高二新课程数学第一章《导数及其应用》章末质量评估(新人教A版)选修2-2 试卷
展开章末质量评估(一)(时间:100分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.曲线y=x2-2x在点处的切线的倾斜角为( ).A.-135° B.45° C.-45° D.135°解析 y′=x-2,所以斜率k=1-2=-1,因此,倾斜角为135°.答案 D2.下列求导运算正确的是( ).A.′=1+ B.(log2x)′=C.(3x)′=3xlog3e D.(x2cos x)′=-2xsin x解析 ′=1-,所以A不正确;(3x)′=3xln 3,所以C不正确;(x2cos x)′=2xcos x+x2·(-sin x),所以D不正确;(log2x)′=,所以B正确.故选B.答案 B3.|sin x|dx等于( ).A.0 B.1 C.2 D.4解析 ∫2π0|sin x|dx=∫π0sin xdx+∫2ππ(-sin x)dx=+cos x=1+1+1+1=4.答案 D4.函数y=1+3x-x3有( ).A.极小值-1,极大值1B.极小值-2,极大值3C.极小值-2,极大值2D.极小值-1,极大值3解析 y′=-3x2+3,令y′=0得,x=1或x=-1,∴f(1)=3,f(-1)=-1.答案 D5.函数f(x)=( ).A.在(0,2)上单调递减B.在(-∞,0)和(2,+∞)上单调递增C.在(0,2)上单调递增D.在(-∞,0)和(2,+∞)上单调递减解析 f′(x)===.令f′(x)=0得x1=0,x2=2.∴x∈(-∞,0)和(2,+∞)时,f′(x)>0.x∈(0,1)∪(1,2)时,f′(x)<0.答案 B6.函数y=x4-4x+3在区间[-2,3]上的最小值为( ).A.72 B.36 C.12 D.0解析 y′=4x3-4,令y′=0,4x3-4=0,x=1,当x<1时,y′<0;当x>1时,y′>0得y极小值=y|x=1=0,而端点的函数值y|x=-2=27,y|x=3=72,得ymin=0.答案 D7.已知f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则a的取值范围为( ).A.-1<a<2 B.-3<a<6C.a<-1或a>2 D.a<-3或a>6解析 因为f(x)有极大值和极小值,所以导函数f′(x)=3x2+2ax+(a+6)有两个不等实根,所以Δ=4a2-12(a+6)>0,得a<-3或a>6.答案 D8.已知f(x)的导函数f′(x)图象如右图所示,那么f(x) 的图象最有可能是图中的( ).解析 ∵x∈(-∞,-2)时,f′(x)<0,∴f(x)为减函数;同理f(x)在(-2,0)上为增函数,(0,+∞)上为减函数.答案 A9.由直线y=x,y=-x+1及x轴围成平面图形的面积为( ).解析 画出图形,由定积分定义可知选C.答案 C10.设曲线y=xn+1(n∈N*)在(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,则log2 010x1+log2 010x2+…+log2 010x2 009的值为( ).A.-log2 0102 009 B.-1C.(log2 0102 009)-1 D.1解析 ∵y′|x=1=n+1,∴切线方程为y-1=(n+1)(x-1),令y=0,得x=1-=,即xn=.所以log2 010x1+log2 010x2+…+log2 010x2 009=log2 010(x1·x2·…·x2 009)=log2 010=log2 010=-1.答案 B二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)11.若f(x)=x3,f′(x0)=3,则x0的值为________. 解析 f′(x0)=3x=3,∴x0=±1. 答案 ±112.曲线y=ln x在点M(e,1)处的切线的斜率是________,切线的方程为________.解析 由于y′=,∴k=y′|x=e=,故切线的方程为y-1=(x-e),故y=x.答案 x-ey=013.函数y=x3+x2-5x-5的单调递增区间是________.解析 由y′=3x2+2x-5>0得x<-,或x>1.答案 ,(1,+∞)14.若 (x-k)dx=,则实数k的值为________.解析 ∫10(x-k)dx==-k=,∴k=-1.答案 -1三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(10分)设函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax+8,其中a∈R.已知f(x)在x=3处取得极值.(1)求f(x)的解析式;(2)求f(x)在点A(1,16)处的切线方程.解 (1)f′(x)=6x2-6(a+1)x+6a.∵f(x)在x=3处取得极值,∴f′(3)=6×9-6(a+1)×3+6a=0,解得a=3.∴f(x)=2x3-12x2+18x+8.(2)A点在f(x)上,由(1)可知f′(x)=6x2-24x+18,f′(1)=6-24+18=0,∴切线方程为y=16.16.(10分)设函数f(x)=ln x+ln(2-x)+ax(a>0).(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)在(0,1]上的最大值为,求a的值.解 函数f(x)的定义域为(0,2),f′(x)=-+a.(1)当a=1时,f′(x)=,所以f(x)的单调递增区间为(0,),单调递减区间为(,2).(2)当x∈(0,1]时,f′(x)=+a>0,即f(x)在(0,1]上单调递增,故f(x)在(0,1]上的最大值为f(1)=a,因此a=.17.(10分)给定函数f(x)=-ax2+(a2-1)x和g(x)=x+.(1)求证:f(x)总有两个极值点;(2)若f(x)和g(x)有相同的极值点,求a的值.(1)证明 因为f′(x)=x2-2ax+(a2-1)=[x-(a+1)]·[x-(a-1)],令f′(x)=0,解得x1=a+1,x2=a-1.当x<a-1时,f′(x)>0;当a-1<x<a+1,f′(x)<0.所以x=a-1为f(x)的一个极大值点.同理可证x=a+1为f(x)的一个极小值点.所以f(x)总有两个极值点.(2)解 因为g′(x)=1-=.令g′(x)=0,则x1=a,x2=-a.因为f(x)和g(x)有相同的极值点,且x1=a和a+1,a-1不可能相等,所以当-a=a+1时,a=-;当-a=a-1时,a=.经检验,当a=-和a=时,x1=a,x2=-a都是g(x)的极值点.18.(12分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-1与x=2处都取得极值.(1)求a,b的值及函数f(x)的单调区间;(2)若对x∈[-2,3],不等式f(x)+c<c2恒成立,求c的取值范围.解 (1)f′(x)=3x2+2ax+b,由题意得即解得∴f(x)=x3-x2-6x+c,f′(x)=3x2-3x-6.令f′(x)<0,解得-1<x<2;令f′(x)>0,解得x<-1或x>2.∴f(x)的减区间为(-1,2),增区间为(-∞,-1),(2,+∞).(2)由(1)知,f(x)在(-∞,-1)上单调递增;在(-1,2)上单调递减;在(2,+∞)上单调递增.∴x∈[-2,3]时,f(x)的最大值即为f(-1)与f(3)中的较大者.f(-1)=+c,f(3)=-+c.∴当x=-1时,f(x)取得最大值.要使f(x)+c<c2,只需c2>f(-1)+c,即2c2>7+5c,解得c<-1或c>.∴c的取值范围为(-∞,-1)∪.19.(12分)若函数f(x)=ax3-bx+4,当x=2时,函数f(x)有极值-.(1)求函数的解析式.(2)若方程f(x)=k有3个不同的根,求实数k的取值范围.解 f′(x)=3ax2-b.(1)由题意得解得故所求函数的解析式为f(x)=x3-4x+4.(2)由(1)可得f′(x)=x2-4=(x-2)(x+2),令f′(x)=0,得x=2或x=-2.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表: x(-∞,-2)-2(-2,2)2(2,+∞)f′(x)+0-0+f(x)-因此,当x=-2时,f(x)有极大值,当x=2时,f(x)有极小值-,所以函数f(x)=x3-4x+4的图象大致如图所示.若f(x)=k有3个不同的根,则直线y=k与函数f(x)的图象有3个交点,所以-<k<.