1、第一章导数及其应用测试卷本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟第卷(选择题,共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1下列求导运算正确的是()A(cos x)sin xB(2x2)42xC(ex)xex1 D(lgx)解析:(cos x)sin x,(2x2)4x,(ex)ex,(lgx),A、B、C选项均不正确,D选项正确,故选D.答案:D2已知物体的运动方程是st44t316t2(t表示时间,s表示位移),则瞬时速度为0的时刻是()A0秒、2秒或4秒 B0秒、2秒或16秒C2
2、秒、8秒或16秒 D0秒、4秒或8秒解析:st312t232tt(t212t32)t(t4)(t8),可得t0,或t4,或t8,故选D.答案:D3曲线y(x1)ex(e为自然对数的底数)在点(1,0)处的切线方程为()Ayx1 Byx1Cyexe Dyexe解析:由y(x1)ex,得yxex,曲线在点(1,0)处切线的斜率ky|x1e,切线方程为ye(x1),即yexe,故选D.答案:D4若两曲线yx2与ycx3(c0)围成的图形面积是,则c()A1 B.C. D2解析:由得两曲线交于点O(0,0)和点A,两曲线yx2与ycx3(c0)围成的图形面积S (x2cx3)dxc,解得c,故选B.答
3、案:B5函数f(x)x2ln x的单调递减区间是()A(3,1) B(0,1)C(1,3) D(0,3)解析:函数f(x)的定义域为(0,),f(x)1.由f(x)0,得0x0)的极大值点和极小值点都在区间(1,1)内,则实数a的取值范围是()A(0,2 B(0,2)C,2) D(,2)解析:由题意可知f(x)0的两个不同解都在区间(1,1)内因为f(x)3x22ax1,所以根据导函数图象可得又a0,解得ag(x),则当axg(x)Bf(x)g(x)f(a)Df(x)g(b)g(x)f(b)解析:令h(x)f(x)g(x),xa,b,f(x)g(x),h(x)f(x)g(x)0,h(x)在区间
4、a,b上单调递增,当ax时,h(a)h(x),即f(a)g(a)g(x)f(a),故选C.答案:C10已知函数f(x)满足f(0)0,导函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的图象与x轴围成的封闭图形的面积为()A. B.C2 D.解析:由f(x)的图象知,f(x)2x2,设f(x)x22xc,由f(0)0知,c0,所以f(x)x22x,由x22x0得x0或x2.故所求面积.答案:B11若函数f(x)ex(sin xa)在区间上单调递增,则实数a的取值范围是()A,) B(1,)C1,) D(,)解析:f(x)ex(sin xa)excos xex(sin xcos xa),函数f(x)ex(
5、sin xa)在区间上单调递增,且ex0,sin xcos xa0,即a(sin xcos x)sin在上恒成立当x时,x,sin,sin,1)a1,即实数a的取值范围是1,),故选C.答案:C12已知定义在R上的奇函数f(x),设其导数为f(x),当x(,0时,恒有xf(x)F(2x1)的实数x的取值范围为()A(1,2) B.C. D(2,1)解析:因为f(x)是奇函数,所以不等式xf(x)f(x)等价于xf(x)f(x),即xf(x)f(x)0,即F(x)F(2x1)等价于F(3)F(|2x1|),即3|2x1|,解得1x0),所以y2,令y0,解得x200(x200舍去),这时y800
6、.当0x200时,y200时,y0,所以当x200时,y取得最小值,故其周长至少为800 m.答案:80015由曲线y2x,直线yx2所围成的封闭图形的面积为_解析:由得或根据定积分的几何定义可知所求封闭图形的面积.答案:16若关于x的方程x33xm0在0,2上有根,则实数m的取值范围是_解析:令f(x)x33xm,则f(x)3x233(x1)(x1)显然,当x1时,f(x)0,f(x)单调递增;当1x1时,f(x)0,f(x)单调递减所以当x1时,f(x)取极大值f(1)m2;当x1时,f(x)取极小值f(1)m2.而f(0)m,f(2)m2,f(0)0.(1)若f(x)在x1处取得极值,求
7、a的值;(2)求f(x)的单调区间;(3)若f(x)的最小值为1,求a的取值范围解析:(1)f(x),因为f(x)在x1处取得极值,所以f(1)0,即0,解得a1.(2)由(1)知f(x),因为x0,a0,所以ax10.当a2时,在区间0,)上,f(x)0,所以f(x)的单调增区间为0,)当0a0解得x,由f(x)0解得x ,所以f(x)的单调减区间为,单调增区间为.综上可知,当a2时,f(x)的单调增区间为0,);当0a2时,f(x)的单调减区间为,单调增区间为.(3)当a2时,由(2)知,f(x)的最小值为f(0)1,当0a2时,由(2)知,f(x)在x处取得最小值,最小值为f1时,在区间
8、(0,1)上,y0,函数在(0,1)上单调递增;在区间(1,a)上,y1时,广告费用投入1万元,厂商的利润最大;当a1时,广告费用投入a万元,厂商的利润最大20(12分)已知F(x)1t(t4)dt,x(1,)(1)求F(x)的单调区间;(2)求函数F(x)在1,5上的最值解析:F(x)x32x2x32x2(x1)(1)F(x)x24x,由F(x)0,即x24x0,得1x4;由F(x)0,即x24x0,得0x0,证明:当0xa时,f(ax)0.解析:(1)f(x)的定义域为(0,),由已知,得f(x)x1a.若a0,则f(x)0,此时f(x)在(0,)上单调递增若a0,则令f(x)0,得xa.
9、当0xa时,f(x)a时,f(x)0.此时f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,)上单调递增综上,当a0时,f(x)在(0,)上单调递增;当a0时,f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,)上单调递增(2)令g(x)f(ax)f(ax),则g(x)(ax)2(1a)(ax)aln(ax)2xaln(ax)aln(ax)所以g(x)2.当0xa时,g(x)0,所以g(x)在(0,a)上是减函数而g(0)0,所以g(x)g(0)0.故当0xa时,f(ax)0,从而f(x)的最小值为f(a),且f(a)0.不妨设0x1x2,则0x1ax2,所以0ax1a.由(2)得f(2ax1)2ax1,于是a.由(1)知,f0.