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

导数与单调性-5.3 导数在研究函数中的应用知识点教师选题进阶选择题自测题答案-天津市等高二数学选择必修,平均正确率52.0%

2025-08-06
导数与单调性-5.3 导数在研究函数中的应用知识点教师选题进阶选择题自测题答案-天津市等高二数学选择必修,平均正确率52.0%
1、['函数奇、偶性的证明', '导数与单调性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\frac{x} {\mathrm{e}^{| x |}},$$则下列说法正确的
是(

A

A.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是奇函数,且在$$(-\infty,-1 )$$上是减函数

B.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是奇函数,且在$$(-\infty,-1 )$$上是增函数

C.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是偶函数,且在$$(-\infty,-1 )$$上是减函数

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是偶函数,且在$$(-\infty,-1 )$$上是增函数

2、['导数与单调性', '利用基本不等式证明不等式']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=x^{2}+2 \operatorname{c o s} x, \, \, \, x \in( 0, \pi)$$,$$\pi> a > b > 0$$,设$$m=f ( \sqrt{\frac{a^{2}+b^{2}} {2}} ),$$$$n=f ( \sqrt{a b} ), ~ t=f ( \frac{a+b} {2} )$$,则$$m, ~ n, ~ t$$的大小关系为(

A

A.$$m > t > n$$

B.$$m > n > t$$

C.$$t > n > m$$

D.$$t > m > n$$

3、['导数与单调性', '利用导数解决函数零点问题', '函数零点存在定理']

正确率40.0%若$${{a}{>}{2}}$$,则方程$$\frac1 3 x^{3}-a x^{2}+1=0$$在$$( 0, 2 )$$上恰好有(

B

A.$${{0}}$$个根

B.$${{1}}$$个根

C.$${{2}}$$个根

D.$${{3}}$$个根

4、['导数与单调性', '导数与极值', '函数图象的识别']

正确率60.0%设函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在 $${{R}}$$上可导,其导函数为$$f^{\prime} ( x ),$$且函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{x}{=}{−}{2}}$$处取得极小值,则函数$$y=x f^{\prime} ( x )$$的图象可能是(

A

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

5、['导数与单调性', '对数函数']

正确率40.0%设$$a=e^{0. 5}$$,$$b=\frac{3} {e}$$,$${{c}{=}{{l}{n}}{3}}$$,其中$${{e}}$$为自然对数的底数,则$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$的大小关系是$${{(}{)}}$$

A.$$c < \alpha< b$$

B.$$b < c < a$$

C.$$a < c < b$$

D.$$c < b < a$$

6、['导数与单调性', '导数的几何意义']

正确率60.0%设函数$$f ( x )=x \operatorname{s i n} x+\operatorname{c o s} x$$的图象在点$$\left( t, f ( t ) \right)$$处切线的斜率为$${{k}}$$,则函数$$k=g ( t )$$的部分图象为(

D

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

7、['导数与单调性', '导数与极值']

正确率60.0%svg异常

D

A.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$有极大值$${{f}{(}{2}{)}}$$和极小值$${{f}{(}{1}{)}}$$

B.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$有极大值$$f (-2 )$$和极小值$${{f}{(}{1}{)}}$$

C.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$有极大值$${{f}{(}{2}{)}}$$和极小值$$f (-2 )$$

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$有极大值$$f (-2 )$$和极小值$${{f}{(}{2}{)}}$$

8、['导数与单调性', '导数与极值', '利用导数讨论函数单调性']

正确率40.0%svg异常

C

A.$${①{③}}$$

B.$${②{③}}$$

C.$${①{④}}$$

D.$${②{④}}$$

9、['导数与单调性', '导数与极值']

正确率60.0%svg异常

A

A.$${②{④}}$$

B.$${①{④}}$$

C.$${①{③}}$$

D.$${②{③}}$$

10、['导数与单调性']

正确率80.0%已知定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$,其导函数为$$f^{\prime} ( x )$$,若$$f ( x )=f (-x )-2 \operatorname{s i n} x$$,且当$${{x}{⩾}{0}}$$时,$$f^{\prime} ( x )+\operatorname{c o s} x > 0$$,则不等式$$f ( x+\frac{\pi} {2} ) > f ( x )+\operatorname{s i n} x-\operatorname{c o s} x$$的解集为$${{(}{)}}$$

D

A.$$(-\infty, \frac{\pi} {2} )$$

B.$$( \frac{\pi} {2},+\infty)$$

C.$$(-\infty,-\frac{\pi} {4} )$$

D.$$(-\frac{\pi} {4},+\infty)$$

第1题解析:

函数$$f(x)=\frac{x}{e^{|x|}}$$的性质分析:

1. 奇偶性:计算$$f(-x)=\frac{-x}{e^{|-x|}}=-\frac{x}{e^{|x|}}=-f(x)$$,故$$f(x)$$为奇函数,排除C、D。

2. 单调性:当$$x \in (-\infty,-1)$$时,$$f(x)=\frac{x}{e^{-x}}=x e^{x}$$。求导得$$f'(x)=e^{x}(1+x)$$。由于$$x<-1$$,$$1+x<0$$,且$$e^{x}>0$$,故$$f'(x)<0$$,函数单调递减。因此正确答案为A。

第2题解析:

函数$$f(x)=x^{2}+2\cos x$$在$$(0,\pi)$$的性质:

1. 二阶导数:$$f''(x)=2-2\cos x>0$$,说明$$f(x)$$为严格凸函数。

2. 比较点:由凸函数性质,$$\sqrt{\frac{a^{2}+b^{2}}{2}} \geq \frac{a+b}{2} \geq \sqrt{ab}$$,且$$f(x)$$单调递增(因$$f'(x)=2x-2\sin x>0$$)。因此$$m>t>n$$,选A。

第3题解析:

方程$$\frac{1}{3}x^{3}-a x^{2}+1=0$$在$$(0,2)$$的根:

1. 函数分析:设$$g(x)=\frac{1}{3}x^{3}-a x^{2}+1$$,求导得$$g'(x)=x^{2}-2a x$$。临界点为$$x=0$$和$$x=2a$$($$a>2$$时$$2a \notin (0,2)$$)。

2. 极值:$$g(0)=1>0$$,$$g(2)=\frac{8}{3}-4a+1<0$$(因$$a>2$$)。由介值定理,存在唯一根,选B。

第4题解析:

函数$$y=x f'(x)$$的图像:

1. 极值点:$$f(x)$$在$$x=-2$$处取极小值,故$$f'(-2)=0$$且$$f'(x)$$在$$x=-2$$左侧为负,右侧为正。

2. 图像特征:$$y=x f'(x)$$在$$x=-2$$处为0,左侧因$$f'(x)<0$$且$$x<0$$,故$$y>0$$;右侧因$$f'(x)>0$$且$$x<0$$,故$$y<0$$。符合此特征的图像为选项中的某一种(具体需看图判断)。

第5题解析:

比较$$a=e^{0.5}$$,$$b=\frac{3}{e}$$,$$c=\ln 3$$:

1. 估值:$$e^{0.5} \approx 1.6487$$,$$\frac{3}{e} \approx 1.1036$$,$$\ln 3 \approx 1.0986$$。

2. 排序:$$c < b < a$$,选D。

第6题解析:

函数$$k=g(t)=f'(t)$$的表达式:

1. 求导:$$f'(x)=\sin x + x \cos x - \sin x = x \cos x$$,故$$g(t)=t \cos t$$。

2. 图像特征:$$g(t)$$为奇函数,在$$t \in (0,\frac{\pi}{2})$$为正,$$t \in (\frac{\pi}{2},\frac{3\pi}{2})$$为负,依此类推。正确图像需匹配此周期性变化。

第7题解析:

根据题目描述(无图),假设函数$$f(x)$$的导函数图像显示:

1. 极值点:$$f'(x)$$在$$x=-2$$和$$x=1$$处与x轴相交且符号变化,其中$$x=-2$$处由正变负(极大值),$$x=1$$处由负变正(极小值)。

2. 选项匹配:选B(极大值$$f(-2)$$和极小值$$f(1)$$)。

第8题解析:

题目缺失具体描述,暂无法解析。

第9题解析:

题目缺失具体描述,暂无法解析。

第10题解析:

不等式$$f(x+\frac{\pi}{2})>f(x)+\sin x-\cos x$$的解法:

1. 条件转化:由$$f(x)=f(-x)-2\sin x$$,知$$f(x)$$非偶函数。定义$$h(x)=f(x)-\sin x$$,则$$h(-x)=f(-x)+\sin x=f(x)+3\sin x$$。

2. 导数分析:当$$x \geq 0$$时,$$h'(x)=f'(x)-\cos x>0$$(因题目条件$$f'(x)+\cos x>0$$)。故$$h(x)$$在$$x \geq 0$$单调递增。

3. 不等式简化:原式化为$$h(x+\frac{\pi}{2})>h(x)$$。由单调性,解为$$x+\frac{\pi}{2}>x$$恒成立,但需结合定义域和奇偶性进一步分析,最终解集为$$( \frac{\pi}{2}, +\infty )$$,选B。

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点