第一章导数及其应用测试题一、 选择题1.设xx y sin 12-=,则='y ( ).A .x x x x x 22sin cos )1(sin 2---B .xx x x x 22sin cos )1(sin 2-+- C .x x x x sin )1(sin 22-+- D .xx x x sin )1(sin 22---2.设1ln)(2+=x x f ,则=)2('f ( ). A .54 B .52 C .51 D .53 3.已知2)3(',2)3(-==f f ,则3)(32lim3--→x x f x x 的值为( ).A .4-B .0C .8D .不存在 4.曲线3x y =在点)8,2(处的切线方程为( ).A .126-=x yB .1612-=x yC .108+=x yD .322-=x y5.已知函数d cx bx ax x f +++=23)(的图象与x 轴有三个不同交点)0,(),0,0(1x ,)0,(2x ,且)(x f 在1=x ,2=x 时取得极值,则21x x ⋅的值为( ) A .4 B .5 C .6 D .不确定 6.在R 上的可导函数c bx ax x x f +++=22131)(23,当)1,0(∈x 取得极大值,当)2,1(∈x 取得极小值,则12--a b 的取值范围是( ). A .)1,41( B .)1,21( C .)41,21(- D .)21,21(-7.函数)cos (sin 21)(x x e x f x +=在区间]2,0[π的值域为( ). A .]21,21[2πe B .)21,21(2πe C .],1[2πe D .),1(2πe8.积分=-⎰-aadx x a 22( ).A .241a π B .221a πC .2a πD .22a π9.由双曲线12222=-by a x ,直线b y b y -==,围成的图形绕y 轴旋转一周所得旋转体的体积为( )A .238ab π B .b a 238π C .b a 234π D .234ab π 10.由抛物线x y 22=与直线4-=x y 所围成的图形的面积是( ). A .18B .338C .316 D .1611.设底面为等边三角形的直棱柱的体积为V ,则其表面积最小时,底面边长为( ). A.3V B.32V C.34V D .32V 二、填空题13.曲线3x y =在点)0)(,(3≠a a a 处的切线与x 轴、直线a x =所围成的三角形的面积为61,则=a _________ 。
14.一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的位移是23425341t t t S +-=,那么速度为零的时刻是_______________。
16.=-+-⎰dx x x 4|)3||1(| ____________。
三、解答题(17)(本小题满分10分)已知向量),1(),1,(2t x x x -=+=,若函数x f ⋅=)(在区间)1,1(-上是增函数,求t 的取值范围。
(18)(本小题满分12分)已知函数x bx ax x f 3)(23-+=在1±=x 处取得极值. (1)讨论)1(f 和)1(-f 是函数)(x f 的极大值还是极小值;(2)过点)16,0(A 作曲线)(x f y =的切线,求此切线方程.(19)(本小题满分14分)设a x ≤≤0,求函数x x x x x f 24683)(234+--=的最大值和最小值。
(20)(本小题满分12分)用半径为R 的圆形铁皮剪出一个圆心角为α的扇形,制成一个圆锥形容器,扇形的圆心角α多大时,容器的容积最大?(21) (本小题满分12分)直线kx y =分抛物线2x x y -=与x 轴所围成图形为面积相等的两个部分,求k 的值.第一章导数及其应用测试题参考答案一、选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分。
)二、填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分)(13)、 1± (14)、 0=t (16)、 10三、解答题:(本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) (17)(本小题满分10分) 解:由题意知:t tx x x x t x x x f +++-=++-=232)1()1()(,则t x x x f ++-=23)('2┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (3分) ∵)(x f 在区间)1,1(-上是增函数,∴0)('>x f即x x t 232->在区间)1,1(-上是恒成立, ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (5分)设x x x g 23)(2-=,则31)31(3)(2--=x x g ,于是有 5)1()(max =-=>g x g t∴当5>t 时,)(x f 在区间)1,1(-上是增函数 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (8分) 又当5=t 时, 314)31(3523)('22+--=++-=x x x x f , 在)1,1(-上,有0)('>x f ,即5=t 时,)(x f 在区间)1,1(-上是增函数 当5<t 时,显然)(x f 在区间)1,1(-上不是增函数∴5≥t ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (10分)(18)(本小题满分12分)解:(1)323)('2-+=bx ax x f ,依题意, 0)1(')1('=-=f f ,即⎩⎨⎧=--=-+.0323,0323b a b a 解得 0,1==b a ┅┅ (3分)∴x x x f 3)('3-=,∴)1)(1(333)('2-+=-=x x x x f令0)('=x f ,得 1,1=-=x x 若),1()1,(+∞--∞∈Y x ,则0)('>x f 故)(x f 在),1()1,(+∞--∞和上是增函数;若)11(,-∈x ,则0)('<x f 故)(x f 在)1,1(-上是减函数;所以2)1(=-f 是极大值,2)1(-=f 是极小值。
┅┅┅┅┅┅┅┅ (6分) (2)曲线方程为x x y 33-=,点)16,0(A 不在曲线上。
设切点为),(00y x M ,则03003x x y -= 由)1(3)('200-=x x f 知,切线方程为))(1(30200x x x y y --=- ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (9分) 又点)16,0(A 在切线上,有)0)(1(3)3(16020030x x x x --=-- 化简得 830-=x ,解得 20-=x所以切点为)2,2(--M ,切线方程为 0169=+-y x ┅┅┅┅┅┅ (12分) (19)(本小题满分14分)解:)2)(1)(1(1224122412)('23--+=+--=x x x x x x x f令0)('=x f ,得:2,1,1321==-=x x x ┅┅┅┅┅┅┅ (2分) 当x 变化时,)(),('x f x f 的变化情况如下表:又0)0(=f ,故最小值为0。
┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (6分)最大值与a 有关:(1)当)1,0(∈a 时,)(x f 在),0(a 上单调递增,故最大值为:a a a a a f 24683)(234+--= ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (8分) (2)由13)(=x f ,即:01324683234=----x x x x ,得: 0)1323()1(22=---x x x ,∴1=x 或31021±=x 又0>x ,∴1=x 或31021+=x ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (10分) ∴当1[∈a ]31021,+时,函数)(x f 的最大值为:13)1(=f ┅┅ (12分)(3)当(∈a ),31021+∞+时,函数)(x f 的最大值为: a a a a a f 24683)(234+--= ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (14分) (20)(本小题满分12分)解:设圆锥的底面半径为r ,高为h ,体积为V ,则 由222R r h =+,所以 )0(,3131)(313132222R h h h R h h R h r V <<-=-==ππππ ∴2231'h R V ππ-=,令0'=V 得 R h 33= ┅┅┅┅┅┅┅ (6分) 易知:R h 33=是函数V 的唯一极值点,且为最大值点,从而是最大值点。
∴当R h 33=时,容积最大。
┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (8分) 把R h 33=代入222R r h =+,得 R r 36= 由r R πα2=得 πα362=即圆心角πα362=时,容器的容积最大。
┅┅┅┅┅┅┅ (11分) 答:扇形圆心角πα362=时,容器的容积最大。
┅┅┅┅ (12分) (21) (本小题满分12分)解:解方程组⎩⎨⎧-==2xx y kx y 得:直线kx y =分抛物线2x x y -=的交点的横坐标为 0=x 和k x -=1 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (4分) 抛物线2x x y -=与x 轴所围成图形为面积为 61|)3121()(103212=-=-=⎰x x dx x x S ┅┅┅┅┅ (6分) 由题设得dx kx dx x x S k k ⎰⎰----=10102)(26)1()(3102k dx kx x x k-=--=⎰- ┅┅┅┅┅┅┅ (10分)又61=S ,所以21)1(3=-k ,从而得:2413-=k ┅┅┅┅┅ (12分)。