内容正文:
第五章 一元函数的导数及其应用单元测试卷(基础版)
(考试时间:120分钟,分值: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。
第一部分(选择题 共58分)
一、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.已知函数满足,则( )
A.4 B. C. D.2
【答案】B
【详解】.
2.下列求导数的运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对于A,,故A错误;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C错误;
对于D,令,,则,又因为,所以,故D正确.
3.若函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【详解】因为,
所以,
则,
解得.
4.已知函数的图象在点处的切线与直线垂直,则实数m的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】求出函数的导数,再利用导数的几何意义,结合垂直关系列式求解.
【详解】函数,求导得,则,
由函数的图象在点处的切线与直线垂直,得,
即,所以.
5.已知函数在处取得极大值,则的值为( )
A. B.1 C.或1 D.-1或2
【答案】B
【详解】.
因为函数在处取得极大值,故,
解得或,
当时,,
且仅在处为零,导函数不变号,函数在上单调递减,不是极值点,舍去;
当时,,
当时,当时,
故函数在处取得极大值,符合题意.
6.若函数在定义域上恰有三个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【分析】先考虑时,根据零点存在定理确定此时函数有一个零点,结合题意可知时,有两个零点,对函数求导,利用导函数得到函数的单调性,求出函数的最小值为,和端点函数值,构造不等式求解即可.
【详解】当时,则,,
所以在上单调递增,且,,
在内存在唯一零点;
因为函数在其定义域内恰有三个零点,
所以当时,有两个零点,
,令,则或(舍去),
在上单调递减,在上单调递增,
又当,时,,且,当时,,
所以当时,有两个零点时,
需满足,解得.
7.若函数在上存在单调递增区间,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求导得,转化为在上有解,最后分离参数即可.
【详解】函数,则 ,
因为在上存在单调递增区间,所以在上有解,
所以当时,有解,
令,而当时,令 ,
即为,
此时(此时),所以,
故实数a的取值范围为.
8.若函数在区间上有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对函数进行求导,导数的零点需落在指定区间上,从而求出的范围
【详解】,又,
令,,则的零点与的零点相同,
因为函数图象开口向下且,要使在区间上有最大值,
所以和,解得.
二、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.已知函数的导函数在上的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在上单调递增 B.当时,取得极大值
C.当时,取得极小值 D.是在上的最大值
【答案】BC
【分析】根据导函数图象的正负判断函数的增减与极值、最值,依此判断各个选项即可.
【详解】对于A,由题图可知时,,则单调递减,故A错误;
对于B、C,由题图易知在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,,
所以当时,取得极大值,当时,取得极小值,故B、C正确;
对于D,在上的最大值应是与中的较大者,故D错误.
10.已知,则下列说法正确的有( ).
A.函数有唯一零点
B.函数的单调递减区间为
C.函数有极大值
D.若关于x的方程有三个不同的根,则实数a的取值范围是
【答案】AC
【详解】,定义域为,则
A选项,令,得,则当时,单调递增,当时,单调递减,
所以,当,;当,,
所以函数只有1个零点,且此时,所以A选项正确;
B选项,由A选项解析可知,函数的单调递减区间为,所以B选项错误;
C选项,由A选项解析可知,函数有极大值,所以C选项正确;
D选项,由A选项解析可知,关于x的方程不可能有三个根,所以D选项错误.
11.已知定义在上的的导函数为,且,则下列判断中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】观察题给式子构造函数,结合已知条件利用导数得到的单调性,然后利用单调性逐项判断即可.
【详解】设,则,
因为,所以,单调递减,
易知,所以,即,A错误;
因为,所以,而,
所以且有,所以,B错误;
易知,所以即,C正确;
易知,所以即,D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,则__________.
【答案】
【分析】对给定等式两边求导,赋值求出,进而求出,最后求出即可.
【详解】由,求导得,
则,解得,
即,故.
13.函数的极值点为__________.
【答案】1
【分析】求导,令导函数为0,可得极值点,分析单调性,即可得答案.
【详解】由题意得,
令,得或(舍),
当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
所以为的极小值点,无极大值点.
14.已知函数及其导数的定义域都是,若函数是偶函数,函数也是偶函数,则不等式的解集是__________.
【答案】
【分析】根据函数奇偶性以及导函数性质可得,再求导并利用基本不等式可判断的单调性,解不等式可得结果.
【详解】由题意知,两边同时求导,即是奇函数,
又是偶函数,
则,
可得,
令,
可得,
易知,当且仅当时等号成立;
即函数在上单调递减,又是奇函数,可得,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
因为函数是偶函数,则,
可知不等式等价于,即,
即,即可得,解得,
则不等式的解集是.
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.已知曲线.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求过点且与曲线相切的直线方程.
【答案】(1)
(2)和.
【分析】(1)“在”某点处的切线方程,求导,代入点斜式即可求得;
(2)“过”某点处的切线方程,设切点,结合切点在曲线上,切点在切线上,联立方程组即可求得.
【详解】(1)
,
当时,,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)设切点坐标为,由(1)知切线的斜率为,
故切线方程为,
因为切线过点,所以,
即,所以或,
故过点且与曲线相切的直线有两条,
其方程分别是和,
即和.
16.设函数在及时取得极值.
(1)求出的值;
(2)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对函数求导,结合极值点和韦达定理求解即可;
(2)代入,并对函数求导,分析函数单调性,进而结合端点值建立关于的不等式求解.
【详解】(1)对函数求导可得,
因为在和处取得极值,所以是方程的两个根,
由韦达定理:,解得.
将代入导函数得:,
当时,当时,当时,
和处导数值变号,故为极值点,所以.
(2)由,得,,
时,,单调递增;时,,单调递减;
时,,单调递增,,,,
因此在上的最小值为.
任意都满足,等价于最小值大于,
即:,解得:,所以的取值范围是.
17.已知函数
(1)若在处有极小值,求;
(2)若,求在区间上的最值.
【答案】(1)
(2)最小值为,最大值为.
【分析】(1)由函数在处取得极小值,得,求出或,根据函数极值的概念,分别代入验证,即可求解;
(2)利用导数求得函数的单调性,结合函数的单调性,求得函数的最值.
【详解】(1)由,得,
因为为的极小值点所以,解得或,
当时,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,所以为的极小值点;
当时,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,所以为的极大值点;
经检验,时,在处取极大值,不符题意,所以;
(2)当时,,令得或,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减.
所以为在区间的极大值,也是最大值.
由于,,,所以最小值为.
综上所述,在区间上的最小值为,最大值为.
18.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,求在区间的最小值.
【答案】(1)当时,在区间上单调递减,
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(2)时,的最小值为;时,的最小值为.
【分析】通过求导,利用导数的正负情况来分析函数的单调性,根据参数的范围进行分类讨论;
利用第一小问的单调区间,根据参数的范围进行分类讨论从而求解最小值.
【详解】(1),
求导可得,
分类讨论,
当时,当时,,单调递减;
当时,当时,,单调递增,当时,,单调递减,
综上所述,
当时,在区间上单调递减,
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(2)由可知,当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减,
分类讨论,
当,即时,在上单调递增,所以最小值为;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,所以最小值为,
综上所述,时,的最小值为;时,的最小值为.
19.已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,函数在上单调递增;当时,函数在上单调递减,在上单调递增
(2)
【分析】(1)对求导,讨论的值确定导数的正负,讨论函数的单调性;(2)首先将不等式恒成立问题转化为恒成立, 令求最值.
【详解】(1)由题可知,
当时,,函数在上单调递增;
当时,若,,若,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
(2)当时,不等式恒成立,
即对任意恒成立,
即对任意恒成立,
设,,
,
令,,,
所以在上单调递增.
由于,,
由零点存在定理,存在,使得,即,
所以当时,,,当时,,,
即在上单调递减,在上单调递增,
所以.
因为,所以,
令,,
,即在上单调递增,
所以,即,
所以,所以,
所以,即实数的取值范围为.
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第五章 一元函数的导数及其应用单元测试卷(基础版)
(考试时间:120分钟,分值: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。
第一部分(选择题 共58分)
一、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.已知函数满足,则( )
A.4 B. C. D.2
2.下列求导数的运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.若函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
4.已知函数的图象在点处的切线与直线垂直,则实数m的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5.已知函数在处取得极大值,则的值为( )
A. B.1 C.或1 D.-1或2
6.若函数在定义域上恰有三个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
7.若函数在上存在单调递增区间,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.若函数在区间上有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、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.已知函数的导函数在上的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在上单调递增 B.当时,取得极大值
C.当时,取得极小值 D.是在上的最大值
10.已知,则下列说法正确的有( ).
A.函数有唯一零点
B.函数的单调递减区间为
C.函数有极大值
D.若关于x的方程有三个不同的根,则实数a的取值范围是
11.已知定义在上的的导函数为,且,则下列判断中正确的是( )
A. B.
C. D.
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,则__________.
13.函数的极值点为__________.
14.已知函数及其导数的定义域都是,若函数是偶函数,函数也是偶函数,则不等式的解集是__________.
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.已知曲线.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求过点且与曲线相切的直线方程.
16.设函数在及时取得极值.
(1)求出的值;
(2)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围.
17.已知函数
(1)若在处有极小值,求;
(2)若,求在区间上的最值.
18.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,求在区间的最小值.
19.已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围.
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