【文档说明】甘肃省张掖市高台县第一中学2022-2023学年高二下学期3月月考数学试题 含解析.docx,共(20)页,1.601 MB,由小赞的店铺上传
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2023年春学期高二年级三月月考数学试卷第Ⅰ卷(选择题共60分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.1.函数2yx=在区
间2,3上的平均变化率为()A.2B.3C.5D.4【答案】C【解析】【分析】根据平均变化率的知识求得正确答案.【详解】当2x=时,4y=;当3x=时,9y=.所以函数2yx=在区间2,3上的平均
变化率为94532−=−.故选:C2.已知()tanfxx=,则()fx=()A.21sinxB.21cosxC.21sinx−D.21cosx−【答案】B【解析】【分析】根据基本初等函数的导数公式及求导法则求导函数即可.【详解】2222si
ncossin1()(tan)()coscoscosxxxfxxxxx+====.故选:B.3.函数()2lnfxxx=−的单调递减区间为()A.1,22B.10,2C.1,2+D.(),2−【答案】B【解析】【分析】利
用导数法求解.【详解】因为()2lnfxxx=−,所以()1212xfxxx−=−=,当102x时,()0fx,所以函数的单调递减区间为10,2,故选:B4.已知函数()()2223ln
9fxfxxx=−+,则()1f=()A.209−B.119−C.79D.169【答案】D【解析】【分析】先对函数求导,然后令3x=,可求出(3)f,从而可求出()fx的解析式,进而可求出(1)f【详解】由()()2223ln9fxfxxx=−+,得()()41239fxfx
x=−+,令3x=,则()()41323393ff=−+,解得(3)1f=,所以()222ln9fxxxx=−+,所以()21612ln199f=−+=,故选:D5.曲线2()xfxex−=+在点(0,(0))f处的切线方程为()A.1
0xy+−=B.10xy−+=C.10xy−−=D.10xy++=【答案】A【解析】【分析】利用导数的几何意义即可求解﹒【详解】()2xfxex−=+()()201xfxexf−−=+,=()01f−=∴在(0,1)处切线方程为:1yx−−=,即
10xy−+=﹒故选:A﹒6.函数()||2()e2xfxx=−的大致图像为()AB.C.D.【答案】A【解析】【分析】利用函数奇偶性、特殊点的函数值、解不等式以及导数来研究函数图像进行判断.【详解】因函数()||2()e2xfxx=−,定义域为R,又()||2||2()e2(
)]e2()[xxfxxxfx−=−=−−=−,所以()||2()e2xfxx=−偶函数,故B错误;由()||2()e20xfxx=−得,22x−,同理,由()||2()e20xfxx=−得,2x−或2x,故C错误;因为()|0|
2(0)e202f=−=,()|1|2(1)e21ef=−=,所以(1)(0)ff,故D错误;因为函数()||2()e2xfxx=−,定义域为R,且当0x时,()2()e2xfxx=−,()2()e22xfx
xx=−−,由()2()e220xfxxx=−−有,031x−,同理,由()0fx,解得31x−,.为为所以当0x时,()fx在(0,31)−单调递增,在(31,)−+上单调递减,又()()fxfx−=,所以A正确
.故选:A.7.当1x=时,函数()lnbfxaxx=+取得最大值2−,则(2)f=()A.1−B.12−C.12D.1【答案】B【解析】【分析】根据题意可知()12f=-,()10f=即可解得,
ab,再根据()fx即可解出.【详解】因为函数()fx定义域为()0,+,所以依题可知,()12f=-,()10f=,而()2abfxxx=−,所以2,0bab=−−=,即2,2ab=−=−,所以()222fxxx=−+,因此函数()fx在(
)0,1上递增,在()1,+上递减,1x=时取最大值,满足题意,即有()112122f=−+=−.故选:B.8.函数()3213fxxx=−在区间()5aa,+内存在最小值,则实数a的取值范围是()A.()3,2−B.)3,2−C.)1,
2−D.()1,2−【答案】C【解析】【分析】由导数法求得函数最小值点,根据区间列不等式求解即可.【详解】由()220fxxx=−=得120,2xx==,则当(),0x−或()2,+,()0fx¢>,()fx单调递增;()0,2x,()0fx,()fx单调
递减.()fx在区间()5aa,+内存在最小值,故最小值为()2f,又()()12ff−=,故有1252aa−+,解得12a.故实数a的取值范围是)12−,.故选:C.二、多项选择题:本题共4小题,每小题满分5分,
共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.9.下列函数求导运算正确的是()A.()333logexx=B.()21logln2xx=C.()12xx=
D.2312xx−=【答案】BCD【解析】【分析】根据基本初等函数的导数公式判断各项的正误.【详解】A:()33ln3xx=,错误;B:()21logln2xx=,正确;C:()12xx=,正确;D:2312xx−=,正确.故选:BCD10.定义
在R上的函数()yfx=的导函数的图像如图所示,则下列说法正确的是()A.函数()yfx=在(3,5)上单调递减B.(0)(3)ffC.函数()yfx=在x=5处取得极小值D.函数()yfx=存在最小
值【答案】ACD【解析】【分析】借助导数图像的正负性即可分析原函数的单调性.【详解】()0fx在(3,5)恒成立,则()fx在(3,5)上单调递减,故A正确;()0fx在1,3−恒成立,则()fx在1,3−上单调递增
,则(0)(3)ff,故B错误;(3,5)上()0fx,(5,)+上()0fx,则函数()yfx=在x=5处取得极小值,故C正确;由导数图可知()fx在(,1)−−上递减,()fx在(1,3)−上递增,(
)fx在(3,5)上递减,()fx在(5,)+上递增,故min()fx在两个极小值(5)f和(1)f−中产生,故存在最小值,故D正确;故选:ACD.11.对于函数ln()xfxx=,下列说法正确的有().A.()fx在xe=处取得极
大值1eB.()fx有两不同零点C.(2)()(3)fffD.若1()fxkx−在(0,)+上恒成立,则1k【答案】ACD【解析】【分析】对于A,先对函数求导,令导函数等于零,然后再判其极值即可;对于B,令()0fx=,则可得函数的零点;对于C,由选项A的解答过程可知,
当xe时,函数()fx为减函数,所以()()()34fff,而(2)(4)ff=,从而可得结果;对于D,由1()fxkx−在(0,)+上恒成立,得ln1xkxx+,令ln1()xhxxx=+,再利用导数求此函数的最大值即可【详解】函数的导数'21ln()xfx
x−=,(0)x,令()0fx=得xe=,则当0xe时,()0fx,函数为增函数,当xe时,()0fx,函数()fx为减函数,则当xe=时,函数取得极大值,极大值为()1fee=,故A正确,由()0fx=,得ln0x=,
得1x=,即函数()fx只有一个零点,故B错误,()()ln42ln2ln224442ff====Q,由xe时,函数()fx为减函数知()()()34fff,故()()()23fff成立,故C正确,若1()fxk
x−在(0,)+上恒成立,则ln1xkxx+,设ln1()xhxxx=+,(0)x,则2ln()xhxx=−,当01x时,()0hx,()hx单调递增,当1x时,()0hx,()hx单调递减,即当1x=时,函数()hx取得极大值同时也是最大值()
11h=,1k成立,故D正确.故选:ACD.【点睛】本题主要考查命题的真假判断,涉及函数的单调性,极值,函数零点问题,求函数的导数,利用导数研究的性质是解决本题的关键.12.已知22eexyxy−−−,则()A.()ln10xy++B.2()1exyxy+++C.sinsinxyxy
+−−D.22coscosxyyx−−【答案】BC【解析】【分析】根据条件构造函数,求导,计算出x与y的关系,再根据函数的性质逐项分析.【详解】因为22eexyxy−−−,即()22eexyxy−−−−.令()2exfxx=−,则有
()()fxfy−,则()'2exfxx=−,令()2exgxx=−,则()'2exgx=−,令()'2e0xgx=−=,可得ln2x=,当()ln2x−,时,()'0gx,函数()gx单调递增,当()ln2x+,时,()'0gx,函数()gx单
调递减,故()()maxln22ln220gxg==−,所以总有()'0fx,故()fx单调递减;所以xy−,即0xy+;对于A,()ln1ln10xy++=,故A错误;对于B,设()()2e10xhxxx=−−,则()()''e20xhxxfx=−
=−,故()hx在()0+,上单调递增,所以()()00hxh=,所以()21e0xxx+,因为0xy+,所以()21exyxy+++,故B正确;对于C,sinsinxyxy+−−,即()()sinsinxxyy+
−+−.设()sinuxxx=+,则()()uxuy−,则()1cos0uxx=+,所以()ux单调递增.因为xy−,所以()()uxuy−,故C正确;对于D,22coscosxyyx−−,即22coscosxxyy++,
令()2costxxx=+,则()()txty,因为()()()()22coscostxxxxxtx−=−+−=+=,所以()2costxxx=+为偶函数,所以()()txty即为()()txty−.则()'2sintxxx=−,令()2sinmxxx=−,则()
'2cos0mxx=−,所以()mx单调递增.又()00m=,所以当()0x−,时,()0mx,()'0tx,函数()tx单调递减;当()0x+,时,()0mx,()'0tx,函数()tx单调递增,当0yx−时,()()tytx−,故D错误;故选:BC.第Ⅱ卷(非选择题共9
0分)三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.函数exyx=的极小值为______.【答案】1e−##1e−−【解析】【分析】求导得到单调区间,再计算极值得到答案.【详解】exyx=,()ee1exxxyxx=+=+,当1x−时,()1e0xyx=+,函数单调递增;当
1x−时,()10exxy=+,函数单调递减;故当=1x−时,函数有极小值为1e−.故答案为:1e−14.已知函数()sin,(0,)2xfxxx=−,则()fx的单调递减区间为___________.【答案】[,)3【解析】【分析】利用导
数的性质,结合余弦函数的单调性进行求解即可.【详解】'1()sin()cos22xfxxfxx=−=−,当'()0fx时,()fx单调递减,'11()cos0cos22fxxx=−,因为(0,)x,所以[,)3x,故答案为:
[,)315.已知函数()exfxax=−在区间(0,1)上有极值,则实数a的取值范围是_____.【答案】(1,e)【解析】【分析】求导函数,确定函数的单调性,求出函数的极值,利用函数()exfxax=−在区间(0,1)上有极值,即可求实数
a的取值范围.【详解】解:()fx的定义域为R,且()e=−xfxa.①当0a时,()e0xfxa=−恒成立,故()fx在R上单调递增,从而()fx没有极大值,也没有极小值.②当0a时,令()0fx=,得lnxa=,则()fx和()fx的情况如下
:x(,ln)a−lna(ln,)a+()fx−0+()fx单调递减极小值单调递增故()fx的单调减区间为(,ln)a−;单调增区间为(ln,)a+.从而()fx的极小值为(ln)lnfaaaa=−,没有极大值.函数()ex
fxax=−在区间(0,1)上有极值,0ln1a,(1,e)a.故答案为:(1,e).16.已知1xx=和2xx=分别是函数2()2exfxax=−(0a且1a)的极小值点和极大值点.若12xx,则a的取值范围是____________.【答案】1,1e【
解析】【分析】法一:依题可知,方程2ln2e0xaax−=的两个根为12,xx,即函数lnxyaa=与函数eyx=的图象有两个不同的交点,构造函数()lnxgxaa=,利用指数函数的图象和图象变换得到()gx的图象,利用导数的几何意义求得过原点
的切线的斜率,根据几何意义可得出答案.【详解】[方法一]:【最优解】转化法,零点的问题转为函数图象的交点因为()2ln2exfxaax=−,所以方程2ln2e0xaax−=的两个根为12,xx,即方程lnexaax=的两个根为12
,xx,即函数lnxyaa=与函数eyx=的图象有两个不同的交点,因为12,xx分别是函数()22exfxax=−的极小值点和极大值点,所以函数()fx在()1,x−和()2,x+上递减,在()12,xx上递增,
所以当时()1,x−()2,x+,()0fx,即eyx=图象在lnxyaa=上方当()12,xxx时,()0fx¢>,即eyx=图象在lnxyaa=下方1a,图象显然不符合题意,所以01a.令
()lnxgxaa=,则()2ln,01xgxaaa=,设过原点且与函数()ygx=的图象相切的直线的切点为()00,lnxxaa,则切线的斜率为()020lnxgxaa=,故切线方程为()0020lnlnxxyaaaaxx
−=−,则有0020lnlnxxaaxaa−=−,解得01lnxa=,则切线的斜率为122lnlnelnaaaa=,因为函数lnxyaa=与函数eyx=的图象有两个不同的交点,所以2elnea,解得1eea,又01a,所以11ea,综上所
述,a的取值范围为1,1e.[方法二]:【通性通法】构造新函数,二次求导()2ln2exfxaax=−=0两个根为12,xx因为12,xx分别是函数()22exfxax=−的极小值点和极大值点,所以函数()f
x在()1,x−和()2,x+上递减,在()12,xx上递增,设函数()()()g2lnxxfxaaex==−,则()()2g2ln2xxaae=−,的若1a,则()gx在R上单调递增,此时若()0g0x=,则()fx在()0-,x上单调递
减,在()0,x+上单调递增,此时若有1xx=和2xx=分别是函数()22(0xfxaexa=−且1)a的极小值点和极大值点,则12xx,不符合题意;若01a,则()gx在R上单调递减,此时若()0g0x=,则()fx
在()0,x−上单调递增,在()0,x+上单调递减,令()0g0x=,则02(ln)xeaa=,此时若有1xx=和2xx=分别是函数()22(0xfxaexa=−且1)a的极小值点和极大值点,且12xx,则需满足()00fx,()()
00002ln20lnxefxaaexexa=−=−,即001ln1lnxxaa,故()002lnlnln1lnxeaxaa==,所以11ea.【整体点评】法一:利用函数的零点与两函数图象交点的关系,由数形结合解出,突出“小题小做”,是该题的
最优解;法二:通过构造新函数,多次求导判断单调性,根据极值点的大小关系得出不等式,解出即可,该法属于通性通法.四、解答题:共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.求满足下列条件的直线l的方程:(1)过原点且与曲线
lnyx=相切;(2)斜率为e且与曲线xye=相切.【答案】(1)1yxe=(2)yex=【解析】【分析】(1)求出导函数,设切点为(),lnmm,切线方程为ykx=,根据导数的几何意义求出斜率,即可得直线方程,然后将切点代入直线方程即可求得m,从而可得答
案;(2)求出导函数,根据切线斜率为e,求出切点坐标,即可得出答案.【小问1详解】解:1yx=,()0x,设切点为(),lnmm,切线方程为ykx=,所以1km=,1yxm=,因为切点为(),lnmm,所以1ln1mmm==
,所以me=,所以切线方程为1yxe=;【小问2详解】解:exy=,因为切线斜率为e,所以xyee==,所以1x=,则切点为()1,e,所以切线方程为()1yeex−=−,即yex=.18.已知函数32()2fxxaxbx=++−在2x=−时取得极值,且在点(1(1
))f−−,处的切线的斜率为3−.(1)求()fx的解析式;(2)求()fx在区间[12]−,上的最大值与最小值.【答案】(1)3232xx+−;(2)最大值为18,最小值为2−.【解析】【分析】(1)根据
函数()fx在2x=−处有极值,且在=1x−处切线斜率为﹣3,列出方程组;(2)利用导数求出函数的单调区间,然后求出极值和端点的函数值比较即可求出函数的最大值与最小值.【小问1详解】由32()2fxxaxbx=++
−,得2()32fxxaxb=++,因为函数32()2fxxaxbx=++−在2x=−时取得极值,且在点(1(1))f−−,处的切线的斜率为3−,所以()()132321240fabfab−=−+=−−=−+=,解得30ab==,当3,0
ab==时,()3232fxxx=+−,则()236fxxx=+,令()2360fxxx=+=,得0x=或2x=−,当<2x−或0x时,()0fx,当20x−时,()0fx,所以2x=−为函数的极大值点,所以符合题意,所以()3232f
xxx=+−,【小问2详解】由(1)可得当<2x−或0x时,()0fx,当20x−时,()0fx,所以()fx在(),2−−上单调递增,在()2,0−上单调递减,在()0,+上单调递增,又因为()11320f−=−+−=,()02f=−,()2812218f=+−=,所以(
)()max218fxf==,()()min02fxf==−.19.已知函数1()2ln(1)fxxx=−−.(1)求曲线()yfx=在点(1,(1))f−−处的切线方程;(2)求函数()yfx=单调区间
.【答案】(1)2ln21y=+(2)单调递增区间为:()110,02−,,,单调递减区间为:()1112−−,,,【解析】【分析】(1)求导,根据导函数在某点处的导数值是切线的斜率即可求解,(2)根据导函数的正负即可确定(
)yfx=的单调区间.【小问1详解】由1()2ln(1)fxxx=−−得()()()2212121()=11xxfxxxxx+−=+−−,故()()10,12ln21ff−=−=+,所以切线方程为
:2ln21y=+【小问2详解】()yfx=的定义域为()()00,1−,,由(1)知:当1,x−()0fx,()fx单调递减,当110,02xx−时,()0fx¢>,()fx单调递增,当11,2x()0fx,()fx单调递减,故()y
fx=的单调递增区间为:()110,02−,,,单调递减区间为:()1112−−,,,的20.新冠肺炎疫情期间,某企业生产的口罩能全部售出,每月生产x万件(每件5个口罩)的利润函数为()23145,07,3e12ln,7xxxpxxxx−+−
=−−(单位:万元).(1)当每月生产5万件口罩时,利润为多少万元?(2)当月产量约为多少万件时,生产的口罩所获月利润最大?最大月利润是多少?【答案】(1)203万元;(2)当月产量约为3e万件时,生产的口罩所获月利润最大
,最大利润为8万元.【解析】【分析】当07x时,()21453pxxx=−+−,直接求解()5p即可利用二次函数的顶点式和求导,即可求出()px的最值【详解】解:(1)由已知,当07x时,()21453pxxx=−+−,∴()2520520533p=−+
−=.即当每月生产5万件口罩时,利润为203万元.(2)当07x时,()()21673pxx=−−+,∴当6x=时,()px的最大值为()67p=(万元);当7x时,()3e12lnpxxx=−−,()33221eexpxxxx−=−+=,令()0px=,
解得3ex=.∴当37ex时,函数()px单调递增,当3ex,函数()px单调递减,∴当3ex=时,()px取最大值()33e12lne18p=−−=(万元).∵87,∴当3ex=时,()px取得最大值8万元.
故当月产量约为3e万件时,生产的口罩所获月利润最大,最大利润为8万元.【点睛】本题考查分段函数以及利用导数求解最值,属于基础题21.已知函数()ln3fxxax=−+,0a.(1)当1a=时,求函数()fx的极值;(2)若对任意()0,x+,不等式()0fx恒成立,求a的取值范围.【答
案】(1)极大值为2,无极小值(2))2e,+【解析】【分析】(1)求出函数的导函数,即可求出函数的单调区间,从而求出函数的极值;(2)利用导数求出函数的最大值,依题意可得1ln20faa=−+,解得即可.
【小问1详解】解:当1a=时,()()ln30fxxxx=−+,则()111xfxxx−=−=,令()0fx¢>,得01x,令()0fx,得1x∴函数()fx在()0,1上单调递增,在()1,+上单调递减,∴函数()fx的极大值为(
)12f=,无极小值;【小问2详解】解:()()110axfxaxxx−=−=当10,xa,()0fx¢>,则()fx是增函数.当1,xa+时()0fx,则()fx是减函数,∴()fx的最大值为1fa,∵()ln30fxxax
=−+恒成立,∴11ln13ln20faaa=−+=−+,解得2ea,∴a的取值范围为)2e,+.22.已知函数()()ee212xxfxaax=−++,(e为自然对数的底数,且1a).(
1)讨论()fx的单调性;(2)若()fx有两个零点,求a的取值范围.【答案】(1)答案见解析(2)1,02−【解析】【分析】(1)求导得到导函数,考虑0a,1a=,01a三种情况,根据导数的正负得到单调区间.(2)考虑1a=,01a,a<0三种情况
,求导得到单调区间,计算最值,再根据零点存在定理得到答案.【小问1详解】()()()()()2ee21ee22e21e22e1exxxxxxxxfxaaaaa=−+++=−++=−−,当0a
时,e0xa−,则当0x时,()0fx,故()fx在(),0−单调递减;当0x时,()0fx¢>,故()fx在()0,+单调递增.当0a时,由()0fx=得1lnxa=,20x=.若1a=,则()0fx
,故()fx在R上单调递增.若01a,当lnxa或0x时,()0fx¢>,故()fx在(),lna−,()0,+单调递增.当ln0ax时,()0fx,故()fx在()ln,0a单调递减.综上所述:0a时,
()fx在(),0−单调递减,在()0,+单调递增;01a时,()fx在(),lna−,()0,+单调递增,在()ln,0a单调递减.1a=时,()fx在R上单调递增.【小问2详解】当1a=时,()fx在R上单调递增,不可能有两个零点.当01a
时,()fx在(),lna−,()0,+单调递增,()ln,0a单调递减,故当lnxa=时,()fx取得极大值,极大值为()()ln22ln0faaaaa=−++,此时,()fx不可能有两个零点.当0a=时,()
()ee2xxfx=−,由()0fx=得ln2x=,此时,()fx仅有一个零点.当a<0时,()fx在(),0−单调递减,在()0,+单调递增,()()min012fxfa==−−,()fx有两个零点,故()00f,解得12a−,故102a−,而则()()
1ee2120faa=−++,取()212aba+,则()()()()222e112e10bbfbaaaba=−+−++−+,故()fx在(),0−、()0,+各有
一个零点,综上所述:a的取值范围是1,02−.【点睛】关键点睛:本题考查了利用导数求函数的单调性,根据零点个数求参数范围,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中分类讨论的方法是解题的关键,分类
讨论是考试的常考题型,需要熟练掌握.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com