格物学 第五章 一元函数的导数及其应用5.3 导数在研究函数中的应用

导数与极值-5.3 导数在研究函数中的应用知识点月考进阶单选题自测题答案-黑龙江省等高二数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-06-05
导数与极值-5.3 导数在研究函数中的应用知识点月考进阶单选题自测题答案-黑龙江省等高二数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['导数与极值', '充要条件']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=a x^{3}+x+1$$有极值的一个充分不必要条件是(

C

A.$${{a}{<}{0}}$$

B.$${{a}{>}{0}}$$

C.$${{a}{<}{−}{1}}$$

D.$${{a}{<}{1}}$$

3、['导数与极值', '全称量词命题、存在量词命题的否定']

正确率80.0%下列关于三次函数$$f ( x )=a x^{3}+b x^{2}+c x+d ( a \neq0 ) ( x \in R )$$叙述正确的是$${{(}{)}}$$
①函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象一定是中心对称图形;
②函数$${{f}{(}{x}{)}}$$可能只有一个极值点;
③当$$x_{0} \neq-\frac b {3 a}$$时,$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{x}{=}{{x}_{0}}}$$处的切线与函数$$y=f ( x )$$的图象有且仅有两个交点;
④当$$x_{0} \neq-\frac b {3 a}$$时,则过点$$( x_{0}, f ( x_{0} ) )$$的切线可能有一条或者三条.

A.①③

B.②③

C.①④

D.②④

4、['导数与极值']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=-x^{3}+a x^{2}-4$$在$${{x}{=}{2}}$$处取得极值,若$$m, ~ n \in[-1, 1 ]$$,则$$f ( m )+f^{\prime} ( n )$$的最小值是(

C

A.$${{1}{5}}$$

B.$${{1}{0}}$$

C.$${{−}{{1}{3}}}$$

D.$${{−}{{1}{5}}}$$

5、['导数与极值', '利用导数讨论函数单调性']

正确率40.0%若$${{x}{=}{2}}$$是函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=x \left( \begin{matrix} {x} \\ {-m} \\ \end{matrix} \right)^{2}$$的极大值点,则$${{m}}$$的值为(

B

A.$${{3}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{2}}$$或$${{6}}$$

D.$${{2}}$$

6、['两点间的距离', '导数与极值', '导数的几何意义']

正确率40.0%设实数$$a, ~ b, ~ c, ~ d$$满足$$b \neq0, \ d \neq-1, \ \models\frac{a^{2}-l n a} {b}=\frac{c-1} {d+1}=1$$,则$$( \boldsymbol{a}-\boldsymbol{c} )^{\textit{2}}+\textit{( b-d )}^{\textit{2}}$$的最小值是(

A

A.$${{2}}$$

B.$${{1}}$$

C.$$\frac{1} {2}$$

D.$$\frac{1} {4}$$

8、['利用函数单调性求参数的取值范围', '导数与极值']

正确率60.0%函数$$f \left( x \right)=\left( x-3 \right) e^{x} \left( \textit{} \right)$$

B

A.$${{x}{=}{2}}$$时,取得极大值

B.$${{x}{=}{2}}$$时,取得极小值

C.$${{x}{=}{3}}$$时,取得极大值

D.$${{x}{=}{3}}$$时,取得极小值

9、['简单复合函数的导数', '导数与极值']

正确率60.0%函数$$f ( x )=x^{3}+a x^{2}+3 x-9$$,已知$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{x}{=}{-}{3}}$$处取得极值,则$${{a}{=}{(}}$$

D

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

10、['导数与单调性', '导数与极值']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=( 2 k-1 ) l n x+\frac{k} {x}+2 x$$,有以下命题:
$${①}$$当$$k=-\frac{1} {2}$$时,函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$( 0, \frac{1} {2} )$$上单调递增;
$${②}$$当$${{k}{⩾}{0}}$$时,函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$( 0,+\infty)$$上有极大值;
$${③}$$当$$- \frac{1} {2} < k < 0$$时,函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$( \frac{1} {2},+\infty)$$上单调递减;
$${④}$$当$$k <-\frac{1} {2}$$时,函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$( 0,+\infty)$$上有极大值$$f ( \frac{1} {2} )$$,有极小值$$f (-k )$$.
其中不正确命题的序号是$${{(}{)}}$$

B

A.$${①{③}}$$

B.$${②{③}}$$

C.$${①{④}}$$

D.$${②{④}}$$

1. 函数$$f(x) = ax^3 + x + 1$$有极值的充分不必要条件是:

首先求导数:$$f'(x) = 3ax^2 + 1$$。函数有极值点需要导数有变号零点,即$$f'(x) = 0$$有解且导数在该点两侧符号相反。解方程$$3ax^2 + 1 = 0$$得$$x^2 = -\frac{1}{3a}$$,必须有$$a < 0$$。因此,充分不必要条件是$$a < 0$$的严格子集,选项中$$a < -1$$是$$a < 0$$的子集,故选C。

3. 关于三次函数$$f(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d$$的叙述:

① 三次函数的图像关于其对称中心对称,正确;
② 三次函数可能有一个极值点(当导数判别式小于等于0时),正确;
③ 当$$x_0 \neq -\frac{b}{3a}$$时,切线可能与图像有第三个交点,错误;
④ 当$$x_0 \neq -\frac{b}{3a}$$时,过点的切线可能有一条或三条,正确。
综上,①④正确,选C。

4. 函数$$f(x) = -x^3 + ax^2 - 4$$在$$x = 2$$处取得极值:

求导得$$f'(x) = -3x^2 + 2ax$$,由$$f'(2) = 0$$得$$a = 3$$。函数为$$f(x) = -x^3 + 3x^2 - 4$$,导数$$f'(x) = -3x^2 + 6x$$。在区间$$[-1, 1]$$上,$$f(x)$$的最小值为$$f(-1) = -6$$,$$f'(x)$$的最小值为$$f'(-1) = -9$$。因此$$f(m) + f'(n)$$的最小值为$$-6 + (-9) = -15$$,选D。

5. 若$$x = 2$$是函数$$f(x) = x(x - m)^2$$的极大值点:

求导得$$f'(x) = (x - m)^2 + 2x(x - m)$$,由$$f'(2) = 0$$得$$(2 - m)^2 + 4(2 - m) = 0$$,解得$$m = 2$$或$$m = 6$$。验证$$m = 2$$时$$x = 2$$不是极值点,$$m = 6$$时是极大值点,故选B。

6. 实数$$a, b, c, d$$满足$$\frac{a^2 - \ln a}{b} = \frac{c - 1}{d + 1} = 1$$:

由条件得$$a^2 - \ln a = b$$和$$c = d + 2$$。目标是最小化$$(a - c)^2 + (b - d)^2$$,代入得$$(a - d - 2)^2 + (a^2 - \ln a - d)^2$$。设$$d = a^2 - \ln a - k$$,化简后求导可得最小值为$$\frac{1}{2}$$,选C。

8. 函数$$f(x) = (x - 3)e^x$$的极值:

求导得$$f'(x) = e^x + (x - 3)e^x = (x - 2)e^x$$。令$$f'(x) = 0$$得$$x = 2$$,且$$f''(x) = (x - 1)e^x$$,$$f''(2) > 0$$,故$$x = 2$$是极小值点,选B。

9. 函数$$f(x) = x^3 + ax^2 + 3x - 9$$在$$x = -3$$处取得极值:

求导得$$f'(x) = 3x^2 + 2ax + 3$$,由$$f'(-3) = 0$$得$$27 - 6a + 3 = 0$$,解得$$a = 5$$,选D。

10. 函数$$f(x) = (2k - 1)\ln x + \frac{k}{x} + 2x$$的命题:

① 当$$k = -\frac{1}{2}$$时,$$f'(x) = -\frac{2}{x} - \frac{1}{2x^2} + 2$$,在$$(0, \frac{1}{2})$$上$$f'(x) > 0$$,正确;
② 当$$k \geq 0$$时,$$f(x)$$在$$(0, +\infty)$$上可能无极值,错误;
③ 当$$-\frac{1}{2} < k < 0$$时,$$f(x)$$在$$(\frac{1}{2}, +\infty)$$上可能单调递减,正确;
④ 当$$k < -\frac{1}{2}$$时,$$f(x)$$在$$(0, +\infty)$$上有极大值$$f(\frac{1}{2})$$和极小值$$f(-k)$$,正确。
综上,不正确命题是②③,选B。
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