1、 第九周数学综合练习2022-4-16 一、选择题 1. 若,则等于( ) A. B. C. D. 2.过点(0,1)作直线,使它与抛物线y2=4x仅有一个公共点,这样的直线有( ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 3.函数f(x)=2x4-3x2+1在区间[,2]上的最大值和最小值分别是( ) A.21,- B.1,- C.21,0 D.0,- 4.已知f(x)=x3-ax在[1,+∞)上是单调增函数,则a的最大值是( ) A.0 B.1 C.2 D.3
2、 5.f(x)与g(x)是定义在R上的两个可导函数,若f(x),g(x)满足f′(x)=g′(x),则f(x)与g(x)满足( ) A.f(x)=g(x) B.f(x)=g(x)=0 C.f(x)-g(x)为常数函数 D.f(x)+g(x)为常数函数 6. 直线y=x+b与曲线y=-x+ln x相切,则b的值为( ) A.-2 B.-1 C.- D.1 7. 如图所示为f(x)=x3+bx2+cx+d的图象,则x+x的值是( ) A. B. C. D. 8.设函数y=xsinx+cosx的
3、图象上的点(x,y)处的切线斜率为k,若k=g(x),则函数k=g(x)的图象大致为( ) 9.设是抛物线的焦点,点是抛物线与双曲线的一条渐近线的一个公共点,且轴,则双曲线的离心率为 . A. B. C. D.4 10.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)≤0,对任意正数a,b,若a
4、互为倒数,则该椭圆的方程是 12.已知圆(圆心为点)及点,为圆上一点,的垂直平分线交于,则点的轨迹方程是 13.已知曲线y=x2-1与y=1+x3在x=x0处的切线相互垂直,则x0的值为 . 14.已知点M是抛物线y2=4x上的一点,F为抛物线的焦点,A在圆C:(x-4)2+(y-1)2=1上,则|MA|+|MF|的最小值为________. 15.给出定义:若函数f(x)在D上可导,即f′(x)存在,且导函数f′(x)在D上也可导,则称f(x)在D上存在二阶导函数,记f″(x)=(f′(x))′.若f″
5、x)<0在D上恒成立,则称f(x)在D上为凸函数.以下四个函数在(0,)上不是凸函数的是________.(把你认为正确的序号都填上) ①f(x)=sinx+cosx;②f(x)=lnx-2x; ③f(x)=-x3+2x-1;④f(x)=xex. 三、解答题 16.求下列函数的导数: (1)y=(1-)(1+);(2)y=; (3)y=xex;(4)y=tanx. 17.求长短轴之比为3∶2,一个焦点是(0,-2),中心在原点的椭圆的标准方程. 18.已知函数f(x)=x3+ax2-bx(a,b∈R).若y=f(x)图象上的点(
6、1,-)处的切线斜率为-4,求y=f(x)的极大值. 19.设函数为奇函数,其图像在点处的切线与直线垂直,导函数的最小值为. (1)求的值 (2)求函数的单调递增区间. (3)求函数在上的最大值和最小值. 20.已知函数f(x)=xlnx. (1)求f(x)的最小值; (2)争辩关于x的方程f(x)-m=0(m∈R)的解的个数. 21.如图,在直角坐标系xOy中有始终角梯形ABCD,AB的中点为O,AD⊥AB,AD∥BC,AB=4,BC=3,AD=1,以A,B为焦点的椭圆经过点C. (1
7、)求椭圆的标准方程; (2)若点E(0,1),问是否存在直线l与椭圆交于M,N两点且|ME|=|NE|,若存在,求出直线l斜率的取值范围;若不存在,请说明理由. 第九周数学综合练习参考答案2022-4-16 一、选择题 1. 答案: D 2.解析:结合图形分析可知,满足题意的直线共有3条:直线x=0,过点(0,1)且平行于x轴的直线以及过点(0,1)且与抛物线相切的直线(非直线x=0). 答案:C 3.答案:A 4.解析:f′(x)=3x2-a≥0在[1,+∞)上恒成立, 即:a≤3x2在[1,+∞)上恒成立,而(3x2)min=3×12=3.
8、 ∴a≤3,故amax=3. 答案:D 5.解析:由f′(x)=g′(x),得f′(x)-g′(x)=0, 即[f(x)-g(x)]′=0,所以f(x)-g(x)=C(C为常数). 答案:C 6. 解析:设切点的坐标为,依题意,对于曲线y=-x+ln x,有y′=-+,所以-+=,得a=1.又切点 在直线y=x+b上,故-=+b,得b=-1. 答案:B 7. 解析:由图象可知,函数图象与x轴交于三点,(-1,0),(0,0),(2,0),故该函数有三个零点-1,0,2. 由f(0)=0,得d=0,故函数解析式可化为f(x)=x3+bx2+cx=x(x2+bx+c),明显-1,2
9、为方程x2+bx+c=0的两根. 由根与系数的关系,得解得故f(x)=x3-x2-2x. 由图象可知,x1,x2为函数f(x)的两个极值点, 又f′(x)=3x2-2x-2, 故x1,x2为f′(x)=0,即3x2-2x-2=0的两根, 故x1+x2=,x1·x2=-. 故x+x=(x1+x2)2-2x1·x2=2-2×=. 答案: D 8.解析:k=g(x)=y′=sinx+xcosx-sinx=xcosx,故函数k=g(x)为奇函数,排解A、C;又当x∈(0,)时,g(x)>0. 答案:B 9. 答案:A 10.解析:∵xf′(x)+f(x)≤0, 又f(x)≥0
10、∴xf′(x)≤-f(x)≤0, 设y=,则y′=≤0, 故y=为减函数或常函数. 又a0,则af(b)≤bf(a). 答案:A 二、填空题 11. 12. 13.解:对于y=x2-1,有y′=x,k1=y′|x=x0=x0; 对于y=1+x3,有y′=3x2,k2=y′|x=x0=3x. 又k1k2=-1,则x=-1,x0=-1. 14.解析:依题意得|MA|+|MF|≥(|MC|-1)+|MF|=(|MC|+|MF|)-1,由抛物线的定义知|MF|等于点M到抛物线的准线x=-1的距离,结合图形不难得知,|MC|+|MF|的最小值等
11、于圆心C(4,1)到抛物线的准线x=-1的距离,即为5,因此所求的最小值为4. 答案:4 15.解析:对于①,f″(x)=-(sinx+cosx),x∈(0,)时, f″(x)<0恒成立; 对于②,f″(x)=-,在x∈(0,)时,f″(x)<0恒成立; 对于③,f″(x)=-6x,在x∈(0,)时,f″(x)<0恒成立; 对于④,f″(x)=(2+x)·ex在x∈(0,)时f″(x)>0恒成立, 所以f(x)=xex不是凸函数. 答案:④ 三、解答题 16.解:(1) ∵ y=(1-)(1+)=- (2) y′=()′===. (3)y′=x′ex+x(
12、ex)′=ex+xex=ex(x+1). (4)y′=()′===. 17.解: ∵椭圆的中心在原点, 一个焦点是(0,-2), 于是设椭圆的标准方程为 由己知得: 且 解得 故标准方程为 18.解:(1)∵f′(x)=x2+2ax-b, ∴由题意可知:f′(1)=-4且f(1)=-, 即解得 ∴f(x)=x3-x2-3x, f′(x)=x2-2x-3=(x+1)(x-3). 令f′(x)=0,得x1=-1,x2=3. 由此可知,当x变化时,f′(x),f(x)的变化状况如下表: x (-∞,-1) -1 (-1,3) 3 (3,+∞) f′(x
13、) + 0 - 0 + f(x) ↗ 极大值 ↘ 微小值 ↗ ∴当x=-1时,f(x)取极大值. 19.解:(1)为奇函数,∴, ∴ 的最小值为,∴. 又直线的斜率为,,解得. 故. (2),∴, 令 得: ∴函数的单调递增区间为,. (3)令得,故当变化时,,的变化状况如下表: - 0 + 微小值 由于, 所以当时,取得最小值当时,取得最大值为18. 20.解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞), f′(x)=lnx+1,令f′(x)=
14、0,得x=.
当x∈(0,+∞)时,f′(x),f(x)的变化状况如下:
x
f′(x)
-
0
+
f(x)
↘
微小值
↗
所以,f(x)在(0,+∞)上最小值是f=-.
(2)当x∈时,f(x)单调递减且f(x)的取值范围是;
当x∈时,f(x)单调递增且f(x)的取值范围是.
下面争辩f(x)-m=0的解:
当m<-时,原方程无解;
当m=-或m≥0时,原方程有唯一解;
当-
15、∴CA+CB=5+3=2a,a=4.
又2c=4,∴c=2,从而b==2,
∴椭圆的标准方程为+=1.
(2)由题意知,当l与x轴垂直时,不满足|ME|=|NE|,当l与x轴平行时,|ME|=|NE|明显成立,此时k=0.
设直线l的方程为y=kx+m(k≠0),
由,消去y得
(3+4k2)x2+8kmx+4m2-48=0,
∵Δ=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-48)>0,
∴16k2+12>m2,①
令M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点为F(x0,y0),
则x0==,y0=kx0+m=,
∵|ME|=|NE|,∴EF⊥MN,∴kEF×k=-1,
即×k=-1,化简得m=-(4k2+3),
结合①得16k2+12>(4k2+3)2,即16k4+8k2-3<0,
解之得-






