内容正文:
湘教版高中数学选择性必修第二册
第1章:导数及其应用 单元测试卷
命题人:李文元
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
班级: 姓名: 成绩:
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。
4.考试范围:湘教版(2019)选择性必修第二册第1章
第一部分(选择题 共58分)
1、 单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(原创)若,则( )
A.1 B. C. D.
2.(原创)已知曲线在处的切线方程是,则与分别为( )
A.0, B.5,2 C.1, D.,5
3.(原创)曲线在处的切线的斜率为( )
A. B.3 C. D.2
4.已知函数为偶函数,曲线在处的切线方程为,则( )
A. B. C. D.
5.已知函数 则曲线在点处的切线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
6.已知定义在上的函数,是的导函数,满足.且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
7.已知函数,若对任意恒成立,则a的最小值为( )
A. B. C. D.0
8.已知函数,有下列说法
①的递增区间是和;
②有三个零点;
③不等式的解集为;
④关于的不等式恒成立,则的最大值为1.
其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.①②④ D.①③④
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.如图是函数的导函数的图像,下列说法正确的是( )
A.函数在区间上单调递增 B.函数在区间上单调递减
C.函数在处取得极大值 D.函数有两个极小值点
10.函数,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则的极大值点为
C.当时,有3个零点 D.若,则
11.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.是函数的极大值点
B.的对称中心为
C.在上恒有
D.若与在有唯一交点,则或
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若函数的图象在点处的切线与直线互相垂直,则_______.
13.函数在区间上的最大值是________.
14.若函数在处取得极大值,则实数的取值范围为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知函数,若曲线在点处的切线方程为.
(1)求a的值;
(2)求的单调区间.
16.(15分)已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)求函数在区间的最大值和最小值.
17.(15分)已知函数
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)当时,求函数在区间上的最小值.
18.(17分)已知函数,.
(1)判断的单调性;
(2)若,求的值;
(3)已知,.若,证明:.
19.(17分)已知函数,为自然对数的底数.
(1)若此函数的图象与直线交于点P,求该曲线在点P处的切线方程;
(2)若有两个零点,求实数a的取值范围.
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$相教版高中数学选择性必修第二册
第1章:导数及其应用单元测试卷
命题人:李文元
(考试时间:120分钟试卷满分:150分)
班级:
姓名:
成绩:
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。
4.考试范围:湘教版(2019)选择性必修第二册第1章
第一部分(选择题共58分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(原创)若f'(xo)=1,则i
fo+2A)-fx@=()
24x
A.1
B.-1
C.-2
D.
2.(原创)已知曲线y=∫(x)在x=0处的切线方程是y=2x+5,则f(0)与f(0)分别为()
A.0,-3
B.5,2
C.1,-2
D.-2,5
3.(原创)曲线y=e'+2x在x=0处的切线的斜率为()
A.-2
B.3
D.2
4,已知函数f(心=x+Q山、为偶函数,曲线y-在x=2处的切线方程为y=c+b
则()
Aa=0k=号
B.a=0,b=4
3
C.a=l,b=-4
n.alk=号
5.已知函数f(x)=x·2*H,则曲线y=f()在点(-1,f(-1)处的切线在y轴上的截距为()
A.In2
B.n2-2
C.1-n2
D.-n2
6.已知定义在(0,+o)上的函数f(x),f'(x)是f(x)的导函数,满足f(x)-f(x)<0.且
f(2)=2,则不等式f(2)-2>0的解集是()
A.(-n,3)
B.(-n,2)
C.(-0,1)
D.(-0,0)
7.已知函数f(x)=x-a:e,若f(x)≤0对任意xe[0,e]恒成立,则a的最小值为()
A.e-1
2
B.
c.
D.0
[xInx,x >0
8.已知函数f(x)=
xe,x≤0
,有下列说法
0f内的运者区同足(10和目片
②f(x)有三个零点:
®不等式f(x)≥-】的解集为R:
④关于x的不等式f(x)≥x-1(k∈R)恒成立,则k的最大值为1.
其中正确的是()
A.①②
B.①③
C.①②④
D.①③④
二、多项选泽题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项
符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分:
9.如图是函数f(x)的导函数f'(x)的图像,下列说法正确的是()
-10
A.函数f(x)在区间(3,+∞)上单调递增B.函数f(x)在区间(0,1)上单调递减
C.函数f(x)在x=1处取得极大值
D.函数f(x)有两个极小值点
10.函数f(x)=x2-(m+2)x+mhx,下列结论正确的是()
A.若(1)=0,则m=-1
B.若0<m<2,则f(x)的极大值点为x=1
C.当m=3时,f(x)有3个零点
D.若u>2,则t>4n受4
11.已知函数f(x)=x-2x2,则下列说法正确的是()
A.x=4是函数f(y)的极大值点
3
B.f(四)的对称中心为327)
216
C.f(x)在(0,1)上恒有f(x)>f(x
D.若f(x)与8(x)=-x2+x+在[0,+o)有唯一交点,则>0或m=-1
第二部分(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若函数f(x)=(x2+)e+1的图象在点(0,1)处的切线与直线x+2y+4=0互相垂直,
则a=
13.函数f(x)=4x3-3x+1在区间(-1,1)上的最大值是.
14.若函数f-1+m-在x=1处取得极大值,则实数m的取值范国为
e
四、解箸题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说朋、证明过程或演算步骤
15.(13分)已知函数f(x)=x-xlnx-a,若曲线y=f(x)在点(1,f(1)处的切线方程为y=2.
(1)求a的值:
(2)求f()的单调区间.
16(15分)已知函数倒-t+-2x+1.
(1)求函数f(x)在(0,1)处的切线方程:
(2)求函数f(x)在区间[-2,1]的最大值和最小值.
17.(15分)已知函数f(x)=nx-ax,(a∈R)
()当a=时,求函数f(的单调区间:
(2)当a>0时,求函数f(x)在区间[1,2]上的最小值.
18.(17分)已知函数f(x)=a(1-e)+x,aeR.
(1)判断f(x)的单调性:
(2)若f(x)≤0,求a的值:
B)已知g6)=e+分eQ+0.若a=-1,证明:86>/.
19.(17分)已知函数f(x)=lhx-x+2,e为自然对数的底数:
()若此函数的图象与直线x=上交于点P,求该曲线在点P处的切线方程:
(2)若h(x)=ae2+(a-3)e-f(e)+2有两个零点,求实数a的取值范围Sheet1
双向细目表
题号 核心知识点 题型 难度系数 分值
1 导数的定义、极限概念 单项选择题 0.9 5
2 导数的几何意义、切线方程 单项选择题 0.85 5
3 基本初等函数求导、切线斜率 单项选择题 0.8 5
4 偶函数性质、导数与切线 单项选择题 0.7 5
5 函数求导、切线方程、截距 单项选择题 0.65 5
6 构造函数、导数与不等式 单项选择题 0.55 5
7 恒成立问题、参数最值 单项选择题 0.5 5
8 函数单调性、零点、不等式综合 单项选择题 0.45 5
9 导函数图像、单调性与极值 多项选择题 0.65 6
10 导数求极值、零点个数 多项选择题 0.5 6
11 极值点、函数性质、不等式、交点问题 多项选择题 0.4 6
12 导数几何意义、直线垂直斜率关系 填空题 0.7 5
13 导数求闭区间最值 填空题 0.65 5
14 极值点判定、参数范围 填空题 0.5 5
15 切线方程、导数求单调区间 解答题 0.65 13
16 切线方程、闭区间最值 解答题 0.6 15
17 含参单调性、区间最值 解答题 0.5 15
18 单调性判断、方程求解、不等式证明 解答题 0.4 17
19 切线方程、函数零点与参数范围 解答题 0.35 17
Sheet2
Sheet3
$
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第1章:导数及其应用 单元测试卷
命题人:李文元
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
班级: 姓名: 成绩:
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。
4.考试范围:湘教版(2019)选择性必修第二册第1章
第一部分(选择题 共58分)
1、 单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(原创)若,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【分析】根据导数的定义求解即可.
【详解】
2.(原创)已知曲线在处的切线方程是,则与分别为( )
A.0, B.5,2 C.1, D.,5
【答案】B
【分析】根据导数的几何意义分别代入计算可得结果.
【详解】将代入直线方程可得,
因为切线的斜率为2,所以2,因此与分别为5,2.
故选:B
3.(原创)曲线在处的切线的斜率为( )
A. B.3 C. D.2
【答案】B
【分析】利用导数来求斜率即可.
【详解】由题意得,所以曲线在处的切线的斜率为.故选:B.
4.已知函数为偶函数,曲线在处的切线方程为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由为偶函数利用特值法得到的值,利用偶函数的定义验证的值,构造函数,利用导数的几何意义求出斜率,利用点斜式得到切线方程,从而得到的值.
【详解】因为为偶函数,则,所以,解得.
当时,,所以,解得或,
则其定义域关于原点对称.
,故为偶函数.
记,则,又,
所以曲线在处的切线方程为,
化简得,所以.
5.已知函数 则曲线在点处的切线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出原函数的导函数,得到函数在处切线的斜率,再求出,利用直线方程的点斜式求切线方程,取得答案.
【详解】由,得,
所以,又,
曲线在处的切线方程为,令得轴上的截距为.
6.已知定义在上的函数,是的导函数,满足.且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,,,即
令,;
则,在上单调递减;
,;
,,,得,即;
在上单调递减,且,,解得;
不等式的解集为.
7.已知函数,若对任意恒成立,则a的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】C
【分析】分离参数可得,构造函数,利用导数求出函数的最大值,即可求解.
【详解】由题意知对任意恒成立,
所以对任意恒成立.记,则,
当时,;当时,;
故在上单调递增,在上单调递减,
故当时,在时取得极大值,也即最大值.
所以,故a的最小值为.
8.已知函数,有下列说法
①的递增区间是和;
②有三个零点;
③不等式的解集为;
④关于的不等式恒成立,则的最大值为1.
其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.①②④ D.①③④
【答案】D
【分析】分别求得和时,利用导数求得的单调性,可判定①正确,令,求得方程的解,可判定②不正确;利用函数的单调性,求得的最小值,可判定③正确,由不等式,当时,转化为,利用导数求得其最大值,当时,画出和的图像,结合图像,求得的范围,可判定④正确.
【详解】对于①,当时,,可得,
令,即,可得,所以在上单调递增;
令,即,可得,所以在上单调递减,
当时,,可得,
令,即,可得,所以在上单调递增;
令,即,可得,所以在上单调递减,
所以的递增区间是和,所以①正确;
对于②,当时,令,即,解得;
当时,令,即,解得,
所以函数仅有两个零点和,所以②不正确;
对于③,由①知,当时,在上单调递减,在上单调递增,
所以;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
所以,
综上可得,在上恒成立,所以的解集为,所以③正确;
对于④,当时,由,可得,即,
令,可得,
当时,,在单调递增;
当时,,在单调递减,
所以,所以;
当时,,由①知在上递减,在上递增,
所以当时,函数取得极小值,极小值为,
且,当趋向负无穷时,趋近于0,且,画出函数的图象,如图所示,又由直线恒过定点,要使得不等式恒成立,则,
综上可得,不等式恒成立,则满足,
所以的最大值为,所以④正确,
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.如图是函数的导函数的图像,下列说法正确的是( )
A.函数在区间上单调递增 B.函数在区间上单调递减
C.函数在处取得极大值 D.函数有两个极小值点
【答案】ACD
【详解】由导函数的图象可知函数的单调递减区间为,单调递增区间为,所以函数在处取得极小值,在处取得极大值,在处取得极小值,可知A、C、D选项正确,B选项错误.
10.函数,下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则的极大值点为
C.当时,有3个零点
D.若,则
【答案】AD
【分析】对于A:直接代入求解即可;对于B:利用导数分析得单调性,进而可得极值点;对于C:利用导数分析的单调性,进而可得零点;对于D:令,构造,利用导数可证,即可得结果.
【详解】由题意可知:的定义域为,且,
令,解得或.对于选项A:若,解得,故A正确;
对于选项B:若,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
所以为的极小值点,故B错误;对于选项C:若,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则的极大值为,极小值为,
当趋近于时,趋近于,所以有且仅有1个零点,故C错误;
对于选项D:若,令,构造,则,可知在内单调递增,则,
即,可得,整理可得,故D正确.
11.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.是函数的极大值点
B.的对称中心为
C.在上恒有
D.若与在有唯一交点,则或
【答案】BCD
【分析】利用函数的单调性求出极值点判断A选项;利用函数的对称中心的性质判断B选项;利用函数的单调性判断C选项;构造函数利用函数的单调性和极值判断D选项.
【详解】A选项:函数求导得,
令,即,提取公因式得到,解得或,
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增,
故为极大值点,为极小值点,A选项错误;
B选项:设函数的对称中心为,则有,
,,
,
又为函数的对称中心时,关于它对称的两点函数值之和为常数,与值无关,
即,解得,又,
故是函数的对称中心,B选项正确;
令,则,令,由二次函数性质可得:
当时,,即当时,,
又当时,函数单调递减,且,
即在区间上单调递减,
故当时,,C选项正确;
D选项:令,即,移项可得,
令,求导得,
令,即,因式分解得到,解得或,
当时,单调递减;
当时,单调递增,
所以在处取得极小值,也是最小值,,
当,即,解得时,在上有唯一零点,
即与在有唯一交点,
当,即,解得时,在上有一个零点,
即与在有唯一交点,
所以若与在有唯一交点,则或,D选项正确.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若函数的图象在点处的切线与直线互相垂直,则_______.
【答案】2
【详解】由题意得:,则在点处的切线斜率,
又因为在点处的切线与直线互相垂直,且直线的斜率为,
所以,解得:.
13.函数在区间上的最大值是________.
【答案】2
【详解】函数,定义域为R,,在区间上,
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
又,,所以函数在区间上的最大值是2.
14.若函数在处取得极大值,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】先求导数,然后分,,三种情况讨论,借助导数研究函数的极值,即可得解.
【详解】求导得
.
若,则,当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,故符合要求;
若,令.当时,解得,,
当时,,此时是开口向上的抛物线,
所以当时,,;当时,,,
所以在处取得极大值,故符合要求;
当时,此时是开口向下的抛物线,欲使成为的极大值点,
只需,即,解得.综上,可得实数的取值范围为.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知函数,若曲线在点处的切线方程为.
(1)求a的值;
(2)求的单调区间.
【答案】(1) (2)的单调递增区间为,单调递减区间为
【分析】(1)根据可求的值.
(2)求导,根据导函数的符号确定函数的单调区间.
【详解】(1)由题意.此时,.
所以,,
所以在处的切线方程为,即.故为所求.
(2)因为,.
由;由.
所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
16.(15分)已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)求函数在区间的最大值和最小值.
【答案】(1) (2);
【分析】(1)根据导数的几何意义,在点处切线求法可求;
(2)求导,利用导数分析函数单调性,根据单调性确定最值即可.
【详解】(1)解:,
,
则函数在处的切线方程为;
(2)由(1)知,
令,解得或,
和时,,单调递增;
时,,单调递减;
又,
函数在区间的最大值为,最小值为.
17.(15分)已知函数
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)当时,求函数在区间上的最小值.
【答案】(1)函数的单调增区间是;单调递减区间是
(2)当时,在区间上的最小值是;当时,在区间上的最小值是.
【分析】(1)先确定函数的定义域,再对函数求导,根据导函数与0的大小关系划分区间,从而判断函数的单调性;
(2)要求闭区间上的最小值,先对函数求导,找到导函数的点,再根据该点在区间的位置关系,分情况讨论函数在上的单调性,进而确定最小值.
【详解】(1)函数的定义域为;
当时,,则;
令,即,解得;
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减;
的递增区间为,递减区间为.
(2)由,得;
令,即,解得;
,当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减.
①当,即时,函数在区间上单调递减,此时的最小值为;
②当,即时,函数在区间上单调递增,在上单调递减;
,,
当时,,此时最小值为;
当时,,此时最小值为.
③当,即时,函数在区间上单调递增,此时的最小值为;
综上所述,当时,在区间上的最小值是;当时,在区间上的最小值是.
18.(17分)已知函数,.
(1)判断的单调性;
(2)若,求的值;
(3)已知,.若,证明:.
【答案】(1)当时, 在上单调递增;当时, 在上单调递增,在上递减;
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)先求导,按照和分类讨论,利用导数研究单调性即可求解;
(2)由,得,根据的情况分类讨论,当时,由(1)有,令,利用导数研究最小值即可求解;
(3)令,利用导数研究函数的单调性求出最小值即可求解.
【详解】(1)由得:,
当时,,此时在上单调递增;
当时,令,解得:,所以当时,;
当时,,
所以在上单调递增,在上递减;
(2)由(1)可知,当时,在上单调递增,在上递减.
若,则,即,
代入可得:,
令,(),则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
则,即恒成立,且,
所以,即,
当时,恒成立,即在上单调递增,
又,所以当,,不恒成立,故不成立.
综上所述,;
(3)令,,
所以,令,,
所以在上单调递增,因为,,
所以在上存在唯一零点,令,则,
令,所以;令,所以;
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
又因为,所以,所以,得证.
19.(17分)已知函数,为自然对数的底数.
(1)若此函数的图象与直线交于点P,求该曲线在点P处的切线方程;
(2)若有两个零点,求实数a的取值范围.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)求导,利用导数的几何意义求切线方程;
(2)整理可得,令,原题意可转化为有两个零点,求导,利用导数分析函数零点即可.
【详解】(1)因为,则,
可得,,
所以该曲线在点P处的切线方程为: ,即.
(2)因为,则,
可得,
令,则,可得,
原题意可转化为有两个零点,则,
因为,则,若,则,可得,
可知在上单调递减,所以在上至多一个零点,不合题意;
若,令,解得;令,解得;
可知在上单调递减,在上单调递增,则,
当趋近时,趋近正无穷,当趋近正无穷时,趋近正无穷,
若有两个零点,则,
令,则在上单调递增,
且,则不等式的解集为;
所以实数a的取值范围为:.
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$湘教版高中数学选择性必修第二册
第1章:导数及其应用单元测试卷
命题人:李文元
(考试时间:120分钟试卷满分:150分)
班级:
姓名:
成绩:
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。
4.考试范围:湘教版(2019)选择性必修第二册第1章
第一部分(选择题共58分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(原创)若f'(xo)=1,则im
f(xo+24x)-f(xo)=()
24x
A.1
B.-1
C.-2
1
D.
2
【答案】A
【分析】根据导数的定义求解即可
【详解】lim Got40fo=f(xo)=1.
△X-→0
24x
2.(原创)已知曲线y=∫(x)在x=0处的切线方程是y=2x+5,则f(0)与f'(0)分别为()
A.0,-3
B.5,2
C.1,-2
D.-2,5
【答案】B
【分析】根据导数的几何意义分别代入计算可得结果」
【详解】将x=0代入直线方程可得f(2)=2×0+5=5,
因为切线y=2x+5的斜率为2,所以f(0)=2,因此f(0)与f0)分别为5,2.
故选:B
3.(原创)曲线y=ex+2x在x=0处的切线的斜率为()
5
A.-2
B.3
c.
2
D.2
【答案】B
【分析】利用导数来求斜率即可.
【详解】由题意得y'=ex+2,所以曲线y=ex+2x在x=0处的切线的斜率为e+2=3.
故选:B.
4.已知函数fx)=(c+a)n中为偶函数,曲线y=f图在x=2处的切线方程为y=+b,
则()
A.a=0k=
4
3
B.a=0b=3
C.a=1,b=
4
D.a=1,k=-
2
3
3
【答案】A
【分析】由f(x)为偶函数利用特值法得到a的值,利用偶函数的定义验证a的值,构造函
数g(x)=
f(x)
利用导数的几何意义求出斜率,利用点斜式得到切线方程,从而得到k,b
的值
【详解】因为f(x)为偶函数,则f(2)=f(-2),所以(2+ah3=(-2+a)ln3,解得a=0.
当a=0时,f(x)=xn+,
h是,所以(x-10+1>0,解得x>1或<-1.
则其定义域关于原点对称
(对(加片((nm,故因为数
记g-f四-h则ga)1又g回时go=号
x-1
所以面线y=因在x=2处的切线方程为y-h3=号(x-2),
化简得y=-
+3+子所以=
2
4
3
5.已知函数f(x)=x·2x,则曲线y=f()在点(1,f(-1)处的切线在y轴上的截距为()
A.In2
B.n2-2
C.1-n2
D.-n2
【答案】D
【分析】求出原函数的导函数,得到函数在x=-1处切线的斜率,再求出∫(-1),利用直线
方程的点斜式求切线方程,取x=0得答案,
【详解】由f(x)=x.2H,得f'(x)=1·2x+x.2xn2=2x(1+xn2),
所以f"(-1)=2°(1-h2)=1-h2,又f(-1)=-1.2°=-1,
曲线在(-1,-1)处的切线方程为y+1=(1-ln2)(x+1),令x=0得y轴上的截距为-ln2
6.已知定义在(0,+o)上的函数f(x),(x)是f(x)的导函数,满足f(x)-f(x)<0.且
f(2)=2,则不等式f(2)-2>0的解集是()
A.(-,3)
B.(-0,2)
C.(-0,1)
D.(-n,0)
【答案】C
【球1xe0-.寸因-0,o0,明
<0
令g国)=f国,xe(0,+四:
则gx)=)x-f)<0,六g(y在(0,+)上单调递减
r?
f2)=2,8p)=f2-1:
2
2)2≥0.2>0,01得82)>1,即82>8②
g(x)在(0,+∞)上单调递减,且8(2)>8(2),.2<2,解得x<1:
.不等式f(2)-2*>0的解集为(-∞,1)
7.已知函数f(x)=x-a.e,若f(x)≤0对任意x∈[0,e]恒成立,则a的最小值为()
2
A.e-1
1
B.
C.
D.0
e
【答案】C
【分析】分离参数可得a≥
。产,构造函数()=。,利用导数求出函数g(x)的最大值,即
可求解。
【详解】由题意知x-ae*≤0对任意x∈[O,e]恒成立,
所以a≥兰对任意xe0d恒成立记8)音,则g()1。
当0≤x<1时,g'(x)>0;当1<x≤e时,g'(x)<0:
故8()-。在[Q1)上单词递增,在Lg上单调道减。
故当xe[0,©]时,g)=二在x=1时取得极大值,也即最大值g)=
e
e
所以a≥,故a的最小值为二
e
e
[x Inx,x >0
8.已知函数f(x)=
xe,x≤0
有下列说法
①倒的递始区间是(仁10和[日片
②f(x)有三个零点:
®不等式f(x)≥-】的解集为R:
④关于x的不等式f(x)≥kx-l(k∈R)恒成立,则k的最大值为1.
其中正确的是()
A.①②
B.①③
C.①②④
D.①③④
【答案】D
【分析】分别求得x>0和x≤0时,利用导数求得∫(x)的单调性,可判定①正确,令f(x)=0,
求得方程的解,可判定②不正确;利用函数∫(x)的单调性,求得∫(x)的最小值,可判定③
,由不等式f四2-L,当x>0时,转化为k血x+利用导数求得其最大值
x≤0时,画出f(x)=xe和y=-1的图像,结合图像,求得k的范围,可判定④正确
【详解】对于①,当x>0时,f(x)=xlnx,可得f'(x)=lnx+1,
令f'(e)>0,即nx+1>0,可得x>二,所以f(y)在(,+四)上单调递增:
令f)<0,即山+1<0,可得0<x<。所以子在(0,3上单调递减,
当x≤0时,f(x)=xe,可得∫'(x)=(x+1)e,
令f'(x)>0,即(x+1)e*>0,可得-1<x≤0,所以f(x)在(-1,0]上单调递增:
令∫'(x)<0,即(x+1)e<0,可得x<-1,所以f(x)在(-o,-1)上单调递减,
所以f(,的递增区间是(←10)利+o,所以0正确:
对于②,当x>0时,令f(x)=0,即xlnx=0,解得x=1:
当x≤0时,令f(x)=0,即xe=0,解得x=0,
所以函数∫(x)仅有两个零点x=0和x=1,所以②不正确:
对于③,由①知,当x>0时,f(:)在(0,马上单调递减,在(仁+四)上单调递增,
e
e
所以fw)≥f白=上n2=1
e
e
当x≤0时,f(x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,0)上单调递增,
所以f(x)≥f(-1)=-1xe'=-
e
综上可得,)之是在R上恒成立,所以)之-上的解集为R,所以③正确:
e
1
对于④,当x>0时,由f(x)≥c-1,可得xhx≥c-1,即k≤nx+二
令g()=hx+>0,可得g(x)=1是-=1
1
当x>1时,g'(x)>0,g(x)在1,+∞)单调递增:
当0<x<1时,g(x)<0,8(x)在(0,1)单调递减,
所以g(x)mm=g0=1,所以k≤1:
当x≤0时,f(x)=e,由①知f(x)在(-o,-l)上递减,在(-1,0]上递增,
所以当=-1时,西数因取得极小道,极小值为)=专日
且f(O)=0,当x趋向负无穷时,f(x)趋近于0,且f(x)<0,画出函数f(x)的图象,如
图所示,又由直线y=k-1恒过定点(0,-1),要使得不等式f(x)≥x-1恒成立,则k≥0,
综上可得,不等式f(x)≥kx-1恒成立,则满足0≤k≤1,
所以k的最大值为1,所以④正确,
yf(x)
y=kx-1
y=1
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项
符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分
9.如图是函数f(x)的导函数f'(x)的图像,下列说法正确的是()
A.函数f(x)在区间(3,+o)上单调递增
B.函数f(x)在区间(0,1)上单调递减
C.函数f(x)在x=1处取得极大值
D.函数f(x)有两个极小值点
【答案】ACD
【详解】由导函数∫'(x)的图象可知函数f(x)的单调递减区间为(-∞,-1),(1,3),单调递增区
间为(-1,1),(3,+0),所以函数f(x)在x=-1处取得极小值,在x=1处取得极大值,在x=3处
取得极小值,可知A、C、D选项正确,B选项错误。
10.函数f(x)=x2-(m+2)x+mx,下列结论正确的是()
A.若f(1)=0,则m=-1
B.若0<m<2,则f(x)的极大值点为x=1
C.当m=3时,∫()有3个零点
D.若m>2,则m2>4mln+4
2
【答案】AD
【分析】对于A:直接代入求解即可:对于B:利用导数分析∫()得单调性,进而可得极
值点:对于C:利用导数分析f)的单调性,进而可得季点:对于D:令1=究>1,构造
g()=t-2ht-1t>1,利用导数可证g0)>0,即可得结果
【详解】由题意可知:f(y)的定义域为(0,+)),且f'x)=2x-0+2)+严2x-m-少,
令f)-0,解得x受或x=1对于造项A:若Q)=m-1=0,解得m=-1,故A正确:
对于选项B:若0<m<2,则0<受<1.
当xe(0罗0+)时,f0:当x(受时,f(k0:
可知/在},+o)内单调适地,在侣内单调递减
所以=1为的极本值点。放B箭误:对于选项c:若加=3。则空子1,
当xeou(受+时,f>0:当xeg)
时,f'(x)<0:
2
可知f在@,子+内单调莲指,在》
内单调递减,
则f的极大值为f0)=-4<0,极小值为》)J0)0,
当x趋近于+o时,f(x)趋近于+o,所以f(x)有且仅有1个零点,故C错误:
对于选项D:若m>2,令1=究1,构造g0=1-2咖1->1,则
g0=1-+之-《,1、0,可知8日在L+)内单调道增,则g0>g0=0,
12
即1-2-0,可符受2h号品>0,整理可得m>4mg4,故D正确
2
2
11.已知函数f(x)=x-2x2,则下列说法正确的是()
A.X号是西数f()的极大伯点
B.f(x)的对称中心为
/216
327
C.f(x)在(0,1)上恒有f(x)>f()
D.若f(x)与g(x)=-x2+x+m在[0,+o)有唯一交点,则m>0或m=-1
【答案】BCD
【分析】利用函数的单调性求出极值点判断A选项:利用函数的对称中心的性质判断B选
项;利用函数的单调性判断C选项;构造函数利用函数的单调性和极值判断D选项
【详解】A选项:函数f(x)=x-2x2求导得f"(x)=3x2-4x,
令f"(x)=0,即3x2-4x=0,提取公因式x得到x3x-4)=0,解得x=0或x=
4
3
当x<0时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增:
当0时,/国<0,两数0的单调道减:
当x时,了)>0,画数单调造抛,
故0为极大值点,一号为板小值点:人选项精碳
B选项:设函数f(x)的对称中心为(a,b),则有f(a+x)+f(a-x)=2b,
f(a+x)=a+3a2x+3r2+x-2a2-4ax-2.x2,
f(a-x)=a-3a2x+3ax2-x3-2a2+4ar-2x2,
f(a+x)+f(a-x)=2a-4a2+(6a-4)x2,
又(a,b)为函数f(x)的对称中心时,关于它对称的两点函数值之和为常数,与x值无关,
216N
故(37
是函数f(w)=x-2x2的对称中心,B选项正确:
令√x=t,t∈(0,l),则x=tP,令h(t)=t-t,由二次函数性质可得:
当t∈(0,1)时,h(t)<0,即当xe(o,)时,x<√,
又当0考时,西数)单调选减,且0)0)
即f(x)在区间x∈(0,)上单调递减,
故当x∈(o,)时,f(x)>f(Vx),C选项正确:
D选项:令f(x)=8(x),即x3-2x2=-x2+x+m,移项可得x3-x2-x-=0,
令F(x)=x3-x2-x-,求导得F'(x)=3x2-2x-1,
令F6)=0,即3x-2x-1-0,因式分解得到(Gx+Dx-)-0,解得x=名或x-1,
当x∈[0,1)时,F(x)<0,F(x)单调递减:
当x∈I,+o)时,F'(x)>0,F(x)单调递增,
所以F(x)在x=1处取得极小值,也是最小值,F①=1-12-1-m=-1-m,
当F0)=0,即-1-m=0,解得m=-1时,F(x)在[0,+w)上有唯一零点,
即f(x)与g(x)在[0,+o)有唯一交点,
当F(0)<0,即-<0,解得>0时,F(x)在(1,+o)上有一个零点,
即f(x)与g(x)在[0,+∞)有唯一交点,
所以若f(x)与g(x)在[0,+o)有唯一交点,则>0或=-1,D选项正确
第二部分(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若函数f(x)=(x2+)e“+1的图象在点(0,1)处的切线与直线x+2y+4=0互相垂直,
则a=
【答案】2
【详解】由题意得:f'(x)=(r2+a2x+2x+a)e“,则在点(0,1)处的切线斜率k=f'(0)=a,
又因为在点(0,1处的切线与直线x+2y+4=0互相垂直,且直线的斜率为2
1
所以a×
-1,解得:a=2
13.函数f(x)=4x3-3x+1在区间(-1,1)上的最大值是
【答案】2
【详解】函数f(x)=4x3-3x+1,定义域为R,f(x)=12x2-3,在区间(-1,1)上,
当-1<x<时,(a)0,f)单调通增:当x<号时,了)<0,fy单调递减:
当x<1时,f'()>0,f(单调递增
又J》2,f0)=2,所以函数f(y)在区间(-1,)上的最大值是2
4.若函数)-X+-山少在K=1处取得极大值,则实数m的取值范围为】
e
【答案】
-0,2
【分析】先求导数'(x),然后分=0,m<0,>0三种情况讨论,借助导数研究函数f(x)
的极值,即可得解
【详解】求导得
1+2m(x-1]e-「x+(-1]e
f'(x)=
[1+2m(x-1)-x-m(x-1]e
(e)
e2x
-x2+(4m-1)x+1-3m(x-)(3m-1-
e
e
若m=0,则f()1后,当<1时)>0:当x1时,了<0,
所以∫(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
所以f(x)在x=1处取得极大值,故m=0符合要求:
若≠0,令g(y=(x-l(3m-1-m).当g(y)=0时,解得5=1,3=3-1
当m<0时,x2>,此时g(x)是开口向上的抛物线,
所以当x<1时,g(y>0,f(9)>0:当1<x<3-上时,g(w)<0,f(9<0,
所以f(x)在x=1处取得极大值,故m<0符合要求:
当m>0时,此时g(x)是开口向下的抛物线,欲使x=1成为f(x)的极大值点,
只诺>,印1>3品解得0<<号综上,可得实数m的取值范围为-
1
四、解答题:本题共5小题,共77分。解窖应写出文字说明、证明过程或演算步骤,
15.(13分)已知函数f(x)=x-xhx-a,若曲线y=f(x)在点(1,f(I)处的切线方程为y=2.
(1)求a的值:
(2)求f(x)的单调区间.
【答案】(1)a=-1
(2)∫(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞)
【分析】(1)根据f(1)=2可求a的值.
(2)求导,根据导函数的符号确定函数f(x)的单调区间
【详解】(1)由题意f(1)=2→1-0-a=2→a=-1.此时f(x)=x-xhx+1,x>0
所以f(9=1-血r+x
-0=-hx,f(①)=0,
x
所以f(x)在(L,2)处的切线方程为y-2=0(x-1),即y=2故a=-1为所求.
(2)因为f'(x)=-lnx,x>0.
由f'(x)>0→0<x<1:由f'(x)<0→x>1.
所以f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞)
16.15分)已知函数f()=r+号x2-2x+1.
(1)求函数f(x)在(0,1)处的切线方程:
(2)求函数f(x)在区间[-2,1]的最大值和最小值.
5
【答案】(1)y=-2x+1
(2②2-1
【分析】(1)根据导数的几何意义,在点处切线求法可求:
(2)求导,利用导数分析函数单调性,根据单调性确定最值即可,
【详解】(1)解:f'(x)=3x2+x-2,
.k=f(0)=-2,
则函数f(x)在(0,1)处的切线方程为y=-2x+1:
(2)由(1)知f'(x)=3x2+x-2=(3x-2)(x+1),
令f"()=0,解得x=或x=-1.
3
xe2-和e[]时,了)>0,9单调遥增
x号引时.f0,了的单调适减
又-2=-1=)-京0
函数f在区间[2]的最大值为,最小值为-1.
17.(15分)已知函数f(x)=lnx-ar,(a∈R)
)当a=2时,求函数f)的单调区间:
(2)当a>0时,求函数f(x)在区间[1,2]上的最小值.
【答案】(1)函数f(x)的单调增区间是(0,2):单调递减区间是(2,+0)
(2)当0<a<n2时,f(x)在区间[1,2]上的最小值是-a;当a≥n2时,f(x)在区间[1,2]上
的最小值是ln2-2a.
【分析】(1)先确定函数f(x)的定义域,再对函数f(x)求导,根据导函数'(x)与0的大小
关系划分区间,从而判断函数的单调性:
(2)要求闭区间上的最小值,先对函数f(x)求导,找到导函数∫"(x)=0的点,再根据该点
在区间[1,2]的位置关系,分情况讨论函数在[1,2]上的单调性,进而确定最小值
【详解】(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞):
当a=2时,fw=nx-,则f)月
令)=0,即上}=0,解得x=2:
x2
∴.当x∈(0,2)时,f'(x)>0,f(x)在(0,2)上单调递增:
当x∈(2,+o)时,f'(x)<0,f(x)在(2,+∞)上单调递减:
∴f(x)的递增区间为(0,2),递减区间为(2,+o)
(2)由f)=lnx-,得f=1-a:
令f')=0,即1-a=0,解得x=1
1
a>0,当xe0,
时,f'()>0,f(x)在
上单调递蹭:当x∈2+w时,f(y<0,
a
a
1在[合0小上单祺运减
①当0<日1,即a≥1时,函数0在区同,2小上单调递减,此时)的最小值为
f(2)=ln2-2a:
②当1<片2,即a<1时,函数了)在区间日上单调递增,在[启2上单调递减:
a
:f(1)=lnl-a=-a,f(2)=lh2-2a,f(2)-f)=n2-a
:当a<h2时,f(Q)>f0,此时最小值为f0-a:
当ln2≤a<1时,f(2)≤f(1),此时最小值为f(2)=n2-2a
③当2≥2,即0<a≤号时,函数f)在区间,2]上单调递增,此时)的最小值为
f)=-a;
综上所述,当0<a<n2时,f(x)在区间[1,2]上的最小值是-a:当a≥ln2时,f(x)在区
间[1,2]上的最小值是h2-2a
18.(17分)已知函数f(x)=a1-e)+x,a∈R.
(1)判断f(x)的单调性:
(2)若f()≤0,求a的值:
(6)已知8(9=c+2xe0,+o四).若a=-1,证明:s6)>).
【答案】(1)当a≤0时,f(x)在R上单调递增;当a>0时,f(x)在(-o,-ha)上单调递
增,在(-ha,+o)上递减:
(2)a=1
(3)证明见解析
【分析】(1)先求导,按照a≤0和a>0分类讨论,利用导数研究单调性即可求解:
(2)由f(x)≤0,得f(x)s≤0,根据a的情况分类讨论,当a>0时,由(1)有f(-血a)≤0,
令g(x)=x-1-lhx,利用导数研究最小值即可求解:
(3)令()=-了儿)=(-。-子,利用导数研究商数()的单词性求出最小位
即可求解。
【详解】(1)由f(x)=a(1-e)+x得:f'(x)=-ae+1,
当a≤0时,f'(x)=-ae+1≥1>0,此时f(x)在R上单调递增:
当a>0时,令f'(x)=0,解得:x=-a,所以当f'(x)>0时,x<-ha;
当f'(x)<0时,x>-na,
所以f(x)在(-o,-lna)上单调递增,在(-ha,+o)上递减;
(2)由(1)可知,当a>0时,f(x)在(-o,-ha)上单调递增,在(-ha,+o)上递减.
若f()≤0,则f(x)≤0,即f(-lha)≤0,
代入可得:f(-lnad)=a(1-ea)-lna=a-1-na,
令8(四)=-1-lhx,(x>0),则g(y)=1-1--
当x∈(0,1)时,g(x)<0,当x∈(1,+∞)时,g(x)>0,
所以g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+o)上单调递增,
则g(x)m=g()=0,即f(-lna)≥0恒成立,且f(0)=0,
所以f(-ha)=0,即a=l,
当a≤0时,f'(x)=-ae+1>0恒成立,即f(x)在R上单调递增,
又f(0)=0,所以当x>0,f(x)>f(0)=0,f(x)≤0不恒成立,故a≤0不成立.
综上所述,a=1:
3)令)=8(-fe)--1e-+3e0+,
所以h(x)=xe-1,令t(x)=xe-1,t'(x)=(x+1)ex>0,
所以H(y)在(0,+∞)上单调递增,因为H
-9100=c-1s0,
所以(x)在
行上存在唯一零点无,令()-0,则e=士
令h(x)>0,所以x>x:令h(x)<0,所以0<x<x:
所以h(x)在(0,x)上单调递减,在(x,+∞)上单调递增,
两a62=hA)-k,-e子+
又因为行美<1,所以2<5+所以a=M小0,将证
19.(17分)己知函数f(x)=nx-x+2,e为自然对数的底数
L)若此函数的图象与直线x=上交于点P,求该曲线在点P处的切线方程:
(2)若h(x)=ae2+(a-3)e-f(e)+2有两个零点,求实数a的取值范围.
【答案】(①)y=(e-1)x
(2)(0,1)
【分析】(1)求导,利用导数的几何意义求切线方程:
(2)整理可得h(x)=ae2x+(a-2)e-x,令t=e>0,原题意可转化为
g(t)=t2+(a-2)t-lnt有两个零点,求导,利用导数分析函数零点即可.
【详解】(1)因为f(x)=l血x-x+2,则f'()=1-1,
可/得11,
所以该曲线在点P处的切线方程为:y〔)=e-)x),
即y=(e-1x
(2)因为f(x)=nx-x+2,则f(e)=ne-e+2=x-e+2,
可得h(x)=ae2x+(a-3)e*-(x-e+2)+2=ae2+(a-2)e-x,
令t=e*>0,则x=lnt,可得g(t)=at2+(a-2)t-ht,
原题意可转化为g0=m+(a-2)1-ht有两个零点,则g0=2+a-21+(d-),
t
因为t>0,则2t+1>0,若a≤0,则at-1≤0,可得g'(t)<0,
可知g(t)在(0,+o)上单调递减,所以g(t)在(0+∞)上至多一个零点,不合题意:
若a>0,令g0)<0,解得0<1<:令g0>0,解得1>a
可知g)在0,》上单调递减
在石小上竿调递城,则0):
1
a
当t趋近0时,g(t)趋近正无穷,当t趋近正无穷时,g(t)趋近正无穷,
1
若g(t)=t2+(a-2)t-lht有两个零点,则g
=1
1+ha<0,
a
令m(a)=1-+haa>0),则m(a)在(0,+))上单调递增,
且(1)=0,则不等式m(a)<0的解集为0<a<1:
所以实数a的取值范围为:(0,1)