2022年高考数学一轮《第三章 导数及其应用》单元复习试卷(含答案解析)
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1、第三章 导数及其应用2022年高考一轮数学单元复习一遍过(新高考专用)第I卷(选择题)一、单选题1已知,设函数若关于的不等式在上恒成立,则的取值范围为ABCD【答案】C【分析】先判断时,在上恒成立;若在上恒成立,转化为在上恒成立【详解】,即,(1)当时,当时,故当时,在上恒成立;若在上恒成立,即在上恒成立,令,则,当函数单增,当函数单减,故,所以当时,在上恒成立;综上可知,的取值范围是,故选C【点睛】本题考查分段函数的最值问题,关键利用求导的方法研究函数的单调性,进行综合分析2设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a= A0B1C2D3【答案】D【详解】D试题分
2、析:根据导数的几何意义,即f(x0)表示曲线f(x)在x=x0处的切线斜率,再代入计算解:,y(0)=a1=2,a=3故答案选D考点:利用导数研究曲线上某点切线方程3已知命题对任意,总有;是方程的根则下列命题为真命题的是ABCD【答案】A【详解】由绝对值的意义可知命题p为真命题;由于,所以命题q为假命题;因此为假命题,为真命题,“且”字联结的命题只有当两命题都真时才是真命题,所以答案选A4函数的图像大致为ABCD【答案】D【详解】分析:根据函数图象的特殊点,利用函数的导数研究函数的单调性,由排除法可得结果.详解:函数过定点,排除,求得函数的导数,由得,得或,此时函数单调递增,排除,故选D.点睛
3、:本题通过对多个图象的选择考查函数的图象与性质,属于中档题.这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除.5已知函数有唯一零点,则ABCD1【答案】C【详解】因为,设,则,因为,所以函数为偶函数,若函数有唯一零点,则函数有唯一零点,根据偶函数的性质可知,只有当时,才满足题意,即是函数的唯一零点,所以,解得.故选:C.【点睛】利用函数零点的情况求参数的值或取值范围的方法:(1)利用零点存在性定理构建不等
4、式求解.(2)分离参数后转化为函数的值域(最值)问题求解.(3)转化为两个熟悉的函数图像的上、下关系问题,从而构建不等式求解.6若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是ABCD【答案】D【详解】试题分析:,函数在区间单调递增,在区间上恒成立,而在区间上单调递减,的取值范围是故选D考点:利用导数研究函数的单调性.7若函数有极值点,且,则关于的方程的不同实根个数是A3B4C5D6【答案】A【详解】,是方程的两根,由,则又两个使得等式成立,当,其函数图象如下:如图则有3个交点,当,其函数图象如下:以上两种情况都有三个交点,故选A.【考点定位】考查函数零点的概念,分类讨论的思想,以及对嵌套型函数的理
5、解.8已知函数连续,则常数的值是ABCD【答案】B【详解】由题得,故选择B.9已知,其中,则的值为A6BCD【答案】D【详解】10已知mN*,a,bR,若,则a·b=A-mBmC-1D1【答案】A【解析】易知,由洛必达法则有,所以第II卷(非选择题)二、填空题11函数在其极值点处的切线方程为_.【答案】【解析】,令,此时函数在其极值点处的切线方程为考点:导数的几何意义.12若曲线存在垂直于轴的切线,则实数的取值范围是_【答案】【解析】由题意该函数的定义域,由因为存在垂直于轴的切线,故此时斜率为,问题转化为范围内导函数存在零点解法1 (图像法)再将之转化为与存在交点当不符合题意,当时,
6、如图1,数形结合可得显然没有交点,当如图2,此时正好有一个交点,故有应填.解法2 (分离变量法)上述也可等价于方程在内有解,显然可得13若函数在内有且只有一个零点,则在上的最大值与最小值的和为_【答案】.【详解】分析:先结合三次函数图象确定在上有且仅有一个零点的条件,求出参数a,再根据单调性确定函数最值,即得结果.详解:由得,因为函数在上有且仅有一个零点且,所以,因此从而函数在上单调递增,在上单调递减,所以,点睛:对于函数零点个数问题,可利用函数的单调性、草图确定其中参数取值条件从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、
7、周期性等14曲线在点(1,2)处的切线方程为_【答案】【详解】设,则,所以,所以曲线在点处的切线方程为,即点睛:求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,用导数求切线方程的关键在于求出斜率,其求法为:设是曲线上的一点,则以为切点的切线方程是若曲线在点处的切线平行于轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为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
8、时要注意与的取值应在函数的定义域内16设,其中均为实数,下列条件中,使得该三次方程仅有一个实根的是_.(写出所有正确条件的编号) ;.【答案】1,3,4,5 【详解】令,求导得,当时,所以单调递增,且至少存在一个数使,至少存在一个数使,所以必有一个零点,即方程仅有一根,故正确;当时,若,则,易知,在上单调递增,在上单调递减,所以,要使方程仅有一根,则或者,解得或,故正确.所以使得三次方程仅有一个实 根的是.考点:1函数零点与方程的根之间的关系;2.函数的单调性及其极值.17已知为双曲线的左焦点,为上的点,若的长等于虚轴长的倍,点在线段上,则的周长为_.【答案】44【详解】由题意因为PQ过双曲线
9、的右焦点(5,0),所以P,Q都在双曲线的右支上,则有,两式相加,利用双曲线的定义得,所以PQF的周长为=281644.故答案为44.18设a,bR,若x0时恒有0x4x3+ax+b(x21)2,则ab等于_【答案】1【详解】验证发现,当x=1时,将1代入不等式有0a+b0,所以a+b=0,当x=0时,可得0b1,结合a+b=0可得1a0令f(x)=x4x3+ax+b,即f(1)=a+b=0又f(x)=4x33x2+a,f(x)=12x26x,令f(x)0,可得x,则f(x)=4x33x2+a在0,上减,在,+)上增又1a0,所以f(0)=a0,f(1)=1+a0又x0时恒有0x4x3+ax+
10、b,结合f(1)=a+b=0知,1必为函数f(x)=x4x3+ax+b的极小值点,也是最小值点故有f(1)=1+a=0,由此得a=1,b=1故ab=1故答案为1三、解答题19已知函数f(x)ex(exa)a2x,其中参数a0.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)0,求a的取值范围.【答案】(1) f(x)在上单调递减,在区间上单调递增.【分析】(1)求f(x)的导函数为f(x)(2exa)(exa),通过讨论a,求函数的单调区间即可. (2)因为f(x)0,所以即求f(x)的最小值大于等于0,由第(1)的结果求的f(x)的最小值,解关于a的不等式即可求出a的范围.【详解】(1)函数f(
11、x)的定义域为(,),且a0.f(x)2e2xaexa2(2exa)(exa).若a0,则f(x)e2x,在(,)上单调递增.若a<0,则由f(x)0,得xln.当x时,f(x)<0;当x时,f(x)>0.故f(x)在上单调递减,在区间上单调递增.(2)当a0时,f(x)e2x0恒成立.若a<0,则由(1)得,当xln时,f(x)取得最小值,最小值为fa2,故当且仅当a20,即0>a时,f(x)0.综上a的取值范围是,0.【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间,考查函数的恒成立问题,同时考查了分类讨论的思想和学生的计算能力,属于中档题.20设函数,为f(x)的导
12、函数(1)若a=b=c,f(4)=8,求a的值;(2)若ab,b=c,且f(x)和的零点均在集合中,求f(x)的极小值;(3)若,且f(x)的极大值为M,求证:M【答案】(1);(2)的极小值为(3)见解析.【分析】(1)由题意得到关于a的方程,解方程即可确定a的值;(2)由题意首先确定a,b,c的值从而确定函数的解析式,然后求解其导函数,由导函数即可确定函数的极小值.(3)由题意首先确定函数的极大值M的表达式,然后可用如下方法证明题中的不等式:解法一:由函数的解析式结合不等式的性质进行放缩即可证得题中的不等式;解法二:由题意构造函数,求得函数在定义域内的最大值,因为,所以当时,令,则令,得列
13、表如下:+0极大值所以当时,取得极大值,且是最大值,故所以当时,因此【详解】(1)因为,所以因为,所以,解得(2)因为,所以,从而令,得或因为,都在集合中,且,所以此时,令,得或列表如下:1+00+极大值极小值所以的极小值为(3)因为,所以,因为,所以,则有2个不同的零点,设为由,得列表如下: +00+极大值极小值所以的极大值解法一:因此解法二:因为,所以当时,令,则令,得列表如下:+0极大值所以当时,取得极大值,且是最大值,故所以当时,因此【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力21已知函数.()求曲线的斜率为1的切线方程;()当时,
14、求证:;()设,记在区间上的最大值为M(a),当M(a)最小时,求a的值【答案】()和.()见解析;().【分析】()首先求解导函数,然后利用导函数求得切点的横坐标,据此求得切点坐标即可确定切线方程;()由题意分别证得和即可证得题中的结论;()由题意结合()中的结论分类讨论即可求得a的值.【详解】(),令得或者.当时,此时切线方程为,即;当时,此时切线方程为,即;综上可得所求切线方程为和.()设,令得或者,所以当时,为增函数;当时,为减函数;当时,为增函数;而,所以,即;同理令,可求其最小值为,所以,即,综上可得.()由()知,所以是中的较大者,若,即时,;若,即时,;所以当最小时,此时.【点
15、睛】本题主要考查利用导函数研究函数的切线方程,利用导函数证明不等式的方法,分类讨论的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.22已知函数.(1)讨论的单调性;(2)当时,记在区间的最大值为,最小值为,求的取值范围.【答案】(1)见详解;(2) .【分析】(1)先求的导数,再根据的范围分情况讨论函数单调性;(2) 讨论的范围,利用函数单调性进行最大值和最小值的判断,最终求得的取值范围.【详解】(1)对求导得.所以有当时,区间上单调递增,区间上单调递减,区间上单调递增;当时,区间上单调递增;当时,区间上单调递增,区间上单调递减,区间上单调递增.(2)若,在区间单调递减,在区间单调递增
16、,所以区间上最小值为.而,故所以区间上最大值为. 所以,设函数,求导当时从而单调递减.而,所以.即的取值范围是.若,在区间单调递减,在区间单调递增,所以区间上最小值为而,故所以区间上最大值为. 所以,而,所以.即的取值范围是.综上得的取值范围是.【点睛】(1)这是一道常规的函数导数不等式和综合题,题目难度比往年降低了不少.考查的函数单调性,最大值最小值这种基本概念的计算.思考量不大,由计算量补充.23已知函数.(1)讨论的单调性;(2)是否存在,使得在区间的最小值为且最大值为1?若存在,求出的所有值;若不存在,说明理由.【答案】(1)见详解;(2) 或.【分析】(1)先求的导数,再根据的范围分
17、情况讨论函数单调性;(2) 根据的各种范围,利用函数单调性进行最大值和最小值的判断,最终得出,的值.【详解】(1)对求导得.所以有当时,区间上单调递增,区间上单调递减,区间上单调递增;当时,区间上单调递增;当时,区间上单调递增,区间上单调递减,区间上单调递增.(2)若在区间有最大值1和最小值-1,所以若,区间上单调递增,区间上单调递减,区间上单调递增;此时在区间上单调递增,所以,代入解得,与矛盾,所以不成立.若,区间上单调递增;在区间.所以,代入解得 .若,区间上单调递增,区间上单调递减,区间上单调递增.即在区间单调递减,在区间单调递增,所以区间上最小值为而,故所以区间上最大值为. 即相减得,
18、即,又因为,所以无解.若,区间上单调递增,区间上单调递减,区间上单调递增.即在区间单调递减,在区间单调递增,所以区间上最小值为而,故所以区间上最大值为. 即相减得,解得,又因为,所以无解.若,区间上单调递增,区间上单调递减,区间上单调递增.所以有区间上单调递减,所以区间上最大值为,最小值为即解得.综上得或.【点睛】这是一道常规的函数导数不等式和综合题,题目难度比往年降低了不少考查的函数单调性,最大值最小值这种基本概念的计算思考量不大,由计算量补充24设函数,其中.()若,讨论的单调性;()若,(i)证明恰有两个零点(ii)设为的极值点,为的零点,且,证明.【答案】(I)在内单调递增.;(II)
19、(i)见解析;(ii)见解析.【分析】(I);首先写出函数的定义域,对函数求导,判断导数在对应区间上的符号,从而得到结果;(II)(i)对函数求导,确定函数的单调性,求得极值的符号,从而确定出函数的零点个数,得到结果;(ii)首先根据题意,列出方程组,借助于中介函数,证得结果.【详解】(I)解:由已知,的定义域为,且,因此当时,从而,所以在内单调递增.(II)证明:(i)由(I)知,令,由,可知在内单调递减,又,且,故在内有唯一解,从而在内有唯一解,不妨设为,则,当时,所以在内单调递增;当时,所以在内单调递减,因此是的唯一极值点.令,则当时,故在内单调递减,从而当时,所以,从而,又因为,所以在
20、内有唯一零点,又在内有唯一零点1,从而,在内恰有两个零点.(ii)由题意,即,从而,即,因为当时,又,故,两边取对数,得,于是,整理得,【点睛】本小题主要考查导数的运算、不等式证明、运用导数研究函数的性质等基础知识和方法,考查函数思想、化归与转化思想,考查综合分析问题和解决问题的能力.25已知实数,设函数 (1)当时,求函数的单调区间;(2)对任意均有 求的取值范围.注:为自然对数的底数.【答案】(1)的单调递增区间是,单调递减区间是;(2).【分析】(1)首先求得导函数的解析式,然后结合函数的解析式确定函数的单调区间即可.(2)由题意首先由函数在特殊点的函数值得到a的取值范围,然后证明所得的
21、范围满足题意即可.【详解】(1)当时,函数的定义域为,且:,因此函数的单调递增区间是,单调递减区间是.(2)由,得,当时,等价于,令,则,设,则,(i)当时,则,记,则列表讨论: x () 1 (1,+) p(x) 0+ P(x) p()单调递减 极小值p(1)单调递增 (ii)当时,令,则,故在上单调递增,由(i)得,由(i)(ii)知对任意,即对任意,均有,综上所述,所求的a的取值范围是【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系 (2)利用导数求
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- 第三章 导数及其应用 2022年高考数学一轮第三章 导数及其应用单元复习试卷含答案解析 2022 年高 数学 一轮 第三 导数 及其 应用 单元 复习 试卷 答案 解析
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