内容正文:
2025--2026学年第二学期高二数学双休自主学习测试卷(6)
1、 单选题(本大题共8小题,共40分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1.下列对x的求导运算,结果正确的是( )
A. B. C. D.
2.已知函数(是函数的导函数)的图象如图所示,则的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
3.函数在区间上的最小值是( )
A. B.2 C. D.
4.已知函数f(x)和g(x)的导函数f′(x),g′(x)图象分别如图所示,则下列关于函数y=g(x)-f(x)的判断正确的是( )
A.有3个极大值点
B.有3个极小值点
C.有1个极大值点和2个极小值点
D.有2个极大值点和1个极小值点
5.用边长为48的正方形铁皮做一个无盖的铁盒时,在铁皮的四角各截去一个面积相等的小正方形,然后把四边折起,就能焊成铁盒,当所做的铁盒容积最大时,在四角截去的小正方形的边长为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
6.已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=4xf′(2)+ln x,则f(2)等于( )
A.-e B.e C.ln 2+ D.ln 2-
8.设a=e,b=πln π,c=3ln 3,则a,b,c大小关系是( )
A.a<c<b B.b<c<a C.c<b<a D.c<a<b
二、多选题(本大题共3小题,共18分。在每小题有多项符合题目要求)
9.下列求导正确的是( )
A.(e2x)′=2ex B.(4x+1)′=4
C.()′= D.(xsinx)′=sinx+xcosx
10.对于三次函数,现给出定义:设是函数的导数,是的导数,若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”,任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
11.已知定义在上的函数,其导函数的大致图象如图所示,则下列叙述不正确的是( )
A. B.函数在上递增,在上递减
C.函数的极值点为, D.函数的极大值为
三、填空题(本大题共3小题,共15分)
12.已知函数f(x)=x-sin x,x∈,则函数f(x)的最大值为 .
13.曲线在点处的切线方程为 .
14.如图所示的是函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象,f′(x)为函数f(x)的导函数,则不等式x·f′(x)<0的解集为 .
四、解答题(本大题共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.(本小题分)已知函数f(x)=x3+2x2+x+2,x∈.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)求f(x)的最大值和最小值.
16.(本小题分)已知函数f(x)=x3-x2+2x+.
(1)求f(x)的单调区间和极值;
(2)若直线y=2x+b是函数y=f(x)的图象的一条切线,求b的值.
17.(本小题分)已知函数f(x)=(1-ax)ln(1+x)-x.
(1)当a=-2时,求f(x)的极值;
(2)当x≥0时,f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.
18.(本小题分)已知函数.
(1)若在上单调递增,求的取值范围;
(2)若函数在处取得极小值.
(i)求:
(ii)证明:当时,.
19.(本小题分)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)当时,设,若有两个不同的零点,求参数的取值范围.
参考答案:
1.【答案】A
【解析】对于A选项:的结果是,A正确.
对于B选项:为常数,的结果是,B错误.
对于C选项:的结果是,C错误.
对于D选项:为常数,的结果是,D错误.
故答案为:A.
2.【答案】C
【解析】设函数的图象在轴上最左边的一个零点为,且.
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减.
故选:C.
3.【答案】A
【解析】,
,
当时,,
则,
所以 ,
在上单调递增,
那么在上的最小值为 ,
综上,答案选A.
4.【答案】D
【解析】由题中图象可知,f′(x),g′(x)的图象有三个不同的交点,其交点横坐标按从小到大的序依次记为x1,x2,x3,其中x2=0,
由图象可得,当x<x1时,g′(x)>f′(x),即y′=g′(x)-f′(x)>0,则函数y=g(x)-f(x)单调递增;
当x1<x<0时,g′(x)<f′(x),即y′=g′(x)-f′(x)>0,
则函数y=g(x)-f(x)单调递减;
当0<x<x3时,g′(x)>f′(x),即y′=g′(x)-f′(x)>0,
则函数y=g(x)-f(x)单调递增;
当x>x3时,g′(x)<f′(x),即y′=g′(x)-f′(x)<0,则函数y=g(x)-f(x)单调递减.
所以y=g(x)-f(x)有两个极大值点x1和x3,有一个极小值点0.故选D.
5.【答案】B
【解析】设截去的小正方形边长为x,铁盒体积为y,则y=(48-2x)2·x=4x3-192x2+2 304x.y'=12x2-384x+2 304=12(x-8)(x-24).因为48-2x>0,所以0<x<24.易知当x∈(0,8)时,y'>0,当x∈(8,24)时,y'<0,所以当x=8时,ymax=8 192.
6.【答案】A
【解析】因为,所以,
因为在区间上单调递减,所以在区间恒成立,
即在区间恒成立,则在上恒成立,所以,
因为在上单调递减,所以,故.
故选:A.
7.【答案】D
【解析】对f(x)进行求导得f′(x)=4f′(2)+,所以f′(2)=4f′(2)+,f′(2)=-,f(2)=4×2×+ln 2=-+ln 2.
8.【答案】A
【解析】构造函数f(x)=xln x,则f′(x)=ln x+1,f(x)在(0,+∞)上单调递增.
因为e<3<π,所以f(e)<f(3)<f(π),即eln e<3ln 3<πln π,即a<c<b,故选A.
9.【答案】BCD
【解析】选项A,因为(e2x)′=2e2x,所以A错误;
选项B,因为(4x+1)′=4+0=4,所以B正确;
选项C , ()′==×=,所以C正确;
选项D, (xsin x)′=x′sin x+x(sin x)′=sin x+xcos x所以D正确.
10.【答案】AC
【解析】已知,则.
令,解得,且.
所以是的拐点,
又因为三次函数的“拐点”就是对称中心,
所以是的对称中心,故C正确.
令,解不等式,得或.
所以在和上单调递增,在上单调递减.
则是极小值点,是极大值点,故A正确.
因为是的极小值点,,
且当时,,函数只有一个零点,故B错误.
设切点为,
令,解得或.
当时,,切线方程为,即;
当时,,
切线方程为,即.
所以直线不是曲线的切线,故D错误.
11.【答案】ABD
【解析】由导函数的图象可知:
当时,,在上递增;
当时,,在上递减;
当时,,在上递增.
对A选项,因为在上递减,在上递增,所以,A错误.
对B选项,在上递增,在上递增,在上递减,B错误.
对C选项,根据极值点的定义,在和两侧导数符号改变,所以函数的极值点为,,C正确.
对D选项,在处取得极大值,即的极大值为,D错误.
12.【答案】-
【解析】因为f(x)=x-sin x,所以f′(x)=-cos x.
当x∈时,cos x∈,所以f′(x)<0;
当x∈时,cos x∈,f′(x)>0.
又f =-,f=-,
所以当x∈时,函数f(x)的最大值为-.
13.【答案】
【解析】因为,所,
所以曲线在处切线方程为
,即.
14.【答案】{x|x<-或0<x<}
【解析】由f(x)的图象知,f(x)在(-∞,-)和(,+∞)上为增函数,在(-,)内为减函数,
所以当x∈(-∞,-)和(,+∞)时,
f′(x)>0;当x∈(-,)时,f′(x)<0.
所以x·f′(x)<0的解集为
{x|x<-或0<x<}.
15.【答案】解 (1)f′(x)=3x2+4x+1=3(x+1).由f′(x)>0,得x<-1或x>-;由f′(x)<0,得-1<x<-.
因此,函数f(x)在上的单调递增区间为,,单调递减区间为.
(2)由(1)得,f(x)在x=-1处取得极大值,极大值为f(-1)=2;
f(x)在x=-处取得极小值,极小值为f =.
又f =,f(1)=6,且>,
所以f(x)在上的最大值为f(1)=6,
最小值为f =.
16.【答案】解 (1)∵f(x)=x3-x2+2x+,定义域为R,
f′(x)=x2-3x+2.
令f′(x)=0,解得x=1或x=2.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如表所示:
所以,函数y=f(x)的单调递增区间为(-∞,1)和(2,+∞),单调递减区间为(1,2),函数y=f(x)的极大值为f(1)=,极小值为f(2)=.
(2)令f′(x)=x2-3x+2=2,解得x=0或x=3,f(0)=,
f(3)=2,
所以,切点坐标为或(3,2),则有b=或2×3+b=2,解得b=或b=-4.
17.【答案】解 (1)f(x)的定义域为(-1,+∞),
当a=-2时,
f(x)=(1+2x)ln(1+x)-x,
故f′(x)=2ln(1+x)+-1
=2ln(1+x)-+1,
因为y=2ln(1+x),y=-+1在(-1,+∞)上单调递增,
故f′(x)在(-1,+∞)上为增函数,
而f′(0)=0,
故当-1<x<0时,f′(x)<0,
当x>0时,f′(x)>0,
故f(x)在x=0处取极小值且极小值为f(0)=0,无极大值.
(2)当x=0时,f(x)=0恒成立,
现讨论x>0的情况,
f′(x)=-aln(1+x)+-1
=-aln(1+x)-,x>0,
设s(x)=-aln(1+x)-,x>0,
则s′(x)=-
=-=-,
当a≤-时,s′(x)>0,
故s(x)在(0,+∞)上单调递增,
s(x)>s(0)=0,即f′(x)>0,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,
故当x>0时,f(x)>f(0)=0,符合题意;
当-<a<0时,
当0<x<-时,s′(x)<0,
故s(x)在上单调递减,
s(x)<s(0),
即在上f′(x)<0,
f(x)单调递减,
f(x)<f(0)=0,不符合题意,舍去;
当a≥0时,此时s′(x)<0在(0,+∞)上恒成立,
同理可得在(0,+∞)上,
f(x)<f(0)=0恒成立,不符合题意,舍去,
综上,a≤-.
18.【答案】(1)解:由,得.
由在上单调递增,得在上恒成立,
即在上恒成立.
因为在上单调递减,
所以当时取得最大值,故,
即的取值范围为.
(2)(i)解:由函数在处取得极小值,
得,解得.
此时,,
当时,当时,
故在处取得极小值,符合题意.
(ii)证明:由(i)知,
令,.
令,则,
.
令,,
得.
令,,
则,
故在上单调递增,
得,
即在上恒成立(仅时取等号).
因此在上单调递增,
得,
即在上恒成立.
故在上恒成立,
即当时,.
19.【答案】解:(1)由得,,
故,,曲线在点处的切线方程为.
(2)由得.
当时,定义域为,
因为时,所以,
故的减区间为,无增区间;
当时,定义域为,
得,由得,
故的增区间为,减区间为.
综上所述,当时,的减区间为,无增区间;
当时,的增区间为,减区间为.
(3)由得,
故,有两个不同零点等价于在有两个不同根.
令,
则,由得,由得,
故的减区间为,增区间为,极小值为.
当时,直线与的图象有两个交点,
故的取值范围是.
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