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1、2021-2022学年广西南宁市宾阳县宾阳中学高二3月月考数学(理)试题一、单选题1一个物体的运动方程为,其中的单位是米,的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是()A7米/秒B6米/秒C5米/秒D8米/秒【答案】C【解析】根据导数的物理意义可求得结果.【详解】根据导数的物理意义可知物体在3秒末的瞬时速度是在时的导数值,因为,所以物体在3秒末的瞬时速度是米/秒.故选:C2函数y=x2x的单调递减区间为A(1,1B(0,1C1,+)D(0,+)【答案】B【详解】对函数求导,得(x0),令解得,因此函数的单调减区间为,故选B考点定位:本小题考查导数问题,意在考查考生利用导数求函数单调区间,注意函数
2、本身隐含的定义域3定积分等于ABCD【答案】B【分析】由定积分表示半个圆的面积,再由圆的面积公式可求结果【详解】由题意可知定积分表示半径为的半个圆的面积,所以,选B.【点睛】1由函数图象或曲线围成的曲边图形面积的计算及应用,一般转化为定积分的计算及应用, 但一定要找准积分上限、下限及被积函数,且当图形的边界不同时,要讨论解决(1)画出图形,确定图形范围;(2)解方程组求出图形交点坐标,确定积分上、下限;(3)确定被积函数,注意分清函数图形的上、下位置;(4)计算定积分,求出平面图形的面积2由函数求其定积分,能用公式的利用公式计算,有些特殊函数可根据其几何意义,求出其围成的几何图形的面积,即其定
3、积分有些由函数的性质求函数的定积分4若a0,b0,且函数f(x)=4x3ax22bx+2在x=1处有极值,则ab的最大值等于A2B3C6D9【答案】D【详解】试题分析:求出导函数,利用函数在极值点处的导数值为0得到a,b满足的条件;利用基本不等式求出ab的最值;注意利用基本不等式求最值需注意:一正、二定、三相等解:f(x)=12x22ax2b又因为在x=1处有极值a+b=6a0,b0当且仅当a=b=3时取等号所以ab的最大值等于9故选D点评:本题考查函数在极值点处的导数值为0、考查利用基本不等式求最值需注意:一正、二定、三相等5如图所示,在边长为1的正方形OABC中任取一点P,则点P恰好取自阴
4、影部分的概率为ABCD【答案】C【详解】试题分析:由三角形面积为,所以阴影部分面积为,所求概率为【解析】定积分及几何概型概率6函数f(x)x33axa在(0,1)内有最小值,则a的取值范围是()A0,1)B(0,1)C(1,1)D【答案】B【分析】对f(x)求导,然后对a分a0和a0两种情况讨论函数的单调性,由单调性确定函数的最值.【详解】由题意,3x23a3(x2a),当a0时,0,f(x)在(0,1)内单调递增,无最小值.当a0时,3(x)( x),不妨只讨论时当x,f(x)为增函数,当0x时,, f(x)为减函数,f(x)在x处取得最小值,1,即0a1时,f(x)在(0,1)内有最小值.
5、故选:B.7曲线上的点到直线的最短距离是()ABCD【答案】B【分析】在曲线上设出一点,然后求出该点处的导数值,由该导数值等于直线的斜率求出点的坐标,然后由点到直线的距离公式求解【详解】设曲线上的一点是,且过的切线与直线平行由,所以切线的斜率解得,即到直线的最短距离是故选:B8函数的导函数的图象如图所示,则函数的图象可能是()ABCD【答案】C【分析】不妨设与轴的四个交点的横坐标从左到右分别为、,结合导函数图象,得到的单调性,即可判断;【详解】解:不妨设与轴的四个交点的横坐标从左到右分别为、,易知,由图可知当时函数单调递增,当时函数单调递减,当时函数单调递增,当时函数单调递减,结合选项可知只有
6、C选项满足条件;故选:C9设直线与函数的图像分别交于点,则当达到最小时的值为A1BCD【答案】D【详解】由题,不妨令,则,令解得,因时,当时,所以当时,达到最小即10已知点P在曲线y=上,a为曲线在点P处的切线的倾斜角,则a的取值范围是()A0,)BCD【答案】D【详解】试题分析:因为,所以,选A.【解析】导数的几何意义、正切函数的值域.11若函数在上单调递增,则的取值范围是ABCD【答案】C【详解】试题分析:对恒成立,故,即恒成立,即对恒成立,构造,开口向下的二次函数的最小值的可能值为端点值,故只需保证,解得故选C【解析】三角变换及导数的应用【名师点睛】本题把导数与三角函数结合在一起进行考查
7、,有所创新,求解的关键是把函数单调性转化为不等式恒成立,再进一步转化为二次函数在闭区间上的最值问题,注意与三角函数值域或最值有关的问题,即注意正、余弦函数的有界性.12设函数是奇函数()的导函数,当时,则使得成立的的取值范围是ABCD【答案】A【详解】构造新函数,,当时.所以在上单减,又,即.所以可得,此时,又为奇函数,所以在上的解集为:.故选A.点睛:本题主要考查利用导数研究函数的单调性,需要构造函数,例如,想到构造.一般:(1)条件含有,就构造,(2)若,就构造,(3),就构造,(4)就构造,等便于给出导数时联想构造函数.二、填空题13函数f(x)x33ax23(a2)x1有极大值又有极小
8、值,则a的范围是_【答案】【分析】将原问题转化为二次函数有两个不相等的实数根的问题,然后求解的取值范围即可.【详解】由题意可得:,若函数有极大值又有极小值,则一元二次方程有两个不同的实数根,即:,整理可得:整理可得:,据此可知的取值范围是或.【点睛】(1)可导函数yf(x)在点x0处取得极值的充要条件是f(x0)0,且在x0左侧与右侧f(x)的符号不同(2)若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调增或减的函数没有极值14设,则=_【答案】.【分析】首先根据函数是分段函数,所以将定积分转化为两段,利用微积分定理求得结果.【详解】,故答案是:.【点
9、睛】该题考查的是有关定积分的求解问题,涉及到的知识点有利用微积分定理求定积分的值,在解题的过程中,注意对分段函数应该分段来处理,属于简单题目.15已知函数,其中e是自然数对数的底数,若,则实数a的取值范围是_【答案】【详解】因为,所以函数是奇函数,因为,所以数在上单调递增,又,即,所以,即,解得,故实数的取值范围为点睛:解函数不等式时,首先根据函数的性质把不等式转化为的形式,然后根据函数的单调性去掉“”,转化为具体的不等式(组),此时要注意与的取值应在函数的定义域内16若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则_【答案】【详解】试题分析:对函数求导得,对求导得,设直线与曲线相切于点,与曲线相切于点
10、,则,由点在切线上得,由点在切线上得,这两条直线表示同一条直线,所以,解得.【解析】导数的几何意义【名师点睛】函数f (x)在点x0处的导数f (x0)的几何意义是曲线yf (x)在点P(x0,y0)处的切线的斜率相应地,切线方程为yy0f (x0)(xx0)注意:求曲线切线时,要分清在点P处的切线与过点P的切线的不同三、解答题17已知曲线(1)求曲线在点处的切线方程(2)求曲线过点的切线方程【答案】(1)(2)【分析】(1)求得函数的导数,得到曲线在点处的切线的斜率,结合直线的点斜式方程,即可求解;(2)设切线坐标为,得出切线的方程为,根据点在切线上,列出方程求得的值,代入即可求解.【详解】
11、(1)由题意,函数,可得,所以,即曲线在点处的切线的斜率为,所以所求切线方程为,即.(2)解:设切点坐标为,则切线的斜率为,所以切线的方程为,因为点在切线上,可得,解得,所以所求切线的方程为,即.18已知函数为常数,e=2.71828,曲线在点处的切线与x轴平行.()求k的值;()求的单调区间;【答案】()() 单调递增区间是,单调递减区间是【详解】试题分析:(1)求出函数的导函数,函数在点(1,f(1)处的切线与x轴平行,说明f(1)=0,则k值可求;(2)求出函数的定义域,然后让导函数等于0求出极值点,借助于导函数在各区间内的符号求函数f(x)的单调区间试题解析:(I) ,由已知,(II)
12、由(I)知,.设,则,即在上是减函数,由知,当时,当时,从而.综上可知,的单调递增区间是,单调递减区间是.【解析】利用导数研究函数的单调性;导数的几何意义19某车间生产某种电子元件,如果生产出一件正品,可获利200元,如果生产出一件次品,则损失100元已知该车间制造电子元件的过程中,次品率与日产量的函数关系是:(1)写出该车间的日盈利额(元)与日产量(件)之间的函数关系式;(2)为使日盈利额最大,该车间的日产量应定为多少件?【答案】(1);(2)当时,最大,即该厂的日产量定为16件,能获得最大盈利【详解】试题分析:(1))由题意可知次品率P日产次品数日产量,每天生产x件,次品数为xP,正品数为
13、x(1P),即可写出函数;(2)利用导数求导,令导数为0,即可求出函数的最值.试题解析:(1)由题意可知次品率P日产次品数日产量,每天生产x件,次品数为xP,正品数为x(1P)因为次品率P,当每天生产x件时,有x件次品,有x件正品,所以T200x100x25.(2)T25,由T0,得x16或x32(舍去)当0x0;当x16时,T0;所以当x16时,T最大,即该厂的日产量定为16件,能获得最大盈利20已知函数在点处取得极值.(1)求的值;(2)若有极大值,求在上的最小值【答案】(1) ;(2) .【分析】(1)f(x)=3ax2+b,由函数f(x)=ax3+bx+c在点x=2处取得极值c16可得
14、f(2)=12a+b=0,f(2)=8a+2b+c=c16联立解出(2)由(1)可得:f(x)=x312x+c,f(x)=3x212=3(x+2)(x2),可得x=2时,f(x)有极大值28,解得c列出表格,即可得出【详解】解:因.故由于在点x=2处取得极值c-16.故有即化简得解得a=1,b=-12.(2)由(1)知;.令,得,.当时,故在上为增函数;当时,故在上为减函数;当时,故在上为增函数.由此可知在处取得极大值;,在处取得极小值.由题设条件知16+c=28,得c=12.此时,因此在上的最小值为.【点睛】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、分类讨论方法、方程与不等式的解法,考查
15、了推理能力与计算能力,属于中档题21已知函数(1)讨论的单调性;(2)若有两个零点,求的取值范围.【答案】(1)见解析;(2).【详解】试题分析:(1)讨论单调性,首先进行求导,发现式子特点后要及时进行因式分解,再对按,进行讨论,写出单调区间;(2)根据第(1)问,若,至多有一个零点.若,当时,取得最小值,求出最小值,根据,进行讨论,可知当时有2个零点.易知在有一个零点;设正整数满足,则.由于,因此在有一个零点.从而可得的取值范围为.试题解析:(1)的定义域为,()若,则,所以在单调递减.()若,则由得.当时,;当时,所以在单调递减,在单调递增.(2)()若,由(1)知,至多有一个零点.()若
16、,由(1)知,当时,取得最小值,最小值为.当时,由于,故只有一个零点;当时,由于,即,故没有零点;当时,即.又,故在有一个零点.设正整数满足,则.由于,因此在有一个零点.综上,的取值范围为.点睛:研究函数零点问题常常与研究对应方程的实根问题相互转化.已知函数有2个零点求参数a的取值范围,第一种方法是分离参数,构造不含参数的函数,研究其单调性、极值、最值,判断与其交点的个数,从而求出a的取值范围;第二种方法是直接对含参函数进行研究,研究其单调性、极值、最值,注意点是若有2个零点,且函数先减后增,则只需其最小值小于0,且后面还需验证最小值两边存在大于0的点.22已知函数(1)若函数在区间上是增函数,求实数的取值范围(2)若在时恒成立,求实数的取值范围【答案】(1)(2)【分析】(1)求出导函数,由题意可得在上恒成立,从而可求出的取值范围,(2)将问题转化为在时恒成立,构造函数,利用导数求出其最大值即可【详解】(1)由,得,因为在区间上是增函数,所在上恒成立,所以在上恒成立,因为在上为增函数,所以满足题意只需,得,所以的取值范围为(2)因为所以 即在时恒成立,令 ,则,所以在上递减,所以,所以,所以的取值范围为第 13 页 共 13 页