本文由 korshow 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高二下册数学数学选修2-2章末测试:第一章导数及其应用A Word版含解析
第一章测评A
(基础过关卷)
(时间:90分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共50分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知f(x)=,则f′(e)=( )
A. B.
C.- D.-
2.曲线f(x)=ex+x在(1,f(1))的切线方程为( )
A.(1+e)x-y=0
B.ex-y+1=0
C.(1+e)x+y-2(1+e)=0
D.x-(1+e)y=0
3.函数f(x)=aln x+x在x=1处取得极值,则a的值为( )
A. B.-1
C.0 D.-
4.函数f(x)=( )
A.在(0,2)上单调递减
B.在(-∞,0)和(2,+∞)上单调递增
C.在(0,2)上单调递增
D.在(-∞,0)和(2,+∞)上单调递减
5.已知函数f(x)的导函数为f′(x)=2x2,x∈(-1,1).如果f(x)<f(1-x),则实数x的取值范围为( )
A. B.(-1,1)
C. D.
6.cos 2xdx=( )
A. B.
C. D.-
7.已知函数y=f(x),其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则y=f(x)( )
A.在(-∞,0)上为减函数
B.在x=0处取极小值
C.在(4,+∞)上为减函数
D.在x=2处取极大值
8.已知函数f(x)的导数f′(x)=a(x+1)(x-a),且f(x)在x=a处取得极大值,则实数a的取值范围是( )
A.a>-1 B.-1<a<0
C.0<a<1 D.a>1
9.如果圆柱的轴截面的周长l为定值,则体积的最大值为( )
A.3π B.3π
C.3π D.3π
10.若f(x)=-x2+bln(x+2)在(-1,+∞)上是减函数,则实数b的取值范围是( )
A.[-1,+∞) B.(-1,+∞)
C.(-∞,-1] D.(-∞,-1)
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)
11.由曲线y=ex+x与直线x=0,x=1,y=0所围成图形的面积等于__________.
12.在平面直角坐标系xOy中,点P在曲线C:y=x3-10x+3上,且在第二象限内,已知曲线C在点P处的切线的斜率为2,则点P的坐标为__________.
13.函数f(x)=(x2-3)ex在[0,2]上的最大值为__________.
14.若f(x)=则f(x)dx=__________.
15.函数f(x)=x3-3ax+b(a>0)的极大值为6,极小值为2,则f(x)的减区间是__________.
三、解答题(本大题共4小题,共25分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
16.(本小题6分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx在x=-与x=1处都取得极值.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在区间[-2,2]的最大值与最小值.
17.(本小题6分)已知函数f(x)=ax3+bx2的图象过点M(1,4),曲线在点M处的切线恰好与直线x+9y=0垂直.
(1)求实数a,b的值;
(2)若函数f(x)在区间[m,m+1]上单调递增,求m的取值范围.
18.(本小题6分)已知函数f(x)=.
(1)判断函数f(x)的单调性;
(2)若y=xf(x)+的图象总在直线y=a的上方,求实数a的取值范围.
19.(本小题7分)某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为30元,并且每件产品须向总公司缴纳a元(a为常数,2≤a≤5)的管理费,根据多年的统计经验,预计当每件产品的售价为x元时,产品一年的销售量为(e为自然对数的底数)万件,已知每件产品的售价为40元时,该产品一年的销售量为500万件.经物价部门核定每件产品的售价x最低不低于35元,最高不超过41元.
(1)求分公司经营该产品一年的利润L(x)万元与每件产品的售价x元的函数关系式;
(2)当每件产品的售价为多少元时,该产品一年的利润L(x)最大,并求出L(x)的最大值.
参考答案
一、1.解析:∵f′(x)==,
∴f′(e)==-.
答案:D
2.解析:f′(x)=1+ex,k=f′(1)=1+e.
∵f(1)=1+e,
∴切线方程为y-(1+e)=(1+e)(x-1),
即(1+e)x-y=0.
答案:A
3.解析:f′(x)=+1,令f′(x)=0,得x=-a,
所以函数f(x)在x=-a处取得极值,
所以a=-1.
答案:B
4.解析:f′(x)===.
令f′(x)=0,得x1=0,x2=2.
∴x∈(-∞,0)和x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,
x∈(0,1)和x∈(1,2)时,f′(x)<0,故选B.
答案:B
5.解析:∵f′(x)=2x2≥0,∴f(x)在(-1,1)上单调递增,故x<1-x,又-1<x<1,-1<1-x<1,解得0<x<.
答案:D
6.解析:cos 2xdx=×sin 2x=.
答案:A
7.解析:由图可知f(x)在(0,2)和(4,+∞)上单调递减,在(-∞,0)和(2,4)上单调递增,∴f(x)在x=0时取极大值,x=2取极小值,故C正确.
答案:C
8.解析:∵f(x)在x=a处取得极大值,∴f(x)在x=a附近左增右减,分a>0,a=0,a<0讨论易知-1<a<0.
答案:B
9.解析:设圆柱的底面半径为r,高为h,体积为V,
则4r+2h=l,∴h=.
V=πr2h=πr2-2πr3.
则V′=lπr-6πr2,
令V′=0,得r=0或r=,而r>0,
∴r=是其唯一的极值点.
∴当r=时,V取得最大值,最大值为3π.
答案:A
10.解析:f′(x)=-x+.
∵f(x)在(-1,+∞)上是减函数,
∴f′(x)=-x+≤0在(-1,+∞)上恒成立,
∴b≤x(x+2)在(-1,+∞)上恒成立.
又∵x(x+2)=(x+1)2-1<-1,
∴b≤-1.
答案:C
二、11.解析:由已知面积S=(ex+x)dx==e+-1=e-.
答案:e-
12.解析:∵y′=3x2-10=2,∴x=±2.
又点P在第二象限,∴x=-2.
∴点P的坐标为(-2,15).
答案:(-2,15)
13.解析:f′(x)=2xex+ex(x2-3)=ex(x2+2x-3),
令f′(x)=0,得x=1或x=-3(舍),
∴在x∈[0,1]上,f(x)递减,在[1,2]上,f(x)递增.
又∵f(0)=-3,f(2)=e2,
∴f(x)max=e2.
答案:e2
14.解析:f(x)dx=(-x)dx+(x2+3)dx
=+=.
答案:
15.解析:f′(x)=3x2-3a,令f′(x)=0,得x=±.
∴f(x)在(-∞,-),(,+∞)上单调递增,在(-,)上单调递减.
∴f(-)=6,f()=2.
∴
解得a=1,b=4.
∴f′(x)=3x2-3.
∴令f′(x)<0,得-1<x<1.
答案:(-1,1)
三、16.解:(1)f′(x)=3x2+2ax+b,
由题意
即
解得经检验符合题意,
∴f(x)=x3-x2-2x.
(2)由(1)知f′(x)=3(x-1),
令f′(x)=0,得x1=-,x2=1,
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
-2
-
1
(1,2)
2
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
-6
极大值
极小值
-
2
由上表知fmax(x)=f(2)=2,fmin(x)=f(-2)=-6.
17.解:(1)∵f(x)=ax3+bx2的图象经过点M(1,4),
∴a+b=4.①
f′(x)=3ax2+2bx,
则f′(1)=3a+2b.
由已知得f′(1)·=-1,
即3a+2b=9.②
由①②,得a=1,b=3.
(2)f(x)=x3+3x2,f′(x)=3x2+6x,
令f′(x)=3x2+6x≥0,
得x≥0或x≤-2,
故由f(x)在[m,m+1]上单调递增,得[m,m+1]⊆[0,+∞)或[m,m+1]⊆(-∞,-2],
∴m≥0或m+1≤-2,
即m≥0或m≤-3.
∴m的取值范围为(-∞,-3]∪[0,+∞).
18.解:(1)f′(x)=.
当0<x<e时,f′(x)>0,f(x)为增函数;
当x>e时,f′(x)<0,f(x)为减函数.
(2)依题意得,不等式a<ln x+对于x>0恒成立.
令g(x)=ln x+,
则g′(x)=-=.
当x∈(1,+∞)时,g′(x)=>0,
则g(x)是(1,+∞)上的增函数;
当x∈(0,1)时,g′(x)<0,则g(x)是(0,1)上的减函数.
所以g(x)的最小值是g(1)=1,从而a的取值范围是(-∞,1).
19.解:(1)由题意,该产品一年的销售量y=,
将x=40,y=500代入,得k=500e40.
该产品一年的销售量y(万件)关于x(元)的函数关系式为y=500e40-x.
L(x)=(x-30-a)y=500(x-30-a)e40-x(35≤x≤41).
(2)L′(x)=500[e40-x-(x-30-a)e40-x]
=500e40-x(31+a-x).
①当2≤a≤4时,L′(x)≤500e40-x(31+4-35)=0,
当且仅当a=4,x=35时取等号.
所以L(x)在[35,41]上单调递减.
因此,L(x)max=L(35)=500(5-a)e5.
②当4<a≤5时,L′(x)>0⇔35≤x<31+a;
L′(x)<0⇔31+a<x≤41.
所以L(x)在[35,31+a)上单调递增,在(31+a,41]上单调递减.
因此,L(x)max=L(31+a)=500e9-a.
答:当2≤a≤4时,每件产品的售价为35元,该产品一年的利润L(x)最大,最大为500(5-a)e5万元;
当4<a≤5时,每件产品的售价为(31+a)元,该产品一年的利润L(x)最大,最大为500e9-a万元.
(基础过关卷)
(时间:90分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共50分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知f(x)=,则f′(e)=( )
A. B.
C.- D.-
2.曲线f(x)=ex+x在(1,f(1))的切线方程为( )
A.(1+e)x-y=0
B.ex-y+1=0
C.(1+e)x+y-2(1+e)=0
D.x-(1+e)y=0
3.函数f(x)=aln x+x在x=1处取得极值,则a的值为( )
A. B.-1
C.0 D.-
4.函数f(x)=( )
A.在(0,2)上单调递减
B.在(-∞,0)和(2,+∞)上单调递增
C.在(0,2)上单调递增
D.在(-∞,0)和(2,+∞)上单调递减
5.已知函数f(x)的导函数为f′(x)=2x2,x∈(-1,1).如果f(x)<f(1-x),则实数x的取值范围为( )
A. B.(-1,1)
C. D.
6.cos 2xdx=( )
A. B.
C. D.-
7.已知函数y=f(x),其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则y=f(x)( )
A.在(-∞,0)上为减函数
B.在x=0处取极小值
C.在(4,+∞)上为减函数
D.在x=2处取极大值
8.已知函数f(x)的导数f′(x)=a(x+1)(x-a),且f(x)在x=a处取得极大值,则实数a的取值范围是( )
A.a>-1 B.-1<a<0
C.0<a<1 D.a>1
9.如果圆柱的轴截面的周长l为定值,则体积的最大值为( )
A.3π B.3π
C.3π D.3π
10.若f(x)=-x2+bln(x+2)在(-1,+∞)上是减函数,则实数b的取值范围是( )
A.[-1,+∞) B.(-1,+∞)
C.(-∞,-1] D.(-∞,-1)
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)
11.由曲线y=ex+x与直线x=0,x=1,y=0所围成图形的面积等于__________.
12.在平面直角坐标系xOy中,点P在曲线C:y=x3-10x+3上,且在第二象限内,已知曲线C在点P处的切线的斜率为2,则点P的坐标为__________.
13.函数f(x)=(x2-3)ex在[0,2]上的最大值为__________.
14.若f(x)=则f(x)dx=__________.
15.函数f(x)=x3-3ax+b(a>0)的极大值为6,极小值为2,则f(x)的减区间是__________.
三、解答题(本大题共4小题,共25分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
16.(本小题6分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx在x=-与x=1处都取得极值.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在区间[-2,2]的最大值与最小值.
17.(本小题6分)已知函数f(x)=ax3+bx2的图象过点M(1,4),曲线在点M处的切线恰好与直线x+9y=0垂直.
(1)求实数a,b的值;
(2)若函数f(x)在区间[m,m+1]上单调递增,求m的取值范围.
18.(本小题6分)已知函数f(x)=.
(1)判断函数f(x)的单调性;
(2)若y=xf(x)+的图象总在直线y=a的上方,求实数a的取值范围.
19.(本小题7分)某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为30元,并且每件产品须向总公司缴纳a元(a为常数,2≤a≤5)的管理费,根据多年的统计经验,预计当每件产品的售价为x元时,产品一年的销售量为(e为自然对数的底数)万件,已知每件产品的售价为40元时,该产品一年的销售量为500万件.经物价部门核定每件产品的售价x最低不低于35元,最高不超过41元.
(1)求分公司经营该产品一年的利润L(x)万元与每件产品的售价x元的函数关系式;
(2)当每件产品的售价为多少元时,该产品一年的利润L(x)最大,并求出L(x)的最大值.
参考答案
一、1.解析:∵f′(x)==,
∴f′(e)==-.
答案:D
2.解析:f′(x)=1+ex,k=f′(1)=1+e.
∵f(1)=1+e,
∴切线方程为y-(1+e)=(1+e)(x-1),
即(1+e)x-y=0.
答案:A
3.解析:f′(x)=+1,令f′(x)=0,得x=-a,
所以函数f(x)在x=-a处取得极值,
所以a=-1.
答案:B
4.解析:f′(x)===.
令f′(x)=0,得x1=0,x2=2.
∴x∈(-∞,0)和x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,
x∈(0,1)和x∈(1,2)时,f′(x)<0,故选B.
答案:B
5.解析:∵f′(x)=2x2≥0,∴f(x)在(-1,1)上单调递增,故x<1-x,又-1<x<1,-1<1-x<1,解得0<x<.
答案:D
6.解析:cos 2xdx=×sin 2x=.
答案:A
7.解析:由图可知f(x)在(0,2)和(4,+∞)上单调递减,在(-∞,0)和(2,4)上单调递增,∴f(x)在x=0时取极大值,x=2取极小值,故C正确.
答案:C
8.解析:∵f(x)在x=a处取得极大值,∴f(x)在x=a附近左增右减,分a>0,a=0,a<0讨论易知-1<a<0.
答案:B
9.解析:设圆柱的底面半径为r,高为h,体积为V,
则4r+2h=l,∴h=.
V=πr2h=πr2-2πr3.
则V′=lπr-6πr2,
令V′=0,得r=0或r=,而r>0,
∴r=是其唯一的极值点.
∴当r=时,V取得最大值,最大值为3π.
答案:A
10.解析:f′(x)=-x+.
∵f(x)在(-1,+∞)上是减函数,
∴f′(x)=-x+≤0在(-1,+∞)上恒成立,
∴b≤x(x+2)在(-1,+∞)上恒成立.
又∵x(x+2)=(x+1)2-1<-1,
∴b≤-1.
答案:C
二、11.解析:由已知面积S=(ex+x)dx==e+-1=e-.
答案:e-
12.解析:∵y′=3x2-10=2,∴x=±2.
又点P在第二象限,∴x=-2.
∴点P的坐标为(-2,15).
答案:(-2,15)
13.解析:f′(x)=2xex+ex(x2-3)=ex(x2+2x-3),
令f′(x)=0,得x=1或x=-3(舍),
∴在x∈[0,1]上,f(x)递减,在[1,2]上,f(x)递增.
又∵f(0)=-3,f(2)=e2,
∴f(x)max=e2.
答案:e2
14.解析:f(x)dx=(-x)dx+(x2+3)dx
=+=.
答案:
15.解析:f′(x)=3x2-3a,令f′(x)=0,得x=±.
∴f(x)在(-∞,-),(,+∞)上单调递增,在(-,)上单调递减.
∴f(-)=6,f()=2.
∴
解得a=1,b=4.
∴f′(x)=3x2-3.
∴令f′(x)<0,得-1<x<1.
答案:(-1,1)
三、16.解:(1)f′(x)=3x2+2ax+b,
由题意
即
解得经检验符合题意,
∴f(x)=x3-x2-2x.
(2)由(1)知f′(x)=3(x-1),
令f′(x)=0,得x1=-,x2=1,
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
-2
-
1
(1,2)
2
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
-6
极大值
极小值
-
2
由上表知fmax(x)=f(2)=2,fmin(x)=f(-2)=-6.
17.解:(1)∵f(x)=ax3+bx2的图象经过点M(1,4),
∴a+b=4.①
f′(x)=3ax2+2bx,
则f′(1)=3a+2b.
由已知得f′(1)·=-1,
即3a+2b=9.②
由①②,得a=1,b=3.
(2)f(x)=x3+3x2,f′(x)=3x2+6x,
令f′(x)=3x2+6x≥0,
得x≥0或x≤-2,
故由f(x)在[m,m+1]上单调递增,得[m,m+1]⊆[0,+∞)或[m,m+1]⊆(-∞,-2],
∴m≥0或m+1≤-2,
即m≥0或m≤-3.
∴m的取值范围为(-∞,-3]∪[0,+∞).
18.解:(1)f′(x)=.
当0<x<e时,f′(x)>0,f(x)为增函数;
当x>e时,f′(x)<0,f(x)为减函数.
(2)依题意得,不等式a<ln x+对于x>0恒成立.
令g(x)=ln x+,
则g′(x)=-=.
当x∈(1,+∞)时,g′(x)=>0,
则g(x)是(1,+∞)上的增函数;
当x∈(0,1)时,g′(x)<0,则g(x)是(0,1)上的减函数.
所以g(x)的最小值是g(1)=1,从而a的取值范围是(-∞,1).
19.解:(1)由题意,该产品一年的销售量y=,
将x=40,y=500代入,得k=500e40.
该产品一年的销售量y(万件)关于x(元)的函数关系式为y=500e40-x.
L(x)=(x-30-a)y=500(x-30-a)e40-x(35≤x≤41).
(2)L′(x)=500[e40-x-(x-30-a)e40-x]
=500e40-x(31+a-x).
①当2≤a≤4时,L′(x)≤500e40-x(31+4-35)=0,
当且仅当a=4,x=35时取等号.
所以L(x)在[35,41]上单调递减.
因此,L(x)max=L(35)=500(5-a)e5.
②当4<a≤5时,L′(x)>0⇔35≤x<31+a;
L′(x)<0⇔31+a<x≤41.
所以L(x)在[35,31+a)上单调递增,在(31+a,41]上单调递减.
因此,L(x)max=L(31+a)=500e9-a.
答:当2≤a≤4时,每件产品的售价为35元,该产品一年的利润L(x)最大,最大为500(5-a)e5万元;
当4<a≤5时,每件产品的售价为(31+a)元,该产品一年的利润L(x)最大,最大为500e9-a万元.
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