一元函数的导数及其应用单元测试卷(基础卷)(含解析)

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名称 一元函数的导数及其应用单元测试卷(基础卷)(含解析)
格式 docx
文件大小 822.4KB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-01 12:03:12

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文档简介

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一元函数的导数及其应用单元测试卷(基础卷)
一、选择题(共8题;共40分)
1.已知某质点运动的位移(单位;)与时间(单位;)之间的关系为,则该质点在时的瞬时速度为(  )
A. B. C.2 D.4
2.若函数 ,则(  )
A. B.
C. D.
3.若函数在点处的切线斜率为1,则(  )
A.-e B.e C.-1 D.1
4.设函数的导函数为,若,则(  )
A. B. C. D.
5.若经过点P(2,8)作曲线 的切线,则切线方程为(  )
A. B.
C. 或 D. 或
6.已知为常数,函数有两个极值点,则下列结论正确的是(  )
A. B. C. D.
7.若是函数的极值点,则的极大值为(  )
A.-1 B. C. D.1
8.函数 的导数为(  )
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题(共3题;共18分)
9.下列求导过程正确的选项是(  )
A. B.( )′=
C.(xa)′=axa﹣1 D.(logax)′=
10.已知曲线 在点P处的切线平行于直线 ,那么点P的坐标为(  )
A. B. C. D.
11.函数 的定义域为 ,导函数 在 内的图象如图所示,则(  )
A.函数 在 内一定不存在最小值
B.函数 在 内只有一个极小值点
C.函数 在 内有两个极大值点
D.函数 在 内可能没有零点
三、填空题(共3题;共15分)
12. 过点的直线与圆相切,则直线的斜率为   .
13.已知函数 在 处极值为0,则    ,     .
14.已知函数,为的导函数,则   .
四、解答题(共5题;共77分)
15.已知函数,为函数的导数.
(1)求的解集;
(2)求曲线在点处的切线方程.
16.已知函数f(x)=x3﹣3ax+2,曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为
3x+y+m=0.
(Ⅰ)求实数a,m的值;
(Ⅱ)求f(x)在区间[1,2]上的最值.
17.已知曲线C的方程为f(x)=x3.求:
(1)曲线C在点(1,1)处的切线方程;
(2)曲线C过点(1,-4)的切线方程.
18.已知:函数.
(1)当时,讨论函数的单调性;
(2)若在上单调递增,求实数的取值范围.
19.若函数f(x )=ax3-bx+4,当x=2时,函数f(x)有极值 .
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若方程f(x)=k有3个不同的根,求实数k的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】解:因为 ,所以 ,
所以该质点在t=2s时的瞬时速度为 .
故选:B.
【分析】求导得,再代入t=2s,可得答案.
2.【答案】A
【解析】【解答】因为 ,
所以 .
故答案为:A.
【分析】 直接利用导数的运算法则及基本初等函数的导数公式求解.
3.【答案】D
【解析】【解答】因为,
所以在点处的切线斜率为,解得,
故答案为:D.
【分析】根据某点切线斜率与导函数等价关系,求导即可求解出的值.
4.【答案】C
【解析】【解答】∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【分析】根据导数的性质求解即可.
5.【答案】D
【解析】【解答】解:①易知P点在曲线上,当P点为切点时,y=3x2,k=12,12x-y-16=0 .
②当P点不是切点时,设切点为A(x0,y0) ,由定义可求得切线的斜率为 .
∵A在曲线上,
∴,
∴,
∴,
∴ ,
解得x0=-1或x0=2(舍去),
∴ y0=-1,k=3,
此时切线方程为y+1=3(x+1),
即3x-y+2=0 .
故经过点P的曲线的切线有两条,方程为12x-y-16=0或3x-y+2=0 .
故选:D
【分析】因为P点在曲线上,所以需要分两种情况讨论,P点为切点和P点不为切点,分别根据导数的几何意义求解切线方程即可.
6.【答案】A
【解析】【解答】∵,
∴,
所以若要使函数有两个极值点,则有两个零点,
令,,则函数、的图象有两个不同交点,
易知直线恒过点,,
在同一直角坐标系中作出函数、的图象,如图,
当直线与函数的图象相切时,设切点为,
则,所以,,
所以当且仅当时,函数、的图象有两个不同交点,
所以要使函数有两个极值点,则.
故选:A.
【分析】求导得,令,,转化条件为函数g (x)、h (x)的图象有两个不同交点,由导数的几何意义、函数的图象以及数形结合可得a的取值范围.
7.【答案】C
【解析】【解答】因为,
故可得,
因为是函数的极值点,故可得,
即,解得,
此时
令,解得,
由可得或;由可得,
所以在区间单调递增,在单调递减,在单调递增,
故的极大值点为,
则的极大值为。
故答案为:C.
【分析】利用已知条件结合求导的方法求出函数的极值点,再结合 是函数的极值点,进而求出a的值,再利用求导的方法判断函数的单调性,进而求出函数的极大值。
8.【答案】B
【解析】【解答】 ,

故答案为:B
【分析】利用已知条件结合导数的运算法则和复合函数导数求解公式,进而求出函数 的导数 。
9.【答案】B,C,D
【解析】【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,( )′=(x﹣1)′=﹣ ,A不符合题意;
对于B,( )′=( )′= = ,B符合题意;
对于C,(xa)′=axa﹣1,C符合题意;
对于D,(logax)′=( )′= ,D符合题意;
则B、C、D计算正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据导数的运算性质对选项逐一判断即可得出答案。
10.【答案】B,C
【解析】【解答】设 ,


令 ,即 ,解得 ,
又 ,
所以P点坐标为 或 .
故答案为:BC.
【分析】首先根据题意求出函数的导数,再由直线平行的性质计算出x的值由此得出点P的坐标即可。
11.【答案】B,C,D
【解析】【解答】设 的根为 ,且 ,则
由图可知,函数 在 内单调增,在 内单调减,在 内单调增,在
内单调减;
函数 在区间 内有极小值 ,当 , 时, 是函数 在区间 内的最小值,所以A不符合题意,B符合题意;
函数 在区间 内有极大值 、 ,所以C符合题意;
当 , , 时,函数 在 内没有零点,所以D符合题意.
故答案为:BCD.
【分析】由导函数图象的导函数的符号,确定原函数的单调性,逐项进行分析判断,可得答案。
12.【答案】或0
【解析】【解答】根据 可得,
,圆心,半径为1,
设直线的斜率为k,则,

直线l到圆心的距离为,
解得或,
故答案为:或0.
【分析】设直线的斜率为k,则,根据距离公式求出斜率.
13.【答案】2;9
【解析】【解答】解:
∴ ,
解得: ,或 ,但 时 恒成立,即 无极值,故舍去.
即答案为 .
【分析】利用导数和极值的性质,即可得出答案。
14.【答案】1
【解析】【解答】函数,其定义域为R,令,
显然,即函数是R上的奇函数,
,因此,,
由两边求导得:,即,
而,于是得,,
所以.
故答案为:1
【分析】化简函数的解析式为,令,根据函数奇偶性的定义求得函数是R上的奇函数,求得,再利用函数的导数,求得,得到,进而得到答案.
15.【答案】(1)解:由得,,
∴,即,解得,
∴的解集为
(2)解:由(1)知,,
∴曲线在点处的切线方程,即
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合导数的运算法则,从而求出导函数,再利用一元二次不等式求解集的方法,进而求出不等式 的解集。
(2)利用已知条件结合求导的方法求出曲线在切点处的切线的方程。
16.【答案】解:解:(Ⅰ)f'(x)=3x2﹣3a,
∵曲线f(x)=x2﹣3ax+2在x=1处的切线方程为3x+y+m=0,
∴ ,解得a=2,m=0.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)=x3﹣6x+2.
f′(x)=3x2﹣6,令f(x)=0,得x= .
∴f(x)在[1, ]上单调递减,在( ,2]单调递增.
又f(1)=﹣3,f( )=2﹣4 .f(2)=8﹣12+2=﹣2,
∴f(x)在区间[1,2]上的最大值为﹣2,最小值为2﹣4 .
【解析】【分析】(1)根据导数的运算,结合导数的几何意义求解即可;
(2)利用导数研究函数的单调性与最值求解即可.
17.【答案】(1)解: ,
点 在曲线上, ,所以曲线在点 处的切线方程为 ,即
(2)解:点 不在曲线上,设切点为 ,则有
,解得 ,则 .
所以切线方程为 ,即
【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义,进而求出曲线在切点处的切线的斜率,再利用点斜式求出曲线在切点处的切线的方程。
(2)利用点 不在曲线上,设切点为 , 再利用导数的几何意义,进而求出曲线在切点处的切线的斜率,再利用切点的横坐标结合代入法求出切点的纵坐标,进而求出切点的坐标,再结合点斜式求出曲线在切点处的切线的方程,再利用曲线C过点(1,-4)结合代入法,从而求出切点的横坐标,进而求出曲线C过点(1,-4)的切线方程。
18.【答案】(1)解:当时,,
所以,
令,则,
当时,,递减;
当时,,递增;
所以取得最小值,
所以在上成立,
所以在上递增;
(2)解:因为在上单调递增,
所以,恒成立,
即,恒成立,
令,则,
当时,当时,,递减;
当时,,递增;
所以取得最小值,
所以
当时,易知,不成立,
当a=0时,成立,
综上:,
所以实数的取值范围.
【解析】【分析】 (1) 求导可得,令,利用导数判断的单调性和最值,进而可得的单调性 ;
(2)根据题意可得,恒成立,令,利用导数求其最值,并结合恒成立问题分析求解.
19.【答案】(1)解:
由题意得 解得
故所求函数的解析式为
(2)解:由(1)可得 ,
令 得x=2或x=-2
当 变化时, 的变化情况如下表:
x -2 (-2,2) 2
f′(x) + 0 - 0 +
f(x) ↗ ↘ ↗
因此,当 时, 有极大值 ;当 时,
有极小值 .
所以函数 的图象大致如图所示.
若 有3个不同的根,则直线 与函数 的图象有3个交点,所以 .
所以系数 的取值范围是
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合求导的方法判断函数的单调性,从而求出函数的极值,再利用当x=2时的函数f(x)有极值 ,从而求出a,b的值,进而求出函数的解析式。
(2)利用已知条件结合求导的方法判断函数的单调性,从而求出函数的极值,进而画出函数的大致图象,再利用方程的根与两函数交点的横坐标的等价关系,则由 有3个不同的根,则直线 与函数 的图象有3个交点,再利用直线 与函数 的图象,从而求出实数k的取值范围。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:150分
分值分布 客观题(占比) 68.0(45.3%)
主观题(占比) 82.0(54.7%)
题量分布 客观题(占比) 13(68.4%)
主观题(占比) 6(31.6%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 8(42.1%) 40.0(26.7%)
填空题 3(15.8%) 15.0(10.0%)
解答题 5(26.3%) 77.0(51.3%)
多项选择题 3(15.8%) 18.0(12.0%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (57.9%)
2 容易 (42.1%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 利用导数研究函数的极值 50.0(33.3%) 7,11,13,18,19
2 函数解析式的求解及常用方法 17.0(11.3%) 19
3 奇偶函数图象的对称性 5.0(3.3%) 14
4 简单复合函数求导法则 5.0(3.3%) 8
5 实际问题中导数的意义 10.0(6.7%) 1,12
6 利用导数研究曲线上某点切线方程 34.0(22.7%) 10,15,17
7 利用导数研究函数的单调性 60.0(40.0%) 7,11,16,18,19
8 导数的几何意义 36.0(24.0%) 3,5,6,10,16
9 导数的乘法与除法法则 5.0(3.3%) 8
10 函数在某点取得极值的条件 5.0(3.3%) 7
11 一元二次不等式及其解法 13.0(8.7%) 15
12 导数的加法与减法法则 13.0(8.7%) 15
13 导数的四则运算 41.0(27.3%) 2,4,9,13,14,16
14 函数的零点与方程根的关系 17.0(11.3%) 19
15 利用导数研究函数最大(小)值 21.0(14.0%) 11,16
16 导数在最大值、最小值问题中的应用 17.0(11.3%) 18
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