静海一中2024-2025第二学期高二数学(3月)
学生学业能力调研试卷
考生注意:
本试卷分第Ⅰ卷基础题(127分)和第Ⅱ卷提高题(20)两部分,卷面分3分,共150分。
知 识 与 技 能 学习能力
内容 导数定义 单调性 极值最值 性质 导数几何意义 参数范围 关键环节
分数 10 30 20 21 15 30 24
第Ⅰ卷 基础题(共127分)
一、选择题:( 每小题5分,共45分.)
1.下列求导运算正确的是( )
A.(sina)′=cosa(a为常数) B.(log2x)′=
C.(3x)′=3xlog3e D.()′=
2.设函数y=f(x)在x=x0处可导,且 =1,则f′(x0)等于( )
A. B.- C.1 D.-1
3.已知曲线y=aex+xln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则( )
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
4.函数f(x)=在[2,+∞)上的最小值为( )
A. B.e2 C. D.2e
5.已知函数f(x)=sinx+cosx-2x,a=f(-π),b=f(2e),c=f(ln 2),则a,b,c的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c C.b>a>c D.c>b>a
6.已知函数f(x)=x3-mx2+mx+9在R上无极值,则实数m的取值范围为( )
A.(-∞,0)∪(1,+∞) B.(-∞,0)∪[1,+∞)
C.(0,1) D.[0,1]
7.已知f′(x)是函数f(x)的导函数,且对任意实数x都有f′(x)-f(x)=ex(2x-1),f(0)=4,则不等式f(x)<10ex的解集为( )
A.(-2,3) B.(-3,2)
C.(-∞,-3)∪(2,+∞) D.(-∞,-2)∪(3,+∞)
8若函数f(x)=(e为自然对数的底数)是减函数,则实数a的取值范围是( )
A.a≤0 B.a≤1 C.a>0 D.0≤a≤1
9.设函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-b有三个零点,则实数b的取值范围是( )
A.(1,+∞) B. C.(1,+∞)∪{0} D.(0,1]
二、填空题:(每小题5分,共25分.)
10.函数f(x)=xln (-x)的单调递减区间是________.
11.若函数f(x)=x3-4x+m在[0,3]上的最大值为4,则m=________.
12.已知函数f(x)=-x2-3x+4ln x在(t,t+2)上不单调,则实数t的取值范围是________.
13.已知函数f(x)=xex,g(x)=-(x+1)2+a,若 x1,x2∈R,使得f(x2)≤g(x1)成立,则实数a的取值范围是________.
14.设实数λ>0,对任意的x>1,不等式λeλx≥ln x恒成立,则λ的取值范围为________.
三、解答题:(本大题共4小题,共57分)
15.(12分)已知f(x)=aln x+x2-3b,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为2x+y-4=0.
(1)求实数a,b的值;
(2)若曲线C:y=-x3-4b,求曲线C过点(2,4)的切线方程.
16.(12分)已知函数f(x)=ax-ex (a∈R),g(x)=.
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(2)若存在x∈(0,+∞),使不等式f(x)≤g(x)-ex 成立,求实数a的取值范围.
(18分)(1)已知函数,,若函数在单调递减,求实数a的取值范围.
(2)已知在R上不是单调函数,求实数b的取值范围.
(3)已知函数在上单调递增,求实数a的取值范围.
(4)已知,若对任意两个不等的正实数,,都有恒成立,求实数a的取值范围.
(5)请总结已知函数单调性求参数范围的解题方法.
18.(15分)设函数f(x)=ln x-(m+1)x,g(x)=x2,x>0,m∈R。
(1)讨论函数f(x)零点的个数;
(2)若h(x)=f(x)+g(x),讨论函数y=h(x)的单调性。
第Ⅱ卷 提高题(共20分)
19.(20分)已知函数
(1)求函数在点处的切线方程;
(2)求函数单调增区间;
(3)若存在,使得是自然对数的底数),求实数的取值范围.
20.(3分)卷面分
1.B 2A 3.D 4.A 5.A 6.D 7.A 8.D 9.D
10. 11. 4 12. 13. 14.λ≥
15.解 (1)f′(x)=+2x,
因为直线2x+y-4=0的斜率为-2,且过点(1,2),
所以即解得
(2)由(1)知y=+,则y′=x2.
设切点为(x0,y0),则切线斜率k==x,
故切线方程为y--=x(x-x0).
由切线过点(2,4),代入可解得x0=2或x0=-1,
∴切点为(2,4)或(-1,1),
则切线方程为4x-y-4=0或x-y+2=0.
16.解 (1)当a=1时,f(x)=x-ex,
则f′(x)=1-ex,
当x<0时,f′(x)>0,当x>0时,f′(x)<0,
所以函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,
所以函数f(x)的极大值为f(0)=-1,无极小值.
(2)若存在x∈(0,+∞),使不等式f(x)≤g(x)-ex成立,
则ax≤(x>0),即a≤(x>0),
则问题转化为a≤max(x>0),
令h(x)=,x>0,
h′(x)==,
当00,当x>时,h′(x)<0,
所以函数h(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减,
所以h(x)max=h()=,所以a≤.
17.【答案】(1); (2); (3); (4);
答案见解析.
【详解】(1)由题意,函数,可得,
要使得函数在区间单调递减,则满足在区间上恒成立,
根据二次函数的性质,可得,即,解得,
即实数a的取值范围.
(2)若函数在R上的单调函数,
因为,可得,
则满足恒成立,可得,解得,
所以函数在R上的单调函数,
则的取值范围.
(3)由函数,可得,
要使得函数在上单调递增,则满足在上恒成立,
即在上恒成立,
设,可得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以当时,函数取得最大值,最大值为,
所以,即,即实数a的取值范围.
(4)因为函数,对任意两个不等的正实数,,都有恒成立,
所以在上恒成立,即在上恒成立,
令,
当时,,可得,即实数a的取值范围.
(5)根据(1)(3)可得到如下结论:
对于已知函数的单调性求参数问题:
(1)已知可导函数在区间上单调递增,转化为区间上恒成立;
(2)已知可导函数在区间上单调递减,转化为区间上恒成立;
(3)已知可导函数在区间上存在增区间,转化为在区间上有解;
(4)已知可导函数在区间上存在减区间,转化为在区间上有解.
18.h(x)=ln x-(m+1)x+x2(x>0),
h′(x)=-(m+1)+mx=,
当m=0时,h′(x)=,
x∈(0,1),h′(x)>0,h(x)单调递增,x∈(1,+∞),h′(x)<0,h(x)单调递减,
当m<0时,<0<1,
x∈(0,1),h′(x)>0,h(x)单调递增,x∈(1,+∞),h′(x)<0,h(x)单调递减,
当m=1时,h′(x)≥0,h(x)的单调递增区间为(0,),
当m>1时,令h′(x)=0,得x=1或x=;0<<1,当x变化,h′(x),h(x)变化如下表,
x 1 (1,+∞)
h′(x) + 0 - 0 +
h(x) 单调递增 -ln m-1- 单调递减 --1 单调递增
即h(x)的单调递增区间为,(1,+∞),单调递减区间为。
当0<m<1时,令h′(x)=0,得x=1或x=;>1,当x变化,h′(x),h(x)变化如下表,
x (0,1) 1
h′(x) + 0 - 0 +
h(x) 单调递增 --1 单调递减 -ln m-1- 单调递增
即h(x)单调递增区间为(0,1),,单调递减区间为。
综上,当m≤0时,单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞),
当0<m<1时,单调递增区间为(0,1),,单调递减区间为,
当m=1时,h(x)的单调递增区间为(0,+∞),
当m>1时,单调递增区间为,(1,+∞),单调递减区间为。
19.【答案】(1) (2) 单调增区间为 (3)
【详解】试题分析:(1)可得,又,得切线方程为;(2)求出,得增区间,得减区间;(3)存在,使得成立,等价于当时,,所以只要即可.
试题解析:(1)因为函数,
所以,
又因为,所以函数在点处的切线方程为.
(2)由(1),,
因为当时,总有在上是增函数.
又,所以不等式的解集为,
故函数的单调增区间为,递减区间为.
(3)因为存在,使得成立,
而当时,,
所以只要即可
又因为的变化情况如下表所示:
0
0
减函数 极小值 增函数
所以在上是减函数,在上是增函数,所以当时,的最小值.
的最大值为和中的最大值.
因为,
令,因为,
所以在上是增函数,
而,故当时,,即;当时,,即.
所以,当时,,即,函数在上是增函数,解得;当时,,即,函数在上是减函数,解得.
综上可知,所求的取值范围为.