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人教A版选择性必修第二册第五章一元函数的导数及其应用
综合检测2
一、单选题
1.曲线 在点 处切线的斜率为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.设 是可导函数,且 ,则 ( )
A.2 B. C.1 D.
3. 是定义在 上的非负可导函数,且满足 .对任意正
数a,b,若 ,则必有( )
A. B.
C. D.
4.已知函数 的导函数 的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. B.C. D.
5.函数 在 时有极值0,那么 的值为( )
A.14 B.40 C.48 D.14或40
6.函数 的导函数为 ,若已知 的图象如图,则下列说法正确的是(
)
A. 一定为偶函数 B. 在 单调递增
C. 一定有最小值 D.不等式 一定有解
7.若函数y=x3+ x2+m在[-2,1]上的最大值为 ,则m等于( )
A.0 B.1
C.2 D.
8.已知函数 与 的图象如图所示,则函数 的递减区间为(
)A. B.
C. D.
9.函数 是 上的单调函数,则 的范围是( )
A. B. C. D.
10.函数 ,若 , , ,则( )
A. B. C. D.
11.已知函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
12.已知锐角 , 满足 ,则下列结论一定正确的是(
)
A. B.C. D.
二、填空题
13.已知 , 为实数,函数 在点 处的切线方程为
,则 的值为______.
14.函数 的最大值为________.
15.已知 是定义在 上的函数 的导函数,且 ,则
, , 的大小关系为_____
16.已知函数 是定义在R上的偶函数,其导函数为 ,若对任意的正实数,
,则不等式 的解集为______
三、解答题
17.(1)求函数 的极小值;
(2)求函数 的单调减区间.
18.已知函数 及点 ,过点 作直线 与曲线 相切(1)求曲线在点 处的切线 方程;
(2)求曲线过点 的切线 的斜率.
19.设函数 过点
(1)求函数 的单调区间和极值;
(2)求函数 在 上的最大值和最小值.
20.已知二次函数 .
(1)求 在点 处的切线方程;
(2)讨论函数 的单调性
21.已知函数 ,a为实数.
(1)当 时,讨论 的单调性;
(2)若 在区间 上是减函数,求a的取值范围.22.已知函数 .
(1)求曲线 在点 处的切线方程;
(2)若函数 (其中 是 的导函数)有两个
极值点 、 ,且 ,求 的取值范围.参考答案
1.C
【分析】
求得函数 的导数,由导数的几何意义,可令 ,计算可得所求切线的斜率.
【详解】
解: 的导数为 ,
可得曲线 在点 处切线的斜率为 .
故选:C.
【点睛】
本题考查导数的运用:求切线的斜率,熟练掌握导数的运算性质是解题的关键,是一道基
本题.
2.D
【分析】
由导数的定义可得 ,即可得答案.
【详解】
根据题意, ,
故 .
故选:D.【点睛】
本题考查导数的定义,属于基础题.
3.C
【分析】
设函数 ,得到 ,得到 在区间 上为单调
递减函数或常数函数,结合 ,即可求解.
【详解】
由题意,设函数 ,则 ,
所以函数 在区间 上为单调递减函数或常数函数,
因为 ,所以 ,即 .
故选:C.
4.B
【分析】
根据图象得出 的单调性即可.
【详解】
由图可知 在 , 上递减,在 , 上递增,
故
故选:B
5.B【分析】
由导数与函数的关系 得出 的值,再检验 , 或 ,
是否成立.
【详解】
函数 ,
若在 时有极值0,可得
则 ,解得: , 或 ,
当 , 时, ,满足题意函数
在 时有极值0.
当 , 时, ,不满足题意:函数
在 时有极值0.
.
故选:B
6.C
【分析】A.由函数 判断;B.由 的图象判断; C.由
结合函数的单调性判断;D.最小值是 和 正负不一定判断.
【详解】
A. 如函数为 ,则 符合题意,但
不是偶函数,故错误;
B.由 的图象,得 在 递减, 递增;在 递减,在 递增,
故错误;
C.由 ,所以 存在极小值 和 ,无论 是否存在,
均可得出 一定有最小值,故正确;
D.最小值不一定为负数,故错误;
.故选:C.
7.C
【分析】
利用导数研究函数的单调性,找出最值,解方程即可得到答案.
【详解】
,易知,当 时, ,当 或 时,,
所以函数y=x3+ x2+m在 , 上单调递增,在 上单调递减,又当
时,
,当 时, ,所以最大值为 ,解得 .
故选:C
8.D
【分析】
求出导函数 ,结合函数图象求出 成立的x的范围即可.
【详解】
解: ,
由图象: 和 时, ,即 ,
故 在 上递减,
故选:D.
9.D
【分析】
函数在 上时单调函数,等价于导函数大于等于 或小于等于 恒成立,列不等式求出
的范围即可.【详解】
函数 是 上的单调函数,即 或
(舍)在 上恒成立
,解得
故选:D
【点睛】
本题考查导数解决函数的单调性问题,考查二次函数的性质,属于基础题.
10.B
【分析】
求导 ,可得 在 的单调性,利用单调性,即可得答案.
【详解】
因为 ,
所以 ,
当 时, ,则 在 为减函数,
因为 ,
所以 ,即 ,故选:B
11.A
【分析】
先求导数,利用单调性转化为 ,构造新函数
求解 的最小值即可.
【详解】
,由题意可知 在 恒成立,
即 恒成立,
设 ,
时, , 为减函数;
时, , 为增函数;
的最小值为 ,所以 ,
故选:A.
【点睛】
利用函数单调性求解参数时,通常转化为恒成立问题求解:(1) 在区间 上单调递增等价于 在区间 上恒成立;
(2) 在区间 上单调递减等价于 在区间 上恒成立.
12.D
【分析】
结合已知条件,构造函数 ,得: ,根据选项,逐一验证即可.
【详解】
,
即 ,
设 ,则 ,
所以 在 上是减函数,所以 ,
由 在 上是增函数,得 ,即 ,
同理可得 ,所以
故选:D
【点睛】解题关键在于利用 ,变为 ,
进而构造 ,
再利用导数进行判断选项,难度属于中档题
13.
【分析】
先求导,由直线的点斜式求得切线方程,再对照系数建立关于 的方程组,解之可求得
答案.
【详解】
因为 ,所以 在 处的切线为
.
,解得 , .
故答案为: .
14.
【分析】先求导,根据单调性求函数最大值即可.
【详解】
解: ,
∴当 时, 单调递增,
当 时, 单调递减,
当 时, 单调递增,
∵ ,∴ 的最大值为 .
故答案为: .
【点睛】
易错点睛:求函数的最值注意要把极值和端点函数值比较,取其最小或最大,不确定时要
分类讨论,基础题.
15.
【分析】
令 ,则 ,可以判断出 在
上单调递增,再由 , , 根据单调性即可比较大小.【详解】
令 ,则 ,
因为 对于 恒成立,
所以 ,
所以 在 上单调递增,
,
,
,
因为 ,所以 ,所以 ,
故答案为:
【点睛】
关键点点睛:本题的关键是构造函数 ,利用导数判断出 在 上单调
递增,更关键的一点要能够得出 , , ,根据单调性即可比
较大小.
16.
【分析】根据条件可得函数 为偶函数,且在 单调递减,从而可得不等式.
【详解】
当 时, ,且 为偶函数,
在 单调递减,
,
解得: ,
故答案为: .
【点睛】
求解的关键在于构造什么样的函数,再利用导数研究函数的单调性,进而将不等式进行等
价转化.
17.(1) ;(2)
【解析】
分析:(1)求函数导数,令导函数为0,根据单调性可得极小值;
(2)求函数导数,令导函数小于0即可解得减区间.
详解:(1) ,
令 ,得 , ,且 时, ;时, ; 时,
故 在 时取得极小值 .
(2)函数 的定义域为 ,
,
令 ,即: ,解得:
所以函数 的单调递减区间为 .
点睛:求函数 极值的步骤:(1) 确定函数的定义域;(2) 求导数 ;(3) 解
方程 求出函数定义域内的所有根;(4) 列表检查 在 的根 左
右两侧值的符号,如果左正右负(左增右减),那么 在 处取极大值,如果左负右
正(左减右增),那么 在 处取极小值. (5)如果只有一个极值点,则在该处即
是极值也是最值.
18.(1) (2) 或
【分析】
(1)根据导数的几何意义求出切线的斜率,根据点斜式求出切线方程;
(2)利用导数的几何意义和斜率公式可解得结果.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
所以切线 的斜率为 ,又 ,
所以切线 方程为 ,即 .
(2)设切点为 ,
则 ,整理得 ,解得 或 ,
所以切线 的斜率为 或 ,
综上所述:切线 的斜率为 或
【点睛】
本题考查了导数的几何意义,属于基础题.
19.(1)增区间 , ,减区间 ,极大值 ,极小值
.(2)最大值 ,最小值 .
【分析】
(1)将点代入函数解析式即可求得a,对函数求导,分析导函数的正负,确定单调区间及
极值;
(2)分析函数在此区间上的单调性,由极值、端点值确定最值.
【详解】(1)∵点 在函数 的图象上,∴ ,解得
,∴ ,∴ ,当 或 时,
, 单调递增;当 时, , 单调递减.∴当 时,
有极大值,且极大值为 ,当 时, 有极小值,
且极小值为
(2)由1可得:函数 在区间 上单调递减,在区间 上单调递增.∴
,又 , ,∴
【点睛】
本题考查函数单调区间、极值和最值的求法,求极值与单调区间都要分析导函数的零点,
但是注意导函数的零点并非一定是极值点,要结合零点两侧的单调性进行判断.
20.(1) ;(2)答案见解析.
【分析】
(1)对函数 求导,根据导数的几何意义,先求出切线斜率,进而可得切线方程;(2)先对 求导,分别讨论 , 两种情况,根据导数的方法研究函数单调性,
即可得出结果.
【详解】
(1)由 得 ,
则 在点 处的切线斜率为 ,
又 ,
所以 在点 处的切线方程为 ,即 ;
(2)因为
所以
当 时, 在 上恒正;
所以 在 上单调递增
当 时,由 得 ,
所以当 时, , 单调递减;
当 时, , 单调递增;综上所述,
当 时, 在 上单调递增;
当 时,当 时, 单调递减; 当 时,
单调递增.
【点睛】
本题主要考查求曲线在某点处的切线方程,考查导数的方法求函数单调性,属于常考题型.
21.(1)答案见解析;(2) .
【分析】
(1)求出函数 的导函数 ,对 和 进行比较即可得到 的单调性;
(2)根据 的取值范围,分 和 进行求解,当 时分离出 ,根据
的单调性,即可得出 的取值范围.
【详解】
(1) ,
当 ,即 时, , 在R上单调递增,
当 ,即 时,由 得 或 ,由 得 .
分别在 与 上单调递增,在 单调递减,综上所述,当 时, 在R上单调递增;
当 时, 分别在 与 单调递增,在 单调递减.
(2)由已知得 在区间 上恒成立,
在区间 上恒成立,
当 时, ;当 时, .
而 在 上单调递增, 时, ,则 .
综上 .
【点睛】
本题主要考查的是利用导数研究函数的单调性,以及利用单调性求函数的最值,本题将
分离是解题的关键,考查学生的分析能力,和计算能力,属于中档题.
22.(1) ;(2) .
【分析】
(1)对函数进行求导,求出点 处的切线的斜率,用点斜式求出切线方程;
(2)利用函数 有两个极值点 , 得a与两极值的关系 ,
, , ,可得 , ,令 , ,求新函数 在区间的最值可得其取值范围.
【详解】
(1) 的定义域为 , .
而 ,即 ,
故所求切线的斜率为 ,
所以方程为
(2) ,
则 的定义域为 ,
,
若 有两个极值点 、 ,且
则方程 的判别式 ,
且, ,得 ,且 .
所以
设 ,
则 在 上恒成立
故 在 单调递减,
从而 ,
所以 的取值范围是 .
【点睛】
关键点睛:解答本题的关键是化简 ,再构造
函数 ,再利用导数求函数的值域.