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- 2021-06-17 发布
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单元评估检测(二) 函数、导数及其应用
(120分钟 150分)
(对应学生用书第197页)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.(2017·长沙模拟)设函数f(x)=+,则函数的定义域为( )
【导学号:00090387】
A. B.
C.∪(0,+∞) D.
A
2.已知函数f(x)=则f(f(4))的值为( )
A.- B.-9
C. D.9
C
3.(2017·太原模拟)设a=log37,b=21.1,c=0.83.1,则( )
A.b<a<c B.a<c<b
C.c<b<a D.c<a<b
D
4.下列函数中,在(-1,1)内有零点且单调递增的是( )
A.y=log2x B.y=2x-1
C.y=x2-2 D.y=-x3
B
5.(2017·洛阳模拟)函数y=(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,1],则loga+loga=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
C
6.(2017·珠海模拟)设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)=则g(f(-7))=( )
A.3 B.-3
C.2 D.-2
D
7.某商场销售A型商品,已知该商品的进价是每件3元,且销售单价与日均销售量的关系如表所示:
销售单价(元)
4
5
6
7
8
9
10
日均销售量(件)
400
360
320
280
240
200
160
请根据以上数据分析,要使该商品的日均销售利润最大,此商品的定价(单位:元/件)应为( )
A.4 B.5.5
C.8.5 D.10
C
8.函数y=的部分图象大致为( )
D
9.过点(-1,0)作抛物线y=x2+x+1的切线,则其中一条切线为( )
A.2x+y+2=0 B.3x-y+3=0
C.x+y+1=0 D.x-y+1=0
D
10.(2017·厦门模拟)已知a是常数,函数f(x)=x3+(1-a)x2-ax+2的导函数y=f′(x)的图象如图1所示,则函数g(x)=|ax-2|的图象可能是( )
图1
D
11.若函数f(x)=1++sin x在区间[-k,k](k>0)上的值域为[m,n],则m+n=( )
A.0 B.1
C.2 D.4
D
12.(2017·商丘模拟)设定义在R上的函数f(x)是最小正周期为2π的偶函数,f′(x)是f(x)的导函数.当x∈[0,π]时,0<f(x)<1;当x∈(0,π)且x≠时,f′(x)>0,则函数y=f(x)-sin x在[-3π,3π]上的零点个数为( )
A.4 B.5
C.6 D.8
C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)
13.已知幂函数f(x)=(m2-3m+3)·xm+1为奇函数,则不等式f(2x-3)+f(x)>0的解集为________.
(1,+∞)
14.已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)-a=0恰有4个互异的实数根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=________.
-6
15.已知函数f(x)=ax(a>0且a≠1)在区间[-1,2]上的最大值为8,最小值为m,若函数g(x)=(3-10m)是单调增函数,则a=________.
【导学号:00090388】
16.(2017·岳阳模拟)某同学在研究函数f(x)=+的性质时,受到两点间距离公式的启发,将f(x)变形为f(x)=+,则f(x)表示|PA|+|PB|(如图2),下列关于函数f(x)的描述正确的是________(填上所有正确结论的序号)
图2
①f(x)的图象是中心对称图形;
②f(x)的图象是轴对称图形;
③函数f(x)的值域为[,+∞);
④方程f(f(x))=1+有两个解.
②③
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a>0),F(x)=若f(-1)=0,且对任意实数x均有f(x)≥0恒成立.
(1)求F(x)的表达式.
(2)当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求k的取值范围.
(1)F(x)=
(2)(-∞,-2]∪[6,+∞)
18.(12分)已知实数x满足32x-4-·3x-1+9≤0且f(x)=log2·log.
(1)求实数x的取值范围.
(2)求f(x)的最大值和最小值,并求此时x的值.
[解] (1)由32x-4-·3x-1+9≤0,
得32x-4-10·3x-2+9≤0,
即(3x-2-1)(3x-2-9)≤0,
所以1≤3x-2≤9,2≤x≤4.
(2)因为f(x)=log2·log=(log2x-1)(log2x-2)=(log2x)2-3log2x+2=2-,
当log2x=,即x=2时,f(x)min=-.
当log2x=1或log2x=2,即x=2或x=4时,f(x)max=0.
19.(12分)(2017·咸宁模拟)设函数f(x)=(ax+b)ex,g(x)=-x2+cx+d,若函数f(x)和g(x)的图象都过点P(0,1),且在点P处有相同的切线y=2x+1.
(1)求a,b,c,d的值.
(2)当x∈[0,+∞)时,判断函数h(x)=f(x)-g(x)的单调性.
[解] (1)f′(x)=(ax+a+b)ex,
所以所以a=b=1,
g′(x)=-2x+c,所以
所以c=2,d=1.
(2)由(1)可知h(x)=f(x)-g(x)=(x+1)ex-(-x2+2x+1)=(x+1)ex+x2-2x-1,
所以h′(x)=(x+2)ex+2x-2=(x+2)ex+2x+4-6=(x+2)(ex+2)-6≥2×3-6=0,所以h(x)在[0,+∞)上为增函数.
20.(12分)设函数f(x)=ax-(k-1)a-x(a>0且a≠1)是定义域为R的奇函数.
(1)求k的值.
(2)若f(1)<0,试判断函数的单调性,并求使不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0恒成立的t的取值范围.
(3)若f(1)=,且g(x)=a2x+a-2x-2mf(x)在[1,+∞)上的最小值为-2,求m的值.
[解] (1)因为f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(0)=a0-(k-1)a0=1-(k-1)=0,所以k=2.
(2)由(1)知f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1).
因为f(1)<0,所以a-<0,
又a>0且a≠1,所以0<a<1,
所以y=ax在R上单调递减,y=a-x在R上单调递增,
故f(x)=ax-a-x在R上单调递减.
不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0可化为f(x2+tx)<f(x-4),所以x2+tx>x-4,
所以x2+(t-1)x+4>0恒成立,
所以Δ=(t-1)2-16<0,解得-3<t<5.
(3)因为f(1)=,所以a-=,
即2a2-3a-2=0,
所以a=2或a=-(舍去).
所以g(x)=22x+2-2x-2m(2x-2-x)=(2x-2-x)2-2m(2x-2-x)+2.
令n=f(x)=2x-2-x,
因为f(x)=2x-2-x为增函数,x≥1,
所以n≥k(1)=.
令h(n)=n2-2mn+2=(n-m)2+2-m2.
若m≥时,则当n=m时,h(n)min=2-m2=-2,所以m=2.
若m<,则当n=时,h(n)min=-3m=-2,所以m=>(舍去).
综上可知,m=2.
21.(12分)(2017·大同模拟)已知函数f(x)=x-(a+1)ln x-(a∈R),g(x)=x2+ex-xex.
(1)当x∈[1,e]时,求f(x)的最小值.
(2)当a<1时,若存在x1∈[e,e2],使得对任意的x2∈[-2,0],f(x1)<g(x2)恒成立,求a的取值范围.
[解] (1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=.
①当a≤1时,x∈[1,e]时,f′(x)≥0,
f(x)为增函数,f(x)min=f(1)=1-A.
②当1<a<e时,
x∈[1,a]时,f′(x)≤0,f(x)为减函数;
x∈(a,e]时,f′(x)>0,f(x)为增函数.
所以x∈[1,e]时,f(x)min=f(a)=a-(a+1)·ln a-1.
③当a≥e时,x∈[1,e]时,f′(x)≤0,
f(x)在[1,e]上为减函数.
f(x)min=f(e)=e-(a+1)-.
综上,在x∈[1,e]上,当a≤1时,f(x)min=1-a;
当1<a<e时,f(x)min=a-(a+1)ln a-1;
当a≥e时,f(x)min=e-(a+1)-.
(2)由题意知,当a<1时,f(x)(x∈[e,e2])的最小值小于g(x)(x∈[-2,0])的最小值.由(1)可知,当a<1时,f(x)在[e,e2]上单调递增,
则f(x)min=f(e)=e-(a+1)-,
又g′(x)=(1-ex)x,
当x∈[-2,0]时,g′(x)≤0,g(x)为减函数,g(x)min=g(0)=1,
所以e-(a+1)-<1,即a>,
所以a的取值范围为.
22.(12分)(2017·石家庄模拟)设函数f(x)=x2+aln(x+1)(a为常数).
(1)若函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是单调递增函数,求实数a的取值范围.
(2)若函数y=f(x)有两个极值点x1,x2,且x1<x2,求证:0<<-+ln 2. 【导学号:00090389】
[解] (1)根据题意知:f′(x)=≥0在[1,+∞)上恒成立.
即a≥-2x2-2x在区间[1,+∞)上恒成立.令g(x)=-2x2-2x,
因为g(x)=-2x2-2x在区间[1,+∞)上的最大值为-4,所以a≥-4.
经检验:当a=-4时,f′(x)==≥0,x∈[1,+∞).
所以a的取值范围是[-4,+∞).
(2)f′(x)==0在区间(-1,+∞)上有两个不相等的实数根,
即方程2x2+2x+a=0在区间(-1,+∞)上有两个不相等的实数根.
记g(x)=2x2+2x+a,
则有解得0<a<.
所以x1+x2=-1,2x+2x2+a=0,
x2=-+,-<x2<0.
所以=.
令k(x)=,x∈.
k′(x)=+2ln(x+1),
记p(x)=+2ln(x+1).
所以p′(x)=,
p′=-4,p′(0)=2.
所以存在x0∈使得p′(x0)=0.
当x∈时,p′(x)<0;
当x∈(x0,0)时,p′(x)>0.
所以k′(x)在上单调递减,在(x0,0)上单调递增,
因为k′=1-2ln 2<0,k′(0)=0.
所以当x∈时,k′(x)<0,
所以k(x)在上单调递减,
即0<<-+ln 2.