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第三章 一元函数的导数及其应用(基础卷)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40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.(2022·江苏省苏州实验中学高二期中)设f(x)是可导函数,且 ,则
( )
A.2 B. C.-1 D.-2
【答案】B
由题设, .
故选:B
2.(2022·广东·清远市博爱学校高二阶段练习)曲线 在 处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
解:因为 ,所以 , ,所以 ,
即切点为 ,切线的斜率为2,所以切线方程为 ,即 .
故选:A
3.(2022·四川省峨眉第二中学校高二阶段练习(理))已知函数 的导函数为 ,且满足
,则 ( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
由题意,函数 ,可得 ,
所以 ,则 .
故选:B.
4.(2022·湖北·高二阶段练习)函数 的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
∵ ,∴ ,
由 ,解得 ,又 ,∴ .
故选:B.
5.(2022·江苏省天一中学高二期中)已知函数 的导函数 的图象如图所示,则下列说法
正确的是( )
A. B.
C. 在区间 内有3个极值点 D. 的图象在点 处的切线的斜率小于0
【答案】B
由图象可知:当 和 时, ;当 时, ;
在 , 上单调递增;在 上单调递减;
对于A, , ,A错误;
对于B, , ,B正确;
对于C,由极值点定义可知: 为 的极大值点; 为 的极小值点,即 在区间 内
有 个极值点,C错误;
对于D,当 时, , 在点 处的切线的斜率大于 ,D错误.
故选:B.
6.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高二阶段练习)若函数 三个不同的零点,则实数m的取值
范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
,令 得 或 ,令 得 ,
当 变化时, 的变化情况如下表:0 0
要使函数有三个不同的零点,则 ,解得 .
故选:D.
7.(2022·全国·高二课时练习)已知函数 ( 为自然对数的底数),若 在 上
恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
若 在 上恒成立,则 在 上恒成立等价于
在 上恒成立,令 ,则 ,
令 ,解得 ,令 ,解得 ,
故 在 上单调递减,在 上单调递增,故 ,
故 .
故选:B.
8.(2022·江西·模拟预测(文))定义方程 的实数根x叫做函数 的“新驻点”,若函数
, , 的“新驻点”分别为a,b,c,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
而可得答案.
【详解】
, , ,由题意得:
,即 ,解得 ,所以 ,
, ,
令 ,所以 为单调递减函数,,
可得 ,所以 ,
, ,
令 ,则 ,得 或 ,
当 或 时 , 单调递增,
当 时 , 单调递减,
所以当 时 有极大值为 ,
当 时 有极小值为 ,
因为 , ,
所以 , .
故选:D.
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目
要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.(2022·河北·邢台市南和区第一中学高二阶段练习)若函数 恰有两个零点,则实数a
的取值可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】BCD
函数 有2个零点等价于在 时,
直线 与 有2个交点,
,显然当 时, ,当 时, ,
即在x=1处, 取得最小值=1,
图像如下:若 与 有2个交点,则 ;
故选:BCD.
10.(2022·山东菏泽·高二期中)已知函数 是定义在R上的奇函数,当 时, ,则
( )
A.当 时,
B.函数 有2个零点
C. 的解集为
D. ,都有
【答案】ACD
②当 时,则 , ,因为 是定义在R上的奇函数,所以
,故A对.
② 时,令 ,解得 ,由 是定义在R上的奇函数,所以 时 ,又
;故函数 有3个零点,故B不对.
③ 时,令 ,解得 ; 时,令 ,解得 ,故
的解集为 ,所以C对.
④当 时, , ,当 时, ,此时单调递增,当 时,
,此时单调递减,且当 时, , 时, 所以
由 是定义在R上的奇函数,故当 时, ,因此对 ,都有
,故D对.
故选:ACD
11.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,满足对任意的 , 恒成立,则实数a的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
因为函数 ,满足对任意的 , 恒成立,
当 时, 恒成立,即 恒成立,
因为 ,当且仅当 ,即 时取等号,
所以 .
当 时, 恒成立.
当 时, 恒成立,即 恒成立,
设 , ,
, , 为减函数, , , 为增函数,
所以 ,所以 ,
综上所述: .
故选:ABC
12.(2022·福建省连城县第一中学高二阶段练习)已知函数 在 上可导且 ,当 时,
其导函数 满足 ,对于函数 ,下列结论正确的是( )
A.函数 在 上为增函数 B. 是函数 的极大值点
C. D.函数 有2个零点
【答案】AC
由题意得 ,而
当 时, ,当 时, ,
故 在 上单调递减,在 上单调递增,
是函数 的极小值点,故A正确,B错误,
对于C,由单调性可知 ,则 ,故C正确,
对于D, ,若 ,则函数 无零点,故D错误,
故选:AC三、填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分,其中第16题第一空2分,第二空3分.
)
13.(2022·陕西·武功县普集高级中学高三阶段练习(理))如图所示,直线 是曲线 在点
处的切线,则 __________.
【答案】 ##
由图象可知直线 过 ,
所以直线 的斜率为 ,
所以 .
故答案为:
14.(2022·广东·北京师范大学珠海分校附属外国语学校高二期中)若 在
上是减函数,则实数a的取值范围是_________.
【答案】
,
因为 在 上是减函数,
所以 在 上恒成立,
即 ,
当 时, 的最小值为 ,所以 ,
故答案为:
15.(2022·北京·101中学高二阶段练习)设 是函数 的两个极值点,若 ,
则实数a的取值范围是______.
【答案】,
因为 是函数 的两个极值点,且 ,
所以 是方一元二次方程 的两个实根,且 ,
所以 ,即 ,解得 .
故答案为:
16.(2022·江苏扬州·高二期中)已知 ,若 在 不是单调函数,则实数 的取
值范围为_____.若任意 都有 ,则实数 的取值范围为________.
【答案】
第一空:对 求导
若 在 不是单调函数,即 ,
∴
第二空:
当 时, ,此时函数 单调递增,不满足条件,舍去;
当 时, ,此时满足条件;
当 时,当 , 此时函数 在区间 上单调递减,当 , ,此时
函数 在区间 上单调递增,
∴
化简得
设 , ,
当 , 此时函数 在区间 上单调递减,
当 , ,此时函数 在区间 上单调递增,图象如图所示,
∴
综上所述:实数 的取值范围为 .
故答案为: , .
四、解答题(本题共6小题,共70分,其中第17题10分,其它每题12分,解答应写出文字
说明、证明过程或演算步骤.)17.(2022·山东菏泽·高二期中)已知函数 .
(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)判断函数f(x)的零点的个数,并说明理由.
【答案】(1) ;
(2)2个零点,理由见解析.
(1)由 ,
而 ,所以该函数在点(0,f(0))处的切线方程为:
;
(2)函数 的定义域为 ,
由(1)可知: ,
当 时, 单调递增,
因为 ,所以函数在 时有唯一零点;
当 时, 单调递增,
因为 ,所以函数在 时有唯一零点,
所以函数f(x)有 个零点.
18.(2022·山东·临沭县教育和体育局高二期中)已知函数 是 的一个极值点.
(1)求b的值;
(2)当 时,求函数 的最大值.
【答案】(1) (2)
(1) ,
∵ 是 的一个极值点,∴
解得 .经检验,满足题意.
(2)由(1)知: ,则 .
令 ,解得 或
x 1 2+ 0 - 0 +
递增 递减 递增
∵ ,
∴函数 的最大值为
19.(2022·河南南阳·高二阶段练习(理))已知 , , .
(1)当 时,求函数 的极值;
(2)当 时,求证: .
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
(1) ,当 时, ,即 在 上单调递减,
故函数 不存在极值;
当 时,令 ,得 ,
x
+ 0 -
增函数 极大值 减函数
故 ,无极小值.
综上,当 时,函数 不存在极值;
当 时,函数 有极大值, ,不存在极小值.
(2)显然 ,要证: ,
即证: ,即证: ,
即证: .
令 ,故只须证: .
设 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,故 在 上单调递增,在 上单调递减,
即 ,所以 ,从而有 .
故 ,即 .
20.(2022·辽宁·沈阳市第一二〇中学高二期中)已知函数 .
(1)当 时,求函数 的单调区间和极值;
(2)若函数 在区间 上单调递增,求实数a的取值范围.
【答案】(1)减区间为 ,增区间为 ,极小值为 ,无极大值
(2)
(1)函数 的定义域为 ,
当 时,
求导得 ,整理得: .
由 得 ;由 得
从而,函数 减区间为 ,增区间为
所以函数 极小值为 ,无极大值.
(2)由已知 时, 恒成立,即 恒成立,
即 恒成立,则 .
令函数 ,由 知 在 单调递增,
从而 .
经检验知,当 时,函数 不是常函数,所以a的取值范围是 .
21.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高二阶段练习)已知函数 , .
(1)当 时,求函数 在点 处的切线方程;
(2)讨论函数 的单调性.
【答案】(1) (2)答案见解析
(1)当 时, ,则 ,故 ,且 ,故 在点
处的切线方程为(2)求导可得 ,
当 时, ,故当 时 , 单调递增;当 时 , 单调
递减;
当 时,令 ,则 ,
1.当 时, ,故当 和 时, , 单调递减;当 时, 单
调递增;
2.当 时:
①当 ,即 时,在 , 上 , 单调递增;在 上 ,
单调递减;
②当 ,即 时, , 在定义域R单调递增;
③当 ,即 时,在 , 上 , 单调递增;在 上 , 单
调递减;
综上有:
当 时, 在 , 单调递减, 单调递增.
当 时, 在 单调递增, 单调递减.
当 时, 在 , 单调递增, 单调递减.
当 , 在定义域R单调递增.
当 时, 在 , 单调递增, 单调递减.
22.(2022·江西·上饶市第一中学模拟预测(文))已知函数 .
(1)当 时,求函数 的极值;
(2)若函数 在 无零点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)极小值为 ,无极大值
(2)
(1)由题知,当 时, ,
∴ ,令 , .∴ 时, , 单调递减;
时, , 单调递增.
∴ 是 的极小值点,∴ 的极小值为 ,无极大值.
(2)由题知 ,
∴ , ;令 ,
∴ ,∵ ,∴ 恒成立,
∴ 单调递增,即 单调递增.
①当 时,∴ ,∴ 单调递增
∴ 恒成立,即 在 上无零点,∴ .
②当 时,令 , , ,又 单调递增,
∴ 时, , 时, ,
∴ 在 时单调递减, 时,单调递增,
∴ ,又∵ 时,
∴ , ,即 在 上有零点,不合题意;
综上所述 .