导数及其应用测试题(文科)
一、 选择题(本大题共10小题,共50分,只有一个答案正确) 1.函数()22)(x x f π=的导数是( )
(A) x x f π4)(=' (B) x x f 24)(π=' (C) x x f 28)(π='(D) x x f π16)(=' 2.函数x e x x f -?=)(的一个单调递增区间是( ) (A)[]0,1- (B) []8,2 (C) []2,1 (D) []2,0
3.已知对任意实数x ,有()()()()f x f x g x g x -=--=,
,且0x >时,()0()0f x g x ''>>,,则0x <时( )
A .()0()0f x g x ''>>,
B .()0()0f x g x ''><,
C .()0()0f x g x ''<>,
D .()0()0f x g x ''<<,
4.若函数b bx x x f 33)(3+-=在()1,0内有极小值,则( ) (A ) 10<b (D ) 2
1
( )
A .430x y --=
B .450x y +-=
C .430x y -+=
D .430x y ++= 6.曲线x y e =在点2(2)e ,处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
A.29
4
e
B.22e
C.2
e
D.2
2
e
7.设()f x '是函数()f x 的导函数,将()y f x =和()y f x '=的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( )
8.已知二次函数2()f x ax bx c =++的导数为'()f x ,'(0)0f >,对于任意实数x 都有()0f x ≥,则
(1)
'(0)
f f 的最小值为( ) A .3 B .52
C .2
D .32
9.设2
:()e l n 21x p f x x x m x =++++
在(0)+∞,内单调递增,:5q m -≥,则p
是q 的( ) A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
10. 函数)(x f 的图像如图所示,下列数值排序正确的是( )
(A ))2()3()3()2(0//f f f f -<<< (B ) )2()2()3()3(0//f f f f <-<< (C ))2()3()2()3(0//f f f f -<<< (D ))3()2()2()3(0//f f f f <<-< 4
二、填空题:(每题5分共25分)
11..设P 为曲线C :2
23y x x =++上的点,且曲线C 在点P 处切线倾斜角的取值范围为
04π??
????
,,则点P 横坐标的取值范围为 12.已知函数2)(2
3
-=+++=x c bx ax x x f 在处取得极值,并且它的图象与直线
33+-=x y 在点(1,0)处相切,则函数)(x f 的表达式为 __ __.
13.直线a y =与函数x x x f 3)(3
-=的图像有相异的三个公共点,则a 的取值范围是
________________
14 若函数f (x )=ax 2-1
x
的单调增区间为(0,+∞),则实数a 的取值范围是________.
15 若x e x f =)(,则0
(12)(1)
lim
t f t f t
→--= ___________.
三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16. (本题满分12分)已知点??
? ??21,0x A 在曲线1
1
+=x y 上 (Ⅰ)求0x 的值;
(Ⅱ)求该曲线在点A 处的切线方程。
17.(本题满分12分)已知函数f (x )=1
2x 2+ln x .
(1)求函数f (x )的单调区间;
(2)求证:当x >1时,12x 2+ln x <2
3
x 3.
18. (本题满分12分)设函数32()2338f x x ax bx c =+++在1x =及2x =时取得极值.
(Ⅰ)求a 、b 的值;
(Ⅱ)若对于任意的[03]x ∈,,都有2()f x c <成立,求c 的取值范围. 19. (13分)某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两墩相距m 米,余下工程只需要建两端桥墩之间的桥面和桥墩,经预测,一个桥墩的工程费用为256万元,
距离为x 米的相邻两墩之间的桥面工程费用为(2x 万元。假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素,记余下工程的费用为y 万元 (Ⅰ)试写出y 关于x 的函数关系式;
(Ⅱ)当m =640米时,需新建多少个桥墩才能使y 最小?
20. (本小题满分13分)设函数()f x 是定义在[-1,0)∪(0,1]上的奇函数,当x ∈
[-1,0)时,21
()2f x ax x
=+(a ∈R ).
(1)当x ∈(0,1]时,求()f x 的解析式;
(2)若a >-1,试判断()f x 在(0,1)上的单调性,并证明你的结论;
(3)是否存在a ,使得当x ∈(0,1)时,f (x )有最大值-6. 21. (本小题满分14分) 设函数1
()ln 1
x f x a x x -=+
+ ,其中a 为常数. (I)若0a =,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (II )讨论函数()f x 的单调性.
导数及其应用测试题答案
一、选择题
1.()∴==,42)(222x x x f ππ=?='x x f 242)(πx x f 28)(π=';C 2.∴=?=-.)(x x
e x e x x
f []
=?-?='21)(x x x e e x e x f , ()[]
1,012<∴>?-x e e x x x 选(A) 3.(B)数形结合
4.A 由()
b x b x x f -=-='22333)(,依题意,首先要求b>0, 所以()()
b x b x x f -+='3)( 由单调性分析,b x =有极小值,由()1,0∈=b x 得.
5.解:与直线480x y +-=垂直的直线l 为40x y m -+=,即4y x =在某一点的导数为4,而34y x '=,所以4y x =在(1,1)处导数为4,此点的切线为430x y --=,故选A 6.(D )7.(D )8.(C )9.(B )
10.B 设x=2,x=3时曲线上的点为AB,点A 处的切线为AT 点B 处的切线为BQ ,
T
=
-)2()3(f f AB k f f =--2
3)
2()3( ,)3(BQ k f =' ,)2(AT k f =' 如图所示,切线BQ 的倾斜角小于
直线AB 的倾斜角小于 切线AT 的倾斜角 <∴BQ k 所以选B 二;填空题 略 三解答题: 16.(Ⅰ)因为 1 1 210+= x , 所以x 0=1。 (Ⅱ)2 ) 1(1)'11( '+-=+=x x y , 41 ) 11(1|'2 1-=+- ===x y k 。 曲线11+= x y 在点)2 1 ,1(处的切线方程为 )1(4 1 21--=-x y , 即 034=-+y x 。 18.解:(1)2()663f x x ax b '=++, 因为函数()f x 在1x =及2x =取得极值,则有(1)0f '=,(2)0f '=. 即6630241230a b a b ++=?? ++=?, . 解得3a =-,4b =. (2)由(Ⅰ)可知,32()29128f x x x x c =-++, 2()618126(1)(2)f x x x x x '=-+=--. 当(01)x ∈, 时,()0f x '>; 当(1 2)x ∈,时,()0f x '<; 当(23)x ∈, 时,()0f x '>. 所以,当1x =时,()f x 取得极大值(1)58f c =+,又(0)8f c =,(3)98f c =+. 则当[]03x ∈,时,()f x 的最大值为(3)98f c =+. 因为对于任意的[]03x ∈,,有2()f x c <恒成立, 所以 2 98c c +<, 解得 1c <-或9c >, 19.解:(Ⅰ)设需要新建n 个桥墩,, 所以 ; (Ⅱ)由(Ⅰ)知,, 令f ′(x )=0,得,所以x=64, 当0<x <64时,f ′(x )<0,f (x )在区间(0,64)内为减函数; 当64<x <640时,f ′(x )>0,f (x )在区间(64,640)内为增函数, 所以f (x )在x=64处取得最小值, 此时,, 故需新建9个桥墩才能使y 最小。 20.(1)解:设x ∈(0,1],则-x ∈[-1,0),f (-x )=-2ax + 2 1x , ∵f (x )是奇函数.∴f (x )=2ax - 21 x ,x ∈(0,1]. (2)证明:∵f ′(x )=2a +)1 (2233x a x +=, ∵a >-1,x ∈(0,1],31x >1,∴a +31 x >0.即f ′(x )>0. ∴f (x )在(0,1]上是单调递增函数. (3)解:当a >-1时,f (x )在(0,1]上单调递增. f (x )max =f (1)=-6,?a =- 2 5 (不合题意,舍之), 当a ≤-1时,f ′(x )=0,x =31a -. 如下表:f max (x )=f (31a -)=-6,解出a =-22. x =22∈(0,1). 21.