内容正文:
扬大附中东部分校2024-2025学年第二学期
第一次模块学习效果调查
高二年级数学试卷
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知直线:,:,若,则 ( )
A. -1 B. 3 C. D.
2. 已知椭圆:,则椭圆的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
3. 函数在区间上的平均变化率等于时的瞬时变化率,则( )
A. B. 1 C. 2 D.
4. 已知函数的导函数为,且满足,则( )
A. B. -1 C. D.
5. 设数列是等比数列,且,,则( )
A. 8 B. 16 C. 32 D. 64
6. 已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 函数,已知在处取得极值,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
8. 若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. 2 B. 3 C. 1 D. 1.5
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法错误的是( )
A. 点到直线的距离为
B. 任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
C. 直线与两坐标轴围成的三角形的面积是8
D. 经过点且在x轴和y轴上截距都相等的直线方程为
10. 下列求导运算正确的是( )
A. B. C. D.
11. 设三次函数的导函数为,函数的图象的一部分如图所示,则( )
A. 函数有极大值 B. 函数有极小值
C. 函数有极大值 D. 函数有极小值
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12. 函数在点处的切线方程是______.
13. 从边长为10cm×16cm的矩形纸板的四角截去四个相同的小正方形,作成一个无盖的盒子,则盒子容积的最大值为______cm3.
14. 设函数的定义域为,其导函数为,且满足,,则不等式的解集为___________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知圆:.
(1)过点作圆的切线,求切线的方程;
(2)若直线过点且被圆截得的弦长为,求直线的方程.
16. 已知函数.
(1)若,求函数的极值,并指出是极大值还是极小值;
(2)若,求函数在上的最大值和最小值.
17. 在①;②,且成等比数列;③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答该问题.
记等差数列的公差为,前项和为,已知__________.
(1)求的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
18. 已知函数的导函数为.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若存在两个不同的零点,,求实数的取值范围;
(3)在(2)的条件下,证明:.
19. 已知函数(其中).
(1)当时,求的单调区间;
(2)对任意,都有成立,求实数a的取值范围.
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扬大附中东部分校2024-2025学年第二学期
第一次模块学习效果调查
高二年级数学试卷
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知直线:,:,若,则 ( )
A. -1 B. 3 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据直线垂直得到,即可求得结果.
【详解】因为直线,且,
故,解得.
故选:D.
2. 已知椭圆:,则椭圆的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先确定焦点位置是在轴还是在轴,再由标准方程求得即可求得焦点坐标.
【详解】因为椭圆方程是,所以,
所以,即,又因为椭圆焦点在轴上,所以焦点坐标为.
故选:B.
3. 函数在区间上的平均变化率等于时的瞬时变化率,则( )
A. B. 1 C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据平均变化率和瞬时变化率的计算公式求解可得.
【详解】函数在区间上的平均变化率为,
在时的瞬时变化率为,
所以.
故选:C
4. 已知函数的导函数为,且满足,则( )
A. B. -1 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导,代入,求出.
【详解】,令得,解得.
故选:B
5. 设数列是等比数列,且,,则( )
A. 8 B. 16 C. 32 D. 64
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等比数列通项列式,求出公比的平方即可求解作答.
【详解】设等比数列的公比,因为,,
则,解得,
所以.
故选:A
6. 已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用导数与函数的关系将问题转化为恒成立问题,从而得解.
【详解】因为,所以,
因为在区间上单调递减,
所以,即,则在上恒成立,
因为在上单调递减,所以,故.
故选:A.
7. 函数,已知在处取得极值,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】求导后令可得.
【详解】,
因为在处取得极值,所以.
经检验符合题意,
故选:C
8. 若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. 2 B. 3 C. 1 D. 1.5
【答案】A
【解析】
【分析】设切点分别为、,根据导数几何意义及公切线列方程求参数值即可.
【详解】若,则,且,
若,则,且,
又是、的公切线,
设切点分别为、,则,
,则,即.
故选:A
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法错误的是( )
A. 点到直线的距离为
B. 任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
C. 直线与两坐标轴围成的三角形的面积是8
D. 经过点且在x轴和y轴上截距都相等的直线方程为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,根据点到直线的距离公式计算可判断;
对于B,任意一条直线都有倾斜角,但垂直于x轴的直线无斜率,故B正确;
对于C,将直线令和令求得,再根据三角形的面积公式计算可判断;
对于D,分直线过原点和直线不过原点时,分别设直线的方程,代入已知点求解即可.
【详解】对于A,点到直线的距离为,故A错误;
对于B,任意一条直线都有倾斜角,但垂直于x轴的直线无斜率,故B正确;
对于C,直线,令得,令得,所以直线与两坐标轴围成的三角形的面积是,故C不正确;
对于D,经过点且在x轴和y轴上截距都相等的直线,
当直线过原点时,设直线的方程为,代入点得,此时直线的方程为,
当直线不过原点时,设直线的方程为,代入点得,此时方程为,故D不正确;
故选:ACD.
10. 下列求导运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据导数的运算法则及简单复合函数求导法则计算可得.
【详解】对于A:,故A错误;
对于B:,故B正确;
对于C:,故C正确;
对于D:,故D错误.
故选:BC
11. 设三次函数的导函数为,函数的图象的一部分如图所示,则( )
A. 函数有极大值 B. 函数有极小值
C. 函数有极大值 D. 函数有极小值
【答案】AD
【解析】
【分析】根据给定条件,结合图象求出函数的零点,再求出大于0、小于0的x取值区间即可判断作答.
【详解】依题意,三次函数的导函数为是二次函数,观察图象知,是函数的两个零点,
当或时,,当时,,
所以函数有极小值,有极大值,AD正确,BC错误.
故选:AD
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12. 函数在点处的切线方程是______.
【答案】
【解析】
【分析】求导,利用导数几何意义得到切线斜率,进而求出切线方程.
【详解】时,,
,
当时,,
所以在点处的切线方程为,即.
故答案为:
13. 从边长为10cm×16cm的矩形纸板的四角截去四个相同的小正方形,作成一个无盖的盒子,则盒子容积的最大值为______cm3.
【答案】144
【解析】
【分析】设小正方形的边长为,可表示出盒子的容积,利用导数求得其最大值
【详解】设小正方形的边长为
则盒子的容积
当时,,当时,
时,取得极大值,也是最大值,
故答案为
【点睛】本题主要考查了导数在解决实际问题中的应用,考查了学生的阅读理解能力和利用数学知识解决问题的能力,属于基础题目.
14. 设函数的定义域为,其导函数为,且满足,,则不等式的解集为___________.
【答案】
【解析】
【分析】结合题意构造函数,判断其单调性,将化为,利用函数的单调性,即可求得答案.
【详解】设,则,
由于,故,
即,则在R上单调递减,
又,即为,
即,故,
则不等式的解集为,
故答案为:
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知圆:.
(1)过点作圆的切线,求切线的方程;
(2)若直线过点且被圆截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用点在圆上,结合切线的性质,即可求解切线方程;
(2)首先设直线方程,再结合弦长公式,即可求解直线方程.
【小问1详解】
圆C:圆心,半径;
点在圆上,设切线斜率为,,
故切线方程为 ;
【小问2详解】
当直线斜率不存在时,直线满足条件;
当直线斜率存在时,设,
则圆心到直线距离
所以,
综上,直线的方程为或.
16. 已知函数.
(1)若,求函数的极值,并指出是极大值还是极小值;
(2)若,求函数在上的最大值和最小值.
【答案】(1)极小值为,无极大值
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,再根据极值的定义求解即可;
(2)利用导数求出函数的单调区间,再根据函数的单调性即可得解.
【小问1详解】
若,,
,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的极小值为,无极大值;
【小问2详解】
若,,
,
所以函数在上单调递增,
所以.
17. 在①;②,且成等比数列;③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答该问题.
记等差数列的公差为,前项和为,已知__________.
(1)求的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1)选条件①:;选条件②:;选条件③:
(2)选条件①:;选条件②:;选条件③:
【解析】
【分析】(1)若选条件①,即可得到关于、的方程组,从而求出、,即可得解;
若选条件②,依题意可得,即可求出,即可得解;
若选条件③,根据,作差计算可得;
(2)由(1)得到的通项公式,再利用裂项相消法计算可得.
【小问1详解】
解:若选条件①,(1)由题意得,解得,
得,所以数列的通项公式为.
若选条件②,依题意,由,得,解得,
又因为,所以,
所以数列的通项公式为.
若选条件③,当时,;
当时,.
因为满足上式,所以数列的通项公式为.
【小问2详解】
解:选条件①②,
由(1)知,
则,
所以数列的前项和..
若选条件③,由(1)知,
则,
所以数列的前项和
18. 已知函数的导函数为.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若存在两个不同的零点,,求实数的取值范围;
(3)在(2)的条件下,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)
由题意及(2)知, 存在不同的, 使得,
不妨设, 则,.
设,则,
当时,,在上恒成立,
当时,单调递减,, 即.
,
在上单调递增,, 即.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求出切线斜率即可得解;
(2)利用导数求出函数的最小值,由题意只需最小值小于0即可得出的取值范围;
(3)构造函数,利用导数得出单调性可得,即可由及的单调性得证.
【小问1详解】
若,
,又,
曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
,
设,则.
令, 得, 在上,, 在上,,
在上单调递减, 在上单调递增,
.
又当或时,,
要使有两个零点, 只需, 解得,
的取值范围为.
【小问3详解】
略
【点睛】关键点点睛:在证明第三问中,根据题意构造函数,利用单调性得出,再由的单调性即可得证.
19. 已知函数(其中).
(1)当时,求的单调区间;
(2)对任意,都有成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2).
【解析】
【分析】(1)应用导数研究函数的单调区间即可;
(2)问题化为在上恒成立,应用导数研究右侧的最小值,即可得参数范围.
【小问1详解】
将代入函数中,,由,所以,
当时,,所以函数在上单调递增;
当时,,所以函数在上单调递减;
所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问2详解】
任意都有成立,
即,即,
令,则,
令,,
在上恒成立,即在上单调递增.
又,,故在内有零点,设零点为,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增;
且,则,所以,
设,,,所以在单调递增,
所以,,,即,所以,
所以最小值,所以,即实数a的取值范围是.
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