2 2導數及其應用答案

2022-10-31 18:51:12 字數 5188 閱讀 5934

【金版新學案】2014-2015學年高中數學第一章導數及其應用章末質量評估新人教a版選修2-2

一、選擇題(本大題共12小題.每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)

1.若曲線y=x2+ax+b在點(0,b)處的切線方程是x-y+1=0,則(  )

a.a=1,b=1b.a=-1,b=1

c.a=1,b=-1 d.a=-1,b=-1

解析: ∵y′=2x+a,∴曲線y=x2+ax+b在(0,b)處的切線方程的斜率為a,

切線方程為y-b=ax,即ax-y+b=0.∴a=1,b=1.

答案: a

2.函式y=x2cos x的導數為(  )

a.y′=2xcos x-x2sin x b.y′=2xcos x+x2sin x

c.y′=x2cos x-2xsin x d.y′=xcos x-x2sin x

解析: 利用求導法則運算.

答案: a

3.設f(x)=xln x,若f′(x0)=2,則x0=(  )

a.e2 b.e

c. d.ln 2

解析: f′(x)=(xln x)′=ln x+1,

f′(x0)=ln x0+1=2x0=e.

答案: b

4.函式f(x)的圖象如圖所示,下列數值的排序正確的是(  )

a.0b.0c.0d.0解析: 由f′(2),f′(3)的幾何意義知f′(2)>f′(3)>0,

設a(2,f(2)),b(3,f(3)),

則kab=,

由圖象知0答案: b

5.過曲線y=(x>0)上橫座標為1的點的切線方程為(  )

a.3x+y-1=0 b.3x+y-5=0

c.x-y+1=0 d.x-y-1=0

解析: ∵y′==,

∴該切線的斜率k=y′|x=1=-3,

則所求的切線方程為y-2=-3(x-1),即3x+y-5=0,故選b.

答案: b

6.若函式f(x)在r上可導,且f(x)=x2+2f′(2)x+3,則(  )

a.f(0)c.f(0)>f(6) d.無法確定

解析: f′(x)=2x+2f′(2)f′(2)=4+2f′(2)f′(2)=-4.

從而f(x)=x2-8x+3,其對稱軸為x=4,則f(0)>f(6).

答案: c

7.函式f(x)的定義域為r,f(-1)=2,對任意x∈r,f′(x)>2,則f(x)>2x+4的解集為(  )

a.(-1,1) b.(-1,+∞)

c.(-∞,-1) d.(-∞,+∞)

解析: 設m(x)=f(x)-(2x+4),

則m′(x)=f′(x)-2>0,

∴m(x)在r上是增函式.

∵m(-1)=f(-1)-(-2+4)=0,

∴m(x)>0的解集為,

即f(x)>2x+4的解集為(-1,+∞).

答案: b

8.若函式f(x)的導函式f′(x)=x2-4x+3,則函式f(x+1)的單調遞減區間是(  )

a.(2,4) b.(-3,-1)

c.(1,3) d.(0,2)

解析: 由f′(x)=x2-4x+3=(x-1)(x-3)知,當x∈(1,3)時,f′(x)<0,函式f(x)在(1,3)上為減函式,函式y=f(x+1)的圖象是由函式y=f(x)的圖象向左平移1個單位長度得到的,所以(0,2)為函式y=f(x+1)的單調遞減區間.故選d.

答案: d

9.函式f(x)=x3-3x的極大值為m,極小值為n,則m+n為(  )

a.0 b.1

c.2 d.4

解析: f(x)=x3-3xf′(x)=3x2-3=0x=±1,不難判斷m=f(-1)=(-1)3+3=2,

n=f(1)=13-3=-2,m+n=0.

答案: a

10.若函式f(x)=的圖象如圖所示,則m的範圍為(  ).

a.(-∞,-1b.(-1,2c.(1,2d.(0,2)

答案:c.

詳解: f 『(x)==

由圖知m-2<0,且m>0,故0<m<2,

又>1,∴m>1,因此1<m<2,選c.

11.對於r上可導的任意函式f(x),若滿足(x-1)f′(x)≥0,則必有(  )

a.f(0)+f(2)<2f(1) b.f(0)+f(2)≤2f(1)

c.f(0)+f(2)≥2f(1) d.f(0)+f(2)>2f(1)

解析: 當1≤x≤2時,f′(x)≥0,則f(2)≥f(1);

而當0≤x≤1時,f′(x)≤0,則f(1)≤f(0),

從而f(0)+f(2)≥2f(1).

答案: c

12.已知二次函式f(x)=ax2+bx+c的導數為f′(x),f′(0)>0,對於任意實數x都有f(x)≥0,則的最小值為(  )

a.3 b.

c.2 d.

解析: f′(x)=2ax+b,有f′(0)>0b>0.由於對於任意實數x都有f(x)≥0,從而得c>0,從而==1+≥1+≥1+=2,當且僅當a=c時取等號.

答案: c

二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分.請把正確答案填在題中橫線上)

13.函式f(x)=x3+ax-2在區間[1,+∞)內是增函式,則實數a的取值範圍是________.

解析: f′(x)=3x2+a≥0在x∈[1,+∞)上恆成立,

即a≥-3x2在x∈[1,+∞)上恆成立.

而-3x2的最大值為-3,故只需a≥-3即可.

答案: a≥-3

14.過點(2,0)且與曲線y=相切的直線的方程為________.

解析: 設所求切線與曲線的切點為p(x0,y0),

∵y′=-,∴y′|x=x0=-,所求切線的方程為

y-y0=-(x-x0).

∵點(2,0)在切線上,

∴0-y0=-(2-x0),∴xy0=2-x0

又x0y0=1

由①②解得

∴所求直線方程為x+y-2=0.

答案: x+y-2=0

15.已知函式f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處取極值10,則f(2

答案:18.

詳解: f 『(x)=3x2+2ax+b,

由題意即得a=4或a=-3.

但當a=-3時,f 『(x)=3x2-6x+3≥0,故不存在極值,∴a=4,b=-11,f(2)=18.

16.設函式f(x)=xm+ax的導數為f′(x)=2x+1,則數列(n∈n*)的前n項和是________.

解析: f′(x)=mxm-1+a=2x+1

則f(x)=x2+x,==-,其和為

+++…+=1-=.

答案:三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答時應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)

17.(本小題滿分10分)已知函式f(x)=x3+x-16.

(1)求曲線y=f(x)在點(2,-6)處的切線方程;

(2)直線l為曲線y=f(x)的切線,且經過原點,求直線l的方程及切點座標.

解析: (1)∵f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1,

∴f(x)在點(2,-6)處的切線的斜率為k=f′(2)=13,

∴切線的方程為y=13(x-2)+(-6),

即y=13x-32.

(2)方法一:設切點為(x0,y0),

則直線l的斜率為f′(x0)=3x+1,

∴直線l的方程為

y=(3x+1)(x-x0)+x+x0-16,

又∵直線l過點(0,0),

∴0=(3x+1)(-x0)+x+x0-16,

整理得,x=-8,∴x0=-2,

∴y0=(-2)3+(-2)-16=-26,

k=3×(-2)2+1=13.

∴直線l的方程為y=13x,切點座標為(-2,-26).

方法二:由題意知,直線l的斜率存在.

設直線l的方程為y=kx,切點為(x0,y0),

則k==,

又∵k=f′(x0)=3x+1,

∴=3x+1,

解之得x0=-2,

∴y0=(-2)3+(-2)-16=-26,

k=3×(-2)2+1=13.

∴直線l的方程為y=13x,切點座標為(-2,-26).

18.(本小題滿分12分) 已知函式f(x)=x3+mx2+nx-2的圖象過點(-1,-6),且函式g(x)=f ′(x)+6x的圖象關於y軸對稱.

(1)求m、n的值及函式y=f (x)的單調區間;

(2)若a>0,求函式y=f (x)在區間(a-1,a+1)內的極值

詳解:(1)由函式f (x)圖象過點(-1,-6),得m-n=-3.①

由f (x)=x3+mx2+nx-2,得f ′(x)=3x2+2mx+n,

則g(x)=f ′(x)+6x=3x2+(2m+6)x+n.

而g(x)圖象關於y軸對稱,所以-=0.

所以m=-3,代入①得n=0.

於是f ′(x)=3x2-6x=3x(x-2).由f ′(x)>0得x>2或x<0,

故f (x)的單調遞增區間是(-∞,0), (2,+∞);

由f ′(x)<0得0<x<2,故f (x)的單調遞減區間是(0, 2).

(2)由(1)得f ′(x)=3x(x-2),令f ′(x)=0得x=0或x=2,

當x變化時,f ′(x)、f (x)的變化情況如下表:

由此可得:

當0<a<1時,f (x)在(a-1,a+1)內有極大值f (0)=-2,無極小值;

當a=1時,f (x)在(a-1,a+1)內無極值;

當1<a<3時,f (x)在(a-1,a+1)內有極小值f (2)=-6,無極大值;

當a ≥ 3時,f (x)在(a-1,a+1)內無極值.

綜上得:當0<a<1時,f (x)有極大值-2,無極小值;

當1<a<3時,f (x)有極小值-6,無極大值;

當a=1或a ≥ 3時,f (x)無極值

19.(本小題滿分12分)某電視生產廠家有a,b兩種型號的電視機參加家電下鄉活動.若廠家投放a,b型號電視機的價值分別為p,q萬元,農民購買電視機獲得的補貼分別為p, ln q萬元.已知廠家把總價值為10萬元的a,b兩種型號電視機投放市場,且a,b兩型號的電視機投放金額都不低於1萬元,請你制訂乙個投放方案,使得在這次活動中農民得到的補貼最多,並求出其最大值.(精確到0.1,參考資料:ln 4≈1.4)

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