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综合检测1一、单选题1.函数的导数为()A.B.C.D.2.函数的单调递增区间是()A.B.C.(1,4)D.(0,3)3.函数的定义域为开区间,导函数在内的图象如图所示,则函数在开区间内有极小值点( )A.1个B.2个C.3个D.4个4.设是函数的导函数,的图象如图所示,则的图象最有可能的是()
A.B.C.D.5.已知函数是偶函数,当时,,则曲线在处的切线方程为()A.B.C.D.6.如图是函数的导函数的图象,则下列说法正确的是()A.是函数的极小值点B.当或时,函数的值为0C.函数在上是增函数D.函数在上是增函数7.已知函数在上有极值,则实数的取值范围为()
A.B.C.D.8.已知函数,,则下列判断正确的是()A.是增函数B.的极大值点是C.是减函数D.的极小值点是9.函数的导函数为,若已知图象如图,则下列说法正确的是()A.存在极大值点B.在单调递增C.一定有最小值D.不等式一定有解10.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.假设某放射性同位素的衰变过程中,其含量(单位:贝克)与时间(单位:天)满足函数关系,其中为时该放射性同位素的含量.已知时,该放射性同位素的瞬时变化率为,则该放射性同位素含量为贝克时衰变所需时间为()A.20天B.30天C.45天D.60天11.已知定义在上的函数满足,其中是函数的导函数,若,则实数的取值范围为()A.B.C.D.
12.已知函数是定义在R上的可导函数,对于任意的实数x,都有,当时,,若,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明二、填空题13.曲线在点处的切线的方程为__________.14.定义在R上的函数的导函数为,,若对任意,都有,则使得成立的的取值范围为______.15.已知为正实数,若函数的极小值为0,则的值为_____16.已知函数,,若,使得,则实数的取值范围是______.三、解答题17.已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)求函数的单调区间与极值.
18.已知函数.(1)试判断在上的单调性;(2)求函数在上的最值.19.已知函数经过点,.(1)求函数的解析式;(2)设函数,若的图象与直线相切,求值.20.设函数,其中,,,均为常数,曲线在处的切线方程为.(1)求,,的值;(2)求函数的极值.21.已知,函数.(1)当时,求函数的单调区间;(2)若函数在上单调递减,求a的取值范围.22.已知函数,.(1)若为负实数,求函数的极值;(2)若不等式对恒成立,求的取值范围.
参考答案1.C【分析】直接利用导数的运算公式和法则求解.【详解】因为函数,所以,故选:C【点睛】本题主要考查函数的导数的计算,属于基础题.2.B【分析】求出函数的导数,在解出不等式可得出所求函数的单调递增区间.【详解】,,解不等式,解得,因此,函数的单调递增区间是,故选B.【点睛】本题考查函数单调区间的求解,一般是先求出导数,然后解出导数不等式,将解集与定义域取交集得出单调区间,但单调区间不能合并,考查计算能力,属于中等题.3.A
【分析】直接利用函数极小值点的定义求解.【详解】由导函数在内的图象知:函数在开区间内有极小值点1个,故选:A【点睛】本题主要考查函数极小值点的定义,还考查了数形结合的思想方法,属于基础题.4.C【分析】根据的图象,由的符号,确定原函数的单调性,确定的图象.【详解】从的图象可以看出当,,在上为增函数;当时,,在上为减函数;当时,,在上为增函数,符合的图象是C.故选:C.【点睛】本题考查了导函数图象与原函数图象间的关系,属于容易题.5.C
【分析】利用导数的几何意义以及点斜式方程即可求解.【详解】因为,,,又由是偶函数,,令,则,根据是偶函数,,得到时,,所以,时,,,利用直线的点斜式方程,曲线在处的切线方程为,即.故选C6.D【分析】由导函数的图象得到原函数的增减区间及极值点,然后逐一分析四个命题即可得到答案.【详解】解:由函数的导函数图象可知,当时,,原函数为减函数;当时,,原函数为增函数.故D正确,C错误;故不是函数的极值点,故A错误;当或时,导函数的值为0,函数的值未知,故B错误;故选:D.
7.B【分析】求导可得,则在上有变号零点,令,利用二次函数的性质可求得的取值范围.【详解】,设,函数在区间上有极值,在上有变号零点,即在上有解,令,由可得,即,得到,解得:.故选:.8.D【分析】求出求出函数的单调区间,从而可得出答案.【详解】由由解得,又,所以
由,得或所以在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减.所以函数在上不是单调函数,故A,C不正确.所以函数在处有极小值,在处有极大值.故选项B不正确,选项D正确.故选:D9.C【分析】根据图象可得的符号,从而可得的单调区间,再对选项进行逐一分析判断正误得出答案.【详解】由所给的图象,可得当时,,当时,,当时,,当时,,可得在递减,递增;在递减,在递增,B错误,且知,所以存在极小值和,无极大值,A错误,同时无论是否存在,可得出一定有最小值,但是最小值不一定为负数,故C正确,D错误.故选:C.
10.D【分析】根据题中条件,先求出,再令,代入解析式求解,即可得出结果.【详解】由得,因为时,该放射性同位素的瞬时变化率为,即,解得,则,当该放射性同位素含量为贝克时,即,所以,即,所以,解得.故选:D.11.D【分析】构造函数,根据导数可判断函数单调递减,由,结合函数定义域可解得.【详解】
令,,则,因为,所以,所以函数在上单调递减.因为,,所以,即,所以且,解得,所以实数的取值范围为.故选D.【点睛】易错点点睛,本题的容易忽略定义域,切记解函数抽象不等式要优先考虑定义域.12.B【分析】构造函数,根据题意,可得函数的奇偶性,根据时,对函数求导,可得函数的单调性,将,左右同乘,可得,即,利用的性质,即可求得答案.【详解】∵,∴,令,则,即为偶函数,
当时,∴,即函数在上单调递增.根据偶函数对称区间上单调性相反的性质可知在上单调递减,∵,∴,∴,即,解得,,故选:B.【点睛】解题的关键是将题干条件转化为,根据左右相同的形式,构造函数,再根据题意,求得函数的奇偶性,单调性;难点在于:由于,不符合函数的形式,需左右同乘,方可利用函数的性质求解,属中档题.13.【分析】求出导函数,得切线斜率后可得切线方程.【详解】,∴切线斜率为,
切线方程为.故答案为:.14.【分析】构造函数,对其求导,根据题中条件,由导数的方法判定函数单调性,进而可求出结果.【详解】构造函数,,因为对任意,都有,所以恒成立,所以函数在R上单调递增,由,解得,所以的取值范围为.故答案为:.【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于,构造函数,结合题中条件,由导数的方法判定函数单调性,即可求解出结果.
15..【分析】求导数,确定极小值,由极小值为0求得.【详解】由题意,∵,∴或时,,时,,∴在和上递增,在上递减,的极小值是,解得(舍去).故答案为:16.【分析】“若,使得”转换为集合交集非空,分别根据导数求,的值域,进一步求出答案.【详解】因为所以当,,所以单调递减,
因为,所以,当,,所以单调递增,因为,使得,所以所以.故答案为:.【点睛】本题考查的是导数综合的问题,涉及到函数单调性以及恒成立的问题,属中档题.本题主要是转换的思想,“若,使得”可以转换为集合交集非空.17.(1);(2)函数的单调增区间为,;减区间为;极大值,极小值.【分析】(1)求出和的值,利用点斜式可得出所求切线的方程;(2)求出函数的极值点,列表分析函数的单调性以及导数符号的变化,即可得出函数的单调区间和极值.
【详解】解:(1)因为,所以当时,,,所以曲线在点处的切线过点,斜率为所以切线方程为,即.(2)函数的定义域为令得,增极大值减极小值增所以函数的单调增区间为,;减区间为当时,函数有极大值,当时,函数有极小值,.【点睛】本题考查利用导数求函数的切线方程,同时也考查了利用导数求函数的单调区间和极值,考查计算能力,属于基础题.18.(1)在上为减函数;(2),.
【分析】(1)利用导数判断函数的单调性即可.(2)根据函数的单调性即可得到函数的最值.【详解】(1),,,,在上为减函数.(2)由(1)知在上为减函数,,.19.(1);(2).【分析】(1)代入已知点的坐标可得的解析式;(2)设切点为为,然后利用导数的几何意义求解.【详解】(1)由题意,,∴;(2)由(1),设切点为,,∴,又,两者结合可解得,.【点睛】
方法点睛:本题导数的几何意义.求函数的切线方程的方法:(1)若求函数的图象在处的切线,则只要求得,由是切线斜率可得切线方程;(2)若求过的切线方程,则一般设切点为,由(1)求出在点的切线方程,由切线过点求出切点坐标,得切线方程.已知切线方程也是同样求解.20.(1),,;(2)极小值为0,极大值为.【分析】(1)由导数的几何意义可得,再由点在切线上即可得解;(2)利用导数确定函数的单调性,结合极值的概念即可得解.【详解】(1)因为,切线的斜率为,所以,又,所以,所以,由点在直线上,可得,即,所以;(2)由(1)得,则,
当时,;当时,;所以的单调增区间为,减区间为,所以函数的极小值为,极大值为.21.(1)在和上递增,在上递减;(2)【分析】(1)代入的值,求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;(2)求出函数的导数,结合二次函数的性质得到关于的不等式组,解出即可【详解】解:(1)当时,,则,令,得或,令,得,所以在和上递增,在上递减;(2),令,若函数在上单调递减,则在上恒成立,则,解得,所以a的取值范围为,
【点睛】此题考查导数的应用,考查利用导数求函数的单调区间,考查由函数的单调性求参数范围,考查二次函数的性质,属于基础题22.(1)当时,没有极值;当时,,;当时,,.(2).【分析】(1)首先求出的解析式,再求出导函数,再对参数分类讨论,求出函数的单调区间与极值;(2)设()求出函数的导函数,依题意在时恒成立即可,从而求出参数的取值范围;【详解】解:(1),的定义域为,①,即时,在和上递增,在上递减,,;②,即时,在上递增,没有极值;
③,即时,在和上递增,在上递减,∴,.综上可知:当时,没有极值;当时,,;当时,,.(2)设(),,设,则,,,∴在上递增,∴的值域为,①当时,,为上的增函数,∴,适合条件;②当时,∵,∴不适合条件;③当时,对于,,
令,,存在,使得时,.∴在上单调递减,∴,即在时,,∴不适合条件.综上,的取值范围为.【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.