内容正文:
红桥耀华2024-2025学年度高二第二学期数学统练1
一、单选题:本题共12小题,每小题3分,共36分.
1. 函数的图象在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出,然后求导求出切线的斜率,再由点斜式得到直线方程即可;
【详解】,
因为,所以,
所求的切线方程为,即.
故选:A.
2. 曲线在处的切线方程为( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据导数的几何意义求解即可.
【详解】由题知,
所以,,
所以曲线在处的切线方程为,即.
故选:B.
3. 下列求导计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数的四则运算和复合函数的导数,即得解
【详解】,A错误;
,B正确;
,C错误;
,D错误.
故选:B.
4. 函数的单调递增区间是 ( )
A. 和 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导,令,得出的范围即可得解.
【详解】,令,解得,
所以函数的单调递增区间是.
故选:B.
5. 如图,函数的图象在点处的切线方程是,则( ).
A. 1 B. 3 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由导数的几何意义可得的值,再由导数的概念即可得正确答案.
【详解】因为函数的图象在点处的切线方程是,
切点的横坐标为,
由导数的几何意义可得,
所以,
故选:D.
6. 若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )
A. a=1,b=1 B. a=-1,b=1
C. a=1,b=-1 D. a=-1,b=-1
【答案】A
【解析】
【分析】先用导数的定义解出函数在x=0处的导数,进而结合导数的几何意义求得答案.
【详解】由题意可知k=,
又(0,b)在切线上,解得:b=1.
故选:A.
7. 已知函数有3个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,求导判断函数单调性,结合有3个不同的零点,列出不等式求解即可.
【详解】解:函数,则,令得或,
令,解得:或;令,解得: ;
所以在和上单调递增,在上单调递减,
又,,
要使有3个不同的零点,则,
解得:.
故选:C
8. 设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】构造函数,研究其单调性,进而可以比较a,b,c的大小.
【详解】令,,
所以时,,单调递增,
时,,单调递减,
,,,
因为,所以.
故选:D.
9. 若直线与函数,的图像分别交于点、,当、两点距离最近时,
A. B. C. 1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据图像关系时,,、两点距离距离为,构造函数,通过求导,求导单调区间,极值,最值,即可求解.
【详解】根据图像关系时,,
、两点距离距离为,
设,
当时,;当时,;
在单调递减,在单调递增,
时取得极小值,亦为最小值,
时,两点距离最小.
故选:D.
【点睛】本题考查用函数的导数求最值,解题的关键在于根据题意建立目标函数,将其转化为函数的最值问题,属于中档题.
10. 若函数在处有极大值,则( )
A. 1或3 B. 3 C. 1 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据在处的导数为0求得c,然后验证函数是否在处取得极大值即可.
【详解】因为
若函数在处有极大值,
所以,解得或,
当时,,
当或时,,当时,,
则函数在处取得极小值(舍去);
当时,,
当或时,,当时,,
则函数在处取得极大值,综上,.
故选:C.
11. 已知函数的图象如图所示,不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据 的正负分情况讨论,再结合函数图象判断 的正负,进而求解不等式.
【详解】1. 当 时,此时不等式 等价于 .
从函数图象可知,当,函数单调递增时.观察图象, 在 上单调递增,即此时当 时,满足题意.
2. 当 时,此时不等式 等价于 .
由函数单调性与导数的关系,当,函数单调递减时.观察图象, 在 上单调递减,即此时当 时,,满足题意.
综上,不等式 解集是 ,
故选:B.
12. 已知函数,若在时总成立,则实数k的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用导数得到函数的单调性,令,画出函数与函数的图像,根据表示的几何意义,得到的取值范围.
【详解】,
所以函数在上单调递增,则
则,所以函数在上单调递增
令,则函数与函数在的图像如下图所示
,则函数在处的切线的斜率为
因为表示一次函数的斜率,要使得在时总成立
则
故选:A
【点睛】本题主要考查了函数不等式的恒成立来求参数范围,属于中档题.
二、填空题:本题共8小题,每小题4分,共32分.
13. 已知函数的图象在点处的切线方程是,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由导数的几何意义可得的值,将点的坐标代入切线方程可得,即可得解.
【详解】由导数的几何意义可得,将点的坐标代入切线方程可得,
因此,.
故答案为:.
14. 函数在点处的切线方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,由导数的几何意义代入计算,结合直线的点斜式方程,即可得到结果.
【详解】因为,所以切点坐标为,
又,则切线的斜率,
由直线的点斜式方程可得,即,
所以切线方程为.
故答案为:
15. 函数在区间上的最大值是________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数判断函数的单调性,进而可求出最大值.
【详解】,令,则,
所以时,,函数单调递增;
时,,函数单调递减;
所以函数在处取得极大值,也是最大值,
因此,
故答案为:.
16. 已知函数,则=________.
【答案】-1;
【解析】
【分析】由解析式得,将代入即可求.
【详解】由题意,,则,
∴.
故答案为:
17. 已知函数f(x)=x2+3x-2ln x,则函数f(x)的单调递减区间为___ .
【答案】
【解析】
【详解】函数f(x)=x2+3x-2ln x的定义域为(0,+∞).f′(x)=2x+3-,令2x+3-<0,即2x2+3x-2<0,解得x∈.又x∈(0,+∞),所以x∈.所以函数f(x)的单调递减区间为.
18. 函数在时有极小值0,则_______.
【答案】11
【解析】
【分析】利用导函数与函数的单调性、极值的关系求解.
【详解】因为,
所以,
因为函数在时有极小值0,
所以,①
,②
联立①②解得或,
当时,,
则函数在上单调递增,无极值,不满足题意;
当时,,
由解得或,由解得,
函数在单调递增,单调递减,单调递增,
满足函数在时有极小值,
所以,
故答案为:11.
19. 函数在上存在极值点,则a的取值范围是______ .
【答案】
【解析】
【分析】求出函数的导函数,由题意得到关于a的不等式,求解得答案.
【详解】由,得,
∴,函数单调递减,,函数单调递增,
由函数在上存在极值点,
可得,
∴,
∴实数a的取值范围是.
故答案为:.
20. 已知函数,,若对任意都存在使成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意,得到,从而转化为存在,使,判断出,从而分离出,利用导数得到在的范围,再得到关于的不等式,解得的范围.
【详解】对任意都存在使成立,
所以得到,
而,所以,
即存在,使,
此时,,
所以,
因此将问题转化为
存在,使成立,
设,则,
,
当,,单调递增,
所以,
即,所以,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】本题考查根据不等式的恒成立和存在性问题,利用导数研究函数的单调性和最值,属于中档题.
三、解答题:本题共3小题,共32分.
21. 已知函数在处取得极值-14.
(1)求a,b的值;
(2)求曲线在点处的切线方程;
(3)求函数在上的最值.
【答案】(1)
(2)
(3)函数在上的最小值为,最大值为.
【解析】
【分析】(1)求导,利用在处的导数值为0,并且,解之检验即可求解;
(2)结合(1)的结果,求出函数在处的导数值,利用导数的几何意义,代入即可求解;
(3) 结合(1)结果,列出在时,随的变化,的变化情况,进而即可求解.
【小问1详解】
因为函数,所以,
又函数在处取得极值.
则有,即,解得:,
经检验,时,符合题意,故.
【小问2详解】
由(1)知:函数,则,
所以,又因,
所以曲线在点处的切线方程为,
也即.
【小问3详解】
由(1)知:函数,则,
令,解得:,
在时,随的变化,的变化情况如下表所示:
单调递减
单调递增
单调递减
由表可知:当时,函数有极小值;
当时,函数有极大值;
因为,,
故函数在上的最小值为,最大值为.
22. 已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处切线的方程;
(2)试讨论函数的单调区间.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)利用导数几何意义结合条件即得;
(2)求函数的导函数,得到导函数的零点,讨论的范围,由导函数的零点对函数定义域分段,利用导函数在各区间段内的符号判断原函数的单调性.
【小问1详解】
当时,,则,
,又,
在点处切线的方程为;
【小问2详解】
由题可得,
令,解得或,
若,,当变化时,,的变化情况如表:
,
0
0
增函数
减函数
增函数
的单调增区间为和,,单调减区间为;
②若,,当变化时,,的变化情况如表:
,
0
0
增函数
减函数
增函数
的单调增区间为和,单调减区间为;
③若,则,函数的单调增区间为;
综上,当时,的单调增区间为和,,单调减区间为;当时,的单调增区间为和,单调减区间为;当时,函数的单调增区间为.
23. 已知函数,.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求函数的单调区间和极值;
(3)若对于任意,都有成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2)单调减区间是,单调增区间是,极小值为,无极大值;(3).
【解析】
【分析】(1)求导,代值,算出斜率即可求出切线方程;
(2)分和讨论导函数的符号,研究单调性,从而得到极值;
(3)问题转化为对于恒成立,再分离变量研究函数的最值即可.
【详解】(1),
,则
所以在点处的切线方程为
即
(2)因为,
所以,
①当时,因为,所以,
函数的单调增区间是,无单调减区间,无极值
②当时,令,解得,
当时,;当,,
所以函数的单调减区间是,单调增区间是,
在区间上的极小值为,无极大值.
综上,
当时,函数的单调增区间是,无单调减区间,无极值
当时,函数的单调减区间是,单调增区间是,极小值为,无极大值.
(3)因为对于任意,都有成立,所以,
即问题转化为对于恒成立,
即对于恒成立,
令,则,
令,,则,
所以区间上单调递增,
故,进而,
所以在区间上单调递增,
函数,
要使对于恒成立,只要,
所以,即实数m的取值范围是.
【点睛】方法点睛:对于不等式恒成立问题,常用的方法是通过分离变量转化为函数的最值问题.
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红桥耀华2024-2025学年度高二第二学期数学统练1
一、单选题:本题共12小题,每小题3分,共36分.
1. 函数图象在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2. 曲线在处切线方程为( )
A. B. C. D.
3. 下列求导计算正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 函数的单调递增区间是 ( )
A. 和 B. C. D.
5. 如图,函数的图象在点处的切线方程是,则( ).
A. 1 B. 3 C. D.
6. 若曲线y=x2+ax+b在点(0,b)处的切线方程是x-y+1=0,则( )
A. a=1,b=1 B. a=-1,b=1
C. a=1,b=-1 D. a=-1,b=-1
7. 已知函数有3个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A B. C. D.
9. 若直线与函数,的图像分别交于点、,当、两点距离最近时,
A. B. C. 1 D.
10. 若函数在处有极大值,则( )
A. 1或3 B. 3 C. 1 D.
11. 已知函数的图象如图所示,不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
12. 已知函数,若在时总成立,则实数k的取值范围是
A. B. C. D.
二、填空题:本题共8小题,每小题4分,共32分.
13. 已知函数的图象在点处的切线方程是,则______.
14. 函数在点处的切线方程为______.
15. 函数在区间上的最大值是________.
16. 已知函数,则=________.
17. 已知函数f(x)=x2+3x-2ln x,则函数f(x)的单调递减区间为___ .
18. 函数在时有极小值0,则_______.
19. 函数在上存在极值点,则a的取值范围是______ .
20. 已知函数,,若对任意都存在使成立,则实数的取值范围是______.
三、解答题:本题共3小题,共32分.
21. 已知函数在处取得极值-14.
(1)求a,b的值;
(2)求曲线在点处的切线方程;
(3)求函数在上的最值.
22. 已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处切线的方程;
(2)试讨论函数单调区间.
23. 已知函数,.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求函数单调区间和极值;
(3)若对于任意,都有成立,求实数m的取值范围.
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