàn)楹瘮?shù)是實(shí)數(shù)集上的增函數(shù),所以有,
故選:C
二、多選題(本題共3小題,每小題6分,共18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(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分)
9. 下列復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)計(jì)算正確的有( )
A. 若函數(shù),則
B. 若函數(shù),則
C. 若函數(shù),則
D. 若函數(shù),則
【答案】ABD
【解析】
【分析】根據(jù)題意,結(jié)合復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,準(zhǔn)確計(jì)算,即可求解.
【詳解】對(duì)于A中,由函數(shù),可得,所以A正確;
對(duì)于B中,由函數(shù),可得,所以B正確;
對(duì)于C中,由函數(shù),可得,所以C錯(cuò)誤;
對(duì)于D中,由函數(shù),
可得,所以D正確.
故選:ABD
10. 函數(shù)的定義域?yàn)?,?dǎo)函數(shù)在內(nèi)的圖象如圖所示,則下列命題正確的是( )
A. 函數(shù)在內(nèi)一定不存在最小值B. 函數(shù)在內(nèi)只有一個(gè)極小值點(diǎn)
C. 函數(shù)在內(nèi)有兩個(gè)極大值點(diǎn)D. 函數(shù)在內(nèi)可能沒(méi)有零點(diǎn)
【答案】BCD
【解析】
【分析】對(duì)AB,設(shè)的根為,且,進(jìn)而分析函數(shù)的單調(diào)性與極值和最值即可;對(duì)C,根據(jù)導(dǎo)數(shù)確定原函數(shù)的極值點(diǎn)即可;對(duì)D,舉反例判斷即可.
【詳解】對(duì)AB,設(shè)的根為,且,則由圖可知,
函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞增,在內(nèi)單調(diào)遞減,在內(nèi)單調(diào)遞增,
在內(nèi)單調(diào)遞減,所以函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有極小值,
當(dāng)時(shí),是函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的最小值,
所以A錯(cuò)誤,B正確;
對(duì)C,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有極大值,所以C正確;
對(duì)D,當(dāng)時(shí),函數(shù)在內(nèi)沒(méi)有零點(diǎn),所以D正確.
故選:BCD.
11. 已知函數(shù),函數(shù),下列對(duì)函數(shù)描述正確的是( )
A. 當(dāng)時(shí),有三個(gè)零點(diǎn)B. 當(dāng)時(shí),有三個(gè)零點(diǎn)
C. 當(dāng)時(shí),有三個(gè)零點(diǎn)D. 當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn)
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)值的變化規(guī)律,根據(jù)零點(diǎn)定義可得函數(shù)的零點(diǎn)為方程和方程的解,結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)確定取不同值時(shí)函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),可得結(jié)論.
【詳解】當(dāng)時(shí),,
所以,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
且,,,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),與一次函數(shù)相比,函數(shù)呈爆炸性增長(zhǎng),
從而,,當(dāng)時(shí),,
所以,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,
且,,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),與對(duì)數(shù)函數(shù)相比,一次函數(shù)呈爆炸性增長(zhǎng),
從而,,
當(dāng),且時(shí),,
根據(jù)以上信息,可作出函數(shù)的大致圖象如下:
函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)與方程的解的個(gè)數(shù)一致,
方程,可化為,
所以或,
由圖象可得沒(méi)有解,
所以方程的解的個(gè)數(shù)與方程解的個(gè)數(shù)相等,
而方程的解的個(gè)數(shù)與函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)相等,
當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),
所以當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn),B錯(cuò)誤;
當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),
所以當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn),D正確;
當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有三個(gè)交點(diǎn),
所以當(dāng)時(shí),有三個(gè)零點(diǎn),A正確;
當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有三個(gè)交點(diǎn),
所以當(dāng)時(shí),有三個(gè)零點(diǎn),C正確;
故選:ACD.
三、填空題(本題共3小題,每小題5分,共15分)
12. 若,則________
【答案】
【解析】
【分析】由導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則與賦值法求解,
【詳解】,令,得,
故答案為:
13. 已知為函數(shù)圖象上的任意一點(diǎn),則的最大值為_(kāi)_____.
【答案】
【解析】
【分析】構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)性,即可求解極值點(diǎn)與端點(diǎn)值,比較即可求解.
【詳解】由題意可得,所以,
記,則,
令,則,解得或,
令,則,解得,
故在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,
故,
由于,所以最大值為,
故答案為:
14. 已知定義在R上的函數(shù) ,若 有解,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______________.
【答案】
【解析】
【分析】分析 的奇偶性和單調(diào)性,根據(jù)奇偶性和單調(diào)性求解.
【詳解】 ,所以 是奇函數(shù),
又 , 在R的范圍內(nèi)是增函數(shù),
有解等價(jià)于 , 有解,
令 ,
當(dāng) 時(shí), 是增函數(shù),當(dāng)x趨于 時(shí), 趨于 ,滿足題意;
當(dāng) 時(shí),當(dāng) 時(shí), , 是增函數(shù),當(dāng) 時(shí), 是減函數(shù),
;
令 ,則 ,當(dāng) 時(shí), ,
是增函數(shù),當(dāng) 時(shí), 是減函數(shù),
并且當(dāng) 時(shí), , ,
當(dāng) 時(shí) ,即當(dāng) 時(shí), 滿足題意,
所以a的取值范圍是 ;
故答案為:.
四、解答題(本題共5小題,共77分,解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟)
15. 已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,不等式的解集為.
(1)求a,b的值;
(2)求函數(shù)在上的最大值和最小值.
【答案】(1);(2)最大值:,最小值:.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意可得的解集為,利用韋達(dá)定理即可求解.
(2)利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,然后求出極值與端點(diǎn)值即可求解.
【詳解】解:(1)由的解集為,
則.
(2)由(1)問(wèn)可知,,
,則
則,
由,,則.
【點(diǎn)睛】本題考查了由一元二次不等式的解集求參數(shù)、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值,考查了計(jì)算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.
16. 某企業(yè)擬建造如圖所示的容器(不計(jì)厚度,長(zhǎng)度單位:m),其中容器的中間為圓柱體,左右兩端均為半球體,按照設(shè)計(jì)要求容器的體積為m3.假設(shè)該容器的建造費(fèi)用僅與其表面積有關(guān).已知圓柱體部分每平方米建造費(fèi)用為3萬(wàn)元,半球體部分每平方米建造費(fèi)用為4萬(wàn)元.設(shè)該容器的總建造費(fèi)用為y萬(wàn)元.
(1)將y表示成r的函數(shù),并求該函數(shù)的定義域;
(2)確定r和l為何值時(shí),該容器的建造費(fèi)用最小,并求出最小建造費(fèi)用.
【答案】(1),定義域
(2)當(dāng)r=2米時(shí),該容器的建造費(fèi)用最小,為96π萬(wàn)元,此時(shí)l=m
【解析】
【分析】(1)根據(jù)圓柱和球的體積公式即可得與關(guān)系,根據(jù)題意建立與的函數(shù)關(guān)系;
(2)求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)的單調(diào)性,即可求出函數(shù)的最小值.
【小問(wèn)1詳解】
由題意可知,,∴,
又圓柱的側(cè)面積為,兩端兩個(gè)半球的表面積之和為,
所以,
又,,
所以定義域?yàn)?
【小問(wèn)2詳解】
因?yàn)椋?br>所以令,得,令,得,
又定義域?yàn)?,所以函?shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以當(dāng)米時(shí),該容器的建造費(fèi)用最小,為萬(wàn)元,此時(shí)m.
17. 設(shè).
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)x>0時(shí),f(x)>0恒成立,求k的取值范圍.
【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)
【解析】
【分析】(1)求函數(shù)導(dǎo)數(shù),根據(jù)的取值范圍分類討論即可求出函數(shù)的單調(diào)性;
(2)由(1)求函數(shù)在時(shí)的最小值,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最小值大于0恒成立,根據(jù)函數(shù)單調(diào)性,分類討論求函數(shù)的最小值,并判定最小值與0的大小關(guān)系即可求解.
【詳解】(1),
,
①當(dāng)時(shí),即時(shí),,
在上是減函數(shù);
②當(dāng)時(shí),即時(shí),
由,
解得,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
綜上,時(shí),函數(shù)在上是減函數(shù),無(wú)單調(diào)增區(qū)間;
時(shí),函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)由(1)知,
若時(shí),在無(wú)最小值,所以f(x)>0不恒成立;
若時(shí),
①當(dāng)時(shí),,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以,
即當(dāng)x>0時(shí),f(x)>0恒成立;
②當(dāng)時(shí),,
函數(shù)在遞減,在上遞增,
所以當(dāng)時(shí),
,
只需即可,
令,,
則,
所以在上是增函數(shù),
故,
即無(wú)解,
所以時(shí),f(x)>0不恒成立。
綜上,k的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,求函數(shù)的最小值,分類討論,轉(zhuǎn)化思想,屬于難題.
18. 已知函數(shù),記的圖象為曲線C.
(1)若以曲線C上的任意一點(diǎn)為切點(diǎn)作C的切線,求切線的斜率的最小值;
(2)求證:以曲線C上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)A,B為切點(diǎn)分別作C的切線,,若恒成立,則動(dòng)直線AB恒過(guò)某定點(diǎn)M.
【答案】(1);
(2)證明見(jiàn)解析.
【解析】
【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求出切線的斜率,再借助二次函數(shù)求出最小值.
(2)設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),再結(jié)合兩條切線平行,列式計(jì)算推理即得.
【小問(wèn)1詳解】
由函數(shù),求導(dǎo)得,
因此曲線C在處切線的斜率為,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
所以切線的斜率的最小值為.
【小問(wèn)2詳解】
設(shè)點(diǎn),,由,得,
即,整理得,因此,
于是
,
顯然點(diǎn)是線段的中點(diǎn),
所以當(dāng)時(shí),直線恒過(guò)定點(diǎn).
19. 已知函數(shù),其中.
(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;
(2)求當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上的最小值;
(3)若函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn).
①求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
②證明:.
【答案】(1)增區(qū)間為,減區(qū)間為
(2)
(3)①;②證明見(jiàn)解析
【解析】
【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)利用導(dǎo)數(shù)分類討論函數(shù)在區(qū)間的單調(diào)性,由單調(diào)性求最小值;
(3)由函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的最值,結(jié)合函數(shù)圖像求實(shí)數(shù)a的取值范圍;把零點(diǎn)代入函數(shù)解析式,證明轉(zhuǎn)化為證明,通過(guò)構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)求最值的方法證明.
【小問(wèn)1詳解】
當(dāng)時(shí),,定義域?yàn)椋?br>若,則;若,則;
所以的增區(qū)間為,減區(qū)間為
【小問(wèn)2詳解】
函數(shù)的定義域是,
.
當(dāng)時(shí),令則或(舍).
當(dāng),即時(shí),,在上單調(diào)遞減,
在上的最小值是,
當(dāng),即時(shí),
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,
在上的最小值是,
當(dāng),即時(shí),,,在上單調(diào)遞增,
在上的最小值是.
綜上,.
【小問(wèn)3詳解】
①有兩個(gè)不同的零點(diǎn)即有兩個(gè)不同實(shí)根,
得,令,,令,得,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,
時(shí),取得最大值,且,當(dāng)時(shí),
得的大致圖像如圖所示:
,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
②當(dāng)時(shí),有兩個(gè)不同的零點(diǎn).
兩根滿足,,
兩式相加得:,兩式相減得:,
上述兩式相除得,不妨設(shè),要證:,
只需證:,即證,
設(shè),令,則,
函數(shù)在上單調(diào)遞增,且.
,即,.
點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:
導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,常化為不等式恒成立問(wèn)題,注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問(wèn)題處理.不等式問(wèn)題,構(gòu)造一個(gè)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),利用它的單調(diào)性進(jìn)行解題,是一種常用技巧.許多問(wèn)題,如果運(yùn)用這種思想去解決,往往能獲得簡(jiǎn)潔明快的思路,有著非凡的功效.x
2
大于零
等于零
小于零
單調(diào)遞增
極大值
單調(diào)遞減
這是一份山東省濟(jì)寧市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期3月份模塊檢測(cè) 數(shù)學(xué)試題(PDF版),文件包含高二數(shù)學(xué)下學(xué)期三月份月考pdf、高二下學(xué)期三月份數(shù)學(xué)答案docx、濟(jì)寧市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二年級(jí)第二學(xué)期三月模塊測(cè)試數(shù)學(xué)答題卡pdf等3份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共11頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份山東省濟(jì)寧市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期3月份月考數(shù)學(xué)試卷(含答案),共9頁(yè)。
這是一份2024-2025學(xué)年山東省濟(jì)寧市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二下學(xué)期3月月考數(shù)學(xué)試卷(含答案),共9頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
數(shù)學(xué)-山東省濟(jì)寧市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期3月月考試題
山東省濟(jì)寧市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期十月模塊測(cè)試數(shù)學(xué)試題
2024-2025學(xué)年山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)期10月測(cè)試數(shù)學(xué)試題(含解析)
山東省濟(jì)寧市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期9月模塊測(cè)試數(shù)學(xué)試題
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