2020-2021学年宁夏回族自治区银川市高二(下)3月月考数学(理)试卷人教A版
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这是一份2020-2021学年宁夏回族自治区银川市高二(下)3月月考数学(理)试卷人教A版,共9页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1. 如图,函数y=f(x)在A,B两点间的平均变化率是( )
A.1B.−1C.2D.−2
2. 0π csxdx等于( )
A.πB.1C.−1D.0
3. 函数y=x2cs2x的导数为( )
A.y′=2xcs2x−x2sin2xB.y′=2xcs2x−2x2sin2x
C.y′=x2cs2x−2xsin2xD.y′=2xcs2x+2x2sin2x
4. 下列说法中正确的个数是( )
①f′x0与[fx0]′表示的意义相同;
②求f′x0时,可先求fx0再求f′x0;
③曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点;
④与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线;
⑤函数fx=x+1x2的导数是f′x=−1x2+1.
A.1B.2C.3D.4
5. 函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=−x+8,则f(5)+f′(5)=( )
A.12B.1C.2D.0
6. 如图所示:用S表示图中阴影部分的面积,则S的值是( )
A.acf(x)dxB.|acf(x)dx|
C.abf(x)dx+bcf(x)dxD.bcf(x)dx−abf(x)dx
7. f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则函数f(x)的图象最有可能的是图中的( )
A.B.
C.D.
8. 原子有稳定和不稳定两种.不稳定的原子除天然元素外,主要由核裂变或核聚变过程中产生碎片形成,这些不稳定的元素在放出α,β,γ等射线后,会转变成稳定的原子,这种过程称之为“衰变”.这种不稳定的元素就称为放射性同位素.随着科学技术的发展,放射性同位素技术已经广泛应用于医学、航天等众多领域,并取得了显著经济效益.假设在放射性同位素钍234的哀变过程中,其含量N(单位:贝克)与时间t(单位:天)满足函数关系Nt=N02−t24 ,其中N0为t=0时钍234的含量.已知t=24时,钍234含量的瞬时变化率为−8ln2,则N120=( )
A.12贝克B.12ln2贝克C.6贝克D.6ln2贝克
9. 一物体在力F(x)=2x+3(x的单位:m,F的单位:N)的作用下,沿着与力F相同的方向,从x=1运动到x=4处,求力F(x)所做的功( )
A.24B.25C.26D.27
10. y=4csx−e|x|图象可能是( )
A.B.
C.D.
11. 已知函数f(x)=x+bex在区间(−∞, 2)上为单调递增函数,则实数b的取值范围是( )
A.(−1, 1)B.[0, 1)C.(1, +∞)D.(−∞, −1]
12. 函数f(x)的定义域为R,f(−1)=2,对任意x∈R,导函数f′(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为( )
A.(−1, 1)B.(−1, +∞)C.(−∞, −1)D.(−∞, +∞)
二、填空题
已知函数f(x)=−x3+ax2−x−1在R上是单调函数,则实数a的取值范围是________.
若f(x)=x2+2x⋅f′(1),则f′(0)=________.
对于三次函数fx=ax3+bx2+cx+da≠0,给出定义:设f′x是函数y=fx的导数,f′′x是f′x的导数,若方程f′′x=0有实数解x0,则称点x0,fx0为函数y=fx的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.若fx=13x3−12x2+3x−512,请你根据这一发现,则函数fx的对称中心为________.
将一个边长为a的正方形铁片的四角截去四个边长均为x的小正方形,做成一个无盖方盒,当x=________时,方盒的容积V最大.
三、解答题
已知函数f(x)=x3+x−2.
(1)求曲线y=f(x)在点(2, 8)处的切线方程;
(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标.
已知函数f(x)=x−1+aex.
(1)若函数f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值;
(2)求函数f(x)的极值.
已知函数fx=ax−2−lnx,a∈R.
(1)讨论函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在x=1处取得极值,对∀x∈0,+∞,fx≥bx−3恒成立,求实数b的取值范围.
设函数f(x)=xlnx.
(1)求曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线方程;
(2)若函数F(x)=f(x)−ax2有两个极值点,求实数a的取值范围.
已知函数fx=lnx−axa∈R.
(1)讨论函数fx的单调性;
(2)若∀x∈0,+∞,fx≤x2恒成立,求实数a的取值范围.
设函数fx=|x+a|+|x+1|.
(1)若a=−1,求不等式fx≤3的解集;
(2)已知关于x的不等式fx+|x+2|≤x+6在x∈−1,1上恒成立,求实数a的取值范围.
参考答案与试题解析
2020-2021学年宁夏回族自治区银川市高二(下)3月月考数学(理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
变化的快慢与变化率
【解析】
先做出两个自变量对应的函数值,两个函数值的差,用这个差与自变量的差,求两个差的比值得到结果.
【解答】
解:由图可知f(3)=1,f(1)=3,
∴ f(3)−f(1)=1−3=−2,
∴ 函数y=f(x)在A,B两点间的平均变化率是
f(3)−f(1)3−1=−22=−1.
故选B.
2.
【答案】
D
【考点】
定积分
【解析】
根据定积分的计算法则计算即可.
【解答】
解:0π csxdx=sinx|0π=sinπ−sin0=0.
故选D.
3.
【答案】
B
【考点】
简单复合函数的导数
【解析】
根据导数的运算法则和复合函数的求导法则,计算即可
【解答】
解:由题意,得y′=(x2)′cs2x+x2(cs2x)′=2xcs2x−2x2sin2x.
故选B.
4.
【答案】
B
【考点】
命题的真假判断与应用
导数的几何意义
导数的运算
导数的概念
【解析】
无
【解答】
解:①f′x0与[fx0]′表示的意义不相同,[fx0]′=0,故①错误;
②求f′x0时,可先求fx0再求f′x0,即对函数值求导为0,故②错误;
③曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点,故③正确;
④与曲线只有一个公共点的直线有可能为割线,故④错误;
⑤函数fx=x+1x2的导数是f′x=−1x2+1,故⑤正确.
综上,可知③⑤正确,正确的有2个.
故选B.
5.
【答案】
C
【考点】
导数的几何意义
【解析】
利用函数在切点处的导数值是切线的斜率求出f′(5),将切点坐标代入切线方程求出f(5).
【解答】
解:由题意,得f′(5)=−1,
将x=5代入切线方程得y=f(5)=−5+8=3,
所以f(5)+f′(5)=3+(−1)=2.
故选C.
6.
【答案】
D
【考点】
定积分在求面积中的应用
【解析】
先将阴影部分的面积用定积分表示bcf(x)dx−abf(x)dx,然后根据定积分的意义进行选择即可.
【解答】
解:由定积分的几何意义可知,S=bcf(x)dx−abf(x)dx.
故选D.
7.
【答案】
A
【考点】
利用导数研究函数的单调性
【解析】
由导函数图象可知,f(x)在(−∞, −2),(0, +∞)上单调递减,在(−2, 0)上单调递增;从而得到答案.
【解答】
解:由导函数图象可知,
f(x)在(−∞, −2),(0, +∞)上单调递减,
在(−2, 0)上单调递增.
故选A.
8.
【答案】
A
【考点】
导数的运算
实际问题中导数的意义
【解析】
利用导数与指数幂的运算得解,难度适中.
【解答】
解:由题意得N′t=N02−t24−124ln2,
N′24=N02−1×−124ln2=−8ln2,
解得N0=383,
解得N120=12.
故选A.
9.
【答案】
A
【考点】
定积分
【解析】
直接应用定积分在物理中的应用公式求解.
【解答】
解:由变力做功公式,得W=14F(x)dx=14(2x+3)dx
=(x2+3x)|14=(42+3×4)−(12+3×1)=24,
∴ 从x=1运动到x=4处,力F(x)所做的功为24N.
故选A.
10.
【答案】
D
【考点】
利用导数研究函数的单调性
函数的图象
【解析】
先验证函数y=4csx−e|x|是否具备奇偶性,排除一些选项,在取特殊值x=0时代入函数验证即可得到答案.
【解答】
解:当x>0时,∵ y=4csx−ex,∴ y′=−4sinx−ex,
当00,
∴ y′=−4sinx−ex4,
y′=−4sinx−ex0时,y′−1,
∴ b≤−1.
故选D.
12.
【答案】
B
【考点】
其他不等式的解法
利用导数研究函数的单调性
【解析】
把所求的不等式的右边移项到左边后,设左边的式子为F(x)构成一个函数,把x=−1代入F(x)中,由f(−1)=2出F(−1)的值,然后求出F(x)的导函数,根据f′(x)>2,得到导函数大于0即得到F(x)在R上为增函数,根据函数的增减性即可得到F(x)大于0的解集,进而得到所求不等式的解集.
【解答】
解:设F(x)=f(x)−(2x+4),
则F(−1)=f(−1)−(−2+4)=2−2=0,
又对任意x∈R,f′(x)>2,
所以F′(x)=f′(x)−2>0,
即F(x)在R上单调递增,
则F(x)>0的解集为(−1, +∞),
即f(x)>2x+4的解集为(−1, +∞).
故选B.
二、填空题
【答案】
[−3,3]
【考点】
已知函数的单调性求参数问题
【解析】
由求导公式和法则求出f′(x),由题意和导数与函数单调性的关系可得:f′(x)≤0在R上恒成立,利用二次函数的图象和△列出不等式,求出实数a的取值范围.
【解答】
解:由题意知f(x)=−x3+ax2−x−1,
则f′(x)=−3x2+2ax−1,
∵ f(x)=−x3+ax2−x−1在R上是单调函数,
∴ f′(x)=−3x2+2ax−1≤0在R上恒成立,
∴ Δ=(2a)2−4×(−3)×(−1)≤0,
解得−3≤a≤3,
∴ 实数a的取值范围是[−3,3].
故答案为:[−3,3].
【答案】
−4
【考点】
导数的运算
【解析】
要求某点处函数的导数,应先求函数解析式f(x),本题求函数解析式f(x)关键求出未知f′(1).
【解答】
解:∵ f(x)=x2+2x⋅f′(1),
∴ f′(x)=2x+2f′(1),
∴ f′(1)=2+2f′(1),
∴ f′(1)=−2,
∴ f(x)=x2−4x,
∴ f′(x)=2x−4,
∴ f′(0)=−4.
故答案为:−4.
【答案】
12,1
【考点】
简单复合函数的导数
函数新定义问题
【解析】
先求f′(x)得解析式,再求f′′(x),由f′′(x)=0求得拐点的横坐标.代入函数解析式求拐点的级坐标.
【解答】
解:依题意,得f′(x)=x2−x+3,
∴ f′′(x)=2x−1.
令f′′(x)=0,即2x−1=0,
解得x=12,
又f12=1,
∴ 函数fx=13x3−12x2+3x−512的对称中心为12,1.
故答案为:12,1.
【答案】
a6
【考点】
函数解析式的求解及常用方法
导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】
(1)由于在边长为a的正方形铁片的四角截去四个边长为x的小正方形,做成一个无盖方盒,所以无盖方盒的底面是正方形,且边长为a−2x,高为x,从而写出函数表达式;
【解答】
解:由于在边长为a的正方形铁片的四角截去四个边长为x的小正方形,做成一个无盖方盒,
所以无盖方盒的底面是正方形,且边长为a−2x,高为x,
所以无盖方盒的容积V(x)=(a−2x)2x,00时,令f′x=0,得ex=a,x=lna .
当x∈−∞,lna时,f′x0 ,
所以fx在−∞,lna上单调递减,在lna,+∞上单调递增,
故f(x)在x=lna处取得极小值,且极小值为flna=lna,无极大值.
综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;
当a>0,fx在x=lna处取得极小值lna,无极大值.
【考点】
利用导数研究曲线上某点切线方程
利用导数研究函数的极值
【解析】
.
.
【解答】
解∶(1)由fx=x−1+aex,
得f′x=1−aex,
又曲线y=fx在点1,f(1)处的切线平行于x轴,
得f′1=0,即1−ae=0,
解得a=e .
(2)f′x=1−aex,
①当a≤0时,f′x>0,f(x)为−∞,+∞上的增函数,
所以函数f(x)无极值;
②当a>0时,令f′x=0,得ex=a,x=lna .
当x∈−∞,lna时,f′x0 ,
所以fx在−∞,lna上单调递减,在lna,+∞上单调递增,
故f(x)在x=lna处取得极小值,且极小值为flna=lna,无极大值.
综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;
当a>0,fx在x=lna处取得极小值lna,无极大值.
【答案】
解:(1)在区间(0,+∞)上,f′x=a−1x=ax−1x,
①若a≤0,则f′(x)0,令fx=0,得x=1a,
在区间0,1a上,f′x0,fx单调递增;
综上所述,①当a≤0时,fx的单调递减区间是(0,+∞),无单调递增区间;
②当a>0时,fx的单调递增区间是1a,+∞,
单调递减区间是0,1a.
(2)因为函数fx在x=1处取得极值,所以f′(1)=0,
解得a=1,经检验满足题意.
由已知fx≥bx−3,对∀x∈0,+∞恒成立,
即x+1−lnxx≥b恒成立.
令gx=x+1−lnxx=1+1x−lnxx,
则g′(x)=−1x2−1−lnxx2=lnx−2x2,
令g′(x)=0,解得x=e2,
在区间(0,e2)上,g′(x)0,g(x)单调递增,
所以gxmin=ge2=1−1e2,即b≤1−1e2,
所以实数b的取值范围为(−∞,1−1e2).
【考点】
利用导数研究函数的单调性
利用导数研究函数的最值
利用导数研究不等式恒成立问题
函数在某点取得极值的条件
【解析】
无
无
【解答】
解:(1)在区间(0,+∞)上,f′x=a−1x=ax−1x,
①若a≤0,则f′(x)0,令fx=0,得x=1a,
在区间0,1a上,f′x0,fx单调递增;
综上所述,①当a≤0时,fx的单调递减区间是(0,+∞),无单调递增区间;
②当a>0时,fx的单调递增区间是1a,+∞,
单调递减区间是0,1a.
(2)因为函数fx在x=1处取得极值,所以f′(1)=0,
解得a=1,经检验满足题意.
由已知fx≥bx−3,对∀x∈0,+∞恒成立,
即x+1−lnxx≥b恒成立.
令gx=x+1−lnxx=1+1x−lnxx,
则g′(x)=−1x2−1−lnxx2=lnx−2x2,
令g′(x)=0,解得x=e2,
在区间(0,e2)上,g′(x)0,g(x)单调递增,
所以gxmin=ge2=1−1e2,即b≤1−1e2,
所以实数b的取值范围为(−∞,1−1e2).
【答案】
解:(1)∵ f(x)=xlnx,
∴ f′(x)=lnx+1,
∴ f(x)在点(1, f(1))处的切线斜率k=f′(1)=1,且f(1)=0,
∴ 切线方程为y=x−1.
(2)∵ F(x)=f(x)−ax2,
∴ F′(x)=f′(x)−2ax=lnx+1−2ax.
又F(x)有两个极值点,
∴ F′(x)有两个零点,即lnx+1−2ax=0有两个不等实根,
即2a=1+lnxx,
令g(x)=1+lnxx,则g′(x)=−lnxx2,
∵ 在(0, 1)上,g′(x)>0,
∴ g(x)在(0, 1)上单调递增;
又在(1, +∞)上,g′(x)f(x1)−m2x12,结合已知不等式的特点可构造函数,结合导数分析新函数的性质,可求.
【解答】
解:(1)∵ f(x)=xlnx,
∴ f′(x)=lnx+1,
∴ f(x)在点(1, f(1))处的切线斜率k=f′(1)=1,且f(1)=0,
∴ 切线方程为y=x−1.
(2)∵ F(x)=f(x)−ax2,
∴ F′(x)=f′(x)−2ax=lnx+1−2ax.
又F(x)有两个极值点,
∴ F′(x)有两个零点,即lnx+1−2ax=0有两个不等实根,
即2a=1+lnxx,
令g(x)=1+lnxx,则g′(x)=−lnxx2,
∵ 在(0, 1)上,g′(x)>0,
∴ g(x)在(0, 1)上单调递增;
又在(1, +∞)上,g′(x)0,
①当a≤0时,f′x>0,
∴ 函数fx在0,+∞上单调递增;
②当a>0时,令f′x>0,即1x−a>0,
解得00,gx单调递增;
当x∈1,+∞时, ℎx0,
∴ 函数fx在0,+∞上单调递增;
②当a>0时,令f′x>0,即1x−a>0,
解得00,gx单调递增;
当x∈1,+∞时, ℎx
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