内容正文:
第5章 一元函数的导数及其应用 单元综合检测(难点)
一、单选题
1.已知函数,若的图象在点处切线方程为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得,可求得、的值,即可求得结果.
【解析】因为,则,,
又,.
故选:D.
2.函数在上的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用导数分析函数在区间上的单调性,进而可求得函数在区间上的最大值.
【解析】,则,,
当时,则,解得;
当时,,解得.
所以,函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
因此,函数在处取得极大值,亦即最大值,即.
故选:B.
【点睛】本题考查利用导数求解函数的最值,考查计算能力,属于中等题.
3.若函数在区间上不是单调函数,则函数在R上的极小值为( ).
A. B. C.0 D.
【答案】A
【分析】求出函数的导数,根据函数的单调性,求出b的范围,从而求出函数的单调区间,得到是函数的极小值即可.
【解析】解:,
∵函数在区间上不是单调函数,
,
由,解得:或,
由,解得:,
的极小值为,
故选:A.
【点睛】本题考查了函数的单调性、极值问题,考查导数的应用,是一道中档题.
4.方程-lnx -2=0的根的个数为
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】令,利用导函数研究函数的单调性可知函数的单调区间,然后结合零点存在定理确定方程根的个数即可.
【解析】令,则,
当时,单调递减;
当时,单调递增;
且:,,
,
结合函数零点存在定理可知函数在上存在一个零点,在区间上存在一个零点,
方程-lnx -2=0的根的个数为2.
本题选择C选项.
【点睛】本题主要考查导函数研究函数的单调性,函数零点存在定理及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
5.已知,若关于x的方程有5个不同的实根,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用导数研究分段函数的性质,作出函数图形,数形结合得到,然后结合一元二次方程根的分布即可求出结果.
【解析】因为时,,则,令,则,所以时,,则单调递增;时,,则单调递减;且,,时,;
时,,则,令,则,所以时,,则单调递增;时,,则单调递减;且,,时,;
作出在上的图象,如图:
关于x的方程有5个不同的实根,
令,则有两个不同的实根,所以,
令,则,解得,
故选:A.
【点睛】函数零点的求解与判断方法:
(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.
(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
6.已知点P在函数的图像上,点Q是在直线上,记,则( )
A.M有最小值 B.当M取最小值时,点Q的横坐标是
C.M有最小值 D.当M取最小值时,点Q的横坐标是
【答案】D
【分析】先判定与直线平行且与的图像相切的直线的位置,切点到直线的距离即为M的最小值,再利用导数的几何意义求出切点坐标和M的最小值,再联立直线方程求出Q的横坐标.
【解析】将化为,
即直线l的斜率为,
因为,所以,
令,得,
∴当M最小时,点P的坐标为,
此时点P到直线的距离为,
所以M的最小值为;
过点P且垂直于的直线方程为,
联立,得,
即点Q的横坐标为.
故选D
7.已知函数,若方程有3个不同的实根,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】对求导,研究函数的单调性、极值等性质,利用的图象求得的范围,以及与的关系,将问题转化为关于的函数的值域的问题进行求解即可.
【解析】因为,故可得,
令,解得,
当或时,;时,,
故在单调递增,在单调递减,在单调递增.
则的极大值为,的极小值为,
∵,
∴当时,;当时,;当时,,
根据以上信息,作出的大致图象如图所示:
由图可知,直线与函数的图象有3个交点时,方程有3个不同的实根,则,
因为方程的3个不同的实根为,则,
又因为,
故,
令,
则,令,解得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以,又,,故可得,
所以时,,即.
故选:A.
【点睛】方法点睛:已知方程根的个数,求参数的取值范围的常用方法:
(1)直接法:直接根据题设条件列出关于参数的不等式,求解即可得出参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题进行求解;
(3)数形结合法:对解析式适当变形,构造两个函数,在同一平面直角坐标系中,画出两个函数的图象,其交点的个数就是方程根的个数,然后数形结合求解.常见类型有两种:一种