内容正文:
第二章 导数及其应用(A考点梳理卷)
姓名______ 班级______ 考号______
考点一、导数的概念及其运算
一、单选题
1.已知数列的通项公式为,根据题意,该数列的前4项和( )
A.16 B.18 C.12 D.14
2.在数列中,,则数列前24项和的值为( )
A.144 B.312 C.288 D.156
3.如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法•商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球.....第层有个球,则数列的前20项和为( )
A. B. C. D.
4.数列满足,,则( )
A.2022 B.2020 C. D.
5.已知数列的前项和为,且,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.已知等比数列的前项和为,且,数列满足,数列的前项和为,则下列命题正确的是( )
A.数列的通项公式
B.
C.数列的通项公式为
D.
7.已知数列满足,则( )
A. B.的前n项和为
C.的前100项和为100 D.的前30项和为357
三、填空题
8.意大利著名画家、自然科学家、工程师达芬奇在绘制作品《抱银貂的女人》时,曾仔细思索女人脖子上黑色项链的形状,这就是著名的悬链线形状问题.后续的数学家对这一问题不断研究,得到了一类与三角函数性质相似的函数:双曲函数.其中双曲正弦函数为,并且双曲正弦函数为奇函数,若将双曲正弦函数的图象向右平移个单位,再向上平移2个单位,得到函数的图象,并且数列满足条件,则数列的前2024项和
9.南宋数学家在《详解九章算法》和《算法通变本末》中提出了一些新的垛积公式,所讨论的二阶等差数列与一般等差数列不同,二阶等差数列中前后两项之差并不相等,但是逐项之差成等差数列.现有二阶等差数列,其前项分别为,,,,,设数列的前项和为,则 .
四、解答题
10.已知数列的前项和,数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求证:是等差数列,并求的通项公式;
(3)设,求数列的前项和.
11.已知数列是首项为的等差数列,数列{}是公比不为的等比数列,且满足,,.
(1)求数列,{}的通项公式;
(2)求;
(3)令,记数列的前n项和为,求证:对任意的,都有.
考点二、导数和函数的单调性
一、单选题
1.下列函数中,在内为增函数的是( )
A. B. C. D.
2.函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
3.若函数在上不单调,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
5.若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
6.如图是函数的导函数的图象,则以下说法正确的为( )
A.是函数的极值点
B.函数在处取最小值
C.函数在处切线的斜率小于零
D.函数在区间上单调递增
7.已知函数,则( )
A.是偶函数
B.曲线在点处切线的斜率为
C.在单调递增
D.
三、填空题
8.若函数有唯一零点,则 .
9.已知函数,则不等式的解集是 .
四、解答题
10.已知函数.
(1)求函数在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
11.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
考点三、导数与函数的极值、最值
一、单选题
1.函数的驻点为( )
A.1 B. C.2 D.3
2.函数的极大值为( )
A. B.0 C.e D.1
3.若函数在上有小于0的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.若函数既有极大值又有极小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知函数()有三个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.如图是函数的导函数的图象,则以下说法正确的为( )
A.是函数的极值点
B.函数在处取最小值
C.函数在处切线的斜率小于零
D.函数在区间上单调递增
7.对于定义在R上的可导函数,为其导数,下列说法正确的是( )
A.使得的x一定是函数的极值点
B.“在R上单调递增”是“在R上恒成立”的必要不充分条件
C.函数在给定的区间上必存在最值
D.若在R上存在极值,则它在R一定不单调
三、填空题
8.已知在处取得极小值,则实数的值为 .
9.已知,函数有两个不同极值点,则 .
四、解答题
10.已知函数在处的切线方程为.
(1)求实数的值;
(2)求函数的极值.
11.已知函数在处取得极值.
(1)求的值;
(2)求函数在上的最小值.
考点四、导数的综合应用
一、单选题
1.若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.已知函数的图象上存在点,函数的图象上存在点,且关于原点对称,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.函数,若存在,使有解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知函数若关于的方程有两个不同的实根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.有两个极值点 B.的极小值为
C.在上单调递减 D.函数无零点
7.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.当时,有两个零点
B.当时,有两个零点
C.若有一个零点,则或
D.当时,有三个零点
三、填空题
8.若函数有两个极值点,则实数a的取值范围是 .
9.已知函数,若函数恰有一个零点,则的取值范围是 .
四、解答题
10.已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
11.已知函数.
(1)若是的极值点,求的值;
(2)若函数有两个零点.
①求实数的取值范围;
②证明:.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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第二章 导数及其应用(A考点梳理卷)
姓名______ 班级______ 考号______
考点一、导数的概念及其运算
一、单选题
1.已知数列的通项公式为,根据题意,该数列的前4项和( )
A.16 B.18 C.12 D.14
【答案】A
【详解】由,得,,,,
∴.
故选:A.
2.在数列中,,则数列前24项和的值为( )
A.144 B.312 C.288 D.156
【答案】C
【详解】因为,
所以,
故选:C.
3.如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法•商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球.....第层有个球,则数列的前20项和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意及图得,,
,当时,,
,
以上各式累加得:,
又,所以,
经检验符合上式,
所以,
所以,
设数列的前项和为,
则,
所以,
故选:A.
4.数列满足,,则( )
A.2022 B.2020 C. D.
【答案】C
【详解】由题意,,,
,,
,
故的一个周期为4.
又,
故.
故选:C
5.已知数列的前项和为,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,
则当时,,
于是得,即,
而,即,
因此,数列是首项为1,公比为4的等比数列,所以,
因为,所以,
则,
则
,
故选:.
二、多选题
6.已知等比数列的前项和为,且,数列满足,数列的前项和为,则下列命题正确的是( )
A.数列的通项公式
B.
C.数列的通项公式为
D.
【答案】ABD
【详解】设等比数列的公比为,则,解得,
所以,故A项正确;
所以,故B项正确;
所以,故C项错误;
因为,
所以,
由,,有,
又因为单调递增,所以,所以取值范围为,故D项正确.
故选:ABD.
7.已知数列满足,则( )
A. B.的前n项和为
C.的前100项和为100 D.的前30项和为357
【答案】AD
【详解】当时,,
当时,,
两式相减可得:,
所以,
显然当时,满足,故,故A正确;
由等差数列求和公式知的前项和为,故B错误;
令,的前100项和为:
,故C错误;
令,
所以的前30项和为:
,故D正确.
故选:AD.
三、填空题
8.意大利著名画家、自然科学家、工程师达芬奇在绘制作品《抱银貂的女人》时,曾仔细思索女人脖子上黑色项链的形状,这就是著名的悬链线形状问题.后续的数学家对这一问题不断研究,得到了一类与三角函数性质相似的函数:双曲函数.其中双曲正弦函数为,并且双曲正弦函数为奇函数,若将双曲正弦函数的图象向右平移个单位,再向上平移2个单位,得到函数的图象,并且数列满足条件,则数列的前2024项和
【答案】4048
【详解】由于为奇函数,图象关于原点对称,故的图象关于对称,即,
因此,,
因此,
故答案为:
9.南宋数学家在《详解九章算法》和《算法通变本末》中提出了一些新的垛积公式,所讨论的二阶等差数列与一般等差数列不同,二阶等差数列中前后两项之差并不相等,但是逐项之差成等差数列.现有二阶等差数列,其前项分别为,,,,,设数列的前项和为,则 .
【答案】
【详解】由题意可得,
故数列是以为公差,为首项的等差数列,
即,则有,,,,
则
,
故,
则.
故答案为:.
四、解答题
10.已知数列的前项和,数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求证:是等差数列,并求的通项公式;
(3)设,求数列的前项和.
【详解】(1)在数列中,,
当时,,
而满足上式,
所以数列的通项公式是.
(2)数列中,,,显然,则,
所以是首项,公差为2的等差数列,
故,.
(3)由(1)(2)得,
,
则,
两式相减得
,
所以.
11.已知数列是首项为的等差数列,数列{}是公比不为的等比数列,且满足,,.
(1)求数列,{}的通项公式;
(2)求;
(3)令,记数列的前n项和为,求证:对任意的,都有.
【详解】(1)设的公差为,的公比为,则,.
由等比数列性质可得,又,,
所以,
所以,解之得或,
当时,,则,,
即与矛盾,故舍去;
当时,,则,,
所以,,满足题意;
所以,.
(2)设,
,
设,
则,,
两式相减得,
所以,即.
(3)证明:,
,
,
因为,易知随着的增大而增大,
所以,,
所以.
考点二、导数和函数的单调性
一、单选题
1.下列函数中,在内为增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对A,,在内不满足大于等于0恒成立,故A错误;
对B,在内大于0恒成立,故B正确;
对C,,在内不满足大于等于0恒成立,故C错误;
对D,,在内不满足大于等于0恒成立,故D错误.
故选:B
2.函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,当,得,
所以的单调递减区间为.
故选:B
3.若函数在上不单调,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为的定义域为,且,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
若函数在上不单调,即,,可得,
所以实数的取值范围是.
故选:B
4.函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为,定义域为,
则为奇函数,图象关于原点对称,故排除B;
由,故排除A;
,当时,可得,
当时,为增函数,故排除D.
故选:C.
5.若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】函数的定义域是,
所以.
当时,,则在上单调递增,符合题意.
当时,由,得(负根舍去),
所以当 时,单调递增;
当 时,单调递减.
依题意,函数在区间内存在单调递增区间,
所以,解得.
综上,.
故选:C.
二、多选题
6.如图是函数的导函数的图象,则以下说法正确的为( )
A.是函数的极值点
B.函数在处取最小值
C.函数在处切线的斜率小于零
D.函数在区间上单调递增
【答案】AD
【详解】对于A,由导函数的图象可知:当时,,时,,
且仅当时,,
故函数在上函数单调递减;在函数单调递增,
所以是函数的极小值点,所以A正确;
对于B,两侧函数的单调性不变,则在处不是函数的最小值,所以B不正确;
对于C,由图像可知,所以函数在处的切线的斜率大于零,所以C不正确;
对于D,由图象可得,当时,,当且仅当时等号成立,
所以函数在上单调递增,所以D正确,
故选:AD.
7.已知函数,则( )
A.是偶函数
B.曲线在点处切线的斜率为
C.在单调递增
D.
【答案】BCD
【详解】函数的定义域为,不关于原点对称,不是偶函数,A选项错误;
,,
所以曲线在点处切线的斜率为,B选项正确;
时,,,所以,
故在单调递增,C选项正确;
,在单调递增,则有,得,D选项正确.
故选:BCD.
三、填空题
8.若函数有唯一零点,则 .
【答案】0
【详解】有1个零点,则方程有1个实数根,
令,则,
当时,单调递增;
当时,单调递减,
所以,又当时,;当时,,
所以要与的图象有一个交点,则,解得.
故答案为:0
9.已知函数,则不等式的解集是 .
【答案】
【详解】,且的定义域为全体实数,
所以是奇函数,
而,所以单调递增,
从而,
所以不等式的解集是.
故答案为:.
四、解答题
10.已知函数.
(1)求函数在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
【详解】(1)∵,∴,
且,∴,
∴函数在点处的切线方程为,即.
(2)∵的定义域为R,
∴由(1)得.
令,解得,
∴当时,,函数在上单调递减;
当时,,函数在上单调递增,
即函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
11.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
【详解】(1)因为,,所以.
若,则恒成立,
此时的单调递增区间为,无单调递减区间.
若,则当时,,当时,,
此时的单调递增区间为,单调递减区间为.
综上所述,当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)方法一:当时,,不符合恒成立.
当时,由(1)可知,.
因为恒成立,所以,解得,故a的取值范围为.
方法二:恒成立等价于恒成立.
令,则.
当时,,即在上单调递增,
当时,,即在上单调递减,
则,故a的取值范围为.
考点三、导数与函数的极值、最值
一、单选题
1.函数的驻点为( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】B
【详解】,令.
故选;B.
2.函数的极大值为( )
A. B.0 C.e D.1
【答案】D
【详解】因为,令,得时;令,得,
所以当时,函数取得极大值.
故选:D.
3.若函数在上有小于0的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数的定义域为R,求导得,
当时,恒成立,函数在上单调递增,无极值;
当时,由,得;由,得,
因此为的极值点,则,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:B
4.若函数既有极大值又有极小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为既有极大值又有极小值,
且,
所以有两个不相等的正实数解,所以且,解得且.
故选:B
5.已知函数()有三个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令,可得,
构建,
若函数有三个不同零点,即与有三个不同交点,
因为,
令,解得;令,解得或;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则有极小值,极大值,
且当趋近于,趋近于;当趋近于,趋近于0,
可得图象,如图所示:
由函数图象可得.
故选:A.
二、多选题
6.如图是函数的导函数的图象,则以下说法正确的为( )
A.是函数的极值点
B.函数在处取最小值
C.函数在处切线的斜率小于零
D.函数在区间上单调递增
【答案】AD
【详解】对于A,由导函数的图象可知:当时,,时,,
且仅当时,,
故函数在上函数单调递减;在函数单调递增,
所以是函数的极小值点,所以A正确;
对于B,两侧函数的单调性不变,则在处不是函数的最小值,所以B不正确;
对于C,由图像可知,所以函数在处的切线的斜率大于零,所以C不正确;
对于D,由图象可得,当时,,当且仅当时等号成立,
所以函数在上单调递增,所以D正确,
故选:AD.
7.对于定义在R上的可导函数,为其导数,下列说法正确的是( )
A.使得的x一定是函数的极值点
B.“在R上单调递增”是“在R上恒成立”的必要不充分条件
C.函数在给定的区间上必存在最值
D.若在R上存在极值,则它在R一定不单调
【答案】BCD
【详解】对于A:的x不一定是函数的极值点,
比如:,,,在R上单调递增,
但不是的极值点,故A错误;
对于B:若“在R上恒成立”则“在R上单调递增”,若“在R上单调递增”则“在R上恒成立”
故“在R上单调递增”是“在R上恒成立”的必要不充分条件,故B正确;
对于C:由最值的定义可知,函数在给定的区间上必存在最值,C正确;
对于D:根据极值点和极值的定义可以判断,若在R上存在极值,则它在R上一定不单调,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题
8.已知在处取得极小值,则实数的值为 .
【答案】1
【详解】由,求导得,由在处取得极小值,
得,解得,此时,
当时,,当且仅当时取等号,当时,,
因此是函数的极小值点,所以.
故答案为:1
9.已知,函数有两个不同极值点,则 .
【答案】4.
【详解】由,可得,
令,即,解得,
所以.
故答案为:.
四、解答题
10.已知函数在处的切线方程为.
(1)求实数的值;
(2)求函数的极值.
【详解】(1)因为,则,
因为函数在处的切线方程为,
则,解得.
(2)函数的定义域为,
则,
由可得,列表如下:
减
极小值
增
所以,函数的单调减区间为,单调增区间为,
故函数的极小值为,无极大值.
11.已知函数在处取得极值.
(1)求的值;
(2)求函数在上的最小值.
【详解】(1),
由已知得,即,解得,
当时,在处取得极小值,所以.
(2)由(1)得,
则,
令得,令得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
①当时,在上单调递增,
;
②当时,在上单调递减,在上单调递增,
;
③当时,在上单调递减,
综上,在上的最小值.
考点四、导数的综合应用
一、单选题
1.若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,则恒成立,,
,
所以,当时,;当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
,解得,
即实数的取值范围为.
故选:B.
2.已知函数的图象上存在点,函数的图象上存在点,且关于原点对称,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】函数的图象与函数的图象关于原点对称,
若函数的图象上存在点,
函数的图象上存在点,且关于原点对称,
则函数的图象与函数的图象有交点,
即方程有解,即有解,
令,则,当时,,
当时,,故当时,取最小值3,
由,,故当时,取最大值,故,
故选:A.
3.函数,若存在,使有解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】若存在,使得有解,即.
设,,则.
令,解得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,所以.
故的取值范围为.
故选:A
4.已知函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】等价于,
令,则,
当时,单调递减;
当时,单调递增.
所以,
所以只需,即.
故选:B.
5.已知函数若关于的方程有两个不同的实根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,则关于的方程有两个不同的实根,即关于的方程有两个不同的实根.
即与有两个不同的交点.
令,,解得.
递增,递减,
则有极大值.,
则可画出的草图.与有两个不同的交点.
则实数的取值范围是.
故选:D.
二、多选题
6.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.有两个极值点 B.的极小值为
C.在上单调递减 D.函数无零点
【答案】BD
【详解】定义域为,
,令,得或(舍去),
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
所以是的极小值点,极小值为,故B正确,A错误,C错误;
,即函数无零点,故D正确;
故选:BD.
7.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.当时,有两个零点
B.当时,有两个零点
C.若有一个零点,则或
D.当时,有三个零点
【答案】BD
【详解】函数的零点个数问题,可转化为与图象的交点个数问题.作出与的图象,如图所示.
当直线与相切时.设切点坐标为,因为,所以切线的斜率,所以切线方程为,即,
所以,解得,所以.
对于A,当时,有一个零点,A错误;
对于D,当时,有三个零点,D正确;
当直线与相切时,设切点坐标为.因为,
所以切线的斜率,所以切线方程为,
即,所以,
所以,所以.
对于C,数形结合,得或时,有两个零点,B正确;
对于D,若有一个零点,数形结合,得或或,C错误.
故选:BD.
三、填空题
8.若函数有两个极值点,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【详解】令即又函数有两个极值点,故方程有两个零点,即有两个零点,令则则当时,单调递减,当时,单调递增,故时,取极小值,也为最小值,
又时,
则有两个零点时,a的取值范围是
故答案为:
9.已知函数,若函数恰有一个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】,
由于为对勾函数,最小值为2,而,所以在单调递减,
故,作出的大致图象如下:
故要使恰有一个零点,只需要只有一个交点,
故,即,
故答案为:
四、解答题
10.已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
【详解】(1)当时,,定义域为,
则,
当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
所以有极小值,无极大值.
(2)因为恒成立,得,,
令,,则,
当,,当时,,
即函数在上递减,在上递增,
因此,则,
所以的取值范围为.
11.已知函数.
(1)若是的极值点,求的值;
(2)若函数有两个零点.
①求实数的取值范围;
②证明:.
【详解】(1),当时即解得
检验:当在递减;在递增
则是极小值点成立,所以.
(2)由题意得函数的零点即方程的实根,
①(i)当时不成立.
(ii)当时,令,
的减区间增区间.
当时..当时,
若有两个零点.即有两个实根,
则的取值范围.
②方法一:
,
令,
于是,
,
令,则,
,
则在单调递减,所以,
,
则在单调递减,
又因为,
方法二:
,令
,令,
在单调递减,又因为,所以,
即,在单调递减,
,
又因为,
又因为在单调递增,
所以所以.
试卷第1页,共3页
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