内容正文:
第三章:导数及其应用
(模拟测试)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂
黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷
草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中, 只有一项是符合题目要求的)
1.已知可导函数的导函数为,若对任意的,都有,且为奇函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据构造函数,利用导数判断其单调性,将不等式化为,利用的单调性求解可得结果.
【详解】设,由题设条件,得,
故函数在上单调递减.
由为奇函数,得,得,
所以,
不等式等价于,即,
又函数在上单调递减,所以,
故不等式的解集是.
故选:D.
2.已知函数,若,不等式恒成立,则正实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分析出函数为奇函数,利用导数分析可知函数在上为增函数,由可得出,令,求出函数在上的最大值,即可得出实数的取值范围.
【详解】因为,其中,则,且不恒为零,
所以,函数在上为增函数,
又因为,故函数为奇函数,
由可得,
所以,,所以,,
令,因为,当且仅当时,等号成立,
所以,.
故选:B.
3.已知定义在上的函数,分别为函数,的导函数,若为偶函数,且,,则( )
A.2023 B.4 C. D.0
【答案】D
【分析】由为偶函数列式并求导、赋值可得,再由求导,并结合可得、的周期为4,再通过赋值即可求得结果.
【详解】因为为偶函数,
所以,
所以,
令,则,
因为,
所以,①
所以,②
又因为,③
由②③得:,④
所以,
所以,
所以的周期为4,
又因为,
所以的周期为4,
在①中令得:,
在③中令得:,
在④中令得:,
所以,
所以,
故选:D.
4.已知,设曲线在处的切线斜率为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据导数几何意义可得,利用导数可求得在上单调递减;根据大小关系可得结论.
【详解】当时,,,,
,在上单调递减;
,
所以,而,
所以,
.
故选:A.
5.已知,且满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】变形给定的等式,构造函数,利用导数探讨单调性,借助单调性比较大小作答.
【详解】由,得,
由,得,
由,得,
令函数,显然,求导得,
当时,,单调递减,当时,单调递增,
于是,即有,而,
所以.
故选:B
【点睛】思路点睛:某些数或式大小关系问题,看似与函数的单调性无关,细心挖掘问题的内在联系,抓住其本质,构造函数,分析并运用函数的单调性解题,它能起到化难为易、化繁为简的作用.
6.已知函数,,,恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令,其中,分析可知,存在,使得,可得出,由题意可得出,可得出,由此可得出,令,其中,利用导数求出函数的最大值,即为的最大值.
【详解】令,其中,则,
令,其中,则,
故函数在上为增函数,
①当时,,,则,
所以,,
所以,存在,使得;
②当时,,则,,
所以,存在,使得;
③当时,令,则,
令,则,
当时,,此时函数单调递减,
当时,,此时函数单调递增,
所以,,即,当且仅当时,等号成立,
所以,,
所以存在,使得,即.
由上可知,对任意的,存在,使得,
当时,,此时函数单调递减,
当时,,此时函数单调递增,
所以,
,则,
所以,,
令,其中,
所以,,
当时,,此时函数单调递增,
当时,,此时函数单调递减,
所以,,即的最大值为.
故选:A.
【点睛】方法点睛:求函数在区间上的最值的方法:
(1)若函数在区间上单调,则与一个为最大值,另一个为最小值;
(2)若函数在区间内有极值,则要求先求出函数在区间上的极值,再与、比大小,最大的为最大值,最小的为最小值;
(3)若函数在区间上只有唯一的极大点,则这个极值点就是最大(最小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.
7.英国数学家布鲁克·泰勒(Brook Taylor,1685.8~1731.11)以发现泰勒公式和泰勒级数而闻名于世.根据泰勒公式,我们可知:如果函数在包含的某个开区间上具有阶导数,那么对于,有,若取,则,此时称该式为函数在处的阶泰勒公式.计算器正是利用这一公式将,,,,等函数转化为多项式函数,通过计算多项式函数值近似求出原函数的值,如,