江苏专用学年高中数学阶段质量检测一导数及其应用苏教版选修22Word格式文档下载.docx
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,故D错误.故选B.
2.(2019·
全国卷Ⅲ)已知曲线y=aex+xlnx在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( )
A.a=e,b=-1B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1D.a=e-1,b=-1
选D ∵y′=aex+lnx+1,
∴切线的斜率k=y′|x=1=ae+1,
∴切线方程为y-ae=(ae+1)(x-1),
即y=(ae+1)x-1.
又∵切线方程为y=2x+b,
∴
即a=e-1,b=-1.
3.函数f(x)=x2-ln2x的单调递减区间是( )
A.
B.
C.
,
D.
选A 因为f′(x)=2x-
,所以f′(x)≤0等价于
解得0<
x≤
.
4.已知函数f(x)的导函数f′(x)=a(x-b)2+c的图象如图所示,则函数f(x)的图象可能是( )
选D 由导函数图象可知,当x<
0时,函数f(x)递减,排除A、B;
当0<
x<
x1时,f′(x)>
0,函数f(x)递增.因此,当x=0时,f(x)取得极小值,故选D.
5.已知函数y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),给出以下说法:
①函数f(x)在区间(1,+∞)上是增函数;
②函数f(x)在区间(-1,1)上无单调性;
③函数f(x)在x=-
处取得极大值;
④函数f(x)在x=1处取得极小值.
其中正确的说法的序号是( )
A.①③B.②③
C.①④D.②④
选C 由图象上可以发现,当x∈(1,+∞)时,xf′(x)>
0,于是f′(x)>
0,故f(x)在区间(1,+∞)上是增函数,故①正确;
当x∈(-1,1)时,f′(x)<
0,所以函数f(x)在区间(-1,1)上是减函数,②错误,③也错误;
1时,f(x)在区间(0,1)上是减函数,而在区间(1,+∞)上是增函数,所以函数f(x)在x=1处取得极小值,④正确.故选C.
6.若函数f(x)=
(x>
1)有最大值-4,则实数a的值是( )
A.1B.-1
C.4D.-4
选B 由函数f(x)=
1),则f′(x)=
,要使得函数f(x)有最大值-4,则a<
0,
则当x∈(1,2)时,f′(x)>
0,函数f(x)在(1,2)上单调递增,
当x∈(2,+∞)时,f′(x)<
0,函数f(x)在(2,+∞)上单调递减,
所以当x=2时,函数f(x)取得最大值,即f(x)max=f
(2)=
=-4,解得a=-1,满足题意,故选B.
7.若函数f(x)=
ax3+
ax2-2ax+1的图象经过四个象限,则实数a的取值范围是( )
B.
D.
∪
选D ∵f′(x)=ax2+ax-2a=a(x+2)(x-1),
∴要使函数f(x)的图象经过四个象限,则f(-2)f
(1)<
0,即
<
0,解得a<
-
或a>
.∴实数a的取值范围是
8.若不等式x4-4x3>2-a对任意实数x都成立,那么实数a的取值范围是( )
A.a>2B.a>29
C.a为一切实数D.a不存在
选B 由题意得a>-x4+4x3+2对任意实数x都成立.
令f(x)=-x4+4x3+2,
所以f′(x)=-4x3+12x2=-4x2(x-3),
当x<3时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x>3时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
所以f(x)max=f(3)=29,
所以a>f(x)max=29,故选B.
9.已知函数f(x)及其导数f′(x),若存在x0使得f(x0)=f′(x0),则称x0是f(x)的一个“巧值点”.给出四个函数:
①f(x)=x2,②f(x)=e-x,③f(x)=lnx,④f(x)=tanx,其中有“巧值点”的函数的个数是( )
A.1B.2
C.3D.4
选B 根据题意,依次分析所给的函数:
①若f(x)=x2,则f′(x)=2x,由x2=2x,得x=0或x=2,这个方程显然有解,①符合要求;
②若f(x)=e-x,则f′(x)=-e-x,即e-x=-e-x,此方程无解,②不符合要求;
③f(x)=lnx,则f′(x)=
,若lnx=
,利用数形结合可知该方程存在实数解,③符合要求;
④f(x)=tanx,则f′(x)=
,即sinxcosx=1,变形得sin2x=2,无解,④不符合要求,故选B.
10.若函数f(x)=-
eax(a>
0,b>
0)的图象在x=0处的切线与圆x2+y2=1相切,则a+b的最大值为( )
A.4B.2
C.2D.
选D 函数的导数为f′(x)=-
eax·
a,
所以f′(0)=-
e0·
a=-
即在x=0处的切线斜率k=-
又f(0)=-
e0=-
所以切点坐标为
所以切线方程为y+
=-
x,即ax+by+1=0.
圆心到直线ax+by+1=0的距离d=
=1,
即a2+b2=1,所以a2+b2=1≥
即a+b≤
当且仅当a=b=
时等号成立,
所以a+b的最大值是
,故选D.
11.有一个帐篷,它下部的形状是高为1m的正六棱柱,上部的形状是侧棱长为3m的正六棱锥(如图所示).当帐篷的体积最大时,帐篷的顶点O到底面中心O1的距离为( )
A.1mB.
m
C.2mD.3m
选C 设OO1为xm,底面正六边形的面积为Sm2,帐篷的体积为Vm3.则由题设可得,正六棱锥底面边长为
(m),于是S=6×
(
)2=
(8+2x-x2).
V=
(8+2x-x2)(x-1)+
(8+2x-x2)=
(8+2x-x2)[(x-1)+3]=
(16+12x-x3)(1<
4),
V′=
(12-3x2),令V′=0,解得x=2或x=-2(舍去).
当1<
2时,V′>
0;
当2<
4时,V′<
0.
所以当x=2m时,V最大.故选C.
12.若函数f(x)=
,且0<
x1<
x2<
1,a=
,b=
,则a,b的大小关系是( )
A.a>
bB.a<
b
C.a=bD.a,b的大小不能确定
选A f′(x)=
.令g(x)=xcosx-sinx,则g′(x)=-xsinx+cosx-cosx=-xsinx.
1时,g′(x)<
0,∴函数g(x)在(0,1)上是减函数,
∴g(x)<g(0)=0,即f′(x)<0,∴函数f(x)在(0,1)上是减函数.
∵0<
1,∴f(x1)>
f(x2),即a>
b.故选A.
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.已知函数y=f(x)对任意的x∈R都有f(1-x)-2f(x)=x2-1,则f(-1)=________,曲线y=f(x)在点(-1,f(-1))处的切线方程为________________.
由题可得
解得f(x)=-x2+
x+
.所以f(-1)=-1,f′(x)=-2x+
,所以f′(-1)=
,所以曲线y=f(x)在点(-1,f(-1))处的切线方程为y+1=
(x+1),即8x-3y+5=0.
答案:
-1 8x-3y+5=0
14.函数f(x)=3x-4x3在[0,1]上的最大值为________.
f′(x)=3-12x2,
令f′(x)=0,则x=-
(舍去)或x=
f(0)=0,f
(1)=-1,f
∴f(x)在[0,1]上的最大值为1.
1
15.若x=-2函数f(x)=(x2+ax-1)ex的极值点,则f′(-2)=________,f(x)的极小值为________.
由函数f(x)=(x2+ax-1)ex可得f′(x)=(2x+a)ex+(x2+ax-1)ex,因为x=-2是函数f(x)的极值点,所以f′(-2)=(-4+a)e-2+(4-2a-1)e-2=0,即-4+a+3-2a=0,解得a=-1.所以f′(x)=(x2+x-2)ex.令f′(x)=0可得x=-2或x=1.当x<-2或x>1时,f′(x)>0,此时函数f(x)为增函数,当-2<x<1时,f′(x)<0,此时函数f(x)为减函数,所以当x=1时函数f(x)取得极小值,极小值为f
(1)=(12-1-1)×
e1=-e.
0 -e
16.已知f(x)定义域为(0,+∞),f′(x)为f(x)的导函数,且满足f(x)<-xf′(x),则不等式f(x+1)>(x-1)·
f(x2-1)的解集是________.
令g(x)=x·
f(x),
则g′(x)=f(x)+xf′(x)<0.
∴g(x)在(0,+∞)上为减函数.
又∵f(x+1)>(x-1)f(x2-1),
∴(x+1)f(x+1)>(x2-1)f(x2-1),
⇒
∴x>2.
{x|x>2}
三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知f(x)=log3
,x∈(0,+∞),是否存在实数a,b,使f(x)同时满足下列两个条件:
①f(x)在(0,1)上是减函数,在[1,+∞)上是增函数;
②f(x)的最小值是1.
若存在,求出a,b,若不存在,请说明理由.
解:
设g(x)=
,则g′(x)=
∵f(x)在(0,1)上是减函数,在[1,+∞)上是增函数,
∴g(x)在(0,1)上是减函数,在[1,+∞)上是增函数,
又∵f(x)的最小值为1,则g(x)的最小值为3,
解得
经检验,当a=1,b=1时,f(x)满足题设的两个条件.
18.(本小题满分12分)设函数f(x)=xea-x+bx,曲线y=f(x)在点(2,f
(2))处的切线方程为y=(e-1)x+4.
(1)求a,b的值;
(2)求f(x)的单调区间.
(1)因为f(x)=xea-x+bx,
所以f′(x)=(1-x)·
ea-x+b.
依题设,得
即
解得a=2,b=e.
(2)由
(1)知f(x)=xe2-x+ex.
由f′(x)=e2-x(1-x+ex-1)及e2-x>
0知,
f′(x)与1-x+ex-1同号.
令g(x)=1-x+ex-1,则g′(x)=-1+ex-1.
所以当x∈(-∞,1)时,g′(x)<
g(x)在区间(-∞,1)上单调递减;
当x∈(1,+∞)时,g′(x)>
g(x)在区间(1,+∞)上单调递增.
所以g
(1)=1是g(x)在区间(-∞,+∞)上的最小值.
所以g(x)>
0,x∈(-∞,+∞).
所以f′(x)>
0,x∈(-∞,+