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人教A版 (2019) 选择性必修 第二册 第五章一元函数的导数及其应用单元检测题(基础巩固篇)
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第五章一元函数的导数及其应用单元检测题(基础巩固篇) 一、单选题1.已知二次函数的图象的顶点坐标为,则的值为( )A.1 B.0 C.-1 D.22.一物体的运动满足曲线方程s(t)=4t2+2t-3,且s′(5)=42(m/s),其实际意义是( )A.物体5 s内共走过42 mB.物体每5 s运动42 mC.物体从开始运动到第5 s运动的平均速度是42 m/sD.物体以t=5 s时的瞬时速度运动的话,每经过1 s,物体运动的路程为42 m3.函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=处有极值,则ac+2b的值为( )A.-3 B.0 C.1 D.34.函数y=x2+2在x0到x0+Δx之间的平均变化率为k1,在x0-Δx到x0的平均变化率为k2,则( )A.k1<k2 B.k1>k2 C.k1=k2 D.不确定5.汽车行驶的路程s和时间t之间的函数图象如图所示,在时间段[t0,t1],[t1,t2],[t2,t3]上的平均速度分别为,则三者的大小关系为( )A. B.C. D.6.函数的图象在点处的切线方程是,则( )A. B.1 C.2 D.07.已知函数,则的解集为( )A. B. C. D.8.人们很早以前就开始探索高次方程的数值求解问题.牛顿(1643—1727)给出了牛顿法——用“作切线”的方法求方程的近似解.如图,方程的根就是函数的零点r,取初始值处的切线与x轴的交点为,在处的切线与x轴的交点为,一直这样下去,得到,,,…,,它们越来越接近r.若,,则用牛顿法得到的r的近似值约为( )A.1.438 B.1.417 C.1.415 D.1.375 二、多选题9.(多选题)以下运算正确的是( )A.′= B.(cos x)′=-sin xC.(2x)′=2xln 2 D.(lg x)′=-10.如图是函数导函数的图象,下列选项中正确的是( )A.在处导函数有极大值 B.在,处导函数有极小值C.在处函数有极大值 D.在处函数有极小值11.某港口一天24h内潮水的高度S(单位:m)随时间t(单位:h,)的变化近似满足关系式,则下列说法正确的有( )A.在上的平均变化率为 B.一天内有2次潮水起落的瞬时速度最大C.当时,潮水起落的瞬时速度最大 D.当时,潮水起落的瞬时速度为12.已知函数的导数为,若存在,使得,则称是的一个“巧值点”,则下列函数中有“巧值点”的是( )A. B. C. D. 三、填空题13.曲线在点处的切线方程为___________.14.已知,则的值为___________.15.函数的单调增区间是________.16.若的图像上存在两点关于原点对称,则点对称为函数的“友情点对”(点对与视为同一个“友情点对”.)若,恰有两个“友情点对”,则实数的取值范围是___________. 四、解答题17.已知甲、乙两人百米赛跑路程与时间的关系如图所示:(1)甲、乙两人的平均速度各是多少?(2)在接近终点时,甲乙两人谁的速度更快?18.求下列函数的导数:(1);(2)y=excosx;(3)19.已知函数.(1)求函数在点处的切线方程;(2)求函数的单调区间.20.已知函数在处的切线方程.(1)求,的值;(2)求的单调区间与极小值.21.已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)求在上的最大值和最小值.22.已知函数(是正常数).(1)当时,求的单调区间与极值;(2)若,,求的取值范围;
参考答案1.B【分析】利用顶点切线平行于x轴求解【详解】∵二次函数的图象的顶点坐标为,∴过点的切线平行于x轴,即切线的斜率为0,∴,故选:B.2.D【分析】根据瞬时速度的定义即可得出选项.【详解】由导数的物理意义知,s′(5)=42(m/s)表示物体在t=5 s时的瞬时速度.故选:D.3.A【分析】利用来求得正确答案.【详解】.依题意,.故选:A4.D【分析】计算出,求出k1-k2=2Δx,即得解.【详解】解:由题得k1==2x0+Δx,k2==2x0-Δx.所以k1-k2=2Δx,因为Δx的正负不确定,所以k1与k2的大小关系也不确定.故选:D5.B【分析】根据平均速度的几何意义对进行分析,由此确定正确选项.【详解】设直线的斜率分别为,则,,,由题中图象知,即.故选:B6.C【分析】利用切线斜率和切点坐标直接求解【详解】由题意可知,将代入切线方程,得,所以.故选:C7.A【分析】设,然后可得函数为奇函数,函数在上单调递增,然后不等式可化为,然后可解出答案.【详解】设,可得函数为奇函数,,所以函数在上单调递增,,所以.故选:A8.B【分析】利用切点和斜率求得切线方程,结合牛顿法求得.【详解】由题意,得,,,所以曲线在点处的切线方程为,令,得.又,,所以曲线在点处的切线方程为,令,解得.故选:B.9.BC【分析】根据基本初等函数的导函数公式求各函数的导函数,进而判断各选项的正误.【详解】A:,不正确;B:(cos x)′=-sin x,正确;C: (2x)′=2xln 2,正确;D: (lg x)′=,不正确.故选:BC10.ABCD【分析】根据极大值、极小值的定义,判断出正确选项.【详解】根据导函数的图像可知:的两侧左减右增,所以在,处导函数有极小值;的两侧左增右减,所以在处导函数有极大值.根据导函数的图像可知:的左侧导数大于零,右侧导数小于零,所以在处函数有极大值.的左侧导数小于零,右侧导数大于零,所以在处函数有极小值.而左右两侧导函数符号相同,原函数不取得极值.故选:ABCD【点睛】本小题主要考查极大值、极小值的定义和判断,属于基础题.11.AB【分析】A根据平均变化率的定义求在上的平均变化率即可;B、C对求导,结合余弦函数性质求潮水起落的瞬时速度最大时的值;D将代入中求值即可.【详解】在上的平均变化率为,故A正确;,,令,,得,,又,所以当和时,潮水起落的瞬时速度最大且为,故B正确,C错误;由,D错误.故选:AB.12.ABC【分析】结合“巧值点”的定义,逐个求解是否有解即可【详解】对于A,,令,得或,有“巧值点”;对于B,,令,得,有“巧值点”;对于C,,令,结合,的图象,知方程有解,有“巧值点”;对于D,,令,即,得,无解,无“巧值点”.故选:ABC.13.【分析】结合导数,利用切点和斜率求得切线方程.【详解】,又,所以在处的切线方程为,化简得.故答案为:14.【分析】利用导数求导运算法则,求出即可求解.【详解】解:因为,所以,所以,故答案为: .15.,【分析】求导后,令即可解得所求的增区间.【详解】由题意得:定义域为,,令,解得:或,的单调增区间为,.故答案为:,.16.【分析】要求“友情对点”,可把的函数图像关于原点对称,即研究对称过去的图像和的图像有两个交点即可.【详解】解:关于原点对称的解析式为.的图像与的交点个数即为方程根的个数,即.设,于是当时,,单调递减;当时,,单调递增;当时,函数取最小值.于是作出的图像如图所示.,即时与有两个交点,原函数有两对“友情对点”.故实数的取值范围是故答案为: 17.(1)平均速度均为;(2)乙的速度更快.【分析】(1)由路程和时间即可求得平均速度;(2)根据接近终点时的斜率大小关系可确定瞬时变化率大小,从而得到结论.(1)甲、乙跑均用时,两人平均速度相同,均为;(2)由图可知:接近终点时,斜率,即乙的瞬时变化率高于甲的瞬时变化率,在接近终点时,乙的速度更快.18.(1)18x2+4x-3;(2)ex(cosx-sinx);(3).【分析】由基本初等函数的导数公式和导数的四则运算公式计算.【详解】(1)因为=6x3+2x2-3x-1,所以y′=18x2+4x-3;(2)y′=(excosx)′=(ex)′cosx+ex(cosx)′=excosx-exsinx=ex(cosx-sinx);(3)y′===;19.(1);(2)单调递增区间,单调递减区间和.【分析】(1)求出的值,利用点斜式可得出所求切线的方程;(2)解方程,根据的符号变化,由此可得出函数的单调递增区间和递减区间.【详解】解:(1)函数的定义域为,因为,所以函数在点处的切线方程,即.(2)因为,令,得,所以当时,,可知在区间上单调递增,当,或时,,可知在区间和上都单调递减,所以单调递增区间,单调递减区间和.20.(1);(2)在单调递减,在单调递增,的极小值为.【分析】(1)根据导数的几何意义,有,又,联立方程组即可求解.(2)求函数的导函数,然后令导函数大于0,可得增区间,令导函数小于0,可得减区间,从而可得函数的极小值.【详解】解:(1),由已知可得,解得.(2)由(1)可得,∴,令,解得;令,解得,∴在单调递减,在单调递增,∴当时,的极小值为.21.(1);(2)最大值,最小值.【分析】(1)利用导数的几何意义,求得切线斜率,利用点斜式即可得解;(2)利用导数研究函数的单调性,利用单调性即可求得最值.【详解】(1)由得,,∴,,∴曲线在点处的切线方程,即;(2)令可得或,此时函数单调递增,令可得,此时函数单调递减,故函数在上单调递减,∴的最大值,最小值.22.(1)在上单调递增,在上单调递减,的极大值是,无极小值;(2).【分析】(1)求出函数的导函数,解关于导函数的不等式即可求出函数的单调区间;(2)依题意可得,设,利用导数研究函数的单调性,求出函数的最大值,即可得解;【详解】解:(1)当时,,定义域为,,令,解得,令,解得,所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以的极大值是,无极小值.(2)因为,,即恒成立,即.设,可得,当时,当时,所以在上单调递增,在上单调递减,所以,所以,即.