内容正文:
数学试卷
一、单选题
1. 下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用常见函数的导数,对选项进行逐一求导即可.
【详解】选项A. ,故选项A不正确.
选项B. ,故选项B不正确.
选项C. ,故选项C不正确.
选项D. ,故选项D正确.
故选:D
2. 一质点做直线运动,若它所经过的路程与时间的关系为(的单位:m,t的单位:s),则时的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用导数求瞬时速度即可
【详解】∵,
∴
故选:D
【点睛】本题考查利用导数求瞬时速度,属于基础题.
3. 从甲地到乙地一天有汽车8班,火车2班,轮船3班,某人从甲地到乙地,共有不同的走法种数为( )
A. 24 B. 16 C. 13 D. 48
【答案】C
【解析】
【分析】利用分类加法计数原理,即可得答案.
【详解】由分类加法计数原理可得,从甲地到乙地无论哪种交通工具都能到达,故不同走法有8+2+3=13种.
故选:C
【点睛】本题考查分类加法计数原理的应用,考查学生对基础知识的掌握程度,属基础题.
4. 设为可导函数,且满足条件,则曲线在点处的切线的斜率为( )
A. 10 B. 3 C. 6 D. 8
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数的概念,先得到,再由导数的几何意义,即可得出结果.
【详解】因为,所以,
即,
因此曲线在点处的切线的斜率为.
故选:A.
【点睛】本题主要考查导数的概念,以及导数的几何意义,属于基础题型.
5. 已知的导函数图象如图所示,那么的图象最有可能是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意,根据导数与函数单调性的关系,可得答案.
【详解】由题意,可得在和上单调递减,在上单调递增,
只有选项A符合,
故选:A.
6. 函数在处的切线方程为,则( )
A. 10 B. 20 C. 30 D. 40
【答案】B
【解析】
【分析】根据导数的几何意义确定导数值和函数值.
【详解】由题意,又切线方程是时,,所以,
.
故选:B.
7. 如图,有、、、四块区域需要植入花卉,现有种不同花卉可供选择,要求相邻区域植入不同花卉,不同的植入方法有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
【答案】D
【解析】
【分析】依次考虑、、、区域,利用分步乘法计数原理可得结果.
【详解】区域有种选择,区域有种选择,区域有种选择,区域有种选择,
由分步乘法计数原理可知,不同的檀入方法共有种.
故选:D.
8. 若点是曲线上任意一点,则点到直线距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题知过点作曲线的切线,当切线与直线平行时,点到直线距离的最小,再根据导数的几何意义求解即可.
【详解】解:过点作曲线的切线,当切线与直线平行时,点到直线距离的最小.
设切点为,,
所以,切线斜率为,
由题知得或(舍),
所以,,此时点到直线距离.
故选:C
9. 北京时间2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组(景海鹏,杜海潮,朱杨柱3人)顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组(汤洪波,唐胜杰,江新林3人)人驻“天宫”.随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向全国人民报平安.若这6名航天员站成一排合影留念,景海鹏不站最左边,汤洪波不站最右边,则不同的排法有( )
A. 504种 B. 432种 C. 384种 D. 240种
【答案】A
【解析】
分析】分景海鹏站最右边与景海鹏不站最左边与最右边两种情况讨论
【详解】由题意分为两种情况:第一种情况:景海鹏站最右边,共有种排法;
第二种情况:景海鹏不站最左边与最右边,则共有种排法,
故总共有种排法.
故选:A.
10. 若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数与单调性的关系分析可得原题意等价于在上恒成立,根据恒成立问题结合二次函数分析运算.
【详解】由题意可得:,
令,可得,
原题意等价于在上恒成立,
因为开口向下,对称轴,
可得上单调递减,
当时,取到最大值,
所以的取值范围是.
故选:A.
11. 已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知,通过构造函数,利用导数研究函数的单调性,再利用单调性比较函数值的大小.
【详解】因为,,,所以构造函数,
因为,由有:,
由有:,所以在上单调递减,
因为,,,
因为,所以,故A,B,D错误.
故选:C.
12. 若函数恰有两个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分析可得:原题意等价于与有两个交点,求导,利用导数判断的单调性,结合图象分析求解.
【详解】当时,则无零点,不符合题意;
当时,令,则,
故原题意等价于与有两个交点,
构建,则,
令,解得;令,解得;
则在上单调递增,在上单调递减,
可得,且当x趋近于时,趋近于,
所以的图象如图所示,由图象可得:
若与有两个交点,则,解得,
故的取值范围是.
故选:D.
二、填空题
13. 由0,1,2三个数字组成的三位数(允许数字重复)的个数为_________.
【答案】18
【解析】
【分析】先从1,2中选一个数排在百位,再由十位和个位各有3种选法求解.
【详解】解:先从1,2中选一个数排在百位,有2种选法,
然后十位和个位各有3种选法,
故组成的三位数(允许数字重复)的个数为,
故答案为:18
14. 已知函数,则___________.
【答案】2
【解析】
【分析】由复合函数的求导法则求出导函数后,可计算导数值.
【详解】由题意,所以.
故答案为:2.
15. 4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有______种报名方法.4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军,共有______种可能的结果.
【答案】 ①. 81 ②. 64
【解析】
【分析】由乘法计数原理逐空计算即可;
【详解】要完成的是“4名同学每人从三个项目中选一项报名”这件事,
因为每人必报一项,4名同学都报完才算完成,于是按人分步,且分为四步.
又每人可在三项中选一项,选法为3种,
所以共有种报名方法.
要完成的是“三个项目冠军的获取”这件事,
因为每项冠军只能由一人获得,三项冠军都有得主,这件事才算完成,于是应以“确定三项冠军得主”为线索进行分步,
而每项冠军是4人中的某一人,有4种可能的情况,
于是共有种可能的结果.
故答案为:81;64
16. 过原点且与相切的直线方程是__________.
【答案】
【解析】
【分析】设切点为,利用导数的几何意义列方程组求出,即可取出切线方程.
【详解】设切点为,且,
由题意可得:,解得:
过原点且与相切的直线方程是.
故答案为:
17. 已知函数在处有极值为10,则等于______.
【答案】18
【解析】
【详解】试题分析: ,依题意, 解得或,当时,,,所以在上单调递增,此时在处并没有取得极值,不符合要求,舍去;当时,,,所以时,,当时,,所以函数在处取得极小值10,符合要求,此时.
考点:函数的极值与导数.
18. 若函数f(x)=x3+mx2+x+1在R上无极值点,则实数m取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】求导,利用判别式小于等于0得出实数m的取值范围.
【详解】f′(x)=3x2+2mx+1.由题意得Δ=4m2-12≤0,解得,即实数m的取值范围是.
故答案为:
19. 已知函数的导函数为,且满足,则________.
【答案】1
【解析】
【分析】对已知式求导,然后令代入即得.
【详解】因为,则,
令,可得,解得.
故答案为:1.
20. 已知两个函数和.(其中为实数),若对,,使成立,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】由题设将问题化为在上,并利用导数求区间上最大值,即可得参数范围.
【详解】由题设,则在上,在上,
所以在上单调递减,在上单调递增,
而,
由,则在、上,在上,
所以在、上单调递增,在上单调递减,
而,
要使对,,使成立,
所以,只需在上,则,可得.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:在上为解题的关键.
三、解答题
21. 某校高中三年级一班有优秀团员8人,二班有优秀团员10人,三班有优秀团员6人,学校组织他们去参观某爱国主义教育基地.
(1)推选1人为总负责人,有多少种不同的选法?
(2)每班选1人为小组长,有多少种不同的选法?
(3)从他们中选出2个人管理生活,要求这2个人不同班,有多少种不同的选法?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)分从一班的8名优秀团员中产生、从二班的10名优秀团员中产生和从三班的6名优秀团员中产生三类即可求解;
(2)按从一班的8名优秀团员中选1名小组长、从二班的10名优秀团员中选1名小组长和从三班的6名优秀团员中选1名小组长三步即可求解;
(3)分从一班、二班的优秀团员中各选1人、从二班、三班的优秀团员中各选1人和从一班、三班的优秀团员中各选1人三类即可.
【小问1详解】
第一类是从一班8名优秀团员中产生,
有8种不同的选法,第二类是从二班的10名优秀团员中产生,
有10种不同的选法,第三类是从三班的6名优秀团员中产生,
有6种不同的选法,种不同的选法;
【小问2详解】
第一步从一班的8名优秀团员中选1名小组长,
有8种不同的选法,第二步从二班的10名优秀团员中选1名小组长,
有10种不同的选法,第三步是从三班的6名优秀团员中选1名小组长,
有6种不同的选法,共有种不同的选法;
【小问3详解】
每一类又分两步,第一类是从一班、二班的优秀团员中各选1人,
有种不同的选法,
第二类是从二班、三班的优秀团员中各选1人,
有种不同的选法,
第三类是从一班、三班的优秀团员中各选1人,
有种不同的选法,共有种不同的选法.
22. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值.
【答案】(1)
(2)极大值为,极小值为
【解析】
【分析】(1)先求导函数,再根据几何意义求解即可;
(2)令,解得,再列表,根据导数符号与极值的关系求解即可.
【小问1详解】
因为,所以,
又因为,所以曲线在点处的切线方程为,
即:.
【小问2详解】
令,解得.
所以列表如下:
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
所以,当时,有极大值,并且极大值为;
当时,有极小值,并且极小值为.
23. 如图,垂直于梯形所在平面,为的中点,,四边形为矩形.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)设,由三角形中位线性质可得,由线面平行判定推理即可.
(2)以为坐标原点可建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,再利用面面角的向量求法可得结果.
(3)利用点到平面距离的向量求法可求得结果.
【小问1详解】
令,连接,
由四边形为矩形,得为中点,又为中点,则,
又平面,平面,所以平面.
【小问2详解】
由垂直于梯形所在平面,,得直线两两垂直,
以为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,
设平面的法向量,则,令,得,
由轴平面,得平面的法向量,
则,所以平面与平面的夹角的余弦值为.
【小问3详解】
由(2)知:,则,而平面的法向量,
所以点到平面的距离.
24. 已知函数,,(是自然对数的底数)
(1)若在点处的切线方程为,求实数a的值
(2)求的单调区间
(3)若恒成立,求实数a的取值范围
【答案】(1)
(2)当时,函数的单调递增区间为,无减区间;
当时,所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
(3)
【解析】
【分析】(1)求导函数,利用导数的几何意义求出切线斜率,从而求解a的值;
(2)结合导函数的解析式,分类讨论,确定函数的单调区间;
(3)把恒成立问题转化为恒成立,构造函数,求导,求最值即可求出a的取值范围.
【小问1详解】
因为,定义域为,所以,
所以,又直线的斜率为,由导数几何意义得,解得.(本问也可直接把点代入直线方程直接求解)
【小问2详解】
因为函数的定义域为,且,
当时,,所以函数的单调递增区间为,无减区间;
当时,令,得,令,得,
所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为;
综上,当时,函数的单调递增区间为,无减区间;
当时,所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问3详解】
因为恒成立,即恒成立,则恒成立,
所以恒成立,
记,则,令,得,
令,得,令,得,
列表如下:
↗
↘
所以函数的极大值也是最大值为,
由恒成立得,
所以.
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数学试卷
一、单选题
1. 下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 一质点做直线运动,若它所经过路程与时间的关系为(的单位:m,t的单位:s),则时的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
3. 从甲地到乙地一天有汽车8班,火车2班,轮船3班,某人从甲地到乙地,共有不同的走法种数为( )
A. 24 B. 16 C. 13 D. 48
4. 设为可导函数,且满足条件,则曲线在点处的切线的斜率为( )
A 10 B. 3 C. 6 D. 8
5. 已知的导函数图象如图所示,那么的图象最有可能是图中的( )
A. B.
C. D.
6. 函数在处的切线方程为,则( )
A. 10 B. 20 C. 30 D. 40
7. 如图,有、、、四块区域需要植入花卉,现有种不同花卉可供选择,要求相邻区域植入不同花卉,不同的植入方法有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
8. 若点是曲线上任意一点,则点到直线距离的最小值为( )
A B. C. D.
9. 北京时间2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组(景海鹏,杜海潮,朱杨柱3人)顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组(汤洪波,唐胜杰,江新林3人)人驻“天宫”.随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向全国人民报平安.若这6名航天员站成一排合影留念,景海鹏不站最左边,汤洪波不站最右边,则不同的排法有( )
A. 504种 B. 432种 C. 384种 D. 240种
10. 若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
11. 已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
12. 若函数恰有两个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
13. 由0,1,2三个数字组成的三位数(允许数字重复)的个数为_________.
14. 已知函数,则___________.
15. 4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有______种报名方法.4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军,共有______种可能的结果.
16. 过原点且与相切的直线方程是__________.
17. 已知函数在处有极值10,则等于______.
18. 若函数f(x)=x3+mx2+x+1在R上无极值点,则实数m的取值范围是_____.
19. 已知函数导函数为,且满足,则________.
20. 已知两个函数和.(其中为实数),若对,,使成立,则的取值范围为________.
三、解答题
21. 某校高中三年级一班有优秀团员8人,二班有优秀团员10人,三班有优秀团员6人,学校组织他们去参观某爱国主义教育基地.
(1)推选1人为总负责人,有多少种不同的选法?
(2)每班选1人为小组长,有多少种不同的选法?
(3)从他们中选出2个人管理生活,要求这2个人不同班,有多少种不同的选法?
22. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值.
23. 如图,垂直于梯形所在平面,为的中点,,四边形为矩形.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
24. 已知函数,,(是自然对数的底数)
(1)若在点处的切线方程为,求实数a的值
(2)求的单调区间
(3)若恒成立,求实数a的取值范围
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