第5章一元函数的导数及其应用 基础测试(1)-【新教材】人教A版(2019)高中数学选择性必修第二册章节复习
展开人教A版选择性必修第二册第五章一元函数的导数及其应用基础检测1
一、单选题
1.函数的导数是( )
A. B. C. D.
2.过原点作曲线的切线,则切线的斜率为( )
A.e B. C.1 D.
3.设,则曲线在点处的切线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
4.函数的图像在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
5.若曲线在处的切线与直线平行,则a=( )
A. B.1 C.或1 D.或1
6.如图是函数的导函数的图象,则函数的极小值点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
7.已知函数,则其单调增区间是( )
A. B. C. D.
8.设函数在定义域内可导,的图象如图所示,则导函数的图象为( )
A. B.
C. D.
9.曲线在点处的切线斜率为8,则实数的值为( )
A. B.6 C.12 D.
10.函数在处取得极值,则( )
A.,且为极大值点 B.,且为极小值点
C.,且为极大值点 D.,且为极小值点
11.如图是函数y=f(x)的导数y=f'(x)的图象,则下面判断正确的是( )
A.在(﹣3,1)内f(x)是增函数
B.在x=1时,f(x)取得极大值
C.在(4,5)内f(x)是增函数
D.在x=2时,f(x)取得极小值
12.近两年为抑制房价过快上涨,政府出台了一系列以“限购、限外、限贷限价”为主题的房地产调控政策.各地房产部门为尽快实现稳定房价,提出多种方案,其中之一就是在规定的时间内完成房产供应量任务.已知房产供应量与时间的函数关系如图所示,则在以下四种房产供应方案中,供应效率(单位时间的供应量)逐步提高的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.函数的单调递减区间是______.
14.已知函数的定义域为,它的导函数的图象如图所示,则函数的极值点有______个.
15.设函数的导函数是,若,则____________.
16.已知曲线(为自然对数的底数)在处的切线斜率等于,则实数___________.
三、解答题
17.已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)求函数在上的最大值和最小值.
18.(1)求导:
(2)求函数在处的导数.
19.已知函数.
(1)若在区间上为增函数,求a的取值范围.
(2)若的单调递减区间为,求a的值.
20.已知函数,且.
(1)求的值;
(2)若函数在上的最大值为20,求函数在上的最小值.
21.已知.
(1)当时,讨论的单调区间;
(2)若在定义域R内单调递增,求a的取值范围.
22.已知函数
(Ⅰ)求函数在点处的切线方程;
(Ⅱ)求证:
参考答案
1.B
【分析】
根据导数的计算公式计算即可.
【详解】
解:,
.
故选:B .
2.B
【分析】
先设出切点坐标为,则由导数的几何意义可得切线的斜率为,从而可得切线方程为,再将原点坐标代入可得切点的纵坐标,再将代入曲线方程中可求出的值,进而可得切线的斜率
【详解】
解:设切点坐标为,
由,得,所以切线的斜率为,
所以切线方程为,
因为切线过原点,所以,得,
因为切点在曲线上,所以,解得,
所以切线的斜率为,
故选:B
3.C
【分析】
根据导数的概念可得,再利用导数的几何意义即可求解.
【详解】
因为,
所以,则曲线在点处的切线斜率为,
故所求切线的倾斜角为.
故选:C
4.A
【分析】
求导,再分别求得,,由点斜式写出切线方程.
【详解】
由题意可得,则.
因为,
所以,
则所求切线方程是,即.
故选:A
5.A
【分析】
利用曲线在切点处的导数为斜率求曲线的切线斜率;利用直线平行它们的斜率相等列方程求解.
【详解】
解:,于是切线的斜率,
切线与直线平行
,
,
时,,切点是,
切线的斜率,
故切线方程是:,
即和直线重合,
故,
故选:A.
6.B
【分析】
通过读图由取值符号得出函数的单调区间,从而求出函数的极值点,得出答案.
【详解】
由图象,设与轴的两个交点横坐标分别为、其中,
知在,上,
所以此时函数在,上单调递增,
在上,,此时在上单调递减,
所以时,函数取得极大值,时,函数取得极小值.
则函数的极小值点的个数为1.
故选: B
【点睛】
本题考查了函数的单调性,函数的极值问题,考查数形结合思想,属于基础题.
7.A
【分析】
求导,求函数的单调递增区间,即求不等式,解不等式即可的答案.
【详解】
由,函数定义域为,
求导,令,得或(舍去)
所以单调增区间是
故选:A.
8.C
【分析】
根据原函数图像,由导函数与原函数图像之间关系,逐项判断,即可得出结果.
【详解】
由图可知,函数在上单调递减,所以在上恒成立,排除选项B和D;
函数在上先递减后递增再递减,所以在上应为负、正、负的趋势,即选项A错误,C正确;
故选:C.
【点睛】
本题主要考查导数与原函数图像之间关系的判定,属于基础题型.
9.A
【分析】
先求导函数,再利用导数的几何意义,建立方程,即可求得的值.
【详解】
由,得,
则曲线在点处的切线斜率为,得.
故选:A.
【点睛】
本题考查导数的几何意义,函数导数的计算,考查学生的计算能力,属于基础题.
10.B
【分析】
先求导,再根据题意得,由此求得,再根据导数研究函数的极值.
【详解】
解:∵,
∴,
又在处取得极值,
∴,得,
∴,
由得,,即,
∴,即,
同理,由得,,
∴在处附近的左侧为负,右侧为正,
∴函数在处取得极小值,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查利用函数的导数研究函数的单调性与极值,属于基础题.
11.C
【分析】
根据图形,利用单调性和极值的几何特征逐一判断即可.
【详解】
解:根据题意,依次分析选项:
对于A,在(﹣3,)上,f′(x)<0,f(x)为减函数,A错误;
对于B,在(,2)上,f′(x)>0,f(x)为增函数,x=1不是f(x)的极大值点,B错误;
对于C,在(4,5)上,f′(x)>0,f(x)为增函数,C正确;
对于D,在(,2)上,f′(x)>0,f(x)为增函数,在(2,4)上,f′(x)<0,f(x)为减函数,则在x=2时f(x)取得极大值,D错误;
故选:C.
【点睛】
本题考查函数单调性和极值的图形特征,是基础题.
12.B
【分析】
根据变化率的知识,结合曲线在某点处导数的几何意义,可得结果.
【详解】
单位时间的供应量逐步提高时,供应量的增长
速度越来越快,图象上切线的斜率随着自变量
的增加会越来越大,则曲线是上升的,且越来越陡,
故函数的图象应一直下凹的.
故选B.
【点睛】
本题考查变化率的知识,实质上是考查曲线在某点处导数的几何意义,属基础题.
13.
【分析】
求出导函数,在上解不等式可得的单调减区间.
【详解】
,其中,
令,则,故函数的单调减区间为,
故答案为:.
【点睛】
一般地,若在区间上可导,我们用求,则在上的减区间,反之,若在区间上可导且为减函数,则,注意求单调区间前先确定函数的定义域.
14.2
【分析】
根据导函数的图像求出函数的单调区间,由极值点的定义即可求解.
【详解】
由导函数的图像可知,
函数的单调递增区间为,,
单调递减区间为,
所以为极大值点,为极小值点,
所以函数的极值点有2个.
故答案为:2
15.0
【分析】
直接对原函数求导即得解.
【详解】
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:0
【点睛】
本题主要考查函数求导,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
16.1
【分析】
由导数的几何意义知,即可求参数即可.
【详解】
由函数解析式,知:,
依题意:,
∴,则,
故答案为:1.
【点睛】
本题考查了根据导数的几何意义求参数,属于简单题.
17.(1);(2)最大值为,最小值为
【分析】
(1)求出,令,得到函数的单调递减区间;
(2)求出函数在的单调性,根据极值和端点值,求得最值.
【详解】
(1),
令,得,所以的减区间为.
(2)由(1),令,得或知:,为增函数,
,为减函数,,为增函数.
,,,.
所以在区间上的最大值为,最小值为.
【点睛】
本题考查了利用导数研究函数的单调性和求函数的最值,属于基础题.
18.(1);(2)1;
【分析】
(1)直接根据导数的运算法则,即可得答案;
(2)求导后可得,再将代入即可得答案;
【详解】
(1);
(2);
【点睛】
本题考查导数的四则运算,属于基础题.
19.(1);(2)3.
【分析】
(1)由题意可得在上恒成立,即在上恒成立,转化为不等式右边的最小值成立,可得答案;
(2)显然,否则函数在上递增.利用导数求出函数的递减区间为,再根据已知递减区间,可得答案
【详解】
(1)因为,且在区间上为增函数,
所以在上恒成立,即在(1,+∞)上恒成立,
所以在上恒成立,所以,即a的取值范围是
(2)由题意知.因为,所以.
由,得,
所以的单调递减区间为,
又已知的单调递减区间为,
所以,
所以,即.
【点睛】
本题考查了利用导数研究函数的单调性,特别要注意:函数在某个区间上递增或递减与函数的递增或递减区间是的区别,属于基础题.
20.(1);(2)
【分析】
(1)先对函数求导,然后由,列出关于的方程组,解方程组可求出的值;
(2)由函数在上的最大值为20,求出的值,然后由函数的单调性求函数在上的最小值.
【详解】
解:(1)因为,所以,
因为,
所以,
解得
所以.
(2)由(1)可知,则,
令,得,
和的变化情况如下表:
2 | |||||
| 0 |
| |||
极小值 |
因为,
所以函数在上的最大值为,
所以,解得,
所以,
由上面可知在上单调递增,在上单调递减;
又因为,
所以函数在上的最小值为.
【点睛】
此题考查利用导数求函数的极值和最值,属于基础题.
21.(1)的单调递增区间为,单调递减区间为;(2)
【分析】
(1)计算,根据与,可得结果.
(2)利用等价转化的思想,在上恒成立,然后根据的单调性,简单计算,可得结果.
【详解】
(1)当时,
则,
令,得
令,得
所以的单调递增区间为
单调递减区间为
(2)由题可知:在定义域R内单调递增
等价于
由在上单调递增,又
则
【点睛】
本题考查导数的简单应用,掌握导数与原函数之间的关系,属基础题.
22.(1).
(2)证明见解析.
【解析】
分析:(1)求切线方程先求导,然后代入切点横坐标的出切线斜率即可求得切线方程;(2)分析函数单调性求出函数最值即可.
(Ⅰ)
所以则切线方程为
(Ⅱ)令则设的两根为,
由于不妨设则在是递减的,在是递增的,
而所以在单调递增,
所以,因为
所以.
点睛:考查导数的几何意义和单调性最值的应用,属于常规题.
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