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考点 24 章末检测四
一、单选题
y 23x1 x 0
1、(2021·浙江高三其他模拟)函数 在 处的导数是( )
6ln2 2ln2
A. B. C.6 D.2
【答案】A
【解析】
y 23x1 y'23x1ln233ln223x1
的导函数为 ,
y'6ln2
故当x=0时, .
故选:A
2、(2021·陕西西安市·长安一中高三月考(文))曲线 在 处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
时, ,故切点为 ,
,当 时, ,
所以切线方程为 ,即 .
故选:A
3、(2021·淮北市树人高级中学高二期末(文))已知直线 与曲线 相切,则
( )
A.1 B. C.0 D.【答案】B
【解析】
设切点坐标为 ,求导得 ,则 ,得 ,又 ,得
.
故选:B.
4、(2018年高考全国Ⅲ卷理数)函数 的图像大致为
【答案】D
【解析】函数图象过定点 ,排除A,B;
令 ,则 ,
由 得 ,得 或 ,此时函数单调递增,
由 得 ,得 或 ,此时函数单调递减,排除C.故选D.
5、(2021·常州·一模)设函数 ,若函数 的图象在点(1, )处的切线方程为y=x,
则函数 的增区间为
A.(0,1) B.(0, ) C.( , ) D.( ,1)
【答案】C
【解析】 的定义域为 ,
∵函数 的图象在点(1, )处的切线方程为y=x,
∴ 解得:
∴
欲求 的增区间
只需 ,解得:
即函数 的增区间为( , )
故选:C
sinx
6、(2021·山东日照市·高三其他模拟)关于函数 f x ,x0,的性质,以下说法正确的是(
x
)
f x f x 0,π
2π
A.函数 的周期是 B.函数 在 上有极值
f x 0, f x 0,
C.函数 在 单调递减 D.函数 在 内有最小值
【答案】D
【解析】sinx2 sinx
f x2 f x2 f x f x
对于A,因为 x2 x2,当sinx0时, ,所以函数 的
2π
周期不是 ,A错误;
xcosxsinx
fx
gx xcosxsinx
对于B,因为 x2 ,设 ,
gxcosxxsinxcosxxsinx x0,π gx0
,当 时, ,
gx g00 fx0 f x 0,π
所以 ,即 ,故函数 在 上单调递减,B错误;
f f 20 f x 0,
对于C, ,所以函数 在 上不单调,C错误;
sinx 1
0 f x
对于D,因为当0sinx1时, f x0,当1sinx0时, x x ,当且仅当
3 1 3
x 2kkN y 0, x f x
2 时取等号,而 x 在 上单调递增,所以当 2 时,函数 取得
最小值,D正确.
故选:D.
7、(湖南省常德市2021届高三模拟)若 则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
由函数 , ,所以 时, ,函数 单调递增, 时, ,函数 单调
递减,
又 , 与
,所以将不等式两边取自然对数得 ,
故选:A.
8、(2021·江苏扬州市高三模拟)已知定义在 上的奇函数 在 上单调递减,
且满足 ,则关于 的不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意,函数 定义在 上的奇函数, 在 单调减,
所以 在 单调减,且
若函数 ,
当 时, , ,此时 无解;
当 时, ,可得 , ,此时 无解;
当 时, ,可得 ,此时 成立;
当 时,可得 , ,所以 ,
所以当 时,满足不等式 ,令 ,可得函数 的定义域为 ,
且 ,所以函数 奇函数,
所以当 时,满足不等式 成立,
综上可得,不等式 的解集为 .
故选:B.
二、多选题
9、(2020届山东师范大学附中高三月考)已知函数 的定义域为 且导函数为 ,如图是函数
的图象,则下列说法正确的是
A.函数 的增区间是 ,
B.函数 的增区间是 ,
C. 是函数的极小值点
D. 是函数的极小值点
【答案】
【解析】:根据题意,由函数 的图象可知:
当 时, , ,此时 为增函数,
当 时, , ,此时 为减函数,当 时, , ,此时 为减函数,
当 时, , ,此时 为增函数;
据此分析选项:函数 的增区间是 , ,则 正确, 错误;
是函数的极大值点, 是函数的极小值点,则 正确, 错误;
故选: .
f x x3ax1
x2 9
10、(2021·山东济南市·高三一模)已知函数 的图象在 处切线的斜率为 ,则下列
说法正确的是( )
f x
A.a3 B. 在 x1 处取得极大值
x2,1 f x1,3 f x (0,1)
C.当 时, D. 的图象关于点 中心对称
【答案】ABD
【解析】
fx3x2 a f212a9
A: ,由题意 ,得a3,正确;
B: fx3x1x1 ,由 f�( x) =0 得: x1 或1,易知在 (,1) , (1,) 上 f�( x) >0 ,
f x 1,1 f�( x) <0 f x f x
x1
为增函数,在 上 , 为减函数,所以 在 处取得极大值,正确;
f 21 f 13 f 11 2,1 1,3
C:由B知: , , ,故在 上的值域为 ,错误;
gx x3x f x gx1 gx 0,0 f x
D:令 且为奇函数,则 ,而 图象关于 中心对称,所以 关
(0,1)
于 中心对称,正确;
故选:ABD.
f x2sinxsin2x
11、(2021·山东潍坊市·高三三模)已知函数 ,则下列结论正确的是( )
π
A. f x的周期为 B.y f x的图象关于x 对称
2π 23 3 2π 4π
,
C. f x 的最大值为 2 D. f x 在区间在 3 3 上单调递减
【答案】ACD
【解析】
f x2π2sinx2πsin2x2π2sinxsin2x f x
由于 ,故A正确;
f πx2sinπxsin2πx2sinxsin2x f x
由于 ,
π
即y f x的图象不关于x 对称,故B错误;
2
fx2cosx2cos2x2cosx2 2cos2 x1 4cos2 x2cosx2
1
4cosx1 cosx
2
2 2
x 2k, 2k ,kZ
当 3 3 时, fx0,函数 f x 单调递增;
2 2
x 2k, 2k x 2k,2k ,kZ
当 3 或 3 时, fx0,函数 f x 单调递减;
2 2 2 3 3
f x f 2sin sin2
所以 max 3 3 3 2 ,故C正确;
2 4
,
由C项分析可知, f x 在 3 3 上单调递减,故D正确;
故选:ACD.
12、(江苏省连云港市2021届高三调研)已知函数 ,则( ).
A. 是奇函数 B.
C. 在 单调递增 D. 在 上存在一个极值点【答案】BCD
【解析】
对于选项A:因为 为奇函数,若 是奇函数,则 为偶函数,令 则
显然不是偶函数,故A错误;
对于选项B: ,且 故B正确;
对于选项C:
令 ,
令
当 时 , , , 在 递增,
所以 在 单调递增,故C正确;
对于选项D:
令 ,
令 , 递减
故 在 递减 故 在 递减使 在 递增, 递减.
故 在 上存在一个极值点,故D正确.
故选:BCD
三、填空题
y 2xb y lnx3 b
13、(2021·山东德州市·高三期末)已知直线 是曲线 的一条切线,则 _________.
【答案】2ln2.
【解析】
1 1 1 1
y y 2 x y ln 33ln2
对y lnx3, x,由 x ,得 2 时, 2 ,
1
3ln22 b
所以 2 ,b2ln2.
故答案为:2ln2.
9
y x
14、(2021·江苏省新海高级中学高三期末)在平面直角坐标系 xOy 中,P是曲线 x (x0)上
x y 0
P
的一个动点,则点 到直线 的距离的最小值是________.
【答案】6
【解析】
9
y x
:当直线 x y 0 平移到与曲线 x 相切位置时,
Q x y 0
P
切点 即为点 到直线 的距离最小.
9 3 2 9 2
y1 1 x y
由 x2 ,得 2 (负值舍去), 2 ,3 2 9 2
Q ,
即切点 ,
2 2
3 2 9 2
2 2
则切点Q到直线 的距离为 ,
6
x y 0 12 12
故答案为:6.
f xexx1 0,1 y axb
15、(2021·山东青岛市·高三期末)设函数 的图象在点 处的切线为 ,若
ax b m
方程 有两个不等实根,则实数m的取值范围是__________.
0,1
【答案】
【解析】
f xexx1 fxexx1ex exx2
由 可得 ,
0,1 k f02e0 2
a2
在点 处的切线斜率为 ,所以 ,
0,1
y axb b1
将点 代入 可得 ,
ax b m 2x 1 m
所以方程 即 有两个不等实根,
y 2x 1 y m
等价于 与 图象有两个不同的交点,
y 2x 1
作 的图象如图所示:由图知:若 y 2x 1 与 y m 图象有两个不同的交点则0m1吗,
0,1
故答案为:
16、(湖北省九师联盟2021届高三联考)已知函数 ,若 且
,则 的最大值是___________.
【答案】
【解析】
因为 ,作出函数 的图象如下图所示:
设 ,则 ,
由 ,可得 ,由 ,可得 .
令 ,其中 , ,可得 .
当 时, ,此时函数 单调递增,
当 时, ,此时函数 单调递减.
所以, .因此, 的最大值为 .
故答案为: .
四、解答题
a(x1)ex,x0
f x 1
17、(2021·山东济南市·高三一模)已知函数 x2 ax ,x0.若 ,求 的最小值;
f x
2 a2
【解析】
2(x1)ex,x0
f(x) 1
时, x2 2x ,x0.
a2 2
x0
f(x)2(x2)ex
当 时, ,
f x (,2) 2,0
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
2
此时 f x 的极小值为 f 2 e2 ;
x0 f x 0,1 (1,)
当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,
1
f x
f 1
此时 的极小值为 2 ;
2 1 1
因为 e2 2,所以 f x 的最小值为 2 ;
18、已知函数f (x)=ax3+x2(a∈R)在x=-处取得极值.
(1)求a的值;
(2)若g(x)=f (x)ex,讨论g(x)的单调性.
【解析】
(1)对f (x)求导得f′(x)=3ax2+2x,
因为f (x)在x=-处取得极值,
所以f′=0,即3a×+2×=-=0,解得a=.
(2)由(1)得g(x)=ex,
故g′(x)=ex+ex
=ex
=x(x+1)(x+4)ex,
令g′(x)=0,解得x=0,x=-1或x=-4,
当x<-4时,g′(x)<0,故g(x)在(-∞,-4)上为减函数,
当-40,故g(x)在(-4,-1)上为增函数,
当-10时,g′(x)>0,故g(x)在(0,+∞)上为增函数,
综上所述,g(x)在(-∞,-4)和(-1,0)上单调递减,在(-4,-1)和(0,+∞)上单调递增.
1
f x mx2 2axlnxm,aR
19、(2021·山东烟台市·高三二模)已知函数 2 在x1处的切线斜率
为22a.
f x
m
(1)确定 的值,并讨论函数 的单调性;
【解析】
1
f x (0,+� )
fxmx2a
(1) 的定义域为 且 x ,
1 x2 2ax1
f1m2a122a fx x2a
∴ ,解得m1,则 x x ,
hx x2 2ax1 4a2 4
令 , ,
hx0 f�( x) �0 f x (0,+� )
0 1a1
①当 ,即 时, , , 在 上单调递增;
0 a1 a1
②当 ,即 或 ,
hx0 f�( x) >0 f x (0,+� )
当a1时,由 x0 有 2ax0 , ,即 , 在 上单调递增;
x a a2 10 x a a2 10
当a1时, 1 , 2 ,
x 0,a a2 1 , f�( x) >0, f x单调递增,
x a a2 1,a a2 1 , f�( x) <0, f x单调递减.
x a a2 1, , f�( x) >0, f x单调递增.
综上,当
a1
时, f x在(0,+� ) 上单调递增;当
a1
时, f x在 0,a a2 1 和
a a2 1, a a2 1,a a2 1
上单调递增,在 上单调递减.
f xex ax1
20、(2021·河北张家口市·高三期末)已知函数 .
1, f
1
a2
(1)当 时,求曲线在 处的切线方程;
gx f xx2 gx 0,
a
(2)若 ,且 在 上的最小值为0,求 的取值范围.
e2x y10
【答案】(1) ;(2)ae2 .
【解析】
f xex 2x1 f 1e3
a2
:(1)当 时, ,
fxex 2 f1e2
∴ , ,
ye3e2x1
∴切线方程为 ,
e2x y10
即
g0 f 000
(2)∵ ,
0, gxex x2 ax10
∴原条件等价于:在 上, 恒成立.
ex x2 1
a
化为 xex x2 1
hx
令 x ,
x ex 2x ex x2 1 x1 ex x1
hx
则
x2 x2
mxex x1 mxex 1
令 ,则
0, mx0
在 上, ,
0,
ex x10
∴在 上,
0,1 hx0 1, hx0
故在 上, ;在 上,
hx h1e2
ae2
∴ 的最小值为 ,∴
f xex axa
21、(2021·山东威海市·高三期末)已知函数 .
0,1 y f x
(1)当a1时,求过点 且与曲线 相切的直线方程;
f x0 a
(2)若 ,求实数 的取值范围.
e1x y1=0
0a1
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
0,1 fxex 1
(1)当a1时,点 不在函数图象上, ,
x , ex 0 ax a
设切点为 0 0 ,
y ex 0 ax a fx xx
则切线方程为 0 0 0 ,
0,1 1ex 0 x 1(ex 0 1)x
因为过点 ,所以 0 0,
x 1
e1x y1=0
解得 0 ,因此所求的直线方程为 .
fxex a
(2) ,f 'x0
当a0时, ,
所以在R上单调递增,
f xex 0
a0
其中 , ,符合题意,
1a
当a0时,取 x 1 a 0 , f x 1 ex 1 10 ,不符合题意;
x,lna, fx0
a 0
当 时, ,
f x ,lna
所以 在 上单调递减,
xlna,, fx0
,
f x lna,
所以 在 上单调递增,
f x f lna
所以 ,
f x0 f lna0 f lnaelna alnaa0
要使 ,只需 , ,
解得0a1;
0a1
综上所述, .
22、(2021·河北唐山市高三三模)已知函数 .
(1)求函数 的单调区间;
(2)设 ,证明: .
【解析】(1)由题意,函数 的定义域为 ,且 ,
设 ,可得 ,所以 为增函数,因为 ,所以当 时, ,当 时, ,
所以函数 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 .
(2)令 , .
则 ,
因为 ,所以 ,
由(1)知, ,即 ,
因此可得, 在 上单调递增,从而 ,
于是 ,故 .