
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選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 設函數(shù)在處的導數(shù)存在,則等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)導數(shù)的定義求得正確答案.
【詳解】.
故選:D
2. 若函數(shù)的導數(shù)為,則( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用基本初等函數(shù)的導數(shù)公式以及導數(shù)的運算法則即可求解.
【詳解】由函數(shù),
則.
故選:B
【點睛】本題考查了基本初等函數(shù)的導數(shù)公式以及導數(shù)的運算法則,需熟記公式以及導數(shù)的運算法則,屬于基礎題.
3. 已知是的導數(shù),的圖象如圖,則的圖象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用導函數(shù)的正負及變化規(guī)律即可判斷.
【詳解】由的圖象可知,,所以的圖象單調遞增,
因為的值先增大后減小,所以的切線的斜率先增大后減小,根據(jù)圖象可判斷A正確.
故選:A.
4. 用充氣筒吹氣球,氣球會鼓起來,假設此時氣球是一個標準的球體,且氣球的體積隨著氣球半徑r的增大而增大.當半徑時,氣球的體積相對于r的瞬時變化率為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】球的體積公式為,對其求導并代入計算即可
【詳解】由球的體積公式可得,得,
所以時,體積關于半徑的瞬時變化率為,
故選:.
5. 是函數(shù)的導數(shù),函數(shù)是增函數(shù)(是自然對數(shù)的底數(shù)),與的大小關系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由函數(shù)是增函數(shù),可得,化簡后可得答案
【詳解】令,則,
因為是增函數(shù),
所以,
所以,所以,
故選:D
6. 已知定義在上的函數(shù)的導數(shù)為,對任意的滿足,則下列判斷錯誤的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)已知等式構造新函數(shù),利用新函數(shù)的單調性逐一判斷即可.
【詳解】設,
所以函數(shù)是實數(shù)集上的增函數(shù).
A:因為函數(shù)是實數(shù)集上的增函數(shù),
所以有,所以本選項判斷正確;
B:因為函數(shù)是實數(shù)集上的增函數(shù),
所以有,所以本選項判斷正確;
C:因為函數(shù)是實數(shù)集上的增函數(shù),
所以有,所以本選項判斷正確;
D:因為函數(shù)是實數(shù)集上的增函數(shù),
所以有,
因為不能判斷的正負性,所以不能判斷之間的大小關系,因此本選項判斷不正確,
故選:D
【點睛】關鍵點睛:本題的關鍵是利用構造新函數(shù),進而利用新函數(shù)的單調性進行判斷.
7. 已知函數(shù)在區(qū)間上為單調遞增函數(shù),則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題意得出在區(qū)間上恒成立,利用分離參數(shù)思想化為在上恒成立,求出的取值范圍即可.
【詳解】∵函數(shù)在區(qū)間上為單調遞增函數(shù),
∴在上恒成立,
即在上恒成立,
由于函數(shù)在上單調遞減,所以,
即實數(shù)的取值范圍是,
故選:D
8. 設,,,則,,的大小順序為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)a、b、c的結構,構造函數(shù),利用導數(shù)判斷單調性,即可比較出a、b、c的大小,從而可得到正確答案.
【詳解】因為,,
故構造函數(shù),則,
令,解得,
當時,,在上單調遞增,
當時,,在上單調遞減,
又因為,,
所以,.
因為,又,
所以,即,故,
故選:A.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. 下列導數(shù)運算正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根據(jù)求導公式、運算法則和簡單復合函數(shù)的求導依次計算,即可求解.
【詳解】A:,故A正確;
B:,故B錯誤;
C:,故C正確;
D:,故D正確.
故選:ACD
10. 下列命題中是真命題有( )
A. 若,則是函數(shù)的極值點
B. 函數(shù)的切線與函數(shù)可以有兩個公共點
C. 函數(shù)在處的切線方程為,則當時,
D. 若函數(shù)的導數(shù),且,則不等式的解集是
【答案】BD
【解析】
【分析】利用極值點定義,舉例判斷A;舉例判斷B;利用導數(shù)的極限定義判斷C;構造函數(shù),利用單調性解不等式.
【詳解】A:例如在處導數(shù),但當時,函數(shù)單調遞增,當時,函數(shù)也單調遞增,故不是函數(shù)的極值點,故A選項錯誤;
B:例如,,在點的切線與有兩個交點,故正確;
C:根據(jù)導數(shù)的定義可知,,即,,故錯誤;
D:令,則有,,故的解集是,故的解集是,正確;
故選:BD.
11. 已知函數(shù),則下列結論正確的是( )
A. 在區(qū)間上單調遞增B. 的最小值為
C. 方程的解有個D. 導函數(shù)的極值點為
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用導數(shù)分析函數(shù)的單調性與極值,數(shù)形結合可判斷ABC選項;利用函數(shù)的極值點與導數(shù)的關系可判斷D選項.
【詳解】因為,該函數(shù)的定義域為,,
令,可得,列表如下:
且當時,;當時,,
作出函數(shù)的圖象如下圖所示:
對于A選項,在區(qū)間上單調遞增,A對;
對于B選項,的最小值為,B對;
對于C選項,方程的解只有個,C錯;
對于D選項,令,該函數(shù)的定義域為,
,令,可得;令,可得.
所以,函數(shù)的單調遞減區(qū)間為,遞增區(qū)間為,
所以,函數(shù)的極值點為,D對.
故選:ABD.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知曲線與直線相切,則實數(shù)______.
【答案】
【解析】
【分析】設出切點坐標,對函數(shù)進行求導,根據(jù)導數(shù)的幾何意義求出的值,代入曲線即可得切點坐標,將切點代入切線即可得的值.
【詳解】設切點坐標為,∵,∴,
又∵曲線與直線相切,
∴,解得,
∴,即切點坐標為,
可得,解得,故答案為.
【點睛】本題主要考查了導數(shù)的幾何意義、切線方程,即函數(shù)在某點處的導數(shù)即為函數(shù)在該點處切線的斜率,切點既在曲線上又在切線上,即切點坐標滿足曲線方程,切點坐標滿足切線方程,屬于基礎題.
13. 函數(shù)的單調遞增區(qū)間是__________.
【答案】
【解析】
【分析】求出函數(shù)的定義域,以及導函數(shù),根據(jù)導函數(shù)的正負確定原函數(shù)的單調性,即可寫出單調增區(qū)間.
【詳解】因為,則其定義域為,
,令,
即可得,解得,
結合函數(shù)定義域可知,函數(shù)的單調增區(qū)間為.
故答案為:.
【點睛】本題考查利用導數(shù)求解函數(shù)單調性,屬基礎題;本題的易錯點是沒有注意到函數(shù)的定義域.
14. 三次函數(shù),定義:設是函數(shù)的導數(shù)的導數(shù),若方程有實數(shù)解,則稱點為函數(shù)的“拐點”.有同學發(fā)現(xiàn):任意一個三次函數(shù)都有“拐點”,任意一個三次函數(shù)的圖象都有對稱中心,且“拐點”就是對稱中心.將這一發(fā)現(xiàn)作為條件,則對于函數(shù),它的圖象的對稱中心為_______;_______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】解方程可求得函數(shù)的對稱中心坐標,計算出,利用倒序相加法可求得結果.
【詳解】,,則.
令,得,
又,故函數(shù)的圖象的對稱中心為,
設為函數(shù)的圖象上任意一點.
因為函數(shù)的圖象的對稱中心為,
所以,點P關于的對稱點也在的圖象上,
所以,,則,
因此,
.
故答案為:;.
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 已知函數(shù)的圖象在點處的切線為.
(1)求函數(shù)的解析式;
(2)若曲線在點P處的切線與直線垂直, 求點P 的橫坐標.
【答案】(1)
(2)2
【解析】
【分析】(1)利用導數(shù)的意義求出切線的斜率,再利用切線方程求出即可;
(2)由兩直線垂直得到斜率關系,再利用導數(shù)的意義求解即可;
【小問1詳解】
函數(shù),
,
在點處的切線為,
解得,
所以
【小問2詳解】
設,則由題可知,即,
所以P的橫坐標為2.
16. 已知函數(shù).
(1)求的單調區(qū)間;
(2)求在區(qū)間上的最大值.
【答案】(1)單調遞增區(qū)間為;遞減區(qū)間為
(2)
【解析】
【分析】(1)利用導數(shù)判斷函數(shù)的單調性;
(2)根據(jù)函數(shù)的單調性求最值.
【小問1詳解】
易知函數(shù)的定義域為,
令,得或,
令,得,
故函數(shù)在上單調遞增,在上單調遞減,在上單調遞增,
∴函數(shù)的單調遞增區(qū)間為;遞減區(qū)間為.
【小問2詳解】
由(1)得,當時,函數(shù)單調遞增,
當時,函數(shù)單調遞減,
所以.
17. 設函數(shù)的導數(shù)滿足,.
(1)求的單調區(qū)間;
(2)在區(qū)間上的最大值為,求的值.
(3)若函數(shù)的圖象與軸有三個交點,求的范圍.
【答案】(1)遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為,
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求函數(shù)的導數(shù),根據(jù)條件建立方程組關系求出,的值,結合函數(shù)單調性和導數(shù)之間的關系即可求的單調區(qū)間;
(2)利用導數(shù)求出函數(shù)在區(qū)間上的最大值,建立方程關系即可求的值.
(3)根據(jù)的單調性求得極值,令極大值大于,極小值小于,解不等式即可求的范圍.
【小問1詳解】
由可得,
因為,,
所以,解得:,,
所以,,
由即可得:,
由即可得:或,
所以的單調遞增區(qū)間為,單減區(qū)間為和.
【小問2詳解】
由(1)知,在上單調遞減,在上單調遞增,
所以當時,取得極小值,
,
,
則在區(qū)間上的最大值為,
所以.
【小問3詳解】
由(1)知當時,取得極小值,
當時,取得極大值
,
若函數(shù)的圖象與軸有三個交點,
則得,解得,
即的范圍是.
18. 已知函數(shù)f(x)=ln x-ax(a∈R).
(1)當a=時,求f(x)的極值;
(2)討論函數(shù)f(x)在定義域內極值點的個數(shù).
【答案】(1)f(x)極大值=ln 2-1,無極小值;(2)答案見解析.
【解析】
【分析】(1)當a=時,f(x)=ln x-x,求導得到f′(x)=-=,然后利用極值定義求解.
(2)由(1)知,函數(shù)定義域為(0,+∞),f′(x)=-a= (x>0),然后分a≤0和a>0兩種情況討論求解.
【詳解】(1)當a=時,f(x)=ln x-x,函數(shù)的定義域為(0,+∞)且f′(x)=-=,
令f′(x)=0,得x=2,
于是當x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表.
故f(x)在定義域上的極大值為f(x)極大值=f(2)=ln 2-1,無極小值.
(2)由(1)知,函數(shù)的定義域為(0,+∞),
f′(x)=-a= (x>0).
當a≤0時,f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,
即函數(shù)(0,+∞)上單調遞增,此時函數(shù)在定義域上無極值點;
當a>0時,當x∈時,f′(x)>0,
當x∈時,f′(x)0時,函數(shù)y=f(x)有一個極大值點,且為x=.
【點睛】本題主要考查導數(shù)與函數(shù)的極值以及極值點的個數(shù)問題,還考查了分類討論的思想和運算求解的能力,屬于中檔題.
19. 已知函數(shù)
(1)討論的單調性;
(2)若有兩個零點,求的取值范圍.
【答案】(1)見解析;(2).
【解析】
【詳解】試題分析:(1)討論單調性,首先進行求導,發(fā)現(xiàn)式子特點后要及時進行因式分解,再對按,進行討論,寫出單調區(qū)間;(2)根據(jù)第(1)問,若,至多有一個零點.若,當時,取得最小值,求出最小值,根據(jù),,進行討論,可知當時有2個零點.易知在有一個零點;設正整數(shù)滿足,則.由于,因此在有一個零點.從而可得的取值范圍為.
試題解析:(1)的定義域為,,
(?。┤?,則,所以在單調遞減.
(ⅱ)若,則由得.
當時,;當時,,所以在單調遞減,在單調遞增.
(2)(?。┤?,由(1)知,至多有一個零點.
(ⅱ)若,由(1)知,當時,取得最小值,最小值為.
①當時,由于,故只有一個零點;
②當時,由于,即,故沒有零點;
③當時,,即.
又,故在有一個零點.
設正整數(shù)滿足,則.
由于,因此在有一個零點.
綜上,的取值范圍為.
點睛:研究函數(shù)零點問題常常與研究對應方程的實根問題相互轉化.已知函數(shù)有2個零點求參數(shù)a的取值范圍,第一種方法是分離參數(shù),構造不含參數(shù)的函數(shù),研究其單調性、極值、最值,判斷與其交點的個數(shù),從而求出a的取值范圍;第二種方法是直接對含參函數(shù)進行研究,研究其單調性、極值、最值,注意點是若有2個零點,且函數(shù)先減后增,則只需其最小值小于0,且后面還需驗證最小值兩邊存在大于0的點.
減
極小值
增
x
(0,2)
2
(2,+∞)
f′(x)
+
0
-
f(x)
ln 2-1
這是一份江蘇省無錫市第一中學2024-2025學年高二下學期2月檢測 數(shù)學試題(含解析),共10頁。
這是一份2024-2025學年江蘇省無錫市江陰市高一上學期12月月考數(shù)學階段性檢測試題(含解析),共18頁。
這是一份2024-2025學年江蘇省無錫市江陰市高二上學期12月月考數(shù)學階段性檢測試題(含解析),共16頁。
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