导数及其应用单元测试题详细答案
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1 / 9 《导数及其应用》单元测试题
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)(xxf的导数是( )
(A) xxf4)( (B) xxf24)( (C) xxf28)( (D) xxf16)(
2.函数xexxf)(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()()()()fxfxgxgx,,且0x时,()0()0fxgx,,则0x时( )
A.()0()0fxgx, B.()0()0fxgx,
C.()0()0fxgx, D.()0()0fxgx,
4.若函数bbxxxf33)(3在1,0内有极小值,则( )
(A) 10b (B) 1b (C) 0b (D)
21b
5.若曲线4yx的一条切线l与直线480xy垂直,则l的方程为( )
A.430xy B.450xy C.430xy D.430xy
6.曲线xye在点2(2)e,处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
A.294e B.22e C.2e D.22e
7.设()fx是函数()fx的导函数,将()yfx和()yfx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()fxaxbxc的导数为'()fx,'(0)0f,对于任意实数x都有2 / 9 ()0fx,则(1)'(0)ff的最小值为( )
A.3 B.52 C.2 D.32
9.设2:()eln21xpfxxxmx在(0),内单调递增,:5qm≥,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)(xf的图像如图所示,下列数值排序正确的是( )
(A))2()3()3()2(0//ffff
y
(B) )2()2()3()3(0//ffff
(C))2()3()2()3(0//ffff
(D))3()2()2()3(0//ffff O 1 2 3 4 x
二.填空题(本大题共4小题,共20分)
11.函数()ln(0)fxxxx的单调递增区间是____.
12.已知函数3()128fxxx在区间[3,3]上的最大值与最小值分别为,Mm,则Mm__.
13.点P在曲线323xxy上移动,设在点P处的切线的倾斜角为为,则的取值范围是
14.已知函数53123axxxy(1)若函数在,总是单调函数,则a的取值范围是 . (2)若函数在),1[上总是单调函数,则a的取值范围 .
(3)若函数在区间(-3,1)上单调递减,则实数a的取值范围是 .
三.解答题(本大题共4小题,共12+12+14+14+14+14=80分)
15.用长为18 cm的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最大体积是多少?
16.设函数32()2338fxxaxbxc在1x及2x时取得极值.
(1)求a、b的值; 3 / 9 (2)若对于任意的[03]x,,都有2()fxc成立,求c的取值范围.
17.设函数3()32fxxx分别在12xx、处取得极小值、极大值.xoy平面上点AB、的坐标分别为11()xfx(,)、22()xfx(,),该平面上动点P满足•4PAPBuuuruuur,点Q是点P关于直线2(4)yx的对称点,.求
(Ⅰ)求点AB、的坐标;
(Ⅱ)求动点Q的轨迹方程.
18. 已知函数32()233.fxxx
(1)求曲线()yfx在点2x处的切线方程;
(2)若关于x的方程0fxm有三个不同的实根,求实数m的取值范围.
19.已知Raxxaaxxf14)1(3)(23
(1)当1a时,求函数的单调区间。
(2)当Ra时,讨论函数的单调增区间。
(3)是否存在负实数a,使0,1x,函数有最小值-3?
20.已知函数2afxxx,lngxxx,其中0a.
(1)若1x是函数hxfxgx的极值点,求实数a的值;
(2)若对任意的12,1xxe,(e为自然对数的底数)都有1fx≥2gx成立,求实数a的取值范围.
4 / 9 【文科测试解答】
一、选择题
1.,42)(222xxxfxxf242)(xxf28)(;
2..)(xxexexxf21)(xxxeexexf, 1,012xeexxx选(A)
3.(B)数形结合
4.A由bxbxxf22333)(,依题意,首先要求b>0, 所以bxbxxf3)(
由单调性分析,bx有极小值,由1,0bx得.
5.解:与直线480xy垂直的直线l为40xym,即4yx在某一点的导数为4,而34yx,所以4yx在(1,1)处导数为4,此点的切线为430xy,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(ffABkff23)2()3(
y B
,)3(BQkf,)2(ATkf A
如图所示,切线BQ的倾斜角小于
直线AB的倾斜角小于 Q
切线AT的倾斜角
BQkABkATk O 1 2 3 4 x
所以选B
11.1,e
12.32
13.,432,0
14. (1).3)3(;3)2(;1aaa
三、解答题
15. 解:设长方体的宽为x(m),则长为2x(m),高为 5 / 9 230(m)35.441218<<xxxh.
故长方体的体积为
).230()(m69)35.4(2)(3322<<xxxxxxV
从而).1(18)35.4(1818)(2xxxxxxV
令V′(x)=0,解得x=0(舍去)或x=1,因此x=1.
当0<x<1时,V′(x)>0;当1<x<32时,V′(x)<0,
故在x=1处V(x)取得极大值,并且这个极大值就是V(x)的最大值。
从而最大体积V=V′(x)=9×12-6×13(m3),此时长方体的长为2 m,高为1.5 m.
答:当长方体的长为2 m时,宽为1 m,高为1.5 m时,体积最大,最大体积为3 m3。
16.解:(1)2()663fxxaxb,
因为函数()fx在1x及2x取得极值,则有(1)0f,(2)0f.
即6630241230abab,.
解得3a,4b.
(2)由(Ⅰ)可知,32()29128fxxxxc,
2()618126(1)(2)fxxxxx.
当(01)x,时,()0fx;
当(12)x,时,()0fx;
当(23)x,时,()0fx.
所以,当1x时,()fx取得极大值(1)58fc,又(0)8fc,(3)98fc.
则当03x,时,()fx的最大值为(3)98fc.
因为对于任意的03x,,有2()fxc恒成立,
所以 298cc,
解得 1c或9c, 6 / 9 因此c的取值范围为(1)(9)U,,.
17.解: (1)令033)23()(23xxxxf解得11xx或
当1x时,0)(xf, 当11x时,0)(xf ,当1x时,0)(xf
所以,函数在1x处取得极小值,在1x取得极大值,故1,121xx,4)1(,0)1(ff
所以, 点A、B的坐标为)4,1(),0,1(BA.
(2) 设),(nmp,),(yxQ,4414,1,122••nnmnmnmPBPA
21PQk,所以21mxny,又PQ的中点在)4(2xy上,所以4222mxny
消去nm,得92822yx.
另法:点P的轨迹方程为,9222nm其轨迹为以(0,2)为圆心,半径为3的圆;设点(0,2)关于y=2(x-4)的对称点为(a,b),则点Q的轨迹为以(a,b),为圆心,半径为3的圆,由2102ab,420222ab得a=8,b=-2
18.解(1)2()66,(2)12,(2)7,fxxxff ………………………2分
∴曲线()yfx在2x处的切线方程为712(2)yx,即12170xy;……4分
(2)记322()233,()666(1)gxxxmgxxxxx
令()0,0gxx或1. …………………………………………………………6分
则,(),()xgxgx的变化情况如下表
x (,0) 0 (0,1) 1 (1,)
()gx 0 0
()gx Z 极大 ] 极小 Z
当0,()xgx有极大值3;1,()mxgx有极小值2m. ………………………10分
由()gx的简图知,当且仅当(0)0,(1)0gg
即30,3220mmm时,
函数()gx有三个不同零点,过点A可作三条不同切线.