高中数学 第1章《导数及其应用》单元综合(苏教版选修2-2)
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第1章导数及其应用综合测试一、选择题1.函数2()sin f x x =的导数()f x '=( ) A .2sin x B .22sin xC .2cos xD .sin 2x答案:D2.已知函数3223624y x ax x =++-在2x =处有极值,则该函数的一个递增区间是( )A .(23),B .(3)+∞,C .(2)+∞,D .(3)-∞,答案:B3.曲线3y x =在点(11),处的切线与x 轴、直线2x =所围成的三角形的面积为( ) A .43B .89C .83D .49答案:C 4.设0()sin x f x tdt =⎰,则π2f f ⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的值等于( ) A .1- B .1C .cos1-D .1cos1-答案:D5.若函数xe y x=在0x x =处的导数值与函数值互为相反数,则0x 的值( )A .等于0B .等于1C .等于12D .不存在答案:C 6.定积分π220sin 2xdx ⎰的值等于( ) A .π142- B .π142+ C .1π24- D .π12- 答案:A7.某银行准备新设一种定期存款业务,经预测,存款量与存款利率的平方成正比,比例系数为(0)k k >,贷款的利率为0.048,假设银行吸收的存款能全部放贷出去.若存款利率为((00.048))x x ∈,,为使银行获得最大收益,则存款利率为( )A .0.032B .0.024C .0..04D .0.036答案:A8.若函数2()ln (0)f x x x x =>的极值点为α,函数2()ln (0)g x x x x =>的极值点为β,则有( ) A .αβ> B .αβ<C .αβ=D .α与β的大小不确定答案:A9.由曲线x y e =,x y e -=以及1x =所围成的图形的面积等于( ) A .2B .22e -C .12e-D .12e e+- 答案:D10.函数32()33f x x x x a =++-的极值点的个数是( ) A .2 B .1C .0D .由a 确定答案:C11.经过点(30),的直线l 与抛物线22x y =的两个交点处的切线相互垂直,则直线l 的斜率k等于( ) A .16-B .13-C .12D .12-答案:A12.下列关于函数2()(2)x f x x x e =-的判断正确的是( ) ①()0f x >的解集是{}|02x x <<;②(f 是极小值,f 是极大值; ③()f x 既没有最小值,也没有最大值. A .①③ B .①②③ C .②D .①②答案:D 二、填空题13.已知2()f x x =,3()g x x =,若()()2f x g x ''-=-,则x = .14.若函数24()1xf x x =+在区间(21)m m +,上是单调递增函数,则实数m 的取值范围是 .答案:10m -<≤15.一个质点以速度2()16(m/s)v t t =-+沿直线运动,则在时间间隔(14),上的位移是 . 答案:31.5m 16.已知函数3211()232f x x x x m =+-+的图象不经过第四象限,则实数m 的取值范围是 . 答案:76m ≥ 三、解答题17.已知作用于某一质点的力01()112x x F x x x ⎧⎪=⎨+<⎪⎩, , ≤≤≤,(单位:N ),试求力F 从0x =处运动到2x =处(单位:m )所做的功. 解:力F 所做的功121(1)W xdx x dx =++⎰⎰21220111||3J 22x x x ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭. 答:力F 所作的功为3J .18.已知函数32()f x x ax bx c =+++.()f x 在点0x =处取得极值,并且在单调区间[02],和[45],上具有相反的单调性. (1)求实数b 的值;(2)求实数a 的取值范围.解:(1)2()32f x x ax b '=++,因为()f x 在点0x =处取得极值,所以(0)0f '=,即得0b =;(2)令()0f x '=,得2320x ax +=, 解得0x =或23x a =-. 依题意有2a ->. 0 因为函数在单调区间[02],和[45],上具有相反的单调性,所以应用243a -≤≤, 解得63a --≤≤.19.已知函数3()16f x x x =+-.(1)求曲线()y f x =在点(26)-,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. 解:(1)32()(16)31f x x x x ''=+-=+ ,∴在点(26)-,处的切线的斜率2(2)32113k f '==⨯+=, ∴切线的方程为1332y x =-;(2)设切点为00()x y ,,则直线l 的斜率为200()31f x x '=+, ∴直线l 的方程为:230000(31)()16y x x x x x =+-++-.又 直线l 过点(00),, 2300000(31)()16x x x x ∴=+-++-, 整理,得308x =-,22x ∴=-,30(2)(2)1626y ∴=-+--=-,l 的斜率23(2)113k =⨯-+=,∴直线l 的方程为13y x =,切点坐标为(226)--,.20.如图所示,求抛物线22(0)y px p =>和过它上面的点12p P p ⎛⎫⎪⎝⎭,的切线的垂线所围成的平面图形的面积.解:由题意令0)y x =≥,122y p '==,2|1p x y ='=,所以过1P 点且垂直于过1P 点的抛物线的切线的直线的斜率为1-. 其方程为2p y p x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭. 即2230x y p +-=.与抛物线方程联立消去x ,得22230y py p +-=, 解得y p =或3y p =-. 又32x y p =-+, 所以所求平面图形的面积为23322pp y S y p dy p -⎡⎤⎛⎫=-+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎰23331|226pp y py y p -⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭222222131999226222p p p p p p ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+----+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦2163p =.21.甲方是一农场,乙方是一工厂.由于乙方生产须占用甲方的资源,因此甲方有权向乙方索赔以弥补经济损失并获得一定净收入,在乙方不赔付甲方的情况下,乙方的年利润x(元)与年产量t (吨)满足函数关系x =若乙方每生产一吨产品必须赔付甲方s 元(以下称s 为赔付价格)(1)将乙方的年利润w (元)表示为年产量t (吨)的函数,并求出乙方获得最大利润的年产量;(2)甲方每年受乙方生产影响的经济损失金额20.002y t =(元),在乙方按照获得最大利润的产量进行生产的前提下,甲方要在索赔中获得最大净收入,应向乙方要求的赔付价格s 是多少?解:(1)因为赔付价格为s 元/吨,所以乙方的实际年利润为w st =.由w s'=-=, 令0w '=,得201000t t s ⎛⎫== ⎪⎝⎭.当0t t <时,0w '>;当0t t >时,0w '<, 所以0t t =时,w 取得最大值.因此乙方取得最大年利润的年产量0t 为21000s ⎛⎫⎪⎝⎭(吨);(2)设甲方净收入为v 元,则20.002v st t =-.将21000t s ⎛⎫= ⎪⎝⎭代入上式,得到甲方净收入v 与赔付价格s 之间的函数关系式69410210v s s =-⨯. 又63510(8000)s v s ⨯-'=,令0v '=,得20s =.当20s <时,0v '>;当20s >时,0v '<, 所以20s =时,v 取得最大值.因此甲方应向乙方要求赔付价格20s =(元/吨)时,获最大净收入.22.由曲线222(13)y x x =-≤≤及直线0y =,绕y 轴旋转所得旋转体做容器,每秒钟向容器里注水38cm ,问几秒钟后能注满容器?(坐标的长度单位是cm ) 解:如图,底面是x 轴上01x ≤≤部分的线段绕y 轴旋转所生成的圆, 侧面是抛物线222y x =-上13x ≤≤,016y ≤≤部分绕y 轴旋转所得的曲面.由222y x =-,得222y x +=, 注满容器时的体积为16216302π|80π(cm )24y y V dy y ⎛⎫+==+= ⎪⎝⎭⎰. 每秒注水38cm ,充满容器所需时间为80π810π÷=(秒). 所以10π秒钟后能注满容器.。