内容正文:
高一期中模拟数学试卷
一、单项选择题:本大题共8小题,共40分.
1. 设是可导函数,且,则( )
A. 2 B. C. -1 D. -2
【答案】B
【解析】
【详解】
,即 .
2. 已知函数,导函数为,那么等于( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】先对函数求导,再将代入,即可得出结果.
【详解】因为,则,
所以.
故选:C.
【点睛】本题主要求在某点处的导函数值,熟记导数计算公式即可,属于基础题型.
3. 直线是曲线的一条切线,则实数b=( )
A. -1或1 B. -1或3 C. -1 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数求得切点坐标,进而求得的值.
【详解】令,解得 ,故切点为或,
而,所以或.
故选:B
4. 已知函数在x=1处取得极大值,则m的值为( )
A. 1 B. 3 C. 1或3 D. 2或
【答案】B
【解析】
【分析】求导,令 ,即可得求导m值,分别代入导函数检验,当时,在x=1处取得极小值,故舍去,当时,在处取得极大值,即可得答案.
【详解】由题意得:,因为在x=1处取得极大值,
所以,解得或,
当时,,
令,解得或,
当时,,为增函数,
当时,,为减函数,
所以在处取得极小值,不符合题意,故舍去,
当时,,
令,解得或,
当时,,为增函数,
当时,,为减函数,
所以在处取得极大值,故满足题意
综上.
故选:B
【点睛】易错点为,通过 ,解得或,需代回导函数检验,x=1处为极大值点还是极小值点,方可得答案.
5. 设函数在 上可导,其导函数为,且函数的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A. 有极大值 B. 有极小值
C. 有极大值 D. 有极小值
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,当时,,而,则 ;
当时,,而,则 ;
当 时,,而,则 ,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
则有极大值,无极小值.
6. 若函数有最大值,则实数的值是( )
A. 1 B. C. 4 D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过导数确定为临界点,由的符号分类讨论求解即可.
【详解】,
令,得临界点(因,舍去),
当时,当 时,,当时,,
所以在 上单调递减,在上单调递增,
此时无最大值,
当时,当 时,,当时,,
所以在 上单调递增,在上单调递减,
所以,
又因为,
所以,满足题意,
故选:.
7. 已知函数在 上单调递增,则a的最大值是( )
A. 1 B. 2 C. e D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用函数的单调性建立不等式,再分离参数构造函数,求出的最小值作答.
【详解】函数,求导得:,因在 上单调递增,
则对任意的 ,成立,设,则,
由,得 ,由,得,从而在上单调递减,在 上单调递增,
即,因此,
所以a的最大值是.
故选:C
8. 已知函数的定义域为R,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设g(x)=,根据已知条件可得函数在定义域上单调递减,从而将不等式转化为的解集,从而可得出答案.
【详解】解:设=,
则=,
∵,∴,
∴,∴y=g(x)在定义域上单调递减,
∵
∴=,
又=,
∴,
∴ ,
∴的解集为.
故选:A.
二、多项选择题:本大题共3小题,共18分.
9. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据导数的运算法则对选项逐一判断即可.
【详解】A选项,,故A选项正确;
B选项,,故B选项错误;
C选项,,故C选项正确;
D选项,,故D选项错误;
故选:AC
10. 已知函数,下列判断正确的是( )
A. 的单调减区间是, B. 的定义域是
C. 的值域是 D. 与有一个公共点,则或
【答案】ABD
【解析】
【分析】先判断函数定义域,再求导分析函数的单调性与最值作出简图,进而可判断各选项.
【详解】对B,函数定义域满足,解得,故B正确;
对A,,令可得和,
解得和,故的单调减区间是,,故A正确;
对C,由A可得当和时单调递减,
当时单调递增,且,
作出简图,可得的值域是,故C错误;
对D,由图象可得, 与有一个公共点,则或,故D正确;
故选:ABD
11. 已知函数,若实数满足不等式,则( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】根据函数图象的平移变换和对称性可知关于点对称,则,利用导数讨论的单调性,由函数的单调性与对称性解不等式可得 ,结合选项依次判断即可.
【详解】的定义域为为奇函数,
函数的图象向右平移两个单位可得的图象,
关于点对称,
,
在R上为增函数,
由化为,
等价于,
成立,
不能推出.
故选:BD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的导函数___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导函数的乘法公式和复合函数求导法则进行求解
【详解】
故答案为:
13. 函数在上的最小值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数判断函数的单调性,进而求出函数的最值.
【详解】,
令,即,解得,
令,即,解得,
所以函数在上单调递减;在上单调递增;
所以.
故答案为:
14. 设函数,则函数的最大值为______;若对任意,,不等式恒成立,则正数的取值范围是______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】(1)利用求导得出的单调性,进而求解最值;
(2)依题意,对任意,不等式恒成立,等价于恒成立,当最大,最小时,求出最大值,进而得到答案.
【详解】由得.
令 ,得,
此时单调递增,令,得 ,此时单调递减.
所以的最大值为.
对任意,,不等式恒成立,等价于恒成立.
当时,,当且仅当,即时等号成立,所以的最小值为2.
由题意可知,当最大,最小时,最大,所以的最大值为,所以,所以.
故答案为:;.
四、解答题:本题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3) .
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
解:根据导数的运算法则,可得;
【小问2详解】
解:根据导数的运算法则,可得;
【小问3详解】
解:根据导数的运算法则,可得.
16. 已知函数是函数的一个极值点.
(1)求函数的单调区间;
(2)当时,求函数的最小值.
【答案】(1)函数的增区间为和,减区间为
(2)
【解析】
【分析】(1)根据极值的定义,结合导数的正负性与函数单调性的关系进行求解即可;
(2)根据(1)的结论,结合函数最值性质进行求解即可.
【小问1详解】
由题意得,
因为是函数的一个极值点,
所以,即,
当时,解得 或 ,
所以在和上单调递增;
当时,解得,所以在上单调递减,
因此是函数的一个极值点,
所以函数的增区间为和,减区间为;
【小问2详解】
由(1)可知:函数的增区间为和,减区间为,
所以是函数的极小值点,且,
所以是函数的极大值点,且,
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减,
因为,,
所以当时,函数的最小值为.
17. 已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)证明:,.
【答案】(1)极小值,无极大值;(2)见解析
【解析】
【分析】(1)根据函数的解析式求得导函数,可由的符号判断函数的单调性,并由极值点求得极值.
(2)将函数的解析式代入不等式,并构造函数,求得,再构造函数,并求得,由可知在上单调递增,由零点存在定理可知在内有唯一解,记为,满足.进而由的符号判断单调性,即可求得的函数表达式,根据二次函数在定区间上的值域即可判断恒成立,即证明不等式成立.
【详解】(1)函数, ,
则,
由可知在上单调递增,且,
故当时,,
当时,,
故函数有极小值,无极大值;
(2)证明:依题意对,,即;
设,则,设.
因为,所以在上单调递增.
又因为,,
所以在内有唯一解,记为,即.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
所以,.
设,,则,
所以,
所以,即,.
【点睛】本题考查了由导数判断函数的单调性与极值,导数在证明不等式中的应用,构造函数法的综合应用,函数零点存在定理的应用,二次函数性质的应用,综合性强,属于难题.
18. 已知是函数的一个极值点.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求函数的单调区间;
(Ⅲ)若直线 与函数 的图象有3个交点,求的取值范围.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)的取值范围为
【解析】
【详解】试题分析:(1)先求导,再由是函数的一个极值点即求解;(2)由(2)确定,再由和求得单调区间;(3)由(2)知,在内单调增加,在内单调减少,在上单调增加,且当或时,,可得的极大值为,极小值为,再由直线与函数的图象有个交点则须有求解.
试题解析:(1)因为,
所以,因此
(2)由(1)知,
,
.
当时,,
当时,,
所以的单调增区间是,
的单调减区间是
(3)由(2)知,在内单调增加,在内单调减少,在上单调增加,且当或时,
所以的极大值为,极小值为,
当时,
所以在在三个单调区间直线有的图象各有一个交点,当且仅当,
因此,的取值范围为
考点:(1)函数在某点取得极值的条件;(2)利用导数研究函数的单调性.
19. 函数
(1)求函数的单调区间;
(2)若在恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)求导,分别讨论和两种情况的正负,即可求得的单调区间.
(2)所求转化为求在恒成立问题,设,利用导数判断其单调性,并求得的最大值,可得关于m的不等式,即可得答案.
【详解】(1)
当时,,所以在为增函数,
当时,令,解得;
当时,,为增函数,
当时,, 为减函数,
综上:当时,的单调增区间为,
当时,的单调增区间为,单调减区间为.
(2)因为在恒成立,
所以在恒成立,
设,则.
设
所以在单调递增,又,
因此存在唯一,使得,
所以当时,,
当时,
当时, ,当时,
所以函数在递增,在递减,在递增
因此,
由得,则.
所以,
因为,则,所以,
因为,
所以当时,,
所以,解得
所以的取值范围是
【点睛】解题的关键是熟练掌握利用导数判断函数单调性,求极(最)值的方法,并灵活应用,在得到解析式,并且不能直接判断其正负时,可令,再次求导,根据的单调性,求得的值域,进而可得的正负,即可得的单调性,属中档题.
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高一期中模拟数学试卷
一、单项选择题:本大题共8小题,共40分.
1. 设是可导函数,且,则( )
A. 2 B. C. -1 D. -2
2. 已知函数,导函数为,那么等于( )
A. B. C. D. 1
3. 直线是曲线的一条切线,则实数b=( )
A. -1或1 B. -1或3 C. -1 D. 3
4. 已知函数在x=1处取得极大值,则m的值为( )
A. 1 B. 3 C. 1或3 D. 2或
5. 设函数在 上可导,其导函数为,且函数的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A. 有极大值 B. 有极小值
C. 有极大值 D. 有极小值
6. 若函数有最大值,则实数的值是( )
A. 1 B. C. 4 D.
7. 已知函数在 上单调递增,则a的最大值是( )
A. 1 B. 2 C. e D. 3
8. 已知函数的定义域为R,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3小题,共18分.
9. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数,下列判断正确的是( )
A. 的单调减区间是, B. 的定义域是
C. 的值域是 D. 与有一个公共点,则或
11. 已知函数,若实数满足不等式,则( )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的导函数___________.
13. 函数在上的最小值为___________.
14. 设函数,则函数的最大值为______;若对任意,,不等式恒成立,则正数的取值范围是______.
四、解答题:本题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3) .
16. 已知函数是函数的一个极值点.
(1)求函数的单调区间;
(2)当时,求函数的最小值.
17. 已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)证明:,.
18. 已知是函数的一个极值点.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求函数的单调区间;
(Ⅲ)若直线 与函数 的图象有3个交点,求的取值范围.
19. 函数
(1)求函数的单调区间;
(2)若在恒成立,求实数m的取值范围.
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