内容正文:
第五章《一元函数的导数及其应用》同步单元必刷卷
一:单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.若函数的图象与直线相切于点,则实数( )
A. B.2 C. D.3
2.下列求函数的导数正确的是( )
A. B.B.
C. D.
3.已知函数,若关于的不等式成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.已知函数在上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.已知函数在处取得极小值,则( )
A. B. C.或 D.3
6.已知函数的导函数的图象如图所示,下列结论中正确的是( )
A.在区间上严格增 B.的图象在处的切线斜率等于0
C.在处取得极大值 D.在处取得极小值
7.定义域为的函数的导数为,若,且,则( )
A. B.
C. D.
8.已知函数在上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二:多项选择题:本题共3小题,每小题满分6分,共18分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.是定义在上的奇函数,当时,有恒成立,则( )
A. B.
C. D.
10.已知函数为的导函数,则( )
A.
B.在上单调递增
C.的极小值为
D.方程有3个不等的实根
11.已知,则使恒成立的值可以是( )
A. B.2 C.4 D.5
三:填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是__________.
13.已知,对任意,关于的方程有实数解,则的最小值为______.
14.已知函数,若当时,不等式恒成立,则实数k的取值范围是______.
四、解答题:本题共5小题,共77分,(15题13分,16-17题15分,18-19题17分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.已知函数(为常数),曲线在点处的切线平行于直线.
(1)求函数的解析表达式;
(2)求函数的极值.
16.已知函数.
(1)若在处的切线倾斜角为,求的值;
(2)当时,求的单调区间.
17.已知函数.
(1)若,求函数的图象在点处的切线方程;
(2)若存在极值,求a的取值范围.
18.已知.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若在定义域上单调递增,求实数的取值范围.
19.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:.
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第五章《一元函数的导数及其应用》同步单元必刷卷
一:单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.若函数的图象与直线相切于点,则实数( )
A. B.2 C. D.3
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义求出,进而求出切点坐标,代入直线方程求解即可.
【详解】,则,解得,
所以,即切点为,
代入直线整理得,解得.
2.下列求函数的导数正确的是( )
A. B.,,,𝑥-2.−,-𝑥..-′.=2𝑥+,1-2,-𝑥..
C. D.
【答案】A
【分析】依据导数运算法则计算即可.
【详解】B.选项应该为B. C选项应该为,D选项应为.
故选:A
3.已知函数,若关于的不等式成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先判断函数的对称性,再通过求导判断函数的单调性,计算即可.
【详解】,即,
,
令,解得:,
当时,,,则在区间单调递增;
当时,,在区间单调递减;
,
即,
关于对称,
,
,即,
两边平方得,
解得,
则实数的取值范围是.
4.已知函数在上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求导,可得在恒成立,参变分离,结合函数单调性分析求解即可.
【详解】因为,
由题意可得:在恒成立,
则在上恒成立,
又因为在内单调递减,
可得,可得,
所以a的范围为.
5.已知函数在处取得极小值,则( )
A. B. C.或 D.3
【答案】B
【分析】求出导函数,根据已知得出方程,求解得出的值.代入检验,即可得出;
【详解】由已知.
又函数在处取得极小值,
所以有,解得或.
当时,有.
解可得,或,所以在上单调递增,在上单调递增;
解可得,,所以在上单调递减.
所以,函数在处取得极小值,满足条件;
当时,有.
解可得,或,所以在上单调递增,在上单调递增;
解可得,,所以在上单调递减.
所以,函数在处取得极大值,不满足条件,舍去.
综上,.
6.已知函数的导函数的图象如图所示,下列结论中正确的是( )
A.在区间上严格增 B.的图象在处的切线斜率等于0
C.在处取得极大值 D.在处取得极小值
【答案】B
【分析】根据导函数图象得到导数的正负,从而得到函数的增减情况,判断A,根据导数的几何意义判断B,并根据函数的单调性,结合极值的定义判断CD.
【详解】根据的图象可知,在区间上,,则在区间上单调递减,故A错误;
,则的图象在处的切线斜率等于0,故B正确;
在区间上,,单调递减;
在区间上,,单调递减,
所以在处没有极值,故C错误;
在区间上,,单调递减;
在区间上,,单调递减,
所以在处没有极值,故D错误.
故选:B
7.定义域为的函数的导数为,若,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据已知不等式可得单调性,结合时,,可构造函数,由已知不等式确定时,单调递增;将各选项中的大小关系比较转化为同一函数不同函数值的比较,结合单调性即可得到大小关系.
【详解】当时,由得:,,
在上单调递减,
令,则,且;
当时,,,在上单调递增,
对于A,,即,,A错误;
对于B,,即,,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,即,,D正确.
故选:D.
8.已知函数在上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用导数研究单调性,结合在上单调递减,得,解出即可.
【详解】由题意有:当时,,所以,
所以,当时,,所以,所以,
又在上单调递减,所以,解得,所以,
故选:C.
二:多项选择题:本题共3小题,每小题满分6分,共18分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.是定义在上的奇函数,当时,有恒成立,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】令,求出函数的导数,结合函数的单调性判断即可.
【详解】令,
∵当时,,
∴当时,,
∴在上单调递增;
又为定义在上的奇函数,为定义在上的偶函数,
∴为上的奇函数;
∴在上单调递增.
由,可得,故A正确;
由,可得,故B错误;
由,可得,故C正确;
由,可得,故D错误.
故选:AC.
10.已知函数为的导函数,则( )
A.
B.在上单调递增
C.的极小值为
D.方程有3个不等的实根
【答案】BD
【分析】利用导数和导数的几何意义分别判断即可.
【详解】因为,所以,,A说法错误;
令解得或,令解得,
所以在单调递增,在单调递减,在单调递增,B说法正确;
的极大值点为,极大值,极小值点为,极小值,C说法错误;
因为当时,,当时,,
所以方程有3个不等的实根,分别在,和中,D说法正确;
故选:BD
11.已知,则使恒成立的值可以是( )
A. B.2 C.4 D.5
【答案】ABC
【分析】由已知结合常见不等式,,对进行不等式放缩,求解出的范围即可求解.
【详解】设,则,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
故,即,
设,
则当时在上单调递减,
当时,在上单调递增,
故当,故
因为,
所以,但显然等号无法同时取得,
所以,即,
又恒成立,
所以.
故选:ABC.
【点睛】结论点睛:常用的不等式:,,,,,.
三:填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】先将函数在区间上单调递减的条件转化为导数在上恒成立,再通过分离参数,求出在区间内的最大值,进而确定的取值范围.
【详解】因为函数在区间上单调递减,所以在区间 上恒成立,而,所以.
故答案为:
13.已知,对任意,关于的方程有实数解,则的最小值为______.
【答案】
【详解】由题意,该方程有解,故,
该不等式对任意恒成立,即,
设,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,则,
即的最小值为.
14.已知函数,若当时,不等式恒成立,则实数k的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据题意,参数分离,转化恒成立,构造函数,求导,判断单调性,求出最小值,得到取值范围.
【详解】当时,,则,即,
所以只需要,
构造函数,
则.
令,所以,
因为,所以,所以在上单调递增,所以,
所以,所以在上单调递增,所以,所以.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,(15题13分,16-17题15分,18-19题17分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.已知函数(为常数),曲线在点处的切线平行于直线.
(1)求函数的解析表达式;
(2)求函数的极值.
【答案】(1)
(2)极大值为,极小值为
【分析】(1)求导,由求得的值,得解;
(2)利用导数判断单调性,求出极值.
【详解】(1)根据题意,,则,
解得,
.
(2)由(1),
令,解得或,
令,解得,
所以当或时,单调递增,当时,单调递减,
所以当时,取得极大值,极大值为,
当时,取得极小值,极小值为.
16.已知函数.
(1)若在处的切线倾斜角为,求的值;
(2)当时,求的单调区间.
【答案】(1);
(2)的单调增区间为,单调减区间为
【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的几何意义即可求得答案;
(2)求出函数导数,根据导函数的正负情况可得函数的单调区间.
【详解】(1)由,可得,
故由在处的切线倾斜角为得,
即,解得;
(2)时,,,
令,解得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
故的单调增区间为,单调减区间为
17.已知函数.
(1)若,求函数的图象在点处的切线方程;
(2)若存在极值,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据导数的几何意义求出函数的图象在点处的切线的斜率,从而得到切线方程;
(2)由存在极值,得有变号零点,通过分离参数,根据余弦函数给定区间上的值域可求得a的取值范围.
【详解】(1)若,则.
所以,所以.
又,所以函数的图象在点处的切线方程为.
(2)因为函数,
所以.
若存在极值,则有变号零点,即有解.
因为,所以,所以.
因此有解,且.
当时,在上恒成立,
所以函数是增函数,无极值;
当时,在上有解,记为.
令,则,所以在上单调递增,
所以当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以函数在处取得极小值,即函数有极值.
故a的取值范围是.
18.已知.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若在定义域上单调递增,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出,切点为,利用点斜式直线方程求出切线方程即可;
(2)转化为在上恒成立,参变分离,令,利用导数法求解的最小值,即可求得a的取值范围.
【详解】(1)当时,,,
则,故,,
所以曲线在处的切线方程为:,即.
(2)由题意得,
若函数在上单调递增,则在上恒成立,
即在上恒成立,所以,
令,,
当时,,当时,,
故的单调递增区间为,的单调递减区间为,
所以函数的最小值为,所以.
19.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)求得,得到且,结合导数的几何意义,即可求解;
(2)根据题意,转化为,令,利用导数求得函数的单调性和最大值,结合,即可得证.
【详解】(1)解:由函数,可得,
所以,且,即切点坐标为,切线的斜率为,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)证明:由函数,可得函数的定义域为,
由不等式,即,
要证,即证,即证,
令,
可得,其中,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
当时,取值最大值,所以,
即在恒成立,所以.
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