内容正文:
2024级9月份月考
一、单选题
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】不等式可化为.
因此,
所以,对应区间为.
2. 已知命题,则命题的否定 为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据存在量词命题的否定的结构形式可得:.
3. 若函数在处取得极小值,则的值为( )
A. 1 B. 3 C. 1或3 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意求出函数的导函数,结合函数在处取得极小值可得,进而得到的值;最后将的值代入导函数,并结合函数的单调性和极值定义即可判断.
【详解】依题意,
所以,
所以,解得,或,
当时,,
由,或,所以在,上单调递增;
由,所以在上单调递减;
所以在处取得极小值,符合题意;
当时,,
由,或,所以在,上单调递增;
由,所以在上单调递减;
所以在处取得极大值,不符合题意;
综上,的值为1.
4. 若正实数、满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,且,,
所以,
当且仅当时,即当时,等号成立,故的最小值为.
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】令,得,则定义域为关于原点对称,
又,则为偶函数,排除C,D选项;
又,排除B,
选项A符合以上要求.
6. 若函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得在上恒成立,即,令,求出即可得出答案.
【详解】因为函数在上单调递增,
所以在上恒成立,
所以,因为在上单调递增,
所以,所以.
故选:B.
7. 如果过点作曲线的切线恰有三条,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设切点为,求出切线方程,再将点代入,转化为和的图象有三个交点,利用导函数可求.
【详解】设切点为,因为,所以,
则切线方程为,即,
将代入得,
因为切线恰有三条,所以方程有三个根,
则和的图象有三个交点,
因为,所以当或时,单调递减;
当时,单调递增;
则,即,
则实数的取值范围为
8. 已知函数,,当关于实数的方程有个根时,实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分别作出函数,的图象,分、、和四种情况讨论,结合函数图象分析交点个数即可得解.
【详解】分别作出函数,的图象,如图所示,
令,则即为,
若,则方程没有根,不合题意;
若,则方程有且仅有1个根,即,
可知方程有且仅有2个不相等根,不合题意;
若,则方程有2个不相等实根,,
方程有且仅有2个不相等实根,且方程有且仅有2个不相等实根,
所以方程有4个不相等实根,不合题意;
若,则方程有3个不相等实根,,,
方程有且仅有2个不相等实根,且方程有且仅有2个不相等实根,
由题意可知方程有且仅有2个不相等实根,则或,
可得;
综上所述:实数的取值范围是.
二、多选题
9. 下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A选项,由换底公式,可得,故A错误;
B选项,,故B正确;
C选项,当且时,,故C错误;
D选项,,故D正确.
10. 下列有关函数的命题正确的是( )
A. 偶函数的定义域为,则
B. 已知,则“”的必要不充分条件是“为奇函数”
C. 满足对任意的都有成立,则
D. 若的定义域是,则的定义域为
【答案】AD
【解析】
【详解】选项A,偶函数的定义域关于原点对称,故区间端点满足 ,A正确.
选项B,若为奇函数,则对任意恒成立:
得到 ,得,可推出;
但时,,时,为偶函数,不是奇函数.
因此“为奇函数”是“”的充分不必要条件,B错误.
选项C,由,得的图象关于点中心对称,即.
对配对: ,
令得,即,总和为,C错误.
选项D,的定义域为,即,
故,即的定义域为.
对,令,解得,即定义域为,D正确.
11. 设是的导函数,是的导函数,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”,且“拐点”就是三次函数图象的对称中心.已知函数,则( )
A. 若有极值点,则
B. 若当时,有极值,则对应的拐点为或
C. 若当时,在上无极值点,则的取值范围为
D. 若当,时,曲线与轴分别交于、、,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析可知,对于。,可判断A选项;根据题中信息求出实数、的值,结合拐点的定义可判断B选项;根据题意可知,在上为单调函数,对于,有,可判断C选项;利用三次方程根与系数的关系可判断D选项.
【详解】对于A选项,若函数有极值点,则有两个不等的零点,
所以,,即,A对;
对于B选项,当时,函数有极值,
则,解得或,
当,时,,
此时,函数在上单调递增,该函数无极值,
经检验,,合乎题意,
所以,,,令,可得,
此时,函数对应的拐点为,B错;
对于C选项,当时,函数在上无极值点,
则函数在上为单调函数,则恒成立,
则,解得,即实数的取值范围是,C对;
对于D选项,当,时,,
由有,
等式两边同除可得,
令,则、、是方程的三个根,
所以,,
即,
所以,,,,
所以,,D对.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题第(3)问题的解题关键就是令,从而将问题转化为、、是方程的三个根,然后利用韦达定理求解.
三、填空题
12. 计算:______.
【答案】##
【解析】
【详解】原式.
13. 已知函数,则不等式的解集为_____________.
【答案】
【解析】
【分析】先利用函数奇偶性的定义得到函数为奇函数,再利用导数分析函数的单调性得到函数在上单调递增,进而根据奇函数的性质转化不等式为,再根据单调性求解即可.
【详解】函数的定义域为,
且,
所以函数为奇函数.
又,当且仅当时等号成立,
则函数在上单调递增,
由,得,
则,即,解得或,
所以不等式的解集为.
14. 关于的不等式在上恒成立,则实数的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】先将不等式进行变形,然后构造函数,通过求导分析函数的单调性,进而求出实数的最大值.
【详解】将不等式移项可得,进一步变形得,
即.
设,对函数求导得,所以在上单调递增,
所以,则有,即,
即在上恒成立.
设,对函数求导得.
令,即,解得.
当时,,所以,单调递减;
当时,,所以,单调递增;
因此,在处取得最小值,.
因为,所以,即实数的最大值为.
四、解答题
15. 已知函数 在 处取得极值.
(1)求函数 的解析式;
(2)求函数 的单调区间及极值.
【答案】(1);
(2)在上单调递增,在上单调递减,极大值为,极小值为.
【解析】
【分析】(1)由题设可得,据此可得答案;
(2)由(1)中验证过程可得的单调区间与极值.
【小问1详解】
.
由在处取极值可得,
则此时.
,,
得在上单调递增,在上单调递减,即符合题意;
【小问2详解】
由(1)分析可得:在上单调递增,在上单调递减,
极大值为,极小值为.
16. 已知函数,.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)当时,函数在上单调递减;
当时, 函数在上单调递减,函数在上单调递增.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义,结合直线的点斜式方程进行求解即可;
(2)根据导数的正负性和函数单调性的关系分类讨论进行求解即可.
【小问1详解】
当时,,
因为,
所以曲线在处的切线方程为;
【小问2详解】
,
函数的定义域为全体正实数,
当时,当时,,函数在上单调递减;
当时,,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
综上所述:当时,函数在上单调递减;
当时, 函数在上单调递减,函数在上单调递增.
17. 已知函数.
(1)判断的奇偶性并给出证明;
(2)讨论在区间上的零点个数.
【答案】(1)为偶函数.
证明:的定义域为 ,关于原点对称;
,
所以为偶函数.
(2)3个
【解析】
【分析】(1)利用定义域关于原点对称和进行证明;
(2)利用偶函数的特点结合函数的单调性和零点存在定理进行讨论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,所以,
由(1)得:为偶函数,所以只需研究上零点个数,即可得到上的零点个数.
当,,,所以单调递增,
当,,,所以单调递减,
且,,
,
根据零点存在定理,在上存在唯一的零点,在上也存在唯一的零点,又因为,所以0也是一个零点,
综上所述,在区间上的零点个数为3.
18. 已知函数,其中 .
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若函数存在两个极值点 ,求的取值范围;
(3)若不等式对任意的实数恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)根据切点即可求导得斜率,进而求直线方程,
(2)函数存在两个极值点,转化成方程有两个不等正根,构造函数,即可求导进行求解,
(3)构造函数,将恒成立问题转化成最值,分类讨论即可求解.
【小问1详解】
当时, ,故,且 .故所以函数在处的切线方程为.
【小问2详解】
由,可得 ,
因为函数存在两个极值点,所以是方程的两个不等正根,即的两个不等正根为
∴ 即 ,
∴ ,
∴
,
令 ,
故,所以在上单调递增,
∴ ,
故 得取值范围是 .
【小问3详解】
对任意的实数 恒成立,即 对任意的实数恒成立.
令 ,则
①若,当时,,所以单调递增,,故 符合题意;
②若 ,
(i)若 ,即,则,在上单调递增,所以当 时,,故符合题意;
(ii)若,即,令,得(舍去),
,当时,,在上单调递减;
当时,, 在 上单调递增,
所以存在 ,使得,与题意矛盾,所以不符题意.
综上所述,实数的取值范围是 .
【点睛】导数的几何意义;导数的运算;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程.
(1)根据导数的计算公式,结合导数的几何意义,以及直线的方程求解即可;
(2)利用导数研究函数的极值与单调性求解即可;
(3)根据化归思想,将不等式恒成立问题等价转化为求函数的最值问题,利用导数研究函数的单调性与最值求解即可.
19. 已知函数,是的导函数.
(1)当时,证明:;
(2)讨论的极值点个数;
(3)若有两个极值点,证明:.
【答案】(1)证明:当时,,
令,则定义域为,,
当时,;当时,;
在上单调递减,在上单调递增,
,即.
(2)当时,的极值点个数为;当时,的极值点个数为;当时,的极值点个数为
(3)证明:由(2)知:若有两个极值点,则,此时;
,
,
要证,只需证,
即证,
只需证,即证,
,,
令,则与交于两点,其中,则,
,当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,;
要证,只需证,即证,
,,在上单调递减,只需证,
又,只需证,
令,则,
,,,在上单调递增,
,又,,
即,原不等式得证,即.
【解析】
【分析】(1)构造函数,利用导数求解的单调性和最值,从而证得结论;
(2)将问题转化为与位置关系的讨论问题,通过导数可求解出的单调性和最值,结合图象进行分析可得正负,进而得到极值点个数;
(3)将所证不等式转化为证明,令,则只需证;根据极值点偏移的证明逻辑,构造函数,利用导数可证得,结合分析法可得到结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意知:定义域为,,
令,则,
令,则,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
,且当时,;当时,;
由此可得大致图象如下图所示,
①当,即时,与有唯一交点,
则当时,,即;当时,,即;
在上单调递减,在上单调递增,
有唯一的极小值点,无极大值点;
②当,即时,与交于两点,
则当时,,即;当时,,即;
在上单调递减,在上单调递增,
有一个极小值点,一个极大值点;
③当,即时,恒成立,即恒成立,
在上单调递减,无极值点;
综上所述:当时,的极值点个数为;当时,的极值点个数为;当时,的极值点个数为.
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:处理极值点偏移问题中的类似于()的问题的基本步骤如下:
①求导确定的单调性,得到的范围;
②构造函数,求导后可得恒正或恒负;
③得到与的大小关系后,将置换为;
④根据与所处的范围,结合的单调性,可得到与的大小关系,由此证得结论.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2024级9月份月考
一、单选题
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知命题,则命题的否定 为( )
A.
B.
C.
D.
3. 若函数在处取得极小值,则的值为( )
A. 1 B. 3 C. 1或3 D.
4. 若正实数、满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 若函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 如果过点作曲线的切线恰有三条,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数,,当关于实数的方程有个根时,实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
10. 下列有关函数的命题正确的是( )
A. 偶函数的定义域为,则
B. 已知,则“”的必要不充分条件是“为奇函数”
C. 满足对任意的都有成立,则
D. 若的定义域是,则的定义域为
11. 设是的导函数,是的导函数,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”,且“拐点”就是三次函数图象的对称中心.已知函数,则( )
A. 若有极值点,则
B. 若当时,有极值,则对应的拐点为或
C. 若当时,在上无极值点,则的取值范围为
D. 若当,时,曲线与轴分别交于、、,则
三、填空题
12. 计算:______.
13. 已知函数,则不等式的解集为_____________.
14. 关于的不等式在上恒成立,则实数的最大值为______.
四、解答题
15. 已知函数 在 处取得极值.
(1)求函数 的解析式;
(2)求函数 的单调区间及极值.
16. 已知函数,.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
17. 已知函数.
(1)判断的奇偶性并给出证明;
(2)讨论在区间上的零点个数.
18. 已知函数,其中 .
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若函数存在两个极值点 ,求的取值范围;
(3)若不等式对任意的实数恒成立,求实数的取值范围.
19. 已知函数,是的导函数.
(1)当时,证明:;
(2)讨论的极值点个数;
(3)若有两个极值点,证明:.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$