- 245.00 KB
- 2021-06-11 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
第一章单元质量评估(二)
时间:120分钟 总分:150分
第Ⅰ卷(选择题,共 60分)
一、选择题(每小题 5分,共 60分)
1.已知 f(x)=(x+a)2,且 f′
1
2 =-3,则 a的值为( B )
A.-1 B.-2
C.1 D.2
解析:∵f(x)=(x+a)2,∴f′(x)=2x+2a,依题意有 2×1
2
+2a=
-3,解得 a=-2.
2.设曲线 y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为 y=2x,则 a
=( D )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:∵y=ax-ln(x+1),∴y′=a- 1
x+1
.
∴y′|x=0=a-1=2,得 a=3.
3.已知物体的运动方程为 s=1
4
t4-4t3+16t2(t表示时间,单位:
秒;s 表示位移,单位:米),则瞬时速度为 0 米每秒的时刻是
( C )
A.0秒、2秒或 4秒 B.0秒、2秒或 16秒
C.0秒、4秒或 8秒 D.2秒、8秒或 16秒
解析:s′=t3-12t2+32t,令 s′=t3-12t2+32t=0,解得 t=0
或 t=4或 t=8.
4.当 x在(-∞,+∞)上变化时,导函数 f′(x)的符号变化如下
表:
x (-∞,1) 1 (1,4) 4 (4,+∞)
f′(x) - 0 + 0 -
则函数 f(x)的图象的大致形状为( C )
解析:从表中可知 f(x)在(-∞,1)上单调递减,在(1,4)上单调递
增,在(4,+∞)上单调递减.
5.设函数 f(x)=2
x
+lnx,则( D )
A.x=1
2
为 f(x)的极大值点
B.x=1
2
为 f(x)的极小值点
C.x=2为 f(x)的极大值点
D.x=2为 f(x)的极小值点
解析:由 f′(x)=-
2
x2
+
1
x
=
1
x
1-2
x =0可得 x=2.当 02时,f′(x)>0,f(x)单调递增.故 x=2
为 f(x)的极小值点.
6.当 x=a时,函数 y=ln(x+2)-x取到极大值 b,则 ab等于
( A )
A.-1 B.0
C.1 D.2
解析:y′=[ln(x+2)-x]′=
1
x+2
-1.令 y′=0,得 x=-1,此
时 y=ln1+1=1,即 a=-1,b=1,故 ab=-1.
7.对于 R 上可导的任意函数 f(x),若满足
2-x
f′x
≤0,则必有
( C )
A.f(1)+f(3)<2f(2) B.f(1)+f(3)≤2f(2)
C.f(1)+f(3)>2f(2) D.f(1)+f(3)≥2f(2)
解析:∵
2-x
f′x
≤0,∴当 x<2时,f′(x)<0,
则函数 f(x)在(-∞,2)上单调递减;
当 x>2时,f′(x)>0,则函数 f(x)在(2,+∞)上单调递增,
即函数 f(x)在 x=2处取最小值 f(2),
∴f(1)>f(2),f(3)>f(2),将两式相加,
得 f(1)+f(3)>2f(2).故选 C.
8.若函数 f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则 k的取值
范围是( D )
A.(-∞,-2] B.(-∞,-1]
C.[2 ,+∞) D.[1,+∞)
解析:由 f′(x)=k-1
x
,又 f(x)在(1,+∞)上单调递增,
则 f′(x)≥0在 x∈(1,+∞)上恒成立,
即 k≥1
x
在 x∈(1,+∞)上恒成立.
又当 x∈(1,+∞)时,0<1
x
<1,故 k≥1.故选 D.
9.已知 e为自然对数的底数,设函数 f(x)=(ex-1)(x-1)k(k=1,2),
则( C )
A.当 k=1时,f(x)在 x=1处取到极小值
B.当 k=1时,f(x)在 x=1处取到极大值
C.当 k=2时,f(x)在 x=1处取到极小值
D.当 k=2时,f(x)在 x=1处取到极大值
解析:当 k=1时,f(x)=(ex-1)(x-1),f′(x)=xex-1,
∵f′(1)=e-1≠0,
∴f(x)在 x=1处不能取到极值;
当 k=2时,f(x)=(ex-1)(x-1)2,
f′(x)=(x-1)·(xex+ex-2),
令 H(x)=xex+ex-2,
则 H′(x)=xex+2ex>0,x∈(0,+∞).
说明 H(x)在(0,+∞)上为增函数,
且 H(1)=2e-2>0,H(0)=-1<0,
因此当 x01时,f′(x)>0,f(x)在(1,+∞)上是增函数.
∴x=1是 f(x)的极小值点,故选 C.
10.若 00 且 x趋近于 0
时,x·ex-1<0;
11.设函数 f(x)满足 x2f′(x)+2xf(x)=ex
x
,f(2)=e2
8
,则 x>0 时,
f(x)( D )
A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值
C.既有极大值又有极小值 D.既无极大值也无极小值
解析:令 F(x)=x2f(x),
则 F′(x)=x2f′(x)+2xf(x)=ex
x
,
F(2)=4·f(2)=e2
2
.
由 x2f′(x)+2xf(x)=ex
x
,
得 x2f′(x)=ex
x
-2xf(x)=ex-2x2fx
x
,
∴f′(x)=ex-2Fx
x3
.
令φ(x)=ex-2F(x),
则φ′(x)=ex-2F′(x)=ex-2ex
x
=
exx-2
x
.
∴φ(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,
∴φ(x)的最小值为φ(2)=e2-2F(2)=0.
∴φ(x)≥0.
又 x>0,∴f′(x)≥0.
∴f(x)在(0,+∞)单调递增.
∴f(x)既无极大值也无极小值.故选 D.
12.若函数 f(x)=x3+ax2+bx+c有极值点 x1,x2,且 f(x1)=x1,
则关于 x的方程 3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同实根个数是( A )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:由 f′(x)=3x2+2ax+b=0得,x=x1或 x=x2,
即 3(f(x))2+2af(x)+b=0的根为 f(x)=x1或 f(x)=x2的解,如图所
示,
当 x1是极大值点时,x2是极小值点,且 x2>x1,由图 1 可知 f(x)
=x1有 2个解,f(x)=x2有 1个解,因此 3(f(x))2+2af(x)+b=0共有 3
个不同实根.当 x1是极小值点时,x2为极大值点,且 x20,
∴f′(x)=3+aeax=0无实数根,
∴函数 y=eax+3x,x∈R 无极值点;
②当 a<0时,由 f′(x)=3+aeax=0,
解得 x=1
a
ln
-
3
a .
当 x>1
a
ln
-
3
a 时,f′(x)>0,
当 x<1
a
ln
-
3
a 时,f′(x)<0,
∴x=1
a
ln
-
3
a 为函数的极值点,
∴
1
a
ln
-
3
a >0,解得 a<-3,
∴实数 a的取值范围是(-∞,-3).
三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共 70
分)
17.(10分)已知函数 f(x)=x
4
+
a
x
-lnx-3
2
,其中 a∈R,且曲线 y
=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于直线 y=1
2
x.
(1)求 a的值;
(2)求函数 f(x)的单调区间与极值.
解:(1)对 f(x)求导得 f′(x)=1
4
-
a
x2
-
1
x
,由 f(x)在点(1,f(1))处的
切线垂直于直线 y=1
2
x,知 f′(1)=-
3
4
-a=-2,解得 a=5
4
.
(2)由(1)知 f(x)=x
4
+
5
4x
-lnx-3
2
,
则 f′(x)=x2-4x-5
4x2
,
令 f′(x)=0,解得 x=-1或 x=5.
因 x=-1不在 f(x)的定义域(0,+∞)内,故舍去.
当 x∈(0,5)时,f′(x)<0,故 f(x)在(0,5)上为减函数;
当 x∈(5,+∞)时,f′(x)>0,故 f(x)在(5,+∞)上为增函数.
由此知函数 f(x)在 x=5时取得极小值 f(5)=-ln5.
18.(12分)已知函数 f(x)=x3+ax2+bx+c在 x=-
2
3
与 x=1时都
取得极值.
(1)求 a,b的值及函数 f(x)的单调区间;
(2)若对 x∈[-1,2],不等式 f(x)f(2)=2+c,解得 c<-1或 c>2.
所以 c的取值范围是 c<-1或 c>2.
19.(12分)已知函数 f(x)=(x2+bx+b) 1-2x(b∈R).
(1)当 b=4时,求 f(x)的极值;
(2)若 f(x)在区间
0,1
3 上单调递增,求 b的取值范围.
解:(1)当 b=4时,f′(x)=
-5xx+2
1-2x
,
由 f′(x)=0得 x=-2或 x=0.
当 x∈(-∞,-2)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当 x∈(-2,0)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当 x∈
0,1
2 时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
故 f(x)在 x=-2取极小值 f(-2)=0,在 x=0取极大值 f(0)=4.
(2)f′(x)=
-x[5x+3b-2]
1-2x
,
因为当 x∈
0,1
3 时,
-x
1-2x
<0,
依题意当 x∈
0,1
3 时,有 5x+(3b-2)≤0,
从而
5
3
+(3b-2)≤0.
所以 b的取值范围为
-∞,
1
9 .
20.(12分)甲、乙两村合用一个变压器,如图所示,若两村用同
型号线架设输电线路,问:变压器设在输电干线何处时,所需电线最
短?
解:设 CD=x(km),则 CE=3-x(km).
由题意得所需电线的长为 l=AC+BC
= 1+x2+ 1.52+3-x2(0≤x≤3).
则 l′=
2x
2 1+x2
+
-23-x
2 1.52+3-x2
.
令 l′=0,则
x
1+x2
-
3-x
1.52+3-x2
=0,
即
x
1+x2
=
3-x
1.52+3-x2
,
平方,得
x2
1+x2
=
3-x2
1.52+3-x2
,
即 1.52x2+x2(3-x)2=(3-x)2+x2(3-x)2,
∴1.52x2=(3-x)2.
∴1.5x=±(3-x).
解得 x=1.2或 x=-6(舍去).
经检验 x=1.2为函数的最小值点,故当 CD=1.2 km时所需电线
最短.
21.(12分)已知 a∈R,f(x)=(x2-4)(x-a).
(1)求 f′(x);
(2)若 f′(1)=0,求 f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值;
(3)若 f(x)在(-∞,-2]和[2,+∞)上是单调递增的,求实数 a
的取值范围.
解:(1)f′(x)=(x2-4)′(x-a)+(x2-4)(x-a)′
=2x(x-a)+x2-4
=3x2-2ax-4.
(2)由 f′(1)=0,得 3-2a-4=0,即 a=-
1
2
.
此时 f(x)=(x2-4)
x+1
2 ,
f′(x)=3x2+x-4=(x-1)(3x+4).
故 x=1和 x=-
4
3
是函数 f(x)的极值点.
∵f(1)=-
9
2
,f
-
4
3 =
50
27
,f(2)=f(-2)=0,
∴f(x)max=50
27
,f(x)min=-
9
2
.
(3)f′(x)=3x2-2ax-4,
如图,设 f′(x)>0的解集为(-∞,x1)∪(x2,+∞),其中 x10,即 a<-2时,f′(x),f(x)随 x的变化情况如下:
x 0 (0,-(a+2)) -(a+2) (-(a+2),+∞)
f′(x) 0 - 0 +
f(x) -a
a+4
ea+2
由上表可知函数 f(x)在[0,+∞)上的极小值为 f(-(a+2))=a+4
ea+2
.
因为函数 f(x)在(0,-(a+2))上是减函数,在(-(a+2),+∞)上
是增函数,且当 x≥-a时,有 f(x)≥e-a(-a)>-a,所以要使方程 f(x)
=k 在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,k 的取值范围必须是
a+4
ea+2
,-a
.
相关文档
- 【数学】2019届一轮复习北师大版第2021-06-1113页
- 2019届二轮复习 导数及其应用学案2021-06-1119页
- 2021版高考数学一轮复习第三章导数2021-06-1117页
- 浙江专用2020版高考数学一轮复习+2021-06-116页
- 2021版高考数学一轮复习第三章导数2021-06-1115页
- 高中数学人教a版选修2-2(课时训练):第2021-06-119页
- 高考数学一轮复习练案11第二章函数2021-06-117页
- 2018届二轮复习选择题、填空题专练2021-06-11103页
- 2021版高考数学一轮复习第3章导数2021-06-1162页
- 人教a版数学【选修1-1】作业:第三章2021-06-114页