青海师范大学附属实验中学2022-2023学年高二数学上学期12月月考试卷(Word版附答案)
展开一、单选题:本题12小题,共60分。
1.函数在区间上的平均变化率是( )
A.B.C.D.
2.向一个半球形的水池注水时,向池子注水速度不变(即单位时间内注入水量相同),若池子中水的高度是关于时间的函数,则函数的图象可能是( )
B.
C.D.
3.已知函数,且,则实数的值为( )
A.B.C.2D.
4.下列函数求导运算正确的个数为( )
①;②;③;④.
A.1B.2
C.3D.4
5.已知函数,则
A.B.C.D.
6.已知,则( )
A.B.C.D.
7.曲线 在点 处的切线方程为( )
A.x+y+1=0B.x+y﹣1=0C.x﹣y+1=0D.x﹣y﹣1=0
8.已知函数,则是的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分又不必要条件
9.在抛物线第一象限内一点处的切线与轴交点横坐标记为,其中,已知,为的前项和,若恒成立,则的最小值为( )
A.16B.32C.64D.128
10.已知函数,且,则( )
A.0B.1C.2D.4
11.函数的定义域为( )
A.B.C.D.
12.若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
二、填空题:本题5小题,共20分。
13.曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为______.
14.已知函数的导函数为,且,则______.
15.已知函数,则______.
16.函数()在处有极值,则曲线在原点处的切线方程是__________.
三、解答题:本题6小题,共70分。
17.求下列函数的导数:
(1);
(2).
18.设函数,已知,且曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)判断函数在区间上的单调性;
(2)若不等式在上恒成立,求m的取值范围.
19.已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)判断函数的极值点个数,并说明理由.
20.已知函数在和时都取得极值.
(1)求、的值;
(2)若函数在区间上不是单调函数,其中,求的取值范围.
21.已知函数,.
(1)求函数的单调区间;
(2)若函数的图象是的图象的切线,求的最大值.
22.已知曲线.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)求曲线过点的切线方程.
参考答案
1.A
根据平均变化率的定义计算.
由题意平均变化率为.
故选:A.
2.B
根据几何体的形状,判断水面高度随时间升高的快慢,判断可得出合适的选项.
几何体为半球形,上面宽下面窄,相同的时间内注水量相同,所以高度增加得越来越慢,
即图象越来越平缓,
故选:B.
3.C
根据函数在某一点处的导数的定义,可得结果.
由,即
因为,所以
则,所以
故选:C
本题考查函数在某点处的导数求参数,属基础题.
4.A
根据导数的运算法则和导数的基本公式计算后即可判断.
解:①,故错误;②,故正确;
③,故错误;④,故错误.
所以求导运算正确的个数为1.
故选:A.
5.B
,故选.
6.B
根据基本初等函数的导数公式及求导法则求导函数即可.
.
故选:B.
7.C
根据导数的几何意义,先求出函数在的导数值f′(0)=1,即是该点处切线的斜率,利用点斜式即可得出切线方程.
∵f(x)=x2+x+1,
∴f′(x)=2x+1,
∴根据导数的几何意义可得曲线f(x)=x2+x+1在(0,1)处的切线的斜率为f′(0)=1
∴曲线f(x)=x2+x+1在(0,1)处的切线方程为y﹣1=f′(0)(x﹣0)即x﹣y+1=0.
故选:C.
本题考查了导数的几何意义,考查了直线方程,属于基础题.
8.C
对函数进行求导,可得出函数的单调性,再得出函数的奇偶性,利用充分必要条件的定义判断可得选项.
由题意可得:恒成立,所以函数在上递增,
又,所以函数是奇函数,
当 时,即,所以,即;
当时,即,所以,即,
所以“”是“”的充要条件.
故选:C.
9.D
根据导数的几何意义求出切线方程,即可得到与的关系,从而判断出是以为公比的等比数列,再根据等比数列前项和公式求出,得到的范围,即可求出.
因为,,,所以切线:
令,,∴,,则,有.
∴是以为公比的等比数列,,而,.∴恒成立,即的最小值为128.
故选:D.
10.C
对函数求导,然后代入,即可解出参数.
因为,
所以,
所以,
又,
所以,
故选:C.
11.A
根据偶次根式被开方数非负、对数真数大于零列出关于的不等式组,解出即可得出函数的定义域.
由题意可得,解得,
因此,函数的定义域为.
故选A.
本题考查函数定义域的求解,解题时要熟悉一些求函数定义域的基本原则,考查运算求解能力,属于基础题.
12.C
依题意得在定义域内单调递增,得;在定义域内单调递增,利用导数求得,又因为,即可求得结果.
由题意可知函数在定义域内单调递增,
∴,得;
函数在定义域内单调递增,
则在上恒成立,
∴当时,恒成立,而当时,,
∴,即.
又因为,解得.
综上,实数的取值范围是.
故选:C
关键点点睛:本题的解题关键是两段函数在相应的自变量的范围内均为增函数,同时要满足.
13.
利用导数的几何意义求出切线方程,再求出切线与坐标轴的交点,即可计算作答.
依题意,,则曲线在点处切线斜率,
因此曲线在点处的切线方程为,
切线交轴于点,交轴于点,
所以所求三角形面积为.
故答案为:
14.1
根据在某点处的导数的定义,可求得答案.
由题意可得,
故答案为:1
15.
先求导,再代入计算即可.
解:函数,则,则,
故答案为:
本题考查了基本导数公式和导数值,属于基础题.
16.
,则曲线在原点处的切线方程是.
故答案为:
17.(1);(2).
根据初等函数求导公式和导数的四则运算即可得到答案.
(1).
(2)
.
18.(1)函数在区间上单调递增;(2)或.
(1)计算出函数的导数,求出函数在处的斜率,再利用,从而求出的值,再利用导数研究的单调性,从而得出在给定区间的单调性;
(2)分别求出函数在上的最小值与最大值,从而得出,再利用恒成立思想可得出m的取值范围.
(1)因为,
所以,所以,
又因为在点处的切线与直线垂直,
所以,又,即,
所以,解得;
所以,则(),
因为在单调递增,当时,,
所以在上单调递增.即函数在区间上单调递增;
(2)由(1)知,,,
因为在单调递增,且,,
所以存在使得,当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
由可得,所以,
因为,且在上单调递减,所以,
又因为当时,,
所以,所以,所以,
因为当时,,所以,解得或.
所以m的取值范围或.
本题主要考查函数综合、导数的计算和导数在研究函数中的应用,关键在于得出导函数取得正负的区间,得出函数的单调性,属于难题.
19.(1);
(2)当时,无极值点;当且时,有2个极值点.
(1)代入,求出,再求导得,由点斜式写出切线方程即可;
(2)直接求导分解因式,分、和讨论函数单调性,即可求得极值点情况.
(1)
当时,,,,,
则曲线在点处的切线方程为,即;
(2)
易得函数定义域为R,,
当时,令,解得或,显然,则当或时,,
当时,,所以在上单调递增,在上单调递减,故有2个极值点;
当时,,所以在R上单调递增,故此时无极值点;
当时,令,解得或,显然,则当或时,,
当时,,所以在上单调递增,在上单调递减,故有2个极值点;
综上可得,当时,无极值点;当且时,有2个极值点.
20.(1),;(2).
(1)由题意可知,和是方程的两根,利用韦达定理可求得、的值;
(2)由题意可知函数在区间上存在极值点,由此可得出关于实数的不等式组,进而可解得正实数的取值范围.
(1),,
由题意可知和是方程的两根,由韦达定理得,解得,
此时.
当或时,;当时,.
所以,函数在和时都取得极值.
因此,,;
(2)由(1)知,函数的两个极值点分别为和,
由于函数在区间上不是单调函数,则函数在区间上存在极值点,
可得或,解得.
因此,实数的取值范围是.
本题考查利用函数的极值点求参数,同时也考查了利用函数在区间上的单调性求参数,考查计算能力,属于中等题.
21.(1)函数在上单调递增,在上单调递减(2)0
(1)先求出,再解,即可得解;
(2)先设切点坐标,再由切线方程得出关于的函数关系,再构造函数求最值即可得解.
解:(1)因为,
,
由,,
所以,函数在上单调递增,在上单调递减;
(2)设切点为,
,
所以,依题意可得,
所以,
,
则,
令,
,
∴当时,;当时,,
即函数在为增函数,在为减函数,
∴当时,有最大值,
故的最大值为0.
本题考查了导数的综合应用,重点考查了运算能力,属基础题.
22.(1);(2)或.
(1)求出函数的导数,求得切线的斜率,由点斜式方程可得切线的方程;
(2)当为切点时,由(1)可得切线方程;当不是切点时,设切点为,利用导数求得切线的斜率,结合两点的斜率公式,解方程可得,进而得到切线的方程;
(1),曲线在处的斜率,
时,,曲线在处的切线方程为,
即.
(2)当为切点时,由(1)知:切线方程为;
当不是切点时,设过点的切线与曲线相切于点,
则切线的斜率为,
,解得:(舍)或,
切线方程为;
综上所述:所求的切线为或.
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