天津市第二十五中学2022-2023学年高二下学期第一次月考数学试题含解析

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以下为本文档部分文字说明:

天津市第二十五中学2022-2023第二学期高二第一次月考(数学)满分:100分时长:100分钟一、选择题(每题3分,共30分)1.已知函数f(x)=x2-ax+3在(0,1)上为减函数,函数g(x)=x2-alnx在(1,2)上为增函数,则a的值等于A.1B.2C.0D.2【答案】B

【解析】【详解】试题分析:函数f(x)=x2-ax+3在(0,1)上为减函数,所以,即,函数g(x)=x2-alnx在(1,2)上为增函数,即,当,即恒成立,即,所以同时满足两个条件的,故选.考点:1.导数的基本应用;2.函数的性质.2.函数3()2lnfxxxx=++

的单调递减区间是()A.(3,1)−B.(0,1)C.(1,3)−D.(0,3)【答案】B【解析】【分析】求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的递减区间即可.【详解】函数的定义域是(0,+∞),y′=1﹣23x+2x=()()231xxx+−,令y′(x)<0,解得:0<x<1,故函

数在(0,1)递减,故选B.【点睛】本题考查了利用导数判断函数的单调性问题,是一道常规题.3.若函数()fx满足()()32113fxxxfx=−−,则()1f的值为().A.1B.2C.0D.1−【答案】C【解析】【分

析】求导得到()()2211fxxfx=−−,取1x=带入计算得到答案.【详解】()()32113fxxxfx=−−,则()()2211fxxfx=−−,则()()11211ff=−−,

故()10f=.故选:C.【点睛】本题考查了求导数值,意在考查学生的计算能力和应用能力.4.设函数()ln(1)ln(1)fxxx=+−−,则()fx是A.奇函数,且在(0,1)上是增函数B.奇函数,且在(0,1)上是减函数C

.偶函数,且在(0,1)上是增函数D.偶函数,且在(0,1)上是减函数【答案】A【解析】【详解】试题分析:由题意得,函数的定义域为10{10xx+−,解得11x−,又()ln(1)ln(1)[ln(1)ln(1)]()fxxxxxfx−=−−+=−+−−=−,所以函数()fx的奇函数

,由1()ln(1)ln(1)ln1xfxxxx+=+−−=−,令()11xgxx+=−,又由1201xx,则()()2121212121112()011(1)(1)xxxxgxgxxxxx++−−=−=−−−−,即,所以函数()11xgxx+=−

为单调递增函数,根据复合函数的单调性可知函数()ln(1)ln(1)fxxx=+−−在(0,1)上增函数,故选A.考点:函数的单调性与奇偶性的应用.【方法点晴】本题主要考查了函数的单调性与奇偶性的应用,其中解答中涉及到函数的奇偶性的判定、函数的单调性的判定与应用、

复合函数的单调性的判定等知识点的综合考查,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力,本题的解答中确定函数的定义域是解答的一个易错点,属于基础题.5.函数y=f(x)的图象如图所示,则导函数()y

fx=的图象可能是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】由图可知f(x)在(0,+∞),(-∞,0)上都是减函数,所以可得x>0和x>0时,导函数均为负,从而可得答案【详解】∵函数f(x)在(0,+∞),(-∞,0)上都

是减函数,∴当x>0时,f′(x)<0,当x<0时,f′(x)<0.故选:D6.函数()32fxxxx−=−的单调减区间是()A.1,3−−B.()1,C.1,3−−,()1

,D.1,13−【答案】D【解析】【分析】由函数的导数小于零,解不等式即可求解.【详解】()32,fxxxxx=−−R,21()3213(1)()3xxxxxf=−−+−=,令()0fx,解得113−x,所以函数

的单调递减区间是1,13−.故选:D7.函数()331fxxx=−+在闭区间3,0−上的最大值、最小值分别是()A.1,17−B.3,17−C.1,1−D.9,19−【答案】B【解析】【分析

】先研究函数()fx在区间3,0−上的单调性,再根据单调性求最值即可.【详解】解:()2'330fxx=−=,解得1x=,再根据二次函数性质得在31−−,上()'0fx,在1,0−上()'0fx,

所以函数()fx在31−−,单调递增,在1,0−单调递减,所以()()max13fxf=−=,()3279117f−=−++=−,()01f=,所以()()min317fxf=−=−.所以函数()331fxxx=−+在闭区间3,0−上的最大值、最小值分别是3,17−.

故选:B.【点睛】本题考查利用导数求函数在闭区间上的最值问题,是基础题.8.若函数2()lnfxaxbx=+在点()()1,1f处切线方程为yx=,则函数()yfx=的增区间为()A.(0,1)B.20,2

C.2,2+D.2,12【答案】C的【解析】【分析】首先将1x=代入yx=得到切点为()1,1,求导得到()2afxbxx=+,从而得到()()1211ln11fabfab=+=

=+=,解方程组得到11ab=−=,再利用导数求解单调区间即可.【详解】将1x=代入yx=得到1y=,所以切点为()1,1.因为()2afxbxx=+,所以()()12111ln111fabafabb=+==−

===+,所以()2222221212xxxfxxxxx+−−=−+==()0x,当2,2x+时,()0fx¢>,()fx为增函数.所以函数()yfx=的增区间为2,2+.故选:C9.

若函数f(x)=ax-lnx在x=22处取得极值,则实数a的值为()A.2B.22C.2D.12【答案】A【解析】【分析】对a分两种情况讨论,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)递减不合题意.当a>0时,当x=1a时,

f(x)取得极小值,即1a=22,解之即得解.【详解】当a≤0时,f(x)在(0,+∞)递减不合题意,∴a>0.f′(x)=a-1x(x>0),令f′(x)=0,即a-1x=0,得x=1a.当x∈1(0,)a时,f′(x)<0,f

(x)递减;当x∈1(,)a+时,f′(x)>0,f(x)递增.∴当x=1a时,f(x)取得极小值,f(x)无极大值.∴1a=22,即a=2.故答案为A【点睛】(1)本题主要考查函数的极值的定义,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力

.(2)求函数的极值的一般步骤:先求定义域D,再求导,再解方程()0fx=(注意和D求交集),最后列表确定极值.一般地,函数在()fx点0x连续时,如果0x附近左侧()fx>0,右侧()fx<0,那么0()f

x是极大值.一般地,函数在()fx点0x连续时,如果0x附近左侧()fx<0,右侧()fx>0,那么0()fx是极小值.10.已知函数f(x)=4x+3sinx,x∈(-1,1),如果f(1-a)+f(

1-a2)<0成立,则实数a的取值范围为()A.(0,1)B.()1,2C.()2,2−−D.(-∞,-2)∪(1,+∞)【答案】B【解析】【详解】()()()43sin,1,1,'43cos0fxxxxfxx=+−=+,在()1,1x−上恒成立,()fx\在()1,1−上是增函数,又()

()43sin,1,1fxxxx=+−是奇函数,∴不等式()()2110fafa−+−可化为()()211fafa−−,结合函数()fx的定义域可知,a须满足2211111111aaaa−−−−−−,解得12a,故选B.【方法点晴】本题主要考查

函数的定义域、单调性、奇偶性性,利用单调性解不等式以及导数在函数中的应用,属于难题.根据函数的单调性解不等式应注意以下三点:(1)一定注意抽象函数的定义域(这一点是同学们容易疏忽的地方,不能掉以轻心);(2)注意应用函数

的奇偶性(往往需要先证明是奇函数还是偶函数);(3)化成()()()()fgxfhx后再利用单调性和定义域列不等式组二、填空题(每题3分,共15分)11.函数1()cos2fxxx=+在[0,]2上的最小值为__________.【答案】4.【解析】【详解】分析

:先求导()fx,再利用导数求函数的单调区间和最小值.详解:由题得1()sin2fxx=−,当x∈(0,6)时,()0,fx函数在(0,6)上单调递增.当x∈(6,2)时,()0,fx函数在(6,2)上单调递减.又f(0)=1>()24f=

,min()()24fxf==.故答案为4.点睛:(1)本题主要考查利用导数求函数的单调区间和最值,意在考查学生对这些知识的掌握水平和数形结合的思想方法.(2)由于函数先增后减,所以要比较(0),()

2ff的大小.12.曲线e2xy=+在点()0,3P处的切线的倾斜角是________.【答案】45##π4【解析】【分析】求出导数,得切线斜率,由斜率得倾斜角.【详解】exy=,0x=时,1y=,切线斜率为1,又倾斜角范围是)0,π,所以切线倾斜角为45.故答案为:45.13.若

函数f(x)=x3+mx2+x+1在R上无极值点,则实数m的取值范围是_____.【答案】3,3−【解析】【分析】求导,利用判别式小于等于0得出实数m的取值范围.【详解】f′(x)=3x2+2mx+1.由题意得Δ=4m2-12≤0,

解得33m−,即实数m的取值范围是3,3−.故答案为:3,3−14.已知函数()lnxfxx=,则()fx的图象在1x=处的切线方程为________.【答案】10xy−−=【解析】【分析】利用导数几何意义可求得切线斜率()1f,由此可得切线方程.【详解】()21lnxfx

x−=,()11f=,又()10f=,()yfx=在1x=处的切线方程为1yx=−,即.故答案为:10xy−−=.15.设()fx,()gx分别是定义在R上的奇函数和偶函数,且()0gx,当0x时,()()()()0fxgxfxgx

+且()03g=则不等式()()0fxgx的解集是________.【答案】()()033−−,,【解析】【分析】构造函数,根据已知,利用函数的奇偶性、导数进行求解.【详解】设()()()hxfxgx=,则()()()()()hxfxgxfx

gx=+,因为当0x时,()()()()0fxgxfxgx+,所以当0x时,()0hx,所以函数()hx在()0−,上单调递增,又()fx,()gx分别是定义在R上的奇函数和偶函数,所以()()()()()()hxfxgxfxgx

hx−=−−=−=−,即()hx是R上的奇函数,故函数()hx在()0,+上单调递增,()00h=,又()03g=,所以()30h=,所以()30h−=,不等式()()0fxgx等价于()0hx,解得03x或3x−,不等式

()()0fxgx解集是解集为()()033−−,,.故答案为:()()033−−,,.三、解答题(共55分)16.若函数3()4=−+fxaxbx,当2x=时,函数()fx有极值43−.(1)求函数()fx解析式,并求其在点(1,(1))f处的切线方程;(2)若方程)(fxk=有

3个不同的根,求实数k的取值范围.的的【答案】(1))(31443fxxx=−+;93100xy+−=;(2)428,33−.【解析】【分析】(1)利用函数的极值求出,ab可得函数()fx的解析式,根据导数的几何意义可求得切线方程;(2)利用导数研究函数的性质,得到函数的图象,根据

图象可得结果.【详解】(1)∵()23fxaxb=−,由题意得(2)1204(2)8243fabfab=−==−+=−,解得134ab==,经检验1,43ab==符合题意,故所求函数的解析式为31()443fxxx=−+,∴2()4fxx=−,(1)3f

=−,1(1)3f=,∴)(yfx=在点)()(1,1f处的切线方程为)(1313yx−=−−,即93100xy+−=.(2)由(1)可得2()4(2)(2)fxxxx=−=+−,令()0fx=,得2x=或2x=−.当x变化时,

()fx,)(fx的变化情况如下表:x)(,2−−2−)(2,2−2)(2,+()fx+0-0+)(fx递增283递减43−递增因此,当2x=−时,)(fx有极大值283,当2x=时,)(fx有极小值43−,所以函数)(31443fxxx=−+的图象大致如图所示.若)(f

xk=有3个不同的根,则直线yk=与函数)(fx的图象有3个交点,所以42833k−.即实数k的取值范围为428,33−.【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数

范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数图象,利用数形结合的方法求解.17.已知函数

2()fxalnxbx=−,a,bR.若()fx在1x=处与直线12y=−相切.(1)求a,b的值;(2)求()fx在1[e,]e上的最大值.【答案】(1)112ab==;(2)12−.【解析】【分析】(1)对()fx进行求导,先利用导数求出在

1x=处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.列出关于a,b的方程求得a,b的值.(2)判定函数的单调性,可得函数的极大值就是最大值,求出函数的极值可确定出最大值.【详解】(1)函数2()(0)fx

alnxbxx=−,()2afxbxx=−,函数()fx在1x=处与直线12y=−相切,(1)201(1)2fabfb=−==−=−,解得112ab==;的(2)21()2fxlnxx=−,21()xfxx−=,当1xee剟时,令()0fx得:11xe„,令(

)0fx,得1xe„,()fx在1[e,1],上单调递增,在[1,]e上单调递减,所以函数的极大值就是最大值,()maxfxf=(1)12=−.【点睛】本小题主要考查函数单调性的应用、利用导数研究曲线上某点切线方程、导数在最大值、最小值问题中的应用考查运算求解能力、

化归与转化思想.属于中档题.18.设函数()32fxaxbxcx=++在区间0,1上是增函数,在区间(),0−,()1,+上是减函数,又13'22f=(1)求()fx解析式;(2)若在区间0,m(

)0m上恒有()fxx成立,求m的取值范围【答案】(1)()3223fxxx=−+(2)102m【解析】【详解】(1)()2'32fxaxbxc=++由已知()()'0'10ff==,即0{320cabc=++=解得3{20bac=−=()2'33fxaxax

=−1333'2422aaf=−=2a=−()3223fxxx=−+的(2)令()fxx,即32230xxx−+−()()2110xxx−−102x或1x又()fxx在区间0,m上恒成立,102m19.已知函数()()22ln0fxxaxxx=++

(1)0a=时,求()fx的最小值;(2)若()fx在)1,+上递增,求实数a的取值范围.【答案】(1)3(2)0a【解析】【分析】(1)对函数求导,利用函数的单调性即可求出最小值;(2)先求导,分离参

数,转化成恒成立问题,再构造函数22()2gxxx=−,求出参数的取值范围.【小问1详解】当0a=时,22()fxxx=+322222222(1)(1)()2xxxxfxxxxx−−++=−==由()0fx=,得到1x

=易知:210xx++恒成立(0,1)x时,()0fx;(1,)x+时,()0fx所以当0a=时,()fx的最小值为(1)3f=【小问2详解】22()2afxxxx=−+又()fx在区间)1,+上递增,()0fx在)1,

x+上恒成立.由()0fx,得到222axxx−−,即222xax−−令22()2gxxx=−,()()2240gxxgxx=+,单调递增,()()1220minagxg−==−=,即0a当0a时,22()

20fxxx=−,当且仅当1x=时取等号所以0a20.设函数1()lnxxbefxaexx−=+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=e(x-1)+2.(1)求,ab(2)证明:()1fx【答案】(1)1,2ab

==;(2)详见解析.【解析】【详解】试题分析:(1)根据求导法则求出原函数的导函数,由某点的导数是在该点的切线的斜率,结合切线方程以及该点的函数值,将函数值和切线斜率代入原函数和导函数可求得参数值;(2)由(1)可得()fx的解析式,(

)fx为多项式,对要证的不等式进行变形,使之成为两个函数的大小关系式,再分别利用导函数求出两函数在定义域内的最值,可证得两函数的大小关系,进而证得.试题解析:(1)函数()fx的定义域为(0,)+,112'()lnxxxxabbfxaexeeexxx−−=+−+.由题意可

得(1)2f=,'(1)fe=.故1a=,2b=.(2)证明:由(1)知,12()lnxxfxexex−=+,从而()1fx等价于2lnxxxxee−−.设函数()lngxxx=,则'()1lngxx=+.所以当10,xe,)'(0gx;当1,xe+时,'()

0gx.故()gx在10,e上单调递减,1,e+上单调递增,从而()gx在()0,+?上的最小值为11()gee=−.设函数2()xhxxee−=−,则)'()(1xehxx−=−.所以当(0,1)x时,'()0

hx;当(1,)x+时,'()0hx.故()hx在(0,1)上单调递增,在(1,)+上单调递减,从而()hx在(0,)+上的最大值为1(1)he=−.综上,当0x时,()()gxhx,

即()1fx.考点:1、导数的几何意义;2、利用导数研究函数的单调性进而证明不等式恒成立.【方法点晴】本题主要考查的是利用导数研究函数的单调性、利用导数研究函数的最值、不等式的恒成立和导数的几何意义,属于难题.利用导数研究函数()fx的单调性进一步求函数最值的步骤:①确定函数()fx的定义域

;②对()fx求导;③令()'0fx,解不等式得x的范围就是递增区间;令()'0fx,解不等式得x的范围就是递减区间;④根据单调性求函数()fx的极值及最值(闭区间上还要注意比较端点处函数值的大小).本题(2)的证明过程就是利用导数分别求出()gx在()0,

+?上的最小值及()hx在(0,)+上的最大值,进而得证的.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com

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