1、MPA 公共管理硕士综合知识数学微积分(导数的应用)模拟试卷 1 及答案与解析选择题1 如图 132 所示,当 x(a,b)时,有 f(x)0,f“(x) 0,则 f(x)的图形只可能是( )2 函数 y=f(x)在 x=0 处有极小值,那么该函数应为( )(A)y=|sinx|+3(B) y=cosx(C) y=sinx(D)y=2x 33 已知导函数 f(x)的图形如图 133,则函数 f(x)的极大值点为( )(A)x=x 1(B) x=x2(C) x=x4(D)x=x 54 设曲线 y=x3+ax 与曲线 y=bx3+c 相交于点(一 1,0),并在该点处有公切线,则( )5 高为 1
2、0 米,底半径为 5 米的正圆锥体,其高以每秒 01 米的速度均匀减小,底半径又以每秒 005 米的速度均匀增加,则当高为 8 米时,圆锥体体积的变化速度为( )(A)02(米 3秒)(B) 04( 米 3秒)(C) 06( 米 3秒)(D)08(米 3秒)6 已知红星加工厂生产 x 件产品的成本为 C(x)=100+ (元),要使平均成本最小,所应生产的产品件数为( )(A)10( 件)(B) 50(件)(C) 20(件)(D)100( 件)7 已知某服装的价格是产量 x 的函数,为 成本函数为 C(x)=50+2x,要使总利润 L 最大,产量应为( )(A)10( 件)(B) 20(件)(
3、C) 50(件)(D)100( 件)8 某工厂生产某种产品,固定成本 20 000 元,每生产一个单位产品,成本增加 100元,因此,若年产量为 x 单位,则总成本函数为 C(x)=20 000+100x(元) ,已知总收益 R 是年产量 x 的函数 R=R(x)= 则总利润最大时,年产量应为( ) (A)300( 单位)(B) 100(单位)(C) 50(单位)(D)80( 单位)9 设 f“(x0)存在,则 等于( )(A)f“(x 0)(B) f“(0)(C) f(x0)(D)f(x 0)10 设函数 f(x)在 x=0 的某邻域内具有一阶连续导数,且 f(0)0,f(0)0,若 af(
4、h)+bf(2h)一 f(0)在 h0 时是比 h 高阶的无穷小,则 a,b 的值为( )(A)a=1 ,b=1(B) a=1,b=一 1(C) a=2b=一 1(D)a=1 b=211 设 f(x)在0,a上二阶可导,且 xf“(x)一 f(x)0,则 在区间(0,a)内是( )(A)不增的(B)不减的(C)单调增加的(D)单调减少的12 设 则在点 x=a 处( )(A)f(x)的导数存在,且 f(a)0(B) f(x)取得极大值(C) f(x)取得极小值(D)f(x)的导数不存在13 已知函数 y=f(x)对一切 x 满足 xf“(x)+3xf(x)2=1 一 e-x,若 f(x0)=0
5、(x00),则( )(A)f(x 0)是 f(x)的极大值(B) f(x0)是 f(x)的极小值(C) (x0,f(x 0)是曲线 y=f(x)的拐点(D)f(x 0)不是 f(x)的极值,(x 0,f(x 0)也不是曲线 y=f(x)的拐点14 设 则有( ) (A)函数为单调增加函数(B)函数有极值但无拐点(C)函数有拐点但无极值(D)函数为单调减少函数15 已知函数 f(x)在区间(1 一 ,1 一 )内具有二阶导数,f(x)严格单调减少,且f(1)=f(1)=1,则 ( )(A)在(1 一 ,1) 和(1,1+)内均有 f(x)x(B)在 (1 一 ,1)和(1,1+)内均有 f(x)
6、x(C)在 (1 一 ,1)内,f(x)x,在(1,1+)内,f(x)x(D)在(1 一 ,1) 内,f(x)x,在(1,1+)内,f(x)x填空题16 设 f(x)可导,且满足条件 则曲线 y=f(x)在 x0=1 处的切线斜率是_17 若直线 2x+y+b=0 是曲线 y=x2 在某点处的切线方程,则 b=_18 函数 f(x)= 在一 5,1上的最大值为_19 设常数 k0,函数 f(x)= 在(0,+)内零点个数为_.20 函数 的零点个数为_,其中 a1a 2a 321 曲线 y=(x 一 1)2(x 一 3)2 的拐点个数为_22 曲线 与直线 x=一 1 的交点为 P,则曲线 在
7、 P 点的切线方程为_23 函数 的向上凸的区间是_24 企业生产甲、乙两种产品,销售价格分别为 P1=12(万元),P 2=18(万元),总成本C 是两种产品产量 x 和 y(单位为台)的函数,C(x,y)=2x 2+xy+2y2+4(单位为万元)企业可得到的最大利润是_25 某企业的一种产品同时在两个市场上销售,销售价分别为 p1 和 p2,销售量分别为 q1 和 q2,需求函数分别为 q1=24 一 02p 1 和 q2=10005p 2,总成本函数为C=35+40(q1+q2),则企业在两个市场上共得到的最大利润是_计算题26 设 f(x)=x3+ax2+bx 在 x=1 处有极值一
8、2,试确定 a,b 的值,并指出 f(x)的凹凸区间27 在抛物线 x=y2 的张口内作圆心在 P0(x0,0)的圆 (x00)与上述抛物线相切,即两曲线在切点处有相同的切线,如图 131 所示 (1)求出该圆的半径 (2)当点 P0 在正 x 轴上移动时,求这种圆的最小半径28 已知函数 f(x)在 x=1 处有极值一 2,f(0)=0,且 f(x)=3x2+2ax+b,试求 a,b 及所有极值点,并指出是极大还是极小值点29 出版社要为一种新书确定印数及定价,已知生产并销售 x 本书的成本为:C=25 000+5x 元,根据经验,当定价 P5 元时,印数 x 与定价 P 之间的关系为:问定
9、价 P 与印数 x 各为多少时利润最大30 设曲线 y=etx(t 为参数)在点 M(0,1) 处的切线 L 与 x 轴、y 轴所围图形的面积为St,求31 在曲线 C:y=x 2 上 x0=1 点处作切线 L,求 L 与曲线 C 及 x 轴所围区域图形的面积32 从经济学的理论可知,一个工厂产品的产量 W 与投入的劳动力数量 x 及固定资本 y 的函数关系是 W=cxy1-,其中 c 和 (01)为常数今已知每个劳动力与每单位固定资本的成本分别为 p 元和 q 元,p,q0,若有预算 A 元,问应如何分配这笔钱用于购买劳动力和补充固定资本,能使产品产量最大?33 设 f(x)为可导函数,且满
10、足条件 求曲线 y=f(x)在点(1,f(1)处的切线斜率34 设曲线 y1=ax+lnx 和曲线 y2=bx2+cex 在点(1,2)相交且相切,试求 a,b,c ,并求公切线方程35 若一条二次曲线把在(一,0)内的曲线弧 y=ex 和在(1,+)内的曲线 连成一条一阶可导的曲线,求定义在0,1上的这条二次曲线 y=ax2+bx+c 的表达式36 (1)曲线 y=x2+ax+b 与曲线 2y=一 1+xy3 在点(1,一 1)处相切,试求 a 与 b; (2)求曲线 xy=yx 在点(1,1)处的切线方程及法线方程37 求曲线 xy=x2y 在(1,1)点处的切线方程38 过原点引抛物线
11、y=x2+x+1 的两条切线,试求这两条切线的方程MPA 公共管理硕士综合知识数学微积分(导数的应用)模拟试卷 1 答案与解析选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 当 x(a, b)时,有 f(x)0,所以 f(x)单调不减,可排除选项(C)和(D)又当 x(a,b)时,f“(x)0,所以 f(x)的曲线在(a,b) 内上凸(或下凹)由此可知本题应选(B) 【知识模块】 微积分2 【正确答案】 A【试题解析】 由|sinx|0,则 y=|sinx|+33,且在 x=0 处取得极小值 3,故应选(A)【知识模块】 微积分3 【正确答案】 B【试题解析】 由导函数 f(x)的图形可看出: f(x
12、 2)=0,f(x 4)=0, 即 x=x2 和 x=x4为 f(x)的驻点又当 x(x1,x 2)时,f(x)0;当 x(x2,x 3)时,f(x) 0,所以x=x2 为 f(x)的极大值点,故本题应选(B) 注:类似可知 x=x4 为 f(x)的极小值点;而 x1,x 5 不是极值点【知识模块】 微积分4 【正确答案】 D【试题解析】 由两曲线有交点(一 1,0),可知有 0=(一 1)3 一 a 与 0=b(一 1)3+c,即有 a=一 1 且 b=c 又由两曲线在(一 1,0)点处有公切线,可知有(x 3+ax)|x=-1=(bx3+c)|x=-1,即得 3+a=3b,于是有 a=一
13、1, 正确答案为(D) 【知识模块】 微积分5 【正确答案】 B【试题解析】 设时间为 t,圆锥高为 h,底半径为 r,体积为 V,由题设有由此可得 h(t)=1001t, r(t)=5+005t, V(t)= 2r(t)r(t)h(t)+r2h(t),所以,当 h=8(米)时,知 t=20 秒,这时 r(20)=6(米) 于是有 V(20)= 26 0058+6 2(一 01)=0 4( 米 3秒) 正确答案是(B)【知识模块】 微积分6 【正确答案】 C【试题解析】 平均成本为【知识模块】 微积分7 【正确答案】 B【试题解析】 总收益为 总利润 L(x)=R(x)一 C(x)=令 L(x
14、)=0,得 x=20,L“(20)0,所以当 x=20时,总利润最大【知识模块】 微积分8 【正确答案】 A【试题解析】 总利润函数令 L(x)=0,得x=300, L“(x)=一 10,所以 x=300 时,L 最大,故应选(A) 【知识模块】 微积分9 【正确答案】 A【试题解析】 所以应选(A)【知识模块】 微积分10 【正确答案】 C【试题解析】 由题设条件知由于 f(0)0,故必有 a+b一 1=0又由洛必达法则,有因 f(0)0,故a+2b=0于是得 a=2,b=一 1所以应选(C)【知识模块】 微积分11 【正确答案】 C【试题解析】 由 在区间(0,a)内是单调增加的所以应选(
15、C) 【知识模块】 微积分12 【正确答案】 B【试题解析】 因为 即 f(a)=0又在 a 的某一去心邻域内有 ,即 f(x)一 f(a)0,所以 f(x)在 x=a 处取极大值所以应选(B) 【知识模块】 微积分13 【正确答案】 B【试题解析】 由方程 xf“(x)+3xf(x) 2=1e-x,得所以 f(x)在 x0 处取得极小值所以应选(B) 【知识模块】 微积分14 【正确答案】 C【试题解析】 由 ,虽有 y0,但有间断点x=0,故在整个定义域内非单调又 y无零点,无极值,由排除法也可判定 (C)正确所以应选(C) 【知识模块】 微积分15 【正确答案】 A【试题解析】 设 F(
16、x)=f(x)一 x,则F(1)=f(1)一 1=0,F(x)=f(x)一 1,F(1)=f(1)一 1=0,F“(x)=f“(x) ,由 f(x)在(1 一 ,1+) 内严格单调减少知, F“(x) 0从而 F(x)在(1 一 ,1+)一内单调减少,即 x(1 一 ,1)时,F(x)F(1)=0; x(1,1+)时,F(x) F(1)=0 当 x(1 一 ,1) 时,由 F(x)c ,知 F(x)单增,即 F(x)F(1)=0,也即 f(x)x;当 x(1,1+)时,由 F(x)C,知 F(x)单减,即 F(x)F(1)=0,也即 f(x)x【知识模块】 微积分填空题16 【正确答案】 一
17、2【试题解析】 因为 得 f(1)=一 2,故 y=f(x)在 x0=1 处的切线斜率是一 2【知识模块】 微积分17 【正确答案】 1【试题解析】 设直线 2x+y+b=0 与 y=x2 相切的切点坐标为(x 0,y 0),则切线的斜率为 k=一 2,所以有 得 x0=一 1,y 0=x02=1,而(x 0,y 0)在直线 2x+y+b=0 上,所以一 2+1+b=0,得 b=1【知识模块】 微积分18 【正确答案】 【试题解析】 依题意【知识模块】 微积分19 【正确答案】 2【试题解析】 由 f(x)= 知,x=e 为 f(x)的驻点当 0xe 时,f(x)0,故 f(x)在区间(0,e
18、)内单调增加;当 xe 时, f(x)0,故 f(x)在区间(e,+)内单调减少,且 由介值定理知,f(x)在区间(0,e)和区间(e,+)内各存在一个零点【知识模块】 微积分20 【正确答案】 2【试题解析】 易知,当 xa 1 时,y(x)0;当 xa 3 时,y(x)0因此,函数 y(x)在(一 ,a 1)及(a 3,+)内无零点,其零点只可能在(a 1,a 2)和(a 2,a 3)中 因为可知 y(x)0,x (a1,a2)或x(a2,a 3)故 y(x)在(a 1,a 2)内严格单调下降,在(a 2,a 3)内也严格单调下降 又由 可知连续函数 y(x)在(a 1,a 2)内有且仅有
19、一个零点同理可知,y(x) 在(a 2,a 3)内有且仅有一个零点 总之,函数 y(x)共有两个零点,它们分别在(a 1,a 2)与(a 2,a 3)内【知识模块】 微积分21 【正确答案】 2【试题解析】 y=2(x1)(x 一 3)2+2(x 一 1)2(x 一 3), y“=2(x 一 1)2+8(x 一 1)(x 一3)+2(x 一 3)2=4(3x2 一 12x+11)令 y“=0,得 显然,一xx 1 时,y“(x)0,x 1xx 2 时,y“0,x 2x+时,y“0所以原曲线有两个拐点【知识模块】 微积分22 【正确答案】 2xy+3=0【试题解析】 易得 P 点的坐标为(一 1
20、,1)又由 ,得 y(一 1)=2故切线方程为 y 一 1=2(x+1),即 2xy+3=0【知识模块】 微积分23 【正确答案】 (0,2) 【试题解析】 通过求导可以知道,在(一,0)(2 ,+) ,y“ 0,在(0,2)内,y“ 0故在(0 ,2)内函数是向上凸的【知识模块】 微积分24 【正确答案】 44 万元【试题解析】 收入函数为 R(x,y)=P 1x+P2y=12x+18y利润函数为 L(x,y)=R(x,y) 一 C(x,y)=(12x+18y) 一(2x 2+xy+2y2+4)得唯一驻点 P(2,4),则 L xx“=-4,L xy“=Lyx“=一 1,L yy“=一 4,
21、 所以驻点 P(2,4)为极大值点,也是最大值点 Lmax=9652=44(万元)【知识模块】 微积分25 【正确答案】 605【试题解析】 由题设条件,两个市场的逆需求函数为 p 1=1205q1,p 2=20020q2总收入函数 R=p1q1+p2q2=(1205q1)q1+(20020q2)q2总利润函数 L=RC=80q15q12+160q220q22 一 35,令 得 q1=8,q 2=4可判定 q1=8,q 2=4 为极大值点,也是最大值点,或由问题的实际意义直接判定q1=8,q 2=4 为极大值点,由此可得 q1=8,q 2=4 时,公司可获得最大利润:【知识模块】 微积分计算题
22、26 【正确答案】 由函数 f(x)取极值的必要条件,有 f(1)=0,即 f(1)=(3x 2+2ax+b)|x=1=3+2a+b=0 又 f(1)=一 2,所以 f(1)=1+a+b=一 2 由解得:a=0,b=一 3 f“(x)=6x+2a=6x=0 ,得 x1=0 当 x(一 ,0)时,f“(x)0,曲线 f(x)上凸; 当 x(0,+)时,f“(x)0,曲线 f(x)下凹【知识模块】 微积分27 【正确答案】 (1)如图 131,设抛物线 x=y2 与圆的切点为 P(x,y)由隐函数的微分法,在 x=y2 两边对 x 求导,得 1=2yy ,即 所以,过点 P(x,y)的两曲线的公切
23、线的斜率 又此公切线与 PP0 垂直,PP 0 的斜率即 所以 x=x 0 一 注意到 P(x,y)在曲线 x=y2 上,得 由此可得内切圆半径(勾股定理 ) (2)当 P 点在正 x 轴上移动时,将 r 视为 x0 的函数求极值,令 即 r 为 x0 的单调增函数因为 x0 ,+),所以 r 在 x0= 处取得最小值【知识模块】 微积分28 【正确答案】 因为 f(x)=3x2+2ax+b,所以 f(x)=f(x)dx=x 3+ax2+bx+C,得解方程组得 a=0,b=一 3,即 f(x)=3x 2 一 3, 令f(x)=0,得驻点 x=1 或一 1,又 f“(x)=6x,所以,f“(1)
24、0,f“( 一 1)0,于是当x=1 时,有极小值 f(1)=一 2,当 x=一 1 时,有极大值 f(一 1)=2【知识模块】 微积分29 【正确答案】 利润函数 L=xPC,而由已知条件,有=一 200P2+7 000P 一55 000令 L=一 400P+7 000=0,得 P=17 5又 L“=一 4000,所以 P=175是 L 的极大值点,也是最大值点此时 即定价P=175 元,印数 x=2 500 本时可获最大利润【知识模块】 微积分30 【正确答案】 由 y=tetx,可得 y|x=0=t,所以曲线 y=etx 在点 M(0,1)处的切线 L的方程为 y 一 1=tx,即 y=
25、1+tx切线 L 与 x 轴交于点 ,与 y 轴交于点(0,1)所以切线 L 与 x 轴、y 轴所围图形面积为 (t0) 于是有【知识模块】 微积分31 【正确答案】 如图 134,所求区域面积为图中阴影部分的面积 SS=01x2dx 一 S1(S1 为三角部分面积)切线 L 的方程为 y 一 1=2(x 一 1),即 y=2x 一 1,L 与 x 轴的交点为 则【知识模块】 微积分32 【正确答案】 令 F(x,y)=cx y1-+(A-px 一 qy),则有由和可得 q(1 一 )y=px, 代入到可得【知识模块】 微积分33 【正确答案】 求切线斜率即求 f(1),由已知条件,故已知条件
26、,有 故点(1,f(1)处的切线斜率为一 2【知识模块】 微积分34 【正确答案】 由题目条件知,y 1(1)=y2(1),y 1(1)=y2(1),代入具体函数和导数,得 解得 a=2,b=1,c=1e,y 1(1)=2+1=3 公切线方程为 y 一 2=3(x 一 1),即 y=3x 一 1【知识模块】 微积分35 【正确答案】 设函数 要求y=f(x)在 x=0 和 x=1 处连续可导,应有故 2a+b=一 1,所以 a=一 1,因此解得二次曲线为 y=一 x2+x+1【知识模块】 微积分36 【正确答案】 (1)设曲线 L1 方程为 y1=x2+ax+b,曲线 L2 方程为 2y2=一
27、 l+xy23,在(1,一 1)点处,应满足条件: 曲线 L2 是隐函数表示式,求导如下: 2y 2=y23+3y22.y2.x, 解得 a=一 1, b=1(2)将 xy=yx 两边取对数再求导,代入(1,1)解得 y(1)=1. 切线方程为 y一 1=x 一 1,即 y=x 法线方程为 y-1=一 1(x-1),即 y=一 x+2【知识模块】 微积分37 【正确答案】 先应求隐函数 y(x)在 x=1 点处的导数:在曲线方程两边取对数,利用对数求导法,有 ylnx=2lnx+lny, ,可得 y(1)=一1按导数的几何意义,可知曲线在(1,1)点处的切线方程为 y 一 1=一(x-1) ,
28、即 x+y 一 2=0【知识模块】 微积分38 【正确答案】 先设切点为(x 0,x 02+x0+1),则过此点的曲线的切线斜率为=(x2+x+1)|x=x0=2x0+1,故过切点(x 0,x 02+x0+1)的切线方程为 y-(x 02+x0+1)=(2x0+1)(x 一 x0)因为它通过原点,故有 0 一(x 2+x0+1)=一 x0(2x0+1),即 x02=1,由此可得 x0=1,所以两切点为 M1(一 1,1)及 M2(1,3)这时,过 M1 点与 M2 点的切线斜率分别为可得所求两切线方程为 y 一 1=一 (x+1); y 一 3=3(x 一 1),即 x+y=0 与 3xy=0【知识模块】 微积分
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