第二章 函数、导数及其应用 质量检测
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1 第二章 函数、导数及其应用, (自我评估、考场亮剑,收获成功后进入下一章学习!) (时间120分钟,满分150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知集合A={x|x<3},B={x|2x-1>1},则A∩B= ( ) A.{x|x>1} B.{x|x<3} C.{x|1<x<3} D.∅ 解析:集合B中不等式2x-1>1⇒2x-1>20⇒x>1,所以A∩B={x|1<x<3}. 答案:C
2.函数f(x)=lnx-1x的零点所在的区间是 ( ) A.(0,1) B.(1,e) C.(e,3) D.(3,+∞) 解析:代入验证可知,只有B中:f(1)·f(e)=(ln1-11)(lne-1e)<0,又∵f′(x)=1x+1x2=x+1x2
>0,故在(1,e)上函数f(x)存在零点. 答案:B 3.设m,n∈R,函数y=m+lognx的图象如图所示,则有 ( ) A.m<0,0<n<1 B.m>0,n>1 C.m>0,0<n<1 D.m<0,n>1 解析:由函数图象可知该函数为增函数,所以n>1,又图象与x轴的交点在(0,1)之间,故该图象是由y=lognx的图象向上平移得到的,所以m>0. 答案:B 4.某学校开展研究性学习活动,一组同学获得了下面的一组实验数据: x 1.99 3 4 5.1 6.12 y 1.5 4.04 7.5 12 18.01
现准备用下列四个函数中的一个近似地表示这些数据的规律,其中最接近的一个是( )
A.y=2x-2 B.y=(12)x C.y=log2x D.y=12(x2-1)
解析:直线是均匀的,故选项A不是;指数函数y=(12)x是单调递减的,也不符合要 求; 2
对数函数y=log2x的增长是缓慢的,也不符合要求;将表中数据代入选项D中,基本符合要求. 答案:D
5.(文)已知函数f(x)=4<040.xxxxxx(),,(),≥则函数f(x)的零点个数为 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:当x<0时,由x(x+4)=0⇒x=-4;当x≥0时,由x(x-4)=0⇒x=4或x=0. 答案:C
(理)已知f(x)=12304<0xxxxx,,++3,,≥则方程f(x)=2的实数根的个数是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3 解析:令31-x=2,∴1-x=log32.∴x=1-log32. 又∵log320. ∴这个实根符合题意. 令x2+4x+3=2,则x2+4x+1=0. 解得两根x1=-2-3,x2=-2+3, x1和x2均小于0,符合题意. 答案:D 6.曲线y=x3在点(1,1)处的切线与x轴及直线x=1所围成的三角形的面积为 ( )
A.112 B.16 C.13 D.12 解析:由题可知,曲线y=x3在点(1,1)处的切线方程为y-1=3(x-1),即y=3x-2,令y=0,得x=23,画出图形可知,所围成三角形的面积为S=12×(1-23)×1=16. 答案:B 7.函数f(x)=ln(1-x2)的图象只可能是 ( )
解析:函数f(x)=ln(1-x2)的定义域为(-1,1),且f(x)为偶函数,当x∈(0,1)时,函数f(x)=ln(1-x2)为单调递减函数;当x∈(-1,0)时,函数f(x)为单调递增函数,且函数值都小于零,所以其图象为A. 答案:A 3
8.已知π4A.a解析:因为π41,cosx>1-sinx,故a答案:A 9.已知f′(x)是函数y=f(x)的导函数,且y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是 ( )
解析:由导函数f′(x)的图象可知,f′(x)在x∈(0,2)上恒大于零,在x∈(2,+∞)上恒小于0,由函数的导数与函数的单调性关系可以知道,函数f(x)在x∈(0,2)上单调递增,在x∈(2,+∞)上单调递减,结合选项可知选D. 答案:D 10.已知P(x,y)是函数y=ex+x图象上的点,则点P到直线2x-y-3=0的最小距离为( )
A.55 B.255 C.355 D.455 解析:将直线2x-y-3=0平移到与函数y=ex+x的图象相切时,切点到直线2x-y- 3=0的距离最短,故关键是求出切点的坐标.由y′=ex+1=2解得x=0,代入函
数y=ex+x易得y=1,点(0,1)到直线2x-y-3=0的距离为|0-1-3|5=455. 答案:D 11.已知f(x)=314<1log1.aaxaxxx(),,≥是R上的减函数,那么a的取值范围是 ( )
A.(0,1) B.(0,13) C.[17,13) D.[17,1) 解析:依题意有0则(3a-1)+4a≥0得a≥17. 答案:C 4
12.定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,且f(12)=0,则满足f(log14x)<0的x的 集合为 ( ) A.(-∞,12)∪(2,+∞)
B.(12,1)∪(1,2) C.(12,1)∪(2,+∞) D.(0,12)∪(2,+∞) 解析:∵函数f(x)为偶函数,且在[0,+∞)上单调递减,f(12)=0,∴log14>12或log14x<-12, ∴0<x<12或x>2. 答案:D 二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.将答案填写在题中的横线上.)
13.已知函数f(x)=22log>0,1(0)xxxx()≤则不等式f(x)>0的解集为 .
解析:当x>0时,-log2x>0,即log2x<0 ∴0<x<1, 当x≤0时,1-x2>0,即x2<1, ∴-1<x≤0, 综上所述:f(x)>0的解集为(-1,1). 答案:(-1,1)
14.若x1、x2为方程2x=111()2x的两个实数解,则x1+x2= .
解析:∵2x=111()2x=211x,∴x=1x-1, 即x2+x-1=0,∴x1+x2=-1. 答案:-1 15.(文)已知曲线C:y=lnx-4x与直线x=1交于一点P,那么曲线C在点P处的切线方程是 .
解析:由已知得y′=1x-4,所以当x=1时有y′=-3,即过点P的切线的斜率k=- 5
3,又y=ln1-4=-4,故切点P(1,-4),所以点P处的切线方程为y+4=-3(x-1),即3x+y+1=0. 答案:3x+y+1=0 (理)已知函数f(x)=3x2+2x+1,若∫1-1f(x)dx=2f(a)成立,则a= . 解析:∫1-1(3x2+2x+1)dx=(x3+x2+x)|1-1=4, 所以2(3a2+2a+1)=4,即3a2+2a-1=0,
解得a=-1或a=13.
答案:-1或13 16.(文)以下四个命题,是真命题的有 (把你认为是真命题的序号都填上). ①若p:f(x)=lnx-2+x在区间(1,2)上有一个零点; q:e0.2>e0.3,则p∧q为假命题;
②当x>1时,f(x)=x2,g(x)=12x,h(x)=x-2的大小关系是h(x)<g(x)<f(x); ③若f′(x0)=0,则f(x)在x=x0处取得极值; ④若不等式2-3x-2x2>0的解集为P,函数y=x+2+1-2x的定义域为Q,则“x ∈P”是“x∈Q”的充分不必要条件. 解析:对于命题①,因为f(1)=ln1-2+1=-1<0,f(2)=ln2-2+2=ln2>0且f(x)在(1,2)上为增函数,故f(x)在(1,2)上有一个零点,即命题p为真;因为y=ex为增函数,所以e0.2<e0.3,故命题q为假,所以p∧q为假命题;对于命题②,在同一个坐标系内作出三个函数的图象有:
由函数图象可知当x>1时,有h(x)<g(x)<f(x); 对于命题③,令f(x)=x3,则有f′(0)=0, 但x=0不是f(x)的极值点,故该命题错误;
对于命题④,由题意得P={x|-2<x<12},又由20120xx≥≥ 得Q={x|-2≤x≤12},所以P⊂Q,所以x∈P是x∈Q的充分不必要条件. 答案:①②④ 6
(理)定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=12log(1),0,1,13,1,xxxx 则方程f(x)=12的所有解之和为 .
解析:当x<0时,函数的解析式是f(x)=2log(1),(1,0),3,(,1)xxxxx 故函数f(x)在x∈R上的图象如图所示,方程f(x)=12共有五个实根,最左边两根之和为-6,最右边两根之和为6,中间的一个根满足log2(1-x)=12,即x=1-2,故所有根的和为1-2.
答案:1- 三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)(2010·东北师大附中模拟)已知函数f(x)=2x,g(x)=12|x|+2. (1)求函数g(x)的值域; (2)求满足方程f(x)-g(x)=0的x的值.
解:(1)g(x)=12|x|+2=(12)|x|+2,
因为|x|≥0,所以0<(12)|x|≤1,即2<g(x)≤3, 故g(x)的值域是(2,3]. (2)由f(x)-g(x)=0得2x-12|x|-2=0,
当x≤0时,显然不满足方程,即只有x>0满足2x-12x-2=0, 整理得(2x)2-2·2x-1=0,(2x-1)2=2, 故2x=1±2, 因为2x>0,所以2x=1+2,即x=log2(1+2).