内容正文:
扬州市新华中学2024-2025学年高二年级阶段练习(一)
数学学科
一、单选题
1. 若函数在处可导,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数的定义求解即可.
【详解】函数在处可导,
.
故选:C.
2. 已知函数在上无极值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求得导函数,根据无极值的条件,利用判别式解得的取值范围.
【详解】因为函数在上无极值,
所以在上无变号零点,解得,
即实数的取值范围为.
故选:C.
3. 已知函数的导函数为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对等式两边求导,求导的时候注意是个常数,求导之后令即可得出答案.
【详解】因为,所以,令,则,.
故选:C
4. 如图在四面体中,、分别是、的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据三棱锥的几何性质,结合空间向量的线性运算,可得答案.
【详解】由、分别是、的中点,则,,
.
故选:D.
5. 质点沿直线运动的路程与时间的关系是,则质点在时的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】对于进行求导,当时,求解.
【详解】因为,当时,所以
故选:B
6. 已知在处取得极小值,则的值为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导,然后通过求出的值,再代入原导函数验证在处取得极小值即可.
【详解】由已知,,
,得,
此时,,
令,得或,
令,得,
故在上单调递减,在上单调递增,
故在处取得极小值,符合题意.
则的值为.
故选:B.
7. 已知是函数的导函数,且对任意实数都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由条件可得,结合导数运算及求出函数的解析式,解不等式可得结论.
【详解】因为,
所以,即,
所以可设,
即,又,
所以,故,
所以不等式可化为,
故,
所以,
所以不等式的解集为.
故选:B.
8. 若对于任意,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】构造函数,求出导数可知的单调性,由题可知在单调递增,即可求出的范围.
【详解】对于任意的,都有,
即对于任意的,都有,
令,则在上单调递增,
又,令,解得,
则时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以,即实数的取值范围是.
故选:D
二、多选题
9. (多选题)下列求导运算错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】运用基本初等函数导数公式进行判断即可.
【详解】因为,所以A不正确;
因为,所以B不正确;
因为,所以C正确;
因为,所以D不正确.
故选:ABD
10. 定义在区间上的函数的导函数图象如图所示,下列结论正确的是( )
A. 函数在区间单调递减
B. 函数在区间单调递减
C. 函数在处取得极大值
D. 函数在处取得极小值
【答案】BD
【解析】
【分析】由导函数与原函数图象间关系可判断各选项正误.
【详解】对于A,由图,当时,,则在区间单调递增,故A错误;
对于B,由图,当时,,则在区间单调递减,故B正确;
对于C,由图,,则在处不取极值,故C错误;
对于D,由图,当时,;时,.
则在区间上单调递减,在上单调递增,则在处取得极小值,故D正确.
故选:BD
11. 对于函数,下列说法正确的是( )
A. 在处取得极大值
B. 有两个不同的零点
C.
D. 当时,方程有两解
【答案】ACD
【解析】
【分析】A.利用导数法求解判断; B.由A画出函数图象判断; C.根据在递减,结合判断; D.由A知:画出函数的图象判断.
【详解】A.,当时,,递增;当时,,递减,所以在处取得极大值,故正确;
B.由A画出函数图象如图所示:
当时,,当时,,当时,,又,所以只有一个零点,故错误;
C.因为在递减,又,则,而,
令,则,当时,,递减,又,则,即,
即,所以,故正确;
D.由A知:函数的图象如图所示:
由图象知:当时,方程有两解,故正确,
故选:ACD
三、填空题
12. 函数的单调递减区间为____________.
【答案】##
【解析】
【分析】先求出导函数,再根据,计算求解即可.
【详解】因为函数,定义域为,
所以,
令,所以,
的单调递减区间为.
故答案为:或.
13. 若直线是曲线和曲线的一条公切线,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】由题意可得直线与曲线相切于点,再根据直线与曲线相切,即可求出的值.
【详解】由可得,令可得,
将代入,可得,
故直线与曲线相切于点,
故直线的方程为.
因为直线与曲线相切,
故联立可得,
则,解得.
故答案为:
14. 若函数在上存在最小值,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,函数的极小值点在内,再结合即可求出实数的取值范围.
【详解】因为,所以,
令得,,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以当时,有极小值,
因为函数在上存在最小值,
又,
所以,解得,
所以实数a的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题
15. 已知向量是空间中不共面的三个向量,.
(1)若,求的值;
(2)若四点共面,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量的运算得到以及,再根据与的关系列得方程组,即可求得结果;
(2)根据四点共面得到,可用和表示出和,即可求出结果.
【小问1详解】
由题可得:
,
,
因为,所以,
即解得
所以的值分别为;
【小问2详解】
因为四点共面,所以存在,使得,
即,
于是有
所以,
即的值为.
16. 已知函数.
(1)若在区间上为增函数,求a的取值范围.
(2)若的单调递减区间为,求a的值.
【答案】(1);(2)3.
【解析】
【分析】(1)由题意可得在上恒成立,即在上恒成立,转化为不等式右边的最小值成立,可得答案;
(2)显然,否则函数在上递增.利用导数求出函数的递减区间为,再根据已知递减区间,可得答案
【详解】(1)因为,且在区间上为增函数,
所以在上恒成立,即在(1,+∞)上恒成立,
所以在上恒成立,所以,即a的取值范围是
(2)由题意知.因为,所以.
由,得,
所以的单调递减区间为,
又已知的单调递减区间为,
所以,
所以,即.
【点睛】本题考查了利用导数研究函数的单调性,特别要注意:函数在某个区间上递增或递减与函数的递增或递减区间是的区别,属于基础题.
17. 设函数,其中在,曲线在点处的切线垂直于轴
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)求函数极值.
【答案】(Ⅰ)
(Ⅱ)极小值
【解析】
【分析】(Ⅰ)因 ,故 由于曲线 在点 处的切线垂直于轴,故该切线斜率为0,即 ,从而 ,解得
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
令,解得(因 不在定义域内,舍去)当 时, 故 在上为减函数;当 时, 故 在上为增函数,故在 处取得极小值
本小题主要考查利用导数研究曲线上某点切线方程、函数的最值及其几何意义、两条直线平行的判定等基础知识,考查运算求解能力
【详解】
18. 某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为3元,并且每件产品需向总公司交a元()的管理费,预计当每件产品的售价为x元() 时,一年的销售量为 万件.
(1)求分公司一年的利润L (万元)与每件产品的售价x的函数关系式(并写出函数的定义域);
(2)当每件产品的售价为多少元时,分公司一年的利润L最大,并求出L的最大值Q(a).
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)通过利润=每件产品利润×售价,代入计算即可.
(2)通过利润表达式求导函数,由a的范围分类讨论原函数的单调性,并求出a在不同范围内的利润的最值即可.
【小问1详解】
分公司一年的利润(万元)与售价的函数关系式为:.
【小问2详解】
.
令得或(不合题意,舍去).
,.在两侧值由正变负.
所以当即时,
.
当即时,,
所以
答:若,则当每件售价为9元时,分公司一年的利润最大,最大值(万元);
若,则当每件售价为元时,分公司一年的利润最大,最大值(万元).
19. 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若函数恰有两个极值点、.
①求的取值范围;
②证明:
【答案】(1)答案见解析
(2)①;②证明见解析.
【解析】
【分析】(1)求得,对实数取值进行分类讨论,利用函数单调性与导数的关系可求得函数的增区间和减区间;
(2)①求得,由题意可知,二次方程有两个不等的正根,利用二次方程根的分布可得出关于的不等式组,解之即可;
②由韦达定理得出,,由此可得出,于是所证不等式变形为,其中,令,其中,利用导数分析函数的单调性,结合其单调性可证得结论成立.
【小问1详解】
由题意知.
当时,,所以的增区间为,无减区间;
当时,令,解得,令,解得,
此时,函数的减区间为,增区间为.
综上所述,当时,函数的增区间为,无减区间;
当时,函数的减区间为,增区间为.
【小问2详解】
①由题意知,
所以,
因恰有两个极值点、,所以方程,即方程有两不等正根,
所以,解得,即的取值范围为;
②由①知,,
所以,
所以,
令,其中,所以,
因为函数、在上均为增函数,
则函数上单调递增,
又,,
所以,使得,即,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
又在上单调递增,则,
所以,所以,所以.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式问题,方法如下:
(1)直接构造函数法:证明不等式(或)转化为证明(或),进而构造辅助函数;
(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
(3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
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数学学科
一、单选题
1. 若函数在处可导,则等于( )
A B. C. D.
2. 已知函数在上无极值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3. 已知函数的导函数为,且,则( )
A. B. C. D.
4. 如图在四面体中,、分别是、的中点,则( )
A. B.
C. D.
5. 质点沿直线运动的路程与时间的关系是,则质点在时的速度为( )
A. B. C. D.
6. 已知在处取得极小值,则的值为( )
A. 2 B. C. D.
7. 已知是函数的导函数,且对任意实数都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8. 若对于任意的,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. (多选题)下列求导运算错误的是( )
A. B.
C. D.
10. 定义在区间上的函数的导函数图象如图所示,下列结论正确的是( )
A. 函数在区间单调递减
B. 函数区间单调递减
C. 函数在处取得极大值
D. 函数在处取得极小值
11. 对于函数,下列说法正确的是( )
A. 在处取得极大值
B. 有两个不同的零点
C.
D. 当时,方程有两解
三、填空题
12. 函数的单调递减区间为____________.
13. 若直线是曲线和曲线一条公切线,则______.
14. 若函数在上存在最小值,则实数a的取值范围是______.
四、解答题
15. 已知向量是空间中不共面的三个向量,.
(1)若,求的值;
(2)若四点共面,求值.
16. 已知函数.
(1)若在区间上为增函数,求a的取值范围.
(2)若的单调递减区间为,求a的值.
17. 设函数,其中在,曲线在点处的切线垂直于轴
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)求函数极值.
18. 某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为3元,并且每件产品需向总公司交a元()的管理费,预计当每件产品的售价为x元() 时,一年的销售量为 万件.
(1)求分公司一年的利润L (万元)与每件产品的售价x的函数关系式(并写出函数的定义域);
(2)当每件产品的售价为多少元时,分公司一年的利润L最大,并求出L的最大值Q(a).
19 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若函数恰有两个极值点、.
①求的取值范围;
②证明:
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