《高二數(shù)學(xué):第一章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 綜合檢測(cè) (人教A版選修2-2)【含解析】》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高二數(shù)學(xué):第一章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 綜合檢測(cè) (人教A版選修2-2)【含解析】(14頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第一章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用綜合檢測(cè)
時(shí)間120分鐘,滿分150分。
一、選擇題(本大題共12個(gè)小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.(2010全國(guó)Ⅱ文,7)若曲線y=x2+ax+b在點(diǎn)(0,b)處的切線方程是x-y+1=0,則( )
A.a(chǎn)=1,b=1
B.a(chǎn)=-1,b=1
C.a(chǎn)=1,b=-1
D.a(chǎn)=-1,b=-1
[答案] A
[解析] y′=2x+a,∴y′|x=0=(2x+a)|x=0=a=1,
將(0,b)代入切線方程得b=1.
2.一物體的運(yùn)動(dòng)方程為s=2tsint+t,則它的速度方程為(
2、 )
A.v=2sint+2tcost+1
B.v=2sint+2tcost
C.v=2sint
D.v=2sint+2cost+1
[答案] A
[解析] 因?yàn)樽兯龠\(yùn)動(dòng)在t0的瞬時(shí)速度就是路程函數(shù)y=s(t)在t0的導(dǎo)數(shù),S′=2sint+2tcost+1,故選A.
3.曲線y=x2+3x在點(diǎn)A(2,10)處的切線的斜率是( )
A.4
B.5
C.6
D.7
[答案] D
[解析] 由導(dǎo)數(shù)的幾何意義知,曲線y=x2+3x在點(diǎn)A(2,10)處的切線的斜率就是函數(shù)y=x2+3x在x=2時(shí)的導(dǎo)數(shù),y′|x=2=7,故選D.
4.函數(shù)y=x|x(x-3
3、)|+1( )
A.極大值為f(2)=5,極小值為f(0)=1
1 / 14
B.極大值為f(2)=5,極小值為f(3)=1
C.極大值為f(2)=5,極小值為f(0)=f(3)=1
D.極大值為f(2)=5,極小值為f(3)=1,f(-1)=-3
[答案] B
[解析] y=x|x(x-3)|+1
=
∴y′=
x變化時(shí),f′(x),f(x)變化情況如下表:
x
(-∞,0)
0
(0,2)
2
(2,3)
3
(3,+∞)
f′(x)
+
0
+
0
-
0
+
f(x)
無(wú)極值
極大值5
極小值1
4、
∴f(x)極大=f(2)=5,f(x)極?。絝(3)=1
故應(yīng)選B.
5.(2009安徽理,9)已知函數(shù)f(x)在R上滿足f(x)=2f(2-x)-x2+8x-8,則曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程是( )
A.y=2x-1
B.y=x
C.y=3x-2
D.y=-2x+3
[答案] A
[解析] 本題考查函數(shù)解析式的求法、導(dǎo)數(shù)的幾何意義及直線方程的點(diǎn)斜式.
∵f(x)=2f(2-x)-x2+8x-8,
∴f(2-x)=2f(x)-x2-4x+4,
∴f(x)=x2,∴f′(x)=2x,
∴曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線斜率為2
5、,切線方程為y-1=2(x-1),∴y=2x-1.
6.函數(shù)f(x)=x3+ax2+3x-9,已知f(x)在x=-3時(shí)取得極值,則a等于( )
A.2
B.3
C.4
D.5
[答案] D
[解析] f′(x)=3x2+2ax+3,
∵f(x)在x=-3時(shí)取得極值,
∴x=-3是方程3x2+2ax+3=0的根,
∴a=5,故選D.
7.設(shè)f(x),g(x)分別是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù).當(dāng)x<0時(shí),f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(-3)=0,則不等式f(x)g(x)<0的解集是( )
A.(-3,0)∪(3,+∞)
B.(-3,
6、0)∪(0,3)
C.(-∞,-3)∪(3,+∞)
D.(-∞,-3)∪(0,3)
[答案] D
[解析] 令F(x)=f(x)g(x),易知F(x)為奇函數(shù),又當(dāng)x<0時(shí),f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,即F′(x)>0,知F(x)在(-∞,0)內(nèi)單調(diào)遞增,又F(x)為奇函數(shù),所以F(x)在(0,+∞)內(nèi)也單調(diào)遞增,且由奇函數(shù)知f(0)=0,∴F(0)=0.
又由g(-3)=0,知g(3)=0
∴F(-3)=0,進(jìn)而F(3)=0
于是F(x)=f(x)g(x)的大致圖象如圖所示
∴F(x)=f(x)g(x)<0的解集為(-∞,-3)∪(0,3),故應(yīng)選D.
7、8.下面四圖都是同一坐標(biāo)系中某三次函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的圖象,其中一定不正確的序號(hào)是( )
A.①②
B.③④
C.①③
D.①④
[答案] B
[解析]?、鄄徽_;導(dǎo)函數(shù)過(guò)原點(diǎn),但三次函數(shù)在x=0不存在極值;④不正確;三次函數(shù)先增后減再增,而導(dǎo)函數(shù)先負(fù)后正再負(fù).故應(yīng)選B.
9.(2010湖南理,5)dx等于( )
A.-2ln2
B.2ln2
C.-ln2
D.ln2
[答案] D
[解析] 因?yàn)?lnx)′=,
所以 dx=lnx|=ln4-ln2=ln2.
10.已知三次函數(shù)f(x)=x3-(4m-1)x2+(15m2-2m-7)x
8、+2在x∈(-∞,+∞)是增函數(shù),則m的取值范圍是( )
A.m<2或m>4
B.-4
9、.有最小值
D.有最小值-
[答案] B
[解析] 由題意f′(x)=3x2+2bx+c在[-1,2]上,f′(x)≤0恒成立.
所以
即
令b+c=z,b=-c+z,如圖
過(guò)A得z最大,
最大值為b+c=-6-=-.故應(yīng)選B.
12.設(shè)f(x)、g(x)是定義域?yàn)镽的恒大于0的可導(dǎo)函數(shù),且f′(x)g(x)-f(x)g′(x)<0,則當(dāng)af(b)g(b)
B.f(x)g(a)>f(a)g(x)
C.f(x)g(b)>f(b)g(x)
D.f(x)g(x)>f(a)g(x)
[答案] C
[解析] 令F(x)=
10、
則F′(x)=<0
f(x)、g(x)是定義域?yàn)镽恒大于零的實(shí)數(shù)
∴F(x)在R上為遞減函數(shù),
當(dāng)x∈(a,b)時(shí),>
∴f(x)g(b)>f(b)g(x).故應(yīng)選C.
二、填空題(本大題共4個(gè)小題,每小題4分,共16分.將正確答案填在題中橫線上)
13.=________.
[答案]
[解析] 取F(x)=-,
從而F′(x)=
則=F(-1)-F(-2)
=-+=-=.
14.若函數(shù)f(x)=的單調(diào)增區(qū)間為(0,+∞),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
[答案] a≥0
[解析] f′(x)=′=a+,
由題意得,a+≥0,對(duì)x∈(0,+∞)恒
11、成立,
∴a≥-,x∈(0,+∞)恒成立,∴a≥0.
15.(2009陜西理,16)設(shè)曲線y=xn+1(n∈N*)在點(diǎn)(1,1)處的切線與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為xn,令an=lgxn,則a1+a2+…+a99的值為________.
[答案] -2
[解析] 本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義和對(duì)數(shù)函數(shù)的有關(guān)性質(zhì).
k=y(tǒng)′|x=1=n+1,
∴切線l:y-1=(n+1)(x-1),
令y=0,x=,∴an=lg,
∴原式=lg+lg+…+lg
=lg…=lg=-2.
16.如圖陰影部分是由曲線y=,y2=x與直線x=2,y=0圍成,則其面積為________.
[答
12、案] +ln2
[解析] 由,得交點(diǎn)A(1,1)
由得交點(diǎn)B.
故所求面積S=dx+dx
=x+lnx=+ln2.
三、解答題(本大題共6個(gè)小題,共74分.解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟)
17.(本題滿分12分)(2010江西理,19)設(shè)函數(shù)f(x)=lnx+ln(2-x)+ax(a>0).
(1)當(dāng)a=1時(shí),求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若f(x)在(0,1]上 的最大值為,求a的值.
[解析] 函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,2),
f ′(x)=-+a,
(1)當(dāng)a=1時(shí),f ′(x)=,所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,),單調(diào)遞減區(qū)間為(,2);
13、
(2)當(dāng)x∈(0,1]時(shí),f ′(x)=+a>0,
即f(x)在(0,1]上單調(diào)遞增,故f(x)在(0,1]上的最大值為f(1)=a,因此a=.
18.(本題滿分12分)求曲線y=2x-x2,y=2x2-4x所圍成圖形的面積.
[解析] 由得x1=0,x2=2.
由圖可知,所求圖形的面積為S=(2x-x2)dx+|(2x2-4x)dx|=(2x-x2)dx-(2x2-4x)dx.
因?yàn)椤洌?x-x2,
′=2x2-4x,
所以S=-=4.
19.(本題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)=x3-3ax+b(a≠0).
(1)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(2,f(2))處與直線y=8相切
14、,求a,b的值;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間與極值點(diǎn).
[分析] 考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,極值點(diǎn)的性質(zhì),以及分類討論思想.
[解析] (1)f′(x)=3x2-3a.
因?yàn)榍€y=f(x)在點(diǎn)(2,f(2))處與直線y=8相切,
所以即
解得a=4,b=24.
(2)f′(x)=3(x2-a)(a≠0).
當(dāng)a<0時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上單調(diào)遞增,此時(shí)函數(shù)f(x)沒(méi)有極值點(diǎn).
當(dāng)a>0時(shí),由f′(x)=0得x=.
當(dāng)x∈(-∞,-)時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增;
當(dāng)x∈(-,)時(shí),f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減;
當(dāng)
15、x∈(,+∞)時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增.
此時(shí)x=-是f(x)的極大值點(diǎn),x=是f(x)的極小值點(diǎn).
20.(本題滿分12分)已知函數(shù)f(x)=x2+lnx.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)求證:當(dāng)x>1時(shí),x2+lnx0},
∵f′(x)=x+,故f′(x)>0,
∴f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,+∞).
(2)設(shè)g(x)=x3-x2-lnx,
∴g′(x)=2x2-x-,
∵當(dāng)x>1時(shí),g′(x)=>0,
∴g(x)在(1,+∞)上為增函數(shù),
∴g(x)>g(1)=>0,
∴
16、當(dāng)x>1時(shí),x2+lnx0;當(dāng)12時(shí)
17、f′(x)>0.
所以當(dāng)x=1時(shí),f(x)取極大值f(1)=-a,
當(dāng)x=2時(shí),f(x)取極小值f(2)=2-a.
故當(dāng)f(2)>0或f(1)<0時(shí),方程f(x)=0僅有一個(gè)實(shí)根,解得a<2或a>.
22.(本題滿分14分)已知函數(shù)f(x)=-x3+ax2+1(a∈R).
(1)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間上遞增,在區(qū)間上遞減,求a的值;
(2)當(dāng)x∈[0,1]時(shí),設(shè)函數(shù)y=f(x)圖象上任意一點(diǎn)處的切線的傾斜角為θ,若給定常數(shù)
a∈,求θ的取值范圍;
(3)在(1)的條件下,是否存在實(shí)數(shù)m,使得函數(shù)g(x)=x4-5x3+(2-m)x2+1(m∈R)的圖象與函數(shù)y=f(x
18、)的圖象恰有三個(gè)交點(diǎn).若存在,請(qǐng)求出實(shí)數(shù)m的值;若不存在,試說(shuō)明理由.
[解析] (1)依題意f′=0,
由f′(x)=-3x2+2ax,得-32+2a=0,即a=1.
(2)當(dāng)x∈[0,1]時(shí),tanθ=f′(x)=-3x2+2ax=-32+.
由a∈,得∈.
①當(dāng)∈,即a∈時(shí),f′(x)max=,
f(x)min=f′(0)=0.
此時(shí)0≤tanθ≤.
②當(dāng)∈(1,+∞),即a∈(3,+∞)時(shí),f′(x)max=f′(1)=2a-3,f′(x)min=f′(0)=0,
此時(shí),0≤tanθ≤2a-3.
又∵θ∈[0,π),∴當(dāng)3時(shí),θ∈[0,arctan(2a-3)].
(3)函數(shù)y=f(x)與g(x)=x4-5x3+(2-m)x2+1(m∈R)的圖象恰有3個(gè)交點(diǎn),等價(jià)于方程-x3+x2+1=x4-5x3+(2-m)x2+1恰有3個(gè)不等實(shí)根,
∴x4-4x3+(1-m)x2=0,
顯然x=0是其中一個(gè)根(二重根),
方程x2-4x+(1-m)=0有兩個(gè)非零不等實(shí)根,則
∴m>-3且m≠1
故當(dāng)m>-3且m≠1時(shí),函數(shù)y=f(x)與y=g(x)的圖象恰有3個(gè)交點(diǎn).
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