内容正文:
模块二 函数与导数
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共9小题,每小题5分,共45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.下列函数中,在其定义域上是奇函数又是减函数的是( ).
A. B. C. D.
2.已知,则的函数值为( )
A. B. C. D.
3.设,则的值为( )
A. B. C.2 D.10
4.若偶函数在上是增函数,则下列关系式中成立的是( )
A. B.
C. D.
5.已知命题 ,命题,则命题是命题的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.荀子《劝学》中说:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海.”所以说学习是日积月累的过程,每天进步一点点,前进不止一小点.我们可以把看作是每天的“进步”率都是,一年后是;而把看作是每天“退步”率都是,一年后是;这样,一年后的“进步值”是“退步值”的倍.那么当“进步”的值是“退步”的值的2倍,大约经过( )天.
(参考数据:,,
A.9 B.15 C.25 D.35
7.函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
8.函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
9.设,函数,若函数在区间内恰有6个零点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分
10.函数,当时,则的值为 .
11.设函数,其中,若只存在两个整数x,使得,则a的取值范围是 .
12.若函数在处取得极值,则 .
13.已知下列命题:
①命题:“,”的否定是:“,”;
②若 ,则 ,;
③若,则,;
④等差数列的前项和为,若,则;
⑤在中,若,则.
其中真命题是 .(只填写序号)
14.设函数,,若存在,使得,则的最小值为 .
15.已知函数,若,则实数a的取值范围是 .
三、解答题:(本大题共5小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.(14分)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在内的最大值为2,求的值;
(3)若,求的取值范围.
17.(15分)已知函数,其中,.
(1)若,求:实数的值;
(2)若时,求不等式的解集;
(3)求不等式的解集;
18.(15分)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,证明对于任意的实数x,总有;
(3)若是的极值点,求a的值.
19.(15分)已知函数,,()
(1)当时,求的值;
(2)若对任意,都有成立,求实数a的取值范围;
(3)若,,使得不等式成立,求实数a的取值范围.
20.(16分)已知函数,
(1)若曲线在点处的切线与直线垂直,求实数的值;
(2)当时,讨论函数单调性
(3)当时,若对任意,不等式恒成立,求的最小值;
(4)若存在两个不同的极值点,且,求实数取值范围.
10 / 10学
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模块二 函数与导数
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共9小题,每小题5分,共45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.下列函数中,在其定义域上是奇函数又是减函数的是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对于A,函数在上单调递增,故A错误;
对于B,函数是偶函数,故B错误;
对于C,函数的定义域是,不是其定义域上的减函数,故C错误;
对于D,函数定义域为,是奇函数且在上单调递减,故D正确.
故选:D.
2.已知,则的函数值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】.
故选:C
3.设,则的值为( )
A. B. C.2 D.10
【答案】C
【详解】因为,所以,
.
故选:C
4.若偶函数在上是增函数,则下列关系式中成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为为偶函数,
所以,
又因为在上是增函数,
所以,
故.
故选:B
5.已知命题 ,命题,则命题是命题的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】根据题意由指数函数的单调性可知能推出,
即充分性成立;
由可推出,不能推出,即必要性不成立;
因此命题是命题的充分不必要条件.
故选:A
6.荀子《劝学》中说:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海.”所以说学习是日积月累的过程,每天进步一点点,前进不止一小点.我们可以把看作是每天的“进步”率都是,一年后是;而把看作是每天“退步”率都是,一年后是;这样,一年后的“进步值”是“退步值”的倍.那么当“进步”的值是“退步”的值的2倍,大约经过( )天.
(参考数据:,,
A.9 B.15 C.25 D.35
【答案】D
【详解】设经过天“进步”的值是“退步”的值的2倍,则,
所以,
故选:D.
7.函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】易得的定义域为,
因为,所以,
则是奇函数,关于原点对称,故C,D错误,
令,解得,而当时,,故B错误.
故选:A
8.函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】由题设且定义域为,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,故,
当或时,故在定义域上有2个零点.
故选:C
9.设,函数,若函数在区间内恰有6个零点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】⸪函数在区间内恰有6个零点,且二次函数最多两个零点,
⸫当时,至少有四个根,
令,则
解得:,⸪,⸫,即,
当时,,
①若有4个零点,此时,即;
②若有5个零点,此时,即;
③若有6个零点,此时,即;
当时,,
令,解得:,
①若,没有零点;②若,,有1个零点;
③若,,且对称轴,
当时,即,有2个零点;
当时,即,有1个零点
综上所述,函数在区间内恰有6个零点需要满足,
或或
解得
故选:A.
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分
10.函数,当时,则的值为 .
【答案】或0
【详解】由,则,
当时,,即;
当时,,即或(舍去).
综上所述,或.
故答案为:或0.
11.设函数,其中,若只存在两个整数x,使得,则a的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为 即: ,
即 的图像只有两个整数点位于 的下方,
只有两个整数x,使得,当 时: ,
此时,令,解得,
此时有两个整数满足
即或,
结合图像可得的取值范围是,
故答案为:.
12.若函数在处取得极值,则 .
【答案】
【详解】解:,
因为函数在处取得极值,
所以,,解得,
此时,,
故当时,,单调递减;
当和时,,单调递增;
所以,函数在处取得极小值,满足题意,
所以,
所以
故答案为:
13.已知下列命题:
①命题:“,”的否定是:“,”;
②若 ,则 ,;
③若,则,;
④等差数列的前项和为,若,则;
⑤在中,若,则.
其中真命题是 .(只填写序号)
【答案】①②④⑤
【详解】对于①,全称命题的否定为特称命题,所以命题:“,”的否定是:“,”,故①正确;
对于②,因为,所以,所以,故②正确;
对于③,,所以,当今当,即,所以(舍去),
所以,故③错误;
对于④,等差数列中,,因为,所以,故④正确;
对于⑤,在中,若,则,所以,所以,故⑤正确;
故答案为:①②④⑤
14.设函数,,若存在,使得,则的最小值为 .
【答案】1
【详解】因为,所以恒成立,
所以在上单调递增,
又因为,
且存在,使得,所以,
所以,令,
则,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以,所以,即,当时取等号.
所以(当时取等号,此时满足题意),
所以的最小值为1.
故答案为:1.
15.已知函数,若,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为当时,是单调递增函数,此时,
当时,是单调递增函数,此时,
所以是定义在上的单调递增函数,
所以若即,
则,解得.
故答案为:
三、解答题:(本大题共5小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.(14分)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在内的最大值为2,求的值;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析(2);(3).
【详解】(1)求导得,
当时,,则,得,,得,
所以在上单调递增,在上单调递减;
当时,令,解得或,
当时,,则,得或,,得,
则在内单调递减,在和上单调递增;
当时,,,则在区间上单调递增;
当时,,则,得或,,得,
则在区间内单调递减,在和上单调递增,
综上,时,在上单调递增,在上单调递减;
时,在内单调递减,在和上单调递增;
时,在区间上单调递增;
时,在区间内单调递减,在和上单调递增.(5分)
(2)由(1)知,当时,在内单调递增,
则,解得与矛盾;
当时,在上单调递增,在上单调递减,
所以,即,
令则,
则在上单调递减,
又,故;
综上,.(10分)
(3)由可得,
即,
令,则,
则得;得,
则在上单调递减,在上单调递增,
则,则,
故,令,
则,令,解得,
则当时,,当时,,
则在上单调递增,在上单调递减,
则,所以,
故的取值范围为.(14分)
17.(15分)已知函数,其中,.
(1)若,求:实数的值;
(2)若时,求不等式的解集;
(3)求不等式的解集;
【答案】(1)(2)(3)答案见解析
【详解】(1)由,则.(3分)
(2)当时,,
由,则,解得,
所以不等式的解集为.(8分)
(3)由,则,即,
当时,,解得或;
当时,,不等式无解.
综上所述,当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.(15分)
18.(15分)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,证明对于任意的实数x,总有;
(3)若是的极值点,求a的值.
【答案】(1)(2)证明见解析(3)
【详解】(1)当时,,,
则,,
所以曲线在处的切线方程为,即.(4分)
(2)当时,,
则,令,
则,当且仅当时等号成立.
所以在R上单调递增.
又,所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以.(9分)
(3),则.
当时,可证恒成立,
令,则,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以,所以,所以,当且仅当时取到等号,
所以,.
所以.
可得在R上单调递增,与题意矛盾,舍去;
当时,令,
则,且.
令,则.
显然,在R上单调递增.
令,解得.
①当时,,
可得当时,,故在上单调递增.
又,
故当时,,
当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
又,所以当时,,在上单调递增,故不是极值点,不合题意;
②当时,,
可得当时,,
故在上单调递减.
又,故当时,,
当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
又,所以当时,,
在上单调递减,故不是极值点,不合题意;
③当时,,
可得当时,,
当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
又,所以,则在R上单调递增.
又,所以当时,,
当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以是的一个极小值点,满足题意.
综上,当且仅当时,是的极值点.(15分)
19.(15分)已知函数,,()
(1)当时,求的值;
(2)若对任意,都有成立,求实数a的取值范围;
(3)若,,使得不等式成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1);(2);(3).
【详解】(1)由题设,则;(2分)
(2)由题设恒成立,即恒成立,
所以,只需,可得;(6分)
(3)由题设,在,,有成立,
对于,,易知,
对于,,
当,时,,显然,满足;
当,时,,只需,可得;
当,时,,只需,无解;
综上,.(15分)
20.(16分)已知函数,
(1)若曲线在点处的切线与直线垂直,求实数的值;
(2)当时,讨论函数单调性
(3)当时,若对任意,不等式恒成立,求的最小值;
(4)若存在两个不同的极值点,且,求实数取值范围.
【答案】(1)(2)在区间上单调递增,在区间上单调递减(3)(4)
【详解】(1)由得:,
则,又由直线的斜率为,
根据题意可知:;(4分)
(2)由(1)可知,
令,得,故函数在区间上单调递增,
令,得,故函数在区间上单调递减,
综上,函数在区间上单调递增,在区间上单调递减;(9分)
(3)当时,不等式可化为,
变形为
同构函数,求导得,
所以在上是增函数,而原不等式可化为,
根据单调性可得:,
再构造,则,
当时,,则在上单调递增,
当时,,则在上单调递减,
所以,即满足不等式成立的,
所以的最小值为;
(4)因为存在两个不同的极值点
所以由可得:
,,
因为,而的对称轴是,所以可得,
根据对称性可得另一个零点,此时有,
故,
又由可得,
而
令,
则,
,即,,
则,
即在区间上单调递减,
所以有,
即,
所以实数取值范围.(16分)
7 / 10学
学科网(北京)股份有限公司
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