2017-2018学年甘肃省兰州第一中学高二下学期第一次月考数学(理)试题 解析版
2017-2018学年甘肃省兰州第一中学高二下学期第一次月考数学(理)试题 解析版
第I 卷(选择题)
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分,将答案写在答题卡上)
1. 若f(x)=ln(lnx),那么f′(x)|x=e=( )
A. e B. C. 1 D. 以上都不对
【答案】B
【解析】f′(x)=[ln(lnx)]′=·(lnx)′=,
则f′(x)|x=e==.
本题选择B选项.
2. 设曲线在x=0处的切线方程为2x-y+1=0,则a=( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】,,
当x=0时,y′=a-1.
即:,从而a-1=2,即a=3.
本题选择D选项.
3. 若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】构造函数,则,
据此可得函数在区间上单调递减,
,
即:,.
本题选择B选项.
4. 设函数f(x)=+lnx,则( )
A. x=为f(x)的极大值点 B. x=为f(x)的极小值点
C. x=2为 f(x)的极大值点 D. x=2为 f(x)的极小值点
【答案】D
求解不等式可得,故函数在区间上单调递增;
求解不等式可得,故函数在区间上单调递减;
据此可得是函数的极小值点.
本题选择D选项.
5. 若,则a的值是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
【答案】B
【解析】,
由题意可得:,
构造函数,
则单调递增,
注意到,据此可得:a=3是方程的唯一解.
本题选择B选项.
6. 已知函数f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则实数a的取值范围是( )
A. (-1,2) B. (-∞,-3)∪(6,+∞)
C. (-3,6) D. (-∞,-1)∪(2,+∞)
【答案】B
【解析】
根据题意可得: ,解得或,故选C.
点睛:由函数的极值点的定义知,首先满足函数在该点处的导数值为0,其次需要导函数在该点处左右两侧的导数值异号,我们称之为导函数的“变号零点”,则为函数的极值点,所以研究函数的极值点只需研究导函数的图像能“穿过”轴即可.
7. 若函数的导函数在区间上是增函数,则函数在区间上的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为函数的导函数在区间上是增函数,
即在区间上各点处函数的变化率是递增的,
故图像应越来越陡峭.由图易知选A.
点睛:这是一道非常精彩的好题,题目考察了导数的概念——函数的变化率以及图像的变化规律,是以高等数学中函数图象的凹凸性为背景命制的,虽然试题的设计来源于高等数学,但考察的还是中学所学的初等数学知识.这也是近年来高考命题的一大特色.
8. 设函数在区间[a-1,a+1]上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A. (1,2] B. (4,+∞] C. [-∞,2) D. (0,3]
【答案】A
【解析】,当,即时,有0
0且a+1≤3,解得10时,f(x)=-2x<0;
当x≤0时,f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),
当x<-1时,f′(x)>0,f(x)是增函数,当-10时, f(x)在(0,a)为减函数,f(x)在(a,+∞)为增函数,f(x)在(0,+∞)有极小值f(a)=ln a+1,无极大值.
试题解析:
,x∈(0,+∞).
①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)为增函数,无极值.
②当a>0时,x∈(0,a)时,f′(x)<0,f(x)在(0,a)为减函数;
x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(a,+∞)为增函数,
f(x)在(0,+∞)有极小值,无极大值,f(x)的极小值f(a)=ln a+1.
18. 一点在直线上从时刻t=0s开始以速度运动,求:
⑴该点在t=4s的位置;
⑵该点在t=4s运动的路程.
【答案】(1);(2).
【解析】试题分析:
(1)由题意结合定积分的物理意义可得该点在t=4s的位置为;
(2)由题意结合定积分的物理意义可得该点在t=4s运动的路程为.
试题解析:
⑴.
⑵,
在区间上的;在区间上的
.
19. 已知函数f(x)=ex-x2+2ax.
(1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)在R上单调递增,求实数a的取值范围.
【答案】(1)ex-y+1=0;(2)[ln 2-1,+∞).
【解析】试题分析:
(1)由函数的解析式可得f′(1)=e,f(1)=e+1,据此可得切线方程为ex-y+1=0.
(2)f′(x)=ex-2x+2a,则原问题等价于a≥x-在R上恒成立,令g(x)=x-,求导可得g(x)在(-∞,ln 2)上单调递增,在(ln 2,+∞)上单调递减,则g(x)max=g(ln 2)=ln 2-1,实数a的取值范围为[ln 2-1,+∞).
试题解析:
(1)函数的解析式:f(x)=ex-x2+2x,
f′(x)=ex-2x+2,∴f′(1)=e,又f(1)=e+1,
∴所求切线方程为y-(e+1)=e(x-1),即ex-y+1=0.
(2)f′(x)=ex-2x+2a,∵f(x)在R上单调递增,∴f′(x)≥0在R上恒成立,
∴a≥x-在R上恒成立,令g(x)=x-,
则g′(x)=1-,令g′(x)=0,则x=ln 2,
在(-∞,ln 2)上,g′(x)>0;在(ln 2,+∞)上,g′(x)<0,
∴g(x)在(-∞,ln 2)上单调递增,在(ln 2,+∞)上单调递减,
∴g(x)max=g(ln 2)=ln 2-1,∴a≥ln 2-1,∴实数a的取值范围为[ln 2-1,+∞).
20. 在区间[0,1]上给定曲线y=x2.试在此区间内确定点t的值,使图中的阴影部分的面积S1与S2之和最小,并求最小值.
【答案】答案见解析
【解析】试题分析:
由题意结合定积分的几何意义可求得,结合定义域讨论函数的单调性可得当时,S1与S2之和取得最小值,且最小值为.
试题解析:
S1面积等于边长分别为t与t2的矩形面积去掉曲线y=x2与x轴、直线x=t所围成的面积,即S1=t·t2-x2dx=t3.
S2的面积等于曲线y=x2与x轴,x=t,x=1围成的面积去掉矩形边长分别为t2,1-t面积,即S2=x2dx-t2(1-t)=t3-t2+.
所以阴影部分的面积S(t)=S1+S2=t3-t2+(0≤t≤1).
令S′(t)=4t2-2t=4t=0,得t=0或t=.
t=0时,S(t)=;t=时,S(t)=;t=1时,S(t)=.
所以当t=时,S(t)最小,且最小值为.
点睛:(1)准确画出图形是正确用定积分表示面积的前提.
(2)
利用微积分基本定理求定积分,关键是求出被积函数的原函数,求一个函数的原函数与求一个函数的导数互为逆运算,因此应注意掌握一些常见函数的导数.
21. 已知函数f(x)=(2-a)x-2(1+lnx)+a,若函数f(x)在区间上无零点,求实数a的最小值.
【答案】2-4ln 2.
【解析】试题分析:
由题意可知f(x)<0在区间上恒成立不可能,则原问题等价于对x∈,恒成立.构造函数,则,
再令,可得m(x)> 0,则l(x)在上为增函数,据此可得a∈[2−4ln2,+∞),a的最小值为2−4ln2.
试题解析:
函数的解析式即:
为定值,而,
故f(x)<0在区间上恒成立不可能,
故要使函数f(x)在上无零点,
只要对任意的x∈,f(x)>0恒成立,
即对x∈,恒成立.
令,则,
再令,
则,故m(x)在上为减函数,于是m(x)>m()=2−2ln2>0,
从而, ,于是l(x)在上为增函数,所以l(x)
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