【文档说明】天津市第三中学2022-2023学年高二下学期3月阶段性质量检测数学试题含解析.docx,共(14)页,791.475 KB,由小赞的店铺上传
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天津市第三中学2022~2023学年度第二学期高二年级阶段性质量检测(2023.3)数学第I卷选择题一、单选题(共8题,每题4分,共32分)1.下列导数运算正确的是()A.()122xxx−=B.(sincos1)cos
2xxx+=C.1(lg)xx=D.()12xx−−=【答案】B【解析】【分析】根据导数的计算公式,以及导数的运算法则,逐项判断,即可得出结果.【详解】对于A,()22ln2xx=,A错误;对于B,22(sincos1
)(sin)cossin(cos)cossincos2xxxxxxxxx+==+=−,B正确;对于C,1(lg)ln10xx=,C错误;对于D,()12xx−−=−,D错误.故选:B.2.曲线()22lnfxxmx=−在1x=处的切
线与直线yx=平行,则m的值为()A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】【分析】由题知()11f=,进而求导计算即可.【详解】解:由()22lnfxxmx=−得()4mfxxx=−,因为曲线()22lnfxxmx=−在1x=处的切线与直线yx=平行
所以()141fm=−=,解得3m=.故选:C.3.函数()yfx=在R上可导,且()()2'213fxxfx=−−,则()()11ff+=A.0B.1C.-1D.不确定【答案】C【解析】【分析】求出(),1fxx=代入
求出(1)()ffx,,进而求出(1)f,即可求解.【详解】()()2'213fxxfx=−−,得()()'41fxxf=−,()()()'21411=2,()223ffffxxx=−=−−,,(1)3,(1)(1)1fff
=−+=−.故选:C【点睛】本题考查函数的导数以及简单的运用,属于基础题.4.函数2exyx=的大致图象为()A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】求导分析函数单调性,并根据函数的正负判断即可.【详解】由题
意可知()22ee2exxxyxxxx=+=+,当<2x−或0x时,0y,当20x−时,0y,所以2exyx=在(),2−−和()0,+上单调递增,在()2,0−上单调递减,且当0x时,2e0xyx=.故选:A.
5.已知函数()21382fxxx=−+,且0()4fx=,则0x的值为()A.0B.3C.32D.62【答案】C【解析】【分析】利用导数的运算法则即可得出.【详解】∵()822fxx=−+,∴08224x−+=,解得032x=.故
选:C.【点睛】本题主要考查了导数公式的运用,熟练掌握导数的运算法则是解题的关键,属于基础题.6.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.7.如图是()yfx=的导函数()fx的图象,则下列说法正确的个数是()①()fx在区间[2,1]−−上是增函数;②=1x−是()fx的极小值点;③()fx在区间[1,2]−上是增函数,在区间[2,4]上是减函数
;④1x=是()fx的极大值点.A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】C【解析】【分析】由导函数()fx的图象,可判断()fx在对应区间上的单调性与极值,对四个选项逐一判断可得答案.【详解】解:由导函数()
fx的图象可知,当2<<1x−−时()0fx,当12x−时()0fx,当24x时()0fx,当45x时()0fx,所以()fx在区间2,1−−上单调递减,故①错误;在区间
1,2−上单调递增,在区间2,4上单调递减,4,5上单调递增,在=1x−和4x=处取得极小值,2x=处取得极大值,故②③正确,④错误;故选:C.8.已知函数()()12lnfxmxxmRx=−
−,()mgxx=−,若至少存在一个01,xe,使得()()00fxgx成立,则实数m的取值范围是()A.2,e−B.2,e−C.(,0−D.(),0−【答案】B【解析】【分析】至少存在一个0[1]x
e,,使得()()00fxgx成立,即2ln0mxx−在[1]e,上有解,满足max2ln()xmx即可,构造函数2ln()xhxx=,求导判断出单调性,代入最值可得实数m范围.【详解】由题意知至少存在一个0[1]xe,,使得()()00fxgx成立,即2ln0mxx−
在[1]e,上有解,满足max2ln()xmx即可,设2ln()xhxx=,22(2ln)2ln()2(1ln)()()xxxxxhxxx−=−=,∵[1]xe,,∴()0hx,的∴()hx在[1]e,上恒为增函数,∴2()()hxhee=,∴
2me,故选:B.二、填空题(共6题,每题4分,共24分)9.已知3()1fxx=+,则(1)f¢-的值为__________.【答案】3.【解析】【分析】求函数的导数()23fxx=,即求得(1)f¢-的值.【详解】由题意,函数()31
fxx=+,可得()23fxx=,所以()213(1)3f−=−=.故答案为:3.10.函数()2exfxx=的图象在0x=处的切线方程为____________【答案】2yx=【解析】【分析】求出函数()fx的导数,再利用导数的几何意义即可求解作答.【详解】函数()2e
xfxx=,求导得:()()21exfxx+=,则()02f=,而()00f=,所以函数()2exfxx=的图象在0x=处的切线方程为2yx=.故答案:2yx=11.若函数()()321113fxxaxx=+−++没有
极值,则实数a的取值范围是___________.【答案】[0,2]【解析】【分析】求导,运用判别式计算.【详解】()()'2211fxxax=+−+,因为没有极值,()'0fx,()24140a=−−,解得02a;故答案为:0,2.12.函数()()ln1fxx
x=+在e,e2上的最大值为______.【答案】2e为【解析】【分析】求导后判断()fx¢在e,e2的正负号,即可得出()fx在e,e2上的单调性,即可得出答案.【详解】由()()ln1fxxx=+得()ln2fxx=+,当e,e2x时,
()0fx¢>,即()fx在e,e2上单调递增,又()e2ef=,所以()fx在e,e2上的最大值为2e.故答案为:2e.13.已知函数()212ln2fxxaxax=−−在(1,2)上单调递减,则实数a的取值范围是
______.【答案】4,5+【解析】【分析】根据题意求出()fx的导函数()fx,然后令()fx在(1,2)上小于等于零恒成立,由二次函数的性质求出函数值的范围,即可得到a的取值范围.【详解】由()212ln2fxxaxax=−−可得:22()2axa
xafxxaxx−−=−−=,函数()212ln2fxxaxax=−−在(1,2)上单调递减,22()0xaxafxx−−=在(1,2)上恒成立,2()20gxxaxa=−−在(1,2)上恒成立
,根据二次函数图像的性质可知要使2()20gxxaxa=−−在(1,2)上恒成立,则:(1)130(2)450gaga=−=−,解得:1345aa,a的取值范围是4,5+,故答案为4,5+【点睛】本题考查利用导数研
究函数单调性的知识,考查学生转化划归思想的运用能力,属于中档题.14.已知()fx是定义在0,2上的函数,其导函数为()fx,233f=,且0,2x时,()()sincos0fxxfxx
+,则不等式()sin3fxx的解集为___________.【答案】03xx【解析】【分析】根据()()sincos0fxxfxx+,变形为()()sin0fxx,然后令()()singxfxx=,利用其单调性求解.【详解】因为()()sincos0fxxfxx+
,所以()()sin0fxx,令()()singxfxx=,则当0,2x时,()0gx,在0,2上单调递增,因为233f=,所以sin3333gf==,不等式()sin3fxx,即()3gxg
,因为()gx在0,2上单调递增,所以原不等式的解集为03xx.故答案为:03xx三、解答题(共4题,共44分)15.已知函数3()33fxxx=−++.(1)求函数()fx的单调区间;(2)求函数()fx在0,2上的最大值和最
小值.【答案】(1)区间()1,1−上单调递增;在区间(),1−−和()1,+上单调递减;(2)5和1【解析】【分析】(1)区间()1,1−上单调递增;在区间(),1−−和()1,+上单调递减(2)5和1【详解】(1)因为函数3()
33fxxx=−++,则2()33fxx=−+令2()033011fxxx−+−,2()03301fxxx−+−或1x故函数()fx在区间()1,1−上单调递增;在区间(),1−−和()1,+上单调递
减(2)由(1)可知函数()fx在区间0,1上单调递增;在(1,2上单调递减所以函数的极大值也为最大值3(1)13135f=−++=两端点3(0)03033f=−++=,3(2)23231f=−++=,即最小值
为(2)1f=故函数()fx在0,2上的最大值和最小值分别为5和1【点睛】本题考查利用导数研究函数单调性以及求最值,属于基础题.16.已知函数()323fxxmxnx=++在=1x−时有极值0(1)求,mn的值;(2)求函数()fx的单调区间与极值.【答案】(1)
2,13mn==(2)答案见解析【解析】【分析】(1)由导数与极值的关系得31360mnmn−=−+=,解出即可;(2)由(1)得2()341fxxx=++,分别令()0fx和()0fx,解出即可得到其单调区间.【小问1详解】由题可得2()36fxxmxn=
++,由(1)0(1)0ff−=−=可得,31360mnmn−=−+=,解得2,13mn==,经检验,符合题意,所以2,13mn==.【小问2详解】由(1)知,()322fxxxx=++,2()341fxxx=++,当
()0fx时,解得113x−−;当()0fx时,解得1x−或13x−,列表如下:x(),1−−1−11,3−−13−1(,)3−+()fx+0−0+()fx增极大值减极小值增所以函数()fx的单调减区间为11,3−−,单调
增区间为(),1−−和1(,)3−+,极大值为()10f−=,极小值为14327f−=−.17.已知函数()()lnfxxaxa=−R.(1)若1x=是()fx的极值点,求a的值;(2)求函数()fx
的单调区间;(3)若函数()fx在21,e上有且仅有2个零点,求a的取值范围.【答案】(1)1(2)答案见解析(3)221,ee.【解析】【分析】(1)由题意,求导得()fx,然后根据()10f=,即可得到结果;(2)由题意,求导得()fx,然后分0a与0a
两种情况讨论,即可得到结果;(3)由题意,构造函数()lnxgxx=,将函数零点问题转化为两个图像交点问题,结合图像即可得到结果.【小问1详解】因为()11axfxaxx−=−=则()01f=,即10a−=,所以1a=,经检验符合题
意【小问2详解】()()lnfxxaxa=−R,则()11axfxaxx−=−=.当0a时,()0fx¢>,()fx在()0,+上单调递增;当0a时,由()0fx=,得1xa=,若10xa
,则()0fx¢>;若1xa,则()0fx.当0a时,()fx的单调递增区间为10,a,单调递减区间为1,a+.综上所述,当0a时,函数()fx的增区间为()0,+;当0a时,函数()fx的增区间为10,a,减区间为1
,a+.【小问3详解】当21,ex时,由()0fx=可得lnxax=,令()lnxgxx=,其中21,ex,则直线ya=与函数()gx在21,e上的图像有两个交点,()21lnxgxx−=,当1ex时,()0gx,此时函数()gx单调递
增,当2eex时,()0gx,此时函数()gx单调递减.所以,函数()gx的极大值为()1eeg=,且()10g=,()222eeg=,如下图所示:由图可知,当221eea时,直线ya=与函数()gx在21,e上的图像有两个交点
,因此,实数a的取值范围是221,ee.18.已知函数21()(1)ln2fxaxaxx=−++,27()28gxxbx=−+.(1)当0a=时,求曲线()yfx=在点(1,(1))f处的切线方程;(2)当1a时,求函数()fx的单调
区间;(3)当14a=时,函数()fx在(0,2]上的最大值为M,若存在[1,2]x,使得()gxM成立,求实数b的取值范围.【答案】(1)1y=−(2)当01a时,递增区间为(0,1),1,a+,递减区间为1(1,
)a当0a时,函数()fx的递增区间为()0,1,递减区间为(1,)+(3)3(,]2−【解析】【分析】(1)当0a=时,利用导数可以求出所求切线斜率,将切点横坐标代入函数可得切点坐标,利用点斜式得切线方程.(2)本题可先求导,(1)(1)()(0)axxfxxx−−=,可分为
0a=和0a两大类来讨论,当0a=时,易得函数()fx单调区间;当0a时,令()0fx=得1x=或1xa=,需讨论两根的大小,因此再按11a和10a来讨论.(3)借助(2)易得到,9(1)8Mf==−,存在[1,
2]x,使得9(8)gx−有两种转化,一种方法是转化为:在1,2上函数max9()8gx−即可;另一种方法(分离参数):将279288xbx−+−整理得12xbx+有解,的构造函数1()2xhxx=+,让max()bhx即可.【小问1详解】当0a=时,有
()lnfxxx=−+得(1)1ln11f=−+=−,由1'()1fxx=−+得'(1)0f=所以曲线()yfx=在点(1,(1))f处切线方程1y=−【小问2详解】21(1)1(1)(1)'()(1)(0)axaxaxxfxaxaxxxx−++−−=−++==当0a=时,解1()0xfxx−
=−,得1x,解1()0xfxx−=−,得1x所以函数()fx的递增区间为(0,1),递减区间为()1,+0a时,令()0fx=得1x=或1xa=i)当01a时,11ax(0,1))11(1,)a1a1(,)a+()
fx+0-0+()fx增减增所以函数()fx的递增区间为(0,1),1,a+,递减区间为1(1,)aii)当0a时,10a在()0,1上'()0fx,在(1,)+上'()0fx函数()fx的递增区间为()0,1,递减区间为(1,)+
综上:当0a时,函数()fx的递增区间为()0,1,递减区间为(1,)+的当01a时,函数()fx的递增区间为(0,1)和1,a+,递减区间为1(1,)a【小问3详解】由(2)知,当14a=时,()fx在
(0,1)上是增函数,在(1,2)上是减函数,所以9(1)8Mf==−,存在[1,2]x,使9(8)gx−即存在[1,2]x,使279288xbx−+−,方法一:只需函数()gx在[1,2]上的最大值大于等于98−所以有9(1)89(2)8gg
−−即791288794488bb−+−−+−解得:32b方法二:将279288xbx−+−整理得12xbx+3[2,],[1,2]2x从而有max1322xbx+=所以b的取值范围是3(,]2−.【点睛】方法点睛:利用导
数研究函数的单调区间,首先要求函数的定义域,当导函数含有参数时,要对参数进行分类讨论,在确定导函数()fx的正负时,难点在于分类讨论时标准的确定,主要是按照()0fx=是否有根,根的大小进行分类求解的.