2019-2020学年选修1-1第三章训练卷
导数及其应用(二)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.设函数,当自变量由变到时,函数的改变量为( )
A. B.
C. D.
2.已知曲线在点处切线的斜率为,则( )
A. B. C. D.
3.已知的图象如图,则与的大小关系是( )
A. B.
C. D.不能确定
4.设为实数,函数,若是偶函数,则曲线在原点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
5.已知,则等于( )
A. B.
C. D.
6.已知直线与曲线在点处的切线互相垂直,则的值为( )
A. B. C. D.
7.函数的一个极小值点为( )
A. B. C. D.
8.函数在上的最大值是( )
A. B. C. D.
9.已知函数,若在处有极值,则的值是( )
A.或 B. C. D.
10.函数( )
A.有最大值,无最小值 B.无最大值,有最小值
C.最大值为,最小值为 D.无最值
11.已知函数,则方程在上的根的个数是( )
A. B. C. D.
12.设,分别是定义域上的奇函数和偶函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.设直线是曲线的一条切线,则实数的值为______.
14.曲线在点处的切线与坐标轴所围三角形的面积为_________.
15.已知函数既有极大值又有极小值,则实数的取值范围为_________.
16.已知是自然对数的底数,如果函数在上有极值,那么实数的取值范围为_________.
三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知曲线,直线,且直线与曲线相切于点,求直线的方程及切点坐标.
18.(12分)已知,函数.
(1)当时,求的单调递增区间;
(2)若的极大值时,求的值.
19.(12分)设且,函数.
(1)当时,求曲线在处切线的斜率;
(2)求函数的极值点.
20.(12分)已知函数,其中.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)求在上的最小值.
21.(12分)已知函数的导函数为,的图象在点处的切线方程为,且,又直线是函数的图象的一条切线.
(1)求函数的解析式及的值;
(2)若对于任意恒成立,求的取值范围.
22.(12分)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)证明:当时,;
(3)确定实数的所有可能取值,使得存在,当时,恒有.
2019-2020学年选修1-1第三章训练卷
导数及其应用(二)答 案
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.【答案】D
【解析】当自变量从变到时,
函数值的改变量,故选D.
2.【答案】D
【解析】因为,故由题意得,解得,故选D.
3.【答案】B
【解析】根据导数的定义,故选B.
4.【答案】A
【解析】∵为偶函数,则,故,
∴,
∵,∴在原点处的切线方程为,故选A.
5.【答案】D
【解析】,故选D.
6.【答案】D
【解析】由题可知,从而有,
故选D.
7.【答案】D
【解析】,当时,,即函数在此处无极值;
当时,,但函数在此处有极大值;
同理得在处有极大值,故选D.
8.【答案】C
【解析】,令,且,∴.
∵,,,∴,故选C.
9.【答案】C
【解析】由条件可知,
因为函数在处有极值,所以,即得,
又,即,
所以或,
当时代入函数验证可知函数单调递增,无极值,不合题意,故选C.
10.【答案】C
【解析】.
令,得,,且,,
又∵时,,当时,,然后画出草图可知答案选C.
11.【答案】A
【解析】.
当时,.∴在上是减函数.
又,∴.∴在上无零点,故选A.
12.【答案】A
【解析】令,则,依题意在上是减函数,
结合奇偶性条件和可知图象过原点,过且在上也是递减的,画图即可确定的解集为,故选A.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.【答案】
【解析】∵,∴切点的横坐标,切点坐标为,由点在切线上可得.故答案为.
14.【答案】
【解析】,
∴所求切线的方程为,
∴切线在轴上,轴上的截距分别是与.
∴.故答案为.
15.【答案】或
【解析】,
∵函数既有极大值又有极小值,∴,即,解得或.
故答案为或.
16.【答案】
【解析】由
且在上有极值,
∴在上有不等根,
∴,解得或,
故实数的取值范围为.∴答案为.
三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.【答案】直线的方程为,切点为.
【解析】∵直线过原点,则.
又,∴.
∵,∴.
∴,整理得.
∵,∴,此时,.
由此得直线的方程为,切点为.
18.【答案】(1)和;(2).
【解析】(1)当时,,则.
由,得,即或,
∴函数的增区间为和.
(2).
由得或,
∵,∴.
当变化时,,的变化情况如下:
↗
极大
↘
极小
↗
∴时取极大值,
即,∴.
19.【答案】(1);(2)见解析.
【解析】(1)由题意可知,
当时,,,
∴曲线在处切线的斜率为.
(2).
由得或.
①若,则当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
此时是的极大值点,是的极小值点.
②若,则当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
此时是的极大值点,是的极小值点.
综上,当时,是的极大值点,是的极小值点;
当时,是的极大值点,是的极小值点.
20.【答案】(1);(2)见解析.
【解析】(1)的定义域为,且.
当时,,,
∴曲线在点处的切线方程为,
即.
(2)由,可知判别式为.
令,得或.
和的情况如下:
↗
↘
↗
故的单调增区间为,;
单调减区间为.
①当时,,此时在上单调递增,
∴在上的最小值是.
②当时,,此时在上单调递减,在上单调递增,∴在上的最小值是.
③当时,,此时在上单调递减,∴在上的最小值是.
综上所述,当时,在上的最小值是;
当时,在上的最小值是;
当时,在上的最小值是.
21.【答案】(1),;(2).
【解析】(1)由,可知.
由在点处的切线方程为可知,
,①
,②
又由可知,,③
由①②③,解得,,,
即的解析式为.
由题意与相切知函数在原点或处切线斜率为.
∵,∴或,得.
综上可得的值为.
(2)若对任意恒成立,
即恒成立,
则恒成立.
设,
令,,
再令,,解得,
∴当时,,∴在上单调递增,
∴,即,∴在上单调递增,
∴,
∴当时,恒成立,且,
因此,即可,则.
22.【答案】(1);(2)证明见解析;(3).
【解析】(1),.
由,得,解得.
故的单调递增区间是.
(2)令,,则.
当时,,∴在上单调递减,
故当时,,
即当时,.
(3)由(2)知,当时,不存在满足题意.
当时,对于,有,则,
从而不存在满足题意;
当时,令,,
则有.
由,得.
解得,.
当时,,故在内单调递增.
从而当时,,即,
综上,的取值范围是.
2019-2020学年选修1-1第三章训练卷
导数及其应用(二)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.设函数,当自变量由变到时,函数的改变量为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】当自变量从变到时,
函数值的改变量,故选D.
2.已知曲线在点处切线的斜率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,故由题意得,解得,故选D.
3.已知的图象如图,则与的大小关系是( )
A. B.
C. D.不能确定
【答案】B
【解析】根据导数的定义,故选B.
4.设为实数,函数,若是偶函数,则曲线在原点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵为偶函数,则,故,
∴,
∵,∴在原点处的切线方程为,故选A.
5.已知,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】,故选D.
6.已知直线与曲线在点处的切线互相垂直,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题可知,从而有,
故选D.
7.函数的一个极小值点为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,当时,,即函数在此处无极值;
当时,,但函数在此处有极大值;
同理得在处有极大值,故选D.
8.函数在上的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,令,且,∴.
∵,,,∴,故选C.
9.已知函数,若在处有极值,则的值是( )
A.或 B. C. D.
【答案】C
【解析】由条件可知,
因为函数在处有极值,所以,即得,
又,即,
所以或,
当时代入函数验证可知函数单调递增,无极值,不合题意,故选C.
10.函数( )
A.有最大值,无最小值 B.无最大值,有最小值
C.最大值为,最小值为 D.无最值
【答案】C
【解析】.
令,得,,且,,
又∵时,,当时,,然后画出草图可知答案选C.
11.已知函数,则方程在上的根的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】.
当时,.∴在上是减函数.
又,∴.∴在上无零点,故选A.
12.设,分别是定义域上的奇函数和偶函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】令,则,依题意在上是减函数,
结合奇偶性条件和可知图象过原点,过且在上也是递减的,画图即可确定的解集为,故选A.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.设直线是曲线的一条切线,则实数的值为______.
【答案】
【解析】∵,∴切点的横坐标,切点坐标为,由点在切线上可得.故答案为.
14.曲线在点处的切线与坐标轴所围三角形的面积为_________.
【答案】
【解析】,
∴所求切线的方程为,
∴切线在轴上,轴上的截距分别是与.
∴.故答案为.
15.已知函数既有极大值又有极小值,则实数的取值范围为_________.
【答案】或
【解析】,
∵函数既有极大值又有极小值,∴,即,解得或.
故答案为或.
16.已知是自然对数的底数,如果函数在上有极值,那么实数的取值范围为_________.
【答案】
【解析】由
且在上有极值,
∴在上有不等根,
∴,解得或,
故实数的取值范围为.∴答案为.
三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知曲线,直线,且直线与曲线相切于点,求直线的方程及切点坐标.
【答案】直线的方程为,切点为.
【解析】∵直线过原点,则.
又,∴.
∵,∴.
∴,整理得.
∵,∴,此时,.
由此得直线的方程为,切点为.
18.(12分)已知,函数.
(1)当时,求的单调递增区间;
(2)若的极大值时,求的值.
【答案】(1)和;(2).
【解析】(1)当时,,则.
由,得,即或,
∴函数的增区间为和.
(2).
由得或,
∵,∴.
当变化时,,的变化情况如下:
↗
极大
↘
极小
↗
∴时取极大值,
即,∴.
19.(12分)设且,函数.
(1)当时,求曲线在处切线的斜率;
(2)求函数的极值点.
【答案】(1);(2)见解析.
【解析】(1)由题意可知,
当时,,,
∴曲线在处切线的斜率为.
(2).
由得或.
①若,则当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
此时是的极大值点,是的极小值点.
②若,则当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
此时是的极大值点,是的极小值点.
综上,当时,是的极大值点,是的极小值点;
当时,是的极大值点,是的极小值点.
20.(12分)已知函数,其中.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)求在上的最小值.
【答案】(1);(2)见解析.
【解析】(1)的定义域为,且.
当时,,,
∴曲线在点处的切线方程为,
即.
(2)由,可知判别式为.
令,得或.
和的情况如下:
↗
↘
↗
故的单调增区间为,;
单调减区间为.
①当时,,此时在上单调递增,
∴在上的最小值是.
②当时,,此时在上单调递减,在上单调递增,∴在上的最小值是.
③当时,,此时在上单调递减,∴在上的最小值是.
综上所述,当时,在上的最小值是;
当时,在上的最小值是;
当时,在上的最小值是.
21.(12分)已知函数的导函数为,的图象在点处的切线方程为,且,又直线是函数的图象的一条切线.
(1)求函数的解析式及的值;
(2)若对于任意恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),;(2).
【解析】(1)由,可知.
由在点处的切线方程为可知,
,①
,②
又由可知,,③
由①②③,解得,,,
即的解析式为.
由题意与相切知函数在原点或处切线斜率为.
∵,∴或,得.
综上可得的值为.
(2)若对任意恒成立,
即恒成立,
则恒成立.
设,
令,,
再令,,解得,
∴当时,,∴在上单调递增,
∴,即,∴在上单调递增,
∴,
∴当时,恒成立,且,
因此,即可,则.
22.(12分)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)证明:当时,;
(3)确定实数的所有可能取值,使得存在,当时,恒有.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3).
【解析】(1),.
由,得,解得.
故的单调递增区间是.
(2)令,,则.
当时,,∴在上单调递减,
故当时,,
即当时,.
(3)由(2)知,当时,不存在满足题意.
当时,对于,有,则,
从而不存在满足题意;
当时,令,,
则有.
由,得.
解得,.
当时,,故在内单调递增.
从而当时,,即,
综上,的取值范围是.